JPH04134424A - 液晶表示装置 - Google Patents
液晶表示装置Info
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- JPH04134424A JPH04134424A JP25850690A JP25850690A JPH04134424A JP H04134424 A JPH04134424 A JP H04134424A JP 25850690 A JP25850690 A JP 25850690A JP 25850690 A JP25850690 A JP 25850690A JP H04134424 A JPH04134424 A JP H04134424A
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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。
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〕
本発明は文字や口型の可視される液晶表示素子に関する
。
。
小型の平面型液晶表示装置は時計、電卓、テスター等の
分野、あるいは装飾用、ＰＯＰ用として図形や文字を平
面上もしくは円筒上に表示する装置として幅広く利用さ
れている。特に後者に於ては軽量で大面積表示の可能な
ものが要望されている。液晶表示装置において大面積化
を希求した技術の中で一番古いものは動的散乱モードを
利用するものである。これは配向したネマチック液晶層
を導電性物質をドープした状態で透明電極付きガラス間
に挟持したもので、普通は透明状態を呈するが、これに
交流電場を印加すると導電性物質の移動により液晶の配
向が乱されて白濁化する現象を利用したものである。こ
れは電流消費形であり、また大面積にすると大量の液晶
を使い非常に高価となるが、期待されたほどコントラス
トが取れず今日では使われない。
分野、あるいは装飾用、ＰＯＰ用として図形や文字を平
面上もしくは円筒上に表示する装置として幅広く利用さ
れている。特に後者に於ては軽量で大面積表示の可能な
ものが要望されている。液晶表示装置において大面積化
を希求した技術の中で一番古いものは動的散乱モードを
利用するものである。これは配向したネマチック液晶層
を導電性物質をドープした状態で透明電極付きガラス間
に挟持したもので、普通は透明状態を呈するが、これに
交流電場を印加すると導電性物質の移動により液晶の配
向が乱されて白濁化する現象を利用したものである。こ
れは電流消費形であり、また大面積にすると大量の液晶
を使い非常に高価となるが、期待されたほどコントラス
トが取れず今日では使われない。
軽量大面積のシャッターを安価に製造するには自己支持
性のあるスイッチング可能な物質が望まれるが、液晶自
身は流動性が高いので、この自己支持性はない、しかし
、高分子マトリックス中に液晶をドロップレット状ある
いは任意の形状でランダムに分散させたものは自己支持
性を維持したままで、電気的に白濁／透明の切り替えが
可能なことが知られている（高分子分散液晶フィルム、
以下ＰＤＬＣと略記、ＪＪ、ＤＯＡＮＥ ｅｔ ａｌ、
＋Ｍｏ１．Ｃｒｙｓｔ、Ｌｉｑ、Ｃｒｙｓｔ、、ｖｏｌ
１６５，５３３（１９８Ｂ）） 。
性のあるスイッチング可能な物質が望まれるが、液晶自
身は流動性が高いので、この自己支持性はない、しかし
、高分子マトリックス中に液晶をドロップレット状ある
いは任意の形状でランダムに分散させたものは自己支持
性を維持したままで、電気的に白濁／透明の切り替えが
可能なことが知られている（高分子分散液晶フィルム、
以下ＰＤＬＣと略記、ＪＪ、ＤＯＡＮＥ ｅｔ ａｌ、
