JPH04328523A - ポリマ分散型液晶表示素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はポリマ分散型液晶表示素
子に関する。

【０００２】

【従来の技術】在来の液晶表示素子は２枚の偏光板によ
って入射光の透過、遮断を制御するものであったため、
光の利用効率が極めて低く、例えばカラー表示のアクテ
ィブマトリックス液晶表示素子においては、その値は２
〜３％にすぎない。このため比較的大きなバックライト
を必要としておりさらに偏光板の発熱量が大きい場合に
は冷却装置が必要となるため、小型・軽量・低消費電力
という液晶表示素子の利点が大きく損なわれていた。

【０００３】このような在来の液晶表示素子の問題点を
克服するために最近注目されているのがポリマ分散型液
晶表示素子である。この素子はポリマ中に液晶を分散さ
せた複合体を用い、液晶の配列状態の違いによる光散乱
の有無により表示を行わせるものである。

【０００４】ポリマ分散型液晶表示素子においては、ポ
リマ中に液晶が分散された複合体が、平行に設置された
２枚の透明電極間に挟持される。電圧の無印加時には液
晶はランダムに配列し、そのため液晶中に入射した光は
全方位に散乱される。反射光を利用した場合、この時の
表示状態は明状態となる。一方、電圧印加時にはその電
場によって液晶は電場方向に配列し、複合体は透明状態
となる。反射光を利用する場合、この時の表示状態は暗
状態となる。

【０００５】ポリマ分散型表示素子においては、偏光板
によって光がカットされることがないため、反射型の場
合は環境光、透過型の場合は比較的少量のバックライト
で十分な明るさが確保でき、在来の液晶表示素子に比較
して小型化・軽量化・低電力化の可能性が大きく、将来
の液晶表示素子として期待されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ポリマ分散型液晶表示
素子は、光利用効率が大幅に改善されているが、反面、
その散乱光によるコントラストの低下が問題となる。ポ
リマ分散型においては、ピクセルＡが電圧オフ状態なら
ばピクセルＡにおいては入射光がランダムな方向に散乱
されるため、隣接するピクセルＢ中にも散乱光が侵入す
る。この隣接ピクセルＢがオン状態であった場合、本来
は完全に透明であるべきところ、隣のオフ状態のピクセ
ルＡからの侵入した散乱光がここで複屈折、レイリー散
乱等の挙動をするため、ピクセルＢからは一部散乱光が
漏れ出すこととなり、完全透明状態とは異なった状態と
なる。このような理由からオン状態とオフ状態のピクセ
ル間での明度の差が小さくなり、表示画面のコントラス
トが低下する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明のポリマ分散型液
晶表示素子においては、ポリマ−液晶複合体の中に、隣
接するピクセルの間に相当する位置に遮光用の隔壁を設
ける。

【０００８】

【作用】各ピクセル間に設けられた隔壁によって隣接ピ
クセル間に漏れ出す散乱光が遮蔽されそのピクセル内の
みに制限されるため、オン状態のピクセルとオフ状態の
ピクセルとの明度差が拡大する。このため改良前のポリ
マ分散型液晶表示素子に比較して表示コントラストが向
上する。

【０００９】

【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。

【００１０】

【第１実施例】本発明の第１の実施例は薄膜トランジス
タ（ＴＦＴ）型アクティブマトリックス液晶表示素子に
関する。図１はそのＴＦＴ側基板の部分平面図である。 同図において、１はマトリックス状に配置されたピクセ
ル透明電極、２はソースがピクセル透明電極１に、ドレ
インがデータ線３に、ゲートがアドレス線４に接続され
たＴＦＴである。

【００１１】このＴＦＴ側基板上に、黒色顔料を含有す
るアクリル系感光性樹脂をスクリーン印刷し、次に、紫
外線照射によって硬化させて図２に示す隔壁５を形成し
た。このとき隔壁の厚みは５μｍであった。次いで、こ
のＴＦＴ基板上に光硬化性アクリル樹脂組成物とネマテ
ィック液晶との混合物を塗布し、さらに紫外線照射によ
って樹脂を硬化させてポリマ分散液晶層を形成した。こ
のとき形成されたポリマ分散液晶層は各ピクセル毎にほ
ぼ完全に分離されていた。これに対向する透明電極基板
を重ね合わせてポリマ分散型液晶表示素子を作製した。 この液晶素子に電圧を印加し、交互に白黒となるパター
ンを画面表示したところ、黒と白のパターンの境界にお
いて黒と白の明度の差は明確であった。

