JPH08136903A

JPH08136903A - 液晶表示媒体

Info

Publication number: JPH08136903A
Application number: JP6302704A
Authority: JP
Inventors: Naoki Shimada; 直樹島田
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1994-11-14
Filing date: 1994-11-14
Publication date: 1996-05-31

Abstract

(57)【要約】【目的】液晶／高分子複合膜（ＰＤＬＣ膜）による表
示部の耐久性を向上させる。【構成】支持体（２）上に、必要に応じ導電層（３）
を設け、高分子マトリックス中に液晶を含有するＰＤＬ
Ｃ膜（４）上に、水溶性樹脂からなる中間層（５）を介
して、保護層（６）を設ける。ＰＤＬＣ膜が部分的に設
ける場合は、ＰＤＬＣ膜周辺の側端面も中間層、保護層
で覆うと良い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば、ポイント数表
示ができるポイントカード等のような、書換え表示可能
な表示部に液晶を利用した液晶表示媒体に関する。特に
耐久性に優れた液晶表示媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、磁気カード、ＩＣカード、光カー
ドを用いたクレジットカード、キャッシュカード等のカ
ードや、テレホンカード等のプリペイドカード等が広く
使用されている。そして、これらカードの記録情報を随
時表示し確認できる手段を備えることで、機能や利便性
が向上し、新たなカードの用途展開がなされてきた。例
えば、磁気カードの用途展開としてプリペイドカード
は、記録された残高の変化の目視確認手段として、残高
変化に応じた大まかな情報をカードの一部にパンチ孔を
開ける方法を採用している。

【０００３】ところが、ポイントカードでは、利用の都
度、その利用状況に応じてポイント数が（ポイントの獲
得により）増加又は（ポイントの使用により）減少する
為、常に減少方向のみのプリペイドカードと同じパンチ
孔表示では対応できない。従って、現在一般に普及して
いるポイントカードではポイント数をレシートに印字し
たり、レジスタに表示することで対処している。

【０００４】しかし、もしも、ポイントカードでも、カ
ード所有者がカードのみでポイント数を自由に確認でき
れば利便性がより向上し、カード発行者としても購買意
欲の促進が期待できる。このように、カード自身にその
記録情報に応じた正確且つ複雑な情報を表示する表示手
段があれば、磁気カードや、より記録情報量が多いＩＣ
カード等では特に、その機能を生かして、各種カードの
新たな用途展開、利用法が期待できるものである。

【０００５】しかし、このような表示手段として、例え
ばカードにその都度印字すれば、より正確且つ複雑な情
報を表示できるが、印字できるカード面積には限界があ
る。また、液晶セルを用いれば、嵩高となり且つ複雑な
工程を経て製造される液晶セルは高価であり、また、駆
動用バッテリーを要する等の問題もある。そこで、近
年、携帯するカードに適した、可視情報の記録及び消去
による繰返し書換えが可能な各種の表示媒体が提案され
ているが、いずれも満足のいく性能ではない。

【０００６】例えば、脂肪酸を高分子マトリックス中に
分散した脂肪酸／高分子複合膜は、加熱・冷却による脂
肪酸の相変化による白濁／透明化を利用したものである
が、経時安定性に問題があり保存条件により、加熱によ
り透明化させる為の消去エネルギーが変化し、高速消去
（パルス周期約３．０ｍｓｅｃ）を安定的に行うことが
出来ない。また、（金属反射膜による）地肌の光沢と白
濁表示とのコントラストが低く、視認性が劣る。

【０００７】また、顕減色剤によるロイコ染料のラクト
ン環の開閉を利用したものでは、消去に１〜２秒程度を
要し高速消去ができない。そして、消色残りがあり完全
消去できず、書換耐久性が劣る。

【０００８】また、高分子にメソゲン基を導入した高分
子液晶でも、消去（白濁化）に１〜２秒程度を要し高速
消去ができない。そして、白濁状態と透明表示とのコン
トラストが低く、視認性が劣る。

【０００９】また、マイクロカプセル中に磁性粉を浮遊
させて磁気で書込み消去を行う、磁気マイクロカプセル
型表示媒体は、背景色（下地色）と磁性粉の反射とのコ
ントラストが低く、視認性に劣る。また、表示の書込み
が磁気ピンによるため、解像度も粗い。

【００１０】しかし、上記した各種表示媒体では、いま
だ満足できる性能が得られていない。特に、カード用途
への表示媒体では、高速の書込及び消去が可能な高速書
換性は利便性の点から最低限必要不可欠の性能である。
この様な点で実用性に優れた表示媒体として、スメクチ
ック液晶等の液晶を高分子マトリックス中に分散した液
晶／高分子複合膜（ＰＤＬＣ(Polymer Dispersed Liqui
d Crystal)膜）（以下、ＰＤＬＣ膜ともいう。）を利用
した液晶表示媒体が各種提案されている。ＰＤＬＣ膜
は、電界印加による消去のため高速消去ができ、二色性
色素によるカラー表示ができるため視認性に優れ、書込
みも発熱素子を用いたサーマルヘッドでできるため高解
像度が可能である。

