JP2000214443A - Liquid crystal display element and its manufacture - Google Patents

Liquid crystal display element and its manufacture

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JP2000214443A
JP2000214443A JP33089599A JP33089599A JP2000214443A JP 2000214443 A JP2000214443 A JP 2000214443A JP 33089599 A JP33089599 A JP 33089599A JP 33089599 A JP33089599 A JP 33089599A JP 2000214443 A JP2000214443 A JP 2000214443A
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JP
Japan
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liquid crystal
polymer
polymer composite
crystal display
composite layer
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JP33089599A
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Japanese (ja)
Inventor
Shinya Kosako
慎也 古佐小
Tsuyoshi Kamimura
強 上村
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid crystal display element high in contrast and excellent in display quality by suppressing the elevation of a driving voltage and reducing the generation of hysteresis. SOLUTION: In this liquid crystal display element which is provided with a liquid crystal-polymer composite layer containing the liquid crystal and the polymer between a pair of substrates and which makes the layer display by applying an electric field to the liquid crystal-polymer composite layer and changing the light scattering state of the liquid crystal-polymer composite layer, the liquid crystal-polymer composite layer is composed of two regions in one pixel expressed by either an applied voltage-light transmittance characteristic curve VTa or a curve VTb. Thereby a pixel as a whole shows a characteristic expressed by a curve VTc so as to reduce an optical hysteresis and prevent a residual image and an image persistence.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、高分子分散型液晶
等を用いた光散乱型の液晶表示素子及びその製造方法に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a light-scattering type liquid crystal display device using a polymer-dispersed liquid crystal or the like and a method for manufacturing the same.

【０００２】[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、ノート型パーソナ
ルコンピューター、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等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、従前から広く用いられているのがＴＮ（Twis
ted Nematic）型液晶表示素子である。このＴＮ型液晶
表示素子は、対向する２枚の基板の間に、上下で液晶分
子の配列が９０度捻れた構造の液晶層が設けられ、更に
両基板の外側に２枚の偏光板が設けられた構成である。
又、ＴＮ型液晶表示素子に於ける時分割駆動特性を改善
したＳＴＮ（Super Twisted Nematic）型の液晶表示素
子も日本語ワードプロセッサー等に使われている。更
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。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為、表示が暗く、
配向処理が必要であり、セル厚制御が容易でないという
課題があった。2. Description of the Related Art Liquid crystal display elements, which take advantage of the features of thinness, small size, low voltage drive, and low power consumption, display from wristwatches, calculators, etc., to navigation systems, notebook personal computers, liquid crystal monitors, data projectors, projection liquid crystals. It is widely used everywhere such as television. Among such display modes of the liquid crystal display element, TN (Twis) has been widely used in the past.
ted Nematic) type liquid crystal display device. In this TN-type liquid crystal display device, a liquid crystal layer having a structure in which the arrangement of liquid crystal molecules is twisted 90 degrees vertically is provided between two opposing substrates, and two polarizing plates are provided outside both substrates. Configuration.
STN (Super Twisted Nematic) type liquid crystal display devices having improved time-division driving characteristics in TN type liquid crystal display devices are also used in Japanese word processors and the like. Further, recently, an information device using a ferroelectric liquid crystal, which changes the arrangement state of liquid crystal molecules by spontaneous polarization of the liquid crystal molecules and uses an electro-optic effect accompanying the change in the arrangement state for display, has been put to practical use. However, since these liquid crystal display elements require at least one polarizing plate, the display is dark,
There is a problem that the alignment treatment is required and the cell thickness control is not easy.

【０００３】一方、上記のような種々の表示方式に対し
て、液晶−高分子複合系を用いた光散乱モードの液晶表
示素子が提案されている。該液晶表示素子は、偏光板が
不要で、電界により液晶分子の配列状態を制御して、白
濁状態又は透明状態を作り出す方式である。この方式
は、液晶及び透明な高分子からなる複合体層が一対の基
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高分子の屈折率と
が一致するように設定されている。このような構成の複
合体層に電界が印加されたときには、液晶分子の長軸が
電界方向に平行となるように各液晶分子は配列する。こ
れにより、液晶分子の常光屈折率と透明な高分子の屈折
率とが一致するので、界面（液晶／高分子界面）で光散
乱がなくなり透明状態になる。一方、電界が印加されな
いときには、液晶分子は種々の方向に配向しており、透
明な高分子との界面で屈折率が一致しない為に光散乱が
起こり、白濁した不透明状態になる。このように、複合
体層に電界を印加することにより該複合体層の光散乱状
態を変化させて表示させる液晶表示素子は、素子構造が
簡素であり、又、光の利用効率が高い等の理由から、近
年活発に研究開発が行われている。On the other hand, for the above various display systems, a light scattering mode liquid crystal display device using a liquid crystal-polymer composite system has been proposed. The liquid crystal display element does not require a polarizing plate and controls the alignment state of liquid crystal molecules by an electric field to create a cloudy state or a transparent state. In this method, when a composite layer composed of liquid crystal and a transparent polymer is sandwiched between a pair of substrates, and the liquid crystal molecules have a positive dielectric anisotropy, the ordinary refractive index of the liquid crystal molecules and the The refractive index is set so as to match. When an electric field is applied to the composite layer having such a configuration, the liquid crystal molecules are arranged such that the major axes of the liquid crystal molecules are parallel to the direction of the electric field. As a result, the ordinary light refractive index of the liquid crystal molecules matches the refractive index of the transparent polymer, so that light scattering is eliminated at the interface (liquid crystal / polymer interface), resulting in a transparent state. On the other hand, when an electric field is not applied, the liquid crystal molecules are oriented in various directions, and since the refractive indices do not match at the interface with the transparent polymer, light scattering occurs and the liquid crystal molecules become cloudy and opaque. As described above, the liquid crystal display element that changes the light scattering state of the composite layer to display by applying an electric field to the composite layer has a simple element structure and has a high light use efficiency. For that reason, research and development have been actively conducted in recent years.

