JPH08136926A

JPH08136926A - 液晶表示媒体の液晶配向方法及び液晶配向装置

Info

Publication number: JPH08136926A
Application number: JP6302702A
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）を有する
液晶表示媒体を損傷せずに、確実に液晶を配向できる液
晶配向方法とその装置を提供する。【構成】基材２、導電層３、ＰＤＬＣ膜４を有する液
晶表示媒体１の、ＰＤＬＣ膜上の表面に対して、液晶配
向装置７１の電極７２ａ，７２ｂを、接触させて電界を
与える。導電層が水平的な横断路を形成し、両電極間に
導電層を経由してＰＤＬＣ膜に垂直方向の電界が印加さ
れて液晶が配向する。特に、導電層の上に非導電性の、
ＰＤＬＣ膜や保護層５が形成されている液晶表示媒体で
あっても、同様な構成の方法により液晶が配向する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、書き換えが可能な液晶
表示媒体に対して、電極を接触させて液晶表示媒体の液
晶を配向させることで表示を消去等する、液晶表示媒体
の液晶配向方法及びその液晶配向装置に関する。特に、
液晶表示媒体を損傷せず、確実な液晶配向が可能な方法
及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、表示情報の書き換えが可能な表示
媒体として、脂肪酸を高分子マトリックス中に分散して
脂肪酸の加熱・冷却による相変化による白濁／透明化を
利用したものや、高分子で液晶物性を呈する高分子液晶
を利用したもの等が試みられているが、いずれも書換耐
久性、保存性、表示の高速消去性等の実用性能の点で問
題がある。

【０００３】また、上記実用性能がより優れた、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 Liq
uidCrystal)膜）（以下、ＰＤＬＣ膜ともいう。）を利
用した液晶表示媒体も提案されている。例えは、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なるものが開
示されている。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。ＰＤＬＣ膜は、このようにして表
示情報が可逆的に書き換え可能な表示媒体を提供するこ
とができる。

【０００４】表示を白濁化させる記録方式では、ＰＤＬ
Ｃ膜をスポット的に加熱可能な例えばサーマルヘッドや
光エルギー等の加熱手段により、任意の文字や図形等の
記録をする。一方、表示を透明化させる消去方式では、
ＰＤＬＣ膜を挟持する電極間に或るしきい値以上の電界
を印加することが行われる。

【０００５】例えは、具体的には、上記公報に開示され
た液晶表示媒体の表示情報の消去方法では、支持体とＰ
ＤＬＣ膜間に形成された透明電極の露出部に外部電極を
接触させて接地状態とし、ＰＤＬＣ膜の上からコロナ放
電やライン電極などにより電界を印加して行われる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記公報に開
示されている液晶配向方法では、ＰＤＬＣ膜の下に形成
された透明電極の一部を露出させて形成する必要があ
り、表示部が制限される。さらに接地電極を該露出部に
位置合わせして選択的に接触させる必要もあり、液晶表
示媒体の製造、および液晶配向装置の構成が複雑になる
という欠点があった。また、液晶表示媒体の表面に露出
した透明電極に液晶配向装置から接地電極をを接触させ
る場合、接触箇所の位置調整が難しく、接触不良による
配向不良（消去の場合は消去不良）、さらにはライン電
極と露出した透明電極とが近接した状態では電極破壊が
進行し、接触不良から十分な電界が印加できず配向性が
低下するという欠点もあった。

【０００７】そこで、本発明は、液晶表示媒体の損傷に
よる配向不良等の問題を解決し、確実且つ容易に液晶を
配向できる液晶配向方法、および液晶配向装置を提供す
ることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の液晶表示媒体の液晶配向方法では、基材上
に、導電層と、さらに該導電層上に液晶を高分子中に分
散してなる液晶／高分子複合膜とを少なくとも有する、
可逆表示可能な液晶表示媒体について、表示状態を変更
すべく、電位の異なる電極を、液晶表示媒体の液晶／高
分子複合膜積層側の表面に同時に接触するように配置
し、電界印加部の液晶を配向させる方法とする。

【０００９】また、上記液晶表示媒体の液晶配向方法に
おいて、液晶表示媒体は液晶／高分子複合膜及び／又は
導電層の上に非導電性の保護層を有し、該保護層に電極
を接触させて液晶を配向させる方法でもある。

