JPH05181116A - 樹脂分散型液晶素子 - Google Patents
樹脂分散型液晶素子Info
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- JPH05181116A JPH05181116A JP35780691A JP35780691A JPH05181116A JP H05181116 A JPH05181116 A JP H05181116A JP 35780691 A JP35780691 A JP 35780691A JP 35780691 A JP35780691 A JP 35780691A JP H05181116 A JPH05181116 A JP H05181116A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】本発明は低電圧駆動時においても高いコントラ
ストを与える樹脂分散型液晶素子を提供する。 【構成】この樹脂分散型液晶素子は、液晶が樹脂に分散
されている液晶分散樹脂層と、その上下両面にそれぞれ
の導電面を対向させて配設された少なくとも一方が透明
な２枚の導電性基板とからなり、前記樹脂が少糖類、多
糖類、ポリビニルアルコールまたはこれらの誘導体の
β，β'-ジシアノエチル化物から選ばれる少なくとも１
種であることを特徴とする。
ストを与える樹脂分散型液晶素子を提供する。 【構成】この樹脂分散型液晶素子は、液晶が樹脂に分散
されている液晶分散樹脂層と、その上下両面にそれぞれ
の導電面を対向させて配設された少なくとも一方が透明
な２枚の導電性基板とからなり、前記樹脂が少糖類、多
糖類、ポリビニルアルコールまたはこれらの誘導体の
β，β'-ジシアノエチル化物から選ばれる少なくとも１
種であることを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は樹脂分散型液晶素子、と
くには外光、照明の透過制限、遮断、透過を電気的に制
御する光シャッター、文字、図形を表示するディスプレ
イとして有用な大面積樹脂分散型液晶調光・表示素子に
関するものである。
くには外光、照明の透過制限、遮断、透過を電気的に制
御する光シャッター、文字、図形を表示するディスプレ
イとして有用な大面積樹脂分散型液晶調光・表示素子に
関するものである。
【０００２】
【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
れらは液晶の均一な配向処理や基板間の精密なギャップ
制御が必要なため大画面化が困難である。また偏光板を
液晶層の両側に設ける必要があるため、光の透過率が低
下しコントラストを高くできないという欠点があった。
用したＴＮ型やＳＴＮ型のものが実用化されている。こ
れらは液晶の均一な配向処理や基板間の精密なギャップ
制御が必要なため大画面化が困難である。また偏光板を
液晶層の両側に設ける必要があるため、光の透過率が低
下しコントラストを高くできないという欠点があった。
【０００３】これらの問題を解決するため、液晶を樹脂
のマトリックス中に分散させ、その混合物をフィルム化
する方法について種々の提案がなされている。例えば、
特開昭58−501631号公報および米国特許第 4,435,047号
明細書には分散媒体となる樹脂としてゼラチン、アラビ
アゴム、ポリビニルアルコールなどを用いることが、特
開昭61−502128号公報にはエポキシ樹脂を液晶分散媒体
としたものが、特開昭62−2231号公報にはトリアリルイ
ソシアヌレートとペンタエリチリトルテトラキス（２−
メルカプト−プロパノエート）のようなポリチオールと
の紫外線硬化樹脂を用いたものが、さらに特開昭63−27
1233号、 -278035号、 -278036号の各公報には光硬化性
ビニル系樹脂を用いたものが、それぞれ開示されてい
る。
のマトリックス中に分散させ、その混合物をフィルム化
する方法について種々の提案がなされている。例えば、
特開昭58−501631号公報および米国特許第 4,435,047号
明細書には分散媒体となる樹脂としてゼラチン、アラビ
アゴム、ポリビニルアルコールなどを用いることが、特
開昭61−502128号公報にはエポキシ樹脂を液晶分散媒体
としたものが、特開昭62−2231号公報にはトリアリルイ
ソシアヌレートとペンタエリチリトルテトラキス（２−
メルカプト−プロパノエート）のようなポリチオールと
の紫外線硬化樹脂を用いたものが、さらに特開昭63−27
1233号、 -278035号、 -278036号の各公報には光硬化性
ビニル系樹脂を用いたものが、それぞれ開示されてい
る。
【０００４】これらの提案された技術において、樹脂中
