JPH07104249A - Liquid crystal display device and manufacturing method thereof - Google Patents
Liquid crystal display device and manufacturing method thereofInfo
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- JPH07104249A JPH07104249A JP5245723A JP24572393A JPH07104249A JP H07104249 A JPH07104249 A JP H07104249A JP 5245723 A JP5245723 A JP 5245723A JP 24572393 A JP24572393 A JP 24572393A JP H07104249 A JPH07104249 A JP H07104249A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 表示画面のざらつきが解消されて、表示品位
が格段に向上され、かつ任意の方向から液晶表示素子を
見た場合にも、表示品位が向上された液晶表示素子を提
供することであり、製造される液晶表示素子の表示品位
を格段に向上することができる液晶表示素子の製造方法
を提供する。
【構成】 液晶表示素子11は、一対のガラス基板1
2、13の間に液晶層14が挟まれた構成である。一方
の基板12上には、複数の絵素電極15がマトリクス状
に形成され、他方の基板13上には共通電極16が形成
されている。各基板12、13の間には、高分子壁膜1
7がマトリクス状に形成されている。前記絵素電極1
5、共通電極16及び絵素電極15と共通電極16とで
挟まれた液晶層14を含んで各絵素19が構成される。
このとき、高分子壁17の屈折率npを、液晶分子33
の常光屈折率noとランダム状態の屈折率(no+ne)
/2との間に設定する。
(57) [Abstract] [Purpose] A liquid crystal display element in which the roughness of the display screen is eliminated, the display quality is remarkably improved, and the display quality is improved even when the liquid crystal display element is viewed from any direction. The present invention provides a method for manufacturing a liquid crystal display element, which can significantly improve the display quality of the manufactured liquid crystal display element. [Structure] The liquid crystal display element 11 includes a pair of glass substrates 1
The liquid crystal layer 14 is sandwiched between 2 and 13. A plurality of picture element electrodes 15 are formed in a matrix on one substrate 12, and a common electrode 16 is formed on the other substrate 13. A polymer wall film 1 is provided between the substrates 12 and 13.
7 are formed in a matrix. The picture element electrode 1
5, each picture element 19 includes the common electrode 16 and the liquid crystal layer 14 sandwiched between the picture element electrode 15 and the common electrode 16.
At this time, the refractive index n p of the polymer wall 17 is set to the liquid crystal molecule 33.
Ordinary refractive index n o and random state refractive index (n o + n e ).
Set between / 2.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示素子及び製造
方法に関し、更に詳しくは、絵素毎の液晶領域が高分子
材料に囲まれている構成を有する液晶表示素子であり、
絵素毎の前記高分子材料及び該液晶領域内の液晶が共通
な配置を有し、前記高分子材料及び液晶の前記配置によ
る構成によって、TN(Twisted Nematic)、STN(S
uper Twisted Nematic)、ECB(Electrically Conrt
oled Birefringence)、FLC(Ferroelectric Liquid
Crystal)などの従来モードの液晶層を高分子壁で実質
的に囲んだ液晶表示素子に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device and a manufacturing method, and more particularly to a liquid crystal display device having a structure in which a liquid crystal region for each picture element is surrounded by a polymer material,
The polymer material and the liquid crystal in the liquid crystal region for each pixel have a common arrangement, and TN (Twisted Nematic), STN (S
upper Twisted Nematic), ECB (Electrically Conrt)
oled Birefringence), FLC (Ferroelectric Liquid)
A liquid crystal display device in which a conventional mode liquid crystal layer such as Crystal) is substantially surrounded by a polymer wall.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、電気光学効果を利用した表示素子
としてネマティック液晶をもちいたTN型や、STN型
の液晶表示素子が実用化されている。また強誘電性液晶
を用いた液晶表示素子も提案されている。これらの液晶
表示素子は偏光板を必要とし、また配向処理を必要とす
る。一方、偏光板を要さず、しかも配向処理を不要とす
るものとして、液晶のカプセル化により、ポリマー中に
液晶滴を分散させ、フィルム化する方法が知られてい
る。ここでカプセルし得る物質として、ゼラチン、アラ
ビアゴム、ポリビニルアルコール等が提案されている
(特表昭58−501631、USP443504
7)。2. Description of the Related Art Conventionally, a TN type or STN type liquid crystal display element using a nematic liquid crystal has been put into practical use as a display element utilizing the electro-optical effect. A liquid crystal display element using a ferroelectric liquid crystal has also been proposed. These liquid crystal display elements require a polarizing plate and require an alignment treatment. On the other hand, there is known a method of forming a film by dispersing liquid crystal droplets in a polymer by encapsulating a liquid crystal, which does not require a polarizing plate and does not require an alignment treatment. Here, gelatin, gum arabic, polyvinyl alcohol and the like have been proposed as substances that can be encapsulated (Japanese Patent Publication No. 58-501631, USP 443504).
7).
【0003】この従来技術は、基本的に液晶分子の常光
屈折率noと高分子媒体の屈折率npとを一致させ、電圧
を印加して液晶の配向が揃うときに透明状態を表示し、
電圧無印加時に液晶分子の配向がランダムになるとき
に、液晶滴の屈折率がnoからずれるため、液晶−高分
子界面にて光散乱を生じ、白濁状態を表示する。そのた
め、電界を印加した際に十分な透光性を達成するため
に、液晶の屈折率と高分子の屈折率とが近似するよう
に、液晶と高分子膜との材料がそれぞれ十分選択されな
ければならない。この様な従来技術に関して、特開昭6
3−43993及び特開平3−245120に於て、液
晶の常光屈折率と高分子膜の屈折率との比が0.98〜
1.02とすることで透明な液晶パネルを製造する方法
が開示されている。In this prior art, the ordinary refractive index n o of the liquid crystal molecules and the refractive index n p of the polymer medium are basically matched, and a transparent state is displayed when a voltage is applied to align the liquid crystals. ,
When the orientation of the liquid crystal molecules when no voltage is applied becomes random, since the refractive index of the liquid crystal droplets is deviated from n o, the liquid crystal - cause light scattering at the polymer interface, displays the opaque state. Therefore, in order to achieve sufficient translucency when an electric field is applied, the materials of the liquid crystal and the polymer film must be sufficiently selected so that the refractive index of the liquid crystal and the refractive index of the polymer are close to each other. I have to. Regarding such a conventional technique, Japanese Patent Laid-Open No.
In JP-A-3-43993 and JP-A-3-245120, the ratio of the ordinary refractive index of the liquid crystal to the refractive index of the polymer film is 0.98 to
A method of manufacturing a transparent liquid crystal panel by setting the ratio to 1.02 is disclosed.
【0004】最近、本発明者らは、液晶材料と光硬化性
樹脂と光重合開始剤との混合物を、少なくともいずれか
一方が透光性を有している一対の基板がその周縁部に於
てシール材でシールされた液晶セル中に注入し、その
後、絵素部分が遮光部になるようにホトマスクを装着
し、紫外線を照射することにより、絵素部分に液晶領域
が集まり、絵素外に高分子材料が集まった液晶表示素子
を作成した。該発明の液晶表示素子に於て、ネマティッ
ク液晶を用い液晶ドメインが絵素内で放射線状又はラン
ダム状態になっている場合、液晶表示素子の視野角特性
が、TN液晶表示素子に比べ著しく改善される。Recently, the inventors of the present invention have a pair of substrates, at least one of which has a light-transmitting property, of a mixture of a liquid crystal material, a photocurable resin, and a photopolymerization initiator in the peripheral portion thereof. Liquid crystal cell sealed with a sealing material, and then put a photomask so that the picture element part becomes a light-shielding part, and irradiate with ultraviolet rays to collect the liquid crystal area in the picture element part, A liquid crystal display device in which polymer materials were collected was prepared. In the liquid crystal display element of the present invention, when nematic liquid crystal is used and the liquid crystal domain is in a radial or random state within a pixel, the viewing angle characteristics of the liquid crystal display element are significantly improved as compared with the TN liquid crystal display element. It
【0005】これは、以下のように説明される。図5
は、従来技術のTN型液晶表示素子1の断面図である。
例えば、TN型液晶表示素子は、図5に示すように、一
対の基板2、3の間に液晶層4が挟まれた構成である。
液晶層4の液晶分子5は、初期配向が90°捩れ、且
つ、一方向に液晶分子がある角度(プレチルト角)を持
って立ち上がっている構造になっている。従って、電源
6からの駆動電圧の印加時に於いて、図5(3)に示さ
れるように、液晶分子5が同一方向に立ち上がるよう
に、配向処理が行われている。そのため、中間調表示時
において、液晶分子5が立ち上がる場合、図5(2)に
示されるように、同一方向に液晶分子5が傾斜する。This is explained as follows. Figure 5
FIG. 3 is a cross-sectional view of a conventional TN type liquid crystal display element 1.
For example, the TN type liquid crystal display element has a structure in which a liquid crystal layer 4 is sandwiched between a pair of substrates 2 and 3 as shown in FIG.
The liquid crystal molecules 5 of the liquid crystal layer 4 have a structure in which the initial orientation is twisted by 90 ° and the liquid crystal molecules rise in one direction at an angle (pretilt angle). Therefore, when the drive voltage is applied from the power source 6, as shown in FIG. 5C, the alignment treatment is performed so that the liquid crystal molecules 5 rise in the same direction. Therefore, when the liquid crystal molecules 5 rise in the halftone display, the liquid crystal molecules 5 are tilted in the same direction as shown in FIG. 5B.
【0006】このために、同図に示すように相互に比較
的広い角度を有する矢符Aと矢符Bとで示される各方向
から液晶分子5を見た場合、見かけの屈折率が異なるこ
とになる。これにより、それぞれの方向A、Bから見た
画像のコントラストが大きく異なり、極端な場合には画
像の反転現象などの表示異常が発現する。このように、
従来の表示モードでは、視野角特性が悪いことが問題と
なっている。For this reason, when the liquid crystal molecules 5 are viewed from the respective directions indicated by the arrow A and the arrow B having relatively wide angles with each other as shown in the figure, the apparent refractive index is different. become. As a result, the contrasts of the images viewed from the respective directions A and B are greatly different, and in extreme cases, a display abnormality such as an image inversion phenomenon occurs. in this way,
In the conventional display mode, poor viewing angle characteristics pose a problem.
