JPH03163517A - 反射型液晶表示素子 - 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、反射型岐晶表示素子に関するものであり、そ
して特に被浸透体に液晶物質を含浸させた液晶層に必要
に応じて種々の電圧を印加しまたは印加せずに反射性基
板及び反射性基板上に配置された液晶層に入射する光の
反射と散乱とを利用して反射型での表示を行う、例えば
自動車用バックミラー、ドアミラーや各種のディスプレ
イ、大型表示板、扉、壁等の一部または全部を構成する
のに用いられ得る液晶表示素子に関する。

［従来の技術］ 従来、この種の反射型液晶表示素子としては、液晶層を
、透明電導膜を施したガラス等の透明基板で挾持し、各
透明基板の外側に偏光板を設け、ざらに反ｎ・ｔ板を設
けたツイスト・ネマチック（ＴＮ）方式が多く用いられ
ている。

このような岐晶表示素子は、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十分であると
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、素子が壊れ易く、また完全に平
坦でないガラス板を用いて流動性のある液晶層をＩＯμ
ｍ以内の均一な厚さに挾持することは極めて困難であり
、厚さむらによる外観または特性のばらつきを生じ易い
ものであった。

こうした欠点を解消するため、偏光阪が不要で、かつ液
晶物質の複屈折性を利用し、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。この方式
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、電圧を印加して分子の配向を揃える
ことにより透明状態を表示し、電圧を印加しない時には
演晶分子の配向の乱れによる光散乱状態を表示しようと
するものである。これらの方式は反射板を付加すること
により反射型表示にも用いられる。

従来提案されている二つの方式のうちの一つは、ｌ夜品
物質の微小滴をボリマー中に分散させて保持する方広で
あり、これは、カプセル型波晶とも呼ばれ、液晶物質の
微小滴はボリマー中に独立して封入されている。その具
体例としては、特表昭５８−　５０１６３１号公報及び
特開昭５９−　２２８３２２号公報等に記載されている
ように水溶性ポリビニルアルコールをボリマー成分とし
て液晶物質と混合してエマルジョン化し、これを基板上
に塗り拡げて乾燥させ、液晶物質の微小滴の分散したボ
リマー層を得る方法、或いは特開昭８２−２２３１号公
報や米国特許第４．８８８．９００号明細書に記載され
ているようにエボキシ樹脂またはアクリル系紫外線硬化
性樹脂等の未硬化樹脂中に液晶成分を溶解させ、硬化反
応の進行に伴って液晶物質の微小滴を析出させる方法等
がある。これらの方法では、液晶表示素子の光散乱特性
及び駆動電圧特性等は、液晶物質の微小滴の粒径によっ
て変動するが、概してエマルジョンの作成条件或いは硬
化反応の制御条件によって粒径にばらつきを生じ易く、
その結果、駆動電圧が高くなる或いは表示コントラスト
が低くなるという問題があった。

従来提案されてきたもう一つの方式は、「アブライド　
フィジックス　レタ−（Ａｐｐｌｉｅｄ　Ｐｈｙｓｉｃ
ｓ　Ｌｅｔｔｅｒ）　Ｊ　Ｖｏｌ．４０、Ｎｏ．　　１
、ｌ９８２年１月や米国特許第４．４１１，４９５号明
細書等に記載されているように液晶物質を多孔室層中の
微小孔に流し込み、その両側を透明基板で挾持する方式
であり、具体的には、多孔質フィルター中に液晶物質を
流し込み、多孔質フィルター壁との屈折率の差による光
散乱特性を電圧印加によりコントロールするものであり
、この方式では偏光板は不要であり、また多孔質フィル
ターの厚さを選ぶことによって液晶物質の実質的な厚さ
をコントロールすることができるので、大画面の表示素
子も比較的容易に作ることができ、また、特性のばらつ
きも小さくなる。

