JP2527725Y2

JP2527725Y2 - 液晶光学装置

Info

Publication number: JP2527725Y2
Application number: JP1988030977U
Authority: JP
Inventors: 祥一土屋
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 1988-03-10
Filing date: 1988-03-10
Publication date: 1997-03-05
Anticipated expiration: 2003-03-10
Also published as: JPH01135425U

Description

【考案の詳細な説明】［産業上の利用分野］本考案は透過散乱型の液晶光学装置に関するものであ
る。

［従来の技術］従来、文字または絵等が表示できる液晶光学装置とし
ては、ネマチック液晶を用いたツイストネマチック（T
N）型液晶光学装置がよく使用されている。

このTN型液晶光学装置は、電極を所望のパターンに形
成することにより、所望の文字または絵を表示すること
ができ、表示を変化させるためには、ドットマトリック
ス状に電極を形成する、液晶セルを２層に積層して用い
る等して対応している。

しかし、このTN型液晶光学装置は一対の偏光膜の間に
は液晶セルを挟持して用いるため、基板間隙を正確に保
つ必要があり、通常ほぼ30cm四方以下程度の液晶セルし
か実用化されていない。さらに、基板サイズが大きくな
ると、電極のパターニング、配向膜の形成、液晶物質の
注入等にも多くの問題を生じ、容易に大型化できない。

一方、近年H.G.GraigheadらがAppl.Phys.Lett.,40
（１）22（1982）に開示したように、液晶物質を多孔体
に含浸させ、電圧印加の有無により液晶物質の屈折率を
変化させ、多孔体との屈折率を調節することにより、透
過と散乱とを制御するものが提案されてきている。

同様の細かな孔の多数開いた樹脂のマトリックスとそ
の孔の部分に充填された液晶物質とからなるフィルム状
液晶層を電極付きの基板間に挟持した素子はJ.L.Feraso
n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（特表昭58−501631号）、
またK.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.W.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。

これらのフィルム状液晶層を用いた液晶光学装置は、
従来のTN型液晶光学装置に比して大型化が容易であると
いう利点を有しており、主として可変透過率窓（調光
窓）のような用途に使用されることが考えられている。

しかし、通常は全体が透過−散乱という変化のみであ
り、文字や絵を表示することは困難であった。

［考案が解決しようとする課題］このため、フィルム状液晶層に電圧の印加状態によっ
て散乱と透過状態が変化する可変透過部分と、電圧の印
加の有無によらず光を透過する不変透過部分とを設けた
液晶光学装置が提案されている。

これは電極をパターニングすることなく、特定の文字
や絵等の像を表示できるものであり、従来の電極パター
ニングでは困難であった丸や四角の枠の中に図形や文字
を表示することも可能であり、さらに1m四方というよう
な大面積の素子の作成を容易であるという優れた特徴を
有していた。

しかし、この装置は単にある１つの像を表示するのみ
であり、単純な感じを与え、意匠性がやや低いものであ
った。

このため、さらに意匠性を向上させた装置が望まれて
いた。

［問題点を解決するための手段］本考案は、前述の課題を解決すべくなされたものであ
り、一対の電極付きの基板間に、細かな孔の多数開いた
樹脂のマトリックスとその孔の部分に充填された液晶物
質とからなるフィルム状液晶層を挟持してなり、少なく
ともその一部が電圧の印加状態によって散乱と透過状態
が変化する可変透過部分を有する液晶光学素子と、これ
を駆動するための駆動手段を有する液晶光学装置におい
て、可変透過部分を有する液晶光学素子と、対向した電
極の間に位置する常光透過部分または常光散乱部分を有
する液晶光学素子を積層してなることを特徴とする液晶
光学装置、及び、可変透過部分を有する液晶光学素子
と、対向した電極の間に位置する常光透過部分または常
光散乱部分を有する液晶光学素子を積層し、夫々の液晶
光学素子を異なる周期で駆動してなることを特徴とする
液晶光学装置、及びそれの液晶光学素子の樹脂のマトリ
ックスの材料として光硬化性化合物が用いられ、光硬化
性化合物を光硬化せしめる際に、特定の部位に電圧を印
加して、その部位を弱い常光散乱部分または常光透過部
分として形成されたことを特徴とする液晶光学装置を提
供するものである。

第１図は、本考案の基本的な構成を示す側面図であ
り、第２図（Ａ）、（Ｂ）は、それに使用されるフィル
ム状液晶層を挟持してなる液晶光学素子の表示パターン
の例を示す平面図である。