【0007】ホトマスクを利用して液晶と高分子材料の
相分離を規則的に行わせ、偏光板を備えた液晶表示素子
は、各基板間に高分子材料からなる高分子壁を有し、該
高分子壁で囲まれた液晶滴が形成されている。この液晶
滴に於て、電圧印加時に液晶分子と高分子壁との相互作
用により、液晶分子が各高分子壁方向に立ち上がってい
く。そのために、上述したような各方向から見た液晶分
子の見かけ上の屈折率がほぼ同じ程度になり、視角特性
の改善に大きな効果がある。[0007] A liquid crystal display device having a polarizing plate, in which phase separation of a liquid crystal and a polymer material is regularly performed by using a photomask, has a polymer wall made of a polymer material between respective substrates, Liquid crystal drops surrounded by polymer walls are formed. In this liquid crystal droplet, when a voltage is applied, the liquid crystal molecule rises toward each polymer wall due to the interaction between the liquid crystal molecule and the polymer wall. Therefore, the apparent refractive index of the liquid crystal molecules seen from each direction as described above becomes substantially the same, which is a great effect in improving the viewing angle characteristics.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】上記高分子膜の中に液
晶滴を形成した液晶表示素子は、液晶領域が絵素中心に
関して放射状またはランダム状態に配向している。この
ため、液晶表示素子に於てマトリックス状に配列された
前記高分子壁と液晶との屈折率差が大きい場合、高分子
壁と液晶との界面に於ける局所的な光散乱が発生する。
そのため、表示画面に於けるざらつきが著しく、表示品
位が低い等の問題があった。In the liquid crystal display element in which liquid crystal droplets are formed in the polymer film, the liquid crystal region is oriented radially or randomly with respect to the pixel center. For this reason, in the liquid crystal display device, when the refractive index difference between the polymer walls arranged in a matrix and the liquid crystal is large, local light scattering occurs at the interface between the polymer wall and the liquid crystal.
Therefore, there is a problem that the display screen is remarkably rough and the display quality is low.
【0009】本発明は、上記問題点を解決しようとして
なされたものであり、表示画面のざらつきが解消され
て、表示品位が格段に向上され、かつ任意の方向から液
晶表示素子を見た場合にも、表示品位が向上された液晶
表示素子を提供することであり、製造される液晶表示素
子の表示品位を格段に向上することができる液晶表示素
子の製造方法を提供することが、本発明の目的である。The present invention has been made in order to solve the above problems, and the roughness of the display screen is eliminated, the display quality is remarkably improved, and when the liquid crystal display element is viewed from an arbitrary direction. Another object of the present invention is to provide a liquid crystal display element having improved display quality, and to provide a method for manufacturing a liquid crystal display element capable of significantly improving the display quality of the manufactured liquid crystal display element. Is the purpose.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明の液晶表示素子
は、少なくとも一方が透光性である一対の基板間に液晶
層を挟んで構成され、該液晶層を含んで形成される複数
の絵素がマトリクス状に配列され、各絵素毎に高分子膜
に囲まれた液晶領域を有し、該高分子の屈折率(np)
が、該液晶組成物の常光屈折率(no)と異常光屈折率
(ne)とに関して、no−0.04≦np≦(ne+
no)/2となるように定められており、そのことによ
って、上記目的が達成される。A liquid crystal display element of the present invention comprises a liquid crystal layer sandwiched between a pair of substrates, at least one of which is transparent, and a plurality of picture elements formed including the liquid crystal layer. The pixels are arranged in a matrix, and each pixel has a liquid crystal region surrounded by a polymer film, and the refractive index (n p ) of the polymer
But ordinary refractive index of the liquid crystal composition (n o) and extraordinary refractive index with respect to the (n e), n o -0.04 ≦ n p ≦ (n e +
n o ) / 2, which achieves the above object.
【0011】本発明に於て、前記一つの絵素内に、少な
くとも1つ以上の液晶ドメインが存在し、各液晶ドメイ
ンの配位がランダム、または、放射状の少なくともいず
れかである場合がある。In the present invention, at least one liquid crystal domain may exist in the one picture element, and the coordination of each liquid crystal domain may be random or radial.
【0012】本発明に於て、前記各基板の相互に対向す
る表面に液晶分子を配向させる絶縁膜を具備している場
合がある。In the present invention, an insulating film for orienting liquid crystal molecules may be provided on the surfaces of the respective substrates which face each other.
【0013】本発明に於て、前記一対の基板の少なくと
もいずれか一方に偏光板を有する場合がある。In the present invention, a polarizing plate may be provided on at least one of the pair of substrates.
【0014】本発明の液晶表示素子の製造方法は、少な
くとも一方が透光性である一対の基板間に液晶層を挟ん
で構成され、該液晶層を含んで形成される複数の絵素が
マトリクス状に配列される液晶表示素子を製造する製造
方法であって、光重合性樹脂、光重合開始剤及び、前記
光重合性樹脂が硬化した高分子膜と液晶層とを含む複合
膜中の高分子膜の屈折率(np)が、液晶層の常光屈折
率(no)、異常光屈折率(ne)に関して、no−0.
04≦np≦(ne+no)/2に設定された液晶化合物
を含む混合物に、規則的な照射強度むらを有する光によ
り、重合反応に伴う相分離を発生させ、前記一対の基板
間で規則的に高分子と液晶材料を分布させる工程を含ん
でおり、そのことによって上記目的が達成される。In the method for manufacturing a liquid crystal display device of the present invention, a liquid crystal layer is sandwiched between a pair of substrates, at least one of which is transparent, and a plurality of picture elements formed including the liquid crystal layer are arranged in a matrix. A method for producing a liquid crystal display element arranged in a pattern, comprising: a photopolymerizable resin, a photopolymerization initiator, and a composite film containing a liquid crystal layer and a polymer film obtained by curing the photopolymerizable resin. refractive index of the molecular film (n p) is, with respect to the ordinary refractive index of the liquid crystal layer (n o), the extraordinary refractive index (n e), n o -0 .
A mixture containing a liquid crystal compound set to 04 ≦ n p ≦ (n e + n o ) / 2 is caused to undergo phase separation due to a polymerization reaction by light having a regular irradiation intensity unevenness, thereby causing a gap between the pair of substrates. The method includes the step of regularly distributing the polymer and the liquid crystal material, thereby achieving the above object.
【0015】本発明に於て、前記絵素に於て前記照射さ
れる光の強度を実質的に弱める遮光部を設け、その後、
上記混合物に光を照射する場合がある。In the present invention, a light-shielding portion that substantially weakens the intensity of the irradiated light in the picture element is provided, and then,
The mixture may be irradiated with light.
【0016】[0016]
【作用】上記問題点を解決するために、本発明者らは、
高分子に囲まれた液晶セルを作成するにあたり、ざらつ
きのない、高コントラストの液晶パネルを構築すべく鋭
意検討した。その結果、重合硬化後の高分子膜の屈折率
(np)が、液晶組成物の常光屈折率(no)と異常光屈
折率(ne)とに関して、下記不等式In order to solve the above problems, the present inventors have
In creating a liquid crystal cell surrounded by polymers, we conducted a diligent study to build a high-contrast liquid crystal panel without roughness. As a result, the refractive index (n p ) of the polymer film after polymerization and curing is expressed by the following inequality regarding the ordinary refractive index (n o ) and the extraordinary light refractive index (n e ) of the liquid crystal composition.
【0017】[0017]
【数1】no−0.04≦np≦(ne+no)/2 を満足するように設定した液晶−高分子複合材料を、重
合時の液晶滴と高分子壁との相分離過程を選択的に制御
することによって、高視角特性を有した表示品位の優れ
た液晶表示素子が創出できることを確認した。[Number 1] n o -0.04 ≦ n p ≦ ( n e + n o) / 2 liquid crystal was set to satisfy the - phase separation of the polymer composite material, upon polymerization the liquid crystal droplets and the polymer wall It was confirmed that by selectively controlling the process, it is possible to create a liquid crystal display device having high viewing angle characteristics and excellent display quality.
【0018】以下、本発明について更に詳細に説明す
る。The present invention will be described in more detail below.
【0019】本発明の液晶表示素子に於て、マトリクス
状に配列された複数の絵素の各絵素毎に、高分子壁に囲
まれた少なくとも1つ以上の配向の異なる液晶ドメイン
を有する。高分子に囲まれた少なくとも1つ以上の配向
の異なる液晶ドメインを有する液晶表示素子に於て、電
圧印加時は、液晶分子が基板面に対して垂直に立ってい
るため、入射光に対するみかけの屈折率noとなり、電
圧無印加の場合、液晶分子は基板面に対して水平に配向
しているために、みかけの屈折率は(ne+no)/2と
なる。本発明の眼目は、液晶と高分子との屈折率差によ
り起こる光散乱を抑制して、画面のざらつきを目だたな
くすることにある。In the liquid crystal display device of the present invention, each of a plurality of picture elements arranged in a matrix has at least one liquid crystal domain surrounded by a polymer wall and having different orientations. In a liquid crystal display device having at least one liquid crystal domain having different orientations surrounded by a polymer, when a voltage is applied, liquid crystal molecules stand vertically with respect to the substrate surface, so that an apparent The refractive index is n o , and when no voltage is applied, the apparent refractive index is (n e + n o ) / 2 because the liquid crystal molecules are aligned horizontally with respect to the substrate surface. The eye of the present invention is to suppress the light scattering caused by the difference in refractive index between the liquid crystal and the polymer, so that the roughness of the screen is not noticeable.
