JPH03161716A - 液晶表示素子及び装置 - 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） 本発明は、液晶表示素子及び装置に関する。更に詳しく
は、本発明は液晶の浸透した繊維状集合体からなる被浸
透性物体層の光の散乱，吸収と透過に関する性質を利用
するもので、上記被浸透性物体層に種々の電圧を印加し
または印加せずして表示を行うかまたはシャッター効果
を利用した表示板，窓，扉、壁などの一部または全部を
構成させる液晶表示素子または装置に関し、特に、耐久
性及び耐熱性を高めた液晶表示素子または装置に関する
。

（従来技術及びその欠点） 従来からの液晶表示素子においては，液晶層を透明電導
膜を付したガラス等の透明基板によって挟持し、さらに
その両外側に偏光板を付したツイストーネマチック方式
（ＴＮ方式）が多く用いられている。

このような液晶表示素子は、高価な偏光板を必要とし，
また性能面でも素子の明るさや視野角が不充分であると
いう欠点があった。また、大面積の表示素子にガラス基
板を使用する場合には，素子が壊れやすくまた完全に平
坦ではないガラス板を用いて流動性のある液晶層を１０
ｉａ内外の均一な厚みに挟持することは，極めて困難で
あるので、厚みむらによる外観または特性のむらを生じ
易いものであった・ こうした問題点に対して、偏光板が不要で、かつ液晶の
複屈折率を利用し，透明または白濁状態を電気的にコン
トロールする方式が提案されている。この方法は、基本
的には液晶分子の常光屈折率と支持媒体の屈折率とを一
致させ、電圧を印加して液晶分子の配向が揃ったときに
は透明状態を表示し、電圧無印加のときには、液晶分子
の配向の乱れによる光散乱状態を表示するものである。

この原理に基すき二つの方式が提案されている．一つの
方式は、液晶微小漬をポリマー中に分散させる方法であ
る。これはカプセル型液晶とも呼ばれ、液晶微小滴は，
ポリマー中に独立して封入されているために，流動する
ことがなく、ポリマ一層の塗布厚みによって液晶層の実
質的な厚みをコントロールできるため，大画面の表示素
子も比較的容易に製造することができる。

具体的には、例えば特許公表昭和５８年５０１６３１号
公報，特許公開昭和５９年２２６３２２号公報などに記
載された方法であって水溶性ポリビニルアルコールをボ
リマー成分としてエマルジョン化しこれを基板上に塗り
拡げて乾燥し、液晶滴の分散したボリマー層を得る方法
がある． この方式の別の例として、特許公開昭和６２年２２３１
号公報、米国特許４，６８８，９００号明細書等に記載
されている、エポキシ樹脂またはアクリル系紫外線硬化
性樹脂などの未硬化樹脂中に液晶戊分を溶解させ、硬化
反応の進行に伴って液晶滴を折出させる方法がある． この方式では、形成された液晶微小滴の径のコントロー
ルが操作上困難であるという問題がある．また、硬化時
に液晶を充分に分離した上で硬化が進む条件や，硬化さ
れた樹脂が液晶の常光屈折率とほぼ同じ屈折率を持つな
どの各種の条件についても、これら全てを満足する樹脂
組戊物は得られていない． 提案されているもう一つの方法はアブライドフィジック
スレタ−４０巻１号．　１９８２年１月号（Ａｐｐｌｉ
ｅｄＰｈｙｓｉｃｓ　Ｌｅｔｔｅｒ　Ｖｏｌ．　４０　
Ｎａ　１　．　Ｊａｎ．　１９８２）などに報告されて
いる液晶を多孔質の微小孔に流し込み、両側に透明基板
で挟持する方式である。

この方式も、原理的には、有用な方法であるが，使用す
る多孔体の孔や溝のサイズにバラツキが有るなどの問題
があり，低電圧での応答が困難な為、電圧印加時の高い
透明状態を得ることが困難である等の欠点を有していた
．また、これら２つの方式のいずれも、すぐれた光学的
電気的性質を得るためには、樹脂層と液晶の常光屈折率
を厳密に一致させる必要が有るが，これらの性質と液晶
粒形成性、耐久性、耐熱性などを全て併せもつ樹脂組成
の選択は技術的に極めて困難なことであった。

更に屈折率を一致させた場合においても、電圧印加時の
透明性は表示素子を斜めに見るに従って低下し、いわゆ
る視野角が狭いという問題もあった．（本発明の解決し
ようとする問題点） 本発明は、これら従来技術の有していた欠点を解消し，
電界印加時の透明性、耐久性、耐液晶性、耐熱性などを
併せ持つ実用に供せられる値を有する優れた液晶表示素
子及び装置を提供することである。

（問題を解決する手段〉 本発明者は，前記従来の液晶表示素子及び装置の有する
問題点を解決するために種々研究した結果，本発明を完
成したものである． 従って本発明によれば、少なくとも１枚の透明導電性基
板を含む少なくとも２枚の導電性基板とその間に挟持さ
れた液晶層とからなり、上記液晶層が液晶物質と、これ
と接触して均一に分散して存在する、繊維状集合体を主
体とする被浸透性物体層とから構成されている液晶表示
素子及び装置において、上記被浸透性物体層がエポキシ
系ポリマーにより形威される繊維状集合体からなること
を特徴とする液晶素示素子及び装置が提供される。