しかし、この場合、低電圧で応答させるための薄い多孔
質体を得ることが困難であり、実際には数百ボルトの電
圧印加が必要であるため実用に供されるものは無かった
。

そこで、本発明者等は先に特願平１　−１２８０００号
において静電紡糸法により生成した直径１ミクロン以下
の微細繊維状物質を基板上に堆積させて被浸透体である
繊維状集合体を形成し、これに液晶物質を含有させたも
のを提案し、これにより液晶層の厚さを任意に調整する
ことが可能となり、そして実用範囲内の印加電圧で駆動
させることが可能となった。また、特願平１　−　１２
８０００号においては、繊維径が小さいことにより、光
散乱特性が強まり、そして繊維状集合体内で液晶物質が
微細なドメインを形成して光散乱特性をさらに向上させ
得ることも提案した。

また、先に提案したものによる表示素子は、電圧印加時
の透明性、特に斜め方向から観察した時の透明性が他の
光散乱型表示素子よりも優れている。

しかしながら、この先に提案したものに反射性基板を付
与して反射型表示素子として実用に供する際には、繊維
状物質の太さや数、液晶層内での充填率等のファクタと
光散乱特性及び透過性とするための駆動電圧との関係は
、解明されておらず、表示コントラストが充分に高くな
い或いは駆動電圧がＩＣ駆動に適するほど充分に低くな
いという問題があった。

［発明が解決しようとする課題コ 本発明は、上述のような微細繊維状集合体含浸型の反射
型液晶表示素子において、液晶層中における微細繊維状
集合体の比率及びその分布状態を一定の範囲内とするこ
とにより透過型表示素子として電圧を印加しない時の優
れた遮蔽効果と電圧を印加した時の優れた透明性とを兼
ね備えさせることを、解決しようとする課題としており
、従って本発明の目的は低電圧で駆動できしかも優れた
コントラストをもつ液晶表示素子を提供することにある
。

［課題を解決するための手段］ 上記の目的を達成するために、液晶物質及びそれを含有
する被浸透体よりなる少なくとも一層の液晶層と、この
液晶層を挾持する反射性基仮及び一枚以上の透明導電性
基板とからなる反射型液晶表示素子において、上記被浸
透体が層状に堆積した繊維状物質より成る繊維状集合体
を主要構成要素とし、液晶層中における上記繊維状物質
の容積が０．５〜６０％の範囲内にあることを特徴とし
ている。

また本発明による表示素子においては、繊維状物質の平
均太さは好ましくは１μｍ以下であり、また太さ２μｍ
以上の繊維状物質の占める割合は全体の２０％以下であ
り得る。

さらに、好ましくは、液晶層の厚さは２〜４０μｍの範
囲内にあり、また繊維状物質の数密度は、液晶表示素子
平面上で０．５　ＸＩＯ２本／問２〜１０５本／ＩＩｌ
ｌｌ２の範囲内にある。

［作　　用］ このように構成した本発明による反射型表示素子におい
ては、被浸透体の主要構成要素を層状に堆積した繊維状
物質とし、液相層中における繊維状物質の容積を０．５
〜６０％の範囲内に設定したことにより、低電圧で駆動
できしかも高コントラストが得られ得る。

［実施例］ 以下、添付図面を参照して本発明の実施例について説明
する。

まず第１図を参照して本発明による液晶表示素子の基本
的構成について説明する。

液晶物質１及びそれを含有する繊維状物質より成る繊維
状集合体２から或る液晶層は透明基仮３と反射性基板４
との間に挾持されており、透明基板３上には透明電極５
が設けられ、この透明電極５及び反射性基板４は駆動電
源６に接続されている。図示構成では反射性基板４は導
電性であるので電極を別個に設ける必要がないが、反射
性基仮４が導電性でない場合には透明電極５と同様な電
極が設けられる。

繊維状集合体２の屈折率に対して液晶の常光屈折率がほ
ぼ一致する素材を選択することにより、電圧を印加して
液晶分子長軸が電界方向に揃った時には、屈折率の差が
なくなって液晶層は透明状態となり、入射光は液晶層を
透過した後、反射性基板４により反射され、再び液晶層
、透明基板３及び透明電極５を通過して観察者により視
認される。

逆に、駆動電源６を切って、透明電極５と反射性基板４
との間に電圧を印加しないと、液晶分子は繊維状集合体
２の壁面に沿うように配向し、繊維状集合体２との間に
屈折率の差が生じ、入射光を散乱させる。こめようにし
て電圧の印加の有無により表示を行うことができる。

