JP2661234B2 - 液晶装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、液晶装置に関するものであり、さらに詳し
くは表示装置や調光ガラスなどに好適に使用される光散
乱効果を用いた液晶装置に関するものである。

［従来の技術］ 液晶を透明電極基板間に挟持した表示装置として、現
在最も広く使用されているのが、TN（ツイステッドネマ
ティック）方式の液晶装置である。しかし、この方式の
装置は偏光膜を２枚使用しなければならないため暗いこ
と、また液晶装置を２枚の電極間で90゜以上連続的にね
じれた配列にするための処理工程を必要とするなどの欠
点を有している。

特開昭54−21859に、液晶中に透明固体の微粒子を分
散させた装置が開示されている。この装置で、液晶がｐ
形（誘電率異方性が正）ネマティック液晶であり、その
通常光の屈折率が透明固体の微粒子の屈折率と適合した
場合、電圧無印加時には光の散乱が起こり不透明であ
り、電圧印加時には、液晶分子が電界方向に平行に配列
し透明となる、この装置は偏光膜を使用しなくてもよい
ため明るく、また複雑な液晶分子の配列をさせるための
処理工程を必要としない。

特開昭60−252687には、液晶および水性相を混合して
液晶エマルジョンを作り、これにラテックス粒子を含む
懸濁液を混合し、乾燥することによって、ラテックス媒
体中に液晶が分散された装置が開示されており、これも
特開昭54−21859に開示されている装置と同様な機能を
有している。

［発明が解決しようとする課題］ 特開昭54−21859に記載されている装置では、長期間
使用した場合、液晶中の透明固体の粒子が移動し、表示
面で局所的な透明固体の粒子の分散密度のムラおよび液
晶層の厚みの不均一が生じやすい。このため、表示面の
光学的性質が一様性をもたないという問題が起こる。

特開昭60−252687に記載されている装置は、液晶エマ
ルジョンとラテックス粒子の懸濁液を混合し乾燥すると
いう方法により作製されるが、この場合、液晶はほとん
どすべての有機溶媒に溶解するため事実上、水を使用す
ることになる。水にはイオン性の不純物が混入しやす
く、装置の電気的特性に悪影響を及ぼすおそれがあり、
水の使用は好ましくない。

本発明は、このような従来技術の欠点に鑑み創案され
たもので、その目的は大面積にわたって表示面の光学的
性質が一様性をもち、また、電気的特性に悪影響をおよ
ぼすおそれのある水を使用しないで製造できる液晶装置
を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ かかる本発明の目的は、少なくとも一方が透明である
２枚の電極間にｐ形ネマティック液晶を保持した高分子
多孔質膜を挟持してなる液相装置であって、該ｐ形ネマ
ティック液晶を保持した高分子多孔質膜は、ｐ形ネマテ
ィック液晶、該ｐ形ネマティック液晶のネマティック相
にも等方相にも不溶な高分子物質からなる微粒子および
上記ｐ形ネマティック液晶のネマティック相に不溶な高
分子物質からなる微粒子接着用のバインダーからなり、
該微粒子の粒径は１〜10μｍであり、なおかつｐ型ネマ
ティック液晶と高分子多孔質膜の重量比が2:8〜7:3であ
り、高分子多孔質膜を形成する、微粒子とバインダー用
高分子物質の重量比が50:1〜2:1であって、バインダー
で連結された微粒子の間隙がｐ形ネマティック液晶で満
たされた構造を有することを特徴とする液晶装置により
達成される。

高分子物質からなるバインダーを用いて液晶と微粒子
からなる構造を固定することによって、長期間の使用に
おいても安定した性能を発揮するものである。

本発明において使用される高分子物質からなる微粒子
は、室温下および一時的な液晶のクリアリングポイント
（ネマティック相−等方相間の相転移温度）以上の高温
下においても多孔質膜の構造が維持されるように、ｐ形
ネマティック液晶のネマティック相にも等方相にも溶解
しないものであることが重要である。これらの条件を満
足する微粒子としては、例えばポリエチレン、ポリプロ
ピレン、ポリアミド、ポリアクリロニトリル、ポリビニ
ルアルコールおよびセルロースなどや主鎖中にエチレ
ン、プロピレン、アクリロニトリルまたはビニルアルコ
ールなどの構造単位を含有する共重合体などが挙げられ
る。なお、前記共重合体としては、エチレン、プロピレ
ンまたはアクリロニトリルなどを80mol％以上含有する
共重合体あるいはビニルアルコールを40mol％以上含有
する共重合体を使用するのがよい。

