JPH09329778A

JPH09329778A - 液晶素子

Info

Publication number: JPH09329778A
Application number: JP8147355A
Authority: JP
Inventors: Nobuyuki Kobayashi; 信幸小林; Takuji Hatano; 卓史波多野; Masakazu Okada; 真和岡田; Naoki Masazumi; 直樹将積
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1996-06-10
Filing date: 1996-06-10
Publication date: 1997-12-22

Abstract

(57)【要約】【課題】メモリ性を有するとともにコントラストの高
い液晶素子を提供する。【解決手段】少なくとも一方が透明である１対の基板
１ａ、１ｂと、基板１ａ、１ｂ間に保持され、樹脂マト
リクス３ｂとコレステリック相を示す液晶３ａを含む複
合膜を有する液晶素子であって、樹脂マトリクス３ｂと
液晶３ａとは両者の接触角が３０°以下となるものであ
る液晶素子。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶と樹脂とを含
む複合膜を有する液晶素子に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、文字や画像の表示等に用いられる
液晶素子の一つとして、液晶と樹脂とを含む複合材料を
有する液晶素子が提案されている。このような複合材料
を有する液晶素子は、偏光板やセル作製が不要であるこ
とから大面積で明るい液晶パネルへの応用が期待されて
いる。

【０００３】例えば、平成６年特許出願公表第５０７５
０５号公報は、樹脂マトリクス中にカイラルネマティッ
ク液晶を分散させた複合膜を１対の基板間に保持させた
液晶素子を教えている。この液晶素子は、通常、液晶分
子のヘリカル軸が該基板に対し垂直に並ぶプレーナ配列
をとるとき所定の波長の光を反射し、液晶分子のヘリカ
ル軸が不規則な方向を向くフォーカルコニック配列をと
るとき入射光を散乱する。これら２つの配列間の移行
は、電圧印加により行うことができ、液晶素子に比較的
高い交流電圧を印加すると液晶分子はプレーナ配列をと
り、比較的低い交流電圧を印加するとフォーカルコニッ
ク配列を示す。そしてこれら２つの配列は電圧印加を停
止しても安定に保持される。

【０００４】したがって、このような複合材料はＴＦＴ
・ＭＩＭ等のメモリ素子が不要で、且つ、高精度の表示
ができるディスプレイとして注目されている。コレステ
リック液晶やカイラルネマティック液晶等のコレステリ
ック相を示す液晶は、プレーナ配列状態で、ヘリカルピ
ッチと該液晶の平均屈折率の積に対応する光を選択的に
反射する。この現象を利用してカラー表示を行うことが
試みられている。

【０００５】しかし、コレステリック相を示す液晶の選
択反射波長は温度及び視角に対して敏感に変化するため
一定の色に保持し難く、実用に向かない。これを解決す
るため、コレステリック相を示す液晶の選択反射波長が
例えば赤外域になるように該液晶材料を適宜選択する
と、可視光は透過して、該液晶は透明に見える。この場
合、温度によって該液晶のヘリカルピッチが変化した
り、視角が変化したりすることで選択反射波長が変化し
ても可視域での該液晶の光散乱透過特性に影響を及ぼさ
ないようにすることが可能である。また、このように液
晶材料の選択反射波長を例えば赤外域にすることで得ら
れる透明状態・白濁状態の２状態により、背景色を利用
して白・黒表示をすることもできる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、選択反
射波長を例えば赤外域に設定する場合、ヘリカルピッチ
が長くなるに従いプレーナ配列状態での可視光の透過率
が悪くなり、コントラストが低下するという問題があ
る。そこで本発明は、メモリ性を有するとともにコント
ラストの高い液晶素子を提供することを課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に本発明は、少なくとも一方が透明である１対の基板
と、該基板間に保持され、樹脂マトリクスとコレステリ
ック相を示す液晶を含む複合膜を有する液晶素子であっ
て、前記樹脂マトリクスと前記液晶とは、両者の接触角
が３０°以下となるものであることを特徴とする液晶素
子を提供する。

