JP2000298266A - 高分子分散型液晶表示パネル及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高コントラストと低電圧化を両立させ、表示
性能に優れた高分子分散型液晶表示パネルを提供する。 【解決手段】 液晶表示パネルは、配向層が形成された
基板１０，１１と、高分子化合物１７Ａと誘電率異方性
が負である液晶１８とから成る高分子分散型液晶層１２
Ａと、電極７、８とを有する。液晶層１２Ａは、液晶滴
２０が高分子化合物中に分散している構造を有してい
る。電極７、８は、電界を基板に平行に印加する。電圧
無印加時には、液晶滴２０内の液晶の配向方位が、基板
に対して平行で且つ基板に平行な面内において同一方向
に配列して透明状態を得る。電圧印加時には、液晶滴２
０内の液晶が、パネルギャップ方向と平行な面内に配置
され、かつ個々の液晶滴２０毎に配向方位がパネルギャ
ップ方向と平行な面内でランダムに配置状態となり、散
乱状態を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、横電界モード（Ｉ
ＰＳ(In Plane Switching)モード) の高分子分散型液晶
表示パネル及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、高分子化合物と液晶組成物を非相
溶状態に分散させた高分子分散型の液晶パネルが注目さ
れている。高分子分散型パネルは、散乱モードを表示に
用いるため、偏光板が不要で高輝度の表示が容易に得ら
れるという特徴がある。（Ｓ．Ｓｈｉｋａｍａ ｅｔ．
ａｌ，Ｓｏｃｉｅｔｙ ｆｏｒ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏ
ｎ Ｄｉｓｐｌａｙ’９５，Ｐａｇｅ２３１−２３４参
照） 高分子分散型パネルは、液晶と高分子化合物の屈
折率マッチングを利用して表示を行うことを特徴とす
る。このときの屈折率マッチングの方法により高分子分
散型パネルの表示モードは大きく分けて２種類存在す
る。一つは、電圧無印加で散乱表示、電圧印加で透明表
示を行うノーマルモードである（例えば、米国特許第３
６０００６０号公報）。他方は、電圧無印加で透明表
示、電圧印加で散乱表示を行うリバースモードである
（例えば特願平２- ３０９３１６号公報、特願平３- １
３２６８号公報）。これら２種類の表示モードは共に、
透明電極を有する一対の基板間に高分子分散型液晶を挟
持し、基板間方向に電圧を印加して液晶分子を基板と垂
直方向に配列させて光のスイッチングを行うことを特徴
としている。

【０００３】一方、複屈折を利用し、偏光板を用いて表
示を行う液晶パネルの場合、広視野角を目的に基板と平
行に電界を印加する横電界モードの液晶パネルが開発さ
れている（例えば、特公昭６３- ２１９０７号公報）。

【０００４】また、横電界モードで高輝度化を図るため
に、電極構造を工夫し電極間隔の領域に入射光を反射す
る液晶パネルが開示されている。（特開平８−２８６２
１１号公報）

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、種々の問題があった。

【０００６】（１）従来例の高分子分散型液晶パネルに
おける課題 （ａ）プロジェクション型ディスプレイなどの透過型パ
ネルとして用いた場合、散乱性能が不十分なため黒表示
が沈まず、コントラストが悪いという欠点がある。一
方、このような欠点の解消のためには、パネルギャップ
を大きくして光路長を増大させて、散乱性能を向上すれ
ばよい。しかし、パネルギャップを大きくすると、駆動
電圧が高くなり実用上使用できない。

【０００７】（ｂ）携帯型ディスプレイなどのカラーフ
ィルター付き反射型パネルとして用いた場合は、同じく
散乱性能が不十分なため、白表示時に外光を十分に散乱
できず白輝度が低くなる欠点がある。この場合も散乱性
能を上げるためにパネルギャップを大きくすると上記と
同様に駆動電圧が高くなり実用上使用困難となる。

【０００８】（ｃ）上記構成のリバースモードの高分子
分散型パネルを横電界モードで駆動すると、電圧印加時
の散乱強度が増加し、高散乱化と高コントラスト化が得
られる一方、画素に駆動用電極を並列して配置するため
画素開口率が低下し高輝度化が困難という課題があっ
た。

【０００９】（２）従来例の横電界モードの液晶表示パ
ネルにおける課題 （ａ）偏光板の使用により輝度が低い。

【００１０】（ｂ）電界を印加するために用いられる電
極は、高コントラストで均一な表示を得るため、金属等
の不透明電極を用いることが通常であった（例えば、
Ｍ. Ｏｈｔａ、et.al Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ
Ａｓｉａ Ｄｉｓｐｌａｙ’９５ Ｐ．７０７−７１
０参照）。従って、画素開口率が３０％程度と小さく、
輝度の低下を招いていた。

【００１１】（ｃ）隣り合う電極間隔（本発明における
第１の駆動用電極と第２の駆動用電極の電界方向の間隔
に相当）をＬ（μｍ）、パネルギャップをｄ（μｍ）と
した場合、駆動電圧の低減、パネル輝度の向上、及び電
圧・透過率特性の最適化等の観点から、上記のＬとｄ
は、Ｌ＞ｄの関係を満たすのが通常であった（例えば、
Ｍ. Ｏｈｔａ、et.al Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ
Ａｓｉａ Ｄｉｓｐｌａｙ’９５ Ｐ．５７７−５８
０参照）。従って、ネマテック液晶と偏光板を用いた従
来の横電界モードのパネルでは、パネルギャップを大き
くすることに制約があった。

【００１２】（ｄ）偏光板を用いる従来の液晶パネルを
横電界モードで駆動した場合、広視野角が実現する一
方、同様の理由で画素開口率が低下し高輝度化が困難と
いう課題があった。また、特開平８−２８６２１１号公
報に示すように、駆動電極の断面形状を三角形状とし、
入射光を画素開口部に反射して高輝度化を図る構成とし
た場合、電極が液晶層中に存在すると、電極の側面で液
晶の配向方位が乱れて黒表示が沈まずコントラストが低
下する。また、電極を三角形状とした場合、電極の高さ
ｈと幅W の比率ｈ／W は、０．５以上必要である。つま
り電極幅W が３μm の場合、高さｈは１．５μm 以上必
要となる。一般に横電界モードのパネルギャップは、２
μm 〜５μm である。また、パネルギャップは高精度で
均一化する必要がある。しかし、電極の高さが１．５μ
m と高い状態で、パネルギャップを５μｍ以下で均一に
保つのは非常に困難であった。このため、従来の横電界
モードで電極の形状を三角形状とする場合、電極上に完
全に平坦化膜を積層する必要があった。このとき、電極
を覆うために平坦化膜を例えば１. ６μｍと厚くなっ
た。しかし、平坦化膜が厚いと電界が均一に液晶層に印
加されず表示不良が発生する課題があった。

【００１３】本発明は、上記課題を解決し、高コントラ
スト、高輝度、及び低消費電力を図ることができる新規
な高分子分散型液晶表示パネル及びその製造方法を提供
することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、少なくとも一方が透明な一
対の基板と、前記一対の基板間に挟持され、高分子化合
物と液晶とから成る高分子分散型液晶層と、 各画素毎
に設けられ、前記高分子分散型液晶層に電界を印加して
高分子分散型液晶層を調光駆動するための第１の駆動用
電極及び第２の駆動用電極と、を有する高分子分散型液
晶表示パネルであって、前記一対の基板上には、それぞ
れ配向層が形成され、前記高分子分散型液晶層は、液晶
が液滴状となっており、この液晶滴が高分子化合物中に
分散している構造を有し、しかも、液晶の誘電率異方性
が負である高分子分散型液晶層であり、前記第１及び第
２の駆動用電極が、前記一対の基板の一方の基板に、電
界を前記基板にほぼ平行に印加する配置状態で形成さ
れ、電圧無印加時においては、前記液晶滴内の液晶の配
向方位が、基板に対してほぼ平行で且つ基板に平行な面
内においてほぼ同一方向に配列しており、電圧印加時に
おいては、前記液晶滴内の液晶が、パネルギャップ方向
と平行な面内に配置され、かつ個々の液晶滴毎に配向方
位がパネルギャップ方向と平行な面内でランダムに配置
されることを特徴とする。

【００１５】上記構成によれば、電圧無印加時の液晶滴
内部の液晶の配向方位は、ほぼ基板と平行であるので、
液晶滴間の光散乱は起こらず透明状態のパネルが得られ
る。電圧印加時には、液晶の誘電率異方性が負のため、
液晶はパネルギャップ方向と平行な面内に配列する。ま
た、電界方位と垂直方向に液晶の長軸が傾く際に必要な
エネルギーは方位角に寄らず、全ての方位で等価なた
め、結果的に液晶滴内部の液晶の該配向方位はパネルギ
ャップ方向と平行な面内で、ランダムに配置される。こ
のとき、パネルは散乱状態が得られる。このようにパネ
ルギャップ方向で液晶がランダムな配置を取ると、パネ
ルギャップ方向を斜めに横切る光に対する散乱効果は非
常に大きくなる。

【００１６】請求項２記載の発明は、請求項１記載の高
分子分散型液晶表示パネルにおいて、前記高分子分散型
液晶層の液晶配列は、高分子化合物の重合処理中に基板
に平行な電界を印加することにより得られたものである
ことを特徴とする。

【００１７】高分子化合物の重合処理中に基板に平行な
電界を印加すると、電界方向に沿って液晶分子が配向し
た液晶滴が形成される。よって、電圧印加時において、
液晶滴内の液晶の配向方位が、基板に対してほぼ平行で
且つ基板に平行な面内においてほぼ同一方向に配列して
いる状態を得ることができる。

【００１８】請求項３記載の発明は、請求項１記載の高
分子分散型液晶表示パネルにおいて、前記第１の駆動用
電極と前記第２の駆動用電極との電界方向の間隔をＬ、
パネルギャップをｄとすると、ｄ＞Ｌが成立することを
特徴とする。

【００１９】ｄ＞Ｌが成立することにより、高輝度化、
高コントラスト化、及び低電圧化を図ることが可能とな
る。以下にその理由を述べる。

【００２０】従来の横電界モードは、光学設計上の理由
からｄ＜Ｌが必須であった。

【００２１】一方、従来の高分子分散型パネルでは、パ
ネルギャップｄにより駆動電圧が定まってしまうため、
散乱性能（コントラスト）を確保するためｄを大きくす
ると、それに応じて駆動電圧の増加を招く。よって、散
乱性能の向上と駆動電圧の低減の両立は不可能であっ
た。この点に関して、本発明では、ｄ＞Ｌとすることに
より、駆動電圧を上げることなく、コントラストを上げ
ることができる。なぜなら、本発明は高分子分散型パネ
ルを横電界モードで駆動する構成であるので、パネルギ
ャップｄを大きくしても駆動電圧の増加を招かないから
である。

【００２２】請求項４記載の発明は、請求項１乃至３の
何れかに記載の高分子分散型液晶表示パネルにおいて、
前記第１の駆動用電極と前記第２の駆動用電極が、互い
に対向した櫛形電極であることを特徴とする。