【００１０】一方、本発明の液晶表示媒体の液晶配向装
置は、基材上に、導電層と、さらに該導電層上に液晶を
高分子中に分散してなる液晶／高分子複合膜とを少なく
とも有する、可逆表示可能な液晶表示媒体について、表
示状態を変更すべく液晶／高分子複合膜に電界を印加し
て液晶を配向させる液晶配向装置であって、液晶表示媒
体の液晶／高分子複合膜積層側に位置し、該液晶／高分
子複合膜側の表面に接触するように、少なくとも２つ以
上の異なる電位の電極を備えた構成とするものである。

【００１１】また、上記液晶表示媒体の液晶配向装置に
おいて、２つ以上の電極のうち、少なくとも液晶／高分
子複合膜の上の表面に接触させる電極と、液晶表示媒体
と、の何方か片方又は両方を移動させて、両者の相対的
位置を変えることで、液晶／高分子複合膜上の任意の位
置の表面に電極を接触させる構成とする装置でもある。
さらに、固定又は移動しながら液晶表示媒体の表面に回
転接触するロール状の電極を備えた構成とする装置でも
ある。くわえて、液晶表示媒体の液晶／高分子複合膜を
加熱すね加熱手段を備えた構成とする装置でもある。

【００１２】

【作用】本発明に係る液晶表示媒体の非接触液晶配向方
法では、電極の少なくとも一つに電位Ｖａを与え、他の
電極にＶｂ（≠Ｖａ）を与える。この結果、液晶表示媒
体の導電層と電極との作用により、各々の電極と導電層
間に垂直方向の電位差が生じる。すなわち、電極−導電
層−電極の経路で電位勾配が生じ、電極と導電層間に働
く電界強度がＰＤＬＣ膜中の液晶の分子配向に必要な強
度以上の時、液晶が配向する。この場合、各々の電極と
導電層間にＰＤＬＣ膜が存在してもよいし、一方の電極
と導電層間にのみＰＤＬＣ膜が存在していてもよい。Ｐ
ＤＬＣ膜がない場合には、電極と導電層が直接接触して
いてもよいが、導電層上に導電層を保護するための保護
層があってもよい。また、保護層がＰＤＬＣ膜や導電層
上に有る場合でも、同様に所望の強度以上の電界をＰＤ
ＬＣ膜中の液晶に作用させることで液晶は配向する。

【００１３】また、本発明に係る液晶表示媒体の液晶配
向装置は、異なる電位の電極を少なくとも一つずつ液晶
表示媒体のＰＤＬＣ膜側面に接触させる様に配置したも
のである。そして、都合二つ以上の電極の内、少なくと
も一つの電極は、ＰＤＬＣ膜の上の表面に接触し、他の
少なくとも一つの電極は、同じくＰＤＬＣ膜の上の表面
か、最低限、導電層の上の表面に接触する。この結果、
ＰＤＬＣ膜に電界が作用し、電極と導電層との間のＰＤ
ＬＣ膜の液晶が配向する。

【００１４】また、少なくともＰＤＬＣ膜の上の表面に
接触させる電極と液晶表示媒体との何方か片方又は両方
を移動させて、即ち、電極を固定して液晶表示媒体を逐
次搬送移動させて所望の配置とするか、後者を固定して
前者を逐次移動させて所望の配置とするか、或いは両方
を移動させて所望の配置とすることで、相対的位置を変
えて、ＰＤＬＣ膜上の任意の位置の表面に電極を接触さ
せて、その部分のＰＤＬＣ膜に電界を印加できる。他の
一つの電極が相対的位置を必ずしも変えなくても良いの
は、その電極を特に表示部以外の部分に接触させる場合
である。非表示部であれば、導電層の上の表面に接触さ
せておけば、液晶表示媒体と一体的に移動しても電位差
を印加する目的は達成される。さらに、電極がロール状
の電極であれば、固定的に配置した電極でも、搬送され
る液晶表示媒体の任意に位置に接触させることができ
る。くわえて、ＰＤＬＣ膜を加熱する加熱手段を備えこ
とにより、液晶が加熱されて分子運動が常温状態に比較
して大きく電界配向しやすい為に、より低電圧で液晶が
配向される。