また三次元的に架橋した高分子物質からなる微粒子も
前記条件を満足する。たとえば、前記の高分子物質の架
橋体からなる微粒子のほか、架橋エポキシ樹脂、架橋ポ
リウレタンおよび主鎖中にスチレン、イソプレン、ブタ
ジエン、アルカノール、アクリル酸エチルなどのアクリ
ル酸エステル、メタクリル酸メチルなどのメタクリル酸
エステル、イソブチレン、メチルブテン、酢酸ビニルな
どのビニルエステルおよび塩化ビニルのうち少なくとも
１種の構造単位を含有する重合体の架橋体からなる微粒
子が挙げられるが、特にこれらに限定されない。

高分子物質からなる微粒子の屈折率は特に限定されな
いが、好ましくは1.46〜1.56の範囲であり、これにより
本発明で使用されるｐ形ネマティック液晶の通常光の屈
折率に適合したものとなすことができる。

本発明の液晶装置を、たとえば大面積の調光ガラスと
して使用するためには、透明電極を備えた大面積のガラ
スは非常に高価であるため、まず透明電極を備えたフィ
ルム間にｐ形ネマティック液晶を保持した高分子多孔質
膜を挟持させた構造のものを作り、これをエチレン−酢
酸ビニル共重合体やポリビニルブチラールなどを使用し
てガラス面に熱融着させる方法が一般に採用される。高
分子物質からなる微粒子が熱可塑性である場合、その軟
化点が低すぎると、このガラス面への熱融着の際、膜構
造が破壊されるおそれがある。

本発明で使用される高分子物質からなる微粒子が熱可
塑性である場合、その軟化温度は、本発明の目的が達成
される範囲で選択すればよく、特に限定されないが、好
ましくは80℃以上、より好ましくは100℃以上、さらに
好ましくは110℃以上の範囲で選択するのがよい。

前記の高分子物質からなる微粒子は多孔質膜の骨格と
なるものである。これらは単独で使用してもよいが、た
とえば屈折率が近似な微粒子の場合には、２種以上を混
合して使用することもできる。

多孔質膜の骨格となる微粒子の粒径は、特に限定され
ないが、好ましくは0.5〜20μｍ、より好ましくは１〜1
0μｍ、さらに好ましくは２〜６μｍの範囲である。粒
径が小さすぎる場合、粒子１個によって散乱される光の
量が少なすぎ、装置の電圧無印加時の不透明度が不良に
なる。粒径が大きすぎる場合は、粒子１個によって散乱
される光の量は多いが、単位体積中に含まれる粒子の個
数が少なくなりすぎ、同様に装置の電圧無印加時の不透
明度が不良となる。

本発明において使用されるｐ形ネマティック液晶とし
ては公知のものが使用可能であり、特に限定されない
が、電圧印加時の透明度、電圧無印加時の不透明度を良
好にするために、通常光の屈折率が高分子物質からなる
微粒子の屈折率と近似で、かつ屈折率異方性が大きいも
のを選択するのがよい。また駆動電圧を低くするために
誘電率異方性が大きいものを選択することが好ましい。

本発明で使用可能な市販のｐ形ネマティック液晶とし
ては、例えばロシュ社製ｐ形ネマティック液晶RO−TN−
403およびRO−TN−623など、メルク社製ｐ形ネマティッ
ク液晶ZLI−2061およびZLI−2144など、BDH社製ｐ形ネ
マティック液晶Ｅ−37およびＥ−44などが挙げられる。