【００２３】櫛形電極であれば、駆動電極を長方形の画
素に均等に配置でき、画素開口率の向上に効果がある。

【００２４】請求項５記載の発明は、請求項４記載の高
分子分散型液晶表示パネルにおいて、前記櫛形電極は、
電極の一部が屈曲した形状であることを特徴とする。

【００２５】電極の一部が屈曲した形状を用いると、屈
曲部の両側で液晶分子が逆方向に回転するため、さらに
散乱性が向上する効果がある。また、視角による散乱光
の偏光依存性が平均化され均一な視角特性が得られる。

【００２６】請求項６記載の発明は、請求項５記載の高
分子分散型液晶表示パネルにおいて、前記櫛形電極は、
電極の角部が、丸みを帯びた形状であることを特徴とす
る。

【００２７】上記構成により、電極の角部が丸みを帯び
た形状の場合、角部に電界が集中する影響が緩和される
ため、電極端での配向の歪みが抑制され、均一な表示性
能の実現に効果がある。

【００２８】請求項７記載の発明は、請求項１記載の高
分子分散型液晶表示パネルの製造方法であって、前記一
対の基板上にそれぞれ配向層を形成し、この配向層に電
極間方向に配向処理を行い、基板間に液晶材料とモノマ
ーの混合溶液を注入し、次いで、電界を印加しつつ重合
処理を行って液晶滴内の液晶が基板に平行で且つ電極間
方向に配列した高分子分散型液晶層を形成することを特
徴とする。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面に基づいて説明する。

【００３０】（実施の形態１）図１は実施の形態１に係
る高分子分散型液晶パネルが適用される液晶表示装置の
全体図であり、図２は高分子分散型液晶パネルの断面図
である。尚、図２は一画素に関連した部分を示したもの
である。先ず、図１を参照して、液晶表示装置は、画素
がマトリクス状に配列された高分子分散型液晶表示パネ
ル１に、外部駆動回路２，３が付加されたものである。
外部駆動回路２は走査側の駆動回路であり、外部駆動回
路３は、信号側の駆動回路である。走査線４に走査信号
を印加して薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）５をオン状態と
すると、信号線６からの信号電圧が駆動電極７に書き込
まれる。これと対向電極８の間の電圧差により基板にほ
ぼ平行な方向の電界が発生し、液晶の駆動が行われる。

【００３１】前記液晶表示パネル１は、リバースモード
の液晶パネルであり、具体的な構造は、図２に示されて
いる。液晶表示パネル１は、上下一対の透明な基板１
０，１１と、基板１０，１１間に挟持される高分子分散
型液晶層１２と、各画素に対応して設けられる駆動電極
７及び対向電極８とを有する。上基板１０及び下基板１
１としては、例えばガラス基板等が例示される。

【００３２】前記駆動電極７は、高分子分散型液晶層１
２を調光駆動するための第１の駆動用電極であり、対向
電極８は、高分子分散型液晶層１２を調光駆動するため
の第２の駆動用電極である。これら駆動電極７及び対向
電極８は、櫛形電極であり、下基板１１の内側表面に形
成されている。駆動電極７は、図１及び図３に示すよう
に、複数の櫛歯電極部分７Ａと、各櫛歯電極部分７Ａを
連結する連結電極部分７とを有し、各櫛歯電極部分７Ａ
は相互に平行である。対向電極８も、駆動電極７と同様
な構成であり、櫛歯電極部分８Ａと連結電極部分８Ｂを
有する。これら駆動電極７と対向電極８とは、櫛歯電極
部分７Ａと櫛歯電極部分８Ａとが噛み合った状態で配置
されている。駆動電極７と対向電極８の電界方向の間隔
である電極間隔（本実施の形態では、櫛歯電極部分７Ａ
と櫛歯電極部分８Ａの間隔に相当）をＬ（μｍ）とし、
パネルギャップをｄ（μｍ）とすると、ｄ＞Ｌの関係を
満たしている。尚、駆動電極７及び対向電極８はアルミ
ニウム等から成る不透明電極が用いられている。このよ
うな電極構成により、基板に平行に電界（横電界）を印
加することができる。

【００３３】尚、図２においては、２個の櫛歯電極部分
７Ａと１個の櫛歯電極部分８Ａのみしか描いていない
が、これは図解の容易を図るためであり、実際は、多数
の櫛歯電極部分７Ａ，８Ａを有している。

【００３４】前記高分子分散型液晶層１２は、高分子化
合物１７と液晶１８から成るネットワーク型高分子分散
型液晶層である。前記高分子化合物１７は、液晶性高分
子化合物であり、また液晶１８は誘電率異方性が正のも
のが用いられている。これら高分子化合物１７及び液晶
１８は、前記基板１０，１１の配向処理により、櫛歯電
極部分７Ａから角度θ（図４参照）傾いたホモジニアス
配列となっている。ここで、角度θは、０度以上、４５
度以下の範囲である。

【００３５】また、高分子分散型液晶層１２は、その液
晶分率が８６％程度となるように構成されている。従っ
て、通常の高分子分散型液晶層の液晶分率が７０〜８０
％程度であるのに比べて、高分子分散型液晶層１２の液
晶分率は大きく、そのため、基板１０，１１間に連続的
に液晶１８が充填され、液晶１８中に高分子化合物が分
散している状態となっている。ここで、「液晶分率」と
は、高分子分散型液晶層中に含まれる液晶の重量％を意
味する。

【００３６】尚、図２においては、液晶１８は、液晶分
子を示したものであり、液晶分子の配向状態の理解を図
るために、便宜上個々の液晶分子間で空間が存在するよ
うに描いているが、実際は高分子化合物１７を除く空間
部分にはすべて液晶１８が充填された状態となってい
る。このように液晶分率が大きい高分子分散型液晶層を
用いるのは、基板の配向処理により、液晶がその影響を
受けて、所定の配列（この実施の形態ではホモジニアス
配列）となるからである。液晶分率が７０〜８０％程度
と、低い場合には、液晶が滴状になり、高分子化合中に
液晶滴が分散した状態となるため、基板の配向処理が液
晶に影響を与えず、液晶を所定の配列（この実施の形態
ではホモジニアス配列）とすることができないからであ
る。尚、図２において、１４は配向膜であり、所定方向
にラビング処理がなされている。また、１５は平坦化膜
である。

【００３７】次に、上記構成の液晶表示パネルの表示動
作について説明する。電圧無印加時には、高分子化合物
１７と液晶１８が、基板に平行な面内において同一方向
に揃っているため、液晶１８と高分子化合物１７の屈折
率差が無く、入射光は散乱することなく通過する。従っ
て、透明表示状態が得られる。電圧印加時には、基板と
平行に電界が発生し、このとき、液晶１８の誘電率異方
性が正であるので、液晶１８がその長軸を電界方向に揃
えようとする。そのため、液晶１８は、基板１０，１１
に平行な面内で回転し、高分子化合物１７と液晶１８と
の成す角度が大きくなる。この結果、高分子化合物１７
と液晶１８の複屈折の軸方位が大きく異なるようにな
り、高分子化合物１７と液晶１８の屈折率差が増大して
散乱強度が増加し、散乱状態が得られる。こうして、リ
バースモード使用で、横電界モードの高分子分散型液晶
パネルを実現することができ、後述するようにパネルの
高輝度化、高コントラスト化、及び低消費電力化を図る
ことができる。

【００３８】次に、本実施の形態１の構成による作用を
具体的に説明し、パネルの高輝度化、高コントラスト
化、及び低消費電力化が図れることを以下に明らかにす
る。

【００３９】（Ａ）リバースモードの高分子分散型液晶
パネルを横電界モードで駆動したことによる作用（１）
従来例のリバースモードの高分子分散型パネルと比較し
つつ説明する。図５はリバースモードの高分子分散型パ
ネルの従来の表示原理を示す図である。電圧無印加時に
は、図５（ａ）に示すように、液晶１８と高分子１７は
ほぼ所定の方向に配列している。このとき、液晶１８の
短軸方向の屈折率を高分子１７の屈折率をほぼ等しく設
定すると散乱が起こらず透明状態となる。次に基板間に
電圧を印加すると、図５（ｂ）に示すように、液晶１２
が基板とほぼ垂直に配列するため高分子１７と液晶１８
に屈折率差が生じ、パネルは散乱状態となる。このとき
のパネルの散乱性能は、パネル入射光に対する液晶１８
と高分子化合物１７の屈折率差に大きく依存する。ま
た、液晶分率が高い場合は、隣り合う微少な液晶のドメ
イン間の屈折率差にも依存し、屈折率差が大きいほど散
乱性能は高い。このため、高分子分散型パネルの散乱性
能を高めるには、液晶１８と高分子１７間、及び液晶ド
メイン間の屈折率差を大きくすることが重要となる。こ
こで、用語「液晶ドメイン」とは、液晶分子が同一方向
に配列して揃っている微小液晶領域を意味する。

【００４０】次に、リバースモードの高分子分散型パネ
ルを横電界モードで駆動した場合（本発明の場合）の表
示原理を図６に示した。図６は液晶パネルの鳥瞰図であ
る。電圧無印加時は、図６（ａ）に示すように、上基板
１０と下基板１１の間に液晶１８と高分子１７が所定方
向に配向されており透明状態を示す。次に駆動電極７と
対向電極８間に電圧を印加すると、図６（ｂ）に示すよ
うに、液晶１８が基板１０，１１と平行な面内で回転す
るため、周囲の高分子１７（複屈折を有する液晶性高分
子を意味する）との間の屈折率差が増加し散乱表示とな
る。

【００４１】従って、本発明と従来例とは、液晶１８と
周囲の液晶性高分子１７の屈折率差により、散乱表示を
得ている点において同じである。しかしながら、液晶１
８を基板面内で回転させた場合、液晶１８と周囲の液晶
性高分子１７の屈折率差は、液晶１８を基板と垂直に配
列させた従来の場合よりも大きく、そのため、本発明は
従来例よりも高コントラストが得られる。以下にこの理
由を詳述する。

【００４２】図７は液晶１８と高分子１７の配向状態を
上から見た図である。図７（ａ）は従来の縦電界モード
の場合、図７（ｂ）は本発明の横電界モードの場合を示
す。尚、図７において液晶１８は液晶分子を示す。

【００４３】高分子分散型液晶における散乱の大きさ
は、液晶と高分子の屈折率差の絶対値と、液晶と高分子
の複屈折の大きさとその軸が成す角度で決まる。このと
き、液晶と高分子の屈折率差が大きいほど散乱は大き
い。また、液晶と高分子の複屈折が大きく、その軸方位
が成す角度が大きいほど大きい。このときの散乱の効果
は、後者の方が大きい。

【００４４】従来の縦電界を用いた表示は、電圧印加時
には、液晶１８は電界方向に揃うために、液晶１８自体
の屈折率の絶対値は増加し、液晶１８と高分子１７の屈
折率差は増加する。しかし、図７（ａ）に示すように、
基板と平行な面内に液晶分子を正射影して考えた場合、
電圧印加時は、液晶１８の見かけの複屈折は小さくな
る。また、液晶１８は電圧無印加時に所定の方位に配向
しているため、電圧印加時においても、液晶の複屈折の
方位は高分子の軸方位と揃っている。このため従来の表
示では液晶と高分子の複屈折の大きさと方位に起因する
散乱は非常に小さくなり、結果的にパネルの散乱性能も
低い。

