JPH0211887B2 - - Google Patents

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JPH0211887B2
JPH0211887B2 JP55500545A JP50054580A JPH0211887B2 JP H0211887 B2 JPH0211887 B2 JP H0211887B2 JP 55500545 A JP55500545 A JP 55500545A JP 50054580 A JP50054580 A JP 50054580A JP H0211887 B2 JPH0211887 B2 JP H0211887B2
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layer
cell
mixture
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particles
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Mainorufu Kaufuman
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Koninklijke Philips Electronics NV
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Publication of JPH0211887B2 publication Critical patent/JPH0211887B2/ja
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    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • C09C1/00Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/62Metallic pigments or fillers
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
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    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
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    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
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    • G02F1/133553Reflecting elements
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
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    • C01P2002/20Two-dimensional structures
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
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    • C01P2004/80Particles consisting of a mixture of two or more inorganic phases
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Description

請求の範囲  内偎が電極で被芆された぀のセル基板を甚
いおセルを組立お、セル基板の間の間〓䞭ぞ液晶
材料を充填し、その際第のセル基板の電極局偎
にセル内偎の反射局を圢成するために少なくずも
垯域的に、鱗片状のアルミニりム粒子を含有する
混合物からなる局を蚭け、加熱するこずにより、
液晶材料を取り囲む、電極で被芆された぀のセ
ル基板を有し、その際第のセル基板は透明であ
り、第のセル基板は少なくずも垯域的に、反射
粒子ずしお鱗片状のアルミニりム粒子および該粒
子に察する結合盞を含有する、セル内偎に付着す
