液晶显示元件及其制造方法

文档序号:2769970阅读:261来源:国知局
专利名称:液晶显示元件及其制造方法
技术领域
本发明涉及液晶显示元件,更详细地说是使液晶分散在高分子化合物中的液晶显示元件及其制造方法。
背景技术
高分子分散型液晶显示元件,与采用由液晶和高分子化合物构成的复合体的光散射效应的显示方式、即扭转向列(TN)等现有方式的液晶显示元件不同,不需要用于获得直线偏振光的偏振器。因此,由于光的利用效率高,所以作为新一代的液晶显示元件而引人注目,并进行着活跃的开发研究。
上述高分子分散型液晶显示元件,可分类如下。第1种被称为NCAP(向列曲线校准相态),用聚乙烯醇等将向列液晶制成微型小盒体。第2种被称为PDLC(聚合物分散型液晶),将大致成球形或旋转椭圆体形状的液晶滴相互独立地分散在高分子基质内(例如,Society for informationdisplay international symposiumdigest’90 p.227-230)。另外,第3种不是使液晶滴相互独立而是使其一部分以相互接触和连接的状态存在(例如,第22次液晶讨论会预征稿集p.403-404,1996)。进一步,第4种被称为PNLC(聚合物向列液晶),具有使高分子树脂以三维网状在液晶的连续相中扩散的结构(例如,美国专利第5304323号、第15次液晶讨论会预征稿集p.190,1989)。
在现有的高分子液晶分散型显示元件中,通常仅采用上述中的任何一种结构。
这里,例如,使一部分液晶滴以相互接触和连接的状态存在着的高分子液晶分散型显示元件(参照图(31a)),按以下方法制作。
首先,将相对设置的上衬底1001和下衬底1002通过密封材料1006粘合,使其形成均匀的间隙。然后,在上衬底1001与下衬底1002之间注入包含液晶材料及聚合性单体的混合物,将聚合温度和照射强度设定为规定条件,并以紫外线照射该混合物。由此,使单体聚合,从而使液晶材料与单体间相态分离。而在进行上述紫外线照射时,应使上述照射强度在板面内均匀分布。
其结果是,根据上述条件,在两个衬底之间,形成使液晶材料分散在高分子基质中的状态、或液晶材料以连续连接的形式分散在高分子基质中的状态(例如,参照平板显示器’91,日经BP社,p.221)。
但是,实际上已在TFT型液晶板中实用化的使液晶滴为相互完全独立的结构的高分子液晶分散型显示元件,存在着因散射性低而使对比度差或驱动电压高的问题。
如上所述的散射性低的原因如下。即,在相互独立的液晶滴的情况下,其粒径为0.8μm左右,若按液晶百分比来说,这大约相当于69%。如粒径和液晶百分比大于上述值,则一部分液晶滴将变为连接形态。这里,例如当入射的光的波长为0.4μm左右时,为了获得足够的散射性,液晶滴的粒径必须为1.2μm左右。按液晶百分比这相当于大约75%。但是,如上所述,由于相互独立的液晶滴的粒径过小,所以散射性低。因此,使对比度恶化。另外,驱动电压变高的原因如下。即,如上所述,由于在相互独立的液晶滴的情况下散射性低,所以,为了获得与一部分液晶滴相互接触和连接的情况同样的散射性,就必须加大液晶板的间隙。其结果是,使驱动电压变高。
另外,在一部分液晶滴为相互连接的结构的高分子液晶分散型显示元件、或聚合物网络型高分子液晶分散型显示元件中,存在着因周围温度变化而使从密封材料附近起的显示区域的高分子树脂产生龟裂、因而发生条纹状的显示不均匀的问题。
本发明者等发现,在例如为评价上述高分子分散型液晶显示元件的温度特性的可靠性而进行在高温环境下放置一定时间后冷却到室温的检查工序等情况下,发生了如上所述的条纹状的显示不均匀。以下,说明这种显示不均匀的发生机理。即,如将高分子分散型液晶显示元件在例如80℃的高温下放置24小时,则如图31(b)所示,高分子树脂1005及液晶1004膨胀。这时,支承衬底的密封材料1005也随着温度而膨胀,但密封材料1005的膨胀程度相当小。因此,液晶板的断面,在上下衬底上发生凸状的变形。由于液晶的粘度在高温下急剧减小,所以使液晶易于流动。而上衬底1001和下衬底1002的边缘部由密封材料1005固定着。由此,复合体层1003,在该图所示的箭头方向上受到来自上衬底1001和下衬底1002的压力。因此,使密封材料1006附近的液晶受到该压力而在液晶板的内部流动。然后,当使液晶板冷却到室温时,液晶的粘度在室温下变高。由此,使流向液晶板中央部的液晶不能返回密封材料1006附近,结果使密封材料1006附近的液晶密度降低。因此,当压力从上衬底1001和下衬底1002加在密封材料1006附近的高分子树脂基质上时,将产生龟裂1007(参照图31(c))。因此,在显示屏面的边缘部将产生条纹状的显示不均匀。
如上所述,对于液晶滴为相互完全独立的结构的高分子分散型液晶显示元件,虽然在显示屏面上看不到条纹状的显示不均匀,但其对比度原本就低。另一方面,对于一部分液晶滴为相互连接的结构的高分子分散型液晶显示元件、或聚合物网络型高分子分散型液晶显示元件,虽然对比度良好,但在显示屏面上却会看到条纹状的显示不均匀。即,既能实现良好的对比度又能防止显示不均匀的发生的高分子分散型液晶显示元件,迄今为止尚未见到。
另一方面,因发生龟裂而引起的上述条纹状的显示不均匀,还按如下所述的机理发生。而这里提到的条纹状的显示不均匀,即使是在被称作PDLC的结构为液晶滴相互独立地分散在高分子树脂基质中的高分子分散型液晶显示元件的情况下也会发生。在下文中,以该PDLC为例进行说明。
上述高分子分散型液晶显示元件,如图32所示,在结构上是将复合体层2103夹持在形成有显示电极2014、2014的上衬底2101和下衬底2102之间。在上述上衬底2101与显示电极2104之间,形成着滤色层2106。上述复合体层2103紧贴着上衬底2101和下衬底2102形成。此外,复合体层2103,具有使液晶滴分散在由高分子化合物构成的基质相内的结构。
在上述高分子分散型液晶显示元件中,复合体层2103随着周围温度的变化而膨胀或收缩,并使密封材料2105附近的高分子树脂产生龟裂,因而存在着发生条纹状的显示不均匀这样的问题。
如上所述的显示不均匀,例如在为评价上述高分子分散型液晶显示元件的温度特性的可靠性而进行在高温环境下放置一定时间后冷却到室温的热冲击等检查工序时发生。即,如将高分子分散型液晶显示元件在高温下放置一定时间,则如图33(b)所示,复合体层2103膨胀。这时,在上述环境下,复合体层2103的粘度急速减小,所以该复合体层2103的流动性增大。而上衬底2101和下衬底2102的边缘部由密封材料2105固定着。由此,复合体层2103,在该图所示的箭头方向上受到来自上衬底2101和下衬底2102的压力。其结果是,使高分子树脂向液晶板中央部流动,所以使该中央部进一步膨胀(参照图33(c))。接着,当使液晶板冷却到室温时,因复合体层2103的粘性度增加使流动性减小,所以使密封材料2105附近的液晶密度降低,因此在密封材料2105附近产生龟裂2110(参照图33(d))。其结果是,在显示屏面的边缘部将产生条纹状的显示不均匀。
另外,如象上述现有的高分子分散型液晶显示元件那样,复合体层2103紧贴着上衬底2101和下衬底2102,则当例如由笔触输入等而使显示屏面受到按压时,存在着显示屏面发生显示不均匀的问题。
以下,详细说明这一问题。图34是从上衬底2101侧观察现有的高分子分散型液晶显示元件时的俯视图。如从下衬底侧2102侧按压该图所示的A点,则在复合体层2103紧贴上衬底2101和下衬底2102的状态下,复合体层2103也随着上衬底2101及下衬底2102一起挠曲(参照图35)。因此,在液晶板挠度最大的挠曲部2121、2121,在上衬底2101与复合体层2103之间、及下衬底2102与复合体层2103之间,将分别在图中所示的箭头方向产生剪切应力2122。在该剪切应力2122的作用下,由高分子树脂围出的微小空间,从开始时的球形状态变形为垂直于上衬底2101的方向的长度小于平行于上衬底2101的方向的长度的扁平状的微小空间(参照图36)。由此使封闭在扁平状的微小空间内的液晶分子按剪切应力方向排列。因此,当电场OFF时,在区域2111上,透射光被散射而呈乳白色外观。但是,在呈翼状的区域2110内,与入射方向对应的折射率减小而使散射性减弱,因而呈现略微透明的外观,并在显示屏面上发生显示不均匀(参照图34)。另一方面,当电场ON时,呈翼状的区域2110内的阈值电压比区域2111的小,所以在阈值电压上产生偏差。因此,即使在这种情况下,也会发生显示不均匀。
另外,上述现有的高分子液晶分散型显示元件,还存在着在滤色层2106的彩色材料膜R·G·B之间发生混色、及黑底的光利用效率低的问题。
即,如图37所示,例如从下衬底2102侧入射的入射光,在入射到复合体层2103时被散射。这时,散射后的入射光的一部分被黑底吸收而引起光损失。另一方面,其余的光,在通过复合体层2103后到达滤色层2106的彩色材料膜G。进一步,当从该彩色材料膜G向上衬底2101入射时,光被散射成辐射状。这里,当上衬底2101由玻璃等构成时,其折射率ng(例如,ng=1.5)大于在空气中的折射率nair(=1.0)。因此,有时使散射光的一部分在上衬底2101与空气的边界上全反射。该被全反射后的光如入射到相邻的彩色材料膜B内,则将发生混色。
另外,在上述现有的高分子分散型液晶显示元件中,还有如下的问题。即,对复合体层2103施加电场并进行在显示屏面上是否存在点缺陷或线缺陷的显示状态的检查。该检查工序,在对组装好的空单元注入液晶材料而构成液晶单元后进行(这种情况,即使是TN型的现有的液晶显示元件也一样)。因此,在确认了由复合体层2103等的缺陷引起显示屏面的缺陷等的情况下,连备有高价的滤色层等的对置衬底也必须废弃,所以存在着导致成本高的问题。
如将以上情况归纳起来说,则对在上述现有的高分子分散型液晶显示元件可以列举出如下所述的问题。
·在液晶滴为相互完全独立的结构的高分子分散型液晶显示元件中,因散射性低所以对比度差,或驱动电压高。
·因液晶板的挠曲、或为评价可靠性而进行的热冲击试验等而发生显示不均匀。
·当设有滤色层并进行彩色显示时,将发生彩色材料膜R·G·B间的混色、或因黑底的光损失而导致光利用效率的降低。
·当通过显示检查而发现缺陷时,连备有高价的滤色层等的对置衬底也要废弃,所以导致成本提高。
发明的公开一组本发明,是鉴于上述现状而开发的,其第1目的是提供一种不会发生条纹状的显示不均匀、且在对比度和散射性等显示特性上优良的液晶显示元件及其制造方法。其第2目的是提供一种能抑制显示不均匀和混色等的发生、且在显示品位及温度特性上优良的液晶显示元件及其制造方法。
另外,一组本发明,基于相同或者类似的构思。但是,由于各发明用不同实施例实现,所以在本说明书中将与该一组本发明密切相关的每个发明区分为第Ⅰ发明组及第Ⅱ发明组。并且,在下文中,按顺序对每个分组(发明组)说明其内容。
(1)第Ⅰ发明组,是为达到上述第1目的而开发的,主要涉及消除显示屏面上的条纹状的显示不均匀、同时在对比度和散射性等显示特性上优良的液晶显示元件及其制造方法。即,为达到上述第1目的,液晶显示元件,在内侧面分别备有电极的一对衬底之间,配置使液晶滴分散在高分子化合物中的高分子液晶复合体层,且通过密封材料将上述一对衬底粘合,该液晶显示元件的特征在于上述高分子液晶复合体层,使液晶滴分散保持在包含高分子化合物而构成的基质连续相中,或使液晶分散保持在包含高分子化合物而构成的三维网状基质的网内,在形成时使上述高分子液晶复合体层的外周面与密封材料的内周面贴紧,而且,分割成使上述高分子液晶复合体层的主体部为显示区域,而该高分子液晶复合体层的靠近上述密封材料的边缘部为非显示区域,进一步,上述显示区域的高分子液晶复合体层,使液晶滴以一部分相互连接的状态分散保持在包含高分子化合物而构成的基质连续相中,或使液晶分散保持在包含高分子化合物而构成的三维网状基质的网内,在形成时使上述显示区域的液晶滴的粒径或网格的间隔与上述非显示区域的液晶滴的粒径或网格的间隔不同。
按照上述结构,由于在形成时使非显示区域的液晶滴的粒径或网格的间隔与显示区域的液晶滴的粒径或网格的间隔不同,所以当放置在例如周围温度从高温向低温变化的环境下而进行可靠性试验时,能够防止在密封材料附近的高分子液晶复合体层上产生龟裂。
具体地说,当非显示区域的液晶滴的粒径或网格的间隔小于显示区域的液晶滴的粒径或网格的间隔、且在密封材料附近的区域为液晶滴相互独立地分散的结构时,即使周围温度上升,液晶也很难向中央部移动。其结果是,能防止密封材料附近的非显示区域的液晶密度降低,所以能够防止龟裂的发生。另一方面,当非显示区域的液晶滴的粒径或网格的间隔大于显示区域的液晶滴的粒径或网格的间隔时,可以使液晶变得容易流动。即,当液晶滴的粒径或网格的间隔大时,无论对高温时的液晶膨胀或是对冷却时从周围的高分子树脂受到的压力的急剧变化,液晶都具有随动性,并且使液晶滴之间也能很容易地移动。因此,可以抑制密封材料附近的非显示区域的液晶密度降低,所以能够防止龟裂的发生。
而且,在显示区域内,所形成的高分子液晶复合体层的结构与使液晶滴以相互独立而分散的状态保持在包含高分子化合物而构成的基质中的结构不同,所以能够在对比度良好的状态下防止发生显示不均匀。
此外,如上所述的可靠性试验的试验时间各不相同,所以当该试验时间短时,通过使非显示区域的液晶滴的粒径或网格的间隔与显示区域的液晶滴的粒径或网格的间隔之差稍有不同,即可防止龟裂的发生。
另外,为达到上述第1目的,液晶显示元件,在内侧面分别备有电极的一对衬底之间,配置使液晶滴分散在高分子化合物中的高分子液晶复合体层,且通过密封材料将上述一对衬底粘合,该液晶显示元件的特征在于上述高分子液晶复合体层,使液晶滴分散保持在包含高分子化合物而构成的基质连续相中,或使液晶分散保持在包含高分子化合物而构成的三维网状基质的网内,在形成时使上述高分子液晶复合体层的外周面与密封材料的内周面贴紧,而且,分割成使上述高分子液晶复合体层的主体部为显示区域,而该高分子液晶复合体层的靠近上述密封材料的边缘部为非显示区域,进一步,上述显示区域的高分子液晶复合体层,使液晶滴以一部分相互连接的状态分散保持在包含高分子化合物而构成的基质连续相中,或使液晶分散保持在包含高分子化合物而构成的三维网状基质的网内,在形成时使上述显示区域的液晶百分比与上述非显示区域的液晶百分比不同。
按照上述结构,由于在形成时使非显示区域的液晶百分比与显示区域的液晶百分比不同,所以当放置在例如周围温度从高温向低温变化的环境下而进行可靠性试验时,能够防止在密封材料附近的高分子液晶复合体层上产生龟裂。
具体地说,当非显示区域的液晶百分比小于显示区域的液晶百分比、且在密封材料附近的区域为液晶滴相互独立地分散的结构时,即使周围温度上升,液晶也很难向中央部移动。其结果是,能防止密封材料附近的非显示区域的液晶密度降低,所以能够防止龟裂的发生。另一方面,当非显示区域的液晶百分比大于显示区域的液晶百分比时,非显示区域的液晶滴的粒径或网格的间隔将大于显示区域的液晶滴的粒径或网格的间隔。其结果是,可以使液晶变得容易流动。即,无论对高温时的液晶膨胀或是对冷却时从周围的高分子树脂受到的压力的急剧变化,液晶都具有随动性,并且在液晶滴之间也能很容易地移动。因此,可以抑制密封材料附近的非显示区域的液晶密度降低,所以能够防止龟裂的发生。
而且,在显示区域内,所形成的高分子液晶复合体层的结构与使液晶滴以相互独立而分散的状态保持在包含高分子化合物而构成的基质中的结构不同,所以能够在对比度良好的状态下防止发生显示不均匀。此外,如上所述的可靠性试验的试验时间各不相同,所以当该试验时间短时,通过使非显示区域的液晶百分比与显示区域的液晶百分比之差稍有不同,即可防止龟裂的发生。
这里,上述显示区域的液晶百分比与上述非显示区域的液晶百分比之差,最好至少在5%以上。
另外,为达到上述第1目的,液晶显示元件,在内侧面分别备有电极的一对衬底之间,配置使液晶滴分散在高分子化合物中的高分子液晶复合体层,且通过密封材料将上述一对衬底粘合,该液晶显示元件的特征在于上述高分子液晶复合体层,使液晶滴分散保持在包含高分子化合物而构成的基质连续相中,或使液晶滴分散保持在包含高分子化合物而构成的三维网状基质的网内,在形成时使上述高分子液晶复合体层的外周面与密封材料的内周面贴紧,进一步,将上述高分子液晶复合体层的整个区域中的上述密封材料附近发生龟裂的区域以外的部分作为显示区域。
如上所述,在例如进行使周围温度从高温向低温变化的可靠性试验等情况下,由于在结构上使显示区域不包括发生龟裂的密封材料附近的区域,所以能够防止在显示屏面上看到因该龟裂引起的条纹状的显示不均匀。
另外,为达到上述第1目的,液晶显示元件,在内侧面分别备有电极的一对衬底之间,配置使液晶滴分散在高分子化合物中的高分子液晶复合体层,且通过密封材料将上述一对衬底粘合,该液晶显示元件的特征在于上述高分子液晶复合体层,使液晶滴分散保持在包含高分子化合物而构成的基质连续相中,或使液晶分散保持在包含高分子化合物而构成的三维网状基质的网内,而且,在形成时使上述高分子液晶复合体层的外周面与密封材料的内周面贴紧,进一步,在上述高分子液晶复合体层的上述密封材料附近发生的龟裂的内部,充填主要由液晶构成的物质。
按照上述结构,通过在龟裂的内部填塞主要由液晶构成的物质,可以减小龟裂与周围的高分子液晶复合体层的折射率差,因而能使龟裂本身不再引人注目。
另外,为达到上述第1目的,液晶显示元件,在内侧面分别备有电极的一对衬底之间,配置使液晶滴分散在高分子化合物中的高分子液晶复合体层,且通过密封材料将上述一对衬底粘合,该液晶显示元件的特征还在于上述高分子液晶复合体层,使液晶滴分散保持在包含高分子化合物而构成的基质连续相中,或使液晶分散保持在包含高分子化合物而构成的三维网状基质的网内,而且使上述高分子液晶复合体层的外周面与密封材料的内周面贴合,进一步使主要由液晶构成的物质充填到上述高分子液晶复合体层的在上述密封材料附近产生的龟裂的内部。
如上述结通过用主要由液晶构成的物质填塞龟裂的内部,使龟裂部分与周围的高分子液晶复合体层的折射率差变小,其结果使龟裂本身变得不明显。
进而,为达到上述第一目的,液晶显示元件,在内侧分别备有电极的一对衬底之间配置其液晶滴分散在高分子化合物中的高分子液晶复合体层,而且用密封材料将上述一对衬底粘合,该液晶显示元件的特征在于,上述高分子液晶复合体层其液晶滴分散保持在包含高分子化合物构成的基层连续相中或者其液晶滴分散保持在包含高分子化合物构成的三之网状基质的网内,进一步,在上述密封材料的内边缘,设置宽度至少在1.5mm以上的框状区域,且将显示区域设在上述框状区域的内侧。
按照上述结构,使龟裂发生在自密封材料的内边缘起宽度至少在1.5mm以上的框状区域内,而与液晶板的面积大小无关。因此,通过将显示区域至少设在上述框状区域的内侧,能可靠地防止在显示区域内发生龟裂。其结果是,在显示屏面上不会出现由该龟裂引起的条纹状的显示不均匀。
另外,为达到上述第1目的,液晶显示元件,在内侧面分别备有电极的一对衬底之间,配置使液晶滴分散在高分子化合物中的高分子液晶复合体层,且通过密封材料将上述一对衬底粘合,该液晶显示元件的特征在于在上述高分子液晶复合体层上设置显示区域及在该显示区域的外边缘的框状非显示区域,上述显示区域的高分子液晶复合体层,使液晶滴以一部分相互连接的状态分散保持在包含高分子化合物而构成的基质连续相中,或使液晶滴分散保持在包含高分子化合物而构成的三维网状基质的网内,上述非显示区域的高分子液晶复合体层,将大致成球形或旋转椭圆体形状的液晶滴以相互独立而分散的状态保持在包含高分子化合物而构成的基质中。
通过采用上述结构,在密封材料附近的区域内,液晶滴为相互独立而分散的结构,所以,即使周围温度上升,液晶滴也很难向中央部移动。其结果是,能防止密封材料附近的非显示区域的液晶密度降低,所以能够抑制龟裂的发生。而且,在显示区域,由于所形成的高分子液晶复合体层的结构是使液晶滴以一部分相互连接的状态分散保持在包含高分子化合物而构成的基质连续相中,或使液晶滴分散保持在包含高分子化合物而构成的三维网状基质的网内,所以能够在对比度良好的状态下防止发生显示不均匀。
这里,上述显示区域的液晶的液晶百分比,只须大于上述非显示区域的液晶的液晶百分比即可。更详细地说,最好使显示区域的液晶百分比在70%以上、80%以下的范围内,且使非显示区域的液晶百分比小于70%。
另外,最好使显示区域的液晶滴的粒径或网格的间隔在0.8μm以上、1.4μm以下的范围内,且使非显示区域的液晶滴的粒径小于0.8μm。
另外,上述非显示区域,最好是宽度至少为1.0mm以上的框状区域。因此,可以防止显示不均匀的发生,同时能进一步扩大显示区域。
另外,为达到上述第1目的,液晶显示元件,在内侧面分别备有电极的一对衬底之间,配置使液晶滴分散在高分子化合物中的高分子液晶复合体层,且通过密封材料将上述一对衬底粘合,该液晶显示元件的特征在于在上述高分子液晶复合体层上设置显示区域及在该显示区域的外边缘的框状非显示区域,上述显示区域的高分子液晶复合体层,使液晶滴以一部分相互连接的状态分散保持在包含高分子化合物而构成的基质连续相中,或使液晶滴分散保持在包含高分子化合物而构成的三维网状基质的网内,上述非显示区域的高分子液晶复合体层,以液晶和高分子化合物彼此互溶的状态形成。