【００１５】

【実施例】以下、本発明に係る液晶表示媒体の液晶配向
方法及び液晶配向装置の実施例について図を参照しなが
ら説明する。

【００１６】図１は本発明の液晶配向方法と液晶配向装
置の一実施例を示す概略構成図である。同図において、
１は液晶表示媒体であり、液晶表示媒体１は、少なくと
も、基材２、導電層３、ＰＤＬＣ膜（液晶／高分子複合
膜）４、さらに必要に応じて設ける保護層５とから構成
されている。基材２は例えばプラスチック等の通常は絶
縁性の材料からなり、導電層３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
からなり、ＰＤＬＣ膜４は例えばスメクチック液晶を高
分子マトリックス中に分散したものからなり、熱により
液晶の配向がランダムに、電場により液晶の配向が垂直
配向又は水平配向になることで、表示情報の書き換えが
可能な膜である。保護層５はＰＤＬＣ膜等の損傷を防止
するためのものであり、積層した樹脂フィルムや樹脂液
を塗工したものである。なお、導電層とＰＤＬＣ膜は一
部が重なっておればこの部分が表示可能部となり、これ
らが基材に部分的に形成されたものでもよい。

【００１７】そして、７１は液晶配向装置であり、少な
くとも、上記の液晶表示媒体のＰＤＬＣ膜側の表面に電
位を与える為の、互いに電位の異なる電極を少なくとも
合計二つ、電極７２ａと電極７２ｂとして備えている。
また、図示はしないが、前記電極７２ａ及び７２ｂとを
液晶表示媒体１の任意の位置に固定又は移動可能とし、
電極を移動の場合は駆動ベルトと上下駆動機構等により
電極を移動する移動手段を備え、また液晶表示媒体を移
動する場合は、液晶表示媒体を搬送する移動台等の搬送
手段を備えている。固定又は移動は、電極と液晶表示媒
体との位置関係が相対的に固定又は移動するのであれば
よく、何方か片方、又は両方（例えば液晶表示媒体の表
面を電極が縦方向、液晶表示媒体が横方向として、電極
は前記表面の垂直方向にも上下動する）が移動すること
によって行われる。

【００１８】本発明の液晶配向方法では、図１に例示す
るような液晶配向装置を用いて、電極７２ａ及び７２ｂ
により、液晶表示媒体１の導電層が形成されている部分
の表面に異なる電位を与える。例えば、電極７２ａは正
の電位、電極７２ｂはゼロの電位、とする（異なる電位
であれば良いので、たとえば正と負でも構わない）。こ
の際、電極を接触させる少なくとも一か所は、ＰＤＬＣ
膜上の表面とする。同図では図示された範囲内において
導電層上の全域をＰＤＬＣ膜が形成され、さらにＰＤＬ
Ｃ膜上の全域に保護層が形成されている為に、電極７２
ａ及び７２ｂの両方は、ＰＤＬＣ膜上の保護層の表面に
接触した状態となっている。

【００１９】この結果、電極により互いに異なる電位を
与えられた二箇所の表面部分の間に、Ｖａ−保護層−Ｐ
ＤＬＣ膜−導電層−ＰＤＬＣ膜−保護層−Ｖｂの経路
で、ＶａとＶｂの差に相当する電位差が生じ、導電層が
横断路となり水平的に離れた位置のＰＤＬＣ膜に垂直方
向の電界が印加され、液晶が垂直配向又は水平配向する
こととなる。なお、二箇所の隣接した電極接触部分間の
表面を流れる電流がＰＤＬＣ膜を垂直方向に経由する前
記経路に対して優先的に流れる程に、表面部分の抵抗が
低かったり、或いは隣接した電極接触部分間の距離が近
すぎると、前記するＰＤＬＣ膜を垂直に経由する電位差
の経路よりも表面の経路の方が優勢となり、ＰＤＬＣ膜
に優先的に電位差を印加できない。また、保護層を形成
する場合には、その厚みにもよるが、保護層の下の層よ
りも大きな体積抵抗率としておけば確実である。

【００２０】図２は、基材２上の全面に導電層３、導電
層３の一部分にＰＤＬＣ膜、そして導電層３及びＰＤＬ
Ｃ膜上の全面に保護層５を形成した液晶表示媒体の一例
を示し、電極の接触は、同図のように、一つの電極はＰ
ＤＬＣ膜上、他の電極はＰＤＬＣ膜が積層されてない部
分の導電層上、の表面にしてもよい。

