JPH07287214A

JPH07287214A - 表示・記録媒体及びその作製方法

Info

Publication number: JPH07287214A
Application number: JP8021594A
Authority: JP
Inventors: Kinya Kato; 謹矢加藤; Shinji Tsuru; 信二津留; Keiji Tanaka; 敬二田中
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1994-04-19
Filing date: 1994-04-19
Publication date: 1995-10-31
Anticipated expiration: 2016-09-17
Also published as: JP3209254B2

Abstract

(57)【要約】【構成】右円偏光のみを選択反射する右旋性高分子分
散型コレステリック液晶（PDCLC）層11と左円偏光のみ
を選択反射する左旋性PDCLC層12とを透明電極４を形成
した一組の基板５の間に挟み込んだ表示・記録媒体。【効果】反射光強度が５０％以上の表示・記録媒体を
提供できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は表示・記録媒体及びその
作製方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】小型で持ち運び可能な携帯情報端末の開
発が進んでいる。これらの端末の情報表示には液晶ディ
スプレイが用いられている。広く用いられている液晶デ
ィスプレイはモノクローム表示のスーパーツイスティッ
ドネマティック（ＳＴＮ）型液晶を使用した反射型ディ
スプレイである。今後、視認性の向上やフルカラーの自
然画表示にはカラー表示ディスプレイが必須となる。し
かし、現状の液晶ディスプレイをカラー化するには、カ
ラーフィルタの使用が必要で、光の透過率の低減、三原
色分解による光利用効率の低下により、反射型での使用
が実用上できず、バックライトによる照明が必要とな
り、消費電力、厚み、重量の増加を伴い、携帯端末には
不適となる問題があった。

【０００３】これを解決するには、カラーフィルタを必
要とせず、光の利用効率の高い反射型カラー表示技術の
開発が必要とされてきた。簡易には反射型カラー表示を
得る方法として、高分子中にコレステリック液晶を分散
させた表示材料が提案されている（P.P.クルーカー(Cro
oker)及びD.K.ヤン(Yang)、「ポリマー分散カイラル液
晶カラーディスプレイ(Polymer-dispersed chiral liqu
id crystal color display)」、Appl. Phys. Lett., Vo
l. 57, p. 2529-2531, 1991）。

【０００４】この表示材料は、負の誘電率異方性を持つ
ネマティック液晶にカイラル剤を添加したカイラルネマ
ティック（誘起コレステリック）液晶を高分子中に分散
させた構造で、高分子分散型カイラルネマティック（コ
レステリック）液晶［ＰＤＣＬＣ(polymer-dispersed c
hiral nematic (cholesteric) liquid crystal)］と呼
ばれている。

【０００５】分散された液晶の形状が球状（ドロプレッ
ト）であると仮定して、図１０でその動作を説明する。

【０００６】提案されている表示デバイスは同図（ａ）
に示されるように、ＰＤＣＬＣ層１を透明電極４が形成
されて一組の基板５の間に挟み込んだ構造を持ってい
る。ＰＤＣＬＣ層１は液晶ドロプレット２が高分子３中
に分散された構造をなす。電源６から電界が印加されて
いない時には、液晶ドロプレット１内の液晶の配向は高
分子との界面の特性で決まり、（ｂ）で示す選択反射状
態とはならず、弱い散乱状態ないし透明状態となる。特
に液晶の屈折率差Δｎが小さく、かつ屈折率が高分子の
屈折率に近い場合は、入射光７がほとんどそのまま透過
し、透過光８となる透明状態となる。しかし、（ｂ）に
示すように電界を印加すると、液晶ドロプレット内の液
晶分子の長軸が電界と直角方向となると同時に、コレス
テリック液晶であることにより軸が電界方向に向いた螺
旋構造となる。このため、螺旋ピッチで決まる特定の波
長が反射される選択反射状態となる。電界を除去すると
液晶の配向は初期の状態に戻る。この方法では、コレス
テリック液晶の螺旋構造で決まる特定の波長の光が反射
されるため、反射波長の異なる表示デバイスを積層し、
一つの表示デバイスとすることにより反射型カラー表示
が実現できる。

【０００７】一方、加熱と電界制御により、選択反射状
態に書き込んだり、元の透明状態に戻したりすることの
できるＰＤＣＬＣを用いた表示・記録媒体が提案されて
いる（K. Kato, K. Tanaka, S. Tsuru and S. Sakai, "
Color Image Formation Using Polymer-Dispersed Chol
esteric Liquid Crystal", Jpn. J. Appl. Phys., Vol.
32, p. 4600-4604）。ここに示されるＰＤＣＬＣの動
作を図１１に示す。

