JPH05232452A

JPH05232452A - 高分子分散型液晶表示装置およびその製造方法

Info

Publication number: JPH05232452A
Application number: JP27044492A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Takeuchi; 敏武内
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1991-12-27
Filing date: 1992-10-08
Publication date: 1993-09-10

Abstract

(57)【要約】【目的】厚みおよび特性が均質な高分子分散型液晶を
有する表示装置を得る。【構成】透明基板１上に透明導電膜２を形成した後
に、電気絶縁性材料によって隔壁４を形成し、隔壁によ
って区画された区画室６に、高分子分散型液晶のエマル
ジョン４を充填し、エマルジョンを乾燥することによっ
て高分子分散型液晶膜７が形成し、ついで導電性樹脂８
を充填して対向基板１０に形成した透明導電膜９と導電
接続を形成することによって得られた高分子分散型液晶
膜の厚みが均一で、特性も均質な高分子分散型液晶表示
装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は液晶表示装置に係わり、
更に詳しくは高分子物質中に液晶を分散させた高分子分
散液晶を使用した液晶表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置は透明電極を形成したガラ
ス等の透明基板の間にＴＮ型（捻れネマチック）液晶、
あるいはＳＴＮ型（スーパー捻れネマチック）液晶の薄
層を介在させるとともに透明基板の外側には偏光板を配
置し、一方の偏光板を透過した光を液晶層によって偏光
して他方の偏光板を透過できるようにし、また、透明電
極間に電圧を印加して液晶層に電界を加えた場合には、
無配向の液晶が配向して偏光板を透過した光は他方の偏
光板を透過できなくなり、暗状態を形成している。そし
て、透明電極へ印加する電圧を制御することによって任
意の画像を表示している。

【０００３】なお、液晶と偏光板との組み合わせによっ
ては、この逆に電圧の印加時に透過光が得られるものも
ある。これらのＴＮ型、ＳＴＮ型の液晶表示装置は暗
く、視野角が狭く透過光或いは反射光での視認性が良く
ないことである。これは光の実効透過効率が白黒表示で
２０〜３０％、カラー表示では３％前後しかないためで
ある。これは偏光板やブラックマトリクス等によって大
きな光損失を起こしていることに起因している。

【０００４】暗い液晶表示装置を明るくする技術として
高分子分散型液晶表示装置が提案されており（特公平３
−５２８４３号公報、公表昭６３−５０１５１２号公報
等）、これらを利用した投射型表示装置が発表されてい
る。高分子分散型液晶は液晶を高分子物質中にドロップ
レット状あるいは液滴状のネマチックまたはスメクチッ
ク液晶を分散したものである。

【０００５】図２は、高分子分散型液晶の電気光学的な
挙動を説明する図である。図２（Ａ）のように高分子物
質中に液晶の液滴２１を分散した複合膜２２の両面に透
明電極２３を配置する。電極に電圧を印加しない場合に
は、液晶の配向がランダム状態となっており、入射光２
４は、高分子物質と液晶の液滴との屈折率の違いによっ
て散乱光２５となる。

【０００６】一方、図２（Ｂ）に示すように、電極に電
源２６から電圧を印加して電界を形成すると、液晶は配
向されるが、配向状態の液晶の屈折率と高分子物質の屈
折率が等しいものを選択すれば、高分子物質と液晶の屈
折率が一致して透明状態となるので、入射光は透過光２
７として液晶層を透過する。

【０００７】すなわち、高分子分散型液晶は電圧オン、
オフによって白濁と透明の二つの状態を示すので、この
特性を利用して表示を行うことができる。

【０００８】高分子分散型液晶の製造方法にはいくつか
の方法があるが、（１）水溶性高分子物質の水溶液と液
晶を混合攪拌してエマルジョン溶液として電極板面に塗
布乾燥する方法、（２）光や熱等で重合可能であって、
液状を示す高分子物質中に液晶を相溶させ、次いで光、
熱などによる重合過程で液晶と高分子物質とを相分離す
る方法、（３）高分子物質と液晶を適当な溶剤に相溶
し、温度を制御することにより両者を相分離し溶剤を乾
燥する方法等が挙げられる。なお、（３）の方法では前
２者と異なり液晶の液滴は形成されず、高分子物質が形
成する網目構造の空間部に液晶が存在することとなる
が、前者と同様の電気光学的挙動を示す。

【０００９】エマルジョン型及び網目状重合型（以下層
分離型という）の何れも印加する電圧のオン、オフによ
って白濁状態と透明状態を生じるが、ＴＮ型やＳＴＮ型
のように偏光板を用いる必要がないので、光の損失が少
なく明るい表示が可能であり、光の透過効率はＴＮ型や
ＳＴＮ型の２〜３倍であり、投射型カラー表示装置では
より以上の差がでる性能を示す。この特性を利用して投
射型カラーテレビへの利用が試みられている。

