JPH03245121A

JPH03245121A - 液晶パネル

Info

Publication number: JPH03245121A
Application number: JP4343390A
Authority: JP
Inventors: Fumiaki Kobayashi; 文明小林
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1990-02-23
Filing date: 1990-02-23
Publication date: 1991-10-31

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〕この発明は、光シヤツター等に用いられる液晶パネルに
関する。

〔従来の技術〕

従来、液晶パネルとしては、たとえば、第３図にみるよ
うな液晶パネルがある。この液晶パネルｌは、対向する
１対の電極１１ａ、ｌｌｂの間に、透明樹脂１２と液晶
１３からなる液晶層が挿入された構造を有する。液晶層
は、電気光学効果を有する液晶１３が透明樹脂１２中に
細かく分散して形成されているものであり、また、電極
１１ａ１１ｂのうちの少なくとも一方は透明である。

このような液晶パネルは、電極間に電圧を印加したり印
加を切ったりすることにより液晶の屈折率が変わって光
の透過量が変化することを利用して、ガラス等の素材と
組み合わせて、透過と不透過を任意に変えられる窓材や
ブラインド、映像用のスクリーンなどとして用いられて
いる。

前記液晶パネルを作製する方法としては、たとえば、下
記■、■、■の方法がある。

■　液晶を内包した粒状のマイクロカプセルを透明樹脂
中に分散して液晶層を形成し、液晶パネルを作製する。

■　透明樹脂と液晶の混合物を加熱硬化して液晶層を形
成し、液晶パネルを作製する。

■　透明樹脂と液晶を溶剤中に分散してなる分散液から
溶剤を乾燥蒸発させて液晶層を形成し、液晶パネルを作
製する。

しかし、いずれの方法においても、液晶層を形成させた
後、電極を、液晶層の表裏面に密着、−体化させて、液
晶パネルを形成する必要がある。

その際、液晶層を電極と密着させる方法は、種々考えら
れるが、通常は接着剤を塗布したり、オートクレーブ中
で加熱圧着したりする方法が採られている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、従来の方法により得られた液晶パネルは、液
晶層と電極との密着性が悪いため、電界応答性が低く、
また、加熱圧着させる方法による場合、液晶の分離や凝
集により液晶層にヘーズ（濁り）が生じて、光学的特性
が低下するといった問題があった。

このような事情に鑑み、この発明は、液晶層と電極との
密着性が良いとともに、加熱圧着を経ずに容易に製造す
ることができる液晶パネルを提供することを課題とする
。

〔課題を解決するための手段〕前記課題を解決するため、この発明にかかる液晶パネル
は、少なくとも一方が透明である対向する１対の電極の
間に、透明樹脂中に液晶が分散してなる液晶層が挿入さ
れた構造の液晶パネルにおいて、前記液晶層と電極とが
光硬化性接着により互いに密着していることを特徴とす
るものであるこの発明に用いられる電極としては、特に
限定はされないが、たとえば、基材上に真空蒸着法、ス
パッタリング法またはゾル・ゲル法などの手法で、スズ
とインジウムの酸化物（ＩＴＯ）等からなる導１ｔＦＪ
を形成したものが挙げられる。そのような電極の基材と
しては、特に限定はしないが、ガラスまたはプラスチッ
クフィルム等が好ましい。具体的には、ガラスの場合、
ソーダガラスやホウケイ酸ガラスなどが、また、プラス
チックフィルムの場合は、ポリエチレンテレフタレート
やアクリルのフィルムなどがそれぞれ挙げられる。この
電極に必要な抵抗値は、特に限定するものではなく、要
は電極として作用するものであればよく、通常、０〜数
百Ωの範囲であればよい。なお、この発明では、液晶パ
ネルの少なくとも一方の側の電極が透明、たとえば、紫
外線や可視光線を透過するものであればよい。すなわち
、一方の側の電極が透明で、他方の側の電極が、アルさ
ニウム、金、ニッケル、銅などの金属等の不透明体であ
ってもよく、そのような液晶パネルの場合は、透過光で
はなく、反射光に対して作用することになる。

