JPH1144876A

JPH1144876A - 高分子分散型液晶表示素子及びその製造方法

Info

Publication number: JPH1144876A
Application number: JP9246315A
Authority: JP
Inventors: Kenji Nakao; 健次中尾; Hiroshi Kubota; 浩史久保田; Shinya Kosako; 慎也古佐小; Tsuyoshi Kamimura; 強上村
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1996-09-25
Filing date: 1997-09-11
Publication date: 1999-02-16

Abstract

(57)【要約】【課題】しきい値特性および散乱特性に優れ、表示品
位の高い高分子分散型の液晶表示素子を実現する。ま
た、しきい値特性の急峻な高分子分散型液晶表示素子を
実現し、単純マトリクス駆動を可能にすることを目的と
する。【解決手段】内側に透明電極１２を形成した一対の基
板１１間に高分子１３と液晶滴１４との複合体を保持し
た液晶素子であり、液晶滴１４の液晶分子の基板１１平
行方向とのなす角度の平均値θｐが１７以上３５．５未
満とするように構成する。上記の関係を満たすために
は、液晶滴を変形させるか、または、液晶を析出分離す
る際に磁場を与える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、投射型ディスプレ
イなどに用いられる高分子分散型液晶表示素子及びその
製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示素子は、薄型、小型、低電圧駆
動、低消費電力という特徴を生かし、腕時計、電卓等の
表示から、ナビゲーションシステム、ノート型パソコ
ン、液晶モニター、データプロジェクター、プロジェク
ション液晶テレビなどあらゆるところで広く利用されて
いる。このような液晶表示素子の表示モードの中で、従
来より広く用いられているのがＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ
Ｎｅｍａｔｉｃ）方式であり、対向する２枚の基板の間
に上下で液晶分子が９０度ねじれた構造の液晶素子を２
枚の偏光板により挟持したものである。また、ＴＮ方式
の時分割駆動特性を改善したＳＴＮ（ＳｕｐｅｒＴｗ
ｉｓｔｅｄＮｅｍａｔｉｃ）方式の液晶表示素子も日
本語ワードプロセッサーなどに使われている。さらに、
最近では液晶分子の自発分極によって液晶分子の配列状
態を変化させ、その配列状態の変化に伴う電気光学効果
を表示に利用する強誘電性液晶を利用した情報機器も実
用化されている。

【０００３】しかし、これらの液晶表示素子は少なくと
も１枚の偏光板を必要とするため、暗い、配向処理が必
要、セル厚制御が容易でないという課題があった。

【０００４】一方、このような液晶表示素子に対して、
偏光板が不要で、電界により液晶分子の配列を制御し
て、白濁状態または透明状態を作り出す方式が提案され
ている。この方式は、液晶と透明高分子の複合体が２枚
の基板間に挟持されており、液晶分子が正の誘電率異方
性を有する場合、液晶分子の常光屈折率と透明高分子の
屈折率を一致させておき、電圧を印加して液晶分子の長
軸を電界に平行になるように配列させて透明高分子の屈
折率と一致すると、界面の光散乱がないため透明状態に
なり、一方電圧が無印加のときには、液晶分子は種々の
方向に配向しているため透明高分子との界面で屈折率が
一致しないため光散乱が起こり白濁不透明状態になるこ
とを利用しているものである。

【０００５】この方式の代表的な例は、ＮＣＡＰ（Ｎｅ
ｍａｔｉｃＣｕｒｖｉｌｉｎｅａｒＡｌｉｇｎｅｄ
Ｐｈａｓｅ）と呼ばれる、ネマチック液晶をポリビニ
ルアルコールなどでマイクロカプセル化したものである
（粉体と工業、ＶＯＬ．２２、ＮＯ．８（１９９
０））。また、このほかに、ＰＤＬＣ（Ｐｏｌｙｍｅｒ
ＤｉｓｐｅｒｓｅｄＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａ
ｌ）といわれる方式があり、液晶微小滴を高分子マトリ
クス中に分散させる方法である（フラットパネルディス
プレイ’９１、日経ＢＰ社、ｐ２１９）。また、ＰＮＬ
Ｃ（ＰｏｌｙｍｅｒＮｅｔｗｏｒｋＬｉｑｕｉｄ
Ｃｒｙｓｔａｌ）といわれるものもあり、樹脂が液晶の
連続相の中に3 次元ネットワーク状に広がる構造を有す
るものである（電気情報通信学会技術研究報告、ＥＩＤ
８９−８９、ｐ１）。

【０００６】これらの液晶と透明高分子の複合体は、総
称して高分子分散型液晶と呼ばれている。よって、本明
細書においても、用語「高分子分散型液晶」は、上記の
ＮＣＡＰ、ＰＤＬＣ、ＰＮＬＣなどを含めた総称の意で
使用する。即ち、本明細書中において用語「高分子分散
型液晶」とは、高分子マトリクス中に液晶滴が島状に分
散されたものに限らず、液晶滴が連続的に繋がったも
の、更には樹脂が液晶の連続相の中に3 次元ネットワー
ク状に広がる構造を有するものなども包含する。

【０００７】従来、これらの液晶と高分子の複合体の製
造方法は、アクリル系またはエポキシ系紫外線硬化樹脂
などの未硬化樹脂モノマーと液晶材料を溶解させた混合
組成物を２枚の基板間に注入し、これに、紫外線を照射
すると、樹脂モノマーが重合して液晶と樹脂が相分離す
る。その結果、高分子中に液晶が分散した構造、または
液晶中に高分子がネットワーク状に広がる構造のものが
得られる（フラットパネルディスプレイ’９１、日経Ｂ
Ｐ社、ｐ２１９、電気情報通信学会技術研究報告、ＥＩ
Ｄ８９−８９、ｐ１など）。

【０００８】ところで、このような高分子分散型液晶に
おいて、液晶と高分子の複合体の光に対する散乱性を向
上させるため、液晶滴の形状を平板状（液晶滴の断面形
状を基板に垂直な方向の長さが基板に平行な方向の長さ
に比べて小さい）に変形し、扁平化する例が、特開平５
−８０３０２号公報および特開平７−１８１４５４号公
報に開示されている。即ち、特開平５−８０３０２号公
報では、加熱状態で液晶滴を押圧し、平板状の液晶滴を
形成する例が示されており、扁平率が１．２〜５．０
（後述する変形率に換算すると２０〜８０に相当する）
が望ましいと述べられている。また特開平７−１８１４
５４号公報では、紫外線を照射しながら押圧し、平板状
の液晶滴を形成する例が示されており、液晶滴の断面の
厚さは長さの１／２が望ましく、実際には１／２〜１／
４（後述する変形率に換算すると５０〜７５に相当す
る）程度にまで変形させている。

【０００９】上記のように液晶滴を平板状に形成するこ
とにより、急峻性が高く、ヒステリシスが小さくなる利
点があると言われている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、我々の
検討では、前述例のように液晶滴の扁平率を１．２（後
述する変形率に換算すると２０に相当する）以上に変形
させると、かえってコントラストの低下等の表示特性が
悪化する問題が生じることが判明した。

【００１１】そこで本発明は、表示特性を損なわずに散
乱特性を向上させることを目的とし、さらには電圧に対
する透過光量の急峻性を上げ、単純マトリクス駆動を可
能にすることを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明の液晶表示素子は、高分子中に液晶滴を分散
させてなる高分子液晶複合体が、一対の基板間に配置さ
れた高分子分散型液晶表示素子であって、前記液晶滴内
の液晶分子が、前記基板に対して略平行に配向されてお
り、かつ、基板に平行に面内ではランダムに配向されて
いることを特徴とする。また、本発明の液晶表示素子
は、高分子中に液晶滴を分散させてなる高分子液晶複合
体が、一対の基板間に配置されるとともに、前記液晶滴
がセル厚方向に縮められた扁平な構造に変形された高分
子分散型液晶表示素子であって、前記液晶滴の変形量
が、液晶の排除体積効果に起因して液晶分子が前記セル
厚方向に立ち上がる現象が生じない範囲とされているこ
とを特徴とする場合もある。ここで、用語「液晶滴の変
形量」とは、「液晶滴の基板平行方向の長さとセル厚方
向の長さの差」の「液晶滴の基板平行方向の長さ」に対
する比を意味する。

【００１３】上記本発明の構成により、光散乱特性を向
上させるという目的が達成される。以下に理由を述べ
る。一般的な高分子分散型液晶表示素子では、液晶滴は
球形である。この場合の各液晶滴の配向は、基板に対し
てランダムであり、基板に平行な面内でもランダムとな
っている。このような配向状態となるのは、液晶滴が球
形であり、その形状が対称性を有するため、極が発生す
る方向に規則性がないためである。このような従来の液
晶の配向では、十分な光散乱効果を得られない。そこ
で、十分な光散乱効果を得るためには、液晶滴内の液晶
分子を基板に対して平行に並ぶように処理することが有
効であると考えられる。なぜなら、散乱は液晶と高分子
の屈折率差のミスマッチ、液晶滴間の屈折率のミスマッ
チによって発生しており、従って、液晶が基板に水平に
並ぶことによって、基板に垂直に入射した光に関する液
晶の実効的な屈折率異方性Δｎが増加し、この結果、散
乱が増加することになるからである。但し、液晶分子が
基板に平行に並んだ場合でも基板に平行な面内で、液晶
分子の方向が揃っていれば、散乱は小さい。これは、液
晶滴間の屈折率の差が小さいため、十分な散乱強度が得
られないためである。従って、散乱効果を向上させるた
めの最も望ましい液晶分子の配向形態は、液晶滴内の液
晶分子が基板に平行に並び、かつ、基板に平行な面内で
はランダムに配向していることである。一方、液晶滴を
扁平化することで、液晶分子を基板に平行に並ぶように
することができる。なぜなら、液晶滴をセル厚方向に縮
められた扁平構造に変形すると、液晶滴のセル厚方向の
長さが、液晶滴の基板に平行な方向の長さよりも短くな
り、非対称性を有することになる。この場合の液晶滴内
の液晶分子は、前記基板に平行な方向に従って配向する
ことが見いだされた。よって、バイポール軸が基板に対
して平行に近づくように液晶が配向する。但し、セル厚
方向に縮められても、液晶滴の基板に平行な断面形状
は、円形のままであり変形していない。従って、基板に
平行に面内では、対称性を有するため、液晶分子の配向
に規則性がなく、ランダムに配向する。よって、液晶滴
を扁平化することで、液晶滴内の液晶分子の配向が基板
に平行になり、かつ、基板に平行な面内ではランダムと
なり、これにより、散乱効果が向上する。