に分散された液晶滴は、それが樹脂層中で正の誘電率異
方性を示すものであれば、電界の存在下では液晶分子が
電界方向に配列するため、液晶の屈折率と樹脂の屈折率
とが等しいと液晶分散樹脂層は透明になる。電界が除か
れると、液晶分子の配列はランダムに戻って液晶滴の屈
折率を変化させるため、入射光が散乱して液晶分散樹脂
層を白濁させる。
に分散された液晶滴は、それが樹脂層中で正の誘電率異
方性を示すものであれば、電界の存在下では液晶分子が
電界方向に配列するため、液晶の屈折率と樹脂の屈折率
とが等しいと液晶分散樹脂層は透明になる。電界が除か
れると、液晶分子の配列はランダムに戻って液晶滴の屈
折率を変化させるため、入射光が散乱して液晶分散樹脂
層を白濁させる。
【０００５】このように液晶分子は電界の有無により各
々均一配列〜ランダム配列となるため、従来液晶表示素
子に必要とされてきた偏光板が不要となり、また液晶分
散樹脂層はフィルム状固体に成形できるため容易に大面
積化が図れるなどの利点がもたらされる。
々均一配列〜ランダム配列となるため、従来液晶表示素
子に必要とされてきた偏光板が不要となり、また液晶分
散樹脂層はフィルム状固体に成形できるため容易に大面
積化が図れるなどの利点がもたらされる。
【０００６】しかし、この樹脂分散型液晶素子ではマト
リックスとなる樹脂中に液晶を分散させているために、
従来の液晶素子に比べて電圧印加時に液晶にかかる電場
強度が小さくなり、低い電圧でこれを駆動した場合には
実用上十分なコントラストが得られないという欠点があ
った。
リックスとなる樹脂中に液晶を分散させているために、
従来の液晶素子に比べて電圧印加時に液晶にかかる電場
強度が小さくなり、低い電圧でこれを駆動した場合には
実用上十分なコントラストが得られないという欠点があ
った。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的は低電圧駆動時においても高いコントラストを与え
る樹脂分散型液晶素子を提供するにある。
目的は低電圧駆動時においても高いコントラストを与え
る樹脂分散型液晶素子を提供するにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者らは液晶分散樹
脂層に用いる樹脂成分について鋭意研究を重ねた結果、
少糖類、多糖類、ポリビニルアルコールまたはこれらの
誘導体のβ，β'-ジシアノエチル化物から選ばれる少な
くとも１種を用いると、上記の課題の解決された液晶素
子の得られることを見出し、本発明を完成した。
脂層に用いる樹脂成分について鋭意研究を重ねた結果、
少糖類、多糖類、ポリビニルアルコールまたはこれらの
誘導体のβ，β'-ジシアノエチル化物から選ばれる少な
くとも１種を用いると、上記の課題の解決された液晶素
子の得られることを見出し、本発明を完成した。
【０００９】すなわち、本発明による樹脂分散型液晶素
子は、液晶が樹脂に分散されている液晶分散樹脂層と、
その上下両面にそれぞれの導電面を対向させて配設され
た少なくとも一方が透明な２枚の導電性基板とからな
り、前記樹脂が少糖類、多糖類、ポリビニルアルコール
またはこれらの誘導体のβ，β'-ジシアノエチル化物か
ら選ばれる少なくとも１種であることを特徴とするもの
である。
子は、液晶が樹脂に分散されている液晶分散樹脂層と、
その上下両面にそれぞれの導電面を対向させて配設され
た少なくとも一方が透明な２枚の導電性基板とからな
り、前記樹脂が少糖類、多糖類、ポリビニルアルコール
またはこれらの誘導体のβ，β'-ジシアノエチル化物か
ら選ばれる少なくとも１種であることを特徴とするもの
である。
【００１０】以下、本発明をさらに詳細に説明する。本
発明の樹脂分散型液晶素子において使用される導電性基
板としては、金属、ネサガラス、ポリエチレンテレフタ
レート−インジウムすず酸化物（ＰＥＴ−ＩＴＯ）など
が例示されるが、液晶素子を調光用途に用いる場合には
液晶分散樹脂層の両面に設けるものを透光性のあるもの
とし、表示素子として機能させる場合にはその少なくと
も一方を透明なものとしなければならない。
発明の樹脂分散型液晶素子において使用される導電性基
板としては、金属、ネサガラス、ポリエチレンテレフタ
レート−インジウムすず酸化物（ＰＥＴ−ＩＴＯ）など
が例示されるが、液晶素子を調光用途に用いる場合には
液晶分散樹脂層の両面に設けるものを透光性のあるもの
とし、表示素子として機能させる場合にはその少なくと
も一方を透明なものとしなければならない。
【００１１】また液晶分散樹脂層の樹脂成分である、少
糖類、多糖類、ポリビニルアルコールまたはこれらの誘
導体のβ，β'-ジシアノエチル化物はそれぞれの単独ま
たは任意の比率での混合物として用いられる。これらは