【００１０】直視型の表示装置として、反射型への応用
が試みられているが拡散光と非拡散光であるため十分な
コントラストが得られず良質の画像が得られていない。
しかし２色性染料を液晶中に混在させたゲスト・ホスト
法（以下ＧＨ法）を用い光拡散時は黒又は着色で電圧印
加時に透明にする方法が知られており、この方法によれ
ば反射型の良好な画像表示ができることが判明してい
る。但し液晶と相溶する２色性染料は油溶性なので、有
機溶媒可溶性の高分子マトリクス材を用いたりそれ自身
が油性液体である重合性モノマー等は２色性染料を溶解
し、高分子マトリクスが染料で着色し電圧のオン、オフ
によって鮮明な表示ができない。しかし水溶性高分子物
質とは完全に分離し着色が起こらないので、現在の技術
ではエマルジョン型高分子分散型液晶にのみＧＨ法が適
用できる。これらの高分子分散型液晶の表示装置の製造
には塗布方法を用いており、乾燥や重合によって外観的
には固相状態を示すので電極板面に塗布し固化後に対向
電極を配置して表示装置を組み立てることができる。

【００１１】

【発明が解決しようとする問題点】高分子分散型液晶は
光利用効率の高い明るい表示体が得られ、製造も塗布法
を用いることができ、又低価格化の可能性もあって一見
極めて有利な方法が確立できる様に見える。しかし実際
の製造においては種々の問題が存在する。特に高分子分
散型液晶溶液自体の塗布適性が好ましくないために、塗
布方法によっては特性の優れた高分子分散型液晶が得ら
れないという問題がある。

【００１２】高分子分散型液晶のエマルジョンは、駆動
電圧の低下等の電気光学的特性を向上させるために、液
晶成分を８０〜９０％とし高分子物質成分をできる限り
少なくすることが行われており、また十分なエマルジョ
ン化を行うために２〜３倍量の水を用いており、チキソ
トロピック性が高くなり、そのため混入した空気の気泡
の除去が困難となる。表示装置のような製品では気泡の
存在は致命的な問題であり、特に塗布時に混入した気泡
は除去できず製品化が極めて困難である。したがって、
液晶表示において要求される電圧特性を全面均一化する
ことを満足させることも困難である。

【００１３】又、層分離型においても高分子マトリクス
材成分を可能なかぎり少なくしなければならないために
液の流動性が高く同様な問題が発生する。この様な特性
のため各種の塗布方法が有効に利用できない状況であ
る。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は困難な塗布方法
を容易にし、気泡の混入のない全面均一な塗布が可能な
手段を提供するものである。以下にエマルジョン型高分
子分散型液晶を用いた表示装置について説明を行うが、
層分離型をはじめとして他の方法によって製造する場合
にも同様に適用できるものである。

【００１５】以下に図面を参照して本発明を説明する。
図１は、本発明の高分子分散型液晶表示装置の製造工程
を説明する断面図である。図１（Ａ）の透明基板１の表
面にはＩＴＯ膜等の透明導電膜２を形成しており、透明
導電膜上には、高分子分散型液晶の塗布の際に任意の領
域に区画する電気絶縁性の隔壁３を設けている。隔壁を
設けた基板面に気泡を十分に取り除いた高分子分散型液
晶のエマルジョン４を静かに注ぎ、柔軟な金属や硬質ゴ
ム等から作られたスキージ５で表面を平坦にし、隔壁に
よって形成された区画室６内にエマルジョンが容易に且
つ均一に充填される。これを室温又はエマルジョンに影
響を与えない程度の加熱を行って乾燥すると、水分等が
蒸発し、図１（Ｂ）のように体積が減少した固相の高分
子分散型液晶膜７が得られる。

【００１６】隔壁によって形成された区画室６にエマル
ジョン４を充填した場合には、基本的にメニスカス部は
厚みが異なり、一般に厚くなるために表示に影響があ
る。隔壁間隔が大きい大型画素の場合には、この影響は
無視できるが、アクティブマトリックス大容量表示の場
合には画素が微細になるので影響が無視できない。この
場合には、隔壁部を撥水性の大きいフッ素樹脂あるいは
シリコーン樹脂の希薄液で処理、乾燥しておくと、その
撥水性により水溶液の接触角が大となり、メニスカス部
の盛り上がりが小さくなる。極端な場合には、メニスカ
スが凸型ではなくガラス容器に水銀を入れた場合のよう
に凹型となり、逆にメニスカス部を薄くすることもでき
る。薄くなると容易に低電圧で透明になるので、メニス
カスの影響を除くことができる。一般には、高分子分散
型液晶が明るいので多少の影響は無視できることが多
い。

