JPH05281519A - 液晶表示素子およびその製造方法 - Google Patents
液晶表示素子およびその製造方法Info
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- JPH05281519A JPH05281519A JP7669692A JP7669692A JPH05281519A JP H05281519 A JPH05281519 A JP H05281519A JP 7669692 A JP7669692 A JP 7669692A JP 7669692 A JP7669692 A JP 7669692A JP H05281519 A JPH05281519 A JP H05281519A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は液晶表示素子およびその製造方法に
関するもので、特に、高分子分散型液晶の電圧無印加時
の光遮蔽性能を向上させる。 【構成】 高分子分散型液晶表示素子内において、素子
内の高分子分散型液晶の成分からなる格子状構成体を持
つ。
関するもので、特に、高分子分散型液晶の電圧無印加時
の光遮蔽性能を向上させる。 【構成】 高分子分散型液晶表示素子内において、素子
内の高分子分散型液晶の成分からなる格子状構成体を持
つ。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば、動画ディスプ
レイ、光シャッター等に利用される液晶表示素子および
その製造方法に関するものである。
レイ、光シャッター等に利用される液晶表示素子および
その製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】液晶表示素子の中でも、配向処理を要さ
ないため製造が容易にできること、そして、偏光板を要
さないため明るい表示が可能なことを利点とする液晶樹
脂複合体を使った高分子分散型液晶表示素子が近年、動
画ディスプレイ等に対して着目されて来ている。
ないため製造が容易にできること、そして、偏光板を要
さないため明るい表示が可能なことを利点とする液晶樹
脂複合体を使った高分子分散型液晶表示素子が近年、動
画ディスプレイ等に対して着目されて来ている。
【0003】高分子分散型液晶素子とは液晶を樹脂マト
リックス中に分散保持された液晶樹脂複合体を一対の電
極付基板間に挟み込んだもので、液晶の常光屈折率と樹
脂マトリックスの屈折率がほぼ一致するように構成され
たものである。すなわち、電圧無印加の状態では、液晶
が分散されているポリマーとの壁面付近では壁面に対し
てほぼ平行に配向している。この状態で基板に垂直な光
が入射すると、樹脂マトリックスの屈折率と液晶の屈折
率とが異なった状態となるため、界面にて光が散乱す
る。
リックス中に分散保持された液晶樹脂複合体を一対の電
極付基板間に挟み込んだもので、液晶の常光屈折率と樹
脂マトリックスの屈折率がほぼ一致するように構成され
たものである。すなわち、電圧無印加の状態では、液晶
が分散されているポリマーとの壁面付近では壁面に対し
てほぼ平行に配向している。この状態で基板に垂直な光
が入射すると、樹脂マトリックスの屈折率と液晶の屈折
率とが異なった状態となるため、界面にて光が散乱す
る。
【0004】そして、基板間に電圧を印加すると、正の
誘電異方性を有すネマティック液晶の場合、液晶分子が
電極面にほぼ垂直に整列し、入射光に対し、樹脂マトリ
ックスの屈折率と液晶の常光屈折率とがほぼ一致するこ
ととなるため、光が透過する状態となる。
誘電異方性を有すネマティック液晶の場合、液晶分子が
電極面にほぼ垂直に整列し、入射光に対し、樹脂マトリ
ックスの屈折率と液晶の常光屈折率とがほぼ一致するこ
ととなるため、光が透過する状態となる。
【0005】この特徴を利用して表示が可能となってい
る。しかしながら、偏光板を用いないため、0N-OFFのコ
ントラストが従来の偏光板を用いる表示モ−ドに比べ、
劣りがちである。
る。しかしながら、偏光板を用いないため、0N-OFFのコ
ントラストが従来の偏光板を用いる表示モ−ドに比べ、
劣りがちである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】高分子分散型液晶を用
いた表示モ−ドは、前記のように電界の有無で散乱−透
過をスイッチングするもので、電圧無印加状態では完全
に光が散乱し、受光部に最小の透過光が到達するように
なるのが理想である。しかしながら、現実には理想より
も多くの光が透過してしまっている。この電圧無印加状
態の散乱性能を向上させることが、このモ−ドの性能向
