JPH03219211A

JPH03219211A - 液晶調光・表示デバイス

Info

Publication number: JPH03219211A
Application number: JP1548290A
Authority: JP
Inventors: Toshihiro Shoji; 敏博庄司; Hiroshi Yamashita; 宏山下
Original assignee: Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
Current assignee: DIC Corp
Priority date: 1990-01-25
Filing date: 1990-01-25
Publication date: 1991-09-26

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）本発明は大面積に成しうる液晶包蔵薄膜に関するもので
、本発明の液晶調光・表示デバイスは視野遮断・開放及
び明り若しくは照明の透過制限・遮断・透過を電気的に
操作し得るものであって、建物の窓やショーウィンドウ
での視野遮断や採光コントロールに利用されると共に、
文字や図形を表示し、高速応答性を以って電気的にその
表示を切換えることによって、広告板、案内板、装飾表
示板等の表示デバイスとして利用される。

（従来の技術）液晶表示素子は、従来ネマチック液晶を使用したＴＮ型
やＳＴＮ型のものが実用化されている。

これらは大面積のデイスプレィの作成が困難であり、偏
光板を用いる為に、図面の明るさ、視野角、環境安定性
の点でマイナス面がある。また、配向処理も必要とされ
る。

一方、配向処理が不要で、場合によっては偏光板すら必
要とせず、大型で視野角も広く、大型化も可能な液晶デ
バイスに関する技術も数多（知られるようになっている
。特表昭５８−５０１６３１号公報には、大面積での液
晶材料の使用を可能にするために、液晶をマイクロカプ
セル化した技術が開示されており、特表昭６１−５０２
１２８号公報には、エポキシ樹脂中に液晶を小滴状にし
た技術が開示されている。また、特開昭６２−２２３１
号公報には、特殊な紫外線硬化樹脂中に液晶微粒子を分
散する技術が開示されている。特開昭６３−２８７８２
０号公報には、熱硬化性−液性エポキシ樹脂を用いた技
術、特開昭６３−２７１２３３．６３−２７８０３５及
び６３−２７８０３６号公報には、硬化物中の液晶の分
布を一様とするためにビニル系化合物の紫外線硬化を利
用する技術等数多（の技術が開示されている。また、特
表昭６３−５０１５１２号公報には、合成樹脂マトリッ
クスの生成物に液晶を入れた溶液からマトリックス凝固
中に液晶微小滴を自然発生的に形成させて光変調物質を
製造する技術が開示されている。特開昭６３−４３９９
３号公報並特開昭６２−２６０８５９号公報には、液晶
と高分子物質を溶媒に溶解した溶液を用い、溶媒の蒸発
に伴なった相分離（溶剤蒸発法）により、液晶包蔵の高
分子薄膜を形成する技術が開示されてバイスの多くは、
経時的にその液晶包蔵薄膜が透明化してい（という欠点
を有しており、長期に亘る品質維持が困難であるという
問題点を有していた。

本発明の目的は、長期に亘って使用し得る、液晶包蔵薄
膜の白濁度が経時的に安定な液晶調光・表示デバイスを
提供することにある。

（課題を解決するための手段）本発明者らは上記の課題を解決すべく鋭意研究を重ねた
結果、本発明を完成するに至った。

即ち、本発明は少なくとも一方が透明な２枚の導電性基
板と、この２枚の導電性基板で挟持された、液晶材料と
高分子物質を含有する調光層とからなり、電界により透
明状態と不透明状態との間を可逆的に切換えることが可
能な液晶調光・表示デバイスにおいて、前記高分子物質
のガラス転移温度が８０℃以上であることを特徴とする
液晶調光・表示デバイスに関するものである。

本発明で使用し得る液晶材料は、電界印加時のコントラ
スト、或いは色調安定性の面から正の誘電率異方性を持
つネマティック液晶組成物が好ましい。但し、ネマティ
ック液晶組成物とは、所望の温度範囲でネマティック層
を示す液晶組成物であるが、単一のネマティック液晶化
合物であっても良いし、又、二色性染料等の助剤を含有
するものであってもよい。

調光層の厚さは、１０〜４０ミクロンの範囲が好ましい
。これは、調光層の厚さが１０ミクロンよ／Ｊ薄いと耐
電圧性が悪くなる傾向にあり、又、４０ミクロンより厚
いと駆動電圧が大きくなる傾向にあるという理由からで
ある。

又、調光層成分に占める液晶材料の比率は、液晶がカプ
セル化されている液晶包蔵薄膜或いは、液晶が連続層を
形成している液晶包蔵薄膜いづれに於いても通常４０〜
７０重量％の範囲で選択される。