液晶層を構成する透明樹脂としては、特に限定されず、
通常のものでよいが、液晶の分散性がよいものが好まし
い。

透明樹脂中に分散させる液晶としては、特に限定されず
、たとえば、ネマチック、スメクチ・７り、コレステリ
ック型のものが挙げられるが、電界に対する応答性に優
れているという点でネマチック型が好ましい。ネマチッ
ク型液晶が示す電気光学効果は、たとえば、複屈折とし
て知られている、これは液晶を構成する分子の光学的性
質によるもので、−軸性結晶と同様の屈折率異方性を示
す、つまり、二つの異なる屈折率ｎｏ　％　ｎ　ｌを有
する。このｎ、とｎｌの差が複屈折率Δｎを示し、液晶
が電界を受けて分子が配列したときの屈折率の変化の目
安となる。つまり、Δｎが大きい程、電界を印加したと
きと印加しないときの変化が大きいことを示している。

Δｎが比較的大きく、しかも、化学的および光学的安定
性のある材料を使用することが液晶パネルを作製する際
乙こは好ましい、それらのネマチック液晶材料にはシ・
ノフ塩素系、安息香酸エステル系、ビフェニル系、シク
ロヘキサンカルボン酸エステル系、フェニルシクロヘキ
サン系、ピリミジン系などが知られているが、実用的な
面で一般によく用いられているのはビフェニル系とフェ
ニルシクロヘキサン系のものである。これらのものは、
化学的、光学的安定性が良く、複屈折率も高い。

上記液晶を透明樹脂中に分散する際の重量割合は、特に
限定されるものではないが、通常、樹脂固形分に対し、
液晶が１０％から９０％までの範囲にあることが望まし
い。もしも、液晶含有量が１０％未満だと、充分な光拡
散性が得られず、方、液晶含有量が９０％を超えると、
樹脂の量が不充分なため、所望の液晶層を形成できなく
なることがある。

透明樹脂中に液晶を分散する方法としては、特に限定さ
れず、通常の攪拌機等で行えばよい。また、必要に応じ
て、溶剤を加えたり、あるいは、界面活性剤などの分散
剤を加えて、分散性をコントロールするようにしてもよ
い。ただし、溶剤を加えた場合には、硬化に先立ち、減
圧または加熱により充分に溶剤を蒸発させる必要がある
。硬化樹脂中に溶剤が残留すると、液晶パネルの光拡散
性が著しく低下することがある。

この発明で接着に用いられる光硬化性樹脂としては、た
とえば、紫外線硬化樹脂が挙げられる。

その具体例を、重合タイプ別に光開始剤とともに挙げれ
ば、ラジカル重合型では、不飽和ポリエステルや、エポ
キシアクリレート、ウレタンアクリレート、ポリエステ
ルアクリレート、シリコンアクリレートなどのアクリレ
ート系樹脂があり、その光開始剤としては、ベンゾフェ
ノン、ベンゾインエーテル、アセトフェノンなどある。

ラジカル付加型では、ポリチオール、ポリエン、スピラ
ン樹脂などがあり、その光開始剤としては、ベンゾフェ
ノンなどがある。カチオン重合型では、エポキシ樹脂な
どがあり、その光開始剤としては、ルイス酸ジアゾニウ
ム塩、ルイス酸スルフオニウム塩、ルイス酸ヨードニウ
ム塩なとのルイス酸等がある。また、酸硬化型では、ア
ξノアルキンド樹脂などがあり、その光開始剤としては
、ｐ−ベンゾイルベンジルクロライドなどがある。しか
し、この発明に用いられる光硬化性樹脂は、上記以外の
可視光線硬化樹脂であってもよく、特に限定されない。

