JP3207282B2 - ポリマー分散型液晶表示装置の製造方法 - Google Patents

ポリマー分散型液晶表示装置の製造方法

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JP3207282B2 JP02442593A JP2442593A JP3207282B2 JP 3207282 B2 JP3207282 B2 JP 3207282B2 JP 02442593 A JP02442593 A JP 02442593A JP 2442593 A JP2442593 A JP 2442593A JP 3207282 B2 JP3207282 B2 JP 3207282B2
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    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1334Constructional arrangements; Manufacturing methods based on polymer dispersed liquid crystals, e.g. microencapsulated liquid crystals

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は入射光が散乱するよ
うに液晶分子が無秩序に分布したポリマー分散型液晶表
示装置の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】液晶表示装置は透明電極を有する一対の
基板の間に液晶を挿入したものである。液晶は一般的に
液晶分子が一定の方向に配列するようにして使用され
る。例えば、ツイストネマチック型液晶表示装置では、
液晶を挟持する一対の基板が直交する方向にラビングさ
れ、液晶分子がそれぞれの基板のラビング方向に沿って
配向するようになっている。これに対して、液晶分子が
無秩序に分布しているポリマー分散型液晶表示装置があ
る。
【0003】ツイストネマチック型液晶表示装置におい
ては、液晶分子が一定の方向に配向しているので、液晶
分子の配向方向と関連した特定の視角方向から画面を見
るときに画像のコントラストが低下することが知られて
いる。ポリマー分散型液晶表示装置では、液晶層が高分
子中に分散した液晶カプセルからなる。液晶カプセルは
液晶分子が少量ずつ高分子と相分離して粒状に凝縮した
ものであり、液晶カプセル内では液晶分子は無秩序に分
布している。ポリマー分散型液晶表示装置では液晶分子
が無秩序に分布しているので、液晶分子が一定の方向に
配向している場合のような特定の視角方向がないので好
ましい。
【0004】ポリマー分散型液晶表示装置の製造の一例
においては、透明電極を有する一対の基板を環状シール
によって張り合わせ、これらの基板の間の環状シールの
内部に光硬化型高分子材料と液晶材料との混合物を挿入
し、一方の基板の表面から光(例えば紫外線)を照射す
ることによって高分子材料を硬化させるようになってい
る。高分子材料が硬化するにつれて、液晶分子が少量ず
つ高分子と相分離して粒状に凝縮し、液晶カプセルにな
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】近年、液晶表示装置に
は、大画面化、高精細化、及びカラー化等の要求が益々
強くなっている。そのため、一方の基板にはカラーフィ
ルタ及びブラックマトリクスが設けられ、他方の基板に
はアクティブマトリクス駆動回路が設けられている。ア
クティブマトリクス駆動回路はマトリクス状に延びるバ
スラインを含み、これらのバスラインで区画された領域
に小さな画素電極が配置され、画素電極がトランジスタ
(TFT)を介してバスラインに接続されるようになっ
ている。
【0006】ポリマー分散型液晶表示装置の製造におい
ては、光硬化型高分子材料を硬化させて液晶カプセルを
形成するために紫外線を照射する場合、従来は紫外線が
基板の表面に垂直に照射されていた。ところが、一方の
基板にブラックマトリクスが設けられ、他方の基板にア
クティブマトリクス駆動回路が設けられているポリマー
分散型液晶表示装置の場合、液晶カプセルがこれらの基
