JP2586529B2 - 液晶表示体 - Google Patents
液晶表示体Info
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- JP2586529B2 JP2586529B2 JP62301986A JP30198687A JP2586529B2 JP 2586529 B2 JP2586529 B2 JP 2586529B2 JP 62301986 A JP62301986 A JP 62301986A JP 30198687 A JP30198687 A JP 30198687A JP 2586529 B2 JP2586529 B2 JP 2586529B2
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- dielectric
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- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K19/00—Liquid crystal materials
- C09K19/52—Liquid crystal materials characterised by components which are not liquid crystals, e.g. additives with special physical aspect: solvents, solid particles
- C09K19/54—Additives having no specific mesophase characterised by their chemical composition
- C09K19/542—Macromolecular compounds
- C09K19/544—Macromolecular compounds as dispersing or encapsulating medium around the liquid crystal
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- Organic Chemistry (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は物質の電気光学効果を利用して構成した透過
型、反射型の表示体に関するものである。
型、反射型の表示体に関するものである。
〔従来の技術〕 従来から電気光学効果を利用した表示体として液晶表
示体が知られており、産業上の利用価値も高く、ディス
プレイ、光シャッター、などに幅広く使用されている。
示体が知られており、産業上の利用価値も高く、ディス
プレイ、光シャッター、などに幅広く使用されている。
従来の液晶表示体の基本構成は、電極を有する基板を
相対させて、スペーサーで保持し、いわゆる液晶セルを
形成していた。また、電圧印加前のセル内での液晶配向
制御は、液晶の接する基板表面を物理的または化学的修
飾することによってなされていた。物理的または化学的
修飾には、基板表面に配向膜を形成したのち、その表面
をラビングする方法、あるいは斜方蒸着法、グレーティ
ング法などがよく知られ、水平配向、垂直配向、プレテ
ィルト角の制御に用いられている。
相対させて、スペーサーで保持し、いわゆる液晶セルを
形成していた。また、電圧印加前のセル内での液晶配向
制御は、液晶の接する基板表面を物理的または化学的修
飾することによってなされていた。物理的または化学的
修飾には、基板表面に配向膜を形成したのち、その表面
をラビングする方法、あるいは斜方蒸着法、グレーティ
ング法などがよく知られ、水平配向、垂直配向、プレテ
ィルト角の制御に用いられている。
従来の液晶表示体はセルを用いている為、基板の形状
に表示部の形状が制限され、曲面あるいは、任意の形状
の表示部を得ることは、技術面、コスト面で難かしかっ
た。さらに表示部面積を大きくする為にセルを大型化し
た場合、基板間が強度的に弱い液晶で満されているの
で、基板に圧力、がかかると、電極間距離が変化し、表
示特性に支障が生じるという欠点を有している。
に表示部の形状が制限され、曲面あるいは、任意の形状
の表示部を得ることは、技術面、コスト面で難かしかっ
た。さらに表示部面積を大きくする為にセルを大型化し
た場合、基板間が強度的に弱い液晶で満されているの
で、基板に圧力、がかかると、電極間距離が変化し、表
示特性に支障が生じるという欠点を有している。
また、電圧を印加する前の配向制御も、配向方向を自
由に選択して得ることが難しく、工程上も配向制御が含
まれ、生産性に問題があった。
由に選択して得ることが難しく、工程上も配向制御が含
まれ、生産性に問題があった。
本発明は上記に示した欠点を克服するもので、液晶を
利用した表示体の形状及び、液晶の電圧印加前の配向方
向を自由に選択でき、かつ、強度、生産性に優れた液晶
表示体を提供することを目的とする。
利用した表示体の形状及び、液晶の電圧印加前の配向方
