CN1253302A - 液晶显示元件及其制造方法和评价方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的高分子分散型液晶显示元件,液晶、高分子复合体层由在1像素内电压－光透射率特性不同的多个区域构成。这样,在1像素内形成多个电压－光透射率图形不同的区域,便可获得各区域的特性相互协调或相互平均的作为显示元件全体而呈现为陡度缓和的特性。结果,便可防止由光学滞后引起的残留图像及保留图像,从而可以提供响应速度和对比度等显示品质优异的液晶显示元件及其制造方法和评价方法。

Description

液晶显示元件及其制造方法和评价方法
本发明涉及使用液晶-高分子复合体的光散射模式的液晶显示元件及其制造方法和评价方法。
液晶显示元件具有薄型、小型、低电压驱动、低功耗这样的特征，已广泛地应用于从手表、计算器等的显示到导航系统、笔记本电脑、液晶监视器、数据投影仪、投影液晶电视等所有的地方。在这样的液晶显示元件的显示模式中，迄今广泛使用的是TN(TwistedNematic扭曲向列)型液晶显示元件。该TN型液晶显示元件是在相对的2块基板之间设置上下液晶分子的排列扭转90度的结构的液晶层、并进而在两基板的外侧设置2块偏振片的结构。另外，改善了TN型液晶显示元件中的分时驱动特性的STN(Super TwistedNematic超扭曲向列)型的液晶显示元件还可以使用于日语文字处理器等。此外，最近利用液晶分子的自发极化改变液晶分子的排列状态从而使用将伴随该排列状态变化的电光效应应用于显示的强介电性液晶的信息设备也已实用化了。但是，由于这些液晶显示元件至少需要1块偏振片，所以，显示较暗，需要进行取向处理，从而元件厚度难于控制。
另一方面，对于上述各种显示方式，已提案了使用液晶-高分子复合体的光散射模式的液晶显示元件。该液晶显示元件不需要偏振片，是利用电场控制液晶分子的排列状态从而形成白浊状态或透明状态的方式。该方式是将由液晶和透明的高分子构成的复合体层夹在一对基板之间，并设定为在液晶分子具有正的介电常数各向异性时液晶分子的寻常光折射率与高分子的折射率一致。将电场加到这样的结构的复合体层上时，各液晶分子就排列成液晶分子的长轴与电场方向平行。这样，由于液晶分子的寻常光折射率与透明的高分子的折射率一致，所以，在界面(液晶/高分子界面)上就不发生光散射，成为透明状态。另一方面，在未施加电场时，液晶分子的取向分布在各种方向，在与透明的高分子的界面折射率不一致，所以，将发生光散射，从而成为白浊的不透明状态。这样，通过将电场加到复合体层上改变该复合体层的光散射状态而进行显示的液晶显示元件，元件结构简单，另外，由于光的利用率高等原因，近年来正在非常活跃地进行研究开发。
作为上述显示方式的液晶显示元件，有称为NCAP(NematicCurvilinear Aligned Phase)的使用聚乙烯醇将向列液晶实现微胶囊化的元件(粉体と工业、VOL.22、No.8(1990))。另外，还有称为PDLC(Polymer Dispersed Liquid Crystal)的将液晶滴分散到由高分子构成的基体相中的元件(フラツトパネルデイスプレイ’91、日经BP社、P.219)。此外，还有称为PNLC(Polymer Network LiquidCrystal)的具有高分子在液晶的连续相中扩展为3维网格状的结构的元件(日本电气情报通信学会技术研究报告、EID89-89、P.1)。由这些液晶和透明的高分子构成的复合体层，有时也统称为高分子分散型液晶。
另外，由这些液晶和高分子构成的复合体层利用以下所述的制造方法形成。即，将使丙烯酸系列或环氧系列紫外线固化树脂等的未固化树脂单体和液晶材料溶解的混合组成物注入到2块基板之间，向该混合组成物照射紫外线。这样，未固化树脂单体相互聚合，从而液晶材料和高分子发生相分离。结果，便可得到液晶分散到由高分子构成的高分子基体相中的结构或高分子在液晶中扩展成网格状的结构(フラツトパネルデイスプレイ’91、日经BP社、p.219、日本电气情报通信学会技术研究报告、EID89-89、P.1等)。
下面，以例如日本特开昭60-252687号公报等所公开的PDLC型的液晶显示元件为例具体地进行说明。该PDLC是以将液晶滴分散到具有与向列液晶相同折射率的高分子中而构成的复合体层为主要结构要素的显示元件，是根据有无施加电场而将复合体层的光透射度进行明/暗开关来获得对比度的方式。
PDLC型的液晶显示元件的详细情况如下所述。图1是用于说明该显示方式的显示原理的剖面示意图。如图所示，该液晶显示元件是将作为主要结构要素的复合体层1006封入到具有透明电极1002…的一对基板1001…之间的结构。复合体层1006由高分子组成的高分子基体相1005和液晶滴1004构成，该液晶滴1004是直径约数μm的微小的液滴，分散保持在高分子基体相1005中。并且，高分子基体相1005由具有与液晶滴1004的寻常光折射率(长轴方向的折射率)大致相同的折射率的高分子构成。
在这样的高分子分散型液晶显示元件中，在一对透明电极1002…上未加电压时(图1A)，各液晶滴1004…中的液晶分子的长轴(分子轴)取向在随机的方向上。因此，液滴1004对入射光1010的折射率与包围液晶滴1004的高分子基体相1005的折射率不同，入射到元件上的入射光1010就在高分子基体相1005与液晶滴1004的界面发生散射，成为散射光1011。结果，便得到散射状态，成为暗显示。
另一方面，在一对透明电极1002…上加上超过阈值的电压时，液晶滴1004中的液晶分子的长轴就朝电场方向排列，结果，各液晶滴1004…中的液晶分子的长轴就与入射光1010平行(图1B)。因此，液晶滴1004的折射率就与高分子基体相1005的折射率基本上相同，入射光1010在高分子基体相1005与液晶滴1004的界面就不发生散射而透射，成为透射光1012。结果，在加电压的状态下，就得到透射状态，成为亮显示。
在按以上的显示原理而动作的高分子分散型液晶显示元件中，利用电压的通/断便可简单地控制光透射，所以，不需要像先有的TN型液晶显示元件那样用于获得线偏振光的偏振片。因此，元件结构简单，同时没有偏振片引起的光损失，所以，可以获得明亮的显示，视角也扩大了。此外，在提案的当初，高分子分散型液晶显示元件还是驱动电压高的元件。因此，在要求降低驱动电压的条件下，在先有的PDLC中，通常将γ值设定为小于2(参见1990 SIDInternational Symposium Digest of Technicai Papers p.227～230)。这里，所谓上述γ值，是在液晶显示元件中设成为最大透射率的90％的驱动电压为V90、成为最大透射率的10％的驱动电压为V10时由V90/V10定义的。
然而，在以PDLC为代表的使用液晶-高分子复合体的光散射模式的液晶显示元件中，本来就存在由该结构引起的滞后现象。在实际制作PDLC型的液晶显示元件并测定其电光特性(相对于外加电压光透射率的变化)时，将呈现图2所示的滞后现象。该图是表示利用PDLC的液晶显示元件中的电压-光透射率特性的曲线图。由图可知，在增加电压时(升高电压过程，散射状态→透射状态)和减小电压时(降低电压过程，透射状态→散射状态)，电压-光透射率特性曲线不重合，电压-透射率曲线存在滞后现象(光学滞后和电压滞后)(液晶讨论会讲演予稿集，P.312(1991)、SID’93Digest，P.575(1992)等)。该滞后呈现电压越小越增加并在电压比较小的区域成为最大的特性。因此，光学滞后的大小约为例如2、3％～10％以上(该数值出现偏差的原因在于随光学滞后的评价方法及液晶材料、液晶滴的粒径等的大小、液晶极化等条件而变化。)。
滞后现象的发生，可以认为是由以下所述的理由引起的。即，在该显示模式的液晶显示元件中，其电光特性受液晶与高分子的相互作用的影响大。通常，该相互作用比在通常的TN型液晶显示元件中的取向膜与液晶间的相互作用小，因此，在上述显示模式的液晶显示元件中，就表现出滞后现象。
滞后现象的发生机制，概略地讲就是以上所述的原因，但是，如果进而注意液晶分子及其分子集团的行为，从分子动力学的观点讲，可以认为是以下原因引起的。图3是表示PDLC型液晶显示元件的光学滞后特性的一例的曲线图。对于高分子分散型液晶显示元件中的光学滞后特性，可以认为与作用在液晶/高分子基体(由高分子构成)界面上的限制力(以下，简称为界面限制力)有关。该界面限制力，在切断电场作用时起使朝电场方向排列的液晶分子向作为初始取向状态的随机的排列状态迁移的力的作用。但是，在该力比较弱时，在液晶/高分子基体相界面附近的液晶分子就特别难于发生迁移。结果，电压-光透射率特性就如图3的特性曲线VTb所示的那样出现很大的光学滞后。
另一方面，在界面限制力很强时，界面附近的液晶分子就容易发生迁移，液晶显示元件的透射率的变化也很顺利，如图3的特性曲线VTa所示的那样，电压-光透射率特性的光学滞后就很小。因此，按照上述机制可知，为了减小光学滞后，可以增强界面限制力。另外，除了光学滞后外，还应指出，响应速度也受上述界面限制力影响。但是，目前，还没有控制界面限制力的适当的方法。另外，由于界面限制力与响应速度也有关系，所以，它的控制与提高响应速度也有关。因此，长期以来，一直希望有控制界面限制力而实现降低光学滞后的液晶显示元件。
此外，电压滞后和光学滞后分别按以下方式进行定义(参见图4)。首先，电压滞后的大小由在指定透射率下的上升电压过程与降低电压过程的电压差(称为电压滞后宽度ΔV)与降低电压过程的电压之比定义。即，电压滞后的大小Hv(T)[％]用透射率T的函数表示，由下述式(1)定义。
Hv(T)[％]＝{(Vup(T)-Vdown(T))/Vdown(T)}×100(1)
其中，Vup(T)表示在透射率T下的电压上升时的电压，Vdown(T)表示在透射率T下的电压降低时的电压。在使用先有的液晶-高分子复合体的光散射模式中，即使电压-光透射率曲线的斜率(陡度)变化该电压滞后也呈现基本上相同的电压滞后宽度。另外，作为某一特定的液晶显示元件的客观的尺度(即代表值)的电压滞后值Hv(T)选择成为最大时的值。
其次，光学滞后的大小，由在同一电压下的上升电压过程与降低电压过程的透射率之差(称为光学滞后宽度ΔT)与白色光的最大亮度之比定义。即，光学滞后的大小Ht(V)[％]用电压V的函数表示，由下述式(2)定义。
Ht(V)[％]＝{(Tdown(V)-Tup(V))/(Tmax-T0)}×100(2)
其中，式中的Tup(V)表示在电压V下的电压上升时的透射率，Tdown(V)表示在电压V下的电压降低时的透射率，Tmax表示最大透射率，T0表示无电压时的透射率。该光学滞后Ht(V)与上述电压滞后不同，是为了立足于液晶显示元件的透射率来处理滞后而引入的概念。另外，作为液晶显示元件的代表值的光学滞后值Ht(V)选择成为最大时的值。
综上所述，使用先有的液晶-高分子复合体的光散射模式的液晶显示元件表现出光学滞后现象，所以，存在由该光学滞后引起的残留图像、色调灰度显示的劣化以及发生显示模糊等引起的显示品质显著降低的一系列问题。因此，迫切希望出现显示性能优异的上述光散射模式的液晶显示元件。
一组本发明的目的旨在通过抑制驱动电压的增大、降低光学滞后而提供防止由该光学滞后引起的残留图像及保留图像，响应速度和对比度等显示品质优异的液晶显示元件及其制造方法和评价方法。
为了解决上述问题，本发明的液晶显示元件是在一对基板间设置包含液晶和高分子的液晶·高分子复合体层并将电场加到该液晶·高分子复合体层上使液晶·高分子复合体层的光散射状态发生变化而进行显示的液晶显示元件，其特征在于：上述液晶·高分子复合体层由1像素内电压-光透射率特性不同的多个区域构成。
按照上述结构，通过在1个像素内形成多个电光特性(电压-光透射率特性)不同的区域，可以有选择地降低电压-透射率曲线上滞后大的电压区域的陡度从而降低表观上的滞后。结果，便可防止由光学滞后引起的残留图像及保留图像。
下面，对各密切相关的发明大致分为第1发明群和第2发明群进行说明。在第1发明群中，是以具有在垂直方向形成多个电压-光透射率特性相互不同的区域的结构为特征事项。在第2发明群中，是以具有在面内方向排列多个电压-光透射率特性相互不同的区域的结构为特征事项。此外，第1发明群又分为发明群A～C，第2发明群分为发明群D～G。并且，下面对各发明群顺序说明其内容。
[第1发明群]
第1发明群的液晶显示元件是在一对基板间设置包含液晶和高分子的液晶·高分子复合体层并将电场加到该液晶·高分子复合体层上使液晶·高分子复合体层的光散射状态发生变化而进行显示的液晶显示元件，其特征在于：上述液晶·高分子复合体层由1像素内电压-光透射率特性不同的多个区域构成，该电压-光透射率特性相互不同的多个区域相对于基板排列在垂直方向而构成。
这样，各个区域便特性不同，但是，各区域相对于平面在垂直方向重叠，所以，作为显示元件全体的特性，是这些特性相互重叠的结果。即，作为显示元件全体的电压-光透射率特性，可以有选择地降低滞后最大的电压区域的陡度，与先有的高分子分散型液晶板的电压-光透射率特性比较，可以使之成为具有缓和的陡度的特性。因此，可以降低光学滞后，从而可以提供可以防止由该光学滞后引起发生残留图像及保留图像等，显示品质优异的液晶显示元件。而且，光透射率为最大时的电压值不会超过各区域的电压-光透射率特性中光透射率为最大时的电压值。因此，可以抑制电力消耗。
上述液晶·高分子复合体层是液晶滴分散保持在包含高分子而构成的高分子基体中而成的，可以使之成为与上述电压-光透射率特性不同的区域对应地构成该液晶滴的平均粒径相互不同的结构。另外，上述液晶·高分子复合体层是液晶分散保持在包含高分子而构成的3维网格状基体的网格内而成的，也可以使之成为与上述电压-光透射率特性不同的多个区域对应地该3维网格状基体的平均网格尺寸相互不同的结构。利用上述各结构，可以在1像素内在元件的厚度方向形成多个电压-光透射率特性相互不同的区域。因此，可以降低表观上的滞后(光学滞后)，从而可以提高显示品质。
另外，上述液晶·高分子复合体层也可以采用与上述电压-光透射率特性不同的多个区域对应地上述两基板附近的液晶分子的取向状态相互不同的结构。这样，便可使在两基板附近的电压-光透射率特性与液晶·高分子复合体层的中央部分的电压-光透射率特性相互不同。因此，可以降低表观上的滞后(光学滞后)，从而可以提高显示品质。
此外，上述一个基板附近的液晶分子最好相对于该基板取向在垂直方向，而另一个基板附近的液晶分子相对于该基板取向在平行方向。这样，在使一个基板附近的液晶分子垂直取向而使另一个基板附近的液晶分子平行取向时，便可使电压-光透射率特性的陡度成为最缓和的，结果，便可将表观上发生的滞后抑制到最小限度。
(发明群A)
本发明者等人为解决上述问题锐意研究的结果，发现是γ值与光学滞后密切相关，γ值大时，光学滞后降低。另一方面，γ值增大时，驱动电压增加，从而将影响实际的驱动。因此，为了达到降低光学滞后和驱动电压的双重目的，γ值存在最佳范围，为实现将γ值设定到这样的范围内的液晶显示元件，我们完成了本发明群A。具体而言，就是以下所述的内容。
为了解决上述问题，本发明的液晶显示元件是在分别具有电极的一对基板间设置包含液晶和高分子的液晶·高分子复合体层并将电场加到该液晶·高分子复合体层上使液晶·高分子复合体层的光散射状态发生变化而进行显示的液晶显示元件，其特征在于：设成为最大透射率的90％的驱动电压为V90、成为最大透射率的10％的驱动电压为V10时，比值V90/V10大于2小于3.1。
如果液晶·高分子复合体层不是由具有单一的电压-光透射率特性的区域构成而是由电压-光透射率特性相互不同的多个区域构成，各区域的光学滞后便相互重叠从而可以降低显示元件全体的光学滞后。这里，若着眼于比值V90/V10，在使相互不同的多个电压-光透射率特性相互重叠时，比值V90/V10便增大。因此，如果比值V90/V10增大，便可降低光学滞后。但是，如果过大时，就会由于驱动电压的增加而影响实际的驱动。因此，为了实现降低光学滞后和驱动电压的双重目的，比值V90/V10存在最佳范围。按照本发明者等人的实验结果，比值V90/V10大于2，便可降低光学滞后(参见图11)。另一方面，比值V90/V10超过3.1时，驱动就变得困难。因此，通过将比值V90/V10设定为大于2小于3.1，便可实现降低光学滞后和驱动电压的双重目的。
此外，在先有的高分子分散型液晶显示元件中，通常，γ值小于2(参见1990 SID International Symposium Digest of TechnicalPapers p.227～230)。虽然已提案了使γ值在大于1.95小于2.25范围内的高分子分散型液晶显示元件(参见特开平11-14974号公报)，但是，该公报所公开的技术是以提高液晶显示元件的响应速度为目的的，并不是以降低光学滞后为目的的提案。
为了解决上述问题，本发明的液晶显示元件是在分别具有电极的一对基板间设置包含液晶和高分子的液晶·高分子复合体层并将电场加到该液晶·高分子复合体层上使液晶·高分子复合体层的光散射状态发生变化而进行显示的液晶显示元件，其特征在于：设成为最大透射率的50％的驱动电压为V50、成为最大透射率的10％的驱动电压为V10时，是比值V50/V10大于1.1小于1.8。
通常，γ值是用比值V90/V10定义的，但是，也可以用比值V50/V10定义γ值，用比值V50/V10取代比值V90/V10进行评价。特别是比值V50/V10与光学滞后的相关关系比比值V90/V10表现得强(参见图14)。因此，作为γ值，使用比值V50/V10时与使用比值V90/V10时相比，可以以更高的精度控制光学滞后。
用于实现降低光学滞后和驱动电压的双重目的的γ值的最佳范围在用比值V50/V10进行评价时是大于1.1小于1.8的范围(参见图15)。
另外，上述液晶·高分子复合体层也可以具有液晶滴分散保持在在设置了绝缘膜的上述一对基板间包含高分子而构成的高分子基体中的结构，此外，上述液晶·高分子复合体层采用具有存在于其内部的基本上为球形的液晶滴，和存在于上述各绝缘膜上并且向上述液晶·高分子复合体层内方侧鼓出的圆顶状的液晶滴、并且是显示板间隙方向的平均粒径小于上述球形液晶滴的平均粒径的圆顶形的液晶滴这两种液晶滴，并设成为最大透射率的90％的驱动电压为V90、成为最大透射率的10％的驱动电压为V10时比值V90/V10大于2.0小于3.1的结构。利用上述结构，基本上为球形的液晶滴的电压-光透射率特性与圆顶形的液晶滴的电压-光透射率特性不同。并且，显示元件全体的电压-光透射率特性就是上述2个电压-光透射率特性相互重叠的结果。因此，如上述结构那样，通过使用基本上为球形的液晶滴和圆顶的液晶滴这两种液晶滴构成液晶·高分子复合体层内的液晶滴，便可降低滞后。此外，用于降低光学滞后和驱动电压的比值V90/V10也可以和上述一样设定在大于2小于3.1的范围内。
另外，上述液晶·高分子复合体层也可以具有液晶滴分散保持在在设置了绝缘膜的上述一对基板间包含高分子而构成的高分子基体中的结构，此外，上述液晶·高分子复合体层采用具有存在于其内部的基本上为球形的液晶滴，和存在于上述各绝缘膜上并且向上述液晶·高分子复合体层内方侧鼓出的圆顶状的液晶滴、并且是显示板间隙方向的平均粒径小于上述球形液晶滴的平均粒径的圆顶形的液晶滴这两种液晶滴，并设成为最大透射率的50％的驱动电压为V50、成为最大透射率的10％的驱动电压为V10时比值V50/V10大于1.1小于1.8的结构。如上述结构那样，通过使用基本上为球形的液晶滴和圆顶的液晶滴这两种液晶滴构成液晶·高分子复合体层内的液晶滴，便可降低滞后。此外，作为γ值，则用比值V50/V10评价。
另外，可以采用上述液晶·高分子复合体层是液晶滴分散保持在包含高分子而构成的高分子基体中的多个高分子分散型液晶层，具有将电压-光透射率特性相互不同的高分子分散型液晶层集层的结构，设成为最大透射率的90％的驱动电压为V90、成为最大透射率的10％的驱动电压为V10时，比值V90/V10大于2小于3.1的结构。利用上述结构显示元件全体的电压-光透射率特性就是各层的电压-光透射率特性的平均。因此，通过光学滞后相互重叠而实现降低光学滞后。此外，作为γ值，则用比值V90/V10进行评价。
此外，在上述多个高分子分散型液晶层中，液晶滴的平均粒径可以不同。如上述结构那样，通过采用多个高分子分散型液晶层中液晶滴的粒径不同的结构，多个高分子分散型液晶层的电压-光透射率特性便相互不同。
此外，上述多个高分子分散型液晶层的层厚和液晶滴的平均粒径的组合，在各高分子分散型液晶层中也可以相互不同。如上述结构那样，通过使多个高分子分散型液晶层的层厚和液晶滴的粒径的组合在各液晶层中相互不同，也可以使各液晶层中电压-光透射率特性不同。在利用层厚和液晶滴的粒径的组合的本发明中，与仅是液晶滴的粒径不同的情况相比，可以使之发生更精细的电压-光透射率特性的差别。
此外，上述V90可以采用小于15V。之所以如上述那样限制V90，是由于按照本发明者等人的实验结果，如果V90/V10超过3.1，V90便大于15V，从而实际的驱动就很困难的原因。
此外，上述一对基板中，可以在一个基板上形成有源元件。利用这样的结构，可以实现能够降低光学滞后和驱动电压的有源驱动型的高分子分散型液晶显示元件。
另外，可以采用上述液晶·高分子复合体层是液晶滴分散保持在包含高分子而构成的高分子基体中的多个高分子分散效果液晶层，具有将电压-光透射率特性相互不同的高分子分散型液晶层集层的结构，设成为最大透射率的50％的驱动电压为V50、成为最大透射率的10％的驱动电压为V10时，比值V50/V10大于1.1小于1.8的结构。
利用上述结构，显示元件全体的电压-光透射率特性就是各层的电压-光透射率特性的平均。因此，可以降低光学滞后。作为γ值，用比值V50/V10进行评价。
(发明群B)
本发明者等人为解决上述先有的问题对液晶显示元件及其制造方法进行了锐意研究。结果，通过在基板表面上设置绝缘膜并控制该绝缘膜的临界表面张力，发现了可以得到光学滞后和响应性良好的液晶显示元件，从而完成了本发明群B。
即，为了解决上述问题，本发明群B的液晶显示元件是在一对基板间设置包含液晶和高分子的液晶·高分子复合体层并且该液晶·高分子复合体层由在1像素内电压-光透射率特性不同的多个区域构成的液晶显示元件，其特征在于：上述液晶·高分子复合体层是在上述一对基板间设置液晶和高分子材料的混合组成物、通过聚合该高分子材料而使该液晶和高分子材料进行相分离而形成的，在上述液晶和高分子材料的界面上的界面张力是一定的，并且设置在上述基板的内侧的绝缘膜与高分子材料之间的界面张力γip(dyne/cm)和该液晶与高分子材料之间的界面张力γLCp(dyne/cm)具有下述式(1)的关系，上述绝缘膜由与上述液晶之间的界面张力相互不同的至少2种材料组成。
γLCp-γip＜0                             …(1)
按照上述结构，绝缘膜由在与液晶的界面上界面张力相互不同的至少2种材料组成。因此，通过适当地改变这些材料的配合比例，便可控制绝缘膜与高分子材料的界面上的界面张力。结果，便可与液晶的种类无关地控制使上述式(1)的关系成立。因此，不管使用什么样的液晶，都可以提供改善光学滞后的液晶显示元件。
上述光学滞后可以降低的理由如下。即，在聚合高分子材料使之成为高分子树脂(高分子)时，该高分子材料与液晶便发生相分离。在该相分离过程中，γip和γLCp具有上述式(1)的关系时，液晶就附着并浸润到绝缘膜表面上。因此，绝缘膜表面的液晶滴就形成圆顶状。在该环境下，液晶滴内部的液晶就从绝缘膜界面受到很强的取向限制力。特别是在高分子树脂附近的液晶也受到绝缘膜的取向限制力的影响。因此，将电场从接通状态切换为切断状态时，绝缘膜的取向限制力就对液晶/高分子树脂界面的界面限制力起到助推的作用。结果，包含液晶/高分子基体界面附近，液晶滴中的液晶分子的迁移便顺利地进行。因此，可以认为就是光学滞后减小了。
在本发明中，是以下述条件为前提的。即，假定在相分离过程中高分子材料与液晶之间的界面张力是一定的。因此，在本发明中，为了使该界面张力一定，将液晶和高分子材料固定。或者，适当地改变液晶和高分子材料双方的材料以使界面张力一定。
也可以是上述液晶·高分子复合体层是在上述一对基板间设置包含液晶和高分子材料的混合组成物并通过聚合该高分子材料使该液晶和高分子材料发生相分离而形成的，上述液晶与高分子材料的界面上的界面张力一定，并且设置在上述基板的内侧的绝缘膜与高分子材料之间的界面张力γip(dyne/cm)和该液晶与高分子材料之间的界面张力γLCp(dyne/cm)具有下述式(2)的关系，上述绝缘膜由与上述液晶之间的界面张力相互不同的至少2种材料组成的结构。
-1＜γLCp-γip＜1                       …(2)
按照上述结构，上述绝缘膜由在与液晶的界面上界面张力相互不同的至少2种材料构成，所以，不论使用什么样的材料都可以与液晶的种类无关地控制使上述式(2)成立。因此，可以提供与液晶的材料无关地改善响应速度的液晶显示元件。
可以改善上述绣速度的理由如下。即，(γLCp-γip)在超过-1·dyne/cm但小于0的范围内时，高分子树脂附近的液晶也适当地受到绝缘膜的取向限制力的影响。因此，在将电场从接通状态切换为切断状态时，绝缘膜的取向限制力对高分子界面的界面限制力就起到助推的作用。结果，包含高分子树脂附近，液晶滴中的液晶的迁移便顺利地进行，从而将提高响应速度。另一方面，(γLCp-γip)在大于0小于1的范围内时，液晶不浸润到绝缘膜表面上。因此，虽然绝缘膜上的取向限制力对液晶几乎没有直接的影响，但是，通过高分子树脂间接地起作用，所以，在加上电场时，液晶的迁移将顺利地进行，液晶的立起迅速，从而可以提高响应速度。
也可以是上述液晶·高分子复合体层是在上述一对基板间设置包含液晶和高分子材料的混合组成物并通过聚合该高分子材料使该液晶与高分子材料发生相分离而形成的，上述液晶与高分子材料的界面上的界面张力一定，并且设置在上述基板的内侧的绝缘膜与高分子材料之间的界面张力γip(dyne/cm)和上述液晶与高分子材料之间的界面张力γLCp(dyne/cm)具有下述式(3)的关系，上述绝缘膜由与上述液晶之间的界面张力相互不同的至少2种材料组成的结构。
-1＜γLCp-γip＜0                       …(3)
按照上述结构，上述绝缘膜由在与液晶的界面上界面张力相互不同的至少2种材料构成，所以，不论使用什么样的材料都可以与液晶的种类无关地控制使上述式(3)的关系成立。因此，可以提供与液晶的材料无关的改善光学滞后和响应速度的液晶显示元件。
另外，也可以是绝缘膜设置在上述基板的内侧而该绝缘膜的临界表面张力γi(dyne/cm)与上述液晶的表面张力γLC(dyne/cm)之间具有下述式(4)的关系并且上述绝缘膜由临界表面张力相互不同的至少2种材料组成的结构。
γLC-γi＜0                         …(4)
在上述结构中，在高分子材料与液晶的相分离过程中，γi和γLC具有上述式(4)的关系时，液晶附着并浸润到绝缘膜表面上，在该绝缘膜表面上形成圆顶状的液晶滴。
这里，在上述结构中，将绝缘膜与高分子材料之间的界面张力置换为绝缘膜的临界表面张力γi，将液晶与高分子材料之间的界面张力置换为液晶的表面张力γLC。下面，说明其理由。
通常，可以根据所接触的液体、固体等的界面张力的平衡来考虑浸润性。即，在2种液体(液晶和高分子材料)可以与固体表面接触时，根据固体(绝缘膜)与高分子材料的界面上的界面张力、液晶与固体的界面上的界面张力和高分子材料与液晶的界面上的界面张力这三者的平衡，可以认为将发生浸润现象。另一方面，若将液晶和高分子材料固定来考虑，则可使液晶与高分子材料之间的界面张力一定。这时，由固体(绝缘膜)与高分子材料之间的界面张力和液晶与固体的界面上的界面张力的大小关系决定浸润性。这种情况，通过将高分子材料视为气体，将液晶与高分子材料之间的界面张力置换为液晶的表面张力，并且将固体(绝缘膜)与高分子材料之间的界面张力置换为绝缘膜的临界表面张力时也成立。因为，只要将液晶与高分子材料之间的界面张力认为一定，浸润性就由绝缘膜与高分子材料之间的界面张力和液晶与固体的界面上的界面张力的大小关系决定，界面张力的数值本身并没有特别的意义。因此，可以根据液晶的表面张力与绝缘膜的临界表面张力的大小关系来评价浸润性。于是，不论使用什么样的液晶都可以提供改善光学滞后的液晶显示元件。
另外，也可以是在上述基板的内侧设置绝缘膜而该绝缘膜的临界表面张力γi(dyne/cm)与上述液晶的表面张力γLC(dyne/cm)之间具有下述式(5)的关系并且上述绝缘膜由临界表面张力相互不同的至少2种材料组成的结构。
-1＜γLC-γi＜1                          …(5)
这样，不论使用什么样的材料都可以与液晶的种类无关地控制使上述式(5)的关系成立。因此，可以提供与液晶的材料无关的改善响应速度的液晶显示元件。
另外，也可以是在上述基板的内侧设置绝缘膜而该绝缘膜的临界表面张力γi(dyne/cm)与上述液晶的表面张力γLC(dyne/cm)之间具有下述式(6)的关系并且上述绝缘膜由临界表面张力相互不同的至少2种材料组成的结构。
-1＜γLC-γi＜0                          …(6)
这样，不论使用什么样的材料都可以与液晶的种类无关地控制使上述式(6)的关系成立。因此，可以提供与液晶的材料无关的改善光学滞后和响应速度的液晶显示元件。
此外，构成上述绝缘膜的至少2种材料可以包含具有比上述液晶的表面张力小的临界表面张力的第1绝缘膜材料和具有比上述液晶的表面张力大的临界表面张力的第2绝缘膜材料。这样，只要改变第1绝缘膜材料和第2绝缘膜材料的配合比例，就可以形成容易与各种液晶对应的绝缘膜。
此外，上述第1绝缘膜材料可以是氟系的表面活性剂，上述第2绝缘膜材料可以是聚酰亚胺化合物。由于氟系的表面活性剂的临界表面张力非常小，所以，只添加极少的量就可以降低绝缘膜的临界表面张力的大小。另一方面，例如在包含未停留在绝缘膜中而游离的材料时，该材料通过溶解到液晶·高分子复合体层中，可以引起液晶·高分子复合体层的电压保持率降低等。这时，可以认为伴随上述材料氟系的表面活性剂也一起溶解。但是，如上所述，氟系的表面活性剂的添加量本来是很少的，所以，溶解到液晶·高分子复合体层中的量也非常少。因此，即使是氟系的表面活性剂溶解的情况，也可以将电压保持率降低等对液晶显示元件的不良影响抑制到最小限度。
为了解决上述问题，本发明的液晶显示元件的制造方法是在分别具有电极的一对基板间设置包含液晶和高分子的液晶·高分子复合体层的液晶显示元件的制造方法，其特征在于：包括在上述电极的内侧面形成绝缘膜的绝缘膜形成工序；在上述一对基板间设置包含上述液晶和高分子材料的混合组成物的工序；和通过聚合上述高分子材料而形成液晶·高分子复合体层的液晶·高分子复合体层形成工序，上述绝缘膜形成工序形成的绝缘膜是由与上述液晶之间的界面张力相互不同的至少2种材料构成的绝缘膜，具有上述液晶与高分子材料的界面上的界面张力一定的关系，并且设置在上述电极的内侧面的绝缘膜与高分子材料之间的界面张力γip(dyne/cm)和上述液晶与高分子材料之间的界面张力γLCp(dyne/cm)满足下述式(1)的关系。
γLCp-γip＜0                             …(1)
按照上述方法，在液晶·高分子复合体层形成工序中，通过聚合高分子材料，该高分子材料与液晶发生相分离，析出由液晶构成的微小滴。该微小滴与附近的其他微小滴相互凝集，逐渐增大成长为球状的液晶滴。这里，绝缘膜与高分子树脂之间的界面张力γip和液晶与高分子树脂之间的界面张力γLCp满足上述式(1)的关系，所以，该球状的液晶滴中存在于绝缘膜附近的球状液晶滴与该绝缘膜接触时，就发生浸润现象，形成圆顶状的液晶滴。结果，便可制造与液晶的种类无关的降低光学滞后的液晶显示元件。