上につながり、鮮明な表示を可能にする。
いた表示モ−ドは、前記のように電界の有無で散乱−透
過をスイッチングするもので、電圧無印加状態では完全
に光が散乱し、受光部に最小の透過光が到達するように
なるのが理想である。しかしながら、現実には理想より
も多くの光が透過してしまっている。この電圧無印加状
態の散乱性能を向上させることが、このモ−ドの性能向
上につながり、鮮明な表示を可能にする。
【0007】また、高分子分散型液晶は、TNモ−ドの
表示素子に比べてかなり駆動電圧が高い。これは、あら
ゆる面で欠点を備えている。例えば、ショ−トを起こす
危険性、消費電力の問題、TFT駆動上の問題などであ
る。
表示素子に比べてかなり駆動電圧が高い。これは、あら
ゆる面で欠点を備えている。例えば、ショ−トを起こす
危険性、消費電力の問題、TFT駆動上の問題などであ
る。
【0008】本発明は、これらの問題点を解決し、ハイ
コントラスト性と低電圧駆動が可能な液晶表示素子及び
その製造方法を提供することを目的とする。
コントラスト性と低電圧駆動が可能な液晶表示素子及び
その製造方法を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に本願発明の液晶表示素子は、高分子分散型液晶素子内
に、この高分子分散型液晶成分からなる格子状構成体を
持つことを特徴とするものである。
に本願発明の液晶表示素子は、高分子分散型液晶素子内
に、この高分子分散型液晶成分からなる格子状構成体を
持つことを特徴とするものである。
【0010】
【作用】前記構成において、電圧無印加時に基板に垂直
な光を入射すると、液晶層の屈折率と格子状構成体の屈
折率との差によって、回折が発生する。これにより、入
射光が回折され、垂直方向の0次光が大幅に減少する。
この効果が高分子分散型液晶の散乱効果に加わり、光遮
蔽効率を向上させる。
な光を入射すると、液晶層の屈折率と格子状構成体の屈
折率との差によって、回折が発生する。これにより、入
射光が回折され、垂直方向の0次光が大幅に減少する。
この効果が高分子分散型液晶の散乱効果に加わり、光遮
蔽効率を向上させる。
【0011】
【実施例】以下、具体例について説明する。
【0012】(実施例1)一対の全面にITO 電極を施し
たガラス基板を13.0μm のスペーサーにより、ギャップ
差をつけ、注入口部分を残し、エポキシ系シール材によ
り貼り合わせ、空セルを作った。
たガラス基板を13.0μm のスペーサーにより、ギャップ
差をつけ、注入口部分を残し、エポキシ系シール材によ
り貼り合わせ、空セルを作った。
【0013】そして、40℃において、モノマーとして2-
エチルヘキシルアクリレート(ナカライテスク(株)
製)7.41wt% 、オリゴマーとしてビスコート#3700(大
阪有機化学工業(株)製)11.21wt%、光硬化開始剤とし
てDarocur 1173(メルク社製)0.38wt% 、液晶としてE
−8[N-I point=72 ℃](BDH 社製)81.0wt% を透明な
状態になるまで撹拌混合した。次に、この透明な組成物
を前記の空セルに注入した後、73℃にまで温度を上昇さ
せた。引続き、(図1)のようなパタ−ンを持つフォト
マスク(ピッチ4 μm ,ストライプ格子)をセル表面に
かぶせ、73℃で1分間程放置してから紫外線(57mW/c
m2,5秒)を照射した。続いて、温度を2 ℃/1min の速
度で42℃まで降下させた後、一定に保持する。最後に、
フォトマスクを取り外し、1分間程放置した後に、紫外
線(57mW/cm2,5秒)を照射し、(図2)のような断面構
造のパネルを得た。この格子状構成体の屈折率は電圧印
加時の屈折率とほぼ同一であった。
エチルヘキシルアクリレート(ナカライテスク(株)
製)7.41wt% 、オリゴマーとしてビスコート#3700(大
阪有機化学工業(株)製)11.21wt%、光硬化開始剤とし
てDarocur 1173(メルク社製)0.38wt% 、液晶としてE
−8[N-I point=72 ℃](BDH 社製)81.0wt% を透明な
状態になるまで撹拌混合した。次に、この透明な組成物
を前記の空セルに注入した後、73℃にまで温度を上昇さ
せた。引続き、(図1)のようなパタ−ンを持つフォト
マスク(ピッチ4 μm ,ストライプ格子)をセル表面に
かぶせ、73℃で1分間程放置してから紫外線(57mW/c
m2,5秒)を照射した。続いて、温度を2 ℃/1min の速
度で42℃まで降下させた後、一定に保持する。最後に、
フォトマスクを取り外し、1分間程放置した後に、紫外
線(57mW/cm2,5秒)を照射し、(図2)のような断面構
造のパネルを得た。この格子状構成体の屈折率は電圧印
