JPH06148652A - 液晶表示素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 スペーサの介在に起因する暗表示領域内の輝
点の発生を防止して表示品位を確実に向上させることが
できる液晶表示素子を提供する。 【構成】 透明電極３，４を形成した一対の透明基板
１，２間に高分子分散液晶層７を設けた液晶表示素子に
おいて、一方の透明基板１の上で画素領域Ａを避けた部
分に、一定の高さでかつ内部に光散乱性をもつ微小粒子
１１が混入された樹脂層１０を設け、この樹脂層１０に
より基板１，２間の間隙をほぼ均一に保持する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は高分子分散液晶を用いた
液晶表示素子に関する。

【０００２】

【従来の技術】高分子分散液晶は、透明な高分子材中に
ネマティック液晶を分散させたものであり、この高分子
分散液晶を用いる液晶表示素子は、透明電極を形成した
一対の透明基板間に高分子分散液晶層を設けた構造とな
っている。

【０００３】図５は、高分子分散液晶を用いたＴＦＴア
クティブマトリックス型液晶表示素子の構造を示してい
る。この液晶表示素子は、透明電極３，４を形成した一
対の透明基板（例えばガラス基板）１，２間に高分子分
散液晶層７を設けるとともに、前記一対の透明基板１，
２間にスペーサ５を点在状態に介在させ、このスペーサ
５により基板１，２間の間隙をほぼ均一に保つようにし
ている。

【０００４】スペーサ５は、球状のガラス粒や短く切断
したグラスファイバ等からなり、また一対の透明基板
１，２はその周縁部において枠状のシール材６を介して
接合されており、高分子分散液晶層７は、両基板１，２
間の前記シール材６で囲まれた領域内に設けられてい
る。

【０００５】また前記一方の電極３は画素電極、他方の
電極４は対向電極であり、その対向間が画素領域Ａであ
る。透明基板２には、隣り合って配置する画素領域Ａの
相互間に対応する部分において、光漏れ防止用のブラッ
クマスク８が設けられ、このブラックマスク８が絶縁膜
９で覆われ、この絶縁膜９の上に前記透明電極４が形成
されている。

【０００６】このような液晶表示素子は、透明電極３，
４を形成した一対の基板１，２をスペーサ５を間にはさ
んで重ね合わせ、この両基板１，２をシール材６を介し
て接合してセルを組立てた後に、このセル内（両基板
１，２間のシール材６で囲まれた間隙）に、光硬化性の
高分子のモノマーと液晶とを混合した混合液を真空注入
法によって注入充填し、その後、一方の基板１の外面側
から光（紫外線）を照射することにより、前記高分子の
モノマーを光重合によりポリマー化して高分子分散液晶
層７を形成する方法で製造される。

【０００７】そして、両基板１，２の電極３，４間に電
界を印加して表示駆動するものであり、高分子分散液晶
層７中の液晶の分子は、電界が印加されていない状態で
は様々な方向を向いており、この状態では、高分子分散
液晶層７に入射する光が液晶による光散乱作用および液
晶と高分子材との界面での光散乱作用によって散乱され
るため、無電界部分の光透過率が低くなり、透過型の液
晶表示素子の場合は暗表示状態となる。

【０００８】また、電極３，４間に液晶のしきい値電圧
以上の電界を印加すると、液晶の分子が基板１，２面に
対して垂直になるように一様に配列し、透過光が光散乱
作用をほとんど受けずに高分子分散液晶層７を透過する
ため、電界印加部分の光透過率が高くなり、透過型の液
晶表示素子の場合は明表示状態となる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の液晶表示素子においては、図６に示すよう
に、スペーサ５が配置している部分に入射した光は、こ
の部分の高分子液晶層７がスペーサ５により排除された
状態にあるから、無電界状態であっても散乱せずにその
ままスペーサ５を透過して出射してしまい、このため暗
表示領域内にスペーサ５の形状に対応した輝点が点在し
て見え、この結果、表示品位が低下するという問題があ
る。

