JPH08194210A

JPH08194210A - 液晶表示素子及びその製造方法

Info

Publication number: JPH08194210A
Application number: JP7004869A
Authority: JP
Inventors: Junji Nakajima; 潤二中島; Kazuo Inoue; 一生井上
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1995-01-17
Filing date: 1995-01-17
Publication date: 1996-07-30

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は液晶表示素子に関するもので、特
に、従来の高分子分散型液晶に対し、ブラックマトリッ
クス（ＢＭ）のいらない、更なる高輝度ＴＦＴパネルを
提供する。また、アライメント技術も無用とする。【構成】クロムのようなブラックマトリックスに代わ
り、高分子分散型液晶材料のみで簡単に構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ディスプレイ、光シャ
ッター、プロジェクションテレビ等に利用される液晶を
用いた光変調素子に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】液晶素子の中でも、配向処理を要さない
ため製造が容易なこと、そして、偏光板を要さないため
明るい表示が可能なことを利点とする高分子・液晶複合
体を使った高分子分散型液晶素子が近年、ディスプレイ
として着目されて来ている。

【０００３】一般に、高分子分散型液晶素子とは液晶を
高分子材料組成物からなるマトリックス中に分散保持さ
れた液晶高分子複合体を一対の電極付基板間に挟み込ん
だものであり、液晶の常光屈折率と高分子マトリックス
の屈折率がほぼ一致するように構成されたものである。
すなわち、電圧無印加の状態で液晶は、前記高分子マト
リックスとの界面付近で、界面に対して略平行に配向し
ている。この状態で基板に垂直な光が入射すると、高分
子マトリックスの屈折率と液晶の屈折率とが異なった状
態となるため、界面にて光が散乱する。基板間に電圧を
印加すると、正の誘電異方性を有すネマティック液晶の
場合、液晶分子が電極面に対して略垂直に整列し、入射
光に対し、高分子マトリックスの屈折率と液晶の常光屈
折率とがほぼ一致することとなるため、光が散乱される
ことなく透過する状態となる。上記性質を利用して光シ
ャッター機能が可能となっている。

【０００４】しかしながら、偏光板を用いないため、0N
-OFF時のコントラストが従来の偏光板を用いる表示モ−
ドに比べ、劣りがちである。尚、ここで定義するコント
ラストとは電界がｏｎの時に受光部に到達する光量とｏ
ｆｆ時に受光部に到達する光量との比を示しておりコン
トラストが高いほど良好な画質が得られる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】高分子分散型液晶を用
いた表示モ−ドは、前記のように電界の有無で散乱−透
過をスイッチングするもので、電圧無印加状態では完全
に光が散乱し、受光部に最小の透過光が到達するように
なるのが理想である。しかしながら、現実には理想より
も多くの光が散乱されずに透過してしまっている。そこ
で、電圧無印加状態の散乱性能を向上させることが、こ
のモ−ドの性能向上につながり、高コントラストの鮮明
な表示を可能にする。

【０００６】また、高分子分散型液晶は、高コントラス
トを得るにはＴＮモ−ドの表示素子に比べて駆動電圧が
高いという欠点を有す。このため、市販の駆動用ＩＣが
使えなかった。

【０００７】加えて、高分子分散型液晶での高密度ディ
スプレイ化して行くと、横電界の影響により、ぼやけた
映像になりがちである。

【０００８】本発明は、これらの問題点を解決し、高輝
度、高密度高精細、高コントラスト性と低電圧駆動が可
能な散乱−透過モードによる液晶素子を提供することを
目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】従来、ＴＮ等で用いられ
るＴＦＴ（薄膜トランジスター）液晶パネルではクロム
等によるブラックマトリックス（ＢＭ）を必要としてお
り、開口率を下げてしまい、高輝度化を妨げる要因とな
っていたが、本発明は、従来のＢＭの代わりに、樹脂が
使われることを基本とし、高輝度高分子分散型液晶ディ
スプレイを更に高輝度化することができる。

【００１０】また、本発明のＢＭに代わるものの中に
は、樹脂と一方向に配向された液晶とより成る構成体の
ものも有り、それによって、横電界を起き難くすること
も可能である。同時に、画素部の高分子分散型液晶の応
答性も良く、電荷も画素部にかかり易く無駄無く実効さ
れることで低電圧駆動化が可能となる。

