JP4706947B2 - 固体粒子の分散方法及び表示装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、固体粒子の分散方法に関し、特に液体中への固体粒子の分散方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
セル内に液体を充満させ、その液体中に固体粒子を分散させる方法としては、まず液体中に固体粒子を分散させ、この固体粒子が分散している液体をセル中に注入する方法が用いられていた。セル中に液体を注入する際には、セル内に気泡を残さないように、セル内を減圧した後に注入口から液体を充満させる真空注入法を用いるのが望ましい。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような固体粒子の注入方法を用いた場合、固体粒子は、液体を注入するためにセルに設けられている注入口の付近に凝集しがちである。固体粒子が注入口付近に凝集すると、固体粒子を液体中に均一に分散させることが難しくなる。注入口付近での固体粒子の凝集を防ぐために注入口のサイズを大きくすることも考えられるが、注入口を通過した後に固体粒子が凝集するという問題は残る。
【０００４】
また、セル内への気泡の混入を防止するために真空注入法を用いて固体粒子をセル内に注入すると、固体粒子として中空の粒子を用いた場合に固体粒子の破裂が起こる可能性もあり問題である。
【０００５】
本発明は、液体が充填されたセル内に固体粒子を分散させることを目的とする。さらに、本発明は、真空注入法を用いて液体と中空粒子をセル内に注入することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の一観点によれば、（ａ）注入口を有するセル内に液体を充填する工程と、（ｂ）固体粒子を多数含む粒子群を前記注入口から前記液体中に注入する工程と、（ｃ）前記固体粒子又は前記液体に対して外力を加えて前記固体粒子を前記セル内の所望の領域まで誘導する工程とを含む固体粒子の分散方法が提供される。
【０００７】
上記の方法によれば、セル内に充満している液体中に固体粒子を注入した後に、固体粒子を外力によりセル内の所望の領域に誘導することができるので、固体粒子の凝集が生じても、固体粒子を液体中に均一に分散させたり、所望の領域に分散させたりすることができる。
【０００８】
本発明の他の観点によれば、（Ａ）注入口を有するセル内に液体を充填する工程と、（Ｂ）第１の固体粒子を多数含む第１の粒子群を前記注入口から前記液体中に注入する工程と、（Ｃ）前記第１の固体粒子又は前記液体に対して外力を加えて前記セル内の第１の領域に前記第１の固体粒子を誘導する工程と、（Ｄ）前記第１の固体粒子とは性質の異なる第２の固体粒子を多数含む第２の粒子群を前記注入口から前記液体中に注入する工程と、（Ｅ）前記第２の固体粒子又は前記液体に対して外力を加えて第１の領域とは異なる第２の領域に前記第２の固体粒子を誘導する工程とを含む固体粒子の分散方法が提供される。
【０００９】
上記の方法によれば、性質の異なる固体粒子を、セル内の別々の場所に誘導することができる。固体粒子の分散密度を場所により変化させることもできる。
【００１０】
本発明のさらに他の観点によれば、第１の基板と、前記第１の基板に対して所定のギャップを介して対向配置された透明な第２の基板と、前記第１の基板と前記第２の基板との間に挟持された液体と、前記第１の基板と前記第２の基板との間に介装され、前記第１及び第２の基板の周囲を囲むとともに液体注入口を１つだけ有するシール材と、前記第１及び第２の基板間に形成され前記シール材内の領域を第１及び第２の少なくとも２つの領域に仕切る仕切り板と、前記第１の領域の液体中に分散する第１の固体粒子と、前記第１の領域とは異なる第２の領域の液体中に分散し、前記第１の固体粒子とは異なる性質を有する第２の固体粒子とを含む表示装置が提供される。
【００１１】
上記の表示装置を用いれば、異なる領域において異なる表示をすることが可能である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
発明者は、液体が充満しているセルの内部にまで固体粒子を分散させることができる以下の方法を思いついた。セル内に液体を充填した後に、セルの注入口付近に固体粒子を注入する。当初は、固体粒子がセル内の液体の中へ徐々に分散するが、注入口付近において局所的に固体粒子が凝集するようになると、それ以上固体粒子はセルの内部まで入って行きにくくなる。
【００１３】
このような場合に、固体粒子又は液体に外力を加えることができれば、注入口付近に凝集していた固体粒子群をセルの内部まで誘導することができる。例えばセル内において固体粒子をほぼ均一に分散させることもできる。
【００１４】
固体粒子又は液体に加える外力として、電場又は磁場を用いる。外力は、固体粒子に直接的又は間接的に外力を加えれば良い。固体粒子に直接的に外力を加える方法は、例えば固体粒子の表面電荷に働きかけるように電場を形成し、電気泳動等の原理により固体粒子を移動させる方法が考えられる。固体粒子に対して間接的に外力を加える方法は、例えば電場を形成して液体を流動させる方法である。液体が流動すれば、固体粒子も液体の流れにのって移動する。電場の代わりに磁場により固体粒子を移動させることもできる。
【００１５】
以下、図１から図３までを参照して、本発明の実施の形態による固体粒子の分散方法について説明する。液体中への固体粒子の分散方法を、液晶中への固体微粒子の分散技術を例にして説明する。
【００１６】
図１（Ａ）及び（Ｂ）に、液晶で満たされた液晶セル内へ固体微粒子を分散させる方法を示す。
【００１７】
図１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、例えばソーダガラスにより形成されている第１の基板１と、それと対向し同じくソーダガラスにより形成されている透明な第２の基板３とを準備する。第１及び第２の基板１、３は、例えば大きさが２０ｍｍ×２５ｍｍ、厚さが１．１ｍｍである。実際には、図１（Ｂ）に示すように、第１の基板１の方が例えば１ｍｍ程度長い。第１の基板１と第２の基板３との間の間隔（セル厚）は、例えば図示しないギャップコントロール材により、５０μｍ程度に保たれている。
【００１８】