为了解决上述问题，本发明的液晶显示元件的制造方法是在分别具有电极的一对基板间设置包含液晶和高分子的液晶·高分子复合体层的液晶显示元件的制造方法，其特征在于：包括在上述电极的内侧面形成绝缘膜的绝缘膜形成工序；在上述一对基板间设置包含上述液晶和高分子材料的混合组成物的工序；和通过聚合上述高分子材料而形成液晶·高分子复合体层的液晶·高分子复合体层形成工序，上述绝缘膜形成工序形成的绝缘膜是由与上述液晶之间的界面张力相互不同的至少2种材料构成的绝缘膜，具有上述液晶与高分子材料的界面上的界面张力一定的关系，并且设置在上述电极内侧面的绝缘膜与高分子材料之间的界面张力γip(dyne/cm)和上述液晶与高分子材料之间的界面张力γLCp(dyne/cm)满足下述式(2)的关系。
-1＜γLCp-γip＜1                          …(2)
按照上述方法，可以制造与液晶的种类无关的提高响应速度的液晶显示元件。
为了解决上述问题，液晶显示元件的制造方法是在分别具有电极的一对基板间设置包含液晶和高分子的液晶·高分子复合体层的液晶显示元件的制造方法，其特征在于：包括在上述电极的内侧面形成绝缘膜的绝缘膜形成工序；在上述一对基板间设置包含上述液晶和高分子材料的混合组成物的工序；和通过聚合上述高分子材料而形成液晶·高分子复合体层的液晶·高分子复合体层形成工序，上述绝缘膜形成工序形成的绝缘膜是由与上述液晶之间的界面张力相互不同的至少2种材料构成的绝缘膜，具有上述液晶与高分子材料的界面上的界面张力一定的关系，并且设置在上述电极内侧面的绝缘膜与高分子材料之间的界面张力γip(dyne/cm)和上述液晶与高分子材料之间的界面张力γLCp(dyne/cm)满足下述式(3)的关系。
-1＜γLCp-γip＜0                   …(3)
按照上述方法，可以制造改善光学滞后和响应速度的液晶显示元件。
为了解决上述问题，本发明的液晶显示元件的制造方法是在分别具有电极的一对基板间设置包含液晶和高分子的液晶·高分子复合体层的液晶显示元件的制造方法，其特征在于：包括在上述电极的内侧面形成绝缘膜的绝缘膜形成工序；在上述一对基板间设置包含上述液晶和高分子材料的混合组成物的工序；和通过聚合上述高分子材料而形成液晶·高分子复合体层的液晶·高分子复合体层形成工序，上述绝缘膜形成工序形成的绝缘膜是由与上述液晶之间的界面张力相互不同的至少2种材料构成的绝缘膜，此外，具有上述液晶与高分子的界面上的界面张力一定的关系，并且设置在上述电极的内侧的绝缘膜的临界表面张力γi(dyne/cm)和上述液晶的表面张力γLC(dyne/cm)满足下述式(4)的关系。
γLC-γi＜0                               …(4)
在上述方法中，设液晶与高分子材料之间的界面张力一定，则浸润性就由绝缘膜与高分子材料之间的界面张力和液晶与固体的界面上的界面张力的大小关系决定。因此，浸润性置换为液晶的表面张力与绝缘膜的临界表面张力的大小关系，即使满足上述式(4)的关系，液晶对绝缘膜也会发生浸润现象。因此，在绝缘膜表面上形成圆顶状的液晶滴，所以，可以制造与液晶的种类无关的降低光学滞后的液晶显示元件。
为了解决上述问题，本发明的液晶显示元件的制造方法是在分别具有电极的一对基板间设置包含液晶和高分子的液晶·高分子复合体层的液晶显示元件的制造方法，其特征在于：包括在上述电极的内侧面形成绝缘膜的绝缘膜形成工序；在上述一对基板间设置包含上述液晶和高分子材料的混合组成物的工序；和通过聚合上述高分子材料而形成液晶·高分子复合体层的液晶·高分子复合体层形成工序，上述绝缘膜形成工序形成的绝缘膜是由与上述液晶之间的界面张力相互不同的至少2种材料构成的绝缘膜，此外，具有上述液晶与高分子的界面上的界面张力一定的关系，并且设置在上述电极的内侧的绝缘膜的临界表面张力γi(dyne/cm)和上述液晶的表面张力γLC(dyne/cm)满足下述式(5)的关系。
-1＜γLC-γi＜1                         …(5)
按照上述方法，可以制造与液晶的种类无关的提高响应速度的液晶显示元件。
为了解决上述问题，本发明的液晶显示元件的制造方法是在分别具有电极的一对基板间设置包含液晶和高分子的液晶·高分子复合体层的液晶显示元件的制造方法，其特征在于：包括在上述电极的内侧面形成绝缘膜的绝缘膜形成工序；在上述一对基板间设置包含上述液晶和高分子材料的混合组成物的工序；和通过聚合上述高分子材料而形成液晶·高分子复合体层的液晶·高分子复合体层形成工序，上述绝缘膜形成工序形成的绝缘膜是由与上述液晶之间的界面张力相互不同的至少2种材料构成的绝缘膜，此外，具有上述液晶与高分子的界面上的界面张力一定的关系，并且设置在上述电极的内侧的绝缘膜的临界表面张力γi(dyne/cm)和上述液晶的表面张力γLC(dyne/cm)满足下述式(6)的关系。
-1＜γLC-γi＜0                         …(6)
按照上述方法，可以制造与液晶的种类无关的改善光学滞后和响应速度的液晶显示元件。
此外，构成上述绝缘膜的至少2种材料可以包含具有比上述液晶的表面张力小的临界表面张力的第1绝缘膜材料和具有比上述液晶的表面张力大的临界表面张力的第2绝缘膜材料。
此外，上述第1绝缘膜材料可以是氟系的表面活性剂，上述第2绝缘膜材料可以是聚酰亚胺化合物。
(发明群C)
发明群C的液晶显示元件是在一对基板间设置包含液晶和高分子的液晶·高分子复合体层并且该液晶·高分子复合体层由在1像素内电压-光透射率特性不同的多个区域构成的液晶显示元件，其特征在于：在上述基板的内侧设置绝缘膜，设该绝缘膜的临界表面张力为γi、上述高分子的临界表面张力为γp时，则γi和γp满足下述式(7)的关系。
γi≥γp                                    …(7)
按照上述结构，高分子树脂(高分子)容易浸润到绝缘膜上。结果，便形成与绝缘膜接触的半球状液晶滴(参见图21)。在这样的环境下，液晶分子就从基板界面受到很强的取向限制力，该限制力对液晶/高分子树脂界面上的界面限制力起助推的作用，结果，包含液晶/高分子树脂界面附近，液晶滴中的迁移便顺利地进行，从而可以减小光学滞后。
此外，设上述液晶的表面张力为γLC时，则上述γi和γLC也可以满足下述式(8)的关系。
γi＞γLC                                     …(8)
按照上述结构，由于液晶容易浸润，所以，与绝缘膜接触的半球状液晶滴内的液晶分子与基板基本上平行地取向(参见图23(a))。这样，除了降低光学滞后外，还可以提高散射性能。
此外，设上述液晶的表面张力为γLC时，则上述γi和γLC也可以满足下述式(9)的关系。
γi＜γLC                                       …(9)
按照上述结构，由于液晶不易浸润，所以，与绝缘膜接触的半球状液晶滴(参见图21)内的液晶分子与基板基本上垂直地取向(参见图23(b))。这样，除了降低光学滞后外，还可以提高电场响应速度。
[第2发明群]
第2发明群的液晶显示元件是在一对基板间设置包含液晶和高分子的液晶·高分子复合体层并将电场加到该液晶·高分子复合体层上使液晶·高分子复合体层的光散射状态发生变化而进行显示的液晶显示元件，其特征在于：上述液晶·高分子复合体层由在1像素内电压-光透射率特性不同的多个区域构成，该电压-光透射率特性不同的多个区域相对于像素平面配置在平行方向。
在观察具有上述液晶·高分子复合体层的液晶单元的显示画面时，到达观察者的显示光可以视为透射各个区域的光的总和。即，显示元件全体的电压-光透射率特性是各区域的特性的平均，有选择地降低滞后为最大的电压区域的陡度，与先有的高分子分散型液晶板的电压-光透射率特性进行比较观察者识别为具有比较缓和的陡度的特性的显示元件。这样，便可防止发生由于光学滞后而引起的残留图像和保留图像，从而可以提供显示品质优异的液晶显示元件。
(发明群D)
为了解决上述问题，发明群D的液晶显示元件是在一对基板间设置包含液晶和高分子的液晶·高分子复合体层并将电场加到该液晶·高分子复合体层上使液晶·高分子复合体层的光散射状态发生变化而进行显示的液晶显示元件，其特征在于：上述电压-光透射率特性不同的多个区域相对于像素平面配置在平行方向，上述液晶·高分子复合体层是液晶滴分散保持在包含高分子而构成的高分子基体中而形成，与上述电压-光透射率特性不同的多个区域对应地该液晶滴的平均粒径相互不同。另外，也可以是上述液晶·高分子复合体层是液晶分散保持在包含高分子而构成的3维网状基体的网格内而形成的，与上述电压-光透射率特性不同的多个区域对应地该3维网状基体的平均网格尺寸相互不同的结构。
在1像素内形成多个散射特性不同的区域即电光特性(电压-光透射率特性)不同的区域时，对观察者而言，看到的是这些区域的各特性的平均结果。即，虽然各个区域的特性相互不同，但是，作为显示元件全体，是各特性平均化的特性。这时，显示元件全体的电压-光透射率特性就成为有选择地降低电压-光透射率特性中滞后为最大的电压区域的陡度的特性，从而，在表观上就是使滞后(光学滞后)降低的特性。因此，按照上述结构，可以防止由于滞后引起的残留图像及保留图像，从而可以提高显示品质。
此外，上述液晶滴的平均粒径R(μm)最好是在0.6＜R＜1.6的范围内。另外，上述3维网状基体的平均网格尺寸R(μm)最好也是在0.6＜R＜1.6的范围内。通过将液晶滴的平均粒径或3维网状基体的平均网格尺寸设定到上述数值的范围内，只要考虑例如使用TFT的有源矩阵型的液晶显示元件的实用的驱动电压(约为6-12V)，就可以实现良好的散射性。这样，便可提供能够进行高对比度显示的液晶显示元件。
此外，上述一对基板中，一个基板可以是设置了多个像素电极和控制加到各像素电极上的电压的有源元件的有源矩阵基板。这样，便可降低光学滞后，从而可以得到显示品质良好的利用有源矩阵进行驱动的光散射模式液晶显示元件。
另外，上述液晶·高分子复合体层也可以是与上述电压-光透射率特性不同的多个区域对应地上述基板附近的液晶分子的取向状态相互不同的结构。按照上述结构，通过使液晶分子的取向状态不同，在1像素内，就可以在与基板面平行方向形成电光特性(电压-光透射率特性)不同的区域。这样，就可以降低表观上的滞后(光学滞后)，从而可以提高显示品质。
此外，在上述电压-光透射率特性不同的多个区域中，最好一方的区域中的上述基板附近的液晶分子相对于该基板取向在垂直方向，而另一方的区域中的上述基板附近的液晶分子取向在平行方向。这样，使一方的区域中的两基板附近的液晶分子垂直取向而另一方的区域中的两基板附近的液晶分子平行取向时，就可以使电压-光透射率特性的陡度成为最缓和的，结果，便可将表观上的滞后(光学滞后)抑制到最小限度。
为了解决上述问题，本发明的液晶显示元件的制造方法是在一对基板间配置液晶滴分散保持在包含高分子而构成的高分子基体中的这种结构的液晶·高分子复合体层，在1像素内具有电压-光透射率特性相互不同的多个区域的液晶显示元件的制造方法，其特征在于：包括在上述一对基板的内侧面形成电极层的电极形成工序；将上述一对电极贴合以使上述电极层相对从而形成空单元的贴合工序；在上述空单元内部设置液晶·高分子前体相溶液的工序；和将紫外线通过具有紫外线透射率相互不同的多个区域的滤光器向上述液晶·高分子前体相溶液照射，进行液晶·高分子前体相溶液的相分离从而形成在1像素内具有相对于基板在平行方向液晶滴的平均粒径相互不同的多个区域的液晶·高分子复合体层的液晶·高分子复合体层形成工序。
为了解决上述问题，本发明的液晶显示元件的制造方法是在一对基板间配置液晶分散保持在包含高分子而构成的3维网状基体的网格内的这种结构的液晶·高分子复合体层，在1像素内具有电压-光透射率特性相互不同的多个区域的液晶显示元件的制造方法，其特征在于：包括在上述一对基板的内侧面形成电极层的电极形成工序；将上述一对基板贴合以使上述电极层相对从而形成空单元的贴合工序；在上述空单元内部设置液晶·高分子前体相溶液的工序；和将紫外线通过具有紫外线透射率相互不同的多个区域的滤光器向上述液晶·高分子前体相溶液照射，进行液晶·高分子前体相溶液的相分离从而形成在1像素内具有相对于基板在平行方向3维网状基体的平均网格尺寸相互不同的多个区域的液晶·高分子复合体层的液晶·高分子复合体层形成工序。
按照上述各方法，可以形成在1像素内具有相对于基板在平行方向液晶滴的平均粒径或3维网状基体的平均网格尺寸相互不同的多个区域的液晶·高分子复合体层。这样，便可在1像素内形成多个电压-光透射率特性相互不同的区域，从而可以制造降低光学滞后的液晶显示元件。
(发明群E)
本发明是在一对基板间设置包含液晶和高分子的液晶·高分子复合体层并且该液晶·高分子复合体层由1像素内电压-光透射率特性不同的多个区域构成的液晶显示元件，其特征在于：通过将1像素内液晶滴的平均粒径或3维网状基体的平均网格尺寸相互不同的多个区域相对于像素平面配置在平行方向，可以抑制驱动电压的上升，并且可以有选择地只降低电压-光透射率曲线中滞后最大的电压区域的陡度来降低光学滞后。
此外，为了实现上述液晶显示元件，提供可以不使用特殊的紫外线光源(平行紫外线)就可以很容易地在1像素内形成液晶滴的粒径等相互不同的多个区域的制造方法。
在上述结构中，发明群E的液晶显示元件的特征在于：在上述一对基板中，一方的基板可以是如下结构，即在1像素区域内具有紫外线透射率相互不同的多个区域；上述液晶·高分子复合体层形成为液晶滴分散保持在包含高分子而构成的高分子基体中的结构，中介上述一方的基板照射紫外线，该液晶·高分子复合体层与1像素内上述紫外线透射率不同的各区域对应地形成多个液晶滴的平均粒径相互不同的区域；此外，上述液晶滴的平均粒径相互不同的多个区域也和上述电压-光透射率特性不同的多个区域对应。
另外，在上述一对基板中，一方的基板可以是如下结构，即具有在1像素区域内紫外线透射率相互不同的多个区域；上述液晶·高分子复合体层形成为液晶分散保持在包含高分子而构成的3维网状基体的网格内的结构，中介上述一方的基板照射紫外线，该液晶·高分子复合体层与1像素内上述紫外线透射率不同的各区域对应地形成多个3维网状基体的平均网格尺寸相互不同的区域；此外，上述3维网状基体的平均网格尺寸相互不同的多个区域也和上述电压-光透射率特性不同的多个区域对应。
通常，只要改变紫外线的照射强度，就可以控制液晶滴的平均粒径或3维网状基体的平均网格尺寸(以下，称为「液晶的粒径」)。这里，如上述结构那样，中介具有紫外线透射率相互不同的多个区域的基板照射紫外线则可在某一区域照射照射强度强的紫外线，而在其他区域照射照射强度弱的紫外线。因此，例如在PDLC的情况时，在照射照射强度强的紫外线的区域，就加速聚合固化的高分子的聚合速度，从而可以形成小粒径的液晶滴。相反，在照射照射强度弱的紫外线的区域，将减缓高分子的聚合速度，从而可以形成大粒径的液晶滴。因此，可以形成在1像素内具有液晶的粒径相互不同的多个区域的液晶·高分子复合体层。即，在1像素内可以形成多个电压-光透射率特性相互不同的区域，各区域的特性相互平均便可降低显示元件全体的光学滞后。结果，便可降低光学滞后引起的残留图像及保留图像，从而可以提高显示品质。
此外，按照上述结构，由于基板本身具有调整紫外线的透射率的功能，所以，可以将调节了照射强度的紫外线非常近地直接照射到作为照射对象的液晶及高分子材料上。因此，即使不使用图案精度非常好的掩膜及可以照射平行紫外线的特殊的光源也可以在1像素内形成多个液晶的粒径不同的微细的区域。结果，即使是使用高精细的TFT(Thin Film Transistor)的有源矩阵型光阀等像素尺寸约为数10μm的基板也可以进行区域分割，从而可以提供降低光学滞后的液晶显示元件。
所谓液晶的粒径，在具有高分子在液晶的连续相中扩展为3维网状的结构的PNLC(Polymer Network Liquid Crystal)中，就是指平均网格尺寸(网格的间隔)。另外，在球形或旋转椭圆形的液晶滴相互独立地分散在高分子基体中的PDLC(Polymer DispersedLiquid Crystal)中，就是指液晶滴的平均粒径。但是，在作为液晶滴的平均粒径使用时，当然该液晶滴并不限定完全独立分散的情况，在一部分液晶滴之间相互粘连的情况时，就是指作为该液晶滴的平均粒径使用的。
此外，在上述一对基板中，也可以在一方的基板的内侧面设置用于在1像素内形成电压-光透射率特性相互不同的多个区域的紫外线透射率调整层。按照该结构，中介设置了紫外线透射率调整层的基板照射紫外线时，就由紫外线透射率调整层吸收一部分紫外线。因此，在与该紫外线透射率调整层对应的区域中，与其他区域相比，就照射照射强度小的紫外线，这样，在该区域中液晶的粒径就增大。因此，可以形成具有液晶的粒径不同的多个区域的液晶·高分子复合体层。此外，在形成具有液晶的粒径相互不同的多个区域的液晶·高分子复合体层时与作为被照射体的液晶·高分子前体相溶液相邻地设置紫外线透射率调整层是最理想的。
进而，在上述一对基板中，也可以在一方的基板侧的上述紫外线透射率调整层与液晶·高分子复合体层之间和另一方的基板的内侧设置透明电极层。作为上述紫外线透射率调整层的设置物质，可以在透明电极上(即，透明电极层与液晶·高分子复合体层之间)形成，但是，这时，紫外线透射率调整层和透明电极层与液晶·高分子复合体层的上下相邻接，从而种类或膜厚不同的层上下不对称地存在，容易发生保留图像的现象。因此，如果将透明电极层设置在紫外线透射率调整层与液晶·高分子复合体层之间，透明电极层分别与液晶·高分子复合体层的上下相邻接，上下对称，从而不会发生保留图像的现象。
此外，也可以在上述一对透明电极层的内侧面分别设置绝缘膜。通过设置上述绝缘膜，可以控制对与该绝缘膜相邻的液晶分子作用的取向限制力，从而容易调整降低光学滞后的γ值(V90/V10)。另外，上述绝缘膜防止液晶中的杂质离子向透明电极层移动，这样，便可提高电压保持率，从而可以提高显示品质和可靠性。关于γ值，后面进行说明。
此外，上述紫外线透射率调整层也可以是光敏层。作为上述紫外线透射率调整层，只要是由部分地吸收紫外线的材料构成的就可以获得同样的效果。特别是光敏层可以使用像涂布、曝光、显影和固化这样的在半导体工艺中非常广泛应用的技术来形成，所以，加工容易，从而可以确保制造的容易性。另外，很多光敏材料都具有部分地吸收紫外线的特性，所以，可以根据各种条件适当地选择材料，从而选择的自由度高。
此外，上述紫外线透射率相互不同的区域也可以是可见光的透射率大致相同的结构。如果在基板上存在几乎将可见光全部吸收的区域，在与该区域对应的液晶·高分子复合体层的部分就难于得到所希望的相分离结构。这样，如果在与该区域对应的部分不能得到良好的透射率，将招致显示品质降低。因此，即使是紫外线透射率相互不同的区域，在基板上设置对可见光以几乎相同的透射率进行透射的区域，就可以抑制显示品质的降低。例如，很多光敏材料对紫外线只具有半吸收性，而对可见光具有透射性，所以，这些光敏材料极适合作为紫外线透射率调整层使用。
此外，设上述电压-光透射率特性相互不同的多个区域的总数为n，1像素的总面积为S时，也可以是各区域的面积s大致满足下述式(10)的结构。
s＝S/n                                     …(10)
满足上述式(10)的关系的技术的意义，就是使多个区域的面积s大致相同(例如，区域分割数为2时的面积比为1∶1)。这样，实质上就使各个区域的电压-光透射率特性的不同为最大，从而可以最大限度地降低光学滞后。
此外，设成为最大透射率的90％的驱动电压为V90、成为最大透射率的10％的驱动电压为V10时，比值V90/V10可以大于2。在先有的高分子分散液晶中，虽然光学滞后大于2％，但是，在本发明的方法中，通过形成具有液晶的粒径相互不同的多个区域的液晶·高分子复合体层，将各个区域的透射率合成的1像素全体的γ值(比值V90/V10)就大于2，而光学滞后可以减小到1％以下，从而可以降低光学滞后。此外，光学滞后的大小，也随评价方法及液晶材料、液晶滴的粒径等的大小和液晶占有率等的条件而不同。
此外，在上述一对基板中，也可以在另一方的基板上形成有源元件。在形成了上述有源元件的基板(阵列基板)上，形成栅极线及源极线等对光具有非透射性的各种配线等。因此，从阵列基板侧照射紫外线时，各种配线将遮挡住一部分紫外线，从而存在液晶·高分子前体相溶液的相分离未充分完成的部分。这对元件特性和可靠性将发生不良影响，所以，希望上述有源元件在不具有紫外线透射率相互不同的多个区域的基板上形成。
另外，在上述一对基板中，也可以是如下结构，即一方的基板在1像素区域内具有紫外线透射率相互不同的多个区域，中介上述一方的基板照射紫外线而形成为液晶滴分散保持在包含高分子而构成的高分子基体中的结构的液晶·高分子复合体层，在1像素内具有相对于基板在平行方向液晶滴的平均粒径相互不同的多个区域，设上述液晶滴的平均粒径的最大区域和最小区域的成为最大透射率的90％的驱动电压分别为Vb90、Va90时，则比值Vb90/Va90大于0.6小于0.9。
另外，在上述基板中，也可以是如下结构，即一方的基板在1像素区域内具有紫外线透射率相互不同的多个区域，中介上述一方的基板照射紫外线而形成为液晶分散保持在包含高分子而构成的3维网格状基体的网格内的结构的液晶·高分子复合体层，在1像素内具有相对于基板在平行方向3维网格状基体的平均网格尺寸相互不同的多个区域，设上述3维网格状基体的平均网格尺寸的最大区域和最小区域的成为最大透射率的90％的驱动电压分别为Vb90、Va90时，则比值Vb90/Va90大于0.6小于0.9。
在1像素内形成液晶的粒径相互不同的多个区域时，可以形成驱动电压不同的多个区域，如果减小驱动电压的最大区域和最小区域的驱动电压比(比值Vb90/Va90)，γ值就增大，从而可以降低光学滞后。但是，如图46(a)所示的那样，在使驱动电压比小于0.6时，在透射率-电压曲线上将发生拐点h，所以，最好是大于0.6。另外，如果使驱动电压比大于0.9，则γ值的变化将减缓，从而有可能削弱光学滞后降低效果。因此，该比值Vb90/Va90最好在大于0.6小于0.9的范围内。上述数值范围是用于达到最优秀的效果的最佳的实施条件，如果允许透射率多少发生一点恶化，也可以采用出现拐点的驱动电压比的值。
为了解决上述问题，本发明的液晶显示元件的制造方法是在一对基板间配置液晶滴分散保持在包含高分子而构成的高分子基体中的这种结构的液晶·高分子复合体层，并且在1像素内具有电压-光透射率特性相互不同的多个区域的液晶显示元件的制造方法，其特征在于：包括在上述一对基板中一方的基板的内侧面涂布光敏材料并通过制作成指定形状的图案的掩膜向该光敏层照射紫外线从而形成紫外线透射率调整层的紫外线透射率调整层形成工序；在上述一对基板的内侧面形成透明电极层的透明电极层形成工序；将上述一对基板贴合以使上述透明电极层相对从而形成空单元的贴合工序；在上述空单元内部设置液晶·高分子前体相溶液的工序；和中介设置了上述紫外线透射率调整层的基板向液晶·高分子前体相溶液照射紫外线进行液晶·高分子前体相溶液的相分离，形成在1像素内具有相对于基板在平行方向液晶滴的平均粒径相互不同的多个区域的液晶·高分子复合体层的液晶·高分子复合体层形成工序。
为了解决上述问题，本发明的液晶显示元件的制造方法是在一对基板间配置液晶分散保持在包含高分子而构成的3维网格状基体的网格内的这种结构的液晶·高分子复合体层，并在1像素内具有电压-光透射率特性相互不同的多个区域的液晶显示元件的制造方法，其特征在于：包括在具有紫外线透射率相互不同的多个区域的一方的基板的内侧面和另一方的基板的内侧面形成透明电极层的透明电极形成工序；将上述一对基板贴合以使上述透明电极层相对从而形成空单元的贴合工序；在上述空单元内部设置液晶·高分子前体相溶液的工序；和中介具有上述紫外线透射率相互不同的多个区域的基板向液晶·高分子前体相溶液照射紫外线进行液晶·高分子前体相溶液的相分离，形成在1像素内具有相对于基板在平行方向3维网格状基体的平均网格尺寸相互不同的多个区域的液晶·高分子复合体层的液晶·高分子复合体层形成工序。
为了在1像素内形成液晶的粒径(液晶滴的平均粒径或3维网格状基体的平均网格尺寸)相互不同的多个区域，必须改变各个区域的紫外线的强度。例如，在照射照射强度强的紫外线的区域形成小粒径的液晶滴，在照射强度弱的区域形成大粒径的液晶滴。
上述结构的紫外线透射率调整层具有对各区域调整紫外线的透射量的功能，通过一次的紫外线照射便可对各个区域改变紫外线的强度。因此，如上述方法那样，中介具有紫外线透射率调整功能的基板向与该基板相邻的液晶·高分子前体相溶液照射紫外线，便可形成具有液晶的粒径相互不同的多个区域的液晶·高分子复合体层。结果，便可降低光学滞后，从而可以制造提高残留图像及保留图像等的显示品质的液晶显示元件。
为了解决上述问题，本发明的液晶显示元件的制造方法是在一对基板间配置液晶滴分散保持在包含高分子而构成的高分子基体中的这种结构的液晶·高分子复合体层，并且在1像素内具有电压-光透射率特性相互不同的多个区域的液晶显示元件的制造方法，其特征在于：包括在上述一对基板中一方的基板的内侧面涂布光敏材料并通过制作成指定形状的图案的掩膜向该光敏层照射紫外线从而形成紫外线透射率调整层的紫外线透射率调整层形成工序；在上述一对基板的内侧面形成透明电极层的透明电极层形成工序；将上述一对基板贴合以使上述透明电极层相对从而形成空单元的贴合工序；在上述空单元内部设置液晶·高分子前体相溶液的工序；和中介设置了上述紫外线透射率调整层的基板向液晶·高分子前体相溶液照射紫外线进行液晶·高分子前体相溶液的相分离，形成在1像素内具有相对于基板在平行方向液晶滴的平均粒径相互不同的多个区域的液晶·高分子复合体层的液晶·高分子复合体层形成工序。
为了解决上述问题，本发明的液晶显示元件的制造方法是在一对基板间配置液晶分散保持在包含高分子而构成的3维网格状基体的网格内的这种结构的液晶·高分子复合体层，并在1像素内具有电压-光透射率特性相互不同的多个区域的液晶显示元件的制造方法，其特征在于：包括在上述一对基板中一方的基板的内侧面涂布光敏材料并通过制作成指定形状的图案的掩膜向该光敏层照射紫外线从而形成紫外线透射率调整层的紫外线透射率调整层形成工序；在上述一对基板的内侧面形成透明电极层的透明电极层形成工序；将上述一对基板贴合以使上述透明电极层相对从而形成空单元的贴合工序；在上述空单元内部设置液晶·高分子前体相溶液的工序；和中介设置了上述紫外线透射率调整层的基板向液晶·高分子前体相溶液照射紫外线进行液晶·高分子前体相溶液的相分离，形成在1像素内具有相对于基板在平行方向3维网格状基体的平均网格尺寸相互不同的多个区域的液晶·高分子复合体层的液晶·高分子复合体层形成工序。
按照上述方法，中介上述紫外线透射率调整层向液晶·高分子前体相溶液照射紫外线。因此，通过紫外线的照射而形成的液晶·高分子复合体层便在1像素内形成多个液晶的粒径相互不同的区域。结果，便可形成电压-光透射率特性相互不同的区域，从而可以制造降低光学滞后的液晶显示元件。
为了解决上述问题，本发明的液晶显示元件的制造方法是在一对基板间配置液晶滴分散保持在包含高分子而构成的高分子基体中的这种结构的液晶·高分子复合体层，并且在1像素内具有电压-光透射率特性相互不同的多个区域的液晶显示元件的制造方法，其特征在于：包括在上述一对基板中一方的基板的内侧面涂布光敏材料并通过制作成指定形状的图案的掩膜向该光敏层照射紫外线从而形成紫外线透射率调整层的紫外线透射率调整层形成工序；在上述一对基板上形成透明电极层的透明电极层形成工序；在上述透明电极层上形成绝缘膜的绝缘膜形成工序；将上述一对基板贴合以使上述绝缘膜相对形成空单元的贴合工序；在上述空单元内部设置液晶·高分子前体相溶液的工序；和中介设置了上述紫外线透射率调整层的基板向液晶·高分子前体相溶液照射紫外线进行液晶·高分子前体相溶液的相分离，形成在1像素内具有相对于基板在平行方向液晶滴的平均粒径相互不同的多个区域的液晶·高分子复合体层的液晶·高分子复合体层形成工序。
为了解决上述问题，本发明的液晶显示元件的制造方法是在一对基板间配置液晶分散保持在包含高分子而构成的3维网格状基体的网格内的这种结构的液晶·高分子复合体层，并在1像素内具有电压-光透射率特性相互不同的多个区域的液晶显示元件的制造方法，其特征在于：包括在上述一对基板中一方的基板的内侧面涂布光敏材料并通过制作成指定形状的图案的掩膜向该光敏层照射紫外线从而形成紫外线透射率调整层的紫外线透射率调整层形成工序；在上述一对基板上形成透明电极层的透明电极层形成工序；在上述透明电极层上形成绝缘膜的绝缘膜形成工序；将上述一对基板贴合以使上述绝缘膜相对形成空单元的贴合工序；在上述空单元内部设置液晶·高分子前体相溶液的工序；和中介设置了上述紫外线透射率调整层的基板向液晶·高分子前体相溶液照射紫外线进行液晶·高分子前体相溶液的相分离，形成在1像素内具有相对于基板在平行方向3维网格状基体的平均网格尺寸相互不同的多个区域的液晶·高分子复合体层的液晶·高分子复合体层形成工序。
按照上述方法，通过形成绝缘膜，可以按所希望的条件那样控制作用在附近的液晶分子上的取向限制力。这样，γ值的调整就变得容易，如果控制取向限制力使γ值增大，就可以降低光学滞后。另外，可以防止液晶中的杂质离子向透明电极层移动，因此，可以提高电压保持率，从而可以提高显示品质和可靠性。
(发明群F)
本发明的液晶显示元件在一对基板间设置包含液晶和高分子树脂的液晶·高分子复合体层并通过将电场加到该液晶·高分子复合体层上来改变液晶·高分子复合体层的光散射状态，在该液晶显示元件中，构成为在指定的电压范围内可以使表观上电压-光透射率特性的陡度减缓。这样，便可降低光学滞后，从而可以防止由于该光学滞后引起的残留图像和保留图像。
即，为了解决上述问题，发明群F的液晶显示元件是在一对基板间设置包含液晶和高分子的液晶·高分子复合体层并且该液晶·离分子复合体层由在1像素内电压-光透射率特性不同的多个区域构成的液晶显示元件，其特征在于：上述电压-光透射率特性不同的多个区域相对于像素平面配置在平行方向，在上述一对基板的内侧分别设置电极，上述多个区域分别在一对电极间的电极间距离不同。
改变单元间隙更严密地说改变电极间距离时，与其对应地即使加上相同的电压液晶·高分子复合体层的透射率也不相同。因此，如上述结构那样，通过使各区域中电极间距离不同，就可以使该各区域中电压-光透射率特性不同。
此外，在上述多个区域中，设任意选择的一方的区域中的电极间距离为d1、另一方的区域中的电极间距离为dn时，也可以是该d1和dn满足下述式(11)的关系的结构。
dn/d1≤0.85                           …(11)
上述结构中的d1和dn的差别很微小时，例如dn/d1≈1时，电极间距离为d1的区域中的电压-光透射率特性与电极间距离为dn的区域中的电压-光透射率特性相同。即使将这两种特性平均，表观上的电压-光透射率特性也不会成为升压过程(散射状态→透射状态)与降压过程(透射状态→散射状态)接近的、陡度缓和的特性。因此，光学滞后的降低并不能充分防止显示品质的劣化。但是，如果设定d1和dn满足上述式(11)的关系，就可以使表观上的电压-光透射率特性成为升压过程与降压过程接近的、陡度缓和的特性。因此，可以将光学滞后降低到可以防止残留图像等显示品质劣化的程度。
此外，在上述多个区域中，设一方的区域中的驱动电压为VA、另一方的区域中的驱动电压为VB时，也可以是该VA和VB满足下述式(12)的关系的结构。
VA/VB≤0.85                             …(12)(式中，VA和VB分别表示液晶显示元件的最大透射率为90％时的驱动电压)。