【００１０】このような問題は、液晶表示素子の表示像
を投影レンズによってスクリーン面に拡大投影するプロ
ジェクション方式の表示装置において顕著となり、すな
わちこの場合は、液晶表示素子の暗表示領域内の輝点が
拡大されてかなり目立つようになるため、スクリーン投
影像の品位が著しく低下してしまう。

【００１１】本発明はこのような点に着目してなされた
もので、その目的とするところは、スペーサの介在に起
因する暗表示領域内の輝点の発生を防止して表示品位を
確実に向上させることができる液晶表示素子を提供する
ことにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明はこのような目的
を達成するために、透明電極を形成した一対の透明基板
間に高分子分散液晶層を設けた液晶表示素子において、
一方の透明基板の上でかつ画素領域を避けた部分に、一
定の高さでかつ内部に光散乱性をもつ微小粒子が混入さ
れた樹脂層を設け、この樹脂層により基板間の間隙をほ
ぼ均一に保持するようにしたものである。

【００１３】

【作用】このような構成においては、透明基板間にスペ
ーサが介在しておらず、このため無電界部分の画素領域
に入射した光のすべてが高分子分散液晶層により散乱し
てその出射が抑えられ、したがって従来のように、暗表
示領域内にスペーサの形状に対応した輝点が生じるよう
なことがなく、暗表示領域内の全域が均一な暗さとな
り、表示品位が確実に向上する。

【００１４】画素領域から外れる部分に配置した樹脂層
に対して入射する光は、この樹脂層に光散乱性をもつ微
小粒子が混在しているから、この微小粒子により散乱し
てその出射、つまり光漏れが防止され、したがってその
光漏れ防止用のブラックマスクを省くことが可能とな
る。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図１ないし
図４を参照して説明する。なお、従来の構成と対応する
部分には同一の符号を付してその説明を省略する。図１
は、ＴＦＴアクティブマトリックス型液晶表示素子の全
体の断面図、図２はその一部を拡大した断面図、図３は
その拡大した部分の平面図を示している。

【００１６】この液晶表示素子においては、従来におけ
るスペーサおよびブラックマスクならびに絶縁膜が省か
れている。そして一方の透明基板１の上に、画素領域Ａ
を避けた部分において、一定の高さを有する複数の樹脂
層１０がほぼ均等的に形成され、この樹脂層１０により
基板１，２間の間隙がほぼ均一に保たれ、前記樹脂層１
０内には例えばガラスの粉砕片等の光散乱性をもつ微小
粒子１１がほぼ均一な分布で混入されている。

【００１７】このように本発明においては、画素領域Ａ
を避けた特定の部分に微小粒子１１が混入された樹脂層
１０を形成するわけであるが、次にこの樹脂層１０を透
明基板１の上に形成する作業工程について図４を参照し
て説明する。まず、透明電極３が形成された透明基板１
を洗浄する。また微小粒子１１を例えば感光性ポリイミ
ド前駆体の樹脂液中に投入して均一に混合する。

【００１８】そして前記透明基板１の電極形成面の上の
全体に、前記感光性ポリイミド前駆体の樹脂液を一定の
厚さに塗布して樹脂層１０を形成し、この樹脂層１０を
乾燥させる。

【００１９】次に、透明基板１の上方にフォトマスクＭ
を配置し、このフォトマスクＭにより樹脂層１０の一
部、すなわち画素領域Ａとなる部分を避けた部分に光
（紫外線）を照射して露光する。この露光により樹脂層
１０としての感光性ポリイミド前動体が光架橋する。

【００２０】この後、現像処理により、露光部分の樹脂
膜１０を残して非露光部分の樹脂膜１０を除去する。そ
してこの現像処理した樹脂膜１０を焼成して硬化させ
る。この焼成処理により樹脂層１０としての感光性ポリ
イミド前駆体がポリイミドとなる。なお、樹脂膜１０の
材料としては、フォトレジスト等を用いることも可能で
ある。

