JP3512153B2 - Liquid crystal display device and method of manufacturing the same - Google Patents

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】本発明は、特定の周波数の光
を反射したり透過させたりすることができる液晶表示素
子及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 liquid crystal display device capable of reflecting and transmitting light having a specific frequency and a method for manufacturing the same.

【０００２】[0002]

【従来の技術】薄層の液晶領域と薄層高分子領域を交互
に積層して屈折率の異なる層を層状に積層した、いわゆ
る体積ホログラムを透明電極で挟んだ構造の液晶表示素
子が知られている。この液晶表示素子は、回折格子とし
て機能し、透明電極に印加する電圧を調整することによ
り、屈折率の異なる層のピッチによって定まる特定波長
を選択的に反射したり透過させたりすることができるも
ので、カラー反射型液晶表示素子、光学素子、あるいは
窓ガラスに用いる調光体として利用されている。2. Description of the Related Art A liquid crystal display device having a structure in which so-called volume holograms are sandwiched by transparent electrodes, in which thin liquid crystal regions and thin polymer regions are alternately laminated and layers having different refractive indexes are laminated, is known. ing. This liquid crystal display element functions as a diffraction grating and can selectively reflect or transmit a specific wavelength determined by the pitch of layers having different refractive indexes by adjusting the voltage applied to the transparent electrode. It is used as a light control body for a color reflection type liquid crystal display element, an optical element, or a window glass.

【０００３】この液晶表示素子の製造は、図５に示すよ
うなレーザー干渉露光装置によって行われる。このレー
ザー干渉露光装置は、レーザー光源１００から出射され
たレーザー光線をビームスプリッター１０１で２つに分
離し、それぞれの光線をミラー１０２、１０３、１０４
を介してそれぞれレンズ１０５、１０６で拡散して２方
向から位相のそろったレーザー光線を透明基板２０１、
２０２間に挟持した光硬化性モノマーと液晶の混合物２
０３に当て、それら２つの光線の干渉を利用して光硬化
性モノマーを層状に硬化させる。これにより、ポリマー
と液晶が層構造になり、屈折率が周期的に変化する回折
格子を製造することができる。The liquid crystal display device is manufactured by a laser interference exposure apparatus as shown in FIG. In this laser interference exposure apparatus, a laser beam emitted from a laser light source 100 is split into two beams by a beam splitter 101, and the respective beams are mirrors 102, 103, 104.
Laser beams which are diffused by the lenses 105 and 106 respectively and are aligned in the two directions through the transparent substrate 201.
Mixture 2 of photocurable monomer and liquid crystal sandwiched between 202
03, the photocurable monomer is cured in layers by utilizing the interference of these two light rays. This makes it possible to manufacture a diffraction grating in which the polymer and the liquid crystal have a layered structure and the refractive index changes periodically.

【０００４】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
レーザー干渉露光装置を用いて液晶表示素子を製造する
方法には、次のような問題があった。すなわち、第１
に、レーザー光線をビームエキスパンダーなどで大面積
に広げると、そのパワーは、高圧水銀ランプやハロゲン
ランプに比べて非常に小さく、モノマーのポリマリゼー
ションには到底足りない。そのため、大面積の液晶表示
素子を得ることができないという課題がある。However, the conventional method for manufacturing a liquid crystal display device using a laser interference exposure apparatus has the following problems. That is, the first
Moreover, when the laser beam is spread over a large area with a beam expander, etc., its power is much smaller than that of a high-pressure mercury lamp or a halogen lamp, and it is far from sufficient for polymerizing monomers. Therefore, there is a problem that a large-area liquid crystal display element cannot be obtained.

【０００５】第２に、レーザー干渉露光では、防振台、
大出力レーザー発振装置、空気の揺らぎのない空間など
が必要であり、いずれも高価な装置であり、設備に多額
の資金が必要になるという課題がある。Second, in laser interference exposure,
A high-power laser oscillator and a space without air fluctuations are required, and both are expensive devices, and there is a problem that a large amount of money is required for the equipment.

【０００６】第３に、レーザー干渉露光では、微小な振
動も許されないため、セッティング後、数分の静止時間
が必要であり、その結果、生産タクトに限界があり、生
産性が悪いという課題がある。Thirdly, in the laser interference exposure, even minute vibrations are not allowed, so a rest time of several minutes is required after setting, and as a result, there is a problem that the production tact is limited and the productivity is poor. is there.

【０００７】第４に、大出力レーザー発振波長、例えば
ＡＲレーザーでは５１４ｎｍ、ＹＡＧレーザーでは１．
０６μｍ、炭酸ガスレーザーでは、１０．６μｍの波長
に感度を持った光硬化性樹脂が少なく、材料の選択にお
ける制約度が大きいという課題がある。Fourth, a high output laser oscillation wavelength, for example, 514 nm for AR laser and 1.
In the case of a carbon dioxide laser of 06 μm, there is a problem that there are few photocurable resins sensitive to a wavelength of 10.6 μm, and the degree of restriction in selection of materials is large.

【０００８】本発明は、上記事情に鑑みなされたもの
で、大面積で材料の自由度が高い液晶表示素子、及びこ
の液晶表示素子を生産性良く簡易に生産できる液晶表示
素子の製造方法を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a liquid crystal display device having a large area and a high degree of freedom of materials, and a method of manufacturing the liquid crystal display device which can easily produce the liquid crystal display device with high productivity. The purpose is to do.

【０００９】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記目的を
達成するため、鋭意検討を重ねた結果、硬化性モノマー
と液晶との混合物から硬化性モノマーを重合させて硬化
性モノマーを層状に硬化させる工程で、硬化性モノマー
として、重合速度の異なる２種以上のモノマーを併用す
ることが有効であることを知見した。Means for Solving the Problems The present inventor has conducted extensive studies in order to achieve the above object, and as a result, polymerized the curable monomer from a mixture of the curable monomer and a liquid crystal to form the curable monomer into a layer. It has been found that it is effective to use two or more kinds of monomers having different polymerization rates in combination as a curable monomer in the step of curing.

【００１０】例えば、重合速度の異なる２種以上の光硬
化性モノマーと液晶とを混合したシート状の溶液に一定
の方向からの光を、その溶液の一端側から他端側に向か
って順次照射することにより、光硬化性モノマーが光の
経路に沿って層状に重合し、液晶層と高分子重合層とが
層状に積層した構造を容易に得ることができることを見
い出した。For example, a sheet-shaped solution in which two or more kinds of photo-curable monomers having different polymerization rates and liquid crystals are mixed is irradiated with light from a certain direction sequentially from one end side to the other end side of the solution. By doing so, it was found that the photocurable monomer is polymerized in a layered manner along the light path, and a structure in which the liquid crystal layer and the polymerized layer are laminated in a layered manner can be easily obtained.

