JPS63278035A - 液晶光学素子の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、透過数乱形液晶光学素子の素子の製造方法及
びその液晶光学素子を使用した及び補強液晶光学素子の
製造方法に関するものである。

［従来の技術］ 従来、光散乱を動作原理とする液晶光学素子には動的散
乱（ＤＳ）及び相転移（ＰＣ）の２つのモードが知られ
ている。ＤＳモードは水平もしくは垂直配向処理を行な
った透明電極付基板に、導電性物質を添加した誘電異方
性が負の液晶を封入したものであり、電圧を印加しない
透過状態と、しきい値電圧より高い電圧印加により動的
散乱を生じさせ、透過率を低下させた状態との二状態を
制御するものである。またＰＣモードは、必要に応じて
配向処理した透明電極付基板にコレステリック液晶封入
し、電圧印加の有無によりホメオトロピック配列のネマ
チック相（透過）とフォーカルコニック配列もしくはブ
レーナ配列のコレステリック相（散乱）の二状態を制御
するものである。ＤＳモード、ＰＣモードのいずれも偏
光板を使用しないため、広い視角が得られる利点はある
ものの、前者は液晶中に導電性物質を添加した電流効果
型であるため、消費電力が大きくなる、液晶の信頼性が
低下するといった欠点を有している。

一方、後者においても動作電圧が、（電極間距！／液晶
のピッチ）に依存するため、大面積化しようとする場合
、高い精度で均一なギャップを必要とするといった困難
な問題を有している。一方１−１．Ｇ、Ｃｒａｉｇｈｅ
ａｄらが＾ｐｐ１．Ｐｈｙｓ、Ｌｅｔｔ、。

４Ｇ（＋１２２＋１９８２１に開示した方法は、液晶が
屈折率異方性を有する特徴をいかしたものであり、具体
的には液晶を多孔体に含浸させ、電界印加の有無により
液晶の屈折率を変化させ、多孔体との屈折率を調節する
ことにより透過と散乱を制御するものである。この方法
は偏光板を用いることなく原理的ＤＳモード、ＰＣモー
ドがもつ欠点を克服することが可能であり有用な方法で
ある。同様の素子はＪ、　Ｌ、　Ｆｅｒｇａｓｏｎらが
ポリビニルアルコールを使ってマイクロカプセル化した
ネマチック液晶により（公表昭５８−５０１６３１号）
、またに、Ｎ、Ｐｅａｒｌｍａｎらは種々のラテックス
取り込み液晶により（特開昭６０−２５２６８７号）、
またＪ、Ｖｌ、　Ｄｏａｎｅらは、エポキシ樹脂中に液
晶を分散硬化させる方法（公表昭６１−５０２１２８号
）で作成している。

［発明の解決しようとする問題点］ ＋１．　Ｇ、　Ｃｒａ　ｉｇｈｅａｄらの方法は多孔体
への含浸といった手段をとっているため、使用する多孔
体の孔や溝のサイズにばらつきがある、液晶の含浸が難
しい、多孔体と液晶の量比に自由度がないといった問題
点から、透過率変化が十分とれない、素子作成が困難で
あるといった欠点を有していた。またＪ、　Ｌ、　Ｆｅ
ｒｇａｓｏｎら、Ｋ、Ｎ、Ｐｅａｒｌｍａｎらによる素
子は、素子作成の際、水溶性ポリマーを使ったり、水に
乳化分散したポリマーを使用するため、耐水性に劣り、
その結果、白濁化・膨潤し、物理的性質の低下をきたす
といった欠点を有していた。また、Ｊ、■、　Ｄｏａｎ
ｅらの方法にエポキシ樹脂を紫外線で硬化する方法が開
示されているが、エポキシ樹脂はイオン重合はするがラ
ジカル重合はしないため、ルイス酸やプロトン酸の塩を
紫外線で分解させ生じた酸で重合を行なうものである。

このため、塩の分解の際生じる副生物や、遊離の酸によ
り、素子の外観品位や信頼性に劣るといった欠点を有し
ていた。

即ち、これらの素子では電極付基板上に樹脂と液晶を供
給しても、硬化に伴う水分の揮発、副生物等の除去のた
め硬化が終了するまで、他方の電極付基板を重ね合せる
ことができない。

このため、生産性が低く、かつ基板間隙を均一に調整し
にくい。また、２枚の基板を接着する機能がないため、
樹脂と液晶とのマトリックスと電極付基板とが剥離して
電圧を印加しても透過状態の制御が充分できないことが
あった。