以下においては本発明を図面を参照して更に具体的に説
明する。

本発明の液晶表示素子の基本的構戒が第１図に示されて
いる。

第１図に示されている液晶表示素子においては、透明電
極３，４を有する透明基板１，２の間に、液晶物質７及
びこれを含有する硬化性エポキシポリマーの繊維状集合
体からなる被浸透性物体層８及びスペーサ−（必要に応
じて使用される）９が分散して存在しており、更に、廓
動回路１０が前記透明電極３，４に接続されている。な
お，５及び６は液晶層を外界から遮断して維持するため
のシール層であり、適当なシーラントにより接着、密封
される。

第１図において、繊維状集合体を形或する硬化性エポキ
シポリマーの屈折率と、液晶の常光屈折率とが一致する
ように素材が選択されると、電圧印加時には，液晶分子
長軸が電界方向に揃ったときには、素材内の屈折率差は
なくなり透明状態をます。

一方、電圧無印加時には，液晶分子は繊維状集合体内部
の個々の繊維状物質の壁面に沿うように配向し、該集合
体を形或する硬化性エポキシポリマーと液晶との間に屈
折率差を生じ、この屈折率差及び繊維状集合体内部の液
晶自身のドメインにより入射光は散乱を生じる。この電
圧印加時及び無印加時の、透明状態及び散乱状態の差を
大きくすることにより良好なコントラストが生成できる
ようになる。

本発明では、硬化性エポキシボリマーの屈折率と、使用
する液晶の常光屈折率とを一致させるものであるが，そ
の程度は、使用される繊維状物質の直径により異なり、
その直径が可視光波長により小さくなってくると上記屈
折率の一致の程度は緩和される（例えば、その差が０．
ＩＯ程度まで）。

従って本発明で用いられる硬化性エポキシポリマーから
なる繊維状物質の直径は、５μないし０．００５μの範
囲であれば、何ら制限を受けるものではないが，特に実
用に供されるべき繊維状集合体と液晶の選択との観点よ
り少なくとも５０％以上の（より好ましくは７０％以上
の）繊維状物質が，０．５μ以下，好ましくは０．３７
ａ以下の直径を有するものであることが好都合である。

本発明の液晶表示素子及び装置を構成する被浸透性物体
層は被浸透性物質で構成された物体層であるが、この被
浸透性物質とは、液晶物質と親和性があり，その界面に
おいて容易に濡れ現象を示し、該物質と液晶との間にあ
る物質、例えば空気等の気体を排除するような物質であ
り，エポキシポリマーはこれに含まれる。

また、被浸透性物体層とは被浸透性物質で構成され、本
発明の液晶表示素子及び装置を効率的にかつ合目的的に
構成するように、その中に液晶を受け入れるための空間
をなすものであり，液晶を空間又は低沸点の液体を排除
しつつ受け入れることにより，本発明の液晶層を構威す
るに至るものである。

なお、上記被浸透性物体層は繊維状集合体を主体とする
ものであるが、この物体層は繊維状集合体の他に，接着
層，接着性スペーサー、ＭＡＴ（繊維状集合体を接着す
る粒子）、スペーサー、交差部等を更に含有することが
できる。

硬化性エポキシポリマーから形或される繊維状集合体を
主体とする被浸透性物体層を構戒要素の工つとする本発
明の液晶表示素子は下記の方法で製造し得る。

一定量の硬化剤を混合したエポキシ樹脂を，溶剤により
稀釈するか又は加熱することにより粘度調整を行った後
，適当な紡糸技術により紡糸しそして透明導電性基板の
透明電極上に一定の膜厚になるように堆積させて繊維状
集合体を形成させる。

なお，ｗｉ維状集合体は透明導電性基板上に堆積させる
直前及び／又は堆積させた後に硬化させ、耐液晶性、耐
久性，耐熱性を付与する。

上記方法で形成された繊維状集合体からなるかつ透明導
電性基板上に堆積された被浸透性物体層に、塗布、噴霧
等により液晶を浸透させた後、あるいは，被浸透性物体
層を例えば液晶中に浸漬することにより該物体層に液晶
を浸透させた後，対向する導電性基板を重ね合わせる。

なお、対向する導電性基板は必ずしも透明である必要は
なく、反射層を有するものであってもよい。

本発明で使用される繊維状集合体を形或させる際には、
本発明で用いられる硬化性エポキシ化合物（硬化性エポ
キシ系ポリマーを形成する単独、或いは複数のエポキシ
樹脂主剤及び硬化剤を中心とする混合物を言う）が，そ
の紡糸過程で、溶剤で稀釈された溶液、あるいは、溶液
あるいは溶融された状態で適当な流動性を示すことが不
可欠であると同時に，透明導電基板上に堆積され、繊維
状集合体を形或する時には、既に該繊維状物質の自己支
持性及び互いの繊維状物質問の融着防止のために、粘着
性を示さない固体の性質を示すことである。このような
相反する性質を共に満足させるために本発明で採用され
る方法としては（１）溶剤を含まない状態で固体の性質
を示す硬化性エポキシ化合物を溶剤で稀釈して得られた
溶液を、前記紡糸技術にて紡糸し，繊維状集合体層が形
成される直前の空間で溶剤を蒸発飛散させた後、透明導
電性基板上に該繊維状集合体を形或させ、しかるのち硬
化させ酎液晶性、耐久性、耐熱性を付与する方法； （２）溶剤を含まない状態で液体の性質を示す硬化性エ
ポキシ化合物と、光硬化性ビニル基を含有する化合物と
の混合物を繊維状集合体層が形或される直前の空間で、
紫外線架橋などの方法で硬化させ、自己支持性及び非粘
着性を与えるとともに、繊維状集合体層を形成させたの
ち、更に硬化を行ない，耐液晶性，耐久性、耐熱性を付
与する方法； （３）溶剤を含まない状態で固体の性質を示す硬化性エ
ポキシ化合物と、光硬化性ビニル基を含有する化合物と
の混合物を溶融ブロー紡糸技術などにて紡糸し、空間中
で冷却させることにより固化させ、透明導電性基板上に
繊維状集合体を形或させ、しかる後，紫外線硬化装置等
で予備硬化させて硬化温度での自己支持性、非粘着性を
付与した後、更に硬化させて耐液晶性、耐久性、耐熱性
を付与する方法が挙げられる。