【００１１】なお、ＰＤＬＣ膜による液晶表示媒体の表
示情報の記録／消去原理は、液晶の複屈折性を利用する
ものであり、具体的には、液晶の配向状態を変えること
で液晶と高分子マトリックスとの屈折率差を変化させて
光を透過、散乱させるものである。すなわち、ＰＤＬＣ
膜を液晶相転移温度以上に加熱し冷却すると液晶の配向
がランダムとなり、高分子マトリックスの屈折率にほぼ
一致するように調整された液晶の屈折率が変化して屈折
率差が生じて白濁化することで記録し、ＰＤＬＣ膜に液
晶配向に必要なしきい値電圧以上の電界を印加すると液
晶の配向が電場により垂直配向（液晶の誘電異方性が負
の場合は水平配向）して、液晶と高分子マトリックスの
屈折率がほぼ一致して透明化することで消去するもので
ある。もちろん、記録を透明化で、消去を白濁化として
利用することもできる。また、液晶中に二色性色素を混
合すれば二色表示も可能である。

【００１２】ＰＤＬＣ膜を利用した表示媒体の具体例と
して、例えば、特開平４−７１８９９号公報では、基材
に設けられた透明電極上にＰＤＬＣ膜を形成した情報記
録カードを開示している。また、本出願人も特開平５−
２９４０９２号公報、特開平５−３０１４８９号公報等
でＰＤＬＣ膜を利用した媒体を開示した。

【００１３】また、ＰＤＬＣ膜を実用化するに際して
は、保護層の適用が特に重要である。なぜならば、例え
ば、書込手段としてサーマルヘッドを用いて表示媒体を
搬送しながらＰＤＬＣ膜に書込む場合、サーマルヘッド
と接触する表示媒体表面に熱と圧力が同時に加えられ、
繰り返し書換えを行うとＰＤＬＣ膜の破壊が生じるから
である。そこで、ＰＤＬＣ膜上に保護層を積層すること
となる。従って、保護層としては、透明性の他にサーマ
ルヘッド適性（耐熱性、耐圧性、滑性）が非常に重要で
ある。

【００１４】例えば、保護層に関して、特開平５−２９
４０９２号公報では、紫外線硬化型樹脂等の強靱で耐熱
性のある保護層を開示している。また、特開平４−７１
８９９号公報では、ポリホスファゼン溶液を紫外線硬化
して形成した保護層や、或いはカード全体をフィルムで
ラミネートした保護層を開示している。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、特開平５−
２９４０９２号公報による保護層は、保護層形成時にモ
ノマー等の塗料構成材料がＰＤＬＣ膜中の液晶まで浸透
して悪影響を及ぼし、書換えの可逆性、コントラスト、
表示のメモリー性が低下するといった問題が発生する。

【００１６】また、特開平４−７１８９９号公報のポリ
ホスファゼン溶液等による保護層は、単にＰＤＬＣ膜を
外部衝撃から保護するためのものであり、書換耐久性に
優れた保護層として言及されているものではない。ま
た、表示媒体をフィルムでラミネートして保護層とする
と、フィルムのため保護層が厚くなりすぎて消去に必要
なしきい値電圧が高くなる問題がある。

【００１７】また、間接的に転写箔として、転写箔から
保護層を転写形成する方法もあるが、書換耐久性その他
の性能を十分満足する保護層を得にくい。それは、剥離
性と保護層に必要な性能の両立が困難なためである。

【００１８】従って、保護層の形成はＰＤＬＣ膜上に直
接的に積層する方法が望ましい。そこで、本発明の目的
は以上の如き欠点を解決し、ＰＤＬＣ膜上に直接的に形
成する方法により、優れた書換耐久性が得られる保護層
を有する液晶表示媒体を提供することである。

【００１９】

【課題を解決するための手段】そこで本発明の液晶表示
媒体は、上記課題を解決し目的を達成するために、少な
くとも、高分子マトリックス中に液晶を含有する液晶／
高分子複合膜を用いた液晶表示媒体において、該液晶／
高分子複合膜上に、水溶性樹脂からなる中間層、該中間
層上に保護層を形成した構成とする。また、上記液晶表
示媒体において、液晶／高分子複合膜が液晶表示媒体の
一部に形成され、中間層が、該液晶／高分子複合膜の側
端面まで覆う様に形成されている構成とするものでもあ
る。さらに、上記液晶表示媒体において、保護層が、中
間層の側端面まで覆う様に形成されている構成とするも
のでもある。くわえて、上記液晶表示媒体において、液
晶／高分子複合膜が、液晶の周囲を高分子の膜壁で包囲
した液晶マイクロカプセルを、水溶性高分子マトリック
ス中に保持したものとする構成でもある。