如上述结构所示,在密封材料附近的非显示区域内,液晶和高分子化合物保持彼此互溶的状态,并以液体或半固体形状形成。因此,不会发生龟裂。而且,在显示区域内,由于所形成的高分子液晶复合体层的结构是使液晶滴分散保持在包含高分子化合物而构成的基质连续相中,或使液晶滴分散保持在包含高分子化合物而构成的三维网状基质的网内,所以能够在对比度良好的状态下抑制显示不均匀的发生。
上述非显示区域,最好是宽度至少为1.0mm以上的框状区域。因此,可以防止显示不均匀的发生,同时能进一步扩大显示区域。
另外,为达到上述第1目的,液晶显示元件,在内侧面分别备有电极的一对衬底之间,配置使液晶滴分散在高分子化合物中的高分子液晶复合体层,且通过密封材料将上述一对衬底粘合,该液晶显示元件的特征在于上述高分子液晶复合体层,至少设置在与显示区域相当的部分,且在与上述密封材料和高分子液晶复合体层之间的非显示区域相当的部分上,设置侧部间隙层。
在上述结构中,即使高分子液晶复合体层的体积因周围的温度变化而膨胀或收缩,但在产生龟裂的密封材料附近,由于设有侧部间隙层因而不存在高分子化合物和液晶。因此,能完全防止该龟裂的发生,所以能防止因该龟裂而发生的条纹状显示不均匀。
上述非显示区域,最好是宽度至少为1.0mm以上的框状区域。因此,可以防止显示不均匀的发生,同时能进一步扩大显示区域。
进一步,上述侧部间隙层,可以是真空。也可以充填气体。当上述侧部间隙层是真空时,即使在高温时高分子液晶复合体层的体积膨胀,也可以由该侧部间隙层加以缓冲。
另外,在上述侧部间隙层内,也可以充填高分子化合物。因此,与在该侧部间隙层内存在液晶的情况相比,可以增大抗裂强度,因而能防止龟裂的发生。
另外,为达到上述第1目的,液晶显示元件,在内侧面分别备有电极的一对衬底之间,配置使液晶滴分散在高分子化合物中的高分子液晶复合体层,且通过密封材料将上述一对衬底粘合,该液晶显示元件的特征还在于上述高分子液晶复合体层,使液晶滴分散保持在包含高分子化合物而构成的基质连续相中,或使液晶分散保持在包含高分子化合物而构成的三维网状基质的网内,上述高分子液晶复合体层,被分割为位于上述密封材料的内边缘的非显示区域及位于该非显示区域内侧的显示区域,密封材料附近的非显示区域的液晶滴的粒径或网格的间隔大于上述显示区域的液晶滴的粒径或网格的间隔。
按照上述结构,通过使上述高分子液晶复合体层的靠近密封材料的液晶滴的粒径或网格的间隔大于显示区域的液晶滴的粒径或网格的间隔,可以使液晶很容易流动。即,由于非显示区域的液晶滴的粒径较大,所以该液晶滴与显示区域的液晶滴的连接部也变得较宽。因此,无论对因温度而引起的液晶膨胀或是对冷却时从周围的高分子树脂受到的压力的急剧变化,液晶都具有随动性,并且在液晶滴之间也能很容易地移动。因此,可以在保持良好的对比度的同时,防止非显示区域发生龟裂,因而能抑制条纹状显示不均匀的发生。
这里,上述显示区域的液晶的液晶百分比,只须小于上述非显示区域的液晶的液晶百分比即可。更详细地说,最好使显示区域的液晶百分比在70%以上、80%以下的范围内,且使非显示区域的液晶百分比大于80%。
另外,上述显示区域的液晶百分比与上述非显示区域的液晶百分比之差,最好设定为至少在5%以上。
另外,最好使非显示区域的液晶滴的粒径或网格的间隔在1.8μm以上,且使上述显示区域的液晶滴的粒径或网格的间隔在0.8μm以上、1.4μm以下的范围内。
另外,上述非显示区域,最好是宽度至少为1.0mm以上的框状区域。因此,可以防止显示不均匀的发生,同时能进一步扩大显示区域。
另外,为达到上述第1目的,液晶显示元件的制造方法,包括相分离工序,即,在内侧面分别备有电极的一对衬底之间,配置包含液晶和高分子前体的液晶高分子前体相溶液,然后,对上述衬底面照射紫外线,使上述高分子前体聚合固化,并使上述液晶高分子前体相溶液中的液晶与高分子前体相态分离,从而制作使液晶滴分散保持在包含高分子化合物而构成的基质连续相中或使液晶滴分散保持在包含高分子化合物而构成的三维网状基质的网内的高分子液晶复合体层,该液晶显示元件的制造方法的特征在于上述相分离工序,通过使照射在与上述高分子液晶复合体层的显示区域相当的区域的第1紫外线的照射强度小于照射在与上述高分子液晶复合体层的非显示区域相当的区域的第2紫外线的照射强度,在上述显示区域内,形成使液晶滴以一部分相互连接的状态分散保持在包含高分子化合物而构成的基质连续相中或将液晶滴分散保持在包含高分子化合物而构成的三维网状基质的网内的结构,在上述非显示区域内,形成将大致成球形或旋转椭圆体形状的液晶滴以相互独立而分散的状态保持在包含高分子化合物而构成的基质中的结构。
按照上述方法,在非显示区域内,由于形成使液晶滴以相互独立而分散的状态保持在包含高分子化合物而构成的基质中的结构,所以,即使周围温度上升,液晶滴也很难向中央部移动。其结果是,能防止密封材料附近的非显示区域的液晶密度降低,所以能够抑制龟裂的发生。因此,可以防止发生显示不均匀,并能制造出在对比度等显示特性上优良的液晶显示元件。
另外,为达到上述第1目的,液晶显示元件的制造方法,包括相分离工序,即,在内侧面分别备有电极的一对衬底之间,配置包含液晶和高分子前体的液晶高分子前体相溶液,然后,对上述衬底面照射紫外线,使上述高分子前体聚合固化,并使上述液晶高分子前体相溶液中的液晶与高分子前体相态分离,从而制作使液晶滴分散保持在包含高分子化合物而构成的基质连续相中或使液晶滴分散保持在包含高分子化合物而构成的三维网状基质的网内的高分子液晶复合体层,该液晶显示元件的制造方法的特征在于上述相分离工序,在上述高分子液晶复合体层的至少非显示区域上,设置用于遮挡紫外线的遮挡装置并照射该紫外线。
按照上述方法,在非显示区域上,设置遮挡紫外线的遮挡装置并照射该紫外线,以形成高分子液晶复合体层。因此,由于在上述非显示区域内液晶和高分子化合物保持互溶的状态并形成液体或半固体形状,所以不会发生龟裂。因此,可以防止发生显示不均匀,并能制造出在对比度等显示特性上优良的液晶显示元件。
上述遮挡装置,可以是由反射紫外线的材料构成的反射板。由此,可抑制液晶板的温度上升。因此,使在照射紫外线以形成高分子液晶复合体层时的聚合温度控制,可以很容易地进行。
另外,为达到上述第1目的,液晶显示元件的制造方法,包括相分离工序,即,在内侧面分别备有电极的一对衬底之间,配置包含液晶和高分子前体的液晶高分子前体相溶液,然后,对上述衬底面照射紫外线,使上述高分子前体聚合固化,并使上述液晶高分子前体相溶液中的液晶与高分子前体相态分离,从而制作使液晶滴分散保持在包含高分子化合物而构成的基质连续相中或使液晶滴分散保持在包含高分子化合物而构成的三维网状基质的网内的高分子液晶复合体层,该液晶显示元件的制造方法的特征在于上述相分离工序,通过使照射在与上述高分子液晶复合体层的显示区域相当的区域的第1紫外线的照射强度大于照射在与上述高分子液晶复合体层的非显示区域相当的区域的第2紫外线的照射强度,使上述高分子液晶复合体层具有将液晶滴分散保持在包含高分子化合物而构成的基质连续相中或使液晶分散保持在包含高分子化合物而构成的三维网状基质的网内的结构,而且,在结构上使上述高分子液晶复合体层的显示区域的液晶滴的粒径或网格的间隔小于非显示区域的液晶滴的粒径或网格的间隔。
按照上述方法,通过对显示区域照射第1紫外线,在该显示区域内形成使液晶滴分散保持在包含高分子化合物而构成的基质连续相中或使液晶滴分散保持在包含高分子化合物而构成的三维网状基质的网内的结构。与此同时,在非显示区域,通过照射第2紫外线,形成使该非显示区域的液晶滴的粒径或网格的间隔大于显示区域的液晶滴的粒径或网格的间隔的结构。因此,无论对因温度上升而引起的液晶膨胀或是对冷却时从周围的高分子树脂基质受到的压力的急剧变化,液晶都能很容易地在液晶滴之间流动。因此,可以制造出在保持良好的对比度的同时防止密封材料附近的非显示区域发生龟裂因而能防止发生条纹状显示不均匀的液晶显示元件。
另外,上述第1紫外线的照射强度最好在50mW/cm2以上,上述第2紫外线的照射强度最好在20mW/cm2以下。
(2)第Ⅱ发明组第Ⅱ发明组,是为达到上述第2目的而开发的,即提供一种能抑制显示不均匀的发生和混色等、且在显示品位及温度特性上优良的液晶显示元件及其制造方法。
为达到上述第2目的,液晶显示元件备有第1衬底、与第1衬底相对的第2衬底、配置在第1和第2衬底之间并使液晶滴分散保持在高分子化合物中而构成的高分子液晶复合体层、用于对高分子液晶复合体层施加电场的一对第1显示电极及第2显示电极,该液晶显示元件的特征在于将上述高分子液晶复合体层粘合在上述第1衬底上,并在第2衬底与高分子液晶复合体层之间设置间隙层,该间隙层在衬底面内的区域,至少位于包含整个显示区域的范围内。
按照上述结构,间隙层,在高分子液晶复合体层与对置衬底之间,在至少包含与显示屏面对应的整个显示区域的范围内形成。因此,例如,在将上述间隙层设置在第2衬底与高分子液晶复合体层之间的整个区域内时,上述第2衬底与高分子液晶复合体层,在整个区域内不接触。因此,即使从外部作用了按压力时,也不会产生剪切应力。此外,例如,在第2衬底与高分子液晶复合体层之间仅将间隙层设置在显示区域内时,在显示区域的范围内,即使从外部作用按压力,在该范围内也不会产生剪切应力,因而不会发生显示不均匀。另一方面,在显示区域外,尽管有可能产生剪切应力,但如上所述,即便产生了剪切应力,也不会在显示区域内发生显示不均匀,所以作为液晶显示元件不存在任何问题。因此,至少在显示区域内可以抑制因剪切应力的作用而产生光散射性不同的区域,并能减轻显示屏面的显示不均匀。
就是说,如设置结构如上所述的间隙层,则可以附加防止发生因挠曲等产生的剪切应力的功能。因此,可以提供在减轻显示不均匀等显示品位上优良并能使合格率提高的液晶显示元件。
另外,为达到上述第2目的,液晶显示元件备有第1衬底、与第1衬底相对的第2衬底、配置在第1和第2衬底之间并使液晶滴分散保持在高分子化合物中而构成的高分子液晶复合体层、用于对高分子液晶复合体层施加电场的一对第1显示电极及第2显示电极,第1衬底与第2衬底,通过密封材料将其边缘部粘合在一起,该液晶显示元件的特征在于将上述高分子液晶复合体层粘合在上述第1衬底上,并在第2衬底与高分子液晶复合体层之间设置间隙层,该间隙层在衬底面内的区域,至少位于包含整个显示区域的范围内。
按照上述结构,即使在将第1衬底与第2衬底的边缘部通过密封材料粘合在一起的液晶显示元件的情况下,也可以采用在第2衬底与高分子液晶复合体层之间设置间隙层的结构。
另外,为达到上述第2目的,液晶显示元件备有第1衬底、与第1衬底相对的第2衬底、配置在第1和第2衬底之间并使液晶滴分散保持在高分子化合物中而构成的高分子液晶复合体层、用于对高分子液晶复合体层施加电场的一对第1显示电极及第2显示电极,第1衬底与第2衬底,通过密封材料将其边缘部粘合在一起,该液晶显示元件的特征在于将上述高分子液晶复合体层粘合在上述第1衬底上,并在第2衬底与高分子液晶复合体层之间设置间隙层,该间隙层的衬底面内的区域,至少位于包含密封材料附近区域的范围内。
在上述结构中,即使高分子液晶复合体层的体积因周围的温度变化而膨胀或收缩,但由于至少在密封材料附近区域内形成的间隙层能起到缓冲作用,所以能防止该龟裂的发生。因此,能防止因该龟裂而发生的条纹状的显示不均匀。
上述间隙层,也可以是流动层。上述流动层,是没有一定的形状、但是是具有当施加外力时容易变形等流动性的层。因此,即使按压液晶显示元件,也能通过使结构如上所述的间隙层为流动层而防止在第1及第2衬底与高分子液晶复合体层之间产生剪切应力,同时可以缓和液晶显示元件本身的挠曲。
上述流动层,也可以通过在该间隙层内充填空气而形成。即使流动层按这种方式由空气构成,仍能获得使由按压引起的显示不均匀或因龟裂引起的条纹状显示不均匀减轻的液晶显示元件。即,作为流动层的材料,由于不使用特别的材料,所以能提供显示品位优良、特别是无成本负担的液晶显示元件。
另外,在上述流动层内,也可以含有液晶材料。因此,即使如上所述含有液晶材料时,仍能获得使由按压引起的显示不均匀或因龟裂引起的条纹状显示不均匀减轻的液晶显示元件。
上述流动层,也可以是真空层。因此,可以防止尘埃等外来杂质混入间隙层及侧部间隙层,并能进一步提高显示品位。
这里,在上述高分子液晶复合体层的外周面与上述密封材料的内周面之间,也可以设置侧部间隙层。
因此,即使高分子液晶复合体层的体积因周围的温度变化而膨胀或收缩,但在产生龟裂的密封材料附近不存在高分子化合物和液晶。即,由于设有侧部间隙层,所以能完全防止该龟裂的发生。因此,能防止因该龟裂而发生的显示不均匀。
另外,即使例如因密封材料的形成图案的线宽在横向上变宽等形状的破坏而发生密封材料的渗透,也由于设有上述侧部间隙层而能防止该密封材料与高分子液晶复合体层之间发生溶混。此外,如在密封材料与高分子液晶复合体层之间设有一定的间隔,则在印制该密封材料时不需要精确定位即可得到规定的形成图案。
上述间隙层和侧部间隙层,可以是流动层,也可以是真空层。上述流动层,也可以通过在间隙层和侧部间隙层内充填空气而形成。此外,在上述流动层内还可以含有液晶材料。
另外,为达到上述第2目的,液晶显示元件,也可以具有在上述高分子液晶复合体层的面向第1衬底侧的表面上形成上述第1显示电极、在高分子液晶复合体层的面向第2衬底侧的表面上形成上述第2显示电极的结构。
按照上述结构,由于在高分子液晶复合体层的面向第1和第2衬底的两个侧面上分别形成显示电极,所以,可以对高分子液晶复合体层施加电场。
这里,在上述第2衬底上,也可以设置光学滤色层。
按照上述结构,通过设置光学滤色层,可以提供能进行彩色显示的液晶显示元件。
另外,在满足上述第2衬底的折射率ng大于空气的折射率nair的情况下,上述第2衬底的折射率ng与间隙层的折射率nx最好满足式(1)的关系,且上述高分子液晶复合体层的折射率np与间隙层的折射率nx最好满足式(2)的关系。
ng>nx…(1)np>nx…(2)例如,如由背照光等从第1衬底侧照射光,则当入射光入射到高分子液晶复合体层时被散射。这时,如按式(1)进行设定,则被散射后的散射光的一部分在高分子液晶复合体层和间隙层的边界上被全反射。这里,所说的由该边界全反射的一部分散射光,包括通过在第2衬底和空气的边界上被全反射而有可能间接地入射到该相邻的彩色材料膜的光及由黑底吸收的光。因此,由于设有间隙层,所以能将构成混色原因的一部分散射光在其到达滤色层之前予先排除,同时减少被黑底吸收的光。其结果是,可以减少混色的发生,同时能提高光的利用效率并使显示屏面变得明亮。
另外,在上述第2衬底上,也可以设置对光进行反射的光学反射构件。
按照上述结构,通过在上述第2衬底上设置光学反射构件,可以提供能防止显示不均匀等在显示品位上优良的反射型液晶显示元件。
另外,在上述间隙层内,也可以设置使上述第2衬底与高分子液晶复合体层之间保持规定间隔的支承构件。
如上所述,通过将支承构件分散配置在第2衬底与高分子液晶复合体层之间所设有的间隙层内,例如,即使上述间隙层是真空层,也能按规定的间隙可靠地设置该间隙层。
另外,为达到上述第2目的,在液晶显示元件的制造方法中,液晶显示元件备有第1衬底、与第1衬底相对的第2衬底、配置在第1和第2衬底之间并使液晶滴分散保持在高分子化合物中而构成的高分子液晶复合体层、用于对高分子液晶复合体层施加电场的一对第1显示电极及第2显示电极,该制造方法的特征在于,包括在上述第1衬底上形成开关元件及与该开关元件电气连接的第1显示电极的第1步骤;在上述第1显示电极上形成高分子液晶复合体层的第2步骤;在上述高分子液晶复合体层上形成第2显示电极的第3步骤;通过对上述第1和第2显示电极施加电压而检查显示状态的第4步骤;及第5步骤,根据上述第4步骤的检查结果,仅对显示状态良好的高分子液晶复合体层,将第1衬底和第2衬底粘合,使高分子液晶复合体层与第2衬底之间保持规定的间隔。
按照上述方法,由于在衬底粘合工序之前进行检查,所以,即使确认有缺陷,也不必象现有技术那样连第2衬底都要废弃。因此,在制造液晶显示元件时,可以使成本降低,且制造的合格率也能提高。
另外,按照上述方法,在第5步骤中将第1衬底和第2衬底粘合时使高分子液晶复合体层与第2衬底之间保持规定的间隔,所以能防止因周围温度变化而产生的龟裂及因液晶板的挠曲而引起的显示不均匀,因而可以提供显示品位提高的液晶显示元件。
另外,在上述第5步骤中使用的第2衬底,也可以预先在其表面上形成光学滤色层。
按照上述方法,可以制造出能够进行彩色显示的液晶显示元件,并能降低成本、且提高合格率。
本发明的进一步的其他目的、特征、及优点,由以下给出的说明可以得到充分的了解。此外,在以下参照附图所作的说明中,可以清楚地看出本发明的优点。
附图的简单说明图1是简略地表示第Ⅰ发明组的第1实施例的液晶显示元件的俯视图。
图2是简略地表示上述液晶显示元件的断面示意图。
图3是表示将上述液晶显示元件在80℃下放置时与放置时间对应的密封材料106与龟裂110的距离变化的曲线图。
图4是表示上述液晶显示元件的主要部分的俯视图。
图5是表示在上述液晶显示元件中具有使高分子树脂在液晶的连续相中以三维网状扩散的结构的高分子液晶复合体层的状态的说明图。
图6(a)是简略地表示第Ⅰ发明组的第2实施例的液晶显示元件的断面示意图。图6(b)是示意地表示显示区域的液晶滴形状的断面图,图6(c)是示意地表示非显示区域的液晶滴形状的断面图。
图7是用于说明上述液晶显示元件制造方法的断面示意图。
图8是用于说明上述第2实施例的实施例2的液晶显示元件制造方法的断面示意图。
图9是简略地表示第Ⅰ发明组的第3实施例的液晶显示元件的断面示意图。
图10是用于说明上述液晶显示元件制造方法的断面示意图。
图11是简略地表示第Ⅰ发明组的第4实施例的液晶显示元件的断面示意图。
图12是简略地表示上述第4实施例的实施例4-2的液晶显示元件的断面示意图。
图13是简略地表示第Ⅰ发明组的第5实施例的液晶显示元件的断面示意图。
图14是示意地表示上述液晶显示元件的显示区域的液晶滴形状的说明图。
图15是示意地表示上述液晶显示元件的非显示区域的液晶滴形状的说明图。
图16是示意地表示上述液晶显示元件的液晶滴形状的断面图。
图17是用于说明上述液晶显示元件制造方法的断面示意图,图17(a)是表示高分子液晶复合体层的显示区域形成工序的断面图,图17(b)是表示高分子液晶复合体层的非显示区域形成工序的断面图。
图18是简略地表示第Ⅱ发明组的第6实施例的液晶显示元件的结构的断面图。
图19是表示上述液晶显示元件的结构的俯视图。
图20是表示按压上述液晶显示元件时的状态的断面图。
图21是表示上述液晶显示元件的另一种结构的断面图。
图22是表示上述液晶显示元件的光散射状态的局部断面图。
图23是表示上述液晶显示元件的的间隙层的间隙的局部断面图。
图24是表示在上述液晶显示元件中彩色材料膜的节距与间隙层的间隙L间的关系的曲线图。
图25是简略地表示第Ⅱ发明组的第2实施例的液晶显示元件的结构的断面图。
图26是简略地表示第Ⅱ发明组的第3实施例的液晶显示元件的结构的断面图。
图27是简略地表示第Ⅱ发明组的第4实施例的液晶显示元件的结构的断面图。
图28是简略地表示第Ⅱ发明组的第5实施例的液晶显示元件的结构的断面图。
图29是简略地表示第Ⅱ发明组的另一实施例的液晶显示元件的结构的断面图。
图30是简略地表示第Ⅱ发明组的又一实施例的液晶显示元件的结构的断面图。
图31是用于说明现有的液晶显示元件的龟裂发生机理的断面示意图,图31(a)是是简略地表示上述液晶显示元件的断面图,图31(b)是表示高分子液晶复合体层的体积膨胀状态的断面图,图31(c)是表示上述液晶显示元件中发生着龟裂的状态的断面图。
图32是表示现有的液晶显示元件的结构的断面图。
图33是简略地表示上述现有的液晶显示元件的显示不均匀的说明图。
图34是表示按压上述现有的液晶显示元件时的状态的断面图。
图35是表示按压上述现有的液晶显示元件时的液晶滴的变形状态的说明图,图35(a)是表示按压前的液晶滴状态的说明图,图35(b)是表示按压后的液晶滴状态的说明图。
图36是表示使上述现有的液晶显示元件受到热冲击时的龟裂发生机理的说明图,图36(a)是简略地表示上述液晶显示元件的断面图,图36(b)是表示高分子液晶复合体层的体积膨胀状态的断面图,图36(c)是表示高分子液晶复合体层向中央部移动的状态的断面图,图36(d)是表示上述液晶显示元件中发生着龟裂的状态的断面图。
图37是表示上述现有的液晶显示元件的光散射状态的局部断面图。
用于实施发明的最佳形态(1)第Ⅰ发明组的实施例以下,根据


本发明的第Ⅰ发明组。
根据图1~图5,对本发明的第1实施例说明如下。
图1是本发明第1实施例的液晶显示元件101的俯视图。图2是简略地表示上述液晶显示元件的断面图。
如图1和图2所示,液晶显示元件101,具有TFT(薄膜晶体管)衬底102、与上述TFT衬底102相对的对置衬底103、及配置在上述TFT衬底102与对置衬底103之间的高分子液晶复合体层104。此外,上述液晶显示元件101的显示屏面设定为6英寸以下。
上述TFT衬底102的结构为,在下衬底111上形成作为开关元件的TFT(图中未示出)、及与该TFT电气连接的象素电极105及源极线108等。更详细地说,上述TFT和象素电极105、源极线108等,在下衬底111上的与显示区域201相当的区域内形成。另外,在下衬底111上,还设置着绝缘膜109,使其覆盖上述TFT和象素电极105。另一方面,上述对置衬底103的结构为在上衬底112上形成对置电极107等。另外,在上述对置电极107上还设置着绝缘膜109。此外,用于将TFT衬底102与对置衬底103粘合的密封材料106,在液晶板的边缘部按框状形成。