第１図において、1,2はフィルム状液晶層を一対の電
極付きの基板間に挟持してなる液晶光学素子であり、３
はそれらを駆動するための駆動手段である。

第２図において、左側の図（Ａ）は、第１図の観察者
側（左側）の液晶光学素子１の電圧非印加時のパターン
を示す平面図であり、上半分に白色の背景11に「Ａ」の
文字12が透過状態で示されており、下半分13は透過状態
とされている例を示している。また、右側の図（Ｂ）
は、第１図の観察者と反対側（右側）の液晶光学素子２
の電圧非印加時のパターンを示す平面図であり、下半分
に白色の背景14に「Ｂ」の文字15が透過状態で示されて
おり、上半分16は散乱状態とされている例を示してい
る。

この例において、夫々の液晶光学素子は、前面に電極
が形成されており、可変透過部分では電圧を印加した時
に透過状態となり、電圧を印加しない時には散乱状態と
なる例に基づいて説明する。なお、後述するように液晶
光学素子としてはこれと逆の作動をするものもあり、こ
れもパターンを適宜選択することにより類似の表示を行
うことができる。

この例においては、液晶光学素子１、２に夫々電圧を
印加することにより、第１表に示すような表示が可能に
なる。

このため、液晶光学素子１の駆動周期をt₁、液晶光学
素子２の駆動周期をt₂としてt₁≠t₂とすることにより、
上記第１表の４種類の表示を得ることができる。t₁＝２
t₂とすれば、第１表の４種類の状態を順次同じ間隔で繰
り返すことができる。

同様に液晶光学素子をｎ個積層すれば、最大2ⁿ種類の
表示を行うことができる。

また、駆動の周期を一定とせずに、変化させたり、一
部を他の入力、例えば、手動でスイッチが押された時、
ドアが開いた時、列車が進入してきた時等のみに駆動し
たりしてもよい。

また、この液晶光学素子の外側にカラーフィルター、
紫外線カットフィルター等を積層したり、文字、図形等
を印刷したりしてもよいし、複数枚の液晶光学素子間に
透明体、カラーフィルター等を挟持するようにしてもよ
い。

本考案の液晶光学装置は、透過−散乱型の液晶光学装
置であるので、表側の液晶光学素子が散乱時に裏側の液
晶光学素子の表示が充分遮蔽されるために、この液晶光
学素子間の距離は、密着させるよりもやや離した方が好
ましく、複数のフィルム状液晶層が１〜300nm離間する
ようにすればよいが、好ましくは５〜300mm離間するよ
うにした方が効果的である。

さらに、本考案では、この個々の液晶光学素子また
は、それら複数の液晶光学素子を一体化した素子の外側
にガラス板、プラスチック板等の保護板を積層すること
が好ましい。これにより大面積の液晶光学装置としても
破損する危険性が低くなり、安全性が向上する。

本考案において、一対の電極付きの基板間に、細かな
孔の多数開いた樹脂のマトリックスとその孔の部分に充
填された液晶物質とからなるフィルム状液晶層を挟持し
てなり、電圧の印加状態によって散乱と透過状態が変化
する可変透過部分と電圧の印加の有無によらず光を透過
する不変透過部分をを有する液晶光学素子は、特願昭62
−11237号に示されている如くの製法で製造することが
できる。

この液晶光学素子の基本原理は、細かな孔の多数開い
た樹脂のマトリックスとその孔の部分に充填された液晶
物質とからなるフィルム状液晶層を一対の電極付きの基
板間に挟持し、その電極間への電圧の印加状態により、
その液晶物質の屈折率が変化し、樹脂のマトリックスの
屈折率と液晶物質の屈折率との関係が変化し、両者の屈
折率が一致した時には透過状態となり、屈折率が異なっ
た時には散乱状態となる。

本考案の細かな孔の多数開いた樹脂のマトリックスと
その孔の部分に充填された液晶物質とからなるフィルム
状液晶層は、多孔質の連通孔を有するマトリックスに液
晶物質を含浸したような構造であってもよいし、マイク
ロカプセルのような独立液泡内に液晶物質が封じ込めら
れたような構造をしていてもよい。

具体的には、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樹脂のマトリックスを構成す
るところの硬化させられた硬化物の屈折率が、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される。

