JPH10104587A

JPH10104587A - 液晶光学素子及びその製造方法

Info

Publication number: JPH10104587A
Application number: JP25635796A
Authority: JP
Inventors: Junji Nakajima; 潤二中島
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1996-09-27
Filing date: 1996-09-27
Publication date: 1998-04-24

Abstract

(57)【要約】【課題】液晶光学素子の広視野角表示化、高開口率及
び高輝度化をはかる。【解決手段】高分子分散型液晶層２２により、駆動回
路電極２１が形成されたアレイ基板１０をレベリング形
状制御し、ＴＮ液晶層２５の動作により画像表示するこ
とを基本とし、高分子分散型液晶層２２の散乱特性を利
用し、リーク電流の発生を防止し、ブラックマトリック
スを廃止することにより、高開口率化及び高輝度化をは
かる。また、高分子分散型液晶層２２の散乱により輝度
むら解消する。さらに、高分子分散型液晶層２２の形状
制御により、ＴＮ液晶層２５の配向の視野角依存性を緩
和し、広視野角表示を可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ディスプレイ、光
シャッター、サインボード、プロジェクションテレビ等
に利用される液晶光学素子、特に高分子マトリクス中に
液晶が分散保持された高分子分散型液晶を用いた液晶光
学素子に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、液晶表示モードとして最も広く用
いられているＴＮ（ツイステッドネマティック Twiste
d Nematic）型モードの動作原理を図１２及び図１３を
参照しつつ説明する。図１２は印加電界ゼロの時の状態
における液晶分子の配向構造を示し、図１３は所定のし
きい値以上の電圧を印加した状態における液晶分子の配
向構造を示す。

【０００３】ＴＮ方式とは、アレイ電極１０と対向電極
１１に狭持された液晶層１２の液晶分子６が９０゜捻れ
た構造を有し、その液晶層１２、アレイ電極１０及び対
向電極１１を含むパネルを２枚の偏光板１３及び１４で
挟んだものである。図は、ＮＷ（Normally White 又は
Normally Open）モードを示したものであり、ＮＷモー
ドにおいては、２枚の偏光板１３及び１４の偏光軸方向
が互いに直交し、一方の偏光板の偏光軸は一方の基板に
接している液晶分子の長軸方向と平行か又は垂直になる
ように配置されている。

【０００４】ＴＮ表示モードは、直線偏光の回転、すな
わち、旋光性の２値（０°及び９０°）選択を液晶層に
より行い、一対の偏光子の一方を９０°回転させる効果
と類似の光学効果を生じさせ、その結果として明暗表示
を行う。この場合、液晶としてＮpタイプを用いる。ら
せんピッチＰと光の波長λについて、Ｐ＞λの場合、旋
光性を示す。この場合、ねじれ角はほぼ９０°であり、
旋光角もほぼ９０°である。図１２に示す電圧無印加又
は所定のしきい値電圧以下の電圧を印加した場合、液晶
層１２のＴＮ配向により直線偏光が９０°回転し、光が
透過するので白表示となる。一方、所定のしきい値より
も高い電圧を印加していくと、図１３に示すように電界
効果により液晶層１２の中心部分では分子はほぼ垂直に
立ち、ＴＮ配向が垂直配向となり、旋光能を殆ど失い、
徐々に光透過率が低下してしまう。その結果、黒表示と
なる。

【０００５】なお、偏光板１３及び１４の偏光軸方向が
互いに平行の場合、電圧無印加又は所定のしきい値電圧
以下の電圧を印加すると、９０°の旋光性のため光はブ
ロックされ黒表示となる。これをＮＢ（Normally Black
Normally Closed）モードという。なお、アレイ電極
１０に駆動電極回路１等のパターンを設けることによ
り、そのパターンに応じた表示がなされる。｛（株）昭
晃堂出版「液晶ディスプレイ（テレビジョン学会編）」
ｐ．６０、（株）培風館出版「液晶・応用編」ｐ．１６
等参照｝。

【０００６】一方、液晶分子の屈折率と同じ屈折率を有
する高分子材料に、ネマチック液晶を分散保持させた高
分子分散型液晶を、電極を有する上下一対の基板間に挟
み込み、電界の有無により、液晶の屈折率を変化させ、
散乱状態と透過状態とを切り換える液晶光学素子が多く
の研究、開発者の注目を集めている（特開昭６０−２５
２６８７号公報）。高分子分散型液晶素子の表示原理を
図１４を用いて説明する。図１４において、（ａ）は電
圧無印加又は所定のしきい値電圧以下の電圧を印加した
状態を示し、（ｂ）は所定のしきい値以上の電圧を印加
した状態を示す。

【０００７】一般に、高分子分散型液晶素子とは、高分
子材料組成物からなるマトリックス中５に液晶６を分散
保持した液晶高分子複合体７を、一対のアレイ基板１０
及び対向基板１１の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クッスの屈折率がほぼ一致す
るように構成したものである。

【０００８】図１４（ａ）に示す電圧無印加状態では、
液晶６の分子軸がランダムな方向を向くため、液晶領域
６の屈折率が周囲の高分子層５の屈折率と異なる。この
状態で基板１０に垂直な光４が入射すると、高分子マト
リックス５の屈折率と液晶領域６の屈折率とが異なった
状態となるため、これらの界面にて光が散乱する。その
結果、液晶素子の透過率が低くなり、光を遮断すること
ができる。一方、図１４（ｂ）に示すように、基板１０
及び１１間に電圧を印加すると、正の誘電異方性を有す
るネマティック液晶の場合、液晶６の分子軸が電界方向
に配列し、基板１０に垂直に入射した光４に対しては、
高分子マトリックスの屈折率５と液晶６の常光屈折率と
がほぼ一致するため、入射光は散乱されることなく、そ
の大部分が透過する。その結果、透過状態が得られる。
この様な性質を利用することにより、光シャッター機能
が可能となる。

【０００９】高分子分散型液晶の作製法としては、液晶
と高分子材料を共通溶媒に溶かした後、流延するキャス
ト法、水溶性高分子材料の水溶液に液晶をエマルジョン
化した後、流延する乳化法、液晶と高分子形成材料の均
一溶液をつくり、重合により相分離し、相分離構造を形
成する相分離法などが提案されているが、溶媒を必要と
しない相分離法がディスプレイの製造に適した工法とし
て一般に広く行われている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】従来のツイステッドネ
マチック（ＴＮ）型の液晶光学素子は、直線偏光を得る
ために偏光板を使用しなければならず、偏光板により光
量が大きく減少し、光利用率が入射光量の１／３以下に
なり、その結果、表示画面が暗いという問題点を有して
いた。また、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）等の駆動用回
路電極に光が進入した場合、電気的リークによりＴＦＴ
付近の液晶分子が誤動作するおそれがある。これを防止
するため、光反射層又は吸収層でその部分を覆う必要が
あるが、覆われた部分の面積が大きければ大きいほど、
その分、光利用効率がさらに低下するという問題点を有
していた。さらに、ＴＮモードは液晶分子を配向させて
いるため、配向方向による表示上の視野角依存があり、
視野角が狭いという問題点を有していた。さらに、ＴＮ
モードでは、配向性が均一でな場合、均一な部分と不均
一な部分とで輝度むらや動作むら等が生じ、大面積の表
示に関しては、表示むらが出易い。これをお防止するた
め、配向処理や上下基板間隔を正確に制御しなければな
らないという問題点を有していた。

【００１１】一方、高分子分散型液晶を用いた液晶光学
素子は光の散乱を利用するため、偏光板を使用する必要
がなく、従来のＴＮ型等の液晶光学素子に比べると、明
るく、広視野角の表示を実現することができる。また、
配向処理が不要であるため、基板間隔を厳密に制御しな
くともよく、大面積の液晶光学素子も容易に作製できる
という特徴を有する。しかしながら、高分子材料（樹
脂）層での電気的損失大きく、駆動電圧が高い。そのた
め、市販のＩＣで駆動することができず、液晶光学素子
としてＴＦＴ駆動ができないという問題点を有してい
た。

【００１２】本発明は上記従来例の問題点を解決するた
めになされたものであり、従来にない、明るく広視野の
表示を行うことができ、トランジスタや電極等の段差に
よる配向むらを解消し、画素部域を広げ、開口率を向上
させ、表示上輝度むらのない液晶光学素子を提供するこ
と及び液晶光学素子を再現性良く製造し得る方法を提供
することを目的としている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の第１の液晶光学素子は、第１の透明基板
と、前記第１の透明基板の表面上に形成された駆動用回
路電極と、前記駆動用回路電極を介して前記第１の透明
基板上に形成された高分子分散型液晶層と、前記高分子
分散型液晶層及び前記駆動用回路電極を介して前記第１
の透明基板と対向する第２の透明基板と、前記第１及び
第２の透明基板間に設けられたツイステッドネマティッ
ク液晶層とを具備する。

【００１４】上記構成において、前記高分子分散型液晶
層は、前記駆動用回路電極とは接していない側の表面に
凹凸を有し、前記高分子分散型液晶層の凸部にのみラビ
ング処理を施すことが好ましい。

【００１５】または、前記高分子分散型液晶層は、前記
駆動用回路電極とは接していない側の表面に凹凸を有
し、凹部が一定方向に配向していることが好ましい。ま
たは、前記高分子分散型液晶層は、前記駆動用回路電極
とは接していない側の表面に凹凸を有し、凹部が一定方
向に規則的に並ばないようにランダムに配向しているこ
とが好ましい。

【００１６】また、本発明の第２の液晶光学素子は、第
１の透明基板と、前記第１の透明基板の表面上に形成さ
れた駆動用回路電極と、前記駆動用回路電極を介して前
記第１の透明基板と対向する第２の透明基板と、前記第
２の透明基板上に形成された高分子分散型液晶層と、前
記高分子分散型液晶層及び前記駆動用回路電極を介して
前記第１の透明基板と第２の透明基板との間に設けられ
たＴＮ液晶層とを具備する。

