JPH075443A - 液晶・高分子複合材料、電気光学素子およびそれらの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ＴＦＴ素子により駆動が可能な１０Ｖ以下の
低駆動電圧性と高い表示コントラスト、耐久性や耐熱性
に優れた液晶・高分子複合材料およびそれよりなる電気
光学素子を提供する。 【構成】 電界または磁界の制御によって白濁状態と透
明状態とを繰り返すことが可能な、低分子液晶化合物と
高分子化合物とが相分離状態で存在する液晶・高分子複
合材料であって、高分子化合物が少なくともアクリル酸
アルキルオキシエチルエステルを含む重合性組成物の重
合体であることを特徴とする。この複合材料は、少なく
とも低分子液晶化合物、アクリル酸アルキルオキシエチ
ルエステルを含む重合性組成物および重合開始剤よりな
る組成物を、二枚の基板間に注入し、熱、光または電子
線の付与によって重合させることによって製造され、形
成された素子は、電気光学素子として、表示素子、調光
素子、光変調素子、光シャッタ等に用いられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、基板上に液晶・高分子
複合材料およびそれを用いた電気光学素子に関する。さ
らに詳しくは、ディスプレイ等の表示素子、調光素子、
光変調素子、光シヤッターおよびメモリ素子等として、
広く応用可能な液晶・高分子複合材料、それを用いた電
気光学素子およびそれらの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】低分子液晶材料は、フラットパネルディ
スプレイ等の用途に広く使用され、例えば、時計の文字
盤等のＴＮ型液晶表示素子、携帯型コンピュータや携帯
型ワードプロセッサー用のＳＴＮ型液晶表示素子等に広
く応用されている。これらは、液晶層を透過する光の偏
光面が印加電圧によって変化する性質を利用して光の透
過／不透過（ＯＮ／ＯＦＦ）を制御しているため、液晶
層の両側に合計２枚の偏光板が必要である。また、液晶
層が特定の配向状態をとるための配向膜処理も不可欠で
ある。近年、低分子液晶化合物を高分子バインダー中に
分散或いはマイクロカプセル化して保持した液晶表示素
子が提案されている。例えば、特表昭５８−５０１６３
１号公報には、ポリビニルアルコール中にカプセル化さ
れたネマチック液晶滴が分散されたフィルムが開示され
ている。このフィルムは、電圧が印加されていない状態
では、液晶滴中のネマチック液晶がカプセル壁面に沿っ
て配向した状態にあるためにフィルムに入射する光を散
乱し、一方、電圧が印加されている状態では、ネマチッ
ク液晶が電界方向に配向するために、フィルムに入射す
る光を透過するという散乱／透過の二つの状態をとるも
のと考えられている。

