JPH05142520A - 液晶表示素子 - Google Patents

液晶表示素子

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JPH05142520A
JPH05142520A JP30513991A JP30513991A JPH05142520A JP H05142520 A JPH05142520 A JP H05142520A JP 30513991 A JP30513991 A JP 30513991A JP 30513991 A JP30513991 A JP 30513991A JP H05142520 A JPH05142520 A JP H05142520A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
microcapsules
crystal display
display device
display element
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP30513991A
Other languages
English (en)
Inventor
Mitsuru Kano
満 鹿野
Mutsuhiro Ito
睦弘 伊藤
Katsutoshi Nagai
勝利 長井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
FUJI SHIRISHIA KAGAKU KK
Alps Alpine Co Ltd
Original Assignee
FUJI SHIRISHIA KAGAKU KK
Alps Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by FUJI SHIRISHIA KAGAKU KK, Alps Electric Co Ltd filed Critical FUJI SHIRISHIA KAGAKU KK
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 比抵抗が高く、表示に有効に作用する電圧が
十分得られるマイクロカプセルを用いた液晶表示素子を
提供する。 【構成】 光透過性の樹脂により被覆された液晶のマイ
クロカプセル5を使用する。液晶を被覆する光透過性の
樹脂を光重合性の界面活性剤とすることにより、液晶を
含んでいるマトリックスの比抵抗が低下せず、液晶自身
に印加され、表示に有効に作用する電圧が低下するのを
防止することが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はマイクロカプセルを用い
た液晶表示素子に関する。
【0002】
【従来の技術】従来マイクロカプセルを用いた液晶表示
素子としては、液晶を溶解しないような光重合性モノマ
ー中に液晶を分散混合した後、光照射し光重合性モノマ
ーを重合させ、高分子マトリックス中に液晶マイクロカ
プセルを分散させた構造が知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のマイクロカプセルを用いた液晶表示素子にあ
っては、重合副生成物に起因するイオン性不純物が残存
し易い。このため、液晶を分散保持している高分子マト
リックスの比抵抗が低くなり、液晶自身に印加され表示
に有効に作用する電圧が低下してしまうという問題点が
あった。また高分子マトリックス中に分散された液晶の
滴の直径が大きく5μmを越えていた。このため、表示
駆動電圧を非常に大きくする必要があり、コントラスト
が得られないという問題点があった。更に高分子マトリ
ックス中に分散された液晶の粒径が極めて不揃いであっ
た。このため、しきい電圧のバラツキが非常に大きくな
る問題点があった。本発明の目的は上記課題を解決する
液晶表示素子を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明の液晶表示素子
は、光透過性の樹脂により被覆された液晶のマイクロカ
プセルを用いており、前記光透過性の樹脂が光重合性の
界面活性剤であることを特徴とするものである。またマ
イクロカプセルの粒子直径が約5μm以下であることを
特徴とするものである。さらにはマイクロカプセルの粒
子直径のバラツキの幅が約0.3μm以下であることを
特徴とするものである。
【0005】
【作用】上記技術的手段は次のように作用する。マイク
ロカプセル中の液晶を被覆する光透過性の樹脂を光重合
性の界面活性剤とすることにより、水中で液晶表面に被
覆を施すことが可能となる。従って、その後の洗浄処置
を適切に行なうことによりイオン性の不純物が残存しな
くなり、液晶を含んでいるマトリックスの比抵抗が低下
せず、液晶自身に印加され表示に有効に作用する電圧が
低下するのを防止することが可能となる。またマイクロ
カプセルの粒子直径を約5μm以下とすることにより、
実用的な駆動電圧を用いても、十分なコントラストを得
ることが可能となる。さらにマイクロカプセルの粒子直
径のバラツキの幅を約0.3μm以下としたことによ
り、しきい電圧のバラツキを実用上十分許容できる範囲
とすることが可能となる。
【0006】
【実施例】以下図面を用いて本発明の実施例を詳細に説
明する。 (実施例1)図1は、本発明の一実施例を示す図であ
る。まず構成を説明すると、対向面に透明電極2を形成
した一対のガラス基板1の間に光透過性のアクリルビニ
ル樹脂により被覆された液晶(チッソ社製K−15)の
マイクロカプセル5が充填されている。なお、基板とし
てガラス基板1ではなくフレキシブルなフィルム基板を
用いても本発明の効果はいっこうに損なわれるものでは
ない。また電極も透明電極2に、限られるものではな
く、A1,W,Cr等の金属あるいはこれらの合金で形
成されていても本発明の効果は発揮される。
【0007】このような液晶のマイクロカプセル5の製
造は、つぎの方法によった。液晶を、CaO−Al23
−B23−SiO2系で柱状の細孔を有する多孔質ガラ
スのノズルを通して、純水中に滴下した。この時用いる
純水中には、光重合用反応開始剤とともに、光重合性を
有する界面活性剤であるアクリルベースのモノマーを約
1%添加し、液中に滴下された液晶のドロップレット表
面にアクリルベースのモノマーを界面凝集させた。
【0008】この時に用いるノズルとして、上記マイク
ロカプセルの粒子直径に対応する、細孔径を有するもの
を用いることにより、図2に示したように、所望の粒子
直径の液晶のマイクロカプセルが得られた。
【0009】その後攪拌しながら低圧水銀灯を用いて紫
外線を照射し、液晶ドロップレット表面に凝集している
モノマーを光重合した。重合膜の膜厚は界面活性剤の添
加量と紫外線照射量で調節可能である。生成した液晶の
マイクロカプセルを濾取し約120℃で30分間乾燥し
