JPH11237612A - High polymer dispersed liquid crystal element and its production - Google Patents

High polymer dispersed liquid crystal element and its production

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JPH11237612A
JPH11237612A JP3781398A JP3781398A JPH11237612A JP H11237612 A JPH11237612 A JP H11237612A JP 3781398 A JP3781398 A JP 3781398A JP 3781398 A JP3781398 A JP 3781398A JP H11237612 A JPH11237612 A JP H11237612A
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JP
Japan
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liquid crystal
polymer
light
low
dye molecule
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Application number
JP3781398A
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Japanese (ja)
Inventor
Shigeru Yamamoto
滋 山本
Taketo Hikiji
丈人 曳地
Shimizu Sagawa
清水 佐川
Sadaichi Suzuki
貞一 鈴木
Masanobu Ninomiya
正伸 二宮
Naoki Hiji
直樹 氷治
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Fujifilm Business Innovation Corp
Original Assignee
Fuji Xerox Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH11237612A publication Critical patent/JPH11237612A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make it possible to obtain the high reflectivity of a PDLC(polymer dispersed liquid crystal) element having a multilayered sturcure which compares a composite structure of a high-polymer compd. and low-polymer liquid crystals and of which the reflective index changes periodically therein. SOLUTION: A polymerizable compsn. 3 contg. at least the polymerizable compd. having diazo dyestuff molecular side chains, the low-polymer liquid crystals and a polymn. initiator of a polymerizable group is injected into a cell. This cell is irradiated with laser beams 4a, 4b to cues the interference of the laser beams 4a, 4b in the polymerizable compsn. 3. In the regions where amplitude of laser interference hght is large, the polymerable compass, are polymerized and cured, by which light polymer layers 5 are formed. In the regions where the amplitude of laser interference light is small, a phase sepn. occurs and PDLC layers 6 are formed. The cell is irradiated with the polarized light 8 having the polarization axis 8a of the linearly polarized light with in the plane parallel with the substrate plane. As a result, the diazo dyestuff molecular side chains at the boundary of the liquid region 7 and the high polymer region are curved to the direction perpendicular to the polarization axis 8a of the polarized light 8 and the liquid crystal molecules 7a in the liquid crystal region 7 are aligned.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、表示素子、調光
素子、光変調素子などとして用いることができる高分子
分散液晶素子およびその製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a polymer dispersed liquid crystal element which can be used as a display element, a light control element, a light modulation element, and the like, and a method for manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】表示素子や調光素子として、3次元構造
の高分子の空隙中に液晶を分散させた高分子分散液晶
(Polymer Dispersed Liquid
Crystal)を用いた素子が知られている。以
下、高分子分散液晶をPDLCと称し、高分子分散液晶
素子もPDLC素子と称する。
2. Description of the Related Art As a display element or a dimming element, a polymer dispersed liquid crystal (Polymer Dispersed Liquid) in which a liquid crystal is dispersed in voids of a polymer having a three-dimensional structure.
(Crystal) is known. Hereinafter, the polymer dispersed liquid crystal is referred to as PDLC, and the polymer dispersed liquid crystal element is also referred to as PDLC element.

【0003】図8は、このPDLC素子の一例を示し、
基板1a上の電極2aと基板1b上の電極2bとの間
に、高分子領域15中に液晶領域(液晶ドロップレッ
ト)7が分散されたPDLC層16を形成したものであ
る。
FIG. 8 shows an example of this PDLC element.
A PDLC layer 16 in which a liquid crystal region (liquid crystal droplet) 7 is dispersed in a polymer region 15 is formed between an electrode 2a on the substrate 1a and an electrode 2b on the substrate 1b.

【0004】このPDLC素子においては、電極2a,
2b間に電圧が印加されないとき、同図(A)に示すよ
うに、液晶領域7内の液晶分子7aがランダムな方向を
向くことにより、液晶と高分子との間に屈折率の差を生
じて、液晶と高分子との界面で入射光11が屈折し、P
DLC層16全体では入射光11が多数の液晶領域7を
通過することになって、散乱状態となる。
In this PDLC element, electrodes 2a,
When no voltage is applied between 2b, as shown in FIG. 3A, the liquid crystal molecules 7a in the liquid crystal region 7 are oriented in a random direction, thereby causing a difference in the refractive index between the liquid crystal and the polymer. Incident light 11 is refracted at the interface between the liquid crystal and the polymer, and P
In the entire DLC layer 16, the incident light 11 passes through a large number of liquid crystal regions 7 and is in a scattering state.

【0005】電極2a,2b間に電圧を印加すると、同
図(B)に示すように、液晶領域7内の液晶分子7aが
基板面に垂直に配向し、液晶分子7aの長軸方向の屈折
率と高分子の屈折率とを等しくしておくことによって、
PDLC層16は透明状態となり、入射光11は透過光
13としてPDLC層16を透過する。
When a voltage is applied between the electrodes 2a and 2b, the liquid crystal molecules 7a in the liquid crystal region 7 are oriented perpendicular to the substrate surface as shown in FIG. By keeping the index equal to the refractive index of the polymer,
The PDLC layer 16 becomes transparent, and the incident light 11 transmits through the PDLC layer 16 as transmitted light 13.

【0006】この高分子分散液晶素子は、偏光板が不要
であるので、明るい表示が期待され、プロジェクタライ
トバルブなどへの応用が考えられている。
This polymer-dispersed liquid crystal element does not require a polarizing plate, so that bright display is expected, and its application to a projector light valve or the like is considered.

【0007】高分子と液晶の複合構造としては、液晶が
分布する領域が互いに独立に存在したものや、液晶が連
続的に分布したもの、などが考えられているが、このよ
うな高分子液晶複合膜の製造方法としては、大きく分け
て、以下の3つが提案されている。
As a composite structure of a polymer and a liquid crystal, a structure in which liquid crystal is distributed independently of each other and a structure in which liquid crystal is continuously distributed are considered. Broadly speaking, the following three methods have been proposed for producing a composite film.

【0008】第1は、液晶をランダムに配向させること
ができる多孔質ポリマーに液晶を含浸させる方法であ
る。第2は、溶媒にポリマーと液晶を混合して乳化させ
た後、溶媒を蒸発させることによって、ポリマーを硬化
させる方法である。第3は、モノマーやオリゴマー、ま
たはそれらの混合物と液晶を混合した重合性組成物に、
熱を加え、または紫外線などを照射することによって、
ポリマーを重合させるとともに、ポリマーと液晶を相分
離させる方法である。
The first method is to impregnate a liquid crystal into a porous polymer capable of randomly aligning the liquid crystal. The second is a method in which a polymer and a liquid crystal are mixed and emulsified in a solvent, and then the solvent is evaporated to cure the polymer. Third, a polymerizable composition obtained by mixing a liquid crystal with a monomer or oligomer, or a mixture thereof,
By applying heat or irradiating with ultraviolet rays,
In this method, a polymer is polymerized and a polymer and a liquid crystal are phase-separated.

【0009】また、このPDLCの他の例として、SP
IE.1080,83,(1989)には、内部で屈折
率が周期的に変化するPDLC素子が示されている。
As another example of this PDLC, SPLC
IE. 1080, 83, (1989) show a PDLC element in which the refractive index periodically changes.

