JPH0675208A - 光変調素子及びその製造方法 - Google Patents
光変調素子及びその製造方法Info
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- JPH0675208A JPH0675208A JP24710692A JP24710692A JPH0675208A JP H0675208 A JPH0675208 A JP H0675208A JP 24710692 A JP24710692 A JP 24710692A JP 24710692 A JP24710692 A JP 24710692A JP H0675208 A JPH0675208 A JP H0675208A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高価な液晶分散液の浪費がなく、パタ−ンコ
−ティングを容易に行うことが出来、従って優れた特性
を有する光変調素子及びその製造方法を提供すること。 【構成】 液晶粒子が高分子マトリックス中に分散して
なる液晶/高分子複合膜を有する光変調素子において、
該複合膜が、液晶粒子と、重合度が300〜1,200
且つ鹸化度が50%〜85%のポリビニルアルコール
(PVA)と増粘剤と消泡剤とからなり、(PVA+増
粘剤)/液晶の最終混合比(重量比)が5/95〜50
/50である液晶/高分子複合膜であってパターン状に
形成されていることを特徴とする光変調素子。
−ティングを容易に行うことが出来、従って優れた特性
を有する光変調素子及びその製造方法を提供すること。 【構成】 液晶粒子が高分子マトリックス中に分散して
なる液晶/高分子複合膜を有する光変調素子において、
該複合膜が、液晶粒子と、重合度が300〜1,200
且つ鹸化度が50%〜85%のポリビニルアルコール
(PVA)と増粘剤と消泡剤とからなり、(PVA+増
粘剤)/液晶の最終混合比(重量比)が5/95〜50
/50である液晶/高分子複合膜であってパターン状に
形成されていることを特徴とする光変調素子。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電界や熱に対して応答
性を有し、各種情報の表示や記録を行うことが出来る液
晶/高分子複合膜を有する光変調素子及びその製造方法
に関するものであり、本発明の光変調素子は、調光パネ
ル、ディスプレイ、記録媒体等に幅広く応用することが
出来る。
性を有し、各種情報の表示や記録を行うことが出来る液
晶/高分子複合膜を有する光変調素子及びその製造方法
に関するものであり、本発明の光変調素子は、調光パネ
ル、ディスプレイ、記録媒体等に幅広く応用することが
出来る。
【0002】
【従来の技術】従来、液晶ディスプレイは、低消費電
力、軽量、薄型等の特徴を有している為、文字や画像の
表示媒体として、腕時計、電卓、パソコン、テレビ等に
幅広く用いられている。一般的なTN−及びSTN−液
晶ディスプレイは、配向膜が形成された透明電極を有す
るガラス板間に所定のシール等が施された液晶セル中に
液晶を封入し、更に両面から偏光板でサンドイッチされ
たものである。しかしながら、(1)2枚の偏光板が必
要である為、視野角が狭く、又、輝度が不足している
為、高消費電力のバックライトが必要である、(2)セ
ル厚依存性が大きく、大面積化が困難である、(3)構
造が複雑で、セルへの液晶の封入が困難な為、製造コス
トが高い等の問題があり、液晶ディスプレイの軽量化、
薄型化、大面積化、低消費電力化、低コスト化等には限
界がある。
力、軽量、薄型等の特徴を有している為、文字や画像の
表示媒体として、腕時計、電卓、パソコン、テレビ等に
幅広く用いられている。一般的なTN−及びSTN−液
晶ディスプレイは、配向膜が形成された透明電極を有す
るガラス板間に所定のシール等が施された液晶セル中に
液晶を封入し、更に両面から偏光板でサンドイッチされ
たものである。しかしながら、(1)2枚の偏光板が必
要である為、視野角が狭く、又、輝度が不足している
為、高消費電力のバックライトが必要である、(2)セ
ル厚依存性が大きく、大面積化が困難である、(3)構
造が複雑で、セルへの液晶の封入が困難な為、製造コス
トが高い等の問題があり、液晶ディスプレイの軽量化、
薄型化、大面積化、低消費電力化、低コスト化等には限
界がある。
【0003】この様な問題点を解決する液晶表示媒体と
して、液晶を高分子マトリックスに分散させた液晶/高
分子複合膜を有する光散乱機構に基づく光変調素子の応
用が期待され、その研究開発が活発化してきた。既に、
液晶/高分子複合膜を有する光変調素子及びその製造方
