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JPH06301015A - Liquid crystal display element and its production - Google Patents

Liquid crystal display element and its production

Info

Publication number
JPH06301015A
JPH06301015A JP7837893A JP7837893A JPH06301015A JP H06301015 A JPH06301015 A JP H06301015A JP 7837893 A JP7837893 A JP 7837893A JP 7837893 A JP7837893 A JP 7837893A JP H06301015 A JPH06301015 A JP H06301015A
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JP
Japan
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liquid crystal
light
crystal display
region
substrates
Prior art date
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Application number
JP7837893A
Other languages
Japanese (ja)
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JP2930496B2 (en
Inventor
Nobuaki Yamada
信明 山田
Kenji Majima
健二 間島
Shuichi Kanzaki
修一 神崎
Toshiyuki Hirai
敏幸 平井
Noriaki Onishi
憲明 大西
Tokihiko Shinomiya
時彦 四宮
Tomoaki Kuratate
知明 倉立
Koichi Fujimori
孝一 藤森
Masahiko Kondo
正彦 近藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
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Priority to US08/054,454 priority patent/US5473450A/en
Priority to EP93303337A priority patent/EP0568355B1/en
Publication of JPH06301015A publication Critical patent/JPH06301015A/en
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/133377Cells with plural compartments or having plurality of liquid crystal microcells partitioned by walls, e.g. one microcell per pixel

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 均一な径の液晶領域を、基板表面に沿った方
向において規則正しく配置でき、これにより閾値特性が
急峻であり、かつ、コントラストの優れたものとする。 【構成】 光硬化性の高分子樹脂と液晶との混合物4
を、少なくとも一方が透明である2枚の基板1、3間に
注入し、絵素の大きさの少なくとも30%以上の面積に
相当する部分で照射光強度を減じて、混合物4に光10
を照射する。照射方向は、ホトマスク7が設けられた側
から行うとよい。すると、混合物4の光が強く当たった
部分では、高分子樹脂が硬化して両基板1、3に到達す
る壁8となり、その壁8で囲まれた部分に液晶領域9が
形成された状態となる。
(57) [Abstract] [Purpose] Liquid crystal regions having a uniform diameter can be regularly arranged in the direction along the substrate surface, whereby the threshold characteristics are steep and the contrast is excellent. [Structure] Mixture 4 of photocurable polymer resin and liquid crystal
Is injected between two substrates 1 and 3 at least one of which is transparent, the irradiation light intensity is reduced at a portion corresponding to an area of at least 30% or more of the size of a pixel, and a light 10 is added to the mixture 4.
Irradiate. The irradiation direction is preferably from the side where the photomask 7 is provided. Then, in the portion of the mixture 4 which is strongly exposed to light, the polymer resin is cured to form the wall 8 that reaches both substrates 1 and 3, and the liquid crystal region 9 is formed in the portion surrounded by the wall 8. Become.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、対向する2つの基板の
間に高分子からなる壁にて包囲された液晶領域を有する
表示媒体が挟持された液晶表示素子及びその製造方法に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device in which a display medium having a liquid crystal region surrounded by a polymer wall is sandwiched between two substrates facing each other, and a manufacturing method thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】液晶表示素子には種々の表示モードのも
のがある。例えば、電気光学効果を利用する液晶表示素
子には、ネマティック液晶分子を用いたTN(ツィステ
ィドネマティック)モードや、STN(スーパーツィス
ティドネマチィック)モードのものが実用化されてい
る。更に、強誘電性液晶(FLC)を用いた液晶表示素
子も提案されている。これらは、偏光板および配向処理
を必要とする。
2. Description of the Related Art Liquid crystal display devices are available in various display modes. For example, as a liquid crystal display element utilizing the electro-optical effect, a TN (twisted nematic) mode using nematic liquid crystal molecules or an STN (super twisted nematic) mode has been put into practical use. Further, a liquid crystal display device using a ferroelectric liquid crystal (FLC) has also been proposed. These require polarizing plates and alignment treatments.

【0003】一方、偏光板を必要とせず、液晶の光散乱
を利用する液晶表示素子には、動的散乱(DS)モード
や相転移(PC)モードを利用したものがある。
On the other hand, there is a liquid crystal display element which utilizes a light scattering of liquid crystal without using a polarizing plate and which utilizes a dynamic scattering (DS) mode or a phase transition (PC) mode.

【0004】近年、偏光板を必要とせず、しかも配向処
理を不要とする液晶表示素子として、液晶の複屈折性を
利用し、透明または白濁状態を電気的にコントロールす
る方式のものが提案されている。この液晶表示素子は、
電圧を印加して液晶の配向が揃うときに、液晶分子の常
光屈折率と、液晶を支持するポリマーなどの支持媒体の
屈折率とを一致させて透明状態となし、電圧を印加しな
いときには、液晶分子の配向の乱れにて光散乱が起こる
状態となすことにより表示するという基本方式をとる。
In recent years, as a liquid crystal display device which does not require a polarizing plate and does not require an alignment treatment, a liquid crystal display device utilizing a birefringence of liquid crystal and electrically controlling a transparent or cloudy state has been proposed. There is. This liquid crystal display element
When a liquid crystal is aligned by applying a voltage, the ordinary refractive index of the liquid crystal molecules is matched with the refractive index of a supporting medium such as a polymer that supports the liquid crystal to form a transparent state. The basic method is to display by setting the state in which light scattering occurs due to the disorder of the molecular orientation.

【0005】この方式である散乱型の液晶表示素子の製
造方法としては、以下の5つが提案されている。
The following five methods have been proposed as a method of manufacturing a scattering type liquid crystal display element of this type.

【0006】第1の方法としては、ポリマーカプセルに
液晶を包含させて表示媒体を設ける方法がある(特表昭
58−501631号)。
As a first method, there is a method in which a liquid crystal is contained in a polymer capsule to provide a display medium (Japanese Patent Publication No. 58-501631).

【0007】第2の方法としては、光硬化性又は熱硬化
性の樹脂と液晶とを混合したものを使用し、樹脂のみを
析出して硬化させ、硬化した樹脂の間に滴状の液晶領域
を形成させる方法がある(特表昭61−502128
号)。
As a second method, a mixture of a photo-curable or thermo-curable resin and a liquid crystal is used, only the resin is deposited and cured, and a droplet-shaped liquid crystal region is provided between the cured resins. There is a method of forming
issue).

【0008】第3の方法としては、滴状の液晶領域の径
を制御する方法がある(特開平3−72317号)。
As a third method, there is a method of controlling the diameter of the liquid crystal region in the form of drops (Japanese Patent Laid-Open No. 3-72317).

【0009】第4の方法としては、高分子多孔膜に液晶
を含浸させる方法がある(特開平3−59515号
等)。
As a fourth method, there is a method of impregnating a polymer porous film with liquid crystal (Japanese Patent Laid-Open No. 3-59515, etc.).

【0010】第5の方法としては、離隔配設した2枚の
透明電極間に設けた液晶中に、光の散乱源となるポリマ
ー製のビーズを浮遊させた液晶構造が開示されている
(特開平3−46621号)。
As a fifth method, there is disclosed a liquid crystal structure in which polymer beads, which are light scattering sources, are suspended in a liquid crystal provided between two transparent electrodes arranged apart from each other (special feature). Kaihei 3-46621).

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た第1の方法による場合には、ポリマーカプセルに包含
された液晶が独立した滴状の液晶領域となっているた
め、液晶分子の配向に変化を生じさせるための駆動電圧
が各液晶領域毎に異なり、結果として全液晶領域を同時
に作動させるための駆動電圧が高くなり、液晶表示素子
として利用できる範囲が狭いものとなっている。
However, in the case of the above-mentioned first method, since the liquid crystal contained in the polymer capsule is an independent liquid crystal region in the form of droplets, the orientation of the liquid crystal molecules is changed. The drive voltage for generating is different for each liquid crystal region, and as a result, the drive voltage for simultaneously operating all liquid crystal regions is high, and the range that can be used as a liquid crystal display element is narrow.

【0012】第2及び第3の方法では相分離法を利用し
ているものの、前者の場合では液晶滴を平面的に精密に
配置することが困難であり、後者の場合では液晶滴の位
置を精密に制御することが困難であった。
Although the phase separation method is used in the second and third methods, it is difficult to arrange the liquid crystal droplets in a plane precisely in the former case, and in the latter case, the position of the liquid crystal droplet is changed. It was difficult to control precisely.

【0013】第4の方法による場合は、液晶領域を作製
するときに相分離を利用しないため、適応できる樹脂材
料や液晶の選択の自由度が非常に大きく、高分子多孔膜
の十分な精製が可能であるという利点を有するが、一方
において現状では、十分に滴状液晶領域の直径を制御す
ること、及び基板表面に沿った方向における液晶領域の
位置を精密に配置することができないという欠点を有す
る。
In the case of the fourth method, since phase separation is not used when forming the liquid crystal region, the degree of freedom in selection of applicable resin materials and liquid crystals is very large, and sufficient purification of the polymer porous membrane is possible. Although it has the advantage of being possible, on the other hand, at present, there is a drawback that the diameter of the liquid crystal region is not sufficiently controlled and the position of the liquid crystal region in the direction along the substrate surface cannot be precisely arranged. Have.

【0014】第5の方法による場合には、光の散乱強度
は大きいが、ビーズを均一に分散させることが難しく、
各絵素で同じ程度の散乱を発生させることが困難であ
り、表示むらが発生しやすいという欠点がある。
In the case of the fifth method, although the light scattering intensity is large, it is difficult to uniformly disperse the beads,
It is difficult to generate the same degree of scattering in each picture element, and display unevenness is likely to occur.

【0015】したがって、上述したように液晶領域を分
散した高分子型液晶を使用する、所謂高分子分散型の各
液晶表示素子は、その製造法上、液晶領域の形状が均一
でなく、かつ、その基板表面に沿った方向における液晶
領域の位置を正確に規制することが難しいものとなって
いた。よって、径が種々に異なる液晶領域が存在し、そ
の分布も均一となっていなかった。また、液晶領域の位
置を精度よく配置できないために、液晶領域ごとの駆動
電圧が異なり、そのため電気光学特性におけるしきい値
の急峻性に欠き、かつ、相対的に駆動電圧が高くなって
いた。さらに光の散乱能の低い小さい液晶領域が多数存
在するために、相対的にコントラストが低くなるという
問題点があった。
Therefore, each so-called polymer dispersion type liquid crystal display element using the polymer type liquid crystal in which the liquid crystal region is dispersed as described above has a non-uniform shape of the liquid crystal region due to its manufacturing method, and It has been difficult to accurately control the position of the liquid crystal region in the direction along the surface of the substrate. Therefore, liquid crystal regions having different diameters exist, and the distribution thereof is not uniform. Further, since the position of the liquid crystal region cannot be accurately arranged, the driving voltage is different for each liquid crystal region, so that the steepness of the threshold in the electro-optical characteristics is lacking and the driving voltage is relatively high. Further, since there are many small liquid crystal regions having low light scattering ability, there is a problem that the contrast becomes relatively low.

【0016】また、上述したごとく液晶領域の形状が均
一でなく、かつ、基板表面に沿った方向における液晶領
域の位置配置を規制することが難しいため、高精細な状
態で大画面化することができないでいた。加えて、液晶
表示素子を駆動させる方式が信号をオン・オフさせて平
均化した値により駆動させるデューティ駆動方式である
場合において、そのデューティ比を大きくすることがで
きずにいた。
Further, as described above, the shape of the liquid crystal region is not uniform, and it is difficult to regulate the positional arrangement of the liquid crystal region in the direction along the surface of the substrate. Therefore, a large screen can be obtained in a high-definition state. I couldn't. In addition, when the method of driving the liquid crystal display element is the duty driving method of driving the signal on / off and by an averaged value, the duty ratio cannot be increased.

【0017】更に、高分子分散型の各液晶表示素子は、
配向処理を行うことが難しいという問題があった。その
理由を以下に説明する。
Further, each polymer dispersion type liquid crystal display element is
There is a problem that it is difficult to perform the alignment treatment. The reason will be described below.

【0018】配向処理方法としては、液晶表示素子の作
製時のポリマー重合時に磁場、電場を印加することによ
り配向させる方法が提案されている(特開平3−528
43号、およびLiquid crystal, Vol.5, No5, pp1477,
(1989))。しかし、この方法による場合は、ポリマー表
面に直接配向処理を施していないために配向規制力が弱
く、1方向にだけ液晶分子を配向させ得る方法であり、
液晶を挟む2つの基板の両側で異なる方向に配向させる
ことが必要なモード、例えばTNモード,STNモード
等には応用できない。
As an alignment treatment method, a method of applying a magnetic field or an electric field during polymer polymerization in the production of a liquid crystal display element has been proposed (Japanese Patent Laid-Open No. 3-528).
43, and Liquid crystal, Vol.5, No5, pp1477,
(1989)). However, according to this method, since the polymer surface is not directly subjected to the alignment treatment, the alignment regulating force is weak, and the liquid crystal molecules can be aligned only in one direction.
It cannot be applied to modes that require alignment in different directions on both sides of two substrates sandwiching a liquid crystal, such as TN mode and STN mode.

【0019】また、他に提案された配向処理方法として
は、配向処理を行った基板を用い、この基板上に生成し
たポリマー壁を通して間接的に配向させる方法がある
(17回 液晶討論会 講演予稿集 320頁)。しか
し、この方法による場合には、絵素電極上の配向膜表面
の上にポリマーが残ることが避けられず、直接に液晶分
子を配向させることが困難であり、前者の方法と同様に
配向規制力が著しく減じられ、実用上大きな問題となっ
ている。
Another proposed alignment treatment method is to use a substrate that has been subjected to an alignment treatment and indirectly align it through a polymer wall formed on the substrate (17th Liquid Crystal Symposium Lecture Presentation Collection 320). However, when this method is used, it is unavoidable that the polymer remains on the surface of the alignment film on the pixel electrode, and it is difficult to directly align the liquid crystal molecules. The force is significantly reduced, which is a big problem for practical use.

【0020】また、上述したように偏光板および配向処
理を必要とする強誘電性液晶を液晶に用いた液晶表示素
子では、自発分極を発現させるためにSmC*(スメク
ティック)相が利用されるが、規則性がネマティック相
に比べより結晶に近い状態であるために、衝撃に対して
弱いことが問題となっている。この問題を解決するため
に強誘電性液晶を高分子中に分散させて衝撃を緩和する
ことが考えられているが、高分子中で配向処理を行うこ
とが難しく実用化に至っていない。
Further, as described above, in the liquid crystal display element using the polarizing plate and the ferroelectric liquid crystal which requires the alignment treatment as the liquid crystal, the SmC * (smectic) phase is used for expressing the spontaneous polarization. Since the regularity is closer to that of a crystal than that of a nematic phase, there is a problem that it is weak against impact. In order to solve this problem, it has been considered to disperse the ferroelectric liquid crystal in a polymer to reduce the impact, but it is difficult to perform the alignment treatment in the polymer and it has not been put to practical use.

【0021】そこで、高分子中で強誘電性液晶を配向さ
せる方法として、強誘電性液晶を高分子中に分散させた
ものをフィルム状に加工し、これを一方向に延伸処理を
施すことにより配向させる方法が提案されている(特開
昭63−264721号〜264724号)。しかし、
この方法による場合には、液晶領域と高分子との界面が
1絵素内に数多く存在するので、入射してくる直線偏光
が散乱されて一部の光が脱偏光されるために、液晶表示
素子の白濁レベルが低下してコントラストが低下すると
いう問題があった。この問題は、偏光板を必要とする他
の表示モード、例えばTNモード,STNモード,EC
B(Electrically Controlled Birefringence:電界制
御複屈折)モードでも同様に起こる。
Therefore, as a method for orienting the ferroelectric liquid crystal in the polymer, a liquid crystal in which the ferroelectric liquid crystal is dispersed is processed into a film and stretched in one direction. A method for orienting has been proposed (JP-A-63-264721 to 264724). But,
In the case of this method, since there are many interfaces between the liquid crystal region and the polymer in one picture element, incident linearly polarized light is scattered and a part of the light is depolarized. There is a problem that the white turbidity level of the device is lowered and the contrast is lowered. This problem is caused by other display modes that require a polarizing plate, such as TN mode, STN mode, and EC.
The same occurs in the B (Electrically Controlled Birefringence) mode.

【0022】加えて、高分子中に分散させた液晶を疑似
固体化するに当り、液晶の配向制御を行うことと、液晶
と高分子との界面で起こる散乱による脱偏光によりコン
トラストが低下することとが問題となる。つまり、配向
については高分子分散型液晶表示素子では基板と液晶と
の間に高分子が存在するため、基板に対して配向処理を
行うことができなかった。一方、液晶と高分子との界面
で起こる散乱については、絵素内に液晶と高分子の界面
を少なくすればよいが、従来の方法では成り行きで液晶
領域を作製しているため困難である。更に、強誘電性液
晶を用いる液晶表示素子においては、使用する液晶相
(スメクティック相)のもつ規制性の高さにより、耐衝
撃性が弱くなるという別の問題がある。
In addition, when the liquid crystal dispersed in the polymer is pseudo-solidified, the alignment of the liquid crystal is controlled and the contrast is lowered due to depolarization due to scattering occurring at the interface between the liquid crystal and the polymer. And becomes a problem. That is, regarding the orientation, in the polymer dispersion type liquid crystal display element, the orientation processing cannot be performed on the substrate because the polymer exists between the substrate and the liquid crystal. On the other hand, with respect to the scattering that occurs at the interface between the liquid crystal and the polymer, it is sufficient to reduce the interface between the liquid crystal and the polymer in the pixel, but it is difficult to produce the liquid crystal region by the conventional method. Further, in the liquid crystal display device using the ferroelectric liquid crystal, there is another problem that the impact resistance becomes weak due to the high regulation of the liquid crystal phase (smectic phase) used.

【0023】なお、上述した第1〜第5の方法により得
られる液晶表示素子は散乱型のものであり、TNモー
ド、STNモード、ECBモードなどの非散乱型の液晶
表示素子には適用されていない。
The liquid crystal display element obtained by the above-mentioned first to fifth methods is a scattering type, and is applied to a non-scattering type liquid crystal display element such as TN mode, STN mode, ECB mode. Absent.

【0024】本発明は、このような従来技術の課題を解
決すべくなされたものであり、滴状の液晶領域が均一な
径を有し、かつ、基板表面に沿った方向において規則正
しく配置でき、これにより閾値特性が急峻であり、か
つ、コントラストの優れた散乱型の液晶表示素子及びそ
の製造方法を提供することを第1の目的とする。また、
液晶領域の大きさを絵素に対して調整して液晶領域を形
成した非散乱型の液晶表示素子及びその製造方法を提供
することを第2の目的とする。
The present invention has been made in order to solve the problems of the prior art, and the liquid crystal region in the form of droplets has a uniform diameter and can be regularly arranged in the direction along the substrate surface. Accordingly, it is a first object of the present invention to provide a scattering type liquid crystal display device having a sharp threshold characteristic and excellent contrast, and a manufacturing method thereof. Also,
A second object is to provide a non-scattering type liquid crystal display device in which the size of the liquid crystal region is adjusted with respect to the picture element to form the liquid crystal region, and a manufacturing method thereof.

【0025】[0025]

【課題を解決するための手段】本発明の液晶表示素子
は、絵素がマトリクス状に配された高分子分散型であ
り、かつ、散乱型である液晶表示素子において、電極を
それぞれ有する2つの基板の少なくとも一方が透明とな
っており、該2つの基板が電極側を内側にして対向配設
され、対向する2つの基板の間に、両基板に到達する高
分子を主体とする壁と、該壁で包囲された液晶を主体と
する液晶領域とからなる表示媒体が挟持され、一つの液
晶領域から隣接する液晶領域までの基板表面に沿った方
向での距離(ピッチ)aが該方向における絵素寸法内で
あり、かつ、該距離の平均値bに対し3b/2>a>b
/2となる液晶領域間が全体の80%以上である規則性
を有するので、そのことにより上記第1の目的が達成さ
れる。
The liquid crystal display device of the present invention is a polymer dispersion type liquid crystal display device in which picture elements are arranged in a matrix and is a scattering type liquid crystal display device. At least one of the substrates is transparent, the two substrates are disposed so as to face each other with the electrode side facing inward, and between the two substrates facing each other, a wall mainly made of a polymer reaching both substrates, A display medium composed of a liquid crystal region mainly composed of liquid crystal surrounded by the walls is sandwiched, and a distance (pitch) a in the direction along the substrate surface from one liquid crystal region to an adjacent liquid crystal region is in that direction. Within the pixel size, and 3b / 2>a> b with respect to the average value b of the distance
Since there is a regularity of 80% or more of the whole of the liquid crystal regions of / 2, the first object can be achieved by that.

【0026】本発明の液晶表示素子の製造方法は、絵素
がマトリクス状に配された高分子分散型であり、かつ、
散乱型である液晶表示素子の製造方法において、少なく
とも一方が透明であり、絵素となる電極を有する一対の
基板が対向配設されいる両基板間に、光硬化性の高分子
材料と液晶材料との混合物を注入し、該混合物に対し、
1つの絵素内に少なくとも一箇所が該絵素を中心とした
該絵素面積の10倍の円内の最高照度に対し90%以下
となる光強度分布で光を照射するので、そのことにより
上記第1の目的が達成される。
The liquid crystal display device manufacturing method of the present invention is of a polymer dispersion type in which picture elements are arranged in a matrix, and
In a method of manufacturing a scattering type liquid crystal display element, a photocurable polymer material and a liquid crystal material are provided between two substrates, at least one of which is transparent, and a pair of substrates having electrodes serving as picture elements are opposed to each other. And injecting a mixture of
At least one place in one picture element irradiates light with a light intensity distribution of 90% or less with respect to the maximum illuminance within a circle 10 times the area of the picture element centered around the picture element. The first object described above is achieved.

【0027】上記高分子分散型であり、かつ、散乱型で
ある液晶表示素子の製造方法において、前記絵素の大き
さに比べ小さい規則性パターンを有するホトマスクを、
少なくとも一方が透明である絵素となる電極を有する一
対の基板で構成された液晶表示素子の透明基板側に被
せ、該液晶表示素子間に該光硬化性高分子と液晶材料と
の混合物を注入し、光を該ホトマスク側から照射しても
よい。
In the method for manufacturing a liquid crystal display device of the polymer dispersion type and the scattering type, a photomask having a regular pattern smaller than the size of the picture element is used.
A transparent substrate side of a liquid crystal display element composed of a pair of substrates having electrodes, at least one of which is transparent, is placed on the transparent substrate side, and a mixture of the photocurable polymer and liquid crystal material is injected between the liquid crystal display elements. However, light may be irradiated from the photomask side.

【0028】また、前記絵素となる電極の下に該絵素の
大きさに比べて規則性パターンを有するホトマスクを設
けた基板と、電極を有する基板とで構成された液晶表示
素子中に、該該光硬化性高分子と液晶材料との混合物を
注入し、ホトマスクを設けた基板側から光を照射しても
よい。
In addition, in a liquid crystal display element composed of a substrate provided with a photomask having a regular pattern as compared with the size of the picture element under the electrode serving as the picture element, and a substrate having electrodes, A mixture of the photocurable polymer and a liquid crystal material may be injected, and light may be irradiated from the side of the substrate provided with the photomask.

【0029】また、ホトマスクとしては、その規則性パ
ターンを連続又は独立して形成してあり、該規則性パタ
ーンが少なくとも各絵素の30%以上の面積を覆うよう
に構成されたものを使用することが可能である。或は、
規則性パターンを連続又は独立して形成してあり、該パ
ターンの最小繰り返し単位部分が1μm以上かつ50μ
m以下の直径の円内に収まる大きさであり、また該単位
部分の中心から最も近い単位部分の中心までの離隔距離
が1μm以上かつ50μm以下としてあるものの使用が
可能である。
As the photomask, a regular pattern is formed continuously or independently, and the regular pattern is formed so as to cover at least 30% or more of the area of each picture element. It is possible. Or
A regular pattern is formed continuously or independently, and the minimum repeating unit portion of the pattern is 1 μm or more and 50 μm.
It is possible to use those having a size within a circle having a diameter of m or less and having a separation distance from the center of the unit portion to the center of the nearest unit portion of 1 μm or more and 50 μm or less.

【0030】本発明の液晶表示素子は、絵素がマトリク
ス状に配された液晶表示素子において、電極をそれぞれ
有する2つの基板の少なくとも一方が透明となってお
り、該2つの基板が電極側を内側にして対向配設され、
対向する2つの基板の間に挟持された表示媒体が、高分
子を主体とする壁と液晶を主体とする液晶領域とからな
り、該壁が両基板に到達して形成され、該液晶領域が該
壁で包囲されていると共に、両基板に接近し、その接近
する部分を基板に対して平行となした平行部を有するの
で、そのことにより上記第2の目的が達成される。
The liquid crystal display element of the present invention is a liquid crystal display element in which picture elements are arranged in a matrix, and at least one of two substrates each having an electrode is transparent, and the two substrates have electrode sides. Facing inside,
A display medium sandwiched between two opposing substrates is composed of a polymer-based wall and a liquid crystal-based liquid crystal region. The wall reaches both substrates and is formed. The second object is achieved by having a parallel portion which is surrounded by the wall and which is close to both substrates and whose approaching portions are parallel to the substrates.

【0031】液晶領域としては、1又は2以上の絵素に
対して配設してもよい。また、絵素内に含まれる少なく
とも1つの液晶領域としては、絵素の面積の30%以上
の大きさとしてもよい。
The liquid crystal region may be provided for one or more picture elements. Further, the size of at least one liquid crystal region included in each pixel may be 30% or more of the area of each pixel.

【0032】また、絵素の長辺寸法が長い場合、例えば
200μm以上の場合には、液晶領域の2個以上を1つ
の絵素内に、その全体または一部が含まれるように存在
させるようにしてもよい。
When the long side dimension of the picture element is long, for example, 200 μm or more, two or more liquid crystal regions are present in one picture element so that the whole or a part thereof is included. You may

【0033】また、液晶領域は、複数の液晶ドメインを
有し、各液晶ドメインの配向方向が基板表面にほぼ平行
な面上において高分子壁に沿った同心円状となっている
ようにしてもよい。また、液晶領域は、中央部に位置す
る内側液晶ドメインと、該内側液晶ドメインの外側を包
囲して形成された高分子領域と、該高分子領域の外側を
包囲して形成され、ディスクリネーションにて区切られ
た複数の外側液晶ドメインとからなり、各外側液晶ドメ
インの方向が基板表面にほぼ平行な面上において放射状
となっているようにしてもよい。また、液晶領域は、デ
ィスクリネーションにて区切られた複数の液晶ドメイン
とからなり、液晶ドメインの方向が基板表面にほぼ平行
な面上において異なる方向に向いているようにしてもよ
い。また、液晶領域は、中央部に位置する高分子領域
と、該高分子領域の外側を包囲して形成され、ディスク
リネーションにて区切られた複数の液晶ドメインとから
なり、液晶ドメインの方向が基板表面にほぼ平行な面上
において放射状となっているようにしてもよい。
The liquid crystal region may have a plurality of liquid crystal domains, and the alignment direction of each liquid crystal domain may be concentric along the polymer wall on a plane substantially parallel to the substrate surface. . Further, the liquid crystal region is formed by enclosing the inner liquid crystal domain located at the center, the polymer region surrounding the inner liquid crystal domain, and the polymer region surrounding the outer region of the polymer region. The outer liquid crystal domains may be separated from each other and the directions of the respective outer liquid crystal domains may be radial on a plane substantially parallel to the substrate surface. The liquid crystal region may be composed of a plurality of liquid crystal domains separated by disclination, and the liquid crystal domains may be oriented in different directions on a plane substantially parallel to the substrate surface. Further, the liquid crystal region is composed of a polymer region located at the center and a plurality of liquid crystal domains that are formed so as to surround the outside of the polymer region and are separated by disclination. You may make it radial on the surface substantially parallel to the substrate surface.

【0034】液晶領域に含まれる複数の液晶分子は、螺
旋ピッチを15μm以上、かつ100μm以下として設
けてもよい。また、液晶領域の両平行部間の厚みと屈折
率異方性との積を0.4μm以上、かつ1.1μm以下
とし、両基板間の離隔距離を3μm以上、かつ10μm
以下としてもよい。
A plurality of liquid crystal molecules included in the liquid crystal region may have a spiral pitch of 15 μm or more and 100 μm or less. Also, the product of the thickness between both parallel parts of the liquid crystal region and the refractive index anisotropy is 0.4 μm or more and 1.1 μm or less, and the separation distance between both substrates is 3 μm or more and 10 μm.
It may be as follows.

【0035】また、一方の基板に遮光マスクを設けら
れ、該遮光マスクにより、基板に到達した壁部分を該壁
部分の面積の少なくとも50%以上を覆うようにしても
よい。また、2つの基板に備わった電極の上にそれぞれ
配向膜を形成してもよい。その配向膜は一軸配向膜でも
よい。一軸配向膜としては、電極の上に斜方蒸着膜やラ
ビング処理を施した有機配向膜のような一軸配向処理が
施された配向膜が相当する。このとき、上下基板の電極
間での短絡を防ぐために電気的に絶縁性をもつ層を、配
向膜と電極との間に形成してもよい。
Further, a light-shielding mask may be provided on one of the substrates, and the light-shielding mask may cover at least 50% or more of the wall portion reaching the substrate. In addition, an alignment film may be formed on each of the electrodes provided on the two substrates. The alignment film may be a uniaxial alignment film. The uniaxial alignment film corresponds to an alignment film that has been subjected to a uniaxial alignment treatment such as an oblique deposition film on the electrode or an organic alignment film that has been subjected to a rubbing treatment. At this time, an electrically insulating layer may be formed between the alignment film and the electrodes in order to prevent a short circuit between the electrodes of the upper and lower substrates.

【0036】また、2つの基板には、表示モードに応じ
て偏光板を設けても設けなくてもよく、設ける場合であ
っても表示モードに応じて一方又は両方の基板の外側に
偏光板を設けてもよい。
Further, the two substrates may or may not be provided with a polarizing plate depending on the display mode. Even when the two substrates are provided, a polarizing plate is provided outside one or both substrates depending on the display mode. It may be provided.

【0037】本発明の液晶表示素子の製造方法は、絵素
がマトリクス状に配された液晶表示素子の製造方法にお
いて、少なくとも光硬化性の高分子材料と液晶材料とを
含む混合物を、電極をそれぞれ有する2つの基板間に注
入する工程と、該混合物の液晶領域形成部分に光強度を
減じて光を混合物に照射し、両基板に到達して形成され
た高分子を含む材料からなる壁と、該壁で包囲され、か
つ、両基板に接近し、その接近する部分を基板に対して
平行となした平行部を有する液晶領域とからなる表示媒
体を両基板間に形成する工程と、を含むので、そのこと
により上記目的が達成される。
The method for producing a liquid crystal display element of the present invention is the same as the method for producing a liquid crystal display element in which picture elements are arranged in a matrix, and a mixture containing at least a photocurable polymer material and a liquid crystal material is used as an electrode. A step of injecting between the two substrates each having, and a wall made of a material containing a polymer formed by reaching the both substrates by irradiating the mixture with light by reducing the light intensity in the liquid crystal region forming part of the mixture; Forming a display medium between the two substrates, the display medium being surrounded by the wall and approaching both substrates, and a liquid crystal region having a parallel portion in which the approaching portions are parallel to the substrates. As a result, the above object is achieved.

【0038】上記製造方法において、上記光強度を減じ
て光を照射する混合物部分を1又は2以上の絵素にわた
る範囲となし、液晶領域を1又は2以上の絵素に対して
配設するようにしてもよい。
In the above manufacturing method, the mixture portion for reducing the light intensity and irradiating the light is defined as a range extending over one or more picture elements, and the liquid crystal region is arranged for one or more picture elements. You may

【0039】また、混合物に対して絵素の大きさの30
%以上の面積に相当する部分に光強度を減じて光を照射
し、絵素内に含まれる少なくとも1つの液晶領域を絵素
の面積の30%以上の大きさとしてもよい。
In addition, the size of the picture element is 30 with respect to the mixture.
At least one liquid crystal region included in a pixel may have a size of 30% or more of the area of a pixel by reducing the light intensity and irradiating light to a portion corresponding to the area of 100% or more.

【0040】また、液晶領域の各液晶分子の配向方向を
放射状に形成してもよい。その形成は、液晶領域形成用
の複数の遮光部の中心部に透光孔が設けられたホトマス
クを使用し、或は液晶領域形成用の遮光部の中心部に透
光孔を有し、かつ、該遮光部に透光孔から放射状に設け
られた透光スリットを有するホトマスクを使用し、混合
物に該ホトマスク側から光を照射することによりでき
る。更には、混合物の液晶領域形成部分に光強度を減
じ、かつ、光照射期間と光非照射期間とを交互に設けて
光を混合物に照射することによりできる。
Further, the alignment direction of each liquid crystal molecule in the liquid crystal region may be formed radially. The formation uses a photomask in which a light-transmitting hole is provided in the center of a plurality of light-shielding portions for liquid crystal region formation, or has a light-transmitting hole in the center of the light-shielding portion for liquid crystal region formation, and It is possible to use a photomask having a light-transmitting slit radially provided from a light-transmitting hole in the light-shielding portion, and irradiate the mixture with light from the photomask side. Further, it is possible to reduce the light intensity in the liquid crystal region forming part of the mixture and to irradiate the mixture with light by alternately providing the light irradiation period and the light non-irradiation period.

【0041】また、混合物に光重合抑制効果を有する化
合物を含んだものを使用することができる。
It is also possible to use a mixture containing a compound having a photopolymerization-inhibiting effect.

【0042】また、混合物を2つの基板間に注入する工
程としては、一方の基板に該混合物を付着させた後で、
2つの基板を貼り合わせることにより行ってもよい。
In addition, the step of injecting the mixture between the two substrates is as follows.
It may be performed by bonding two substrates.

【0043】また、光強度を減じる手段としてホトマス
クを使用する場合において、該ホトマスクは、2つの基
板の一方の液晶層側に形成しておいたものを用いること
ができる。
When a photomask is used as a means for reducing the light intensity, the photomask formed on one liquid crystal layer side of the two substrates can be used.

【0044】[0044]

【作用】本発明では、少なくとも光硬化性の高分子材料
と液晶材料とを含む混合物を、電極をそれぞれ有する2
つの基板間に注入し、該混合物の液晶領域形成部分に光
強度を減じて光を混合物に照射する。
In the present invention, a mixture containing at least a photo-curable polymer material and a liquid crystal material is used in each case having two electrodes.
It is injected between two substrates, and the mixture is irradiated with light while reducing the light intensity in the liquid crystal region forming part of the mixture.

【0045】これにより、まず光照射領域にある光硬化
性の高分子が反応して高分子壁用の核が形成され、その
後、光照射部で高分子の濃度が低下するために高分子の
濃度勾配が形成され、その濃度勾配に沿って弱照射領域
内にある未反応の高分子が光照射領域に集まっていき重
合して、高分子壁が形成される。また、高分子壁の形成
がなされない部分に液晶領域が形成される。
As a result, first, the photo-curable polymer in the light irradiation region reacts to form nuclei for the polymer wall, and thereafter, the concentration of the polymer decreases in the light irradiation portion, so that the polymer of the polymer is reduced. A concentration gradient is formed, and along the concentration gradient, the unreacted polymer in the weak irradiation region gathers in the light irradiation region and polymerizes to form a polymer wall. Further, a liquid crystal region is formed in a portion where the polymer wall is not formed.

【0046】この場合において、表示媒体における液晶
領域の形成位置に応じて弱照射領域の位置を設定し、光
を混合物に照射すると、その設定した弱照射領域に液晶
領域が形成される。このとき、弱照射領域が比較的小さ
いホトマスク等を用いて光を混合物に照射すると、ほぼ
球状をした液晶領域が弱照射領域に形成され、得られる
液晶表示素子は散乱型となる。散乱モードの液晶領域を
図22に示す。この液晶領域dは、1つの絵素bに対し
て多数形成され、しかも直径が非常に小さいものとなっ
ている。
In this case, when the position of the weak irradiation region is set according to the formation position of the liquid crystal region on the display medium and the mixture is irradiated with light, the liquid crystal region is formed in the set weak irradiation region. At this time, when the mixture is irradiated with light using a photomask or the like having a comparatively small weak irradiation region, a substantially spherical liquid crystal region is formed in the weak irradiation region, and the obtained liquid crystal display element becomes a scattering type. The liquid crystal region in the scattering mode is shown in FIG. A large number of the liquid crystal regions d are formed for one picture element b and have a very small diameter.

【0047】散乱モードとは、高分子に囲まれた液晶に
おいて散乱と透過状態を電気的にコントロールする液晶
表示素子のことである。その原理は、電圧印加時に液晶
分子の屈折率と高分子材料の屈折率とをほぼ一致させる
ように設定する。その場合、電圧印加時は、透明状態、
電圧無印加時は、液晶分子が高分子壁との相互作用によ
りランダム配向状態となり、液晶の見かけ上の屈性率が
上昇し、高分子壁との屈折率のミスマッチングにより散
乱状態となるものである。
The scattering mode is a liquid crystal display element that electrically controls the scattering and transmission states of liquid crystal surrounded by polymers. The principle is set so that the refractive index of the liquid crystal molecules and the refractive index of the polymer material are substantially matched when a voltage is applied. In that case, when voltage is applied, the transparent state,
When no voltage is applied, the liquid crystal molecules become randomly aligned due to the interaction with the polymer wall, the apparent refractive index of the liquid crystal increases, and the scattering state occurs due to the mismatch of the refractive index with the polymer wall. Is.

【0048】かかる場合において、光硬化性の高分子材
料と液晶との混合物を、少なくとも一方が透明である2
枚の電極基板間に注入し、絵素の大きさの少なくとも3
0%以上の面積に相当する部分で照射光強度を減じて、
混合物に光を照射する。なお、照射光強度を減じる手段
としては、ホトマスク等が相当し、ホトマスク等の側か
ら光を照射すればよい。
In such a case, at least one of the mixture of the photocurable polymer material and the liquid crystal is transparent.
At least 3 times the size of a pixel is injected between two electrode substrates.
Reduce the irradiation light intensity in the area corresponding to the area of 0% or more,
Illuminate the mixture with light. Note that a photomask or the like corresponds to the means for reducing the irradiation light intensity, and light may be irradiated from the side of the photomask or the like.