板間で一様に分布していないということが分かった。
【0007】つまり、ブラックマトリクス又はバスライ
ンは金属で形成され、光を当てると遮光膜となる。そこ
で、いずれの基板から紫外線を照射しても、紫外線がこ
れらの遮光膜の下の光硬化型高分子材料と液晶材料に照
射されない。このため、これらの遮光膜の下の位置にあ
る光硬化型高分子が十分に硬化せず、従って相分離が進
まず、液晶カプセルが形成されない。観察によれば、液
晶カプセルの形成されない領域は遮光膜の下の位置ばか
りでなく、遮光膜から画素領域内まで延びることが分か
った。このため、画素領域内に液晶カプセルのない部分
があり、コントラストが低下したり、明状態の輝度が低
下したりするという問題点があった。
【0008】本発明の目的は、液晶カプセルがパネル全
体に一様に形成され、表示性能の優れたポリマー分散型
液晶表示装置の製造方法を提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明によるポリマー分
散型液晶表示装置の製造方法は、第1の基板と、該第1
の基板と間隔をおいて対向して配置される第2の基板
と、該第1及び第2の基板の間に挿入された液晶層とか
らなり、該第1及び第2の基板の少なくとも一方に遮光
層が設けられ、該液晶層が高分子中に分散した液晶カプ
セルを含むポリマー分散型液晶表示装置の製造方法であ
って、該第1及び第2の基板が環状シールにより張り合
わせられた空間に、光硬化型高分子材料と液晶材料との
混合物を配置する第1の工程と、該高分子材料を硬化さ
せるために、該遮光層を有する基板の表面に該表面に対
して斜め方向から光を照射する第2の工程と、を有し、
該第2の工程において、該基板に少なくとも二方向から
光を照射することを特徴とする。
【0010】
【作用】上記構成においては、液晶カプセルが第1及び
第2の基板の間で遮光層及び開口部分を覆ってほぼ一様
に分布している。つまり、液晶カプセルがパネル全体に
一様に形成されている。従って、コントラスト及び輝度
の高い、表示性能の優れたポリマー分散型液晶表示装置
を得ることができる。
【0011】
【実施例】図1は本発明の第1実施例のポリマー分散型
液晶表示装置10を示す図である。この液晶表示装置1
0は、第1の基板12と、第1の基板12と小さな間隔
で対向して配置された第2の基板14と、これらの第1
及び第2の基板12、14の間に挿入された液晶層16
とからなる液晶パネルを含む。
【0012】図3に示されるように、この液晶パネルの
両側には偏光子18と検光子20が配置されることがで
きる。この場合には、透過型の液晶表示装置であるの
で、第1及び第2の基板12、14は透明なガラス基板
である。偏光子18及び検光子20は偏光の吸収軸が直
交するように配置される。
【0013】あるいは、図4に示されるように、第1の
基板12に色層22及び反射層24が設けられることが
できる。この場合、反射型の液晶表示装置であるので、
第2の基板14は透明なガラス基板であるが、第1の基
板12は不透明なガラス基板である。図4においては、
さらに透明体層26が液晶層16と色層22との間に設
けられ、色層22と液晶層16の間に距離をおくように
なっている。
【0014】図1においては、第1の基板12の内面に
は透明電極28が設けられ、第2の基板14の内面には
透明電極30が設けられる。実施例においては、透明電
極28は微小な面積をもつ画素電極であり、透明電極3
0は共通電極である。透明電極28、30はITO(In
2O3-SnO2)の膜からなる。
【0015】画素電極である透明電極28はアクティブ
マトリクス駆動回路に接続される。図2に示されるよう
に、アクティブマトリクス駆動回路はマトリクス状に延
びるゲートバスライン32とドレインバスライン34と
トランジスタ(TFT)36とからなり、透明電極28
はトランジスタ36を介してゲートバスライン32及び
ドレインバスライン34に接続される。透明電極28の
下には絶縁層(図示せず)を介して蓄積容量電極38が
設けられる。
【0016】第2の基板14の内面の透明電極30の下
には、カラーフィルタ40とブラックマトリクス42と
が設けられる。ブラックマトリクス42はカラーフィル
タ40の各色部分を開口させる開口部分を有する。この
