TW200815841A - Liquid crystal display element, process for producing the same and electronic paper having the element - Google Patents
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200815841 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 發明領域 本發明關於液晶顯示元件及其製造方法以及使用該液 5 晶顯示元件之電子紙。 【先前技術:! 發明背景 近年來,於各企業及各大學中,電子紙的開發正興盛 進行著。期待著利用電子紙之適用領域乃以電子書籍為 10首,而且有行動終端機器之副顯示器及IC卡之顯示部等行 動式機器領域。使用於電子紙之顯示元件之一者,乃有使 用可形成膽固醇相之液晶組成物(稱為膽固醇液晶或掌狀 性液晶。以下稱膽固醇液晶)的液晶顯示元件。使用膽固醇 液晶之液晶顯示元件,具有半永久性的顯示保持特性(記憶 15性)、鮮明的色彩顯示特性、高對比特性及高解析度特性等 優異的特點。 第13圖係模式化地表示使用膽固醇液晶之可全彩顯示 之液晶顯示元件51的剖面構造。液晶顯示元件51具有從顯 不面順序地積層藍色⑼顯示部杨、綠色(G)顯示部吻、紅 2〇色(R)顯示部的構造。於圖式中,建構成上側的基板杨 側為顯7F面’絲光爾實線箭頭)從基板桃上方朝向顯示 面射入。又,在基板4几上方係模式化表示觀測者的目艮睛及 其觀察方向(虛線箭頭)。 B顯示部46b具有已封入於—對上下基板⑽、桃間的 5 200815841 胃()用液曰曰43b、可對B用液晶層43b施加預定之脈波電 壓的脈波電壓源41b。個示部46g具有已封入於-對上下基 板47g 49g間的綠色⑹用液晶啤、可對G用液晶層化施 加預疋之脈波電壓的脈波電壓源叫。R顯示部输具有已封 5入於對上下基板47r、49r間的紅色(R)用液晶43r、可對R 用液晶層43r施加預定之脈波電壓的脈波電壓源41p r顯示 部46r之下基板49r背面配置著光吸收層45。 使用於各B、G、R用液晶層43b、43g、43r之膽固醇液 晶係以數十Wt%之掌狀性(掌徵性)之添加物(亦稱掌狀性材) 1〇含有率較大量地添加於扭轉性液晶的液晶混合物。一旦扭 轉性液晶以較大量地含有掌狀性材,則能形成將扭轉性液 晶分子強力地扭轉成螺旋狀的膽固醇相。 膽固醇液晶具有雙安定性(記憶性),依據調節施加於液 晶的電場強度而可呈平行螺旋狀態、垂直螺旋狀態或平行 15螺旋狀態與垂直螺旋狀態混合存在之中間性狀態之其中任 何狀態,一旦形成平行螺旋狀態、垂直螺旋狀態或平行螺 旋狀態與垂直螺旋狀態混合存在之中間性狀態,則之後即 使是在無電場情形下亦呈穩定而保持其狀態。 平行螺旋狀態係將預定的高電壓施加於上下基板47、 20 49間,並對液晶層43施予強電場之後,急劇地使電場設成 零而獲得。垂直螺旋狀態係例如將比前述高電壓低的預定 電壓施加於上下基板47、49間,並對液晶層43施予電場之 後,急劇地使電場設成零而獲得。 平行螺旋狀態與垂直螺旋狀態混合存在之中間性狀 6 200815841 態,係例如將比可獲得垂直螺旋狀態之電壓低的電壓施加 於上下基板47、49間,並對液晶層43施予電場之後,急劇 地使電場設成零而獲得。 以B顯示部46b為例來說明使用了此膽固醇液晶的液晶 5 顯示元件51的顯示原理。第14圖(a)表示B顯示部46b之B用 液晶層43b於平行螺旋狀態之膽固醇液晶之液晶分子33的 配向狀態。如第14圖(a)所示,在平行螺旋狀態下的液晶分 子33朝向基板厚度方向順次地轉旋後形成螺旋構造,螺旋 構造的螺旋軸約垂直於基板面。 10 平行螺旋狀態的話’對應液晶分子33之螺旋間距之預 定波長領域的光會選擇性地在液晶層反射。將液晶層之平 均折射率設為η,將螺旋間距設為p,則反射呈最大的波長 λ能以λ = η · p表示。 如上所述,在B顯示部46b之B用液晶層43b於平行螺旋 15狀恶時要選擇性地反射藍色光,乃要決定平均折射率n及螺 旋間距ρ以達到例如λ =48〇nm。以選擇液晶材料及掌狀性 材而能調整平均折射率η,以調整掌狀性材之含有率而能調 整螺旋間距ρ。
第14圖(b)表示Β顯示部46b之Β用液晶層斗扑於垂直螺 2〇旋狀態中的膽固醇液晶之液晶分子33的配向狀態。如第14 囷(七)所示,在垂直螺旋狀態下的液晶分子33朝向基板内面 方向順次地轉旋後形成螺旋構造,螺旋構造的螺旋轴約平 行於基板面。垂直螺旋狀態的話,對B用液晶層43b失去反 射波長的選擇性,入射光幾乎全透過。透過光被配置在R 7 200815841 顯示部46r之下基板49r背面的光吸收層45吸收,因此可實現 暗(黑)顯示。 平行螺旋狀態與垂直螺旋狀態混合存在之中間性狀態 的話,係對應平行螺旋狀態與垂直螺旋狀態的存在比例而 5調整反射光與透過光的比例,以改變反射光的強度。因此 可實現對應反射光強度之中間多灰階顯示。 如上所迷
10 15
20 丨磨固醇液晶以扭轉成螺旋狀之液晶分子3 3 的配向狀態而能控制光的反射量。與上述B用液晶層43b同 樣地,將平行螺旋狀態時可選擇性地反射綠或紅的光的膽 固醇液晶,分別封入G用液晶層43g及R用液晶層43r而製作 彩色顯示之液晶顯示元件51。液晶顯示元件51具有記憶 性,改寫畫面時之外不會消耗電力而能彩色顯示。 但是,一旦對使用了膽固醇液晶之液晶顯示元件施加 對其表面按壓或灣曲等外力時,财已記憶之顯示狀態會 改變的問題。TN(Twisted Nematie ;扭轉)型或⑽啊沉 Twisted Nematic;超扭轉)型之液晶顯示元件的話,其液晶 處於電性㈣軸驗態。但是,使關固岐晶之液晶 顯不7L件的話,其膽固醇液晶於改寫晝面時之 動。因此’使用膽固醇液晶之液晶顯示元件—旦顯示改變, 則至再驅動為止顯示不會回復到原本狀態。使用膽固醇液 晶之液晶顯示it件,其顯示之記憶性為最大的特點。妥此, 要將使用了顧_晶魏晶顯料件予^聽的情形 為一大課題。 專利文獻1 :特開平10—307288號公報 8 200815841 專利文獻2:實開昭58 — 13515號公報 專利文獻3 :特開平8 — 76131號公報 專利文獻4 :特開2000 — 147527號公報 專利文獻5 :特開2002—82340號公報 5 專利文獻6 :特開2004 —219948號公報 【發明内容】 發明概要 本發明之目的在於實現可抑制因外力所造成顯示變化 之液晶顯示元件及其製造方法以及具有該液晶顯示元件的 10 電子紙。 