JPH02178617A - 液晶装置の製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野ン この発明は、液晶装置の製造法に関するものである。さ
らに詳しくは、この発明は、調光むらを解消でき、しか
もコントラスト性を向上させることのできる新しい液晶
装置の製造法に関するものである。

（従来の技術） 液晶は、たとえば液晶デイスプレィ、光学的シャッター
などの光学装置をはじめとして幅広い分野で用いられて
きている０通常、このような液晶を用いた装置は、比較
的低電力で作動し、その応答時間も短く、コントラスト
も比較的良好で、しかも安価でもあるなどの優れた特長
を有しており、たとえば第２図または第３図に示したよ
うなものがこれまでに知られている。

第２図に例示したような液晶装置においては、液晶物質
（ア）は、ガラスまたはプラスチック等の対向する基板
（イ）に支持されたＩＴＯなどからなる透明電極（つ）
の相互の間に真空封入などによって封入されている。

しかしながら、この第２図に例示したような液晶装置で
は、液晶物質（ア）は流動性を有しているなめ、透明型
１ｉ（イ）相互間で流動し、この領域に遍在するのが避
けられなかった。これによって、光学的特性が不均一と
なり、コントラスト特性が基板（イ）の場所によって不
均一となるため、たとえば大規模デイスプレィなどのよ
うな大型装置には適さない、また、透明電極（イ）相互
間に液晶物質（ア）を封入するには、透明電極（イ）相
互間を真空排気しながら液晶物質（ア）を挿入する必要
があり、その注入作業は、面倒でもあった。

これらの欠点を解決するために、第３図に示したような
液晶物質（ア）をマイクロカプセル（工）に封入した液
晶カプセル（オ）を用いた液晶装置が提案されてもいる
。

液晶物質（ア）と、液晶物質（ア）が溶解しないポリビ
ニルアルコール（ＰＶＡ）等の有機ポリマーとを混合し
て撹拌し、液晶物質（ア）を有機ポリマー内に分散させ
て、この有機ポリマーで液晶物質（ア）を包み込み、液
晶カプセル（オ）を製造している。このマイクロカプセ
ル（工）は、一般的に球状であり、その直径は約０．３
〜１００μｍ程度である。このような液晶カプセル（オ
）を透明電極（つ）上にコーティングして液晶装置を製
造する。

この第３図に例示した液晶装置においては、液晶物質（
ア）は、マイクロカプセル（工）に封入されているため
、第２図に例示したような液晶装置における透明電極（
つ）相互間の流動の心配がなく、また透明型［！（つ）
相互間の領域での液晶物質（ア）の遍在も発生しないた
め、大規模デイスプレィ等の大型液晶装置をも製造する
ことができるものとして注目されているものである。

また、この液晶装置は、透明ＩＥ極（つ）上に液晶カプ
セル（オ）をコーティングするだけでよいため、第２図
に例示したような液晶装置における液晶物質（ア）を封
入する際の真空封入作業などの煩わしさをも解消しても
いる。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、このような液晶装置の製造に有利な第３
図に示した液晶カプセル（オ）にも数々の問題があるの
が実状である。

すなわち、その製造において、液晶物質（ア）をポリビ
ニルアルコール（ＰＶＡ）などの有機ポリマーに均一に
分散させるのは、極めて困難である。また、この液晶物
質（ア）を分散させるには、高速撹拌しなければならず
、その作業は極めて面倒で、撹拌時の撹拌速度にも制約
があり、撹拌速度によってはマイクロカプセル（工）の
粒径が不均一になるという欠点もある。さらには、マイ
クロカプセル（工）の厚さによって液晶カプセル（オ）
の導電性は変化し、特にその厚さが薄い場合には、液晶
カプセル（オ）層の相互の積層に際し、下方に位置する
液晶カプセル（オ）が上方の液晶カプセル（オ）層の重
みにより変形が発生することもあった。これらによって
、液晶装置の光学的特性が不均一になるという問題もあ
る。

この発明は、以上の事情に鑑みてなされたものであり、
従来の液晶物質のマイクロカプセルの封入の欠点を解消
し、調光むらを解消でき、しかもコントラスト性を向上
させることのできる新しい液晶装置の製造法を提供する
ことを目的としている。

（課題を解決するための手段） この発明は、上記の課題を解決するために、対向する透
明性基板に支持されたＩＴＯからなる透明電極上に多孔
性物質数％含有透明性有機ポリマーをコーティングし、
このコーティング膜間に任意の液晶物質を微粒子状の多
孔性物質の多数の空孔に封入した液晶物質含有材料を挿
入することを特徴とする液晶装置の製造法を提供する。