【0010】具体的には、図9に示すように、基板1a
上の電極2aと基板1b上の電極2bとの間に、主とし
て高分子からなる高分子層18と、高分子領域中に液晶
領域7が分散されたPDLC層19とを、交互に多層に
渡って積層して、屈折率の周期的な変化の構造を形成し
たものである。
[0010] Specifically, as shown in FIG.
Between the upper electrode 2a and the electrode 2b on the substrate 1b, a polymer layer 18 mainly composed of a polymer and a PDLC layer 19 in which the liquid crystal region 7 is dispersed in the polymer region are alternately formed in multiple layers. To form a structure in which the refractive index changes periodically.

【0011】このPDLC素子においては、電極2a,
2b間に電圧が印加されないとき、高分子層18とPD
LC層19とによる屈折率の周期的な変化によって、干
渉フィルタの原理により、同図(A)に示すように、入
射光11中の特定波長成分を反射光12として反射させ
る。
In this PDLC element, the electrodes 2a,
When no voltage is applied between 2b, polymer layer 18 and PD
The specific wavelength component in the incident light 11 is reflected as the reflected light 12 by the periodic change of the refractive index by the LC layer 19 and the principle of the interference filter as shown in FIG.

【0012】電極2a,2b間に電圧を印加すると、同
図(B)に示すように、液晶領域7内の液晶分子7aが
基板面に垂直に配向され、液晶分子7aの長軸方向の屈
折率と高分子の屈折率とを等しくしておくことによっ
て、高分子層18とPDLC層19とによる屈折率の周
期的な変化が消失して、入射光11は大部分が透過光1
3としてセルを透過する。
When a voltage is applied between the electrodes 2a and 2b, as shown in FIG. 1B, the liquid crystal molecules 7a in the liquid crystal region 7 are oriented perpendicular to the substrate surface, and the liquid crystal molecules 7a are refracted in the major axis direction. By making the refractive index equal to the refractive index of the polymer, the periodic change in the refractive index caused by the polymer layer 18 and the PDLC layer 19 disappears, and the incident light 11 is mostly transmitted light 1
As 3, pass through the cell.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】図9のPDLC素子
は、干渉フィルタの原理によって、高い反射率が得ら
れ、明るい表示が得られることが、期待される。
The PDLC element shown in FIG. 9 is expected to provide a high reflectance and a bright display by the principle of the interference filter.

【0014】しかしながら、図9のPDLC素子では、
電極2a,2b間に電圧が印加されないとき、液晶領域
7内の液晶分子7aはランダムな方向を向いているの
で、高分子層18とPDLC層19との間の屈折率差が
小さく、実際上は、高い反射率が得られない。
However, in the PDLC element shown in FIG.
When no voltage is applied between the electrodes 2a and 2b, the liquid crystal molecules 7a in the liquid crystal region 7 are oriented in random directions, so that the difference in the refractive index between the polymer layer 18 and the PDLC layer 19 is small. Does not provide high reflectivity.

【0015】すなわち、このとき、液晶領域7内の液晶
分子7aの配向は、PDLC層19全体ではランダムと
なるので、PDLC層19の屈折率naは、液晶領域7
の一次近似された屈折率(ne+2no)/3、PDL
C層19中の高分子の屈折率np、PDLC層19中の
液晶の高分子に対する体積分率vから、 na={no(3−v)+ne}/3 …(1) で表される低い値となる。ただし、neは液晶の異常光
に対する屈折率、noは液晶の通常光に対する屈折率で
ある。
That is, at this time, since the orientation of the liquid crystal molecules 7a in the liquid crystal region 7 is random in the entire PDLC layer 19, the refractive index na of the PDLC layer 19 is
First-order approximated refractive index (ne + 2no) / 3, PDL
From the refractive index np of the polymer in the C layer 19 and the volume fraction v of the liquid crystal in the PDLC layer 19 with respect to the polymer, na = {no (3-v) + ne} / 3 (1) Value. Here, ne is the refractive index of the liquid crystal with respect to extraordinary light, and no is the refractive index of the liquid crystal with respect to normal light.

【0016】このため、高分子層18とPDLC層19
との間の屈折率差が小さく、高い反射率が得られない。
Therefore, the polymer layer 18 and the PDLC layer 19
Is small, and a high reflectance cannot be obtained.

【0017】図9のPDLC素子のように、PDLCと
して高分子と液晶の複合構造で構成され、しかも内部で
屈折率が周期的に変化する多層構造を有する液晶素子に
おいて、内部の液晶を特定方向に配向させることができ
れば、高分子層とPDLC層との間の屈折率差、ないし
内部の周期的な屈折率の変化を大きくすることができ、
高い反射率を得ることができる。
As shown in FIG. 9, in a liquid crystal device having a multi-layer structure in which the PDLC is composed of a polymer and a liquid crystal and the refractive index of which is periodically changed, the liquid crystal in the specific direction is changed. If it can be oriented to, the difference in the refractive index between the polymer layer and the PDLC layer, or the change in the internal periodic refractive index can be increased,
High reflectivity can be obtained.

【0018】PDLC素子では、以下に示すように、初
期状態における液晶の配向方向を制御することが考えら
れている。
In the PDLC element, as described below, it has been considered to control the alignment direction of the liquid crystal in the initial state.

【0019】(1)米国特許第5,188,760号明
細書には、PDLCの前駆体である重合性組成物に液晶
性モノマーを用いて、配向膜付きセルに注入し、紫外線
や熱を加えることによって、液晶性モノマーの重合体で
ある液晶性高分子と低分子液晶とを、配向膜の方向に配
向した状態で重合相分離し、液晶性モノマー硬化後には
低分子液晶の配向が固定されるようにする方法が示され
ている。
(1) US Pat. No. 5,188,760 discloses that a liquid crystal monomer is used to inject a polymerizable composition as a precursor of PDLC into a cell with an alignment film, and to irradiate ultraviolet rays and heat. By addition, the liquid crystalline polymer, which is a polymer of the liquid crystalline monomer, and the low-molecular liquid crystal are polymerized and phase separated while being oriented in the direction of the alignment film. A way to be done is shown.

【0020】(2)特開平5−281527号には、重
合性組成物を配向膜のないセル内に注入し、セルに対し
て水平方向に外部から磁場や電場を印加した状態で、紫
外線や熱を加えることによって、低分子液晶が外場の方
向に配向した状態で重合相分離を行い、重合性組成物硬
化後には低分子液晶の配向が固定されるようにする方法
が示されている。
(2) Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-281527 discloses that a polymerizable composition is injected into a cell having no alignment film, and an ultraviolet or By applying heat, a method is shown in which the low-molecular liquid crystal is oriented in the direction of an external field to perform polymerization phase separation, and after the polymerizable composition is cured, the orientation of the low-molecular liquid crystal is fixed. .

【0021】(3)「Japan Display’9
2.699」には、PDLCの前駆体である重合性組成
物を、液晶濃度が非常に高い液晶相となるように調製し
て、配向膜付きセルに注入し(この状態では液晶相状態
の重合性組成物は配向膜の方向に配向している)、紫外
線や熱を加えて重合相分離させることによって、低分子
液晶の配向を初期配向状態のまま固定する方法が示され
ている。
(3) "Japan Display '9"
2.699 ”, a polymerizable composition that is a precursor of PDLC is prepared so as to have a liquid crystal phase having a very high liquid crystal concentration, and is injected into a cell with an alignment film (in this state, the liquid crystal phase state). The polymerizable composition is oriented in the direction of the alignment film), and a method of fixing the orientation of the low-molecular liquid crystal in the initial orientation state by applying ultraviolet light or heat to cause a polymerization phase separation.