法が多数開示されているが、その一つとして、液晶をポ
リビニルアルコ−ル(PVA)水溶液で分散したエマル
ジョンから作製する方法(特公平3−52843号公
報)を挙げることが出来る。この方法で作製された光変
調素子は、二色性染料を添加することによってコントラ
スト比を向上させるが可能である、電圧OFF時の透過
率が低い等の特徴を有している。
して、液晶を高分子マトリックスに分散させた液晶/高
分子複合膜を有する光散乱機構に基づく光変調素子の応
用が期待され、その研究開発が活発化してきた。既に、
液晶/高分子複合膜を有する光変調素子及びその製造方
法が多数開示されているが、その一つとして、液晶をポ
リビニルアルコ−ル(PVA)水溶液で分散したエマル
ジョンから作製する方法(特公平3−52843号公
報)を挙げることが出来る。この方法で作製された光変
調素子は、二色性染料を添加することによってコントラ
スト比を向上させるが可能である、電圧OFF時の透過
率が低い等の特徴を有している。
【0004】
【発明が解決しようとしている問題点】上記の液晶のP
VA分散水溶液から作製された光変調素子は、上述した
様な特徴を有しているが、液晶のPVA分散水溶液は、
電極基材に対する濡れ性が悪く、光変調素子に用いるこ
とが出来る均一な液晶/高分子複合膜を形成することが
困難である。PVAとして、適度な重合度(300〜
1,200)及び鹸化度(50%〜85%)のものを用
いれば、電極基材の濡れ性に関しては、ブレ−ドコ−テ
ィングによって問題ないレベルに成膜可能であるが、塗
膜エッジ、塗り始め及び塗り終わりの塗布ムラや、高価
な分散液を余分に使用するという問題がある。
VA分散水溶液から作製された光変調素子は、上述した
様な特徴を有しているが、液晶のPVA分散水溶液は、
電極基材に対する濡れ性が悪く、光変調素子に用いるこ
とが出来る均一な液晶/高分子複合膜を形成することが
困難である。PVAとして、適度な重合度(300〜
1,200)及び鹸化度(50%〜85%)のものを用
いれば、電極基材の濡れ性に関しては、ブレ−ドコ−テ
ィングによって問題ないレベルに成膜可能であるが、塗
膜エッジ、塗り始め及び塗り終わりの塗布ムラや、高価
な分散液を余分に使用するという問題がある。
【0005】又、上記PVAの水溶液は粘度が低い為、
該水溶液に液晶を乳化させたエマルジョンで、電極基板
上の必要なところにのみ複合膜を形成するパタ−ンコ−
ティングを行うには、従来の加工方法(ブレ−ドコ−テ
ィング等)を適用することが出来ないという問題があ
る。又、パターンコーティングが可能なスクリーン印刷
方法を使用すると、上記分散液がメッシュを通過する時
点で気泡が発生したり、粘度が低く且つチキソトロッピ
ック性がない為、スクリーン版の裏側へのインキの回り
込みが生じ、シャープで正確なパターンを形成すること
が出来ないという問題がある。従って、本発明の目的
は、上記従来技術の問題点を解決し、高価な液晶分散液
の浪費がなく、パタ−ンコ−ティングを容易に行うこと
が出来、従って優れた特性を有する光変調素子及びその
製造方法を提供することである。
該水溶液に液晶を乳化させたエマルジョンで、電極基板
上の必要なところにのみ複合膜を形成するパタ−ンコ−
ティングを行うには、従来の加工方法(ブレ−ドコ−テ
ィング等)を適用することが出来ないという問題があ
る。又、パターンコーティングが可能なスクリーン印刷
方法を使用すると、上記分散液がメッシュを通過する時
点で気泡が発生したり、粘度が低く且つチキソトロッピ
ック性がない為、スクリーン版の裏側へのインキの回り
込みが生じ、シャープで正確なパターンを形成すること
が出来ないという問題がある。従って、本発明の目的
は、上記従来技術の問題点を解決し、高価な液晶分散液
の浪費がなく、パタ−ンコ−ティングを容易に行うこと
が出来、従って優れた特性を有する光変調素子及びその
製造方法を提供することである。
【0006】
【問題点を解決する為の手段】上記目的は以下の本発明
によって達成される。即ち、本発明は、液晶粒子が高分
子マトリックス中に分散してなる液晶/高分子複合膜を
有する光変調素子において、該複合膜が、液晶粒子と、
重合度が300〜1,200且つ鹸化度が50%〜85
%のポリビニルアルコール(PVA)と増粘剤と消泡剤
とからなり、(PVA+増粘剤)/液晶の最終混合比
(重量比)が5/95〜50/50である液晶/高分子
複合膜であってパターン状に形成されていることを特徴
とする光変調素子及びその製造方法である。
によって達成される。即ち、本発明は、液晶粒子が高分
子マトリックス中に分散してなる液晶/高分子複合膜を
有する光変調素子において、該複合膜が、液晶粒子と、