加時の屈折率とほぼ同一であった。
【0014】こうして製造された素子は気泡もなく、全
面にわたって均一な散乱性能を示した。この素子に30H
z,7V の交流電圧を印加すると、全面が透過状態にな
り、電圧のON-OFFにより透過−散乱制御が可能であっ
た。
面にわたって均一な散乱性能を示した。この素子に30H
z,7V の交流電圧を印加すると、全面が透過状態にな
り、電圧のON-OFFにより透過−散乱制御が可能であっ
た。
【0015】この素子に光を垂直に照射した時、電圧無
印加時の光透過率は約0.28% であった。さらに、実効値
7Vの電圧を印加したところ透過率は約84% となった。よ
って、7Vの駆動においてコントラスト比約300 の表示が
なされた。
印加時の光透過率は約0.28% であった。さらに、実効値
7Vの電圧を印加したところ透過率は約84% となった。よ
って、7Vの駆動においてコントラスト比約300 の表示が
なされた。
【0016】(比較例1)これに対し、格子状構成体を
持たないポリマ−分散型液晶の場合、13μm のセル厚
で、電圧無印加時の透過率は約0.58wt% で、7V印加時約
81wt% 、コントラスト比は約140であった。また、従来
は特開平3-58021号公報に記載されているように同様の
測定方法でコントラスト比は約160 以下であった。
持たないポリマ−分散型液晶の場合、13μm のセル厚
で、電圧無印加時の透過率は約0.58wt% で、7V印加時約
81wt% 、コントラスト比は約140であった。また、従来
は特開平3-58021号公報に記載されているように同様の
測定方法でコントラスト比は約160 以下であった。
【0017】(実施例1)及び(比較例1)と同様にし
て、セル厚を変化させ、(実施例2〜5)及び(比較例
2〜5)を得た。その結果を(表1)に示す。
て、セル厚を変化させ、(実施例2〜5)及び(比較例
2〜5)を得た。その結果を(表1)に示す。
【0018】それぞれの素子に対し、電圧無印加時の光
透過率をT0 、7Vの電圧印加時の光透過率をT7V、その
時のコントラストをCRとする。
透過率をT0 、7Vの電圧印加時の光透過率をT7V、その
時のコントラストをCRとする。
【0019】回折の影響で、散乱性能の向上による電圧
無印加時の光透過量が大幅に減少した。これによりハイ
コントラストを得ることができた。
無印加時の光透過量が大幅に減少した。これによりハイ
コントラストを得ることができた。
【0020】
【表1】
【0021】(実施例6)(実施例1)で使用したフォ
トマスクのパタ−ンを(図3)のようなマトリックス状
のパタ−ンに変えたところ、T0=0.24% 、T7V=85%、C
R=354となり、散乱性能が向上し、よりハイコントラス
トを得ることができた。
トマスクのパタ−ンを(図3)のようなマトリックス状
のパタ−ンに変えたところ、T0=0.24% 、T7V=85%、C
R=354となり、散乱性能が向上し、よりハイコントラス
トを得ることができた。
【0022】なお、実施例では組成物の混合温度を40℃
で説明したが、組成物を混合することにより得られた調
光層構成材料の相転移点(23℃)より高く、成分の揮発
が見られない(60℃)までの領域温度では同様の結果が
得られた。
で説明したが、組成物を混合することにより得られた調
光層構成材料の相転移点(23℃)より高く、成分の揮発
が見られない(60℃)までの領域温度では同様の結果が
得られた。
【0023】また、紫外線照射前の1分間放置の工程
は、2分間放置でも同様の結果が得られたが、15秒の放
置では出来上がるポリマ−分散型液晶の構造に少しのム
ラが見られた。
は、2分間放置でも同様の結果が得られたが、15秒の放
置では出来上がるポリマ−分散型液晶の構造に少しのム
ラが見られた。
【0024】(実施例1)と同様にして、使用する液晶
をBL035(メルク社製)、オリゴマ−にアデカ オプト
マ− KR-510(旭電化工業(株)製)に変えて、組成割
合も同様にして作成しても、格子状構成体を持つことに
より、散乱性能を向上させることができた。
をBL035(メルク社製)、オリゴマ−にアデカ オプト
マ− KR-510(旭電化工業(株)製)に変えて、組成割
合も同様にして作成しても、格子状構成体を持つことに
より、散乱性能を向上させることができた。
【0025】そして、(表1)のT7Vの値からもわかる
ように、駆動電圧も格子状構成体を持つほうが下がって
いる。
ように、駆動電圧も格子状構成体を持つほうが下がって
いる。
【0026】(実施例7)光重合性材料に熱硬化性を兼
ね備えたエポキシ樹脂アデカオプトマー KS-800(旭電
化工業(株)製)を使う。そこで、第2の工程まで(実
