JPH03245120A - 液晶表示材料およびその製造方法 - 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〕 本発明は液晶表示材料に関するものであり、特に液晶を
水不溶性高分子中に油状に分散した表示材料およびその
製造方法に関するものである。

〔従来の技術〕

液晶を高分子で包み込むいわゆる液晶をカプセル化して
使用した表示材料および、その製造方法についてはいろ
いろ開示されている１例えば、特開昭５０−１０１１１
０号、特開昭５５−４６７１８号、米国特許第３，５８
５，３８１号などがある。これらのカプセル化液晶の高
分子バインダーとしては、ゼラチンが主体として使用さ
れているものが多い、また、これらカプセル化液晶を表
示材料として使用するため、２枚の透明電極基板で挾持
しようとする際にカプセル分散液を一方の透明電極基板
に塗布し、他方の透明電極基板をその塗膜上に接着する
方法をとるが、粒子状となる液晶カプセルの形態が塗膜
表面にまで影響を及ぼして塗膜表面に微小な凹凸を形威
し、この塗膜上に透明電極を完全に密着させて、貼り付
けことは困難である。

特開昭５８−５０１６３号および特開昭５９−２２６３
２２号にネマティック液晶をポリビニルアルコール水溶
液中に乳化分散し、それを透明電極基板上に塗布し、乾
燥後他方の透明電極基板を接着させることを特徴とする
表示材料が示されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述した方法では乳化分散液を用いるため、塗膜の表面
は均一な平面となり、透明電極を密着させて貼り付ける
ことが可能である６ただし、透明電極を貼り合わせると
きに気泡が入り易いことと、分散系媒体としてポリビニ
ールアルコールを使用しているため、吸湿性が大きく、
高温雰囲気中に長時間放置されると、電気抵抗が減少し
、液晶部分に必要とする電界が印加されなかったりｌ悪
の場合には、電極間で、ショートしてしまうという欠点
があり、また吸湿により液晶が劣化するという欠点があ
った。

特開昭６１−１８７７９４号に示すネマティック系液晶
では、ポリビニールアルコールの代わりに水不溶性高分
子を有機溶媒に溶解し、この溶液を透明電極を有する基
板上に塗布し、乾燥後、対向電極として透明電極を基板
に接着させることを特徴とする表示材料が示されている
。これにより、経時安定性が向上している。ただし、こ
の場合、対向電極としての透明＠極を貼り合わせるとき
に気泡が入りやすい問題が残っている。また透過率の飽
和電圧が５０ボルトと高いという欠点がある。これは用
いている高分子の比抵抗値が不十分であるからである。

本発明の目的は、上記欠点を改良し、透明を極基板と液
晶の間に気泡が入ることがなく、飽和電圧が低くアクテ
ィブマトリクス駆動に適した液晶分散型電界応答性の表
示材料およびその製造方法を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

前記目的を連敗するため、本発明に係る液晶表示材料に
おいては、液晶と高分子物質とよりなる組成物を、２枚
以上の透明電極間に挟持した表示材料であって、 該高分子物質として、該液晶と相溶性がなく、実質的に
透明で、皮膜形成性があり、該液晶の通常光屈折率との
比（液晶の通常屈折率／高分子物質の屈折率）が０，９
８〜１．０２であり、かつ比抵抗値が１０の１０乗Ω・
０以上である高分子物質を用いたものである。

また、本発明に係る液晶表示材料の製造方法においては
、少なくとも溶液生成工程と第１注入乾燥工程と第２注
入乾燥工程とを有し、 溶液生成工程は、液晶と高分子物質とを有機溶媒に溶解
して溶液を生成する工程であり、該高分子物質は、液晶
と相溶性がなく、実質的に透明で、皮膜形成性があり、
該液晶の通常光屈折率との比（液晶の通常屈折率／′高
分子物質の屈折率）が０．９８〜１．０２であり、かつ
比抵抗値が１０の１０乗Ω９０以上である高分子物質で
あり、 第１注入乾燥工程は、前記溶液生成工程で生成された溶
液を２枚以上のｔ極間に注入し、有機溶媒を乾燥させる
工程であり、 第２注入乾燥工程は、必要に応じて前記溶液生成工程で
生成された溶液、或いは液晶を前記電極間に繰返し注入
し、乾燥させる工程であることを特徴とする。