【００１７】本発明で使用される透明基板としてはガラ
ス板、石英板、各種合成樹脂製板またはフィルム等が用
いられる。隔壁は一般には、複数の平行線状、四辺形
状、多角形状、円形状、長楕円形状等目的に応じた形状
に形成される。例えば適当な大きさの文字やパターン表
示の場合には、その表示部個別単位で外周のみに隔壁を
形成させるだけで良いこともあり、又隔壁間隔が大きす
ぎる場合には、その領域内を任意に区分したり柱状或い
は板状の独立柱を設けてもよく隔壁の形状は限定されな
い。しかし塗布作業上は任意の独立した形の隔壁が連続
しているものが好ましい。

【００１８】形成する隔壁の高さは、高分子分散型液晶
の塗布乾燥による体積の減少に応じて、目的の乾燥時厚
さが得られる塗布時の厚さと合致させる。一般には目的
の乾燥時の厚さは３〜１５μｍであるので、エマルジョ
ンの塗布厚さは体積減少を考慮して乾燥時の厚さの２〜
３倍とする。隔壁の幅は安定的に形成できる範囲で出来
るだけ狭い方が好ましいが、ＴＮ型やＳＴＮ型の液晶表
示装置とは異なり、光の透過率や反射率が高いので視認
性に悪影響を与えない範囲で幅を広くしても問題は生じ
ない。

【００１９】隔壁の形成は、感光性樹脂を用いたフォト
リソグラフィー方法でも、スクーリン印刷などの印刷方
法でも形成できるが、高品質なものはフォトリソグラフ
ィー方法によって得られる。使用する感光性樹脂として
は隔壁が高い場合には凸版製版用樹脂が好ましく、例え
ば市販品としてＡＰＲ（旭化成工業（株））、トプロン
（東京応化工業（株））、ナップ（日本ペイント
（株））等がある。比較的隔壁の高さが低い場合には平
版製版用のポリビニルアルコール、カゼイン、ゼラチン
等を重クロム酸アンモニウムやジアゾ化合物で感光化し
た水溶性感光性樹脂、或いはエッチング加工等に用いる
ＯＭＲ（東京応化工業（株））等を使用することができ
る。

【００２０】スクリーン印刷法では感光性樹脂利用の場
合ほどの細線化や先鋭な端部をもった隔壁は得られない
が簡単な操作で処理ができる。使用する樹脂の組成物は
印刷用絶縁材料としてプリント基板用や電子部品加工用
に市販されており容易に入手でき、適当な樹脂を選択し
て作製することも容易である。

【００２１】次いで図１（Ｃ）に示すように体積減少に
よって生じた空間部に、光硬化性、熱硬化性あるいは酸
化硬化性等を有する合成樹脂中に導電性微粉末を混入し
た導電性樹脂８を均一に、且つ少なくとも隔壁の高さと
同一の高さに充填して硬化させる。

【００２２】導電性樹脂としてはエポキシ樹脂中に銅、
銀、ニッケル、金、その他の金属微粉末やカーボン微粉
末などを混入したものや、透明な光硬化性アクリル樹脂
中に透明なＩＴＯ（インジウム錫酸化物）粉末を混入し
た透明導電性樹脂、あるいは白色の酸化チタン（ＴｉＯ
₂）粉末表面を透明導電性膜で覆った粉末を混入した白
色導電性樹脂、さらに染料や顔料で着色した着色導電性
樹脂などがある。

【００２３】これらの中から目的に応じた特性の導電性
樹脂組成物を選択し、隔壁の高さを利用してスキージ法
で均一にスキージ充填することができる。

【００２４】次いで図１（Ｄ）に示すように充填した導
電性樹脂８上に透明導電膜９を形成した対向基板１０の
透明導電膜面を導電性樹脂に密着し、そのまま接着硬化
させれば目的の高分子分散型液晶表示装置が完成する。

【００２５】大面積などの場合には隔壁によって透明基
板との平滑性が悪くなり、完全な密着性が欠ける場合な
どには図１（Ｅ）のように隔壁よりも導電性樹脂層を高
くして対向基板を接着すれば良い。これには、隔壁を黒
色などの光遮蔽性に着色し、光硬化性の導電性樹脂を隔
壁の高さよりも若干厚く塗布しておき、高分子分散型液
晶膜を形成した透明基板面側から露光硬化させた後、隔
壁上部の未硬化部の導電性樹脂層を溶解除去すればよ
い。

【００２６】また、導電性樹脂として着色した材料を用
いる場合は任意の色の表示装置が得られ、適当に色を塗
り分ければ美麗な着色表示装置が得られる。更に対向基
板面に、例えば加色法３色（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の着色画素を
モザイク状、ストライプ状等に形成させ、それに対応す
る透明電極からなる導電層を形成しておき、各画素を選
択的に駆動すれば加色によるカラー表示も可能である。