【００２１】電極の配置は、図１や図２の様に液晶表示
媒体の片面に対列的に、互いに異なる電位の電極７２
ａ，７２ｂを一対、配置してもよいが、異なる電位の電
極の各一つで対を成す電極を複数対配置した電極群とし
たり、図３に示す様に、互いに異なる電位の電極７２ａ
と電極７２ｂを一つずつと、電極７２ａ及び７２ｂとは
電位の異なる、第３の電位を有する電極７２ｃを一つ
と、合計３つ配置した電極群としたものでもよい。この
際、電極７２ｃの電位は必ずしも第３の電位を要せず、
隣接する電極（図３では電極７２ｂ）と電位が異なれ
ば、他の電極（図３では電極７２ａ）と同電位であって
もよい（同図でＶａ＝Ｖｃ）。接触させる電極の数は、
２以上として、異なる電位の電極２つ以上が同時に接触
している時に配向可能となる。電極の電位が互いに異な
るとは、例えば、電極間に３００Ｖの電位差を印加する
場合において、各図で、電極７２ａが接地電位である０
Ｖと電極７２ｂが＋３００Ｖ、電極７２ａが−１５０Ｖ
と電極７２ｂが＋１５０Ｖ等でもよい。また、印加する
電圧は、交流でも直流でもよい。

【００２２】液晶配向装置に使用する電極としては、ア
ルミニウム、銅、ニッケル等の金属、ＩＴＯ膜等の透明
導電性薄膜、カーボンブラックや金属粉、金属繊維等の
導電性材料を混合した柔軟なプラスチックやゴム等が使
用できる。通常、電極を接触させる表面は完全鏡面では
ないので、接触を良好なものとするために、カーボンブ
ラック等の導電性材料を混合したウレタンゴムや、ゴム
等の柔軟な材料に金属膜をメッキ等により設けたもの
等、弾性のある電極が好ましい。あるいは、液晶表示媒
体に対して電極の反対面にゴム等の弾性のある部材を押
し当てても良い。このような電極を押し当てれば、接触
される液晶表示媒体の表面の凹凸に追従して電極を均一
に接触させて、接触を良好なものとすることができる。
接触が不十分であると高電圧印加の場合に気中放電が生
じて液晶表示媒体を破壊する危険性がある。

【００２３】電極の形状は、図１の様な接触面が平面的
なもの以外に、図４の様なロール状とすることもでき
る。同図では２本のロール電極がＰＤＬＣ膜の上の表面
に接触する構成である。ロール状とすればロールの回転
により回転接触させることができる。さらに、回転自在
なゴムロール７４を回転自在な電極７２ａ及び７２ｂと
対向して配置し、ゴムロールと電極とで搬送される液晶
表示媒体を挟んむ様にして、確実な電極接触を得ること
もできる。なお、ＰＤＬＣ膜の上に接触させる電極をロ
ール電極とし、他の非表示部に接触させる電極は、表面
を圧接して液晶表示媒体と共に移動する平板状の電極で
あってもよい。

【００２４】ＰＤＬＣ膜の任意位置の液晶を配向させる
為には、液晶表示媒体と電極との相対的位置関係を任意
に配置可能とすることが必要であるが、電極が前記する
様なロール状であれば、装置の定位置に固定されたロー
ル電極に対して、液晶表示媒体をコンベヤや搬送台の上
に載置する等して連続的に接触させれば良い。あるい
は、液晶表示媒体を固定して、ロール電極側を移動させ
て液晶表示媒体上の表面を転がしたり、双方を移動させ
て回転接触させる方法でも可能である。但し、配線のあ
る電極は固定した方が装置構成はシンプルにできる。ま
た、ロール状の電極でない、接触面が平面状の電極の場
合には、液晶配向が必要な部分に対して、液晶表示媒体
から離れた位置で当該必要な部分の上にまで電極を移動
させてから接触部分に押し当てることを、必要な部分の
数だけ繰り返せばよい。また、ＰＤＬＣ膜の上の表面に
接触させる電極の接触面を所望の凹凸パターンにして、
電極が接触する面をパターン状にすることで、ＰＤＬＣ
膜の液晶を部分的に配向させることも可能である。

【００２５】また、本発明の液晶配向装置において、さ
らにＰＤＬＣ膜を加熱する加熱手段を備えることによ
り、液晶の配向をより低電圧で行うことができる。図４
で、７３は加熱手段であり、ヒートロールを備えた構成
のものである。同図では、液晶表示媒体は、搬送途中で
表裏二つのヒートロールからなる加熱手段７３に加熱さ
れて、電圧印加部分に移動する構成である。液晶が加熱
されることにより、例えば、加熱によりネマチック相に
転移するスメクチック液晶を用い、上述の加熱手段を用
いてネマチック相領域で液晶配向でき、この場合、より
低い電界駆動で液晶分子の配向が可能となる。