本発明において高分子物質からなる微粒子接着用のバ
インダーとして使用される高分子物質は、ｐ形ネマティ
ック液晶の等方相には溶解してもよいが、室温下で多孔
質膜の構造を維持するため、ネマティック相には不溶で
ある必要がある。ピエールギル・ド・ジャン（Pierre−
Gilles de Gennes）著「スケーリング・コンセプツ・イ
ン・ポリマー・フィジックス」（Scaling Concepts in
Polymer Physics）」コーネル・ユニヴァーシティ・プ
レス（Cornell University Press）1979年版98〜99頁の
記載によれば、高分子物質は一般にその重合度が40以上
であれば、ネマティック液晶のネマティック相に不溶で
ある。したがって、バインダー用高分子物質は、特に限
定されないが、その重合度が好ましくは40以上、より好
ましくは80以上であるのがよい。

バインダー用高分子物質は、その屈折率が多孔質膜の
骨格となる微粒子の屈折率と近似していることが望まし
いが、使用する量が少ないため、実際には屈折率にかな
りの差があってもそれほど問題ではない。

バインダー用高分子物質は、ｐ形ネマティック液晶の
ネマティッ相に不溶で、かつ多孔質膜の骨格となる微粒
子を接着しうるものであればどのようなものであっても
よいが、好ましくはｐ形ネマティック液晶のネマティッ
ク相に不溶かつ、ｐ形ネマティック液晶の等方相または
ｐ形ネマティック液晶と後述する有機溶媒との混合物に
溶解するものであることが望ましい。

具体的な例としては、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリアミド、ポリビニルアルコール、ポリビニルブ
チラール、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ
メチルメタクリレート、ポリウレタン、ポリエーテル、
ポリ酢酸ビニル、ポイソプレン、ポリブタジエン、ポリ
アクリロニトリル、ポリスチレンおよびこれらの共重合
体などが挙げられるが、これらに限定されない。また、
これらのバインダー用高分子物質は単独で使用してもよ
いが、２種以上混合して使用してもよい。

必要に応じて、多孔質膜の骨格となる微粒子に安定
剤、可塑剤、染料および顔料などを添加してもよい。ま
た、ｐ形ネマティック液晶にカイラル剤や多色性染料な
どを添加してもよい。さらにバインダー用高分子物質に
安定剤、可塑剤、染料および顔料などを添加してもよ
い。

ｐ形ネマティック液晶と、これを保持する高分子多孔
質膜を形成する多孔質膜の骨格となる微粒子とバインダ
ー用高分子物質の合計量の割合（重量比）は、特に限定
されないが、好ましくは2:8〜7:3、より好ましくは3:7
〜6:4、さらに好ましくは4:6〜5:5の範囲である。液晶
の割合が少なすぎると、液晶に分配される電圧の割合が
少なくなりすぎ、そのため駆動電圧が高くなりすぎて好
ましくない。また、多孔質膜の骨格となる微粒子とバイ
ンダー用高分子物質の合計量の割合が少なすぎると、微
粒子をバンダーで接着することによる多孔質膜の形成が
なされないことがある。

多孔質膜の骨格となる微粒子とバインダー用高分子物
質との割合（重量比）は、特に限定されないが、好まし
くは50:1〜2:1、より好ましくは20:1〜5:1、さらに好ま
しくは15:1〜9:1の範囲である。バインダー用高分子物
質の割合が少なすぎると、微粒子を接着させることがで
きず、多孔質膜が形成されないことがある。また、バイ
ンダー用高分子物質の割合が多すぎると、その屈折率が
微粒子の屈折率とかなり異なる場合、液晶装置の電圧印
加時の透明度が不良となり好ましくない。

多孔質膜の骨格となる微粒子をバインダー用高分子物
質で接着することによって形成されるｐ形ネマティック
液晶を保持した高分子多孔質膜を作成し、これを少なく
とも一方が透明である２枚の電極間に挟持して液晶装置
を作製するひとつの方法は次のようなものである。

すなわち、ｐ形ネマティック液晶と多孔質膜の骨格と
なる微粒子とｐ形ネマティック液晶の等方相に溶解する
バインダー用高分子物質とを混合して懸濁液を作り、こ
れを脱泡したのち電極を備えた基板上に滴下し、その上
にもう１枚の電極を備えた基板をのせヒートプレスする
方法である。

ここでｐ形ネマティック液晶と多孔質膜の骨格となる
微粒子とバインダー用高分子物質とを混合して懸濁液を
作る際、三者を混合する順番はどのようなものであって
もよく、三者同時に混合してもよい。また、あらかじ
め、多孔質膜の骨格となる微粒子をバインダー用高分子
物質で被覆しておいてからｐ形ネマティック液晶を混合
してもよい。