【０００３】また、特表昭６１−５０２１２８号公報お
よび特開昭６２−２２３１号公報には、エポキシ等の重
合性化合物と低分子液晶化合物との重合性組成物に紫外
線や熱を加えて重合性組成物を重合させることにより相
分離を生じさせ、液晶滴が高分子バインダー中に分散保
持された構成を有する液晶素子を作製することが開示さ
れている。さらに、特開平２−５５７８７号公報には、
上記の紫外線重合による相分離法において、使用する低
分子液晶化合物の比率を上げることにより、駆動電圧を
低下させることができる液晶素子が示されている。上記
各公報に開示された液晶・高分子複合材料は、液晶表示
素子には不可欠であった偏光板が不要であるため、明る
い表示が可能である上に、配向膜やラビング処理が不要
である。したがって、素子の大面積化が容易であり、な
おかつ製造コストの面からも有利である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、低分子
液晶材料を高分子バインダー中に保持した従来の液晶・
高分子複合材料からなる素子を表示素子に適用する場
合、一般に印加電圧に対する透過率変化の急峻性が低
く、ＳＴＮ型液晶型素子のような単純マトリックス駆動
が困難であり、ＴＦＴ（薄膜トランジスター）駆動の必
要がある。しかしながら、従来の液晶・高分子複合材料
は、一般に駆動電圧が数十Ｖと高く、ＴＦＴ駆動への適
用は困難であり、また可能であっても表示コントラスト
が低いという課題があった。更には、使用過程における
表示特性の劣化や熱による特性劣化が問題となってい
る。したがって、本発明の目的は、ＴＦＴ素子により駆
動が可能な１０Ｖ以下の低駆動電圧性と高い表示コント
ラスト、耐久性や耐熱性に優れた液晶・高分子複合材料
およびそれよりなる電気光学素子を提供することにあ
る。本発明の他の目的はそれら液晶・高分子複合材料お
よび電気光学素子の製造方法を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明の液晶
・高分子複合材料は、電界または磁界の制御によって白
濁状態と透明状態とを繰り返すことが可能な、低分子液
晶化合物と高分子化合物とが相分離状態で存在するもの
であって、その高分子化合物が少なくともアクリル酸ア
ルキルオキシエチルエステルを含む重合性組成物の重合
体であることを特徴とする。本発明の上記液晶・高分子
複合材料は、少なくとも低分子液晶化合物、アクリル酸
アルキルオキシエチルエステルを含む重合性組成物およ
び重合開始剤よりなる組成物を二枚の基板間に注入し、
熱、光または電子線の付与によって重合させることによ
って製造される。本発明の電気光学素子は、２枚の基板
間に低分子液晶化合物と高分子化合物が相分離状態で存
在している液晶・高分子複合材料を設けたものであっ
て、その高分子化合物が、少なくともアクリル酸アルキ
ルオキシエチルエステルを含む重合性組成物の重合体で
あることを特徴とする。本発明の上記電気光学素子は、
少なくとも低分子液晶化合物、アクリル酸アルキルオキ
シエチルエステルを含む重合性組成物および重合開始剤
よりなる組成物をその対向する内面に重合性基を形成し
た二枚の基板間に注入し、熱、光または電子線の付与に
よって重合させ、該重合性基を化学反応により該複合材
料中の高分子化合物に結合させることによって製造する
ことができる。

【０００６】以下、本発明を詳細に説明する。本発明の
電気光学素子に適用される液晶・高分子複合材料は、低
分子液晶化合物と高分子化合物が互いに相分離した状態
でその機能を発現する。相分離の形態は、それぞれの液
晶滴が分散保持されたものでもよいし、複数の液晶滴が
凝集していてもよい。液晶滴の形状は、球形でもよい
し、高分子化合物が薄膜状の壁を形成する場合のように
多面体形状でもよい。また、液晶が連続相を形成してい
てもよい。

【０００７】液晶・高分子複合材料のミクロ構造（相分
離構造）は、使用する低分子化合物と高分子化合物の性
質（熱力学的性質や化学的性質）や混合比等によって種
々変えることが可能であり、その一例を図１の模式図に
よって例示すると、次のような形態がある。図１（Ａ）
は、低分子液晶化合物１より高分子化合物２を過剰に用
いた例であって、高分子化合物２中に低分子液晶化合物
１がマイクロドロップレット状に分散した液晶・高分子
複合材料３を図示している。図１（Ｂ）は、低分子液晶
化合物１と高分子化合物２とをほぼ等量用いた例であっ
て、スポンジ状に相分離した液晶・高分子複合材料３を
図示している。図１（Ｃ）は、低分子液晶化合物１を高
分子化合物２より過剰に用いた例であって、低分子液晶
化合物１中に高分子化合物２が繊維状に相分離した液晶
・高分子膜３を図示している。これ等の説明において
は、低分子液晶化合物と高分子化合物の混合量をもとに
説明したが、前述した如く、混合量の他に低分子液晶化
合物と高分子化合物の性質（熱力学的性質や化学的性
質）が、そのミクロ構造に影響を与えることはいうまで
もない。