【0020】電圧無印加時の透過率(TOFF)と電圧印
加時の透過率(TON)との比CR(コントラスト)が、
CR=TOFF/TONで定義される場合、コントラストを
高くするためには、透過率TONを小さくすることが非常
に有効である。そこで、npをno近傍にて変化させて、
TONへの影響を検討した結果、図6に示されるように、
npとnoとの差を0.04以内に抑制することが、本発
明の液晶表示素子が実現するざらつきのない高コントラ
ストの液晶表示素子を作成する際に、非常に有効とな
る。The ratio CR (contrast) between the transmittance (T OFF ) when no voltage is applied and the transmittance (T ON ) when voltage is applied is
When defined by CR = T OFF / T ON , it is very effective to reduce the transmittance T ON in order to increase the contrast. Then, in the n p is varied in n o the vicinity,
As a result of examining the influence on T ON , as shown in FIG.
It is very effective to suppress the difference between n p and n o within 0.04 when producing a liquid crystal display device of the present invention which has a high contrast and has no roughness.
【0021】本発明における液晶及び高分子の屈折率制
限範囲として、図4で示す液晶と高分子との屈折率の概
略図に於て、 (A)高分子壁の屈折率npと液晶の常光屈折率noとの
差の絶対値が0.04以上であると、電圧印加時のざら
つきが目立つようになる。As the refractive index limitation range of the liquid crystal and the polymer in the present invention, in the schematic view of the refractive index between the liquid crystal and the polymer shown in FIG. 4, (A) the refractive index n p of the polymer wall and the liquid crystal When the absolute value of the difference from the ordinary light refractive index n o is 0.04 or more, the roughness during voltage application becomes noticeable.
【0022】(B)高分子壁の屈折率npと、ランダム
状態の屈折率(no+ne)/2との差が大きくなると、
電圧無印加時のざらつきが目立つようになる。(B) When the difference between the refractive index n p of the polymer wall and the refractive index (n o + n e ) / 2 in the random state becomes large,
Roughness becomes noticeable when no voltage is applied.
【0023】(C)高分子壁の屈折率npを、屈折率no
−0.04と屈折率(no+ne)/2との間に設定する
ことによって、電圧変化に対する屈折率差の変化を小さ
くできる。(C) The refractive index n p of the polymer wall is calculated as follows:
By setting between -0.04 and the refractive index (n o + n e) / 2, it can reduce the change in refractive index difference with respect to voltage change.
【0024】電圧印加状態から電圧無印加時への変化に
際して、液晶分子の屈折率変化がnoから(ne+no)
/2であり、高分子壁の屈折率npとの屈折率差が[np
−no]〜[np−(ne+no)/2]となることから、
前記屈折率npを不等式no≦np≦(ne+no)/2を
満足する範囲内とすることで、屈折率差を(no−ne)
/2〜(ne−no)/2の範囲内で最小にすることが可
能となる。これにより、表示画面のざらつきを解消する
ことができる。The change in the refractive index of the liquid crystal molecules from n o to (n e + n o ) upon the change from the voltage applied state to the time when no voltage is applied.
/ 2, and the difference in refractive index from the refractive index n p of the polymer wall is [n p
-N o ] to [n p − (n e + n o ) / 2],
The refractive index n p of the inequality n o ≦ n p ≦ (n e + n o) / 2 With the range satisfying the refractive index difference (n o -n e)
/ 2~ (n e -n o) / can be minimized in the second range to become. As a result, the roughness of the display screen can be eliminated.
【0025】[0025]
【実施例】以下、本発明の一実施例を示すが、本発明
は、これに限定されるものではない。EXAMPLES Examples of the present invention will be shown below, but the present invention is not limited thereto.
【0026】(実施例1)図1は、本発明の一実施例の
TN型液晶表示素子11の断面図である。例えば、TN
型液晶表示素子11は、一対のガラス基板12、13の
間に液晶層14が挟まれた構成である。一方の基板12
上には、複数の絵素電極15がマトリクス状に形成さ
れ、他方の基板13上には共通電極16が形成されてい
る。各基板12、13の間には、高分子壁膜17がマト
リクス状に形成されている。前記絵素電極15、共通電
極16及び絵素電極15と共通電極16とで挟まれた液
晶層14を含んで各液晶滴19が構成され、この液晶滴
19をそれぞれ含んで各絵素27が形成される。(Embodiment 1) FIG. 1 is a sectional view of a TN type liquid crystal display element 11 according to an embodiment of the present invention. For example, TN
The liquid crystal display element 11 has a structure in which a liquid crystal layer 14 is sandwiched between a pair of glass substrates 12 and 13. One substrate 12
A plurality of pixel electrodes 15 are formed in a matrix on the upper side, and a common electrode 16 is formed on the other substrate 13. A polymer wall film 17 is formed in a matrix between the substrates 12 and 13. Each liquid crystal drop 19 is formed by including the picture element electrode 15, the common electrode 16, and the liquid crystal layer 14 sandwiched between the picture element electrode 15 and the common electrode 16, and each picture element 27 includes each liquid crystal drop 19. It is formed.
【0027】以下に、本実施例の液晶表示素子11の作
成方法に付いて説明する。The method of manufacturing the liquid crystal display element 11 of this embodiment will be described below.
【0028】一対のガラス基板(例として板厚1.1m
m)12、13上にITO(酸化インジュウムおよび酸
化スズの混合物、例として膜厚50nm)を透明電極で
ある前記絵素電極15及び共通電極16としてそれぞれ
有する一対の表示基板20、21を、球状、円筒状ある
いは繊維状の直径6μmのスペーサー(図示せず)によ
って、セル厚を保たせることによりセルを構成した。こ
のセルは、前記一対の表示基板20、21が前記スペー
サーで間隔を空けて配置され、表示基板20、21がそ
の周縁部に於てシール材でシールされた構成である。A pair of glass substrates (for example, a plate thickness of 1.1 m
m) a pair of display substrates 20 and 21 each having ITO (a mixture of indium oxide and tin oxide, for example, a film thickness of 50 nm) as transparent pixel electrodes 15 and common electrodes 16 on 12 and 13, respectively. A cell was constructed by keeping the cell thickness with a cylindrical or fibrous spacer (not shown) having a diameter of 6 μm. This cell has a structure in which the pair of display substrates 20 and 21 are arranged with a space therebetween by the spacer, and the display substrates 20 and 21 are sealed with a sealing material at their peripheral portions.
【0029】作成された前記セルの上に、図2に示すホ
トマスク25を配置する。このホトマスク25に於て、
矩形状の複数の遮光領域22がマトリクス状に形成さ
れ、かつ各遮光領域22の間に透光領域23が形成さ
れ、更に、各遮光領域22の中心部に例として円形の光
透過孔24がそれぞれ形成された構成を有している。A photomask 25 shown in FIG. 2 is placed on the prepared cell. In this photomask 25,
A plurality of rectangular light-shielding regions 22 are formed in a matrix, a light-transmitting region 23 is formed between each light-shielding region 22, and a circular light-transmitting hole 24 is provided at the center of each light-shielding region 22 as an example. Each has a formed structure.
【0030】作成された液晶表示セル中に、液晶材料と
してカイラル剤S−811(メルク社製)を0.3重量
%添加したZLI−4792(メルク社製)4g、光硬
化性樹脂組成物としてR−684(日本化薬社製)0.
1g、p−フェニルスチレン0.05g、イソボルニル
メタクリレート0.85gと光重合開始剤Irgacure65
1(チバガイギー社製)0.0025gを混合した混合
物を作成した。作成した液晶−高分子混合物を昇温して
観察したところ、混合物の均一化温度が32℃であっ
た。4 g of ZLI-4792 (manufactured by Merck) in which 0.3% by weight of a chiral agent S-811 (manufactured by Merck) was added as a liquid crystal material into the liquid crystal display cell thus prepared, and as a photocurable resin composition. R-684 (Nippon Kayaku Co., Ltd.)
1 g, p-phenylstyrene 0.05 g, isobornyl methacrylate 0.85 g and photopolymerization initiator Irgacure65
A mixture was prepared by mixing 0.0025 g of 1 (manufactured by Ciba Geigy). When the liquid crystal-polymer mixture thus prepared was heated and observed, the homogenization temperature of the mixture was 32 ° C.
【0031】前記液晶層14の形成工程を具体的に説明
する。該混合物を34℃で注入し、その後、温度を保っ
て、ホトマスク25のドットパターン側から平行光線を
得られる高圧水銀ランプ下10mW/cm2の位置に於
て、(1秒間UV光照射、30秒照射無し)の光照射過
程を20サイクル行い、その後、5分間、UV光を照射
した。さらに、その状態で10分間同じ紫外線強度でU
V光照射を行った後、ホトマスクを取り除いて紫外線を
5分間照射して、前記混合物中の光硬化性樹脂材料を硬
化させた。The process of forming the liquid crystal layer 14 will be specifically described. The mixture was injected at 34 ° C., and then kept at a temperature of 10 mW / cm 2 under a high-pressure mercury lamp where parallel rays can be obtained from the dot pattern side of the photomask 25 (UV light irradiation for 1 second, 30 seconds). The light irradiation process (without second irradiation) was performed for 20 cycles, and then UV light was irradiated for 5 minutes. Then, in that state, U for 10 minutes at the same UV intensity
After performing V light irradiation, the photomask was removed, and ultraviolet rays were irradiated for 5 minutes to cure the photocurable resin material in the mixture.
【0032】図3は、本実施例の液晶表示セルの平面図
である。このようにして、前記液晶表示セルの一対の表
示基板20、21の間に液晶層14が形成された液晶表
示素子11を偏光顕微鏡で観察したところ、図3に示さ
れるように、絵素27の中央部の島状部分から放射状に
あるいはランダムに複数の液晶ドメイン30が配向した
構造になっていた。また、絵素27の範囲内の液晶層1
4に於て、前記液晶ドメイン30の界面に相当する部分
に、放射状或はランダムな形状に、ディスクリネーショ
ン31が形成されていた。FIG. 3 is a plan view of the liquid crystal display cell of this embodiment. In this way, when the liquid crystal display element 11 in which the liquid crystal layer 14 is formed between the pair of display substrates 20 and 21 of the liquid crystal display cell is observed with a polarization microscope, as shown in FIG. In this structure, a plurality of liquid crystal domains 30 are radially or randomly aligned from the central island-shaped portion. In addition, the liquid crystal layer 1 within the range of the picture element 27
In No. 4, the disclination 31 was formed in a radial or random shape in the portion corresponding to the interface of the liquid crystal domain 30.