第２の基板３側の第１の基板１表面には、所定の間隔、例えば０．５ｍｍ間隔、幅１．０ｍｍ程度の複数の電極１７（１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ、・・・）が形成されている。電極１７は、例えばＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）により形成されている。ＩＴＯのシート抵抗は例えば１００Ωである。電極１７は、注入口１１付近に形成されている第１の電極１７ａと、第１の電極１７ａから０．５ｍｍだけ離れて形成され、第１の電極１７ａと平行な第２の電極１７ｂと、同じように配置され、注入口１１の近くから順に第３の電極１７ｃ、第４の電極１７ｄが形成されている。さらに多くの電極がセル内の注入口から奥の方向に向けて形成されていても良い。
【００１９】
これら複数の電極１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ、・・・のうち隣接する２つの電極間に、独立して電圧を印加することができる電圧印加手段２１が形成されている。具体的には、第１の電極１７ａは端子Ｔ１を、第２の電極１７ｂは端子Ｔ２を、第３の電極１７ｃは端子Ｔ３を、第４の電極１７ｄは端子Ｔ４を有している。一方、電圧印加手段２１は、ＤＣ電源と、ＤＣ電源の両端において、正極から延びる端子Ｔ５と、負極から延びる端子Ｔ６とを有している。端子Ｔ５、Ｔ６と端子Ｔ１からＴ４までとは自由に接続することが可能になっている。
【００２０】
第２の基板３の下面に、ＩＴＯにより共通電極１６が形成されている。
【００２１】
第１の基板１と第２の基板３上には、それぞれポリイミドの配向膜５ａ及び５ｂが形成されている。ポリイミドの配向膜５ａ及び５ｂにはラビング処理を施していない。配向膜５ａ及び５ｂは平行配向剤として機能するため基板１、３間において、液晶分子の長軸が基板面と平行な方向に配向する。ラビング処理を行っていないため、基板面内における配向方向は有していない。
【００２２】
第１の基板１と第２の基板３との間に（実際には配向膜５ａ、５ｂ間）に、基板１、３の周辺領域を囲むシール材７が設けられている。シール材７は開口を有しており、この開口が液体（液晶材）の注入口１１を形成する。
【００２３】
第１の基板１と第２の基板３とシール材７とにより液晶収容空間２３が画定される。毛細管現象を利用して、液晶収容空間２３内にネマチック液晶（ＺＬＩ−２２３１（Δε＞０））を含む液体（分散媒）１５を充填し、液晶セル２５を形成する。
【００２４】
次に、図２（Ａ）から図２（Ｃ）までを用いて、液晶セル２５内に充填されているネマチック液晶１５中に固体粒子３１を多数分散させる方法について説明する。尚、簡単のため、図２（Ａ）から図２（Ｃ）までにおいては、図１で示した配向膜は省略しているが、実際には配向膜が形成されている。
【００２５】
固体粒子３１は、無機系のシリカを含む固体粒子、有機系の固体粒子などでも良いが、特に中空体が好ましい。中空体は、例えば平均粒径が約１０μｍの中空体であり、ポリスチレン系高分子により形成されている。
【００２６】
図２（Ａ）に示すように、電極１７ａから１７ｄまでの各々から延びる端子Ｔ１からＴ４までには電圧を印加しない状態で、予め固体粒子３１を多数分散させたネマチック液晶材３３の液滴を注入口１１から露出している液晶材１５中にたらす。固体粒子３１は注入口１１からその奥に向けて少し分散する。但し、固体粒子３１を含むネマチック液晶材３１をたらしてからある程度の時間が経過すると、固体粒子３１は注入口１１付近において凝集し始め、液晶収容空間２３の奥の方には分散して行かなくなる。
【００２７】
図２（Ｂ）に示すように、電圧印加手段２１を用いて注入口１１の近傍の端子Ｔ１とそれよりも奥に形成されている隣接端子Ｔ２との間に電圧を印加する。端子Ｔ１が電圧印加手段２１の正極に、端子Ｔ２が負極に接続される。印加電圧は例えば６８Ｖから８０Ｖまでの間の高電圧である。第１の電極１７ａと第２の電極１７ｂとの間の液晶材１５中に電界が生じる。生じる電界の強度は、例えば１３６Ｖ／ｍｍから１８０Ｖ／ｍｍまでの間である。固体粒子３１が、液晶材１５中の電界により第１の電極１７ａから第２の電極１７ｂの方向に向けて誘導される。固体粒子３１が移動するメカニズムについては、まだ明確にはわかっていないが、固体粒子３１の表面にマイナスの電荷が分布しており、この電荷に対して電界が作用するものと推測している。
【００２８】
図２（Ｃ）に示すように、端子Ｔ１と端子Ｔ２と電圧印加手段との間の接続を切った後、電圧印加手段２１を端子Ｔ２と端子Ｔ３との間に接続し、電圧を印加する。端子Ｔ２が正極に、端子Ｔ２が負極に接続される。第２の電極１７ｂと第３の電極１７ｃとの間の液晶材１５に電界が生じる。固体粒子３１が、電界により第２の電極１７ｂから第３の電極１７ｃの方向に向けて誘導される。第３の電極１７ｃの近傍に固体粒子が集まる。形成されている電界を取り除けば、固体粒子３１の移動はほぼ停止する。
【００２９】
以上の動作を繰り返すことにより、固体粒子をセルの奥の方まで誘導することができる。
【００３０】
図３（Ａ）は、セル中における固体粒子３１の分散状態を示す表面顕微鏡写真である。図３（Ｂ）は、セル中に形成された電極の配置を模式的に示す図である。図３（Ａ）に示すように、白く見える領域が固体粒子の分散している領域である。黒い帯状の領域が、電極の形成されている領域である。固体粒子３１が、電極を越えて注入口１１から離れた領域にも分散している状態が観察される。
【００３１】
尚、図２には示していないが、電極に印加する電圧の極性を反対にすれば、固体粒子は、上記の場合とは反対方向に移動することが確認されている。
【００３２】
以上に説明したように、本実施の形態による固体粒子の分散方法を用いることにより、固体粒子を所望の領域に移動させて分散させることができる。
【００３３】
尚、電極１７と共通電極１６とを、固体粒子を移動させるために用いたが、これらの電極を、液晶をオンオフさせるための駆動電極として用いることもできる。換言すれば、例えば通常のアクティブマトリックス型液晶を製造する工程において、セルを駆動するための電極１７と共通電極１６とを形成した後に、セル中に液晶材を注入し、電極１７を用いて固体粒子を液晶材中に分散させれば良い。すなわち、固体粒子を誘導するための電極と電圧印加手段とをわざわざ別に形成しなくても、セルを駆動するための電極と固体粒子を誘導するための電極とを兼用させることも可能である。
【００３４】
固体粒子の移動量（移動数）は、一般的に、電極間に印加する電圧（電界強度）が大きいほど、また、電圧を印加している時間が長いほど多くなる。従って、電圧と時間により固体粒子の分散密度を変化させることができる。領域によって分散密度にバリエーションをつけることも可能である。もちろん、液晶セル中における固体粒子の分散密度をほぼ均一にすることもできる。
【００３５】
真空注入法を用いてまず液晶を注入し、その後に固体粒子を分散させることができるので、通常は真空注入法と併用することができない中空の固体粒子を分散させることもできる。
