JPH09230322A

JPH09230322A - 液晶光学素子およびその製造方法

Info

Publication number: JPH09230322A
Application number: JP8033435A
Authority: JP
Inventors: Junji Nakajima; 潤二中島
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1996-02-21
Filing date: 1996-02-21
Publication date: 1997-09-05

Abstract

(57)【要約】【課題】電極端子部の汚染を防止し、複数の液晶光学
素子を一括作製することにより、液晶光学素子の製造コ
ストを低下させ、駆動信頼性を向上させる。【解決手段】電極端子部３と表示画素部２からなるパ
ネル部を備え、かつ前記電極端子部３と表示画素部２と
の境界に基板１、４間距離以下の厚みの光吸収層５が形
成された基板１と、前記基板１の電極に対応する電極を
備えた対向基板４とを準備し、両者１、４の少なくとも
一方に、高分子樹脂中に液晶が分散された高分子分散型
液晶形成用組成物材料を滴下して一定時間放置の後、前
記両基板１、４を、各電極形成面が対面する状態で重ね
合わせて前記高分子分散型液晶形成用組成物材料を挟持
し、ついで前記両基板１、４を互いに押圧した状態で前
記高分子分散型液晶形成用組成物材料中の高分子樹脂を
硬化させた後に、パネル部毎に切り出して液晶光学素子
を作製する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ディスプレイ、光
シャッター、プロジェクションテレビ等に利用される高
分子分散型液晶を用いた液晶光学素子に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、高分子分散型液晶の液晶光学素
子は、液晶を高分子材料組成物からなるマトリックス中
に分散保持された液晶高分子複合体を一対の電極付基板
間に挟み込んだものであり、液晶の常光屈折率と高分子
マトリックスの屈折率がほぼ一致するように構成された
ものである。すなわち、電圧無印加の状態での液晶は、
前記高分子マトリックスとの界面付近で、界面に対して
略平行に配向している。この状態で基板に垂直な光が入
射すると、高分子マトリックスの屈折率と液晶の屈折率
とが異なった状態となるため、界面で光が散乱する。一
方、基板間に電圧を印加すると、正の誘電異方性を有す
るネマティック液晶の場合、液晶分子が電極面に対して
ほぼ垂直に整列し、入射光に対し、高分子マトリックス
の屈折率と液晶の常光屈折率とがほぼ一致することとな
るため、光が散乱されることなく透過する状態となる。
このような性質を利用し、高分子分散型液晶の液晶光学
素子において、光シャッター機能が可能となる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】高分子分散型液晶の液
晶光学素子の製造において、電極端子部に高分子分散型
液晶形成組成物材料が付着したまま高分子樹脂の硬化が
された場合、得られる液晶光学素子の電極端子部が汚染
され、これに起因して電界損失等の問題が生じる。すな
わち、高分子分散型液晶は、液晶材料と混合している高
分子樹脂を重合させ、液晶と樹脂を分離させることによ
って得られるが、電極端子部に高分子分散型液晶形成用
組成物材料が回り込むと、そこで樹脂硬化されてしま
う。これによって、電極端子部が汚染されてしまうこと
になる。電極端子部が汚染されてしまうと、電流のリー
クや電極端子部の寿命等、液晶光学素子の駆動信頼性に
大きく影響を与えることとなる。また、高分子分散型液
晶の液晶光学素子の製造効率を向上させるという問題も
あるが、前記のような電極端子部の汚染の問題があり、
実現が困難となっている。

【０００４】本発明は、前記従来の問題を解決するため
に、製造効率が高く、駆動信頼性に優れる液晶光学素子
およびその製造方法の提供を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の第１の液晶光学素子は、電極が形成された
表示画素部を備える基板と、前記電極に対応する電極を
備える対向基板との間に、高分子樹脂中に液晶が分散さ
れた高分子分散型液晶が挟持された液晶光学素子であっ
て、前記表示画素部の周囲に電極端子部が形成され、前
記表示画素部と電極端子部との間に光吸収層が形成さ
れ、この光吸収層の厚みが前記一対の基板間の距離以下
の厚みであるという構成をとる。

【０００６】上記光吸収層により、不要な光の影響を排
除することでき、さらに、表示部内に挟持された高分子
樹脂材料で電極端子部が汚染されることを防ぎ、液晶光
学素子の誤作動等を防止することが可能となり、駆動信
頼性に優れるようになる。

【０００７】また、本発明の第１の液晶光学素子では、
駆動信頼性を高めるために、上記光吸収層と併せて、以
下に示す光吸収膜層、光反射層、ガラス体あるいはガラ
スとほぼ同屈折率の物体、高分子樹脂層等を形成しても
よい。

【０００８】すなわち、本発明の第１の液晶光学素子に
おいて、高分子分散型液晶が、光相分離によって形成さ
れる液晶光学素子であって、基板の電極端子部上の領域
および前記基板の電極端子部に対応する対向基板の基板
上の領域の少なくとも一方の領域において、前記高分子
分散型液晶の高分子樹脂が硬化する波長光を透過しない
光吸収膜層または光反射膜層が形成されることが好まし
い。なお、「光相分離」とは、液晶材料と光重合性高分
子樹脂材料を含む組成物に紫外線を照射することで、液
晶と高分子樹脂とを分離し、高分子分散型液晶を得るこ
とをいう。また、「高分子分散型液晶の高分子樹脂が硬
化する波長光を透過しない光吸収膜層」としては、例え
ば、前記高分子樹脂が紫外線で硬化する場合、紫外線カ
ットフィルム層があげられる。また、「光反射層」とし
ては、例えば、クロム金属薄膜があげられる。