また、高分子多孔質膜の膜厚を一定にするために、一
般に用いられるスペーサ粒子を懸濁液に適量加えてもよ
い。

バインダー用高分子物質がｐ形ネマティック液晶の等
方相に溶解するものである場合、ヒートプレスする段階
で、ｐ形ネマティック液晶のクリアリングポイント以上
の温度に加熱すると、バインダー用高分子物質がｐ形ネ
マティック液晶に溶解する。そしてヒートプレス終了
後、クリアリングポイント以下の温度に冷却すると、液
晶中からバインダー用高分子物質が析出してきて、多孔
質膜の骨格となる微粒子を接着し、ｐ形ネマティック液
晶を保持した高分子多孔質膜を形成する。もちろん、ヒ
ートプレスする以前にあらかじめクリアリングポイント
以上の温度に懸濁液を加熱して、バインダー用高分子物
質をｐ形ネマティック液晶に溶解させておいてもよい。
また、バインダー用高分子物質に架橋剤を添加しておい
た場合、ヒートプレスの間に熱や紫外線などによる架橋
反応が起こり、それによって液晶中より析出してきて、
多孔質膜の骨格となる微粒子を接着し、ｐ形ネマティッ
ク液晶を保持した高分子多孔質膜を形成する。

ところで、ｐ形ネマティック液晶を保持した高分子多
孔質膜に光を入斜させ、その光を反射または透過させる
ためには、電極を備えた基板のうち少なくとも一方は透
明である必要がある。透明な電極を備えた基板として
は、公知の透明導電膜を被着させたガラスやプラスチッ
クフィルムなどが使用できる。透明導電膜としては酸化
スズ膜（いわゆるネサ膜）酸化インジウム・スズ膜（い
わゆるITO膜）などが一般に知られている。

液晶装置を作製する他の方法は、ｐ形ネマティック液
晶と多孔質膜の骨格となる微粒子とバインダー用高分子
物質とからなる懸濁液を脱泡したのち、電極を備えた基
板上にアプリケータ、リバースロールコータ、ホエラー
などの公知の塗布装置を用いて塗布する。

バインダー用高分子物質がｐ形ネマティック液晶の等
方相に溶解する場合は、塗布後、液晶のクリアリングポ
イント以上の温度に加熱してバインダー用高分子物質を
ｐ形ネマティック液晶に溶解し、その後冷却することに
よって液晶から析出させ、多孔質膜の骨格となる微粒子
を接着し、ｐ形ネマティック液晶を保持した高分子多孔
質膜を形成する。

バインダー用高分子物質に架橋剤が添加されている場
合には、クリアリングポイント以上の温度に加熱するこ
とによってｐ形ネマティック液晶に溶解し、その後冷却
される過程において、熱や紫外線などによる架橋反応が
起こり、それによってバインダー用高分子物質が液晶中
より析出してきて、多孔質膜の骨格となる微粒子を接着
し、ｐ形ネマティック液晶を保持した高分子多孔質膜を
形成する。

以上のようにして形成されたｐ形ネマティック液晶を
保持した多孔質膜上に電極を備えた基板の電極面を接す
るようにかぶせることにより液晶装置が作製される。な
お、懸濁液を電極を備えた基板上に塗布後、もう１枚の
電極を備えた基板をかぶせたのちに加熱し、バインダー
用高分子物質のその後の冷却による析出、あるいは架橋
反応による析出を行なってもよい。

ｐ形ネマティック液晶と多孔質膜の骨格となる微粒子
とバインダー用高分子物質とからなる懸濁液の粘度が高
く、たとえばアプリケータを用いるとき、均一な平面に
なるように塗布するのがかなり困難である場合には、こ
の懸濁液に有機溶媒を加えて粘度を下げてもよい。ただ
し、ここで用いる溶媒は、多孔質膜の骨格となる微粒子
を溶解しないものであるこが好ましい。多孔質膜の骨格
となる微粒子を溶解するものであれば、微粒子の形態が
失われる。

