JPH08240796A - Liquid crystal composition, liquid crystal element using same and its production - Google Patents

Liquid crystal composition, liquid crystal element using same and its production

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JPH08240796A
JPH08240796A JP4291495A JP4291495A JPH08240796A JP H08240796 A JPH08240796 A JP H08240796A JP 4291495 A JP4291495 A JP 4291495A JP 4291495 A JP4291495 A JP 4291495A JP H08240796 A JPH08240796 A JP H08240796A
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JP
Japan
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liquid crystal
macromonomer
region
phase
crystal layer
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Motohisa Ido
元久 井戸
Toshihiro Iwakuma
俊裕 岩隈
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Idemitsu Kosan Co Ltd
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Idemitsu Kosan Co Ltd
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Abstract

PURPOSE: To provide a liquid crystal element having excellent strength against pressing force and the like and excellent display characteristics, and to provide a liquid crystal compsn. and its production method for the liquid crystal element. CONSTITUTION: A liquid crystal compsn. comprising a liquid crystal and a macromonomer which is separated from the liquid crystal phase and does not respond to an electric field is held between a pair of electrode substrates 1 at least one of which is transparent. After the phasel separation between the liquid crystal and the macromonomer is promoted by heating, the liquid crystal is horizontally oriented to obtain a liquid crystal element having a liquid crystal layer 3 comprising a liquid crystal region which is horizontally oriented and a macromonomer region which is separated from the liquid crystal phase and dispersed. Or a liquid crystal compsn. comprising a liquid crystal, a macromonomer which is separated from the liquid crystal in phase and does not respond to an electric field, and a polymn. initiator is held between a pair of electrode substrates at least one of which is transparent. After the phase separation between the liquid crystal and the macromonomer is promoted by heating, the liquid crystal is horizontally oriented. The macromonomer is then polymerized with the polymn. initiator to obtain a liquid crystal element having a liquid crystal layer comprising a liquid crystal region which is horizontally oriented, a polymer region of the macromonomer which is separated from the liquid crystal phase and dispersed.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示素子、液晶記
憶素子、液晶音響素子、調光ガラス等としてオプトエレ
クトロニクスの分野において好適に使用される液晶素
子、その製造法及びその液晶材料として好適に用いられ
る液晶組成物に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is suitable for use as a liquid crystal display element, a liquid crystal storage element, a liquid crystal acoustic element, a light control glass, and the like, a liquid crystal element suitably used in the field of optoelectronics, a manufacturing method thereof, and a liquid crystal material thereof. The present invention relates to a liquid crystal composition used in.

【0002】[0002]

【従来の技術】液晶素子は、通常、ガラス基板間に液晶
材料を注入する方法によって製造されている。しかし、
ガラス基板を用いる場合、素子の大面積化が難しく、歩
留が悪いという問題がある。基板としてプラスチックフ
ィルム等の可撓性を有するものを用いる方法も提案され
ており、この方法では液晶層の製膜法による形成、対向
基板とのラミネート、曲げ配向といった一連の連続プロ
セスを用いることができ、生産性よく大画面の液晶素子
を容易に製造することができる。ところが、得られる液
晶素子は、基板が可撓性を有し、また液晶自体も形状保
持性に乏しいため単独では強度が十分でないことから、
押圧等で導通欠陥が生じ易いという問題がある。
2. Description of the Related Art A liquid crystal element is usually manufactured by a method of injecting a liquid crystal material between glass substrates. But,
When a glass substrate is used, there is a problem that it is difficult to increase the area of the device and the yield is poor. A method of using a flexible material such as a plastic film as a substrate has also been proposed. In this method, a series of continuous processes such as formation of a liquid crystal layer by a film forming method, lamination with a counter substrate, and bending alignment can be used. Therefore, a large-screen liquid crystal element can be easily manufactured with high productivity. However, in the obtained liquid crystal element, since the substrate has flexibility and the liquid crystal itself has poor shape retention, the strength is not sufficient by itself,
There is a problem that a conduction defect is likely to occur due to pressing or the like.

【0003】そこで、この問題を解決するために、液晶
材料中に補強材を入れることが検討されている。補強材
を利用する液晶素子の実際の製造法としては、大きく分
類して以下の4通りの提案がなされている。
Therefore, in order to solve this problem, it is considered to add a reinforcing material to the liquid crystal material. As a practical method of manufacturing a liquid crystal element using a reinforcing material, the following four types of proposals have been roughly classified.

【0004】(1)多孔質高分子に液晶を含浸させる方
法(H.G.Craighhead, J. Chen
g and S. Hackwood, Appl.
Phys. Lett, 40, 22(198
2).)。
(1) Method of impregnating a porous polymer with a liquid crystal (HG Craighead, J. Chen)
g and S. Hackwood, Appl.
Phys. Lett, 40, 22 (198
2). ).

【0005】(2)水溶性高分子の水溶液に液晶を分散
させキャストする方法(J. L.Fergason,
SID ’85 Dijest, 68(199
0).)。
(2) A method in which a liquid crystal is dispersed in an aqueous solution of a water-soluble polymer and cast (J. L. Fergason,
SID '85 Digest, 68 (199
0). ).

【0006】(3)液晶と高分子を共通溶媒に溶解しキ
ャストする方法(T. Kajiyama, A. M
iyasato, H. Kikuchi and
Y.Morimura, Chem. Lett.,
813(1989).)。
(3) Method of dissolving liquid crystal and polymer in a common solvent and casting (T. Kajiyama, AM
iyasato, H .; Kikuchi and
Y. Morimura, Chem. Lett. ,
813 (1989). ).

【0007】(4)液晶と重合性化合物との混合物を作
製し、光又は熱によって重合反応を行い、液晶と高分子
とを相分離させる方法(J. W. Doane,
N.A. Vaz, B. G. Wu and S.
Zumer, Appl.Phys. Lett.,
48, 269, (1985), N. A.Va
z, G. W. Smith and Jr P.
Montgomery, Molecular Cry
stal and Liquid Crystal,
146, 1, (1987), Y. Hirai,
S. Niiyama, Y. Kumai and
T. Gunjima, Polym. Prep
r. Jpn. 38, 2151(1989).)。
(4) A method of preparing a mixture of a liquid crystal and a polymerizable compound and carrying out a polymerization reaction by light or heat to cause phase separation of the liquid crystal and the polymer (J. W. Doane,
N. A. Vaz, B.A. G. Wu and S.
Zumer, Appl. Phys. Lett. ,
48, 269, (1985), N. et al. A. Va
z, G.G. W. Smith and Jr P.M.
Montgomery, Molecular Cry
stall and Liquid Crystal,
146, 1, (1987), Y. Hirai,
S. Niiyama, Y .; Kumai and
T. Gunjima, Polym. Prep
r. Jpn. 38, 2151 (1989). ).

【0008】しかしながら、上記(1)、(2)、
(3)の方法には、剪断応力による液晶の水平配向処理
が困難であるという問題がある。
However, the above (1), (2),
The method (3) has a problem that it is difficult to perform horizontal alignment processing of liquid crystals due to shear stress.

【0009】上記(4)の具体的方法としては、補強材
として接着剤を用いることが提案されている(特開平2
−36299号公報、特開平2−219861号公
報)。この場合、剪断応力による水平配向処理後に、硬
化させることが可能であるが、接着剤の硬化反応時に発
生するイオン性不純物、或は接着剤部分の形状の経時的
変化により、硬化反応後、表示特性が劣化してしまうと
いう問題がある。表示特性の劣化の例としては、焼付
き、配向の乱れ、コントラストの低下、着色等がある。
As a concrete method of the above (4), it has been proposed to use an adhesive as a reinforcing material (Japanese Patent Laid-Open No. HEI 2).
-36299, Japanese Patent Laid-Open No. 2-219861). In this case, it is possible to cure after the horizontal orientation treatment by shear stress, but due to ionic impurities generated during the curing reaction of the adhesive, or the change over time in the shape of the adhesive part, it is possible to display after the curing reaction. There is a problem that the characteristics deteriorate. Examples of deterioration of display characteristics include burn-in, disordered orientation, reduced contrast, and coloring.

【0010】特に強誘電性液晶材料を用いた液晶素子の
場合には、接着剤の硬化反応後の双安定性の低下が著し
いという問題がある。
Particularly, in the case of a liquid crystal element using a ferroelectric liquid crystal material, there is a problem that the bistability after the curing reaction of the adhesive is significantly reduced.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、押圧等に対
する強度に優れるとともに、優れた表示特性を有する液
晶素子と、その製造に用いられる液晶組成物及び製造法
を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a liquid crystal element having excellent display characteristics as well as strength against pressure and the like, a liquid crystal composition used for its production, and a production method. .

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するために検討した結果、液晶材料の補強材とし
てマクロモノマーを用いることにより、補強材の硬化反
応後の表示特性の劣化率が著しく改善された液晶組成物
が得られ、その液晶組成物を用いて液晶素子を作製する
ことにより、押圧等に対する強度に優れるとともに表示
特性にも優れる液晶素子が得られることを見いだし、本
発明を完成するに至った。
DISCLOSURE OF THE INVENTION As a result of studies conducted by the present inventors in order to solve the above problems, the use of a macromonomer as a reinforcing material for a liquid crystal material results in deterioration of display characteristics after the curing reaction of the reinforcing material. It was found that a liquid crystal composition having a significantly improved ratio was obtained, and by producing a liquid crystal element using the liquid crystal composition, a liquid crystal element having excellent strength against pressure and the like and excellent display characteristics was obtained. The invention was completed.

【0013】すなわち、本発明は、液晶及びマクロモノ
マーからなる液晶組成物であって、マクロモノマーが液
晶と相分離し、電界応答をしない領域を液晶組成物中に
形成するものであることを特徴とする液晶組成物(以
下、液晶組成物1と呼ぶことがある。)を提供する。
That is, the present invention is a liquid crystal composition comprising a liquid crystal and a macromonomer, wherein the macromonomer is phase separated from the liquid crystal to form a region in the liquid crystal composition that does not respond to an electric field. And a liquid crystal composition (hereinafter, sometimes referred to as liquid crystal composition 1).

【0014】また、本発明は、液晶、マクロモノマー及
びマクロモノマーの重合開始剤からなる液晶組成物であ
って、マクロモノマーが液晶と相分離するものであり、
かつ、重合後にも液晶と相分離し、電界応答をしないマ
クロモノマーの重合体の領域を液晶組成物中に形成する
ものであることを特徴とする液晶組成物(以下、液晶組
成物2と呼ぶことがある。)を提供する。
The present invention also provides a liquid crystal composition comprising a liquid crystal, a macromonomer and a polymerization initiator for the macromonomer, wherein the macromonomer undergoes phase separation from the liquid crystal,
A liquid crystal composition (hereinafter referred to as liquid crystal composition 2) characterized in that it forms a polymer region of a macromonomer which does not phase-separate from the liquid crystal after polymerization and does not respond to an electric field in the liquid crystal composition. May be provided.)