【０００８】本発明の液晶・高分子複合材料を構成する
低分子液晶化合物は、ネマティック液晶、コレステリッ
ク液晶、スメクティック液晶および強誘電性液晶等、一
般的な表示材料として、あるいは電界駆動型表示材料と
して使用されている種々の液晶材料が使用可能である。
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、アゾメチン系、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、コレ
ステロール系等の各種液晶化合物があげられる。これら
の低分子液晶化合物は、一般的に使用されている液晶材
料と同様に、単一組成である必要はなく、複数の成分か
ら構成される組成物であってもよい。また、電界による
表示を目的とする場合は、上記の低分子液晶化合物の中
でも正の誘電異方性を示す液晶化合物を使用することが
好ましい。液晶によっては、印加電圧の周波数がある値
（クロスオーバー周波数）より大きくなると、誘電異方
性が正から負に変化するものがあるが、上記の液晶を用
いて、２周波駆動に適用可能なことはいうまでもない。

【０００９】本発明の特徴は、液晶・高分子複合材料を
形成する高分子化合物が、少なくともアクリル酸アルキ
ルオキシエチルエステルを含む重合性組成物の重合体よ
りなることである。アクリル酸アルキオキシエチルエス
テルとしては、側鎖アルキル鎖長がＣ₁ 〜Ｃ₃₀のアクリ
ル酸アルキルオキシエチルエステルが好ましく、その具
体例としては、２−メトキシエチルアクリレート、２−
エトキシエチルアクアリレート、２−プロポキシエチル
アクリレート、２−ブトキシエチルアクアクリレート、
２−ペンチルオキシエチルアクリレート、２−ヘキシル
オキシエチルアクリレート、２−ヘプチルオキシエチル
アクリレート、２−オクチルオキシエチルアクリレー
ト、２−ノニルオキシエチルアクリレート、２−デシル
オキシエチルアクリレート、２−ウンデシルオキシエチ
ルアクリレート、２−ドデシルオキシエチルアクリレー
ト等があげられる。

【００１０】本発明に使用される重合性組成物は、上記
のアクリル酸アルキルオキシエチルエステルを必須成分
として含むが、それ以外にも他の種々の重合性化合物
（以下、モノマーという）を用いることが可能である。
例えば、（メタ）アクリル酸アルキルエステル、ヘテロ
環または芳香族環を含む（メタ）アクリル酸エステル誘
導体、（メタ）アクリルアミド、（メタ）アクリル酸ヒ
ドロキシエチルエステル、（メタ）アクリル酸、ビニル
ピロリドン、スチレン及びその誘導体、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、ビニルピリジン等の単官能モノマー、
或いは２つ以上の重合基を持った化合物、例示すれば多
官能（メタ）アクリル酸エステル及びその誘導体、ジビ
ニルベンゼン、アジピン酸ジビニル等の多官能モノマー
が好ましく使用できる。

【００１１】重合組成物の中でも、アクリル酸アルキル
オキシエチルエステルおよび多官能アクリル酸エステル
よりなる組成物、およびこの組成物にさらにアクリル酸
アルキルエステルを配合した組成物は特に好ましく使用
される。これらの場合、アクリル酸アルキルオキシエチ
ルエステルを含む単官能モノマーと多官能アクリル酸エ
ステルとの配合比はモル比で１００：１〜１：２の範囲
から好ましく選択される。

【００１２】次に、液晶・高分子複合材料の作製方法に
ついて説明する。あらかじめ、低分子液晶化合物と重合
性化合物及び重合開始剤を混合した組成物（以後、重合
性組成物と呼ぶ）を調製する。重合性組成物における低
分子液晶化合物と重合性化合物との混合比は、重量比で
２０：１〜１：１０の範囲内から選択され、さらに好ま
しくは１０：１〜１：１の範囲である。また、重合開始
剤としては、アゾ化合物や過酸化物等の熱重合開始剤ま
たはフェニルケトン系化合物に代表される光重合開始剤
が使用される。重合開始剤の添加量は重合性組成物に対
して重量比で１／１０００〜１／１０の範囲が好まし
い。上記の組成物を基材上に塗布するか、或いは二枚の
基板間に注入し、熱、光或いは電子線の付与によって重
合することによって液晶・高分子複合材料が作製され
る。