【００１２】

【第２実施例】図３は、本発明の第２の実施例に用いら
れるＴＦＴ基板の部分平面図である。先の実施例ではピ
クセルがモザイク配置であったのに対し、本実施例では
ピクセルがトライアングル配置になされている。図３に
おいて、１ａは透明画素電極であって、１対の透明画素
電極により一つのピクセルが構成されている。２ａはＴ
ＦＴ対、３はデータ線、４はアドレス線である。このＴ
ＦＴ基板上にスパッタ法により膜厚３μｍのクロム膜を
形成しこれをフォトエッチング法によりパターニングし
て図４に示す隔壁５を形成した。

【００１３】次に、このＴＦＴ基板上にポリメチルメタ
クリレート（ＰＭＭＡ）とネマチック液晶とをアセトン
に溶解した混合物溶液を塗布し、さらにこれを乾燥硬化
させてポリマ分散液晶層を形成した。本実施例ではポリ
マ分散液晶層の厚さを隔壁のそれより厚くして液晶層は
完全には分離されないように形成した。このＴＦＴ基板
に、図５に示す、カラーフィルタ６とブラックマトリッ
クス７とを有するカラーフィルタ基板を重ね合わせポリ
マ分散型液晶表示素子を作製した。図６は、この素子の
ピクセルにおけるパターンの重なり状態を示す平面図で
ある。

【００１４】この液晶素子に電圧を印加し、交互に明・
暗となるパターンを画面表示したところ明・暗のパター
ンの境界において明暗の明度の差は明確であった。

【００１５】

【実施例の変更例】以上好ましい実施例について説明し
たが、本発明はこれに限定されるものではない。隔壁は
例えばゼラチン膜を染色したものであってもよいし無機
絶縁膜であってもよい。ポリマ−液晶複合体については
、液晶が連続したものであってもまたドロップレット状
に分離されたものであってもよい。その複合体材料につ
いても報告されている材料はいずれも使用可能である。 また、その製造方法についても塗布法、キャスティング
法に代えて、複合体のシートを作製しておきこれを２枚
の基板で挟む方法等が採用できる。さらに、本発明はア
クティブマトリックス型のみでなく他の方式の液晶表示
素子にも適用できる。

【００１６】

【比較例】図１に示したＴＦＴ側基板上に、遮光層を形
成することなく光硬化性アクリル樹脂組成物とネマティ
ック液晶との混合物を塗布し、さらに紫外線照射によっ
て樹脂を硬化させてポリマ分散液晶層を形成した。この
ポリマ分散液晶層の厚みは５μｍであった。これに対向
する透明電極基板を重ね合わせてポリマ分散型液晶表示
素子を作製した。

【００１７】この液晶素子に電圧を印加し、交互に黒白
となるパターンを画面表示したところ、黒と白のパター
ンの境界において黒と白の明度の差は隣接するピクセル
に散乱光が漏れ出すために明確にはならなかった。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、ポリマ
分散型液晶表示素子において、ピクセル電極を囲む形状
の隔壁によってポリマ−液晶複合体を分離するものであ
るので、本発明によれば、隣接するピクセル間の散乱光
の漏れ出しが防止され、白表示部と黒表示部との明度の
差が明確になされる。従って、本発明は、光利用効率が
高く、小型・軽量・低消費電力の特徴を有しながらコン
トラストに難点のあったポリマ分散型液晶表示素子の問
題点を解決するものであるので、その産業上の効果は極
めて大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を説明するためのＴＦＴ
基板の平面図。

【図２】本発明の第１の実施例のＴＦＴ基板の平面図。

【図３】本発明の第２の実施例を説明するためのＴＦＴ
基板の平面図。

【図４】本発明の第２の実施例のＴＦＴ基板の平面図。

【図５】本発明の第２の実施例のカラーフィルタ基板の
パターン図。

【図６】本発明の第２の実施例のＴＦＴ基板とカラーフ
ィルタ基板とを重ねた状態を示すパターン図。

【符号の説明】

１…ピクセル透明電極、　　　　１ａ…透明画素電極、
　　　　２…ＴＦＴ、　　　　２ａ…ＴＦＴ対、　　　
　３…データ線、　　　　４…アドレス線、　　　　５
…隔壁。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ポリマ中に液晶を分散させたポリマ−
   液晶複合体を使用する液晶表示素子において、各ピクセ
   ルの間に隣接ピクセルからの漏れ光を遮蔽する隔壁が設
   けられていることを特徴とするポリマ分散型液晶表示素
   子。
2. 【請求項２】　　前記隔壁の高さが前記ポリマ−液晶複
   合体の厚さとほぼ同等である請求項１記載のポリマ分散
   型液晶表示素子。