【0022】(4)「Mol.Mat.,2,295
(1993)」には、まず、乳化法によって、ジアゾ色
素分子側鎖を有する高分子化合物と、その高分子化合物
の貧溶媒からなる複合膜を作製し、次に、この複合膜か
ら貧溶媒を抽出し、複合膜を乾燥させて、ジアゾ色素分
子側鎖を有する高分子化合物からなる多孔質ポリマーを
作製し、次に、この多孔質ポリマーに低分子液晶を含浸
させて、ジアゾ色素分子側鎖を有する高分子化合物から
なるPDLCを作製し、次に、このPDLCに偏向光を
照射して光2量化反応を生じさせ、この光2量化反応に
よる高分子化合物の構造変化に伴って、低分子液晶を配
向させる方法が示されている。
(4) "Mol. Mat., 2,295
(1993) ", first, a composite film comprising a polymer compound having a diazo dye molecule side chain and a poor solvent of the polymer compound was prepared by an emulsification method, and then the poor solvent was removed from the composite film. Extraction and drying of the composite film to produce a porous polymer composed of a polymer compound having a diazo dye molecule side chain, and then impregnating the porous polymer with a low-molecular liquid crystal to form a diazo dye molecule side chain Then, a PDLC made of a polymer compound having the following formula is produced. Then, the PDLC is irradiated with polarized light to cause a light dimerization reaction. With the structural change of the polymer compound due to the light dimerization reaction, a low molecular weight compound is formed. A method for aligning the liquid crystal is shown.

【0023】しかしながら、(1)(3)の方法では、
配向膜によって液晶を配向制御するので、図9に示すよ
うな、内部で屈折率が周期的に変化する多層構造を形成
することができない。
However, in the methods (1) and (3),
Since the alignment of the liquid crystal is controlled by the alignment film, a multilayer structure in which the refractive index periodically changes as shown in FIG. 9 cannot be formed.

【0024】また、(2)の方法では、セルと平行に磁
場または電場を印加するので、セルサイズが大きい場合
には、セルの全面に渡って有効な外場を印加することが
困難となる。例えば、特開平5−281527号には、
外部電場を印加する場合には電場の大きさが1kV/c
m以上は必要であると記載されている。しかし、対角1
2インチのセルサイズを仮定すると、印加電圧は約35
0kV以上必要となる計算になり、このように大きな印
加電圧は容易には実現できない。
In the method (2), since a magnetic field or an electric field is applied in parallel with the cell, when the cell size is large, it is difficult to apply an effective external field over the entire surface of the cell. . For example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-281527,
When an external electric field is applied, the magnitude of the electric field is 1 kV / c
It is described that m or more is necessary. But diagonal 1
Assuming a cell size of 2 inches, the applied voltage is about 35
The calculation requires 0 kV or more, and such a large applied voltage cannot be easily realized.

【0025】さらに、(4)の方法では、含浸法でしか
素子を作製することができない。しかし、含浸法では、
図9に示すような、内部で屈折率が周期的に変化する多
層構造を形成することはできない。
Further, in the method (4), the element can be manufactured only by the impregnation method. However, in the impregnation method,
As shown in FIG. 9, a multilayer structure in which the refractive index periodically changes cannot be formed.

【0026】要するに、従来の方法では、高分子化合物
と低分子液晶の複合構造で構成され、かつ内部で屈折率
が周期的に変化する多層構造を有するPDLC素子にお
いて、高い反射率を得ることはできない。
In short, in the conventional method, it is impossible to obtain a high reflectivity in a PDLC element having a multilayer structure in which a polymer compound and a low-molecular liquid crystal are combined and a refractive index periodically changes inside. Can not.

【0027】そこで、この発明は、高分子化合物と低分
子液晶の複合構造で構成され、かつ内部で屈折率が周期
的に変化する多層構造を有するPDLC素子において、
高い反射率が得られ、明るい表示が得られるようにした
ものである。
Accordingly, the present invention relates to a PDLC element having a multilayer structure composed of a composite structure of a polymer compound and a low-molecular liquid crystal and having a periodically changing refractive index inside.
A high reflectance is obtained and a bright display is obtained.

【0028】[0028]

【課題を解決するための手段】この発明の高分子分散液
晶素子は、高分子化合物と低分子液晶の複合構造で構成
され、かつ内部で屈折率が周期的に変化する多層構造を
有する高分子分散液晶素子において、前記高分子化合物
は、直線偏向光の照射によって所定方向に異性化したジ
アゾ色素分子側鎖を有するものとし、前記低分子液晶
は、その異性化したジアゾ色素分子側鎖によって所定方
向に配向されているものとする。
The polymer-dispersed liquid crystal element of the present invention is composed of a composite structure of a polymer compound and a low-molecular liquid crystal, and has a multilayer structure in which the refractive index changes periodically inside. In the dispersion liquid crystal element, the polymer compound has a diazo dye molecule side chain that is isomerized in a predetermined direction by irradiation of linearly polarized light, and the low-molecular liquid crystal has a predetermined diazo dye molecule side chain according to the isomerized diazo dye molecule side chain. Orientation.

【0029】[0029]

【作用】ジアゾ色素分子側鎖は、これに直線偏向した可
視光を照射することによって、その偏向軸に垂直な方向
に分子が折れ曲がったシス構造に異性化する性質を有す
る。
When a diazo dye molecule side chain is irradiated with linearly polarized visible light, the diazo dye molecule has a property of isomerizing into a cis structure in which the molecule is bent in a direction perpendicular to the deflection axis.

【0030】したがって、高分子化合物と低分子液晶の
複合構造で構成され、かつ内部で屈折率が周期的に変化
する多層構造を有する高分子分散液晶素子において、そ
の高分子化合物をジアゾ色素分子側鎖を有するものとし
て、高分子分散液晶素子に直線偏向光を照射することに
よって、高分子化合物中のジアゾ色素分子側鎖が偏向光
の偏向軸に垂直な所定方向に異性化し、これにより液晶
領域内の液晶分子も所定方向に配向される。
Therefore, in a polymer dispersed liquid crystal device having a multilayer structure having a composite structure of a polymer compound and a low-molecular liquid crystal and having a periodically changing refractive index inside, the polymer compound is used in the diazo dye molecule side. By irradiating the polymer-dispersed liquid crystal element with linearly polarized light as having a chain, the diazo dye molecule side chains in the polymer compound are isomerized in a predetermined direction perpendicular to the deflection axis of the polarized light. The liquid crystal molecules inside are also aligned in a predetermined direction.

【0031】この発明では、このような原理に基づい
て、高分子化合物と低分子液晶の複合構造で構成され、
かつ内部で屈折率が周期的に変化する多層構造を有する
高分子分散液晶素子において、高分子化合物が、直線偏
向光の照射によって所定方向に異性化したジアゾ色素分
子側鎖を有し、低分子液晶が、その異性化したジアゾ色
素分子側鎖によって所定方向に配向されているものとす
る。
According to the present invention, based on such a principle, a composite structure of a polymer compound and a low-molecular liquid crystal is provided.
In a polymer dispersed liquid crystal device having a multilayer structure in which a refractive index periodically changes inside, a polymer compound has a diazo dye molecule side chain isomerized in a predetermined direction by irradiation of linearly polarized light, and has a low molecular weight. It is assumed that the liquid crystal is oriented in a predetermined direction by the isomerized diazo dye molecule side chains.