この発明の液晶装置に用いる液晶物質含有材料は、任意
の液晶物質を微粒子状の多孔性物質の多数の空孔に封入
したものである。多孔性物質の種類には、特に制限はな
く、たとえばシリカ（Ｓｉｎ２）などの多数の空孔を有
する物質を適宜用いることができる。また、その形状に
も、特に制限はないが、平均粒径が１０〜３０μｍ程度
で、比表面積３００ｒｒｒ／ｇ程度（ＢＰ、Ｔ法測定）
の微粒子状のものが好ましい、液晶物質に対する多孔性
物質割合にも、特に制限はないが、０．１〜０．０１重
量％の範囲が好ましい、もちろん、所望の光透過率によ
って適宜選択することができる。また、液晶物質の種類
についても格別の制限はなく、任意の液晶物質を適宜用
いることができる。

さらにまた、この液晶物質含有材料の表面を、必要に応
じて、透明性有機ポリマーで被覆することもできる。こ
の場合、ＩＴＯからなる透明電極上にコーティングする
多孔性物質数％含有透明性有機ポリマーと同種の有機ポ
リマーをを用いると、液晶物質含有材料と多孔性物質数
％含有透明性有機ポリマー膜との密着性が良好となる。

（作　用） この発明の液晶装置の製造方法においては、液晶物質を
微粒子状の多孔性物質の多数の空孔に封入した液晶含有
材料を多孔性物質数％含有透明性有機ポリマー膜にコー
ティングすることによって、液晶装置の非動作時の光散
乱性を向上させることができる。また、多孔性物質数％
含有透明性有機ポリマー膜をＩＴＯからなる透明電極上
にコーティングすることによって、調光むらを消失させ
ることができる。このなめ、液晶装置のコントラスト性
が著しく向上する。

この発明の液晶装置によって、高性能の液晶デスグレイ
および光学的シャッターを製造することもでき、大型の
液晶装置をも容易に製造することも可能となる。

（実施例） 以下、実施例を示し、この発明の液晶装置についてさら
に詳しく説明する。

第１図は、この発明の液晶装置の一例を示した断面図で
ある。

この例においては、微粒子状の多孔性物質〈１）の空孔
（２）に液晶物質（３）が吸着している。

多孔性物質（１）の形状については、特に制限はないが
、液晶装置を製造する場合、平均粒径１０〜３０μｍで
、比表面積３００ｎｆ／を程度＜ＢＥＴ法測定）の微粒
子状のものが好ましい、液晶物質（３）に対する多孔性
物質（１）の割合も、特に制限はないが、０．１〜０．
０１重量％程度の範囲が好ましい、所望の光透過率によ
って適宜選択することができる。このような多孔性物質
（１）として、たとえばシリカ（ＳｉＯ２）を例示する
ことができる。また、液晶物質（３）の種類についても
格別の制限はなく、Ｅ−４４，Ｅ−４３，Ｅ−４７゜Ｚ
Ｌ　Ｉ　−１５６５，ＺＬ　Ｉ　−２４５２，ＺＬ　ｌ
−２８０１等の任意の液晶物質を適宜用いることができ
る。

この例においては、さらに液晶物質含有材料（５）の表
面をポリメチルメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）のよう
な透明性の有機ポリマーで被覆してもいる。この有機ポ
リマー皮Ｍ（４）は必ずしも必要ではない、これを被覆
しなくてもよい。

必要に応じて適宜被覆すればよい。

このような液晶物質含有材料（５）の形成については、
微粒子状の多孔性物質（１）の粉末と液晶物質（３）と
を混合して、１０００〜３０００ｒｐｍ程度の撹拌速度
で撹拌を行い、放置することによって液晶物質（３）が
多孔性物質（１）の空孔（２）に浸入し、液晶物質含有
材料（５）を形成する。

撹拌速度および放置時間は限定的ではなく、液晶物質の
種類により適宜なものとすることができる。

この第１図においては、対向する一対のガラスまたはプ
ラスチックなどの透明性の基板（６）（７）の各々の表
面にＩＴＯからなる透明電極＜８＞（９）を蒸着等の任
意の手段を用いて被覆している。この透明を極（８）（
９）の上面に多孔性物質数％含有透明性有機ポリマーを
コーティングしている。この有機ポリマーの種類につい
ては、特に制限はなく、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭ
ＭＡ）またはポリ塩化ビニルなどの透明性の有機ポリマ
ーを使用することができる。所定の調光コントラストに
よってその材料を適宜選択する。コーティング方法にも
格別の限定はなく、シルクスクリーンまたはドクターブ
レードを用いたコーティング法などの任意の方法を採用
することができる。