上述结构中的VA和VB的差异很微小时，例如，VA/VB≈1时，则VA的区域的电压-光透射率特性与VB的区域的电压-光透射率特性相同。因此，即使两种特性平均，表观上的电压-光透射率特性也不能充分降低光学滞后。但是，如上述结构那样，如果设定VA和VB使之满足上述式(12)便可将光学滞后降低到可以防止残留图像等显示品质劣化的程度。
此外，在上述一对电极中，可以在任意一方的电极上设置表面被电极层覆盖的台阶膜，该电极和电极层处于导通状态。按照上述结构，通过设置台阶膜，可以使各区域中电极间距离不同。
进而，在上述一对基板中，任意一方的基板可以设置成其表面具有凹凸状的台阶。如上述结构那样，通过在任意一方的基板的表面形成凹凸状的台阶，也可以使各区域中电极间距离不同。
进而，上述台阶膜的折射率可以与构成上述液晶·高分子复合体层的上述高分子的折射率大体上相等。按照这样的结构，通过使台阶膜与液晶·高分子复合体层的高分子树脂的折射率大体上相等，在光透射液晶·高分子复合体层时，就可以防止光在台阶膜-液晶·高分子复合体层界面上发生折射。这样，便可抑制对比度和透射率降低，从而可以提供具有优异的显示性能的液晶显示元件。
为了解决上述问题，本发明的液晶显示元件的制造方法是在分别具有电极的一对基板间设置包含液晶和高分子的液晶·高分子复合体层并将电场加到该液晶·高分子复合体层上改变液晶·高分子复合体层的光散射状态的液晶显示元件的制造方法，其特征在于：包括在上述一对基板中的任意一方的基板的电极上形成光敏膜的光敏膜形成工序；中介具有指定的形状的遮光部的掩膜向上述光敏膜照射光后通过将该光敏膜进行显影处理而在上述电极上形成由该光敏膜构成的台阶膜的台阶膜形成工序；和覆盖上述台阶膜而形成电极层的电极层形成工序。
按照上述方法，在一对基板中，可以在任意一方的基板上形成台阶膜，从而可以形成多个电极间距离不同的区域。这里，电极间距离不同时，透射率的值对任意的电压值就随各区域而变化。因此，如上所述，通过形成电极间距离不同的多个区域，便可使在各区域中电压-光透射率特性不同。根据上述情况，在观察显示画面时，这些区域的电压-光透射率特性被平均，与先有的高分子分散型液晶显示元件的电压-光透射率特性比较，可以使之具有缓和的陡度的特性。这样，便可降低光学滞后，在显示画面上抑制保留图像及残留图像，从而可以制造显示特性良好的液晶显示元件。
为了解决上述问题，本发明的液晶显示元件的制造方法是在分别具有电极的一对基板间设置包含液晶和高分子的液晶·高分子复合体层并将电场加到该液晶·高分子复合体层上改变液晶·高分子复合体层的光散射状态的液晶显示元件的制造方法，其特征在于：包括在上述基板上设置具有指定形状的掩膜并利用腐蚀溶液对未被掩膜保护的区域进行化学蚀刻使该基板表面成为凹凸状的蚀刻工序；和在具有上述凹凸面的基板上形成电极层的电极层形成工序。
此外，上述掩膜的图案形状也可以是条纹状。
另外，上述掩膜的图案形状也可以是格子状。
为了解决上述问题，本发明的液晶显示元件的评价方法是在分别具有电极的一对基板间设置包含液晶和高分子的液晶·高分子复合体层并将电场加到该液晶·高分子复合体层上改变液晶·高分子复合体层的光散射状态而进行显示的液晶显示元件的评价方法，其特征在于：根据下述式(13)评价上述液晶·高分子复合体层全体的电压-光透射率特性的光学滞后Ht(％)。
Ht(％)＝(Tdown(V10-30)-Tup(V10-30))/(Tmax-T0)×100                       …(13)(式中，V10-30表示在升压过程中透射率为10％～30％时的电压，Tup(V10～30)表示在升压过程中V10～30时的透射率，Tdown(V10～30)表示在降压过程中V10-30时的透射率，Tmax表示透射率为最大时的值，T0表示未加电压时的透射率。)。
在先有的电压-光透射率特性的评价方法中，是通过计算在升压过程中的透射率例如为50％时的光学滞后等进行的。但是，光学滞后变为最大实际上是在外加电压的电压电平低的区域，若对升压过程中的透射率来说，则是约为10％～30％时的情况。因此，如上述方法那样，通过按上述式(13)表示的评价式计算升压过程中透射率为10％～30％时的光学滞后，便可以很高的可靠性评价电压-光透射率特性是否良好。
(发明群G)
为了解决上述问题，发明群G的液晶显示元件是在一对基板间设置包含液晶和高分子的液晶·高分子复合体层并且该液晶·高分子复合体层由在1像素内电压-光透射率特性不同的多个区域构成的液晶显示元件，其特征在于：上述电压-光透射率特性不同的多个区域相对于像素平面配置在平行方向；上述液晶·高分子复合体层中的液晶和高分子的取向相互一致，在上述一对基板中，在一方的基板上形成在基板面内相互相对的用于以横电场模式进行驱动的梳子形电极，设成为最大透射率的90％的驱动电压为V90、成为最大透射率的10％的驱动电压为V10时，比值V90/V10大于2小于3.1。
按照上述结构，在横电场模式的高分子分散型液晶显示元件中，也可以同时降低光学滞后和驱动电压。此外，作为γ值，用V90/V10评价。
此外，上述梳子形电极的电极间隔可以在面内不同。如该结构那样，通过使梳子形电极的电极间隔不同，便可使在基板面内各电极间的电场的大小不同。这就意味着由各电极间隔所划分的各区域的电压-光透射率特性不同。因此，作为显示元件全体来看时，就是存在多个电压-光透射率特性不同的区域，显示元件全体的电压-光透射率特性就是该各区域的电压-光透射率特性的平均。这样，便可降低光学滞后。并且，通过调整梳子形电极的电极间隔可以可以控制γ值。
此外，上述V90也可以采用小于15V的电压。之所以如上述那样限制V90，是因为按照本发明者等人的实验结果，在V90/V10超过3.1时，V90就大于15V，实际的驱动就很困难。
此外，在上述一对基板中，可以在一方的基板上形成有源元件。
另外，也可以是上述液晶·高分子复合体层中的液晶和高分子的取向相互一致，在上述一对基板中的一方的基板上形成在基板面内相互相对的用于按横电场模式进行驱动的梳子形电极，设成为最大透射率的50％的驱动电压为V50、成为最大透射率的10％的驱动电压为V10时，比值V50/V10大于1.1小于1.8的结构。
按照上述结构，在横电场模式的高分子分散型液晶显示元件中，也可以同时降低光学滞后和驱动电压。此外，作为γ值，用比值V50/V10进行评价。
本发明的其他目的、特征和优异的地方，通过以下所示的说明可以充分理解。另外，本发明的优点通过下面参照附图所作的说明就可以明白了。
图1是用于说明利用先有的高分子分散型液晶的液晶显示元件的驱动原理的剖面示意图，图1A表示使液晶显示元件中的复合体层为散射状态的情况，图1B表示上述液晶显示元件中的复合体层为透射状态的情况。
图2是表示上述液晶显示元件的电压-光透射率特性的曲线图。
图3是表示本发明和先有例的滞后特性的曲线图。
图4是用于说明光学滞后和电压滞后的曲线图。
图5是用于说明第1发明群的液晶显示元件的显示原理的说明图，图5A是表示该液晶显示元件的液晶·高分子复合体层的斜视图，图5B是表示显示状态的剖面示意图。
图6是用于说明上述液晶显示元件的电压-光透射率特性的曲线图，图6A是表示第1区域A、第2区域B和显示元件全体的电压-光透射率特性的曲线图，图6B是比较电压-光透射率特性的陡度不同时的光学滞后的曲线图。
图7是本发明群A的实施形式A-1的液晶显示元件的简化的剖面图。
图8是表示绝缘膜附近的液晶滴的形状和高分子分散型液晶层中央部分的液晶滴的形状的放大图。
图9是表示光学滞后与电压-光透射率特性的相关关系的曲线图。
图10是表示γ值与光学滞后的关系的概念图，图10A表示粒径大时的电压-光透射率特性，图10B表示粒径小时的电压-光透射率特性，图10C表示将该图10A与图10B所示的电压-光透射率特性相互重叠时的特性。
图11是表示γ10-90与光学滞后的关系的曲线图。
图12是本发明群A的实施形式A-2的液晶显示元件的简化的剖面图。
图13是上述实施形式A-2的其他液晶显示元件的简化的剖面图。
图14是表示γ10-90与γ10-50的相关关系的曲线图。
图15是表示γ10-50与光学滞后的关系的曲线图。
图16是表示本发明群B的实施形式B的液晶显示元件的概略情况的剖面示意图。
图17是概略地表示上述液晶显示元件的主要部分的剖面示意图，图17A表示绝缘膜附近的液晶滴的形状，图17B表示液晶·高分子复合体层的中央部分的液晶滴的形状。
图18是用于说明上述液晶显示元件分制造工序的流程图。
图19是表示上述液晶显示元件的光学滞后与(γLC-γp)的关系的曲线图。
图20是表示上述液晶显示元件的响应速度与(γLC-γp)的关系的曲线图。
图21是表示本发明群C的实施形式C的液晶显示元件的结构的剖面图。
图22是表示本发明与先有例的滞后特性的曲线图。
图23是表示液晶滴313中的液晶分子的取向状态的剖面示意图，图23A表示液晶分子相对于基板面大致沿平行方向取向的状态，图23B表示液晶分子相对于基板面大致沿垂直方向取向的状态。
图24是用于说明第2发明群的液晶显示元件的显示原理的说明图，图24A是表示该液晶显示元件的液晶·高分子复合体层的斜视图，图24B是表示显示状态的剖面示意图。
图25是用于说明上述液晶显示元件的电压-光透射率特性的曲线图，图25A是表示第1区域A、第2区域B和显示元件全体的电压-光透射率特性的曲线图，图25B是比较电压-光透射率特性的陡度不同时的光学滞后的曲线图。
图26是表示本发明群D的实施形式D-1的液晶显示元件的结构的剖面图。
图27是表示本发明群D的实施形式D-2的液晶显示元件的结构的剖面图。
图28是用于说明本发明群D的实施例D-1的液晶显示元件的制造工序的剖面图。
图29是用于说明上述液晶显示元件的制造方法的流程图。
图30是表示上述液晶显示元件的电压-光透射率特性的曲线图。
图31是表示比较例D的液晶显示元件的电压-光透射率特性的曲线图。
图32是表示液晶滴的平均粒径或平均网格尺寸R与阈值电压的关系的曲线图。
图33是表示液晶滴的平均粒径或平均网格尺寸R与散射增益的关系的曲线图。
图34是用于说明本发明群D的实施例D-2的液晶显示元件的制造工序的剖面图。
图35是本发明群E的实施形式E的液晶显示元件的1像素的概略剖面图。
图36是表示本发明群E的实施例E-1的液晶显示元件的制造方法的概略图。
图37是用于说明上述液晶显示元件的制造方法的流程图。
图38是用于说明紫外线透射率调整层的形成工序的流程图。
图39是表示上述实施例E-1的液晶显示元件的电压-光透射率特性的曲线图。
图40是比较例E的高分子分散型液晶显示元件的1像素剖面图。
图41是表示上述高分子分散型液晶显示元件的电压-光透射率特性的曲线图。
图42是表示实施例E-1的液晶显示元件的光学滞后的降低原理的图。
图43是表示液晶滴的平均粒径与阈值电压的关系的曲线图。
图44是表示液晶滴的平均粒径与散射增益G的关系的曲线图。
图45是表示γ值与光学滞后的关系的曲线图。
图46是表示电压与透射率的关系的曲线图，图46A表示Vb90/Va90＝0.4的情况，图46B表示Vb90/Va90＝0.7的情况。
图47是表示本发明群F的实施例F的液晶显示元件的概略情况的剖面示意图。
图48是表示上述液晶显示元件的主要部分的剖面示意图。
图49是表示上述液晶显示元件的表观上的电压-光透射率特性的曲线图。
图50是用于说明上述液晶显示元件的制造工序的流程图。
图51是表示光学掩膜上的遮光部的图形形状的平面图，图51A表示该遮光部为条纹状的情况，图51B表示该遮光部为格子状的情况。
图52是表示上述实施例F的其他的液晶显示元件的主要部分的剖面示意图。
图53是用于说明上述其他的液晶显示元件的制造工序的流程图。
图54是表示对置电极和像素电极间的电极间距离之比与光学滞后的关系的曲线图。
图55是表示驱动电压之比与光学滞后的关系的曲线图。
图56是表示对置电极和像素电极间的电极间距离之比与光学滞后的关系的曲线图。
图57是表示驱动电压之比与光学滞后的关系的曲线图。
图58是本发明群G的实施例G的液晶显示元件的简化的斜视图。
图59是上述液晶显示元件的简化的剖面图。
图60是驱动电极和对置电极的放大图。
图61是表示液晶性高分子与液晶的取向状态的图。
图62是用于说明上述液晶显示元件的动作的斜视图，图62A表示未加电压的状态的情况，图62B表示加电压的状态的情况。
图63是表示驱动电极和对置电极的变形例的平面图，图63A表示电极间距离不同的情况，图63B表示具有弯曲部的情况。
本发明的技术思想在于，在一对基板间设置包含液晶和高分子的液晶·高分子复合体层并通过将电场加到该液晶·高分子复合体层上改变液晶·高分子复合体层的光散射状态来显示图像等的液晶显示元件中，通过使该液晶·高分子复合体层在1像素内具有多个电压-光透射率特性相互不同的区域来抑制驱动电压的增大并实现降低滞后。
在上述液晶·高分子复合体层中，在1像素内形成多个电压-光透射率图形相互不同的区域的技术意义如下。
在先有的以PDLC为代表的液晶显示元件中，在电压与光的透射率的关系中存在滞后环路，本质上就存在着滞后。该滞后即使例如改变液晶滴的粒径等也不能消除。例如，如果着眼于透射率，则只是改变得到同一透射率所需要的驱动电压值。即，仅使电压-光透射率图形向低电压侧或高电压侧移动并不能从根本上消除滞后。
但是，如本发明那样，如果是在1像素内设置多个电压-光透射率图形相互不同的区域的结构，则作为显示元件全体，就是这些特性相互重叠或平均的、陡度缓和的电压-光透射率特性。即，与各个区域的电压-光透射率特性比较，作为显示元件全体的特性，其履历的路径则缓和地变化。这样，就可以减小在升压过程(电压上升时)和降压过程(电压降低时)中任意的电压值时的透射率差。这就意味着光学滞后降低了。这样，便可降低由于该光学滞后引起的残留图像及保留图像。此外，作为显示元件全体的特性，由于是特性不同的多个区域的相互调和或平均，所以，不会超过位于最高电压区域侧的电压-光透射率特性的最大电压。因此，还可以抑制驱动电压的增大。
根据以上所述，按照本发明的液晶显示元件，既可以抑制电力消耗增大，又可以降低光学滞后。
[第1发明群]
第1发明群是液晶·高分子复合体层为将1像素内电压-光透射率特性不同的区域在与基板面垂直方向排列多个的结构。通过采用这样的结构，有选择地降低电压-光透射率曲线(以下，有时也简单地称为曲线。)上滞后大的电压区域的陡度，结果，便可降低在增加电压时和降低电压时同一电压下的透射率差(即，光学滞后)。这样，便可防止发生由于光学滞后引起的残留图像及保留图像，从而可以提供显示品质优异的液晶显示元件。
下面，根据图5和图6详细说明第1发明群的技术意义。图5是用于说明关于第1发明群的液晶显示元件的显示原理的说明图。图6是表示该液晶显示元件的电压-光透射率曲线的曲线图。
首先，如图5A所示，在液晶·高分子复合体层100上，在与平面垂直的方向集层设置电压-光透射率相互不同的第1区域A和第2区域B。图中，示出了与1像素对应的部分。
上述第1区域A形成为由图6A所示的电压-光透射率曲线VTa表示的电压-光透射率特性。另一方面，第2B形成为比上述曲线VTa向低电压侧移动的由图6A所示的电压-光透射率曲线VTb表示的电压-光透射率特性。
观察具有上述液晶·高分子复合体层100的液晶单元的显示画面时，从液晶单元背后照射的照射光顺序透射第1区域A和第2区域B，最后作为显示光达到观察者(参见图5B)。这里，虽然各个区域的特性是不同的，但是，由于各区域相对于平面在垂直方向集层重叠，所以，作为显示元件全体的特性，就是这些特性的相互重叠。即，成为由图6A所示的曲线VTc表示的电压-光透射率特性。
下面，进一步详细说明由该曲线VTc表示的电压-光透射率特性。由图6A可知，曲线VTc位于曲线VTa与曲线VTb之间，并且，在电压比较低的区域，描绘出沿着曲线VTb的轨迹，而在电压比较高的区域则成为沿着曲线VTa的轨迹。因此，曲线VTc与曲线VTa和VTb比较，就成为陡度缓和的曲线。
下面，考察物理的滞后(电压滞后)的大小与招致残留图像及保留图像的表观上的滞后(光学滞后)的大小的关系。如图6B所示，物理的滞后是透射率-电压曲线上通过特定的透射率的电压的电压上升时和下降时的电压差，定量地可以表示为滞后宽度ΔV。另外，本发明者等人发现，该滞后宽度ΔV与规定的透射率有关，例如，在使用液晶-高分子复合系的光散射模式的液晶显示元件中，通常在透射率10％～30％附近的低电压区域成为最大。
在上述电压-光透射率特性由图6A所示的曲线VTc表示时，可以降低光学滞后的理由如下。
设电压-光透射率曲线VTa-VTc与透射率T1(滞后宽度为最大的透射率10～30％的范围内的值)交叉的电压分别为Va、Vb和Vc。这时，各电压Va～Vc时的光学滞后分别为ΔTa、ΔTb和ΔTc。由图6A可知，陡度平缓的曲线VTc与曲线VTa和VTb比较，光学滞后减小了。这从图6B所示的曲线VTd和VTe的关系也可知道。即，即使具有完全相同的滞后宽度ΔV，若将梯度不同的曲线VTd与曲线VTe进行比较，Vd时的光学滞后还是梯度缓和的曲线VTe的小。即，ΔTd＞ΔTe。对于曲线VTc也可以进行同样的讨论，即，曲线VTc的梯度比曲线VTa和VTb平缓，所以，可以降低光学滞后。
光学滞后之所以成为显示品质上的问题，是由于在施加相同的电压时透射率随像素的显示经历而不同。结果，在液晶显示元件上显示图像时，观察者将看到残留图像及保留图像现象。但是，通过采用上述结构，便可降低光学滞后，结果，便可降低由该光学滞后引起的残留图像及保留图像。
下面，顺序说明第1发明群的发明群A-C。(发明群A)
本发明群A的中心技术思想在于，液晶·高分子复合体层采用1像素内在与基板面垂直方向具有多个电压-光透射率特性不同的区域的结构，通过将γ值设定在最佳范围内而实现同时降低光学滞后和驱动电压。更详细的情况，通过以下所述的各实施例即可明白。(实施形式A-1)
图7是本发明实施例A-1的液晶显示元件101的简化的剖面图。液晶显示元件101具有阵列基板102、与阵列基板102相对配置的对置基板103和配置在阵列基板102与对置基板103之间的高分子分散型液晶层104(液晶·高分子复合体层)。阵列基板102和对置基板103是由例如玻璃构成的透明的基板。在该阵列基板102上，形成源线105、透明的像素电极106和作为像素开关元件(有源元件)的薄膜晶体管(TFT)115等。这些源线105、像素电极106和TFT115等由绝缘膜107所覆盖。在上述对置基板103的内侧面形成透明的对置电极109，该对置电极109由绝缘膜110所覆盖。
另外，上述高分子分散型液晶层104由高分子111和2种液晶滴112及113构成。液晶滴112及113内的液晶，使用介电常数各向异性为正的液晶。液晶滴112位于高分子分散型液晶层104内部，形成与通常的高分子分散型液晶中的液晶滴基本上相同的球形。另一方面，液晶滴113位于各绝缘膜107和110上，并且，形成为向高分子分散型液晶层104内部侧鼓出的圆顶形状。具体而言，就是液晶滴113形成为大圆与绝缘膜107、110接触的半球状或扁平的半球状。因此，如图8所示，液晶滴112的粒径d1大于液晶滴113的粒径d2。这里，粒径d1、d2表示平均粒径，所谓术语「液晶滴的粒径」，是作为表示平均粒径而使用的。另外，液晶滴113的粒径d2表示从绝缘膜107、110鼓出的表面与绝缘膜107、110之间的最大间隔(面板间隙方向的粒径)。
严格地说，有时是一部分图7所示的液晶滴112之间粘连的形状，如果广义地解释这种形状的情况，可以认为存在2种基本上呈球形的液晶滴。因此，高分子分散型液晶层104内的液晶滴由粒径不同的2种液晶滴112、113构成。
另外，预先选定绝缘膜107、110的材质使液晶材料对上述绝缘膜107、110的浸润性比高分子材料大。即，将液晶材料对绝缘膜107、110的表面张力γLC与高分子材料对绝缘膜107、110的表面张力γp进行比较时，使用γLC＜γp的绝缘膜107、110。这样，就能形成液晶滴113。而且，通过改变绝缘膜107、110的材质，可以控制液晶滴113的粒径d2的大小。
这样，通过用粒径不同的2种液晶滴112、113构成高分子分散型液晶层104内的液晶滴，与仅由液晶滴112构成的情况相比，可以增大γ值。并且，在本实施例A-1中，调整液晶滴113的粒径d2，可以将γ值设定在大于2小于3.1的范围内。这样，便可实现同时降低光学滞后和驱动电压。关于这一点的详细的理由，后面再说明。
这里，设成为最大透射率的90％的驱动电压为V90、成为最大透射率的10％的驱动电压为V10时，γ值由比值V90/V10定义。但是，在本发明中，如后面所述，除了用比值V90/V10评价γ值外，有时也用比值V50/V10进行评价。因此，为了区别这2种γ值，下面，将比值V90/V10的γ值表为γ10-90、将比值V50/V10的γ值表为γ10-50。
下面，详细说明如上所述那样通过将γ10-90设定在大于2小于3.1的范围内实现降低光学滞后和驱动电压的理由。
光学滞后是由于液晶滴内部的液晶的取向状态在电压上升时和下降时不同而引起的。
通常，液晶板的透射光强度与液晶分子的取向状态密切相关。另外，液晶板的光学滞后可以认为是各个液晶滴的光学滞后的大小的平均。这里，液晶滴的粒径基本上相同时的高分子分散型液晶层具有图9的曲线M1所示的电压-光透射率特性时，光学滞后的大小H就由图9的曲线M2表示。即，液晶滴的粒径基本上相同时的光学滞后的大小H在面板透射率为20％～30％的范围内大，在30％以上小。可以认为，这是由于在基本上相同的电压时多个液晶滴的光学滞后取最大值，即使在液晶滴间取平均，光学滞后也大。因此，如果光学滞后取最大值时的电压对各液晶滴不同，可以认为光学滞后取平均后液晶板全体的光学滞后将降低。
本发明者等人根据这样的考虑而锐意研究的结果，发现在液晶板内液晶滴的粒径不同时光学滞后将减小。这是由于粒径不同时，加电压时的取向不同，所以，光学滞后也是各个液晶滴的平均。通常，液晶滴小时，驱动电压上升，液晶滴大时，驱动电压降低。另外，如上所述，粒径相同时，光学滞后增大是在透射率为20％～30％的范围内。考虑到这一点，在各个液晶滴的粒径不同时，如图10所示，在概念上由于各个液晶滴的电压-光透射率曲线相互重叠，在光学滞后的峰值平均后，光学滞后将减小。参照图10，具体而言，假定存在粒径不同的2种液晶滴时，可以认为将图10A所示的粒径大时的电压-光透射率特性与图10B所示的粒径小时的电压-光透射率特性相互重叠的图10C所示的电压-光透射率特性就是液晶板全体的电压-光透射率特性。并且，由图10C可知，在光学滞后增大的透射率为20％～30％的范围内，成为缓和的曲线，这就意味着光学滞后的峰值平均后，光学滞后减小了。另一方面，将图10C中的γ值与图10A和图10B的γ值进行比较，也是图10C中的γ值大于图10A和图10B的γ值。这就意味着，高分子分散型液晶层内的液晶滴由粒径不同的2种液晶滴构成时，比粒径相同的结构的γ值大。因此，可以理解，只要增大γ值，就可以降低光学滞后。此外，由图10可知，作为增大γ值的方法，可以用电压-光透射率特性不同的多个区域构成高分子分散型液晶层。并且，用粒径不同的液晶滴构成高分子分散型液晶层内的液晶滴，也可以作为增大γ值的方法的1个形式。
但是，增大γ值时，相应地驱动电压也增大，如果γ值增大得太多，在现实中将难于驱动元件。由于这样的理由，γ值的上限有限制。因此，为了同时满足降低光学滞后和驱动电压，γ值存在一个最佳范围。
对于光学滞后与γ10-90的关系，本发明者等人的实验结果示于图11。由图11可知，为了使光学滞后小于2％，可以将γ10-90设定为大于2。另一方面，γ10-90超过3.1时，V90就大于15V，难于驱动。因此，可以理解γ10-90的最佳范围是大于2小于3.1。
这样，根据上述实验结果等，在本实施例A-1中，利用粒径不同的2种液晶滴构成高分子分散型液晶层，并且调整液晶滴113的粒径d2将γ值设定为大于2小于3.1。这样，便可同时降低光学滞后和驱动电压。
在上述实施例中，作为γ值，使用γ10-90进行了评价。但是，如图9所示，考虑到光学滞后的峰值位于透射率20％～30％之间，所以，使用γ10-50进行评价也是有效的。因为，透射率10％～50％范围的电压-光透射率曲线越平缓，相互重叠的效果越大，从而可以减小光学滞后。按照本发明者等人的实验结果，为了使光学滞后减小到2％以下，γ10-50必须大于1.1小于1.8(参见图15)。对于这一点，在后面所述的实施例A-1中详细说明。(实施形式A-2)
图12是本发明实施形式A-2的液晶显示元件101B的简化的剖面图。本实施形式A-2为了构成电压-光透射率特性相互不同的多个区域使用粒径相互不同的2层结构的高分子分散型液晶层。对于与实施形式A-1对应的部分，标以相同的符号，并省略详细的说明。在本实施形式A-2中，作为高分子分散型液晶层，集层了2个高分子分散型液晶层120和121。高分子分散型液晶层120由高分子122和液晶滴123构成。高分子分散型液晶层121由高分子124和液晶滴125构成。并且，液晶滴123和液晶滴125的粒径不同。即，液晶滴123的粒径设定为小于液晶滴125的粒径。这样，从显示元件全体的角度看，高分子分散型液晶层就由电压-光透射率特性相互不同的2个区域构成。因此，利用和实施形式A-1同样的作用，可以降低光学滞后。此外，在本实施形式A-2中，也和实施形式A-1一样，使γ10-90大于2小于3.1。这样，就和实施形式A-1一样，可以同时降低光学滞后和驱动电压。
此外，在本实施形式A-2中，通过使高分子分散型液晶层120与高分子分散型液晶层121贴紧，作为高分子分散型液晶层则表现为形成1个结构单元的形式，但是，本发明群A并不限于这种形式。例如，如图13所示的那样，也可以在高分子分散型液晶层120与高分子分散型液晶层121之间插入两面具有透明电极层131、132的胶片状的薄片。即使是这样的结构，由于形成在1像素内由电压-光透射率特性相互不同的2个区域构成的高分子分散型液晶层，所以，可以降低光学滞后。此外，通过使高分子分散型液晶层120和高分子分散型液晶层121的层厚不同，也可以降低光学滞后。这时，也可以使液晶滴123和液晶滴125的粒径相同。
(实施例A)
下面，参照上述附图举例详细说明本发明的极佳的实施例。但是，本实施例中所述的结构要素的尺寸、材质、形状及其相对配置等只要没有特别限定性的文字，就不是将发明的范围仅限定于它们，只不过是单纯的说明例而已。[实施例A-1]
是与实施形式A-1对应的实施例，按以下的方法制作液晶显示元件101。
在具有像素电极106、源线105和TFT115的阵列基板102上，通过旋转涂敷涂布上作为绝缘膜材料的AL3046(商品名、日本合成橡胶(株)制造)。涂布时的厚度为1000A。进而，用烘箱在指定的温度下进行加热，使之固化而形成绝缘膜107。另一方面，在具有对置电极109的对置基板103上，利用和上述绝缘膜107同样的方法形成绝缘膜110。并且，通过密封剂将阵列基板102和对置基板103以板间隙10μm相互贴合而制作空板。
其次，将作为聚合性单体的丙烯酸2-乙基己基酯89wt％、作为低聚物的ビスコ-ト828(商品名、大阪有机化学工业(株)制造)9wt％和聚合开始剂1wt％混合。将液晶材料TL205(商品名、メルク公司制造)80wt％混合到该高分子前体化合物20wt％中，作为液晶·高分子前体相溶液。
然后，将液晶·高分子前体相溶液注入到板间，并照射紫外线，制作成高分子分散型液晶层104。这时，聚合温度采用20℃，紫外线强度采用100mW/cm2。
最后，用封口剂将注入口进行封口，制作成高分子分散型的液晶显示元件101。
在30℃下测定所制作的高分子分散型的液晶显示元件101的电光特性时，γ10-90为2.5，光学滞后的最大值小到0.8％。另外，即使进行色调显示，也不会破坏色调，从而可以获得良好的显示。另外，通过别的途径测定高分子前体和液晶材料对绝缘膜的表面张力时，液晶材料为27dyne/cm，高分子前体为28dyne/cm，液晶材料的表面张力小于高分子前体的表面张力。另外，切断紫外线聚合后的液晶板用显微镜观察高分子分散型液晶层104的断面时，层内部的液晶滴112基本上为球形，而在与基板的界面处的液晶滴113成为与绝缘膜107、110接触的半球形，确认了在液晶板内液晶滴的粒径不同。
其次，还改变绝缘膜的种类和使绝缘膜材料固化时的温度测定了γ值和光学滞后。测定结果示于图11。由图可知，γ值与光学滞后有很强的相关关系，为了使光学滞后小于2％，必须使γ10-90大于2。另外，随着γ10-90增加，V90也增加，在γ10-90超过3.1时，V90就大于15V，变得难于驱动。因此，γ值存在最佳范围，通过使γ10-90大于2小于3.1，便可同时降低光学滞后还驱动电压。
在上述例中，示出了光学滞后小于2％的范围，但是，可以根据需要适当地改变γ值的范围。例如，在需要进行多色调显示的动图像显示等中，光学滞后必须小于1％时，根据图11，必须使γ10-90大于2.25小于3.1。
另外，如图14所示，本发明者等人发现在γ10-90与γ10-50之间有向上凸的相关关系。γ10-90大时的V90由基板界面的液晶滴的粒径决定。因此，γ10-90大时，电压-光透射率特性与从V10到V50间的陡度相比，从V50到V90间的陡度增大。因此，在γ10-90与γ10-50两者间有向上凸的相关关系。
另外，γ10-50与光学滞后的关系示于图15。这时，γ10-50与光学滞后有很强的相关关系。用γ10-50规定光学滞后时，为了使光学滞后小于2％，γ10-50必须大于1.1小于1.8。另外，为了使光学滞后小于1％，必须使γ10-50大于1.3小于1.8。
γ值基本上可以使用γ10-90和γ10-50中的任何一个。使用γ10-50时，与光学滞后的相关关系有更强的效果，从而可以获得精度更高的光学滞后的评价。另外，使用γ10-90时，具有可以同时分析驱动电压幅度和光学滞后的大小的效果。
另外，绝缘膜可以不按照上述例，只要在基板上以半球形形成液晶滴即可。另外，绝缘膜在上下基板上也可以改变。绝缘膜在上下基板上不同时，可以使与阵列基板102接触的液晶滴113的粒径和与对置基板103接触的液晶滴113的粒径不同，这样，便可进而任意改变γ值。
在本实施例中，是利用紫外线聚合将液晶与高分子进行相分离而制作元件的，但是，也可以利用热相分离。另外，液晶和高分子的材料以及聚合条件不限于上述例。在上述例中，液晶板是使用玻璃基板的透射型液晶板，但是，也可以是在一侧使用不透明的基板的反射型液晶板。另外，透射型和反射型都可以在基板的一边设置彩色滤光器层。[实施例A-2]
是与实施形式A-2对应的实施例，用以下方法制作液晶显示元件101B。
将阵列基板102和涂布了剥离剂的玻璃基板以间隙4μm相互贴合后，注入和实施例A-1同样的组成的、取液晶占有率为77％的液晶·高分子前体相溶液。然后，将板保持为20℃，照射强度为100mW/cm2的紫外线，进行上述液晶·高分子前体的聚合。此后，剥离涂布了上述剥离剂的玻璃基板，这样，就形成了厚度为4μm的高分子分散型液晶层120。将附着了高分子分散型液晶层120的阵列基板102和对置基板103以高分子分散型液晶层120与对置基板103的间隔为7μ相互贴合后，注入液晶占有率80％的液晶·高分子前体相溶液。然后，将板保持为20℃，照射强度为100mW/cm2的紫外线，进行上述液晶·高分子前体的聚合，制作高分子分散型液晶显示元件101B。这时，以液晶占有率77％制作的高分子分散型液晶层120的液晶滴123的粒径为0.9μm，以液晶占有率80％制作的高分子分散型液晶层121的液晶滴125的粒径为1.4μm。
测定板的电光特性时，在粒径不同的2个层中，电压·透射率特性平均的结果，γ10-90增大到2.3，光学滞后减小到1％，从而可以获得在实用上足够的特性。另外，γ10-50为1.3。