【０００８】表示・記録媒体の基本構造は同図（ａ）に
示されるように図１０と同じである。初期は透明状態と
なっているが、同図（ｂ）に示されるように加熱後電界
印加で冷却すると、特定波長の光を反射する選択反射状
態となる。この状態は同図（ｃ）に示されるように電界
を除去しても維持される（メモリ性がある）。ところ
が、同図（ｄ），（ｅ）に示されるように加熱後電界を
印加しないで冷却すると元の透明状態に戻る。加熱と電
界制御を反射波長の異なる表示・記録媒体ごとに行な
い、これらを積層し、一つの表示・記録媒体とすること
により反射型カラー表示が実現できる。なお、図１０の
表示・記録媒体との違いは、メモリ性の有無であり、こ
れは液晶及び高分子等の材料及び作製方法に大きく依存
する。

【０００９】さらに、印加電界の周波数により選択反射
状態と透明状態の間を交互に移行させることのできるＰ
ＤＣＬＣを用いた表示・記録媒体が提案されている（加
藤、田中、津留、「メモリ性ＰＤＣＬＣによる反射型カ
ラーディスプレイ」、１９９４年電子情報通信学会春季
大会講演論文集Ｃ−５５９、ｐ．５−１２６）。このＰ
ＤＣＬＣの動作を図１２に示す。表示・記録媒体の基本
構造は同図（ａ）に示すように図１０と同じである。該
媒体では、同図（ｂ）に示すように、ＨＦ電源６１から
高周波電界を印加すると特定の波長の光を反射する選択
反射状態となる。この状態は（ｃ）に示すように電界を
除去しても維持される（メモリ性がある）。ところが、
（ｄ），（ｅ）に示すように、ＬＦ電源６２から低周波
電界を印加すると、イオンの動きにより液晶の配向が乱
されて元の透明状態に戻る。印加電界の周波数の制御を
反射波長の異なる表示・記録媒体ごとに行ない、これら
を積層し、一つの表示・記録媒体とすることにより反射
型カラー表示が実現できる。

【００１０】しかしながら、ＰＤＣＬＣを用いたカラー
表示ではコレステリック液晶の螺旋構造に基づく選択反
射特性を使用しているので、反射は螺旋方向に一致した
回転方向の円偏光に対してしか生じない。すなわち、図
１３に示されるように、ＰＤＣＬＣが右円偏光を反射す
る特性を持つと仮定すると、反射される光は右円偏光の
内の特定波長の光に限られる。この時、左円偏光は全て
透過されてしまい、そのため、反射率は高々５０％に限
定されるという問題があった。

【００１１】この問題を解決するために、反射波長が同
じで反射する円偏光の向きが異なる媒体を作製し積層す
れば良いが、電極を形成した基板間に各々を独立に作製
し積層すると、反射を起こす表面数及び光の吸収が増加
し、反射光強度が向上しないという問題があった。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
欠点のない表示・記録媒体及びその作製方法を提供する
ことにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、高分子中にコ
レステリック液晶またはカイラルネマティック液晶（以
下、コレステリック液晶と総称する）を分散させ、特定
の波長の円偏光を反射する選択反射状態と反射しない状
態とに交互に変化させられる高分子分散型コレステリッ
ク液晶（以下、ＰＤＣＬＣ）層を含む表示・記録媒体で
あって、電極を形成した基板の間に、ある円偏光を反射
する第一のＰＤＣＬＣ層とそれとは異なる方向の円偏光
を反射する第二のＰＤＣＬＣ層を各々少なくとも一層以
上含むことを特徴とする表示・記録媒体である。

【００１４】多色さらにはフルカラー表示を得るため
に、反射する波長の異なる上記の表示・記録媒体を積層
して構成した表示・記録媒体を用いる。

【００１５】上記本発明になる表示・記録媒体を作製す
る方法としては、以下に示す方法が挙げられる。

【００１６】（１）電極を形成した第一の基板の電極側
と第三の基板の間に高分子中にコレステリック液晶を分
散させた第一のＰＤＣＬＣ層を作製した後、第三の基板
を剥離する工程、前記第一の基板に形成された第１のＰ
ＤＣＬＣ層と電極を形成した第二の基板の間に、前記コ
レステリック液晶とは反射する円偏光の向きが異なるコ
レステリック液晶を高分子中に分散させた第二のＰＤＣ
ＬＣ層を形成する工程、とを含む方法。

【００１７】（２）電極を形成した第一の基板の該電極
上にコレステリック液晶を高分子中に分散させた第一の
ＰＤＣＬＣ層を作製する工程、前記第一の基板の第一の
ＰＤＣＬＣ層上に、前記コレステリック液晶とは反射す
る円偏光の向きが異なるコレステリック液晶を高分子中
に分散させた第二のＰＤＣＬＣ層を形成する工程、及
び、電極を形成した第二の基板を前記第二のＰＤＣＬＣ
層上に張り合わせる工程、とを含む方法。

【００１８】（３）コレステリック液晶を高分子中に分
散させた第一のＰＤＣＬＣ層を作製する工程、前記コレ
ステリック液晶とは反射する円偏光の向きが異なるコレ
ステリック液晶を高分子中に分散させた第二のＰＤＣＬ
Ｃ層を形成する工程、前記第一のＰＤＣＬＣ層と第二の
ＰＤＣＬＣ層の各々少なくとも一層以上を含む多層体を
形成する工程、及び該多層体を電極を形成した一組の基
板の間に挟み込む工程、とを含む方法。