【００１３】次に本発明の液晶・高分子複合材料を用い
た電気光学素子について説明する。電気光学素子の形態
としては、二枚の電極付基板間に該液晶・高分子複合材
料が挾持された構成が好ましく適用される。その一例を
図２に示すが、通常の液晶素子と同様、２つの電極付き
基板４、５に挾まれた構成からなる。図２では、電源６
から電極付き基板４、５に電圧が印加され、複合材料３
中の低分子液晶化合物１が電界方向に配向した状態（１
ａ）を図示している。この電圧を印加した状態では、複
合材料３に入射する光は散乱されず、透過する。

【００１４】上記電気光学素子における電極付き基板と
しては、例えばガラス基材にＩＴＯ（インジウム−錫酸
化物）膜や酸化錫膜を設けた、いわゆる透明導電性ガラ
スや、ポリエステルフィルムにＩＴＯ膜を設けた導電性
ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム等が使
用される。その他にも、電極付き基板の一方として、ア
ルミニウム蒸着フィルム、金蒸着フィルム、銀蒸着フィ
ルムやアルミニウム板、銅板等も使用される。また、複
合材料層の厚さを調整するために、ガラス粒子、樹脂粒
子、アルミナ粒子、ガラスファイバー、フィルム等の従
来使用されている適当なスペーサー材料を使用するのが
好ましい。

【００１５】さらに上記の電極付き基板として、その基
板表面に重合性基を形成した基板を用いるのが好まし
い。この場合、低分子液晶化合物を含む組成物をその対
向する内面に重合性基を形成した基板間に注入し、熱、
光または電子線の付与によって重合することによって、
基材表面と液晶・高分子複合材料中の高分子化合物が直
接結合し、優れた耐久性、熱安定性や高い表示特性を得
ることができるからである。基板表面に重合性基を形成
する方法としては、重合性基を有する高分子化合物を基
板表面に塗布する方法、基板表面の表面処理や基板表面
への反応性高分子化合物の塗布により、基板表面に反応
性基を形成した後、重合性基を有する低分子化合物を該
反応性基に結合させる方法等がある。

【００１６】基板表面に塗布される重合性基を有する高
分子化合物としては、ビニル基や（メタ）アクリロイル
基等の重合性基を主鎖または側鎖に持った種々高分子が
あげられる。これ等の高分子化合物は、ビニル基や（メ
タ）アクリロイル基等の重合性基を有する化合物を高分
子化合物に付加反応させることにより容易に作製するこ
とができる。例えば側鎖に水酸基、カルボキシル基、ア
ミノ基、チオール基等の反応基を有する反応性高分子化
合物にビニル基や（メタ）アクリロイル基等の重合基と
前記高分子中の反応基と結合する基を共に持った化合
物、例えば含ビニル基シランカップリング剤、含（メ
タ）アクリロイル基シランカップリング剤や含（メタ）
アクリロイル基イソシアネート化合物等を反応させるこ
とにより容易に達成される。本発明において使用される
重合性基を有する高分子化合物としては、具体的には、
ポリビニルアルコールやポリヒドロキシエチル（メタ）
アクリレートの部分（メタ）アクリロイル化物、ポリビ
ニルアルコールやポリヒドロキシエチル（メタ）アクリ
レートの部分ビニル化物等があげられる。上記の重合性
基を有する高分子化合物の層の厚みは０．０１μｍ〜１
０μｍの範囲が好ましい。

