JP2835372B2 - Ｎｃａｐ液晶表示素子の製造方法 - Google Patents
Ｎｃａｐ液晶表示素子の製造方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は、NCAP（Nematic Curvilinear Aligned Pp
ase:ネマチック曲線式整列相）液晶表示素子の製造方法
に関する。
ase:ネマチック曲線式整列相）液晶表示素子の製造方法
に関する。
「従来の技術」 NCAP液晶表示素子は、第６図または第７図に示すよう
にポリマのマトリックス13中に微小な液晶球（液晶カプ
セル）２が分散したNCAP液晶層10が、第５図に示すよう
に、それぞれ内側の面にITOのような金属酸化物の透明
導電層からなる電極21,31が形成された、それぞれフレ
キシブルなプラスチックフィルムからなる２枚の基板2
0,30に挟まれた構造を有し、電極21,31間に電圧が印加
されないときには、第６図に示すように、液晶球２中の
液晶分子３が液晶球２の外壁に沿って並び、液晶分子３
の複屈折性によって入射光Ｌが液晶球２の表面や内部で
散乱するので、NCAP液晶層10が不透明になり、電極21,3
1間に電圧が印加されると、第７図に示すように、液晶
分子３が電界Ｅの方向に沿って整列し、入射光Ｌが直進
するので、NCAP液晶層10が透明になる。
にポリマのマトリックス13中に微小な液晶球（液晶カプ
セル）２が分散したNCAP液晶層10が、第５図に示すよう
に、それぞれ内側の面にITOのような金属酸化物の透明
導電層からなる電極21,31が形成された、それぞれフレ
キシブルなプラスチックフィルムからなる２枚の基板2
0,30に挟まれた構造を有し、電極21,31間に電圧が印加
されないときには、第６図に示すように、液晶球２中の
液晶分子３が液晶球２の外壁に沿って並び、液晶分子３
の複屈折性によって入射光Ｌが液晶球２の表面や内部で
散乱するので、NCAP液晶層10が不透明になり、電極21,3
1間に電圧が印加されると、第７図に示すように、液晶
分子３が電界Ｅの方向に沿って整列し、入射光Ｌが直進
するので、NCAP液晶層10が透明になる。
このようなNCAP液晶表示素子を製造するには、従来、
ポリマとしてのポリビニルアルコールを水に溶かしたポ
リビニルアルコール水溶液に液晶を加え、この液晶が加
えられたポリビニルアルコール水溶液をコロイドミルで
撹拌し、乳化させることによって液晶球が分散したエマ
ルジョンを作り、このエマルジョンを一面側に電極が形
成された基板の一面側に塗布し、乾燥させてNCAP液晶層
とし、このNCAP液晶層の上記の基板が存する側と反対側
に一面側に電極が形成された別の基板の一面側を固定す
る方法がとられている。
ポリマとしてのポリビニルアルコールを水に溶かしたポ
リビニルアルコール水溶液に液晶を加え、この液晶が加
えられたポリビニルアルコール水溶液をコロイドミルで
撹拌し、乳化させることによって液晶球が分散したエマ
ルジョンを作り、このエマルジョンを一面側に電極が形
成された基板の一面側に塗布し、乾燥させてNCAP液晶層
とし、このNCAP液晶層の上記の基板が存する側と反対側
に一面側に電極が形成された別の基板の一面側を固定す
る方法がとられている。
「発明が解決しようとする課題」 NCAP液晶層は、その印加電圧の、ある電圧値V ofか
ら、これより高い別の電圧値V onまでの範囲内で、その
光透過率が連続的に変化するが、その電圧値V ofおよび
V onは、NCAP液晶層中の液晶球の径に大きく依存する。
ら、これより高い別の電圧値V onまでの範囲内で、その
光透過率が連続的に変化するが、その電圧値V ofおよび
V onは、NCAP液晶層中の液晶球の径に大きく依存する。
すなわち、第８図に示すようにNCAP液晶層10中の液晶
球２の径が例えば６μｍというように大きい場合には、
電界の方向における液晶球２の壁数が少なく、液晶球２
に電界がかかりやすいとともに、液晶分子が液晶球２の
外壁から受ける整列力が弱くなるので、同じ電圧が印加
されたときでも、第９図に示すように液晶球２の径が小
さい場合に比べて液晶分子が電界の方向に整列しやすく
なり、第10図に示すように、電圧値V of,V onが低くな
り、両者間で光透過率が急峻に変化する。これに対し
て、第９図に示すように液晶球２の径が例えば１μｍと
いうように小さい場合には、第11図に示すように、電圧
値V of,V on間で光透過率が急峻に変化するが、両者が
高くなる。また、液晶球２の径が例えば１μｍ〜６μｍ
程度の範囲でばらつく場合には、第12図に示すように、