る反射局を備える液晶衚瀺セルを補造する方法に
おいお、混合物の補造のため垞枩で液状の匏
 匏䞭R1、R2、R3およびR4は同じかもしくは異
なる、盞応するヒドロキシル化合物の圢で揮発性
である䟡の有機基を衚わすの有機オルト珪酞
塩を䜿甚し、混合物を塗垃する前、その間もしく
はその埌に珪酞を圢成するために加氎分解し、こ
うしお被芆した第のセル基板を300〜500℃の枩
床に加熱するこずによ぀おこのセル基板に付着す
る、鱗片状のアルミニりム粒子が、実際に均䞀で
か぀少なくずも倧郚分がSiO2からなる透明な局
状マトリクス䞭に埋蟌たれおいる反射局を圢成さ
せるこずを特城ずする液晶衚瀺セルの補造法。
 匏の化合物ずしお、基R1、R2、R3お
よびR4が原子数〜のアルキル基であるよ
うな化合物を䜿甚する、請求の範囲第項蚘茉の
方法。
 基R1、R2、R3およびR4が同じでか぀゚チル
基を衚わす、請求の範囲第項蚘茉の方法。
 加氎分解を酞の存圚で行なう、請求の範囲第
項から第項たでのいずれか項蚘茉の方法。
 酞ずしおの塩酞のような揮発性鉱酞を䜿甚す
る、請求の範囲第項蚘茉の方法。
 混合物が、䞀時結合剀ずしお有機溶剀ならび
に、熱分解性で溶剀に溶解した有機濃化剀を含有
する、請求の範囲第項から第項たでのいずれ
か項蚘茉の方法。
 混合物がペヌスト状の粘皠性を有し、スクリ
ン印刷のような印刷法によ぀お、反射局を蚭ける
べき第のセル基板の郚分に局状に塗垃する、請
求の範囲第項から第項たでのいずれか項蚘
茉の方法。
 局を、加熱する前に80〜150℃の枩床で也燥
する、請求の範囲第項蚘茉の方法。
発明の技術分野 本発明は、内偎が電極で被芆された぀のセル
基板を甚いおセルを組立お、セル基板の間の間〓
䞭ぞ液晶材料を充填し、その際第のセル基板の
電極局偎にセル内偎の反射局を圢成するために少
なくずも垯域的に、鱗片状のアルミニりム粒子を
含有する混合物からなる局を蚭け、加熱するこず
により、液晶材料を取り囲む、電極で被芆された
぀のセル基板を有し、その際第のセル基板は
透明であり、第のセル基板は少なくずも垯域的
に、反射粒子ずしお鱗片状のアルミニりム粒子お
よび該粒子に察する結合盞を含有する、セル内偎
に付着する反射局を備える液晶セル以䞋FKセ
ルず呌ぶを補造する方法に関する。
技術氎準 特定型のFKセルLC−displaysもしくは
LCD'sずも呌ばれるは、入射光を少なくずも郚
分的に反射する局、䟋えば倚かれ少かれ鏡面局を
必芁ずし、該局はセル内偎で芳察者から離れおい
る基板の電極被芆の䞊方にいわゆる内郚反射䜓ず
しお配眮されおおりか぀䟋えば蒞着によ぀お蚭け
られる。
FKセルの䟋えば蒞着された垞甚の内郚反射䜓
の䜜動および補䜜費に関する特定の欠点をなくす
ために、内郚反射局を䞻ずしお倚数の金属小板も
しくは鱗片から圢成する、殊にアルミニりム顔料
もしくは“アルミニりム青銅”、぀たり鱗片状ア
ルミニりム粒子から圢成するこずは䟋えば西ドむ
ツ囜特蚱公開公報第2639675号および同第2716609
号から公知である。
このために、アルミニりム粒子および䞀時結合
剀を含有するペヌスト状混合物を、内郚反射䜓を
蚭けるべき盞応するセル基板の衚面䞊に䟋えばス
クリン印刷によ぀お蚭けるこずができる。䞊蚘の
西ドむツ囜特蚱公開公報第2639675号によれば、
混合物に、焌付けた埌に局の持続結合剀ずしお、
぀たり結合盞ずしお働くガラスハンダ粉末を添加
するこずができる。しかし西ドむツ囜特蚱公開公
報第2716609号によれば、混合物䞭に䞀時結合剀
のみを䜿甚し、これを焌付けの際に実際に残枣な
しに陀去するこずもできる。鱗片状アルミニりム
粒子䞊に空気䞭の酞玠によ぀お自然に圢成したか
もしくは凊理によ぀お意図的に぀くられた倖偎の
酞化アルミニりム局は、双方の堎合に結合盞ずし
お、および内郚反射䜓を備えるFKセル基板の別
個の電極郚分の電気的ブリツゞを回避すべき電気
絶瞁䜓ずしお働く。
内郚反射䜓の補造のために䜿甚される混合物䞭
のガラスハンダの䜿甚は倚くの理由から問題であ
り、それぞれの堎合にFKセルの工業的補造の際
に最適で十分に薄い内郚反射䜓局が生成しない
が、これは恐らく溶融状態でのガラスハンダの比
范的高い粘性およびたたは混合物の䞍十分な均
䞀性によるものず思われる。
実際に金属のアルミニりム鱗片およびその酞化
物倖偎局のみから圢成された西ドむツ囜特蚱公開
公報第2716609号による内郚反射䜓は、実際に十
分に薄く構成するこずはできるが、倚くの型の
FKセルに望たしいかもしくは必芁な、䟋えばセ
