JPH07114005A - エマルジョン組成物および該組成物を用いた液晶素子 - Google Patents

エマルジョン組成物および該組成物を用いた液晶素子

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JPH07114005A
JPH07114005A JP5257068A JP25706893A JPH07114005A JP H07114005 A JPH07114005 A JP H07114005A JP 5257068 A JP5257068 A JP 5257068A JP 25706893 A JP25706893 A JP 25706893A JP H07114005 A JPH07114005 A JP H07114005A
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JP
Japan
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liquid crystal
polyvinyl alcohol
liq
crystal device
emulsion composition
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Pending
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JP5257068A
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Inventor
Koji Ono
浩司 小野
Yoshihiro Kawatsuki
喜弘 川月
Toshiaki Itaya
利昭 板谷
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Kuraray Co Ltd
Original Assignee
Kuraray Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 好ましいサイズの液晶ドロプレットが得られ
高い応答速度を有する液晶素子の作製が可能なエマルジ
ョン組成物および該組成物を用いた液晶素子を提供する
こと。 【構成】 けん化度が40〜99.8%の範囲にあり、
ブロックキャラクターが0.2〜1.5の範囲にあるポ
リビニルアルコールと液晶とを含むエマルジョン組成
物。上記のエマルジョン組成物を乾燥させた高分子・液
晶材料層(ポリビニルアルコール1および液晶2からな
る)を挟むように電極3a、3bが対向配置された液晶
素子。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、エマルジョン組成物お
よび該組成物を用いた液晶素子に関する。この液晶素子
は調光硝子、液晶ディスプレイなどに用いられる。
【0002】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】近
年、高分子分散型液晶(以下、これを「PDLC」とい
う。)といわれる、高分子材料と低分子の液晶との混合
物を用いた液晶素子が開発されている。PDLCは高分
子マトリックス中に液晶材料が分散保持された膜構造を
有しており、表示素子に使用する場合でも偏光フィルム
が不要であること、フィルム上への成膜およびそのフィ
ルムを用いたラミネート技術によって素子を作成するた
め、大面積化が容易であることという利点を有する。P
DLCにおいては、電場の印加されていない状態では、
液晶のダイレクタがランダムな状態であり、高分子マト
リックスの屈折率と液晶の屈折率とが異なるために、光
が散乱され不透明となるが、電場が印加されると、液晶
のダイレクタが電場の方向に向き、高分子マトリックス
の屈折率と液晶の屈折率とが一致し透明となる。この現
象を応用して、電場によってスイッチング可能な調光素
子、液晶ディスプレィなどへの応用が検討されている。
PDLCの作成方法としては、(1)液晶と高分子材料
とをこれらが可溶な溶媒に溶解させ、得られた溶液をバ
ーコータ、スピンコータなどで透明基板上にコートし、
溶媒が離脱する過程で液晶相と高分子相とを相分離させ
る方法、(2)光硬化性のモノマーまたは熱硬化性のモ
ノマーに液晶を溶解させ光(熱)硬化させる時点で相分
離させる方法が挙げられる。これらの方法のうち、
(1)の方法では、相分離状態の進行を止めることが困
難であり、室温状態であっても相分離が進行するために
耐久性に問題がある。また、(2)の方法では、製造工
程での硬化条件が非常に厳しく、安定して作成すること
ができないといった欠点が指摘されている。
【0003】これに対し、ポリビニルアルコール水溶液
に液晶を分散させることにより、比較的簡単な方法で大
面積の液晶素子を作成する技術が開発されている(特開
昭61−83595号公報参照)。同公報には、濃度2
0%程度のポリビニルアルコール水溶液に、ネマチック
液晶と適当な界面活性剤とを混合したものを滴下し、コ
ロイドミル、高速ミキサ等の適当な手段を用いてエマル