特に、大面積になるとこの剥離を生じ易くなり、制御に
問題を生じる危険性が増大するとともに、素子自体の強
度も低下するという問題点もあった。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、前述の課題を解決すべくなされたものであり
、一対の電極付基板間に液品物質と樹脂を含有させた混
合物を供給し、この混合物を硬化させる液晶光学素子の
製造方法において、この混合物として、得られる硬化物
の屈折率が、使用する液品物質の常光屈折率（ｎｏ）、
異常光屈折率（ｎｏ）または液品物質がランダムに配向
した場合の屈折率（ｎｏ）のいずれかと一致するように
選ばれた光硬化性ビニル系化合物及びネマチック液品物
質の溶解物を使用し、この溶解物を一対の電極付基板間
に保持し、光を照射することにより、光硬化性ビニル系
化合物を硬化させ、ネマチック液品物質と硬化物との相
分離を固定化したことを特徴とする液晶光学素子の製造
方法であり、この液晶光学素子の少なくとも一面に保護
板を積層したことを特徴とする補強液晶光学素子の製造
方法を提供するものである。

本発明の液晶光学素子の製造方法は、液晶と光硬化性ビ
ニル系化合物が、溶解した均一状態から、光硬化過程を
経ることにより、ネマチック液晶と硬化物とを細い不均
一状態で固定化させるので、液晶と硬化物の分布が一様
となり、外観品位、生産性に優れた素子を容易に製造で
きる。

本発明では、電圧を印加していない状態又は印加してい
る状態のいずれか一方で、光露光により硬化させられた
硬化物の屈折率が、使用する液品物質の常光屈折率（ｎ
ｏ）、異常光屈折率（ｎｏ）または液品物質がランダム
に配向した場合の屈折率（ｎｏ）のいずれかと一致する
ようにされる。

これにより、得られた硬化物の屈折率と液品物質の屈折
率とが一致した時に光が透過し、一致しない時に光が散
乱（白濁）°することになる。

この特性を生かして１本発明の液晶光学素子は調光体に
使用するとその効果が大きい。

また１本発明により得られた液晶光学素子は、得られる
硬化物の屈折率を液品物質の常光屈折率（ｎｏ）または
異常光屈折率（ｎｏ）のいずれか一方と一致するように
しておくことにより、電界が印加されていない場合は、
配列していない液品物質と、硬化物の屈折率の違いによ
り、散乱状態（つまり白濁状態）を示し、また電界を印
加した場合は、液品物質が配列し、液晶の屈折率（ｎｏ
あるいはｎ、）と光硬化により得られた硬化物の屈折率
とが一致することにより透過状態を示すものであり、可
逆的な調光機能をもつものである。

この場合、特に、電界を印加した際の液晶の配向が、基
板面に対し垂直である方がヘーズむらが出す、従って、
透過率が上昇するので、得られる硬化物の屈折率が、使
用するネマチック液晶の常光屈折率（ｎｏ）と一致する
ように選ばれた光硬化性ビニル系化合物と誘電異方性が
正のネマチック液品物質とを組み合せて使用する方が好
ましい。

また、本発明により得られた液晶光学素子は、光露光に
より硬化させられた硬化物の屈折率が、使用する液品物
質がランダムに配向した場合の屈折率（ｎｏ）と一致す
るようにされることもできる。ここでいうランダムに配
向しているとは、全ての液晶分子が基板面に対して平行
又は垂直に配列しているのでなく、硬化物のマトリック
スの影響を受け、液晶分子が種々の方向を向いているこ
とを表わす、この場合には、電界が印加されていない場
合は、配列していない液品物質と、硬化物の屈折率が一
致しているため、透過状態を示す、逆に、電界を印加し
た場合には、液品物質が配列し、液晶の屈折率（ｎａあ
るいはｎ、）と光硬化により得られた硬化物の屈折率と
が一致しなくなり、散乱状態（つまり白濁状態）を示す
こととなる。これにより電圧を印加しない状態で透明の
素子が得られるが、光硬化により得られた硬化物が網目
状に存在し、液晶がこの硬化物の影響を受はランダムに
配向しているのと同様の状況にあるため、均一な状態と
することが難しいという問題点かある。これは、前者の
ように垂直または水平に配向させた場合には、均一に配
向させやすいが、ランダムに配向させるのは、マクロ的
にみればランダムであっても１部分的にみれば配向状態
が微妙に異なり、屈折率の差を生じ、これがムラとなっ
て見え易いためである。

なお、本発明ではこの硬化物の屈折率と、使用する液品
物質の屈折率（ｎｏ、ｎｏ−ｎａのいずれか）とを一致
させるものであるが、この一致とは完全に一致させるこ
とが好ましいものであるが、透過状態に悪影響を与えな
い程度に、はぼ一致するようにしておけば良い、具体的
には、屈折率の差を０．１５程度以下にしておくことが
好ましい。これは、液品物質により硬化物が膨潤して、
硬化物が本来持っていた屈折率よりも液品物質の屈折率
に近ずくため、この程度の差があっても、光はほぼ透過
するようになる。

本発明で使用される、光硬化性ビニル系化合物は、硬化
速度を速めたいなら、光硬化開始剤を加えるなどしてよ
く、ラジカル種により光硬化可能なものであれば、外観
品位、信頼性にすぐれた素子を作成することができる。