【００１９】（４）コレステリック液晶を高分子中に分
散させた第一のＰＤＣＬＣ層を作製する工程、該第１の
ＰＤＣＬＣ層上に、前記コレステリック液晶とは反射す
る円偏光の向きが異なるコレステリック液晶を高分子中
に分散させた第二のＰＤＣＬＣ層を形成する工程、前記
第一及び第二のＰＤＣＬＣ層を、電極を形成した一組の
基板の間に挟み込む工程とを含む方法。

【００２０】（５）電極を形成した第一の基板上にコレ
ステリック液晶を高分子中に分散させた第一のＰＤＣＬ
Ｃ層を作製する工程、電極を形成した第二の基板上に前
記コレステリック液晶とは反射する円偏光の向きが異な
るコレステリック液晶を高分子中に分散させた第二のＰ
ＤＣＬＣ層を形成する工程、前記第一の基板と第二の基
板を両ＰＤＣＬＣ層同士を張り合わせる工程、とを含む
方法。

【００２１】本発明において、ＰＤＣＬＣ層を作製する
方法としては、（Ａ）加熱や光の照射により高分子化が
生じるプレポリマとコレステリック液晶の混合液を加熱
したり光を照射することによりプレポリマを重合させ
て、高分子と液晶とに分離させる方法で、重合に伴う相
分離法（ＰＩＰＳ：Polymerization induced phase sep
aration）と呼ばれる方法、（Ｂ）温度を上げると溶解
する熱可塑性高分子とコレステリック液晶を加熱し、均
一に熱可塑性高分子中にコレステリック液晶が溶解して
いる状態から、温度を下げることにより高分子と液晶と
に分離させる方法で、熱による相分離法（ＴＩＰＳ：Th
ermally induced phase separation）と呼ばれる方法、
（Ｃ）高分子と液晶を溶媒中に溶解し、溶媒の蒸発と共
に高分子と液晶とに分離させる方法で、溶媒の蒸発に伴
う相分離法（ＳＩＰＳ：Solvent induced phase separa
tion）と呼ばれる方法、及び、（Ｄ）液晶を溶かさない
高分子とコレステリック液晶とを懸濁させ、液晶をカプ
セル化する方法（Encapsulation）である。中でも、
（Ａ）の方法は上記（１）〜（５）の全ての方法に適用
でき好ましいものである。また（Ｂ）〜（Ｄ）の方法
は、上記（２）〜（５）の方法に適用できる。さらに
（Ｂ）の方法においても、溶融温度の異なる熱可塑性高
分子を使用することにより、上記（１）の方法に適用で
きる。

【００２２】

【作用】ＰＤＣＬＣは前述したように、高分子中にコレ
ステリック液晶を分散させた構造を持つ。コレステリッ
ク液晶は液晶分子の長軸方向が徐々に螺旋を描くように
変化していく螺旋構造をなすものである。このような性
質を自ずから示すコレステリック液晶も存在するが、捻
れ方向、螺旋ピッチを制御する必要から、ネマティック
液晶に螺旋構造を誘起するカイラル剤を添加したカイラ
ルネマティック（誘起コレステリック）液晶が広く用い
られている。そこで、本発明ではこのカイラルネマティ
ック液晶を含めてコレステリック液晶と呼ぶ。

【００２３】カイラル剤は一般に右旋性と左旋性の一対
の異性体が存在するので、右旋性又は左旋性のカイラル
ネマティック液晶を作ることができ、これらを利用すれ
ば同じく右旋性又は左旋性のＰＤＣＬＣも作製できる。

【００２４】図１に本発明による表示・記録媒体の例を
示す。同じ波長ではあるが、右円偏光のみを選択反射す
る右旋性ＰＤＣＬＣ層１１と左円偏光のみを選択反射す
る左旋性ＰＤＣＬＣ層１２とを透明電極４を形成した一
組の基板５の間に挟み込んだ構造である。両円偏光を反
射させ得るとともに、一組の基板の間に挟み込まれてい
るので、基板や電極による反射面の数と光の吸収が減
り、高い反射光強度を得ることができる。

【００２５】本発明による表示・記録媒体の他の例を図
２に示す。同図（ａ）はＰＤＣＬＣ層１１と１２の間に
ＰＤＣＬＣでない層２０を設けたもので、上記図１の媒
体ではＰＤＣＬＣ層同士が直接接触しているために境界
付近ではコレステリック液晶が混合し、カイラル剤の効
果が相殺されて反射光強度が低下したり、螺旋ピッチが
変化する虞れがあるが、それを防止することができる。
なお、このＰＤＣＬＣでない層２０は独立に形成した層
でも良いし、またＰＤＣＬＣ層の形成において、高分子
と液晶の分離を行う際に形成された層でも良い。要はカ
イラル剤の混合により捻り力が失われたり、螺旋ピッチ
が変化することを防止できればよく、この効果を有する
層で反射光強度を低下させない材料であれば良い。

