JPH1048601A - 液晶素子および製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高分子分散型液晶素子においては、液晶を分
散した高分子層を挟持する透明基板の間隔を一定にする
ため、直径数μｍのガラス粒等からなるギャップスペー
サを混入させるようにしたものがある。しかしながら、
ギャップスペーサを混入した液晶素子をカメラのファイ
ンダー表示パネル等に利用した場合、ファインダーはレ
ンズにより拡大表示されるため、例え数μｍであっても
ギャップスペーサが視認されてしまうという問題点があ
る。 【解決手段】 高分子分散型液晶素子の製造過程におい
て、２枚の透明基板（２１，２２）間に高分子物質と液
晶を注入した後、基板表面の電極（２４，２５）の境界
部その他所定の部位に選択的に紫外線を照射して高分子
を硬化させ、硬化した高分子の層（２７）が支柱となっ
て透明基板間のギャップを一定に保持するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶素子およびそ
の製造方法さらには高分子分散型液晶素子の透明基板間
ギャップ規制技術に関し、例えば一眼レフカメラやビデ
オカメラ等のファインダー表示パネルとその製法に利用
して好適な技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ファインダー表示としては液晶セ
ルを利用した液晶焦点板に関する技術が提案されてい
る。すなわち、液晶の動的散乱モードを利用して、印加
電圧の有無により焦点板を透過状態と拡散状態とに切り
換えるというものである。上記液晶焦点板に関する発明
としては、例えば、特開昭５９−１９５６３３号などが
ある。

【０００３】また、近年、ネマティック液晶をこの液晶
の常光線に対する屈折率と略同じ屈折率を有する透明な
高分子物質中に分散させた層を、透明電極を内面に有す
る２枚の透明基板で狭持するようにした高分子分散型液
晶素子が提案され、これをカメラの焦点板に応用した発
明も提案されている。この種の高分子分散型液晶素子に
おいては、液晶を分散した高分子層を挟持する透明基板
の間隔を一定にするため、直径が数μｍのガラス粒等か
らなるギャップスペーサを混入させるようにしたものが
ある。しかしながら、ギャップスペーサを混入した液晶
素子をカメラのファインダー表示パネル等に利用した場
合、ファインダーはレンズにより拡大表示されるため、
たとえ数μｍの大きさであってもギャップスペーサが視
認されてしまうという問題点がある。

【０００４】そこで、いずれか一方の透明基板の内面に
入射光を屈折させる突起をファインダー枠のような表示
パターンに沿って設け、電圧を印加しない状態では焦点
合わせが可能な拡散状態を形成し、電圧を印加すると透
過状態が形成されるとともに上記突起が形成された箇所
では光が屈折してファインダー枠等のパターンとして見
えるように構成することにより、ギャップスペーサを不
要としたファインダー表示パネルに関する発明が提案さ
れている（特開平３−４２６２１号）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記先願の発明におけ
るファインダー表示は、透明基板に突起を設けて光の屈
折で見えるようにしているため、コントラストが充分で
ないとともに基板に突起を形成しなければならずその加
工が面倒で製造コストが高くなるという問題点があっ
た。

【０００６】この発明の目的は、ギャップスペーサを混
入させることなく液晶を分散した高分子層を挟持する透
明基板の間隔を一定にすることが可能な高分子分散型液
晶素子を提供することにある。

【０００７】この発明の他の目的は、表示が非常に見易
いとともに、製造が容易なファインダー表示パネルを提
供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記目的を
達成するため、内面に透明電極を有する一対の基板間に
高分子物質と液晶を互いに分散させた層を挟持してなる
液晶素子を製造する過程において、上記基板間に高分子
物質と液晶を注入した後、透明電極の境界部その他所定
の部位に選択的に紫外線を照射して高分子を硬化させる
ようにしたものである。これによって、上記硬化した高
分子の層が支柱となって透明基板間のギャップを一定に
保持するため、基板にギャップスペーサとなる突起を形
成することなく透明基板の間隔を一定にすることが可能
になり、製造が極めて容易になる。

【０００９】また、電極の境界に沿って高分子物質が硬
化した層（壁）を形成するようにした場合、入射光の屈
折が目立たなくなり、高分子が硬化した層による視野の
劣下が防止される。

【００１０】上記高分子分散型液晶素子としては、電圧
が印加されていない状態で透明ないわゆるリバースモー
ドが適している。これによって、ファインダー内の大部
分を占める視野領域を除いた表示部分にのみ電圧を印加
させればよいため、消費電力を減らすことができる。