これにより、得られた硬化物の屈折率と液晶物質の屈
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。

得られる硬化物の屈折率が、使用する液晶物質の屈折
率をn_oまたはN_eと一致させておくことにより、電圧が印
加されていない場合は、配列していない液晶物質と、硬
化物の屈折率の違いにより、散乱状態（つまり白濁状
態）を示す。

また、これに電圧を印加した場合は、液晶物質が配列
し、液晶の屈折率（n_oあるいはn_e）と硬化により得られ
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。

この素子に、この硬化工程の際に特定の部分のみに充
分に高い電圧を印加した状態で硬化させてやることによ
り、その部分が常に光透過状態となる。

本考案は、未硬化の樹脂と液晶物質とを混合して、こ
れを硬化させて製造すればよい。具体的には、未硬化の
樹脂と液晶物質との溶液またはラテックス等から硬化さ
せられればよい。

もっとも、未硬化の樹脂として光硬化性樹脂を用い、
これを液晶物質に溶解した溶液を用いて、光硬化するこ
とにより本考案の素子を容易に得ることができる。

このため、光硬化性樹脂を用い、この光硬化工程の際
に、特定の部分のみに充分に高い電圧を印加した状態で
硬化させてやることにより、その部分を容易に不変透過
部分である常光透過部分とすることができる。

もっとも、使用する光硬化性化合物と液晶物質との系
により、この印加電圧に対する配向形成に差があるた
め、印加する電圧によって、完全には常に光透過状態に
ならなく、中間状態となる。即ち、弱い散乱状態とな
り、硬化後の駆動時における電圧印加により透過状態と
なることもあり、中間調の表示や写真の表示等に適用で
き、系と電圧を適宜選択すれば良い。

具体的には、液晶物質が完全に配向しきらない程度の
電圧を印加しつつ、光露光したり、または電圧を印加し
てある程度硬化が進行する程度の短時間光露光した後、
電圧を印加せずに硬化させれば良い。

写真のような中間調を表示したい場合には、高い電圧
を印加しつつ、写真のネガ又はポジを使用して光露光す
れば良い。これにより、光が強く当たったところは透過
状態になり、光だ当たる量が少なくなればなるほど散乱
状態が強くなる。これにより、光の透過量によって種々
の中間調を出すことができる。

この常光透過部分は、硬化後には電圧の印加に無関係
に光がほぼ透過する。これにより、電極のパターニング
をすることなしに、特定の文字や図形を表示可能とな
る。

また、本考案により文字、図形、グラフ等を連続した
枠で囲むことを容易に可能となり、表示の自由度、表示
パターンの設計の容易性が向上するという利点も有す
る。

また、本考案の素子は、硬化させられた硬化物の屈折
率が、使用する液晶物質がランダムに配向した場合の屈
折率（n_x）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するとは、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
物のマトリックスを構成する網目もしくはカプセルの影
響により種々の方向を向いていることを表わす。

この場合には、電圧が印加されていない場合は、配列
していない（ランダムに配向）液晶物質と、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、電圧
を印加した場合には、液晶物質が配列し、液晶の屈折率
（n_oあるいはn_e）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もしくは
カプセル状に存在し、液晶がこの硬化物の影響を受けラ
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がある。

これは、前述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、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。

このタイプの素子は、この硬化工程の際に特定の部分
のみにしきい値電圧以上の電圧を印加した状態で硬化さ
せてやることにより、その部分が常光散乱部分となる。

この常光散乱部分は、不変透過部分となり硬化後には
電圧の印加に無関係に光が散乱する。これにより、電極
のパターニングをすることなしに、特定の文字や図形を
表示可能となる。

また、この素子の場合にも前述の場合と同様に、写真
のような中間調を表示することができる。

なお、本考案ではこの硬化物の屈折率と、使用する液
晶物質の屈折率（n_o、n_e、n_x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、ほ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、液晶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晶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。

本考案では、前述のように光硬化性樹脂の使用が好ま
しい。

この光硬化性とは、赤外線、可視光線、紫外線、電子
線によって硬化する化合物であればよい。その光の作用
も、硬化を促進するものであれば何でもよく、光子、電
子、熱のいずれによってでもよい。

また、重合の系は、均一、不均一系を問わない。例え
ば、光硬化性化合物と液晶との混合物であってもよい
し、光硬化性樹脂と液晶をポリビニルアルコール等と混
合しマイクロカプセル化したものでもよい。