【００２７】対向基板に着色する場合は、斜め方向から
見たとき隔壁に一部遮蔽されて色の視認性が低下するこ
とがあるから、隔壁の高さを出来るだけ低くする必要が
あるが、そのためにはエマルジョンの水分量を少なくす
るような高分子分散型液晶エマルジョンを作製すること
が必要である。また、予め隔壁の高さを低くしておき２
回以上のエマルジョンの充填・乾燥を繰り返し、高分子
分散型液晶と隔壁との高さの違いを小さくすることによ
っても目的が達成できる。

【００２８】対向基板面への着色にはオフセット印刷、
グラビア印刷、スクリーン印刷等による多色印刷法、或
いはゼラチン、カゼイン、澱粉等の天然樹脂類やポリビ
ニルアルコール、ポリビニルピロリドン、その他水溶性
樹脂樹脂類を染色する染色方法、或いは昇華性染料によ
る染色方法、透明感光性樹脂に染料や顔料を混入しパタ
ーン露光・現像するフォトリソグラフィー方法、その他
のよく知られた着色方法が利用できる。

【００２９】一方、形成された高分子分散型液晶膜面に
密接した導電性薄膜電極を直接形成して駆動電極とする
こともできる。すなわち図１（Ｂ）で得られた凹凸面上
に透明または不透明導電性材料からなる導電性薄膜１１
を、真空蒸着法やスパッタリング法を用いて直接形成さ
せれば図１（Ｆ）のような構成となって目的を達成する
ことができる。しかしこれらの方法では一般に薄膜形成
用基板の温度が上昇し易いが、高分子分散型液晶は耐熱
性が低いので室温付近または約４０℃程度以下の温度で
薄膜を形成させる必要がある。そのためには、処理過程
において温度が上昇しないように、基板を冷却したりま
たは間欠的に蒸着やスパッタリングを行うことが必要で
ある。

【００３０】導電性薄膜１１の形成において、透明導電
性薄膜には一般にはＩＴＯ膜が用いられ、不透明導電性
薄膜には金属膜、例えばＡｌ、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｓ
ｎ、その他の薄膜を容易に形成することができる金属が
単体または複合体で用いられる。また、突出している
隔壁部３の側面にも導電性薄膜が形成される必要がある
場合には、基板を傾斜回転させるなどの方法によって隔
壁側面にも均一に形成させることができる。

【００３１】さらに、高分子分散型液晶の主成分である
液晶が十分にカプセル化されておらず、微量の液状の液
晶が存在するときは、直接に導電性薄膜を形成すると導
電性薄膜の形成が不十分になることがある。したがって
直接に導電性薄膜を形成する場合には、完全にマイクロ
カプセル化された液晶を用いるか、高分子分散型液晶の
結合剤成分、例えばポリビニルアルコール（ＰＶＡ）の
希薄液を高分子分散型液晶膜上に、充填乾燥し、保護膜
としたＰＶＡの単体薄膜を形成させてから導電性薄膜１
１を形成させると安定的に作業ができる。この保護膜の
厚さは、０．１〜２．０μｍ、好ましくは０．２〜１．
０μｍである。

【００３２】液晶のマイクロカプセル化には、一般的な
マイクロカプセル化の方法を用いることができるが、マ
イクロカプセル化液晶のみの単独膜では塗膜の特性が不
十分であれば、前述と同様にＰＶＡ溶液中にマイクロカ
プセル化液晶を分散し、ＰＶＡをカプセルの結合剤とし
て用いれば良い。大型の画素であるセグメント型数字表
示体や単純なパターンなどでは高分子分散型液晶面にの
みに導電性薄膜を形成させても良い。大型であるために
画素面上の導電性薄膜の端部を容易に外部駆動電源と接
続し駆動することができる。

【００３３】また、図１（Ｆ）の形態の場合には、表示
体の表面を保護するために、図１（Ｇ）に示すように対
向基板１０を載置固定して用いることが好ましい。そし
て基板面には駆動電極を形成しても良い。

【００３４】一般に高分子分散型液晶面の導電性薄膜１
１と基板に設けた基板電極１２との間は密着せずに空間
を生じる。導電性薄膜１１が透明であるならば、この空
間に空気が存在していてもよく、その方がむしろ光分散
時の背景の色や文字その他の遮蔽効果が大きくなるとい
う特徴を持つので、コントラストが大きい表示体とな
る。この効果は空間距離が大きいほど大きくなる。表示
体の形成には一般に隔壁上部と基板を接触して配置する
から、製造がやや複雑化する欠点を持つが、空間が透明
な有機物や他の物質で充填されているときよりも高い光
拡散効果を持っている。

【００３５】導電性薄膜が不透明な金属膜等である場合
には、この空間は何の作用もしないので、適当な導電性
接着剤等で基板と固定することが好ましい。隔壁は一般
に黒色がよく、黒色であることによって視認性すなわち
コントラストが向上する。黒色以外にも目的に応じた色
彩に着色してもよい。また、表示部の隔壁は光の反射効
率を減少させるから可能なかぎりその幅を狭くすること
によって開口率を維持することが好ましい。

