WO1999031545A1 - Panneau d'affichage a cristaux liquides de type dispersion de polymere et son procede de fabrication - Google Patents

Description

明 細 書

高分子分散型液晶表示パネル及びその製造方法 技 術 分 野

本発明は、 携帯情報端末等に用いられる高分子分散型液晶表示パ ネル及びその製造方法に関し、 特に、 横電界モー ド （ I P S (In Pl ane Switching)モー ド） の表示パネルにも好適に実施することがで きる高分子分散型液晶表示パネル及びその製造方法に関する。 背 景 技 術

〔 1〕 近年、 高分子化合物と液晶組成物を非相溶状態に分散させ た高分子分散型の液晶パネルが注目されている。 高分子分散型パネ ルは、 散乱モー ドを表示に用いるため、 偏光板が不要で高輝度の表 示が容易に得られるという特徴がある。 （ S . S h i k am a e t . a l , S o c i e t y f o r i n f o r m a t i o n D i s p 1 a ' 9 5， P a g e 2 3 1 - 2 3 4参照）

高分子分散型パネルは、 液晶と高分子化合物の屈折率マッチング を利用して表示を行う ことを特徴とする。 このときの屈折率マッチ ングの方法によ り高分子分散型パネルの表示モー ドは大き く分けて 2種類存在する。 一つは、 電圧無印加で散乱表示、 電圧印加で透明 表示を行う ノーマルモー ドである （例えば、 米国特許第 3 6 0 0 0 6 0号公報） 。 他方は、 電圧無印加で透明表示、 電圧印加で散乱表 示を行う リバースモー ドである （例えば特願平 2 - 3 0 9 3 1 6号 公報、 特願平 3 - 1 3 2 6 8号公報） 。 これら 2種類の表示モー ド は共に、 透明電極を有する一対の基板間に高分子分散型液晶を挟持 し、 基板間方向に電圧を印加して液晶分子を基板と垂直方向に配列 させて光のスィ ツチングを行う ことを特徴と している。 一方、 複屈折を利用し、 偏光板を用いて表示を行う液晶パネルの 場合、 広視野角を目的に基板と平行に電界を印加する横電界モー ド の液晶パネルが開発されている （例えば、 特公昭 6 3 - 2 1 9 0 7 号公報） 。

また、 横電界モー ドで高輝度化を図るために、 電極構造を工夫し 電極間隔の領域に入射光を反射する液晶パネルが開示されている。 (特開平 8 — 2 8 6 2 1 1号公報）

しかしながら、 上記従来例では、 種々の問題があった。

( 1 ) 従来例の高分子分散型液晶パネルにおける課題

( a ) プロジェクショ ン型ディ スプレイなどの透過型パネルと し て用いた場合、 散乱性能が不十分なため黒表示が沈まず、 コ ン ト ラ ス トが悪いという欠点がある。 一方、 このような欠点の解消のため には、 パネルギャップを大き く して光路長を増大させて、 散乱性能 を向上すればよい。 しかし、 パネルギャ ップを大き くすると、 駆動 電圧が高く なり実用上使用できない。

( b ) 携帯型ディ スプレイなどのカラ一フィルタ一付き反射型パ ネルとして用いた場合は、 同じ く散乱性能が不十分なため、 白表示 時に外光を十分に散乱できず白輝度が低く なる欠点がある。 この場 合も散乱性能を上げるためにパネルギャ ップを大き く すると上記と 同様に駆動電圧が高くな り実用上使用困難となる。

( c ) 上記構成のリバースモー ドの高分子分散型パネルを横電界 モー ドで駆動すると、 電圧印加時の散乱強度が増加し、 高散乱化と 高コ ン ト ラス ト化が得られる一方、 画素に駆動用電極を並列して配 置するため画素開口率が低下し高輝度化が困難という課題があった

( 2 ) 従来例の横電界モー ドの液晶表示パネルにおける課題

( a ) 偏光板の使用によ り輝度が低い。 ( b ) 電界を印加するために用いられる電極は、 高コ ン ト ラス ト で均一な表示を得るため、 金属等の不透明電極を用いることが通常 であった （例えば、 M. O h t a、 et.al P r o c e e d i n g s o f A s i a D i s p l a y ' 9 5 P . 7 0 7 - 7 1 0 参照） 。 従って、 画素開口率が 3 0 %程度と小さ く、 輝度の低下を 招いていた。

( c ) 隣り合う電極間隔 （本発明における第 1 の駆動用電極と第 2の駆動用電極の電界方向の間隔に相当） を L ( j ) 、 パネルギ ヤ ップを d i m) とした場合、 駆動電圧の低減、 パネル輝度の向 上、 及び電圧 · 透過率特性の最適化等の観点から、 上記の L と は 、 L > dの関係を満たすのが通常であった （例えば、 M . 0 h t a 、 et.al P r o c e e d i n g s o f A s i a D i s p l a y ' 9 5 P . 5 7 7 — 5 8 0参照） 。 従って、 ネマテック液晶 と偏光板を用いた従来の横電界モ一 ドのパネルでは、 パネルギヤヅ プを大き く することに制約があった。

( d )偏光板を用いる従来の液晶パネルを横電界モー ドで駆動し た場合、 広視野角が実現する一方、 同様の理由で画素開口率が低下 し高輝度化が困難という課題があった。 また、 特開平 8 — 2 8 6 2 1 1号公報に示すように、 駆動電極の断面形状を三角形状とし、 入 射光を画素開口部に反射して高輝度化を図る構成とした場合、 電極 が液晶層中に存在すると、 電極の側面で液晶の配向方位が乱れて黒 表示が沈まずコン トラス トが低下する。 また、 電極を三角形状と し た場合、 電極の高さ hと幅 Wの比率 h/Wは、 0 . 5以上必要であ る。 つま り電極幅 Wが 3 zmの場合、 高さ hは 1 . 5 Aim以上必要 となる。 一般に横電界モードのパネルギャップは、 2〃m〜 5〃m である。 また、 パネルギャ ップは高精度で均一化する必要がある。 しかし、 電極の高さが 1 . 5〃mと高い状態で、 パネルギャ ップを 5 m以下で均一に保つのは非常に困難であった。 このため、 従来 の横電界モー ドで電極の形状を三角形状とする場合、 電極上に完全 に平坦化膜を積層する必要があった。 このとき、 電極を覆うために 平坦化膜を例えば 1.6 /mと厚くなつた。 しかし、 平坦化膜が厚 いと電界が均一に液晶層に印加されず表示不良が発生する課題があ つた。

〔 2〕 また、 従来の液晶表示パネルは、 以下の問題をも有してい た。

即ち、 従来から散乱型の表示パネルはさまざまに検討されている 。 代表的な例と しては高分子中に液晶が滴状に分散した P D L C ( Polymer Dispersed Liquid Crystal) 型液晶表示パネル （米国特許 4 6 8 8 9 0 0 ) 、 高分子中に液晶がネッ トワーク状に連続して分 散した構造の P N L C (Polymer Network Liquid Crystal) 型液晶 表示パネル （曰本特許 2 7 2 4 5 9 6 ) などがある。 これら従来の 高分子分散型液晶パネル （第 1従来例と称する。 ） では、 電界印加 時に液晶分子が基板に垂直な方向に並び、 このときの液晶分子の屈 折率と高分子の屈折率を同一に設定しておく ことによ り、 透過状態 を得ている。 しかしながら、 斜めから入射する光に対しては、 液晶 分子の屈折率と高分子の屈折率が異なるため、 充分な透過状態が得 られない。

そこで、 かかる課題を解決するため米国特許 4 9 9 4 2 0 4， あ るいは特開平 2 — 5 0 3 9 6 3号公報に開示されている液晶表示パ ネル （第 2従来例と称する。 ） 、 及び特開平 5— 1 1 9 3 0 2号公 報に開示されている液晶表示パネル （第 3従来例と称する。 ） が提 案されている。

第 2従来例では、 図 3 3 ( a ) ( b ) に示すように、 液晶性高分 子 1 5 0が用いられている。 高分子 1 5 0は、 基板 1 5 1 に垂直方 向に配向されている。 電界未印加時には、 通常の高分子分散型液晶 と同様に、 図 3 3 ( a ) に示すように液晶滴 1 5 2内の液晶分子 1 5 3は、 ランダムに配向しているため、 液晶分子の屈折率と高分子 の屈折率のミスマッチによ り、 散乱状態が得られる。

電界印加時には、 図 3 3 ( b ) に示すように液晶分子 1 5 3が基 板に垂直な方向に並ぶ。 ここで、 液晶分子 1 5 3の長軸方向の屈折 率を nlc ||、 短軸方向の屈折率を nlc丄とし、 また高分子 1 5 0の 長軸方向の屈折率を n p || 、 短軸方向の屈折率を n p丄とすると、 n p II と nlc II とが等しく、 n p丄と nlc丄とが等しく なるように 設定されている。

従って、 基板に垂直な光 1 5 4については、 通常の高分子分散型 液晶と同様に透過状態が得られる。 更に、 斜め光 1 5 5については 、 上記の屈折率の設定によ り、 高分子 1 5 0を通過する光の角度と 、 液晶分子 1 5 3を通過する角度とは、 同じであるので、 高分子 1 5 0と液晶分子 1 5 3間で屈折率ミスマツチが生じない。 そのため 、 斜め光 1 5 5は散乱することなく通過する。 こう して、 基板に垂 直な光 1 5 4のみならず、 斜め光 1 5 5についても透過状態が得ら れる。

また、 第 3従来例は、 配向処理を施し、 電圧を印加する と散乱状 態になる I R I S ( Internal Reflection Inverted Scattering)型 表示パネルと称されているものである。

この第 3従来例では、 図 3 4 ( a ) ( b ) に示すように、 第 2従 来例と同様に複屈折性を有する高分子 5 0が用いられている。 そし て、 電圧未印加状態では、 高分子 1 5 0は基板 1 5 1 に平行な方向 に配向しており、 液晶分子 1 5 3は基板 1 5 1 に平行な方向に配向 している （図 3 4 ( a ) ) 。 従って、 第 2従来例と同様な作用によ り、 基板に垂直な光 1 5 4のみならず、 斜め光 1 5 5についても透 過状態が得られる。

一方、 図 3 4 ( b ) に示すように、 電界印加時には、 液晶分子 1 5 3が電界方向 （基板に垂直方向） に並ぶ。 これによ り、 基板に垂 直な光 1 5 4に対する高分子 1 5 0の屈折率と、 液晶分子 1 5 3の 屈折率は異なり、 斜め光に 1 5 5対する高分子 5 0の屈折率と、 液 晶分子 1 5 3の屈折率は異なる。

その結果、 基板に垂直な光 1 5 4及び斜め光 1 5 5のいずれの光 についても、 散乱が生じる。 よって、 電界未印加時に散乱状態が得 られる。

こう して、 第 2及び第 3従来例は、 斜め光についても透過状態が 可能であるため、 透過状態での透過特性が向上する。

しかしながら、 上記第 2及び第 3従来例は、 以下の課題がある。 (第 2従来例の課題）

第 2従来例では、 高分子分散型液晶の散乱は、 主として高分子一 液晶間の散乱によ り得ている。

ところで、 特開平 6— 5 9 2 4 6号公報にも記載されているよう に、 液晶一液晶間での散乱は、 高分子—液晶間の散乱よ り も大き く 、 高分子分散型液晶での散乱は液晶一液晶間の散乱が支配的である 。 そのため、 高分子分散型液晶の散乱強度が十分にとれないという 問題がある。

(第 3従来例の課題）

第 3従来例は、 上記第 2従来例の問題に加えて、 電圧未印加時に おいて、 液晶及び高分子が全て同一方向に並んでいるので、 液晶及 び高分子の配列方向に平行な方向から見た場合と、 該配列方向に垂 直な方向から見た場合とでは、 画像の色合いが異なる、 いわゆる色 付きが生じるという問題がある。

更に、 光学ヒステリ シスが大き く、 残像が残るという問題がある 尚、 光学ヒステリ シスの存在は、 第 1従来例をも含めて高分子分 散型液晶表示パネルの本質的な課題である。 発 明 の 開 示

本発明の目的は、 上記課題を解決し、 高コン トラス ト、 高輝度、 及び低消費電力を図ることができる新規な高分子分散型液晶表示パ ネルを提供することである。

また、 本発明の他の目的は、 上記課題に鑑み、 透過状態での透過 特性の向上及び散乱状態での散乱特性の向上の両立を図ることがで き、 色付きがなく、 更に光学ヒステリ シスの影響を減少するように した高分子分散型液晶表示パネル及びその製造方法を提供すること である。

上記目的を達成するため本発明のう ち請求項 1 に記載の発明は、 少なく とも一方が透明な一対の基板と、 前記一対の基板間に挟持さ れ、 高分子化合物と液晶とから成る高分子分散型液晶層と、 各画素 毎に設けられ、 前記高分子分散型液晶層に電界を印加して高分子分 散型液晶層を調光駆動するための第 1の駆動用電極及び第 2の駆動 用電極と、 を有する高分子分散型液晶表示パネルであって、 前記高 分子分散型液晶層は、 高分子化合物及び液晶が基板の配向処理に応 じて配向可能なように、 基板間に液晶が充填され且つこの充填され ている液晶中に高分子化合物が分散している構造となるような液晶 分率の高い高分子分散型液晶層であり、 前記第 1及び第 2の駆動用 電極が、 前記一対の基板の一方の基板に、 電界を前記基板にほぼ平 行に印加する配置状態で形成され、 電圧無印加時においては、 前記 液晶とこの液晶に隣接して界面を構成する高分子化合物とが、 基板 の配向処理に応じて基板に平行な面内においてほぼ同一方向に配列 しており、 電圧印加時においては、 液晶が基板に平行な面内で回転 して、 高分子化合物と液晶とが、 基板に平行な面内で角度を成す配 置状態となるこ とを特徴とする。

上記構成によれば、 電圧無印加時においては、 液晶とこの液晶に 隣接して界面を構成する高分子化合物とが、 基板に平行な面内にお いてほぼ同一方向に配列している。 よって、 透明状態が得られる。 電圧印加時においては、 基板に平行な電界によ り、 液晶が基板に平 行な面内で回転し、 これによ り散乱状態が得られる。 このようにし て、 リバースモー ドの横電界モー ドを用いた高分子分散型液晶パネ ルを実現することができる。 そして、 このような高分子分散型液晶 パネルを横電界モー ドで駆動することによ り、 以下の効果を奏する

①駆動電圧の増加を招く ことなく、 パネルギャ ップを従来よ り厚 くすることが可能となる。 なぜなら、 横電界モー ドの場合、 駆動電 圧は主に駆動電極間の距離に依存して変化するため、 パネルギヤッ プを大き く しても駆動電圧は大き く増加しないからである。

②パネルギャ ップを厚く することによ り、 高輝度化、 高コン トラ ス ト化を図ることができる。 なぜなら、 パネルギャ ップを大き く す ると光の光路長が増加し、 散乱性能は大き く向上するからである。 尚、 用語 「液晶分率」 とは、 高分子分散型液晶層中に含まれる液 晶の重量％を意味する。

また、 請求項 2 に記載の発明は、 請求項 1記載の発明において、 前記高分子化合物が液晶性高分子化合物を含むことを特徴とする。 高分子化合物が液晶性高分子化合物を含む場合は、 液晶性高分子 化合物を含まない場合に比べて、 散乱強度をよ り一層大き くするこ とができる。 この理由を説明すると、 電圧印加時においては、 液晶 が基板に平行な面内で回転し、 高分子化合物と液晶とが、 基板に平 行な面内で角度を成す配置状態となる。 このとき、 高分子化合物が 液晶性高分子化合物であると、 高分子化合物にも複屈折が起こ り、 液晶と液晶性高分子化合物の複屈折の大きさ と方位に起因する大き な散乱が生じるからである。

また、 実施の形態の項において詳述するように、 高分子分散型液 晶パネルを横電界モー ドで駆動する場合に、 高分子化合物が液晶性 高分子化合物を含むと、 従来の縦電界モー ドに比べて、 散乱強度が 格段に大き く なる。 従って、 同一パネルギャップの場合、 従来の縦 電界モー ドに比べて、 高コン トラス ト化が図れる。

尚、 用語 「液晶性高分子化合物」 とは、 複屈折性を有する高分子 化合物を意味する。

また請求項 3 に記載の発明は、 請求項 1記載の発明において、 前 記第 1の駆動用電極と前記第 2の駆動用電極との電界方向の間隔を L、 パネルギャップを d とすると、 d > Lが成立することを特徴と する。

上記構成によ り、 高輝度化、 高コ ン ト ラス ト化、 及び低電圧化を 図ることが可能となる。 以下にその理由を述べる。

従来の横電界モー ドは、 光学設計上の理由から d < Lが必須であ つた。

一方、 従来の高分子分散型パネルでは、 パネルギャ ップ dによ り 駆動電圧が定まって しまうため、 散乱性能 （コ ン ト ラス ト） を確保 するため dを大き くすると、 それに応じて駆動電圧の増加を招く。 よって、 散乱性能の向上と駆動電圧の低減の両立は不可能であった 。 この点に関して、 本発明では、 d > L とすることによ り、 駆動電 圧を上げることなく、 コン トラス トを上げるこ とができる。 なぜな ら、 本発明は高分子分散型パネルを横電界モー ドで駆動する構成で あるので、 パネルギャ ップ dを大き く しても駆動電圧の増加を招か ないからである。

また請求項 4に記載の発明は、 請求項 2記載の発明において、 前記第 1 の駆動用電極と前記第 2の駆動用電極との電界方向の間 隔を L、 パネルギャップを d とすると、 d > Lが成立することを特 徴とする。

上記構成によ り、 基本的には上記請求項 3記載の発明と同様の作 用 · 効果を奏する。

また請求項 5記載の発明は、 請求項 1記載の発明において、 前記 第 1及び第 2の駆動用電極が、 透明電極であることを特徴とする。

上記の如く、 第 1及び第 2の駆動用電極を透明電極とすることに よ り、 画素開口率が高く なり、 このため、 高輝度のパネルが実現で きる。

尚、 従来の横電界モー ドと異なり、 本発明において、 透明電極を 使用できるのは以下の理由による。 従来の横電界モー ドは、 駆動用 電極はアルミ板等の不透明電極を用いていた。 これは、 電極の直上 の液晶は電界で動かないか、 電極端の電界歪みを受けて不均一に歪 むために、 均一な表示が得られないためである。 一方、 高分子分散 型液晶パネルでは、 電極端の電界歪みも散乱を起こす要因に使える ため、 電極は必ずしも不透明である必要はない。 また、 散乱モー ド の特徴として、 電極直上や電極端での散乱特性の微少な不均一は、 全体の散乱で平均化されるため表示不良とはならない。 このため、 高分子分散型液晶パネルを横電界モー ドで用いる本発明の場合は、 駆動用電極と して透明電極を用いることができる。

また請求項 6記載の発明は、 請求項 3記載の発明において、 前記 第 1及び第 2の駆動用電極が、 透明電極であるこ とを特徴とする。 上記構成によ り、 基本的には上記請求項 5記載の発明と同様の作 用 · 効果を奏する。 /JP /05

また請求項 7記載の発明は、 請求項 4記載の発明において、 前記 第 1及び第 2の駆動用電極が、 透明電極であるこ とを特徴とする。 上記構成によ り、 基本的には上記請求項 5記載の発明と同様の作 用 · 効果を奏する。

また請求項 8記載の発明は、 請求項 5記載の発明において、 前記 第 1及び第 2の駆動用電極の電極幅が、 6 m以下であることを特 徴とする

電極幅を 6 m以下にするのは、 電極幅が小さいと、 電極端の電 界歪みによ り電極直上の液晶も散乱性を示すため表示の均一化に有 効だからである。

また請求項 9記載の発明は、 請求項 6記載の発明において、 前記 第 1及び第 2の駆動用電極の電極幅が、 6 /z m以下であることを特 徴とする

上記構成によ り、 基本的には上記請求項 8記載の発明と同様の作 用 · 効果を奏する。

また請求項 1 0記載の発明は、 請求項 7記載の発明において、 前 記第 1及び第 2の駆動用電極の電極幅が、 6 〃m以下であることを 特徴とする

上記構成によ り、 基本的には上記請求項 8記載の発明と同様の作 用 · 効果を奏する。

また請求項 1 1記載の発明は、 請求項 1記載の発明において、 電 圧無印加時において、 高分子分散型液晶層の液晶の配列が、 液晶分 子の長軸が基板とほぼ平行で且つ長軸がねじれていないホモジニァ ス配列であることを特徴とする。

上記のようにホモジニァス配列の場合は、 電圧印加時における散 乱が捻れネマテック配列の場合よ り も大き くなるという利点がある また請求項 1 2記載の発明は、 請求項 2記載の発明において、 電 圧無印加時において、 高分子分散型液晶層の液晶の配列が、 液晶分 子の長軸が基板とほぼ平行で且つ長軸がねじれていないホモジニァ ス配列であることを特徴とする。

上記構成によ り、 基本的には上記請求項 1 1記載の発明と同様の 作用 · 効果を奏する。

また請求項 1 3記載の発明は、 請求項 1記載の発明において、 電 圧無印加時において、 高分子分散型液晶層の液晶の配列が、 液晶分 子の長軸が基板間において連続的に捻れた捻れネマテック配列であ ることを特徴とする。

上記の如く、 捻れネマテック配列の場合は、 電圧無印加時におけ る視野角が、 ホモジニァス配列の場合よ り も広いという利点がある また請求項 1 4記載の発明は、 請求項 2記載の発明において、 電 圧無印加時において、 高分子分散型液晶層の液晶の配列が、 液晶分 子の長軸が基板間において連続的に捻れた捻れネマテック配列であ ることを特徴とする。

上記構成によ り、 基本的には上記請求項 1 3記載の発明と同様の 作用 · 効果を奏する。

また請求項 1 5記載の発明は、 請求項 1 3記載の発明において、 前記捻れネマテック配列の捻れ角が、 1 8 0度以上であることを特 徴とする。

上記構成によ り、 視野角のひろい表示パネルが実現できる。 また請求項 1 6記載の発明は、 請求項 1 4記載の発明において、 前記捻れネマテック配列の捻れ角が、 1 8 0度以上であることを特 徴とする。

上記構成によ り、 基本的には上記請求項 1 5記載の発明と同様の 作用 · 効果を奏する。

また請求項 1 7記載の発明は、 請求項 1 1記載の発明において、 前記液晶の誘電率異方性が正であり、 前記基板の配向処理方向と第 2の駆動用電極との成す角度 0が 4 5度以下であることを特徴とす る。

上記角度 0を規制するのは以下の理由による。 角度 Sが小さいと 、 電圧印加で液晶が回転した場合の液晶と高分子の成す角度が大き く な り散乱強度が増加する。 一方、 角度気が大きいと、 電圧印加時 における液晶と高分子が成す角度が小さ く なり十分な散乱強度が得 られないからである。