ところで、電圧を印加しない時の光散乱特性を高めるた
めには、液晶層の厚さを増す方法が考えられ得るが、そ
の場合には電圧印加時に液晶層に印加される電界強度が
弱くなり、十分な反射性を得ることができない。

そこで、本発明者等は、高コントラストと低電圧駆動の
二つの要件を両立できる液晶表示素子を実現させるため
に鋭意研究した結果、微細繊維状物質の液晶層中におけ
る割合を一定範囲内に保つことが有効であることを見出
し、加えて微細繊維状物質の直径、数及び液晶層の厚さ
を一定範囲に保つことがさらに有効であることを見出し
、上記二つの要件を両立させることのできる液晶表示素
子を完成させることができた。

すなわち、微細繊維状物質の岐晶層中における比率を０
，５％以上６０％以下の範囲内に設定することにより、
高い光散乱特性と低電圧駆動特性とが得られる。このと
きの繊維状物質の平均太さは好ましくは１μｍ以下であ
り、また太さ２μｍを越える部分は全体の２０％以下で
あるのが望ましく、また液晶層の厚さが２〜４０μｍの
範囲内にあり、そして微細繊維状物質の数密度が、液晶
表示素子平面上で０．５　ＸＩＯ２本／ｆｆｌｌｌ１２
〜ｔｏ５本／ｆｆｌｆｉｌ２の範囲内にある時に、電圧
を印加しない状態では完全な光散乱特性が得られ、また
電圧を印加した状態、特に２０Ｖ以下で交流駆動した状
態では十分な鏡面に近い状態が得られる。

本発明の液晶表示素子の光散乱特性は、液晶層中での散
乱因子である微細繊維状物質の数や液晶分子の配向の乱
れによるドメインの数等に支配されるものと考えられて
いる。

岐晶層中の微細繊維状物質の比率を大きくすると、微細
繊維状物質の数が増加すると同時に、ドメインの数も増
加し、光散乱特性が向上する。ただし、液晶層中の微細
繊維状物質の比率が５０％以上では、相対的に液晶物質
の量が低下するため光散乱特性は低下し、また表示素子
を充分に鏡面化するためには高い駆動電圧を必要とする
ことになる。

従って、液晶層中の微細繊維状物質の比率は、容積率で
０．５〜６０％の範囲がよく、好ましくは５〜５０％の
範囲である。

微細繊維状物質の太さは、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）
写真をもとに計測されるが、細い方が上記散乱因子が増
加するために好ましく、平均太さが１ミクロン以下であ
り、かつ２ミクロンを越える部分が全体の２０％以下で
あるものがよい。さらに望ましくは、繊維状物質のほと
んどが０，５ミクロン以下であるのがよい。

また、液晶層は厚い方が上記散乱因子が増加するが、し
かし電圧印加時の電界強度は液晶層の厚さに反比例して
弱くなるために、高い駆動電圧が必要となる。そこで、
本発明では液晶層の厚さは２〜４０ミクロンの範囲、さ
らに望ましくは４〜２０ミクロンの範囲に設定される。

液晶層の厚さが２ミクロン以下では本発明の反射型液晶
表示素子として充分な光散乱特性が得られず、４０ミク
ロン以上では駆動電圧が高くなる。

さらに、微細繊維状物質の数密度は走査型電子顕微鏡写
真をもとに計測され、多い方が上記散乱因子が増加する
が、その反面、表示素子を鏡面化するのに高い電圧が必
要となる。そのため本発明では、０．５　Ｘ１０２本／
ｆｆｌＩ２〜１０５本／ＩＩ１１の範囲に選ばれる。

上記の好ましい範囲は、各種微細繊維状物質と液晶物質
との組合せに対して幅広く適用することができる。

なお、液晶層の厚さ、微細繊維状物質の液晶層中におけ
る比率は、液晶表示素子を構成する各要素の重量を測定
し、これを各比重で補正して容積を算出し、求めること
ができる。