【0033】作成した液晶表示セルの前後に、互いに偏
光軸が直交する2枚の偏光板を貼り合わせて、液晶滴1
9が高分子壁17に囲まれた液晶表示素子11を作成し
た。作成した液晶表示素子11の電気光学特性を、液晶
評価装置LCD−5000(大塚電子(株)社製)を用
いて以下のように計測した。同一の偏光板を液晶表示セ
ルに平行ニコル状態で装着し、透過率100%としてノ
ーマリーホワイト状態とした。この液晶表示素子11に
対して、基板12、13と垂直方向から、ハロゲンラン
プ光を入射した。この様に光が入射されている状態で、
図1(1)〜同図(3)に示されるように、液晶表示素
子11に電源34を用いて、電圧を印加あるいは無印加
状態にすることにより、液晶層14に於ける電界を切り
換えた。この時の、例として、液晶表示素子11の垂直
方向から上下左右に40゜傾いた位置での出射光を、集
光角24゜のレンズを用いて各方向にて測定し、各方向
に於ける電界OFF時の光透過率TOと飽和電圧印加時
の光透過率TSatとの各比T0/TSatの平均値を、コン
トラスト比として定義した。Before and after the prepared liquid crystal display cell, two polarizing plates whose polarization axes are orthogonal to each other are attached to each other to form a liquid crystal drop 1.
A liquid crystal display element 11 in which 9 was surrounded by a polymer wall 17 was prepared. The electro-optical characteristics of the produced liquid crystal display element 11 were measured as follows using a liquid crystal evaluation device LCD-5000 (manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.). The same polarizing plate was attached to the liquid crystal display cell in a parallel Nicol state, and the transmittance was set to 100% to be in a normally white state. Halogen lamp light was incident on the liquid crystal display element 11 from a direction perpendicular to the substrates 12 and 13. With the light entering in this way,
As shown in FIGS. 1A to 1C, the electric field in the liquid crystal layer 14 is switched by applying a voltage to the liquid crystal display element 11 or applying no voltage to the liquid crystal display element 11. . At this time, as an example, the emitted light at a position inclined by 40 ° vertically and horizontally from the vertical direction of the liquid crystal display element 11 is measured in each direction using a lens having a converging angle of 24 °, and is measured in each direction. The average value of the respective ratios T 0 / T Sat of the light transmittance T O when the electric field is OFF and the light transmittance T Sat when the saturation voltage is applied is defined as the contrast ratio.
【0034】高分子壁17の屈折率を測定するため、本
実施例と同組成比の光硬化製樹脂組成物0.3gと光重
合開始剤Irugacure651の0.0015gとを混合
し、それぞれ板厚6μmのガラス基板を組み合わせてな
る液晶表示セルに注入し、高圧水銀ランプによる照射光
量10mW/cm2の位置で、3分間紫外光照射を行
い、樹脂を硬化させた。その後、硬化した高分子壁17
をガラス基板間から取り出し、アッベ屈折率計を用い、
室温(25℃)にて屈折率を測定した。これらの測定結
果をまとめて、下記の表1に記載した。In order to measure the refractive index of the polymer wall 17, 0.3 g of the photocurable resin composition having the same composition ratio as in this example and 0.0015 g of the photopolymerization initiator Irugacure 651 were mixed, and the thickness of each plate was adjusted. The resin was injected into a liquid crystal display cell composed of a combination of 6 μm glass substrates, and was irradiated with ultraviolet light for 3 minutes at a position where the irradiation light amount by a high pressure mercury lamp was 10 mW / cm 2 to cure the resin. Then the cured polymer wall 17
From the glass substrate, using an Abbe refractometer,
The refractive index was measured at room temperature (25 ° C). The results of these measurements are summarized and shown in Table 1 below.
【0035】また、本実施例に於て、ホトマスク25を
利用して液晶と高分子壁17との相分離を規則的に制御
するので、液晶滴19内の液晶ドメイン30が前述した
ように、放射線状またはランダムに配向した構造とな
り、電圧印加時に液晶分子の立ち上がり方向がほぼ全方
位的となるために、本実施例の液晶表示素子11の視野
角特性が改善されることになる。Further, in the present embodiment, since the phase separation between the liquid crystal and the polymer wall 17 is regularly controlled by utilizing the photomask 25, the liquid crystal domain 30 in the liquid crystal droplet 19 is as described above. The structure is oriented radially or randomly, and the rising directions of the liquid crystal molecules are almost omnidirectional when a voltage is applied, so that the viewing angle characteristics of the liquid crystal display element 11 of this embodiment are improved.
【0036】即ち、図1(2)に示すように、電圧印加
時に液晶分子33と高分子壁17との相互作用により、
液晶分子33が任意の方向に傾斜するために、液晶層1
4の見かけ上の屈折率が前記矢符Aと矢符Bの方向に関
してほぼ同じ状態となり、視野角特性が改善される。That is, as shown in FIG. 1 (2), the interaction between the liquid crystal molecules 33 and the polymer wall 17 when a voltage is applied causes
Since the liquid crystal molecules 33 tilt in any direction, the liquid crystal layer 1
The apparent refractive index of 4 is substantially the same in the directions of the arrow A and the arrow B, and the viewing angle characteristic is improved.
【0037】本実施例の主要点は、液晶滴19と高分子
壁17との屈折率差によって発生する光散乱を抑制し
て、表示画面のざらつきを解消することである。そのた
めに、電圧無印加時の透過率(TOFF)と電圧印加時の
透過率(TON)との比CR(コントラスト)が、CR=
TOFF/TONで定義される場合、コントラストを高くす
るためには、透過率TONを小さくすることが非常に有効
である。そこで、npをno近傍にて変化させて、TONへ
の影響を検討した結果、図6に示されるように、npと
noとの差を0.04以内に抑制することが、本発明の
液晶表示素子が実現するざらつきのない高コントラスト
の液晶表示素子を作成する際に、非常に有効となる。The main point of this embodiment is to suppress the light scattering caused by the difference in the refractive index between the liquid crystal droplet 19 and the polymer wall 17 and eliminate the roughness of the display screen. Therefore, the ratio CR (contrast) between the transmittance (T OFF ) when no voltage is applied and the transmittance (T ON ) when voltage is applied is CR =
When defined by T OFF / T ON , it is very effective to reduce the transmittance T ON in order to increase the contrast. Therefore, as a result of examining the influence on T ON by changing n p in the vicinity of n o , as shown in FIG. 6, it is possible to suppress the difference between n p and n o within 0.04. The present invention is very effective in producing a high-contrast liquid crystal display device having no roughness realized by the liquid crystal display device of the present invention.
【0038】本発明における液晶及び高分子の屈折率制
限範囲として、図4で示す液晶と高分子との屈折率の概
略図に於て、 (A)高分子壁の屈折率npと液晶の常光屈折率noとの
差の絶対値が0.04以上であると、電圧印加時のざら
つきが目立つようになる。As the refractive index limitation range of the liquid crystal and polymer in the present invention, in the schematic view of the refractive index between the liquid crystal and the polymer shown in FIG. 4, (A) the refractive index n p of the polymer wall and the liquid crystal When the absolute value of the difference from the ordinary light refractive index n o is 0.04 or more, the roughness during voltage application becomes noticeable.
【0039】(B)高分子壁の屈折率npと、ランダム
状態の屈折率(no+ne)/2との差が大きくなると、
電圧無印加時のざらつきが目立つようになる。(B) When the difference between the refractive index n p of the polymer wall and the refractive index (n o + n e ) / 2 in the random state becomes large,
Roughness becomes noticeable when no voltage is applied.
【0040】(C)高分子壁の屈折率npを、屈折率no
−0.04と屈折率(no+ne)/2との間に設定する
ことによって、電圧変化に対する屈折率差の変化を小さ
くできる。(C) The refractive index n p of the polymer wall is calculated as follows:
By setting between -0.04 and the refractive index (n o + n e) / 2, it can reduce the change in refractive index difference with respect to voltage change.
【0041】(実施例2)液晶材料としてカイラル剤S
−811(メルク社製)を0.3重量%添加したZLI
−5080(メルク社製)4g、光硬化性樹脂組成物と
してn−ブチルメタクリレート0.1g、パーフルオロ
オクチルメタクリレート0.85g、スチレン0.05
g、光重合開始剤Irugacure651(チバガイギー社
製)0.0025gとの混合物を作成した。同様に、光
硬化性樹脂と光重合開始剤との混合物を作成した。その
後、実施例1と同様にして液晶表示素子11および高分
子壁17からなる樹脂フィルムを作成し、それぞれの屈
折率の測定を行った。測定結果を、下記の表1に記載し
た。Example 2 A chiral agent S as a liquid crystal material
ZLI containing 0.38% by weight of -811 (Merck)
-5080 (manufactured by Merck & Co.) 4 g, as photocurable resin composition n-butyl methacrylate 0.1 g, perfluorooctyl methacrylate 0.85 g, styrene 0.05
g, and a photopolymerization initiator Irugacure 651 (manufactured by Ciba-Geigy) 0.0025 g. Similarly, a mixture of a photocurable resin and a photopolymerization initiator was prepared. Then, a resin film composed of the liquid crystal display element 11 and the polymer wall 17 was prepared in the same manner as in Example 1, and the respective refractive indexes were measured. The measurement results are shown in Table 1 below.
【0042】(比較例1)液晶材料としてカイラル剤S
−811(メルク社製)を0.3重量%添加したZLI
−5048−000(メルク社製)4g、光硬化性樹脂
組成物として、2官能アクリレートであるR−604
(日本化薬社製)0.95g、スチレン0.05g、光
重合開始剤Irugacure651(チバガイギー社製)0.
0025gとの混合物を作成した。同様に、光硬化性樹
脂と光重合開始剤との混合物を作成した。その後、実施
例1と同様、液晶表示素子および前記樹脂フィルムを作
成し、各屈折率の測定を行った。結果を、下記表1に記
載した。(Comparative Example 1) A chiral agent S as a liquid crystal material
ZLI containing 0.38% by weight of -811 (Merck)
-5048-000 (manufactured by Merck Ltd.) 4 g, R-604 which is a bifunctional acrylate as a photocurable resin composition.