【００１７】上記構成において、前記高分子分散型液晶
層は、前記第２の透明基板とは接していない側の表面に
凹凸を有し、前記高分子分散型液晶層の凸部にのみラビ
ング処理を施すことが好ましい。

【００１８】または、前記高分子分散型液晶層は、前記
第２の透明基板とは接していない側の表面に凹凸を有
し、凹部が一定方向に配向していることが好ましい。ま
たは、前記高分子分散型液晶層は、前記第２の透明基板
とは接していない側の表面に凹凸を有し、凹部が一定方
向に規則的に並ばないようにランダムに配向しているこ
とが好ましい。

【００１９】また、上記各構成において、前記高分子分
散型液晶層と前記ＴＮ液晶層との間に透明電極を設けた
ことが好ましい。または、前記高分子分散型液晶層の上
に高分子樹脂層を設け、前記高分子樹脂層と前記ＴＮ液
晶層との間に透明電極を設けたことが好ましい。

【００２０】また、上記各液晶光学素子において、前記
第１の透明基板の前記駆動用回路電極が形成されていな
い側から光を入射させることが好ましい。

【００２１】また、本発明の第３の液晶光学素子は、第
１の透明基板と、前記第１の透明基板と対向する第２の
透明基板と、前記第１及び第２の透明基板の表面上にそ
れぞれ形成された電極と、前記第１及び第２の透明基板
のいずれか一方の電極を介して当該透明基板上に所定の
パターンとなるように部分的に形成された高分子分散型
液晶層と、前記高分子分散型液晶層が形成された透明基
板上で、かつ前記高分子分散型液晶層が形成されていな
い部分に形成されたＴＮ液晶層とを具備する。

【００２２】上記構成において、前記高分子分散型液晶
層と前記ＴＮ液晶層とが交互に規則的に形成されている
ことが好ましい。また、前記高分子分散型液晶層の１つ
とそれに隣接する１つの前記ＴＮ液晶層を１単位とし、
それぞれの単位に対して信号を送ることにより動作する
ことが好ましい。

【００２３】また、前記高分子分散型液晶層の液晶分子
と前記ＴＮ液晶層の液晶分子の初期分子配向がほぼ同じ
であることが好ましい。また、前記高分子分散型液晶層
の高分子樹脂の屈折率と前記ＴＮ液晶層の初期未動作時
の屈折率とが異なることが好ましい。

【００２４】また、前記高分子分散型液晶層の高分子樹
脂の誘電率と前記ＴＮ液晶層の液晶材料の誘電率とが異
なることが好ましい。

【００２５】一方、本発明の第１の液晶光学素子の製造
方法は、少なくとも、第１の透明基板と、前記第１の透
明基板の表面上に形成された駆動用回路電極と、前記駆
動用回路電極を介して前記第１の透明基板上に形成され
た高分子分散型液晶層と、前記高分子分散型液晶層及び
前記駆動用回路電極を介して前記第１の透明基板と対向
する第２の透明基板と、前記第１及び第２の透明基板間
に設けられたＴＮ液晶層とを具備する液晶光学素子の製
造方法であって、前記高分子分散型液晶層は、少なくと
も高分子樹脂材料と液晶材料とを含有する組成物を前記
駆動用回路電極が形成された前記第１の透明基板上に層
形成し、形成後、前記高分子樹脂材料を硬化させて液晶
層と高分子樹脂層とに分離し、分離後、少なくとも、前
記駆動用回路電極とは接していない側の前記液晶層の液
晶材料を抜き取ることにより表面に凹凸を形成し、前記
高分子分散型液晶層の凸部にのみラビング処理を施すこ
とにより形成する。

【００２６】また、本発明の第２の液晶光学素子の製造
方法は、少なくとも、第１の透明基板と、前記第１の透
明基板の表面上に形成された駆動用回路電極と、前記駆
動用回路電極を介して前記第１の透明基板上に形成され
た高分子分散型液晶層と、前記高分子分散型液晶層及び
前記駆動用回路電極を介して前記第１の透明基板と対向
する第２の透明基板と、前記第１及び第２の透明基板間
に設けられたＴＮ液晶層とを具備する液晶光学素子の製
造方法であって、前記高分子分散型液晶層は、少なくと
も高分子樹脂材料と液晶材料とを含有する組成物を前記
駆動用回路電極が形成された前記第１の透明基板上に層
形成し、形成後、前記液晶材料の液晶分子が一定方向に
配向するように作用しながら前記高分子樹脂材料を硬化
させて液晶層と高分子樹脂層とに分離し、分離後、少な
くとも、前記駆動用回路電極とは接していない側の前記
液晶層の液晶材料を抜き取ることにより表面に凹凸を形
成する。

【００２７】上記方法において、前記高分子樹脂材料を
硬化させる際、前記液晶層の分子方向がほぼ一定となる
ように、磁界を印加しながら樹脂硬化させることが好ま
しい。

【００２８】また、本発明の第３の液晶光学素子の製造
方法は、少なくとも、第１の透明基板と、前記第１の透
明基板の表面上に形成された駆動用回路電極と、前記駆
動用回路電極を介して前記第１の透明基板上に形成され
た高分子分散型液晶層と、前記高分子分散型液晶層及び
前記駆動用回路電極を介して前記第１の透明基板と対向
する第２の透明基板と、前記第１及び第２の透明基板間
に設けられたＴＮ液晶層とを具備する液晶光学素子の製
造方法であって、前記高分子分散型液晶層は、少なくと
も高分子樹脂材料と液晶材料とを含有する組成物を前記
駆動用回路電極が形成された前記第１の透明基板上に層
形成し、形成後、前記高分子分散型液晶層の前記駆動用
回路電極に隣接していない側の表面近傍の液晶分子が一
定方向に規則的に並ばないようにランダムに配向するよ
うに作用しながら前記高分子樹脂材料を硬化させて液晶
層と高分子樹脂層とに分離し、分離後、少なくとも、前
記駆動用回路電極とは接していない側の前記液晶層の液
晶材料を抜き取ることにより表面に凹凸を形成する。

【００２９】また、本発明の第４の液晶光学素子の製造
方法は、少なくとも、第１の透明基板と、前記第１の透
明基板の表面上に形成された駆動用回路電極と、前記駆
動用回路電極を介して前記第１の透明基板と対向する第
２の透明基板と、前記第２の透明基板上に形成された高
分子分散型液晶層と、前記高分子分散型液晶層及び前記
駆動用回路電極を介して前記第１の透明基板と第２の透
明基板との間に設けられたＴＮ液晶層とを具備する液晶
光学素子の製造方法であって、前記高分子分散型液晶層
は、少なくとも高分子樹脂材料と液晶材料とを含有する
組成物を前記第２の透明基板上に層形成し、形成後、前
記高分子樹脂材料を硬化させて液晶層と高分子樹脂層と
に分離し、分離後、少なくとも、前記駆動用回路電極と
は接していない側の前記液晶層の液晶材料を抜き取るこ
とにより表面に凹凸を形成し、前記高分子分散型液晶層
の凸部にのみラビング処理を施すことにより形成する。

【００３０】また、本発明の第５の液晶光学素子の製造
方法は、少なくとも、第１の透明基板と、前記第１の透
明基板の表面上に形成された駆動用回路電極と、前記駆
動用回路電極を介して前記第１の透明基板と対向する第
２の透明基板と、前記第２の透明基板上に形成された高
分子分散型液晶層と、前記高分子分散型液晶層及び前記
駆動用回路電極を介して前記第１の透明基板と第２の透
明基板との間に設けられたＴＮ液晶層とを具備する液晶
光学素子の製造方法であって、前記高分子分散型液晶層
は、少なくとも高分子樹脂材料と液晶材料とを含有する
組成物を前記第２の透明基板上に層形成し、形成後、前
記液晶材料の液晶分子が一定方向に配向するように作用
しながら前記高分子樹脂材料を硬化させて液晶層と高分
子樹脂層とに分離し、分離後、少なくとも、前記駆動用
回路電極とは接していない側の前記液晶層の液晶材料を
抜き取ることにより表面に凹凸を形成する。

【００３１】上記方法において、前記高分子樹脂材料を
硬化させる際、前記液晶層の分子方向がほぼ一定となる
ように、磁界を印加しながら樹脂硬化させるこのが好ま
しい。

【００３２】また、本発明の第６の液晶光学素子の製造
方法は、少なくとも、第１の透明基板と、前記第１の透
明基板の表面上に形成された駆動用回路電極と、前記駆
動用回路電極を介して前記第１の透明基板と対向する第
２の透明基板と、前記第２の透明基板上に形成された高
分子分散型液晶層と、前記高分子分散型液晶層及び前記
駆動用回路電極を介して前記第１の透明基板と第２の透
明基板との間に設けられたＴＮ液晶層とを具備する液晶
光学素子の製造方法であって、前記高分子分散型液晶層
は、少なくとも高分子樹脂材料と液晶材料とを含有する
組成物を前記第２の透明基板上に層形成し、形成後、前
記高分子分散型液晶層の前記駆動用回路電極に隣接して
いない側の表面近傍の液晶分子が一定方向に規則的に並
ばないようにランダムに配向するように作用しながら前
記高分子樹脂材料を硬化させて液晶層と高分子樹脂層と
に分離し、分離後、少なくとも、前記駆動用回路電極と
は接していない側の前記液晶層の液晶材料を抜き取るこ
とにより表面に凹凸を形成する。

【００３３】上記各方法において、前記高分子分散型液
晶層の表面上に透明電極を形成する工程を含むことが好
ましい。または、前記高分子分散型液晶層の表面上に高
分子樹脂層を形成する工程、及び前記高分子樹脂層の上
に透明電極を形成する工程を含むことが好ましい。

【００３４】上記第３又は第６の方法において、前記高
分子樹脂材料を光重合により硬化させ、その際、樹脂が
完全硬化しないエネルギーの光を多段階に照射すること
が好ましい。

【００３５】または、前記高分子樹脂材料を熱重合によ
り硬化させ、その際、樹脂が完全硬化するまでの間、加
熱冷却を繰り返すことが好ましい。また、加熱冷却を繰
り返す際、少なくとも、第１回目の加熱と第２回目の加
熱の温度変化速度を異ならせることが好ましい。