＋Ｍｏ１．Ｃｒｙｓｔ、Ｌｉｑ、Ｃｒｙｓｔ、、ｖｏｌ
１６５，５３３（１９８Ｂ）） 。
この方法は高分子バインダーと液晶ドロンプレット部分
の平均屈折率の一致／不一致に基づく透明／白濁変化を
電気的に惹起してシャッターとするもので偏向板が不用
で基材もガラスのみならずフィルムの使用も可能である
。この原理を模式的に示したのが第２図の液晶表示装置
である。高分子バインダー（１４）中に液晶が光の波長
程度の径（サブミクロンからミクロンオーダー）のドロ
ップレット（１６）として分散している０通常の状態で
は、ドロップレフト（１６）の内部では液晶分子（１８
）の長軸方向の向きは（グイレフター）ランダムと見な
すことが出来る（第２図（ａ）参照）、この場合ドロッ
プレットの平均の屈折率をｎＬｔとすると、と近似でき
る。ここでｎｔｔ は液晶分子の長軸方向の屈折率、ｎ
ａ はそれと垂直な方向の屈折率である。典型的な値と
してんｎｏ −１，７、ｎ、＝１．５９である。高分子
バインダー（１４）の屈折率をｎｐ−１，５とすれば、
このフィルムを透過する光（２４）は屈折率の空間的揺
らぎのために散乱され白濁して見える。電場を印加する
と、正の誘電異方性を示す液晶分子はドロップレット（
１６）内部でグイレフターの方向を基板と垂直方向に揃
える様に配向する（第２図（ｂ）参照）、この場合には
ドロンプレッ） （１６）の屈折率は大体ｎ、となり、
高分子バインダー（１４）の屈折率ｎ、と略一致して透
明状態が得られる。
の平均屈折率の一致／不一致に基づく透明／白濁変化を
電気的に惹起してシャッターとするもので偏向板が不用
で基材もガラスのみならずフィルムの使用も可能である
。この原理を模式的に示したのが第２図の液晶表示装置
である。高分子バインダー（１４）中に液晶が光の波長
程度の径（サブミクロンからミクロンオーダー）のドロ
ップレット（１６）として分散している０通常の状態で
は、ドロップレフト（１６）の内部では液晶分子（１８
）の長軸方向の向きは（グイレフター）ランダムと見な
すことが出来る（第２図（ａ）参照）、この場合ドロッ
プレットの平均の屈折率をｎＬｔとすると、と近似でき
る。ここでｎｔｔ は液晶分子の長軸方向の屈折率、ｎ
ａ はそれと垂直な方向の屈折率である。典型的な値と
してんｎｏ −１，７、ｎ、＝１．５９である。高分子
バインダー（１４）の屈折率をｎｐ−１，５とすれば、
このフィルムを透過する光（２４）は屈折率の空間的揺
らぎのために散乱され白濁して見える。電場を印加する
と、正の誘電異方性を示す液晶分子はドロップレット（
１６）内部でグイレフターの方向を基板と垂直方向に揃
える様に配向する（第２図（ｂ）参照）、この場合には
ドロンプレッ） （１６）の屈折率は大体ｎ、となり、
高分子バインダー（１４）の屈折率ｎ、と略一致して透
明状態が得られる。
高分子バインダー（１４）中に液晶のドロップレソ）
（１６）が分散した固体状複合物質の製造方法としては
、液晶と高分子バインダーの相溶性を低下させ、液晶が
自然に析出することを使う。
（１６）が分散した固体状複合物質の製造方法としては
、液晶と高分子バインダーの相溶性を低下させ、液晶が
自然に析出することを使う。
（１）バインダーの前駆体と液晶を充分に混合し紫外光
もしくは熱により、前駆体を高分子化する。
もしくは熱により、前駆体を高分子化する。
（２）高分子バインダーと液晶を共通溶削に溶解しキャ
ストフィルムを作り乾燥させる。
ストフィルムを作り乾燥させる。
（３）高分子バインダーと液晶を高温にして相溶させた
後冷却する。
後冷却する。
いずれの方法でも液晶／高分子バインダー系の組合せと
相互の量を調整するとバインダー中に液晶ドロップレッ
ト析出し、シャッター性を付与することが可能である。
相互の量を調整するとバインダー中に液晶ドロップレッ
