JPH01113733A - 液晶表示素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は液晶表示素子に関し、さらに詳しくいえば安価
にかつ簡便に紫外線に対して耐久性があり耐熱性および
耐摩耗性に優れた液晶表示素子に関する。

［従来の技術］ 従来の紫外線防止用の液晶表示素子に用いられる保護用
フィルター７１としては、第６図に示すようにベンゾフ
ェノン系、金属キレート系などの紫外線吸収剤を所定量
含む粘着剤層を有するフィルム又はシートを持つものが
知られている（実公昭５６−２８５６８号公報、実公昭
５６−２８５６９号公報）。

又従来の耐紫外線性を有する液晶パネルとして基板の外
面又は内面に所定ｍの一酸化珪素を含む酸化第二セリウ
ムからなる薄膜を形成し紫外線の透過を阻止する構成と
したものが知られている（特公昭５６−１９６０９号公
報）。

［発明が解決しようとする問題点］ 上記前者の保護フィルム又はシートを用いる場合には、
この紫外線防止用フィルターを形成するための工程が必
要となり、歩留り、コストの点で問題がある。又大きな
曲率を有する曲面基板または大面ＩＩＩ板にこれらのフ
ィルムを均一にしかも気泡を含まない状態で添付づるの
が困難な場合が多い。

又、上記後者の紫外線透過阻止用薄膜を形成する場合に
は、その耐摩耗性が低く耐久性が劣り又大面積基板の場
合にはこの薄膜を形成するのが困難な場合が多い。

本発明は、上記観点に鑑みてなされたものであり、安価
にかつ容易に紫外線を防止でき更に耐熱性、耐摩耗性及
び耐久性に優れた液晶表示素子を提供することを目的と
する。

［問題点を解決するための手段］ 本第１発明の液晶表示素子は、少なくとも一方が透明で
ある一対のガラス基板と、該一対のガラス基板の内表面
に形成された一対の電極層と、該一対の電極層の表面に
形成され相対向するように配置される一対の高分子配向
膜と、該一対の高分子配向膜間に形成される液晶層と、
を具備する液晶表示素子において、 少なくとも前記透明なガラス基板の内表面側に配置され
た高分子配向膜、及び必要に応じて配置され前記透明な
ガラス基板の外表面、Ｆに形成された高分子保護膜のう
ちの少なくとも一つの内部に、粒径０．０１〜１μｍの
紫外線非透過性無機質系超微粒子を分散させたことを特
徴とする。

即ち本第１発明の液晶表示素子は透明基板としてガラス
基板を用いるものである。本素子において、前記超微粒
子は透明なガラス基板すなわち入射光側のガラス基板の
みの内表面側に形成された高分子配向膜等の内部に分散
されていてもよいし、一対のガラス基板の両方のガラス
基板の内表面側に配置された高分子配向膜等の内部に分
散されていてもよい。又この超微粒子は高分子配向膜の
みに分散されていてもよいし、高分子保護膜のみに分散
されていてもよいし、この両者に分散されていてもよい
。このうち前者が工程上有利で、耐久性が高いので、好
ましい。

この超微粒子は紫外線非透過性の無機質系のものからな
る。即ち紫外線を散乱、反射または吸収するものである
。そして特に液晶に有害な０．４〜０．４５μｍ以下の
紫外線を排除するものが好ましい。又この材質は光透過
域の下限が０．４〜０．４５μｍで上限が少なくとも０
．８μｍのものが好ましい。この材料とし、では表に示
すものをあげることができ、特にそのうち０．４５μｍ
以下の波長の光を透過しない材質、例えば二酸化チタン
、塩化第一タリウム、臭化第一タリウム又は臭化銀を用
いるのが好ましい。又この超微粒子の粒径は０．０１〜
１μｍである。一般に無色透明の物質を１μｍを亀える
粒径の粉体としたとき、光の散乱により白色となる。屈
折率の大きい物質の粉体はど光の散乱が大きくなり白色
度が増す。

しかし粒径が光の波長に比べ例えば１／１０以下程以下
用微粒子となると、散乱が小さくなり透明（以下余白） 性が高くなる。前記範囲の粒径の超微粒子を無色透明の
ポリイミド等の高分子配向膜中に分散した場合、透明性
は失わず、液晶に有害な０．４〜０゜４５μｍ以下の紫
外線を排除することができる。

上記第１発明は少なくとも一方が透明である一対のガラ
ス基板を用いているが、第２Ｒ明においては少なくとも
一方が透明である一対の樹脂′ＩＩＪ基板と前記一対の
電極層と前記液晶層とを具備する液晶表示素子において
、 前記透明な樹脂＋！！１基板、必要に応じて配置され少
なくとも前記透明な樹脂製基板の内表面上に配置される
高分子配向膜、及び前記高分子保護膜のうちの少なくと
も一つの内部に前記超微粒子を分散させることを特徴と
する。