【００１４】ここで注意すべき点は、散乱効果の向上
は、液晶滴の形状が変形した直接的な効果ではなく、変
形によって液晶の配向が基板に平行になり、かつ、基板
に平行な面内ではランダムであったためである。従っ
て、液晶滴の変形量の如何にかかわらず、液晶滴を変形
すれば、常に散乱効果が向上するとは限らない。この点
に関し、過大な変形を行うと、却って特性が悪化するこ
とが本発明者により確認された。過大な変形を行うと却
って特性が悪化する理由としては、変形が大きくなる
と、液晶の排除体積効果によって、液晶分子がセル厚方
向（液晶滴の短軸方向）に並ぼうする傾向が強まるから
である。即ち、液晶の排除体積効果に起因して、却っ
て、液晶分子が垂直方向に立ち上がる現象が生じるから
である。

【００１５】そこで、本発明は、液晶の排除体積効果に
起因した液晶分子に作用する立ち上がり力が生じない範
囲で液晶滴を変形するように構成することにより、液晶
滴内の液晶分子の配向方位を比較的基板に平行に近くす
ることができる。この結果、コントラストなどの表示特
性を損なわず、光散乱特性を向上させることができる高
分子分散型液晶表示素子を実現できる。

【００１６】なお、本発明者がアンカリング強度が通常
の場合と、強い場合の両者につき実験した結果によれ
ば、アンカリング強度が通常の場合には、液晶滴の変形
量が１０％以上となると、液晶の排除体積効果に起因し
て、液晶分子が垂直方向に立ち上がる現象が生じた。よ
って、アンカリング強度が通常の場合には、液晶滴の変
形量が１０％以下にすれば、確実に液晶滴内の液晶分子
の配向方位を比較的基板に平行に近くすることができ
る。また、アンカリング強度が強い場合には、液晶滴の
変形量が２０％以上となると、液晶の排除体積効果に起
因して、液晶分子が垂直方向に立ち上がる現象が生じ
た。よって、アンカリング強度が強い場合には、液晶滴
の変形量が２０％以下にすれば、確実に液晶滴内の液晶
分子の配向方位を比較的基板に平行に近くすることがで
きる。

【００１７】また、本発明は、液晶滴の変形量を表現す
る手法として、液晶分子と基板とのなす角度の平均値θ
p を用いる場合、誘電比Ｅを用いる場合、あるいは変形
率Ｐを用いる場合もある。これは、液晶滴の変形に対応
して、液晶分子の基板に対する傾き角、誘電比Ｅ、変形
率Ｐが、それぞれ変化することから、平均値θp 、誘電
比Ｅ、変形率Ｐの各パラメータを用いて、液晶滴の変形
量を表現することができるからである。なお、液晶を変
形させる手段としては、真空パックによる押圧、静水圧
印加などを使用できる。

【００１８】また、本発明の液晶表示素子は、液晶がセ
ル厚方向に変形されていない液晶表示素子であって、液
晶の液晶分子と基板とのなす角度の平均値θp が低くな
るように構成されている場合もある。このような液晶表
示素子は、液晶を析出分離する処理中において基板間に
磁場を印加したり、紫外線に偏光性を持たせたりして製
造することができる。なお、本発明の液晶表示素子は、
急峻性を高くすることができるため、アクティブマトリ
クス駆動の液晶表示素子のみならず、単純マトリクス駆
動の液晶表示素子にも好適に実施することができる。

【００１９】また、本発明の液晶表示素子は、一対の基
板間に高分子と液晶との複合体を保持した液晶表示素子
であって、高分子が重合性モノマーとして液晶モノマー
を使用し光重合法により得られたものであり、液晶の基
板に平行な面内方向の方位角がランダムで、かつ、液晶
の液晶分子と基板とのなす角度の平均値θp が低くなる
ように構成されている場合もある。このような液晶表示
素子は、重合性モノマーに液晶モノマーを使用し、紫外
線照射によるモノマーの重合により液晶が析出分離して
得られたものである。

【００２０】このような重合性モノマーに液晶モノマー
を使用した場合、液晶と重合性モノマーの混合物は均一
な液晶相を示す。そのため、モノマーの重合により液晶
が分離する際に、液晶相を阻害せずに液晶が析出分離す
るという作用が生じる。したがって、重合前の液晶相を
示す混合物の分子配向状態を、基板に平行で、かつ、基
板に平行な面内ではランダムとなるように、条件設定し
ておけば、紫外線の照射により析出分離された液晶の液
晶分子の配向状態が、重合前の状態の影響を受けて、基
板に平行に近く並び、かつ、基板に平行な面内ではラン
ダムなものとなる。

【００２１】

【発明の実施の形態】本発明者によれば、従来提唱され
ているように、液晶滴の扁平率を１．２以上とするので
はなく、液晶滴の変形は行うものの、その扁平率を抑制
するほうがむしろ特性がよくなることが判明した。

【００２２】（実施の形態１）以下、本発明の実施の形
態における液晶表示素子について、図面を参照しながら
説明する。

【００２３】図１は本発明の液晶表示素子の断面図を示
したものであり、図２は本発明の液晶表示素子の平面図
である。図１に示す液晶表示素子において、互いに対向
する２枚の基板１１の内側にはそれぞれ透明電極１２が
形成され、これら透明電極１２同士の間に、高分子１３
中に液晶滴１４が分散した液晶素子が配置されいる。こ
の液晶滴１４の直径ｄ０（図２参照）は約１．２μｍと
した。なお液晶中には２色性色素を含有してもよい。こ
の場合には、この２色性色素で光を吸収するゲストホス
ト方式の液晶デバイスとなる。

【００２４】本発明では、この液晶滴１４がセル厚方向
に変形されていることが特徴であり、図１に示す場合、
液晶滴１４はセル厚方向に長さが縮められた扁平構造を
とっている。即ち、液晶滴１４の形状は、セル厚方向の
長さだけが縮められ、基板に平行な断面形状は円形のま
まで変形されていない扁平形状である。なお、図１では
液晶分子の配列は図面の左右方向に２極を持つバイポー
ル構造として描いているが、これはバイポール軸が基板
に略平行に存在することを意図したものであり、バイポ
ール軸が１軸方向に並んでいることを意図しているわけ
ではない。また、図１では、図面の理解を容易にするた
め、液晶滴の形状をすべて均一な形状として描いている
が、実際は、液晶滴の形状は、図１に示すほど、均一な
形状ではない。なお、バイポール軸は、図２に示すよう
に、基板に平行な面内ではにランダムに存在している。

【００２５】上記のような液晶表示素子を製造する方法
について、図３を参照して、以下に説明する。図３
（ａ）に示すように、まず２枚の基板１１を対向して張
り合わせる。なお、それぞれの基板１１の内側には透明
電極１２を形成しておき、一方の基板にはＴＦＴトラン
ジスタを形成したアクティブマトリクス基板を用いる。
なお、基板１１間の距離（セル厚）ｄ１は、例えば粒径
１２μｍの樹脂ビーズであるスペーサ１５をあらかじめ
散布しておくことで一定に保つことができる。

【００２６】次に、図３（ｂ）に示すように、基板１１
間に、液晶と重合性モノマーとオリゴマーと重合開始剤
との混合物を、真空注入で導入する。このとき、液晶パ
ネル側面のシール部に形成されている真空注入口（図示
せず）は、封口していない。その後、図３（ｃ）に示す
ように、３６５ｎｍを主波長とする紫外線を照射し、重
合性モノマーとオリゴマーを重合させる。これにより、
重合性モノマーとオリゴマーが重合し、図３（ｄ）に示
すように、高分子マトリクス中に液晶材料としての球形
の液晶滴１４が連続的につながって分散しているポリマ
ーネットワーク型液晶素子が作製される。なお、構造的
には高分子マトリクス中に液晶滴が分散している高分子
分散型液晶素子であってもよいことは言うまでもない。
次に、図３（ｅ）に示すように、液晶構造を変形させて
液晶パネル内部の液晶を若干押し出す。

【００２７】この液晶構造の変形工程において、本実施
の形態では、押圧手法を用いた。具体的には、図４のよ
うな治具（装置）を用いて紫外線重合後のパネルに押圧
を加えた。なお、この変形工程の段階では、パネルは未
だ封口していない。パネル押圧の手順を簡単に説明する
と、治具の定盤２１、２２間にパネル２３を複数枚はさ
み、パネル２３間に緩衝剤２４をはさんでおいた。定盤
２１は平行移動するようにできており、この定盤２１に
付属のネジを締め付けることでパネル２３を押圧した。

【００２８】このようにポリマーネットワーク構造の形
成後にパネル２３を押圧することで、図３（ｅ）に示す
ように、液晶構造を変形させ、内部の液晶を若干押し出
した。これにより、図３（ｆ）に示すように、液晶滴１
４がセル厚方向に縮められた扁平構造を有する液晶表示
素子を製造することができた。本発明者の実験結果によ
れば、押圧状態で室温放置し、五時間でセル厚方向に３
％変形させることができた。このとき液晶滴構造をとる
高分子分散型液晶素子でも同様に押し出しができたこと
から、高分子材料はゲル状であり長時間かければ液晶材
料を通す性質を有している。また変形の程度は、セル厚
の変化から求めることができ、放置時間と押圧強度を変
えることで変形量を変えることができた。

【００２９】なお、５時間でセル厚方向に３％変形させ
るためには、押圧力は０．８ｋｇ／ｃｍ²以上必要であ
り、押し出し時間を短縮するためには３ｋｇ／ｃｍ²以
上が望ましく、６時間以内に押し出しを行うためには１
０ｋｇ／ｃｍ²以上が望ましい。