ト析出し、シャッター性を付与することが可能である。
ただし、製法によっては高分子バインダー中に析出した
液晶部が、バインダーとランダムに入り組んだ構造を取
る場合もある。
液晶部が、バインダーとランダムに入り組んだ構造を取
る場合もある。
この場合でも電気光学的応答性は同じである。フィルム
またはガラス基板上に印刷やスピンコードにより１０μ
ｍ〜２０１Ｉｍの厚みの液晶／バインダーの混合系から
なる平滑な皮膜を形成したあと、光照射や乾燥キエアー
を行い対向電極を適当な手段で装着すると表示装置が得
られる。
またはガラス基板上に印刷やスピンコードにより１０μ
ｍ〜２０１Ｉｍの厚みの液晶／バインダーの混合系から
なる平滑な皮膜を形成したあと、光照射や乾燥キエアー
を行い対向電極を適当な手段で装着すると表示装置が得
られる。
こうして得られたＰＤＬＣフィルムは、確かに白濁−透
明変化を生じるが、コントラストを上げるのにはフィル
ム厚を厚くして１００ヘイズ以上の白濁状態を形成する
必要がある。厚くした場合には透明状態を得るには必然
的に高い交流電圧が必要となる。
明変化を生じるが、コントラストを上げるのにはフィル
ム厚を厚くして１００ヘイズ以上の白濁状態を形成する
必要がある。厚くした場合には透明状態を得るには必然
的に高い交流電圧が必要となる。
家庭での装飾用あるいはＰＯＰ用として、ある−様な背
景の中に文字や図形を点滅するには出来るだけ低電圧動
作でコントラストが高いのが安全性、耐久性の面で要求
されており先述した従来法では困難である。
景の中に文字や図形を点滅するには出来るだけ低電圧動
作でコントラストが高いのが安全性、耐久性の面で要求
されており先述した従来法では困難である。
この目的のために、本発明は、正の誘電異方性を示すネ
マチック液晶が任意の形状で分散した高分子バインダー
と、負の誘電異方性を示すネマチック液晶が任意の形状
で分散した高分子バインダーが、特定のパターンをなし
て互いに対向する電極間に挟持されるようにしたもので
ある。
マチック液晶が任意の形状で分散した高分子バインダー
と、負の誘電異方性を示すネマチック液晶が任意の形状
で分散した高分子バインダーが、特定のパターンをなし
て互いに対向する電極間に挟持されるようにしたもので
ある。
〔発明の詳述］
装飾用、ＰＯＰ用には特定の図形や文字をある背景の中
に表示消去するが、本発明は特定の図形や文字の部分は
、例えば、正の誘電異方性を示すネマチック液晶が任意
の形状で分散した高分子バインダー（１００）で形成し
、残りの部分は負の誘電異方性を示すネマチック液晶が
任意の形状で分散した高分子バインダー（１０１）から
なるものとする。
に表示消去するが、本発明は特定の図形や文字の部分は
、例えば、正の誘電異方性を示すネマチック液晶が任意
の形状で分散した高分子バインダー（１００）で形成し
、残りの部分は負の誘電異方性を示すネマチック液晶が
任意の形状で分散した高分子バインダー（１０１）から
なるものとする。
これらが対向する電極間；こ挟持されるものである（誘
電異方性の異なるバインダ一部をどちらに置くかは任意
である）。
電異方性の異なるバインダ一部をどちらに置くかは任意
である）。
正の誘電異方性を示す液晶が分散されたバインダ一部（
１００）の応答は、すでに第２図を用いて既に述べた通
りである。すなわち、電圧が印加されなけれらば白濁状
態を呈し、印加すると透明化する。負の部分（１０１）
の応答は、これとは異なり、電圧無印加では同しく白濁
であが、交流電圧を印加するとドロップレット内のダイ
レクタ−の方向は基板面に平行になる（第１図（ｂ）参
照）、こうすると電圧印加のない白濁状態より白濁の程
度が増加する。この原因は液晶ドロップレットの平均の