また請求項 1 8記載の発明は、 請求項 1 2記載の発明において、 前記液晶の誘電率異方性が正であり、 前記基板の配向処理方向と第 2の駆動用電極との成す角度 0が 4 5度以下であることを特徴とす る。

上記構成によ り、 基本的には上記請求項 1 7記載の発明と同様の 作用 · 効果を奏する。

また請求項 1 9記載の発明は、 請求項 1 1記載の発明において、 前記液晶の誘電率異方性が負であり、 前記基板の配向処理方向と第 2の駆動用電極との成す角度 0が 4 5度以上で且つ 9 0度未満であ ることを特徴とする。

上記角度 0を規制するのは、 上記の請求項 1 Ί記載の発明におけ る角度 0を規制する理由と基本的には同様である。 但し、 請求項 1 9記載の発明では、 液晶の誘電率異方性が負であることから、 角度 0が大きいと、 電圧印加で液晶が回転した場合の液晶と高分子の成 す角度が大き く なり散乱強度が増加し、 一方、 角度 が小さいと、 電圧印加時における液晶と高分子が成す角度が小さ く なり十分な散 乱強度が得られないことによる。 また請求項 2 0記載の発明は、 請求項 1 2記載の発明において、 前記液晶の誘電率異方性が負であり、 前記基板の配向処理方向と第 2の駆動用電極との成す角度 Θが 4 5度以上で且つ 9 0度未満であ ることを特徴とする。

上記構成によ り、 基本的には上記請求項 1 9記載の発明と同様の 作用 · 効果を奏する。

また請求項 2 1記載の発明は、 少なく とも一方が透明な一対の基 板と、 前記一対の基板間に挟持され、 高分子化合物と液晶とから成 る高分子分散型液晶層と、 各画素毎に設けられ、 前記高分子分散型 液晶層に電界を印加して高分子分散型液晶層を調光駆動するための 第 1の駆動用電極及び第 2の駆動用電極と、 を有する高分子分散型 液晶表示パネルであって、 前記高分子分散型液晶層は、 液晶が液滴 状となっており、 この液晶滴が高分子化合物中に分散している構造 を有し、 しかも、 液晶の誘電率異方性が負である高分子分散型液晶 層であり、 前記第 1及び第 2の駆動用電極が、 前記一対の基板の一 方の基板に、 電界を前記基板にほぼ平行に印加する配置状態で形成 され、 電圧無印加時においては、 前記液晶滴内の液晶の配向方位が 、 基板に対してほぼ平行で且つ基板に平行な面内においてほぼ同一 方向に配列しており、 電圧印加時においては、 前記液晶滴内の液晶 が、 パネルギャップ方向と平行な面内に配置され、 かつ個々の液晶 滴毎に配向方位がパネルギャ ップ方向と平行な面内でランダムに配 置されることを特徴とする。

上記構成によれば、 電圧無印加時の液晶滴内部の液晶の配向方位 は、 ほぼ基板と平行であるので、 液晶滴間の光散乱は起こ らず透明 状態のパネルが得られる。 電圧印加時には、 液晶の誘電率異方性が 負のため、 液晶はパネルギャ ップ方向と平行な面内に配列する。 ま た、 電界方位と垂直方向に液晶の長軸が傾く際に必要なエネルギー T/JP9 /057

は方位角に寄らず、 全ての方位で等価なため、 結果的に液晶滴内部 の液晶の該配向方位はパネルギヤ ップ方向と平行な面内で、 ランダ ムに配置される。 このとき、 パネルは散乱状態が得られる。 このよ うにパネルギヤ ヅ プ方向で液晶がランダムな配置を取ると、 パネル ギャ ップ方向を斜めに横切る光に対する散乱効果は非常に大き く な る。

また請求項 2 2記載の発明は、 請求項 2 1記載の発明において、 前記高分子分散型液晶層の液晶配列は、 高分子化合物の重合処理中 に基板に平行な電界を印加することによ り得られたものであること を特徴とする。

高分子化合物の重合処理中に基板に平行な電界を印加すると、 電 界方向に沿って液晶分子が配向した液晶滴が形成される。 よって、 電圧印加時において、 液晶滴内の液晶の配向方位が、 基板に対して ほぼ平行で且つ基板に平行な面内においてほぼ同一方向に配列して いる状態を得ることができる。

また請求項 2 3記載の発明は、 請求項 2 1記載の発明において、 前記第 1の駆動用電極と前記第 2の駆動用電極との電界方向の間隔 を L、 パネルギャップを d とすると、 d > Lが成立することを特徴 とする。

d > Lが成立することによ り、 上記請求項 3記載の発明に関して 説明したのと同様な作用によ り、 高輝度化、 高コ ン ト ラス ト化、 及 び低電圧化が図れる。

また請求項 2 4記載の発明は、 請求項 1記載の発明において、 前 記第 1の駆動用電極と前記第 2の駆動用電極が、 互いに対向した櫛 形電極であることを特徴とする。

櫛形電極であれば、 駆動電極を長方形の画素に均等に配置でき、 画素開口率の向上に効果がある。 また請求項 2 5記載の発明は、 請求項 2記載の発明において、 前 記第 1の駆動用電極と前記第 2の駆動用電極が、 互いに対向した櫛 形電極であることを特徴とする。

上記構成によ り、 基本的には請求項 2 4記載の発明と同様な作用 • 効果を奏する。

また請求項 2 6記載の発明は、 請求項 2 4に記載の発明において 、 前記櫛形電極は、 電極の一部が屈曲した形状であることを特徴と する。

電極の一部が屈曲した形状を用いると、 屈曲部の両側で液晶分子 が逆方向に回転するため、 さらに散乱性が向上する効果がある。 ま た、 視角による散乱光の偏光依存性が平均化され均一な視角特性が 得られる。

また請求項 2 7記載の発明は、 請求項 2 5 に記載の発明において 、 前記櫛形電極は、 電極の一部が屈曲した形状であることを特徴と する。

上記構成によ り、 基本的には請求項 2 6記載の発明と同様な作用 • 効果を奏する。

また請求項 2 8記載の発明は、 請求項 2 4記載の発明において、 前記櫛形電極は、 電極の角部が、 丸みを帯びた形状であることを特 徴とする。

上記構成によ り、 電極の角部が丸みを帯びた形状の場合、 角部に 電界が集中する影響が緩和されるため、 電極端での配向の歪みが抑 制され、 均一な表示性能の実現に効果がある。

また請求項 2 9記載の発明は、 請求項 2 5記載の発明において、 前記櫛形電極は、 電極の角部が、 丸みを帯びた形状であることを特 徴とする。

上記構成によ り、 基本的には請求項 2 8記載の発明と同様な作用 • 効果を奏する。

また請求項 3 0記載の発明は、 少なく とも一方が透明な一対の基 板と、 前記一対の基板間に挟持され、 高分子化合物と液晶とから成 る高分子分散型液晶層と、 各画素毎に設けられ、 前記高分子分散型 液晶層に電界を印加して高分子分散型液晶層を調光駆動するための 第 1の駆動用電極及び第 2の駆動用電極と、 を有する高分子分散型 液晶表示パネルであって、 前記高分子分散型液晶層は、 液晶が液滴 状となっており、 この液晶滴が高分子化合物中に分散している構造 を有し、 しかも、 液晶の誘電率異方性が正である高分子分散型液晶 層であ り、 前記第 1及び第 2の駆動用電極が、 前記一対の基板の一 方の基板に、 電界を前記基板にほぼ平行に印加する配置状態で形成 され、 電圧無印加時においては、 前記液晶滴内の液晶が、 3次元的 にランダムな方位に配列しており、 電圧印加時においては、 前記液 晶滴内の液晶が基板に平行な方向に並ぶことを特徴とする。

上記構成によ り、 ノーマルモー ド使用の横電界モー ドの高分子分 散型液晶表示パネルを実現できる。

また請求項 3 1記載の発明は、 透明な一対の基板と、 前記一対の 基板間に挟持され、 高分子化合物と液晶とからなる高分子分散型液 晶層と、 各画素毎に設けられ、 前記高分子分散型液晶層に電界を印 加して高分子分散型液晶層を調光駆動するための第 1の駆動用電極 及び第 2の駆動用電極と、 を有する高分子分散型液晶表示パネルで あって、 前記高分子分散型液晶層は、 高分子化合物及び液晶が基板 の配向処理に応じて配向可能なように、 基板間に液晶が充填され且 つこの充填されている液晶中に高分子化合物が分散している構造と なるような液晶分率の高い高分子分散型液晶層であ り、 前記第 1及 び第 2の駆動用電極は、 前記一対の基板の一方の基板に、 電界を前 記基板にほぼ平行に印加する配置状態で形成され、 さらに、 駆動用 電極への入射光の少なく とも一部を画素開口部に反射することがで きる形状を有し、 電圧無印加時においては、 前記液晶とこの液晶に 隣接して界面を構成する高分子化合物とが、 基板の配向処理に応じ て基板に平行な面内においてほぼ同一方向に配列しており、 電圧印 加時においては、 液晶が基板に平行な面内で回転して、 高分子化合 物と液晶とが、 基板に平行な面内で角度を成す配置状態となること を特徴とする高分子分散型液晶表示パネル。

上記構成によれば、 駆動用電極への入射光の少なく とも一部を画 素開口部に反射することができるので、 電圧無印加時にパネル透過 光が増加し、 高輝度化が実現する。

また請求項 3 2記載の発明は、 請求項 3 1記載の発明において、 前記高分子化合物が液晶性高分子化合物を含むことを特徴とする。

上記構成によ り、 上記請求項 3 1記載の発明の作用 · 効果に加え て、 高分子化合物が液晶性高分子化合物を含むことによ り、 駆動電 圧を増加することなく、 高輝度化及び高コン トラス ト化を図ること ができる。

また請求項 3 3記載の発明は、 請求項 3 1記載の発明において、 入射光の少なく とも一部を画素開口部に反射すべく、 前記第 1及び 第 2の駆動用電極の断面形状が三角形状であることを特徴とする。 上記構成によ り、 三角形の側面でパネル入射光を画素開口部へ反 射することができ、 これによ り、 電圧無印加時にパネル透過光が増 加し、 高輝度化が実現する。

また請求項 3 4記載の発明は、 請求項 3 2記載の発明において、 入射光の少なく とも一部を画素開口部に反射すべく、 前記第 1及び 第 2の駆動用電極の断面形状が三角形状であることを特徴とする。

上記構成によ り、 基本的には請求項 3 3記載の発明と同様な作用 • 効果を奏する。 また請求項 3 5記載の発明は、 請求項 3 1記載の発明において、 入射光の少なく とも一部を画素開口部に反射すべく、 前記第 1及び 第 2の駆動用電極の断面形状が、 台形形状であることを特徴とする 上記構成によ り、 台形の側面でパネル入射光を画素開口部へ反射 することができ、 これによ り、 電圧無印加時にパネル透過光が増加 し、 高輝度化が実現する。

また請求項 3 6記載の発明は、 請求項 3 2記載の発明において、 入射光の少なく とも一部を画素開口部に反射すべく、 前記第 1及び 第 2の駆動用電極の断面形状が、 台形形状であることを特徴とする 上記構成によ り、 基本的には請求項 3 5記載の発明と同様な作用 • 効果を奏する。

また請求項 3 7記載の発明は、 請求項 3 3記載の発明において、 前記第 1及び第 2の駆動用電極が形成される基板上に、 平坦化膜が 積層されており、 各駆動用電極の下部領域は前記平坦化膜に覆われ 、 各駆動用電極の上部領域は、 前記高分子分散型液晶層内に突出し ていることを特徴とすることを特徴とする。

上記構成によ り、 高分子分散型液晶層に均一な電界を印加するこ とができると共に、 電極の凹凸による液晶と高分子化合物の配向不 良を低減することができる。

また請求項 3 8記載の発明は、 請求項 3 4記載の発明において、 前記第 1及び第 2の駆動用電極が形成される基板上に、 平坦化膜が 積層されており、 各駆動用電極の下部領域は前記平坦化膜に覆われ 、 各駆動用電極の上部領域は、 前記高分子分散型液晶層内に突出し ていることを特徴とすることを特徴とする。

上記構成によ り、 基本的には請求項 3 7記載の発明と同様な作用 • 効果を奏する。

また請求項 3 9記載の発明は、 請求項 3 5記載の発明において、 前記第 1及び第 2の駆動用電極が形成される基板上に、 平坦化膜が 積層されており、 各駆動用電極の下部領域は前記平坦化膜に覆われ 、 各駆動用電極の上部領域は、 前記高分子分散型液晶層内に突出し ていることを特徴とすることを特徴とする。

上記構成によ り、 基本的には請求項 3 7記載の発明と同様な作用 • 効果を奏する。

また請求項 4 0記載の発明は、 請求項 3 6記載の発明において、 前記第 1及び第 2の駆動用電極が形成される基板上に、 平坦化膜が 積層されており、 各駆動用電極の下部領域は前記平坦化膜に覆われ 、 各駆動用電極の上部領域は、 前記高分子分散型液晶層内に突出し ていることを特徴とすることを特徴とする。

上記構成により、 基本的には請求項 3 7記載の発明と同様な作用 - 効果を奏する。

また請求項 4 1記載の発明は、 請求項 3 1記載の発明において、 前記第 1及び第 2の駆動用電極が形成される基板上に、 平坦化膜が 積層されており、 各駆動用電極の下部領域は前記平坦化膜に覆われ 、 各駆動用電極の上部領域は、 前記高分子分散型液晶層内に突出し ていることを特徴とすることを特徴とする。

上記構成の如く d > Lを満たすことで、 高コン トラス ト化及び低 電圧化が図れる。

また請求項 4 2記載の発明は、 請求項 3 2記載の発明において、 前記第 1及び第 2の駆動用電極が形成される基板上に、 平坦化膜が 積層されており、 各駆動用電極の下部領域は前記平坦化膜に覆われ 、 各駆動用電極の上部領域は、 前記高分子分散型液晶層内に突出し ていることを特徴とすることを特徴とする。 上記構成によ り、 基本的には請求項 4 1記載の発明と同様な作用 • 効果を奏する。

また請求項 4 3記載の発明は、 一対の基板と、 前記一対の基板間 に挟持され、 高分子化合物と液晶とからなる高分子分散型液晶層と 、 各画素毎に設けられ、 前記高分子分散型液晶層に電界を印加して 高分子分散型液晶層を調光駆動するための第 1の駆動用電極及び第 2の駆動用電極と、 を有する高分子分散型液晶表示パネルであって 、 前記一対の基板のうちの一方の基板は透明基板であ り、 他方の基 板は内側面に鋸歯形状の反射層が形成されており、 前記高分子分散 型液晶層は、 高分子化合物及び液晶が基板の配向処理に応じて配向 可能なように、 基板間に液晶が充填され且つこの充填されている液 晶中に高分子化合物が分散している構造となるような液晶分率の高 い高分子分散型液晶層であり、 前記第 1及び第 2の駆動用電極は、 前記一対の基板の一方の基板に、 電界を前記基板にほぼ平行に印加 する配置状態で形成され、 さらに、 駆動用電極への入射光の少なく とも一部を、 光が基板と平行な面に入射された場合の正反射方向と は異なる角度で反射することができる形状を有し、 電圧無印加時に おいては、 前記液晶とこの液晶に隣接して界面を構成する高分子化 合物とが、 基板の配向処理に応じて基板に平行な面内においてほぼ 同一方向に配列しており、 電圧印加時においては、 液晶が基板に平 行な面内で回転して、 高分子化合物と液晶とが、 基板に平行な面内 で角度を成す配置状態となることを特徴とする。

上記構成によ り、 反射層での正反射光を抑制し、 階調反転や周囲 光の映り込み等を低減できる反射型の高分子分散型液晶表示パネル が実現される。

また請求項 4 4記載の発明は、 請求項 4 3記載の発明において、 前記高分子化合物が液晶性高分子化合物を含むことを特徴とする。 上記構成によ り、 上記請求項 4 3記載の発明の作用 · 効果に加え て、 高分子化合物が液晶性高分子化合物を含むことによ り、 駆動電 圧を増加するこ となく、 高輝度化及び高コン トラス ト化を図ること ができる。

また請求項 4 5記載の発明は、 請求項 4 3記載の発明において、 前記駆動用電極の断面形状が、 三角形状であることを特徴とする。

また請求項 4 6記載の発明は、 請求項 4 4記載の発明において、 前記駆動用電極の断面形状が、 三角形状であることを特徴とする。 三角形の側面でパネル入射光を画素開口部へ反射することができ る。

また請求項 4 7記載の発明は、 請求項 4 5記載の発明において、 前記第 1及び第 2の駆動用電極が形成される基板上に、 平坦化膜が 積層されており、 各駆動用電極の下部領域は前記平坦化膜に覆われ 、 各駆動用電極の上部領域は、 前記高分子分散型液晶層内に突出し ていることを特徴とする。

上記構成によ り、 高分子分散型液晶層に均一な電界を印加するこ とができると共に、 電極の凹凸による液晶と高分子化合物の配向不 良を低減することができる。

また請求項 4 8記載の発明は、 請求項 4 6記載の発明において、 前記第 1及び第 2の駆動用電極が形成される基板上に、 平坦化膜が 積層されてお り、 各駆動用電極の下部領域は前記平坦化膜に覆われ 、 各駆動用電極の上部領域は、 前記高分子分散型液晶層内に突出し ていることを特徴とする。

上記構成によ り、 基本的には請求項 4 7記載の発明と同様な作用 • 効果を奏する。

また請求項 4 9記載の発明は、 請求項 4 3記載の発明において、 前記第 1 の駆動用電極と前記第 2の駆動用電極との電界方向の間隔 を L、 パネルギャ ップを dとすると、 d > Lが成立することを特徴 とする。

上記構成の如く d > Lを満たすことで、 高コ ン ト ラス ト化及び低 電圧化が図れる。

また請求項 5 0記載の発明は、 請求項 4 4記載の発明において、 前記第 1の駆動用電極と前記第 2の駆動用電極との電界方向の間隔 を L、 パネルギャ ップを d とすると、 d > Lが成立することを特徴 とする。

上記構成によ り、 基本的には請求項 4 9記載の発明と同様な作用 • 効果を奏する。

また請求項 5 1記載の発明は、 一対の基板間に、 液晶と複屈折性 を有する高分子とからなる高分子分散型液晶層が挟持され、 電界印 加手段によ り所定方向の電界を前記高分子分散型液晶層に印加して 高分子分散型液晶層の光散乱状態を変化させることによ り表示を行 なう高分子分散型液晶表示パネルであって、 前記一対の基板には、 それそれ前記高分子を予め定めた一方向に配向させるベく、 配向処 理がなされており、 電圧未印加状態では、 前記液晶が前記高分子の 壁面に沿うように配向しており、 電圧印加状態では、 前記液晶が前 記高分子の配向方向と同一方向に配向することを特徴とする。

上記構成の如く、 電界未印加状態では、 液晶が高分子の壁面に沿 うように配向しているため、 高分子分散型液晶層全体として見ると 、 液晶はランダムに配向していることになる。 よって、 液晶一高分 子との間での散乱に加えて、 液晶一液晶との間での散乱が発生し、 散乱強度が向上する。 一方、 電界印加状態では、 液晶が高分子の配 向方向と同一方向に配向するため、 液晶の屈折率と高分子の屈折率 が略等しい場合には、 基板に垂直な入射光の場合でも斜め入射光の 場合でも、 散乱することなく透過する。 よって、 透過状態での透明 度が向上する。 この結果、 散乱状態での散乱特性の向上及び透過状 態での透過特性の向上の両立を図ることできる。

また請求項 5 2記載の発明は、 請求項 5 1記載の発明において、 前記基板の配向処理が垂直配向処理であり、 前記液晶は正の誘電率 異方性を有することを特徴とする。

上記構成によ り、 散乱状態での散乱特性の向上及び透過状態での 透過特性の向上の両立を図ることができる。 但し、 基板の配向処理 として配向膜を用いる場合に、 配向膜としては水平配向性の膜向が 一般的である。 そのため、 垂直配向膜と して均一な配向性を得るた めには、 材料選択に制約がある。 この点、 水平配向膜の場合には、 材料選択が容易で均一性も高いという長所がある。

また請求項 5 3記載の発明は、 請求項 5 1記載の発明において、 前記基板の配向処理が水平配向処理であり、 前記液晶は負の誘電率 異方性を有することを特徴とする。

上記構成によ り、 基本的には請求項 5 2記載の発明と同様な作用 • 効果を奏する。

また請求項 5 4記載の発明は、 請求項 5 1記載の発明において、 前記高分子分散型液晶層に対する液晶の重量比が 6 0 %以上である ことを特徴とする。

液晶の重量比が小さいと、 透過状態での透明度が低下することに 加えて、 液晶—液晶間の散乱が十分に得られないからである。

また請求項 5 5記載の発明は、 請求項 5 2記載の発明において、 前記高分子分散型液晶層に対する液晶の重量比が 6 0 %以上である ことを特徴とする。

上記構成によ り、 基本的には請求項 5 4記載の発明と同様な作用 • 効果を奏する。

また請求項 5 6記載の発明は、 請求項 5 3記載の発明において、 前記高分子分散型液晶層に対する液晶の重量比が 6 0 %以上である ことを特徴とする。

上記構成によ り、 基本的には請求項 5 4記載の発明と同様な作用 • 効果を奏する。

また請求項 5 7記載の発明は、 請求項 5 1記載の発明において、 前記電界印加手段が、 基板面内方向に電界を印加する手段であるこ とを特徴とする。

上記構成によ り、 横電界モー ドの液晶表示パネルが実現される。 また請求項 5 8記載の発明は、 請求項 5 7の発明において、 前記 基板の配向処理が、 水平配向方向が前記電界印加手段の電界方向と 略等しい水平配向処理であり、 前記液晶が正の誘電率異方性を有す ることを特徴とする。

上記構成によ り、 更に、 透過状態での透過特性が向上する。

また請求項 5 9記載の発明は、 電極が形成された一対の基板に、 垂直配向膜を形成する配向膜形成工程と、 前記一対の基板を対向配 置し、 この一対の基板間に、 液晶性モノマーと正の誘電率異方性を 有する液晶材料とを含む溶液状混合物を注入する混合物注入工程と 、 前記混合物中の液晶材料及び液晶性モノマーが、 垂直配向膜の配 向処理によ り基板に垂直な方向に配向した状態で、 高分子と液晶と を相分離させ、 基板に垂直な方向に配向している高分子と、 高分子 の壁面に沿う ように配向した液晶とからなる高分子分散型液晶層を 形成する高分子分散型液晶層形成工程と、 を有するこ とを特徴とす る高分子分散型液晶表示パネルの製造方法である。

