TWI252341B

TWI252341B - Display element, display device, and manufacturing method of display element

Info

Publication number: TWI252341B
Application number: TW094101258A
Authority: TW
Inventors: Koichi Miyachi; Seiji Shibahara; Iichiro Inoue; Shoichi Ishihara; Takako Koide
Original assignee: Sharp Kk
Priority date: 2004-01-15
Filing date: 2005-01-14
Publication date: 2006-04-01
Also published as: TW200535488A; KR20050075307A; US7327433B2; CN1641425A; CN101923241B; CN101923241A; JP4260752B2; JP2006099039A; KR100649039B1; US20050185131A1; CN1641425B

Description

1252341 九、發明說明：【發明所屬之技術領域】本發明係有關驅動所需之外場強度小，具有高速應答特性及廣視角特性之顯示元件及顯示裝置，以及顯示元件之製造方法。【先前技術】

液晶顯示元件在各種顯示元件中，具有薄型、輕量且耗電 > 之優點。因此，廣泛使用於電視或監視器等圖像顯示置或文子處理機、個人電腦專〇A(〇ffice Automation : 辦公室自動化）機器，錄影機、數位相機、行動電話等資訊終端裝置等所具備之圖像顯示裝置。作為液晶顯示元件之液晶顯示方式，以往習知的有例如·使用向列型（Nematic)液晶之扭轉向列（TN)模式，或使用強^電㈣晶（FLC)或反強彳電性液晶（AFLC)之顯示模式、高分子分散型液晶顯示模式等。此等液晶顯示方式中，例如：糊莫式之液晶顯示元件自以往即實用化。然而，於採用_式之液晶顯示元件，具有應答k S角乍等缺點，此等缺點成為凌駕CRT(C她_ ray tube ··陰極射線管）上之重大妨礙。又，採用FLC或AFLC之顯示模式時，雖具有應答快、視角廣之優點’但在耐震性、溫度特性等面具有重大缺點，未能廣泛地達到實用化。並且，利用光散亂之高分子分散型液晶顯示模式不· 偏光板，雖可進行高亮度顯示而貝上無法猎由相位板 98594.doc 1252341 進行視角控制’且在應艾特卜士應σ特性面具有問題，對於TN模式不具有優勢。此等顯示方式均處於液晶分早日日刀子排列於一定方向之狀態，由於按照對於液晶分子之条痄&名士 + 刀卞乏角度而看起來不同，因此視角具有限制。又’此等顯示方式的刹 '勾利用精由電場施加所造成之液晶分子之旋轉，由於液a八2仏a /夜日日分子均在排列之狀態下一同旋轉，因此應答上需要時間。再丹有，抓用FLC或AFLC之顯示模式之情況，在應答速度咬禎备及現角的面有利，但外力所造成之非可逆性配向破壞卻成為問題。另一方面，對於利用藉由雷糟甶電％轭加所造成之分子旋轉之此等顯示方式，已提案一種藉稭田利用一次電性光學效應之電子分極之顯示方式。電性光學效應係物質之折急+、变貝炙折射率由於外部電場而變化之現象。電性光學效應有與電場之_:欠成比例之效應及斑二欠成比例之效應，分別稱為波克效應（〜㈣e細）、柯爾效應（Kerr Effect)。特別是二次電丨生光予效應之柯爾效應，係從早期開始應用於高速氺门迷先遮斷裔，並於特殊計測機器進行實用化。柯爾效應係於1875年由τ 千由J· Kerr(柯爾）所顯現，至今，作顯示出柯爾效應之材料，硇其贫十和 … 本或二硫化碳等之有機液體專係為人所知，此#材料除了么 π π π例如·則述光遮斷、光调制元件、光偏光元件 < 上〇干及電纜荨之向電場強度測定等。其後’顯示出液晶材料具有大的㈣常數，並進行朝向先學調制元件、光學偏光元件、甚至光學積體電路應用之 98594.doc 1252341 基礎檢討’亦報告有顯示出柯爾常數超過前述硝基苯2〇〇倍之液晶化合物。於此狀況’開始檢討柯爾效應對於顯示裝置之應用。由於柯爾效應係與電場之二次成比例，因此相對於與電場之一次成比例之波克效應，由於可預估相對低的電壓驅動，並且本質上顯示出數微秒〜數毫秒之應答特性，故可期待對於而速應答顯示裝置之應用。然而，將柯爾效應對於顯示元件展開應用時，實用上甚 * 大的問題之一為相較於以往之液晶顯示元件，驅動電壓較大。對於此問題，於例如：日本公開專利公報之特開 2001-249363號公報（公開日2〇〇1年9月14曰），提案預先在基板表面施加配向處理，做出容易顯現柯爾效應之狀態之手法。又，於日本公開專利公報之特開平n_183937號公報（公開日1999年7月9日）’提案藉由高分子將液晶材料分割成小區域，用以實現高速且廣視角之液晶光學開關元件之手法。於上述特開號公報，將液晶材料分割成平均直徑0.1 μιη以下之小區域，以抑制在電壓非施加時顯示出光子各向專性之液晶之柯爾常數之溫度依存性。然而，於上述公報所揭示之方式，容易顯現柯爾效果之範圍揭限於基板界面附近。亦即，於上述公報之技術，僅使已施加配向處理之基板界面附近之分子配向。因此，以上述公報之技術僅能稍微減低驅動電壓。此係由於電場施加所產生之分子配向，亦即柯爾效果所 98594.doc 1252341 造成之分子配向之長距離秩序甚小所致。總言之，例如·· 於TN模式等之液晶顯示裝置，液晶分子之配向方向在基板法線方向之大致全區變化，於採用柯爾效應之液晶顯示裝置’基板附近之分子配向秩序難以往胞内部（體區域）傳播。因此，藉由上述公報之方式所獲得之驅動電壓之減低效果尚未達到解決實用上的問題。並且，於藉由在基板法線方向產生電場，以使具有負型液晶性之分子配向之顯示元件，適用上述公報之技術時，具有體區域之分子長軸向之方位未固定於一方向的問題。亦即，於施加摩擦處理之基板附近，液晶分子由於電場施加而排列於摩擦方向，但於遠離基板之體區域，分子長軸向之方位朝向基板面内方向之任何方位。此係由於即使分子之分極已排列，分極大多存在於分子短軸方向所致。亦即，即使分極由於電場施加而配向，若從正面方向（基板面法線方向）觀看體區域，光學上為各向相等，無法有助於光學應答。因此，即使於此顯示元件適用上述公報之技術，以實用位準之電壓所獲得之光學應答僅存在基板附近，只要未施加大幅超過實用位準之驅動電壓，即無法於體區域獲得光學應答。又，於藉由基板面内方向之電場，使正型液晶配向之顯示元件，體區域之配向方向大致決定在與電場方向同一方向。然而，將上述公報之技術適用於使正型液晶配向之顯示元件，由於配向處理而配向低電壓化之區域僅存在於基板界面附近，仍舊無法將驅動電壓減低至實用位準。 98594.doc 1252341 又，於上述特開平1 1-183937號公報之技術，添加單體及架橋材料之比例高達16 wt%〜40 wt%，因此導致驅動電壓增大。於上述特開平11_183937號公報係記載，已分割之小區域未必完全分割亦可。然而，於上述特開平11_183937號公報，若未以分割成小區域之材料，如同微囊，將各小區域之液晶材料之大致全體包覆，將各小區域獨立地分割的活，小區域之平均直徑必然變大，於電壓無施加時（電壓非施加時），不會顯示出光學各向等性。因此，必須將小區域大致遍及全體而以高分子等包覆，添加單體之含有量必缺變多。 # 【發明内容】本發明係有鑑於上述課題所實現者，其目的在於提供一種光學各向異性之程度由於施加外場而變化且驅動電壓低 (或驅動所需之外場強度小）之顯示元件及顯示裝置，以及顯示元件之製造方法。為了解決上述課題，本發明之顯示元件之特徵在於：具備至少:方為透明之i對基板及夾持於上述兩基板間之物質層，藉由將外場施加於上述物質層以進行顯示；上述物質層係由光學各向異性之程度由於施加外場而變化之媒質所組成’並且於上述物質層形成配向輔助材料。 ▲再者，上述外場亦可使上述媒質之光學各向異性之程度變化’雖未特別限定，但可使用例如：電場、磁場、光等。、又，所謂配向輔助材料，其係使體區域之分子配向安定或體區或之刀子谷易配向者（促進配向）。若是可發揮此機 98594.doc -10- 1252341 能’上述配向輔助材料之形狀並未特別限定。因此例如: ^述特開平叫83937號公報所記載將液晶材料分割成小 £域之材料’上述配向輔助材料亦可大致完全覆蓋各小區域。再者，於上述特開平⑴⑻印號公報記載，小區域未必要完全獨立而分割亦可。然而，於上述特開平11_183937號公報之技術’若未以分割成小區域之材料，如同微囊將液晶材料之各小區域大致包覆全體’以將各小區域獨立地分割的話，小區域之平均直徑必然變大，無法顯示出光學各向等性。亦即，於上述特開平"-……號公報之技術，必須將各小區域大致遍及全體而包覆。又，將上述特開平u-183937號公報所記載之液晶分割成小區域之材料係僅以抑制柯爾常數之溫度依存性為目的。相對於此’本發明之配向辅助材料係以促進媒質之光學各向異性之程度變化時之分子之安定及配向為目的。因此，於上述特開平u_183937號公報，完全未提及㈣如本發明之配向輔助材料。總言之’沿著配向輔助材料而構成媒質之分子(例如：液晶分N或分子集合體排列之情況’其配向方向係某程度反映配向輔助材料之構造。例如：配向輔助材料之配向方向為單軸時’構成媒質之分子或分子集合體之配向亦某程度顯示出單軸傾向。另-方面，上述特開平u_⑽37號2 報’液晶分子之配向方向整齊之球狀之微小區域係存在於電壓無施加時及電壓施加時。而且，此微小區域係以縮小 98594.doc -11 - 1252341 溫度依存性為目的而# 士、化時之八…非以光學各向異性之程度變 :二子或勿子集合體之配向之安定或促進為目的。分子配向安定，或促進體…=科，使體區域之々“w , ' £或刀子配向，可辅助伴隨於加之物質層之光學各向異性之程度變化。藉此，可縮小在该顯不元件進行顯示所需之外場強度。

曰再者’上述物質層係由光學各向異性在外場施加時及外 w時變化之媒質所組成。在此，光學各向異性之程度變化係意味折射率擴圓體之形狀變化。亦即，本發明之顯示元件係利用外場無施加時及外場施加時之折射率擴圓體之形狀變化，以實現不同之顯示狀態。另一方面，於以往之液晶顯示元件，為了進行顯示而於媒質施加電場。而且於電場施加時及電場無施加時，折射率橢圓體維持橢圓，其長軸向變化。亦即，於以往之液晶顯示元件，電場無施加時及電場施加日寺之折射顿圓體之長軸向變化，以實現不同之顯示狀態。因此，本發明之顯示元件與以往之液晶顯示元件係顯示原理大幅不同。如此，於以往之液晶顯示元件，由於利用液晶分子之配向方向變化，因此液晶固有之黏度大幅影響應答速度。相對於此，於上述構成係利用媒質之光學各向異性之程度變化而進行顯示。因此若根據上述構成，不會如同以往之液晶顯示元件，存在液晶固有黏度大幅影響應答速度之問題，因此可實現高速應答。又，例如：由於本發明之顯示元件具備高速應答性，因此可利用於例如··場連續色彩方 98594.doc -12- 1252341 式之顯示裝置。又’於利用以往之雷性與严产笳圍阳仏、先子效果之液晶顯示元件，驅動古拉命、相轉移點附近之溫度，具有需要極

间精又之溫度控制的問題。相對於此，若# M 只要藉由施加外場，將上述媒右根據上述構成， … 將上相f保持在光學各向異性變化之狀態之溫度即可，因此可容易控制溫度。又，以往利用電性光學效果之液晶顯速應答特性及廣視角特性之優點，但相反地 K古ΛΑ日日μ 祁反地具有驅動電壓 1㈣。相對於此，若根據上述構成，助材料，使構成媒質之分子之配向安^ ^ Θ補刀于之配向文疋，或促進體區域之二子配向。藉此’能以更小之外場使光學各向異性 ^化，因此可實現—種顯示元件，其係能以實用位準之外场強度進仃動作’具備高速應答特性及廣視角特性者。又，於上述構成係利用媒質之光學各向異性之程度變化以進行顯示，因此相較於變化液晶分子之配向方向以進行顯不之以往之液晶顯示元件’更可實現廣視角特性。又’本發明之顯示元件亦可具備至少一方為透明之1對基板及夾持於上述兩基板間之物質層’藉由將外場施加心述物質層以進行顯示’·上述物質層之構成亦可由光學各向二性之程度由於施加外場而變化之媒質所組成，並且含有氫結合體、微粒、聚合性化合物、多孔質構造體之任一者。若根據上述構成，可藉由上述氫結合體、微粒、聚合性化合物、多孔質構造體，促進上述外場施加各向異性之程度變化。于 98594.doc 1252341 為了解決上述問題’本發明之顯示裝置之特徵在於具備上述任一顯示元件。日若根據上述構成，具備光學各向異性之程度由於施加外场而變化且驅動所需之外場強度小之顯示元件，因此可實現顯示所需之外場強度小之顯示裝置。、

拙為了解決上述課題，本發明之顯示元件之製造方法之特徵在於：其係具備至少—方料明之丨對基板及夾持於上述兩基板間之物質層’藉由將外場施加於上述物質層以進行顯示之顯示元件之製造方法；包含：女某質封入工序，其係於上述物質層’封μ學各向異性之程度由於施加外場而變化之媒質者；液晶相顯現卫序’其係使封人上述物質層之媒質顯現液晶相者；及配向輔助材料形成工序，其係在使上述媒質顯現液晶相之狀態，於上述物質層形成配助材料者。若根據上述製造方法，可使上述配向輔助材料之沿著構成上述媒質之分子顯示出液晶相之狀態下所配向之方向之部分的比例變大。因此，可實現一種顯示元件，其所具備之配向辅助材料係於外場施加時，能以構成上述媒質之分子朝向與上述液晶相狀態之配向方向相同之方向配向之= 式，促進該分子之配向或使體區域之分子配向固定。因此，若根據上述製造方法，可製造光學各向異性之程度由於施加外場而變化且驅動所需之外場強度小之顯示元件。又，若根據上述製造方法，可實現一種顯示元件，其係月b以強度小的外％使光學各向異性之程度變化，以實用值 98594.doc 14 1252341 ^ &之外場進行動作，並具備高速應答特性及廣視角特性。〃小本1明之顯示元件之製造方法之特徵在於：其係具備至、為透明之1對基板及夾持於上述兩基板間之物質曰藉由將外場施加於上述物質層以進行顯示之顯示元件 A、。乃潦；包含：添加工序，其係於光學各向異性由於力外場而變化之媒質，添加配向輔助材料或成為配向輔助材料之材料者。配向辅助材料或成為配向輔助材料之材 π 了牛例如·成為氫結合性材料、微粒、多孔質構造體之材料、聚合性化合物等。右根據上述製造方法，可製造一種顯示元件，其係藉由配向辅助材料，使構成上述媒質之分子藉由外場促進分子配向或固定體區域之分子配向。因此，可製造光學各向異性之程度由於施加外場而變化且驅動所需之外場強度小之顯示元件。本發明之顯示元件之製造方法係具備至少一方為透明之 1對基板及夾持於上述兩基板間之物質層，藉由將外場施加於上述物質層以進行顯示之顯示元件之製造方法；包含以下工序：於光學各向異性之程度由於施加外場而變化之媒貪’添加聚合性化合物之工序，於上述物質層封入上述媒質之工序；及使添加於上述媒質之聚合性化合物聚合之工序。若根據上述製造方法，可製造一種顯示元件，其係藉由上述聚合性化合物，使構成上述媒質之分子藉由外場促進 98594.doc ' b' 1252341 分子配向或固定體區域之分子配向。因此，可製造光學各向異性之程度由於施加外場而變化且驅動所需之外場強度小之顯不7C件。、：發明之其他目的、特徵及優異點可由以下所示記載充为侍知。X ’以其次參考圖示之說明，應可闡明本發明之優點。【實施方式】〔實施型態1〕堂根據：式說明有關本發明之一實施型態。再者，本說明曰之各A型態主要說明有關使用電場作為使媒質之光學各向異性之程度變化之手段之情況，但本發明不限於此，亦可使用例如：磁場或光等其他外場。又，於本實施型態，以使用在電場（外場）施加時或電場（外場）無施加時顯示出光學各向等性（宏觀、具體而言，以可視光波長區域，亦即可視光之波長尺度或比其大之尺度來看為各向相等即可 =質以進行顯示之情況為中心進行說明，但本發明不限亦即’未必要使用在電場（外場）施加時或電場（外 ^加時顯示出光學各向等性之媒質，亦可使用在電壓（外時顯=出光學各向異性，光學各向異性之程度由 e ϋ電i野（外場）而變化之媒質。件）回之概f =不關於f發明一實施型態之顯示元件（本顯示元 2成之#式剖面目。本顯*元件係與軸電路或信轉、掃描線(掃描信號線)、開關元件等共 ”、、不裝置。再者’本顯示元件係使用電塵無施加 98594.doc 1252341 時顯示出各向等相，由於電場施加而顯示出光學各向異性之媒質以進行顯示。 ” 圖21係表示採用本顯示元件之顯示裝置之要部之概略構成之方塊圖；圖22係表示用於圖21所示之顯示裝置之本顯示元件（顯示元件1〇)之周邊概略構成之模式圖。如圖21所示，關於本實施型態之顯示裝置100係具備：像素110···配置成矩陣狀之顯示面板102、作為驅動電路之源極驅動器103和閘極驅動器104、及電源電路1〇6等。如圖22所示，於上述各像素11〇設有本顯示元件（顯示元件1 〇)及開關元件21。又，於上述顯示面板102，設有複數資料信號線SL1〜 SLn(n為2以上之任意整數）及分別交叉於各資料信號線sli 〜SLn之複數掃描信號線gl 1〜GLm(m表示2以上之任音敫數），於此等資料信號線SL1〜SLn及掃描信號線GL1〜GLm 之各組合，設置上述像素110···。上述電源電路106係將為了在上述顯示面板1〇2進行顯示之電壓，供給至上述源極驅動器1 〇3及閘極驅動器丨〇4，藉此，上述源極驅動器103驅動上述顯示面板1〇2之資料信號線SL1〜SLn，閘極驅動器104驅動顯示面板102之掃描信號線 GL 1 〜GLm 〇作為上述開關元件21係使用例如：FET(場效型電晶體）或TFT(薄膜電晶體）等，上述開關元件21之閘極電極22連接於掃描信號線GLi，汲極電極23連接於資料信號線SLi，並且源極電極24連接於顯示元件1〇。又，顯示元件1〇之另一 98594.doc -17- 1252341 端連接於全像素110···所共同之未圖示之共同電極線。藉此’於上述各像素11〇，若選擇掃描信號線GLi(i表示1以上之任思整數），則開關元件21導通，根據由未圖示之控制器所輸入之顯示資料信號所決定之信號電壓係藉由源極驅動器1〇3,經由資料信號線SLi(i表示1以上之任意整數）而施加於顯示元件10。理想上，顯示元件1〇係於上述掃描信號線 GU之選擇期間結束，開關元件21遮斷之期間，持續保持遮斷時之電壓。如圖1所示，本顯示元件係於對向之2片透明基板（基板i 及2)之間’夾持作為光學調制層之物質層3。又，於基板1、 2之兩基板之對向面（内側），分別配置電極（透明電極）斗及 5 ’其係用以對物質層3施加電場之電場施加手段。並且，於電極4及5之内側，具備配向膜8及9。又，於基板丨、2之與此等兩基板之對向面相反側之面（外側），分別具備偏光板 6及7。基板1及2係由玻璃基板所組成。又，本顯示元件之兩基板間之間隔，亦即物質層3之厚度為5 。又，電極4及5 係由IT0(氧化銦錫）所組成。圖2係表示配向膜（水平配向膜）8及9之摩擦方向及偏光板6及7之吸收軸向。如此圖所示，配向膜8及9係以互相之摩擦方向成為反平行（逆平行、反平行、平行且方向相反）之方式施加水平摩擦處理（摩擦處理）。再者，配向膜8及9 係由聚醯亞胺所組成。又’如此圖所示，偏光板6及7係互相之吸收軸正交，同 Q8594.doc

(S -18- 1252341 時偏光板6及7之吸收軸與配向膜8及9之摩擦方向係互相形成45度之角度而配置。如圖1所示，物質層3係包含含有分子12之負型液晶混合物（媒質）及高分子鏈（配向辅助材料）Π。此負型液晶性混合物係由下述化合物（1)(30 wt%(重量％))、化合物（2)(40 wt〇/〇)、化合物（3)(3 0 wt%)所組成。

又’高分子鏈11係使光聚合性單體（聚合性化合物）聚合籲（硬化）者。例如：高分子鏈11係藉由下述結構式（4)所示之化合物（液晶（甲基）丙烯酸酯、聚合性化合物）聚合而獲得。再者，於上述結構式（4)，X係表示氫原子或甲基。又，^ 為整數0或1。又，6員環A、B、C係表示具有丨，仁笨基或i，4_ 反％已基（反-1,4-環已基）等6員環構造之置換基。但6員環 A、B、C不得僅限於此等置換基，具有下述構造之置換基 98594.do, 1252341 中’只要具有任何一種置換基即可’互相相同或不同均無妨。再者’於上述置換基，㈤表示整數1〜4。 > 〇〇〇办 • 又，於上述結構式（4)，Υ1及Υ2分別獨立地表示單結合' -CH2CH2_、_ch2o_、_0Ch2_“0C0 …C00 …CH= CH、 -C 三 C_、_CF = CF-、_(CH2)4·、_CH2CH2CH2〇-、 -OCH2CH2CH2. >，CH= CHCH2CH2〇. > .CH2CH2CH= CH. 〇亦即，Y1及Y2只要具有上述任一構造，亦可相g或不同。又，Y3係表示單結合、_〇_、_〇c〇…c〇〇。又，R係表不氫原子、鹵原子、氰基、碳數1〜20之烷基、烯基、烷氧基。再者，此化合物係表示在室溫附近之溫度顯示出液晶春相’因此職予配向限制力之能力高，適於作為封人物質層3 之媒質。又，作為光？K合單體（聚合性化合物），不限於如上述非對單性物質，㈣對掌性物質亦可。作為顯示出對掌性之光聚合性單體，可使用例如··由下述結構式（5)所組成之聚合性化合物。 98594.doc

Cs、 -20- 1252341

…⑸ - 於上述結構式（5) ’ x係表示氫原子或甲基。又，n為整數 0或1。又，6員環A、B、c係表示具有M_笨基或丨，4_反環已基（反-1，4-環已基）專6員環構造之置換基。但6員環a、b、 C不得僅限於此等置換基；具有下述構造之置換基中，只要 • 具有任何一種置換基即可，互相相同或不同均無妨。再者，於上述置換基，m表示整數1〜4。 ^ <H> 〇 ^ ^ 又，於上述結構式（5)，Y1及Y2為分別獨立之具有到1〇 • 個為止之碳原子之直鏈狀或分枝鏈狀之烷基或烯基，存在於此基中之1個CH2基或未鄰接之2個CH2基亦可由_〇_、、 -co-o及（或）_0_C0_所置換，亦可包含單結合、_CH2CH2_、 -CH20-、-〇CH2-、-oco-、-COO-、-CH= CH-、-(：Ξ c-、-CF =cf-、-(ch2)4-、_Ch2ch2ch2o-、-OCh2CH2CH2_、_CH二 chch2ch20-、_Ch2CH2CH= CH_。又，含有或不含有對掌性碳均可。亦即，Y1&Y2只要具有上述任一構造，亦可相同或不同。 98594.doc -21 - 1252341 又’ Y3係表示單結合、_〇_、_〇c〇、_c〇〇。又，㈣表不具有對掌性碳且包含分枝鏈構造之碳數3〜之烷基。R2表示石炭數1〜20之炫基，含有或不含有對掌性石炭均可。再者’此等化合物顯示出液晶相，因此賦予配向限制力之能力高’適於作為封人物質層3之媒f。作為此類化合物可舉例如··下述化合物（6)。