常法にしたがって原料の少糖類、多糖類、ポリビニルア
ルコールまたはこれらの誘導体を、アルカリ触媒の存在
下でシアン化ビニリデンと反応させることによって得ら
れるが、それぞれのジシアノエチル基置換率は50％以上
であることが好ましい。これが50％未満では樹脂の誘電
率が低くなり、これに液晶を分散させて得られる樹脂分
散型液晶素子が低い電圧で駆動したときに液晶にかかる
電場強度が小さくなって十分なコントラストの得られな
いものとなる。
糖類、多糖類、ポリビニルアルコールまたはこれらの誘
導体のβ，β'-ジシアノエチル化物はそれぞれの単独ま
たは任意の比率での混合物として用いられる。これらは
常法にしたがって原料の少糖類、多糖類、ポリビニルア
ルコールまたはこれらの誘導体を、アルカリ触媒の存在
下でシアン化ビニリデンと反応させることによって得ら
れるが、それぞれのジシアノエチル基置換率は50％以上
であることが好ましい。これが50％未満では樹脂の誘電
率が低くなり、これに液晶を分散させて得られる樹脂分
散型液晶素子が低い電圧で駆動したときに液晶にかかる
電場強度が小さくなって十分なコントラストの得られな
いものとなる。
【００１２】なお、上記原料としての少糖類、多糖類ま
たはこれらの誘導体にはサッカロース、ソルビトール、
セルロース、プルラン、デンプン、ヒドロキシアルキル
セルロース、ジヒドロキシアルキルプルラン、ジヒドロ
キシアルキルセルロース、ヒドロキシアルキルデンプ
ン、ジヒドロキシアルキルデンプンなどが例示される。
たはこれらの誘導体にはサッカロース、ソルビトール、
セルロース、プルラン、デンプン、ヒドロキシアルキル
セルロース、ジヒドロキシアルキルプルラン、ジヒドロ
キシアルキルセルロース、ヒドロキシアルキルデンプ
ン、ジヒドロキシアルキルデンプンなどが例示される。
【００１３】液晶材料は正の誘電率異方性を示すもので
あればよく、ネマチック液晶、スメクチック液晶または
コレステリック液晶を、単独または２種以上を組み合わ
て使用される。
あればよく、ネマチック液晶、スメクチック液晶または
コレステリック液晶を、単独または２種以上を組み合わ
て使用される。
【００１４】上記樹脂と液晶材料との混合に際し、液晶
材料の比率が低くなると、電圧を印加しないときの白濁
状態にむらを生じてコントラストの上昇を妨げるように
なり、逆に液晶材料の比率が高くなると、液晶分散樹脂
層と導電性基板との接着性が低下し、とくに透明導電性
フィルムを基板に用いた場合には剥離を生ずることがあ
って信頼性を損なうことになる。このため、液晶分散樹
脂層中の液晶材料の比率は30〜90重量％、とくには50〜
80重量％とするのが好ましい。
材料の比率が低くなると、電圧を印加しないときの白濁
状態にむらを生じてコントラストの上昇を妨げるように
なり、逆に液晶材料の比率が高くなると、液晶分散樹脂
層と導電性基板との接着性が低下し、とくに透明導電性
フィルムを基板に用いた場合には剥離を生ずることがあ
って信頼性を損なうことになる。このため、液晶分散樹
脂層中の液晶材料の比率は30〜90重量％、とくには50〜
80重量％とするのが好ましい。
【００１５】このような各成分から本発明の樹脂分散型
液晶素子を製造するには、まず少糖類、多糖類、ポリビ
ニルアルコールまたはこれらの誘導体のβ，β'-ジシア
ノエチル化物を有機溶剤に溶解し、これに液晶材料を配
合分散する。得られた粘稠溶液を一方の導電性基板の導
電面に、ロールコーター、グラビアコーター、スクリー
ン印刷機、ナイフコーター、スピンコーター等により塗
布し、溶剤を乾燥により除去して液晶分散樹脂層を形成
する。この樹脂層の厚さが５μｍより薄いと、電圧を印
加しないときの透光遮断性が十分でなくコントラストを
高くできないので、５〜50μｍとするのが好ましい。
液晶素子を製造するには、まず少糖類、多糖類、ポリビ
ニルアルコールまたはこれらの誘導体のβ，β'-ジシア
ノエチル化物を有機溶剤に溶解し、これに液晶材料を配
合分散する。得られた粘稠溶液を一方の導電性基板の導
電面に、ロールコーター、グラビアコーター、スクリー
ン印刷機、ナイフコーター、スピンコーター等により塗
布し、溶剤を乾燥により除去して液晶分散樹脂層を形成
する。この樹脂層の厚さが５μｍより薄いと、電圧を印
加しないときの透光遮断性が十分でなくコントラストを
高くできないので、５〜50μｍとするのが好ましい。
【００１６】つぎに、もう一方の導電性基板を導電面を
内側にして液晶分散樹脂層に接着すればよい。このとき
導電性基板の導電層をパターン化処理することにより任
意のパターン形状の表示素子として、また２枚の導電性
基板の導電層をスリット状に作成して液晶分散樹脂層の
両面に交差するように配置すればドットマトリックスに