【0049】すると、混合物の光が強く当たった部分で
は、高分子材料が硬化して両基板に到達する壁状とな
り、その壁で囲まれた部分に液晶領域が形成された状態
となる。つまり、液晶領域が分散した状態で形成され
る。
Then, in the portion of the mixture that is strongly exposed to light, the polymer material is cured to form a wall shape that reaches both substrates, and a liquid crystal region is formed in the portion surrounded by the walls. That is, the liquid crystal regions are formed in a dispersed state.

【0050】一方、弱照射領域が比較的大きいホトマス
ク等を用いて光を混合物に照射すると、液晶領域が広く
なって、両側の基板に接近した部分に基板表面と平行と
なった平行部を有する液晶領域が形成され、得られる液
晶表示素子は非散乱型のものとなる。非散乱モードと
は、上記のような屈折率の差により起こる散乱をできる
だけ減少させ、液晶の分子配向の変化だけで表示を行う
ものである。液晶の分子配向の変化を取り出す方法とし
ては、偏光板を用いて屈折率の変化を捕らえる方法(T
N、ECBなど)と偏光板を用いず二色性色素を液晶中
に添加したGH(ゲストホスト)モードなどがある。
On the other hand, when the mixture is irradiated with light using a photomask or the like having a comparatively large weak irradiation region, the liquid crystal region is widened, and parallel portions parallel to the substrate surface are provided in portions close to the substrates on both sides. The liquid crystal region is formed, and the obtained liquid crystal display element is of non-scattering type. In the non-scattering mode, the scattering caused by the difference in the refractive index as described above is reduced as much as possible, and the display is performed only by the change of the molecular orientation of the liquid crystal. As a method for extracting the change in the molecular orientation of the liquid crystal, a method for detecting the change in the refractive index using a polarizing plate (T
(N, ECB, etc.) and a GH (guest host) mode in which a dichroic dye is added to the liquid crystal without using a polarizing plate.

【0051】この非散乱型の液晶表示素子において、ホ
トマスク等の照射光強度を減じる手段を適当な状態とし
ておくことにより、各液晶領域を1つの絵素に対して、
或は2以上の絵素に対して設けることができる。また、
絵素が大きい場合であっても、液晶領域の全体または一
部を1つの絵素に対して1又は2以上保有させることが
可能となる。
In this non-scattering type liquid crystal display element, each liquid crystal region is set to one picture element by setting a suitable means such as a photomask for reducing the irradiation light intensity.
Alternatively, it can be provided for two or more picture elements. Also,
Even if the picture element is large, one picture element can hold one or more whole or part of the liquid crystal region.

【0052】また、光硬化性の高分子材料と液晶材料と
の均一混合物を、相対する2枚の基板の一方に滴下もし
くは塗布後、2枚の基板を張り合わせ、しかる後に高分
子材料を硬化させるようにしてもよい。
In addition, a uniform mixture of a photocurable polymer material and a liquid crystal material is dropped or applied on one of two opposing substrates, the two substrates are bonded together, and then the polymer material is cured. You may do it.

【0053】更に、液晶領域を各絵素毎に対して配設
し、液晶層の一方側に設けた遮光マスクを設け、該遮光
マスクが前記基板の一方に到達した壁部分を、該壁部分
の面積の少なくとも50%以上を覆うようにすると、壁
と液晶領域との界面で散乱した光が外部に漏れるのを抑
制することができる。特に、遮光マスクを液晶領域より
光入射側に設ける場合は、入射光が壁と液晶領域との界
面で散乱すること自体を抑制できる。
Further, a liquid crystal region is provided for each picture element, and a light-shielding mask provided on one side of the liquid crystal layer is provided, and the wall portion where the light-shielding mask reaches one of the substrates is defined as the wall portion. By covering at least 50% or more of the area, the light scattered at the interface between the wall and the liquid crystal region can be prevented from leaking to the outside. In particular, when the light-shielding mask is provided on the light incident side of the liquid crystal region, it is possible to suppress the incident light itself from scattering at the interface between the wall and the liquid crystal region.

【0054】特に、ホトマスクを使用した場合、あらか
じめ照射領域を限定することができ、液晶表示素子の各
絵素に対して優先的に液晶領域を作製することができる
ので、1絵素内に複数個の液晶領域を作製する場合につ
いても、絵素外に高分子材料を多く配置することがで
き、コントラストを向上させやすいので好ましい。
In particular, when a photomask is used, the irradiation area can be limited in advance, and the liquid crystal area can be preferentially produced for each picture element of the liquid crystal display element. Also in the case of producing individual liquid crystal regions, a large amount of polymer material can be arranged outside the picture element, and it is easy to improve the contrast, which is preferable.

【0055】なお、非散乱型の液晶表示素子の製造に際
して、混合物の材質や光照射条件などを変更することに
より、光重合速度が変わって高分子と液晶との相分離速
度の調整がなされる。
In the production of a non-scattering type liquid crystal display device, the photopolymerization rate is changed by changing the material of the mixture, the light irradiation conditions, etc. to adjust the phase separation rate between the polymer and the liquid crystal. .

【0056】 相分離速度、つまり光重合速度が速い場合 光照射領域から漏れた光により弱照射領域内でも高分子
材料に光重合反応が起こり、弱照射領域でも複数の液晶
領域が発生する。この場合は、図23に示すように、絵
素b内に存在する各液晶領域dが片方の基板上方から見
て円形であり、その配向方向は高分子壁に沿って同心円
状に、かつ、基板表面に対してほぼ平行となっている。
かかる表示媒体に電場を印加すると、その電場印加時に
中間調において液晶分子が立ち上がり方が全方位的にな
り、どの方向から見ても見かけ上の屈折率がほぼ同一と
なり、視野角の特性が改善されてコントラストが向上す
る。
When the phase separation rate, that is, the photopolymerization rate is high, light leaking from the light irradiation region causes a photopolymerization reaction in the polymer material even in the weak irradiation region, and a plurality of liquid crystal regions are generated even in the weak irradiation region. In this case, as shown in FIG. 23, each liquid crystal region d existing in the picture element b is circular when viewed from above one substrate, and its orientation direction is concentric along the polymer wall, and It is almost parallel to the substrate surface.
When an electric field is applied to such a display medium, the liquid crystal molecules rise omnidirectionally in the halftone when the electric field is applied, the apparent refractive index is almost the same from any direction, and the viewing angle characteristics are improved. As a result, the contrast is improved.

【0057】 相分離速度、つまり光重合速度が遅い場合 弱照射領域内での重合反応が減少し、液晶領域の形がホ
トマスクの遮光部の形に近くなるが、弱照射領域にある
光硬化性の高分子が高分子壁の重合が行われている箇所
にまでは物質移動により到達できず、図24(a)、
(b)、(c)、又は(d)に示すように、絵素(弱照
射領域)b内のほぼ中央に液晶領域dが発生すると共
に、その外側に高分子領域fと別の液晶領域dが、別の
液晶領域dを外側として形成され、別の液晶領域dが、
例えばドーナツ状又は、一部が切れたC型の形状に形成
される。
When the phase separation rate, that is, the photopolymerization rate is slow: The polymerization reaction in the weak irradiation region is reduced, and the shape of the liquid crystal region is close to the shape of the light-shielding portion of the photomask. The polymer of Fig. 24 cannot reach the location where the polymer wall is polymerized by mass transfer.
As shown in (b), (c), or (d), a liquid crystal region d is generated substantially in the center of a pixel (weakly irradiated region) b, and a polymer region f and another liquid crystal region are provided outside the liquid crystal region d. d is formed with another liquid crystal region d as an outer side, and another liquid crystal region d is
For example, it is formed into a donut shape or a C-shaped shape with a part cut off.

【0058】形成された液晶領域内の液晶は、中央部の
円形液晶領域においては上記と同様に配向している
が、周辺のドーナツ状又は、一部が切れたC型の液晶領
域は、複数個の液晶ドメイン(液晶領域間に高分子など
の壁状物が存在しないが配向状態が異なる領域のことを
示し、ドメイン間のディスクリネーションラインにより
区別される)により構成され、複数のドメインによりド
ーナツ状又は一部が切れたC型の形状の中央部から放射
線状に近い形状で配置されている。
The liquid crystals in the formed liquid crystal region are oriented in the same manner as above in the circular liquid crystal region in the central portion, but there are a plurality of C-shaped liquid crystal regions in the donut shape or a part of the peripheral liquid crystal region. It is composed of individual liquid crystal domains (indicates regions where polymer-like walls do not exist between liquid crystal regions, but has different alignment states, and is distinguished by disclination lines between the domains). They are arranged in a shape close to a radial shape from the central portion of the donut shape or a C-shaped shape with a part cut off.

【0059】この現象は、光硬化性高分子が物質移動し
ながら重合反応が起こるために液晶分子が高分子壁に垂
直に配向しようとするために起こっており、更に液晶領
域が大きくなった場合でも同様の現象が見られる。この
ような配向状態にある表示媒体に電場を印加した場合、
中央部の円形液晶領域に対しては上記と同様な現象と
なり、一方、ドーナツ状又は一部が切れたC型の形状部
分についても液晶分子が起き上がる方向が各ドメイン間
で異なり、上記と同様の原理で視野角の特性、所謂視
角特性が飛躍的に向上する。なお、この場合よりも光重
合速度がもう少し速い場合には、図25に示すような液
晶領域が得られる。図25においては、ホトマスクの弱
照射領域bのエッジ部に対応する部分に複数の円形液晶
部が互いに接したような液晶領域d2と、それに囲まれ
た領域に多数の円形液晶部d1が存在する。
This phenomenon occurs because the liquid crystal molecules try to align perpendicularly to the polymer wall due to the polymerization reaction of the photocurable polymer during mass transfer, and when the liquid crystal region becomes larger. But the same phenomenon can be seen. When an electric field is applied to the display medium in such an alignment state,
With respect to the circular liquid crystal region in the central portion, the same phenomenon as described above is performed. On the other hand, in the donut-shaped or partially cut C-shaped portion, the rising direction of the liquid crystal molecules is different between the domains, and the same as above. In principle, the viewing angle characteristics, so-called viewing angle characteristics, are dramatically improved. Note that when the photopolymerization rate is a little faster than in this case, a liquid crystal region as shown in FIG. 25 is obtained. In FIG. 25, there is a liquid crystal region d2 in which a plurality of circular liquid crystal units are in contact with each other at a portion corresponding to the edge portion of the weakly illuminated region b of the photomask, and a large number of circular liquid crystal units d1 are surrounded by the liquid crystal region d2. .

【0060】 相分離速度、つまり光重合速度がさらに遅い場合 弱照射領域内での高分子の残存が更に減少し、ほぼ弱照
射領域と同様の液晶領域が作製されることになる。この
場合、液晶領域内の液晶分子の配向は、図26(a)、
(b)、(c)、又は(d)に示すように、複数個のド
メインgによって構成され、かつ、ドメインg間のディ
スクリネーションラインhが高分子壁に垂直になるが、
液晶領域dの中央部に島状部がないためランダムとな
る。このとき、ホトマスクの弱照射領域(遮光部)bの
中央部に透光孔を設けると、図27に示すように液晶領
域dの中央部に高分子の島iを形成でき、この島iを中
心に放射状に液晶ドメインgを配置することができる。
When the phase separation rate, that is, the photopolymerization rate is slower, the residual amount of the polymer in the weak irradiation region is further reduced, and a liquid crystal region similar to the weak irradiation region is produced. In this case, the orientation of the liquid crystal molecules in the liquid crystal region is as shown in FIG.
As shown in (b), (c), or (d), the disclination line h is composed of a plurality of domains g and the domains g are perpendicular to the polymer wall.
Since there are no islands in the center of the liquid crystal region d, they are random. At this time, if a light-transmitting hole is provided in the center of the weakly illuminated region (light-shielding part) b of the photomask, a polymer island i can be formed in the center of the liquid crystal region d as shown in FIG. 27. The liquid crystal domains g can be arranged radially in the center.

【0061】かかる表示媒体に電場を印加すると、液晶
分子の動きは、上記と同様であり、基板表面の垂直方
向からの一定角の全方位から見て屈折率がほぼ同じにな
り、視角特性が改善される。この場合には、液晶領域の
絵素に対する占有率が高くなり、コントラストを大きく
できるので好ましい。
When an electric field is applied to such a display medium, the movement of the liquid crystal molecules is similar to the above, the refractive index is almost the same when viewed from all directions at a constant angle from the vertical direction of the substrate surface, and the viewing angle characteristics are Be improved. In this case, the occupancy of the liquid crystal region with respect to the picture element is increased, and the contrast can be increased, which is preferable.

【0062】また、上記およびの場合において、一
例として混合物にカイラル剤を添加しておくと、液晶領
域に含まれる複数の液晶分子が図28に示すようにな
る。即ち、図28(b)に示すように液晶領域dを基板
側から見ると、複数のドメインgが放射状となるもの
の、図28(a)に示すように各液晶分子jが基板表面
に対してほぼ垂直な螺旋軸kの回りに螺旋状に配向され
た状態となる。より詳細に説明すると、図28(c)の
I層部分を基板側から見た場合には、図28(C)のI
層のようになり、図28(a)のII層、III層、IV層を
基板側から見た場合には、図28(c)のII層、III
層、IV層を基板側から見た場合には、図28(c)のII
層、III層、IV層のようになる。なお、図28(a)に
示すlはディスクリネーションラインを示す。
Further, in the above cases and, as an example, when a chiral agent is added to the mixture, a plurality of liquid crystal molecules contained in the liquid crystal region becomes as shown in FIG. That is, when the liquid crystal region d is viewed from the substrate side as shown in FIG. 28B, the plurality of domains g are radial, but as shown in FIG. 28A, each liquid crystal molecule j is relative to the substrate surface. It is in a state of being helically oriented around the substantially vertical spiral axis k. More specifically, when the I layer portion of FIG. 28C is viewed from the substrate side, I of FIG.
28A, the layers II, III, and IV in FIG. 28A are viewed from the substrate side, and the layers II and III in FIG.
When the layers IV and IV are viewed from the substrate side, II in FIG.
Layer, III layer, IV layer. In addition, l shown in FIG. 28A indicates a disclination line.

【0063】一方、カイラル剤を添加しない場合には、
複数の液晶分子が、図29に示すようになる。即ち、図
29(b)に示すように液晶領域dを基板側から見る
と、複数のドメインgが放射状となるものの、図29
(a)に示すように各液晶分子jが基板表面に対してほ
ぼ垂直な軸の回りに一定方向に配向された状態となる。
より詳細に説明すると、図29(a)のI層部分を基板
側から見た場合には、図29(c)のI層のようにな
り、図29(a)のII層、III層、IV層を基板側から見
た場合には、図29(c)のII層、III層、IV層のよう
になる。
On the other hand, when no chiral agent is added,
The plurality of liquid crystal molecules are as shown in FIG. That is, when the liquid crystal region d is viewed from the substrate side as shown in FIG. 29B, the plurality of domains g are radial, but FIG.
As shown in (a), each liquid crystal molecule j is aligned in a fixed direction around an axis substantially perpendicular to the substrate surface.
More specifically, when the I layer portion of FIG. 29A is viewed from the substrate side, it becomes like the I layer of FIG. 29C, and the II layer, the III layer of FIG. When the IV layer is viewed from the substrate side, it becomes like the II layer, the III layer, and the IV layer in FIG.

【0064】但し、カイラル剤を添加し過ぎる場合に
は、図30(b)に示すように液晶領域dを基板側から
見ると、複数のドメインgが放射状となるものの、図3
0(a)に示すように液晶分子の配向が螺旋状態となっ
ても螺旋軸が基板表面に平行となる。尚、このような現
象は、混合物にカイラル剤を添加した場合の他に、ネマ
ティック液晶にコレステリック液晶を添加した場合など
でも起こる。
However, in the case where the chiral agent is added too much, when the liquid crystal region d is viewed from the substrate side as shown in FIG.
As shown in 0 (a), the helical axis is parallel to the substrate surface even when the liquid crystal molecules are oriented in a helical state. Incidentally, such a phenomenon occurs not only when the chiral agent is added to the mixture but also when the cholesteric liquid crystal is added to the nematic liquid crystal.

【0065】[0065]

【実施例】以下、本発明について実施例に基づいて具体
的に説明する。
EXAMPLES The present invention will be specifically described below based on examples.

【0066】(実施例1)本発明を散乱型の液晶表示素
子に適用した場合について説明する。
(Example 1) A case where the present invention is applied to a scattering type liquid crystal display element will be described.

【0067】図1は本実施例の液晶表示素子を示す断面
図である。この実施例においては、図示しないスペーサ
を間に介して2つの基板12、13が対向配設されてい
る。一方の基板12は、ガラスからなり、ITOからな
る絵素電極11が形成されている。もう一方の基板13
は、ガラスからなり、一面上にホトマスク14が配置さ
れ、他面にITOからなる対向電極15が形成されてい
る。
FIG. 1 is a sectional view showing the liquid crystal display element of this embodiment. In this embodiment, two substrates 12 and 13 are arranged opposite to each other with a spacer (not shown) interposed therebetween. One of the substrates 12 is made of glass, and the pixel electrode 11 made of ITO is formed on the substrate 12. The other substrate 13
Is made of glass, a photomask 14 is arranged on one surface, and a counter electrode 15 made of ITO is formed on the other surface.

【0068】両基板12、13の間には、液晶材料と光
硬化性をもつ高分子材料とを混合してなる混合物が封入
されており、この混合物に紫外線光20を照射して高分
子材料を硬化させた。硬化した後の両基板12、13の
間には、高分子の壁17で液晶領域16が包囲された液
晶層が得られた。
A mixture of a liquid crystal material and a photo-curable polymer material is enclosed between the two substrates 12 and 13, and the mixture is irradiated with ultraviolet light 20 to emit the polymer material. Was cured. A liquid crystal layer having a liquid crystal region 16 surrounded by a polymer wall 17 was obtained between the two substrates 12 and 13 after curing.

【0069】このようにして作製された高分子分散型液
晶表示素子を次のようにして観察を行った。即ち、高分
子分散型液晶表示素子を分断し、液体窒素中でセルを剥
離し、アセトンで液晶材料を洗い流した後の高分子の壁
17の水平断面をSEM(走査型電子顕微鏡)により観
察したところ、ドットパターンと同じで規則性で、か
つ、同程度の大きさで均一に揃ったほぼ球状をした液晶
領域16が形成されていることが確認された。
The polymer-dispersed liquid crystal display device thus produced was observed as follows. That is, the polymer-dispersed liquid crystal display device was divided, the cell was peeled off in liquid nitrogen, and the horizontal section of the polymer wall 17 after rinsing the liquid crystal material with acetone was observed by SEM (scanning electron microscope). However, it was confirmed that a liquid crystal region 16 having the same regularity as the dot pattern, and a substantially spherical liquid crystal region 16 of the same size and uniform shape was formed.

【0070】本実施例1にあっては、一つの液晶領域か
ら隣接する液晶領域までの基板表面に沿った方向におけ
る距離aが、同方向における絵素寸法内であり、しかも
前記距離の平均値bに対し、3b/2>a>b/2とな
る液晶領域間が全体の80%以上である規則性を有する
ようにすることを1つの特徴としている。
In the first embodiment, the distance a in the direction along the substrate surface from one liquid crystal area to the adjacent liquid crystal area is within the pixel size in the same direction, and the average value of the distances is used. One feature is that the liquid crystal regions satisfying the condition of 3b / 2>a> b / 2 with respect to b have a regularity of 80% or more of the whole.

【0071】本発明者らの検討結果によれば、照度変化
を構成する強照度領域と弱照度領域のうち、弱照度領域
の周期の大きさが2μmより小さい場合、液晶領域径も
2μmより小さくなり、可視光により散乱しにくい液晶
領域が多くなり電圧無印加時の光散乱が低下する。ま
た、基板間の厚さとも微妙に関係しており、基板間の厚
さより弱照度領域が小さいと、液晶領域が円形状のハニ
カム構造となり、やはり光散乱性が低下する原因とな
る。更に、電圧を印加した場合にも十分に透明化しない
という問題を生じる。
According to the examination results of the present inventors, when the period size of the weak illuminance region is smaller than 2 μm among the strong illuminance region and the weak illuminance region which constitute the illuminance change, the liquid crystal region diameter is also smaller than 2 μm. Therefore, there are many liquid crystal regions that are less likely to be scattered by visible light, and light scattering when no voltage is applied is reduced. In addition, the thickness between the substrates is also subtly related, and when the weak illuminance region is smaller than the thickness between the substrates, the liquid crystal region has a circular honeycomb structure, which also causes a decrease in light scattering. Further, there is a problem that the film does not become sufficiently transparent even when a voltage is applied.

【0072】逆に、弱照度領域が50μmより大きい場
合には、液晶領域も50μmより大きくなり、基板間隔
の大部分を液晶領域が占めることになり、電圧無印加時
の光散乱特性のうち遮蔽性が低下するため好ましくない
ということが判明した。
On the other hand, when the weak illuminance region is larger than 50 μm, the liquid crystal region is also larger than 50 μm, and the liquid crystal region occupies most of the space between the substrates, which is one of the light scattering characteristics when no voltage is applied. It was found to be unfavorable because of the decrease in the property.

【0073】従って、以上の判明した結果を考慮する
と、本実施例1にあっては、弱照度領域の平均範囲とし
ては、好ましくは2μm以上であり、かつ50μm以下で
あるようにし、更に望ましくは3μm以上であり、かつ
20μm以下であるようにする。なお、20μm以下とす
ると、光の波長に近い大きさの散乱源ほど散乱強度を強
くでき、散乱能の向上を図れる。
Therefore, considering the above-mentioned results, in the first embodiment, the average range of the weak illuminance region is preferably 2 μm or more and 50 μm or less, and more preferably. It should be 3 μm or more and 20 μm or less. When the thickness is 20 μm or less, the scattering intensity can be increased as the scattering source is closer to the wavelength of light, and the scattering ability can be improved.

【0074】このように限定することで、一つの液晶領
域から隣接する液晶領域までの基板表面に沿った方向に
おける距離aが、同方向における絵素寸法内であり、し
かも前記距離の平均値bに対し、3b/2>a>b/2
となる液晶領域間が全体の80%以上である規則性を有
するようになる。つまり、液晶領域の規則性が増すよう
になる。その結果として、絵素部分に液晶層が規則的に
配置され、散乱による脱偏光が抑えられる。なお、液晶
領域の規則性としては、3b/2>a>b/2となる液
晶領域間が全体の90%以上とするのが好ましい。
By limiting in this way, the distance a in the direction along the substrate surface from one liquid crystal region to the adjacent liquid crystal region is within the pixel size in the same direction, and the average value b of the distances is On the other hand, 3b / 2>a> b / 2
The liquid crystal regions having the regularity have a regularity of 80% or more of the whole. That is, the regularity of the liquid crystal region is increased. As a result, the liquid crystal layer is regularly arranged in the picture element portion, and depolarization due to scattering is suppressed. The regularity of the liquid crystal regions is preferably 90% or more of the entire liquid crystal regions satisfying 3b / 2>a> b / 2.

【0075】また、混合物への光照射は、1つの絵素内
に少なくとも一箇所が該絵素を中心とした該絵素面積の
10倍の円内の最高照度に対し90%以下となる光強度
分布で光を使用するのが好ましい。
Further, the mixture is irradiated with light such that at least one spot in one picture element is 90% or less with respect to the maximum illuminance within a circle 10 times the area of the picture element centered around the picture element. It is preferred to use light with an intensity distribution.

【0076】また、弱照度領域の形状については、UV
強度を局部的に低下させるものであればよい。本実施例
では、特に限定しないが、円形、方形、台形、六角形、
長方形、ひし形、文字型、曲線及び直線によって区切ら
れた図形が該当する。また、これらの図形の一部をカッ
トしたもの、これらの図形を組み合わせた図形、或は、
これらの小形図形の集合体等が該当する。但し、集合体
とする場合は、弱照度領域の平均径は、集合体の中心か
ら最外郭までの距離とする。加えて、実施に際しては、
これら図形から1種類以上選択して使用すればよく、液
晶領域の均一性を上げるためには、できるだけ形状を1
種に限定し揃えるのが好ましい。
Regarding the shape of the weak illuminance area, UV
Any material that locally reduces the strength may be used. In the present embodiment, although not particularly limited, circular, rectangular, trapezoidal, hexagonal,
A figure delimited by a rectangle, a rhombus, a character type, a curved line, and a straight line is applicable. Also, some of these figures are cut, figures that combine these figures, or
A collection of these small figures corresponds to this. However, in the case of an aggregate, the average diameter of the weak illuminance area is the distance from the center of the aggregate to the outermost contour. In addition, when implementing
It is only necessary to select one or more types from these figures and use them.
It is preferable to limit the number to the seeds and arrange them.

【0077】また、本実施例の他の特徴は、液晶領域を
基板表面に沿った水平方向に規則的に配列するところに
ある。この場合は、弱照度領域の配置が問題となる。弱
照度領域の配置としては、各領域間の距離が1μmより
短くなると、弱照度領域が連続的で、かつ、照度部分が
点状になり、本発明の液晶領域を規制する効果がなくな
ってしまう。
Another feature of this embodiment is that the liquid crystal regions are regularly arranged in the horizontal direction along the surface of the substrate. In this case, the arrangement of the weak illuminance area becomes a problem. As for the arrangement of the weak illuminance regions, when the distance between the regions is shorter than 1 μm, the weak illuminance regions are continuous and the illuminance portion becomes dot-like, and the effect of regulating the liquid crystal region of the present invention is lost. .

【0078】逆に、各領域間の距離が50μmより長く
なると、UV光をカットして液晶領域を制御できない領
域が増加し、従来と同様なランダムな径の液晶領域が生
成する領域が多くなり本実施例の効果が薄れてしまう。
On the contrary, when the distance between the respective regions is longer than 50 μm, the regions in which the UV light is cut and the liquid crystal region cannot be controlled increase, and the liquid crystal regions having the random diameter similar to the conventional ones increase. The effect of this embodiment is diminished.

【0079】したがって、本実施例1にあっては、各領
域間の距離としては1μmから50μmとする。より好ま
しくは、5μmから20μmとする。なお、ホトマスクに
ついても同様の規則性が要求される。
Therefore, in the first embodiment, the distance between the regions is 1 μm to 50 μm. More preferably, it is from 5 μm to 20 μm. Similar regularity is required for the photomask.

【0080】弱照度領域は、それぞれの領域が独立であ
る必要はなく、末端でつながっていても差し支えなく、
最もUV光をカットする領域が上記形状、配列をもって
いるものであればよい。
The weak illuminance areas need not be independent of each other, and may be connected at the ends.
It is sufficient that the region that cuts the most UV light has the above-mentioned shape and arrangement.

【0081】液晶については、常温付近で液晶状態を示
す有機物混合体であって、ネマッチック液晶(2周波駆
動用液晶、△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(SmC*)、デス
コティック液晶などが含まれる。これらの液晶は、混合
してもよく、特にネマチック液晶若しくはコレステリッ
ク液晶の添加されたネマチック液晶が特性上好ましい。
更に好ましくは、加工時に光重合反応を伴うため耐化合
反応性に優れた液晶が好ましい。具体的には、化合物
中、フッ素原子などの官能基を有する液晶であり、ZL
I−4801−000、ZLI−4801−001、Z
LI−4792などである。
The liquid crystal is an organic mixture which exhibits a liquid crystal state near room temperature, and includes nematic liquid crystal (including dual frequency driving liquid crystal and liquid crystal with Δε <0) and cholesteric liquid crystal (especially selective reflection for visible light). Liquid crystal having characteristics), smectic liquid crystal, ferroelectric liquid crystal (SmC * ), and discotic liquid crystal. These liquid crystals may be mixed, and nematic liquid crystals or nematic liquid crystals to which cholesteric liquid crystals are added are particularly preferable in terms of characteristics.
More preferably, a liquid crystal having excellent compounding reactivity is preferable because it is accompanied by a photopolymerization reaction during processing. Specifically, it is a liquid crystal having a functional group such as a fluorine atom in the compound,
I-4801-000, ZLI-4801-001, Z
LI-4792 and the like.

【0082】高分子材料については、混合物を形成すべ
く液晶材料と混合され、最終的に2枚の基板および液晶
領域を支える壁となる物質であるため、その選定は重要
である。本実施例において使用可能な高分子材料として
は、光硬化性樹脂モノマーが相当し、更に他の高分子物
質等でもよい。光硬化性樹脂モノマーとしては、例え
ば、C3以上の長鎖アルキル基または芳香環を有するア
クリル酸およびアクリル酸エステルがある。更には、ア
クリル酸イソブチル、アクリル酸ステリアル、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
メタクリレートがある。
The selection of the polymer material is important because it is a substance that is mixed with the liquid crystal material to form a mixture and finally becomes a wall that supports the two substrates and the liquid crystal region. The polymer material that can be used in this embodiment corresponds to a photo-curable resin monomer, and may be another polymer substance or the like. Examples of the photocurable resin monomer include acrylic acid and acrylic acid ester having a C3 or longer long-chain alkyl group or an aromatic ring. Further, isobutyl acrylate, steric acrylate, lauryl acrylate, isoamyl acrylate, n-butyl methacrylate, n-lauryl methacrylate, tridecyl methacrylate, 2-ethylhexyl acrylate, n-
There are stearyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate, benzyl methacrylate and 2-phenoxyethyl methacrylate.

【0083】また、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
トラアクリレートなども使用できる。
Further, in order to increase the physical strength of the polymer, a polyfunctional resin having two or more functional groups such as bisphenol A dimethacrylate, bisphenol A diacrylate, 1,4-butanediol dimethacrylate, 1, 6
-Hexanediol dimethacrylate, trimethylolpropane triacrylate, tetramethylolmethane tetraacrylate, etc. can also be used.

【0084】更に、使用可能なものとしては、上述した
モノマーをハロゲン化、特に塩素化やフッ素化した樹脂
がある。このような材料としては、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メタクリレ
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メタクリレート、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
アクリレートが挙げられる。
Further, usable resins include resins obtained by halogenating, especially chlorinating or fluorinating, the above-mentioned monomers. As such a material, for example, 2, 2, 3,
4,4,4-hexafluorobutyl methacrylate, 2,
2,3,4,4,4-hexachlorobutyl methacrylate, 2,2,3,3-tetrafluoropropyl methacrylate, 2,2,3,3-tetrafluoropropyl methacrylate, perfluorooctylethyl methacrylate, perchlorooctylethyl Methacrylate, perfluorooctylethyl acrylate, and perchlorooctylethyl acrylate may be mentioned.

【0085】以上述べた高分子材料は、単独で使用して
も良く、或は2種以上混合して用いてもよい。また、上
述したモノマーに、必要に応じて塩素およびフッ素化さ
れたポリマーやオリゴマーを混合して用いてもよい。
The polymer materials described above may be used alone or in combination of two or more. Moreover, you may mix and use the polymer and oligomer which were chlorinated and fluorinated with the above-mentioned monomer as needed.

【0086】なお、スイッチング素子としてTFT(thi
n film transistor)を使用する場合には、液晶材料だけ
でなく高分子樹脂にも電気絶縁性が要求されるため、未
硬化状態でも高分子樹脂の比抵抗が、1 x 1012 Ω・c
m以上であるものを使用するのが好ましい。
As a switching element, a TFT (thi
When using an n film transistor), the electrical resistance of not only the liquid crystal material but also the polymer resin is required, so the specific resistance of the polymer resin is 1 x 10 12 Ω · c even in the uncured state.
It is preferable to use those having a size of m or more.

【0087】これらの液晶材料及び高分子材料の組み合
わせに当り、従来の光重合相分離法で高分子分散型液晶
表示素子を作製したときに、作製された液晶領域の径
が、本実施例で使用するホトマスクのドット径よりも大
きくすることが好ましく、また、逆に小さい場合でもU
V光強度を弱めたり、光硬化触媒の添加量を抑えたりす
ることにより使用することができる。なお、ホトマスク
の位置は表示素子の内外どちらでもよく、UV光に規則
的にむらを形成できればよい。
In combining these liquid crystal materials and polymer materials, when a polymer dispersion type liquid crystal display element was prepared by the conventional photopolymerization phase separation method, the diameter of the prepared liquid crystal region was It is preferable to make it larger than the dot diameter of the photomask to be used.
It can be used by weakening the V light intensity or suppressing the addition amount of the photocuring catalyst. The position of the photomask may be inside or outside the display element as long as it can regularly form unevenness in the UV light.

【0088】以下に、本実施例1についての具体例を説
明する。
A specific example of the first embodiment will be described below.

【0089】[具体例1]一方がITO(酸化インジュ
ウムおよび酸化スズの混合物)からなる絵素電極11が
形成されたガラス基板12(日本板ガラス製ITO−5
00オングストローム付きフリントガラス)であり、他
方がガラス基板13の一面上に図1に示すアルミニウム
製ドットパターン(直径10μmの円形で、中心間の距
離が15μmで升目型配置)を有するホトマスク14を
配置し、他面にITOを500オングストローム蒸着し
てなる対向電極15が形成されたガラス基板である2枚
の基板を用い、12μmのスペーサーを介してセルを作
製した。
[Specific Example 1] A glass substrate 12 (ITO-5 manufactured by Nippon Sheet Glass Co., Ltd.) on which a pixel electrode 11 having ITO (a mixture of indium oxide and tin oxide) on one side is formed.
Flint glass with 00 angstrom), and the other has a photomask 14 having a dot pattern made of aluminum (a circle having a diameter of 10 μm and a center-to-center distance of 15 μm and a square pattern) shown in FIG. 1 on one surface of the glass substrate 13. Then, using two substrates, which are glass substrates, on the other surface of which opposite electrodes 15 formed by vapor-depositing ITO to 500 angstroms were formed, a cell was produced through a spacer of 12 μm.

【0090】次に、作製したセルに、0.1gのトリメ
チロールプロパントリメタクリレートと、0.9gの2
−エチルヘキシルアクリレートと、4gのZLI−47
92(メルク社製)に0.03gの光硬化性触媒Irgacu
re184(チバガイギー製)を混合したものとを、均一
に混合した後に注入する。その後、ホトマスク14側か
ら平行光線を得られる高圧水銀ランプを用いて20mW
/cm2の照度で2分間紫外線20を照射して樹脂を硬
化させ、高分子分散型液晶表示素子とした。セル内には
高分子の壁17に、ホトマスク14によって制御された
液晶領域16が規則正しく形成された。
Next, 0.1 g of trimethylolpropane trimethacrylate and 0.9 g of 2 were added to the prepared cell.
-Ethylhexyl acrylate and 4g ZLI-47
92 (Merck) 0.03 g of photocurable catalyst Irgacu
A mixture of re184 (manufactured by Ciba Geigy) is uniformly mixed and then injected. Then, using a high pressure mercury lamp that can obtain parallel rays from the photomask 14 side, 20 mW
The resin was cured by irradiating with ultraviolet rays 20 for 2 minutes at an illuminance of / cm 2 to obtain a polymer dispersion type liquid crystal display device. Liquid crystal regions 16 controlled by the photomask 14 were regularly formed on the polymer wall 17 in the cell.

【0091】作製された高分子分散型液晶表示素子を観
察した結果、均一性の指標である、一つの液晶領域から
隣接する液晶領域までの基板表面に沿った方向における
距離aが、同方向における絵素寸法内であり、しかも前
記距離の平均値bに対し、3b/2>a>b/2となる
液晶領域間が全体の95%であった。
As a result of observing the produced polymer-dispersed liquid crystal display device, the distance a in the direction along the substrate surface from one liquid crystal region to an adjacent liquid crystal region, which is an index of uniformity, is the same in the same direction. 95% of the total distance between the liquid crystal regions was 3b / 2>a> b / 2 within the pixel size and the average value b of the distances.

【0092】この高分子分散型液晶表示素子の電気光学
特性は、光透過率が電圧を過剰に高電圧にしたときの飽
和透過率Tsから電圧無印加時の透過率T0を引いた値の
10%透過率が上昇したときの印加電圧V10が4.3
V、90%透過率が上昇し、時の印加電圧V90が5.1
Vであり、従来の高分子分散型液晶表示素子に較べて駆
動電圧が低く、且つ、すばらしい峻敏性(α=V90/V
10=1.18)を有した特性であった。さらに、この高
分子分散型液晶表示素子に前後に偏光板を直交ニコルに
なるように配置した。これによって、電圧印加時に黒状
態、電圧無印時に白状態となり良好な白黒表示が達成さ
れた。
The electro-optical characteristics of this polymer-dispersed liquid crystal display element are values obtained by subtracting the transmittance T 0 when no voltage is applied from the saturated transmittance T s when the light transmittance is set to an excessively high voltage. Applied voltage V 10 when the 10% transmittance of the
V, 90% transmittance increased, and the applied voltage V 90 at that time was 5.1.
V, the driving voltage is lower than that of the conventional polymer-dispersed liquid crystal display device, and the sensitivity is excellent (α = V 90 / V
10 = 1.18). Further, polarizing plates were arranged in front of and behind the polymer-dispersed liquid crystal display device so as to form crossed Nicols. As a result, a black state was obtained when a voltage was applied and a white state was obtained when no voltage was applied, and a good black and white display was achieved.

【0093】この具体例1に対し、以下のような比較例
1の液晶表示素子を作製した。この比較例1の液晶表示
素子は、具体例1のホトマスク14付き基板13に変
え、他方の基板12と同じITO付きガラス(日本板ガ
ラス製ITO−500オングストローム付きプリントガ
ラス)を用い、具体例1と同様に高分子分散型液晶表示
素子を作製した。
In contrast to this Concrete Example 1, a liquid crystal display device of Comparative Example 1 was prepared as follows. The liquid crystal display element of Comparative Example 1 was replaced with the substrate 13 with the photomask 14 of Example 1, and the same glass with ITO as the other substrate 12 (printed glass with ITO-500 angstrom made by Nippon Sheet Glass) was used. Similarly, a polymer-dispersed liquid crystal display device was produced.

【0094】この比較例1の液晶表示素子は、SEMで
観察したところ、液晶領域径及び形状がランダムである
ことが確認された。均一性の指標である、一つの液晶領
域から隣接する液晶領域までの基板表面に沿った方向に
おける距離aが、同方向における絵素寸法内であり、し
かも前記距離の平均値bに対し、3b/2>a>b/2
となる液晶領域間が全体の65%であった。また、電気
光学特性は、V10が7.5V、V90が13.7Vであ
り、α=1.83であった。
The liquid crystal display device of Comparative Example 1 was observed by SEM, and it was confirmed that the liquid crystal region diameter and shape were random. The distance a in the direction along the substrate surface from one liquid crystal region to the adjacent liquid crystal region, which is an index of uniformity, is within the pixel size in the same direction, and 3b with respect to the average value b of the distance. / 2>a> b / 2
65% of the entire liquid crystal region was. As for electro-optical characteristics, V 10 was 7.5 V, V 90 was 13.7 V, and α was 1.83.