電圧値V ofが低くなり、電圧値V onが高くなり、両者間
で光透過率が緩やかに変化する。具体的に、上記のよう
に液晶球２の径が大きい場合の電圧値V onは5V以下にな
るが、上記のように液晶球２の径が小さい場合および液
晶球２の径がばらつく場合の電圧値V onは20V〜30Vにも
なる。
球２の径が例えば６μｍというように大きい場合には、
電界の方向における液晶球２の壁数が少なく、液晶球２
に電界がかかりやすいとともに、液晶分子が液晶球２の
外壁から受ける整列力が弱くなるので、同じ電圧が印加
されたときでも、第９図に示すように液晶球２の径が小
さい場合に比べて液晶分子が電界の方向に整列しやすく
なり、第10図に示すように、電圧値V of,V onが低くな
り、両者間で光透過率が急峻に変化する。これに対し
て、第９図に示すように液晶球２の径が例えば１μｍと
いうように小さい場合には、第11図に示すように、電圧
値V of,V on間で光透過率が急峻に変化するが、両者が
高くなる。また、液晶球２の径が例えば１μｍ〜６μｍ
程度の範囲でばらつく場合には、第12図に示すように、
電圧値V ofが低くなり、電圧値V onが高くなり、両者間
で光透過率が緩やかに変化する。具体的に、上記のよう
に液晶球２の径が大きい場合の電圧値V onは5V以下にな
るが、上記のように液晶球２の径が小さい場合および液
晶球２の径がばらつく場合の電圧値V onは20V〜30Vにも
なる。
ところで、NCAP液晶表示素子も他の液晶表示素子と同
様にトランジスタ論理回路で駆動するのが望ましいとと
もに、一般にトランジスタ論理回路の電源電圧は5Vにさ
れるので、NCAP液晶表示素子としては第10図に示すよう
に光透過率を最大にする電圧値V onが5V以下になること
が、すなわち第８図に示すように液晶球２の径が例えば
６μｍというように大きいことが望ましい。しかも、一
般に液晶表示素子においては例えばデューティーが1/64
のマルチプレックス動作を行わせるには光透過率を最大
にする電圧値V onと最小にする電圧値V ofとの比V on/V
ofを1.13にする必要があることからも明らかなよう
に、NCAP液晶表示素子としてもマルチプレックス動作を
行わせるには第10図に示すように電圧値V of,V on間で
光透過率が急峻に変化する必要がある。
様にトランジスタ論理回路で駆動するのが望ましいとと
もに、一般にトランジスタ論理回路の電源電圧は5Vにさ
れるので、NCAP液晶表示素子としては第10図に示すよう
に光透過率を最大にする電圧値V onが5V以下になること
が、すなわち第８図に示すように液晶球２の径が例えば
６μｍというように大きいことが望ましい。しかも、一
般に液晶表示素子においては例えばデューティーが1/64
のマルチプレックス動作を行わせるには光透過率を最大
にする電圧値V onと最小にする電圧値V ofとの比V on/V
ofを1.13にする必要があることからも明らかなよう
に、NCAP液晶表示素子としてもマルチプレックス動作を
行わせるには第10図に示すように電圧値V of,V on間で
光透過率が急峻に変化する必要がある。
しかしながら、上述した従来の製造方法においては、
液晶が加えられたポリビニルアルコール水溶液をコロイ
ドミルで撹拌し、乳化させることによって液晶球が分散
したエマルジョンを作り、このエマルジョンを基板に塗
布し、乾燥させてNCAP液晶層とするので、エマルジョン
中の、すなわちNCAP液晶層中の液晶球の径が不揃いにな
って例えば１μｍ〜６μｍ程度の範囲でばらつき、第12
図に示すように電圧値V onが高くなるとともに電圧値V
of,V on間で光透過率が緩やかに変化するものになっ
て、得られたNCAP液晶表示素子は、液晶表示素子として
適さないとともにマルチプレックス動作を行わせること
ができない不都合がある。
液晶が加えられたポリビニルアルコール水溶液をコロイ
ドミルで撹拌し、乳化させることによって液晶球が分散
したエマルジョンを作り、このエマルジョンを基板に塗
布し、乾燥させてNCAP液晶層とするので、エマルジョン
中の、すなわちNCAP液晶層中の液晶球の径が不揃いにな
って例えば１μｍ〜６μｍ程度の範囲でばらつき、第12
図に示すように電圧値V onが高くなるとともに電圧値V
of,V on間で光透過率が緩やかに変化するものになっ
て、得られたNCAP液晶表示素子は、液晶表示素子として
適さないとともにマルチプレックス動作を行わせること
ができない不都合がある。
そこで、この発明は、NCAP液晶表示素子の製造方法に
おいて、液晶球の径を確実かつ容易に一定かつ所望の大