この光硬化ビニル系化合物は化合物自身が光反応性をも
つもの、光照射によって生成した物質により硬化が誘起
されるものであってもよく、大別すると、光照射によっ
て分解硬化するものと、重合硬化するものに分類される
。重合硬化するものは、さらに光二量化するものと重合
高分子化するものに分けられる。前者はビニル基の中で
も、シンナモイル基やシンナミリデン基をもつものが多
く、たとえばポリケイ皮酸ビニル、ポリシンナミリデン
酢酸ビニル、フェニレンジアクリル酸エステルなどが例
示される。後者は、モノマーやオリゴマーが光により活
性化されて、相互にあるいは他のポリマーやオリゴマー
、千ツマ−と重合硬化するものであり、ビニル基の中で
もアクリロイル系、アリル系、スピラン系、ビニルベン
ゼン系の千ツマ−。

オリゴマー、ポリマーなどがあげられる。具体的には、
モノアクリレート、ジアクリレート、Ｎ−置換アクリル
アミド、Ｎ−ビニルピロリドン、スチレン及びその誘導
体、ポリオールアクリレート、ポリエステルアクリレー
ト、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート、シ
リコーンアクリレート、フロロアルキルアクリレート、
ポリブタジェン骨格を有するポリアクリレート、イソシ
アヌル酸骨格を有するポリアクリレート、ヒダントイン
骨格を有するアクリレート、不飽和シクロアセタールな
どに代表される単官能及び多官能ビニル基を有する化合
物が例示される。

本発明では、これら種々の光硬化性ビニル系化合物が使
用できるが、アクリロイル系化合物を使用することが、
光露光後の液晶と硬化物の相分離状態及びその均一性に
すぐれていること、また光露光による硬化速度が速く硬
化物が安定であることから好ましい。尚ここでいうアク
リロイル系化合物のアクリロイル基は、β位、β位の水
素がフェニル基、アルキル基。

ハロゲン、シアノ等で置換されていてもよい。

本発明では、これらの光硬化性ビニル系化合物の内、光
照射によって重合硬化するもの、特に重合高分子化する
オリゴマーを含有するものが好ましい。

具体的には、光硬化性ビニル系化合物としてビニル基を
２個以上含有するアクリルオリゴマーを１５〜７０ｗｔ
％含有することが好ましく、光硬化後に硬化に伴う収縮
が少なく、液晶光学素子に微小なりラックが発生しに＜
＜、成形性が良好となる。この微小クラックが多くなれ
ば、光透過状態での光の透過率が低下する傾向となり、
素子の性能が低下する。このアクリルオリゴマーの粘度
は高すぎても低すぎても成形性に悪影響を与えるので５
０℃で１５０〜５００００ｃｐｓ程度とすることが好ま
しい。

光硬化性ビニル系化合物の残りの部分は、ビニル系のモ
ノマーが使用できる。特に、アクリル系の千ツマ−がア
クリルオリゴマーと相性が良く好ましい。

本発明で使用することが好ましいアクリルオリゴマーと
しては、以下に示す一般式（１）の構造を有する。

このＸで表わされる部分は、ポリオール、ポリエステル
、エポキシ、ウレタン、ヒダントイン等の骨格から選ば
れれば良く、少なくとも両側にアクリル酸の構造（Ｃ１
１ｇ・Ｃｌ１−ＣＯＯ−）を持っていれば良い。具体的
には、以下のような構造がありうる。

（Ｃ１ｌｉＣＨ＊０　）−−１（Ｃ＊ｌ１ｓＯ）−等１
７）　（Ｒ−０３−７ＣＩ＋、。

Ｃ′ 閣 （Ｒはアルキレン基、Ｒ′は水素またはアルキル基を表
わし、フェニレンで置換もしくはシクロヘキシレンで置
換されていてもよい。また、同一構造式中に複数のＲ，
Ｒ’等がある場合には、全てが同一の基でも良いし、夫
々穴なっていてもよい。） 尚、これらの骨格は単なる例示にすぎなく、素子の形状
、特性等を考慮して適宜選択すれば良い。

また、光硬化性ビニル系化合物は、単独もしくは複数混
合で用いてもよく、素子作成に必要な改質剤、作成した
素子の改質剤などを含んでいてもよい。具体的には、架
橋剤、界面活性剤、希釈剤、増粘剤、消泡剤、接着性付
与剤、安定剤、吸収剤１色素、重合促進剤、連鎖移動剤
、重合９　＋ｈ剤などを含んでいてよい。

本発明の素子で使用する光硬化性ビニル系化合物は、前
述の要件を満たした種々の材料の中から、液晶の屈折率
、液晶との溶解性を勘案して選択すればよい。

また、光硬化開始剤は、ベンゾインエーテル系、ベンゾ
フェノン系、アセトフェノン系、チオキサントン系など
が例示される。

本発明で使用されるネマチック液品物質は、単独で用い
ても組成物を用いても良いが、動作温度範囲、動作電圧
など種々の要求性能を満たすには組成物を用いた方が有
利といえる。