【００４５】一方、横電界を表示に用い場合、図７
（ｂ）に示すように、液晶１８は面内で回転するため、
電圧印加時の液晶１８と高分子１７の複屈折の軸方位は
大きく異なる。また、液晶１８の複屈折は常に大きい。
このため、液晶１８と高分子１７の屈折率の絶対値は変
わらないが、液晶１８と高分子１７の複屈折の大きさと
方位に起因する散乱が大きくなり、結果的に従来の表示
方式よりもパネルの散乱性能が高くなる。

【００４６】上記の従来の縦電界と、本発明の横電界の
表示原理の相違につき、図８を参照して、さらに詳述す
る。ここで図８（ａ）は、従来の縦電界を用いた場合の
液晶と高分子の動作を示し、図８（ｂ）は、本発明の横
電界を用いた場合の動作を示す。尚、液晶１８は液晶分
子を示し、また、図中において、２７は異常光屈折率の
軸方位、２８は常光屈折率の軸方位、２９は透過光を示
す。

【００４７】高分子分散型液晶パネルの散乱強度の目安
となる透過光の位相シフトφの大きさは、一般に次式で
与えられる。（Ｐ．Ｓ．Ｄｒｚａｉｃ著：Ｌｉｑｕｉｄ
ｃｒｙｓｔａｌ ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎｓ Ｐ２２
５．Ｗｏｒｌｄ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｃｏ．Ｐｔ
ｅ．Ｌｔｄ．１９９５の表記を一般化。）

【数１】

【００４８】ここで、ｎｌｉｑは液晶の入射光の偏光方
向に対する屈折率、ｎｐｏｌは高分子の入射光の偏光方
向に対する屈折率、Ｋは波数、Ｒは個々の液晶ドメイン
の大きさである。

【００４９】位相シフトφは、液晶と高分子の屈折率差
に依存する量であり、φが大きいほど散乱強度は大きく
なる。

【００５０】パネル入射光は、一般に全ての偏光方位を
含むが、ここでは簡単のため互いに直交する直線偏光
（図８の偏光Ａ、及びＢ）の場合を考える。尚、偏光Ａ
は図８において参照符号２５で示す方向に偏光してお
り、偏光Ｂは参照符号２６で示す方向に偏光している。
偏光Ａの偏光方向２５は、異常光屈折率の軸方位２７と
平行であり、偏光Ｂの偏光方向２６は、常光屈折率の軸
方位２８と平行であるとする。従来のパネルでは、電圧
ＯＮ時の散乱状態においては、液晶１８のみが基板１０
と垂直方向に配列する（図８（ａ））。また、本発明の
パネルでは、散乱状態においては液晶１８と高分子１７
がほぼ９０°の角度を成している（図８（ｂ））。この
ときの偏光Ａ，Ｂに対する位相シフトφの大きさと合計
は以下の表１に示される。

【表１】

【００５１】表１において、ｎｏは常光屈折率、ｎｅは
異常光屈折率を示す。簡単のため、液晶と高分子のｎ
ｏ，ｎｅは共に等しいと仮定した。

【００５２】従来のパネルは、散乱時に液晶分子が垂直
に配列するため偏光Ｂに対しては、液晶と高分子の屈折
率が共にｎｏとなり散乱は発生しない。一方、本発明の
場合は液晶と高分子が互いに９０°の角度を成すため、
偏光Ａ，Ｂの双方に対して位相シフトが存在する。この
場合の合計の位相シフトは、本発明が従来の２倍とな
る。このため原理的には、本発明のように横電界で駆動
すると従来の縦電界に比べ散乱強度は２倍となり、コン
トラストが大幅に増加することが解る。

【００５３】（２）また、以下の作用も有する。即ち、
横電界モードの場合、駆動電圧は主に駆動電極間の距離
に依存して変化する。このため、パネルギャップを大き
くしても駆動電圧は大きく増加しない。一方、パネルギ
ャップを大きくすると光の光路長が増加し、散乱性能は
大きく向上する。このため、高分子分散型パネルを横電
界モードで駆動すると、パネルギャップを従来より厚く
できるため高輝度化、高コントラスト化、及び駆動電圧
の低減を図ることができる。

【００５４】（Ｂ）ｄ＞Ｌの関係を満たすことによる作
用 従来の横電界モードは、ネマチック液晶を用いて複
屈折を利用し偏光板を用いて表示を行っていた。このた
めパネルの光学設計が重要であった。パネル開口率を確
保するため、電極間隔は通常１０μｍか２０μｍに設定
され、駆動電圧の低減を図るため、光学設計上、パネル
ギャップは３μｍから７μｍ程度が通例であった。この
ため、電極間間隔をＬ（μｍ）、パネルギャップをｄ
（μｍ）とすると、従来の横電界モードのパネルはｄ＜
Ｌであった。

【００５５】従来の横電界モードのパネルは、ホモジニ
アス配向の液晶を横電界で回転させ、複屈折を用いて表
示を行っていた。このため、パネル透過率はパネルギャ
ップに大きく依存し、高透過率を得るための最適な範囲
が存在した。このとき、電極間隔Ｌとパネルギャップｄ
とは、Ｌ＞ｄとするのが一般的であった。ここで、Ｌ＝
１５μｍの場合にパネルギャップｄを変化させた場合の
パネル透過率の例を以下の表２に示す。（Ｍ．ＯＨ−
Ｅ，ｅｔ．ａｌ，Ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌｓ，１
９９７，Ｖｏｌ．２２，Ｎｏ．４，３７９−３９０より
抜粋）

【表２】

【００５６】従来の横電界モードは、パネル透過率が最
大となるパネルギャップｄが存在し、この場合、最適値
は６．２μｍ近辺にある。このとき、Ｌ＝１５μｍであ
るため、従来はＬ＞ｄとなるのが一般的であった。この
とき、電極間隔Ｌを６μｍ以下で形成すれば、もちろん
Ｌ＜ｄとなる。しかし、この場合、上記と同一の領域に
２倍の数の電極を形成する必要があるため、画素開口率
が上記の１／２以下となり、パネル透過率も１／２以下
に大きく低下するため、実用上、使用困難である。この
ように、従来の横電界モードのパネルでは、Ｌ＞ｄとす
る設計が不可欠であった。

【００５７】一方、従来の高分子分散型液晶パネルで
は、散乱性能を上げるためにパネルギャップｄを大きく
すると駆動電圧が増加するという欠点があった。しか
し、高分子分散型パネルを横電界モードで駆動する場
合、駆動電極は一方の基板上にのみ存在するため、上述
したようにパネルギャップｄが電極間隔Ｌ以上でも駆動
電圧は大きく増加しない。また、パネルギャップｄが大
きいほど散乱性能は高くなり高コントラストとなる。こ
のため、高分子分散型パネルでは、前述したｄとＬをｄ
＞Ｌとすることが高輝度化、高コントラスト化に有効で
ある。また、電極間隔Ｌを短くしても散乱性能は変化し
ないため、より低電圧化を図ることも可能となる。

【００５８】こうして、上記（Ａ）及び（Ｂ）の項で述
べたように、本実施の形態の液晶表示パネルは、パネル
の高輝度化、高コントラスト化、及び低消費電力化を図
ることができる。

【００５９】（実施の形態２）この実施の形態２は、上
記実施の形態１に類似する。実施の形態２が実施の形態
１と異なる点は、誘電率異方性が正の液晶に代えて負の
液晶を用いたことと、櫛歯電極部分７Ａ，８Ａと配向処
理方向との成す角度θを４５度以上９０度未満の範囲内
に設定したことである。このような構成により、実施の
形態１と同様に電圧印加時において、基板に平行な面内
で液晶を回転させ、高分子化合物と液晶との成す角度を
大きくして、散乱強度を増加させることができる。

【００６０】尚、角度θを９０度未満とするのは、角度
θを９０度とすると、液晶の回転方向の相違に起因して
表示が不均一となるおそれがあるからである。なぜな
ら、厳密には、液晶の配列は配向処理方向に正確に並ん
でいるわけではなく、配向処理方向から僅かの角度範囲
でズレが生じている。従って、角度θを９０度とする
と、或る液晶分子は例えば９０度未満の角度位置にあ
り、或る液晶分子は例えば９０度を超えた角度位置に存
在することになる。一方、誘電率異方性が負の液晶の場
合に、液晶はパネルギャップ方向と平行な面内に配列し
ようとするが、このときの液晶分子の回転方向は、９０
度を境として反対方向になる性質を有する。よって、電
圧印加時に、隣接する液晶間で回転方向が異なる場合が
生じて、表示が不均一となるからである。

【００６１】（実施の形態３）この実施の形態３は、上
記実施の形態１に類似する。実施の形態３が実施の形態
１と異なる点は、高分子分散型液晶層の液晶配列をホモ
ジニアス配列に代えて捻れネマテック配列としたことで
ある。このような捻れネマテック配列の場合、電圧無印
加時には、液晶１８と、液晶１８に隣接して界面を構成
する高分子化合物１７とが、基板に平行な面内で同一方
向に配列しており、且つこの同一方向の配列状態で基板
１０，１１間で捻れて配列している。従って、電圧無印
加時において、透明状態が得られる。また、電圧印加に
より、液晶１８が基板に平行な面内で回転して、基板に
平行な面内で液晶１８と高分子化合物１７とが角度をな
す配列状態となり、散乱状態が得られる。よって、実施
の形態３の場合も、実施の形態１の同様な散乱強度が得
られ、実施の形態１と同様な効果を奏することになる。

【００６２】尚、参考までに述べると、捻れネマテック
配列の場合は、電圧無印加時における視野角が、ホモジ
ニアス配列の場合よりも広いという利点がある。一方、
ホモジニアス配列の場合は、電圧印加時における散乱
が、捻れネマテック配列の場合よりも大きく、従って、
白表示の輝度が捻れネマテック配列よりも大きいという
利点がある。

【００６３】（実施の形態４）この実施の形態４は、実
施の形態２に類似する。実施の形態４が実施の形態２と
異なる点は、高分子分散型液晶層の液晶配列をホモジニ
アス配列に代えて捻れネマテック配列としたことであ
る。このような構成によってもまた、実施の形態２と同
様な効果を奏する。

【００６４】（実施の形態５）図９は本発明の実施の形
態５に関わる液晶表示パネルの断面図である。この実施
の形態５は、実施の形態１に類似し、対応する部分には
同一の参照符号を付す。実施の形態５が実施の形態１と
異なる点は、駆動電極７及び対向電極８をそれぞれ透明
電極３０，３１としたことである。

【００６５】従来の横電界モードは、駆動電極はアルミ
板等の不透明電極を用いていた。これは、電極の直上の
液晶は電界で動かないか、電極端の電界歪みを受けて不
均一に歪むために、均一な表示が得られないためであ
る。