在本实施例中，是将高分子分散型液晶层集层2层来制作元件的，但是，也可以集层2层以上。如果使用在聚合后剥离玻璃基板的上述方法，就可以很容易地形成并且集层多层高分子分散型液晶层。
高分子分散型液晶层的层厚和液晶滴的粒径，可以不按照上述值而考虑散射性和γ值等进行选择。这时，如果考虑抑制驱动电压的上升并且确保散射性，则必须使具有大粒径的液晶滴的高分子分散型液晶层121的层厚大于具有小粒径的液晶滴的高分子分散型液晶层120的层厚。因为，粒径大到约1.4μm的层具有提高散射性的效果，粒径小到1μm以下的层具有提高V90和增大γ值的效果。因此，即使粒径小的层比较薄，薄到约为1～3个液晶滴的程度，也有提高V90的效果，但是，为了使粒径大的层出现散射性，层厚必须达到约6～10个液晶滴的程度。
在上述例中，未在基板上设置绝缘膜，但是，也可以设置绝缘膜，如果这样做，还有提高电压保持率的效果。另外，如在上述实施例A-1中所述的那样，绝缘膜有增大γ值的效果。因此，通过设置绝缘膜和多个高分子分散型液晶层，可以很容易地改变γ值。
如上所述，按照本发明群A，通过将γ值(γ10-90或γ10-50)设定在最佳范围内，便可同时降低光学滞后和驱动电压。(发明群B)
本发明群B的中心技术思想如下。在PDLC的光学滞后的发现中，认为与作用在液晶/高分子基体界面处的限制力(以后，简单地称为界面限制力)有关系。并且认为，为了降低光学滞后，必须增强界面限制力。但是，迄今还没有控制该界面限制力的有效的方法。
因此，本发明者等人试图用以下所述的结构解决光学滞后问题(特开平11-14974号公报)。即，在具有电极的一对基板间形成液晶·高分子复合体层的高分子分散型液晶显示元件中，在上述电极上形成绝缘膜。并且发现，通过使绝缘膜材料的临界表面张力和液晶的表面张力满足下述式(B-1)所示的关系，可以解决上述问题。
γLC-γp＜0                                …(B-1)这样，便可改善光学滞后。但是，满足上述式(B-1)的液晶和绝缘膜是有限的，所以，必须开发对各种液晶上述式(B-1)的关系都成立的绝缘膜。
本发明群B是根据上述想法而得到的，通过设置可以控制临界表面张力的绝缘膜，形成对各种液晶具有浸润性的绝缘膜，采用在与基板面垂直的方向1像素内具有多个电压-光透射率特性不同的区域的结构，来降低光学滞后和抑制响应速度的降低。更详细的情况，在以下所述的实施形式中即可明白。(实施形式B)
下面，根据附图说明本发明的实施形式。
关于本发明的实施形式B，根据图16和图17说明如下。但是，对于说明不需要的部分此处省略，另外，为了便于说明，有放大或缩小进行图示的部分。以上所述，对于下面的附图也一样。
图16是表示本发明的液晶显示元件201的概略情况的剖面示意图。该液晶显示元件201具有阵列基板202、与阵列基板202相对配置的对置基板203和配置在阵列基板202与对置基板203之间的液晶·高分子复合体层204。阵列基板202和对置基板203是由例如玻璃构成的透明的基板。在该阵列基板202上形成作为像素开关元件的薄膜晶体管(TFT：Thin Film Transistor)、金属配线(扫描信号线·图像信号线)和透明的像素电极206等。这些金属配线、TFT和像素电极206等由绝缘膜207所覆盖。此外，在图16中，为了容易理解发明内容，省略了金属配线和TFT等。
在上述对置基板203的内侧面形成透明的对置电极209，该对置电极209由绝缘膜207所覆盖。上述像素电极206和对置电极209由例如氧化铟锡(ITO：Indium Tinoxide)构成。
另外，上述液晶·高分子复合体层204基本上是液晶滴独立地分散到高分子基体中的结构的高分子分散型液晶(PDLC)层。但是，本实施形式的液晶·高分子复合体层204与通常的PDLC层不同，由高分子树脂211(高分子)和2种液晶滴212、213构成。液晶滴212、213内的液晶210使用介电常数各向异性为正的液晶。液晶滴212存在于液晶·高分子复合体层204内部，和通常的高分子分散型液晶层的液晶滴一样，基本上形成为球形。另一方面，液晶滴213存在于各绝缘膜207上并且形成为向液晶·高分子复合体层204内方侧鼓出的圆顶形。具体而言，液晶滴213形成为以大圆与绝缘膜207接触的半球形或扁平的半球形。此外，液晶·高分子复合体层204不限于PDLC层，也可以是液晶保持在3维网格状的高分子中的聚合物网络型液晶层。另外，阵列基板202和对置基板203利用兼作隔离物的密封树脂220相互贴合而封口。
上述绝缘膜207由临界表面张力相互不同的至少2种材料构成，更详细地说，包含具有比液晶210的表面张力小的临界表面张力的第1绝缘膜材料和具有比液晶210的表面张力大的临界表面张力的第2绝缘膜材料而构成。如果是这样的结构时，通过适当地改变上述第1和第2绝缘膜材料的配合比例，便可控制绝缘膜207与高分子材料的界面处的界面张力，或者可以控制绝缘膜207的临界表面张力。作为上述第1绝缘膜材料，并不特别限定，例如可以是氟系表面活性剂等。另一方面，作为第2绝缘膜材料，也不特别限定，例如可以是聚酰亚胺树脂等。
这里，是以具有对各种液晶都可以适当地对应使得满足下述式(B-1)～(B-3)的关系的绝缘膜207作为本发明的特征，利用这样的绝缘膜207，可以与液晶的种类无关地降低光学滞后和改善响应速度。
γLCp-γip＜0                              …(B-1)
-1＜γLCp-γip＜1                          …(B-2)
-1＜γLCp-γip＜0                          …(B-3)(式中，γip(dyne/cm)表示绝缘膜与高分子材料之间的界面张力，γLCp(dyne/cm)表示液晶与高分子材料之间的界面张力。)。
下面，对此进行详细说明。图17是示意地表示在绝缘膜207附近的液晶滴的存在形式的剖面图。在本发明中，是以以下的条件为前提的。即，假定在相分离过程中高分子材料与液晶之间的界面张力是一定的。因此，在本发明中，为了使该界面张力一定，将液晶和高分子材料的材质固定。或者，适当地改变液晶和高分子材料的材质以使界面张力一定。
首先，为了使上述式(B-1)的关系成立，改变第1和第2绝缘膜材料的配合比例，形成绝缘膜207。这样，便可降低光学滞后。更详细的情况，如下所述。即，在形成液晶·高分子复合体层204时的高分子材料与液晶的相分离过程中，先形成球形的液晶滴。该液晶滴中，在绝缘膜207附近的液晶滴与该绝缘膜207接触时发生浸润，形成圆顶形的液晶滴212(参见图17A)。在该环境下，液晶滴212内部的液晶210从绝缘膜207受到很强的取向限制力。特别是，绝缘膜207的取向限制力对高分子树脂211附近的液晶210也有影响。因此，在将电场从接通状态切换为切断状态时，绝缘膜207的取向限制力就对高分子树脂211的界面限制力起助推的作用。结果，包含高分子树脂211附近，液晶滴212中的液晶210顺利地发生迁移。这就意味着，在形成圆顶形的液晶滴212的绝缘膜207附近和液晶·高分子复合体层204的中央部分电压-光透射率特性不同。即，在绝缘膜207附近的电压-光透射率特性与中央部分的电压-光透射率特性比较，具有向降电压侧移动的特性。并且，液晶·高分子复合体层204是将在1像素内电压-光透射率特性不同的区域在与基板面垂直的方向设置2个的结构。因此，各个区域分别是特性不同的区域，但是，作为显示元件全体，成为这些特性相互重叠的陡度缓和的特性。结果，便可认为光学滞后减小了。
其次，通过形成绝缘膜207使之满足上述式(B-1)的关系，可以改善响应速度。下面，对此分为液晶210向绝缘膜207浸润的情况和不浸润的情况进行说明。首先，在液晶210对绝缘膜207发生浸润时，(γLCp-γip)处于超过-1dyne/cm小于0的范围内(参见图17A)。这里，通过改变第1和第2绝缘膜材料的配合比例，便可控制得使图17A所示的液晶滴212的膜厚方向的高度d不成为过分小。因此，液晶滴212内部的液晶210就从绝缘膜207受到适当强度的取向限制力。特别是绝缘膜207的取向限制力对高分子树脂211附近的液晶210也有影响。因此，在将电场从接通状态切换为切断状态时，绝缘膜207的取向限制力就对高分子树脂211的界面限制力起助推的作用。结果，包含高分子树脂211附近，由于液晶滴212中的液晶210顺利地发生迁移，液晶便迅速倒下。这样，与液晶滴对绝缘膜过分浸润而高度d非常小的情况相比，可以认为就是提高了响应速度。高度d非常小时，倒下速度加快，相反，立起了速度越慢，结果作为立起速度和倒下速度的总和的响应速度就变慢。因此，在受到适当强度的取向限制力的状态即将高度d控制得不成为过分小的状态可以提高响应速度。
另一方面，液晶210对绝缘膜207不浸润时，(γLCp-γip)处于大于0小于1的范围内(参见图17B)。这里，液晶滴213为球形或椭球形。该液晶滴213内部的液晶210间接地受到绝缘膜207的取向限制力的影响。估计这是由于一对绝缘膜207、207间的距离有时非常短，在该绝缘膜207与液晶滴213之间存在直接或通过高分子树脂211间接地相互作用的，例如范德瓦尔斯力及极性-极性相互作用力等，从而该相互作用对与绝缘膜207的表面分离的液晶·高分子复合体层204内部的液晶滴也有影响的缘故。结果，根据和上述同样的理由，由于液晶210顺利地迁移，可以认为液晶的倒下加快，从而提高了响应速度。
(γLCp-γip)在上述式(B-2)所示的数值范围外时，就成为以下所述的情况。即，(γLCp-γip)小于-1dyne/cm时，浸润性就提高，所以，液晶滴212与绝缘膜207的接触面积就增大，于是，高度d就减小。因此，液晶滴212内部的液晶210就受到太强的绝缘膜207的取向限制力，所以，将影响加电场时的立起的响应速度。结果，响应速度变慢。另一方面，(γLCp-γip)大于1dyne/cm时，从接通状态切换为切断状态时，由于液晶210不受绝缘膜207的取向限制力的影响，所以，不会顺利地发生取向的迁移。因此，影响液晶210的倒下的响应速度，仍然是响应速度变慢。
然后，通过形成满足上述式(B-3)的关系的绝缘膜207，可以同时改善光学滞后和响应速度。因为，要使光学滞后和响应速度都适当，最好(γLCp-γip)处于将上述式(B-1)和(B-2)组合的范围内。
将绝缘膜207与高分子材料之间的界面张力置换为绝缘膜207的临界表面张力γi(dyne/cm)、将液晶与高分子材料之间的界面张力置换为液晶的表面张力γLC(dyne/cm)，上述式(B-1)～(B-3)也可以表为下述式(B-4)～(B-6)。下面，说明其理由。
γLC-γi＜0                              …(B-4)
-1＜γLC-γi＜1                          …(B-5)
-1＜γLC-γi＜0                          …(B-6)
如前所述，浸润性可以根据所接触的液体、固体等的界面张力的平衡进行考虑。即，可以认为浸润现象是根据绝缘膜207与高分子材料的界面处的界面张力，液晶与绝缘膜207(固体)的界面处的界面张力，和高分子材料与液晶的界面处的界面张力这三者的平衡而发生的。另一方面，如果将液晶和高分子材料固定进行考虑，则可使两者的界面处的界面张力一定。这时，浸润性由绝缘膜207与高分子材料之间的界面张力和液晶与绝缘膜207(固体)的界面处的界面张力的大小关系决定。通过将高分子材料视为气体，将液晶与高分子材料之间的界面张力置换为液晶的表面张力，并且将绝缘膜207与高分子材料之间的界面张力置换为绝缘膜207的临界表面张力，该关系也成立。因此，也可以根据液晶的表面张力与绝缘膜207的临界表面张力的大小关系来评价浸润性。根据以上所述，在上述式(B-4)～(B-6)所示的关系成立时，也可以获得和上述式(B-1)-(B-3)同样的作用和效果。
另外，为了形成膜厚均匀的绝缘膜207，最好上述绝缘膜207的临界表面张力γi大于阵列基板202和对置基板203的临界表面张力γs。γi小于γs时，就难于形成具有均匀的膜厚和临界表面张力的绝缘膜207，所以不理想。这是由下述理由决定的。通常，膜厚越薄，膜厚误差就越大。另外，膜厚薄时，有可能加进阵列基板202或对置基板203所具有的临界表面张力。另一方面，绝缘膜材料向阵列基板202或对置基板203浸润时，绝缘膜材料将扩展变薄，所以，将形成膜厚小的绝缘膜。因此，难于形成具有均匀的膜厚和临界表面张力的绝缘膜207。根据以上所述，为了形成膜厚误差小、并且具有不受阵列基板202或对置基板203的影响的膜厚的绝缘膜207，最好是γi＞γs。
下面，说明本发明的液晶显示元件的制造方法。图18是用于说明该液晶显示元件大制造工序的流程图。
首先，在阵列基板202上，利用先有的众所周知的方法形成薄膜晶体管和像素电极206(S201)。
然后，进行在上述像素电极206的内侧面形成绝缘膜207的绝缘膜形成工序(S202)。首先，配制将第1绝缘膜材料和第2绝缘膜材料按指定的混合比例溶解到有机溶剂中的绝缘膜形成用溶液。将该绝缘膜形成用溶液涂布到阵列基板202上，然后，按指定的温度和时间进行烘烤，将上述有机溶剂蒸发。这样，就在像素电极206上形成了绝缘膜207。这里，作为绝缘膜形成用溶液的涂布方法，并不特别限定，可以按先有的众所周知的方法进行。具体而言，可以是旋转法、滚筒法、浸渍法、喷涂法、网屏印刷法和毛刷涂敷法等。另一方面，在对置基板203上也利用先有的众所周知的方法形成对置电极209(S203)后，进而通过进行和上述同样的工序形成绝缘膜207。
然后，将兼作隔离物的密封树脂220涂布到阵列基板202或对置基板203中的任意一方的基板上，涂布形状为缺少液晶注入口部分的框形图形。并且，将上述阵列基板202和对置基板203贴合以使绝缘膜207、207之间相对，制作空单元(S205)。将以液晶和高分子材料作为主要材料的混合组成物注入到该空单元中，形成液晶高分子混合物层(S206)。
进而，进行通过高分子材料的聚合使之发生相分离而形成液晶·高分子复合体层204的液晶·高分子复合体层形成工序(S207)。在利用例如光聚合相分离法形成液晶·高分子复合体层204时，按以下方式进行。即，相溶在一起的高分子材料和液晶在进行该高分子材料聚合的同时发生相分离，析出由液晶构成的微小滴。该微小滴与附近的其他微小滴相互凝集，逐渐地增大成长为液晶滴。这里，在形成例如满足上述式(B-1)的关系的绝缘膜207时，位于该绝缘膜207附近的液晶滴与绝缘膜207表面接触时，发生浸润，形成圆顶形的液晶滴212。另一方面，发生相分离后的高分子材料一方也发生固化而形成液晶·高分子复合体层204。
此外，在进行上述光聚合相分离法时，为了使高分子材料的聚合顺利地进行，最好向高分子材料中添加聚合开始剂。作为聚合开始剂，可以使用例如苄基甲基缩酮、以及チバガイギ(株)制造的Darocure1173、Darocure4265或者Irgacure184等通常的市场出售的聚合开始剂。也可以将2种以上的这些聚合开始剂组合使用。另外，作为照射条件，紫外线的照射强度最好为20～200mW/cm2，照射时间最好为10～60sec。此外，紫外线不论是哪种射线源都行，可以滤掉可能破坏液晶分子的短波长的紫外光，或在应以指定的强度照射时通过指定的滤光器进行照射。另外，也可以根据阵列基板202和对置基板203的材质及厚度以及紫外线的波长如何，按照考虑了该基板吸收的紫外线量的强度进行照射。(实施例B)
下面，参照附图举例详细说明本发明的极佳的实施例。但是，本实施例所述的结构要素的尺寸、材质、形状及其相对配置等只要没有特别限定性的记载，就不是将本发明的范围仅限于它们，只不过是单纯的说明例而已。[实施例B-1]
本实施例B-1的液晶显示元件具有和上述实施形式相同的结构，按以下方式制作。
首先，在阵列基板202上和上述实施形式B一样形成薄膜晶体管和像素电极206。
其次，在上述像素电极206的内侧面形成绝缘膜207。即，制作将3份包含1％重量的氟系表面活性剂(商品名：FC430、3M(株)制造)的AL1051(商品名：日本合成ゴム(株)制造)溶解到97份的γ-丁内酯中的绝缘膜形成用溶液。用旋转器将该绝缘膜形成用溶液涂布到上述阵列基板202上后，在180℃下烘烤1小时。利用上述旋转器进行的涂布，转速为3000rpm，旋转30秒钟。
这里，利用图表法求出了在温度20℃下上述绝缘膜207的临界表面张力γi。即，将具有各种表面张力的浸润性试验标准试剂(ナカライテスク(株)制造)附着到绝缘膜207表面，测定了它们的接触角θ。然后，以cosθ为横轴、以各种浸润性试验标准试剂的表面张力为纵轴作图，求cosθ＝1的表面张力，将该表面张力作为绝缘膜207的临界表面张力γi。结果，γi＝32.6dyne/cm。利用和上述一样的方法求具有像素电极206的阵列基板202的临界表面张力，则得27.9dyne/cm(20℃)。
另一方面，在对置基板203上也利用和上述实施形式B相同的方法形成对置电极209后，进而通过进行和上述一样的工序形成绝缘膜207。其次，在该对置基板203上，将兼作隔离物的密封树脂220的酸酐固化环氧树脂，形成为涂布形状为缺少液晶注入口的部分的框形图形。预先使直径13μm的棒状的玻璃纤维分散到该酸酐固化环氧树脂中。并且，将上述阵列基板202和对置基板203加压贴合以使绝缘膜207之间相对。此外，在150℃下加热2小时，使上述兼作隔离物的密封树脂220固化，制作成空单元。
然后，作为形成液晶·高分子复合体层的材料，配制由15份的丙烯酸2-乙基己基酯(ナカライテスク(株)制造)、4份的HX620(商品名、日本化药(株)制造)、0.3份的作为聚合开始剂的イルガキュア651(商品名、チバガイギ(株)制造)和80.7份的液晶材料(商品名、TL-213、メルク(株)制造)构成的混合组成物。用滴重法测定的结果，是上述液晶的表面张力γLC为30.3dyne/cm(20℃)。
通过从液晶注入口用真空注入法注入该混合组成物并将该液晶注入口封闭，形成液晶高分子混合物层。作为光源使用高压水银灯向该液晶高分子混合物层照射紫外线，形成液晶·高分子复合体层304。作为照射条件，取波长365nm的照射强度为约50mW/cm2，照射时间为60秒。另外，紫外线的照射是通过光去除滤光器(商品名：UV35、东芝色ガラス(株)制造)进行的。
对按上述方法得到的实施例B-1的液晶显示元件测定了在20℃时的电压滞后和响应时间。这些结果示于下述表B-1。
(表B-1)
FC430的浓度(重量％)  绝缘膜的临界表面张力γi(dyne/cm)  *γLC-γi(dyne/cm)     Hv(％)  τr+τd(ms)
实施例B-1     1     32.6     -2.3     0.2     82.3
实施例B-2     2     32.0     -1.7     0.3     70.1
实施例B-3     3     31.3     -1.0     0.5     48.2
实施例B-4     4     30.9     -0.6     0.6     39.2
实施例B-5     5     30.3     0.0     0.7     34.1
实施例B-6     6     29.7     +0.6     2.1     38.5
实施例B-7     7     29.3     +1.0     4.2     45.6
比较例B-1     0     33.3     -3.0     0.1     99.8
比较例B-2     8     28.8     +1.5     6.3     65.2
*γLC＝30.3dyne/cm、
此外，根据上述表B-1的结果，对于电压滞后与(γLC-γi)的关系和响应时间与(γLC-γi)的关系分别示于图19和图20。
电压滞后Hv(％)定义为下述式(B-7)所示的形式。 H v ( % ) = ( V 50 ↑ - V 50 ↓ ) / V 50 ↑ × 100 . . . ( B - 7 ) 这里，式中的
Figure A9912339100882
和
Figure A9912339100883
规定如下。首先，使用大冢电子工业(株)制造的LCD5000分别测定了散射状态→透射状态的变化时(电压上升时)的电压-透射率图形和透射状态→散射状态的变化时(电压下降时)的电压-透射率特性。此外，根据各电压-透射率特性分别求了透射率变化50％时的电压，并令它们分别为
Figure A9912339100884
和
Figure A9912339100885
。在按上述方式定义的Hv(％)中，显示其值越小电压滞后也越小。此外，在本实施例中，是通过测定电压滞后进行液晶显示元件的性能评价的，这是基于电压滞后的变化与光学滞后的变化有关这件事。即，如果电压滞后降低，可以视为光学滞后也降低了，从而可以说可以防止由该光学滞后引起的显示品质降低。
另外，响应速度的评价是使用按以下方式定义的响应时间进行的。即，使用大冢电子工业(株)制造的LCD5000分别求了使透射率从10％变化到90％时(电压上升时)的响应时间τr和使透射率从90％变化到10％时(电压下降时)的响应时间τd。此外，将这两个响应时间之和(τr+τd)作为液晶显示元件的响应时间。[实施例B-2]
上述表B-1所示的本实施例B-2的液晶显示元件，除了将作为绝缘膜材料的FC430的浓度从1％的重量替换为2％的重量外，使用和上述实施例B-1相同的方法进行了制作。此外，如上述表B-1所示的那样，使用和实施例B-1相同的方法测定了在20℃时的电压滞后和响应时间。[实施例B-3]
上述表B-1所示的本实施例B-3的液晶显示元件，除了将作为绝缘膜材料的FC430的浓度从1重量％替换为3重量％外，使用和上述实施例B-1相同的方法进行了制作。此外，如上述表B-1所示的那样，使用和实施例B-1相同的方法测定了在20℃时的电压滞后和响应时间。[实施例B-4]
上述表B-1所示的本实施例B-4的液晶显示元件，除了将作为绝缘膜材料的FC430的浓度从1重量％替换为4重量％外，使用和上述实施例B-1相同的方法进行了制作。此外，如上述表B-1所示的那样，使用和实施例B-1相同的方法测定了在20℃时的电压滞后和响应时间。[实施例B-5]
上述表B-1所示的本实施例B-5的液晶显示元件，除了将作为绝缘膜材料的FC430的浓度从1重量％替换为5重量％外，使用和上述实施例B-1相同的方法进行了制作。此外，如上述表B-1所示的那样，使用和实施例B-1相同的方法测定了在20℃时的电压滞后和响应时间。[实施例B-6]
上述表B-1所示的本实施例B-6的液晶显示元件，除了将作为绝缘膜材料的FC430的浓度从1重量％替换为6重量％外，使用和上述实施例B-1相同的方法进行了制作。此外，如上述表B-1所示的那样，使用和实施例B-1相同的方法测定了在20℃时的电压滞后和响应时间。[实施例B-7]
上述表B-1所示的本实施例B-7的液晶显示元件，除了将作为绝缘膜材料的FC430的浓度从1重量％替换为7重量％外，使用和上述实施例B-1相同的方法进行了制作。此外，如上述表B-1所示的那样，使用和实施例B-1相同的方法测定了在20℃时的电压滞后和响应时间。[比较例B-1]
上述表B-1所示的本比较例B-1的液晶显示元件，除了将作为绝缘膜材料的FC430的浓度从1重量％替换为0重量％外，使用和上述实施例B-1相同的方法进行了制作。此外，如上述表B-1所示的那样，使用和实施例B-1相同的方法测定了在20℃时的电压滞后和响应时间。
此外，以上所示的比较例B-1是为了说明上述各实施例的响应速度的提高的效果而列举的，是对各实施例的比较例，但是，如果从具有电压-光透射率特性不同的区域的结构(与关于第1发明群的权利要求2对应)的观点考虑，是包含在实施例中的。[比较例B-2]
上述表B-1所示的本比较例B-2的液晶显示元件，除了将作为绝缘膜材料的FC430的浓度从1重量％替换为8重量％外，使用和上述实施例B-1相同的方法进行了制作。此外，如上述表B-1所示的那样，使用和实施例B-1相同的方法测定了在20℃时的电压滞后和响应时间。[结果]
对于按上述方式得到的实施例B-1～实施例B-7的液晶显示元件和比较例B-1、B-2的液晶显示元件，分别测定电压滞后和响应时间的结果，明白了以下事项。
即，由上述图19可知，(γi-γLC)的值越小，电压滞后Hv(％)也越小。此外，由该图可以看出，为了使电压滞后Hv(％)小于1％，(γi-γLC)最好满足上述式(B-1)的关系。另一方面，由图20可知，为了使响应时间小于40ms，(γi-γLC)最好满足上述式(B-2)的关系。另外，由图19和图20可知，为了使电压滞后和响应时间这两者同时良好，最好满足上述式(B-3)的关系。
本发明群B按以上说明的形式实施，可以获得以下所述的效果。
即，按照本发明群B的液晶显示元件及其制造方法，为了满足下述式(B-1)～(B-3)所示的关系，在一对电极的内侧面设置由与液晶间的界面张力相互不同的至少2种材料构成的绝缘膜。
    γLcp-γip＜0                             …(B-1)
-1dyne/cm＜γLCp-γip＜1dyne/cm               …(B-2)
-1dyne/cm＜γLCp-γip＜0                      …(B-3)(式中，γip表示绝缘膜与高分子材料的界面处的界面张力，γLCp表示液晶与高分子材料间的界面张力。)。
这样，便可与液晶的种类无关地满足上述式(B-1)的关系，这时，便可提供改善了光学滞后的液晶显示元件。另外，也可以与液晶的种类无关地满足上述式(B-2)的关系，这时，可以提供响应速度良好的液晶显示元件。此外，也可以与液晶的种类无关地满足上述式(B-3)的关系，这时，可以提供同时改善光学滞后和响应速度的液晶显示元件。
另外，按照本发明的液晶显示元件及其制造方法，为了满足下述式(B-4)～(B-6)所示的关系，在一对电极的内侧面设置由与液晶间的界面张力相互不同的至少2种材料构成的绝缘膜。
γLc-γi＜0                              …(B-4)
-1dyne/cm＜γLC-γi＜1dyne/cm                …(B-5)
-1dyne/cm＜γLC-γi＜0                       …(B-6)(式中，γi表示绝缘膜的临界表面张力，γLC表示液晶的表面张力。)。
这样，便可与液晶的种类无关地满足上述式(B-4)的关系，这时，可以提供改善了光学滞后的液晶显示元件。另外，也可以与液晶的种类无关地满足上述式(B-5)的关系，这时，可以提供响应速度良好的液晶显示元件。此外，也可以与液晶的种类无关地满足上述式(B-6)的关系，这时，可以提供同时改善了光学滞后和响应速度的液晶显示元件。(发明群C)
本发明群的中心技术思想在于，在使用液晶-高分子复合系的光散射模式的液晶显示元件中，通过使设置在基板面上的绝缘膜的临界表面张力与高分子的临界表面张力满足指定的关系，采用在垂直方向具有多个电压-光透射率特性不同的区域的结构，以此来降低光学滞后和驱动电压。更详细的情况，在以下所述的实施形式中即可明白。(实施形式C)
图21是本发明实施形式C的液晶显示元件301的简化的剖面图。液晶显示元件301具有阵列基板302、与阵列基板302相对配置的对置基板303和配置在阵列基板302和对置基板303之间的液晶·高分子复合体层304。阵列基板302和对置基板303是例如由玻璃构成的透明的基板。在该阵列基板302上，形成作为像素开关元件的薄膜晶体管(TFT)、金属配线(扫描信号线·图像信号线)和透明的像素电极306等。这些金属配线、TFT和像素电极306等由绝缘膜307所覆盖。此外，在图21中，为了容易理解发明内容，省略了金属配线和TFT等。
在上述对置基板303的内侧面形成透明的对置电极309，该对置电极309由绝缘膜310所覆盖。上述像素电极306和对置电极309由例如ITO(铟·锡氧化物)构成。
另外，上述液晶·高分子复合体层304基本上是液晶滴独立分散到高分子树脂基体中的这一结构的高分子分散型液晶(PDLC)层。但是，本实施形式的液晶·高分子复合体层304与通常的高分子分散型液晶层不同，由高分子树脂311和2种液晶滴312、313构成。液晶滴312、313内的液晶使用介电常数各向异性为正的液晶。液晶滴312存在于液晶·高分子复合体层304内部，和通常的高分子分散型液晶层的液晶滴一样，基本上形成球形。另一方面，液晶滴313存在于各绝缘膜307、310上，并且形成为向液晶·高分子复合体层304内侧鼓出的圆顶形。具体而言，就是液晶滴313形成为以大圆与绝缘膜307、310接触的半球形或扁平的半球形。另外，液晶·高分子复合体层304不限于高分子分散型液晶(PDLC)层，也可以是液晶保持在3维网格状的高分子中的聚合物网络型液晶层。
此外，利用隔离物兼密封树脂315将阵列基板302与对置基板303贴合，从而将液晶·高分子复合体层304密封。
这里，上述绝缘膜307、310选择其材质满足以下的式(C-1)的关系的材质。
γi≥γp                                   …(C-1)
式(C-1)中，γi表示绝缘膜307、310的临界表面张力，γp表示高分子树脂311的临界表面张力。使用满足这一条件的绝缘膜307、310是本发明的特征，这样，便可形成圆顶形的液晶滴313，结果，便可实现降低光学滞后。下面，详细说明其理由。
我们以调整界面限制力为目的，特别是着眼于在夹持液晶·高分子复合体层304的阵列基板302和对置基板303附近的表面能量的平衡进行实验的结果，发现在基板的临界表面张力和高分子树脂的临界表面张力与光学滞后之间存在一定的相关性。即，基板的临界表面张力大于高分子树脂的临界表面张力时，滞后非常小。此外，作为基板的临界表面张力，具体地在基板上形成临界表面张力不同的各种绝缘膜，来改变基板的临界表面张力。因此，换言之，在绝缘膜307、310的临界表面张力γi大于高分子树脂311的临界表面张力γp时，滞后就非常小。之所以发生这样的现象，可以认为是由于以下的作用造成的。
即，在满足γi≥γp时，高分子树脂311就容易浸润到绝缘膜307、310上，从而形成圆顶形的液晶滴313。说明该理由时，通常，作为液体浸润到固体表面上的条件，大家所知道的就是具有比固体的表面能量小的表面能量的液体发生浸润。这里，在本实施形式中，用高分子树脂(固体)的临界表面张力替代高分子材料(液体)的表面张力。之所以这样处理，是出于这样的考虑，即高分子材料(液体)的表面张力难于测定，而用高分子树脂的临界表面张力来替代高分子材料(液体)的表面张力，高分子材料(液体)的表面张力与高分子树脂(固体)的临界表面张力也几乎没有差别，从而对高分子材料(液体)有无浸润性没有影响。因此，如果绝缘膜的临界表面张力γi和高分子树脂的临界表面张力γp满足γi≥γp的关系，则高分子材料(液体)就容易浸润到绝缘膜上。这样，如果高分子材料(液体)容易浸润到绝缘膜上，则在包含高分子材料和液晶材料的高分子分散型液晶材料的聚合过程中，在绝缘膜界面附近析出的液晶滴就从覆盖该液晶滴的高分子向与绝缘膜接触的方向挤压，从而形成圆顶形的液晶滴313。
在这样形成圆顶形的液晶滴313时，根据以下的机制，可以认为光学滞后就降低了。即，通过形成圆顶形的液晶滴313，该液晶滴313内的液晶分子从基板界面受到很强的取向限制力。该限制力不仅作用于液晶滴313，而且也传播到液晶滴312，从而对关于所有的液晶滴312、313的液晶/高分子树脂界面处的界面限制力起助推的作用。结果，在从电场的接通状态切换为电场的切断状态时，包含液晶/高分子树脂界面附近的液晶滴312、313内的所有的液晶分子就顺利地向原来的随机的排列状态迁移。因此，可以降低光学滞后。