また、使用されるネマチック液晶は、光硬化性ビニル系
化合物に均一に溶解し、光露光後の硬化物とは、溶解し
ない、もしくは困難なものが必要であり、組成物を用い
る場合は、個々の液品物質の溶解度ができるだけ近いも
のが望ま゛しい。

本発明の素子を製造する際、光硬化性ビニル系化合物と
ネマチック液晶とは５：９５〜４５：５５程度の溶解混
合物とすればよく、液状ないしは粘稠物として使用され
ればよい。

本発明の素子を製造する際、調製する光硬化性ビニル系
化合物とネマチック液晶との混合物は液状であっても粘
稠物であっても均一に溶解していれば良く、素子の製造
方法によって最適なものを選べば良い。たとえば、Ｉｎ
Ｊｓ−３ｎＯｉ。

Ｓｎｏｗ等の透明電極付のガラス基板が、相対向するよ
うに配して周辺をシールしたセルには、液状で注入した
方が一般４こ便利であり、透明電極付のプラスチック、
ガラス等の基板に塗布し、対向する基板を重ね合わせよ
うとする場合には、一般に粘稠状態の方が便利である。

基板間ギャップは、５〜１００　ｇｍにて動作すること
ができるが、印加電圧、オン・オフ時のコントラストを
配慮すれば、７〜４０μｍに設定することが適当である
。このようにして、基板に保持した混合物を、光露光に
より、ネマチック液晶と硬化物との相分離状態で固定化
するわけだが、ここで言う光露光とは、一般に紫外線照
射あるいは、電子線照射を意味する。

硬化物の屈折率を液品物質の００またはｎ、と一致させ
る場合には、光露光前は、基板に保持された内容物は均
一に溶解しているため無色透明であるが、光露光後は配
列していないネマチック液晶と硬化物による屈折率散乱
のため白濁状態となる。こうして作成した本発明の素子
は、電圧印加することにより、ネマチック液晶が配列し
、硬化物と屈折率が一致するため透過状態となる。

また、硬化物の屈折率を液品物質のランダムに配向した
屈折率（ｎｏ）と一致させた場合には、光露光前は、基
板に保持された内容物は均一に溶解しているため無色透
明であり、光露光後は配列していないネマチック液晶と
硬化物による屈折率が一致するため透過状態となる。こ
うして作成した本発明の素子は、電圧印加することによ
り、ネマチック液晶が配列し、硬化物と屈折率がずれて
散乱するため白濁状態となる。

本発明では、この液晶中に２色性色素や単なる色素、顔
料を添加したり、硬化性化合物として着色したものを使
用したり、基板に着色基板を使用したり、カラーフィル
タニを積層したりして特定の色を付けることもできる。

本発明では、ネマチック液品物質を溶媒として使用し、
光露光により光硬化性ビニル系化合物を硬化させるため
、硬化時に不要となる単なる溶媒や水を蒸発させる必要
がない。

このため、密閉系で硬化できるため、信頼性が高く、か
つ、光硬化性ビニル系化合物で２枚の基板を接着する効
果も有するため、シール剤が不要になるという利点も有
する。

このため、一方の電極付基板上に光硬化性ビニル系化合
物及びネマチック液品物質の溶解物を供給し、さらにそ
の上に他方の電極付基板を重ね合せ、その後、光を照射
して硬化させるという生産性の良い製造方法が採用でき
る。

特に、電極付基板にプラスチック基板を使用することに
より、連続プラスチックフィルムを使用した長尺の液晶
光学素子が容易に製造できる。

このような液晶と硬化性化合物のマトリックスによる液
晶を使用することにより、大面積にしても、上下の透明
電極が短絡する危険性が低く、かつ、通常のツイストネ
マチック型の表示素子のように配向や基板間隙を厳密に
制御する必要もなく、大面積を有する液晶調光体を極め
て生産性良く製造できる。なお、光の透過状態のムラを
少なくするためには、基板間隙はある程度一定である方
が良い。このため、ガラス粒子、プラスチック粒子、セ
ラミック粒子等の間隙制御用のスペーサーを基板間隙に
配置してもよい。

このような液晶光学素子は、表示素子としても使用可能
であるが、大面積化が容易であること、及び、後で切断
して所望のサイズにできること等から調光体として使用
した場合に好適である。このような調光体として使用さ
れる場合には、通常は透過型であるため、電極は透明電
極とされる。もちろん、その一部に低抵抗化するための
金属リード部を併設したりしてもよい。また、調光鏡と
して使用する場合には、一方の電極を反射電極としても
よい。

この液晶調光体は、基板がプラスチックや薄いガラスの
場合にさらに保護のためにプラスチックやガラス等の保
護板を積層したり、基板を強化ガラス、合せガラス、線
入ガラス等にしてもよい等種々の応用が可能である。