【００３６】更にフォトリソグラフィー法又は印刷法で
隔壁を作成するときに、隔壁材料によって非画像部にも
同時に塗膜形成することにより、液晶のエマルジョンを
スキージ操作によって充填する際に非画像部分への液晶
膜の形成を防止でき、高価な液晶材料を節約することも
できる。また、駆動用リード線も遮蔽できるので、好ま
しくない表示が発生するのを完全に防止できる効果もあ
る。簡単な表示を行うセグメント表示法のほかに、単色
或いはカラーで複雑な任意の文字・画像を表示する単純
マトリクス表示あるいはスイッチング素子を設けたアク
ティブマトリクス表示を行うことも可能である。

【００３７】また、本発明の液晶表示装置は反射型、透
過型のいずれにも用いることができ、る。例えば液晶中
に２色性染料を入れたゲスト・ホスト型液晶を用いた高
分子分散型液晶表示ではＲ、Ｇ、Ｂの３色の画素を形成
すれば任意のカラー画像表示が可能ではあるが、実際に
は３色を同一平面上に配置する事は不可能であったが、
隔壁によってマトリクス状の区画を形成すれば、その任
意の１個の区画室のみに選択的に１色を配置することも
可能となり、３色を目的に沿ったように配置することも
できる。この場合には黒色隔壁は所定の方向以外から画
素内に入る迷光の遮蔽効果も有するのでより鮮明なカラ
ー表示が可能となる。また、ゲスト・ホスト型液晶を用
いた反射型の表示装置の場合には白色の光反射層を形成
することが好ましい。更に本発明は隔壁構造を採用する
ことによって、従来の液晶表示装置では実質的に不可能
か或いは極めて困難であった合成樹脂フィルムを用いた
柔軟な表示装置の作成も容易となり、明るく取り扱いや
すい安価な液晶表示装置ができる。

【００３８】

【作用】本発明の液晶表示装置は、透明基板面に所定の
高さの隔壁を備えて、隔壁で区画した区画室に高分子分
散型液晶をスキージ法で充填できるので、任意の粘度の
材料を利用でき、且つ極めて容易に高精度の厚さで均一
に塗布できる。さらに非画素領域の液晶は排除するので
表示部のみに高価な液晶材料を利用することが出来るこ
と等の利点があり、更に塗布の容易さから従来から可能
性が論じられながら実現しなかった高分子材料基板やフ
ィルム基板でも簡単に作成が可能であり、液晶表示装置
の大幅なコストダウンの可能性を示している。

【００３９】又着色が容易であることから任意の色表示
や多色表示が簡単になり、従来のＴＮ型やＳＴＮ型では
表現できなかった反射型カラー表示パネルも安価に供給
できるようになる。

【００４０】簡単な文字やパターン表示を行うスタティ
ック型表示装置は勿論のこと、パソコンやワープロの表
示装置、カラーテレビ、その他の大容量の単色又はカラ
ーからなるアクティブマトリクス型の表示装置の様な高
精細度表示装置に対しても同様に利用でき、且つ大面積
表示装置の製造も可能となるので、従来の液晶表示装置
の製造で最も大きな弱点であった大面積化も容易に達成
できる等の広範囲な応用が可能である。

【００４１】

【実施例】

実施例１縦、横３００ｍｍ、厚さ１．２ｍｍの無アルカリガラス
面に透明導電性膜としてＩＴＯ膜を全面にＣＶＤ法によ
り形成させ透明導電性基板を作成した。次いでＩＴＯ膜
上にＡＰＲ（旭化成工業（株）製凸版用感光性樹脂）に
５重量％のチタンホワイトを混入した後、１５μｍの厚
さに均一に塗布し隔壁作成用写真パターンを密着して水
銀灯で露光した。写真パターンは１０ｍｍ×１０ｍｍの
面積内に欧文及びかな漢字まじりの和文の文字パターン
を設けたものである。露光後は指定の弱アルカリ水溶液
で現像して非感光部のＡＰＲを除去し水洗乾燥した。こ
の処理によってＡＰＲの白色感光層面に１５μｍの深さ
の透明文字パターンが得られた。

【００４２】次いで、不純物を十分に除去精製したポリ
ビニルアルコール５ｇを超純水２５ｍｌに溶解し、ネマ
チック液晶（メルク社製商品名ＬＩＣＲＩＬＩＴＥ
ＢＬＯ１０）２０ｇを加え、更にポリビニルアルコー
ルと液晶が３０重量％になるように超純水を添加し、超
音波攪拌によって平均粒径が１〜２μｍの液滴から成る
エマルジョンを作成し、放置及び真空脱泡によって気泡
を除去した高分子分散型液晶のエマルジョンを、水平に
置いた前記基板全面に気泡を発生させないように静かに
バーコート法によって塗布した後、グラビア印刷用のド
クターブレードをスキージ板として用いて面上の余分な
液晶材料をスキージして除去した。