向を自由に選択でき、かつ、強度、生産性に優れた液晶
表示体を提供することを目的とする。
本発明の液晶表示体は、対向する電極間に誘電体を挟
持してなり、二色性染料を添加した液晶を封入したマイ
クロカプセルと、前記液晶の配向を制御する強誘電体と
を前記誘電体中に分散したことを特徴とする。また、対
向する電極間に誘電体を挟持してなり、二色性染料を添
加した液晶を封入したマイクロカプセルと、前記液晶の
配向を制御するマイクロカプセルに封入された強誘電性
液晶と前記誘電体中に分散したことを特徴とする。
持してなり、二色性染料を添加した液晶を封入したマイ
クロカプセルと、前記液晶の配向を制御する強誘電体と
を前記誘電体中に分散したことを特徴とする。また、対
向する電極間に誘電体を挟持してなり、二色性染料を添
加した液晶を封入したマイクロカプセルと、前記液晶の
配向を制御するマイクロカプセルに封入された強誘電性
液晶と前記誘電体中に分散したことを特徴とする。
本発明による液晶表示体の基本構造を第１図に１例と
して示す。電極１にはさまれた領域に液晶を封入したマ
イクロカプセル２と、粉末状強誘電体および／またはマ
イクロカプセルに封入された強誘電性液晶３が、任意の
密度で媒質である誘電体４に分布している。
して示す。電極１にはさまれた領域に液晶を封入したマ
イクロカプセル２と、粉末状強誘電体および／またはマ
イクロカプセルに封入された強誘電性液晶３が、任意の
密度で媒質である誘電体４に分布している。
電極は透明電極であるSnO2,In2O3,ZnO,CdO,単体,ITO
膜あるいはSbなどのドーパントを加えたものなどが使用
でき、反射型の表示体の場合Ag,Al,Au等の電極を一方に
用いる事も可能である。これらの電極は、スパッタ法、
真空蒸着法、CVD法などを用いて曲面に形成することも
可能である。
膜あるいはSbなどのドーパントを加えたものなどが使用
でき、反射型の表示体の場合Ag,Al,Au等の電極を一方に
用いる事も可能である。これらの電極は、スパッタ法、
真空蒸着法、CVD法などを用いて曲面に形成することも
可能である。
液晶のマイクロカプセル化はすでに行なわれており、
コアサルベーション法、界面重合法などを主に用いてい
る。カプセル粒径は着色濃度、媒質への分散性、カプセ
ル内で液晶分子が自由に運動できる大きさを考慮し、任
意に決めることができる。
コアサルベーション法、界面重合法などを主に用いてい
る。カプセル粒径は着色濃度、媒質への分散性、カプセ
ル内で液晶分子が自由に運動できる大きさを考慮し、任
意に決めることができる。
強誘電体としては、液晶表示体の使用温度範囲で、強
誘電相を示すものが望ましく、使用温度により自由に材
料を選択することが可能である。さらに自発分極の大き
さも、液晶の配向を十分制御できるだけの局所電場を生
みだす大きさを選択する。また、自発分極の生じた結晶
はドメイン構造を有している為、有効な局所電場を得る
様、モノドメイン構造を有する程度まで微粉末とするこ
とが望ましい。強誘電体としては、BaTiO3、KNbO3、な
どのペロブスカイト構造を有するもの、またはNaNO3な
ど強誘電相が使用温度範囲をカバーしているものを選
ぶ。
誘電相を示すものが望ましく、使用温度により自由に材
料を選択することが可能である。さらに自発分極の大き
さも、液晶の配向を十分制御できるだけの局所電場を生
みだす大きさを選択する。また、自発分極の生じた結晶
はドメイン構造を有している為、有効な局所電場を得る
様、モノドメイン構造を有する程度まで微粉末とするこ
とが望ましい。強誘電体としては、BaTiO3、KNbO3、な
どのペロブスカイト構造を有するもの、またはNaNO3な
ど強誘電相が使用温度範囲をカバーしているものを選
ぶ。
本発明では、マイクロカプセルに封入された液晶と強
誘電体とを誘電体によって固定する。ここで使用する誘
電体は熱、光、化学反応などによって液相から固相へ硬
化するものを用いる。
誘電体とを誘電体によって固定する。ここで使用する誘
電体は熱、光、化学反応などによって液相から固相へ硬
化するものを用いる。
誘電体が液相の状態で、たとえばマイクロカプセル化
した液晶と微粉末強誘電体を液相中に分散し、任意の配
向方向に電圧を印加しながら（いわゆるポーリング）液
相から固相へ硬化させる。このとき強誘電体は配向方向
へポーリングされたまま誘電体中に固定されることが必
要である。この場合、誘電体の液相中で微粉末強誘電体
が自由に回転することが必要で、液相の粘度等を考慮
し、強誘電体の粉末粒径を選択することが必要である。
印加する電圧は、粉末粒子がドメイン構造を残している
可能性も考慮し、使用する強誘電体の抗電場以上印加す
ることが望ましい。
した液晶と微粉末強誘電体を液相中に分散し、任意の配
向方向に電圧を印加しながら（いわゆるポーリング）液
相から固相へ硬化させる。このとき強誘電体は配向方向
へポーリングされたまま誘電体中に固定されることが必
要である。この場合、誘電体の液相中で微粉末強誘電体
が自由に回転することが必要で、液相の粘度等を考慮
し、強誘電体の粉末粒径を選択することが必要である。