【００１１】本発明の高分子分散型液晶素子は、一眼レ
フカメラやビデオカメラ、望遠鏡、双眼鏡、顕微鏡等の
ファインダー表示パネルとして広く利用することができ
る。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施例を図
面に基づいて説明する。

【００１３】図１は本発明に係る高分子分散型液晶素子
をファインダー表示パネルとして適用したカメラの構成
例を示す。図１において、１はカメラ本体ケース、２は
撮影レンズ、３はフィルム、４は反射ミラー、５はペン
タプリズム、６はアイピースレンズ、７はファインダー
表示パネルである。この実施例では、ファインダー表示
パネル７の横に発光ダイオード（ＬＥＤ）などからなる
パネル照明用の発光素子８が配置されている。

【００１４】図２には上記ファインダー表示パネル７に
よってファインダー内に表示されるパターンの例を、ま
た図３には上記ファインダー表示パネル７の構造を示
す。

【００１５】図２において、鍵状のパターン７１は撮影
モードに応じた撮影範囲を示すためのマーク、一対の括
弧状のパターン７２ａ，７２ｂはピント合わせ位置を示
すためのマーク、７３はフラッシュが有効であることを
示すためのマーク、７４は撮影可能残り枚数や露出等を
数字で示すためのいわゆる７セグメント型表示パター
ン、７５は遠距離撮影モードにあることを示すためのマ
ーク、７６は近距離撮影モードにあることを示すための
マークである。これらのマークはすべてが同時に表示さ
れるものでなく、動作モードに応じて選択的に表示され
る。なおこの実施例においては、セグメント電極とそれ
に対応するコモン電極は同一形状である。この実施例で
は、ファインダー表示パネル７は、高分子物質と液晶を
互いに分散させ電圧が印加されていない状態で透明ない
わゆるリバースモードの高分子分散型液晶セルによって
構成されている。

【００１６】すなわち、この実施例のファインダー表示
パネル７としての液晶セルは、図３に示されているよう
に、２枚の透明ガラス板２１，２２の間に高分子物質と
液晶とを分散させた混合体２３を封入した高分子分散型
液晶セルである。上記２枚のガラス板２１，２２の内面
には、セグメント電極やコモン電極を構成するＩＴＯ等
からなる透明電極２４，２５が蒸着法等により形成さ
れ、さらにその表面にはポリイミドなどからなる配向膜
（図示省略）がスピンコート等によりそれぞれ被着され
ている。この配向膜は例えばその表面をさらしで所定方
向に擦ることで配向処理がなされている。この場合、各
基板の配向膜の配向方向は互いに直交するように設定さ
れ、配向膜間におよそ１０μｍの隙が生じるように透明
ガラス板２１，２２の間隔が設定されている。この実施
例においては、上記電極２４および２５が、上記マーク
７１〜７６と同一パターンに形成されている。

【００１７】この実施例では、上記透明ガラス板２１，
２２の間隔は、周縁部のシール剤２６内に混入されたガ
ラス粒等からなるギャップスペーサ３０と、透明電極２
４，２５の境界に沿って形成された高分子物質の支持壁
２７とによって設定されている。シール剤２６内のギャ
ップスペーサ３０は高分子物質の支持壁２７が形成され
る前の製造過程の途中において透明ガラス板２１，２２
の間隔を規制するとともに、高分子物質と液晶の混合体
２３が注入され高分子物質の支持壁２７が形成される
と、この支持壁２７と上記ギャップスペーサ３０とによ
ってパネル全体の間隔が規制される。

【００１８】次に、上記ファインダー表示パネル７の製
造プロセスの一例を図４のフローチャートを用いて説明
する。なお、図４の製造工程に入る前に、各透明ガラス
板２１，２２の表面には透明電極２４，２５が形成され
ているものとする。

【００１９】透明電極２４，２５が形成された透明ガラ
ス板２１，２２は、先ず純水を用いて洗浄されてから乾
燥される（ステップＳ１，Ｓ２）。次に、ポリイミドな
どからなる配向膜（図示省略）がスピンコート等により
塗布される（ステップＳ３）。それから、この配向膜の
表面をさらしで所定方向に擦ることで配向処理（ラビン
グ）が施される（ステップＳ４）。しかる後、透明ガラ
ス板２１，２２の周縁部に、例えば５μｍのような直径
を有するギャップスペーサ３０が混入されたシール剤２
６が印刷によって塗布される（ステップＳ５）。