上記のいずれの方法においても、本発明で使用される直
径の小さい繊維状物質を前記紡糸技術により得るために
は、紡糸時の硬化性エポキシ化合物又は該硬化性エポキ
シ化合物を溶剤で稀釈して得られる溶液が一定の範囲の
粘度を有することが重要であり、特に静電紡糸法を採用
する場合には、上記溶液が２０〜１５００ｃｐｓ、特に
５０〜１３００ｃｐｓの粘度を有することが好ましい。

なお、繊維状物質の製造に使用されるモノマーあるいは
オリゴマーは前記したごとき紡糸を行う際の温度で蒸発
しないことが当然必要である。

また、硬化性エポキシ化合物は、紡糸時の溶液粘度ある
いは溶融粘度を調整する目的で、あるいは、形或された
繊維状集合体の物性を向上させるために，耐液晶性を始
めとする液晶表示素子及び装置の物性を低減させない範
囲で、非硬化性高分子化合物を含有し得る。

また、直径の小さい繊維状物質を得るためには、硬化性
エポキシ化合物を溶剤で稀釈した溶液を用いる前記（１
）の方法を使用゜することが適当な場合があり、この場
合、硬化性エポキシ化合物と溶剤の比率は，得られる溶
液の粘度により変動するが、１：１０以下であることが
好ましい。

本発明で使用する硬化性エポキシ樹脂とは末端に反応性
のエポキシ基を有する熱硬化型の合威樹脂であり、代表
的なタイプとしてはビスフェノールＡとエビクロルヒド
リンとの縮合反応により製造される，かつ下記の構造式
で示されるビスフェノールＡ型エポキシ樹脂が挙げられ
る：し目， （ｎ＝ｏ又は１以上） 本発明で使用される硬化性エポキシ樹脂は繊維状集合体
形或時には実質的に無色のものが好ましく，例えばエポ
キシ当量が１５０〜５０００の範囲であるビスフェノー
ルＡ　ジグリシジルエーテル、ビスフェノールＦ　ジグ
リシジルエーテル、ヘキサヒド口ビスフェノールＡ　ジ
クリシジルエーテル，ネオペンチルグリコールジグリシ
ジルエーテル、フタル酸ジグリシジルエステル、プロピ
レングリコールジグリシジルエーテル等の２官能性エポ
キシ樹脂、エポキシ当量が１３０〜３５０の範囲である
１・リグリシジルイソシアタレート，テトラグリシジル
ジアミノジフェニルメタン，テトラグリシジルメタキシ
レンジアミン等の多官能性エポキシ摺脂が挙げられる。

上記エポキシ樹脂の硬化剤はエポキシ樹脂と同様、繊維
状集合体の形或時に実質的に無色であるものが好ましく
、かかる硬化剤としては例えば、重付加型としてはジエ
チレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエ
チレンペンタミン、ジエチルアミノプロピルアミン及び
これらの変性物；メンセンジアミン、インホロンジアミ
ン、Ｎ−アミノエチルピペラジン、ビス（４−アミノー
３−メチルシクロヘキシル）メタン及びその変性物；ｍ
−キシレンジアミン、ジアミノジフエニルメタン、ジア
ミノジフェニルスルホン及びその変性物等のポリアミン
；無水フタル酸，テトラヒド口無水フタル酸、ヘキサヒ
ド口無水フタル酸、メチルテトラヒド口無水フタル酸、
無水メチルナジツク酸、無水クロレンデイック酸、無水
ピロメリット酸、ペンゾフェノンテトラカルボン酸無水
物、エチレングリコール　ビス（アンヒドロトリメート
）、メチルシクロヘキセンテトラカルボン酸無水物等の
酸無水物；フェノールノボラツク、ポリメルカブトン等
が挙げられ、触媒型としては，　２，４．６−トリス（
ジメチルアミノメチル）フェノール、２−エチル−４−
メチルイミダゾール、ＢＦ，−モノエチルアミン錯体等
が挙げられる。

本発明の上記目的に使用される，前記硬化性エポキシ樹
脂及び硬化剤と相溶性を有する光硬化性ビニル化合物は
例えばスチレン、ジビニルベンゼン、酢酸ビニル等，ラ
ジカルにより重合硬化するものであれば特に制限はない
が、特に好適なものとしては、下記に示すごとき，分子
の末端又は側部に（メタ）アクロイル基を１個又は２個
以上ｌ゛有する硬化型アクリル化合物を挙げることがで
きる；その第１は、ポリオール（メタ）アクリレート類
であり、ポリオール例えばエチレングリコール、ジエチ
レングリコール、トリメチロールプロペンなどと，（メ
タ）アクリル酸との反応生戒物である。