【００２６】図２（ｂ）は図１の媒体の透明電極４とＰ
ＤＣＬＣ層１１及び１２との間にＰＤＣＬＣでない層２
１及び２２を設けたもので、電極４や基板５からの汚れ
の侵入や表面状態の影響を取り除く効果がある。

【００２７】図２（ｃ）は（ａ）と（ｂ）を組み合わせ
た構成であり、ＰＤＣＬＣ層１１と１２の間にＰＤＣＬ
Ｃでない層２０を、透明電極４とＰＤＣＬＣ層１１及び
１２との間にＰＤＣＬＣでない層２１及び２２を設けた
ものである。この構造は製作工程は多いが、製造歩留ま
りは高く、安定性や信頼性がさらに向上する。

【００２８】図２（ｄ）は右旋性ＰＤＣＬＣ層１１と左
旋性ＰＤＣＬＣ層１２をそれぞれ複数層積層した構成で
ある。（ｅ）は（ｄ）のＰＤＣＬＣ層の各接触面にＰＤ
ＣＬＣでない層を介在させた構成である。図示はしない
が、（ｄ）や（ｅ）の構成において、さらに（ｂ）のよ
うに基板とＰＤＣＬＣ層との間にＰＤＣＬＣでない層を
設けることもできる。積層する層数や組み合わせ方法は
目的に合わせて変更し得ることは言うまでもない。

【００２９】なお、多色又はフルカラー表示を行うため
には、図３に示すように、図１及び図２（ａ）〜（ｅ）
に示す表示・記録媒体で選択反射波長の異なるものを、
例えば、赤反射の表示・記録媒体１０１、緑反射の表示
・記録媒体１０２、青反射の表示・記録媒体１０３のよ
うに積層し、全体を表示・記録媒体２００とすれば良
い。

【００３０】本発明において用いられる液晶は、負の誘
電異方性を有するネマティック液晶であり、例えば、チ
ッソ社製の「ＥＮシリーズ」や、Ｅ．Ｍｅｒｃｋ社製の
「ＺＬＩ−２８０６」、「ＺＬＩ−４３３０」、「ＺＬ
Ｉ−３３８１」、「ＺＬＩ−２５８５」（各商品名）等
が使用可能である。

【００３１】また、カイラル剤としては、不斉炭素を有
する化合物で液晶分子に対して旋光性を誘起するもので
あればいずれのカイラル剤も使用可能である。例えば、
シアノビフェニール誘導体、ビスアニール誘導体、エス
テル誘導体などがあり、市販品としては、Ｅ．Ｍｅｒｃ
ｋ社製の「Ｓ／Ｒ−８１１」、「Ｓ／Ｒ−１０１１」や
旭電化工業社製の「ＣＮＬシリーズ」などが使用可能で
ある。

【００３２】本発明において、ＰＤＣＬＣを形成するた
めに用いられる高分子としては、光又は熱硬化樹脂とし
ては、各種アクリル系樹脂、ＮＯＡ６５（商品名、Ｎｏ
ｒｌａｎｄ社製）等の各種ポリエンチオール系樹脂、エ
ポキシ樹脂等のカチオン重合性樹脂が使用可能である。

【００３３】熱可塑性樹脂としては、ポリビニルブチラ
ール、ポリメチルメタアクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリ
ビニルフォルマール（ＰＶＦ）、ポリ（ジイソプロピル
フマレート）（Ｐｄｉ−ｉＰＤ）等が使用可能である。

【００３４】カプセル化用の樹脂としては、ポリビニル
アルコール（ＰＶＡ）、アンモニウムポリアクリレー
ト、ゼラチン等が使用可能である。

【００３５】本発明において、ＰＤＣＬＣ層の特性は液
晶と高分子の混合量とに関係するが、特定の値があるわ
けではなく、連続的に変化する。液晶が少ないと反射率
が低く、液晶が多過ぎると流動性が増す。従って、用途
と必要な特性によって決められればよく、基本的には液
晶混合量数％から１００％に近い値まで使用可能であ
る。

【００３６】本発明において用いられる基板としては、
各種のガラス基板のほかに、ポリ塩化ビニル（ＰＶ
Ｃ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンテレフ
タレート（ＰＥＴ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリフェ
ニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリイミド（ＰＩ）等
の高分子フィルムが使用可能である。

【００３７】また、透明電極としては、酸化インジウム
錫（ＩＴＯ）、酸化錫（ネサ膜）、酸化チタン（ＴｉＯ
₂）等の金属酸化物や薄い金属膜が、透明性を必要とし
ない電極としては、アルミニウム、モリブデン、銅、
金、銀等の金属が使用可能である。