【００３６】

【発明の実施の形態】本発明の液晶光学素子は、高分子
分散型液晶層とツイステッドネマティック液晶層（ＴＮ
液晶層）とを用いて、ＴＮ液晶特有の分子配向による視
野角依存性を緩和し、広視野角表示を可能にすると共
に、ブラックマトリックスを廃止して表示領域の拡大及
び高開口率を達成したものである。さらに、高分子分散
型液晶層により薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）部への光の
入射を阻止し、電気的リークに起因する誤動作を防止す
る。以下、図面を参照しつつ本発明の液晶光学素子及び
その製造方法についてさらに詳細に説明する。

【００３７】（第１の実施形態）本発明の液晶光学素子
の第１の実施形態について、図１及び図２を参照しつつ
説明する。図１は、第１の実施形態に係る液晶光学素子
の製造方法において、透明基板上に表面に凹凸を有する
高分子分散型液晶層を形成したアレイ基板を示す断面図
であり、図２は第１の実施形態に係る液晶光学素子の構
成を示す断面図である。図２に示すように、第１の透明
基板２０と、第１の透明基板２０の表面上に形成された
第１の透明電極２１と、第１の透明電極２１を介して第
１の透明基板２０上に形成された高分子分散型液晶層２
２と、高分子分散型液晶層２２及び第１の透明電極２１
を介して第１の透明基板２０と対向する第２の透明基板
２３と、第２の透明基板２３上に形成された第２の透明
電極２４と、第１の透明基板２０と第２の透明基板２３
との間（又は高分子分散型液晶層２２と第２の透明電極
２４との間）に設けられたＴＮ液晶層２５とを具備す
る。

【００３８】高分子分散型液晶層２２の第１の透明電極
２１とは接していない側の表面には凹凸が形成され、表
面近傍の凹部にはＴＮ液晶が含有されている。なお、第
１の透明電極２１及び第２の透明電極２４のいずれか一
方はＴＦＴ等の駆動用回路電極である。ここでは、第１
の透明電極２１を駆動用回路電極とし、表面に第１の透
明電極２１及び高分子分散型液晶層２２が形成された第
１の透明電極をアレイ基板１０とする。また、第２の透
明電極２４が形成された第２の透明基板２３を対向基板
１１とする。また、２枚の偏光板は図示を省略する。

【００３９】次に、表面に凹凸を有する高分子分散型液
晶層２２の形成工程について説明する。まず、第１の透
明基板２０の表面上に第１の透明電極２１を形成した
後、少なくとも高分子樹脂材料と液晶材料とを含有する
組成物を第１の透明電極２１が形成された第１の透明基
板２０上に層形成する。次に、高分子樹脂材料を硬化さ
せて液晶層と高分子樹脂層とに分離する。さらに、分離
後、少なくとも、第１の透明電極２１とは接していない
側の液晶層の液晶材料を抜き取ることにより表面に凹凸
を形成する。さらに、形成された高分子分散型液晶層２
２の凸部にのみラビング配向処理を施す。

【００４０】このようにして得られた液晶光学素子で
は、第１の透明基板２０上の第１の透明電極２１上に、
散乱性能が良くない高分子分散型液晶層２２を設けたの
で、透過光が若干の拡散光となり、輝度むらを解消する
ことができる。また、液晶光学素子の第１及び第２の透
明電極２１及び２４の間に電圧を印加した場合、高分子
分散型液晶２２が動作して全透過状態となるため、白表
示（光透過状態）の時の液晶光学素子の透過率を落とさ
ずに表示することが可能となる。また、高分子分散型液
晶層の凸部にのみラビング配向処理が施されているの
で、ＴＮ液晶層と高分子分散型液晶層の界面近傍（の凸
部上）ではラビング方向にＴＮ液晶の液晶分子が配向
し、凹部では穴の形状（方向）に依存した方向にＴＮ液
晶の液晶分子が配向する。すなわち、凹部では、隣接す
る液晶の配向の影響を若干受けるため、ラビング配向処
理が施されていなくても、ディスクリネーション（転
傾）を生じたり、セル厚方向の分子配向がみだれず、穴
の形状にほぼ依存して液晶分子が配向し、一方向性の配
向だけでなくなる。従って、ＴＮモード特有の分子配向
による視野角依存が緩和され又は解消され、広視野角表
示が可能となる。

【００４１】上記少なくとも高分子樹脂材料と液晶材料
とを含有する組成物に関して、重合開始剤は特に限定さ
れず、チバガイキ（株）製のＤａｒｏｃｕｒｅ１１７
３、Ｄａｒｏｃｕｒｅ４２６５、Ｉｒｇａｃｕｒｅ１８
４、Ｉｒｇａｃｕｒｅ６５１等の一般に市販されている
ものを利用することができる。

【００４２】また、高分子樹脂材料である、オリゴマ
ー、モノマーも、重合開始剤の存在下において光又は熱
により重合するものであれば特に限定されない。モノマ
ー材料としては、２−エチルヘキシルアクリレート、２
−ヒドロキシエチルアクリレート、ネオペンチルグリコ
ールドアクリレート、ヘキサンジオールジアクリレー
ト、ジエチレングリコールジアクリレート、トリプロピ
レングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコー
ルジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリ
レート等の一般に市販されているアクリル系モノマーを
利用することができる。さらに、アクリル系以外の市販
品も応用可能である。オリゴマー材料としては、ポリウ
レタンアクリレート、ポリエステルアクリレート、エポ
キシアクリレート等を利用することができる。

【００４３】次に、上記第１の実施形態に係る液晶光学
素子の具体的実施例について説明する。なお、本発明は
これらの実施例に限定されるものではない。実施例の特
性評価は以下のように行った。まず、得られた液晶光学
素子の視野角特性の評価について、大塚電子製ＬＣＤ−
５０００を用い、測定周波数３０Ｈｚ、受光角２．８
°、３０℃の条件で測定した。表示上「黒」状態に相当
する暗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Ｔ₀（％）、表示上「白」状態に相当する明状
態の最大限光が透過する光透過率をＴ_max（％）とし、
ＣＲ＝コントラスト＝Ｔmax／Ｔ0と表す。受光器の角度
を素子測定点を中心とし、素子正面から左右上下に振
り、ＣＲが１０以下となる境界測定点での受光器の振れ
た角度をそれぞれ上下左右に対して示し、素子の視野角
とする。以下の実施例でも同様である。

【００４４】

【実施例１】第１の透明基板２０の第１の透明電極２１
を形成した面上に、液晶材料ＴＬ２１３（メルク社）８
０ｗｔ％とプレポリマー材料ＰＮ３９３（メルク社）２
０ｗｔ％の割合で混合した組成物を３μｍ塗膜形成し、
ＵＶランプ（例えば、超高圧水銀ランプＩＭＬ−３００
０（（株）オーク製作所製））によりＵＶ強度（３６５
ｎｍ光）１４ｍＷ／ｃｍ²、３分間照射し、樹脂硬化さ
せることにより高分子樹脂層に液晶層（滴）を分散させ
た。その後、エタノール洗浄することにより、高分子樹
脂層の少なくとも表面の液晶を抜き取り、表面に凹凸を
有する高分子分散型液晶層２２を設けた（図１参照）。

【００４５】次に、この基板を用いて、高分子分散型液
晶層２２の表面に配向膜ＡＬ−１０５１（日本合成ゴム
（株）製）を塗膜形成し、レイヨンの布を用いて一方向
にこすることによりラビング配向処理を施した。同様
に、第２の透明基板２３の第２の透明電極２４を形成し
た面の上にも配向膜を塗布形成し、ラビング配向処理を
施した。すなわち、アレイ基板１０（第１の透明基板２
０）上には、高分子分散処理された上に配向膜が形成さ
れ、対向基板１１（第２の透明基板２３）側にはＩＴＯ
（第２の透明電極２４）上に配向膜が形成されることと
なる。

【００４６】次に、液晶材料ＺＬＩ４７９２（メルク社
製）及び５μｍのスペーサ（例えば、真し球Ｂ−５．０
μ（触媒化成工業（株）製）を第１及び第２の透明基板
２０及び２３間に挟持し、液晶材料が漏れないように樹
脂封口した。さらに、偏光板（図示せず）を素子両外面
に貼り付けることによって、図２に示す構成を有する本
発明の液晶光学素子を得た（配向膜層は図示せず）。得
られた素子の視野角特性は、上方向約５０度、下方向約
６０度、左右方向各々約６５度であった。なお、比較例
として、上記実施例１における高分子分散型液晶層を設
けないＴＮ型液晶光学素子を製作し、同様に視野角特性
を測定したところ、上方向約２０度、下方向約３５度、
左右方向各々約４５度という結果であった。

【００４７】実施例１の液晶光学素子は、ブラックマト
リックスを設けなくても、ＴＦＴ及び映像に悪影響を与
えないことも分かった。これは、ＴＦＴに入射する光が
高分子分散型液晶で弱められるためリーク電流の発生が
押さえられること、またＴＦＴや電極による段差が殆ど
なくなるため、配向乱れ等の発生が抑えられることによ
る。これにより、従来のＴＮ液晶光学素子と比較して、
ＴＦＴに入射する光の利用効率が向上する。すなわち、
素子開口率が従来に比べて向上する結果となり、高輝度
化をはかることができる。

【００４８】（第２の実施形態）次に、本発明の液晶光
学素子の第２の実施形態について、図３から図５を参照
しつつ説明する。図３は第２の実施形態に係る液晶光学
素子の一構成例を示す断面図であり、図４は別の構成例
を示す図、図５はさらに別の構成例を示す断面図であ
る。なお、上記第１の実施形態と同じ番号を付した部分
は実質的に同じであるため、その説明を省略する。