その第２は、ジオールとジカルボン酸とを縮合してえら
れる繰返し単位が２〜２０の末端ヒドロキシル基を有す
るポリエステルと（メタ）アクリル酸との反応生戒物で
あるポリエステルジ（メタ）アクリレート類である。

その第３は、ポリエポキシ化合物の（メタ）アクリル酸
付加反応物であり、ポリエポキシ化合物としては、多価
アルコールあるいはビスフェノールＡなどのヒドロキシ
ル基含有化合物とエビクロルヒドリンとから誘導される
ポリグリシジルエーテル類あるいは多価カルボン酸とエ
ビクロルヒドリンとから誘導されるポリグリシジルエー
テル類などのポリエポキシ化合物類が挙げられる。

その第４は、多官能ウレタンアクリレート類であり、こ
れらはポリイソシアネート化合物とヒドロキシル基含有
（メタ）アクリル系モノマーまたは（メタ）アクリロイ
ル基とヒドロキシル基とを含有するオリゴマーとを反応
させて得られるものである。

その第５は（メタ）アクリル系モノマー類であり、その
例としては、（メタ）アクリル酸エチル，（メタ）アク
リル酸プロビル、（メタ）アクリル酸シクロヘキシル等
である． その第６は、無水マレイン酸などの不飽和多価カルボン
酸と他の多価カルボン酸および多価アルコールとを縮合
してえられる、いわゆる不飽和ポリエステルである。

更に光二量化することにより重合硬化するその他の化合
物、例えば，ボリケイ反酸ビニル、ポリシンナミリデン
酢酸ビニル、フェニレンジアクリル酸エステルなどが挙
げられる。

本発明で用いる光重合開始剤としては，ベンゾインメチ
ルエーテル，ベンゾインｎ−プチルエーテル、ペンゾイ
ンフェニルエーテル、ナフトキノン、ペンゾフェノン、
ピバロインエチルエーテル，ペンゾイルバーオキシド，
パラーｔ−プチルジク口ロアセトフェノン，２，２−ジ
ェトキシアセトフェノン、２，２−ジクロル−４−フェ
ノキシアセトフェノン、α−ヒドロキシイソブチルフェ
ノン、ジベンゾスパロン、ペンゾフェノンアミン系（Ｎ
−メチルジエタノールアミン，トリエチルアミンなど）
などがあげられ，その配合量は組或物中およそｌ〜１０
重量％の範囲から適宜適量選択する。

本発明においては前記したごとき硬化性エポキシ樹脂及
び硬化剤あるいは光硬化性ビニル基含有化合物は，液晶
表示素子の作成上あるいは作成された液晶表示素子及び
装置の特性を考慮して、それぞれ、単独あるいは複数の
ものを組合せて使用される．この際に考慮されるべき特
性とは例えば繊維状集合体形或時に透明であること、消
費電力の増大をもたらすイオン性物質の量が多くないこ
と、液晶の常光屈折率と硬化性エポキシ樹脂の屈折率が
一致することあるいは紡糸時の粘度の調整等である． なお，硬化性エポキシ樹脂と硬化剤の混合物は液晶表示
素子の作或の際に必要な改良剤あるいは作威した素子の
改質剤、例えば架橋剤，表面活性剤、希釈剤、増粘剤、
紫外線吸収剤、色素、重合促進剤、連鎖移動剤、重合禁
止剤等を含有し得る．以上の構戒要素を用いて耐熱性、
耐久性，耐液晶性を有する繊維状集合体からなる被浸透
性物体層を得る際には、熱オーブン，′ａ赤外炉，加熱
誘導炉などを用いて加熱硬化させる． また、光重合開始剤を熱硬化剤と併用し、光照射と加熱
を行うことにより硬化させる方法は、上述したように，
溶剤を含まない状態で固体の性質を示さない樹脂を使用
し得るため，結果的により広い硬化性エポキシ樹脂と硬
化剤を使用することを可能にするというメリットがある
。

本発明において繊維状集合体からなる被浸透性物体層中
に液晶の存在しない状態で硬化反応が進むことは、高硬
化度が得られること又は硬化度を制御できることを意味
するものであり、従来法のように、硬化性樹脂化合物か
らの液晶の分離が不充分なままで、液晶を一定の程度、
硬化性化合物中に含んだ形で硬化を進める方法とは異な
り、耐熱性，耐久性、耐液品性等の液晶表示素子及び装
置の信頼性を高めることができる。

また，本発明で用いられる液晶は，ネマチソク、コレス
テリック、スメクチツク等の液晶であり、単独化合物あ
るいは多数の化合物の混合物いずれもをも含む。また、
ネマチツク液晶に対してコレステリック或分を添加し、
コレステリツク構造となったものをも含む．また同様に
、ある相をもつ液晶に，他の相をもつものを添加した場
合も含む．また、これらの液晶中に二色性色素を単独或
は複数溶解させてもよい。この場合、濁った着色状態か
ら透明な着色状態の間の種々の表示を行うことができる
。