印加する電圧は、粉末粒子がドメイン構造を残している
可能性も考慮し、使用する強誘電体の抗電場以上印加す
ることが望ましい。
誘電体の形成方法としては、熱硬化性あるいは光硬化
性樹脂を用いる方法、モノマーからポリマーを重合して
得る方法などが考えられる。もちろん誘電体として強誘
電体を用いても差しつかえない。
性樹脂を用いる方法、モノマーからポリマーを重合して
得る方法などが考えられる。もちろん誘電体として強誘
電体を用いても差しつかえない。
誘電体中での、液晶の封入されたマイクロカプセルと
強誘電体の濃度及び比率は、それぞれ使用する材料の誘
電率、自発分極の大きさ、配向に必要な電場の強さを考
慮して最適の値を選ぶ。
強誘電体の濃度及び比率は、それぞれ使用する材料の誘
電率、自発分極の大きさ、配向に必要な電場の強さを考
慮して最適の値を選ぶ。
上記に示した方法で表示部を形成すれば、硬化前の液
をディップ法、スピンナー法等で塗布することが可能で
あり、平面だけでなく曲面に対しても表示部を形成でき
る相対する電極にはさまれた表示部は、偏光板、反射
板、1/4波長板などと組み合わせることが可能であり、
今まで使用されてきたセル方式と全く同様に使用でき
る。
をディップ法、スピンナー法等で塗布することが可能で
あり、平面だけでなく曲面に対しても表示部を形成でき
る相対する電極にはさまれた表示部は、偏光板、反射
板、1/4波長板などと組み合わせることが可能であり、
今まで使用されてきたセル方式と全く同様に使用でき
る。
外界と接する電極を保護する意味で保護膜を形成して
もよいし、電極を支持する基板を薄くすれば今まで考え
られなかった超薄型の表示体も可能である。
もよいし、電極を支持する基板を薄くすれば今まで考え
られなかった超薄型の表示体も可能である。
光学的には、表示部に存在する物質間の屈折率を近づ
けることにより、マイクロカプセル等により光散乱を防
ぐことができ、透過特性の良好な表示体が得られる。
けることにより、マイクロカプセル等により光散乱を防
ぐことができ、透過特性の良好な表示体が得られる。
また、表示部をある一方向に電圧を印加して形成した
後、２層目の表示部を別方向に電圧を印加して形成する
ことにより、配向方向の異なる２層を持つ表示体の形
成、さらには多層構造も容易に実現できる。
後、２層目の表示部を別方向に電圧を印加して形成する
ことにより、配向方向の異なる２層を持つ表示体の形
成、さらには多層構造も容易に実現できる。
表示部中の強誘電体は、液相から固相へと硬化した誘
電体により強制的に任意の配向方向に自発分極を配向さ
れ、固定されている。この強誘電体が生む局所電場に従
って、液晶は配向している。
電体により強制的に任意の配向方向に自発分極を配向さ
れ、固定されている。この強誘電体が生む局所電場に従
って、液晶は配向している。
次に、電極間に電圧を印加すると、電極間に電場が発
生し、それに従って液晶は配向する。液晶の配向方向
は、誘電率異方性の正負によって決まる。この時の配向
に要する電圧は、電場として、強誘電体の抗電場より小
さく、液晶の配向に要する電場より大きな電場を生みだ
すように選択すれば効率的である。
生し、それに従って液晶は配向する。液晶の配向方向
は、誘電率異方性の正負によって決まる。この時の配向
に要する電圧は、電場として、強誘電体の抗電場より小
さく、液晶の配向に要する電場より大きな電場を生みだ
すように選択すれば効率的である。
再度、電圧を解除すれば、液晶は、強誘電体の形成す
る局所電場に従って配向する。
る局所電場に従って配向する。
第２図（ａ）に電圧印加時、第２図（ｂ）に解除時の
液晶の配向の様子を拡大して示す。液晶の配向方向を破
線の矢印１、強誘電体の自発分極方向を実線の矢印２で
示した。第２図では電圧印加前の強制配向方向を電極と
平行にしている。
液晶の配向の様子を拡大して示す。液晶の配向方向を破
線の矢印１、強誘電体の自発分極方向を実線の矢印２で
示した。第２図では電圧印加前の強制配向方向を電極と
平行にしている。
このようにして液晶の配向制御を表示体内部の強誘電
体による電場と、電極間に印加する外部電圧によって制
御することにより、電気信号に応じて自由な制御が可能
である。
体による電場と、電極間に印加する外部電圧によって制
御することにより、電気信号に応じて自由な制御が可能
である。
以下、本発明の液晶表示体について実施例を挙げて説
明するが、本発明はこれらに限るものではない。
明するが、本発明はこれらに限るものではない。
ゲストホスト型液晶としてメルク社製ZLI−2581/1 5
0wt％ ZLI2116−00050wt％のミクスチャーを使用し、
コンプレックス−コアセルベーションを利用して、液晶
をマイクロカプセル化した。マイクロカプセルの粒径は
10μ程度であった。次に粉末強誘電体として粒径0.04μ
ｍ〜0.06μｍのBaTiO3粉末を用意し、エタノールに分散
させた。（エタノールに対し固形分として30wt％とし
た。）このBaTiO3分散液400g、γグリシドキシプロピル
トリメトキシシランの部分加水分解物300g、フローコン
トロール剤0.2g（日本ユニカー（株）製“Ｌ−7604"）