【００４３】以上の操作によって文字パターンの凹部に
隔壁の高さと同じ高さに高分子分散型液晶エマルジョン
が充填され、その他の部分では掻き取られ液晶が存在し
ない領域が形成された。このまま室内に１昼夜放置して
水分を乾燥させると液晶材料は５μｍの厚さに収縮し凹
部の底部に白く固化した。

【００４４】次いで、エポキシ樹脂系の常温硬化型銀ペ
ースト（導電性ペースト）に、少量の黒色カーボン粉末
を混入して黒色度を増した導電性樹脂を、前記凹部に充
填しスキージして余分な導電性樹脂を除去した後対向基
板を密着接着した。対向基板は０．２ｍｍのポリエステ
ルフィルム面に、１０ｍｍ角の画素電極、および各画素
電極と外部駆動回路とを結合したリード線が文字列外に
形成されており、接着時に文字パターンが画素電極の中
心部に入るように目合わせして接着硬化して高分子分散
型液晶表示装置を完成させた。

【００４５】この表示装置を駆動装置の回路系と接続し
実効電圧２０Ｖで文字列毎に駆動したところ、任意の文
字列が白地に黒く鮮明に反射型で表示された。

【００４６】実施例２０．３ｍｍの厚さのポリエステルフィルム面にＩＴＯ膜
を形成した透明基板面に５ｍｍ×５ｍｍの画素からなる
１６行×１６列を１表示単位として３行×３列の表示単
位になるように１５ｍｍ間隔の配置に設計された反射型
表示装置を作成した。

【００４７】１画素毎に１５μｍの高さで１００μｍの
線幅を持つ隔壁を、１表示単位が８０ｍｍ×８０ｍｍの
領域に等間隔で直角に交差させ、各表示単位の間隔部及
び周辺余白部を絶縁層で埋めるようにするためのパター
ンを、ニッケル電着法で作成した。得られたパターンは
スクリーン枠に固定したメタルスクリーン印刷板に仕上
げ、黒色のエポキシ樹脂から成る印刷インキを用いて透
明基板のＩＴＯ膜面に印刷し固化して目的の隔壁を作成
した。

【００４８】次いで隔壁を形成した透明基板を平滑な真
空吸着板上に載置し水平に固定し、液晶として液晶の４
％の黒色２色性染料（三井東圧化学（株）製Ｓ−４１
６）含有したものを用いた点を除いて実施例１と同様に
製造した高分子分散型液晶エマルジョンを静かに注ぎ、
気泡が生じないようにスキージして隔壁によって形成し
た区画室に充填し、これを放置乾燥した。一方、透明な
アクリル樹脂系の熱硬化性樹脂中に７５重量％のチタン
ホワイトにＩＴＯ膜を形成した白色導電性粉末と赤、
青、緑、シアン、マゼンタ、黄、黒顔料を夫々５重量％
を混入した合計８色の導電性樹脂を作成し、各表示単位
毎に異なる色になるように導電性樹脂を区画室に充填し
た。

【００４９】一方、０．３ｍｍのポリエステルフイルム
の両面に銅箔を接着してあるフレキシブルプリント回路
基板材を用い、一面に表示パネル対応電極を画素単位で
独立に形成した。各画素はスルーホールによって反対面
に形成してある配線と接続し駆動用回路と接続した。

【００５０】次いで導電性樹脂を充填した面と回路基板
の画素電極面とを、正確に位置合わせして密着し５０℃
に加温して硬化接着して表示装置を完成させた。

【００５１】このパネルは接続した駆動装置によって個
別表示単位内の画素部に選択的に実効電圧２０Ｖを印加
することによって任意の文字及び簡単なパターンが表示
でき、各表示単位毎異なる色の表示が行われ、美麗な反
射型表示が可能で、且つ柔軟性の有する表示装置が得ら
れた。

【００５２】実施例３厚さ１．２ｍｍの１００ｍｍ角の耐熱ガラス面にアルミ
ニウムの薄膜を蒸着し、更に実施例２と同様の白色導電
性樹脂を１μｍの厚さに塗布し、その面に加色法３原色
のＲ（ピグメントレッド）、Ｇ（フタロシアニングリー
ン）、Ｂ（フタロシアニンブルー）の各顔料層からなる
画素を形成した。各色の面積は０．５ｍｍ×０．２ｍｍ
で千鳥状に配列した。３原色の画素はアクリル系感光性
樹脂中にＲ、Ｇ、Ｂの顔料をそれぞれ混入させた後、各
色毎に１μｍの厚さに塗布乾燥し反射補色濃度約１．２
の樹脂層を形成し、着色画素に対応する写真パターンを
用いて露光して現像、乾燥するフォトリソグラフィー法
によって形成した。