0.95 g (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), 0.05 g of styrene, Irugacure 651 (manufactured by Ciba Geigy) of photopolymerization initiator.
A mixture with 0025 g was made. Similarly, a mixture of a photocurable resin and a photopolymerization initiator was prepared. Then, in the same manner as in Example 1, a liquid crystal display element and the resin film were prepared and the respective refractive indexes were measured. The results are shown in Table 1 below.
【0043】(比較例2)液晶材料としてカイラル剤S
−811(メルク社製)を0.3重量%添加したZLI
−4281(メルク社製)4g、光硬化性樹脂組成物と
してR−684(日本化薬社製)0.95g、スチレン
0.05g、光重合開始剤Irugacure651(チバガイ
ギー社製)0.0025gとの混合物を作成した。同様
に、光硬化性樹脂と光重合開始剤との混合物を作成し
た。その後、実施例1と同様に、液晶表示素子および前
記高分子壁17からなる樹脂フィルムを作成し、各屈折
率の測定を行った。結果を下記の表1に記載した。(Comparative Example 2) Chiral agent S as a liquid crystal material
ZLI containing 0.38% by weight of -811 (Merck)
-4281 (manufactured by Merck), R-684 (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) 0.95 g as a photocurable resin composition, styrene 0.05 g, and a photopolymerization initiator Irugacure 651 (manufactured by Ciba Geigy) 0.0025 g. A mixture was made. Similarly, a mixture of a photocurable resin and a photopolymerization initiator was prepared. Then, in the same manner as in Example 1, a resin film composed of the liquid crystal display element and the polymer wall 17 was prepared, and each refractive index was measured. The results are shown in Table 1 below.
【0044】表1から、本発明の実施例1および実施例
2のように、高分子壁17の屈折率npを、液晶分子3
3の常光屈折率no、異常光屈折率neに関して、前記数
1に規定されているように、no−0.04≦np≦(n
e+no)/2となるよう設定する。これにより、液晶層
14と高分子壁17との屈折率差が小さくなり、液晶層
14と高分子壁17との界面での光の散乱が小さくな
る。このため、表示画面のざらつきが目立たなくなり、
コントラストが比較的高いことが認められた。From Table 1, as in Examples 1 and 2 of the present invention, the refractive index n p of the polymer wall 17 is determined by the liquid crystal molecule 3
3 of the ordinary refractive index n o, with respect to extraordinary refractive index n e, as defined in the number 1, n o -0.04 ≦ n p ≦ (n
e + n o ) / 2. As a result, the difference in refractive index between the liquid crystal layer 14 and the polymer wall 17 becomes small, and light scattering at the interface between the liquid crystal layer 14 and the polymer wall 17 becomes small. For this reason, the roughness of the display screen becomes inconspicuous,
The contrast was found to be relatively high.
【0045】[0045]
【表1】 [Table 1]
【0046】(比較例3)液晶材料として、実施例1で
用いた液晶と同一の液晶(ZLI−4792(メルク社
製))と、樹脂材料として比較例2で用いた樹脂(R−
684(0.95g)、スチレン0.05g)とを混合
し、それに、光重合開始剤を混合して、実施例1と同様
の方法にて、液晶表示素子及び前記高分子壁からなる樹
脂フィルムを作成し、液晶表示素子の電気光学特性及び
樹脂フィルムの屈折率の測定を行った。結果を上記の表
1に示す。(Comparative Example 3) As the liquid crystal material, the same liquid crystal as that used in Example 1 (ZLI-4792 (manufactured by Merck)), and as the resin material, the resin (R-
684 (0.95 g) and styrene 0.05 g) were mixed with a photopolymerization initiator, and a resin film comprising a liquid crystal display device and the polymer wall was prepared in the same manner as in Example 1. Was prepared, and the electro-optical characteristics of the liquid crystal display device and the refractive index of the resin film were measured. The results are shown in Table 1 above.
【0047】実施例1と比較例3とを比較すると、同一
の液晶を用いても、樹脂の屈折率と液晶の屈折率との差
が本発明で規定した範囲から外れる場合には、コントラ
ストが著しく低下することが確認された。Comparing Example 1 and Comparative Example 3, even if the same liquid crystal is used, if the difference between the refractive index of the resin and the refractive index of the liquid crystal is out of the range defined by the present invention, the contrast is increased. It was confirmed that it was significantly reduced.
【0048】図5は、本実施例における液晶と高分子と
の屈折率差|no−np|と電界印加時の液晶表示素子の
光透過率(TON)との関係を示すグラフである。このグ
ラフによって以下のことが理解される。屈折率差|no
−np|≦0.04の場合、透過率TONが1以下とな
り、前記コントラスト比CR(=TOFF/TON)が増大
する効果が大きい。一方、前記屈折率差|no−np|>
0.04の場合、透過率TONが1よりも大きくなり、前
記コントラスト比CR(=TOFF/TON)が低下してし
てしまう。従って、本実施例で、高分子壁17の屈折率
npを、液晶分子33の常光屈折率noとランダム状態の
屈折率(no+ne)/2との間で、前記数1で示される
ように規定することにより、表示画面におけるざらつき
が解消され、表示品位の高い液晶表示素子11が作成可
能となる。FIG. 5 is a graph showing the relationship between the refractive index difference | n o −n p | between the liquid crystal and the polymer and the light transmittance (T ON ) of the liquid crystal display element when an electric field is applied in this example. is there. From this graph, the following can be understood. Refractive index difference | n o
When −n p | ≦ 0.04, the transmittance T ON becomes 1 or less, and the effect of increasing the contrast ratio CR (= T OFF / T ON ) is great. Meanwhile, the refractive index difference | n o -n p |>
In the case of 0.04, the transmittance T ON becomes larger than 1, and the contrast ratio CR (= T OFF / T ON ) decreases. Therefore, in the present embodiment, the refractive index n p of the polymer wall 17 is set between the ordinary refractive index n o of the liquid crystal molecules 33 and the random state refractive index (n o + n e ) / 2 by the above mathematical expression 1. By defining as shown, the roughness on the display screen is eliminated, and the liquid crystal display element 11 with high display quality can be manufactured.
【0049】以下に、本実施例の変形例に付いて説明す
る。A modification of this embodiment will be described below.
【0050】(光硬化性樹脂)使用されるポリマー材料
は、光硬化性樹脂としては、例えば、C3以上の長鎖ア
ルキル基、またはベンゼン環を有するアクリル酸及びア
クリル酸エステル、さらに具体的には、アクリル酸イソ
ブチル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸ラウリル、
アクリル酸イソアミル、n−ブチルメタクリレート、n
−ラウリルメタクリレート、トリデシルメタクリレー
ト、2−エチルヘキシルアクリレート、n−ステアリル
メタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、ベン
ジルメタクリレート、2−フェノキシエチルメタクリレ
ート、イソボルニルアクリレート、イソボルニルメタク
リレートさらにポリマーの物理的強度を高めるために2
官能以上の多官能性樹脂、例えば、ビスフェノールAジ
メタクリレート、ビスフェノールAジアクリレート、
1、4−ブタンジオールジメタクリレート、1、6−ヘ
キサンジオールジメタクリレート、トリメチロールプロ
パントリメタクリレート、トリメチロールプロパントリ
アクリレート、テトラメチロールメタンテトラアクリレ
ート、ネオペンチルジアクリレートさらにより好ましく
は、これらのモノマーをハロゲン化とくに塩素化、及び
フッ素化した樹脂、例えば、2.2.3.4.4.4−
ヘキサフロロブチルメタクリレート、2.2.3.4.
4.4−ヘキサクロロブチルメタクリレート、2.2.
3.3−テトラフロロプロピルアクリレート、2.2.
3.3−テトラフロロプロピルメタクリレート、パーフ
ロロオクチルエチルアクリレート、パークロロオクチル
エチルメタクリレート、パーフロロオクチルエチルアク
リレート、パークロロオクチルエチルメタクリレートで
ある。(Photocurable resin) The polymer material used is, as the photocurable resin, for example, acrylic acid and acrylic acid ester having a long chain alkyl group of C3 or more, or a benzene ring, and more specifically, , Isobutyl acrylate, stearyl acrylate, lauryl acrylate,
Isoamyl acrylate, n-butyl methacrylate, n
-Lauryl methacrylate, tridecyl methacrylate, 2-ethylhexyl acrylate, n-stearyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate, benzyl methacrylate, 2-phenoxyethyl methacrylate, isobornyl acrylate, isobornyl methacrylate and further for increasing the physical strength of the polymer.
Functional or higher-functional resin, for example, bisphenol A dimethacrylate, bisphenol A diacrylate,
1,4-butanediol dimethacrylate, 1,6-hexanediol dimethacrylate, trimethylolpropane trimethacrylate, trimethylolpropane triacrylate, tetramethylolmethane tetraacrylate, neopentyl diacrylate, and more preferably, these monomers are halogenated. Especially chlorinated and fluorinated resins, eg 2.2.3.3.4.4-4
Hexafluorobutyl methacrylate, 2.2.3.4.
4.4-Hexachlorobutyl methacrylate, 2.2.
3.3-Tetrafluoropropyl acrylate, 2.2.
3.3-tetrafluoropropyl methacrylate, perfluorooctylethyl acrylate, perchlorooctylethyl methacrylate, perfluorooctylethyl acrylate, and perchlorooctylethyl methacrylate.
【0051】(光重合抑制剤)液晶滴の形状を大きくす
るために、上記樹脂材料以外に重合反応を抑制する化合
物を添加することが好ましい。具体的には、ラジカル生
成後、共鳴系でラジカルを安定化するようなモノマー、
及び化合物などである。具体的には、スチレン、p−ク
ロルスチレン、p−メチルスチレン、p−フェニルスチ
レン、4−ビニルナフタレン、ニトロベンゼンなどであ
る。(Photopolymerization Inhibitor) In order to increase the shape of the liquid crystal droplets, it is preferable to add a compound that inhibits the polymerization reaction in addition to the above resin material. Specifically, a monomer that stabilizes radicals in a resonance system after radical generation,
And compounds. Specific examples include styrene, p-chlorostyrene, p-methylstyrene, p-phenylstyrene, 4-vinylnaphthalene, and nitrobenzene.