本発明の液晶調光・表示デバイスの調光層の構造は、高
分子材料が液晶をカプセル状に包蔵している薄膜、液晶
が連続的に高分子物質に包蔵されている薄膜等あらゆる
形態をとり得る。

本発明の液晶調光・表示デバイスの製造方法としては、
例えば、液晶と高分子物質を溶媒に溶解した溶液を使用
し、この溶液に於いて溶媒の蒸発に伴なう液晶層と高分
子物質層との相分離を利用し、液晶包膜の高分子薄膜を
形成する方法（溶媒蒸発法）が好ましい。

即ち、少なくとも一方が透明な２枚の導電性基板のうち
一方の導電性基板上に液晶と高分子物質とを適当な溶媒
に溶かした溶液をデイツプコート。

ワイヤバーを用いた塗工手法；リバースロール。

グラビア、モスティング等のコーティング手法等を用い
て塗布した後に、溶媒を蒸発させて高分子物質と液晶と
を相分離させて、約１０〜４０ミクロン厚の調光層を作
る。この上に、第２の導電性基板を重ねて、真空中に必
要なら熱および／又は圧力を加えながら密着させること
により、所望の液晶表示デバイスが得られる。

溶媒蒸発法で使用し得る高分子材料としては、例えばポ
リスチレン、ポリカーボネイト、ポリビニルブチラール
、ポリエステル、ポリメチルメタアクリレート、ニトリ
ルゴム、ポリビニルエチルエーテル等の高分子材料であ
ってガラス転移点が８０℃以上のものが好ましい。

ガラス転移点が８０℃以上の高分子材料の市販品として
は、「デルベラ）６ＯＮＪ　　（旭化成工業■製ポリメ
チルメタクリレート樹脂ニガラス転移点約１０５℃）、
ｒリューレックスＡ−１１Ｐ」　（大日本インキ化学工
業■製スチレン樹脂ニガラス転移点約１３４℃）、「ダ
イヤナールＢＲ−９５Ｊ（三菱レイヨン■製アクリル樹
脂ニガラス転移点約８０℃）、「パラベットＥＨ−１０
００Ｊ　　（協和ガス■製アクリル樹脂ニガラス転移点
約９０℃）等が挙げられる。

使用し得る溶媒は、高分子材料及び液晶のいずれも溶解
するものであれば良く、クロロホルム、ジクロルエタン
、トリクレン等のハロゲン化炭化水素系ｍ　剤、トルエ
ン、キシレン、ｎ−ヘキサン、シクロヘキサン等の炭化
水素系溶剤、メチルブチルケトン、メチルエチルケトン
、ジエチルケトン等のケトン系溶剤、酢酸エチル、酢酸
ブチル等のエステル系溶剤、テトラヒドロフラン、ジオ
キサン等のエーテル系溶剤を単独あるいは混合して使用
出来る。

乾燥条件は使用する溶媒の蒸発速度によるが、溶媒の沸
点以下で比較的ゆっくり乾燥させるのが好ましく、例え
ば、クロロホルムの場合は室温で３０分〜１時間、トル
エンの場合では８０℃〜１００℃で１０分間程度の乾燥
が好ましい。

また、該方法で使用し得る液晶材料は前述の如く正の誘
電率異方性を持つネマティック液晶組成物であるが、こ
れを構成する液晶化合物として、具体的には、４−置換
安息香酸−４′−置換フェニルエステル、４−置換シク
ロヘキサンカルボン酸−４′−置換フェニルエステル、
４−置換シクロヘキサン−４′−置換ビフェニルエステ
ル、４−（４−置換シクロヘキサンカルボニルオキシ）
安息香酸−４′−置換フェニルエステル、４（４−置換
シクロヘキシル）安息香酸−４′−置換フェニルエステ
ル、４−（４−ｆ換シクロヘキシル）　安１香ｅｌｌ　
　４　’−置換シクロヘキシルエステル、４−置換、４
′−置換ビフェニル、４−置換フェニルー４′−置換シ
クロヘキサン、４−Ｗ換−４“置換ターフェニル、４置
換ビフェニル−４”−１１シクロヘキサン、２−（４１
換フエニル）−５−！換ピリミジンなどを挙げることが
できる。上記液晶物質に更に二液性染料を加えれば、ゲ
スト−ホスト効果によって電界無印加時に鮮やかな色彩
を当該デバイスに与える事もできる。