【0015】さらに、本発明は、上記液晶組成物1を液
晶材料として用いて作製される液晶素子、すなわち、少
なくとも一方が透明である一対の電極付き基板とその基
板間に挟持された液晶層からなる液晶素子において、液
晶層が液晶組成物1を用いて形成されたものであって、
液晶層が、液晶領域と、液晶と相分離して液晶層中に分
散しているマクロモノマーの領域とからなり、液晶が水
平配向していることを特徴とする液晶素子(以下、液晶
素子1と呼ぶことがある。)を提供する。
Further, according to the present invention, a liquid crystal element produced by using the above liquid crystal composition 1 as a liquid crystal material, that is, a pair of substrates with electrodes, at least one of which is transparent, and a liquid crystal layer sandwiched between the substrates. In the liquid crystal element, the liquid crystal layer is formed by using the liquid crystal composition 1,
The liquid crystal layer is composed of a liquid crystal region and a region of macromonomer phase-separated from the liquid crystal and dispersed in the liquid crystal layer, and the liquid crystal is horizontally aligned (hereinafter, referred to as liquid crystal device 1 Sometimes called).

【0016】また、本発明は、上記液晶素子1の製造
法、すなわち、少なくとも一方が透明である一対の電極
付き基板の間に、上記液晶組成物1を挟持する工程、挟
持された液晶組成物を液晶が等方相状態又は液晶状態で
ある温度に加熱した後室温以下の温度まで冷却すること
により、液晶領域と液晶と相分離して液晶層中に分散し
ている電界応答しないマクロモノマーの領域とからなる
液晶層を電極付き基板間に形成する工程、及び、液晶層
中の液晶を水平配向させる工程からなることを特徴とす
るの液晶素子1の製造法を提供する。
The present invention also provides a method for producing the liquid crystal element 1, that is, a step of sandwiching the liquid crystal composition 1 between a pair of substrates with electrodes, at least one of which is transparent, and the sandwiched liquid crystal composition. By heating the liquid crystal to a temperature at which the liquid crystal is in the isotropic phase state or the liquid crystal state and then cooling the liquid crystal to a temperature below room temperature, a macromonomer that does not respond to the electric field is dispersed in the liquid crystal layer by phase separation from the liquid crystal region and the liquid crystal. Provided is a method for producing a liquid crystal element 1, comprising a step of forming a liquid crystal layer composed of a region between substrates with electrodes, and a step of horizontally aligning liquid crystals in the liquid crystal layer.

【0017】更に、本発明は、前記液晶組成物2を用い
て製造される液晶素子、すなわち、少なくとも一方が透
明である一対の電極付き基板とその基板間に挟持された
液晶層からなる液晶素子において、液晶層が液晶組成物
2を用いて形成されたものであって、液晶層中で、液晶
とマクロモノマーの重合体とが、液晶領域と液晶層中に
分散している電界応答をしないマクロモノマーの重合体
の領域とに相分離しており、マクロモノマーの重合体が
重合開始剤を用いる重合によって形成されたものであ
り、液晶が水平配向していることを特徴とする液晶素子
を提供する。
Furthermore, the present invention is a liquid crystal device manufactured by using the liquid crystal composition 2, that is, a liquid crystal device comprising a pair of substrates with electrodes, at least one of which is transparent, and a liquid crystal layer sandwiched between the substrates. In, the liquid crystal layer is formed by using the liquid crystal composition 2, and the liquid crystal and the macromonomer polymer are dispersed in the liquid crystal region and the liquid crystal layer and do not respond to the electric field. The liquid crystal device is characterized in that it is phase-separated into a macromonomer polymer region, the macromonomer polymer is formed by polymerization using a polymerization initiator, and the liquid crystal is horizontally aligned. provide.

【0018】また、本発明は、上記液晶素子2の製造
法、すなわち、少なくとも一方が透明である一対の電極
付き基板の間に前記液晶組成物2を挟持する工程、挟持
された液晶組成物を液晶が等方相状態又は液晶状態であ
る温度に加熱した後室温付近、或は、それ以下の温度ま
で冷却することにより、液晶とマクロモノマーとが相分
離して形成した液晶領域と液晶層中に分散しているマク
ロモノマーの領域とからなる液晶層を電極付き基板間に
形成する工程、液晶層中の液晶を水平配向させる工程、
及び液晶層中のマクロモノマーの領域のマクロモノマー
を重合させて電界応答しないマクロモノマーの重合体の
領域を形成する工程からなることを特徴とする液晶素子
2の製造法を提供する。
The present invention also provides a method for producing the liquid crystal element 2, that is, a step of sandwiching the liquid crystal composition 2 between a pair of substrates with electrodes, at least one of which is transparent, and the sandwiched liquid crystal composition. In the liquid crystal layer and the liquid crystal layer, where the liquid crystal and the macromonomer are phase-separated by heating the liquid crystal to a temperature at which the liquid crystal is in the isotropic phase state or the liquid crystal state and then cooling the temperature to around room temperature or lower. A step of forming a liquid crystal layer composed of a region of macromonomers dispersed in the substrate between the substrates with electrodes, a step of horizontally aligning the liquid crystal in the liquid crystal layer,
And a step of polymerizing a macromonomer in a macromonomer region in the liquid crystal layer to form a macromonomer polymer region that does not respond to an electric field.

【0019】(1)液晶組成物 本発明の液晶組成物は、液晶とマクロモノマー(液晶組
成物1)又は液晶とマクロモノマーとマクロモノマーの
重合開始剤(液晶組成物2)からなる。本発明に用いら
れるマクロモノマーは、それ自体及びその重合体が液晶
と相分離し、電界応答をしない領域を液晶組成物中に形
成するものである (1)−1:液晶 本発明に用いられる液晶は、電界印加に応答するもので
あれば特に制限はなく、例えば、ネマティック液晶、カ
イラルネマティック(コレステリック)液晶、強誘電性
液晶、反強誘電性液晶、或はスメクチックC液晶等が好
適に用いられる。また、これらの液晶は、本発明に用い
られるマクロモノマー、或はマクロモノマー及びその重
合体と相分離し、液晶領域を形成するならば、低分子液
晶であっても、高分子液晶であってもよい。また、これ
らの液晶は一種単独で用いてもよいし、用途に応じて適
宜2種以上を混合して用いてもよい。
(1) Liquid Crystal Composition The liquid crystal composition of the present invention comprises liquid crystal and macromonomer (liquid crystal composition 1) or liquid crystal and macromonomer and polymerization initiator of macromonomer (liquid crystal composition 2). The macromonomer used in the present invention is such that the polymer itself and the polymer thereof are phase-separated from the liquid crystal to form a region in the liquid crystal composition that does not respond to an electric field. (1) -1: Liquid crystal Used in the present invention The liquid crystal is not particularly limited as long as it responds to the application of an electric field, and for example, nematic liquid crystal, chiral nematic (cholesteric) liquid crystal, ferroelectric liquid crystal, antiferroelectric liquid crystal, or smectic C liquid crystal is preferably used. To be In addition, these liquid crystals may be low molecular weight liquid crystals or high molecular weight liquid crystals as long as they form a liquid crystal region by phase separation with the macromonomer used in the present invention or the macromonomer and its polymer. Good. In addition, these liquid crystals may be used alone or in a suitable mixture of two or more kinds depending on the application.

【0020】以下に、本発明に好適に用いられる液晶の
具体例を、いくつか示す。 [ネマティック低分子液晶の具体例]
The following are some specific examples of the liquid crystal preferably used in the present invention. [Specific examples of nematic low-molecular liquid crystals]

【0021】[0021]

【化1】 [コレステリック低分子液晶の具体例]Embedded image [Specific examples of cholesteric low-molecular liquid crystals]

【0022】[0022]

【化2】 [強誘電性低分子液晶の具体例]Embedded image [Specific examples of ferroelectric low-molecular liquid crystals]

【0023】[0023]

【化3】 [反強誘電性低分子液晶の具体例]Embedded image [Specific examples of antiferroelectric low-molecular liquid crystals]

【0024】[0024]

【化4】 [スメクチックC(SmC)低分子液晶の具体例][Chemical 4] [Specific examples of smectic C (SmC) low-molecular liquid crystal]

【0025】[0025]

【化5】 [ネマチック高分子液晶の具体例]Embedded image [Specific examples of nematic polymer liquid crystals]

【0026】[0026]

【化6】 [コレステリック高分子液晶の具体例][Chemical 6] [Specific examples of cholesteric polymer liquid crystals]

【0027】[0027]

【化7】 [スメクチックC(SmC)高分子液晶の具体例][Chemical 7] [Specific Examples of Smectic C (SmC) Polymer Liquid Crystal]

【0028】[0028]

【化8】 [強誘電性高分子液晶の具体例]Embedded image [Specific examples of ferroelectric polymer liquid crystal]

【0029】[0029]

【化9】 [Chemical 9]

【0030】[0030]

【化10】 (1)−2:マクロモノマー 本発明に用いられるマクロモノマーとしては、マクロモ
ノマー自体、又はマクロモノマー自体とその重合体とが
液晶組成物中で液晶と相分離し、マクロモノマー又はそ
の重合体の領域を形成するものであれば、公知のものな
ど特に制限なく用いることができる。
[Chemical 10] (1) -2: Macromonomer As the macromonomer used in the present invention, the macromonomer itself, or the macromonomer itself and the polymer thereof undergo phase separation from the liquid crystal in the liquid crystal composition, and Any known material can be used without particular limitation as long as it forms a region.

【0031】マクロモノマーを補強材として用いた場
合、それ自体で液晶素子に押圧等に対する強度を与える
ことができる。また、マクロモノマーを重合させること
により、さらに優れた強度が得られる。架橋によって硬
化する接着剤を強化材として用いる従来技術では、硬化
後の接着剤部分の形状の経時的変化により、液晶と接着
剤部分との界面の経時的変化及び硬化反応後の表示特性
が劣化するという問題があった。しかし、マクロモノマ
ー場合、通常の接着剤と比較して相分離性がよいので、
界面の経時的変化が少なく、更に、重合する場合は、分
子末端の重合性官能基の重合によるものであるため、形
状の経時的変化も少ない。これらの理由により、表示特
性の劣化が少なくなる。
When the macromonomer is used as a reinforcing material, the liquid crystal element itself can be provided with strength against pressure or the like. Further, by polymerizing the macromonomer, further excellent strength can be obtained. In the conventional technology that uses an adhesive that cures by cross-linking as a reinforcing material, the shape of the adhesive part after curing changes with time and the display characteristics after the curing reaction deteriorate at the interface between the liquid crystal and the adhesive part. There was a problem of doing. However, in the case of macromonomer, the phase separation is better than that of ordinary adhesives,
The change of the interface with time is small, and when the polymerization is performed, the change of the shape with time is also small because it is due to the polymerization of the polymerizable functional group at the molecular end. For these reasons, deterioration of display characteristics is reduced.