【００４９】図３に示す構成例は、第１の実施形態の構
成に、さらに第３の透明電極２６を形成したものであ
る。また、図４に示す構成例は、第１の実施形態の構成
に、さらに高分子樹脂層２７を形成し、その上に第３の
透明電極２６を形成したものである。高分子分散型液晶
層２２上に高分子樹脂層２７を設けずに、直接第３の透
明電極２６を形成しても、高分子分散型液晶層２２上に
高分子樹脂層２７を介して第３の透明電極２６を形成し
ても、得られた結果はほぼ同じであった。しかしなが
ら、高分子樹脂層２７を設けた場合の方が、第３の透明
電極２６を形成する際において、高分子分散型液晶層２
２の表面形状を変形させる確率が減り、歩留まり良く再
現することができる。その理由は、透明電極形成する
際、高分子樹脂層が高分子分散型液晶中の液晶が熱で抜
け出ないように保護するからである。さらに、高分子樹
脂層により表面が平坦化されるため、透明電極形成にむ
らがなく、均一な透明電極を再現良く形成することがで
きると考えられる。

【００５０】図５に示す構成例は、高分子分散型液晶層
２２とＴＮ液晶層２５との間に形成された第３の透明電
極２６が駆動用回路電極（図の場合、ＴＦＴ２８）に接
続されている場合である。すなわち、駆動用回路からの
信号が第３の透明電極２６と、第２の透明基板２３上の
第２の透明電極２４との間に印加され、ＴＮ液晶層２５
を動作させることにより表示駆動するものである。この
場合、高分子分散型液晶層２２には信号が印加されない
ため、動作しないことになる。高分子分散型液晶層２２
の役目は、前述のように基板の平坦化による高開口率化
や電気的リーク等の誤動作を防止すること、光を拡散さ
せること等であり、表示上の輝度むらやバックライトむ
らをなくすことができる。なお、光は第１の透明基板２
０の第１の透明電極２１が形成されていない側から入射
させる。

【００５１】

【実施例２】次に、上記第２の実施形態に係る液晶光学
素子の具体的実施例について説明する。上記実施例１の
方法により高分子分散型液晶層２２を第１の透明基板２
０（アレイ基板１０）上に形成し、高分子分散型液晶層
２２上に高分子樹脂層２７（ＰＮ３９３を硬化したも
の）を形成する。さらに、高分子樹脂層２７上に、第３
の透明電極２６（ＩＴＯ）を画素相当域に対応して形成
する。この際、高分子分散型液晶層２２下のＴＦＴ２８
又はＴＦＴに接続された画素部に接続（コンタクト）さ
れるように凹部２２ａを開け、第３の透明電極２６が凹
部２２ａ内にも形成されるようにする。さらに、第３の
透明電極２６上に配向膜を形成し、アレイ側基板とす
る。さらに、実施例１同様に対向基板１１を形成し、ア
レイ基板１０と対向基板１１間に液晶材料及びスペーサ
を挟持し、図５に示す液晶光学素子を得た。

【００５２】得られた実施例２の液晶光学素子の視野角
特性は、上方向約５０度、下方向約６０度、左右方向各
々約６０度であった。実施例１と比べると、若干視野角
が狭くなるが（それでも従来のＴＮモードより広い）、
駆動電圧が低くできる。また、実施例２の液晶光学素子
では、高分子分散型液晶層２２が動作しないため、実施
例１と比較して、ブラックマトリックスを設けなくて
も、ＴＦＴ及び映像に悪影響を与えない確率を向上させ
ることができた。これは、ＴＦＴに入射する光が高分子
分散型液晶で弱められるため、リーク電流の発生やＴＦ
Ｔ、電極段差が殆どなくなり、配向乱れ等の発生が抑え
られるためである。これにより、従来のＴＮ液晶光学素
子と比較して、ＴＦＴに入射する光の利用効率が向上す
る。すなわち、従来と比較して、素子開口率が向上し、
高輝度化をはかることができる。

【００５３】また、高分子分散型液晶層２２上に高分子
樹脂層２７を形成する際、高分子分散型液晶層２２の高
分子樹脂層２７を設ける側の表面近傍の液晶を、実施例
１と同様の方法を用いて抜き取ることにより、実施例１
と同様の広視野角表示が可能となり、さらに、駆動電圧
を低くすることができることが分かった。また、高分子
分散型液晶層２２を用いているので、磁界配向、ランダ
ム配向、凹凸面形成などが容易に可能であり、光の変調
を自由にすることができる。

【００５４】（第３の実施形態）次に、本発明の液晶光
学素子の製造方法に係る第３の実施形態について、図６
を参照しつつ説明する。図６において、（ａ）〜（ｃ）
は第３の実施形態の液晶光学素子の製造方法を示す断面
図である。なお、上記第１の実施形態と同じ番号を付し
た部分は実質的に同じであるため、その説明を省略す
る。

【００５５】上記第１の実施形態に係る液晶光学素子の
製造方法では、第１の透明電極２１が形成された第１の
透明基板２０上に層形成された高分子樹脂材料と液晶材
料とを含有する組成物を、高分子樹脂材料を硬化させて
液晶層と高分子樹脂層とに分離し、第１の透明電極２１
とは接していない側の液晶層の液晶材料を抜き取ること
により表面に凹凸を形成した後、形成された高分子分散
型液晶層２２の凸部にのみラビング配向処理を施してい
た。一方、図６に示す第３の実施形態の方法では、まず
（ａ）に示すように、第１の透明基板２０上に第１の透
明電極２１を形成し、その上に少なくとも高分子樹脂材
料と液晶材料とを含有する組成物３０を層形成し、その
上にガラス基板３１を重ね合わせる。次に（ｂ）に示す
ように、矢印Ａで示す所定の方向に磁界印加（今回、１
０ＫＧ）しながら紫外線硬化を行う。さらに（ｃ）に示
すように、ガラス基板３１をはがし、表面をエタノール
洗浄することにより液晶層の液晶材料を抜き取る。これ
により、液晶が抜かれた後の穴（凹部）が一方向に向い
た高分子分散型液晶層２２が得られる。

【００５６】第３の実施形態によれば、第１及び第２の
実施形態において必要であったラビング配向処理が不要
となり、第１及び第２の実施形態と２同様に、高分子分
散型液晶層２２の表面近傍の凹部に含有されたＴＮ液晶
の液晶分子を、穴形状に依存した一方向に配向させるこ
とができる。また、凹部上でない部分のＴＮ液晶の液晶
分子は、穴形状に依存した配向性の影響が少ないため、
凹部とは若干配向が異なる。これにより、ＴＮ液晶層の
視野角依存性を和らげ、視野角を第１又は第２の実施形
態の場合よりも広げることが可能となる。

【００５７】

【実施例３】次に、上記方法を用いて実施例１及び実施
例２に準じた液晶光学素子を製作した。これにより得ら
れた液晶光学素子の視野角特性は、実施例１に準じた構
成では、上方向約５５度、下方向約６０度、左右方向各
々約６５度であった。また、実施例２に準じた構成で
は、上方向約５４度、下方向約６０度、左右方向各々約
６２度であった。

【００５８】（第４の実施形態）次に、本発明の液晶光
学素子の製造方法に係る第４の実施形態について、図７
を参照しつつ説明する。図７は第４の実施形態の液晶光
学素子の製造方法により形成された高分子分散型液晶層
の表面近傍の拡大断面図である。なお、上記第１から第
３の実施形態と同じ番号を付した部分は実質的に同じで
あるため、その説明を省略する。

【００５９】上記第４の実施形態では、高分子分散型液
晶層２２を、高分子樹脂材料と液晶材料とを含有する組
成物を第１の透明基板２０の第１の透明電極２１形成面
上に層形成し、高分子分散型液晶層２２の第１の透明電
極２１に隣接していない側の表面近傍の液晶分子が一定
方向に規則的に並ばないようにランダムに配向するよう
に作用しながら、高分子樹脂材料を硬化させて液晶層と
高分子樹脂層とに分離し、分離後、少なくとも、前記駆
動用回路電極とは接していない側の液晶層の液晶材料を
抜き取ることにより表面に凹凸を形成する。

【００６０】

【実施例４】以下に、上記第４に実施形態の液晶光学素
子の製造方法の具体例を示す。上記実施例２において、
高分子分散型液晶層２２の高分子樹脂の硬化の際、高分
子樹脂が十分に固まらないエネルギーの紫外線を多段階
に照射して固める。３ｍＷ／ｃｍ²、１０秒照射し、８
ｍＷ／ｃｍ²、１０秒照射し、これを１サイクルとし
て、１０サイクル照射することにより硬化させた。これ
により得られた高分子分散型液晶層２２の液晶滴形状
は、図７に示すようにランダムな方向を向いており、表
面形状は穴（凹凸）は、ランダムな方向を向いていた。
その後、透明電極層２６を形成し、さらにその上に配向
膜を形成し、ラビング配向処理を行った。その結果、各
穴の形状に対応して液晶分子が配向し、１方向性を有す
るＴＮ液晶層２５の視野角依存性が薄くなり、広視野角
表示を実現できるものとなった。なお、得られた素子の
視野角特性は、上方向約６０度、下方向約６３度、左右
方向各々約６６度であった。

【００６１】

【実施例５】次に、上記第４に実施形態の液晶光学素子
の製造方法の別の具体例を示す。上記実施例２における
プレポリマー材料を光硬化性でなく、熱硬化性のものを
使用した。例えば、ＰＮ３９３に変えて、三菱重工業
（株）製ＭＳ５５００（Ｔｇ＝５５℃）を使用し、４０
℃加熱と８０℃加熱を１０分間間隔で交互に行い、３サ
イクル行い、高分子分散型液晶を硬化させ、層を形成し
た。こうして得られた素子は実施例４同様の素子が得ら
れた。

【００６２】

【実施例６】次に、上記第４に実施形態の液晶光学素子
の製造方法のさらに別の具体例を示す。上記実施例５に
おける加熱を１回目常温（２３℃）から８０℃とし、４
０℃まで冷却し、２回目の加熱は４０℃から８０℃と
し、４５℃まで冷却し、３回目４５℃から８０℃まで加
熱し、４０℃まで冷却と言うように、加熱の温度変化を
変えることにより、液晶滴の穴形状の大きさもランダム
となり、さらに、視野角依存性を薄くできることが分か
った。こうして得られた素子の視野角特性は、上方向約
６２度、下方向約６４度、左右方向各々約６６度であっ
た。