【０００９】本発明の第１の液晶光学素子において、高
分子分散型液晶が光照射により形成される液晶光学素子
であって、光照射側基板のパネル外基板上に、光学的結
合手段を介して、基板間距離より厚いガラス体あるいは
ガラスとほぼ同屈折率の物体が形成され、かつ電極端子
部域に相当する場所の前記基板上の物体中に、光吸収体
が形成されていることが好ましい。なお、本発明におい
て、「高分子分散型液晶が光照射により形成される」と
は、高分子分散型液晶の高分子樹脂として光硬化性のも
のが用いられて形成されることをいう。上記ガラスとほ
ぼ同屈折率の物体としては、シリコンゲルが充填された
ガラス容器があげられる。また、「光学的結合手段」と
は、屈折率が変わらない物体で、例えば、シリコン樹脂
のようなガラスとほぼ同屈折率の樹脂で結合することを
いい、具体例としては、ガラスとほぼ同屈折率の液体も
しくはゲルがあげられる。そして、上記屈折率として
は、１．３〜１．７の範囲が好ましい。

【００１０】また、本発明の第１の液晶光学素子におい
て、基板間に、導電性ペーストが形成されている液晶光
学素子である場合は、導電性ペーストの形成位置の周囲
に基板間距離以下の厚みの高分子樹脂層が形成されてい
ることが好ましい。さらに、この液晶光学素子におい
て、導電性ペーストの形成位置の周囲に光吸収層が形成
されていることが好ましい。また、上記導電性ペースト
が形成されている基板上の領域が、その他の領域に比べ
て突出しており、かつ表示画素部と前記導電性ペースト
が形成されている基板上の領域との境界付近に溝が形成
されていることが好ましい。さらに、前記基板上の導電
性ペースト形成領域および表示画素部を含まない前記導
電性ペースト形成部付近の領域の接触角または表面張力
が、これら以外の領域の接触角または表面張力に比べて
高いことが好ましい。また、前記導電性ペースト形成部
付近以外の基板上に、絶縁膜が形成されていることが好
ましい。

【００１１】そして、本発明の第２の液晶光学素子は、
電極が形成された表示画素部を備える基板と、前記電極
に対応する電極を備える対向基板との間に、高分子樹脂
中に液晶が分散された高分子分散型液晶が挟持され、前
記表示画素部の周囲に電極端子部が形成され、前記高分
子分散型液晶が光照射により形成される液晶光学素子で
あって、前記表示画素部を含むパネル外基板の両面の少
なくとも一面に、高分子分散型液晶の液晶材料または高
分子樹脂が吸収する波長の光を透過せず、かつ可視光を
透過させる膜層が形成されているという構成をとる。

【００１２】すなわち、このような構成の液晶光学素子
も、前記膜層により不要な光の影響を排除できることか
ら、駆動信頼性に優れるものである。

【００１３】つぎに、本発明の液晶光学素子の製造方法
は、電極が形成された表示画素部からなるパネル部を複
数備えた基板であって前記表示画素部の周囲に電極端子
部が形成された基板と、前記電極に対応する電極を備え
た対向基板とを準備し、両者の少なくとも一方の電極形
成面に、高分子樹脂中に液晶が分散された高分子分散型
液晶形成用組成物材料を滴下して一定時間放置の後、前
記両基板を、各電極形成面が対面する状態で重ね合わせ
て前記高分子分散型液晶形成用組成物材料を挟持し、つ
いで前記両基板を互いに押圧した状態で前記高分子分散
型液晶形成用組成物材料中の高分子樹脂を硬化させた後
に、前記パネル部毎に切り出すという構成をとる。

【００１４】すなわち、この製造方法は、一対の基板に
複数のパネルを同時に形成し、パネル毎に切り出す。こ
のような一括製造方法によれば、製造効率が大幅に向上
し、また得られる液晶光学素子の特性も均一となる。

【００１５】そして、本発明では、電極端子部の汚染を
防止するために、前記製造方法において、基板として、
電極端子部域と表示画素部域との境に基板間距離以下の
厚みの光吸収層が形成された基板を用いることが好まし
い。

【００１６】また、前記本発明の液晶光学素子の製造方
法において、高分子分散型液晶を、光相分離によって形
成する液晶光学素子の製造方法であって、基板の電極端
子部上の領域に前記高分子分散型液晶の高分子樹脂が硬
化する波長光を透過しない光吸収膜層または光反射膜層
が形成されている基板および前記基板の電極端子部に対
応する対向基板の基板上の領域に前記高分子分散型液晶
の高分子樹脂が硬化する波長光を透過しない光吸収膜層
または光反射膜層が形成されている対向基板の少なくと
も一方を用いることが好ましい。