【０００８】本発明における「樹脂マトリクスと液晶と
の接触角」は、空気中で、該樹脂からなる固体表面上に
該液晶の液滴を置いた場合の該両者の接触角を示してい
る。本発明の液晶素子によると、樹脂マトリクスと液晶
とは該両者の接触角が３０°以下となるものであり、す
なわち、該両者の濡れ性が比較的良いため、コレステリ
ック相を示す液晶のプレーナ配列による透明状態での透
過率が向上し、高いコントラストが得られる。

【０００９】前記のコレステリック相を示す液晶として
は、コレステリック液晶やネマティック液晶にカイラル
材料を加えたカイラルネマティック液晶等を用いること
ができる。また、前記液晶の選択反射波長は特に限定さ
れないが、代表例として赤外域にあることが考えられ、
これにより該液晶がプレーナ配列をとるとき可視光を透
過して透明状態を得ることができる。

【００１０】前記複合膜を保持する「基板」は、可撓性
のある又は可撓性に乏しい板状部材、柔軟性のあるフィ
ルム等を含む概念のものであり、例えば、１対の基板の
うち一方が複合膜を保持し得るだけの硬度を有する板状
のものであり、他方が該複合膜を保護するための、例え
ばフィルム状のものであることも考えられる。なお、本
発明の液晶素子は電圧印加等により駆動することができ
る。前記複合膜に電圧印加する方法としては、前記１対
の基板上にそれぞれ導電膜を設け該導電膜間に電圧印加
する方法や、外部に設けられた１対の電極間に本発明の
液晶素子を挿入して該外部電極間に電圧印加する方法、
さらには一方の基板上に設けられた導電膜と他方の基板
の外部に設けられた電極（例えばペン電極や消去電極）
との間に電圧を印加する方法等が考えられる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１は、本発明に係る液晶素子の
１例を示している。この液晶素子は、透過型の液晶素子
で、対向配置された１対の透明基板１ａ、１ｂの間に複
合膜３が保持されているものである。基板１ａ、１ｂの
内面には透明導電膜２ａ、２ｂが形成されている。複合
膜３は透明導電膜２ａ、２ｂ間に存在し、網目構造（マ
トリクス構造）の光硬化性樹脂３ｂとコレステリック相
を示す液晶３ａとからなる。液晶３ａは光硬化性樹脂３
ｂの網目の間を満たしている。また、透明導電膜２ａ、
２ｂ間にはパルス電源４が接続されている。この液晶素
子はＴＦＴ・ＭＩＭ等のメモリ素子を設けずに単純マト
リクス駆動を行う。

【００１２】液晶３ａはコレステリック相を示す液晶で
あり、コレステリック液晶、ネマティック液晶にカイラ
ル材料を加えたカイラルネマティック液晶等を用いるこ
とができる。光硬化性樹脂３ｂは重合性モノマー又は重
合性オリゴマーからなる樹脂材料に光重合開始剤を加え
て得られたものである。また、液晶３ａと光硬化性樹脂
３ｂは、該両者の接触角が３０°以下であるような組み
合わせのものを用いる。

【００１３】コレステリック相を示す液晶としてカイラ
ルネマティック液晶を用いる場合、該液晶と樹脂材料と
の比率は、これらの種類によっても異なるが、重量比
で、液晶（カイラル材料を含む）：樹脂材料＝９：１〜
７：３程度とすることにより良好なコントラストを得る
ことができる。樹脂材料の比率が大きくなりすぎると、
相分離後の樹脂の網目構造（マトリクス構造）が細かく
なり、その結果、複合膜の透過率が低下する。

【００１４】また図２は、本発明に係る液晶素子の他の
例を示している。この液晶素子は、反射型の液晶素子
で、図１の液晶素子において透明基板１ｂ及び透明導電
膜２ｂに代えて、それぞれ不透明基板１Ｂ及び不透明導
電膜２Ｂを備えたものである。その他の構成は図１の素
子と同様であり、同じ部品には同じ参照符号を付してあ
る。