【0095】[具体例2]具体例1の両方のガラス基板
12及び13を125μm厚のITO付きPETフィル
ムに代え、12μmのスペーサーを2枚のPETフィル
ムの間に入れセルを構成し、具体例1と同じ材料をセル
中に注入した。続いて、具体例1と同様のドットパター
ンを有するホトマスクをマスク像がPETフィルムに接
するように置き、マスクごしに具体例1と同様にUV光
照射を行って、高分子分散型の液晶表示素子を得た。
[Specific Example 2] Both glass substrates 12 and 13 of Specific Example 1 were replaced with a PET film with ITO having a thickness of 125 μm, and a 12 μm spacer was put between two PET films to form a cell. The same material as 1 was injected into the cell. Subsequently, a photomask having the same dot pattern as in Example 1 was placed so that the mask image was in contact with the PET film, and UV light irradiation was performed through the mask in the same manner as in Example 1 to display a polymer-dispersed liquid crystal display. The device was obtained.

【0096】得られた高分子分散型液晶表示素子をSE
Mで分析し、液体窒素中でセルを剥離してアセトンで液
晶材料を洗い流した後の高分子の壁の水平断面を観察し
た。その結果、ドットパターンと同じで規則性で、か
つ、同程度の大きさで均一に揃った液晶領域が作製され
ていることが確認された。また、均一性の指標である、
一つの液晶領域から隣接する液晶領域までの基板表面に
沿った方向における距離aが、同方向における絵素寸法
内であり、しかも前記距離の平均値bに対し、3b/2
>a>b/2となる液晶領域間が全体の97%であっ
た。更に、電気光学特性は、V10が4.6Vであり、9
0%透過率が上昇した時の印加電圧V90が5.8Vであ
った。よって、従来の高分子分散型液晶表示素子に較べ
て駆動電圧が低く、且つ、すばらしい峻敏性(α=V90
/V10=1.26)をもつ特性を確保することができ
た。
The obtained polymer-dispersed liquid crystal display device was SE
The horizontal cross section of the polymer wall was observed after the cell was peeled off in liquid nitrogen and the liquid crystal material was washed off with acetone. As a result, it was confirmed that a liquid crystal region having the same regularity as the dot pattern and the same size and uniform alignment was produced. It is also an index of uniformity,
The distance a in the direction along the substrate surface from one liquid crystal region to the adjacent liquid crystal region is within the pixel size in the same direction, and 3b / 2 with respect to the average value b of the distance.
97% of the entire liquid crystal regions were>a> b / 2. Further, the electro-optical characteristic is that V 10 is 4.6 V, and 9
The applied voltage V 90 when the 0% transmittance increased was 5.8V. Therefore, the driving voltage is lower than that of the conventional polymer-dispersed liquid crystal display device, and the sharpness (α = V 90
/ V 10 = 1.26) could be secured.

【0097】この具体例2に対し、以下のような比較例
2の液晶表示素子を作製した。この比較例2の液晶表示
素子は、ホトマスク14を被せずにUV光照射すること
を除いて、他を具体例2と同様にして高分子分散型液晶
表示素子を作製した。作製した高分子分散型液晶表示素
子中のポリマーマトリックスの形状は、ランダムな形状
となっている。均一性の指標である、一つの液晶領域か
ら隣接する液晶領域までの基板表面に沿った方向におけ
る距離(ピッチ)aが、同方向における絵素寸法内であ
り、しかも前記距離の平均値bに対し、3b/2>a>
b/2となる液晶領域間が全体の67%であった。ま
た、電気光学特性は、V10が7.7V、V90が14.3
Vであり、α=1.85であった。
In contrast to Concrete Example 2, the following liquid crystal display device of Comparative Example 2 was produced. In the liquid crystal display element of Comparative Example 2, a polymer dispersed liquid crystal display element was produced in the same manner as in Example 2 except that UV light irradiation was performed without covering the photomask 14. The polymer matrix in the produced polymer-dispersed liquid crystal display element has a random shape. The distance (pitch) a in the direction along the substrate surface from one liquid crystal region to the adjacent liquid crystal region, which is an index of uniformity, is within the pixel size in the same direction, and the average value b of the distance is On the other hand, 3b / 2>a>
67% of the entire liquid crystal region was b / 2. The electro-optical characteristics of V 10 are 7.7 V and V 90 is 14.3.
V and α = 1.85.

【0098】なお、ホトマスクとしては、その規則性パ
ターンを連続又は独立して形成してあり、該パターンの
最小繰り返し単位部分が1μm以上かつ50μm以下の
直径の円内に収まる大きさであり、また該単位部分の中
心から最も近い単位部分の中心までの離隔距離が1μm
以上かつ50μm以下としてあるものの使用が可能であ
る。
As the photomask, its regular pattern is formed continuously or independently, and the minimum repeating unit portion of the pattern is of a size that can be accommodated within a circle having a diameter of 1 μm or more and 50 μm or less. The separation distance from the center of the unit portion to the center of the closest unit portion is 1 μm
It is possible to use those having a thickness of 50 μm or more and 50 μm or less.

【0099】上述したように本実施例1による場合は、
均一な径の液晶領域が基板表面に沿って規則正しく配置
された、高分子分散型の液晶表示素子を少ない工程で歩
留り良く作製し得る。この方法は、基板の配向処理によ
る液晶の配向処理を可能とし、従来使用されている様々
な表示モードで作動し得る液晶液晶素子を作製でき、応
用範囲は極めて広い。
As described above, according to the first embodiment,
A polymer-dispersed liquid crystal display device in which liquid crystal regions having a uniform diameter are regularly arranged along the surface of a substrate can be manufactured with a good yield in a small number of steps. This method enables the alignment treatment of the liquid crystal by the alignment treatment of the substrate, can produce the liquid crystal liquid crystal device which can be operated in various display modes which have been used conventionally, and has a very wide range of application.

【0100】また、得られる液晶表示素子は、高分子分
散型ではない従来の液晶表示素子と比較しても遜色のな
い性能を有している。更に、絵素電極に対する液晶領域
の数および形状を自由に変化できるため、従来の高分子
分散型液晶表示素子では行えなかった、液晶領域と高分
子からなる壁との界面で起こる光散乱強度の制御、駆動
電圧の調整あるいは画面の高精細化等が可能となる。更
に、液晶領域の径が均一であるために、閾値特性が急峻
となり、高精細でハイコントラストの表示が可能とな
る。加えて、前述のようにして遮光マスクを設けた場合
には、前記界面で生じる散乱を抑制でき、よりコントラ
スト特性の向上を図れる。更には、高デューテイ比の単
純マトリックス駆動に対しても使用可能性がある。この
ような液晶表示素子は、例えばプロジェクションテレ
ビ、パソコン等の表面ディスプレイ装置、シャッタ効果
を利用した表示板、窓、扉、壁等に利用することができ
る。特に、バックライトを使用しない直視型高分子分散
型液晶表示素子にも利用することができる。
Further, the obtained liquid crystal display element has performance comparable to that of a conventional liquid crystal display element which is not a polymer dispersion type. Furthermore, since the number and shape of the liquid crystal regions with respect to the pixel electrodes can be freely changed, it is possible to control the light scattering intensity that occurs at the interface between the liquid crystal region and the polymer wall, which is not possible with the conventional polymer dispersed liquid crystal display device. It is possible to control, adjust the driving voltage, and increase the definition of the screen. Furthermore, since the diameter of the liquid crystal region is uniform, the threshold characteristic becomes steep, and high-definition and high-contrast display is possible. In addition, when the light-shielding mask is provided as described above, the scattering generated at the interface can be suppressed, and the contrast characteristic can be further improved. Furthermore, it may be used for a simple matrix drive with a high duty ratio. Such a liquid crystal display device can be used, for example, in a projection television, a surface display device such as a personal computer, a display plate using a shutter effect, a window, a door, a wall, and the like. In particular, it can also be used for a direct-view type polymer dispersion type liquid crystal display device that does not use a backlight.

【0101】(実施例2)本実施例2以降は本発明を非
散乱型液晶表示素子に適用した場合である。
(Second Embodiment) The second and subsequent embodiments relate to the case where the present invention is applied to a non-scattering type liquid crystal display device.

【0102】図2に基づいて本実施例2に係る液晶表示
素子の製造方法を説明する。先ず、図2(a)に示すよ
うに、アクティブマトリクス基板1と対向基板3とを対
向させ、対向する2つの基板1、3の間に液晶材料と、
光硬化性の高分子原料からなる混合物5を封入する。図
に示す上側のアクティブマトリクス基板1は透明であ
り、その内面側には絵素電極2が形成されている。一方
の対向基板3の内面には、全面にわたり対向電極4が形
成されている。
A method of manufacturing the liquid crystal display element according to the second embodiment will be described with reference to FIG. First, as shown in FIG. 2A, the active matrix substrate 1 and the counter substrate 3 are opposed to each other, and the liquid crystal material is provided between the two opposed substrates 1 and 3.
A mixture 5 made of a photocurable polymer raw material is enclosed. The upper active matrix substrate 1 shown in the figure is transparent, and the pixel electrodes 2 are formed on the inner surface side thereof. A counter electrode 4 is formed on the entire inner surface of one counter substrate 3.

【0103】次に、アクティブマトリクス基板1の上
に、ガラス板6の表面にホトマスク7が形成されたもの
を載置し、ホトマスク7側から混合物5に向けて紫外線
(UV)光10を照射する。これにより、図2(b)に
示すように、高分子樹脂からなる壁8と、その壁8で包
囲された液晶領域9とが形成される。この形成は、UV
強度の強い部分では重合速度が速くポリマーが速く析出
し、共存している液晶分子を光強度の低い部分へと押し
出し、その結果、UV強度の低い部分に液晶領域9が生
成する。液晶領域9は、基板1、3に接近した部分が基
板1、3の表面と平行な平行部を有している。
Next, a glass plate 6 having a photomask 7 formed thereon is placed on the active matrix substrate 1, and ultraviolet (UV) light 10 is irradiated toward the mixture 5 from the photomask 7 side. . As a result, as shown in FIG. 2B, a wall 8 made of a polymer resin and a liquid crystal region 9 surrounded by the wall 8 are formed. This formation is UV
The polymerization rate is high in the portion having high strength and the polymer is rapidly deposited, and coexisting liquid crystal molecules are pushed out to the portion having low light intensity, and as a result, the liquid crystal region 9 is generated in the portion having low UV intensity. The liquid crystal region 9 has a parallel portion in which the portions close to the substrates 1 and 3 are parallel to the surfaces of the substrates 1 and 3.

【0104】このようにして製造された本発明に係る液
晶表示素子は、ホトマスク7で覆われている部分には液
晶領域9が形成され、ホトマスク7で覆われていない部
分には高分子樹脂からなる壁8が形成される。即ち、液
晶領域9と高分子樹脂からなる壁8とが明瞭に分離され
て形成される。
In the liquid crystal display element according to the present invention manufactured as described above, the liquid crystal region 9 is formed in the portion covered with the photomask 7, and the portion not covered with the photomask 7 is made of polymer resin. A wall 8 is formed. That is, the liquid crystal region 9 and the wall 8 made of polymer resin are formed so as to be clearly separated.

【0105】上述したように液晶領域9に平行部を設け
るのは、液晶領域と高分子壁との境界を絵素の外側に位
置させて、各部で屈折率に変化の少ない液晶領域9内だ
けに入射光を通過させることにより、散乱能の低下を図
るためである。この場合、平行部は、大きい程効果的で
ある。
As described above, the parallel portion is provided in the liquid crystal region 9 only in the liquid crystal region 9 in which the boundary between the liquid crystal region and the polymer wall is located outside the picture element and the refractive index in each portion is little changed. This is to reduce the scattering power by allowing incident light to pass through. In this case, the larger the parallel part, the more effective.

【0106】また、壁8が両基板1と3に達して形成さ
れているので、両基板1と3とが強固に壁8にて保持さ
れ、耐ショック性が向上する。更には、基板1、3を立
てた状態で液晶表示素子を使用しても液晶の重みにより
両基板1、3間の上側の隙間が下側の隙間よりも広くな
ることを抑制できる。特に、基板としてフィルム状のも
のを使用する場合に効果がある。
Further, since the wall 8 is formed so as to reach both the substrates 1 and 3, both the substrates 1 and 3 are firmly held by the wall 8 and the shock resistance is improved. Further, even when the liquid crystal display element is used in a state where the substrates 1 and 3 are erected, it is possible to prevent the upper gap between the substrates 1 and 3 from becoming wider than the lower gap due to the weight of the liquid crystal. This is particularly effective when a film-shaped substrate is used as the substrate.

【0107】本実施例2により実際に形成された液晶領
域の形状は、液晶表示素子を2枚に剥し、液晶分子を溶
剤で除去し、残った壁8からなるポリマーマトリクスを
SEM(走査型電子顕微鏡)により、観察・確認でき
る。なお、SEM観察用サンプル作製時に構造が破壊さ
れる部分もあるため、サンプル内で最も規則性の優れて
いる20個の液晶領域を選んで、ポリマーマトリクスを
観察するのが好ましい。図3は、壁8と液晶領域9とが
相分離している状態を顕微鏡で観察することにより得ら
れた図である。この図より理解されるように、ホトマス
クにより遮光されている領域には高分子からなる壁8は
形成されず、一方、紫外線の照射されている領域とその
近傍には壁8が形成されていることが確認された。但
し、この壁8には、小さな液晶領域が形成されているこ
とがある。
The shape of the liquid crystal region actually formed in Example 2 was as follows: the liquid crystal display element was peeled into two pieces, the liquid crystal molecules were removed with a solvent, and the polymer matrix consisting of the remaining walls 8 was SEM (scanning electron). It can be observed and confirmed with a microscope. Since there is a portion where the structure is destroyed during the preparation of the SEM observation sample, it is preferable to select the 20 liquid crystal regions having the most regularity in the sample and observe the polymer matrix. FIG. 3 is a diagram obtained by observing a state where the wall 8 and the liquid crystal region 9 are phase-separated with a microscope. As can be understood from this figure, the polymer-made wall 8 is not formed in the region shielded by the photomask, while the wall 8 is formed in the region irradiated with ultraviolet rays and its vicinity. It was confirmed. However, a small liquid crystal region may be formed on the wall 8.

【0108】以下に、本実施例に適用される各部の構成
や、変形例などについて説明する。 (ホトマスクなどの光規制手段)本発明者らの検討結果
によれば、照度むらを形成する強照度領域と弱照度領域
とのうち、弱照度領域の大きさが絵素の面積の30%以
下の大きさのものを使用すると、生成する液晶領域も絵
素の面積の30%以下の大きさとなることが判明した。
この場合には、1つの絵素内に液晶領域と高分子の壁と
の界面が多く存在するようになり、散乱によるコントラ
ストの低下が大きくなり、実用的ではない。
The configuration of each part applied to the present embodiment, modifications and the like will be described below. (Light regulating means such as photomask) According to the results of the study by the present inventors, the size of the weak illuminance region is 30% or less of the area of the picture element among the high illuminance region and the weak illuminance region forming the illuminance unevenness. It has been found that the size of the liquid crystal region to be generated is 30% or less of the area of the picture element when the size is used.
In this case, a large number of interfaces between the liquid crystal region and the polymer wall are present in one picture element, and the reduction in contrast due to scattering becomes large, which is not practical.

【0109】よって、絵素内に含まれる少なくとも1つ
の液晶領域が絵素の面積の30%以上の大きさに限定し
た。
Therefore, the size of at least one liquid crystal region included in each picture element is limited to 30% or more of the area of the picture element.

【0110】そこで、本実施例は、図2(b)に示すよ
うに液晶領域9の大きさは絵素電極2と同じ程度の大き
さとする。このようにすると、絵素部分に液晶領域9の
みを形成でき、基板に配向膜を設けておくことにより液
晶領域9の配向方向を設定できる。また、このようにす
るのは、開口率の点からも好ましい。
Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 2B, the size of the liquid crystal region 9 is set to the same size as the pixel electrode 2. By doing so, only the liquid crystal region 9 can be formed in the pixel portion, and the alignment direction of the liquid crystal region 9 can be set by providing the substrate with an alignment film. This is also preferable from the viewpoint of aperture ratio.

【0111】また、本実施例は、基板表面に沿って液晶
領域9を規則的に、即ち各絵素に対応して配列するのが
好ましい。この場合、図4に示すように、液晶領域9を
形成するための弱照度領域の配置は、絵素9aの配列ピ
ッチに合わせるのがよく、1絵素内に1弱照度領域を配
置するのが好ましい。或は、図5に示すように、弱照度
領域を2つの絵素9aにわたって、又は3以上の絵素9
aにわたって配置してもよい。更に、各弱照度領域は、
それぞれの領域が完全に分離している必要はなく、末端
部でつながっていても差し支えなく、UV照射光を効果
的に遮断する領域が後述する形状や配列をもっていれば
よい。
Further, in this embodiment, it is preferable to arrange the liquid crystal regions 9 regularly along the surface of the substrate, that is, corresponding to each picture element. In this case, as shown in FIG. 4, the arrangement of the weak illuminance regions for forming the liquid crystal region 9 is preferably matched with the arrangement pitch of the picture elements 9a, and one weak illuminance area is arranged within one picture element. Is preferred. Alternatively, as shown in FIG. 5, the weak illuminance area may extend over two picture elements 9a or three or more picture elements 9a.
You may arrange over a. Furthermore, each weak illuminance area is
It is not necessary for the respective regions to be completely separated, and they may be connected at the end portion as long as the regions for effectively blocking the UV irradiation light have the shape and arrangement described later.

【0112】更に、図6に示すように、散乱光の原因と
なる液晶領域9と高分子からなる壁8との界面を絵素内
で少なくなるようにするためには、絵素電極2の大きさ
よりも大きい弱照度領域を作り出すのが好ましい。この
とき、絵素以外の部分のみにUV光が照射されるような
光規制手段を使用するとよい。特に、その光規制手段と
してはホトマスクを使用するとよく、絵素内での光散乱
強度を低下させ、液晶表示素子のコントラストを向上さ
せることが可能となる。
Further, as shown in FIG. 6, in order to reduce the interface between the liquid crystal region 9 and the polymer wall 8 which causes scattered light in the picture element, the picture element electrode 2 It is preferable to create a weak illuminance region that is larger than the size. At this time, it is advisable to use a light control unit that irradiates only the portion other than the picture element with UV light. In particular, a photomask may be used as the light regulating means, and it is possible to reduce the light scattering intensity in the picture element and improve the contrast of the liquid crystal display element.

【0113】ホトマスクの弱照度領域の形状は、絵素の
30%以上の部分のUV強度を局所的に低下させ得れば
よい。特に限定しないが、円形、方形、台形、六角形、
長方形、ひし形、文字型、曲線および直線によって区切
られた図形等が相当する。加えて、これら図形の一部を
カットしたもの、これら図形を組み合わせた図形、およ
びこれらの小形図形の集合体等も相当する。実施に際し
ては、これら図形から1種類以上選択して使用すればよ
く、液晶領域の均一性を向上するためには形状を1種に
限定するのが好ましい。
The shape of the weak illuminance region of the photomask may be such that the UV intensity of 30% or more of the picture element can be locally reduced. Although not particularly limited, circular, rectangular, trapezoidal, hexagonal,
A rectangle, a rhombus, a character type, a figure delimited by a curved line and a straight line, and the like correspond. In addition, a figure obtained by cutting a part of these figures, a figure obtained by combining these figures, and an aggregate of these small figures are also equivalent. In practice, one or more of these figures may be selected and used, and it is preferable to limit the shape to one in order to improve the uniformity of the liquid crystal region.

【0114】本実施例においては、ホトマスクに代え
て、他の光規制手段を用いることができる。例えば、規
則的なUV強度の分布を形成することが可能なマイクロ
レンズ、干渉板などを用いることができる。また、この
ような光規制手段は、液晶表示素子の内外どちらに存在
させても良く、UV照射光に規則的に強弱を付与できれ
ばよい。但し、ホトマスクを使用する際は、液晶層とホ
トマスクとの距離を大きくすると、ホトマスクを経た光
により像がぼやけて弱照度領域が不明瞭となり、本発明
の効果が減少するため、できるだけ液晶層に近付けるの
が好ましい。
In this embodiment, other light regulating means can be used instead of the photomask. For example, a microlens, an interference plate or the like that can form a regular UV intensity distribution can be used. Further, such a light regulating means may be present inside or outside the liquid crystal display element as long as it can regularly impart strength to UV irradiation light. However, when the photomask is used, if the distance between the liquid crystal layer and the photomask is increased, the image is blurred by the light passing through the photomask and the weak illuminance region becomes unclear, and the effect of the present invention is reduced, so that the liquid crystal layer is as much as possible. It is preferable to bring them closer.

【0115】(照射光)本実施例に使用するUV光とし
ては、ビーム光やライン光などを使用できるが、できる
だけ平行光線であることが望ましい。但し、強誘電性液
晶を使用する液晶表示素子の場合には、平行度の少し悪
い照射光を使用しても良い。即ち、強誘電性液晶を使用
する液晶表示素子の場合には、耐衝撃性を向上させる必
要があり、そのためには液晶領域の周りに緩衝体とし
て、更に小さな液晶領域を配置することが効果的である
からである。平行度の少し悪い照射光を使用する代わり
に、ホトマスクなどの光規制手段の端部をぼかしたり、
ホトマスクを故意にセル本体から離したりしても良い。
なお、本実施例は、UV光だけでなく、UV光を含んだ
光一般を用いることができる。
(Irradiation Light) As the UV light used in this embodiment, a beam light, a line light or the like can be used, but it is desirable that the UV light is a parallel light beam. However, in the case of a liquid crystal display device using a ferroelectric liquid crystal, irradiation light with a slightly poor parallelism may be used. That is, in the case of a liquid crystal display device using a ferroelectric liquid crystal, it is necessary to improve impact resistance, and for that purpose, it is effective to dispose a smaller liquid crystal region around the liquid crystal region as a buffer. Because it is. Instead of using irradiation light with a little poor parallelism, blur the end of light control means such as a photomask,
The photomask may be intentionally separated from the cell body.
In this embodiment, not only UV light but also general light containing UV light can be used.

【0116】また、本実施例にあっては、必要な液晶領
域径とほぼ同程度の規則的な弱照度領域を有する分布の
光を照射する場合は、高分子樹脂を規則的に光重合さ
せ、均一な液晶領域を基板表面に沿った方向において規
則的に配置することが可能となる。
Further, in the present embodiment, in the case of irradiating with light having a distribution having a regular weak illuminance region approximately the same as the required liquid crystal region diameter, the polymer resin is regularly photopolymerized. Thus, it becomes possible to arrange uniform liquid crystal regions regularly in the direction along the substrate surface.

【0117】(液晶層の最適厚)表示モードによって液
晶層の最適厚は異なる。
(Optimal Thickness of Liquid Crystal Layer) The optimal thickness of the liquid crystal layer varies depending on the display mode.

【0118】(混合物の基板間への注入方法)本実施例
にあっては、液晶材料と光硬化性の高分子樹脂との混合
物を基板間に入れる方法としては、従来の一般的な方法
により2枚の基板を張り合わせた後、両基板の間に混合
物を注入するようにしてもよい。或は、2枚の基板を貼
り合わせる前に、一方の基板上に混合物を滴下もしくは
塗布し、その状態においてUV光を照射して高分子樹脂
を硬化させ、その後に2枚の基板を接着するという方法
を採用してもよい。後者の方法による場合には、液晶層
の厚みを制御するためのスペーサ等を不要にできるとい
う利点がある。
(Method of Injecting Mixture Between Substrates) In the present embodiment, a method of putting a mixture of a liquid crystal material and a photocurable polymer resin between the substrates is a conventional general method. After the two substrates are bonded together, the mixture may be injected between the two substrates. Alternatively, before the two substrates are bonded together, the mixture is dropped or applied on one substrate, and in that state, UV light is irradiated to cure the polymer resin, and then the two substrates are bonded. You may adopt the method. The latter method has an advantage that a spacer or the like for controlling the thickness of the liquid crystal layer can be eliminated.

【0119】或は、図7(正面図)及び図8(断面図)
に示す注入方法を使用できる。この注入方法は、対向配
設された2枚の基板51、52の間がシールドされたセ
ルにおいて一方の基板52に少なくとも2つの開口孔5
2a、52bを設け、その開口孔52a、52bの一つ
52aから吸引を行い、その吸引により他の開口孔52
bより注入用の混合物を、図9に示す注入器53を用い
てセル内に挿入させるようにしてもよい。この場合にお
いて、開口孔を設ける箇所は、基板の片方に1つ以上を
設け、残りをシールド部分に設けるようにしてもよい。
また、吸引を行う開口孔の外部から真空引きを行うよう
にしてもよい。その場合の減圧度については、吸引を行
う開口孔において200Pa以上であり、かつ大気圧以
下とするのが好ましい。また、開口孔の一つから加圧す
ると共に、その加圧用の開口孔から混合物を注入するよ
うにしてもよい。その場合の加圧度については、大気圧
から106Pa迄の任意の圧力を使用することが好まし
い。
Alternatively, FIG. 7 (front view) and FIG. 8 (cross-sectional view)
The injection method shown in can be used. According to this injection method, at least two opening holes 5 are formed in one substrate 52 in a cell in which a space between two substrates 51 and 52 arranged opposite to each other is shielded.
2a and 52b are provided, suction is performed from one of the opening holes 52a and 52b, and the suction is performed to the other opening hole 52a.
The mixture for injection from b may be inserted into the cell by using the injector 53 shown in FIG. In this case, one or more openings may be provided on one side of the substrate, and the rest may be provided on the shield part.
Further, vacuuming may be performed from the outside of the opening hole for suction. In this case, the degree of pressure reduction is preferably 200 Pa or more and less than atmospheric pressure in the opening hole for suction. Further, the pressure may be applied from one of the opening holes, and the mixture may be injected from the pressing opening hole. Regarding the degree of pressurization in that case, it is preferable to use an arbitrary pressure from atmospheric pressure to 10 6 Pa.

【0120】(配向処理方法)本実施例で使用し得る配
向処理方法としては、例えばポリイミドなどの高分子材
料や無機材料を基板表面に塗布した後、布で擦るラビン
グ法や、表面張力の低い界面活性化合物を塗布する垂直
配向法、或はSiO2などの斜め蒸着による斜め配向法
等が相当する。
(Orientation Treatment Method) As an orientation treatment method that can be used in this embodiment, for example, a rubbing method in which a polymer material such as polyimide or an inorganic material is applied to the surface of a substrate and then rubbed with a cloth, or a surface tension is low A vertical alignment method in which a surface-active compound is applied, or an oblique alignment method by oblique deposition of SiO 2 or the like corresponds.

【0121】(配向膜)本実施例にあっては、基板に配
向膜を有するものを使用することができる。この場合に
は、図10(a)、(b)に示したように配向膜8aと
液晶領域9の液晶分子とが直接接触した状態にでき、こ
れにより液晶分子の配向が可能となる。 (高分子材料)混合物を形成すべく液晶材料と混合され
る高分子材料は、最終的に2枚の基板および液晶領域を
支える壁となる物質であるため、その選定は重要であ
る。
(Alignment Film) In this embodiment, a substrate having an alignment film can be used. In this case, as shown in FIGS. 10A and 10B, the alignment film 8a and the liquid crystal molecules in the liquid crystal region 9 can be in direct contact with each other, which allows the alignment of the liquid crystal molecules. (Polymer Material) The polymer material to be mixed with the liquid crystal material to form the mixture is a substance that finally becomes a wall that supports the two substrates and the liquid crystal region, and therefore its selection is important.

【0122】本実施例において使用可能な高分子材料と
しては、光硬化性樹脂モノマーが相当し、更に他の重合
可能な高分子物質等でもよい。光硬化性樹脂モノマーと
しては、例えば、C3以上の長鎖アルキル基または芳香
環を有するアクリル酸およびアクリル酸エステルがあ
る。更には、アクリル酸イソブチル、アクリル酸ステリ
アル、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がある。
The polymer material that can be used in this embodiment corresponds to a photo-curable resin monomer, and other polymerizable polymer substances may be used. Examples of the photocurable resin monomer include acrylic acid and acrylic acid ester having a C3 or longer long-chain alkyl group or an aromatic ring. Furthermore, isobutyl acrylate, steric acrylate, lauryl acrylate, isoamyl acrylate, n
-Butyl methacrylate, n-lauryl methacrylate, tridecyl methacrylate, 2-ethylhexyl acrylate, n-stearyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate, benzyl methacrylate, 2-
There is phenoxyethyl methacrylate.

【0123】また、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
トラアクリレートなども使用できる。
In order to increase the physical strength of the polymer, a polyfunctional resin having two or more functional groups, such as bisphenol A dimethacrylate, bisphenol A diacrylate, 1,4-butanediol dimethacrylate, 1,6
-Hexanediol dimethacrylate, trimethylolpropane triacrylate, tetramethylolmethane tetraacrylate, etc. can also be used.

【0124】更に、使用可能なものとしては、上述した
モノマーをハロゲン化、特に塩素化やフッ素化した樹脂
がある。このような材料としては、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メタクリレ
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メタクリレート、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
アクリレートが挙げられる。
Further, usable resins include resins obtained by halogenating, especially chlorinating or fluorinating, the above-mentioned monomers. As such a material, for example, 2, 2, 3,
4,4,4-hexafluorobutyl methacrylate, 2,
2,3,4,4,4-hexachlorobutyl methacrylate, 2,2,3,3-tetrafluoropropyl methacrylate, 2,2,3,3-tetrafluoropropyl methacrylate, perfluorooctylethyl methacrylate, perchlorooctylethyl Methacrylate, perfluorooctylethyl acrylate, and perchlorooctylethyl acrylate may be mentioned.

【0125】以上述べた高分子材料は、単独で使用して
も良く、或は2種以上混合して用いてもよい。また、上
述したモノマーに、必要に応じて塩素およびフッ素化さ
れたポリマーやオリゴマーを、或は光重合開始剤を混合
して用いてもよい。
The polymeric materials described above may be used alone or in combination of two or more. In addition, chlorine and fluorinated polymers or oligomers, or a photopolymerization initiator may be mixed with the above-mentioned monomer, if necessary.

【0126】なお、スイッチング素子としてTFT(thi
n film transistor)を使用する場合には、液晶材料だけ
でなく高分子樹脂にも電気絶縁性が要求されるため、未
硬化状態でも高分子樹脂の比抵抗が、1 x 1012 Ω・c
m以上であるものを使用するのが好ましい。
As a switching element, a TFT (thi
When using an n film transistor), the electrical resistance of not only the liquid crystal material but also the polymer resin is required, so the specific resistance of the polymer resin is 1 x 10 12 Ω · c even in the uncured state.
It is preferable to use those having a size of m or more.

【0127】(液晶)本実施例において使用し得る液晶
としては、常温付近で液晶状態を示す有機物あるいは有
機物混合物であって、ネマチック液晶、コレステリック
液晶もしくはスメクチック液晶、強誘電性液晶、デスコ
ティック液晶などが含まれる。
(Liquid Crystal) The liquid crystal usable in the present embodiment is an organic substance or a mixture of organic substances which shows a liquid crystal state at around room temperature, such as nematic liquid crystal, cholesteric liquid crystal or smectic liquid crystal, ferroelectric liquid crystal and discotic liquid crystal. Is included.

【0128】その強誘電性液晶としては、分子内に剛直
なコア部分と光学活性部分とを有する直鎖状分子などが
使用できる。さらに、これらの強誘電性液晶材料中に多
色性染料を添加したゲスト−ホスト型液晶表示素子とす
ることにより、該素子を一枚の偏光板と組み合わせるこ
とで液晶表示素子を構成することができる。また、強誘
電性液晶プレポリマーとしては、前記強誘電性液晶の一
部に重合性官能基を結合させた化合物が使用できる。重
合性官能基としては、アクリレート、メタアクリレー
ト、エポキシ基などのが利用できる。強誘電性液晶性プ
レポリマーの具体例としては、特開昭63−28074
2号、特開昭63−264629号、特開昭62−27
7412号などに開示されている化合物などがある。さ
らに、素子の応答速度を損なわない程度に液晶性でない
硬化性樹脂を添加してもよい。
As the ferroelectric liquid crystal, a linear molecule having a rigid core portion and an optically active portion in the molecule can be used. Furthermore, by providing a guest-host type liquid crystal display device in which a polychromatic dye is added to these ferroelectric liquid crystal materials, a liquid crystal display device can be constructed by combining the device with one polarizing plate. it can. Further, as the ferroelectric liquid crystal prepolymer, a compound in which a polymerizable functional group is bonded to a part of the ferroelectric liquid crystal can be used. As the polymerizable functional group, acrylate, methacrylate, epoxy group and the like can be used. Specific examples of the ferroelectric liquid crystal prepolymer include JP-A-63-28074.
2, JP-A-63-264629, JP-A-62-27.
7412 and the like. Further, a curable resin that is not liquid crystalline may be added to the extent that the response speed of the device is not impaired.

【0129】これらの液晶材料は、2以上の液晶を混合
したものであっても良く、特にネマチック液晶もしくは
コレステリック液晶の添加されたネマチック液晶が特性
上好ましい。更には、液晶領域の作製時に光重合反応を
伴うため、重合反応時に変性が起こらない耐化学反応性
に優れた液晶材料であるのが好ましく、例えば化合物中
にフッ素原子などの不活性な置換基を有する液晶が好適
である。この様な性質を有しているものとしては、特に
これらには限定されないが、メルク社から市販されてい
るZLI−4801−000、ZLI−4801−00
1、ZLI−4792等が挙げられる。
These liquid crystal materials may be a mixture of two or more liquid crystals, and nematic liquid crystal or nematic liquid crystal to which cholesteric liquid crystal is added is particularly preferable in terms of characteristics. Furthermore, since a photopolymerization reaction is involved in the production of the liquid crystal region, it is preferable that the liquid crystal material has excellent chemical reactivity resistance and does not undergo modification during the polymerization reaction. For example, an inert substituent such as a fluorine atom in the compound. Liquid crystals with are preferred. Although not particularly limited to those having such properties, ZLI-4801-000 and ZLI-4801-00 commercially available from Merck & Co., Inc.
1, ZLI-4792 and the like.

【0130】(液晶領域の形成条件)散乱、非散乱モー
ドの液晶領域を区別して形成するのは難しいが、基本的
には、液晶領域をセル内で20μmより小さく、絵素内
で均一に形成した場合に、散乱モードに適した液晶表示
素子をとなり、一方、非散乱モードの液晶表示素子の場
合、基板と平行な平行部を大型とした液晶領域にするこ
とにより、非散乱モードの液晶表示素子とできる。
(Conditions for Forming Liquid Crystal Region) Although it is difficult to separately form the liquid crystal region in the scattering mode and the non-scattering mode, basically, the liquid crystal region is smaller than 20 μm in the cell and is uniformly formed in the picture element. In this case, the liquid crystal display device suitable for the scattering mode becomes a liquid crystal display device. On the other hand, in the case of the non-scattering mode liquid crystal display device, the non-scattering mode liquid crystal display can be obtained by making the parallel part parallel to the substrate large. It can be an element.

【0131】液晶領域の大きさは、弱照射領域(ホトマ
スク)の形状、光照射装置の光線平行度、および光重合
反応速度に相互に依存している。弱照射領域の形状は、
液晶領域の大きさを決定する重要な因子であり、弱照射
領域の形状設定により液晶領域の輪郭がほぼ決定され
る。
The size of the liquid crystal region mutually depends on the shape of the weakly illuminated region (photomask), the light beam parallelism of the light irradiation device, and the photopolymerization reaction rate. The shape of the weak irradiation area is
This is an important factor that determines the size of the liquid crystal region, and the contour of the liquid crystal region is almost determined by the shape setting of the weak irradiation region.

【0132】光照射装置の光線平行度は、例えばホトマ
スクの形状を液晶と光硬化性樹脂と光開始剤の混合物に
忠実に照射できるか否かを左右する因子であると同時
に、光照射領域から弱照射領域への光の漏れ量に影響を
与える。このような漏れ光により弱照射領域内に存在す
る光硬化性樹脂が光照射領域に移動する前に硬化反応を
起こし、その結果として弱照射領域内に散乱モードに好
適な小さな液晶領域が形成されてしまう。
The light beam parallelism of the light irradiation device is a factor that determines whether or not the shape of the photomask can be faithfully irradiated to the mixture of the liquid crystal, the photocurable resin and the photoinitiator, and at the same time, from the light irradiation region. Affects the amount of light leakage to the weak irradiation area. Due to such leaked light, the photo-curable resin existing in the weak irradiation region undergoes a curing reaction before moving to the light irradiation region, and as a result, a small liquid crystal region suitable for the scattering mode is formed in the weak irradiation region. Will end up.

【0133】光重合反応速度については、重合速度が極
端に速い場合、微弱な漏れ光に対しても重合反応が起こ
り、弱照射領域内で高分子壁が形成されてしまう。重合
反応速度を決定する因子としては、光開始剤の添加量、
光照射強度および高分子樹脂の種類などが挙げられる。
Regarding the photopolymerization reaction rate, when the polymerization rate is extremely high, the polymerization reaction occurs even with weak leakage light, and a polymer wall is formed in the weak irradiation region. As the factors that determine the polymerization reaction rate, the amount of photoinitiator added,
Examples include the light irradiation intensity and the type of polymer resin.

【0134】(表示モード)本実施例にあっては、作製
された液晶表示素子を2枚の偏光板で挟む構成とするこ
とにより、ハイコントラストで駆動電圧特性の急峻なT
Nモード、STNモード、ECBモード、ゲストホスト
モードの液晶表示素子や、強誘電性液晶表示素子などを
作製することができる。一方の基板側にのみ1つの偏光
板を設けてもよい。つまり、強誘電性液晶に二色性色素
を添加した液晶において、電気的に配向方向を制御する
ことによって、光の偏光面を変化させる場合には片方の
基板側の偏光板は省略できる。
(Display Mode) In the present embodiment, the manufactured liquid crystal display element is sandwiched between two polarizing plates, so that a high contrast and a steep driving voltage characteristic can be obtained.
N-mode, STN-mode, ECB-mode, guest-host-mode liquid crystal display devices, ferroelectric liquid crystal display devices, and the like can be manufactured. One polarizing plate may be provided only on one substrate side. That is, in the liquid crystal in which the dichroic dye is added to the ferroelectric liquid crystal, when the polarization plane of light is changed by electrically controlling the alignment direction, the polarizing plate on one substrate side can be omitted.