また、電圧を印加して光硬化した後に、全体を加熱し
て熱重合を行なってもよい。

本考案では、この光硬化性性樹脂として、光硬化ビニ
ル系樹脂の使用が好ましい。

具体的には、光硬化性アクリル系樹脂が例示され、特
に、光照射によって重合硬化するアクリルオリゴマーを
含有するものが好ましい。

本考案で使用される液晶物質は、ネマチック液晶物
質、スメクチック液晶物質等があり、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。特に、ネマチック液晶の使用が好ましい。

また、使用される液晶物質は、光硬化性樹脂を用いた
場合には、光硬化性樹脂を均一に溶解することが好まし
く、光露光後の硬化物は溶解しない、もしくは溶解困難
なものとされ組成物を用いる場合は、個々の液晶物質の
溶解度ができるだけ近いものが望ましい。

本考案の素子を製造する際、光硬化性樹脂等の硬化性
化合物と液晶物質とは5:95〜75:25程度の混合物とすれ
ばよく、液状なしは粘稠物として使用されればよい。

本考案の素子を製造する際、調製する硬化性化合物と
液晶物質との混合物は、液状であっても粘稠物であって
も均一に混合されていれば良く、素子の製造方法によっ
て最適なものを選べば良い。例えば、In₂O₃−SnO₂，SnO
₂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は、液状で注入した方が一般
に便利であり、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、５〜100μｍ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、光露光または
加熱等により、液晶物質と硬化物との相分離状態で固定
化する。この際に部分的に不変透過部分である常光透過
部分または常光散乱部分を形成するこの場合、前述の如く光硬化性樹脂を使用すれば、電
極のパターニングをすることなしに、単にマスクの配置
のみで容易に所望の不変透過部分を形成できる。

具体的には、硬化物の屈折率を液晶物質のn_oまたはn_e
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れば、無職透明であるが、光
露光後は配列していない液晶物質と硬化物による屈折率
散乱のため白濁状態となる。こうして作成した素子は、
電圧印加することにより、液晶物質が配列し、硬化物と
屈折率が一致するため透過状態となる。

この際、固定表示の常光透過部分としたい部分のみに
電圧を印加しつつ、光硬化性樹脂の硬化を行えばよい。

この不変透過部分を生じせしめるには、以下のように
すれば良い。

特定の部分のパターンに対応する電極を配置し、その
間に電圧を印加しつつ、全体に光を当てて硬化させる。

特定の部分を除く部分に遮光性のマスクを形成し、少
なくとも特定の部分に電圧を印加しつつ、全体に光を当
てて特定の部分のみを硬化させ、次いで、遮光性のマス
クを除去して残りの部分を硬化させる。

レーザー等を走査しながら必要の部分には電圧を印加
して特定の部分にのみ特定の配向を形成させる。

また、これらの方法を組み合わせたり、特定の部分と
同じ形状のマスクを使用する等して特定の部分を除いた
部分を先に硬化させるように工程を逆転させてもよい。

特に、とその逆工程のプロセスが駆動用の基板の電
極をそのままパターニング時の電圧印加にも使用できる
ため、付加する手段がマスクのみでよく、生産性も良く
優れている。

このようにして作成した本考案の素子は、不変透過部
分である常光透過部分と、通常は白濁しているか透過状
態であるが、電圧を印加することにより、液晶が配列
し、硬化物の屈折率と液晶の屈折率とが一致して透過状
態になるため透過率が変化する可変透過部分を有するこ
ととなる。

また、硬化物の屈折率を液晶物質の屈折率（n_x）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れば、無色透明であり、光露光後
は配列していない液晶物質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考案の素
子は、電圧印加することにより、液晶物質が配列し、硬
化物と屈折率がずれて散乱するため白濁状態となる。

この場合には、不変透過部分である常光透過部分で
は、常に光が散乱されることとる。もちろん、中間調部
分を形成することもできる。

本考案では、この液晶中に２色特性や単なる色素、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
用したりしてもよい。

本考案では、液晶物質を溶媒として使用し、光露光に
より光硬化性樹脂を硬化させることにより、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、
光硬化性樹脂で２枚の基板を接着する効果も有するた
め、シール剤を不要にすることもできる。

このため、一方の電極付基板上に光硬化性樹脂及び液
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光学素子を
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
間隙に配置する方が好ましい。具体的には、基板上に光
硬化性樹脂及び液晶物質の混合物に基板間隙制御用のス
ペーサーを含有させて供給するか、混合物を供給前また
は後にスペーサーを供給して、他方の基板を重ね合わせ
るようにすれば良い。この場合、重ね合わせた後に加圧
し、その後、硬化させることにより、より均一な基板間
隙になりやすい。