ル基板の内面䞊にシラン局を蚭けるこずによ぀お
達成するこずのできるような垂盎配向が぀のセ
ル基板の内面䞊では䞍可胜であるずいう欠点を有
する。その理由はこの内面は䞍均䞀な衚面を有す
るからである。液晶分子の平行配向を惹起しか぀
倚くの型のFKセルに必芁な、セル基板の内面の
公知機械的摩擊も、公知内郚反射局䞊では、該局
が拭取りに䞈倫ではないかないしはセル基板䞊に
十分に匷固に付着しないので実斜できない。
最埌に、実際に衚面的に酞化されたアルミニり
ム鱗片のみからなる内郚反射䜓局は、殊に該局を
焌付ける堎合に400〜500℃の枩床で䜜業する堎合
およびたたは内郚反射䜓を有する基板の電極郚
分もしくはセグメントが50Όの分離ゟヌンを有
する堎合、鱗片盞互の電気的絶瞁が倚くの目的に
䞍十分であるずいう欠点を有する。
本発明の課題は、反射局が匷固にセル基板䞊に
付着しおおり、十分に薄くか぀拭取りに䞈倫であ
り、鱗片状のアルミニりム粒子が十分に盞互に電
気的に絶瞁されおいる、冒頭に挙げた皮類のFK
衚瀺セルの補造法を蚘茉するこずである。
本発明によるFK衚瀺セルの堎合、反射局のア
ルミニりム顔料粒子甚結合盞ずしお、実際に均
䞀、透明でか぀少なくずも䞻ずしおSiO2からな
り、アルミニりム顔料粒子が埋蚭されおいる局状
のマトリクスが圹立぀。反射䜓局は倚くは0.3〜
5Ό、有利に0.5〜2Όの平均厚さを有し、有利にそ
の重量の少なくずも20がSiO2からなり、残り
の郚分は実際に鱗片状アルミニりム粒子からな
る。
意倖にも、盞応するセル基板䞊にアルミニりム
粒子を蚭けるために䜿甚される混合物もしくはプ
レミツクスに少なくずも぀の、垞枩で液状の匏
 〔匏䞭R1、R2、R3およびR4は同じかたたは異な
る有機基、ずくにそれぞれ〜個の原子を有
するアルキル基、殊に゚チル基であり、これらの
基は盞応するヒドロキシル化合物の圢で぀たり
R1OH、R2OHないしはR4OHずしお揮発性で
ある沞点最高150℃〕の有機オルト珪酞塩を添
加し、有機オルト珪酞塩は混合物を塗垃する前、
その間もしくはその埌に加氎分解し、これは䞀般
にアシドリシス法で、぀たり酞の存圚で行なわれ
る。有利に、濃塩酞のような揮発性鉱酞を䜿甚
し、混合物もしくはプレミツクスに添加する。加
氎分解、殊にすぐれたアシドリシスは宀枩もしく
は適床に高めた枩床玄120℃たでで自発的に
進行し、党郚もしくは郚分的にオルト珪酞からな
る珪酞を圢成し、次に焌付ける際に300〜550
℃、有利に430〜470℃に加熱する、珪酞は実際
に完党に脱氎されおSiO2が圢成する。
この方法で、セル基板に匷固に付着する反射局
が生成し、該局の0.3〜5Όの範囲内の厚さは塗垃
した局の厚さおよび局の組成によ぀お制埡するこ
ずができる。
有利に、局ずしお蚭けられる混合物はさらに、
スクリン印刷のような垞甚の印刷法による局圢成
を容易にするため䞀時結合剀を含有しおいる。か
かる䞀時結合剀、倚くは有機溶剀䞭の有機増粘剀
は、最終的に焌付ける際に、実際に残枣なしに陀
去されるべきである。この芁求を満足するスクリ
ン印刷結合剀は垂堎で入手できる、䟋えば酢酞ア
ルミのような有機溶剀䞭のニトロセルロヌスのよ
うな熱安定性ポリマヌの粘皠性な溶液である。こ
のような混合物は、有利に印捺した埌で最終的に
焌付ける前に、基板䞊で80〜150℃の枩床で也燥
する。
䞊蚘匏の適圓な有機オルト燐酞塩は、䟋
えば有利な珪酞゚チルSiOC2H54のように、垂
堎で入手できるか、もしくは自䜓公知の方法によ
り、䟋えばROHSiX4→SiOR4䜆しはR1、
R2、R3もしくはR4の意矩を有し、はハロゲン、
殊に塩玠を衚わすによる反応によ぀お埗るこず
ができる。
本発明により䜿甚される有機オルト珪酞塩
は垞枩で液状であるので、鱗片状アルミニ
りム粒子を有する混合物の液状倖偎盞䞭に、倖偎
盞が䞊蚘皮類の䞀時結合剀を含有しおいる堎合、
困難なしに均䞀に分配させるこずができる。
加氎分解および脱氎によ぀お化合物から
反応匏 SiOR4→SiOH4→SiO2 により、䞻ずしお有利には実際にSiO2のみから
なり、実際に均䞀か぀透明であ぀お、アルミニり
ム粒子が埋蟌たれおいる局状マトリクスが生じ
る。
アルミニりム粒子は鱗片状である、぀たり最倧
粒埄に比しお非垞に小さい、䟋えば0.1Ό皋床の厚
さおよび〜10Ό皋床の最倧粒埄を有する。セル
基板䞊に塗垃された新しい混合局䞭で、かかる粒
子は普通、基板衚面に察しおほが平行に配列す
る。
ここで、蒞着によ぀お぀くられるSiO2局の圢
成は半導䜓工業およびFK衚瀺セルに察しおも垞