即ちこの第２発明においては基板として樹脂製基板を用
い、この透明な即ち入射光側に配置された樹脂製基板の
内部にも前記超微粒子を分散さ往ることができ、またこ
の樹脂製基板のみならず高分子配向膜または前記高分子
保護膜の内部にも前記超微粒子を分散させることができ
、又それらの２つ又は３つに分散させることもできる。

この発明に用いられる超微粒子も前記第１発明で記述し
たものと同様のものを用いる。

［実施例］ 以下、実施例により本発明を説明する。

（実施例１） 本実施例の液晶表示素子において、基板は透明ガラス基
板１．１Δを用い、超微粒子６は一対の高分子配向膜３
．３Ａに分散されている。この説明新面図を第１図に示
す。

本液晶表示素子は、一対のガラス基板１．１Ａと一対の
電極層２．２△と一対の高分子配向膜３．３Ａと液晶層
４とこのガラス基板１．１Ａの外周内端面に配置された
シール部材５とスペーサ（図示せず）とからなる。

前記ガラス基板１．１Ａは、透明であり、ソーダガラス
からなる。一対の電極層２．２Ａは、−対のガラス基板
１．１Ａの内表面に形成されている。この電極層２．２
Ａは、ＩＴＯ（インジウム−チン−オキサイド）から構
成されている。前記高分子配向膜３．３Ａは、一対の電
極層２．２Δの表面に形成され、相対向するように配置
されている。この配向膜３．３Ａは、ポリイミド３１と
この高分子３１中に分散された超微粒子６とからなり、
その膜厚は５００〜２０００人である。超微粉子６は、
紫外線非透過性無機質材料の二酸化チタンからなってい
る。この二酸化チタンは第１表に示すように光透過域は
０．４５〜６μｍであり、屈折率は２．６１である。こ
の超微粒子６の粒径は約０．０３μｍ（３００人）であ
る。この超微粒子６は一対の高分子配向膜３．３Ａの双
方に分散配置されている。そしてこの超微粒子６の濃度
は、配向膜の全体容量に対して約１容積％であり、光が
直接内部にはいらず必ず粒子と衝突するだけの密度とな
っている。

前記液晶層４は、液晶（ｒＺＬ　Ｉ−１５６５Ｊ、ｒＺ
Ｌ　［−１９４０Ｊ等）から構成されており、その厚さ
は約７μｍである。又シール部材４はエポキシ系接着剤
から構成され、スペーサ（図示せず）はポリスチレンピ
ーズからなっている。

前記微粒子６が分散された配向Ｉｔ！Ｊ３．３Ａは、ポ
リアミック酸をＮメチルピロリドンで１０％に薄めた溶
液１００ｍＪに４．０ｇの二酸化チタン超微粒子（［Ｔ
ｉｔａｎｉｕｍ　　０ｘｉｄｅ　　Ｐ２５」、日本アエ
ロジル株式会社製）を分散し、凸版で前記ガラス基板１
．１Ａに印刷して３０Ｑ℃で焼成後、ラビングして形成
された。

この液晶表示素子（実施例量）の分光特性（透過率）を
第２図に示した。この透過率の測定は分光光度計により
測定した。第２図に示すように本液晶表示素子において
は、超微粒子６を添加せずにして同様にして製作された
液晶表示素子（比較例量）においては、約２２０〜４０
０μｍにおいて即ち紫外線領域において大きな透過率を
示す。

−六本液晶表示素子においては、４００μｍ以下の透過
率は極めて小さいので、液晶の紫外線劣化を防止するこ
とができる。又本実施例品において用いられる微粒子の
粒径は小さくそのＭも少ないので、透明性は失われてい
ない。

次に、サンシャインウエザオメーターで耐候試験を行い
、時間に対する電流値の変化を検討しその結果を第３図
に示した。この結果によれば、液晶の劣化により比較例
量の消費電流は、１．９ｍＡから１０００時間後６．７
ｍＡに増加した。−方本実施例品では、同時間後３．８
０ｍＡに増加したにとどまった。本実施例の液晶表示素
子の耐候性は従来のものと比べて著しく向上している。

また本実施例では容易に超微粒子を樹脂膜内に分散でき
た。

（実施例２） ドアミラー用曲面ガラス基板（曲率半径１００１００Ｑ
に、スピンコードで実施例１と同様にして配向膜を形成
し、同様な検討を行った。その結果液晶の劣化は、実施
例１と同様に従来品に比べて小さかった。

なお、本発明においては、上記実施例に示すものに限ら
れず、目的、用途に応じて本発明の範囲内で種々変更し
た実施例とすることができる。

即ち紫外線非透過性無１質系超微粒子ｔよ、第４図に示
すように入射光側に配置された透明基板の外表面上に配
置された高分子保護膜（樹脂製保護フィルム）７の内部
に分散させたものとすることができる。そしてこのフィ
ルムは粘着剤を介してガラス基板の外表面上に配置され
る。またこの超微粒子を粘着剤中ねり込むこともできる
。又保護膜でも保護フィルムでも使用ができ、保護フィ
ルムの場合粘着剤中に混合することもできる。この超微
粒子は、第５図に示すように透明な樹脂製ガラス基板６
の内部に分散させることができる。この場合には白濁し
ないように、その添加借を調整する必要がある。この超
微粒子を分散形成させる方法としては、これらのフィル
ム又は樹脂製基板を成形する場合に、均一に練り込んだ
ものを押出等により成形することができる。