【0032】マクロモノマーの分子量としては、通常、
数平均分子量が1,000〜100,000、好ましく
は3,000〜10,000のものが好適に用いられ
る。数平均分子量が1,000より低いと、マクロモノ
マーの液晶に対する溶解性が上がってしまい、相分離し
にくくなることがある。また、数平均分子量が100,
000より高いと、マクロモノマー又はその重合体のガ
ラス転移温度がが高くなり、剪断力による液晶の配向が
困難になることがある。液晶との相分離の良さ、配向の
しやすさ、配向後のパネル強度を考えると、分子量は
3,000〜10,000がより好ましい。
The molecular weight of the macromonomer is usually
Those having a number average molecular weight of 1,000 to 100,000, preferably 3,000 to 10,000 are suitably used. If the number average molecular weight is lower than 1,000, the solubility of the macromonomer in the liquid crystal may be increased, and phase separation may be difficult. The number average molecular weight is 100,
If it is higher than 000, the glass transition temperature of the macromonomer or its polymer becomes high, and the orientation of the liquid crystal due to shearing force may become difficult. Considering the good phase separation from the liquid crystal, the ease of alignment, and the panel strength after alignment, the molecular weight is more preferably 3,000 to 10,000.

【0033】マクロモノマーは、高分子部分と、高分子
部分の末端に結合した重合性官能基とからなる。本発明
に用いられるマクロモノマーの高分子部分としては、例
えば、ポリスチレン(PSt)、ポリイソプレン(PI
p)、ポリ−2−ビニルピリジン(PVP)、ポリイソ
ブチレン(PIB)、ポリメチルメタクリレート(PM
MA)、ポリエチレンオキシド(PEO)、ポリテトラ
ヒドロフラン(PTHF)、ポリジメチルシロキサン
(PDMS)、ポリ−t−ブチルアジリジン(PTB
A)、ポリオキサゾリジン(POXZ)、スチレン−ア
クリロニトリルコポリマー、ポリブチルアクリレート、
ポリジメチルシロキサン等が挙げられる。
The macromonomer comprises a polymer portion and a polymerizable functional group bonded to the end of the polymer portion. Examples of the macromolecular portion of the macromonomer used in the present invention include polystyrene (PSt) and polyisoprene (PI).
p), poly-2-vinylpyridine (PVP), polyisobutylene (PIB), polymethylmethacrylate (PM
MA), polyethylene oxide (PEO), polytetrahydrofuran (PTHF), polydimethylsiloxane (PDMS), poly-t-butylaziridine (PTB)
A), polyoxazolidine (POXZ), styrene-acrylonitrile copolymer, polybutyl acrylate,
Examples thereof include polydimethyl siloxane.

【0034】本発明に用いられるマクロモノマーの末端
重合性官能基としては、例えば、ビニル基、スチリル
基、メタクリロイル基、ジヒドロキシル基、ジカルボキ
シル基等が挙げられる。
Examples of the terminal polymerizable functional group of the macromonomer used in the present invention include vinyl group, styryl group, methacryloyl group, dihydroxyl group and dicarboxyl group.

【0035】なお、本発明においてはマクロモノマー1
種のみを用いてもよいし、適宜2種以上を組み合わせて
用いてもよい。
In the present invention, macromonomer 1
Only one species may be used, or two or more species may be appropriately used in combination.

【0036】以下に本発明に好適に用いられるマクロモ
ノマーの具体例を示す。なお、各構造式中のnの値とし
ては、各マクロモノマーの数平均分子量が1,000〜
100,000となる値が好適である。 マクロモノマーの具体例
Specific examples of the macromonomer preferably used in the present invention are shown below. As the value of n in each structural formula, the number average molecular weight of each macromonomer is 1,000 to
A value of 100,000 is suitable. Specific examples of macromonomers

【0037】[0037]

【化11】 [Chemical 11]

【0038】[0038]

【化12】 [Chemical 12]

【0039】[0039]

【化13】 [Chemical 13]

【0040】[0040]

【化14】 (1)−3 液晶組成物の構成 本発明の液晶組成物1及び2において、マクロモノマー
の液晶組成物全体に占める割合は、好ましくは1〜50
重量%、より好ましくは3〜30重量%である。マクロ
モノマーの割合が1重量%より少ない液晶組成物を用い
て液晶パネルを作製した場合、十分な強度が得られない
ことがある。また、マクロモノマーの割合が50重量%
を超えると、複屈折モードで表示を行う際、表示品位が
悪くなる場合がある。十分なパネル強度と良好な表示品
位の両特性を確実に得るためには、マクロモノマーの割
合を3〜30重量%とすることが望ましい。
Embedded image (1) -3 Composition of Liquid Crystal Composition In the liquid crystal compositions 1 and 2 of the present invention, the ratio of the macromonomer to the entire liquid crystal composition is preferably 1 to 50.
%, More preferably 3 to 30% by weight. When a liquid crystal panel is manufactured using a liquid crystal composition in which the proportion of macromonomer is less than 1% by weight, sufficient strength may not be obtained. The proportion of macromonomer is 50% by weight.
When it exceeds, the display quality may deteriorate when displaying in the birefringence mode. In order to surely obtain both characteristics of sufficient panel strength and good display quality, it is desirable that the proportion of the macromonomer is 3 to 30% by weight.

【0041】本発明の液晶組成物1は液晶とマクロモノ
マーからなり、この液晶組成物1を液晶パネルの製造に
用いることにより、十分な強度を有する液晶パネルを得
ることができる。液晶組成物2は、更にマクロモノマー
の重合開始剤を含有し、液晶パネル内で液晶とマクロモ
ノマーとを相分離させた後にマクロモノマーを重合させ
ることにより、強度により優れた液晶パネルを得ること
ができる。
The liquid crystal composition 1 of the present invention comprises a liquid crystal and a macromonomer. By using this liquid crystal composition 1 in the production of a liquid crystal panel, a liquid crystal panel having sufficient strength can be obtained. The liquid crystal composition 2 further contains a polymerization initiator of a macromonomer, and the liquid crystal and the macromonomer are phase-separated in the liquid crystal panel and then the macromonomer is polymerized to obtain a liquid crystal panel excellent in strength. it can.

【0042】上記のように、液晶素子内のマクロモノマ
ーを重合させる場合には、本発明の液晶組成物中に、液
晶及びマクロモノマー以外に重合開始剤を添加する。本
発明に用いられる重合開始剤としては、特に制限はな
く、重合反応の形式や、マクロモノマーの重合性官能基
の種類等に応じて適宜選択して使用することができる。
例えば、ラジカル重合によってマクロモノマーを重合さ
せる場合、光重合開始剤として2,2−ジメトキシ−
1,2−ジフェニルエタン−1−オン、1−ヒドロキシ
シクロヘキシル=フェニル=ケトン、2−メチル−1−
[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルフォリノプ
ロパン−1−オン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ
−1−(4−モルフォリノフェニル)ブタン−1−オ
ン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパ
ン−1−オン、1−[4−(2−ヒドロキシエトキシ)
フェニル]−2−ヒドロキシ−2−メチル−1−プロパ
ン−1−オン等が、また熱重合開始剤としては、クメン
ヒドロペルオキシド、t−ブチルヒドロペルオキシド、
ジクミルペルオキシド、ジ−t−ブチルペルオキシド、
過酸化ベンゾイル、過酸化ラウロイル、過硫酸カリウ
ム、アゾビスイソブチロニトリル、過酸化水素−第一鉄
塩、過硫酸塩−酸性亜硫酸ナトリウム、クメンヒドロペ
ルオキシド−第一鉄塩、過酸化ベンゾイル−ジメチルア
ニリン、過酸化物(過酸化水素、ヒドロペルオキシドな
ど)−有機金属アルキル(トリエチルアルミニウム、ト
リエチルホウ素、ジエチル亜鉛など)、酸素−有機金属
アルキルなどが用いられる。重合開始剤を添加する割合
は、液晶中でのマクロモノマーの反応性によるので一概
には規定できないが、通常、マクロモノマーに対して1
〜5重量%、好ましくは2〜3重量%である。
As described above, when polymerizing the macromonomer in the liquid crystal device, a polymerization initiator is added to the liquid crystal composition of the present invention in addition to the liquid crystal and the macromonomer. The polymerization initiator used in the present invention is not particularly limited and can be appropriately selected and used according to the type of polymerization reaction, the type of polymerizable functional group of the macromonomer, and the like.
For example, when polymerizing a macromonomer by radical polymerization, 2,2-dimethoxy-
1,2-diphenylethan-1-one, 1-hydroxycyclohexyl = phenyl = ketone, 2-methyl-1-
[4- (Methylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) butan-1-one, 2-hydroxy-2-methyl -1-Phenylpropan-1-one, 1- [4- (2-hydroxyethoxy)
Phenyl] -2-hydroxy-2-methyl-1-propan-1-one and the like, and as the thermal polymerization initiator, cumene hydroperoxide, t-butyl hydroperoxide,
Dicumyl peroxide, di-t-butyl peroxide,
Benzoyl peroxide, lauroyl peroxide, potassium persulfate, azobisisobutyronitrile, hydrogen peroxide-ferrous iron salt, persulfate-sodium acid sulfite, cumene hydroperoxide-ferrous iron salt, benzoyl peroxide-dimethyl Aniline, peroxide (hydrogen peroxide, hydroperoxide, etc.)-Organometallic alkyl (triethylaluminum, triethylboron, diethylzinc, etc.), oxygen-organometallic alkyl, etc. are used. The ratio of the polymerization initiator to be added cannot be unconditionally specified because it depends on the reactivity of the macromonomer in the liquid crystal, but it is usually 1 to the macromonomer.
-5% by weight, preferably 2-3% by weight.

【0043】また、本発明の液晶組成物を用いて液晶素
子を作製する際、通常、配向処理前に液晶とマクロモノ
マーとを相分離させる。そのとき、相分離を促進するた
めに加熱を行うことがある。マクロモノマーの重合性官
能基がラジカル重合性で、かつ、重合開始剤が紫外線
(UV)によってラジカルを発生する化合物である場
合、この熱処理によってマクロモノマーの重合が開始し
てしまう場合がある。この時点で重合が開始してマクロ
モノマーが高分子量化してしまうと、ガラス転移温度が
高くなり、剪断力による配向が困難になることがある。
従って、液晶組成物に重合開始剤を添加する場合には、
必要に応じ、適当な重合禁止剤を添加してもよい。
When a liquid crystal device is manufactured using the liquid crystal composition of the present invention, the liquid crystal and the macromonomer are usually phase-separated before the alignment treatment. At that time, heating may be performed to promote phase separation. When the polymerizable functional group of the macromonomer is radically polymerizable and the polymerization initiator is a compound that generates a radical by ultraviolet rays (UV), the heat treatment may start the polymerization of the macromonomer. If polymerization starts at this point and the macromonomer becomes high in molecular weight, the glass transition temperature becomes high, and orientation due to shearing force may become difficult.
Therefore, when adding a polymerization initiator to the liquid crystal composition,
If necessary, a suitable polymerization inhibitor may be added.