这里,在形成上述TFT和象素电极105等的显示区域201与密封材料106之间,设置宽度至少在1.5mm以上的框状非显示区域202。
更详细地说,当例如使液晶板在80℃下长时间放置时,将使液晶板内部的高分子树脂基质化合物和液晶滴膨胀,并使液晶板本身也膨胀。密封材料106附近的液晶,由于下衬底111和上衬底112的变形而受到压力,因而在液晶板内流动。在这之后,当冷却到室温时,由于液晶在液晶板内部的流动,使密封材料106附近的液晶密度降低,并使该密封材料106附近的高分子树脂基质的脆性增大。进一步,在由上衬底112和下衬底111对上述高分子树脂基质施加的压力下,在高分子树脂基质上产生龟裂110。该龟裂发生的区域,相当于上述的非显示区域202。这里,之所以使非显示区域202至少为宽度在1.5mm以上的框状区域,是基于图3的结果。图3示出与在80℃下的放置时间对应的密封材料106与龟裂110的距离的变化。从该图3可以清楚看出,在80℃下的放置时间即使为60小时,密封材料106与龟裂110的距离d(mm),最大也就在1.45mm左右。其结果是,非显示区域202,只需至少为宽度在1.5mm以上的框状区域即可。因此,在本实施例的液晶显示元件中,由于设置着1.5mm的框状区域(非显示区域202),从而使龟裂110的发生区域不包含显示区域201内,因此,即使进行使周围温度从高温向低温变化的可靠性试验等,在显示屏面上也不会看到条纹状的显示不均匀。如图4所示,上述密封材料106与龟裂110的距离d(mm),表示在密封材料106附近发生的龟裂110中最靠内侧的龟裂110与该密封材料106的内周面间的距离。
另外,TFT衬底102与对置衬底103之间的液晶板间隙为10μm,但在本实施例中,并不限定于此,只要在3μm以上、15μm以下的范围内即可。如在上述数值范围内,则龟裂110的发生区域为从密封材料106的内周面起宽度为1.5mm的框状区域。这里,在例如3英寸以上的液晶板中,龟裂110的发生区域对其尺寸不存在依赖关系。具体地说,在使液晶板在高温下长时间放置后冷却到室温时,在由上衬底112和下衬底111对上述高分子树脂基质施加的压力下,在密封材料106附近的高分子树脂基质上产生龟裂110。该压力施加的程度,受液晶板的面积的影响小,而主要是液晶板间隙的影响大。因此,在上述数值范围3μm~15μm内,龟裂110发生在从密封材料106的内周面起宽度为1.5mm的区域,而与液晶板的尺寸大小无关。
另外,当液晶板间隙超过15μm时,用于驱动高分子液晶复合体层104的驱动电压大幅度增加,而当小于3μm时,液晶板的透射性增大并使散射能力降低,因而是不适当的。因此,通过将上述液晶板间隙设定为上述数值范围内,可以抑制用于驱动高分子液晶复合体层104的驱动电压的大幅度增加,同时能抑制对比度的降低。
上述TFT衬底102和对置衬底103,只要至少任何一个具有光透射性即可,并没有作特别的限定。因此,一种衬底可以是硅衬底等不透明衬底,在这种情况下,通过采用备有反射板的结构,可以构成反射型的液晶显示元件。作为具有上述光透射性的衬底,例如可采用由玻璃、石英等构成的透明衬底、或塑料衬底。在这种情况下,TFT衬底102和对置衬底103的材质,也可以互不相同。
另外,上述象素电极105和对置电极107,例如是由铟锡氧化物(ITO:Indium TinOxide)构成的透明导电膜。
上述高分子液晶复合体层104,是使液晶滴的一部分以相互接触和连接的状态形成的结构。但是,上述液晶滴的存在状态并不限定于此,例如,也可以是使高分子化合物形成三维网状并以使液晶保持在该网中的状态分散的结构。这里,液晶滴的粒径或网格的间隔,与散射性、即增益G有相关关系。上述增益G用下式表示。
G=(液晶板亮度(nt)/液晶板照度(lx))×π当考虑上述液晶滴的粒径与增益G的关系时,该液晶滴的粒径,在大约1.2μm附近存在最佳值。更详细地说,如大于1.2μm,则蓝色光的散射性降低,反之,如小于1.2μm,则红色光的散射性降低。即,两者都是增益变大而导致对比度的降低。因此,显示区域201的液晶滴的粒径,最好设定为最佳的粒径即接近1.2μm。而上述网格的间隔,是通过用显微镜等观察并求取例如图5所示的距离a~c的平均值而计算出的值。
作为上述液晶,可采用在常温附近呈液晶状态的向列液晶、胆甾型液晶、近晶液晶等各种液晶。这些液晶可使用1种,也可以将2种以上混合使用。另外,作为高分子化合物,只要具有光透射性且在形成高分子液晶复合体层104后使液晶保持在高分子树脂基质中即可,没有作特别的限定。具体地说,例如使用紫外线固化型树脂、热固化型(热相分离型)树脂等即可。作为上述紫外线固化型树脂,例如可举出环氧系树脂、丙烯系树脂等。另一方面,作为上述热固化型树脂,例如可举出环氧系树脂、氨基甲酸乙酯系树脂、聚酰胺系树脂、尿素系树脂、聚酯系树脂等。
作为上述密封材料106,没有作特别的限定,可举出热固化型密封材料、紫外线固化型密封材料、及热固化型和紫外线固化型的复合型密封材料等。
作为上述绝缘膜109、109,没有作特别的限定,聚酰亚胺型、聚酰胺酸型中的任何一种都可以使用。此外,也可以采用由无机化合物构成的绝缘膜。当采用如本实施例所示的绝缘膜109、109时,具有能使高分子液晶复合体层104的电压保持率进一步提高的效果。
如上所述,本实施例的液晶显示元件的特征在于,使龟裂110的发生区域为非显示区域202,并与显示区域分隔开。此外,上述非显示区域202,由自密封材料106的内周面起宽度至少在1.5mm以上的框状区域构成。因此,在显示屏面上,不会发生条纹状的显示不均匀,因而可以得到具有良好显示特性的液晶显示元件。
当下衬底111和上衬底112的材质不同时,由于在高温时两者的膨胀程度不同,所以更容易发生龟裂。但是,在本实施例中,由于设定着该显示区201使龟裂的发生区域不包含在显示区域201内,所以,即使在如上所述的材质不同的情况下,也是非常有效的。
另外,在本实施例中,说明了采用TFT的有源矩阵驱动,但本发明并不限定于此,也可以是简单的矩阵驱动。
进一步,在上述龟裂110内部,也可以填塞主要由液晶构成的物质。如采用这种方式,则可以减小与龟裂110以外的区域的折射率差,因而能使该龟裂110本身不再引人注目。其结果是,即使是龟裂110的发生区域,也可以包含在显示区域201内,因而能使显示屏面扩大。
作为填塞上述龟裂110内部的方法,没有作特别的限定,例如可举出在80℃、2小时的条件下对液晶显示元件101进行退火的热处理的方法等。另外,作为填塞龟裂110的方法,除上述热处理的方法外,在60℃以上的温度下进行退火,也具有同样的效果。而退火的次数也可以进行多次。当进行多次退火时,由于在液晶的流动性增大的状态下持续一定时间,所以将发生从显示区域201的中央部向非显示区域202的液晶流动,因而易于填塞龟裂110。
(实施例1-1)本实施例1的液晶显示元件,对应于上述第1实施例。上述液晶显示元件,按以下所示的方法制作。即,采用真空蒸镀和蚀刻的方法,在由玻璃构成的下衬底111上形成象素电极105、源极线108及绝缘膜109等,构成了TFT衬底102。另一方面,在上衬底112上,以与上述相同的方法形成对置电极107、绝缘膜109等,构成了对置衬底103。
然后,在上述TFT衬底102上,涂布热固化型密封材料(XN21-Sストラクト粘合剂,三井东亚化学(有限公司)制)作为密封材料106,使其涂布形状为在液晶注入口部分留有缺口的框状图案。进一步,通过密封材料106将上述TFT衬底102和对置衬底103粘合,使所形成的液晶板间隙为10μm。
接着,在上述TFT衬底102与对置衬底103之间,用真空注入法导入液晶和紫外线固化型高分子分散材料PNM201(大日本油墨化学(有限公司)制)的混合物。这时,在密封材料106上形成的真空注入口111尚未封口。在这之后,用主波长为365nm且紫外线照射强度为80mW/cm2(用紫外线照度计UV-MO2(才-ク制作所制)测定)的紫外线进行照射,使紫外线固化型高分子分散材料聚合。由此,制成使液晶滴以连续连接的形式分散在高分子树脂基质中的聚合物网型液晶元件。此外,使照射紫外线时的聚合温度为20℃。但是,对聚合条件及紫外线的照射强度,并不限定于以上所述,只须根据需要适当设定即可。
进一步,用封口材料(商品名TB3026,スリ-粘合剂(有限公司)制)进行了封口处理。由此,制作出本实施例1的液晶显示元件。显示区域201,设在自密封材料106的内周面起宽度为3mm的框状非显示区域202的内周侧。
下一步,对本实施例的液晶显示元件,改变周围的温度并进行了可靠性试验。在此之前,当用显微镜观察上述液晶显示元件时,已确认了在密封材料106附近未发生龟裂。可靠性试验,是用烘箱在80℃下对液晶显示元件进行10小时的退火,然后将液晶显示元件从该烘箱中取出并冷却到室温。用显微镜观察该液晶显示元件,并确认了在密封材料106附近的高分子树脂上发生龟裂110。更详细地说,在密封材料106附近的非显示区域202内的整个范围内发生了该龟裂110。另外,从密封材料106起向中央部一直到最大1.5mm的区域,都发生了龟裂110。这样,如使液晶显示元件放置在周围温度从高温向低温变化的环境下,则可以清楚地看到龟裂发生的情况。而本实施例的液晶显示元件,由于在密封材料106与显示区域201之间设置着宽度为3mm的框状非显示区域202,所以在显示区域201的高分子树脂基质上不会发生龟裂,因而获得了良好的显示。
从以上所述可知,在因周围温度变化而使密封材料106附近的高分子树脂基质发生龟裂的液晶显示元件中,由于使显示区域201为龟裂发生区域以外的区域,所以,能够得到显示屏面上不发生显示不均匀、且具有高的可靠性和良好显示特性的液晶显示元件。
进一步,改变密封材料106与显示区域201的间隔,并进行了同样的试验。其结果列于下述的表1。用于决定显示不均匀的程度的评价基准,当显示区域201内没有发生龟裂时为◎、当显示区域201周围若干象素的一部分发生龟裂时为○、当显示区域201周围若干象素的几乎全部都发生龟裂时为Δ、当从显示区域201与非显示区域202的边界起直到内侧的若干象素以上密集地发生龟裂时为×。
(表1)<

注)◎象素上无龟裂,○周围若干象素的一部分发生龟裂,×从周围到内侧的若干象素以上密集地发生龟裂从表1可以看出,当间隔小于1.5mm时,由于在显示区域内发生高分子树脂基质的龟裂110,所以确认了在显示屏面上发生条纹状的显示不均匀。即,龟裂110的发生区域,可以说是在自密封材料106的内周面起宽度为1.5mm的框状区域内。因此,如在形成显示区域201时使其与密封材料106的间隔至少为1.5mm,则可以消除显示不均匀并得到良好的显示。进一步,作为达到最优秀的效果的主要实施条件,能够确保3.0mm以上的间隔,是更为理想的。这里,当密封材料106与显示区域201的间隔为3.0mm时,由于在显示区域201内不存在龟裂,所以显示良好,在非显示区域202内可以看到龟裂110。对该龟裂110进行了检查,发现龟裂110内部是真空的。
从以上结果可以确认,本实施例的液晶显示元件,即使发生龟裂110,在显示屏面上也不会发生条纹状的显示不均匀,因而呈现出良好的的显示特性。
(实施例1-2)本实施例1-2的液晶显示元件,对应于上述第1实施例。
本实施例1-2的液晶显示元件,与上述实施例1-1的液晶显示元件的不同点在于,将高分子液晶复合体层104的整个区域作为显示区域,且在龟裂110内充填以液晶为主要成分的物质。
首先,以与上述实施例1-1同样的方式制成液晶显示元件。然后,与上述实施例1-1一样,对上述液晶显示元件实施了可靠性试验。在该可靠性试验后,用显微镜观察了上述液晶显示元件,并确认出在密封材料106附近的高分子树脂基质上发生着龟裂110。进一步,用烘箱在80℃、2小时的条件下,再次对液晶显示元件101进行了退火,使存在于龟裂110周围的主要由液晶构成的物质流入并填塞了该龟裂110。这时,与龟裂110以外的区域的折射率差减小,因而使该龟裂110不再引人注目。因此,在发生了龟裂110的情况下,确认了通过进行热处理等将龟裂110填塞能有效地使该龟裂110不再引人注目。
从以上结果可以确认,本实施例的液晶显示元件,即使发生龟裂110,在显示屏面上条纹状的显示不均匀也不引人注目,因而呈现出良好的的显示特性。
根据图6~图7,对本发明的第2实施例说明如下。对于与上述第1实施例的液晶显示元件具有同样功能的构成要素,标以同一符号而将其详细说明省略。
本实施例的液晶显示元件,与上述第1实施例的液晶显示元件的结构相比,其不同点在于,使非显示区域的高分子液晶复合体层具有使液晶滴分别独立地分散在由高分子化合物构成的高分子树脂基质层中的结构。
图6(a)是简略地表示本实施例的液晶显示元件的断面图。如图6(a)所示,在密封材料106的内侧,设置着宽度约为1.0mm的框状非显示区域202。进一步,在该非显示区域202的内侧设置着显示区域201。在上述非显示区域202内,以相互独立的状态分散保持着大致呈球形或旋转椭圆体形状的液晶滴206(参照图6(c))。与此不同,在显示区域201内,形成使液晶滴205的一部分以相互接触和连接的状态存在的结构(参照图6(b))。此外,显示区域201,也可以是使高分子树脂基质形成三维网状并以使液晶保持在该网中的状态分散的结构。如上述结构所示,由于密封材料106附近的液晶滴为相互独立的结构,所以,当温度上升时,该液晶滴很难向内部移动。其结果是,可以抑制非显示区域202的龟裂的发生。另一方面,如在上述第一实施例中所述,液晶滴的粒径或网格的间隔,与散射性、即增益G有相关关系,液晶滴的粒径,最好大约为1.2μm。
作为本实施例液晶显示元件的主要构成要素的高分子液晶复合体层200,可按以下所述的方法形成。
图7是用于说明上述液晶显示元件制造方法的断面图。首先,用密封材料106将预先分别设有象素电极105及对置电极107的TFT衬底102或对置衬底103粘合。进一步,在上述TFT衬底102和对置衬底103之间,注入以紫外线固化型树脂等未固化树脂单体(高分子前体)和液晶材料为主要材料的液晶高分子混合物。接着,当对该液晶高分子混合物照射紫外线时,未固化树脂单体聚合并使液晶与高分子树脂基质相态分离。
这里,对上述紫外线,在显示区域201和非显示区域202上设定不同的紫外线照射强度。更详细地说,使照射在非显示区域202的第2紫外线203的照射强度大于照射在显示区域201的第1紫外线204的照射强度。如上所述,由于使第2紫外线203的照射强度大,所以能使上述液晶与高分子化合物进一步地进行相态分离,所以,在非显示区域202内,可以使液晶滴206变为分别独立而分散的结构。另一方面,由于使第1紫外线204的照射强度小于第2紫外线203的照射强度,所以,能够抑制液晶与高分子化合物的相态分离的进行程度。因此,在显示区域201内,形成使液晶滴205的一部分以相互接触和连接的状态存在、或使高分子树脂基质形成三维网状并以使液晶保持在该网中的状态存在的结构。由此,形成高分子液晶复合体层200。此外,使非显示区域202的宽度为1.0mm的原因是,在例如照射第1紫外线204等时总是会受到从背面回射的光的影响,因而很难使其小于1.0mm。
上述紫外线的照射强度,只要能得到如上所述的显示区域201的液晶滴205及非显示区域202的液晶滴206的结构即可,没有作特别的限定,可任意设定。但是,紫外线的照射强度越大,则聚合度越高,并使液晶滴的粒径变小,所以,照射在非显示区域202的照射强度必须大于照射在显示区域201的照射强度。
另外,为了在液晶板的面内改变紫外线的照射强度,可举出在液晶板内局部配置紫外线的截止滤光片的方法等。例如,在显示区域201上配置将370nm的波长滤除的截止滤光片,而在非显示区域202上配置将350nm的波长滤除的截止滤光片。这时,从同一光源发射出的紫外线,在上述截止滤光片的作用下,可以使照射在非显示区域202的紫外线照射强度比显示区域201大。按照上述方法。可以使照射次数为1次,因而能简化制造工序。
如上所述,本实施例的液晶显示元件的特征在于,在密封材料106附近的区域(非显示区域202)内,形成使液晶滴相互独立而分散的结构。因此,即使周围的温度上升,液晶滴206也很难向内部移动,因而可防止非显示区域202内的液晶密度降低,所以能防止龟裂的发生,由此也可以防止因该龟裂引起的显示不均匀的发生。而且,在显示区域201内,由于使液晶滴205分散保持在包含高分子化合物而构成的基质连续相中,所以能够在对比度良好的状态下防止显示不均匀的发生。此外,由于使非显示区域202为宽度至少为1,0mm以上的框状区域,所以能使显示区域进一步扩大。
(实施例2)本实施例2的液晶显示元件,对应于上述第2实施例。上述液晶显示元件,按以下所示的方法制作。
即,以与上述实施例1同样的方式,通过真空蒸镀和蚀刻加工,在由玻璃构成的下衬底111上形成象素电极105、源极线108、绝缘膜109等,构成了TFT衬底102。进一步,用印刷法在下衬底111上印刷才プトマ-AL5417(日本合成橡胶公司制)后,用烘箱加热固化而形成了绝缘膜109。另一方面,在上衬底112上,与上述同样地通过真空蒸镀和蚀刻形成对置电极107。进一步,在上衬底112上涂布オプトマ-AL5417后,与上述同样地用烘箱固化而形成绝缘膜109,构成了对置衬底103。
接着,在上述TFT衬底102上,涂布热固化型密封材料(XN21-Sストラクト粘合剂,三井东亚化学(有限公司)制)作为密封材料106,使其涂布形状为在液晶注入口部分留有缺口的框状图案。进一步,撒布玻璃间隔物并通过上述密封材料106将上述TFT衬底102和对置衬底103粘合,使所形成的液晶板间隙为13μm。
然后,在TFT衬底102与对置衬底103之间,用真空注入法导入包含液晶和紫外线固化型高分子分散材料PNM201的液晶高分子混合溶液。
进一步,如图8所示,在为遮挡密封材料106附近的非显示区域202及密封材料106而配置了紫外线反射板210、210后,用将超高压水银灯作为光源的紫外线发生器(商品名UVA702-IMNSC-BB01,ウシオ电机制)211,从对置衬底103侧照射第1紫外线60秒。因此,由紫外线反射板210、210遮挡的区域以外的区域内的高分子聚合,并使液晶与高分子树脂基质相态分离。这时,液晶板的温度(聚合温度),用循环恒温槽将液晶板的表面温度设定为19℃。另外,用紫外线照度计UV-M02(オ-ク制作所制)测定紫外线的强度,并将其设定为100mW/cm2。
接着,将紫外线反射板210、210去掉,对液晶板的整个表面照射第2紫外线60秒。上述第2紫外线的照射强度,设定为500mW/cm2。因此,使非显示区域202内的高分子分散材料聚合,并使液晶与高分子树脂基质相态分离。如上所述,当对液晶高分子混合溶液照射紫外线时,由于使照射在非显示区域202的紫外线的照射强度大于显示区域201,所以能控制液晶滴的存在形态。即,如加大紫外线的照射强度,则能使液晶与高分子化合物进一步地进行相态分离,所以,在非显示区域202内,使液晶滴206以分别独立而分散的状态存在。另一方面,在显示区域201内,液晶滴205,其一部分以相互接触和连接的状态存在。
当按如上所述的方式照射了紫外线时,照射在非显示区域202的紫外线的总照射强度为600mW/cm2,而照射在显示区域201的紫外线的总照射强度为500mW/cm2。因此,从表面上看,是照射在非显示区域202上的紫外线照射量比照射在显示区域201上的紫外线照射量大。但是,在显示区域201内,在第1次的紫外线照射结束的阶段,液晶与高分子化合物的相态分离已结束。因此,在其后尽管又照射500mW/cm2的紫外线,但并不进行反应。所以,实质上,应该是在进行相分离时的紫外线照射量上,非显示区域202的照射量大。
上述液晶滴205、206的结构,按下述方法进行了确认。即,用密封材料将由玻璃构成的一对衬底粘合,注入由与上述同样的组成物构成的液晶高分子混合溶液,在同样的聚合条件下聚合并制作液晶板。并且,在该液晶板上没有形成TFT等。将所制成的液晶板的任何一个衬底剥离并进行了液晶滴粒径的测定。更详细地说,用显微镜观察液晶滴,并用图象处理装置求取粒径的平均值。观察的结果表明,显示区域的液晶滴的平均粒径为1.2μm,且其一部分为相互连接的形状。这时,存在于显示区域的液晶百分比为75%。另一方面,非显示区域的液晶滴的平均粒径小于0.6μm,且液晶滴为大致相互独立的形状。这时的液晶百分比为68%。
从以上情况可以推测出,在本实施例的液晶显示元件中,也与上述结构的情况一样,显示区域201的液晶滴205为一部分相互连接的结构,非显示区域202的液晶滴206为相互独立的分散结构。
接着,将所制成的液晶板放入烘箱中,进行了退火处理。处理条件为80℃、10小时。然后,冷却到室温,并用显微镜观察了高分子树脂基质的龟裂发生状态。其结果是,确认了在密封材料106附近的高分子树脂基质上没有发生龟裂,在显示区域201上也没有发生显示不均匀。
此外,在进行第2次紫外线照射时,将紫外线反射板210除去后进行了全面的照射,但这时也可以用紫外线反射板210将第1次照射过的与显示区域相当的区域遮挡后再进行照射。因此,通过对第1次照射过的上述区域进行遮挡,具有抑制因紫外线引起的显示区域201内的液晶等的分解的效果。
另外,紫外线的照射强度,也可以通过改变光源灯的强度进行控制。具体地说,例如,在采用超高压水银灯、高压水银灯等的情况下,由于紫外线波长峰值处在365nm,其可见光区域的紫外线的照射强度小,所以能够抑制液晶的分解,并可以防止可靠性的降低。另一方面,当采用金属卤化物灯时,即使是在可见光区域,这种灯也具有一定的强度,所以,存在着使液晶分解等可靠性方面的课题。