【００３０】このように液晶構造を変形させた場合、液
晶表示素子の各種特性は大きく変化するわけであるが、
ここでは構造の変化を定量化するために変形率ＰをＰ
（％）＝（変形前のセル厚−変形後のセル厚）／（変形
前のセル厚）×１００と定義した。図３の場合について
当てはめると、図３（ｄ）の状態から図３（ｆ）の状態
に変形してセル厚がｄ１からｄ２に縮んだことから、Ｐ
（％）＝（ｄ１−ｄ２）／（ｄ１）×１００で示され
る。これは液晶構造の変形量を示しており、液晶滴構造
の場合、扁平率に相当し、液晶滴１４のセル厚方向の厚
みがＰ％だけ減少していることを示している。またポリ
マーネットワーク構造の場合も同様に厚みがＰ％だけ減
少し、ポリマー界面のガラス基板に略平行な液晶分子の
割合が増加する。この製造プロセスによって液晶滴は変
形するが、Ｐ％の変形処理を行った後では液晶滴の基板
平行方向の長さはほとんど変化せず、厚み方向の長さが
Ｐ％だけ変化していた。これは、押圧処理によって液晶
が押し出されているためであり、液晶滴内の液晶体積が
変化していることによる。ここで、製造プロセス上の押
圧条件Ｐ％に対応して変形量を定義し、これを「液晶滴
の基板平行方向の長さと厚み方向の長さの差」の「液晶
滴の基板平行方向の長さ」に対する比とする。この場
合、変形量はその押圧条件Ｐ％と同じものになる。よっ
て、押圧処理プロセスでの液晶滴の変形の程度を示すパ
ラメータとして特に明示しない限り、以下の説明におい
て、便宜上、用語「変形率」は、用語「変形量」を含め
た意味にも用いるものとする。

【００３１】次に、上記のようにして形成された本発明
の液晶表示素子の特性について図面とともに説明する。
本発明の根幹は、液晶の構造を変形させることで液晶滴
の対称性を崩し、液晶の配向方位が比較的基板に平行に
近くなることにある。図５は液晶滴が互いに独立であ
り、液晶の配向形態がバイポーラ配向をした場合につい
て本現象を説明したものである。図５（ａ）のように液
晶滴１４が完全な球形であった場合には、極（図中黒丸
で図示）は任意の方向に向いている。これが通常の高分
子分散型液晶表示素子に相当する。この場合、液晶滴１
４の形状が対称であるため、形状に異方性がなく、極が
発生する方向に規則性は発生しない。本発明のように０
〜１０％のように僅かに変形させた場合には、図５
（ｂ）のように扁平形状になる。このように液晶滴１４
が、非対称形状に変形した場合には、その非対称性に従
って液晶は配向する。本実施例では、バイポール構造の
極が水平に発生する構造が安定化する。図中ではバイポ
ールの極が左右一方向に並んでいるように示している
が、これは極が水平方向に並んでいることを意図したも
のであり、実際には基板面内方向にはランダム方位であ
り、上方から見た模式図は図５（ｃ）のようになる。こ
の液晶の配向は液晶滴１４の構造の非対称性に起因する
ものであるため、変形量は比較的小さくても十分に液晶
の配向を水平に近くすることができる。

【００３２】しかし我々は１０％以上の過大な変形を行
うと特性を悪化させることを見いだした。これは液晶滴
の変形が１０％以上になると液晶滴１４の形状は円盤状
に近くなる。このときには液晶分子は変形された方向、
図中垂直方向に並ぶ傾向が発生する。これは液晶滴１４
の形状が円盤状に近くなると、液晶の排除体積効果又は
パッキングによる効果によって液晶滴１４の短軸方向に
液晶分子が配列するためである。本実施例における液晶
は高分子界面に平行に並ぶ傾向を持つのであるが、変形
が大きくなると排除体積によって垂直に並ぼうとする傾
向が、高分子界面に平行に液晶が並ぼうとる傾向よりも
勝るため図５（ｄ）のように液晶分子が垂直に立つ現象
が確認された。なお、図５（ｄ）の液晶滴１４を上方か
ら見た模式図は図５（ｅ）のようになる。

【００３３】この過度の変形によって液晶が垂直に立つ
現象は液晶滴１４の大きさにも依存し、液晶滴１４が大
きいと垂直に立ちにくいことを見いだした。ここで言う
液晶滴１４の大きさは上方から観察した、長い方の直径
である。１０μｍ以上では液晶は比較的立ちにくい傾向
にあった。粒径が小さいほど散乱強度が高いため、散乱
型液晶表示素子に使う場合には２μｍ以下が望ましい
が、この粒径条件では約１０％以上で散乱強度が増加す
る問題があることが見いだされた。なお後述するデータ
は全て液晶滴１４の直径が約１．２μｍのものである。

【００３４】また高分子界面と液晶との相互作用、アン
カリング強度の依存も見いだされ、強アンカリングすな
わち高分子界面に液晶が水平に並ぶ傾向の度合いが強い
ほど垂直に立ちにくいことが見いだされた。アンカリン
グ強度が強いものは、駆動電圧が高くなる問題があり、
散乱型液晶表示素子として使用が困難であるが、駆動電
圧が十分かけられる場合には、より大きい散乱を得るこ
とができる。以上のように、液晶滴１４を１０％以下の
程度わずかに変形させることで、液晶滴１４の対称性を
崩し、結果として液晶分子を基板平行に近くすることが
できた。このように液晶分子を配列することで、以下の
ような素子特性が得られた。

【００３５】まず図６に上述した変形率Ｐの変化に伴う
散乱時の透過率の変化を示す。ここで図６の縦軸は、電
界未印加時の透過率を示している。図６において、ライ
ンＭ１はアンカリング強度が通常の場合の変化を示し、
ラインＭ２はアンカリング強度が強い場合の変化を示し
ている。なお、後述する図７、図８及び図１０において
も、ラインＭ１はアンカリング強度が通常の場合の変化
を示し、ラインＭ２はアンカリング強度が強い場合の変
化を示している。但し、アンカリング強度を評価する手
法は、現状では統一されていない。そこで、本発明者
は、以下の評価パラメータを用いてアンカリング強度を
評価した。（変形していない場合の駆動電圧Ｖ₉₀）／（粒径）本実施例では、アンカリング強度が通常の場合の上記評
価パラメータは約６．５であり、アンカリング強度が強
い場合の上記評価パラメータは約１１．５であった。後
に詳述するように、評価パラメータが１０以上では２０
％の変形でも散乱状態がみられ、２０％までの変形は特
性向上に有効である。

【００３６】先ず、ラインＭ１で示されるアンカリング
強度が通常の場合について説明する。図６のラインＭ１
で示されるように、変形率Ｐが０〜１０％の範囲におい
て変形率が大きいほど透過率は減少する。散乱が強いほ
ど、透過率は小さくなるため、透過率の逆数である散乱
強度は、変形率Ｐが０％〜１０％の範囲において、変形
率Ｐが大きいほど増加する。高いコントラストを得るた
めには、高い散乱強度、低い透過率が望まれる。このよ
うに散乱強度の増加が見られるのは、液晶分子が基板平
行方向に近く配列したためである。散乱に寄与する基板
平行方向の屈折率異方性Δｎは、液晶分子が水平方向に
近くなると実効的に大きくなり、このため散乱が強くな
る。デバイスとして散乱を最大にするためには変形率３
〜１０％が最も望ましい。また２色性色素を含有した場
合にも、液晶分子が水平に近く並ぶことによって２色性
色素分子も水平に近く配向する。このため２色性色素の
２色性比が向上するため、吸収率を向上させ高いコント
ラストを得ることができた。

【００３７】ただし、図６のラインＭ１で示されるよう
に、変形率が１０％以上では散乱強度が急激に悪化し、
実は変形を行うよりもむしろ散乱強度が悪化するという
問題があった。これは液晶滴が扁平な形状になりすぎる
と、液晶分子は基板に垂直に並ぶ傾向が強くなるためで
ある。

【００３８】またこの散乱強度の向上は液晶材料の屈折
率異方性Δｎに依存し、Δｎが０．２４５以上で効果が
見られ、０．２６以上で著しい効果があった。

【００３９】次に図７に上記の変形率Ｐの変化に伴う同
一のセル厚での駆動電圧Ｖ９０の変化を示す。ここで、
Ｖ９０とは、透過率９０％のときの駆動電圧を意味す
る。図７のラインＭ１に示す結果からも明らかなよう
に、変形率Ｐが大きいほどＶ９０は低下する。これも液
晶分子の配向方位が基板に近くなることで実効的な誘電
率異方性Δεが大きくなったためである。なお、このＶ
９０の依存は液晶材料の誘電率異方性Δεに依存し、Δ
εが５以上でＶ９０の低下が見られ、Δεが８以上でＶ
９０の低下が著しいという効果があった。

【００４０】さらに図８に上記の変形率Ｐの変化に伴う
急峻性の変化を示す。ここで急峻性を示す指標γは、図
９に示すように、透過率９０％のときの駆動電圧Ｖ９０
と透過率１０％のときの駆動電圧Ｖ１０との比で定義さ
れるものである。即ち、γはγ＝Ｖ９０／Ｖ１０で表さ
れる。この図８のラインＭ１に示される結果から明らか
なように、変形率Ｐが大きいほどγの値は小さくなる。
即ち、急峻性は、変形率Ｐが大きいほど急峻になる。

【００４１】また図１０に上記の変形率Ｐの変化に伴う
応答速度の変化を示す。ここで応答速度の評価として
は、以下の値を用いた。即ち、図１１（ｂ）に示すＶ９
０とＶ１０の交番波形を、液晶パネルに交互に印加す
る。そして、この場合の透過光量が、図１１（ａ）に示
すように、１０％と９０％の間の変化量範囲内において
１０％（即ち８０％×１０％）から９０％（即ち８０％
×９０％）に変化するのに要する立ち上がり時間Ｔ１
と、９０％（即ち８０％×９０％）から１０％（即ち８
０％×１０％）に変化するのに要する立ち下がり時間Ｔ
２とを足した値を、応答速度の評価値として用いた。図
１０のラインＭ１から明らかなように、応答速度は変形
率Ｐの増加とともに遅くなる。