【００２０】以下、図面に従って本発明を詳述する。図
１は本発明の液晶表示媒体の一実施例を示す縦断面図で
ある。本発明の液晶表示媒体１は、支持体２の全面に表
示部としてＰＤＬＣ膜が形成されたものであり、支持体
２上に、順に導電層３、ＰＤＬＣ膜４、中間層５、保護
層６が積層されたものである。表示部となるＰＤＬＣ膜
は支持体上の一部に形成されていても良く図２及び図３
はその一例である。図２では、ＰＤＬＣ膜４の側端面ま
で中間層５が覆い、且つ中間層５の側端面まで保護層が
覆った構成である。図３はＰＤＬＣ膜４の側端面まで中
間層５が覆うが、保護層６は中間層５の上側だけで中間
層５の側端面は露出した構成である。

【００２１】また、本発明の液晶表示媒体は、少なくと
もＰＤＬＣ膜を利用した表示部を有するものであり、必
要に応じて、磁気カードのような磁気記録手段、あるい
はＩＣカードのよなうＩＣ記録手段、光カードのような
光記録手段等の他の方式による情報記憶手段を備えてい
てもよい。このような場合には、この情報記憶手段に保
持されている情報と、表示部に表示する情報とを関連さ
せて表示することで、より多機能な使用が可能となる。

【００２２】本発明の液晶表示媒体の支持体２として
は、カード用途として使用する場合、携帯に必要な適度
の剛性を有する従来公知のカードに用いられる材料が使
用可能であり、例えば、ポリエチレンテレフタレート、
ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂、
ポリメタクリル酸メチル、ポリアクリル酸メチル、ポリ
メタクリル酸エチル等のアクリル系樹脂、ポリスチレ
ン、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合
体、三酢酸セルロース、ポリカーボネート等のフィルム
やシートで、厚さは特に限定されないが、通常１００〜
１０００μｍ程度である。さらに、アート紙、コート
紙、上質紙等の紙類、合成紙、金属箔、セラミックシー
ト等も用途に応じて適宜使用可能である。また、これら
の複合体でも良い。また、カードの以外形態として、フ
ィルム、シート、ラベル等でも良い。

【００２３】支持体２は、通常、絶縁性材料であるが、
必ずしも絶縁性材料である必要はない。ＰＤＬＣ膜より
も伝導性が良い程度の導電性材料であれば、いわゆる導
体でなくても、半導体領域の伝導性のものでも良く（例
えば、カーボンブラック等の導電性物質を含有する樹
脂）、この場合は、液晶表示媒体を表裏両面から電極で
挟んだり、表裏を異極性に帯電させてＰＤＬＣ膜に電界
を印加することができる。この様な場合は、支持体２は
導電層３を兼ねることとなり、図１、図２、図３に示す
導電層３は省略できる。

【００２４】導電層３としては、ＩＴＯ膜等の透明電
極、あるいはアルミニウム等の金属の蒸着膜や金属箔等
からなる反射電極を真空蒸着やスパッタリング等の公知
の方法で支持体に形成すればよい。あるいは、ＩＴＯ微
粉末等の導電性粉末等を樹脂に含有させた導電性塗料や
導電性インキを、塗布又は印刷して形成しても良い。導
電層は伝導性が良い方が好ましいが、ＰＤＬＣ膜に垂直
に電界を印加できる程度の伝導性があれば良い。導電層
は支持体の全面でもよいが、少なくともＰＤＬＣ膜の情
報表示を担う部分と、導電層をアース等してＰＤＬＣ膜
に電界を与え得る場合その為の電極部分とを、支持体上
に部分的に設けても良い。なお、情報表示を担う部分と
電極部分の導電層は連続している、すなわち、導通して
いることが必要である。導電層は電極としての機能の他
に表示の視認性向上に寄与し、場合によっては支持体の
隠蔽性等の機能も果たす。例えば、視認性では導電層を
反射層や着色層として視覚効果を向上できる。また、隠
蔽性では白色の導電性塗料、アルミニウムペースト、ア
ルミニウム蒸着等で導電層を形成すれば、支持体色の制
約を受けない。

【００２５】ＰＤＬＣ膜４は、液晶を高分子マトリック
スに分散したものである。使用する液晶物質としては、
例えば従来公知のスメクチック液晶を用いることができ
る。また、ネマチック液晶以外に、コレステリック液
晶、ディスコレステレリツク液晶、高分子液晶、及びこ
れらの混合系も使用できる。さらに、液晶に適量の二色
性色素を混合すれば、ゲスト−ホスト効果によるコント
ラストの向上や着色表示もできる。