【００１７】そして、前記本発明の液晶光学素子の製造
方法において、高分子分散型液晶形成用組成物材料中の
高分子樹脂として光硬化性高分子樹脂を用い、光照射に
より前記高分子分散型液晶の形成を行う液晶光学素子の
製造方法であって、光照射側となる基板あるいは対向基
板として、パネル外基板上に、光学的結合手段を介し
て、基板間距離より厚いガラス体あるいはガラスとほぼ
同屈折率の物体が形成され、かつ電極端子部域に相当す
る場所の前記基板上の物体中に、光吸収体が形成されて
いる基板あるいは対向基板を用いることが好ましい。上
記ガラスとほぼ同屈折率の物体としては、シリコンゲル
が充填されたガラス容器があげられる。また、上記光学
的結合手段としては、ガラスとほぼ同屈折率の液体もし
くはゲルがあげられる。上記屈折率は、１．３〜１．７
の範囲が好ましい。

【００１８】また、前記本発明の液晶光学素子の製造方
法において、基板間に、導電性ペーストを形成する場
合、基板と対向基板との重ね合わせに先立ち、導電性ペ
ーストの形成位置の周囲に基板間距離以下の厚みの高分
子樹脂層を形成して、高分子分散型液晶形成用組成物材
料が前記導電性ペーストに回り込むことを防止すること
が好ましい。また、この場合、光吸収層を導電性ペース
トの形成位置の周囲に形成することが好ましい。そし
て、基板として、導電性ペーストが形成されている基板
上の領域が、その他の領域に比べて突出しており、かつ
表示画素部と前記導電性ペーストが形成されている基板
上の領域との境界付近に溝が形成されている基板を用い
ることが好ましい。また、基板上の導電性ペースト形成
領域および表示画素部を含まない前記導電性ペースト形
成部付近の領域の接触角または表面張力と、これら以外
の領域の接触角または表面張力とが異なるようにする処
理を行うことが好ましい。そして、導電性ペースト形成
部付近以外の基板上に、絶縁膜を形成することが好まし
い。

【００１９】すなわち、前記本発明の液晶光学素子の製
造方法において、電極端子部と表示画素部域との間に基
板間距離以下の厚みの光吸収層が形成されることによっ
て、電極端子部への高分子分散型液晶形成用組成物材料
の流れ込みが防止される。また、電極端子部領域に対応
する基板上等に、高分子分散型液晶形成用組成物材料の
高分子樹脂が硬化する波長光を透過しない光吸収膜層ま
たは光反射層を形成することにより、電極端子部に高分
子分散型液晶組成物材料が流れ込んできても硬化されな
いため、後で洗浄することにより、電極端子部の汚染が
防止される。さらに、これら光吸収膜または光反射膜層
を形成する手段と、前記の光吸収層を形成する手段とを
組み合わせることで、さらに表示画素部での重合の影響
が電極端子部に及ぶことを防止でき、また光が電極端子
部域に殆ど入射してこないことで電極端子部での樹脂硬
化を防ぐこともでき、電極端子部汚染を一層効果的に防
ぐことができる。

【００２０】また、パネル外において、基板間距離以上
の厚みのガラス体、シリコンゲルが充填された容器、ガ
ラスとほぼ同屈折率の物体のいずれか一つを設置し、か
つ電極端子部域に相当する場所の前記基板上の物体中
に、光吸収体が形成されることにより、電極端子部に漏
れ光が入射するのを防ぐことができる。これは、パネル
に入射する斜め光を光吸収体で吸収するため、パネル内
に入射する光はほぼ平行光となるからである。ここで、
光吸収体は、光入射側の電極端子部域に相当するパネル
が基板上にあることからも、電極端子部域には殆ど光が
入射してくることはなく、したがって、高分子樹脂が重
合せずに、後に洗浄可能で、端子部汚染を防ぐことが可
能となる。また、以上の手段を組み合わせることで、さ
らに電極端子部の汚染をより一層効果的に防止できるよ
うになり、一対の基板より高品位の液晶光学素子を得る
ことができる。

【００２１】また、基板内に、導電性ペーストを使用す
る場合、同様に、導電性ペーストを高分子分散型液晶形
成用組成物材料の汚染から保護する必要がある。導電性
ペーストの保護は、基板間距離以下の高分子樹脂層また
は上記した光吸収層で導電性ペースト形成付近を囲うこ
とにより行うことができる。また、基板上において、導
電性ペーストが形成される付近の領域が他の領域に比べ
て高くし（突出させ）、表示画素部と前記高くなってい
る導電性ペースト形成部との境付近に溝が形成されるこ
とによって、導電性ペーストに対する高分子分散型液晶
形成用組成物材料の回り込みが防止される。この高さ
（突出の高さ）は、通常、基板間距離以下で、表示部に
ある薄膜トランジスターより高い。そして、導電性ペー
スト形成部及び表示画素部を含まない前記導電性ペース
ト形成部付近の接触角または表面張力が他の部分に比べ
て高くすることにより、上記組成物材料が導電性ペース
ト形成付近ではじかれ、上記組成物材料がこの付近では
充填され難くなる。さらに、これらの手段を組み合わせ
ることで、導電性ペーストの汚染を一層効果的に防止で
きる。