【００４２】上記のように変形率Ｐの増加とともに応答
速度が低下している要因には印加電圧Ｖ９０が低くなっ
たことも含まれているが、基本的には液晶分子の配向方
位が比較的基板に平行に近くなるため、電圧印加で分子
が立つまでに要する運動量が増加するためである。

【００４３】以上のように変形率Ｐによって散乱強度は
上昇し、Ｖ９０が低下する長所はあるが、応答速度が遅
くなる問題がある。本実施の形態のようにＴＦＴ基板を
用いた場合にはγ特性を急峻にさせる必要がないため、
γ特性を度外視すると、変形率Ｐ（％）が１０％以下の
関係を満たすことが望ましい。これは、図６のラインＭ
１に示す結果より、変形率の増加に伴って透過率は一旦
減少するものの、変形率が１０％を越えると逆に透過率
が変形をさせない場合よりも高くなってしまうからであ
る。

【００４４】また望ましくは応答速度を重視する観点か
らは、変形率Ｐ（％）が５％以下の関係を満たすことが
望ましい。これは、図１０のラインＭ１に示す結果よ
り、変形率が５％のところで急激に応答速度が高くなっ
てしまうからである。

【００４５】上記では、液晶滴を変形させたわけである
が、液晶滴を変形することにより、液晶分子の配向方位
が比較的基板に平行に近くなっていることが本質である
（言い換えれば液晶分子の実効的なチルト角（θp ）を
制御する）。ここで液晶分子の実効的なチルト角は、電
界を印加していない状態での液晶分子の平均方位が基板
平行方向から何度傾いているかを示す指標である。一
方、上記のように液晶分子を基板に対して平行にしてや
ると、誘電率が変化する。従って、液晶の誘電率を定義
することによっても、表示特性を損なわずに散乱特性を
向上させ、さらには電圧に対する透過光量の急峻性を上
げ、単純マトリクス駆動を可能にする液晶表示素子を得
ることができる。

【００４６】本発明者によれば、実験的に誘電率を定義
することが可能となった。具体的には、０．１〔Ｖ〕程
度の微少電圧の印加で誘電率を測定すると、この測定値
は微少電圧の下での誘電率であるから、電圧を印加しな
い状態での誘電率と殆ど誤差がないと考えられる。した
がって、当該測定値を電圧を印加しない状態での誘電率
とみなし、実験を行った。具体的には液晶滴が全く変形
されていないものから、種々異なる変形率のものについ
て実験した。

【００４７】その結果、誘電比ＥをＥ＝（εL −ε⊥）
／Δεと定義すると、Ｅが０．０８以上０．３４５未満
であれば、散乱特性の向上、低電圧化を実現することが
できた。上記のεL は電圧を印加しない状態での誘電
率、ε⊥は液晶分子の垂直方向の誘電率、Δεは液晶分
子に平行方向の誘電率ε‖と前記ε⊥の差を示してい
る。また、好ましくはＥが０．１１以上０．３４５未満
であることが望ましい。なお、上記のＥが０．３４５で
ある場合は液晶そのものが全く変形されていない場合の
値であり、Ｅが０．０８である場合は変形率Ｐが１０で
あり、Ｅが０．１１である場合は変形率Ｐが５である。

【００４８】上記のように、実験的に望ましい液晶の誘
電率を特定することができたわけであるが、一方で液晶
分子の実効的なチルト角（θp ）と液晶の誘電率εL と
の関係は、εL ＝ε⊥＋Δε×ｓｉｎ２θp で与えられ
る。従って、上記のＥの値から液晶分子の実効的なチル
ト角（θp ）を定義することも可能となる。

【００４９】今、棒状の液晶分子が基板平行方向から傾
いている角度の絶対値をθとし、これの全ての液晶分子
での平均値をθｐとすると、前記Ｅの条件はθp の範囲
は１７以上３５．５未満であり、さらに望ましくは２０
以上３５．５未満となる。なお、上記のθｐが３５．５
である場合は液晶そのものが全く変形されていない場合
の値である。なお、誘電比Ｅ、平均値θp 、変形率Ｐの
各対応関係は、以下の表１に示す。

【００５０】

【表１】

【００５１】次に、アンカリング強度が高い場合の特性
を図６、図７、図８、及び図１０を参照して説明する。
なお、アンカリング強度が高い場合の特性は、図６、図
７、図８、及び図１０において、ラインＭ２で示されて
いる。アンカリングの強い場合も、上述したアンカリン
グ強度が通常の場合と同様の現象が発生するが、液晶が
基板に対して垂直方向に立ち始める傾向は弱くなる。こ
れは、図６、図７、図８、及び図１０におけるラインＭ
２から明らかである。図６に示す散乱時の透過率と変形
率との関係については、ラインＭ２に示すように、変形
率１０％でほぼ最大の散乱強度すなわち最小の透過率を
得るが、それ以上の変形では透過率が増加し、２０％で
変形しない初期状態とほぼ同じ値になる。よって、２０
％以上の変形では初期状態よりも散乱が悪くなり、散乱
向上の効果はみられない。言い換えれば、アンカリング
強度が高い場合には、ラインＭ２に示すように変形率が
２０％以下で散乱性向上の効果がみられた。また、図７
のラインＭ２に示すように、駆動電圧も変形率Ｐによっ
て低下する効果はアンカリング強度が通常のラインＭ１
の場合と同じである。但し、アンカリング強度が強い
と、駆動電圧が上昇する問題があり、本実施例の場合ほ
ぼ２倍の電圧が必要であった。アンカリング強度が強い
と駆動電圧が上がる問題があるが、駆動方式によって電
圧を上げることが可能であれば、有効な手段である。ま
た、図８では、急峻性の関係を示しているが、基本的に
アンカリング強度が通常の場合と違いはない。また、図
１０では応答速度の関係を示しているが、アンカリング
が強いほど応答速度が速いがこれは印加電圧が高いこと
に依存する。

【００５２】（実施の形態２）本実施の形態では、押し
出しに熱処理を行った。前述した重合後の高分子分散型
液晶素子またはポリマーネットワーク型液晶素子を封口
しない状態で１２０℃で５０時間保った。この処理によ
ってもセル厚が３％小さくなり、前述したと同様の特性
が得られた。これは熱処理による体積膨張に起因する。
即ち、液晶材料は約０．３×１０^-3〔Ｋ^-1〕の体積膨張
係数で膨張する。したがって、１２０℃の高温下で液晶
材料が膨張状態となり、このため内圧が上昇し、事実上
押圧されたのと同じ状態になる。このため封口していな
い注入口から液晶が流出し、押し出しが実現する。また
加熱によってネマチック相よりも高温にある等方的液体
相にまで上昇させることで流動性が極めて高くなり、押
し出しが効果的に行われた。

【００５３】（実施の形態３）本実施の形態では、押し
出しに加圧と加熱の双方を用いた。実施の形態１に示す
ような加圧のみでは液晶の流動性が高くないため、比較
的時間を有する。ここで実施の形態１の治具で加圧しな
がら高温（１２０℃）で放置した。高温で放置すること
で流動性が高くなり、押し出しに要する時間を短縮する
ことができる。この実施の形態では、変形率３％を得る
ことが３時間で実現した。

【００５４】（実施の形態４）本実施の形態では、図１
２に示すように、加圧に真空パックを用いた。実施の形
態１及び３では加圧治具を用いたが、パネル間にゴミが
混入することで押圧むらが発生する場合がある。本実施
の形態では、液晶パネルをパック３０内に収納して、パ
ック３０内の空気を吸引して真空状態とすることで、液
晶パネルを均一に押圧することができた。ただし大気圧
がかかる程度なので十分な時間が必要になる。変形率３
％を得るためには、１２０℃放置で３０時間を要した。

【００５５】（実施の形態５）本実施の形態では、加圧
に静水圧印加を用いた。前述した液晶パネルに真空パッ
ク処理を施し、加圧水槽に浸すことでパネルに圧力を印
加した。このとき、水圧は１ｋｂａｒであった。これに
よって室温放置、８時間で変形率３％が得られた。

【００５６】（実施の形態６）本実施の形態では押し出
しにローラプレスを行った。具体的には、図１３に示す
ように、加熱手段７３を内蔵するローラ７１Ａとローラ
７１Ｂ間にパネル２３を通すことで液晶の押し出しを行
った。変形率１％を得るために３０分で実現した。

【００５７】（実施の形態７）本実施の形態では押し出
しにカルコゲナイドガラスの体積膨張をもちいて行っ
た。本実施の形態は、実施の形態１とほぼ同様である
が、基板１１の電極１２よりも内方側にカルコゲナイド
ガラス層を形成したことが特徴であり、さらに紫外線照
射後に前述したカルコゲナイドガラスにレーザー光を照
射する工程を有することが工程上の特徴である。一般に
カルコゲナイドガラス（例えばＡｓ2 Ｓ3 ）にレーザー
光を照射すると体積膨張することが知られている（例え
ば特開平８−８６９０３号参照）。このカルコゲナイド
ガラス層をあらかじめ液晶パネル内に形成しておく。ポ
リマーネットワーク構造を得るために紫外線照射によっ
て液晶を析出分離させた後、このカルコゲナイドガラス
層にレーザー光を照射する。このとき、カルコゲナイド
ガラスが膨張し液晶パネル内の内圧を上昇させ、液晶を
押し出すことが実現した。

【００５８】（実施の形態８）上記の実施の形態１〜６
では、重合後に押圧等で液晶を押しだし、液晶をセル厚
方向に変形させて液晶分子の配向方位を比較的基板に平
行に近くしていた。これに対して、本実施の形態では、
液晶の変形なしに液晶分子の配向方位を基板平行に近く
することが特徴である。液晶分子は磁場に沿って並ぶ性
質があるので、磁場中で回転させることで液晶分子の基
板平行方向の配向方位を比較的揃えることに成功した。