重合度が300〜1,200且つ鹸化度が50%〜85
%のポリビニルアルコール(PVA)と増粘剤と消泡剤
とからなり、(PVA+増粘剤)/液晶の最終混合比
(重量比)が5/95〜50/50である液晶/高分子
複合膜であってパターン状に形成されていることを特徴
とする光変調素子及びその製造方法である。
【0007】
【作用】液晶PVA分散液中の液晶粒子の分散性は、加
工適性、特に電極基材に対する濡れ性だけでなく、電気
光学特性にも大きな影響を及ぼす。そこで、液晶の分散
性を重合度が300〜1,200且つ鹸化度が50%〜
85%のPVAの水溶液を用いて向上させ、液晶分散液
の流動特性を、適当な増粘剤、特に好ましくは重合度が
1,500〜3,000且つ鹸化度が50%〜100%
のPVA又は疎水性シリカ超微粒子を用いて改善し、且
つ粘度上昇による気泡の混入を消泡剤によって阻止する
ことによって、スクリーン印刷によるパターン成膜が容
易となり、加工適性、電気光学特性に優れた液晶/高分
子複合膜を有する光変調素子の作製が可能になった。
工適性、特に電極基材に対する濡れ性だけでなく、電気
光学特性にも大きな影響を及ぼす。そこで、液晶の分散
性を重合度が300〜1,200且つ鹸化度が50%〜
85%のPVAの水溶液を用いて向上させ、液晶分散液
の流動特性を、適当な増粘剤、特に好ましくは重合度が
1,500〜3,000且つ鹸化度が50%〜100%
のPVA又は疎水性シリカ超微粒子を用いて改善し、且
つ粘度上昇による気泡の混入を消泡剤によって阻止する
ことによって、スクリーン印刷によるパターン成膜が容
易となり、加工適性、電気光学特性に優れた液晶/高分
子複合膜を有する光変調素子の作製が可能になった。
【0008】
【好ましい実施態様】次に好ましい実施態様を挙げて本
発明を更に詳細に説明する。下記表1と図1に示す様
に、PVAの重合度及び鹸化度によってその水溶液の表
面張力は異なってくる。即ち、PVAの重合度及び鹸化
度によって、PVAが液晶を分散する能力に差が生じ
る。この様に重合度が低い程、又、鹸化度が低い程、P
VAが液晶を分散する能力が高くなる。
発明を更に詳細に説明する。下記表1と図1に示す様
に、PVAの重合度及び鹸化度によってその水溶液の表
面張力は異なってくる。即ち、PVAの重合度及び鹸化
度によって、PVAが液晶を分散する能力に差が生じ
る。この様に重合度が低い程、又、鹸化度が低い程、P
VAが液晶を分散する能力が高くなる。
【0009】
【表1】 各種PVAの鹸化度と重合度
【0010】その結果、下記表2に示す各種PVAの水
溶液を用いて液晶(E−44)を分散したとき、各PV
Aによって液晶粒子の分散性は異なり、液晶粒子の粒子
径分布は、図2及び図3に示した様に変化する。
溶液を用いて液晶(E−44)を分散したとき、各PV
Aによって液晶粒子の分散性は異なり、液晶粒子の粒子
径分布は、図2及び図3に示した様に変化する。
【表2】 各種PVAの液晶(E−44)分散系におけ
るPVAの構造と加工適性
るPVAの構造と加工適性
【0011】一方、PVAの鹸化度が高いと、液晶粒子
の分散性が悪くなり、水相中に液晶が存在する割合が増
加すると共に、粒子径分布が広く、粒子径が大きくな
る。その結果、分散性の悪い場合、電極基材に対する濡
れ性が悪く、加工適性が低下すると共に(表2)、液晶
/高分子複合膜の液晶粒子の粒子径分布が広く、粒子径
が大きくなる為(図4)、電気光学特性も低下する(図
5)。又、PVAの重合度が大きい場合も、液晶粒子の
分散性が悪く、粒子径分布が広く、粒子径も大きくな
り、電気光学特性は低下するが(図5及び6)、粘度が
高くなる為、加工適性は良くなる。この様な中で、適度
な重合度(300〜1,200)及び鹸化度(50%〜
85%)であれば、電極基材に対する濡れ性に関して
は、問題ないレベルに達するが、必要なところだけにパ
タ−ンコ−ティングするには、上記PVAでは粘度が低
い為、従来の加工方法を適用することが出来ない。
の分散性が悪くなり、水相中に液晶が存在する割合が増
加すると共に、粒子径分布が広く、粒子径が大きくな
る。その結果、分散性の悪い場合、電極基材に対する濡
れ性が悪く、加工適性が低下すると共に(表2)、液晶
/高分子複合膜の液晶粒子の粒子径分布が広く、粒子径
が大きくなる為(図4)、電気光学特性も低下する(図
5)。又、PVAの重合度が大きい場合も、液晶粒子の
分散性が悪く、粒子径分布が広く、粒子径も大きくな
り、電気光学特性は低下するが(図5及び6)、粘度が
高くなる為、加工適性は良くなる。この様な中で、適度
な重合度(300〜1,200)及び鹸化度(50%〜
85%)であれば、電極基材に対する濡れ性に関して