【００１１】更に、本発明の別の構成によれば（基板方
向配向型）、無印加時の散乱能も向上し、コントラスト
を上げることが可能である。

【００１２】このようにして、課題を解決することがで
きる。

【００１３】

【作用】本発明の液晶表示素子及びその製造方法によっ
て、高輝度、高密度高精細、高コントラスト性と低電圧
駆動が可能な液晶表示素子を得ることが可能となる。

【００１４】本発明の液晶表示素子の製造方法は、特
に、高分子分散型液晶の作製に有効なものであり、少な
くとも液晶と光重合性材料を含む組成物を混合し、相溶
させた混合物を簡単に注入でき、光により高分子材料と
液晶に分離する光重合相分離法を使って作製する。
（尚、熱重合性材料を用いて、相分離させることも可能
である。）光重合性組成物は、プレポリマーやモノマー
などの重合性有機化合物と光開始剤から成っており、組
成物調整のため高分子化合物や無機系充填剤や有機系添
加物を混合してもよく、更に、熱重合開始剤を混合して
も良い。プレポリマーやモノマーとしてはビニル基を有
する化合物が適しておりなかでも、アクリル系化合物が
好ましい。例えば、ｔ−ブチルアクリレート、２−エチ
ルヘキシルアクリレート、２−メトキシエチルアクリレ
ート、２−フェノキシエチルアクリレート、シクロヘキ
シルアクリレート、トリメトキシプロパントリアクリレ
ート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、１、６
−ヘキサンジオールジアクリレート、トリメチロールプ
ロパントリアクリレートなどのモノマーや、商品名：Ｍ
ＡＮＤＡ、ＴＣ−１１０，ＨＸ−２２０，ＨＸ−６２０
などの日本化薬製多官能アクリレートや、ポリエステル
アクリレート、エポキシアクリレート、ポリウレタンア
クリレート、ポリエーテルアクリレートなどの市販のプ
レポリマーが単独もしくは組み合わせて使用できる。光
開始剤としては、ベンゾインメチルエーテルベンゾイン
イソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテ
ル、ベンゾフェノン、ベンジリデンメチルケタール、
２、２−ジエトキシアセトフェノンなどが適している。
また、上記のラジカル重合性組成物以外にも、カチオン
重合性エポキシ樹脂組成物を用いることも可能である。
本発明に用いられる液晶材料は、電圧によってダイレク
タ方位を制御できる誘電率異方性を有し、且つ屈折率異
方性を有しておれば良く、組成系および異方性の正負は
問わない。また、前記液晶材料中に色素のような添加物
を混合することが可能であることも付記して置く。

【００１５】

【実施例】以下、具体例について説明する。但し、本発
明はこれらの実施例に限定されるものではない。ここに
示す実施例の電極付基板は、以下の条件によるものを使
用した。透明電極シート抵抗＝50〜150Ω／□、膜厚＝
５００Ａ±２０％、膜付け後の焼成400℃,90分。

【００１６】実施例の特性評価は以下のように行った。
得られた素子のパネルに垂直な方向の光変調性能につい
て、大塚電子製ＬＣＤ−５０００を用い、測定周波数３
０Ｈｚ，受光角２．８゜、３０℃の条件で電気光学特性
を測定した。電圧無印加（もしくは無印加）状態の光遮
蔽能力を最大限出している状態での光透過率をＴ
₀（％）、電圧変化によって最大限光が透過する光透過
率をＴ_max（％）、Ｔ₀を0％でＴ_maxを100％とした上
で、光透過率が10％となる時の30Hz交流信号の印加電圧
をＶ₁₀（Ｖ_rms）、同様に光透過率が90％となる印加電
圧をＶ₉₀（Ｖ_rms）、ＣＲ＝コントラスト＝Ｔ_max／Ｔ₀
と各々、表す。

【００１７】なお図１〜図７において、１ａはガラス基
板（ＩＴＯ電極付き）、１ｂはガラス基板、２はＴＦＴ
（薄膜トランジスター）、３は高分子分散型液晶、４は
樹脂層である。また図８において、５はＴＦＴアレイ基
板、６は画素（表示部）、７は第一の工程と第二の工程
の境界である。