前述したように，本発明の液晶表示素子及び装置は、直
径の小さい硬化性エポキシポリマーからなる繊維状物質
を用いるために、該繊維状物質の屈折率と使用する液晶
の常光屈折率とを，一致させる程度は，従来に較べて緩
和される（例えば，その差０．１０程度まで）。なお、
屈折率の差が小さく出来れば、電圧印加時の透過性が向
上することに関して，好ましいことであるのは、当然で
ある．市場で得られる液晶混合物の常光屈折率は，通常
１．４９〜ｌ．５３であり，この間のものを適宜に選定
することができるが、異った常光屈折率をもつ液晶混合
物を更に混合するなどの方法により、更に、常光屈折率
の微細な調整を行うことができる．一方，硬化性エボキ
シ系ポリマーは、共重合により，　１．５２〜１．５７
までの、幅広い範囲にわたって、屈折率を容易にかつ微
妙に調整することが可能である． 上記した本発明のこれらの利点く屈折率一致の緩和、共
重合による屈折率一致の容易さ）により、オン・オフ時
のコントラスト、耐熱性、耐久性，耐熱品性，など，実
用的な液晶表示素子に必要な特性をより満足する液晶、
硬化性ビニルポリマーの選択が初めて可能となった。

また、屈折率の微調整が容易であるため、電界印加時の
高透明性が得られる。

上記方法にて作或された液晶が浸透された被浸透性物体
層は２〜１００／ＩＩＩ１の厚さで動作できるが、印加
電圧，オン・オフ時のコントラストを考慮すれば４〜４
０．に設定することが適当である。

液晶が浸透された被浸透性物体層が薄過ぎる場合には駆
動電圧は低くてもよいが，電圧無印加時の光散乱性が得
られない．逆に、厚すぎる場合には、駈動電圧が高くな
りすぎて好ましくない。

透明基板としては，ガラス、ポリメチルメタクリレート
、エポキシ硬化樹脂などの０．１〜４ｍｍ厚みの比較的
剛直な基板、あるいはポリエステルフィルム、エポキシ
樹脂硬化フィルム、ポリエーテルスルホンフィルムその
他の液晶に対して化学的に安定な、０．０１〜０．５ｍ
厚みのフレキシブルなフィルム基板が使用できる。尚、
基板の表面には、空気や水蒸気の遮断効果のあるバリア
層、或は反射膜，反射防止膜、ハードコート層、紫外線
吸収層、不動態層などが形成されていてもよい。

これらを２枚同じもの、或は異なる組合せで液晶が浸透
された被浸透性物体層をサンドイッチして表示素子が構
戒される。

反射型基板を利用する反射型表示板は，大型表示板につ
いては特に重要である。反射型基板には、金属性鏡面を
利用する純粋反射型から、各種吸光と併用する着色反射
型，吸光を主とする黒色反射型、反射面の状態による鏡
面反射、梨地，艶消し等の反射面，吸光と散乱透過光を
利用する乳白ないし各種乳独着色反射板がある。

反射基板とポリマー層ともう工枚の導電性透明基板とを
組合せることにより、反射型表示素子が構成される。反
射型の場合、両面に反射膜処理を施した両面反射基板と
２枚の透明導電性基板により、２枚の液晶が浸透された
被浸透性物体層をサンドイッチし、両面反射型表示素子
とすることができる。対向する透明基板の、液晶層側の
面には液晶に電圧を印加するための透明導電層が必要で
これは酸化スズまたは、酸化インジウムを主或分とする
混合物を蒸着，スパッタリング、ＣＶＤ法或は、パイロ
ゾロ法等により２０〜５０００λ厚みにコーティングし
て形或する． 透明電極は，フォトリソグラフィーあるいはフォトレジ
スト印刷法により所定の形状にエッチング加工し、局部
的に表示を行ったり，或はセグメントもしくはドットマ
トリックスを構成することも可能である． 尚，このようにして作威した液晶表示素子は、そのまま
単独で使用できるほか、さらに，ガラス板などで片面あ
るいは両面を覆い、合わせガラスとして使用してもよい
。この場合には，全体の平滑性，剛性，表面硬度、耐久
性，デザイン性などが向上する。

なお、液晶表示素子の外周には，液晶物質のにじみ出し
を防止する為のシール部が設けられている方がよい。シ
ール材料として、エポキシ系接着剤，シリコン系接着剤
、ウレタン系接着剤、アクリル系接着剤、シアノアクリ
レート系接着剤，その他比較的低温で硬化する接着剤が
簡便に使用できる他，紫外線硬化性をもつアクリル系、
エポキシ系の接着剤、或は各種ホットメルト系接着剤な
ども使用できる。これらは、作製後の液晶表示素子の外
周にディスペンサー塗布或は、スクリーン印刷法などで
塗布して使用できる他、２枚の基板をラミネートする前
に、片側基板の外周近くに塗布し，その後ラミネートし
て作製してもよい．これら接着剤には，塗布性或は印刷
性，接着性、耐水性、耐熱性、耐紫外線性を向上させる
為の各種添加物を使用していてもよい。