【００２２】そして、導電性ペースト形成付近以外に、
絶縁膜層を形成することで、電気的に導電性ペースト部
でのリーク電流損失を緩和することが可能となる。ま
た、絶縁膜の有無で濡れ性の制御を可能とし、上記組成
物材料の流れ込みを制御することも可能である。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。

【００２４】

【実施形態１】高分子分散型液晶形成用組成物材料とし
て、つぎのものを調製する。すなわち、液晶材料とし
て、ＴＬ２１３（メルク社製）を８０重量％、プレポリ
マー材料として、ＰＮ３９３（メルク社製）２０重量％
の割合で混合して上記組成物材料とする。

【００２５】そして、図１（Ａ）の平面図に示すよう
な、多数素子分のＴＦＴ（薄膜トランジスター）電極が
形成された表示画素部（アレイ）２を備えた一枚のガラ
ス基板１を準備する。なお、上記表示画素部の周囲に
は、電極端子部３が形成されている。そして、この基板
に対向する電極付対向ガラス基板を同様に準備する。そ
して、それぞれの基板の電極形成面上に、例えば、日本
合成ゴム製ＡＬ５４１７樹脂を塗布し、８０℃１分間加
熱後、１９０℃で３０分間放置し、絶縁膜を形成する。
そして、対向基板に形成された１枚の基板の電極形成面
側に、固着スペーサ真し球ＡＢ−４−１０μ（触媒化成
工業社製）を散布し、１４０℃で１時間放置し、固着さ
せる。これによって、滴下した上記組成物材料によって
スペーサが流されてしまうことを防げる。続いて、基板
温度を下げ、２０℃に制御する。ついで、一方のアレイ
形成された側の１枚の基板の電極形成面上に、前記組成
物材料を滴下する。この時、緩衝材を介して、基板より
大きい面積の石英水槽を基板下に設置し、この石英水槽
には、一つの基板の温度制御ができる様に、外部からポ
ンプで水を循環させる。このようにして、基板温度を２
０℃となるように制御する。

【００２６】前記組成物材料の滴下後、１０分間放置
し、スペーサが固着された基板を電極形成面を対面させ
てた状態で、前記組成物材料が滴下されている基板に対
して上から重ね合わせ、素子の位置合わせをし、対向基
板の上に、温度制御可能な石英水槽を設置し、さらに重
ね合わせた基板を押圧する。そして、この上において、
ガラス製熱線吸収フィルターＨＡＦ−５０Ｓ−３０Ｈ
（シグマ光機社製）２枚をセルとランプの間設置して赤
外線（０．８μｍ波長以上）の透過率が約０％となるよ
うにし、ついで上記フィルターとパネルとの間に、ガラ
ス製紫外線カットフィルター「ＵＶ−３５」（東芝社
製）を介し、３５０ｎｍ未満の波長光を透過させないよ
うにして、パネル内に３６０ｎｍ付近の紫外線強度が７
０ｍＷ／ｃｍ²となるようにウシオ電機社製ランプＵＶ
Ｌ−６０００−Ｏでパネルに対して光を２分間照射す
る。これにより、高分子樹脂が硬化し、高分子分散型液
晶が形成される。その後、それぞれのパネル部毎に切り
出し（ガラス切断）を行う。そして、電極端子部を発煙
硝酸に５分間浸けた後エタノール洗浄する。つぎに、基
板周りを、例えば、後述するように、紫外線硬化性樹脂
等で封止する。

【００２７】このようにして、一括して多数の液晶光学
素子を効率良く製造することが可能となる。そして、こ
のようにして得られた液晶光学素子は、同条件での作製
となるため、その特性が均一となる。

【００２８】

【実施形態２】実施形態１において、図１（Ｂ）の断面
図に示すように、電極端子部３域と表示画素部２域との
境にこれらの領域にかからないように、光吸収層５を表
示画素部２（アレイ）形成側の基板１の電極形成面に形
成する。この光吸収層５の厚みは、基板１、４間距離以
下である。この光吸収層５は、例えば、ＢＫ５３０（東
京応化工業社製）ブラックレジストを用い、つぎのよう
にして形成できる。すなわち、基板１、４間距離を約１
０μｍとするため、高さ９μｍとなるように前記ブラッ
クレジストをスピンナーで塗布し、２μｍ幅のマスクを
介して、３５０ｎｍ付近の光を１７ｍＷ／ｃｍ²の条件
で９０秒照射し、現像処理をした後、２５０℃３０分間
放置することにより形成できる。このようにして得られ
た光吸収層５は、高さ８．７μｍ幅２μｍであり、電極
端子部３域と表示画素部２域との境において、連続して
形成される。この光吸収層５の形成以外は、実施形態１
と同様にして液晶光学素子を作製できる。なお、図１
（Ｂ）において、４は対向電極付基板（対向基板）であ
り、６は光反射体である。この光反射体６は、例えば、
クロム金属をスパッタ蒸着法によりメッキすることで形
成できる。また、この製造において、基板１、４貼り合
わせ時の電極端子３部への前記組成物材料の浸入が防止
される。また、実施形態１と同様に高分子樹脂の残存が
減少し、特性の異なるような歩留まり面の課題も少なく
なる。更に、表示画素３部を保護するように光吸収層５
が形成されるため、外部からの水分吸湿等による劣化も
殆ど無くなる。