【0044】重合禁止剤としては、例えば、ヒドロキノ
ン、パラキノン、セバシン酸ビス(1,2,2,6,6
−ペンタメチル−4−ピペリジル)等が好適に用いられ
る。重合禁止剤の量は、マクロモノマーに対して、通
常、0.1〜0.5重量%、好ましくは0.2〜0.4
重量%である。
Examples of the polymerization inhibitor include hydroquinone, paraquinone, and bis (1,2,2,6,6) sebacate.
-Pentamethyl-4-piperidyl) and the like are preferably used. The amount of the polymerization inhibitor is usually 0.1 to 0.5% by weight, preferably 0.2 to 0.4, based on the macromonomer.
% By weight.

【0045】また、本発明の液晶組成物には、2色性色
素を添加してもよい。2色性色素としては、アントラキ
ノン系、アゾ系、メロシアニン系、スチリル系、アゾメ
チン系、テトラジン系等の色素が挙げられる。
A dichroic dye may be added to the liquid crystal composition of the present invention. Examples of the dichroic dye include anthraquinone dyes, azo dyes, merocyanine dyes, styryl dyes, azomethine dyes, and tetrazine dyes.

【0046】(2)−1 液晶素子 本発明の液晶素子(液晶素子1又は2)の一態様の部分
断面図を図1に示す。図1に示されるように、本発明の
液晶素子は、少なくとも一方が透明である一対の電極2
付き基板1の間に、本発明の液晶組成物を用いて形成さ
れた液晶層3が基板1の電極面に接して挟持されてなる
ものである。
(2) -1 Liquid Crystal Element FIG. 1 shows a partial sectional view of one mode of the liquid crystal element (liquid crystal element 1 or 2) of the present invention. As shown in FIG. 1, the liquid crystal element of the present invention includes a pair of electrodes 2 at least one of which is transparent.
A liquid crystal layer 3 formed by using the liquid crystal composition of the present invention is sandwiched between the attached substrates 1 in contact with the electrode surface of the substrate 1.

【0047】本発明の液晶素子の内、上記の液晶素子1
の液晶層は、液晶組成物1を用いて形成されたものであ
って、液晶領域と、液晶と相分離して液晶層中に分散し
ているマクロモノマーの領域とからなる。一方、液晶素
子2の液晶層は、液晶組成物2を用いて形成されたもの
であって、液晶層が、液晶領域と、液晶と相分離して液
晶層中に分散している電界応答をしないマクロモノマー
の重合体の領域とからなる。
Among the liquid crystal elements of the present invention, the above liquid crystal element 1
The liquid crystal layer of No. 1 is formed by using the liquid crystal composition 1, and includes a liquid crystal region and a region of macromonomer phase-separated from the liquid crystal and dispersed in the liquid crystal layer. On the other hand, the liquid crystal layer of the liquid crystal element 2 is formed by using the liquid crystal composition 2, and the liquid crystal layer has a liquid crystal region and an electric field response that is phase-separated from the liquid crystal and dispersed in the liquid crystal layer. Not composed of macromonomer polymer regions.

【0048】すなわち、本発明の液晶素子においては、
液晶とマクロモノマー、或は液晶とマクロモノマーの重
合体は、互いに相分離してそれぞれの領域(ドメイン)
を形成している。マクロモノマー又はマクロモノマーの
重合体で形成されている領域は、上下の電極付き基板に
つながる貫通領域を形成している。
That is, in the liquid crystal element of the present invention,
The liquid crystal and macromonomer, or the polymer of liquid crystal and macromonomer, are phase-separated from each other and have their respective domains
Is formed. The region formed of the macromonomer or the polymer of the macromonomer forms a penetrating region connected to the upper and lower substrates with electrodes.

【0049】本発明の液晶素子においては、液晶層中の
液晶は水平配向しており、電界印加によって配列が変わ
り、1枚或は2枚の偏光板を基板外側に配置することに
より、明暗表示が可能となる。
In the liquid crystal element of the present invention, the liquid crystal in the liquid crystal layer is horizontally aligned, and the arrangement is changed by the application of an electric field, and one or two polarizing plates are arranged outside the substrate to display a bright and dark display. Is possible.

【0050】本発明に用いられる基板としては、ガラ
ス、プラスチック等、電極形成が可能なものであれば特
に制限なく用いることができる。プラスチック基板の材
料の例としては、一軸又は二軸延伸ポリエチレンテレフ
タレート(PET)などの結晶性ポリマー、ポリスルホ
ン(PS)、ポリエーテルスルホン(PES)などの非
結晶性ポリマー、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポ
リオレフィン、ポリアリレート(PAr)、ポリカーボ
ネート(PC)、ナイロン等のポリアミドなどが挙げら
れる。液晶素子の生産性の高さから、プラスチックフィ
ルムのような可撓性基板を用いることが好ましい。基板
の厚さとしては、通常、100μm〜1mm、好ましく
は100μm〜500mmが適当である。
The substrate used in the present invention can be used without particular limitation as long as it can form an electrode, such as glass or plastic. Examples of materials for the plastic substrate include crystalline polymers such as uniaxially or biaxially oriented polyethylene terephthalate (PET), non-crystalline polymers such as polysulfone (PS) and polyethersulfone (PES), polyolefins such as polyethylene and polypropylene, and the like. Examples thereof include polyarylate (PAr), polycarbonate (PC), and polyamide such as nylon. From the viewpoint of high productivity of the liquid crystal element, it is preferable to use a flexible substrate such as a plastic film. The thickness of the substrate is usually 100 μm to 1 mm, preferably 100 μm to 500 mm.

【0051】本発明において、上記2枚の電極付き基板
は、互いに同じ材質のものであってもよく、また、相違
する材質のものであってもよいが、少なくとも一方の基
板を光学的に透明なものとし、光学的に透明又は半透明
な電極を設けて使用する。
In the present invention, the two substrates with electrodes may be made of the same material or different materials, but at least one substrate is optically transparent. In this case, an optically transparent or semitransparent electrode is provided for use.

【0052】この透明又は半透明な電極の具体例として
は、例えば、NESA膜といわれる酸化スズ膜、酸化イ
ンジウム膜、酸化インジウムと酸化スズとの混合物から
なるITO膜、金やチタンなどの蒸着膜、或は他の薄膜
状のアルミニウム等の金属又は合金などを挙げることが
できる。これら電極の形状としては特に制限はなく、基
板の所定の面上の全面にわたるものであってもよく、ス
トライプ状のものであってもよく、又は他の所望の形状
のものであってもよい。
Specific examples of the transparent or semi-transparent electrode include, for example, a tin oxide film called an NESA film, an indium oxide film, an ITO film made of a mixture of indium oxide and tin oxide, a vapor deposition film of gold, titanium or the like. , Or other thin film metal or alloy such as aluminum. The shape of these electrodes is not particularly limited, and may be the entire surface on a predetermined surface of the substrate, the stripe shape, or any other desired shape. .

【0053】液晶層の厚みは、通常、0.5〜10μ
m、好ましくは1〜3μm程度が好適である。
The thickness of the liquid crystal layer is usually 0.5 to 10 μm.
m, preferably about 1 to 3 μm.

【0054】図2は、本発明の液晶素子の他の一態様の
例を示す部分断面図である。2枚の電極2付き基板1と
液晶層3との間に、絶縁膜4が設けられている。液晶層
3中には、電極間のセルギャップを一定に保ち、電極間
の短絡を防止するためのスペーサー5が配置されてい
る。
FIG. 2 is a partial sectional view showing another example of the liquid crystal element of the present invention. An insulating film 4 is provided between the substrate 1 with the two electrodes 2 and the liquid crystal layer 3. Spacers 5 are arranged in the liquid crystal layer 3 to keep the cell gap between the electrodes constant and prevent a short circuit between the electrodes.

【0055】スペーサーとしては、液晶素子に通常用い
られるものであれば特に制限はなく、ガラス、シリカ又
は耐溶剤性を有するプラスチック等からなるものが好適
に用いられる。スペーサーとしては、球状のものが連続
工程による液晶素子の製造方法に適しており、好適に用
いられる。球状スペーサーの材質として好適なものの具
体例としては、例えば、シリカ等の無機系材料、ジビニ
ルベンゼン系やポリスチレン系のポリマービーズ等が挙
げられる。球状スペーサーの粒径は、液晶素子のセル厚
に応じて適宜選択可能であり、通常、1〜5μm程度が
好ましい。なお、スペーサーを用いなくてもセルギャッ
プを保持できる場合には、スペーサーを使用しなくても
よい。
The spacer is not particularly limited as long as it is usually used in a liquid crystal element, and a spacer made of glass, silica or plastic having solvent resistance is preferably used. As the spacer, a spherical one is suitable for the method for producing a liquid crystal element by a continuous process and is preferably used. Specific examples of suitable materials for the spherical spacers include inorganic materials such as silica and divinylbenzene-based or polystyrene-based polymer beads. The particle size of the spherical spacer can be appropriately selected according to the cell thickness of the liquid crystal element, and is usually preferably about 1 to 5 μm. If the cell gap can be maintained without using the spacer, the spacer may not be used.

【0056】絶縁膜は、対向する電極間の短絡を防止す
るためのものであり、短絡するおそれのない場合は絶縁
膜を設けなくてもよい。絶縁膜の材質としては、液晶素
子に通常用いられるものであれば特に制限はなく、例え
ば、SiOx等の無機蒸着膜、アクリル系、ナイロン
系、エポキシ系等の種々の非液晶性高分子膜が挙げられ
る。
The insulating film is for preventing a short circuit between the opposing electrodes, and if there is no risk of short circuit, the insulating film may not be provided. The material of the insulating film is not particularly limited as long as it is usually used for a liquid crystal element, and examples thereof include inorganic vapor-deposited films such as SiO x , various non-liquid crystalline polymer films such as acrylic, nylon and epoxy. Is mentioned.

【0057】さらに、本発明の液晶素子には、必要に応
じ、配向膜が液晶層に接して設けられていてもよい。配
向膜としては、通常液晶素子に用いられるものであれば
特に制限はなく、ポリイミドやポリビニルアルコールな
どの高分子膜を一方向にラビング処理したもの、酸化シ
リコンを斜方蒸着したものなど、種々の配向膜を用いる
ことができる。液晶素子のたわみや、上下基板のずれな
どによる液晶への剪断応力の印加、或は、剪断応力と電
圧の印加による配向方法などで配向する場合には、配向
膜は設けなくてもよい。
Further, in the liquid crystal element of the present invention, an alignment film may be provided in contact with the liquid crystal layer, if necessary. The alignment film is not particularly limited as long as it is usually used for a liquid crystal element, and various kinds such as a polymer film such as polyimide or polyvinyl alcohol rubbed in one direction, or a film obtained by obliquely depositing silicon oxide can be used. An alignment film can be used. The alignment film may not be provided in the case where the liquid crystal element is aligned by a bending stress, a shear stress applied to the liquid crystal due to displacement of the upper and lower substrates, or an alignment method by applying a shear stress and a voltage.

【0058】また、本発明の液晶素子は、液晶が素子外
に流出しないように封止することが好ましいが、液晶が
流出するおそれがなく、素子を安定に保つことができる
場合には封止しなくてもよい。
The liquid crystal element of the present invention is preferably sealed so that the liquid crystal does not flow out of the element, but if there is no risk of the liquid crystal flowing out and the element can be kept stable, the liquid crystal element is sealed. You don't have to.