【0135】(配向制御力)本発明のように液晶分子と
光硬化性樹脂との混合物に光の強弱をつけて光照射する
場合、液晶領域でも基板表面上にうっすらと高分子膜が
残ることがあり、基板上の配向膜による配向制御能力を
弱らせてしまう。完全に基板上の配向膜による配向制御
能力をなくならせる場合には、具体例の中で具体的に述
べるように光照射条件に起因する配向形態となる。具体
的には、液晶領域内のドメインの放射線状またはランダ
ムに配向した構造になり、電圧印加時に液晶分子の立ち
上がり方がどの方位から見てもほぼ同一になるため視野
角特性が改善される効果がある。この場合、配向膜は、
なくても良く製造工程(配向膜塗布、ラビング処理、洗
浄など)を大幅に省略することができ産業上有意義であ
る。
(Orientation Controlling Power) When a mixture of liquid crystal molecules and a photo-curable resin is irradiated with light with varying intensity as in the present invention, a thin polymer film may remain on the substrate surface even in the liquid crystal region. Therefore, the alignment control ability of the alignment film on the substrate is weakened. In the case where the alignment control ability of the alignment film on the substrate is completely lost, the alignment form is caused by the light irradiation conditions, as will be specifically described in a specific example. Specifically, the structure is such that the domains in the liquid crystal region are radially or randomly aligned, and the rising directions of the liquid crystal molecules are almost the same when viewed from any direction when a voltage is applied. There is. In this case, the alignment film is
The manufacturing process (application of the alignment film, rubbing treatment, cleaning, etc.) can be largely omitted, which is industrially significant.

【0136】配向規制能力の高い垂直配向膜を用いた場
合は、配向規制力が残り、液晶分子はセルに対して垂直
に立ったホメオトロピック状態となる。この場合も電圧
印加時に液晶分子と高分子材料の相互作用があるため液
晶分子の立ちさがり方が各壁方向となり、どの方向から
見てもほぼ同一の屈折率となるために視野角特性が改善
される効果がある。
When a vertical alignment film having a high alignment regulating ability is used, the alignment regulating force remains, and the liquid crystal molecules are in a homeotropic state in which they stand vertically to the cell. Also in this case, the liquid crystal molecules interact with the polymer material when a voltage is applied, so that the rise of the liquid crystal molecules is in each wall direction, and the refractive index is almost the same when viewed from any direction, thus improving the viewing angle characteristics. Is effective.

【0137】強誘電性液晶のように液晶の配向能力の高
い材料を使用した場合、配向制御能力の弱められた本発
明の場合でも基板の配向状態に従って配向することが確
認された。
It has been 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 state of the substrate even in the case of the present invention in which the alignment control ability is weakened.

【0138】(その他)本実施例の液晶表示素子にあっ
ては、特に限定しないが、駆動方式としては、単純マト
リックス駆動方式、或はTFT、MIMなどのアクティ
ブ駆動方式等が採用できる。
(Others) The liquid crystal display device of this embodiment is not particularly limited, but the drive system may be a simple matrix drive system or an active drive system such as TFT or MIM.

【0139】更に、本実施例の液晶表示素子にあって
は、カラーフィルターを絵素上に配置してカラー表示す
ることも可能である。
Further, in the liquid crystal display element of the present embodiment, it is possible to arrange a color filter on the picture element for color display.

【0140】以下に本実施例2の具体例を示す。A specific example of the second embodiment will be shown below.

【0141】[具体例3]厚みが0.25mmのPETフィル
ム上に、厚みが50nmのITO(酸化インジュウムおよび
酸化スズの混合物)からなる電極線を複数本形成して2
枚1組の基板を作製する。この電極線の幅は200μm、隣
合う電極線間の隙間は50μm、電極線の数は20本とし
た。かかる一組の基板にポリイミド(SE150:日産
化学製)をスピンコート法により塗布し、ナイロン布を
用いて一方向にラビング処理を行い配向膜を形成した。
[Specific Example 3] A plurality of electrode wires made of ITO (a mixture of indium oxide and tin oxide) having a thickness of 50 nm were formed on a PET film having a thickness of 0.25 mm, and 2
A set of substrates is prepared. The width of this electrode wire was 200 μm, the gap between adjacent electrode wires was 50 μm, and the number of electrode wires was 20. Polyimide (SE150: manufactured by Nissan Kagaku Co., Ltd.) was applied to the set of substrates by a spin coating method, and rubbed in one direction with a nylon cloth to form an alignment film.

【0142】上記処理を行った2枚の基板を電極線が互
いに直交するように組み合わせ、その間に6μmのスペー
サーを挿入し、両基板の間の隙間を一定に保持してセル
を作製した。
The two substrates thus treated were combined so that the electrode lines were orthogonal to each other, a spacer of 6 μm was inserted between them, and a cell was produced with the gap between both substrates being kept constant.

【0143】作製されたセルの上に、図4に示すように
各絵素9a部分を遮光する状態でホトマスクを配置し
た。なお、セル中には、トリメチロールプロパントリメ
タクリレート0.1gと、2−エチルヘキシルアクリレート
0.9gと、液晶材料ZLI−3700−000(メルク社
製)にCN(コレステリック ノナネート)を0.3%添加
した混合物4gと、光硬化性触媒であるIrgacure184
(チバガイギー製)0.03gとを均一に混合したものを注
入しておく。
As shown in FIG. 4, a photomask was placed on the produced cell in a state where each pixel 9a was shielded from light. In the cell, 0.1 g of trimethylolpropane trimethacrylate and 2-ethylhexyl acrylate were used.
0.9g, 4g of a mixture of liquid crystal material ZLI-3700-000 (manufactured by Merck & Co.) with 0.3% of CN (cholesteric nonanate), and Irgacure184 which is a photocurable catalyst.
(Ciba Geigy) 0.03g and a uniform mixture is poured.

【0144】次に、平行光線が得られる高圧水銀ランプ
を用い、10mW/cm2の照射強度で2分間、ホトマスク側か
ら紫外線を照射し、液晶材料と高分子材料とからなる混
合物を硬化させた。
Next, using a high-pressure mercury lamp capable of producing parallel rays, ultraviolet rays were irradiated from the photomask side for 2 minutes at an irradiation intensity of 10 mW / cm 2 to cure the mixture of the liquid crystal material and the polymer material. .

【0145】以上のようにして作製された液晶表示素子
を分断し、液体窒素中で液晶表示素子を剥離してアセト
ンで液晶材料を洗い流した後、液晶層部分をSEM(走
査型電子顕微鏡)で観察した。その結果、ホトマスクの
ドットパターン及び絵素パターンと同じ規則性を有し、
かつ、ドットパターンと同程度の大きさで均一に揃った
液晶領域が形成されていることが確認された。
The liquid crystal display element manufactured as described above was divided, the liquid crystal display element was peeled off in liquid nitrogen, the liquid crystal material was washed off with acetone, and then the liquid crystal layer portion was observed by SEM (scanning electron microscope). I observed. As a result, it has the same regularity as the dot pattern and pixel pattern of the photomask,
In addition, it was confirmed that liquid crystal regions having a size similar to the dot pattern and uniformly aligned were formed.

【0146】また、同様にして作製された別の液晶表示
素子に偏光板を、配向方向と偏光板の偏光方向とを一致
させて貼り合わせ高分子マトリックス型TN液晶表示素
子を作製した。
Further, a polymer matrix type TN liquid crystal display device was produced by laminating a polarizing plate on another liquid crystal display device produced in the same manner with the alignment direction and the polarization direction of the polarizing plate being aligned.

【0147】表1は、作製された液晶表示素子のコント
ラスト特性を、従来法により作製した比較例3、4と併
せて示している。なお、比較例3の液晶表示素子は、具
体例3の基板に代えてITO付きガラス(日本板ガラス
製ITO-50 nm付きフリントガラス)を用い、具体例3と
同様にしてセルを作製し、このセルに具体例3と同様の
液晶材料を注入し、セルの配向方向に偏光方向を合わせ
て偏光板を貼り合わせて作製した従来構成のTN液晶表
示素子である。また、比較例4の液晶表示素子は、具体
例3と同様にセルを作製し、具体例3と同様の液晶と光
硬化性樹脂との混合物を注入した後、ホトマスクなし
で、具体例3と同様のUV照射を行って作製されたTN
型高分子分散型液晶表示素子である。
Table 1 shows the contrast characteristics of the produced liquid crystal display element together with Comparative Examples 3 and 4 produced by the conventional method. In the liquid crystal display element of Comparative Example 3, a cell was prepared in the same manner as in Example 3 using glass with ITO (flint glass with ITO-50 nm made by Nippon Sheet Glass) instead of the substrate of Example 3. It is a conventional TN liquid crystal display device manufactured by injecting the same liquid crystal material as in Example 3 into a cell and aligning the polarization direction with the orientation direction of the cell and laminating a polarizing plate. Further, in the liquid crystal display element of Comparative Example 4, a cell was prepared in the same manner as in Example 3, and the same mixture of liquid crystal and photocurable resin as in Example 3 was injected, and then, as in Example 3, without a photomask. TN produced by performing similar UV irradiation
Type polymer dispersion type liquid crystal display device.

【0148】[0148]

【表1】 [Table 1]

【0149】表1より理解されるように、本発明の具体
例3は、従来法のTN型液晶表示素子である比較例3と
電気光学特性的に遜色ないことが判った。従来の高分子
分散型液晶表示素子である比較例4と比べると、絵素内
での散乱が極めて少ないためにコントラストが高くなっ
ている。また、具体例3の液晶表示素子においては、前
述したように、2つの基板が壁で強固に保持されている
ので、PETフィルムを用いた基板を使用することがで
きる。このPETフィルムの代わりに、他のプラスチッ
クフィルムまたはガラス基板を使用しても、効果は全く
同様であった。 [具体例4]具体例3と同様の基板を使い、この基板上
にサイトップ(旭ガラス製)を0.2μm厚になるようにス
ピンコート法で塗布した。次に、具体例3と同様に、2
枚の間にスペーサーを入れてセルを作製した。次に、具
体例3と同様のホトマスクを具体例3と同様に設置し
た。また、セル中に、トリメチロールプロパントリメタ
クレート0.1gと、n−ラウリルアクレリート0.9g
と、液晶材料(ZLI−4788−000:メルク社
製)4gと、光硬化性触媒Irgacure184(チバガイギー
製)0.03gとを均一に混合したものを注入した。
As can be seen from Table 1, Example 3 of the present invention was found to be comparable in electro-optical characteristics to Comparative Example 3 which is a conventional TN type liquid crystal display device. Compared with Comparative Example 4, which is a conventional polymer-dispersed liquid crystal display element, the contrast is high because the scattering within the picture element is extremely small. Further, in the liquid crystal display element of Example 3, since the two substrates are firmly held by the wall as described above, the substrate using the PET film can be used. Even if another plastic film or a glass substrate was used instead of this PET film, the effect was exactly the same. [Specific Example 4] The same substrate as in Specific Example 3 was used, and Cytop (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.) was applied to this substrate by spin coating so as to have a thickness of 0.2 μm. Next, as in the third specific example, 2
A cell was produced by inserting a spacer between the sheets. Next, a photomask similar to that in Example 3 was set in the same manner as in Example 3. In the cell, 0.1 g of trimethylolpropane trimetacrate and 0.9 g of n-lauryl acrylate.
Then, a uniform mixture of 4 g of a liquid crystal material (ZLI-4788-000: manufactured by Merck & Co., Inc.) and 0.03 g of a photocurable catalyst Irgacure184 (manufactured by Ciba-Geigy) was injected.

【0150】次に、平行光線が得られる高圧水銀ランプ
を用い、10mW/cm2の照射強度で2分間、ホトマスク側か
ら紫外線を照射して、混合物を硬化させた。
Next, using a high-pressure mercury lamp capable of producing parallel rays, ultraviolet rays were irradiated from the photomask side for 2 minutes at an irradiation intensity of 10 mW / cm 2 to cure the mixture.

【0151】得られたセルを分断し、液体窒素中でセル
を剥離してアセトンで液晶材料を洗い流した後、液晶層
をSEM(走査型電子顕微鏡)で観察したところ、ホト
マスクのドットパターン及び絵素パターンと同じ規則性
を有し、かつドットパターンと同程度の大きさで均一に
揃った液晶領域が作製されていることが確認された。ま
た、同様にして作製した別の液晶表示素子に、偏光面が
互いに直交するように偏光板を貼り合わせ、高分子分散
型ECB液晶表示素子を作製した。
The obtained cell was divided, the cell was peeled off in liquid nitrogen, the liquid crystal material was washed off with acetone, and the liquid crystal layer was observed by SEM (scanning electron microscope). It was confirmed that a liquid crystal region having the same regularity as the elementary pattern and having the same size as the dot pattern and uniformly aligned was produced. Further, a polarizing plate was attached to another liquid crystal display element manufactured in the same manner so that the polarization planes thereof were orthogonal to each other, to manufacture a polymer dispersion type ECB liquid crystal display element.

【0152】通常のECB液晶表示素子は、図11
(a)に示すように、電圧無印加時に液晶分子eを数度
のチルト角を持ったホメオトロピック配向とさせている
ため、図11(b)に示すように、電圧印加時に液晶分
子eが同方向に倒れて行くために方向によって見かけ上
の屈折率が異なり、リターゼーション(Δn・d:Δn
は液晶分子の複屈折、dは液晶セルの厚み)が変化し、
見る位置によって白黒状態が反転する反転現象やコント
ラストむらが発生する。これに対し、本発明のように液
晶と光硬化性樹脂の混合物に照射強度分布を持った光に
より硬化する場合、基板と液晶との中間にごく薄い高分
子層が形成されて基板の配向規制力が弱められるが、こ
の具体例のように配向規制力が強い垂直配向膜を用いた
場合、液晶分子がホメオトロピック配向になることが確
認された。すなわち、図12(a)に示すように液晶分
子eがセルに対して垂直に立っていることが観察され
た。さらに該セルに電場を印加したとき、図12(b)
に示すように液晶と高分子壁との相互作用により液晶分
子eが各壁方向に倒れるため倒れる方向性がランダムに
なり、セルの垂直方向からの一定角の全方向から見て屈
折率がほぼ同じになり視角特性が大幅に改善される。
A normal ECB liquid crystal display device is shown in FIG.
As shown in FIG. 11A, the liquid crystal molecules e are aligned homeotropically with a tilt angle of several degrees when no voltage is applied. Therefore, as shown in FIG. Since they fall in the same direction, the apparent refractive index differs depending on the direction, and the retensionation (Δn · d: Δn
Is the birefringence of the liquid crystal molecules, d is the thickness of the liquid crystal cell),
An inversion phenomenon in which the black and white state is inverted depending on the viewing position and uneven contrast occur. On the other hand, when the mixture of the liquid crystal and the photocurable resin is cured by the light having the irradiation intensity distribution as in the present invention, a very thin polymer layer is formed between the substrate and the liquid crystal to control the orientation of the substrate. Although the force is weakened, it was confirmed that when a vertical alignment film having a strong alignment regulating force as in this example is used, the liquid crystal molecules have homeotropic alignment. That is, it was observed that the liquid crystal molecules e stood upright with respect to the cell as shown in FIG. Further, when an electric field is applied to the cell, FIG.
As shown in Fig. 5, the liquid crystal molecules e are tilted in the respective wall directions due to the interaction between the liquid crystal and the polymer walls, so that the directionality of the liquid crystal molecules e is randomized, and the refractive index is almost the same when viewed from all directions at a constant angle from the vertical direction of the cell. As a result, the viewing angle characteristics are greatly improved.

【0153】表2は、作製された液晶表示素子のコント
ラスト特性を、従来法による比較例5、6のものと併せ
て示している。なお、比較例5の液晶表示素子は、具体
例4の基板に代えてITO付きガラス(日本板硝子製IT
O-50 nm付きフリントガラス)を用い、具体例4と同様
にセルを作製し、具体例4と同じ液晶材料ZLI−47
88−000を注入し、セルに偏光板の偏光方向が互い
に直交するように偏光板を貼り合わせて作製された従来
のECB液晶表示素子である。また、比較例6の液晶表
示素子は、具体例4と同様にセルを作製し、具体例4と
同様の液晶と光硬化性樹脂との混合物を注入した後、ホ
トマスクなしで、具体例4と同様のUV照射を行って作
製されたECB型高分子分散型液晶表示素子である。
Table 2 shows the contrast characteristics of the manufactured liquid crystal display element together with those of Comparative Examples 5 and 6 by the conventional method. In addition, the liquid crystal display element of Comparative Example 5 was replaced with the substrate of Concrete Example 4 by glass with ITO (IT manufactured by Nippon Sheet Glass).
O-50 nm flint glass) was used to fabricate a cell in the same manner as in Example 4, and the same liquid crystal material ZLI-47 as in Example 4 was used.
It is a conventional ECB liquid crystal display device manufactured by injecting 88-000 and laminating polarizing plates so that the polarizing directions of the polarizing plates are orthogonal to each other. Further, in the liquid crystal display element of Comparative Example 6, a cell was prepared in the same manner as in Example 4, and the same mixture of liquid crystal and photocurable resin as in Example 4 was injected, and then, as in Example 4 without a photomask. It is an ECB type polymer dispersion type liquid crystal display device produced by performing similar UV irradiation.

【0154】[0154]

【表2】 [Table 2]

【0155】表2より理解されるように、本発明の具体
例4は、従来法によるECB液晶表示素子である比較例
5と電気光学特性的に遜色ないことが確認された。従来
の高分子分散型液晶表示素子である比較例6と比べる
と、絵素内での散乱が極めて少ないためにコントラスト
が高くなっている。視野角特性については、比較例5は
角度を変えて見ると、反転現象が起こり、具体例4では
起こらず、視野角が広い。また、具体例4でも、PET
フィルムを用いた基板を使用することができる。このP
ETフィルムの代わりに、他のプラスチックフィルムま
たはガラス基板を使用しても効果は全く同様であった。
As can be seen from Table 2, it was confirmed that Example 4 of the present invention is comparable in electro-optical characteristics to Comparative Example 5 which is an ECB liquid crystal display device according to the conventional method. Compared with Comparative Example 6, which is a conventional polymer-dispersed liquid crystal display device, the contrast is high because the scattering in the picture element is extremely small. Regarding the viewing angle characteristics, in Comparative Example 5, the reversal phenomenon occurs when the angle is changed, and in Example 4, the viewing angle does not occur and the viewing angle is wide. In addition, in Example 4, PET
A substrate using a film can be used. This P
The effect was exactly the same even if another plastic film or a glass substrate was used instead of the ET film.

【0156】[具体例5]2枚のガラス基板上に蒸着法
により膜厚約100 nmのITO膜を形成し、ウェットエッ
チング法により、複数の電極線が平行に設けられた基板
を形成した。このガラス基板の電極線の形成面上に、膜
厚が約50 nmのポリイミド配向膜をスピンコート法で塗
布し、190℃で1時間焼成し、次いで一軸方向にラビン
グ処理を行い、配向膜を付与した。
[Specific Example 5] An ITO film having a thickness of about 100 nm was formed on two glass substrates by a vapor deposition method, and a substrate having a plurality of electrode lines arranged in parallel was formed by a wet etching method. A polyimide alignment film with a thickness of about 50 nm was applied on the surface of the glass substrate on which the electrode wire was formed by spin coating, baked at 190 ° C for 1 hour, and then uniaxially rubbed to form an alignment film. Granted.

【0157】このラビング処理は、2枚の基板の電極線
の形成面を向かい合わせ、電極線が相互に直交するよう
に貼り合わせたときに、両基板のラビング処理方向が同
一になるように行った。この基板上にセル厚を制御すべ
くスペーサーとして2μmのシリカビーズを散布し、2枚
の基板を貼り合わせてセルを作製した。
This rubbing treatment is performed such that the two substrates have the same rubbing direction when the electrode wire forming surfaces of the two substrates are faced to each other and the electrode wires are bonded so as to be orthogonal to each other. It was 2 μm silica beads were dispersed as spacers on this substrate to control the cell thickness, and two substrates were bonded together to form a cell.

【0158】次に、強誘電性液晶組成物ZLI−400
3(メルク社製)0.80gと、高分子前駆体としてポリエ
チレングリコールジアクリレート(商品名 NKエステル
A-200、新中村化学工業(株)製)0.02gと、ラウリルア
クリレート(商品名 NKエステル LA、新中村化学工
業(株)製)0.18gとを均一に混合した混合物を、基板
間に注入した。この液晶−高分子前駆体混合物は、常圧
でネマチック相もしくは等方液体相状態にある。この液
晶−高分子前駆体混合物についての相転位温度を以下に
示す。
Next, the ferroelectric liquid crystal composition ZLI-400 was used.
3 (manufactured by Merck) and 0.80 g of polyethylene glycol diacrylate (trade name NK ester) as a polymer precursor
A-200, Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd. 0.02 g, and lauryl acrylate (trade name NK ester LA, Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.) 0.18 g were uniformly mixed, and a mixture was injected between the substrates. did. This liquid crystal-polymer precursor mixture is in a nematic phase or an isotropic liquid phase state at normal pressure. The phase transition temperatures of this liquid crystal-polymer precursor mixture are shown below.

【0159】 SmC ←25℃→ SmA ←31℃→ Ch ←35℃→ Iso 次に、具体例3と同様に遮光用ホトマスクを設置した。
液晶−高分子前駆体混合物がネマティック相もしくは等
方液体相にある状態において、平行光線を得られる高圧
水銀ランプを用い、10mW/cm2の照射強度で2分間、ホト
マスク側から紫外線照射した。この照射により液晶−高
分子前駆体混合物は光硬化し、液晶と高分子との混合物
の相分離が起こった。
SmC ← 25 ° C. → SmA ← 31 ° C. → Ch ← 35 ° C. → Iso Next, a light-shielding photomask was installed as in Example 3.
While the liquid crystal-polymer precursor mixture was in the nematic phase or the isotropic liquid phase, ultraviolet irradiation was performed from the photomask side for 2 minutes at an irradiation intensity of 10 mW / cm 2 using a high pressure mercury lamp capable of obtaining parallel rays. This irradiation photocured the liquid crystal-polymer precursor mixture and caused phase separation of the mixture of liquid crystal and polymer.

【0160】この相分離の状態を偏光顕微鏡で観察した
ところ、前述した図3と同様に、ホトマスクにより遮光
されている領域には高分子からなる壁8は形成されず、
紫外線の照射されている領域とその近傍には壁8が形成
されていることが確認された。
Observation of this phase-separated state with a polarization microscope revealed that, similar to FIG. 3 described above, the polymer-made wall 8 was not formed in the region shielded by the photomask.
It was confirmed that the wall 8 was formed in the region irradiated with the ultraviolet rays and its vicinity.

【0161】また、このセルを、直交ニコルを有する偏
光顕微鏡により観察すると、紫外線が遮光された領域に
形成された液晶領域の中心部では、基板のラビング方向
に通常のSSF(surface stabilized ferroelectric)型
の配向をしており、高分子からなる壁の近傍で急激に配
向性が変化し、垂直配向を示すようになることが確認さ
れた。一方、紫外線の照射された領域では高分子の領域
で光散乱が起こることが確認された。
When this cell is observed with a polarizing microscope having a crossed Nicols, in the central portion of the liquid crystal region formed in the region shielded from ultraviolet rays, a normal SSF (surface stabilized ferroelectric) type is formed in the rubbing direction of the substrate. It has been confirmed that the orientation is changed, and the orientation changes sharply in the vicinity of the wall made of the polymer to show the vertical orientation. On the other hand, it was confirmed that light scattering occurs in the polymer region in the region irradiated with ultraviolet rays.

【0162】なお、本具体例のように液晶と光硬化性樹
脂の混合物に照射強度分布を持った光により硬化する場
合、配向膜が水平配向膜で配向規制力が弱い場合であっ
ても、規制力の優れたFLC等のような液晶材料を使用
した時、基板の配向方向に液晶分子を整列させることが
できる。
When the mixture of the liquid crystal and the photocurable resin is cured by the light having the irradiation intensity distribution as in this example, even if the alignment film is a horizontal alignment film and the alignment regulating force is weak, When a liquid crystal material such as FLC having excellent regulation power is used, liquid crystal molecules can be aligned in the alignment direction of the substrate.

【0163】更に、この様にして作製された強誘電性液
晶セルを直交ニコルを有する顕微鏡下に置き、メモリパ
ルスを印加したところ、紫外線が遮光された液晶領域で
は、通常のSSF型セルで得られるのと同一のスイッチ
ングが起こる事が確認された。また、完全な消光状態と
光の透過する状態との間でスイッチングが起こるよう
に、セルと偏光板との消光位相を合わせると、紫外線の
照射された領域は電界の印加されてない状態でも、光散
乱および液晶の配向の乱れによる光の漏れがあり、オン
/オフ状態の中間の輝度にあることが観察された。
Further, when the ferroelectric liquid crystal cell thus manufactured was placed under a microscope having a crossed Nicols and a memory pulse was applied, in a liquid crystal region shielded from ultraviolet rays, a normal SSF type cell was obtained. It was confirmed that the same switching that occurs was done. Further, when the extinction phase of the cell and the polarizing plate are matched so that switching occurs between the complete extinction state and the light transmission state, the region irradiated with ultraviolet rays is in a state where no electric field is applied, It was observed that there was light leakage due to light scattering and disordered alignment of the liquid crystal, and the brightness was in the middle of the on / off state.

【0164】以上説明した複数の観察結果については、
ガラス基板に代えて、他のプラスチックフィルム等を使
用しても全く同様であった。
Regarding the plurality of observation results described above,
It was exactly the same even if another plastic film or the like was used instead of the glass substrate.

【0165】表3は、作製された液晶表示素子のコント
ラスト特性を、従来法による比較例7、8のものと併せ
て示している。なお、比較例7の液晶表示素子は、具体
例5で作製したのと同一条件で作製したセルに液晶材料
ZLI−4003を注入し、封止して作製されている。
また、比較例8の液晶表示素子は、紫外線照射工程にホ
トマスクを使用しなかった以外は、具体例5と同一の手
順、同一の材料を使用して作製されている。
Table 3 shows the contrast characteristics of the manufactured liquid crystal display element together with those of Comparative Examples 7 and 8 by the conventional method. The liquid crystal display element of Comparative Example 7 is manufactured by injecting the liquid crystal material ZLI-4003 into a cell manufactured under the same conditions as those manufactured in Example 5 and sealing the cell.
In addition, the liquid crystal display element of Comparative Example 8 is manufactured by using the same procedure and the same material as in Concrete Example 5, except that a photomask is not used in the ultraviolet irradiation step.

【0166】[0166]

【表3】 [Table 3]

【0167】この表3より理解されるように、本発明の
具体例5は、比較例7と電気光学特性的に遜色ないこと
が確認された。比較例8と比べると、絵素内での散乱が
極めて少ないためにコントラストが高くなっている。ま
た、具体例5ではガラス基板を使用しているが、このガ
ラス基板に代えてプラスチックフィルム等を使用しても
効果は全く同様であった。
As can be seen from Table 3, it was confirmed that Example 5 of the present invention was comparable in electro-optical characteristics to Comparative Example 7. Compared with Comparative Example 8, the contrast is high because the scattering within the picture element is extremely small. Further, although the glass substrate is used in Example 5, the same effect can be obtained by using a plastic film or the like instead of the glass substrate.

【0168】なお、比較例8の液晶表示素子について
は、液晶−高分子前駆体の混合物が紫外線の照射により
セル内でほぼ均一に硬化し、液晶と高分子組成との相分
離が起こった。この相分離が起こった部分を顕微鏡で観
察すると、図13に示したように、ほぼ全面において液
晶領域9が高分子の壁8によりランダムに区切られた構
造になっていた。また、このセルを直交ニコルを有する
偏光顕微鏡により観察すると、高分子の領域で光散乱が
起こり、また液晶領域の中心部では基板のラビング方向
に概ねSSF型の配向であり、更に高分子の壁に近づく
につれて配向が徐々にランダムになっていることが確認
された。
In the liquid crystal display device of Comparative Example 8, the liquid crystal-polymer precursor mixture was cured almost uniformly in the cell by irradiation with ultraviolet rays, and phase separation between the liquid crystal and the polymer composition occurred. When the portion where this phase separation has occurred is observed with a microscope, as shown in FIG. 13, the liquid crystal region 9 has a structure in which it is randomly divided by polymer walls 8 on almost the entire surface. In addition, when observing this cell with a polarizing microscope having a crossed Nicols, light scattering occurs in the polymer region, and in the central part of the liquid crystal region, the orientation is almost SSF type in the rubbing direction of the substrate. It was confirmed that the orientation was gradually randomized as approached.

【0169】更に、この様にして得られた強誘電性液晶
セルを直交ニコルで挟み、メモリパルスを印加したとこ
ろ、通常のSSF型のセルとほぼ同様なスイッチングを
する事が確認された。しかし、逆のスイッチングでは、
完全に消光はせず、一部分が不規則な配向しているよう
に見えた。この不規則な部分を偏光顕微鏡で調べたとこ
ろ、高分子壁の部分で光散乱が起こり、また、高分子の
壁の周辺では液晶の配向の乱れによる光の漏れが生じて
いることが判った。
Further, when the ferroelectric liquid crystal cell thus obtained was sandwiched by crossed Nicols and a memory pulse was applied, it was confirmed that the switching was almost similar to that of a normal SSF type cell. But in reverse switching,
It did not completely extinguish, and it appeared that a part had an irregular orientation. Examination of this irregular part with a polarizing microscope revealed that light scattering occurred at the polymer wall, and light leakage occurred around the polymer wall due to disordered alignment of the liquid crystal. .

【0170】表4は、具体例5、比較例7、比較例8の
3つの液晶表示素子に対して、5kg/cm2の圧力をかけ、
配向の変化を観察することにより耐ショック性を評価し
た結果を示す。また、表5は、上記3つの液晶表示素子
を30cmの高さから落下させた場合の配向状態の変化を示
している。
Table 4 shows that a pressure of 5 kg / cm 2 was applied to the three liquid crystal display elements of Example 5, Comparative Example 7 and Comparative Example 8,
The result of having evaluated shock resistance by observing the change of orientation is shown. Further, Table 5 shows changes in the alignment state when the above three liquid crystal display elements are dropped from a height of 30 cm.

【0171】[0171]

【表4】 [Table 4]

【0172】[0172]

【表5】 [Table 5]

【0173】これら両表より理解されるように、具体例
5の場合には加圧試験と落下試験の両方において問題が
無かったが、比較例7と8の場合には共に問題が生じる
という欠点がある。
As can be understood from both these tables, there was no problem in both the pressure test and the drop test in the case of Example 5, but in the cases of Comparative Examples 7 and 8, both had problems. There is.

【0174】[具体例6]具体例5と同様に複数の電極
線が形成され、同様のラビング処理を行った2枚の基板
を用意した。一方の基板上に強誘電性液晶組成物ZLI
−4003(メルク社製)0.80gと、高分子前駆体のポ
リエチレングリコールジアクリレート(商品名 NKエス
テルA-200、新中村化学工業(株)製)0.02gと、ラウリ
ルアクリレート(商品名 NKエステルLA、新中村化
学工業(株)製)0.18gと、2μmのシリカビーズとを均
一に混合した組成物を、常圧でネマティック相もしくは
等方液体状態にある状態で塗布し、その後、具体例5と
同一になるように貼り合わせを行ってセルを作製した。
この液晶−高分子前駆体混合物についての相転位温度を
以下に示す。
[Specific Example 6] Similar to Specific Example 5, a plurality of electrode lines were formed and two substrates subjected to the same rubbing treatment were prepared. Ferroelectric liquid crystal composition ZLI on one substrate
-4003 (Merck) 0.80 g, high molecular weight precursor polyethylene glycol diacrylate (trade name NK ester A-200, Shin Nakamura Chemical Co., Ltd.) 0.02 g, lauryl acrylate (trade name NK ester LA) , Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.) and 2 μm of silica beads are uniformly mixed, and the composition is applied under normal pressure in a nematic phase or in an isotropic liquid state. A cell was produced by laminating the cells so as to be the same as the above.
The phase transition temperatures of this liquid crystal-polymer precursor mixture are shown below.

【0175】 SmC ←25℃→ SmA ←31℃→ Ch ←35℃→ Iso 次に、具体例5と同様に遮光用ホトマスクを配置し、ホ
トマスクの側から紫外線を具体例5と同一条件で照射し
て液晶−高分子前駆体の混合物を硬化させ、液晶と高分
子組成の相分離を起こした。
SmC ← 25 ° C. → SmA ← 31 ° C. → Ch ← 35 ° C. → Iso Next, a light-shielding photomask is arranged in the same manner as in Example 5, and ultraviolet rays are irradiated from the side of the photomask under the same conditions as in Example 5. Then, the liquid crystal-polymer precursor mixture was cured to cause phase separation between the liquid crystal and the polymer composition.

【0176】硬化した混合物部分を顕微鏡で観察したと
ころ、ホトマスクにより遮光された領域には高分子の壁
は形成されず、紫外線の照射された領域とその近傍では
高分子の壁が形成されていることが確認された。
When the cured mixture portion was observed with a microscope, no polymer wall was formed in the region shielded from light by the photomask, and a polymer wall was formed in the region irradiated with ultraviolet light and its vicinity. It was confirmed.

【0177】この具体例6の液晶表示素子は、上述した
ように、電極と配向膜層を設けた2枚のガラス基板の一
方に液晶−高分子前駆体の混合物を、ネマティック相も
しくは等方液体状態で塗布した後、ガラス基板を貼り合
わせることにより作製されている。このように作製され
た具体例6については、配向の乱れは皆無であった。し
かし、前述した具体例5のように、電極と配向膜層を設
けた2枚のガラス基板を貼り合わせた後、液晶−高分子
前駆体混合物を、ネマティック相もしくは等方液体状態
で注入すると、注入孔付近とシール近傍で、明かな配向
の乱れが顕微鏡下で観察された。
As described above, the liquid crystal display element of Example 6 was prepared by mixing a liquid crystal-polymer precursor mixture with a nematic phase or an isotropic liquid on one of two glass substrates provided with electrodes and an alignment film layer. It is manufactured by applying in a state and then bonding glass substrates together. In the case of Example 6 produced in this way, there was no disorder in the orientation. However, as in the specific example 5 described above, after bonding the two glass substrates provided with the electrodes and the alignment film layer and then injecting the liquid crystal-polymer precursor mixture in a nematic phase or an isotropic liquid state, A clear disorder of orientation was observed under the microscope near the injection hole and near the seal.

【0178】本実施例2では1つの液晶領域を1つの絵
素に対して、或は2以上の絵素に対して設けているが、
本発明はこれに限らない。例えば、1つの絵素内に1つ
の液晶領域を少なくとも含み、加えて同一の絵素内に別
の1つ以上の液晶領域又はその一部を含んだ状態となっ
ていることを本発明は含んでいる。即ち、このような配
置構造とした場合には、各絵素の大きさを大きくして大
画面化を図る場合に有効である。特に、大画面化を目指
し、絵素の長辺が200μmを越える場合に有効であ
る。その理由は、絵素を完全に覆うホトマスクを使用す
ると、光照射時に絵素中央部で未反応のモノマーが残存
し、その残存モノマーがもれ光により中央部で重合反応
が起こり無数の液晶領域、又は高分子の島が形成され、
散乱源となってしまうためにコントラストが極端に低下
してしまうことを抑制できるからである。そこで、本発
明にあっては、絵素の長辺が200μmを越える場合
は、絵素内に弱照度領域を複数個存在させることによ
り、高分子が存在しない液晶領域を絵素内に複数個作製
することとする。この場合、弱照度領域の大きさは、該
領域の最大径が500〜20μmとする。より好ましく
は、200〜50μmとする。20μm以下では、絵素
内に多数の高分子壁が存在してコントラストを著しく低
下させてしまう。500μmを越えると、ホトマスクの
遮光部中央部にある光硬化性樹脂の端部への移動ができ
にくくなり、実質的に液晶領域をホトマスクの形に一致
させて作製できなくなる。弱照度領域の配置としては、
上記最大径条件をできるだけ少ない数になるようなピッ
チにすることが好ましい。
In the second embodiment, one liquid crystal region is provided for one picture element or for two or more picture elements.
The present invention is not limited to this. For example, the present invention includes a state where at least one liquid crystal region is included in one picture element, and one or more other liquid crystal regions or a part thereof are included in the same picture element. I'm out. That is, such an arrangement structure is effective when the size of each picture element is increased to increase the screen size. In particular, it is effective when the long side of the picture element exceeds 200 μm, aiming for a large screen. The reason is that if a photomask that completely covers the picture elements is used, unreacted monomer remains in the center of the picture element when exposed to light, and the residual monomer leaks out and a polymerization reaction occurs in the central section due to the light , Or polymer islands are formed,
This is because it is possible to prevent the contrast from being extremely reduced because it becomes a scattering source. Therefore, in the present invention, when the long side of the picture element exceeds 200 μm, a plurality of weak illuminance areas are present in the picture element so that a plurality of liquid crystal areas where no polymer exists are present in the picture element. It will be made. In this case, regarding the size of the weak illuminance region, the maximum diameter of the region is 500 to 20 μm. More preferably, it is 200 to 50 μm. When the thickness is 20 μm or less, a large number of polymer walls are present in the picture element and the contrast is significantly lowered. When it exceeds 500 μm, it becomes difficult to move the photo-curable resin in the central portion of the light-shielding portion of the photomask to the end portion, and it becomes substantially impossible to make the liquid crystal region in conformity with the shape of the photomask. As the arrangement of the low illuminance area,
It is preferable that the maximum diameter condition is set to a pitch that is as small as possible.

【0179】(実施例3)本実施例3は、視角特性を改
善し、かつコントラストの向上を図れる液晶表示素子を
提供する場合である。その液晶表示素子を以下に、具体
例に基づいて説明する。
(Third Embodiment) The third embodiment is a case of providing a liquid crystal display device capable of improving the viewing angle characteristics and the contrast. The liquid crystal display element will be described below based on a specific example.