上記の如く、 高分子前駆体として液晶性モノマーを使用すると、 溶液状混合物が液晶相を示す。 そして、 混合物は基板の配向処理方 向に並ぶ。 そのため、 重合後に高分子は前記配向処理方向に配向し 且つ固定した状態となる。 一方、 液晶は、 高分子の壁面に沿う よう に配向させるこ とによ り、 液晶は高分子分散型液晶層全体から見る と、 ランダムな配向状態となっており、 そのため、 液晶—液晶間の 散乱が得られ、 散乱強度が向上した液晶表示パネルを実現できる。

また請求項 6 0記載の発明は、 電極が形成された一対の基板に、 水平配向膜を形成する配向膜形成工程と、 前記一対の基板を対向配 置し、 この一対の基板間に、 液晶性モノマーと負の誘電率異方性を 有する液晶材料とを含む溶液状混合物を注入する混合物注入工程と 、 前記混合物中の液晶材料及び液晶性モノマーが、 水平配向膜の配 向処理によ り基板に平行な方向に配向した状態で、 高分子と液晶と を相分離させ、 基板に平行な方向に配向している高分子と、 高分子 の壁面に沿う ように配向した液晶とからなる高分子分散型液晶層を 形成する高分子分散型液晶層形成工程と、 を有することを特徴とす る高分子分散型液晶表示パネルの製造方法である。

上記構成によってもまた、 散乱状態での散乱特性の向上及び透過 状態での透過特性の向上を図ることができる液晶表示パネルを製造 することができる。

また請求項 6 1記載の発明は、 一対の櫛形電極が形成された一方 の基板に水平配向膜を形成し、 電極が形成されていない他方の基板 に水平配向膜を形成する配向膜形成工程と、 前記一方の基板と他方 の基板を対向配置し、 これら基板間に、 液晶性モノマーと正の誘電 率異方性を有する液晶材料とを含む溶液状混合物を注入する混合物 注入工程と、 前記混合物中の液晶材料及び液晶性モノマーが、 水平 配向膜の配向処理によ り基板に平行な方向に配向した状態で、 高分 子と液晶とを相分離させ、 基板に平行な方向に配向している高分子 と、 高分子の壁面に沿う ように配向した液晶とからなる高分子分散 型液晶層を形成する高分子分散型液晶層形成工程と、 を有すること を特徴とする高分子分散型液晶表示パネルの製造方法である。 上記構成によ り、 I P Sモー ドであって、 散乱状態での散乱特性 の向上及び透過状態での透過特性の向上を図るこ とができる液晶表 示パネルを製造することができる。

また請求項 6 2記載の発明は、 請求項 5 9記載の発明において、 前記液晶性モノマーが 2官能モノマーを含むことを特徴とする。 液晶性モノマーが 2官能モノマ一である と、 重合後に液晶が高分 子の表面形状に沿って配向する傾向が強く なる。 この理由について は、 後述する実施の形態の項において詳述している。

また請求項 6 3記載の発明は、 請求項 6 0記載の発明において、 前記液晶性モノマーが 2官能モノマーを含むことを特徴とする。 上記構成によ り、 基本的には請求項 6 2記載の発明と同様な作用 • 効果を奏する。

また請求項 6 4記載の発明は、 請求項 6 1記載の発明において、 前記液晶性モノマーが 2官能モノマーを含むことを特徴とする。

上記構成によ り、 基本的には請求項 6 2記載の発明と同様な作用 • 効果を奏する。

また請求項 6 5記載の発明は、 請求項 5 9記載の発明において、 前記高分子分散型液晶層形成工程の後に、 高分子分散型液晶層に熱 処理を施すことを特徴とする。

液晶性モノマー中の 2官能モノマーの含有量が少ない場合には、 高分子分散型液晶層形成工程において、 液晶の一部が高分子の表面 形状に沿って配向していなことが認められた。 かかる状態であって も、 更に熱処理を施すこ とによ り、 重合が更に進み、 前記一部の液 晶が高分子の表面形状に沿って配向する傾向が認められた。 これに よ り、 2官能モノマーの含有量が適切である場合において作製され る液晶表示パネルと同様の散乱特性を有する液晶表示パネルを得る ことができる。 また請求項 6 6記載の発明は、 請求項 6 0記載の発明において、 前記高分子分散型液晶層形成工程の後に、 高分子分散型液晶層に熱 処理を施すことを特徴とする。

上記構成によ り、 基本的には請求項 6 5記載の発明と同様な作用 • 効果を奏する。 図 面 の 簡 単 な 説 明

図 1は実施の形態 1 一 1 に係る高分子分散型液晶パネルが適用さ れる液晶表示装置の全体図である。

図 2は実施の形態 1 一 1 に係る高分子分散型液晶パネルの断面図 である。

図 3は駆動電極と対向電極の拡大平面図である。

図 4は液晶の配列状態を示す図である。

図 5は、 リバースモー ドの高分子分散型パネルの従来の表示原理 を示す図である。

図 6は本発明に係る リバースモー ドの高分子分散型パネルの表示 原理を示す図である。

図 7は基板に垂直に配列させた従来の場合よ り も、 基板面内で液 晶を回転させる本発明の方が散乱が大き くなる原理を説明するため の図である。

図 8は基板に垂直に配列させた従来の場合よ り も、 基板面内で液 晶を回転させる本発明の方が散乱が大き くなる原理を説明するため の図である。

図 9は駆動電極及び対向電極の他の変形例を示す図である。 図 1 0は駆動電極及び対向電極のさらに他の変形例を示す図であ る。

図 1 1は実施の形態 1 一 5の液晶表示パネルの断面図である。 図 1 2 は実施の形態 1一 6の液晶表示パネルの断面図である。 図 1 3は実施の形態 1一 6の表示原理を説明するための図である 図 1 4は実施の形態 1一 6の電圧印加時における液晶滴の配列を 示す斜視図である。

図 1 5 は実施の形態 1一 6の電圧印加時における液晶滴の配列の 原理を説明するための図である。

図 1 6は実施の形態 1一 7の液晶表示パネルの断面図である。 図 1 7は実施の形態 1一 9の液晶表示パネルの断面図である。 図 1 8は実施の形態 1一 1 0の液晶表示パネルの断面図である。 図 1 9は実施の形態 1— 1 1の液晶表示パネルの断面図である。 図 2 0は実施の形態 1一 1 2の液晶表示パネルの断面図である。 図 2 1 は電極 6 0， 6 1の電界方向を説明するための図である。 図 2 2は実施の形態 1一 1 3の液晶表示パネルの断面図である。 図 2 3は実施の形態 1一 1 3の液晶表示パネルにおける入射光の 反射状態を説明するための図である。

図 2 4は実施の形態 1一 1 4の液晶表示パネルの断面図である。 図 2 5は実施の形態 2— 1 に係る液晶表示パネル 1 0 1の簡略化 した断面図である。

図 2 6は実施の形態 2— 1 に係る液晶表示パネル 1 0 1の製造ェ 程を示す図である。

図 2 7は液晶表示パネル 1 0 1の表示動作を説明するための図で ある。

図 2 8は液晶/高分子界面付近の液晶分子の配向状態を示す図で ある。

図 2 9は光学ヒステ リ シスを示す図である。

図 3 0は実施の形態 2— 2 に係る液晶表示パネル 1 0 1 Aの簡略 化した断面図である。

図 3 1 は実施の形態 2— 3に係る液晶表示パネルの製造工程 （液 晶表示パネル 1 0 1の他の製造工程） を示す図である。

図 3 2 は実施の形態 2— 4に係る液晶表示パネル 1 0 1 Bの簡略 化した断面図である。

図 3 3は第 2従来例の表示動作を説明するための図である。

図 3 4は第 3従来例の表示動作を説明するための図である。 発明を実施するための最良の形態

〔第 1の形態〕

第 1 の形態の概要を述べると、 基本的には、 リバースモー ドの高 分子分散型液晶表示パネルを横電界モー ドで駆動するように構成し たものである。 また、 第 1の形態には、 電極形状を三角形や台形と し、 更に電極下部領域のみを平坦化膜で覆うように構成したものも 含まれる。 この第 1 の形態によれば、 駆動電圧を増加することなく 、 輝度及びコン トラス トを向上することができる。 以下に実施の形 態 1 — 1〜実施の形態 1 一 1 4を例示し、 第 1の形態の内容を詳述 する。

(実施の形態 1 — 1 )

図 1 は実施の形態 1 一 1 に係る高分子分散型液晶パネルが適用さ れる液晶表示装置の全体図であ り、 図 2は高分子分散型液晶パネル の断面図である。 尚、 図 2は一画素に関連した部分を示したもので ある。 先ず、 図 1 を参照して、 液晶表示装置は、 画素がマ ト リ クス 状に配列された高分子分散型液晶表示パネル 1 に、 外部駆動回路 2 , 3が付加されたものである。 外部駆動回路 2は走査側の駆動回路 であり、 外部駆動回路 3は、 信号側の駆動回路である。 走査線 4に 走査信号を印加して薄膜トランジスタ （ T F T ) 5 をオン状態とす ると、 信号線 6からの信号電圧が駆動電極 7 に書き込まれる。 これ と対向電極 8の間の電圧差によ り基板にほぼ平行な方向の電界が発 生し、 液晶の駆動が行われる。

前記液晶表示パネル 1は、 リバースモー ドの液晶パネルであり、 具体的な構造は、 図 2 に示されている。 液晶表示パネル 1は、 上下 一対の透明な基板 1 0， 1 1 と、 基板 1 0 , 1 1 間に挟持される高 分子分散型液晶層 1 2 と、 各画素に対応して設けられる駆動電極 7 及び対向電極 8 とを有する。 上基板 1 0及び下基板 1 1 としては、 例えばガラス基板等が例示される。

前記駆動電極 7は、 高分子分散型液晶層 1 2 を調光駆動するため の第 1 の駆動用電極であり、 対向電極 8は、 高分子分散型液晶層 1 2を調光駆動するための第 2の駆動用電極である。 これら駆動電極 7及び対向電極 8は、 櫛形電極であり、 下基板 1 1 の内側表面に形 成されている。 駆動電極 7は、 図 1及び図 3に示すように、 複数の 櫛歯電極部分 7 Aと、 各櫛歯電極部分 7 Aを連結する連結電極部分 7 とを有し、 各櫛歯電極部分 7 Aは相互に平行である。 対向電極 8 も、 駆動電極 7 と同様な構成であり、 櫛歯電極部分 8 Aと連結電極 部分 8 Bを有する。 これら駆動電極 7 と対向電極 8 とは、 櫛歯電極 部分 7 Aと櫛歯電極部分 8 Aとが嚙み合った状態で配置されている 。 駆動電極 7 と対向電極 8の電界方向の間隔である電極間隔 （本実 施の形態では、 櫛歯電極部分 7 Aと櫛歯電極部分 8 Aの間隔に相当 ) を L ( u m ) とし、 パネルギャ ップを d ( m ) とすると、 d > Lの関係を満たしている。 尚、 駆動電極 7及び対向電極 8はアルミ ニゥム等から成る不透明電極が用いられている。 このような電極構 成によ り、 基板に平行に電界 （横電界） を印加することができる。

尚、 図 2 においては、 2個の櫛歯電極部分 7 Aと 1個の櫛歯電極 部分 8 Aのみしか描いていないが、 これは図解の容易を図るためで あり、 実際は、 多数の櫛歯電極部分 7 A , 8 Aを有している。

前記高分子分散型液晶層 1 2は、 高分子化合物 1 7 と液晶 1 8か ら成るネッ 卜ワーク型高分子分散型液晶層である。 前記高分子化合 物 1 7は、 液晶性高分子化合物であり、 また液晶 1 8は誘電率異方 性が正のものが用いられている。 ここに、 液晶性高分子化合物とは 、 複屈折性を有する高分子化合物を意味する。 これら高分子化合物 1 7及び液晶 1 8は、 前記基板 1 0 , 1 1の配向処理によ り、 櫛歯 電極部分 7 Aから角度 Θ (図 4参照） 傾いたホモジニァス配列とな つている。 ここで、 角度 6>は、 0度以上、 4 5度以下の範囲である また、 高分子分散型液晶層 1 2は、 その液晶分率が 8 6 %程度と なるように構成されている。 従って、 通常の高分子分散型液晶層の 液晶分率が 7 0〜 8 0 %程度であるのに比べて、 高分子分散型液晶 層 1 2の液晶分率は大き く、 そのため、 基板 1 0 , 1 1 間に連続的 に液晶 1 8が充填され、 液晶 1 8中に高分子化合物が分散している 状態となっている。 ここで、 「液晶分率」 とは、 高分子分散型液晶 層中に含まれる液晶の重量％を意味する。

尚、 図 2 においては、 液晶 1 8は、 液晶分子を示したものであり 、 液晶分子の配向状態の理解を図るために、 便宜上個々の液晶分子 間で空間が存在するように描いているが、 実際は高分子化合物 1 7 を除く空間部分にはすべて液晶 1 8が充填された状態となっている 。 このように液晶分率が大きい高分子分散型液晶層を用いるのは、 基板の配向処理によ り、 液晶がその影響を受けて、 所定の配列 （こ の実施の形態ではホモジニァス配列） となるからである。 液晶分率 が 7 0〜 8 0 %程度と、 低い場合には、 液晶が滴状になり、 高分子 化合中に液晶滴が分散した状態となるため、 基板の配向処理が液晶 に影響を与えず、 液晶を所定の配列 （この実施の形態ではホモジニ ァス配列） とすることができないからである。 尚、 図 2 において、 1 4は配向膜であり、 所定方向にラビング処理がなされている。 ま た、 1 5は平坦化膜である。

次に、 上記構成の液晶表示パネルの表示動作について説明する。 電圧無印加時には、 高分子化合物 1 7 と液晶 1 8が、 基板に平行な 面内において同一方向に揃っているため、 液晶 1 8 と高分子化合物 1 7の屈折率差が無く、 入射光は散乱することなく通過する。 従つ て、 透明表示状態が得られる。 電圧印加時には、 基板と平行に電界 が発生し、 このとき、 液晶 1 8の誘電率異方性が正であるので、 液 晶 1 8がその長軸を電界方向に揃えよう とする。 そのため、 液晶 1 8は、 基板 1 0， 1 1 に平行な面内で回転し、 高分子化合物 1 7 と 液晶 1 8 との成す角度が大き く なる。 この結果、 高分子化合物 1 7 と液晶 1 8の複屈折の軸方位が大き く異なるようにな り、 高分子化 合物 1 7 と液晶 1 8の屈折率差が増大して散乱強度が増加し、 散乱 状態が得られる。 こう して、 リバースモー ド使用で、 横電界モー ド の高分子分散型液晶パネルを実現するこ とができ、 後述するように パネルの高輝度化、 高コン トラス ト化、 及び低消費電力化を図るこ とができる。

次に、 本実施の形態 1 の構成による作用を具体的に説明し、 パネ ルの高輝度化、 高コン トラス ト化、 及び低消費電力化が図れること を以下に明らかにする。

( A ) リバースモー ドの高分子分散型液晶パネルを横電界モー ド で駆動したことによる作用

( 1 ) 従来例のリバースモー ドの高分子分散型パネルと比較しつつ 説明する。 図 5はリバースモー ドの高分子分散型パネルの従来の表 示原理を示す図である。 電圧無印加時には、 図 5 ( a ) に示すよう に、 液晶 1 8 と高分子 1 7はほぼ所定の方向に配列している。 この とき、 液晶 1 8の短軸方向の屈折率を高分子 1 7の屈折率をほぼ等 し く設定すると散乱が起こ らず透明状態となる。 次に基板間に電圧 を印加する と、 図 5 ( b ) に示すように、 液晶 1 2が基板とほぼ垂 直に配列するため高分子 1 7 と液晶 1 8に屈折率差が生じ、 パネル は散乱状態となる。 このときのパネルの散乱性能は、 パネル入射光 に対する液晶 1 8 と高分子化合物 1 7の屈折率差に大き く依存する 。 また、 液晶分率が高い場合は、 隣り合う微少な液晶の ドメイ ン間 の屈折率差にも依存し、 屈折率差が大きいほど散乱性能は高い。 こ のため、 高分子分散型パネルの散乱性能を高めるには、 液晶 1 8 と 高分子 1 7間、 及び液晶 ドメイ ン間の屈折率差を大き く することが 重要となる。 ここで、 用語 「液晶 ドメイ ン」 とは、 液晶分子が同一 方向に配列して揃っている微小液晶領域を意味する。

次に、 リバースモー ドの高分子分散型パネルを横電界モー ドで駆 動した場合 （本発明の場合） の表示原理を図 6に示した。 図 6は液 晶パネルの鳥瞰図である。 電圧無印加時は、 図 6 ( a ) に示すよう に、 上基板 1 0 と下基板 1 1 の間に液晶 1 8 と高分子 1 7が所定方 向に配向されており透明状態を示す。 次に駆動電極 7 と対向電極 8 間に電圧を印加すると、 図 6 ( b ) に示すように、 液晶 1 8が基板 1 0， 1 1 と平行な面内で回転するため、 周囲の高分子 1 7 (複屈 折を有する液晶性高分子を意味する） との間の屈折率差が増加し散 乱表示となる。

従って、 本発明と従来例とは、 液晶 1 8 と周囲の液晶性高分子 1 7の屈折率差によ り、 散乱表示を得ている点において同じである。 しかしながら、 液晶 1 8 を基板面内で回転させた場合、 液晶 1 8 と 周囲の液晶性高分子 1 7の屈折率差は、 液晶 1 8 を基板と垂直に配 列させた従来の場合よ り も大き く、 そのため、 本発明は従来例よ り も高コン トラス 卜が得られる。 以下にこの理由を詳述する。 P T/JP98/05700 図 7は液晶 1 8 と高分子 1 7の配向状態を上から見た図である。 図 7 ( a ) は従来の縦電界モー ドの場合、 図 7 ( b ) は本発明の横 電界モー ドの場合を示す。 尚、 図 7において液晶 1 8は液晶分子を 示す。

高分子分散型液晶における散乱の大きさは、 液晶と高分子の屈折 率差の絶対値と、 液晶と高分子の複屈折の大きさとその軸が成す角 度で決まる。 このとき、 液晶と高分子の屈折率差が大きいほど散乱 は大きい。 また、 液晶と高分子の複屈折が大き く、 その軸方位が成 す角度が大きいほど大きい。 このときの散乱の効果は、 後者の方が 大きい。

従来の縦電界を用いた表示は、 電圧印加時には、 液晶 1 8は電界 方向に揃うために、 液晶 1 8 自体の屈折率の絶対値は増加し、 液晶 1 8 と高分子 1 7の屈折率差は増加する。 しかし、 図 7 ( a ) に示 すように、 基板と平行な面内に液晶分子を正射影して考えた場合、 電圧印加時は、 液晶 1 8の見かけの複屈折は小さ く なる。 また、 液 晶 1 8は電圧無印加時に所定の方位に配向しているため、 電圧印加 時においても、 液晶の複屈折の方位は高分子の軸方位と揃っている 。 このため従来の表示では液晶と高分子の複屈折の大きさと方位に 起因する散乱は非常に小さ く なり、 結果的にパネルの散乱性能も低 い。

一方、 横電界を表示に用い場合、 図 7 ( b ) に示すように、 液晶 1 8は面内で回転するため、 電圧印加時の液晶 1 8 と高分子 1 7の 複屈折の軸方位は大き く異なる。 また、 液晶 1 8の複屈折は常に大 きい。 このため、 液晶 1 8 と高分子 1 7の屈折率の絶対値は変わら ないが、 液晶 1 8 と高分子 1 7の複屈折の大きさ と方位に起因する 散乱が大き くな り、 結果的に従来の表示方式よ り もパネルの散乱性 能が高く なる。 上記の従来の縦電界と、 本発明の横電界の表示原理の相違につき

、 図 8を参照して、 さらに詳述する。 ここで図 8 ( a ) は、 従来の 縦電界を用いた場合の液晶と高分子の動作を示し、 図 8 ( b ) は、 本発明の横電界を用いた場合の動作を示す。 尚、 液晶 1 8は液晶分 子を示し、 また、 図中において、 2 7は異常光屈折率の軸方位、 2 8は常光屈折率の軸方位、 2 9は透過光を示す。

高分子分散型液晶パネルの散乱強度の目安となる透過光の位相シ フ ト øの大きさは、 一般に以下の第 1式で与えられる （ P . S . D r z a i c著 ： L i q u i d c r y s t a l d i s p e r s i o n s P 2 2 5 . W o r l d S c i e n t i f i c C o . P t e . L t d . 1 9 9 5の表記を一般化。 ） 。

Φ = η 1 i q - η ρ ο 1 Κ · R ( 1 )

ここで、 η 1 i qは液晶の入射光の偏光方向に対する屈折率、 n p 0 1は高分子の入射光の偏光方向に対する屈折率、 Kは波数、 R は個々の液晶 ドメ ィ ンの大きさである。

位相シフ ト øは、 液晶と高分子の屈折率差に依存する量であり、 øが大きいほど散乱強度は大き く なる。

パネル入射光は、 一般に全ての偏光方位を含むが、 ここでは簡単 のため互いに直交する直線偏光 （図 8の偏光 A、 及び B ) の場合を 考える。 尚、 偏光 Aは図 8において参照符号 2 5で示す方向に偏光 しており、 偏光 Bは参照符号 2 6で示す方向に偏光している。 偏光 Aの偏光方向 2 5は、 異常光屈折率の軸方位 2 7 と平行であ り、 偏 光 Bの偏光方向 2 6は、 常光屈折率の軸方位 2 8 と平行であるとす る。 従来のパネルでは、 電圧 0 N時の散乱状態においては、 液晶 1 8のみが基板 1 0 と垂直方向に配列する （図 8 ( a ) ) 。 また、 本 発明のパネルでは、 散乱状態においては液晶 1 8 と高分子 1 7がほ ぼ 9 0 ° の角度を成している （図 8 ( b ) ) 。 このときの偏光 A， Bに対する位相シフ ト の大きさと合計は以下の表 1 に示される。

(表 1 ) 偏光方位 従来のパネル 本発明のパネル

A n o - n e K · R n o - n e K · R

n o - n o K · R n e n o K · R

合計 n o - n e K · R 2 X n o - n e K · R

表 1 において、 n oは常光屈折率、 n eは異常光屈折率を示す。 簡単のため、 液晶と高分子の n o， n eは共に等しいと仮定した。 従来のパネルは、 散乱時に液晶分子が垂直に配列するため偏光 B に対しては、 液晶と高分子の屈折率が共に n 0 とな り散乱は発生し ない。 一方、 本発明の場合は液晶と高分子が互いに 9 0 ° の角度を 成すため、 偏光 A , Bの双方に対して位相シフ 卜が存在する。 この 場合の合計の位相シフ トは、 本発明が従来の 2倍となる。 このため 原理的には、 本発明のように横電界で駆動すると従来の縦電界に比 ぺ散乱強度は 2倍となり、 コ ン ト ラ ス トが大幅に増加することが解 る。