よる表示素子として、それぞれ機能する液晶素子とする
ことができる。このようにして製造された本発明による
樹脂分散型液晶素子は、他の樹脂からなる従来の液晶素
子に比べて低電圧駆動が可能であり、しかもコントラス
トの高いものとなる。
内側にして液晶分散樹脂層に接着すればよい。このとき
導電性基板の導電層をパターン化処理することにより任
意のパターン形状の表示素子として、また２枚の導電性
基板の導電層をスリット状に作成して液晶分散樹脂層の
両面に交差するように配置すればドットマトリックスに
よる表示素子として、それぞれ機能する液晶素子とする
ことができる。このようにして製造された本発明による
樹脂分散型液晶素子は、他の樹脂からなる従来の液晶素
子に比べて低電圧駆動が可能であり、しかもコントラス
トの高いものとなる。
【００１７】
【実施例】以下、本発明の具体的態様を実施例および比
較例により説明するが、本発明はこの実施例の記載に限
定されるものではない。 実施例１ 各々のジシアノエチル基置換率が80％の、β，β'-ジシ
アノエチルプルラン５重量部とβ，β'-ジシアノエチル
ポリビニルアルコール５重量部とを、Ｎ，Ｎ−ジメチル
ホルムアミド40重量部中に加えて混合し均一な粘稠溶液
を得た。 この溶液中に液晶材料 E-7（メルク社製、商
品名）25重量部を加えて撹拌混合し透明な溶液を得た。
較例により説明するが、本発明はこの実施例の記載に限
定されるものではない。 実施例１ 各々のジシアノエチル基置換率が80％の、β，β'-ジシ
アノエチルプルラン５重量部とβ，β'-ジシアノエチル
ポリビニルアルコール５重量部とを、Ｎ，Ｎ−ジメチル
ホルムアミド40重量部中に加えて混合し均一な粘稠溶液
を得た。 この溶液中に液晶材料 E-7（メルク社製、商
品名）25重量部を加えて撹拌混合し透明な溶液を得た。
【００１８】得られた溶液を透明導電性基板エレクリス
タ PET-ITO（日東電工社製、商品名）の導電面にスクリ
ーン印刷機で塗布、乾燥することにより厚さ30μｍの液
晶分散樹脂層を得た。つぎに、もう１枚の導電性基板エ
レクリスタ PET-ITO（前出）の導電面を液晶分散樹脂層
に重ね合わせ、熱ロールラミネーターにより70℃のロー
ル温度で圧着してフレキシブルな液晶素子を作成した。
この素子に25℃の室内で50Ｖ、50Hzの交流電圧を印加す
ると、液晶分散樹脂層は全面透明となり、コントラスト
比は25であった。
タ PET-ITO（日東電工社製、商品名）の導電面にスクリ
ーン印刷機で塗布、乾燥することにより厚さ30μｍの液
晶分散樹脂層を得た。つぎに、もう１枚の導電性基板エ
レクリスタ PET-ITO（前出）の導電面を液晶分散樹脂層
に重ね合わせ、熱ロールラミネーターにより70℃のロー
ル温度で圧着してフレキシブルな液晶素子を作成した。
この素子に25℃の室内で50Ｖ、50Hzの交流電圧を印加す
ると、液晶分散樹脂層は全面透明となり、コントラスト
比は25であった。
【００１９】実施例２ 樹脂成分としてジシアノエチル基置換率が60％のβ，
β'-ジシアノエチルスターチ５重量部とジシアノエチル
基置換率が80％のβ，β'-ジシアノエチルポリビニルア
ルコール５重量部を用いたほかは実施例１と同様の方法
で液晶素子を作成した。この素子に25℃の室内で40Ｖ、
100Hz の交流電圧を印加すると、結晶分散樹脂層は全面
透明となり、コントラスト比は23であった。
β'-ジシアノエチルスターチ５重量部とジシアノエチル
基置換率が80％のβ，β'-ジシアノエチルポリビニルア
ルコール５重量部を用いたほかは実施例１と同様の方法
で液晶素子を作成した。この素子に25℃の室内で40Ｖ、
100Hz の交流電圧を印加すると、結晶分散樹脂層は全面
透明となり、コントラスト比は23であった。
【００２０】実施例３ 樹脂成分としてジシアノエチル基置換率が55％のβ，
β'-ジシアノエチルポリビニルアルコール７重量部を用
いたほかは実施例１と同様の方法で液晶素子を作成し
た。この素子に25℃の室内で50Ｖ、 100Hzの交流電圧を
印加すると、結晶分散樹脂層は全面透明となり、コント
ラスト比は18であった。
β'-ジシアノエチルポリビニルアルコール７重量部を用
いたほかは実施例１と同様の方法で液晶素子を作成し
た。この素子に25℃の室内で50Ｖ、 100Hzの交流電圧を
印加すると、結晶分散樹脂層は全面透明となり、コント
ラスト比は18であった。
【００２１】比較例１ 樹脂成分としてポリビニルアルコール７重量部を85℃の
熱水63重量部に加えて撹拌溶解した後、徐々に冷却して
10重量％濃度のポリビニルアルコール水溶液を得た。こ
の水溶液中に液晶材料 E-7（前出）25重量部を加えて混