施例1)と同様な製造を行ない、続いて、温度を58℃に
まで降下させて一定に保ち、30分間放置し、フォトマス
クを取り外す第3の工程を行ない、(実施例1)と同様
の動作をする表示素子を得た。この場合も(表1)同様
に、格子状構成体を有する場合の方が同電圧に対し高い
コントラストを得ることができた。
ね備えたエポキシ樹脂アデカオプトマー KS-800(旭電
化工業(株)製)を使う。そこで、第2の工程まで(実
施例1)と同様な製造を行ない、続いて、温度を58℃に
まで降下させて一定に保ち、30分間放置し、フォトマス
クを取り外す第3の工程を行ない、(実施例1)と同様
の動作をする表示素子を得た。この場合も(表1)同様
に、格子状構成体を有する場合の方が同電圧に対し高い
コントラストを得ることができた。
【0027】
【発明の効果】以上のように、本発明は高分子分散型液
晶素子内にこの高分子分散型液晶と同成分からなる格子
状構成体を持つことにより、電圧無印加時における透過
する光を回折し、光遮蔽性能を向上させることができ
る。
晶素子内にこの高分子分散型液晶と同成分からなる格子
状構成体を持つことにより、電圧無印加時における透過
する光を回折し、光遮蔽性能を向上させることができ
る。
【図1】本発明の(実施例1)で使用したフォトマスク
のパタ−ンの概略平面図
のパタ−ンの概略平面図
【図2】本発明の液晶表示素子の断面図
【図3】本発明の(実施例6)で使用したフォトマスク
のパタ−ンの概略平面図
のパタ−ンの概略平面図
Claims (4)
- 【請求項1】一対の電極側を対向させた透明電極付基板
間に少なくとも光重合性材料からなる格子状構成体が形
成されており、前記構成体以外の領域では前記光重合性
材料によりネマティック液晶材料が複数カプセル状に包
括されてなることを特徴とする液晶表示素子。 - 【請求項2】一対の透明電極付基板の電極側を対向させ
て、対向間隙間に少なくともネマティック液晶材料と光
重合性高分子材料とを含有する組成物を挟持してセルと
する第1の工程と、前記セルに対しフォトマスクを介
し、使用する液晶材料の相転移温度(N−I点)以上に
て、紫外線を照射する第2の工程と、前記液晶を前記高
分子でカプセル状にする第3の工程とを持つことを特徴
とする液晶表示素子の製造方法。 - 【請求項3】第3の工程は、第2の工程以後、セルを温
度降下させ、N−I点以下で、挟持されている調光層構
成材料の相転移点より高い温度において、フォトマスク
を取り外し、紫外線照射する工程を持つことを特徴とす
る請求項2記載の液晶表示素子の製造方法。 - 【請求項4】光重合性高分子材料に熱硬化性を兼ね備え
たエポキシ樹脂を使い、第3の工程は、N−I点以下
で、挟持されている調光層構成材料の相転移点より高い
温度において、高分子を熱硬化させて、液晶を高分子で
カプセル状にし、フォトマスクを取り外すことを特徴と
する請求項2記載の液晶表示素子の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7669692A JPH05281519A (ja) | 1992-03-31 | 1992-03-31 | 液晶表示素子およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7669692A JPH05281519A (ja) | 1992-03-31 | 1992-03-31 | 液晶表示素子およびその製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05281519A true JPH05281519A (ja) | 1993-10-29 |
Family
ID=13612656
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7669692A Pending JPH05281519A (ja) | 1992-03-31 | 1992-03-31 | 液晶表示素子およびその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05281519A (ja) |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5576866A (en) * | 1994-03-25 | 1996-11-19 | Sharp Kabushiki Kaisha | Liquid crystal display having polymer walls with a chiral pitch and method for producing the same |