【００３８】

【実施例】以下の実施例で、本発明の作用についてさら
に詳細に説明する。

【００３９】実施例１図４は本発明の表示・記録媒体の一つの作製方法を示す
ものである。本実施例においてはＰＩＰＳ法を利用し
た。

【００４０】まず、（ａ）に示すように、酸化インジウ
ム錫（ＩＴＯ）からなる透明電極４を形成した第一の基
板５１と電極を形成していない第三の基板５３の間に、
例えば、右旋性を誘起するカイラル剤を添加した負の誘
電異方性を有するネマティック液晶（商品名：ＥＮ−３
８、チッソ社製）（以下これを右旋性コレステリック液
晶と呼ぶ）と例えば光硬化樹脂（商品名：ＮＯＡ６５、
ノーランド(Norland)社製）との重量比１：１の混合液
を挟み込んだ。ついで、（ｂ）に示すように光硬化樹脂
の重合を生じさせる紫外光４１を照射し、樹脂と液晶と
を相分離して右旋性ＰＤＣＬＣ層１１を作製した後、
（ｃ）に示すように第三の基板５３を剥した。つぎに、
（ｄ）に示すように透明電極４を形成した第二の基板５
２との間に左旋性を誘起するカイラル剤を添加した上記
液晶（以下これを左旋性コレステリック液晶と呼ぶ）と
上記光硬化樹脂の同量比の混合液を挟み込み、再び紫外
光４１を照射した。この結果、（ｅ）に示すように右旋
性の第一のＰＤＣＬＣ層１１と左旋性の第二のＰＤＣＬ
Ｃ層１２が積層され透明電極を形成した基板間に挟まれ
た図１に示される媒体構造ができあがった。

【００４１】電極に電圧を印加し選択反射状態としたと
ころ、単独のＰＤＣＬＣ層のみの場合より高い反射光強
度が得られることが分かった。

【００４２】図５はスペーサを用いてギャップ制御を容
易にした作製方法を示す。右旋性の第一のＰＤＣＬＣ層
を作製するときには１０μｍのプラスティックスペーサ
３１を用い、左旋性の第二のＰＤＣＬＣ層を作製すると
きには２０μｍのプラスティックスペーサ３２を用い
た。電極に電圧を印加し選択反射状態としたところ、膜
厚の制御精度が高いため、単独のＰＤＣＬＣ層のみの場
合のほぼ倍の反射光強度が得られることが分かった。

【００４３】ここで、重要なことは（ｃ）に示したよう
に第三の基板５３を剥すことで、ＰＤＣＬＣ層が第三の
基板５３に接着しないことが必要である。光硬化樹脂に
は上記のＮＯＡ６５のポリエンチオール系に加え、アク
リル系およびエポキシ系がある。これらの樹脂は、ポリ
エチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレ
ン、ナイロン、シリコーンゴムおよびフッ素系樹脂等と
接着性が悪い。そこで、これらの材料を第三の基板５３
とするか、これらを被覆した基板を第三の基板として用
いればよい。ここでは、フッ素系樹脂であるテフロンま
たはポリエチエレンテレフタレートを第三の基板５３と
して用いた。剥離はきわめて容易であった。なお、第三
の基板５３には電極を形成しておく必要はない。

【００４４】上記では光硬化樹脂を用い光照射により高
分子化を行なったが、加熱で高分子化する熱硬化性樹脂
を用い、光照射を加熱に置き換えてもよいことは明かで
ある。光硬化樹脂を例えば光および熱硬化性樹脂（商品
名：マルチキュア６２８、ダイマックス社製）に置き換
え熱により上記と同様に表示・記録媒体を作製したとこ
ろ同様な効果が得られた。

【００４５】また第一と第二のＰＤＣＬＣ層の間に、図
２（ａ）に示されるように光硬化樹脂のみでＰＤＣＬＣ
でない層２１を約１００ｎｍの膜厚に同様な方法で形成
したところ、反射強度の改善が見られた。これは、カイ
ラル剤の相互拡散が軽減されたためと考えられる。ま
た、図２（ｂ）に示されるように、透明電極上にＰＤＣ
ＬＣでない層２１および２２としてポリイミド膜を用い
たところ、この構造でも全く同様な反射特性が得られる
ことが分かった。

【００４６】図２（ｄ），（ｅ）に示した構造は、上記
作製方法を繰り返せば形成できる。

【００４７】本実施例では、プレポリマとコレステリッ
ク液晶の混合液が基板間に封止されているので、重合時
の雰囲気中の酸素により重合が進まない光硬化樹脂を使
用する場合に有効である。

【００４８】実施例２図６は本発明の表示・記録媒体の他の一つの作製方法を
示す。ここでも、ＰＩＰＳを使用した例を示す。（ａ）
に示すように、透明電極４を形成した第一の基板５１上
に、例えば実施例１で述べた右旋性コレステリック液晶
と光硬化樹脂との混合液を塗布し、ついで、光硬化樹脂
の重合を生じさせる紫外光４１を照射する。この結果、
（ｂ）に示すように右旋性の第一のＰＤＣＬＣ層１１が
作製される。この後、（ｃ）に示すように左旋性コレス
テリック液晶と光硬化樹脂の同量比の混合液を塗布し、
再び紫外光４１を照射する。左旋性の第二のＰＤＣＬＣ
層１２が作製された後、（ｄ）に示すように透明電極を
形成した第二の基板５２で挟み込んで表示・記録媒体を
作製した。実施例１で述べたように、光硬化樹脂は酸素
を含む雰囲気中では硬化しづらい性質（酸素効果）があ
るため、紫外光照射時の雰囲気は窒素とした。