きさにすることができるようにしたものである。
おいて、液晶球の径を確実かつ容易に一定かつ所望の大
きさにすることができるようにしたものである。
「課題を解決するための手段」 この発明においては、一定の径の多数の貫通孔を有す
る隔壁の片側に隔壁に沿って光硬化性樹脂を流すととも
に、隔壁の反対側から上記の貫通孔を通じて光硬化性樹
脂中に一定の圧力をもって液晶を注入して、光硬化性樹
脂中に液晶球が分散したエマルジョンを作り、次に、こ
のエマルジョンを一面側に電極が形成された基板の一面
側に塗布し、次に、そのエマルジョンに上記と光硬化性
樹脂を硬化させる波長の光を照射して上記の光硬化性樹
脂を硬化させることによって、そのエマルジョンをNCAP
液晶層とし、次に、このNCAP液晶層の上記の基板が存す
る側と反対側に一面側に電極が形成された別の基板の一
面側を固定する。
る隔壁の片側に隔壁に沿って光硬化性樹脂を流すととも
に、隔壁の反対側から上記の貫通孔を通じて光硬化性樹
脂中に一定の圧力をもって液晶を注入して、光硬化性樹
脂中に液晶球が分散したエマルジョンを作り、次に、こ
のエマルジョンを一面側に電極が形成された基板の一面
側に塗布し、次に、そのエマルジョンに上記と光硬化性
樹脂を硬化させる波長の光を照射して上記の光硬化性樹
脂を硬化させることによって、そのエマルジョンをNCAP
液晶層とし、次に、このNCAP液晶層の上記の基板が存す
る側と反対側に一面側に電極が形成された別の基板の一
面側を固定する。
「作 用」 上記の方法をとる、この発明の製造方法においては、
エマルジョン中の、すなわちNCAP液晶中の液晶球の径
は、隔壁に形成された貫通孔の径と、その貫通孔を通じ
て液晶を光硬化性樹脂中に注入する際の圧力とによって
決まり、貫通孔の径および上記の圧力を一定にするの
で、液晶球の径が確実に一定になるとともに、貫通孔の
径および上記の圧力を選定することによって、液晶球の
径を容易に所望の大きさにすることができる。
エマルジョン中の、すなわちNCAP液晶中の液晶球の径
は、隔壁に形成された貫通孔の径と、その貫通孔を通じ
て液晶を光硬化性樹脂中に注入する際の圧力とによって
決まり、貫通孔の径および上記の圧力を一定にするの
で、液晶球の径が確実に一定になるとともに、貫通孔の
径および上記の圧力を選定することによって、液晶球の
径を容易に所望の大きさにすることができる。
「実施例」 第１図は、この発明の製造方法におけるエマルジョン
作成工程の一例を示し、液晶タンク41の中央に隔壁42と
して貫通孔43を一定の径で多数形成したパイプを差し込
んで液晶タンク41内を隔壁42の内側と外側に隔離し、別
のタンク44内に光硬化性樹脂11を配してポンプ45によっ
て光硬化性樹脂11をパイプ47を通じて隔壁42の内側に隔
壁42を沿って一定の流速で流すとともに、液晶タンク41
内に液晶１を配して加圧ポンプ46によって液晶１に光硬
化性樹脂11の流れる方向に対して垂直な方向、すなわち
貫通孔43の貫通方向に一定の圧力を加えて貫通孔43を通
じて光硬化性樹脂11中に液晶１を注入して、第２図に示
すように光硬化性樹脂11中に液晶球２を分散させる。第
１図において矢印で示すように光硬化性樹脂11はタンク
44内と隔壁42の内側との間で循環させ、光硬化性樹脂11
中に液晶球２が必要量だけ得られたところで循環を停止
させて、光硬化性樹脂11中に液晶球２が必要量分散した
エマルジョンをタンク44内に得る。なお、タンク44およ
びパイプ47に対しては、これらを黒い布で覆うなど、光
硬化性樹脂11に光が照射されて光硬化性樹脂11が硬化す
ることがないような処置を施す。
作成工程の一例を示し、液晶タンク41の中央に隔壁42と
して貫通孔43を一定の径で多数形成したパイプを差し込
んで液晶タンク41内を隔壁42の内側と外側に隔離し、別
のタンク44内に光硬化性樹脂11を配してポンプ45によっ
て光硬化性樹脂11をパイプ47を通じて隔壁42の内側に隔
壁42を沿って一定の流速で流すとともに、液晶タンク41
内に液晶１を配して加圧ポンプ46によって液晶１に光硬
化性樹脂11の流れる方向に対して垂直な方向、すなわち
貫通孔43の貫通方向に一定の圧力を加えて貫通孔43を通
じて光硬化性樹脂11中に液晶１を注入して、第２図に示
すように光硬化性樹脂11中に液晶球２を分散させる。第
１図において矢印で示すように光硬化性樹脂11はタンク
44内と隔壁42の内側との間で循環させ、光硬化性樹脂11
中に液晶球２が必要量だけ得られたところで循環を停止
させて、光硬化性樹脂11中に液晶球２が必要量分散した
エマルジョンをタンク44内に得る。なお、タンク44およ