【００６３】なお、上記第１から第４の各実施形態の液
晶光学素子は、アレイ基板１０（第１の透明基板２０）
の裏面、すなわち第１の透明電極２１が設けられていな
い側からバックライト光を入射させることにより、その
反対から光を入射させるよりもＴＦＴでのリーク電流発
生が生じる確率が低く、高分子分散型液晶の散乱特性に
より、バックライトむら（輝度むら）の発生も防ぐこと
ができることが分かった。

【００６４】（第５の実施形態）次に、本発明の液晶光
学素子の第５の実施形態について、図８を参照しつつ説
明する。図８は第５の実施形態に係る液晶光学素子の一
構成例を示す断面図である。図８に示す第５の実施形態
の液晶光学素子は、上記第１の実施形態の構成にさら
に、高分子分散型液晶層２２上に第３の透明電極２６
を、第３の透明電極２６上にＳｉＯ₂膜４０を、ＳｉＯ₂
膜４０上に第４の透明電極４１を順に形成したものであ
る。その際、最下部の第１の透明電極２１（画素）とＴ
ＦＴ２８以外にも、上部の第４の透明電極４１とＴＦＴ
２８とが接続（コンタクト）している構成とする。この
構成により、ＴＦＴ２８の駆動による印加電圧を高分子
分散型液晶層２２により大きく損なうことなく、ＴＮ液
晶層２５に印加される電圧が小さくなるのを防止するこ
とができる。また、高分子分散型液晶層２２とＴＮ液晶
層２５とを同時駆動することができる。

【００６５】高分子分散型液晶層２２とＴＮ液晶層２５
とを同時駆動することにより、白表示時において、高分
子分散型液晶層２２による光損失が少なくなり、高輝度
表示が可能となる。また、高分子分散型液晶層２２によ
る光損失が少なくなることにより、ＴＦＴ２８のリーク
電流が発生するおそれがあるが、本構成では、ＴＮ液晶
層２５への悪影響は少ないので、表示上問題は生じな
い。また、第５の実施形態の構成もブラックマトリック
スを必要とせず、高輝度表示が可能となる。視野角は図
５に示す第２の実施形態の場合と変わらない結果となっ
た。なお、ＴＦＴ２８は高分子分散型液晶層２２が形成
されている第１の透明基板２０側にあるので、バックラ
イト光の入射はどちらからでも良い。

【００６６】（第６の実施形態）次に、本発明の液晶光
学素子の第６の実施形態について、図９を参照しつつ説
明する。図９は第６の実施形態に係る液晶光学素子の一
構成例を示す断面図である。第６の実施形態に係る液晶
光学素子は、上記第１から第５の実施形態の場合と異な
り、高分子分散型液晶層２２を駆動用回路電極（ＴＦＴ
２８等）が形成されていない第２の透明基板２３上に形
成したものである。

【００６７】図９に示す第６の実施形態の液晶光学素子
は、第１の透明基板２０と、第１の透明基板２０の表面
上に形成されたＴＦＴ２８を含む第１の透明電極２１
と、第１の透明基板２０と対向する第２の透明基板２３
と、第２の透明基板２３上に形成された高分子分散型液
晶層２２と、高分子分散型液晶層２２の上に形成された
第２の透明電極２４と、第１の透明基板２０と第２の透
明基板２３との間（又は第１の透明電極２１と第２の透
明電極２４との間）に設けられたＴＮ液晶層２５とを具
備する。すなわち、ＴＮ液晶層２５側にＴＦＴ２８が形
成され、高分子分散型液晶層２２とＴＮ液晶層２５との
間に第２の透明電極２４が設けられ、第２の透明電極２
４はＴＦＴ２８と接続されていない。この場合、高分子
分散型液晶層２２は動作しない。

【００６８】バックライト光は第１の透明基板２０の裏
面から入射させる。高分子分散型液晶層２２は拡散スク
リーンの役目を果たす。この液晶光学素子は、ＴＮ動作
による映像がスクリーンとして機能する高分子分散型液
晶層２２により拡散表示されるため、視野角はＣＲＴ並
にまで近くなり、従来にない広視野角表示が得られる。
得られた素子の視野角特性は、上方向約６６度、下方向
約６８度、左右方向各々約７０度であった。

【００６９】なお、上記第６の実施形態に係る液晶光学
素子では、リーク電流の影響が発生するため、ブラック
マトリックスが必要である。また、偏光を利用するた
め、高分子分散型液晶層２２の液晶分子配向をＴＮ液晶
層２５の液晶分子配向にほぼ合わせておく方が好まし
い。合わせ方は、高分子分散型液晶層２２の樹脂硬化の
際に磁界印加しながら行う。また、上記第２の実施形態
の場合と同様に、第２の透明基板（対向基板）２３にお
ける高分子分散型液晶層２２上に高分子樹脂層（図示せ
ず）を形成し、その上に第２の透明電極２４を形成して
も同様の結果が得られた。また、高分子樹脂層を設けた
場合の方が、第２の透明電極２４を形成する際におい
て、高分子分散型液晶層２２の表面形状を変形させる確
率が減り、歩留まり良く再現することができることが分
った。

【００７０】また、上記第５の実施形態の場合と同様
に、高分子分散型液晶層２２とＴＮ液晶層２５との間に
透明電極、ＳｉＯ₂、透明電極（図示せず）を順に形成
し、高分子分散型液晶層２２側の透明電極を駆動用回路
電極に連動させることにより、高分子分散型液晶層２２
とＴＮ液晶層２５の両層を同時に動作させることができ
る。この場合、高分子分散型液晶層２２による拡散スク
リーン性を利用すると同時に、全透過時での透過率の低
下を防ぐことが可能となり、輝度低下させずにＣＲＴ以
上の広視野角表示を得ることができる。

【００７１】（第７の実施形態）次に、本発明の液晶光
学素子の第７の実施形態について、図１０を参照しつつ
説明する。図１０は第７の実施形態に係る液晶光学素子
の一構成例を示す断面図である。第７の実施形態の液晶
光学素子は、ＴＮ液晶層２５に対して画素形成し、ＴＮ
液晶層２５のみを動作させるものであり、他の部分には
高分子分散型液晶層２２又は高分子分散型液晶層２２と
スペーサ（図示せず）が形成され、ブラックマトリック
スを要さず、電気的リークを高分子分散型液晶層２２で
防止する。

【００７２】次に、第７の実施形態の液晶光学素子の製
造方法について述べる。まず、第１の透明電極２０上に
形成された第１の透明電極（アレイ）２１及びＴＦＴ２
８上に、上記実施例１の場合と同様に、高分子分散型液
晶材料を塗膜形成する。次に、マスクを用いて、ＴＦＴ
２８、ゲート配線及びソース配線上にだけ紫外光を照射
し、ＴＦＴ２８、ゲート配線及びソース配線上に高分子
分散型液晶層２２を形成する。他の部分の高分子分散型
液晶材料は、洗浄により洗い流す。こうして得られたア
レイ基板と別途用意した対向基板を重ねあわせ、両基板
間にＴＮ液晶を滴下して液晶光学素子を得る。こうして
得られた第７の実施形態の液晶光学素子は、基板間にス
ペーサを入れずに、高分子分散型液晶層２２で基板間隔
を保つものであり、スペーサによる液晶分子配向の乱れ
の解消、ブラックマトリックスの廃止が可能となり、高
輝度化することができる。

【００７３】さらに、斜め入射光を高分子分散型液晶層
２２で拡散又は変調することができるので、斜め入射光
の光損失を防ぎ、斜め入射光を利用することができる。
例えば、高分子分散型液晶層２２の液晶滴中の液晶分子
を配向制御し、ＴＮ液晶２５層に対して表示面上に光を
戻して、輝度向上をはかったり、高分子分散型液晶層２
２の液晶滴の大きさを制御することにより入射光に色偏
光を持たせ、カラーフィルターを用いることなくカラー
表示が可能となる。色偏光原理は、例えば、高分子分散
型液晶層２２に入射した光りが散乱光として放出される
際、透過できる波長が液晶滴の大きさに依存するからで
ある。従って、高分子分散型液晶層２２が動作すること
により、散乱光の割合が変化し、色付き方も変わる。例
えば、高分子分散型液晶層２２を形成する際の紫外線を
１２０ｍＷ／ｃｍ²、１分間照射することにより、液晶
滴径を約０．６μｍ（実施例１の半分）にした。それに
より、カラーフィルターを用いることなく、表示素子全
体赤色−透明の表示動作が可能となった。なお、高分子
分散型液晶層２２の樹脂屈折率がＴＮ液晶層２５の常光
屈折率と異なることが必要である。すなわち、高分子分
散型液晶層２２中の高分子樹脂の屈折率とＴＮ液晶層２
５の液晶常光屈折率とが同じ場合、散乱光とならないの
で、このような現象や特徴は生じない。

【００７４】（第８の実施形態）次に、本発明の液晶光
学素子の第８の実施形態について、図１１を参照しつつ
説明する。図１１は第８の実施形態に係る液晶光学素子
の一構成例を示す断面図である。第８の実施形態の液晶
光学素子は、高分子分散型液晶層２２及びＴＮ液晶層２
５に対して画素形成し、高分子分散型液晶層２２とＴＮ
液晶層２５の両方を同時に駆動させるものであり、ＴＮ
液晶層２５による表示動作（以下、ＴＮ動作とする）と
同時に、高分子分散型液晶層２２による色偏光制御、散
乱度制御、屈折率制御により回折光制御するものであ
る。