【００１８】（実施例１）モノマーとして2-エチルヘキ
シルアクリレート（ナカライテスク（株）製）17.6wt%
、プレポリマーとしてビスコート#3700（大阪有機化学
工業（株）製）1.93wt%、光硬化開始剤としてDarocur11
73（メルク社製）0.07wt% から成るの光重合性材料と、
液晶としてＴＬ２０５[N-I point=87℃, ｎ_e=1.744,ｎ_o
=1.527]（メルク・ジャパン（株）製）80.4wt% を混合
して組成物とした。

【００１９】この時、ＴＦＴ基板は以下のようなものを
使用した。ＴＦＴ画素部表面にＩＴＯ（透明電極）が、
他の部表面にシリコンナイトライトＳｉＮｘが、形成さ
れており、ＴＦＴ画素部に対する組成物中プレポリマー
成分との接触角が２４゜、他部の接触角が１２゜であ
り、摩擦係数も画素部＜他部であった。また、ＩＴＯの
結晶は、粒状構造ではなかった。

【００２０】プレポリマー材料をＴＦＴ基板上に滴下
し、１３μｍのスペーサを介して、接触角２２゜の対向
基板をかぶせ、プレポリマー材料を基板間に挟持し、画
素部での他の部に対するプレポリマー存在割合が１／１
００程度（好ましくは、1/20以下）となったところで、
紫外線（360nm）を33mW/cm²、3分間照射し、その後、対
向基板を剥す。

【００２１】その結果、ＴＦＴ基板上の画素部以外に、
高分子層が12〜13μｍ程度形成されていた。

【００２２】次いで、そのＴＦＴ基板の電極面上に、先
に示した組成物を滴下し、対向全面ＩＴＯ電極付基板を
１３μｍスペーサを介し、挟持し、紫外線（360nm）１
４mW/cm²、３分間照射し、次のような素子を得た。

【００２３】画素部には、高分子分散型液晶層が形成さ
れ、他（ＴＦＴ部）は、樹脂の層が形成された構造の図
１記載のようなＴＦＴ液晶表示素子を得た。

【００２４】その素子の特性を以下に示す。開口率（透
過率）も高いため、Ｔ_maxが高くなり、高輝度ディスプ
レイが示される。

【００２５】Ｔ₀=0.24％Ｔ_max=80.7％Ｖ₁₀=4.4(V)
Ｖ₉₀=6.5(V) ＣＲ=336 （比較例１）実施例１のような構成を取らず、従来のよ
うに、パネル内に高分子分散型液晶のみを充填した場
合、以下のようなパネル特性をしめす。ＴＦＴパネルは
ＢＭを持ったものであり、ＢＭ基板を光が透過する開口
率は４割減と成るため、パネル全体の開口率としては更
に、低下する。また、アライメント精度も要求されるも
のである。

【００２６】Ｔ₀=0.21％Ｔ_max=52.6％Ｖ₁₀=4.6(V)
Ｖ₉₀=7.0(V) ＣＲ=250 （実施例２）先ず、固形分濃度６重量％のポリウレタン
溶液（例えば、MS5500（Tg点=55℃）：三菱重工業
（株）製）を凸版印刷によりＴＦＴ基板の画素部及び第
二の工程の組成物注入路（組成物の通り路、注入方向に
ストライプ状／図８参照）に対し、画素部中央が多く塗
膜形成されるような凸状傾斜成膜を転写し、80℃で1時
間焼成してポリウレタン層（配向膜）を形成した。成膜
部の対組成物の接触角は２４゜で、他の部は１１゜であ
った。

【００２７】なお図８は本発明の第二の工程で注入され
る組成物の通り道の一例概略図である。第一の工程で充
填される組成物と第二の工程で充填される組成物との境
界を示しており、境界画素部側内が第二の工程で注入さ
れる組成物の通り道を示している。

【００２８】図１のように、ＴＦＴ基板と全面ＩＴＯ電
極付き基板の電極面を対向させ、基板間に13.0μm のス
ペーサーを介して、パネル周辺部に対し、組成物の注入
口及び排出口を開けて、エポキシ系シール材、ストラク
トボンド（三井東圧（株）製）を付け、貼り合わせ、空
セルとした。

【００２９】組成物は実施例１と同成分とした。プレポ
リマー成分を注入し、成膜部において、他の部よりプレ
ポリマー存在割合が約１／１００程度（好ましくは1/20
以下）となったところで、樹脂硬化し、続いて、第二の
工程による組成物注入を行い、実施例１と同様にパネル
作製をした。