及び0.05N酢酸水溶液86gを、エタノール200gに加え、さ
らにマイクロカプセル化した液晶を30g加えて、室温で
２時間撹拌を行なった。
0wt％ ZLI2116−00050wt％のミクスチャーを使用し、
コンプレックス−コアセルベーションを利用して、液晶
をマイクロカプセル化した。マイクロカプセルの粒径は
10μ程度であった。次に粉末強誘電体として粒径0.04μ
ｍ〜0.06μｍのBaTiO3粉末を用意し、エタノールに分散
させた。（エタノールに対し固形分として30wt％とし
た。）このBaTiO3分散液400g、γグリシドキシプロピル
トリメトキシシランの部分加水分解物300g、フローコン
トロール剤0.2g（日本ユニカー（株）製“Ｌ−7604"）
及び0.05N酢酸水溶液86gを、エタノール200gに加え、さ
らにマイクロカプセル化した液晶を30g加えて、室温で
２時間撹拌を行なった。
上記に示した液をコート液とし、コート液の粘度が80
cpsになるまで予備縮合させた。
cpsになるまで予備縮合させた。
予めITO膜と引き出し電極を取り付けた透明ガラス基
板上に上記で用意したコート液をディッピング法により
引き上げ速度20cm/minで塗布した。次に熱風乾燥炉中で
基板と平行方向に直流電場10KV/cmを印加しながら80℃3
0分間、130℃で２時間加熱硬化させた。その後、硬化し
たコート膜上に透明電極としてITO膜をスパッタリング
法で形成し、引き出し電極を取り付けて液晶表示体サン
プルとした。
板上に上記で用意したコート液をディッピング法により
引き上げ速度20cm/minで塗布した。次に熱風乾燥炉中で
基板と平行方向に直流電場10KV/cmを印加しながら80℃3
0分間、130℃で２時間加熱硬化させた。その後、硬化し
たコート膜上に透明電極としてITO膜をスパッタリング
法で形成し、引き出し電極を取り付けて液晶表示体サン
プルとした。
表示体サンプルを60Hz 10Vのスタティック駆動で作
動させたところ、透過率が電圧OFF時で15％、ON時で50
％となった。
動させたところ、透過率が電圧OFF時で15％、ON時で50
％となった。
表示体の表示部をセル方式から誘電体を媒質とする膜
としたことにより、形状が任意に選択でき、平面だけで
なく曲面に対しても表示体の形成が可能となった。さら
に、液晶をマイクロカプセルにより微小領域に分割した
ことにより、表示体形成後、表示体の切断が可能であ
り、セルを設計することなく生産が可能である。
としたことにより、形状が任意に選択でき、平面だけで
なく曲面に対しても表示体の形成が可能となった。さら
に、液晶をマイクロカプセルにより微小領域に分割した
ことにより、表示体形成後、表示体の切断が可能であ
り、セルを設計することなく生産が可能である。
また、配向制御に強誘電体を用いて配向方向の自由度
を持たせたことにより、従来のラビング法などと比較し
て、簡単に希望の配向方向を得ることが可能となった。
さらには、電極間に存在する誘電体に強度を持たせれ
ば、大面積であってもスペーサーを使用するセル状の表
示体と比べ、表示部の強度に分布がない一様な強度を持
った表示体が形成可能である。
を持たせたことにより、従来のラビング法などと比較し
て、簡単に希望の配向方向を得ることが可能となった。
さらには、電極間に存在する誘電体に強度を持たせれ
ば、大面積であってもスペーサーを使用するセル状の表
示体と比べ、表示部の強度に分布がない一様な強度を持
った表示体が形成可能である。
応用分野としては、通常の表示パネル、光シャッター
等今までセル方式によって応用された分野はもちろん、
光学レンズ表面など曲面に形成可能なことから、電子サ
ングラスなど全く新しい応用の道が開ける。
等今までセル方式によって応用された分野はもちろん、
光学レンズ表面など曲面に形成可能なことから、電子サ
ングラスなど全く新しい応用の道が開ける。
第１図は本発明による液晶表示体の断面図。 １……電極 ２……液晶を封入したマイクロカプセル ３……粉末状強誘電体および／またはマイクロカプセル
に封入された強誘電性液晶 ４……誘電体 第２図（ａ）は本発明による液晶表示体に電場を印加し
ていない状態を示す図。 第２図（ｂ）は本発明による液晶表示体に電場を印加し
た状態を示す図。
に封入された強誘電性液晶 ４……誘電体 第２図（ａ）は本発明による液晶表示体に電場を印加し
ていない状態を示す図。 第２図（ｂ）は本発明による液晶表示体に電場を印加し
た状態を示す図。
Claims (2)
- 【請求項１】対向する電極間に誘電体を挟持してなり、
二色性染料を添加した液晶を封入したマイクロカプセル
と、前記液晶の配向を制御する強誘電体とを前記誘電体
中に分散したことを特徴とする液晶表示体。 - 【請求項２】対向する電極間に誘電体を挟持してなり、
二色性染料を添加した液晶を封入したマイクロカプセル
と、前記液晶の配向を制御するマイクロカプセルに封入
された強誘電性液晶とを前記誘電体中に分散したことを