用以解決課題的手段 上述目的依據一種液晶顯示元件而達成,該液晶顯示 元件的特點在於具有:對向配置之一對基板、已密封在前 述一對基板間之液晶、接觸前述一對基板雙方而形成之壁 15 面構造體、連結以前述壁面構造體包圍之領域的開口部、 聚合與前述液晶及前述壁面構造體均不同之材料的聚合性 物質並形成於前述開口部的聚合物層。 又,上述目的依據一種電子紙而達成,該電子紙係顯 示影像的電子紙,且具有上述本發明之液晶顯示元件。 20 又,上述目的依據一種液晶顯示元件之製造方法而達 成,該液晶顯示元件之製造方法的特點在於包含:於一對 基板之一側的基板上形成壁面構造體、及連結以前述壁面 構造體包圍之領域的開口部,貼合前述一對基板貼合以使 前述壁面構造體接觸前述一對基板之雙方,將液晶和與前 9 200815841 述液晶及前述壁面構造體均不同之持料且係具有光硬化性 之聚合性物質注入前述-對基板間,將前述開口部曝光而 聚合前述聚合性物質’且於前述‘部形絲合物層。 發明效果 5 依據本發明’能實現可抑制因外力所造成顯示變化之 液晶顯示元件及其製造方法以及具有該液晶顯示元件的電 子紙。 圖式簡單說明 弟1圖表不於基板面法線方向觀看國際申請宰pct / 10 JP2005/004925所提出之液晶顯示元件806之一部分之構 造的平面圖。 第2圖表示依據本發明之一實施樣態所構成之液晶顯 示元件1之概略構造。 第3圖係模式化表示依據本發明之一實施樣態所構成 15之液晶顯示元件1之剖面構造。 第4圖表示液晶顯示元之平行螺旋狀態下之反射光譜 的一例。 第5圖表示於基板面法線方向觀看顯示部汕之一部分 的構造。 20 第6圖(a)、(b)表示依據本發明之一實施樣態所構成之 液晶顯示元件1之驅動波形的一例。 第7圖表示膽固醇液晶之電壓一反射率特性的一例。 第8圖表示依據本發明之一實施樣態所構成之液晶顯 示元件1之製造工糕(其一)。 200815841 第9圖(a)、(b)表示混合於膽固醇液晶之單官能丙烯酸 醋早體之構造式。 第10圖(a)、(b)表示依據本發明之一本實施樣態所構成 之液晶顯示元件1之製造工程(其二)。 5 第11圖(a)、(b)表示依據本發明之一本實施樣態所構成 之液晶顯示元件1之製造工程(其三)。 第12圖(a)、(b)表示依據本發明之一本實施樣態所構成 之液晶顯示元件1之製造工程(其四)。 第13圖係模式化表示習知之可彩色顯示之液晶顯示元 10 件之剖面圖構造。 第14圖(a)、(b)係模式化表示習知之液晶顯示元件之 一液晶層的剖面圖構造。 【實施方式】 較佳實施例之詳細說明 15 使用第1圖至第12圖來說明依據本發明之一實施樣態 所構成之液晶顯示元件及其製造方法以及具有該液晶顯示 元件之電子紙。本發明之發明人依據實驗而究明於使用膽 固醇液晶之液晶顯示元件中,藉由顯示面被按壓或被彎、折 而改變了顯示的機制。本發明之發明人以先前申請之國際 20 申請案「PCT/JP2004/013380(國際公開號碼:W02006 /030495)」說明此機制。 藉由顯示面被按壓或被彎折而造成顯示面的改變’係 起因於膽固醇液晶從垂直螺旋狀態改變成平行螵旋狀態之 故。此乃可得知係像素領域内部的液晶流動’液晶分子被 11 200815841 基板的界面拖拉而使液晶分子呈平行於基板的狀態,而呈 平打螺旋狀態之故。又,液晶顯示元件之晶胞間距愈薄則 择頁不狀恶變化愈顯著。此乃可得知係晶胞間距愈薄則相對 地基板的界面附近液晶愈多,因此愈易受到基板之界面的 5 影響之故。 依據以上的考察,本發明之發明人發覺以形成壁面構 造體而能抑制像素領域内部之液晶的流動性,藉此,能防 止因對於液晶顯示元件之顯示面按壓或液晶顯示元件之彎 折等因素所造成顯示狀態的改變情形。 1〇 說明構成本實施樣態之前提的液晶顯示元件。本發明 之發明人於國際申請案PCT/JP2005/004925中,提出了可 控制顯示之改變的液晶顯示元件。於國際申請案PCT/ JP2005/004925所提出之液晶顯示元件,與顯示部4价、 46g、46r同樣地具有液晶層,該液晶層具備有對向配置的工 15上下基板、及密封在上下基板間的膽固醇液晶。於下基板 上的對向面侧形成有相互平行延伸之複數的資料電極。於 上基板上的對向面侧,於基板面法線方向觀看的情形下, 形成有與複數的資料電極垂直地交叉之複數的掃描電極。 複數的掃描電極相互平行地延伸。 20 第1圖表示於基板面法線方向觀看國際申請案PCT/ JP2005/004925所提出之液晶顯示元件806之—部分之構 造的平面圖。掃描電極及資料電極交叉的各個領域(向基板 面於法線方向觀看的情形下,係掃描電極及資料電極重疊 的領域)構成像素領域12。如第1圖所示,複數的像素領域 12 200815841 12配置成矩陣狀。第1圖表示了 9個像素領域12及其周圍。 壁面構造體31形成於下基板9上,且接觸著上基板(第i 圖中未顯示)。壁面構造體31係具有接著性的構件而接著於 上基板及下基板9雙方。於基板法線方向觀看的情形下,壁 5 面構造體31具有兩邊長度約相等之約十字形狀。壁面構造 體31形成於所要鄰接之像素領域12間。1個像素領域12為4 個壁面構造體31所包圍。壁面構造體31之中心係位於像素 領域12的角部。 鄰接之2個壁面構造體31間形成有開口部133。壁面構 10 造體31的端部隔著開口部133而與鄰接之壁面構造體31的 端部相對向。開口部133形成於像素領域12之4個側面之各 側面的中央近處。1個像素領域12接著4個開口部133。鄰接 之像素領域12的液晶層透過開口部133而連接。開口部133 係用以將液晶注入像素領域12而形成者。例如一旦以直空 15 注入法將膽固醇液晶注入液晶顯示元件806内部,則透過開 口部13 3可使液晶填充於全部的像素領域12内部。 液晶顯示元件806之像素領域12的側面除了開口部133 乃以壁面構造體31包圍,由於壁面構造體31接著於上基板 及下基板9之雙方,因此可限制像素領域12内部之液晶的流 2〇動。如此一來,即使液晶顯示元件806之顯示面被按壓時或 是被彎折的情形下,亦能抑制液晶顯示元件8〇6之顯示的改 變。即,可提昇對於記憶顯示狀態(消耗電力=〇之影像顯 示狀態)下之按壓、彎折的耐度。 但是,於液晶顯示元件8〇6亦會有殘留若干液晶的流 13 200815841 動,因此會有因強的按壓或彎折等外力而造成顯示改變的 情形。利用第1圖來說明其原因。