【００１５】これらの液晶素子の製造にあたっては、ま
ず、図３（ａ）に示すように、導電膜２ａ、２ｂ又は２
ａ、２Ｂで被覆された１対の基板１ａ、１ｂ又は１ａ、
１Ｂを、導電膜２ａ、２ｂ又は２ａ、２Ｂが内側になる
ようにして図示しないスペーサを挟持させて組み立て、
次いで、液晶、光硬化性樹脂材料及び光重合開始剤を所
定の配合比で混合したものをこの１対の基板間に満た
す。次いで図３（ｂ）に示すように、所定の照度の、樹
脂の種類に応じた光（例えば紫外線）ＬＴを照射して樹
脂材料を硬化させる。その結果、図３（ｃ）に示すよう
に、樹脂材料３ｂのみが硬化することにより相分離が生
じ、コレステリック相を示す液晶３ａのヘリカル軸が不
規則な方向を向くため、液晶３ａは可視光を散乱し濁っ
て見える。普通には白濁して見える。

【００１６】これらの液晶素子を駆動する際には高低２
種類のパルス電圧を印加する。図４（ａ）に示すよう
に、電源４から、例えば１６０Ｖ程度の電圧を１０ｍｓ
ｅｃパルス状に導電膜２ａ、２ｂ又は２ａ、２Ｂを介し
て複合膜３に印加すると、液晶３ａは初期状態では不規
則な方向を向いていたヘリカル軸が基板１ａ、１ｂ又は
１ａ、１Ｂに垂直な方向に揃うことでプレーナ配列とな
る。そして、予め設定されたヘリカルピッチにより、選
択反射波長が赤外領域又は紫外領域にあれば可視域の光
を透過して透明に見え、選択反射波長が可視域にあれ
ば、対応する色の光を選択反射し、着色して見える。

【００１７】さらに、この状態で複合膜３に、図４
（ｂ）に示すように、電源４から、例えば８０Ｖ程度の
電圧を１０ｍｓｅｃパルス状に印加すると、ヘリカル軸
の軸方向の一様性が崩れ、その結果、ヘリカル軸が不規
則な方向を向いて液晶分子配列がフォーカルコニック配
列となるため、入射光が散乱して濁って見える。この二
つの状態は、パルス電圧印加を停止しても安定に保持さ
れ双安定性を示す。

【００１８】なお、導電膜２ａ、２ｂ（２Ｂ）を基板１
ａ、１ｂ（１Ｂ）と略同サイズの１枚の膜とし、膜２
ａ、２ｂ（２Ｂ）間に電圧印加することで複合膜３の状
態を一様に変化させるのに代えて、例えば導電膜２ａ、
２ｂ（２Ｂ）をマトリクス状の膜とし、マトリクスの各
交点に透明状態又は散乱白濁状態を得るための所定の電
圧を印加することで複合膜３に文字や図形等の画像情報
を書き込むこともできる。

【００１９】また、図５（ａ）は本発明に係る液晶素子
のさらに他の例の側面からみた断面図であり、図５
（ｂ）は図（ａ）の液晶素子の斜視図である。この液晶
素子は、図１に示す液晶素子において、透明導電膜２
ａ、２ｂを有さず、これに代えて外部電極アレイ５が設
けられたものである。電極アレイ５は、基板１ａ、１ｂ
の幅と同じ又はそれ以上の長さを有し、複数の電極が該
基板の幅方向に配列された１対の電極支持体５ａ、５ｂ
からなるもので、電極支持体５ａ、５ｂは対応する電極
が対向するようにして若干の間隔をおいて配置され、該
両者間を複合膜３を挟持した基板１ａ、１ｂが電極支持
体５ａ、５ｂに対し相対的に通過できるようになってい
る。図示例ではローラ７１、７２の回転により液晶素子
が移動する。電極支持体５ａ、５ｂ間には原稿画像等に
応じてパルス電圧を各電極に印加する書き込みユニット
４０が接続されている。その他の構成は図１の液晶素子
と同様であり、同じ部品には同じ符号を付してある。

【００２０】この液晶素子を駆動する際には、ユニット
４０から電極支持体５ａ、５ｂの各電極を介して複合膜
３に、画像情報に応じた高低２種類のパルス電圧（例え
ば１６０Ｖ・１０ｍｓｅｃ及び８０Ｖ・１０ｍｓｅｃ）
を印加することで、図１の装置と同様に、膜各部を透明
状態又は散乱白濁状態を得ることができる。その場合、
複合膜３を挟持した１対の基板１ａ、１ｂを、外部電極
アレイ５の電極支持体５ａ、５ｂ間を通過させるか、或
いは該基板１ａ、１ｂを固定した状態で、外部電極アレ
イ５を移動させることにより、基板１ａ、１ｂに挟持さ
れた複合膜３の一方の端から他方の端まで一様な電圧を
印加することで、複合膜３全体を一様な一つの状態に変
化させることができ、或いは画像情報に応じた所定の電
圧信号を印加することにより複合膜に文字や図形等の画
像情報を書き込むこともできる。