このような液晶光学素子は、大面積化が容易であるこ
と、後で切断して所望のサイズにできること及び特定の
パターンを容易に得ることができること等から可変表示
が可能な公衆表示用途、調光用途、広告用途として使用
した場合に公的である。

このような透過型で使用される場合には、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、一部に
鏡を形成して使用する場合には、一部の電極を反射電極
としてもよい。

この液晶光学素子は、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、外側にプラスチックや
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好
ましい。

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、または複
数の液晶光学素子を積層した後、これを液晶光学素子よ
りもやや大きい２枚のガラス板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にして使用することが
好ましい。中でも接着性材料をポリビニルチラールとす
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。

本考案では、この液晶光学素子に、これを駆動するた
めの駆動手段を付加して液晶光学装置とされる。この駆
動手段としては、後述するように通常数十Ｖ程度の交流
電圧を印加することができるものが使用される。

本考案の液晶光学装置は、駆動のために電圧を印加す
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10〜1000Hz程度の
交流電圧を印加すればよい。

本考案の液晶光学装置は、前述のように表示用途、調
光用途、広告媒体用途として好適である。特に、従来の
液晶光学素子が困難であった大面積または湾曲状での液
晶光学装置等に利用できるという利点を有している。

［実施例］以下、実施例により、本考案を具体的に説明する。

実施例１２−エチルヘキシルアクリレート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（東
亜合成化学（株）製「Ｍ−1200」、粘度300,000cps/50
℃）24部、光硬化開始剤としてメルク社製「ダロキュア
ー1116」を、0.9部と液晶としてBDH社製「Ｅ−８」を64
部とを均一に溶解した。次いで、14μｍのスペーサーを
加えて分散させた。

この混合物を、ITO付きポリエステルフィルム上に供
給し、ITO付きポリエステルフィルムを重ね合せた。

さらに、ITO付きポリエステルフィルム上に第２図
（Ａ）の白色の背景11に相当するマスクを配置して、電
極間に交流電圧（AC100V、50Hz）を印加しつつ10秒間露
光後、マスクを除いて電圧を印加せずにさらに30秒間露
光して第１の液晶光学素子を作成した。

次いで、ITO付きポリエステルフィルム上に第２図
（Ｂ）の白色の背景14、16に相当するマスクを配置し
て、電極間に交流電圧（AC100V、50Hz）を印加しつつ10
秒間露光後、マスクを除いて電圧を印加せずにさらに30
秒間露光して第２の液晶光学素子を作成した。

これらの素子は、電圧を印加しつつ硬化させた部分が
マスクのパターンにより常光透過部分と可変光透過部分
を構成した。

この第１の液晶光学素子と第２の液晶光学素子とを第
１図に示すように間隙30mmを空けて積層して、交流電圧
（AC60V、50Hz）を印加しうる駆動手段を付加して液晶
光学装置を得た。

この装置は、夫々の素子への電圧の印加状態により、
前述した第１表に示したような表示が行われた。

夫々の素子の駆動周期を第１の液晶光学素子t₁、第２
の液晶光学素子t₂として、t₁＝２t₂とすることにより、
第１表の４種類の表示を順次同じ間隔で得ることができ
た。

実施例２実施例１の個々の液晶光学素子を、3mm厚の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素子を用いた液晶光学装
置は、表示性能は実施例１と同様であり、さらに外圧に
対して安全であり、信頼性も高いものであった。

実施例３実施例１の２枚の液晶光学素子を、その間にポリビニ
ルブチラール膜を介して、5mm厚のガラス板を挟んで積
層し、その両外側に、3mm厚のガラス板をポリビニルブ
チラール膜を介して積層し、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素子を用いた液晶光学装
置は、表示性能は実施例１と同様であり、さらに外圧に
対して安全であり、信頼性も高いものであった。

実施例４Ｎ−（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＃823」）１部、光硬化開始剤（「ダロ
キュアー1116」）0.2部、液晶（Roche社製「TN−62
3」）9.5部を均一に溶解した。実施例１と同様にして素
子を作成した。