【００２９】

【実施形態３】実施形態２に対して、電極端子部を厚み
０．８μｍの薄膜クロムで覆い、ショートさせておく。
同時に、光照射側基板の電極形成面上の電極端子部相当
域（最終ガラス切断において、切り落とされる部分）に
対して、同様に、厚み０．８μｍ薄膜クロム金属を形成
する。これは、光反射膜層である。これら以外は、実施
形態２と同様にして液晶光学素子を作製する。

【００３０】その結果、実施形態２よりも、さらに前記
組成物材料の硬化がなく、また樹脂残りも無くなり、前
記組成物材料を洗い流すことで電極端子部の汚染がほぼ
完全に防止される。そして、リーク電流も検知されな
く、歩留まりもさらに向上する。

【００３１】

【実施形態４】パネル外部両基板上において、紫外線カ
ットフィルター（４８０ｎｍ以下の波長光を吸収カッ
ト）「Ｙ−４８」（ＨＯＹＡ社製）を電極端子部相当域
に配置し、表示画素部域に透明ガラス基板を配置し、前
記紫外線吸収フィルター（Ｙ−４８）と同様の樹脂硬化
に寄与する光が吸収カットされる光吸収層が格子状に形
成されたガラス基板を設置し、石英水槽をその上から設
置する。また、今回使用の高分子分散型液晶形成用組成
物材料の高分子樹脂は、その硬化に４１０ｎｍ以下の光
が寄与するものである。これら以外は、実施形態２と同
様にして液晶光学素子を作製する。

【００３２】その結果、実施形態３と同様の結果が得ら
れ、歩留まりが向上する。

【００３３】

【実施形態５】実施形態３と同様にして得られた液晶光
学素子において、パネル表示部を含むパネル外基板表面
に、紫外線カットフィルター（４２０ｎｍ以下の波長光
を吸収カットするもの）「Ｌ−４２」（ＨＯＹＡ社製）
をシリコンゲル体を用いてパネルに光学結合し、高分子
分散型液晶形成用組成物材料の高分子樹脂硬化に寄与す
る光のパネル内への入射を遮断する。その結果、液晶光
学素子において、経時変化をこれまでより更に無くし、
寿命信頼性が向上する。

【００３４】

【実施形態６】実施形態３の液晶光学素子の製造におい
て、図２の断面図に示すように、高分子分散型液晶形成
用組成物材料の高分子樹脂硬化時の光照射側基板（対向
基板）４のパネル外側表面上にガラス体８を形成する。
このガラス体８は、前記基板４のパネル外側表面の電極
端子部３域に対応する領域に光吸収体９を格子状に形成
したものであり、ガラス体８の厚みは、セル厚１０μｍ
より厚い５ｃｍ厚である。また。ガラス体８は、エチレ
ングリコールのような屈折率が１．３〜１．７（ガラス
の屈折率が１．５）である液体もしくはゲル体で基板４
と光学結合する。前記光吸収体９は、各々の表示画素部
２域上のガラス体８間の電極端子部３域の溝に、ＢＫ５
３０（東京応化工業社製）を流し込んで形成する。これ
ら以外は、実施形態３と同様にして液晶光学素子を作製
する。なお、図２において、図１と同一部分には同一符
号を付している。

【００３５】その結果、切り出し（ガラス切断）によっ
て得られた液晶光学素子（素子パネル）の電極端子部３
域は、樹脂硬化がされずに、前記組成物材料がそのまま
残る。そこで、前記電極端子部３をエタノールに浸漬す
ると、上記組成物材料が除去される。すなわち、この液
晶光学素子は、電極端子部３の汚染がなく、リーク電流
も検知されず、歩留まりも実施形態３の場合よりもさら
に向上する。

【００３６】

【実施形態７】実施形態６において、作製パネルがＴＦ
Ｔパネルで、対向基板に対向電圧を入れるために、導電
性ペースト形成が必要な場合、以下のように作製する。

【００３７】すなわち、導電性ペーストとして、「エブ
リオーム８００ＰＬ」（日本黒鉛商事社製）を使用し、
表示画素部以外であって、電極端子部域との境の最終的
に両基板が重なる所に形成する。この時、導電性ペース
トの形成部分の周囲に、表示画素部、電極端子部および
導電性ペーストにかからないように、例えば、エポキシ
エステル３００Ａ（共栄社油脂化学工業社製）に２重量
％ダロキュア１１７３（メルク社）含ませた２０℃粘度
約１０万ｃｐｓのもの（高分子樹脂層）を形成する。こ
の高分子樹脂層は、基板上に塗布した後、光照射するこ
とにより形成できる。これにより、基板貼り合わせ時
に、導電性ペーストに対し、前記組成物材料が流れ込む
のを防止でき、導電性ペーストが汚染されたり流された
りすることなく液晶光学素子の作製が可能となる。

【００３８】

【実施形態８】導電性ペーストを形成するにあたり、実
施形態７とは異なり、実施形態２に示したように光吸収
層を導電性ペースト形成部周囲に形成して、液晶光学素
子（素子パネル）の作製を行う。