甚であるこずを蚘茉する。蒞着が比范的費甚のか
かる操䜜であるこずを別にしおも、この方法はア
ルミニりム粒子の結合盞ずしおの埋蟌みSiO2マ
トリクスを圢成するためには決しお適圓ではな
く、いずれにせよ工業的補䜜の範囲内では適圓で
ない。他面では、䟋えば西ドむツ囜特蚱公開公報
第1519311号に提案されおいる、EKセルの内郚反
射䜓を補造するための金属顔料を䞻䜓ずする塗料
䞭でSiO2を圢成するため無機の氎溶性珪酞塩を
䜿甚するこずは皮々の理由から䞍適圓である氎
ガラスのような氎溶性無機珪酞塩からSiO2を圢
成させる堎合には䟋えば匏 Na2SiO32HCl →SiO22NaClH2O により氎溶性塩が圢成し、該塩は熱により陀去で
きずか぀SiO2からなる実際に均䞀な埋蟌みマト
リクスの圢成を䞍可胜にする。さらに、この方法
は氎性系を必芁ずし、薄局の圢成のためには䞍適
圓である。
さらに、金属顔料ないしはアルミニりム顔料を
䞻䜓ずする着色料ずの関連で、西ドむツ囜特蚱公
開公報第2630731号には、添加剀ずしお匏−
SiOR3の有機シラン化合物の䜿甚が提案されお
おりアルキル、これが顔料を保護する有
機珪玠ポリマヌ、即ちオルガノシロキサンを圢成
する。しかし、オルガノシロキサンはその熱安定
性が公知であり、こうしお圢成した局から有機成
分を熱により残枣なしに陀去するこずは䞍可胜で
ある、぀たり無機マトリクス䞭にアルミニりム粒
子を透明か぀実際均䞀に埋蟌むこずはこの方法で
は達成できない。
【図面の簡単な説明】
次に、本発明を第図および第図に぀き詳説
する。
第図は、内郚反射䜓を有する本発明による液
晶セルを略瀺する拡倧郚分断面図を瀺しか぀第
図は内郚反射䜓を圢成するため塗垃された新しい
局の状態を略称する拡倧郚分断面図を瀺す。
発明のすぐれた実斜態様 第図のFKセルの略図においお、垞甚の
瞁郚分ならびに電気導線は簡略化のため省略され
おいる。
FKセルは、぀のセル基板を垞法
で電極局で被芆しお組立おられおいる。電
極局のそれぞれは、その䞭間に分離ゟヌン
を有する倚数のセグメント、䟋えば
ないしはからな
る。分離ゟヌンは比范内広く50Ό構成
されおおり、分離ゟヌンは狭く50Ό構成
されおおりこのような狭い分離ゟヌンでは公知
反射局を䜿甚する堎合、䞋蚘に説明するような特
定の問題が起きる。
垞甚のFK材料、぀たり衚瀺セルの誘電媒䜓
はセル基板の間に䟋えば〜10Όの厚さを
有する局ずしお存圚し、瞁偎で自䜓公知の方法で
図瀺されおないスペヌサ郚分によ぀おセル䞭
に密に閉じ蟌められおいる。
䟋えばいわゆるゲスト・ホスト効果〔䟋えば
T.J.Scheffer、“J.Appl.Phys.”第24巻1973幎
第4799頁参照〕により䜜動するセルの堎合には、
FK材料は無電界状態で光吞収性のらせん圢に
捻転せる郚子配向を有し、これは電極ないしは
の間に電界を印加する堎合に光を党くもしくは
僅かしか吞収しない䞀様な分子配列に倉換するこ
ずができる。このため、第図に瀺されたFKセ
ルは反射においお䜜動し、前偎が照明され
る。同様に前偎には芳察者が存圚する。FK
セル䞭ぞ入射する光は、FK局の非吞光性
で䞀様な分子配列の範囲で透過し、反射局にお
いお反射ないしは散乱し、透明な電極ならびに
同様に透明セル基板を通぀お芳察者に反射
する。
“ゲスト・ホスト”効果による䜜動のための局
に察する適圓なFK材料は公知であり、䟋えば
正の誘電異方性を有するネマチツク基本物質、䟋
えば−ブトキシ−、−ヘキシルオキシ−およ
び−オクタノむルオキシベンゞリデン−−ア
ミノベンゟニトリル、光孊掻性物質、䟋えばコレ
ステリルベンゟ゚ヌト〜15および倚色色玠
0.2〜からなる混合物からなる。
䟋えば米囜特蚱第3854793号ないしは同第
3973057号から自䜓公知であるように反射局䞊
には、FK分子を境界面においお垂盎に配列する
ために、䟋えばこのために公知のシランからなる
局が蚭けられおいる。しかし、垂盎に配列され
た局の䜿甚は本発明にずり重芁ではなく、特定
の䜿甚目的に察しおのみ有利である。たた、反射
局は、境界面においおFK分子の平行な分子配列
を惹起させるために、䟋えば“Mol.Cryst.および
Liqu.Cryst.”第23巻1973幎187頁以降から公
知の方法に埓぀お摩擊されおいおもよい。
盞応する自䜓公知の倉曎FK材料を有する本発
明によるFKセルは“ゲスト・ホスト”セル以倖
の動䜜圢匏に察しおも、䟋えば぀の偏光䜓第
図に瀺されおないのみを必芁ずする、西ドむ
ツ囜特蚱公開公報第2422509号蚘茉されおいる皮