ブラックマトリクス42及びゲートバスライン32とド
レインバスライン34は、金属で作られ、光に対して遮
光膜となる。
【0017】液晶層16は、高分子44中に分散した液
晶カプセル46を含むものである。液晶カプセル46は
例えばp型ネマチッチ液晶からなる。高分子44は例え
ばポリメチルメタアクリレート(PMMA)樹脂等の紫
外線硬化樹脂からなる。図1に示されるように、本発明
では、液晶カプセル46が第1及び第2の基板12、1
4の間で遮光層(例えばブラックマトリクス42)及び
その開口部分(例えばカラーフィルタ40の各色部分)
を覆ってほぼ一様に分布している。
【0018】ポリマー分散型液晶表示装置の作用は次の
通りである。図3(A)に示されるように、電圧無印加
時(印加電圧Vがしきい値電圧V0よりも小さいとき)
には、液晶カプセル46中の液晶分子48は無秩序に分
布している。従って、偏光子18を通った偏光は液晶カ
プセル46中の液晶分子48に当たって散乱する。散乱
光の一部は検光子20を透過できるようになる。従っ
て、この場合には、白表示となる。
【0019】図3(B)に示されるように、電圧印加時
(印加電圧Vがしきい値電圧V0 よりも大きいとき)に
は、液晶カプセル46中の液晶分子48が基板面に垂直
に立ち上がる。て、偏光子18を通った偏光は液晶カプ
セル46中の液晶分子48を透過し、その振動面を維持
したままで検光子20に当たる。検光子20は偏光子1
8と吸収軸が直交配置されているので、偏光子18を通
った偏光は検光子20を透過できない。従って、この場
合には、黒表示となる。
【0020】図4に示される反射型の場合には、(A)
に示される電圧無印加時(印加電圧Vがしきい値電圧V
0 よりも小さいとき)に、液晶カプセル46中の液晶分
子48は無秩序に分布している。従って、入射光は液晶
カプセル46中の液晶分子48に当たって散乱する。こ
の場合、散乱による白表示となる。このとき、厚い透明
体層26があると、散乱時に色層22が直接見えない
【0021】図4(B)に示されるように、電圧印加時
(印加電圧Vがしきい値電圧V0 よりも大きいとき)に
は、液晶カプセル46中の液晶分子48が基板面に垂直
に立ち上がる。従って、液晶層16は透明になり、色層
22が見える。色層22が黒色の場合には、黒表示とな
る。色層22が他の色を呈していてもよい。
【0022】上記したように、液晶カプセル46を含む
液晶層16を有するポリマー分散型液晶表示装置の製造
においては、光硬化型高分子44の材料と液晶材料48
との混合物を準備し、これを第1及び第2の基板12、
14の間に挿入した後、一方の基板(12又は14)か
ら紫外線を照射して高分子44を硬化させ、よって高分
子44と液晶48とが相分離し、高分子44中に分散し
た液晶カプセル46が形成される。
【0023】図5に示されるように、従来は、一方の基
板(例えば14)から紫外線を照射するときに、当然の
ことながら、紫外線が基板14の表面に垂直に照射され
ていた。このため、ブラックマトリクス42が遮光膜と
なり、ブラックマトリクス42の下の光硬化型高分子4
4の材料と液晶材料48との混合物16aに紫外線が当
たらず、紫外線が当たらない部分では光硬化型高分子4
4が十分に硬化せず、従って相分離が進まず、液晶カプ
セル46が形成されない。
【0024】図6はこの場合の液晶カプセル46の分布
を示す図である。液晶カプセル46はブラックマトリク
ス42で覆われる領域にはなく、その開口部であるカラ
ーフィルタ40で覆われる領域にのみある。しかも、カ
ラーフィルタ40で覆われる領域のうち、その周辺部に
は液晶カプセル46がない。そこで、コントラストが低
下したり、明状態の輝度が低下したりするという問題点
があった。他方の基板12から紫外線を照射するときに
も、ゲートバスライン32及びドレインバスライン34
が遮光膜となるので同様の問題があった。
【0025】図7に示されるように、本発明の好ましい
実施例では、一方の基板(例えば14)から紫外線を照
射するときに、この基板14の表面に該表面に対して斜
め方向から光を照射するようにしている。製造工程の最
初においては、公知のように、本発明のポリマー分散型
液晶表示装置の液晶層16は、第1及び第2の基板1
2、14を環状シール50(図9参照)により張り合わ