( 2 ) また、 以下の作用も有する。 即ち、 横電界モー ドの場合、 駆動電圧は主に駆動電極間の距離に依存して変化する。 このため、 パネルギャ ップを大き く しても駆動電圧は大き く増加しない。 一方

、 パネルギャ ップを大き く すると光の光路長が増加し、 散乱性能は 大き く 向上する。 このため、 高分子分散型パネルを横電界モードで 駆動すると、 パネルギャ ップを従来よ り厚くできるため高輝度化、 高コン トラス ト化、 及び駆動電圧の低減を図ることができる。

( B ) d > Lの関係を満たすことによる作用

従来の横電界モー ドは、 ネマチック液晶を用いて複屈折を利用し 偏光板を用いて表示を行っていた。 このためパネルの光学設計が重 要であった。 パネル開口率を確保するため、 電極間隔は通常 1 0 // mか 2 0 /mに設定され、 駆動電圧の低減を図るため、 光学設計上 、 パネルギャ ップは 3 mから 7〃 m程度が通例であった。 このた め、 電極間間隔を L ( m ) 、 パネルギャップを d ( m) とする と、 従来の横電界モー ドのパネルは d < Lであった。

従来の横電界モ一 ドのパネルは、 ホモジニァス配向の液晶を横電 界で回転させ、 複屈折を用いて表示を行っていた。 このため、 パネ ル透過率はパネルギャップに大き く依存し、 高透過率を得るための 最適な範囲が存在した。 このとき、 電極間隔 Lとパネルギャップ d とは、 L > dとするのが一般的であった。 ここで、 L = 1 5 //mの 場合にパネルギャップ dを変化させた場合のパネル透過率の例を以 下の表 2に示す。 （M. O H— E , e t . a l， L i q u i d c r y s t a l s , 1 9 9 7 , V o l . 2 2 , N o . 4， 3 7 9 - 3 9 0よ り抜粋） (表 2 )

従来の横電界モー ドは、 パネル透過率が最大となるパネルギヤッ ブ dが存在し、 この場合、 最適値は 6. 2 zm近辺にある。 このと き、 L = 1 5 zmであるため、 従来は L〉 dとなるのが一般的であ つた。 このとき、 電極間隔 Lを 6 m以下で形成すれば、 もちろん L< dとなる。 しかし、 この場合、 上記と同一の領域に 2倍の数の 電極を形成する必要があるため、 画素開口率が上記の 1 / 2以下と なり、 パネル透過率も 1 / 2以下に大き く低下するため、 実用上、 使用困難である。 このように、 従来の横電界モー ドのパネルでは、 L > dとする設計が不可欠であった。

一方、 従来の高分子分散型液晶パネルでは、 散乱性能を上げるた めにパネルギャ ップ dを大き く すると駆動電圧が増加するという欠 点があった。 しかし、 高分子分散型パネルを横電界モー ドで駆動す る場合、 駆動電極は一方の基板上にのみ存在するため、 上述したよ うにパネルギャ ップ dが電極間隔 L以上でも駆動電圧は大き く増加 しない。 また、 パネルギャップ dが大きいほど散乱性能は高くなり 高コ ン ト ラス ト となる。 このため、 高分子分散型パネルでは、 前述 した dと Lを d > Lとすることが高輝度化、 高コ ン トラス ト化に有 効である。 また、 電極間隔 Lを短く しても散乱性能は変化しないた め、 よ り低電圧化を図ることも可能となる。

こう して、 上記 （A) 及び （B) の項で述べたよう に、 本実施の 形態の液晶表示パネルは、 パネルの高輝度化、 高コ ン ト ラス ト化、 及び低消費電力化を図ることができる。

次いで、 上記構成の液晶表示パネルの製造方法について説明する 先ず、 室温でネマチック性を示す U Vキュアラブル液晶 （大日本 イ ンキ化学工業 （株） 製） に重合開始剤と してィルガキュア 6 5 1 (商品名 ： 日本チバガイギ一 （株） 製） を 1 . 5 %添加した。 さ ら に液晶材料と して p型ネマチック液晶である E 4 4 (商品名 ： メル ク社製） を全体に対する重量比が 8 6 %となるように混合して液晶 組成物を作成した。

次に、 ガラスから成る下基板 1 1 に、 真空蒸着とエッチングの手 法を用いて、 駆動電極 7、 対向電極 8、 平坦化膜 1 5、 信号線 6、 走査線 4等を作成し、 アクティ ブマ ト リ クス基板と した。 このとき 、 駆動電極 7 と対向電極 8は、 アルミ を用いて作成し、 電極幅を 6 m、 隣り合う電極間の距離 （電極間隔 L ) を 1 0 mとした。 ま た、 電極は、 図 3に示した形状のものを用いた。 さらに、 配向膜 1 4を印刷法を用いて下基板 1 1 に印刷した後、 ォ一ブンで配向膜 1 4を硬化した。 このとき、 配向膜 1 4 として、 ォプトマ一 A L I O 5 1 (商品名 ： 日本合成ゴム社製） を用いた。 本配向膜 1 4は、 液 晶配向時のプレチル ト角が、 1 . 5 ° の配向膜である。 次にナイ 口 ン布を用いて、 駆動電極 7から 1 0 ° の方向にラ ビング処理を行つ た。

ガラスから成る上基板 1 0にも同様の配向膜 1 4を塗布 · 硬化し た。 次に上基板 1 0に対し、 下基板 1 1のラビング方向と反平行方 向にラ ビング処理を行った。 その後、 下基板 1 1 と上基板 1 0をガ ラススべ一サーを用いて 1 3 mの間隔で貼り合わせた。 貼り合わ せた基板 1 0， 1 1間に、 前記液晶組成物を真空注入法を用いて注 入し、 封口処理を行った。 上記構成のパネルに紫外線を 4 0 0秒間照射し、 U Vキュアラブ ル液晶を重合させて リバースモー ドの高分子分散型液晶パネルを作 成した。 このときの紫外線の強度を照度計を用いて測定したところ 、 3 0 m W / c m 2であった。

こう して上記方法で製造された液晶表示パネルを偏光板を用いて 観察したところ、 混合したネマチック液晶の配向状態は基板に施し たラビング方向に添って、 ほぼホモジニァス配向であることが確認 された。 このとき、 U Vキュアラブル液晶の硬化した部分は液晶性 高分子を組成に含み、 ネマチック液晶とほぼ同様の複屈折性を有す るため、 パネルは透明状態であった。

次いで、 上記方法によ り製造された液晶表示パネルの電気光学特 性を以下の手順で測定した。

液晶パネルに駆動回路を別途接続し、 T F T駆動を行った。 液晶 パネルの駆動電極間に最低 0 V、 最大 2 0 Vの電位差を連続的に印 加しパネル透過率を測定した。 このとき、 パネル透過率は液晶評価 装置 （ L C D 5 0 0 0 (商品名 ： 大塚電子製） ) を用いて測定した 電圧印加によ り液晶分子が基板面内で回転すると、 U Vキュアラ ブル液晶の硬化部とネマチック液晶の屈折率差が大き く なり散乱状 態が得られた。 このとき、 基板面内で回転したネマチック液晶は、 入射光に対し複屈折性を保持している。 このため、 入射光の偏光方 位によらず入射光が散乱され、 コン トラス トが向上した。 このとき 、 波長 5 4 0 n mで測定したコン トラス トは 9 0であった。 また、 最大透過率の 1 0 %となる駆動電圧 V 1 ◦ をパネルの駆動電圧の目 安としたときに、 V 1 0は 1 5 Vであった。

次にラビング方向を変えてコン トラス 卜 と V 1 0を測定したので 、 その結果を表 3 に示した。 (表 3 )

◎ : 極めて良好 〇 ： 良好 Δ ： 普通

▲ ： 悪い X ： 極めて悪い 表 3から明らかなように、 ラビング方向が駆動電極に近いほどコ ン トラス トが向上した。 これは、 電圧印加時にネマチック液晶と U Vキュアラブル液晶の硬化部の液晶性高分子化合物との成す角が 9 0 ° に近くなり散乱性能が向上することによる。

駆動電極間の距離を 1 0 mで一定に保ったまま、 パネルギヤ ッ プ dを変えて、 コン トラス トと V 1 0を測定した結果を表 4に示し た。 (表 4 )

◎ :極めて良好 △：普通 X ：極めて悪い 表 4 よ り、 パネルギャップ dを増加すると、 散乱強度が強くなり コン トラス トが向上することが認められる。 一方、 V I 0 も若干、 増加したが、 増加の程度は、 対向する基板間の電界で駆動する通常 の場合よ り も小さかった。 これは、 本発明の構成では、 液晶に印加 される電界強度は、 電極間の距離でほぼ決ま り、 パネルギャ ップ依 存は小さいためである。

また、 パネルギャ ップ dが増加して V 1 0が若干増加するのは、 以下の理由による。 パネルギャ ップ dが増加するとパネルギャップ dの上下で電界分布が発生し、 上基板付近の電界が弱くなる。 この ため、 上基板付近の液晶を動かすためによ り高電圧が必要となるこ とによる。 以上の結果よ り、 リバースモー ドの高分子分散型パネル を横電界モー ドで駆動することで、 駆動電圧 V 1 0を大き く増加さ せずに、 高いコン トラス トを示すパネルが得られることが実証され た。 上記例では、 U Vキュアラブル液晶の硬化部が、 互いの一部が繋 がった形状に存在するが、 これは互いに独立した形状でも良い。 ま た、 ネマチック液晶の配向はホモジニァス配向としたが、 これは液 晶の配向方位が捻れたヅイス トネマチック配向でも良い。 特に捻れ 角が 1 8 0 ° 以上の場合、 電圧印加時に基板と平行な面内では、 ネ マチック液晶分子の配向方位のランダム度合いが増加しさらに散乱 性能が向上する効果がある。

また、 電極間隔 Lは上記例に限らず、 5 〃m以上であれば良い。 電極間隔 Lが短いほど駆動電圧は低下するが、 透過型パネルでは画 素開口率が低下するし、 また、 長いと駆動電圧の増加につながるか らである。 また、 電極の幅は 3 m以上あれば良い。 電極幅が大き いと画素開口率が低下する し、 一方、 幅が小さいとパネル内の電界 分布が不均一となり一様な表示が得られないからである。

尚、 パネルギャ ップ d と電極間隔 Lの関係は上記によらず、 d > Lを満たせば散乱強度の向上と低電圧化の両立が図れる。

また、 電極の形状は、 図 9 に示すような櫛部を くの字に屈曲した 形状、 及び図 1 0に示すような電極角部が丸みを帯びた形状でも良 い。 図 9の形状の場合、 電圧印加時には、 屈曲部の上下で液晶が逆 方向に回転して散乱状態となる。 このため、 液晶分子と高分子の軸 がなす角度が面内でよ り ラ ンダムとなるため散乱特性が増加し、 コ ン トラス トが向上した。 この場合、 屈曲部の角度としては、 9 0 ° 以上、 1 7 0 ° 以下であれば良い。 また、 図 1 0の構成の場合、 電 圧印加時に電極の角部、 特に電極の先端部の角部に電界が集中しな いため、 電極先端部で液晶の配向が不均一に歪む現象が抑制された 。 このため、 電極先端部での散乱が増し、 均一な表示に効果があつ た。

また、 基板のラ ビング方向は上記例によらず電極から 0 ° 以上、 4 5 ° 以下であれば良い。 ラビング方向は、 散乱特性と駆動電圧の 兼ね合いで適時決めることができる。

配向膜は上記に限らずポリイ ミ ドタイ プ、 ポリアミ ック酸タイ プ のどちらも用いることができるが、 液晶配向時に液晶のプレチル ト 角が 3 ° 以下になる配向膜が望ま しい。 これはプレチル ト角が大き いと、 パネルギャップ方向の電界に液晶が追随し散乱極度が低下す るためである。

また。 液晶 · 高分子組成物の組み合わせは上記例に限らず、 一般 に液晶 · 高分子を混合し紫外線によ り共重合でリバースモー ドの高 分子分散型液晶パネルが得られるものなら良い。 例えば、 上記以外 に、 液晶としては T L - 2 0 2、 B L - 0 0 7 (商品名 ： メルク社 製） 、 高分子としてビフエ二ルメ夕ク リ レー ト等のメタク リ レー ト 系高分子を用いても良い。 紫外線強度と重合時間も上記によらず、 液晶 · 高分子の組成に応じて適時決めることができる。

(実施の形態 1 一 2 )

この実施の形態 1 一 2は、 上記実施の形態 1 — 1 に類似する。 実 施の形態 1 一 2が実施の形態 1 ― 1 と異なる点は、 誘電率異方性が 正の液晶に代えて負の液晶を用いたことと、 櫛歯電極部分 7 A， 8 Aと配向処理方向との成す角度 0を 4 5度以上 9 0度未満の範囲内 に設定したこ とである。 このような構成によ り、 実施の形態 1 と同 様に電圧印加時において、 基板に平行な面内で液晶を回転させ、 高 分子化合物と液晶との成す角度を大き く して、 散乱強度を増加させ ることができる。

尚、 角度 0を 9 0度未満とするのは、 角度 0を 9 0度とすると、 液晶が配向処理方向から僅かの角度範囲でズレが生じている場合に 、 このズレに起因して表示が不均一となるおそれがあるからである 。 なぜなら、 厳密には、 液晶の配列は配向処理方向に正確に並んで いるわけではなく、 配向処理方向から僅かの角度範囲でズレが生じ ている。 しかも、 誘電率異方性が負の液晶を使用するため、 液晶は 電界方向に垂直方向に並ぼう とする。 従って、 液晶の配列が基板面 に対して上下方向に若干ズレて僅かに上下方向に傾斜していると、 基板に平行な面内で液晶が回転しないおそれがある。 但し、 上下方 向のズレは僅かであるため、 角度 Θが 9 0度未満であれば、 液晶は 基板にほぼ平行な面内で回転すると考えられる。 しかし、 液晶が角 度 6> = 9 0度に位置している場合、 この位置で液晶が前記上下方向 に若干傾斜していると、 電圧印加時に液晶は基板に垂直な平面に向 けて立ち上がる方向に角変位する。 これによ り、 電圧印加時に表示 が不均一となるからである。

次いで、 本実施の形態に係る液晶表示パネルを、 以下の方法で製 造した。 基本的には、 上記実施の形態 1 一 1の製造方法と同様な方 法で製造した。 但し、 本実施の形態では、 基板のラビング方向を電 極から 8 0 ° の角度とした。 また、 液晶には、 誘電率異方性が負で ある M J 9 5 1 1 5 2 (商品名 ： メルク社製） を重量分率 8 5 %で 用いた。 尚、 重合条件は、 実施の形態 1 と同様と した。

このようにして製造された液晶表示パネルの光学特性を測定した ところ、 駆動電圧 V 1 0は 1 6 Vで、 コン トラス トは 9 0であり、 良好な表示特性が得られた。 また、 パネルギャップを増加しても駆 動電圧は増加せず、 高散乱特性と駆動電圧の低減が両立された。

尚、 ラビング方向は、 上記以外にも 4 5 ° 以上、 9 0 ° 未満につ いて、 製造したところ、 散乱特性と駆動電圧の両立が図れた。

(実施の形態 1 — 3 )

この実施の形態 1 一 3は、 上記実施の形態 1 一 1 に類似する。 実 施の形態 1 一 3が実施の形態 1 と異なる点は、 高分子分散型液晶層 の液晶配列をホモジニァス配列に代えて捻れネマテック配列とした ことである。 このような捻れネマテック配列の場合、 電圧無印加時 には、 液晶 1 8 と、 液晶 1 8 に隣接して界面を構成する高分子化合 物 1 7 とが、 基板に平行な面内で同一方向に配列しており、 且つこ の同一方向の配列状態で基板 1 0 , 1 1間で捻れて配列している。 従って、 電圧無印加時において、 透明状態が得られる。 また、 電圧 印加によ り、 液晶 1 8が基板に平行な面内で回転して、 基板に平行 な面内で液晶 1 8 と高分子化合物 1 7 とが角度をなす配列状態とな り、 散乱状態が得られる。 よって、 実施の形態 1一 3の場合も、 実 施の形態 1 — 1 と同様な散乱強度が得られ、 実施の形態 1一 1 と同 様な効果を奏することになる。

尚、 参考までに述べると、 捻れネマテック配列の場合は、 電圧無 印加時における視野角が、 ホモジニァス配列の場合よ り も広いとい う利点がある。 一方、 ホモジニァス配列の場合は、 電圧印加時にお ける散乱が、 捻れネマテック配列の場合よ り も大き く、 従って、 白 表示の輝度が捻れネマテック配列よ り も大きいという利点がある。

(実施の形態 1 — 4 )

この実施の形態 1一 4は、 実施の形態 1一 2 に類似する。 実施の 形態 1 — 4が実施の形態 1 ― 2 と異なる点は、 高分子分散型液晶層 の液晶配列をホモジニァス配列に代えて捻れネマテック配列とした ことである。 このような構成によってもまた、 実施の形態 2 と同様 な効果を奏する。

(実施の形態 1一 5 )

図 1 1は実施の形態 1 — 5 に係る液晶表示パネルの断面図である 。 この実施の形態 1一 5は、 実施の形態 1一 1 に類似し、 対応する 部分には同一の参照符号を付す。 実施の形態 1一 5が実施の形態 1 — 1 と異なる点は、 駆動電極 Ί及び対向電極 8 をそれそれ透明電極 3 0 , 3 1 と したことである。 P T/JP98/0570 従来の横電界モー ドは、 駆動電極はアルミ板等の不透明電極を用 いていた。 これは、 電極の直上の液晶は電界で動かないか、 電極端 の電界歪みを受けて不均一に歪むために、 均一な表示が得られない ためである。

一方、 高分子分散型液晶パネルでは、 電極端の電界歪みも散乱を 起こす要因に使えるため、 電極は必ずしも不透明である必要はない 。 また、 散乱モードの特徴として、 電極直上や電極端での散乱特性 の微少な不均一は、 全体の散乱で平均化されるため表示不良とはな らない。 このため、 高分子分散型液晶パネルを横電界モー ドで用い る場合は、 電極は透明電極を用いるこ とができる。 このとき、 電極 幅を 6 Ad m以下にすると、 電極端の電界歪みによ り電極直上の液晶 も散乱性を示すため表示の均一化に有効である。 この場合、 従来の 横電界モー ドで課題であった、 画素開口率の低下、 抵輝度、 消費電 力の向上という問題は発生せず、 極めて高開口率、 高輝度のパネル が実現できる。

次いで、 上記構成の液晶表示パネルにつき、 電極の幅を変えて、 コン トラス ト と輝度を測定したので、 その結果を表 5 に示す。 尚、 実験の条件としては、 以下のとおりである。

①駆動電極 7及び対向電極 8 を透明電極である I T 0 (イ ンジゥ ムチタンォキサイ ド） 電極とした。

②パネルギャ ップは 1 5 mとし、 電極間隔は 1 0 mとした。

③電極幅は、 2 m、 4 z m、 6 〃m、 8 〃m、 1 0 z mの 5種 類とした。 ' (表 5 )

◎ : 極めて良好 〇 ： 良好 X ： 極めて悪い

表 5 よ り明らかなように、 電極が透明電極であるため、 画素開口 率は、 従来の 3 0 %に比べ 7 0 %まで大き く増加した。 このため、 電圧無印加時の白表示におけるパネル輝度は従来の 2 . 3倍となり 極めて明るい白表示が得られた。 また、 電圧印加時の黒表示では、 電極幅が 6 m以下では、 電極端の電界歪みの影響が電極直上の領 域まで及ぶため、 電極直上でも散乱が発生した。 このためコン トラ ス トが 7 0以上となり良好な表示が得られた。 一方、 電極幅が、 7 /z m以上の場合は、 電極端の電界歪みの影響が電極直上まで十分に 及ばず、 電極直上の領域の一部は透明状態であった。 このためコン トラス トが低下し、 良好な表示が得られなかった。

上記例は、 透過型パネルであるが、 これは、 直視型、 及び反射型 パネルでも同様の効果が得られた。 パネルギャ ップは上記以外でも 良いが、 電極幅が大きいときは、 パネルギャ ップも大き く した方が 、 パネル内部での散乱が大き くなり コン トラス ト向上の効果がある (実施の形態 1— 6 )

図 1 2は実施の形態 1— 6の液晶表示パネルの断面図である。 本 実施の形態 1一 6は実施の形態 1一 1 に類似し、 対応する部分には 、 同一の参照符号を付す。 この実施の形態 1一 6では、 高分子分散 型液晶層 1 2 Aは、 液晶分率が実施の形態 1一 1 に比べて低く、 液 晶が液滴状となっており、 この液晶滴 2 0が高分子化合物 1 7 A中 に分散された構造となっている。 尚、 本実施の形態で用いられる高 分子化合物 1 7 Aは、 上記実施の形態 1一 1 において用いられる高 分子化合物 1 7 と異なり、 液晶性を有さない高分子化合物である。 本実施の形態において、 液晶性高分子化合物を用いると、 却って散 乱を抑えて しまうからである。

また、 高分子化合物 1 7 Aの重合処理の際に、 基板 1 0 に平行な 方向に電界を印加しつつ重合処理を行ったため、 液晶滴 2 0は、 基 板 1 0に平行な方向に長く、 パネルギャ ップ方向に短い扁平形状と なっている。 また、 液晶滴 2 0内の液晶は、 基板 1 0 に対してほぼ 平行で、 且つ基板 1 0 に平行な面内ではほぼ同一方向に揃った状態 に配列している。 尚、 液晶 1 8は、 誘電率異方性が負のものを用い ている。

上記構成によってもまた、 リバースモー ドの高分子分散型液晶パ ネルを横電界で駆動することができる。

次に、 図 1 3 を参照して、 本実施の形態の表示原理を説明する。 図 1 3 ( a ) は電圧無印加時の表示パネルの断面図であり、 図 1 3 ( b ) は図 1 3 ( a ) の矢視 X— X断面図であ り、 図 1 3 ( c ) は 電圧印加時の表示パネルの断面図であり、 図 1 3 ( d ) は図 1 3 ( c ) の矢視 Y— Y断面図である。 電圧無印加時には、 図 1 3 ( a ) 及び図 1 3 ( b ) に示すように、 液晶滴 2 0内の液晶 1 8は、 基板 に対してほぼ平行で、 且つ基板に平行な面内ではほぼ同一方向に揃 つた状態に配列している。 従って、 液晶滴 2 0間の光散乱は起こら ず透明状態のパネルが得られる。