【００１１】この機構は明確ではないが、一定方向から
の光が照射されると、重合速度の速いモノマーがまず重
合して光の経路に沿った層状のポリマードメインを形成
して液晶を押しのけ、その後、重合速度の遅いポリマー
がそのポリマードメインを核としてポリマー化して更に
液晶を押しのけながら複合重合層を形成するものと考え
られる。このようにして、高分子重合層と液晶との屈折
率を異ならせておくことにより、高分子重合層と液晶が
交互に層状を形成し、屈折率が周期的に変化する体積ホ
ログラムを製造することができる。Although the mechanism is not clear, when light from a certain direction is irradiated, the monomer having a high polymerization rate first polymerizes to form a layered polymer domain along the light path and pushes away the liquid crystal, After that, it is considered that a polymer having a slow polymerization rate is polymerized with the polymer domain as a nucleus to further push the liquid crystal to form a composite polymer layer. In this way, the polymer polymer layer and the liquid crystal are made to have different refractive indices, whereby the polymer polymer layer and the liquid crystal are alternately formed into a layered state, and a volume hologram in which the refractive index changes periodically is manufactured. be able to.

【００１２】従って、請求項１記載の液晶表示素子は、
液晶層と高分子重合層とにより屈折率が周期的に変化す
る体積ホログラムシートを電極を介して基板間に挟持し
てなる液晶表示素子において、高分子重合層が、重合速
度がそれぞれ異なる２種以上の光硬化性又は熱硬化性モ
ノマーから得られ、中心部は重合速度が速いポリマーで
構成され、その周辺部に重合速度の遅いポリマーが取り
巻く層構造になっている複合重合体であることを特徴と
する。Therefore, the liquid crystal display device according to claim 1 is
In a liquid crystal display device in which a volume hologram sheet whose refractive index is periodically changed by a liquid crystal layer and a high molecular weight polymer layer is sandwiched between substrates via electrodes, the high molecular weight polymer layer has two different polymerization rates. Obtained from the above photocurable or thermosetting monomers, the central part is a polymer with a high polymerization rate.
A polymer with a slow polymerization rate is
It is characterized by being a composite polymer having a wound layer structure .

【００１３】このような液晶表示素子によれば、重合速
度の異なる光硬化性または熱硬化性モノマーを２種以上
用いた複合重合体で高分子重合層を形成したことによ
り、レーザー干渉露光を用いずに、例えば、光重合で重
合させることが可能である。そのため、大面積化が可能
であり、材料の自由度も高い。According to such a liquid crystal display element, the polymer interference layer is formed by using the laser interference exposure because the polymer polymer layer is formed of the composite polymer using two or more kinds of photocurable or thermosetting monomers having different polymerization rates. Instead, it is possible to polymerize by, for example, photopolymerization. Therefore, the area can be increased and the degree of freedom of materials is high.

【００１４】また、請求項２記載の液晶表示素子の製造
方法は、液晶と重合性モノマーの混合溶液の該重合性モ
ノマーを重合させて高分子重合層を形成する重合工程を
有し、液晶と高分子重合層とにより屈折率が周期的に変
化する体積ホログラムシートを電極を介して基板間に挟
持してなる液晶表示素子を得る液晶表示素子の製造方法
において、重合性モノマーが、それぞれ重合速度の異な
る２種以上の光硬化性又は熱硬化性モノマーを併用し、
重合工程が、斜め一定方向から光線を薄膜形状の液晶と
重合性モノマーの混合溶液にその一端側から他端側に向
かって順次照射していくことを特徴とする。The method for producing a liquid crystal display element according to claim 2 further comprises a polymerization step of polymerizing the polymerizable monomer in a mixed solution of the liquid crystal and the polymerizable monomer to form a polymer layer, In a method of manufacturing a liquid crystal display device, wherein a volume hologram sheet having a refractive index that periodically changes with a polymer layer is sandwiched between substrates via electrodes, in the method of manufacturing a liquid crystal display device, each of the polymerizable monomers has a polymerization rate. Using two or more photo-curable or thermo-curable monomers different in
In the polymerization process, light rays are directed from a fixed angle to a thin film liquid crystal.
From the one end side to the other side of the mixed solution of polymerizable monomers
The feature is that irradiation is done one after another.

【００１５】このような液種表示装置の製造方法によれ
ば、それぞれ重合速度の異なる２種以上のモノマーを併
用した光硬化性または熱硬化性モノマーで高分子重合層
を形成できるので、レーザー干渉露光を用いずに、例え
ば、光重合で重合させることができる。そのため、大面
積の液晶表示素子を生産性良く簡易に生産することが可
能である。According to such a method of manufacturing a liquid type display device, a polymer layer can be formed of a photocurable or thermosetting monomer in which two or more kinds of monomers each having a different polymerization rate are used in combination, so that laser interference is caused. Polymerization can be carried out without photoexposure, for example, by photopolymerization. Therefore, it is possible to easily produce a large-area liquid crystal display device with high productivity.

【００１６】また、この製造方法によれば、一定方向か
ら光を照射することにより高分子重合層を形成できるの
で、レーザー干渉露光のような高価な装置は不要であ
り、しかも、高圧水銀灯やハロゲンランプなどの通常の
光露光に用いられる光源が使用可能であり、大面積で材
料の自由度が高い液晶表示素子の製造が可能である。 Further , according to this manufacturing method, it is possible to determine whether the direction is constant.
The polymer layer can be formed by irradiating light from the
This eliminates the need for expensive equipment such as laser interference exposure.
In addition, a normal high pressure mercury lamp or halogen lamp
The light source used for light exposure can be used, and the material can be used in a large area.
It is possible to manufacture a liquid crystal display device having a high degree of freedom in terms of materials.

【００１７】さらに、この液晶表示素子の製造方法によ
れば、薄膜形状の反応溶液の一端側から他端側に向かっ
て順次照射することにより重合させて高分子重合層を形
成することができるので、液晶表示素子の大きさに制限
がなくなり、大面積の液晶表示素子を容易に製造するこ
とができると共に、生産性も良好である。 Furthermore, according to the method of manufacturing the liquid crystal display element,
The reaction from one end to the other end of the thin-film reaction solution.
And sequentially irradiate to polymerize to form a polymer layer.
Can be made, so the size of the liquid crystal display element is limited.
Can be easily manufactured with a large area.
In addition to being able to produce, the productivity is also good.

【００１８】請求項３記載の液晶表示素子の製造方法
は、上記の方法において、好ましくは光源がハロゲンラ
ンプまたは高圧水銀灯であることを特徴とする。 A method of manufacturing a liquid crystal display device according to claim 3.
In the above method, the light source is preferably a halogen lamp.
Lamp or a high-pressure mercury lamp.

【００１９】請求項４記載の液晶表示素子の製造方法
は、上記の方法において、好ましくは重合度の異なるモ
ノマーが高屈折率低反応型アクリレート系モノマーと低
屈折率高反応型アクリレート系モノマーであることを特
徴とする。 A method of manufacturing a liquid crystal display device according to claim 4.
In the above method, preferably,
Nomer has high refractive index and low reaction type acrylate-based monomer and low
It is characterized by being a highly reactive acrylate monomer with high refractive index.
To collect.