また、別のシール方法として，素子作製後に基板の外周
部をヒーター加熱、超音波加熱，高周波加熱，レーザー
加熱等の方法で融着させシールをおこなってもよい。

以上述べたごとく、本発明の液晶素示素子及び装置は、
液晶の存在しない状態で高度に硬化させた、直径の小さ
い繊維状集合体からなるかつ液晶が浸透した被浸透性物
体層をその構成要素として有するため、液晶の常光屈折
率と被浸透性物体層の屈折率の一致が緩和されること及
び硬化性エポキシポリマーは共重合性化により屈折率を
広い範囲に亘って容易に変更できるようになったことに
より、本発明によれば，電界印加時の高透明性、高視野
角度性、耐熱性，耐久性及び耐液晶性などを満足する、
実用に供せられる液晶表示素子及び装置を提供し得る。

本発明の液晶表示素子は、電卓、時計，ＥＣＲ．自動車
インパネ表示，その他情報表示など従来の液晶表示装置
の用途の多くに利用することができる。

また、本方式の液晶表示素子は、従来のものに比べてよ
り大型の表示装置の製造に適しているため、透明一白濁
状態、戎は透明一着色状態の間を電気的に適宜にコント
ロールできる窓、扉、パーティーション，自動車サンル
ーフなどの他、両面反射型の大型広告時刻表示板などに
応用することができる。

（実施例） 以下に、本発明の実施例を示すが，本発明は，これらに
限定されるものではない。

実施例について説明するに先立ちこの明細書で用いた以
下の用語について説明する． “ヘーズ値″は百分率で表わされ、ヘーズ（ＯＶ）及び
ヘーズ（ｉｏｏｖ）は例えば装置の電極間にゼロボルト
（すなわち印加電場なし）及び１００ボルトの電圧を印
加して測定した値であり、これらのヘーズ値は株式会社
東京計器によって製造されたようなヘイズメーターを用
いてＡＳＴＭ規格０１００３に従って測定される。

″コントラスト″，これは〔ヘーズ（Ｏｖ）一へ−ズ（
ＩＯＯＶ））　／ヘーズ（Ｏｖ）トシテ計算さレル．′
“平均繊維直径″、これは走査型電子顕ｊｌ［（ＳＥＭ
）を用いた試料測定から得られた直径値の統計学的平均
を意味するものとする。

”　Ｘ　ｍ以下の直径を持つ繊維の割合″、これは走査
型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いた試料測定に基づく統計
学的計算値を意味するものとする。

′″浸漬法による屈折率評価法′″ さまざまな屈折率をもつ等方性液体群（ＣＡＲＧＩＬＬ
ＥＬＡＢ社；　ＵＳＡ）に繊維状集合体を浸漬し、外観
判定にて，浸漬された該繊維状集合体の透明性が最も高
い等方性液体の屈折率をその繊維状集合体の屈折率とす
る方法である。

″粘度測定″ 東京計器■製　Ｂ型粘度計　ＢＬ−１１Ｍを使用した。

゛粘着強度″ 東洋ボールドウイン社製テンシロン型引張試験器を用い
，せんだん剥離強度より求めた。測定に用いた試料片の
接着部分は，巾１０ｎｎ、長さ，１０ｍ＋＋であり、剥
離速度は、ｌ　Ｏ　ｏａ　／分であった。

″酎候性″ 東洋精器製作所製アトラス型ＨＰＵＰを用い、室温Ｘ　
５００ＨＲにて処理し、電気・光学的特性を評価する。

″耐熱性″ セヤト科学社製恒浸器（タイプ　ＤＮ６３）を用い，８
０℃Ｘ　５００ＨＲ処理し，電気光学特性を詳価する。

失恵１１ 繊維状集合体を形威させるための硬化性固体エポキシ化
合物として固体エポキシ主剤であるビスフェノールＡ型
エポキシ樹脂（油化シエルエポキシ■社製、エピコーｈ
ｌｏｏ）７０部，硬化剤であるビス（４−アミノシク口
ヘキシル）メタン（新日本理化社製ウンダミンＨＭ）　
３０部の混合物を用い、これをトルエン／メタノール／
　ＩＰＡの混合溶剤（トルエン／メタノール／ＩＰＡ＝
３０／５０／２０体積比）に溶解してｌＯ％溶液を得た
。この溶液の粘度は１５０ｃｐｓであった・ 一方、インジウム酸化物，錫酸化物（１５：５）を基材
とする透明な導電性膜をポリエステルフイルムに５０Ｏ
Ａの厚さにスパッタリングし、厚さ１００μ、大きさ７
備Ｘ７ＧＩの部片に切断した。その後，静電紡糸装置を
用いて、流量２．０ｃｃ／時、ノズル電圧２５ｋＶ（Ｄ
Ｃ）で上記の導電性ポリエステルフィルム上に上記の硬
化性エポキシ樹脂溶液を三分間分敗させ，透明な繊維状
集合体からなる被浸透性物体層とポリエステルフィルム
との集或体を得た。その後、この集或体を９５℃で５日
間オーブン中に放置し，硬化処理を行なった。

架橋処理によって得られた繊維状集合体からなる被浸透
性物体層とポリエステルフィルムとの集成体の繊維状物
質の直径を走査型電子顕微鏡を用いて測定したところ、
平均直径は０．３５，であり，また０．５μ又はそれ以
下の直径を持つ繊維の割合は６０％であった． この繊維状集合体について浸漬法による屈折率評価法に
より屈折率を測定したところ、屈折率は１．５４０であ
った。