#者此化口物（6)在69 C至97°C之範圍内，顯示出膽固醇型相。 '貝_ ，添加為了使聚合迅速進行之誘發劑（聚合誘發劑，未圖示）之過氧化甲乙酮。在此’說明本顯示元件之製造方法。首先，於基板！及基板2之表面形成電極4及雷^ 電極5。兩電極4及5之形成方法可使用與適用於以往之液晶顯示元件之方法相同的方法。其次’於基板i上’以包覆電極4之方式形成配向膜8。又，於基板2上’以包覆電極5之方式形成配向膜9。再者，於配向膜8及9預先施加摩棟考辱擦處理。又，配向膜8及9之摩擦方向互相反平行。又’在與基板1及2之形成電極4及5之面相反側之面，將偏光板6及7貼合。此時’使偏光板6及7之吸收轴互相正交，同時偏光板6及7之嗯胳紅而r ^ 及收軸與配向膜8及9之摩擦方向形成45 度之角度而貼合。 98594.doc -22- 1252341 其次，介由塑膠微粒等間隔物（未圖示），將基板丨及2以兩者間隔（物質層3之厚度）成為5 μηχ之方式調整，並以密封材料（未圖示）封閉周圍而固定。此時，後續所注入之媒質（例如· η電性液體）之注入口（未圖示）之部分不密封，預先使幵’ 再者，間隔物及禮、封材料之材質並未特別限定，亦可使用以往之液晶顯示元件所使用者。其次，於兩基板間注入上述媒質，亦即於化合物（丨）（3〇对％)、化合物（2)(4〇 wt%)、化合物（3)(3〇 wt〇/〇)所組成之負型液晶性混合物，添加光聚合性單體之上述液晶（甲基）丙烯酸酯、聚合誘發劑之過氧化甲乙酮。在此，光聚合性單體之添加量為0.05 wt%(重量％)〜15 wt%。又，聚合誘發劑之添加量為10 wt%以下。其次，在藉由外部加溫裝置（未圖示）將兩基板之溫度保持在100 c之狀悲下，於此胞（本顯示元件）照射紫外線。藉此使注入於物質層3之光聚合性單體聚合（硬化），形成高分子鏈11。再者，在未滿113。(；，上述負型液晶性混合物顯示出負型向列型液晶相，於其以上之溫度顯示出各向等相。亦即於本實施型態，在封入於物質層3之媒質顯示出液晶相之狀態’使光聚合性單體聚合，形成高分子鏈。如此’在封入於物質層3之媒質顯示出液晶相之狀態，此媒質之液晶分子（分子12)受到施加於配向膜8及9之摩擦之影響而沿著摩擦方向配向。因此，藉由在此狀態使光聚合性單體聚合，藉由聚合所獲得之高分子鏈11之沿著分子12 之配向方向之部分之比例變大（參考圖1)。總言之，高分子 98594.doc -23- 1252341 鏈係：朝向由於摩擦之影響而配向之分子i2之配向比例變大之方式而具有構造上之各向異性。 ° 如此所獲得之本顯示元件係藉由外部加溫裝置，保向列型各向等相之正好相轉移點之上之附比目移溫度稍微高之溫度’例如：+0.1K)，籍由於：、轉5 間施加電壓(電場)’透過率變化。亦即，將封入於物質層3 之媒質保持在稍微比該媒質之液晶相_各向等相之相轉移點高之温度’以便使成為各向等相狀態，藉由於兩電極4、 5間施加電塵（電場）’可使物質層3之透過率變化。再者，於本顯不元件，施加於兩電極間之電壓為110V時，可獲得最大透過率。另:方面，為了與本顯示元件比較，準備比較用胞（比較用顯不7L件），其係除了不添加光聚合性單體及誘發劑，且未施加I外線照射卫序以外，其他均採用與本顯示元件相同,條件製作者。而且’與本顯示元件之情況相同，將此比較用顯#元件保持在向列型各向等相之正好相轉移之上之附近溫度，於兩電極間施加電壓（電場）。此時，施加於兩電極間之電壓為150V時，可獲得最大透過率。圖3(a)〜圖3(c)係為了說明比較用顯示元件之施加電壓與透過率之關係之說明圖。再者，圖3⑷為電壓（電場）無施加之狀態，圖3(b)係於兩電極4、5間施加電壓¥1之狀態，圖3(c)係於兩電極4、5間施加電壓V2(> V1)之狀態。如圖3(b)所不，於兩基板4、5間施加電壓V1時，物質層3 中之基板附近（區域A)之分子係配向於施加在配向膜8及9 985Q4.doc -24- 1252341 之摩裇之方向。然而，體區域（區域B)之分子之配向方向不變。亦即，由於界面之配向處理（摩擦處理）之效果，界面附近之分子之配向電壓減低，因此區域A之分子配向於摩擦方向。然而，由於分子間相互作用不及於體（體區域），因此區域B之分子之配向方向不變化。

另方面，如圖3(0所示，於兩基板4、5間施加電壓V2 時，不僅是區域A，區域B之分子之配向方向亦變化。然而，區域B之分子幾乎無助於光學應答。採用圖#說明此理由。圖4係為了說明在兩基板4、5間施加電壓乂2時之區域a及區域B之为子之配向方向之說明圖。再者，圖*之上段係表示從平行於基板面之方向觀察時之分子之配向方向及其分極方向’下段係表示從基板面法線方向（電場方向德察時之分子之配向方向及雙極子方向（分極方向）。如此圖所示，在兩基板4、5間施加電壓¥2時，於區域A，分子之分極係由於電場而對齊電場方向，《由於界面之配向處理之效果，分子配向於摩擦方向，成為配向a之狀態。另一方面，於區域B，分子之分極對齊於電場方向，但由於分子間之相互作用幾乎未發揮，因此配向處理之效果未及於區域B。因此，分子之配向方向朝向基板面内方向(平行於基板面之方向）之任何方向（配向b之狀態）。故，區域时光學上為各向相等，無助於光學應答。如此，於比較用顯示凡件，藉由在兩基板4、$間施加電壓V2’電場雖然施加於物質層3之所有【域(區域a及Β)，但僅基板附近(區域A)有助於光學應答。為了擴大有助於光學 98594.doc 1252341 應答之區域’必須更加提高施加於兩基板4、5間之電壓。因此，比較用顯示元件之驅動電壓變高。另一方面，如圖1所示之模式圖，本顯示元件係鏈狀高分子（高分子鏈U)形成於胞内。又，高分子鏈u係預先使媒質 (例如·介電性液體）成為低溫，以使之顯現向列型相，於此狀恶使聚合性單體反應而形成。因此，此高分子鏈1 1係大致平行於向列型相之分子配向方向而存在之部分之比例多。若將具有此狀態之本顯示元件保持在向列型各向等相之相轉移附近之溫度之液體狀態（各向等相狀態），於兩基板 4、5間施加電壓V1的話，不僅是界面附近，於包含體區域在内之所有區域’分子均開始配向。若進一步提高電壓，物質層3之所有區域之分子配向秩序上升，獲得甚大之光學應答。

此係由於在比較用顯示元件，只有施加於基板表面(配向膜8及9)之配向處理擔任促進分子配向之角色，於本顯示元件，預先形成於期望之配向方向之高分子鏈u存在於胞内之所有區域所致。亦即 A夫展一一丌即，於本顯不兀件，除了施加於配向膜8及9之摩擦處理，以”L荽卜麼〜者此厚擦方向配向之部分之比例變多之方式所形成之古八工吓小成之回为子鏈11，亦擔任促進分子往摩擦方向配向之角多。莊+ , α 一、i 稭此，相較於比較用顯示元件，本顯示元件能以輓低電壓獲得最大透過率。如以上態之媒質本顯不凡件係對於電壓無施加時為各向等相狀藉由施加電場而使構成媒f之分子配向以進行 98594.doc •26- 1252341 cfcj Jlj _L> > 心成在媒質中之聚合性化合物（配向辅助材料）， " 加時之分子配向。此聚合性化合物（配向辅助材料)係在媒質顯示出液晶相，亦即在構成媒質之分子以光學各向显性夕士斗' $ 丄 /、注之方式配向之狀態下形成。於此狀態所形成之，合性化合物（配向輔助材料）係於電場施加在顯示出各向等相狀態之媒質時’以構成媒質之分子成為形成聚合性 :合物(配向輔助材料)時之配向狀態(液晶相時之配向狀〜）之方式促進分子配向。因此，本顯示元件係藉由此聚人再者於本只知型悲，作為於形成聚合性化合物助材料)之際使之顯現液晶相之方法，係使之成為低溫而出 =列型相^但不限於此方法。例如：即使不成為低溫，一碩不之河電壓，亦即施加比本顯示兀動電Μ面出甚多之電壓，以強制使分子配向，顯現液晶相亦可。亦即，為了 s 、、、 1 ”肩現液晶相，只要賦予溫度（血里為低溫）或電場等外場即可。一 ^ al h 冉者，為了顯現液晶相而賦予之外％，宜不同於顯示時之環境。性化合物(配向辅助材料)之作用，能以低電壓驅動。° ，n竹j时，便之顯王目夕

液晶相不限於向列型相。σI L s ，、要精由賦予不同於顯示元件之驅動狀態之外場，以便顯示凡件之距列型(一)相、結晶相4;::性:可，例如: 之聚合性化合物(配向辅助材料如、:為了形成良好 A相等，在配向具有彈性向列型相或距列型 ^ ^ _ 產生配向缺陷者較適宜。作為封入物貝層3之媒質，宜為、有負w電各向異性之弟 98594.doc 1252341 質，例如：特開200^249363號公報所記載之液晶性物質中，適用3HPFF、5HPFF及7HPFF之混合物（1,2_二氟心[反 _4-(反-4-n-丙基環已基）環已基]苯' 丨，2-二氟_4·[反_4_(反笨基環已基）環已基]苯及丨，2-二氟_4_[反_4·(反_4_心庚基環已基）環已基]苯所組成之混合物）等亦可。又，封入物質層3之媒質不限於具有介電性之媒質，只要是光學各向異性之程度由於施加外場而變化者亦可。典型上，電場（外場）無施加時，光學上大致各向相等，藉由電場 (外場）施加而誘發光學調制之媒質亦可。亦即，典型上，伴隨電場（外場）施加，分子或分子集合體（群集）之配向秩序度上升之物質亦可。又，作為封入物質層3之媒質，可適用例如：具有未滿光學波長之秩序構造，在光學上看來各向相等之液晶相，且介電各向異性為負|。或者，亦可採用液晶分子由未滿光波長尺寸且配向為放射狀之集合體所填充，光學上看來各向相等之系統。藉由於此等施加電場，可對於分子或集合體之微細構造賦予扭曲，誘發光學調制。又，於採用此等媒質之情:¾ ’藉由預先形&聚合性化合物（配向輔助材料），可促進分子配向，因此能以低電壓（強度小之外場）驅動。作為此類媒質，可使用例如·· 3HPFF、5Ηρρτ& 之混合系統。再者，此混合系統具有負介電各向異性。如上述，册FF、化卿及711卿之混合系統係由於秩序構造未滿光學波長，因此為透明。亦即，於電場無施加時，顯示出光學各向等性，因此將此混合系統適用於本顯示元 98594.doc -28- 1252341 件時，可於正交偏 „ _ 堝尤下進仃良好之黑顯示。力—方面，若於上述混制在顯示+本興々人* 系、，兄之電％無施加時，—面控予各向等性之溫度範圍，— 細加電場的每面於電極4、5間㈣后’於顯不出光學各向顯現光學各向里性。亦gp 之構&產生歪曲， r f亦即，上述混合系統在電恶時，光學上為电劳…、軛加狀異性。為各向專性，由於電場施加而顯現光學各向

此，於上述構成之本顯示裝置，由於示/出光學各向等性之構造產生歪曲，產生二射場因於顯進行良好之白顯示。再者，發生複折射之方向為此: =由於電場施加而變化。又，施加於電極4、5壓電 :)與透過率之關係之電壓透過率曲線成為安定的曲線。因述構成之本顯示裝置，於電場施加時顯示出光學合句等性之溫度範圍，可寐容易進行溫度控制。X 、透過率曲線’極在此，說明有關採用如上述混合系統之由於電場施加而分子之光學各向異性之程度變化之媒質時之本顯示元件與以往之顯不方式之液晶顯示元件之顯示原理之不同點。圖8係為了說明於關於採用上述混合系統時之本顯示元件與以往之顯示方式之液晶顯示元件之顯示原理之不同之况明圖，其模式性地表示電場施加時及電場無施加時之折射率橢圓體之形狀及方向。再者，於圖8，作為以 • #貝不^ 方式係表示TN方式、VA(Vertical Alignment ··垂直配向）方式、IPS(In Plane Switching :面内應答）方式之顯示原理。 98594.doc -29- Ϊ252341 、如此圖所不’ TN方式之液晶顯示元件係具有液晶層炎持於對向之基板間，於兩基板上分別具備透明電極（電極）之構成:而且，於電場無施加時，液晶層之液晶分子之長轴方向係扭轉成螺旋狀而配向，但於電場施加時，液晶分子之長轴方向係沿著電場方向配向。如圖8所示，此情況之平均之折射率橢圓Μ，於電場無施加時’長軸方向朝向與基板面平仃之方向’於電場施加時’長軸方向朝向基板面法線方向。亦R，電場無施加時及電場施加時，折射率橢圓體之形狀為橢圓’由於電場施加’其長軸方向變化(折射率橢圓體％轉）。又，電場無施加時及電場施加時，折射率橢圓體之形狀幾乎不變。又’與ΤΝ方式相同，VA方式之液晶顯示元件係具有液晶層夾持於對向之基板間，於兩基板上分別具備透明電極（電 :)之、構成然而，於VA方式之液晶顯示元件，電場無施加時’液晶層之液晶分子之長軸方向係配向於對於基板面大致垂直之方向，但於電場施加時，液晶分子之長軸方向係配向在垂直於電場之方向。此情況平均之折射率橢圓體，如圖8所不，於電場無施加時，長轴方向朝向基板面法線方向於電場施加日寺，長轴方向朝向平行於基板面之方向。、電易無知加時及電場施加時，折射率橢圓體之形狀 2橢圓，由於電場施加，其長軸方向（折射率橢圓體之方向） (折射率橢圓體旋轉）。再者，電場無施加時及電場施加 %，折射率橢圓體之形狀幾乎不變。 S方式之液晶顯示元件之構成係具備於1基板上對 985M.doc 1252341 向之1對電極，於兩電極間之區域形成液晶層。而且，藉由施加電場而使液晶分子之配向方向變化，可於電場無施加及電場施加時，實現不同之顯示狀態。因此，於IPS方式之液晶顯不元件，亦如圖8所示，電場無施加時及電場施加時，折射率橢圓體之形狀為橢圓，其長軸方向變化（折射率橢圓體旋轉）。又，於電場無施加時及電場施加時，折射率橢圓體之形狀幾乎不變。

如此於以在之顯示方式之液晶顯示元件，即使於電場無施加時，液晶分子仍配向於某方向（典型上是一方向），藉由施力電％，在各分子之配向方向一致之狀態下，同時變化忒配向方向以進行顯示（透過率之調制）。又，電場無施加及電場施加時，折射率橢圓體之形狀幾乎不變。亦即，於以往之顯示方式之液晶顯示元件，電場無施加及電場施加時，折射率橢圓體之形狀為橢圓，利用由於電場施加而其長軸方向變化（折射率橢圓體旋轉），以進行顯示。故，折射率橢圓體之長軸方向未必對於電場施加方向垂直或平行。相對於此，如後述，本顯示元件之折射率橢圓體之方向係對於電場施加方向垂直或平行。顯示元件，液晶分子在 ’藉由變化配向方向而如此，於以往之顯示方式之液晶可視光以上之秩序配向度大致固定進行顯示。相對於此等顯示方式，於採曰 / 休用 3HPFF、5HPFF及 7HPFF之作匕β系統之本顯示元件，電冤每％加時，分子朝向任何方旬。然而，由於此等分子呈，、有未滿先波長尺度之秩序（秩序 98594.doc rs -31 - 1252341 構造、配向秩序），因此未顯現光學各向異性（可視光波長以上之尺度之配向秩序度与0)’如圖8所示，不同於以往之液晶顯示元件，折射率橢圓體成為球狀。

然而’若施加電場’由於各個分子具有負的介電各向显性:因此欲朝向基板面内方向（平行於基板面之方向），配向狀態變化。又’此時’於未滿可視光波長之秩序構造產生歪曲’顯現光學各向異性（在可視光波長以上之尺度之配向秩序度>〇)，折射率_體成為橢圓此時，折射率橢圓體之長 ^方向垂直於電場方向。更詳細而言，封入於物質層3之媒貝之介電各向異性為負時’折射率橢圓體之長軸方向垂直於電場方向’封入於物質層3之媒質之介電各向異性為正時，、折射率橢圓體之長軸方向平行於電場方向。亦即，於採用上述此口系…先之本顯不元彳，在電場無施加時，折射率擴圓體之开V狀為各向相等(nx=ny=nz)，由於電場施加而於折射率橢圓體之形狀顯現各向異性（nx > ny)。在此，nx、ny、nz分別表示對於平行於基板面且圖8之左右方向、平行於基板面且圖8之縱深方向、垂直於基板面之方向之折射率。再者，所謂在可視光以上之配向秩序度与〇(幾乎無配向秩序度），K系表示以小於可視光之尺度觀看時，&晶分子等朝某方向排列之比例較多（有配向秩序"但若以大於可視光之尺度觀看’配向方向被平均化，意味沒有配向秩序。亦即於本發明，所謂在可視光波長以上之配向秩序度与 Y，其係表不配向秩序度小至對於可視光波長頻帶及波長比可視光波長頻帶大之光，不會造成任何影響之程度。表示例 98594.doc 1252341 如·在正交偏光下實現黑顯示之狀態。另一方面，於本發明，所謂在可視光波長以上之尺度之配向秩序度> 〇，其係表示在可視光波長以上之尺度之配向秩序度比大致〇之狀態大，例如：表示在正交偏光下實現白顯示之狀態（此時亦包含階度顯示之灰階）。又，於關於本實施型態之顯示元件，由於物質層3具有負電各向異性，因此上述電場施加時之折射率橢圓體之長軸方向，始終對於電場方向垂直。（再者，物質層3具有正介電各向異性時，折射率橢圓體之長軸方向對於電場方向平行。）相對於此，於以往之液晶顯示元件，由於藉由電場施加而使折射率橢圓體之長軸方向旋轉以進行顯示，因此折射率橢圓體之長軸方向未必始終平行或垂直於電場方向0 如此，於使用3HPFF、艰附及7HpFF之混合系統之本顯示元件’光學各向異性之方向-定（電場施加方向不變），夢

由調制例如：在可視光以上之配向秩序度以進即，於使用上述混合系統之本顯示 '、 U 1干 ^化媒質本身之光學各向異性（或是可視光以上之配向秩序）之程度。因此， ^上述混合糸統之本顯不元件之顯示原理係與其他顯示方式之液晶顯示元件大不相同。不元件，利用在顯示出，亦即利用媒質之光學因此相較於變化液晶分顯示方式之液晶顯示裝又’於使用上述混合系統之本顯光學各向等性之構造所產生之歪曲各向異性之程度之變化進行顯示，子之配向方向而進行顯示之以往之 98594.doc -33· 1252341 於使用上述混合系統之本定，光軸方向不會變化，置’可實現廣視角特性。並且，顯示裝置，發生複折射之方向固因此可實現更寬廣之視角特性。又’於使用上述混合系统之太齙一壯m 、于、、元之本顯不裝置，利用藉由微小區域（如同結晶之晶格）不一正曲所顯現之各向異性，以進行顯不。因此’不致如同以往方式之顯示原理，具有液晶固有

之黏度對於應答速度造成甚大影響的問題，因此可實現】 ⑽程度之高速應答。亦即，於以往方式之顯示原理係利用液晶分子之配向方向變化，因此液晶固有之黏度大幅影響應速度’但於使用上述混合系統之本顯示裝置，由於利用槌J區域之構造之歪肖，因此液晶固彳之黏度影響較小，可實現高速應答。因此，本顯示元件具備高速應答性，因此亦可利用於例如：場連續色彩（Field Seq_iai c〇i〇r) 方式之顯示裝置。再者，封入物質層3之媒質亦可為單一化合物，並顯示出液晶性，或藉由複數物質之混合而顯示出液晶性。或者，於此等混入其他非液晶性物質。又，於本顯示元件係以玻璃基板構成基板丨及2，但不限於此。又，本顯示元件之兩基板間之間隔為5 μιη，但不限於此，任意設定即可。又，電極4及5係以ΙΤ〇所構成，但不限於此’只要至少一方為透明電極材料即可。又’於本顯示元件，採用聚醯亞胺所組成之配向膜8及9，但不限於此。例如：使用由聚醯胺酸所組成之配向膜亦可。或者聚乙烯醇、矽烷耦合劑、聚乙烯肉桂酸鹽等亦可。 98594.doc -34- 1252341 烯肉桂酸鹽時再者，使用聚醯胺酸或聚乙烯醇時，於基板上塗布此等材料而形成配向膜之後，施加摩擦處理即可。又，使用矽炫耗合劑時’ b同LB膜以提升法製作即可。又，使用聚乙於基板上塗布^乙沐肉桂酸鹽後，照射 UV(紫外線）即可。、又，於本顯示元件，施加於配向膜8及9之摩擦方向互相為反平行，但不限於此。例如··兩者之摩擦方向可平行且

同方向（平订方向）或兩者摩擦方向不同亦可。又，僅摩擦任一方亦可。又於本實施型態，㈣已施加摩擦處理之水平配向膜料配向膜8及9亦可，但不限於此。例如：使用已施加光照射之水平配向膜亦可。此時’照射光為偏光照射或從斜向照射非偏光均可。又’不限於水平配向m，亦可使用例如：垂直配向膜。其中，使用水平配向膜時，自以往有使用於液晶顯示元件之使用實際成效，並且可直接轉用與液晶材料之適合度極佳之配向膜材料…與垂直配向膜不同’水平配向膜可利賦予液晶分子之基板面内方向之強大配向限制力’可更促進電場施加時之光學各向異性之顯現。又光來合性單體（聚合性化合物）不限於上述化合物，例如·在分子内具有液晶骨架及聚合性官能基之其他液晶 (甲土 _)丙烯馱g曰亦可。再者，作為液晶性（曱基）丙烯酸酯，為了同日寸達成中間階度顯示及低電壓驅動，宜為液晶骨架 Μ水合性s能基之間不具有次曱基間隔物之單官能性液晶 98594.doc rs -35 - 1252341 性丙烯酸酯。亦即，將有2個或3個之6員環之液晶骨架作為部分構造而具有之化合物之丙烯酸或異丁烯酸醚之單官能 (甲基）丙烯酸酯等較佳。此類單官能（甲基）丙烯酸酯係於（甲基）丙烯酰氧基與液 . 晶骨架間，沒有烷基或氧烷基等柔軟性之連接基。因此，此種單官能（甲基）丙烯酸酯聚合所獲得之聚合性化合物之主鏈係僵硬之骨架不介由連結基而直接統合，液晶骨架之熱運動叉限於高分子主鏈，因此使由此主鏈所影響之液晶 B 分子之配向更安定。又，作為添加在封入於物質層3之媒質之光聚合性單體，亦可使用環氧丙烯酸酯。作為環氧丙烯酸酯，可使用例如：雙笨酚A型裱氧丙烯酸酯、溴化雙苯酚a型環氧丙烯酸酯、酚醛樹脂型環氧丙烯酸酯等。環氧丙烯酸酯係於丨分子中，同時具有由於光照射而聚合之丙烯酸基及由於加熱而聚合之羧基、氫氧基。因此，作為硬化法，可與光照射法及加熱法同時使用。此時，一处鲁 ^任方之g月匕基反應而聚合（硬化）之可能性甚高。因此，為反應部分變少，可充分進行聚丹有，此時未文N吋便用光η?、邪π汉加熱法，使用{ 一方之方法亦可。亦即，本顯示元件不限使光聚合性單體聚合並形成聚合性化合物(配向輔二去/、要配合使用之聚合性化合物（配向輔助材料）之性，乂適當選擇聚合方法即可。換言之，於本顯示元件，』了形成♦合性化合物（配向輔助材料）而添加於媒質之聚^ 98594.doc 36 1252341 性早體並不限於藉由光照射而聚合之光聚合性單體，以光知、射以外之方法聚合之聚合性單體亦可。又除此之外，作為添加於封入物質層3之媒質之聚合性早體，亦可使用丙烯酸酯單體（例如：艾爾迪希（Aldrich)公司製之EHA、TMHA)與二丙烯酸酯單體（例如：之RM257)之混合物等。見。製又，使用上述任一聚合性化合物之情況，聚合性化合物 ^添加量宜為〇·〇5 wt%〜15 wt%之範圍内。此係由於:化部分之濃纟若未滿〇.〇5 wt%叫乍&配向辅助材料之機能降低（配向限制力弱），若比15⑽多，施加於配向輔助材料之電場之比例變大，驅動電壓增大。广於本實施型態，料聚合性化合物(配向辅助材料) 係形成高分子鏈（鏈狀高分子）丨丨，但不限於此。只要藉由電場（外場）施加而可促進分子配向者即可，例如：網狀高分子 (網狀高分子材料）、環狀高分子（環狀高分子材料）等均可。又，配向輔助材料未必要從聚合性化合物形成，例如：亦可使用多孔質無機材料作為配向輔助材料。此時，將鈦酸鋇等溶膠凝膠材料（多孔質無機材料）預先加入要封入物質層3之媒質(例如：介電性液體)即可。又，做為其他例，亦可使用聚苯乙烯微粒及叫微粒製作多孔質無機層。例 .於混合分散有粒徑丨00 nm之聚苯乙浠微粒及粒徑5 nm 之SiCb微粒之水溶液中，浸泡具有狹縫之附透明電極之玻璃基板，以提升法，利用混合微粒之自我集合現象，製作數μηι之膜厚之後，於高溫下燒成，使聚苯乙烯氣化，可獲 98594.doc a 1252341 得-種基板’其係具有100 nm之孔之反蛋白石構造之孔質無機層者。而I’將此基板貼合並胞化之後，注入媒質，使孔充滿媒質’以製作胞亦可。於使用此等多孔質益機材料之情況，可獲得與使用高分子鏈n(聚合性化合物）所組成之配向輔助材料時同等之效果。又，作為形成於物質層3之配向辅助材料，亦可使用氯結合網（氫結合體、氫結合性材料）。在此，所謂氯結合網，立係意衫是由化學結合Μ由氫結合所形成之結合體。此類氫結合網係藉由將例如：凝膠化劑（氯結合性原料）混合於要封人物質層3之媒f所獲得。作為凝膠化劑，含有醯胺基之凝膠化劑為佳’於i個分子内含有至少2個凝膠化劑、尿素類、賴氨酸類之凝膠化劑更佳。例如：可使用下述結構式（7)及（8)所組成《凝膠化劑（凝膠化劑a及凝膠化劑B)。 ••⑺

•⑻ N-C-{CH2)i^QH3 等婕膠化劑係將液晶性物質等介電性物質混入少量凝膠化劑，以便可使凝膠化。 “於封入於物質層3之媒質，混合例如·· Norihiro 98594.doc -38- 1252341

Mizoshita(溝下倫大）、Kenji Hanabusa(英謙二）、Takashi Kato(加藤隆史）「Fast and High-Contrast Electro-optical Switching of Liquid-Crystalline Physical Gels · Formation of Oriented Microphase-Separated Structures(液晶物理凝膠之快速及高對比光電切換：指向型微向分離液晶結構之形成」，Advanced Functional Materials，2003 年 4 月，Vol.13, Νο·4，ρ.3 14,圖2所記載之凝膠化材料（氫結合性材料）、 Lysl 8(參考下述結構式（9))0.15 m〇i%而獲得。