【００２６】液晶を分散保持するマトリックスとなる高
分子としては、成膜性を有し、透明性、耐熱性が良く、
成膜時に強靱で曲げ強度に優れたものが好ましい。例え
ば、塩化ビニル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体
等の塩化ビニル系樹脂、塩化ビニリデン、ポリビニルア
ルコール樹脂、エポキシ樹脂、ポリカーボネート樹脂、
ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアクリレ
ート、ポリメタクリレート、アクリレート−メタクリレ
ート共重合体等のアクリル系樹脂、ポリチオール系樹
脂、ポリウレタン樹脂等が挙げられる。また、アクリル
系モノマーや重合性プレポリマー等からなる電離放射線
硬化性樹脂を紫外線や電子線等の電離放射線で硬化させ
たものでもよい。ポリビニルアルコールの場合は、ケン
化度や重合度を適宜調整して曲げ強度等の諸物性を実現
する。

【００２７】液晶を高分子中に分散させるには、相分離
法、エマルション法、マイクロカプセル法、溶媒蒸発
法、懸濁重合法等を利用でき、中でも、液晶と高分子と
を非相溶とし液晶の染みだし防止効果があるエマルショ
ン法優れており、より好ましくは、液晶をマイクロカプ
セルで包囲した液晶マイクロカプセルとするマイクロカ
プセル法が耐久性向上効果等の点で優れている。

【００２８】なお、マイクロカプセル法によるＰＤＬＣ
膜については、本出願人による特開平５−３０１４８９
号公報、特願平６−３３２８３号、特願平６−４４７３
５号、特願平６−１１９７０２号に開示されている内容
に準ずることができる。

【００２９】ＰＤＬＣ膜の膜厚は、ＰＤＬＣ膜単独で使
用する場合は通常３〜２３μｍ程度であり、３μｍ未満
では表示のコントラストが低下し、２３μｍを越えると
液晶の配向に必要な電界が過大となりすぎる。なお、本
発明の液晶表示媒体では、ＰＤＬＣ膜上に中間層及び保
護層を積層するために、これらの層も含めて、４〜３０
μｍ、中間層及び保護層の現実的な層厚からすると、Ｐ
ＤＬＣ膜の膜厚は、より好ましくは３〜１５μｍ程度と
するのが良い。ＰＤＬ膜の膜厚を最大１５μｍに押さえ
る為に、ＰＤＬＣ膜に分散する液晶の粒径は、１０μｍ
以下が好ましく、このようにするとＰＤＬＣの膜面の凹
凸も少なくすることができる。

【００３０】液晶の粒径を１０μｍ以下に押さえたＰＤ
ＬＣ膜とするには、上記した各種の分散方法が利用でき
るが、液晶を分散剤を用いてエマルションにする場合、
例えばノニオン型界面活性剤であるポリビニルアルコー
ルのケン化度を適宜調整すると１０μｍ以下の液晶に制
御することができる。これに、さらに膜乳化法等の方法
により分散液晶の粒度分布を整えることが好ましい。ま
た、液晶を分散剤を用いて乳化分散する方法としてディ
ゾルバーの様な機械分散法、あるいは超音波を利用した
超音波分散法等が利用できる。超音波分散したり、ある
いは液晶を加熱によりカプセル化する方法では、発生す
る熱で分散能が低下しない分散剤等の材料を選択するの
が良い。また、液晶をマイクロカプセル化して液晶の染
みだしを防止する場合には、液晶マイクロカプセルの粒
径が大きくなり過ぎず１０μｍ以下となる様に、ｉｎ−
ｓｉｔｕ重合法を用いるのが好ましい。ｉｎ−ｓｉｔｕ
重合法では例えばメチルメタクリレート等のモノマーが
マイクロカプセルの膜壁に使用できる。なお、ゼラチ
ン、アラビアゴムによるコアセルベーション法でマイク
ロカプセル化した場合には、液晶マイクロカプセルの粒
径が２０μｍ以上と大きくなるため、ＰＤＬＣ膜が厚く
なりすぎ好ましくない。

【００３１】また、前記特開平４−７１８９９号公報で
利用している様な溶媒蒸発法による相分離を利用する場
合は、溶媒の揮発速度、液晶と溶媒との相溶性を適宜調
整して、液晶の粒径を制御する。但し、この方法は液晶
が完全に周囲を高分子マトリックスに包囲されていない
ために、液晶が染みだす欠点があるが、ＰＤＬＣ膜の側
端面も含めて完全に中間層、保護層で覆えば防止でき
る。但し、側端面を露出する構成ではそこから液晶が染
みだす。

【００３２】中間層５としては、その上に形成する保護
層の形成用組成物の構成成分がＰＤＬＣ膜まで達して液
晶に悪影響を及ぼさない様にバリア層として作用し、且
つ透明性、成膜性、ＰＤＬＣ膜及び保護層との密着性等
があれば良い。液晶が水に不溶である点で、中間層とし
て特に水溶性樹脂はバリア性の点で好都合である。ま
た、水溶性樹脂として、ＰＤＬＣ膜の高分子マトリック
ス材料と同一の材料系を用いれば、密着性向上、屈折率
差による界面反射での透過率のロス防止の点で好まし
い。特に、ＰＤＬＣ膜をエマルション法、マイクロカプ
セル法で形成する場合は、通常、高分子マトリックスに
はポリビニルアルコール等の水溶性樹脂を使うので、中
間層も同一の材料系の水溶性樹脂である為に有利であ
る。よって、水溶性樹脂からなる中間層を用いるとき、
ＰＤＬＣ膜としても特に高分子マトリックスに水溶性樹
脂を用いたものが有利となる。