電圧印加時には、 液晶 1 8の誘電率異方性が負のため、 図 1 3 ( c ) 及び図 1 3 ( d ) に示すよう に、 液晶滴内の液晶はパネルギヤ ップ方向と平行な面内に配列し、 かつ、 図 1 4にも明らかに示すよ うに該平行な面内では、 ランダムに配列する。 このような配列とな る理由を以下に述べる。 電界方向に対して垂直な方向に液晶の長軸 が傾く際に必要なエネルギーは方位角に寄らず、 全ての方位で等価 である。 例えば、 図 1 5 ( a ) に示すように、 水平面に位置する状 態 M lの液晶分子が垂直面へ角変位する際に、 垂直面内の 3つの状 態 N l， N 2 , N 3の何れの位置に角変位しても、 角変位に必要な エネルギーは等しい。 一方、 液晶が同一方向に配向している場合で あっても、 厳密には全ての液晶分子が配向処理方向に正確に並んで いるわけではなく、 液晶滴毎に配向処理方向から僅かの角度範囲で ズレが生じていると考えられる。 この場合、 液晶分子は、 最小エネ ルギ一となる径路を選択すべく、 ズレの生じている角度に基づいた 径路によ り角変位する。 例えば、 液晶分子が配向処理方向から水平 方向にズレた状態 G 1 に位置しておれば （図 1 5 ( b ) 参照） 、 径 路 F 1 を経て状態 N 1 に角変位する。 また、 液晶分子が配向処理方 向から斜め方向にズレた状態 G 2 に位置しておれば （図 1 5 ( b ) 参照） 、 径路 F 2 を経て状態 N 2 に角変位する。 また、 液晶分子が 配向処理方向から上方向にズレた状態 G 3 に位置しておれば （図 1 5 ( b ) 参照） 、 径路 F 3 を経て状態 N 3に角変位する。 このよう な電圧印加時における液晶分子の角変位によ り、 結果的に液晶滴 2 0内の液晶 1 8の配向方位は、 図 1 4にも明らかに示すように、 ノ ネルギャ ップ方向と平行な面内で、 ランダムに配置されることにな る。 従って、 散乱状態のパネルが得られる。 このようにパネルギヤ ップ方向で液晶がランダムな配置を取ると、 パネルギャ ップ方向を 斜めに横切る光に対する散乱効果は非常に大き く なる。 このため電 圧印加時には高散乱特性のパネルが実現できる。

本実施の形態では、 液晶滴 2 0内の液晶を、 基板に対してほぼ平 行で、 且つ基板に平行な面内ではほぼ同一方向に揃った状態に配列 させるために、 重合処理中に基板に平行な方向に電界を印加して液 晶滴を形成するようにしたけれども、 本発明はかかる電圧印加に限 定されるものではない。 液晶滴 2 0内の液晶を、 基板に対してほぼ 平行で、 且つ基板に平行な面内ではほぼ同一方向に揃った状態に配 列させることができるのであれば、 その他の手法を用いてもよい。 従って、 液晶滴自体の形状も、 本実施の形態に限定されるものでは なく、 上記液晶の配向を得るための手法に応じた形状であってもよ い。

次いで、 上記構成の液晶表示パネルの製造方法について説明する 。 重合性モノマ一 （ 2ェチルへキシルァク リ レー ト） 8 9 %とオリ ゴマー （ビスコー ト 8 2 8 大阪有機化学工業製） 9 %と重合開始 剤としてィルガキュア 6 5 1 (商品名 ： 日本チバガイギー （株） 製 ) を 1 %添加した。 さらに液晶材料と して n型ネマチック液晶であ る M J 9 5 1 1 5 2 (商品名 ： メルク社製） を全体に対する重量比 が 7 4 %となるように混合して液晶組成物を作成した。

次に、 実施の形態 1 一 1 と同様の手法で電極等を作成しアレイ側 基板を作成した。 また、 配向膜 1 4 として、 ォプトマ一 A L 8 5 3 4 (商品名 ： 日本合成ゴム社製） を用いた。 本配向膜 1 4は、 液晶 配向時のプレチル ト角が、 8 ° の配向膜である。 上基板 1 0 にも同 様の配向膜 1 4を塗布 ' 硬化した。 このとき、 上下基板 1 0 , 1 1 に対するラビング処理は、 電極 7， 8 と垂直方向と した。 その後、 下基板 1 1 と上基板 1 0をガラススぺーサ一を用いて 1 3〃mの間 隔で貼り合わせた。 貼り合わせた基板 1 0 , 1 1間に、 前記液晶組 成物を真空注入法を用いて注入し、 封口処理を行った。

上記構成のパネルに、 基板に平行で且つ電極間方向に電界を印加 しつつ、 強度 9 0 m W / c m 2の紫外線を 8秒間照射し、 高分子の 一部を網目状に重合させた後、 強度 2 0 0 m W / c m 2の強度の紫 外線を 3 0秒間照射し、 高分子を完全に重合させて高分子分散型液 晶パネルを作製した。

上記方法によ り作製された液晶表示パネルを観察したところ、 1 回目の紫外線照射の際に、 電界を印加したので、 形成された液晶滴 は基板に平行な方向に長く扁平していた。 また、 液晶滴内の液晶は 、 基板に対してほぼ平行で、 且つ基板に平行な面内ではほぼ同一方 向 （電極間方向） に揃った状態に配列していた。 基板付近の液晶は ラビング方向に沿って電極間方向に配列していた。 よって、 電圧無 印加時のパネルは透明状態であった。

次に電圧を印加すると液晶分子が回転し、 パネルギャ ップと平行 な面内でランダムに配列したため散乱状態が得られた。

パネルの光学特性を測定したところ、 駆動電圧 V 1 0は、 1 0 V と低かった。 またコ ン ト ラス トは 8 0 と高く良好な表示が得られた 上記例は、 透過型パネルであるが、 これは、 直視型、 及び反射型 パネルでも同様の効果が得られる。 本方式は、 特に斜め入射光に対 する散乱が大幅に増加した。 このため反射型パネルに用いるとコン トラス トが向上した。 このとき、 外部入射光が入射角 3 0 ° で入射 した場合の正面コン トラス トは 1 5であ り、 良好な表示が得られた

(実施の形態 1一 7 ) 図 1 6は実施の形態 1— 7に係わる液晶表示パネルの断面図であ る。 本実施の形態 1― 7が実施の形態 1 一 1 と異なる点は、 透明な 下基板 1 1 に代えて不透明基板 1 1 Aを用いたこと、 及び配向膜 1 4 と平坦化膜 1 5間に反射層 4 0 を設けたことである。 これによ り 、 反射型高分子分散型パネルが得られる。

以下、 本実施の形態 1— 7について、 図 1 6 を参照して具体的に 説明する。 本実施の形態 7は、 高分子分散型パネル 1の下基板 1 1 に反射層 4 0を形成して、 不透明基板とすることで、 反射型高分子 分散型パネルと したことを特徴とする。 このとき、 反射層 4 0には 、 誘電体簿膜を多層した絶縁性の反射層を用いた。

横電界モー ドの反射型高分子分散型パネルの場合、 電極端と内部 に発生する不均一電界のため、 電圧印加時は、 電極内部にも散乱光 が発生し白表示が得られた。 このため、 通常のネマチック液晶と偏 光板を用いた横電界モー ドに比べ、 実質上のパネル開口率は極めて 高くなつた。 通常の横電界モー ドの画素開口率が 3 0 %程度である のに対し、 反射型の高分子分散型液晶を横電界モー ドで駆動した場 合の画素開口率は実質 6 0 %以上とな り、 さらに偏光板を用いない ため極めて明るい白表示が得られた。 また、 前述した実施の形態と 同様の理由によ り、 パネルギヤ ップを増加しても駆動電圧の上昇は 少なかった。 また、 外部入射光に対するコン トラス トは、 入射角 3 0 ° の場合でコン トラス ト 2 0が得られ、 高コン トラス 卜化と駆動 電圧の低減が実現された。

不透明基板は、 上記例によらず一般に反射型液晶パネルに用いら れる不透明基板であれば良い。 また、 透明基板を用いて、 基板裏面 に別途、 反射層を形成、 も し く は配置しても良い。 また、 結晶シリ コン基板等に反射層を形成しても良い。 反射層は上記以外にも、 絶 縁性、 も しく は高抵抗の反射層であればよい。 このとき抵抗率は 1 0 ⁹ Ω · c m以上が望ま しい。 このような構成の反射層であれば、 電極間の横電界が均一に形成され良好な表示が得られる。

(実施の形態 1 — 8 )

上記実施の形態 1 — 1〜実施の形態 1 — 7は、 リバースモー ドの 液晶パネルであったけれども、 本実施の形態 1一 8は、 ノーマルモ 一ドの液晶パネルである点において相違する。

実施の形態 1 — 8は、 基本的にはリバースモ一 ドの実施の形態 1 — 6 と類似する。 即ち、 実施の形態 1一 8の高分子分散型液晶層は 、 液晶滴が高分子化合物中に分散している構造を有している。 高分 子化合物は、 実施の形態 6 と同様な理由によ り、 液晶性を有さない 高分子化合物であ り、 また、 液晶の誘電率異方性が正である。 但し 、 実施の形態 6のような重合処理中の電界の印加は行つておらず、 通常の重合処理によ り高分子分散型液晶層を製造したものである。 よって、 液晶滴は、 球体状であり、 液晶滴内の液晶は、 3次元的に ランダムな方位に配列した構造となっている。 従って、 電圧無印加 時には散乱状態となっている。

また、 横電界で駆動すると、 液晶の配向軸が基板と平行な方向に 並ぶため散乱状態が解消されて透明状態が得られる。 このようにし て、 上記構成によ り、 ノーマルモー ドの高分子分散型液晶パネルを 横電界モー ドで駆動しても散乱状態と透明状態のスィ ツチングを行 うことが可能となる。

尚、 基板に配向膜を形成し、 基板上に形成された駆動電極と対向 電極の電極間方向に沿って液晶が配向するように上下基板に配向処 理を行う ようにしてもよい。 このようにすれば、 透明状態の輝度が 向上する効果が得られる。 これは、 配向膜の基板上に強く束縛され た液晶は電界で動かないため、 配向処理を行なわないと電圧印加時 に配向膜上と、 その直上の液晶の配向方位が異なる。 このため、 電 圧印加時に散乱状態が残り輝度が低下するためである。 配向処理を 行う こ とで、 電圧印加時に配向膜上と、 その直上の液晶の配向方位 が電極間方向に揃うため高輝度のパネルが得られる。

次いで、 上記構成の液晶表示パネルの製造方法について説明する 。 重合性モノマー、 オリ ゴマー、 重合開始剤、 及び P型ネマテック 液晶を混合して液晶組成物を作製した。 このとき、 液晶の重量分率 を 7 4 %と した。 次いで、 実施の形態 1 と同様の手法で下基板を作 成した。 このとき、 下基板上の電極間隔 Lは 1 0 z mと した。 また 、 下基板に配向膜を塗布、 硬化した後、 下基板の駆動電極と対向電 極の電極間方向に沿ってラビング処理を行った。 また、 上基板にも 、 配向膜を作成した後、 下基板の配向処理方向と平行になるように 配向処理を行った。

次に上下基板をスぺーサを介してパネルギャ ップ dが 1 3 ^ mと なるようにして貼り合わせた後、 液晶組成物を注入し封口処理を行 つた。 上記構成のパネルに紫外線を照射し、 モノマーを重合させて ノーマルモー ドの高分子分散型パネルを作製した。

作製した液晶表示パネルの光学特性を測定したとこ ろ、 駆動電圧 は、 9 . 8 Vと低かった。 また、 コ ン ト ラス トは 9 5 と高く、 良好 な表示が得られた。

(実施の形態 1一 9 )

図 1 7は実施の形態 1一 9の断面図である。 本実施の形態 1一 9 は、 上記実施の形態 1一 1の液晶パネル 1 を直視型パネルに適用し た例である。 本実施の形態 1 — 9 を図 1 7 を参照して説明する。 実 施の形態 1 — 1で示した高分子分散型パネル 1の背後に光吸収板 3 5、 導光板 3 6、 光源 3 7等を配置し、 直視型高分子分散型パネル とした。 光吸収板 3 5 には黒色板を用いた。 また導光板 3 6はァク リル樹脂製と した。 光源 3 7の光を導光板 3 6 に導光し、 液晶パネ ル 1 と導光板 3 6間を光学的にマッチングさせることで直視型高分 子分散型パネルとした。 この場合、 電圧無印加の透明状態で背後の 光吸収板 3 5 によ り黒表示となり、 電圧印加の散乱状態で白表示と なった。

次いで、 電極間隔 Lが 1 0〃 m、 パネルギャ ップ dが 1 5 mの 場合の上記直視型高分子分散型パネルについて、 パネル特性の評価 を行った。 この場合、 パネルギャップ dが大きいため散乱性能が高 く、 高輝度の白表示が得られた。 一方、 電極間隔 Lが 1 0 mであ るため駆動電圧 V 1 0は、 1 5 Vと低かった。 このため電圧無印加 で良好な透明状態となり、 沈んだ黒表示が得られた。 このとき、 コ ン トラス トは 3 0 と高くペーパーホワイ 卜に匹敵する表示が得られ た。

直視型高分子分散型パネルの構成は上記例によらず、 リバ一スモ — ドの直視型高分子分散型パネルなら良い。 また、 カラーフィルタ —を用いることでカラー表示を行っても良い。

(実施の形態 1 — 1 0 )

図 1 8は実施の形態 1 — 1 0に係る高分子分散型液晶表示パネル の断面図である。 本実施の形態 1一 1 0は、 実施の形態 1一 1 に類 似し対応する部分には同一の参照符号を付して詳細な説明は省略す る。 本実施の形態 1一 1 0は、 実施の形態 1 — 1 における駆動電極 7及び対向電極 8に代えて駆動電極 5 0及び対向電極 5 1 が用いら れる。 この駆動電極 5 0及び対向電極 5 1 は、 断面が長方形状であ る電極 7， 8 とは異なり、 断面がほぼ三角形状である。 この点を除 けば、 本実施の形態 1一 1 0は、 実施の形態 1 — 1 と同様な構成を 有している。

このような駆動電極 5 0及び対向電極 5 1 を用いることによ り、 電圧無印加時にパネルの入射光 5 4が、 駆動電極 5 0及び対向電極 5 1の側面で反射され電極間の開口部から出射される。 このため、 電圧無印加時にパネル透過光が増加し、 高輝度化を図ることができ る。

また、 本実施の形態においても、 実施の形態 1 と同様にパネルギ ヤ ッ プ d と電極間隔 L とが d > Lを満たすことによ り、 高輝度化、 高コ ン ト ラス ト化、 及び低電圧化が図れる。

次いで、 上記構成の液晶表示パネルの製造方法について説明する 先ず、 下基板 1 1 に、 信号線 6、 駆動電極 5 0及び対向電極 5 1 等を、 形成した。 このとき、 駆動電極 5 0及び対向電極 5 1は、 断 面形状が三角形状となるようテーパーェッチングを施した。 また、 電極底辺の幅は 3 z m、 高さは 1 . 5 〃 mと し、 電極間隔 Lは 1 0 / mとした。 したがって、 三角形状の底辺の角は 4 5 ° であった。 次に、 下基板 1 1上に、 透明な平坦化膜 1 5 (酸化シ リ コ ン、 膜厚 2 UL m ) を積層した。 平坦化膜 1 5上に配向膜 1 4 を形成し、 ラビ ング処理を施した。 ラ ビング方向は、 電極の長辺から 1 0 ° の角度 と した。 即ち、 角度 0 = 1 0 ° とした。 次に、 透明な上基板 1 0上 に配向膜 1 4を形成し、 基板貼り合わせ後に液晶 1 8がほぼホモジ ニァス配列となるように、 下基板 1 1の配向膜 1 4のラビング方向 と同一方向にラビング処理を施した。 そして、 基板 1 0 ， 1 1 を、 パネルギャップ 1 5 mで貼り合わせ空パネルを作製した。

次いで、 液晶材料として T L 2 0 5 (商品名 ： メルク社製） 8 5 % (重量比） と、 液晶性モノマーとして U Vキュアラブル液晶 （大 日本化学イ ンキ工業製） 1 5 % (重量比） から成る高分子分散組成 物を作製し、 この高分子分散組成物を上記の空パネル内に真空注入 した後、 紫外線を照射した。 最後に、 注入口を、 封口シール剤を用 いて封口し、 高分子分散型液晶パネルとした。 このように作製した液晶表示パネルについて以下の手順で電気光 学特性を測定した。 上記パネルの上基板 1 0側から平行光を入射し

、 透過光強度をもとに、 パネル開口率を評価した。 従来の電極断面 が長方形の構造のパネルでは、 電圧印加時に、 電極で遮蔽される光 が存在するためパネル開口率は、 3 5 %程度と低かった。 一方、 本 構成のパネルでは、 入射光が三角形状の電極側面で反射して画素閧 口部へ出射されることで、 パネル輝度が増加した。 このため、 パネ ル開口率は 5 5 %まで増加し高輝度の表示が得られた。 また、 パネ ルギヤップが 1 5〃mと厚いため散乱強度が増加し、 投射式光学系 で測定したコン トラス トは 1 9 0 と高かった。

電極の三角形状は、 上記例によらず任意の三角形状でも良い。 従 来の長方形電極のパネルの場合、 高分子分散型液晶層に電界を均一 に印加するためには、 電極幅は 3〃m以上必要であった。 一方、 本 構成の電極断面が三角形状のパネルの場合、 電極幅よ り も電極側面 の長さが重要であり、 側面が 3 m以上あれば、 高分子分散型液晶 層に均一に電界を印加することができる。

また、 三角形状の底辺の角度は、 上記以外に 1 0 ° 以上、 4 5 ° 以下であれば輝度向上と電界を均一に印加する効果が得られる。

(実施の形態 1 — 1 1 )

図 1 9は実施の形態 1 一 1 1 に係る液晶表示パネルの断面図であ る。 本実施の形態 1 — 1 1 は、 実施の形態 1 — 1 0 に類似し対応す る部分には同一の参照符号を付して詳細な説明は省略する。 本実施 の形態 1 一 1 1では、 実施の形態 1 一 1 0における駆動電極 5 0及 び対向電極 5 1 に代えて駆動電極 5 5及び対向電極 5 6が用いられ る。 この駆動電極 5 5及び対向電極 5 6は、 断面が三角形状である 電極 5 0 , 5 1 とは異なり、 断面が台形形状である。 この点を除け ば、 本実施の形態は、 実施の形態 1 一 1 0 と同様な構成を有してい る。

このような断面が台形形状である電極 5 5 , 5 6を用いることに よ り、 同じ電極幅でも三角形状よ り電極の高さを低くすることがで きる。 このため、 平坦化膜 1 5の厚みが薄く なり、 実施の形態 1 一 1 0よ り もさ らに電界を均一に印加する効果が得られる。

次いで、 以下の条件の下に上記構成の液晶表示パネルを製造した 。 即ち、 電極下面の幅を 3〃 m、 上面を l /m、 高さを 1 zmと し 、 電極間隔を 1 0 mと し、 平坦化膜の厚みを 1.3 zmと した。 このように電極形状を台形とするこ とで、 実施の形態 1 — 1 0よ り も平坦化膜が薄くなり高分子分散型液晶層に均一に電界が印加され た。 このためパネルギャ ップを 1 5〃mとしても均一な表示が可能 となった。 また、 コン トラス トも 2 1 0 と高く、 高コン トラス トな 表示が得られた。

(実施の形態 1 一 1 2 )

図 2 0は実施の形態 1 一 1 2に係る高分子分散型液晶表示パネル の断面図である。 本実施の形態 1 — 1 2は、 実施の形態 1 — 1 0に 類似し対応する部分には同一の参照符号を付して詳細な説明は省略 する。 本実施の形態 1 一 1 2が実施の形態 1 一 1 0 と異なるのは、 実施の形態 1 一 1 0では平坦化膜 1 5が完全に駆動電極及び対向電 極を覆う構造であったけれども、 実施の形態 1 一 1 2では駆動電極 及び対向電極の一部が平坦化膜 1 5から突出した構造となっている 点である。 具体的に説明すれば、 駆動電極 6 0及び対向電極 6 1の 各上部領域 6 0 a， 6 1 aは高分子分散型液晶層 1 2内に存在し、 駆動電極 6 0及び対向電極 6 1の各下部領域 6 0 b， 6 1 bは平坦 化膜 1 5内に存在する。 このような構成によ り、 電界強度の均一化 及び表示不良の低減を図ることができる。 以下にその理由について 詳述する。 ( 1 ) 電極 6 0 , 6 1が平坦化膜によ り完全に覆われている場合 には、 図 2 1 ( a ) に示すように平坦化膜 1 5内の領域 S 1では電 界強度が強く且つ電界方向もほぼ平行であるが、 高分子分散型液晶 層内の領域 S 2では電極から離れているため、 電界強度が弱く且つ 電界方向の平行性が失われているものと考えられる。 そのため、 基 板に平行な方向に均一に電界を印加することができない。 一方、 本 実施の形態では、 平坦化膜 1 5が電極 6 0， 6 1 を完全に覆わない 構造のため、 図 2 1 ( b ) に示すように高分子分散型液晶層内の領 域 S 3 , S 4共に、 電界強度が強く且つ電界方向もほぼ平行である 。 なぜなら、 領域 S 4は、 領域 S 2 と比べて電極に極めて接近して いることから、 領域 S 4における電界強度及び電界方向は領域 S 3 における電界強度及び電界方向とほぼ等しいと考えられるからであ る。 よって、 本実施の形態では、 駆動時に高分子分散型液晶層に平 行で且つ均一な電界を印加することができる。

( 2 ) —方、 平坦化膜が全く存在しない場合には、 電極形状が三 角形のため高分子分散型液晶層中に電極が大き く突き出した構成と なり、 電極近辺の液晶と液晶性高分子の配向が乱れて表示不良が発 生する。 この点に関し、 本実施の形態では、 平坦化膜を電極下部領 域にのみ形成するようにしているので、 電極の突き出しを低減でき 、 配向乱れに起因した表示不良が低減できる。

このようにして、 上記 （ 1 ) 及び （ 2 ) よ り、 本実施の形態では 、 電界強度の均一化及び表示不良の低減の両立が図れることになる

( 3 ) 尚、 参考までにネマテック液晶を I P Sモー ドで駆動する 従来例 （特開平 8— 2 8 6 2 1 1号公報） と、 本実施の形態と比較 すると、 断面が三角形状の電極を使用している点においては共通す る。 しかし、 本実施の形態では、 上記従来例に比べて、 電界強度の 均一化及び高いコン トラス ト化が得られるという利点がある。 以下 にその理由について説明する。 一般的には、 I P Sモー ドの液晶表 示パネルでは、 断面が三角形状の電極の場合、 電極を平坦化膜に完 全に埋め込むのがよいとされている。 これは、 電極が液晶層内に少 しでも突出した構成にすると、 電極近辺で液晶の配向が乱れて偏光 板の偏光方向からのずれが生じ、 これに起因して表示不良 （所望の 黒が表示がされない。 ） が発生するからである。 しかしながら、 電 極を平坦化膜に完全に埋め込むと、 上記のように電界方向の平行性 が失われ、 電界強度の均一化が図れない。 この点に関して、 本従来 例では、 散乱型液晶である高分子分散型液晶を使用するので、 電極 が高分子分散型液晶層に突出し、 電極近辺で液晶の配向乱れが生じ ても、 表示性能に大きな影響を与えることがない。 寧ろ、 電圧無印 加時に液晶の配向乱れがあると、 散乱強度が大き く なるという長所 がある。 かかる理由に基づいて、 本実施の形態では、 電極を高分子 分散型液晶層内に突出した構成とするによ り、 上記従来例に比べて 、 高コン トラス ト及び電界強度の均一化が図れることになる。