【００１７】次に、基板表面の表面処理や基板表面への
高分子化合物の塗布により、基板表面に反応性基を形成
させた後、重合性基を有する低分子化合物を該反応性基
と反応させて、重合性基を基板表面に形成する方法につ
いて説明する。この方法では、あらかじめ基板表面に適
当な処理を加えて反応性基を形成する必要がある。この
場合の反応性基としては、水酸基、カルボキシル基、ア
ミノ基やチオール基等の反応性基が結合強度の面で好ま
しく適用される。この様な反応性基を基板表面に形成さ
せる方法として、基板表面の表面処理による場合は、活
性酸素や水蒸気雰囲気中で基板を高温に加熱したり、プ
ラズマ処理したり、アルカリまたは酸に基板を浸漬する
ことによって基板表面に水酸基等の種々反応性基の形成
を行うことができる。また、反応性基を有する高分子化
合物を塗布する場合は、側鎖に水酸基、カルボキシル
基、アミノ基やチオール基等の反応性基を有する高分子
化合物を塗布することにより反応性基を基板表面へ形成
することができる。本発明において使用される反応性基
を有する高分子化合物としては、具体的には、ポリビニ
ルアルコール、ポリ酢酸ビニル部分ケン化物、ポリ（メ
タ）アクリル酸ヒドロキシエチル、（メタ）アクリル酸
アルキル−（メタ）アクリル酸共重合体、（メタ）アク
リル酸アルキル−（メタ）アクリル酸ヒドロキシエチル
共重合体等があげられる。

【００１８】次に、この様な表面処理、または、反応性
高分子化合物の塗布によって基板表面に形成された反応
性基に、それと結合可能な官能基及び重合性基を一分子
中に有する低分子化合物を反応させることにより、重合
性基を有する低分子化合物を基板表面に形成することが
できる。その場合、重合性基を有する低分子化合物を蒸
着法、塗布法、吸着法、ＬＢ膜法や自己組織化法等を用
いることにより基板表面に反応性基を設けた後に、加熱
等の適当な処理を施すことにより結合させることができ
る。この場合に使用される重合性基を有する低分子化合
物としては、含ビニル基シランカップリング剤、含（メ
タ）アクリロイル基シランカップリング剤および含（メ
タ）アクリロイル基イソシアネート化合物等が使用可能
であり、その具体例としてはトリエトキシビニルシラ
ン、ジビニルジクロロシラン、アリルメチルジクロロシ
ラン、ジメチルビニルクロロシラン、アリルジメチルク
ロロシラン、メトキシジメチルビニルシラン、トリメト
キシビニルシラン、ジアリルジクロロシラン、エトキシ
ジメチルビニルシラン、ジエトキシメチルビニルシラ
ン、ジエトキシジビニルシラン、３−（ビニルベンジル
アミノプロピル）トリメトキシシラン、３−（ビニルベ
ンジルアミノプロピル）トリエトキシシラン、Ｎ−（３
−（メタ）アクリロキシ−２−ヒドロキシプロピル）−
３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−（メタ）
アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−（メ
タ）アクリロキシプロピルジメトキシメチルシラン、３
−（メタ）アクリロキシプロピルメチルジクロロシラン
および３−（メタ）アクリロキシプロピルトリクロロシ
ラン等があげられる。上記の重合可能な基を有する低分
子化合物を用いて形成された層の厚みは１分子層〜１０
μｍの範囲が好ましい。

【００１９】本発明の液晶・高分子複合材料は、低分子
液晶化合物と高分子化合物との２成分のみからなるもの
でも、表示素子や光変調素子として適用可能であるが、
さらに、コントラストや安定性の向上を目的として、種
々の化合物を添加することも可能である。例えば、コン
トラストの向上を目的として、アントラキノン系、スチ
リル系、アゾメチン系、アゾ系等の各種二色性色素が使
用可能である。その場合、二色性色素は、基本的に複合
材料中の低分子液晶化合物と相溶し、高分子化合物には
不相溶であることが好ましい。この他に、酸化防止剤、
紫外線吸収剤、各種可塑剤等も、安定性や耐久性向上の
点からも好ましく使用される。本発明の液晶・高分子複
合材料及びそれを用いた電気光学素子は特定の重合性組
成物を用いることにより優れた表示特性や低電圧駆動が
実現される。更には重合性基が形成されている基板を用
いて作製することにより、優れた表示特性、耐久性、熱
安定性を示す有用な電気光学素子であり、表示素子、調
光素子、光変調素子や光シャッター等として広く応用可
能な優れたものである。