要するに、液晶層に熱的なダメージを与えることなく、
電極を透過した光によって硬化するような光開始剤等を
含む樹脂組成を持ち、しかも、硬化した状態で透明であ
る限りは、何でもよいのである。この樹脂は、従来のご
とく、自身で液晶層の構ｒｆｃ成分となることがある。

接着層の膜厚としては、特に限定されないが、数μ〜数
十μの範囲に設定すれば、液晶パネルの光学的特性に影
響を与えることなく、接着の効果が得られる。

この発明にかかる液晶パネルは、上述のごとく、前記透
明樹脂中に液晶が分散して形成された液晶層自身が光硬
化性接着能力を有して電極に強く密着することがある。

以上のような構成を有する液晶パネルを作製する方法と
しては、特に限定されないが、たとえば、ポリメチルメ
タクリレートやポリ塩化ビニルなどと液晶との混合物か
ら溶媒キャスト法などでフィルムを作製し、これを電極
に接着させるか、あるいは、ｉｌ！常よく用いられてい
る透明の塗料などに液晶を分散し、それを電極上に塗布
して塗膜を形成した後、さらにこのフィルムまたは塗膜
上に光硬化性樹脂を塗布し、もう一方の電極と密着して
硬化する方法等が挙げられる。

電極上に、接着層となる光硬化性樹脂または液晶が分散
した透明樹脂を塗布する方法としては、特に限定はされ
ないが、通常、用いられている方法でよく、スプレー法
、バーコーター法、ディッピング法などのいずれの方法
でもよい。

それらの樹脂を塗布する場合の形態は、塗料やインキな
どが扱いやすく好ましい。樹脂が光硬化性樹脂の場合に
は前記光開始剤の他に、光重合促進剤、連鎖移動剤、安
定剤、接着付与剤などの添加剤を適当に加えてもよい。

そのような添加剤の例としては、光重合促進剤では、ア
ミン類が、連鎖移動剤では、メルカプタンなどが、安定
剤では、キレート化剤、有機酸、カルボキシル基を持つ
アクリレートなどが、さらに、接着付与剤では、界面活
性剤、溶剤、力、プリング剤、酸などがそれぞれ挙げら
れるが、これらに限定されるものではない。

液晶層の厚み、つまり、電極間のギヤツブの設定につい
ては、スペーサーを用いて行えばよく、たとえば、厚み
一定であるフィルムなどを端部にはさみこんでおくか、
あるいは、粒径の−様なガラスまたは樹脂のビーズをあ
らかしめ樹脂溶液中に混ぜておくようにすればよい。

このようにして、対向する電極の間に、液晶を分散した
透明樹脂膜および接着層が形成された積層体に光を照射
することによって液晶パネルが得られる、なお、硬化に
先立ち、樹脂中の気泡などは減圧することで除去してお
くことが望ましい。

また、光硬化する際の光照射装置は一般に用いられてい
るものでよく、たとえば、紫外線照射の場合、数十Ｗ／
ｃｊ程度の高圧水銀ランプやメタルハライドランプを備
えたものであれば充分である。被硬化物に照射されるエ
ネルギーは、ランプと被硬化物との距離に大きく左右さ
れるので、樹脂の種類に応じて決めておく必要があるが
、大体、ｌＯ〜２０ａｍの範囲で使用すればよい、ラン
プからの熱エネルギーの低減を図るために、コールドミ
ラーやフィルター等を用いるようにしてもよい。

〔作　　　用〕

液晶層と電極とを光硬化性接着により互いに密着するよ
うにすると、液晶層と電極との密着性が良くなるととも
に、加熱圧着を経ずに容易に製造することが可能となる
。

〔実　施　例〕

以下に、この発明を実施例に基づいて詳しく説明する。

なお、この発明は下記実施例に限定されない。

第１図（ａ）は第１実施例を表す。図にみるように、こ
の液晶パネル２は、対向するＩ対の電極２１ａ、２１ｂ
の間に、液晶２３ａが透明樹脂２３ｂ中に分散してなる
液晶層２２が挿入された構造を有する。電極２１ａ、２
１ｂのうちの少なくとも一方は、透明である。液晶層２
２と電極２１ｂの間には、紫外線硬化樹脂からなる接着
Ｊｉｉ２４が形成されている。この接着層２４は、両者
を強固に密着し、これによって電極２１ｂと液晶層２２
とが互いに強く密着されている。