【0032】したがって、この発明の高分子分散液晶素
子においては、これに電界や磁界などが印加されない初
期状態において、高分子領域中に分散された液晶領域中
の液晶分子が、ランダムな方向ではなく、所定方向を向
くようになり、内部の周期的な屈折率の変化を大きくす
ることができ、高い反射率を得ることができるようにな
る。
Therefore, in the polymer-dispersed liquid crystal device of the present invention, in the initial state where no electric field or magnetic field is applied thereto, the liquid crystal molecules in the liquid crystal region dispersed in the polymer region are not in a random direction. In a predetermined direction, the internal periodic change in the refractive index can be increased, and a high reflectance can be obtained.

【0033】[0033]

【発明の実施の形態】〔第1の実施形態〕図1は、この
発明の製造方法の第1の例を示し、図2は、これによっ
て得られる、この発明のPDLC素子の第1の例を示
す。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS [First Embodiment] FIG. 1 shows a first example of a manufacturing method of the present invention, and FIG. 2 shows a first example of a PDLC element of the present invention obtained by the method. Is shown.

【0034】まず、図1(A)に示すように、一面側に
電極2aが形成された基板1aと、一面側に電極2bが
形成された基板1bとを、電極2a,2bを内側にして
所定間隔で対向させて、セルを形成する。基板1a,1
bおよび電極2a,2bは、光透過性を有するものとす
る。
First, as shown in FIG. 1A, a substrate 1a having an electrode 2a formed on one side and a substrate 1b having an electrode 2b formed on one side are placed with the electrodes 2a and 2b inside. Cells are formed facing each other at predetermined intervals. Substrates 1a, 1
b and the electrodes 2a and 2b have a light transmitting property.

【0035】次に、このセルに重合性組成物3を注入す
る。重合性組成物3は、少なくとも、ジアゾ色素分子側
鎖を有する重合性化合物、低分子液晶および重合性基の
重合開始剤を混合して、調製する。
Next, the polymerizable composition 3 is injected into the cell. The polymerizable composition 3 is prepared by mixing at least a polymerizable compound having a diazo dye molecule side chain, a low-molecular liquid crystal, and a polymerization initiator for a polymerizable group.

【0036】ジアゾ色素分子側鎖を有する重合性化合物
は、ジアゾ色素分子側鎖を持った化合物に、重合性基で
あるアクリロイル基やメタクロイル基を付与した化合
物、およびその誘導体である。
The polymerizable compound having a diazo dye molecule side chain is a compound having a polymerizable acryloyl group or methacryloyl group added to a compound having a diazo dye molecule side chain, and derivatives thereof.

【0037】ジアゾ色素分子としては、これを含む高分
子を配向膜として用いた場合に、トランス体において、
液晶を基板面と平行な方向に配向させるプレーナ配向の
性質を持ち、さらに色素が吸収する波長の直線偏向光の
照射によって、その偏向軸と直交する方向に液晶を配向
させる性質を有するものを用いる。このような性質を有
するジアゾ色素重合体としては、例えば、図5(A)
(B)(C)に示すような分子を用いることができる。
As a diazo dye molecule, when a polymer containing the same is used as an alignment film,
Use a liquid crystal that has the property of planar alignment that aligns the liquid crystal in a direction parallel to the substrate surface, and that has the property of aligning the liquid crystal in a direction that is orthogonal to the axis of deflection by irradiating linearly polarized light with a wavelength that is absorbed by the dye. . As a diazo dye polymer having such properties, for example, FIG.
(B) Molecules as shown in (C) can be used.

【0038】重合性組成物は、少なくともジアゾ色素分
子側鎖を有する重合性組成物を含むものとするが、その
以外にも種々の重合性組成物を組み合わせて使用して、
ポリマーの骨格を形成することができる。例えば、アク
リル酸アルキルエステル、アクリルアミド、アクリル酸
ヒドロキシエステル、メタクリル酸アルキルエステル、
メタクリルアミド、メタクリル酸ヒドロキシエステル、
ビニルピロリドン、スチレンおよびその誘導体、アクリ
ロニトリル、塩化ビニル、塩化ビニリデン、エチレン、
ブタジエン、イソプレン、ビニルピリジンなどの、単官
能および多官能モノマーが好ましく、特に粘度が高いも
のが好適である。
The polymerizable composition includes at least a polymerizable composition having a side chain of a diazo dye molecule. In addition, various polymerizable compositions may be used in combination.
It can form a polymer backbone. For example, alkyl acrylate, acrylamide, hydroxy acrylate, alkyl methacrylate,
Methacrylamide, methacrylic acid hydroxy ester,
Vinylpyrrolidone, styrene and its derivatives, acrylonitrile, vinyl chloride, vinylidene chloride, ethylene,
Monofunctional and polyfunctional monomers such as butadiene, isoprene, and vinylpyridine are preferred, and those having a particularly high viscosity are preferred.

【0039】重合性組成物には、重合性化合物を重合さ
せるために、可視光もしくは紫外光または熱による重合
開始剤を含める。
The polymerizable composition contains a polymerization initiator using visible light, ultraviolet light, or heat to polymerize the polymerizable compound.

【0040】低分子液晶としては、ネマチック液晶、コ
レステリック液晶、スメクチック液晶、および強誘電性
液晶など、一般的に電界駆動型表示材料として用いられ
ている種々の低分子液晶材料を用いることができる。具
体的には、ビフェニル系、フェニルベンゾエート系、シ
クロヘキシルベンゼン系、アゾキシベンゼン系、アゾベ
ンゼン系、ターフェニル系、ビフェニルベンゾエート
系、シクロヘキシルビフェニル系、フェニルピリミジン
系、シクロヘキシルピリミジン系などの各種低分子液晶
化合物を用いることができる。これらの低分子液晶化合
物は、一般に使用されている低分子液晶材料と同様に、
単一の組成である必要はなく、複数の成分から構成され
る化合物でもよい。
As the low-molecular liquid crystal, various low-molecular liquid crystal materials generally used as an electric field drive type display material such as a nematic liquid crystal, a cholesteric liquid crystal, a smectic liquid crystal, and a ferroelectric liquid crystal can be used. Specifically, various low-molecular liquid crystal compounds such as biphenyl, phenylbenzoate, cyclohexylbenzene, azoxybenzene, azobenzene, terphenyl, biphenylbenzoate, cyclohexylbiphenyl, phenylpyrimidine, cyclohexylpyrimidine, etc. Can be used. These low-molecular liquid crystal compounds, like low-molecular liquid crystal materials generally used,
The compound does not need to be a single composition, and may be a compound composed of a plurality of components.

【0041】次に、図1(B)に示すように、基板1a
および1bの外側からセルに、レーザ光4aおよび4b
を照射して、重合性組成物3中において、レーザ光4a
および4bを干渉させる。
Next, as shown in FIG.
And laser beams 4a and 4b
And the laser light 4a in the polymerizable composition 3
And 4b interfere.