具体而言，就是如图22所示的曲线VTa所示的那样，可以得到光学滞后降低的电压-光透射率特性。但是，在本发明中，驱动电压大于图22的曲线VTb所示的先有例。因此，在希望降低光学滞后而且驱动电压不太大的液晶显示元件时，可以在满足上述式(C-1)的关系的范围内适当地选择绝缘膜。
下面，说明包含在液晶·高分子复合体层304中的液晶与绝缘膜的关系。即，液晶一高分子复合体层304除了高分子树脂外还包含液晶，所以，还必须考虑液晶与绝缘膜的关系。按照本发明者的实验结果，在满足上述式(C-1)的关系并且满足下述式(C-2)的关系时，如图23A所示的那样，液晶滴313内的液晶分子的取向基本上与基板平行。
γLC＜γi                          (C-2)
其中，γLC表示液晶的表面张力。反之，在满足上述式(C-1)的关系并且满足下述式(C-3)的关系时，就如图23B所示的那样，液晶滴313内的液晶分子的取向基本上与基板垂直。
γLC＞γi                          (C-3)
这可以认为，在满足γLC＜γi的关系时，由于液晶容易浸润，所以，液晶滴313内的液晶分子就从绝缘膜受到大的取向限制力，从而基本上平行地取向。另一方面，在满足γLC＞γi的关系时，由于液晶难于浸润，所以，绝缘膜对液晶滴313内的液晶分子的取向限制力就小，从而就基本上垂直地取向。
将图23A的状态与图23B的状态进行比较，可知图23A的情况散射性能良好，但是，电场响应性不好。反之，图23B的情况则是散射性能不好，但是电场响应性好。因此，可以考虑液晶显示元件的使用环境，根据使散射性能和电场响应性中哪一个优先来选择满足γLC＞γi或γLC＜γi的液晶材料。(实施例C)
下面，参照附图举例详细说明本发明的极佳的实施例。但是，本实施例所述的结构要素的尺寸、材质、形状及其相对配置等只要没有特别限定性记载，就不是将本发明的范围限定于它们，只不过是单纯的说明例而已。
本实施例C的液晶显示元件具有和上述实施形式相同的结构，按以下方式进行制作。
(1)空单元的制作
准备由ITO构成的透明电极(相当于像素电极306和对置电极309)和在该透明电极上形成了绝缘膜307、310的2块玻璃基板(相当于阵列基板302和对置基板303)，在玻璃基板中的一方的基板(例如，假定为阵列基板302)的绝缘膜307表面，将作为兼作隔离物的密封树脂315的分散了直径13μm的玻璃纤维的酸酐固化型环氧树脂，只将该阵列基板302的4边中的1边作为开口部留3mm，在其他的边上以2mm的宽度进行印刷。其次，在阵列基板302上，将对置基板303配置为使电极面相互相对的状态，在该状态下加压，在150℃下加热2小时，固化粘接，制作成空单元。上述绝缘膜307、310是在旋转涂布3重量％的聚酰亚胺成分的溶液后，在180℃下烘烤1小时而形成的。另外，绝缘膜307、310使用具有式(C-1)的关系的材料。此外，高分子树脂的临界表面张力γp预先用以下的方法进行测定。
即，作为形成高分子树脂的材料，准备由丙烯酸2-乙基己基酯(ナカライテスク(株)制造)59重量份、十二烷基丙烯酸酯(共茶社油脂化学工业(株)制造)14重量份、1，6-己二醇二丙烯酸酯(大阪有机化学工业(株)制造、商品名ビスコト#230)25重量份、イルガキュア651(商品名、チバガイギ(株)制造)2重量份构成的混合组成物(称为组成物A)。将该组成物A在25℃下、在氮气氛围下利用紫外线照射进行聚合，制作成聚合物薄膜。对于紫外线照射，是使用高压水银灯并将光去除滤光器配置在光照射面上进行聚合的。作为光去除滤光器，使用东芝色ガラス(株)制造的UV35(商品名)。上述高压水银灯，使用主波长365nm、紫外线强度为50mW/cm2的高压水银灯，照射60秒钟。这样制作的聚合物薄膜的临界表面张力γp利用图表法求出。即，将具有各种表面张力的浸润性试验标准试剂(ナカライテスク(株)制造)附着到聚合物薄膜表面，测定它们的接触角θ。然后，以cosθ为横轴、以各种浸润性试验标准试剂的表面张力为纵轴作图，求cosθ＝1的表面张力，并将该表面张力作为聚合物薄膜的临界表面张力。结果，在20℃下，γp＝30.6dyne/cm。
(2)高分子分散型液晶材料的配制
将上述组成物A和液晶材料按组成物A：液晶＝20∶80的比例混合，制作高分子分散型液晶材料。
(3)聚合处理
从通过上述(1)制作的空单元的开口部利用真空注入法注入上述高分子分散型液晶材料，在注入后将开口部封闭。然后，使用高压水银灯作为光源在25℃下进行聚合。这时，将光去除滤光器配置在光照射面上进行聚合。作为光去除滤光器，使用东芝色ガラス(株)制造的UV35(商品名)。上述高压水银灯，使用主波长365nm、紫外线强度为50mW/cm2的高压水银灯，照射60秒钟。并且，在完成聚合时，就制作成了图21所示的液晶显示元件。[实施例C-1]～[实施例C-4]
在本实施例C-1～C-4中，作为绝缘膜307、310的材料，选定满足上述式(C-1)的关系的4种绝缘膜材料(商品名：AL1051、AL5417、JALS212(以上是日本合成ゴム(株)制造)、SE7992(日产化学(株)制造))。另外，作为液晶材料，选择满足上述式(C-2)的关系的TL205(商品名：メルク(株)制造、γLC＝29.5dyne/cm)。使用这些各种材料利用上述制造方法制造各种液晶显示元件。这些液晶显示元件是液晶滴313中的液晶分子的取向状态如图23A所示的那样与阵列基板302垂直地取向。对这些液晶显示元件按以下条件测定了电压滞后。将该结果一并示于下述表C-1中。另外，将这些液晶显示元件称为本发明液晶显示元件C1、C2、C3、C4。[实验条件]
(1)使用浸润性试验标准试剂(ナカライテスク(株)制造)，在20℃的条件下利用图表法求各绝缘膜材料的临界表面张力γi。
(2)滞后的值按以下所述进行规定。分别测定散射状态→透射状态的电压-光透射率特性，和透射状态→散射状态的电压-光透射率特性，在各电压-光透射率特性中，设透射率变化50％时的电压分别为 和
Figure A9912339100982
时，将由以下公式规定的值Hv作为电压滞后的指标。 H v = ( V 50 ↑ - V 50 ↓ ) / V 50 ↓ × 100 [ % ]
在本实验中，是通过测定电压滞后进行液晶显示元件的性能评价的，这是基于电压滞后的变化与光学滞后的变化也有关系这一事实。即，如果电压滞后降低，可以判定光学滞后也降低，从而可以说能够防止由该光学滞后引起的显示品质的劣化。
(3)高分子树脂的临界表面张力γp和上述实施形式一样，在20℃下为30.6dyne/cm。[比较例C-1]～[比较例C-3]
本比较例C-1～C-3的液晶显示元件，除了作为绝缘膜材料使用3种绝缘膜材料(商品名：JALS214、JALS246(以上是日本合成ゴム(株)制造)、SE1211(商品名：日产化学(株)制造))外，利用上述制造方法进行了制作。上述3种绝缘膜材料是不满足上述式(C-1)的关系的绝缘膜材料。此外，对这些液晶显示元件在上述条件下测定了电压滞后。将其结果一并示于下述表C-1中。另外，将这些液晶显示元件称为比较例液晶显示元件X1、X2、X3。
(表C-1)
  绝缘膜 γi(dyne/cm) 电压滞后Hv(％)
本发明液晶显示元件C1   AL1051     33.0     0.5
本发明液晶显示元件C2   AL5417     31.0     0.9
本发明液晶显示元件C3   JALS212     31.3     0.8
本发明液晶显示元件C4   SE7992     31.2     0.8
比较例液晶显示元件X1   JALS214     30.1     3.9
比较例液晶显示元件X2   JALS246     29.6     5.8
比较例液晶显示元件X3   SE1211     28.1     3.7
γi＝30.6dyne/cm[实施例C-5]
本实施例C-5的液晶显示元件，除了作为液晶材料使用满足上述式C-3的关系的BL002(商品名)外，利用上述制造方法进行了制作。本实施例的液晶显示元件，是液晶滴313中的液晶分子的取向状态如图23B所示的那样取向在与阵列基板302垂直的方向。将该液晶显示元件称为本发明液晶显示元件C5。
此外，对本发明液晶显示元件C5用以下方法测定了透射率。即，作为测定装置，使用LCD500(大冢电子(株)制造)，通过将绿色滤光器配置到白色光源与液晶显示元件之间，向该液晶显示元件照射绿(G)光，测定未加电压的透射率。另外，用滴重法测定液晶材料(商品名：BL002)的表面张力γLC。并将其结果一并示于表C-2中。另外，在下述表C-2中，也一并列出了对本发明液晶显示元件C1的数据。
(表C-2)
绝缘膜材料     γi(dyne/cm)     γLC(dyne/cm)    液晶材料   透射率T0(％)
本发明液晶显示元件C1   AL1051     33.0     29.5     TL205     1.3
本发明液晶显示元件C5   AL1051     33.0     33.9     BL002     1.6
[结果]
由上述表C-1可知，在设置了具有比高分子基体的临界表面张力γp大的临界表面张力γi的绝缘膜的本发明液晶显示元件C1、C2、C3、C4中，滞后相当小。另一方面，在设置了具有比高分子基体的临界表面张力γp小的临界表面张力γi的绝缘膜的比较例液晶显示元件X1、X2、X3中，滞后大。因此，确认了通过设置满足γi＞γp的关系的绝缘膜，可以降低滞后。
另外，由上述表C-2可知，本发明液晶显示元件C1的透射率比本发明液晶显示元件C5低。因此，本发明液晶显示元件C5的散射性能比本发明液晶显示元件C1略低，电压滞后为0.5％，滞后降低了。另外，响应速度良好，达到37ms。
如上所述，按照本发明群C，通过在夹持液晶高分子复合体层的一对基板上设置具有与高分子树脂的临界表面张力γp满足下述式(C-1)的关系的临界表面张力γLC的绝缘膜，具有可以实现改善了滞后特性的液晶显示元件的效果。
γi≥γp                                      …(C-1)(但是，式中，γp表示高分子树脂的临界表面张力，γi表示绝缘膜的临界表面张力。)
[第2发明群]
第2发明群，是在具有液晶·高分子复合体层的光散射模式的液晶显示元件中，该液晶·高分子复合体层是在与基板面平行方向具有多个在1像素内电光特性(即，电压-光透射率特性)不同的区域的结构。通过具有这样的结构，有选择地降低电压-透射率曲线(以下，有时也简称为曲线)中滞后大的电压区域的陡度，结果，便可降低在增加电压的过程中和降低电压的过程中同一电压时的透射率之差(以下，称为光学滞后)。因此，可以防止发生光学滞后引起的残留图像和保留图像，从而可以提供显示品质优异的液晶显示元件。
下面，参照图24和图25详细说明第2发明群的技术原理。图24是用于说明本发明的液晶显示元件的显示原理的说明图。图25是表示上述液晶显示元件的电压-光透射率曲线的曲线图。
首先，如图24A所示，在液晶·高分子复合体层400中，电压-光透射率特性相互不同的第1区域A和第2区域B排列设置在与平面平行的方向。液晶·高分子复合体层400是结构为液晶滴独立地分散在高分子中的高分子分散型液晶(PDLC)层。图中，示出了与1像素对应的部分。
上述第1区域A形成为由图25A所示的电压-光透射率曲线VTa表示的电压-光透射率特性。另一方面，第2区域B形成为比上述曲线VTa向低电压侧移动的由图25B所示的电压-光透射率曲线VTb表示的电压-光透射率特性。在图24A中，作为用于使电压-光透射率特性不同的方法之一，示出了液晶滴的粒径相互不同的情况，但是，本发明并没有限定于此。关于这方面的详细情况，将在后面所述的各实施形式等中进行说明。
观察具有上述液晶·高分子复合体层400的液晶单元的显示画面时，如图25B所示的那样，到达观察者的显示光Lc就视为是透射第1区域A的光La和透射第2区域B的光Lb之和。结果，就视为液晶单元具有由图25A所示的曲线VTc表示的电压-光透射率特性。因为，在1像素中存在多个电压-光透射率特性不同的区域，结果，对观察者而言，这些区域的电压-光透射率特性的平均就是由曲线VTc表示的表观上的电压-光透射率特性。
下面，详细说明关于该显示光Lc的曲线VTc。由图25B可知，曲线VTc位于曲线VTa与曲线VTb之间，并且，在电压比较低的区域其描绘的轨迹沿着透射率-电压曲线VTb；另一方面，在电压比较高的区域其描绘的轨迹沿着透射率-电压曲线VTa。因此，与透射率-电压曲线VTa和VTb比较，透射率-电压曲线Vtc是陡度缓和的曲线。
这里，考察物理的滞后(电压滞后)的大小与称为残留图像及保留图像的表观上的滞后(光学滞后)的大小的关系。如图25B所示，物理的滞后是透射率-电压曲线中通过特定的透射率的电压的电压上升时和下降时的电压之差，定量地表示，就是滞后宽度ΔV。另外，该滞后宽度表现出与规定的透射率的依存关系，例如，在使用液晶-高分子复合系的光散射模式的液晶显示元件中，本发明者等人发现，通常在透射率10％～30％附近的低电压区域成为最大。
上述电压-光透射率特性由图25A所示的曲线VTc表示时，光学滞后可以降低的理由如下。
设电压-光透射率曲线VTa～VTc与透射率T1(滞后宽度为最大的透射率10～30％的范围内的值)交叉的电压分别为Va、Vb和Vc。这时，各电压Va～Vc的光学滞后分别为ΔTa、ΔTb、ΔTc。由图25A可知，在有具有大致相同的滞后宽度的曲线VTa～VTc时，陡度平缓的曲线VTc与曲线VTa和VTb比较则光学滞后小。这从图25B所示的曲线VTd与VTe的关系即可明白。即，在有具有完全相同的滞后宽度ΔV并且梯度不同的透射率-电压曲线VTd和曲线VTe时，则Vd处的光学滞后是梯度缓和的曲线VTe的小。即，ΔTd＞ΔTe。据此，对曲线VTc也可以进行同样的讨论，由于该曲线VTc的陡度比曲线VTa和VTb缓和，所以，可以降低光学滞后。
光学滞后之所以会成为显示品质上的问题，是由于在施加相同的电压时透射率随像素的显示履历而不同的缘故。结果，在液晶显示元件上显示图像时，观察者将看到残留图像或保留图像。但是，通过采用上述结构，便可降低光学滞后，结果，便可降低由于该光学滞后引起的残留图像或保留图像。
下面，顺序说明第2发明群的发明群D～G。(发明群D)
本发明群D的中心技术思想在于，在液晶·高分子复合体层中，为了在面内方向形成电压-光透射率特性不同的区域，通过使液晶滴等的粒径在各区域中相互不同或使液晶滴等内部的液晶分子的取向状态不同，来降低光学滞后和驱动电压。更详细的情况，在以下所述的各实施形式中即可明白。(实施形式D-1)
下面，根据图26说明本发明的实施形式。但是，对于说明所不需要的部分则省略，另外，为了便于说明，有的部分则放大或缩小等进行图示。以上所述，对以后的附图也一样。
图26是表示本实施形式的液晶显示元件的概略情况的剖面图。图中，示出了与1像素对应的部分。该液晶显示元件是具有上基板411、与该上基板411相对配置的下基板412和配置在上基板411与下基板412之间的液晶·高分子复合体层410的结构。在下基板412上，形成起像素电极的功能并且排列成基体状的透明电极层413b、金属配线(扫描信号线、图像信号线)和薄膜晶体管(TFT)415等。这些透明电极层413b和TFT415等由绝缘膜414b所覆盖。另一方面，在上述上基板411的下面(内面)侧，形成作为透明的对置电极的透明电极层413a。
上述上基板411和下基板412是由例如玻璃构成的透明的基板。上述透明电极层413a和上述透明电极层413b是由例如铟·锡氧化物(ITO：Indium Tin Oxide)构成。上述TFT415起控制加到透明电极层413b上的电压的像素开关元件(有源元件)的功能。
上述液晶·高分子复合体层410是由液晶滴417独立地分散保持在高分子416中的第1区域410a和液晶滴418独立地分散保持在高分子416中的第2区域410b构成的PDLC层。第1区域410a和第2区域410b形成为从平面看各区域的面积大致相等。另外，液晶滴417的粒径d1和液晶滴418的粒径d2形成为满足d1＜d2的关系。即，液晶·高分子复合体层410成为由液晶滴的平均粒径相互不同的多个区域构成的结构。在液晶滴分散保持在高分子中的形态中，可以认为液晶滴之间是有一部分相互粘连的状态。并且，这时，如果广义地解释，可以认为是分散保持着2种液晶滴，所以，本发明也包含上述状态。另外，上述粒径d1和粒径d2是表示液晶滴的平均粒径。
如上述结构那样，由于液晶·高分子复合体层410内的液晶滴由粒径不同的2种液晶滴417、418构成，与仅由1种液晶滴构成的情况相比，可以增大γ值(使陡度缓和)。这样，便可降低光学滞后。因此，可以降低由滞后现象引起的残留图像和保留图像等，从而可以提高显示品质。
在本实施形式中，如图26所示，说明了上述液晶·高分子复合体层410的结构是液晶相作为独立相(液晶滴)分散在由透明的高分子构成的高分子基体(高分子相)中的高分子分散型液晶(PDLC)层的情况。但是，在本发明中，并没有限定于此，也可以是液晶相和高分子相形成连续相的聚合物网络结构。这时，如电气情报通信学会技术研究报告(EID89-89、P.1)所公开的那样，可以通过改变液晶材料及聚合条件等来形成。另外，这时，将网络状的高分子中的网格间隔的大小表为平均网格尺寸(平均网格间隔)，并将其取代液晶滴的平均粒径来使用。在以下的说明中，主要是说明液晶相作为独立相分散在高分子基体中的类型。(实施形式D-2)
下面，根据图27说明本发明的实施形式D-2。对于具有和上述实施形式D-1的液晶显示元件相同功能的结构要素，标以相同的符号，并省略详细的说明。
如图27所示，本实施形式D-2的液晶显示元件的结构，与上述实施形式D-1的液晶显示元件的结构相比，在以下所述的方面不同。即，绝缘膜430a设置在透明电极层413a上，绝缘膜430b设置在透明电极层413b上。此外，在上述绝缘膜430a、430b上形成圆顶形的液晶滴422、423。另外，在图27中，省略了隔离物和密封部件等。
图27所示的液晶·高分子复合体层420的结构基本上是液晶滴独立地分散在高分子基体中的高分子分散型液晶(PDLC)层。但是，本实施形式的液晶·高分子复合体层420与通常的PDLC层不同，由高分子416和3种液晶滴421～423构成。液晶滴421～423内的液晶使用介电常数各向异性为正的液晶。液晶滴421存在于液晶·高分子复合体层420内部，和通常的PDLC的液晶滴一样，形成基本上为球形的液晶滴。另一方面，液晶滴422、423存在于各绝缘膜430a、430b上，并且形成为向液晶·高分子复合体层420内方侧鼓出的圆顶形。具体而言，就是液晶滴422、423形成为其大圆与绝缘膜430a、430b接触的半球形或扁平的半球形。
但是，上述绝缘膜430a、430b分别在同一面内具有多个临界表面张力不同的区域。更详细地说，就是在与第1区域420a对应的区域中，与和第2区域420b对应的区域相比，这两个绝缘膜的临界表面张力大。因此，第1区域420a中的圆顶形的液晶滴422内部的液晶分子的取向基本上在与基板面平行的方向。另外，第2区域420b中的圆顶形的液晶滴423内部的液晶分子的取向基本上在与基板面垂直的方向。另外，液晶·高分子复合体层420不限于PDLC层，也可以是液晶保持在3维网格状的高分子中的聚合物网络型液晶层。
作为上述绝缘膜430a、430b使用的绝缘膜材料，只要液晶对该绝缘膜430a、430b有浸润性就行，并不特别限定。为了表示浸润性，其条件就是绝缘膜430a、430b两者的临界表面张力大于液晶的表面张力。
如上述结构那样，对于第1区域410a或第2区域410b，通过使圆顶形的液晶滴422、423中的液晶分子的取向状态不同，与仅由1种液晶滴构成的情况相比，可以增大γ值。其理由如下。
液晶滴422内部的液晶分子与液晶滴423内部的液晶分子的取向状态不同，更严格地说，是由于对液晶分子的限制作用(取向限制力)在各区域中不同造成的。具体而言，对液晶分子的限制作用强时，该液晶分子就以低预倾斜角度取向，在限制作用弱时，就以高预倾斜角度取向。
这里，将电场加到液晶·高分子复合体层420上时，以高预倾斜角度取向的液晶分子即使在低电压下也基本上沿垂直方向取向。与此相反，以低预倾斜角度取向的液晶分子由于受到很强的锚固作用，所以，比以高预倾斜角度取向的液晶分子响应慢(即，施加了高电压)，取向在垂直方向。
另外，将加到液晶·高分子复合体层420上的电场从施加状态切换为切断状态时，在初始取向状态下以低预倾斜角度取向的液晶分子从附近的基板受到很强的锚固作用，所以，向初始取向状态恢复的作用很强。与此相反，以高预倾斜角度取向的液晶分子由于本来就没有受到很强的锚固作用，所以，向初始取向状态的恢复就比较缓慢。即，在第1区域420a中，显示由上述图25所示的曲线VTa表示的电压-光透射率特性。另外，在第2区域420b中，则显示由图25所示的曲线VTb表示的电压-光透射率特性。结果，第1区域420a的电压-光透射率特性和第2区域420b的电压-光透射率特性相互平均，便可成为有选择地只使滞后最大的低电压区域的陡度缓和的电压-光透射率特性，从而可以降低表观上的滞后(光学滞后)。这样，便可降低由光学滞后引起的残留图像和保留图像，从而可以提高显示元件的显示品质。(实施例D)
下面，参照附图举例详细说明本发明的极佳的实施例。但是，本实施例中所述的结构要素的尺寸、材质、形状及其相对配置等，只要没有特别限定性记载，就不是将发明的范围限定于它们，只不过是单纯的说明例而已。[实施例D-1]
本实施例D-1的液晶显示元件具有和上述实施形式D-1相同的结构，按以下所述的方法进行制作。图28是用于说明本实施例的液晶显示元件的制造工序的剖面示意图。图29是用于说明液晶显示元件的制造方法的流程图。
首先，利用先有的众所周知的方法在下基板412上形成由铟·锡氧化膜(ITO膜)构成的透明电极层413b等。此外，在上基板411上也形成由ITO膜构成的透明电极层413a(S401、电极形成工序)。
然后，将热固化型的密封材料(ストラクトボンド：三井东压化学(株))涂布到上基板411和下基板412中的任何一方的基板上，涂布形状为缺少液晶注入口部分的框状图形。并且，将上述上基板411和下基板412通过12μm的塑料制的隔离物(ミクロパ-ル：积水フアイン(株))相互贴合，使电极之间相对。此外，在150℃下进行热处理2小时，使上述密封材料完全固化，制作成空单元(S402、贴合工序)。在图28中，省略了隔离物和密封材料等。
其次，将作为液晶材料的TL-213(商品名、メルク公司制造)8.50g、作为聚合性单体的丙烯酸2-乙基己基酯(东京化成制造)0.80g、作为低聚物的聚氨酯丙烯酸酯0.60g和作为光聚合开始剂的ダロキュア1173(商品名、チバガイギ(株))0.05g混合，在25℃的环境下充分搅拌，配制均匀的液晶·高分子前体相溶液(S403、液晶·高分子前体相溶液配制工序)。
将上述液晶·高分子前体相溶液在25℃的环境下从液晶注入口(封口部)用真空注入法注入到上述空单元中。然后，利用作为紫外线固化型封口树脂的ロツクタイト(商品名、日本ロツクタイト(株)制造)进行封口，形成液晶·高分子前体相溶液层。
然后，如图28所示的那样，通过掩膜(滤光器)440向液晶·高分子前体相溶液层照射紫外线。这时，使上基板411和掩膜440成为紧密接触的状态。作为上述掩膜440，使用在具有透光性的石英基板441上，作为遮光部的金属铬442形成为指定形状的图形的掩膜。
在照射过紫外线的液晶·高分子前体相溶液层中，在光聚合开始剂的作用下，聚合性单体开始发生聚合反应，液晶和高分子发生相分离。即，在第1区域410a中形成液晶滴417，在第2区域410b中形成液晶滴418，从而形成液晶·高分子复合体层410(S405、液晶·高分子复合体层形成工序)。作为照射条件，是在25℃的环境下，以照射强度100mW/cm2照射60秒钟。另外，作为光源，使用高压水银灯。此外，在进行紫外线照射时，为了防止属于350nm以下的短波长区域的紫外线分解液晶，通过紫外线去除滤光器UV-35(东芝硝子(株))进行。
这里，掩膜440中的金属铬442是遮光部，所以，将紫外线遮断。因此，在液晶·高分子前体相溶液层中与金属铬442对应的区域中，本来就不会发生聚合反应，从而也就不发生相分离。但是，实际上却形成了液晶滴418，这是由于以下所述的理由而造成的。即，上述掩膜440中的金属铬442是以非常窄的间距间隔而形成的。另外，作为光源，使用的是高压水银灯，照射的紫外线不是平行光。通过设置以上的条件，将使紫外线绕射到金属铬442的背面侧，即使在金属铬442的正下方，也会发生聚合和相分离反应。而且，绕射到金属铬442上到达第2区域410b的紫外线，照射强度已比从光源发射出时降低，这就是形成粒径比在第1区域410a中形成的液晶滴417大的液晶滴418的主要原因。
通过上述处理，就制作成了本实施例D-1的高分子分散型液晶单元。
这里，我们将上基板411剥离，分解上述液晶显示元件，并进而使用异丙醇进行清洗，除掉液晶材料，观察液晶·高分子复合体层410的相分离结构。观察该结构使用的是光学显微镜。观察的结果，液晶滴417、418并不是完全的球形，而是变形的形状。另外，还确认了与相邻的液晶滴连续地相互粘连的情况。此外，还根据用光学显微镜观察的结果求出了在观察区域中的平均粒径R。其结果是，液晶滴417的平均粒径为1.0μm，液晶滴418的平均粒径为1.2μm。
另外，对本实施例的高分子分散型液晶单元的电压-光透射率特性进行了研究。图30是表示该高分子分散型液晶单元的电压和透射率的关系的曲线图。测定条件是，测定温度为30℃，受光角为0.3°，作为施加的电压，采用30Hz的矩形波。
图30的2条曲线分别表示电压从0V增加到30V时的电压-光透射率特性(实线)和电压从30V降低到0V时的电压-光透射率特性(虚线)。2条曲线并不完全相同，观测到若干的滞后。将光学滞后为最大时的滞后称为最大光学滞后(ΔTc)，在本实施例中制作的高分子分散型液晶单元的ΔTc为1.0％。[比较例D]
本比较例的高分子分散型液晶单元与上述实施例D-1的液晶显示元件比较，不同的地方就是液晶·高分子复合体层中的液晶滴的平均粒径基本上是均匀的。另外，其制造方法除了未使用具有形成指定形状的金属铬的掩膜外，使用和上述实施例D-1相同的方法进行了制作。
此外，对本比较例的高分子分散型液晶单元和上述实施例D-1一样使用亮度计测定了透射率随电压的变化。如图31所示，最大光学滞后ΔTc为2.0％。[结果]
由上述实施例D-1和比较例可知，在电压-光透射率曲线上，光学滞后在低电压区域最大。如上述实施例D-1的高分子分散型液晶单元那样，通过在1像素中设置多个液晶滴的平均粒径不同的区域，便可使该低电压区域的电压-光透射率曲线的陡度缓和，与比较例相比，可以降低光学滞后。[实验]
此外，还进行了为研究上述实施例D-1的高分子分散型液晶单元的最佳规格的以下所述的各种实验。
(1)液晶滴的平均粒径R或平均网格尺寸R与阈值电压的关系
首先，准备液晶滴的平均粒径或平均网格尺寸R(μm)分别不同的高分子分散型液晶单元。这些液晶单元都是取代形成液晶滴的粒径相互不同的多个区域的液晶·高分子复合体层而形成通常的PDLC层的液晶显示元件。液晶滴的平均粒径或平均网格尺寸R(μm)，可以通过改变液晶材料的重量比例或低聚物与单体的聚合比例或紫外线强度来控制。
对上述各种液晶显示元件加电压分别测定了阈值电压。其结果示于图32。图32是表示单元厚度为13μm时的液晶滴的平均粒径或平均网格尺寸R与阈值电压的关系的曲线图。
由图可知，阈值电压与液晶滴的平均粒径或平均网格尺寸的关系很大。可以说这对于单元的厚度也是一样的。另外，如图所示，如果考虑使用TFT的有源矩阵型的高分子分散型液晶的实用的驱动电压(约为6～12V)，则R最好为0.4μm以上。另外，从元件的消耗电力角度考虑，R的上限最好是驱动电压小于约12V。
(2)液晶滴的平均粒径或平均网格尺寸R与散射增益G的关系
对上述(1)中使用的各种液晶显示元件，就散射增益G进行了研究。
散射增益G是作为使高分子分散型液晶单元的散射特性定量化的指标而使用的。并且，设在高分子分散型液晶单元的光照射面上的照度为E、在与高分子分散型液晶单元的光照射面相反一侧的面上的亮度为B、圆周率为π时，则定义为用下述式(D-1)表示。
G＝πB/E                                     …(D-1)
测定是按以下所述的方式进行的。即，向高分子分散型液晶单元的基板面垂直地照射光，用配置在高分子分散型液晶单元的基板面上的照度计(美能达制造T-1M)测定照度E。另外，用亮度计(TOPCON制造BM-8)测定在与高分子分散型液晶单元的光照射侧相反一侧的面上的亮度B。将这些测定值代入上述式(D-1)，计算散射增益G。根据参考文献所述，高分子分散型液晶单元是完全的散射体时，散射增益G为0.5。另外，高分子分散型液晶单元的对比度与散射增益G的倒数成正比。对于上述散射增益G，在「液晶ビデオプロヅエクタ技术」(佐佐木正、1990、10.29、p139)中作了详细解释。
对各种液晶显示元件用上述测定方法测定了照度和亮度，计算了散射增益G。其结果示于图33。
图33是表示单元厚度为13μm时的液晶滴的平均粒径或平均网格尺寸R与散射增益G的关系的曲线图。如图所示，散射增益G也与液晶滴的平均粒径(液晶滴的直径)或平均网格尺寸(聚合物网络结构时)R有关。另外，为了实现高对比度，可以减小散射增益G的值，因此，由图33可知，如果R在0.6μm＜R＜1.6μm的范围内，便可得到高对比度。因此，在本实施例的液晶显示元件中，R最好也是在上述数值的范围内。[实施例D-2]
本实施例D-2的液晶显示元件具有和上述实施例D-1相同的结构，按以下所述的方法制作。图34是用于说明本实施例的液晶显示元件的制造工序的剖面示意图。
首先，在下基板412上利用先有的众所周知的方法形成由铟·锡氧化膜(ITO膜)构成的透明电极层413b等。此外，在上基板411上也形成由ITO膜构成的透明电极层413a。
然后，在下基板412的透明电极层413b上，用旋转器涂布作为绝缘膜材料的SE-7992(商品名、日产化学制造)。此外，在180℃下进行30分钟热处理，使之固化，形成由聚酰亚胺膜构成的绝缘膜430b。
其次，中介和在实施例D-1中使用的相同的掩膜440，向上述绝缘膜430b照射紫外线。照射条件是，在25℃的环境下，照射强度为100mW/cm2、照射时间为300秒。另外，作为光源，使用高压水银灯。
然后，对上基板411也进行和上述相同的工序，在透明电极层413a上形成绝缘膜430a。
此外，通过进行和上述实施例D-1相同的工序，通过隔离物将上述上基板411和下基板412相互贴合，制作空单元。这时，在绝缘膜430a和绝缘膜430b上，使进行了紫外线处理的区域相互相对。
其次，和上述实施例D-1一样，将作为液晶材料的TL-213(商品名、メルク社制造)8.50g、作为聚合性单体的丙烯酸2-乙基己基酯(东京化成制造)0.80g、作为低聚物的聚氨酯丙烯酸酯0.60g和作为光聚合开始剂的ダロキュア1173(商品名、チバガイギ(株))0.05g混合，在25℃的环境下充分搅拌，配制均匀的液晶·高分子前体相溶液。
和上述实施例D-1一样，将该液晶·高分子前体相溶液在25℃的环境下从液晶注入口(封口部)用真空注入法注入到上述空单元中。然后，利用作为紫外线固化型封口树脂的ロツクタイト(商品名、日本ロツクタイト(株)制造)进行封口，形成液晶·高分子前体相溶液层。