びパイプ47に対しては、これらを黒い布で覆うなど、光
硬化性樹脂11に光が照射されて光硬化性樹脂11が硬化す
ることがないような処置を施す。
このようにして得られたエマルジョン中の液晶球２の
径は、隔壁42に形成された貫通孔43の径と第２図に示す
上述した圧力Ｐとによって決まり、一定になる。具体的
に、液晶１と光硬化性樹脂11の界面張力をγ、接触角を
θ、貫通孔43の径（直径）を2R、重力の加速度をｇとす
るとき、圧力Ｐは、 で表されるように貫通孔43の径に反比例させ、このと
き、貫通孔43の径を２μｍにすると、液晶球２の径は約
３倍の６μｍ程度になる。
径は、隔壁42に形成された貫通孔43の径と第２図に示す
上述した圧力Ｐとによって決まり、一定になる。具体的
に、液晶１と光硬化性樹脂11の界面張力をγ、接触角を
θ、貫通孔43の径（直径）を2R、重力の加速度をｇとす
るとき、圧力Ｐは、 で表されるように貫通孔43の径に反比例させ、このと
き、貫通孔43の径を２μｍにすると、液晶球２の径は約
３倍の６μｍ程度になる。
次に、第３図に示すように、このように一定の径の液
晶球が分散したエマルジョン12を一面側に金属酸化物の
透明導電層からなる電極21が形成されたフレキシブルな
プラスチックフィルムからなる基板20の一面側に塗布す
る。
晶球が分散したエマルジョン12を一面側に金属酸化物の
透明導電層からなる電極21が形成されたフレキシブルな
プラスチックフィルムからなる基板20の一面側に塗布す
る。
次に、そのエマルジョン12に上記の光硬化性樹脂11を
硬化させる波長の光を照射して光硬化性樹脂11を硬化さ
せることによって、エマルジョン12をNCAP液晶層とす
る。第４図は、その方法の一例を示し、ボックス51の上
部に光硬化性樹脂11を硬化させる波長の光を発する光源
52を配するとともに、中央部にレンズ53を配し、そのボ
ックス51の底部に上記のように一面側にエマルジョン12
を塗布した基板20をエマルジョン12を上方に向けて配し
て、光源52からの光をレンズ53によって平行光にしてエ
マルジョン12に照射する。
硬化させる波長の光を照射して光硬化性樹脂11を硬化さ
せることによって、エマルジョン12をNCAP液晶層とす
る。第４図は、その方法の一例を示し、ボックス51の上
部に光硬化性樹脂11を硬化させる波長の光を発する光源
52を配するとともに、中央部にレンズ53を配し、そのボ
ックス51の底部に上記のように一面側にエマルジョン12
を塗布した基板20をエマルジョン12を上方に向けて配し
て、光源52からの光をレンズ53によって平行光にしてエ
マルジョン12に照射する。
次に、第５図に示すように、そのNCAP液晶層10の基板
21が存する側と反対側に一面側に金属酸化物の透明導電
層からなる電極31が形成されたフレキシブルなプラスチ
ックフィルムからなる基板30の一面側を固定し、NCAP液
晶層10がそれぞれ内側の面に電極21,31が形成された２
枚の基板20,30に挟まれた構造にする。
21が存する側と反対側に一面側に金属酸化物の透明導電
層からなる電極31が形成されたフレキシブルなプラスチ
ックフィルムからなる基板30の一面側を固定し、NCAP液
晶層10がそれぞれ内側の面に電極21,31が形成された２
枚の基板20,30に挟まれた構造にする。
なお、基板20および30はガラス基板などでもよい。ま
た、NCAP液晶表示素子は反射式ディスプレイとして構成
することができるので、基板20および電極21と基板30お
よび電極31のうちのいずれか一方は不透明なものでもよ
い。
た、NCAP液晶表示素子は反射式ディスプレイとして構成
することができるので、基板20および電極21と基板30お
よび電極31のうちのいずれか一方は不透明なものでもよ
い。
「発明の効果」 上述したように、この発明によれば、NCAP液晶層中の
液晶球の径を確実かつ容易に一定かつ所望の大きさにす
ることができ、液晶表示素子として適するとともにマル
チプレックス動作を行わせることができるNCAP液晶表示
素子を確実かつ容易に得ることができる。
液晶球の径を確実かつ容易に一定かつ所望の大きさにす
ることができ、液晶表示素子として適するとともにマル
チプレックス動作を行わせることができるNCAP液晶表示
素子を確実かつ容易に得ることができる。
第１図は、この発明の製造方法におけるエマルジョン作
成工程の一例を示す断面図、第２図は、その工程におい
て液晶球が形成される様子を示す図、第３図は、この発
明の製造方法におけるエマルジョン塗布工程を示す断面
図、第４図は、この発明の製造方法における光硬化性樹