屈折率と高分子バインダーの屈折率から理解できる。既
に述べた様に垂直になれば屈折率の差は小さくなり透明
性が増すが、基板に平行になった結果、差が大きくなっ
たものと考えられる。
１００）の応答は、すでに第２図を用いて既に述べた通
りである。すなわち、電圧が印加されなけれらば白濁状
態を呈し、印加すると透明化する。負の部分（１０１）
の応答は、これとは異なり、電圧無印加では同しく白濁
であが、交流電圧を印加するとドロップレット内のダイ
レクタ−の方向は基板面に平行になる（第１図（ｂ）参
照）、こうすると電圧印加のない白濁状態より白濁の程
度が増加する。この原因は液晶ドロップレットの平均の
屈折率と高分子バインダーの屈折率から理解できる。既
に述べた様に垂直になれば屈折率の差は小さくなり透明
性が増すが、基板に平行になった結果、差が大きくなっ
たものと考えられる。
電圧の印加でドロップレフト内の液晶が基板にほとんど
平行となれば平均の屈折率ｎＬｅは（ｎ工・ｎ＋＋）”
程度となり、これはドロンブレットの内部でランダム配
向した値より大きな値となる。これはバインダーとの屈
折率の差を増加させ白濁の程度を増す効果がある。従っ
て同しバインダー／液晶系を使った場合と透明度は同し
であるが、異なる誘電異方性を示す部分は電圧印加に伴
い白濁度が増すためコントラストが大きくなる。この結
果、唯−種の組合せと同しコントラストを得るには厚み
を薄くすることができて、従って低電圧で動作可能であ
る。
平行となれば平均の屈折率ｎＬｅは（ｎ工・ｎ＋＋）”
程度となり、これはドロンブレットの内部でランダム配
向した値より大きな値となる。これはバインダーとの屈
折率の差を増加させ白濁の程度を増す効果がある。従っ
て同しバインダー／液晶系を使った場合と透明度は同し
であるが、異なる誘電異方性を示す部分は電圧印加に伴
い白濁度が増すためコントラストが大きくなる。この結
果、唯−種の組合せと同しコントラストを得るには厚み
を薄くすることができて、従って低電圧で動作可能であ
る。
以下実施例により具体的に説明する。
［実施例１］
熱硬化性樹脂（Ａ）
液晶（Ｂ）
５ＣＢ （メルク社製商品名）・・・０．５０重量部
液晶（Ｃ） ＺＬ１１６２３ （メルク社製）・・・・・・０．５
０重量部熱硬化性樹脂の屈折率ｎｐ＝１．５３で硬化す
ると僅かに減少する。なお、液晶の物性値は、５ＣＢ
屈折率はｎ＋＋＝１．７１ｎＡ−１，５３ 誘電異方性 Δε〉Ｏ ＺＬ［１６２３屈折率はｎ＋＋＝１．７１ｎム＝１．５
１ 誘電異方性 Δε〈０ である。上記の熱硬化性樹脂（Ａ）と液晶（Ｂ）の混合
物を、透明電極付のポリエーテルスルホン（以下単にＰ
ＥＳという）フィルム上に所定のパターンを有するスク
リーンを使って厚さ１０μｍになるようにスクリーン印
刷した。これを室温から１１０°Ｃまで１時間で昇温し
、その後３時間キュアーした。室温まで冷却した後、残
りの部分に既に印刷した部分と重複しないように、熱硬
化性樹脂（Ａ）と液晶（Ｃ）の混合物をスクリーン印刷
し、同じ条件でキュアーを行った。この白濁したフィル
ムに対向電極としてＰＥＳフィルムに厚さ１μの常温硬
化型エポキシ樹脂をコートした後ラミネート処理を施し
て、樹脂部を透明電極付きＰＥＳで挟持した液晶シャッ
ターを得た。２０Ｖｐｐ７に、圧を印加すると、液晶（
Ｃ）で１００ヘイズの白濁状態、液晶（Ｂ）部分で完全
な透明度が得られた。
液晶（Ｃ） ＺＬ１１６２３ （メルク社製）・・・・・・０．５
０重量部熱硬化性樹脂の屈折率ｎｐ＝１．５３で硬化す
ると僅かに減少する。なお、液晶の物性値は、５ＣＢ
屈折率はｎ＋＋＝１．７１ｎＡ−１，５３ 誘電異方性 Δε〉Ｏ ＺＬ［１６２３屈折率はｎ＋＋＝１．７１ｎム＝１．５
１ 誘電異方性 Δε〈０ である。上記の熱硬化性樹脂（Ａ）と液晶（Ｂ）の混合