【００２１】この液晶素子は、書換え可能なＯＨＰシー
トとしても用いることができる。また、一方の基板の外
側に、背景色として例えば黒色の吸収層を設けることに
より、白・黒モードの書換え可能なリライタブルペーパ
ーとして用いることもできる。さらに、これらは電圧印
加したペンを基板に接触させることで追記も可能なもの
である。

【００２２】また、図６は本発明に係る液晶素子のさら
に他の例を示す図である。この液晶素子は電子黒板とし
て用いるもので、図１の液晶素子において、使用者が対
面する側の基板（ここでは基板１ａ）には透明導電膜１
ｂが設けられておらず、これに代えて基板１ａに対しペ
ン電極６１及び消去電極６２が用いられる。裏面側の基
板１ｂは黒色とされ、透明導電膜（電極層）２ｂを設け
てある。ペン電極は文字や図形等の画像情報を書き込む
ための電極で、その先端は文字等を描き易いように比較
的細くなっている。ペン電極６１と透明導電膜２ｂとの
間にはパルス電源４１が接続されており、パルス電源４
１は、例えば１６０Ｖ・１０ｍｓｅｃのパルス状電圧を
発生する。また、消去電極６２はペン電極６１により複
合膜３に書き込んだ画像情報を消去する黒板消しとして
用いるもので、その先端は比較的広い面積を消去できる
ように太くなっている。消去電極６２と透明導電膜２ｂ
との間にはパルス電源４２が接続されており、パルス電
源４２は、例えば８０Ｖ・１０ｍｓｅｃのパルス状電圧
を発生する。なお、消去電極６２の先端は電極アレイで
構成してもよい。

【００２３】この液晶素子（電子黒板）を使用する際に
は、複合膜３中の液晶の選択反射波長を例えば赤外域に
設定しておくと、当初複合膜３中の液晶はフォーカルコ
ニック配列状態で白濁して見えるが、ペン電極６１で基
板１ａをなぞることによりその部分に対応する複合膜３
中の液晶はプレーナ配列状態を示し、黒色に表示され
る。またそれを消去するときには、消去電極６２で基板
１ａのその部分をなぞればその部分に対応する複合膜３
中の液晶はフォーカルコニック配列に戻り白色となる。
なお、使用者の安全を期すため、ペン電極６１及び消去
電極６２にそれぞれスイッチを設けスイッチがオン状態
のときのみ電極４１、４２に電圧印加されるようにして
もよい。

【００２４】次に、本発明の具体的実施例について説明
する。以下の各実施例では図２に示す反射型の液晶素子
を作製し、透過率の測定は、白色光源を有する反射型分
光測色計ＣＭ−１０００（ミノルタ社製）を用いて分光
反射率（Ｙ値）を測定することで行った。Ｙ値が小さい
ほど透明である。また、コントラストは（散乱時のＹ値
／透過時のＹ値）で与えられる。

【００２５】また、接触角は接触角計ＣＡ−Ａ（協和界
面科学社製）を用いて測定した。また、以下の説明中に
出てくるチッソ社製ネマティック液晶（ＭＮ１０００Ｘ
Ｘ）は、トラン化合物を主成分とし、芳香環及びフッ素
原子等を含む材料であり、物性値は以下の通りである。 △ｎ：0.219 （λ＝589nm)、Ｔ_N-1＝69.9℃、Ｖ₉₀＝2.
29Ｖ、η₂₀＝30.6cps 実施例１トラン系液晶ＭＮ１０００ＸＸ（チッソ社製）に、ネマ
ティック液晶Ｅ４４（メルク社製）を２０ｗｔ％加えた
ものに、カイラル材料Ｓ−８１１（例えば１８ｗｔ％：
メルク社製）を所定の選択反射波長（例えば１．１μ
ｍ）を示すように配合し、その混合物とそれを保持する
ための光硬化性樹脂材料を８６：１４の割合で混合し
た。光硬化性樹脂材料には、ｏ−フェニルフェニルオキ
シエチルアクリレートに二官能アクリレートＨＤＤＡ
（日本化薬社製）を１０ｗｔ％加えたものに対し、光重
合開始剤ＤＡＲＯＣＵＲ１１７３（チバガイギー社
製）を１０ｗｔ％加えたものを用いた。