向该液晶·高分子前体相溶液层照射紫外线，利用光聚合开始剂的作用，开始进行聚合性单体的聚合反应，使液晶和高分子发生相分离。照射条件是，在25℃的环境下，照射强度为100mW/cm2，照射时间为60秒。另外，作为光源，使用高压水银灯。此外，在进行紫外线照射时，为了防止属于350nm以下的短波长区域的紫外线分解液晶，通过紫外线去除滤光器UV-35(东芝硝子(株))进行照射。
通过进行上述处理，便可得到具有结构为液晶滴独立地分散在高分子基体中的液晶·高分子复合体层420的本实施例的液晶显示元件。
这里，我们通过将上基板411剥离，拆开上述液晶显示元件，观察了液晶·高分子复合体层420的相分离结构。观察使用的是光学显微镜。观察的结果，液晶滴421的平均粒径为1.0μm。
此外，将电压加到液晶显示元件的透明电极层413a、413b上通过目视进行观察时，可知在绝缘膜430a、430b上，在与照射了紫外线的区域对应的部分，阈值电压低，取向膜界面附近的液晶分子的取向在与基板面垂直的方向。可以认为，这就是通过向绝缘膜照射紫外线而在照射过的区域临界表面张力降低的结果。
另外，对本实施例的液晶显示元件进行了研究。测定条件为，测定温度30℃、受光角为0.2°，作为电压，是使用30Hz的矩形波进行测定的。其结果是，在升压过程中的电压-光透射率曲线和降压过程中的电压-光透射率曲线不完全相同，观测到了若干的滞后，但是，光学滞后为最大时的值为1.5％，与上述比较例的液晶显示元件比较，已得到了相当大的改善。
(其他事项)
在上述实施例D-2中，讨论了第1区域420a中的圆顶形的液晶滴422内部的液晶分子的取向在与基板面大致平行的方向并且第2区域420b中的圆顶形的液晶滴423内部的液晶分子的取向在与基板面大致垂直的方向的情况。但是，本发明群D并没有限定于此，液晶滴422内部的液晶分子也可以取向在低预倾斜角方向，并且，液晶滴423内部的液晶分子也可以取向在高预倾斜角方向。因为，至少通过使第1区域420a和第2区域420b中的预倾斜角不同，就可以使各区域中的电压-光透射率特性不同。
如上所述，按照本发明群D，通过在液晶·高分子复合体层中，在1像素内形成多个液晶滴等的粒径相互不同的区域，或使液晶滴等的内部的液晶分子的取向状态不同，可以抑制驱动电压上升，降低滞后，从而可以获得实现高对比度、显示品质优异的液晶显示元件的效果。(发明群E)
本发明群E的中心的技术思想，是以下所述的思路。为了使高分子分散型液晶层成为在1像素内具有电压-光透射率特性相互不同的多个区域，提出了通过掩膜向液晶·高分子前体相溶液照射紫外线，形成液晶滴的平均粒径相互不同的多个区域的方法。但是，如使用例如高精细的TFT(Thin Film Transistor)的有源矩阵型光阀那样，在像素尺寸为数10μm时，必须进一步更高精细地分割区域。因此，在上述方法中，就必须通过图形精度非常高的掩膜并使用可以照射平行紫外线的特殊的光源。但是，在该方法中，用足够强的紫外线强度(例如，如果小于100mW/cm2，光学滞后将急剧地增加)难于非常精密地形成液晶滴的平均粒径相互不同的多个区域，有可能各区域的液晶滴的平均粒径是相同的。
本发明群E就是鉴于上述问题而提案的，通过使用具有紫外线透射率相互不同的多个区域的基板，可以在1像素区域内形成非常精细的区域。这样，便可形成在1像素内在与基板面平行的方向具有多个电压-光透射率特性不同的区域的结构，从而可以降低光学滞后和驱动电压。更详细的情况，在以下所述的实施形式中即可明白。(实施形式E)
下面，参照附图说明本发明的实施形式。
图35是表示本发明的实施形式的液晶显示元件的1像素的剖面图。该液晶显示元件501具有上基板511、与该上基板511相对配置的下基板512和配置在上基板511与下基板512之间的液晶·高分子复合体层510。上述上基板511和下基板512是由例如玻璃构成的透明的基板。在上述下基板512上，形成作为像素开关元件(有源元件)的薄膜晶体管(TFT)519、金属配线(扫描信号线、图像信号线)和透明的像素电极513b。这些金属配线、TFT519和像素电极513b等由绝缘膜514b所覆盖。在图35中，为了便于理解发明内容，省略了金属配线等。
另一方面，在上述上基板511的下面(内面)侧形成具有1像素的约1/2面积的紫外线透射率调整层515。此外，设置透明的对置电极513a，将上基板511和紫外线透射率调整层515覆盖。该对置电极513a由绝缘膜514a所覆盖。
上述对置电极513a和上述像素电极513b由例如铟·锡氧化物(ITO)构成。上述紫外线透射率调整层515也可以在对置电极513a上(对置电极513a与绝缘膜514a之间)形成，另外，也可以在绝缘膜514a上形成。
上述液晶·高分子复合体层510是中介紫外线透射率调整层515照射紫外线而形成的PDLC层，由液晶滴517独立地分散保持在高分子516中的第1区域510a和液晶滴518独立地分散保持在高分子516中的第2区域510b构成。第1区域510a和第2区域510b形成为从平面看各区域的面积大致相等的区域。另外，液晶滴517的粒径d1和液晶滴518的粒径d2形成为满足d1＜d2的关系。即，液晶·高分子复合体层510是由液晶滴的平均粒径相互不同的多个区域构成的结构。在液晶滴分散保持在高分子中的形态中，可以认为液晶滴之间一部分处于相互粘连的状态。并且，这时，如果广义的解释，可以认为分散保持着2种液晶滴，所以，本发明也包含上述形态。另外，上述粒径d1和粒径d2表示液晶滴的平均粒径。
作为上述紫外线透射率调整层515，只要是部分地吸收紫外线而不吸收可见光就可以，没有特别的限定。具体而言，例如可以列举出高分子抗蚀剂或无机抗蚀剂等。此外，作为该高分子抗蚀剂，可以列举出正型光致抗蚀剂和负型光致抗蚀剂。另外，也可以使用添加了不吸收可见光的染料或色素等的光致抗蚀剂。
如上述结构那样，液晶·高分子复合体层510内的液晶滴通过由粒径不同的2种液晶滴517、518构成，与仅由1种液晶滴构成的情况相比，可以增大γ值(使陡度缓和)。并且，在本实施形式中，γ值设定为大于2。这样，便可实现降低光学滞后，降低由滞后现象引起的残留图像，从而可以提高显示元件的显示品质。对于其理由，后面进行说明。
在本实施形式中，如图35所示的那样，说明了上述液晶·高分子复合体层510是结构为液晶相作为独立相(液晶滴)分散在由透明的高分子构成的高分子基体(高分子相)中的高分子分散型液晶(PDLC)层的情况。但是，在本发明中，并没有限定于此，也可以是液晶相和高分子相形成连续相的聚合物网络结构。这时，如在电气情报通信学会技术研究报告(EID89-89、P.1)中所公开的那样，可以通过改变液晶材料及聚合条件等来形成。另外，上述情况是将网络状的高分子的网格间隔的大小表为平均网格尺寸(平均网格间隔)，使用它来取代液晶滴的平均粒径。在以下的说明中，主要也是讨论液晶相作为独立相分散在高分子基体中的这种类型的结构。(实施例E)
下面，参照附图举例详细说明本发明的极佳的实施例。但是，本实施例中所述的结构要素的尺寸、材质、形状及其相对配置等，只要没有特别限定性记载，就不是就本发明的范围限定于它们，只不过是单纯的说明例而已。[实施例E-1]
本实施例是与上述实施形式E对应的实施例，液晶显示元件的具体的结构要素的说明省略。下面，说明本实施例的液晶显示元件的制造方法。图36是用于说明液晶显示元件的制造方法的概略图。图37是用于说明液晶显示元件的制造方法的流程图。图38是用于说明紫外线透射率调整层的形成方法的流程图。
首先，在由玻璃等构成的上基板521上形成紫外线透射率调整层525(S501)。即，用碱性清洗剂将上述上基板521清洗干净，然后，照射紫外线，将有机污染物分解。其次，将作为负型光致抗蚀剂的NN700(商品名、  日本合成ゴム(株)公司制造)用乙二醇乙基甲基醚进行稀释，配制光致抗蚀剂液(S511)。将光致抗蚀剂液滴到上述上基板521上，用旋转器进行涂布(涂布条件：500rpm-5秒、1000rpm-30秒)(S512)，用设定为90℃的热板预烘120秒钟(临时固化)(S513)。
其次，中介由行宽25μm间隔宽25μm的金属铬构成的条纹掩膜(石英基板)，使用直线对准器(aligner)将12.5mW/cm2的紫外线向上述光致抗蚀剂曝光20秒钟(S514)。然后，浸到用纯水将NMD-3(商品名、日本合成ゴム(株)社制造)稀释的显影液中60秒钟，进行显影。然后，用烘箱将带有附上了图案的负型光致抗蚀剂的上基板521进行热处理，使该负型光致抗蚀剂固化(S515)。作为热处理条件，温度为180℃、处理时间为1小时。这样，就形成了膜厚约为5000埃的紫外线透射率调整层525。上述紫外线透射率调整层525是通过行宽25μm-间隔宽25μm的金属铬构成的条纹掩膜(石英基板)形成的，所以，具有1像素的约1/2的面积。
其次，利用溅射法在上述上基板521的形成了紫外线透射率调整层525的面一侧形成由铟·锡氧化膜(ITO膜)构成的厚度为1000埃的透明电极层523a(S502)。此外，在该透明电极层523a上用旋转器涂布绝缘膜材料(商品名：AL1051、日本合成ゴム(株)社制造)，通过在108℃下热处理30分钟，使之固化，形成绝缘膜524a(S503)。
另一方面，在下基板522上，使用先有的众所周知的方法形成薄膜晶体管和透明电极层523b(S504)。此外，在该透明电极层523b上，作为绝缘膜利用旋转器涂布AL1051(商品名、日本合成ゴム(株)社制造)，在108℃下固化30分钟，形成绝缘膜524b(S505)。
在上述上基板521上，为了设置液晶注入口，形成热固化型的密封材料(ストラクトボンド：三井东压化学(株)制造)。这时，密封材料的涂布形状从平面看成为缺少液晶注入口的部分的框状图形。此外，将该上基板521和下基板522中介作为13μm直径的塑料制的隔离物的ミクロパ-ル(商品名、积水フアイン(株)制造)相互贴合。然后，在150℃下，进行2小时热处理，使密封材料完全固化，制作成空单元(S506)。
在图36中，只表示出了与本发明相关的部分，省略了有源元件、隔离物、密封材料等一部分结构要素。
其次，将作为液晶材料的TL-213(商品名、メルク社制造)8.50g、作为聚合性单体的丙烯酸2-乙基己基酯(东京化成制造)0.80g、作为低聚物的聚氨酯丙烯酸酯0.60g和作为光聚合开始剂的ダロキュア1173(商品名、チバガイギ(株))0.05g混合，在25℃的环境下充分搅拌，配制均匀的液晶·高分子前体相溶液(S507)。
将上述液晶·高分子前体相溶液在25℃的环境下从液晶注入口(封口部)用真空注入法注入到上述空单元中(S508)。然后，利用作为紫外线固化型封口树脂的ロツクタイト(商品名、日本ロツクタイト(株)制造)进行封口，形成液晶·高分子前体相溶液层526。
其次，如图36所示，向上述液晶·高分子前体相溶液层526照射紫外线(光源：高压水银灯)、利用光聚合开始剂的作用，开始进行聚合性单体的聚合反应，使液晶和高分子发生相分离(S509)。紫外线的照射条件是，紫外线强度为200mW/cm2、照射时间60秒、温度为25℃。
通过该紫外线的照射工序，在不通过紫外线透射率调整层515照射紫外线的区域，形成具有与紫外线强度相应的平均粒径的液晶滴517。另一方面，在通过紫外线透射率调整层515照射紫外线的区域，该紫外线透射率调整层515吸收一部分紫外线，结果，就照射了强度比从光源出射时弱的紫外线。因此，在与紫外线透射率调整层515对应的区域，就形成平均粒径比上述液晶滴大的液晶滴518。这是由于高分子分散型液晶单元的液晶滴的平均粒径或平均网格尺寸R随紫外线强度的强弱而变化，例如，如果紫外线强度弱，就形成大粒径的液晶滴。此外，在照射紫外线时，通过紫外线去除滤光器527(商品名：UV-35、东芝硝子(株)制造)照射紫外线，将波长小于350nm的紫外线阻挡，防止液晶分解。另外，在本实施例中，不使用可以照射平行光线的光源等特殊的紫外线光源。
这样，便可得到如图35所示的那样在1个像素内粒径不同的液晶滴517、518分散在基体状的高分子516中的高分子分散型液晶单元。
此外，用以下方法研究了上述高分子分散型液晶单元中的液晶滴517、518的形状及粒径等。即，将高分子分散型液晶单元拆开，用异丙醇将液晶材料清洗干净，然后用光学显微镜观察高分子分散型液晶单元的相分离结构。该液晶滴517、518并不是完全的球形，而是变形的形状。另外，还观察到了与相邻的液晶滴连续地相互粘连的情况。根据用光学显微镜观察的结果，求出了在观察的区域中的平均粒径R。其结果是，在本实施例的高分子分散型液晶单元中，液晶滴517的平均粒径为1.0μm、液晶滴518的平均粒径为1.4μm。
此外，对本实施例的高分子分散型液晶单元的散射增益G进行了研究。
散射增益G是作为使高分子分散型液晶单元的散射特性定量化的指标而使用的。并且，设在高分子分散型液晶单元的光照射面上的照度为E、在与高分子分散型液晶单元的光照射面相反一侧的面上的亮度为B、圆周率为π时，则定义为用下述式(E-1)表示。
G＝πB/E                           …(E-1)
测定是按以下所述的方式进行的。即，向高分子分散型液晶单元的基板面垂直地照射光，用配置在高分子分散型液晶单元的基板面上的照度计(美能达制造T-1M)测定照度E。另外，用亮度计(TOPCON制造BM-8)测定在与高分子分散型液晶单元的光照射侧相反一侧的面上的亮度B。将这些测定值代入上述式(E-1)，计算散射增益G。其结果是，本实施例的高分子分散型液晶单元的散射增益G为0.9。
根据参考文献所述，高分子分散型液晶单元是完全的散射体时，散射增益G为0.5。另外，高分子分散型液晶单元的对比度与散射增益G的倒数成正比。对于上述散射增益G，在「液晶ビデオプロジエクタ技术」(佐佐木正、1990、10.29、p139)中作了详细解释。
另外，还对本实施例的高分子分散型液晶单元的电压-光透射率特性进行了研究。图39是表示该高分子分散型液晶单元的电压与透射率的关系的曲线图。测定条件为，测定温度30℃、受光角为0.2°，作为电压，是使用30Hz的矩形波进行测定的。
图39的2条曲线，分别表示将电压从0V增加到30V时的电压-光透射率特性和将电压从30V降低到0V时的电压-光透射率特性。2条曲线并不完全相同，观测到了若干滞后。将光学滞后成为最大时的滞后称为最大光学滞后(ΔTc)时，在本实施例中制作的高分子分散型液晶单元的ΔTc为0.9％。另外，由于Vc10＝3.0V、Vc90＝6.0V，所以，这时的γ值为Vc90/Vc10＝2.0。[比较例E]
本比较例的液晶显示元件与上述实施例E-1的高分子分散型液晶单元比较，不同的地方在于，液晶·高分子复合体层中的液晶滴的平均粒径基本上相同，并且不具有紫外线透射率调整层。下面，详细说明本比较例的液晶显示元件的具体的结构。
图40是表示上述液晶显示元件的概略情况的剖面示意图。
该液晶显示元件560具有下基板562、与该下基板562相对配置的上基板561和配置在下基板562与上基板561之间的液晶·高分子复合体层563。下基板562和上基板561是由玻璃构成的透明的基板。在该下基板562上形成薄膜晶体管(TFT：Thin FilmTransistor)、金属配线(扫描信号线、图像信号线)和透明的像素电极564b等。这些金属配线、TFT和像素电极564b等由绝缘膜565b所覆盖。在图40中，省略了金属配线和TFT等。
在上述上基板561的内侧面形成透明的对置电极564a，该对置电极564a由绝缘膜565a所覆盖。上述像素电极564b和对置电极564a由铟·锡氧化物(ITO：Indium Tin Oxide)构成。
另外，上述液晶·高分子复合体层563是结构为液晶滴独立地分散在高分子基体中的高分子分散型液晶(PDLC)层。更详细地说，就是由高分子566和2种液晶滴567a、567b构成。液晶滴567a、567b内的液晶使用介电常数各向异性为正的液晶。液晶滴567a存在于液晶·高分子复合体层563内部，基本上形成为球形。另一方面，液晶滴567b存在于各绝缘膜565a、565b上，并且形成为向液晶·高分子复合体层563内方一侧鼓出的圆顶形。
本比较例的液晶显示元件560除了紫外线透射率调整层的形成工序外，使用和上述实施例E-1相同的方法制作。
此外，对于上述液晶显示元件560，和实施例E-1一样，用亮度计测定了透射率随电压的变化。如图41所示，Va10＝3.6V、Va90＝6.2V，γ值(＝Va90/Va10)为1.7。另外，最大光学滞后(ΔTa)为1.6％。另外，这时的Va90约为6.2V，和实施例E-1基本上相同。
以上所示的比较例，显然是为了证明实施例E-1的滞后降低的效果而举出的，是对该实施例E-1的比较例，但是，从具有电压-光透射率特性不同的区域这样的结构(与关于第1发明群的权利要求2对应)的观点看，是包含在实施例中的。
(结果)
从上述实施例E-1和比较例可知，在电压-光透射率曲线中，在低电压区域光学滞后最大。如上述实施例E-1的高分子分散型液晶单元那样，通过在1像素内设置多个液晶滴的平均粒径不同的区域，便可使该低电压区域的电压-光透射率曲线的陡度减缓，与比较例相比，可以降低光学滞后。
电压-光透射率曲线的陡度减缓的理由如下。图42是表示高分子分散型液晶单元的电压-光透射率特性的曲线图。在1像素中存在粒径即驱动电压不同的2种区域，设它们的电压-光透射率曲线分别为VTa(粒径小)和VTb(粒径大)，则它们的γ值都小于2.0，光学滞后(分别为ΔTa和ΔTb)也都约为1.6％的大的值。但是，作为像素全体来看透射率，如曲线VTc所示的那样，其特性恰好处于曲线VTa和曲线VTb之间。另外，ΔTc为0.9％，比上述比较例抑制得更低了。
这里，应该注意的是，由于曲线VTc的Vc90与曲线VTa的Va90基本上相同，所以，在该方法中，即使增大γ值，驱动电压也不上升。作为只增大γ值的方法，可以考虑例如增大绝缘膜对液晶的取向限制力(锚固)的方法，但是，在该方法中，V90本身也增大，从而驱动电压将上升。[实验]
此外，还进行了为研究上述实施例E-1的高分子分散型液晶单元的最佳规格的以下所述的各种实验。
(1)液晶滴的平均粒径R或平均网格尺寸R与阈值电压的关系
首先，准备液晶滴的平均粒径或平均网格尺寸R(μm)分别不同的高分子分散型液晶单元。这些液晶单元都是未将紫外线透射率调整层515包含在结构要素中的通常的高分子分散型液晶单元。
对上述各种液晶显示元件加电压分别测定了阈值电压。其结果示于图43。图43是表示单元厚度为12μm时的液晶滴的平均粒径或平均网格尺寸R与阈值电压的关系的曲线图。
由图可知，阈值电压与液晶滴的平均粒径或平均网格尺寸的关系很大。可以说这对于单元的厚度也是一样的。另外，如图所示，如果考虑使用TFT的有源矩阵型的高分子分散型液晶的实用的驱动电压(约为6～12V)，则R最好为0.4μm以上。另外，从元件的消耗电力角度考虑，R的上限最好是驱动电压小于约12V。
(2)液晶滴的平均粒径或平均网格尺寸R与散射增益G的关系
对上述(1)中使用的各种高分子分散型液晶单元，就散射增益G进行了研究。使用和上述相同的方法进行了测定。其结果示于图44。
图44是表示单元厚度为12μm时的液晶滴的平均粒径或平均网格尺寸R与散射增益G的关系的曲线图。如图所示，散射增益G也与液晶滴的平均粒径(液晶滴的直径)或平均网格尺寸(聚合物网络结构时)R有关。另外，为了实现高对比度，可以减小散射增益G的值，因此，由图44可知，如果R在0.6μm＜R＜1.6μm的范围内，便可得到高对比度。因此，在本实施例E-1的高分子分散型液晶单元中，R最好也是在上述数值的范围内。
(3)改变液晶·高分子复合体层中的2区域的粒径比(或网格尺寸比)时的γ值与光学滞后的关系
除了2区域的粒径比或网格尺寸比各不相同外，准备具有和上述实施例E-1的高分子分散型液晶单元相同的结构的高分子分散型液晶单元。使2区域的粒径比等不同时，驱动电压之比(即γ值)改变是由于电压-光透射率曲线的陡度发生变化引起的。
图45是表示γ值与光学滞后的关系的曲线图。由图可知，随着粒径比等增大，即随着γ值增大，光学滞后降低。另外，如果γ值(V90/V10)大于2.0，就可以将光学滞后抑制到1％以下。这里，作为V90/V10的上限，如果考虑实用的驱动电压和区域的分割数，最好约在5.0以下。
在图45中，为了增大γ值，则1个像素中的2个区域的粒径之比(＝驱动电压比＝粒径大的V90/粒径小的V90)越小越好。换言之，上述图42中的曲线VTa和曲线VTb越远离越好。但是，如果曲线VTa与曲线VTb离得太远，光学滞后的降低效果将饱和。根据实验结果，饱和点在γ≈3时，在驱动电压比(Vb90/Va90)约为0.5时。另外，根据参考文献，如果增加电压-光透射率特性不同的区域数，作为饱和点的γ值将更增大。
此外，设置紫外线透射率调整层515的结果，是在与该紫外线透射率调整层515对应的区域中，与未设置该紫外线透射率调整层的区域比较，液晶·高分子复合体层的厚度小了。通过这种2次性作用，可以认为γ值也将增大。另外，实施例E-1的高分子分散型液晶单元与γ值为2时的情况对应。
(4)驱动电压比(Vb90/Va90)与透射率的关系
制作驱动电压比为0.4的高分子分散型液晶单元和驱动电压比为0.7的高分子分散型液晶单元，分别对它们测定了增加电压时(升压过程)的透射率。其结果示于图46。图46是表示电压与透射率的关系的曲线图，图46A表示驱动电压比为0.4的情况，图46B是表示驱动电压比为0.7的情况。
如图46A所示，在驱动电压比(Vb90/Va90)为0.4的情况时，在曲线VTd(作为像素全体的电压-透射率曲线)上显现出拐点h。在该拐点h附近，尽管电压在增大，透射率的上升却很缓慢。即，可以认为在该区域有时难于得到所希望的透射率。因此，驱动电压比为0.4时不适合。
另一方面，在上述驱动电压比为0.7的情况时，如图46B所示，在曲线VTe上不出现拐点h。因此，这时，不会发生上述那样的不理想的情况。但是，如果驱动电压比(Vb90/Va90)大于0.9时，曲线VTa和曲线VTb就相互接近了，曲线VTe就和在1像素中不存在粒径不同的2种区域的情况基本上相同了。即，就看不到γ值增大的效果了。
因此，根据以上的实验结果，可以得到以下的结论。即，可以确认了γ值的增大效果的是驱动电压比在大于0.6小于0.9的范围内。根据上述结论，最好是在上述数值的范围内，进而，更理想的情况是驱动电压比最好在大于0.7小于0.85的范围内。
在本发明中，正是具有上述那样的电压-光透射率特性相互不同的多个区域的结构条件，才是达到本发明所期望的效果所必须的条件。因此，前面所述的单一的实施例和实验特别是其数值条件是达到最优秀的效果的最佳的实施条件，如果允许透射率多少有些恶化，也可以采用出现拐点的驱动电压比的值。[实施例E-2]
其次，除了中介由行宽40μm-隔离层宽10μm的金属铬构成的条纹掩膜照射紫外线形成紫外线透射率调整层外，使用了和上述实施例E-1相同的方法制作本实施例的高分子分散型液晶单元。
这样制作的高分子分散型液晶单元，在1像素内具有粒径相互不同的2个区域，该2个区域的面积比为0.2∶0.8。另外，测定该高分子分散型液晶单元的光学滞后为1.4％，γ值为1.8。这样，与比较例(光学滞后为1.6％、γ＝1.7)的情况相比，可以降低光学滞后。
此外，与上述实施例E-1的高分子分散型液晶单元比较，如上所述，其光学滞后为0.9％，与本实施例的高分子分散型液晶单元相比，降低了。
根据以上所述可知，光学滞后降低最明显的是区域的面积比满足式(E-2)的关系的情况。这是因为，满足下述式(E-2)的结果，是电压-光透射率特性的不同实际上成为最大，而陡度进一步缓和了。因此，2个区域的面积比最好是1∶1。
s＝S/n                                        …(E-2)(式中，n表示电压-光透射率特性相互不同的多个区域的总数，S表示1像素的总面积，s表示各区域的面积。)。
根据参考文献，在形成多个电压-光透射率特性不同的区域时，各区域间的面积之差将非常大，在实际上只表示某一区域的电压-光透射率特性时，光学滞后的降低效果可能很小。
(其他事项)
在上述各实施例中，作为紫外线透射率调整层，使用的是光致抗蚀剂，但是，只要吸收紫外线的物质就行，并不特别限定。例如，使用向绝缘膜中添加了色素的薄膜，也可以获得同样的效果。另外，透明电极实际上将吸收相当多的紫外线和可见光，所以，通过控制该透明电极的成膜方法及膜厚使吸收的程度不同，可以获得进一步的效果。此外，如果对电压-光透射率特性不同的各区域改变透明电极的膜厚，便可改变各区域中电极间距离，从而可以获得更好的效果。
另外，作为紫外线透射率调整层，最好对紫外线是部分地吸收的，而在可见光区域则几乎不吸收光，在本实施例中使用的负型光致抗蚀剂NN700的确就具有这样的特性。
另外，在上述各实施例中，说明了液晶·高分子复合体层是在1像素内设置液晶滴的平均粒径相互不同的2个区域的情况。但是，本发明并没有限定于此，例如，也可以采用3个区域以上。例如，可以采用将1像素大致分为3等分，在某一区域形成对紫外线具有指定的透射率的第1紫外线透射率调整层，在另一区域形成紫外线透射率与该第1紫外线透射率调整层不同的第2紫外线透射率调整层，而在其余的区域则不形成紫外线透射率调整层的形式。在这样的结构中，如果照射紫外线形成液晶·高分子复合体层，便可形成3个液晶滴的粒径等相互不同的区域。第1和第2紫外线透射率调整层使用由同样的材质构成的材料时，通过改变它们的膜厚，便可控制紫外线透射率。另外，在采用使它们的膜厚相同的结构时，通过使用由不同的材质构成的材料，便可控制紫外线透射率。
如上所述，按照本发明群E，中介具有紫外线透射率相互不同的多个区域的基板照射紫外线，在与基板平行的方向形成由液晶的平均粒径或平均网格尺寸相互不同的多个区域构成的液晶·高分子复合体层。因此，可以与例如高精细的TFT等充分对应地分割为多个区域，结果，便可抑制驱动电压上升，降低滞后，从而可以获得能够实现高对比度、显示品质优异的液晶显示元件的效果。(发明群F)
本发明群F的中心技术思想在于，在液晶·高分子复合体层中，为了在面内方向形成电压-光透射率特性不同的区域，通过使各区域中电极间距离不同或使驱动电压不同而实现降低光学滞后和驱动电压。更详细的情况，在以下所述的实施形式中即可明白。(实施形式F)
下面，根据附图说明本发明的实施形式。
根据图47～图53说明本发明的实施形式时，则具体情况如下。但是，省略了对说明不需要的部分，另外，为了容易说明，有的部分进行放大或缩小进行图示。以上所述，对以下的附图也一样。
本发明是在通过在一对基板间设置包含液晶和高分子树脂(高分子)的液晶·高分子复合体层并将电场加到该液晶·高分子复合体层上来改变液晶·高分子复合体层的光散射状态而显示图像等的显示元件中，通过在1像素内形成电压-光透射率特性不同的多个区域，而使之具有在低电压区域液晶立起并且在电压不太大时具有表观上陡度缓和的电压-光透射率特性，以此来降低光学滞后。
为了得到上述表观上的电压-光透射率特性，本发明在液晶·高分子复合体层的与基板平行的方向分割为该特性不同的至少2个区域。更具体而言，就是如下所述的情况。
图47是表示本实施形式F的液晶显示元件的概略情况的剖面示意图。图48是表示上述液晶显示元件的主要部分的剖面示意图。该液晶显示元件具有上基板601、与该上基板601相对配置的下基板602和配置在上基板601和下基板602之间的液晶·高分子复合体层607。在该下基板602上，形成作为像素开关元件(有源元件)的薄膜晶体管(TFT：Thin Film Transistor)615、金属配线(扫描信号线、图像信号线)等。另外，在该下基板602上，还形成像素电极604。该像素电极604由设置在下基板602上的电极层604a、在该电极层604a上形成为条纹状的台阶膜606和覆盖该台阶膜606的电极层604b构成。在图47中，为了容易理解发明内容，省略了金属配线等。另一方面，在上述上基板601的内侧面形成透明的对置电极603。另外，利用密封材料620将上基板601和下基板602相互贴合而密封。
上述上基板601和下基板602是由例如玻璃构成的透明的基板。上述对置电极603和像素电极604由例如铟·锡氧化物(ITO：Indium Tin Oxide)构成。
上述液晶·高分子复合体层607是结构为液晶滴独立地分散在由透明的高分子构成的高分子基体中的高分子分散型液晶(PDLC)层。各液晶滴610…形成为大致呈球形或旋转椭球形，该液晶滴610…内部的液晶分子使用介电常数各向异性为正的液晶材料。液晶·高分子复合体层607不限于PDLC层，也可以是液晶保持在3维网格状的高分子树脂中的聚合物网络型液晶层。
上述台阶膜606由其图形形状设置为条纹状的感光性材料构成。作为上述感光性材料，并没有特别限定，不论是有机材料还是无机材料，都可以使用。台阶膜606与作为液晶·高分子复合体层607的结构要素的高分子树脂的折射率最好大致相同。如果两者的折射率之差过大，光在透射液晶显示元件时在台阶膜606/液晶·高分子复合体层607的界面处就会弯曲。因此，将招致液晶显示元件本身的透射率降低，从而对比度等显示性能就有可能恶化。
在上述结构中，说明了像素电极表面的凹凸形状从平面看是条纹状的情况，但是，本发明并没有限定于此，也可以是格子状的图形。
这里，如图48所示，本发明的第1个特征在于：在1像素内设置电压-光透射率特性不同的区域A和区域B，并且该区域A中的对置电极603和像素电极604间的电极间距离d1与区域B中的对置电极603和像素电极604间的电极间距离dn满足下述式(F-1)的关系，通过使之满足这样的关系，可以降低光学滞后。
dn/d1≤0.85                          …(F-1)
下面，详细说明本发明的液晶显示元件的电压-光透射率特性，并说明光学滞后降低的理由。图49是表示该液晶显示元件的透射率与电压的关系的曲线图。
上述图49所示的曲线VTa和曲线VTb分别表示区域A和区域B的电压-光透射率特性。通常，单元间隙越小，用于驱动液晶显示元件的驱动电压越可以抑制为低电压。在本实施形式中，将区域A和B中的电极间距离设定为满足d1＞dn的关系，所以，比较该区域A和区域B的驱动电压，可知区域A的驱动电压比区域B的驱动电压大。这一点，通过将图49中的曲线VTb与曲线VTa进行比较，也可知道是向低电压一侧移动了的电压-光透射率特性。即，本实施形式的液晶显示元件，在1像素中存在多个电压-光透射率特性不同的区域。并且，观察存在多个该特性不同的区域的液晶显示元件的显示画面时，所观察的就是该液晶显示元件具有的由图49中所示的曲线VTc表示的电压-光透射率特性。因为，在1像素中同时存在电压-光透射率特性不同的多个区域的结果，对观察者而言，就是这些区域的电压-光透射率特性的平均，就是由曲线VTc表示的表观上的电压-光透射率特性。对上述曲线VTc具体而言，就是由图49可知，曲线VTc位于曲线VTa和曲线VTb之间，而在低电压区域的轨迹沿着曲线VTb，在高电压区域的轨迹沿着曲线VTa。因此，本实施形式的液晶显示元件具有上述光学滞后降低的表观上的电压-光透射率特性，所以，可以降低光学滞后引起的残留图像或保留图像。而且，由于也减轻了由于同样的原因而发生的图像的拖尾及模糊等现象，所以，也改善了人眼看到的显示的不均匀性。
此外，在本发明中，本发明的第2个特征在于：区域A中的驱动电压VA和区域B中的驱动电压VB满足下述式(F-2)的关系，通过满足这样的关系，可以降低光学滞后。
VA/VB≤0.85                         …(F-2)
上述驱动电压VA和VB分别表示设液晶显示元件的最大透射率为Tmax，而成为该最大透射率Tmax的90％时的区域A、区域B的电压V90。
如上所述，V90的值随各区域而不同并且满足上述式(F-2)的关系时，表观上的电压-光透射率特性就成为图49所示的曲线VTc。因此，根据和上述同样的理由，可以降低光学滞后，从而可以降低发生由该光学滞后引起的残留图像或保留图像现象。此外，也改善了显示的不均匀性。