【００２０】[0020]

【発明の実施の形態】以下、本発明の液晶表示素子の実
施形態について説明するが、本発明は、下記の実施の形
態に限定されるものではない。図１は、本発明の液晶表
示素子の概念を示す断面図である。この液晶表示素子１
ａ、１ｂは、いわゆるパターン化された体積ホログラム
２が透明電極薄膜３を内側に有する基板４で挟持された
構造を有する。この体積ホログラム２は、液晶層２０と
高分子重合層２１とが繰り返して積層され、これらの液
晶層２０と高分子重合層２１とにより、屈折率が周期的
に変化する層構造を構成している。なお、図１（ａ）
は、高分子重合層２１が基板に対して限りなく平行に近
く形成されている体積ホログラム、図１（ｂ）は、高分
子重合層２１が基板に対して所定の角度で形成されてい
る体積ホログラムを示す。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the liquid crystal display device of the present invention will be described, but the present invention is not limited to the following embodiments. FIG. 1 is a sectional view showing the concept of the liquid crystal display element of the present invention. This liquid crystal display element 1
Each of a and 1b has a structure in which a so-called patterned volume hologram 2 is sandwiched between substrates 4 having a transparent electrode thin film 3 inside. In the volume hologram 2, a liquid crystal layer 20 and a polymer layer 21 are repeatedly laminated, and the liquid crystal layer 20 and the polymer layer 21 form a layer structure in which the refractive index changes periodically. There is. Note that FIG. 1 (a)
Is a volume hologram in which the polymer-polymerized layer 21 is formed almost parallel to the substrate, and FIG. 1B shows a volume hologram in which the polymer-polymerized layer 21 is formed at a predetermined angle with respect to the substrate. Shows a hologram.

【００２１】この体積ホログラム２は、図１のように、
液晶層２０と高分子重合層２１とが明確に分離したもの
でもよく、あるいは、液晶が高分子重合層２１内に入り
込んで、液晶層２０と高分子重合層２１とが液晶の含有
割合が異なるものでもよい。The volume hologram 2 is, as shown in FIG.
The liquid crystal layer 20 and the polymer polymer layer 21 may be clearly separated, or liquid crystal may enter the polymer polymer layer 21 and the liquid crystal layer 20 and the polymer polymer layer 21 may have different liquid crystal content ratios. It may be one.

【００２２】いずれにしても、液晶層２０の屈折率と高
分子重合層２１の屈折率の差が、電極に電圧を印加した
状態又は電極に電圧を印加しない状態のいずれかで生じ
ていることが必要である。この屈折率差は、０．０５以
上、特に０．１以上であることが好ましい。現状の材料
での最大の屈折率差は０．２５程度である。また、高分
子重合層２１の屈折率が、液晶層２０の常光屈折率（Ｎ
ｏ）又は異常光屈折率（Ｎｅ）とできる限り一致するよ
うにすることが好ましい。この屈折率差が少ないほどヘ
イズが減り、透明性が高くなる。実用上、屈折率差が
０．０２以下であれば、問題がないと考えられる。In any case, the difference between the refractive index of the liquid crystal layer 20 and the refractive index of the high-molecular polymer layer 21 is generated either when a voltage is applied to the electrodes or when a voltage is not applied to the electrodes. is necessary. This difference in refractive index is preferably 0.05 or more, particularly 0.1 or more. The maximum difference in refractive index between the current materials is about 0.25. In addition, the refractive index of the polymer layer 21 is the ordinary refractive index (N
o) or the extraordinary light refractive index (Ne) is preferably matched as much as possible. The smaller the difference in the refractive index, the smaller the haze and the higher the transparency. In practice, if the difference in refractive index is 0.02 or less, it is considered that there is no problem.

【００２３】本発明においては、高分子重合層２１は、
重合速度の異なる２種以上のモノマーを用いて重合され
た複合重合層である。この高分子重合層２１は、図２
（ａ）に示すように、中心部は重合速度の速いポリマー
２１ａで構成され、その周辺部に重合速度の遅いポリマ
ー２１ｂが取り巻く構造になっていると考えられる。本
発明の液晶表示素子は、特定の波長の光を透過したり反
射したりする回折格子として機能する。In the present invention, the polymer layer 21 is
It is a composite polymerization layer polymerized using two or more kinds of monomers having different polymerization rates. This polymer layer 21 is shown in FIG.
As shown in (a), it is considered that the central portion is composed of the polymer 21a having a high polymerization rate, and the peripheral portion thereof is surrounded by the polymer 21b having a low polymerization rate. The liquid crystal display element of the present invention functions as a diffraction grating that transmits or reflects light of a specific wavelength.

【００２４】図３に示すように、液晶表示素子の体積ホ
ログラム２によって反射される光の波長λは、光の入射
角度をθ、屈折率の高い層と屈折率の低い層のピッチを
Ｐとすると、数１に示すブラッグ条件に従う。As shown in FIG. 3, the wavelength λ of the light reflected by the volume hologram 2 of the liquid crystal display element is θ, the incident angle of the light is P, and the pitch between the high refractive index layer and the low refractive index layer is P. Then, the Bragg condition shown in Formula 1 is obeyed.

【００２５】[0025]

【数１】ｎλ＝２ｐｓｉｎθ ただし、ｎは正の整数[Formula 1] nλ = 2 psin θ However, n is a positive integer

【００２６】従って、液晶層２０と高分子重合層２１と
のピッチにより、反射される光の波長が定まることにな
る。液晶層２０と高分子重合層２１との屈折率差は、回
折効率に影響を与える。液晶層２０と高分子重合層２１
との屈折率差がない場合には、回折格子として機能せ
ず、全ての光が透過することになる。Therefore, the wavelength of the reflected light is determined by the pitch between the liquid crystal layer 20 and the polymer layer 21. The difference in refractive index between the liquid crystal layer 20 and the polymer layer 21 affects the diffraction efficiency. Liquid crystal layer 20 and polymer layer 21
When there is no difference in the refractive index between and, it does not function as a diffraction grating and all light is transmitted.

【００２７】本発明の液晶表示素子の動作について説明
する。液晶の異常光屈折率（Ｎｅ）と高分子重合層の屈
折率（Ｎｐ）が一致するようになっている場合は、透明
電極３から電場が印加されない状態では、液晶層２０の
屈折率（Ｎｏ）と高分子重合層２１の屈折率（Ｎｐ）に
差を生じ、液晶層２０と高分子重合層２１との周期構造
が回折格子として機能し、ブラッグ反射が起き、特定の
波長の光が反射される。透明電極３から電場が印加され
ると、液晶分子が整列し、液晶の屈折率（Ｎｅ）と高分
子重合層の屈折率（Ｎｐ）が一致し、光学的に均質な状
態となり、光は体積ホログラム２内を透過する。The operation of the liquid crystal display device of the present invention will be described. When the extraordinary refractive index (Ne) of the liquid crystal and the refractive index (Np) of the polymer layer are matched with each other, the refractive index (No. ) And the refractive index (Np) of the polymer polymer layer 21 are different from each other, the periodic structure of the liquid crystal layer 20 and the polymer polymer layer 21 functions as a diffraction grating, Bragg reflection occurs, and light of a specific wavelength is reflected. To be done. When an electric field is applied from the transparent electrode 3, the liquid crystal molecules are aligned, the refractive index (Ne) of the liquid crystal and the refractive index (Np) of the polymer layer are matched, and an optically homogeneous state is achieved, and the light volume is increased. It passes through the hologram 2.