【００３９】その結果、得られる素子パネルは、実施形
態７の液晶光学素子と同様に、導電性ペーストが汚染さ
れずに、電気的に問題なく動作するものである。

【００４０】

【実施形態９】実施形態８において、導電性ペースト形
成部を、シリコンナイトライトＳｉＮｘを用い、他の領
域より突出させ（高さ：３μｍ）、かつ上記導電性ペー
スト形成部と表示画素部との境において、予めガラス基
板に溝を形成しておくことにより、表示画素部を含まな
い部分に周りより低く溝（開口、幅：１．２μｍ）を形
成した。これら以外は、実施形態８と同様にして液晶光
学素子（素子パネル）を作製する。

【００４１】その結果、製造において、導電性ペースト
部への前記組成物材料の流れ込みおよび浸入は生じな
い。このことから、導電性ペースト形成部を突出させた
り、前記領域に溝を形成することにより、導電性ペース
トの汚染や導電性ペーストの流出といった問題が、さら
に効率良く解決されるといえる。

【００４２】

【実施形態１０】実施形態９において、ＡＬ５４１７樹
脂絶縁膜を導電性ペースト形成部域に形成しないことに
よって、導電性ペースト形成部域の接触角及び表面張力
を他の領域部に比べて高くする。これによって、導電性
ペースト形成域に前記組成物材料が浸入してきても、は
じかれ、その部分で樹脂硬化されることが無くなる。こ
のため、得られる液晶光学素子において、導電性ペース
トに対する汚染や電気的リーク等の問題がなくなる。ま
た、導電性ペースト形成部に絶縁膜が形成されないこと
により、対向電極への導通が良くなり、電気的リークが
減少して電気的安定性（調整幅が広がり）が増すことが
確認された。

【００４３】以上、本発明の実施形態について説明した
が、本発明はこれに限定されるものではない。すなわ
ち、前記組成物材料を以下のように変えても同様の結果
を得ることを確認している。

【００４４】まず、モノマーとして２−エチルヘキシル
アクリレート（ナカライテスク社製）３．０重量％、２
−ヒドロキシエチルアクリレート（ナカライテスク社
製）９．０重量％、ネオペンチルグリコールジアクリレ
ートであるＫＡＹＡＲＡＤＭＡＮＤＡ（日本化薬社
製）２．４８重量％、オリゴマーとしてＥＯ変性ビスフ
ェノールＡジアクリレートであるＫＡＹＡＲＡＤＲ−
５５１（日本化薬社製）５．３６重量％、光硬化開始剤
としてベンジルジメチルケタールであるイルガキュア６
５１（日本チバガイギー社製）０．１６重量％から成る
光重合性材料と、液晶として塩素系液晶ＴＬ２０５［Ｎ
−Ｉｐｏｉｎｔ＝８７℃，ｎｅ＝１．７４４，ｎｏ＝
１．５２７］（メルク・ジャパン社製）８０．０重量％
を混合して高分子分散型液晶形成用組成物材料とでき
る。

【００４５】また、プレポリマー材料として２−エチル
ヘキシルアクリレート（ナカライテスク社製）１７．５
５重量％、アクリル酸４−ヒドロキシブチルであるアク
リエステル４ＨＢＡ（三菱レイヨン社製）０．４４重量
％、メタクリル酸２−サクシノロイルオキシエチルであ
るアクリエステルＳＡ（三菱レイヨン社製）０．２０重
量％、ＫＡＹＡＲＡＤＴＰＧＤＡ（日本化薬社製）
１．１１重量％、光硬化開始剤として２ーヒドロキシー
２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オンであるダ
ロキュア−１１７３（メルク社製）０．２重量％から成
る光重合性材料と、液晶としてＴＬ２０５［Ｎ−Ｉｐ
ｏｉｎｔ＝８７℃，ｎｅ＝１．７４４，ｎｏ＝１．５
２７］（メルク・ジャパン社製）８０．５重量％を混合
して前記組成物材料とすることもできる。

【００４６】また、プレポリマー成分を同じにし、プレ
ポリマー中の成分割合も同じにし、液晶のみを前記ＴＬ
２０５からＴＬ２１３（メルク・ジャパン社製）とし、
液晶割合を７７重量％とすると、得られる液晶光学素子
において、同傾向を示し、さらに特性が良くなることを
確認している。

【００４７】もう一例として、モノマー材料として２−
エチルヘキシルアクリレート（ナカライテスク社製）２
１．５重量％、オリゴマー材料としてビスコート＃３７
００（大阪有機化学工業社製）１．３重量％、光硬化開
始剤としてイルガキュア１７００（日本チバガイギー社
製）０．１重量％、液晶材料として前記ＴＬ２１３を使
用できる。

【００４８】実施形態７における樹脂に関しても、これ
に示すものに限定されるものではなく、エポキシエステ
ル３００Ａ（共栄社油脂化学工業社製）に２重量％ダロ
キュア１１７３（メルク社製）を含ませた２０℃粘度約
１０万ｃｐｓのものに代えて、Ｍ−１２００（東亞合成
化学工業社製）に２重量％ダロキュア１１７３（メルク
社製）を含ませた２０℃粘度約１４万ｃｐｓのものや、
アロニックスＵＶ−３０３３（東亞合成化学工業社製）
の２０℃粘度約２５０００ｃｐｓものを使用しても、同
様の結果を得ることができることを確認した。