た。その後液晶のマイクロカプセルをイソプロピルアル
コール(IPA),希硫酸(例えば0.5N),水銀化
ナトリウム水溶液(例えば5%)で洗浄し、更に超純水
で繰り返し洗浄し、80℃で2時間再乾燥した。その後
10-3Torrの減圧下で60℃1時間乾燥させた。洗浄・
再乾燥後に得られた液晶のマイクロカプセルの比抵抗は
非常に高く、比抵抗が1015であるPMMA(ポリメチ
ルメタクリレート)に50%重量比で混合しても全体の
比抵抗は全く変化しなかった。また比抵抗は液晶のマイ
クロカプセルの粒径によらないことが確認できた。
【0010】この液晶のマイクロカプセルを用いて、つ
ぎの方法により液晶表示素子を製作した。この液晶のマ
イクロカプセルを、熱可塑性樹脂であるポリメチルメタ
クリレートのIPA希釈液(樹脂分40%)に、体積比
で0.5%〜50%添加し、オフセット印刷を用いて透
明電極つきのガラス基板上に所定のパターンで形成し
た。これを80℃で60分間乾燥した後更に10-3Torr
の減圧下で80℃1時間乾燥させ、液晶のマイクロカプ
セルを含有する液晶層を形成した。この液晶層の膜厚
は、添加する液晶のマイクロカプセルの濃度により1μ
m〜30μmの範囲で調整することが可能であり、体積
比10%前後の濃度の液を用いると約10μmの膜厚が
得られた。更に対向電極付のガラス基板を液晶層の表面
に固定して、液晶表示素子を製作した。
【0011】次に、このようにして製作した液晶表示素
子の特性について説明する。図3に駆動電圧と透過率の
関係に注目して、本実施例に示した液晶のマイクロカプ
セルを用いた液晶表示素子と従来例での液晶表示素子と
を比較した結果を示した。なお本実施例に示した液晶の
マイクロカプセルを用いた液晶表示素子と従来例での液
晶表示素子とも液晶のマイクロカプセルの直径を約1μ
m,前記液晶層の膜厚を約10μmとした。図中曲線a
は、本実施例に示した液晶のマイクロカプセルを用いた
液晶表示素子の特性であり、曲線bは、従来例に示した
液晶のマイクロカプセルを用いた液晶表示素子の特性で
ある。
【0012】図3から明らかなように、従来例(曲線
b)ではしきい電圧(電圧無印加時の透過率を0%と
し、印加電圧を変化させても透過率が変化しなくなる電
圧範囲での透過率を100%としたとき、透過率が10
%になる電圧)が10V程度であるのに比べて、本実施
例の液晶表示素子(曲線a)では5V程度であり、しき
い電圧特性が大幅に改善された。本実施例では液晶のマ
イクロカプセルの直径が1μmの場合について示した
が、この特性は液晶のマイクロカプセルの直径が0.5
μm〜5μmの範囲で確認された。また液晶層の膜厚を
変えてやれば、しきい電圧をコントロールする事が可能
であった。
【0013】図4に液晶のマイクロカプセルの直径とコ
ントラストとの関係を示した。尚コントラストは、それ
ぞれの液晶表示素子の電圧−透過率特性において、前記
透過率が10%及び90%である電圧(V10及びV90
における輝度比で示している。図より液晶表示素子とし
ての目安であるコントラスト”5”で比較すれば、液晶
のマイクロカプセルの直径が約5μm以下であれば良好
な特性を示すことがわかる。
【0014】上記方法で作成した液晶のマイクロカプセ
ルを適宜混合して、故意に液晶のマイクロカプセルの直
径にバラツキを有する液晶表示素子を作成し、この液晶
表示素子の液晶のマイクロカプセルの直径のバラツキ
と、素子面内のしきい電圧のバラツキとの関係を図5に
示した。しきい電圧のバラツキは少ない方が当然好まし
いが、実用上は0.2V(図中一点鎖線で表示)以下で
あることが望まれる。この図からわかるように、直径の
バラツキはしきい電圧のバラツキに大きく影響してお
り、バラツキ幅が0.3μm以下であると、しきい電圧
のバラツキは0.2V以下となり、従来にない良好な特
性の液晶表示素子が得られた。
【0015】(実施例2)本実施例では、液晶(チッソ
社製K−15)のマイクロカプセル5を、光透過性のス
チレン樹脂により被覆しており、他の構成はすべて実施
例1と同様である。この構成でも、実施例1と同様の処
理により同様の効果を示す液晶のマイクロカプセル5が
得られ、従来にない良好な特性の液晶表示素子が得られ
た。
【0016】(実施例3)本実施例では、液晶を、Ca
O−Al23−B23−SiO2径で柱状の細孔を有す
る多孔質ガラスのノズルを通じて、光重合用反応開始剤
及び光重合性を有する界面活性剤であるアクリルベース
のモノマーを約1%添加したドデシル硫酸ナトリウム1
%純水水溶液中に滴下した。他の構成はすべて実施例1
と同様である。この構成でも、実施例1と同様の処理に
より同様の効果を示す液晶のマイクロカプセル5が得ら
れ、従来にない良好な特性の液晶表示素子が得られた。
【0017】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば次の効果が得られる。請求項1記載の発明によれば、
液晶表示素子に用いるマイクロカプセルの、液晶を被覆
する光透過性の樹脂を光重合性の界面活性剤としたた
め、水中で液晶表面に被覆を施すことが可能となる。し
たがって、その後の洗浄処置を適切に行なうことにより
イオン性の不純物が残存しなくなり、液晶を含んでいる
マトリックスの比抵抗が低下せず、液晶表示素子に印可
された電圧が液晶自身に有効に印加されることとなる。
したがって、表示に有効に作用する電圧が低下するのを
防止できる液晶表示素子を提供することができる。請求
項2記載の発明によれば、マイクロカプセルの粒子直径
の最大値を約5μm以下とした場合、液晶表示素子のコ
ントラストが向上し、表示駆動電圧を実用上充分許容で
きる範囲とすることが可能となる。請求項3記載の発明
によれば、マイクロカプセルの粒子直径のバラツキの幅
を約0.3μm以下とした場合、しきい電圧のバラツキ
を実用上充分許容できる範囲とすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す液晶表示素子の断面略
図。
【図2】本発明の液晶のマイクロカプセルを作成するた
めのノズルの細孔径と作成される液晶のマイクロカプセ
ルの直径との関係を示す図。
【図3】従来例の液晶表示素子と本発明の液晶表示素子
の駆動電圧−透過率特性図。
【図4】本発明の液晶のマイクロカプセルの直径とコン
トラストの関係を示す図。
【図5】本発明の液晶のマイクロカプセルの直径のバラ
ツキとしきい電圧のバラツキの関係を示す図。
【符号の説明】
1 ガラス基板 2 透明電極 5 液晶のマイクロカプセル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 睦弘 宮崎県日向市大字日知屋字木原16303−3 富士デヴイソン化学株式会社テクニカル センター内 (72)発明者 長井 勝利 山形県米沢市下花沢二丁目6番61号