【0059】(3)液晶素子の製造法 本発明の液晶素子(液晶素子1及び2)は、本発明の製
造法により好適に製造される。
(3) Method of Manufacturing Liquid Crystal Element The liquid crystal elements of the present invention (liquid crystal elements 1 and 2) are preferably manufactured by the method of the present invention.

【0060】本発明の液晶素子の製造法は、少なくとも
一方が透明である一対の電極付き基板の間に本発明の液
晶組成物(液晶組成物1又は2)を挟持する工程、挟持
された液晶組成物を液晶が等方相状態又は液晶状態であ
る温度に加熱した後室温付近、或は、それ以下の温度ま
で冷却することにより、液晶とマクロモノマーとが相分
離して形成した液晶領域と液晶層中に分散しているマク
ロモノマーの領域とからなる液晶層を電極付き基板間に
形成する工程、及び、液晶層中の液晶を水平配向させる
工程を含み、液晶素子2の製造法においては、更に、液
晶層中のマクロモノマーの領域のマクロモノマーを重合
させて電界応答しないマクロモノマーの重合体の領域を
形成する工程を含む。
In the method for producing a liquid crystal element of the present invention, a step of sandwiching the liquid crystal composition (liquid crystal composition 1 or 2) of the present invention between a pair of substrates with electrodes, at least one of which is transparent, and the sandwiched liquid crystal. By heating the composition to a temperature at which the liquid crystal is in an isotropic phase state or a liquid crystal state, and then cooling it to a temperature near room temperature or lower, a liquid crystal region formed by phase separation of the liquid crystal and macromonomer is formed. The method for producing the liquid crystal element 2 includes the steps of forming a liquid crystal layer composed of regions of macromonomers dispersed in the liquid crystal layer between the substrates with electrodes, and horizontally aligning the liquid crystal in the liquid crystal layer. The method further includes the step of polymerizing the macromonomer in the macromonomer region in the liquid crystal layer to form a macromonomer polymer region that does not respond to an electric field.

【0061】(3)−1 電極付き基板間に液晶組成物
を挟持する工程 電極付き基板間に液晶組成物を挟持する方法としては、
特に制限はなく、真空注入法、電極付き基板への塗布法
など、液晶組成物の性状等に応じて適宜選択できる。通
常は、液晶組成物を全成分の共通溶媒に溶解して塗工液
を調製し、それを電極付き基板の少なくとも一方に塗布
し、溶媒蒸発後、直ちに両基板を貼り合わせてラミネー
トする方法が好適である。
(3) -1 Step of sandwiching liquid crystal composition between substrates with electrodes As a method of sandwiching the liquid crystal composition between substrates with electrodes,
There is no particular limitation, and it can be appropriately selected according to the properties of the liquid crystal composition, such as a vacuum injection method and a coating method on a substrate with an electrode. Usually, a method in which a liquid crystal composition is dissolved in a common solvent for all components to prepare a coating solution, which is applied to at least one of substrates with electrodes, and after evaporation of the solvent, both substrates are immediately laminated to each other is laminated. It is suitable.

【0062】塗工液は、通常、粘度が1〜3cpになる
ような濃度に調製する。これは、塗工液中の液晶組成物
濃度としては、重量百分率で大体20〜40重量%であ
る。溶媒を蒸発させる乾燥工程では、通常、常圧におい
て30〜150℃程度に加熱して行われる。
The coating liquid is usually prepared at a concentration such that the viscosity becomes 1 to 3 cp. The concentration of the liquid crystal composition in the coating liquid is approximately 20 to 40% by weight in terms of weight percentage. The drying step of evaporating the solvent is usually carried out by heating at about 30 to 150 ° C. under normal pressure.

【0063】塗工液の調製に用いられる溶媒としては、
基板や必要に応じて設けられた絶縁膜や配向膜を溶解せ
ず、液晶組成物を溶解するものであれば特に制限はな
い。通常、アセトン、メチルエチルケトン、トルエン、
キシレン、ジクロロメタン、クロロホルム、テトラヒド
ロフラン、酢酸エチル、又はそれらの混合溶媒等が好適
に用いられる。
The solvent used for preparing the coating solution is
There is no particular limitation as long as it dissolves the liquid crystal composition without dissolving the substrate or the insulating film and the alignment film provided as necessary. Usually, acetone, methyl ethyl ketone, toluene,
Xylene, dichloromethane, chloroform, tetrahydrofuran, ethyl acetate, a mixed solvent thereof or the like is preferably used.

【0064】必要に応じ、液晶組成物を挟持する前に、
絶縁層や配向膜を電極付き基板上に形成してもよい。ま
た、上下基板間にスペーサーを配置する場合、スペーサ
ーの配置方法としては、特に制限はなく、あらかじめ電
極付き基板上又は両基板間に固定しておいてもよいし、
液晶組成物又は上記の塗工液中に混合しておいて液晶層
の形成時に同時に配置してもよい。或は、液晶組成物又
はその塗工液を塗布した後に、塗布層上に配置して埋め
込み、固定してもよい。
Before sandwiching the liquid crystal composition, if necessary,
An insulating layer or an alignment film may be formed on the substrate with electrodes. Further, when the spacer is arranged between the upper and lower substrates, the method of arranging the spacer is not particularly limited, and may be fixed on the electrode-attached substrate or between both substrates in advance,
You may mix in a liquid crystal composition or the said coating liquid, and may arrange | position simultaneously at the time of forming a liquid crystal layer. Alternatively, after applying the liquid crystal composition or its coating liquid, the liquid crystal composition or the coating liquid may be arranged on the coating layer and embedded and fixed.

【0065】(3)−2 液晶とマクロモノマーとを相
分離させる工程 液晶とマクロモノマーとの相分離が良好な場合は、溶媒
蒸発後にすでに液晶と相分離したマクロモノマーのドメ
インの存在が確認できるが、通常は、相分離が十分では
ないため、一旦液晶が等方相状態、或は液晶状態である
温度(液晶相温度)に加熱し、その後、室温付近又はそ
れ以下まで冷却して相分離を促進させる。加熱温度と加
熱時間は、液晶の相転移温度、マクロモノマーのガラス
転移温度、液晶とマクロモノマーとの相分離性等によっ
て変えるので一概には言えないが、加熱温度は、通常、
液晶の等方相から液晶相への相転移温度、又は液晶相か
ら等方相への相転移温度の前後50℃以内、好ましくは
30℃以内の温度とし、1〜120分間、好ましくは1
〜30分間加熱を続ける。一旦加熱しないと相分離が十
分に起こらず、又加熱温度が高すぎると、パネルの変形
が起こったり、冷却した後に、剪断応力がかけられない
ということが起こることがある。
(3) -2 Step of Phase Separation of Liquid Crystal and Macromonomer If the phase separation of the liquid crystal and macromonomer is good, it is possible to confirm the existence of the domain of the macromonomer which has already been phase separated from the liquid crystal after solvent evaporation. However, since the phase separation is not sufficient, the liquid crystal is heated to a temperature at which the liquid crystal is in the isotropic phase state (liquid crystal phase temperature), and then cooled to around room temperature or lower to separate the phase. Promote. The heating temperature and heating time cannot be unequivocally changed because they change depending on the phase transition temperature of the liquid crystal, the glass transition temperature of the macromonomer, the phase separation property of the liquid crystal and the macromonomer, etc.
The temperature is within 50 ° C., preferably within 30 ° C., before and after the phase transition temperature of the liquid crystal from the isotropic phase to the liquid crystal phase or from the liquid crystal phase to the isotropic phase for 1 to 120 minutes, preferably 1
Continue heating for ~ 30 minutes. If it is not heated once, phase separation does not occur sufficiently, and if the heating temperature is too high, the panel may be deformed or shear stress may not be applied after cooling.

【0066】加熱後の室温付近又はそれ以下までの冷却
は、どれくらいの大きさの相分離領域を形成させ、どの
ように分散させるかによって適宜変えるので一概には言
えないが、通常、0.5〜10℃/分程度の速度で冷却
する。
Cooling to around room temperature or lower after heating can be said to be uncertain because it varies depending on how large a phase separation region is formed and how it is dispersed. Cool at a rate of about 10 ° C / min.

【0067】更に相分離を促進させるために、加熱時
に、液晶組成物の層に電界を印加してもよい。印加電界
としては、通常、電圧1〜100V、周波数0.1〜1
000Hzの交流電界を用いる。波形は、矩形波、三角
波、サイン波等を用いる。
To further promote phase separation, an electric field may be applied to the liquid crystal composition layer during heating. The applied electric field is usually a voltage of 1 to 100 V and a frequency of 0.1 to 1
An alternating electric field of 000 Hz is used. As the waveform, a rectangular wave, a triangular wave, a sine wave, or the like is used.

【0068】なお、先に液晶組成物の説明において述べ
たように、重合開始剤を含有する液晶組成物2を用いて
液晶素子2を製造する場合、マクロモノマーの重合性官
能基がラジカル重合性で、かつ重合開始剤が紫外線によ
ってラジカルを発生する化合物である場合、上記の加熱
処理によってすでにマクロモノマーの重合が開始してし
まうことがある。従って、そのようなおそれがある場合
には液晶組成物2として重合禁止剤を添加したものを用
いることが好ましい。
As described above in the description of the liquid crystal composition, when the liquid crystal composition 2 is manufactured using the liquid crystal composition 2 containing the polymerization initiator, the polymerizable functional group of the macromonomer is radically polymerizable. And, when the polymerization initiator is a compound that generates radicals by ultraviolet rays, the above-mentioned heat treatment may already start the polymerization of the macromonomer. Therefore, when there is such a possibility, it is preferable to use the liquid crystal composition 2 to which the polymerization inhibitor is added.

【0069】(3)−4 液晶を水平配向させる工程 上記の相分離処理の後、液晶層中の液晶の水平配向処理
を行う。配向の方法としては、通常の液晶素子を作製す
る場合と同様に、上下基板間のずり又は液晶素子のたわ
み等による剪断応力による方法、電界の印加による方
法、磁場配向法、温度勾配法、SiO斜方蒸着法、配向
膜のラビング法、これらの組み合わせなど、水平配向が
得られるならば特に制限はない。
(3) -4 Step of Horizontally Aligning Liquid Crystal After the above phase separation treatment, the liquid crystal in the liquid crystal layer is horizontally aligned. As a method of orientation, as in the case of producing a normal liquid crystal element, a method of shear stress due to a displacement between upper and lower substrates or a deflection of the liquid crystal element, a method of applying an electric field, a magnetic field orientation method, a temperature gradient method, SiO There is no particular limitation as long as horizontal alignment can be obtained, such as an oblique vapor deposition method, a rubbing method for an alignment film, and a combination thereof.