亦即’可將藉由於媒質混合〇· 1 5 mol%之Lys 1 8所實現之如同 Norihiro Mizoshita(溝下倫大）、Kenji Hanabusa(英謙二）、Takashi Kato(加藤隆史）r Fast and mgh_c〇ntrast φ Electro-optical Switching of Liquid-Crystalline Physical Gels ： Formation of Oriented Microphase-Separated Structures(液晶物理凝膠之快速及高對比光電切換：指向型微向分離液晶結構之形成）」，Advanced Functional Materials，2003 年 4月，Vol.13, Νο·4, ρ·314，圖 1 之凝膠（Gel) 狀態之氫結合網作為配向輔助材料使用。將此等氫結合網作為配向輔助材料使用時，亦可獲得與採用使聚合性化合物聚合所獲得之配向輔助材料之情況相同的效果。又，高分子網之情況，存在有紫外線照射之製程增加、紫外線照 -39- 98594.doc 1252341 2所造成之材料劣化、未反應基所造成之可靠性降低等注 w事項，但凝膠化劑之情況，具有此等不會發生的優點。 =，亦可使用微粒作為配向辅助材料。在使微粒分散於气乡、層3中之系統，液晶分子等介電性物質受到微粒界面之 =響而配向。故，於分散有微粒之系統，起因於其分散狀悲、而介電性物質之配向狀態安定化。、此時，物質層3係封入液晶性物質等介電性材料及微粒而、；丨電性物質及微粒分別由1種或2種以上構成。又，宜错由將微粒分散於介電性材料，使之成為微粒分散於物質層中之型態。 ' 又，此時，宜使用平均粒徑0·2 μπι以下之微粒。藉由使用平均粒徑0·2 μηΐΗ下之微小大小之微粒，物質層3内之分政丨生安定’即使經過長時間，微粒仍不致凝集或相分離。口此，例如：可充分抑制由於微粒沈澱，局部之微粒產生不均’作為顯示粒子而產生不均。又各极粒之粒子間距離宜為200 nm以下，190 nm以下更佳。若光入射於三次元分佈之粒子，於某波長將產生繞射光若抑制此繞射光產生，光學各向等性提升，顯示元件之對比上升。一-人το分佈之粒子所造成之繞射光亦依存於入射角度，仁繞射之波長λ大致以λ二2d所賦予。在此，d為粒子間距離。在此’若繞射光波長為400 nm以下的話，人的眼睛幾乎 98594.doc -40- 1252341 無法辨識，因此，λ $ 400 nm較佳，屆時，粒子間距離d 為200 nm以下即可。並且，國際照明委員會CIE(c〇mmissi〇n Intemati〇nale心 1 Eclairage)，設定以人的眼睛無法辨識之波長為38〇以下。因此，；I $38〇nm更佳，屆時，粒子間距離dai9〇nm 以下即可。又’粒子間距離若過長’粒子間之相互作用無法充分作用’難以顯現膠束相、海綿相、立方相、反膠束相等相，因此由此觀點考量，粒子間距離在200 nm以下，19〇 nm# 下更佳。又，使物質層3之微粒濃度（含有量）相對於此微粒及封入物質層3之媒質之總重量成為〇〇5 wt%〜2〇 wt%。藉由使物質層3之微粒濃度成為〇〇5 wt%〜2〇之方式進行調製’可抑制微粒之凝集。再者，封入物質層3之微粒並未特別限定，透明或不透明均可。又，微粒亦可為高分子等之有機質微粒或無機質微粒或金屬系微粒等。使用有機質微粒之情況，宜使用例如··聚苯乙稀微粒、聚甲基丙烯酸甲S旨微粒、聚羥基丙烯酸酉旨微粒、二乙烯苯微粒等聚合性化合物微粒型態之微粒。又，此等微粒架橋或：架橋均可。使用無機質微粒之情況，宜使用例如：：璃微粒或矽微粒等微粒。使用金屬系微粒時，宜使用鹼金屬、鹼土類金屬、過渡金屬、希土類金屬。例如：宜使用氧化鈦、鋁、鈀、銀： 98594.doc 1252341 至、銅或此等金屬元素之氧化物等所組成之微粒。此等金屬系微粒亦可僅使用丨種金屬，或將2種以上之金屬合金化、複合化而形成。例如：將銀粒子之周圍以氧化鈦或鈀覆盖亦可。若僅以銀粒子構成金屬微粒子，唯恐由於銀氧化而顯示元件之特性變化，但藉由以鈀等金屬包覆表面，可防止銀之氧化。又，直接使用微粒型態之金屬系微粒亦可’或使用已加熱處理或在微粒表面賦予有機物者。作為賦予之有機物，宜使用顯示出液晶性者。藉由在微粒表面賦予顯不出液晶性之有機物，以便周邊部之媒質（介電性物貝）谷易沿著液晶性分子配向。總言之，進一步提升作為配向輔助材料之機能（配向限制力變強）。例如：下述結構式（10)所組成之化合物較佳。在此，η為整數0〜2,而6員環A宜為下述官能基之任一者。

OHF»

CF*-CHi H〇>

CC»i-CHr-{〇) C^o) CN-^O) 又，6員環B、C表示具有1，4-苯基或丨，‘反環已基（反q，4-環已基）等6員環構造之置換基。但6員環b、c不得僅限於上述例示之置換基，具有下述構造之置換基中，只要具有任 98594.doc 1252341 何一種置換基即可。再者，於上述置換基，111表示整數ι〜4β 又，6員環B、C互相相同或不同均可。 Ϋ U灯酱又分Ο 符办又，於上述結構式（1〇)，Y1、Y2&Y3為分別具有到10個 • 為止之碳原子之直鏈狀或分枝鏈狀之烷基或烯基，存在於此基中之1個CH2基或未鄰接之2個ch2基亦可由-〇-、_s-、 •CO-O及（或）_〇_(：〇所置換，亦可包含單結合、_CH2CH2_、 -CH20-、-〇CH2-、-OCO-、-coo-、_CH= CH-、-C= C-、 -CF-CF_、-(Ch2)4-、-Ch2CH2CH2〇-、_OCh2CH2CH2_、_CH =CHCH2CH20-、-CH2CH2CH= CH-。X，含有或不含有對掌性碳均可。χ，Y1、丫2及¥3只要具有上述任—構造，亦可相同或不同。又，於上述結構式（10)之R係表示氫原子、鹵原子、氰基、碳數1〜20之烷基、烯基、烷氧基之任一者。又賦予金屬微粒之表面之有機物宜相對於金屬1莫耳在 1莫耳以上、5 0莫耳以下之比例。賦予上述有機物之金屬系微粒係於例如：將金屬離子溶 • 肖或分散於溶媒之後，與上述有機物混合，並將此還元所獲得。作為上述溶媒，可使用水、醇類、醚類。又，作為使分散之微粒，可使用以富樂稀及/或碳奈米管 98594.doc -43 · 1252341 所形成者。富樂稀只要是碳原子配置成球殼狀者均可，例 2··碳原子數°從24至96之安定構造為佳。作為此類富樂 ~，可舉例如：碳原子6〇個所細斤、、且成之C60之球狀閉殼碳分子爷荨。又，作為碳奈米管山^ 便与度數層分之石墨狀奴原子面圓滑之圓筒形狀之奈米管等較佳。又’微粒之形狀並未特別限挣壯" 例如球狀、橢圓體狀、塊狀、柱狀、錐狀或於此等荆…„ f玉匕、具有犬起之型態、於此等 i悲開孔之型態等均可。又， ^ ^ 關於裰粒之表面型態並未特 j 十/月或具有凹凸或孔、溝均可。又从粒之含有量宜相對於微枚居八平^ 耵π锨粒及介電性物質之總重量為 0.05 wt%〜20 wt%。若夫、、其 Λς +〇/ 田滿〇5 Wt%，微粒之混合過少，口此楗粒所造成之作為配向輔助材料$ Μ H 奋八蘇播〜门稀助材枓之作用效果唯恐無法充刀發揮，若超過20 wt%，、哞隹,π 倣粒之/吧合比率過多，微粒會疑集’起因於其，不僅雞僅難以發揮作為配向辅助材料之效果，而且唯恐光會散I。们+之政果於本實知型態雖添加聚合誘發劑，但取八配向輔助材料形成聚合性化合物時，未必要；為了藉由例如：光或熱將聚合性化；，宜添加聚合誘發劑。蕤由、天士取人μ 〇並冋刀子化，合。 #由‘加^ &誘發劑’可迅速進行聚又’於本實施型態係使用過氧化曱劑，但不限於此令 1乍為來α誘發作為合誘發劑，除了外，還可佶闲伽Λ <乳化Τ乙酮之使關如：過氧化苯醯、化第三丁基、過氧仆 ^孔化異丙本、過氧 —異丙苯或苯醯烷基_系、苯乙_ 98594.doc

(S -44 - 1252341 本盼系、二苯並喃_ (Xanth〇ne)系苯醚、安息香鱗系之聚合誘發材料等。再者，市售商品可直接使用或適當混合使用例如：默克公司製之DAR0CUR1173、1116 ;千葉化學公司製之IRGACURE184、3 69、651、907 ;曰本化藥公司製之 KAYACURE DETX、EPA、ITA ;艾爾迪希公司製之 DMPAP 等（均為登錄商標）。又’聚合誘發劑之添加量宜對於聚合性化合物在1〇 wt% 以下。因為若添加多於1〇 wt%，聚合誘發劑將作為雜質而作用，顯示元件之相對電阻降低。又’關於本實施型態之顯示元件亦可表現為基本構成包含·於基板面法線方向施加電場之構成（縱電場）、使用負型液晶作為封入物質層3之媒質之構成（負型液晶）、兩基板所具備之配向膜之摩擦方向為平行之構成（平行摩擦）、於物質層3形成配向輔助材料以輔助分子配向之構成（聚合性化合物固定）。又，藉甴將本發明適用於利用柯爾效果之顯示裝置，可實現顯示出高速應答特性之顯示裝置。又，此時，可大幅減低驅動電壓’其實用價值極高。再者，本發明之目的亦可表現為提供一種驅動電壓已減低至實用位準之利用柯爾效果之顯示元件。又’精由採用本顯示元件形成顯示裳置，能以實用位準之驅動電壓（外場強度）進行動作，提供—種具備高速應答特性及廣視角特性之顯示裝置。又，於上述製造方法，於基板1及基板2之對向面，形成 98594.doc 45 1252341 電極4及5、配向膜8及9,在與基板丨及2之形成電極4及5之面相反側之面，貼合偏光板6及7，於兩基板間封入已添加光聚合性單體及聚合誘發劑之媒質後，照射紫外線，使光聚合性單體聚合，但不限於此。例如：在於基板2貼附彩色濾光器，於基板丨形成τρτ(薄膜電晶體）之狀態下，進行紫外線照射亦可。然而，此時，若從面板表側（從貼有彩色濾光器之基板2側）之曝光（紫外線照射），彩色渡光器吸收相當比例之紫外光，因此無法有效地進行光聚合。因此’相較於不介由彩色濾光器之情況，而要甚強之紫外線，構成大問題。又，彩色濾光器按照像素而有紅色、、綠色、藍色區域’但於紅色、綠色、藍色分別之區域，紫外光之透過率大幅不同，因此若通過彩色滤光器而照射紫外光’進行光聚合的話，各像素將產生甚大的不均。 …因此’從面板背侧（形成TFT之基板1#J)曝光亦可。然而， ★面板月側曝光時，由仏號線〜掃描線^⑺薄膜電晶體）等遮光部。此等部分難以採用透明電極(透明材料)形成。因為相較於鋁或銅、鈕等金屬’ IT〇等之透明電極電阻高，因此不適於用在信號線或掃描線。特別是液晶電視等大型、大晝面之顯示元件之情況’信號線或掃描線龐大，因此不適於將此等透明化。# 故，攸面板月側曝光時，信號線上、掃描線上、TFT上之f +4、七*、产，> 、乂 π或成為遮光部，此等區域之媒質無法進订光來"。因此’信I線、掃描線、TFT之收邊部分必須以遮光膜包覆，成為開口率降低的原因。並且，遮光部之 98594.doc •46- 1252341 區域之未反應之光聚合性單體或誘發劑亦可能成為電壓保持率下降等可靠性惡化之原因，不宜有未反應部分。為了解決此問題，於TFT基板（形成TFT之基板1)側形成彩色濾光器、遮光膜，同時從相反側之基板（基板2)側曝光亦可。藉此，無須介由TFT(開關元件）、彩色濾光器、遮光膜等照射光，因此可將物質層3之更廣區域曝光。因此，由於遮光部分消失，可將物質層3全面地曝光。因此，無須以遮光膜包覆如上述之收邊部分，故開口率上升。並且，不會殘留未反應之聚合性單體、聚合誘發劑等，因此可防止可靠性惡化。又，此時，宜採用透明材料形成相反側之基板（以往為貼附彩色;慮光器之基板2)及形成於相反側之基板之電極5。夢此可削減紫外線之照射量。〔實施型態2〕根據圖禾說明本發明之其他實施型態。再者，為了便於說明，關於與實施型態1之顯示元件具有相同構成及機能之構件’標示同一符號並省略其說明。關於本實施型態之顯示元件係於實施型態丨之顯示元件，使施加於配向膜8及9之摩擦方向互異者。亦即，除了配向膜8及9之摩擦方向不同以外，關於本實施型態之顯示元件係與關於實施型態丨之顯示元件具有相同的構成。再者，本實施型態之顯示元件可採用實施型態丨中記载之各媒質中具有負介電各向異性者，以作為封入物質層3之媒質^ 又，關於本實施型態之顯示元件，例如：用以取代例如貝· 98594.doc

(S -47- 1252341 關於實施型態1之顯示元件，而由顯示裝置⑽所具備。圖12係表示關於本實施型態之顯示元件之配向膜8及9之摩擦方向與偏光板6及7之吸收軸向之說明圖。如此圖所不’配向膜8及9之摩擦方向互相正交。又，施加於基板丄側之配向膜8之摩擦方向係與偏光板6之吸收軸向平行。又，施加於基板2側所具備之配向膜9之摩擦方向係與偏光板7之吸收軸向平行。再者，偏光板6之吸收軸向與偏光板7 之吸收轴向正交。

再者，各配向膜之摩擦方向不限於此。例如：使配向膜8 之摩擦方向與偏光板6之吸收軸向正交，使配向膜9之摩捧方向與偏光板7之吸收軸向正交亦可。又，配向膜8及9之^ 擦方向未必要正交，互相之方向不同即可。又，除了如上述將配向膜8及9之摩擦方向互相正交以外，關於本實施型態之顯示元件之製造方法係與關於實施型態1之顯示元件之製造方法相同。如此，使兩基板1、2分別具備之配向膜8及9之摩擦方向不同之情況，若將封入於物質層3之媒質保持在顯示液晶相之服度，則可使物質層3之分子配向成為扭轉構造構迈）亦即，於電場（外場）施加時，分子之長軸方向朝向平行於基板面之方向，同時從一方基板側至另一方基板側，依序扭轉而配向。而且，若在維持此扭轉構造之狀態，使光聚合性單體聚合（硬化），高分子鏈丨丨之沿著分子配向方向之部分之比例變大。亦即，高分子鏈11係以長度方向沿著分子之配向方向 98594.doc -48 - 1252341 之部分之比例變大而具有構造各向異性。如此所獲得之顯示元件係與實施型態」之顯示元件相同，可藉由外部加溫裝置’保持在液晶相-各向等相之正好 =移點之上之附近之顯示出各向等相之温度，藉由於兩電極4、5間施加電場，透過率變化。再者，此時，高分子鏈11擔任促進分子配向之角♦ 甘 ' _ 角色，其係以維持扭轉構造之狀 i =此之/σ者配向方向之部分之比例變大之方式所形成 ==關於本實施型態之顯示元件，可使電場施加所xe成之为子配向方向成為扭轉構造。 :::實施型態1之顯示元件相同，於關於本實施型態之顯不70件，能以低電壓獲得最大透過率。然而’關於實施型態i之顯示元件係分子配向均質構造。&時，可能引起媒質（例如：介電分散所造成之著色。相對於此，關於本實施型態之)=長件係如上述，分子構成扭轉構造而配向。因此，發揮緩疋波長分散所造成之著色現象的效果。 ' 綾和再者’上述扭轉構造係存在左扭及右扭限。因此’於象限之境界，透過率可能下降。成夕象因此’亦可於封入物質層3之由如此地於婢質沃加對堂”、、預先外加對掌劑。藉於媒貝添加對旱劑，可使之成為左一扭轉，故可提升透過率。 — 之任又’作為封入物質層3之媒質(例如··介電性使用S亥媒質本身具有對掌性者(對掌性物質)。此巧，、可辅助材料(例如··聚合誘發劑或氫結合體)本身； 98594.doc -49- 1252341 助材料（例如：聚合誘發劑或氫結合體）本身以外、或配向辅助材料（例如：聚合誘發劑或氫結合體）及其以外之兩者具有革丨生均可。作為聚合性化合物本身顯示出對掌性之物質，可舉例：下述化合物（5)。

Ο

Υ3·ΚΚΚΚΧ=Οί2 …(5)

對莩性之光聚合性單體由於其本身為對掌，因此自發地 :得扭轉構造。因此，藉由光聚合將其狀態固《，可形成具有右扭或左扭之配向輔助材料。又，包含如同香薦型（彎曲型）液晶，雖不具有不齊碳原子(分子本身不具有對掌性)’但藉由分子形狀之各向異性及填充構造，作為系統而產生對掌性之分子之媒質亦可。作二:型(彎曲型)液晶，可舉例如:Ρ8ριμβ(參考下述結構

•••(II) 又，作為香蕉型（彎曲型）液晶並不限定於化學ό士错彳十吟、 ΡΙΜΒ。例如匕予、、“籌式之.考曲部為苯基等之苯環亦基鏈等έ士人而Λ妻介砍示％或次成者亦可。作為此類之香薦型（弯曲型）液晶 98594.doc -50- 1252341 可舉例如··下述結構式（12)〜（15)所示之化合物等。

…⑽

…（13)

又，使用含有偶氮基之香蕉型（彎曲型）液晶亦可。作為此類之香蕉型（彎曲型）液晶，可舉例如：下述結構式（16)所示之化合物等。 98594.doc -51 1252341

…⑽ 二型(彎曲型)液晶在結合部之左右具有對稱、干么’但在結合部（彎曲部）之左右具有非對稱之化學構造亦可。作為此類香焦型（彎曲型）液晶，可舉例如：下诚結構式（17)所示之化合物等。

…(17>

…又，上述香蕉型（彎曲型）液晶未含有對掌碳，但未必要限；亦可$有1個對掌$炭或複數個。作為此類香蕉型（彎曲型）液晶’可舉例如··下述結構式（18)所示之化合物等。

义又，於採用此等香蕉型（彎曲型）液晶分子之情況，亦可誘發左扭或右杻之任一扭轉構造，提升透過率。如此’物質層3所含之媒質之分子之配向方向為一方向之 98594.doc 1252341 性，亦即右扭或左扭之任—方之扭轉構造時，各扭轉構造即使無關於互相之方位’仍具有_定之旋光性。因此，作為物質層全體可顯現甚大之旋光性。藉此，能以低電壓獲得最大透過率，將驅動電麼減低至可實用位準。又，於物質層3形成配向輔助材料，用以在電場施加時促進顯現光學各向異‘〖生’藉由電場施加所造成之上述媒質中之分子之配向受到輔助，可更有效地顯現光學各向異性。

再者’關於本實施㈣之顯^件亦可表現為基本構成包含：於基板面法線方向施加電場之構成（縱電場）、使用負型液晶作為封人物質層3之媒f之構成（負型液晶）、使兩基板所具備之配向膜之摩擦方向不同之構成（扭轉）、藉由在物質層3形成配向輔助材料以輔助分子配向，同時於物質層3 添加對掌劑，以使分子之配向方向之扭轉僅成為左右任一方之構成（聚合性化合物固定（+對掌））。又，藉由採用關於本實施型態之顯示元件形成顯示裝置，可提供一種顯示裝置，其係能以實用位準之驅動電壓 (外場）進行動作，具備高速應答特性及廣視角特性，並且緩和著色現象產生。又，與實施型態1相同，關於本實施型態之顯示元件係將彩色濾光器、遮光膜形成於TFT基板（形成TFT之基板1}側，同時使相反側之基板（以往貼附彩色濾光器之基板2)透明，從此相反側之基板（基板2)曝光亦可。〔實施型態3〕根據圖示說明本發明之其他實施型態。再者，為了便於 98594.doc -53- 1252341 沉明，關於與實施型態1之顯示元件具有相同構成及機能之構件，標示同一符號並省略其說明。圖13係表示關於本實施型態之顯示元件（顯示元件30)之概略構成之模式剖面圖。再者，顯示元件3〇係例如：取代實施型態1之顯示元件而由顯示裝置100所具備。如此圖所示，顯示元件30係於對向之2片基板（基板間，夾持光學凋制層之物質層3。又，於基板丨之與基板2對向面，為了於物質層3施加電場之電場施加手段之梳齒電極（梳齒狀之電極）4a及電極化係以電場施加方向成為基板面内方向（平行於基板面之方向）之方式，互相對向配置。又，於基板1 及2之對向面，具備配向膜8及9。再者，基板丨側之配向膜8 係以包覆形成在基板i上之電極4&及5&之方式而形成。並且於基板1及基板2之與兩基板之對向面相反側之面，分別設有偏光板6及7。基板1及2中係由玻璃基板所構成，但不限於此，只要一方為透明基板即可’而兩基板間之間隔為1 〇 pm，但不限於此，任意設定即可。電極4a及電極5a係於基板1之與基板面2之對向面上，互相對向而配置。再者，作為電極4a&5a之材料係使用IT〇(氧化銦錫），但不限於此，作為電極材料可使用以往習知之各種材料。圖14係表示顯示元件30之偏光板6及7之吸收軸向、配向膜8及9之摩擦方向、電場施加方向之說明圖。如此圖所示，於顯示元件3 0，偏光板6及7之吸收軸之方向互相正交。又， 98594.doc 1252341 配向膜8及9之摩擦方向互相反平行，同時與偏光板6们之吸收軸向形成45度之角度。又，電極⑽化所造成之電場施加方向係與配向膜6及7之摩擦方向平行，與偏光板_ 之吸收軸向形成45度之角度。再者，作為配向膜⑻之材料’可使用與實施型態丨之顯示元件相同者。於物質層3封入由下述結構式（19)所組成之正型液晶性化合物（媒質）。再者，此正型液晶性化合物係在未滿Μ」 C顯示出向列型相。

又與實施型態1之物質層3相同，於顯示元件3 〇之物質層3，形成由高分子鏈所組成之配向辅助材料（未圖示）。又，於封入物質層3之上述負型液晶性化合物添加過氧化甲乙酮’其係用以使聚合迅速進行之聚合誘發劑。其次’說明顯示元件3 〇之製造方法。首先，於基板1表面形成電極4a及電極5a。形成方法可採用與以往之液晶顯示元件之製造方法相同的方法。其次’於基板1上，以包覆電極4a及電極5a之方式形成配向膜8。又，於基板2上形成配向膜9。再者，於配向膜8及9 預先施加摩擦處理。又，配向膜8及9之摩擦方向互相反平行。又’在與基板1及2之對向面相反側之面，將偏光板6及7 貼合。在此，如圖14所示，使偏光板6及7之吸收軸互相正父’同時偏光板6及7之吸收轴與配向膜8及9之摩擦方向形 98594.doc -55- 1252341 成45度之角度而貼合。 “人’丨由塑膠微粒等間隔物（未圖示），將基板1及2以兩者間隔（物質層3之厚度）成為5 μπι之方式調整，並以密封材料（未圖不）封閉周圍而固定。此時，後續所注入之媒質（例如·介電性液體）之注入口（未圖示）之部分不密封，預先使之開口。再者，間隔物及密封材料之材質並未特別限定，亦可使用以往之液晶顯示元件所使用者。其次，在兩基板間，於上述正型液晶性化合物所組成之媒質，注入已添加光聚合性單體之液晶（甲基）丙烯酸酯、聚合誘發劑之過氧化甲乙酮者。在此，光聚合性單體之添加量為0.05 wt%(重量％)〜15wt%。又，聚合誘發劑之添加量為10 wt%以下。其次’在藉由外部加溫裝置（未圖示）將兩基板之溫度保持在25°C之狀態下，於此胞（顯示元件3〇)照射紫外線。藉此使注入於物質層3之光聚合性單體聚合，形成高分子鏈（未圖示）。再者，在未滿33.3°C，上述負型液晶性混合物顯示出向列型相，於其以上之溫度顯示出各向等相。亦即在封入於物質層3之媒質顯示出液晶相之狀態，使光聚合性單體聚合’形成南分子鍵。如此，在封入於物質層3之媒質顯示出液晶相之狀態，此媒質之分子受到施加於配向膜8及9之摩擦之影響而沿著摩擦方向配向。因此，藉由在此狀態使光聚合性單體聚合，藉由聚合所獲得之高分子鏈之沿著分子之配向方向之部八之比例變大。總言之，高分子鏈係以朝向長度方向由於摩 98594.doc -56- 1252341 擦之影響而配向之分子之配向方向之比例變大之方式而具有構造上之各向異性。如此所獲得之顯示元件30係藉由外部加溫裝置，保持在向列型各向等相之正好相轉移點之上之附近之各向等相之溫度，藉由施加電場，透過率變化。亦即，將封入於物質層3之媒質保持在稍微比該媒質之液晶相_各向等相之相轉移點高之溫度，以便使成為各向等相狀態，藉由於兩電極 4a、5a間施加電場，可使物質層3之透過率變化。再者，於顯示元件30,施加於兩電極間之電壓為6〇v時，可獲得最大透過率。另一方面，為了與顯示元件3〇比較，準備比較用胞，其係除了不添加光聚合性單體及誘|劑，1未施加紫外線照射工序以外，其他均採用與顯示元件儿相同之條件製作者。而且’與顯示元件30之情況相同，將此比較用胞保持在向列型各向等相之正好相轉移之上之附近溫度，於兩電極間施加電場。此時，施加於兩電極間之電壓為9〇v時，可獲得最大透過率。如此，相較於比較用顯示元件，顯示元件3〇以較低電壓獲得最大透過率之理由係與實施型態丨相同。亦即，於比較用顯不7L件，基板界面之配向處理僅促進分子配向，分子以低電壓配向僅存在於基板附近。另一方面，於顯示元件 30，除了基板界面之配向處理所促進之分子配向，還藉由局分子鏈促進胞内全區域之分子配向。亦即，藉由高分子鏈與分子之相互作用而以低電壓使分子配向之效果，係有 98594.doc -57- 1252341 ::地作用於胞内全區域。因此’相較於比較用顯示元件，颁不7C件30以較低電壓獲得最大透過率。再者，於上述製造方法係於基板以表面形成電極似 h、配向膜8,在基板2之表面形成配向膜9,在與基板⑷ 之形成配向膜8及9之面之相反側之面，分別貼合偏光板6 及7’於兩基板間封人已添加光聚合性單體及聚合誘發劑之媒質後’照射紫外線’使光聚合性單體聚合，但不限於此。

例如：在於基板！形成TFT，於基板2貼附彩色遽光器之狀態下，進行紫外線照射亦可。$而，此時，若從面板表側（從貼有彩色遽光器之基板2側）曝光（紫外、線照射），彩色渡光器吸收相當比例之紫外光，因此無法有效地進行光聚合。因此，相較於不介由彩色濾光器之情況，需要甚強之紫外線’構成大問題。又，彩色濾光器按照像素而有紅色、綠色、藍色區域，但於紅色、綠色、藍色分別之區域，紫外光之透過率大幅不同，因此若通過彩色濾光器而照射紫外光，進行光聚合的話，各像素將產生甚大的不均。因此從面板表側曝光並不適切。因此，從面板背側（形成TFT之基板丨側）曝光亦可。然而，從面板背側曝光時，由於紫外線由電極乜及“（像素電極及對向電極）所遮光，無法將電極乜上及電極&上曝光。因此，電極4a上及電極5a上之感光性單體無法聚合。而且，無法合之區域係無法使膽固醇型藍相安定，因此僅能在狹窄的溫度範圍内顯現膽固醇型藍相。結果，未介由電極 4a及5a而照射光之區域之媒質，雖然在廣泛之溫度範圍顯 98594.doc -58 - 1252341 不出膽固醇型藍相，但無法 5 a上之媒質係顯示出非膽固相。又，於膽固醇型相與膽成為缺陷，為漏光的原因。怨不同之顯示元件。因此，將膽固醇型藍相之區域作為 4a上或電極&上，其收邊部率下降。進行光照射之電極乜上及電極醇型藍相之膽固醇型相等液晶固醇型藍相之邊界之配向狀態總言之，成為因區域而配向狀於如上述所形成之顯示元件，顯示元件使用時，不僅是電極分亦必須以遮光膜隱藏，開口

因此，使電極4a及電極5a透明亦可。總言之，以IT〇(氧化鋼錫）等之透明電極形成電極4a及電極5a的話，紫外線亦可照射於此等電極上之區域。 ” f 然而，從面板裏側曝光時，除了電極乜及電極化之外，還有信號線、掃描線、TFT(薄膜電晶體）等遮光部。此等部刀與電極4a或電極5a不同，難以採用透明電極形成。因為相較於銘或銅、组等金屬，IT◦等之透明電極電阻高，因此不適於用在信號線或掃描線。特別是液晶電視等大型、大晝面之顯示元件之情況，信號線或掃描線龐大，因此不適於將此等透明化。& ’從面板背側曝光時’信號線上、掃描線上、TFT上之區域成為遮光部，此等區域之媒質無法進仃光聚合。因此，與電極4a及電極5a之情況相同，信號線、知描線、TFT之收邊部分必須以遮光膜& |，成為開口率降低的原因。並且’遮光部之區域之未反應之光聚合性單體或誘發劑亦可能成為電壓保持率下降等可靠性惡化之原因，不宜有未反應部分。 98594如 .59.