【００３０】その素子の特性を以下に示す。Ｔ₀=0.22％Ｔ_max=80.3％Ｖ₁₀=4.3(V) Ｖ₉₀=6.4(V)
ＣＲ=365 （実施例３）実施例１と同組成物を、実施例２と同空セ
ルに注入し、成膜部において、成膜していない他の部よ
り組成物の存在割合が約１／８０程度（好ましくは１／
２０以下）となったところで、パネル間（基板と垂直方
向）に、十分液晶分子がセル厚方向に並ぶ電界10kHz,10
V正弦波の交流電圧を印加しながら、紫外線（360nm）を
33mW/cm²、3分間照射し、硬化させた後、第二の工程、
組成物を注入し、実施例２と同様にパネル作製をした。
その結果、ＴＦＴ上の高分子分散型液晶の液晶分子の配
向がセル厚方向（基板垂直方向）に並んでいる図２の様
な構造のＴＦＴ液晶表示素子となった。

【００３１】その素子の特性を以下に示す。Ｔ₀=0.20％Ｔ_max=78.9％Ｖ₁₀=4.5(V) Ｖ₉₀=6.7(V)
ＣＲ=395 また、パターンジェネレータによりストライプ状パター
ンをＴＦＴに４Ｖ〜７Ｖ（30Hz矩形波）印加し、画素間
を顕微鏡観察及び輝度測定（拡大鏡＋輝度計トプコン社
製BM-8）により横電界観察を行った。電圧印加時無印加
時の変化をモニタしたが、画素−画素間においての輝度
変化は殆ど無く、顕微鏡観察でも変化が見知できなかっ
た。これによって、従来課題となっているような横電界
（画素間電界及び光によるリーク電流の影響）の影響現
象は見られなかった。画素ピッチは１０μｍ、８μｍで
も問題はなかった。

【００３２】（比較例２）実施例３の様に、二段階工程
を持たずに、同ＴＦＴ空セルに第二の工程で注入する同
組成物を一度に注入し、同紫外線照射条件によって表示
素子を得た。この素子に対しても、実施例３と同様に、
横電界の観察を行った。結果、電圧印加無印加によっ
て、画素間において、輝度変化が生じ、画素間が若干ぼ
やけたように顕微鏡観察もされた。これは、横電界の影
響現象による結果と見られる。また、表示映像も、若
干、ぼやけたものとなった。

【００３３】（実施例４）実施例３と同様に行い、電界
印加工程に変えて、基板方向（セル厚方向と垂直方向）
に、１０ＫＧの磁界を印加する工程とした。その結果、
ＴＦＴ上の高分子分散型液晶の液晶分子の配向が基板水
平方向に並んでいる図３の様な構造のＴＦＴ液晶表示素
子となった。

【００３４】その素子の特性を以下に示す。Ｔ₀=0.16％Ｔ_max=75.8％Ｖ₁₀=4.7(V) Ｖ₉₀=7.0(V)
ＣＲ=474 （実施例５）モノマーとして2-エチルヘキシルアクリレ
ート（ナカライテスク（株）製）35.9wt% 、プレポリマ
ーとしてビスコート#3700（大阪有機化学工業（株）
製）3.96wt%、光硬化開始剤としてDarocur1173（メルク
社製）0.14wt% から成るの光重合性材料と、液晶として
ＴＬ２０５[N-I point=87℃, ｎ_e=1.744,ｎ_o=1.527]
（メルク・ジャパン（株）製）60.0wt% を混合して組成
物とし、実施例３と同様の作製を行った。但し、硬化す
る際の印加電圧は２０Ｖとした。その結果、ＴＦＴ上の
高分子分散型液晶の高分子樹脂層部割合が多く、液晶層
割合が少ないものが形成され、そのＴＦＴ上高分子分散
型液晶の液晶分子配向がセル厚方向（基板垂直方向）に
並んでいる図４の様な構造のＴＦＴ液晶表示素子となっ
た。

【００３５】その素子の特性を以下に示す。Ｔ₀=0.17％Ｔ_max=77.4％Ｖ₁₀=4.8(V) Ｖ₉₀=7.2(V)
ＣＲ=455 実施例３と同様、横電界の影響現象は見られなかった。
画素ピッチは、１０μｍ、８μｍ、４μｍでも問題はな
かった。