【0180】[具体例7]まず、ガラス基板(フリント
ガラス:1.1mm厚)上に、厚みが500オングスト
ロームのITO(酸化インジュウムおよび酸化スズの混
合物)を付けた基板上に、ポリイミド(SE150:日
産化学製)をスピンコート法により塗布し、配向膜を形
成した。
[Specific Example 7] First, polyimide (SE150: SE150 :) was formed on a glass substrate (flint glass: 1.1 mm thick) on which ITO (a mixture of indium oxide and tin oxide) having a thickness of 500 angstrom was attached. Nissan Chemical Industries, Ltd.) was applied by a spin coating method to form an alignment film.

【0181】上記処理を行った2枚の基板の間に5μm
のスペーサーを挿入し、両基板の間の隙間を一定に保持
してセルを作製した。
Between the two substrates that have been subjected to the above processing, 5 μm
The spacer was inserted, and the gap between both substrates was kept constant to produce a cell.

【0182】作製されたセルの上に、図14に示すよう
に250μmピッチの正方形の絵素を見立てたホトマス
ク43を配置した。43aは遮光部である。なお、セル
中には、イソボルニルメタクリレート0.9gと、R−
684(日本化薬(株)社製)0.1gと、液晶材料Z
LI−4792(メルク社製)にS−811(メルク社
製)を0.3%添加した混合物4gと、光硬化性触媒で
あるIrgacure184(チバガイギー製)0.02gとを均一
に混合したものを注入しておく。
As shown in FIG. 14, a photomask 43 was placed on the produced cell, which is likened to square picture elements having a pitch of 250 μm. 43a is a light shielding part. In the cell, 0.9 g of isobornyl methacrylate and R-
684 (Nippon Kayaku Co., Ltd.) 0.1 g and liquid crystal material Z
A uniform mixture of 4 g of a mixture of LI-4792 (manufactured by Merck) with 0.3% of S-811 (manufactured by Merck) and 0.02 g of Irgacure184 (manufactured by Ciba-Geigy) which is a photocurable catalyst. Infuse.

【0183】次に、平行光線が得られる高圧水銀ランプ
を用い、15mW/cm2の照射強度のところで、1秒照射、
30秒非照射のサイクルを20サイクル繰り返し、その
後5分間紫外線を連続照射して樹脂を硬化させた。
Next, using a high-pressure mercury lamp capable of obtaining parallel rays, irradiation was performed for 1 second at an irradiation intensity of 15 mW / cm 2 .
20 cycles of non-irradiation for 30 seconds were repeated, and then ultraviolet rays were continuously irradiated for 5 minutes to cure the resin.

【0184】以上のようにして作製されたセルを偏光顕
微鏡で観察したところ、図24(a)(b)(c)又は
(d)に示すように、ドットパターンと同じ規則性(絵
素と同じ規則性)で、かつ、同程度の大きさで均一に揃
った外側の液晶領域dが作製され、さらに外側の液晶領
域d内の液晶ドメインgが基板の表面に平行な面上にお
いて全方位に配向していて、中心部に島状の液晶領域d
を有する構造になっていることが確認された。
When the cell manufactured as described above was observed with a polarization microscope, as shown in FIG. 24 (a) (b) (c) or (d), the regularity (pixels and The outer liquid crystal regions d having the same regularity) and the same size and uniform are produced, and the liquid crystal domains g in the outer liquid crystal regions d are omnidirectional on a plane parallel to the surface of the substrate. Oriented liquid crystal region d in the center
It was confirmed that the structure had.

【0185】作製したセルに偏光板を貼り合わせ液晶表
示素子を作製した。
A polarizing plate was attached to the produced cell to produce a liquid crystal display element.

【0186】作製したセルの電気光学特性は、表6に示
した。
The electro-optical characteristics of the prepared cell are shown in Table 6.

【0187】[0187]

【表6】 [Table 6]

【0188】コントラストの測定は、ノーマリーホワイ
ト状態にセルと偏光板を組み合わせ液晶評価装置LC−
6000(大塚電子(株)社製)を用い、セルを垂直方
向から集光角24°のレンズを使用した電圧OFF時の
光透過率Toと飽和電圧印加時の光線透過率Tsut.の比
o/Tsut.を定義した。表6中、○印は、反転現象が
ほとんど起こらない状態、×印は、反転現象が容易に観
察される状態、△印は、辛うじて反転現象が観察される
状態を示している。
The contrast was measured by combining a cell and a polarizing plate in a normally white state and using a liquid crystal evaluation device LC-
6000 (manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.), using a lens having a cell collecting angle of 24 ° from the vertical direction, the light transmittance T o when the voltage is OFF and the light transmittance T sut. The ratio T o / T sut. Was defined. In Table 6, ∘ indicates a state where the inversion phenomenon hardly occurs, X indicates a state where the inversion phenomenon is easily observed, and Δ indicates a state where the inversion phenomenon is barely observed.

【0189】比較例9は、具体例7と同様にセルを作製
し、作製したセルに具体例7と同様の液晶材料(S−8
11:0.3%添加)を注入し、作製したセルに配向方
向に沿った方向に偏光板の偏光方向を合わせて偏光板を
張り合わせて従来のTN表示素子を作製した。比較例1
0は、具体例7と同様にセルを作製し、作製したセルに
具体例7と同様の液晶、光硬化性樹脂、光開始剤の混合
物を注入し、ホトマスクを被せずに具体例7と同様の条
件で光硬化を行った。作製したセルに偏光板の偏光方向
が互いに直交するように偏光板を張り合わせて従来の高
分子分散型液晶表示素子を偏光板で挟んだ素子を作製し
た。
In Comparative Example 9, a cell was prepared in the same manner as in Concrete Example 7, and the same liquid crystal material (S-8 as in Concrete Example 7 was used in the prepared cell.
11: 0.3% added) was injected, and the polarization direction of the polarizing plate was aligned in the direction along the alignment direction in the prepared cell, and the polarizing plate was bonded to the cell to manufacture a conventional TN display element. Comparative Example 1
0 is the same as in Example 7 except that a cell was prepared in the same manner as described above, and the same liquid crystal, photocurable resin, and photoinitiator mixture as in Example 7 was injected into the prepared cell, and the cell was not covered with a photomask. Photocuring was performed under the conditions of. Polarizing plates were attached to the prepared cell so that the polarizing directions of the polarizing plates were orthogonal to each other, and a device in which a conventional polymer-dispersed liquid crystal display device was sandwiched between the polarizing plates was manufactured.

【0190】表6から理解されるように、本発明の具体
例7は、従来使用されていたTNセル(比較例9)と電
気光学特性的に遜色無く、特に、中間調においてTNセ
ルで見られる視角を変化させたときの反転現象が見られ
ず、垂直方向から40度傾いた方向から観察したコント
ラストも殆ど変化していない。また、従来研究されてき
た高分子分散型液晶表示素子(比較例10)に比べて、
絵素内での散乱が少ないためにコントラストが高くなっ
ている。なお、比較例10の液晶領域dは、図22に示
すように、1つの絵素に対して多数形成され、しかも直
径が非常に小さい散乱型となっている。
As can be seen from Table 6, Example 7 of the present invention is comparable in electro-optical characteristics to the conventionally used TN cell (Comparative Example 9), and is particularly seen in the TN cell in the halftone. No reversal phenomenon is observed when the viewing angle is changed, and the contrast observed from the direction tilted by 40 degrees from the vertical direction is hardly changed. In addition, compared with the polymer dispersion type liquid crystal display device (Comparative Example 10) that has been conventionally studied,
The contrast is high because there is little scattering within the picture element. Note that, as shown in FIG. 22, a large number of liquid crystal regions d of Comparative Example 10 are formed for one picture element and are of a scattering type having a very small diameter.

【0191】[具体例8]イソボルニルメタクリレート
0.9gと、R−684(日本化薬(株)社製)0.1g
と、液晶材料ZLI−4792(メルク社製)にS−8
11(メルク社製)を0.3%添加した混合物4gと、
光硬化性触媒であるIrgacure184(チバガイギー製)
0.02gとを均一に混合したものを、具体例7と同様
に作製したセルを注入する。
[Specific Example 8] 0.9 g of isobornyl methacrylate and 0.1 g of R-684 (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.)
And liquid crystal material ZLI-4792 (made by Merck) S-8
4 g of a mixture containing 11% (Merck) 0.3%,
Irgacure184, a photocurable catalyst (manufactured by Ciba Geigy)
A cell prepared in the same manner as in Example 7 is injected with a mixture of 0.02 g and 0.02 g.

【0192】次に、平行光線が得られる高圧水銀ランプ
を用い、図14に示すホトマスクを覆って15mW/cm2
照射強度のところで、5分間紫外線を連続照射して樹脂
を硬化させた。
Next, using a high-pressure mercury lamp capable of obtaining parallel rays, the resin was cured by continuously irradiating ultraviolet rays for 5 minutes at an irradiation intensity of 15 mW / cm 2 while covering the photomask shown in FIG.

【0193】以上のようにして作製されたセルを偏光顕
微鏡で観察したところ、図25に示すように、ホトマス
クの弱照射領域bのエッジ部に対応する部分に複数の円
形液晶部が互いに接したような液晶領域d2と、それに
囲まれた領域に多数の円形液晶部d1が存在する形状と
なっていた。液晶部のうち前者d2は、それぞれの円形
部分が1〜数個の液晶ドメインに別れており、かつ、各
ドメインが放射状になっている。後者d1は、やはり1
〜数個の液晶ドメインに別れており、全体としてドメイ
ンの向いている方向がランダム状態になっている。この
ような状態に電圧印加すると、液晶ドメインごとに液晶
分子の立ち上がる方向が異なるため、垂直方向から一定
の角度で全方向を見た場合、見かけ上の屈折率がほぼ一
定となる為に中間調での視角特性が改善される。作製し
たセルに偏光板を互いに偏光面が直交するようにセルの
両面に貼り合わせた。作製したセルの電気光学特性を表
7に示す。
When the cell manufactured as described above was observed with a polarization microscope, as shown in FIG. 25, a plurality of circular liquid crystal portions were in contact with each other at the portion corresponding to the edge portion of the weak irradiation region b of the photomask. Such a liquid crystal region d2 and a large number of circular liquid crystal parts d1 are present in a region surrounded by the liquid crystal region d2. In the former d2 of the liquid crystal portion, each circular portion is divided into one to several liquid crystal domains, and each domain is radial. The latter d1 is still 1
~ It is divided into several liquid crystal domains, and the orientation of the domains is random as a whole. When a voltage is applied in such a state, the rising directions of the liquid crystal molecules are different for each liquid crystal domain. Therefore, when all directions are viewed at a constant angle from the vertical direction, the apparent refractive index becomes almost constant, and the halftone The viewing angle characteristics at are improved. Polarizing plates were attached to both sides of the cell so that the planes of polarization were orthogonal to each other. Table 7 shows the electro-optical characteristics of the manufactured cell.

【0194】[0194]

【表7】 [Table 7]

【0195】[具体例9]イソボルニルメタクリレート
0.9gと、R−684(日本化薬(株)社製)0.1g
と、液晶材料ZLI−4792(メルク社製)にS−8
11(メルク社製)を0.3%添加した混合物4gと、
光硬化性触媒であるIrgacure184(チバガイギー製)
0.12gとを均一に混合したものを、具体例7と同様
に作製したセルを注入する。
[Specific Example 9] 0.9 g of isobornyl methacrylate and 0.1 g of R-684 (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.)
And liquid crystal material ZLI-4792 (made by Merck) S-8
4 g of a mixture containing 11% (Merck) 0.3%,
Irgacure184, a photocurable catalyst (manufactured by Ciba Geigy)
A cell prepared in the same manner as in Example 7 is injected with a uniform mixture of 0.12 g.

【0196】次に、平行光線が得られる高圧水銀ランプ
を用い、図14に示すホトマスクを覆って45mW/cm2
照射強度のところで、5分間紫外線を連続照射して樹脂
を硬化させた。
Next, using a high-pressure mercury lamp capable of obtaining parallel rays, the resin was cured by continuously irradiating with ultraviolet rays for 5 minutes at an irradiation intensity of 45 mW / cm 2 while covering the photomask shown in FIG.

【0197】以上のようにして作製されたセルを偏光顕
微鏡で観察したところ、図23のように、非照射領域b
に対応する部分に多数の円形液晶領域dが形成されてい
るのが観察された。作製したセルに偏光板を互いに偏光
面が直交するようにセルの両面に貼り合わせた。作製し
たセルの電気光学特性を表7に示す。
When the cell manufactured as described above was observed with a polarization microscope, as shown in FIG.
It was observed that a large number of circular liquid crystal regions d were formed in the portion corresponding to. Polarizing plates were attached to both sides of the cell so that the planes of polarization were orthogonal to each other. Table 7 shows the electro-optical characteristics of the manufactured cell.

【0198】この表7と表6とに基づいて、具体例7と
具体例8と具体例9とを比較すると、図25に示す液晶
領域の具体例8は、中間調における反転現象が液晶ドメ
インが全包囲に放射状となっている具体例7とほぼ同様
に良好ではあるが、コントラストが僅かに劣る。具体例
9は、図23に示すような液晶領域の構造となっている
ため、中間調における反転現象が起こると共にコントラ
ストの低下が見られる。
Comparing Concrete Example 7, Concrete Example 8 and Concrete Example 9 on the basis of Tables 7 and 6, in Concrete Example 8 of the liquid crystal region shown in FIG. Is almost as good as that of Example 7 in which it is radially surrounded, but the contrast is slightly inferior. Since the specific example 9 has the structure of the liquid crystal region as shown in FIG. 23, the inversion phenomenon in the halftone occurs and the contrast is lowered.

【0199】上記具体例7〜9では、高圧水銀ランプ下
15mW/cm2〜45mW/cm2のところで紫外線照
射を行っているが、紫外線照射条件は、液晶−樹脂混合
組成により異なり特に限定しないものの、液晶領域を十
分に成長させるために、また、液晶材料の紫外線による
ダメージを抑えるためにも60mW/cm2(365n
m)以下であることが好ましい。
[0199] In the embodiment 7-9, is performed with ultraviolet irradiation at a high pressure mercury lamp under 15mW / cm 2 ~45mW / cm 2 , UV irradiation conditions, the liquid crystal - although not limited particularly depends resin mixture composition , 60 mW / cm 2 (365n) in order to sufficiently grow the liquid crystal region and to suppress damage to the liquid crystal material by ultraviolet rays.
m) or less is preferable.

【0200】上記具体例7において、1秒照射して30
秒非照射のサイクルでパルス照射を行っているのは、以
下の理由である。
In the above-mentioned Concrete Example 7, irradiation is performed for 1 second to 30
The reason why pulse irradiation is performed in the second non-irradiation cycle is as follows.

【0201】即ち、液晶と光硬化性樹脂の混合物に照射
強度分布を持った光により硬化する場合、照射領域の光
硬化性樹脂がまず反応し、高分子壁の核を形成する。そ
の後、照射部で光硬化性樹脂の濃度が低下するために光
硬化性樹脂の濃度勾配が形成され弱照度領域内にある未
反応の光硬化性樹脂が濃度勾配に沿って照射領域に集ま
って重合し高分子壁が形成される。この時、重合速度が
早い場合、弱照度領域内にある光硬化性樹脂が物質移動
により照射領域に迄到達する前に照射領域からもれた光
により弱照射領域内でも光重合反応が起こり弱照射領域
でも複数個の液晶領域が発生する。これらの液晶領域が
極端に小さい場合(20μm以下)、高分子と液晶との
間の境界で散乱現象が起こりコントラストを低下させ好
ましくない。従って、重合反応を遅くすることにより、
弱照度領域内にある光硬化性樹脂が物質移動により照射
領域にまで到達するようにでき、液晶領域と高分子壁と
の相分離を明確にすることができる。このことは、液晶
表示装置の各絵素に対してほとんど液晶領域で覆うこと
ができることを意味し、コントラストを向上できるから
である。
That is, when the mixture of liquid crystal and photocurable resin is cured by light having an irradiation intensity distribution, the photocurable resin in the irradiated region first reacts to form a nucleus of the polymer wall. After that, since the concentration of the photocurable resin is lowered in the irradiation part, a concentration gradient of the photocurable resin is formed, and the unreacted photocurable resin in the weak illuminance region gathers in the irradiation region along the concentration gradient. The polymer is polymerized to form a polymer wall. At this time, if the polymerization rate is fast, the photopolymerization reaction occurs in the weak irradiation area due to the light leaking from the irradiation area before the photocurable resin in the weak illumination area reaches the irradiation area due to mass transfer. A plurality of liquid crystal regions are also generated in the irradiation region. If these liquid crystal regions are extremely small (20 μm or less), a scattering phenomenon occurs at the boundary between the polymer and the liquid crystal, which lowers the contrast, which is not preferable. Therefore, by slowing down the polymerization reaction,
The photocurable resin in the weak illuminance region can reach the irradiation region by mass transfer, and the phase separation between the liquid crystal region and the polymer wall can be clarified. This means that each picture element of the liquid crystal display device can be almost covered with the liquid crystal region, and the contrast can be improved.

【0202】また相分離を明確にする方法として、光照
射をパルス状に照射し、非照射状態において光硬化性樹
脂の物質移動を十分に行わせることにより、弱照度領域
の中に小さな液晶領域を作製せずに液晶領域を作製する
方法も用いることができる。パルス照射パターンとして
は、樹脂材料が十分硬化しない5秒以下の時間のパルス
照射を30秒以上の間隔をおいて行うことが好ましい。
なお、このパルス照射による場合は、樹脂材料及び照射
条件を調整することにより、液晶ドメインを全方位配向
とすることに代えて、ランダム配向とすることも可能で
ある。
As a method of clarifying the phase separation, light irradiation in a pulsed manner is performed to allow sufficient mass transfer of the photocurable resin in the non-irradiated state, so that a small liquid crystal region is included in the weak illuminance region. It is also possible to use a method of forming a liquid crystal region without forming. As the pulse irradiation pattern, it is preferable to perform pulse irradiation for a time of 5 seconds or less at which the resin material is not sufficiently cured at intervals of 30 seconds or more.
In the case of this pulse irradiation, it is also possible to make the liquid crystal domains random alignment instead of omnidirectional alignment by adjusting the resin material and the irradiation conditions.

【0203】[具体例10]本実施例10は、光重合反
応を抑制し、液晶分子と高分子材料の相分離を明確に、
かつ、ホトマスクの弱照度領域に合わせた形状に液晶領
域が形成されるようにする場合である。光重合反応を抑
制するためには、光反応抑制剤を添加するのが好まし
い。
[Embodiment 10] In Embodiment 10, the photopolymerization reaction is suppressed, and the phase separation between the liquid crystal molecule and the polymer material is clarified.
In addition, it is a case where the liquid crystal region is formed in a shape matching the weak illuminance region of the photomask. In order to suppress the photopolymerization reaction, it is preferable to add a photoreaction inhibitor.

【0204】硝子基板(フリント硝子:1.1mm厚)
上にITO(酸化インジュウムおよび酸化スズ混合物、
500オングストローム)をそのまま用い、2枚の基板
を組み合わせ、5μmのスペーサー(ミクロパール:積
水ファインケミカル社製)によりセル厚を保たせること
によりセルを構成した。作製したセルの上に、図14に
示す250μmピッチ、遮光部が200μmの正方形の
絵素を見立てたホトマスク43を配置し、さらにセル中
に、イソボルニルメタクリレート0.85gとR684
(日本化薬(株)社製)0.1gと、光重合抑制剤であ
るスチレン0.05gと、液晶材料ZLI−4792
(メルク社製)にS−811(メルク社製)を0.3%
添加した混合物4g、光硬化性触媒Irgacure651(チ
バガイギー製)0.02gの混合物を、均一混合後、注
入する。
Glass substrate (flint glass: 1.1 mm thick)
ITO (a mixture of indium oxide and tin oxide,
(500 angstrom) was used as it was, two substrates were combined, and a cell was constructed by keeping the cell thickness with a spacer of 5 μm (Micropearl: manufactured by Sekisui Fine Chemical Co., Ltd.). A photomask 43 that resembles a square pixel having a pitch of 250 μm and a light-shielding portion of 200 μm shown in FIG. 14 is placed on the fabricated cell, and 0.85 g of isobornyl methacrylate and R684 are placed in the cell.
(Nippon Kayaku Co., Ltd.) 0.1 g, styrene 0.05 g as a photopolymerization inhibitor, and liquid crystal material ZLI-4792
0.3% of S-811 (Merck) on (Merck)
A mixture of 4 g of the added mixture and 0.02 g of the photocurable catalyst Irgacure651 (manufactured by Ciba Geigy) is homogeneously mixed and then injected.

【0205】その後、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15mw/cm2(356n
mで測定)のところで、5分間紫外線を連続照射して樹
脂を硬化させた。
After that, 15 mw / cm 2 (356 n under a high pressure mercury lamp capable of obtaining parallel rays from the dot pattern side)
(measured with m), the resin was cured by continuous irradiation with ultraviolet rays for 5 minutes.

【0206】生成したセルを偏光顕微鏡で観察したとこ
ろ、ドットパターンと同じ規則性(絵素と同じ規則性)
で各ドットには液晶領域で、かつ、同程度の大きさで均
一に揃った液晶領域が作製され、さらに、液晶領域内の
液晶ドメインが全方位配向していることが確認された。
作製したセルに偏光板を上下に一組貼り合わせて液晶表
示素子を作製した。
Observation of the generated cells with a polarization microscope revealed that they had the same regularity as the dot pattern (same regularity as the picture elements).
Then, it was confirmed that a liquid crystal region was formed in each dot in the liquid crystal region, and the liquid crystal region was uniformly aligned with the same size, and that the liquid crystal domains in the liquid crystal region were omnidirectionally aligned.
A pair of polarizing plates was attached to the cell thus prepared to form a liquid crystal display device.

【0207】作製したセルの電気光学特性は表8に示し
た。
Table 8 shows the electro-optical characteristics of the manufactured cell.

【0208】[0208]

【表8】 [Table 8]

【0209】コントラストの測定は、ノーマリーホワイ
ト状態にセルと偏光版を組み合わせて液晶評価装置LC
−6000(大塚電子(株)社製)を用い、セルの垂直
方向から集光角24°のレンズを使用し電圧OFF時の
光透過率Toと飽和電圧印加時の光線透過率Tsut.の比
o/Tsut.を定義した。表8中において、○印は反転
現象が殆ど起こらない状態、×印は反転現象が容易に観
測される状態、△印は辛うじて反転現象が観測される状
態を示している。
The contrast was measured by combining a cell and a polarizing plate in a normally white state and using a liquid crystal evaluation device LC.
-6000 (Otsuka Electronics Co., Ltd.) using a light transmittance in the light transmittance T o and the saturation voltage application when a voltage OFF using a lens from the vertical converging angle 24 ° of the cell T sut. The ratio T o / T sut . In Table 8, ∘ indicates a state where the inversion phenomenon hardly occurs, X indicates a state where the inversion phenomenon is easily observed, and Δ indicates a state where the inversion phenomenon is barely observed.

【0210】比較例11は、具体例10と同様にセルを
作製し、作製したセルに具体例10と同様の液晶、光硬
化性樹脂、光開始剤の混合物を注入し、ホトマスクを被
せずに、具体例10と同様の条件で光硬化を行った。作
製したセルに偏光板の偏光方向が互いに直交するように
偏光板を貼り合わせて従来の高分子分散型液晶表示素子
を偏光板で挟んだ素子を作製した。比較例12は、具体
例10と同様の基板上にポリイミド(SE150:日産
化学製)をスピンコートで塗布し、ナイロン布で一方向
にラビング処理を行った。上記処理を行った2枚の基板
をラビング方向が互いに直交するように組み合わせ、5
μmのスペーサー(ミクロパール:積水ファインケミカ
ル社製)によりセル厚を保たせることによりセルを構成
した。作製したセルに液晶材料ZLI−4792(メル
ク社製)にS−811(メルク社製)を0.3添加した
混合物を注入した。さらに、液晶材料を注入したセル
に、配向方向に沿った方向に偏光板の偏光方法を合わせ
て偏光板を張り合わせて従来のTN表示素子を作製し
た。
In Comparative Example 11, a cell was produced in the same manner as in Example 10, and the same liquid crystal, photocurable resin, and photoinitiator mixture as in Example 10 was injected into the produced cell, without covering with a photomask. Then, photocuring was performed under the same conditions as in Example 10. Polarizing plates were attached to the prepared cell so that the polarizing directions of the polarizing plates were orthogonal to each other, and a device in which a conventional polymer dispersed liquid crystal display device was sandwiched between the polarizing plates was manufactured. In Comparative Example 12, polyimide (SE150: manufactured by Nissan Kagaku Co., Ltd.) was applied on the same substrate as in Example 10 by spin coating, and rubbed in one direction with a nylon cloth. The two substrates that have been subjected to the above processing are combined so that the rubbing directions are orthogonal to each other.
A cell was constructed by keeping the cell thickness with a spacer (micropearl: manufactured by Sekisui Fine Chemical Co., Ltd.) of μm. A liquid crystal material ZLI-4792 (manufactured by Merck), to which 0.3 of S-811 (manufactured by Merck) was added, was injected into the prepared cell. Furthermore, a conventional TN display device was manufactured by adhering the polarizing plate to the cell in which the liquid crystal material was injected according to the polarization method of the polarizing plate in the direction along the alignment direction.

【0211】表8から理解されるように、本具体例10
は、従来使用されていたTNセル(比較例12)と電気
光学特性的に遜色無く、特に、中間調においてTNセル
で見られる視角を変化させたときに反転現象が見られず
垂直方向から40°方向から視察したコントラストもほ
とんど変化していない。かつ、従来研究されてきた高分
子分散型液晶表示素子(比較例11)に比べて、絵素内
での散乱が少ないためにコントラストが高くなってい
る。
As can be seen from Table 8, this specific example 10
Is comparable to the conventionally used TN cell (Comparative Example 12) in terms of electro-optical characteristics, and in particular, when the viewing angle seen in the TN cell in the halftone is changed, no reversal phenomenon is observed and 40% from the vertical direction. The contrast observed from the direction is almost unchanged. In addition, compared with the polymer dispersion type liquid crystal display device (Comparative Example 11) which has been conventionally studied, the contrast is high because of less scattering in the picture element.

【0212】また、図25に示す液晶領域が得られた具
体例8の場合と対比すると、光重合抑制剤を使用しない
具体例8に対し、光重合抑制剤を使用した本具体例10
では図26(a)(b)(c)又は(d)に示すような
液晶領域が得られ、コントラストに優れている。
Further, in comparison with the case of the specific example 8 in which the liquid crystal region shown in FIG. 25 was obtained, the specific example 10 using the photopolymerization inhibitor was compared with the specific example 10 using no photopolymerization inhibitor.
In FIG. 26, a liquid crystal region as shown in FIG. 26 (a) (b) (c) or (d) is obtained, and the contrast is excellent.

【0213】なお、上述した光重合抑制剤とは、使用す
る樹脂組成に添加することにより重合反応速度を低下さ
せる化合物のことであり、具体的には、上記アクリレー
ト、メタクリレートよりも反応性の低い重合性化合物、
具体的には、ラジカル重合におけるモノマーの共鳴安定
性を表わす、所謂Q値が0.8以上のスチレン(Q=
1)、パラクロルスチレン(Q=1.03)、α−メチ
ルスチレン(Q=0.98)、ブタジエン(Q=2.3
9)などである。Q値が大きいモノマーほど生成して来
るラジカルが共鳴効果により安定化し、結果的にラジカ
ル重合反応速度を低下させ、本発明の場合、重合反応が
遅いと液晶と高分子材料の相分離速度が遅くなり生成し
て来る液晶領域が大きくなり、ホトマスクの遮光部とほ
ぼ同じ大きさになりコントラストが向上し好ましい。ま
た、ラジカル捕足剤、例えばp−キノン誘導体(例えば
p−キノン、p−クロロキノン、p−メチルキノン)、
2、2−ジフェニル−1ピクリルヒドラジル(DPP
H)、芳香族ニトロ化合物及びニトロソ化合物(例え
ば、ニトロベンゼン、ニトロトルエン、アニリン、ニト
ロソジメチルアニリンなど)などが好ましい。
The above-mentioned photopolymerization inhibitor is a compound that reduces the polymerization reaction rate when added to the resin composition used, and specifically, has a lower reactivity than the above acrylates and methacrylates. Polymerizable compound,
Specifically, styrene having a so-called Q value of 0.8 or more, which indicates the resonance stability of a monomer in radical polymerization (Q =
1), parachlorostyrene (Q = 1.03), α-methylstyrene (Q = 0.98), butadiene (Q = 2.3)
9) etc. As the Q value of the monomer increases, the generated radicals are stabilized by the resonance effect, and as a result, the radical polymerization reaction rate decreases. In the present invention, when the polymerization reaction is slow, the phase separation rate of the liquid crystal and the polymer material is slow. This is preferable because the generated liquid crystal region becomes large and the liquid crystal region becomes almost the same size as the light-shielding portion of the photomask to improve the contrast. In addition, radical scavengers such as p-quinone derivatives (for example, p-quinone, p-chloroquinone, p-methylquinone),
2,2-diphenyl-1picrylhydrazyl (DPP
H), aromatic nitro compounds and nitroso compounds (eg, nitrobenzene, nitrotoluene, aniline, nitrosodimethylaniline, etc.) are preferred.

【0214】これら光重合抑制剤の添加量は、その効果
により異なり、本発明では特に限定しないが、光硬化樹
脂材料と光開始剤と光重合抑制剤との混合物を光示差熱
天秤(光DSC:セイコー電子社PDC121)によ
り、照射強度100mW/cm2 (365nm)、25
℃、光開始剤Irugacure651 0.3%添加系で測定
した場合、ピーク値が20秒以上になる添加量が好まし
い。20秒以下では、液晶領域が十分に成長せず、ホト
マスクの弱照度領域内に高分子壁が部分的に形成され、
コントラストの低下につながる。
The addition amount of these photopolymerization inhibitors varies depending on the effect and is not particularly limited in the present invention. However, a mixture of a photocurable resin material, a photoinitiator and a photopolymerization inhibitor is mixed with a photo differential thermal balance (optical DSC). : Seiko Denshi Co., Ltd. PDC121), irradiation intensity 100 mW / cm 2 (365 nm), 25
When measured with a photoinitiator Irugacure 651 0.3% addition system at ℃, the addition amount at which the peak value is 20 seconds or more is preferable. In 20 seconds or less, the liquid crystal region does not grow sufficiently, the polymer wall is partially formed in the weak illuminance region of the photomask,
This leads to a decrease in contrast.

【0215】液晶については、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、△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、デスコチィック液
晶などが含まれる。これらの液晶は混合してもよく、特
にネマチック液晶もしくは、コレステリック液晶、また
はカイラル剤の添加されたネマチック液晶が特性上好ま
しく、ヒステリシス、均一性、d△n(位相差)による
着色の問題などから10μm以上の螺旋ピッチをもつよ
うなカイラル剤の添加されたものが好ましい。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
を優れた液晶が好ましい。具体的には、化合物中、フッ
素原子などの官能基を有する液晶である。具体的には、
ZL1−4801−000,ZLI−4801−00
1,ZLI−4792(メルク社製)などである。
The liquid crystal is an organic mixture which exhibits a liquid crystal state near room temperature, and includes nematic liquid crystal (including dual frequency driving liquid crystal and liquid crystal with Δε <0) and cholesteric liquid crystal (especially, selective reflection for visible light). Liquid crystals having characteristics), or smectic liquid crystals, ferroelectric liquid crystals, and discotic liquid crystals. These liquid crystals may be mixed, and in particular, nematic liquid crystals, cholesteric liquid crystals, or nematic liquid crystals to which a chiral agent is added are preferable in view of characteristics such as hysteresis, uniformity, and coloring due to dΔn (phase difference). A chiral agent having a helical pitch of 10 μm or more is preferably added. Further, a liquid crystal having excellent chemical reaction resistance is preferable because it is accompanied by a photopolymerization reaction during processing. Specifically, it is a liquid crystal having a functional group such as a fluorine atom in the compound. In particular,
ZL1-4801-000, ZLI-4801-00
1, ZLI-4792 (manufactured by Merck & Co., Inc.) and the like.

【0216】これらの液晶材料及びポリマー材料の組み
合わせに当たり、従来の光重合相分離法で高分子分散型
液晶素子を作製したときに、作製された液晶ドロップレ
ット径が、本発明で使用するホトマスクのドット径より
大きくすることが好ましく、また、逆に小さい場合でも
UV強度を弱めたり、光開始剤の添加量を抑えたりする
ことによって使用することができる。
In combining these liquid crystal materials and polymer materials, when a polymer dispersion type liquid crystal element was prepared by a conventional photopolymerization phase separation method, the prepared liquid crystal droplet diameter was the same as that of the photomask used in the present invention. It is preferable to make it larger than the dot diameter, and conversely, even if it is small, it can be used by weakening the UV intensity or suppressing the addition amount of the photoinitiator.

【0217】液晶材料と樹脂材料の混合比は、液晶材
料:樹脂材料比が重量比で60:40〜95:5が好ま
しい。60:40より樹脂材料が多くなると電圧に対し
て変化する領域が減少しコントラストが取れなくなり、
95:5より樹脂材料が少なくなると高分子壁を充分に
作製することが困難になり、さらに、液晶と樹脂材料の
混合物のTN-I点が高くなり真空注入しにくくなる。
The mixing ratio of the liquid crystal material and the resin material is preferably such that the weight ratio of the liquid crystal material to the resin material is 60:40 to 95: 5. If the amount of resin material is more than 60:40, the area that changes with respect to the voltage decreases and contrast cannot be obtained.
If the amount of the resin material is less than 95: 5, it becomes difficult to sufficiently prepare the polymer wall, and the T NI point of the mixture of the liquid crystal and the resin material becomes high, which makes it difficult to perform vacuum injection.

【0218】光開始剤の添加量としては、液晶、樹脂混
合物に対して3〜0.01重量%添加するのが好まし
く、3重量%以上では、重合速度が早すぎて液晶ドロッ
プレット径を大きくすることができず、また、TFT駆
動に必要な電気的保持率を低下させてしまう。また、
0.01重量%以下では、十分に重合反応が起こらず高
分子壁を作製することができない。
The addition amount of the photoinitiator is preferably 3 to 0.01% by weight with respect to the liquid crystal and the resin mixture, and when it is 3% by weight or more, the polymerization rate is too fast to increase the liquid crystal droplet diameter. Cannot be achieved, and the electrical holding ratio required for driving the TFT is reduced. Also,
If it is 0.01% by weight or less, the polymerization reaction does not sufficiently occur and the polymer wall cannot be produced.

【0219】[具体例11]本具体例11は、具体例1
0と同様の基板、材料を使用し、ホトマクスだけを図1
5に示す遮光部44aの中央に直径5μmの円形の透光
孔44bを有し、また、遮光部44aの4隅に向けて破
線状の透光スリット44cを持ったマスク44を用い
て、具体例8と同様に高分子壁に囲われた液晶表示素子
を作製した。
[Specific Example 11] This specific example 11 is specific example 1.
Using the same substrate and material as 0, only Photomax is shown in Fig. 1.
5 has a circular light-transmitting hole 44b having a diameter of 5 μm at the center of the light-shielding portion 44a, and a mask 44 having light-transmitting slits 44c having broken lines toward the four corners of the light-shielding portion 44a. A liquid crystal display device surrounded by polymer walls was prepared in the same manner as in Example 8.

【0220】作製したセルを偏光顕微鏡で観察したとこ
ろ、図27に示すように、規則性を有する液晶領域dの
中央部に島状の高分子領域iを持ち、液晶ドメインgが
放射線状をした液晶領域dが観察された。作製したセル
の垂直方向から測定したときのコントラストは、29
で、45°方向から測定したコントラストは、どの方向
から測定しても25〜21の間であった。従来のTNセ
ルでは、正視角方向で反転現象が見られ表示品位を著し
く低下させていた。なお、本発明は、2枚の偏光板で挟
まれ、ハイコントラストで駆動電圧の急峻な従来使用さ
れている表示素子(TN,STN,ECB,強誘電性液
晶素子など)を、ポリマー中に液晶材料が包含された疑
似固体化した液晶素子により作製することができる。作
製されたセルは、単純マトリックス駆動、TFT,MI
Mなどのアクティブ駆動などの駆動法で駆動でき本発明
では、特に限定しない。
When the manufactured cell was observed with a polarization microscope, as shown in FIG. 27, an island-shaped polymer region i was provided in the center of the liquid crystal region d having regularity, and the liquid crystal domain g was in a radial shape. A liquid crystal region d was observed. The contrast of the fabricated cell measured from the vertical direction is 29
The contrast measured from the 45 ° direction was between 25 and 21 regardless of the direction. In the conventional TN cell, an inversion phenomenon was observed in the normal viewing angle direction, and the display quality was remarkably reduced. In the present invention, a conventionally used display element (TN, STN, ECB, ferroelectric liquid crystal element, etc.) sandwiched between two polarizing plates and having a high contrast and a steep driving voltage is used as a liquid crystal in a polymer. It can be manufactured by a pseudo-solidified liquid crystal device including a material. The fabricated cells are simple matrix drive, TFT, MI
It can be driven by a driving method such as active driving of M or the like, and is not particularly limited in the present invention.

【0221】[具体例12]以下に、本具体例12にか
かる液晶表示装置の製造方法を具体的に説明する。ま
ず、ガラス基板(フリントガラス:1.1mm厚)上
に、厚みが500オングストロームのITO(酸化イン
ジュウムおよび酸化スズの混合物)を付けた基板上に、
ポリイミド(SE150:日産化学製)をスピンコート
法により塗布し、配向膜を形成した。
[Specific Example 12] A method of manufacturing a liquid crystal display device according to the specific example 12 will be specifically described below. First, on a glass substrate (flint glass: 1.1 mm thick), a substrate having ITO (a mixture of indium oxide and tin oxide) having a thickness of 500 angstrom was attached,
Polyimide (SE150: manufactured by Nissan Kagaku) was applied by a spin coating method to form an alignment film.

【0222】上記処理を行った2枚の基板の間に5μm
のスペーサーを挿入し、両基板の間の隙間を一定に保持
してセルを作製した。
Between the two substrates that have been subjected to the above processing, 5 μm
The spacer was inserted, and the gap between both substrates was kept constant to produce a cell.