次いで、 上記構成の液晶表示パネルを以下の条件で作製し、 コン トラス ト等を測定した。 液晶表示パネルの条件と しては、 電極底辺 の幅を 3 z m、 高さを 1 . 5 〃m、 電極間隔 Lを 1 0〃mとした。 また、 平坦化膜 1 5の厚みは 1 〃mと した。 したがって、 電極 6 0 ， 6 1の上部約 0 . 5 mは、 高分子分散型液晶層中に存在した。 また、 ノ ネルギャ ップ dは 1 8〃 mとした。

上記の液晶表示パネルのパネル開口率は、 実施の形態 1 — 1 0 と 同様に 5 5 %と高く高輝度な表示が得られた。 また、 平坦化膜 1 5 が 1 z mと薄いため、 高分子分散型液晶層にはよ り電界が印加され やすく なつた。 このため、 パネルギャ ップを実施の形態 8 よ りさら に大き く しても均一な表示が可能となった。 また、 パネルギャ ップ P 5700 が厚いためコン トラス トは 2 5 0 となり、 高コン トラス トな表示が 得られた。

高分子分散型液晶層に存在する電極上部領域は高さ 0 . 5 m程 度と低く、 液晶と液晶性高分子の配向は均一であった。 平坦化膜の 厚みは上記以外でも良く、 電極下部領域を覆う構成であれば良い。 高分子分散型液晶層に存在する電極高さが高いほど、 電極近辺の液 晶と液晶性高分子の配向が乱れて輝度低下の原因となる。 このとき 、 高分子分散液晶層中の電極高さが 2 m以下であれば、 高輝度と 高コン トラス 卜が両立できる。

リバースモー ドの高分子分散型液晶を透過型パネルに用いる場合 、 電圧印加時の散乱を利用して黒表示を行う。 このとき、 電極近辺 の配向不良は散乱強度を増加する効果があるため、 たとえ配向不良 があってもコン トラス トは大き く低下しない利点がある。 しかし、 電極近辺で配向不良が発生すると、 電圧無印加時の白輝度が低下す る。 このため、 高分子分散型液晶層中の電極の高さは、 2 z m以下 が望ましい。

(実施の形態 1 — 1 3 )

図 2 2は実施の形態 1 一 1 3 に係る液晶表示パネルの断面図であ る。 本実施の形態 1 — 1 3は、 実施の形態 1 — 1 0に類似し、 対応 する部分には同一の参照符号を付して詳細な説明は省略する。 本実 施の形態 1 一 1 3が実施の形態 1 一 1 0 と異なる点は、 実施の形態 1 一 1 0の液晶表示パネルが透過型液晶表示パネルであつたのに対 して、 本実施の形態 1 一 1 3の液晶表示パネルは反射型液晶表示パ ネルである。 尚、 本実施の形態では、 上基板 1 0の内側面にカラー フィル夕 7 7が形成されている。 また、 本実施の形態 1 — 1 3の液 晶表示パネルでは、 下基板 1 1上に反射層 7 0が形成されている。 この反射層 7 0は、 駆動電極 7 1 と対向電極 Ί 2間の開口部全面を 覆う ように形成されている。 更に反射層 7 0は、 同一傾斜方向で且 つほぼ同一傾斜角度を有する多数の傾斜面 7 3 を備えた鋸歯状に形 成されている。 このような傾斜面 7 3 によ り、 反射層 7 0への入射 光の少なく とも一部を、 光が基板と平行な面に入射された場合の正 反射方向とは異なる角度で反射させることができる。 これによ り、 反射層 7 0での正反射光を抑制し、 階調反転や周囲光の映り込み等 を低減することができる。

以下に、 図 2 3を参照してその原理を具体的に説明する。 尚、 以 下の説明においては、 説明の簡略化のため、 入射光 L 1及び反射光 L 2が基板を通過する際の屈折は、 無視することにする。 例えば角 度 0 1で入射光 L 1 がパネルに入射された場合、 反射層 7 0の傾斜 面 7 3で反射されるため、 反射光 L 2は角度 0 2 ( Θ 2 > θ 1 ) で 出射される。 このとき、 角度 6> 2が基板 1 1 に対する全反射角 0 3 よ り も小さければ、 角度 6> 2で基板前面側に出射される。 このこと は、 パネル入射光に対する正反射光の出射角度が大き く なつたこと を意味する。 また、 角度 S 2が全反射角 6> 3 よ り も大きければ、 反 射光 L 2は基板面で反射して基板前面側に出射されない。 こう して 、 斜め方向からパネルに入射される光の正反射光が抑制されること になる。

また、 電極 7 1， 7 2は、 反射層 7 0に対応した形状とされてい る。 具体的には、 電極 7 1， 7 2の断面が、 傾斜面 7 3 と同一傾斜 方向で且つほぼ同一傾斜角度を有する傾斜面 7 4を有する直角三角 形状とされている。 このような傾斜面 7 4 を設けることによ り、 上 記傾斜面 7 3 と同様に、 電極 7 1， 7 2への入射光の少なく とも一 部を、 正反射方向とは異なる角度で反射させることができ、 傾斜面 7 3 と相まって周囲光の映り込み等をよ り一層低減することができ る。 尚、 本実施の形態のような反射型液晶表示パネルにおいても、 d > Lを満たすことで、 駆動電圧を増加することなく、 電圧無印加時 の散乱強度が増加し高コン トラス ト化が図れる。

次いで、 上記構成の液晶表示パネルの製造方法について説明する 。 先ず、 下基板 1 1 に、 信号線 6、 駆動電極 7 1及び対向電極 7 2 等を、 形成した。 このとき、 駆動電極 7 1及び対向電極 7 2は、 断 面形状が直角三角形状となるよう斜め露光を用いてテーパーエッチ ングを施した。 このとき、 電極底辺の幅は 3 〃 m、 高さは 0 . 8 〃 mとし、 電極間隔 Lは 1 0 〃 mとした。 したがって、 直角三角形状 の底辺の角は 1 5 ° であった。 即ち、 傾斜面 7 4の傾斜角度を 1 5 ° とした。 次に、 画素開口部に、 誘電多層膜から成る鋸歯状の反射 層 7 0を形成する。 具体的には、 基板 1 1上にフ ォ ト レジス トを積 層した後、 斜め露光によ り鋸歯形状の下地を形成し、 本下地上に誘 電膜を積層することで、 鋸歯状の誘電多層膜を作成して、 反射層 7 0を作製した。 このとき、 鋸歯形状の幅は 2 〃 m、 底辺の角度は 1 5 ° とした。 従って、 傾斜面 7 3の傾斜角度は 1 5 ° であり、 傾斜 面 7 4の傾斜角度と同一である。 尚、 傾斜面 7 3 と傾斜面 7 4の傾 斜角度は異なるようにしてもよい。

次いで、 下基板 1 1上に配向膜 1 4を形成し、 ラビング処理を施 した。 ラビング方向は、 電極の長辺から 1 0 ° の角度と した。 即ち 、 角度 = 1 0 ° とした。 次に、 カラ一フ ィ ル夕 7 7を有する透明 な上基板 1 0上に配向膜 1 4を形成し、 基板貼り合わせ後に液晶 1 8がほぼホモジニァス配列となるように、 下基板 1 1 の配向膜 1 4 のラビング方向と同一方向にラビング処理を施した。 そして、 上下 基板 1 0 , 1 1 を、 パネルギャ ップ 1 3 mで貼り合わせ空パネル を作製した。

次いで、 液晶材料と して T L 2 0 5 (商品名 ： メルク社製） 8 5 % (重量比） と、 液晶性モノマーと して U Vキュアラブル液晶 （大 日本化学イ ンキ工業製） 1 5 % (重量比） から成る高分子分散組成 物を作製し、 この高分子分散組成物を上記の空パネル内に真空注入 した後、 紫外線を照射した。 最後に、 注入口を、 封口シール剤を用 いて封口し、 高分子分散型液晶パネルとした。

このように作製した液晶表示パネルについて、 パネル正面から 3 0 ° 方向よ り光を照射した場合の視認性を観察した。 このとき、 電 極 7 1， 7 2及び反射層 7 0が傾斜しているため、 パネル入射光に 対する正反射光の出射角度が大き くなつた。 具体的には、 3 0 ° 方 向から入射する光は、 6 0 ° 以上の角度に出射し、 通常の使用範囲 である正面から 5 0 ° 以内では良好な表示が得られた。

電極の断面形状は、 上記例によらず任意の三角形状でも良い。 パ ネル出射光が、 正面から 6 0 ° 以上であれば、 通常の視認には問題 がない。 したがって、 傾斜面 7 1の傾斜の角度は、 パネル出射光が 6 0 ° 以上の角度に成るように設定すればよい。

(実施の形態 1 一 1 4 )

図 2 4は実施の形態 1 一 1 4に係る液晶表示パネルの断面図であ る。 本実施の形態 1 一 1 4は、 実施の形態 1 — 1 3に類似し対応す る部分には同一の参照符号を付して詳細な説明は省略する。 実施の 形態 1 一 1 3 と異なる点は、 電極 7 1 , 7 2 に代えて、 断面形状が 三角形状である駆動電極 8 0 と対向電極 8 1 を用いたことである。 また、 電極下部領域には平坦化膜 1 5が形成され、 電極上部領域は 高分子分散型液晶層中に存在する。 このよう に、 平坦化膜 1 5 を電 極下部領域にのみ形成することで電界強度の均一化と表示不良の低 減の両立が図れる。

尚、 上記の実施の形態 1 一 1 0〜実施の形態 1 一 1 4では、 誘電 率異方性が正の液晶が使用されたけれども、 誘電率異方性が負の液 晶を使用するようにしてもよい。 この場合には、 対向電極と基板の 配向処理方向との成す角度 0は、 上記実施の形態 1 一 2 と同様に 4 5度以上 9 0度未満とされる。

次いで、 図 2 4を参照して、 パネル構成を具体的に説明する。 駆 動電極 8 0 と対向電極 8 1 の形状を三角形状と した。 また、 下基板 1 1上に平坦化膜 1 5 を形成した。 このとき、 平坦化膜 1 5は電極 下部領域を覆う形状で形成した。 また、 平坦化膜 1 5上には、 多数 の鋸歯形状を有する反射層 7 0を作成した。 平坦化膜 1 5上に反射 層 7 0 を設けることで、 画素開口率が 7 0 %となり大幅に向上した 。 また、 平坦化膜 1 5 を電極 8 0， 8 1下部領域に形成し、 電極上 部領域が高分子分散型液晶層中に存在する構成とすることによ り、 液晶に印加される電界強度が低下せず、 かつ均一となった。

尚、 本発明者が、 電極を平坦化膜中に完全に埋没して形成した液 晶表示パネルを作製して実験した結果、 誘電多層膜からなる反射層 で電圧低下が発生するため、 高分子分散型液晶層に十分な電界が印 加できなかった。

このように電極の上部が、 高分子分散型液晶層中に存在する構成 とするこ とで高開口率に伴う高輝度化と、 均一な表示の両立が図れ た。

(その他の実施の形態）

( 1 ) 上記実施の形態 1 一 1〜実施の形態 1 一 1 4においては、 駆動電極と対向電極は、 櫛形電極であったけれども、 本発明はこれ に限定されるものではなく、 基板に平行に電界を印加できる形状で あればよ く、 例えば、 複数の短冊状の電極であってもよい。

( 2 ) 上記実施の形態 1 一 1〜実施の形態 1 一 7では駆動電極と 対向電極は、 図 3 に示す形状の櫛形電極であったけれども、 図 9 に 示すように、 櫛形の一部が屈曲した形状、 及び図 1 0 に示すように 、 電極の角部が丸みを帯びた形状等を用いるこ とができる。 尚、 図

3 に示す櫛形電極の形状を用いると駆動電極を長方形の画素に均等 に配置でき、 画素開口率の向上に効果がある。 また、 櫛形の一部が 屈曲した形状を用いると、 屈曲部の両側で液晶分子が逆方向に回転 するため、 さらに散乱性が向上する効果がある。 また、 視角による 散乱光の偏光依存性が平均化され均一な視角特性が得られる。 また 、 電極の角部が丸みを帯びた形状の場合、 角部に電界が集中する影 響が緩和されるため、 電極端での配向の歪みが抑制され、 均一な表 示性能の実現に効果がある。

また、 実施の形態 1 一 1 0〜実施の形態 1 一 1 4においても、 断 面形状等は三角形等のままで、 且つ、 図 9又は図 1 0に示す屈曲し た形状の電極構造としてもよい。

( 3 ) 上記実施の形態のうち、 実施の形態 1 一 6 ， 1— 8 を除く 他の実施の形態では、 高分子化合物は液晶性高分子化合物であった けれども、 液晶性高分子化合物と液晶性を示さない高分子化合物を 混合したものであってもよい。 また、 高分子化合物が、 液晶性を示 さない高分子化合物であってもよい。 但し、 散乱性能の向上を図る 観点からは、 高分子化合物は液晶性高分子化合物であるのが望まし い。

( 4 ) 実施の形態 1— 1〜実施の形態 1 一 1 4では、 後述する実 施の形態において説明するように、 基板の配向処理はラビングによ り行ったけれども、 紫外線照射によ り配向処理を行ってもよい。 こ の場合には、 液晶性高分子化合物の前駆体である液晶性モノマーは

2官能モノマーを使用するのがよい。

( 5 ) 上記実施の形態 1― 1〜実施の形態 1 一 1 4のうちの、 液 晶の捻じれのない実施の形態では、 基板 1 0側にのみラビング処理 を行ってもよい。 捻じれがない構造であれば、 一方のみで十分に希 望する液晶及び高分子化合物の配向が得られるからである。 特に、 電極が高分子分散型液晶層内に突出した構成である実施の形態 1 一 1 2〜実施の形態 1 一 1 4では下基板 1 1側でのラビング処理が困 難であるこ とから、 上基板 1 0側にのみラビング処理を行う ことは 有効である。

(比較例 1 )

実施の形態 1 — 1 と同様の組成物を用いて、 対向する基板のパネ ルギャ ップ方向に電界を印加して表示を行う従来のリバースモー ド の高分子分散型液晶パネルを作成した。 パネルギャ ップ dは、 実施 の形態 1 と同様に 1 3 z mと した。

このとき、 ネマチック液晶が、 ギャ ップ方向に立ち上がって散乱 状態となるため、 周囲の U Vキュアラブル液晶との屈折率差は実施 の形態 1 よ り小さかった。 このため、 電圧印加時の散乱性能が低く 、 コン トラス トは 3 0であった。 また、 パネルギャ ップ dが 1 3 mで、 実施の形態 1の電極間隔 （ L = 1 0 m ) よ り大きいため、 駆動電圧 V I 0は 2 0 Vと高かった。 一方、 パネルギャ ップ dを大 き くするとコン トラス トは増加したが、 駆動電圧もパネルギャ ップ dに比例して増加した。 このように従来のリバースモー ドの高分子 分散型液晶パネルでは、 散乱時のネマチック液晶と U Vキュアラブ ル液晶の屈折率差が小さ く散乱性能が低いことに加えて、 コン トラ ス 卜 と駆動電圧の両立を図るのが困難であった。

〔第 2の形態〕

第 2の形態の概要を述べると、 基本的には、 液晶性高分子と液晶 とからなる高分子分散型液晶層が一対の基板間に挟持され、 この一 対の基板に施された配向処理によ り高分子は一方向に配向して固定 されており、 電圧未印加状態 （初期状態） では液晶が高分子の壁面 に沿って配向し、 この結果、 高分子分散型液晶層全体から見ればラ ンダムに配向することによ り散乱状態が得られ、 電圧印加状態 （初 期状態） では液晶が高分子の配向方向と同一方向に配向して透過状 態が得られるように構成したものである。 この第 2の形態によれば 、 以下の効果を奏する。

( 1 ) 透過状態での透過特性の向上及び散乱状態での散乱特性の 向上の両立を図ることができる。

( 2 ) 第 3従来例 （ I R I S型表示パネル） は、 透過状態で基板 面内で液晶及び高分子が一方向に揃っているので、 視覚方向の違い によ り画像の色合いが異なる色付きが発生した。 この点に関して、 本第 2の形態は、 透過状態で基板に垂直方向に液晶及び高分子が揃 つているので、 視覚方向の依存性がなく、 上記の色付きが発生する ことはない。

( 3 ) 見かけ上の光学ヒステリ シスを減少させることによ り、 表 示性能の向上を図ることができる。

以下に実施の形態 2— 1〜実施の形態 2— 4を例示し、 第 2の形 態の内容を詳述する。

( 実施の形態 2 — 1 )

図 2 5は実施の形態 2— 1 に係る液晶表示パネルの簡略化した断 面図である。 尚、 図 2 5では、 説明に不要な部分は省略し、 又、 説 明を容易にするために拡大或いは縮小等して図示した部分がある。 以上のことは以下の図面に対しても同様である。 液晶表示パネル 1 0 1は、 一対の透明な基板 1 0 2， 1 0 3 と、 基板 1 0 2 , 1 0 3 間に挟持された高分子分散型液晶層 1 0 4 とを有する。 前記一対の 基板 1 0 2， 1 0 3は、 ガラス基板が一般的であるが、 プラスチッ クフィルム基板であってもよい。 基板 2の内側面には、 画素電極と しての透明電極 1 0、 金属配線 （画像信号線、 走査信号線） 、 画素 スイ ッチングパネルとしての薄膜トランジスタ （ T F T ) 等が形成 されており、 更に透明電極 1 1 0等の上にはポリイ ミ ドから成る配 向膜 1 1 1 が形成されている。 尚、 図 2 5 においては、 金属配線や T F T等は省略されている。 また、 基板 1 0 3の内側面には、 対向 電極としての透明電極 1 1 2が形成されており、 更に透明電極 1 1 2上にはポリイ ミ ドから成る配向膜 1 1 3が形成されている。 なお 、 基板 1 0 3上には、 カラーフ ィ ル夕を形成するようにしてもよい 前記高分子分散型液晶層 1 0 4は、 液晶性高分子 1 0 5 と液晶 1 0 6 とから構成され、 高分子 1 0 5 と液晶 1 0 6が相互に独立分散 した構造となっている。 高分子分散型液晶層 1 0 4に対する液晶 1 0 6の重量比 （液晶分率と称する） は 6 0 %とに設定されている。 そして、 高分子 1 0 5は基板に垂直な方向に配向した状態で固定さ れている。 一方、 液晶 1 0 6が高分子 1 0 5の壁面に沿う ように配 向しており、 高分子分散型液晶層 1 0 4全体から見ればランダムな 配向状態となっている。 高分子 1 0 5 と しては、 液晶相の状態にお いて液晶 1 0 6 と相溶して、 その後、 硬化する際に液晶 1 0 6 と相 分離するものが使用される。 具体的には、 高分子前駆体には、 液晶 性モノマーが含有されている。 液晶 1 0 6 と しては、 電界方向と平 行方向に配向する正の誘電体率異方性を有するものが使用される。 前記配向膜 1 1 1 , 1 1 3は、 高分子 1 0 5 を基板に垂直な方向 に配向させるベく配向処理がなされている。 このような配向膜 1 1 1， 1 1 3 によ り、 高分子 1 0 5は基板に垂直な方向に配向状態が 保たれたまま固定されている。 このため、 電界が印加されても、 高 分子 1 0 5は、 その配向方向が電界方向に揃う ことはなく、 基板に 垂直な方向に配向状態のままである。 一方、 液晶 1 0 6は、 配向状 態が固定されていないため、 電界印加によ り電界方向に揃うことに なる。 図 2 6は本液晶表示パネルの製造工程を示す図である。 図 2 6を 参照して、 液晶表示パネルの製造方法について説明する。

( 1 ) 先ず、 透明電極 1 1 0が形成された基板 1 0 2 と、 透明電 極 1 1 2が形成された基板 1 0 3 とを準備し、 基板 1 0 2の透明電 極 1 1 0上に垂直配向処理を施した配向膜 1 1 1を形成し、 基板 1 0 3の透明電極 1 1 2上に垂直配向処理を施した配向膜 1 1 3を形 成する。 そして、 配向膜 1 1 1 , 1 1 3を対向させて、 基板 1 0 2 , 1 0 3を重ねあわせて液晶パネルを作成する （図 2 6 ( a ) 参照 ) 。 このとき基板 1 0 2 ， 1 0 3間には樹脂スぺーサを分散させる ことで所定の隙間だけ離しておいた。 本実施の形態では 1 θ Λίπιと した。

( 2 ) 次いで、 基板 1 0 2 , 1 0 3間に液晶材料、 重合性モノマ 一、 重合性オリ ゴマー、 重合開始剤から構成される溶液状混合物 1 5を注入した （図 2 6 ( b ) 参照） 。 ここで、 溶液状混合物 1 1 5 全体に対する液晶材料の含有量は、 6 0重量％とした。 また、 重合 性モノ マーとしては、 液晶性モノマーを使用した。 液晶性モノマー の例としては、 ィ匕 1〜化 7に示すモノマーが挙げられる。

(化 1)

(式中、 R¹は CH2-CH— COO— C6H120H— O—を示す。 ）

(化 2)

(式中、 R"⁵は CH2=CH— COO—を示し、

R⁴は CH2=CH— OCO—を示す- ) (化 3)

(式中、 R⁵は CH2=CH— COO—を示す。 ）

(化 4)

(式中、 R⁷は CH2=CH— COO— CH2— CH2—を示し、

R⁸は CH2=CH— OCO— CH2— CH2—を示す。 ）

(化 5)

(化 6)

(化 7)

化 1〜化 4に示すモノ マーは、 分子両端に官能基を有する 2官能 モノマ一であり、 ィ匕 5〜化 7 に示すモノマーは、 単官能モノマーで ある。 本発明者等は、 上記化 1〜化 7 に示すモノマーについて、 液 晶 1 0 6 が高分子 1 0 5の壁面に沿って配向するか否かについて検 討した。 その結果、 液晶 1 0 6の上記配向を得るためには、 液晶性 モノ マ一中に 2官能モノマーが含まれていること、 及び全体に対す る 2官能モノマーの含有率が 8 0 %以上とするのが望ま しいことが 認められた。 本実施の形態では、 2官能モノ マーの含有率が 8 0 % とした。 また、 本実施の形態では、 2官能モノマーと しては化 1の モノマ一を使用した。 勿論、 2官能モノマーとして、 その他の化 2 〜化 4の何れかのモノマーを使用するようにしてもよい。