【００３６】
次に、本発明の第１の実施の形態による固体粒子の分散方法の第１変形例について説明する。
【００３７】
図４は、固体粒子の分散に用いる装置の断面図である。第１変形例による固体粒子の分散方法は、図１に示す方法とほぼ同様の方法を用いる。電極１７ａから電極１７ｄまでが第１の基板１の外側（下面）に形成されている点が異なる。図４に示す装置では、固体粒子を移動させるためには、上記の第１の実施の形態による固体粒子の分散方法の場合よりも高い電圧を印加する必要がある。但し、電極１７ａから電極１７ｄは外付けの電極でも良く、固体粒子を分散させた後に電極をガラス基板１から取り外すことが容易である。
【００３８】
次に、本発明の第１の実施の形態による固体粒子の分散方法の第２変形例について説明する。
【００３９】
図５（Ａ）から図５（Ｃ）までは、第２変形例による固体粒子の分散方法を示す図である。図５（Ａ）に示すように、図１に示す方法とほぼ同様の方法を用いる。電極１７ａ及び電極１７ｃが第１の基板１の上面に形成されており、電極１７ｂと電極１７ｄとが第２の基板の下面に形成されている点で異なる。
【００４０】
注入口１１に近い位置に第１の電極１７ａが形成されている。注入口１１からセルの奥側に向けて第２、第３および第４までの電極１７ｂ、１７ｃおよび１７ｄが形成されている。第１の基板１上面に第１の電極１７ａおよび第３の電極１７ｃを、第２の基板下面に第２の電極１７ｂおよび第４の電極１７ｄを形成する。さらに多くの電極を形成しても良い。
【００４１】
第１の電極１７ａから延びる端子Ｔ１、第２の電極１７ｂから延びる端子Ｔ２、第３の電極１７ｃから延びる端子Ｔ３、第４の電極１７ｃから延びる端子Ｔ４に、第１の実施の形態による方法と同様の方法で、電圧印加手段２１により電圧を印加する。注入口１１近傍に凝集している固体粒子３１を注入口１１からセル２５の奥の方向へ移動させることができる。
【００４２】
図６（Ａ）は、第２変形例による方法を用いた場合の固体粒子３１の分散状態を示す表面顕微鏡写真である。図６（Ｂ）は図６（Ａ）の構造の概略を示す平面図である。注入口１１から離れた領域にも固体粒子が分散した状態が観察される。但し、第１の実施の形態による方法と比べると、同じ電圧を印加した場合でも固体粒子の移動速度は遅いことがわかっている。
【００４３】
次に、本発明の第２の実施の形態による固体粒子の分散方法について、図７（Ａ）から図７（Ｃ）及び図８（Ｄ）から図８（Ｆ）までを参照して説明する。図７（Ａ）に示す構造は、図２（Ａ）に示す構造と同様の構造であるが、液晶材１５中には液晶硬化材、例えば紫外線を照射すると硬化する紫外線硬化樹脂が含まれている。
【００４４】
まず赤色固体粒子４１を分散したネマチック液晶の分散液３３を、液晶セル２５内に充填された液晶材１５に接触させる。赤色固体粒子４１が注入口１１の近傍に分散する。第１の電極１７ａと第２の電極１７ｂとの間に電圧を印加する。赤色固体粒子４１は、第２の電極１７ｂ近傍まで移動する。第１の電極１７ａと第２の電極１７ｂとの間の電圧を０にする。
【００４５】
図７（Ｂ）に破線で示すように、第２の電極１７ｂと第３の電極１７ｃとの間に電圧を印加する。破線で示される赤色固体粒子４１が第３の電極１７ｃの近傍に移動する。次に、実線で示すように、第３の電極１７ｃと第４の電極１７ｄとの間に電圧を印加する。実線で示される赤色固体粒子４１が第４の電極１７ｄの近傍に移動する。第３の電極１７ｃと第４の電極１７ｄとの間の電圧を０にする。
【００４６】
図７（Ｃ）に示すように、緑色固体粒子４３を分散したネマチック液晶の分散液３３を、液晶セル２５内に充填された液晶材１５に接触させる。緑色固体粒子４３が注入口１１の近傍に分散する。第１の電極１７ａと第２の電極１７ｂとの間に電圧を印加する。緑色固体粒子４３は、第２の電極１７ｂ近傍まで移動する。第１の電極１７ａと第２の電極１７ｂとの間に電圧を０にする。
【００４７】
上記の方法と同様の方法を用いて、緑色固体粒子４３を図８（Ｄ）に示すように第３の電極１７ｃの近傍の領域まで移動させる。
【００４８】
図８（Ｅ）に示すように、青色固体粒子４５を分散したネマチック液晶の分散液３３を、液晶セル２５内に充填された液晶材１５に接触させる。青色固体粒子４３が注入口１１の近傍に分散する。第１の電極１７ａと第２の電極１７ｂとの間に電圧を印加する。青色固体粒子４３は、第２の電極１７ｂ近傍まで移動する。第１の電極１７ａと第２の電極１７ｂとの間の電圧を０にする。
【００４９】
図８（Ｆ）に示すように、開口部４８を有するマスク５１を用いて透明ガラス基板３を通して液晶セル３５内の液晶材（紫外線硬化樹脂入り）１５に紫外線を照射する。紫外線を照射することにより仕切り板６１が形成される。仕切り板６１は、例えば赤色固体粒子４１が分散している領域６３と、例えば緑色固体粒子４３が分散している領域６５と、例えば青色固体粒子６５が分散している領域６７とを区画する。
【００５０】
上記の工程を経ることにより液晶を用いた表示装置が完成する。この表示装置を用いると、ＲＧＢのカラー表示を行うことができる。仕切り板６１により区画されたそれぞれの領域において、例えば電極１７ｂ、１７ｃおよび１７ｄと共通電極１６との間の電圧をオンオフすることにより液晶の配向状態を変化させれば、ＲＧＢのカラー表示を行うことができ、フルカラー表示を行うこともできる。
【００５１】
尚、ＲＧＢのうちの２色以上を含む領域を１つの区画として仕切っても良い。１つのセルでＲＧＢのうちの２種類以上の色が混ざった色を表示できる。また、固体粒子の分散密度を変化させることにより、色表示の階調を変化させることも可能である。さらに、ＲＧＢ原色系だけではなく、補色系の表示も可能である。
【００５２】
尚、固体粒子を液晶中に分散させた状態で仕切り板を形成すると、図８（Ｆ）に示すように、仕切り板６１内に固体粒子４１、４３または４５が取り込まれる。
【００５３】
本実施の形態による方法を用いれば、仕切り板６１により仕切られた区画ごとに固体粒子を入れるための開口部を設けなくても、区画ごとに色の異なる固体粒子を分散させることができ、表示装置の構造が簡単になる。
【００５４】
本実施の形態による固体粒子の分散方法を用いれば、色の異なる固体粒子をそれぞれ別の領域に分散させることができる。さらに、色の異なる固体粒子をそれぞれ別の領域において分散させた状態で区画することができる。
【００５５】
尚、上記の実施の形態においては、性質の異なる固体粒子の一例として色の異なる固体粒子を用いた場合について説明したが、その他、平均粒径、光の反射率、光の透過率、比重、表面電荷密度、材質、形状等の様々な性質の異なる粒子を、所望の領域に誘導することができる。
【００５６】