脂を硬化させる工程の一例を示す断面図、第５図は、こ
の発明の製造方法におけるNCAP液晶層を２枚の基板で挟
む工程を示す断面図、第６図は、NCAP液晶層に電圧が印
加されないときの液晶分子と入射光の様子を示す図、第
７図は、NCAP液晶層に電圧が印加されたときの液晶分子
と入射光の様子を示す図、第８図および第９図は、それ
ぞれ液晶球の径の態様を示す図、第10図、第11図および
第12図は、それぞれNCAP液晶層に対する印加電圧とNCAP
液晶層の光透過率との関係の態様を示す図である。
成工程の一例を示す断面図、第２図は、その工程におい
て液晶球が形成される様子を示す図、第３図は、この発
明の製造方法におけるエマルジョン塗布工程を示す断面
図、第４図は、この発明の製造方法における光硬化性樹
脂を硬化させる工程の一例を示す断面図、第５図は、こ
の発明の製造方法におけるNCAP液晶層を２枚の基板で挟
む工程を示す断面図、第６図は、NCAP液晶層に電圧が印
加されないときの液晶分子と入射光の様子を示す図、第
７図は、NCAP液晶層に電圧が印加されたときの液晶分子
と入射光の様子を示す図、第８図および第９図は、それ
ぞれ液晶球の径の態様を示す図、第10図、第11図および
第12図は、それぞれNCAP液晶層に対する印加電圧とNCAP
液晶層の光透過率との関係の態様を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G02F 1/1333
Claims (1)
- 【請求項１】一定の径の多数の貫通孔を有する隔壁の片
側に隔壁に沿って光硬化性樹脂を流すとともに、上記隔
壁の反対側から上記貫通孔を通じて上記光硬化性樹脂中
に一定の圧力をもって液晶を注入して、上記光硬化性樹
脂中に液晶球が分散したエマルジョンを作り、 次に、このエマルジョンを一面側に電極が形成された基
板の一面側に塗布し、 次に、そのエマルジョンに上記光硬化性樹脂を硬化させ
る波長の光を照射して上記光硬化性樹脂を硬化させるこ
とによって、そのエマルジョンをNCAP液晶層とし、 次に、このNCAP液晶層の上記基板が存する側と反対側に
一面側に電極が形成された別の基板の一面側を固定す
る、 NCAP液晶表示素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28619889A JP2835372B2 (ja) | 1989-11-01 | 1989-11-01 | Ｎｃａｐ液晶表示素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28619889A JP2835372B2 (ja) | 1989-11-01 | 1989-11-01 | Ｎｃａｐ液晶表示素子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03145626A JPH03145626A (ja) | 1991-06-20 |
| JP2835372B2 true JP2835372B2 (ja) | 1998-12-14 |
Family
ID=17701233
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28619889A Expired - Lifetime JP2835372B2 (ja) | 1989-11-01 | 1989-11-01 | Ｎｃａｐ液晶表示素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2835372B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5335101A (en) * | 1993-05-06 | 1994-08-02 | Raychem Corporation | Method of making liquid crystal material including polymerizing dispersion of prepolymer and liquid crystal which is immiscible in the prepolymer |
-
1989
- 1989-11-01 JP JP28619889A patent/JP2835372B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03145626A (ja) | 1991-06-20 |
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