特に、電極付基板としてプラスチック基板を使用して液
晶光学素子とし、電極取り出し線を付けて、これを液晶
光学素子よりもやや大きい２枚のガラス板等の保護板の
間にポリビニルブチラール等の接着性材料層を介して挟
持して、加熱又は光照射により、接着性材料層を硬化さ
せて、液晶光学素子とガラス板とを一体化し合せガラス
状の補強液晶光学素子にして使用することが好ましい。

中でも、保護板をガラス板とし、接着性材料をポリビニ
ルブチラールとすることにより、通常の合わせガラスと
極めて類似した安全性の高い構造とすることができる。

この液晶光学素子を製造するには、所望の形状の基板を
２枚準備して、これを組合せて液晶光学素子を製造して
もよいし、連続プラスチックフィルム基板を使用したり
、長尺ガラス基板を用いて製造して、後で切断する方式
で製造してもよい。

この液晶光学素子を使用した液晶調光体の用途としては
窓、天窓、間仕切り、扉等の建築材料、窓、ムーンルー
フ等の車両用材料、各種電気製品用のケース、ドア、晶
等の材料に使用可能である。

本発明の液晶光学素子は、電圧を印加する時には、液晶
の配列が変化するような交流電圧を印加すればよい。具
体的には、５〜１００Ｖで１゜〜ｌ０００１１ｚ程度の
交流電圧を印加すればよい。

また、電圧を印加しない時には、電極間をオーブンにす
るか短絡すればよい。これらの内でも、電極間のインピ
ーダンス、即ち、電極のインピーダンス、端子部での接
続インピーダンス、回路インピーダンスの合計インピー
ダンスが、ネマチック液品物質と硬化物との層のインピ
ーダンスよりも低くなるようにすることにより、電圧を
切った時の液晶の応答が速い。

特に、電極間のインピーダンスが、ネマチック液品物質
と硬化物との層のインピーダンスの１／Ｉｎ以下になる
ようにすることが好ましい。このため、電極のインピー
ダンス及び端子部での接続インピーダンスが高い場合に
は、回路のインピーダンスを下げることが好ましい。

このように自己放電回路を形成することにより、通常の
液晶表示素子に比して素子自体の有するキャパシタンス
が非常に大きいものであっても、電極間に蓄積された電
荷が速やかに放電され、液晶がランダムな配向に戻る運
動なバ■害しなく、透過と散乱との間の変化が速くなる
。

本発明の素子は、表示用素子、とりわけ従来の液晶表示
素子が困難であった、大面積表示素子、湾曲状での表示
素子等に利用できるほか、大面積の調光素子、光シヤツ
ター等、数多くの利用が考えられる。

また、電球等の光源の前に設置して、例えばフォグラン
プと通常のランプの切替を電気的に行う用途等にも使用
できる。

また、本発明では一方の電極を鏡面反射電極として鏡と
して使用してもよく、この場合には裏側の基板は不透明
なガラス、プラスチック、セラミック、金属製とされて
もよい。

また、カラーフィルターを併用したり、液晶中に二色性
色素を混入したりしてカラー化したり、他のディスプレ
ーであるＴＮ液晶表示素子、エレクトロクロミック表示
素子、エレクトロルミネッセンス表示素子等と積層して
使用してもよく１種々の応用が可能である。

［実施例］ 以下、実施例により、本発明を具体的に説明する。

実施例１ ＩＴＯ付ガツガラス基板用して周辺をシール剤でシール
して、約２５μｍのセルギャップをもった空セルを形成
した。

ｎ−ブチルアクリレート　１部及び２−ヒドロキシエチ
ルアクリレート　５部に液晶（ＢＤＨ社！２Ｅ−８）を
１８部、光硬化開始剤としてベンゾインイソプロピルエ
ーテル０．１２部を均一に溶解し、この溶液を上記で準
備した空セルに注入した。注入孔を封止した後、紫外線
照射袋ｒＦ！（東芝：トスキュア−４００）により、約
６０秒光露光すると露光面全面が白濁し、樹脂の網目状
のマトリックス中に液晶が分散された構造の素子かえら
れた。電圧印加前の透過率は１８．３％であったが、Ａ
Ｃ６０Ｖ　（５０Ｉｌｚ）を印加すると６０．２％の透
過率を示した。

（透過率計　朝日分光社製ｒＭ−３０４Ｊ　）実施例２ ｎ−ブチルアクリレート　１部及び２−ヒドロキシエチ
ルアクリレート　３部、アクリルオリゴマー（東亜合成
化学社製ｒＭ−＋２００　Ｊ　、粘度３００００ｃｐｓ
１５０℃）４部、光硬化開始剤としてメルク社製「ダロ
キュア−（１）６Ｊを０．１６部、液晶「Ｅ−８」を４
部を均一に溶解した。セルギャップを１０μｍにした以
外は、実施例１と同様に素子を作成した。電圧印加　（
ＡＣ６０Ｖ、　５０１１ｚ）前後の透過率はそれぞれ３
８．４％、７７．１％であった。