【0070】例えば、基板として可撓性のプラスチック
基板を用いた場合には、液晶素子にたわみ変形を与えて
剪断応力の印加して配向させる方法が好適に用いられ
る。たわみ変形を与える手段としては、少なくとも1本
のロールを用い、液晶素子をロール面に沿ってたわませ
る方法が好適である。図3に、そのような手段の一態様
を示す。図3の態様では、未配向の液晶素子6を、3本
のロール7間を両面を交互にロール7に接触させるよう
にして移動させ、たわみ変形による剪断応力で液晶素子
内の液晶を水平配向させ、配向済液晶素子8を得てい
る。剪断応力による配向を行う場合、より良い配向を得
るため、液晶素子の上下電極間に電界を印加しながら剪
断応力をかけてもよく、又加熱ロールの使用、或は装置
系全体を高温槽に入れるなどして、加熱しながら行って
もよい。マクロモノマーの種類によっては、重合させな
くても、この段階で十分なパネル強度が得られるものも
あるし、液晶領域が配向されることにより、マクロモノ
マーの領域がより成長する場合もある。
For example, when a flexible plastic substrate is used as the substrate, a method in which the liquid crystal element is flexibly deformed and a shear stress is applied to orient the liquid crystal element is preferably used. As a means for giving flexural deformation, a method of using at least one roll and bending the liquid crystal element along the roll surface is suitable. FIG. 3 shows one mode of such means. In the embodiment of FIG. 3, the unaligned liquid crystal element 6 is moved between the three rolls 7 while alternately contacting both surfaces with the rolls 7, and the liquid crystal in the liquid crystal element is horizontally aligned by the shear stress due to the flexural deformation. The aligned liquid crystal element 8 is obtained. When performing orientation by shear stress, in order to obtain better orientation, shear stress may be applied while applying an electric field between the upper and lower electrodes of the liquid crystal element, use of a heating roll, or the entire system of the device in a high temperature tank. It may be carried out while heating, for example. Depending on the type of macromonomer, there is a case where sufficient panel strength can be obtained at this stage without polymerizing, and the macromonomer region may grow more due to the alignment of the liquid crystal region.

【0071】(3)−5 マクロモノマーの重合工程 本発明の液晶素子のうち、液晶層中にマクロモノマーの
重合体の領域を有する上記液晶素子2の製造方法におい
ては、上記配向工程の後に、相分離しているマクロモノ
マーを重合させる。重合反応としては、マクロモノマー
及び重合開始剤の種類に応じて適宜選択可能である。
(3) -5 Macromonomer Polymerization Step In the liquid crystal element of the present invention, in the method for producing the liquid crystal element 2 having a macromonomer polymer region in the liquid crystal layer, after the alignment step, The phase-separated macromonomer is polymerized. The polymerization reaction can be appropriately selected depending on the types of macromonomer and polymerization initiator.

【0072】例えば、マクロモノマーの重合性官能基が
ラジカル重合性で、かつ重合開始剤が紫外線(UV)に
よってラジカルを発生する化合物である場合、紫外線を
照射し、ラジカル重合法によりマクロモノマーを重合さ
せる。この際、電界を印加しながら行ってもよい。
For example, when the polymerizable functional group of the macromonomer is radically polymerizable and the polymerization initiator is a compound that generates radicals by ultraviolet rays (UV), the ultraviolet rays are irradiated to polymerize the macromonomers by the radical polymerization method. Let At this time, it may be performed while applying an electric field.

【0073】重合は、通常、等方相−液晶相転移温度付
近から、室温付近までの液晶の配向が保持される温度で
行う。紫外線強度は、基板や材料が劣化しない強度で行
う。通常は、0.1〜100mW/cm2である。照射
時間は、通常、1〜60秒である。印加電界は、通常、
電圧1〜100V、周波数0.1〜1000Hzの交流
電界を用いる。波形は、矩形波、三角波、サイン波等を
用いる。
Polymerization is usually carried out at a temperature from around the isotropic phase-liquid crystal phase transition temperature to around room temperature at which the alignment of the liquid crystal is maintained. The UV intensity is set so that the substrate and the material do not deteriorate. Usually, it is 0.1 to 100 mW / cm 2 . The irradiation time is usually 1 to 60 seconds. The applied electric field is usually
An alternating electric field having a voltage of 1 to 100 V and a frequency of 0.1 to 1000 Hz is used. As the waveform, a rectangular wave, a triangular wave, a sine wave, or the like is used.

【0074】上記の配向工程の重合工程との間、或は重
合工程後に、更なる相分離、或は配向修復、液晶層の厚
みむらの解消のために、加熱処理を行ってもよい。ま
た、この際、電界を印加してもよい。
During or after the polymerization step of the above-mentioned alignment step, heat treatment may be carried out for further phase separation, alignment restoration, or elimination of uneven thickness of the liquid crystal layer. At this time, an electric field may be applied.

【0075】[0075]

【実施例】以下、本発明の実施例及びその比較例によっ
て本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらの
実施例に限定されるものではない。
The present invention will be described in more detail below with reference to examples of the present invention and comparative examples thereof, but the present invention is not limited to these examples.

【0076】以下の実施例及び比較例に記載されている
液晶及びマクロモノマーは、先に各々の具体例として例
示したものであり、それらの番号も先に付した番号に対
応する。
The liquid crystals and macromonomers described in the following Examples and Comparative Examples are those exemplified above as specific examples, and their numbers also correspond to the numbers given above.

【0077】実施例1 塗布溶液の調製 下記の強誘電性高分子液晶、強誘電性低分子液晶、Sm
C低分子液晶、マクロモノマー、重合開始剤及び重合禁
止剤を、下記の割合で混合し、更に、これらにメチルエ
チルケトン(MEK)を加えてマクロモノマー入り液晶
組成物の30重量%MEK溶液を調製した。
Example 1 Preparation of coating solution Ferroelectric polymer liquid crystal, ferroelectric low-molecular liquid crystal, Sm
C A low molecular weight liquid crystal, a macromonomer, a polymerization initiator and a polymerization inhibitor were mixed in the following proportions, and methyl ethyl ketone (MEK) was further added thereto to prepare a 30% by weight MEK solution of a liquid crystal composition containing a macromonomer. .

【0078】 強誘電性高分子液晶(45)(Mn=2100) 1.5g 強誘電性低分子液晶(13) 0.6g SmC低分子液晶(21) 0.3g (22) 0.3g (23) 0.3g マクロモノマー(d)(Mn=6000) 0.3g 重合開始剤(チバガイギー社製、イルガキュア369) 0.012g 重合禁止剤(ヒドロキノン) 0.0024g この溶液が完全な清澄溶液になっていることを目視で確
認した後、0.45μmポリテトラフルオロエチレン
(PTEE)のメンブランフィルターで濾過し、あらか
じめ粒径2.1μmのシリカスペーサーを入れておいた
ガラス容器に注ぎ、塗布溶液を調製した。
Ferroelectric polymer liquid crystal (45) (Mn = 2100) 1.5 g Ferroelectric low molecular liquid crystal (13) 0.6 g SmC low molecular liquid crystal (21) 0.3 g (22) 0.3 g (23 ) 0.3 g Macromonomer (d) (Mn = 6000) 0.3 g Polymerization initiator (Irgacure 369 manufactured by Ciba-Geigy) 0.012 g Polymerization inhibitor (hydroquinone) 0.0024 g This solution becomes a completely clear solution. After visually confirming that the coating solution is present, the solution was filtered through a 0.45 μm polytetrafluoroethylene (PTEE) membrane filter and poured into a glass container containing a silica spacer having a particle size of 2.1 μm in advance to prepare a coating solution. .

【0079】なお、上記強誘電性高分子液晶(45)、
強誘電性低分子液晶(13)、SmC低分子液晶(2
1)(22)(23)の上記の量の混合物からなる液晶
の相転移挙動(偏光顕微鏡観察により決定)は、下記の
通りであった。
The ferroelectric polymer liquid crystal (45),
Ferroelectric low-molecular liquid crystal (13), SmC low-molecular liquid crystal (2
The phase transition behavior (determined by observation with a polarizing microscope) of the liquid crystal composed of the mixture of 1), (22) and (23) in the above amounts was as follows.

【0080】[0080]

【化15】 実施例2 素子の作製 あらかじめ表面に絶縁性の膜[膜種:エポキシ系接着剤
(セメダイン1590と油化シェルエポキシ社製エピコ
ートYL−979の1:1重量割合混合物)、厚み0.
1μm]を塗布し、十分乾燥しておいたITO電極付き
ポリエーテルスルホン(PES)基板(幅14cm、長
さ70cm)に、実施例1で調製した塗布溶液を用い
て、マクロモノマー入り液晶組成物を塗布した。溶媒蒸
発後、直ちに上記と同じ絶縁膜を付した同種のITO電
極付きPES基板を貼り合わせて、ラミネートした。
[Chemical 15] Example 2 Preparation of Device An insulating film was previously formed on the surface [film type: epoxy adhesive (mixture of 1: 1 weight ratio mixture of Cemedine 1590 and Epicoat YL-979 manufactured by Yuka Shell Epoxy Co., Ltd.), thickness: 0.
1 μm], and a sufficiently dried polyether sulfone (PES) substrate with an ITO electrode (width 14 cm, length 70 cm) was coated with the macromonomer-containing liquid crystal composition using the coating solution prepared in Example 1. Was applied. Immediately after the evaporation of the solvent, the same kind of PES substrate with an ITO electrode having the same insulating film as the above was attached and laminated.

【0081】このようにして作製した液晶素子の長さ3
0cm分を切り出し、92℃のオーブンに8分間入れて
液晶とマクロモノマーとの相分離を促進させた。その後
20分間かけて25℃まで徐冷した。これを更に、73
℃の環境下、上下基板間に交流±50V(矩形波、10
Hz)の電界を印加しながら、図3に示すように平行に
配置した3本のロール(ロール材質:ステンレス、直
径:3.6cm、ロール長さ:30cm、ロール間隔:
0.4cm)を用いて液晶素子に一定方向のたわみ変形
を与えて一軸水平配向処理を行った。このとき、素子の
水平方向の移動速度を1m/minとした。このように
配向処理した液晶素子に、クロスニコル下、交流±30
V(矩形波、10Hz)の電界を印加しながら、明暗表
示のコントラストが最大となるように液晶素子を回転さ
せた。その状態で双安定性(M値)を評価したところ、
M=97%であった。
The length 3 of the liquid crystal element manufactured in this way
A 0 cm portion was cut out and placed in an oven at 92 ° C. for 8 minutes to promote phase separation between liquid crystal and macromonomer. Then, it was gradually cooled to 25 ° C. over 20 minutes. Add this to 73
± 50 V AC (square wave, 10
While applying an electric field of 3 Hz, three rolls arranged in parallel as shown in FIG. 3 (roll material: stainless steel, diameter: 3.6 cm, roll length: 30 cm, roll interval:
The liquid crystal element was subjected to uniaxial horizontal alignment treatment by subjecting the liquid crystal element to a flexural deformation in a fixed direction. At this time, the moving speed of the element in the horizontal direction was set to 1 m / min. A liquid crystal element that had been subjected to such alignment treatment was subjected to an alternating current of ± 30 under crossed Nicols.
While applying an electric field of V (rectangular wave, 10 Hz), the liquid crystal element was rotated so that the contrast of bright and dark display was maximized. When the bistability (M value) was evaluated in that state,
M = 97%.