せ、第1及び第2の基板12、14の間の環状シール5
0の内部の空間に光硬化型高分子44の材料と液晶48
の材料との混合物16aを挿入する。
【0026】それから、図7に示されるように、高分子
44の材料を硬化させるために遮光層となるブラックマ
トリクス40(又はバスライン)を有する基板14の表
面に該表面に対して斜め方向から光を照射する。紫外線
の照射によって高分子44の材料が硬化し、その際に高
分子44の材料と液晶48の材料とが相分離する。この
相分離により、高分子中44に分散した液晶カプセル4
6が形成される。
【0027】このように、基板14の表面に斜め方向か
ら紫外線を照射することにより、紫外線は基板14を斜
めに透過して遮光層となるブラックマトリクス40(又
はバスライン)の下の領域にも達することができる。こ
の場合、図7に実線の矢印で示されるように一方側から
のみ紫外線を照射すると、やはりブラックマトリクス4
0の陰になる部分ができる。このため、実線の矢印の方
向からの照射に加えて、破線の矢印で示されるように、
他の方向からも紫外線を照射すると、ブラックマトリク
ス40の陰になる部分がなくなり、全ての高分子44の
材料と液晶48の材料との混合物16aに紫外線が当た
り、光硬化型高分子44が十分に硬化するとともに相分
離が進んで、全ての領域で液晶カプセル46が形成され
る。
【0028】図8はこのようにして形成された液晶カプ
セル46の分布を示す図である。液晶カプセル46がブ
ラックマトリクス42で覆われる領域、及びその開口部
であるカラーフィルタ40で覆われる領域に、つまり液
晶パネルのほぼ全面に、ほぼ一様に分布している。他方
の基板12から紫外線を照射するときにも、ゲートバス
ライン32及びドレインバスライン34が遮光膜となる
が、紫外線がそれらのバスライン32、34の下に到達
する。
【0029】なお、図7に示されるように、紫外線を空
気中で基板14に照射する場合、基板14の表面におい
て紫外線の屈折が生じ、本発明では、屈折角が基板14
の表面に対して斜めになる必要がある。屈折の法則にお
いて、入射角>屈折角であり入射角は屈折角が90度に
ならないような角度でなければならない。このため、入
射角は約45度以上、紫外線が基板14の表面にできる
だけ近づく角度で入射するべきである。紫外線は基板1
4に均一にあたるためにできるだけ平行光線として入射
するのがよい。
【0030】図9は、透明板52を用いて一方の基板1
4から紫外線を照射する例を示す図である。この透明板
52は紫外線を通す石英ガラスからなり、例えば厚さ約
50mmである。液晶層16の厚さは約5〜20μmで
あり、基板12、14の厚さは約1.1mmである。図
9はガラス基板12、14の端部の部分を示しており、
ガラス基板12、14はガラス基板12、14外縁部に
沿って環状に延びる環状シール50で張り合わせてあ
る。
【0031】上記したように、紫外線は基板14の表面
にできるだけ近づく角度で入射するべきである。しか
し、紫外線を基板14の表面に斜めに入射すると、基板
14の表面で反射する割合が多くなる。図9において
は、おいては、紫外線は透明板52の端面に入射され
る。紫外線の透明板52の端面における入射角度は小さ
い、すなわち紫外線は透明板52の端面に対して垂直に
近い角度で斜めに入射される。従って、紫外線の透明板
52の端面における反射を小さくすることができる。ま
た、紫外線の透明板52の端面における入射角度が小さ
いので、屈折角も小さくなる。従って、紫外線は基板1
4の表面にできるだけ近づく角度で入射するようにする
ことができる。紫外線が基板14の内部を進むときに基
板14の表面となす角度がαで示されている。角度αは
45度以下であるべきであり、好ましくは約10度以下
である。
【0032】図9においては、透明板52と基板14と
の間にカップリング用オイルの層54が挿入されてい
る。このカップリング用オイルの層54は空気よりも大
きい屈折率を有し、好ましくは透明板52の屈折率及び
基板14の屈折率を有し、透明板52から基板14の間
で屈折率を透明板52及び基板14に近づけるものであ
る。このようなカップリング用オイルとしてオリンパス
光学製のイマージョンオイルを使用することができる。
【0033】カップリング用オイルの層54がない場