【００６６】一方、高分子分散型液晶パネルでは、電極
端の電界歪みも散乱を起こす要因に使えるため、電極は
必ずしも不透明である必要はない。また、散乱モードの
特徴として、電極直上や電極端での散乱特性の微少な不
均一は、全体の散乱で平均化されるため表示不良とはな
らない。このため、高分子分散型液晶パネルを横電界モ
ードで用いる場合は、電極は透明電極を用いることがで
きる。このとき、電極幅を６μｍ以下にすると、電極端
の電界歪みにより電極直上の液晶も散乱性を示すため表
示の均一化に有効である。この場合、従来の横電界モー
ドで課題であった、画素開口率の低下、抵輝度、消費電
力の向上という問題は発生せず、極めて高開口率、高輝
度のパネルが実現できる。

【００６７】（実施の形態６）図１０は本発明の実施の
形態６の液晶表示パネルの断面図である。実施の形態１
に対応する部分には、同一の参照符号を付す。この実施
の形態では、高分子分散型液晶層１２Ａは、液晶分率が
実施の形態１に比べて低く、液晶が液滴状となってお
り、この液晶滴２０が高分子化合物１７Ａ中に分散され
た構造となっている。尚、本実施の形態で用いられる高
分子化合物１７Ａは、上記実施の形態１において用いら
れる高分子化合物１７と異なり、液晶性を有さない高分
子化合物である。本実施の形態において、液晶性高分子
化合物を用いると、却って散乱を抑えてしまうからであ
る。

【００６８】また、高分子化合物１７Ａの重合処理の際
に、基板１０に平行な方向に電界を印加しつつ重合処理
を行ったため、液晶滴２０は、基板１０に平行な方向に
長く、パネルギャップ方向に短い扁平形状となってい
る。また、液晶滴２０内の液晶は、基板１０に対してほ
ぼ平行で、且つ基板１０に平行な面内ではほぼ同一方向
に揃った状態に配列している。尚、液晶１８は、誘電率
異方性が負のものを用いている。

【００６９】上記構成によってもまた、リバースモード
の高分子分散型液晶パネルを横電界で駆動することがで
きる。

【００７０】次に、図１１を参照して、本実施の形態の
表示原理を説明する。図１１（ａ）は電圧無印加時の表
示パネルの断面図であり、図１１（ｂ）は図１１（ａ）
の矢視Ｘ−Ｘ断面図であり、図１１（ｃ）は電圧印加時
の表示パネルの断面図であり、図１１（ｄ）は図１１
（ｃ）の矢視Ｙ−Ｙ断面図である。電圧無印加時には、
図１１（ａ）及び図１１（ｂ）に示すように、液晶滴２
０内の液晶１８は、基板に対してほぼ平行で、且つ基板
に平行な面内ではほぼ同一方向に揃った状態に配列して
いる。従って、液晶滴２０間の光散乱は起こらず透明状
態のパネルが得られる。

【００７１】電圧印加時には、液晶１８の誘電率異方性
が負のため、図１１（ｃ）及び図１１（ｄ）に示すよう
に、液晶滴内の液晶はパネルギャップ方向と平行な面内
に配列し、かつ、図１２にも明らかに示すように該平行
な面内では、ランダムに配列する。このような配列とな
る理由を以下に述べる。電界方向に対して垂直な方向に
液晶の長軸が傾く際に必要なエネルギーは方位角に寄ら
ず、全ての方位で等価である。例えば、図１３（ａ）に
示すように、水平面に位置する状態Ｍ１の液晶分子が垂
直面へ角変位する際に、垂直面内の３つの状態Ｎ１，Ｎ
２，Ｎ３の何れの位置に角変位しても、角変位に必要な
エネルギーは等しい。一方、液晶が同一方向に配向して
いる場合であっても、厳密には全ての液晶分子が配向処
理方向に正確に並んでいるわけではなく、液晶滴毎に配
向処理方向から僅かの角度範囲でズレが生じていると考
えられる。この場合、液晶分子は、最小エネルギーとな
る径路を選択すべく、ズレの生じている角度に基づいた
径路により角変位する。例えば、液晶分子が配向処理方
向から水平方向にズレた状態Ｇ１に位置しておれば（図
１３（ｂ）参照）、径路Ｆ１を経て状態Ｎ１に角変位す
る。また、液晶分子が配向処理方向から斜め方向にズレ
た状態Ｇ２に位置しておれば（図１３（ｂ）参照）、径
路Ｆ２を経て状態Ｎ２に角変位する。また、液晶分子が
配向処理方向から上方向にズレた状態Ｇ３に位置してお
れば（図１３（ｂ）参照）、径路Ｆ３を経て状態Ｎ３に
角変位する。このような電圧印加時における液晶分子の
角変位により、結果的に液晶滴２０内の液晶１８の配向
方位は、図１２にも明らかに示すように、パネルギャッ
プ方向と平行な面内で、ランダムに配置されることにな
る。従って、散乱状態のパネルが得られる。このように
パネルギャップ方向で液晶がランダムな配置を取ると、
パネルギャップ方向を斜めに横切る光に対する散乱効果
は非常に大きくなる。このため電圧印加時には高散乱特
性のパネルが実現できる。

【００７２】本実施の形態では、液晶滴２０内の液晶
を、基板に対してほぼ平行で、且つ基板に平行な面内で
はほぼ同一方向に揃った状態に配列させるために、重合
処理中に基板に平行な方向に電界を印加して液晶滴を形
成するようにしたけれども、本発明はかかる電圧印加に
限定されるものではない。液晶滴２０内の液晶を、基板
に対してほぼ平行で、且つ基板に平行な面内ではほぼ同
一方向に揃った状態に配列させることができるのであれ
ば、その他の手法を用いてもよい。従って、液晶滴自体
の形状も、本実施の形態に限定されるものではなく、上
記液晶の配向を得るための手法に応じた形状であっても
よい。

【００７３】（実施の形態７）図１４は本発明の実施の
形態７に係わる液晶表示パネルの断面図である。実施の
形態７が実施の形態１と異なる点は、透明な下基板１１
に代えて不透明基板１１Ａを用いたこと、及び配向膜１
４と平坦化膜１５間に反射層４０を設けたことである。
これにより、反射型高分子分散型パネルが得られる。

【００７４】（実施の形態８）上記実施の形態１〜７
は、リバースモードの液晶パネルであったけれども、本
実施の形態８は、ノーマルモードの液晶パネルである点
において相違する。

【００７５】実施の形態８は、基本的にはリバースモー
ドの実施の形態６と類似する。即ち、実施の形態８の高
分子分散型液晶層は、液晶滴が高分子化合物中に分散し
ている構造を有している。高分子化合物は、実施の形態
６と同様な理由により、液晶性を有さない高分子化合物
であり、また、液晶の誘電率異方性が正である。但し、
実施の形態６のような重合処理中の電界の印加は行って
おらず、通常の重合処理により高分子分散型液晶層を製
造したものである。よって、液晶滴は、球体状であり、
液晶滴内の液晶は、３次元的にランダムな方位に配列し
た構造となっている。従って、電圧無印加時には散乱状
態となっている。

【００７６】また、横電界で駆動すると、液晶の配向軸
が基板と平行な方向に並ぶため散乱状態が解消されて透
明状態が得られる。このようにして、上記構成により、
ノーマルモードの高分子分散型液晶パネルを横電界モー
ドで駆動しても散乱状態と透明状態のスイッチングを行
うことが可能となる。

【００７７】尚、基板に配向膜を形成し、基板上に形成
された駆動電極と対向電極の電極間方向に沿って液晶が
配向するように上下基板に配向処理を行うようにしても
よい。このようにすれば、透明状態の輝度が向上する効
果が得られる。これは、配向膜の基板上に強く束縛され
た液晶は電界で動かないため、配向処理を行なわないと
電圧印加時に配向膜上と、その直上の液晶の配向方位が
異なる。このため、電圧印加時に散乱状態が残り輝度が
低下するためである。配向処理を行うことで、電圧印加
時に配向膜上と、その直上の液晶の配向方位が電極間方
向に揃うため高輝度のパネルが得られる。

【００７８】（実施の形態９）本実施の形態９は、上記
実施の形態１の液晶パネル１を直視型パネルに適用した
例である。即ち、図１５に示すように、高分子分散型パ
ネル１の背後に光吸収板３５、導光板３６、光源３７を
配置し、直視型高分子分散型パネルとした。尚、図１５
において、３８は光源カバーであり、３９は反射板であ
る。

【００７９】（実施の形態１０）図１６は実施の形態１
０に係る高分子分散型液晶表示パネルの断面図である。
本実施の形態１０は、実施の形態１に類似し対応する部
分には同一の参照符号を付して詳細な説明は省略する。
本実施の形態１０は、実施の形態１における駆動電極７
及び対向電極８に代えて駆動電極５０及び対向電極５１
が用いられる。この駆動電極５０及び対向電極５１は、
断面が長方形状である電極７，８とは異なり、断面がほ
ぼ三角形状である。この点を除けば、本実施の形態は、
実施の形態１と同様な構成を有している。

【００８０】このような駆動電極５０及び対向電極５１
を用いることにより、電圧無印加時にパネルの入射光５
４が、駆動電極５０及び対向電極５１の側面で反射され
電極間の開口部から出射される。このため、電圧無印加
時にパネル透過光が増加し、高輝度化を図ることができ
る。

【００８１】また、本実施の形態においても、実施の形
態１と同様にパネルギャップｄと電極間隔Ｌとがｄ＞Ｌ
を満たすことにより、高輝度化、高コントラスト化、及
び低電圧化が図れる。

【００８２】（実施の形態１１）図１７は実施の形態１
１に係る液晶表示パネルの断面図である。本実施の形態
１１は、実施の形態１０に類似し対応する部分には同一
の参照符号を付して詳細な説明は省略する。本実施の形
態１１では、実施の形態１０における駆動電極５０及び
対向電極５１に代えて駆動電極５５及び対向電極５６が
用いられる。この駆動電極５５及び対向電極５６は、断
面が三角形状である電極５０，５１とは異なり、断面が
台形形状である。この点を除けば、本実施の形態は、実
施の形態１０と同様な構成を有している。

【００８３】このような断面が台形形状である電極５
５，５６を用いることにより、同じ電極幅でも三角形状
より電極の高さを低くすることができる。このため、平
坦化膜１５の厚みが薄くなり、実施の形態１０よりもさ
らに電界を均一に印加する効果が得られる。

【００８４】（実施の形態１２）図１８は実施の形態１
２に係る高分子分散型液晶表示パネルの断面図である。
本実施の形態１２は、実施の形態１０に類似し対応する
部分には同一の参照符号を付して詳細な説明は省略す
る。本実施の形態１２が実施の形態１０と異なるのは、
実施の形態１０では平坦化膜１５が完全に駆動電極及び
対向電極を覆う構造であったけれども、実施の形態１２
では駆動電極及び対向電極の一部が平坦化膜１５から突
出した構造となっている点である。具体的に説明すれ
ば、駆動電極６０及び対向電極６１の各上部領域６０
ａ，６１ａは高分子分散型液晶層１２内に存在し、駆動
電極６０及び対向電極６１の各下部領域６０ｂ，６１ｂ
は平坦化膜１５内に存在する。このような構成により、
電界強度の均一化及び表示不良の低減を図ることができ
る。以下にその理由について詳述する。