〔発明の原理と作用〕

バインダーである高分子と液晶とを共通溶剤で溶解する
と、均一な透明溶液になる。これは通常の液晶と同様に
ガラスサンドイッチセルに注入することが可能である。

溶液を注入すると、最初溶剤が充分存在するときは、均
一な状態にあるが、このセルを溶媒が蒸発する温度でし
ばらく保つと、溶剤が蒸発するにつれて、高分子と液晶
とは相分離して、バインダー中に液晶のドロプレットを
形戒する。このとき、この分散系の厚みはセル厚よりも
小さくなるため、分散系の厚みをセル厚に近付ける目的
で、溶液を繰り返し、注入し、必要により、液晶のみを
注入することにより、高分子バインダー中に液晶庶が分
散された状態のガラスサンドイッチセルとなる。

このセルは、含まれている液晶分散系の液晶ドロプレッ
トにより、光を散乱し、白濁を呈している。これに電界
をかけると、ドロプレ・ｙト中の液晶が電界の方向に配
列する。このとき、液晶の通常光屈折率とバインダーの
屈折率との比を１に近い値にしておけば透明になる。

液晶は大別して、コレステリック液晶、ネマチック液晶
、スメクチック液晶の３種類に分類されるが、本発明の
場合には、コレステリック液晶またはネマティック液晶
が好ましい、液晶の通常光屈折率とバインダーである高
分子の屈折率との比を０，９８から１゜０２好ましくは
０．９９から１．０１の範囲に入るように液晶またはバ
インダーの高分子を選択することによって大きい表示材
料が得られる。液晶として例えば、メルク社から市販さ
れている２Ｌ　ｌ−１５６３、Ｚ　Ｌ　ｌ−１８４０、
Ｚ　Ｌ　ｌ−２２９３、ＢＤＨ社より市販されているＥ
−７、Ｅ−１８、Ｅ−４０、Ｅ−４３、Ｅ−６３、チッ
ソ社から市販されている２０１０．２０２０．２０３０
．２０７０などが使用できる。

バインダーとして用いる高分子としては、単独で塗布し
たときに白濁せずに透明であることが必要である。また
耐湿性の観点からＡＳＴＭ−Ｄ−５７０の方法で測定し
た吸水率が５％以下であることが好ましい、また飽和電
圧を下げる観点から比抵抗値を１０の１０乗Ω・０以上
になるまで精練することが必要である。

上記条件を満足する高分子としては、例えばエポキシ、
ポリメチルメタアクリレート、ポリビニルホルマール、
ボリブデン、ボリアリールメタアクリレート、ニトロセ
ルロース、ポリイソプレン、塩化ビニル−酢酸共重合体
、ナイロン、ナロビルスチレンーブタジエン共重合体、
エチルセルロース、セルロースアセテートブチレート、
セルロースなどを挙げることができる。

溶剤としては、高分子と液晶の共通溶剤となるものであ
り、例えばセルソルブアセチレート、メチルレジクロラ
イド、クロロホルム、アセトン、メチルエチルゲトン、
酢酸メチル、ベンゼン、トルエン、テトラヒドロフラン
、ジオキサンなどであり、もちろん混合溶剤系でも支障
はない。