CS !252341 為了解決此問題，於TFT基板（形成TFT之基板1)側形成彩色;慮光器、遮光膜，同時使相反側之基板（以往貼附彩色濾光杰之基板2)透明化，或使此相反側之基板（基板2)側曝光、 |Π 、σ。此時，由於遮光部分消失，可將物質層3全面地曝光。口此’無須以遮光膜包覆如上述之收邊部分，故開口率上升。並且，不會殘留未反應之聚合性單體、聚合誘發劑等，因此可防止可靠性惡化。又’作為形成於物質層3之聚合性化合物（配向輔助材料）不限於液晶（甲基）丙烯酸酯，可使用與實施型態1所記載相同者。又，與實施型態丨相同，光聚合性單體之添加量為0·05〜1%(重量％)〜15 wt%。又，彳之光聚合性單體形成聚合性化合物（配向補助材料）寺所使用之聚合誘發劑不限於過氧化甲乙酮，可使用與實轭型態1所記載相同者。又，與實施型態i相同，聚合誘發 Μ未必要使用’使用時宜使添加量在1 〇 wt%以下。又，於本實施型態，封入物質層3之媒質不限於上述化合物’只要是解電各向異性為正之媒質即可。士又，典型上，封入於物質層3之媒質亦可於電場無施加 T光學上大致為各向相等，藉由電場施加而誘發光學調制之媒質。亦即，典型上，亦可為伴隨電場施加，分子或分子集合體（群集）之配向秩序度上升之物質。又，於本實施型態，作為封入於物質層3之媒質，可適用例如··具有未滿光學波長之秩序構造（配向秩序），在光學上看來各向相等之液晶相，且介電各向異性為正者。或=亦 98594.doc -60 - 1252341 I採用液晶分子以未滿光波長之尺寸且配置成放射狀之集口體所填充之光學上看來各向相等之系統。藉由於此等施加電場’將對於分子或集合體之微細構造賦予歪曲，可誘發光學調制。X，於使用此等媒f之情況，可藉由形成聚合性化合物（配向輔助材料）而促進分子配向，因此能以低電壓驅動。於以下將此類媒質之例作為媒質例而記載。然而，以下所示之媒質例係表示可利用之媒質之一例，並非限定可利用於本顯示元件之媒質。〔媒質例1〕作為封入於物質層3之媒質，可使用例如：由未滿光學波長（未滿可視光波長）之尺度，由具有立方對稱性（立方晶之對稱性）之秩序構造所組成之顯示出立方相（cubicphase:立方晶相）之媒質。作為此類媒質，有例如：米谷慎，「以分子模擬探索奈米構造液晶相」，液晶，第七卷，第三號，p 238-245，2〇〇3 年」及「HandbookofLiquidCrystals(液晶手冊）」，v〇l2B， Ρ·887_900, Wiley-VCH，1998年所記載之BabH8。以下述結構式（20)表示此BABH8。

又，在136.7°C以上、161°C以下，此BABH8顯示出由未 98594.doc -61 - 1252341 滿光學波長（未滿可視光波長）之尺度之秩序構造所组成之立方相。再者’於上述「以分子模擬探索奈米構造液晶相」係表示如圖5〜圖7所示之立方相之構造模型。、如上述，BA刪之晶格常數約6nm，比光學波長m位數以上，由於秩序構造（配向秩序）未滿光學波長，因此為透明。亦即於上述溫度範圍’於電場無施加時，顯示来與各向等性，因此將BABH8適用於本顯示元件時，可於正= 偏光下進行良好之黑顯示。

另方面，右將物質層3之溫度一面控制在丨3 6 7 上、，以下，一面於電極4、5間施加電場，於具有= 對稱性之構造將產生歪曲，顯現光學各向異性。亦即，於上述溫度範圍，BABH8在電Μ無施加狀態下，在光學上各向相等，由於電場施加而顯現光學各向異性。 …於上述構成之本顯示裝置，由於施加電場，在呈有立方對稱性之構造產生歪曲’發生複折射率，因此可進订良好之白顯示。再者，發生複折射之方向為一定，其大 t由於電場施加而變化。又，於如上述之廣泛溫度範圍，表不施加於電極4、5問之雷厭也、来、w十 1 /、透過率之關係之電壓透過率曲線成為安定的曲t 处、疋的曲線亦即，於上述構成之本顯示裝置，於136.7t以上、ι6ΓΓ以丁々从只丁忒置下之、力20Κ之廣泛溫度範圍，可獲传女疋之電壓透過率曲綠、手曲綠，極易進行溫度控制。又’於採用ΒΑΒΗ8之本顯干分杜山# ^ 件，由於利用在具有立方主也办曲亦即媒質之光學各向昱性之程度變化以進行顯示，门，、性之此相較於變化液晶分子之配向方 98594.doc -62- 1252341 之顯示方式之液晶顯示裝置，可實現於採用BABH8之本顯示裝置，複折射於光軸向不變化，因此可實現更寬廣

於使用BABH8之本顯示裝f，利用藉由微小區域構造(如同結晶之晶格)之歪曲所顯現之各向異性，以進行顯口此不致如同以往方式之顯示原理，具有液晶固有之黏度對於應答速度造成甚大影響的問題，因此可實現i ms程度之高速應答。亦即’於以往方式之顯示原理係利用液晶分子之配向方向變化，因此液晶固有之黏度大幅影響應答速度，但於使用BA刪之本顯示裝置，由於利用微小區域之構造之歪曲，因此液晶固有之黏度影響較小，可實現高速應答。因此’本顯示元件具備高速應答性，因此亦可利用於例如：場連續色彩方式之顯示裝置。〔媒質例2〕

向以進行顯示之以往廣視角特性。並且，發生之方向一定，由之視角特性。作為封入於物質層3之媒質，可適用由顯示出液晶相之一之距列型D相（SmD)之分子所組成之媒質。作為顯示出距列型D相之液晶性物質，有例如： anBC16。再者，關於ANBC16記載於齊藤—彌、祖揀道夫，「光學上各向相等之稀有熱致向性液晶從日日之熱力學」，液晶，第五卷，第—號，则年，p.21，S1構造i(n=i6)或 Γ Handbook of Liquid Crystals, , vol.2B, Wiley.VCH? 1998 年，P.888,表丨，化合物卜叫_“0〇1，化合物^，化合物1 a-1。此等分子構造表示於以下。 98594.doc -63 - •“(21) 1252341

4 π -烧氧基- 3’-确基聯苯-4 -竣酸

n-15 Cr 127 SmC 187 Cub 198 SmA 204 I

於171.0 °C〜197.2 °C之溫度範圍，此液晶性物質 (ANBC16，於上述化學結構式pi)，n = 16)係顯示出距列型相距列型D相係複數分子形成如馬驅架（jungie jim，登錄商標）之3次元晶格，其晶格常數為數十nm以下，未滿可視光波長。亦即，距列型〇相係具有分子排列顯示出立方對稱性之秩序構造（配向秩序）。再者，上述anbci62晶袼常數約6 nm。因此，距列型D相在光學上具有各向等性。又，在ANBC 16顯示出距列型d相之上述溫度區域，若於 ANBC 16所組成之物質層3施加電場的話，由於分子本身具有介電各向異性，因此分子朝向電場方向，於晶格構造產生歪曲。亦即，於物質層3顯現光學各向異性。因此，可將ANBC16作為封入本顯示&件之物質層3之媒質適用。再者，不限於細C16，只要是顯示出距列型〇相之物質的#，由於電場施加時與電場無施加時之光學各向異性之程度變化’因此可適用作為封入本顯示元件層3之媒質。、〔媒質例3〕可適用液晶微乳化物。在山本等人所命名，以熱致作為封入於物質層3之媒質，此’所谓液晶微乳化物，其係由 98594.doc -64- 1252341 向性液晶分子置換0/w型微乳化物（以介面活性劑使水以水滴的型態溶解於油中之系統，油成為連續相）之油分子之系 T(混合系統）之總稱（參考山本潤，「液晶微乳化物」，液晶，第四卷，第三號，ρ·248_254,20〇〇年）。作為液晶微乳化物之具體例，有例如：上述「液晶微乳化物」所記載之顯示出向列型液3日日相之熱致向性液晶（溫度轉移型液晶）之戊基氰基聯苯（5CB)與顯示出反膠束相之溶致型液晶（lyotropic liquid crystal，濃度轉移型液晶、溶致型液晶）之二甲基二烷基溴化銨鹽（DDAB)之水溶液之混合系統。此混合系統具有以圖9及圖1〇所示之模式圖所表示之構造。又，此混合系統典型上反膠束之直徑為5〇A程度，反膠束間之距離為2GGA程度。此等尺度之係比光學波長小一位數程度。亦即，上述混合系統（液晶微乳化物）具有未滿光學波長之配向構造（配向秩序）。又，反膠束係隨機存在於]次元空間’ 5CB係以各反膠束為中心而放射狀地配向。因此，上述混合系統在光學上顯示出各向等性。而且，若將電場施加於上述混合系統所組成之媒質，由於存在"電各向異性，因此分子本身朝向電場方向。亦即，以反膠束為中心而配向成放射狀，因此於光學上各向相等之系統顯現配向各向異性，顯現光學各向異性。因此，可將上述混合系統適用作為封入本顯示元件之物質層3 、貝再者不限於上述混合系統，只要是於電場無施加時及電場施加時，光學各向異性之程度變化之液晶微乳 98594.doc -65- 1252341 顯示元件之物質層3 化物的話’均可適用作為封入於關於本之媒質。〔媒質例4〕 :為封入於物質層3之媒質’可適用具有特定相之溶致型 ^曰曰ay〇tr〇pic liquid crystai)。在此，所謂溶致型液晶，其糸—般意味形成液晶之主要分子溶於具有其他性質之溶媒 (水或有機溶劑等）之其他成分系統之液晶。又，上述特定相係表示於電場施加時及電場無施加時，光學各向里性之^ 度變化之相。作為此類特定之相，有例如：山本潤，「= 晶科學實驗講座第一回：液晶相之同定：⑷溶致型液晶」液晶，第六卷，第一號，p.72_83,所記載之膠束相、海綿相、立方相、反膠束相。於圖u表示溶致型液晶相之分類圖〇於兩親媒性物質之介面活性劑，有顯現膠束相之物質。例如··離子性介面活性劑之硫酸十二納之水溶液或標搁酸 φ 鉀之水溶液等係形成球狀膠束。又，在非離子性介面活性劑之聚氧乙烯壬基醚與水之混合液，壬基醚作為疏水基而作用，聚氧乙烯鏈作為親水基而作用，以便形成膠束。此外，在苯乙烯-乙烯氧化區塊共聚合體之水溶液亦形成膠束0 例如··球狀膠束係分子填充（形成分子集合體）於空間全方位而顯示出球狀。又，球狀膠束之尺寸由於未滿光學波長，因此不顯示出光學各向異性，看起來是各向等性。亦即，球狀膠束具有未滿光學波長之秩序構造（配向秩序）。然 98594.doc -66- 1252341 而’若於此球狀膠束施加電場，由於球狀膠束歪顯現光學各向異性。故，具有球狀膠束相之溶致型液晶亦可適用作為封入於本顯示裝置之物質層3之媒質。再者日，日限於球狀膠束相，將顯示出其他形狀之膠束相，亦即二膠束相、橢圓狀膠束相、棒狀膠束相等之溶致型液晶封入物質層3，亦可獲得大致相同的效果。阳

又’按照濃度、溫度、介面活性劑之條件，一般據知可形成親水基及疏水基置換之反膠束。此反膠束在^學上°: 有與膠束相同的效果。因此，藉由將顯示出反膠束相之溶致型液晶作為封入物質層3之媒質適用，可發揮與使用顯示出膠束相之溶致型液晶時同等的效果。再者，在媒質例2 所說明之液晶微乳化物為顯示出反膠束相（反膠束構造）之〉谷致型液晶之*—例。又，於非離子性介面活性劑之戊乙二醇-十二峻 (Pentaethylenglychol-dodecylether，C12E5)之水溶液，存在如圖11所不之顯示出海綿相或立方相之濃度或溫度區域。此海綿相或立方相具有未滿光學波長之秩序（秩序構造、配向秩序），因此在光學波長區域為透明物質。亦即，此等相所組成之媒質在光學上顯示出各向等性。而且，若將電場施加於此等相所組成之媒質，配向構造（配向秩序）產生歪曲，顯現光學各向異性。因此，顯示出海绵相或立方相之溶致型液晶亦可作為封入本顯示元件之物質層3之媒質而適用。〔媒質例5〕 98594.doc -67- 1252341 作為封入於物質層3之婵質心姝貝可適用顯示出膠束相、海綿相、立方相、反膠束相等甚，、、、貝不出在電％施加時及電場無施加時之光學各向昱性此、之耘度叆化之相之液晶微粒分散系、、充。在此，作為液晶微粒子分勒系政系統，其係使微粒混在溶媒（液晶）中之混合系統。作為此類液晶微粒分散系統，有例如··於非離子性介面活性劑之戊乙：醇十：_ 物Α〇ι·

do — ylether ’ CpE5)之水溶液，混入以硫酸基修飾表面之直偟100A程度之群集粒子者。於此液晶微粒分散系統顯現海4相。又’此海綿相之秩序構造（配向秩序）未滿光學波長。因此，與上述媒質例3之情況相同，可將上述液晶微粒分散系統適用作為封入於本顯示裝置之物質層3之媒質。再者，藉由將上述群集粒子與媒質例2之液晶微乳化物之 DDAB置換，亦可獲得與媒質例2之液晶微乳化物相同之配向構造。〔媒質例6〕作為封入於物質層3之媒質，可適用樹枝狀高分子 (denddmer molecules)。在此，所謂樹枝狀高分子，其係於每一單體單位分枝之3次元狀之高分枝聚合性化合物。樹枝狀高分子由於分枝多，若分子量到達某程度以上，即成為球狀構造。此球狀構造由於具有未滿光學波長之秩序（秩序構造、配向秩序），因此在光學波長區域為透明物貝’配向秩序之程度由於電場施加而變化，顯現光學各向異性（光學各向異性之程度變化）。因此，樹枝狀高分子亦可 98594.doc -68- 1252341 適用作為封入於本顯示元件之物質層3之媒質。又’藉由將上述媒質例2之液晶微乳化物之DDAB置換成 /枝狀巧分子物質，可獲得與上述媒質例2之液晶微乳化物同樣之配向構造，可適用作為封入本顯示元件之物質層3 之媒質。曰〔媒質例7〕作為封入於物質層3之媒質，可適用顯示出膽固醇型藍相刀子所組成之媒質，再者，於圖5、圖15表示膽固醇型藍相之概略構造。如圖5、圖15所示，膽固醇型藍相具有高對稱性構造。又，由於膽固醇型藍相具有未滿光學波長之秩序（秩序構造、配向秩序），因此在光學波長區域大致為透明物質，配向秩序之耘度由於電場施加而變化，顯現光學各向異性（光學各向異性之程度變化）。亦即，膽固醇型藍相在光學上大致顯示出各向等性，由於電場施加造成液晶分子朝向電場方向，因此晶格歪曲，顯現光學各向異性。故顯示出膽固醇型藍相之分子所組成之媒質可適用作為封入於本顯示裝置之物質層3之媒質。再者，作為顯示出膽固醇型藍相之物質，據知有例如：混合JC1041XX(向列型液晶混合體、氮素公司製液晶)後2 mol/〇 5CB(4·戊基·4’·氰基聯苯、肖列液晶、艾爾迪希 (Aldnch)公司製）47·4 m〇1%、ZLI-4572(對掌劑、默克⑽叫公司製）4.4 mol%之物質。此物質係在33〇 7;^至331.8〖之溫度範圍内顯示出膽固醇型藍相。 98594.doc -69- 1252341 又，於此混合物質加入聚合性單體或聚合性單體和聚合誘發劑亦可。亦即，藉由利用配向輔助材料（聚合性化合物）而於物貝層内形成多數小區域(微細象限)’以便將構成由上述混合物^質所組成之媒質之分子的配向秩序構造固定。然 :、不且藉由聚合性化合物等，將媒質如同微囊分割成小區域。亦m聚合性化合物等，製作獨立地包覆各小區或之液日日刀子之構造的話，將會擾亂膽固醇型藍相之構以’無法固疋化。又’此時，構成上亦可將此媒質封入本顯示裝置之物質層3之後’於電場尚未施加於物質層3時，亦使分子之配向秩序構造固定。總言之，藉由配向輔助材料（聚σ性化合物），使電場無施加時之光學各向等性之秩序構造（電場無施加時封入於物質層3之媒質之秩序構造（配向秩序））安定化亦可。若根據上述構成，可藉由配向輔助材料（聚合性化合物）’使電場無施加時之光學各向等性之秩序構造安定。藉此’即使使用由於驅動電壓顯示出甚大之溫度依存性二實用溫度範圍内實質上無法以低電壓驅動之媒質(能以低電壓驅動之溫度範圍窄’沒有配向輔助材料(聚合性化人物）時不具有實用性之媒質)時，藉由設置配向辅助材料(聚合性化合物）’能在更廣之溫度範圍使驅動電壓低電壓化。因此，能以低電壓顯現光學各向異性變化)，因此可實現一種顯示元件，㈣=異性之程度 ^ # ^ % ^ ^ ”如犯以實用位準之驅動電麼心τ動作，具備高速應答特性及廣視角特性。例如：以以下所示之分量比添加作為光聚合性單體之 98594.doc -70- 1252341 EHA(2-乙基己基丙烯酸酯、單丙烯酸酯、艾爾迪希（Aldrich) 公司製）及RM257(次丙稀酸酉旨單體（diacrylate monomer)、默克公司製）、作為光聚合誘發劑之DMPAP(2,2-二甲氧基-2- 戊基苯乙酮、艾爾迪希公司製）亦可。 EHA 4.0 mol%(2.4 wt%) RM257 2.6 mol%(5.0 wt%) DMPAP 0.33 mol%(0.28 wt%) JC-1041xx 44.7 mol%(47.1 wt%) 5CB 43.4 mol%(35.2 wt%) ZLI-4572 4.9 mol%(10.1 wt%)

再者，以上述分量比混合後，一面進行溫度調節，使混合物質始終成為膽固醇型藍相，未施加電場而進行紫外線照射所獲得之媒質係於326.4K至260K以下安定地顯示出除膽固醇型藍相。亦即，可使溫度範圍從以往之1.1 K大幅地擴大。藉此，雖具有比液體相低之驅動電壓，但可飛躍性地擴大過去不具有實用溫度範圍之相之溫度範圍。此膽固醇型藍相能以例如：圖13所示之電極構造驅動，作為顯示元件，可於廣泛溫度範圍以低電壓驅動。於圖1 5表示膽固醇型藍相及固定化之機制。又，各物質之分量比不限於上述分量比，但光聚合性單體（單體）之含有率若過小，顯示出膽固醇型藍相之溫度範圍不甚擴大。例如：JC 1041XX以 45.1 mol%、5CB 以 45·8 mol%、 ZLI-4572 以 5·1 mol%、EHA以 2.4 mol%(1.4 wt%)、RM257 以 1.5 mol%(2.9 wt%)、DMPAP 以 0.2 mol%之分量比（組成） 98594.doc 71 1252341 混合時（此時，光反應性單體含有率為3 9 m〇1/o(4.3 wt%)，膽固醇型藍相為326.3K至319.5K之範圍，如 ^ 相較於以上述分量比所混合之例，成為較窄之溫度。又，若右早體含有率大，作為顯示元件使用時，相較於電場無施加時，於電場施加時，有助於光學各向異性變化的部分變少，或驅動高。因此，光聚合性單體（光反應性單體）含有率宜在重P/ο以上、15重量％以下。又，宜在2 m〇1%以上、2〇 m心

之範圍’在3 mol〇/〇以上、15 mol%之範圍更佳在5 m〇i% 以上、11 mol%之範圍尤佳。又，藉由單體添加及紫外光（UV)照射，各向等相-液晶相之相轉移溫度降低。因此，作為顯示元件使用時，單體含有前之液晶混合物之各向等相-液晶相之相轉移溫度疑為 55°C以上，以便使用溫度範圍不致變得過窄。亦即，宜使單體含有前之液晶混合物之各向等相_液晶相之相轉移溫度成為551：以上而決定上述混合物質之分量。將顯示元件應用於電視等商品而實際使用時，若單體含有前之液晶混合物之各向等相-液晶相之相轉移溫度為55t：以上，大致不構成問題。例如：以jC1041xx為48·2 m〇1%、5^為474 mol%、ZLI-4572為4·4 mol%之組成調製之後，進行紫外光照射之情況，各向等相-液晶相之相轉移溫度係如上述為 33 1.8K，但以 JC1041XX 為 44.7 m〇l%、5CB 為 43·4 m〇1%、 ZLI-4572為 4.9 mol%、EHA為 4 m〇l%、RM257為 2·6 m〇1%、 DMPAP為〇·33 mol%之組成調製之後，進行紫外光照射之情况’各向等相-液晶相之相轉移溫度降低至326 4k。 98594.doc -72 - 1252341 又，2晶相-固體相之相轉移溫度宜為-HTC以下，_3(rc 乂下更彳土亦即，宜以液晶相-固體相之相轉移溫度成為_ J 〇 C以下，更好成為_3(rc以下之方式，決定上述混合物質之分量比。 ' 匕又2作為光聚合性單體（光反應性單體），宜使用丙烯酸酉曰系單體。特別是液晶性次丙烯酸酯單體及非液晶性丙烯酸酉旨單體之混合系、統較佳。此係由於液晶性次丙烯酸醋單體及非液晶性丙烯酸s旨單體之混合系統之情況，顯示出膽固醇5L孤相之溫度範圍之擴大幅度變小。例如：1 1 為 46.2 mol%、5CB為 44 7 m〇1%、ZLI_4572為 5 〇、 6CBA(液晶性丙烯酸酯單體；6_(4’_氰基聯苯_4_基氧）己基丙烯酸酉旨）為 2.8 mol〇/〇、RM257為 1.1 mol〇/〇、DMPAP為〇·2 mol /〇之組成調製時，顯示出膽固醇型藍相之溫度範圍為 329.8K至 327.7K之範圍。作為液晶性單體，宜主骨架具有2個或3個6員環之次丙烯酸醋化合物。此類化合物顯示出液晶性，賦予配向限制力的能力高。作為此類液晶性單體，可舉例如··下述之化合物（22) 〇〇. 〇 CH2-CX-CO - R3 - -R3-0!-CX:CH2 --(22) 再者，於上述化合物（22)，R3係表示不含有對掌碳之碳數1〜20之烷基。 98594.doc -73 - 1252341 又，作為非液晶性單體，宜為分子構造中含有丙烯醯基或甲基丙缔酿基之丙烯酸系單體，特別是作為側鏈，具有烷基之分枝構造之丙烯酸酯單體。作為烷基宜為碳數i〜 4，每單體單位至少宜具有丨個此類烷基所組成之側鏈。作為此類單體，除了上述EHA以外，可舉例如：tmha(3,5,5_ 二甲基已基丙烯酸酯、艾爾迪希（Aldrich)公司製）等。再者，若以不具有分枝構造之丙烯酸酯系單體進行光聚合，膽固醇型藍相之溫度範圍之擴大幅度變小。例如·· JC1〇4lxx為 44] mol%、5CM 44 3 為 5·2 mol%、HA(不具有分枝構造之丙烯酸酯系單體；卜已基丙烯酸西旨、艾爾迪希公司製）為4·〇 m〇1%、謂⑸為2 〇咖1%、 DMPAP為〇·3則1%之組成調製日夺，顯示出膽固醇型藍相之溫度範圍為326.2K至318.0K之範圍。然而，即使於使用不具有分枝構造之丙烯酸酯系單體（例如：HA)時，若增加其丙烯酸S旨系單體之比例，可擴大膽固醇型藍相之溫度範圍之擴大巾田度。又，使用不具有分枝構造之丙烯酸酯系單體時’宜使用烧基鏈長的單體。#使用此類丙烯酸酉旨單體，將舍揮與具有分枝構造之丙稀酸g旨相同的效果。作為不具有分枝構造之丙烯酸酯系單體之烷基鏈長之單體，可舉例如：η-〇Α(η·辛基丙烯酸酯、艾爾迪希（Aidrich)公司製）等。又，作為光反應性單體，不限於如上述之烷基之物質，使用對莩之光反應性單體亦可。作為顯示出對掌性之光反應性單體可舉例如：下述化合物（5)。 98594.doc

Cs -74- 1252341 C-C0-R1-Y3.