本発明において使用される微細繊維状物質は任意の適当
な技術、例えば静電紡糸、遠心力紡糸またはブロー紡糸
によって作ることができる。なお、上記の紡糸法に限ら
ず直径１ミクロン以下の繊維状物質を作れる方法であれ
ばいかなる方法を用いてもよい。

一例を挙げると、静電紡糸法を用いてポリマー溶岐から
紡糸することにより、本発明において必要とされる径の
繊維状物質を容易に得ることができ、しかも紡糸時に静
電場の強さ、溶液の粘度、誘電率、蒸発速度、導電率等
を調節することにより０．０１ミクロンからｌＯミクロ
ンまでの所望の径の繊維状物質を得ることができる。

液晶表示素子は、通常、液晶層を挾持することになる基
板の一方上に微細繊維状物質を生成させながら一定時間
堆積させた後、液晶物質を浸透させ、その上に他方の基
板を被せてラミネートすることにより第１図に示すよう
に構成される。この場合、微細繊維状物質を一方の基板
上に堆積させる時間及びラミネートの条件、例えば、温
度、圧力、時間等を制御することにより、本発明におけ
る微細繊維状物質の液晶層中の容積、厚さ、数を好まし
い範囲内に定めることができる。

また、本発明における微細繊維状物質は全体としてマッ
ト構造であれば、連続した長繊維状でなくても、短繊維
状物質が混ざっていたり、或いは短繊維状物質のみで溝
成されていてもよい。

本発明において使用される微細繊維状物質は、分散され
る演晶均質の常光屈折率とほぼ一致する屈折率をもつも
のであれば特に制限されないが、液晶表示素子の明るさ
や駆動時の反射性を低下させないために、透明性が高く
着色の少ないことが望ましい。また、液晶物質に溶解し
たり、逆に、イオン性または非イオン性不純物を液晶物
質中へ溶出させるものは、液晶物質の性能を低下させる
ので望ましくない。液晶物質の常光屈折率と微細繊維状
物質の屈折率とがほぼ一致することは特に重要であり、
ポリマー中に少量の液晶物質が溶解含有される場合にも
、液晶物質を含むボリマーと液晶物質との屈折率がほぼ
一致していればよい。

これらの場合の屈折率の差は０，ｉ以内であることが望
ましく、さらに望ましくは０．０１以内である。

微細繊維状物質の具体例とては、ポリビニルアルコール
、ポリビニルホルマール、ポリビニルブチラール、ポリ
エチレン、ポリプロピレン、ポリメチルメタクリレート
、ボリアミド、エチルセルロース、酢酸セルロース、ヒ
ドロキシプ口ピルセルロース、ポリウレタン等を挙げる
ことができるが、これら以外にも上記条件に適合するも
のであれば使用可能である。

また、ボリマーと相溶性のある樹脂、可塑剤、紫外線吸
収剤、若干の染料等の化学物質が混合されていてもよい
。

また、ポリマーの耐熱性やその他の特性を向上させるた
めの架橋剤、硬化剤、反応開始剤或いは屈折率調整用の
少量の添加剤が混合されていてもよい。

本発明において使用される岐晶物質とは、常温付近で液
晶状態を示す有機物混合体であって、正の誘電率異方性
をもつものであり、ネマチック岐晶が特性上好ましい。

電圧を印加しない時の強い光散乱状態を得るためには、
波晶物質の異状光屈折率がボリマーの屈折率とできるだ
け大きく異なることが望ましい。また、演晶物質の常光
屈折率は、ポリマーの屈折率とできるだけ近接している
ことが望ましい。

液晶混合物として、液晶状態を占める温度範囲はできる
だけ広いほうがよく、特に屋外の用途には−２０℃〜＋
９０℃以上の液晶温度範囲をもつものが望ましい。

本発明において使用される透明基仮に関しては、可視光
透過率が高く、しかも開散乱性の小さいガラス、ポリメ
チルメタクリレート、エポキシ硬化樹脂等から成る厚さ
０．１〜４問の比較的剛直な基板、或いはポリエステル
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、ボリプロビレンフィルム等から成る厚
さ０．Ｏｌ〜０．５ｍｍのフレキシブルで液晶物質に対
して化学的に安定なフィルム基板を使用することができ
る。