本発明の液晶調光・表示デバイスは、勿論上記溶媒蒸発
法によって製造されるものに限られるものではなく、Ｕ
Ｖを照射させて高分子物質を硬化させて調光層を製造す
る方法、液晶と高分子物質とから成る溶液において、高
分子物質の硬化に供い液晶微小滴を自然発生的に形成さ
せて調光層を製造する方法、高分子物質中に液晶を分散
させて調光層を製造する方法等あらゆる方法で製造され
る。又、上記方法によって製造された液晶調光・表示デ
バイスの形態として、液晶がバインダーマトリックス中
にカプセルを形成しながら分散しているもの、バインダ
ーマトリックスが三次元網目構造を形成し、液晶が連続
相を形成しているもの等が挙げられる。

（実施例）以下、実施例にて本発明を更に詳しく説明するが、本発
明はこれらに限定されるものではない。

実施例工。

液晶材料としてｒＥ−４４Ｊ　　（ＢＤＨ社製液晶）１
２重量部、高分子材料として「デルベット６ＯＮＪ　　
（旭化成工業■製ポリメチルメタクリレート樹脂ニガラ
ス転移点約１０５℃）８重量部を溶媒（１，４−ジオキ
サン／ジエチルケトンが重量比６／４である混合溶媒）
８０重量部に溶解した。

この溶液を導電性基板ｒＴ−ＣＯＡＴ　ＰＡ−７５Ｊ　
　（奇人■製透明性導電性ポリエチレンテレフタレート
フィルム）に塗布し、これを９０℃で１０分間コンヘク
ションオーブンに入れ、溶媒を蒸発させた。

乾燥後は白濁した膜となった。この塗膜にもう一枚の上
記導電性基板を貼り合わせ、調光層の厚さが１９ミクロ
ンである液晶表示デバイスを作製した。

尚、当該デバイスの調光層の構造は高分子材料が三次元
網目構造をとり液晶層が連続層を成すものであった。以
下、実施例２〜４並比較例１〜３に挙げた液晶調光・表
示デバイスの調光層も同様の構造を有するものであった
。

当該デバイスのＨｅ−Ｎｅレーザー光による平行光線透
過率は、デバイス作製直後において、電界無印加時１％
であったのに対し、１００Ｖ交流電圧印加時５１％とな
った。このことから当該デバイスが電圧のＯＮ・ＯＦＦ
で光の透過性が変化する調光機能を有している事が判明
した。

又、このデバイスを常温にて３ケ月放置した後の電界無
印加時平行光線透過率に変化は見られなかった。

実施例２実施例１において高分子物質を「リューレックスＡ−１
１ＰＪ　　（大日本化学工業■製スチレン樹脂ニガラス
転移点約１３４℃）とし、溶媒をトルエン／１．４−ジ
オキサン−６５／３５（重量比）の混合溶媒に変更した
以外は実施例１と同様にして、調光層の厚さが１６ミク
ロンである液晶調光・表示デバイスを作製した。

当該デバイスのＨｅ−Ｎｅレーザー光による平行光線透
過率は、デバイス作製直後において、電界無印加時１．
５％あったのに対し、１００Ｖ交流電圧印加時２９％と
なった。このことから当該デバイスが電圧の０Ｎ−ＯＦ
Ｆで光の透過性が変化する調光機能を有している事が判
明した。

実施例３．４及び比較例１〜３各種の高分子物質を使用して同様の方法で液晶調光・表
示デバイスを作製した。その結果を示すと次表の通りで
ある。

（発明の効果）本発明の液晶調光、表示デバイスは、電界無印加時にお
ける液晶包蔵薄膜の白濁度が経時的に安定しており、従
来のデバイスにおいて、経時的に液晶包蔵薄膜が透明化
するという品質面での欠点を改善したものである。

従って、本発明の液晶調光・表示デバイスは、調光層の
長期保存安定性、長期使用安定性に優れた大型表示材料
として有用である。

Claims

【特許請求の範囲】１、少なくとも一方が透明な２枚の導電性基板と、この
２枚の導電性基板で挟持された、液晶材料と高分子物質
を含有する調光層とから成り、電界により透明状態と不
透明状態との間を可逆的に切換えることが可能な液晶調
光・表示デバイスにおいて、前記高分子物質のガラス転
移温度が８０℃以上であることを特徴とする液晶調光・
表示デバイス。２、液晶材料が、正の誘電率異方性を有するネマティッ
ク液晶組成物である請求項１記載の液晶調光・表示デバ
イス。３、調光層の厚さが１０〜４０ミクロンの範囲にある請
求項１又は２記載の液晶調光・表示デバイス。４、液晶材料と高分子物質の比率が重量比で４０：６０
から７０：３０の範囲にある請求項１、２又は３記載の
液晶調光・表示デバイス。