は、問題ないレベルに達するが、必要なところだけにパ
タ−ンコ−ティングするには、上記PVAでは粘度が低
い為、従来の加工方法を適用することが出来ない。
【0012】この様な作用が、PVAの重合度及び分子
量によってもたらせるが、上述した様に、パタ−ンコ−
トする為には、一種類のPVAだけでは、加工適性と電
気光学特性の両者を満足することは出来ない。そこで、
先ず、上記液晶を分散させたPVA水溶液に増粘剤を加
えて液晶分散液の粘度を上昇させ、加工適性を付与す
る。増粘剤は、PVA以外の適当な水溶性ポリマーやチ
キソトロピック付与剤でもよいが、最も好適な増粘剤は
重合度1,500〜3,000且つ鹸化度50%〜10
0%のPVA又は疎水性シリカ超微粒子であり、特に後
者は分散液のチキソトロピック性付与に有効でる。かか
るPVAの水溶液又は疎水性シリカ超微粒子を添加して
液晶のPVA分散液の粘度及びチキソトロッピック性を
上昇させ、更にスクリーン印刷時に気泡の発生を防止す
る為に消泡剤を添加する。消泡剤としては、特にシリコ
ーン系消泡剤が優れた効果を有し、シリコーン系のエマ
ルジョン型消泡剤としては、KM71、KM75、KM
85、KM73等(いずれも信越化学工業製)、SM5
512、SH5510、SM5511等(いずれもトー
レ・シリコン製)、及びシリコーン系の変性油型消泡剤
としては、KS68、KS502、KS506等(いじ
れも信越化学工業製)等が挙げられ、該消泡剤は上記液
晶分散液に対して約0.1〜5重量%の量で使用するこ
とが好ましい。又、高分子系の非イオン界面活性剤でも
H.L.B.値が1〜8の消泡性を示すものも使用する
ことが出来る。尚、従来技術として、アルコール類を添
加することが一般的に知られているが、アルコール類で
は消泡効果が少なく、添加量の増加に伴い液晶エマルジ
ョンが破壊される為好ましくない。この様な塗工液組成
にすることによって、液晶分散液をスクリーン印刷によ
って電極基板の上の必要箇所にのみ塗布して、液晶高分
子複合膜をシャープなパターン状に形成することが出来
る。
量によってもたらせるが、上述した様に、パタ−ンコ−
トする為には、一種類のPVAだけでは、加工適性と電
気光学特性の両者を満足することは出来ない。そこで、
先ず、上記液晶を分散させたPVA水溶液に増粘剤を加
えて液晶分散液の粘度を上昇させ、加工適性を付与す
る。増粘剤は、PVA以外の適当な水溶性ポリマーやチ
キソトロピック付与剤でもよいが、最も好適な増粘剤は
重合度1,500〜3,000且つ鹸化度50%〜10
0%のPVA又は疎水性シリカ超微粒子であり、特に後
者は分散液のチキソトロピック性付与に有効でる。かか
るPVAの水溶液又は疎水性シリカ超微粒子を添加して
液晶のPVA分散液の粘度及びチキソトロッピック性を
上昇させ、更にスクリーン印刷時に気泡の発生を防止す
る為に消泡剤を添加する。消泡剤としては、特にシリコ
ーン系消泡剤が優れた効果を有し、シリコーン系のエマ
ルジョン型消泡剤としては、KM71、KM75、KM
85、KM73等(いずれも信越化学工業製)、SM5
512、SH5510、SM5511等(いずれもトー
レ・シリコン製)、及びシリコーン系の変性油型消泡剤
としては、KS68、KS502、KS506等(いじ
れも信越化学工業製)等が挙げられ、該消泡剤は上記液
晶分散液に対して約0.1〜5重量%の量で使用するこ
とが好ましい。又、高分子系の非イオン界面活性剤でも
H.L.B.値が1〜8の消泡性を示すものも使用する
ことが出来る。尚、従来技術として、アルコール類を添
加することが一般的に知られているが、アルコール類で
は消泡効果が少なく、添加量の増加に伴い液晶エマルジ
ョンが破壊される為好ましくない。この様な塗工液組成
にすることによって、液晶分散液をスクリーン印刷によ
って電極基板の上の必要箇所にのみ塗布して、液晶高分
子複合膜をシャープなパターン状に形成することが出来
る。
【0013】更に詳しく説明すると、先ず、電気光学特
性を満足させる様な、液晶を分散するPVAとしては、
重合度300〜1,200且つ鹸化度50%〜85%の
ものが用いられる。重合度300未満では、液晶/高分
子複合膜としてPVAの力学的強度が不足する。重合度
が1,200越えると、液晶の分散性が悪くなる。分散
条件としては、PVAの1〜15重量%水溶液に、液晶
をPVA/液晶=2.5/97.5〜15/85となる
様に添加して、機械的撹拌や超音波によって分散させる
のが好ましい。混合比が2.5/97.5未満では、液
晶の分散不能となり、又、混合比が15/85を越える
と液晶粒子の分散性が悪くなる。
性を満足させる様な、液晶を分散するPVAとしては、
重合度300〜1,200且つ鹸化度50%〜85%の