実施例３ ｎ−ブチルアクリレート　３部、アクリルオリゴマー（
大阪有機化学工業社製「ビスコート＄８２３Ｊ　、粘度
１９０００ｃｐｓ／　５０℃）　２部、液晶［Ｅ−８」
を３部、「ダロキュア−１１１１ｉＪを０．１部を均一
に混合し、ドクター・ブレードを使い、ガラス基板に仮
接着したＩＴＯ付ポリエステルフィルム上に塗布した。

次いで同様にガラス基板に仮接着したＩＴＯ付ポリエス
テルフィルムを重ね合せ、セルギャップを１０μｍとし
て、実施例１と同様条件で光露光し、素子を作成した。

電圧印加　（ＡＣ６０Ｖ、　５０Ｉｌｚ）前後の透過率
はそれぞれ４１．８％、６５．５％であった。

実施例４ ｎ−ブチルアクリレート　１部、２−ヒドロキシエヂル
アクリレート　５部、アクリルオリゴマー（東亜合成化
学社製ｒＭ−６２００Ｊ　、粘度２４０ｃｐｓ１５０℃
）３部、光硬化開始剤としてメルク社製「ダロキュア−
１１？３Ｊを０．２０部、液晶ｒ　Ｅ　−８Ｊを１８部
を均一に溶解した。使用゛したセルのガラス板厚を３．
０ｍｍにし、光露光時間を３分にした以外は、実施例１
と同様にして素子を作製した２電圧印加　（ＡＣ６０Ｖ
、　５０Ｈ２１前後の通過率はそれぞれ８．３％、５２
．０％であった。

実施例５ Ｎ−（ｎ−ブトキシメチル）−アクリルアミド１部、ｎ
−ブチルアクリレート　３部、「ダロキュア１ｌＩ６Ｊ
を０．２部、液晶Ｒｏｃｈｅ社製ｒＴＮ−６２３Ｊ　　
９．５部を均一に溶解した。セルギャップを１０μｍに
した以外は、実施例１と同様に素子を作成した。電圧印
加（＾Ｃ６０Ｖ、　５０１Ｉｚ）前後の通過率は夫々７
９，１％、８５．０％であった。

実施例６ ｎ−ブチルアクリレート１２部、アクリルオリゴマーｒ
Ｍ　−１２００Ｊ　２４部、「ダロキュア−１１＋６Ｊ
を　１．４部、液晶ｒ　Ｅ−８Ｊを６４部均一に溶解し
た。実施例３と同様にガラス基板に仮接着したＩＴＯ付
ポリエステルフィルムを使用し、セルギャップが１４μ
ｍとなるように重ね合せ、紫外線照射装置ｉ！！（三菱
電機社製「ネオルミスーパー（３０Ｗ）　Ｊ　）使用に
より約９０秒光露光して素子を作製した。

電圧を印加しない場合の透過率は１０．３％、電圧印加
後の透過率は６２．５％（ＡＣＩ５Ｖ、５０１１ｚ）、
７７．７％（ＡＣｌｏｏＶ、５０ｉｌ　ｚ　）であった
。

さらに、これを２枚のガラス板の間に２枚のポリビニル
ブチラール膜を介して挟持し、オートクレーブ内で加熱
加圧して一体化させた。

このようにして一体化された調光体は、外圧に対して安
全であり、信頼性も高いものであった。

実施例７ セルギャップを８μｍにした以外は実施例６と同様にし
て素子を作製した。電圧を印加しない場合の透過率は１
９．８％、電圧印加後の透過率は７５．３％（ＡＣ１５
Ｖ、５０１Ｉｚ）　’、　７７．２％（ＡＣ３０Ｖ　。

５０１１ｚ）であった。

実施例８ 実施例６の素子において、ＡＣ３０Ｖの電圧を印加した
状態から回路を開放した場合の透過率変化の応答時間は
１．２秒であった。電圧を切った後で、素子の両電極を
ｌｋΩの抵抗を介して短絡したところ、応答時間は０．
０２秒であった。