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光透過性の樹脂により被覆された液晶の
    マイクロカプセルを用いた液晶表示素子において、前記
    光透過性の樹脂が光重合性の界面活性剤であることを特
    徴とする液晶表示素子。
  2. 【請求項2】 マイクロカプセルの粒子直径が約5μm
    以下であることを特徴とする請求項1記載の液晶表示素
    子。
  3. 【請求項3】 マイクロカプセルの粒子直径のバラツキ
    の幅が約0.3μm以下であることを特徴とする請求項
    1または請求項2記載の液晶表示素子。
JP30513991A 1991-11-20 1991-11-20 液晶表示素子 Withdrawn JPH05142520A (ja)

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JP (1) JPH05142520A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0720448A (ja) * 1993-06-28 1995-01-24 Samsung Electron Devices Co Ltd 液晶光シャッター
KR101356851B1 (ko) * 2012-04-23 2014-01-29 호서대학교 산학협력단 파우더 형태의 액정 캡슐 제조방법
KR101440382B1 (ko) * 2012-08-01 2014-09-18 이미지랩(주) 하이브리드 액티브 리타더 패널 및 이를 구비하는 입체영상표시장치

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0720448A (ja) * 1993-06-28 1995-01-24 Samsung Electron Devices Co Ltd 液晶光シャッター
KR101356851B1 (ko) * 2012-04-23 2014-01-29 호서대학교 산학협력단 파우더 형태의 액정 캡슐 제조방법
KR101440382B1 (ko) * 2012-08-01 2014-09-18 이미지랩(주) 하이브리드 액티브 리타더 패널 및 이를 구비하는 입체영상표시장치

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Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 19990204