【００８５】（１）電極６０，６１が平坦化膜により完
全に覆われている場合には、図１９（ａ）に示すように
平坦化膜１５内の領域Ｓ１では電界強度が強く且つ電界
方向もほぼ平行であるが、高分子分散型液晶層内の領域
Ｓ２では電極から離れているため、電界強度が弱く且つ
電界方向の平行性が失われているものと考えられる。そ
のため、基板に平行な方向に均一に電界を印加すること
ができない。一方、本実施の形態では、平坦化膜１５が
電極６０，６１を完全に覆わない構造のため、図１９
（ｂ）に示すように高分子分散型液晶層内の領域Ｓ３，
Ｓ４共に、電界強度が強く且つ電界方向もほぼ平行であ
る。なぜなら、領域Ｓ４は、領域Ｓ２と比べて電極に極
めて接近していることから、領域Ｓ４における電界強度
及び電界方向は領域Ｓ３における電界強度及び電界方向
とほぼ等しいと考えられるからである。よって、本実施
の形態では、駆動時に高分子分散型液晶層に平行で且つ
均一な電界を印加することができる。

【００８６】（２）一方、平坦化膜が全く存在しない場
合には、電極形状が三角形のため高分子分散型液晶層中
に電極が大きく突き出した構成となり、電極近辺の液晶
と液晶性高分子の配向が乱れて表示不良が発生する。こ
の点に関し、本実施の形態では、平坦化膜を電極下部領
域にのみ形成するようにしているので、電極の突き出し
を低減でき、配向乱れに起因した表示不良が低減でき
る。

【００８７】このようにして、上記（１）及び（２）よ
り、本実施の形態では、電界強度の均一化と表示不良の
低減の両立が図れることになる。

【００８８】（３）尚、参考までにネマテック液晶をＩ
ＰＳモードで駆動する従来例（特開平８−２８６２１１
号公報）と、本実施の形態と比較すると、断面が三角形
状の電極を使用している点においては共通する。しか
し、本実施の形態では、上記従来例に比べて、電界強度
の均一化及び高いコントラスト化が得られるという利点
がある。以下にその理由について説明する。一般的に
は、ＩＰＳモードの液晶表示パネルでは、断面が三角形
状の電極の場合、電極を平坦化膜に完全に埋め込むのが
よいとされている。これは、電極が液晶層内に少しでも
突出した構成にすると、電極近辺で液晶の配向が乱れて
偏光板の偏光方向からのずれが生じ、これに起因して表
示不良（所望の黒が表示がされない。）が発生するから
である。しかしながら、電極を平坦化膜に完全に埋め込
むと、上記のように電界方向の平行性が失われ、電界強
度の均一化が図れない。この点に関して、本実施の形態
では、散乱型液晶である高分子分散型液晶を使用するの
で、電極が高分子分散型液晶層に突出し、電極近辺で液
晶の配向乱れが生じても、表示性能に大きな影響を与え
ることがない。寧ろ、電圧無印加時に液晶の配向乱れが
あると、散乱強度が大きくなるという長所がある。かか
る理由に基づいて、本実施の形態では、電極を高分子分
散型液晶層内に突出した構成とするにより、上記従来例
に比べて、高コントラスト及び電界強度の均一化が図れ
ることになる。

【００８９】（実施の形態１３）図２０は実施の形態１
３に係る液晶表示パネルの断面図である。本実施の形態
１３は、実施の形態１０に類似し、対応する部分には同
一の参照符号を付して詳細な説明は省略する。本実施の
形態１３が実施の形態１０と異なる点は、実施の形態１
０の液晶表示パネルが透過型液晶表示パネルであったの
に対して、本実施の形態１３の液晶表示パネルは反射型
液晶表示パネルである。尚、本実施の形態では、上基板
１０の内側面にカラーフィルタ７７が形成されている。
また、本実施の形態１３の液晶表示パネルでは、下基板
１１上に反射層７０が形成されている。この反射層７０
は、駆動電極７１と対向電極７２間の開口部全面を覆う
ように形成されている。更に反射層７０は、同一傾斜方
向で且つほぼ同一傾斜角度を有する多数の傾斜面７３を
備えた鋸歯状に形成されている。このような傾斜面７３
により、反射層７０への入射光の少なくとも一部を、光
が基板と平行な面に入射された場合の正反射方向とは異
なる角度で反射させることができる。これにより、反射
層７０での正反射光を抑制し、階調反転や周囲光の映り
込み等を低減することができる。

【００９０】以下に、図２１を参照してその原理を具体
的に説明する。尚、以下の説明においては、説明の簡略
化のため、入射光Ｌ１及び反射光Ｌ２が基板を通過する
際の屈折は、無視することにする。例えば角度θ１で入
射光Ｌ１がパネルに入射された場合、反射層７０の傾斜
面７３で反射されるため、反射光Ｌ２は角度θ２（θ２
＞θ１）で出射される。このとき、角度θ２が基板１１
に対する全反射角θ３よりも小さければ、角度θ２で基
板前面側に出射される。このことは、パネル入射光に対
する正反射光の出射角度が大きくなったことを意味す
る。また、角度θ２が全反射角θ３よりも大きければ、
反射光Ｌ２は基板面で反射して基板前面側に出射されな
い。こうして、斜め方向からパネルに入射される光の正
反射光が抑制されることになる。

【００９１】また、電極７１，７２は、反射層７０に対
応した形状とされている。具体的には、電極７１，７２
の断面が、傾斜面７３と同一傾斜方向で且つほぼ同一傾
斜角度を有する傾斜面７４を有する直角三角形状とされ
ている。このような傾斜面７４を設けることにより、上
記傾斜面７３と同様に、電極７１，７２への入射光の少
なくとも一部を、正反射方向とは異なる角度で反射させ
ることができ、傾斜面７３と相まって周囲光の映り込み
等をより一層低減することができる。

【００９２】尚、本実施の形態のような反射型液晶表示
パネルにおいても、ｄ＞Ｌを満たすことで、駆動電圧を
増加することなく、電圧無印加時の散乱強度が増加し高
コントラスト化が図れる。

【００９３】（実施の形態１４）図２２は実施の形態１
４に係る液晶表示パネルの断面図である。本実施の形態
１４は、実施の形態１３に類似し対応する部分には同一
の参照符号を付して詳細な説明は省略する。実施の形態
１３と異なる点は、電極７１，７２に代えて、断面形状
が三角形状である駆動電極８０と対向電極８１を用いた
ことである。また、電極下部領域には平坦化膜１５が形
成され、電極上部領域は高分子分散型液晶層中に存在す
る。このように、平坦化膜１５を電極下部領域にのみ形
成することで電界強度の均一化と表示不良の低減の両立
が図れる。

【００９４】尚、上記の実施の形態１０〜１４では、誘
電率異方性が正の液晶が使用されたけれども、誘電率異
方性が負の液晶を使用するようにしてもよい。この場合
には、対向電極と基板の配向処理方向との成す角度θ
は、上記実施の形態２と同様に４５度以上９０度未満と
される。

【００９５】（その他の実施の形態） （１）上記実施の形態１〜１４においては、駆動電極と
対向電極は、櫛形電極であったけれども、本発明はこれ
に限定されるものではなく、基板に平行に電界を印加で
きる形状であればよく、例えば、複数の短冊状の電極で
あってもよい。

【００９６】（２）上記実施の形態１〜７では駆動電極
と対向電極は、図３に示す形状の櫛形電極であったけれ
ども、図２３に示すように、櫛形の一部が屈曲した形
状、及び図２４に示すように、電極の角部が丸みを帯び
た形状等を用いることができる。尚、図３に示す櫛形電
極の形状を用いると駆動電極を長方形の画素に均等に配
置でき、画素開口率の向上に効果がある。また、櫛形の
一部が屈曲した形状を用いると、屈曲部の両側で液晶分
子が逆方向に回転するため、さらに散乱性が向上する効
果がある。また、視角による散乱光の偏光依存性が平均
化され均一な視角特性が得られる。また、電極の角部が
丸みを帯びた形状の場合、角部に電界が集中する影響が
緩和されるため、電極端での配向の歪みが抑制され、均
一な表示性能の実現に効果がある。

【００９７】また、実施の形態１０〜１４においても、
断面形状等は三角形等のままで、且つ、図２３又は図２
４に示す屈曲した形状の電極構造としてもよい。

【００９８】（３）上記実施の形態のうち、実施の形態
６，８を除く他の実施の形態では、高分子化合物は液晶
性高分子化合物であったけれども、液晶性高分子化合物
と液晶性を示さない高分子化合物を混合したものであっ
てもよい。また、高分子化合物が、液晶性を示さない高
分子化合物であってもよい。但し、散乱性能の向上を図
る観点からは、高分子化合物は液晶性高分子化合物であ
るのが望ましい。

【００９９】（４）実施の形態１〜１４では、後述する
実施例において説明するように、基板の配向処理はラビ
ングにより行ったけれども、紫外線照射により配向処理
を行ってもよい。この場合には、液晶性高分子化合物の
前駆体である液晶性モノマーは２官能モノマーを使用す
るのがよい。

【０１００】（５）上記実施の形態１〜１４のうちの、
液晶の捻じれのない実施の形態では、基板１０側にのみ
ラビング処理を行ってもよい。捻じれがない構造であれ
ば、一方のみで十分に希望する液晶及び高分子化合物の
配向が得られるからである。特に、電極が高分子分散型
液晶層内に突出した構成である実施の形態１２〜１４で
は下基板１１側でのラビング処理が困難であることか
ら、上基板１０側にのみラビング処理を行うことは有効
である。

【０１０１】

【実施例】本発明に係る高分子分散型液晶表示パネル
を、以下の実施例に基づき、更に詳述する。

【０１０２】（実施例１）実施の形態１に対応する実施
例である。図２に示す液晶表示パネルを以下の方法で製
造した。

【０１０３】室温でネマチック性を示すＵＶキュアラブ
ル液晶（大日本インキ化学工業（株）製）に重合開始剤
としてイルガキュア６５１（日本チバガイギー（株）
製）を１. ５％添加した。さらに液晶材料としてｐ型ネ
マチック液晶であるＥ４４（メルク社製）を全体に対す
る重量比が８６％となるように混合して液晶組成物を作
成した。

【０１０４】次に、ガラスから成る下基板１１に、真空
蒸着とエッチングの手法を用いて、駆動電極７、対向電
極８、平坦化膜１５、信号線６、走査線４等を作成し、
アクティブマトリクス基板とした。このとき、駆動電極
７と対向電極８は、アルミを用いて作成し、電極幅を６
μｍ、隣り合う電極間の距離（電極間隔Ｌ）を１０μｍ
とした。また、電極は、図３に示した形状のものを用い
た。さらに、配向膜１４を印刷法を用いて下基板１１に
印刷した後、オーブンで配向膜１４を硬化した。このと
き、配向膜１４として、オプトマーＡＬ１０５１（日本
合成ゴム社製）を用いた。本配向膜１４は、液晶配向時
のプレチルト角が、１. ５゜の配向膜である。次にナイ
ロン布を用いて、駆動電極７から１０゜の方向にラビン
グ処理を行った。