【００２０】

【実施例】次に、実施例を例示するが、本発明はこれに
限定されるものではない。 ［評価方法］作製したサンプルの電気光学特性は以下の
方法で評価した。５０Ｗハロゲンランプからの白色光を
レンズを通し平行光にしてサンプルに垂直入射させなが
ら、サンプルに１００Ｈｚ、矩形波の交流電圧を印加
し、印加する電圧を変えながらサンプルを透過してくる
最大見開き角約±１０°の透過光強度を測定した。得ら
れた、印加電圧−透過光強度曲線（図３）から、以下の
パラメータを求めた。 駆動電圧： Ｖ90＝透過光強度が全変化量の９０％変
化する時の電圧 コントラスト：ＣＲ＝Ｔmax ／Ｔmin ここで、Ｔmax 、Ｔmin は透過率の最大、最小値を示
す。さらに、一部のサンプルにおいては熱安定性の評価
として、加熱前および１００℃に加熱して５分間放置し
た後の電気光学特性の変化として評価した。

【００２１】実施例１ ２−エトキシエチルアクリレート４重量部、トリメチロ
ールプロパントリアクリレート１重量部および光重合開
始剤として、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニ
ルプロパン−１−オン（ダロキュア１１７３、ＭＥＲＣ
Ｋ社製）０．１重量部を混合して重合性組成物を調製し
た。さらにこの重合性組成物２重量部と低分子液晶化合
物として、Ｅ８（ＭＥＲＣＫ社製）８重量部を混合して
重合性組成物を調製した。二枚のＩＴＯ付きガラス基板
を１０μｍの樹脂スペーサを用いて重ねて、一部開口部
を除き周囲を接着剤で封止したセルを作製した。このセ
ルに重合性組成物を注入し、高圧水銀灯（１５ｍＷ／ｃ
ｍ² 、３６５ｎｍ）を用いて光を１分間照射して重合し
た。得られた電気光学素子は、目視上均一に白濁してい
た。また、偏光顕微鏡で観察したところ、低分子液晶化
合物はそれぞれに分離した細かいドメインを形成してい
た。

【００２２】実施例２ ２−ブトキシエチルアクリレート３重量部、１，６−ヘ
キサンジオールジアクリレート１重量部および光重合開
始剤としてダロキュア１１７３（ＭＥＲＣＫ社製）０．
０８重量部を混合して重合性組成物を調製した。さらに
この重合性組成物２重量部と低分子液晶化合物として、
Ｅ８（ＭＥＲＣＫ社製）８重量部を混合して重合性組成
物を調製した。この重合性組成物を実施例１と同様にセ
ルに注入し、重合した。得られた電気光学素子は、目視
上均一に白濁していた。また、偏光顕微鏡で観察したと
ころ、低分子液晶化合物はそれぞれに分離した細かいド
メインを形成していた。

【００２３】実施例３ ２−ブトキシエチルアクリレート３重量部、ブチルアク
リレート３重量部、１，６−ヘキサンジオールジアクリ
レート２重量部および光重合開始剤としてダロキュア１
１７３（ＭＥＲＣＫ社製）０．１６重量部を混合して重
合性組成物を調製した。さらにこの重合性組成物２重量
部と低分子液晶化合物として、Ｅ８（ＭＥＲＣＫ社製）
８重量部を混合して重合性組成物を調製した。この重合
性組成物を実施例１と同様にセルに注入し、重合した。
得られた電気光学素子は、目視上均一に白濁していた。
また、偏光顕微鏡で観察したところ、低分子液晶化合物
はそれぞれに分離した細かいドメインを形成していた。