Yi<DiY2<£^a

…⑸ 對掌性之光反應性單體由於其本身為對掌，因此自發性地採取扭轉構造’與膽固醇型藍相之扭轉構造之相溶性佳，安定性高。又，於上述說明係針對藉由光聚合性之聚合性化合物（配向辅助材料）’將構成媒質之分子之配向秩序構造固定之情況’但本發明不限於藉由此類聚合性化合物（配向輔助材料）之形成之配向秩序構造之安定化。 :如由加熱而聚合之熱反應性單體、藉由光照射及加熱而聚合之單^ x 。又，鏈狀高分子、網狀高分子（網 Γ7刀子材料）或％狀高分子（環狀高分子材料）等均可。又配：輔助材料未必要由聚合性化合物形成，使用例如：上述之氣結合網（氯社人、、° 口體）、镞粒、多孔質構造體（例如：夕孔貝無機材料）等亦可。、夕孔貝構造體，使用過濾膜（membrane filter)等被小細孔薄膜亦可。作作為倣小細孔溥膜，可使用例如·· =㈣野村微細科學公㈣）、isQp㈣（日本⑽出p⑽公 ^叫㈣(旭化成公司製）、Millipore(日本MiUipore公司1)、UP〇re(宇部興產製）等。再者’作為微小細《丨壤 u 、、孔/專膜之材料，宜採用聚碳酸酯、聚烯烴、纖維素混合醚、萨舻^ 水 .^ 、 S曰馱纖維素、聚偏二氟、乙炔纖維素、S日酸纖維素及硝酸_ 纖、准素之混合物等，不與封入於微 98594.doc -75- 1252341 小細孔薄膜之媒質（例如··液晶性物質等之介電性物質）引起反應之材質。A 了實現封人媒f時看來光學各向等性時可將媒質固定之系統，微小細孔之大小（直徑）宜為可視^ 波長之1/4以下，並且5G⑽以下為佳。藉此，物質層於可視光顯現充分透明狀態。又，微小細孔薄臈為5 Ο μηι以下’ 1 〇以下尤佳。

再者，於上述§兄明係針對將顯示出膽固醇型藍相之媒質之分子之配向秩序構造固定之構成進行說明，但固定化之媒質不限於此。使用本說明tt記載之其他媒質（顯示出且有其他秩序構造之相之媒質)之情況，將分子之配向秩序構造固定亦可。藉此，可飛躍性地擴大作為顯示元件使用時，使用溫度範圍。X ’使用其等媒質時，構造上亦可於其等媒質封入本顯示裝置之物質層3後，於電場未施加於物質層3時，亦將分子之配向秩序構造固定。又，作為微小細孔薄膜之構造，螺旋狀結晶等、具有扭轉構造者均可。例如··聚烯烴系之薄膜或多胜系之薄膜等。具有扭轉構造之多胜系之薄膜，宜為螺旋構造，亦即有I 螺旋狀體（a -helix)形成能之合成多胜系。作為有α 螺旋狀體形成能之合成多胜，可舉例：聚-y_苯基-L-麵氨酸、聚_y_ 甲基-L-麩氨酸、聚乙基麩氨酸等聚麩氨酸衍生物、聚-6-苯基天冬胺酸鹽等聚天冬胺酸衍生物、聚丄_白胺 I ♦ ''氨基酸等。此等合成多胜可將市售商品或依據文獻等所記載之方法而製造者，直接或以難水溶性之螺旋狀 ’合媒等，例如：丨，2-二氯乙烷、二氯乙烷稀釋使用。市售具 98594.doc -76- 1252341 有α -螺旋狀體形成月b之合成多胜

A-2000、XB_900「哇夕主牛例如·· AJICOAT

L木之素公司製]、pLG 發酵工業股份有限公 U、JO、-30[協和』表j等之聚-y-甲美使用具有扭轉構造之舊土、1麵氨酸。質之扭轉構造及薄膜之出對旱性時，該媒、<扭轉構造接近時，合曲，因此媒質之安定性提升。又，媒質未^ 7扭媒質亦按照薄膜之扭轉構造配向，因此顯現：：旱：時，對掌性時之性質。 m

又’作為顯示出膽固醇型藍相之並皿邳愁具他物質，亦可使用將例如：ZLI-2293(混合液晶、默克公司製）以π」咖⑼、 P8PIMB(1，3-苯基雙[4-(4-8-烷基酚基亞胺基_苯甲酸]、香蕉型（奇曲型）液晶、參考下述結構式（丨丨）以丨5 wt%、 MLC-6248(對掌劑、默克公司製）以ΐ7·9 wt%所混合之物質。此物質在77.2°C至82.1°C之溫度範圍内顯示出膽固醇型藍相。又，亦可適當變更上述各物質之混合比例。例如： ZLI-2293 以 69.7 wt%、P8PIMB 以 15 wt0/〇、MLC_624 8(對掌劑）以15.3 wt%混合之物質，在80.8Ό至81.6°C之溫度範圍内顯示出膽固醇型藍相。

98594.doc -77- 1252341

又，作為顯示出膽固醇型藍相之進一步其他物質，亦可使用例如：ZLI_2293(混合液晶、默克公司製）以67.1 wt%、 MHP0BC(4-(1-甲基庚氧基羰基）苯基-4’-辛基羧基雙苯基 -4-羧酸酯）、直線狀液晶、參考下述結構式（23))以15 wt%、 MLC-6248(對掌劑、默克公司製）以17.9 wt%所混合之物質。此物質在83.6°C至87.9t之溫度範圍内顯示出膽固醇型藍相。又，亦可適當變更上述各物質之混合比例。例如： ZLI-2293 以 69.7 wt%、 HPOBC 以 1 5 wt%、MLC-6248(對掌劑）以15.3 wt%混合之物質，在87.8°C至88.4°C之溫度範圍内顯示出膽固醇型藍相。

c8H17o 再者，僅混合ZLI-2293及MLC-6248，無法顯現膽固醇型藍相，但藉由添加香蕉型（彎曲型）之液晶P8PIMB或直線狀液晶MHPOBC，以顯示出膽固醇型藍相。又，於上述例係使用非對掌體作為直線狀液晶，但為必要限定於非對掌體，使用對掌體亦可。又，使用直線狀液晶時，宜使用如同直線狀液晶MHPOBC之具有反傾構造（每 1層朝向不同方向）者。又，所謂直線狀液晶，其係用以表示於化學結構式大致接近橫長直線之液晶分子之總稱，實際之立體配置未必如化學結構式一般位於一平面内，當然可能彎曲。又，所謂香蕉型（彎曲型）液晶，其係用以表示於化學結 98594.doc -78- 1252341 構 ¥ ¥ 式具有彎曲部之液晶分子之總稱，不限於P8PIMB。例 ••牝學結構式之彎曲部亦可為酚基等之苯環或以萘環、肀滅等結合者。作為此類香蕉型（彎曲型）液晶，可舉例 •下述結構式（12)〜（15)所示之化合物。

…（12> …(15> 又，亦可使用含有偶氮基之香蕉型（彎曲型）液晶。作為此:^員Θ焦型（考、曲型）液晶，可舉例如··卞述結構式（1 6)所示 98594.doc -79- 1252341 之化合物等。

又，上述香蕉型（彎曲型）液晶係於結合部之左右具有對稱 =化學構造，但於結合部（f曲部）之左右具有非對稱化學構

造亦可。作為此類香蕉型（彎曲型）液晶，可舉例如：下述結構式（17)所示之化合物。

=，上述香蕉型（彎曲型）液晶分子不含有對掌碳，但未必限疋於此，含有1個或複數對掌碳亦可。作為此類香蕉型（彎曲型）液晶，可舉例如：下述結彳冓式〇8)所示之化合物。

又，如上述，適於本發明之膽固醇型藍相具波長之缺陷秩序，因此在光學波長區域大致為透明，、大致在光學上顯示出各向等性。在此，所謂大致在光學上顯示 98594.doc -80 - 1252341 出各向等性’其係意味膽固醇型藍相呈現反映出液晶之螺旋間距之色但此螺旋間距所造成之1色除外，在光學上顯示出各向等性。再者1反映螺旋間距之波長之光：擇性地反射之現象，稱為選擇反射。此選擇反射之波長= 帶不位於可視頻帶時，不會呈色（呈色不被人的眼睛辨識卜但位於可視頻帶時，顯示出對應於其波長之色彩。在此，具有400 nm以上之選擇反射波長頻帶或螺旋間距時，在膽固醇型藍相（藍相），呈色為反映該螺旋間距之色彩。亦即，可視光被反射，因其所呈色之色彩被人的眼睛所辨識。因此，例如：以本發明之顯示元件呈現全彩並應用於電視等時，其反射峰值不宜位於可視頻帶。‘ 再者，選擇反射波長亦取決於對於具有上述媒質之螺旋軸之入射角度。因此，上述媒質之構造不是丨次元時，亦即如同膽固醇型藍相具有3次元構造時’光對於螺旋軸之入射角度將具有分佈’因此於選擇反射波長之寬度亦形成分佈。因此’藍相之選擇反射波長或螺旋間距宜在可視頻帶以下，亦即在400 nm以下。若藍相之選擇反射波長頻帶或螺旋間距在_ nm以下’如上述之呈色幾乎不被人的眼睛所辨識。又，在國際照明委員會CIE(Commissi〇n Ιη^η^〇η_心 liEClairage)’設定以人的眼睛無法辨識之波長為38〇以下。因此，藍相之選擇反射波長頻帶或螺旋間距在38〇 nm 以下更佳，此時，可確實防止如上述之呈色幾乎被人的眼睛所辨識。 98594.doc

(S -81 - 1252341 又，如上述之呈色不僅與螺旋間距、入射角度有關，與媒質之平均折射率亦有關。此時，呈色之色彩之光係以波長又=nP為中心之波長寬△ λ = ρΔη之光。在此，η為平均折射率’ Ρ為螺旋間距。又，△ 4折射率之各向異性。

△ η係按照物質而分別不同，但例如：該液晶性物質作為封入上述物質層3之物質使用時，液晶性物質之平均折射率為1.5程度，Δη為(Μ程度，目此此時為了時呈色之色彩不位於可視頻帶，若Λ = 400，螺旋間距？為？=4〇〇/15=267 細。又，△又為^ = 〇1χ267= 26·7。因此，為了使如上述之呈色成乎不被人的眼睛所辨識，只要使上述媒質之螺旋間距成為從26.7 nm減去26.7 nm之大約一半之13·4 nm之後之253 nm以下即可。亦即，為了防止如上述之呈色，上述媒夤之螺旋間距宜為2 5 3 nm以下。又，於上述說明，關於又=nP之關係係將λ設為4〇〇，但將；I設為國際照明委員會CIE作為人的眼睛所無法辨識之波長所設定之380 nm時，& 了使呈色之色彩位於可視頻帶外之螺旋間距為240 nm以下。亦即，藉由使上述媒質之螺旋間距在240 nm以下，可確實防止如上述之呈色。例如：以JC1041(混合液晶、氮素公司製）5〇〇 wt%、5cb(4_ 戊基-4’-氰基聯苯、向列液晶）38·5 wt%、zu_4572(對掌摻雜物、默克公司製）11·5 wt%之組合所混合（調製）之試料約在53 C以下，從液體之各向等相相轉移成光學各向等相，但螺旋間距約220 nm，位於可視頻帶以下，因此不呈色。又，將上述混合試料為87.1 wt%、TMPTA(三經甲基丙产 98594.doc -82 - 1252341 三丙烯酸酯、艾爾迪希（Aldrich)公司製）為5.4 wt%、RM257 為7·1 wt%、「DMPAP」（2,2-二甲氧基-2-戊基苯乙酮）0.4 wt% 混合，於膽固醇型-膽固醇型藍相轉移溫度附近，一面保持在膽固醇型藍相一面照射紫外線，製作光反映性單體已聚合之試料。此試料之顯示出膽固醇型藍相之溫度範圍比上述混合試料廣。

作為其他例，將下述結構式（24)〜（28)所組成之各化合物，以各結構式右方所示之比例（亦即結構式（24)〜（28)所示之化合物分別以 17.5 wt%、17.5 wt%、17.5 wt%、17.5 wt%、30 wt%)混合之試料，係於約20°C以下從各向等相相轉移成藍相，但螺旋間距位於可視頻帶以下，因此不會呈色。再者，於此混合系統，如下述結構式（28)所示，混合有對掌劑30 wt%。

(17.5wt%)…（26)

98594.doc -83 1252341

(30wt%)…(28)

如上述’適於本發明之膽固醇型藍相具有未滿光學波長之缺陷秩序。缺陷構造係起因㈣目鄰分子大幅扭轉，因此為了使顯示出膽固醇型藍相之媒質顯現大幅扭轉之構造，必須顯示出對掌性。為了使之顯現大的扭轉構造，宜例如: .上述媒貝例，於媒質添加對掌劑。對掌劑之濃度雖按照對掌劑所具有之扭轉力而不同，但宜為8 ^%或4则以以上。藉由高分子網（將光反映性單體進行光聚合）謀求擴大顯不出膽固醇型藍相之溫度範圍時，若對掌劑佔媒質之比例為8 wt%或4 mol%以上的話，膽固醇型藍相之溫度範圍約1 ◦ 乂上。對莩劑之比例未滿8 wt%或4 mol%時，膽固醇型誃相之範圍變窄，難以調整光聚合時之溫度。又’對掌劑濃度為11.5 wt%以上更佳，對掌劑濃度超過 11 · 5 wt%時’螺旋間距約220 nm，不會呈色。又’對掌劑濃度在15 wt%以上更佳。藉由添加香蕉型（弯曲型）液晶或具有反傾構造之直線液晶，以便顯現膽固醇型監相時，若對掌劑濃度在1 5 wt%以上，膽固醇型藍相之溫度範圍約rc。又，藉由將對掌劑濃度增加至17.9 wt%，膽固醇型藍相之溫度範圍更增廣。 98594.doc -84- 1252341 又，對軍劑濃度在3 0 wt %以上萝γ土〇收L丄上更仏。將上述結構式（24) 〜（28)所組成之各化合物，以各結構式右方所示之比例混合夺（、、、口構式（28)所示之對莩劑濃度為3〇糾％時）膽固醇型藍相係由於螺旋間距位於可視頻帶以下，因此不會呈色。此係由於含有多量對掌劑，螺旋間距變短所致。於膽固醇型藍相，由於呈色為反映其螺旋間距之色彩，因此實現全彩顯示，並應用於電視等時，其反射峰值不宜位於可視頻π。又，對莩劑從3〇 wt%減少時，膽固醇型藍相之溫度範圍變窄。然而，若對掌劑添加量過少，具有物質層3全體之液晶性降低的問題。缺乏液晶性係導致電場施加時之光學各向異 I4生之發生私度降低，造成作為顯示元件之機能下降。又，由於液晶性降低，導致膽固醇型藍相之安定性降低，無法預測膽固醇型藍相之溫度範圍之擴大。由以上理由決定對莩劑之添加濃度之上限值。若根據本申請發明者等之解析，可知其上限濃度為80 wt%，亦即對掌劑濃度宜為80 wt% 以下。又，於本實施型態，使用ZLI-4572或MLC-6248作為對掌劑，但不限於此。作為一例，亦可使用S8丨丨（默克公司製）等市售商品。又，亦可使用軸不齊之對掌劑。作為軸不齊之對草劑’可使用例如：軸不齊聯萘衍生物（參考下述化人物（29)) 〇 98594.doc -85- (29) (29)1252341

再者，此化合物（29)在η為奇數時，可能單獨顯示出藍 ^例如· 11 ~ 7時，在從約103°C距離約94°C之範圍顯示出監相。又，11=9或n= 11時亦顯示出藍相（但相較於n=7時，及η 11時，藍相之溫度範圍較窄）。因此，此化合物（29) =獨顯示出藍相（有液晶性）時，作為封入於物質層3之媒貝亦可單獨使用此化合物（29)。又，化合物（29)亦可作對掌劑使用。 … 如此右對軍劑濃度高，容易顯現膽固醇型藍相，並且膽固醇型藍相辦Μ π ^ 相所具有之螺碇間距亦變短，因此較適宜。生再者⑤上述說明係敘述於膽固醇型藍相添加對掌劑所 =成之效果，但添加對掌劑所造成之效果不限於膽固醇型 -相於距列型藍相或向列型藍相等液晶相等之媒質，亦可大致獲得相同效果。、精由"“口對羊劑’可使對掌劑所具有之扭轉力(Helical tW1StP°Wer:螺旋扭轉力）有效地作用，對於分子間造成近接距離之相互作用（sh。〜叫省化 ⑮古之對於電場無施加時…口之才/、有先學各向等性之媒質，可藉由電場 98594.doc -86 - 1252341 施加而使媒質中使原本僅作為小集團（群集）而應答。藉此，即 '乍之温度範圍顯現光學各向異性之媒質，仍精由添加對掌劑，擴大顯現光學各向異性之溫度範圍。又，於已添加對掌劑之媒f，由於起因於扭轉方向之一古9 ^ 方向扭轉，於入射光產生旋光性，因此可有效地取出光。〔媒質例8〕

為封入物貝層3之媒質，可適用由顯示出距列型藍 (BPsm)相之分子所組成之媒質。距列型藍相係與膽固醇型藍相相同，具有高對稱性之構造。又，由於具有未滿光學波長之秩序（秩序構造、配向秩序），因此在光學波長區域大致為透明物質，配向秩序之程度由於電場施加而變化，顯現光學各向異性（光學各向異性之程度變化）。亦即，距列型藍相在光學上大致顯示出各向等性’由於電場施加造成液晶分子朝向電場方向，因此晶格正曲’顯現各向異性。由顯示出距列性藍相之分子所組成之媒負適合作為封入於本顯示元件之物質層3之媒質。再者，作為顯示出距列型藍相之物質，有例如：Eric Grelet、另外 3名，「Structural Investigations on Smectic Blue Phases(距列型藍相結構調查）」，PHYSICAL REVIEW LETTERS，The American Physical Society，2001 年 4 月 23 日， VOLUME. 86，NUMBER. 17，ρ·3791-3794 所記載之 FH/FH/HH- 14BTMHC等。此物質在 74.4°C 〜73.2°C 顯示出 BPsm3相，在 73.2°C 〜72.3°C 顯示出 BPsm2相，在 72.3°C 〜72.1 -87 - 98594.doc 1252341 C顯示出BPsml相。又，使用顯示出距列型藍相之媒質時，與使用顯示出膽固醇型藍相之媒質之情況相同，藍相之選擇反射波長頻帶或螺旋間距宜為400 nm以下，380 nm以下更佳。並且，螺方疋間距宜為25 3 nm以下，240 nm以下更佳。

又’作為使用於本顯示元件之物質層3之媒質，只要是具有未滿光學波長之秩序構造（配向秩序），光學各向異性之程度由於電場施加而變化之媒質即可，具有類似於距列型藍相或膽固醇型藍相之相之物質亦可。作為顯示出類似於距列型藍相或膽固醇型藍相之相之物質，可舉例如：下述化合物（3〇)及（31)之混合物。

“•(31) 在此，L表示2〜10之任一整數，m表示2〜14之任一整數， η表示0〜6之任一整數。再者，於混合化合物（30)及化合物（31)之情況，宜符合“ (n+l)=m之關係而混合。又，適當設定化合物（3〇)及化合物（3 1)之混合比例即可。例如：L二6、m = 6、n二2時，若將化合物（30)及化合物（31)等量混合，將從約143。(：距離約 130°C之範圍内，顯示出類似於距列型相之相（具有未滿光 98594.doc -88- 1252341 學波長之秩序構造（配向秩序）之相）。又，l=6、m=6、r ~ 2之情況，若將化合物（30)以30%、化合物（3 i)以7〇%之比例混合時，將從約132°c距離約12〇。〇之範圍内，顯示出具有未滿光學波長之秩序構造（配向秩序）之相。又，若介電性物質（封入於物質層3之媒質）之向列型相狀態在550 nm之折射率各向異性設為△ η，在i kHz2介電率各向異性设為△ e ’則△ ηχ △ ε宜為2 · $以上。

在此，若電場施加時之橢圓（折射率橢圓體）之主軸方向 (亦即光波之偏光之成分方向）之折射率（異常光折射率）設為加，垂直於上述橢圓之主軸方向之方向之折射率（常光折射率）u又為no，則以△ n = ne 一 η〇表示。即，本發明中，上異常光述折射率各向異性（△ η)係表示以△ n= ne— no(ne 折射率、no :常光折射率）所示之複折射變化。又，若將液晶分子之長軸方向之介電率設為ε e，液晶分子之短軸方向之介電率設為ε〇，介電率各向異性（介電率變化）（△ ε )係表示介電率之各向隸，其係以^ e =" 一 ε〇所表示之值。其次’祝明有關針對將上述媒質例5之液晶微分子分散系統封入於物質層3之本顯示元件進行驅動電壓之測定結果。、乍為岭媒係使用上述化合物⑺。此介電性物質(液晶微粒分散系統）之ΔηΧΛ ε約2·2。又，物質層3之厚度設為10 μι梳狀電極4、5之電極間距離設為33_而形成。再者， f述折射率各向異性Δ η係使用ABBE折射計（ATAG0製「4 丁（商品名）」），以波長55〇讀測定。又，上述介電率各 98594.doc

Cs -89- 1252341 向異性△ ε係使用阻抗分析儀（東陽技術公司製「sii26〇(商品名）」’以頻率1 kHz測定。針對如此开y成之本顯示元件，一面變化驅動電壓，一面測定透過率，透過率最大之驅動電壓約26V(參考圖Μ)。然而，右根據「Handbook of Liquid Crystals(液晶手冊）」， Vol」，p.484-485, Wiley_VCH，1998年，由於電場施加所產生之複折射△ n(E)可記述如下： Δ η(Ε)= λ BE2 在此，λ為光波長，B為柯爾常數，E為施加電場強度。又’由於複折射變化，透過率T將如下式變化。 T= sm2( 7Γ χΔ n(E)xd/ λ )= sin2( π BE2d) 在此，d為物質層3之厚度。因此’根據上式’透過率最大是在π BE2d= 7Γ /2之情況。又，根據上式，n(E)/ λ E2 = △ nQ(E)/ λ E2。在此， Q(E)為配向秩序參數。又，若根據「Handbook of Liquid Crystals(液晶手冊）」，

Vol.l，ρ·484-485, Wiley-VCH，1998年，Q〇〇 △ ε xE2。故，若梳狀電極4、5之電極間距離設為s，則透過率最大之驅動電壓V如下： V 一 ES 一 SxsqrtO/pxBxdDoo Sxsqrt(l/( △ nx △ ε )xd)。根據以上結果，於圖丨6表示從將上述介電性物質封入於本顯示元件而測定之電壓-透過率特性及上述驅動電壓與 △ ηχΔ ε之關係式所預估之透過率最大之電壓值與 △ ηχΔ ε之關係。 98594.doc -90- 1252341 如圖16所示，使用折射率各向異性Δη與介電率各向異性 △ ε之積（ΔηχΔ ε )為2.6以上之介電率物質，物質層3之厚度設為10 pm，梳狀電極4·5之電極間距離設為3·3 01^時，透過率最大之驅動電壓成為24 V。將本顯示元件適用於主動矩陣型驅動之顯示裝置之情況使用切換施加於梳齒電極4、5之電場之〇N/OFF(開啟/ 關閉）之開關元件（TFT元件）。將開關元件（TFT元件）之閘極電極之膜厚與膜質最佳化時，測定可施加於閘極電極之耐壓（電壓）’最大為63 V。因此，從此耐壓減去閘極電極之電位為High(高）（亦即閘極電極〇N)時之電壓l〇v及閘極電極之電位為Low(低）（亦即閘極電極〇FF)時之電壓_5v之部分之後之48 Vpp(63 - 10 - 5 = 48 Vpp(峰值到峰值），係可施加於物質層3之最大限度之電壓值。若以有效值（rms ·· ro〇t_mean-square(均方根））來說，此電壓值成為±24v。因此，於物質層3之厚度設為1 〇 μιη，梳狀電極4、5之電極間距離設為3.3 μιη之情況，藉由使用折射率各向異性△ η 與7丨電率各向異性么ε之積（AnxA ε)為26以上之介電性物質，在開關元件之耐壓範圍内可使透過率為最大。再者，作為△ ηχΔ ε為2·6以上之介電率物質，可舉例如：化合物（32)。

98594.doc -91 - 1252341 在此’ R係表示烷基。化合物（32)之△ ε約為25，Δ η約為〇·15 ’ △ ηχ Α ε = 3.75。又’於梳齒電極構造之本顯示元件，為了進一步降低透過率最大之驅動電極，可縮小梳齒電極間隔，但由於製造上之精度或製程範圍、製程成本等限制，在縮小梳齒電極間隔上存在著侷限性。又於梳齒電極構造之本顯示元件，為了進一步降低透過率最大之驅動電極，亦可進一步增加物質層3之厚度。然而，單純地增加物質層之厚度，施加電場之厚度未必僅增加物質層厚度之增加部分。因此，即使使物質層3之厚度從 10 μιη進一步增厚，在不會有效減低驅動電壓。又，關於本實施型態所記載之媒質例丨〜8之中具有負介電各向異性之媒質，可適用於實施型態丨及2、後述之實施型態4之顯示元件。又’關於本實施型態之顯示元件亦可表現為基本構成包含：於基板面平行方向絲電場之構成（橫電場）、使用正型液晶作為封人於物質層3之媒f之構成（正型液晶）、兩基板所具備之配向膜之摩擦方向為平行之構成（平行摩捧）、於物質層3形成配向辅助材料以輔助分子配向之構成（聚合性化八7个敝；上迷谷女系 \饮斤稱心心^ 人難以適用於本申請發明之媒質，仍 ^ 7』糟由配向輔助材料弓制固定為微細象限，以便可適用於 ― ^ Τ明顯不兀件。例如若預先於媒質中形成如上述之高八工W '