【０１０５】ガラスから成る上基板１０にも同様の配向
膜１４を塗布・硬化した。次に上基板１０に対し、下基
板１１のラビング方向と反平行方向にラビング処理を行
った。その後、下基板１１と上基板１０をガラススペー
サーを用いて１３μｍの間隔で貼り合わせた。貼り合わ
せた基板１０，１１間に、前記液晶組成物を真空注入法
を用いて注入し、封口処理を行った。

【０１０６】上記構成のパネルに紫外線を４００秒間照
射し、ＵＶキュアラブル液晶を重合させてリバースモー
ドの高分子分散型液晶パネルを作成した。このときの紫
外線の強度を照度計を用いて測定したところ、３０ｍＷ
／ｃｍ２であった。本構成のパネルを偏光板を用いて観
察したところ、混合したネマチック液晶の配向状態は基
板に施したラビング方向に添って、ほぼホモジニアス配
向であることが確認された。このとき、ＵＶキュアラブ
ル液晶の硬化した部分は液晶性高分子を組成に含み、ネ
マチック液晶とほぼ同様の複屈折性を有するため、パネ
ルは透明状態であった。

【０１０７】本実施例の液晶パネルの電気光学特性を以
下の手順で測定した。

【０１０８】液晶パネルに駆動回路を別途接続し、ＴＦ
Ｔ駆動を行った。液晶パネルの駆動電極間に最低０Ｖ、
最大２０Ｖの電位差を連続的に印加しパネル透過率を測
定した。このとき、パネル透過率は液晶評価装置（ＬＣ
Ｄ５０００、大塚電子製）を用いて測定した。

【０１０９】電圧印加により液晶分子が基板面内で回転
すると、ＵＶキュアラブル液晶の硬化部とネマチック液
晶の屈折率差が大きくなり散乱状態が得られた。このと
き、基板面内で回転したネマチック液晶は、入射光に対
し複屈折性を保持している。このため、入射光の偏光方
位によらず入射光が散乱され、コントラストが向上し
た。このとき、波長５４０ｎｍで測定したコントラスト
は９０であった。また、最大透過率の１０％となる駆動
電圧Ｖ１０をパネルの駆動電圧の目安としたときに、Ｖ
１０は１５Ｖであった。

【０１１０】次にラビング方向を変えてコントラストと
Ｖ１０を測定したので、その結果を表３に示した。

【表３】

【０１１１】表３から明らかなように、ラビング方向が
駆動電極に近いほどコントラストが向上した。これは、
電圧印加時にネマチック液晶とＵＶキュアラブル液晶の
硬化部の液晶性高分子化合物との成す角が９０゜に近く
なり散乱性能が向上することによる。

【０１１２】駆動電極間の距離を１０μｍで一定に保っ
たまま、パネルギャップｄを変えて、コントラストとＶ
１０を測定した結果を表４に示した。

【表４】

【０１１３】表４より、パネルギャップｄを増加する
と、散乱強度が強くなりコントラストが向上することが
認められる。一方、Ｖ１０も若干、増加したが、増加の
程度は、対向する基板間の電界で駆動する通常の場合よ
りも小さかった。これは、本発明の構成では、液晶に印
加される電界強度は、電極間の距離でほぼ決まり、パネ
ルギャップ依存は小さいためである。

【０１１４】また、パネルギャップｄが増加してＶ１０
が若干増加するのは、以下の理由による。パネルギャッ
プｄが増加するとパネルギャップｄの上下で電界分布が
発生し、上基板付近の電界が弱くなる。このため、上基
板付近の液晶を動かすためにより高電圧が必要となるこ
とによる。以上の結果より、リバースモードの高分子分
散型パネルを横電界モードで駆動することで、駆動電圧
Ｖ１０を大きく増加させずに、高いコントラストを示す
パネルが得られることが実証された。

【０１１５】上記例では、ＵＶキュアラブル液晶の硬化
部が、互いの一部が繋がった形状に存在するが、これは
互いに独立した形状でも良い。また、ネマチック液晶の
配向はホモジニアス配向としたが、これは液晶の配向方
位が捻れたツイストネマチック配向でも良い。特に捻れ
角が１８０゜以上の場合、電圧印加時に基板と平行な面
内では、ネマチック液晶分子の配向方位のランダム度合
いが増加しさらに散乱性能が向上する効果がある。

【０１１６】また、電極間隔Ｌは上記例に限らず、５μ
ｍ以上であれば良い。電極間隔Ｌが短いほど駆動電圧は
低下するが、透過型パネルでは画素開口率が低下する
し、また、長いと駆動電圧の増加につながるからであ
る。また、電極の幅は３μｍ以上あれば良い。電極幅が
大きいと画素開口率が低下するし、一方、幅が小さいと
パネル内の電界分布が不均一となり一様な表示が得られ
ないからである。

【０１１７】尚、パネルギャップｄと電極間隔Ｌの関係
は上記によらず、ｄ＞Ｌを満たせば散乱強度の向上と低
電圧化の両立が図れる。

【０１１８】また、電極の形状は、図２３に示すような
櫛部をくの字に屈曲した形状、及び図２４に示すような
電極角部が丸みを帯びた形状でも良い。図２３の形状の
場合、電圧印加時には、屈曲部の上下で液晶が逆方向に
回転して散乱状態となる。このため、液晶分子と高分子
の軸がなす角度が面内でよりランダムとなるため散乱特
性が増加し、コントラストが向上した。この場合、屈曲
部の角度としては、９０°以上、１７０°以下であれば
良い。また、図２４の構成の場合、電圧印加時に電極の
角部、特に電極の先端部の角部に電界が集中しないた
め、電極先端部で液晶の配向が不均一に歪む現象が抑制
された。このため、電極先端部での散乱が増し、均一な
表示に効果があった。

【０１１９】また、基板のラビング方向は上記例によら
ず電極から０°以上、４５°以下であれば良い。ラビン
グ方向は、散乱特性と駆動電圧の兼ね合いで適時決める
ことができる。

【０１２０】配向膜は上記に限らずポリイミドタイプ、
ポリアミック酸タイプのどちらも用いることができる
が、液晶配向時に液晶のプレチルト角が３゜以下になる
配向膜が望ましい。これはプレチルト角が大きいと、パ
ネルギャップ方向の電界に液晶が追随し散乱極度が低下
するためである。

【０１２１】また。液晶・高分子組成物の組み合わせは
上記例に限らず、一般に液晶・高分子を混合し紫外線に
より共重合でリバースモードの高分子分散型液晶パネル
が得られるものなら良い。例えば、上記以外に、液晶と
してはＴＬ- ２０２、ＢＬ-００７（商品名：メルク社
製）、高分子としてビフェニルメタクリレート等のメタ
クリレート系高分子を用いても良い。紫外線強度と重合
時間も上記によらず、液晶・高分子の組成に応じて適時
決めることができる。

【０１２２】（実施例２）実施の形態２に対応する実施
例である．実施例１と同様の構成において、基板のラビ
ング方向を電極から８０°の角度とした。また、液晶に
は、誘電率異方性が負であるＭＪ９５１１５２（商品
名：メルク社製）を重量分率８５％で用いた。

【０１２３】上記構成のパネルを実施例１と同様の重合
条件で相分離重合し高分子分散型パネルとした。パネル
の光学特性を測定したところ、駆動電圧Ｖ１０は１６Ｖ
で、コントラストは９０であり良好な表示特性が得られ
た。また、パネルギャップを増加しても駆動電圧は増加
せず、高散乱特性と駆動電圧の低減が両立された。

【０１２４】ラビング方向は、上記以外にも４５°以
上、９０°未満であれば散乱特性と駆動電圧の両立が図
れる。

【０１２５】（実施例３）実施の形態５に対応する実施
例を、図９を参照して説明する。

【０１２６】実施例１で示した高分子分散型パネル１の
駆動電極７及び対向電極８を透明電極であるＩＴＯ（イ
ンジウムチタンオキサイド）電極とした。このとき、パ
ネルギャップは１５μｍとした。また、電極間隔は１０
μｍ、幅は４μｍとした。

【０１２７】電極の幅を変えてコントラストと輝度を測
定した結果を表５に示した。

【表５】

【０１２８】表５より明らかなように、電極が透明電極
であるため、画素開口率は、従来の３０％に比べ７０％
まで大きく増加した。このため、電圧無印加時の白表示
におけるパネル輝度は従来の２. ３倍となり極めて明る
い白表示が得られた。また、電圧印加時の黒表示では、
電極幅が６μｍ以下では、電極端の電界歪みの影響が電
極直上の領域まで及ぶため、電極直上でも散乱が発生し
た。このためコントラストが７０以上となり良好な表示
が得られた。一方、電極幅が、７μｍ以上の場合は、電
極端の電界歪みの影響が電極直上まで十分に及ばず、電
極直上の領域の一部は透明状態であった。このためコン
トラストが低下し、良好な表示が得られなかった。

【０１２９】上記例は、透過型パネルであるが、これ
は、直視型、及び反射型パネルでも同様の効果が得られ
る。パネルギャップは上記以外でも良いが、電極幅が大
きい時は、パネルギャップも大きくした方が、パネル内
部での散乱が大きくなりコントラスト向上の効果があ
る。

【０１３０】（実施例４）実施の形態６に対応する実施
例を、図１０を参照して説明する。実施の形態６の液晶
表示パネルを以下の方法で製造した。重合性モノマー
（２エチルヘキシルアクリレート）８９％とオリゴマー
（ビスコート８２８ 大阪有機化学工業製）９％と重合
開始剤としてイルガキュア６５１（商品名：日本チバガ
イギー（株）製）を１％添加した。さらに液晶材料とし
てｎ型ネマチック液晶であるＭＪ９５１１５２（商品
名：メルク社製）を全体に対する重量比が７４％となる
ように混合して液晶組成物を作成した。

【０１３１】次に、実施例１と同様の手法で電極等を作
成しアレイ側基板を作成した。また、配向膜１４とし
て、オプトマーＡＬ８５３４（商品名：日本合成ゴム社
製）を用いた。本配向膜１４は、液晶配向時のプレチル
ト角が、８゜の配向膜である。上基板１０にも同様の配
向膜１４を塗布・硬化した。このとき、上下基板１０，
１１に対するラビング処理は、電極７，８と垂直方向と
した。その後、下基板１１と上基板１０をガラススペー
サーを用いて１３μｍの間隔で貼り合わせた。貼り合わ
せた基板１０，１１間に、前記液晶組成物を真空注入法
を用いて注入し、封口処理を行った。

【０１３２】上記構成のパネルに、基板に平行で且つ電
極間方向に電界を印加しつつ、強度９０ｍＷ／ｃｍ２の
紫外線を８秒間照射し、高分子の一部を網目状に重合さ
せた後、強度２００ｍＷ／ｃｍ２の強度の紫外線を３０
秒間照射し、高分子を完全に重合させて高分子分散型液
晶パネルを作成した。このとき、１回目の紫外線照射の
際に、電界を印加したので、形成された液晶滴は基板に
平行な方向に長く扁平していた。また、液晶滴内の液晶
は、基板に対してほぼ平行で、且つ基板に平行な面内で
はほぼ同一方向（電極間方向）に揃った状態に配列して
いた。基板付近の液晶はラビング方向に沿って電極間方
向に配列していた。電圧無印加時のパネルは透明状態で
あった。次に電圧を印加すると液晶分子が回転し、パネ
ルギャップと平行な面内でランダムに配列したため散乱
状態が得られた。