【００２６】上述の様な、本発明の液晶表示媒体の液晶
配向方法及び液晶配向装置により、特に導電層が露出し
てない液晶表示媒体に対して導電層を損傷することな
く、またＰＤＬＣ膜が露出してないものに対してもＰＤ
ＬＣ膜を損傷することなく、確実に液晶の配向を変更す
ることで、ＰＤＬＣ膜からなる表示部の表示を変更し
て、消去或いは画像形成が可能となる。

【００２７】なお、本発明の液晶配向方法及び液晶配向
装置に適用可能な液晶表示媒体とししては、上述のよう
に、導電層を有しないものでも、特定の体積抵抗値の関
係を満たすものであれば、特に制限はない。例えば、上
述の様に保護層を設けたり、或いは後の実施例でのべる
印刷層を設けたもの等であってもよい。

【００２８】また、液晶表示媒体を構成する基材、導電
層、ＰＤＬＣ膜を形成する液晶及び高分子、保護層の各
材料、形成方法、層厚み等は、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号にて開示される内容に
準じることができる。

【００２９】例えば、ＰＤＬＣ膜に使用する液晶物質と
しては、従来公知のスメクチック液晶を用いることがで
きる。なお、スメクチック液晶のうち、ネマチック相を
呈する温度範囲が１℃以上のものは、十分に低い電界で
液晶を配向させ得る点で好ましい。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。また、液晶に適量の二色性色素を混合して、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とさ
せることもできる。

【００３０】液晶を分散させる高分子としては、皮膜形
成能を有し、透明性、耐熱性に優れるものが好ましい。
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、塩化ビニリデン等の塩化ビ
ニリデン系樹脂、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。

【００３１】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、懸濁重合法等があり、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、さらに、液晶の分散粒子の耐久性の向上効果がある
マイクロカプセル法が優れている。

【００３２】エマルション法による分散法では、界面活
性剤や保護コロイド等を適宜加えた水を主体とする媒質
中に液晶を超音波や機械的攪拌により乳化分散させ、分
散液とする。

【００３３】マイクロカプセル法による分散法では、各
種の公知マイクロカプセル法が利用できるが、中でもｉ
ｎ−ｓｉｔｕ重合法が優れている。この方法では、例え
ば、水性媒質中に、液晶をラジカル反応性界面活性剤や
ラジカル反応性保護コロイドで乳化分散させ、水性媒質
中や液晶中に溶解又は分散させたラジカル重合開始剤の
分解温度まで昇温して重合性化合物を重合させること
で、乳化分散した液晶と水性媒質との界面に高分子化合
物をマイクロカプセルの壁膜として形成させマイクロカ
プセルが分散した分散液とする。

【００３４】そして、上記の様にして得た分散液に、さ
らにポリビニルアルコール樹脂、ゼラチン、アクリル系
共重合体、水溶性アルキド樹脂等の水溶性或いは水分散
性高分子を加えたものを、基材上に塗布、乾燥して、Ｐ
ＤＬＣ膜を形成する。ＰＤＬＣ膜の膜厚は、通常３〜２
３μｍ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
が過大となる。

【００３５】液晶表示媒体１の基材２としては、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樹脂からなるフィルムやシート等
で、厚さは通常１００〜１０００μｍ程度、形態はカー
ド状やラベル状等である。また紙、合成紙、セラミック
シートやこれらの複合体も使用できる。これらは、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。もしも、ＰＤＬＣ膜よりも伝導性のよい意味
での導電性材料であれば（従って、半導体領域の材料も
あり得る）、液晶表示媒体を表裏両面から電極で挟んで
電界を容易に印加できる。しかし、本発明の配向方法
は、このような通常使用する絶縁性材料の基材からなる
液晶表示媒体に対して、特に優位な効果を発揮する。

【００３６】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、導電性粉末等を樹脂に含有させた導
電性塗料による塗膜等が使用される。

【００３７】保護層５は、ＰＤＬＣ膜等を擦り傷等から
保護するもので、ウレタンアクリレート、エポキシアク
リレート等からなる電離放射線硬化性樹脂液を塗布して
硬化させたものや、ポリエチレンテレフタレート等から
なる樹脂フィルムを接着剤で積層したもの等である。ま
た、ＰＤＬＣ膜上の表面（保護層を設ける場合は保護層
の面が該表面となる）に電位の異なる電極を２以上接触
させるため、両電極間の距離における保護層の表面抵抗
値が、保護層−ＰＬＤＣ層−導電層−ＰＤＬＣ膜−保護
層の経路の合成された体積抵抗値（導電層では、水平方
向の横断的な抵抗が関与するので表面抵抗的ではある
が）よりも略大きくないと、ＰＤＬＣ膜に効果的に電界
が作用せず、ＰＤＬＣ膜に優先的に電界が印加されな
い。