また、注入口の幅を大きくしておき、固体粒子を液体中に注入する幅方向の位置を変えることにより、固体粒子を分散させる幅方向の位置を制御することもできる。もちろん、電極を幅方向にも並ぶように多数形成しておけば、２次元平面上において任意の領域に移動させることができる。
【００５７】
尚、ＤＣ電圧を印加する手段を用いる代わりに単極性の矩形波を加えても良い。
【００５８】
次に、本発明の第３の実施の形態による固体粒子の分散方法について図９を参照して説明する。
【００５９】
図９に示す装置と図２に示す装置の相違点は、固体粒子を移動させるための外力が電圧を印加することにより形成される電場により発生するのではなく、磁場により発生させる点である。
【００６０】
すなわち、図９（Ａ）に示すように、注入口１１の近傍に磁石のＳ極７１ａを配置し、それよりも奥側にＮ極７１ｂを配置する。Ｓ極７１ａからＮ極７１ｂに向かう磁界７５が形成される。この磁界７５の影響により、固体粒子７３が奥の方に移動する。
【００６１】
図９（Ｂ）、図９（Ｃ）に示すように、磁石の位置を奥側に移動させることにより、固体粒子７３を奥側に移動させることができる。
【００６２】
磁場が存在により固体粒子を移動させるためには、固体粒子を形成している材料中に磁性体が含まれているか、磁性体により形成されている必要がある。磁性体材料としては、マグタイト、Ｍｎ−Ｚｎ系複合フェライト等の材料を用いることができる。
【００６３】
以上、本発明の実施の形態による固体粒子の分散方法を用いて液晶表示装置を製造する方法を例にして説明したが、本方法は、以下の製品を製造する際に用いても利点がある。
【００６４】
光の透過量を電圧などを印加することにより変化させることができるため、カメラの絞り、防眩ミラー、窓のブラインドなどに用いることができる。液晶表示装置以外にも、ディスプレイ全般、例えば、携帯電話やモバイルＰＣ、ペーパーディスプレイ、プロジェクタなどに用いることもできる。尚、ペーパーディスプレイは、紙のように薄く、フレキシブルで、携帯性、一覧性に優れ、印刷物のように見やすい表示デバイスで、例えば電気的に書き換えが可能になっているものの総称である。
【００６５】
以上、本発明の実施の形態について例示したが、その他、種々の変更、改良、組み合わせなどが可能なことは当業者には自明であろう。
【００６６】
【発明の効果】
液体中に固体粒子を選択的に分散できる。固体粒子の位置や密度を制御できる。色や反射率などの性質の異なる２種類以上の固体粒子を液体中の異なる領域に分散させることができる。表示装置に応用すれば、多様な表示を行うことができる。また、液体をセルに注入する際に真空注入法を用いることができるため、セル中に気泡などが残留しにくい。真空注入法を用いれば、中空の固体粒子を分散させる場合にもセル中に気泡などが残留しにくい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施の形態による固体粒子の分散に用いる装置の概略図であり、図１（Ａ）は平面図、図１（Ｂ）は断面図である。
【図２】 図２（Ａ）から図２（Ｃ）までは、本発明の第１の実施の形態による固体粒子の分散方法を示す工程図である。
【図３】 図３（Ａ）、（Ｂ）は、本発明の第１の実施の形態による固体粒子の分散方法を用いた場合の固体粒子の表面分布を示す図である。
【図４】 本発明の第１の実施の形態による固体粒子の分散に用いる装置の第１変形例である。
【図５】 図５（Ａ）から図５（Ｃ）までは、本発明の第１の実施の形態による固体粒子の分散方法の第２変形例を示す工程図である。
【図６】 図６（Ａ）、（Ｂ）は、本発明の第１の実施の形態の第２変形例による固体粒子の分散方法を用いた場合の固体粒子の表面分布を示す図である。
【図７】 図７（Ａ）から図７（Ｃ）までは、本発明の第２の実施の形態による固体粒子の分散方法を示す工程図である。
【図８】 図８（Ｄ）から図８（Ｆ）までは、本発明の第２の実施の形態による固体粒子の分散方法を示す工程図である。
【図９】 図９（Ａ）から図９（Ｃ）までは、本発明の第３の実施の形態による固体粒子の分散方法を示す工程図である。
【符号の説明】
１ 第１の基板
３ 第２の基板
５ａ、５ｂ 配向膜
７ シール材
１１ 注入口
１５ 液晶材
１６ 共通電極
１７（１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ） 電極
２１ ＤＣ電源
２３ 液晶収容空間
Ｔ１〜Ｔ６ 端子
２５ 液晶セル
３１ ネマチック液晶材
３３、４１、４３、４５ 固体粒子
４８ 開口
５１ マスク
６１ 仕切り板
７１ 磁石
７５ 磁力線
【発明の属する技術分野】
本発明は、固体粒子の分散方法に関し、特に液体中への固体粒子の分散方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
セル内に液体を充満させ、その液体中に固体粒子を分散させる方法としては、まず液体中に固体粒子を分散させ、この固体粒子が分散している液体をセル中に注入する方法が用いられていた。セル中に液体を注入する際には、セル内に気泡を残さないように、セル内を減圧した後に注入口から液体を充満させる真空注入法を用いるのが望ましい。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような固体粒子の注入方法を用いた場合、固体粒子は、液体を注入するためにセルに設けられている注入口の付近に凝集しがちである。固体粒子が注入口付近に凝集すると、固体粒子を液体中に均一に分散させることが難しくなる。注入口付近での固体粒子の凝集を防ぐために注入口のサイズを大きくすることも考えられるが、注入口を通過した後に固体粒子が凝集するという問題は残る。
【０００４】
また、セル内への気泡の混入を防止するために真空注入法を用いて固体粒子をセル内に注入すると、固体粒子として中空の粒子を用いた場合に固体粒子の破裂が起こる可能性もあり問題である。
【０００５】
本発明は、液体が充填されたセル内に固体粒子を分散させることを目的とする。さらに、本発明は、真空注入法を用いて液体と中空粒子をセル内に注入することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の一観点によれば、（ａ）注入口を有するセル内に液体を充填する工程と、（ｂ）固体粒子を多数含む粒子群を前記注入口から前記液体中に注入する工程と、（ｃ）前記固体粒子又は前記液体に対して外力を加えて前記固体粒子を前記セル内の所望の領域まで誘導する工程とを含む固体粒子の分散方法が提供される。
【０００７】
上記の方法によれば、セル内に充満している液体中に固体粒子を注入した後に、固体粒子を外力によりセル内の所望の領域に誘導することができるので、固体粒子の凝集が生じても、固体粒子を液体中に均一に分散させたり、所望の領域に分散させたりすることができる。