【0042】これによって、レーザ干渉光の振幅が大き
い領域では、重合性化合物が重合、硬化して、屈折率の
低い高分子層5が形成されるとともに、レーザ干渉光の
振幅が小さい領域では、相分離を生じて、液晶領域7を
有する屈折率の高いPDLC層6が形成される。レーザ
干渉光の振幅が大きい領域と小さい領域は、空間的に交
互に繰り返されるので、屈折率が周期的に変化するPD
LC素子が作製されることになる。ただし、この段階で
は、PDLC層6中の液晶領域7内の液晶分子7aはラ
ンダムな方向に配向されている。
Thus, in a region where the amplitude of the laser interference light is large, the polymerizable compound is polymerized and cured to form the polymer layer 5 having a low refractive index, and in a region where the amplitude of the laser interference light is small, Phase separation occurs, and a PDLC layer 6 having a liquid crystal region 7 and a high refractive index is formed. Since the area where the amplitude of the laser interference light is large and the area where the laser interference light is small are alternately spatially repeated, the PD whose refractive index periodically changes is
An LC element is manufactured. However, at this stage, the liquid crystal molecules 7a in the liquid crystal region 7 in the PDLC layer 6 are oriented in random directions.

【0043】次に、図1(C)に示すように、一方の基
板1aの外側からセルに、偏向光8を照射する。偏向光
8は、直線偏光の、偏向軸8aが基板面に平行な面内に
存在する平面波として、基板面に垂直に照射する。
Next, as shown in FIG. 1C, the cell is irradiated with the deflecting light 8 from outside one of the substrates 1a. The deflected light 8 irradiates the substrate surface perpendicularly as a plane wave of linearly polarized light whose deflection axis 8a exists in a plane parallel to the substrate surface.

【0044】これによって、それぞれのPDLC層6に
おいては、液晶領域7と高分子領域の界面におけるジア
ゾ色素分子側鎖が、基板面に平行な面内において、偏向
光8の偏向軸8aに垂直な方向に屈曲し、これに沿っ
て、液晶領域7内の液晶分子7aが配向されるようにな
る。
Thus, in each PDLC layer 6, the diazo dye molecule side chains at the interface between the liquid crystal region 7 and the polymer region are perpendicular to the deflection axis 8a of the deflection light 8 in a plane parallel to the substrate surface. The liquid crystal molecules 7a in the liquid crystal region 7 are aligned along the direction.

【0045】したがって、偏向光8の照射後のPDLC
素子は、電極2a,2b間に電圧が印加されない初期状
態において、PDLC層6内の液晶分子7aが全て、基
板面に平行な面内において所定方向に配向され、高分子
層5とPDLC層6との間の屈折率差が大きくなって、
高い反射率が得られるようになり、図2(A)に示すよ
うに、入射光11中の特定波長成分を反射光12とし
て、高い反射率で反射させる。
Therefore, the PDLC after the irradiation of the deflection light 8
In the element, in the initial state where no voltage is applied between the electrodes 2a and 2b, all the liquid crystal molecules 7a in the PDLC layer 6 are oriented in a predetermined direction in a plane parallel to the substrate surface, and the polymer layer 5 and the PDLC layer 6 And the difference in the refractive index between
A high reflectance can be obtained, and as shown in FIG. 2A, a specific wavelength component in the incident light 11 is reflected as a reflected light 12 with a high reflectance.

【0046】電極2a,2b間に電圧を印加すると、同
図(B)に示すように、PDLC層6内の液晶分子7a
が全て、基板面に垂直に配向され、液晶分子7aの長軸
方向の屈折率と高分子の屈折率とを等しくしておくこと
によって、高分子層5とPDLC層6とによる屈折率の
周期的な変化が消失して、入射光11は大部分が透過光
13としてセルを透過する。
When a voltage is applied between the electrodes 2a and 2b, the liquid crystal molecules 7a in the PDLC layer 6 are changed as shown in FIG.
Are oriented perpendicular to the substrate surface, and the refractive index in the major axis direction of the liquid crystal molecules 7a is made equal to the refractive index of the polymer. Most of the incident light 11 is transmitted through the cell as the transmitted light 13 because of the disappearance of the typical change.

【0047】なお、偏向光8の波長は、ジアゾ色素分子
側鎖によって異なるが、450nm前後のものを用いる
ことができる。照射時間は、光の強度やジアゾ色素分子
側鎖の感度などによっても異なるが、1分〜120分程
度とするのが望ましい。
Although the wavelength of the deflecting light 8 varies depending on the side chain of the diazo dye molecule, a wavelength of about 450 nm can be used. The irradiation time varies depending on the light intensity and the sensitivity of the side chain of the diazo dye molecule, but is preferably about 1 minute to 120 minutes.

【0048】液晶領域7は、異性化したジアゾ色素分子
側鎖によって内部の液晶分子7aを確実に配向させるた
めには、できるだけ小さい方が望ましい。具体的には、
可視光の波長より小さいサイズとする。
The liquid crystal region 7 is desirably as small as possible in order to reliably align the liquid crystal molecules 7a inside by the isomerized diazo dye molecule side chains. In particular,
The size is smaller than the wavelength of visible light.

【0049】このように液晶領域7を小さくする方法と
しては、重合性組成物の粘度を高め、また多官能アクリ
ルモノマーのような重合速度の速いものを用いるなどの
方法をとることができる。
As a method for reducing the size of the liquid crystal region 7, a method of increasing the viscosity of the polymerizable composition and using a material having a high polymerization rate such as a polyfunctional acrylic monomer can be used.

【0050】〔第2の実施形態〕図3は、この発明の製
造方法の第2の例を示し、図4は、これによって得られ
る、この発明のPDLC素子の第2の例を示す。
[Second Embodiment] FIG. 3 shows a second example of the manufacturing method of the present invention, and FIG. 4 shows a second example of the PDLC element of the present invention obtained thereby.

【0051】まず、基板1a,1bを、電極2a,2b
を内側にして所定間隔で対向させて、セルを形成する。
次に、このセルに、図1の例と同様に、ジアゾ色素分子
側鎖を有する重合性化合物、低分子液晶および重合性基
の重合開始剤を混合して調製した重合性組成物を注入す
る。
First, the substrates 1a and 1b are connected to the electrodes 2a and 2b.
The cells are formed by facing each other at a predetermined interval with.
Next, a polymerizable composition prepared by mixing a polymerizable compound having a diazo dye molecule side chain, a low-molecular liquid crystal, and a polymerization initiator of a polymerizable group is injected into this cell as in the example of FIG. .

【0052】次に、図3(A)に示すように、この重合
性組成物が注入されたセルに紫外線9を照射して、重合
性化合物を重合、硬化させることによって、高分子領域
中に液晶領域7が分散されたPDLC層10を形成し、
図8に示したようなPDLC素子を形成する。
Next, as shown in FIG. 3 (A), the cells into which the polymerizable composition has been injected are irradiated with ultraviolet rays 9 to polymerize and polymerize the polymerizable compound. Forming a PDLC layer 10 in which liquid crystal regions 7 are dispersed,
A PDLC element as shown in FIG. 8 is formed.

【0053】この段階では、屈折率が周期的に変化する
多層構造は形成されていないとともに、PDLC層10
中の液晶領域7内の液晶分子7aはランダムな方向に配
向されている。
At this stage, the multilayer structure in which the refractive index changes periodically is not formed, and the PDLC layer 10
The liquid crystal molecules 7a in the middle liquid crystal region 7 are oriented in random directions.

【0054】次に、図3(B)に示すように、一方の基
板1aの外側からセルに、偏向光8を照射する。偏向光
8は、直線偏光の、偏向軸8aが基板面に平行な面内に
存在する平面波として、基板面に垂直に照射する。
Next, as shown in FIG. 3B, the cell is irradiated with deflected light 8 from outside one of the substrates 1a. The deflected light 8 irradiates the substrate surface perpendicularly as a plane wave of linearly polarized light whose deflection axis 8a exists in a plane parallel to the substrate surface.