【００３８】このような観点から、保護層の体積抵抗率
は、保護層の厚みにもよるが、ＰＤＬＣ膜上に設ける場
合にはＰＤＬＣ膜の体積抵抗率と同程度又はそれ以上が
好ましい。従って、ＰＤＬＣ膜の伝導性が絶縁体領域で
あれば、保護層も絶縁体領域の伝導性とする。また、Ｐ
ＤＬＣ膜を介することなく、導電層の上に設ける場合に
は、同様に、導電層の体積抵抗率以下で有ってもよい
し、絶縁体でもよい。従って、導電層の伝導性が仮に半
導体領域であれば、論理的には導体領域も含めてそれ以
上であればよく、半導体、絶縁体領域の伝導性でもよ
い。但し、実用上は導体又は半導体である導電層の上
に、導体の保護層を特別に形成するよりは、ＰＤＬＣ膜
部分の保護層の形成と同時に同じ材料からなる保護層を
形成するのが、液晶表示媒体の製造が容易である。従っ
て、絶縁性の保護層、或いはＰＤＬＣ膜の体積抵抗率に
よっては絶縁性領域をやや下回る半導体領域の保護層、
即ち非導電性の保護層を形成することになる。しかも、
本発明はこのような保護層が形成されている場合にも効
果的である。また、後で述べる様な印刷層を設けて、印
刷層の表面に電極を接触させる場合も、印刷層は一種の
保護層でもあり、上記と同様に考えることができる。

【００３９】なお、液晶の体積抵抗率が通常１０¹²〔Ω
・ｃｍ〕であるので、ＰＤＬＣ膜自身の体積抵抗率ρ_L
（液晶自身の体積抵抗率と高分子マトリックスの体積抵
抗率及びそれらの体積分率等によって決まる）は液晶の
体積抵抗率よりも大きいが大体１０¹²〔Ω・ｃｍ〕程度
となり、ＰＤＬＣ膜上に設ける保護層等の層の体積抵抗
率も、具体的には１０¹²〔Ω・ｃｍ〕程度以上と、オー
ダ的に等しいかそれ以上とすれば良いことになる。ま
た、導電層は、電位を与える二つの電極間の距離におい
て、導電層上のＰＤＬＣ膜等の層よりも導電層を経由す
る経路で優先的に電位が作用する程度に、導電層の上の
ＰＤＬＣ膜等よりも導電性があれば良いのであるから、
長い経路に渡って電流を流す必要はなく、半導体領域の
導電性であっても、一応は目的を達するが、定電圧によ
る高速の液晶配向を考慮すると、電位がＰＤＬＣ膜に十
分に印加されるまで若干の時間ロスや、電圧ロスにより
電極間に与える電位差も大きくなる問題があるので、半
導体領域でもなるべく導電性が良い方が好ましい。

【００４０】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。

【００４１】《実施例１》液晶表示媒体の作成透明電極としてＩＴＯ膜（面積抵抗値１０²Ω／□）を
有する透明ポリエチレンテレフタレートフィルム（厚み
１８８μｍ）を、導電層を形成した基材として用い、該
導電層上にＰＤＬＣ膜形成用塗液を塗布、乾燥して、フ
ィルム全面に厚み１０μｍのＰＤＬＣ膜を形成した。次
いで、紫外線硬化性樹脂（大日精化工業（株）製セイ
カビーム）を全面に塗布、硬化して厚み２μｍの保護層
を形成した。次に、８５×５４ｍｍのサイズに打ち抜
き、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。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
して作成分散塗液にて形成した。ＰＤＬＣ膜の主成分は
下記の通りである。

【００４２】・スメクチック液晶（メルク・ジャパン
（株）製Ｓ−６）・二色性色素（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メチルメタクリレートのｉｎ−ｓｉｔｕ重合物・保護コロイド兼高分子マトリックス成分ポリビニルアルコール（日本合成化学工業（株）製Ｋ
Ｐ−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（日本合成化学工業（株）製Ｋ
Ｈ−２０）・液晶／高分子マトリックス比＝１／１

【００４３】液晶配向装置ロール状の電極として、材料構成としてステンレス鋼か
らなり、直径１０ｍｍ、幅５０ｍｍの二つの電極を回転
軸の間隔を１５ｍｍ離して並列的に且つ液晶表示媒体に
対して接触する位置に配置し、且つ液晶表示媒体に対し
て電極と反対面に電極と同サイズのゴムローラを配置
し、液晶表示媒体と電極が十分に接触する、図４の様な
装置（消去装置）とした。