【０００８】
本発明の他の観点によれば、（Ａ）注入口を有するセル内に液体を充填する工程と、（Ｂ）第１の固体粒子を多数含む第１の粒子群を前記注入口から前記液体中に注入する工程と、（Ｃ）前記第１の固体粒子又は前記液体に対して外力を加えて前記セル内の第１の領域に前記第１の固体粒子を誘導する工程と、（Ｄ）前記第１の固体粒子とは性質の異なる第２の固体粒子を多数含む第２の粒子群を前記注入口から前記液体中に注入する工程と、（Ｅ）前記第２の固体粒子又は前記液体に対して外力を加えて第１の領域とは異なる第２の領域に前記第２の固体粒子を誘導する工程とを含む固体粒子の分散方法が提供される。
【０００９】
上記の方法によれば、性質の異なる固体粒子を、セル内の別々の場所に誘導することができる。固体粒子の分散密度を場所により変化させることもできる。
【００１０】
本発明のさらに他の観点によれば、第１の基板と、前記第１の基板に対して所定のギャップを介して対向配置された透明な第２の基板と、前記第１の基板と前記第２の基板との間に挟持された液体と、前記第１の基板と前記第２の基板との間に介装され、前記第１及び第２の基板の周囲を囲むとともに液体注入口を１つだけ有するシール材と、前記第１及び第２の基板間に形成され前記シール材内の領域を第１及び第２の少なくとも２つの領域に仕切る仕切り板と、前記第１の領域の液体中に分散する第１の固体粒子と、前記第１の領域とは異なる第２の領域の液体中に分散し、前記第１の固体粒子とは異なる性質を有する第２の固体粒子とを含む表示装置が提供される。
【００１１】
上記の表示装置を用いれば、異なる領域において異なる表示をすることが可能である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
発明者は、液体が充満しているセルの内部にまで固体粒子を分散させることができる以下の方法を思いついた。セル内に液体を充填した後に、セルの注入口付近に固体粒子を注入する。当初は、固体粒子がセル内の液体の中へ徐々に分散するが、注入口付近において局所的に固体粒子が凝集するようになると、それ以上固体粒子はセルの内部まで入って行きにくくなる。
【００１３】
このような場合に、固体粒子又は液体に外力を加えることができれば、注入口付近に凝集していた固体粒子群をセルの内部まで誘導することができる。例えばセル内において固体粒子をほぼ均一に分散させることもできる。
【００１４】
固体粒子又は液体に加える外力として、電場又は磁場を用いる。外力は、固体粒子に直接的又は間接的に外力を加えれば良い。固体粒子に直接的に外力を加える方法は、例えば固体粒子の表面電荷に働きかけるように電場を形成し、電気泳動等の原理により固体粒子を移動させる方法が考えられる。固体粒子に対して間接的に外力を加える方法は、例えば電場を形成して液体を流動させる方法である。液体が流動すれば、固体粒子も液体の流れにのって移動する。電場の代わりに磁場により固体粒子を移動させることもできる。
【００１５】
以下、図１から図３までを参照して、本発明の実施の形態による固体粒子の分散方法について説明する。液体中への固体粒子の分散方法を、液晶中への固体微粒子の分散技術を例にして説明する。
【００１６】
図１（Ａ）及び（Ｂ）に、液晶で満たされた液晶セル内へ固体微粒子を分散させる方法を示す。
【００１７】
図１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、例えばソーダガラスにより形成されている第１の基板１と、それと対向し同じくソーダガラスにより形成されている透明な第２の基板３とを準備する。第１及び第２の基板１、３は、例えば大きさが２０ｍｍ×２５ｍｍ、厚さが１．１ｍｍである。実際には、図１（Ｂ）に示すように、第１の基板１の方が例えば１ｍｍ程度長い。第１の基板１と第２の基板３との間の間隔（セル厚）は、例えば図示しないギャップコントロール材により、５０μｍ程度に保たれている。
【００１８】
第２の基板３側の第１の基板１表面には、所定の間隔、例えば０．５ｍｍ間隔、幅１．０ｍｍ程度の複数の電極１７（１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ、・・・）が形成されている。電極１７は、例えばＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）により形成されている。ＩＴＯのシート抵抗は例えば１００Ωである。電極１７は、注入口１１付近に形成されている第１の電極１７ａと、第１の電極１７ａから０．５ｍｍだけ離れて形成され、第１の電極１７ａと平行な第２の電極１７ｂと、同じように配置され、注入口１１の近くから順に第３の電極１７ｃ、第４の電極１７ｄが形成されている。さらに多くの電極がセル内の注入口から奥の方向に向けて形成されていても良い。
【００１９】
これら複数の電極１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ、・・・のうち隣接する２つの電極間に、独立して電圧を印加することができる電圧印加手段２１が形成されている。具体的には、第１の電極１７ａは端子Ｔ１を、第２の電極１７ｂは端子Ｔ２を、第３の電極１７ｃは端子Ｔ３を、第４の電極１７ｄは端子Ｔ４を有している。一方、電圧印加手段２１は、ＤＣ電源と、ＤＣ電源の両端において、正極から延びる端子Ｔ５と、負極から延びる端子Ｔ６とを有している。端子Ｔ５、Ｔ６と端子Ｔ１からＴ４までとは自由に接続することが可能になっている。
【００２０】
第２の基板３の下面に、ＩＴＯにより共通電極１６が形成されている。
【００２１】
第１の基板１と第２の基板３上には、それぞれポリイミドの配向膜５ａ及び５ｂが形成されている。ポリイミドの配向膜５ａ及び５ｂにはラビング処理を施していない。配向膜５ａ及び５ｂは平行配向剤として機能するため基板１、３間において、液晶分子の長軸が基板面と平行な方向に配向する。ラビング処理を行っていないため、基板面内における配向方向は有していない。
【００２２】
第１の基板１と第２の基板３との間に（実際には配向膜５ａ、５ｂ間）に、基板１、３の周辺領域を囲むシール材７が設けられている。シール材７は開口を有しており、この開口が液体（液晶材）の注入口１１を形成する。
【００２３】
第１の基板１と第２の基板３とシール材７とにより液晶収容空間２３が画定される。毛細管現象を利用して、液晶収容空間２３内にネマチック液晶（ＺＬＩ−２２３１（Δε＞０））を含む液体（分散媒）１５を充填し、液晶セル２５を形成する。
【００２４】