【0082】パネル強度は、曲げ試験で14mmであっ
た。
The panel strength was 14 mm in the bending test.

【0083】なお、双安定性の評価(M値測定)は次の
ように行った。
The evaluation of bistability (M value measurement) was carried out as follows.

【0084】即ち、図4に示すように、双極性のパルス
状電圧(9及び11)を液晶素子の上下電極間に印加し
て液晶に電界を印加し、透過光強度の変化(10及び1
2)を測定する。図5は、図4に示す透過光強度の変化
を表すグラフ10及び12を重ね合わせたグラフであ
る。電界印加されている時の明暗の透過光強度の差をa
とし、パルス状電界印加後、0.5秒後の明暗の差をb
とする。aに対するbの割合Mを、M=(b/a)×1
00(%)の式によりパーセントで表す。双安定性が最
も良ければM=100%となり、双安定性が最も悪けれ
ばM=0%となる。なお、ここでは、パルス状電界とし
て、パルス幅2ms、電圧±30Vの電界を印加した。
また、0.5秒という価は、2ms×2×96ライン≒
0.4秒の0.4秒に加えて、実駆動時の条件変化を考
慮して設定した。
That is, as shown in FIG. 4, a bipolar pulsed voltage (9 and 11) is applied between the upper and lower electrodes of the liquid crystal element to apply an electric field to the liquid crystal to change the transmitted light intensity (10 and 1).
2) is measured. FIG. 5 is a graph in which graphs 10 and 12 showing the change in transmitted light intensity shown in FIG. The difference in the intensity of transmitted light between light and dark when an electric field is applied is a
And the difference in brightness between 0.5 seconds after applying the pulsed electric field is b
And The ratio M of b to a is M = (b / a) × 1
Expressed as a percentage by the formula of 00 (%). The best bistability results in M = 100%, and the worst bistability results in M = 0%. Here, as the pulsed electric field, an electric field having a pulse width of 2 ms and a voltage of ± 30 V was applied.
Also, the value of 0.5 seconds is 2 ms × 2 × 96 lines ≈
In addition to 0.4 seconds of 0.4 seconds, it was set in consideration of the change in conditions during actual driving.

【0085】また、曲げ試験は次のように行った。即
ち、図6に示すように、ガラス板13で3mmの段差を
作り、その上に剪断配向方向と段差のエッジが平行にな
るように液晶素子14を置き、ステンレス定規15を段
差と平行に押しつけて、液晶素子14を屈曲させ、目視
して配向がこわれる時の距離(c)で強度を評価した。
The bending test was conducted as follows. That is, as shown in FIG. 6, a step of 3 mm is formed on the glass plate 13, the liquid crystal element 14 is placed on the step so that the shear alignment direction is parallel to the edge of the step, and the stainless steel ruler 15 is pressed in parallel with the step. Then, the liquid crystal element 14 was bent, and the strength was evaluated visually by the distance (c) when the alignment was broken.

【0086】更に、この素子に、室温で、交流±50V
(矩形波、20Hz)の電界を印加しながら、HOYA
−SCHOTT社製卓上型UV光源を用いてUV(紫外
線)照射して、マクロモノマーを重合させた。照射条件
は、強度63mW/cm2で4秒間照射した。UV照射
後、双安定性(M値)を先と同様に評価したところ、M
=77%であった。
Further, this element was subjected to an alternating current of ± 50 V at room temperature.
While applying an electric field of (rectangular wave, 20Hz), HOYA
-UV (ultraviolet) irradiation was performed using a desktop UV light source manufactured by SCHOTT to polymerize the macromonomer. The irradiation conditions were an intensity of 63 mW / cm 2 for 4 seconds. After UV irradiation, the bistability (M value) was evaluated in the same manner as above.
= 77%.

【0087】また、マクロモノマー、或は、マクロモノ
マーが重合したものと液晶とが相分離していることは、
素子に電界を印加した際、応答しない領域が存在してい
ることを、偏光顕微鏡で観察することにより確認した。
ここでは配向処理後、及びUV照射後に、セル内に粒径
4〜20μmの電界応答しない領域が点在していること
を確認した。
Further, the fact that the macromonomer or the polymerized macromonomer and the liquid crystal are phase separated means that
It was confirmed by observing with a polarizing microscope that there was a region that did not respond when an electric field was applied to the device.
Here, it was confirmed that, after the alignment treatment and after the UV irradiation, regions having a particle size of 4 to 20 μm that did not respond to the electric field were scattered in the cell.

【0088】パネル強度は、曲げ試験で11mmであっ
た。
The panel strength in the bending test was 11 mm.

【0089】実施例3 塗布溶液の調製 下記の強誘電性高分子液晶、強誘電性低分子液晶、Sm
C低分子液晶(スメクチックC相を有する低分子液
晶)、マクロモノマー、重合開始剤及び重合禁止剤を、
下記の割合で使用し、実施例1と同様にして液晶、マク
ロモノマー、重合開始剤、重合禁止剤及びスペーサーを
含有する塗布溶液を調製した。
Example 3 Preparation of coating solution Ferroelectric polymer liquid crystal, ferroelectric low molecular liquid crystal, Sm
C low molecular weight liquid crystal (low molecular weight liquid crystal having smectic C phase), macromonomer, polymerization initiator and polymerization inhibitor,
Using the following proportions, a coating solution containing a liquid crystal, a macromonomer, a polymerization initiator, a polymerization inhibitor and a spacer was prepared in the same manner as in Example 1.

【0090】 強誘電性高分子液晶(45)(Mn=2100) 1.5g 強誘電性低分子液晶(13) 0.6g SmC低分子液晶(21) 0.3g (22) 0.3g (23) 0.3g マクロモノマー(j)(Mn=6000) 0.3g 重合開始剤(チバガイギー社製、イルガキュア369) 0.012g 重合禁止剤(ヒドロキノン) 0.0024g 実施例4 素子の作製 実施例3で調製した塗布溶液を用い、実施例2と同様に
して素子を作製した。配向処理後の双安定性はM=95
%、紫外線照射後の双安定性はM=67%であった。ま
た、配向処理後及び紫外線照射後に、セル内に粒径4〜
20μmの電界応答しない領域が点在していることを確
認した。
Ferroelectric polymer liquid crystal (45) (Mn = 2100) 1.5 g Ferroelectric low molecular liquid crystal (13) 0.6 g SmC low molecular liquid crystal (21) 0.3 g (22) 0.3 g (23 ) 0.3 g Macromonomer (j) (Mn = 6000) 0.3 g Polymerization initiator (manufactured by Ciba-Geigy, Irgacure 369) 0.012 g Polymerization inhibitor (hydroquinone) 0.0024 g Example 4 Preparation of element In Example 3 An element was produced in the same manner as in Example 2 using the prepared coating solution. Bistability after orientation treatment is M = 95
%, And the bistability after UV irradiation was M = 67%. In addition, after the alignment treatment and the irradiation of ultraviolet rays, the particle diameter of 4 to
It was confirmed that 20 μm electric field non-responsive regions were scattered.

【0091】パネル強度は、重合前で15mm、重合後
で13mmであった。
The panel strength was 15 mm before the polymerization and 13 mm after the polymerization.

【0092】実施例5 塗布溶液の調製 下記の強誘電性高分子液晶、強誘電性低分子液晶、Sm
C低分子液晶(スメクチックC相を有する低分子液晶及
びマクロモノマーを、下記の割合で使用し、実施例1と
同様にして液晶、マクロモノマー及びスペーサーを含有
する液晶組成物の30%MEK溶液とスペーサーからな
る塗布溶液を調製した。
Example 5 Preparation of coating solution Ferroelectric polymer liquid crystal, ferroelectric low molecular liquid crystal, Sm
C low molecular weight liquid crystal (a low molecular weight liquid crystal having a smectic C phase and a macromonomer were used in the following proportions, and a 30% MEK solution of a liquid crystal composition containing a liquid crystal, a macromonomer and a spacer was prepared in the same manner as in Example 1. A coating solution consisting of a spacer was prepared.

【0093】 強誘電性高分子液晶(45)(Mn=2100) 1.5g 強誘電性低分子液晶(13) 0.6g SmC低分子液晶(21) 0.3g (22) 0.3g (23) 0.3g マクロモノマー(b)(Mn=6000) 0.3g 実施例6 素子の作製 実施例5で調製した塗布溶液を用い、実施例2と同様に
して熱処理及び一軸水平配向処理を行い、素子を作製し
た。配向処理後の双安定性はM=93%、曲げ試験によ
って評価したパネル強度は13mmであった。また、配
向処理後、セル内に粒径9〜20μmの電界応答しない
領域が点在していることも確認した。
Ferroelectric polymer liquid crystal (45) (Mn = 2100) 1.5 g Ferroelectric low molecular liquid crystal (13) 0.6 g SmC low molecular liquid crystal (21) 0.3 g (22) 0.3 g (23 ) 0.3 g Macromonomer (b) (Mn = 6000) 0.3 g Example 6 Preparation of device Using the coating solution prepared in Example 5, heat treatment and uniaxial horizontal alignment treatment were performed in the same manner as in Example 2. A device was produced. The bistability after the orientation treatment was M = 93%, and the panel strength evaluated by the bending test was 13 mm. It was also confirmed that, after the alignment treatment, regions having a particle size of 9 to 20 μm and not responding to an electric field were scattered in the cell.

【0094】比較例1 塗布溶液の調製 比較のため、通常のUV硬化型接着剤(スリーボンド社
製、製品名3026)を用いて、下記の割合で強誘電性
高分子液晶、強誘電性低分子液晶、SmC低分子液晶及
びUV硬化型接着剤3026を混合した後、実施例1と
同様にして、液晶、UV硬化型接着剤及びスペーサーを
含有する液晶組成物の30%MEK溶液とスペーサーか
らなる塗布溶液を調製した。
Comparative Example 1 Preparation of Coating Solution For comparison, an ordinary UV curable adhesive (manufactured by ThreeBond, product name 3026) was used in the following proportions to prepare a ferroelectric polymer liquid crystal and a ferroelectric low molecule. After mixing the liquid crystal, the SmC low molecular weight liquid crystal and the UV curable adhesive 3026, in the same manner as in Example 1, a 30% MEK solution of the liquid crystal composition containing the liquid crystal, the UV curable adhesive and the spacer and the spacer are formed. A coating solution was prepared.

【0095】 強誘電性高分子液晶(45)(Mn=2100) 1.5g 強誘電性低分子液晶(13) 0.6g SmC低分子液晶(21) 0.3g (22) 0.3g (23) 0.3g UV硬化型接着剤(スリーボンド社製、3026) 0.3g 比較例2 素子の作製 比較例1で調製した塗布溶液を用い、実施例2と同様に
して素子を作製した。配向処理後の双安定性はM=98
%、紫外線照射後の双安定性はM=8%であった。
Ferroelectric polymer liquid crystal (45) (Mn = 2100) 1.5 g Ferroelectric low molecular liquid crystal (13) 0.6 g SmC low molecular liquid crystal (21) 0.3 g (22) 0.3 g (23 ) 0.3 g UV curable adhesive (manufactured by ThreeBond Co., Ltd., 3026) 0.3 g Comparative Example 2 Preparation of Element Using the coating solution prepared in Comparative Example 1, an element was prepared in the same manner as in Example 2. Bistability after orientation treatment is M = 98
%, And the bistability after UV irradiation was M = 8%.