【0223】作製されたセルの上に、図16に示す遮光
部44aの中央部に直径25μmの円形の透光孔44b
を持ったホトマスク44を配置した。なお、セル中に
は、イソボルニルメタクリレート0.9gと、R−68
4(日本化薬(株)社製)0.1gと、液晶材料ZLI
−4792(メルク社製)にS−811(メルク社製)
を0.3%添加した混合物4gと、光硬化性触媒である
Irgacure184(チバガイギー製)0.02gとを均一に混
合したものを注入しておく。
On the fabricated cell, a circular light transmitting hole 44b having a diameter of 25 μm is formed in the central portion of the light shielding portion 44a shown in FIG.
The photomask 44 having the above is arranged. The cell contains 0.9 g of isobornyl methacrylate and R-68.
4 (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) and liquid crystal material ZLI
-4792 (Merck) S-811 (Merck)
Is a photocurable catalyst and 4 g of a mixture containing 0.3% of
A mixture of 0.02 g of Irgacure 184 (manufactured by Ciba Geigy) and a uniform mixture is poured.

【0224】次に、平行光線が得られる高圧水銀ランプ
を用い、15mW/cm2の照射強度のところで、5分間紫外
線を連続照射して樹脂を硬化させた。
Next, using a high-pressure mercury lamp capable of producing parallel rays, ultraviolet rays were continuously irradiated for 5 minutes at an irradiation intensity of 15 mW / cm 2 to cure the resin.

【0225】作製したセルを偏光顕微鏡で観察したとこ
ろ、図27に示すように、規則性を有する液晶領域dの
中央部に島状の高分子領域iを持ち、液晶ドメインgが
放射状をした液晶領域dが観察された。作製したセルの
垂直方向から測定したときのコントラストは、28で、
45°方向から測定したコントラストは、どの方向から
測定しても25〜21の間であった。従来のTNセルで
は、正視角方向で反転現象が見られ表示品位を著しく低
下させていた。
When the manufactured cell was observed with a polarization microscope, as shown in FIG. 27, a liquid crystal having an island-shaped polymer region i in the center of a liquid crystal region d having regularity and a liquid crystal domain g having a radial shape. Area d was observed. The contrast of the fabricated cell measured from the vertical direction is 28,
The contrast measured from the 45 ° direction was between 25 and 21 measured from any direction. In the conventional TN cell, an inversion phenomenon was observed in the normal viewing angle direction, and the display quality was remarkably reduced.

【0226】従って、本具体例12や具体例11で説明
したように、遮光部の中央部に遮光孔が設けられたホト
マスクを用いて照射を行う場合には、液晶領域内で全方
位的に液晶分子を配向させ、中間調での視角依存性を押
え、且つ、絵素の大部分を液晶領域が覆うようにするこ
とにより、散乱によるコントラストの低下を抑制するこ
とができ、液晶表示素子の大画面化、視野角依存性の少
ないことが必要な液晶表示素子に応用でき、その応用範
囲は極めて高い。その応用範囲は、液晶テレビ、ビデオ
カメラの表示装置(液晶ビューカム:シヤープ(株)
製)、バーチャルリアリティ用メガネ型液晶表示装置、
乗り物用液晶表示装置などに及ぶ。なお、ホトマスクの
遮光部などの弱照射領域の面積が非常に広い場合は透光
孔は複数設けるようにしてもよい。そのうちの1つが、
弱照射領域の中央部に存在してもしなくてもよい。要
は、弱照射領域のほぼ全体が液晶領域となり、その液晶
分子が放射状になるようにできればよい。
Therefore, as described in the twelfth example and the eleventh example, when irradiation is performed using a photomask having a light-shielding hole in the center of the light-shielding portion, omnidirectionality is obtained in the liquid crystal region. By aligning the liquid crystal molecules, suppressing the viewing angle dependence in the halftone, and making the liquid crystal region cover most of the picture elements, it is possible to suppress the decrease in contrast due to scattering, and It can be applied to liquid crystal display devices that require a large screen and low viewing angle dependency, and its application range is extremely high. The scope of application is LCD TVs and video camera display devices (LCD view cams: Sharp Corporation).
Glasses type liquid crystal display device for virtual reality,
It covers liquid crystal displays for vehicles. In addition, when the area of the weak irradiation region such as the light shielding portion of the photomask is very large, a plurality of light transmitting holes may be provided. One of them
It may or may not be present in the central portion of the weakly illuminated area. The point is that almost all of the weakly illuminated region becomes a liquid crystal region, and the liquid crystal molecules can be made to be radial.

【0227】また、本実施例3の技術は、1絵素に2以
上の液晶領域を設ける場合にも適用が可能であり、その
適用例を図17に示す。図17において、bは絵素また
はホトマスクの遮光部、cはホトマスクの開口部、dは
液晶領域、eは液晶分子である。
Further, the technique of the third embodiment can be applied to the case where two or more liquid crystal regions are provided in one picture element, and an application example thereof is shown in FIG. In FIG. 17, b is a light-shielding portion of a pixel or a photomask, c is an opening portion of the photomask, d is a liquid crystal region, and e is a liquid crystal molecule.

【0228】また、本実施例3においても、実施例2で
詳述した(ホトマスクなどの光規制手段)〜(その他)
の各項目についても同様に適用可能である。
In addition, in the third embodiment as well, the details of the second embodiment (light regulating means such as a photomask) to (others) will be described.
The same applies to each item of.

【0229】(実施例4)本実施例4は、液晶領域を実
施例3のようにすることに加えて、図28(a)に示す
ように、液晶領域dに含まれる複数の液晶分子jを、基
板表面に対してほぼ垂直な螺旋軸kの回りに螺旋状に配
向させる場合である。この場合には、液晶材料として
は、ネマティック液晶にコレステリック液晶、カイラル
剤などを添加した液晶材料などが使用できる。具体的に
カイラル剤としてはS−811、R−811、CE12
などのカイラル剤を使用することができる。
(Embodiment 4) In this Embodiment 4, in addition to the liquid crystal region as in Embodiment 3, as shown in FIG. 28A, a plurality of liquid crystal molecules j included in the liquid crystal region d are used. Is helically oriented around a helix axis k that is substantially perpendicular to the substrate surface. In this case, as the liquid crystal material, a nematic liquid crystal, a liquid crystal material obtained by adding a cholesteric liquid crystal, a chiral agent, or the like can be used. Specific examples of chiral agents include S-811, R-811, and CE12.
Chiral agents such as can be used.

【0230】例えば、ネマティック液晶(特に、螺旋ピ
ッチを有した液晶)を使用する場合、螺旋ピッチによ
り、その特性が変化する。
For example, when a nematic liquid crystal (particularly, a liquid crystal having a spiral pitch) is used, its characteristics change depending on the spiral pitch.

【0231】螺旋ピッチが100μmより大きい場
合、偏光顕微鏡で観察したところ図29(a)、(b)
に示すがごとく液晶領域d内で基板に平行でほとんど液
晶の配向面がねじれずにホモジニアス配向に近い状態と
なっている。この場合、該セルを直交ニコル下に置くと
液晶の複屈折の効果だけで光線が透過するだけであり、
その透過量は少ない。また、高分子壁と液晶領域dの界
面での屈折率の差が電圧OFF時に明瞭となり、セルの
垂直方向から角度を持った位置からセルを観察した場
合、高分子壁と液晶領域dの界面が見え、ざらついた表
示となってしまう。
When the spiral pitch is larger than 100 μm, it is observed with a polarization microscope as shown in FIGS. 29 (a) and 29 (b).
As shown in FIG. 5, the liquid crystal region d is parallel to the substrate and the alignment plane of the liquid crystal is almost untwisted and is in a state close to homogeneous alignment. In this case, when the cell is placed under the crossed Nicols, the light ray is transmitted only by the effect of the birefringence of the liquid crystal,
Its permeation amount is small. Also, the difference in the refractive index at the interface between the polymer wall and the liquid crystal region d becomes clear when the voltage is turned off, and when the cell is observed from a position at an angle from the vertical direction of the cell, the interface between the polymer wall and the liquid crystal region d is observed. Appears, and the display becomes rough.

【0232】螺旋ピッチが100μm〜15μmの間
では、図28(a)(b)(c)に示すように、液晶分
子は基板に平行であるが上下基板で捩れた配向状態(T
Nセルに近い配向状態)となっていることが偏光顕微鏡
観察でわかった。この場合、直交ニコル下に該セルを置
くと、捩れ分子による施光性が発現され、光の透過量が
増加する。さらに、液晶と高分子の界面で液晶分子が基
板とは水平であるが面内でランダムに配向した状態にな
るために、セルの垂直方向から角度を持った位置からセ
ルを観察した場合、高分子壁と液晶領域の界面が見えに
くくなり、ざらつきが解消されて表示品位が向上する。
When the helical pitch is between 100 μm and 15 μm, as shown in FIGS. 28 (a), (b) and (c), the liquid crystal molecules are parallel to the substrate, but the twisted alignment state (T
It was found by observation with a polarization microscope that the orientation was close to that of the N cell. In this case, when the cell is placed under the crossed Nicols, the twisting molecule exerts the optical property and the light transmission amount increases. Furthermore, at the interface between the liquid crystal and the polymer, the liquid crystal molecules are aligned horizontally with the substrate but randomly aligned in the plane, so when the cell is observed from a position at an angle from the vertical direction of the cell, The interface between the molecular wall and the liquid crystal region becomes difficult to see, the roughness is eliminated, and the display quality is improved.

【0233】螺旋ピッチが15μm以下になると、図
30(a)(b)に示すように液晶分子の螺旋軸がセル
の垂直面から倒れてくることが偏光顕微鏡により液晶領
域内に細かな縞模様が発生していることにより確認され
た。このような螺旋が寝たような配向状態では液晶分子
が一部セルに垂直に立っていることになり、光の透過率
が低下してくる。
When the spiral pitch is 15 μm or less, the spiral axis of the liquid crystal molecules falls from the vertical plane of the cell as shown in FIGS. Was confirmed by the occurrence of. In such an alignment state in which the spiral lays down, some of the liquid crystal molecules stand vertically to the cell, and the light transmittance decreases.

【0234】よって、本実施例4では螺旋ピッチは15
μm以上であり、100μm以下であるようにするのが
好ましい。より望ましくは、光の透過率とざらつきなど
の点を考慮すると25μm以上、75μm以下とするの
がよい。
Therefore, the spiral pitch is 15 in the fourth embodiment.
It is preferably not less than 100 μm and not more than 100 μm. More preferably, considering the light transmittance and roughness, the thickness is preferably 25 μm or more and 75 μm or less.

【0235】[具体例13、14、15、16]ITO
(インジュウムチンオキサイド)付きの透明電極基板2
枚をセル厚5.5μmになるように張り合わせセルを作
製した。作製したセルに、R−6840.1gと、スチ
レン0.05gと、イソボルニルメタクリレート0.8
5gと、液晶材料ZLI−4792{S−811 0%
(比較例13)、同0.3%(具体例13)、同0.6
%(具体例14)、同0.9%(具体例15)、同1.
2%(具体例16)、同1.5%(比較例14)添加
物}4gと、光開始剤Irugacure651 0.02gと
を混合した混合物を注入した。該混合物を均一混合状態
になる40℃にし、遮光部が200μm角の方形で、遮
光部間が50μmで升目状に配列したホトマスクを被
せ、ホトマスク側から高圧水銀ランプ下14mW/cm
2で、(1秒照射+29秒非照射)×20サイクルにて
照射し、その後5分間連続照射し、さらにマスクをはず
して5分間連続照射を行った。
[Specific Examples 13, 14, 15, 16] ITO
Transparent electrode substrate 2 with (indium tin oxide)
A cell was produced by laminating the sheets so that the cell thickness was 5.5 μm. In the prepared cell, R-6840.1 g, styrene 0.05 g, and isobornyl methacrylate 0.8.
5 g and liquid crystal material ZLI-4792 {S-8110 0%
(Comparative Example 13), 0.3% (Specific Example 13), 0.6
% (Specific example 14), 0.9% (specific example 15), 1.
2% (specific example 16), the same 1.5% (comparative example 14) additive} 4g, and the mixture which mixed the photoinitiator Irugacure651 0.02g were inject | poured. The mixture is brought to a uniform mixed state at 40 ° C., and a photomask in which the light-shielding portions are squares of 200 μm square and the distance between the light-shielding portions is 50 μm is arranged in a grid pattern, and 14 mW / cm under a high-pressure mercury lamp from the photomask side.
In step 2 , (1 second irradiation + 29 seconds non-irradiation) × 20 cycles of irradiation, followed by continuous irradiation for 5 minutes, removing the mask, and continuous irradiation for 5 minutes.

【0236】作製したセルに、偏光板を互いに直交する
ようにセルの上下に張り合わせた。作製した素子の電気
光学特性を表9に示す。駆動電圧(Vth)は、透過率の
変化が10%起こった時の電圧を表し、Toは、偏光面
を揃えた2枚の偏光板を100%として電圧無印加時の
光線透過率で示した。液晶材料の螺旋ピッチは、楔型セ
ルを用い測定を行った。
Polarizing plates were attached to the upper and lower sides of the cell so as to be orthogonal to each other. Table 9 shows the electro-optical characteristics of the manufactured element. The drive voltage (V th ) represents the voltage when the change in the transmittance is 10%, and T o is the light transmittance when no voltage is applied with 100% of the two polarizing plates having the same polarization plane. Indicated. The helical pitch of the liquid crystal material was measured using a wedge cell.

【0237】[0237]

【表9】 [Table 9]

【0238】表9から分かるように、液晶材料の螺旋ピ
ッチが100〜15μmの間にあるとき光線透過率が改
善され明るい表示が可能となる。より好ましくは、75
〜25μmである。さらに、カイラル剤の添加により駆
動電圧が低下する傾向が見られる。
As can be seen from Table 9, when the spiral pitch of the liquid crystal material is between 100 and 15 μm, the light transmittance is improved and bright display is possible. More preferably 75
Is about 25 μm. Furthermore, the driving voltage tends to decrease due to the addition of the chiral agent.

【0239】(実施例5)本実施例5は、液晶ドメイン
が放射線状又はランダムに配向している液晶表示素子に
おいて、透過率の向上とコントラストの向上とを向上で
きるようにする場合である。以下、本実施例5に係わる
具体例に基づき説明する。
(Embodiment 5) The present embodiment 5 is a case where it is possible to improve the transmittance and the contrast in a liquid crystal display device in which liquid crystal domains are aligned radially or randomly. Hereinafter, description will be given based on a specific example according to the fifth embodiment.

【0240】[具体例17,18,19,20]硝子基
板(1.1mm厚)上にITO(酸化インジュウムおよ
び酸化スズの混合物、500オングストローム)を透明
電極として有する基板2枚を6μmのスペーサーにより
セル厚を保されることによりセルを構成した。作製した
セルの上に、図31に示すホトマスクを絵素部分が遮光
されるように配置し、さらにセル中に、R−684(日
本化薬社製)0.1gと、スチレン0.05gと、イソ
ボルニルメタクリレート0.85gと、さらに表10に
示すフッ素、塩素系液晶材料(S−811を0.5%添
加)4gと、光開始剤Irugacure651 0.0025
gとをそれぞれ混合した混合物を作製した。
[Specific Examples 17, 18, 19, 20] Two substrates having ITO (mixture of indium oxide and tin oxide, 500 angstrom) as transparent electrodes on a glass substrate (1.1 mm thick) were separated by 6 μm spacers. The cell was constructed by maintaining the cell thickness. A photomask shown in FIG. 31 was arranged on the prepared cell so that the pixel portion was shielded from light, and further R-684 (Nippon Kayaku Co., Ltd.) 0.1 g and styrene 0.05 g were placed in the cell. , Isobornyl methacrylate 0.85 g, 4 g of a fluorine- and chlorine-based liquid crystal material (added 0.5% of S-811) shown in Table 10, and a photoinitiator Irugacure651 0.0025.
A mixture was prepared by mixing g and g.

【0241】[0241]

【表10】 [Table 10]

【0242】該混合物をそれぞれ均一状態で注入し、そ
の後、ホトマスク側から平行光線を得られる高圧水銀ラ
ンプ下10mW/cm2のところで(1秒照射、30秒
照射無し)のサイクルを20サイクル行い、その後10
分間照射し、さらに、10分間マスクを取り除いて紫外
線を照射して樹脂を硬化させた。作製したセルの前後に
互いに直交する2枚の偏光板を張り合わせて高分子壁に
囲まれた液晶表示素子を作製した。
[0242] The mixture was injected in a uniform state, and thereafter, 20 cycles of irradiation (1 second irradiation, 30 seconds non-irradiation) were performed at 10 mW / cm 2 under a high pressure mercury lamp capable of obtaining parallel rays from the photomask side. Then 10
The resin was cured by irradiating it for 10 minutes, removing the mask for 10 minutes, and irradiating it with ultraviolet rays. Two polarizing plates orthogonal to each other were attached to the front and back of the produced cell to produce a liquid crystal display device surrounded by polymer walls.

【0243】表11は、作製したセルの電気光学特性で
ある電圧OFF時の光線透過率T0を、2枚の偏光板を
同方向にそろえた場合を100%として測定した結果を
示している。
Table 11 shows the results of measurement of the light transmittance T 0 at the time of voltage OFF, which is the electro-optical characteristic of the fabricated cell, with 100% when two polarizing plates are aligned in the same direction. .

【0244】[0244]

【表11】 [Table 11]

【0245】これら具体例17〜20のセルの視角特性
は、反転現象も起こらず、良好であった。
The viewing angle characteristics of the cells of these specific examples 17 to 20 were good without any inversion phenomenon.

【0246】[具体例21、22]具体例17と同様の
基板材料を使用し、セル間のスペサーを変化させること
により、セル厚が3.5μm(比較例15)、7.2μ
m(具体例21)、9.1μm(具体例22)、12.
0μm(比較例16)となるように各セルを作製した。
[Specific Examples 21 and 22] By using the same substrate material as in Specific Example 17 and changing the spacer between cells, the cell thickness is 3.5 μm (Comparative Example 15) and 7.2 μ.
m (Specific Example 21), 9.1 μm (Specific Example 22), 12.
Each cell was prepared so as to have a thickness of 0 μm (Comparative Example 16).

【0247】作製したセルに具体例17と同様の混合物
を注入し、具体例17と同様にホトマスクを被せ紫外線
照射を行った。生成したセルを偏光顕微鏡で観察したと
ころ、具体例21、22では、ほぼホトマスク通りの形
状の液晶領域が形成されているが、比較例15では、セ
ルギャップが小さすぎる為に液晶材料や光硬化性樹脂な
どの移動が十分に起こらないために遮光部の内部にも高
分子壁が形成され、電圧OFF時の光透過率が低い。
A mixture similar to that in Example 17 was injected into the manufactured cell, and a photomask was covered in the same manner as in Example 17, and UV irradiation was performed. Observation of the generated cells with a polarization microscope revealed that in Examples 21 and 22, a liquid crystal region having a shape substantially conforming to the photomask was formed. In Comparative Example 15, however, the cell gap was too small, and thus the liquid crystal material and photocuring were performed. Since the resin or the like is not sufficiently moved, a polymer wall is formed inside the light shielding portion, and the light transmittance when the voltage is OFF is low.

【0248】表12は、作製したセルの電気光学特性を
示す表である。
Table 12 is a table showing the electro-optical characteristics of the manufactured cells.

【0249】[0249]

【表12】 [Table 12]

【0250】この表12および前述の表11により理解
されるように、これら具体例21、22のセルの視角特
性は、反転現象も起こらず、良好であった。また、液晶
材料の△nと液晶層の厚みdとの積△n・dにより、該
液晶表示素子の表示特性、特に、電圧OFF時の光線透
過率T0が大きく左右され、0.4〜1.1μmの間に
あるときに高い透過率を示す。さらに、セル厚は、△n
・dを変化させるが、セル厚が3μm以下では、液晶材
料や光硬化性樹脂などの物質移動が十分に起こらず、遮
光部内に無数の液晶領域が発生し、コントラストを低下
させる。また、10μm以上では、上下基板間に高分子
材料が十分密着しない部分が発生し、液晶領域の形状の
制御しやすさが低下する。したがって、好ましい範囲と
しては、液晶層の厚み(d)と液晶材料の屈折率異方性
(△n)との積が0.4〜1.1μmの範囲内で、セル
厚が3〜10μmである。
As can be understood from Table 12 and Table 11 described above, the viewing angle characteristics of the cells of these Examples 21 and 22 were good without any inversion phenomenon. The product Δn · d of the liquid crystal material Δn and the thickness d of the liquid crystal layer greatly affects the display characteristics of the liquid crystal display element, in particular, the light transmittance T 0 when the voltage is OFF. It shows a high transmittance when it is between 1.1 μm. Furthermore, the cell thickness is Δn
Although the value of d is changed, if the cell thickness is 3 μm or less, the mass transfer of the liquid crystal material or the photocurable resin does not sufficiently occur, and innumerable liquid crystal regions are generated in the light shielding portion, which lowers the contrast. On the other hand, when the thickness is 10 μm or more, a portion where the polymer material is not sufficiently adhered is generated between the upper and lower substrates, and the controllability of the shape of the liquid crystal region is reduced. Therefore, as a preferable range, the product of the thickness (d) of the liquid crystal layer and the refractive index anisotropy (Δn) of the liquid crystal material is in the range of 0.4 to 1.1 μm, and the cell thickness is 3 to 10 μm. is there.

【0251】(実施例6)本実施例6は、液晶ドメイン
が放射線状またはランダムに配向している液晶表示素子
の作製に用いる好適なホトマスク例を説明している。
(Embodiment 6) This embodiment 6 describes an example of a photomask suitable for manufacturing a liquid crystal display device in which liquid crystal domains are aligned radially or randomly.

【0252】具体例17と同様にセルを作製し、具体例
17と同様の混合物を用い、図32に示すホトマスクを
かぶせて、具体例17と同様に紫外線照射を行った。作
製したセルを偏光顕微鏡で観察したところ、図33に示
すような液晶領域が生成した。この液晶領域dは、内側
の液晶d1と外側の液晶部d2とが、その間の高分子部
で分断され、内側の液晶部d1のほぼ中央部に高分子の
島iが形成された構成となっている。
A cell was prepared in the same manner as in Example 17, the same mixture as in Example 17 was used, and a photomask shown in FIG. When the manufactured cell was observed with a polarization microscope, a liquid crystal region as shown in FIG. 33 was formed. In the liquid crystal region d, the inner liquid crystal d1 and the outer liquid crystal part d2 are divided by the polymer part between them, and a polymer island i is formed in the substantially central part of the inner liquid crystal part d1. ing.

【0253】図34は、この液晶表示素子の視角特性を
示す。同図(a)(b)では、作製したセルの両面に互
いに偏光面が直交するように偏光板を張り合わせたセル
の印加電圧−透過率曲線を示しており、(a)は、同図
(d)に示すようにセルの垂直方向から測定した場合、
(b)はセルの垂直方向から40°の角度から測定した
場合である。(c)は、(b)からセル面内で90°回
転した方向から測定した場合の曲線をそれぞれ示してい
る。図から理解されるように、視角を変化させても印加
電圧−透過率曲線の変化量は少なく、視角特性が優れて
いることがわかる。特に、電圧飽和時の透過率の浮き、
つまり透過率が0より大きくなる状態が殆ど見られな
い。
FIG. 34 shows the viewing angle characteristics of this liquid crystal display element. In the same figure (a) and (b), the applied voltage-transmittance curve of a cell in which polarizing plates are laminated so that the polarization planes are orthogonal to each other on both sides of the produced cell is shown. When measured from the vertical direction of the cell as shown in d),
(B) is the case measured from an angle of 40 ° from the vertical direction of the cell. (C) shows the curves when measured from the direction rotated by 90 ° in the cell plane from (b). As can be seen from the figure, even if the viewing angle is changed, the amount of change in the applied voltage-transmittance curve is small, and the viewing angle characteristics are excellent. Especially, the floating of the transmittance at the time of voltage saturation,
That is, there is almost no case where the transmittance exceeds 0.

【0254】本実施例の様な各遮光部の内部に外形とほ
ぼ同じような形状の照射部(閉曲線、部分的に切れた閉
曲線)を有するホトマスクを用いた場合、外周と内部曲
線との間で、液晶ドメインが放射線状に細かく配列し、
視角特性を改善する効果が大きい。外周形状と内部曲線
の形状は、相似形である必要はなく、例えば、外周が長
方形の場合、内部曲線が円形、6角形、正方形などであ
っても同様の効果が得られる。本実施例のように6角形
を用いた場合、平面をすべて覆うことができ、かつ、円
形に近い液晶領域に放射状にしやすく好ましい。
When a photomask having an irradiation portion (closed curve, partially cut closed curve) having substantially the same shape as the outer shape is used inside each light shielding portion as in this embodiment, the distance between the outer circumference and the inner curve is Then, the liquid crystal domains are arranged in a radial pattern,
Greatly improves the viewing angle characteristics. The outer peripheral shape and the shape of the inner curve need not be similar shapes. For example, when the outer circumference is rectangular, the same effect can be obtained even if the inner curve is circular, hexagonal, or square. When a hexagon is used as in the present embodiment, it is preferable because it can cover the entire flat surface, and can easily radiate the liquid crystal region close to a circle.

【0255】(実施例7)本実施例7は、更に視角依存
性を向上させる場合である。
(Embodiment 7) Embodiment 7 is a case where the viewing angle dependency is further improved.

【0256】非散乱型液晶表示素子は、中間調において
視角特性が、従来の液晶表示素子に比べて飛躍的に改善
されているが、液晶分子がセルの垂直方向に対して傾い
ている為に垂直方向からの屈折率と斜め方向からの屈折
率とが微妙に変化しており、見かけ上のコントラストも
その現象により若干変化している。その現象を補正する
ために、図18に示すように、一方の偏光板(図示せ
ず)と基板61の間に円盤型の屈折率異方性を持った屈
折率異方性フィルム62を積層する方法を適応すること
ができる。これにより、垂直方向(m方向)と斜め方向
(n方向)からの屈折率がほぼ同程度となりコントラス
トの視角依存性を極端に減少できる。このことは、特開
平2−400795などに既に開示されており、一般的
な複屈折の相殺法である。
The viewing angle characteristics of the non-scattering type liquid crystal display element are dramatically improved in the halftone as compared with the conventional liquid crystal display element, but since the liquid crystal molecules are inclined with respect to the vertical direction of the cell. The refractive index from the vertical direction and the refractive index from the oblique direction are slightly changed, and the apparent contrast is also slightly changed due to the phenomenon. In order to correct the phenomenon, as shown in FIG. 18, a disc-shaped refractive index anisotropic film 62 having a refractive index anisotropy is laminated between one polarizing plate (not shown) and the substrate 61. You can adapt the way you do. As a result, the refractive indexes in the vertical direction (m direction) and the oblique direction (n direction) are almost the same, and the viewing angle dependence of contrast can be extremely reduced. This is a general method for canceling birefringence, which has been already disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2-400795.

【0257】屈折率異方性フィルム62は、例えばポリ
ビニールアルコール(PVA)などの2軸延伸フィルム
で、フィルム面内では屈折率異方性がなく、かつ、面内
の屈折率が垂直方向の屈折率よりも大きくなるように形
成されたものである。
The refractive index anisotropic film 62 is, for example, a biaxially stretched film of polyvinyl alcohol (PVA) or the like, has no refractive index anisotropy in the film plane, and has an in-plane refractive index in the vertical direction. It is formed so as to have a larger refractive index.

【0258】(実施例8)本実施例8は、高分子壁の上
にブラックマスク等の遮光マスクを被せて遮光性の向上
を図る場合である。
(Embodiment 8) In this embodiment 8, a polymer wall is covered with a light-shielding mask such as a black mask to improve the light-shielding property.

【0259】図19は、本実施例に係る液晶表示素子を
示す断面図である。この液晶表示素子は、対向配設され
た2つの透明な基板31、35と、両基板31、35の
内面に到達するように設けられた高分子からなる壁37
と、この壁37で包囲された液晶領域38と、両基板3
1、35の外側にそれぞれ設けられた偏光板39a、3
9bと、一方(下側)の基板31の外側に設けられたバ
ックライト40とを備える。
FIG. 19 is a sectional view showing a liquid crystal display element according to this embodiment. This liquid crystal display device includes two transparent substrates 31 and 35 arranged opposite to each other, and a polymer wall 37 provided so as to reach the inner surfaces of both substrates 31 and 35.
And the liquid crystal region 38 surrounded by the wall 37 and the substrates 3
Polarizing plates 39a, 3 provided on the outer sides of 1, 35, respectively.
9b and a backlight 40 provided on the outside of one (lower) substrate 31.

【0260】上記バックライト40側に位置する基板3
1は、その液晶領域38側に、マトリクス状に形成され
た絵素電極32と、隣合う絵素電極32の間に配線され
た走査線及び信号線(共に図示せず)とを有する。更
に、絵素電極32、走査線及び信号線が形成された基板
31の上には、平坦化するための平坦膜、遮光マスク3
3及び配向膜34aがこの順に形成されている。この遮
光マスク33は、上記基板31の内面に到達した壁37
部分を、その壁37部分の面積の50%以上を覆うよう
に配されている。他方の基板35は、その液晶領域38
側に上記絵素電極32と対向して形成した対向電極36
と、この対向電極36を覆って形成した配向膜34bと
を有する。
Substrate 3 located on the side of the backlight 40
The liquid crystal display device 1 has, on the liquid crystal region 38 side thereof, picture element electrodes 32 formed in a matrix and scanning lines and signal lines (both not shown) provided between adjacent picture element electrodes 32. Further, on the substrate 31 on which the pixel electrodes 32, the scanning lines and the signal lines are formed, a flat film for flattening, a light shielding mask 3
3 and the alignment film 34a are formed in this order. The light-shielding mask 33 is formed on the wall 37 reaching the inner surface of the substrate 31.
The portion is arranged so as to cover 50% or more of the area of the wall 37 portion. The other substrate 35 has its liquid crystal region 38.
A counter electrode 36 formed on the side facing the pixel electrode 32.
And an alignment film 34b formed so as to cover the counter electrode 36.

【0261】なお、絵素は、遮光マスク33が上記壁3
7部分の面積の100%以上を覆う場合には、遮光マス
ク33で覆われていない部分が相当する。逆に、100
%未満の場合には、絵素電極32の大きさに相当する。
In the picture element, the light-shielding mask 33 is provided on the wall 3
In the case of covering 100% or more of the area of the seven portions, the portion not covered by the light shielding mask 33 corresponds. Conversely, 100
When it is less than%, it corresponds to the size of the pixel electrode 32.

【0262】かかる構成の液晶表示素子の作製は、以下
のようにして行われる。
The liquid crystal display device having such a structure is manufactured as follows.

【0263】先ず、絵素電極32、走査線、信号線、平
坦膜、遮光マスク33及び配向膜34aが形成された基
板31と、対向電極36及び配向膜34bが形成された
基板35とを用意するか、あるいは作製する。
First, the substrate 31 on which the pixel electrodes 32, the scanning lines, the signal lines, the flat film, the light shielding mask 33 and the alignment film 34a are formed, and the substrate 35 on which the counter electrode 36 and the alignment film 34b are formed are prepared. Or make it.

【0264】次に、2つの基板31と35を対向配設
し、両基板31、35の間に、予め用意した光硬化性の
高分子材料と液晶材料とを少なくとも含む混合物を注入
する。なお、この注入に先だって、前記配向膜34aと
34bには、ラビング処理を施しておく。続いて、遮光
マスク33を有する基板31とは反対側の基板35の外
側に、絵素の大きさに比べて小さい遮光部をマトリクス
状に有し、かつ、各遮光部の外側を光透過部となしたホ
トマスクを設け、このホトマスクの光透過部から前記混
合物に光を照射する。なお、ホトマスクの光透過部は、
遮光マスク33が壁37部分の面積の50%以上を覆う
状態となるように、位置及び大きさを定めておく。
Next, the two substrates 31 and 35 are disposed so as to face each other, and a mixture containing at least a photo-curable polymer material and a liquid crystal material prepared in advance is injected between the two substrates 31 and 35. Prior to this implantation, the alignment films 34a and 34b are rubbed. Subsequently, on the outer side of the substrate 35 on the opposite side of the substrate 31 having the light shielding mask 33, light shielding portions smaller than the size of the picture element are arranged in a matrix, and the outer side of each light shielding portion is a light transmitting portion. The above photomask is provided, and the mixture is irradiated with light from the light transmitting portion of the photomask. The light transmitting part of the photomask is
The position and size are set so that the light-shielding mask 33 covers 50% or more of the area of the wall 37.

【0265】ところで、遮光マスク33が基板31の内
面に到達した壁37部分を覆う面積は、50%以上であ
ればよいが、300%を越えると絵素電極32の周縁部
を覆う面積が増大して輝度が低下するため、50%以
上、300%以下とするのが好ましい。更には、80%
以上、150%以下とするのが望ましい。このようにし
て遮光マスク33で覆う場合は、1つの液晶領域が2つ
の絵素に跨って形成されていたり、隣合う絵素同士の間
に形成されていたりしても、隣合う絵素同士の間を遮光
マスク33が遮光するので、その部分からの透光を抑制
でき、コントラストの低下を防止できる利点がある。
The area where the light shielding mask 33 covers the wall 37 portion reaching the inner surface of the substrate 31 may be 50% or more. However, when it exceeds 300%, the area covering the peripheral portion of the pixel electrode 32 increases. As a result, the brightness is lowered, so that it is preferable to set it to 50% or more and 300% or less. Furthermore, 80%
As described above, it is desirable to set it to 150% or less. In the case of covering with the light-shielding mask 33 in this way, even if one liquid crystal region is formed across two picture elements or is formed between adjacent picture elements, even if the adjacent picture elements are adjacent to each other. Since the light-shielding mask 33 shields light between the areas, there is an advantage that light transmission from that portion can be suppressed and a reduction in contrast can be prevented.

【0266】また、遮光マスク33を設置する位置につ
いては、本実施例では液晶領域38よりバックライト4
0側に設けているが、反対側に設けるようにしてもよ
い。但し、液晶領域38よりバックライト40側に設け
る場合には、高分子からなる壁37で光が散乱する前に
遮光することが可能であり、より遮光性の向上を図れ
る。更には、基板31の内面に到達した壁37部分に、
より近くなるようにするのが好ましい。
As for the position where the light-shielding mask 33 is installed, in this embodiment, the backlight 4 is located from the liquid crystal region 38.
Although it is provided on the 0 side, it may be provided on the opposite side. However, when it is provided closer to the backlight 40 than the liquid crystal region 38, light can be blocked before the light is scattered by the polymer wall 37, and the light blocking property can be further improved. Furthermore, on the wall 37 portion reaching the inner surface of the substrate 31,
It is preferable to be closer.

【0267】上記遮光マスク33の材料としては、50
%以上で可視光を遮光できるものであれば何でもよく、
該当するものとしては、例えばアルミニウム、タンタ
ル、モリブデンなどの金属、或は有色塗料などの有機材
料があり、使用するに際しては薄膜として用いる。
The material of the light-shielding mask 33 is 50.
Anything that can block visible light at a percentage
Applicable materials include, for example, metals such as aluminum, tantalum and molybdenum, and organic materials such as colored paints, which are used as thin films.

【0268】以下に、本実施例8についての具体例を説
明する。
A specific example of the eighth embodiment will be described below.

【0269】[具体例23]厚みが0.25mmである
PETフィルムの上に、厚み500オングストロームの
ITOからなる電極線(線数20本、電極線の幅200
μm、電極線間の距離50μm)を有する2枚の基板を
使用した。
[Specific Example 23] On a PET film having a thickness of 0.25 mm, electrode wires made of ITO having a thickness of 500 angstrom (the number of wires is 20, the width of the electrode wire is 200).
Two substrates having a size of 50 μm and a distance between the electrode lines of 50 μm) were used.

【0270】次に、このような構成の1組の基板上に、
ポリイミド(SE150:日産化学製)をスピンコート
法で塗布して配向膜を形成し、この配向膜にナイロン布
を用いてラビング処理を行った。
Next, on one set of substrates having such a structure,
Polyimide (SE150: manufactured by Nissan Kagaku Co., Ltd.) was applied by a spin coating method to form an alignment film, and the alignment film was rubbed with a nylon cloth.

【0271】次に、ラビング処理を行った2枚の基板を
電極線を互いに直交するように組み合わせ、両基板の間
に6μmのスペーサーを介装してセル厚を保たせること
によりセルを構成した。
Next, the two rubbing-treated substrates were combined so that the electrode lines were orthogonal to each other, and a spacer of 6 μm was interposed between the two substrates to maintain the cell thickness to form a cell. .

【0272】次に、図20に示すように、例えば正方形
をした遮光部41aの一辺が50μmであり、隣合う遮
光部41aの中心間距離が60μm、光透過部41bの
幅が10μmであるAl製のホトマスク41を、作製し
たセルの上に配置する。続いて、2枚の基板の間に、ト
リメチロールプロパントリメタクリレート0.1gと、
2−エチルヘキシルアクリレート0.9gと、液晶材料
ZLI−3700−000(メルク社製)にCN(コレ
ステリック ノナネート)を0.3g添加したもの4g
と、光硬化性触媒Irgacure184(チバガイギ
ー製)0.03gとを均一に混合してなる混合物を注入
する。
Next, as shown in FIG. 20, for example, one side of the light shielding portion 41a in the shape of a square is 50 μm, the center distance between adjacent light shielding portions 41a is 60 μm, and the width of the light transmitting portion 41b is 10 μm. The manufactured photomask 41 is placed on the produced cell. Then, between the two substrates, 0.1 g of trimethylolpropane trimethacrylate,
0.9 g of 2-ethylhexyl acrylate and 0.3 g of CN (cholesteric nonanate) added to liquid crystal material ZLI-3700-000 (Merck) 4 g
And 0.03 g of a photocurable catalyst Irgacure 184 (manufactured by Ciba Geigy) are uniformly mixed, and a mixture is injected.

【0273】その後、ホトマスク側から紫外線を2分間
照射して混合物を硬化させる。このとき、平行光線を得
られる高圧水銀ランプ下10mW/cm2のところにセ
ルを置いて硬化を行った。
Thereafter, the mixture is cured by irradiating it with ultraviolet rays for 2 minutes from the photomask side. At this time, the cell was placed at a position of 10 mW / cm 2 under a high-pressure mercury lamp capable of obtaining a parallel light beam and cured.