【００４９】電極に電圧を印加し選択反射状態としたと
ころ、単独のＰＤＣＬＣ層のみの場合のほぼ倍の反射光
強度が得られる効果があった。

【００５０】この方法でも、実施例１と同じく加熱で高
分子化する熱硬化性樹脂を用い、光照射を加熱に置き換
えても同じ結果が得られた。

【００５１】なお、この方法でも、スペーサを用いてギ
ャップを制御する方法、ＰＤＣＬＣでない層を用いる方
法、２層を越えるＰＤＣＬＣ層を用いた構造が実現でき
ることは明かである。

【００５２】実施例３図７は本発明の表示・記録媒体の他の一つの作製方法を
示す。まず、ＰＩＰＳを使用した例を説明する。（ａ）
に示すように、透明電極４を形成した第一の基板５１上
に、例えば実施例１で述べた右旋性コレステリック液晶
と光硬化樹脂との混合液を塗布し、紫外線照射により右
旋性の第一のＰＤＣＬＣ層１１を作製した。一方、
（ｂ）に示すように同じく透明電極４を形成した第二の
基板５２上に、例えば実施例１で述べた左旋性コレステ
リック液晶と光硬化樹脂との混合液を塗布し、紫外線照
射により左旋性の第二のＰＤＣＬＣ層１２を作製した。
この後、（ｃ）に示すように張り合わせて表示・記録媒
体を作製した。

【００５３】電極に電圧を印加し選択反射状態としたと
ころ、単独のＰＤＣＬＣ層のみの場合のほぼ倍の反射光
強度が得られる効果があった。

【００５４】実施例１および２と同じく、加熱で高分子
化する熱硬化性樹脂を用い、光照射を加熱に置き換えて
も同じ結果が得られた。

【００５５】また、ＳＩＰＳ法でＰＤＣＬＣ層１１およ
び１２を作製することもできる。例えば、ポリビニルブ
チラール（ＰＶＢ）と実施例１で使用した右旋性または
左旋性コレステリック液晶をクロロフォルムに溶解し、
基板上に塗布したのち加熱して溶媒を除去して、（ａ）
および（ｂ）の構造を作製し、張り合わせればよい。

【００５６】また、カプセル化法を適用することもでき
る。例えば、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）水溶液と
実施例１で使用した右旋性または左旋性コレステリック
液晶を攪伴し、液晶をカプセル化したのち、基板上に塗
布、乾燥させ、（ａ）および（ｂ）の構造を作製し、張
り合わせればよい。

【００５７】なお、この方法でも、スペーサを用いてギ
ャップを制御する方法、ＰＤＣＬＣでない層を用いる方
法が適用できる。２層を越えるＰＤＣＬＣ層を用いた構
造については、他の方法と組み合わせれば実現できるこ
とは明かである。

【００５８】実施例４図８は本発明の表示・記録媒体の他の一つの作製方法を
示す。まず、ＰＩＰＳを使用した例を説明する。

【００５９】ＰＤＣＬＣ層と接着しない基板上に、例え
ば実施例１で述べた右旋性コレステリック液晶と光硬化
樹脂との混合液を塗布し紫外線照射したのち、基板から
剥離して（ａ）に示すように右旋性の第一のＰＤＣＬＣ
層１１を作製した。一方、（ｂ）に示すように、同様な
手法で左旋性の第二のＰＤＣＬＣ層１２を作製した。こ
の後、互いに張り合わせるとともに（ｃ）、透明電極を
形成した基板５１、５２間に挟み込んで表示・記録媒体
を作製した（ｄ）。

【００６０】電極に電圧を印加し選択反射状態としたと
ころ、単独のＰＤＣＬＣ層のみの場合のほぼ倍の反射光
強度が得られる効果があった。

【００６１】また、図９に示す方法でも作製できる。す
なわち、ＰＤＣＬＣ層と接着しない基板５３上に、例え
ば実施例１で述べた右旋性コレステリック液晶と光硬化
樹脂との混合液を塗布し紫外線照射して（ａ）、右旋性
の第一のＰＤＣＬＣ層１１を作製した（ｂ）。つい
で、（ｃ）に示すように、第一のＰＤＣＬＣ層１１上に
左旋性の第二のＰＤＣＬＣ層１２を作製し、基板から剥
離した。この後、透明電極を形成した基板５１、５２間
に挟み込んで表示・記録媒体を作製した（ｄ）。

【００６２】これまでの実施例と同じく、加熱で高分子
化する熱硬化性樹脂を用い、光照射を加熱に置き換えて
も同じ結果が得られた。

【００６３】また、ＳＩＰＳ法でＰＤＣＬＣ層１１およ
び１２を作製することもできる。例えば、ポリビニルブ
チラール（ＰＶＢ）と実施例１で使用した右旋性または
左旋性コレステリック液晶をクロロフォルムに溶解し、
基板上に塗布したのち加熱して溶媒を除去し、図８
（ａ）および（ｂ）の構造を作製し、張り合わせればよ
い。