【００７５】高分子分散型液晶層２２により色偏光を制
御する場合、基本動作（映像）はＴＮ動作できまり、同
時に動作する高分子分散型液晶層２２の動作により透過
光波長が変化し、光偏光による色変化がＴＮ動作による
映像に色を付ける結果となる。散乱度制御の場合、ＴＮ
動作に合わせて、すなわち、映像動作に合わせて、光量
調整を行うわけである。例えば、黒表示を行う場合、高
分子分散型液晶層２２のの散乱性能が最大散乱すること
により、ＴＮ液晶層２５のみの黒表示に比べてさらに、
黒く（遮蔽）することができる。一方、白表示を行う場
合、高分子分散型液晶層２２をも透過状態とすることに
より、光透過がＴＮ動作のみよりもさらに透過し、白表
示がＴＮ動作のみの場合よりもさらに明るくなる。結果
的に、コントラストを向上させることができる。

【００７６】屈折率制御により回折光制御する場合、電
圧無印加時では、高分子分散型液晶層２２が散乱状態と
なり、ＴＮ液晶層２５と高分子分散型液晶層２２とでは
層間において屈折率が異なり、入射光が屈折し、液晶光
学素子の外部に出射する光の０次光（すなわち、直進
光）が少なくなる。逆に、高分子分散型液晶層２２を全
透過にすると、ＴＮ液晶層２５との屈折率差が殆どなく
なるので、屈折光が減り、０次光が増える結果となる。
これにより、真正面でのコントラストを向上させること
ができる。

【００７７】コントラスト調整は、初期状態、高分子分
散型液晶層２２が散乱し、ＴＮ液晶層２５による黒表示
の場合、高分子樹脂層と液晶層の屈折率違いにより光り
の回折も起こるため、光り遮蔽性能が向上し、黒表示性
能が従来に比べて向上する。白表示の場合、高分子分散
型液晶層２２も透過状態となると同時に回折光もなくな
るため、光の損失も殆どなく、白表示性能が従来に比べ
ても向上する。その結果、従来にないコントラストを得
ることができる。

【００７８】なお、高分子分散型液晶層２２に動作する
部分とを動作しない部分とを混在させ、動作しない部分
をブラックマトリックス相当部やＴＦＴ等のＩＣ部上に
配置することにより、電気的リークの発生を改善するこ
とができる。また、上記各実施例では、高分子分散型液
晶層２２の高分子樹脂の誘電率と液晶の誘電率とは異な
るものを使用した。

【００７９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の第１の液
晶光学素子は、第１の透明基板と、前記第１の透明基板
の表面上に形成された駆動用回路電極と、前記駆動用回
路電極上に形成された高分子分散型液晶層と、前記高分
子分散型液晶層及び前記駆動用回路電極を介して前記第
１の透明基板と対向する第２の透明基板と、前記第１及
び第２の透明基板間に設けられたツイステッドネマティ
ック液晶層とを具備する。また、本発明の第２の液晶光
学素子は、第１の透明基板と、前記第１の透明基板の表
面上に形成された駆動用回路電極と、前記駆動用回路電
極を介して前記第１の透明基板と対向する第２の透明基
板と、前記第２の透明基板上に形成された高分子分散型
液晶層と、前記高分子分散型液晶層及び前記駆動用回路
電極を介して前記第１の透明基板と第２の透明基板との
間に設けられたＴＮ液晶層とを具備する。すなわち、第
１又は第２の透明基板上に、さらに散乱性能が良くない
高分子分散型液晶層を設けたので、透過光が若干の拡散
光となり、輝度むらを解消することができる。また、液
晶光学素子に電圧を印加した場合、高分子分散型液晶が
動作して全透過状態となるため、白表示（光透過状態）
の時の液晶光学素子の透過率を落とさずに表示すること
が可能となる。

【００８０】また、従来ＴＦＴ、ゲート線、ソース線、
画素との段差等形成具合により基板の表示画素域（画像
を構成表示する１単位の領域）を狭めていたが、高分子
分散型液晶層を設けることにより、段差をなくすことが
できる。また、ブラックマトリックスをなくし、表示域
を広げ、高開口率を得ることができる。さらに、高分子
分散型液晶層をＴＦＴ部に存在させることにより、光が
ＴＦＴに進入しにくくなり、電気的リーク等誤動作を招
きにくくすることができる。さらに、ＴＦＴでの電気的
リークに対して、高分子分散型液晶の動作駆動電圧はＴ
Ｎ液晶動作駆動電圧より高いので、ＴＮ液晶の誤動作が
生じにくくなり、表示上悪影響を少なくすることができ
る。

【００８１】また、前記高分子分散型液晶層は、前記駆
動用回路電極とは接していない側の表面に凹凸を有し、
前記高分子分散型液晶層の凸部にのみラビング処理を施
すことにより形成することにより、ラビング配向処理を
した時、ラビングは凸面部にだけ施され、凹面には施さ
れない。凸面上は、ラビング方向に液晶分子が配向し、
凹面上は穴の形状（方向）に依存した方向に配向する。
このパターンが連続的に形成される。さらに、凹部で
は、隣接液晶配向の影響を若干受けるため、ラビングが
成されてなくても、ディスクリネーション（転傾）を生
じたり、セル厚方向の分子配向がみだれず、穴の形状に
ほぼ依存して液晶分子が配向し、一方向性の配向だけで
なくなる。従って、ＴＮモード特有の分子配向による視
野角依存が緩和され又は解消され、広視野角表示が可能
となる。

【００８２】または、前記高分子分散型液晶層は、前記
駆動用回路電極とは接していない側の表面に凹凸を有
し、凹部が一定方向に配向していることにより、高分子
分散型液晶層の表面の凹部に含有されるＴＮ液晶層がそ
の形状に依存して容易に配向する。その結果、ラビング
配向処理を省略することができる。

【００８３】または、前記高分子分散型液晶層は、前記
駆動用回路電極とは接していない側の表面に凹凸を有
し、凹部が一定方向に規則的に並ばないようにランダム
に配向していることにより、高分子分散型液晶層の表面
の凹部に含有されるＴＮ液晶が凹凸ランダムに対応して
表示面上ランダムな多方向に配向する。その結果、ラビ
ング配向処理を省略することができると共に、ＴＮ特有
の一方向性視野角依存を解消し、広視野角表示が可能に
なる。

【００８４】また、上記各構成において、前記高分子分
散型液晶層と前記ＴＮ液晶層との間に透明電極を設けた
ことにより、高分子分散型液晶層とＴＮ液晶層との間に
形成された透明電極を駆動用回路電極（例えば、ＴＦＴ
等）に接続することができ、駆動用回路からの信号を透
明電極と対向する第２の透明基板上の透明電極との間に
印加することにより、ＴＮ液晶を動作させ、表示駆動す
ることができる。

【００８５】または、前記高分子分散型液晶層の上に高
分子樹脂層を設け、前記高分子樹脂層と前記ＴＮ液晶層
との間に透明電極を設けることにより、ＴＦＴ駆動によ
る印加電圧の高分子分散型液晶層による電圧降下を防止
し、ＴＮ層に印加される電圧の降下を防ぐことができ
る。その結果、ＴＮ液晶層への実効電圧が下がらずに、
高分子分散型液晶層をも駆動させることが可能となり、
全透過状態（白表示）での透過率の低下を防ぐことがで
きる。

【００８６】また、本発明の第３の液晶光学素子は、第
１の透明基板と、前記第１の透明基板の表面上に形成さ
れた駆動用回路電極と、前記駆動用回路電極を介して前
記第１の透明基板上に所定のパターンとなるように部分
的に形成された高分子分散型液晶層と、前記第１の透明
基板上で、かつ前記高分子分散型液晶層が形成されてい
ない部分に形成されたＴＮ液晶層と、前記高分子分散型
液晶層及び前記ＴＮ液晶層を介して前記第１の透明基板
と対向する第２の透明基板を具備する。すなわち、高分
子分散型液晶層がＴＮ液晶層に対して画素形成し、ＴＮ
液晶層のみを動作させるので、ＴＮ液晶層以外の部分に
は、高分子分散型液晶層又は高分子分散型液晶とスペー
サが形成され、ブラックマトリックスを用いることな
く、電気的リークを防止することができる。

【００８７】さらに、斜め入射光を高分子分散型液晶層
で拡散又は変調することができ、斜め入射光の光損失を
防ぎ、利用することができる。例えば、高分子分散型液
晶層の液晶滴中の液晶分子を配向制御し、ＴＮ液晶層に
対して表示面上に光を戻すことにより輝度向上をはかっ
たり、高分子分散型液晶層に入る光により色偏光を持た
せ、カラーフィルターを用いることなくカラー表示が可
能となる。

【００８８】また、前記高分子分散型液晶層と前記ＴＮ
液晶層とを交互に規則的に形成し、前記高分子分散型液
晶層の１つとそれに隣接する１つの前記ＴＮ液晶層を１
単位とし、それぞれの単位に対して信号を送ることによ
り動作することにより、高分子分散型液晶及びＴＮ液晶
層に対して画素形成し、高分子分散型液晶層とＴＮ液晶
層の両方を同時に駆動させることができる。また、前記
高分子分散型液晶層の液晶分子と前記ＴＮ液晶層の液晶
分子の初期分子配向をほぼ同じにすることにより、また
は、前記高分子分散型液晶層の高分子樹脂の屈折率と前
記ＴＮ液晶層の初期未動作時の屈折率とを異ならせるこ
とにより、あるいは前記高分子分散型液晶層の高分子樹
脂の誘電率と前記ＴＮ液晶層の液晶材料の誘電率とを異
ならせることにより、ＴＮ動作（表示動作）と同時に、
高分子分散型液晶層の色偏光制御、散乱度制御、屈折率
制御により回折光制御することができる。

【００８９】高分子分散型液晶層で色偏光を制御する場
合、基本動作（映像）はＴＮ液晶層の動作により決定さ
れ、同時に動作する高分子分散型液晶の動作により透過
光波長が変化し、光偏光による色変化がＴＮ動作画像に
色を付ける結果となる。散乱度制御、すなわちＴＮ動作
に合わせて光量調整を行う場合、例えば黒表示をするに
は、高分子分散型液晶の散乱性能を最大散乱とする。こ
れにより、ＴＮ液晶のみの黒表示に比べてさらに黒く
（遮蔽）することができる。一方、白表示をするには、
ＴＮ液晶層だけでなく高分子分散型液晶をも透過状態と
する。これにより、光透過がＴＮ動作のみよりもさらに
透過し、ＴＮ液晶のみの場合よりもさらに明るい白表示
を得ることができる。すなわち、コントラストを向上さ
せることができる。