【００２６】それを、電極層を有し透明性を有する基板
と電極層を有し不透明である基板との間に、厚み約２０
μｍにして挟持させ、１５ｍｗ／ｃｍ²の紫外線を１０
分間照射することにより、相分離が生じ、白濁した液晶
素子が得られた。この液晶素子に１５０Ｖのパルス電圧
（１０ｍｓｅｃ）を印加すると、液晶素子は透明状態を
示し、Ｙ値４．０１を示した。この状態はその後も持続
した。さらに、この状態の液晶素子に８０Ｖのパルス電
圧（１０ｍｓｅｃ）を印加すると、液晶素子はＹ値１
２．９６を示し白濁した。この状態はその後も持続し
た。コントラストは３．２３であった。

【００２７】なお、前記コレステリック相を示す液晶と
樹脂との接触角は１９．６°であった。参考までに、本
実施例により得られた液晶素子の複合膜の断面を透過型
電子顕微鏡を用いて２０００倍の倍率で撮影したものを
図７に示す。これは、前記液晶素子の一方の基板を外
し、複合膜中の液晶を洗い流したもので、相分離後の樹
脂が網目状の構造をとっていることが観察される。実施例２トラン系液晶ＭＮ１０００ＸＸ（チッソ社製）に、ネマ
ティック液晶Ｅ４４（メルク社製）を２０ｗｔ％加えた
ものに、カイラル材料Ｓ−８１１（例えば１８ｗｔ％：
メルク社製）を所定の選択反射波長（例えば１．１μ
ｍ）を示すように配合し、その混合物とそれを保持する
ための光硬化性樹脂材料を８６：１４の割合で混合し
た。光硬化性樹脂材料には、Ｒ１２８Ｈ（日本化薬社
製）に光重合開始剤ＤＡＲＯＣＵＲ１１７３（チバガ
イギー社製）を１０ｗｔ％加えたものを用いた。

【００２８】それを、電極層を有し透明性を有する基板
と電極層を有し不透明である基板との間に、厚み約２０
μｍにして挟持させ、１５ｍｗ／ｃｍ²の紫外線を１０
分間照射することにより、相分離が生じ、白濁した液晶
素子が得られた。この液晶素子に１５０Ｖのパルス電圧
（１０ｍｓｅｃ）を印加すると、液晶素子は透明状態を
示し、Ｙ値６．４４を示した。この状態はその後も持続
した。さらに、この状態の液晶素子に８０Ｖのパルス電
圧（１０ｍｓｅｃ）を印加すると、液晶素子はＹ値１
４．８７を示し白濁した。この状態はその後も持続し
た。コントラストは２．３１であった。

【００２９】なお、前記コレステリック相を示す液晶と
樹脂との接触角は２４．８°であった。実施例３トラン系液晶ＭＮ１０００ＸＸ（チッソ社製）に、ネマ
ティック液晶Ｅ４４（メルク社製）を２０ｗｔ％加えた
ものに、カイラル材料Ｓ−８１１（例えば１８ｗｔ％：
メルク社製）を所定の選択反射波長（例えば１．１μ
ｍ）を示すように配合し、その混合物とそれを保持する
ための光硬化性樹脂材料を８６：１４の割合で混合し
た。光硬化性樹脂材料には、ｏ−フェニルフェニルオキ
シエチルアクリレートにＴＰＡ３２０（日本化薬社製）
を１０ｗｔ％加えたものに対し、光重合開始剤ＤＡＲＯ
ＣＵＲ１１７３（チバガイギー社製）を１０ｗｔ％加
えたものを用いた。

【００３０】それを、電極層を有し透明性を有する基板
と電極層を有し不透明である基板との間に、厚み約２０
μｍにして挟持させ、１５ｍｗ／ｃｍ²の紫外線を１０
分間照射することにより、相分離が生じ、白濁した液晶
素子が得られた。この液晶素子に１５０Ｖのパルス電圧
（１０ｍｓｅｃ）を印加すると、液晶素子は透明状態を
示し、Ｙ値３．６４を示した。この状態はその後も持続
した。さらに、この状態の液晶素子に８０Ｖのパルス電
圧（１０ｍｓｅｃ）を印加すると、液晶素子はＹ値１
１．０９を示し白濁した。この状態はその後も持続し
た。コントラストは３．０１であった。