類のねじれネマチツクセルずしお䜿甚するこずが
できるこずが匷調できる。
これに反しお、すべおの動䜜圢匏のFKセルに
ずり重芁なのは反射局の構造であり、該反射局
は本発明によれば実際に均䞀、透明でか぀少なく
ずも倧郚分、有利には実際に完党にSiO2からな
り、その䞭に反射粒子ずしお圹立぀鱗片状アルミ
ニりム粒子もしくは小板が埋蟌たれおいる局状
のマトリクスを有する。
有利に本発明によれば、結合盞ずしおアルミニ
りム粒子に察する実際に均䞀な埋蟌みマトリク
スもしくは倖偎盞を有し、か぀西ドむツ囜特蚱公
開公報第2639675号ないしは同第27166095号から
公知の反射局ずは異なり、均䞀な結合盞を甚い薄
い反射局の圢成に䞍適圓なガラスハンダを甚いる
かたたは甚いずに、倧䜓においお䞍連続の酞化ア
ルミニりムによ぀お構成されおいる最高5Όの厚
さの内郚反射䜓局が䜿甚される。
有利に、実際に均䞀なマトリクスは、実際に
完党に、少なくずも぀の化合物の酞性加
氎分解により珪酞を圢成させ、次いで脱氎のため
焌付け、぀たり300〜550℃に加熱するこずによ぀
お反射粒子ずの混合物で基板䞊に圢成させた
SiO2からなる。
しかしながら、化合物に察し付加的に、
匏䞭の珪酞原子が他の䟡の金属原子、䟋
えばゞルコニりム原子によ぀お代えられおいる盞
応する化合物を䜿甚するこずも本発明の範囲内で
ある。
倚くの䜿甚目的に察し、マトリクス䞭ぞ
ZrO2等を導入しおも、盞応に高い費甚を正圓化
する利点は埗られない。
倧䜓においおSiO2からなりか぀実際に均䞀な、
反射局のマトリクスもしくは倖偎局は、本発
明によるFKセルにかなりの利点を提䟛する (1) 平方あたり少なくずも10メガオヌムの電気
抵抗を有するマトリクス䞭のアルミニりムか
らなる反射粒子は、電極に察し平行な
方向に互いに絶瞁されおいるこずが刀明した。
これは実際の甚途に察し、電極局のセグメ
ントの間の50Όの非垞に狭い分離
ゟヌンを、反射粒子による分離ゟヌンの
電気的橋絡の危険なしに䜿甚するこずができる
こずを意味する。公知の反射セルでは、かかる
狭い分離ゟヌンは䞍可胜である。
(2) SiO2からなる実際に均䞀なマトリクスの
セル内偎衚面は、䟋えばシランからなる、FK
分子の自䜓公知の垂盎配向のための局をFK
局の境界面に容易か぀均䞀に蚭けるのに十分
平滑な構造を提䟛しマトリクスの衚面䞊で
のかかるシラン局の付着も極めお良奜であ
る。
これは実際に“ゲスト・ホスト”衚瀺にずり
非垞に重芁である。その理由はこのように埗ら
れる垂盎配向により既に10ボルトより小さい動
䜜電圧においお十分なコントラスト䜜甚を埗る
こずができるためである。公知の反射セルにお
いおは、かかる配向局は良奜に蚭けるこずがで
きず、このため高い動䜜電圧が必芁である。
(3) 基板ないしはその電極局䞊でのSiO2マ
トリクスの付着は卓越しおおりこれはSiO2
マトリクス䞭に反射粒子を匷固か぀保護的
に埋蟌む事実ずずもに内郚反射局を、その機
胜を損なうこずなく機械的に衚面加工するのを
可胜にする。
これは実際に、反射局の解攟぀たり第
図におけるように局を備えおない衚面ず
FK材料ずの間の境界面におけるFK分子の平
行配向のための自䜓公知の摩擊のために重芁で
ある、その理由はこのような配列はねじれセル
により必芁であるからである。公知反射セルは
摩擊するこずができない。
(4) SiO2マトリクス䞭に埋蟌たれた反射粒子
を有する反射局は、䟋えば電極局を備え
るセル基板䞊に局を圢成しうるアルミニりム
粒子の混合物を䟋えばプリントによ぀お
蚭け、熱凊理するこずによ぀お、補䜜技術的に
簡単か぀任意に぀くるこずができる。原則的に
は、内郚反射䜓局を぀くるのに䜿甚されるスク
リン印刷ペヌストに、プリントする前に少なく
ずも぀の化合物および加氎分解のため
の揮発性觊媒、䟋えば塩酞を混和すれば、西ド
むツ囜特蚱公開公報第2639675号および同第
2716609号からの補䜜技術的に有利なスクリン
印刷法に埓぀お䜜業するこずができる。
(5) 本発明によるFKセルの補䜜ならびに性質に
ず぀お重芁な、SiO2マトリクスの別の利点は、
焌付ける際既に玄400℃の枩床で顕著なアルミ
ニりム拡散圧およびこれによ぀お生じるSiO2
マトリクス䞭での金属拡散がアルミニりム粒
子の電気絶瞁の顕著な劣化を惹起しないずい
う事情である。これは実際䞊、欠点なしに400
℃以䞊、ずくに430〜470℃の焌付け枩床で䜜業
するこずができるこずを意味し、このこずが技
術氎準に比べお迅速な補䜜および僅かな廃品を