また基板の表面には必要に応じて空気や水蒸気の遮断効
果をもつバリャー層、或いは反射防止膜、ハードコート
層、紫外線吸収層等を形成することもできる。

透明基板には第１図に示すように肢晶層に電圧を印加す
るための透明電極が設けられるが、この透明電極は、酸
化すずまたは酸化インジウムを主戊分とする混合物を透
明基板上に蒸着、スパッタリング、各ＦＩｉＣＶＤ法、
或いはパイロゾル注等により２０〜５　０　０　０　’
Ａの厚さに成膜して透明導電層を形成することによって
設けられ得る。代わりに、透明電極はフォトリソグラフ
ィーまた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、或いはセグ
メントまたはドットマトリックスを構成するようにする
ことも可能である。また後者の場合には、各ドットを独
立して駆動させるための多数の導電膜トランジスタ素子
またはダイオード素子を基板上に形成してもよい。

第２図には本発明において使用される反射性基板の一例
を示し、図示反射性基板は、アルミニウム板、銅板、ス
テンレス板等の化学的に安定な厚さ０．Ｏｌ〜４ＩＩＩ
Ｉｍの金属板単体７から成り、その表面は鏡面に近い平
滑で平坦なものであり、そしてこの場合には、金属板単
体７自体が電極を兼ねている。

反射性基板の別の例は第３図に示され、これは、上述の
透明基板に用いられ得る素材並びにそれ以外の各種のプ
ラスチック、ガラス、セラミック及び金属類を厚さ０，
Ｏｌ〜４ｒｆｌＩＩｌのフィルム状に成膜或いは板状に
威形した基材８から或り、この基材８の一方の面には金
属薄膜より或る反射層９が形威されている。この反射層
９は、例えば厚さ１０〜２５０μｍのアルミニウム箔や
ステンレス箔を接着剤を用いて基材８上にラミネート加
工したり、或いは基材８の表面にアルミニウム、銀、金
、ニッケル等を蒸着、スパッタリング、イオンプレーテ
ィング、電解または無電解めっき法等を用いて０，Ｏｌ
〜１００μｍの厚さに形或することによって設けられ得
る。また金属薄膜の代わりにハーフミラー状にある程度
光透過性をもつ薄膜を用いることもできる。

なお、第３図の例では反射層９を基材８の一方の表面設
けているが、必要により基材８の両面に設けることもで
きる。

第４図にはさらに別の反射性基板の例を示し、この場合
には基材ｌＯ上に形威された反射層１１の上にＳｆＯ２
等の絶縁層ｌ２が形成され、そしてこの絶縁層ｌ２の上
に透明電極ｌ３が設けられている。

第５図にはさらに別の変形例を示し、この場合には反射
性基板の基材は非導電性の透明基板１４から戊り、この
透明基板ｌ４の一方の面には反射層ｌ５が形成され、ま
た他方の面には透明導電層ｌ６が形成されている。

液晶表示素子は、上記のような透明基板及び反射性基板
を、透明導電層または導電面が内側となるようにしてそ
れらの基板の間に液晶層をサンドイッチ状に挟むことに
より構成される。

なお、図面には示してないが、液晶表示素子の外周には
好ましくは液晶物質の滲み出しを防止するためのシール
部材が設けられ得る。このシール部材の材料としては、
エボキシ系接着剤、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を使用することがで
きる。

さらにこれらの接着剤の代わりに、紫外線硬化性をもつ
アクリル系、エボキシ糸の接着剤或いは各種ホットメル
ト系接着剤等を使用することもできる。これらの接着剤
は製作後の液晶表示素子の外周にディスペンサー塗布ま
たはスクリーン印刷法等を用いて塗布され得る。代わり
に、二枚の基板をラミネートする前にこれらの接着剤を
一方の基板の外周付近に塗布しておき、セルをラミネー
トして液晶表示素子を組立てることもできる。また、こ
れらの接着剤には必要により塗布性や印刷性、接着性、
耐水性、耐熱性、耐紫外線性を向上させるための各種の
添加物を添加してもよい。