根据图9和图10,对本发明的第3实施例说明如下。对于与上述第1实施例或第2实施例的液晶显示元件具有同样功能的构成要素,标以同一符号而将其详细说明省略。
本第3实施例的液晶显示元件,与上述第1实施例或第2实施例的液晶显示元件的结构相比,其不同点在于,在高分子液晶复合体层的非显示区域中液晶与高分子化合物处于相态不分离的溶解状态。
更详细地说,如图9所示,在高分子液晶复合体层300的靠近密封材料106的非显示区域202内,液晶与高分子化合物为相态不分离的溶解状态。与此不同,在显示区域201内,形成着使液晶滴的一部分以相互接触和连接的状态存在的结构。另外,显示区域201,也可以使高分子树脂基质形成为三维网状并且是以使液晶保持在该网中的状态分散的结构。通过形成这种结构,可以使易于发生龟裂的密封材料106附近为液体或半固体形状,因此可以防止龟裂的发生。此外,上述非显示区域202,按宽度约1mm的框状形成。
作为本实施例液晶显示元件的主要构成要素的高分子液晶复合体层300,可按以下所述的方法形成。
图10是用于说明上述液晶显示元件制造方法的断面图。首先,用密封材料106将预先分别设有象素电极105及对置电极107的TFT衬底102或对置衬底103粘合。进一步,在上述TFT衬底102和对置衬底103之间,注入以紫外线固化型树脂等未固化树脂单体和液晶材料为主要材料的液晶高分子混合物。接着,仅使紫外线照射该液晶高分子混合物的与显示区域201相当的区域,并在与非显示区域202相当的区域上设置用于遮挡紫外线的遮挡装置。因此,在上述显示区域201内,可以形成液晶滴的一部分以相互接触和连接的状态存在、或使高分子树脂基质形成三维网状并以使液晶保持在该网中的状态分散的结构。另一方面,在非显示区域202内,由于没有受到紫外线照射,所以液晶与高分子化合物不进行相态分离,因而使紫外线固化型树脂与液晶材料处于溶解状态。其结果是,在非显示区域202中,上述紫外线固化型树脂不会固化,所以能够防止在该非显示区域202内发生龟裂。
另外,上述显示区域201,也可以是使高分子树脂基质形成三维网状并以使液晶保持在该网中的状态分散的结构。此外,还可以是对比度虽降低但液晶滴为相互独立而分散的结构。
(实施例3)本实施例3的液晶显示元件,对应于上述第3实施例。对上述液晶显示元件,以与上述第2实施例同样的方式制作了液晶板。
进一步,以与上述第2实施例同样的方式,用紫外线反射板210、210遮挡密封材料106附近的非显示区域202及密封材料106,使液晶板的表面温度保持在19℃,并从对置衬底103侧照射了第1紫外线。这里,作为照射条件,将照射强度设定为100mW/cm2,并使照射时间为60秒。
因此,将由紫外线反射板210、210遮挡的区域以外的区域内的高分子前体聚合,并使液晶与高分子树脂基质相态分离。其结果是,在显示区域201内,变成液晶滴的一部分相互连接的形状。而在非显示区域202内,由于未固化,所以是液晶与高分子化合物混合的液体状态。这里,液晶板的温度(聚合温度),用循环恒温槽将液晶板的表面温度设定为19℃。
接着,将所制成的液晶板放入烘箱中,进行了退火处理。处理条件为80℃、10小时。然后,冷却到室温,并用显微镜观察了高分子树脂基质的龟裂发生状态。其结果是,确认了在密封材料106附近的高分子树脂基质上没有发生龟裂,在显示区域201上也没有发生显示不均匀,因而获得了良好的显示屏面。
根据图11对本发明的第4实施例说明如下。对于与上述第1实施例~第3实施例的液晶显示元件具有同样功能的构成要素,标以同一符号而将其详细说明省略。
本实施例的液晶显示元件,与上述第1实施例、第2实施例或第3实施例的液晶显示元件的结构相比,其不同点在于,在非显示区域内设置不存在高分子液晶复合体层的侧部间隙层。
更详细地说,如图11所示,主要是只在显示区域201内设置高分子液晶复合体层400,并使上述侧部间隙层412为真空状态。因此,由于在发生龟裂的区域内根本就不存在高分子树脂和液晶,所以能够完全防止龟裂的发生。另外,上述非显示区域202,并不限定于是真空状态的情况。也可以充填空气、氮气、氩气等其他气体、或高分子化合物等。而当采用上述空气时,该空气可采用湿度低的干燥空气,但最好对液晶等的污染要小。
另外,上述显示区域201,也可以是使高分子树脂基质形成三维网状并以使液晶保持在该网中的状态分散的结构。此外,还可以是对比度虽降低但液晶滴为相互独立而分散的结构。
在第2~第4实施例中,在将液晶分散于高分子中的层内,使密封材料106附近的结构与其他部分的结构不同,但在这种结构的情况下,将密封材料106的附近用作进行图象显示的区域是不令人满意的,图象显示最好采用密封材料106附近以外的区域。
(实施例4-1)本实施例4-1的液晶显示元件,对应于上述第4实施例。上述液晶显示元件,按以下所示的方法制作。
首先,以与上述实施例1同样的方式,通过真空蒸镀和蚀刻加工,在由玻璃构成的下衬底111上形成象素电极105、源极线108、绝缘膜109等,构成了TFT衬底102。进一步,用印刷法在下衬底111上印刷オプトマ-AL5417后,用烘箱加热固化而形成了绝缘膜109。另一方面,在上衬底112上,以与上述同样的方法形成对置电极107、绝缘膜109等,构成了对置衬底103。接着,在上述TFT衬底102上,印刷热固化型密封材料作为密封材料106,使其涂布形状为在液晶注入口部分留有缺口的框状图案。
然后,在包含显示区域201的区域上,用喷咀滴下必要量的含有液晶与紫外线固化型高分子分散材料PNM201的液晶高分子混合溶液。这里,作为在显示区域201上配置高分子材料的方法,除上述以外,也可以对非显示区域202进行遮掩并用旋转器进行涂布。此外,还可以采用滚筒等一般的印刷方法。
进一步,撒布玻璃间隔物并通过上述密封材料106将上述TFT衬底102和对置衬底103粘合,使液晶板间隙为10μm,从而制成液晶板。这里,使密封材料106的内周面与显示区域201的间隔为3mm左右。此外,由于将TFT衬底102和对置衬底103粘合的工序是在空气中进行的,所以在密封材料106附近的非显示区域202内充填着空气。
接着,用将超高压水银灯作为光源的紫外线发生器211,从对置衬底103侧照射紫外线60秒。因此,使显示区域201内的高分子前体聚合,并使液晶与高分子化合物相态分离。这时,液晶板的温度(聚合温度),用循环恒温槽设定为20℃。另外,将紫外线的照射强度设定为80mW/cm2。
这时,观察液晶板后发现,在侧部间隙层412内充填着空气、且在显示区域201内形成了高分子液晶复合体层400。
最后,用封口密封材料(商品名TB3026,スリ-粘合剂(有限公司)制)对注入口进行了封口处理。
进一步,用显微镜观察了制成的液晶板,确认了在密封材料106附近的非显示区域202内未发生龟裂。然后,用烘箱在80℃下对液晶板进行10小时的退火,并冷却到室温。其结果是,在密封材料106附近,由于不存在高分子液晶复合体层,所以制成了不发生龟裂因而具有良好显示特性的液晶显示元件。
(实施例4-2)
本实施例4-2的液晶显示元件,对应于上述第4实施例。
本实施例4-2的液晶显示元件与上述实施例4-1的液晶显示元件不同点在于,非显示区域202不是真空而是设有高分子树脂层(参照图12)。
上述液晶显示元件,按以下所示的方法制作。
首先,以与上述实施例4-1同样的方式,在下衬底111上形成象素电极105、源极线108、绝缘膜109等,构成了TFT衬底102。另一方面,在上衬底112上,以与上述同样的方法形成对置电极107、绝缘膜109等,构成了对置衬底103。接着,在上述TFT衬底102上,印刷热固化型密封材料作为密封材料106,使其涂布形状为在液晶注入口部分留有缺口的框状图案。
将90%的聚合性单体(2-乙基丙烯酸酯)、9%的低聚物(商品名ビスコ-ト828,大阪有机化学工业制)、1%的聚合引发剂(商品名苄基甲基酮缩醇,日本化药制)混合,并制成高分子组合物A。进一步,制成将20%的该高分子组合物A与80%的液晶材料TL205(メルク公司制)混合后的高分子组合物B。
接着,在包含显示区域201的区域上,用喷咀滴下必要量的高分子组合物B。进一步,在非显示区域202上用喷咀滴下高分子组合物A,然后,将TFT衬底102和对置衬底103粘合。
最后,按照与实施例4相同的方法,对液晶板照射紫外线,并制成本实施例的液晶显示元件。
观察上述液晶显示元件后发现,显示区域201是液晶滴分散保持在树脂中的高分子分散液晶,非显示区域202是只存在聚合后的高分子树脂的结构。即,形成了高分子树脂层521。
接着,将所制成的液晶板放入烘箱中,进行了退火处理。处理条件为80℃、10小时。然后,冷却到室温,并用显微镜观察了高分子树脂基质的龟裂发生状态。其结果是,确认了在密封材料106附近的高分子树脂基质上没有发生龟裂,在显示区域201上也没有发生显示不均匀,因而获得了良好的显示屏面。
获得上述结果的原因是,在密封材料106附近只存在高分子树脂,所以,与存在液晶滴的情况相比,对上衬底111或下衬底112的变形等的断裂强度增大。
另外,由于密封材料106附近的高分子树脂层521与高分子液晶复合体层400的高分子树脂基质具有相同的材质,所以该高分子液晶复合体层400与高分子树脂层521的交界线并不明显。
作为上述高分子树脂层521,可以是紫外线固化型树脂,也可以是热固化型树脂。紫外线固化型树脂,只要是含有聚合引发剂等从而能在紫外线下固化的高分子树脂即可,并未作特别的限定,可以采用现有的众所周知的各种类型。即,可以得到在该高分子树脂层521上不发生龟裂的良好显示。此外,在照射紫外线时,如使非显示区域202在显示区域201之后开始聚合,则具有使高分子树脂层521与高分子液晶复合体层400的交界线更加不明显的效果。
根据图13~图17,对本发明的第5实施例说明如下。对于与上述第1实施例~第4实施例的液晶显示元件具有同样功能的构成要素,标以同一符号而将其详细说明省略。
本实施例的液晶显示元件,与上述第1实施例~第4实施例的液晶显示元件的结构相比,其不同点在于,使高分子液晶复合体层中的非显示区域的液晶滴粒径大于显示区域的液晶滴粒径(参照图13)。
更详细地说,如图14和图15所示,显示区域201的液晶滴501,其一部分以相互连接的状态存在,而非显示区域202的液晶滴502,其大部分以相互连接的状态存在。因此,液晶滴501的粒径,显然比液晶滴502的粒径小。此外,如图16所示,将液晶滴501和液晶滴502连接的连接部503,比将液晶滴501连接在一起的连接部504宽。因此,即使高分子液晶复合体层500膨胀或收缩,但由于液晶易于在连接部503中流动,所以能防止在密封材料106附近发生龟裂。此外,上述非显示区域202按框状区域形成,其宽度自密封材料106的内周面起至少为1,0mm以上。
就是说,即使因对液晶显示元件加热而使液晶膨胀,但因在结构上液晶滴502的粒径大、且连接部503也宽,所以不妨碍该液晶的流动。另一方面,即使因液晶板冷却而使高分子树脂基质的体积收缩从而使由该高分子树脂基质对液晶施加的压力急剧增大,但基于与上述同样的理由,也不妨碍液晶的流动。因此,即使由于在高温下长时间放置而使液晶集中于内部,但当在其后冷却到室温时,该液晶仍能很容易地在液晶滴之间移动而返回非显示区域202。因此,可以防止龟裂的发生。
另外,与上述第1实施例或第2实施例一样,显示区域201的液晶滴501的粒径最好约为1.2μm。另一方面,在非显示区域202内,如果是可获得足够增益的1.2μm左右,则将抑制液晶的流动,从而很容易发生龟裂。而且,由于密封材料106附近的区域不包括在显示区域201,所以液晶滴502的粒径不一定必须是最佳粒径。因此,从以上情况考虑,使密封材料106附近的液晶滴502的粒径、或网格的间隔比显示区域201大,在确保对比度的同时能够防止密封材料106附近发生龟裂这一点上,更为有效。
作为本实施例液晶显示元件的主要构成要素的高分子液晶复合体层500,可按以下所述的方法形成。
图17是用于说明上述液晶显示元件制造方法的断面图。首先,用密封材料106将预先分别设有象素电极105及对置电极107的TFT衬底102或对置衬底103粘合。进一步,在上述TFT衬底102和对置衬底103之间,注入以紫外线固化型树脂等未固化树脂单体和液晶材料为主要材料的液晶高分子混合物。接着,对上述液晶高分子混合物照射紫外线,使显示区域201和非显示区域202的相态分离的进行程度不同。具体地说,对显示区域201照射第1紫外线,而对非显示区域201照射比上述第1紫外线照射强度小的第2紫外线。由此,在上述显示区域201内相态分离的进行程度大,所以液晶滴502的粒径变小。另一方面,在非显示区域202内,相态分离的进行程度比显示区域201小,所以液晶滴501的粒径变大。通过以上步骤,形成高分子液晶复合体层500。此外,使非显示区域202的宽度为1.0mm的原因是,在例如照射第1紫外线等时总是会受到从背面回射的光的影响,因而很难使非显示区域202的面积比这更小。
这里,在上述第2实施例中,第2紫外线的照射是将紫外线反射板210除去后进行了全面的照射,但这时也可以用紫外线反射板210将照射过第1紫外线的区域(相当于显示区域201)遮挡后进行照射。因此,当对显示区域201的液晶照射第2紫外线时,具有抑制因紫外线引起的液晶等的分解的效果。
另外,作为遮挡紫外线的装置,采用了对紫外线进行反射的紫外线反射板,但除上述以外只要是具有遮挡紫外线的效果即可,并未作特别的限定。即,作为遮挡紫外线的装置,吸收型、反射型都可以。但是,如果是吸收型,则在照射紫外线时温度将上升,所以,与反射型的情况相比,必须很好地控制聚合温度。
进一步,照射紫外线时的遮挡装置,也可以在液晶板的上下配置,使其相对位置一致。另外,还可以用遮光带遮挡液晶板的侧部。因此,能遮挡来自背后的回射光,并可以均匀地进行液晶与高分子化合物的相态分离过程,从而制作液晶滴的粒径等均匀的液晶板。
(实施例5)本实施例5的液晶显示元件,对应于上述第5实施例。上述液晶显示元件,按以下所示的方法制成。首先,与上述第2实施例一样,在下衬底111上形成象素电极105、源极线108、绝缘膜109等,构成了TFT衬底102。另一方面,在上衬底112上,以与上述相同的方法形成对置电极107、绝缘膜109等,构成了对置衬底103。接着,在上述TFT衬底102上,印刷密封材料106的框状图案,然后,将TFT衬底102和对置衬底103粘合。
进一步,与第2实施例一样,用紫外线反射板210、210遮挡密封材料106附近的非显示区域202及密封材料106,使液晶板的表面温度保持在19℃,并从对置衬底103侧照射了60秒的照射强度为100mW/cm2的第1紫外线。因此,使被紫外线反射板210、210遮挡的区域以外的区域内的高分子前体聚合,并使液晶与高分子树脂基质相态分离。其结果是,在显示区域201内,变成液晶滴的一部分相互连接的形状。这里,液晶板的温度(聚合温度),用循环恒温槽将该液晶板的表面温度设定为19℃。
接着,将紫外线反射板210、210除去,对液晶板的整个表面照射第2紫外线240秒。上述第2紫外线的照射强度,设定为10mW/cm2。这样,通过减小紫外线的照射强度抑制液晶与高分子化合物的相态分离,所以高分子的聚合度也小。因此,非显示区域202的液晶滴502的粒径大于显示区域201的液晶滴501的粒径,并使液晶滴502的形状以其大部分相互连接的状态存在。另一方面,在显示区域201内,比液晶滴502的粒径小的液晶滴501,以其一部分相互接触和连接的状态存在。
上述液晶滴501、502的结构,按下述方法进行了确认。即,用密封材料将由玻璃构成的一对衬底粘合,注入由与上述同样的组成物构成的液晶高分子混合溶液,在同样的聚合条件下聚合并制作液晶板。并且,在该液晶板上没有形成TFT等。将所制成的液晶板的任何一个衬底剥离并进行了液晶滴粒径的测定。更详细地说,用显微镜观察液晶滴,并用图象处理装置求取粒径的平均值。观察的结果表明,液晶滴的粒径为1.2μm,且为一部分相互连接的形状。另一方面,非显示区域202的液晶滴的粒径大于2μm,且为大部分相互连接的形状。这时的非显示区域202的液晶百分比为80%。
从以上情况可以推测出,在本实施例的液晶显示元件中,也与上述结构的情况一样,显示区域201的液晶滴501为一部分相互连接的结构,非显示区域202的液晶滴502为大部分相互连接的结构。
接着,将所制成的液晶板放入烘箱中,进行了退火处理。处理条件为80℃、10小时。然后,冷却到室温,并用显微镜观察了高分子树脂基质的龟裂发生状态。其结果是,确认了在密封材料106附近的高分子树脂基质上没有发生龟裂,在显示区域201上也没有发生显示不均匀。
本发明者等发现,紫外线的照射强度越小,则聚合速度越低,而液晶滴的粒径变大。因此,如果照射在非显示区域202的第2紫外线的照射强度小于照射在显示区域201的第1紫外线的照射强度,则密封材料106附近的液晶滴的粒径将比显示区域201大,因此可以得到上述结构。
这里,通过改变第1和第2紫外线的照射强度,检查了因龟裂引起的显示不均匀程度、显示区域201的增益、液晶滴的粒径等。检查结果列于下述表2和表3。表2所列出的评价基准,当对比度为250时为◎、当对比度为100时为○、当对比度为80时为Δ、当对比度为30时为×。表3所列出的结果,表示相对于第2紫外线的照射强度的值使第1紫外线的照射强度改变为10、20、50、70、100、200、300、400的情况。
(表2

注)◎对比度250,○对比度100,Δ对比度80,×对比度30(表3)

注)◎象素上无龟裂,○周围若干象素的一部分发生龟裂,Δ周围若干象素内的全部都发生龟裂,×从周围到内侧的若干象素以上密集地发生龟裂为使液晶板的对比度在100以上,必须使增益在2.5以下。为此,照射在显示区域201上的第1紫外线的照射强度,从增益的观点考虑,最好在50mW/cm2~400mW/cm2的范围内。即,如置换成液晶滴的粒径,则相当于0.8μm~1.4μm的范围内。另一方面,为了消除显示区域201的显示不均匀,在密封材料106附近的非显示区域202内,即使是在可靠性试验中的冷却时液晶也必须处在易于流动的状态。为此,密封材料106附近的液晶滴的粒径,从表3的结果看,最好在1.8μm以上。对于第2紫外线的照射强度来说,这相当于20W/cm2以下。
(1)第Ⅱ发明组的实施例以下,参照

本发明的第Ⅱ发明组。
根据图18~图24对本发明的第6实施例说明如下。但是,在说明中将不需要的部分省略,此外,为便于说明,在图中有放大或缩小的部分。以上情况在以下的各图中也是同样的。
图18是本实施例的液晶显示元件的主要部分的断面图。液晶显示元件,具有作为第1衬底的TFT(薄膜晶体管)衬底601、与该TFT衬底601相对的作为第2衬底的对置衬底602、及配置在TFT衬底601与对置衬底602之间的高分子液晶复合体层605。在上述TFT衬底601的内侧表面上,形成作为开关元件的TFT(图中未示出)、及与该TFT电气连接的作为第1显示电极的显示电极603。用于将TFT衬底601和对置衬底602粘合的密封材料层615,在液晶显示元件的边缘按呈框状形成。另一方面,在上述对置衬底602的内侧表面上,形成作为第2显示电极的对置电极604。此外,在对置电极604与高分子液晶复合体层605之间,配置着间隙层606a。该间隙层606a在衬底面内的区域,包括了除密封材料层615以外的整个衬底表面。换句话说,上述间隙层606a设置在包括与显示屏面对应的显示区域的整个区域。而上述显示区域对应于在衬底面内形成TFT阵列的区域。另外,如图19所示,在上述密封材料层615的内周面与高分子液晶复合体层605的外周面之间,形成框状的侧部间隙层606b。此外,在上述间隙层606a内,为保持规定的间隔,还分散配置着作为支承构件的间隔物608。
上述TFT衬底601和对置衬底602,例如是由玻璃或石英等构成的透明衬底。另外,上述显示电极603和对置电极604,例如是由铟锡氧化物(IT0:Indium Tin Oxide)构成的透明导电膜。
上述高分子液晶复合体层605,是使液晶滴分散在由高分子化合物构成基质相中的结构。这里,上述液晶滴的存在状态并不限定于此,例如,可以使液晶滴以一部分相互接触和连接的状态存在。此外,也可以是使高分子化合物形成三维网状并以使液晶保持在该网中的状态分散的结构。
作为液晶,可采用在常温附近呈液晶状态的向列液晶、胆甾型液晶、近晶液晶等各种液晶。这些液晶可使用1种,也可以将2种以上混合使用。另外,作为高分子化合物,只要具有光透射性即可,并未作特别的限定,可以采用现有的众所周知的各种类型。
作为本实施例的液晶显示元件的主要构成要素的间隙层606a及侧部间隙层606b,是由空气等构成的流动层。上述空气是低湿度的,但最好对液晶显示元件的污染要小。此外,在本实施例中,也可以采用氮气或氩气等其他气体。
这里,通过设置如上所述的间隙层606a,可以附加防止发生因挠曲等引起的剪切应力的功能。例如,当从TFT衬底601的底面外侧按压时,液晶显示元件将发生如图20所示的挠曲。但是,由于在高分子液晶复合体层605的一侧形成间隙层606a,使对置衬底602与高分子液晶复合体层605不接触,所以能防止剪切应力的产生。因此,即使液晶显示元件挠曲,也不会产生散射性不同的区域,因而能减轻显示屏面的显示不均匀。