液晶顯示元件8〇6的話, 由於要將液晶注入像素領域12内部,因此於像素領域12之4 個側面分別形成有開口 。爰此如第1圖中以箭頭來模式 5 化顯示的情形,透過複數的開口部133而形成複數的像素領 域12從行方向及列方向橫切之液晶的流路。該流路通過像 素領域12内部。因此,液晶顯示元件806被施加按壓或彎折 等外力時,殘留著像素領域12内部之液晶流動的餘地。 專利文獻1揭示了一種液晶元件’其具備有至少一侧且 10 有一對電極之透明的基板、及被保持在該基板間且包含樹 脂壁及表示膽固醇液晶相的複合膜,且該電極形成像素。 於複合膜存在有,於1像素内樹脂壁之密度、配列間距及形 狀等條件之其中一或二個條件為相互不同的複數領域。 樹脂壁依據以下的製造工程而形成。首先,於基板間 15充滿以預定比率混合了以在室溫時顯示膽固醇液晶相的液 晶、光硬化性樹脂之前驅體(例如紫外線硬化性樹脂之前驅 體)之單體或低聚物、聚合開始劑所混合的混合液。接著, 於透明基板外側放置具有預定圖案的光罩,藉由該光罩以 顯不該膽固醇液晶相之液晶的清亮點㈣麵 point)以上 20的/皿度(液曰曰壬等方向相的溫度)照射預定照度之光⑽如紫 外線)藉Jt,在被照射光的部位,單體或低聚物會硬化, 液曰曰”树月曰θ相分離而形成對應遮罩形狀的樹脂壁。 j利文獻1所揭不之液晶元件中,形成樹脂壁的目的, 乃藉著I成於1像素_脂壁之密度、配列間距及形狀等條 14 200815841 件之其中一或二個條件為相互不同的複數領域,而實現多 灰階顯示。但是,專利文獻1所揭示之液晶元件中,為了形 成樹脂壁乃有必要將多的光硬化性樹脂混加至液晶,因此 液晶之驅動電壓變高。爰此,專利文獻丨所揭示之液晶元件 5存在著無法適用泛用之驅動器1C的問題。又,且有樹脂辟 之強度弱而對於按壓的耐度不足問題。 可得知於液晶顯示元件806中,在開口部133的部八 亦形成壁面構造體31,且係將像素領域丨2之側面四方包圍 成無縫隙那般地形成壁面構造體31,而同時進行注入液晶 10與貼合基板的方法。此方法因以壁面構造體31將像素領域 12之側面四方完全地包圍,故無法形成橫切複數像素領域 12之液晶的流路。爰此,可更抑制因按壓或彎折所造成液 晶的流動,因此可進一步抑制顯示的改變。 然而,此方法為了要注入液晶,乃必須使用注射方式 15等特殊的方法。又,以此方法要控制注入液晶量亦非常困 難。如此一來,此方法存在著非常難以將液晶封入液晶顯 示元件806内部的問題。又,於貼合基板工程中,由於上 基板(對向基板)與壁面構造體31之間存在有液晶,故使上 基板與壁面構造體31接著方面也困難。而且,因壁面構造 20 體在未硬化的狀態下與液晶接觸,故也有污染的問題。 依據本實施樣態所構成之液晶顯示元件,與液晶顯示 元件806比較,乃能進一步抑制因外力所造成的顯示改變, 且對於彎折的耐度高。 使用第2圖至第5圖來說明依據本實施樣態所構成之液 15 200815841 晶顯示元件。本實施樣態之液晶顯示元件乃以使用了藍 (B)、綠(G)及紅(R)用膽固醇液晶的液晶顯示元件丨為例來 說明。第2圖表示依據本實施樣態所構成之液晶顯示元件1 之概略構造的一例。第3圖係模式化表示以平行於第2圖之 5 左右方向的直線來切斷液晶顯示元件1之剖面構造。 如第2圖及第3圖所示,液晶顯示元件1包含有:具有在 平行螺旋狀態反射藍色光之B用液晶層3b的B顯示部(第1顯 示部)6b、具有在平行螺旋狀態反射綠色光之G用液晶層3g 的G顯示部(第2顯示部)6g、具有在平行螺旋狀態反射紅色 1〇光之R用液晶層3r的R顯示部(第3顯示部)6r。以B、G、R之 各顯示部6b、6g、6r的順序從光入射面(顯示面)側積層。 B顯示部6b具有對向配置之一對上下基板7b、9b及已密 封於兩基板7b、%間的B用液晶層3b。B用液晶層3b係以具 有可被調整平均折射率η及螺旋間距p之B用膽固醇液晶而 15選擇性地反射藍色光。 G顯示部6g具有對向配置之一對上下基板7g、9g及已密 封於兩基板7g、9g間的G用液晶層3g。G用液晶層3g係以具 有可被調整平均折射率η及螺旋間距p之G用膽固醇液晶而 選擇性地反射綠色光。 20 R顯示部6r具有對向配置之一對上下基板7r、9r及已密 封於兩基板7r、9r間的R用液晶層3r。R用液晶層3r係以具有 可被調整平均折射率η及螺旋間距p之R用膽固醇液晶而選 擇性地反射紅色光。 構成B、G、R用之各液晶層3b、3g、3r的液晶組成物, 16 200815841 係將掌狀性材添加10〜40wt%於扭轉液晶混合物而形成。 掌狀性材之添加率為扭轉液晶成分與掌狀性材之合計量設 為10 0 wt %時的值。雖然可使用習知之各種材料作為扭轉液 晶,但是,為了要將液晶層3b、3g、3r之驅動電壓設得較 5低,介電率異方向性△ ε最好為20$ △ ε $50。又,膽固 醇液晶之折射率異方向性△ η之值最好為〇.18 $ △ η ^ 0·24。一旦折射率異方向性Δη比此範圍小,則平行螺旋狀 悲之各液晶層3b、3g、3r的反射率會變低,若是比此範圍 大,則液晶層3b、3g、3r在垂直螺旋狀態的散射反射會變 10 大,且黏度也會變高而會降低反應速度。 又,添加於B及R用膽固醇液晶的掌狀性材與添加於〇 用膽固醇液晶的掌狀性材,為相互不同旋光性的光學異性 體。因此,B用及R用之膽固醇液晶的旋光性相同,而〇用 膽固醇液晶之旋光性不同。 15 第4圖表示液晶層3b、3g、3r於平行螺旋狀態之反射光 譜的一例。橫轴表示反射光之波長(nm),縱軸表示反射率 (白色板比;%)。在B用液晶層3b之反射光譜在圖中以連結 ▲記號之曲線表示。同樣地,在G用液晶層3g之反射光譜在 圖中以連結_記號之曲線表示,在R用液晶層3r之反射光譜 20 在圖中以連結♦記號之曲線表示。 如第4圖所示,各液晶層3b、3g、3r之平行螺旋狀態之 反射光譜的中心波長以液晶層3b、3g、3r順序變長。於B、 G、R之各顯示部仍、6g、6r之積層構造中,平行螺旋狀態 中的G用液晶層3S的旋光性與B用及R用液晶層3b、3r之旋 17 200815841 5 • 光性不同,因此,在第4圖所示之藍與綠、以及綠與紅之反 射光譜重畳的領域,例如B用液晶層3b與R用液晶層3r可反 射右圓偏光之光,G用液晶層3g可反射左圓偏光之光。藉 此,可有效地反射已入射之光,而能提昇液晶顯示元件1之 顯示晝面的明亮度。 本實施樣態中,上基板7b、7g、7r及下基板9b、9g、 9r使用切斷成縱橫長度為l〇(cm) x 8(cm)大小之二片聚碳 酸酯(PC)薄膜基板。