【００２１】このような工程で透明基板１の特定の部
分、すなわち画素領域Ａを避けた部分に一定の高さの樹
脂層１０を点在状態に形成し、この後、この透明基板１
に他方の透明基板２を対向させ、この対向間の間隙を前
記樹脂層１０により一定に保って基板１，２をシール材
６で接合し、さらにこのシール材６の内側の透明基板
１，２間に、光硬化性の高分子のモノマーと液晶とを混
合した混合液を真空注入法によって注入充填し、高分子
のモノマーを光重合によりポリマー化して高分子分散液
晶層７を形成して液晶表示素子を組立てる。

【００２２】このような構成の透過型の液晶表示素子に
おいては、透明基板１，２間にスペーサが介在しておら
ず、このため無電界部分の画素領域Ａに入射した光のす
べてが高分子分散液晶層７により散乱してその出射が抑
えられ、したがって従来のように、暗表示領域内にスペ
ーサの形状に対応した輝点が生じるようなことがなく、
暗表示領域内の全域が均一な暗さとなり、表示品位が確
実に向上する。

【００２３】また、画素領域Ａから外れる部分に配置し
た樹脂層１０に対して入射する光は、この樹脂層１０内
に光散乱性をもつ微小粒子１１が混在しているから、こ
の微小粒子１１により散乱してその出射が抑えられる。

【００２４】既述のように、従来の液晶表示素子におい
ては、画素領域間からの光漏れを防止するために、その
部分に対応して基板にブラックマスクが形成されている
が、本発明においては、その光漏れを樹脂層１０内の微
小粒子１１による光散乱によって防止でき、したがって
ブラックマスクの配設が不要で、これにより製造工程が
簡略化し、また材料費が低減してコストダウンを図るこ
とができる利点がある。

【００２５】なお、本発明は、ＴＦＴアクティブマトリ
ックス型液晶表示素子に適用する場合に限らず、単純マ
トリックス型液晶表示素子等にも適用することができる
ことは言うまでもない。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、従
来のスペーサを省き、画素領域を避けた部分に樹脂層を
形成し、この樹脂層で基板間の間隙をほぼ均一に保持す
るようにしたから、無電界部分の画素領域に入射する光
のすべてが高分子分散液晶層により散乱してその出射が
抑えられ、したがって暗表示領域内の全域が均一な暗さ
となり、確実に表示品位が向上し、さらに前記樹脂層内
には光散乱性をもつ微小粒子を混在させてあるから、こ
の樹脂層の部分に入射した光が、前記微小粒子により散
乱し、したがって画素領域間からの光漏れをブラックマ
スクを用いることなく防止することができ、これにより
製造工程が簡略化し、また材料費を削減してコストダウ
ンを図ることができる利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す液晶表示素子の要部の
断面図。

【図２】本発明の一実施例を示す液晶表示素子の全体の
断面図。

【図３】本発明の一実施例を示す液晶表示素子の要部の
平面図。

【図４】本発明の一実施例に係る液晶表示素子における
樹脂層の形成工程を示す説明図。

【図５】従来の液晶表示素子の一部の断面図。

【図６】従来の液晶表示素子の全体の断面図。

【符号の説明】

１，２…透明基板 ３，４…透明電極 ７…高分子分散液晶層 １０…樹脂層 １１…微小粒子

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】透明電極を形成した一対の透明基板間に高
   分子分散液晶層を設けた液晶表示素子において、 一方の透明基板の上でかつ画素領域を避けた部分に、一
   定の高さでかつ内部に光散乱性をもつ微小粒子が混入さ
   れた樹脂層を設け、この樹脂層により基板間の間隙をほ
   ぼ均一に保持したことを特徴とする液晶表示素子。