【００２４】実施例４ ２−ブトキシエチルアクリレート３重量部、２−エチル
ヘキシルアクリレート３重量部、１，４−ブタンンジオ
ールジアクリレート１．５重量部および光重合開始剤と
してダロキュア１１７３（ＭＥＲＣＫ社製）０．１６重
量部を混合して重合性組成物を調製した。さらにこの重
合性組成物２重量部と低分子液晶化合物としてＥ８（Ｍ
ＥＲＣＫ社製）８重量部を混合して重合性組成物を調製
した。この重合性組成物を実施例１と同様にセルに注入
し、重合した。得られた電気光学素子は、目視上均一に
白濁していた。また、偏光顕微鏡で観察したところ、低
分子液晶化合物はそれぞれに分離した細かいドメインを
形成していた。

【００２５】実施例５ 透明導電層としてＩＴＯ（酸化インジウム−錫）膜を設
けたガラス基板を１％ＮａＯＨ水溶液で処理した後、１
％塩酸水溶液で処理した。この過程によってＩＴＯ表面
に水酸基を形成した。上記基板上に３−アクリロキシプ
ロピルトリクロロシランの１％クロロホルム溶液を塗布
し乾燥した後、窒素置換下で温度６０℃で２時間反応さ
せて、表面に重合性基としてアクリロイル基を形成し
た。さらにこの基板を用いて、実施例１と同様にしてセ
ルを作製した。実施例４で用いた重合性組成物を同様な
方法でセルに注入し、重合した。得られた電気光学素子
は、目視上均一に白濁していた。また、偏光顕微鏡で観
察したところ、低分子液晶化合物はそれぞれに分離した
細かいドメインを形成していた。

【００２６】比較例１ ブチルアクリレート３重量部、１，６−ヘキサンジオー
ルジアクレート１重量部、および光重合開始剤としてダ
ロキュア１１７３（ＭＥＲＣＫ社製）０．０８重量部を
混合して重合性組成物を調製した。さらにこの重合性組
成物２重量部と低分子液晶化合物としてＥ８（ＭＥＲＣ
Ｋ社製）８重量部を混合して重合性組成物を調製した。
この重合性組成物を実施例１と同様にセルに注入し、重
合した。得られた電気光学素子は、目視上均一に白濁し
ていた。また、偏光顕微鏡で観察したところ、低分子液
晶化合物はそれぞれに分離した細かいドメインを形成し
ていた。

【００２７】比較例２ ２−エチルヘキシルアクリレート３重量部および１，４
−ブタンンジオールジアクレート１重量部及び光重合開
始剤としてダロキュア１１７３（ＭＥＲＣＫ製）０．１
６重量部を混合して重合性組成物を調製した。さらにこ
の重合性組成物２重量部と低分子液晶化合物としてＥ８
（ＭＥＲＣＫ社製）８重量部を混合して重合性組成物を
調製した。この重合性組成物を実施例１と同様にセルに
注入し、重合した。得られた電気光学素子は、目視上均
一に白濁していた。また、偏光顕微鏡で観察したとこ
ろ、低分子液晶化合物はそれぞれに分離した細かいドメ
インを形成していた。

【００２８】比較例３ ２−エチルヘキシルアクリレート３重量部、トリメチロ
ールプロパントリアクレート１重量部および光重合開始
剤としてダロキュア１１７３（ＭＥＲＣＫ社製）０．１
６重量部を混合して重合性組成物を調製した。さらにこ
の重合性組成物２重量部と低分子液晶化合物として、Ｅ
７（ＭＥＲＣＫ社製）８重量部を混合して重合性組成物
を調製した。この重合性組成物を実施例１と同様にセル
に注入し、重合した。得られた電気光学素子は、目視上
均一に白濁していた。また、偏光顕微鏡で観察したとこ
ろ、低分子液晶化合物はそれぞれに分離した細かいドメ
インを形成していた。