又,亦可取代PC基板而使用玻璃基板 或聚對苯二甲酸乙二酸酯(PET)等薄膜基板。此等薄膜基板 10 具有充分的可撓性。上基板7b、7g、7r及下基板9b、9g、 9r均須具有透光性。本實施樣態中,上基板7b、7g、7r及下 基板9b、9g、9r均具有透光性,惟,配置於最下層之r顯示 部6ι·之下基板9r可為不透光性。 15 • 如第2圖及第3圖所示,於B顯示部6b之下基板9b之B用 液晶層3b側並列形成有朝向第2圖中之上下方向延伸之複 數帶狀的資料電極19b。又,於上基板7b之B用液晶層3b側 並列形成有朝向第2圖中之左右方向延伸之複數帶狀的資 料電極17b。如第2圖所示,於電極形成面之法線方向觀看 上下基板7b、9b,複數的掃描電極17b與資料電極19b相互 . 20 父叉對向配置。本實施樣態將透明電極圖案化而形成 〇.24mm間距之條帶狀之32〇條掃描電極17b及24〇條的資料 電極19b,以達到能320x240點之QVGA顯示。又,第3圖中 的符號19b縣錢數資料電極1%的存在領域,而此等形 狀未提示。掃描電極17b及f料電極携所各蚊的領域(於 18 200815841 基板面法㈣向觀看為掃描電極及資料電極重畳的領域) 分別為B像素12b。複數的B像素12b配置成咖行侧列的 陣列狀。像素領域配列成矩陣狀而形成顯示書面。 掃描電極Hb及資料電極19b之形成材料代表性的例如 5為銦錫氧化物(indium Tin 〇xide ;IT〇),此外可使用銦辞氧 化物(indirnn Zic Oxide ; ΙΖΟ)等透明導電膜、紹或石夕等金屬 電極、或非晶質矽等光導電性膜等。
兩電極17b、19b上塗布用以分別控制絕緣膜或液晶分 子之配列的配向膜(均不以圖式顯示)作為功能膜為佳。絕緣 1〇膜具有防止電極17b、19b間的短路,且作為氣體屏障層以 提幵液晶顯TF7L件1之可靠度的功能。又,可使用聚酿亞胺 樹脂、聚醯胺亞胺樹脂、聚醚亞胺樹脂、聚乙烯醇縮丁醛 樹脂及丙烯酸酯樹脂、或是氧化矽、氧化鋁等無機材料作 為配向膜。本實施樣態例如於電極17b、19b上的基板入面 15塗上(coading)配向膜。配向膜亦可兼用絕緣性薄膜。 如第3圖所示,藉著塗在上下基板7b、%之外周圍的密 封材21b而使B用液晶層3b被密封在兩基板7b、9b間。又, B用液晶層3b之厚度(晶胞間距)d必須保持成均一。為了維 持預定的晶胞間距d,將樹脂製或無機氧化物製之球狀間隔 20件(sPacer)散置於B用液晶層3b内,或將柱狀間隔件多數形 成在B用液晶層3b内。於本實施樣態之液晶顯示元件丨,在 B用液晶層3b内亦插入球狀間隔件(圖式未顯示)而保持曰 胞間距d的均一性。B用液晶層3b之晶胞間距d最好是在3 a 的範圍。若是晶胞間距d比此範圍小,則在平 19 200815841 行螺叙狀悲的液晶層3b的反射率會變低,若是比此範圍 大,則驅動電壓會變得過高。 第5圖表示於基板面法線方向觀看B顯示部6b之一部分 的構造。如第5圖所示,B顯示部6b之對於液晶顯示元件J 5之特點在於具有已形成開口部133之聚合物層35。第5圖中 表示9個像素領域12b及其周圍。 壁面構造體31形成在下基板9b上,且接觸著上基板 7b(第5圖中未顯示)。壁面構造體3!係具有接著性的構件, 接著於上基板7b及下基板9b雙方。壁面構造體31為球狀間 10隔件且具有維持晶胞間距d的功能。於基板面法線方向觀 看’壁面構造體31具有兩邊長度約相等之十字形狀。壁面 構造體31形成在鄰接之B像素領域12b間。一個B像素領域 12b藉4個壁面構造體31包圍。壁面構造體31之中心位於b 像素領域12b的角部。 15 壁面構造體31例如以光罩形成。壁面構造體31例如以 光刻法形成。壁面構造體31例如依據以下的工程來形成。 在上下基板7b、9b之貼合工程及液晶注入工程之前,於下 基板9b上塗布光阻。接著將光阻曝光、顯像而形成壁面構 造體31。 20 壁面構造體31之接著性例如能依以下的方式而顯現。 在進行壁面構造體31之後烘烤之前,將已形成壁面構造體 31之下基板%與上基板7b貼合,而於貼合上基板7b及下基 板9b之後,進行壁面構造體31的後烘烤。藉此,因壁面構 以體31之形成材料而於壁面構造體31顯現接著性。 20 200815841 使用薄膜基板作為上下基板几、9b之液晶顯示元件, 一般難以提高強度及晶胞間距的均一性。但是,依據本實 施樣態的話,由於壁面構造體31接著於上基板7b及下基板 9b雙方,因此可提高B顯示部6b的強度,又可提高晶胞間距 5 的均一性。 液晶的熱膨服率一般比壁面構造體之熱膨脹;率大。因 此,假設壁面構造體31無接著性,一旦因溫度變化而使液 晶膨脹,則壁面構造體31與上基板7b之間會形成空間。此 情形下,B像素領域12b内部之液晶藉由該空間而能移動至 10 B像素領域12b,因此,液晶會自由地流動於上基板7b及下 基板9b,其結果顯示之變化明顯。另一方面,B像素領域12b 之壁面構造體31具有接著性,而接著於上基板几及下基板 %雙方。因此,可防止因熱膨脹等原因所產生液晶的流動。 因此,可防止B顯示部6b因急劇的溫度改變而造成顯示的改 15 變。 於鄰接之二個壁面構造體31間之開口部133形成有聚 合物層35 °聚合物層35係聚合膽固醇液晶及壁面構造體31 之其中任何之一均為不同材料之聚合性物質(單體或低聚 物)而形成。該聚合性物質混合膽固醇液晶而與膽固醇液晶 20 一同注入8用液晶層3b。壁面構造體31端部與隔著聚合物層 35而鄰接之壁面構造體31的端部對向。聚合物層35形成在B 像素領域12b之4個側面之各個中央近處。丨個b像素領域12b 與4個聚合物層35相接。像素領域12b以4個壁面構造體 缝隙地被包圍。B像素領域12b内部 21 200815841 的液晶層3b與聚合物35同樣地具有聚合聚合物性質而形成 的聚合物(第5圖中不顯示)。該聚合物以與聚合物35相同的 材料來形成。 β顯示部6b係B像素領域12b之側面以4個壁面構造體 5 31及4個聚合物層35無缝隙地被包圍,而壁面構造體31接著 於上基板7b及下基板7b雙方,因此,與液晶顯示元件8〇6比 較’乃更限制B像素領域12b内部之液晶的流動。因此,與 液晶顯示元件806比較,乃能進一步抑制因按壓或彎折β顯 示部6b之顯示面等外力所造成B顯示部6b的顯示改變。即, 10與液晶顯示元件806比較,乃更提昇對於記憶顯示狀態之按 壓、彎折的耐性。 G顯示部6g及R顯示部6r具有與B顯示部6b相同的構 造,因此省略說明。如第2圖及第3圖所示,於R顯示部& 之下基板9r的外面(背面),即在與顯示面側相反側之最下部 15 配置於可見光吸收層15。由於設置著可見光吸收層15,因 此未在B、G、R之各液晶層3b、3g、3r反射之光可有效地 被吸收。因此,液晶顯示元件1可實現高對比的顯示。又, 可見光吸收層15因應必要而設置即可。 安裝了用以驅動複數掃描電極17b、17g、17r之掃描電 20 極用驅動器1C之掃描電極驅動電路25連接於上基板7b、 7g、7r。又,安裝了用以驅動複數掃描電極19b、19g、19ι· 之貢料電極用驅動^§ 1C之貨料電極驅動電路27連接於下基 板%、9g、9r。包含掃描電極驅動電路25及資料電極驅動 電路27而構成驅動部24。 22 200815841