引続き、常光屈折率が．　１．５２８である液晶（ＢＤ
Ｈ社製Ｅ４４）を被浸透性物体層中に浸透させた。

液晶の浸透に続いて透明な導電性膜を備えた別のポリエ
ステルフィルムを既存のフィルム上に配置して液晶を充
填した被浸透性物体層をサンドイッチ状に挟んだ，この
ようにして得られた液晶表示素子の電気・光学的特性を
表１に示す．表ｌから明らかなように、電界印加時のヘ
ーズは４．３％と低く、優れた透明性が得られまたコン
１〜ラスト値も良好であった。また、耐熱性、耐久性と
も良好な値を示した。

失鳳旌主 繊維状集合体からなる被浸透性物体層に浸透させる液晶
を，常光屈折率１．５１７を有するＺＬＩ　１２８９（
ＭＥＲＣＫ　Ｃｏ．　Ｌｔｄ製）に替えること以外は実
施例１と同じ処方で液晶表示素子を作或した。

このようにして得られた液晶表示素子の電気・光学的特
性は表１に示す通りである。

表１から明らかな通り、液晶の常光屈折率と繊維状集合
体の屈折率との差が０．０２３と比較的大きいにもかか
わらず良好なコントラスト値を示すことが認められる．
また、耐熱性，耐久性が共に良好な値を示すことも認め
られる。

失胤旌主 繊維状集合体を形或させるための硬化性エポキシ化合物
として、固体エポキシ主剤であるビスフェノールＡ型エ
ポキシ樹脂（油化シェル　エポキシ社製　エピコート１
００１）、２０部、テトラグリシシルアミノジフェニル
メタン型エポキシ樹脂（東京化化社製　エポトート（Ｈ
−４３４）　６０部及び硬化剤であるビス（４−アミノ
シク口ヘキシル）メタン２０部の混合物を用い、これを
トルエン／キシレン／エタノール／　ＩＰＡの混合溶剤
（トルエン／キシレン／ｘｌｌ　／−／Ｌ／／ＩＰＡ＝
２０／１０／６０／１０：体積比）に溶解してｌ５％溶
液を得た。

この溶液の粘度は１８０ｃｐｓであった。

以下、実施例ｌと同様にして硬化処理された繊維状集合
体からなる被浸透性物体層とポリエステルフィルムとの
集成体を得た。

その後，９５℃で４日間オーブン中に放置し、エポキシ
化合物の硬化を行なった。

この集或体の繊維状物質の直径を走査型電子顕微鏡を用
いて測定したところ、平均直径は０．３８／ａであり、
また０．５Ｉａ又はそれ以下の直径を持つ繊維状物質の
割合は５８％であった。

この繊維状集合体について浸漬法による屈折率評価法で
屈折率を測定したところ、屈折率は１．５４７であった
。

引続き実施例１と同様に常光屈折率が１．５２８である
液晶（ＢＤＨ社Ｅ−４４）を被浸透性物体層中に浸透さ
せた。かく得られた液晶表示素子の電気・光学的特性を
表１に示す。

表１から明らかなように，上記で得られた液晶表示素子
は良好なコントラスト値を示し，また．耐熱性．耐久性
がともに良好な値を示した。

失鳳舊土 繊維状集合体を形威させるための硬化性液状エポキシ化
合物として，液状エボキシ主剤であるビスフェノールＡ
型エポキシ樹脂（油化シエルエポキシ■製、エピコート
＋１０１）　６０部，硬化剤としてのビス（４−アミノ
ー３−メチルシクロヘキシル）メタン１０部、エポキシ
エステル３００２Ｍ　（共栄社油脂製、ビスフェノール
Ａ　ポリオキシエチレン　２モル付加物のグリシジルエ
ーテルへのメタクリル酸付加物）１４部及びトリメチロ
ールプロパントリメタクリレート５部の混合物に，光重
合開始剤としてベンゾインエチルエーテル１部を添加し
，均質になるまで撹拌した． 上記硬化性エポキシ樹脂混合物を静電紡糸装置を用いて
，流量１．０ｃｃ／時，ノズル電圧２５ｋＶ（ＤＣ）で
，実施例と同一の高圧水銀灯で照射を行いながら導電性
ポリエステルフィルム上に３分間分敗させて、透明な繊
維状集合体からなる被浸透性物体層とポリエステルフィ
ルムとからなる集成体を得た．更にこの集成体を約１分
間、高圧水銀灯で露光しながらエボキシ化合物の硬化を
行った．その後，９０℃で４日間オーブン中に放置して
エポキシ化合物の硬化を行った． この集成体の繊維状物質の直径を走査型電子顕微鏡を用
いて測定したところ、平均直径は０．４０μであり，ま
た０．５μ未満の直径を持つ繊維状物質の割合は５７％
であった． この繊維集成体の、浸漬法による屈折率評価法で得られ
た屈折率は１．５４３であった。

引続き、実施例１と同様に、常光屈折率が１．５１７で
ある液晶（ＢＤＨ社製．　Ｅ４４）を被浸透性物体層中
に浸透させた後、得られた液晶表示素子の電気・光学的
特性を測定した．その結果を表１に示す。