合することで乳化液を調製し、この液を用いて実施例１
と同様の方法で液晶素子を作成した。この素子に25℃の
室内で50Ｖ、 100Hzの交流電圧を印加したときのコント
ラスト比は３であった。
熱水63重量部に加えて撹拌溶解した後、徐々に冷却して
10重量％濃度のポリビニルアルコール水溶液を得た。こ
の水溶液中に液晶材料 E-7（前出）25重量部を加えて混
合することで乳化液を調製し、この液を用いて実施例１
と同様の方法で液晶素子を作成した。この素子に25℃の
室内で50Ｖ、 100Hzの交流電圧を印加したときのコント
ラスト比は３であった。
【００２２】比較例２ 樹脂成分としてシアノエチルセルロース10重量部を用い
たほかは実施例１と同様の条件で樹脂／液晶混合溶液を
調製し、スクリーン印刷により導電性基板エレクリスタ
PET-ITO（前出）上に塗布した。乾燥後、得られた液晶
分散樹脂層は亀裂の入ったフィルムであり、これを用い
て液晶素子とすることはできなかった。
たほかは実施例１と同様の条件で樹脂／液晶混合溶液を
調製し、スクリーン印刷により導電性基板エレクリスタ
PET-ITO（前出）上に塗布した。乾燥後、得られた液晶
分散樹脂層は亀裂の入ったフィルムであり、これを用い
て液晶素子とすることはできなかった。
【００２３】
【発明の効果】本発明の液晶素子は低電圧の駆動によっ
ても高いコントラストを得ることができ、とくに大面積
の調光、表示素子として工業的に広く利用できる。
ても高いコントラストを得ることができ、とくに大面積
の調光、表示素子として工業的に広く利用できる。
フロントページの続き (72)発明者 谷岡 荘治 東京都千代田区大手町二丁目６番１号信越 化学工業株式会社本社内
Claims (1)
- 【請求項１】液晶が樹脂に分散されている液晶分散樹脂
層と、その上下両面にそれぞれの導電面を対向させて配
設された少なくとも一方が透明な２枚の導電性基板とか
らなり、前記樹脂が少糖類、多糖類、ポリビニルアルコ
ールまたはこれらの誘導体のβ，β'-ジシアノエチル化
物から選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする
樹脂分散型液晶素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35780691A JPH05181116A (ja) | 1991-12-26 | 1991-12-26 | 樹脂分散型液晶素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35780691A JPH05181116A (ja) | 1991-12-26 | 1991-12-26 | 樹脂分散型液晶素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05181116A true JPH05181116A (ja) | 1993-07-23 |
Family
ID=18456022
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35780691A Pending JPH05181116A (ja) | 1991-12-26 | 1991-12-26 | 樹脂分散型液晶素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05181116A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5497256A (en) * | 1993-09-14 | 1996-03-05 | Sharp Kabushiki Kaisha | Normally black mode liquid crystal display apparatus having liquid crystal cell of the first minimum design |
-
1991
- 1991-12-26 JP JP35780691A patent/JPH05181116A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5497256A (en) * | 1993-09-14 | 1996-03-05 | Sharp Kabushiki Kaisha | Normally black mode liquid crystal display apparatus having liquid crystal cell of the first minimum design |
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