掃描電極驅動電路25建構成⑽㈣㈣路 預定信號,定之三條掃描電極m、17g、17 對:等3條掃描電極17b、17g,同時輸出掃描信二’: 一方面’貝 14電極驅動電路27建構成依據從控㈣路 出之預定驗號,將相對於輯擇之掃描電極m】 17Γ上之B、G、R像素領域12卜%、】狄影像資料信】, 分別輸出至貧料電極19b、19g、19r。掃描電極用及資料命 極用驅動HIC可使㈣如TCP(捲帶式封裝^泛^ STN用驅動器1C。 10 #描電極驅動電路25之預定的輸出端子共通連接於掃 描電極17b、17g、17r之預定的各輸入端子。依據如此構成, 由於不必於每-B、G、郎之各、6g、&設置掃 描電極驅動電路2 5,因此可簡略化液晶顯示元件ι之驅動電 路的構成。又,可刪減掃描電極用驅動器扣之數量,故能 15實現浪晶顯示元件1之低成本化。又,B、G、R用之掃描電 極驅動電路25之輸出端子之共用化係因應必要而進行即 可。 依據本實施樣悲所構成之液晶顯示元件1使用膽固醇 液晶作為液晶。因此,能容易實現彩色顯示及記憶顯示(在 20 消耗電力=〇的影像顯示)。 其-人,使用第6及7圖來說明液晶顯示元件丨之驅動方 法。第6圖表示液晶顯示元件〗之驅動波形的一例。第6圖(这) 係使膽固醇液晶成為平行螺旋狀態之驅動波形,第6圖(匕) 係使膽固醇液晶成為垂直螺旋狀態的驅動波形。於第6圖(a) 23 200815841 及第6圖(b)’圖上段表示從資料電極驅動電路π輸出之資料 信號電壓波形vd,圖中段表示從掃描電極驅動電路25輪出 之掃描信號電壓波形Vs,圖下段表示施加任何像素121、 12g、12r之液晶層3b、3g、3r之施加電壓波形Vlc。又,於 5第6圖(a)及第6圖(b),從圖左至圖右表示經過時間,而圖之 上下方向表示電壓。 第7圖表示膽固醇液晶之電壓一反射率特性的一例。橋 軸表示施加於膽固醇液晶之電壓值(v),縱軸表示膽固醇液 晶的反射率(%)。第7圖所示之實線的曲線p表示初始狀態為 10平行螺旋狀態之膽固醇液晶的電壓一反射率特性,虛線之 曲線FC表示初始狀態為垂直螺旋狀態之膽固醇液晶的電壓 —反射率特性。 以下說明將預定電壓施加於第2圖所示之B顯示部讣之 第1列之資料電極19b與第1行之掃描電極i7b⑴之交又部的 15藍(B)像素12b(l、1)的情形。如第6圖(a)所示,於選擇第1 行之掃描電極17b(l)之選擇期間T1之前侧的約1/2期間, 相對於資料信號電壓Vd為+ 32V,掃描信號電壓vs為〇v, 而在後側的約1/2期間,相對於資料信號電壓¥(1為〇从,掃 描信號電壓Vs為+ 32V。因此,B像素12b(l、1)之B用液晶 20層3b於選擇期間T1之間被施加±32V的脈波電壓。如第7圖 所示’一旦預定的高電壓VP1 〇〇(例如32V)施加於贍固醇液 晶而產生強的電場,則液晶分子之螺旋構造完全解開,所 有的液晶分子隨著電場的方向而形成垂直配向狀態。麦 此’ B像素12b(l、1)之B用液晶層3b的液晶分子於選擇期間 24 200815841 τι呈垂直配向狀態。 一旦選擇期間Τ1結束而呈非選擇期間Τ2,則以選擇期 間Τ1之1/2周期對第1行的掃描電極施加例如+ 或+ 4vm包壓。相對於此,預定的資料信號電壓vd施加於 5第1列之資料電極丨9“1)。於第6圖(a)中,以選擇期間T1之1 /2周期對第1列的資料電極19¥1)施加例如+ 32V及〇乂的 電壓。因此,在非選擇期間丁2之間可對6像素12b(卜1}之6 用液晶層3b施加±4V的脈波電壓。如此一來,在非選擇期間 T2之間,於B像素12b(l、1)之B用液晶層补產生的電場約為 10 零。 液晶分子垂直配向狀態時施加液晶電壓從νρ1〇〇(土 32V)改變至VF〇(±4V)後急劇地將電場設成約零時,則液晶 刀子之螺旋軸相對於兩電極17b(l)、19b(l)呈現朝向约垂直 的螺旋狀態,而形成選擇性反射其對應螺旋間距之光的平 15行螺旋狀態。爰此,為了使B像素12b(l、1)之B用液晶層3b 形成平行螺旋狀態後會反射光線,乃於B像素12b(i、丨)顯 不藍。
相對於此,如第6圖(b)所示,在選擇期間τι之前侧約1 /2期間及後側約1/2期間,相對於資料信號電壓vd為24V 20 /8V的情形,一旦掃描信號電壓Vs為0V/ + 32V,則±24V 之脈波電壓施加於B像素12b(l、1)之B用液晶層3b。如第7 圖所示,一旦預定的低電壓VF1 〇 〇b(例如24 v)施加於膽固醇 液晶後產生弱的電場,則液晶分子之螺旋構造形成未完全 解開的狀態。一旦達到非選擇期間T2,則以選擇期間丁丨之1 25 200815841 /2周期對第1行的掃描電極〗7b(丨)施加例如+ 28v/ + 4v 的電壓,預定的資料信號電壓Vd(例如+24V/8V)的電壓 以選擇期間T1之1/2周期施加於資料電極I9b(l)。因此, 在非選擇期間T2之間可對b像素12b(l、1)之B用液晶層儿 — 5施加—4V/ + 4V的脈波電壓。如此一來,在非選擇期間丁2 之間,於B像素12b(l、1)之B用液晶層3b產生的電場約為零。 液晶分子之螺旋構造不完全解開的狀態下,若是將施 • 加於膽固醇液晶之電壓從VF100b(±24V)改變至VF〇(±4v)