【００４４】書き込み処理６ｄｏｔ／ｍｍのサーマルプリンタを使用し、０．４ｍ
Ｊ／ｄｏｔで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、全面が黒色
を呈している。

【００４５】液晶配向処理（消去処理）上記の液晶配向装置で、二つの電極に接触する様に液晶
表示媒体の表面が対して３ｍｍ離して、一方の電極は＋
３００Ｖ、他方の電極は接地状態（０Ｖ）として、液晶
表示媒体を搬送移動させながら、電圧印加を行った。導
電層が水平方向の横断的な導電路となり、表示は黒色か
ら透明となり消去した。

【００４６】評価結果上記の書込み処理と消去処理による、書き換え耐久性は
１０００回以上と良好であり、本発明による液晶配向方
法及び液晶配向装置の優れているとこが確認された。ま
た、書込み処理ではサーマルヘッドが接触し、消去処理
は電極が接触するが、導電層がＰＤＬＣ膜及び保護層で
保護されているために、導電層にキズ等の欠陥が生じ
ず、しかも電極とコムローラとにより、電極と液晶表示
媒体との接触が十分に行え、均一で安定的な書き換えが
可能であった。

【００４７】《実施例２》液晶表示媒体の作成ＰＤＬＣ膜上に、書き換え表示部とする部分を残して、
印刷により白色層と絵柄層を形成した他は、実施例１と
同様に形成して、図５に示す様な構成の液晶表示媒体と
した。同図で、液晶表示媒体１は、基材２上の全面に、
導電層３とＰＤＬＣ膜４が形成され、書き換え表示部以
外に、先ず下地層として白色層６１を、その上に絵柄層
６２が形成されている。白色層６１及び絵柄層６２から
なる印刷層６は、グラビア印刷、凸版印刷、オフセット
印刷、シルクスクリーン印刷等の公知の印刷手段により
形成される。そして、これらの層の上に、さらに保護層
５が形成されたものである。

【００４８】書込み及び消去処理と評価結果上記の液晶表示媒体を用いた他は、実施例１と同様にし
て、液晶表示媒体を搬送しながら消去する方法で書き換
え繰り返しを行ったところ、書き換え耐久性は実施例１
同様に良好で、導電層にキズ等の欠陥も生じず、均一で
安定的な書き換えが可能であった。また、絵柄層により
意匠性に優れた液晶表示媒体とすることができた。

【００４９】《比較例》液晶表示媒体の作成実施例１と同様の構成材料を用い、導電層を一部露出さ
せるべく、導電層上に部分的にシルクスクリーン印刷に
よりＰＤＬＣ膜を形成した液晶表示媒体とした。書込み及び消去処理と評価結果実施例１と同様にして書き換え繰り返しを行ったとこ
ろ、初期消去は良好であった。しかし、書き換え繰り返
しで、液晶表示媒体表面に電極以外の部分との接触によ
る搬送キズ等が発生し、表面に露出した導電層にギス欠
陥が発生してきた。さらに、評価試験を繰り返すと、導
電層の欠陥部分で放電破壊が進行すると共に消去性が低
下し、消え残りが生じて、書き換え繰り返し１０回で消
去不能となった。

【００５０】

【発明の効果】以上詳述した如く本発明の液晶配向方法
及び液晶配向装置によれば、液晶表示媒体において、電
界印加用の電極を接触させる部分の導電層を露出させる
必要がなく、導電層の上に保護層やＰＤＬＣ膜等の非導
電性や絶縁性の層があっても液晶の配向ができる。従っ
て、液晶表示媒体の表面に露出させた導電部を接地して
電界印加する従来の方法にみられるような、導電層の破
壊問題（接地不良で発生する放電による）が解決され
る。

【００５１】導電層を保護し耐性を持たせることは、実
用上、非常に重要である。それは、カード状の液晶表示
媒体等で基材にプラスチック等の絶縁性材料を使用する
場合には、液晶配向に導電層が不可欠であり、かかる不
可欠な導電層に何らかの要因で欠陥が生じた場合、液晶
の配向が出来ず、表示の書き換えが不能となるからであ
る。従って、導電層の耐性を増すことは、書き換え耐久
性を確保する意味で必須なことである。例えば、導電層
の一部が露出しており、キズが原因で導電層破壊が発生
すると、導電層の破壊部分で放電現象が発生し、さらに
導電層破壊が進行する。このため、書き換えの繰り返し
で液晶配向ができなくなる。