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US5645760A (en) * | 1994-06-14 | 1997-07-08 | Sharp Kabushiki Kaisha | Polymeric compounds, and liquid crystal element using the same |
US5668651A (en) * | 1994-03-18 | 1997-09-16 | Sharp Kabushiki Kaisha | Polymer-wall LCD having liquid crystal molecules having a plane-symmetrical bend orientation |
US5784134A (en) * | 1994-02-23 | 1998-07-21 | Sharp Kabushiki Kaisha | Liquid crystal display device and a method of fabricating the device using transparent-electrodes as a photomask |
KR100243721B1 (ko) * | 1995-07-13 | 2000-02-01 | 마찌다 가쯔히꼬 | 액정 표시 장치 및 그 제조 방법 |
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CN103217829A (zh) * | 2012-01-18 | 2013-07-24 | 三星显示有限公司 | 显示装置及其制造方法 |
US8570461B2 (en) | 2009-12-08 | 2013-10-29 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Polymer-dispersed liquid crystal display device and method of manufacturing the same |
US8854596B2 (en) | 2010-12-16 | 2014-10-07 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Active optical device employing refractive index variable regions |
EP3104415A1 (en) * | 2015-06-11 | 2016-12-14 | Samsung Display Co., Ltd. | Display device and method of manufacturing the same |
-
1992
- 1992-03-31 JP JP7669692A patent/JPH05281519A/ja active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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US5645760A (en) * | 1994-06-14 | 1997-07-08 | Sharp Kabushiki Kaisha | Polymeric compounds, and liquid crystal element using the same |
KR100243721B1 (ko) * | 1995-07-13 | 2000-02-01 | 마찌다 가쯔히꼬 | 액정 표시 장치 및 그 제조 방법 |
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US8854596B2 (en) | 2010-12-16 | 2014-10-07 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Active optical device employing refractive index variable regions |
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EP3104415A1 (en) * | 2015-06-11 | 2016-12-14 | Samsung Display Co., Ltd. | Display device and method of manufacturing the same |
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