【００２０】次に、各透明ガラス板２１，２２を互いの
配向膜の配向方向が直交するように対向させて張り合わ
せる（ステップＳ６）。このとき、上記透明ガラス板２
１，２２の間隔は、周縁部のシール剤２６内に混入され
たギャップスペーサ３０により所定の間隔に規制されて
いる。この状態で、上記上記配向膜同士の隙に、例えば
高分子前駆体として４−ビフェニルメタクリレートと液
晶ＰＮ−００１とを１：９の割合で混合したものを注入
し、その注入口をシール剤で封止する（ステップＳ
７）。

【００２１】それから、上記透明ガラス板２１，２２の
一方の表面にマスクを設置して、波長３５０ｎｍの紫外
線を、強度０．１〜２ｍＷ、温度（Ｔｎｉ−６０度）〜
（Ｔｎｉ−２０度）、時間３０分〜１０時間の条件で照
射する（ステップＳ８，Ｓ９）。これによって、紫外線
が当たっている部分の高分子物質が凝縮しながらゆっく
りと硬化して支持壁２６が形成される。なお、ここでＴ
ｎｉは、液晶の等方相転移点（ＮＩ点）の温度である。
また、上記マスクは、上記透明ガラス板２１，２２の表
面の透明電極２４，２５の輪郭と同一の輪郭とそれより
も一回り大きい形状とからなる二重枠形状をなし、その
二重枠の内側（２つの相似形状の枠内）のみ紫外線を透
過させるように紫外線遮断膜が形成されている。

【００２２】その後、上記マスクを外して、パネル全体
に波長３５０ｎｍの紫外線を、強度５〜２０ｍＷ、温度
（Ｔｎｉ−４０度）〜（Ｔｎｉ）、時間１分〜１時間の
条件で照射する（ステップＳ１０）。これによって、配
向膜間に挟まれた混合体２３は、高分子物質が急速に硬
化されて、液晶内に高分子物質が粒子状に分散した組織
となる。その結果、電極２４，２５の間に電圧を印加し
ない場合に光透過率７０％の透明状態となり、６０Ｈ
ｚ，５Ｖの交流電圧を印加すると電極の部分だけ液晶の
向きが変わって光散乱状態となり、約１５：１のコント
ラストを有する液晶セルが得られる。

【００２３】なお、ファインダー表示パネルを構成する
液晶セルは上記構造に限定されるものでなく、電圧が印
加されていない状態で透明なリバースモードの液晶セル
であればどのようなものであっても良い。

【００２４】このような液晶セルは電圧を印加しない状
態で透明であるため、大部分が透明で良いファインダー
表示パネルにおいては表示パターンに相当する形状を有
する僅かな電極部分にのみ電圧を印加すれば良いので、
消費電力を大幅に低減することができる。

【００２５】図５には上記ファインダー表示パネル７の
駆動波形例が示されている。なお、この実施例では、液
晶セルの駆動方式として、特に限定されないが、スタテ
ィック駆動方式を採用した。

【００２６】図５において、（ａ）はコモン電極に印加
される共通の電圧波形、（ｂ）は表示状態させたいセグ
メント電極に印加される電圧波形、（ｃ）は非表示状態
にさせたいセグメント電極に印加される電圧波形、
（ｄ）は表示状態（実施例では散乱状態）のセグメント
の液晶に実際に印加される電圧波形、（ｅ）は非表示状
態（透過状態）のセグメントの液晶に実際に印加される
電圧波形である。マークを非表示状態にするには、コモ
ン電極の印加電圧波形と逆相の波形（ｂ）の電圧をセグ
メント電極に印加させる。一方、マークを非表示状態に
するには、セグメント電極に対してコモン電極の印加電
圧波形と同相の波形（ｃ）の電圧を印加する。また、セ
グメント電極への上記逆相の電圧波形の印加開始と同期
して発光素子８の駆動信号を立ち上げ、セグメント電極
への上記逆相の電圧波形の印加終了と同期して発光素子
８の駆動信号を立ち下げる。これによって、マークの表
示（点灯）と同時に発光素子８を点灯させ、表示のコン
トラストを高めることができる。また、不要なときは発
光素子８を消灯させることで消費電力を低減することが
できる。

【００２７】なお、上記実施例では、スタティック駆動
の場合を例にとって説明したが、各セグメント電極とコ
モン電極をマルチプレックス方式で駆動するように構成
することも可能である。