膜厚の厚さは、５μｍから２０μｍの間が好ましい。バ
インダーである高分子と液晶の混合比率で高分子二液晶
で１：ｌから０．３　：　１の間が好ましい領域である
。

この溶液中に必要なら染料、界面活性剤、可塑材等の添
加物を加えても支障はない、透明＠極基板としては、ガ
ラスのほかに、ポリエチレンテレフタレート、ポリサル
ホン、三酢酸セルロール、ポリカーボネート、ポリメチ
ルメタアクリレートなどのプラスチックシート等に金属
あるいは金属酸化物を、蒸着、スパッタリング等で導電
層を付加したもの、あるいは導電層として導電性高分子
を付与した通常の透明電極基板をそのまま使用すること
ができる。この際、液晶のみの場合に必要であった配向
処理は不要である。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例について説明する。

（実縄例１） インシュリム−スズの酸化物（ｉＴｏ）よりなる透明導
電膜〈表面抵抗率：５００Ω／口）層を設けたカラス板
からなる通常のサンドイッチセル（セルギャップ１０１
０７ｌ上に次の組成よりなる溶冴を本発明の方法により
繰り返し一注入乾燥させた。

液晶（ＢＤＨ社製　Ｅ−７＞　　　　　　　　　８エポ
キシ（比抵抗値が１０の１１乗Ω・個）４セルソルブア
セテート　　　　　　　　　　１６ジオキサン　　　　
　　　　　　　　　　　　４注入後、２５度で１分、６
０度で５分間乾燥させることを３回繰り返した。その後
、液晶を補充した。

気泡は認められなかった。

このセルに電圧を印加したときの透過率の変化を第１図
に示す、飽和電圧が２０ボルトと低くなっていることが
分かる。

（実施例２） インジュウムースズの酸化物（ＩＴＯ）よりなる透明導
電ＷＡ（表面抵抗率：５００Ω／口）層を設けたガラス
板からなる通常のサンドイッチセル（セルギャッ１１２
μｍ）上に次の組成よりなる溶液を本発明の方法により
繰り返し、注入乾燥させた。

液晶（メルク社製　１８４０） ポリメチルアクリレート （比抵抗値が１０の１０乗Ω・個〉 メチレンシクロライド ジオキサン ６ 透過率との比は１：３０であり、表示用としては充分な
コントラストを示した。

〔発明の効果〕

本発明によって、透明電極基板と液晶の間に気泡が入る
ことがなく、飽和電圧が低くアクティブマトリクス駆動
に適した液晶分散型電界応答性の表示材料を得ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例１における印加電圧に対する透
過率の変化を示す図である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）液晶と高分子物質とよりなる組成物を、２枚以上
   の透明電極間に挾持した表示材料であって、該高分子物
   質として、該液晶と相溶性がなく、実質的に透明で、皮
   膜形成性があり、該液晶の通常光屈折率との比（液晶の
   通常屈折率／高分子物質の屈折率）が０．９８〜１．０
   ２であり、かつ比抵抗値が１０の１０乗Ω・ｃｍ以上で
   ある高分子物質を用いたことを特徴とする液晶表示材料
   。
2. （２）少なくとも溶液生成工程と第１注入乾燥工程と第
   ２注入乾燥工程とを有し、 溶液生成工程は、液晶と高分子物質とを有機溶媒に溶解
   して溶液を生成する工程であり、該高分子物質は、液晶
   と相溶性がなく、実質的に透明で、皮膜形成性があり、
   該液晶の通常光屈折率との比（液晶の通常屈折率／高分
   子物質の屈折率）が０．９８〜１．０２であり、かつ比
   抵抗値が１０の１０乗Ω・ｃｍ以上である高分子物質で
   あり、 第１注入乾燥工程は、前記溶液生成工程で生成された溶
   液を２枚以上の電極間に注入し、有機溶媒を乾燥させる
   工程であり、 第２注入乾燥工程は、必要に応じて前記溶液生成工程で
   生成された溶液、或いは液晶を前記電極間に繰返し注入
   し、乾燥させる工程であることを特徴とする液晶表示材
   料の製造方法。