後急劇地使電場變成約零,則液晶分子之螺旋軸相對於兩 1〇電極丨71^1)、19b(i)朝向約平行的方向而呈螺旋狀態,而成 為透過入射光的垂直螺旋狀態。因此,B像素、丨)之B 用液晶層3b呈垂直螺旋狀態而透過光。又,如第7圖所示, 施加VF100(±32V)的電壓而使液晶層產生強的電場之後,即 使漸漸地除去電場,膽固醇液晶亦能形成垂直螺旋狀態。 15 上述驅動電壓為驅動方法的一例,在室溫下將30〜35V • 的脈波狀電壓對兩電極Pb(l)、19b(l)之間施加實際效用時 間2〇ms,則B用液晶層讣之膽固醇液晶呈選擇反射狀態(平 行螺旋狀態),將15〜22V的脈波狀電壓間施加實際效用時 間20ms,則呈良好的透過狀態(垂直螺旋狀態)。 - 20 又,將中間強度的電場施予膽固醇液晶並急劇地除去 、 該電場,則呈平行螺旋狀態與垂直螺旋狀態混合存在的中 間灰階’而能形成多灰階顯示。 藉著與上述B像素12b(l、〗)之驅動同樣進行而驅動綠 (G)像素領域I2g(卜1)及⑻像素領域12r(卜1},能於已積 26 200815841 層三個B、G、R像素領域 12b(l、1)、12g(l、1)、ΐ2Γ(ι、u 的像素領域12(1、1),進行彩色顯示。又,使從第丨行至第 320行之掃描電極 17b(l)〜17b(320)、17g(l)〜l7g(32〇)、 17r(l)〜17r(320),進行所謂線順序驅動(線順序掃描)而於 5 每一行改寫各資料電極19b、19g、19τ之資料電壓,藉此, 可將顯示資料輸出到從像素領域12( 1、1)至像素領域 12(320、240)之全部領域,而能實現1訊框(顯示晝面)的彩 色顯示。 其次,使用第3圖、第8圖至12圖來說明液晶顯示元件! 10 之製造方法的一例。首先,說明Β顯示部6b之製造方法。首 先,於切斷成縱橫的長度為10(cm)x8(cm)大小之二片聚石炭 酸酯(PC)薄膜基板(上下基板)7b、9b上,形成ITO透明電拖 並藉著餘刻而圖案化,而分別形成〇.24mm間距之條帶狀的 電極(掃描電極17b或資料電極19b)。於二片pc薄膜基板 15 7b、9b上分別形成條帶狀的電極17b、19b以達到能顯示32〇 χ240點的QVGA顯示。 接著如第8圖所示,使用光刻法於一側的pc薄膜基板 (下基板)9b上之鄰接像素領域12b間,形成壁面構造體31及 開口部133。更具體而言,於一側的pc薄膜基板(下基板 20上塗布丙烯酸酯系感光性樹脂(光阻)。其次將丙稀酸酯系感 光性樹脂予以曝光、顯像,而如第8圖所示,於像素領域12b 間形成壁面構造體31及開口部133。在此階段不進行壁面構 造體31 (丙細酸S旨糸感光性樹脂)的後烘烤。又,壁面構造體 31之形成材料最好是在貼合二片pc薄膜基板(上下基 27 200815841 板)7b、%時,顯現接著性者為佳。 開口部133形成在B像素12b之4個側面之分別的中央近 處。1個B像素領域12b接著4個開口部133。開口部133連結 鄰接之B像素領域12b間的液晶層。開口部133之形成係用以 5 將液晶注入B像素領域12b内部。 另一方面,以旋轉塗敷而將聚醯乙胺系之配向膜材料 塗布於另一側的PC薄膜基板(上基板)7b上約7〇〇a厚度。接 著將已塗布配向膜材料之PC薄膜基板(上基板)7b置於9〇〇c 的烤爐中進行1小時烘烤處理而形成配向膜。又,將配向膜 10形成在兩基板7b、9b。接著使用供料器於一側之PC薄膜基 板(下基板)9b上的周緣部塗布環氧樹脂系之密封材21b。密 封材21b具有用以注入液晶的注入口。 其-人’於另侧的PC薄膜基板(上基板)几分布4#糾查 度之間隔件(spacer)(積水精密化學會社製造)。接著,使壁 15面構造體31接觸二片PC薄膜基板(上下基板)7b、9b雙方那 般地貼合二片PC薄膜基板(上下基板)7b、9b。其次,將已 貼合之兩基板7b、9b以160°C加熱1小時而使密封材2lb及壁 面構造體31硬化。因壁面構造體31之形成材料,而依據貼 合之兩基板7h、9b後進行壁面構造體31的後烘烤,而能使 20壁面構造體31顯現接著性。藉此,密封材21b及壁面構造體 31可接著於兩基板7b、9b。 其次,將第9圖(a)及(b)所示之兩種單官能丙烯酸酯單 體(例如紫外光硬化型液晶,大曰本INK化學株式會社製, UCL — 001)混合於B用膽固醇液晶。第9圖(a)及第9圖(b)分 28 200815841 別表示混合於膽固醇液晶之單官能丙烯酸酯單體(以下稱 僅稱單體)之構造式。第9圖⑻及第9圖(b)所示之兩種單體與 液晶分子同樣具有剛直的棒狀構造,在室溫(°C)下顯示液晶 性,對於膽固醇液晶具有高的相溶性。因此,兩種單體對 5 於膽固醇液晶以分子排序性混合。如此一來,能獲得均質 的混合液。又,混合液在室溫下(25°C)也顯示液晶性。兩種 單體係與液晶及壁面構造體31均不同的材料。如第9圖(a) 及第9圖(b)所示,兩種單體均具有二層結合。兩種單體均具 有光硬化性。單體之混加率以3〜20wt%為佳。 10 第10圖(a)至第12圖(a)表示液晶顯示元件1之製造工 程,且表示於基板法線方向觀看B顯示部6b之一部分的構 造。第10圖(b)至第12圖(b)表示以第10圖⑻至第12圖⑻之A —A線切斷之剖面圖。藉由真空注入法而從注入口將液晶及 兩種單體的混合物注入一對上下基板7b、%間。如第10圖 15 (a)所示,已注入之液晶33及兩種單體61藉由開口部133而充 填於全部的B像素領域12b内部。如此一來,開口部133成為 用以將液晶及單體61充填於全部的B像素領域12b内部之液 晶33及單體61的流路。又,如第10圖(b)所示,液晶33及單 體61亦可充填於開口部133。第10圖(a)及第10圖(b)中,以 20 橢圓模式地表示液晶33及單體61。接著以環氧樹脂系之密 封材來密封注入口。 依據本實施樣態所構成之液晶顯示元件1的製造方 法,由於要注入液晶33及單體61之際,已形成有用以連結 鄰接之B像素領域12間之液晶層的開口部133,因此在注入 29 200815841 液晶33及單體61的方法上可使用真空注入法。又,液晶33 及單體61之混合液亦與液晶同樣在室溫下(25。〇顯示液晶 性。因此’可谷易地將液晶33及單體61注入基板7b、9b間。 其次如第11圖(b)所示,例如使用可將]3像素領域12b及 5壁面構造體31遮光的光罩71,而以紫外光(中心波長365nm) 將開口部133曝光。紫外光之曝光量例如照射亮度為中心波 長365nm且2mV/cm2,照射時間為4分鐘。又,亦可使用將 B像素領域12b遮光之光罩而將壁面構造體31及開口部133 曝光。 1〇 液晶33及兩種單體61藉著液晶33之熱搖動而流動於上 下基板7b、9b間。將紫外光照射於開口部133而在開口部聚 合具有二層結合之兩種單體61,而使聚合物化學合成。如 第11圖(a)及第11圖(b)所示,分子量增加之聚合物作為纖維 狀的網路析出於開口部133,並於開口部133形成聚合物層 15 35。