合、透明板52と基板14との間にわずかに空気の層が
できることがある。透明板52の下に空気の層がある
と、透明板52の下面に達した光は破線の矢印aで示さ
れるように全反射する。このような全反射を防止するた
めに、透明板52と基板14との間にカップリング用オ
イルの層54が挿入されているのが好ましいのである。
この目的のために挿入されるものは、上記したオイルに
限定されるものではない。透明板52と基板14との間
の隙間を埋め、透明で、空気よりも大きい所望の屈折率
をもつものであれば、あらゆる液体状又はペースト状材
料を使用できる。オイルの他に好ましい材料は、例えば
シリコンゴムである。
【0034】図10は、図9の構成における光源の配置
を示す図である。第1及び第2の基板12、14の間に
未硬化の高分子44の材料と液晶48の材料との混合物
16aを挿入した状態の液晶表示装置10がテーブル5
6上に置かれ、液晶パネル10a上に透明体52が置か
れている。それぞれ長いランプと凹面鏡とからなる光源
58a、58b、58c、58dが、液晶パネル10a
の各辺に平行に配置される。各光源58a、58b、5
8c、58dは、透明板52の端面に向かって配置さ
れ、透明板52の端面に入射した紫外線は透明板52を
通って基板14に斜めに入射し、高分子44の材料を硬
化させる。この場合、紫外線が四方向から入射するの
で、ブラックマトリクス42やバスライン32、34の
陰になるところは全くない。
【0035】図11は光源の配置の他の例を示す図であ
る。この例では、液晶パネル10aがテーブル56上に
置かれ、液晶パネル10a上に透明体52が置かれてい
る。それぞれ長いランプと凹面鏡とからなる光源58
a、58bが、液晶パネル10aの隣接する角部に各辺
に45度の角度で配置される。各光源58a、58b
は、透明板52の端面に向かって配置され、透明板52
の端面に入射した紫外線は透明板52を通って基板14
に斜めに入射し、高分子44の材料を硬化させる。この
場合にも、紫外線が二方向から入射するので、ブラック
マトリクス42やバスライン32、34の陰になるとこ
ろはない。なお、二つの光源58a、58bは、互いに
対向する位置に配置されることもできる。
【0036】図11においては、テーブル56に入口6
0と出口62とを有する冷却水循環路が形成されてい
る。このようにテーブル56を冷却することにより、紫
外線の照射により液晶表示装置10の基板12、14が
加熱されるのを防止するようになっている。図9におい
ても、冷却水循環路が形成されている。
【0037】図12は光源の一例を示す図である。この
光源は、長いランプ58xと、このランプ58xを部分
的に覆う凹面鏡58yと、凸レンズ58zとからなる。
この配置はできるだけ平行な光束を得る単なる一例であ
り、できるだけ平行な光束で高分子44の材料を照射す
るのがよい。
【0038】図13は、第1及び第2の基板12、14
を環状シール50で張り合わせた後の工程の例を示す図
である。第1及び第2の基板12、14はそれぞれ透明
電極28、30(図1)等を形成されており、環状シー
ル50は液晶挿入口64を有する。
【0039】液晶はこの液晶挿入口64から第1及び第
2の基板12、14の間の環状シール50の内部に挿入
される。通常液晶の挿入は負圧容器内で行われる。液晶
は負圧容器内で小さな液晶容器に入れられている。最初
に、張り合わせた第1及び第2の基板12、14を負圧
容器内に入れ、環状シール50の内部を真空にする。そ
こで液晶挿入口64を液晶容器の液晶に浸け、その後負
圧容器に大気を導入する。すると、液晶は毛細管現象及
び気圧差により、第1及び第2の基板12、15の間で
環状シール50の内部に入る。液晶が第1及び第2の基
板12、14の間の環状シール50の内部に挿入される
と、第1及び第2の基板12、14は所定の間隔よりも
外に膨れた形状になる。
【0040】そこで、図13においては、(A)に示さ
れるように、第1及び第2の基板12、14を板66、
68により挟み、両側から圧力Pをかけ、第1及び第2
の基板12、14の間が所定の間隔になるようにする。
この場合、一方の板66が例えば図10、図11のテー
ブル56であり、もう一方の板68が例えば図10、図
11の石英ガラスからなる透明板52とすると、その後