【００６４】また、カプセル化法を適用することもでき
る。例えば、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）水溶液と
実施例１で使用した右旋性または左旋性コレステリック
液晶を攪伴し、液晶をカプセル化したのち、基板上に塗
布、乾燥させ、図８（ａ）および（ｂ）の構造を作製
し、張り合わせればよい。

【００６５】なお、この方法でも、スペーサを用いてギ
ャップを制御する方法、ＰＤＣＬＣでない層を用いる方
法が適用できる。２層を越えるＰＤＣＬＣ層を用いた構
造についても容易に実現できることは明かである。

【００６６】以上説明したが、本発明の主旨は、右旋性
のＰＤＣＬＣ層と左旋性のＰＤＣＬＣ層を積層し両円偏
光を反射させ反射率を制限する要因をなくすとともに、
一組の基板間に積層体を挟み込むことにより反射面の数
および吸収の増加を防止したことにある。

【００６７】なお、左右の円偏光を反射する層を積層で
きるのは、高分子中に液晶を分散し封入した構造のＰＤ
ＣＬＣを用いていることに起因する。液体状のコレステ
リック液晶のみでは互いに混合するので積層することは
困難である。

【００６８】用いた高分子、液晶、基板、電極等の材料
は上記実施例で挙げたものに限定されないことは明かで
ある。また、作製方法も種々の組合せが可能である。

【００６９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
コレステリック液晶の螺旋構造を使用したデバイスの反
射光強度を大きくできるので、自然で視認性に富んだ表
示・記録媒体を実現できる効果がある。

【００７０】コレステリック液晶（カイラルネマティッ
ク液晶）の螺旋ピッチは添加するカイラル剤の量できわ
めて容易に変えることができるので、三原色の各色を反
射波長とする表示・記録媒体を作製し積層すれば容易に
多色ないしフルカラーの表示を得ることができる効果が
ある。

【００７１】さらに、作製方法について言えば、基板間
に挟み込んで光硬化型のプレポリマとコレステリック液
晶の混合液に光照射する方法では、酸素効果により大気
中では硬化速度が遅くなるプレポリマの使用を可能する
効果がある。

【００７２】基板上にＰＤＣＬＣ層を次々に形成してい
く方法は層構成の自由度が高く、ＰＤＣＬＣ層が二層を
越える複雑な構成等が作製できる効果がある。基板にフ
レキシブルなシート状のフィルムを使用すれば、連続的
にＰＤＣＬＣ層を積層することができ、大面積化が可能
である。

【００７３】一方、別々の基板にＰＤＣＬＣ層を形成し
たのち張り合わせる方法では、作製時の工程でＰＤＣＬ
Ｃ層が溶解して相互に混合するのを防止できる効果があ
る。

【００７４】ＰＤＣＬＣ層をフィルム状に作製する方法
は、作製時に基板を必要としないので、作製後に必要な
基板に挟みこむことにより、スペックの違う表示・記録
媒体をきわめて容易に作製できる効果がある。

【００７５】特に、ＰＤＣＬＣ層が単独でフイルム状に
形成されておれば、フィルムの組合せにより任意の層構
成が容易に実現でき、必要に応じた層構成の表示・記録
媒体が短期間で提供できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による表示・記録媒体の構造の一例を示
す概略断面図である。

【図２】本発明による表示・記録媒体の構造の他の例を
示す概略断面図である。

【図３】本発明による多色ないしフルカラーの表示・記
録媒体の構成を示す概略図である。

【図４】本発明による表示・記録媒体の一製造方法の工
程を示す概略図である。

【図５】本発明による表示・記録媒体の他の一製造方法
の工程を示す概略図である。

【図６】本発明による表示・記録媒体の他の一製造方法
の工程を示す概略図である。

【図７】本発明による表示・記録媒体の他の一製造方法
の工程を示す概略図である。

【図８】本発明による表示・記録媒体の他の一製造方法
の工程を示す概略図である。

【図９】本発明による表示・記録媒体の他の一製造方法
の工程を示す概略図である。

【図１０】従来のＰＤＣＬＣを用いた表示の原理を示す
概略図である。

【図１１】従来の他のＰＤＣＬＣを用いた表示の原理を
示す概略図である。

【図１２】従来の他のＰＤＣＬＣを用いた表示の原理を
示す概略図である。

【図１３】従来技術の問題点を説明する図である。

【符号の説明】

１ＰＤＣＬＣ層１１右旋性の第一のＰＤＣＬＣ層１２左旋性の第二のＰＤＣＬＣ層２液晶ドロプレット３高分子４透明電極５基板５１第一の基板５２第二の基板５３第三の基板６電源６１ＨＦ電源６２ＬＦ電源７入射光８透過光９選択反射光２０ＰＤＣＬＣでない層２１ＰＤＣＬＣでない層２２ＰＤＣＬＣでない層１００表示・記録媒体１０１赤反射の表示・記録媒体１０２緑反射の表示・記録媒体１０３青反射の表示・記録媒体２００多色ないしフルカラーの表示・記録媒体３１、３２スペーサ４１紫外光