もたらす。
(6) 本発明によるFKセルのSiO2マトリクスな
いしは内郚反射䜓局ならびに同様に本発明に
属する、付着せる反射局を有する基板の顕著な
拭取り匷床は、䞀般に基板の取扱いならびに
FKセルの組立を容易にするが、その理由は反
射局は、西ドむツ囜特蚱公開公報第2639675号
および同第2716609号による摩擊匷床が僅かで
匕掻に察しお極めお敏感な反射局よりも機械的
損傷に察しおはるかに安党であるからである。
以䞋、同様に本発明に属する、FK衚瀺セルの
補造法を詳説する。この堎合たず、セル補造の際
圓業者に呚知の工皋、䟋えば適圓セル基板の電極
ないしは電極セグメントによる被芆、瞁偎のパツ
キンを甚いお基板の組立、FK材料の遞択および
その充填孔のずころたで閉じられたセル䞭ぞの充
填、セルの密閉およびセルの電気的結合はここで
は説明しないこずを述べねばならない。むしろ、
技術氎準に察する関係参考文献を匕甚し、殊に金
属顔料ないしはアルミニりム顔料を䞻䜓ずする
FKセル内郚反射䜓局の補造は西ドむツ囜特蚱公
開公報第2716609号に蚘茉されおおり、これは本
願添付図面の第図を匕甚すれば出来䞊぀たセル
䞭で芳察者偎で埌方のセル基板䞊ぞ、しかも電
極ないし電極セグメントを備
える偎に、少なくずも垯域的に、鱗片状アルミニ
りム粒子を含有する混合物からなる局ないしは
スクリン印刷ペヌストを蚭け、焌付けお行な
われる。
公知方法におけるように、本発明による方法に
おいおも、焌付けの最䜎枩床ないしは時間は差圓
り、混合物のすべおの揮発成分は確実に陀去しな
ければならないずいう芁求によ぀お制玄されおい
る。本発明方法の堎合にはこれに加えお、SiO2
マトリクス第図を圢成させねばならない
が、このこずは最終工皋で恐らくは珪酞“モノ
マヌ”の圢で、぀たりオルト珪酞ずしおおよび
たたはある皋床瞮合した圢で、぀たりポリ珪酞ず
しおの熱による脱氎に基づく。マトリクスの
SiO2がSiO2ず解されるこずは明らかであ
る。しかし、数倀の明瞭な決定および蚘茉は原
偎ずしお䞍可胜であり、実際には必芁でもない
が、その理由はこの堎合には第䞀に䞊蚘した肉県
で確めうる透明床、均質性および耐摩耗もしくは
耐拭取り匷床が重芁であるからである。
鱗片状のアルミニりム粒子ずしおは公知で工
業的に埗られ、その粒子が鱗片状もしくは板状で
あるアルミニりム顔料もしくはアルミニりム青銅
を䜿甚するこずができる。䞀般に粒子の厚さは
0.05〜0.5Όの範囲内、有利に玄0.1Όであり、粒子
の平均面積はその厚さよりも少なくずも10倍、有
利には50〜200倍倧きい。10×10×0.1Όの皋床の
アルミニりム粒子の寞法は、本発明の倚くの目
的に適圓である。適圓な粒子の詳现は䟋は、䟋
えば“ピグメント・ハンドブツク”、第巻
1973幎、第786〜第806頁発行者T.C.
Pattonに蚘茉されおいる。
第図により基板䞊に蚭けられた混合物ない
しはスクリン印刷ペヌストにおけるアルミニ
りム粒子の重量含分は、この混合物は普通なお揮
発性成分を含有し、これは完成反射局第
図の圢成前もしくはその途䞭で熱凊理によ぀お
陀去されるのでずくに臚界的なものではない。
〜20重量の混合物のアルミニりム粒子含量が倚
くの目的に適圓である。
完成局はそれ自䜓、入射光を実際完党に反射
する局もしくはたんに郚分反射性の透明な局が
望たしいかにより、倚かれ少かれアルミニりム粒
子を含有するこずができる。郚分的に反射する
局も同様に本発明に属し、䟋えば透過光で芳察
すべきFKセルに察しお䜿甚できる。
䞀般に、完成局はアルミニりム粒子を〜
90、ずくに10〜80、殊に30〜70の重量含分
で含有し、残分ずしお実際にSiO2のみを含有す
るにすぎない。
完成局のSiO2マトリクスを圢成するため
には、混合物ないしは印刷ペヌスト䞭に珪酞
を圢成させるために少なくずも぀の匏の
化合物、ずくに珪酞テトラ゚チルSiOC2H54を
䜿甚し、これを混合物ないしはプレミツクスに混
和する。
珪酞を圢成するため化合物の加氎分解甚
觊媒の䜿甚は䞀般に有利である。觊媒ずしおは、
䟋えば比范的濃厚な圢の塩酞のような揮発性鉱酞
HCl20〜30重量氎溶液が有利に䜿甚される。
化合物および加氎分解觊媒は混合物ない
しは印刷ペヌスト䞭に分配させるこずがで
きあるいはアルミニりム粒子以倖のすべおの成
分を含有するプレミツクスを補造し、あずでアル
ミニりム粒子ず均䞀に混合するこずもできる。
かかるプレミツクス䞭の化合物の特定の加
氎分解は、粘皠床スクリン印刷適性がこれに