【００２８】逆に、液晶層２０の常光屈折率（Ｎｏ）と
高分子重合層の屈折率（Ｎｐ）が一致するようになって
いる場合、透明電極３から電場が印加されない状態で
は、液晶の屈折率（Ｎｏ）と高分子重合層の屈折率（Ｎ
ｐ）が一致し、光学的に均質な状態となり、光は体積ホ
ログラム２内を透過する。電場が印加されると、液晶分
子が整列し、液晶層２０の屈折率（Ｎｅ）と高分子重合
層２１の屈折率（Ｎｐ）に差を生じ、液晶層２０と高分
子重合層２１との周期構造が回折格子として機能し、ブ
ラッグ反射が起き、特定の波長の光が反射されるように
なる。On the contrary, when the ordinary refractive index (No) of the liquid crystal layer 20 and the refractive index (Np) of the polymer layer are matched with each other, the liquid crystal of the liquid crystal layer is not applied when the electric field is not applied from the transparent electrode 3. Refractive index (No) and refractive index of polymer layer (N
p) are coincident with each other, an optically homogeneous state is obtained, and light is transmitted through the volume hologram 2. When an electric field is applied, the liquid crystal molecules are aligned and a difference occurs between the refractive index (Ne) of the liquid crystal layer 20 and the refractive index (Np) of the polymer polymer layer 21, and the liquid crystal layer 20 and the polymer polymer layer 21 are separated from each other. The periodic structure functions as a diffraction grating, Bragg reflection occurs, and light with a specific wavelength is reflected.

【００２９】本発明の液晶表示素子においては、図２に
示したように、高分子重合層２１は、重合速度の速い重
合層２１ａを重合速度の遅い重合層２１ｂが取り巻く構
造であるため、重合層２１ａ、２１ｂの屈折率を選定す
ることにより、２波長の反射を行える特徴を有する。In the liquid crystal display element of the present invention, as shown in FIG. 2, the polymer layer 21 has a structure in which the polymer layer 21a having a high polymerization rate is surrounded by the polymer layer 21b having a low polymerization rate. By selecting the refractive index of the layers 21a and 21b, it is possible to reflect two wavelengths.

【００３０】すなわち、重合速度の速い重合層２１ａの
屈折率（Ｎｐ１）を使用する液晶層２０の常光屈折率
（Ｎｏ）に一致するように選択し、また、重合速度の遅
い重合層２１ｂの屈折率（Ｎｐ２）を液晶層２０の異常
光屈折率（Ｎｅ）に一致するように選択する。That is, the refractive index (Np1) of the polymerization layer 21a having a high polymerization rate is selected so as to match the ordinary refractive index (No) of the liquid crystal layer 20 to be used, and the refractive index of the polymerization layer 21b having a low polymerization rate is selected. The index (Np2) is selected so as to match the extraordinary light refractive index (Ne) of the liquid crystal layer 20.

【００３１】このような構造の体積ホログラムは、電場
が印加されていない状態では、図２（ａ）に示すよう
に、液晶層２０＝Ｎｏ、重合速度の遅い重合層２１ｂ＝
Ｎｅ、重合速度の速い重合層２１ａ＝Ｎｏであるから、
周期構造のピッチＰは液晶層２０から重合速度の速い重
合層２１ａまでの周期となる。電場が印加されると、図
２（ｂ）に示すように、液晶層２０＝Ｎｅ、重合速度の
遅い重合層２１ｂ＝Ｎｅ、重合速度の速い重合層２１ａ
＝Ｎｏであるから、周期構造のピッチＰは液晶層２０か
ら液晶層２０までの周期間隔となる。従って、電圧の印
加により屈折率の周期ピッチが変わるため、２波長の反
射が行えることになる。In the volume hologram having such a structure, in the state where no electric field is applied, as shown in FIG. 2A, the liquid crystal layer 20 = No and the polymerization layer 21b = having a slow polymerization rate =
Ne, since the polymerization layer 21a having a high polymerization rate = No,
The pitch P of the periodic structure is a period from the liquid crystal layer 20 to the polymerized layer 21a having a high polymerization rate. When an electric field is applied, as shown in FIG. 2B, the liquid crystal layer 20 = Ne, the polymerization layer 21b having a slow polymerization rate = Ne, and the polymerization layer 21a having a fast polymerization rate.
= No, the pitch P of the periodic structure is the periodic interval from the liquid crystal layer 20 to the liquid crystal layer 20. Therefore, since the periodic pitch of the refractive index is changed by applying the voltage, the reflection of two wavelengths can be performed.

【００３２】次に、本発明の液晶表示素子の製造方法に
ついて説明する。本発明の液晶表示素子の製造方法は、
液晶と重合性モノマーの混合溶液の重合性モノマーを重
合させて高分子重合層を形成する重合工程を有し、重合
性モノマーとして、それぞれ重合速度の異なる２種以上
の光硬化性又は熱硬化性モノマーを併用していることに
特徴がある。Next, a method of manufacturing the liquid crystal display element of the present invention will be described. The manufacturing method of the liquid crystal display element of the present invention,
It has a polymerization step of polymerizing a polymerizable monomer of a mixed solution of liquid crystal and a polymerizable monomer to form a polymer polymerization layer, and as the polymerizable monomer, two or more types of photocurable or thermosetting resins each having a different polymerization rate. It is characterized by the combined use of monomers.

【００３３】本発明で用いることができるモノマーは、
オリゴマーも含む概念であり、光硬化性または熱硬化性
のいずれでも良い。但し、熱硬化性モノマーは、単独で
は用いられず、重合速度の速い光硬化性モノマーと併用
することで用いることができる。The monomers that can be used in the present invention are
It is a concept including oligomers, and may be either photocurable or thermosetting. However, the thermosetting monomer is not used alone, but can be used in combination with the photocurable monomer having a high polymerization rate.