【００２９】［評価結果］実施例１〜５、比較例１〜３
で作製した液晶・高分子複合材料よりなる電気光学素子
の評価結果を表１に示す。表中Ａは加熱前、Ｂは加熱後
を示す。

【表１】

【００３０】表１から明らかなように、比較例に比べ
て、実施例のサンプルでは駆動電圧（Ｖ90）が低く、コ
ントラストが高いことが分かる。また、実施例４、５の
比較からの実施例５では加熱前後で電気光学特性に全く
変化がなく、熱安定性に優れることが分かる。以上の評
価結果から本発明の電気光学素子は、表示特性および熱
安定性に優れた有用なものであり、ＴＥＴ駆動表示素子
へ適用可能であるのみならず、調光素子や光変調素子な
ど広く応用可能な有用な液晶・高分子複合材料及び電気
光学素子であることが分かる。

【００３１】

【発明の効果】本発明の液晶・高分子複合材料は、上記
の特定の重合性組成物を用いることにより優れた表示特
性や低電圧駆動が実現される。すなわち、１）コントラ
ストが高い、２）駆動電圧が低い、３）ＴＥＴ駆動表示
素子へ適用可能である、４）熱安定性が高い、という優
れた効果を奏する。したがって、本発明の電気光学素
子、特に、重合性基が形成されている基板を用いて作製
した電気光学素子は、優れた表示特性、耐久性、熱安定
性を示す。また、本発明の電気光学素子は、偏光板が不
要であるため、明るい表示が可能であり、また大画面表
示素子としても利用できる。さらにまた、調光素子、光
変調素子や光シャッター等としても広く応用可能な優れ
たものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明における液晶・高分子複合膜の模式図
である。

【図２】 本発明における液晶・高分子複合膜を用いた
電気光学素子の概略構成図である。

【図３】 液晶・高分子複合膜の印加電圧と透過率との
関係を示すグラフである。

【符号の説明】

１…低分子液晶化合物、２…高分子化合物、３…複合材
料、４および５…電極付き基板、６…電源。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電界または磁界の制御によって白濁状態
   と透明状態とを繰り返すことが可能な、低分子液晶化合
   物と高分子化合物とが相分離状態で存在する液晶・高分
   子複合材料において、該高分子化合物が少なくともアク
   リル酸アルキルオキシエチルエステルを含む重合性組成
   物の重合体であることを特徴とする液晶・高分子複合材
   料。
2. 【請求項２】 重合性組成物が少なくともアクリル酸ア
   ルキルオキシエチルエステルと多官能アクリル酸エステ
   ルを含むことを特徴とする請求項１記載の液晶・高分子
   複合材料。
3. 【請求項３】 重合性組成物がアクリル酸アルキルオキ
   シエチルエステル、アクリル酸アルキルエステルおよび
   多官能アクリル酸エステルを含むことを特徴とする請求
   項１記載の液晶・高分子複合材料。
4. 【請求項４】 少なくとも低分子液晶化合物、アクリル
   酸アルキルオキシエチルエステルを含む重合性組成物お
   よび重合開始剤よりなる組成物を、二枚の基板間に注入
   し、熱、光または電子線の付与によって重合させること
   を特徴とする液晶・高分子複合材料の製造方法。
5. 【請求項５】 ２枚の基板間に低分子液晶化合物と高分
   子化合物が相分離状態で存在している液晶・高分子複合
   材料を設けた電気光学素子において、該高分子化合物
   が、少なくともアクリル酸アルキルオキシエチルエステ
   ルを含む重合性組成物の重合体であることを特徴とする
   電気光学素子。
6. 【請求項６】 少なくとも低分子液晶化合物、アクリル
   酸アルキルオキシエチルエステルを含む重合性組成物お
   よび重合開始剤よりなる組成物をその対向する内面に重
   合性基を形成した二枚の基板間に注入し、熱、光または
   電子線の付与によって重合することよりなり、該重合性
   基を化学反応により該複合材料中の高分子化合物に結合
   させることを特徴とする電気光学素子の製造方法。