表１から明らかなように，上記で得られた液晶表示素子
は良好なコントラスト値を示し、また、耐熱性、耐久性
とも良好な値を示した．失凰銖且 繊維状集合体を形戊させるための硬化性固体エポキシ化
合物として，エポキシ主剤であるビスフェノールＡ型エ
ポキシ樹脂（油化シェルエポキシ社製　エピコート１０
０）　８０部、硬化剤であるジアミノ　ジフェニルスル
ホン　２０部、の混合物を８５℃に加温して液状にした
上で撹拌、混合した。この温度に保持したまま、すばや
く同じく加温された静電紡糸ノズルを用いて，上記液状
硬化性エボキシ化合物を、流量１　．　０ｃｃ／時、ノ
ズル電圧２５ｋＶ（ＯＣ）で、室温に保持された導電性
ポリエステルフィルム上に約３分間分散させて、透明な
繊維状集合体からなる被浸透性物体層とポリエステルフ
イルムとからなる集戒体を得た。

この集成体を１１５℃で６日間オーブン中に放置して，
硬化処理を行なった。この集成体の繊維状物質の直径を
走査型電子ｗｔ微鏡を用いて測定したところ、平均直径
は０．４３１Ｍであり、また０．５一未満の直径を持つ
繊維状物質の割合は５３％であった。

この繊維状集合体について浸漬法による屈折率評価法で
屈折率を測定したところ、屈折率は１．５４０であった
。

引続き、実施例ｌと同様に、常光屈折率が１．５２８で
ある液晶（ＢＯＨ社製，　２４４）を被浸透性物体層中
に浸透させた。得られた液晶表示素子の電気・光学的特
性を表１に示す。

表１から明らかなように上記で得た液晶表示素子は良好
なコントラスト値を示し，また，耐熱性、耐久性とも良
好な値を示した。

胤較舊上 実施例１において、硬化性エポキシ化合物の混合物をト
ルエン／メタノール／　ＩＰＡの混合溶剤（トルエン／
メタノール／ＩＰＡ＝３０／５０／２０　：体積比）に
溶解して２％溶液を得た．この溶液の粘度はｌ３ｃｐｓ
であった． 実施例１と同様に硬化処理された繊維状集合体からなる
被浸透性物体層とポリエステルフィルムからなる集成体
を得た．この集或体の繊維状物質を走査型電子顕１！１
［［を用いて観察したところ，繊維状物質は形成されず
、直径１〜５４の球状粒子のみがＩｌ！察された。この
球状粒子からなる集成体を用いて作成された液晶表示素
子の電気・光学的特性を表１に示す。

表１から明らかなように電界無印加時のヘーズは極めて
低く、他方逆に，ｔ界印加時のヘーズは高くなり充分な
コントラスト値は得られなかった．生笠旌主 実施例ｌにおいて，硬化性エポキシ化合物の混合物を実
施例１と同じ混合溶剤に溶解して、８０％溶液を得た．
この溶液の粘度は２３００ｃｐｓであった。

以下、実施例１と同様に硬化処理された繊維状集合体か
らなる被浸透性物体層とポリエステルフィルムとからな
る集成体を得た． この集戊体の繊維状物質の直径を走査型電子顕微鏡を用
いて測定したところ、平均直径は０．９７ａであり、ま
た０．５Ｉａ又はそれ以下の直径を持つ繊維状物質の割
合は１５％であった。

この太い繊維からなる集成体を用いて作或された液晶表
示素子の電気・光学的特性を表１に示す。

表１から明らかなように充分なコントラス１一値は得ら
れなかった。

比較例３ 実施例４において、静電紡糸装置での紡糸時に、高圧水
銀灯での照射を行わずに導電性ポリエステルフィルム上
に約３分間分散させて透明な繊維状集合体からなる被浸
透性物体層とポリエステルフィルムとの集成体を得た。

更に、この集成体を約１分間高圧水銀灯で露光しながら
硬化処理を行なった。

この集或体の繊維状物質を走査型電子Ｒ微鏡を用いてａ
ｍしたところ，隣接する繊維状物質同志が融着していた
。この融着した集或体を用いて作威された液晶表示素子
の電気・光学的特性を表１に示す。

表１から明らかなように，上記で得られた液晶表示素子
の電界無印加時のヘーズは、極めて低く，他方電界印加
時のヘーズは高くなり、充分なコントラストは得られな
かった。

ル笠班土 ９５℃で５日間のオーブン中での硬化処理を省略したこ
と以外，実施例ｌと同様にして液晶表示素子を作或した
。得られた液晶表示素子の電気・光学的特性を表１に示
す。

表１から明らかなように初期特性は、実質的に実施例１
と同じであるが，耐熱性，耐久性テスト時に極めて大き
な変化を示した。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の液晶表示素子の基本的構成を示す。 １，２・・・透明基板、　　３，４・・・透明電極，５
，６・・・シーラント、　　７・・・液晶物質、８・・
・繊維状集合体、　　９・・・スペーサーＩＯ・・・駆
動回路 第１図 手続争ｒｌｉ　．ｔｌＥ書 （自発） 平或 ３年 ２月１３日

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 少なくとも１枚の透明導電性基板を含む少なくとも２枚
   の導電性基板とその間に挟持された液晶層とからなり、
   上記液晶層が液晶物質と、これと接触して均一に分散し
   て存在する、繊維状集合体を主体とする被浸透性物体層
   とから構成されている液晶表示素子及び装置において、
   上記被浸透性物体層がエポキシ系ポリマーにより形成さ
   れる繊維状集合体からなることを特徴とする液晶素示素
   子及び装置。