ジョン状態にした溶液を、バーコータ、ドクターブレー
ド等の適当な手段で、透明電極(ITO等)のついたP
ETフィルムなどの上に塗布し乾燥させ、さらに透明電
極付きPETフィルムでラミネートして作成された液晶
素子が示されている。ここで、駆動電圧、応答速度、光
散乱の強度などの液晶素子の特性と液晶ドロブレットの
サイズとが密接な関係にあり、例えば表示用の液晶素子
では3μm程度の大きさの液晶ドロブレットが均一に分
散していることが好ましいことが知られている。そこ
で、素子作成時において、液晶ドロブレットのサイズを
制御するために、界面活性剤を用いるのが一般的であ
る。ところが、界面活性剤の種類によっては、界面活性
剤を添加することにより、応答速度が低下するという問
題が発生することがあった。また、ドロブレットのサイ
ズを制御する目的で、ポリビニルアルコールのけん化度
を変えることが考えられるが、ポリビニルアルコールの
けん化度により屈折率が変わるため、液晶とポリビニル
アルコールとの屈折率の整合性が低下し、コントラスト
が低下するという問題が生じる。
【0004】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
で、高い応答速度を得るために好適なサイズの液晶ドロ
ブレットが得られるエマルジョン組成物および高い応答
速度を有する液晶素子を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記の目的は、けん化度
が40〜99.8%の範囲にあり、かつブロックキャラ
クターが0.2〜1.5の範囲にあるポリビニルアルコ
ールおよび液晶を含むエマルジョン組成物により達成さ
れる。ここで、ブロックキャラクター〔η〕は次式に基
いて算出される。 〔η〕=(OH,OAc)/2(OH)(OAc) 上記の式において、(OH,OAc)は13C−NMRス
ペクトルにおいて測定される下記の化学式
【化1】 に基くメチレン基の吸収強度、すなわち二単位連鎖構造
の量の中の上記化学式(2)の強度をモル分率で表示し
たものである。また、(OH)および(OAc)はそれ
ぞれポリビニルアルコールのけん化度および残存酢酸ビ
ニル基含有量であり、いずれもモル分率で表したもので
ある。ブロックキャラクターおよびけん化度が本発明に
おける範囲内にあれば、好適なサイズの液晶ドロプレッ
トが形成される。最適なサイズの液晶ドロプレットを得
るためには、けん化度が70〜97%の範囲内にあり、
かつブロックキャラクターが0.4〜1.0の範囲内に
あるポリビニルアルコールを用いるのが良い。ブロック
キャラクターおよびけん化度が本発明の範囲を越え、小
さすぎると、液晶ドロプレットのサイズが小さくなる傾
向にあり、逆に、大きすぎると、液晶ドロプレットのサ
イズが大きくなる傾向にあり、光散乱の強度が低下す
る。
【0006】さらに、本発明において、ポリビニルアル
コールのけん化度をA、液晶の通常光に対する屈折率を
0でそれぞれ表した場合、Aおよびn0が45<A/n
0<62を満たすことが好ましい。ポリビニルアルコー
ルのけん化度と液晶の通常光に対する屈折率との関係が
この範囲にあると、液晶の屈折率とポリビニルアルコー
ルの屈折率とが概ね一致し、電場を印加した状態での透
明性が高く、ヘイズが残らない。
【0007】本発明で用いられるポリビニルアルコール
の重合度は特に限定されるものではなく、溶液粘度との
関係で、塗布するのに必要な粘度になるように調製さ
れ、例えば300〜4000の範囲のものが用いられ
る。なお、液晶としては、例えばメルク製のE−7、E
−8、E−44、E−63、ZLI−2061、ZLI
−1780、ZLI−2183などを用いることができ
る。
【0008】本発明の液晶素子は例えば以下の方法で作
成される。まず適当な粘度のポリビニルアルコールの水
溶液を作成する。この場合、必要に応じて加熱を行うと
作成しやすい。つぎに、ポリビニルアルコール水溶液中
に液晶を滴下し、1000rpm〜5000rpm程度
でミキサーを用いて懸濁しエマルジョンを作成する。こ
の場合に、泡を発生させない目的で、消泡剤を添加する
こともできる。消泡剤としては、センカアンチホームP
(日本染化製)、ニッサンディスホーム(日本油脂
製)、パイオニンK−17、パイオニンK−16(竹本
油脂製)などを使用できる。消泡剤の添加量は、ポリビ
ニルアルコールに対して0.2〜0.5重量%程度が一
般的である。このようにして作成されたエマルジョン溶
液をITOコートフィルム上にバーコータ等を用いて塗
布し乾燥させ、さらに他の電極基板で挟んでラミネート
する。基板に用いる透明電極基板としては、硝子、金属
等を用いてもよい。本発明の液晶素子の概略断面図を図
1に示す。本発明の液晶素子はポリビニルアルコール1
中に液晶2が分散された高分子・液晶材料層が電極基板
3a,3bで挟まれてなる。
【0009】
【実施例】以下、実施例によって本発明を具体的に説明
する。 実施例1 けん化度88%、ブロックキャラクター0.495のポ
リビニルアルコール10重量部を90重量部の蒸留水に
100℃で溶解し、ポリビニルアルコール水溶液を作製