【００３３】このような水溶性樹脂としては、例えば、
ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリエ
チレングリコール、水溶性アクリル樹脂等の合成樹脂、
カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロ
ース等の半合成樹脂、でんぷん、カゼイン、にかわ、ゼ
ラチン、アラビアゴム等の天然樹脂等が上げられ、これ
らの一種、又は二種以上の混合物を使用する。

【００３４】中間層の形成は、水溶性樹脂を水に溶解し
た塗液又はインキを、グラビアコート、シルクスクリー
ン印刷等の従来公知の塗布、印刷手段により形成すれば
よい。また、塗液又はインキには、塗工適性、印刷適
性等を向上させる為に、適宜、各種添加剤を混合しても
よい。なお。塗布又は印刷後、水溶媒は十分に乾燥除去
することが好ましい。中間層、また場合によってはＰＤ
ＬＣ膜の高分子マトリックスの中に残留していると、液
晶の流動性が高くなり液晶の配向メモリー性が低下する
からである。これは、液晶と水とは相溶性がないが、Ｐ
ＤＬＣ膜中に水が残留していると、ＰＤＬＣ膜中に分散
した液晶内部に水分子が進入することで、液晶分子間の
相互作用を低下させるという悪影響を及ぼし、その結
果、液晶の配向メモリー性が低下することになるからで
ある。

【００３５】中間層の厚みは、中間層上に保護層を形成
した時に、ＰＤＬＣ膜の液晶の配向性に悪影響のない程
度で且つバリア性が得られる程度の厚みとすればよい。
厚すぎるとＰＤＬＣ膜の液晶が配向するしきい値電圧が
高くなり過ぎ、薄す過ぎるとバリア性が十分に得られず
液晶に悪影響を及ぼす。保護層を形成する構成成分、中
間層成分、ＰＤＬＣ膜成分等によって、適宜最適な厚み
とすれば良いが、具体的には、例えば、０．５〜１０μ
ｍ程度、より好ましくは１〜５μｍ程度である。厚すぎ
ると、外部から電極を圧接して電界を印加したり、加熱
ローラ等を圧接して加熱する際に、これらの作用が低下
する。なお、中間層を最外層として保護層と兼用するこ
とは、水溶性である為に耐水性等の点で好ましくない。

【００３６】中間層は、最低限、保護層直下のＰＤＬＣ
膜上に形成する。しかし、ＰＤＬＣ膜を液晶表示媒体の
一部に形成する場合は、ＰＤＣＬ膜の周辺に断面（側端
面）ができるので、側端面部分にも保護層を形成しＰＤ
ＬＣ膜周辺部の段差を少なくしたり、またＰＤＬＣ膜を
外部から遮蔽するときは、図３のように側端面部分まで
中間層で覆うことが好ましい。

【００３７】保護層６としては、透明性がありＰＤＬＣ
膜を圧力や外力から保護すると共に、サーマルヘッドに
よる書込み等を考慮して耐熱性等があればよい。さら
に、表示部のため傷付きで表示が見にくくならない様
に、耐磨耗性、耐擦傷性等があればより好ましい。この
ような保護層としては、下地に中間層が形成されている
ことから、ＰＤＬＣ膜への影響を考慮せずに自由に材料
を選択することができるので、熱可塑性樹脂の他、熱硬
化性樹脂、あるいは紫外線硬化性樹脂や電子線硬化性樹
脂としての電離放射線硬化性樹脂等の各種硬化性樹が使
用でき、さらに滑性を付与するためのワックス、パウダ
ー等の滑剤等の各種添加剤も添加できる。使用する樹脂
は、なかでも、耐熱性、耐磨耗性、耐擦傷性等の点で、
硬化性樹脂が好ましい。さらに、熱硬化性樹脂は硬化時
の熱がＰＤＬＣ膜に悪影響することもあるので、熱が不
要な電離放射線硬化性樹脂が好ましい。

【００３８】電離放射線硬化性樹脂としては、従来公知
の紫外線硬化性樹脂、電子線硬化性樹脂が使用でき、例
えば、ポリエン−チオール類、ウレタンアクリレート、
エポキシアクリレート、シリコーンアクリレート等の分
子中に（メタ）アクリロイル基を有する重合性アクリレ
ートプレポリマー類、メチルメタクリレート等の単官能
又は多官能のモノマー類等からなる公知の電離放射線硬
化性樹脂が使用できる。なかでも、サーマルヘッドに対
する適度なヘッドタッチ性、クッション性等の点で、ソ
フトウレタンアクリレートは好ましい一例である。ま
た、本発明では中間層によりモノマー成分の液晶への影
響を防止できる為、電離放射線硬化性樹脂の構成成分
中、保護層を硬質にし耐擦傷性等の表面強度向上に寄与
が大きいモノマー成分を自由に選べるる利点が発揮され
る。