藉著形成聚合物層35而能以壁面構造體31及聚合物層 35以無缝隙地包圍B像素領域12b。又,如第11圖(a)所示, 也有一部分的單體51不聚合而使單體61殘留於B像素領域 12b内部。 接著如第12圖(b)所示’將B顯示部6b(包含B像素領域 2〇 12b)全面地曝光。藉此,如第12圖(a)所示,殘留於未曝光 部分之B像素領域12b内部之兩種單體61會聚合而使單體61 形成於B像素領域12b内部。又,該全面曝光工程可因應須 要而進行即可。藉著以上的工程而結束B顯示部6b的製作。 而且以同樣的方法製作G、R顯示部6g、6r。 30 200815841 其次如第3圖所示,從顯示面側以b、G、R顯示部6b、 6g、6r的順序積層。接著於R顯示部6r之下基板9r背面配置 可見光吸收層15。其次將TCP(捲帶式封裝)構造之泛用的 STN用驅動器1C壓著於已積層之B、G、R顯示部6b、6g、 5 6r之掃描電極17的端子部及資料電極19的端子部,並連接 電源電路及控制電路23。如此一來則完成可進行QVGA顯 示的液晶顯示元件1。又,雖然省略了圖式,惟’藉著將輸 入輸出裝置及總括整體之控制裝置(均未以圖式顯示)設置 於已完成之液晶顯示元件1而完成電子紙。 10 依據本實施樣態所構成之液晶顯示元件1的製造方 法,於注入液晶之前,形成用以包圍像素領域12之大部分 的壁面構造體31與用以將液晶注入液晶顯示元件内部的開 口部133。因此,依據本實施樣態所構成之液晶顯示元件1 的衣造方法,使用直空注入法能容易地注入液日日。又’液 15晶顯示元件1藉由壁面構造體31而提昇液晶顯示元件1的強 度’且能抑制液晶的流動。又,依據本實施樣您所構成之 液晶顯示元件〗的製造方法,於注入液晶之後,將聚合物層 35形成於開口部133。因此,液晶顯示元件1更能抑制像素 領域12b、i2g、i2r内部之液晶的流動。因此,液晶顯示元 20件1藉由壁面構造體31而提高對於因朝顯示面按壓或彎折 等外力所造成顯示改變(消失記憶性)的耐度,以將聚合物層 35形成於開口部133而更能提高該耐度。液晶顯示元件1可 兩王/主入液晶的容易性與朝顯示面按壓或彎折4外力所造 成顯示改變的耐度。 31 200815841 又’依據本實施樣悲所構成之液晶顯示元件1的製造方 法,聚合物係具有光硬化性的物質。因此,能將單體與液 晶一起注入液晶顯示元件内部,而於注入液晶及單體之 ^ 後,以遮罩曝光並在開口部B3使單體硬化。 5 又,液晶顯示元件1亦可不形成壁面構造體31,而將聚 合物35形成於整體像素領域12b、12g、12ι·間。聚合物35形 成於整體像素領域12b、12g、12r間,像素領域12b、12g、 12r被聚合物層35無縫隙地包圍,因此該液晶顯示元件亦能 馨 抑制顯示的改變。但是’為了將聚合物層35無縫隙地包圍 10 像素領域12b、12g、12r,比較於形成壁面構造體31的情形, 乃必須將大量的單體混合於液晶。爰此,單體之混加率變 高。因此,該液晶顯示元件會產生液晶之驅動電壓變高的 問題。又,由於未形成壁面構造體31,因此該液晶顯示元 件’其液晶頒不元件之強度降低’且會產生難以維持晶胞 I5 間距之均一性的問題。 (實施例) 查察瞭解液晶顯示元件1對於按壓及彎折的耐度。液晶 顯示元件1對於曲率半徑R= 30mm之彎折看不出已記憶之 顯示上的改變。又,液晶顯示元件1對於6kg/cm2亦看不出 • 20 已記憶之顯示上的改變。 • 如上所述,液晶顯示元件1顯示出對於按壓、彎折等外 力的鬲耐度。液晶顯示元件1對於外力的耐度,係依據以聚 a物層35塞住開口部133所構成抑制液晶流動、壁面構造體 31對於壓縮的耐度、及壁面構造體31連接於上下基板雙方 32 200815841 而抑制晶胞間距改變而定。 (比較例) 除了不將光硬化性物質之單官能丙烯酸酯單體混合於 膽固醇液晶,而省略使光硬化性物質硬化的工程(第n圖及 5第12圖所示之工程)以外,乃依據與液晶顯示元件1同樣的 衣造方法來製作液晶顯示元件。查察瞭解液晶顯示元件對 於按壓及彎折的耐度。該液晶顯示元件對於曲率半徑 30mm之彎折看不出已記憶之顯示上的改變,惟,對於此等 程度以上的彎折則可確認會有顯示的混乱。又,該液晶顯 1〇不tl件之耐按壓為2kg/cm2。耐按壓乃指以人指按壓液晶 …員示元件之頒示面時,該液晶顯示元件可耐至顯示改變之 最大的手指按壓力。 如以上說明,依據本實施樣態,可獲得液晶顯示元件 1,該液晶顯示元件1係於使用了膽固醇液晶之液晶顯示元 15件中,能容易注入液晶,且能抑制因按壓或彎折等外力所 造成顯示的改變。又,具有依據本實施樣態所構成之液晶 顯不7L件1的電子紙,能抑制因按壓或彎折等外力所造成顯 示的改變,可明亮地顯示色彩。 產業上的利用性 2〇 本發明不限於上述實施樣態而能作各種的變形。 例如,上述實施樣態中,舉出了被動矩陣型(單純矩陣 型)之液晶顯示裝置元件為例來說明,惟,本發明並不限於 此,亦可適用每一像素具有薄膜電晶體(TFT)或薄膜二極體 等開關元件之主動矩陣型之液晶顯示裝置元件。 33 200815841 又’上述實施樣態中,舉出使用膽固醇液晶之液晶顯 示元件的例子,惟,本發明並不限於此,亦可適用具有顯 不.1¾性之其他液晶的液晶顯不兀件。 又,上述實施樣態中,舉出了以積層B、g、R之各顯 5 示部6b、6g、6r之三層構造的液晶顯示元件為例子,惟, 本發明並不限於此,亦可適用二層或四層以上構造的液晶 顯示元件。 又,上述實施樣態舉例說明了具有顯示部6b、6g、& 之液晶顯示元件,而該顯示部6b、6g、6r具有在平行螺旋 10 狀態反射藍、綠或紅色光的液晶層3b、3g、3r,惟,本發 明並不限於此,亦可適用具有三層顯示部之液晶顯示元 件,而該顯示部在平行螺旋狀態具有可反射氰青、洋紅、 黃色光的液晶層。 又,上述實施樣態中,壁面構造體31未形成於像素領 15域12b、12§、121*内,惟,本發明並不限於此,亦可於像素 領域内,例如於像素領域之中央部或像素領域内形成複數 個壁面構造體。壁面構造體Μ不須完全形成在像素領域 12b、12g、12r之外側,而可重畳於像素領域之周邊部。'〔 了提高壁面構造體31強度而使接著性穩定,可於像素颔= 2〇 12b、12g、12r内之外周部形成壁面構造體31。 '域 又,聚合物㈣之形靖料不限於第9w(a)及第 所示之兩種聚合物,而可為具有光硬化性之其他聚合 低聚物。 Q 或 又,壁面構造體31之接著性的顯現方法,不限於在、 3^ 34 200815841 灯壁面構造體31之後烘烤之冑,將形成壁面構造體31之下 基板與上基板貼合並於貼合上基板及下基板之後,進行進 行壁面構造體31之後烘烤的方法。