【００３１】なお、前記コレステリック相を示す液晶と
樹脂との接触角は２０．６°であった。実施例４トラン系液晶ＭＮ１０００ＸＸ（チッソ社製）に、ネマ
ティック液晶Ｍ３３（メルク社製）を１５ｗｔ％加えた
ものに、カイラル材料Ｓ−８１１（例えば１８ｗｔ％：
メルク社製）を所定の選択反射波長（例えば１．１μ
ｍ）を示すように配合し、その混合物とそれを保持する
ための光硬化性樹脂材料を８６：１４の割合で混合し
た。光硬化性樹脂材料には、ｏ−フェニルフェニルオキ
シエチルアクリレートに二官能アクリレートＨＤＤＡ
（日本化薬社製）を１０ｗｔ％加えたものに対し、光重
合開始剤ＤＡＲＯＣＵＲ１１７３（チバガイギー社
製）を１０ｗｔ％加えたものを用いた。

【００３２】それを、電極層を有し透明性を有する基板
と電極層を有し不透明である基板との間に、厚み約２０
μｍにして挟持させ、１５ｍｗ／ｃｍ²の紫外線を１０
分間照射することにより、相分離が生じ、白濁した液晶
素子が得られた。この液晶素子に１５０Ｖのパルス電圧
（１０ｍｓｅｃ）を印加すると、液晶素子は透明状態を
示し、Ｙ値３．１１を示した。この状態はその後も持続
した。さらに、この状態の液晶素子に８０Ｖのパルス電
圧（１０ｍｓｅｃ）を印加すると、液晶素子はＹ値１
１．３６を示し白濁した。この状態はその後も持続し
た。コントラストは３．６５であった。

【００３３】なお、前記コレステリック相を示す液晶と
樹脂との接触角は２５．９°であった。比較例１トラン系液晶ＭＮ１０００ＸＸ（チッソ社製）に、ネマ
ティック液晶Ｅ４４（メルク社製）を２０ｗｔ％加えた
ものに、カイラル材料Ｓ−８１１（例えば１８ｗｔ％：
メルク社製）を所定の選択反射波長（例えば１．１μ
ｍ）を示すように配合し、その混合物とそれを保持する
ための光硬化性樹脂材料を８６：１４の割合で混合し
た。光硬化性樹脂材料には、テトラヒドロフルフリルア
クリレートに三官能アクリレートＴＨＥ３３０（日本化
薬社製）を１０ｗｔ％加えたものに対し、光重合開始剤
ＤＡＲＯＣＵＲ１１７３（チバガイギー社製）を１０
ｗｔ％加えたものを用いた。

【００３４】それを、電極層を有し透明性を有する基板
と電極層を有し不透明である基板との間に、厚み約２０
μｍにして挟持させ、１５ｍｗ／ｃｍ²の紫外線を１０
分間照射することにより、相分離が生じ、白濁した液晶
素子が得られた。この液晶素子に１５０Ｖのパルス電圧
（１０ｍｓｅｃ）を印加すると、液晶素子は透明状態を
示し、Ｙ値８．８５を示した。この状態はその後も持続
した。さらに、この状態の液晶素子に８０Ｖのパルス電
圧（１０ｍｓｅｃ）を印加すると、液晶素子はＹ値１
４．５７を示し白濁した。この状態はその後も持続し
た。コントラストは１．６５であった。

【００３５】なお、前記コレステリック相を示す液晶と
樹脂との接触角は４１．４°であった。比較例２トラン系液晶ＭＮ１０００ＸＸ（チッソ社製）に、ネマ
ティック液晶Ｅ４４（メルク社製）を２０ｗｔ％加えた
ものに、カイラル材料Ｓ−８１１（例えば１８ｗｔ％：
メルク社製）を所定の選択反射波長（例えば１．１μ
ｍ）を示すように配合し、その混合物とそれを保持する
ための光硬化性樹脂材料を８６：１４の割合で混合し
た。光硬化性樹脂材料には、テトラヒドロフルフリルア
クリレートに二官能アクリレートＨＤＤＡ（日本化薬社
製）を１０ｗｔ％加えたものに対し、光重合開始剤ＤＡ
ＲＯＣＵＲ１１７３（チバガイギー社製）を１０ｗｔ
％加えたものを用いた。