【００３４】光硬化性モノマー又はオリゴマーとして
は、本発明においては、通常の光重合できるものを選択
することができる。例えば、単官能アクリレート、多官
能アクリレート、単官能メタクリレート、多官能メタク
リレート、ビニル基を有するものを例示できる。具体的
には、ｎ−ヘキシルアクリレート、ブチルアクリレー
ト、ポリビニルアセテート、２−フェノキシエチルアク
リレート、シクロヘキシルアクリレート、ｎ−デシルア
クリレート、ポリエチレングリコールアクリレート、ポ
リビニルブチラート、スチレン、ビニルトルエン、酢酸
ビニル、Ｎ−ビニルピロリドン、１，４−ブタンジオー
ルアクリレート、１，６−ヘキサンジオールアクリレー
ト、トリメチロールプロパントリアクリレート、エポキ
シアクリレート、ウレタンアクリレート、ポリエステル
アクリレート、ポリエーテルアクリレート、ポリエーテ
ルアクリレート、ポリエン／チオール、ポリスチリルエ
チルメタクリレート等を例示することができる。In the present invention, as the photocurable monomer or oligomer, those which can be photopolymerized normally can be selected. For example, monofunctional acrylate, polyfunctional acrylate, monofunctional methacrylate, polyfunctional methacrylate, and those having a vinyl group can be exemplified. Specifically, n-hexyl acrylate, butyl acrylate, polyvinyl acetate, 2-phenoxyethyl acrylate, cyclohexyl acrylate, n-decyl acrylate, polyethylene glycol acrylate, polyvinyl butyrate, styrene, vinyltoluene, vinyl acetate, N-vinylpyrrolidone. , 1,4-butanediol acrylate, 1,6-hexanediol acrylate, trimethylolpropane triacrylate, epoxy acrylate, urethane acrylate, polyester acrylate, polyether acrylate, polyether acrylate, polyene / thiol, polystyrylethyl methacrylate, etc. It can be illustrated.

【００３５】また、熱硬化性モノマーとしては、エポキ
シ系、フェノール系、ユリア系、メラミン系、ポリウレ
タン系、ポリエステル系、ジアリルフタレート系、エポ
キシアクリレート系、シリコン系、フラン系等を例示す
ることができる。具体的には、ビスフェノールＡ型エポ
キシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェ
ノールＡＤ型エポキシ樹脂、ヘキサヒドロフタル酸ジグ
リシジルエステル、１，４−ブタンジオールアクリレー
ト、エポキシアクリレート等を例示することができる。Examples of the thermosetting monomer include epoxy type, phenol type, urea type, melamine type, polyurethane type, polyester type, diallyl phthalate type, epoxy acrylate type, silicon type and furan type. . Specific examples thereof include bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, bisphenol AD type epoxy resin, hexahydrophthalic acid diglycidyl ester, 1,4-butanediol acrylate, and epoxy acrylate.

【００３６】また、重合速度の異なるモノマーの組み合
わせとしては、一般的に、メタクリルモノマーとアリル
モノマーの組み合わせ、具体的には、ポリビニルアセテ
ートと２−フェノキシエチルアクリレートの組み合わ
せ、ポリビニルブチラートと２−フェノキシエチルアク
リレートの組み合わせ、一般的に、アクリレート系モノ
マーとウレタンアクリレート系モノマーの組み合わせ、
具体的にはフェノキシポリエチレングリコールと線状ウ
レタンアクリレートの組み合わせを例示することができ
る。The combination of monomers having different polymerization rates is generally a combination of a methacrylic monomer and an allyl monomer, specifically, a combination of polyvinyl acetate and 2-phenoxyethyl acrylate, a polyvinyl butyrate and 2-phenoxy. A combination of ethyl acrylates, generally a combination of acrylate and urethane acrylate monomers,
Specifically, a combination of phenoxy polyethylene glycol and linear urethane acrylate can be exemplified.

【００３７】重合速度の異なるモノマーの配合量は、特
に制限されないが、２種類用いる場合の重合速度の速い
モノマーと重合速度の遅いモノマーとの比率は、１０：
９０〜９０：１０の範囲である。The amount of the monomers having different polymerization rates is not particularly limited, but the ratio of the monomer having a high polymerization rate to the monomer having a low polymerization rate in the case of using two kinds is 10:
The range is 90 to 90:10.

【００３８】本発明で用いることができる液晶として
は、特に制限されないが、正の誘電異方性を有するネマ
ティック液晶、コレステリック液晶が好ましい。具体的
には、ビフェニル系液晶、シクロヘキサン系液晶、フェ
ニルシクロヘキサン系液晶、シクロヘキシルシクロヘキ
サン系液晶、エステル系液晶、トラン系液晶等を例示で
き、これらの末端にはアルキル鎖やシアノ基、フッ素基
などが含まれていても良い。また、カイラル剤を配合し
て電源を切ってもその状態を維持するメモリー性を液晶
に与えることもできる。The liquid crystal that can be used in the present invention is not particularly limited, but a nematic liquid crystal having a positive dielectric anisotropy and a cholesteric liquid crystal are preferable. Specific examples include biphenyl liquid crystals, cyclohexane liquid crystals, phenylcyclohexane liquid crystals, cyclohexylcyclohexane liquid crystals, ester liquid crystals, tolan liquid crystals, and the like. May be included. It is also possible to add a chiral agent to give the liquid crystal a memory property that maintains the state even when the power is turned off.

【００３９】モノマーと液晶の配合割合は、重量比で１
０：９０〜８０：２０の範囲が好ましい。より低電圧化
を図るためには、モノマーよりも液晶の比率を多くした
方が好ましい。The mixing ratio of the monomer and the liquid crystal is 1 by weight.
The range of 0:90 to 80:20 is preferable. In order to further reduce the voltage, it is preferable that the ratio of liquid crystal is larger than that of the monomer.

【００４０】本発明の液晶表示素子の製造は、これらの
重合速度が異なる２種以上のモノマーと液晶以外に、光
重合開始剤、熱重合開始剤、粘度調整剤、着色剤等を配
合して液状硬化性組成物を調製する。この場合、光重合
開始剤としては、レーザー光の波長に感度を有するもの
ではなく、通常の紫外線などに感度を有する通常のもの
を選定することができる。そして、例えば、パターン化
した透明電極を有する２枚の基板をそれぞれの電極を内
側にして所定の間隔で対向させて基板間に空隙を形成
し、この空隙に液状硬化性組成物を注入し、液状硬化性
組成物を硬化させて液晶表示素子を得ることができる。
また、電極を有する基板の上に、ロールコーター、ドク
ターブレード等の方法で液状硬化性組成物を成膜した
後、電極を有する基板を重ねて一体化し、その後、液状
硬化性組成物を硬化することにより液晶表示素子を得る
こともできる。In the production of the liquid crystal display device of the present invention, a photopolymerization initiator, a thermal polymerization initiator, a viscosity modifier, a colorant and the like are added in addition to the liquid crystal and two or more kinds of monomers having different polymerization rates. A liquid curable composition is prepared. In this case, as the photopolymerization initiator, it is possible to select a usual photopolymerization initiator which is not sensitive to the wavelength of the laser beam but is sensitive to ordinary ultraviolet rays. Then, for example, two substrates having patterned transparent electrodes are made to face each other with the respective electrodes inside to form a gap between the substrates, and a liquid curable composition is injected into the gap, A liquid crystal display device can be obtained by curing the liquid curable composition.
Further, after a liquid curable composition is formed on a substrate having an electrode by a method such as a roll coater or a doctor blade, the substrate having an electrode is overlaid and integrated, and then the liquid curable composition is cured. Thus, a liquid crystal display device can be obtained.