亦有依據壁面構造體31 之形成材料,於進行壁面構造體31之後烘烤之後,貼合下 5 基板與上基板而能顯現接著性的方法。 又,壁面構造體31之形狀不限為兩邊長度約相等之約 十字形狀。藉由壁面構造體31及聚合物層35而能無缝隙地 包圍像素領域12b、12g、I2r即可。壁面構造體31之形狀例 如可為二邊長度不同之約十字形狀。 10 又,開口部133(聚合物層35)之數量就一個像素領域 12b、12g、12r不限於4個位置。以能將液晶注入所有的像 素領域12b、12g、12τ那般地形成開口部133(聚合物層35) 即可’且可於每一個像素領域1213、12g、12r形成二處、三 處或五處開口部133(聚合物層35)。又,開口部133(聚合物 15層35)之形成位置不限於開口部丨33(聚合物層35)之四個側 面之各個中央近處。 【圖式簡單說明】 第1圖表示於基板面法線方向觀看國際申請案PCT// JP2005 /004925所提出之液晶顯示元件806之一部分之構 20 造的平面圖。 第2圖表示依據本發明之一實施樣態所構成之液晶顯 示元件1之概略構造。 第3圖係模式化表示依據本發明之一實施樣態所構成 之液晶顯示元件1之剖面構造。 35 200815841 第4圖表示液晶顯示元之平行螺旋狀態下之反射光譜 的一例。 第5圖表示於基板面法線方向觀看顯示部6b之一部分 的構造。 5 第6圖(a)、(b)表示依據本發明之一實施樣態所構成之 液晶顯示元件1之驅動波形的一例。 第7圖表示膽固醇液晶之電壓一反射率特性的一例。 第8圖表示依據本發明之一實施樣態所構成之液晶顯 示元件1之製造工程(其一)。 10 第9圖(a)、(b)表示混合於膽固醇液晶之單官能丙烯酸 酯單體之構造式。 第10圖(a)、(b)表示依據本發明之一本實施樣態所構成 之液晶顯示元件1之製造工程(其二)。 第11圖(a )、( b)表示依據本發明之一本實施樣態所構成 15 之液晶顯示元件1之製造工程(其三)。 第12圖(a)、(b)表示依據本發明之一本實施樣態所構成 之液晶顯示元件1之製造工程(其四)。 第13圖係模式化表示習知之可彩色顯示之液晶顯示元 件之剖面圖構造。 20 第14圖(a)、(b)係模式化表示習知之液晶顯示元件之 一液晶層的剖面圖構造。 【主要元件符號說明】 1、5卜806…液晶顯示元件 3g、43g".G用液晶層 3b、431)···Β用液晶層 3r、43r."R用液晶層 36 200815841 6b、46b."B顯示部 6g、46g".G顯示部 6r、46r…R顯示部 7b、7g、7r、47b、47g、47r···上 勒反 9、9b、9g、9r、49b、49g、49r··· 下鉍 12…像素領域 12b…藍(B)像素領域 12g…綠(G)像素領域 12r…釭(R)像素領域 15…可見光吸收層 17r、17g、17b…掃描電極 19r、19g、19b…資料電極 21b、21g、21r·"密封材 23··•控制電路 24…驅動部 25…掃描電極驅動電路 27…資料電極驅動電路 31…壁面構造體 33…液晶(液晶分子) 35…聚合物層 41b、41g、41r···脈波電壓源 61…單體 63…聚合物 Ή…光罩 133···開口部 806…液晶顯示元件 37
Claims (1)
- 200815841 十、申請專利範圍: 1. 一種液晶顯不元件’具有· 一對基板,係對向配置者; 液晶’係密封在前述一對基板間者, 5 壁面構造體,係接觸前述一對基板雙方而形成者; 開口部,係連結以前述壁面構造體所包圍之領域 者;及 聚合物層,係聚合與前述液晶及前述壁面構造體均 不同之材料的聚合性物質,並形成於前述開口部者。 10 2.如申請專利範圍第1項之液晶顯示元件,其中前述聚合性 物質具有光硬化性。 3. 如申請專利範圍第1或2項之液晶顯示元件,其中前述聚 合性物質在室溫(25°C)時顯示液晶性。 4. 如申請專利範圍第1或2項之液晶顯示元件,其中前述壁 15 面構造體接著於前述一對基板雙方。 5. 如申請專利範圍第1或2項之液晶顯示元件,其中前述壁 面構造體及前述聚合物層形成無縫隙的構造體。 6. 如申請專利範圍第1或2項之液晶顯示元件,其中前述液 晶為膽固醇液晶。 20 7.如申請專利範圍第1或2項之液晶顯示元件,其中前述液 晶積層三層並分別作為第1至第3顯示部,且前述第1至第 3顯示部之前述液晶顯示反射光的狀態、透過光的狀態或 反射光與透過光之中間狀態,並且前述第1至第3顯示部 之前述液晶分別反射藍色、綠色或紅色之其中一色的光。 38 200815841 8. 如申請專利範圍第7項之液晶顯示元件,其中前述第1顯 示部之前述液晶反射前述藍色光,前述第2顯示部之前述 液晶反射前述綠色光,前述第3顯示部之前述液晶反射前 述紅色光,且從顯示面側以前述第1、第2及第3顯示部的 5 順序形成積層。 9. 如申請專利範圍第8項之液晶顯示元件,其中前述第2顯 示部之前述液晶的旋光性與前述第2及第3顯示部之前述 液晶的旋光性不同。 ’ 10. 如申請專利範圍第1或2項之液晶顯示元件,其更具有配 10 置在與前述顯示面側呈相反面之最下部處的光吸收層。 11. 一種電子紙,係用以顯示影像者,其特徵在於: 包含申請專利範圍第1或2項之液晶顯示元件。 12. —種液晶顯示元件之製造方法,包含有以下步驟: 於一對基板之一側的基板上形成壁面構造體及開口 15 部,而前述開口部係用以連結以前述壁面構造體所包圍 的領域者; 貼合前述一對基板,使前述壁面構造體接觸前述一 對基板之雙方; 將液晶和與前述液晶及前述壁面構造體均不同之材 20 料且具有光硬化性之聚合性物質注入前述一對基板間; 將前述開口部曝光而聚合前述聚合性物質;及 於前述開口部形成聚合物層。 13. 如申請專利範圍第12項之液晶顯示元件之製造方法,其 中前述聚合性物在室溫(25°C)時顯示液晶性。 39 200815841 14.如申請專利範圍第12或13項之液晶顯示元件之製造方 法,係形成前述壁面構造體及前述聚合物層,使前述壁 面構造體及前述聚合物層形成無缝隙的構造體。 ‘ 15.如申請專利範圍第12或13項之液晶顯示元件之製造方 t 5 法,係將前述聚合物層形成在前述開口部後,將像素領 域曝光,且將殘留於前述像素領域内部的前述聚合性物 質聚合。 40
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