ものが用いられる。重合度300未満では、液晶/高分
子複合膜としてPVAの力学的強度が不足する。重合度
が1,200越えると、液晶の分散性が悪くなる。分散
条件としては、PVAの1〜15重量%水溶液に、液晶
をPVA/液晶=2.5/97.5〜15/85となる
様に添加して、機械的撹拌や超音波によって分散させる
のが好ましい。混合比が2.5/97.5未満では、液
晶の分散不能となり、又、混合比が15/85を越える
と液晶粒子の分散性が悪くなる。
【0014】次に、加工適性を向上させる増粘剤として
は、重合度1,500〜3,000且つ鹸化度50%〜
100%のPVA又は疎水性シリカ超微粒子を好ましく
用いることが出来る。このとき、機械的分散や超音波分
散では、第1工程において分散された液晶粒子の粒子径
分布が破壊される為、振とうの様な穏やかな条件で均一
な分散水溶液とする必要がある。更にスクリーン印刷す
る前に適当な消泡剤を添加し、最終分散液として、トー
タルのPVA(又はPVAとシリカ)がPVA/液晶=
5/95〜50/50となる様に添加する。5/95未
満では、膜としての強度が維持出来ず、得られる素子の
光散乱能が低下する。又、トータルのPVAがPVA/
液晶=50/50を越えると素子の駆動電圧が高くな
り、応答性が悪くなる。トータルのPVAの最終濃度
は、10重量%〜60重量%となる様に調製することが
好ましい。10重量%未満では粘度が低くなりすぎ、6
0重量%を越えると粘度が高くなりすぎ、取り扱いが困
難となる。
は、重合度1,500〜3,000且つ鹸化度50%〜
100%のPVA又は疎水性シリカ超微粒子を好ましく
用いることが出来る。このとき、機械的分散や超音波分
散では、第1工程において分散された液晶粒子の粒子径
分布が破壊される為、振とうの様な穏やかな条件で均一
な分散水溶液とする必要がある。更にスクリーン印刷す
る前に適当な消泡剤を添加し、最終分散液として、トー
タルのPVA(又はPVAとシリカ)がPVA/液晶=
5/95〜50/50となる様に添加する。5/95未
満では、膜としての強度が維持出来ず、得られる素子の
光散乱能が低下する。又、トータルのPVAがPVA/
液晶=50/50を越えると素子の駆動電圧が高くな
り、応答性が悪くなる。トータルのPVAの最終濃度
は、10重量%〜60重量%となる様に調製することが
好ましい。10重量%未満では粘度が低くなりすぎ、6
0重量%を越えると粘度が高くなりすぎ、取り扱いが困
難となる。
【0015】本発明で云う液晶とは、常温付近で液晶状
態を示す有機混合物であって、ネマチック液晶、コレス
テリック液晶、スメクチック液晶が含まれる。このうち
ネマチック液晶若しくはコレステリック液晶を添加した
ネマティック液晶が特性上好ましい。液晶中にコントラ
スト或いは色調を改善させる為に色素を含有させること
も出来る。二色性色素を添加した場合には、散乱−透過
型の複合膜としてばかりでなく、色素のゲスト−ホスト
効果により、光吸収(着色)−透明状態でスイッチング
する複合膜として使用することも出来る。
態を示す有機混合物であって、ネマチック液晶、コレス
テリック液晶、スメクチック液晶が含まれる。このうち
ネマチック液晶若しくはコレステリック液晶を添加した
ネマティック液晶が特性上好ましい。液晶中にコントラ
スト或いは色調を改善させる為に色素を含有させること
も出来る。二色性色素を添加した場合には、散乱−透過
型の複合膜としてばかりでなく、色素のゲスト−ホスト
効果により、光吸収(着色)−透明状態でスイッチング
する複合膜として使用することも出来る。
【0016】前記PVA水溶液に上記液晶を分散させる
方法としては、超音波分散機等の各種の撹拌装置による
混合方法や、膜乳化法(中島忠夫・清水政高、PHAR
MTECH JAPAN4巻、10号(1988)参
照)等の分散方法が有効である。液晶エマルジョン粒子
の大きさは、用いる分散方法に依存するが、一般的には
0.5〜7μmの範囲にあることが好ましく、1〜4μ
mの範囲であることが更に好ましい。こうして得られた
液晶粒子分散液から、液晶/高分子複合膜を形成する本
発明の方法は、適当な電極基材上に通常のスクリーン印
刷方法で前記エマルジョンをパターン状に塗布及び乾燥
する方法である。この様にして得られる複合膜の厚みは
5〜15μm程度が好適である。
方法としては、超音波分散機等の各種の撹拌装置による
混合方法や、膜乳化法(中島忠夫・清水政高、PHAR
MTECH JAPAN4巻、10号(1988)参
照)等の分散方法が有効である。液晶エマルジョン粒子
の大きさは、用いる分散方法に依存するが、一般的には
0.5〜7μmの範囲にあることが好ましく、1〜4μ