第１図（ｂ）は第２実施例を表す。この液晶パネル３は
、対向する１対の電極３１ａ、３１ｂの間に、液晶３３
ａが透明樹脂３３ｂ中に分散して形成された液晶層３２
が挿入された構造を有するものである。電極３１ａ、３
１ｂのうちの少なくとも一方は、透明である。透明樹脂
３３ｂは、紫外線硬化樹脂で構成されており、液晶層３
２自身が光硬化性接着機能を発揮することによって液晶
層３２と電極３１ａ、３１ｂとが強く密着されている、
硬化した透明樹脂３２の架橋構造に液晶３３ａが入りこ
んでいるため、この液晶パネル３は、光散乱性やヘーズ
がより向上したものとなっているこのような液晶パネル
は、たとえば、液晶層自身ン＞・接着機能を有するパネ
ルの場合、第２図ｆａｔないしくＣ１にみるようにして
作製される。まず、図（ａｌにみるように、電極４１ａ
の表面に、紫外線硬化樹脂と液晶との混合物を塗布して
所定の膜厚の膜４５を形成する０次に、図（ｂ）にみる
ように、膜４５の上に透明電極４１ｂを積層して、透明
電極４１ｂの側からランプＡによって紫外線を照射する
、照射終了後、図（Ｃ）にみるように、樹脂が硬化して
液晶層４６が形成され、液晶パネル４が得られる。

次に、この発明のさらに具体的な実施例を比較例と併せ
て説明する。

一実施例１− 紫外線硬化樹脂ウレタンアクリレート（大日本インキ製
、シ４２６０）に光開始剤（チバガイギ製、イルガキュ
ア１８４）を１重量％添加したものに、シアノビフェニ
ル系液晶（メルクジャパン製、Ｅ−４４＞を６０重量％
加え、攪拌器で充分に攪拌し、樹脂溶液を調製した。Ｔ
ＴＯ（インジウム−スズ酸化物）からなる導電膜をつけ
た導電ガラス（１００ｍＸ　１００ｍＸ　１．１　ｔｍ
、抵抗値２００Ω）上に前記樹脂溶液をバーコーターで
塗布した。ギヤツブ材として、厚さ２５ｗのＰＥＴ　（
ポリエチレンテレフタレート）フィルムを端部に設置し
、この塗布面上にさらに導電ガラスを重ねた。減圧して
充分に脱気した後、紫外線を照射して硬化させ、液晶パ
ネルを作製した。このとき照射された紫外線量は約９０
０　ｍＪ／−であった。

実施例２一実施例１において、液晶としてシアノビフェニル系液晶
の代わりにビフェニルシクロヘキサン系液晶（メルクジ
ャパン製、ＺＬＩ−１８４０）を用いるようにした以外
は実施例１と同様にして、液晶パネルを作製した。

−実施例３ポリ塩化ビニル（ナカライテスク製、重合度１０２０）
の６重量％溶液（溶媒；テトラヒドロフラン）に実施例
１で用いた液晶を、その含有量が６０重量％になるよう
に加えて、樹脂溶液を調製した。この溶液を、実施例１
と同様の導電ガラス上にバーコーターで塗布し、減圧乾
燥を行って、膜厚２０ｎの液晶層を作製した。一方の導
電ガラスの電極面に、実施例１で用いた光開始剤を１重
量％添加したウレタンアクリレートを接着層として、バ
ーコーターで約５ｎの厚さに塗布し、これを先に作製し
た液晶層上に重ねて減圧脱気した後、紫外線（約９００
　ｍＪ／ａＪ）を照射して接着層を硬化させて、液晶パ
ネルを作製した。