【００５３】次いで、１５μｍの厚さで反射濃度１．２
〜１．５になるように調整された黒色のＡＰＲ感光性樹
脂を１５μｍの厚さに均一に塗布乾燥し、線幅５０μｍ
で０．５×０．２ｍｍの大きさに区画されたモザイク状
のネガパターンを各色の境界部上に正確に位置合わせし
て露光し、現像、乾燥して３原色を底部に有する区画室
からなる微小画素を作成した。次いで実施例２と同様の
黒色２色性染料を含む高分子分散型液晶エマルジョンを
区画室の全面に充填し、スキージして余分なエマルジョ
ンを除去し放置乾燥した。

【００５４】更に液晶材料が乾燥収縮した区画室に、透
明なアクリル系感光性樹脂中に８０重量％の微粒子のＩ
ＴＯ粉末を混入して作成した透明導電性感光性樹脂液を
同様にスキージ充填した。一方、透明基板と同様の大き
さの耐熱ガラス面に形成した多結晶シリコン膜からなる
微小なＴＦＴ（薄膜トランジスタ）と、必要な回路及び
画素領域に適応した透明導電膜（ＩＴＯ膜）が形成され
た駆動ガラスパネルを、ＴＦＴ面を内側にして前記液晶
充填基板と正確に位置合わせした後密着して接着硬化さ
せた。この密着操作は空気が入らないように真空容器内
で行った。完成した表示装置を駆動装置と接続し、実効
電圧２０Ｖで任意の文字や画像をカラー表示したところ
美麗な反射型表示が得られた。

【００５５】実施例４厚さ１．２ｍｍの１００ｍｍ角の耐熱ガラス面に実施例
３と同様に多結晶シリコン膜からなるＴＦＴをスイッチ
ング素子とする駆動回路を作成した。次いでアルミニウ
ムを蒸着し、有効画素領域をカバーする電極面を形成
し、更にアクリル系透明感光性樹脂中に７５重量％の白
色導電性微粉末（チタンホワイトをＩＴＯ処理したも
の）を混合し、その中に実施例３と同様のＲ、Ｇ、Ｂの
顔料をそれぞれ混合した着色導電性樹脂を各色毎約５μ
ｍの厚さに塗布し、対応する画素パターンを露光して現
像、乾燥し、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色のパターンを互いに接触
しないような間隔で形成した。次いで１５μｍの厚さで
反射濃度１．２〜１．５の黒色感光性樹脂を１５μｍの
厚さに塗布乾燥し、画像部マトリクスが線幅５０μｍの
透明交差線からなる写真パターンを用い、各画素領域の
境界部に正確に位置合わせして露光・現像・乾燥し画素
領域毎の黒色隔壁を作成した。

【００５６】次いで実施例３と同様の黒色２色性染料を
含む高分子分散型液晶エマルジョンを注ぎ、気泡が形成
されないようにスキージして放置乾燥し、更にＩＴＯ粉
末を含むアクリル系透明導電性の常温又は加温硬化性樹
脂をスキージ充填した後、全面にＩＴＯ薄膜を持つ０．
２ｍｍのポリエステルフイルムをＩＴＯ面を内側にして
接着・硬化させて表示装置を完成させた。この表示装置
は実施例３と同様に駆動装置と接続後実効電圧２０Ｖで
駆動し、任意のパターンを任意色で反射表示することが
できた。

【００５７】実施例５実施例１と同一の基板およびパターンを用い、実施例１
と同様の方法で、隔壁の形成および高分子分散型液晶を
形成し、次いで、１０ｍｍ角の面積内にマスクを用いて
導電性薄膜としてアルミニウム薄膜を０．５μｍの厚さ
に真空蒸着によって形成した。真空蒸着は、１０^-5ｔｏ
ｒｒにおいて電子ビーム加熱によって、基板温度が室温
〜４０℃の範囲となるように間欠的に行った。

【００５８】次いで導電性のペーストとしてエポキシ樹
脂系の常温硬化型銀ペーストを用いて、凹部のアルミニ
ウム膜面上に充填し対向基板と密着して接着した。対向
基板は実施例１の０．２ｍｍのポリエステルフイルム面
に、１０ｍｍ角の各画素電極と外部駆動回路とを結合し
たリード線が文字列外に形成されており、接着時に文字
パターンが画素電極の中心部に入るように見当合わせを
して接着硬化して高分子分散型液晶表示装置を完成させ
た。この表示装置を外部駆動装置の回路系と接続し実効
電圧２０Ｖで文字列ごとに駆動したところ、任意の文字
列がアルミニウム鏡面をバックに鮮明に明るい反射型で
表示された。