溶媒としては、高分子物質からなる微粒子を溶解しな
いものであれば特に限定されないが、ベンゼン、トルエ
ンなどの芳香族炭化水素類、エタノール、プロパノール
などのアルコール類、酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエ
ステル類、アセトン、シクロヘキサノンなどのケトン
類、ジククロエタン、クロロホルムなどの塩素化炭化水
素類、ｎ−ペンタン、ｎ−ヘキサンなどの脂肪族炭化水
素類、ジオキサン、テトラヒドロフランなどのエーテル
類、フルフラールなどのアルデヒド類、ジメチルホルム
アミドなどのアミド類なとが挙げられる。これらの溶媒
は単独で使用してもよいが、２種以上の溶媒を混合して
使用することもできる。

ｐ形ネマティック液晶と多孔質膜の骨格となる微粒子
とバインダー用高分子物質からなる懸濁液に混合する溶
媒の量は特に限定されないが、混合液が塗布方法に適し
た粘度をもつような量に調整するのがよい。たとえばア
プリケータを使用して塗布する場合には混合液の粘度が
１〜10ポイズになるように溶媒の量を調整するのがよ
い。

ｐ形ネマティック液晶と多孔質膜の骨格となる微粒子
とバインダー用高分子物質と有機溶媒とから混合液をつ
くる際、四者を混合する順番はどのようなものであつて
もよく、四者同時に混合してもよい。また、混合の前に
あらかじめ、多孔質膜の骨格となる微粒子をバインダー
用高分子物質で被覆しておいてもよい。

これらの混合液を脱泡したのち、電極を備えた基板上
に公知の塗布装置を用いて塗布し、溶媒を除去する。溶
媒の除去は、室温に放置することによって行ってもよい
し、高温に加熱することによって行ってもよい。また減
圧処理によって溶媒を除去してもよい。

バインダー用高分子物質が、ｐ形ネマティック液晶の
等方相に溶解し、かつ溶媒にも溶解する場合、溶媒除去
が液晶のクリアリングポイント以下の温度で行われると
きには、溶媒の除去とともにバインダー用高分子物質が
析出してきて、多孔質膜の骨格となる微粒子を接着して
ｐ形ネマティック液晶を保持した高分子多孔質膜を形成
する。

溶媒除去が液晶のクリアリングポイント以上の温度で
行われるときには、溶媒の除去後、冷却する過程におい
てバインダー用高分子物質が液晶中より析出してきて、
多孔質膜の骨格となる微粒子を接着してｐ形ネマティッ
ク液晶を保持した高分子多孔質膜を形成する。バインダ
ー用高分子物質に架橋剤が添加されているときには、溶
媒の除去前後に、熱や紫外線などによる架橋反応によっ
て、バインダー用高分子物質が溶媒または液晶中より析
出してきて、多孔質膜の骨格となる微粒子を接着してｐ
形ネマティック液晶を保持した高分子多孔質膜を形成す
る。

バインダー用高分子物質がｐ形ネマティック液晶の等
方相に溶解せず、かつ溶媒に溶解する場合、溶媒除去と
ともにバインダー用高分子物質が析出してきて、多孔質
膜の骨格となる微粒子を接着してｐ形ネマティック液晶
を保持した高分子多孔質膜を形成する。バインダー用高
分子物質に架橋剤が添加されているときには、溶媒の除
去前後に熱や紫外線などによる架橋反応によってバイン
ダー用高分子物質が溶媒より析出してきて、多孔質膜の
骨格となる微粒子と接着してｐ形ネマティック液晶を保
持した高分子多孔質膜を形成する。

バインダー用高分子物質がｐ形ネマティック液晶の等
方相に溶解し、かつ溶媒に溶解しない場合、溶媒の除去
が液晶のクリアリングポイント以下の温度で行われると
きには、溶媒の除去後、液晶のクリアリングポイント以
上の温度への加熱を行い、バインダー用高分子物質をｐ
形ネマティック液晶に溶解させ、その後冷却する過程で
液晶中よりバインダー用高分子物質が析出してきて、多
孔質膜の骨格となる微粒子を接着してｐ形ネマティック
液晶を保持した高分子多孔質膜を形成する。バインダー
用高分子物質に架橋剤が添加されているときには、液晶
のクリアリングポイント以上の温度への加熱を行い、バ
インダー用高分子物質をｐ形ネマティック液晶に溶解さ
せ、その後冷却する過程で、架橋反応によって液晶中よ
りバインダー用高分子物質が析出してきて、多孔質膜の
骨格となる微粒子を接着してｐ形ネマティック液晶を保
持した高分子多孔質膜を形成する。