【0274】最後に、硬化が終了したセルに対して、配
向膜の配向方向に沿った方向に偏光方向を一致させて偏
光板を貼り合わせて、高分子分散型TN液晶表示素子を
作製した。このようにして作製された液晶表示素子を以
下、セルAという。
Finally, a polarizing plate was attached to the cured cell by aligning the polarization direction with the direction along the alignment direction of the alignment film to prepare a polymer dispersed TN liquid crystal display device. The liquid crystal display element thus manufactured is hereinafter referred to as cell A.

【0275】更に、もう一つ別のセルを以下のようにし
て作製した。先ず、偏光板の貼り合わせを行う前迄につ
いて前同様にしてセルを作製した。次に、このセルの外
側に、図21に示すように上記ホトマスクの光透過部が
遮光部42aとなったモリブデン製の遮光マスク42を
取り付けた。この取付は、バックライト側となる基板に
対し、遮光マスク42の遮光部42aが上記ホトマスク
の光透過部と重なるように行った。
Further, another cell was prepared as follows. First, a cell was prepared in the same manner as before until the polarizing plates were laminated. Next, as shown in FIG. 21, a light-shielding mask 42 made of molybdenum, in which the light-transmitting portion of the photomask was the light-shielding portion 42a, was attached to the outside of this cell. This attachment was performed so that the light-shielding portion 42a of the light-shielding mask 42 overlaps the light-transmitting portion of the photomask on the substrate on the backlight side.

【0276】次に、これにより得られたセルに、配向膜
の配向方向に沿った方向に偏光方向を一致させて偏光板
を貼り合わせ、高分子分散型TN液晶表示素子を作製し
た。このようにして作製された液晶表示素子を以下、セ
ルBという。
Next, a polarizing plate was attached to the cell thus obtained by aligning the polarization direction with the alignment direction of the alignment film to fabricate a polymer dispersed TN liquid crystal display device. The liquid crystal display element manufactured in this manner is hereinafter referred to as cell B.

【0277】表13は、作製されたセルAとセルBとの
コントラスト特性を、従来法による比較例17、18の
ものと併せて示している。なお、上記比較例17は、具
体例23の基板に代えて、ITO付きガラス(日本板硝
子製ITO−500オングストローム付きフリントガラ
ス)を用いて具体例23と同様にセルを作製した。更
に、このセルに、具体例23と同様の液晶材料を注入
し、作製したセルに配向方向に沿った方向に偏光板の偏
光方向を合わせて偏光板を貼り合わせて従来のTN表示
素子を作製した。一方、上記比較例18は、具体例23
と同様にTN型セルを作製し、具体例23と同様の液晶
と光硬化性樹脂との混合物を使用し、この混合物をセル
に注入した後、ホトマスクをセルに被せずに、具体例2
3と同様にUV照射を行い、ポリマー分散型表示素子を
作製した。
Table 13 shows the contrast characteristics of the produced cell A and cell B together with those of Comparative Examples 17 and 18 by the conventional method. In Comparative Example 17, a cell was prepared in the same manner as in Concrete Example 23 using ITO-containing glass (ITO-500 Å flint glass manufactured by Nippon Sheet Glass) instead of the substrate of Concrete Example 23. Furthermore, a liquid crystal material similar to that of Example 23 was injected into this cell, and the polarization direction of the polarizing plate was aligned with the prepared cell in the direction of the alignment direction, and the polarizing plate was bonded to the cell to manufacture a conventional TN display element. did. On the other hand, the comparative example 18 is a specific example 23.
A TN-type cell was prepared in the same manner as in Example 2, and the same mixture of liquid crystal and photocurable resin as in Example 23 was used. After the mixture was injected into the cell, the cell was not covered with a photomask, and the specific example 2 was obtained.
UV irradiation was performed in the same manner as in Example 3 to prepare a polymer dispersion type display device.

【0278】[0278]

【表13】 [Table 13]

【0279】表13より理解されるように、本発明の具
体例23(セルA)は、従来使用されていた比較例17
と電気光学特性的に遜色が無く、特に遮光マスクを設置
した具体例23(セルB)では比較例17とほぼ同等の
コントラストを示している。なお、具体例23(セル
A)及び具体例23(セルB)は、共に比較例18に対
しては比較にならない程度の良好なコントラストが得ら
れている。
As can be seen from Table 13, Example 23 (cell A) of the present invention was used in Comparative Example 17 which was conventionally used.
In comparison with Comparative Example 17, the specific example 23 (cell B) in which a light-shielding mask is installed shows almost the same contrast as the comparative example 17. It should be noted that in both the specific example 23 (cell A) and the specific example 23 (cell B), good contrast that is not comparable to the comparative example 18 was obtained.

【0280】したがって、本実施例8の方法を用いるこ
とにより、フィルム基板を使用することができ、かつ、
従来研究されてきた高分子分散型液晶表示素子に比べ
て、絵素内での散乱が殆ど無いためにコントラストを高
くすることが可能である。なお、セルA及びセルBを分
断し、液体窒素中でセルを剥離し、アセトンで液晶材料
を洗い流した後のポリマー壁の水平断面をSEMにより
観察したところ、ホトマスクの遮光部と同じ規則性、つ
まり絵素と同じ規則性で、かつ、同程度の大きさで均一
に揃った液晶領域が形成されていることが確認された。
Therefore, by using the method of Example 8, a film substrate can be used, and
Compared with the polymer-dispersed liquid crystal display element that has been studied conventionally, since there is almost no scattering within the picture element, it is possible to increase the contrast. The cell A and the cell B were separated, the cell was peeled off in liquid nitrogen, and the horizontal section of the polymer wall after rinsing the liquid crystal material with acetone was observed by SEM. As a result, the same regularity as that of the light-shielding portion of the photomask, That is, it was confirmed that liquid crystal regions having the same regularity as the picture elements and the same size and uniform alignment were formed.

【0281】なお、上述した実施例8においても、実施
例2の箇所で説明した(ホトマスクなどの光規制手段)
から(その他)までの内容を、同様にして適用できるの
はもちろんである。
Note that, also in the above-described eighth embodiment, the description of the second embodiment has been made (light regulating means such as a photomask).
Of course, the contents from (1) to (others) can be similarly applied.

【0282】[0282]

【発明の効果】以上詳述したように本発明による場合に
は、ホトマスク等の光分布形成手段により液晶領域の位
置や大きさをコントロールできるので、滴状の液晶領域
が均一な径を有し、かつ、基板表面に沿った方向におい
て規則正しく配置でき、これにより閾値特性が急峻であ
り、しかもコントラストの優れた散乱型液晶表示素子及
びその製造方法を提供することができる。また、液晶領
域の大きさを絵素に対して調整して液晶領域を形成した
非散乱型液晶表示素子及びその製造方法を提供すること
ができる。
As described in detail above, in the case of the present invention, since the position and size of the liquid crystal region can be controlled by the light distribution forming means such as a photomask, the droplet-shaped liquid crystal region has a uniform diameter. In addition, it is possible to provide a scattering type liquid crystal display element having a sharp threshold characteristic and excellent contrast, and a method for manufacturing the same, which can be arranged regularly in the direction along the surface of the substrate. Further, it is possible to provide a non-scattering type liquid crystal display device in which the size of the liquid crystal region is adjusted with respect to the picture element to form the liquid crystal region, and a manufacturing method thereof.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本実施例1に係る液晶表示素子を示す断面図で
ある。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a liquid crystal display element according to a first embodiment.

【図2】(a)は本実施例1の液晶表示素子に光を照射
する前の状態を示す断面図、(b)は光照射後の状態を
示す断面図である。
2A is a cross-sectional view showing a state before irradiating light to the liquid crystal display element of the first embodiment, and FIG. 2B is a cross-sectional view showing a state after light irradiation.

【図3】本実施例1において光照射により硬化した高分
子の壁と液晶との境界部分を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a boundary portion between a polymer wall cured by light irradiation and a liquid crystal in the first embodiment.

【図4】本発明に使用可能なホトマスクの1例であり、
1つの絵素電極に1つの液晶領域を割り当てる場合を示
す平面図である。
FIG. 4 is an example of a photomask usable in the present invention,
FIG. 6 is a plan view showing a case where one liquid crystal region is assigned to one pixel electrode.

【図5】本発明に使用可能な他のホトマスクの1例であ
り、2つの絵素電極に1つの液晶領域を割り当てる場合
を示す平面図である。
FIG. 5 is a plan view showing an example of another photomask usable in the present invention and showing a case where one liquid crystal region is assigned to two pixel electrodes.

【図6】図2(b)の場合よりも液晶領域の大きさを大
きくして絵素電極に近付けた場合を示す断面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a case where the size of the liquid crystal region is made larger than that in the case of FIG. 2B and brought closer to the pixel electrode.

【図7】混合物を真空注入でセル内に挿入する場合の方
法を説明する平面図である。
FIG. 7 is a plan view illustrating a method of inserting a mixture into a cell by vacuum injection.

【図8】図7の側面図(断面図)である。8 is a side view (cross-sectional view) of FIG.

【図9】注入器を示す正面図である。FIG. 9 is a front view showing the injector.

【図10】本発明の適用が可能な配向膜付きの液晶表示
素子例を示す断面図であり、(a)は液晶領域の大きさ
が絵素電極よりも少し小さい場合を示し、(b)は液晶
領域の大きさを大きくして絵素電極に近付けた場合を示
す。
FIG. 10 is a cross-sectional view showing an example of a liquid crystal display device with an alignment film to which the present invention can be applied, where (a) shows a case where the size of the liquid crystal region is slightly smaller than the pixel electrode, and (b). Shows the case where the size of the liquid crystal region is increased and brought close to the pixel electrode.

【図11】(a)は従来のECBモードの液晶表示素子
において電圧を印加していない時の液晶分子の配向状態
を示す図、(b)は電圧印加時の液晶分子の配向状態を
示す図である。
11A is a diagram showing an alignment state of liquid crystal molecules when a voltage is not applied in a conventional ECB mode liquid crystal display element, and FIG. 11B is a diagram showing an alignment state of liquid crystal molecules when a voltage is applied. Is.

【図12】(a)は本発明を適用したECBモードの液
晶表示素子において電圧を印加していない時の液晶分子
の配向状態を示す図、(b)は電圧印加時の液晶分子の
配向状態を示す図である。
12A is a diagram showing an alignment state of liquid crystal molecules when a voltage is not applied in an ECB mode liquid crystal display device to which the present invention is applied, and FIG. 12B is a alignment state of liquid crystal molecules when a voltage is applied. FIG.

【図13】比較例6の液晶表示素子における高分子の壁
と液晶との境界部分を示す図である。
13 is a diagram showing a boundary portion between a polymer wall and liquid crystal in the liquid crystal display element of Comparative Example 6. FIG.

【図14】本発明において用いる他のホトマスク例を示
す平面図である。
FIG. 14 is a plan view showing another example of a photomask used in the present invention.

【図15】本発明において用いる他のホトマスク例を示
す平面図である。
FIG. 15 is a plan view showing another example of a photomask used in the present invention.

【図16】本発明において用いる更に他のホトマスク例
を示す平面図である。
FIG. 16 is a plan view showing still another example of a photomask used in the present invention.

【図17】本発明により1絵素内に複数の液晶領域を形
成した場合を示す図である。
FIG. 17 is a diagram showing a case where a plurality of liquid crystal regions are formed in one picture element according to the present invention.

【図18】本発明の液晶表示素子に関し、更に視角依存
性の向上を図る場合の構成を示す図である。
FIG. 18 is a diagram showing a configuration of the liquid crystal display element of the present invention when the viewing angle dependency is further improved.

【図19】本発明の更に他の実施例に係る液晶表示素子
を示す断面図である。
FIG. 19 is a sectional view showing a liquid crystal display element according to still another embodiment of the present invention.

【図20】図19の液晶表示素子の作製に使用するホト
マスクを示す正面図である。
20 is a front view showing a photomask used for manufacturing the liquid crystal display element of FIG.

【図21】図19の液晶表示素子に備わった遮光マスク
を示す正面図である。
21 is a front view showing a light-shielding mask provided in the liquid crystal display element of FIG.

【図22】散乱モードの液晶領域を示す図である。FIG. 22 is a diagram showing a liquid crystal region in a scattering mode.

【図23】光重合速度が速い場合に得られる非散乱モー
ドの液晶領域を示す図である。
FIG. 23 is a diagram showing a non-scattering mode liquid crystal region obtained when the photopolymerization rate is high.

【図24】光重合速度が遅い場合に得られる非散乱モー
ドの液晶領域を示す図である。
FIG. 24 is a diagram showing a liquid crystal region in a non-scattering mode obtained when the photopolymerization rate is slow.

【図25】図24の場合よりも光重合速度が速く、しか
も図23の場合よりも光重合速度が遅いときに得られる
非散乱モードの液晶領域を示す図である。
25 is a diagram showing a liquid crystal region in a non-scattering mode obtained when the photopolymerization rate is higher than that in FIG. 24 and is slower than that in FIG. 23.

【図26】光重合速度が更に遅い場合に得られる、非散
乱モードの液晶領域を示す図である。
FIG. 26 is a diagram showing a liquid crystal region in a non-scattering mode, which is obtained when the photopolymerization rate is slower.

【図27】ホトマスクの遮光部の中央部に透光孔を設け
た場合に得られる非散乱モードの液晶領域を示す図であ
る。
FIG. 27 is a diagram showing a liquid crystal region in a non-scattering mode obtained when a light transmitting hole is provided in the central portion of the light shielding portion of the photomask.

【図28】実施例4に係る液晶表示素子の液晶領域であ
り、螺旋ピッチが15μm以上、100μm以下である
場合を示しており、(a)は液晶領域の正面図(断面
図)、(b)はその平面図、(c)は(a)のI、II、I
II、IV層の各々平面図である。
28 is a liquid crystal region of the liquid crystal display element according to Example 4, showing a case where the spiral pitch is 15 μm or more and 100 μm or less, and FIG. 28 (a) is a front view (cross-sectional view) of the liquid crystal region, ) Is its plan view, (c) is (a) I, II, I
FIG. 4 is a plan view of each of II and IV layers.

【図29】螺旋ピッチが100μmより大きい場合を示
しており、(a)は液晶領域の正面図(断面図)、
(b)はその平面図、(c)は(a)のI、II、III、IV
層の各々平面図である。
FIG. 29 shows a case where the spiral pitch is larger than 100 μm, (a) is a front view (cross-sectional view) of a liquid crystal region,
(B) is its plan view, (c) is (a) I, II, III, IV.
3 is a plan view of each of the layers. FIG.

【図30】螺旋ピッチが15μmより小さい場合を示し
ており、(a)は液晶領域の正面図(断面図)、(b)
はその平面図である。
FIG. 30 shows a case where the spiral pitch is smaller than 15 μm, (a) is a front view (cross-sectional view) of the liquid crystal region, and (b) is a diagram.
Is a plan view thereof.

【図31】実施例5で使用するホトマスク例を示す平面
図である。
FIG. 31 is a plan view showing an example of a photomask used in Example 5.

【図32】実施例6で使用するホトマスク例を示す平面
図である。
FIG. 32 is a plan view showing an example of a photomask used in Example 6.

【図33】図32のホトマスクを使用して得られる液晶
領域を示す平面図である。
FIG. 33 is a plan view showing a liquid crystal region obtained by using the photomask of FIG. 32.

【図34】実施例6の液晶表示素子の視角特性を示す図
である。
FIG. 34 is a diagram showing viewing angle characteristics of the liquid crystal display element of Example 6.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 アクティブマトリクス基板 2 絵素電極 3 対向基板 4 対向電極 5 混合物 6 ガラス板 7 ホトマスク 8 壁 8a 配向膜 9 液晶領域 9a 絵素 10 紫外線光 11 絵素電極 12 ガラス基板 13 ガラス基板 14 ホトマスク 15 対向電極 16 液晶領域 17 壁 31 基板 32 絵素電極 33 遮光マスク 34a 配向膜 34b 配向膜 35 基板 36 対向電極 37 壁 38 液晶領域 39a 偏光板 39b 偏光板 40 バックライト 1 Active Matrix Substrate 2 Picture Element Electrode 3 Counter Substrate 4 Counter Electrode 5 Mixture 6 Glass Plate 7 Photomask 8 Wall 8a Alignment Film 9 Liquid Crystal Region 9a Picture Element 10 Ultraviolet Light 11 Picture Element Electrode 12 Glass Substrate 13 Glass Substrate 14 Photomask 15 Counter Electrode 16 liquid crystal region 17 wall 31 substrate 32 picture element electrode 33 light-shielding mask 34a alignment film 34b alignment film 35 substrate 36 counter electrode 37 wall 38 liquid crystal region 39a polarizing plate 39b polarizing plate 40 backlight

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─────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成5年7月9日[Submission date] July 9, 1993

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0052[Correction target item name] 0052

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0052】また、光硬化性の高分子材料と液晶材料と
の均一混合物を、相対する2枚の基板の一方に滴下もし
くは塗布後、2枚の基板を貼り合わせ、しかる後に高分
子材料を硬化させるようにしてもよい。
Further, a uniform mixture of a photo-curable polymer material and a liquid crystal material is dropped or applied on one of two opposing substrates, the two substrates are bonded together, and then the polymer material is cured. You may allow it.

【手続補正2】[Procedure Amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0074[Correction target item name] 0074

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0074】このように限定することで、一つの液晶領
域から隣接する液晶領域までの基板表面に沿った方向に
おける距離aが、同方向における絵素寸法内であり、し
かも前記距離の平均値bに対し、3b/2>a>b/2
となる液晶領域間が全体の80%以上である規則性を有
するようになる。つまり、液晶領域の規則性が増すよう
になる。
By limiting in this way, the distance a in the direction along the substrate surface from one liquid crystal region to the adjacent liquid crystal region is within the pixel size in the same direction, and the average value b of the distances is On the other hand, 3b / 2>a> b / 2
The liquid crystal regions having the regularity have a regularity of 80% or more of the whole. That is, the regularity of the liquid crystal region is increased.

【手続補正3】[Procedure 3]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0082[Correction target item name] 0082

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0082】高分子材料については、混合物を形成すべ
く液晶材料と混合され、最終的に2枚の基板および液晶
領域を支える壁となる物質であるため、その選定は重要
である。本実施例において使用可能な高分子材料として
は、光硬化性モノマーが相当し、更に他の高分子物質等
でもよい。光硬化性モノマーとしては、例えば、C3以
上の長鎖アルキル基または芳香環を有するアクリル酸お
よびアクリル酸エステルがある。更には、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
リレートがある。
The selection of the polymer material is important because it is a substance that is mixed with the liquid crystal material to form a mixture and finally becomes a wall that supports the two substrates and the liquid crystal region. The polymer material that can be used in this embodiment corresponds to a photo-curable monomer, and may be another polymer substance or the like. Examples of the photocurable monomer include acrylic acid and acrylic acid ester having a C3 or longer long-chain alkyl group or an aromatic ring. Furthermore, isobutyl acrylate, stearyl acrylate, lauryl acrylate, isoamyl acrylate, n-butyl methacrylate, n-lauryl methacrylate, tridecyl methacrylate, 2-ethylhexyl acrylate, n-stearyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate,
There are benzyl methacrylate and 2-phenoxyethyl methacrylate.

【手続補正4】[Procedure amendment 4]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0083[Name of item to be corrected] 0083

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0083】また、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化合物、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
トラアクリレートなども使用できる。
Further, in order to increase the physical strength of the polymer, a polyfunctional compound having two or more functional groups, for example, bisphenol A dimethacrylate, bisphenol A diacrylate, 1,4-butanediol dimethacrylate, 1, 6
-Hexanediol dimethacrylate, trimethylolpropane triacrylate, tetramethylolmethane tetraacrylate, etc. can also be used.

【手続補正5】[Procedure Amendment 5]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0084[Correction target item name] 0084

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0084】更に、使用可能なものとしては、上述した
モノマーをハロゲン化、特に塩素化やフッ素化した化合
がある。このような材料としては、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メタク
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メタクリレー
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
エチルアクリレートが挙げられる。
Further, usable compounds include compounds obtained by halogenating, especially chlorinating or fluorinating, the above-mentioned monomers.
There is a thing . Examples of such a material include 2, 2,
3,4,4,4-hexafluorobutyl methacrylate,
2,2,3,4,4,4-hexachlorobutyl methacrylate, 2,2,3,3-tetrafluoropropyl methacrylate, 2,2,3,3-tetrafluoropropyl methacrylate, perfluorooctylethyl methacrylate, perchloro Examples include octylethyl methacrylate, perfluorooctylethyl acrylate, and perchlorooctylethyl acrylate.

【手続補正6】[Procedure correction 6]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0099[Correction target item name] 0099

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0099】上述したように本実施例1による場合は、
均一な径の液晶領域が基板表面に沿って規則正しく配置
された、高分子分散型の液晶表示素子を少ない工程で歩
留り良く作製し得る。
As described above, according to the first embodiment,
A polymer-dispersed liquid crystal display device in which liquid crystal regions having a uniform diameter are regularly arranged along the surface of a substrate can be manufactured with a good yield in a small number of steps.

【手続補正7】[Procedure Amendment 7]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0102[Correction target item name] 0102

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0102】図2に基づいて本実施例2に係る液晶表示
素子の製造方法を説明する。先ず、図2(a)に示すよ
うに、基板1と対向基板3とを対向させ、対向する2つ
の基板1、3の間に液晶材料と、光硬化性の高分子原料
からなる混合物5を封入する。図に示す上側の基板1は
透明であり、その内面側には絵素電極2が形成されてい
る。一方の対向基板3の内面には、全面にわたり対向電
極4が形成されている。
A method of manufacturing the liquid crystal display element according to the second embodiment will be described with reference to FIG. First, as shown in FIG. 2A, a substrate 1 and a counter substrate 3 are opposed to each other, and a liquid crystal material and a mixture 5 composed of a photocurable polymer raw material are placed between the two opposed substrates 1 and 3. Encapsulate. The upper substrate 1 shown in the figure is transparent, and a pixel electrode 2 is formed on the inner surface side thereof. A counter electrode 4 is formed on the entire inner surface of one counter substrate 3.

【手続補正8】[Procedure Amendment 8]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0103[Correction target item name] 0103

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0103】次に、基板1の上に、ガラス板6の表面に
ホトマスク7が形成されたものを載置し、ホトマスク7
側から混合物5に向けて紫外線(UV)光10を照射す
る。これにより、図2(b)に示すように、高分子樹脂
からなる壁8と、その壁8で包囲された液晶領域9とが
形成される。この形成は、UV強度の強い部分では重合
速度が速くポリマーが速く析出し、共存している液晶分
子を光強度の低い部分へと押し出し、その結果、UV強
度の低い部分に液晶領域9が生成する。液晶領域9は、
基板1、3に接近した部分が基板1、3の表面と平行な
平行部を有している。
Next, the glass plate 6 having the photomask 7 formed thereon is placed on the substrate 1, and the photomask 7 is placed.
Ultraviolet (UV) light 10 is irradiated from the side toward the mixture 5. As a result, as shown in FIG. 2B, a wall 8 made of a polymer resin and a liquid crystal region 9 surrounded by the wall 8 are formed. In this formation, the polymerization rate is high in the portion having high UV intensity and the polymer is rapidly deposited, and coexisting liquid crystal molecules are extruded to the portion having low light intensity. As a result, the liquid crystal region 9 is formed in the portion having low UV intensity. To do. The liquid crystal region 9 is
The portion close to the substrates 1 and 3 has a parallel portion parallel to the surfaces of the substrates 1 and 3.

【手続補正9】[Procedure Amendment 9]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0106[Correction target item name] 0106

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0106】また、壁8が両基板1と3に達して形成さ
れているので、両基板1と3とが強固に壁8にて保持さ
れ、耐ショック性が向上する。更には、基板1、3を立
てた状態で液晶表示素子を使用しても液晶の重みにより
両基板1、3間の側の隙間が側の隙間よりも広くな
ることを抑制できる。特に、基板としてフィルム状のも
のを使用する場合に効果がある。
Further, since the wall 8 is formed so as to reach both the substrates 1 and 3, both the substrates 1 and 3 are firmly held by the wall 8 and the shock resistance is improved. Furthermore, it is possible to suppress the lower side of the gap between the substrates 1 and 3 by the weight of the liquid crystal be used liquid crystal display device in an upright state substrates 1 and 3 are wider than the gap between the upper side. This is particularly effective when a film-shaped substrate is used as the substrate.

【手続補正10】[Procedure Amendment 10]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0107[Correction target item name] 0107

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0107】本実施例2により実際に形成された液晶領
域の形状は、液晶表示素子を2枚に剥し、液晶分子を溶
剤で除去し、残った壁8からなるポリマーマトリクスを
SEM(走査型電子顕微鏡)により、観察・確認でき
る。なお、SEM観察用サンプル作製時に構造が破壊さ
れる部分もあるため、サンプル内で最も規則性の優れて
いる20個の液晶領域を選んで、ポリマーマトリクスを
観察するのが好ましい。
The shape of the liquid crystal region actually formed in Example 2 was as follows: the liquid crystal display element was peeled into two pieces, the liquid crystal molecules were removed with a solvent, and the polymer matrix consisting of the remaining walls 8 was SEM (scanning electron). It can be observed and confirmed with a microscope. Since there is a portion where the structure is destroyed during the preparation of the SEM observation sample, it is preferable to select the 20 liquid crystal regions having the most regularity in the sample and observe the polymer matrix.

【手続補正11】[Procedure Amendment 11]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0108[Correction target item name] 0108

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0108】図3は、壁8と液晶領域9とが相分離して
いる状態を顕微鏡で観察することにより得られた図であ
る。この図より理解されるように、ホトマスクにより遮
光されている領域には高分子からなる壁8は形成され
ず、一方、紫外線の照射されている領域とその近傍には
壁8が形成されていることが確認された。但し、この壁
8には、小さな液晶領域が形成されていることがある。
In FIG . 3, the wall 8 and the liquid crystal region 9 are phase-separated.
It is a figure obtained by observing the existing state with a microscope.
It As can be seen from this figure, a photomask is used to block the light.
A polymer wall 8 is formed in the illuminated area.
On the other hand, on the other hand,
It was confirmed that the wall 8 was formed. However, this wall
8 may have a small liquid crystal region formed therein.

【手続補正12】[Procedure Amendment 12]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0109[Correction target item name] 0109

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0109】以下に、本実施例に適用される各部の構成
や、変形例などについて説明する。 (ホトマスクなどの光規制手段)本発明者らの検討結果
によれば、照度むらを形成する強照度領域と弱照度領域
とのうち、弱照度領域の大きさが絵素の面積の30%以
下の大きさのものを使用すると、生成する液晶領域も絵
素の面積の30%以下の大きさとなることが判明した。
この場合には、1つの絵素内に液晶領域と高分子の壁と
の界面が多く存在するようになり、散乱によるコントラ
ストの低下が大きくなり、実用的ではない。よって、絵
素内に含まれる少なくとも1つの液晶領域が絵素の面積
の30%以上の大きさに限定した。
The configuration of each part applied to this embodiment will be described below.
A modified example will be described. (Light control means such as photomask) Results of examination by the present inventors
According to the report, the high illuminance area and the low illuminance area that form uneven illuminance
And the size of the weak illuminance area is 30% or less of the area of the pixel.
If you use the size below, the generated liquid crystal area will also be
It was found that the size was 30% or less of the area of the element.
In this case, a liquid crystal region and a polymer wall are included in one pixel.
Since there are many interfaces in the
This is not practical because the reduction in strike becomes large. Therefore, the picture
At least one liquid crystal region included in the pixel is the area of the pixel
The size is limited to 30% or more.

【手続補正13】[Procedure Amendment 13]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0118[Correction target item name] 0118

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0118】(混合物の基板間への注入方法)本実施例
にあっては、液晶材料と光硬化性の高分子樹脂との混合
物を基板間に入れる方法としては、従来の一般的な方法
により2枚の基板を貼り合わせた後、両基板の間に混合
物を注入するようにしてもよい。或は、2枚の基板を貼
り合わせる前に、一方の基板上に混合物を滴下もしくは
塗布し、その状態においてUV光を照射して高分子樹脂
を硬化させ、その後に2枚の基板を接着するという方法
を採用してもよい。後者の方法による場合には、液晶層
の厚みを制御するためのスペーサ等を不要にできるとい
う利点がある。
(Method of Injecting Mixture Between Substrates) In the present embodiment, a method of putting a mixture of a liquid crystal material and a photocurable polymer resin between the substrates is a conventional general method. After the two substrates are bonded together, the mixture may be injected between the two substrates. Alternatively, before the two substrates are bonded together, the mixture is dropped or applied on one substrate, and in that state, UV light is irradiated to cure the polymer resin, and then the two substrates are bonded. You may adopt the method. The latter method has an advantage that a spacer or the like for controlling the thickness of the liquid crystal layer can be eliminated.

【手続補正14】[Procedure Amendment 14]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0122[Name of item to be corrected] 0122

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0122】本実施例において使用可能な高分子材料と
しては、光硬化性モノマーが相当し、更に他の重合可能
な高分子物質等でもよい。光硬化性モノマーとしては、
例えば、C3以上の長鎖アルキル基または芳香環を有す
るアクリル酸およびアクリル酸エステルがある。更に
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がある。
The polymer material that can be used in this embodiment corresponds to a photo-curable monomer, and other polymerizable polymer substances may be used. As the photocurable monomer,
For example, there are acrylic acid and acrylate having a long-chain alkyl group of C3 or more or an aromatic ring. Furthermore, 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 There is phenoxyethyl methacrylate.

【手続補正15】[Procedure Amendment 15]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0123[Name of item to be corrected] 0123

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0123】また、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化合物、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
トラアクリレートなども使用できる。
Further, in order to enhance the physical strength of the polymer, a polyfunctional compound having two or more functional groups such as bisphenol A dimethacrylate, bisphenol A diacrylate, 1,4-butanediol dimethacrylate and 1,6
-Hexanediol dimethacrylate, trimethylolpropane triacrylate, tetramethylolmethane tetraacrylate, etc. can also be used.

【手続補正16】[Procedure Amendment 16]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0124[Correction target item name] 0124

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0124】更に、使用可能なものとしては、上述した
モノマーをハロゲン化、特に塩素化やフッ素化した化合
がある。このような材料としては、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メタク
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メタクリレー
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
エチルアクリレートが挙げられる。
Further, as a usable compound , a compound obtained by halogenating, especially chlorinating or fluorinating, the above-mentioned monomer is used.
There is a thing . Examples of such a material include 2, 2,
3,4,4,4-hexafluorobutyl methacrylate,
2,2,3,4,4,4-hexachlorobutyl methacrylate, 2,2,3,3-tetrafluoropropyl methacrylate, 2,2,3,3-tetrafluoropropyl methacrylate, perfluorooctylethyl methacrylate, perchloro Examples include octylethyl methacrylate, perfluorooctylethyl acrylate, and perchlorooctylethyl acrylate.

【手続補正17】[Procedure Amendment 17]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0129[Correction target item name] 0129

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0129】これらの液晶材料は、2以上の液晶を混合
したものであっても良く、特にネマチック液晶もしくは
コレステリック液晶又はカイラル剤の添加されたネマチ
ック液晶が特性上好ましい。更には、液晶領域の作製時
に光重合反応を伴うため、重合反応時に変性が起こらな
い耐化学反応性に優れた液晶材料であるのが好ましく、
例えば化合物中にフッ素原子などの不活性な置換基を有
する液晶が好適である。この様な性質を有しているもの
としては、特にこれらには限定されないが、メルク社か
ら市販されているZLI−4801−000、ZLI−
4801−001、ZLI−4792等が挙げられる。
These liquid crystal materials may be a mixture of two or more liquid crystals, and nematic liquid crystal or cholesteric liquid crystal or nematic liquid crystal to which a chiral agent is added is preferable in view of characteristics. Furthermore, since a photopolymerization reaction accompanies the production of the liquid crystal region, it is preferable that the liquid crystal material has excellent chemical reactivity resistance that does not cause modification during the polymerization reaction,
For example, a liquid crystal having an inert substituent such as a fluorine atom in the compound is suitable. Although not particularly limited to those having such properties, ZLI-4801-000 and ZLI-commercially available from Merck & Co., Inc.
4801-001, ZLI-4792, etc. are mentioned.

【手続補正18】[Procedure 18]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0159[Name of item to be corrected] 0159

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0159】 SmC* ←25℃→ SmA ←31℃→ Ch ←35℃→ Iso 次に、具体例3と同様に遮光用ホトマスクを設置した。
液晶−高分子前駆体混合物がネマティック相もしくは等
方液体相にある状態において、平行光線を得られる高圧
水銀ランプを用い、10mW/cm2の照射強度で2分間、ホト
マスク側から紫外線照射した。この照射により液晶−高
分子前駆体混合物は光硬化し、液晶と高分子との混合物
の相分離が起こった。
SmC * ← 25 ° C. → SmA ← 31 ° C. → Ch ← 35 ° C. → Iso Next, a light-shielding photomask was set in the same manner as in Example 3.
While the liquid crystal-polymer precursor mixture was in the nematic phase or the isotropic liquid phase, ultraviolet irradiation was performed from the photomask side for 2 minutes at an irradiation intensity of 10 mW / cm 2 using a high pressure mercury lamp capable of obtaining parallel rays. This irradiation photocured the liquid crystal-polymer precursor mixture and caused phase separation of the mixture of liquid crystal and polymer.

【手続補正19】[Procedure Amendment 19]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0175[Correction target item name] 0175

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0175】 SmC* ←25℃→ SmA ←31℃→ Ch ←35℃→ Iso 次に、具体例5と同様に遮光用ホトマスクを配置し、ホ
トマスクの側から紫外線を具体例5と同一条件で照射し
て液晶−高分子前駆体の混合物を硬化させ、液晶と高分
子組成の相分離を起こした。
SmC * ← 25 ° C. → SmA ← 31 ° C. → Ch ← 35 ° C. → Iso Next, a light-shielding photomask is arranged in the same manner as in Example 5, and ultraviolet rays are irradiated from the side of the photomask under the same conditions as in Example 5. Then, the liquid crystal-polymer precursor mixture was cured to cause phase separation between the liquid crystal and the polymer composition.

【手続補正20】[Procedure amendment 20]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0182[Name of item to be corrected] 0182

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0182】作製されたセルの上に、図14に示すよう
に250μmピッチの正方形の絵素を見立てたホトマス
ク43を配置した。43aは遮光部である。なお、セル
中には、イソボルニルメタクリレート0.9gと、2官
能のアクリレートであるR−684(日本化薬(株)社
製)0.1gと、液晶材料ZLI−4792(メルク社
製)にカイラル剤としてS−811(メルク社製)を
0.3%添加した混合物4gと、光硬化性触媒であるIr
gacure184(チバガイギー製)0.02gとを均一に混合
したものを注入しておく。
As shown in FIG. 14, a photomask 43 was placed on the produced cell, which is likened to square picture elements having a pitch of 250 μm. 43a is a light shielding part. In the cell, 0.9 g of isobornyl methacrylate and 2
0.1 g of Noh acrylate R-684 (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) and 0.3% of S-811 (manufactured by Merck) as a chiral agent in liquid crystal material ZLI-4792 (manufactured by Merck). 4 g of the added mixture and Ir which is a photocurable catalyst
A mixture of 0.02 g of gacure184 (manufactured by Ciba Geigy) and a uniform mixture is poured.

【手続補正21】[Procedure correction 21]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0189[Correction target item name] 0189

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0189】比較例9は、具体例7と同様にセルを作製
し、作製したセルに具体例7と同様の液晶材料(S−8
11:0.3%添加)を注入し、作製したセルに配向方
向に沿った方向に偏光板の偏光方向を合わせて偏光板を
貼り合わせて従来のTN表示素子を作製した。比較例1
0は、具体例7と同様にセルを作製し、作製したセルに
具体例7と同様の液晶、光硬化性樹脂、光開始剤の混合
物を注入し、ホトマスクを被せずに具体例7と同様の条
件で光硬化を行った。作製したセルに偏光板の偏光方向
が互いに直交するように偏光板を貼り合わせて従来の高
分子分散型液晶表示素子を偏光板で挟んだ素子を作製し
た。
In Comparative Example 9, a cell was prepared in the same manner as in Concrete Example 7, and the same liquid crystal material (S-8 as in Concrete Example 7 was used in the prepared cell.
11: 0.3% added) was injected, and the polarization direction of the polarizing plate was aligned in the direction along the alignment direction of the prepared cell, and the polarizing plate was bonded to the cell to manufacture a conventional TN display element. Comparative Example 1
0 is the same as in Example 7 except that a cell was prepared in the same manner as described above, and the same liquid crystal, photocurable resin, and photoinitiator mixture as in Example 7 was injected into the prepared cell, and the cell was not covered with a photomask. Photocuring was performed under the conditions of. Polarizing plates were attached to the prepared cell so that the polarizing directions of the polarizing plates were orthogonal to each other, and a device in which a conventional polymer dispersed liquid crystal display device was sandwiched between the polarizing plates was manufactured.

【手続補正22】[Procedure correction 22]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0191[Correction target item name] 0191

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0191】[具体例8]イソボルニルメタクリレート
0.9gと、2官能のアクリレートであるR−684
(日本化薬(株)社製)0.1gと、液晶材料ZLI−
4792(メルク社製)にカイラル剤としてS−811
(メルク社製)を0.3%添加した混合物4gと、光硬
化性触媒であるIrgacure184(チバガイギー製)0.0
2gとを均一に混合したものを、具体例7と同様に作製
したセルを注入する。
[Specific Example 8] 0.9 g of isobornyl methacrylate and R-684 which is a bifunctional acrylate.
(Nippon Kayaku Co., Ltd.) 0.1 g and liquid crystal material ZLI-
4792 (manufactured by Merck) as a chiral agent S-811
(Merck) 0.3% added mixture 4g, and photocurable catalyst Irgacure184 (Ciba Geigy) 0.0
A cell prepared in the same manner as in Example 7 is injected with a mixture of 2 g and the mixture.

【手続補正23】[Procedure amendment 23]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0195[Name of item to be corrected] 0195

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0195】[具体例9]イソボルニルメタクリレート
0.9gと、2官能のアクリレートであるR−684
(日本化薬(株)社製)0.1gと、液晶材料ZLI−
4792(メルク社製)にカイラル剤としてS−811
(メルク社製)を0.3%添加した混合物4gと、光硬
化性触媒であるIrgacure184(チバガイギー製)0.1
2gとを均一に混合したものを、具体例7と同様に作製
したセルを注入する。
[Specific Example 9] 0.9 g of isobornyl methacrylate and R-684 which is a bifunctional acrylate.
(Nippon Kayaku Co., Ltd.) 0.1 g and liquid crystal material ZLI-
4792 (manufactured by Merck) as a chiral agent S-811
(Merck) 0.3% added mixture 4g, and a photocurable catalyst Irgacure184 (Ciba Geigy) 0.1
A cell prepared in the same manner as in Example 7 is injected with a mixture of 2 g and the mixture.