【００３６】それを、電極層を有し透明性を有する基板
と電極層を有し不透明である基板との間に、厚み約２０
μｍにして挟持させ、１５ｍｗ／ｃｍ²の紫外線を１０
分間照射することにより、相分離が生じ、白濁した液晶
素子が得られた。この液晶素子に１５０Ｖのパルス電圧
（１０ｍｓｅｃ）を印加すると、液晶素子は透明状態を
示し、Ｙ値１０．３８を示した。この状態はその後も持
続した。さらに、この状態の液晶素子に８０Ｖのパルス
電圧（１０ｍｓｅｃ）を印加すると、液晶素子はＹ値１
４．１８を示し白濁した。この状態はその後も持続し
た。コントラストは１．３７であった。

【００３７】なお、前記コレステリック相を示す液晶と
樹脂との接触角は３３．８°であった。比較例３トラン系液晶ＭＮ１０００ＸＸ（チッソ社製）に、ネマ
ティック液晶Ｍ３３（メルク社製）を１５ｗｔ％加えた
ものに、カイラル材料Ｓ−８１１（例えば１８ｗｔ％：
メルク社製）を所定の選択反射波長（例えば１．１μ
ｍ）を示すように配合し、その混合物とそれを保持する
ための光硬化性樹脂材料を８６：１４の割合で混合し
た。光硬化性樹脂材料には、Ｒ１２８Ｈ（日本化薬社
製）に光重合開始剤ＤＡＲＯＣＵＲ１１７３（チバガ
イギー社製）を１０ｗｔ％加えたものを用いた。

【００３８】それを、電極層を有し透明性を有する基板
と電極層を有し不透明である基板との間に、厚み約２０
μｍにして挟持させ、１５ｍｗ／ｃｍ²の紫外線を１０
分間照射することにより、相分離が生じ、白濁した液晶
素子が得られた。この液晶素子に１５０Ｖのパルス電圧
（１０ｍｓｅｃ）を印加すると、液晶素子は透明状態を
示し、Ｙ値７．７８を示した。この状態はその後も持続
した。さらに、この状態の液晶素子に８０Ｖのパルス電
圧（１０ｍｓｅｃ）を印加すると、液晶素子はＹ値１
７．１を示し白濁した。この状態はその後も持続した。
コントラストは２．２０であった。

【００３９】なお、前記コレステリック相を示す液晶と
樹脂との接触角は３６．４°であった。比較例４トラン系液晶ＭＮ１０００ＸＸ（チッソ社製）に、ネマ
ティック液晶Ｍ３３（メルク社製）を１５ｗｔ％加えた
ものに、カイラル材料Ｓ−８１１（例えば１８ｗｔ％：
メルク社製）を所定の選択反射波長（例えば１．１μ
ｍ）を示すように配合し、その混合物とそれを保持する
ための光硬化性樹脂材料を８６：１４の割合で混合し
た。光硬化性樹脂材料には、テトラヒドロフルフリルア
クリレートに二官能アクリレートＨＤＤＡ（日本化薬社
製）を１０ｗｔ％加えたものに対し、光重合開始剤ＤＡ
ＲＯＣＵＲ１１７３（チバガイギー社製）を１０ｗｔ
％加えたものを用いた。

【００４０】それを、電極層を有し透明性を有する基板
と電極層を有し不透明である基板との間に、厚み約２０
μｍにして挟持させ、１５ｍｗ／ｃｍ²の紫外線を１０
分間照射することにより、相分離が生じ、白濁した液晶
素子が得られた。この液晶素子に１５０Ｖのパルス電圧
（１０ｍｓｅｃ）を印加すると、液晶素子は透明状態を
示し、Ｙ値８．７１を示した。この状態はその後も持続
した。さらに、この状態の液晶素子に８０Ｖのパルス電
圧（１０ｍｓｅｃ）を印加すると、液晶素子はＹ値１
５．９８を示し白濁した。この状態はその後も持続し
た。コントラストは１．８３であった。