【0052】(光重合開始剤)光重合開始剤としては、
Irugacure651、184、907、Darocure1173、1116、2956な
どの一般的な光開始剤を使用することができる。また、
高分子壁による液晶滴の保持率を向上させるために、可
視光で重合できるような増感剤などを使用してもよい。(Photopolymerization Initiator) As the photopolymerization initiator,
Common photoinitiators such as Irugacure 651, 184, 907, Darocure 1173, 1116, 2956 can be used. Also,
In order to improve the retention rate of liquid crystal droplets by the polymer wall, a sensitizer that can be polymerized with visible light may be used.
【0053】さらに、これらの重合開始剤の添加量は、
個々の化合物の反応性により異なり、本発明では特に限
定されないが、液晶と光硬化性樹脂(液晶性光硬化樹脂
を含む)との混合物に対して、5〜0.01%であるこ
とが好ましい。光重合開始剤の前記混合物に対する添加
量が5%以上の場合、液晶と前記重合反応によって形成
された高分子膜との相分離速度が早すぎて、液晶滴を所
定の大きさに形成する制御が困難となる。これにより、
液晶滴が小さくなる。従って、駆動電圧が高くなり、基
板上の配向膜の配向制御力が弱くなり、かつ、絵素内に
液晶領域が少なくなる。また、液晶滴の製造時にホトマ
スクを使用した場合、ホトマスクの遮光部に相当する液
晶表示素子の絵素間領域に液晶滴が形成され、コントラ
ストが低下する。前記光重合開始剤の添加量が、0.0
1%以下の場合、前記光硬化性樹脂を十分に硬化するこ
とができない。Further, the addition amount of these polymerization initiators is
It depends on the reactivity of each compound and is not particularly limited in the present invention, but it is preferably 5 to 0.01% with respect to the mixture of the liquid crystal and the photocurable resin (including the liquid crystalline photocurable resin). . When the amount of the photopolymerization initiator added to the mixture is 5% or more, the phase separation speed between the liquid crystal and the polymer film formed by the polymerization reaction is too fast, and the liquid crystal droplets are formed into a predetermined size. Will be difficult. This allows
Liquid crystal droplets become smaller. Therefore, the driving voltage is increased, the alignment control force of the alignment film on the substrate is weakened, and the liquid crystal region is reduced in the pixel. Further, when a photomask is used during the production of the liquid crystal drops, the liquid crystal drops are formed in the inter-pixel region of the liquid crystal display element corresponding to the light-shielding portion of the photomask, and the contrast is lowered. The amount of the photopolymerization initiator added is 0.0
If it is 1% or less, the photocurable resin cannot be sufficiently cured.
【0054】(液晶材料)本発明の液晶表示素子に使用
可能な液晶材料は、常温付近で液晶状態を示す有機物混
合体であって、ネマチック液晶(2周波駆動用液晶、誘
電異方性△ε<0の液晶を含む)、コレステリック液晶
(特に、可視光に選択反射特性を有する液晶)、もしく
はスメクチック液晶、強誘電性液晶、ディスコチック液
晶などが含まれる。これらの液晶材料は、混合されて用
いられても良く、特にネマチック液晶もしくは、コレス
テリック液晶(カイラル剤)の添加されたネマチック液
晶が液晶表示素子の特性上、好ましい。(Liquid Crystal Material) The liquid crystal material that can be used in the liquid crystal display device of the present invention is an organic mixture that exhibits a liquid crystal state at around room temperature, and is a nematic liquid crystal (liquid crystal for dual frequency drive, dielectric anisotropy Δε). <Including liquid crystal of <0), cholesteric liquid crystal (in particular, liquid crystal having selective reflection property for visible light), smectic liquid crystal, ferroelectric liquid crystal, discotic liquid crystal and the like. These liquid crystal materials may be mixed and used, and in particular, nematic liquid crystal or nematic liquid crystal to which a cholesteric liquid crystal (chiral agent) is added is preferable in terms of the characteristics of the liquid crystal display device.
【0055】更に好ましくは、加工時に光重合反応を伴
うため、耐化学反応性に優れた液晶が好ましい。具体的
には、ZLI−4801−000、ZLI−4801−
001、ZLI−4792(メルク社製)などである。More preferably, a liquid crystal excellent in chemical reaction resistance is preferable because it is accompanied by a photopolymerization reaction during processing. Specifically, ZLI-4801-000, ZLI-4801-
001 and ZLI-4792 (manufactured by Merck).
【0056】(重合性液晶材料)基板表面の配向状態を
利用して表示するモードの場合(高分子壁に囲まれたF
LC、ECBなど)、液晶状態(配向状態)で光硬化す
ることが、好ましい。液晶と光硬化性樹脂の混合物に液
晶状態を持たせるためには、両者の性質を合わせ持つ重
合性液晶材料を用いるのが好ましい。これらの液晶材料
と分子内に重合性官能基を有する液晶性化合物を選択す
るにあたり、それぞれの液晶性を発現する部分が類似し
ていることが、相溶性、屈折率の類似性の観点から好ま
しい。特に、化学的環境が特異なF、Cl系液晶材料で
あることが好ましい。また、強誘電性液晶を使用する場
合についても、安定したスメクチック相を作成するため
にも強誘電性液晶を使用する場合についても、安定した
スメクチック相を作成するためにも強誘電性液晶を分子
内に有する重合性化合物を使用するのが好ましい。(Polymerizable Liquid Crystal Material) In the case of a mode of displaying by utilizing the orientation state of the substrate surface (F surrounded by polymer walls
LC, ECB, etc.), and photo-curing in a liquid crystal state (alignment state) are preferable. In order to give the mixture of the liquid crystal and the photo-curable resin a liquid crystal state, it is preferable to use a polymerizable liquid crystal material having both properties. In selecting a liquid crystal compound having a polymerizable functional group in the molecule from these liquid crystal materials, it is preferable that the portions expressing the liquid crystallinity are similar from the viewpoint of compatibility and similarity of refractive index. . In particular, an F or Cl liquid crystal material having a unique chemical environment is preferable. In addition, when using a ferroelectric liquid crystal, in order to create a stable smectic phase or when using a ferroelectric liquid crystal, the ferroelectric liquid crystal is used to create a stable smectic phase. It is preferable to use the polymerizable compound contained therein.
【0057】本発明で特に限定しないが本発明で使用さ
れる分子内に液晶性官能基を有する化合物とは、下記化
1で示される化合物などであり、ホストの液晶分子の液
晶性を乱しにくい化合物のことである。Although not particularly limited in the present invention, the compound having a liquid crystalline functional group in the molecule used in the present invention is a compound represented by the following chemical formula 1 or the like, which disturbs the liquid crystallinity of the liquid crystal molecule of the host. It is a difficult compound.
【0058】[0058]
【化1】A−B−LC 化1中のAは、重合性官能基を示し、CH2=CH−、
CH2=CH−COO−、CH2=CH−COO−、ある
いは、A-B-LC A in Chemical Formula 1 represents a polymerizable functional group, and CH 2 = CH-,
CH 2 = CH-COO-, CH 2 = CH-COO-, or
【0059】[0059]
【化2】 [Chemical 2]
【0060】などの不飽和結合、又は歪みを持ったヘテ
ロ環構造を持った官能基を示す。また、Bは、重合性官
能基と液晶性化合物を結ぶ連結基であり、具体的にはア
ルキル鎖(−(CH2)n−)、エステル結合(−COO
−)、エーテル結合(−O−)、ポリエチレングリコー
ル鎖(−CH2CH2O−)、及びこれらの結合基を組み
合わせた結合基であり、液晶材料と混合したときに液晶
性を示すことが好ましいので、重合性官能基から液晶性
分子の剛直部まで、6箇所以上の結合を有する長さを持
つ連結基が特に好ましい。A functional group having an unsaturated bond such as or a heterocyclic structure having a strain is shown. Moreover, B is a linking group connecting the polymerizable functional group and a liquid crystal compound, specifically an alkyl chain (- (CH 2) n - ), an ester bond (-COO
-), an ether bond (-O-), a polyethylene glycol chain (-CH 2 CH 2 O-), and a linking group formed by combining these linking groups, to exhibit liquid crystallinity when mixed with the liquid crystal material Since it is preferable, a linking group having a length having 6 or more bonds from the polymerizable functional group to the rigid part of the liquid crystal molecule is particularly preferable.
【0061】上記化1に於けるLCは、液晶性化合物を
示し、下記化3で示される化合物又はコレステロール環
及びその誘導体などである。LC in the above chemical formula 1 represents a liquid crystal compound, and is a compound represented by the following chemical formula 3 or a cholesterol ring and its derivative.
【0062】[0062]
【化3】D−E−G 上記化3中、Gは、液晶の誘電率異方性などを発現させ
る極性基であり、−CN、−OCH3、−F、−Cl、
−OCF3、−OCCl3、−H、−R(R:アルキル
基)等の官能基を有するベンゼン環、シクロヘキサン
環、パラジフェニル環、フェニルシクロヘキサン環等で
ある。Eは、D、Gを連結する官能基で、単結合、−C
H2−、−CH2CH2−、−0−、−C≡C−、−CH
=CH−等である。Dは、化1中のBと結合する官能基
であり、且つ、液晶分子の誘電率異方性、屈折率異方性
の大きさを左右する部分であり、具体的には、パラフェ
ニル環、1,10−ジフェニル環、1,4−シクロヘキ
サン環、1,10−フェニルシクロヘキサン環等であ
る。Embedded image In the above Chemical Formula 3, G is a polar group that causes dielectric anisotropy of liquid crystal and the like, and is —CN, —OCH 3 , —F, —Cl,
-OCF 3, -OCCl 3, -H, -R: benzene ring having a functional group (R alkyl group), a cyclohexane ring, para-diphenyl ring, a phenyl cyclohexane ring. E is a functional group that connects D and G, and is a single bond, -C
H 2 -, - CH 2 CH 2 -, - 0 -, - C≡C -, - CH
= CH- and the like. D is a functional group that binds to B in Chemical Formula 1, and is a part that influences the magnitude of dielectric anisotropy and refractive index anisotropy of liquid crystal molecules. , 1,10-diphenyl ring, 1,4-cyclohexane ring, 1,10-phenylcyclohexane ring and the like.