また、別のシール方法として、素子の組立て後、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
ザー加熱等によって融着させることによりシールするこ
ともできる。

このようにして構成された本発明による反射型液晶表示
素子はそのまま単独で使用され得るほか、ガラス板等で
片面または両面を覆って使用することもできる。ガラス
板等で片面または両面を覆うことにより、平滑性、剛性
、表面硬度、耐久性、デザイン性等が向上する。

また、複数の液晶層を設けて、より高品質、より大容量
の表示を行なわせることもできる。

本発明による反射型液晶表示素子は産業上の利用分野の
項で記載したような電卓、時計、ＥＣＲ、自動車のイン
パネ表示、バックミラー　ドアミラーに利用されること
は勿論のこと、その他の情報表示等従来の反射型液晶表
示素子と同様に多くの他の分野に等しく利用され得る。

また本発明による反射型液晶表示素子は、従来のものに
比べてより大型の表示装置を構成するのに適しているた
め、反射性を電気的に適宜コントロールできる鏡や大型
広告板、時刻表示板等に応用することもできる。

以下本発明の反射型液晶表示素子を製造する際の幾つか
の例について説明する。

実施例１ 繊維状物質を形戊するためのボリマーとしてポリビニル
ブチラール（Ｐ　Ｖ　Ｂ　．　Ｂ６０Ｔ，屈折率１．５
０、ヘキスト社製）を用い、これをイソブロビルアルコ
ールに溶解して６％溶液を得た。

イソシアネート系架橋剤であるコロネート（Ｃｏｒｏｎ
ａＬｅ）　ＨＬ　（ＮＰＵとして略称される日本ポリウ
レタン工業（株）製）　０．１５ｇを５０ｇのポリビニ
ルプチラール溶液に加え、一様に溶解するまで掻き屈ぜ
た。

酸化インジウムおよび酸化すず混合物（９５：５）より
成る透明導電膜を厚さ｛００μｍのポリエステルフィル
ム上に５００八の厚さにスパッタリングにより形戊し、
これを７Ｃｌ１×７Ｃｆｆｌの部片に切断して基板とし
て用いた。

こうして用意したポリエステルフイルム基板上に、静電
紡糸装置を用いて上記のポリビニルブチラール溶ｌ夜を
流量２．０ｃｃ　／時、ノズル電圧２５ＫＶＤＣで２分
間散布し、繊維状集合体とポリエステルフィルム基板と
の集成体を得た。

この集或体をオーブンに入れ、一週間の間５０℃に維持
してポリマーの架橋処理を行わせた。架橋処理によって
得られた繊維状集合体とポリエステルフィルム基板との
集成体における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０．３２μｍであり
、また２μｍ以上の直径をもつ繊維状物質の割合は３％
であった。また繊維状集合体は基板平面上でｍｍ２当り
８００本の微細繊維状物質が堆積したものであった。

次に、液晶物質としてメルク社製のＺＬＩ−１２８９（
常光屈折率ｎ　ｏ　−１．５１９　、異常光屈折率ｎｅ
−１．７１０　）を用意し、これを繊維状集合体上に滴
下して塗布し、繊維状集合体中に十分に浸透させた。

こうしてポリエステルフィルム基板上に形威した液晶層
上に、第３図に示す構造の厚さｌ．Ｉｎ＋ｍのガラス板
８上にアルミニウムを厚さ０．２μｍに蒸着して反射層
９を形成した反射性基板を貼り合わせて液晶表示素子を
作成した。

ガラス板、ポリエステルフイルム、繊維状集合体、及び
サンドイッチされた液晶物質の各重量は精密化学天秤に
より秤量され、繊維状集合体及び液晶物質の比重をそれ
ぞれ１．１及び１．０として求められた、液晶層中にお
ける繊維状集合体の容積はｌ４％であることがわかった
。また液晶層の厚さは８．３μｍであった。