物を、透明電極付のポリエーテルスルホン（以下単にＰ
ＥＳという）フィルム上に所定のパターンを有するスク
リーンを使って厚さ１０μｍになるようにスクリーン印
刷した。これを室温から１１０°Ｃまで１時間で昇温し
、その後３時間キュアーした。室温まで冷却した後、残
りの部分に既に印刷した部分と重複しないように、熱硬
化性樹脂（Ａ）と液晶（Ｃ）の混合物をスクリーン印刷
し、同じ条件でキュアーを行った。この白濁したフィル
ムに対向電極としてＰＥＳフィルムに厚さ１μの常温硬
化型エポキシ樹脂をコートした後ラミネート処理を施し
て、樹脂部を透明電極付きＰＥＳで挟持した液晶シャッ
ターを得た。２０Ｖｐｐ７に、圧を印加すると、液晶（
Ｃ）で１００ヘイズの白濁状態、液晶（Ｂ）部分で完全
な透明度が得られた。
［実施例２］
紫外光硬化性樹脂（Ｄ）
アロニノクスＭ８０３０ （東亜合成化学工業−社製）
・・・・・・０．２５重量部アロニノク
スＭ３０５（東亜合成化学工業■■社製）
・・・・・・０．２５重量部紫外光硬化性樹脂（Ｄ）
の屈折率ｎｒ＝１．５４で硬化すると僅かに減少する。
・・・・・・０．２５重量部アロニノク
スＭ３０５（東亜合成化学工業■■社製）
・・・・・・０．２５重量部紫外光硬化性樹脂（Ｄ）
の屈折率ｎｒ＝１．５４で硬化すると僅かに減少する。
上記紫外光硬化性樹脂（Ｄ）のＬＩＶ硬化型樹脂と液晶
（Ｂ）の混合物を透明電極付ＰＥＳフィルム上に所定の
パターンを有するスクリーンを使って厚さ１０μになる
ようにスクリーン印刷した。
（Ｂ）の混合物を透明電極付ＰＥＳフィルム上に所定の
パターンを有するスクリーンを使って厚さ１０μになる
ようにスクリーン印刷した。
これを紫外光露光装宜を使って約６４０ｍＪ／ｒｒｆの
紫外光を照射して硬化させた。残りの部分に既に印刷し
た部分と重複しないように、紫外光硬化性樹脂（Ｄ）と
液晶（Ｃ）の混合物をスクリーン印刷し、同し条件で露
光を行った。こうして得られた白濁したフィルムに、対
向電極としてＰＥＳフィルムに厚さ１μの常温硬化型エ
ポキシ樹脂をコートした後ラミネート処理を施して、樹
脂部を透明電極付きＰＥＳフィルムで挟持した液晶シャ
ッターを得た。４０Ｖｐｐ電圧を印加すると、液晶（Ｃ
）で１００ヘイズの白濁状態、液晶（Ｂ）の部分で完全
な透明度が得られた。
紫外光を照射して硬化させた。残りの部分に既に印刷し
た部分と重複しないように、紫外光硬化性樹脂（Ｄ）と
液晶（Ｃ）の混合物をスクリーン印刷し、同し条件で露
光を行った。こうして得られた白濁したフィルムに、対
向電極としてＰＥＳフィルムに厚さ１μの常温硬化型エ
ポキシ樹脂をコートした後ラミネート処理を施して、樹
脂部を透明電極付きＰＥＳフィルムで挟持した液晶シャ
ッターを得た。４０Ｖｐｐ電圧を印加すると、液晶（Ｃ
）で１００ヘイズの白濁状態、液晶（Ｂ）の部分で完全
な透明度が得られた。
〈発明の効果〉
本発明は、以上のようなものであり、本発明によれば、
低電圧で動作し、軽量であるので、大型化しやすく、し
たがって文字や図形の大型表示ができる液晶表示装置が
提供されるものである。
低電圧で動作し、軽量であるので、大型化しやすく、し
たがって文字や図形の大型表示ができる液晶表示装置が
提供されるものである。
第１図（ａ）は、本発明の液晶表示装置に於ける２種類
の液晶含有高分子バインダーの配置の一実施例を示す平
面図、第１図（ｂ）は、負の誘電異方性液晶を含むドロ
ップレット内のグイレフターの電圧印加時の方向を模式
的に示す説明図であり、第２図（ａ）は、正の誘電異方
性を示す液晶を含むドロップレットを有する液晶表示装
置の、電圧印加時の様子を模式的に示す説明図であり、
第２図（ｂ）は、同しく電圧無印加時の様子を模式的に
示す説明図である。 １００ 正の誘電異方性を示す液晶を含む部分１０１