【００３６】（実施例６）実施例５と同組成物を実施例
４と同作製を行った。但し、磁界は２０ＫＧとした。そ
の結果、ＴＦＴ上の高分子分散型液晶の高分子樹脂層部
割合が多く、液晶層割合が少ないものであり、そのＴＦ
Ｔ上高分子分散型液晶の液晶分子配向が基板水平方向に
並んでいる図５の様な構造のＴＦＴ液晶表示素子となっ
た。

【００３７】その素子の特性を以下に示す。Ｔ₀=0.14％Ｔ_max=75.7％Ｖ₁₀=5.0(V) Ｖ₉₀=7.4(V)
ＣＲ=541 （実施例７）実施例３と同様にパネル作製を行う。但
し、電界印加の代わりに、実施例３とは異なり十分には
液晶分子がセル厚方向には並ばないように５ＫＧを印加
した。また、第一の工程での樹脂硬化の際、マスクを設
けて、図６の様に液晶分子ダイレクタ方向が交互に異な
るように成るように２段階の硬化を行った。結果、ＴＦ
Ｔ上の高分子分散型液晶の液晶分子の配向が１ＴＦＴご
とに規則的に基板垂直方向でもなく水平方向でもない方
向に並んでいる図６の様な構造のＴＦＴ液晶表示素子と
なった。

【００３８】その素子の特性を以下に示す。Ｔ₀=0.16％Ｔ_max=79.2％Ｖ₁₀=4.6(V) Ｖ₉₀=6.9(V)
ＣＲ=495 （実施例８）実施例７と同様に、ＴＦＴ上の液晶分子が
規則的に画素側に基板垂直方向でもなく水平方向でもな
い方向に並ぶ（図７の）ようになるように画素ピッチ１
４μｍＴＦＴパネルにおいて、マスクを用いて、パネル
作製を行った。

【００３９】その結果、ＴＦＴ上の高分子分散型液晶の
液晶分子の配向が１ＴＦＴごとに規則的に画素側に基板
垂直方向でもなく水平方向でもない方向に並んでいる層
が形成される図７の様な構造をしたＴＦＴ液晶表示素子
を得た。

【００４０】その素子の特性を以下に示す。Ｔ₀=0.12％Ｔ_max=78.7％Ｖ₁₀=4.8(V) Ｖ₉₀=7.1(V)
ＣＲ=656 実施例３と同様、横電界の影響は見られなかった。

【００４１】（実施例９）実施例２と同様に、形状記憶
性を有する熱可塑性ポリマーである固形分濃度６重量％
のポリウレタン溶液（例えば、MS5500（Tg点=55℃）：
三菱重工業（株）製）を凸版印刷によりＴＦＴ基板の電
極面表面に転写し、80℃で1時間焼成してポリウレタン
層（配向膜）を形成した。その後、画素部及び第二の工
程の組成物注入路（組成物の通り路、注入方向にストラ
イプ状）の成膜部に対し、マスクをし、その画素部及び
第二の工程の組成物注入路（組成物の通り路、注入方向
にストライプ状）の成膜部以外の部に液晶分子配向が図
６のようになるようにラビングをしておき、（この時、
ラビングをした部分はしていない部分に比べて、摩擦係
数が大きくなっていた。）実施例７と同様に第一の工程
を終えた後、パネルを80℃にまで加熱し、成膜部が非延
伸状態と成る程度まで加熱をした後（ラビング筋が消え
たら）、冷却し、第二の工程を行い、パネルを得た。

【００４２】その素子の特性を以下に示す。Ｔ₀=0.11％Ｔ_max=78.4％Ｖ₁₀=5.1(V) Ｖ₉₀=7.3(V)
ＣＲ=713 （実施例１０）実施例９と同様の方法で実施例８の作製
に対して試みた。その結果、図７の様なパネルとなっ
た。

【００４３】その素子の特性を以下に示す。Ｔ₀=0.08％Ｔ_max=77.9％Ｖ₁₀=5.2(V) Ｖ₉₀=7.5(V)
ＣＲ=974 （実施例１１）実施例１から１０記載の第一の工程で注
入する組成物のビスコート#3700（大阪有機化学工業
（株）製）に変えて、KAYARAD R-721（日本化薬（株）
製）を使用した。樹脂の硬化条件は同じとした。結果、
画素部以外の部が黄色の色を示した。これによって、ブ
ラックマトリックスに代わる性質を示す事ができ、漏れ
光によるリーク電流も検値しなかった。特性は、Ｔ₀値
を３割近くどの場合においても小さくする結果となっ
た。それに伴いＴ_maxも若干下げてしまったが、ＣＲと
しては大きくなった。