の紫外線照射工程をそのまま行うことができる。この場
合、透明板52はかなりの厚さを有するので、重さも重
く、圧力Pを透明板52の重さによりかけることができ
る。こうして、第1及び第2の基板12、14の間が所
定の間隔になったら、(B)に示されるように、液晶挿
入口64を栓70で閉じる。
【0041】図14は、栓70の形成を詳細に説明する
断面図である。各図は、環状シール50の中間平面に沿
って第1の基板12の方向に見た断面図である。(A)
は、紫外線硬化型の高分子44の材料と液晶48の材料
との混合物16aを第1及び第2の基板12、14の間
に挿入したところを示す。第1及び第2の基板12、1
4の間隔は図13の(A)で示したように設定される。
【0042】図14(B)は、液晶挿入口64を栓70
で閉じたところを示す。この実施例においては、栓70
は光硬化型の材料からなるが、この光硬化型の材料は混
合物16a中の高分子44が硬化しない波長をもった光
で硬化する。例えば、混合物16a中の高分子44が紫
外線で硬化するのに対して、栓70の材料は可視光で硬
化する。混合物16a中の高分子44は可視光で硬化し
ない。例えば、栓70の材料は英国ICI社製のLCR
0242Dを使用することができる。これは480nm
以上の波長の光で硬化する。
【0043】(C)は、栓70に可視光を照射したとこ
ろを示す。これにより栓70が完全に硬化し、環状シー
ル50の内部は完全に封鎖される。しかしながら、可視
光を照射したときに、混合物16a中の高分子44は全
く硬化しない。このように、混合物16a中の高分子4
4は栓70の硬化のための照射に全く影響をされない。
もし、混合物16a中の高分子44は栓70の硬化のた
めの照射に影響されて部分的に硬化したりすると、その
後で液晶カプセル46が一様に形成できなくなる可能性
がある。そして、(D)に示されるように、最後に、紫
外線を斜めに照射しながら、高分子44を硬化させ、相
分離により、液晶カプセル46が一様に形成される。
【0044】図15は図3に示した液晶表示装置10の
変化例を示す図である。図3及び図15においては、第
1及び第2の基板12、14の外側に、吸収軸18a、
20aが直交する配置で偏光子18と検光子20が配置
される。このような構成においては、図3(B)に示し
たように、電圧オンのときに液晶カプセル46内の液晶
分子48が基板面に垂直に立ち、偏光子18を通った偏
光は検光子20で遮断されて黒表示になる。しかし、偏
光子18に斜めに入射した光は、液晶カプセル46内の
液晶分子48を斜めに透過するので、複屈折の作用を受
け、振動面が変化する。従って、一部の光が検光子20
を出射できるようになり、黒表示のときに洩れ光が生じ
る問題がある。
【0045】これを解決するために、図15において
は、偏光子18と検光子20との間に、面内の屈折率異
方性を有する第1のフィルム72と、面内の屈折率は等
方的で垂直方向に屈折率異方性を有する第2のフィルム
74とが配置される。実施例においては、第1のフィル
ム72は第1の基板12と偏光子18との間にあり、第
2のフィルム74は第2の基板14と検光子20との間
にある。第1及び第2のフィルム72、74は逆の配置
であってもよい。
【0046】第1のフィルム72は一軸延伸位相差フィ
ルムであり、例えばポリビニルアルコール(PVA)、
あるいはポリエチレンテレクタレート(PET)を一定
の方向に延伸して得られる。第1のフィルム72はその
延伸軸72aが偏光子18及び検光子20の一方の光軸
(吸収軸)と一致するように配置される。
【0047】第2のフィルム74は、負の一軸性の屈折
率異方性を有し、例えばポリビニルアルコール(PV
A)を2次元延伸して得られる。図16は第2のフィル
ム74とp型のネマチック液晶の屈折率の楕円体を示
し、3軸方向の屈折率がnX 、nY 、nZ で示されてい
る。
【0048】(A)は第2のフィルム74の屈折率の楕
円体を示し、この場合、nX =nY>nZ の関係があ
る。(B)はp型のネマチック液晶の屈折率の楕円体を
示し、液晶分子48が図3の(B)のように立った状態
がこれに相当する。p型のネマチック液晶が立った状態
は、nX =nY <nZ の関係がある。このように、第2
のフィルム74と、液晶層16とを重ねて配置すると、