【００９０】屈折率制御により回折光制御する場合、電
圧無印加時では、高分子分散型液晶が散乱状態となり、
ＴＮ液晶層と高分子分散型液晶層とでは、層間において
屈折率が異なり、液晶光学素子の外部に出射する光の０
次光（すなわち、直進光）が少なくなる。すなわち、屈
折光となる。逆に、高分子分散型液晶を全透過にする
と、ＴＮ液晶層との屈折率差が殆どなくなり、屈折光が
減り、０次光が増える結果となる。これにより、真正面
でのコントラストを向上させることができる。

【００９１】また、上記各液晶光学素子において、前記
第１の透明基板の前記駆動用回路電極が形成されていな
い側から光を入射させることにより、高分子分散型液晶
層が拡散スクリーンの役目を果たし、ＣＲＴ以上の広視
野角表示が可能となる。

【００９２】また、本発明の液晶光学素子の各製造方法
は、少なくとも、第１の透明基板と、前記第１の透明基
板の表面上に形成された駆動用回路電極と、前記駆動用
回路電極を介して前記第１の透明基板上に形成された高
分子分散型液晶層と、前記高分子分散型液晶層及び前記
駆動用回路電極を介して前記第１の透明基板と対向する
第２の透明基板と、前記第１及び第２の透明基板間に設
けられたＴＮ液晶層とを具備する液晶光学素子の製造方
法又は少なくとも、第１の透明基板と、前記第１の透明
基板の表面上に形成された駆動用回路電極と、前記駆動
用回路電極を介して前記第１の透明基板と対向する第２
の透明基板と、前記第２の透明基板上に形成された高分
子分散型液晶層と、前記高分子分散型液晶層及び前記駆
動用回路電極を介して前記第１の透明基板と第２の透明
基板との間に設けられたＴＮ液晶層とを具備する液晶光
学素子の製造方法であって、第１の方法は、前記高分子
分散型液晶層を、少なくとも高分子樹脂材料と液晶材料
とを含有する組成物を前記駆動用回路電極が形成された
前記第１の透明基板上に層形成し、形成後、前記高分子
樹脂材料を硬化させて液晶層と高分子樹脂層とに分離
し、分離後、少なくとも、前記駆動用回路電極とは接し
ていない側の前記液晶層の液晶材料を抜き取ることによ
り表面に凹凸を形成し、前記高分子分散型液晶層の凸部
にのみラビング処理を施すことにより形成する。この方
法により本発明の第１の液晶光学素子を得ることができ
る。

【００９３】また、第２の方法は、前記高分子分散型液
晶層を、少なくとも高分子樹脂材料と液晶材料とを含有
する組成物を前記駆動用回路電極が形成された前記第１
の透明基板上に層形成し、形成後、前記液晶材料の液晶
分子が一定方向に配向するように作用しながら前記高分
子樹脂材料を硬化させて液晶層と高分子樹脂層とに分離
し、分離後、少なくとも、前記駆動用回路電極とは接し
ていない側の前記液晶層の液晶材料を抜き取ることによ
り表面に凹凸を形成する。また、前記高分子樹脂材料を
硬化させる際、前記液晶層の分子方向がほぼ一定となる
ように、磁界を印加しながら樹脂硬化させる。この方法
により、ラビング配向処理を省略することができる。

【００９４】また、第３の方法は、前記高分子分散型液
晶層を、少なくとも高分子樹脂材料と液晶材料とを含有
する組成物を前記駆動用回路電極が形成された前記第１
の透明基板上に層形成し、形成後、前記高分子分散型液
晶層の前記駆動用回路電極に隣接していない側の表面近
傍の液晶分子が一定方向に規則的に並ばないようにラン
ダムに配向するように作用しながら前記高分子樹脂材料
を硬化させて液晶層と高分子樹脂層とに分離し、分離
後、少なくとも、前記駆動用回路電極とは接していない
側の前記液晶層の液晶材料を抜き取ることにより表面に
凹凸を形成する。この方法によっても、ラビング配向処
理を省略することができる。

【００９５】上記各方法において、前記高分子分散型液
晶層の表面上に透明電極を形成する工程を含むことによ
り、高分子分散型液晶層とＴＮ液晶層とを同時に駆動す
ることができる液晶光学素子を得ることができる。ま
た、前記高分子分散型液晶層の表面上に高分子樹脂層を
形成する工程、及び前記高分子樹脂層の上に透明電極を
形成する工程を含むことにより、透明電極形成する際、
高分子樹脂層が高分子分散型液晶中の液晶が熱で抜け出
ないように保護することができ、高分子樹脂層により表
面が平坦化され、透明電極をむらがなく均一なに再現良
く形成することができる。

【００９６】また、前記高分子樹脂材料を光重合により
硬化させ、その際、樹脂が完全硬化しないエネルギーの
光を多段階に照射するか、又は前記高分子樹脂材料を熱
重合により硬化させ、その際、樹脂が完全硬化するまで
の間、加熱冷却を繰り返し、さらに、加熱冷却を繰り返
す際、少なくとも、第１回目の加熱と第２回目の加熱の
温度変化速度を異ならせることにより、高分子分散型液
晶層の表面の凹部に含有されるＴＮ液晶が凹凸ランダム
に対応して表示面上ランダムな多方向に配向した液晶光
学素子を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の液晶光学素子及びその製造方法に係る
第１の実施形態におけるアレイ基板を示す断面図

【図２】本発明の液晶光学素子の第１の実施形態の構成
を示す断面図

【図３】本発明の液晶光学素子の第２の実施形態の一構
成例を示す断面図

【図４】本発明の液晶光学素子の第２の実施形態の別の
構成例を示す断面図

【図５】本発明の液晶光学素子の第２の実施形態のさら
に別の構成例を示す断面図

【図６】（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ本発明の液晶光学素
子の製造方法に係る第３の実施形態におけるアレイ基板
製造工程を示す断面図

【図７】本発明の液晶光学素子の製造方法に係る第４の
実施形態におけるアレイ基板を示す断面図

【図８】本発明の液晶光学素子の第５の実施形態の構成
を示す断面図

【図９】本発明の液晶光学素子の第６の実施形態の構成
を示す断面図

【図１０】本発明の液晶光学素子の第７の実施形態の構
成を示す断面図

【図１１】本発明の液晶光学素子の第８の実施形態の構
成を示す断面図

【図１２】ＴＮ液晶モードの動作原理、特に印加電界ゼ
ロの時の状態における液晶分子の配向構造を示す斜視図

【図１３】ＴＮ液晶モードの動作原理、特に所定のしき
い値以上の電圧を印加した状態における液晶分子の配向
構造を示す斜視図

【図１４】（ａ）は高分子分散型液晶素子の表示原理、
特に電圧無印加又は所定のしきい値電圧以下の電圧を印
加した状態を示す図、（ｂ）は所定のしきい値以上の電
圧を印加した状態を示す図

【符号の説明】

１：駆動回路電極等４：入射光５：高分子層６：液晶分子７：液晶高分子複合体１０：アレイ基板１１：対向基板１２：ＴＮ液晶層１３：偏光板１４：偏光板２０：第１の透明基板２１：第１の透明電極２２：高分子分散型液晶層２２ａ：凹部２３：第２の透明基板２４：第２の透明電極２５：ＴＮ液晶層２６：第３の透明基板２７：高分子樹脂層２８：ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）３０：高分子樹脂材料と液晶材料を含有する組成物３１：ガラス基板４０：ＳｉＯ₂膜４１：第４の透明電極