溶媒の除去が液晶のクリアリングポイント以上の温度
で行われるときには、ｐ形ネマティック液晶に溶解して
いたバインダー用高分子物質が、その後冷却する過程で
液晶中より析出してきて、多孔質膜の骨格となる微粒子
を接着してｐ形ネマティック液晶を保持した高分子多孔
質膜を形成する。バインダー用高分子物質に架橋剤が添
加されているときには、溶媒の除去前後に、架橋反応に
よって液晶中よりバインダー用高分子物質が析出してき
て、多孔質膜の骨格となる微粒子を接着してｐ形ネマテ
ィック液晶を保持した高分子多孔質膜を形成する。

溶媒除去後、以上のような方法で作製されたｐ形ネマ
ティック液晶を保持した高分子多孔質膜上に電極を備え
た基板を電極面に接するようにかぶせることにより、液
晶装置が作製される。

なお、混合液を電極を備えた基板上に塗布し、溶媒を
除去したのちもう１枚の電極を備えた基板をかぶせ、そ
の後に加熱して、バインダー用高分子物質の冷却あるい
は架橋反応による液晶中からの析出によって、多孔質膜
の骨格となる微粒子の接着を行ってもよい。

液晶装置を作製する別の方法は、ｐ形ネマティック液
晶と多孔質膜の骨格とからなる微粒子とバインダー用高
分子物質とからなる懸濁液を所定厚み、所定幅のスリッ
トから膜状に押出し、電極を備えた基板上にのせ、それ
にもう１枚の電極を備えた基板をかぶせる方法である。
この場合、バインダー用高分子物質による多孔質膜の骨
格となる微粒子の接着は、押出した直後、電極を備えた
基板上にのせた直後に行ってもよいし、あるいはもう１
枚の電極を備えた基板をかぶせたあとに行ってもよい。

また、ｐ形ネマティック液晶と多孔質膜の骨格となる
微粒子とバインダー用高分子物質と有機溶媒とからなる
混合液を同様に所定のスリットから膜状に押出してもよ
い。この場合、バインダー用高分子物質による多孔質膜
の骨格となる微粒子の接着はいずれの時点に行ってもよ
いが、溶媒の除去は、もう１枚の電極を備えた基板をか
ぶせる前に行うことが好ましい。

前記のヒートプレス、塗布または押出す方法で、ｐ形
ネマティック液晶と多孔質膜の骨格となる微粒子とバイ
ンダー用高分子物質とからなる懸濁液またはこれに有機
溶媒を加えた混合液から、電極を備えた基板上に直接、
ｐ形ネマティック液晶を保持した高分子多孔質膜を形成
するのではなく、たとえば電極を備えていない基板上に
形成したのち、電極を備えた基板上に移すようにしても
よい。

液晶装置を作製する他の方法として、あらかじめ多孔
質膜の骨格となる微粒子とバインダー用高分子物質また
はこれに有機溶媒を加えた混合液から高分子多孔質膜を
形成しておき、これにｐ形ネマティック液晶を含浸さ
せ、２枚の電極間に挟持する方法もある。

本発明における高分子多孔質膜の厚さは、特に限定さ
れないが、好ましくは３〜100μｍ、より好ましくは５
〜50μｍ、さらに好ましくは10〜30μｍである。多孔質
膜の厚さが小さすぎると、電極無印加時の不透明度が不
良となる。また厚さが大きすぎると駆動に要する電圧が
高くなりすぎるため好ましくない。

本発明の液晶装置を駆動する際に、使用する電圧源と
しては直流電圧でも交流電圧でもよいが、液晶の電気分
解を防ぐ点からは交流電圧であることが好ましい。交流
電圧源としては50Hzまたは60Hzの商用正弦波交流電圧源
を用いてもよいが、矩形波電圧源または1kHz以上の高周
波電圧源を使用すると、電場の反転にともなう液晶のゆ
らぎがなくなり、光の平均透過率が上がるためコントラ
ストおよび透明度を向上させることができる。