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】高分子中にコレステリック液晶またはカ
イラルネマティック液晶（以下、コレステリック液晶と
総称する）を分散させ、特定の波長の円偏光を反射する
選択反射状態と反射しない状態とに交互に変化させられ
る高分子分散型コレステリック液晶（以下、ＰＤＣＬ
Ｃ）層を含む表示・記録媒体であって、電極を形成した
基板の間に、ある円偏光を反射する第一のＰＤＣＬＣ層
とそれとは向きの異なる円偏光を反射する第二のＰＤＣ
ＬＣ層を各々少なくとも一層以上含むことを特徴とする
表示・記録媒体。
【請求項２】基板とＰＤＣＬＣ層との間、複数のＰＤ
ＣＬＣ層の間の全部又は一部にＰＤＣＬＣでない層を有
する請求項１の表示・記録媒体。
【請求項３】反射する波長の異なる請求項１または２
の表示・記録媒体を積層して構成したこと特徴とする表
示・記録媒体。
【請求項４】電極を形成した第一の基板の電極側と第
三の基板の間に高分子中にコレステリック液晶を分散さ
せた第一のＰＤＣＬＣ層を作製した後、第三の基板を剥
離する工程、前記第一の基板に形成された第１のＰＤＣＬＣ層と電極
を形成した第二の基板の間に、前記コレステリック液晶
とは反射する円偏光の向きが異なるコレステリック液晶
を高分子中に分散させた第二のＰＤＣＬＣ層を形成する
工程、とを含む請求項１又は２に記載の表示・記録媒体
の作製方法。
【請求項５】電極を形成した第一の基板の該電極上に
コレステリック液晶を高分子中に分散させた第一のＰＤ
ＣＬＣ層を作製する工程、前記第一の基板の第一のＰＤＣＬＣ層上に、前記コレス
テリック液晶とは反射する円偏光の向きが異なるコレス
テリック液晶を高分子中に分散させた第二のＰＤＣＬＣ
層を形成する工程、及び、電極を形成した第二の基板を前記第二のＰＤＣＬＣ層上
に張り合わせる工程、とを含む請求項１又は２に記載の
表示・記録媒体の作製方法。
【請求項６】コレステリック液晶を高分子中に分散さ
せた第一のＰＤＣＬＣ層を作製する工程、前記コレステリック液晶とは反射する円偏光の向きが異
なるコレステリック液晶を高分子中に分散させた第二の
ＰＤＣＬＣ層を形成する工程、前記第一のＰＤＣＬＣ層と第二のＰＤＣＬＣ層の各々少
なくとも一層以上を含む多層体を形成する工程、及び該
多層体を電極を形成した一組の基板の間に挟み込む工
程、とを含む請求項１又は２に記載の表示・記録媒体の
作製方法。
【請求項７】コレステリック液晶を高分子中に分散さ
せた第一のＰＤＣＬＣ層を作製する工程、該第一のＰＤＣＬＣ層上に、前記コレステリック液晶と
は反射する円偏光の向きが異なるコレステリック液晶を
高分子中に分散させた第二のＰＤＣＬＣ層を形成する工
程、前記第一及び第二のＰＤＣＬＣ層を、電極を形成した一
組の基板の間に挟み込む工程、とを含む請求項１又は２
に記載の表示・記録媒体の作製方法。
【請求項８】電極を形成した第一の基板上にコレステ
リック液晶を高分子中に分散させた第一のＰＤＣＬＣ層
を作製する工程、電極を形成した第二の基板上に前記コレステリック液晶
とは反射する円偏光の向きが異なるコレステリック液晶
を高分子中に分散させた第二のＰＤＣＬＣ層を形成する
工程、前記第一の基板と第二の基板を両ＰＤＣＬＣ層同士を張
り合わせる工程、とを含む請求項１又は２に記載の表示
・記録媒体の作製方法。
【請求項９】加熱または光の照射により高分子化が生
じるプレポリマとコレステリック液晶の混合液を加熱ま
たは光を照射することにより、高分子と液晶とに分離さ
せＰＤＣＬＣ層を作製する請求項４〜８のいずれか１項
に記載の方法。
【請求項１０】温度を上げると溶解する熱可塑性高分
子とコレステリック液晶を加熱し、均一に熱可塑性高分
子中にコレステリック液晶が溶解している状態から、温
度を下げることにより高分子と液晶とに分離させＰＤＣ
ＬＣ層を作製する請求項４〜８のいずれか１項に記載の
方法。
【請求項１１】高分子と液晶を溶媒中に溶解し、溶媒
の蒸発と共に高分子と液晶とに分離させＰＤＣＬＣ層を
作製する請求項５〜８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】液晶を溶かさない高分子とコレステリ
ック液晶とを懸濁させ、液晶をカプセル化してＰＤＣＬ
Ｃ層を作製する請求項５〜８のいずれか１項に記載の方
法。