【0063】(液晶と樹脂材料の混合比)液晶と重合性
化合物とを混合する際の両者の重量比は、50:50〜
97:3が好ましく、さらに好ましくは、前記両者の重
量比は70:30〜90:10である。液晶材料が、液
晶と重合性化合物との混合物の重量の50%を下回る
と、高分子壁の効果が大きくなり、液晶表示セルの表示
駆動に必要な駆動電圧が著しく上昇し実用性を失う。さ
らに、液晶材料が混合物の重量の93%を上回ると高分
子壁の物理的強度が低下し、基板間の距離が変動し、液
晶表示素子に於て、安定した性能が得られない。(Mixing ratio of liquid crystal and resin material) When the liquid crystal and the polymerizable compound are mixed, the weight ratio of both is 50:50 to.
97: 3 is preferable, and more preferably, the weight ratio of the both is 70:30 to 90:10. When the amount of the liquid crystal material is less than 50% by weight of the mixture of the liquid crystal and the polymerizable compound, the effect of the polymer wall becomes large, and the driving voltage necessary for driving the display of the liquid crystal display cell is remarkably increased and the practicality is lost. Further, when the liquid crystal material exceeds 93% by weight of the mixture, the physical strength of the polymer wall is lowered, the distance between the substrates is varied, and stable performance cannot be obtained in the liquid crystal display device.
【0064】さらに、上記重量比の範囲内で、液晶性を
有する化合物と非液晶性の重合性化合物とを混合する際
の重合比に関して、液晶性を有する化合物が0.5%で
あればよい。特に、強誘電性液晶を用いる場合、液晶性
を有する化合物を100%にすることにより、低分子液
晶と高分子液晶との2つの領域が生成され、電圧をそれ
ぞれの化合物が駆動する電圧とすることで、階調表示可
能な強誘電性液晶表示を作成することができる。Further, with respect to the polymerization ratio when the compound having liquid crystallinity and the non-liquid crystalline polymerizable compound are mixed within the above weight ratio range, the compound having liquid crystallinity may be 0.5%. . In particular, when a ferroelectric liquid crystal is used, by setting the compound having liquid crystallinity to 100%, two regions of a low molecular weight liquid crystal and a high molecular weight liquid crystal are generated, and the voltage is set to a voltage driven by each compound. As a result, it is possible to create a ferroelectric liquid crystal display capable of gradation display.
【0065】(UV(紫外線)照度分布の構成法)ホト
マスクの形状に対応する液晶滴の形状を維持する為に、
前記一対の基板に挟まれた混合物に対してUV照度分布
を構成する構成法が重要である。具体的には、ホトマス
ク、マイクロレンズ、干渉板などを用いて規則的なUV
照度の分布を構成することが好ましい。ホトマスクの位
置は、前記液晶表示セルの内外のどちらでもよく、UV
光に規則的に濃淡を作成できればよい。(Construction Method of UV (Ultraviolet) Illuminance Distribution) In order to maintain the shape of the liquid crystal droplets corresponding to the shape of the photomask,
It is important to construct the UV illuminance distribution for the mixture sandwiched between the pair of substrates. Specifically, regular UV using a photomask, microlens, interference plate, etc.
It is preferable to configure the distribution of illuminance. The position of the photomask may be inside or outside the liquid crystal display cell, and UV
It suffices if the light and shade can be created regularly.
【0066】液晶セルからホトマスクを離すと、マスク
による液晶セル上の光学像がぼけ、液晶滴が高精度に形
成されず、本発明の効果が減少する。このため、ホトマ
スクは、できるだけ液晶及び光硬化性樹脂の混合物に近
接していることが好ましい。また、UV光源からの光も
できるだけ平行光線であることが望ましい。ただし、強
誘電性液晶表示素子の耐衝撃性を向上させるために、絵
素と同程度のサイズの液晶滴の回りに、緩衝体として小
さな液晶滴を配置することが効果的である。そのため
に、故意に、ホトマスクなどに於て、遮光部の間のホト
マスクの材料がエッチングされた透光性部分をぼかして
透光性を不均一にしたり、ホトマスクを故意にセル本体
から離したり、UV光源として出射される光の平行度の
少し低い光源を使用してもよい。When the photomask is separated from the liquid crystal cell, the optical image on the liquid crystal cell is blurred by the mask, liquid crystal droplets are not formed with high precision, and the effect of the present invention is reduced. Therefore, it is preferable that the photomask be as close as possible to the mixture of the liquid crystal and the photocurable resin. Further, it is desirable that the light from the UV light source be as parallel as possible. However, in order to improve the impact resistance of the ferroelectric liquid crystal display element, it is effective to dispose a small liquid crystal drop as a buffer around the liquid crystal drop of the same size as the picture element. Therefore, intentionally, in a photomask or the like, the translucent portion where the photomask material between the light-shielding portions is etched is blurred to make the translucency uneven, or the photomask is intentionally separated from the cell body, A light source with a slightly lower degree of parallelism of the emitted light may be used as the UV light source.
【0067】本発明者らの検討結果によれば、ホトマス
クとして照度むらの大きさ(遮光領域を含む弱照度領
域)が絵素の面積の30%以上のものが好ましい。ホト
マスクとして、照度むらの大きさが絵素面積の30%未
満の面積のものを使用すると、生成される液晶滴も絵素
の面積の30%未満の面積となる。従って、絵素内に於
て液晶材料と高分子膜との界面が増大し、光の散乱によ
るコントラストの低下が大きくなる。さらに好ましく
は、ホトマスクとして、絵素内に於て液晶材料と高分子
膜との界面が極端に少なくなり、例として絵素の面積よ
り大きい面積の弱照度領域を有するものが好ましく、絵
素以外の部分のみUV光が照射されるようなホトマスク
などが好ましい。According to the examination results of the present inventors, it is preferable that the photomask has a size of uneven illuminance (a weak illuminance region including a light shielding region) of 30% or more of the area of the picture element. When a photomask having an uneven illuminance of less than 30% of the pixel area is used, the generated liquid crystal droplets also have an area of less than 30% of the pixel area. Therefore, the interface between the liquid crystal material and the polymer film is increased in the picture element, and the contrast is greatly reduced due to the scattering of light. More preferably, as the photomask, the interface between the liquid crystal material and the polymer film is extremely reduced in the picture element, and for example, one having a weak illuminance area larger than the area of the picture element is preferable. It is preferable to use a photomask or the like in which only the above portion is irradiated with UV light.
【0068】さらに、高分子膜と液晶材料間の散乱を使
用しないモードの液晶表示素子において、ホトマスクな
どの遮光領域によって形成される弱照度領域の形状は、
絵素の30%以上を覆い、UV光強度を局部的に低下さ
せるものであればよい。本発明では、特にその形状を限
定しないが、円形、方形、台形、長方形、六角形、ひし
形、文字形、曲線および直線によって区切られた図形、
及び、これら図形の一部カットしたもの、及び、これら
図形を組み合わせた図形、さらに、これらの小形図形の
集合体等の形状が可能である。さらに好ましくは、液晶
表示素子の絵素部分が弱照度領域となるホトマスクなど
が、絵素内での光の散乱強度を低下させ、液晶表示素子
のコントラストを向上させる点で好ましい。Further, in the liquid crystal display element of the mode that does not use scattering between the polymer film and the liquid crystal material, the shape of the weak illuminance area formed by the light shielding area such as a photomask is
Any material may be used as long as it covers 30% or more of the picture element and locally reduces the UV light intensity. In the present invention, the shape is not particularly limited, but a circle, a rectangle, a trapezoid, a rectangle, a hexagon, a rhombus, a character, a figure separated by a curve and a straight line,
Also, shapes such as a part of these figures cut, a figure combining these figures, and an aggregate of these small figures are possible. More preferably, a photomask or the like in which the pixel portion of the liquid crystal display element is a weak illuminance region is preferable in that the light scattering intensity in the pixel is reduced and the contrast of the liquid crystal display element is improved.
【0069】また、本発明の実施に際し、これら図形か
ら1種類以上選択して使用すればよく、好ましくは、液
晶滴の均一性を向上するためには、できるだけ形状を1
種に限定し揃えるのが好ましい。In practicing the present invention, one or more of these figures may be selected and used. Preferably, in order to improve the uniformity of liquid crystal droplets, the shape should be as small as possible.
It is preferable to limit the number to the seeds and arrange them.
【0070】該方法で用いて作成されるセルは、偏光板
等と組み合せることにより、従来の表示方式であるFL
C(SSF)、ECB方式等を高分子の壁の中に閉じ込
めた、又は、部分的に仕切った液相表示装置を作成する
ことができ、大画面化、フイルム化(基板材料として硝
子のほかにフィルムも利用できる)等が可能となる。The cell prepared by the above method is combined with a polarizing plate or the like to obtain the FL which is a conventional display system.
It is possible to create a liquid phase display device in which C (SSF), ECB system, etc. are confined in a polymer wall or partially partitioned, and a large screen and film (in addition to glass as a substrate material, The film can also be used) and so on.