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１の透明基板と、前記第１の透明基板
の表面上に形成された駆動用回路電極と、前記駆動用回
路電極を介して前記第１の透明基板上に形成された高分
子分散型液晶層と、前記高分子分散型液晶層及び前記駆
動用回路電極を介して前記第１の透明基板と対向する第
２の透明基板と、前記第１及び第２の透明基板間に設け
られたツイステッドネマティック液晶層（以下、ＴＮ液
晶層とする）とを具備する液晶光学素子。
【請求項２】前記高分子分散型液晶層は、前記駆動用
回路電極とは接していない側の表面に凹凸を有し、前記
高分子分散型液晶層の凸部にのみラビング処理を施した
請求項１記載の液晶光学素子。
【請求項３】前記高分子分散型液晶層は、前記駆動用
回路電極とは接していない側の表面に凹凸を有し、凹部
が一定方向に配向している請求項１記載の液晶光学素
子。
【請求項４】前記高分子分散型液晶層は、前記駆動用
回路電極とは接していない側の表面に凹凸を有し、凹部
が一定方向に規則的に並ばないようにランダムに配向し
ている請求項１記載の液晶光学素子。
【請求項５】第１の透明基板と、前記第１の透明基板
の表面上に形成された駆動用回路電極と、前記駆動用回
路電極を介して前記第１の透明基板と対向する第２の透
明基板と、前記第２の透明基板上に形成された高分子分
散型液晶層と、前記高分子分散型液晶層及び前記駆動用
回路電極を介して前記第１の透明基板と第２の透明基板
との間に設けられたＴＮ液晶層とを具備する液晶光学素
子。
【請求項６】前記高分子分散型液晶層は、前記第２の
透明基板とは接していない側の表面に凹凸を有し、前記
高分子分散型液晶層の凸部にのみラビング処理を施した
請求項５記載の液晶光学素子。
【請求項７】前記高分子分散型液晶層は、前記第２の
透明基板とは接していない側の表面に凹凸を有し、凹部
が一定方向に配向している請求項５記載の液晶光学素
子。
【請求項８】前記高分子分散型液晶層は、前記第２の
透明基板とは接していない側の表面に凹凸を有し、凹部
が一定方向に規則的に並ばないようにランダムに配向し
ている請求項５記載の液晶光学素子。
【請求項９】前記高分子分散型液晶層と前記ＴＮ液晶
層との間に透明電極を設けた請求項１から８のいずれか
に記載の液晶光学素子。
【請求項１０】前記高分子分散型液晶層の上に高分子
樹脂層を設け、前記高分子樹脂層と前記ＴＮ液晶層との
間に透明電極を設けた請求項１から８のいずれかに記載
の液晶光学素子。
【請求項１１】前記第１の透明基板の前記駆動用回路
電極が形成されていない側から光を入射させる請求項１
から１０のいずれかに記載の液晶光学素子。
【請求項１２】第１の透明基板と、前記第１の透明基
板と対向する第２の透明基板と、前記第１及び第２の透
明基板の表面上にそれぞれ形成された電極と、前記第１
及び第２の透明基板のいずれか一方の電極を介して当該
透明基板上に所定のパターンとなるように部分的に形成
された高分子分散型液晶層と、前記高分子分散型液晶層
が形成された透明基板上で、かつ前記高分子分散型液晶
層が形成されていない部分に形成されたＴＮ液晶層とを
具備する液晶光学素子。
【請求項１３】前記高分子分散型液晶層と前記ＴＮ液
晶層とが交互に規則的に形成されている請求項１２記載
の液晶光学素子。
【請求項１４】前記高分子分散型液晶層の１つとそれ
に隣接する１つの前記ＴＮ液晶層を１単位とし、それぞ
れの単位に対して信号を送ることにより動作する請求項
１３記載の液晶光学素子。
【請求項１５】前記高分子分散型液晶層の液晶分子と
前記ＴＮ液晶層の液晶分子の初期分子配向がほぼ同じで
ある請求項１２から１４のいずれかに記載の液晶光学素
子。
【請求項１６】前記高分子分散型液晶層の高分子樹脂
の屈折率と前記ＴＮ液晶層の初期未動作時の屈折率とが
異なる請求項１２から１４のいずれかに記載の液晶光学
素子。
【請求項１７】前記高分子分散型液晶層の高分子樹脂
の誘電率と前記ＴＮ液晶層の液晶材料の誘電率とが異な
る請求項１２から１４のいずれかに記載の液晶光学素
子。
【請求項１８】少なくとも、第１の透明基板と、前記
第１の透明基板の表面上に形成された駆動用回路電極
と、前記駆動用回路電極を介して前記第１の透明基板上
に形成された高分子分散型液晶層と、前記高分子分散型
液晶層及び前記駆動用回路電極を介して前記第１の透明
基板と対向する第２の透明基板と、前記第１及び第２の
透明基板間に設けられたＴＮ液晶層とを具備する液晶光
学素子の製造方法であって、前記高分子分散型液晶層
は、少なくとも高分子樹脂材料と液晶材料とを含有する
組成物を前記駆動用回路電極が形成された前記第１の透
明基板上に層形成し、形成後、前記高分子樹脂材料を硬
化させて液晶層と高分子樹脂層とに分離し、分離後、少
なくとも、前記駆動用回路電極とは接していない側の前
記液晶層の液晶材料を抜き取ることにより表面に凹凸を
形成し、前記高分子分散型液晶層の凸部にのみラビング
処理を施すことにより形成する液晶光学素子の製造方
法。
【請求項１９】少なくとも、第１の透明基板と、前記
第１の透明基板の表面上に形成された駆動用回路電極
と、前記駆動用回路電極を介して前記第１の透明基板上
に形成された高分子分散型液晶層と、前記高分子分散型
液晶層及び前記駆動用回路電極を介して前記第１の透明
基板と対向する第２の透明基板と、前記第１及び第２の
透明基板間に設けられたＴＮ液晶層とを具備する液晶光
学素子の製造方法であって、前記高分子分散型液晶層
は、少なくとも高分子樹脂材料と液晶材料とを含有する
組成物を前記駆動用回路電極が形成された前記第１の透
明基板上に層形成し、形成後、前記液晶材料の液晶分子
が一定方向に配向するように作用しながら前記高分子樹
脂材料を硬化させて液晶層と高分子樹脂層とに分離し、
分離後、少なくとも、前記駆動用回路電極とは接してい
ない側の前記液晶層の液晶材料を抜き取ることにより表
面に凹凸を形成する液晶光学素子の製造方法。
【請求項２０】前記高分子樹脂材料を硬化させる際、
前記液晶層の分子方向がほぼ一定となるように、磁界を
印加しながら樹脂硬化させる請求項１９記載の液晶光学
素子の製造方法。
【請求項２１】少なくとも、第１の透明基板と、前記
第１の透明基板の表面上に形成された駆動用回路電極
と、前記駆動用回路電極を介して前記第１の透明基板上
に形成された高分子分散型液晶層と、前記高分子分散型
液晶層及び前記駆動用回路電極を介して前記第１の透明
基板と対向する第２の透明基板と、前記第１及び第２の
透明基板間に設けられたＴＮ液晶層とを具備する液晶光
学素子の製造方法であって、前記高分子分散型液晶層
は、少なくとも高分子樹脂材料と液晶材料とを含有する
組成物を前記駆動用回路電極が形成された前記第１の透
明基板上に層形成し、形成後、前記高分子分散型液晶層
の前記駆動用回路電極に隣接していない側の表面近傍の
液晶分子が一定方向に規則的に並ばないようにランダム
に配向するように作用しながら前記高分子樹脂材料を硬
化させて液晶層と高分子樹脂層とに分離し、分離後、少
なくとも、前記駆動用回路電極とは接していない側の前
記液晶層の液晶材料を抜き取ることにより表面に凹凸を
形成する液晶光学素子の製造方法。
【請求項２２】少なくとも、第１の透明基板と、前記
第１の透明基板の表面上に形成された駆動用回路電極
と、前記駆動用回路電極を介して前記第１の透明基板と
対向する第２の透明基板と、前記第２の透明基板上に形
成された高分子分散型液晶層と、前記高分子分散型液晶
層及び前記駆動用回路電極を介して前記第１の透明基板
と第２の透明基板との間に設けられたＴＮ液晶層とを具
備する液晶光学素子の製造方法であって、前記高分子分
散型液晶層は、少なくとも高分子樹脂材料と液晶材料と
を含有する組成物を前記第２の透明基板上に層形成し、
形成後、前記高分子樹脂材料を硬化させて液晶層と高分
子樹脂層とに分離し、分離後、少なくとも、前記駆動用
回路電極とは接していない側の前記液晶層の液晶材料を
抜き取ることにより表面に凹凸を形成し、前記高分子分
散型液晶層の凸部にのみラビング処理を施すことにより
形成する液晶光学素子の製造方法。
【請求項２３】少なくとも、第１の透明基板と、前記
第１の透明基板の表面上に形成された駆動用回路電極
と、前記駆動用回路電極を介して前記第１の透明基板と
対向する第２の透明基板と、前記第２の透明基板上に形
成された高分子分散型液晶層と、前記高分子分散型液晶
層及び前記駆動用回路電極を介して前記第１の透明基板
と第２の透明基板との間に設けられたＴＮ液晶層とを具
備する液晶光学素子の製造方法であって、前記高分子分
散型液晶層は、少なくとも高分子樹脂材料と液晶材料と
を含有する組成物を前記第２の透明基板上に層形成し、
形成後、前記液晶材料の液晶分子が一定方向に配向する
ように作用しながら前記高分子樹脂材料を硬化させて液
晶層と高分子樹脂層とに分離し、分離後、少なくとも、
前記駆動用回路電極とは接していない側の前記液晶層の
液晶材料を抜き取ることにより表面に凹凸を形成する液
晶光学素子の製造方法。
【請求項２４】前記高分子樹脂材料を硬化させる際、
前記液晶層の分子方向がほぼ一定となるように、磁界を
印加しながら樹脂硬化させる請求項２３記載の液晶光学
素子の製造方法。
【請求項２５】少なくとも、第１の透明基板と、前記
第１の透明基板の表面上に形成された駆動用回路電極
と、前記駆動用回路電極を介して前記第１の透明基板と
対向する第２の透明基板と、前記第２の透明基板上に形
成された高分子分散型液晶層と、前記高分子分散型液晶
層及び前記駆動用回路電極を介して前記第１の透明基板
と第２の透明基板との間に設けられたＴＮ液晶層とを具
備する液晶光学素子の製造方法であって、前記高分子分
散型液晶層は、少なくとも高分子樹脂材料と液晶材料と
を含有する組成物を前記第２の透明基板上に層形成し、
形成後、前記高分子分散型液晶層の前記駆動用回路電極
に隣接していない側の表面近傍の液晶分子が一定方向に
規則的に並ばないようにランダムに配向するように作用
しながら前記高分子樹脂材料を硬化させて液晶層と高分
子樹脂層とに分離し、分離後、少なくとも、前記駆動用
回路電極とは接していない側の前記液晶層の液晶材料を
抜き取ることにより表面に凹凸を形成する液晶光学素子
の製造方法。
【請求項２６】前記高分子分散型液晶層の表面上に透
明電極を形成する工程を含む請求項１８から２５のいず
れかに記載の液晶光学素子の製造方法。
【請求項２７】前記高分子分散型液晶層の表面上に高
分子樹脂層を形成する工程、及び前記高分子樹脂層の上
に透明電極を形成する工程を含む請求項１８から２５の
いずれかに記載の液晶光学素子の製造方法。
【請求項２８】前記高分子樹脂材料を光重合により硬
化させ、その際、樹脂が完全硬化しないエネルギーの光
を多段階に照射する請求項２１又は２５記載の液晶光学
素子の製造方法。
【請求項２９】前記高分子樹脂材料を熱重合により硬
化させ、その際、樹脂が完全硬化するまでの間、加熱冷
却を繰り返す請求項２１又は２５記載の液晶光学素子の
製造方法。
【請求項３０】加熱冷却を繰り返す際、少なくとも、
第１回目の加熱と第２回目の加熱の温度変化速度を異な
らせる請求項２９記載の液晶光学素子の製造方法。