另外,在上述的例中,虽然将间隙层606a设置在包括显示区域的整个区域,但也可以将间隙层606a只设置在显示区域。如采用这种结构,则在显示区域的范围内,即使从外部作用了按压力,在该范围内也不会产生剪切应力,因而不会发生显示不均匀。另一方面,在显示区域外虽有可能产生剪切应力,但即便产生了剪切应力,也由于在显示区域内不发生显示不均匀,所以作为液晶显示元件不存在任何问题。因此,至少在显示区域内可以抑制因剪切应力的作用而产生光散射性不同的区域,因而能减轻显示屏面的显示不均匀。
上述侧部间隙层606b,如上所述,按框状设置在上述密封材料层615的内周面与高分子液晶复合体层605的外周面之间。因此,即使进行热冲击等可靠性试验,但由于在产生龟裂的密封材料615附近不存在高分子化合物和液晶,所以能从根本上防止该龟裂的发生。因此,可以防止因该龟裂而产生的条纹状的显示不均匀。进一步,可以防止因密封材料层615的形成图案的线宽在横向上变宽等形状的破坏而发生密封材料层615的渗透所引起的该密封材料与高分子液晶复合体层的溶混。此外,印刷该密封材料615时的精度要求也能得到缓和。
为使本发明的液晶显示元件进行彩色显示,例如,如图21所示,只需在对置衬底602与对置电极604之间设置滤色层631即可。上述滤色层631,在结构上包含彩色材料膜R、G、B及黑底632…这里,我们发现,通过设置间隙层606a,还可以抑制滤色层631的彩色材料膜R、G、B之间的混色的发生及黑底632…引起的光损失。
例如,着眼于滤色层631的彩色材料膜G进行讨论。如图22所示,如由背照光等从TFT衬底601侧照射光,则当入射光入射到高分子液晶复合体层605时被散射。这里,当对置衬底602的折射率ng与空气的折射率nair的关系为ng>nair时,使高分子液晶复合体层605的折射率np与间隙层606a的折射率nx的关系为np>nx…(1)进一步,使TFT衬底601的折射率ng与间隙层606a的折射率nx的关系为ng>nx…(2)在这种情况下,从上式(1)可以看出,入射到高分子液晶复合体层605时被散射后的散射光的一部分,在高分子液晶复合体层605和间隙层606a的边界上全反射。这里,所说的由该边界全反射的一部分散射光,包括通过在对置衬底602和空气中的边界上全反射而有可能间接地入射到相邻的彩色材料膜B的光及由黑底632吸收的光。因此,由于设有间隙层606a、且使高分子液晶复合体层605、间隙层606a及TFT衬底601为由满足上式(1)和(2)的关系的折射率构成的材料,所以能将构成混色原因的一部分散射光在其到达滤色层631之前予先排除,同时可以减少被黑底632吸收的光。其结果是,可以减少混色的发生,并能提高光的利用效率,因而能使显示屏面变得明亮。
可是,上述间隙层606a的间隙,必须在考虑与滤色层631的彩色材料膜R、G、B的节距的关系后设定。即,如图23所示,如设彩色材料膜R、G、B各自的节距为P(μm)、黑底632的宽度为d(μm),则开孔率Op(%)由下式表示。
Op(%)=100×(P-d)2/P2…(3)这里,为使开孔率例如在40%以上,应满足下式。
Op(%)=100×(P-d)2/P2≥40 …(4)因此,P和d的关系由下式表示。
d≤P{1-(0.4)1/2}…(5)另一方面,如图23所示,在从TFT衬底601侧入射的光在高分子液晶复合体层605和间隙层606a的边界上散射后的情况下,设直线传播光与散射光所成的角为θ。在上述情况下,间隙层606a的间隙L(μm)与上述直线传播光和散射光在滤色层631的到达点的距离x(μm)间的关系为x=L·tanθ。为防止散射光直接入射到相邻的彩色材料膜内,只须使x在黑底632的形成范围内即可。即,满足x≤d的关系即可。由此可得,L·tanθ≤d …(6)由此,从上式(5)和(6)的关系可得,L·tanθ≤P{1-(0.4)1/2} …(7)因此,可根据下式设定间隙层606a的间隙。
L≤P{1-(0.4)1/2}/tanθ …(8)如按以上方式设定间隙层606a的间隙,则能够防止在高分子液晶复合体层605和间隙层606a的边界上散射后的光的一部分入射到相邻的彩色材料膜内。图24示出当直线传播光与散射光所成的角θ为40、50、60度时的彩色材料膜R、G、B的节距P与间隙层606a的间隙L的关系。通常的笔记本个人电脑或监视器等,P在80~120μm范围内,即使在最精细的情况下,也在30~50μm左右。因此,当使开孔率为40%以上时,只须根据P的值将间隙L设定在图24所示范围内即可。此外,在以上的说明中,讲述了使开孔率为40%以上的情况,但间隙层606a的间隙可以根据所设定的开孔率的值较为任意地进行设定。因此,以上的说明,对其他的开孔率的值也可以进行同样的讨论。
以下,说明本实施例的液晶显示元件的制造方法。
即,在TFT衬底601上,用现有的众所周知的方法设置薄膜晶体管(TFT:ThinFilm Transister)。进一步,在上述TFT衬底601上,用印刷法涂布以液晶材料和高分子材料为主要材料的液晶高分子混合物(例如,商品名PNM201,ロディッ夕(有限公司)制),形成了液晶高分子混合物层(图中未示出)。该液晶高分子混合物层的膜厚为10μm。
接着,对上述液晶高分子混合物层照射以高压水银灯(ウシオ电机(有限公司)制)为光源的紫外线,以使其聚合。由此,形成了使液晶滴分散在高分子化合物中的高分子液晶复合体层605。照射条件,设定为照射强度120mW/cm2、照射时间15秒。另外,在高分子液晶复合体层605上撒布直径1μm的球状间隔物(硅球,触媒化成(有限公司)制)8,使其分布密度均匀。
下一步,在TFT衬底601的边缘部,涂布紫外线固化型密封材料(商品名ワ-ドロック704,协立化学(有限公司)制),使其涂布形状为框状。这时,使该紫外线固化型密封材料与高分子液晶复合体层605之间保持规定的间隔,形成了紫外线固化型密封材料。然后,将设有对置电极604及滤色层631的对置衬底602(凸版印刷(有限公司)制)与TFT衬底601在大气中粘合,使高分子液晶复合体层605与上述对置电极604相对。另外,在将两个衬底粘合时,一面以0.2kg/cm2的压力按压一面进行粘合。进一步,照射紫外线,使该紫外线固化型密封材料固化。作为照射条件,例如将能量密度设定为70mW/cm2,照射时间为30秒。由此,制得了在对置衬底602与高分子液晶复合体层605之间形成了由空气构成的间隙层606a的本实施例1的液晶显示元件。
用SEM(Scanning Electro Microscope扫描电子显微镜)对按如上所述方式制成的液晶板的断面进行了观察,确认形成了间隙层606a。进一步,对本实施例的液晶显示元件施加按压力以使其挠曲,结果并未看到因高分子液晶复合体层605的散射性变化而引起的显示不均匀。
根据图25对本发明的第7实施例说明如下。对于与上述第6实施例的液晶显示元件具有同样功能的构成要素,标以同一符号而将其详细说明省略。
本实施例的液晶显示元件,与上述第6实施例的液晶显示元件的结构相比,其不同点在于,使间隙层606a及侧部间隙层606b为真空层626。
上述液晶显示元件,除了使TFT衬底601与对置电极602的粘合工序在真空中进行外,可以通过进行与上述第6实施例相同的工序制得。
接着,用SEM对本实施例的液晶显示元件的断面进行了观察,虽然看到了由大气压将间隔物608压入高分子液晶复合体层605的部分,但确认形成了真空层626。进一步,对本实施例的液晶显示元件施加按压力以使其挠曲,结果在显示屏面上并未看到显示不均匀。
根据图26对本第8实施例说明如下。对于与上述第6实施例的液晶显示元件具有同样功能的构成要素,标以同一符号而将其详细说明省略。
本实施例的液晶显示元件,与上述第6实施例的液晶显示元件的结构相比,其不同点在于,以光学反射构件641代替了滤色层631。
上述液晶显示元件,除了在对置衬底602上形成铝(Al)等具有光反射性的金属覆膜以外,可以通过进行与上述第6实施例相同的工序制得。作为光学反射构件641的形成方法,并未作特别的限定,可采用现有的众所周知的方法。
对按这种方式制成的本实施例的液晶显示元件施加按压力以使其挠曲,结果在显示屏面上并未看到显示不均匀。
根据图27对本第9实施例说明如下。对于与上述第6实施例的液晶显示元件具有同样功能的构成要素,标以同一符号而将其详细说明省略。
本第9实施例的液晶显示元件,与上述第6实施例的液晶显示元件的结构相比,其不同点在于,在间隙层606a及侧部间隙层606b内充填含有液晶材料的流动层并形成了液晶层636。作为上述液晶材料,只要具有透射性和流动性即可,并未作特别的限定,可采用现有的众所周知的各种类型。
上述液晶显示元件,以与上述第6实施例相同的方法制成。但是,在TFT衬底601或对置衬底602中的任何一个上涂布紫外线固化型密封材料,使其涂布形状为在液晶注入口部分留有缺口的框状图案。接着,用真空注入法注入液晶材料(商品名ZLI2254,メルク公司制),并将液晶注入口封住,从而形成了液晶层636。
对按这种方式制成的本实施例的液晶显示元件施加按压力以使其挠曲,结果在并未看到高分子液晶复合体层605的显示不均匀。
根据图28对本发明的第10实施例说明如下。对于与上述第6实施例的液晶显示元件具有同样功能的构成要素,标以同一符号而将其详细说明省略。
本第10实施例的液晶显示元件,与上述第6实施例的液晶显示元件的结构相比,其不同点在于,对置电极604在高分子液晶复合体层605上形成。此外,在该液晶显示元件的制造过程中,还进行了检查显示状态的检查工序。
按照与第6实施例相同的方法,在TFT衬底601上形成显示电极603,进一步在该显示电极603上形成了高分子液晶复合体层605。接着,用溅射法在高分子液晶复合体层605上蒸镀ITO,并用光刻法将不需要的部分去掉,从而形成了对置电极604。
然后,在将TFT衬底601和对置衬底602粘合之前,实施了用于检查TFT衬底601的显示状态的检查工序。即,通过将电源连接于显示电极603及对置电极604,通过TFT的驱动而对高分子液晶复合体层605施加电场。该高分子液晶复合体层605,在电压OFF时为乳白色状态,而当电压ON时为透明状态,由此可以检查高分子液晶复合体层605和TFT的动作状态。这里,如发现在TFT衬底601上有点缺陷或线缺陷等不合格情况,则只将该TFT衬底601废弃。这样,由于在将TFT衬底601和对置衬底602粘合之前进行检查工序,所以,即使在TFT衬底601上检查出不合格情况,也不必将对置衬底602等与该TFT衬底601一起废弃,因此能使成本降低并提高了合格率。
进一步,按照与第6实施例相同的方法,在TFT衬底601的边缘部,涂布紫外线固化型密封材料,并将该TFT衬底601与设有对置电极604及滤色层631的对置衬底602在大气中粘合,接着,照射紫外线,以使该紫外线固化型密封材料固化,从而制得了本实施例的液晶显示元件。
另外,上述检查工序,也可以不将透明导电膜直接蒸镀在高分子液晶复合体层605上,而是将蒸镀了该透明导电膜的薄膜按压在该高分子液晶复合体层605上,并可以对TFT进行同样的驱动。在这种情况下,在检查结束后,可将上述薄膜揭下,再将TFT衬底601和对置衬底602粘合,并使高分子液晶复合体层605与对置衬底602之间保持规定的间隔。
对本发明的第11实施例说明如下。对于与上述第6实施例的液晶显示元件具有同样功能的构成要素,标以同一符号而将其详细说明省略。
本实施例的液晶显示元件,与上述第6实施例的液晶显示元件的结构相同,但其制造则按下述方法进行。
即,将以液晶材料和高分子材料为主要材料的液晶高分子混合物(例如,商品名PNM201,ロディック(有限公司)制)与球状的间隔物608(粒径10μm)混合后,用注射器滴在形成了TFT及显示电极603等的TFT衬底601上,形成了液晶高分子混合物层。
然后,用旋转器在玻璃衬底上涂布作为具有防水作用的材料的硅烷耦合剂(硅烷系高分子化合物的耦合剂)并使其固化,进行了防水处理。进一步,在该玻璃衬底的边缘部,例如用溅射法按框状形成由Cr(铬)等构成的掩模。而作为具有上述防水作用的材料,不限定于上述材料,例如可举出氟系的高分子化合物等。
接着,将进行了防水处理的玻璃衬底与涂布了液晶高分子混合物的TFT衬底601粘合,并按压到留有规定的间隙。进一步,从外部对上述液晶高分子混合物照射紫外线使其聚合,形成了高分子液晶复合体层605。这时,由于在玻璃衬底的边缘部形成着掩模,所以,可以只在显示区域形成上述高分子液晶复合体层605。按这种方式制作,可以确保在后面的工序中用于形成密封材料层615或侧部间隙层606b的区域。接着,将玻璃衬底剥下,可以在TFT衬底601上形成膜厚均匀的高分子液晶复合体层605。
在这之后,以与上述第6实施例相同的方法在TFT衬底601的边缘部涂布紫外线固化型密封材料,使其涂布形状为框状。进一步,将设有对置电极604及滤色层631的对置衬底602与TFT衬底601一面以规定的压力按压一面在大气中进行粘合。由此,制得了本实施例的液晶显示元件。
对按这种方式制成的上述液晶显示元件施加按压力以使其挠曲,结果在显示屏面上并未看到显示不均匀。
在上述各第6实施例~第11实施例中,所示出的形态是在对置衬底602与高分子液晶复合体层605之间且在整个面上形成间隙层606a,并在密封材料层615的内周面与高分子液晶复合体层605的外周面之间行形成框状的侧部间隙层606b,但本发明并不限定于这种结构。具体地说,例如,如图29所示,也可以是使密封材料层615的内周面与高分子液晶复合体层605的外周面接合而在整个周面上完全不存在侧部间隙层606b的结构,此外,还可以是使密封材料层615的内周面部分地与高分子液晶复合体层605的外周面接合并使侧部间隙层606b沿着高分子液晶复合体层605的外周面部分地存在的结构。
另外,如图30所示,是侧部间隙层606b完全不存在的结构,而且,高分子液晶复合体层605,形成其中央部分5a向上方凸出的台阶形状,且由于该中央部分5a与对置电极604接触,所以,间隙层606a可以是仅在密封材料层615附近存在的结构。
在第Ⅱ发明组的上述各实施例中,显示屏面不是与TFT衬底601侧而是与对置衬底602侧相对应。
用于比较的液晶显示元件,与上述第6实施例的液晶显示元件相比,其不同点在于,不设间隙层606a及侧部间隙层606b。上述用于比较的液晶显示元件,按以下方法制成。
即,将分别形成了透明导电膜的一对衬底通过玻璃间隔物按规定的间隔粘合。接着,用真空注入法在粘合后的两个衬底之间注入以液晶材料和高分子材料为主要材料的液晶高分子混合物(例如,商品名PNM201,ロディック(有限公司)制),并从外部照射规定照射强度的紫外线使其聚合。由此,制成了配置有使液晶滴分散在高分子化合物中的高分子液晶复合体层的用于比较的液晶显示元件。进一步,与第6实施例一样,对上述用于比较的液晶显示元件施加按压力以使其挠曲,结果在局部上出现了散射性减弱的区域,并看到了显示不均匀。
如上所述,在将第6~第9及第11实施例与比较例1的结果进行比较后,确认出当在对置衬底602与高分子液晶复合体层605之间按规定间隔设置着间隙层606a时,即使对液晶显示元件施加按压力以使其挠曲,在显示屏面上也不会产生显示不均匀。
在本发明的各项详细的说明中所给出的具体实施形态,极其明确地阐明了本发明的技术内容,但不应狭义地解释为只限定于所给出的具体例,在本发明的主旨及以下所述的专利权利要求的范围内,可以实施各种变更。
产业上的应用可能性如上所述,按照本发明的结构,可以充分地完成本发明的各个课题。
即,即使因周围温度变化而在密封材料附近的区域产生龟裂,也由于该产生龟裂的区域在结构上并不包含在显示区域内,所以,能够防止在显示屏面上看到因龟裂而引起的条纹状的显示不均匀。
另外,在密封材料附近的非显示区域中,使液晶滴为独立分散的结构、或比显示区域的液晶滴的粒径大,从而能防止龟裂的发生,并可以在保持良好的对比度的状态下抑制条纹状显示不均匀的发生。
另外,在密封材料附近的非显示区域中,不形成高分子液晶复合体层,从而能防止龟裂的发生,并可以在保持良好的对比度的状态下抑制条纹状显示不均匀的发生。
此外,即使对衬底面施加按压力等而使液晶显示元件挠曲,也由于在液晶高分子复合体层与任何一边的衬底之间设置着间隙层,所以能防止发生剪切应力。因此,在显示屏面上不会产生散射性不同的区域,因而可以减少显示不均匀的发生。
另外,即使液晶高分子复合体层的体积因周围温度的变化而膨胀或收缩,也由于在密封材料的内周面与液晶高分子复合体层的外周面之间设置着侧部间隙层,所以能够防止该密封材料附近的液晶高分子复合体层发生龟裂。因此,可以防止因该龟裂引起的条纹状显示不均匀。此外,还能减少彩色材料膜R、G、B间的混色的发生,并能抑制因黑底引起的光利用效率的降低。
另外,由于在衬底粘合工序之前预先实施对开关元件和液晶高分子复合体层等的显示检查,所以即使发现缺陷等,也不必将备有光学滤色层等的对置衬底废弃。由此,可以提高合格率,还能降低成本。因此,本发明在产业上的意义是很大的。
权利要求书按照条约第19条的修改基于条约19条(1)的说明书权利要求1~31,是对具有显示区域和非显示区域的液晶显示元件而写就的。
权利要求32~70,是对备有间隙层的液晶显示元件而写就的。更详细地说,权利要求34~42,是关于备有间隙层的透射型液晶显示元件的,权利要求43~51,是关于备有间隙层的反射型液晶显示元件的。权利要求52~61,是关于备有间隙层及侧部间隙层的透射型液晶显示元件的,权利要求62~70,是关于备有间隙层及侧部间隙层的反射型液晶显示元件的。
权利要求71~109,是对备有光学滤色层及间隙层的液晶显示元件而写就的。更详细地说,权利要求73~81,是关于备有光学滤色层及间隙层的透射型液晶显示元件的,权利要求82~90,是关于备有光学滤色层及间隙层的反射型液晶显示元件的。权利要求91~100,是关于备有光学滤色层、间隙层及侧部间隙层的透射型液晶显示元件的,权利要求101~109,是关于备有光学滤色层、间隙层及侧部间隙层的反射型液晶显示元件的。
权利要求110~111,是关于备有间隙层的液晶显示元件制造方法而写就的。
权利要求书1.(补正后)一种液晶显示元件,在内侧面分别备有电极的一对衬底之间,配置使液晶滴分散在高分子化合物中的高分子液晶复合体层,且通过密封材料将上述一对衬底粘合,该液晶显示元件的特征在于上述高分子液晶复合体层,使液晶滴分散保持在包含高分子化合物而构成的基质连续相中,或使液晶分散保持在包含高分子化合物而构成的三维网状基质的网内,在形成时使上述高分子液晶复合体层的外周面与密封材料的内周面贴紧,而且,分割为使上述高分子液晶复合体层的主体部为显示区域,而该高分子液晶复合体层的靠近上述密封材料的边缘部为非显示区域,进一步,上述显示区域的高分子液晶复合体层,使液晶滴以一部分相互连接的状态分散保持在包含高分子化合物而构成的基质连续相中,或使液晶分散保持在包含高分子化合物而构成的三维网状基质的网内,在形成时使上述显示区域的液晶滴的粒径或网格的间隔与上述非显示区域的液晶滴的粒径或网格的间隔不同。
2.(补正后)一种液晶显示元件,在内侧面分别备有电极的一对衬底之间,配置使液晶滴分散在高分子化合物中的高分子液晶复合体层,且通过密封材料将上述一对衬底粘合,该液晶显示元件的特征在于上述高分子液晶复合体层,使液晶滴分散保持在包含高分子化合物而构成的基质连续相中,或使液晶分散保持在包含高分子化合物而构成的三维网状基质的网内,在形成时使上述高分子液晶复合体层的外周面与密封材料的内周面贴紧,而且,分割为使上述高分子液晶复合体层的主体部为显示区域,而该高分子液晶复合体层的靠近上述密封材料的边缘部为非显示区域,进一步,上述显示区域的高分子液晶复合体层,使液晶滴以一部分相互连接的状态分散保持在包含高分子化合物而构成的基质连续相中,或使液晶分散保持在包含高分子化合物而构成的三维网状基质的网内,在形成时使上述显示区域的液晶百分比与上述非显示区域的液晶百分比不同。
3.(补正后)根据权利要求2所述的液晶显示元件,其特征在于上述显示区域的液晶百分比与上述非显示区域的液晶百分比之差,至少为5%以上。
4.(补正后)一种液晶显示元件,在内侧面分别备有电极的一对衬底之间,配置使液晶滴分散在高分子化合物中的高分子液晶复合体层,且通过密封材料将上述一对衬底粘合,该液晶显示元件的特征在于上述高分子液晶复合体层,使液晶滴分散保持在包含高分子化合物而构成的基质连续相中,或使液晶滴分散保持在包含高分子化合物而构成的三维网状基质的网内,而且,在形成时使上述高分子液晶复合体层的外周面与密封材料的内周面贴紧,进一步,将上述高分子液晶复合体层的整个区域中在上述密封材料附近的发生龟裂的区域以外的部分作为显示区域。
5.(补正后)一种液晶显示元件,在内侧面分别备有电极的一对衬底之间,配置使液晶滴分散在高分子化合物中的高分子液晶复合体层,且通过密封材料将上述一对衬底粘合,该液晶显示元件的特征在于上述高分子液晶复合体层,使液晶滴分散保持在包含高分子化合物而构成的基质连续相中,或使液晶分散保持在包含高分子化合物而构成的三维网状基质的网内,而且,在形成时使上述高分子液晶复合体层的外周面与密封材料的内周面贴紧,进一步,在上述高分子液晶复合体层的上述密封材料附近发生的龟裂的内部,充填主要由液晶构成的物质。
6.(补正后)根据权利要求5所述的液晶显示元件,其特征在于为了减小上述密封材料附近发生龟裂的区域与发生该龟裂的区域以外的区域的折射率差,通过热处理在上述龟裂内充填由液晶构成的物质。