【００４４】これによって、ＢＭ基板を必要としない素
子を得る事ができた。（実施例１２）実施例１１と同様に、ビスコート#3700
（大阪有機化学工業（株）製）に変えて、KAYARAD UX-3
301（日本化薬（株）製）を使用し、樹脂硬化条件は同
じとした。結果、実施例１１よりも、画素部以外の部が
濃黄色を示した。特性結果も、殆ど、実施例１１と変わ
らないものとなった。また、実施例１１と同様ＢＭ基板
を必要としない素子を得る事ができた。

【００４５】（実施例１３）実施例１１、１２と同様に
ビスコート#3700（大阪有機化学工業（株）製）に変え
て、アロニックスM-1100（東亜合成化学工業（株）製）
を使用した。樹脂硬化条件は同じとした。結果、実施例
１２よりも更に濃黄色を示した。特性結果は、若干、Ｔ
_maxを下げるものの、殆ど実施例１２と変わらない結果
となった。また、実施例１１、１２と同様にＢＭ基板を
必要としない素子を得る事ができた。

【００４６】（実施例１４）実施例１から１０記載の第
１の工程で硬化する樹脂層中に酸化チタンTiO₂を樹脂材
料に対して、13wt%を含有させた。その結果、電界をか
けても、素子の駆動を行っても、画素部以外は白濁状態
を示し、光吸収率が高かった。その結果、ＢＭ基板を必
要としない素子を得る事ができた。特性結果について
は、実施例１１とさほど変わらない傾向を示した。

【００４７】また、組成物を以下のように変えても同傾
向が得られた。一つは、モノマーとして2-エチルヘキシ
ルアクリレート（ナカライテスク（株）製）3.0wt% 、2
-ヒドロキシエチルアクリレート（ナカライテスク
（株）製）9.0wt%、ネオペンチルグリコールジアクリレ
ートであるKAYARAD MANDA（日本化薬（株）製）2.48wt
%、オリゴマーとしてＥＯ変性ビスフェノールＡジアク
リレートであるKAYARAD R-551（日本化薬（株）製）5.3
6wt%、光硬化開始剤としてベンジルジメチルケタールで
あるイルガキュア651（日本チバガイギー（株）製）0.1
6wt%から成る光重合性材料と、液晶として塩素系液晶Ｔ
Ｌ２０５[N-I point=87℃, ｎe=1.744,ｎo=1.527]（メ
ルク・ジャパン（株）製）80.0wt% を混合して組成物と
した。

【００４８】別に一つは、プレポリマー材料として2-エ
チルヘキシルアクリレート（ナカライテスク（株）製）
17.55wt% 、アクリル酸４−ヒドロキシブチルであるア
クリエステル４ＨＢＡ（三菱レイヨン（株）製）0.44wt
%、メタクリル酸２−サクシノロイルオキシエチルであ
るアクリエステルＳＡ（三菱レイヨン（株）製）0.20wt
%、KAYARAD TPGDA（日本化薬（株）製）1.11wt%、光硬
化開始剤として２ーヒドロキシー２−メチル−１−フェ
ニルプロパン−１−オンであるダロキュア−1173（メル
ク社製）0.2wt%から成る光重合性材料と、液晶としてＴ
Ｌ２０５[N-I point=87℃, ｎe=1.744,ｎo=1.527]（メ
ルク・ジャパン（株）製）80.5wt% を混合して組成物と
した。

【００４９】また、プレポリマー成分を同じくし、プレ
ポリマー中の成分割合も同じくし、液晶のみをＴＬ２０
５からＴＬ２１３とし、液晶割合を77wt%とした場合
も、同傾向を示し、更に特性が良くなった。

【００５０】なお、以上に示される実施例における組成
物等材料はこれに限定されるものではなく、他の材料で
も多く実施されるものである。実施例において紫外線強
度は示している強度のみに限定されるものではなく、実
際、3mW/cm²〜160mW/cm²において、本発明の特徴を有す
るものが得られることが確認できた。また、素子のセル
厚は13.0μmに限定されるものではない。