【００４９】ＵＶランプについても、同様に、前記実施
形態に示したものに限定しない。すなわち、超高圧水銀
ランプＩＭＬ−３０００（オーク製作所社製）のものを
使用すると、更に、Ｖ９０／Ｖ１０が小さくなり、急峻
な液晶光学素子が得られる。また、超高圧水銀ランプＣ
ＨＭ−３０００（オーク製作所社製）を使用しても、前
記実施形態と同様の結果を得ることができる。

【００５０】また、前記実施形態において、紫外線強度
は示している強度のみに限定されるものではなく、３ｍ
Ｗ／ｃｍ²〜１６０ｍＷ／ｃｍ²において、本発明の特
徴を有するものが得られる。液晶光学素子のセル厚は、
前記実施形態に示した１０μｍに限定されるものではな
く、通常、４〜２０μｍの範囲であり。好ましくは６〜
１６μｍの範囲である。

【００５１】前記実施形態において、基板温度を２０℃
に制御して作製したが、基板温度を一定に制御せずに製
造すると、製造再現性が悪く、同一の液晶光学素子を得
るのが困難となる。

【００５２】前記実施形態に示した各々に切り出されて
得られた液晶光学素子全てにおいて、基板周辺を高分子
樹脂で封口した。この封口は、液晶光学素子内に紫外線
が照射されないようにマスクをし、ＵＶ樹脂をパネル周
辺に施し、紫外線照射により樹脂を硬化することにより
行った。例えば、ロックタイト３５２Ａ（日本ロックタ
イト社製）をＵＶ（３５０ｎｍ）５５ｍＷ／ｃｍ²，９
０秒照射により硬化し、封口することができる。また、
基板周囲の封口により、液晶光学素子の電気光学特性
は、殆ど変わらず、液晶光学素子の寿命が延びることが
確認された。

【００５３】

【発明の効果】以上のように、本発明の液晶光学素子の
製造方法によれば、短時間で一括して多数の液晶光学素
子（パネル）を作製することができ、また電極端子部の
汚染も防止され、高品位の液晶光学素子を低コストで製
造できる。また、基板内に導電性ペーストを形成する場
合でも、電性ペーストが前記組成物材料で汚染されたり
流されたりすることがない。また、本発明の液晶光学素
子は、外部からの吸湿等による劣化に対しても信頼性に
優れ、液晶の光劣化等の経時変化が防止されて、寿命信
頼性に優れる。また、本発明の液晶光学素子は、不要な
光による悪影響がなく、駆動信頼性にも優れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）は本発明の液晶光学素子の一実施形態の
平面図であり、（Ｂ）は本発明の液晶光学素子のその他
の実施形態の断面図である。