之["刀子網、凝膠化劑、微，J 98594.doc -92· 1252341

入對掌劑。藉此，可在形成於上述高分子網誘發扭轉構造，因此可減低微細象限之光學結果可抑制光散亂。〔實施型態4〕細孔薄料戶斤組成之配向辅助材料（微細構造），即使是向列型相或距列型藍相’亦可大致做出光學上各向等相之狀態。时作為高分子、網，可使用例如：藉由在5CB混人丙稀酸醋早體’於各向等相照射紫外線而於各向等相中形成之微細高分子網。如此形成高分子網之後，若使溫度下降並析出向列型相，將由於微細高分子網而充滿配向缺陷。亦即，若以未滿光學波長之尺度形成高分子網，衫會成為通常之單軸配向，可獲得光學上各向相等之向列型相。又，無法獲得完全之光學各向等相，光些微散亂時，亦可預先混之微細象限内各向異性，其根據圖示說明本發明之其他實施型態。再者，為了便於說明’關於與實施型態」之顯示元件具有相同構成及機能之構件’標示同一符號並省略其說明。關於本實施型態之顯示元件係於實施型態丨之顯示元件變更封入於物質層3之媒質，同時於此媒質添加對掌劑。圖 17為本實施型態之顯示元件1〇之剖面圖。再者，於此圖係省略配向輔助材料1 i。再者，於本實施型態，使用JSR股份有限公司製之水平配向膜之JALS-1048(聚醯亞胺），以作為配向膜8及9。又，本貝施型悲之顯不元件之兩基板間間隔，亦即物質層3之厚度為 1 ·3 μηι 〇 98594.doc -93- 1252341 物質層3包含負型液晶混合物所組成之媒質。再者，於圖 17模式性地表示構成此負型液晶混合物之1液晶分子12之配向狀態。此負型液晶混合物能以例如：下述液晶材料（33) 及（3 4)之混合化合物實現。

•”(33) Δη^Ο. 155 , Δ ε=一4· 0

NC CN coo

OR (34) △ ε = - 18 R，R，：烷基鏈此負型液晶材料在向列型相狀態之折射率各向異性△η 為〇·14，介電率各向異性△ ε為_14，向列型-各向同性相轉移溫度（Tni)為62°C。又，於本實施型態係於上述液晶材料添加對掌劑。再者，對掌劑係具有藉由扭轉力（Helical twist p〇Wer)連結構成液晶性物質之液晶分子彼此，於排列有液晶分子之各平面，分子長軸之角度偏移之扭轉（螺旋）構造，並形成膽固醇型藍相於本貝施型怨，作為對掌劑係使用以下結構式（35)所示之對掌劑S811(默克公司）。、 (35) c«H«〇十HCeHw 0 OHg 98594.doc -94- 1252341 :者對旱^S81i及上述負型液晶材料之混合物(對掌劑 =液晶材料）係以對掌劑灿之重量％漢度C成為30 wt% ^方式進行調整。在此，測定此對㈣S8U及上述負型液科之混合物之向列型各向同性相轉移溫度（Tni)，為38 由於只有上述負型液晶材料時為奶，因此可認為是 :加對掌劑而引起凝固點下降之現象，相轉移溫度降低。此時，於物質層3内，在溫度Tni(3rc)以下成為膽固醇液晶鳴旱向列型液晶相）。又，將對掌劑添加液晶材料注入模形胞’並藉由外插法估計上述對掌劑添加液晶材料之自發 ^轉量（自然對掌間距）p’ p=〇 59 _，確認為可視光波長 %度。、在此，一般據知對掌劑（螺旋）間距ρ及對掌濃度c係以下述式1而賦予相關。 P=l/Ac (式 υ Α為比例常數’其係所謂Ητρ(螺旋扭轉力）之表示對掌劑 =扭轉力之指標。總言之’可知對掌添加濃度越增加，對掌（螺旋）間距越短。又’ Α值係按照對掌劑而不同之材料所有之值同時按照混合對象之液晶材料（主液晶材料）亦不同0 一而且藉由外部加溫裝置（未圖示），將本實施型態之顯不元件10保持在剛好Tni之上之溫度，在此為T=Tni + 苑加基板法線方向之電場（縱向電場）。如上述，藉由貝^ 3添加負型液晶材料及對掌劑，並且於上述基板界 1備有水平配向膜，顯示元件10之液晶分子在電場施加時，如圖17所示，以較低電麼產生形成具有右扭或左扭之 98594.doc -95- 1252341 一方向掌性之扭轉構造之群集（分子之小集團）。又，可知群集之尺寸為對掌（螺旋）間距程度。如上述’作為於本實施型態之顯示元件10，以較低電壓顯現具有一方向掌性之扭轉構造之原因，可能是在顯示元件10 ’預先設置水平配向膜。如圖l8(a)及圖l8(b)所模式性地表不’於電場無施加時，物質層3作為體係呈現光學各向等性’但基板界面之分子係按照水平配向膜8、9之配向限制力而配向或吸附於基板面内方向。相較於胞厚，此界面之刀子層為非常薄的層，對於胞之光學特性完全不會造成 ^ 而且若施加電場，如同圖所示，配向、吸附於界面之分子層成為起始，胞内部之分子亦更有效地配向於基板面内方向，同時受到對掌劑之掌性影響，顯現扭轉構造。結果’在本顯示元件以較低電壓顯現光學各向異性。 :本實施型態之顯示元件，前提為使用施加縱向電場（基板法線方向電場）之平板透明電極之構成，但即使是施加橫向電場之梳齒狀電極構成（Inter-dighal structure ·指叉狀電極結構），相較於未添加對掌劑之情況，仍可達成低電壓驅動。再者，此時，如本實施型態之顯示一件1 0與施加基板法線方向電場之胞在驅動電壓、顯現 ^學各向異性之臨限值電壓不會相同，但由本發明者等之檢討可知，維持與未添加對掌劑之情況之大小關係或定性關係。又，除了未添加對掌劑以外’在與本實施型態之顯示元 H0问樣地形成之比較用顯示元件，測定顯示元件之溫度 98594.doc

(I -96- 1252341 及ι限值（到達最大透過率之5%之電壓）時，完全不存在臨限值相對於溫度變化持平之溫度區域。另一方面，在距離相轉移2住上〇況程度之溫度區域，本實施型態之顯示元件10之g品限值大致持平。總言之，於本實施型態之顯示元 :1田0將對掌劑大量添加3〇 wt%，可實現溫度區域擴大，夕里"J、、加對阜劑，以便使電場無施加時顯示出光學各向等性之媒質中，在電場施加時有效地顯現光學各向異性。此可認為對掌劑之添加，暗示藉由在光學各向等性媒質中施加電場，從而形成對掌劑之扭轉力可及區域（群集），此群集相對於溫度上升而較安定地存在，並導致可在更廣泛之溫度範圍顯現光學各向異性。〃亦確_若增加對掌劑之添加量，此臨限值之持平溫度範圍進-步變大。可知為了增廣溫度範圍之對掌添加濃度之下限為30 wt%。又，例如：若根據錢卓斯卡 (chandrasekhar)著，木村初男、山下護共譯，「液晶物理學 (原者第一版）」，1995年，吉岡書店，P 33〇，其係記載多量添加對軍劑之液晶材料呈現膽固醇型藍相。圖19⑷及圖19(b)係為了說明膽固醇型藍相之說明圖；圖 19⑷係表示對掌間距P及對於溫度之相狀態之變化之曲線圖’’圖19⑻係表示於膽固醇型藍相所形成之雙扭轉圓柱 (DTduble Twist Cylinderm 造之說明圖。如㈣⑷所示，膽固醇型藍相係作為各向等相却e)與膽㈣相之間之相而顯現。對㈣對於此顯現甚有幫助，從顯示出各向等相之狀態，對掌間距p變小，若成為 98594.doc -97· 1252341 某臨界間距以下，則顯現膽固醇型藍相。關於藍相’學術上亦„地進行解析，但未知部分依然甚多。又，據說膽固醇型藍相中進一步存在數種相。其等從低溫側開始稱為BPI、BPII、BPm。於膽固醇型藍相，由於對掌劑之近接之扭轉力，該扭轉力所及區域内具有稱為雙扭轉31柱（DTC)構造之如同筒之構造（參考圖〗。此筒狀構造係由於對掌劑之扭轉力及液晶分子之想要連續維繫配向之連績彈性性質$剩^ p 貝之對抗所產生。此筒狀構造之外側為對掌Μ之扭轉力所不及之區域，其中存在配向缺陷（錯向，心1^011)。又’藉由Χ射線解析等，亦得知於此筒狀構在皿相’、有體〜立方構造(參考圖i 5中央顯示錯向之位置圖）或面心立方構造等3次元週期構造。為本實施型態之顯示元件1〇，並未實施相構造之詳細解 4亦可月b呈現上述文獻中所記述之膽固醇型該相。此藍相㈣某溫度範圍所示之相，預測在該温度^内，顯 :固疋之光學特性（例如：臨限值固定或到達最大透過率之定等)。本發明之顯示元件只要在廣泛之溫度範圍 :\迹之光學特性即可’該類光學特性之起源為膽固醇型藍相亦完全益姑 ° 固醇❹相Γ以之，封入於物質層3之媒質為膽又孤或上述距列型相所示之距列型藍相亦可。，上述光學特性亦可起因於如先前所述之加所帶來之群集形成。 …丨夕夏添由上述結果可知，於本實施型態之顯示電壓•驢叙 η丄巾iυ月匕以低動，问時可實現光利用效率高且明亮之顯示。又， 98594.doc

(S -98- 1252341 7 ;本實施型恶之顯示元件丨0，亦即使用對掌劑s81丨及上 =、聖液阳材料之組合所組成之媒質時，若對掌劑之添加濃度至少在3G wt%以上的話，可進行低電壓驅動，光的利用效率高，可實現明亮顯示。此係由於本實施型態之顯示元件1 〇之6況，使對掌劑添加濃度在30 wt%以上，以便使對莩間距至少為可視光波長或其以下。因此，於本實施型 ^斤：用之對掌劑S811及上述負型液晶材料之組合：可獲得對莩劑之添加濃度宜為3〇 wt%以上之結果，但更重要的疋作為最終對莩劑添加液晶之對掌（螺旋）間距為可視光波長或其以下之範圍。藉由形成此構成，即使使用對掌劑S811 及上述負型液晶材料之組合以外之媒質，仍可如本實施型態一般，實現驅動電壓低且光利用效率優異之顯示元件。其次’本發明者等考察有關在本實施型態之顯示元件1〇可取出光之理由。關於本實施型態之顯示元件1〇之作為媒貝使用之多量添加對掌劑之液晶材料，一般稱為光學活性物質（參考例如：物理學辭典編輯委員會編「物理學辭典」， 1992，培風館，p 631)。圖20係模式性地表示光學活性之機制之說明圖。如此圖所示’思考使直線偏光入射之情況。直線偏光可分解為相位、振幅一致之左右圓偏光。此若入射於光學活性物質，由於光學活性物質其本身本來所具有之結晶構造或扭轉 (螺旋）構造，因此對於左右圓偏光之折射率不同。再者，於圖20，為了簡化，以n+表示右轉圓偏光之折射率，以n_表示左轉圓偏光之折射率。如此一來，從光學活性物質出射時， 98594.doc -99- 1252341 左右圓偏光之相為互相僅偏差由n+及η·之折射率之風活性物質之厚度d等所決定之量。而且，若合成此出射^ 左右圓偏光’相較於入射時之直線偏光之偏光方位偏光方位正好僅旋轉某角度部分之直線偏光。其結果，如本實施型態之顯示元件10’若預先使偏光板6、7正交配置 (正交偏光配置），光將會透過。由本發明者等闡明在關於本實施型態之顯示元件1()，#由上述機制可取出&。再者，作為光學活性物質，有例如：蔗糖或樟腦之溶液、垂直下切於光軸之水晶之平行平面板、螯合型金屬錯化合物、具有不整碳之有機化合物、具有螺旋構造之生體高分子、膽固醇型液晶、羅謝耳鹽、硒或碲等具有螺旋構造之結晶、酒石酸、葡萄糖溶液等。又，於關於本實施型態之顯示元件1〇之物質層3，除了上述負型液晶性混合物，還預先適量添加光聚合性單體（聚合性化合物）及聚合誘發材料，在液晶性混合物為向列型相狀態下，照射紫外線（UV)，於胞内形成高分子鏈（配向辅助材料）11。此時，由於在液晶性混合物呈現向列型相之狀態下進行照射，液晶分子係維持沿著配向膜8、9界面之配向方向，到胞内部為止均按照對掌劑之扭轉方向一樣地扭轉配向之狀態而固定。總言之，高分子鏈丨丨係以某尺寸包圍扭轉配向之液晶分子之型態而形成3次元壁狀。在此，由高分子鏈 11所包圍之區域（囊）之尺寸係以光聚合性單體之添加量或 UV光之照射能量等決定，但為了防止從高分子之折射率與 98594.doc -100- 1252341 液晶分子> M k t 低，囊c誤匹配所產生之光散亂造成對比降寸且為可視光波長以下。此例如·若將藉由向列型相而封入物質層3之已將配向狀態固定者，西 ’、貝驅動溫度區域…：二本實…之顯示元件10之成之向列型-各向等相轉移溫度（T n i點）之上之

各向等相，則各個胞囊中之液晶往光學各向等相進移。於未施加此類固定化之顯示元件，電場施加於各向等相液晶時，顯現光學各向異性之溫度範圍非常窄(例如· 程度)。然而，如本實施型態之顯示元件10,以高分子施加囊化或網化者’可使高分子之障壁效果(高分子壁之錨化效果）在液晶分子顯示出各向等相之狀態下亦有效作用，因此可擴大溫度範圍之擴大。因此，可實現能在廣泛溫度範圍驅動之顯示元件。再者，如上述，作為封入於物質層3之媒質之配向狀態固定化之配向輔助材料（固定化輔助材料），可使用實施型態工〜3所記載之各配向輔助材料。又，關於本實施型態之顯示元件10之製造方法，可適用與實施型態丨所記載之方法大致相同的方法。又，封入於本實施型態之顯示元件丨〇之媒質不限於上述例0 又，作為對掌劑之添加濃度為30 wt%以上之其他例，亦可於下述結構式（36)所示之bdH公司之向列型液晶e8， 98594.doc -101 - 1252341

"·(36〉

c3hh0

E8 :上述5種單種液晶之混合以42·8 wt%之濃度添加下述結構式（37)所示之對掌劑 CB15之材料系統。

此材料系統之對掌間距為〇·53 μιη，亦即在可視光波長範而且顯不出膽固醇型藍相。又’於上述說明主要敘述有關準備顯示出—方向掌性之 98594.doc -102 - 1252341 媒質時’在成為主要之液晶材料何科添加對掌性物質（之系統，但不限定於此。例如· 、（ f旱片J ) •亦可準備該媒質本身且古對掌性者（對掌物質）。又，如香貝本身具有如香無型（彎曲型）液晶，有不齊碳原子（分子本身不具有 /、子形狀之各向異性及填充構诰猎由刀 ° 作為系統而發生對掌性之分子之媒質亦可。作為此類香雀 ^ 脅焦裂（、考曲型）液晶，可舉例如’下述結構式（11)所示之p8pI]VIB。

又，亦可使用上述P8PIMB以外之香蕉型（彎曲型）液晶液曰曰例如·不僅是彎曲部為酚基等之苯環，以萘環或曱基鏈、、、°合亦可。例如··亦可使用下述結構式（12)〜（15)所示之化合物等。

98594.doc -103 - “•（13〉 1252341

…(15>

又，使用含有偶氮基之香蕉型（彎曲蜇）液晶亦可。作為此類香蕉型（彎曲型）液晶，可舉例如：下述結構式（16)之化合

物等。又，上述各香蕉型（彎曲型）液晶係在結合部（彎曲部）之左右具有對稱之化學結構，但於結合部之左右具有非對稱之化學構造亦可。作為該類香蕉型（彎曲型）液晶，可舉例如：下述結構式（17)之化合物等。

98594.doc …（17) -104- 1252341 又’上述香蕉型（彎曲塑）液晶未含有對掌碳，但未必要限定於此’亦可含有1個對掌碳或複數個。作為此類香蕉型（彎曲型）液晶’可舉例如：下述結構式（18)所示之化合物等。

再者’關於本實施型態之顯示元件之基板亦可表現為基本構成包含：於基板面法線方向施加電場之構成（縱電場施加構成）、使用添加對掌劑之負型液晶作為封入物質層3之媒質之構成、於兩基板配置配向膜之構成、在物質層3形成配向輔助材料以於電場施加時輔助分子配向之構成、或將物貝層3封入小區域之構成。或者’關於本實施型態之顯示元件亦可表現為：將電場施加於基板面法線方向之構成（縱電場施加構成）、使用添加對¥性物質之負型液晶作為封入物質層3之媒質之構成。〔實施型態5〕根據圖示說明本發明之其他實施型態。再者，為了便於 "兄明’關於與上述各實施型態之顯示元件具有相同構成及機能之構件，標示同一符號並省略其說明。關於本實施型態之顯示元件係於實施型態3之顯示元件 30 ’變更封入物質層3之媒質及基板1與基板2之間隔者。亦即’於本實施型態之顯示元件，封入於物質層3之媒質 98594.doc -105 - ⑧ 1252341 係於透明之介電性物質之4，_n-烷氧基-3，_硝基聯苯羧酸 (ANBC-22) ’將有機系微粒以0 Q5 wt%以上、〇· 1 wt°/〇以下之濃度添加之物質。於下述表示ANBC-22之化學結構式 (21)。再者，於化學結構式（21)，^二22。

又，於基板1及2使用玻璃基板，兩基板間之間隔係藉由預先散布微粒而調整為4 μπι。亦即，物質層3之厚度為4 μιη。梳狀電極4a、5a係由ΙΤΟ所組成之透明電極。又，於兩基板之内側（對向面），形成已施加摩擦處理之由聚醯亞胺所組成之配向膜。摩擦方向係與實施型態3之圖14所示之摩擦方向相同。再者，摩擦方向不限於此，但封入於物質層3之媒質顯不出距列型C相時，宜為成為明亮狀態之方向，典型上宜與偏光板軸向形成45度之角度。再者，關於基板丨側之配向膜，宜包覆梳狀電極4a、5a而形成。如圖14所示，偏光板6、7係以互相之吸收軸正交，同時各偏光板之吸收軸與梳狀電極乜、5a之梳齒部分之電極伸長方向形成約45度之角度之方式，分別設於基板丨及〕之外侧（對向面之相反側）。如此所獲得之顯示元件在比距列型C相·立方相相轉移溫度低溫側之溫度’成為距列型α。再者，距列型C相係於電場無施加狀態顯示出光學各向異性。而且，藉由外部加溫裝置，將此顯示元件保持在距列型〔 98594.doc -106- 1252341 相-立方相之相轉移附近之溫度（從上述相轉移溫度距離直低溫側Η)Κ程度為止之溫度），於梳狀電極4a、5_行電壓施加（電壓5〇V程度之交流電場（頻率比〇大，至數百kHz)，可使透過率化。#即，藉由在電場無施加時顯示出光學各向/、f生之距列型C相（明亮狀態）施加電場，可使各向相等之立方相（暗狀悲）變化。亦即，此顯示元件在電場無施加時顯不出光學各向異性，！I由施加電場而顯示出光學各向等性。再者此時，折射率橢圓體係從橢圓變化成球狀。又，各偏光板之吸收軸與梳狀電極所形成之角度不限於 ^可在〇 90度之任何角度進行顯示。此係由於在電場無施加時實現明亮狀態，亦即僅以施加於兩配向膜之摩捧方向與兩偏光板之偏光板吸收軸向之關係達成明亮狀態：又，於此顯示元彳，暗I態係《電場施加戶斤造成之媒質往光子各向等性之電場誘發相轉移而實現。因此，各偏光板吸收軸只要互相正交即可，各偏光板吸收轴與各梳狀電極之方向之關係無助於顯示。 &因此，未必需要配向處理（摩擦處理），於非晶矽配向狀恶（隨機配向狀態）亦可進行顯示。又即使於基板1及2分別設置電極，使產生基板面法線方：之電％，仍可與在基板丨上設置梳狀電極牦、化之情況獲付大致相同效果。亦_，電場方向不設為基板面水平方向而叹為基板面法線方向之情況，亦可獲得大致相同之、索吉;° 如此，作為封入於物質層3之媒質，使用電場無施加時具 98594.doc

(S -107- 1252341 有光學各向異性，示出光學各向等性之媒質電⑽加而光學各向異性消失並顯二’错由利用配向輔助材料而於物質層3形成多數 =Γ)，Γ成封人於物質層3之媒質（由上述混合物質之物貝）之分子之電場施加時之配向秩序構造固定 ° ;封入於物貝層3之媒質，添加例如··聚合性單 ^列如：丙稀酸I系單體等光聚合性單體）或聚合性單體及 2誘發劑，進行聚合亦可。總言之，藉由聚合性化 =助材料），使電場施加時之光學各向隸之秩序構造安 :二可…藉由微粒、多孔質構造體、氫結合體等配向 =㈣’使電場施加時之光學各向等性之秩序構造安定

又’於本實施型態，作為封入物質層3之媒質係使用 “ C 22與有機系微摩立之混合物質m艮於此。只要是電琢,、、、知加日^具有光學各向異性，由於電場施加而光學各向異性消失並顯示出光學各向等性之媒f，可獲得大致與 :用上述混合物質時相同的效果。又，封入物質層3之媒貝’只要是電場無施加時具有光學各向異性，由於電場施加而光學各向異性消失並顯示出光學各向等性之媒質，：必要是混合物質。、又，於本實施型態之顯示元件，使用於物質層3之媒質且有正介電各向異性或負介電各向異性者均可。例如：亦^ 使用上述各實施型態所記載之任—媒質。使用具有正^可各向異性之媒質時，必m致平行於基板之電場驅動電 98594.doc -108- 1252341 但適用具有負介電各向昱性门/、〖生之媒質時不限於其。例如：葬由斜向電場或垂直電場驅動曰軔暴板均可。此時，於對向之j 對基板（基板1及2)之雙方且借雪 — /、電極’猎由將電場施加於兩基板所具備之電極間’以便將電場施加於物質層3。又，將電場施加於基板面平行方向、基板^直方向或 :於基板面斜向方向時，均只要適當變更電極形狀、材質'

4 P了。例如··使用透明電極對於基板面垂直地施加電極的話，在開σ率方面有利。 _本發明之顯示裝置之特徵在於具備上述任一所記載之顯不70件。因此’可實現-種將顯示所需之驅動電壓低電壓化’且溫度範圍廣之顯示裝置。又’於上述各實施型態，作為使上述媒質之光學各向显性之程度變化之手段，主要舉例說明電場施加，但本發明 :限於此’藉由施加電場以外之外場，在外場施加時及無轭加時，冑光學各向異性之程度變化亦可。亦即，亦可為 -種顯示元件，其係具備至少一方為透明d對基板及夾持 :上逃兩基板間之物質層’藉由將外場（電場）施加於上述物貝層以進行顯示；上述物f層係由光學各向異性之程度由於施加外場（電場）而變化之媒質所組成，且於上述物質層形一、：向辅助材料。藉此可實現驅動所需之外場強度小之顯 2如：為了取代施加電場，施加磁場亦可。此時，藉由媒：之磁性各向異性，於磁場施加時及無施加時變化媒質之光學各向異性之程度。因A，作為上述媒質宜是磁化率

Cs 1252341 之各向異性大者。

有機分子的情況，由於對於磁化率之幫助幾乎來自反磁性磁化率，因此由於磁化率之變化，冗電子可在分子内環狀地運動時，其絕對值變大。因此，例如：於分子内有芳香環之情況，芳香環對於磁場方向朝向垂直時，磁化率之絕對值變大。此時，相較於垂直方向之磁化率，芳香環之水平面方向之磁化率之絕對值較小，因此磁化率之各向異性變大。故，媒質宜於分子内具有6員環等環狀構造。又，為了提升磁化率之各向異性，宜排列媒質内之電子自旋。藉由於分子内，導入Ν、〇或Ν〇等之自由基（mu 之電子“走，分子可具有安定之自旋。例如：藉由堆疊平面上之共軛類分子’以便實現使自旋平行地排列。例如：中心之核部分堆疊，形成柱狀之圓盤型液晶較適合。作為使上述媒質之光學各向異性之程度變化之外場’亦可利用％。此情況，作為外場所使用之光之波長並未特別限定，但例如：藉由以Nd:伽雷射，振盘532咖之光，照射於媒質，可變化媒質之光學各向異性之程度。作為可使用於此情況之媒質並未特另〇艮冑，只要光學各向異性之程度由於光照射而變化之媒質均可。例如：可使用與上述採用電場時之各媒f相同者。作為—例可使用上述戊基氰基聯苯（5CB)。 π用元作為外場時，於媒質中宜含有少量色素。由添加少量色素，相較於不添加色素之前，光學各向旦之程度變化變大。再者’媒質中之色素含有量宜在Ο,。" 98594.doc -110- 1252341 以上、未滿5 Wt%。若未滿〇·〇1 wt%，色素量少，無法有助於光學各向異性之程度變化，若為5%以上，激發光將被色素吸收。例如：直接將戊基氰基聯苯（5CB)作為媒質使用亦可，但於此物質添加色素並作為媒質使用亦可。添加之色素並未特另]限疋’但色素之吸收頻帶宜包含激發光之波長。亦可添加例如：1AAQ(1-胺基-蒽醌、艾爾迪希（Aldrich)公司製、參考下述化學結構式）。

0 相對於添加1AAQ之前，於戊基氰基聯苯（5CB)添加〇〇3% _ 之1AAQ，由於光激發所造成之光學各向異性之程度變化增大1〇倍程度。又，作為於上述顯示元件，使上述光學各向異性產生之手段，如上述係舉例：電場、磁場、光等，但其中由於電場容易進行上述顯示元件之設計及驅動控制，因此較適宜。因此，上述顯不元件亦可具備例如：電極等電場施加手段或電磁鐵等磁場施加手段等，以作為外場施加手段。作為上述外場施加手段，從上述顯示元件之設計及驅動控制之觀點考量，電場施加手段較適宜。 98594.doc -111 - 1252341 再者，於本發明，作為上述外場施加手段，只要在外場施加前後，可使上述媒質之光學各向異性之程度變化者，均未特別限定，作為上述外場施加手段，除了電極等電場知加手^又或電磁鐵等磁場施加手段以外，亦可使用雷射震置，例如：上述Nd: YAG雷射等光照射手段（激發光產生手段）等。

文於本發明，上述外場施加手段可由上述顯示元件本身具備’或與上述顯示元件另外設置。〜、口之，關於本發明之顯示裝置亦可具備設有上述外場 7加手段之顯示元件，或與上述顯示元件另外設置上述外场％加手段。換言之，上述顯示裝置所具有之構成亦可具關於本發明之上述顯示元件；及將外場施加於該顯示元件之媒質之外場施加手段。又，於上述各實施型態，封入於物質層3之媒質只要光學，向異性由於施加外場而變化者均可。因&，於本發明之 ’、、、丁70件，作為光學各向異性之程度變化之媒質，可