【0055】これによって、PDLC層10において
は、液晶領域7と高分子領域の界面におけるジアゾ色素
分子側鎖が、基板面に平行な面内において、偏向光8の
偏向軸8aに垂直な方向に屈曲し、これに沿って、液晶
領域7内の液晶分子7aが配向されるようになる。
As a result, in the PDLC layer 10, the diazo dye molecule side chains at the interface between the liquid crystal region 7 and the polymer region are in a direction perpendicular to the deflection axis 8 a of the deflection light 8 in a plane parallel to the substrate surface. The liquid crystal molecules 7a in the liquid crystal region 7 are oriented along the bending.

【0056】したがって、偏向光8の照射後には、PD
LC層10中の液晶分子7aは全て、基板面に平行な面
内において所定方向に配向されるようになる。ただし、
この段階でも、屈折率が周期的に変化する多層構造は形
成されていない。
Therefore, after the irradiation of the deflecting light 8, the PD
All the liquid crystal molecules 7a in the LC layer 10 are oriented in a predetermined direction in a plane parallel to the substrate surface. However,
Even at this stage, a multilayer structure in which the refractive index changes periodically is not formed.

【0057】次に、図3(C)に示すように、基板1a
および1bの外側からセルに、レーザ光4aおよび4b
を照射して、PDLC層10中において、レーザ光4a
および4bを干渉させる。ただし、この場合、レーザ光
4aおよび4bは、それぞれ、図3(B)の工程におい
て照射した偏向光8の偏向軸8aと直交する偏向軸を有
するものとする。
Next, as shown in FIG.
And laser beams 4a and 4b
And the laser light 4a in the PDLC layer 10
And 4b interfere. However, in this case, it is assumed that each of the laser beams 4a and 4b has a deflection axis orthogonal to the deflection axis 8a of the deflection light 8 irradiated in the step of FIG.

【0058】これによって、レーザ干渉光の振幅が大き
い領域10aでは、液晶領域7と高分子領域の界面にお
けるジアゾ色素分子側鎖が、基板面に平行な面内におい
て、レーザ光4a,4bの偏向軸に垂直な方向に屈曲
し、これに沿って、領域10aにおける液晶領域7内の
液晶分子7aが、基板面に平行な面内において、もとの
偏向光8の照射によって決定された方向に対して垂直な
方向に配向される。レーザ干渉光の振幅が小さい領域1
0bでは、ジアゾ色素分子側鎖が異性化せず、したがっ
て液晶領域7内の液晶分子7aの配向方向も変わらな
い。
As a result, in the region 10a where the amplitude of the laser interference light is large, the diazo dye molecule side chains at the interface between the liquid crystal region 7 and the polymer region deflect the laser beams 4a and 4b in a plane parallel to the substrate surface. The liquid crystal molecules 7a in the liquid crystal region 7 in the region 10a are bent in a direction perpendicular to the axis, along the direction parallel to the substrate surface in the direction determined by the irradiation of the original polarized light 8. It is oriented in a direction perpendicular to it. Region 1 where the amplitude of laser interference light is small
At 0b, the diazo dye molecule side chains are not isomerized, and thus the orientation direction of the liquid crystal molecules 7a in the liquid crystal region 7 does not change.

【0059】そして、レーザ干渉光の振幅が大きい領域
10aと小さい領域10bは、空間的に交互に繰り返さ
れるので、図1および図2に示した例のように高分子層
5とPDLC層6が交互に繰り返される形態ではなく、
互いに液晶分子7aの配向方向が異なることにより屈折
率が異なる2種のPDLC層10a,10bが交互に繰
り返される形態の、屈折率が周期的に変化するPDLC
素子が作製されることになる。
The regions 10a and 10b where the amplitude of the laser interference light is large and small are spatially and alternately repeated, so that the polymer layer 5 and the PDLC layer 6 are formed as shown in FIGS. Instead of being alternately repeated,
PDLC having a periodically changing refractive index, in which two kinds of PDLC layers 10a and 10b having different refractive indexes due to different alignment directions of liquid crystal molecules 7a are alternately repeated.
An element is to be manufactured.

【0060】この例のPDLC素子は、電極2a,2b
間に電圧が印加されない初期状態において、屈折率の周
期的な変化を形成する2種のPDLC層10a,10b
が互いに直交する方向に配向された液晶によって構成さ
れるので、屈折率の周期的な変化が大きくなって、高い
反射率が得られるようになり、図4(A)に示すよう
に、入射光11中の特定波長成分を反射光12として、
高い反射率で反射させる。
The PDLC element of this example has electrodes 2a and 2b
In the initial state where no voltage is applied between the two PDLC layers 10a and 10b, which form a periodic change in the refractive index
Are composed of liquid crystals oriented in directions perpendicular to each other, the periodic change in the refractive index is increased, and a high reflectance is obtained. As shown in FIG. The specific wavelength component in 11 as reflected light 12
Reflect with high reflectance.

【0061】電極2a,2b間に電圧を印加すると、同
図(B)に示すように、PDLC層6内の液晶分子7a
が全て、基板面に垂直に配向され、液晶分子7aの長軸
方向の屈折率と高分子の屈折率とを等しくしておくこと
によって、高分子層5とPDLC層6とによる屈折率の
周期的な変化が消失して、入射光11は大部分が透過光
13としてセルを透過する。
When a voltage is applied between the electrodes 2a and 2b, the liquid crystal molecules 7a in the PDLC layer 6 are changed as shown in FIG.
Are oriented perpendicular to the substrate surface, and the refractive index in the major axis direction of the liquid crystal molecules 7a is made equal to the refractive index of the polymer. Most of the incident light 11 is transmitted through the cell as the transmitted light 13 because of the disappearance of the typical change.

【0062】〔他の実施形態〕この発明の製造方法とし
ては、上述した方法のほかに、例えば、以下のような方
法を行うこともできる。
[Other Embodiments] As a manufacturing method of the present invention, for example, the following method can be performed in addition to the above-described method.

【0063】まず、ジアゾ色素の末端に重合性官能基を
有する重合性化合物、多官能アクリルモノマー、低分子
液晶、および重合性基の重合開始剤を混合して、重合性
組成物を調液し、セルに注入する。この場合、液晶領域
7を小さくするために、アクリルモノマーは重合速度の
速い多官能モノマーとし、混合された重合性組成物は粘
度が高くなるようにする。
First, a polymerizable compound having a polymerizable functional group at the terminal of the diazo dye, a polyfunctional acrylic monomer, a low-molecular liquid crystal, and a polymerization initiator for the polymerizable group are mixed to prepare a polymerizable composition. , Injected into the cell. In this case, in order to reduce the size of the liquid crystal region 7, the acrylic monomer is a polyfunctional monomer having a high polymerization rate, and the viscosity of the mixed polymerizable composition is increased.