7.(补正后)一种液晶显示元件,在内侧面分别备有电极的一对衬底之间,配置使液晶滴分散在高分子化合物中的高分子液晶复合体层,且通过密封材料将上述一对衬底粘合,该液晶显示元件的特征在于上述高分子液晶复合体层,使液晶滴分散保持在包含高分子化合物而构成的基质连续相中,或使液晶滴分散保持在包含高分子化合物而构成的三维网状基质的网内,进一步,在上述密封材料的内边缘,设置宽度至少为1.5mm以上的框状区域,且将显示区域设在上述框状区域的内侧。
8.(补正后)根据权利要求7所述的液晶显示元件,其特征在于上述框状区域,位于自密封材料的内边缘起2mm以上、6mm以下的范围内。
9.(补正后)一种液晶显示元件,在内侧面分别备有电极的一对衬底之间,配置使液晶滴分散在高分子化合物中的高分子液晶复合体层,且通过密封材料将上述一对衬底粘合,该液晶显示元件的特征在于将上述高分子液晶复合体层分割为显示区域及位于该显示区域的外边缘的框状非显示区域,上述显示区域的高分子液晶复合体层,使液晶滴以一部分相互连接的状态分散保持在包含高分子化合物而构成的基质连续相中,或使液晶分散保持在包含高分子化合物而构成的三维网状基质的网内,上述非显示区域的高分子液晶复合体层,使大致呈球形或旋转椭圆体形状的液晶滴以相互独立而分散的状态保持在包含高分子化合物而构成的基质中。
10.(补正后)根据权利要求9所述的液晶显示元件,其特征在于上述非显示区域,是宽度至少为1.0mm以上的框状区域。
11.(补正后)根据权利要求9所述的液晶显示元件,其特征在于上述显示区域的液晶滴的粒径或网格的间隔在0.8μm以上、1.4μm以下的范围内,且非显示区域的液晶滴的粒径小于0.8μm。
12.(补正后)根据权利要求9所述的液晶显示元件,其特征在于上述显示区域的液晶的液晶百分比大于上述非显示区域的液晶的液晶百分比。
13.(补正后)根据权利要求12所述的液晶显示元件,其特征在于上述显示区域的液晶百分比在70%以上、80%以下的范围内,且上述非显示区域的液晶百分比小于70%。
14.(补正后)一种液晶显示元件,在内侧面分别备有电极的一对衬底之间,配置使液晶滴分散在高分子化合物中的高分子液晶复合体层,且通过密封材料将上述一对衬底粘合,该液晶显示元件的特征在于将上述高分子液晶复合体层分割为显示区域及在该显示区域的外边缘的框状非显示区域,上述显示区域的高分子液晶复合体层,使液晶滴以一部分相互连接的状态分散保持在包含高分子化合物而构成的基质连续相中,或使液晶分散保持在包含高分子化合物而构成的三维网状基质的网内,上述非显示区域的高分子液晶复合体层,以液晶和高分子化合物彼此互溶的状态形成。
15.(补正后)根据权利要求14所述的液晶显示元件,其特征在于上述非显示区域,是宽度至少为1.0mm以上的框状区域。
16.(补正后)一种液晶显示元件,在内侧面分别备有电极的一对衬底之间,配置使液晶滴分散在高分子化合物中的高分子液晶复合体层,且通过密封材料将上述一对衬底粘合,该液晶显示元件的特征在于上述高分子液晶复合体层,至少设在与显示区域相当的部分,且在与上述密封材料和高分子液晶复合体层之间的非显示区域相当的部分上,设置侧部间隙层。
17.(补正后)根据权利要求16所述的液晶显示元件,其特征在于上述非显示区域,是宽度至少为1.0mm以上的框状区域。
18.(补正后)根据权利要求17所述的液晶显示元件,其特征在于上述侧部间隙层,由真空构成。
19.(补正后)根据权利要求17所述的液晶显示元件,其特征在于在上述侧部间隙层内充填气体。
20.(补正后)根据权利要求17所述的液晶显示元件,其特征在于在上述侧部间隙层内,形成高分子化合物。
21.(补正后)一种液晶显示元件,在内侧面分别备有电极的一对衬底之间,配置使液晶滴分散在高分子化合物中的高分子液晶复合体层,且通过密封材料将上述一对衬底粘合,该液晶显示元件的特征在于上述高分子液晶复合体层,使液晶滴分散保持在包含高分子化合物而构成的基质连续相中,或使液晶分散保持在包含高分子化合物而构成的三维网状基质的网内,上述高分子液晶复合体层,被分割为位于上述密封材料的内边缘的框状非显示区域及位于该非显示区域内侧的显示区域,密封材料附近的非显示区域的液晶滴的粒径或网格的间隔大于上述显示区域的液晶滴的粒径或网格的间隔。
22.(补正后)根据权利要求21所述的液晶显示元件,其特征在于上述非显示区域,是宽度至少为1.0mm以上的框状区域。
23.(补正后)根据权利要求21所述的液晶显示元件,其特征在于上述显示区域的液晶百分比小于上述非显示区域的液晶的液晶百分比。
24.(补正后)根据权利要求23所述的液晶显示元件,其特征在于上述显示区域的液晶百分比在70%以上、80%以下的范围内,且上述非显示区域的液晶百分比大于80%。
25.(补正后)根据权利要求24所述的液晶显示元件,其特征在于上述显示区域的液晶百分比与上述非显示区域的液晶百分比之差,至少为5%以上。
26.(补正后)根据权利要求21所述的液晶显示元件,其特征在于上述密封材料附近的液晶滴的粒径或网格的间隔在1.8μm以上,且上述显示区域的液晶滴的粒径或网格的间隔在0.8μm以上、1.4μm以下的范围内。
27.(补正后)一种液晶显示元件的制造方法,包括相分离工序,即,在内侧面分别备有电极的一对衬底之间,配置包含液晶和高分子前体的液晶高分子前体相溶液,然后,在上述衬底面上照射紫外线,通过使上述高分子前体聚合固化,而使上述液晶高分子前体相溶液中的液晶与高分子前体相态分离,从而制作使液晶滴分散保持在包含高分子化合物而构成的基质连续相中或使液晶分散保持在包含高分子化合物而构成的三维网状基质的网内的高分子液晶复合体层,该液晶显示元件的制造方法的特征在于上述相分离工序,通过使照射在上述高分子液晶复合体层的与显示区域相当的区域的第1紫外线的照射强度小于照射在上述高分子液晶复合体层的与非显示区域相当的区域的第2紫外线的照射强度,在上述显示区域内,形成使液晶滴以一部分相互连接的状态分散保持在包含高分子化合物而构成的基质连续相中或使液晶分散保持在包含高分子化合物而构成的三维网状基质的网内的结构,在上述非显示区域内,形成使大致呈球形或旋转椭圆体形状的液晶滴以相互独立而分散的状态保持在包含高分子化合物而构成的基质中的结构.28.(补正后)一种液晶显示元件的制造方法,包括相分离工序,即,在内侧面分别备有电极的一对衬底之间,配置包含液晶和高分子前体的液晶高分子前体相溶液,然后,在上述衬底的整个面上照射紫外线,通过使上述高分子前体聚合固化,而使上述液晶高分子前体相溶液中的液晶与高分子前体相态分离,从而制作使液晶滴分散保持在包含高分子化合物而构成的基质连续相中或使液晶分散保持在包含高分子化合物而构成的三维网状基质的网内的高分子液晶复合体层,该液晶显示元件的制造方法的特征在于上述相分离工序,在上述高分子液晶复合体层的至少非显示区域上,设置用于遮挡紫外线的遮挡装置并照射该紫外线。
29.(补正后)根据权利要求28所述的液晶显示元件制造方法,其特征在于上述遮挡装置,是由反射紫外线的材料构成的反射板。
30.(补正后)一种液晶显示元件的制造方法,包括相分离工序,即,在内侧面分别备有电极的一对衬底之间,配置包含液晶和高分子前体的液晶高分子前体相溶液,然后,在上述衬底面上照射紫外线,通过使上述高分子前体聚合固化,而使上述液晶高分子前体相溶液中的液晶与高分子前体相态分离,从而制作使液晶滴分散保持在包含高分子化合物而构成的基质连续相中或使液晶分散保持在包含高分子化合物而构成的三维网状基质的网内的高分子液晶复合体层,该液晶显示元件的制造方法的特征在于上述相分离工序,通过使照射在上述高分子液晶复合体层的与显示区域相当的区域的第1紫外线的照射强度大于照射在上述高分子液晶复合体层的与非显示区域相当的区域的第2紫外线的照射强度,使上述高分子液晶复合体层具有使液晶滴分散保持在包含高分子化合物而构成的基质连续相中或使液晶分散保持在包含高分子化合物而构成的三维网状基质的网内的结构,而且,在结构上使上述高分子液晶复合体层的显示区域的液晶滴的粒径或网格的间隔小于非显示区域的液晶滴的粒径或网格的间隔。
31.(补正后)根据权利要求30所述的液晶显示元件制造方法,其特征在于上述第1紫外线的照射强度在50mW/cm2以上,上述第2紫外线的照射强度在20mW/cm2以下。
32.(补正后)一种液晶显示元件,至少备有第1衬底、与第1衬底相对的第2衬底、配置在第1和第2衬底之间并使液晶滴分散保持在高分子化合物中而构成的高分子液晶复合体层、用于对高分子液晶复合体层施加电场的一对第1显示电极及第2显示电极,第1衬底与第2衬底,通过密封材料将其边缘部粘合在一起,该液晶显示元件的特征在于将上述高分子液晶复合体层粘合在上述第1衬底上,并在第2衬底与高分子液晶复合体层之间设置间隙层,该间隙层在衬底面内的区域,位于至少包含整个显示区域的范围内。
33.(补正后)根据权利要求32所述的液晶显示元件,其特征在于在满足上述第2衬底的折射率ng大于空气的折射率nair的情况下,上述第2衬底的折射率ng与间隙层的折射率nx满足式(1)的关系,且上述高分子液晶复合体层的折射率np与间隙层的折射率nx满足式(2)的关系。
ng>nx…(1)np>nx…(2)34.(补正后)根据权利要求32所述的液晶显示元件,其特征在于上述第1显示电极及第2显示电极是透明电极。
35.(补正后)根据权利要求34所述的液晶显示元件,其特征在于在上述间隙层内充填空气。
36.(补正后)根据权利要求34所述的液晶显示元件,其特征在于上述间隙层是真空。
37.(补正后)根据权利要求34所述的液晶显示元件,其特征在于在上述间隙层内含有液晶材料。
38.(补正后)根据权利要求34所述的液晶显示元件,其特征在于在上述第2衬底上,设置光学滤色层。
39.(补正后)根据权利要求34所述的液晶显示元件,其特征在于在上述间隙层内设有用于使上述第2衬底和高分子液晶复合体层保持规定间隔的支承构件。
40.(补正后)根据权利要求34所述的液晶显示元件,其特征在于上述液晶显示元件的形态为,通过按压操作输入装置而进行显示屏面的显示。
41.(补正后)根据权利要求40所述的液晶显示元件,其特征在于用上述操作输入装置进行按压的按压侧衬底,是第1衬底。
42.(补正后)根据权利要求40所述的液晶显示元件,其特征在于用上述操作输入装置进行按压的按压侧衬底,是第2衬底。
43.(补正后)根据权利要求33所述的液晶显示元件,其特征在于上述第1显示电极或第2显示电极中的任何一个,是反射光的光学反射电极。
44.(补正后)根据权利要求43所述的液晶显示元件,其特征在于在上述间隙层内充填空气。
45.(补正后)根据权利要求43所述的液晶显示元件,其特征在于上述间隙层是真空。
46.(补正后)根据权利要求43所述的液晶显示元件,其特征在于在上述间隙层内含有液晶材料。
47.(补正后)根据权利要求43所述的液晶显示元件,其特征在于在上述第1衬底或第2衬底中与形成有上述光学反射电极的衬底不同的衬底侧,设置光学滤色层。
48.(补正后)根据权利要求43所述的液晶显示元件,其特征在于在上述间隙层内设有用于使上述第2衬底和高分子液晶复合体层保持规定间隔的支承构件。
49.(补正后)根据权利要求43所述的液晶显示元件,其特征在于上述液晶显示元件的形态为,通过按压操作输入装置而进行显示屏面的显示。
50.(补正后)根据权利要求43所述的液晶显示元件,其特征在于用上述操作输入装置进行按压的按压侧衬底,是第1衬底。
51.(补正后)根据权利要求43所述的液晶显示元件,其特征在于用上述操作输入装置进行按压的按压侧衬底,是第2衬底。
52.(补正后)根据权利要求33所述的液晶显示元件,其特征在于在上述高分子液晶复合体层的外周面与上述密封材料的内周面之间,设置侧部间隙层。
53.(补正后)根据权利要求52所述的液晶显示元件,其特征在于上述第1显示电极及第2显示电极是透明电极。
54.(补正后)根据权利要求53所述的液晶显示元件,其特征在于在上述间隙层及侧部间隙层内充填空气。
55.(补正后)根据权利要求53所述的液晶显示元件,其特征在于上述间隙层及侧部间隙层是真空。
56.(补正后)根据权利要求53所述的液晶显示元件,其特征在于在上述间隙层及侧部间隙层内含有液晶材料。
57.(补正后)根据权利要求53所述的液晶显示元件,其特征在于在上述第2衬底上,设置光学滤色层。
58.(补正后)根据权利要求53所述的液晶显示元件,其特征在于在上述间隙层内设有用于使上述第2衬底和高分子液晶复合体层保持规定间隔的支承构件。
59.(补正后)根据权利要求53所述的液晶显示元件,其特征在于上述液晶显示元件的形态为,通过按压操作输入装置而进行显示屏面的显示。
60.(补正后)根据权利要求59所述的液晶显示元件,其特征在于用上述操作输入装置进行按压的按压侧衬底,是第1衬底。
61.(补正后)根据权利要求59所述的液晶显示元件,其特征在于用上述操作输入装置进行按压的按压侧衬底,是第2衬底。
62.(补正后)根据权利要求52所述的液晶显示元件,其特征在于上述第1显示电极或第2显示电极中的任何一个,是反射光的光学反射电极。
63.(补正后)根据权利要求62所述的液晶显示元件,其特征在于在上述间隙层及侧部间隙层内充填空气。
64.(补正后)根据权利要求62所述的液晶显示元件,其特征在于上述间隙层及侧部间隙层是真空。
65.(补正后)根据权利要求62所述的液晶显示元件,其特征在于在上述间隙层及侧部间隙层内含有液晶材料。
66.(补正后)根据权利要求62所述的液晶显示元件,其特征在于在上述第1衬底或第2衬底中与形成有上述光学反射电极的衬底不同的衬底侧,设置光学滤色层。
67.(补正后)根据权利要求62所述的液晶显示元件,其特征在于在上述间隙层内设有用于使上述第2衬底和高分子液晶复合体层保持规定间隔的支承构件。
68.(补正后)根据权利要求62所述的液晶显示元件,其特征在于上述液晶显示元件的形态为,通过按压操作输入装置而进行显示屏面的显示。
69.(补正后)根据权利要求68所述的液晶显示元件,其特征在于用上述操作输入装置进行按压的按压侧衬底,是第1衬底。
70.(补正后)根据权利要求68所述的液晶显示元件,其特征在于用上述操作输入装置进行按压的按压侧衬底,是第2衬底。
71.(补正后)一种液晶显示元件,至少备有第1衬底、与第1衬底相对的第2衬底、配置在第1和第2衬底之间并使液晶滴分散保持在高分子化合物中而构成的高分子液晶复合体层、用于对高分子液晶复合体层施加电场的一对第1显示电极及第2显示电极,及设在上述第2衬底上的光学滤色层,第1衬底与第2衬底,通过密封材料将其边缘部粘合在一起,该液晶显示元件的特征在于将上述高分子液晶复合体层粘合在上述第1衬底上,且在该高分子液晶复合体层上形成第二显示电极,并在第2显示电极与第二衬底之间设置间隙层,该间隙层在衬底面内的区域,位于至少包含整个显示区域的范围内。
72.(补正后)根据权利要求71所述的液晶显示元件,其特征在于在将邻接于上述光学滤色层的多个彩色材料膜中的任意彩色材料膜的黑底和该彩色材料膜的边界面延长并在光入射到该边界面与上述间隙层和高分子液晶复合体层的边界对应的位置并进行散射的情况下,如设散射后的散射光中向上述边界面传播的第1散射光与向上述黑底和邻接于上述彩色材料膜的彩色材料膜的边界面传播的第2散射光所成的角为θ、上述光学滤色层的多个彩色材料膜间的节距为P(μm)、开孔率为Op(%),则上述间隙层的间隙L(μm)以下式表示。
L≤P(1-Op1/2)/tanθ …(8)73.(补正后)根据权利要求72所述的液晶显示元件,其特征在于上述第1显示电极及第2显示电极是透明电极。
74.(补正后)根据权利要求73所述的液晶显示元件,其特征在于在满足上述第2衬底的折射率ng大于空气的折射率nair的情况下,上述第2衬底的折射率ng与间隙层的折射率nx满足式(1)的关系,且上述高分子液晶复合体层的折射率np与间隙层的折射率nx满足式(2)的关系。
ng>nx…(1)np>nx…(2)75.(补正后)根据权利要求74所述的液晶显示元件,其特征在于在上述间隙层内充填空气。
76.(补正后)根据权利要求74所述的液晶显示元件,其特征在于上述间隙层是真空。
77.(补正后)根据权利要求74所述的液晶显示元件,其特征在于在上述间隙层内含有液晶材料。
78.(补正后)根据权利要求73所述的液晶显示元件,其特征在于在上述间隙层内设有用于使上述第2衬底和高分子液晶复合体层保持规定间隔的支承构件。
79.(补正后)根据权利要求73所述的液晶显示元件,其特征在于上述液晶显示元件的形态为,通过按压操作输入装置而进行显示屏面的显示。
80.(补正后)根据权利要求79所述的液晶显示元件,其特征在于用上述操作输入装置进行按压的按压侧衬底,是第1衬底。
81.(补正后)根据权利要求79所述的液晶显示元件,其特征在于用上述操作输入装置进行按压的按压侧衬底,是第2衬底。
82.(补正后)根据权利要求72所述的液晶显示元件,其特征在于在上述第1衬底上形成的上述第1显示电极,是反射光的光学反射电极。
83.(补正后)根据权利要求82所述的液晶显示元件,其特征在于在满足上述第2衬底的折射率ng大于空气的折射率nair的情况下,上述第2衬底的折射率ng与间隙层的折射率nx满足式(1)的关系,且上述高分子液晶复合体层的折射率np与间隙层的折射率nx满足式(2)的关系。
ng>nx…(1)np>nx…(2)84.(补正后)根据权利要求83所述的液晶显示元件,其特征在于在上述间隙层内充填空气。
85.(补正后)根据权利要求83所述的液晶显示元件,其特征在于上述间隙层是真空。
86.(补正后)根据权利要求83所述的液晶显示元件,其特征在于在上述间隙层内含有液晶材料。
87.(补正后)根据权利要求82所述的液晶显示元件,其特征在于在上述间隙层内设有用于使上述第2衬底和高分子液晶复合体层保持规定间隔的支承构件。
88.(补正后)根据权利要求82所述的液晶显示元件,其特征在于上述液晶显示元件的形态为,通过按压操作输入装置而进行显示屏面的显示。
89.(补正后)根据权利要求88所述的液晶显示元件,其特征在于用上述操作输入装置进行按压的按压侧衬底,是第1衬底。
90.(补正后)根据权利要求88所述的液晶显示元件,其特征在于用上述操作输入装置进行按压的按压侧衬底,是第2衬底。
91.(补正后)根据权利要求72所述的液晶显示元件,其特征在于在上述高分子液晶复合体层的外周面与上述密封材料的内周面之间,设置侧部间隙层。
92.(补正后)根据权利要求91所述的液晶显示元件,其特征在于上述第1显示电极及第2显示电极是透明电极。
93.(补正后)根据权利要求92所述的液晶显示元件,其特征在于在满足上述第2衬底的折射率ng大于空气的折射率nair的情况下,上述第2衬底的折射率ng与间隙层的折射率nx满足下述式(1)的关系,且上述高分子液晶复合体层的折射率np与间隙层的折射率nx满足下述式(2)的关系。
ng>nx…(1)np>nx…(2)94.(补正后)根据权利要求93所述的液晶显示元件,其特征在于在上述间隙层及侧部间隙层内充填空气。
95.(补正后)根据权利要求93所述的液晶显示元件,其特征在于上述间隙层及侧部间隙层是真空。
96.(补正后)根据权利要求93所述的液晶显示元件,其特征在于在上述间隙层及侧部间隙层内含有液晶材料。
97.(补正后)根据权利要求92所述的液晶显示元件,其特征在于在上述间隙层内设有用于使上述第2衬底和高分子液晶复合体层保持规定间隔的支承构件。
98.(补正后)根据权利要求92所述的液晶显示元件,其特征在于上述液晶显示元件的形态为,通过按压操作输入装置而进行显示屏面的显示。
99.(补正后)根据权利要求98所述的液晶显示元件,其特征在于用上述操作输入装置进行按压的按压侧衬底,是第1衬底。
100.(补正后)根据权利要求98所述的液晶显示元件,其特征在于用上述操作输入装置进行按压的按压侧衬底,是第2衬底。
101.(补正后)根据权利要求91所述的液晶显示元件,其特征在于在上述第1衬底上形成的上述第1显示电极,是反射光的光学反射电极。
102.(补正后)根据权利要求101所述的液晶显示元件,其特征在于在满足上述第2衬底的折射率ng大于空气的折射率nair的情况下,上述第2衬底的折射率ng与间隙层的折射率nx满足下述式(1)的关系,且上述高分子液晶复合体层的折射率np与间隙层的折射率nx满足下述式(2)的关系。
ng>nx…(1)np>nx…(2)
103.(补正后)根据权利要求102所述的液晶显示元件,其特征在于在上述间隙层及侧部间隙层内充填空气。
104.(补正后)根据权利要求102所述的液晶显示元件,其特征在于上述间隙层及侧部间隙层是真空。
105.(补正后)根据权利要求102所述的液晶显示元件,其特征在于在上述间隙层及侧部间隙层内含有液晶材料。
106.(补正后)根据权利要求101所述的液晶显示元件,其特征在于在上述间隙层内设有用于使上述第2衬底和高分子液晶复合体层保持规定间隔的支承构件。
107.(补正后)根据权利要求101所述的液晶显示元件,其特征在于上述液晶显示元件的形态为,通过按压操作输入装置而进行显示屏面的显示。
108.(补正后)根据权利要求107所述的液晶显示元件,其特征在于用上述操作输入装置进行按压的按压侧衬底,是第1衬底。
109.(补正后)根据权利要求107所述的液晶显示元件,其特征在于用上述操作输入装置进行按压的按压侧衬底,是第2衬底。