mの範囲であることが更に好ましい。こうして得られた
液晶粒子分散液から、液晶/高分子複合膜を形成する本
発明の方法は、適当な電極基材上に通常のスクリーン印
刷方法で前記エマルジョンをパターン状に塗布及び乾燥
する方法である。この様にして得られる複合膜の厚みは
5〜15μm程度が好適である。
【0017】本発明の別の好ましい実施態様では、前記
液晶エマルジョンを処理して、液晶を内包するマイクロ
カプセルを製造し、該マイクロカプセル分散液をそのま
ま或は分離後再度塗液を調製して上記の如き方法により
液晶/高分子複合膜を作製することが出来る。液晶の分
散したエマルジョンからマイクロカプセルを製造する方
法としては、化学的作製法及び物理化学的作製法の両者
を利用することが出来る。化学的作成法については合成
反応を用いる界面重合法、in situ重合法及び高
分子物性変化を生じさせる液中硬化被覆法がある。界面
重合法は重縮合或いは重付加反応する様な二種のモノマ
ーとして、水溶性のものと油溶性のものを選択し、いず
れかを分散させてその界面で反応させる方法である。i
n situ重合法は核材の内、又は外の一方からリア
クタント(モノマー及び開始剤)を供給し、カプセル壁
膜表面で反応させる方法である。
液晶エマルジョンを処理して、液晶を内包するマイクロ
カプセルを製造し、該マイクロカプセル分散液をそのま
ま或は分離後再度塗液を調製して上記の如き方法により
液晶/高分子複合膜を作製することが出来る。液晶の分
散したエマルジョンからマイクロカプセルを製造する方
法としては、化学的作製法及び物理化学的作製法の両者
を利用することが出来る。化学的作成法については合成
反応を用いる界面重合法、in situ重合法及び高
分子物性変化を生じさせる液中硬化被覆法がある。界面
重合法は重縮合或いは重付加反応する様な二種のモノマ
ーとして、水溶性のものと油溶性のものを選択し、いず
れかを分散させてその界面で反応させる方法である。i
n situ重合法は核材の内、又は外の一方からリア
クタント(モノマー及び開始剤)を供給し、カプセル壁
膜表面で反応させる方法である。
【0018】物理化学的作成法としては、相分離を利用
したコアセルベーション法、界面沈殿法、液中濃縮法、
液中乾燥法及び二次エマルジョン法等がある。溶解性の
減少により相分離を生じさせる単純コアセルベーション
法、電気的相互作用により相分離を生じさせる複合コア
セルベーション法も用いることが出来る。界面沈殿法は
激しい反応や急激なpH変化等が伴わない、温和な条件
でカプセル化が可能な方法であり、例えば、液晶核材を
分散したエマルジョンを疎水性高分子の溶剤溶液中に分
散させた後、更に保護コロイド水溶液に再分散させるも
のである。
したコアセルベーション法、界面沈殿法、液中濃縮法、
液中乾燥法及び二次エマルジョン法等がある。溶解性の
減少により相分離を生じさせる単純コアセルベーション
法、電気的相互作用により相分離を生じさせる複合コア
セルベーション法も用いることが出来る。界面沈殿法は
激しい反応や急激なpH変化等が伴わない、温和な条件
でカプセル化が可能な方法であり、例えば、液晶核材を
分散したエマルジョンを疎水性高分子の溶剤溶液中に分
散させた後、更に保護コロイド水溶液に再分散させるも
のである。
【0019】
【実施例】次に実施例及び比較例を挙げて本発明を更に
具体的に説明する。 実施例1 KP−06(日本合成化学工業製、重合度:約600、
鹸化度:71.0〜75.0)の5重量%水溶液に、E
−44(メルク社製)を超音波分散した後、KH−17
(日本合成化学工業製、重合度:約1,700、鹸化
度:78.5〜81.5)の10重量%水溶液を添加し
て、最終的にPVA/液晶=20/80(重量比)とな
る様に液晶のPVA分散水溶液を作製した。この分散液
から得られた液晶/高分子複合膜の電気光学特性は、K
P−06の10重量%水溶液にE−44をKP−06/
E−44=20/80(w/w)となる様に添加し、超
音波分散して得られた分散液から得られたものと比較し
て、劣ることはなくむしろ優れている(図6)。この分
散液に消泡剤(KM−71、信越化学工業製)を分散液
の3重量%の割合で添加した。この分散液を用いスクリ
−ン印刷で素子基板上にパターン状に印刷し、乾燥させ
て成膜を行なったところ、印刷時に気泡の発生がなく又
版の裏面に液の回り込みもなくエッジがシャープで正確
なパターン膜が形成された。次いでシール剤層を設けた
対向電極基材を貼り合わせて本発明の光変調素子を得
た。
具体的に説明する。 実施例1 KP−06(日本合成化学工業製、重合度:約600、
鹸化度:71.0〜75.0)の5重量%水溶液に、E