【００５９】実施例６実施例５において用いた隔壁および高分子分散型液晶層
を有する基板に、マスクを用いて同様にアルミニウムの
代わりにＩＴＯ膜からなる透明導電膜を形成した。ＩＴ
Ｏ膜スパッタリング法により、初期真空度を８×１０^-6
ｔｏｒｒとし、次いで酸素を導入して１０^-5ｔｏｒｒと
し、さらにアルゴンの導入により１０^-3の真空度とし、
アルゴンプラズマにより５分間のＩＴＯのスパッタリン
グを行い透明導電膜を形成させた。

【００６０】次いで、駆動電源との接続用に形成されて
いる表示領域外の隔壁材料上のＩＴＯリード線を外部駆
動電源と接続し、その上に表面を黒色塗布したガラス板
を積層した固定した。これによって高分子分散型液晶層
と黒色ガラス板面との間に空気層が介在する表示体を得
た。この表示体は介在する空気層または黒色ガラス板面
との空間によって白濁状態にある高分子分散型液晶が、
実施例１の場合より一層遮蔽し、その結果駆動表示させ
た場合に実施例１の場合よりも白黒コントラストの高い
鮮明な反射型表示体が得られた。

【００６１】

【発明の効果】本発明の液晶表示装置は、透明基板面に
所定の高さの隔壁を備え、隔壁で区画した領域に高分子
分散型液晶をスキージ法で充填したので、任意の粘度の
材料を利用でき、画像部のみに高分子分散液晶を極めて
容易に高精度の厚さで均一に塗布することができるの
で、大面積の表示装置の製造も容易であり、広範囲な用
途での使用が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の高分子分散型液晶表示装置の製造工程
を説明する図である。

【図２】高分子分散型液晶の動作を説明する図である。

【符号の説明】

１…透明基板、２…透明導電膜、３…隔壁、４…エマル
ジョン、５…スキージ、６…区画室、７…高分子分散型
液晶膜、８…導電性樹脂、９…透明導電膜、１０…対向
基板、１１…導電性薄膜、２１…液滴、２２…複合膜、
２３…透明電極、２４…入射光、２５…散乱光、２６…
電源、２７…透過光

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上に高分子分散型液晶を形成した高
分子分散型液晶表示装置において、高分子分散型液晶層
が基板上に形成した電気絶縁性材料からなる隔壁によっ
て区画された複数の区画室内に形成されているととも
に、液晶層の表面に駆動用電極が接続されていることを
特徴とする高分子分散型液晶表示装置。
【請求項２】高分子分散型液晶層と液晶駆動用電極と
の空間を導電性物質で充填し、導電性物質と液晶駆動用
電極とを導電接続したことを特徴とする請求項１記載の
高分子分散型液晶表示装置。
【請求項３】高分子分散型液晶層と液晶駆動用電極と
の間を充填する導電性物質が透明、単色に着色したも
の、あるいは複数色に着色したもののいずれかであるこ
とを特徴とする請求項２記載の高分子分散型液晶表示装
置。
【請求項４】高分子分散型液晶層と液晶駆動用電極と
の間を充填する導電性物質が透明であり、基板が単色又
は複数色に着色されているか、基板上に単色または複数
色の着色層を形成したものであることを特徴とする請求
項２記載の高分子分散型液晶表示装置。
【請求項５】隔壁で区画した複数の区画室内には着色
層を設けた画素を形成し、各画素毎に液晶を駆動可能な
液晶駆動手段を設けたことを特徴とする請求項１記載の
高分子分散型液晶表示装置。
【請求項６】隔壁と高分子分散型液晶層の表面で構成
されている凹凸面を含む領域に、透明または不透明な導
電性薄膜電極を形成したことを特徴とする請求項１記載
の高分子分散型液晶表示装置。
【請求項７】隔壁と高分子分散型液晶層の表面で構成
されている凹凸面に透明導電性薄膜を形成し、それを覆
う基板または電極基板との間に空間を設けたことを特徴
とする請求項１記載の高分子分散型液晶表示装置。
【請求項８】少なくとも一方の基板が柔軟なフィルム
であることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに
記載の高分子分散型液晶表示装置。
【請求項９】高分子分散型液晶が二色性染料を含むゲ
スト・ホスト型であり、白色の光反射層を有することを
特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の高分子
分散型液晶表示装置。
【請求項１０】基板上に高分子分散型液晶層を形成し
た高分子分散型液晶表示装置を製造する方法において、
表示部分の基板上に電気絶縁性材料からなる隔壁によっ
て区画された複数の区画室を形成し、区画室内に高分子
分散型液晶のエマルジョンを充填した後に揮発成分を蒸
発して除去することによって隔壁面よりも低位置に高分
子分散型液晶層を形成し、生じた対向電極板面との空隙
に導電性物質を充填するか、あるいは高分子分散型液晶
層に密接して形成した導電性薄膜層と対向電極板面との
間に空隙を存在させた状態で対向電極基板を配置したこ
とを特徴とする高分子分散型液晶表示装置の製造方法。