110.(补正后)一种液晶显示元件的制造方法,液晶显示元件至少备有第1衬底、与第1衬底相对的第2衬底、配置在第1和第2衬底之间并使液晶滴分散保持在高分子化合物中而构成的高分子液晶复合体层、用于对高分子液晶复合体层施加电场的一对第1显示电极及第2显示电极,该液晶显示元件制造方法的特征在于,包括在上述第1衬底上形成开关元件及与该开关元件电气连接的第1显示电极的第1步骤;在上述第1显示电极上形成高分子液晶复合体层的第2步骤;在上述高分子液晶复合体层上形成第2显示电极的第3步骤;通过对上述第1和第2显示电极施加电压而检查显示状态的第4步骤;及第5步骤,根据上述第4步骤的检查结果,仅对显示状态良好的高分子液晶复合体层,将第1衬底和第2衬底粘合,使高分子液晶复合体层与第2衬底之间保持规定间隔。
111.(补正后)根据权利要求110所述的液晶显示元件制造方法,其特征在于在上述第5步骤中使用的第2衬底,预先在其表面上形成光学滤色层。
权利要求
1.一种液晶显示元件,在内侧面分别备有电极的一对衬底之间,配置使液晶滴分散在高分子化合物中的高分子液晶复合体层,且通过密封材料将上述一对衬底粘合,该液晶显示元件的特征在于上述高分子液晶复合体层,使液晶滴分散保持在包含高分子化合物而构成的基质连续相中,或使液晶分散保持在包含高分子化合物而构成的三维网状基质的网内,在形成时使上述高分子液晶复合体层的外周面与密封材料的内周面贴紧,而且,分割为使上述高分子液晶复合体层的主体部为显示区域,而该高分子液晶复合体层的靠近上述密封材料的边缘部为非显示区域,进一步,上述显示区域的高分子液晶复合体层,使液晶滴以一部分相互连接的状态分散保持在包含高分子化合物而构成的基质连续相中,或使液晶分散保持在包含高分子化合物而构成的三维网状基质的网内,在形成时使上述显示区域的液晶滴的粒径或网格的间隔与上述非显示区域的液晶滴的粒径或网格的间隔不同。
2.一种液晶显示元件,在内侧面分别备有电极的一对衬底之间,配置使液晶滴分散在高分子化合物中的高分子液晶复合体层,且通过密封材料将上述一对衬底粘合,该液晶显示元件的特征在于上述高分子液晶复合体层,使液晶滴分散保持在包含高分子化合物而构成的基质连续相中,或使液晶分散保持在包含高分子化合物而构成的三维网状基质的网内,在形成时使上述高分子液晶复合体层的外周面与密封材料的内周面贴紧,而且,分割为使上述高分子液晶复合体层的主体部为显示区域,而该高分子液晶复合体层的靠近上述密封材料的边缘部为非显示区域,进一步,上述显示区域的高分子液晶复合体层,使液晶滴以一部分相互连接的状态分散保持在包含高分子化合物而构成的基质连续相中,或使液晶分散保持在包含高分子化合物而构成的三维网状基质的网内,在形成时使上述显示区域的液晶百分比与上述非显示区域的液晶百分比不同。
3.根据权利要求2所述的液晶显示元件,其特征在于上述显示区域的液晶百分比与上述非显示区域的液晶百分比之差,至少为5%以上。
4.一种液晶显示元件,在内侧面分别备有电极的一对衬底之间,配置使液晶滴分散在高分子化合物中的高分子液晶复合体层,且通过密封材料将上述一对衬底粘合,该液晶显示元件的特征在于上述高分子液晶复合体层,使液晶滴分散保持在包含高分子化合物而构成的基质连续相中,或使液晶滴分散保持在包含高分子化合物而构成的三维网状基质的网内,而且,在形成时使上述高分子液晶复合体层的外周面与密封材料的内周面贴紧,进一步,将上述高分子液晶复合体层的整个区域中的上述密封材料附近的发生龟裂的区域以外的部分作为显示区域。
5.一种液晶显示元件,在内侧面分别备有电极的一对衬底之间,配置使液晶滴分散在高分子化合物中的高分子液晶复合体层,且通过密封材料将上述一对衬底粘合,该液晶显示元件的特征在于上述高分子液晶复合体层,使液晶滴分散保持在包含高分子化合物而构成的基质连续相中,或使液晶分散保持在包含高分子化合物而构成的三维网状基质的网内,而且,在形成时使上述高分子液晶复合体层的外周面与密封材料的内周面贴紧,进一步,在上述高分子液晶复合体层的上述密封材料附近发生的龟裂的内部,充填主要由液晶构成的物质。
6.一种液晶显示元件,在内侧面分别备有电极的一对衬底之间,配置使液晶滴分散在高分子化合物中的高分子液晶复合体层,且通过密封材料将上述一对衬底粘合,该液晶显示元件的特征在于上述高分子液晶复合体层,使液晶滴分散保持在包含高分子化合物而构成的基质连续相中,或使液晶分散保持在包含高分子化合物而构成的三维网状基质的网内,进一步,在上述密封材料的内边缘,设置宽度至少为1.5mm以上的框状区域,且将显示区域设在上述框状区域的内侧。
7.一种液晶显示元件,在内侧面分别备有电极的一对衬底之间,配置使液晶滴分散在高分子化合物中的高分子液晶复合体层,且通过密封材料将上述一对衬底粘合,该液晶显示元件的特征在于将上述高分子液晶复合体层分割为显示区域及位于该显示区域的外边缘的框状非显示区域,上述显示区域的高分子液晶复合体层,使液晶滴以一部分相互连接的状态分散保持在包含高分子化合物而构成的基质连续相中,或使液晶分散保持在包含高分子化合物而构成的三维网状基质的网内,上述非显示区域的高分子液晶复合体层,使大致呈球形或旋转椭圆体形状的液晶滴以相互独立而分散的状态保持在包含高分子化合物而构成的基质中。
8.根据权利要求7所述的液晶显示元件,其特征在于上述非显示区域,是宽度至少为1.0mm以上的框状区域。
9.根据权利要求8所述的液晶显示元件,其特征在于上述显示区域的液晶百分比大于上述非显示区域的液晶的液晶百分比。
10.根据权利要求9所述的液晶显示元件,其特征在于上述显示区域的液晶百分比在70%以上、80%以下的范围内,且上述非显示区域的液晶百分比小于70%。
11.一种液晶显示元件,在内侧面分别备有电极的一对衬底之间,配置使液晶滴分散在高分子化合物中的高分子液晶复合体层,且通过密封材料将上述一对衬底粘合,该液晶显示元件的特征在于将上述高分子液晶复合体层分割为显示区域及位于该显示区域的外边缘的框状非显示区域,上述显示区域的高分子液晶复合体层,使液晶滴以一部分相互连接的状态分散保持在包含高分子化合物而构成的基质连续相中,或使液晶分散保持在包含高分子化合物而构成的三维网状基质的网内,上述非显示区域的高分子液晶复合体层,使大致呈球形或旋转椭圆体形状的液晶滴以相互独立而分散的状态保持在包含高分子化合物而构成的基质中。
12.根据权利要求11所述的液晶显示元件,其特征在于上述显示区域的液晶滴的粒径或网格的间隔在0.8μm以上、1.4μm以下的范围内,且非显示区域的液晶滴的粒径小于0.8μm。
13.一种液晶显示元件,在内侧面分别备有电极的一对衬底之间,配置使液晶滴分散在高分子化合物中的高分子液晶复合体层,且通过密封材料将上述一对衬底粘合,该液晶显示元件的特征在于将上述高分子液晶复合体层分割为显示区域及在该显示区域的外边缘的框状非显示区域,上述显示区域的高分子液晶复合体层,使液晶滴以一部分相互连接的状态分散保持在包含高分子化合物而构成的基质连续相中,或使液晶分散保持在包含高分子化合物而构成的三维网状基质的网内,上述非显示区域的高分子液晶复合体层,以液晶和高分子化合物彼此互溶的状态形成。
14.根据权利要求13所述的液晶显示元件,其特征在于上述非显示区域,是宽度至少为1.0mm以上的框状区域。
15.一种液晶显示元件,在内侧面分别备有电极的一对衬底之间,配置使液晶滴分散在高分子化合物中的高分子液晶复合体层,且通过密封材料将上述一对衬底粘合,该液晶显示元件的特征在于上述高分子液晶复合体层,至少设在与显示区域相当的部分,且在与上述密封材料和高分子液晶复合体层之间的非显示区域相当的部分上,设置侧部间隙层。
16.根据权利要求15所述的液晶显示元件,其特征在于上述侧部间隙层,由真空构成。
17.根据权利要求16所述的液晶显示元件,其特征在于上述非显示区域,是宽度至少为1.0mm以上的框状区域。
18.一种液晶显示元件,在内侧面分别备有电极的一对衬底之间,配置使液晶滴分散在高分子化合物中的高分子液晶复合体层,且通过密封材料将上述一对衬底粘合,该液晶显示元件的特征在于上述高分子液晶复合体层,设在与显示区域相当的部分,且在与上述密封材料和高分子液晶复合体层之间的非显示区域相当的部分上,设置侧部间隙层。
19.根据权利要求18所述的液晶显示元件,其特征在于在上述侧部间隙层内充填气体。
20.根据权利要求19所述的液晶显示元件,其特征在于上述非显示区域,是宽度至少为1.0mm以上的框状区域。
21.一种液晶显示元件,在内侧面分别备有电极的一对衬底之间,配置使液晶滴分散在高分子化合物中的高分子液晶复合体层,且通过密封材料将上述一对衬底粘合,该液晶显示元件的特征在于上述高分子液晶复合体层,至少设在与显示区域相当的部分,且在与上述密封材料和高分子液晶复合体层之间的非显示区域相当的部分上,设置侧部间隙层。
22.根据权利要求21所述的液晶显示元件,其特征在于上述侧部间隙层,形成高分子化合物。
23.根据权利要求22所述的液晶显示元件,其特征在于上述非显示区域,是宽度至少为1.0mm以上的框状区域。
24.一种液晶显示元件,在内侧面分别备有电极的一对衬底之间,配置使液晶滴分散在高分子化合物中的高分子液晶复合体层,且通过密封材料将上述一对衬底粘合,该液晶显示元件的特征在于上述高分子液晶复合体层,使液晶滴分散保持在包含高分子化合物而构成的基质连续相中,或使液晶分散保持在包含高分子化合物而构成的三维网状基质的网内,上述高分子液晶复合体层,被分割为位于上述密封材料的内边缘的框状非显示区域及位于该非显示区域内侧的显示区域,密封材料附近的非显示区域的液晶滴的粒径或网格的间隔大于上述显示区域的液晶滴的粒径或网格的间隔。
25.根据权利要求24所述的液晶显示元件,其特征在于上述非显示区域,是宽度至少为1.0mm以上的框状区域。
26.根据权利要求25所述的液晶显示元件,其特征在于上述显示区域的液晶的液晶百分比小于上述非显示区域的液晶的液晶百分比。
27.根据权利要求26所述的液晶显示元件,其特征在于上述显示区域的液晶百分比在70%以上、80%以下的范围内,且上述非显示区域的液晶百分比大于80%。
28.根据权利要求27所述的液晶显示元件,其特征在于上述显示区域的液晶百分比与上述非显示区域的液晶百分比之差,至少为5%以上。
29.根据权利要求28所述的液晶显示元件,其特征在于上述密封材料附近的液晶滴的粒径或网格的间隔在1.8μm以上,且上述显示区域的液晶滴的粒径或网格的间隔在0.8μm以上、1.4μm以下的范围内。
30.一种液晶显示元件的制造方法,包括相分离工序,即,在内侧面分别备有电极的一对衬底之间,配置包含液晶和高分子前体的液晶高分子前体相溶液,然后,在上述衬底面上照射紫外线,通过使上述高分子前体聚合固化,而使上述液晶高分子前体相溶液中的液晶与高分子前体相态分离,从而制作使液晶滴分散保持在包含高分子化合物而构成的基质连续相中或使液晶分散保持在包含高分子化合物而构成的三维网状基质的网内的高分子液晶复合体层,该液晶显示元件的制造方法的特征在于上述相分离工序,通过使照射在上述高分子液晶复合体层的与显示区域相当的区域的第1紫外线的照射强度小于照射在上述高分子液晶复合体层的与非显示区域相当的区域的第2紫外线的照射强度,在上述显示区域内,形成使液晶滴以一部分相互连接的状态分散保持在包含高分子化合物而构成的基质连续相中或使液晶分散保持在包含高分子化合物而构成的三维网状基质的网内的结构,在上述非显示区域内,形成使大致呈球形或旋转椭圆体形状的液晶滴以相互独立而分散的状态保持在包含高分子化合物而构成的基质中的结构。
31.一种液晶显示元件的制造方法,包括相分离工序,即,在内侧面分别备有电极的一对衬底之间,配置包含液晶和高分子前体的液晶高分子前体相溶液,然后,在上述衬底的整个面上照射紫外线,通过使上述高分子前体聚合固化,而使上述液晶高分子前体相溶液中的液晶与高分子前体相态分离,从而制作使液晶滴分散保持在包含高分子化合物而构成的基质连续相中或使液晶分散保持在包含高分子化合物而构成的三维网状基质的网内的高分子液晶复合体层,该液晶显示元件的制造方法的特征在于上述相分离工序,在上述高分子液晶复合体层的至少非显示区域上,设置用于遮挡紫外线的遮挡装置并照射该紫外线。
32.根据权利要求31所述的液晶显示元件制造方法,其特征在于上述遮挡装置,是由反射紫外线的材料构成的反射板。
33.一种液晶显示元件的制造方法,包括相分离工序,即,在内侧面分别备有电极的一对衬底之间,配置包含液晶和高分子前体的液晶高分子前体相溶液,然后,在上述衬底面上照射紫外线,通过使上述高分子前体聚合固化,而使上述液晶高分子前体相溶液中的液晶与高分子前体相态分离,从而制作使液晶滴分散保持在包含高分子化合物而构成的基质连续相中或使液晶分散保持在包含高分子化合物而构成的三维网状基质的网内的高分子液晶复合体层,该液晶显示元件的制造方法的特征在于上述相分离工序,通过使照射在上述高分子液晶复合体层的与显示区域相当的区域的第1紫外线的照射强度大于照射在上述高分子液晶复合体层的与非显示区域相当的区域的第2紫外线的照射强度,使上述高分子液晶复合体层具有使液晶滴分散保持在包含高分子化合物而构成的基质连续相中或使液晶分散保持在包含高分子化合物而构成的三维网状基质的网内的结构,而且,在结构上使上述高分子液晶复合体层的显示区域的液晶滴的粒径或网格的间隔小于非显示区域的液晶滴的粒径或网格的间隔。
34.根据权利要求33所述的液晶显示元件制造方法,其特征在于上述第1紫外线的照射强度在50mW/cm2以上,上述第2紫外线的照射强度在20mW/cm2以下。
35.一种液晶显示元件,至少备有第1衬底、与第1衬底相对的第2衬底、配置在第1和第2衬底之间并使液晶滴分散保持在高分子化合物中而构成的高分子液晶复合体层、用于对高分子液晶复合体层施加电场的一对第1显示电极及第2显示电极,该液晶显示元件的特征在于将上述高分子液晶复合体层粘合在上述第1衬底上,并在第2衬底与高分子液晶复合体层之间设置间隙层,该间隙层在衬底面内的区域,位于至少包含整个显示区域的范围内。
36.一种液晶显示元件,至少备有第1衬底、与第1衬底相对的第2衬底、配置在第1和第2衬底之间并使液晶滴分散保持在高分子化合物中而构成的高分子液晶复合体层、用于对高分子液晶复合体层施加电场的一对第1显示电极及第2显示电极,第1衬底与第2衬底,通过密封材料将其边缘部粘合在一起,该液晶显示元件的特征在于将上述高分子液晶复合体层粘合在上述第1衬底上,并在第2衬底与高分子液晶复合体层之间设置间隙层,该间隙层在衬底面内的区域,至少位于包含整个显示区域的范围内。
37.根据权利要求36所述的液晶显示元件,其特征在于在上述高分子液晶复合体层的外周面与上述密封材料的内周面之间,设置侧部间隙层。
38.根据权利要求37所述的液晶显示元件,其特征在于上述间隙层及侧部间隙层,是流动层。
39.根据权利要求38所述的液晶显示元件,其特征在于在上述流动层内充填空气。
40.根据权利要求39所述的液晶显示元件,其特征在于在上述第2衬底上,设置光学滤色层。
41.根据权利要求40所述的液晶显示元件,其特征在于在满足上述第2衬底的折射率ng大于空气的折射率nair的情况下,上述第2衬底的折射率ng与间隙层的折射率nx满足式(1)的关系,且上述高分子液晶复合体层的折射率np与间隙层的折射率nx满足式(2)的关系。ng>nx…(1)np>nx…(2)
42.根据权利要求41所述的液晶显示元件,其特征在于在光入射到邻接于上述多个彩色材料膜中的任意彩色材料膜的黑底和该彩色材料膜的边界面与上述间隙层和高分子液晶复合体层的边界对应的位置并进行散射的情况下,如设散射后的散射光中向上述边界面传播的第1散射光与向上述黑底和邻接于上述彩色材料膜的彩色材料膜的边界面传播的第2散射光所成的角为θ、上述光学滤色层的多个彩色材料膜间的节距为P(μm)、开孔率为Op(%),则上述间隙层的间隙(μm)以下式表示。L≤P(1-Op1/2)/tanθ …(8)
43.根据权利要求42所述的液晶显示元件,其特征在于在上述间隙层内设有用于使上述第2衬底和高分子液晶复合体层保持规定间隔的支承构件。
44.一种液晶显示元件,至少备有第1衬底、与第1衬底相对的第2衬底、配置在第1和第2衬底之间并使液晶滴分散保持在高分子化合物中而构成的高分子液晶复合体层、用于对高分子液晶复合体层施加电场的一对第1显示电极及第2显示电极,第1衬底与第2衬底,通过密封材料将其边缘部粘合在一起,该液晶显示元件的特征在于将上述高分子液晶复合体层粘合在上述第1衬底上,并在第2衬底与高分子液晶复合体层之间设置间隙层,该间隙层在衬底面内的区域,至少位于包含整个显示区域的范围内。
45.根据权利要求44所述的液晶显示元件,其特征在于在上述高分子液晶复合体层的外周面与上述密封材料的内周面之间,设置侧部间隙层。
46.根据权利要求45所述的液晶显示元件,其特征在于上述间隙层和上述侧部间隙层是真空。
47.根据权利要求46所述的液晶显示元件,其特征在于在上述第2衬底上设有光学滤色层。
48.根据权利要求47所述的液晶显示元件,其特征在于在满足上述第2衬底的折射率ng大于空气的折射率nair的情况下,上述第2衬底的折射率ng与间隙层的折射率nx满足式(1)的关系,且上述高分子液晶复合体层的折射率np与间隙层的折射率nx满足式(2)的关系。ng>nx…(1)np>nx…(2)
49.根据权利要求48所述的液晶显示元件,其特征在于在光入射到邻接于上述多个彩色材料膜中的任意彩色材料膜的黑底和该彩色材料膜的边界面与上述间隙层和高分子液晶复合体层的边界对应的位置并进行散射的情况下,如设散射后的散射光中向上述边界面传播的第1散射光与向上述黑底和邻接于上述彩色材料膜的彩色材料膜的边界面传播的第2散射光所成的角为θ、上述光学滤色层的多个彩色材料膜间的节距为P(μm)、开孔率为Op(%),则上述间隙层的间隙L(μm)以下式表示。L≤P(1-Op1/2)/tan θ …(8)
50.根据权利要求49所述的液晶显示元件,其特征在于在上述间隙层内设有用于使上述第2衬底和高分子液晶复合体层保持规定间隔的支承构件。
51.一种液晶显示元件,至少备有第1衬底、与第1衬底相对的第2衬底、配置在第1和第2衬底之间并使液晶滴分散保持在高分子化合物中而构成的高分子液晶复合体层、用于对高分子液晶复合体层施加电场的一对第1显示电极及第2显示电极,第1衬底与第2衬底,通过密封材料将其边缘部粘合在一起,该液晶显示元件的特征在于将上述高分子液晶复合体层粘合在上述第1衬底上,并在第2衬底与高分子液晶复合体层之间设置间隙层,该间隙层在衬底面内的区域,至少位于包含整个显示区域的范围内。
52.根据权利要求41所述的液晶显示元件,其特征在于在上述高分子液晶复合体层的外周面与上述密封材料的内周面之间,设置侧部间隙层。
53.根据权利要求52所述的液晶显示元件,其特征在于上述间隙层及侧部间隙层,是流动层。
54.根据权利要求53所述的液晶显示元件,其特征在于在上述流动层内充填空气。
55.根据权利要求54所述的液晶显示元件,其特征在于在上述第2衬底上设有反射光的光学反射构件。
56.根据权利要求55所述的液晶显示元件,其特征在于在上述间隙层内设有用于使上述第2衬底和高分子液晶复合体层保持规定间隔的支承构件。
57.一种液晶显示元件,至少备有第1衬底、与第1衬底相对的第2衬底、配置在第1和第2衬底之间并使液晶滴分散保持在高分子化合物中而构成的高分子液晶复合体层、用于对高分子液晶复合体层施加电场的一对第1显示电极及第2显示电极,第1衬底与第2衬底,通过密封材料将其边缘部粘合在一起,该液晶显示元件的特征在于将上述高分子液晶复合体层粘合在上述第1衬底上,并在第2衬底与高分子液晶复合体层之间设置间隙层,该间隙层在衬底面内的区域,至少位于包含整个显示区域的范围内。
58.根据权利要求57所述的液晶显示元件,其特征在于在上述高分子液晶复合体层的外周面与上述密封材料的内周面之间,设置侧部间隙层。
59.根据权利要求58所述的液晶显示元件,其特征在于上述间隙层及侧部间隙层,是流动层。
60.根据权利要求59所述的液晶显示元件,其特征在于在上述流动层内含有液晶材料。
61.根据权利要求60所述的液晶显示元件,其特征在于在上述第2衬底上设有光学滤色层。
62.根据权利要求61所述的液晶显示元件,其特征在于在满足上述第2衬底的折射率ng大于空气的折射率nair的情况下,上述第2衬底的折射率ng与间隙层的折射率nx满足式(1)的关系,且上述高分子液晶复合体层的折射率np与间隙层的折射率nx满足式(2)的关系。ng>nx…(1)np>nx…(2)
63.根据权利要求62所述的液晶显示元件,其特征在于在光入射到邻接于上述多个彩色材料膜中的任意彩色材料膜的黑底和该彩色材料膜的边界面与上述间隙层和高分子液晶复合体层的边界对应的位置并进行散射的情况下,如设散射后的散射光中向上述边界面传播的第1散射光与向上述黑底和邻接于上述彩色材料膜的彩色材料膜的边界面传播的第2散射光所成的角为θ、上述光学滤色层的多个彩色材料膜间的节距为P(μm)、开孔率为Op(%),则上述间隙层的间隙L(μm)以下式表示。L≤P(1-Op1/2)/tanθ …(8)
64.根据权利要求63所述的液晶显示元件,其特征在于在上述间隙层内设有用于使上述第2衬底和高分子液晶复合体层保持规定间隔的支承构件。