【００４１】基板としては、ガラス、プラスチックなど
の透明基板が使用できるが、透明性を必要としない部分
では不透明基板でも良い。また、透明電極薄膜は、例え
ばＩＴＯ（Ｉｎ２−ＳｎＯ２）、ＳｎＯ２等を基板にス
パッタリングや蒸着、あるいはＣＶＤ法などで成膜し、
フォトリソグラフィなどでパターニングすることにより
得ることができる。As the substrate, a transparent substrate such as glass or plastic can be used, but an opaque substrate may be used in a portion which does not require transparency. The transparent electrode thin film is formed by forming ITO (In2-SnO2), SnO2 or the like on a substrate by sputtering, vapor deposition, or a CVD method,
It can be obtained by patterning by photolithography or the like.

【００４２】硬化方法としては、生産性から光硬化方法
が好ましく、通常の光硬化で用いるハロゲンランプや高
圧水銀灯が使用できる。本発明においては、図４に示す
露光装置を採用することができる。この露光装置５は、
搬送装置としてのベルトコンベヤー５１の上方に点光源
あるいは線光源等の光源５２を配置してあり、被露光体
としての基板４、４間に挟んだ液状硬化性組成物５３を
ベルトコンベヤー５１上を搬送させながら光露光を行
う。また、コンベヤー５１上方の被露光体を覆う位置に
遮光板５５が配置され、光源５２からの光がベルトコン
ベヤー５１の搬送に伴って液状硬化性組成物５３を先端
側から後端側に向かって順次照射して、一定方向からの
光を照射できるようになっている。As a curing method, a photocuring method is preferable from the viewpoint of productivity, and a halogen lamp or a high pressure mercury lamp used in ordinary photocuring can be used. In the present invention, the exposure apparatus shown in FIG. 4 can be adopted. This exposure device 5
A light source 52 such as a point light source or a line light source is arranged above a belt conveyor 51 as a transfer device, and a liquid curable composition 53 sandwiched between substrates 4 and 4 as exposed bodies is placed on the belt conveyor 51. Photoexposure is carried out while being transported. A light shielding plate 55 is arranged above the conveyor 51 at a position covering the exposed object, and the light from the light source 52 moves the liquid curable composition 53 from the front end side to the rear end side as the belt conveyor 51 conveys the liquid curable composition 53. It is possible to irradiate light sequentially and irradiate light from a certain direction.

【００４３】図４に示すように、光源５２からの光は、
遮光板５５によって遮られ、遮光板５５の直線状の端縁
の陰から抜け出した液状硬化性組成物５３に対して斜め
に照射する。この場合、コンベヤー５１の搬送は連続で
もよく、あるいは間欠的な搬送でも良い。ベルトコンベ
ヤー５１の搬送速度は、例えば、１．７×１０^-3〜５×
１０²ｍ／ｓ程度とすることができる。As shown in FIG. 4, the light from the light source 52 is
The liquid curable composition 53, which is shielded by the light shielding plate 55 and comes out from behind the straight edge of the light shielding plate 55, is obliquely irradiated. In this case, the conveyor 51 may be continuously conveyed or intermittently conveyed. The conveying speed of the belt conveyor 51 is, for example, 1.7 × 10 ^{−3 to} 5 ×.
It can be about 10 ² m / s.

【００４４】このような露光装置５は、液状硬化性組成
物５３の一端側から他端側にかけて一定方向からの光を
順次照射することができる。本発明においては、液状硬
化性組成物５３は、重合速度が異なる２種以上のモノマ
ーを配合している。そのため、遮光板５５の陰から抜け
だした液状硬化性組成物５３の中の重合速度の速い光硬
化性モノマーが光の経路に沿って重合速度の遅いモノマ
ーと液晶を押しのけて微小なポリマードメインを形成し
て層状に重合し、その後、光源５２から光を受け続けて
重合速度の遅いモノマーがそのポリマードメインを核と
して重合すると考えられる。その結果、液晶層と高分子
重合層とが光の照射方向に沿って層状に積層した構造を
容易に得ることができる。Such an exposure device 5 can sequentially irradiate light from a certain direction from one end side to the other end side of the liquid curable composition 53. In the present invention, the liquid curable composition 53 contains two or more kinds of monomers having different polymerization rates. Therefore, the photo-curable monomer having a high polymerization rate in the liquid curable composition 53 that has escaped from the shade of the light-shielding plate 55 pushes away the monomer having a slow polymerization rate and the liquid crystal along the light path to form a fine polymer domain. It is considered that the monomer is formed and polymerized in a layered state, and thereafter, the monomer having a slow polymerization rate continues to receive light from the light source 52 and polymerizes with the polymer domain as a nucleus. As a result, it is possible to easily obtain a structure in which the liquid crystal layer and the polymerized polymer layer are laminated in layers along the light irradiation direction.

【００４５】併用したモノマー間の重合速度に際だった
差がない場合、あるいは、方向性のない光を照射した場
合は、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、通常のＰＤＬ
Ｃ（高分子分散型液晶）、ＰＮＬＣ（ポリマーネットワ
ーク型液晶）と同じようなポリマー形状となり、層構造
は得られない。When there is no significant difference in the polymerization rate between the monomers used in combination, or when irradiation is performed with light having no directionality, as shown in FIGS. 6 (a) and 6 (b), a normal PDL is used.
The polymer has the same polymer shape as C (polymer dispersed liquid crystal) and PNLC (polymer network liquid crystal), and a layered structure cannot be obtained.

【００４７】従って、本発明における重合速度が速い、
遅いという概念は、単純に重合の進行速度が速い、遅い
場合と、重合の開始が速い、遅い場合の両方を含む。そ
のため、光硬化性モノマーと熱硬化性モノマーを併用し
た液状硬化性組成物を調製し、まず、光硬化性モノマー
を上記の露光装置を用いて重合させ、その後、熱硬化性
モノマーを重合させるようにしてもよい。Therefore, the polymerization rate in the present invention is high,
The concept of "slow" includes both cases where the rate of progress of polymerization is fast and slow, and cases where the initiation of polymerization is fast and slow. Therefore, prepare a liquid curable composition in which a photocurable monomer and a thermosetting monomer are used in combination, first polymerize the photocurable monomer using the above-mentioned exposure apparatus, and then polymerize the thermosetting monomer. You may

【００４８】また、上述した露光装置では、遮光板を用
いて点光源又は線光源からの光を一定方向からの光に変
更しているが、露光に用いる光は平行光線に近ければ近
い程よいので、例えば、基板表面にストライプ状に遮光
線をフォトリソグラフィを用いて形成するなどの方法
や、スリットから光を照射する方法などを採用すること
もできる。Further, in the above-mentioned exposure apparatus, the light from the point light source or the line light source is changed to the light from a fixed direction by using the light shielding plate. However, the light used for the exposure is closer to the parallel light rays, the closer the light is, the better. For example, a method of forming light-shielding lines in a stripe shape on the surface of the substrate using photolithography, a method of irradiating light from a slit, or the like can be employed.