•秩序構造（配向秩序）由於外場施加而變化，光學各異性之程度變化者。 Q A】如·亦可使用外場施加時顯示出光學各向等性，由於 :::場而顯示出光學各向異性之媒質。總言t，亦可使用外場無施加時具有未滿光學波長之秩序構造，由於外尸 ::π而秩序構造變化，光學各向異性之程度變化之媒質。、折射率橢圓體之形狀在外場無施加時為球 Μ外場而變化成橢圓。由於 98594.d〇c -112- 1252341 又’外場無施加時顯示出光學各向異性，藉由施加外場而顯示出光學各向等性者亦可。油力卜琢 5之使用具有外場| 施加時顯示出光學各向異性之 "、、 ^ 心祅序構仏，由於外場施加而秩序構^化，顯示出光學各向等性之媒質亦可。此時，二射率橢圓體之形狀在外場無施加時為橢圓，藉由施 %而變化成球狀。

又’亦可使用在外場無施加時顯示出光學各向異性，由於外場施加而顯現光學各向異性之狀態，其光學各w性之程度變化之媒質。總言之，亦可使用具有外場無施力:時顯不出先學各向異性之秩序構造，由於料施加而秩序構造變化’光學各向異性之程度變化之媒質亦可。此時，於外場施加前後，折㈣橢圓體之隸係長軸及短軸之比例變化（再者，作為上述橢圓，大致球狀亦可）。如此，本發明之顯示元件亦可藉由將外場施加於夾持在至夕方透明之1對基板間之媒質，以進行顯示；上述媒質

亦可由於外場施加而秩序構造變化，光學各向異性之程产變化。 X 者於本發明’所謂由於外場施加而媒質之光學各向。之私度蜒化，其係如前述表示伴隨外場施加，折射率橢圓體之形狀變化。例如：如上述於外場無施加時顯示出光學各向等性，藉由施加外場而光學各向異性之程度變化時’亦即藉由施加外場而顯現光學各向異性時，折射率擴圓體之形狀由於外場施加而從球狀變化成橢圓。又，上述媒貝在外場無施加時顯示出光學各向異性，在外場施加時 98594.doc

(S -113 - 1252341 顯不出光學各向等性時，折射率橢圓體之形狀係由於外場 =而從搞圓變化成球狀。X，上述媒質係於外場無施加光學各向異性’相較於外場施加前，藉由施加外 ^而、、各向異性之程度變大或變小時’折射率橢圓體之長軸=向或短轴方向之長度由於外場施加而伸縮，在外場施加月y麦’長軸及短軸之比例變化（其結果例如：曲率變化）° f此’例如：外場施加後，光學各向異性之程度變得更大k，相較於外場施加前（電場無施加時），由於外場施加，變成長轴方向之長度相對於短轴方向之長度之比率更大之橢圓。又’於外場施加後’光學各向異性之程度變得更小時’相較於外場施加前（外場無施加時），由於外場施加，變成長軸方向之長度之比率相對於短轴方向之長度更小之擴圓（亦即上述比率接近1(亦包含大致球狀））。此寺不^如同以往利用液晶分子之配向方向變化之以往之液a曰顯不疋件，液晶固有的黏度大幅影響應答速度，因此可比以往之液晶顯示元件實現高速應答。又此時，、要將上述媒質保持在外場施加時或外場無施加時顯示出特定秩序構造之狀態（由於施加外場而於秩序構造產生歪曲，光學各向異性之程度變化之狀態）之溫度即可’因此可谷易控制溫度。總言之’例如·上述特開 2〇01·249363號公報所記載，在利用電場施加所造成之有極性分子之電子之偏差之以往之電性光學效果之顯示裝置，驅動溫度範圍限制於液晶相之相轉移點附近之溫度，具有需要極高精度之温度控制之問題。相對於此，若根據上述 98594.doc -114- 1252341 構成，只要將上述媒質保持在外場施加時或外場無施加時 ”、、二出特疋秩序構造之狀態之溫度即可，因此可容易押制溫度。上又，用於本發明之顯示元件之媒f，只I由於施加外場而光子各向異性之程度變化者即可，未必要是顯示出柯爾效果之媒質’亦即未必要是比例於電場之2次方而折射率變化之媒質。為了解決上述課題，本發明之顯示元件之特徵在於：具 :至少：方為透明之1對基板及夾持於上述兩基板間之物質層，藉由將外場施加於上述物質層以進行顯示；上述物質層係由光學各向異性之程度由於施加外場而變化之媒質斤’”成並且於上述物質層形成配向輔助材料。再者，上述外場亦可使上述媒質之光學各向異性之程度變化’雖未特別限定，但可使用例如：電場、磁場、光等。又’所謂配向辅助材料，其係使體區域之分子配向安定 :使體區域之分子容易配向者(促進配向)。若是可發揮此機月匕’上述配向辅助材料之形狀並未特別限定。因此例如： =㈣平⑴⑻印號公報所記載將液晶材料分割成小二：之材才4 ±述配向輔助材料亦可大致完全覆蓋各小區域亦可〇要=蜀：上Ϊ特開平1 1-1 83937號公報記载，小區域未必二王^而为割亦可。然而，於上述特開平1 1-183937號 :材η ’若未以分割成小區域之材料，如同微囊將液曰曰材料之各小區域大致包覆全體，以將各小區域獨立地分 98594.doc

(S -115· 1252341 割的話’小區域之平均直徑必然變大，無法顯示出光學各向等性。亦即，於上述特開平n_则7號公報之技術，必須將各小區域大致遍及全體而包覆。又’將上述特開平u_183937號公報所記載之液晶分割成小區域之材料係僅以抑制柯爾常數之溫度依存性為目的。相對於此本發明之配向輔助材料係以促進媒質之光學各向異性之程度變化時之分子之安定及配向為目的。因此，於上述特開平11.183937號公報，完全未提及有關如本發明之配向輔助材料。總言之’沿著配向輔助材料而構成媒質之分子(例如：液晶分子）或分子集合體排列之情況，其配向方向係某程度反映配向辅助材料之構造。例如：配向輔助材料之配向方向為單軸時，構成媒質之分子或分子集合體之配向亦某程度顯示出單軸傾向。另—方面，上述特開平號公報’液晶分子之配向方向整齊之球狀之微小區域係存在於電壓無施加時及電壓施加時。而且，此微小區域係以縮小溫度依存性為目的而形成，並非以光學各向異性之程度變化：之分子或分子集合體之配向之安定或促進為目的。若根據上述構成，藉由利用配向辅助材料，使體區域之 ^子配向安定，或促進體區域之分子配向，可辅助伴隨於料施加之物質層之光學各向異性之程度變化。藉此，可 i在σ亥顯不元件進行顯示所需之外場強度。 ^者’上述物質層係由光學各向異性在外場施加時及外努’’、、知加時變化之媒質所組成。在此’光學各向異性之程 98594.doc -116- 1252341 度變化係意味折射率橢圓體之形狀變化。亦即，本發明之顯示元件係利用外場無施加時及外場施加時之折射率橢圓體之形狀變化，以實現不同之顯示狀態。另一方面，於以往之液晶顯示元件，為了進行顯示而於媒質施加電場。而且於電壓施加時及電壓無施加時，折射率橢圓體維持橢圓，其長軸向變化。亦即，於以往之液晶 ”、、員示元件，電壓無施加時及電壓施加時之折射率橢圓體之長軸向變化，以實現不同之顯示狀態。因此，本發明之顯 _ 示元件與以往之液晶顯示元件係顯示原王里大幅不同。如此，於以往之液晶顯示元件，由於利用液晶分子之配向方向憂化，因此液晶固有之黏度大幅影響應答速度。相對於此，於上述構成係利用媒質之光學各向異性之程度變化而進行顯示。因此若根據上述構成，不會如同以往之液晶顯示元件，存在液晶固有黏度大幅影響應答速度之問通口此了實現鬲速應答。又，例如：由於本發明之顯示 Φ 70件具備高速應答性，因此可利用於例如：場連續色彩方式之顯示裝置。又，於利用以往之電性光學效果之液晶顯示元件，驅動溫度限於液晶相之相轉移點附近之溫度，需要極高精度之脈度控制相對於此，若根據上述構成，只要藉由施加外 %，將上述媒質保持在光學各向異性變化之狀態之溫度即可，因此可容易控制溫度。又，以彺利用電性光學效果之液晶顯示元件具有顯示高速應答特性及廣視角特性之優點，但相反地具有驅動電壓 98594.doc -1Γ- 1252341 極高的問題。相對於此，若根據上述構成，可藉由配向輔助材料，使構成媒質之分子之配向安定，或促進體區域之分子配向。藉此，能以更小之外場使光學各向異性之程度變化，因此可實現一種顯示元件，其係能以實用位準之外場強度進行動作，具備高速應答特性及廣視角特性者。

又，於上述構成係利用女某質之光學各向異性之程度變化以進行顯示，因此相較於變化液晶分子之配向方向以進行顯不之以往之液晶顯示元件，更可實現廣視角特性。又，上述配向辅助材料亦可促進外場所造成之光學各向異性之程度變化者。藉此，可縮小顯示所需之外場強度。又，上述配向輔助材料亦可使上述媒質之秩序構造安定者。藉此’可使上述媒質顯示出光學各向等性或光學各向異f生時之秩序構造安^，縮小顯示所需之外場強度。又’上述配向輔助材料亦可具有構造各向異性。若根據此構造，可藉由與上述配向輔助材料之分子間相互作用，促進上述分子之配向方向變化。因此’具有構造各向里性之配向輔助㈣由於促料場絲時之光學各向異性之程度變化，因此較適宜。沾一 W 邮貝，工地配 4材料亦可在使上述媒質顯現液晶相之狀態形成。根據上述構成，±述配向辅助材料係上述媒質顯示 :相之狀態之沿著構成上述媒質之分子之配向方向之. 合lj夂大。因此，藉由上述配向辅助材料，於外場; 口時，構成上述媒質之分子係以朝向與上述液晶相狀態： 98594.doc -118- 1252341 配向方向相同之方向配向之方可確實促進外場施加時之光學各進：子配向。因此，又，上述配向辅肋铋輕度之程度變化。在光學上宜為各向等性二或外場無施加時’ 料至少於外場施加時或外場無施加時成在=向:助材性，因此外場施加時或外場 +為各向等不致下降，可進行，杯之上述媒質之透過率 J運仃良好之顯示。又’上述配向輔助材料將域，將構成上述婵質之八；胃層刀割成多數小區若根據上诚^ 向秩序構造固定。形成夕數丨，糟由上述配向辅助材料而於物質層内形成多數小區域，蔣糂 n yw Q將構成封入上述物質層之媒f =秩序構造固定。藉此可於上述物質層為施加外場之狀加外場之狀態下，使上述物質層成為在光學等相之狀態。又’可擴大上述物質層顯示出光學各向等性之溫㈣圍1此’即使於在實用之溫度範圍無法以強度小之外驅動之據^ Jn. —r '仍可擴大肖b以強度小之外場驅動之溫度範圍，因此可飛躍性地提升實用性。本發明之顯示元件具備至少一方為透明之丨對基持於上述兩基板間之物質層，藉由將外場施加於上述物質層以進灯顯不；上述物質層之構成係由光學各向異性之程度由於施加外場而變化之媒質所組成，且含有氫結合體亦〇右根據上述構成，藉由上述氫結合體，可促進上述外場施加所造成之光學各向異性之程度變化。 98594.doc •119- 1252341 本發明之顯示元件具備至少_ 持於上述兩基板間之物質 :月之1對基板及夾層以進行顯示;上述物質；之:= 卜場施加於上述物質度由於施加外場而變化之媒成、先學各向異性之程』 ”、斤、、且成’且含有微粒亦可。微粒界面之影塑而配白構成媒質之分子係受到今八…：因此於微粒分散之系統，起因於口亥刀政狀怨，構成媒質之分 * 、進上述外場施加所造成之光風態安定，因此可促成之7^學各向異性之程度變化。又，此日宁，上述微粒之平均用平均粒徑0.2_TyU、Ai 2_以下。藉由使之^大小之微粒，物質層内之分政性女疋，即使經過長時間于間倣粒仍不致凝集或相分離。不均，作為顯示元件產生不均仏“’局部之微粒產生又，上述微粒之含有量係對於該;^ # 之媒質之總重量成為0 05重^/、心粒及封入上述物質層 …… 0重量％。藉由使物質層之试粒3有1成為〇〇5重量％〜2〇重製，可抑制微粒之凝集。。之方式進行調本發明之顯示元件具備至少— 持w l·、十、$ U 方為透明之1對基板及夾符於上述兩基板間之物質屑 μ以進一物貝層冑由將外場施加於上述物質層以進灯顯不；上述物質屑構成係由光學各向異性之程度由於把加外場而變化物亦可。之媒貝所組成’且含有聚合性化合化合物 %以上、1 5 98594.doc -120- 1252341 :%以T。藉由使上述物質層之聚合性化合物成為_ =量％叫5重量％之方式進行調製，可促進上述外場施加所 =成之光學各向異性之程度變化。再者，添加之聚合性化 5物之濃度未滿0.05 wt%時，作為配向辅助材料之機能降低(配向限制力弱）。又，比15 wt%多時，施加於配向輔助材料之外場之比例變大，驅動所需之外場強度增大。

又二上述聚合性化合物亦可為鏈狀高分子、網狀高分子、核狀高分子等高分子。又’上述聚合性化合物(配向輔助材枓)亦可具有構造各向異性。此時’可藉由與上述聚合性化合物（配向輔助材料）之分子間相互作用，促進上述分子之配向方向之變化，或使體區域之分子之配向安定。因此，具有構&各肖異性之向辅助材料由於促進外場施加時之光學各向異性之程度變化，因此較適宜。又，於上述物質層封入顯示出液晶性之媒質，上述聚合生化〇物亦可在使上述媒質顯現液晶相之狀態聚合。若根據上述構成，上述聚合性化合物（配向辅助材料）係上述媒質顯示出液晶相之狀態之沿著構成上述媒質之分子之配向方向之部分之比例變大。因此，藉由上述聚合性化合物（配向辅助材料），於外場施加時，構成上述媒質之分子係以朝向與上述液晶相狀態之配向方向相同之方向配向之方式，促進分子配向。因此，可確實促進外場施加時之光學各向異性之程度變化。上it ΧΚ δ性化合物在外場施加時或外場無施加時，在光予上且為各向等性。若根據此構成，上述聚合性化合 98594.doc (8 -121 - 1252341 物至少於外場施加 ..m a夕卜3琢無施加時，在光學t a久a榮性’因此外場施加時或外場無施加時之上述:;= 不致下降：可進行良好之顯示。媒貝之透過率又’上述聚合性化合物 , , 兀了將上述物質層分割成多數 ^ Λ 騎構成上述媒皙夕八2 、、刀子之配向秩序構造固定。右根據上述槿此# 稱成，猎由上述聚合性化合形成多數小區域，將槿“ 物而於物貝層內、冓成封入上述物質層之媒質之分子之配向秩序構造固定、

以減可於上述物質層未施加外場之狀心或鉍加外場之狀態下，使上述物皙屏& i n 定上述物貝層成為在光學上各向 ^ °又’可擴大上述物質層顯示出光學各向等性之溫度範圍。藉此，艮# :在實用之溫度範圍無法以強度小之外场驅動之媒暂/ ^ “ <乃可擴大能以強纟小之外場驅動之溫度範圍，因此可飛躍性地提升實用性。本發明之顯示元件具備至少一方為透明之i對基板及夹持於上述兩基板間之物質層，藉由將外場施加於上述物質層以進行顯示；上述物質層之構成係由光學各向異性之程度由於施加外場而變化之媒質所組成’且於上述物質層形成多孔質構造體亦可。曰7 若根據上述構成，可促進上述外場施加所造成之光學各向異性之程度變化。又，上述多孔質構造體亦可為多孔質無機材料或微小細孔薄膜。在此，微小細孔薄膜為具有可視光波長之以下之直徑之孔之薄膜。若根據上述構成，可將構成封入於物質層之媒質之分子 98594.doc -122- 1252341 之配向秩序構造固定，促進上述外場施加所造成之光學各向異性之程度變化。又，上述多孔質構造體亦可具有構造各向異性。若根據上述構成，可將構成封人於物質層之媒質之分子之配向秩序構造固定，促進上述外場施加所造成之光學各向異性之程度變化。又，上述多孔質構造體宜於外場施加時或外場無施加時，在光學上為各向等性。此時’上述多孔質構造體至少於外場施加時或外場無施二’在光學上為各向等性，因此外場施加時或外場無施 …上述媒質之透過率不致下降，可進行良好之顯示。又’於上述各顯示元件，上述光學各向異性之程度之變 :係由於構成上述媒質之分子之配向方向變化而顯現亦二此時，上述配向辅助材料、氫結合體、微粒、聚合性 2物、多孔質構造體，促進構成上述媒質之分子之配向 :之變化，以便可促進上述光學各向異性之程度變化。 ’可縮小於上述各顯示元件進行顯示所需之外場強度。化。介上述媒質宜由於施加電場而光學各向異性之程度變 ,、即’作為為了使上述媒質氺化之外場，從顯示元件二;及異性之程度變量，電場較適宜。牛之…驅動控制容易之觀點考又，使用電場作為外場時，亦射率斑雷塥$ 7 Α 了為在上述物質層封入折卞/、冤％之2次方成比例而變化之媒質如此，與電場之2次成比例而顯現之折射率之變化具有應 98594.doc -123 - 1252341 : = 點。因此，若根據本發明，可實現具備高速應。特性之顯示元件。又’此顯示元件具備高速應答特性，因此亦可利用於：場連續色彩方式之顯示裝置。又，使用電場作為外場時，亦可為在U物質層封人含有有極性分子之媒質。若根據上述構成，由於電場施加而顯現上述有極性分子之分極。又，此時，可精由上述配向補助材料、氫結合體、微粒、聚合

性化合物、多孔質構造體促進上述有極性分子之配向，因此能以強度小之電場變化先學各向異性之程度’縮小驅動所需之外場強度。又’上述物質層亦可為在外場施加時或外場無施加時，顯示出光學各向等性之構成。若根據上述構成，於外場施加時或外場無施加時，頻示出光學各向等性之顯示元件，藉由形成有配向輔助材料、風結合體、微粒、聚合性化合物、多孔質構造體之任一者，可促進外場變化所造成之光學各向異性之程度變化。因此’能以強度小之外場變化光學各向異性之程度，縮小顯不所需之外場強度。又，構成上述媒質之分子亦可在外場施加時或外場無施加時具有未滿光學波長之秩序構造，藉由施加外場而秩序構造變化。又，上述媒質亦可具有400 nm以下之選擇反射波長頻帶或螺旋間距。、上上述媒質之螺旋間距為400 nm以上時，可能呈色為反映該螺旋間距之色彩。選擇性地反射反映此類螺旋間距之波 98594.doc -124- 1252341 長之光之現象稱為選擇反射。擇反射波長或螺旋間距，A4〇〇肖由將上述媒貝之選 ? L σ又為40〇nm以下，可防止此類呈色。又上、;1暂媒質亦可具有顯示出立方對稱性之秩序構造。 =上述媒質亦可由顯示出立方相或距列型D向之分子所組 :又，上述媒質亦可由液晶微乳化物所組成。又，上述 /貝亦可由顯示出膠束相、反膠束相、海綿相、立方相之视土、、、成。又’上述媒質亦可由顯示出膠束相、反膠束相、沲蝻如士 +上

海、、名相、立方相之任一者之液晶微粒刀散系統所組成。又，上述媒質亦可由樹枝狀高分子所組成。又，上述媒質亦可由顯示出膽固醇形藍相之分子所組成L又’上述媒質亦可由顯示出距列型藍相之分子所組成。右根據上述任-構成，藉由外場施加，可使構成封入於 ^述物質層之媒質之分子之秩序構造產生歪曲，變化該媒質之光學各向異性。因此，可於外場施加時及外場無施加時，實現不同之顯示狀態。再者，於上述任一構成，利用構成媒質之分子之光學各向異性之程度變化而進行顯示。因此，液晶固有黏度對於應答速度所造成之影響小，因此可實現高速應答。又，從上述任一構成所組成之顯示元件具備高速應答特性，因此亦可利用於場連續色彩方式之顯示裝置。又，由此類外場施加而於分子之秩序構造所產生之歪曲係溫度之影響小，因此容易進行溫度控制。又，於上述構成，由於利用媒質之分子之秩序構造之歪曲所造成之光學各向異性之程度變化而進行顯示，因此相較於旋轉液晶分 98594.doc -125- 1252341 子：配：方向而進行顯示之情況，可實現廣視角特性。示出負型^場作為外場時，亦可為在上述物質層封入顯、n夜晶相之媒f之構成。又外場時，亦可盘户L丄從用电豕作為了為在上述物質層封入顯示出正相之媒質之構成。 •夜日日右根據上述任—播# _ f 可藉由施加電場而使上述媒質之光學各向異性之程度變化。、

又，構成上亦可於上述i對基板中之至少一方基板，形成 ;、、、^使構成上述媒質之分子，配向於期望方向之配向膜。若根據上述構成，可將上述物質層與上述配向膜之界面附近之上述分子之配向方向，規定於期望之方向。又，若根據上述構成，可於上述媒質顯現液晶相之狀態，將構成上述媒質之分子配向於期望之方向。因此，可將上述配向輔助材料或上述聚合性化合物，以沿著期望方向之比例變之方式幵/成。藉此，藉由上述配向辅助材料及上述聚合哇化合物，以構成上述媒質之分子在外場施加時配向於期望方向之方式，促進該分子之配向。因此，可確實且適宜地促進外場施加時之光學各向異性之程度變化。又，上述配向膜亦可為水平配向膜。若根據上述構成，可直接轉用自以往在液晶顯示元件等所使用，且與液晶材料之適合度非常良好之配向膜材料。又，與使用垂直配向膜之情況不同，可利用水平配向膜賦予液晶分子之基板面内方向之強大配向限制力，更促進外場施加時之光學各向異性之程度變化。 98594.doc -126- 1252341 又’上述配向膜亦可施加有摩擦處理或光照射。若根據此構成’可將上述物質層之與上述配向膜之界面附近之上述分子之配向方向，確實地規定於期望方向。又，在於上述媒質顯現液晶相之狀態，使構成上述媒質之分子確實地配向於期望方向。又，若根據上述構成，可使上述配向膜所造成之配向限制力更強固。又，構成上亦可於上述兩基板分別形成配向膜，其係以