65.一种液晶显示元件,至少备有第1衬底、与第1衬底相对的第2衬底、配置在第1和第2衬底之间并使液晶滴分散保持在高分子化合物中而构成的高分子液晶复合体层、用于对高分子液晶复合体层施加电场的一对第1显示电极及第2显示电极,第1衬底与第2衬底,通过密封材料将其边缘部粘合在一起,该液晶显示元件的特征在于将上述高分子液晶复合体层粘合在上述第1衬底上,并在第2衬底与高分子液晶复合体层之间设置间隙层,该间隙层在衬底面内的区域,至少位于包含整个显示区域的范围内。
66.根据权利要求65所述的液晶显示元件,其特征在于在上述高分子液晶复合体层的外周面与上述密封材料的内周面之间,设置侧部间隙层。
67.根据权利要求66所述的液晶显示元件,其特征在于上述间隙层及侧部间隙层,是流动层。
68.根据权利要求67所述的液晶显示元件,其特征在于在上述流动层内充填空气。
69.根据权利要求68所述的液晶显示元件,其特征在于在上述高分子液晶复合体层的面向第1衬底的表面上形成上述第1显示电极、在高分子液晶复合体层的面向第2衬底的表面上形成上述第2显示电极。
70.根据权利要求69所述的液晶显示元件,其特征在于在上述第2衬底上设有光学滤色层。
71.根据权利要求70所述的液晶显示元件,其特征在于在满足上述第2衬底的折射率ng大于空气的折射率nair的情况下,上述第2衬底的折射率ng与间隙层的折射率nx满足式(1)的关系,且上述高分子液晶复合体层的折射率np与间隙层的折射率nx满足式(2)的关系。ng>nx…(1)np>nx…(2)
72.根据权利要求71所述的液晶显示元件,其特征在于在光入射到邻接于上述多个彩色材料膜中的任意彩色材料膜的黑底和该彩色材料膜的边界面与上述间隙层和高分子液晶复合体层的边界对应的位置并进行散射的情况下,如设散射后的散射光中向上述边界面传播的第1散射光与向上述黑底和邻接于上述彩色材料膜的彩色材料膜的边界面传播的第2散射光所成的角为θ、上述光学滤色层的多个彩色材料膜间的节距为P(μm)、开孔率为Op(%),则上述间隙层的间隙L(μm)以下式表示。L≤P(1-Op1/2)/tanθ…(8)
73.根据权利要求72所述的液晶显示元件,其特征在于在上述间隙层内设有用于使上述第2衬底和高分子液晶复合体层保持规定间隔的支承构件。
74.一种液晶显示元件,至少备有第1衬底、与第1衬底相对的第2衬底、配置在第1和第2衬底之间并使液晶滴分散保持在高分子化合物中而构成的高分子液晶复合体层、用于对高分子液晶复合体层施加电场的一对第1显示电极及第2显示电极,第1衬底与第2衬底,通过密封材料将其边缘部粘合在一起,该液晶显示元件的特征在于将上述高分子液晶复合体层粘合在上述第1衬底上,并在第2衬底与高分子液晶复合体层之间设置间隙层,该间隙层在衬底面内的区域,至少位于包含整个显示区域的范围内。
75.根据权利要求74所述的液晶显示元件,其特征在于在上述高分子液晶复合体层的外周面与上述密封材料的内周面之间,设置侧部间隙层。
76.根据权利要求75所述的液晶显示元件,其特征在于上述间隙层和上述侧部间隙层是真空。
77.根据权利要求76所述的液晶显示元件,其特征在于在上述第2衬底上设有反射光的光学反射构件。
78.根据权利要求77所述的液晶显示元件,其特征在于在上述间隙层内设有用于使上述第2衬底和高分子液晶复合体层保持规定间隔的支承构件。
79.一种液晶显示元件,至少备有第1衬底、与第1衬底相对的第2衬底、配置在第1和第2衬底之间并使液晶滴分散保持在高分子化合物中而构成的高分子液晶复合体层、用于对高分子液晶复合体层施加电场的一对第1显示电极及第2显示电极,第1衬底与第2衬底,通过密封材料将其边缘部粘合在一起,该液晶显示元件的特征在于将上述高分子液晶复合体层粘合在上述第1衬底上,并在第2衬底与高分子液晶复合体层之间设置间隙层,该间隙层在衬底面内的区域,至少位于包含整个显示区域的范围内。
80.根据权利要求79所述的液晶显示元件,其特征在于在上述高分子液晶复合体层的外周面与上述密封材料的内周面之间,设置侧部间隙层。
81.根据权利要求80所述的液晶显示元件,其特征在于上述间隙层及侧部间隙层,是流动层。
82.根据权利要求81所述的液晶显示元件,其特征在于在上述流动层内含有液晶材料。
83.根据权利要求82所述的液晶显示元件,其特征在于在上述第2衬底上设有反射光的光学反射构件。
84.根据权利要求83所述的液晶显示元件,其特征在于在上述间隙层内设有用于使上述第2衬底和高分子液晶复合体层保持规定间隔的支承构件。
85.一种液晶显示元件,至少备有第1衬底、与第1衬底相对的第2衬底、配置在第1和第2衬底之间并使液晶滴分散保持在高分子化合物中而构成的高分子液晶复合体层、用于对高分子液晶复合体层施加电场的一对第1显示电极及第2显示电极,第1衬底与第2衬底,通过密封材料将其边缘部粘合在一起,该液晶显示元件的特征在于将上述高分子液晶复合体层粘合在上述第1衬底上,并在第2衬底与高分子液晶复合体层之间设置间隙层,该间隙层在衬底面内的区域,至少位于包含整个显示区域的范围内。
86.根据权利要求68所述的液晶显示元件,其特征在于在上述高分子液晶复合体层的外周面与上述密封材料的内周面之间,设置侧部间隙层。
87.根据权利要求69所述的液晶显示元件,其特征在于上述间隙层及侧部间隙层,是流动层。
88.根据权利要求87所述的液晶显示元件,其特征在于在上述流动层内充填空气。
89.根据权利要求88所述的液晶显示元件,其特征在于在上述高分子液晶复合体层的面向第1衬底的表面上形成上述第1显示电极、在高分子液晶复合体层的面向第2衬底的表面上形成上述第2显示电极。
90.根据权利要求89所述的液晶显示元件,其特征在于在上述第2衬底上设有反射的光学反射构件。
91.根据权利要求90所述的液晶显示元件,其特征在于在上述间隙层内设有用于使上述第2衬底和高分子液晶复合体层保持规定间隔的支承构件。
92.一种液晶显示元件,至少备有第1衬底、与第1衬底相对的第2衬底、配置在第1和第2衬底之间并使液晶滴分散保持在高分子化合物中而构成的高分子液晶复合体层、用于对高分子液晶复合体层施加电场的一对第1显示电极及第2显示电极,第1衬底与第2衬底,通过密封材料将其边缘部粘合在一起,该液晶显示元件的特征在于将上述高分子液晶复合体层粘合在上述第1衬底上,并在第2衬底与高分子液晶复合体层之间设置间隙层,该间隙层在衬底面内的区域,至少位于包含密封材料附近区域的范围内。
93.根据权利要求92所述的液晶显示元件,其特征在于在上述高分子液晶复合体层的外周面与上述密封材料的内周面之间,设置侧部间隙层。
94.根据权利要求93所述的液晶显示元件,其特征在于上述间隙层及侧部间隙层,是流动层。
95.根据权利要求94所述的液晶显示元件,其特征在于在上述流动层内充填空气。
96.根据权利要求95所述的液晶显示元件,其特征在于在上述第2衬底上设有光学滤色层。
97.根据权利要求96所述的液晶显示元件,其特征在于在满足上述第2衬底的折射率ng大于空气的折射率nair的情况下,上述第2衬底的折射率ng与间隙层的折射率nx满足式(1)的关系,且上述高分子液晶复合体层的折射率np与间隙层的折射率nx满足式(2)的关系。ng>nx…(1)np>nx…(2)
98.根据权利要求97所述的液晶显示元件,其特征在于在光入射到邻接于上述多个彩色材料膜中的任意彩色材料膜的黑底和该彩色材料膜的边界面与上述间隙层和高分子液晶复合体层的边界对应的位置并进行散射的情况下,如设散射后的散射光中向上述边界面传播的第1散射光与向上述黑底和邻接于上述彩色材料膜的彩色材料膜的边界面传播的第2散射光所成的角为θ、上述光学滤色层的多个彩色材料膜间的节距为P(μm)、开孔率为Op(%),则上述间隙层的间隙L(μm)以下式表示。L≤P(1-Op1/2)/tanθ …(8)
99.根据权利要求98所述的液晶显示元件,其特征在于在上述间隙层内设有用于使上述第2衬底和高分子液晶复合体层保持规定间隔的支承构件。
100.一种液晶显示元件,至少备有第1衬底、与第1衬底相对的第2衬底、配置在第1和第2衬底之间并使液晶滴分散保持在高分子化合物中而构成的高分子液晶复合体层、用于对高分子液晶复合体层施加电场的一对第1显示电极及第2显示电极,第1衬底与第2衬底,通过密封材料将其边缘部粘合在一起,该液晶显示元件的特征在于将上述高分子液晶复合体层粘合在上述第1衬底上,并在第2衬底与高分子液晶复合体层之间设置间隙层,该间隙层在衬底面内的区域,至少位于包含密封材料附近区域的范围内。
101.根据权利要求100所述的液晶显示元件,其特征在于在上述高分子液晶复合体层的外周面与上述密封材料的内周面之间,设置侧部间隙层。
102.根据权利要求101所述的液晶显示元件,其特征在于上述间隙层和上述侧部间隙层是真空。
103.根据权利要求102所述的液晶显示元件,其特征在于在上述第2衬底上设有光学滤色层。
104.根据权利要求103所述的液晶显示元件,其特征在于在满足上述第2衬底的折射率ng大于空气的折射率nair的情况下,上述第2衬底的折射率ng与间隙层的折射率nx满足式(1)的关系,且上述高分子液晶复合体层的折射率np与间隙层的折射率nx满足式(2)的关系。ng>nx…(1)np>nx…(2)
105.根据权利要求104所述的液晶显示元件,其特征在于如设上述光学滤色层的多个彩色材料膜间的节距为P(μm)、当光从上述第1衬底侧入射时向上述多个彩色材料膜中的一个彩色材料膜直线传播的直线转播光与在高分子液晶复合体层和间隙层的边界上散射且未入射到邻接于上述彩色材料膜的其他彩色材料膜的散射先所成的角为θ、开孔率为Op(%),则上述间隙层的间隙L(μm)以下式表示。L≤P(1-Op1/2)/tanθ …(8)
106.根据权利要求105所述的液晶显示元件,其特征在于在上述间隙层内设有用于使上述第2衬底和高分子液晶复合体层保持规定间隔的支承构件。
107.一种液晶显示元件,至少备有第1衬底、与第1衬底相对的第2衬底、配置在第1和第2衬底之间并使液晶滴分散保持在高分子化合物中而构成的高分子液晶复合体层、用于对高分子液晶复合体层施加电场的一对第1显示电极及第2显示电极,第1衬底与第2衬底,通过密封材料将其边缘部粘合在一起,该液晶显示元件的特征在于将上述高分子液晶复合体层粘合在上述第1衬底上,并在第2衬底与高分子液晶复合体层之间设置间隙层,该间隙层在衬底面内的区域,至少位于包含密封材料附近区域的范围内。
108.根据权利要求107所述的液晶显示元件,其特征在于在上述高分子液晶复合体层的外周面与上述密封材料的内周面之间,设置侧部间隙层。
109.根据权利要求108所述的液晶显示元件,其特征在于上述间隙层及侧部间隙层,是流动层。
110.根据权利要求109所述的液晶显示元件,其特征在于在上述流动层内充填空气。
111.根据权利要求110所述的液晶显示元件,其特征在于在上述第2衬底上设有反射光的光学反射构件。
112.根据权利要求111所述的液晶显示元件,其特征在于在上述间隙层内设有用于使上述第2衬底和高分子液晶复合体层保持规定间隔的支承构件。
113.一种液晶显示元件,至少备有第1衬底、与第1衬底相对的第2衬底、配置在第1和第2衬底之间并使液晶滴分散保持在高分子化合物中而构成的高分子液晶复合体层、用于对高分子液晶复合体层施加电场的一对第1显示电极及第2显示电极,第1衬底与第2衬底,通过密封材料将其边缘部粘合在一起,该液晶显示元件的特征在于将上述高分子液晶复合体层粘合在上述第1衬底上,并在第2衬底与高分子液晶复合体层之间设置间隙层,该间隙层在衬底面内的区域,至少位于包含密封材料附近区域的范围内。
114.根据权利要求113所述的液晶显示元件,其特征在于在上述高分子液晶复合体层的外周面与上述密封材料的内周面之间,设置侧部间隙层。
115.根据权利要求114所述的液晶显示元件,其特征在于上述间隙层及侧部间隙层,是流动层。
116.根据权利要求115所述的液晶显示元件,其特征在于在上述流动层内含有液晶材料。
117.根据权利要求116所述的液晶显示元件,其特征在于在上述第2衬底上设有光学滤色层。
118.根据权利要求117所述的液晶显示元件,其特征在于在满足上述第2衬底的折射率ng大于空气的折射率nair的情况下,上述第2衬底的折射率ng与间隙层的折射率nx满足式(1)的关系,且上述高分子液晶复合体层的折射率np与间隙层的折射率nx满足式(2)的关系。ng>nx…(1)np>nx…(2)
119.根据权利要求118所述的液晶显示元件,其特征在于在光入射到邻接于上述多个彩色材料膜中的任意彩色材料膜的黑底和该彩色材料膜的边界面与上述间隙层和高分子液晶复合体层的边界对应的位置并进行散射的情况下,如设散射后的散射光中向上述边界面传播的第1散射光与向上述黑底和邻接于上述彩色材料膜的彩色材料膜的边界面传播的第2散射光所成的角为θ、上述光学滤色层的多个彩色材料膜间的节距为P(μm)、开孔率为0p(%),则上述间隙层的间隙L(μm)以下式表示。L≤P(1-Op1/2)/tanθ …(8)
120.根据权利要求119所述的液晶显示元件,其特征在于在上述间隙层内设有用于使上述第2衬底和高分子液晶复合体层保持规定间隔的支承构件。
121.一种液晶显示元件,至少备有第1衬底、与第1衬底相对的第2衬底、配置在第1和第2衬底之间并使液晶滴分散保持在高分子化合物中而构成的高分子液晶复合体层、用于对高分子液晶复合体层施加电场的一对第1显示电极及第2显示电极,第1衬底与第2衬底,通过密封材料将其边缘部粘合在一起,该液晶显示元件的特征在于将上述高分子液晶复合体层粘合在上述第1衬底上,并在第2衬底与高分子液晶复合体层之间设置间隙层,该间隙层在衬底面内的区域,至少位于包含密封材料附近区域的范围内。
122.根据权利要求121所述的液晶显示元件,其特征在于在上述高分子液晶复合体层的外周面与上述密封材料的内周面之间,设置侧部间隙层。
123.根据权利要求122所述的液晶显示元件,其特征在于上述间隙层及侧部间隙层,是流动层。
124.根据权利要求123所述的液晶显示元件,其特征在于在上述流动层内充填空气。
125.根据权利要求124所述的液晶显示元件,其特征在于在上述高分子液晶复合体层的面向第1衬底的表面上形成上述第1显示电极、在高分子液晶复合体层的面向第2衬底的表面上形成上述第2显示电极。
126.根据权利要求125所述的液晶显示元件,其特征在于在上述第2衬底上设有光学滤色层。
127.根据权利要求126所述的液晶显示元件,其特征在于在满足上述第2衬底的折射率ng大于空气的折射率nair的情况下,上述第2衬底的折射率ng与间隙层的折射率nx满足式(1)的关系,且上述高分子液晶复合体层的折射率np与间隙层的折射率nx满足式(2)的关系。ng>nx…(1)np>nx…(2)
128.根据权利要求127所述的液晶显示元件,其特征在于在光入射到邻接于上述多个彩色材料膜中的任意彩色材料膜的黑底和该彩色材料膜的边界面与上述间隙层和高分子液晶复合体层的边界对应的位置并进行散射的情况下,如设散射后的散射光中向上述边界面传播的第1散射光与向上述黑底和邻接于上述彩色材料膜的彩色材料膜的边界面传播的第2散射光所成的角为θ、上述光学滤色层的多个彩色材料膜间的节距为P(μm)、开孔率为Op(%),则上述间隙层的间隙L(μm)以下式表示。L≤P(1-Op1/2)/tanθ …(8)
129.根据权利要求128所述的液晶显示元件,其特征在于在上述间隙层内设有用于使上述第2衬底和高分子液晶复合体层保持规定间隔的支承构件。
130.一种液晶显示元件,至少备有第1衬底、与第1衬底相对的第2衬底、配置在第1和第2衬底之间并使液晶滴分散保持在高分子化合物中而构成的高分子液晶复合体层、用于对高分子液晶复合体层施加电场的一对第1显示电极及第2显示电极,第1衬底与第2衬底,通过密封材料将其边缘部粘合在一起,该液晶显示元件的特征在于将上述高分子液晶复合体层粘合在上述第1衬底上,并在第2衬底与高分子液晶复合体层之间设置间隙层,该间隙层的在衬底面内的区域,至少位于包括密封材料附近区域的范围内。
131.根据权利要求130所述的液晶显示元件,其特征在于在上述高分子液晶复合体层的外周面与上述密封材料的内周面之间,设置侧部间隙层。
132.根据权利要求131所述的液晶显示元件,其特征在于上述间隙层和上述侧部间隙层是真空。
133.根据权利要求132所述的液晶显示元件,其特征在于在上述第2衬底上设有反射光的光学反射构件。
134.根据权利要求133所述的液晶显示元件,其特征在于在上述间隙层内设有用于使上述第2衬底和高分子液晶复合体层保持规定间隔的支承构件。
135.一种液晶显示元件,至少备有第1衬底、与第1衬底相对的第2衬底、配置在第1和第2衬底之间并使液晶滴分散保持在高分子化合物中而构成的高分子液晶复合体层、用于对高分子液晶复合体层施加电场的一对第1显示电极及第2显示电极,第1衬底与第2衬底,通过密封材料将其边缘部粘合在一起,该液晶显示元件的特征在于将上述高分子液晶复合体层粘合在上述第1衬底上,并在第2衬底与高分子液晶复合体层之间设置间隙层,该间隙层在衬底面内的区域,至少位于包含密封材料附近区域的范围内。
136.根据权利要求135所述的液晶显示元件,其特征在于在上述高分子液晶复合体层的外周面与上述密封材料的内周面之间,设置侧部间隙层。
137.根据权利要求136所述的液晶显示元件,其特征在于上述间隙层及侧部间隙层,是流动层。
138.根据权利要求137所述的液晶显示元件,其特征在于在上述流动层内含有液晶材料。
139.根据权利要求138所述的液晶显示元件,其特征在于在上述第2衬底上设有反射光的光学反射构件。
140.根据权利要求139所述的液晶显示元件,其特征在于在上述间隙层内设有用于使上述第2衬底和高分子液晶复合体层保持规定间隔的支承构件。
141.一种液晶显示元件,至少备有第1衬底、与第1衬底相对的第2衬底、配置在第1和第2衬底之间并使液晶滴分散保持在高分子化合物中而构成的高分子液晶复合体层、用于对高分子液晶复合体层施加电场的一对第1显示电极及第2显示电极,第1衬底与第2衬底,通过密封材料将其边缘部粘合在一起,该液晶显示元件的特征在于将上述高分子液晶复合体层粘合在上述第1衬底上,并在第2衬底与高分子液晶复合体层之间设置间隙层,该间隙层在衬底面内的区域,至少位于包含密封材料附近区域的范围内。
142.根据权利要求141所述的液晶显示元件,其特征在于在上述高分子液晶复合体层的外周面与上述密封材料的内周面之间,设置侧部间隙层。
143.根据权利要求142所述的液晶显示元件,其特征在于上述间隙层及侧部间隙层,是流动层。
144.根据权利要求143所述的液晶显示元件,其特征在于在上述流动层内充填空气。
145.根据权利要求144所述的液晶显示元件,其特征在于在上述高分子液晶复合体层的面向第1衬底的表面上形成上述第1显示电极、在高分子液晶复合体层的面向第2衬底的表面上形成上述第2显示电极。
146.根据权利要求145所述的液晶显示元件,其特征在于在上述第2衬底上设有反射光的光学反射构件。
147.根据权利要求146所述的液晶显示元件,其特征在于在上述间隙层内设有用于使上述第2衬底和高分子液晶复合体层保持规定间隔的支承构件。
148.一种液晶显示元件,至少备有第1衬底、与第1衬底相对的第2衬底、配置在第1和第2衬底之间并使液晶滴分散保持在高分子化合物中而构成的高分子液晶复合体层、用于对高分子液晶复合体层施加电场的一对第1显示电极及第2显示电极,第1衬底与第2衬底,通过密封材料将其边缘部粘合在一起,该液晶显示元件的特征在于将上述高分子液晶复合体层粘合在上述第1衬底上,并在第2衬底与高分子液晶复合体层之间设置间隙层,该间隙层在衬底面内的区域,至少位于包含一部分显示区域的范围内。
149.一种液晶显示元件的制造方法,液晶显示元件至少备有第1衬底、与第1衬底相对的第2衬底、配置在第1和第2衬底之间并使液晶滴分散保持在高分子化合物中而构成的高分子液晶复合体层、用于对高分子液晶复合体层施加电场的一对第1显示电极及第2显示电极,该液晶显示元件制造方法的特征在于,包括在上述第1衬底上形成开关元件及与该开关元件电气连接的第1显示电极的第1步骤;在上述第1显示电极上形成高分子液晶复合体层的第2步骤;在上述高分子液晶复合体层上形成第2显示电极的第3步骤;通过对上述第1和第2显示电极施加电压而检查显示状态的第4步骤;及第5步骤,根据上述第4步骤的检查结果,仅对显示状态良好的高分子液晶复合体层,将第1衬底和第2衬底粘合,使高分子液晶复合体层与第2衬底之间保持规定间隔。
150.根据权利要求149所述的液晶显示元件制造方法,其特征在于在上述第5步骤中使用的第2衬底,预先在其表面上形成光学滤色层。
全文摘要
在具有使液晶滴分散保持在由高分子化合物构成的基质连续层中或使液晶分散保持在包含高分子化合物而构成的三维网状基质的网内的高分子液晶复合体层的液晶显示元件中,通过将密封材料附近的发生龟裂的非显示区域以外的部分作为显示区域,可以防止在显示屏面上看到条纹状的显示不均匀。此外具有配置在第1衬底和第2衬底之间的高分子液晶复合体层的液晶显示元件,在上述第2衬底与高分子液晶复合体层之间设置间隙层。进一步,在密封材料层的内周面与高分子液晶复合体层的外周面之间设置侧部间隙层。
文档编号G02F1/13GK1234874SQ9880106
公开日1999年11月10日 申请日期1998年6月3日 优先权日1997年6月4日
发明者久保田浩史, 中尾健次, 上村强 申请人:松下电器产业株式会社
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