【００５２】また、導電層に接地電極を直接接触させる
必要がないために、液晶表示媒体の構成上の制約が少な
くなり、より自由なデザインが可能となる。例えば、導
電層上に全面にＰＤＬＣ膜を積層しても良いし、ＰＤＬ
Ｃ膜を部分的に形成し、液晶表示媒体の全面を保護層で
覆っても良い。特に液晶表示媒体に絵柄印刷等の意匠
性、固定情報等をもたせる場合には、ＰＤＬＣ膜による
書き換え表示部を除く液晶表示媒体全面に印刷可能であ
る。しかも、導電層を露出させる必要がないので、表示
に利用できる範囲が広がる。表示部を一部に設ける場合
においても、表示部を自由に設定できる。さらに、電極
をＰＤＬＣ膜上の表面に二つ以上接触させる構成では、
ＰＤＬＣ膜に印加される電界は、複数の電極に接触する
度に複数回印加されるので、液晶の配向をより確実なも
のとすることができる。

【００５３】液晶配向装置において、電極の設置箇所
は、接触方式の様に液晶表示媒体の導電層を露出させた
特定部分に位置合わせする必要がないので、液晶配向箇
所を考慮して自由に配置できる。液晶表示媒体側でＰＤ
ＬＣ膜形成部分以外の所に接触用の導電層を出しておく
必要がないので、該導電層が形成された特定の部分に電
極を接触させる用に、電極を特定の位置に配置する複雑
さが無い。また、弾性を有するロール状の電極ては、均
一且つ傷を付けない接触が可能である。そして、加熱手
段を備えれば液晶配向をより低電圧でできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の液晶配向方法と液晶配向装置の一実施
例を示す概略構成図。

【図２】本発明の液晶配向方法の他の実施例を示す図。

【図３】本発明の液晶配向方法と液晶配向装置の電極配
置の他の態様を示す図。

【図４】本発明の液晶配向装置に加熱手段を備えた他の
実施例を示す概略構成図。

【図５】適用可能な液晶表示媒体の他の構成を示す縦断
面図。

【符号の説明】

１液晶表示媒体２基材３導電層４ＰＤＬＣ膜（液晶／高分子複合膜）５保護層６印刷層６１白色層６２絵柄層７１液晶配向装置７２ａ，７２ｂ電極７３加熱手段７４ゴムロール

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基材上に、導電層と、さらに該導電層上
に液晶を高分子中に分散してなる液晶／高分子複合膜と
を少なくとも有する、可逆表示可能な液晶表示媒体につ
いて、表示状態を変更すべく液晶／高分子複合膜に電界
を印加して液晶を配向させる方法において、電位の異なる電極を、液晶表示媒体の液晶／高分子複合
膜積層側の表面に同時に接触するように配置し、電界印
加部の液晶を配向させることを特徴とする液晶表示媒体
の液晶配向方法。
【請求項２】液晶表示媒体の液晶／高分子複合膜及び
／又は導電層の上には、非導電性の保護層を有する液晶
表示媒体の液晶を配向させることを特徴とする請求項１
記載の液晶表示媒体の液晶配向方法。
【請求項３】基材上に、導電層と、さらに該導電層上
に液晶を高分子中に分散してなる液晶／高分子複合膜と
を少なくとも有する、可逆表示可能な液晶表示媒体につ
いて、表示状態を変更すべく液晶／高分子複合膜に電界
を印加して液晶を配向させる液晶配向装置であって、液晶表示媒体の液晶／高分子複合膜積層側に位置し、該
液晶／高分子複合膜側の表面に接触するように、少なく
とも２つ以上の異なる電位の電極を備えたことを特徴と
する液晶表示媒体の液晶配向装置。
【請求項４】２つ以上の電極のうち、少なくとも液晶
／高分子複合膜の上の表面に接触させる電極と、液晶表
示媒体と、の何方か片方又は両方を移動させて、両者の
相対的位置を変えることで、液晶／高分子複合膜上の任
意の位置の表面に電極を接触させることを特徴とする請
求項３記載の液晶表示媒体の液晶配向装置。
【請求項５】固定又は移動しながら液晶表示媒体の表
面に回転接触するロール状の電極を備えたことを特徴と
する請求項４記載の液晶表示媒体の液晶配向装置。
【請求項６】液晶表示媒体の液晶／高分子複合膜を加
熱する加熱手段を備えたことを特徴とする請求項３，４
又は５記載の液晶表示媒体の液晶配向装置。