【００３９】保護層の形成は、上記樹脂を有する塗液又
はインキを、グラビアコート、シルクスクリーン印刷等
の従来公知の塗布、印刷手段により形成すればよい。ま
た、塗液又はインキには、塗工適性、印刷適性、滑性、
耐汚染性、帯電防止性、筆記適性等を向上させる為に、
適宜、各種添加剤を混合してもよい。保護層の厚さは、
０．５〜１０μｍ程度、より好ましくは１〜５μｍ程度
である。厚すぎると、外部から電極を圧接して電界を印
加したり、加熱ローラ等を圧接して加熱する際に、これ
らの作用が低下する。

【００４０】保護層は、最低限、ＰＤＬＣ膜上（但し間
に中間層が介在する）に形成する。しかし、ＰＤＬＣ膜
を液晶表示媒体の一部に形成する場合は、ＰＤＣＬ膜の
周辺に断面（側端面）ができるので、側端面部分にも保
護層を形成しＰＤＬＣ膜周辺部の段差を少なくしたり、
またＰＤＬＣ膜を外部から遮蔽することが好ましい。ま
た、中間層が液晶表示媒体の一部に形成されている場合
は、水溶性樹脂の中間層の耐水性、耐湿性を向上させる
ため、図２のように、中間層の側端面まで覆うことが好
ましい。

【００４１】かくして、本発明の液晶表示媒体が得られ
る。次に、表示部の動作の一例を説明する。ＰＤＬＣ膜
は最初の成膜時には、液晶配向は不均一で全面白濁状態
である。これに電界を印加して配向を膜面に垂直配向と
なるホメオトロピック配向に揃えて透明な消去状態とす
る。この配向状態は電界を除去しても保持さる。

【００４２】電界の印加による液晶配向方法には各種方
法がある。これら方法は前記公報に開示された方法の他
に、例えば、本出願人による、特願平６−１０３２４９
号、並びに本願と同日付出願の「液晶表示媒体の非接触
液晶配向方法及び液晶配向装置」及び「液晶表示媒体の
液晶配向方法及び液晶配向装置」に開示されている方
法、そして装置等が適用できる。これら方法は、大別す
ると表示部に電極を接触させる接触方式、表示部に静電
気を帯電させる非接触方式に分類される。

【００４３】例えば、接触方式としては、ＰＤＬＣ膜が
一部に形成されているとして、ＰＤＬＣ膜上に外部電極
を接触させ、液晶表示媒体のＰＤＬＣ膜以外の部分の導
電層に一方の電極を接触させ、ＰＤＬＣ膜に所定の電界
を印加する。これらの電極はローラ状の電極として液晶
表示媒体上を転がしても良い。非接触方式としては、そ
れぞれ異極のコロナ帯電器でＰＤＬＣ上の離れた表面を
異符号に帯電させて電界を印加する。静電ローラを接触
させて電界を直接印加しても良く、この場合、比較的強
電界を高速で印加できる。また、接触式と非接触式の双
方を採用した方法として、図４の様な液晶配向装置１１
により、帯電器１２により表面を帯電させ、また、接地
された導電性部材からなるローラ電極１３を表面に接触
させて、ＰＤＬＣ膜に電界を印加してもよい。

【００４４】なお、情報の書込は、書込部分を所定の温
度以上までサーマルヘッドやレーザ等の加熱手段によ
り、液晶がスメクチック相からアイソトロピック相又は
ネマチック相になる相転移温度以上まで局所的に加熱し
て、液晶の配列を乱して白濁化させることで行われる。
この白濁状態は、冷却しても保持される。なお、説明
上、消去状態を透明、記録状態を白濁としてきたが、逆
であっても構わない。この際、書込、消去手段も逆にな
る。また、二色性色素を液晶に混合した場合は、白濁状
態で着色が濃くなり、透明状態で薄くなる。

【００４５】

【作用】以上説明したように本発明の液晶表示媒体で
は、ＰＤＬＣ膜上の保護層が、水溶性樹脂からなる中間
層を介して形成されているので、中間層の水溶性樹脂が
バリアー層として働き、保護層形成時に形成用塗液又は
インキの構成成分がＰＤＬＣ膜中の液晶まで浸透して、
表示性能低下となる液晶への悪影響がない。中間層が水
溶性樹脂であれば、先ず中間層の塗工や印刷を水溶媒で
でき、一方、液晶は水に不溶であるから、液晶への影響
が無い。また、保護層形成時も構成材料の殆どが通常水
溶性でないため、中間層がバリア層して作用する。その
結果、ＰＤＬＣ膜への影響から束縛されずに、殆ど自由
に保護層の構成成分を選択できるので、サーマルヘッド
適性、耐久性により優れた材料が使用できる。その結
果、液晶表示媒体として、書換耐久性、視認性等に優れ
たものが得られる。