実施例９ 着色硬化物として、東ｌ【色素化学工業社製［ベストキ
ュア１６１」を１．５部加えて分散させた以外は、実施
例６と同様にして素子を作製した。

全面、均一に着色した素子が得られ、電圧印加しない場
合の透過率は８．１％、電圧印加後の透過率ハロ３．５
％　（ＡＣｌｏｏＶ、５０　ＩＩ　Ｚ）であった。

実施例１Ｏ ｎ−オクチルアクリレート　７部及び２−ヒドロキシエ
チルアクリレート１５部、アクリルオリゴマー　ｒＭ　
−１２００Ｊ　１４部、光硬化開始剤としてベンゾイン
イソプロピルエーテル３部に液晶「Ｅ−８４６４部を均
一に溶解した。この溶液をガラス板に仮接着したＩＴＯ
付ポリエステルフィルム基板上に塗布し、次いで、同様
に、ガラス板に仮接着したＩＴＯ付ポリエステルフィル
ム基板をセル間隙が１４μｍとなるように重ね合せた後
、紫外線照射装置「トスキュアー４００」により約６０
秒光露光すると、露光面が白濁した素子が得られた。電
圧印加前の透過率は１５．９％であったが、ＡＣｌｏｏ
Ｖ　（５０１１ｚｌを印加すると７７．０％の透過率を
示した。

実施例１１ Ｎ−（ｎ−ブトキシメチル）−アクリルアミド　１部、
ｎ−ブチルアクリレート　３部、アクリルオリゴマー［
ビスコート＃８２３Ｊ　　１部、光硬化開始剤［ダロ午
ニア−１＋１６Ｊ　　Ｏ，２部、液晶「１゛Ｎ−６２３
Ｊ　　９．５部を均一に溶解した。セル間隙を１０μｍ
にした以外は、実施例５と同様にして素子を作成した。

電圧印加（ＡＣ６０Ｖ、５０１１ｚ）前後の透過率は夫
々７６．２％、８５．２％であった。

この素子は、原料にアクリルオリゴマーを使用しており
、実施例５の素子に比して、硬化後の微小クラックが少
なく、電圧印加による透過率の変化が大きいものであっ
た。

［発明の効果］ 以上の如く、本発明は、新規な液晶光学素子の製造方法
及びその液晶光学素子を使用した強度の高い補強液晶光
学素子の製造方法を提供するものであり、得られる硬化
物の屈折率が、使用する液品物質の常光屈折率（ｎｏ）
、異常光屈折率（ｎｏ）または液品物質がランダムに配
向した場合の屈折率［ｎ、）のいずれかと一致するよう
に選ばれた光硬化性ビニル系化合物とネマチック液品物
質とを均一溶解状態で一対の電極付基板間に保持し、光
露光により、光硬化性化合物を硬化させ、ネマチック液
品物質とを硬化物との相分離を固定化するものであり、
そのようにして製造した素子の少なくとも一面に保護板
を積層するものである。

したがって、本発明の製造方法により得られた液晶光学
素子は偏光板を必要とせず、外観品位、生産性にすぐれ
た素子であり１表示用、とりわけ大面積、湾曲状での表
示に、また大面積での調光、光シヤツター等に広く利用
することができる。

本発明では光硬化性ビニル系化合物を使用しているため
、素子の信頼性が高く、合せガラス様の構造を有してお
り、外圧による破損を生じにくく安全性が高い。

さらに、この基板の少なくとも一面に保護板を設けるこ
とにより、安全性が向上し、特に、両面に保護板を設け
ることにより破損を生じにくくなる。

特に、基板上にネマチック液品物質、光硬化性ビニル系
化合物、さらに必要に応じて光硬化開始剤との溶解物を
供給し、その上に他方の基板を載置することにより、大
面積の素子を極めて生産性良く！！Ｊ造できる。このた
め、ガラスの場合にもかなり長尺の基板が使用できるし
、プラスチックの基板では連続フィルムによる連続プロ
セスも可能となる。

特に、基板にプラスチック基板を使用した場合には、生
産性は良い反面、強度が劣っているため、大面積化した
際に、破損し易くなったり、湾曲したりする。このため
、両面に保護板を設ける効果が大きい。中でも保護板と
してガラス板を使用し、接若性材料で接若することによ
り、合わせガラスと類似の構造となり、安全で信頼性が
高くなる。

また、本発明により得られた液晶光′？素子は、液品物
質と硬化したビニノＣ系化合物とが細かな３次元網目状
マトリックスを構成しているため、素子を製造後所望の
大きさに切断して使用することもできる。

また、マトリックス中に液晶の分散体が互いにつながっ
ているため、電圧印加の際、液晶が均一に配列し易いた
めマイクロカプセル状や独立した液晶粒から構成される
素子と比べて、透明状態でのヘーズが小さく、駆動電圧
が低くてすむ。また、白濁状態の際、素子が赤っぽくな
ることを防ぐといった効果もある。