液晶物質含有材料（５）に有機ポリマー皮膜（４）を形
成する場合、この透明性有機ポリマ−のコーティング層
（１０）と有機ポリマー皮膜（４）との種類は同一のも
のであるのが好ましい。

これによって、液晶物質含有材料（５）とコーティング
した透明性有機ポリマーとの密着性が良好となる。

多孔性物質数％含有透明性有機ポリマーのコーティング
層（１０）相互の間に、液晶物質含有材料（５）を挿入
する。このコーティング層（１０）相互の幅は、限定的
ではないが、１０μｍ程度まで薄くすることができる。

このように多孔性物質数％含有透明性有機ポリマーのコ
ーティング層（１０）相互の間に、液晶物質含有材料（
５）を挿入するのは、たとえば、液晶物質（３）が多孔
性物質（１）の空孔（２）よりしみだす場合、そのコー
ティング層（１０）表面は含有している多孔性物質によ
って凹凸面となっており、液晶物質（３）がこの凹凸面
に吸着し、液晶物質（３）の遍在を抑止するためである
。このことによって、精度よく調光むらを消失させるこ
とができる。１１光むらの調節は、コーティング層（１
０）の厚みを調節することによって、所望の調光度に設
定できる。

このような第１図に例示した液晶装置の製造法によって
、光学的シャッターを製造した例を説明する。

（光学的シャッターの製造） 対向する透明性プラスチック基板上に表面抵抗３００Ω
／口のＩＴＯの透明電極を形成し、シリカ（Ｓｌｏｔ）
２％含有ポリメチルメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）を
コーティングしな、このコーティング層相互の間に、平
均粒径１５μｍ、比表面積３００　ｒｄ／ｌ　（ＢＥＴ
法測定）の微粒子状シリカ（Ｓ　ｉ　Ｏｘ　）　（ＡＥ
ＲＯＳ　Ｉ　Ｌ　　Ｒ９７２）０．３５ｇと液晶物質（
Ｅ−４７）５ｇとを混合して成形した液晶物質含有材料
を挿入し、光学的シャッターを製造しな。

電圧を印加しない非作動時の光透過率は５％であった。

著しい光散乱性が確認された。

ＩＴＯ透明電極に３０Ｖの電圧を印加したところ、光透
過率は８５％となった。！にな、調光むらは現出しなか
った。コントラストも一定であった。

光学的シャッターとして充分な機能を有することが確認
さ、れな。

もちろん以上の例によって、この発明は限定されるもの
ではない、装置の構造および構成、多孔性物質の種類お
よび形状、液晶物質の種類、有機ポリマーの種類および
コーティング方法などの細部については様々な態様が可
能であることはいうまでもない。

（発明の効果） 以上詳しく説明した通り、この発明の液晶装置の製造法
によって、調光むらのなく、しかもコントラス性に良好
な優れた機能性を有する液晶装置を製造できる。電圧を
印加しない非作動時の光散乱性が著しく向上する。装置
の構造も簡単であることから、高性能の液晶デイスプレ
ィおよび光学的シャッターを製造することもでき、大型
の液晶装置をも容易に製造することも可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の液晶装置の一例を示しな断面図で
ある。 第２図および第３図は、従来の液晶装置を示した断面図
である。 １・・・多孔性物質 ２・・・空　　　孔 ３・・・液晶物質 ４・・・有機ポリマー皮膜 ５・・・液晶物質含有材料 ６．７・・・透明基板 ８．９・・・ＩＴＯ透明電極 １０・・・コーティング層

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）対向する透明性基板に支持されたＩＴＯからなる
   透明電極上に多孔性物質数％含有透明性有機ポリマーを
   コーティングし、このコーティング膜間に任意の液晶物
   質を微粒子状多孔性物質の多数の空孔に封入した液晶物
   質含有材料を挿入することを特徴とする液晶装置の製造
   方法。
2. （２）液晶物質含有材料の表面を透明性有機ポリマーで
   被覆する請求項（１）記載の液晶装置の製造方法。
3. （３）請求項（１）記載の液晶装置の製造方法によって
   製造される液晶ディスプレー。
4. （４）請求項（１）記載の液晶装置の製造方法によって
   製造される光学的シャッター。