本発明の液晶装置は、従来のものに比べて、大面積に
わたって表示面の光学的性質が一様性をもちやすく、作
製過程において水を使用しないためイオン性の不純物が
混入しにくく、電気的特性の劣化の生じにくい有利な性
質を有している。

本発明の装置は、電圧無印加時にには不透明、電圧印
加時には透明となる機能を有し、表示装置や調光ガラス
などに有利に使用できる。

［実施例］ 以上実施例により本発明を具体的に説明するが、本発
明はこれらに限定されない。

実施例１ 山陽国策パルプ（株）製塩素化ポリプロピレン“スー
パークロン"803MW（塩素含有率30％）0.1gをジオキサン
3.0gに溶解し、この溶液に製鉄化学工業（株）製ポリエ
チレン微粒子“フロービーズ"LE−1080（平均粒径５μ
ｍ）1.4g、メルク社製ｐ形ネマティック液晶ZLI−2144
1.5gを混合し、撹拌して混合液をつくり、静置して脱
泡した。この混合液をギャップ50μｍに設定したアプリ
ケータで、酸化スズ・インジウムからなる透明電極を備
えたガラス基板上に塗布し、90℃に設定したオーブン中
に３分間放置してジオキサンを蒸発させた。オーブンか
ら取り出して室温に冷却する過程で、液晶を保持した厚
さ約20μｍのポリエチレン微粒子を塩素化ポリプロピレ
ンで接着した多孔質膜が形成された。次いでその周囲を
厚さ16μｍのポリエステルフィルムで囲んでからもう１
枚の電極を備えたガラス基板をかぶせて液晶装置を作製
した。

得られた液晶装置を評価して次のような結果を得た。
すなわち、電圧無印加時には光を散乱して不透明であ
り、60Hzの正弦波交流電圧10Vを印加した状態から散乱
が減少して透明になり始め、電圧40Vで透明度はほぼ飽
和状態に達した。１カ月間室内に放置しておいたが、外
観にも性能にも何ら変化は起こらなかった。

比較例１ 製鉄化学工業（株）製ポリエチレン微粒子“フロービ
ーズ"LE−1080（平均粒径５μｍ）1.5g、メルク社製ｐ
形ネマティック液晶ZLI−2144 1.5g、ジオキサン3.0g
を混合し、撹拌した混合液をつくり、静置して脱泡し
た。この混合液をギャップ50μｍに設定したアプリケー
タで、酸化スズ・インジウムからなる透明電極を備えた
ガラス基板上に塗布し、90℃に設定したオーブン中に３
分間放置してジオキサンを蒸発させた。オーブンから取
り出したところ、厚さ約20μｍの液晶とポリエチレン微
粒子の懸濁液の層が形成された。周囲を厚さ16μｍのポ
リエステルフィルムで囲んでからもう１枚の電極を備え
たガラス基板をかぶせて液晶装置を作製した。

得られた液晶装置を評価して次のような結果を得た。
すなわち、電圧無印加時には光を散乱して不透明であ
り、60Hzの正弦波交流電圧10Vを印加した状態から散乱
が減少して透明になり始め、電圧70Vで透明度はほぼ飽
和状態に達した。しかし３日間室内に放置しておくと、
微粒子と液晶からなる表示面にひび割れが生じた。

実施例２ 東京化学工業（株）製ポリビニルホルマール0.2gをシ
クロヘキサノン3.0gに溶解し、この溶液に東レ（株）製
ポリアミド微粒子SP−500（平均粒径５μｍ）1.0g、ロ
シュ社製ｐ形ネマティック液晶RO−TN−403 0.8gを混
合し、撹拌した混合液をつくり、静置して脱泡した。こ
の混合液をギャップ25μｍに設定したアプリケータで、
酸化スズ・インジウムからなる透明電極を備えたガラス
基板上に塗布し、110℃に設定したオーブン中に５分間
放置してシクロヘキサンを蒸発させ、その後冷却した。
シクロヘキサノンの蒸発の過程で、液晶を保持した厚さ
約15μｍのポリアミド微粒子をポリビニルホルマールで
接着した多孔質膜が形成された。次いで酸化スズ・イン
ジウムからなる透明電極を備えたポリエステルフィルム
をかぶせ液晶装置を作製した。