【００４６】また、ＰＤＬＣ膜が液晶表示媒体の一部に
形成されている場合、ＰＤＬＣ膜の側端面も中間層で覆
えば、ＰＤＬＣ膜の側端面からの保護層構成成分の進入
が防止される。さらに、中間層に側端面も保護層で覆え
ば、保護層が水溶性樹脂からなる中間層の防湿バリア層
及び防水層として働く。また、液晶／高分子複合膜をマ
イクロカプセル型とし、高分子マトリックスを水溶性樹
脂とすれば、液晶の染み出しがなく、また中間層と同じ
水溶性樹脂となるために、密着性の点等でも信頼性が良
い。

【００４７】

【実施例】次に、実施例及び比較例により本発明を更に
具体的に説明する。なお、文中にて「部」又は「％」と
あるのは、特に断りの無い限り重量基準である。

【００４８】《実施例１》導電層及びＰＤＬＣ膜の形成支持体として乳白色のポリエチレンテレフタレートフィ
ルム（厚み１８８μｍ）の片面の全面に、ＩＴＯ微粉末
をアクリル樹脂に分散した導電性塗料をバーコート法で
塗布して、厚み２μｍの導電層を形成した。導電層の面
積抵抗は１０⁵〔Ω／ｓｑ〕であった。また、導電層の
反射濃度は反射濃度計（マクベス社製ＲＤ−９１８）で
測定したところ０．４０であった。次いで、導電層上の
全面に厚さ１０μｍのＰＤＬＣ膜を、バーコート法によ
り塗液を塗布後、室温にて２４時間放置して形成した。

【００４９】なお、ＰＤＬＣ膜は、超音波分散で液晶
（及び液晶に混合された二色性色素）を分散し、マイク
ロカプセル法としてｉｎ−ｓｉｔｕ重合法を利用して作
成した分散塗液にて、液晶マイクロカプセルの粒径分布
を７μｍ以下として形成した。ＰＤＬＣ膜の主成分は下
記の通りである。

【００５０】・スメクチック液晶（メルク・ジャパン
（株）製Ｓ−６）・二色性色素：液晶に対して２ｗｔ％（三井東圧化学（株）製Ｓ−４２８：黒発色／透明の
二色性）・マイクロカプセル壁膜成分：（液晶＋色素）に対して
１０ｗｔ％メチルメタクリレートのｉｎ−ｓｉｔｕ重合物・保護コロイド（分散剤）兼高分子マトリックス成分ポリビニルアルコールの５％水溶液（日本合成化学工業（株）製ＫＰ−０６）・増粘剤兼高分子マトリックス成分ポリビニルアルコールの１０％水溶液（日本合成化学工業（株）製ＫＨ−２０）・液晶／高分子マトリックス比＝１／１〔（液晶＋色素）／（ＰＭＭＡ＋ＰＶＡ）＝１／１〕

【００５１】中間層の形成さらに、ＰＤＬＣ膜上の全面に、ポリビニルアルコール
の１０％水溶液（日本合成化学工業（株）製ＫＨ−２
０）をバーコート法により塗工して、６０℃３０秒乾燥
した後、室温放置して残留水分をよく乾燥して、厚み４
μｍの中間層とした。

【００５２】保護層の形成次いで、中間層上の全面に、紫外線硬化性樹脂（ソフト
ウタレンアクリレート）をバーコート法にて塗布後、高
圧水銀灯（出力１２０Ｗ／ｃｍ）で紫外線を照射して硬
化させ、厚み４μｍの保護層とした。

【００５３】液晶表示媒体の形成そして、８５×５４ｍｍのサイズに打ち抜き、液晶表示
部を備えたカード状の液晶表示媒体とした。表示は、液
晶の配向がランダムな状態を表示状態、垂直配向の状態
を消去状態として使用した。

【００５４】《実施例２》ＰＤＬＣ膜の形成実施例１と同様にして導電層を全面に形成した。次い
で、実施例１で用いた塗液において、さらに消泡剤とし
てオクチルアルコールを塗液全量に対して１％添加して
他は、同じ組成の塗液をシルスクリーンにより、導電層
上に縦３０ｍｍ、横４０ｍｍの大きさに印刷した後、室
温で２４時間放置乾燥して，厚さ１０μｍのＰＤＬＣ膜
とした。

【００５５】中間層の形成さらに、ＰＤＬＣ膜上の全面に、且つＰＤＬＣ膜の側端
面も覆う様に、ポリビニルアルコールの１０％水溶液
（日本合成化学工業（株）製ＫＨ−２０）に消泡剤と
してオクチルアルコールを塗液全量に対して１％添加し
たインキをシルクスクリーン印刷法により印刷して、６
０℃３０秒乾燥した後、室温放置して残留水分をよく乾
燥して、縦３５ｍｍ、横４５ｍｍで厚み４μｍの中間層
とした。