【００４１】なお、前記コレステリック相を示す液晶と
樹脂との接触角は３９．８°であった。前記実施例１〜
４及び前記比較例１〜４で得られた各液晶素子につい
て、複合膜の構成、透明状態でのＹ値、散乱状態でのＹ
値、コントラスト及び液晶と樹脂との接触角をまとめた
ものを表１に示す。

【００４２】

【表１】

【００４３】また、前記実施例１〜４及び前記比較例１
〜４について、液晶と樹脂との接触角に対してコントラ
ストをプロットしたグラフを図８に示し、接触角に対し
て透明状態でのＹ値をプロットしたグラフを図９に示
す。表１及び図８の結果、液晶の種類が同じ場合、樹脂
の種類を変えて、液晶と樹脂との接触角を小さくするほ
どコントラストは高くなり、逆に接触角を大きくするほ
どコントラストは低くなることが分かる。接触角が３０
°以下である本発明実施例１〜４ではいずれもコントラ
ストは１．８以上で、同じ液晶材料を用いた接触角が３
０°を超える比較例に比べて良好なコントラストを示し
ている。

【００４４】また、表１及び図９の結果、液晶と樹脂と
の接触角の変化に対して散乱状態でのＹ値は余り変化し
ないが、透明状態でのＹ値は接触角の変化に伴い大きく
変化し、液晶の種類が同じ場合、樹脂の種類を変えて接
触角を小さくするほど透明状態でのＹ値は小さく散乱状
態でのＹ値との差が大きくなり、逆に接触角を大きくす
るほど透明状態でのＹ値は大きく散乱状態でのＹ値に近
くなることが分かる。

【００４５】このように、接触角を３０°以下とした本
発明実施例１〜４では、透明状態での透過率が良好（Ｙ
値７．０以下）であるために、良好なコントラスト
（１．８以上）を示しているものと考えられる。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によると、コ
ントラストの高い液晶素子を提供することができる。ま
た、本発明によると、偏光板やセルが不要であるため、
非常に明るく又例えば５０インチ以上の大面積を有する
液晶表示装置を、安価で容易に作成できる。

【００４７】また、本発明によると、メモリ性を有する
ため、ＴＦＴ・ＭＩＭ等の素子を使用する必要が無く、
単純マトリクス駆動でありながら高解像度を実現できる
液晶素子を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る液晶素子の１例を示す図である。

【図２】本発明に係る液晶素子の他の例を示す図であ
る。

【図３】図（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は、本発明に係る
液晶素子の製造工程の１例を示す図である。

【図４】図（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ本発明に係る液
晶素子の複合膜の電圧印加による状態変化の１例を説明
する図である。

【図５】図（ａ）は本発明に係る液晶素子のさらに他の
例の側面からみた断面図であり、図（ｂ）は図（ａ）の
液晶素子の斜視図である。

【図６】本発明に係る液晶素子のさらに他の例を示す図
である。

【図７】本発明実施例１において得られた液晶素子の複
合膜の樹脂マトリクス断面を透過型電子顕微鏡により撮
影したものである。

【図８】液晶と樹脂との接触角とコントラストとの関係
を示す図である。

【図９】液晶と樹脂との接触角と透明状態でのＹ値との
関係を示す図である。

【符号の説明】

１ａ、１ｂ透明基板１Ｂ不透明基板２ａ、２ｂ透明導電膜２Ｂ不透明導電膜３複合膜３ａコレステリック相を示す液晶３ｂ光硬化性樹脂４、４１、４２パルス電源４０書き込みユニット５外部電極アレイ５ａ、５ｂ電極支持体６１ペン電極６２消去電極７１、７２ローラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者岡田真和大阪市中央区安土町二丁目３番13号大阪国際ビルミノルタ株式会社内 (72)発明者将積直樹大阪市中央区安土町二丁目３番13号大阪国際ビルミノルタ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも一方が透明である１対の基板
と、該基板間に保持され、樹脂マトリクスとコレステリ
ック相を示す液晶を含む複合膜を有する液晶素子であっ
て、前記樹脂マトリクスと前記液晶は両者の接触角が３
０°以下となるものであることを特徴とする液晶素子。