下面，说明本实施形式的液晶显示元件的制造方法。图50是用于说明该液晶显示元件的制造工序的流程图。
首先，在上基板601上利用先有的众所周知的方法形成对置电极603(对置电极形成工序、S601)。另一方面，在下基板602上，利用先有的众所周知的方法形成电极层604a。此外，在该电极层604a上利用先有的众所周知的方法例如利用旋转器等涂布形成光致抗蚀剂膜(光致抗蚀剂膜形成工序、S602)。这里，通过改变旋转涂布时的转数，可以控制光致抗蚀剂膜的膜厚。此外，在上述光致抗蚀剂膜上形成具有指定的形状的遮光部的光学掩膜，中介该光学掩膜向上述光致抗蚀剂膜照射光(曝光工序、S603)。然后，对曝光后的光致抗蚀剂膜进行显影处理，以此形成台阶膜606(显影处理工序、S604)。其次，形成电极层604b将台阶膜606覆盖。这样，电极层604a和电极层604b就成为导通状态，从而构成像素电极604(像素电极形成工序、S605)。
作为上述光学掩膜，如图51A和图51B所示，可以举出遮光部为条纹状或格子状的图形形状的掩膜。图中，圆点状描绘的部分表示是遮光部。
然后，在形成上述对置电极603和像素电极604后，按以下所述的方式形成密封材料620。即，将密封材料620涂布到上基板601或下基板602中的任何一方的基板上，涂布形状为缺少液晶注入口的部分的框状图形。并且，将上基板601和下基板602相互贴合以使对置电极603与像素电极604相对，制作成空单元(空单元制作工序、S606)。另一方面，预先配制以液晶和高分子材料为主要材料的混合组成物(液晶混合组成物配制工序、S607)，形成液晶高分子混合物层。
此外，利用高分子材料的聚合发生相分离，形成液晶·高分子复合体层607(液晶·高分子复合体层形成工序、S609)。作为相分离的方法，可以举出光聚合相分离法和热聚合相分离法等。例如，使用光聚合相分离法进行相分离时，如以下所述的那样，可以形成液晶·高分子复合体层607。首先，向液晶高分子混合物层照射以高压水银灯为光源的紫外线。这时，相溶合的高分子材料和液晶在进行该高分子材料的聚合的同时发生相分离，析出由液晶构成的微小滴。这些微小滴与附近的其他的微小滴相互凝集，逐渐地增大成长为液晶滴。这样，便可制作成本实施形式的液晶显示元件。
本发明的液晶显示元件的最大的特征在于：如图49的曲线VTc所表示的那样，通过形成多个电压-光透射率图形不同的区域，具有在低电压区域液晶立起并且在电压不太大时具有表观上陡度缓和的电压-光透射率特性。
因此，本发明并没有特别的限定，只要是具备具有上述电压-光透射率特性的液晶·高分子复合体层的液晶显示元件，在区域A和区域B中，对置电极与像素电极的电极间距离不同就行。例如，如图52所示的下基板612那样，通过将基板表面进行蚀刻等而设置高低差，进而通过在该下基板612上形成像素电极614，可以使该像素电极614的表面成为凹凸状。这时，通过进行以下所述的工序，便可制作液晶显示元件(参见图53)。首先，在下基板612上形成具有指定的图形形状的掩膜(掩膜形成工序、S611)。然后，浸渍到蚀刻溶液中，利用在液相-固相界面处的化学反应，溶解并除去未被上述掩膜所覆盖的部分(蚀刻工序、S612)。这里，通过改变蚀刻溶液的组成比及处理时间等蚀刻处理条件，便可控制高低差的大小，结果，便可控制对置电极与像素电极的电极间距离。这样处理之后，在经过蚀刻的下基板612上，进而利用先有的众所周知的方法形成像素电极614(像素电极形成工序、S613)。此外，通过反复进行和上述同样的工序，便可形成具有表面为凹凸形状的下基板612的液晶显示元件。(实施例F)
下面，参照附图举例详细说明本发明的极佳的实施例。但是，本实施例所述的结构要素的尺寸、材质、形状及其相对配置等，只要没有特别限定性记载，就不是将本发明的范围限定于它们，只不过是单纯的说明例而已。[实施例F-1]
本实施例F-1的液晶显示元件具有和上述实施形式相同的结构，按以下所述的方法制作。首先，准备已形成了由铟·锡氧化物构成的透明电极层(电极层604a)的玻璃基板(商品名：1737基板、コ-ニング(株)制造)，在该电极层604a上，利用旋转器涂布光致抗蚀剂材料(商品名：NN700、日本合成ゴム(株)制造、折射率1.45～1.55)，形成光致抗蚀剂膜。利用旋转器的涂布条件为，转数2500rpm、旋转时间30秒钟。其次，将具有30μm间距的条纹状的图形形状的光学掩膜配置到上述光致抗蚀剂膜上，通过以高压水银灯为光源向该光致抗蚀剂膜照射光，进行掩膜曝光。然后，用显影液(商品名：NSD-TD、东京应化工业(株)制造)进行显影处理后，通过在180℃下烘烤60分钟，使之固化，形成台阶膜606。利用高低差计测定该台阶膜606的高低差，可知形成了2μm的高低差。其次，在台阶膜606上利用溅射法形成由铟·锡氧化物构成的透明电极(电极层604b)。该电极层604b的膜厚为100nm。
另一方面，在具有由ITO构成的对置电极603的上基板601上，作为兼作隔离层的密封材料620，将分散了直径10μm的玻璃纤维的酸酐固化型环氧树脂形成涂布形状为缺少液晶注入口的部分的框状图形。液晶注入口的开口宽度为3mm。此外，将上述上基板601和下基板602加压贴合，通过在150℃下加热2小时，使上述密封材料620固化粘接，制作成空单元。
这里，利用光干涉法测定对置电极603与像素电极604的电极间距离，该电极间距离在台阶膜606为凸状的区域A中为dn＝10μm，在凹状的区域B中为d1＝12μm。
然后，配制形成液晶·高分子复合体层607的材料。即，将液晶材料(商品名：TL-205、メルク(株)制造)80份、作为聚合性单体的丙烯酸2-乙基己己酯(ナカライテスク)(株)制造、折射率1.45～1.5)15.8份、丙烯酸酯系列低聚物(商品名：HX620、日本化药(株)制造)4份、聚合开始剂(商品名：ダロキュア4265、チバガイギ(株)制造)0.2份混合，在指定的温度下充分搅拌，制作液晶材料和高分子材料均匀混合的混合溶液。
用真空注入法将该混合溶液从液晶注入口注入，然后，利用封口树脂将该液晶注入口密封，形成液晶高分子混合物层。接着，向该液晶高分子混合物层照射紫外线(作为光源，使用高压水银灯)，形成液晶·高分子复合体层607。作为照射条件，在温度25℃下，照射强度为约40mW/cm2，照射时间为60秒。另外，紫外线的照射是通过光去除滤光器(商品名：UV35、东芝色ガラス(株)制造)进行的。通过以上的处理工序，就制作成了液晶滴独立地分散在高分子树脂中的本发明液晶显示元件F1。[比较例F-1]～[比较例F-4]
比较例F-1～比较例F-4的液晶显示元件，与上述实施例F-1的本发明液晶显示元件F1的结构相比，除了区域A中的电极间距离d1和区域B中的电极间距离dn如下述表F-1所示的那样外，使用和上述实施例F-1相同的方法制作。
下面，将按以上所述的方法制作的本比较例F-1～比较例F-4的液晶显示元件分别称为比较用液晶显示元件Y1～Y4。[实施例F-2]～[实施例F-6]
实施例F-2～实施例F-6的液晶显示元件与上述实施例F-1的本发明液晶显示元件F1的结构相比，除了区域A中的电极间距离d1和区域B中的电极间距离dn如下述表F-1所示的那样外，使用和上述实施例F-1相同的方法制作。
下面，将按以上所述的方法制作的本实施例F-2～实施例F-6的液晶显示元件分别称为本发明液晶显示元件F2～F6。[实验1]
利用以下所述的方法，进行了按以上所述的方法制作的本发明液晶显示元件F1～F6和比较用液晶显示元件Y1～Y4的性能评价。即，作为测定装置，使用LCD500(大冢电子(株)制造)，通过将绿色滤光器配置到白色光源与液晶显示元件之间，向该液晶显示元件照射绿(G)光，测定透射率和电压。测定点的面积为150μm2。最初，通过将频率为60Hz的交流电压加到各液晶显示元件上，测定从散射状态→透射状态的变化过程中(升压过程)的电压-透射率特性。其次，通过逐渐地降低电压的电平，测定从透射状态→散射状态的变化过程中(降压过程)的电压-透射率特性。根据这样求出的电压-光透射率特性，按以下方法求光学滞后，即，设升压过程中的透射率为30％(＝Tup(V30))时的电压为V30、电压为V30时的降压过程中的透射率为Tdown(V30)。将这些透射率的值代入下述式(F-3)，计算光学滞后Ht(％)。
Ht(％)＝(Tdown(V30)-Tup(V30))/(Tmax-T0)×100                     …(F-3)
这里，将电压为V30时的光学滞后作为评价基准的理由如下。即，以往，作为通常的电压-光透射率特性的评价方法，是通过计算升压过程中的透射率为例如50％时的光学滞后而进行的。该评价方法在进行液晶显示元件的性能评价方面是有用的，但是，人们希望开发可靠性更高的评价方法。本发明者等人发现，光学滞后成为最大的是在电压电平更低的区域，具体而言，是在透射率为约10％～30％的情况时。因此，在本实验1中，修订为将透射率30％时的透射率作为光学滞后的评价基准。结果，便可以更高的可靠性评价电压-光透射率特性是否良好。根据参考文献所述，在上述评价法中，Ht(％)的值越小，光学滞后也越小，并且液晶显示元件的性能良好。
我们还对按上述方法求出的光学滞后Ht(％)与各液晶显示元件的区域A、B中的电极间距离之比(Dr＝dn/d1)的相关关系进行了研究。此外，还取测定点的面积为25μm2，分别测定区域A和区域B的驱动电压，研究了两者的驱动电压之比(Vr＝VB/VA)与光学滞后Ht的相关关系。其结果一并示于下述表F-1。
(表F-1)
   d1(mm)    dn(mm)   *Dr(-)   *Vr(-)    Ht(％)
本发明液晶显示元件F1     12.0     10.0     0.83     0.81     9.23
比较用液晶显示元件Y1     12.0     12.0     1.00     1.00     17.38
比较用液晶显示元件Y2     12.0     11.4     0.95     0.94     15.59
比较用液晶显示元件Y3     12.0     10.9     0.91     0.91     13.50
比较用液晶显示元件Y4     12.0     10.4     0.87     0.88     10.86
本发明液晶显示元件F2     12.0     10.2     0.85     0.85     9.67
本发明液晶显示元件F3     12.0     9.2     0.77     0.74     9.00
本发明液晶显示元件F4     12.0     8.5     0.71     0.70     8.92
本发明液晶显示元件F5     12.0     8.0     0.67     0.64     8.78
本发明液晶显示元件F6     12.0     7.5     0.63     0.59     8.84
*Dr＝dn/d1(-)、Vr＝VB/VA(-)此外，根据上述表F-1的结果，将电极间距离之比Dr与光学滞后Ht的关系示于图54。另外，将驱动电压之比Vr与光学滞后Ht的关系示于图55。[实施例F-7]
本实施例F-7的液晶显示元件与上述实施例F-1的液晶显示元件的结构相比，不同点在于通过对下基板表面进行蚀刻等处理设置高低差来取代台阶膜606。本实施例F-7的液晶显示元件按以下方法制作。
首先，在玻璃基板上形成具有以30μm间距的间隔形成的条纹状的图形形状的耐氟化氢层，作为掩膜。然后，浸渍到由氟化氢水溶液构成的蚀刻溶液中，将未被上述耐氟化氢层覆盖的部分溶解除去。这样，就形成了具有高低差约为2μm的凹凸面的玻璃基板。其次，在上述玻璃基板上，利用溅射法形成由铟·锡氧化物构成的透明电极。该透明电极的膜厚为100nm。此外，通过反复进行和上述实施例F-1相同的工序，制作成本发明液晶显示元件F7。[比较例F-5]～[比较例F-8]
比较例F-5～比较例F-8的液晶显示元件与上述实施例F-7的本发明液晶显示元件F7的结构相比，除了区域A中的电极间距离d1与区域B中的电极间距离dn如下述表F-2所示的那样外，使用和上述实施例F-1相同的方法进行制作。
下面，将按以上所述的方法制作的本比较例F-5～比较例F-8的液晶显示元件分别称为比较用液晶显示元件Y5～Y8。[实施例F-8]-[实施例F-12]
实施例F-8～实施例F-12的液晶显示元件与上述实施例F-7的本发明液晶显示元件F7的结构相比，除了区域A中的电极间距离d1与区域B中的电极间距离dn如下述表F-2所示的那样外，使用和上述实施例F-7相同的方法进行制作。
下面，将按以上所述的方法制作的本实施例F-8～实施例F-12的液晶显示元件分别称为比较用液晶显示元件F8～F12。[实验2]
使用和上述实验1相同的方法进行按以上所述的方法制作的本发明液晶显示元件F7～F12和比较用液晶显示元件Y5～Y8的性能评价。其结果一并示于下述表F-2中。
(表F-2)
   d1(mm)    dn(mm)   *Dr(-)   *Vr(-)    Ht(％)
本发明液晶显示元件F7     12.0     10.0     0.83     0.81     9.15
比较用液晶显示元件Y5     12.0     12.0     1.00     1.00     17.59
比较用液晶显示元件Y6     12.0     11.4     0.95     0.95     16.21
比较用液晶显示元件Y7     12.0     10.9     0.91     0.91     13.20
比较用液晶显示元件Y8     12.0     10.4     0.87     0.88     10.52
本发明液晶显示元件F8     12.0     10.2     0.85     0.85     9.67
本发明液晶显示元件F9     12.0     9.2     0.77     0.74     8.89
本发明液晶显示元件F10     12.0     8.5     0.71     0.69     8.63
本发明液晶显示元件F11     12.0     8.0     0.67     0.65     8.61
本发明液晶显示元件F12     12.0     7.6     0.63     0.61     8.55
*Dr＝dn/d1(-)、Vr＝VB/VA(-)此外，根据上述表F-2的结果，将电极间距离之比Dr与光学滞后Ht的关系示于图56。另外，将驱动电压之比Vr与光学滞后Ht的关系示于图57。[结果]
由上述实验1和实验2的结果可知，求出各本发明液晶显示元件F1～F12的光学滞后时，它们的光学滞后Ht都小于10％，没有由于残留图像等光学滞后引起的图像的劣化，从而可以获得优异的显示品质。另外，由上述表F-1和表F-2可知，在满足下述式(F-1)和(F-2)的关系时，光学滞后将降低。
dn/d1≤0.85                      …(F-1)
VA/VB≤0.85                      …(F-2)
在上述实施例和比较例中，说明的都是电压-光透射率特性不同的区域形成为条纹状的情况，但是，形成为格子状也可以获得同样的效果。
本发明群F按以上所述的形式实施，可以获得以下的效果。
即，由于液晶·高分子复合体层是在1像素内在与基板平行的方向配置电压-光透射率特性不同的多个区域而构成的，所以，在显示画面中，看到的是它们的特性平均的电压-光透射率特性。即，通过它们的电压-光透射率特性平均化，可以减缓陡度，从而可以提供可以降低光学滞后的液晶显示元件及其制造方法。(发明群G)
本发明群G是使用液晶-高分子复合系的光散射模式的液晶显示元件，是关于横电场模式的液晶显示元件，其中心的技术思想在于，通过在面内方向形成电压-光透射率特性不同的区域，来降低光学滞后和驱动电压。更详细的情况，在以下所述的实施形式中即可明白。(实施形式G)
图58是本发明的实施形式G的液晶显示元件701的简化的斜视图，图59是液晶显示元件701的简化的剖面图。本实施形式G的液晶显示元件701是横电场模式的液晶显示元件，是为了构成电压-光透射率特性相互不同的多个区域而使梳子形电极的间隔不同的液晶显示元件。
下面，说明液晶显示元件701的具体的结构。液晶显示元件701是反向模式的液晶显示元件，具有阵列基板730、与阵列基板730相对的对置基板731、夹持在阵列基板730和对置基板731之间的液晶·高分子复合体层732、驱动电极733和对置电极734。作为阵列基板730和对置电极731，是例如玻璃基板等。上述驱动电极733和对置电极734是梳子形电极，形成在阵列基板730的内侧表面。如图60所示，驱动电极733具有多个梳齿电极部分733A和将各梳齿电极部分733A连结的连结电极部分733B，各梳齿电极部分733A相互平行。对置电极734的结构和驱动电极733相同，也具有梳齿电极部分734A和连结电极部分734B。这些驱动电极733和对置电极734是梳齿电极部分733A和梳齿电极部分734A以相互啮合的状态配置的。
驱动电极733和对置电极734使用由铝等构成的不透明电极。利用这样的电极，可以将电场(横电场)平行地加到基板上。另外，上述液晶·高分子复合体层732是由液晶性高分子737和液晶738构成的网络型的液晶层。上述液晶性高分子737是液晶性高分子，另外，液晶738使用介电常数各向异性为正的液晶。这些液晶性高分子737和液晶738利用上述阵列基板730和对置基板731的取向处理，成为与梳齿电极部分733A成θ角度(参见图61)的倾斜的均匀的排列。这里，角度θ是在大于0度小于45度的范围内。
另外，液晶·高分子复合体层732其液晶的比例设定为大于80％。因此，与通常的复合体层的液晶比例约为60～80％的情况相比，液晶·高分子复合体层732的液晶比例大，于是，液晶738连续地填充到阵列基板730和对置基板731之间，从而成为液晶性高分子737分散在液晶738中的状态。在图59中，液晶738表示是液晶分子，为了理解液晶分子的取向状态，图示的是在各个液晶分子之间存在空间。但是，实际上在除了液晶性高分子737的空间部分外，全部是填充了液晶738的状态。之所以使用这样的液晶比例大的复合体层，是由于通过基板的取向处理，液晶将受其影响而成为指定的排列(在本实施形式中，成为均匀排列)。另外，在液晶比例降低到约60～80％时，液晶将成为滴状，从而成为液晶滴分散在高分子中的状态，所以，基板的取向处理对液晶没有影响，从而不会使液晶成为指定的排列(在本实施形式中，为均匀排列)。在图58和图59中，740、741为取向膜，在指定方向进行了摩擦处理。另外，742是绝缘层。
下面，详细说明作为液晶显示元件701的主要特征的梳子形电极的结构。梳子形电极的间隔设定为宽窄2种。即，驱动电极733和对置电极734的电场方向的间隔即电极间隔(在本实施形式中，相当于梳齿电极部分733A和梳齿电极部分734A的间隔)设定为宽窄2种。具体而言，就是如图60所示的那样，驱动电极733和对置电极734的电极间隔设定为d3和小于d3的d4这样2种间隔。利用这样的电极间隔的结构，在同一电压下时，在电极间隔d3和电极间隔d4中电场的大小不同。这就意味着，与电极间隔d3对应的液晶·高分子复合体层部分和与电极间隔d4对应的液晶·高分子复合体层部分的各电压-光透射率特性不同。即，从显示元件全体来看，就意味着是构成为由电压-光透射率特性相互不同的2个区域构成的液晶·高分子复合体层。存在电压-光透射率特性相互不同的区域时，各区域的电压-光透射率曲线就相互平均，所以，与具有单一的电压-光透射率特性的情况相比，就成为缓和的曲线。即，γ值增大，结果，能实现光学滞后降低。
γ值增大时，相应地驱动电压也增大，如果γ值增大得太大，超过所允许的范围时，在现实中驱动就很困难。根据这样的理由，对γ值的上限有限制。因此，为了使光学滞后和驱动电压都降低，γ值存在一个最佳范围。即，在本实施形式G中，如在上述第1发明群的发明群A中的实施形式A-1中所述的那样，为了使光学滞后小于2％，可以将γ10-90设定为大于2，另外，为了使驱动电压小于15V，可以设定为小于3.1(参见图11)。这样，便可同时降低光学滞后和驱动电压。
在上述例中，作为γ值，是用γ10-90来进行评价的。但是，如果考虑光学滞后的峰值存在于透射率20％～30％之间，则使用γ10-50进行评价也是有效的。因为，透射率10％～50％的范围的电压-光透射率曲线越缓和，相互重合的效果越大，从而光学滞后就越小。按照本发明者等人的实验结果，如上述第1发明群的发明群A的实施形式A-1中所述的那样，为了使光学滞后小于2％，可以使γ10-50大于1.1小于1.8(参见图15)。这样，便可同时降低光学滞后和驱动电压。
下面，参照图62说明上述结构的液晶显示元件的显示动作。在加电压时，如图62A所示的那样，液晶性高分子737和液晶738在与阵列基板730和对置基板731平行的面内聚齐在同一方向，所以，液晶738和液晶性高分子737的折射率没有差别，入射光不发生散射而通过。因此，可以得到透明的显示状态。在加电压时，如图62B所示的那样，发生与阵列基板730和对置基板731平行的电场，这时，由于液晶738的介电常数各向异性是正的，所以，液晶738的长轴在电场方向。因此，液晶738在与阵列基板730和对置基板731平行的面内旋转，液晶性高分子737与液晶738之间的角度增大。结果，液晶性高分子737和液晶738的双折射的轴的方位大不相同，液晶性高分子737和液晶738的折射率之差增大，散射强度增加，从而可以得到散射状态。这样，使用反向模式时，便可实现横电场模式的液晶显示元件。而且，如上所述，通过调整驱动电极733和对置电极734的电极间隔、将γ10-90设定在大于2小于3.1的范围内或将γ10-50设定在大于1.1小于1.8的范围内，便可实现可以同时降低光学滞后和驱动电压的横电场模式的液晶显示元件。
驱动电极733和对置电极734的电极的形状不限于上述例，如图63A所示的那样，可以是直线状的电极并且电极间隔不同，另外，如图63B所示的那样，也可以是具有弯曲部的电极。
另外，在上述例中，虽然使用了介电常数各向异性为正的液晶，但是，也可以使用介电常数各向异性为负的液晶。另外，也可以广泛地应用于具有其他结构的横电场模式的、使用液晶-高分子复合系的液晶显示元件。(实施例G)
下面，参照附图举例详细说明本发明的极佳的实施例。但是，本实施例所述的结构要素的尺寸、材质、形状及其相对配置等，只要没有特别限定性记载，就不是将本发明的范围限定于它们，只不过是单纯的说明例而已。
是与实施形式G对应的实施例，使用以下所述的方法制作液晶显示元件701。
电极材料使用铝，形成梳子形状的驱动电极733和对置电极734，进而在周围将源极引线750和栅极引线751等设置在同一基板上，作成横电场模式的阵列基板730。这时，驱动电极733和对置电极734采用电极间隔在像素内不同的结构。另外，采用电极间隔d3为12μm，电极间隔d4为6μm。
在阵列基板730和对置基板731上分别涂布取向膜材料，并使之固化而形成取向膜740、741后，对它们进行摩擦处理。摩擦采用与驱动电极733成10°的方向。即，使角度θ为10°。其次，中介密封剂以10μm的间隔将阵列基板730和对置电极731相互贴合，作成横电场模式的空单元。
然后，将UVキュアラブル液晶(大日本インキ化学工业制造)20％与液晶TL205(商品名、メルク社制造)80％混合的液晶·高分子前体相溶液注入空单元，用强度为25mW/cm2的紫外线进行聚合和相分离，制作液晶显示元件701。作成的液晶显示元件701是在未加电压时为透明状态的反向模式的显示元件。
测定该显示元件的电光特性时，得到γ10-90大到2.6，而光学滞后为0.7％。另外，γ10-50为1.5。
驱动电极和对置电极间的电极间距离不限于上述例，可以考虑γ值和驱动电压等进行设定。在上述例中，电极间距离采用2种，但是，也可以是2种以上。另外，如图63所示，通过改变驱动电极和对置电极的间隔，电极间隔可以任意设定和设定为多种。
另外，如果γ10-90是大于2小于3.1，就可以同时实现光学滞后小于2％和降低驱动电压。另外，在动图像显示等中需要光学滞后约为1％时，则γ10-90必须大于2.25小于3.1。
如上所述，按照本发明群G，在使用液晶-高分子复合系的光散射模式的液晶显示元件，且为横电场模式的液晶显示元件中，通过在面内方向形成电压-光透射率特性不同的区域，并将γ值(γ10-90或γ10-50)设定在最佳范围，便可获得同时降低光学滞后和驱动电压的效果。
在发明的详细说明中所列举的具体的实施形式或实施例，都是为了明确本发明的技术内容的，并不仅限于这样的具体例而狭义地解释，在本发明的精神和下面所述的权利要求的范围内，可以作种种变更而进行实施。

Claims (123)

1.一种在一对基板间设置包含液晶和高分子的液晶·高分子复合体层并将电场加到该液晶·高分子复合体层上来改变液晶·高分子复合体层的光散射状态而进行显示的液晶显示元件，其特征在于：上述液晶·高分子复合体层由在1像素内电压-光透射率特性不同的多个区域构成。
2.按权利要求1所述的液晶显示元件，其特征在于：上述电压-光透射率特性相互不同的多个区域排列在与基板垂直的方向而构成。
3.按权利要求2所述的液晶显示元件，其特征在于：上述液晶·高分子复合体层是液晶滴分散保持在包含高分子而构成的高分子基体中的复合体层，与上述电压-光透射率特性不同的多个区域对应地，该液晶滴的平均粒径相互不同。
4.按权利要求2所述的液晶显示元件，其特征在于：上述液晶·高分子复合体层是液晶分散保持在包含高分子而构成的3维网格状基体的网格内的复合体层，与上述电压-光透射率特性不同的多个区域对应地，该3维网格状基体的平均网格尺寸相互不同。
5.按权利要求2所述的液晶显示元件，其特征在于：上述液晶·高分子复合体层与上述电压-光透射率特性不同的多个区域对应地，在上述两基板附近的液晶分子的取向状态相互不同。
6.按权利要求5所述的液晶显示元件，其特征在于：上述一方的基板附近的液晶分子取向在与该基板垂直的方向，而另一方的基板附近的液晶分子取向在与该基板平行的方向。
7.按权利要求2所述的液晶显示元件，其特征在于：上述液晶·高分子复合体层是液晶滴分散保持在包含高分子而构成的高分子基体中的多个高分子分散型液晶层，具有将电压-光透射率特性相互不同的高分子分散型液晶层集层的结构，设成为最大透射率的90％的驱动电压为V90、成为最大透射率的10％的驱动电压为V10时，则比值V90/V10大于2小于3.1。
8.按权利要求7所述的液晶显示元件，其特征在于：在上述多个高分子分散型液晶层中，液晶滴的平均粒径不同。
9.按权利要求8所述的液晶显示元件，其特征在于：上述多个高分子分散型液晶层的层厚与液晶滴的平均粒径的组合在各高分子分散型液晶层中相互不同。
10.按权利要求9所述的液晶显示元件，其特征在于：上述V90小于15V。
11.按权利要求10所述的液晶显示元件，其特征在于：在上述一对基板中，在一方的基板上形成了有源元件。
12.按权利要求2所述的液晶显示元件，其特征在于：上述液晶·高分子复合体层是液晶滴分散保持在包含高分子而构成的高分子基体中的多个高分子分散型液晶层，具有将电压-光透射率特性相互不同的高分子分散型液晶层集层的结构，设成为最大透射率的50％的驱动电压为V50、成为最大透射率的10％的驱动电压为V10时，则比值V50/V10大于1.1小于1.8。
13.按权利要求12所述的液晶显示元件，其特征在于：在上述多个高分子分散型液晶层中，液晶滴的平均粒径不同。
14.按权利要求13所述的液晶显示元件，其特征在于：上述多个高分子分散型液晶层的层厚与液晶滴的平均粒径的组合在各高分子分散型液晶层中相互不同。
15.按权利要求2所述的液晶显示元件，其特征在于：
上述液晶·高分子复合体层在设置了绝缘膜的上述一对基板间具有液晶滴分散保持在包含高分子而构成的高分子基体中的结构，
此外，上述液晶滴·高分子复合体层具有存在于其内部的基本上呈球形的液晶滴，和存在于上述各绝缘膜上并且向上述液晶·高分子复合体层内方侧鼓出的圆顶形的、在板间隙方向的平均粒径比上述球形液晶滴的平均粒径小的液晶滴这样2种液晶滴，
设成为最大透射率的90％的驱动电压为V90、成为最大透射率的10％的驱动电压为V10时，则比值V90/V10大于2小于3.1。
16.按权利要求15所述的液晶显示元件，其特征在于：上述V90小于15V。
17.按权利要求16所述的液晶显示元件，其特征在于：在上述一对基板中，在一方的基板上形成了有源元件。
18.按权利要求2所述的液晶显示元件，其特征在于：
上述液晶·高分子复合体层在设置了绝缘膜的上述一对基板间具有液晶滴分散保持在包含高分子而构成的高分子基体中的结构，
此外，上述液晶滴·高分子复合体层具有存在于其内部的基本上呈球形的液晶滴，和存在于上述各绝缘膜上并且向上述液晶·高分子复合体层内方侧鼓出的圆顶形的、在板间隙方向的平均粒径比上述球形液晶滴的平均粒径小的液晶滴这样2种液晶滴，
设成为最大透射率的50％的驱动电压为V50、成为最大透射率的10％的驱动电压为V10时，则比值V50/V10大于1.1小于1.8。
19.按权利要求18所述的液晶显示元件，其特征在于：上述V50小于15V。
20.按权利要求19所述的液晶显示元件，其特征在于：在上述一对基板中，在一方的基板上形成了有源元件。
21.按权利要求2所述的液晶显示元件，其特征在于：
上述液晶·高分子复合体层是通过在上述一对基板间设置包含液晶和高分子材料的混合组成物并使该高分子材料进行聚合从而使该液晶与高分子材料发生相分离而形成的，
上述液晶与高分子材料的界面处的界面张力一定，并且，设置在上述基板的内侧的绝缘膜与高分子材料间的界面张力γip(dyne/cm)和该液晶与高分子材料间的界面张力γLCp(dyne/cm)具有下述式(1)的关系，
上述绝缘膜由与上述液晶间的界面张力相互不同的至少2种材料构成。
γLCp-γip＜0                 …(1)
22.按权利要求2所述的液晶显示元件，其特征在于：
上述液晶·高分子复合体层是通过在上述一对基板间设置包含液晶和高分子材料的混合组成物并使该高分子材料进行聚合从而使该液晶与高分子材料发生相分离而形成的，
上述液晶与高分子材料的界面处的界面张力一定，并且，设置在上述基板的内侧的绝缘膜与高分子材料间的界面张力γip(dyne/cm)和该液晶与高分子材料间的界面张力γLCp(dyne/cm)具有下述式(2)的关系，
上述绝缘膜由与上述液晶间的界面张力相互不同的至少2种材料构成。
-1＜γLCp-γip＜1           …(2)
23.按权利要求2所述的液晶显示元件，其特征在于：
上述液晶·高分子复合体层是通过在上述一对基板间设置包含液晶和高分子材料的混合组成物并使该高分子材料进行聚合从而使该液晶与高分子材料发生相分离而形成的，
上述液晶与高分子材料的界面处的界面张力一定，并且，设置在上述基板的内侧的绝缘膜与高分子材料间的界面张力γip(dyne/cm)和该液晶与高分子材料间的界面张力γLCp(dyne/cm)具有下述式(3)的关系，
上述绝缘膜由与上述液晶间的界面张力相互不同的至少2种材料构成。
-1＜γLCp-γip＜0            …(3)
24.按权利要求2所述的液晶显示元件，其特征在于：
在上述基板的内侧设置绝缘膜，该绝缘膜的临界表面张力γi(dyne/cm)与上述液晶的表面张力γLC(dyne/cm)之间具有下述式(4)的关系，
上述绝缘膜由临界表面张力相互不同的至少2种材料构成。
γLC-γi＜0            …(4)