この素子を用いて液晶光学装置としたところ、実施例
１と同様の効果が得られた。

実施例５実施例１の混合物を25μｍのセルギャップをもったIT
O（In₂O₃−SnO₂）電極付ガラス基板セルに注入した。

注入孔を封止した後、マスクを配置してセル全体の電
極間に交流電圧（AC100V、50Hz）を印加しつつ15秒間露
光後、マスクを除いて電圧を印加せずにさらに40秒間露
光して、実施例１と同様にして素子を作成した。

実施例６実施例１の第１の液晶光学素子の裏側に青色の光源を
有し、第２の液晶光学素子側を照射する透明な第１の導
光体を配置し、第２の液晶光学素子の裏側に赤色の光源
を有する第２の導光体を配置した。

この液晶光学装置は、単に文字Ａ、Ｂが表示されるの
みでなく、その表示色、背景色が異なって見えた。

実施例７実施例１の第１の液晶光学素子の裏側に青色のカラー
フィルターを30mm離して配置し、さらにそれから30mm離
して第２の液晶光学素子を配置し、さらにその裏側に赤
色のカラーフィルターを30mm離して配置した。この液晶
光学装置の前面側に光源を配置した。

［考案の効果］以上の如く、本考案は、新規な液晶光学装置を提供す
るものであり、電圧の印加状態によって散乱と透過状態
が変化する可変透過部分を有する液晶光学素子と、対向
した電極の間に位置する常光透過部分または常光散乱部
分を有する液晶光学素子を積層することにより、表示を
変化させることができ、従来の液晶光学装置の意匠性を
さらに向上させることができるものである。

特に、透過散乱型の液晶光学素子を使用しているた
め、白色の背景に着色した像を表示したり、着色した背
景に白色の像を表示したりすることが比較的容易に行
え、かつ、1m四方というような大面積の装置に容易に使
用できる。

さらに、光硬化性樹脂を用いて硬化させることによ
り、このような特殊な表示パターンを電極のパターニン
グなしで容易に形成することができ、生産性がよいもの
でもある。

特に、一対の電極付基板間に保持し、特定のパターン
のマスクを用いてパターニングする方法により、光露光
して光硬化性樹脂を硬化させることにより、液晶物質と
硬化物との相分離を固定化することが連続した一工程で
でき、光硬化させているため、硬化時間も短く、極めて
生産性が高い。

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、基板上に液晶物質、光硬化性樹脂、特に光硬化
性ビニル系樹脂、さらに必要に応じて光硬化開始剤との
混合物を供給し、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製造できる。こ
のため、ガラス基板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、接着性材料で接着することに
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。

本考案は、この外、本考案の効果を損しない範囲内で
種々の応用が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の基本的な構成を示す側面図である。第２図（Ａ）、（Ｂ）は、それに使用されるフィルム状
液晶層を挟持してなる液晶光学素子の表示パターンの例
を示す平面図である。液晶光学素子:1、２駆動手段:3 白色の背景:11、14 文字:12、15

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】一対の電極付きの基板間に、細かな孔の多
数開いた樹脂のマトリックスとその孔の部分に充填され
た液晶物質とからなるフィルム状液晶層を挟持してな
り、少なくともその一部が電圧の印加状態によって散乱
と透過状態が変化する可変透過部分を有する液晶光学素
子と、これを駆動するための駆動手段を有する液晶光学
装置において、可変透過部分を有する液晶光学素子と、
対向した電極の間に位置する常光透過部分また常光散乱
部分を有する液晶光学素子を積層してなることを特徴と
する液晶光学装置。
【請求項２】一対の電極付きの基板間に、細かな孔の多
数開いた樹脂のマトリックスとその孔の部分に充填され
た液晶物質とからなるフィルム状液晶層を挟持してな
り、少なくともその一部が電圧の印加状態によって散乱
と透過状態が変化する可変透過部分を有する液晶光学素
子と、これを駆動するための駆動手段を有する液晶光学
装置において、可変透過部分を有する液晶光学素子と、
対向した電極の間に位置する常光透過部分または常光散
乱部分を有する液晶光学素子を積層し、夫々の液晶光学
素子を異なる周期で駆動してなることを特徴とする液晶
光学装置。
【請求項３】請求項１または２の液晶光学装置におい
て、樹脂のマトリックスの材料として光硬化性化合物が
用いられ、光硬化性化合物を光硬化せしめる際に、特定
の部位に電圧を印加し、その部位を弱い常光散乱部分ま
たは常光透過部分として形成された液晶光学素子が備え
られてなることを特徴とする液晶光学装置。