【図２】本発明の液晶光学素子のその他の実施形態の断
面図である。

【符号の説明】

１基板２表示画素部（アレイ部）３電極端子部４対向電極付基板５光吸収層６光反射体７薄膜トランジスター

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電極が形成された表示画素部を備える基
板と、前記電極に対応する電極を備える対向基板との間
に、高分子樹脂中に液晶が分散された高分子分散型液晶
が挟持された液晶光学素子であって、前記表示画素部の
周囲に電極端子部が形成され、前記表示画素部と電極端
子部との間に光吸収層が形成され、この光吸収層の厚み
が前記一対の基板間の距離以下の厚みであることを特徴
とする液晶光学素子。
【請求項２】高分子分散型液晶が、光相分離によって
形成される液晶光学素子であって、基板の電極端子部上
の領域および前記基板の電極端子部に対応する対向基板
の基板上の領域の少なくとも一方の領域において、前記
高分子分散型液晶の高分子樹脂が硬化する波長光を透過
しない光吸収膜層または光反射膜層が形成されている請
求項１記載の液晶光学素子。
【請求項３】高分子分散型液晶が光照射により形成さ
れる液晶光学素子であって、光照射側基板のパネル外基
板上に、光学的結合手段を介して、基板間距離より厚い
ガラス体あるいはガラスとほぼ同屈折率の物体が形成さ
れ、かつ電極端子部域に相当する場所の前記基板上の物
体中に、光吸収体が形成されている請求項１または２記
載の液晶光学素子。
【請求項４】ガラスとほぼ同屈折率の物体が、シリコ
ンゲルが充填されたガラス容器である請求項３記載の液
晶光学素子。
【請求項５】光学的結合手段が、ガラスとほぼ同屈折
率の液体もしくはゲルである請求項３または４記載の液
晶光学素子。
【請求項６】屈折率が、１．３〜１．７である請求項
５記載の液晶光学素子。
【請求項７】基板間に、導電性ペーストが形成されて
いる液晶光学素子であって、導電性ペーストの形成位置
の周囲に基板間距離以下の厚みの高分子樹脂層が形成さ
れいる請求項１〜６いずれか一項に記載の液晶光学素
子。
【請求項８】導電性ペーストの形成位置の周囲に光吸
収層が形成されている請求項７記載の液晶光学素子。
【請求項９】導電性ペーストが形成されている基板上
の領域が、その他の領域に比べて突出しており、かつ表
示画素部と前記導電性ペーストが形成されている基板上
の領域との境界付近に溝が形成されている請求項７また
は８記載の液晶光学素子。
【請求項１０】基板上の導電性ペースト形成領域およ
び表示画素部を含まない前記導電性ペースト形成部付近
の領域の接触角または表面張力が、これら以外の領域の
接触角または表面張力に比べて高い請求項７〜９のいず
れか一項に記載の液晶光学素子。
【請求項１１】導電性ペースト形成部付近以外の基板
上に、絶縁膜が形成されている請求項７〜１０のいずれ
か一項に記載の液晶光学素子。
【請求項１２】電極が形成された表示画素部を備える
基板と、前記電極に対応する電極を備える対向基板との
間に、高分子樹脂中に液晶が分散された高分子分散型液
晶が挟持され、前記表示画素部の周囲に電極端子部が形
成され、前記高分子分散型液晶が光照射により形成され
る液晶光学素子であって、前記表示画素部を含むパネル
外基板の両面の少なくとも一面に、高分子分散型液晶の
液晶材料または高分子樹脂が吸収する波長の光を透過せ
ず、かつ可視光を透過させる膜層が形成されていること
を特徴とする液晶光学素子。
【請求項１３】電極が形成された表示画素部からなる
パネル部を複数備えた基板であって前記表示画素部の周
囲に電極端子部が形成された基板と、前記電極に対応す
る電極を備えた対向基板とを準備し、両者の少なくとも
一方の電極形成面に、高分子樹脂中に液晶が分散された
高分子分散型液晶形成用組成物材料を滴下して一定時間
放置の後、前記両基板を、各電極形成面が対面する状態
で重ね合わせて前記高分子分散型液晶形成用組成物材料
を挟持し、ついで前記両基板を互いに押圧した状態で前
記高分子分散型液晶形成用組成物材料中の高分子樹脂を
硬化させた後に、前記パネル部毎に切り出すことを特徴
とする液晶光学素子の製造方法。
【請求項１４】基板として、電極端子部域と表示画素
部域との境に基板間距離以下の厚みの光吸収層が形成さ
れた基板を用いる請求項１３記載の液晶光学素子の製造
方法。
【請求項１５】高分子分散型液晶を、光相分離によっ
て形成する液晶光学素子の製造方法であって、基板の電
極端子部上の領域に前記高分子分散型液晶の高分子樹脂
が硬化する波長光を透過しない光吸収膜層または光反射
膜層が形成されている基板および前記基板の電極端子部
に対応する対向基板の基板上の領域に前記高分子分散型
液晶の高分子樹脂が硬化する波長光を透過しない光吸収
膜層または光反射膜層が形成されている対向基板の少な
くとも一方を用いる請求項１３または１４記載の液晶光
学素子の製造方法。
【請求項１６】高分子分散型液晶形成用組成物材料中
の高分子樹脂として光硬化性高分子樹脂を用い、光照射
により前記高分子分散型液晶の形成を行う液晶光学素子
の製造方法であって、光照射側となる基板あるいは対向
基板として、パネル外基板上に、光学的結合手段を介し
て、基板間距離より厚いガラス体あるいはガラスとほぼ
同屈折率の物体が形成され、かつ電極端子部域に相当す
る場所の前記基板上の物体中に、光吸収体が形成されて
いる基板あるいは対向基板を用いる請求項１３〜１５の
いずれか一項に記載の液晶光学素子の製造方法。
【請求項１７】ガラスとほぼ同屈折率の物体が、シリ
コンゲルが充填されたガラス容器である請求項１６記載
の液晶光学素子の製造方法。
【請求項１８】光学的結合手段が、ガラスとほぼ同屈
折率の液体もしくはゲルである請求項１６または１７記
載の液晶光学素子の製造方法。
【請求項１９】屈折率が、１．３〜１．７である請求
項１８記載の液晶光学素子の製造方法。
【請求項２０】基板間に、導電性ペーストを形成する液
晶光学素子の製造方法であって、基板と対向基板との重
ね合わせに先立ち、導電性ペーストの形成位置の周囲に
基板間距離以下の厚みの高分子樹脂層を形成して、高分
子分散型液晶形成用組成物材料が前記導電性ペーストに
回り込むことを防止する請求項１３〜１９のいずれか一
項に記載の液晶光学素子の製造方法。
【請求項２１】光吸収層を導電性ペーストの形成位置
の周囲に形成する請求項２０記載の液晶光学素子の製造
方法。
【請求項２２】基板として、導電性ペーストが形成さ
れている基板上の領域が、その他の領域に比べて突出し
ており、かつ表示画素部と前記導電性ペーストが形成さ
れている基板上の領域との境界付近に溝が形成されてい
る基板を用いる請求項２０または２１記載の液晶光学素
子の製造方法。
【請求項２３】基板上の導電性ペースト形成領域およ
び表示画素部を含まない前記導電性ペースト形成部付近
の領域の接触角または表面張力と、これら以外の領域の
接触角または表面張力とが異なるようにする処理を行う
請求項２０〜２２のいずれか一項に記載の液晶光学素子
の製造方法。
【請求項２４】導電性ペースト形成部付近以外の基板
上に、絶縁膜を形成する請求項２０〜２３のいずれか一
項に記載の液晶光学素子の製造方法。