25.按权利要求2所述的液晶显示元件，其特征在于：构成上述绝缘膜的至少2种材料包含具有比上述液晶的表面张力小的临界表面张力的第1绝缘膜材料和具有比上述液晶的表面张力大的临界表面张力的第2绝缘膜材料。
26.按权利要求25所述的液晶显示元件，其特征在于：上述第1绝缘膜材料是氟系的表面活性剂，上述第2绝缘膜材料是聚酰亚胺化合物。
27.按权利要求2所述的液晶显示元件，其特征在于：
在上述基板的内侧设置绝缘膜，该绝缘膜的临界表面张力γi(dyne/cm)与上述液晶的表面张力γLC(dyne/cm)之间具有下述式(5)的关系，
上述绝缘膜由临界表面张力相互不同的至少2种材料构成。
-1＜γLC-γi＜1          …(5)
28.按权利要求27所述的液晶显示元件，其特征在于：构成上述绝缘膜的至少2种材料包含具有比上述液晶的表面张力小的临界表面张力的第1绝缘膜材料和具有比上述液晶的表面张力大的临界表面张力的第2绝缘膜材料。
29.按权利要求28所述的液晶显示元件，其特征在于：上述第1绝缘膜材料是氟系的表面活性剂，上述第2绝缘膜材料是聚酰亚胺化合物。
30.按权利要求2所述的液晶显示元件，其特征在于：
在上述基板的内侧设置绝缘膜，该绝缘膜的临界表面张力γi(dyne/cm)与上述液晶的表面张力γLC(dyne/cm)之间具有下述式(6)的关系，
上述绝缘膜由临界表面张力相互不同的至少2种材料构成。
-1＜γLC-γi＜0         …(6)
31.按权利要求30所述的液晶显示元件，其特征在于：构成上述绝缘膜的至少2种材料包含具有比上述液晶的表面张力小的临界表面张力的第1绝缘膜材料和具有比上述液晶的表面张力大的临界表面张力的第2绝缘膜材料。
32.按权利要求31所述的液晶显示元件，其特征在于：上述第1绝缘膜材料是氟素系列的表面活性剂，上述第2绝缘膜材料是聚酰亚胺化合物。
33.按权利要求2所述的液晶显示元件，其特征在于：在上述基板的内侧设置绝缘膜，设该绝缘膜的临界表面张力为γi、上述高分子的临界表面张力为γp时，则γi和γp满足下述式(7)的关系。
       γi≥γp                               …(7)
34.按权利要求33所述的液晶显示元件，其特征在于：设上述液晶的表面张力为γLC时，则上述γi和γLC满足下述式(8)的关系。
       γi＞γLC                              …(8)
35.按权利要求33所述的液晶显示元件，其特征在于：设上述液晶的表面张力为γLC时，则上述γi和γLC满足下述式(9)的关系。
       γi＜γLC                              …(9)
36.按权利要求1所述的液晶显示元件，其特征在于：上述电压-光透射率特性不同的多个区域配置在与像素平面平行的方向。
37.按权利要求36所述的液晶显示元件，其特征在于：上述液晶·高分子复合体层是液晶滴分散保持在包含高分子而构成的高分子基体中的复合体层，与上述电压-光透射率特性不同的多个区域对应地，该液晶滴的平均粒径相互不同。
38.按权利要求37所述的液晶显示元件，其特征在于：上述液晶滴的平均粒径R(μm)在0.6＜R＜1.6的范围内。
39.按权利要求38所述的液晶显示元件，其特征在于：在上述一对基板中，一方的基板是设置了多个像素电极和用于控制加到该像素电极上的电压的有源元件的有源矩阵基板。
40.按权利要求36所述的液晶显示元件，其特征在于：上述液晶·高分子复合体层是液晶分散保持在包含高分子而构成的3维网格状基体的网格内的复合体层，与上述电压-光透射率特性不同的多个区域对应地，该3维网格状基体的平均网格尺寸相互不同。
41.按权利要求40所述的液晶显示元件，其特征在于：上述3维网格状基体的平均网格尺寸R(μm)在0.6＜R＜1.6的范围内。
42.按权利要求41所述的液晶显示元件，其特征在于：在上述一对基板中，一方的基板是设置了多个像素电极和用于控制加到该像素电极上的电压的有源元件的有源矩阵基板。
43.按权利要求36所述的液晶显示元件，其特征在于：上述液晶·高分子复合体层与上述电压-光透射率特性不同的多个区域对应地，上述基板附近的液晶分子的取向状态相互不同。
44.按权利要求43所述的液晶显示元件，其特征在于：在上述电压-光透射率特性不同的多个区域中，在一方的区域中的上述基板附近的液晶分子取向在与该基板垂直的方向，而在另一方的区域中的上述基板附近的液晶分子取向在与该基板平行的方向。
45.按权利要求36所述的液晶显示元件，其特征在于：
在上述一对基板中，一方的基板在1像素区域内具有紫外线透射率相互不同的多个区域，
上述液晶·高分子复合体层是形成为液晶滴分散保持在包含高分子而构成的高分子基体中的结构，是中介上述一方的基板照射紫外线，与1像素内上述紫外线透射率不同的各区域对应地形成多个液晶滴的平均粒径相互不同的区域的液晶·高分子复合体层，
此外，上述液晶滴的平均粒径相互不同的多个区域也与上述电压-光透射率特性不同的多个区域对应。
46.按权利要求45所述的液晶显示元件，其特征在于：在上述一对基板中，在一方的基板的内侧面设置用于在1像素内形成电压-光透射率特性相互不同的多个区域的紫外线透射率调整层。
47.按权利要求46所述的液晶显示元件，其特征在于：在上述一对基板中，在一方的基板一侧的上述紫外线透射率调整层与液晶·高分子复合体层之间和另一方的基板的内侧分别设置透明电极层。
48.按权利要求47所述的液晶显示元件，其特征在于：在上述一对透明电极层的内侧面分别设置绝缘膜。
49.按权利要求48所述的液晶显示元件，其特征在于：上述紫外线透射率调整层是光致抗蚀剂层。
50.按权利要求49所述的液晶显示元件，其特征在于：上述紫外线透射率相互不同的多个区域，可见光的透射率大致相互相同。
51.按权利要求50所述的液晶显示元件，其特征在于：设上述紫外线透射率相互不同的多个区域的总数为n、1像素的总面积为S时，则各区域的面积s大致满足下述式(10)的关系。
       s＝S/n                          …(10)
52.按权利要求51所述的液晶显示元件，其特征在于：设成为最大透射率的90％的驱动电压为V90、成为最大透射率的10％的驱动电压为V10时，则比值V90/V10大于2。
53.按权利要求52所述的液晶显示元件，其特征在于：在上述一对基板中，在另一方的基板上形成了有源元件。
54.按权利要求36所述的液晶显示元件，其特征在于：
在上述一对基板中，一方的基板在1像素区域内具有紫外线透射率相互不同的多个区域，
上述液晶·高分子复合体层是形成为液晶分散保持在包含高分子而构成的3维网格状基体的网格内的结构，是中介上述一方的基板照射紫外线，与1像素内上述紫外线透射率不同的各区域对应地形成多个3维网格状基体的平均网格尺寸相互不同的区域的液晶·高分子复合体层，
此外，上述3维网格状基体的平均网格尺寸相互不同的多个区域也与上述电压-光透射率特性不同的多个区域对应。
55.按权利要求54所述的液晶显示元件，其特征在于：在上述一对基板中，在一方的基板的内侧面设置用于在1像素内形成电压-光透射率特性相互不同的多个区域的紫外线透射率调整层。
56.按权利要求55所述的液晶显示元件，其特征在于：在上述一对基板中，在一方的基板一侧的上述紫外线透射率调整层与液晶·高分子复合体层之间和另一方的基板的内侧分别设置透明电极层。
57.按权利要求56所述的液晶显示元件，其特征在于：在上述一对透明电极层的内侧面分别设置绝缘膜。
58.按权利要求57所述的液晶显示元件，其特征在于：上述紫外线透射率调整层是光致抗蚀剂层。
59.按权利要求58所述的液晶显示元件，其特征在于：上述紫外线透射率相互不同的多个区域，可见光的透射率大致相互相同。
60.按权利要求59所述的液晶显示元件，其特征在于：设上述紫外线透射率相互不同的多个区域的总数为n、1像素的总面积为S时，则各区域的面积s大致满足下述式(10)的关系。
       s＝S/n                                 …(10)
61.按权利要求60所述的液晶显示元件，其特征在于：设成为最大透射率的90％的驱动电压为V90、成为最大透射率的10％的驱动电压为V10时，则比值V90/V10大于2。
62.按权利要求61所述的液晶显示元件，其特征在于：在上述一对基板中，在另一方的基板上形成了有源元件。
63.按权利要求36所述的液晶显示元件，其特征在于：设上述紫外线透射率相互不同的多个区域的总数为n、1像素的总面积为S时，则各区域的面积s大致满足下述式(10)的关系。
        s＝S/n                               …(10)
64.按权利要求36所述的液晶显示元件，其特征在于：
在上述一对基板中，一方的基板在1像素区域内具有紫外线透射率相互不同的多个区域，
中介上述一方的基板照射紫外线而形成为液晶滴分散保持在包含高分子而构成的高分子基体中的结构的液晶·高分子复合体层，在1像素内具有在与基板平行的方向液晶滴的平均粒径相互不同的多个区域，
设上述液晶滴的平均粒径的最大区域和最小区域中成为最大透射率的90％的驱动电压分别为Vb90、Va90时，则比值Vb90/Va90大于0.6小于0.9。
65.按权利要求64所述的液晶显示元件，其特征在于：设成为最大透射率的90％的驱动电压为V90、成为最大透射率的10％的驱动电压为V10时，则比值V90/V10大于2。
66.按权利要求65所述的液晶显示元件，其特征在于：在上述一对基板中，在另一方的基板上形成了有源元件。
67.按权利要求36所述的液晶显示元件，其特征在于：
在上述一对基板中，一方的基板在1像素区域内具有紫外线透射率相互不同的多个区域，
中介上述一方的基板照射紫外线而形成为液晶分散保持在包含高分子而构成的3维网格状基体的网格内的结构的液晶·高分子复合体层，在1像素内具有在与基板平行的方向3维网格状基体的平均网格尺寸相互不同的多个区域，
设上述3维网格状基体的平均网格尺寸的最大区域和最小区域中成为最大透射率的90％的驱动电压分别为Vb90、Va90时，则比值Vb90/Va90大于0.6小于0.9。
68.按权利要求67所述的液晶显示元件，其特征在于：设成为最大透射率的90％的驱动电压为V90、成为最大透射率的10％的驱动电压为V10时，则比值V90/V10大于2。
69.按权利要求68所述的液晶显示元件，其特征在于：在上述一对基板中，在另一方的基板上形成了有源元件。
70.按权利要求36所述的液晶显示元件，其特征在于：在上述一对基板的内侧，分别设置电极，上述多个区域分别设置为使得各自的一对电极间的电极间距离不同。
71.按权利要求70所述的液晶显示元件，其特征在于：在上述一对电极中，在任意一方的电极上设置表面被电极层覆盖的台阶膜，该电极和电极层处于导通状态。
72.按权利要求71所述的液晶显示元件，其特征在于：上述台阶膜的折射率与构成上述液晶·高分子复合体层所上述高分子的折射率基本上相等。
73.按权利要求70所述的液晶显示元件，其特征在于：在上述一对基板中，任意一方的基板设置为其表面具有凹凸状的台阶。
74.按权利要求70所述的液晶显示元件，其特征在于：在上述多个区域中，设任意选择的一方的区域中的电极间距离为d1、另一方的区域中的电极间距离为dn时，则该d1和dn满足下述式(11)的关系。
       dn/d1≤0.85                         …(11)
75.按权利要求74所述的液晶显示元件，其特征在于：在上述一对电极中，在任意一方的电极上设置表面被电极层覆盖的台阶膜，该电极和电极层处于导通状态。
76.按权利要求75所述的液晶显示元件，其特征在于：上述台阶膜的折射率与构成上述液晶·高分子复合体层所上述高分子的折射率基本上相等。
77.按权利要求74所述的液晶显示元件，其特征在于：在上述一对基板中，任意一方的基板设置为其表面具有凹凸状的台阶。
78.按权利要求36所述的液晶显示元件，其特征在于：在上述多个区域中，设一方的区域中的驱动电压为VA、另一方的区域中的驱动电压为VB时，则该VA/VB满足下述式(12)的关系。
    VA/VB≤0.85                       …(12)(式中，VA和VB分别表示液晶显示元件的最大透射率为90％时的驱动电压。
79.按权利要求36所述的液晶显示元件，其特征在于：
上述液晶·高分子复合体层中的液晶和高分子相互取向，
在上述一对基板中，在一方的基板上形成了在基板面内相互相对的用于以横电场模式进行驱动的梳子形电极，
设成为最大透射率的90％的驱动电压为V90、成为最大透射率的10％的驱动电压为V10时，则比值V90/V10大于2小于3.1。
80.按权利要求79所述的液晶显示元件，其特征在于：上述梳子形电极的电极间隔在面内不同。
81.按权利要求80所述的液晶显示元件，其特征在于：上述V90小于15V。
82.按权利要求81所述的液晶显示元件，其特征在于：在上述一对基板中，在一方的基板上形成了有源元件。
83.按权利要求36所述的液晶显示元件，其特征在于：
上述液晶·高分子复合体层中的液晶和高分子相互取向，
在上述一对基板中，在一方的基板上形成了在基板面内相互相对的用于以横电场模式进行驱动的梳子形电极，
设成为最大透射率的50％的驱动电压为V50、成为最大透射率的10％的驱动电压为V10时，则比值V50/V10大于1.1小于1.8。
84.按权利要求83所述的液晶显示元件，其特征在于：上述梳子形电极的电极间隔在面内不同。
85.按权利要求1所述的液晶显示元件，其特征在于：设成为上述液晶显示元件的最大透射率的90％的驱动电压为V90、成为最大透射率的10％的驱动电压为V10时，则比值V90/V10大于2小于3.1。
86.按权利要求85所述的液晶显示元件，其特征在于：上述V50小于15V。
87.按权利要求86所述的液晶显示元件，其特征在于：在上述一对基板中，在一方的基板上形成了有源元件。
88.按权利要求1所述的液晶显示元件，其特征在于：设成为上述液晶显示元件的最大透射率的50％的驱动电压为V50、成为最大透射率的10％的驱动电压为V10时，则比值V50/V10大于1.1小于1.8。
89.按权利要求1所述的液晶显示元件，其特征在于：上述液晶·高分子复合体层是液晶滴分散保持在包含高分子而构成的高分子基体中的复合体层，该液晶滴的平均粒径R(μm)在0.6＜R＜1.6的范围内。
90.按权利要求1所述的液晶显示元件，其特征在于：上述液晶·高分子复合体层是液晶分散保持在包含高分子而构成的3维网格状基体的网格内复合体层，3维网格状基体的平均网格尺寸R(μm)在0.6＜R＜1.6的范围内。
91.一种在分别具有电极的一对基板间设置包含液晶和高分子的液晶·高分子复合体层并将电场加到该液晶·高分子复合体层上来改变液晶·高分子复合体层的光散射状态而进行显示的液晶显示元件，其特征在于：设成为最大透射率的90％的驱动电压为V90、成为最大透射率的10％的驱动电压为V10时，则比值V90/V10大于2小于3.1。
92.按权利要求91所述的液晶显示元件，其特征在于：上述液晶·高分子复合体层在1像素内在与像素平面平行的方向配置了电压-光透射率特性不同的多个区域。
93.按权利要求91所述的液晶显示元件，其特征在于：上述液晶·高分子复合体层在1像素内在与像素平面垂直的方向配置了电压-光透射率特性不同的多个区域。
94.一种在分别具有电极的一对基板间设置包含液晶和高分子的液晶·高分子复合体层并将电场加到该液晶·高分子复合体层上来改变液晶·高分子复合体层的光散射状态而进行显示的液晶显示元件，其特征在于：设成为最大透射率的50％的驱动电压为V50、成为最大透射率的10％的驱动电压为V10时，则比值V50/V10大于1.1小于1.8。
95.按权利要求94所述的液晶显示元件，其特征在于：上述液晶·高分子复合体层在1像素内在与像素平面平行的方向配置了电压-光透射率特性不同的多个区域。
96.按权利要求94所述的液晶显示元件，其特征在于：上述液晶·高分子复合体层在1像素内在与像素平面垂直的方向配置了电压-光透射率特性不同的多个区域。
97.一种在分别具有电极的一对基板间设置包含液晶和高分子的液晶·高分子复合体层的液晶显示元件的制造方法，其特征在于：包括
在上述电极的内侧面形成绝缘膜的绝缘膜形成工序；
在上述一对基板间设置包含上述液晶和高分子的混合组成物的工序；
和通过使上述高分子材料进行聚合而形成液晶·高分子复合体层的液晶·高分子复合体层形成工序；
上述绝缘膜形成工序形成的绝缘膜是由与上述液晶之间的界面张力相互不同的至少2种材料构成的绝缘膜，具有上述液晶与高分子材料的界面处的界面张力一定的关系，并且设置在上述电极的内侧面的绝缘膜与高分子材料之间的界面张力γip(dyne/cm)和上述液晶与高分子材料之间的界面张力γLCp(dyne/cm)满足下述式(1)的关系。
     γLCp-γip＜0                              …(1)
98.一种在分别具有电极的一对基板间设置包含液晶和高分子的液晶·高分子复合体层的液晶显示元件的制造方法，其特征在于：包括
在上述电极的内侧面形成绝缘膜的绝缘膜形成工序；
在上述一对基板间设置包含上述液晶和高分子的混合组成物的工序；
和通过使上述高分子材料进行聚合而形成液晶·高分子复合体层的液晶·高分子复合体层形成工序；
上述绝缘膜形成工序形成的绝缘膜是由与上述液晶之间的界面张力相互不同的至少2种材料构成的绝缘膜，具有上述液晶与高分子材料的界面处的界面张力一定的关系，并且设置在上述电极的内侧面的绝缘膜与高分子材料之间的界面张力γip(dyne/cm)和上述液晶与高分子材料之间的界面张力γLCp(dyne/cm)满足下述式(2)的关系。
     -1＜γLCp-γip＜1                             …(2)
99.一种在分别具有电极的一对基板间设置包含液晶和高分子的液晶·高分子复合体层的液晶显示元件的制造方法，其特征在于：包括
在上述电极的内侧面形成绝缘膜的绝缘膜形成工序；
在上述一对基板间设置包含上述液晶和高分子的混合组成物的工序；
和通过使上述高分子材料进行聚合而形成液晶·高分子复合体层的液晶·高分子复合体层形成工序；
上述绝缘膜形成工序形成的绝缘膜是由与上述液晶之间的界面张力相互不同的至少2种材料构成的绝缘膜，具有上述液晶与高分子材料的界面处的界面张力一定的关系，并且设置在上述电极的内侧面的绝缘膜与高分子材料之间的界面张力γip(dyne/cm)和上述液晶与高分子材料之间的界面张力γLCp(dyne/cm)满足下述式(3)的关系。
    -1＜γLCp-γip＜0                    …(3)
100.一种在分别具有电极的一对基板间设置包含液晶和高分子的液晶·高分子复合体层的液晶显示元件的制造方法，其特征在于：包括
在上述电极的内侧面形成绝缘膜的绝缘膜形成工序；
在上述一对基板间设置包含上述液晶和高分子的混合组成物的工序；
和通过使上述高分子材料进行聚合而形成液晶·高分子复合体层的液晶·高分子复合体层形成工序；
上述绝缘膜形成工序形成的绝缘膜是由临界表面张力相互不同的至少2种材料构成的绝缘膜，此外，具有上述液晶与高分子材料的界面处的界面张力一定的关系，并且设置在上述电极的内侧面的绝缘膜的临界表面张力γi(dyne/cm)与上述液晶的表面张力γLC(dyne/cm)满足下述式(4)的关系。
      γLC-γi＜0                                …(4)
101.按权利要求100所述的液晶显示元件，其特征在于：构成上述绝缘膜的至少2种材料包含具有比上述液晶的表面张力小的临界表面张力的第1绝缘膜材料和具有比上述液晶的表面张力大的临界表面张力的第2绝缘膜材料。
102.按权利要求101所述的液晶显示元件，其特征在于：上述第1绝缘膜材料是氟系的表面活性剂，上述第2绝缘膜材料是聚酰亚胺化合物。
103.一种在分别具有电极的一对基板间设置包含液晶和高分子的液晶·高分子复合体层的液晶显示元件的制造方法，其特征在于：包括
在上述电极的内侧面形成绝缘膜的绝缘膜形成工序；
在上述一对基板间设置包含上述液晶和高分子的混合组成物的工序；
和通过使上述高分子材料进行聚合而形成液晶·高分子复合体层的液晶·高分子复合体层形成工序；
上述绝缘膜形成工序形成的绝缘膜是由临界表面张力相互不同的至少2种材料构成的绝缘膜，此外，具有上述液晶与高分子材料的界面处的界面张力一定的关系，并且设置在上述电极的内侧面的绝缘膜的临界表面张力γi(dyne/cm)与上述液晶的表面张力γLC(dyne/cm)满足下述式(5)的关系。
-1＜γLC-γi＜1                       …(5)
104.按权利要求103所述的液晶显示元件，其特征在于：构成上述绝缘膜的至少2种材料包含具有比上述液晶的表面张力小的临界表面张力的第1绝缘膜材料和具有比上述液晶的表面张力大的临界表面张力的第2绝缘膜材料。
105.按权利要求104所述的液晶显示元件，其特征在于：上述第1绝缘膜材料是氟系的表面活性剂，上述第2绝缘膜材料是聚酰亚胺化合物。
106.一种在分别具有电极的一对基板间设置包含液晶和高分子的液晶·高分子复合体层的液晶显示元件的制造方法，其特征在于：包括
在上述电极的内侧面形成绝缘膜的绝缘膜形成工序；
在上述一对基板间设置包含上述液晶和高分子的混合组成物的工序；
和通过使上述高分子材料进行聚合而形成液晶·高分子复合体层的液晶·高分子复合体层形成工序；
上述绝缘膜形成工序形成的绝缘膜是由临界表面张力相互不同的至少2种材料构成的绝缘膜，此外，具有上述液晶与高分子材料的界面处的界面张力一定的关系，并且设置在上述电极的内侧面的绝缘膜的临界表面张力γi(dyne/cm)与上述液晶的表面张力γLC(dyne/cm)满足下述式(6)的关系。
-1＜γLC-γi＜0                             …(6)
107.按权利要求106所述的液晶显示元件，其特征在于：构成上述绝缘膜的至少2种材料包含具有比上述液晶的表面张力小的临界表面张力的第1绝缘膜材料和具有比上述液晶的表面张力大的临界表面张力的第2绝缘膜材料。
108.按权利要求107所述的液晶显示元件，其特征在于：上述第1绝缘膜材料是氟系的表面活性剂，上述第2绝缘膜材料是聚酰亚胺化合物。
109.一种在一对基板间配置结构为液晶滴分散保持在包含高分子而构成的高分子基体中的液晶·高分子复合体层，并在1像素内具有电压-光透射率特性相互不同的多个区域的液晶显示元件的制造方法，其特征在于：包括
在上述一对基板的内侧面形成电极层的电极形成工序；
将上述一对基板相互贴合使上述电极层相对形成空单元的贴合工序；
在上述空单元内部设置液晶·高分子前体相溶液的工序；
和中介具有紫外线透射率相互不同的多个区域的滤光片向上述液晶·高分子前体相溶液照射紫外线进行液晶·高分子前体相溶液的相分离，从而形成在1像素内在与基板平行的方向具有液晶滴的平均粒径相互不同的多个区域的液晶·高分子复合体层的液晶·高分子复合体层形成工序。
110.一种在一对基板间配置结构为液晶分散保持在包含高分子而构成的3维网格状基体的网格内的液晶·高分子复合体层，并在1像素内具有电压-光透射率特性相互不同的多个区域的液晶显示元件的制造方法，其特征在于：包括
在上述一对基板的内侧面形成电极层的电极形成工序；
将上述一对基板相互贴合使上述电极层相对形成空单元的贴合工序；
在上述空单元内部设置液晶·高分子前体相溶液的工序；
和中介具有紫外线透射率相互不同的多个区域的滤光片向上述液晶·高分子前体相溶液照射紫外线进行液晶·高分子前体相溶液的相分离，从而形成在1像素内在与基板平行的方向具有3维网格状基体的平均网格尺寸相互不同的多个区域的液晶·高分子复合体层的液晶·高分子复合体层形成工序。
111.一种在一对基板间配置结构为液晶滴分散保持在包含高分子而构成的高分子基体中的液晶·高分子复合体层，并在1像素内具有电压-光透射率特性相互不同的多个区域的液晶显示元件的制造方法，其特征在于：包括
在具有紫外线透射率相互不同的多个区域的一方的基板的内侧面和另一方的基板的内侧面形成透明电极层的透明电极层形成工序；
将上述一对基板相互贴合使透明电极层相对形成空单元的贴合工序；
在上述空单元内部设置液晶·高分子前体相溶液的工序；
和中介具有紫外线透射率相互不同的多个区域的基板向上述液晶·高分子前体相溶液照射紫外线进行液晶·高分子前体相溶液的相分离，从而形成在1像素内在与基板平行的方向具有液晶滴的平均粒径相互不同的多个区域的液晶·高分子复合体层的液晶·高分子复合体层形成工序。
112.一种在一对基板间配置结构为液晶分散保持在包含高分子而构成的3维网格状基体的网格内的液晶·高分子复合体层，并在1像素内具有电压-光透射率特性相互不同的多个区域的液晶显示元件的制造方法，其特征在于：包括
在具有紫外线透射率相互不同的多个区域的一方的基板的内侧面和另一方的基板的内侧面形成透明电极层的透明电极层形成工序；
将上述一对基板相互贴合使透明电极层相对形成空单元的贴合工序；
在上述空单元内部设置液晶·高分子前体相溶液的工序；
和中介具有紫外线透射率相互不同的多个区域的基板向上述液晶·高分子前体相溶液照射紫外线进行液晶·高分子前体相溶液的相分离，从而形成在1像素内在与基板平行的方向具有3维网格状基体的平均网格尺寸相互不同的多个区域的液晶·高分子复合体层的液晶·高分子复合体层形成工序。
113.一种在一对基板间配置结构为液晶滴分散保持在包含高分子而构成的高分子基体中的液晶·高分子复合体层，并在1像素内具有电压-光透射率特性相互不同的多个区域的液晶显示元件的制造方法，其特征在于：包括
在上述一对基板中的一方的基板的内侧面涂布光致抗蚀剂层，并中介形成了指定形状的图案的掩膜向该光致抗蚀剂层照射紫外线而形成紫外线透射率调整层的紫外线透射率调整层形成工序；
在上述一对基板的内侧面形成透明电极层的透明电极层形成工序；
将上述一对基板相互贴合使透明电极层相对形成空单元的贴合工序；
在上述空单元内部设置液晶·高分子前体相溶液的工序；
和中介设置了上述紫外线透射率调整层的基板向上述液晶·高分子前体相溶液照射紫外线进行液晶·高分子前体相溶液的相分离，从而形成在1像素内在与基板平行的方向具有液晶滴的平均粒径相互不同的多个区域的液晶·高分子复合体层的液晶·高分子复合体层形成工序。
114.一种在一对基板间配置结构为液晶分散保持在包含高分子而构成的3维网格状基体的网格内的液晶·高分子复合体层，并在1像素内具有电压-光透射率特性相互不同的多个区域的液晶显示元件的制造方法，其特征在于：包括
在上述一对基板中的一方的基板的内侧面涂布光致抗蚀剂层，并中介形成了指定形状的图案的掩膜向该光致抗蚀剂层照射紫外线而形成紫外线透射率调整层的紫外线透射率调整层形成工序；
在上述一对基板的内侧面形成透明电极层的透明电极层形成工序；
将上述一对基板相互贴合使透明电极层相对形成空单元的贴合工序；
在上述空单元内部设置液晶·高分子前体相溶液的工序；
和中介设置了上述紫外线透射率调整层的基板向上述液晶·高分子前体相溶液照射紫外线进行液晶·高分子前体相溶液的相分离，从而形成在1像素内在与基板平行的方向具有3维网格状基体的平均网格尺寸相互不同的多个区域的液晶·高分子复合体层的液晶·高分子复合体层形成工序。
115.一种在一对基板间配置结构为液晶滴分散保持在包含高分子而构成的高分子基体中的液晶·高分子复合体层，并在1像素内具有电压-光透射率特性相互不同的多个区域的液晶显示元件的制造方法，其特征在于：包括
在上述一对基板中的一方的基板的内侧面涂布光致抗蚀剂层，并中介形成了指定形状的图案的掩膜向该光致抗蚀剂层照射紫外线而形成紫外线透射率调整层的紫外线透射率调整层形成工序；
在上述一对基板的内侧面形成透明电极层的透明电极层形成工序；
在上述透明电极层上设置绝缘膜的绝缘膜形成工序；
将上述一对基板相互贴合使透明电极层相对形成空单元的贴合工序；
在上述空单元内部设置液晶·高分子前体相溶液的工序；
和中介设置了上述紫外线透射率调整层的基板向上述液晶·高分子前体相溶液照射紫外线进行液晶·高分子前体相溶液的相分离，从而形成在1像素内在与基板平行的方向具有液晶滴的平均粒径相互不同的多个区域的液晶·高分子复合体层的液晶·高分子复合体层形成工序。
116.一种在一对基板间配置结构为液晶分散保持在包含高分子而构成的3维网格状基体的网格内的液晶·高分子复合体层，并在1像素内具有电压-光透射率特性相互不同的多个区域的液晶显示元件的制造方法，其特征在于：包括
在上述一对基板中的一方的基板的内侧面涂布光致抗蚀剂层，并中介形成了指定形状的图案的掩膜向该光致抗蚀剂层照射紫外线而形成紫外线透射率调整层的紫外线透射率调整层形成工序；
在上述一对基板的内侧面形成透明电极层的透明电极层形成工序；
在上述透明电极层上设置绝缘膜的绝缘膜形成工序；
将上述一对基板相互贴合使透明电极层相对形成空单元的贴合工序；
在上述空单元内部设置液晶·高分子前体相溶液的工序；
和中介设置了上述紫外线透射率调整层的基板向上述液晶·高分子前体相溶液照射紫外线进行液晶·高分子前体相溶液的相分离，从而形成在1像素内在与基板平行的方向具有3维网格状基体的平均网格尺寸相互不同的多个区域的液晶·高分子复合体层的液晶·高分子复合体层形成工序。
117.一种在分别具有电极的一对基板间设置包含液晶和高分子的液晶·高分子复合体层并将电场加到该液晶·高分子复合体层上来改变液晶·高分子复合体层的光散射状态的液晶显示元件的制造方法，其特征在于：包括
在上述一对基板中的任意一方的基板的电极上形成光致抗蚀剂膜的光致抗蚀剂膜形成工序；
在中介具有指定的形状的遮光部的掩膜向上述光致抗蚀剂膜照射光后，将该光致抗蚀剂膜进行显影处理，从而在上述电极上形成由该光致抗蚀剂膜构成的台阶膜的台阶膜形成工序；
和形成电极层用以覆盖上述台阶膜的电极层形成工序。
118.按权利要求117所述的液晶显示元件的制造方法，其特征在于：上述掩膜的图形形状为条纹状。
119.按权利要求117所述的液晶显示元件的制造方法，其特征在于：上述掩膜的图形形状为格子状。
120.一种在分别具有电极的一对基板间设置包含液晶和高分子的液晶·高分子复合体层并将电场加到该液晶·高分子复合体层上来改变液晶·高分子复合体层的光散射状态而进行显示的液晶显示元件的制造方法，其特征在于：包括
在上述基板上设置具有指定的形状的掩膜并利用蚀刻溶液对未被该掩膜所保护的区域进行化学蚀刻，从而使该基板表面成为凹凸状的蚀刻工序；
和在具有上述凹凸面的基板上形成电极层的电极层形成工序。
121.按权利要求120所述的液晶显示元件的制造方法，其特征在于：上述掩膜的图形形状为条纹状。
122.按权利要求120所述的液晶显示元件的制造方法，其特征在于：上述掩膜的图形形状为格子状。
123.一种在分别具有电极的一对基板间设置包含液晶和高分子的液晶·高分子复合体层，并将电场加到该液晶·高分子复合体层上来改变液晶·高分子复合体层的光散射状态而进行显示的液晶显示元件的评价方法，其特征在于：利用下述式(13)评价上述液晶·高分子复合体层全体的电压-光透射率图形的光学滞后Ht(％)。
Ht(％)＝(Tdown(V10-30)-Tup(V10-30))/(Tmax-T0)×100                     …(13)(式中，V10-30表示升压过程中的透射率为10％～30％时的电压，Tup(V10-30)表示升压过程中V10-30时的透射率，Tdown(V10-30)表示降压过程中V10-30时的透射率，Tmax表示透射率为最大时的值，T0表示未加电压时的透射率。)
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