それぞれの複屈折の光学的作用が打ち消しあい、光が斜
めに進むときに、上記したような洩れ光を防止できる。
【0049】しかし、洩れ光の防止効果は、偏光子18
の吸収軸18a及び検光子20の吸収軸20aの方向に
沿った方向から見る場合と、これらの吸収軸18a、2
0aの方向に対して45度回転した方向から見る場合と
で異なる。第1のフィルム72はそのような視角回転角
による洩れ光の防止効果の変動を下記に示すように低減
するものである。
【0050】図17は液晶表示装置10を法線Nに対し
てある視角伏角X、視角回転角Yをなす斜めの方向から
見る場合を示している。図17において、18a、20
aはそれぞれ偏光子18の吸収軸18a及び検光子20
の吸収軸20aと平行移動したものである。
【0051】図18は、図17の視角伏角Xがある正の
値で、偏光子18の吸収軸18a(又は検光子20の吸
収軸20a)からの視角回転角Yが0度の場合の視角方
向を矢印Pで示し、同様に視角回転角Yが45度の場合
の視角方向を矢印Qでそれぞれ示している。
【0052】図19は4個のポリマー分散型液晶表示装
置のサンプルを作り、これらの4個のサンプルを並べて
各視角方向から見た場合の黒表示特性を示す図である。
サンプル100 は、第1及び第2のフィルム72、74
のない図3の構成である。サンプル10A は、第2のフ
ィルム72のみがある構成である。サンプル10B は、
第1のフィルム72のみがある構成である。サンプル1
ABは、第1及び第2のフィルム72、74がある図1
5の構成である。
【0053】図19の(A)は4個のサンプルを法線N
の方向から見た場合を示す。この場合には、4個のサン
プルともに良好な黒表示を得ることができる。(B)は
4個のサンプルをP方向から見た場合を示す。この場合
には、4個のサンプルともに良好な黒表示を得ることが
できる。(C)は4個のサンプルをQ方向から見た場合
を示す。この場合には、サンプル10ABは良好な黒表示
を得ることができるが、その他のサンプルは洩れ光のた
めに黒がグレイになる。サンプル10A はある程度洩れ
光が防止されているが、サンプル100 及び10B はか
なりの洩れ光があることが分かる。つまり、サンプル1
ABは良好な洩れ光防止効果を有する。
【0054】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
液晶カプセルがパネル全体に一様に形成されているの
で、コントラスト及び輝度の高い、表示性能の優れたポ
リマー分散型液晶表示装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例を示す断面図である。
【図2】図1のTFT基板を示す部分拡大平面図であ
る。
【図3】図1の液晶表示装置の作用を説明する図であ
る。
【図4】反射型液晶表示装置の例を示す図である。
【図5】従来の紫外線照射を示す図である。
【図6】従来の液晶カプセルの分布を示す図である。
【図7】本発明における紫外線照射を示す図である。
【図8】本発明の液晶カプセルの分布を示す図である。
【図9】透明板を使用して紫外線を照射する例を示す図
である。
【図10】図9の光源の配置を示す図である。
【図11】光源の配置の他の例を示す図である。
【図12】平行光束を得る光源の例を示す図である。
【図13】基板張り合わせ後の工程を示す図である。
【図14】図13の工程において栓の形成を示す図であ
る。
【図15】図3の装置の変化例を示す図である。
【図16】図15の第2のフィルムと液晶の屈折率の楕
円体を示す図である。
【図17】斜め視角方向から見る場合を示す図である。
【図18】図17を平面的に見る場合を示す図である。
【図19】図15の構成の洩れ光防止効果を示す図であ
る。
【符号の説明】
12、14…基板 16…液晶層 18…偏光子 20…検光子 28、30…透明電極 32、34…バスライン 36…トランジスタ 40…カラーフィルタ 42…ブラックマトリクス 44…高分子 46…液晶カプセル