このようにして作成した反射型液晶表示素子に５０１１
ｚの正弦波交流電圧を印加しながら、反射率ａｌｌｌ定
ユニット１５０−０９０９を予め取付けた日立製作所製
の分光光度計Ｕ　−　３４００を用いて５５０ｒ＋ａ＋
かつ５°正反射角での光線反射率を測定した。その結果
、電圧を印加しない時の反射率は１１．２％と十分な不
透明性をもち、またｌＯｖの電圧を印加した時にはほぼ
鏡面状となり、モして２０Ｖの電圧を印加した時の反射
率は８８％を示し、優れた実用性能を有することが認め
られた。

実施例２及び比較例１ 実施例１で説明した方法に準ずるが、静電紡糸装置での
繊維状物質の散布時間並びに液晶層を、ラミネートする
ラミネート圧力及び温度を表１に示すようにコントロー
ルして各種の繊維状物質の容積、本数及びセルの厚さを
もつ反射型液晶表示素゜子を作成した。

各素子のＯＶ及び５０Ｖ印加時の光線反射率及び外観は
表１に示す通りであった。

実施例２−１〜５に示した本発明による構造の試料は、
電圧を印加しない時の光散乱特性と電圧印加時の反射性
とを有し、概して好ましいものであった。

これに対して、本発明のは範囲外である比較例１−１〜
４のものはいずれもこれらのバランスが悪く、電圧を印
加しない時の光散乱特性が弱い、または電圧印加時の反
射率が低いといった問題があった。例えば、比較例１−
１は、繊維状集合体の液晶層中の容積が大きすぎしかも
液晶層が薄すぎるために性能が悪く、また比較例１−２
では、液晶層が厚すぎ、そして比較例１−３では、液晶
層が薄すぎ、さらに比較例１−４では、液晶層が厚すぎ
、いずれも実用に適する性能が得られなかった。

実施例３及び比較例２ 実施例１で説明した方法に準ずるが、繊維状物質の静電
紡糸時のポリマー（ポリビニルブチラール）ａ度を表２
に示すように変え、また繊維状集合体の堆積時間及びラ
ミネート時間を変えて、実施例３−１〜３及び比較例２
−１〜５の試料を作威した。各素子のＯＶ及び５０Ｖ交
流印加時の光線反射率及び外観は表２に示す通りであっ
た。

実施例３−１〜３に関しては、本発明における繊維状集
合体構造、岐晶層厚さ等を満足しており、良好なコント
ラスト及び低電圧駆動特性が得られた。

これに対して、比較例２−１〜５のものでは、本発明に
よる構造は満足されず、例えば、比較例２−１は、２μ
ｍ以上の直径の繊維状物質が多すぎ、また比較例２−２
では、平均直径が大すぎかつ２μｍ以上の直径の繊維状
物質が多すぎ、そして比較例２の３は、低ポリマー濃度
で紡糸した場合であり、粒子径のばらつきによる２μｍ
以上の直径の繊維状物質が多すぎ、比較例２の４では、
液晶層が厚すぎ、さらに比較例２の５では、繊維状物質
の本数が少な過ぎるために、Ｏｖ及び２０Ｖ印加前後に
おけるコントラストが悪かった。

実施例４ 繊維状物質を形成するためのボリマーとしてポリビニル
アルコール（クラレ製ボバールＰＶＡ−２２４；屈折率
１．５１）を用い、これを純水に溶解して４％溶液を得
た。これを実施例１のポリビニルブチラール溶液に代え
て他の条件は同一で静電紡糸を行ない、繊維状集合体を
得た。

この場合の繊維状物質の平均直径は０．２５μｍであり
、直径２．０μｍ以上の繊維状物質の割合は６％であっ
た。また繊維状物質の本数はＩ４００本／ｍｍ’であっ
た。

こうして形成した繊維状集合体に実施例１と同様に液晶
物質を浸透させ、そしてアルミニウム蒸着した基板とラ
ミネートして液晶表示素子を作成した。液晶層中におけ
る繊維状集合体の容積は９．４％であり、また液晶層の
厚さは７、３μｍであった。この液晶表示素子の電圧無
印加時の反射率は１ｌ．８％であり、２０Ｖ電圧印加時
には６８％と鏡面状となり、例１と同様に優れた性能が
得られた。