得られた液晶装置を評価して次のような結果を得た。
すなわち、電圧無印加時には光を散乱して不透明であ
り、60Hzの正弦波交流電圧10Vを印加した状態から散乱
が減少して透明になり始め、電圧80Vで透明度はほぼ飽
和状態に達した。１カ月間室内に放置しておいたが、外
観にも性能にも何ら変化は起こらなかった。

実施例３ 綜研化学（株）製架橋ポリメチルメタクリレート微粒
子MP−3100G（平均粒径１μｍ）1.4g、非架橋ポリメチ
ルメタクリレート微粒子MP−2701（平均粒径0.4μｍ）
0.6g、メルク社製ｐ形ネマティック液晶ZLI−2061 3.2
gを混合し、撹拌して懸濁液をつくり、減圧処理を行っ
て脱泡した。この懸濁液を酸化スズ・インジウムからな
る透明電極を備えたガラス基板上に滴下し、周囲を厚さ
16μｍのポリエステルフィルムで囲んでからもう１枚の
電極を備えたガラス基板をかぶせ、140℃で10分間ヒー
トプレスし、液晶装置を作製した。

得られた液晶装置を評価して次のような結果を得た。
すなわち、電圧無印加時には光を散乱して不透明であ
り、60Hzの正弦波交流電圧10Vを印加した状態から散乱
が減少して透明になり始め、電圧100Vで透明度はほぼ飽
和状態に達した。１カ月間室内に放置しておいたが、外
観にも性能にも何ら変化は起こらなかった。

［発明の効果］ 本発明の液晶装置は上述のごとく構成したので、表示
面の光学的性質が大面積にわたって一様性をもつうえ、
作製過程において水を使用しないためイオン性の不純物
が混入しにくく、電気的特性の劣化の生じにくい利点を
有する。また本発明の装置は、電圧無印加時には不透
明、電圧印加時には透明となる機能を有し、表示装置や
調光ガラスなどに有効に使用できる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−252687（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−271233（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−251721（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−66223（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−150225（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−191031（ＪＰ，Ｕ)

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも一方が透明である２枚の電極間
   にｐ形ネマティック液晶を保持した高分子多孔質膜を挟
   持してなる液晶装置であって、該ｐ形ネマティック液晶
   を保持した高分子多孔質膜は、ｐ形ネマティック液晶、
   該ｐ形ネマティック液晶のネマティック相にも等方相に
   も不溶な高分子物質からなる微粒子および上記ｐ形ネマ
   ティック液晶のネマティック相に不溶な高分子物質から
   なる微粒子接着用のバインダーからなり、該微粒子の粒
   径は１〜10μｍであり、なおかつｐ型ネマティック液晶
   と高分子多孔質膜の重量比が2:8〜7:3であり、高分子多
   孔質膜を形成する、微粒子とバインダー用高分子物質の
   重量比が50:1〜2:1であって、バインダーで連結された
   微粒子の間隙がｐ形ネマティック液晶で満たされた構造
   を有することを特徴とする液晶装置。
2. 【請求項２】ｐ形ネマティック液晶のネマティック相に
   も等方相にも不溶な高分子物質からなる微粒子の屈折率
   が、1.46〜1.56である請求項１記載の液晶装置。
3. 【請求項３】ｐ形ネマティック液晶のネマティック相に
   も等方相にも不溶な高分子物質からなる微粒子が、ポリ
   エチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリアクリロ
   ニトリル、ポリビニルアルコールおよびセルロースから
   選ばれる少なくとも１種または主鎖中にエチレン、プロ
   ピレン、アクリロニトリルおよびビニルアルコールのう
   ち少なくとも１種の構造単位を含む共重合体である請求
   項１記載の液晶装置。
4. 【請求項４】ｐ形ネマティック液晶のネマティック相に
   も等方相にも不溶な高分子物質からなる微粒子が、三次
   元的に架橋した高分子物質である請求項１記載の液晶装
   置。