【００５９】具体的には、図１４に示すように、磁界印
加手段８４による磁場中に、ターンテーブル８５を設置
し、実施の形態１で述べた重合過程をこのターンテーブ
ル８５上で行った。紫外線ランプ８１からの紫外線は、
フィルター８２を介して、ターンテーブル８５に載置さ
れた液晶パネル２３に照射される。これにより、モノマ
ーの重合が進み、液晶が析出する。このとき磁場が印加
されていると液晶分子は磁場方向に並ぶ傾向にある。こ
こでターンテーブル８５が回転しているために、液晶分
子は基板平行方向に向く確率が高く、図１５に示すよう
に、基板平行方向の配向方位が均一となる。更に、ター
ンテーブル８５の回転により、図１６に示すように、基
板面内方向の配向方位に関してはランダムとなる。ここ
で、図１６は素子を上面から見た場合の概念図である。
なお、図１５及び図１６において、液晶分子の配向方位
は、矢印で示した。

【００６０】なお、押圧変形で実効的なチルト角を低減
させる場合、均一にセル厚方向に押圧することは難し
く、基板平行方向にズリ応力が発生し、ズリ方向に液晶
滴の長軸が並ぶ傾向があった。この点に関し、本実施の
形態のように磁場中でターンテーブル８５を回転させる
ことで、液晶分子の配向方位が、基板界面に関して比較
的平行に近く、かつ、基板面内方向に関してはランダム
とすることができ、よりいっそう散乱強度を向上するこ
とができた。

【００６１】また本実施の形態のように磁場で液晶の実
効チルト角を制御した場合、液晶滴の形状は球に近く、
特に変形しているものではない。しかし液晶分子の実効
的なチルト角（θp ）は磁場強度が０．３テスラの場
合、３０度と比較的基板平行方向の割合が増加してい
た。分子配向の度合いは磁場強度に依存し、０．１テス
ラ以上で効果が見られた。磁場強度が３テスラ以上では
液晶分子の実効的なチルト角度（θｐ）はほぼ０度が得
られた。

【００６２】高分子分散型液晶素子を押圧変形した場
合、変形率が１０％以上で散乱が悪化し始め、急激に悪
くなる。これは変形が大きくなると液晶分子のパッキン
グの効果で、分子が基板に垂直に立ちはじめ、実効的な
チルト角が大きくなってくるためである。よって変形で
は実効チルト角度を小さくすることに限界がある。しか
しながら本実施の形態のように変形によらずに分子のチ
ルト角を小さくすることで、実効チルト角を０度まで小
さくすることができた。これにより図６のような散乱強
度の悪化なしに、散乱強度を強くすることができた。す
なわち、本実施の形態によれば、θｐが０以上３５．５
未満の範囲内で良好な特性を得ることができる。なお、
この条件を複合体中の液晶の誘電率をεL 、液晶単体で
の液晶分子に対して垂直方向の誘電率をε⊥、液晶単体
での誘電率異方性をΔεとし、誘電比をＥ＝（εL −ε
⊥）／Δεとした場合にあてはめると、Ｅは０以上０．
３４５未満ということになるまた、本実施の形態におい
て、液晶分子の前記基板平行方向の方位角度に異方性が
ないと、散乱を起こしやすくなるため都合がよい。

【００６３】（実施の形態９）また、図１７に示すよう
に、重合時に偏光紫外線で重合した場合にも実施の形態
７と同様に押圧なしで液晶分子の配向方位を基板平行に
近くすることができた。

【００６４】具体的には、紫外線を照射して、モノマー
を重合し、液晶を析出させる際に、偏光紫外線を照射し
た。ここで液晶パネル２３と紫外線ランプ８１の間に紫
外線偏光子９０を設置し、回転させておいた。パネルに
は偏光紫外線が当たり、偏光方位に異方性をもってモノ
マーの重合が進行する。この偏光方位が変化しているた
め、基板面内の方位に関しては不均一であるが、基板平
行方向の方位に関しては分子が平行に近く向く確率が高
くなった。

【００６５】（実施の形態１０）本実施の形態では高温
で重合することで扁平変形した高分子分散型液晶素子、
またはポリマーネットワーク型液晶表示素子を実現し
た。実施の形態１に記載したように液晶とモノマーの混
合物を注入した液晶パネルを高温に昇温し、この温度で
紫外線を照射し、液晶を析出分離させる。高温で形成さ
れた液晶は高温状態で等方的形状、高分子分散型液晶素
子では球形である。これを室温まで冷却すると液晶の体
積は収縮する。ここでガラスの収縮率は小さいため、基
板面内の収縮は少ない。よって体積収縮はセル厚方向に
発生する。６０℃で重合し、３０℃まで冷却した場合に
はセル厚方向に３％もの体積収縮が発生していた。これ
は変形率Ｐ（％）が３％のものと等価であり、同様の特
性が得られた。

【００６６】変形率Ｐが０．５％を得るためには３５℃
で重合すれば良く、十分な効果が得られるのは４０℃以
上で重合することが望ましい。また７０℃付近から高分
子マトリクスのサイズが大きくなる問題が発生し、８０
℃以上ではモノマー材料が揮発する問題が見られた。重
合温度は３５℃以上８０℃以下であればよく、望ましく
は４０℃以上７０℃以下がよい。

【００６７】（実施の形態１１）本実施の形態ではＴＦ
Ｔ基板を用いない単純マトリクス駆動に用いた。パネル
構成は実施の形態１とほぼ同様であるが、用いる基板は
ともにＴＦＴを用いない基板である。よって一方の基板
には選択信号を走査し、他方の基板には表示の有無に対
応した信号が印加される。単純マトリクスでは比較的応
答時間が若干遅くても、散乱が若干悪くともＴＦＴパネ
ルほど要求されない。むしろ、コストが極めて低減する
メリットがある。

【００６８】実施の形態１で述べたように、変形率を大
きくすることで急峻性が高くなる。図８のように変形率
が８％以上でγは１．３以下になり、１０ライン以上の
単純マトリクス駆動が可能である。ただし変形率が２０
％を越えると低温での散乱強度が極めて悪化する問題が
あり使用が難しい。また２０％以上ではかなりの減圧状
態になっているので、低温で気泡が発生しやすい問題が
ある。また応答速度を比較的重視する観点からは変形率
を１５％以下に抑えることが望ましい。

【００６９】このとき前記液晶分子の実効的なチルト角
（θp ）は１０以上１８以下、望ましくは１３以上１８
以下であり、誘電比（Ｅ）は０．０３以上０．１０以下
望ましくは０．０５以上０．１０以下になる。

【００７０】（実施の形態１２）図１８は本発明に係る
液晶表示素子の実施の形態１１の断面図を示したもので
あり、図１９はその平面図を示したものである。図１８
及び図１９において、実施の形態１と同一の構成要素に
は同一の番号を付し、説明は省略する。実施の形態１と
相違するのは、液晶滴１４Ａが偏平構造でなく球形であ
ること、及び液晶滴１４Ａの液晶分子の基板面内方位が
よりランダムとされていることである。

【００７１】なお、図１８では液晶分子の配列は図面の
左右方向に２極を持つバイポール構造として描いている
が、これはバイポール軸が基板に略平行に存在すること
を意図したものであり、バイポール軸が１軸方向に並ん
でいることを意図しているわけではない。バイポール軸
は、図１９に示すように、実施の形態１よりもいっそう
基板面内にランダムに存在している。

【００７２】このように液晶分子の配列方向を水平に近
くすることで、上記実施の形態と同様に、散乱に寄与す
る基板平行方向の屈折率異方性Δｎは実効的に大きくな
り、その結果散乱強度を大きくすることができる。ま
た、実効的な誘電率異方性Δεも増大するため、駆動電
圧も低下する。また液晶滴内部の配列がほとんどの液晶
滴１４Ａで均一になるため、駆動電圧のγ特性も急峻化
する利点がある。

【００７３】次に、上記構成を有する液晶表示素子を製
造する方法について説明する。まず２枚の基板１１を対
向させて張り合わせる。なお、それぞれの基板の内側に
は透明電極１２を形成しておき、一方の基板にはＴＦＴ
トランジスタを形成したアクティブマトリクス基板を用
いる。なお、基板１１間の距離（セル厚）は、例えば粒
径１２μｍの樹脂ビーズをあらかじめ散布しておくこと
で一定に保つことができる。

【００７４】次に、この基板１１間に、液晶と重合性モ
ノマーとオリゴマーと重合開始剤との混合物を真空注入
で導入する。その後３６５ｎｍを主波長とした紫外線を
照射して、重合性モノマーとオリゴマーを重合させ、高
分子マトリクス中に液晶材料としての球形の液晶滴１４
Ａが連続的につながって分散しているポリマーネットワ
ーク型液晶素子を作成する。なお、構造的には高分子マ
トリクス中に液晶滴が分散している高分子分散型液晶素
子であってもよいことは言うまでもない。

【００７５】このときの重合性モノマーに液晶モノマー
を用いることが本発明の特徴である。ここで、液晶モノ
マーとはＵＶキュアラブル液晶とも呼ばれるものであ
り、モノマー状態では液晶状態を示す化合物である（例
えば長谷部等による第２２回液晶討論会講演予稿集３９
１頁を参照）。

【００７６】この液晶モノマーを重合性モノマーとして
用いると、前記した液晶と重合性モノマーとオリゴマー
と重合開始剤の混合物は室温で均一な液晶相を示す。こ
の混合物を前述した基板間に注入すると、本実施例では
液晶と液晶モノマーの混合物は基板に平行に並ぶ。本発
明の場合は基板表面を特に被膜する必要はないが、ＴＮ
素子などで用いられている水平配向性の配向膜を塗布し
てもかまわない。ただし、ＴＮ素子のように一方向に並
べるラビング処理は行わない。