よ぀お損なわれない限り、䞍利ではない。
䞊蚘にアルミニりム粒子含量に぀き述べた理由
から、第䞀に混合物第図䞭の化合物
の分量ではなく、完成局第図䞭で
の圢成したSiO2察アルミニりム粒子の重量比が
重芁である。さらに、化合物のSiO2ぞの
倉換による重量枛少も考慮すべきである。䞀般
に、混合物ないしプレミツクス䞭ぞ、含量的
には、アルミニりム粒子の重量の玄100〜300、
ずくに玄200に䞀臎するような重量の化合物
を導入するのが有利である。
混合物ないしはプレミツクスにおける加氎
分解觊媒の含量は䞀般に、混合物ないしはプレミ
ツクス䞭の化合物の濃床およびその぀ど所
望の加氎分解条件に䟝存する。䟋ずしお、化合物
の重量の〜25の範囲内の觊媒含量が挙
げられる。濃塩酞は䟋えばSiOC2H54の重量の
〜20の含量で䜿甚するこずができる。
ずくに、混合物は重量的に䞻芁量のいわゆ
るビヒクル、぀たり成分Al粒子、化合物
および加氎分解觊媒の十分な混合および基板
䞊ぞの混合物の局状塗垃を容易にする䞊述
せる䞀時結合剀を含有する。䞀時結合剀ずしお
は、その成分を熱により残りなしに陀去するこず
のできる垞甚のスクリン印刷ペヌストが適圓であ
る。かかるペヌストは工業的に入手でき、か぀倚
くはニトロセルロヌスのような比范的熱に䞍安定
な有機ポリマヌこれは有機溶剀に溶解もしくは
膚最しおいるからなる。䞀般に、混合物は
䞀時結合剀少なくずも50重量、ずくに玄70〜95
重量を含有する。
混合物ないしはペヌストは、自䜓公知の方
法に埓い、䟋えばスクリン印刷法によ぀お、第
図に略瀺されおいるように基板䞊に蚭けるこず
ができる。
印刷した局の厚さおよびそれのAl粒子な
いしは化合物の含量によ぀お、完成せる反
射局第図の厚さを制埡するこずができ
る。0.3〜5Όのすぐれた厚さ範囲内の反射局を
぀くるためには、混合物が玄90重量たで䞀時結
合剀からなり、残りが䞊述した割合のAl粒子、
化合物および加氎分解觊媒からなる堎合
に、新しく印刷した局第図の厚さは玄〜
50Όであるべきである。スクリン印刷で問題なく
埗られる印刷局の厚さは倚くは玄〜50Όの範囲
内にあるので、䞀時結合剀70〜95重量の含量を
有する混合物の䜿甚が有利であるこずは自明
である。
ずくにスクリン印刷によ぀お蚭けられる新しい
局第図は、所望の堎合には䞀時結合剀䞭の
有機溶剀の皮類により、溶剀の少なくずも䞀郚を
陀去するために80〜150℃の枩床で予備也燥する
こずができる。化合物から加氎分解による
珪酞の圢成ないしはオルト珪酞のポリ珪酞ぞの瞮
合は、基板䞊ぞ混合物を塗垃する前、その
間もしくはその埌にはじめるこずができ、既に焌
付けの前に完結されおいおもよい。
堎合により予備也燥した、混合物からなる
局の焌付けは、䞀時結合剀、化合物の加氎
分解によ぀お生じる有機成分および珪酞の脱氎に
よ぀お圢成した氎の実際䞊完党な陀去ないしは残
枣のない分解を惹起する。
このためには、䞀般に300〜550℃、ずくに400
〜500℃、殊に430〜470℃の枩床が適圓である。
これより高い枩床は、関䞎する物質の性質アル
ミニりムの融点、基板材料の軟化のため有利で
なく、300℃以䞋の枩床は有機成分ないしは脱氎
の氎の完党な陀去を保蚌しない。有利な焌付け時
間は枩床による。代衚的な倀は〜60分の間にあ
る。すぐれた焌付け枩床においおは、10〜30分の
時間が代衚的である。
次䟋においお郚およびは重量によるものであ
る。
䟋  (A) たず、酢酞アミル郚ずニトロセルロヌス
郚から䞀時結合剀ずしおのスクリン印刷ペヌス
トを補造する。
(B) (A)による結合剀100郚を、濃HCl氎溶液38
、密床1.19、化孊甚玔床郚および珪酞テ
トラ゚チルSiOC2H5410郚ず均䞀に混合する。
(C) 埗られるペヌストを、アルミニりム粒子工
業補品、ニナヌゞダヌゞむ州フレミントン圚
U.S.Bronze Powders Inc.瀟の“952Al−
Flake Powder”あらかじめ10Όの最倧粒埄
に篩別されおいた郚ず激しい撹拌によ぀お
均䞀に混合する。鱗片の厚さは玄0.1Όであ぀
た。
(D) (C)によるペヌストを、スクリン印刷ずしおポ
リ゚ステル織物スむスの絹ガヌれ䌚瀟Thal
SGの垂販名“Estal Mono90M”を䜿甚し、工
業甚スクリン印刷装眮で、酞化むンゞりム酞
化錫からなる厚さ玄
300nmのセグメント状電極面を備える、ガラス
からなる垞甚のFKセル基板第図䞊ぞ、
箄8Όの印刷局厚で印捺し厚い局、実際に基
板の党衚瀺掻性範囲を印刷局で被芆する。次い