特徴とする液晶表示体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62301986A JP2586529B2 (ja) | 1987-11-30 | 1987-11-30 | 液晶表示体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62301986A JP2586529B2 (ja) | 1987-11-30 | 1987-11-30 | 液晶表示体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01142713A JPH01142713A (ja) | 1989-06-05 |
| JP2586529B2 true JP2586529B2 (ja) | 1997-03-05 |
Family
ID=17903508
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62301986A Expired - Lifetime JP2586529B2 (ja) | 1987-11-30 | 1987-11-30 | 液晶表示体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2586529B2 (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2569734B2 (ja) * | 1988-06-21 | 1997-01-08 | 旭硝子株式会社 | 液晶光学素子及びその製造方法並びにそれを用いた液晶表示装置 |
| JPH0486724A (ja) * | 1990-07-31 | 1992-03-19 | Nippon Seiki Co Ltd | カプセル型液晶表示素子 |
| JP2629448B2 (ja) * | 1990-11-20 | 1997-07-09 | 松下電器産業株式会社 | 液晶パネルの製造方法 |
| JPH0651288A (ja) * | 1991-06-10 | 1994-02-25 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 液晶電気光学装置 |
| JPH04368912A (ja) * | 1991-06-17 | 1992-12-21 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 液晶電気光学装置 |
| US5434685A (en) * | 1992-01-10 | 1995-07-18 | Kent State University | Ferroelectric liquid crystal cell, a method of making it, and its use |
| JP3491926B2 (ja) * | 1992-09-01 | 2004-02-03 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 光変調装置 |
| US5321533A (en) * | 1992-09-24 | 1994-06-14 | Kent State Universtiy | Polymer dispersed ferroelectric smectic liquid crystal |
| KR960705248A (ko) * | 1994-07-15 | 1996-10-09 | 모리시다 요이치 | 헤드업 디스플레이 장치, 액정 디스플레이 패널 및 그 제조방법 |
| US7758773B2 (en) | 2002-01-10 | 2010-07-20 | Kent State University | Non-synthetic method for modifying properties of liquid crystals |
| US7764337B2 (en) * | 2004-10-28 | 2010-07-27 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd | Liquid crystal display device and electronic device |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2578424B2 (ja) * | 1987-03-24 | 1997-02-05 | キヤノン株式会社 | 強誘電性高分子液晶素子 |
-
1987
- 1987-11-30 JP JP62301986A patent/JP2586529B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01142713A (ja) | 1989-06-05 |
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| JPH04318812A (ja) | 表示素子 |
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