本発明は、この外、本発明の効果を損しない範囲内で種
々の応用が可能である。

手続補正書 昭和６３年　３月７９日

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. （１）一対の電極付基板間に液晶物質と樹脂を含有させ
   た混合物を供給し、この混合物を硬化させる液晶光学素
   子の製造方法において、この混合物として、得られる硬
   化物の屈折率が、使用する液晶物質の常光屈折率（ｎ＿
   ｏ）、異常光屈折率（ｎ＿ｅ）または液晶物質がランダ
   ムに配向した場合の屈折率（ｎ＿ｘ）のいずれかと一致
   するように選ばれた光硬化性ビニル系化合物及びネマチ
   ック液晶物質の溶解物を使用し、この溶解物を一対の電
   極付基板間に保持し、光を照射することにより、光硬化
   性ビニル系化合物を硬化させ、ネマチック液晶物質と硬
   化物との相分離を固定化したことを特徴とする液晶光学
   素子の製造方法。
2. （２）得られる硬化物の屈折率が、使用するネマチチッ
   ク液晶の常光屈折率（ｎ＿ｏ）と一致するように選ばれ
   た光硬化性ビニル系化合物を使用する特許請求の範囲第
   １項記載の液晶光学素子の製造方法。
3. （３）得られる硬化物の屈折率が、使用するネマチチッ
   ク液晶の異常光屈折率（ｎ＿ｅ）と一致するように選ば
   れた光硬化性ビニル系化合物を使用する特許請求の範囲
   第１項記載の液晶光学素子の製造方法。
4. （４）得られる硬化物の屈折率が、使用するネマチチッ
   ク液晶の常光屈折率（ｎ＿ｏ）と一致するように選ばれ
   た光硬化性ビニル系化合物と誘電異方性が正のネマチッ
   ク液晶物質とを使用する特許請求の範囲第２項記載の液
   晶光学素子の製造方法。
5. （５）一方の電極付基板上に光硬化性ビニル系化合物及
   びネマチック液晶物質の溶解物を供給し、さらにその上
   に他方の電極付基板を重ね合せ、その後、光を照射して
   硬化させて両電極付基板を接合する特許請求の範囲第１
   項〜第４項のいずれか一項記載の液晶光学素子の製造方
   法。
6. （６）使用する光硬化性ビニル系化合物が、アクリロイ
   ル系化合物である特許請求の範囲第１項記載の液晶光学
   素子の製造方法。
7. （７）使用する光硬化性ビニル系化合物がアクリル酸エ
   ステル系化合物である特許請求の範囲第６項記載の液晶
   光学素子の製造方法。
8. （８）使用する光硬化性ビニル系化合物がアクリルオリ
   ゴマーを１５〜７０ｗｔ％含む特許請求の範囲第７項記
   載の液晶光学素子の製造方法。
9. （９）電極付基板が透明電極付基板である特許請求の範
   囲第１項記載の液晶光学素子の製造方法。
10. （１０）透明電極付基板が透明電極付プラスチック基板
    である特許請求の範囲第９項記載の液晶光学素子の製造
    方法。
11. （１１）一対の電極付基板間に液晶物質と樹脂を含有さ
    せた混合物を供給し、この混合物を硬化させる液晶光学
    素子を使用した補強液晶光学素子の製造方法において、
    この混合物として、得られる硬化物の屈折率が、使用す
    る液晶物質の常光屈折率（ｎ＿ｏ）、異常光屈折率（ｎ
    ＿ｅ）または液晶物質がランダムに配向した場合の屈折
    率（ｎ＿ｘ）のいずれかと一致するように選ばれた光硬
    化性ビニル系化合物及びネマチック液品物質の溶解物を
    使用し、この溶解物を一対の電極付基板間に保持し、光
    を照射することにより、光硬化性ビニル系化合物を硬化
    させ、ネマチック液晶物質と硬化物との相分離を固定化
    して液晶光学素子を製造し、この液晶光学素子の少なく
    とも一面に保護板を積層したことを特徴とする補強液晶
    光学素子の製造方法。
12. （１２）電極付基板が透明電極付基板である特許請求の
    範囲第１１項記載の補強液晶光学素子の製造方法。
13. （１３）透明電極付基板が透明電極付プラスチック基板
    である特許請求の範囲第１２項記載の補強液晶光学素子
    の製造方法。
14. （１４）保護板が両方の透明電極付基板の外側に接着さ
    れている特許請求の範囲第１２項または第１３項記載の
    補強液晶光学素子の製造方法。
15. （１５）保護板がガラス板である特許請求の範囲第１１
    項〜第１４項のいずれか一項記載の補強液晶光学素子の
    製造方法。
16. （１６）ガラス板がポリビニルブチラールで接着されて
    、２枚のガラス板が一体化して合せガラス状にされてい
    る特許請求の範囲第１５項記載の補強液晶光学素子の製
    造方法。
17. （１７）使用する光硬化性ビニル系化合物が、アクリロ
    イル系化合物である特許請求の範囲第１１項〜第１６項
    のいずれか一項記載の補強液晶光学素子の製造方法。
18. （１８）使用する光硬化性ビニル系化合物がアクリル酸
    エステル系化合物である特許請求の範囲第１７項記載の
    補強液晶光学素子の製造方法。
19. （１９）使用する光硬化性ビニル系化合物がアクリルオ
    リゴマーを１５〜７０ｗｔ％含む特許請求の範囲第１８
    項記載の補強液晶光学素子の製造方法。