実施例５ 繊維状物質を形威するためのポリマーとして屈折率ｌ．
４８のボリプロビレン（三井石油化学（株）製のノーブ
レンＪＨ−Ｍ．融点１８５℃）を使用し、これを、加熱
装置付きの静電紡糸装置を用いてノズル温度２６０℃、
ノズル電圧３４ＫＶ，流量２　ｃｃ／時で基板上に２０
秒間噴霧して繊維状集合体を堆積させた。この場合の繊
維状物質の平均直径は０．５０μｍであり、直径２．０
μｍ以上の繊維状物質の割合は約１５％であった。また
、繊維状物質の本数は８００本／ｍｍ２であった。

こうして形或した繊維状集合体に実施例１と同様に液晶
物質を浸透させ、そしてアルミニウム蒸着した基板とラ
ミネートして液晶表示素子を作成した。液晶層中におけ
る繊維状集合体の容積はｌ３．８％であり、また液晶層
の厚さは８．７μｍであった。この液晶表示素子の電圧
無印加時の反射率は１３　．　７　９６であり、２０Ｖ
電圧印加時には７１％と鏡面状となり、実施例１と同様
に優れた性能が得られた。

実施例６ 実施例１とほぼ同様な条件であるが、この例では反射性
基板として第２図に示すような厚さ０．５μｍのステン
レス製の反射板７を使用した。

実施例７ 実施例１とほぼ同様な条件であるが、反射性基板として
は第４図に示すようにアルミニウム蒸着して反射膜の形
成された厚さ１　．　１ｍ＋ｎのガラス板のアルミニウ
ム蒸着層上に厚さ２　０　０　０　’ＡのＳｉｆ２から
成る絶縁層を真空蒸着により形成し、その上に酸化イン
ジウム及び酸化すず系の透明導電膜を５００八の厚さに
スパッタリング法により形威し、こうして形成した透明
導電膜をフォトリソグラフィーによりパターン形威した
ものを使用した。

そして駆動回路、ケース等をセットして液晶表示装置を
作成した。

｛発明の効果］ 以上説明してきたように、本発明によれば、被浸透体の
主要構戊要素を層状に堆積した繊維状物質とし、液相層
中における繊維状物質の容積を０．５〜６０％の範囲内
に設定したことにより、低電圧で駆動できしかも高コン
トラストをもち、従って各種の表示手段として利用でき
るｌ＆晶表示素子が提供される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の反射型液晶表示素子の基本的な構成を
示す概略断面図、第２図〜第５図は本発明における反射
性基板の種々の例を示す概略断面図である。 図　　　中 １・・・ｌ夜晶物質 ２・・・繊維状集合体 ３・・・透明基板 ４・・・反射性基板 ５・・・透明電極 ６・・・駆動電源 ７・・・金属板単体７ ８・・・基材 ９・・・反射層 ＩＯ・・・基材 １１・・・反射層 ｌ２・・・絶縁層 ｌ３・・・透明電極 ｌ４・・・透明基板 ｛５・・・反射層 ｌ６・・・透明導電層 簗１図 手続杵Ｄ正書（自允） 平成３年２月２０日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、液晶物質及びそれを含有する被浸透体よりなる少な
   くとも一層の液晶層と、この液晶層を挾持する反射性基
   板及び一枚以上の透明導電性基板とからなる反射型液晶
   表示素子において、上記被浸透体が層状に堆積した繊維
   状物質を主要構成要素とし、液晶層中における上記繊維
   状物質の容積が０．５〜６０％の範囲内にあることを特
   徴とする反射型液晶表示素子。 ２、繊維状物質の平均太さが１μｍ以下であり、太さ２
   μｍ以上の繊維状物質の占める割合が全体の２０％以下
   である請求項１に記載の反射型液晶表示素子。 ３、液晶層の厚さが２〜４０μｍの範囲内にある請求項
   １または２に記載の反射型液晶表示素子。 ４、繊維状物質の数密度が、液晶表示素子平面上で０．
   ５×１０＾２本／ｍｍ＾２〜１０＾５本／ｍｍ＾２の範
   囲内ある請求項１または２に記載の反射型液晶表示素子
   。