−44(メルク社製)を超音波分散した後、KH−17
(日本合成化学工業製、重合度:約1,700、鹸化
度:78.5〜81.5)の10重量%水溶液を添加し
て、最終的にPVA/液晶=20/80(重量比)とな
る様に液晶のPVA分散水溶液を作製した。この分散液
から得られた液晶/高分子複合膜の電気光学特性は、K
P−06の10重量%水溶液にE−44をKP−06/
E−44=20/80(w/w)となる様に添加し、超
音波分散して得られた分散液から得られたものと比較し
て、劣ることはなくむしろ優れている(図6)。この分
散液に消泡剤(KM−71、信越化学工業製)を分散液
の3重量%の割合で添加した。この分散液を用いスクリ
−ン印刷で素子基板上にパターン状に印刷し、乾燥させ
て成膜を行なったところ、印刷時に気泡の発生がなく又
版の裏面に液の回り込みもなくエッジがシャープで正確
なパターン膜が形成された。次いでシール剤層を設けた
対向電極基材を貼り合わせて本発明の光変調素子を得
た。
【0020】実施例2 KP−06(日本合成化学工業製、重合度:約800、
鹸化度:71.0〜75.0%)の10重量%水溶液
に、E−44(メルク社製)を、KP−06/E−44
=20/80(w/w)となる様に添加し、超音波分散
方法で分散させた後、アエロジル380を5重量%添加
して撹拌した後、消泡剤(KM−71、信越化学工業
製)を分散液の3重量%の割合で添加して、液晶のPV
A分散水溶液を作製した。この分散液から実施例1と同
様にして得られたパターン状の液晶/高分子複合膜を有
する液晶光学素子はその加工性及び電気光学特性ともに
優れていた。
鹸化度:71.0〜75.0%)の10重量%水溶液
に、E−44(メルク社製)を、KP−06/E−44
=20/80(w/w)となる様に添加し、超音波分散
方法で分散させた後、アエロジル380を5重量%添加
して撹拌した後、消泡剤(KM−71、信越化学工業
製)を分散液の3重量%の割合で添加して、液晶のPV
A分散水溶液を作製した。この分散液から実施例1と同
様にして得られたパターン状の液晶/高分子複合膜を有
する液晶光学素子はその加工性及び電気光学特性ともに
優れていた。
【0021】比較例1 KP−06の10重量%水溶液にE−44をKP−06
/E−44=20/80(w/w)となる様に添加し、
超音波分散して得られた分散液を用いて、スクリーン印
刷によってパタ−ンコ−トを行ったが、分散液の粘度が
極めて低い為、版の裏への分散液の裏移りやスキ−ジで
印刷したときの膜厚の均一性等に問題があった。 比較例2 KP−06の10重量%水溶液にE−44を、KP−0
6/E−44=15/85(重量比)となる様に添加
し、膜乳化方法で分散且つ成膜したものは、電気光学特
性にも劣り、同様の方法でコーティングしても形成され
た膜には均一性の問題があった。
/E−44=20/80(w/w)となる様に添加し、
超音波分散して得られた分散液を用いて、スクリーン印
刷によってパタ−ンコ−トを行ったが、分散液の粘度が
極めて低い為、版の裏への分散液の裏移りやスキ−ジで
印刷したときの膜厚の均一性等に問題があった。 比較例2 KP−06の10重量%水溶液にE−44を、KP−0
6/E−44=15/85(重量比)となる様に添加
し、膜乳化方法で分散且つ成膜したものは、電気光学特
性にも劣り、同様の方法でコーティングしても形成され
た膜には均一性の問題があった。
【0022】
【発明の効果】本発明により、素子基板上の必要なとこ
ろだけに、液晶/高分子複合膜を形成することが出来、
パタ−ンニングされた、従来にない光変調素子を作製す
ることが出来るだけでなく、素子作成コスト低減を達成
することが出来る。又、エマルジョンの塗布ムラによる
視認性の低下や対向電極基材の貼り合せ不良等も改善す
ることが出来る。一方、高分子量のPVAや疎水性シリ
カ超微粒子を併用する為、液晶/高分子複合膜の力学的
強度が向上し、電気光学特性の安定化にも効果がある。
ろだけに、液晶/高分子複合膜を形成することが出来、
パタ−ンニングされた、従来にない光変調素子を作製す
ることが出来るだけでなく、素子作成コスト低減を達成
することが出来る。又、エマルジョンの塗布ムラによる
視認性の低下や対向電極基材の貼り合せ不良等も改善す
ることが出来る。一方、高分子量のPVAや疎水性シリ
カ超微粒子を併用する為、液晶/高分子複合膜の力学的
強度が向上し、電気光学特性の安定化にも効果がある。
【0023】
【図1】PVAの鹸化度及び分子量とPVA水溶液の表
面張力との関係(4%PVA水溶液、測定温度20℃)
を説明する図。
面張力との関係(4%PVA水溶液、測定温度20℃)
を説明する図。