【００７７】このように重合する以前の状態から、この
混合物は液晶状態を示し、その分子は基板に平行に並ん
でいる。ただしラビング処理を行っていないために、基
板面内ではランダム方位に並んでいる。この状態を示し
たものが、図２０である。即ち、図２０は重合前の状態
を示すものであり、図２０（ａ）は全体図であり、図２
０（ｂ）は図２０（ａ）の一部拡大図である。図中では
簡単のためにに液晶分子が左右に並んでいるように描い
ているが、これは水平に並んでいることを意識したもの
であり、一方向に並んでいるわけではない。上方より見
ると、その配向方位はランダムである。この状態の混合
物に紫外線を照射すると、液晶モノマー１００は重合
し、液晶モノマー１００同士が結合していく。このた
め、液晶モノマー１００の分子は大きくなり、液晶分子
１０１は排除されていく。このため、重合が進むと、液
晶と重合した液晶モノマー１００は分離されていく。本
実施例では液晶は滴状又はネットワーク状になった。こ
の状態を示したのが図２１である。図２１（ａ）はは全
体図であり、図２１（ｂ）は図２１（ａ）の一部拡大図
である。ただし、初期状態より液晶は基板に平行に並ん
でいたため、重合後もその影響を受け、基板に平行に並
ぶ傾向が強い。本発明によって、重合後は液晶分子１０
１が基板に平行に近く配列した状態を液晶モノマー１０
０を用いて実現することができた。

【００７８】また本発明は前記混合物が液晶状態にあ
り、この状態に紫外線を照射して分離させるとことが特
徴であるとも言える。従来の液晶モノマーでない重合性
モノマーを用いた従来例では、液晶と重合性モノマーと
オリゴマーと重合開始剤の混合物は、図２２（ａ）に示
すように、均一な等方的液体相である。そして、このよ
うな等方的液体相の混合物に紫外線を照射すると、モノ
マーが重合し液晶が析出分離するが、このときの液晶分
子は、図２２（ａ）に示すように、配向方位が不均一に
分布している状態となる。なお、図２２においては、液
晶分子の配向方向は矢印で示している。

【００７９】一方、本発明における液晶モノマーを重合
性モノマーに用いる場合の混合物は、重合する以前の状
態から、図２２（ｂ）に示すように、均一な液晶相を示
しており、液晶相中から液晶が析出する重合過程とな
る。このため、初期の配向方位の影響を受けるために、
初期を基板水平に並べておけば重合後も液晶分子は水平
に近く配向する傾向は強くなる。

【００８０】このような液晶モノマーを重合性モノマー
に用いた混合物を、一対の基板１１間に注入後、紫外線
を照射すると液晶モノマーとオリゴマーを重合開始剤を
核にして重合する。この結果、液晶滴１４Ａ（又はポリ
マーネットワーク）が形成される。ここで重合前の液晶
相において分子が基板界面に平行に並ぶように条件設定
しておけば、この重合前の平行状態の影響を受けて、重
合後の液晶分子の配向方位は、図２２（ｂ）に示すよう
に、基板界面に平行に並ぶ傾向が近くなり、理想的には
バイポール軸が基板界面に平行に並ぶ構造が得られる。
なお、液晶モノマーがカイラル炭素を含むものであって
もよい。このようにすれば、液晶分子がセル厚方向に螺
旋を巻く構造となるため、より散乱効果を向上すること
ができる。

【００８１】本実施の形態では、一例として、ガラス基
板１１上にポリイミド膜（日産化学株式会社製の商品名
ＲＮ７４０）を塗布、焼成しておくことで重合前の液晶
分子の配列を基板界面に略平行にしておいた。ここでポ
リイミド膜にはラビング処理を施す必要はなく、工程簡
略化のメリットもある。ラビング処理を行うと液晶の配
向方位が一軸方向に並んでしまうため、本発明には適さ
ない。むしろ配向処理を行わず初期の配向方位がランダ
ムであることが望ましい。この例では、特に配向処理を
行わず、重合前状態は分子はガラス界面に平行である
が、基板面内ではランダムな方位に配向している状態で
あった。よって液晶滴形成後の液晶分子の配向も、基板
面内方向にはランダムであるが、基板界面に平行に並ぶ
傾向が強かった。なお、このときの液晶分子の実効的な
チルト角（θｐ）は小さく、２０°になっていた。

【００８２】このようにして、本実施の形態に係る液晶
表示素子において、液晶分子の配向をガラス界面に平行
とすることにより、上記実施の形態と同様な効果を得ら
れるとともに、液晶分子の基板面内方向の配向が、上記
実施の形態よりもいっそうランダムとされていることに
より、散乱特性をよりいっそう向上することができた。

【００８３】なお、この点につき、参考までに述べる
と、上記実施の形態８及び実施の形態９のように磁場中
で重合を行う手法や偏光紫外線で重合する手法では、タ
ーンテーブルの回転速度あるいは偏光板の回転速度を制
御する必要があるため、基板面内方向の配向方位を完全
にランダムにするのが困難である。本実施の形態の場合
は、上記のように簡易な手法により基板面内方向の配向
方位を完全にランダムにすることができ、製造が容易で
あるという利点もある。

【００８４】次に、上記方法で製造された本実施の形態
に係る液晶表示素子と、従来の重合性モノマーとして液
晶モノマーを使用しない製造方法で製造された液晶表示
素子の両者につき、特性を比較した。液晶表示素子の特
性としては、散乱ゲイン、駆動電圧及びγ特性について
である。ここで、散乱ゲインとは、散乱の度合いを示す
指標であり、散乱ゲインをＧとすると、Ｇ＝（パネルの
輝度／パネル照度）×πで表される。なお、本実施の形
態に係る液晶表示素子は、液晶分子の実効的なチルト角
（θｐ）が２０°である場合のものについて比較した。

【００８５】本実施の形態のように液晶分子の配列方向
を水平に近くすること、換言すれば液晶分子の実効的な
チルト角（θｐ）を小さくすること、または誘電比Ｅを
小さくすることによって、表２のように散乱特性を向上
させ、駆動電圧を低減し、γ特性を急峻化させることが
できた。

【００８６】

【表２】

【００８７】また、本発明者の実験結果によれば、散乱
強度を向上させるためには、θｐが３５．５未満であれ
ば特性向上が見られ、２０以下であればコントラストの
向上は著しかった。なお、実効的なチルト角θｐに代え
て誘電比Ｅで表現すれば、誘電比Ｅが０以上０．３４５
未満であれは特性向上が見られ、０．１１以下であれば
コントラストの向上が著しかった。

【００８８】また液晶モノマーの屈折率異方性Δｎにつ
いて、Δｎが大きいと電圧を印加したときの透明度が悪
くなる問題がある。この点につき、本発明者の実験によ
れば、Δｎが０．２０以下ならば実用上問題はなく、
０．１５以下ならば通常のアクリル系モノマーと遜色な
い透過率が得られた。

【００８９】（実施の形態１３）本実施の形態では、一
対の基板１１のうちの一方の基板には、図２３に示すよ
うに、微細なラビング処理を複数方向に行い、他方の基
板には、図２４に示すように、微細な凹凸を形成した。
他の点に関しては実施の形態１２と同様である。

【００９０】微細なラビングは、凹凸ピッチが２０μｍ
である凹凸シートを基板１１の表面に押しつけ、複数方
向にそれぞれ複数回こすりつけて行った。このときの配
向膜にはポリイミド膜（日産化学株式会社製の商品名Ｒ
Ｎ７４０）を用いた。また他方の基板１１にはアクリル
樹脂で凹凸を形成し、ピッチ１μｍ、高さ０．１μｍの
ランダムな凹凸を形成した。

【００９１】このように微細なラビングと表面凹凸の形
成によって、重合前の混合物の分子が並ぶ方向をよりラ
ンダムに、細かくすることができ、さらに散乱強度をあ
げることができた。

【００９２】本実施の形態では、一方の基板には微細な
ラビング処理を行い、他方の基板には微細な凹凸を形成
するようにしたけれども、一方の基板についてのみ微細
なラビング処理を行い、他方の基板は、微細な凹凸を形
成することなく、通常の基板を用いるようにしてもよ
い。また同様に、一方の基板についてのみ微細な凹凸を
形成し、他方の基板は、ラビング処理を行わない通常の
基板を用いるようにしてもよい。

【００９３】また、上記実施の形態１２及び実施の形態
１３では、アクティブマトリクス駆動の液晶表示素子に
ついて説明したけれども、重合性モノマーとして液晶モ
ノマーを使用する本発明は、単純マトリクス駆動の液晶
表示素子についても好適に実施することができる。な
お、単純マトリクス駆動の液晶表示素子について適用す
る場合は、上記実施の形態１１と同様に液晶分子の実効
的なチルト角（θp ）を１０以上１８以下、望ましくは
１３以上１８以下とし、誘電比（Ｅ）で表現すれば、誘
電比（Ｅ）を０．０３以上０．１０以下、望ましくは
０．０５以上０．１０以下になるようにすればよい。

【００９４】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、高分子中
に液晶が分散された液晶表示素子において、液晶分子を
基板に平行な方向に最適な範囲内でチルトさせることに
より、散乱特性を向上させ、駆動電圧を低下させること
ができる。また、特に、液晶モノマーを重合性モノマー
に用いる場合は、上記効果に加えて、液晶分子の基板面
内方位角をよりいっそう不均一にすることができ、散乱
強度をいっそう向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１における液晶表示素子の
断面図である。