【００４９】本発明の液晶表示素子は、上述したよう
に、屈折率の異なる層構造の周期ピッチにより反射する
光の波長が決まる。本発明方法において、所望の光を反
射させるために周期ピッチを変えるには、例えば、
（１）液晶と混合モノマーの組成比、あるいは混合モノ
マーの重合速度、（２）液晶層と高分子重合層との屈折
率差、（３）液晶とモノマーの相溶性の最適化を図るこ
とで行うことができる。In the liquid crystal display element of the present invention, as described above, the wavelength of the reflected light is determined by the periodic pitch of the layer structure having different refractive indexes. In the method of the present invention, to change the periodic pitch in order to reflect the desired light, for example,
By optimizing the composition ratio of the liquid crystal and the mixed monomer or the polymerization rate of the mixed monomer, (2) the difference in the refractive index between the liquid crystal layer and the polymerized layer, and (3) the compatibility of the liquid crystal and the monomer. It can be carried out.

【００５０】本実施形態の液晶表示素子の製造方法によ
れば、通常の光源を用いてベルトコンベヤーで露光でき
るため、液晶表示素子の大きさに制限がなくなり、例え
ば１ｍを超えるような大面積のものも容易に製造するこ
とができる。また、装置も簡単であり、設備に費用がか
かることもない。更に、生産性も非常に良好である。そ
の上、通常の光硬化性または熱硬化性のモノマー原料を
用いることができるため、広範囲の材料の中から屈折率
などが最適のものを選択することができる。According to the method of manufacturing a liquid crystal display element of the present embodiment, since exposure can be performed by a belt conveyor using an ordinary light source, there is no limitation on the size of the liquid crystal display element, and for example, a large area exceeding 1 m can be obtained. The thing can also be manufactured easily. In addition, the device is simple, and the equipment is not expensive. Furthermore, the productivity is also very good. Moreover, since ordinary photocurable or thermosetting monomer raw materials can be used, it is possible to select a material having an optimum refractive index from a wide range of materials.

【００５１】[0051]

【実施例】［実施例１］正の誘電異方性を持つネマティ
ック液晶（商品名Ｍ−９０６６９、メルクジャパン製）
と、重合速度の異なるモノマーを２種用いた光重合性樹
脂（モノマーの種類は、高屈折率低反応型アクリレート
系モノマーと低屈折率高反応型アクリレート系モノマ
ー）を重量比１００：２０の比で撹拌混合した。この混
合物をネマティック液晶の相転移温度以上に加熱した
後、透明電極を有するガラス基板上にロールコーター法
により１５０μｍの厚さで塗布した。この塗布物上に透
明電極を有するガラス基板を透明電極が混合物と接触す
るように貼り合わせた。EXAMPLES [Example 1] A nematic liquid crystal having a positive dielectric anisotropy (trade name: M-90669, manufactured by Merck Japan)
And a photopolymerizable resin using two types of monomers having different polymerization rates (the types of the monomers are a high refractive index low reaction type acrylate-based monomer and a low refractive index high reaction type acrylate based monomer) in a weight ratio of 100: 20. And mixed with stirring. This mixture was heated to a temperature above the phase transition temperature of nematic liquid crystal, and then coated on a glass substrate having a transparent electrode by a roll coater method to a thickness of 150 μm. A glass substrate having a transparent electrode was attached onto this coating material so that the transparent electrode was in contact with the mixture.

【００５２】このようにしてできた液晶／樹脂混合パネ
ルを液晶の相転移温度以上に保持したままベルトコンベ
ヤ炉を用いて、搬送速度２．６×１０^-3ｍ／ｓで、３０
ｍＷ／ｃｍ²の強度で紫外線照射を行った。While maintaining the liquid crystal / resin mixed panel thus prepared at a temperature not lower than the phase transition temperature of liquid crystal, a belt conveyer furnace was used to convey the liquid crystal / resin mixed panel at a conveying speed of 2.6 × 10 ⁻³ m / s for 30 minutes.
Ultraviolet irradiation was performed at an intensity of mW / cm ² .

【００５３】こうして得られた液晶表示素子を肉眼及び
顕微鏡にて観察すると、回折格子が確認された。この液
晶表示素子は電圧無印加時には波長５５０ｎｍ光の良好
な散乱性を有していた。また、１００ｖ印加すると、極
めて良好な透過性が確認された。When the liquid crystal display device thus obtained was observed with the naked eye and a microscope, a diffraction grating was confirmed. This liquid crystal display element had a good scattering property for light having a wavelength of 550 nm when no voltage was applied. Further, when 100 V was applied, extremely good transparency was confirmed.

【００５４】［実施例２］液晶として、正の誘電異方性
を持つネマティック液晶（商品名ＢＬ−０１１、メルク
ジャパン製）に、液晶の総重量比に対してカイラル剤
（商品名Ｓ−８１１、メルクジャパン製）を２０重量％
添加し、カイラルネマティック液晶とした以外は実施例
１と同様にして液晶表示素子を作製した。[Example 2] As a liquid crystal, a nematic liquid crystal having positive dielectric anisotropy (trade name BL-011, manufactured by Merck Japan) was used, and a chiral agent (trade name S-811) was used with respect to the total weight ratio of the liquid crystal. 20% by weight of Merck Japan)
A liquid crystal display device was produced in the same manner as in Example 1 except that the chiral nematic liquid crystal was added.

【００５５】こうして得られた液晶表示素子を肉眼及び
顕微鏡にて観察すると、回折格子が確認された。この液
晶表示素子は電圧無印加時には波長５８０ｎｍ光の良好
な散乱性を有していた。また、１００ｖ印加すると、極
めて良好な透過性が確認された。When the liquid crystal display device thus obtained was observed with the naked eye and a microscope, a diffraction grating was confirmed. This liquid crystal display element had a good scattering property for light having a wavelength of 580 nm when no voltage was applied. Further, when 100 V was applied, extremely good transparency was confirmed.

【００５６】[0056]

【発明の効果】本発明の液晶表示素子は、材料の選択度
が高く、大面積化が可能である。本発明の液晶表示素子
の製造方法によれば、大面積の液晶表示素子を簡便な設
備で生産性が良く、広い範囲のモノマーを選択して生産
することができる。また、かかる製造方法において、重
合工程が、光線を一定方向から照射して光重合させるた
め、大面積の液晶表示素子を簡便な設備で生産性良く生
産することができる。The liquid crystal display device of the present invention has a high degree of material selectivity and can have a large area. According to the method for producing a liquid crystal display element of the present invention, a large-area liquid crystal display element can be produced with high productivity with simple equipment and a wide range of monomers can be selected and produced. Further, in such a production method, since the polymerization step irradiates light rays from a certain direction to perform photopolymerization, it is possible to produce a large-area liquid crystal display device with simple equipment with high productivity.