【図2】各種PVA中の液晶粒子の粒子径分布を説明す
る図。
る図。
【図3】各種PVA中の液晶粒子の粒子径分布を説明す
る図。
る図。
【図4】液晶/各種PVA複合膜の構造を説明する図。
【図5】液晶/各種PVA複合膜の電界応答性を説明す
る図。
る図。
【図6】液晶/各種PVA複合膜の電界応答性を説明す
る図。
る図。
Claims (6)
- 【請求項1】 液晶粒子が高分子マトリックス中に分散
してなる液晶/高分子複合膜を有する光変調素子におい
て、該複合膜が、液晶粒子と、重合度が300〜1,2
00且つ鹸化度が50%〜85%のポリビニルアルコー
ル(PVA)と増粘剤と消泡剤とからなり、(PVA+
増粘剤)/液晶の最終混合比(重量比)が5/95〜5
0/50である液晶/高分子複合膜であってパターン状
に形成されていることを特徴とする光変調素子。 - 【請求項2】 増粘剤が、重合度1,500〜3,00
0且つ鹸化度50%〜100%のPVA又は疎水性シリ
カ超微粒子である請求項1に記載の光変調素子。 - 【請求項3】 消泡剤が界面活性剤である請求項1に記
載の光変調素子。 - 【請求項4】 液晶粒子が高分子マトリックス中に分散
してなる液晶/高分子複合膜を有する光変調素子の製造
方法において、上記複合膜を、液晶を重合度が300〜
1,200且つ鹸化度が50%〜85%のPVA水溶液
中に分散した後、更に増粘剤及び消泡剤を、(PVA+
増粘剤)/液晶の最終混合比(重量比)が5/95〜5
0/50となる様に添加してなる液晶エマルジョンを用
い、スクリーン印刷によって電極基材上にパターン状に
成膜し、次いでシール剤層を設けた対向電極基材を貼り
合わせる工程を含むことを特徴とする光変調素子の製造
方法。 - 【請求項5】 増粘剤が、重合度1,500〜3,00
0且つ鹸化度50%〜100%のPVA又は疎水性シリ
カ超微粒子である請求項4に記載の光変調素子の製造方
法。 - 【請求項6】 消泡剤が界面活性剤である請求項4に記
載の光変調素子の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24710692A JPH0675208A (ja) | 1992-08-25 | 1992-08-25 | 光変調素子及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24710692A JPH0675208A (ja) | 1992-08-25 | 1992-08-25 | 光変調素子及びその製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0675208A true JPH0675208A (ja) | 1994-03-18 |
Family
ID=17158524
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP24710692A Pending JPH0675208A (ja) | 1992-08-25 | 1992-08-25 | 光変調素子及びその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0675208A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8968633B2 (en) | 2006-05-03 | 2015-03-03 | Nike, Inc. | Method for manufacturing footwear last, and footwear last manufactured by the method |
JP2020052176A (ja) * | 2018-09-26 | 2020-04-02 | Jnc株式会社 | 液晶カプセルおよびその製造方法 |
-
1992
- 1992-08-25 JP JP24710692A patent/JPH0675208A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8968633B2 (en) | 2006-05-03 | 2015-03-03 | Nike, Inc. | Method for manufacturing footwear last, and footwear last manufactured by the method |
JP2020052176A (ja) * | 2018-09-26 | 2020-04-02 | Jnc株式会社 | 液晶カプセルおよびその製造方法 |
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