このよう に液晶性モノマーの使用によ り、 混合物 1 1 5は液晶相 を示した。 更に、 基板 1 0 2 ， 1 0 3表面に垂直配向性の配向膜 1 1 1 ， 1 1 3 を形成しておいたため、 この液晶相を示す混合物 1 5 は、 図 2 6 ( b ) に示すように基板 1 0 2 ， 1 0 3 に対して垂直な 方向に並ぶ傾向を示した。

( 3 ) 次いで、 混合物 1 1 5 に紫外線を照射してモノ マー等の樹 脂成分を固化させ、 液晶成分を析出させた （図 2 6 ( c ) 参照） 。 この重合工程において、 重合前にモノマー成分は基板に垂直に並ぶ 傾向があるため、 重合後も高分子 1 0 5は初期配向の傾向を示す。 即ち、 重合後、 高分子 1 0 5は基板 1 0 2 ， 1 0 3 に垂直な方向に 配向した状態で固定される。 一方、 液晶 6は、 高分子 5 の壁面に沿 つて配向し、 高分子分散型液晶層 1 0 4全体から見れば、 ラ ンダム な配向状態となる。 こう して、 液晶表示パネル 1 0 1 が作製された こ こで、 上記のように電界無印加状態で液晶 1 0 6が高分子 1 0 5 の壁面に沿って配向し、 高分子分散型液晶層 1 0 4全体から見れ ば、 ランダムな配向状態となっていることによ り、 液晶一液晶間の 散乱が得られることになる。 しかも、 液晶一高分子間の散乱よ り も 液晶—液晶間の散乱の方が極めて大きいため、 液晶表示パネル 1 0 1は電圧無印加状態での散乱強度を大き く とることができる。

このようにして、 電界無印加状態で液晶—液晶間の散乱が得られ ることが、 本発明の特徴である。 そこで、 液晶—液晶間の散乱が得 られる前提となる電界無印加時における液晶の配向、 即ち、 液晶 1 0 6が高分子 1 0 5の壁面に沿って配向する理由について、 以下に 詳述することにする。

種々の実験研究の結果によ り、 本発明者等は、 初期状態 （電界無 印加状態） における液晶の配向は、 高分子分散型液晶層を形成する 過程の析出状態に依存するとの考えに至った。 高分子分散型液晶の 構造は、 前述したように液晶とモノマ一材料等の混合物に紫外線を 照射し、 相分離することで作製する。 このとき、 混合物中から、 液 晶とポリマーのうちの一方が析出し、 電界を印加しない状態での配 向はこれに依存する。 混合物中から液晶が析出する場合には液晶滴 状に析出し、 このとき高分子界面の形状に沿って液晶が配向する。 このときには、 電圧を印加しない状態で光を散乱する。 しかし、 ポ リマ一材料が析出する場合には、 液晶は配向処理方向に沿って並び 、 電圧を印加しない状態で透過状態となる。

本発明は液晶が析出するタイ プであ り、 従来のデバイスである I R I Sはポリマーが析出するタイ プであった。

また、 本発明者等の実験によれば、 2官能モノマーの含有量を増 やすと液晶が析出する傾向になり、 2官能モノマーの含有率を 6 0 %以上にすることで、 電界を印加しない状態で散乱状態にすること が認められた。 ただし、 十分な散乱を実現するためには、 2官能モ ノマーの含有率を 8 0 %以上にする必要があった。 ちなみに、 2官 能モノマーの含有率が低いと、 ポリマ一から析出する夕ィ プに特有 の構造が観察され、 電圧未印加時には透過状態であった。

こう して作製された液晶表示パネル 1 0 1では、 高分子分散型液 晶層 1 0 4全体から見れば、 液晶 1 0 6がランダムな配向状態とな つていた。

次いで、 上記方法で製造された液晶表示パネル 1 0 1の表示動作 について説明する。 図 2 7は液晶表示パネル 1 0 1の動作を説明す るための図であ り、 図 2 7 ( a ) が電圧を印加しない状態を示し、 図 2 7 ( b ) が電圧を印加した状態を示す。

電圧を印加しない状態では、 図 2 7 ( a ) に示すように、 液晶分 子は高分子界面の形状に沿って並び、 高分子分散型液晶層 1 0 4全 体として配向方位はランダムである。 ここで、 液晶の屈折率は分子 の長軸方向と短軸方向で異なっているため、 ランダムな配列をして いる場合には屈折率ミスマッチが液晶一液晶間で発生し、 光は散乱 する。 また液晶一高分子間でも屈折率差がある場合には、 高分子/ 液晶の界面でも散乱が発生する。 これによつて電圧を印加しない状 態では散乱状態 （白濁状態） となる。 特に、 液晶分率が 6 0 %に設 定した本実施の形態では、 液晶一液晶間での散乱が極めて大き く な り、 高散乱特性を得ることができる。 尚、 液晶分率を 6 0 %以上に 設定すれば、 更に高散乱特性を得ることができる。

次いで、 電圧を印加すると、 液晶の誘電率異方性が正であるので 、 図 2 7 ( b ) に示すように、 液晶分子は電界方向に並ぶ。 このと き液晶は均一に並ぶために、 液晶一液晶間の屈折率差はない。 また 液晶と高分子の配向方向が同一となるため、 液晶及び高分子の各屈 折率がほぼ等しい場合には、 基板に垂直な方向の光に対しても、 斜 め光に対しても高分子一液晶間の屈折率差は殆どなく、 光は散乱せ ずにそのまま透過する。 即ち、 透過状態が得られることになる。

ここで注目すべきは、 本実施の形態に係る液晶表示パネル 1 0 1 では高分子界面付近の液晶も電界に十分応答していることである。 即ち、 図 2 8 ( b ) に示すように、 高分子界面 1 3 0付近での液晶 分子 1 3 1 は、 電界方向 （基板に垂直方向） に並ぶ傾向がある。 こ れは高分子 5が配向し、 垂直方向に異方性を有していることに起因 する。 高分子 1 0 5の分子が垂直方向に並んでいるため、 それに接 する液晶分子 1 3 1 も容易に垂直方向に並び易い特徴を有するため である。 この点に対して、 従来例の高分子分散型液晶では、 高分子 1 0 5 に異方性がないため、 本発明のように垂直方向に並び易い傾向を有 さない。 寧ろ、 高分子 1 0 5は表面形状に沿って強固に固定される 傾向が強く、 高分子界面 1 3 0に接触している液晶分子 1 3 1は高 分子 1 0 5 に吸着され、 固定されているものと考えられる。 よって 、 電圧を十分に印加した場合にも、 図 2 8 ( a ) に示すように、 高 分子界面 1 3 0 に依存した配向状態を保っため、 電界応答しない。 そのため、 高分子界面 1 3 0近傍において散乱が発生し、 そのため 透過性が低下する。

このように本実施の形態では、 斜め光について散乱が生じないこ とに加えて、 高分子界面近傍の液晶分子が電界方向に並ぶことによ り、 従来例の高分子分散型液晶表示パネルに比べて、 透過状態での 透過特性の向上が図れる。

こう して、 本発明によれば、 電界未印時に散乱状態で、 電界印時 に透過状態である液晶表示パネル 1 0 1 を実現できる。

ここで、 散乱と透過を切り替える本発明のような散乱モー ドの液 晶表示パネルとして望まれるのは、 散乱状態での高い散乱特性と透 過状態での高い透過特性である。 本実施の形態に係る液晶表示パネ ル 1 0 1は、 上記構成によ り、 散乱状態での高い散乱特性と透過状 態での高い透過特性が得られる。 加えて、 光学ヒステ リ シスに起因 した表示性能の低下を防止できる。 これらの点に関して、 従来例 （ 第 1〜第 3従来例） と比較しつつ具体的に説明することにする。

( 1 ) 散乱状態での散乱特性

第 1従来例 （従来の高分子分散型液晶） では、 高い散乱が得やす い。 なぜなら、 散乱状態での液晶の配向状態がランダムであるため 、 液晶一高分子間の屈折率ミスマッチのみならず、 液晶一液晶間の 屈折率ミスマッチによっても散乱が発生するためである。 一方、 第 2及び第 3従来例では、 散乱性が低い。 なぜなら、 第 2及び第 3従 来例では高分子一液晶間での屈折率ミスマッチが発生しているが、 液晶は全体に同じ方向を向いているため液晶一液晶間の屈折率ミス マッチが発生しておらず、 そのため散乱は高分子—液晶間のミスマ ツチのみであるため、 散乱強度が弱く なるからである。

この点に関して、 本実施の形態では、 散乱状態での液晶の配向状 態がランダムであるため、 第 1従来例と同様の理由によ り高い散乱 が得られる。

( 2 ) 透過状態での透過特性

第 1従来例は、 透過性が比較的低い。 なぜなら、 電界印加時に液 晶 /高分子界面付近の液晶分子が図 2 8 ( a ) に示すように立ち上 がらないからである。

一方、 本実施の形態に係る液晶表示パネルは、 上記したように比 較的高分子界面付近の液晶分子も電界応答しやすく なつていること に加えて、 第 2及び第 3従来例と同様に斜め光についての透過性の 向上によ り、 全体として透過状態での透過特性が高いものとなって いる。

( 3 ) 光学ヒステ リ シスの低減

本実施の形態に係る液晶表示パネル 1 0 1 では、 見かけ上の光学 ヒステリシスが小さ く なるという効果がある。 以下に具体的に説明 する。 液晶表示パネル 1 0 1 を直視型ディ スプレイ に応用した場合 を考える。 この場合には液晶表示パネル 1 0 1の裏面に黒色体又は 反射板を配置する。 そして電圧を印加しない状態では散乱状態であ り 「白」 状態となる。 電圧を印加すると裏面の黒色体が見えるか、 又は正反射となるため 「黒」 状態となる。 即ち、 液晶表示パネル 1 0 1はノーマリホワイ トモ一 ドのデバイスとなる。 一方、 第 3従来 例 （ I R I S型の液晶表示パネル） を上記と同様の直視型ディ スプ P T/JP98/05700 レイに応用した場合には、 ノーマリホワイ トモ一 ドのデバイスとな る。 こ こで、 光学ヒステリ シスは、 電圧の上昇時と下降時で同一印 加電圧であっても液晶分子の配列状態が僅かに異なることによ り生 じる現象である。 そして、 上記液晶分子配列の異なりの程度は、 電 圧の高い領域では少なく、 電圧の低い領域では累積されるため大き く なる。 よって、 第 3従来例の場合の光学ヒステリ シス （図 2 9 ( a ) 参照） 及び液晶表示パネル 1 0 1 の場合の光学ヒステリシス （ 図 2 9 ( b ) 参照） は、 何れも電圧の高い領域では小さ く、 電圧の 低い領域では大き く なる。 しかしながら、 液晶表示パネル 1 0 1 の 場合は白表示の状態で光学ヒステリ シスが大き く、 第 3従来例の場 合は黒表示の状態で光学ヒステリ シスが大きい。

ところで、 人間の目は黒に対する階調解像度は高いが、 白に対し ては認識があまいという ことが知られている。 このため、 液晶表示 パネル 1 0 1 と第 3従来例とを比較した場合、 光学ヒステリシスの 最大値は同じであっても、 液晶表示パネル 1 0 1の場合は白表示の 状態で光学ヒステ リ シスが大き く なるため、 第 3従来例に対して見 かけ上ヒステリ シスが小さ くなる。 この結果、 光学ヒステリ シスに 起因した表示性能の劣化を防止するこ とができる。

( 4 ) その他

尚、 参考までに述べると、 液晶モノマーと垂直配向膜を用いた場 合であっても、 誘電率異方性が負の液晶を使用すると、 液晶表示パ ネル 1 0 1 とは逆に 「初期状態が透明状態」 で 「電圧を印加する と 散乱状態」 になる リバースモー ドの液晶表示パネルが得られる。 但 し、 該液晶表示パネルは、 液晶が高分子の表面形状に依存せず、 高 分子と液晶が同一方向に配向している構成のものである。 従って、 該液晶表示パネルは、 I R I S型液晶表示パネル （第 3従来例） の 範疇に含まれるものであ り、 I R I S型液晶表示パネル （第 3従来 7 例） と同様に液晶一液晶間の屈折率ミスマッチが発生せず、 高い散 乱特性を得ることができなかった。

このようにして、 上記 （ 1 ) 〜 （ 4 ) によれば、 本実施の形態に 係る液晶表示パネル 1 0 1は、 透過状態での透過特性の向上及び散 乱状態での散乱特性の向上の両立を図ることができ、 しかも光学ヒ ステ リシスに起因した表示性能の劣化を防止することができる。 上記の例では、 高分子分散型液晶層の構造はポリマ一ネッ トヮ一 ク構造で示したが、 この高分子分散型液晶層の構造は特に制限はな く、 高分子中に液晶滴が分散するタイ プでも、 高分子中にネッ トヮ ーク状に液晶が広がる構造でも、 また第 3従来例のように液晶中に 高分子がボール状に析出する場合でもかまわない。 但し、 本発明者 等の実験結果によれば、 高分子分散型が最も高い散乱強度が得られ 、 高分子ボール型が最も散乱強度が低かった。

また高分子材料は液晶モノマーを出発材料にするため、 多かれ少 なかれ複屈折性を有する。 本発明の場合には高分子表面の液晶配向 を規定することを目的とするため、 液晶モノマーや高分子材料の複 屈折性は液晶材料の複屈折性と等し く なる必要はない。 但し、 液晶 と高分子の比率が 6 ： 4 よ り も液晶が少ない場合には透過状態の透 明度が低下する問題が見られる。 更に、 液晶分率が低いと、 液晶— 液晶間の散乱が十分に得られない。 よって、 上記の液晶の初期配向 (液晶が高分子の表面形状に沿って配向すること） を得ることに加 えて、 液晶一液晶間での十分な散乱を得ること及び透過状態での透 明度の低下防止の観点からも、 液晶の比率 （液晶分率） は 6 0 %以 上が望ま しい。

また、 上記の例では、 液晶と高分子を基板に垂直に配列させるた めに、 垂直配向膜を用いたが、 他の配向手段でもかまわない。 たと えば、 強力な磁場中に混合物を放置しながら、 紫外線で硬化させる ことも可能である。 但し、 垂直配向膜を用いる手法がもっとも容易 でかつ効果的であった。 この場合、 ラビング処理は不必要である。 またポリィ ミ ド膜のように絶縁性の高い膜を用いることで、 パネル に何らかの D C (直流） 成分が印加された場合にも、 この D C成分 が膜に印加されるために、 高分子分散型液晶層には D C成分が印加 されない特徴がある。 我々はかってよ り絶縁膜を用いる液晶表示パ ネルを提案 （特開平 2— 3 1 9 0 2 6号公報参照） してきたが、 こ の絶縁膜を有効に利用することで特別のプロセスの増加なし特性向 上を実現することができる。

(実施の形態 2— 2 )

図 3 0は実施の形態 2 — 2に係る液晶表示パネル 1 0 1 Aの簡略 化した断面図である。 実施の形態 2— 1 に類似する部分には同一の 参照符号を付して詳細な説明は省略する。 本実施の形態においては 、 配向膜 1 1 1 , 1 1 3に代えて、 ラビングによ り水平配向処理が なされた配向膜 1 1 1 A , 1 1 3 Aが用いられ、 且つ液晶 1 0 6に 代えて誘電率異方性が負の液晶 1 0 6 Aを使用した。 このように配 向膜 1 1 1 A， 1 1 3 Aを用いることによ り、 液晶モノマーがラビ ング方向に並んだ状態で重合し、 これによ りラビング方向に配向し た複屈折性を有する高分子 1 0 5が形成されるこ とになる。 一方、 液晶 1 0 6 Aは、 実施の形態 2— 1 と同様に高分子界面に沿って配 向する。 従って、 高分子分散型液晶層 1 0 4全体から見れば、 実施 の形態 2— 1 と同様に液晶 1 0 6 Aはランダムな配向となっている 。 よって、 電圧未無印加状態 （初期状態） では、 液晶—高分子間の 散乱に加えて、 液晶一液晶間で散乱が得られ、 散乱状態となる （図 3 0 ( a ) 参照） 。

電圧印加時には、 液晶 1 0 6 Aの誘電率異方性が負であるために 、 液晶 1 0 6 Aは電界に垂直な方向 （基板 1 0 2 , 1 0 3に平行な 方向） に並ぼう とする。 このとき、 高分子 1 0 5がラビング方向に 配向されているため、 この影響が液晶 1 0 6 Aに作用し、 液晶 1 0 6 Aが倒れる方位はラビング方位と一致した。 これによ り、 液晶 1 0 6 Aと高分子 1 0 5 とは、 基板面内において同一方向に配列する ことになる （図 3 0 ( b ) 参照） ) 。 この結果、 液晶 1 0 6 Aと高 分子 1 0 5 との屈折率のミスマッチが発生せず、 透過状態になる。

このよう して、 電界未印時に散乱状態で、 電界印時に透過状態で ある液晶表示パネルが実現できる。 尚、 この実施の形態 2 — 2にお いてもまた、 実施の形態 2— 1 と同様に、 散乱状態での高い散乱特 性と透過状態での高い透過特性が得られ、 加えて光学ヒステ リ シス に起因した表示性能の低下を防止できる。

またこの実施の形態 2では、 水平配向膜を用いる構成によ り、 実 施の形態 2— 1 に比べて、 配向膜の材料選択が容易でしかも均一性 の高い配向が可能となる。 なぜなら、 配向膜は水平配向性の膜が一 般的であり、 垂直配向の均一性を高めよう とすると、 配向膜の材料 選択に制約が生じるからである。

(実施の形態 2— 3 )

図 3 1は液晶表示パネル 1 0 1の他の製造方法の工程を示す図で ある。 本製造方法は、 実施の形態 2— 1の製造工程に熱重合工程 （ 図 3 1 ( d ) ) を付加したものである。 このよう熱重合工程 （図 3 1 ( d ) ) の付加によ り、 実施の形態 2 - 1の初期散乱状態をさら に向上させた液晶表示パネルを製造することができる。 尚、 図 3 1 ( a) 〜図 3 1 ( c ) に示す工程は、 図 2 6 ( a ) 〜図 2 6 ( c ) に示す工程と同一である。

本発明者等の実験結果によれば、 液晶性モノマ一全体に対する 2 官能モノマーの含有量が、 少ない場合、 例えば 5 5 %程度であると 、 初期配向にムラ状態が生じた。 この場合に、 熱処理を行う ことに よ り前記一部の液晶に配向変化が生じ、 この一部の液晶も高分子の 表面形状に沿って配向する傾向が認められた （ （図 3 1 ( d ) 参照 ) 。 よって、 仮に 2官能モノマーの含有量が少ない場合であっても 、 熱処理を行う ことによ り、 2官能モノマーの含有量が適切である 場合において作製される液晶表示パネルと同様の散乱特性を有する 液晶表示パネルを得ることができる。

本発明者等の実験結果によれば、 9 0 で 1 2時間の熱処理を行 つたところ、 散乱強度の向上が確認された。 また、 高分子材料によ つては 8 0 °Cで 1時間の熱処理でも、 散乱向上の効果が見られた。

(実施の形態 2— 4 )

図 3 2は実施の形態 2— 4に係る液晶表示パネル 1 0 1 Bの簡略 化した断面図である。 尚、 図 3 2 ( a ) は電圧未印加時の状態を示 し、 図 3 2 ( b ) は電圧印加時の状態を示している。 本実施の形態 2— 4において、 実施の形態 2— 1 に類似する部分には同一の参照 符号を付して詳細な説明は省略する。 本実施の形態に係る液晶表示 パネル 1 0 1 Bは、 電界を基板に水平方向に印加する I P S ( In P lane Switching ) モー ドの液晶表示パネルである。 電圧印加手段と しては、 片側の基板 1 0 2 にのみ一対の櫛形電極 1 2 0， 1 2 1 を 形成し、 横方向に電圧を印加できるようにした。 また、 配向膜 1 1 1 B , 1 1 3 Bは水平配向性のものを用い、 ラビング方向が電界方 向と一致するようにラビング処理を行っている。 また、 液晶 1 0 6 は、 誘電率異方性が正のものが使用される。 尚、 櫛形電極 1 2 0， 1 2 1は絶縁膜 1 2 2 に被覆されている。 その他の点は実施の形態 2 - 1 と同様である。

配向膜 1 1 1 B , 1 1 3 Bが水平配向性でかつラビング処理を行 つているため、 液晶モノマーがラビング方向に並んだ状態で重合す る。 このため、 ラビング方向に屈折率異方性を持った高分子 1 0 5 が形成される。 一方、 液晶 1 0 6は高分子界面に従って並ぶ。 よつ て、 電圧を印加しない状態では、 高分子分散型液晶層 1 0 4全体か ら見れば、 液晶 1 0 6の配向は、 ランダムであ り、 散乱状態となる (図 3 2 ( a ) ) 。

電圧が印加されると、 液晶 6は誘電率異方性が正であるので、 液 晶分子は電界方向に並ぶ （図 3 2 ( b ) ) 。 このとき、 ラビング方 向が電界方向と一致しているので、 液晶分子はラビング方向に並ぶ ことになる。 また高分子 1 0 5 も前述したようにラビング方向に並 んでいる。 このため、 液晶一液晶間、 液晶一高分子間でも屈折率の マッチングがとれるため、 光は透過する。

こう して、 電界未印時に散乱状態で、 電界印時に透過状態である 液晶表示パネルが実現できる。

実施の形態 2— 2では、 電圧印加時に液晶の方向に均一性に問題 があった。 本実施の形態のように横電界を印加する構成によ り、 液 晶の配向方向は電界方向に向く ため、 均一性は高く、 透明度の高い 液晶表示パネルが実現できる。

また、 一般に、 I P Sモー ドの液晶表示パネルは開口率が低いこ とが問題とされており、 透過型では明るさが不足する問題がある。 しかし、 反射型デバイスでは電極と反射板を兼用するため、 開口率 の問題は少ない。 この点よ り、 本実施の形態の液晶表示パネルは、 特に反射型パネルに好適に実施することができる。 産業上の利用可能性

以上のように本発明の構成によれば、 本発明の各課題を十分に達 成することができる。 具体的には以下のとおりである。

( 1 ) 一方の基板上にのみ駆動用電極を形成し、 リバースモー ド の高分子分散型液晶パネルを横電界モー ドで駆動することによ り、 駆動電圧を増加することなく、 高コン トラス ト化を実現できる。

( 2 ) また、 横電界モー ドで駆動する リバースモー ドの高分子分 散型液晶パネルにおいて、 電極形状を三角形や台形と し、 更に電極 下部領域のみを平坦化膜で覆う ことによ り、 輝度とコン トラス トを 向上する効果が得られる。