【００２８】また、上記実施例においては、ギャップス
ペーサとなる高分子が硬化した層を電極の境界部に沿っ
て壁状に形成するようにしているが、高分子が硬化した
層の形成の仕方はそれに限定されるものでなく、例えば
電極以外の領域に所定のピッチで高分子が硬化した層
（柱）を設けるようにしても良い。このようにした場合
には、ギャップスペーサとなる高分子が硬化した層を設
ける位置の最適化が容易となり、パネルの強度との関係
でピッチを決定することにより、最小限の面積で最も効
率の良いギャップスペーサを形成することができる。

【００２９】さらに、上記実施例においては、マスクを
用いて電極の境界部に選択的に紫外線を照射して高分子
を硬化させるようにしているが、紫外線以外の電磁波
（例えばレーザ）とそれに感応して硬化する高分子を用
いることもできる。また、レーザ等を使用する場合、マ
スクを使用する代わりにレーザビームを順次照射して、
ギャップスペーサとなる高分子が硬化した層を形成する
ようにしてもよい。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、この発明は、内面
に透明電極を有する一対の基板間に高分子物質と液晶を
互いに分散させた層を挟持してなる液晶素子を製造する
過程において、上記基板間に高分子物質と液晶を注入し
た後、透明電極の境界部その他所定の部位に選択的に紫
外線を照射して高分子を硬化させるようにしたので、上
記硬化した高分子の層が支柱となって透明基板間のギャ
ップを一定に保持するため、基板にギャップスペーサと
なる突起を形成することなく透明基板の間隔を一定にす
ることが可能になり、極めて容易かつ安価に製造するこ
とができる。また、基板表面に形成された突起の光屈折
でパターンを表示するものに比べてコントラストが高く
なるという効果がある。

【００３１】さらに、電極の境界にギャップスペーサと
なる高分子が硬化した層を形成するようにしたため、電
極以外の部分に形成した場合に比べて高分子が硬化した
層による入射光の屈折が目立たなくなるとともに、電極
およびシール部以外の部分にはギャップスペーサが不要
であるため、ギャップスペーサによる視野の劣下が少な
い。その結果、この液晶素子をカメラ等のファインダー
表示パネルとして使用した場合、ファインダー表示の品
質が向上するという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るファインダー表示装置を適用した
カメラの構成例を示す概略説明図。

【図２】本発明に係るファインダー表示装置のファイン
ダー表示例（電極パターン例）を示す平面図。

【図３】本発明に係るファインダー表示装置に好適な液
晶セルの構造を示す断面図。

【図４】本発明にかかるファインダー表示パネルを構成
する液晶セル（ＬＣＤ）の製造方法の一例を工程順に示
すプロセスフローチャート。

【図５】液晶セルからなる表示パネルに対する駆動波形
例を示す波形図。

【符号の説明】

１ カメラ本体ケース ２ 撮影レンズ ３ フィルム ４ 反射ミラー ５ ペンタプリズム ６ アイピースレンズ ７ ファインダー表示パネル ８ａ，８ｂ 発光素子 ２１，２２ 透明ガラス ２３ 高分子物質と液晶の混合体 ２４ 透明電極（セグメント電極） ２５ 透明電極（コモン電極） ２６ シール剤 ２７ 支持壁（高分子物質の硬化した層）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 神宮 啓至 長野県諏訪市大和３丁目３番５号 セイコ ーエプソン株式会社内 (72)発明者 曽根原 富雄 長野県諏訪市大和３丁目３番５号 セイコ ーエプソン株式会社内 (72)発明者 幾川 修司 長野県諏訪市大和３丁目３番５号 セイコ ーエプソン株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内面に透明電極を有する一対の基板間に
   高分子物質と液晶を互いに分散させた層を挟持してなる
   液晶素子を製造する過程において、上記基板間に高分子
   物質と液晶を注入した後、上記透明電極の境界部その他
   所定の部位に選択的に紫外線を照射して高分子物質が硬
   化した層を部分的に形成する工程を含むことを特徴とす
   る液晶素子の製造方法。
2. 【請求項２】 上記高分子が硬化した層の形成工程後
   に、上記基板全体に上記紫外線よりも強度の高い紫外線
   を照射して液晶内に高分子物質が粒子状に分散した組織
   を形成する工程を含むことを特徴とする請求項１に記載
   の液晶素子の製造方法。
3. 【請求項３】 内面に透明電極を有する一対の基板間に
   高分子物質と液晶を互いに分散させた層が挟持されてな
   る液晶素子であって、上記透明電極の境界部に沿って上
   記高分子物質が硬化した支持壁が形成されていることを
   特徴とする液晶素子。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の液晶素子をファインダ
   ー表示パネルとして備えていることを特徴とするカメ
   ラ。