次に、図２（Ａ）から図２（Ｃ）までを用いて、液晶セル２５内に充填されているネマチック液晶１５中に固体粒子３１を多数分散させる方法について説明する。尚、簡単のため、図２（Ａ）から図２（Ｃ）までにおいては、図１で示した配向膜は省略しているが、実際には配向膜が形成されている。
【００２５】
固体粒子３１は、無機系のシリカを含む固体粒子、有機系の固体粒子などでも良いが、特に中空体が好ましい。中空体は、例えば平均粒径が約１０μｍの中空体であり、ポリスチレン系高分子により形成されている。
【００２６】
図２（Ａ）に示すように、電極１７ａから１７ｄまでの各々から延びる端子Ｔ１からＴ４までには電圧を印加しない状態で、予め固体粒子３１を多数分散させたネマチック液晶材３３の液滴を注入口１１から露出している液晶材１５中にたらす。固体粒子３１は注入口１１からその奥に向けて少し分散する。但し、固体粒子３１を含むネマチック液晶材３１をたらしてからある程度の時間が経過すると、固体粒子３１は注入口１１付近において凝集し始め、液晶収容空間２３の奥の方には分散して行かなくなる。
【００２７】
図２（Ｂ）に示すように、電圧印加手段２１を用いて注入口１１の近傍の端子Ｔ１とそれよりも奥に形成されている隣接端子Ｔ２との間に電圧を印加する。端子Ｔ１が電圧印加手段２１の正極に、端子Ｔ２が負極に接続される。印加電圧は例えば６８Ｖから８０Ｖまでの間の高電圧である。第１の電極１７ａと第２の電極１７ｂとの間の液晶材１５中に電界が生じる。生じる電界の強度は、例えば１３６Ｖ／ｍｍから１８０Ｖ／ｍｍまでの間である。固体粒子３１が、液晶材１５中の電界により第１の電極１７ａから第２の電極１７ｂの方向に向けて誘導される。固体粒子３１が移動するメカニズムについては、まだ明確にはわかっていないが、固体粒子３１の表面にマイナスの電荷が分布しており、この電荷に対して電界が作用するものと推測している。
【００２８】
図２（Ｃ）に示すように、端子Ｔ１と端子Ｔ２と電圧印加手段との間の接続を切った後、電圧印加手段２１を端子Ｔ２と端子Ｔ３との間に接続し、電圧を印加する。端子Ｔ２が正極に、端子Ｔ２が負極に接続される。第２の電極１７ｂと第３の電極１７ｃとの間の液晶材１５に電界が生じる。固体粒子３１が、電界により第２の電極１７ｂから第３の電極１７ｃの方向に向けて誘導される。第３の電極１７ｃの近傍に固体粒子が集まる。形成されている電界を取り除けば、固体粒子３１の移動はほぼ停止する。
【００２９】
以上の動作を繰り返すことにより、固体粒子をセルの奥の方まで誘導することができる。
【００３０】
図３（Ａ）は、セル中における固体粒子３１の分散状態を示す表面顕微鏡写真である。図３（Ｂ）は、セル中に形成された電極の配置を模式的に示す図である。図３（Ａ）に示すように、白く見える領域が固体粒子の分散している領域である。黒い帯状の領域が、電極の形成されている領域である。固体粒子３１が、電極を越えて注入口１１から離れた領域にも分散している状態が観察される。
【００３１】
尚、図２には示していないが、電極に印加する電圧の極性を反対にすれば、固体粒子は、上記の場合とは反対方向に移動することが確認されている。
【００３２】
以上に説明したように、本実施の形態による固体粒子の分散方法を用いることにより、固体粒子を所望の領域に移動させて分散させることができる。
【００３３】
尚、電極１７と共通電極１６とを、固体粒子を移動させるために用いたが、これらの電極を、液晶をオンオフさせるための駆動電極として用いることもできる。換言すれば、例えば通常のアクティブマトリックス型液晶を製造する工程において、セルを駆動するための電極１７と共通電極１６とを形成した後に、セル中に液晶材を注入し、電極１７を用いて固体粒子を液晶材中に分散させれば良い。すなわち、固体粒子を誘導するための電極と電圧印加手段とをわざわざ別に形成しなくても、セルを駆動するための電極と固体粒子を誘導するための電極とを兼用させることも可能である。
【００３４】
固体粒子の移動量（移動数）は、一般的に、電極間に印加する電圧（電界強度）が大きいほど、また、電圧を印加している時間が長いほど多くなる。従って、電圧と時間により固体粒子の分散密度を変化させることができる。領域によって分散密度にバリエーションをつけることも可能である。もちろん、液晶セル中における固体粒子の分散密度をほぼ均一にすることもできる。
【００３５】
真空注入法を用いてまず液晶を注入し、その後に固体粒子を分散させることができるので、通常は真空注入法と併用することができない中空の固体粒子を分散させることもできる。
【００３６】
次に、本発明の第１の実施の形態による固体粒子の分散方法の第１変形例について説明する。
【００３７】
図４は、固体粒子の分散に用いる装置の断面図である。第１変形例による固体粒子の分散方法は、図１に示す方法とほぼ同様の方法を用いる。電極１７ａから電極１７ｄまでが第１の基板１の外側（下面）に形成されている点が異なる。図４に示す装置では、固体粒子を移動させるためには、上記の第１の実施の形態による固体粒子の分散方法の場合よりも高い電圧を印加する必要がある。但し、電極１７ａから電極１７ｄは外付けの電極でも良く、固体粒子を分散させた後に電極をガラス基板１から取り外すことが容易である。
【００３８】
次に、本発明の第１の実施の形態による固体粒子の分散方法の第２変形例について説明する。
【００３９】
図５（Ａ）から図５（Ｃ）までは、第２変形例による固体粒子の分散方法を示す図である。図５（Ａ）に示すように、図１に示す方法とほぼ同様の方法を用いる。電極１７ａ及び電極１７ｃが第１の基板１の上面に形成されており、電極１７ｂと電極１７ｄとが第２の基板の下面に形成されている点で異なる。
【００４０】
注入口１１に近い位置に第１の電極１７ａが形成されている。注入口１１からセルの奥側に向けて第２、第３および第４までの電極１７ｂ、１７ｃおよび１７ｄが形成されている。第１の基板１上面に第１の電極１７ａおよび第３の電極１７ｃを、第２の基板下面に第２の電極１７ｂおよび第４の電極１７ｄを形成する。さらに多くの電極を形成しても良い。
【００４１】
第１の電極１７ａから延びる端子Ｔ１、第２の電極１７ｂから延びる端子Ｔ２、第３の電極１７ｃから延びる端子Ｔ３、第４の電極１７ｃから延びる端子Ｔ４に、第１の実施の形態による方法と同様の方法で、電圧印加手段２１により電圧を印加する。注入口１１近傍に凝集している固体粒子３１を注入口１１からセル２５の奥の方向へ移動させることができる。
【００４２】
図６（Ａ）は、第２変形例による方法を用いた場合の固体粒子３１の分散状態を示す表面顕微鏡写真である。図６（Ｂ）は図６（Ａ）の構造の概略を示す平面図である。注入口１１から離れた領域にも固体粒子が分散した状態が観察される。但し、第１の実施の形態による方法と比べると、同じ電圧を印加した場合でも固体粒子の移動速度は遅いことがわかっている。