【０１３３】パネルの光学特性を測定したところ、駆動
電圧Ｖ１０は、１０Ｖと低かった。またコントラストは
８０と高く良好な表示が得られた。

【０１３４】上記例は、透過型パネルであるが、これ
は、直視型、及び反射型パネルでも同様の効果が得られ
る。本方式は、特に斜め入射光に対する散乱が大幅に増
加した。このため反射型パネルに用いるとコントラスト
が向上した。このとき、外部入射光が入射角３０゜で入
射した場合の正面コントラストは１５であり良好な表示
が得られた。

【０１３５】（実施例５）実施の形態７に対応する実施
例を、図１４を参照して説明する。

【０１３６】高分子分散型パネル１の下基板１１に反射
層４０を形成して、不透明基板とすることで、反射型高
分子分散型パネルとした。このとき、反射層４０には、
誘電体薄膜を多層した絶縁性の反射層を用いた。

【０１３７】横電界モードの反射型高分子分散型パネル
の場合、電極端と内部に発生する不均一電界のため、電
圧印加時は、電極内部にも散乱光が発生し白表示が得ら
れた。このため、通常のネマチック液晶と偏光板を用い
た横電界モードに比べ、実質上のパネル開口率は極めて
高くなった。通常の横電界モードの画素開口率が３０％
程度であるのに対し、反射型の高分子分散型液晶を横電
界モードで駆動した場合の画素開口率は実質６０％以上
となり、さらに偏光板を用いないため極めて明るい白表
示が得られた。また、前述した実施例と同様の理由によ
り、パネルギャップを増加しても駆動電圧の上昇は少な
かった。また、外部入射光に対するコントラストは、入
射角３０゜の場合でコントラスト２０が得られ、高コン
トラスト化と駆動電圧の低減が実現された。

【０１３８】不透明基板は、上記例によらず一般に反射
型液晶パネルに用いられる不透明基板であれば良い。ま
た、透明基板を用いて、基板裏面に別途、反射層を形
成、もしくは配置しても良い。また、結晶シリコン基板
等に反射層を形成しても良い。反射層は上記以外にも、
絶縁性、もしくは高抵抗の反射層であればよい。このと
き抵抗率は１０9 Ω・ｃｍ以上が望ましい。このような
構成の反射層であれば、電極間の横電界が均一に形成さ
れ良好な表示が得られる。

【０１３９】（実施例６）実施の形態８に対応する実施
例であり、ノーマルモードの液晶パネルを以下の方法で
製造した。重合性モノマー、オリゴマー、重合開始剤、
及びｐ型ネマテック液晶を混合して液晶組成物を作製し
た。このとき、液晶の重量分率を７４％とした。実施例
１と同様の手法で下基板を作成した。このとき、下基板
上の電極間隔Ｌは１０μｍとした。また、下基板に配向
膜を塗布、硬化した後、下基板の駆動電極と対向電極の
電極間方向に沿ってラビング処理を行った。また、上基
板にも、配向膜を作成した後、下基板の配向処理方向と
平行になるように配向処理を行った。

【０１４０】次に上下基板をスぺーサを介してパネルギ
ャップｄが１３μｍとなるようにして貼り合わせた後、
液晶組成物を注入し封口処理を行った。上記構成のパネ
ルに紫外線を照射し、モノマーを重合させてノーマルモ
ードの高分子分散型パネルを作成した。作成したパネル
の光学特性を測定したところ、駆動電圧は、９．８Ｖと
低かった。また、コントラストは９５と高く良好な表示
が得られた。

【０１４１】（実施例７）実施の形態９に対応する実施
例を、図１５を参照して説明する。実施の形態１で示し
た高分子分散型パネル１の背後に光吸収板３５、導光板
３６、光源３７等を配置し、直視型高分子分散型パネル
とした。

【０１４２】光吸収板３５には黒色板を用いた。また導
光板３６はアクリル樹脂製とした。光源３７の光を導光
板３６に導光し、液晶パネル１と導光板３６間を光学的
にマッチングさせることで直視型高分子分散型パネルと
した。この場合、電圧無印加の透明状態で背後の光吸収
板３５により黒表示となり、電圧印加の散乱状態で白表
示となった。

【０１４３】電極間隔Ｌが１０μｍ、パネルギャップｄ
が１５μｍの場合のパネル特性の評価を行った。この場
合、パネルギャップｄが大きいため散乱性能が高く、高
輝度の白表示が得られた。一方、電極間隔Ｌが１０μｍ
であるため駆動電圧Ｖ１０は、１５Ｖと低かった。この
ため電圧無印加で良好な透明状態となり、沈んだ黒表示
が得られた。このとき、コントラストは３０と高くペー
パーホワイトに匹敵する表示が得られた。

【０１４４】直視型高分子分散型パネルの構成は上記例
によらず、リバースモードの直視型高分子分散型パネル
なら良い。また、カラーフィルターを用いることでカラ
ー表示を行っても良い。

【０１４５】（実施例８）実施の形態１０に対応する実
施例である。図１６に示す液晶表示パネルを以下の方法
で製造した。

【０１４６】下基板１１に、信号線６、駆動電極５０及
び対向電極５１等を、形成した。このとき、駆動電極５
０及び対向電極５１は、断面形状が三角形状となるよう
テーパーエッチングを施した。また、電極底辺の幅は３
μｍ、高さは１．５μｍとし、電極間隔Ｌは１０μｍと
した。したがって、三角形状の底辺の角は４５°であっ
た。次に、下基板１１上に、透明な平坦化膜１５（酸化
シリコン、膜厚２μｍ）を積層した。平坦化膜１５上に
配向膜１４を形成し、ラビング処理を施した。ラビング
方向は、電極の長辺から１０°の角度とした。即ち、角
度θ＝１０°とした。次に、透明な上基板１０上に配向
膜１４を形成し、基板貼り合わせ後に液晶１８がほぼホ
モジニアス配列となるように、下基板１１の配向膜１４
のラビング方向と同一方向にラビング処理を施した。そ
して、基板１０，１１を、パネルギャップ１５μｍで貼
り合わせ空パネルを作製した。

【０１４７】次いで、液晶材料としてＴＬ２０５（商品
名：メルク社製）８５％（重量比）と、液晶性モノマー
としてＵＶキュアラブル液晶（大日本化学インキ工業
製）１５％（重量比）から成る高分子分散組成物を作製
し、この高分子分散組成物を上記の空パネル内に真空注
入した後、紫外線を照射した。最後に、注入口を、封口
シール剤を用いて封口し、高分子分散型液晶パネルとし
た。

【０１４８】このように作製した液晶表示パネルについ
て以下の手順で電気光学特性を測定した。上記パネルの
上基板１０側から平行光を入射し、透過光強度をもと
に、パネル開口率を評価した。従来の電極断面が長方形
の構造のパネルでは、電圧印加時に、電極で遮蔽される
光が存在するためパネル開口率は、３５％程度と低かっ
た。一方、本構成のパネルでは、入射光が三角形状の電
極側面で反射して画素開口部へ出射されることで、パネ
ル輝度が増加した。このため、パネル開口率は５５％ま
で増加し高輝度の表示が得られた。また、パネルギャッ
プが１５μｍと厚いため散乱強度が増加し、投射式光学
系で測定したコントラストは１９０と高かった。

【０１４９】電極の三角形状は、上記例によらず任意の
三角形状でも良い。従来の長方形電極のパネルの場合、
高分子分散型液晶層に電界を均一に印加するためには、
電極幅は３μｍ以上必要であった。一方、本構成の電極
断面が三角形状のパネルの場合、電極幅よりも電極側面
の長さが重要であり、側面が３μｍ以上あれば、高分子
分散型液晶層に均一に電界を印加することができる。

【０１５０】また、三角形状の底辺の角度は、上記以外
に１０°以上、４５°以下であれば輝度向上と電界を均
一に印加する効果が得られる。

【０１５１】（実施例９）実施の形態１１に対応する実
施例である。図１７に示す液晶表示パネルを以下の寸法
で作製した。即ち、電極下面の幅は３μｍ、上面は１μ
ｍ、高さは１μｍとした。また、電極間隔は１０μｍと
した。このとき、平坦化膜の厚みは１. ３μｍとした。
電極形状を台形とすることで、実施例８より平坦化膜が
薄くなり高分子分散型液晶層に均一に電界を印加され
た。このためパネルギャップを１５μｍとしても均一な
表示が可能となった。また、コントラストも２１０と高
く、高コントラストな表示が得られた。

【０１５２】（実施例１０）実施の形態１２に対応する
実施例である。図１８を用いて説明すると、実施例８と
ほぼ同様の構成において、駆動電極６０と対向電極６１
の下部にのみ平坦化膜１５を形成した。このとき、電極
底辺の幅は３μｍ、高さは１．５μｍとし、電極間隔Ｌ
は１０μｍとした。また、平坦化膜１５の厚みは１μｍ
とした。したがって、電極６０，６１の上部約０. ５μ
ｍは、高分子分散型液晶層中に存在した。また、パネル
ギャップｄは１８μｍとした。

【０１５３】本構成のパネル開口率は、実施例８と同様
に５５％と高く高輝度な表示が得られた。また、平坦化
膜１５が１μｍと薄いため、高分子分散型液晶層にはよ
り電界が印加されやすくなった。このため、パネルギャ
ップを実施例１よりさらに大きくしても均一な表示が可
能となった。また、パネルギャップが厚いためコントラ
ストは２５０となり、高コントラストな表示が得られ
た。

【０１５４】高分子分散型液晶層に存在する電極上部領
域は高さ０. ５μｍ程度と低く、液晶と液晶性高分子の
配向は均一であった。平坦化膜の厚みは上記以外でも良
く、電極下部領域を覆う構成であれば良い。高分子分散
型液晶層に存在する電極高さが高いほど、電極近辺の液
晶と液晶性高分子の配向が乱れて輝度低下の原因とな
る。このとき、高分子分散液晶層中の電極高さが２μｍ
以下であれば、高輝度と高コントラストが両立できる。

【０１５５】リバースモードの高分子分散型液晶を透過
型パネルに用いる場合、電圧印加時の散乱を利用して黒
表示を行う。このとき、電極近辺の配向不良は散乱強度
を増加する効果があるため、たとえ配向不良があっても
コントラストは大きく低下しない利点がある。しかし、
電極近辺で配向不良が発生すると、電圧無印加時の白輝
度が低下する。このため、高分子分散型液晶層中の電極
の高さは、２μｍ以下が望ましい。