【手続補正24】[Procedure correction 24]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0204[Correction target item name] 0204

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0204】硝子基板(フリント硝子:1.1mm厚)
上にITO(酸化インジュウムおよび酸化スズ混合物、
500オングストローム)をそのまま用い、2枚の基板
を組み合わせ、5μmのスペーサー(ミクロパール:積
水ファインケミカル社製)によりセル厚を保たせること
によりセルを構成した。作製したセルの上に、図14に
示す250μmピッチ、遮光部が200μmの正方形の
絵素を見立てたホトマスク43を配置し、さらにセル中
に、イソボルニルメタクリレート0.85gと、2官能
のアクリレートであるR684(日本化薬(株)社製)
0.1gと、光重合抑制剤であるスチレン0.05g
と、液晶材料ZLI−4792(メルク社製)にカイラ
ル剤としてS−811(メルク社製)を0.3%添加し
た混合物4g、光硬化性触媒Irgacure651(チバガイ
ギー製)0.02gの混合物を、均一混合後、注入す
る。
Glass substrate (flint glass: 1.1 mm thick)
ITO (a mixture of indium oxide and tin oxide,
(500 angstrom) was used as it was, two substrates were combined, and a cell was constructed by keeping the cell thickness with a spacer of 5 μm (Micropearl: manufactured by Sekisui Fine Chemical Co., Ltd.). A photomask 43 that resembles a square pixel having a pitch of 250 μm and a light-shielding portion of 200 μm shown in FIG. 14 is placed on the prepared cell, and 0.85 g of isobornyl methacrylate and bifunctional are added in the cell.
Acrylate of R684 (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.)
0.1 g and 0.05 g of styrene which is a photopolymerization inhibitor
And, Kaila to the liquid crystal material ZLI-4792 (manufactured by Merck & Co., Inc.)
A mixture of 4 g of a mixture containing 0.3% of S-811 (manufactured by Merck) as a luster agent and 0.02 g of a photocurable catalyst Irgacure651 (manufactured by Ciba-Geigy) is uniformly mixed and then injected.

【手続補正25】[Procedure correction 25]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0210[Correction target item name] 0210

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0210】比較例11は、具体例10と同様にセルを
作製し、作製したセルに具体例10と同様の液晶、光硬
化性樹脂、光開始剤の混合物を注入し、ホトマスクを被
せずに、具体例10と同様の条件で光硬化を行った。作
製したセルに偏光板の偏光方向が互いに直交するように
偏光板を貼り合わせて従来の高分子分散型液晶表示素子
を偏光板で挟んだ素子を作製した。比較例12は、具体
例10と同様の基板上にポリイミド(SE150:日産
化学製)をスピンコートで塗布し、ナイロン布で一方向
にラビング処理を行った。上記処理を行った2枚の基板
をラビング方向が互いに直交するように組み合わせ、5
μmのスペーサー(ミクロパール:積水ファインケミカ
ル社製)によりセル厚を保たせることによりセルを構成
した。作製したセルに液晶材料ZLI−4792(メル
ク社製)にカイラル剤としてS−811(メルク社製)
を0.3重量%添加した混合物を注入した。さらに、液
晶材料を注入したセルに、配向方向に沿った方向に偏光
板の偏光方法を合わせて偏光板を貼り合わせて従来のT
N表示素子を作製した。
In Comparative Example 11, a cell was produced in the same manner as in Example 10, and the same liquid crystal, photocurable resin, and photoinitiator mixture as in Example 10 was injected into the produced cell, without covering with a photomask. Then, photocuring was performed under the same conditions as in Example 10. Polarizing plates were attached to the prepared cell so that the polarizing directions of the polarizing plates were orthogonal to each other, and a device in which a conventional polymer dispersed liquid crystal display device was sandwiched between the polarizing plates was manufactured. In Comparative Example 12, polyimide (SE150: manufactured by Nissan Kagaku Co., Ltd.) was applied on the same substrate as in Example 10 by spin coating, and rubbed in one direction with a nylon cloth. The two substrates that have been subjected to the above processing are combined so that the rubbing directions are orthogonal to each other.
A cell was constructed by keeping the cell thickness with a spacer (micropearl: manufactured by Sekisui Fine Chemical Co., Ltd.) of μm. Liquid crystal material ZLI-4792 (manufactured by Merck) was added to the prepared cell as a chiral agent S-811 (manufactured by Merck).
Was added at a rate of 0.3 % by weight . Further, the polarization direction of the polarizing plate is adjusted in the direction along the alignment direction to the cell in which the liquid crystal material is injected, and the polarizing plate is bonded to the conventional T
An N display element was produced.

【手続補正26】[Procedure Amendment 26]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0214[Correction target item name] 0214

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0214】これら光重合抑制剤の添加量は、その効果
により異なり、本発明では特に限定しないが、光硬化樹
脂材料と光開始剤と光重合抑制剤との混合物を光示差熱
天秤(光DSC:セイコー電子社PDC121)によ
り、照射強度100mW/cm2 (365nm)、25
℃、光開始剤Irugacure651 0.3%添加系で混合
物の光重合反応熱を測定した場合、ピーク値が20秒以
上になる添加量が好ましい。20秒以下では、液晶領域
が十分に成長せず、ホトマスクの弱照度領域内に高分子
壁が部分的に形成され、コントラストの低下につなが
る。
The addition amount of these photopolymerization inhibitors varies depending on the effect and is not particularly limited in the present invention. However, a mixture of a photocurable resin material, a photoinitiator and a photopolymerization inhibitor is mixed with a photo differential thermal balance (optical DSC). : Seiko Denshi Co., Ltd. PDC121), irradiation intensity 100 mW / cm 2 (365 nm), 25
° C., mixed with a photoinitiator Irugacure651 0.3% addition system
When the heat of photopolymerization reaction of the product is measured, the amount added is preferably such that the peak value is 20 seconds or more. In 20 seconds or less, the liquid crystal region does not grow sufficiently, the polymer wall is partially formed in the weak illuminance region of the photomask, and the contrast is lowered.

【手続補正27】[Procedure Amendment 27]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0215[Correction target item name] 0215

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0215】液晶については、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、△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、デスコチィック液
晶などが含まれる。これらの液晶は混合してもよく、特
にネマチック液晶もしくは、コレステリック液晶、また
はカイラル剤の添加されたネマチック液晶が特性上好ま
しく、ヒステリシス、均一性、d△n(リタデーショ
)による着色の問題などから10μm以上の螺旋ピッ
チをもつようなカイラル剤の添加されたものが好まし
い。更に、好ましくは、加工時に光重合反応を伴うため
耐化学反応性を優れた液晶が好ましい。具体的には、化
合物中、フッ素原子などの官能基を有する液晶である。
具体的には、ZL−4801−000,ZLI−48
01−001,ZLI−4792(メルク社製)などで
ある。
The liquid crystal is an organic mixture which exhibits a liquid crystal state near room temperature, and includes nematic liquid crystal (including dual frequency driving liquid crystal and liquid crystal with Δε <0) and cholesteric liquid crystal (especially, selective reflection for visible light). Liquid crystals having characteristics), or smectic liquid crystals, ferroelectric liquid crystals, and discotic liquid crystals. These liquid crystals may be mixed, and in particular, nematic liquid crystals, cholesteric liquid crystals, or nematic liquid crystals to which a chiral agent is added are preferable in view of characteristics, such as hysteresis, uniformity, dΔn ( retardation liquid crystal ).
It is preferable that a chiral agent having a spiral pitch of 10 μm or more is added in view of the problem of coloration due to (1 ). Further, a liquid crystal having excellent chemical reaction resistance is preferable because it is accompanied by a photopolymerization reaction during processing. Specifically, it is a liquid crystal having a functional group such as a fluorine atom in the compound.
Specifically, ZL I -4801-000, ZLI-48
01-001, ZLI-4792 (manufactured by Merck & Co., Inc.) and the like.

【手続補正28】[Procedure correction 28]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0223[Name of item to be corrected] 0223

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0223】作製されたセルの上に、図16に示す遮光
部44aの中央部に直径25μmの円形の透光孔44b
を持ったホトマスク44を配置した。なお、セル中に
は、イソボルニルメタクリレート0.9gと、2官能の
アクリレートであるR−684(日本化薬(株)社製)
0.1gと、液晶材料ZLI−4792(メルク社製)
カイラル剤としてS−811(メルク社製)を0.3
%添加した混合物4gと、光硬化性触媒であるIrgacure
184(チバガイギー製)0.02gとを均一に混合したも
のを注入しておく。
On the fabricated cell, a circular light transmitting hole 44b having a diameter of 25 μm is formed in the central portion of the light shielding portion 44a shown in FIG.
The photomask 44 having the above is arranged. In the cell, 0.9 g of isobornyl methacrylate and bifunctional
R-684 which is an acrylate (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.)
0.1 g and liquid crystal material ZLI-4792 (Merck)
S-811 (Merck) as a chiral agent is added to 0.3
% Mixture added with 4%, and Irgacure which is a photocurable catalyst
A mixture of 0.02 g of 184 (manufactured by Ciba Geigy) and a uniform mixture is poured.

【手続補正29】[Procedure correction 29]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0235[Correction target item name] 0235

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0235】[具体例13、14、15、16]ITO
(インジュウムチンオキサイド)付きの透明電極基板2
枚をセル厚5.5μmになるように張り合わせセルを作
製した。作製したセルに、2官能のアクリレートである
R−684 0.1gと、スチレン0.05gと、イソ
ボルニルメタクリレート0.85gと、液晶材料ZLI
−4792{S−811 0%(比較例13)、同0.
3%(具体例13)、同0.6%(具体例14)、同
0.9%(具体例15)、同1.2%(具体例16)、
同1.5%(比較例14)添加物}4gと、光開始剤Ir
gacure651 0.02gとを混合した混合物を注入し
た。該混合物を均一混合状態になる40℃にし、遮光部
が200μm角の方形で、遮光部間が50μmで升目状
に配列したホトマスクを被せ、ホトマスク側から高圧水
銀ランプ下14mW/cm2で、(1秒照射+29秒非
照射)×20サイクルにて照射し、その後5分間連続照
射し、さらにマスクをはずして5分間連続照射を行っ
た。
[Specific Examples 13, 14, 15, 16] ITO
Transparent electrode substrate 2 with (indium tin oxide)
A cell was produced by laminating the sheets so that the cell thickness was 5.5 μm. Into the prepared cell, 0.1 g of bifunctional acrylate R-684, 0.05 g of styrene, 0.85 g of isobornyl methacrylate, and liquid crystal material ZLI
-4792 {S-8110% (Comparative Example 13), the same as 0.
3% (Specific Example 13), 0.6% (Specific Example 14), 0.9% (Specific Example 15), 1.2% (Specific Example 16),
Same as 1.5% (Comparative Example 14) additive} 4 g, and photoinitiator Ir
A mixture of 0.02 g of gacure 651 was injected. To 40 ° C. comprising the mixture homogeneous mixed state, a square of the light shielding portion is 200μm square, covered with a photomask between the light-shielding portions are arranged in square shape with 50 [mu] m, a high pressure mercury lamp under 14 mW / cm 2 from the photomask side, ( Irradiation was performed for 1 second + 29 seconds non-irradiation) × 20 cycles, followed by continuous irradiation for 5 minutes, and then continuous irradiation for 5 minutes with the mask removed.

【手続補正30】[Procedure amendment 30]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0239[Correction target item name] 0239

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0239】(実施例5)本実施例5は、液晶ドメイン
が放射線状又はランダムに配向している液晶表示素子に
おいて、透過率の向上とコントラストの向上とをできる
ようにする場合である。以下、本実施例5に係わる具体
例に基づき説明する。
(Embodiment 5) The present embodiment 5 is a case where a liquid crystal display device in which liquid crystal domains are aligned radially or randomly is capable of improving the transmittance and the contrast. Hereinafter, description will be given based on a specific example according to the fifth embodiment.

【手続補正31】[Procedure correction 31]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0240[Correction target item name] 0240

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0240】[具体例17,18,19,20]硝子基
板(1.1mm厚)上にITO(酸化インジュウムおよ
び酸化スズの混合物、500オングストローム)を透明
電極として有する基板2枚を6μmのスペーサーにより
セル厚を保されることによりセルを構成した。作製した
セルの上に、図31に示すホトマスクを絵素部分が遮光
されるように配置し、さらにセル中に、2官能のアクリ
レートであるR−684(日本化薬社製)0.1gと、
スチレン0.05gと、イソボルニルメタクリレート
0.85gと、さらに表10に示すフッ素、塩素系液晶
材料(カイラル剤としてS−811を0.5%添加)4
gと、光開始剤Irgacure651 0.0025gとをそ
れぞれ混合した混合物を作製した。
[Specific Examples 17, 18, 19, 20] Two substrates having ITO (mixture of indium oxide and tin oxide, 500 angstrom) as transparent electrodes on a glass substrate (1.1 mm thick) were separated by 6 μm spacers. The cell was constructed by maintaining the cell thickness. The photomask shown in FIG. 31 is placed on the fabricated cell so that the pixel portion is shielded from light, and further, a bifunctional acrylic resin is placed in the cell.
With a rate of R-684 (Nippon Kayaku Co., Ltd.) 0.1 g,
0.05 g of styrene, 0.85 g of isobornyl methacrylate, and fluorine- and chlorine-based liquid crystal materials shown in Table 10 (adding 0.5% of S-811 as a chiral agent ) 4
g and 0.0025 g of the photoinitiator Irgacure 651 were mixed to prepare a mixture.

【手続補正32】[Procedure correction 32]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0241[Correction target item name] 0241

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0241】[0241]

【表10】 [Table 10]

【手続補正33】[Procedure amendment 33]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0253[Correction target item name] 0253

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0253】図34は、この液晶表示素子の視角特性を
示す。同図(a)(b)では、作製したセルの両面に互
いに偏光面が直交するように偏光板を貼り合わせたセル
の印加電圧−透過率曲線を示しており、(a)は、同図
(d)に示すようにセルの垂直方向から測定した場合、
(b)はセルの垂直方向から40°の角度から測定した
場合である。(c)は、(b)からセル面内で90°回
転した方向から測定した場合の曲線をそれぞれ示してい
る。図から理解されるように、視角を変化させても印加
電圧−透過率曲線の変化量は少なく、視角特性が優れて
いることがわかる。特に、電圧飽和時の透過率の浮き、
つまり透過率が0より大きくなる状態が殆ど見られな
い。
FIG. 34 shows the viewing angle characteristics of this liquid crystal display element. In the same figure (a) and (b), the applied voltage-transmittance curve of the cell which attached the polarizing plate on both surfaces of the produced cell so that a polarizing plane may mutually orthogonally cross is shown, (a) shows the same figure. When measured from the vertical direction of the cell as shown in (d),
(B) is the case measured from an angle of 40 ° from the vertical direction of the cell. (C) shows the curves when measured from the direction rotated by 90 ° in the cell plane from (b). As can be seen from the figure, even if the viewing angle is changed, the amount of change in the applied voltage-transmittance curve is small, and the viewing angle characteristics are excellent. Especially, the floating of the transmittance at the time of voltage saturation,
That is, there is almost no case where the transmittance exceeds 0.

【手続補正34】[Procedure amendment 34]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0260[Correction target item name] 0260

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0260】上記バックライト40側に位置する基板3
1は、その液晶領域38側に、絵素電極32を有する。
更に、絵素電極32が形成された基板31の上には、平
坦化するための平坦膜、遮光マスク33及び配向膜34
aがこの順に形成されている。この遮光マスク33は、
上記基板31の内面に到達した壁37部分を、その壁3
7部分の面積の50%以上を覆うように配されている。
他方の基板35は、その液晶領域38側に上記絵素電極
32と対向して形成した対向電極36と、この対向電極
36を覆って形成した配向膜34bとを有する。
Substrate 3 located on the side of the backlight 40
1 has a pixel electrode 32 on the liquid crystal region 38 side.
Further, on the substrate 31 on which the pixel electrodes 32 are formed, a flat film for flattening, a light shielding mask 33, and an alignment film 34.
a is formed in this order. This light-shielding mask 33 is
The portion of the wall 37 reaching the inner surface of the substrate 31 is referred to as the wall 3
It is arranged so as to cover 50% or more of the area of 7 parts.
The other substrate 35 has a counter electrode 36 formed on the liquid crystal region 38 side so as to face the picture element electrode 32, and an alignment film 34 b formed so as to cover the counter electrode 36.

【手続補正35】[Procedure amendment 35]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0261[Correction target item name] 0261

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0261】なお、絵素は、遮光マスク33が上記壁3
7部分の面積の100%以上を覆う場合には、遮光マス
ク33で覆われていない部分が相当する。逆に、100
%未満の場合には、絵素電極32と対向電極36との重
なり部分の大きさに相当する。
In the picture element, the light-shielding mask 33 is provided on the wall 3
In the case of covering 100% or more of the area of the seven portions, the portion not covered by the light shielding mask 33 corresponds. Conversely, 100
If less than% , the weight of the pixel electrode 32 and the counter electrode 36
Corresponds to the size of the rounded part .

【手続補正36】[Procedure correction 36]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0263[Correction target item name] 0263

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0263】先ず、絵素電極32、平坦膜、遮光マスク
33及び配向膜34aが形成された基板31と、対向電
極36及び配向膜34bが形成された基板35とを用意
するか、あるいは作製する。
First, the substrate 31 on which the pixel electrodes 32, the flat film, the light-shielding mask 33 and the alignment film 34a are formed, and the substrate 35 on which the counter electrode 36 and the alignment film 34b are formed are prepared or prepared. .

【手続補正37】[Procedure amendment 37]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0272[Correction target item name] 0272

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0272】次に、図20に示すように、例えば正方形
をした遮光部41aの一辺が200μmであり、隣合う
遮光部41aの中心間距離が250μm、光透過部41
bの幅が50μmであるAl製のホトマスク41を、作
製したセルの上に配置する。続いて、2枚の基板の間
に、トリメチロールプロパントリメタクリレート0.1
gと、2−エチルヘキシルアクリレート0.9gと、液
晶材料ZLI−3700−000(メルク社製)にCN
(コレステリック ノナネート)を0.3g添加したも
の4gと、光硬化性触媒Irgacure184(チバ
ガイギー製)0.03gとを均一に混合してなる混合物
を注入する。
Next, as shown in FIG. 20, one side of the light shielding portion 41a in the shape of, for example, a square is 200 μm, the center distance between adjacent light shielding portions 41a is 250 μm, and the light transmitting portion 41 is formed.
An Al photomask 41 having a width b of 50 μm is placed on the fabricated cell. Then, between the two substrates, trimethylolpropane trimethacrylate 0.1
g, 0.9 g of 2-ethylhexyl acrylate, CN in liquid crystal material ZLI-3700-000 (Merck)
4 g of 0.3 g of (cholesteric nonanate) added and 0.03 g of photocurable catalyst Irgacure 184 (manufactured by Ciba Geigy) are uniformly mixed, and a mixture is injected.

【手続補正38】[Procedure amendment 38]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】符号の説明[Correction target item name] Explanation of code

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【符号の説明】 1 基板 2 絵素電極 3 対向基板 4 対向電極 5 混合物 6 ガラス板 7 ホトマスク 8 壁 8a 配向膜 9 液晶領域 9a 絵素 10 紫外線光 11 絵素電極 12 ガラス基板 13 ガラス基板 14 ホトマスク 15 対向電極 16 液晶領域 17 壁 31 基板 32 絵素電極 33 遮光マスク 34a 配向膜 34b 配向膜 35 基板 36 対向電極 37 壁 38 液晶領域 39a 偏光板 39b 偏光板 40 バックライト[Explanation of symbols] 1 substrate 2 picture element electrode 3 counter substrate 4 counter electrode 5 mixture 6 glass plate 7 photomask 8 wall 8a alignment film 9 liquid crystal region 9a picture element 10 ultraviolet light 11 picture element electrode 12 glass substrate 13 glass substrate 14 photomask 15 counter electrode 16 liquid crystal region 17 wall 31 substrate 32 picture element electrode 33 light-shielding mask 34a alignment film 34b alignment film 35 substrate 36 counter electrode 37 wall 38 liquid crystal region 39a polarization plate 39b polarization plate 40 backlight

【手続補正39】[Procedure amendment 39]

【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing

【補正対象項目名】図19[Name of item to be corrected] Fig. 19

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【図19】 FIG. 19

【手続補正40】[Procedure amendment 40]

【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing

【補正対象項目名】図28[Correction target item name] Fig. 28

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【図28】 FIG. 28

【手続補正41】[Procedure Amendment 41]

【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing

【補正対象項目名】図29[Name of item to be corrected] Fig. 29

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【図29】 FIG. 29

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 特願平5−30996 (32)優先日 平5(1993)2月19日 (33)優先権主張国 日本(JP) (72)発明者 平井 敏幸 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 大西 憲明 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 四宮 時彦 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 倉立 知明 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 藤森 孝一 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 近藤 正彦 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (31) Priority claim number Japanese Patent Application No. 5-30996 (32) Priority date Hei 5 (1993) February 19 (33) Priority claim country Japan (JP) (72) Inventor Toshiyuki Hirai 22-22 Nagaike-cho, Abeno-ku, Osaka-shi, Osaka Prefecture (72) Inventor Noriaki Onishi, 22-22 Nagaike-cho, Nagano-cho, Abeno-ku, Osaka-shi, Osaka (72) Inventor Tokihiko Shinomiya Osaka Prefecture 22-22 Nagaike-cho, Abeno-ku, Osaka-shi, Ltd.Sharp Co., Ltd. 22-22 Nagaikecho, Ward Within SHARP Co., Ltd. (72) Inventor Masahiko Kondo 22-22 22 Nagaikecho, Abeno-ku, Osaka City, Osaka Prefecture Within SHARP Co., Ltd.

Claims (31)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 絵素がマトリクス状に配された高分子分
散型であり、かつ、散乱型である液晶表示素子におい
て、 電極をそれぞれ有する2つの基板の少なくとも一方が透
明となっており、該2つの基板が電極側を内側にして対
向配設され、対向する2つの基板の間に、両基板に到達
する高分子からなる壁と、該壁で包囲されて閉じ込めら
れた液晶領域とからなる液晶層が挟持され、一つの液晶
領域から隣接する液晶領域までの基板表面に沿った方向
での距離aが該方向における絵素寸法内であり、かつ、
該距離の平均値bに対し3b/2>a>b/2となる液
晶領域間が全体の80%以上である規則性を有する液晶
表示素子。
1. A polymer-dispersed liquid crystal display device in which picture elements are arranged in a matrix and is a scattering type, wherein at least one of two substrates each having an electrode is transparent. Two substrates are arranged so as to face each other with the electrode side facing inward, and between the two substrates facing each other, a wall made of a polymer reaching both substrates and a liquid crystal region surrounded and confined by the walls are formed. The liquid crystal layer is sandwiched, and the distance a from one liquid crystal region to the adjacent liquid crystal region in the direction along the substrate surface is within the pixel size in that direction, and
A liquid crystal display device having regularity in which the distance between liquid crystal regions satisfying 3b / 2>a> b / 2 with respect to the average value b of the distance is 80% or more of the whole.
【請求項2】 絵素がマトリクス状に配された高分子分
散型であり、かつ、散乱型である液晶表示素子の製造方
法において、 少なくとも一方が透明であり、絵素となる電極を有する
一対の基板が対向配設されいる両基板間に、光硬化性の
高分子材料と液晶材料との混合物を注入し、該混合物に
対し、1つの絵素内に少なくとも一箇所が該絵素を中心
とした該絵素面積の10倍の円内の最高照度に対し90
%以下となる光強度分布で光を照射する液晶表示素子の
製造方法。
2. A method for producing a polymer-dispersed liquid crystal display element in which picture elements are arranged in a matrix and is a scattering type, at least one of which is transparent and has a pair of electrodes serving as picture elements. A mixture of a photo-curable polymer material and a liquid crystal material is injected between both substrates, which are opposed to each other, and at least one portion of the mixture is centered on the picture element in one picture element. 90 for the maximum illuminance within a circle that is 10 times the area of the picture element
A method for manufacturing a liquid crystal display device, which irradiates light with a light intensity distribution of not more than%.
【請求項3】 前記一対の基板の透明基板側に、規則性
パターンを有するホトマスクを被せ、両基板間に注入し
てある前記混合物に光を該ホトマスク側から照射する請
求項2記載の液晶表示素子の製造方法。
3. The liquid crystal display according to claim 2, wherein a transparent mask side of the pair of substrates is covered with a photomask having a regular pattern, and the mixture injected between the substrates is irradiated with light from the photomask side. Device manufacturing method.
【請求項4】 前記一対の基板の一方の基板の内部に、
規則性パターンを有するホトマスクを設けておき、両基
板間に注入してある前記混合物に、ホトマスク側から光
を照射する請求項2記載の液晶表示素子の製造方法。
4. Inside one of the pair of substrates,
3. The method for manufacturing a liquid crystal display element according to claim 2, wherein a photomask having a regular pattern is provided, and the mixture injected between both substrates is irradiated with light from the photomask side.
【請求項5】 前記ホトマスクが、その規則性パターン
を連続又は独立して形成してあり、該規則性パターンが
少なくとも各絵素の30%以上の面積を覆うように構成
された請求項3又は4記載の液晶表示素子の製造方法。
5. The photomask according to claim 3, wherein the regular pattern is formed continuously or independently, and the regular pattern covers at least 30% or more of the area of each picture element. 4. The method for manufacturing a liquid crystal display element according to 4.
【請求項6】 前記ホトマスクが、その規則性パターン
を連続又は独立して形成してあり、該パターンの最小繰
り返し単位部分が1μm以上かつ50μm以下の直径の
円内に収まる大きさであり、また該単位部分の中心から
最も近い単位部分の中心までの離隔距離が1μm以上か
つ50μm以下としてある請求項3又は4記載の液晶表
示素子の製造方法。
6. The photomask has its regular pattern formed continuously or independently, and the minimum repeating unit portion of the pattern has a size that can be accommodated within a circle having a diameter of 1 μm or more and 50 μm or less, and 5. The method for manufacturing a liquid crystal display device according to claim 3, wherein the distance from the center of the unit portion to the center of the closest unit portion is 1 μm or more and 50 μm or less.
【請求項7】 絵素がマトリクス状に配された液晶表示
素子において、 電極をそれぞれ有する2つの基板の少なくとも一方が透
明となっており、該2つの基板が電極側を内側にして対
向配設され、対向する2つの基板の間に挟持された表示
媒体が、高分子を主体とする壁と液晶を主体とする液晶
領域とからなり、該壁が両基板に到達して形成され、該
液晶領域が該壁で包囲されていると共に、両基板に接近
し、その接近する部分を基板に対して平行となした平行
部を有する液晶表示素子。
7. A liquid crystal display element in which picture elements are arranged in a matrix, wherein at least one of two substrates each having an electrode is transparent, and the two substrates are arranged facing each other with the electrode side facing inward. The display medium sandwiched between two opposing substrates is composed of a polymer-based wall and a liquid crystal-based liquid crystal region, and the wall is formed by reaching both substrates. A liquid crystal display element having a parallel portion in which a region is surrounded by the wall and which is close to both substrates and whose approaching portions are parallel to the substrates.
【請求項8】 前記液晶領域が1又は2以上の絵素に対
して配設された請求項7に記載の液晶表示素子。
8. The liquid crystal display element according to claim 7, wherein the liquid crystal region is provided for one or more picture elements.
【請求項9】 前記絵素内に含まれる少なくとも1つの
液晶領域が絵素の面積の30%以上の大きさである請求
項8記載の液晶表示素子。
9. The liquid crystal display element according to claim 8, wherein at least one liquid crystal region included in the picture element has a size of 30% or more of the area of the picture element.
【請求項10】 1つの絵素内に、前記液晶領域の2個
以上がその全体又は一部を含まれて存在する請求項7に
記載の液晶表示素子。
10. The liquid crystal display element according to claim 7, wherein two or more of the liquid crystal regions are included in one pixel in whole or in part.
【請求項11】 前記絵素は、その長辺寸法が200μ
m以上である請求項10に記載の液晶表示素子。
11. The picture element has a long side dimension of 200 μm.
The liquid crystal display element according to claim 10, wherein the liquid crystal display element has a length of m or more.
【請求項12】 前記液晶領域が複数の液晶ドメインを
有し、各液晶ドメイン又は液晶分子の配向方向が基板表
面にほぼ平行な面上において高分子壁に沿った同心円状
となっている請求項7、8又は10に記載の液晶表示素
子。
12. The liquid crystal region has a plurality of liquid crystal domains, and the alignment direction of each liquid crystal domain or liquid crystal molecule is concentric along a polymer wall on a plane substantially parallel to the substrate surface. 7. The liquid crystal display device according to 7, 8 or 10.
【請求項13】 前記液晶領域が、中央部に位置する内
側液晶ドメインと、該内側液晶ドメインの外側を包囲し
て形成された高分子領域と、該高分子領域の外側を包囲
して形成され、ディスクリネーションにて区切られた複
数の外側液晶ドメインとからなり、各外側液晶ドメイン
の方向が基板表面にほぼ平行な面上において放射状とな
っている請求項7、8又は10に記載の液晶表示素子。
13. The liquid crystal region is formed by enclosing an inner liquid crystal domain located in a central portion, a polymer region surrounding the outer side of the inner liquid crystal domain, and an outer region of the polymer region. 11. The liquid crystal according to claim 7, 8 or 10, comprising a plurality of outer liquid crystal domains separated by disclination, and the directions of the respective outer liquid crystal domains are radial on a plane substantially parallel to the substrate surface. Display element.
【請求項14】 前記液晶領域が、ディスクリネーショ
ンにて区切られた複数の液晶ドメインとからなり、液晶
ドメインの方向が基板表面にほぼ平行な面上において異
なる方向に向いている請求項7、8又は10に記載の液
晶表示素子。
14. The liquid crystal region comprises a plurality of liquid crystal domains separated by disclination, and the liquid crystal domains are oriented in different directions on a plane substantially parallel to the substrate surface. 8. The liquid crystal display element according to 8 or 10.
【請求項15】 前記液晶領域が、中央部に位置する高
分子領域と、該高分子領域の外側を包囲して形成され、
ディスクリネーションにて区切られた複数の液晶ドメイ
ンとからなり、液晶ドメインの方向が基板表面にほぼ平
行な面上において放射状となっている請求項7、8又は
10に記載の液晶表示素子。
15. The liquid crystal region is formed by surrounding a polymer region located in a central portion and the outside of the polymer region,
11. The liquid crystal display device according to claim 7, comprising a plurality of liquid crystal domains separated by disclination, and the directions of the liquid crystal domains being radial on a plane substantially parallel to the substrate surface.
【請求項16】 前記液晶領域に含まれる複数の液晶分
子が基板表面に対してほぼ垂直な螺旋軸の回りに螺旋状
に配向されている請求項7及至15のいずれかに記載の
液晶表示素子。
16. The liquid crystal display element according to claim 7, wherein a plurality of liquid crystal molecules included in the liquid crystal region are spirally aligned around a spiral axis substantially perpendicular to the surface of the substrate. .
【請求項17】 前記液晶領域に含まれる複数の液晶分
子が、螺旋ピッチを15μm以上、かつ100μm以下
として設けられている請求項16に記載の液晶表示素
子。
17. The liquid crystal display device according to claim 16, wherein a plurality of liquid crystal molecules included in the liquid crystal region are provided with a spiral pitch of 15 μm or more and 100 μm or less.
【請求項18】 前記液晶領域の両平行部間の厚みと屈
折率異方性との積が0.4μm以上、かつ1.1μm以
下であり、両基板間の離隔距離が3μm以上、かつ10
μm以下である請求項7及至17のいずれかに記載の液
晶表示素子。
18. The product of the thickness between both parallel portions of the liquid crystal region and the refractive index anisotropy is 0.4 μm or more and 1.1 μm or less, and the separation distance between both substrates is 3 μm or more and 10 or more.
The liquid crystal display element according to claim 7, which has a thickness of not more than μm.
【請求項19】 前記基板の一方側に遮光マスクが設け
られ、該遮光マスクが基板に到達した壁部分を、該壁部
分の面積の少なくとも50%以上を覆うよう構成された
請求項7及至18のいずれかに記載の液晶表示素子。
19. The light shielding mask is provided on one side of the substrate, and the light shielding mask is configured to cover a wall portion reaching the substrate at least 50% or more of an area of the wall portion. 5. The liquid crystal display device according to any one of 1.
【請求項20】 前記2つの基板に備わった電極の上に
それぞれ配向膜が形成されている請求項7及至19のい
ずれかに記載の液晶表示素子。
20. The liquid crystal display device according to claim 7, wherein an alignment film is formed on each of the electrodes provided on the two substrates.
【請求項21】 前記配向膜が配向処理により一軸方向
に配向されている請求項20に記載の液晶表示素子。
21. The liquid crystal display element according to claim 20, wherein the alignment film is uniaxially aligned by an alignment treatment.
【請求項22】 前記2つの基板の少なくとも一方の基
板の外側に偏光板が設けられている請求項7及至21の
いずれかに記載の液晶表示素子。
22. The liquid crystal display element according to claim 7, wherein a polarizing plate is provided on the outside of at least one of the two substrates.
【請求項23】 絵素がマトリクス状に配された高分子
分散型の液晶表示素子の製造方法において、 少なくとも光硬化性の高分子材料と液晶材料とを含む混
合物を、電極をそれぞれ有する2つの基板間に注入する
工程と、 液晶領域形成部分に光強度を減じて該混合物に光を照射
し、両基板に到達して形成された高分子を主体とする壁
と、該壁で包囲され、かつ、両基板に接近し、その接近
する部分を基板に対して平行となした平行部を有する、
液晶を主体とする液晶領域とからなる表示媒体を両基板
間に形成する工程と、 を含む液晶表示素子の製造方法。
23. A method of manufacturing a polymer-dispersed liquid crystal display device in which picture elements are arranged in a matrix, comprising: a mixture containing at least a photocurable polymer material and a liquid crystal material; A step of injecting between the substrates, irradiating the mixture with light by reducing the light intensity in the liquid crystal region forming part, and reaching the both substrates, a wall mainly composed of a polymer and surrounded by the walls, And, it has a parallel part which is close to both substrates and has the approaching part parallel to the substrates.
A method of manufacturing a liquid crystal display element, comprising: forming a display medium composed of a liquid crystal region mainly containing liquid crystal between both substrates.
【請求項24】 前記光強度を減じて光を照射する混合
物部分が1又は2以上の絵素にわたる範囲であり、液晶
領域を1又は2以上の絵素に対して配設する請求項23
に記載の液晶表示素子の製造方法。
24. The mixture portion for reducing the light intensity and irradiating with light is a range extending over one or more picture elements, and a liquid crystal region is provided for one or more picture elements.
A method for manufacturing a liquid crystal display device according to item 1.
【請求項25】 前記混合物に対して絵素の大きさの3
0%以上の面積に相当する部分に光強度を減じて光を照
射し、絵素内に含まれる少なくとも1つの液晶領域を絵
素の面積の30%以上の大きさとする請求項23に記載
の液晶表示素子の製造方法。
25. A pixel size of 3 with respect to the mixture
24. A portion corresponding to an area of 0% or more is irradiated with light by reducing the light intensity, and at least one liquid crystal region included in the pixel has a size of 30% or more of the area of the pixel. Liquid crystal display device manufacturing method.
【請求項26】 液晶領域形成用の複数の遮光部を有す
ると共に、各遮光部に1または2以上の透光部が該遮光
部のほぼ中央部を含んで設けられたホトマスクを使用
し、前記混合物に該ホトマスク側から光を照射し、前記
液晶領域に存在する各液晶ドメインを放射状に形成する
請求項23に記載の液晶表示素子の製造方法。
26. A photomask having a plurality of light-shielding portions for forming a liquid crystal region, wherein each light-shielding portion is provided with one or more light-transmitting portions including a substantially central portion of the light-shielding portion, 24. The method for manufacturing a liquid crystal display device according to claim 23, wherein the mixture is irradiated with light from the photomask side to radially form each liquid crystal domain existing in the liquid crystal region.
【請求項27】 前記ホトマスクに、液晶領域形成用の
遮光部の中心部に透光孔を有し、かつ、該遮光部に透光
孔から放射状に設けられた透光スリットを有するものを
使用する請求項26に記載の液晶表示素子の製造方法。
27. A photomask having a light-transmitting hole in a central portion of a light-shielding portion for forming a liquid crystal region and having a light-transmitting slit radially provided from the light-transmitting hole in the light-shielding portion is used. The method for manufacturing a liquid crystal display element according to claim 26.
【請求項28】 前記混合物の液晶領域形成部分に光強
度を減じ、かつ、光照射期間と光非照射期間とを交互に
設けて光を混合物に照射する請求項23に記載の液晶表
示素子の製造方法。
28. The liquid crystal display element according to claim 23, wherein light intensity is reduced in a liquid crystal region forming portion of the mixture, and light is irradiated to the mixture by alternately providing a light irradiation period and a light non-irradiation period. Production method.
【請求項29】 前記混合物に光重合抑制効果を有する
化合物を含んだものを使用する請求項23に記載の液晶
表示素子の製造方法。
29. The method for producing a liquid crystal display device according to claim 23, wherein the mixture contains a compound having a photopolymerization inhibiting effect.
【請求項30】 前記混合物を2つの基板間に注入する
工程が、一方の基板に該混合物を付着させた後で、2つ
の基板を貼り合わせることにより行われる請求項23乃
至29のいずれか1つに記載の液晶表示素子の製造方
法。
30. The step of injecting the mixture between two substrates is performed by attaching the mixture to one substrate and then bonding the two substrates together. 7. A method for manufacturing a liquid crystal display device according to item 1.
【請求項31】 前記光強度を減じる手段がホトマスク
であり、該ホトマスクが前記2つの基板の一方の液晶層
側に形成されている請求項23、24、25又は28に
記載の液晶表示素子の製造方法。
31. The liquid crystal display element according to claim 23, 24, 25 or 28, wherein the means for reducing the light intensity is a photomask, and the photomask is formed on one liquid crystal layer side of the two substrates. Production method.
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