【0096】パネル強度は重合前で26mm、重合後で
4mmであった。
The panel strength was 26 mm before the polymerization and 4 mm after the polymerization.

【0097】上記の実施例及び比較例から、UV照射後
の双安定性は、通常のUV硬化型接着剤を用いた場合よ
り、マクロモノマーを用いた場合の方が良いことがわか
る。また、実施例によって得られた液晶素子は、押圧に
対しても優れたパネル強度を示している。
From the above Examples and Comparative Examples, it is understood that the bistability after UV irradiation is better when the macromonomer is used than when the ordinary UV-curable adhesive is used. The liquid crystal elements obtained in the examples also show excellent panel strength against pressure.

【0098】[0098]

【発明の効果】本発明の液晶組成物は、補強材としてマ
クロモノマーを含有することから、それを用いて液晶と
マクロモノマーとが相分離してなる液晶層を有する液晶
素子を作製した場合、パネル強度に優れ、かつ表示特性
にも優れる液晶素子を得ることができる。また、液晶素
子内でマクロモノマーを重合させることにより、さらに
パネル強度に優れるとともに、重合反応後の表示特性の
劣化率が著しく改善された液晶素子が得られる。さら
に、本発明の液晶素子の製造法においては、液晶の配向
処理及びマクロモノマーの重合の前に、セル内の液晶組
成物を加熱して液晶とマクロモノマーとを十分に相分離
させるとともに、マクロモノマーの領域を成長させてい
る。従って、得られる液晶素子は表示特性に優れ、かつ
押圧等に対するパネル強度にも優れたものとなる。
Since the liquid crystal composition of the present invention contains a macromonomer as a reinforcing material, when a liquid crystal element having a liquid crystal layer in which a liquid crystal and a macromonomer are phase-separated using the same is produced, It is possible to obtain a liquid crystal element having excellent panel strength and excellent display characteristics. Further, by polymerizing the macromonomer in the liquid crystal element, a liquid crystal element is obtained which is further excellent in panel strength and in which the deterioration rate of display characteristics after the polymerization reaction is remarkably improved. Furthermore, in the method for producing a liquid crystal device of the present invention, before the alignment treatment of the liquid crystal and the polymerization of the macromonomer, the liquid crystal composition in the cell is heated to sufficiently phase separate the liquid crystal and the macromonomer, and Growing areas of monomer. Therefore, the obtained liquid crystal element has excellent display characteristics and panel strength against pressure and the like.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の液晶素子の一態様を示す部分断面図。FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing one embodiment of a liquid crystal element of the present invention.

【図2】本発明の液晶素子の別の一態様を示す部分断面
図。
FIG. 2 is a partial cross-sectional view showing another aspect of the liquid crystal element of the present invention.

【図3】液晶素子の配向方法を説明する図。FIG. 3 is a diagram illustrating a method of aligning a liquid crystal element.

【図4】双極性のパルス状電界と、そのパルス状電界を
液晶素子に印加した時の透過光強度の変化を表すグラ
フ。
FIG. 4 is a graph showing a bipolar pulsed electric field and a change in transmitted light intensity when the pulsed electric field is applied to a liquid crystal element.

【図5】図4に示す透過光強度の変化を表すグラフ2つ
を重ね合わせたグラフ。
5 is a graph obtained by superimposing two graphs showing the change in transmitted light intensity shown in FIG.

【図6】液晶素子のパネル強度を評価する方法を示す説
明図。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a method for evaluating the panel strength of a liquid crystal element.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基板 2 電極 3 液晶層 4 絶縁膜 5 スペーサー 6 未配向液晶素子 7 ロール 8 配向済液晶素子 9 パルス状電圧 10 透過光強度 11 パルス状電圧 12 透過光強度 13 ガラス板 14 液晶素子 15 ステンレス定規 1 substrate 2 electrode 3 liquid crystal layer 4 insulating film 5 spacer 6 unaligned liquid crystal element 7 roll 8 aligned liquid crystal element 9 pulse voltage 10 transmitted light intensity 11 pulse voltage 12 transmitted light intensity 13 glass plate 14 liquid crystal element 15 stainless steel ruler

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 液晶及びマクロモノマーからなる液晶組
成物であって、マクロモノマーが液晶と相分離し、電界
応答をしない領域を液晶組成物中に形成するものである
ことを特徴とする液晶組成物。
1. A liquid crystal composition comprising a liquid crystal and a macromonomer, wherein the macromonomer phase-separates from the liquid crystal to form a region in the liquid crystal composition that does not respond to an electric field. Stuff.
【請求項2】 液晶、マクロモノマー及びマクロモノマ
ーの重合開始剤からなる液晶組成物であって、マクロモ
ノマーが液晶と相分離するものであり、かつ、重合後に
も液晶と相分離し、電界応答をしないマクロモノマーの
重合体の領域を液晶組成物中に形成するものであること
を特徴とする液晶組成物。
2. A liquid crystal composition comprising a liquid crystal, a macromonomer and a polymerization initiator for the macromonomer, wherein the macromonomer undergoes phase separation with the liquid crystal, and also undergoes phase separation with the liquid crystal even after the polymerization, resulting in an electric field response. A liquid crystal composition, wherein a region of a polymer of a macromonomer that does not exist is formed in the liquid crystal composition.
【請求項3】 液晶が強誘電性液晶であり、マクロモノ
マーが1,000〜100,000の数平均分子量を有
するものである請求項1又は2記載の液晶組成物。
3. The liquid crystal composition according to claim 1, wherein the liquid crystal is a ferroelectric liquid crystal and the macromonomer has a number average molecular weight of 1,000 to 100,000.
【請求項4】 マクロモノマーが分子末端にラジカル重
合性の重合性官能基を有し、重合開始剤がラジカル重合
開始剤である請求項2記載の液晶組成物。
4. The liquid crystal composition according to claim 2, wherein the macromonomer has a radically polymerizable polymerizable functional group at the molecular end, and the polymerization initiator is a radical polymerization initiator.
【請求項5】 少なくとも一方が透明である一対の電極
付き基板とその基板間に挟持された液晶層からなる液晶
素子において、液晶層が請求項1記載の液晶組成物を用
いて形成されたものであって、液晶層が、液晶領域と、
液晶と相分離して液晶層中に分散しているマクロモノマ
ーの領域とからなり、液晶が水平配向していることを特
徴とする液晶素子。
5. A liquid crystal element comprising a pair of substrates with electrodes, at least one of which is transparent, and a liquid crystal layer sandwiched between the substrates, wherein the liquid crystal layer is formed by using the liquid crystal composition according to claim 1. And the liquid crystal layer is a liquid crystal region,
A liquid crystal element comprising a liquid crystal and a macromonomer region that is phase-separated and dispersed in a liquid crystal layer, in which the liquid crystal is horizontally aligned.
【請求項6】 少なくとも一方が透明である一対の電極
付き基板とその基板間に挟持された液晶層からなる液晶
素子において、液晶層が請求項2記載の液晶組成物を用
いて形成されたものであって、液晶層中で、液晶とマク
ロモノマーの重合体とが、液晶領域と液晶層中に分散し
ている電界応答をしないマクロモノマーの重合体の領域
とに相分離しており、マクロモノマーの重合体が重合開
始剤を用いる重合によって形成されたものであり、液晶
が水平配向していることを特徴とする液晶素子。
6. A liquid crystal element comprising a pair of substrates with electrodes, at least one of which is transparent, and a liquid crystal layer sandwiched between the substrates, wherein the liquid crystal layer is formed by using the liquid crystal composition according to claim 2. In the liquid crystal layer, the polymer of the liquid crystal and the macromonomer is phase-separated into the liquid crystal region and the region of the macromonomer polymer which does not respond to the electric field dispersed in the liquid crystal layer. A liquid crystal device in which a polymer of a monomer is formed by polymerization using a polymerization initiator, and liquid crystals are horizontally aligned.
【請求項7】 少なくとも一方が透明である一対の電極
付き基板の間に請求項1記載の液晶組成物を挟持する工
程、挟持された液晶組成物を液晶が等方相状態又は液晶
状態である温度に加熱した後室温付近、或は、それ以下
の温度まで冷却することにより、液晶領域と液晶と相分
離して液晶層中に分散している電界応答しないマクロモ
ノマーの領域とからなる液晶層を電極付き基板間に形成
する工程、及び、液晶層中の液晶を水平配向させる工程
からなることを特徴とする請求項4記載の液晶素子の製
造法。
7. A step of sandwiching the liquid crystal composition according to claim 1 between a pair of substrates with electrodes, at least one of which is transparent, wherein the sandwiched liquid crystal composition is in an isotropic phase state or a liquid crystal state. A liquid crystal layer composed of a liquid crystal region and a region of macromonomer having no electric field response dispersed in the liquid crystal layer by being phase-separated from the liquid crystal by being heated to a temperature and then cooled to a temperature around room temperature or lower. 5. The method for producing a liquid crystal element according to claim 4, which comprises a step of forming a liquid crystal between the substrates with electrodes, and a step of horizontally aligning the liquid crystal in the liquid crystal layer.
【請求項8】 少なくとも一方が透明である一対の電極
付き基板の間に請求項2記載の液晶組成物を挟持する工
程、挟持された液晶組成物を液晶が等方相状態又は液晶
状態である温度に加熱した後室温付近、或は、それ以下
の温度まで冷却することにより、液晶とマクロモノマー
とが相分離して形成した液晶領域と液晶層中に分散して
いるマクロモノマーの領域とからなる液晶層を電極付き
基板間に形成する工程、液晶層中の液晶を水平配向させ
る工程、及び液晶層中のマクロモノマーの領域のマクロ
モノマーを重合させて電界応答しないマクロモノマーの
重合体の領域を形成する工程からなることを特徴とする
請求項4記載の液晶素子の製造法。
8. A step of sandwiching the liquid crystal composition according to claim 2 between a pair of substrates with electrodes, at least one of which is transparent, and the sandwiched liquid crystal composition has a liquid crystal in an isotropic phase state or a liquid crystal state. After heating to a temperature, the liquid crystal region and the macromonomer region are separated from each other by cooling the liquid crystal region and the macromonomer into a liquid crystal region and a macromonomer region dispersed in the liquid crystal layer. Forming a liquid crystal layer between the substrates with electrodes, horizontally aligning liquid crystal in the liquid crystal layer, and polymer region of macromonomer that does not respond to electric field by polymerizing macromonomer in the liquid crystal layer 5. The method for manufacturing a liquid crystal element according to claim 4, comprising the step of forming.
【請求項9】 マクロモノマーの重合をラジカル重合に
よって行う請求項8記載の製造法。
9. The method according to claim 8, wherein the macromonomer is polymerized by radical polymerization.
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