負のｔｒ ｆｉ異方性を示す液晶を含む部分１０ 透
明フィルム １２ 透明電極 １４ 高分子バインダー １６ 液晶ドロップレット １８ 液晶分子 ２０ １１ｆｉ ２４ 入射光 ２６ 散乱光 ２８ 透過光 特 許 出 願 人 凸版印刷株式会社 代表者 鈴木和夫 第１図（ａン 第２図（ｂ） 第１図（ｂ）
の液晶含有高分子バインダーの配置の一実施例を示す平
面図、第１図（ｂ）は、負の誘電異方性液晶を含むドロ
ップレット内のグイレフターの電圧印加時の方向を模式
的に示す説明図であり、第２図（ａ）は、正の誘電異方
性を示す液晶を含むドロップレットを有する液晶表示装
置の、電圧印加時の様子を模式的に示す説明図であり、
第２図（ｂ）は、同しく電圧無印加時の様子を模式的に
示す説明図である。 １００ 正の誘電異方性を示す液晶を含む部分１０１
負のｔｒ ｆｉ異方性を示す液晶を含む部分１０ 透
明フィルム １２ 透明電極 １４ 高分子バインダー １６ 液晶ドロップレット １８ 液晶分子 ２０ １１ｆｉ ２４ 入射光 ２６ 散乱光 ２８ 透過光 特 許 出 願 人 凸版印刷株式会社 代表者 鈴木和夫 第１図（ａン 第２図（ｂ） 第１図（ｂ）
Claims (1)
- （１）正の誘電異方性を示すネマチック液晶が任意の形
状で分散した高分子バインダーと、負の誘電異方性を示
すネマチック液晶が任意の形状で分散した高分子バイン
ダーが、特定のパターンをなして互いに対向する電極間
に挟持されてなることを特徴とする液晶表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2258506A JP2560905B2 (ja) | 1990-09-27 | 1990-09-27 | 液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2258506A JP2560905B2 (ja) | 1990-09-27 | 1990-09-27 | 液晶表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04134424A true JPH04134424A (ja) | 1992-05-08 |
| JP2560905B2 JP2560905B2 (ja) | 1996-12-04 |
Family
ID=17321158
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2258506A Expired - Lifetime JP2560905B2 (ja) | 1990-09-27 | 1990-09-27 | 液晶表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2560905B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0633095U (ja) * | 1992-09-30 | 1994-04-28 | タキロン株式会社 | 時 計 |
-
1990
- 1990-09-27 JP JP2258506A patent/JP2560905B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0633095U (ja) * | 1992-09-30 | 1994-04-28 | タキロン株式会社 | 時 計 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2560905B2 (ja) | 1996-12-04 |
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