【0064】さらに、このセルに対してレーザ光による
干渉光を照射する。レーザ干渉光の振幅が大きい領域で
は、レーザ光の偏向軸と垂直な方向に、液晶と高分子の
界面のジアゾ色素分子側鎖が屈曲し、液晶はこれに従っ
て配向する。レーザ干渉光の振幅が小さい領域では、配
向方向はランダムなままとなる。レーザ干渉光の振幅の
大きい領域と小さい領域は、空間的に交互に繰り返され
るため、屈折率が周期的に変化するPDLC素子を作製
することができる。
Further, the cell is irradiated with interference light by laser light. In a region where the amplitude of the laser interference light is large, the diazo dye molecule side chain at the interface between the liquid crystal and the polymer is bent in a direction perpendicular to the deflection axis of the laser light, and the liquid crystal is aligned according to the bending. In a region where the amplitude of the laser interference light is small, the orientation direction remains random. Since the area where the amplitude of the laser interference light is large and the area where the laser interference light is small are alternately spatially repeated, a PDLC element whose refractive index changes periodically can be manufactured.

【0065】〔実施例〕この発明のPDLC素子を試作
し、その特性を測定した。
Example A PDLC device of the present invention was manufactured on a trial basis and its characteristics were measured.

【0066】(実施例1)実施例1では、図1に示した
例の方法によって、図2に示した例のPDLC素子を作
製した。
Example 1 In Example 1, the PDLC element shown in FIG. 2 was manufactured by the method shown in FIG.

【0067】ジアゾ色素モノマーとして、図5(A)の
ジアゾ色素モノマーを合成した。重合性化合物は、ジペ
ンタエリスルトールヘキサアクリレート(日本化薬社
製)80wt%、Nビニルピロリドン(和光純薬社製)
20wt%とした。低分子液晶として、ネマチック液晶
E7(メルク社製)を用いた。
As the diazo dye monomer, the diazo dye monomer shown in FIG. 5A was synthesized. The polymerizable compound is 80% by weight of dipentaerythritol hexaacrylate (manufactured by Nippon Kayaku) and N vinylpyrrolidone (manufactured by Wako Pure Chemical Industries)
20 wt%. A nematic liquid crystal E7 (manufactured by Merck) was used as the low-molecular liquid crystal.

【0068】ジアゾ色素10wt%、重合性化合物50
wt%、液晶40wt%を混合し、重合性化合物の重合
開始剤としてローズベンガル(和光純薬社製)5mMと
N−フェニルグリシン(和光純薬社製)50mMとを添
加して、重合性組成物を調液した。
10% by weight of diazo dye, polymerizable compound 50
wt.% and liquid crystal 40% by weight were mixed, and 5 mM of Rose Bengal (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and 50 mM of N-phenylglycine (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) were added as polymerization initiators of the polymerizable compound, and the polymerizable composition The material was prepared.

【0069】2枚のITO透明電極付き石英基板を10
μmのギャップ間隔で貼り合わせたセルに、調液した重
合性組成物を注入した。
Two quartz substrates with ITO transparent electrodes were
The prepared polymerizable composition was injected into the cells bonded at a gap of μm.

【0070】488nmのArイオン・レーザ光を、ビ
ームエキスパンダによりビーム径を拡大した後、2光束
に分け、重合性組成物を注入したセルの表裏から、セル
内に10分間照射して、内部で屈折率が周期的に変化す
る多層構造を有するPDLC素子を得た。
The 488 nm Ar ion / laser beam was expanded by a beam expander, divided into two light beams, and irradiated into the cell for 10 minutes from the front and back of the cell into which the polymerizable composition was injected. As a result, a PDLC element having a multilayer structure in which the refractive index periodically changes was obtained.

【0071】さらに、488nmのArイオン・レーザ
光を、ビームエキスパンダによりビーム径を拡大して得
た直線偏向光を、セルの片側からセル内に照射した。
Further, a 488 nm Ar ion / laser beam was irradiated into the cell from one side of the cell with linearly polarized light obtained by enlarging the beam diameter by a beam expander.

【0072】(実施例2)実施例2では、図3に示した
例の方法によって、図4に示した例のPDLC素子を作
製した。
(Example 2) In Example 2, the PDLC element of the example shown in FIG. 4 was manufactured by the method of the example shown in FIG.

【0073】ジアゾ色素モノマー、重合性化合物および
低分子液晶としては、実施例1と同じものを使用した。
ジアゾ色素10wt%、重合性化合物50wt%、液晶
40wt%を混合し、重合性化合物の重合開始剤として
ダロキュア1173(日本チバガイギー社製)5wt%
を添加して、重合性組成物を調液した。
The same diazo dye monomer, polymerizable compound and low-molecular liquid crystal as in Example 1 were used.
10 wt% of a diazo dye, 50 wt% of a polymerizable compound and 40 wt% of a liquid crystal are mixed, and 5 wt% of Darocur 1173 (manufactured by Nippon Ciba Geigy) as a polymerization initiator for the polymerizable compound.
Was added to prepare a polymerizable composition.

【0074】2枚のITO透明電極付き石英基板を10
μmのギャップ間隔で貼り合わせたセルに、調液した重
合性組成物を注入した。
Two quartz substrates with ITO transparent electrodes were
The prepared polymerizable composition was injected into the cells bonded at a gap of μm.

【0075】高圧水銀灯を光源とした50mWの紫外線
を、重合性組成物を注入したセルの片側から、セル内に
5分間照射して、PDLC素子を得た。
The cell was irradiated with ultraviolet rays of 50 mW using a high-pressure mercury lamp as a light source from one side of the cell into which the polymerizable composition was injected, for 5 minutes to obtain a PDLC element.

【0076】次に、488nmのArイオン・レーザ光
を、ビームエキスパンダによりビーム径を拡大して得た
直線偏向光を、セルの片側からセル内に照射した。
Next, a 488 nm Ar ion laser beam was irradiated into the cell from one side of the cell with linearly polarized light obtained by expanding the beam diameter using a beam expander.

【0077】さらに、488nmのArイオン・レーザ
光を、ビームエキスパンダによりビーム径を拡大した
後、2光束に分け、セルの表裏からセル内に10分間照
射して、内部で屈折率が周期的に変化する多層構造を有
するPDLC素子を得た。
Further, an 488 nm Ar ion / laser beam is expanded into two beams after the beam diameter is expanded by a beam expander, and irradiated into the cell from the front and back sides of the cell for 10 minutes, and the refractive index inside the cell is periodically changed. To obtain a PDLC element having a multilayer structure.

【0078】(反射特性の測定と評価)作製した試料の
反射率は、図6に示すような、白色光が得られる光源3
1、ゴニオメーターヘッドを用いたθ−2θ光学系、お
よびスペクトロメータ34を組み合せた評価用光学系3
0で測定した。すなわち、光源31からの白色光を入射
光32として試料20の素子に入射させ、試料20から
の反射光33をスペクトロメータ34で測定した。
(Measurement and Evaluation of Reflection Characteristics) The reflectance of the prepared sample was as shown in FIG.
1. Evaluation optical system 3 in combination with a θ-2θ optical system using a goniometer head and a spectrometer 34
It was measured at zero. That is, white light from the light source 31 was incident on the element of the sample 20 as incident light 32, and reflected light 33 from the sample 20 was measured by a spectrometer 34.

【0079】図7に、測定評価の結果を示す。ここで
は、体積ホログラム素子の反射率特性評価の目安とし
て、反射率30%以下を「×」、30%〜50%を
「△」、50%〜70%を「○」、70%以上を「☆」
とした。
FIG. 7 shows the results of the measurement and evaluation. Here, as a guideline for evaluating the reflectance characteristics of the volume hologram element, “X” indicates a reflectance of 30% or less, “Δ” indicates a reflectance of 30% to 50%, “O” indicates a reflectance of 50% to 70%, and “O” indicates a reflectance of 70% or more. ☆ "
And

【0080】図7に示すように、この発明の方法ないし
素子によれば、反射率が向上することがわかる。
As shown in FIG. 7, it can be seen that the reflectance is improved according to the method or device of the present invention.