フロントページの続き (72)発明者 津田 英昭 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 山岸 康男 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 江口 伸 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (56)参考文献 特開 平3−166515(JP,A) 特開 平4−188106(JP,A) 特開 平4−212928(JP,A) 特開 平5−203988(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02F 1/1334 G02F 1/1335 G02F 1/1341

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1の基板と、該第1の基板と間隔をお
    いて対向して配置される第2の基板と、該第1及び第2
    の基板の間に挿入された液晶層とからなり、該第1及び
    第2の基板の少なくとも一方に遮光層が設けられ、該液
    晶層が高分子中に分散した液晶カプセルを含むポリマー
    分散型液晶表示装置の製造方法であって、 該第1及び第2の基板が環状シールにより張り合わせら
    れた空間に、光硬化型高分子材料と液晶材料との混合物
    を配置する第1の工程と、 該高分子材料を硬化させるために、該遮光層を有する基
    板の表面に該表面に対して斜め方向から光を照射する第
    2の工程と、 を有し、該第2の工程において、該基板に少なくとも二
    方向から光を照射することを特徴とするポリマー分散型
    液晶表示装置の製造方法。
  2. 【請求項2】 該遮光層を有する基板がカラーフィルタ
    を有す基板であり、該遮光層を該カラーフィルタの色
    部分を開口させるブラックマトリクスで形成することを
    特徴とする請求項1に記載のポリマー分散型液晶表示装
    置の製造方法。
  3. 【請求項3】 該遮光層を有する基板がトランジスタを
    有する基板であり、該遮光層を該トランジスタに接続さ
    れるバスラインで形成することを特徴とする請求項1に
    記載のポリマー分散型液晶表示装置の製造方法。
  4. 【請求項4】 該第2の工程において、該基板の上に透
    明板を重ね、該透明板の端面に斜めに光を入射させるこ
    とにより該基板の表面に斜め方向から光を照射すること
    を特徴とする請求項1に記載のポリマー分散型液晶表示
    装置の製造方法。
  5. 【請求項5】 該透明板が該遮光層を有する基板よりも
    厚いことを特徴とする請求項4に記載のポリマー分散型
    液晶表示装置の製造方法。
  6. 【請求項6】 該第2の工程において、該基板と該透明
    板との間に空気よりも屈折率が大きい液体状又はペース
    ト状材料の層を挿入することを特徴とする請求項4に記
    載のポリマー分散型液晶表示装置の製造方法。
  7. 【請求項7】 該空気よりも屈折率が大きい材料がオイ
    ルからなることを特徴とする請求項6に記載のポリマー
    分散型液晶表示装置の製造方法。
  8. 【請求項8】 該第1の工程が、 該第1及び第2の基板を、環状シールの内部と外部とを
    連通する液晶挿入口が設けられた環状シールで張り合わ
    せる工程と、 所定の波長をもった第1の光により硬化する光硬化型高
    分子材料と液晶材料との混合物を該液晶挿入口から該環
    状シールの内部に挿入する工程と、 該光硬化型高分子が硬化しない波長をもった第2の光で
    硬化する材料からなる栓を該液晶挿入口に充填し、該液
    晶挿入口の栓に該第2の光を照射して該栓を硬化する工
    程とを有し、 該第2の工程が、 該遮光層を有する基板の表面に斜め方向から第1の光を
    照射する工程を有することを特徴とする請求項1に記載
    のポリマー分散型液晶表示装置の製造方法。
  9. 【請求項9】 該第2の光で硬化する材料が、可視光で
    硬化する光硬化型樹脂材料であり、該第1の光で硬化す
    る光硬化型樹脂材料が、紫外線により硬化する光硬化型
    高分子材料であることを特徴とする請求項に記載のポ
    リマー分散型液晶表示装置の製造方法。
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