【００５６】保護層の形成次いで、中間層上の全面に、紫外線硬化性樹脂としてソ
フトウタレンアクリレートをシルクスクリーン印刷法に
て印刷後、高圧水銀灯（出力１２０Ｗ／ｃｍ）で紫外線
を照射して硬化させ、縦３５ｍｍ、横４５ｍｍで厚み４
μｍの保護層とした。

【００５７】液晶表示媒体の形成そして、実施例１と同様に打ち抜き、液晶表示媒体とし
た。

【００５８】《比較例１》実施例１において、中間層を
除いたものを比較例１の液晶表示媒体とした。

【００５９】《比較例２》実施例２において、中間層を
除いたものを比較例１の液晶表示媒体とした。

【００６０】《性能評価》書き込み処理６ｄｏｔ／ｍｍのサーマルヘッドのプリンタを使用し、
０．４ｍＪ／ｄｏｔの熱量を、パルス周期３．０ｍｓｅ
ｃ、デューティー比５０％で与えて、ＰＤＬＣ膜を加熱
して表示の書き込みを行った。なお、液晶表示媒体を作
成した直後のＰＤＬＣ膜の液晶の配向状態はランダムな
状態であり、二色性色素により全面が黒色を呈してい
る。

【００６１】消去（液晶配向）処理図４の様に液晶配向装置にて、コロトロン帯電器により
出力５ｋＶで保護層面を帯電させ、接地したローラ電極
を液晶表示媒体の表面に接触させ、処理速度（液晶表示
媒体の搬送速度）５００ｍｍ／ｓｅｃで消去した。

【００６２】《評価結果》実施例１及び２は、書換回数
が１０００回でも視認性、表面の剥がれ、クラック等の
膜破壊もなく良好であった。ちなみに、その時のコント
ラストは反射濃度（Ｏ．Ｄ）＝１．０／０．４（書込み
／消去）と初回時の変化が無かった。比較例１及び２
は、保護層形成時に紫外硬化型樹脂のモノマーがＰＤＬ
Ｃ膜に悪影響を及ぼし、初回からコントラストが低下
し、さらに液晶配向メモリー性も低下した。ちなみに、
初回時のコントラストは反射濃度（Ｏ．Ｄ）＝１．０／
０．７（書込み／消去）であり、メモリー性（消去後１
時間放置後の反射濃度低下）は、反射濃度（光学濃度）
＝１．０／０．７が１．０／０．９であった。

【００６３】

【発明の効果】本発明の液晶表示媒体は、ＰＤＬＣ膜に
よる表示部に表示された不要な情報は消去して新たな情
報を繰返し書き込むことができる。このため、従来のよ
うな表示部が満杯となり再利用できないためにカードを
使い捨てせずに、リサイクル使用ができ、ひいては環境
破壊の未然防止効果も期待できる。特に、ＰＤＬＣ膜に
悪影響することなく保護層が形成できるので、優れた保
護層が得られ、サーマルヘッド適性（耐熱性、耐圧性、
滑性等）に優れ、書換耐久性、高速書換性、保持性や視
認性、保存性、安全性に優れた実用的な液晶表示媒体が
得られる。また、ＰＤＬＣ膜の側端面、中間層の側端面
まで上に積層される層で覆えば、側端面からの劣化もな
く、より信頼性等の性能が優れたものが得られる。ま
た、水溶性樹脂の高分子マトリックスと液晶マイクロカ
プセルからなるＰＤＬＣ膜との組合わせでは、より密着
性、信頼性に優れた液晶表示媒体が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の液晶表示媒体の一実施例を示す斜視
図。

【図２】本発明の液晶表示媒体の一実施例を示す縦断面
図。

【図３】本発明の液晶表示媒体の他の実施例を示す縦断
面図。

【図４】帯電器による消去（液晶配向）方法を示す概念
図。

【符号の説明】

１液晶表示媒体２支持体３導電層４ＰＤＬＣ膜（液晶／高分子複合膜）５中間層６保護層１１消去装置１２帯電器１３ローラ電極

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも、高分子マトリックス中に液
晶を含有する液晶／高分子複合膜を用いた液晶表示媒体
において、液晶／高分子複合膜上に、水溶性樹脂からな
る中間層、該中間層上に保護層が形成されていることを
特徴とする液晶表示媒体。
【請求項２】液晶／高分子複合膜が液晶表示媒体の一
部に形成され、中間層が、該液晶／高分子複合膜の側端
面まで覆う様に形成されていることを特徴とする請求項
１記載の液晶表示媒体。
【請求項３】保護層が、中間層の側端面まで覆う様に
形成されていることを特徴とする請求項２記載の液晶表
示媒体。
【請求項４】液晶／高分子複合膜が、液晶の周囲を高
分子の膜壁で包囲した液晶マイクロカプセルを、水溶性
高分子マトリックス中に保持したものであることを特徴
とする請求項１，２又は３記載の液晶表示媒体。