【0081】[0081]

【発明の効果】上述したように、発明によれば、高分子
化合物と低分子液晶の複合構造で構成され、かつ内部で
屈折率が周期的に変化する多層構造を有する高分子分散
液晶素子において、反射率を高くすることができる。
As described above, according to the present invention, there is provided a polymer-dispersed liquid crystal device having a multilayer structure having a composite structure of a polymer compound and a low-molecular liquid crystal and having a periodically changing refractive index inside. , The reflectance can be increased.

【0082】また、発明によれば、そのような高分子分
散液晶素子を確実かつ容易に得ることができる。
According to the invention, such a polymer-dispersed liquid crystal element can be obtained reliably and easily.

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

【図1】この発明の製造方法の一例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an example of a manufacturing method according to the present invention.

【図2】この発明の高分子分散液晶素子の一例を示す図
である。
FIG. 2 is a diagram showing an example of the polymer-dispersed liquid crystal device of the present invention.

【図3】この発明の製造方法の他の例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing another example of the manufacturing method of the present invention.

【図4】この発明の高分子分散液晶素子の他の例を示す
図である。
FIG. 4 is a diagram showing another example of the polymer-dispersed liquid crystal device of the present invention.

【図5】ジアゾ色素モノマーの例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an example of a diazo dye monomer.

【図6】測定評価に用いた光学系を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an optical system used for measurement evaluation.

【図7】測定評価の結果を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing the results of measurement evaluation.

【図8】従来の高分子分散液晶素子の一例を示す図であ
る。
FIG. 8 is a diagram showing an example of a conventional polymer dispersed liquid crystal element.

【図9】従来の高分子分散液晶素子の他の例を示す図で
ある。
FIG. 9 is a diagram showing another example of a conventional polymer dispersed liquid crystal element.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1a,1b 基板 2a,2b 電極 3 重合性組成物 4a,4b レーザ光 5 高分子層 6 PDLC層 7 液晶領域 8 偏向光 9 紫外線 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1a, 1b Substrate 2a, 2b Electrode 3 Polymerizable composition 4a, 4b Laser beam 5 Polymer layer 6 PDLC layer 7 Liquid crystal region 8 Deflection light 9 Ultraviolet light

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 貞一 神奈川県足柄上郡中井町境430 グリーン テクなかい富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者 二宮 正伸 神奈川県南足柄市竹松1600番地 富士ゼロ ックス株式会社内 (72)発明者 氷治 直樹 神奈川県足柄上郡中井町境430 グリーン テクなかい富士ゼロックス株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Seiichi Suzuki 430 Nakai-cho Sakai, Ashigara-gun, Kanagawa Prefecture Inside Green Tech Nakai Fuji Xerox Co., Ltd. 72) Inventor Naoki Hiji 430, Nakai-cho, Ashigarakami-gun, Kanagawa Prefecture Green Tech Nakai Fuji Xerox Co., Ltd.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】高分子化合物と低分子液晶の複合構造で構
成され、かつ内部で屈折率が周期的に変化する多層構造
を有する高分子分散液晶素子において、 前記高分子化合物が、直線偏向光の照射によって所定方
向に異性化したジアゾ色素分子側鎖を有し、前記低分子
液晶が、その異性化したジアゾ色素分子側鎖によって所
定方向に配向されていることを特徴とする高分子分散液
晶素子。
1. A polymer-dispersed liquid crystal device having a multilayer structure having a composite structure of a polymer compound and a low-molecular liquid crystal and having a periodically changing refractive index inside, wherein the polymer compound has linearly polarized light. Polymer dispersed liquid crystal having a diazo dye molecule side chain isomerized in a predetermined direction by irradiation of light, wherein the low-molecular liquid crystal is oriented in a predetermined direction by the isomerized diazo dye molecule side chain. element.
【請求項2】請求項1の高分子分散液晶素子において、 前記多層構造は、高分子層と高分子分散液晶層とが交互
に積層されたものであることを特徴とする高分子分散液
晶素子。
2. The polymer-dispersed liquid crystal device according to claim 1, wherein the multi-layer structure is formed by alternately stacking polymer layers and polymer-dispersed liquid crystal layers. .
【請求項3】請求項1の高分子分散液晶素子において、 前記多層構造は、前記異性化したジアゾ色素分子側鎖に
よって互いに低分子液晶の配向方向が直交するものとさ
れた2種の高分子分散液晶層が交互に積層されたもので
あることを特徴とする高分子分散液晶素子。
3. The polymer dispersed liquid crystal device according to claim 1, wherein the multilayer structure has two kinds of polymers in which the orientation directions of the low molecular liquid crystals are orthogonal to each other by the isomerized diazo dye molecule side chains. A polymer-dispersed liquid crystal element characterized in that dispersed liquid crystal layers are alternately laminated.
【請求項4】請求項1〜3のいずれかの高分子分散液晶
素子において、 液晶領域のサイズが可視光の波長より小さいことを特徴
とする高分子分散液晶素子。
4. The polymer dispersed liquid crystal device according to claim 1, wherein the size of the liquid crystal region is smaller than the wavelength of visible light.
【請求項5】ジアゾ色素分子側鎖を有する重合性化合物
と低分子液晶とを含む重合性組成物に、干渉波を照射し
て、前記重合性化合物を重合し、その後、直線偏向光を
照射して、前記ジアゾ色素分子側鎖を異性化し、これに
より前記低分子液晶を配向させることを特徴とする液晶
素子製造方法。
5. A polymerizable composition containing a polymerizable compound having a diazo dye molecule side chain and a low-molecular liquid crystal is irradiated with an interference wave to polymerize the polymerizable compound, and then irradiated with linearly polarized light. Then, the side chain of the diazo dye molecule is isomerized to thereby orient the low-molecular liquid crystal, thereby producing a liquid crystal device.
【請求項6】ジアゾ色素分子側鎖を有する重合性化合物
と低分子液晶とを含む重合性組成物に、熱を加え、また
は光を照射して、前記重合性化合物を重合し、その後、
直線偏向光を照射して、前記ジアゾ色素分子側鎖を異性
化し、これにより前記低分子液晶を配向させるととも
に、その後さらに、偏向軸が前記直線偏向光の偏向軸と
直交する光による干渉光を照射して、前記ジアゾ色素分
子側鎖の一部を異性化し、これにより前記低分子液晶の
一部の配向方向を他の部分の配向方向に対して直交させ
ることを特徴とする液晶素子製造方法。
6. A polymerizable composition containing a polymerizable compound having a diazo dye molecule side chain and a low-molecular liquid crystal is heated or irradiated with light to polymerize the polymerizable compound.
By irradiating linearly polarized light, the diazo dye molecule side chains are isomerized, thereby orienting the low-molecular liquid crystal, and then further, interference light due to light whose deflection axis is orthogonal to the deflection axis of the linearly polarized light is further reduced. Irradiating a part of the diazo dye molecule side chain to isomerize, thereby making the orientation direction of one part of the low-molecular liquid crystal orthogonal to the orientation direction of the other part. .
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