【0071】(配向制御力)液晶分子と光重合性樹脂と
の混合物に濃淡を有する光で光照射する場合、液晶領域
に於ても、基板表面上に薄く高分子膜が残ることがあ
り、基板上の配向膜による配向制御力を低下させること
がある。また、ホトマスクを利用して液晶と樹脂との相
分離を規則的に制御する場合、具体的には、液晶領域内
の液晶ドメインが放射線状またはランダムに配向した構
造となり、電圧印加時に液晶分子の立ち上がり方向がほ
ぼ全方位的となるために視野角特性が改善されることに
なる。即ち、電圧印加時に液晶分子と高分子材料の相互
作用により、液晶分子が液晶滴を取り囲む高分子壁に対
して各方向に傾斜するために、液晶分子の見かけ上の屈
折率が、前記矢符A及び矢符Bの位置でほぼ同じ状態と
なり、視野角特性が改善される。(Alignment control power) When a mixture of liquid crystal molecules and a photopolymerizable resin is irradiated with light having a light and shade, a thin polymer film may remain on the surface of the substrate even in the liquid crystal region, The alignment control force of the alignment film on the substrate may be reduced. Further, when regularly controlling the phase separation between the liquid crystal and the resin by using a photomask, specifically, the liquid crystal domains in the liquid crystal region have a structure in which they are radially or randomly aligned, and when the voltage is applied, the liquid crystal molecules Since the rising direction is almost omnidirectional, the viewing angle characteristic is improved. That is, when a voltage is applied, the interaction between the liquid crystal molecules and the polymer material causes the liquid crystal molecules to tilt in each direction with respect to the polymer wall that surrounds the liquid crystal droplets. At the positions of A and arrow B, the states are almost the same, and the viewing angle characteristic is improved.
【0072】また、配向制御力の高い垂直配向膜を用い
た場合は、液晶分子は基板に対して垂直に配向したホメ
オトロピック配向となる。この場合は電圧印加時に液晶
分子と高分子材料の相互作用のために、液晶分子の立ち
上がり方が各壁横方向となり、どの方向から見てもほぼ
同一の屈折率となるために、視角特性が改善されること
になる。When a vertical alignment film having a high alignment control force is used, the liquid crystal molecules are homeotropically aligned vertically to the substrate. In this case, due to the interaction between the liquid crystal molecule and the polymer material when a voltage is applied, the rising direction of the liquid crystal molecule is in the lateral direction of each wall, and the refractive index is almost the same when viewed from any direction. It will be improved.
【0073】強誘電性液晶のように液晶の配向能力の高
い材料を用いると、配向制御力が弱められた本発明のよ
うな場合でも基板の配向制御力に従って配向することが
確認された。It was confirmed that when a material having a high liquid crystal alignment ability such as a ferroelectric liquid crystal is used, the alignment is performed according to the alignment control force of the substrate even in the case of the present invention in which the alignment control force is weakened.
【0074】(駆動方法)作成された液晶表示セルは、
単純マトリックス駆動、TFT(薄膜トランジスタ)、
MIM(金属ー絶縁膜ー金属構造のトランジスタ)など
のスイッチング素子を用いるアクティブ駆動などの駆動
法で駆動できる。本発明に於て、液晶表示素子の駆動法
は特に限定しない。(Driving method) The produced liquid crystal display cell is
Simple matrix drive, TFT (thin film transistor),
It can be driven by a driving method such as active driving using a switching element such as MIM (metal-insulating film-metal transistor). In the present invention, the driving method of the liquid crystal display element is not particularly limited.
【0075】[0075]
【発明の効果】本発明に従えば、高分子壁に囲まれた液
晶表示素子において、表示画面にざらつきのない表示品
位の高い液晶表示素子を提供できる。すなわち、液晶材
料と重合性樹脂組成物との組み合せを最適化し、重合性
樹脂組成物の屈折率npが液晶の常光屈折率no、異常光
屈折率neに関して、no−0.04≦np≦(ne+
no)/2を満足するような範囲に定められるような重
合性樹脂組成物を選択する。これにより、液晶層と高分
子壁との屈折率差を小さくすることができ、従来の液晶
表示素子の表示画面におけるざらつきが解消され、表示
品位の高い液晶表示素子が作成可能となる。According to the present invention, it is possible to provide a liquid crystal display element surrounded by a polymer wall, which has a high display quality and is not rough on the display screen. That, combined to optimize the liquid crystal material polymerizable resin composition, the refractive index n p is the liquid crystal of the ordinary refractive index n o of the polymerizable resin composition, with respect to the extraordinary refractive index n e, n o -0.04 ≤n p ≤ (n e +
The polymerizable resin composition is selected so as to satisfy the range of n o ) / 2. As a result, the difference in refractive index between the liquid crystal layer and the polymer wall can be reduced, the roughness on the display screen of the conventional liquid crystal display element can be eliminated, and a liquid crystal display element with high display quality can be manufactured.
【図1】本発明の一実施例の液晶表示素子11の断面図
である。FIG. 1 is a cross-sectional view of a liquid crystal display element 11 according to an embodiment of the present invention.
【図2】本実施例で用いたホトマスク25の平面図であ
る。FIG. 2 is a plan view of a photomask 25 used in this embodiment.
【図3】液晶表示素子11の絵素領域の平面図である。3 is a plan view of a picture element region of the liquid crystal display element 11. FIG.
【図4】本実施例における屈折率の範囲を説明する図で
ある。FIG. 4 is a diagram illustrating a range of a refractive index in this example.
【図5】本実施例における液晶と高分子の屈折率と電界
印加時の液晶表示素子の光透過率との関係を示すグラフ
である。FIG. 5 is a graph showing the relationship between the refractive index of the liquid crystal and the polymer and the light transmittance of the liquid crystal display element when an electric field is applied in this example.
【図6】従来例の液晶表示素子1の断面図である。FIG. 6 is a sectional view of a conventional liquid crystal display element 1.
11 液晶表示素子 12、13 ガラス基板 14 液晶層 15 絵素電極 16 共通電極 17 高分子壁 19 絵素 33 液晶分子 11 liquid crystal display element 12, 13 glass substrate 14 liquid crystal layer 15 picture element electrode 16 common electrode 17 polymer wall 19 picture element 33 liquid crystal molecule
Claims (6)
板間に液晶層を挟んで構成され、該液晶層を含んで形成
される複数の絵素がマトリクス状に配列され、各絵素毎
に高分子膜に囲まれた液晶領域を有し、該高分子の屈折
率(np)が、該液晶組成物の常光屈折率(no)と異常
光屈折率(ne)とに関して、no−0.04≦np≦
(ne+no)/2となるように定められる液晶表示素
子。1. A liquid crystal layer is sandwiched between a pair of substrates, at least one of which is translucent, and a plurality of picture elements formed including the liquid crystal layer are arranged in a matrix and each picture element is arranged. Has a liquid crystal region surrounded by a polymer film, and the refractive index (n p ) of the polymer is the ordinary light refractive index (n o ) and the extraordinary light refractive index (n e ) of the liquid crystal composition, n o -0.04 ≦ n p ≦
A liquid crystal display device defined to be (n e + n o ) / 2.
上の液晶ドメインが存在し、各液晶ドメインの配位がラ
ンダム、または、放射状の少なくともいずれかである請
求項1に記載の液晶表示素子。2. The liquid crystal display according to claim 1, wherein at least one or more liquid crystal domains are present in the one picture element, and the coordination of each liquid crystal domain is at least either random or radial. element.
分子を配向させる絶縁膜を具備している請求項1または
2に記載の液晶表示素子。3. The liquid crystal display element according to claim 1, further comprising insulating films for orienting liquid crystal molecules on surfaces of the respective substrates which face each other.
方に偏光板を有する請求項1、2、3のいずれかに記載
の液晶表示素子。4. The liquid crystal display element according to claim 1, further comprising a polarizing plate on at least one of the pair of substrates.
板間に液晶層を挟んで構成され、該液晶層を含んで形成
される複数の絵素がマトリクス状に配列される液晶表示
素子を製造する製造方法であって、 光重合性樹脂、光重合開始剤及び、前記光重合性樹脂が
硬化した高分子膜と液晶層とを含む複合膜中の高分子膜
の屈折率(np)が、液晶層の常光屈折率(no)、異常
光屈折率(ne)に関して、no−0.04≦np≦(ne
+no)/2に設定された液晶化合物を含む混合物に、
規則的な照射強度むらを有する光により、重合反応に伴
う相分離を発生させ、前記基板間で規則的に高分子と液
晶材料を分布させる液晶表示素子の製造方法。5. A liquid crystal display device in which a liquid crystal layer is sandwiched between a pair of substrates, at least one of which is transparent, and a plurality of picture elements formed including the liquid crystal layer are arranged in a matrix. A method for producing, comprising: a photopolymerizable resin, a photopolymerization initiator, and a refractive index (n p ) of a polymer film in a composite film including a polymer film obtained by curing the photopolymerizable resin and a liquid crystal layer. but ordinary refractive index of the liquid crystal layer (n o), with respect to the extraordinary refractive index (n e), n o -0.04 ≦ n p ≦ (n e
To the mixture containing the liquid crystal compound set to + n o ) / 2,
A method for producing a liquid crystal display device, wherein a polymer and a liquid crystal material are regularly distributed between the substrates by causing phase separation accompanying a polymerization reaction by light having a regular irradiation intensity unevenness.
を実質的に弱める遮光部を設け、その後、上記混合物に
光を照射する請求項5に記載の液晶表示素子の製造方
法。6. The method of manufacturing a liquid crystal display device according to claim 5, wherein a light-shielding portion that substantially weakens the intensity of the irradiated light is provided in the pixel, and then the mixture is irradiated with light.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5245723A JP3054005B2 (en) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | Liquid crystal display device and method of manufacturing the same |
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|---|---|---|---|
| JP5245723A JP3054005B2 (en) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | Liquid crystal display device and method of manufacturing the same |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07104249A true JPH07104249A (en) | 1995-04-21 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001006310A1 (en) * | 1999-07-19 | 2001-01-25 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Liquid crystal display, method for driving the same, and method for manufacturing the same |
| KR100322660B1 (en) * | 1998-06-30 | 2002-02-07 | 마찌다 가쯔히꼬 | Liquid crystal display device and method for manufacturing the same |
-
1993
- 1993-09-30 JP JP5245723A patent/JP3054005B2/en not_active Expired - Fee Related
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| WO2001006310A1 (en) * | 1999-07-19 | 2001-01-25 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Liquid crystal display, method for driving the same, and method for manufacturing the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3054005B2 (en) | 2000-06-19 |
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