［発明の効果］ 本発明は少なくとも透明なガラス基板の内表面側に配置
された一方の高分子配向膜、および必要において配置さ
れる高分子保護膜のうちの少なくとも一つの内部に、更
には透明な樹脂’ＩＪＭ板を用いる場合にはこの樹脂％
基板、必要において配置され、この樹脂製基板の内周面
上に配置される高分子配向膜及び高分子保護膜のうちの
少なくとも一つの内部に、粒径０．０１〜１μｍの紫外
線非透過性無機質系超微粒子を分散させることを特徴と
する。

従って本液晶表示素子においては、安価にかつ容易に紫
外線を防止できるので、液晶（液晶表示素子）の耐久性
を高めることができ、さらに白濁化を防止して透明性を
確保できるので液晶表示素子機能も阻害されない。

また本表示素子は、化学的に安定な無機質系超微粒子を
用いるので、配向膜等の耐熱性および耐摩耗性を高める
ことができる。　　　　　゛特に樹脂製配向膜に所定の
超微粒子を分散さＩる場合には、この耐摩耗性が向上す
るので、ラビングをした場合に目に見える大きな傷は付
きにくい。又この配向膜厚に対して、一般に粒径が１／
１０以下と小さいのでこの配向膜は従来同様平坦である
。またこの場合には、大きな曲率半径（例えば１００１
００Ｏをもつ曲面基板又は大面積基板への対応が極めて
容易となる。又この場合には、配向膜中への超微粒子の
分散量により、配向膜の屈折率を調整することができ、
光の反射の最−す小さい最適膜厚を従来に比べ薄くする
こともできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例１に変わる液晶表示素子の説明断面図で
ある。第２図は実施例１における液晶表示素子の波長と
透過率の関係を示すグラフである。 第３図は実施例１に係わる液晶表示素子の時間と電流の
関係であって耐候性試験の結果を示すグラフである。第
４図は超微粒子が分散された保護膜をもつ液晶表示素子
の説明断面図である。第５図は超微粒子が分散された樹
脂製基板をもつ液晶表示素子の説明断面図である。第６
図は従来の液晶表示素子の説明断面図である。 １・・・基板　　　　　　２・・・電極層３・・・配向
膜　　　　　４・・・液晶層５・・・シール部材　　　
６・・・無Ｉａ質系超微粒子７・・・保護膜 第１図

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）少なくとも一方が透明である一対のガラス基板と
   、該一対のガラス基板の内表面に形成された一対の電極
   層と、該一対の電極層の表面に形成され相対向するよう
   に配置される一対の高分子配向膜と、該一対の高分子配
   向膜間に形成される液晶層と、を具備する液晶表示素子
   において、少なくとも前記透明なガラス基板の内表面側
   に配置された高分子配向膜、及び必要に応じて配置され
   前記透明なガラス基板の外表面上に形成された高分子保
   護膜のうちの少なくとも一つの内部に、粒径０．０１〜
   １μｍの紫外線非透過性無機質系超微粒子を分散させた
   ことを特徴とする液晶表示素子。
2. （２）紫外線非透過性無機質系超微粒子はその粒径が０
   ．１μｍ以下である特許請求の範囲第１項記載の液晶表
   示素子。
3. （３）紫外線非透過性無機質系超微粒子は二酸化チタン
   、塩化第一タリウム、臭化第一タリウムまたは臭化銀で
   ある特許請求の範囲第１項記載の液晶表示素子。
4. （４）少なくとも一方が透明である一対の樹脂製基板と
   、該一対の樹脂製基板の内表面に形成された一対の電極
   層と、該一対の電極層間に形成される液晶層と、を具備
   する液晶表示素子において、少なくとも前記透明な樹脂
   製基板、必要に応じて配置され前記透明な樹脂製基板の
   内表面上に形成される高分子配向膜及び必要に応じて配
   置され前記透明な樹脂製基板の外表面上に形成された高
   分子保護膜のうちの少なくとも一つの内部に粒径０．０
   １〜１μｍの紫外線非透過性無機質系超微粒子を分散さ
   せたことを特徴とする液晶表示素子。
5. （５）紫外線非透過性無機質系超微粒子は、その粒径が
   ０．１μｎ、以下である特許請求の範囲第４項記載の液
   晶表示素子。
6. （６）紫外線非透過性無機質系超微粒子は、二酸化チタ
   ン、塩化第一タリウム、臭化第一タリウムまたは臭化銀
   である特許請求の範囲第４項記載の液晶表示素子。