【００４３】
次に、本発明の第２の実施の形態による固体粒子の分散方法について、図７（Ａ）から図７（Ｃ）及び図８（Ｄ）から図８（Ｆ）までを参照して説明する。図７（Ａ）に示す構造は、図２（Ａ）に示す構造と同様の構造であるが、液晶材１５中には液晶硬化材、例えば紫外線を照射すると硬化する紫外線硬化樹脂が含まれている。
【００４４】
まず赤色固体粒子４１を分散したネマチック液晶の分散液３３を、液晶セル２５内に充填された液晶材１５に接触させる。赤色固体粒子４１が注入口１１の近傍に分散する。第１の電極１７ａと第２の電極１７ｂとの間に電圧を印加する。赤色固体粒子４１は、第２の電極１７ｂ近傍まで移動する。第１の電極１７ａと第２の電極１７ｂとの間の電圧を０にする。
【００４５】
図７（Ｂ）に破線で示すように、第２の電極１７ｂと第３の電極１７ｃとの間に電圧を印加する。破線で示される赤色固体粒子４１が第３の電極１７ｃの近傍に移動する。次に、実線で示すように、第３の電極１７ｃと第４の電極１７ｄとの間に電圧を印加する。実線で示される赤色固体粒子４１が第４の電極１７ｄの近傍に移動する。第３の電極１７ｃと第４の電極１７ｄとの間の電圧を０にする。
【００４６】
図７（Ｃ）に示すように、緑色固体粒子４３を分散したネマチック液晶の分散液３３を、液晶セル２５内に充填された液晶材１５に接触させる。緑色固体粒子４３が注入口１１の近傍に分散する。第１の電極１７ａと第２の電極１７ｂとの間に電圧を印加する。緑色固体粒子４３は、第２の電極１７ｂ近傍まで移動する。第１の電極１７ａと第２の電極１７ｂとの間に電圧を０にする。
【００４７】
上記の方法と同様の方法を用いて、緑色固体粒子４３を図８（Ｄ）に示すように第３の電極１７ｃの近傍の領域まで移動させる。
【００４８】
図８（Ｅ）に示すように、青色固体粒子４５を分散したネマチック液晶の分散液３３を、液晶セル２５内に充填された液晶材１５に接触させる。青色固体粒子４３が注入口１１の近傍に分散する。第１の電極１７ａと第２の電極１７ｂとの間に電圧を印加する。青色固体粒子４３は、第２の電極１７ｂ近傍まで移動する。第１の電極１７ａと第２の電極１７ｂとの間の電圧を０にする。
【００４９】
図８（Ｆ）に示すように、開口部４８を有するマスク５１を用いて透明ガラス基板３を通して液晶セル３５内の液晶材（紫外線硬化樹脂入り）１５に紫外線を照射する。紫外線を照射することにより仕切り板６１が形成される。仕切り板６１は、例えば赤色固体粒子４１が分散している領域６３と、例えば緑色固体粒子４３が分散している領域６５と、例えば青色固体粒子６５が分散している領域６７とを区画する。
【００５０】
上記の工程を経ることにより液晶を用いた表示装置が完成する。この表示装置を用いると、ＲＧＢのカラー表示を行うことができる。仕切り板６１により区画されたそれぞれの領域において、例えば電極１７ｂ、１７ｃおよび１７ｄと共通電極１６との間の電圧をオンオフすることにより液晶の配向状態を変化させれば、ＲＧＢのカラー表示を行うことができ、フルカラー表示を行うこともできる。
【００５１】
尚、ＲＧＢのうちの２色以上を含む領域を１つの区画として仕切っても良い。１つのセルでＲＧＢのうちの２種類以上の色が混ざった色を表示できる。また、固体粒子の分散密度を変化させることにより、色表示の階調を変化させることも可能である。さらに、ＲＧＢ原色系だけではなく、補色系の表示も可能である。
【００５２】
尚、固体粒子を液晶中に分散させた状態で仕切り板を形成すると、図８（Ｆ）に示すように、仕切り板６１内に固体粒子４１、４３または４５が取り込まれる。
【００５３】
本実施の形態による方法を用いれば、仕切り板６１により仕切られた区画ごとに固体粒子を入れるための開口部を設けなくても、区画ごとに色の異なる固体粒子を分散させることができ、表示装置の構造が簡単になる。
【００５４】
本実施の形態による固体粒子の分散方法を用いれば、色の異なる固体粒子をそれぞれ別の領域に分散させることができる。さらに、色の異なる固体粒子をそれぞれ別の領域において分散させた状態で区画することができる。
【００５５】
尚、上記の実施の形態においては、性質の異なる固体粒子の一例として色の異なる固体粒子を用いた場合について説明したが、その他、平均粒径、光の反射率、光の透過率、比重、表面電荷密度、材質、形状等の様々な性質の異なる粒子を、所望の領域に誘導することができる。
【００５６】
また、注入口の幅を大きくしておき、固体粒子を液体中に注入する幅方向の位置を変えることにより、固体粒子を分散させる幅方向の位置を制御することもできる。もちろん、電極を幅方向にも並ぶように多数形成しておけば、２次元平面上において任意の領域に移動させることができる。
【００５７】
尚、ＤＣ電圧を印加する手段を用いる代わりに単極性の矩形波を加えても良い。
【００５８】
次に、本発明の第３の実施の形態による固体粒子の分散方法について図９を参照して説明する。
【００５９】
図９に示す装置と図２に示す装置の相違点は、固体粒子を移動させるための外力が電圧を印加することにより形成される電場により発生するのではなく、磁場により発生させる点である。
【００６０】
すなわち、図９（Ａ）に示すように、注入口１１の近傍に磁石のＳ極７１ａを配置し、それよりも奥側にＮ極７１ｂを配置する。Ｓ極７１ａからＮ極７１ｂに向かう磁界７５が形成される。この磁界７５の影響により、固体粒子７３が奥の方に移動する。
【００６１】
図９（Ｂ）、図９（Ｃ）に示すように、磁石の位置を奥側に移動させることにより、固体粒子７３を奥側に移動させることができる。
【００６２】
磁場が存在により固体粒子を移動させるためには、固体粒子を形成している材料中に磁性体が含まれているか、磁性体により形成されている必要がある。磁性体材料としては、マグタイト、Ｍｎ−Ｚｎ系複合フェライト等の材料を用いることができる。
【００６３】
以上、本発明の実施の形態による固体粒子の分散方法を用いて液晶表示装置を製造する方法を例にして説明したが、本方法は、以下の製品を製造する際に用いても利点がある。
【００６４】
光の透過量を電圧などを印加することにより変化させることができるため、カメラの絞り、防眩ミラー、窓のブラインドなどに用いることができる。液晶表示装置以外にも、ディスプレイ全般、例えば、携帯電話やモバイルＰＣ、ペーパーディスプレイ、プロジェクタなどに用いることもできる。尚、ペーパーディスプレイは、紙のように薄く、フレキシブルで、携帯性、一覧性に優れ、印刷物のように見やすい表示デバイスで、例えば電気的に書き換えが可能になっているものの総称である。
【００６５】
以上、本発明の実施の形態について例示したが、その他、種々の変更、改良、組み合わせなどが可能なことは当業者には自明であろう。
【００６６】
【発明の効果】