した。このポリビニルアルコール水溶液にネマチック液
晶(通常光に対する屈折率1.49)を滴下し、高速ミ
キサーを用いて5000rpmで撹拌しエマルジョンを
作成した。得られたエマルジョンをITOがコートされ
たPETフィルム(王子トービ社製)上に滴下し、バー
コータで塗布し乾燥させて高分子・液晶材料層(膜厚1
2μm)を設けた。得られた高分子・液晶材料層の表面
状態は良好で、均一なフィルムを得ることができた。次
にこれを他のITOコート付きPETフィルムで貼り合
わせラミネートし液晶素子を作成した。この液晶素子に
交流電場を印加し、その電場をON−OFFして、He
−Neレーザの透過光を測定することによって応答速度
を測定した。電場OFF後の応答特性を図2に示す。図
2より本実施例の液晶素子が高い応答速度を有している
ことが明らかである。また、この液晶素子における透過
率の印加電場依存性を図3に示す。図から明らかなよう
に、特性は良好であった。
【0010】実施例2 けん化度97%、ブロックキャラクター0.556のポ
リビニルアルコール10重量部を90重量部の蒸留水に
100℃で溶解し、ポリビニルアルコールの水溶液を作
成した。このポリビニルアルコール水溶液にネマチック
液晶(通常光に対する屈折率1.49)を滴下し、高速
ミキサーを用いて5000rpmで撹拌しエマルジョン
を作成した。得られたエマルジョンをITOがコートさ
れたPETフィルム(王子トービ社製)上に滴下し、バ
ーコータで塗布し乾燥させて高分子・液晶材料層(膜厚
12μm)を設けた。得られた高分子・液晶材料層の表
面状態は良好で均一なフィルムを得ることができた。次
にこれを他のITOコート付きPETフィルムで貼り合
わせラミネートし液晶素子を作成した。この液晶素子に
交流電場を印加し、その電場をON−OFFして、He
−Neレーザの透過光を測定することによって応答速度
を測定した。電場ONの時に若干のヘイズが残ったもの
の、おおむね良好な素子特性が得られた。
【0011】実施例3 けん化度73%、ブロックキャラクター0.832のポ
リビニルアルコール10重量部を90重量部の蒸留水に
100℃で溶解し、ポリビニルアルコールの水溶液を作
成した。このポリビニルアルコール水溶液にネマチック
液晶(通常光に対する屈折率1.49)を滴下し、高速
ミキサーを用いて5000rpmで撹拌しエマルジョン
を作成した。得られたエマルジョンをITOがコートさ
れたPETフィルム(王子トービ社製)上に滴下し、バ
ーコータで塗布し乾燥させて高分子・液晶材料層(膜厚
12μm)を設けた。得られた高分子・液晶材料層の表
面状態は良好で、均一なフィルムを得ることができた。
次にこれを他のITOコート付きPETフィルムで貼り
合わせラミネートし液晶素子を作成した。この液晶素子
に交流電場を印加し、その電場をON−OFFして、H
e−Ne−レーザの透過光を測定することによって応答
速度を測定した。実施例1と同様の良好な特性が得られ
た。
【0012】
【発明の効果】本発明によれば、液晶ドロプレットのサ
イズの制御が可能であることから、良好な特性を持つ液
晶素子を作製することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の液晶素子の概略断面図である。
【図2】実施例1の液晶素子の応答特性を示す図であ
る。
【図3】実施例1の液晶素子の印加電場依存性を示す図
である。
【符号の説明】
1…ポリビニルアルコール、2…液晶、3a、3b…電

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 けん化度が40〜99.8%の範囲にあ
    り、かつブロックキャラクターが0.2〜1.5の範囲
    にあるポリビニルアルコールおよび液晶を含むエマルジ
    ョン組成物。
  2. 【請求項2】 ポリビニルアルコールのけん化度をA、
    液晶の通常光に対する屈折率をn0でそれぞれ表した場
    合、Aおよびn0が下記の式 45<A/n0<62 を満足することを特徴とする請求項1記載のエマルジョ
    ン組成物。
  3. 【請求項3】 請求項1記載のエマルジョン組成物より
    なる高分子・液晶材料層を挟むように電極基板が対向配
    置されてなることを特徴とする液晶素子。
JP5257068A 1993-10-14 1993-10-14 エマルジョン組成物および該組成物を用いた液晶素子 Pending JPH07114005A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017195735A1 (ja) * 2016-05-09 2017-11-16 国立大学法人徳島大学 ビニルアルコール-酢酸ビニル共重合体

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017195735A1 (ja) * 2016-05-09 2017-11-16 国立大学法人徳島大学 ビニルアルコール-酢酸ビニル共重合体
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