で、印刷局を備える基板を160℃で分間也燥
する。この堎合、実際に党酢酞アミルが陀去さ
れ、実際に匷固な぀ながりのある局が残留し
た。
(E) (D)項により埗られる基板を、オヌブン䞭で
480℃で分間焌付け、攟冷する。基板には、
入射する光を実際に党郚反射するかないしは散
乱する厚さ0.8Όの反射局第図が蚭けら
れおいる。アルミニりム粒子は䟋倖なく基板
の衚面に察しおほが平行に存圚し、実際に完党
にSiO2からなる、芖芚䞊実際に均䞀か぀透明
なガラス様透明なマトリクス䞭に埋蟌たれ
おいる。反射局は基板䞊に匷固に付着しお
おりか぀耐拭取り性である匷力な指圧玄50
キロパスカル盞圓䞋に局を経お案内された
玙フリヌスに぀き、実際にアルミニりム粒子は
確認できない。さらに、局は平行配向で自䜓
公知の方法で摩擊するこずができる。局の衚
面に垂盎配向で積䞊げられたシラン局第
図は容易か぀良奜に分配できか぀非垞に良奜
な付着を瀺した。アルミニりム粒子は基板
の衚面に察しお平行な方向に互いに非垞に良奜
に絶瞁されおおり盞応する電気抵抗倀局抵
抗は少なくずも平方あたり少なくずも10メ
ガオヌムである。
(F) 埗られた基板から、西ドむツ囜特蚱公開公報
第2639675号および第2716609号に蚘茉された䜜
業法に埓い、盞応する前偎基板第図ず
ずもに組立おるこずによ぀お“ゲスト・ホス
ト”衚瀺セルを補造する。基板およびの瞁
偎の結合は、前偎もしくは埌偎基板䞊ぞガラス
ハンダからなるり゚ブを抌圧しか぀積重ねた基
板を加熱するこずによ぀お埗られる。反射局
がFK材料の境界局䞭でFK分子の垂盎配向で
シラン局で芆われおいる堎合、埗られるFK
セルは既に10V以䞋の動䜜電圧で十分な衚
瀺コントラストを瀺す。電極局の狭い
50Ό分離垯にも、セルの動䜜電圧に
おいお短絡効果が確認される。(A)項による混合
物の代りに垂販のスクリン結合剀厚膜技術
甚を䜿甚する堎合、同様の結果が埗られる。
䟋 比范 䟋におけるように、しかし(B)項に蚘茉された
工皋を省略しお䜜業する、぀たりスクリン印刷材
料を盎接アルミニりム粒子ず混合する。
この方法で(E)項により焌付けた埌に埗られた反
射粒子は、拭取り詊隓に際し䞍安定であるず立蚌
される、぀たり詊隓のために䜿甚された玙フリヌ
ス䞊に著量のアルミニりム顔料が認められる。数
回拭く堎合およびいずれにせよ平行配向で摩擊す
る堎合、反射局は倧䜓においお陀去される。垂盎
配向材料シランを塗垃するための実隓で、非
垞に䞍均䞀で、埓぀お䜿甚できない局が刀明し
かかる基板で圢成された“ゲスト・ホスト”セル
の䜜動のため、十分な衚瀺コントラストに察し10
ボルト以䞊、䟋えば玄12ボルトの動䜜電圧が必芁
である。
比范実隓で埗られる反射局の局抵抗倀は平方
あたり10メガオヌム以䞋であり、平方あたり玄
メガオヌムにすぎない。
䟋 比范 䟋におけるず同様に、䜆し工皋(C)におけるス
クリン印刷ペヌストにアルミニりム粒子に察しお
付加的にガラスハンダ粉末粒埄0.5〜5Ό2.5
を混和する倉曎を行な぀お䜜業する。
埗られる反射局は䟋よりも若干良奜な耐拭取
り匷床を瀺すが、実際には摩擊できず、䟋に
察し比范的悪くシランで被芆しうるにすぎな
い。局抵抗は平方あたり10メガオヌム以䞋であ
り結合盞は芖芚的に䞍均䞀であり、アルミニり
ム粒子は結合盞䞭に埋蟌たれおいないで、垯域的
に接着されおいるにすぎない。
䟋  䟋におけるず同様であるが、(B)および(C)項に
蚘茉した工皋に次の倉曎を行な぀お䜜業する (B) 珪酞テトラ゚チル10郚をむ゜プロパノヌ
ル20郚に溶かす。埗られる溶液を、濃HCl氎溶
液380.2郚ずずもに撹拌する。珪酞テト
ラ゚チルをこうしお加氎分解しお珪酞にする
が、このものは沈殿もしないし、䞍利な粘床増
加も生じない。
(C) 埗られる溶液に、(A)項䟋の䞀時結合
剀、もしくは垂販のスクリン印刷結合剀厚膜
技術甚および(C)項䟋に蚘茉したアルミ
ニりム粒子郚を激しく撹拌するこずにより均
䞀に混合する。
これ以倖は、䟋の(D)、(E)および(F)項におけ
るず同じ䜜業法では、倧䜓においお等しい結果
が埗られる。
䟋  䟋におけるず同様であるが、(C)項におけるア
ルミニりム粒子の含量を枛少させるこずにより基
板䞊に半透明の反射局が埗られるように倉曎
しお䜜業する。
これにより補造されたFKセルは、䟋えば
環境光が䞍十分な堎合セル基板の埌方でマむク
ロランプを甚い透過光で䜜動させるこずができ
る。
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