液体中に固体粒子を選択的に分散できる。固体粒子の位置や密度を制御できる。色や反射率などの性質の異なる２種類以上の固体粒子を液体中の異なる領域に分散させることができる。表示装置に応用すれば、多様な表示を行うことができる。また、液体をセルに注入する際に真空注入法を用いることができるため、セル中に気泡などが残留しにくい。真空注入法を用いれば、中空の固体粒子を分散させる場合にもセル中に気泡などが残留しにくい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施の形態による固体粒子の分散に用いる装置の概略図であり、図１（Ａ）は平面図、図１（Ｂ）は断面図である。
【図２】 図２（Ａ）から図２（Ｃ）までは、本発明の第１の実施の形態による固体粒子の分散方法を示す工程図である。
【図３】 図３（Ａ）、（Ｂ）は、本発明の第１の実施の形態による固体粒子の分散方法を用いた場合の固体粒子の表面分布を示す図である。
【図４】 本発明の第１の実施の形態による固体粒子の分散に用いる装置の第１変形例である。
【図５】 図５（Ａ）から図５（Ｃ）までは、本発明の第１の実施の形態による固体粒子の分散方法の第２変形例を示す工程図である。
【図６】 図６（Ａ）、（Ｂ）は、本発明の第１の実施の形態の第２変形例による固体粒子の分散方法を用いた場合の固体粒子の表面分布を示す図である。
【図７】 図７（Ａ）から図７（Ｃ）までは、本発明の第２の実施の形態による固体粒子の分散方法を示す工程図である。
【図８】 図８（Ｄ）から図８（Ｆ）までは、本発明の第２の実施の形態による固体粒子の分散方法を示す工程図である。
【図９】 図９（Ａ）から図９（Ｃ）までは、本発明の第３の実施の形態による固体粒子の分散方法を示す工程図である。
【符号の説明】
１ 第１の基板
３ 第２の基板
５ａ、５ｂ 配向膜
７ シール材
１１ 注入口
１５ 液晶材
１６ 共通電極
１７（１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ） 電極
２１ ＤＣ電源
２３ 液晶収容空間
Ｔ１〜Ｔ６ 端子
２５ 液晶セル
３１ ネマチック液晶材
３３、４１、４３、４５ 固体粒子
４８ 開口
５１ マスク
６１ 仕切り板
７１ 磁石
７５ 磁力線
Claims (12)
- （ａ）注入口を有するセル内に液体を充填する工程と、
（ｂ）固体粒子を多数含む粒子群を前記注入口から前記液体中に注入する工程と、
（ｃ）前記固体粒子又は前記液体に対して外力を加えて前記固体粒子を前記セル内の所望の領域まで誘導する工程と
を含む固体粒子の分散方法。 - 前記（ｂ）の工程は、前記固体粒子を含む分散液を前記液体に接触させる工程である請求項１に記載の固体粒子の分散方法。
- 前記外力は、電場又は磁場により前記固体粒子又は前記液体に対して加えられる力である
請求項１に記載の固体粒子の分散方法。 - （Ａ）注入口を有するセル内に液体を充填する工程と、
（Ｂ）第１の固体粒子を多数含む第１の粒子群を前記注入口から前記液体中に注入する工程と、
（Ｃ）前記第１の固体粒子又は前記液体に対して外力を加えて前記セル内の第１の領域に前記第１の固体粒子を誘導する工程と、
（Ｄ）前記第１の固体粒子とは性質の異なる第２の固体粒子を多数含む第２の粒子群を前記注入口から前記液体中に注入する工程と、
（Ｅ）前記第２の固体粒子又は前記液体に対して外力を加えて第１の領域とは異なる第２の領域に前記第２の固体粒子を誘導する工程と
を含む固体粒子の分散方法。 - 第１の基板と、前記第１の基板に対して所定のギャップを介して対向配置された第２の基板と、前記第２の基板の前記第１の基板側表面上に所定の間隔をあけて形成された複数の電極と、前記複数の電極のうちの少なくともいずれか一対の電極間に電圧を印加できる電圧印加手段とを含むセル内に液体を充填する工程と、
固体粒子を多数含む粒子群を前記液体中に注入する工程と、
前記複数の電極間に電圧を印加して前記固体粒子を所望の領域に誘導する工程と
を含む固体粒子の分散方法。 - 第１の基板と、前記第１の基板に対して所定のギャップを介して対向配置された第２の基板と、前記第１の基板の表面上及び前記第２の基板の表面上に所定の間隔をあけて形成された複数の電極と、前記複数の電極間に電圧を印加できる電圧印加手段とを含み注入口を有するセル内に液体を充填する工程と、
固体粒子を多数含む粒子群を前記液体中に注入する工程と、
前記複数の電極間に電圧を印加して前記固体粒子を所望の領域に誘導する工程と
を含む固体粒子の分散方法。 - 前記液体は液晶を含む
請求項１から６までのいずれか１項に記載の固体粒子の分散方法。 - （Ａ）注入口を有するセル内に液体と前記液体中に混ぜられ、後に硬化させることができる硬化剤とを充填する工程と、
（Ｂ）第１の固体粒子を多数含む第１の粒子群を前記注入口から前記液体中に注入する工程と、
（Ｃ）前記第１の固体粒子又は前記液体に対して外力を加えて前記セル内の第１の領域に前記第１の固体粒子を誘導する工程と、
（Ｄ）前記硬化剤を選択的に硬化させ、前記第１の領域の外周を囲む仕切り板を形成する工程と
を含む固体粒子の分散方法。 - さらに、（Ｘ）前記第１の固体粒子とは性質の異なる第２の固体粒子を多数含む第２の粒子群を前記注入口から前記液体中に注入する工程と、
（Ｙ）前記第２の固体粒子又は前記液体に対して外力を加えて第１の領域とは異なる前記セル中の第２の領域に前記第２の固体粒子を誘導する工程と
（Ｚ）前記硬化剤を硬化させる手段を用いて前記第２の領域の外周を囲む仕切り板を形成する工程と
を含む請求項８に記載の固体粒子の分散方法。 - 第１の基板と、
前記第１の基板に対して所定のギャップを介して対向配置された透明な第２の基板と、
前記第１の基板と前記第２の基板との間に挟持された液体と、
前記第１の基板と前記第２の基板との間に介装され、前記第１及び第２の基板の周囲を囲むとともに液体注入口を１つだけ有するシール材と、
前記第１及び第２の基板間に形成され前記シール材内の領域を第１及び第２の少なくとも２つの領域に仕切る仕切り板と、
前記第１の領域の液体中に分散する第１の固体粒子と、
前記第１の領域とは異なる第２の領域の液体中に分散し、前記第１の固体粒子とは異なる性質を有する第２の固体粒子とを含む
表示装置。 - さらに、前記第１の基板又は前記第２の基板の表面上に形成される複数の電極と、
前記複数の電極間に電圧を印加できる電圧印加手段と
を含む
請求項１０に記載の表示装置。 - 前記仕切り板中に、前記第１の固体粒子又は前記第２の固体粒子のうちの少なくともいずれか一方が含まれる
請求項１０又は１１に記載の表示装置。
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