( 3 ) 透過状態での透過特性の向上及び散乱状態での散乱特性の 向上の両立を図ることができる。

( 4 ) 第 3従来例 （ I R I S型表示パネル） は、 透過状態で基板 面内で液晶及び高分子が一方向に揃っているので、 視覚方向の違い によ り画像の色合いが異なる色付きが発生した。 この点に関して、 本発明は、 透過状態で基板に垂直方向に液晶及び高分子が揃つてい るので、 視覚方向の依存性がなく、 上記の色付きが発生することは ない。

( 5 ) 見かけ上の光学ヒステリ シスを減少させることによ り、 表 示性能の向上を図ることができる。

Claims

請 求 の 範 囲

( 1 ) 少なく とも一方が透明な一対の基板と、

前記一対の基板間に挟持され、 高分子化合物と液晶とから成る高 分子分散型液晶層と、

各画素毎に設けられ、 前記高分子分散型液晶層に電界を印加して 高分子分散型液晶層を調光駆動するための第 1の駆動用電極及び第 2の駆動用電極と、

を有する高分子分散型液晶表示パネルであって、

前記高分子分散型液晶層は、 高分子化合物及び液晶が基板の配向 処理に応じて配向可能なように、 基板間に液晶が充填され且つこの 充填されている液晶中に高分子化合物が分散している構造となるよ うな液晶分率の高い高分子分散型液晶層であり、

前記第 1及び第 2の駆動用電極が、 前記一対の基板の一方の基板 に、 電界を前記基板にほぼ平行に印加する配置状態で形成され、 電圧無印加時においては、 前記液晶とこの液晶に隣接して界面を 構成する高分子化合物とが、 基板の配向処理に応じて基板に平行な 面内においてほぼ同一方向に配列しており、 電圧印加時においては 、 液晶が基板に平行な面内で回転して、 高分子化合物と液晶とが、 基板に平行な面内で角度を成す配置状態となることを特徴とする。

( 2 ) 前記高分子化合物が液晶性高分子化合物を含むことを特徴 とする請求項 1記載の高分子分散型液晶表示パネル。

( 3 ) 前記第 1の駆動用電極と前記第 2の駆動用電極との電界方 向の間隔を L、 パネルギャップを d とすると、 d > Lが成立するこ とを特徴とする請求項 1記載の高分子分散型液晶表示パネル。

( 4 ) 前記第 1の駆動用電極と前記第 2の駆動用電極との電界方 向の間隔を L、 パネルギャ ップを dとすると、 d > Lが成立するこ とを特徴とする請求項 2記載の高分子分散型液晶表示パネル。

( 5 ) 前記第 1及び第 2の駆動用電極が、 透明電極であることを 特徴とする請求項 1記載の高分子分散型液晶表示パネル。

( 6 ) 前記第 1及び第 2の駆動用電極が、 透明電極であることを 特徴とする請求項 3記載の高分子分散型液晶表示パネル。

( 7 ) 前記第 1及び第 2の駆動用電極が、 透明電極であることを 特徴とする請求項 4記載の高分子分散型液晶表示パネル。

( 8 ) 前記第 1及び第 2の駆動用電極の電極幅が、 6〃m以下で あることを特徴とする請求項 5記載の高分子分散型液晶表示パネル

( 9 ) 前記第 1及び第 2の駆動用電極の電極幅が、 6〃m以下で あることを特徴とする請求項 6記載の高分子分散型液晶表示パネル

( 1 0 ) 前記第 1及び第 2の駆動用電極の電極幅が、 6 m以下 であることを特徴とする請求項 7記載の高分子分散型液晶表示パネ ル。

( 1 1 ) 電圧無印加時において、 高分子分散型液晶層の液晶の配 列が、 液晶分子の長軸が基板とほぼ平行で且つ長軸がねじれていな いホモジニァス配列であることを特徴とする請求項 1記載の高分子 分散型液晶表示パネル。

( 1 2 ) 電圧無印加時において、 高分子分散型液晶層の液晶の配 列が、 液晶分子の長軸が基板とほぼ平行で且つ長軸がねじれていな いホモジニァス配列であることを特徴とする請求項 2記載の高分子 分散型液晶表示パネル。

( 1 3 ) 電圧無印加時において、 高分子分散型液晶層の液晶の配 列が、 液晶分子の長軸が基板間において連続的に捻れた捻れネマテ ック配列であることを特徴とする請求項 1記載の高分子分散型液晶 WO 99/31545 PCT/JP98/057ffO 表示パネル。

( 1 4 ) 電圧無印加時において、 高分子分散型液晶層の液晶の配 列が、 液晶分子の長軸が基板間において連続的に捻れた捻れネマテ ック配列であることを特徴とする請求項 2記載の高分子分散型液晶 表示パネル。

( 1 5 ) 前記捻れネマテック配列の捻れ角が、 1 8 0度以上であ ることを特徴とする請求項 1 3記載の高分子分散型液晶表示パネル

( 1 6 ) 前記捻れネマテック配列の捻れ角が、 1 8 0度以上であ ることを特徴とする請求項 1 4記載の高分子分散型液晶表示パネル

( 1 7 ) 前記液晶の誘電率異方性が正であ り、 前記基板の配向処 理方向と第 2の駆動用電極との成す角度 0が 4 5度以下であること を特徴とする請求項 1 1記載の高分子分散型液晶表示パネル。

( 1 8 ) 前記液晶の誘電率異方性が正であ り、 前記基板の配向処 理方向と第 2の駆動用電極との成す角度 0が 4 5度以下であること を特徴とする請求項 1 2記載の高分子分散型液晶表示パネル。

( 1 9 ) 前記液晶の誘電率異方性が負であ り、 前記基板の配向処 理方向と第 2の駆動用電極との成す角度 0が 4 5度以上で且つ 9 0 度未満であることを特徴とする請求項 1 1記載の高分子分散型液晶 表示パネル。

( 2 0 ) 前記液晶の誘電率異方性が負であ り、 前記基板の配向処 理方向と第 2の駆動用電極との成す角度 0が 4 5度以上で且つ 9 0 度未満であることを特徴とする請求項 1 2記載の高分子分散型液晶 表示パネル。

( 2 1 ) 少なく とも一方が透明な一対の基板と、

前記一対の基板間に挟持され、 高分子化合物と液晶とから成る高 分子分散型液晶層と、

各画素毎に設けられ、 前記高分子分散型液晶層に電界を印加して 高分子分散型液晶層を調光駆動するための第 1の駆動用電極及び第 2の駆動用電極と、

を有する高分子分散型液晶表示パネルであって、

前記高分子分散型液晶層は、 液晶が液滴状となっており、 この液 晶滴が高分子化合物中に分散している構造を有し、 しかも、 液晶の 誘電率異方性が負である高分子分散型液晶層であ り、

前記第 1及び第 2の駆動用電極が、 前記一対の基板の一方の基板 に、 電界を前記基板にほぼ平行に印加する配置状態で形成され、 電圧無印加時においては、 前記液晶滴内の液晶の配向方位が、 基 板に対してほぼ平行で且つ基板に平行な面内においてほぼ同一方向 に配列しており、 電圧印加時においては、 前記液晶滴内の液晶が、 パネルギヤップ方向と平行な面内に配置され、 かつ個々の液晶滴毎 に配向方位がパネルギャ ップ方向と平行な面内でランダムに配置さ れることを特徴とする高分子分散型液晶表示パネル。

( 2 2 ) 前記高分子分散型液晶層の液晶配列は、 高分子化合物の 重合処理中に基板に平行な電界を印加することによ り得られたもの であることを特徴とする請求項 2 1記載の高分子分散型液晶表示パ ネル。

( 2 3 ) 前記第 1の駆動用電極と前記第 2の駆動用電極との電界 方向の間隔を L、 パネルギャ ップを dとすると、 d > Lが成立する ことを特徴とする請求項 2 1記載の高分子分散型液晶表示パネル。

( 2 4 ) 前記第 1の駆動用電極と前記第 2の駆動用電極が、 互い に対向した櫛形電極であることを特徴とする請求項 1記載の高分子 分散型液晶表示パネル。

( 2 5 ) 前記第 1 の駆動用電極と前記第 2の駆動用電極が、 互い に対向した櫛形電極であることを特徴とする請求項 2記載の高分子 分散型液晶表示パネル。

( 2 6 ) 前記櫛形電極は、 電極の一部が屈曲した形状であること を特徴とする請求項 2 4記載の高分子分散型液晶表示パネル。

( 2 7 ) 前記櫛形電極は、 電極の一部が屈曲した形状であること を特徴とする請求項 2 5記載の高分子分散型液晶表示パネル。

( 2 8 ) 前記櫛形電極は、 電極の角部が、 丸みを帯びた形状であ ることを特徴とする請求項 2 4記載の高分子分散型液晶表示パネル

( 2 9 ) 前記櫛形電極は、 電極の角部が、 丸みを帯びた形状であ ることを特徴とする請求項 2 5記載の高分子分散型液晶表示パネル

( 3 0 ) 少なく とも一方が透明な一対の基板と、

前記一対の基板間に挟持され、 高分子化合物と液晶とから成る高 分子分散型液晶層と、

各画素毎に設けられ、 前記高分子分散型液晶層に電界を印加して 高分子分散型液晶層を調光駆動するための第 1の駆動用電極及び第 2の駆動用電極と、

を有する高分子分散型液晶表示パネルであって、

前記高分子分散型液晶層は、 液晶が液滴状となっており、 この液 晶滴が高分子化合物中に分散している構造を有し、 しかも、 液晶の 誘電率異方性が正である高分子分散型液晶層であ り、

前記第 1及び第 2の駆動用電極が、 前記一対の基板の一方の基板 に、 電界を前記基板にほぼ平行に印加する配置状態で形成され、 電圧無印加時においては、 前記液晶滴内の液晶が、 3次元的にラ ンダムな方位に配列しており、 電圧印加時においては、 前記液晶滴 内の液晶が基板に平行な方向に並ぶことを特徴とする高分子分散型 液晶表示パネル。

( 3 1 ) 透明な一対の基板と、

前記一対の基板間に挟持され、 高分子化合物と液晶とからなる高 分子分散型液晶層と、

各画素毎に設けられ、 前記高分子分散型液晶層に電界を印加して 高分子分散型液晶層を調光駆動するための第 1の駆動用電極及び第 2の駆動用電極と、

を有する高分子分散型液晶表示パネルであって、

前記高分子分散型液晶層は、 高分子化合物及び液晶が基板の配向 処理に応じて配向可能なように、 基板間に液晶が充填され且つこの 充填されている液晶中に高分子化合物が分散している構造となるよ うな液晶分率の高い高分子分散型液晶層であり、

前記第 1及び第 2の駆動用電極は、 前記一対の基板の一方の基板 に、 電界を前記基板にほぼ平行に印加する配置状態で形成され、 さ らに、 駆動用電極への入射光の少なく とも一部を画素開口部に反射 することができる形状を有し、

電圧無印加時においては、 前記液晶とこの液晶に隣接して界面を 構成する高分子化合物とが、 基板の配向処理に応じて基板に平行な 面内においてほぼ同一方向に配列しており、 電圧印加時においては 、 液晶が基板に平行な面内で回転して、 高分子化合物と液晶とが、 基板に平行な面内で角度を成す配置状態となるこ とを特徴とする高 分子分散型液晶表示パネル。

( 3 2 ) 前記高分子化合物が液晶性高分子化合物を含むことを特 徴とする請求項 3 1記載の高分子分散型液晶表示パネル。

( 3 3 ) 入射光の少なく とも一部を画素開口部に反射すべく、 前 記第 1及び第 2の駆動用電極の断面形状が三角形状であることを特 徴とする請求項 3 1記載の高分子分散型液晶表示パネル。 ( 3 4 ) 入射光の少なく とも一部を画素開口部に反射すべく、 前 記第 1及び第 2の駆動用電極の断面形状が三角形状であることを特 徴とする請求項 3 2記載の高分子分散型液晶表示パネル。

( 3 5 ) 入射光の少なく とも一部を画素開口部に反射すべく、 前 記第 1及び第 2の駆動用電極の断面形状が、 台形形状であることを 特徴とする請求項 3 1記載の高分子分散型液晶表示パネル。

( 3 6 ) 入射光の少なく とも一部を画素開口部に反射すべく、 前 記第 1及び第 2の駆動用電極の断面形状が、 台形形状であることを 特徴とする請求項 3 2記載の高分子分散型液晶表示パネル。

( 3 7 ) 前記第 1及び第 2の駆動用電極が形成される基板上に、 平坦化膜が積層されており、 各駆動用電極の下部領域は前記平坦化 膜に覆われ、 各駆動用電極の上部領域は、 前記高分子分散型液晶層 内に突出していることを特徴とすることを特徴とする請求項 3 3記 載の高分子分散型液晶表示パネル。

( 3 8 ) 前記第 1及び第 2の駆動用電極が形成される基板上に、 平坦化膜が積層されており、 各駆動用電極の下部領域は前記平坦化 膜に覆われ、 各駆動用電極の上部領域は、 前記高分子分散型液晶層 内に突出していることを特徴とする請求項 3 4記載の高分子分散型 液晶表示パネル。

( 3 9 ) 前記第 1及び第 2の駆動用電極が形成される基板上に、 平坦化膜が積層されており、 各駆動用電極の下部領域は前記平坦化 膜に覆われ、 各駆動用電極の上部領域は、 前記高分子分散型液晶層 内に突出していることを特徴とする請求項 3 5記載の高分子分散型 液晶表示パネル。

( 4 0 ) 前記第 1及び第 2の駆動用電極が形成される基板上に、 平坦化膜が積層されており、 各駆動用電極の下部領域は前記平坦化 膜に覆われ、 各駆動用電極の上部領域は、 前記高分子分散型液晶層 内に突出していることを特徴とする請求項 3 6記載の高分子分散型 液晶表示パネル。

( 4 1 ) 前記第 1の駆動用電極と前記第 2の駆動用電極との電界 方向の間隔を L、 パネルギャ ップを d とすると、 d > Lが成立する ことを特徴とする請求項 3 1記載の高分子分散型液晶表示パネル。

( 4 2 ) 前記第 1の駆動用電極と前記第 2の駆動用電極との電界 方向の間隔を L、 パネルギャップを d とすると、 d > Lが成立する ことを特徴とする請求項 3 2記載の高分子分散型液晶表示パネル。

( 4 3 ) 一対の基板と、

前記一対の基板間に挟持され、 高分子化合物と液晶とからなる高 分子分散型液晶層と、

各画素毎に設けられ、 前記高分子分散型液晶層に電界を印加して 高分子分散型液晶層を調光駆動するための第 1 の駆動用電極及び第 2の駆動用電極と、

を有する高分子分散型液晶表示パネルであって、

前記一対の基板のうちの一方の基板は透明基板であり、 他方の基 板は内側面に鋸歯形状の反射層が形成されており、

前記高分子分散型液晶層は、 高分子化合物及び液晶が基板の配向 処理に応じて配向可能なように、 基板間に液晶が充填され且つこの 充填されている液晶中に高分子化合物が分散している構造となるよ うな液晶分率の高い高分子分散型液晶層であり、

前記第 1及び第 2の駆動用電極は、 前記一対の基板の一方の基板 に、 電界を前記基板にほぼ平行に印加する配置状態で形成され、 さ らに、 駆動用電極への入射光の少なく とも一部を、 光が基板と平行 な面に入射された場合の正反射方向とは異なる角度で反射すること ができる形状を有し、

電圧無印加時においては、 前記液晶とこの液晶に隣接して界面を 構成する高分子化合物とが、 基板の配向処理に応じて基板に平行な 面内においてほぼ同一方向に配列しており、 電圧印加時においては 、 液晶が基板に平行な面内で回転して、 高分子化合物と液晶とが、 基板に平行な面内で角度を成す配置状態となることを特徴とする高 分子分散型液晶表示パネル。

( 44 ) 前記高分子化合物が液晶性高分子化合物を含むことを特 徴とする請求項 4 3記載の高分子分散型液晶表示パネル。

( 4 5 ) 前記駆動用電極の断面形状が、 三角形状であることを特 徴とする請求項 4 3記載の高分子分散型液晶表示パネル。

( 4 6 ) 前記駆動用電極の断面形状が、 三角形状であることを特 徴とする請求項 44記載の高分子分散型液晶表示パネル。

( 4 7 ) 前記第 1及び第 2の駆動用電極が形成される基板上に、 平坦化膜が積層されており、 各駆動用電極の下部領域は前記平坦化 膜に覆われ、 各駆動用電極の上部領域は、 前記高分子分散型液晶層 内に突出していることを特徴とする請求項 4 5記載の高分子分散型 液晶表示パネル。

( 48 ) 前記第 1及び第 2の駆動用電極が形成される基板上に、 平坦化膜が積層されており、 各駆動用電極の下部領域は前記平坦化 膜に覆われ、 各駆動用電極の上部領域は、 前記高分子分散型液晶層 内に突出していることを特徴とする請求項 4 6記載の高分子分散型 液晶表示パネル。

( 49 ) 前記第 1の駆動用電極と前記第 2の駆動用電極との電界 方向の間隔を L、 パネルギャップを dとすると、 d > Lが成立する ことを特徴とする請求項 4 3記載の高分子分散型液晶表示パネル。

( 5 0 ) 前記第 1の駆動用電極と前記第 2の駆動用電極との電界 方向の間隔を L、 パネルギャップを dとすると、 d > Lが成立する ことを特徴とする請求項 44記載の高分子分散型液晶表示パネル。 ( 5 1 ) —対の基板間に、 液晶と複屈折性を有する高分子とから なる高分子分散型液晶層が挟持され、 電界印加手段によ り所定方向 の電界を前記高分子分散型液晶層に印加して高分子分散型液晶層の 光散乱状態を変化させることによ り表示を行なう高分子分散型液晶 表示パネルであって、

前記一対の基板には、 それそれ前記高分子を予め定めた一方向に 配向させるベく、 配向処理がなされており、

電圧未印加状態では、 前記液晶が前記高分子の壁面に沿う ように 配向しており、 電圧印加状態では、 前記液晶が前記高分子の配向方 向と同一方向に配向することを特徴とする高分子分散型液晶表示パ ネル。

( 5 2 ) 前記基板の配向処理が垂直配向処理であ り、 前記液晶は 正の誘電率異方性を有することを特徴とする請求項 5 1記載の高分 子分散型液晶表示パネル。

( 5 3 ) 前記基板の配向処理が水平配向処理であり、 前記液晶は 負の誘電率異方性を有することを特徴とする請求項 5 1記載の高分 子分散型液晶表示パネル。

( 5 4 ) 前記高分子分散型液晶層に対する液晶の重量比が 6 0 % 以上であることを特徴とする請求項 5 1記載の高分子分散型液晶表 示パネル。

( 5 5 ) 前記高分子分散型液晶層に対する液晶の重量比が 6 0 % 以上であることを特徴とする請求項 5 2記載の高分子分散型液晶表 示パネル。

( 5 6 ) 前記高分子分散型液晶層に対する液晶の重量比が 6 0 % 以上であることを特徴とする請求項 5 3記載の高分子分散型液晶表 示パネル。

( 5 7 ) 前記電界印加手段が、 基板面内方向に電界を印加する手 段であることを特徴とする請求項 5 1記載の高分子分散型液晶表示 パネル。

( 5 8 ) 前記基板の配向処理が、 水平配向方向が前記電界印加手 段の電界方向と略等しい水平配向処理であ り、 前記液晶が正の誘電 率異方性を有することを特徴とする請求項 5 7記載の高分子分散型 液晶表示パネル。

( 5 9 ) 電極が形成された一対の基板に、 垂直配向膜を形成する 配向膜形成工程と、

前記一対の基板を対向配置し、 この一対の基板間に、 液晶性モノ マーと正の誘電率異方性を有する液晶材料とを含む溶液状混合物を 注入する混合物注入工程と、

前記混合物中の液晶材料及び液晶性モノマーが、 垂直配向膜の配 向処理によ り基板に垂直な方向に配向した状態で、 高分子と液晶と を相分離させ、 基板に垂直な方向に配向している高分子と、 高分子 の壁面に沿う ように配向した液晶とからなる高分子分散型液晶層を 形成する高分子分散型液晶層形成工程と、

を有することを特徴とする高分子分散型液晶表示パネルの製造方 法。

( 6 0 ) 電極が形成された一対の基板に、 水平配向膜を形成する 配向膜形成工程と、

前記一対の基板を対向配置し、 この一対の基板間に、 液晶性モノ マーと負の誘電率異方性を有する液晶材料とを含む溶液状混合物を 注入する混合物注入工程と、

前記混合物中の液晶材料及び液晶性モノマーが、 水平配向膜の配 向処理によ り基板に平行な方向に配向した状態で、 高分子と液晶と を相分離させ、 基板に平行な方向に配向している高分子と、 高分子 の壁面に沿う ように配向した液晶とからなる高分子分散型液晶層を 形成する高分子分散型液晶層形成工程と、

を有することを特徴とする高分子分散型液晶表示パネルの製造方 法。

( 6 1 ) 一対の櫛形電極が形成された一方の基板に水平配向膜を 形成し、 電極が形成されていない他方の基板に水平配向膜を形成す る配向膜形成工程と、

前記一方の基板と他方の基板を対向配置し、 これら基板間に、 液 晶性モノマーと正の誘電率異方性を有する液晶材料とを含む溶液状 混合物を注入する混合物注入工程と、

前記混合物中の液晶材料及び液晶性モノマーが、 水平配向膜の配 向処理によ り基板に平行な方向に配向した状態で、 高分子と液晶と を相分離させ、 基板に平行な方向に配向している高分子と、 高分子 の壁面に沿うように配向した液晶とからなる高分子分散型液晶層を 形成する高分子分散型液晶層形成工程と、

を有することを特徴とする高分子分散型液晶表示パネルの製造方 法。

( 6 2 ) 前記液晶性モノマーが 2官能モノマーを含むことを特徴 とする請求項 5 9記載の高分子分散型液晶表示パネルの製造方法。

( 6 3 ) 前記液晶性モノマーが 2官能モノマーを含むことを特徴 とする請求項 6 0記載の高分子分散型液晶表示パネルの製造方法。

( 6 4 ) 前記液晶性モノマーが 2官能モノマーを含むことを特徴 とする請求項 6 1記載の高分子分散型液晶表示パネルの製造方法。

( 6 5 ) 前記高分子分散型液晶層形成工程の後に、 高分子分散型 液晶層に熱処理を施すことを特徴とする請求項 5 9記載の高分子分 散型液晶表示パネルの製造方法。

( 6 6 ) 前記高分子分散型液晶層形成工程の後に、 高分子分散型 液晶層に熱処理を施すことを特徴とする請求項 6 0記載の高分子分 散型液晶表示パネルの製造方法