【００５１】注入後、パネルは全て、周辺を高分子樹脂
で封口した。今回、素子内には紫外線が照射されないよ
うにマスクをし、ＵＶ樹脂をパネル周辺に施し、組成物
を封口した（例えば、ロックタイト352A（日本ロックタ
イト（株）製）をＵＶ(350nm)55mW/cm²,90秒照射により
硬化する）。

【００５２】実施例に示されている高分子分散型液晶層
パネル内の液晶容積割り合いも、実施例に示されるもの
に限定されるものではなく、60%〜95%であれば、同傾向
特性を得る事ができた。

【００５３】

【発明の効果】本発明の液晶表示素子は、高い光散乱
性、高い光透過率、及び低い駆動電圧を同時に実現する
ものである。また、ＴＮモードで問題となっていた横電
界の無い表示素子を提供することが可能となった。

【００５４】本発明の液晶表示素子を表示素子として用
いる場合、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）との組み合わせ
によりアクティブマトリクス駆動させることにより、高
い表示性能が得れる。また、本発明の素子を投写光学系
と組み合わせることにより優れた表示性能の投写型ディ
スプレイが実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の樹脂層と高分子分散型液晶が挟持され
た素子断面図

【図２】本発明の画素部以外の液晶分子がセル厚方向に
配向した高分子分散型液晶素子断面図

【図３】本発明の画素部以外の液晶分子が基板方向に配
向した高分子分散型液晶素子断面図

【図４】本発明の画素部以外が高分子量が多く、液晶分
子がセル厚方向に配向した高分子分散型液晶素子断面図

【図５】本発明の画素部以外が高分子量が多く、液晶分
子が基板方向に配向した高分子分散型液晶素子断面図

【図６】本発明の画素部以外の液晶分子が規則的に配向
した高分子分散型液晶素子断面図

【図７】本発明の画素部以外の液晶分子が規則的に配向
した高分子分散型液晶素子断面図

【図８】本発明の第二の工程で注入される組成物の通り
道の一例概略図

【符号の説明】

１ａガラス基板（ＩＴＯ電極付き）１ｂガラス基板２ＴＦＴ（薄膜トランジスター）３高分子分散型液晶４樹脂層５ＴＦＴアレイ基板６画素（表示部）７第一の工程と第二の工程の境界