互相之摩擦方向為不同方向之方式施加有摩擦處理者。右根據上述構成，於外場施加時，可使構成上述媒質之分子形成扭轉構造而配向。亦即，以成為分子之長軸方向朝向平行於基板面之方向，同時從一方基板側至另一方基板側，依序往基板面平行方向扭轉而配向之扭轉構造之方式’使上述分子配向。因此，可緩和媒質之波長分散所造成之著色現象。人，偁成上亦可具備線側產生電場。若根據上述構成，不限於上述物質層之與兩基板之界面附近，於遠離兩基板之區域亦可促進光學各向異性之程度變化，因此可縮小驅動所需之外場強度。又，構成上係於兩基板之基板面法線方向產生電場時，僅於上述1對基板之-方’形成開關元件、彩色濾光器及遮先膜’於上述物質層形成藉由光照射而聚合之聚合性化合物亦可。 α 彩色濾若根據上述構成，僅於一方基板形成開關元件 98594.doc -127- 1252341 光器及遮光膜。因此，藉由從另一方基板側照射光，使上述聚合性化合物聚合，可將上述物質層曝光之區域變大，未反應之1合性化合物不會殘留，因此可防止顯示元件之可罪性惡化。又，遮光膜僅形成於一方基板，因此可提升 - 開口率。又，與形成有上述開關元件、彩色濾光器及遮光膜之基板對向之另一方基板，及形成於該另一方基板之電極亦可為透明。藉此，可削減光照射量。又，此時，從形成上述 _ 電極之基板側進行上述光照射時，於上述電極上之區域亦可狀射紫外光。因此，可提升顯示元件之開口率。又，由於可削減未反應之聚合性化合物，因此可防止電壓保持率降低等可靠性惡化。又，構成上亦可具備至少一方基板之於基板面平行方向產生電場之電極。若根據上述構成，不限於上述物質層之與基板之界面附 _ 近，於遠離基板之區域亦可促進光學各向異性之程产變化，因此可縮小驅動所需之外場強度。又，此時，於上述物質層形成藉由光照射聚合之聚合性化合物，上述電極亦可透明，藉此可削減光照射量。又此時，從形成上述電極之基板側進行上述光照射時，於述電極上之區域亦可照射紫外光。因此，可提二上一 1頌不元件之開口率。又，由於可削減未反應之聚合性化合物，因此可防止電壓保持率降低等可靠性惡化。又，於上述物質層，形成藉由光照射而聚合之聚人性化 98594.doc -128- 1252341 合物，上述電極亦可形成# 〜攻於形成有開關元件、彩色濾光器及遮光膜之基板上。藉此可削減光照射量。又，由於僅於i 方基板形成開關元件、彩色遽光器、遮光膜及電極，因此藉由從另一方基板側昭射伞，& , 、、耵先，使上述聚合性化合物聚合，可將上述物質層曝光之區域變大，未反應之聚合性化合物不會殘留，因此可防止顯^ + 丨万立”、、員不疋件之可靠性惡化。又，遮光膜僅形成於一方基板，因此可提升開口率。又，與形成有上述開關元件、彩色遽光器及遮光膜之基板對向之基板亦可為透明。藉此可削減光照射量。於上述物貝層’亦可封人添加有對掌劑之媒質。或於上述物質層封入顯示出對掌性之媒質。作為顯示出對掌性之媒質’亦可該媒質本身具有對掌性者，或如同香萑型 (彎曲型）液晶，雖不具有不齊碳原子（分子本身不具有對掌性)’但藉由分子形狀之各向異性及填充構造，作為系統而產生對莩性之分子之媒質亦可。若根據上述任—構成，構成上述媒質之分子可為左扭或右扭之任一方向之掌性之扭轉構造。因此，不會具有如同存在由左扭及右扭之雙方扭轉構造所組成之多象限時，透過率於象限之邊界下降之_，可提升透過率。又，構成上亦可為構成封入於上述物質層之媒質之分子在顯現光學各向異性之狀態之配向方向，形成僅二方向之掌性之扭轉構造。若根據上述構成’上述物質層所含之媒質之分子之配向方向為方向之掌性，亦即右扭或左扭之任—方之扭轉構 98594.doc -129- !252341 ^因此，各扭轉構造係無關於互相之方位，仍具有一定 :疑光性。因& ’作為物質層全體可顯現甚大之旋光性。错此’能以強度小之外場獲得最大透過率，將驅動所需之外場強度減低至可實用之位準。又’若根據上述構成，於上述物質層形成用以在外場施加時促進光學各向異性之程度變化之配向輔助材料、氫社合體、微粒、聚合性化合物、多孔質構造體之任一者，：於外場施加所造成之上述媒質中之分子配向受到辅助 ⑷S1St)，因此可更有效地變化光學各向異性之程度。故，犯以強度小之外場驅動，同時光利用效率高，可實現明亮的顯示。 ~ 又，於上述物質層封入已添加濃度8重量％以上之對掌劑 2媒質亦可。又，於上述物質層，封入已添加對掌劑之媒質、，已添加上述對掌劑之媒質之對掌間距為可視光波長或可視光波長以下均可。 φ 若根據此等構成，能以強度小之外場驅動，同時光利用效率高，可實現明亮的顯示。又，上述配向輔助材料、上述氫結合體、上述微粒、上述聚合性化合物或上述多孔質構造體亦可將封入上述物質層之媒質分割成多數小區域。 • 右根據上述構成，由於上述媒質分子被關閉於微觀之小 . H $因此可固定各小區域内之媒質之配向狀態，可在廣泛溫度範圍顯現外場施加所造成之光學各向異性之程度之變化。 98594.doc -130- 1252341 上述分割之各小區域之大小亦可為可視光波長以下。若根據上述構成，由於上述各小區域之尺寸為可視光波長以下因此可抑制由於將上述物質層分割成多數小區域之配向輔助材料、上述氫結合體、上述微粒、上述聚合性化合物或上述多孔質構造體與上述媒質之折射率不一致所產生之光散亂，實現高對比之顯示元件。為了解決上述課題，本發明之顯示裝置之特徵在於具備上述任一顯示元件。若根據上述構成，將具備光學各向異性之程度由於施加外場而變化，且驅動所需之外場強度小之顯示㈣。因此，可實現顯示所需之外場強度小之顯示裝置。 /了解決上述課題，本發明之顯示元件之製造方法之特被在於：其係具備至少—方為透明之1對基板及夾持於上述兩基板間之物質層，藉由將冰士日一 _ 稭甶將外％軛加於上述物質層以進行顯示之顯示元件之铷：；生古、、土· A人什d k方法，包含：媒質封入工序於上述物質層，封入井學夂闩s k /节光予各向異性之程度由於施加外場而變化之媒質者；液晶相顯現工序，1 ’、係使封入上述物質岸之媒質顯現液晶相者；及配向輔助材料形成工序，其係：吏述媒貝，、、、員現液曰曰相之狀態，於上述物質層# 助材料者。補若根據上述製造方法，可使上述配向輔助材料之成上述媒質之分子顯示出液晶相之狀態下所配向之方向之部分的比例變大。因此’可實現—種顯示元件，其之配向輔助材料係、於外場施加時，能以構成上述媒質= 98594.doc -131 . 1252341 于朝向與上述液晶相狀態之工，促進該分子之配向。因此，若根據上述製造方法，可製造光學纟向異十生之程度由於施加外場而變化且驅動所需之外場強度小之顯示元件。处又，若根據上述製造方法，可實現一種顯示元件，其係月匕乂強度小的外场使光學各向異性之程度變化，以實用位準之強度之外場進行動作，並具備高速應答特廣特性者。兄用又’本發明之顯示元件之製造方法之特徵在於：其係具 ^少:方為透明以對基板及夾持於上述兩基板間之物二：製=將外場施加於上述物質層以進行顯示之顯示元 ”二法，包含：添加工序’其係於光學各向異性由、卜場而變化之媒質，添加氫結合性材料者。若根據上述製造方法，萝一上诫气紝人 14 一種顯不兀件，其係藉由这虱釔合性材料，使構成配向方向之變化。μμ Μ貝之刀子猎由外場促進 ’可氣造光學各向里性之施加外場而變化日跑『生之耘度由於又，士驅動所品之外場強度小之顯示元件。發明之顯示元件之製造方備至少一方A、“口 ^女之特斂在於：其係具質層，藉由蔣冰^ 人符於上述兩基板間之物 ,^ 字卜琢施加於上述物質層以進行顯干之_ 件之製造方法；包仃颂不之顯不兀匕a·添加工序，直伤程度由於施加外、、忐予各向異性之若祀储卜…化之媒質，添加微粒者。右根據上述製造方法，可製造— 上述微粒，使槿& μ 種頌不兀件，其係藉由使構成上述媒質之分子藉由外場促進配向方向 98594.doc -132- 1252341 之變化或使體區域之分子配向固定。因此，可製造光學各向異性之程度由於施加外場而變化且驅動所需之外場強度小之顯示元件。

又，本發明之顯示元件之製造方法之特徵在於：其係具 2至少一方為透明之丨對基板及夾持於上述兩基板間之物貝層，藉由將外場施加於上述物質層以進行顯示之顯示元件之製造方法；包含於光學各向異性之程度由於施加外場而變化之媒質，形成多孔質構造体之工序。若根據上述製造方法，可製造—種顯^件，其係藉由上述多孔質構造體，使構成上述媒質之分子藉由外場促進 =向方向之變化或使體區域之分子配向固定。因此，可製造光學各向異性之程度由於施加外場而變化且驅動所需^ 外場強度小之顯示元件。 I个知％气顯不兀件之製造方法之特徵在於：其係具 Γ至^方為透明之1對基板及夾持於上述兩基板間之拍

貝層’稭由將外場施加於上述物質層以進行顯示之顯件之製造方法人丨ν 丁卞+ Α /去，包含以下工序：於光學各向異性之程度由於％加外場而變化之媒f，添加聚合性化合物之卫序；於 V匆貝層封人上述媒質之卫序；及使添加於上 ^ 聚合性化合物聚合之工序。媒貝之上述令合述製k方法’可製造—種顯示元件，其係藉由分子配：：合物，使構成上述媒質之分子藉由外場促進光學各向化或固定體區域之分子配向。因此，可製造。”性由於施加外場而變化且驅動所需之外場強度 98594.doc • 133 - 1252341 小之顯示元件。

又，作為上述聚合性化合物，使用藉由照射光而聚合者， :使上述聚合性化合物聚合之工序，亦可藉由將光照射於人逑聚合性化合物之光照射法，使上述聚合性化合物聚 :。或者，作為上述聚合性化合物，使用藉由加熱而聚合者，於使上述聚合性化合物聚合之工序，亦可藉由加執上述聚合性化合物之加熱法’使上述聚合性化合物聚合。若根據此等製造方法，可使上述聚合性化合物容易聚合。又’作為上述聚合性化合物，使用具有藉由照射光而聚合之官能基及藉由加熱而聚合之官能基者，於使上述聚合性化合物聚合之工序，亦可併用光照射法及加熱法而使上述聚合性化合物聚合。若根據上述製造方法，藉由照射光而聚合之官能基及藉由加熱而聚合之官能基者之至少任—方之官能基反應聚: 之可能性高，因此未反應部分變得更少，可充分進行聚合。又，可進一步包含液晶相顯現工序，其係使封入於上述物質層之媒質顯現液晶相者；亦可在已使上述媒質顯現液晶相之狀態進行使上述聚合性化合物聚合之工序。此時，於使媒質顯現液晶相之狀態，可容易形成上述聚合性化合物。又於上述媒貝亦可進一步添加聚合誘發劑，用以使上述來a 1±化合物之聚合迅速進行。藉此可使上述聚合性化合物迅速聚合。又，於上述液晶相顯現工序，藉由使上述物質層比該顯 98594.doc -134- 1252341 仵進行顯示時 …^ π，〜，孤/入丨以_ …人义丄％野、，貞顯現液晶相亦可。或於上述液晶相顯現工序，藉由於上述物質層施加電壓’以使上述媒質顯現液晶相。显若根據上述任一製造方法，可使上述媒質容易且確實地 ”、、見液曰曰相。再者，在使用電場作為顯現上述媒質之光學二向異Μ手段且藉由施力，電壓時上述媒質顯現液晶: 日守，為了顯現液晶相所需之電壓宜比為了顯現媒質之光學各向異性之電壓大。使=可含有於上述1對基板中任一方之基板，形成為了配向=入於上述物質層之媒質之分子往期望方向配向之上述媒f為顯示出對掌劑之媒質、添加有對某貝或構成該媒質之分子在顯現光學各向異性月向方向形成僅一方向之掌性之扭轉構造之媒質·亦於上述1對基板中至少一方之基板，形、質，分子往期望方向配向之配向膜。’”、使構成上述媒若根據上述製造方、、土 ^ 、方法，可於已使上狀態，將構成上述媒 ^系貝顯現液晶相之 m- h 'f kp ^ ^ 、、刀子在期望方向配向。因if_ _p 將上返配向辅助材料或聚合性 D目此’可部分之比例變Α ϋ ° 以沿著期望方向之夂X之方式形成其係藉由上述配向輔助#』， J裟4 —種顯示元件，媒質之分子在外場施Z:::，之方式，促進該分子之/外"無施加時往期望方向配向 v心Θ己向者。田 r 宜地促進外場施加時，可實現能確實且適先于各向異性之程度變化之顯示元 9S594.doc -135 - 1252341 件。又，使用藉由光照射法聚合之聚合性化合物時，在採用開關元件、彩色濾光器及遮光膜僅形成於上述丨對基板之一 . 方之基板，另一方基板使用透明基板，同時使上述聚合性 - 化合物聚合之工序，藉由從上述透明基板側，將光照射於上述聚合性化合物，使上述聚合性化合物聚合亦可。若根據上述方法，開關元件、彩色濾光器及遮光膜僅形成於一方之基板，另一方基板使用透明基板。因此，藉由鲁從另一方之基板側照射光，使上述聚合性化合物聚合，可將上述物質層曝光之區域變大，未反應之聚合性化合物不會殘留，因此可防止顯示元件之可靠性惡化。又，遮光膜僅形成於一方基板，因此可提升開口率。本發明之顯示元件可廣泛適用於電視或監視器等圖像顯示裝置或文字處理機或個人電腦等〇A機器，或錄影機、數位相機、行動電話等資訊終端裝置等所具備之圖像顯示裝置。，、本發明不限於上述各實施型態，在申請專利範圍所示之範圍内可進行各種變更，關於適當組合於不同實施型態分別揭示之技術手段所獲得之實施型態，亦包含於本發明1 技術範圍。【圖式簡單說明】圖1係表示關於本發明一實施型態之顯示元件之概略構成之模式剖面圖。圖2係表示關於本發明一實施型態之顯示元件之配向膜 98594.doc -136 - 1252341 之摩擦方向及偏光板之吸收軸向之說明圖。囷3(a)圖3(c)係為了說明比較用顯示元件之施加電壓及透過率之關係之說明圖；圖3(約係表示電壓無施加之狀恶，圖3(b)係表示於兩電極間施加電壓V1之狀態，圖3(匀係表示於兩電極間施加電壓V2(>V1)之狀態。圖4係為了說明在比較用顯示元件，於兩基板間施加電壓 V2時之分子之配向方向之說明圖。圖5為各種液晶相之構造模型。圖6為立方相之構造模型（桿狀網模型）。圖7為立方相之構造模型。圖8係為了說明於關於本發明一實施型態之顯示元件，於物質層封入BA刪之情況及以往之液晶顯示元件之顯示原理之不同之說明圖。圖9係表示液晶微乳化物之構造之模式圖。圖10係表示液晶微乳化物之構造之模式圖。圖11係表示溶致型液晶相之分類圖。圖12係表示關於本發明其他實施型態之顯示元件之配向膜之摩擦方向及偏光板之吸收軸向之說明圖。圖13係表示關於本發明進-步其他實施型態之顯示元件之概略構成之模式剖面圖。圖14係表示關於本發明進一步其他實施型態之顯之偏光板之吸峰向、配向膜之摩擦方向、電場之說明圖。 7向圖1 5係表示膽固醇刚該沐芬士 _ 戴相及本备明一實施型態之固定化 98594.doc -137- 1252341 之機制之說明圖。圖16係表示從針對關於本發明實施之一型態之顯示元件所測定之電壓·透過率特性所預估之透過率成為最大之電壓值與折射率各向異性△ η及透過率各向異性△ ε之積（△ ηχΔ ε )之關係之曲線圖。圖1 7係表示關於本發明進一步其他實施型態之顯示元件之概略構成之模式剖面圖。圖18(a)係表示圖17所示之顯示元件之電壓無施加時之分子之配向狀態之剖面模式圖；圖l8(b)係表示圖17所示之顯不70件之電壓施加時之分子之配向狀態之剖面模式圖。圖19(a)係表示膽固醇型藍相之對掌間距p及對於溫度之相狀態之變化之曲線圖；圖19⑻係表示於膽固醇型藍相所形成之雙扭轉圓柱（DTC ·· Double Twist Cylinder)構造之明圖。 ϋ 圖20係模式性地表示光學活性之機制之說明圖。

一圖2!係表示採用關於本發明一實施型態之顯示元件之顯不裝置之要部之概略構成之區塊圖。周邊圖22係表示用於圖21所示之顯示裝置之顯示元件之概略構成之模式圖。【主要元件符號說明】 1 基板 3 物質層 4 ' 5 ' 4a ' 5a 電極偏光板 98594.doc -138- 1252341 8、9 配向膜 10、30 顯示元件 11 高分子鏈（配向輔助材料） 12 分子 100 顯示裝置

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Claims

1252341 、申請專利範圍·· 一種顯示元件，其係具備$ ,丨_ 備至v方為透明之1對基板及夹持於上述兩基板間之物質層，蕤貝！稭由將外場施加於上述物貝層以進行顯示；且上述物質層係由光學各向昱 ^ 予分Π /、Γ生之私度由於施加外場而變化之媒質所組成，且於上述物 2. 貝層形成配向輔助材料。如請求項1之顯示元件，其中上述配向輔助材料係促進上述光化 < π予各向異性之程度變 3 ·如睛求項1之顯示元件，其中 f述配向輔助材㈣使上述媒質之秩序構造安定。 4 ·如請求項1之顯示元件，其中上述配向輔助材料具有構造各向異性。 5 ·如請求項1之顯示元件，其中於上述物質層封入顯示出液晶性之媒質· 上述配向輔助材料係於已使上態形成。《媒貝顯現液晶相之狀 6. 如請求項丨之顯示元件，其中上述配向輔助材料係於外場施加在光學上為各向等性。予她無施加時， 7. 如晴求項1之顯示元件，其中上述配向輔助材料將上述物質將構成上述媒質之分子之配向秩序構造1固成定夕數小區域， 8· 一種顯示元件，其係具備至少一方為透明之1對基板及夾 98594.doc 1252341 持於上述兩基板間之物質層，藉由將外場施加於上述物質層以進行顯示；其特徵在於：上述物貝層係由光學各向異性之程度由於施加外場而變化之媒質所組成，且含有氫結合體。種’員不兀件’其係具備至少-方為透明之1對基板及夹持於上述兩基板間之物質層，藉由將外場施加於上述物質層以進行顯示；其特徵在於：上述物貝層係由光學各向異性之程度由於施加外場而變化之媒質所組成，且含有微粒。 10·如請求項9之顯示元件，其中上述微粒之平均粒徑為0·2 μιη以下 1 1 ·如晴求項9之顯示元件，其中上述微粒之含有量對於兮妈* 里对Κ落裢粒及構成上述物質層之媒貝之總重ϊ為0 · 〇 5重量％〜2 〇重量％。 12.

一種顯示元件，其係呈借$ ,丨、^ ^ 糸八備至少一方為透明之1對基板及夾持於上述兩基板間之物質屏 4 J心观貝層，精由將外場施加於上述物質層以進行顯示；其特徵在於：上述物質層係由光學各向里 /、丨生之私度由於施加外場而變化之媒質所組成，且含有聚合性化合物。 1 3 ·如請求項12之顯示元件，其中上述聚合性化合物之含有晉变里對於该聚合性化合物及構成上述物質層之媒質之總重| 、里里馮0_05重量％以上、15重量 %以下。 14·如清求項12之顯不元件，其中 98594.doc 1252341 上述聚合性化合物係由高分子所組成。 15·如請求項14之顯示元件，其中上述高分子係由鏈狀高分子、網狀高分子、環狀高分子之任一者所組成。 16·如請求項12之顯示元件，其中上述聚合性化合物具有構造各向異性。 1 7 ·如請求項12之顯示元件，其中

於上述物質層封入顯示出液晶性之媒質；質顯現液晶相之狀上述聚合性化合物係於已使上述媒怨聚合。 18·如請求項12之顯示元件，其中上述聚合性化合物係於外場施加時或外場無施在光學上為各向等性。 19·如請求項12之顯示元件，其中上述聚合性化合物將上述物質層分割成多數小區域，將構成上述媒質之分子之配向秩序構造固定。 20. -種顯示元件，其係具備至少一方為透明U對基板及夾持於上述兩基板間之物質層，藉由將外場施加於上述物質層以進行顯示；其特徵在於：上述物質層係由光學各向1性 /、陘之程度由於施加外場而變化之媒質所組成，且於上述物暂、疋物貝層形成多孔質構造體。 2 1 ·如請求項2 0之顯示元件，其中上述多孔質構造體係由多孔曾益少札貝無機材料所組成。 22·如請求項20之顯示元件，其中 98594.doc 1252341 上述多孔質構造體為微小細孔薄膜。 23. 如請求項20之顯示元件，其中上述多孔質構造體具有構造各向異性。 24. 如請求項20之顯示元件，其中上述多孔質構造體係於外場施加時或外場無施力曰在光學上為各向等性。 25·如請求項1之顯示元件，其中之上述光學各向異性之程纟變化係#由構成上述媒質分子之配向方向變化而顯現。 26.如請求項1、8、9、12、2()中任—項之顯示㈣，其中上述媒質係由於施加電場而光學各向異性之程度變化0 27_如請求項26之顯示元件，其中上述物質層係封入折射率與電場之2次成比例變化之媒質而成。 28. 如請求項26之顯示元件，其中上述物質層係封入含有有極性分子 29. 如:f求項mw-項之顯示元件，其中學各向迷=層係於外場施加時或外場無施加時，顯示光 3〇·如請求们、8、9、12 M , L 中任一項之顯示元件，其中構成上述媒質之分子係序= ===場無施加時具有小於光學波長之秩序構绝由於施加外場而變化。 98594.doc 1252341 月求項1、8、9、12、20中任一項之顯不元件六平上逃媒質具有400 nm以下之選擇反射波長區域或螺旋間距。如明求項1、8、9、12、2 0中任一項之顯示元件，其中上逃媒質具有顯示出立方對稱性之秩序構造。 3’如清求項32之顯示元件，其中上迷媒質係由顯示出立方相或距列型D相之分子所組成。 3 4 ·如請求^ 員1、8、9、12、20中任一項之顯示元件，其中上述媒質係由液晶微乳液所組成。如明求項1、8、9、12、20中任一項之顯示元件，其中 …茱貝係由顯示出膠束相、反膠束相、海綿相、立方相之任一者之易溶液晶所組成。明求項1、8、9、12、20中任一項之顯示元件，其中上述媒質係由顯示出膠束相、反膠束相、海綿相、立才目行_ 、者之液晶微粒分散系所組成。 3 7 ·如請求項1S 、、、9、12、20中任一項之顯示元件，其中上述媒質係由枝狀體所組成。 38·如請求項丨、8、9 、 12 20中任一項之顯示元件，其中上述媒質係由顧千ψ產 39.如 9…出膽口醇型藍相之分子所組成。上… 2、20中任-項之顯示元件，其中如請求項26之顯-1】1相之/刀子所組成。 ^ 心顯不兀件，其中於上述物質層封入顯 ’、’、出負型向列液晶相之媒質。 98594.doc 1252341 41·如請求項26之顯示元件，其中於上述物質層封入顯示出正型向列液晶相之媒質。 42·如請求項5或17之顯示元件，其中貝。於上述1對基板中之至少一方基板，形成為了使構成上述媒質之分子往期望向膜。，㈣己向之配 43.如請求項42之顯示元件，其中上述配向膜為水平配向膜。 44·如請求項42之顯示元件，其中上述配向膜係施加摩擦處理或光照射而成。 45.如請求項卜8、9、12、20中任一項之顯示元件，其中於上述兩基板，分別形成以互相之摩擦方向為不同方向之方式施加摩擦處理之配向膜。 46·如請求項26之顯示元件，其中具備於上述兩基板之基板面法線方向產生電場之電極。 47·如請求項46之顯示元件，其中僅於上述1對基板之一方，形成開關元件、彩色濾光片及遮光膜； ;上述物貝層形成藉由光照射而聚合之聚合性化合物。 48·如請求項47之顯示元件，其中〃七成有上述開關元件、彩色濾光片及遮光膜之基板 98594.doc 1252341 對向之另一方基板，以及形成於該另一方基板上之電極為透明。 49.如請求項26之顯示元件，其中具備至少一方基板之於基板面平行方向產生電場之電才系〇 5 0.如請求項49之顯示元件，其中於上述物質層形成藉由光照射而聚合之聚合性化合物，上述電極為透明。 # 51·如請求項50之顯示元件，其中於上述物質層形成藉由伞日这皇+工&人从稽田九照射而聚合之聚合性化合物；光膜之基板上 5 2 ·如請求項5 1之顯示元件，其中 :形成有上述開關元件、彩色遴光片及遮光膜之基板對向之基板為透明。二f員1、8、9、12、20中任一項之顯示元件，其中 54如二=物質層封入添加有對掌劑之媒質。 :=、8、9、12、2。中任-項之顯示元件，其中於上述物質層封入_ 一 a 55. 如請长;§1 不出對掌性之媒質。月衣項 1、8、9、、2ntb/ 構成上述媒質之分子u 項之顯示元件，其中向方向形成僅-方向之掌:二各向異性顯現之狀態之配 56. 如請求項53之顯示元件，复，扭轉構造。 98594.doc 1252341 於上述物質層封 T入已添加添加濃度8重量％以上之對掌劑之媒質。 <』予 57·如請求項7之顯示元件，其中上述分割之各小區域之大小為可視光波長以下。 58.如請求項1之顯示元件，其中上述配向輔助材料為氫結合體。 5 9 ·如凊求項1之顯示元件，其中上述配向辅助材料為微粒。 • 60·如請求項1之顯示元件，其中上述配向辅助材料為聚合性化合物。 61·如請求項1之顯示元件，其中上述配向輔助材料為多孔質構造體。 62. U不裝置，其係具備顯示元件，該顯示元件具備至夕方為透明之1對基板及夾持於上述兩基板間之物質層，藉由將外場施加於上述物質層以進行顯示；且上述顯示裝置之上述物質層係由光學各向異性之程度由於施加外場而變化之媒質所組成，且於上述物質層形成配向輔助材料。 63· —種顯不元件之製造方法，其係具備至少一方為透明之工對基板及夾持於上述兩基板間之物質層，藉由將外場施加於上述物質層以進行顯示之顯示元件之製造方法；包 ' 含：添加工序’其係於光學各向異性之程度由於施加外場而變化之媒質，添加配向辅助材料或成為配向輔助材料 98594.doc ^52341 之材料者。 64·如請求項63之顯示元件之製造方法，其中於上述添加工序，將成為配向輔助材料之材料添加於上述媒質；且包含：媒質封入工序，其係於上述物質層，封入光學各向異性之程度由於施加外場而變化之媒質者；

液晶相顯現工序，其係使封入於上述物質層之媒質顯現液晶相者；及曰配向輔助材料形成工序，其係在使上述媒質顯現液曰曰相之狀態，於上述物質層形成配向辅助材料者。 65·如請求項63之顯示元件之製造方法，其中

於上述添加工序，將氫結合性材料添加於上述媒質 66·如凊求項63之顯示元件之製造方法，其中於上述添加工序，將微粒添加於上述媒質。 67·如凊求項63之顯示元件之製造方法，其中 68. 於上述添加工序，將多孔質構造體或成為體之材料添加於上述媒質。如請求項63之顯示元件之製造方法，其中多孔質構造於上述添加工序且包含：將聚合性化合物添加於上述媒質工逆物買層可入光學各向性之程度由於施加外場而變化之媒質者. 使添加於上述媒質之聚合性化合物^及 69·如請求工首α今弓s ,丄來合之工序及項68之顯不兀件之製造方法，其中 98594.doc 1252341 70. • 71. 72.

73. 74. 作為上述聚合性化合物係使用藉由照射光而聚合者；於使上述聚合性化合物聚合之工序，藉由將光照射於上述聚令性化合物之光照射法，使上述聚合性化合物聚合0 如請求項68之顯示元件之製造方法，其中作為上述聚合性化合物係使用藉由加熱而聚合者；於使上述聚合性化合物聚合之工序，藉由加熱上述聚合性化合物之加熱法’使上述聚合性化合物聚合。如請求項68之顯示元件之製造方法，其中作為上述聚合性化合物，使用具有藉由照射光而聚合之官能基及藉由加熱而聚合之官能基者；於使上述聚合性化合物聚合之工序，併用光照射法及加熱法而使上述聚合性化合物聚合。如請求項68之顯示元件之製造方法，其中進一步包含液晶相顯現工序，其係使封入於上述物質層之媒質顯現液晶相者；、在已使上述媒質顯現液晶相之狀態進行使上述聚合性化合物聚合之工序。如凊求項6 8之顯示元件之製造方法，其中於上述媒質添加為了使上述聚合性化合物之聚合迅速進行之聚合誘發劑。如請求項64或72之顯示元件之製造方法，其中於上述液晶相顯現工序，精由使上述物質層比進行該顯示元件之顯示時之溫度 98594.doc (S -10- 1252341 低溫，以便使上述媒質顯現液晶相。 75·如請求項64或72之顯示元件之製造方法，其中於上述液晶相顯現工序，以使上述媒質顯現液晶藉由於上述物質層施加電壓相0 76.如請求項64或72之顯示元件之製造方法，其中上述媒質為顯示出對掌劑之媒質、添加有對掌劑之媒質或構成該媒質之分子之光學各向異性顯現之二之配向方向形成僅一方向之掌性之扭轉構造之媒質·，包含：於上述i對基板中之至少一方基板，形成為了 ζ3構成上述媒質之分子往期望方向配向之配向膜之工序。 77·如請求項69或71之顯示元件之製造方法，其中

採用開關元件、彩色濾光片及遮光膜僅形成於上述1對基板之一方之基板，另一方基板使用透明基板；並且於使上述聚合性化合物聚合之工序，藉由從上述透明基板側，將光照射於上述聚合性化合物，以便使上述聚合性化合物聚合。 98594.doc -11 -