【図２】本発明の実施の形態１における液晶表示素子の
部分平面図である。

【図３】本発明の実施の形態１における液晶表示素子の
製造工程図である。

【図４】本発明の実施の形態１における液晶表示素子の
製造を行う装置の正面図である。

【図５】本発明の実施の形態１における液晶表示素子に
関して、液晶の変形と液晶の配向形態との関係を説明す
るための図である。

【図６】本発明の実施の形態１における液晶表示素子の
散乱時の透過率と変形率との関係を示す図である。

【図７】本発明の実施の形態１における液晶表示素子の
駆動電圧Ｖ９０と変形率との関係を示す図である。

【図８】本発明の実施の形態１における液晶表示素子の
急峻性γと変形率との関係を示す図である。

【図９】駆動電圧Ｖ１０，Ｖ９０と透過率の関係を示す
図である。

【図１０】本発明の実施の形態１における液晶表示素子
の応答速度と変形率との関係を示す図である。

【図１１】駆動電圧Ｖ１０，Ｖ９０に対する透過率の変
化を示す図である。

【図１２】本発明の実施の形態４における液晶表示素子
の製造を行う装置の断面図である。

【図１３】本発明の実施の形態６における液晶表示素子
の製造を行う装置の断面図である。

【図１４】本発明の実施の形態８における液晶表示素子
の製造を行う装置の簡略化した正面図である。

【図１５】本発明の実施の形態８における液晶表示素子
の断面図である。

【図１６】本発明の実施の形態８における液晶表示素子
の部分平面図である。

【図１７】本発明の実施の形態９における液晶表示素子
の製造を行う装置の斜視図である。

【図１８】本発明の実施の形態１２における液晶表示素
子の断面図である。

【図１９】本発明の実施の形態１２における液晶表示素
子の部分平面図である。

【図２０】液晶モノマーを用いた場合の重合プロセスを
示す図である。

【図２１】液晶モノマーを用いた場合の重合プロセスを
示す図である。

【図２２】従来例と本発明の実施の形態１２の各々の重
合前と重合後の状態図である。

【図２３】本発明の実施の形態１３に使用される一方の
基板の斜視図である。

【図２４】本発明の実施の形態１３に使用される他方の
基板の斜視図である。

【符号の説明】

１１：基板１２：透明電極１３：高分子１４，１４Ａ：液晶滴２１，２２：定盤２３：液晶パネル２４：緩衝剤３０：パック７１Ａ，７１Ｂ：ローラー７３：加熱手段８１：紫外線ランプ８２：フィルター８４：磁界印加手段９０：偏光子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者上村強大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】高分子中に液晶滴を分散させてなる高分
子液晶複合体が、一対の基板間に配置された高分子分散
型液晶表示素子であって、前記液晶滴内の液晶分子が、前記基板に対して略平行に
配向されており、かつ、基板に平行に面内ではランダム
に配向されていることを特徴とする高分子分散型液晶表
示素子。
【請求項２】高分子中に液晶滴を分散させてなる高分
子液晶複合体が、一対の基板間に配置されるとともに、
前記液晶滴がセル厚方向に縮められた扁平な構造に変形
された高分子分散型液晶表示素子であって、前記液晶滴の変形量が、液晶の排除体積効果に起因して
液晶分子が前記セル厚方向に立ち上がる現象が生じない
範囲とされていることを特徴とする高分子分散型液晶表
示素子。
【請求項３】前記液晶滴の変形量が、２０％以下であ
ることを特徴とする請求項２に記載の高分子分散型液晶
表示素子。
【請求項４】前記液晶滴の変形量が、１０％以下であ
ることを特徴とする請求項２に記載の高分子分散型液晶
表示素子。
【請求項５】高分子中に液晶滴を分散させてなる高分
子液晶複合体が、一対の基板間に配置されるとともに、
前記液晶滴がセル厚方向に縮められた扁平な構造に変形
された高分子分散型液晶表示素子であって、前記液晶滴内の液晶分子と前記基板とのなす角度の平均
値θp が１７以上３５．５未満であることを特徴とする
高分子分散型液晶表示素子。
【請求項６】高分子中に液晶滴を分散させてなる高分
子液晶複合体が、一対の基板間に配置されるとともに、
前記液晶滴がセル厚方向に縮められた扁平な構造に変形
された高分子分散型液晶表示素子であって、前記液晶滴内の液晶分子と前記基板とのなす角度の平均
値θp が２０以上３５．５未満であることを特徴とする
高分子分散型液晶表示素子。
【請求項７】高分子中に液晶滴を分散させてなる高分
子液晶複合体が、一対の基板間に配置されるとともに、
前記液晶滴がセル厚方向に縮められた扁平な構造に変形
された高分子分散型液晶表示素子であって、前記複合体中の液晶滴内の液晶の誘電率をεL 、液晶単
体での液晶分子の垂直方向の誘電率をε⊥、液晶単体で
の誘電率異方性をΔεとし、誘電比をＥ＝（εL −ε
⊥）／Δεとするとき、Ｅが０．０８以上０．３４５未
満であることを特徴とする高分子分散型液晶表示素子。
【請求項８】高分子中に液晶滴を分散させてなる高分
子液晶複合体が、一対の基板間に配置されるとともに、
前記液晶滴がセル厚方向に縮められた扁平な構造に変形
された高分子分散型液晶表示素子であって、前記複合体中の液晶滴内の液晶の誘電率をεL 、液晶単
体での液晶分子の垂直方向の誘電率をε⊥、液晶単体で
の誘電率異方性をΔεとし、誘電比をＥ＝（εL −ε
⊥）／Δεとするとき、Ｅが０．１１以上０．３４５未
満であることを特徴とする高分子分散型液晶表示素子。
【請求項９】高分子中に液晶滴を分散させてなる高分
子液晶複合体が、一対の基板間に配置されるとともに、
前記液晶滴がセル厚方向に縮められた扁平な構造に変形
された高分子分散型液晶表示素子の製造方法であって、前記基板間に液晶材料と重合性モノマーを含む混合物を
注入した後液晶を分離する工程と、液晶を分離した後、液晶滴内の液晶の一部を基板間から
外部に押しだす工程とを有し、前記押し出し工程の前後での変形率Ｐ（％）を（変形前
のセル厚−変形後のセル厚）／（変形前のセル厚）×１
００とした場合、Ｐが１０以下であることを特徴とする
高分子分散型液晶表示素子の製造方法。
【請求項１０】高分子中に液晶滴を分散させてなる高
分子液晶複合体が、一対の基板間に配置されるととも
に、前記液晶滴がセル厚方向に縮められた扁平な構造に
変形された高分子分散型液晶表示素子の製造方法であっ
て、前記基板間に液晶材料と重合性モノマーを含む混合物を
注入した後液晶を分離する工程と、液晶を分離した後、液晶滴内の液晶の一部を基板間から
外部に押しだす工程とを有し、前記押し出し工程の前後での変形率Ｐ（％）を（変形前
のセル厚−変形後のセル厚）／（変形前のセル厚）×１
００とした場合、Ｐが５以下であることを特徴とする高
分子分散型液晶表示素子の製造方法。
【請求項１１】液晶を押し出す工程が真空パックであ
ることを特徴とする請求項９または請求項１０に記載の
高分子分散型液晶表示素子の製造方法。
【請求項１２】液晶を押し出す工程が静水圧印加であ
ることを特徴とする請求項９または請求項１０に記載の
高分子分散型液晶表示素子の製造方法。
【請求項１３】液晶を押し出す工程がローラの押圧力
によることを特徴とする請求項９または請求項１０に記
載の高分子分散型液晶表示素子の製造方法。
【請求項１４】液晶を押し出す工程が加熱工程である
ことを特徴とする請求項９または請求項１０に記載の高
分子分散型液晶表示素子の製造方法。
【請求項１５】液晶を押し出す工程が、液晶が等方的
液体相に転移する温度以上の温度で行われることを特徴
とする請求項９または請求項１０に記載の高分子分散型
液晶表示素子の製造方法。
【請求項１６】液晶を押し出す工程が、液晶パネル内
部の体積膨張機構によることを特徴とする請求項９また
は請求項１０に記載の高分子分散型液晶表示素子の製造
方法。
【請求項１７】前記一対の基板の各対向面には、内方
側に向けて電極とカルコゲナイドガラス層とがこの順序
で予め形成されており、液晶の押し出しが、前記カルコ
ゲナイドガラス層にレーザー光を照射し、これによりカ
ルコゲナイドガラス層が体積膨張することにより行われ
ることを特徴とする請求項１６に記載の高分子分散型液
晶表示素子の製造方法。
【請求項１８】高分子中に液晶滴を分散させてなる高
分子液晶複合体が、一対の基板間に配置されるととも
に、前記液晶滴がセル厚方向に変形されていない構造の
高分子分散型液晶表示素子であって、前記液晶滴内の液晶分子が、基板に対して略平行に配向
していることを特徴とする高分子分散型液晶表示素子。
【請求項１９】前記液晶滴内の液晶分子が、基板に平
行な面内ではランダムに配向していることを特徴とする
請求項１８に記載の高分子分散型液晶表示素子。
【請求項２０】高分子中に液晶滴を分散させてなる高
分子液晶複合体が、一対の基板間に配置されるととも
に、前記液晶滴がセル厚方向に変形されていない構造の
高分子分散型液晶表示素子であって、前記液晶滴内の液晶分子と前記基板とのなす角度の平均
値θp が０以上３５．５未満であることを特徴とする高
分子分散型液晶表示素子。
【請求項２１】高分子中に液晶滴を分散させてなる高
分子液晶複合体が、一対の基板間に配置されるととも
に、前記液晶滴がセル厚方向に変形されていない構造の
高分子分散型液晶表示素子であって、前記複合体中の液晶滴内の液晶の誘電率をεL 、液晶単
体での液晶分子に対して垂直方向の誘電率をε⊥、液晶
単体での誘電率異方性をΔεとし、誘電比をＥ＝（εL
−ε⊥）／Δεとするとき、Ｅが０以上０．３４５未満
であることを特徴とする高分子分散型液晶表示素子。
【請求項２２】高分子中に液晶滴を分散させてなる高
分子液晶複合体が、一対の基板間に配置されるととも
に、前記液晶滴がセル厚方向に変形されていない構造の
高分子分散型液晶表示素子の製造方法であって、一対の基板間に液晶材料と重合性モノマーを含む混合物