【０１５６】（実施例１１）実施の形態１３に対応する
実施例である。図２０に示す液晶表示パネルを以下の方
法で製造した。

【０１５７】下基板１１に、信号線６、駆動電極７１及
び対向電極７２等を、形成した。このとき、駆動電極７
１及び対向電極７２は、断面形状が直角三角形状となる
よう斜め露光を用いてテーパーエッチングを施した。こ
のとき、電極底辺の幅は３μｍ、高さは０．８μｍと
し、電極間隔Ｌは１０μｍとした。したがって、直角三
角形状の底辺の角は１５°であった。即ち、傾斜面７４
の傾斜角度を１５°とした。次に、画素開口部に、誘電
多層膜から成る鋸歯状の反射層７０を形成する。具体的
には、基板１１上にフォトレジストを積層した後、斜め
露光により鋸歯形状の下地を形成し、本下地上に誘電膜
を積層することで、鋸歯状の誘電多層膜を作成して、反
射層７０を作製した。このとき、鋸歯形状の幅は２μ
ｍ、底辺の角度は１５°とした。従って、傾斜面７３の
傾斜角度は１５°であり、傾斜面７４の傾斜角度と同一
である。尚、傾斜面７３と傾斜面７４の傾斜角度は異な
るようにしてもよい。

【０１５８】次いで、下基板１１上に配向膜１４を形成
し、ラビング処理を施した。ラビング方向は、電極の長
辺から１０°の角度とした。即ち、角度θ＝１０°とし
た。次に、カラーフィルタ７７を有する透明な上基板１
０上に配向膜１４を形成し、基板貼り合わせ後に液晶１
８がほぼホモジニアス配列となるように、下基板１１の
配向膜１４のラビング方向と同一方向にラビング処理を
施した。そして、上下基板１０，１１を、パネルギャッ
プ１３μｍで貼り合わせ空パネルを作製した。

【０１５９】次いで、液晶材料としてＴＬ２０５（商品
名：メルク社製）８５％（重量比）と、液晶性モノマー
としてＵＶキュアラブル液晶（大日本化学インキ工業
製）１５％（重量比）から成る高分子分散組成物を作製
し、この高分子分散組成物を上記の空パネル内に真空注
入した後、紫外線を照射した。最後に、注入口を、封口
シール剤を用いて封口し、高分子分散型液晶パネルとし
た。

【０１６０】このように作製した液晶表示パネルについ
て、パネル正面から３０°方向より光を照射した場合の
視認性を観察した。このとき、電極７１，７２及び反射
層７０が傾斜しているため、パネル入射光に対する正反
射光の出射角度が大きくなった。具体的には、３０°方
向から入射する光は、６０°以上の角度に出射し、通常
の使用範囲である正面から５０°以内では良好な表示が
得られた。

【０１６１】電極の断面形状は、上記例によらず任意の
三角形状でも良い。パネル出射光が、正面から６０°以
上であれば、通常の視認には問題がない。したがって、
傾斜面７３，７４の傾斜の角度は、パネル出射光が６０
°以上の角度に成るように設定すればよい。

【０１６２】（実施例１２）実施の形態１４に対応する
実施例である。パネル構成を、図２２を用いて説明す
る。駆動電極８０と対向電極８１の形状を三角形状とし
た。また、下基板１１上に平坦化膜１５を形成した。こ
のとき、平坦化膜１５は電極下部領域を覆う形状で形成
した。また、平坦化膜１５上には、多数の鋸歯形状を有
する反射層７０を作成した。平坦化膜１５上に反射層７
０を設けることで、画素開口率が７０％となり大幅に向
上した。また、平坦化膜１５を電極８０，８１下部領域
に形成し、電極上部領域が高分子分散型液晶層中に存在
する構成とすることにより、液晶に印加される電界強度
が低下せず、かつ均一となった。

【０１６３】尚、本発明者が、電極を平坦化膜中に完全
に埋没して形成した液晶表示パネルを作製して実験した
結果、誘電多層膜からなる反射層で電圧低下が発生する
ため、高分子分散型液晶層に十分な電界が印加できなか
った。

【０１６４】このように電極の上部が、高分子分散型液
晶層中に存在する構成とすることで高開口率に伴う高輝
度化と、均一な表示の両立が図れた。

【０１６５】（比較例１）実施例１と同様の組成物を用
いて、対向する基板のパネルギャップ方向に電界を印加
して表示を行う従来のリバースモードの高分子分散型液
晶パネルを作成した。パネルギャップｄは、実施例１と
同様に１３μｍとした。

【０１６６】このとき、ネマチック液晶が、ギャップ方
向に立ち上がって散乱状態となるため、周囲のＵＶキュ
アラブル液晶との屈折率差は実施例１より小さかった。
このため、電圧印加時の散乱性能が低く、コントラスト
は３０であった。また、パネルギャップｄが１３μｍ
で、実施例１の電極間隔（Ｌ＝１０μｍ）より大きいた
め、駆動電圧Ｖ１０は２０Ｖと高かった。一方、パネル
ギャップｄを大きくするとコントラストは増加したが、
駆動電圧もパネルギャップｄに比例して増加した。この
ように従来のリバースモードの高分子分散型液晶パネル
では、散乱時のネマチック液晶とＵＶキュアラブル液晶
の屈折率差が小さく散乱性能が低いことに加えて、コン
トラストと駆動電圧の両立を図るのが困難であった。

【０１６７】

【発明の効果】以上、説明したように本発明によれば、
一方の基板上にのみ駆動用電極を形成し、リバースモー
ドの高分子分散型液晶パネルを横電界モードを用いて駆
動することにより、駆動電圧を増加することなく、高コ
ントラスト化が実現できる。

【０１６８】また、電圧印加時には、液晶滴内部の液晶
の該配向方位はパネルギャップ方向と平行な面内で、ラ
ンダムに配置され、パネルは散乱状態が得られる。この
ように、パネルギャップ方向で液晶がランダムな配置を
取ることにより、特に、パネルギャップ方向を斜めに横
切る光に対する散乱効果は非常に大きくなる。このた
め、電圧印加時には高散乱特性のパネルが実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態１に係る高分子分散型液晶パネルが
適用される液晶表示装置の全体図である。

【図２】実施の形態１に係る高分子分散型液晶パネルの
断面図である。

【図３】駆動電極と対向電極の拡大平面図である。

【図４】液晶の配列状態を示す図である。

【図５】リバースモードの高分子分散型パネルの従来の
表示原理を示す図である。

【図６】本発明に係るリバースモードの高分子分散型パ
ネルの表示原理を示す図である。

【図７】基板に垂直に配列させた従来の場合よりも、基
板面内で液晶を回転させる本発明の方が散乱が大きくな
る原理を説明するための図である。

【図８】基板に垂直に配列させた従来の場合よりも、基
板面内で液晶を回転させる本発明の方が散乱が大きくな
る原理を説明するための図である。

【図９】実施の形態５の液晶表示パネルの断面図であ
る。

【図１０】実施の形態６の液晶表示パネルの断面図であ
る。

【図１１】実施の形態６の表示原理を説明するための図
である。

【図１２】実施の形態６の電圧印加時における液晶滴の
配列を示す斜視図である。

【図１３】実施の形態６の電圧印加時における液晶滴の
配列の原理を説明するための図である。

【図１４】実施の形態７の液晶表示パネルの断面図であ
る。

【図１５】実施の形態９の液晶表示パネルの断面図であ
る。

【図１６】実施の形態１０の液晶表示パネルの断面図で
ある。

【図１７】実施の形態１１の液晶表示パネルの断面図で
ある。

【図１８】実施の形態１２の液晶表示パネルの断面図で
ある。

【図１９】電極６０，６１の電界方向を説明するための
図である。

【図２０】実施の形態１３の液晶表示パネルの断面図で
ある。

【図２１】実施の形態１３の液晶表示パネルにおける入
射光の反射状態を説明するための図である。

【図２２】実施の形態１４の液晶表示パネルの断面図で
ある。

【図２３】駆動電極及び対向電極の他の変形例を示す図
である。

【図２４】駆動電極及び対向電極のさらに他の変形例を
示す図である。

【符号の説明】

１：液晶表示パネル ７，５０，５５，６０，７１，８０：駆動電極（第１の
駆動用電極） ８，５１，５６，６１，７２，８１：対向電極（第２の
駆動用電極） １０：上基板 １１：下基板 １５：平坦化膜 １２，１２Ａ：高分子分散型液晶層 １７，１７Ａ：高分子化合物 １８：液晶 ２０：液晶滴 ７０：反射層 ７３，７４：傾斜面

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも一方が透明な一対の基板と、 前記一対の基板間に挟持され、高分子化合物と液晶とか
   ら成る高分子分散型液晶層と、 各画素毎に設けられ、前記高分子分散型液晶層に電界を
   印加して高分子分散型液晶層を調光駆動するための第１
   の駆動用電極及び第２の駆動用電極と、を有する高分子
   分散型液晶表示パネルであって、 前記一対の基板上には、それぞれ配向層が形成され、 前記高分子分散型液晶層は、液晶が液滴状となってお
   り、この液晶滴が高分子化合物中に分散している構造を
   有し、しかも、液晶の誘電率異方性が負である高分子分
   散型液晶層であり、 前記第１及び第２の駆動用電極が、前記一対の基板の一
   方の基板に、電界を前記基板にほぼ平行に印加する配置
   状態で形成され、 電圧無印加時においては、前記液晶滴内の液晶の配向方
   位が、基板に対してほぼ平行で且つ基板に平行な面内に
   おいてほぼ同一方向に配列しており、電圧印加時におい
   ては、前記液晶滴内の液晶が、パネルギャップ方向と平
   行な面内に配置され、かつ個々の液晶滴毎に配向方位が
   パネルギャップ方向と平行な面内でランダムに配置され
   ることを特徴とする高分子分散型液晶表示パネル。
2. 【請求項２】 前記高分子分散型液晶層の液晶配列は、
   高分子化合物の重合処理中に基板に平行な電界を印加す
   ることにより得られたものであることを特徴とする請求
   項１記載の高分子分散型液晶表示パネル。
3. 【請求項３】 前記第１の駆動用電極と前記第２の駆動
   用電極との電界方向の間隔をＬ、パネルギャップをｄと
   すると、ｄ＞Ｌが成立することを特徴とする請求項１記
   載の高分子分散型液晶表示パネル。
4. 【請求項４】 前記第１の駆動用電極と前記第２の駆動
   用電極が、互いに対向した櫛形電極であることを特徴と
   する請求項１乃至３の何れかに記載の高分子分散型液晶
   表示パネル。
5. 【請求項５】 前記櫛形電極は、電極の一部が屈曲した
   形状であることを特徴とする請求項４記載の高分子分散
   型液晶表示パネル。
6. 【請求項６】 前記櫛形電極は、電極の角部が、丸みを
   帯びた形状であることを特徴とする請求項５記載の高分
   子分散型液晶表示パネル。
7. 【請求項７】 請求項１記載の高分子分散型液晶表示パ
   ネルの製造方法であって、 前記一対の基板上にそれぞれ配向層を形成し、この配向
   層に電極間方向に配向処理を行い、基板間に液晶材料と
   モノマーの混合溶液を注入し、次いで、電界を印加しつ
   つ重合処理を行って液晶滴内の液晶が基板に平行で且つ
   電極間方向に配列した高分子分散型液晶層を形成するこ
   とを特徴とする高分子分散型液晶表示パネルの製造方
   法。