一実施例４一実施例３において、液晶としてシアノビフェニル系液晶
の代わりにビフェニルシクロヘキサン系液晶（メルクジ
ャパン製、ＺＬＩ−１８４０）を用いるようにした以外
は実施例３と同様にして、液晶パネルを作製した。

一実施例５− 絶縁用ポリエステルインキ（日本アチソン製、固形分３
０％）に実施例１で用いた液晶を、その含有率が６０ｆ
ｆｉ量％になるように加えて、溶液を調製した。実施例
１と同様の導電ガラス上にこの溶液をバーコーターで塗
布し、７０℃で３０分間加熱乾燥して、膜厚２０ｎの液
晶層を形成させた。後は実施例３と同様にして、接着層
の形成および紫外線照射等を行って、液晶パネルを作製
した一実施例６一実施例５において、液晶としてシアノビフェニル系液晶
の代わりにビフェニルシクロヘキサン系液晶（メルクジ
ャパン製、ＺＬＩ−１８４０）を用いるようにした以外
は実施例５と同様にして、液晶パネルを作製した。

一比較例１一実施例３において、接着層の形成をしないで液晶層と電
極とを約９０℃で加熱圧着するようにした以外は実施例
３と同様にして、液晶パネルを作製した。

一比較例２実施例４において、接着層の形成をしないで液晶層と電
極とを約９０℃で加熱圧着するようにした以外は実施例
４と同様にして、液晶パネルを作製した。

比較例３実施例５において、接着層の形成をしないで液晶層と電
極とを約９０℃で加熱圧着するようにした以外は実施例
５と同様にして、液晶パネルを作製した。

比較例４実施例６において、接着層の形成をしないで液晶層と電
極とを約９０℃で加熱圧着するようにした以外は実施例
６と同様にして、液晶パネルを作製した。

実施例１〜６および比較例１〜４で得られた液晶パネル
について、密着性試験機やテープ剥離法を用いて、液晶
層と電極層との密着性を調べた結果、実施例にかかる液
晶パネルは、いずれも比較例より優れていた。

また、それら実施例および比較例の液晶パネルについて
、分光光度針により通常時の拡散透過率および３０Ｖの
交流電圧を印加したときの拡散透過率を測定するととも
に、フォトダイオードアレイを用いた測定器により電界
応答速度を測定した。それらの結果を第１に示す。

′へ第１図（０）３゛＼（ｂ）第１表にみるように、液晶層と電極との密着性に優れた
実施例にかかる液晶パネルは、比較例に比べ、光学的特
性および電界応答性が向上していることがわかる。

〔発明の効果〕

この発明にかかる液晶パネルは、液晶層と電極との密着
性が良いため、電界応答性に優れている。この液晶パネ
ルは、また、加熱圧着を経ないで製造されているため、
液晶の分離や凝集が低減し、光学的特性が向上したもの
となっている。

【図面の簡単な説明】

第１図ｆａ）はこの発明の第１実施例を表す側断面図、
同図巾）は第２実施例を表す側断面図、第２図（ａｌな
いしｆｃ）はこの発明の第２実施例の液晶パネルを作製
する方法を工程順に表す概略説明図、第３図は従来例を
表す側断面図である。２．３．４・・・液晶パネル　２１ａ、２１ｂ、３１ａ
、３１ｂ、４１ａ、４　ｌ　ｂ　−・・電極　２３ａ、
３３ａ・・・液晶　２３ｂ、３３ｂ・・・透明樹脂　２
２３２．４６・・・液晶層

Claims

【特許請求の範囲】

１　少なくとも一方が透明である対向する１対の電極の
間に、透明樹脂中に液晶が分散してなる液晶層が挿入さ
れた構造の液晶パネルにおいて、前記液晶層と電極とが
光硬化性接着により互いに密着していることを特徴とす
る液晶パネル。