を注入する工程と、前記混合物に紫外線を照射して液晶を析出分離する工程
を有し、前記液晶を析出分離する工程において、液晶分子を前記
基板に略水平に配列させる手段を有することを特徴とす
る高分子分散型液晶表示素子の製造方法。
【請求項２３】高分子中に液晶滴を分散させてなる高
分子液晶複合体が、一対の基板間に配置されるととも
に、前記液晶滴がセル厚方向に変形されていない構造の
高分子分散型液晶表示素子の製造方法であって、一対の基板間に液晶材料と重合性モノマーを含む混合物
を注入する工程と、前記混合物に紫外線を照射して液晶を析出分離する工程
を有し、前記液晶を析出分離する工程において基板間に磁場を印
加することを特徴とする高分子分散型液晶表示素子の製
造方法。
【請求項２４】高分子中に液晶滴を分散させてなる高
分子液晶複合体が、一対の基板間に配置されるととも
に、前記液晶滴がセル厚方向に変形されていない構造の
高分子分散型液晶表示素子の製造方法であって、一対の基板間に液晶材料と重合性モノマーを含む混合物
を注入する工程と、前記混合物に紫外線を照射して液晶を析出分離する工程
を有し、前記液晶を析出分離する工程において前記紫外線が偏光
性を有していることを特徴とする高分子分散型液晶表示
素子の製造方法。
【請求項２５】液晶を析出分離する工程において、基
板を基板の垂直方向の軸回りに回転させることを特徴と
する請求項２３または請求項２４に記載の高分子分散型
液晶表示素子の製造方法。
【請求項２６】液晶を析出分離する工程において、紫
外線の偏光方向を基板に平行に面内で回転させることを
特徴とする請求項２４に記載の高分子分散型液晶表示素
子の製造方法。
【請求項２７】高分子中に液晶滴を分散させてなる高
分子液晶複合体が、一対の基板間に配置されるととも
に、前記液晶滴がセル厚方向に縮められた扁平な構造に
変形された高分子分散型液晶表示素子の製造方法であっ
て、一対の基板間に液晶材料と重合性モノマーを含む混合物
を注入する工程と、前記混合物に紫外線を照射して液晶を析出分離する工程
を有し、前記液晶を析出分離する工程において前記混合物を室温
よりも高温に加熱し、その後室温まで冷却することを特
徴とする高分子分散型液晶表示素子の製造方法。
【請求項２８】混合物を３５℃以上８０℃以下の温度
に加熱することを特徴とする請求項２７に記載の高分子
分散型液晶表示素子の製造方法。
【請求項２９】混合物を４０℃以上７０℃以下の温度
に加熱することを特徴とする請求項２７に記載の高分子
分散型液晶表示素子の製造方法。
【請求項３０】高分子中に液晶滴を分散させてなる高
分子液晶複合体が、一対の基板間に配置されるととも
に、前記液晶滴がセル厚方向に縮められた扁平な構造に
変形された高分子分散型液晶表示素子の製造方法であっ
て、前記基板間に液晶材料と重合性モノマーを含む混合物を
注入した後液晶を分離する工程と、液晶を分離した後、液晶滴内の液晶の一部を基板間から
外部に押しだす工程とを有し、前記押し出し工程の前後での変形率Ｐ（％）を（変形前
のセル厚−変形後のセル厚）／（変形前のセル厚）×１
００とした場合、Ｐが８以上２０以下であることを特徴
とする高分子分散型液晶表示素子の製造方法。
【請求項３１】高分子中に液晶滴を分散させてなる高
分子液晶複合体が、一対の基板間に配置されるととも
に、前記液晶滴がセル厚方向に縮められた扁平な構造に
変形された高分子分散型液晶表示素子の製造方法であっ
て、前記基板間に液晶材料と重合性モノマーを含む混合物を
注入した後液晶を分離する工程と、液晶を分離した後、液晶滴内の液晶の一部を基板間から
外部に押しだす工程とを有し、前記押し出し工程の前後での変形率Ｐ（％）を（変形前
のセル厚−変形後のセル厚）／（変形前のセル厚）×１
００とした場合、Ｐが８以上１５以下であることを特徴
とする高分子分散型液晶表示素子の製造方法。
【請求項３２】高分子中に液晶滴を分散させてなる高
分子液晶複合体が、一対の基板間に配置されるととも
に、前記液晶滴がセル厚方向に縮められた扁平な構造に
変形された高分子分散型液晶表示素子であって、前記液晶の液晶分子と前記基板平行方向とのなす角度の
平均値θp が１０以上１８以下であることを特徴とする
高分子分散型液晶表示素子。
【請求項３３】高分子中に液晶滴を分散させてなる高
分子液晶複合体が、一対の基板間に配置されるととも
に、前記液晶滴がセル厚方向に縮められた扁平な構造に
変形された高分子分散型液晶表示素子であって、前記液晶の液晶分子と前記基板とのなす角度の平均値θ
p が１３以上１８以下であることを特徴とする高分子分
散型液晶表示素子。
【請求項３４】高分子中に液晶滴を分散させてなる高
分子液晶複合体が、一対の基板間に配置されるととも
に、前記液晶滴がセル厚方向に縮められた扁平な構造に
変形された高分子分散型液晶表示素子であって、前記複合体中の液晶滴内の液晶の誘電率をεL 、液晶単
体での液晶分子の垂直方向の誘電率をε⊥、液晶単体で
の誘電率異方性をΔεとし、誘電比をＥ＝（εL −ε
⊥）／Δεとするとき、Ｅが０．０３以上０．１０以下
であることを特徴とする高分子分散型液晶表示素子。
【請求項３５】高分子中に液晶滴を分散させてなる高
分子液晶複合体が、一対の基板間に配置されるととも
に、前記液晶滴がセル厚方向に縮められた扁平な構造に
変形された高分子分散型液晶表示素子であって、前記複合体中の液晶滴内の液晶の誘電率をεL 、液晶単
体での液晶分子の垂直方向の誘電率をε⊥、液晶単体で
の誘電率異方性をΔεとし、誘電比をＥ＝（εL −ε
⊥）／Δεとするとき、Ｅが０．０５以上０．１０以下
であることを特徴とする高分子分散型液晶表示素子。
【請求項３６】単純マトリクス駆動表示で使用する請
求項３０乃至請求項３５のいずれかに記載の高分子分散
型液晶表示素子。
【請求項３７】高分子中に液晶滴を分散させてなる高
分子液晶複合体が、一対の基板間に配置されるととも
に、前記液晶滴がセル厚方向に変形されていない構造の
高分子分散型液晶表示素子であって、前記高分子が重合性モノマーとして液晶モノマーを使用
し光重合法により得られたものであり、前記液晶滴内の
液晶分子の基板面内方向の方位角がランダムであること
を特徴とする高分子分散型液晶表示素子。
【請求項３８】前記液晶モノマーの屈折率異方性Δｎ
が０．２０よりも小さいことを特徴とする請求項３７に
記載の高分子分散型液晶表示素子。
【請求項３９】前記液晶モノマーの屈折率異方性Δｎ
が０．１５よりも小さいことを特徴とする請求項３７に
記載の高分子分散型液晶表示素子。
【請求項４０】前記液晶モノマーが、カイラル炭素を
含むことを特徴とする請求項３７に記載の高分子分散型
液晶表示素子。
【請求項４１】前記液晶滴内の液晶分子と前記基板と
のなす角度の平均値θｐが３５．５未満であることを特
徴とする請求項３７乃至請求項４０のいずれかに記載の
高分子分散型液晶表示素子。
【請求項４２】前記液晶滴内の液晶分子と前記基板と
のなす角度の平均値θｐが２０以下であることを特徴と
する請求項３７乃至請求項４０のいずれかに記載の高分
子分散型液晶表示素子。
【請求項４３】前記複合体中の液晶滴内の液晶の誘電
率をεL 、液晶単体での液晶分子に対して垂直方向の誘
電率をε⊥、液晶単体での誘電率異方性をΔεとし、誘
電比をＥ＝（εL −ε⊥）／Δεとするとき、Ｅが０以
上０．３４５未満であることを特徴とする請求項３７乃
至請求項４０のいずれかに記載の高分子分散型液晶表示
素子。
【請求項４４】前記複合体中の液晶滴内の液晶の誘電
率をεL 、液晶単体での液晶分子に対して垂直方向の誘
電率をε⊥、液晶単体での誘電率異方性をΔεとし、誘
電比をＥ＝（εL −ε⊥）／Δεとするとき、Ｅが０以
上０．１１以下であることを特徴とする請求項３７乃至
請求項４０のいずれかに記載の液晶表示素子。
【請求項４５】前記一対の基板のうちの少なくとも一
方の基板には、複数方向にラビング処理が施されている
こと特徴とする請求項３７乃至請求項４４のいずれかに
記載の高分子分散型液晶表示素子。
【請求項４６】前記一対の基板のうちの少なくとも一
方の基板には、微細な凹凸が形成されていることを特徴
とする請求項３７乃至請求項４４のいずれかに記載の高
分子分散型液晶表示素子。
【請求項４７】高分子中に液晶滴を分散させてなる高
分子液晶複合体が、一対の基板間に配置されるととも
に、前記液晶滴がセル厚方向に変形されていない構造の
高分子分散型液晶表示素子の製造方法であって、一対の基板間に液晶材料と重合性モノマーを含む混合物
を注入する工程と、前記混合物に紫外線を照射しモノマーを重合させて液晶
を分離する工程を有し、前記重合前の混合物が液晶相を示していることを特徴と
する高分子分散型液晶表示素子の製造方法。
【請求項４８】前記液晶相を示す混合物の分子配向状
態が、基板界面に平行であることを特徴とする請求項４
７に記載の高分子分散型液晶表示素子の製造方法。
【請求項４９】前記重合性モノマーが液晶モノマーで
あることを特徴とする請求項４７または請求項４８に記
載の高分子分散型液晶表示素子の製造方法。
【請求項５０】前記一対の基板が、ラビング処理され
ていないことを特徴とする請求項４７乃至請求項４９の
いずれかに記載の高分子分散型液晶表示素子の製造方
法。
【請求項５１】前記一対の基板のうちの少なくとも一
方の基板には、複数方向にラビング処理が施されている
こと特徴とする請求項４７乃至請求項４９のいずれかに
記載の高分子分散型液晶表示素子の製造方法。
【請求項５２】前記一対の基板のうちの少なくとも一
方の基板には、微細な凹凸が形成されていることを特徴
とする請求項４７乃至請求項４９のいずれかに記載の高
分子分散型液晶表示素子の製造方法。
【請求項５３】前記液晶滴内には、液晶の他に２色性
色素が混合されていることを特徴とする請求項１〜８、
１８〜２１、３２〜３７、４０〜４４のいずれかに記載
の高分子分散型液晶表示素子。