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも一方が可視光または、紫外
光、もしくは、可視光及び紫外光を透過する画素部を有
する電極付き基板と対向基板とより成る電極面が対向し
た一対の基板において、電極画素部上、または、それに
対向する対向基板の対面対応部のＩＴＯ（透明電極）、
もしくは両方が他の部の表面に比べて、摩擦係数が小さ
いか、もしくは、接触角が大きいことを特徴とする液晶
表示素子。
【請求項２】請求項１記載の特徴を有する一対の基板
間に、少なくとも高分子樹脂材料組成物を挟持し、画素
部以外に前記組成物が充填され、前記組成物が、画素部
上において略存在しなくなった後、樹脂硬化させ、続い
て、前記基板間に少なくとも高分子樹脂材料と液晶材料
よりなる混合物を注入し、樹脂硬化させることを特徴と
する液晶表示素子の製造方法。
【請求項３】請求項２記載の製造方法により得られる
ことを特徴とする液晶表示素子。
【請求項４】請求項１記載の特徴を有する一対の基板
間に、少なくとも高分子樹脂材料と液晶材料とより成る
組成物を挟持し、画素部以外に前記組成物が充填され、
前記組成物が、画素部上において略存在しなくなった
後、磁界または電界によって、一定方向に配向させなが
ら樹脂硬化させる第一の工程と、第一の工程後、第一の
工程と同じもしくは異なる少なくとも高分子樹脂材料と
液晶材料よりなる混合物を注入し、樹脂硬化させる第二
の工程を有することを特徴とする液晶表示素子の製造方
法。
【請求項５】請求項４記載の製造方法により得られる
ことを特徴とする液晶表示素子。
【請求項６】請求項４記載の第一の工程が、基板間に
第一の工程で注入される液晶材料の液晶分子ダイレクタ
が基板と垂直方向に略配向されるように電界もしくは磁
界を印加しながら、樹脂硬化を行うことよりなることを
特徴とする液晶表示素子の製造方法。
【請求項７】請求項６記載の製造方法により得られる
ことを特徴とする液晶表示素子。
【請求項８】請求項４記載の第一の工程が、基板方向
（セル厚方向と垂直な方向）に第一の工程で注入される
液晶材料の液晶分子ダイレクタが配向されるように磁界
を印加しながら、樹脂硬化を行うことより成ることを特
徴とする液晶表示素子の製造方法。
【請求項９】請求項８記載の製造方法により得られる
ことを特徴とする液晶表示素子。
【請求項１０】請求項４記載の第一の工程の前に、画
素部と第二の工程によって注入される組成物の通り道に
他の部に比べて接触角が大きくなるような樹脂が成膜さ
れていることを特徴とする液晶表示素子の製造方法。
【請求項１１】請求項１０記載の製造方法により得ら
れることを特徴とする液晶表示素子。
【請求項１２】請求項１０記載の成膜する樹脂が形状
記憶性を有する熱可塑性ポリマーであり、前記熱可塑性
ポリマー成膜後、成膜されていない部分に第一の工程で
注入される組成物が流れ込み易いように傾斜が施され、
第一の工程で、組成物が成膜部に略存在しなくなるよう
に、好ましくは、成膜部よりも成膜していない部に単位
面積当たり１０倍以上存在する様になる構成が成されて
いることを特徴とする液晶表示素子の製造方法。
【請求項１３】請求項１２記載の製造方法により得ら
れることを特徴とする液晶表示素子。
【請求項１４】請求項１２記載の第一の工程で組成物
の樹脂硬化後、請求項１２記載の熱可塑性ポリマーのガ
ラス転移温度以上に加熱し、非延伸状態となった後、組
成物注入し、素子を得る第二の工程を行うことを特徴と
する液晶表示素子の製造方法。
【請求項１５】請求項１４記載の製造方法により得ら
れることを特徴とする液晶表示素子。
【請求項１６】請求項４、６、８、１０、１２、また
は１４記載の第一の工程で注入される組成物が第二の工
程で注入される組成物よりも高分子樹脂材料の割合が多
いことを特徴とする液晶表示素子の製造方法。
【請求項１７】請求項１６記載の製造方法により得ら
れることを特徴とする液晶表示素子。
【請求項１８】画素部の電極表面がＩＴＯであり、前
記ＩＴＯの表面結晶が粒状構造でなく、前記画素部以外
は表面がＩＴＯでないことを特徴とする請求項１記載の
液晶表示素子。
【請求項１９】請求項４記載の第一の工程において光
硬化で樹脂硬化を行う際に、マスクをして硬化させない
部を設けておき、磁界もしくは電界によって一定方向に
液晶を配向させながらマスクしていない組成物充填領域
を硬化させ、その後、マスクをはずして組成物充填領域
を磁界もしくは電界により液晶を配向させながら硬化さ
せることによって第一工程がなることを特徴とする液晶
表示素子の製造方法。
【請求項２０】請求項１９記載の製造方法により得ら
れることを特徴とする液晶表示素子。
【請求項２１】形状記憶特性を有する熱可塑性ポリマ
ーを基板表面に塗膜形成し、画素部及び請求項４記載の
第二の工程の組成物注入での路以外に対し、ラビングを
施した後、第一の工程を行い、第一の工程で注入される
液晶を一定方向に配向させ、第一の工程後、前記熱可塑
性ポリマーのガラス転移温度以上にまでパネルを一定時
間加熱し、続いて、パネル冷却後、第二の工程を行うこ
とを特徴とする液晶表示素子の製造方法。
【請求項２２】請求項２１記載の製造方法により得ら
れることを特徴とする液晶表示素子。
【請求項２３】請求項２記載の画素部以外に充填され
る高分子樹脂材料または、請求項４記載の第一の工程で
注入される高分子樹脂材料が感光性樹脂または光吸収性
質を有するか、着色性樹脂であるか、または、前記高分
子樹脂の層中に光吸収物質もしくは染色物質を有する事
を特徴とする液晶表示素子。
【請求項２４】請求項１，３，５，７，９，１１，１
３，１５，１７，１８，２０，２１、または２３記載の
表示素子がパネル周辺部を組成物がパネル外に漏れない
ように樹脂で封口されて成ることを特徴とする液晶表示
素子。