【００５７】更に、かかる製造方法において、重合工程
が、一定方向からの光線を薄膜形上の液晶と重合性モノ
マーの混合溶液にその一端側から他端側に向かって順次
照射していくので、大面積の液晶表示素子を簡便な設備
で生産性を向上させることができる。Further, in such a manufacturing method, in the polymerization step, the light beam from a certain direction is irradiated to the mixed solution of the liquid crystal on the thin film form and the polymerizable monomer sequentially from one end side to the other end side, The productivity of a large-area liquid crystal display device can be improved with simple equipment.

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

【図１】本発明の液晶表示素子の断面図を示すもので、
（ａ）は高分子重合層が基板と平行に形成されたもの、
（ｂ）は基板に対して斜めに形成されたものを示す。FIG. 1 is a cross-sectional view of a liquid crystal display device of the present invention,
(A) has a polymer layer formed in parallel with the substrate,
(B) shows one formed obliquely with respect to the substrate.

【図２】本発明にかかる２波長反射型の体積ホログラム
を示すもので、（ａ）は電圧を印加しない状態、（ｂ）
は電圧を印加した状態を示す。2A and 2B show a two-wavelength reflection type volume hologram according to the present invention, where FIG. 2A is a state in which no voltage is applied, and FIG.
Indicates a state in which a voltage is applied.

【図３】ブラッグの反射条件を説明する概念図である。FIG. 3 is a conceptual diagram illustrating Bragg reflection conditions.

【図４】本発明にかかる露光装置を示す構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram showing an exposure apparatus according to the present invention.

【図５】従来のレーザー光線を用いた露光装置を示す構
成図である。FIG. 5 is a configuration diagram showing an exposure apparatus using a conventional laser beam.

【図６】（ａ）、（ｂ）は、それぞれ高分子重合層が生
じていない状態を示す概念図である。6 (a) and 6 (b) are conceptual views showing a state in which a polymer layer is not formed.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ａ、１ｂ…液晶表示素子、２…体積ホログラム、２０
…液晶層、２１…高分子重合層、２１ａ…重合速度の速
い重合層、２１ｂ…重合速度の遅い重合層、３…電極、
４…基板、５…露光装置、５１…ベルトコンベヤ、５２
…光源、５３…液状硬化性組成物、５５…遮光板。1a, 1b ... Liquid crystal display element, 2 ... Volume hologram, 20
... liquid crystal layer, 21 ... high molecular weight polymerization layer, 21a ... high polymerization rate polymerization layer, 21b ... slow polymerization rate polymerization layer, 3 ... electrode,
4 ... Substrate, 5 ... Exposure device, 51 ... Belt conveyor, 52
... light source, 53 ... liquid curable composition, 55 ... light-shielding plate.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 後藤 准 福島県福島市岡島字長岬６番地の７ ナ ノックス株式会社内 (72)発明者 芳賀 重光 福島県福島市岡島字長岬６番地の７ ナ ノックス株式会社内 (72)発明者 佐々木 あゆみ 福島県福島市岡島字長岬６番地の７ ナ ノックス株式会社内 (56)参考文献 特開 平５−181403（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−186221（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−191305（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−157778（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02F 1/1334 G02F 1/13 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Jun Goto 7 Nanako, 6th Nagasaki, Okashima, Fukushima Prefecture 7 Nonox Co., Ltd. (72) Shigemitsu Haga 7 Nakinox, 6th Nagasaki, Okajima, Fukushima, Fukushima Prefecture Incorporated (72) Inventor Ayumi Sasaki 7 Nanoku Co., Ltd. 6 Nagacho, Okajima, Fukushima City, Fukushima Prefecture (56) References JP-A-5-181403 (JP, A) JP-A-4-186221 (JP , A) JP-A-7-191305 (JP, A) JP-A-8-157778 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. ⁷ , DB name) G02F 1/1334 G02F 1/13

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 液晶層と高分子重合層とにより屈折率が
周期的に変化する体積ホログラムシートを電極を介して
基板間に挟持してなる液晶表示素子において、 前記高分子重合層が、重合速度がそれぞれ異なる２種以
上の光硬化性又は熱硬化性モノマーから得られ、中心部
は重合速度が速いポリマーで構成され、その周辺部に重
合速度の遅いポリマーが取り巻く層構造になっている複
合重合体であることを特徴とする液晶表示素子。1. A liquid crystal display element comprising a volume hologram sheet, the refractive index of which periodically changes between a liquid crystal layer and a polymer layer, sandwiched between substrates via electrodes, wherein the polymer layer is a polymerized layer. speed is obtained from the two or more light-curable or thermosetting monomer respectively different center
Is composed of a polymer with a high polymerization rate, and
A liquid crystal display device, which is a composite polymer having a layered structure in which a polymer having a slow combining speed is surrounded . 【請求項２】 液晶と重合性モノマーの混合溶液の該重
合性モノマーを重合させて高分子重合層を形成する重合
工程を有し、前記液晶と前記高分子重合層とにより屈折
率が周期的に変化する体積ホログラムシートを電極を介
して基板間に挟持してなる液晶表示素子を得る液晶表示
素子の製造方法において、 前記重合性モノマーが、それぞれ重合速度の異なる２種
以上の光硬化性又は熱硬化性モノマーを併用し、前記重合工程が、斜め一定方向から光線を薄膜形状の前
記液晶と重合性モノマーの混合溶液にその一端側から他
端側に向かって順次照射していく ことを特徴とする液晶
表示素子の製造方法。2. A polymerization step of polymerizing the polymerizable monomer of a mixed solution of liquid crystal and the polymerizable monomer to form a polymer layer, wherein the liquid crystal and the polymer layer have a periodic refractive index. In the method for producing a liquid crystal display device, in which a volume hologram sheet that changes to is sandwiched between substrates via electrodes, in the method for producing a liquid crystal display device, the polymerizable monomer comprises two or more types of photo-curable resins each having a different polymerization rate. Using a thermosetting monomer in combination, the polymerization process uses a light beam from an obliquely constant direction before forming a thin film.
Add the liquid crystal and the polymerizable monomer from the one end to the other.
A method for manufacturing a liquid crystal display element, which comprises sequentially irradiating toward the edge side . 【請求項３】 光源がハロゲンランプまたは高圧水銀灯
であることを特徴とする請求項２記載の液晶表示素子の
製造方法。3. A halogen lamp or a high pressure mercury lamp as a light source
The method for manufacturing a liquid crystal display device according to claim 2, wherein 【請求項４】 前記重合度の異なるモノマーが高屈折率
低反応型アクリレート系モノマーと低屈折率高反応型ア
クリレート系モノマーであることを特徴とする請求項２
または３記載の液晶表示素子の製造方法。 4. A monomer having a different degree of polymerization has a high refractive index.
Low-reactivity acrylate-based monomer and low refractive index high-reactivity
A acrylate monomer, which is a acrylate monomer.
Alternatively, the method for manufacturing the liquid crystal display element according to the item 3 .