【０００４】上記表示方式の液晶表示素子としては、Ｎ
ＣＡＰ（Nematic Curvilinear Aligned Phase）と呼ば
れる、ネマチック液晶をポリビニルアルコール等でマイ
クロカプセル化したものが挙げられる（粉体と工業、Ｖ
ＯＬ．２２、ＮＯ．８（１９９０））。又、ＰＤＬＣ
（Polymer Dispersed Liquid Crystal）と呼ばれる、液
晶滴を高分子からなるマトリクス相中に分散させたもの
もある（フラットパネルディスプレイ’９１、日経ＢＰ
社、ｐ．２１９）。更に、これらの他に、ＰＮＬＣ（Po
lymer Network Liquid Crystal）と呼ばれる、高分子が
液晶の連続相の中に３次元網目状に広がる構造を有する
ものがある（電気情報通信学会技術研究報告、ＥＩＤ８
９−８９、ｐ．１）。これら液晶と透明な高分子とから
なる複合体層は、総称して高分子分散型液晶と呼ばれる
こともある。As the liquid crystal display element of the above display system, N
There is a CAP (Nematic Curvilinear Aligned Phase), which is a nematic liquid crystal microencapsulated with polyvinyl alcohol or the like.
OL. 22, NO. 8 (1990)). Also, PDLC
(Polymer Dispersed Liquid Crystal), in which liquid crystal droplets are dispersed in a polymer matrix phase (Flat Panel Display '91, Nikkei BP)
Co., p. 219). Furthermore, in addition to these, PNLC (Po
There is a polymer called “lymer Network Liquid Crystal” that has a structure in which a polymer spreads in a three-dimensional network in a continuous phase of liquid crystal (IEICE technical report, EID8).
9-89, p. 1). These composite layers composed of a liquid crystal and a transparent polymer are sometimes collectively referred to as a polymer-dispersed liquid crystal.

【０００５】又、これらの液晶と高分子からなる複合体
層は、以下に述べる製造方法により形成される。即ち、
アクリル系又はエポキシ系紫外線硬化樹脂等の未硬化樹
脂モノマーと液晶材料とを溶解させた混合組成物を２枚
の基板間に注入し、該混合組成物に紫外線を照射する。
これにより、未硬化樹脂モノマーが重合して液晶材料と
高分子とが相分離する。その結果、高分子からなる高分
子マトリックス相中に液晶が分散した構造、又は液晶中
に高分子が網目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ＢＰ社、ｐ．２１
９、電気情報通信学会技術研究報告、ＥＩＤ８９−８
９、ｐ．１等）。[0005] The composite layer comprising the liquid crystal and the polymer is formed by a manufacturing method described below. That is,
A mixed composition in which an uncured resin monomer such as an acrylic or epoxy ultraviolet curable resin and a liquid crystal material are dissolved is injected between two substrates, and the mixed composition is irradiated with ultraviolet rays.
As a result, the uncured resin monomer is polymerized, and the liquid crystal material and the polymer undergo phase separation. As a result, a structure in which the liquid crystal is dispersed in a polymer matrix phase composed of a polymer or a structure in which the polymer is spread in a network in the liquid crystal is obtained (Flat Panel Display '91, Nikkei BP, p. 21).
9. IEICE Technical Report, EID89-8
9, p. 1 etc.).

【０００６】ところで、ＰＤＬＣに代表される液晶−高
分子複合系を用いた光散乱モードの液晶表示素子では、
その構造に起因して本来的にヒステリシスが存在する。
実際にＰＤＬＣ型の液晶表示素子を作製し、その電気光
学特性（印加電圧に対する光透過率の変化）を測定する
と、図１４に示されるようなヒステリシス現象が表れ
る。同図は、ＰＤＬＣを利用した液晶表示素子に於ける
印加電圧−光透過率特性を示したグラフである。この図
から理解される様に、印加電圧を増加させた場合（昇電
圧過程、散乱状態→透過状態）と、減少させた場合（降
電圧過程、透過状態→散乱状態）とに於いて、印加電圧
−光透過率特性は同一性を示さず、印加電圧−透過率曲
線にヒステリシス（光学ヒステリシス及び電圧ヒステリ
シス）が表れている（液晶討論会講演予稿集、ｐ．３１
２（１９９１）、ＳＩＤ’９３ Ｄｉｇｅｓｔ，ｐ．５
７５（１９９２）等）。このヒステリシスは、印加電圧
が小さい程漸増し、印加電圧が比較的小さい領域に於い
て最も大きくなる特性を示す。In a light scattering mode liquid crystal display device using a liquid crystal-polymer composite system represented by PDLC,
Hysteresis inherently exists due to the structure.
When a PDLC type liquid crystal display element is actually manufactured and its electro-optical characteristics (change in light transmittance with respect to applied voltage) are measured, a hysteresis phenomenon as shown in FIG. 14 appears. FIG. 1 is a graph showing the applied voltage-light transmittance characteristics in a liquid crystal display device using PDLC. As can be understood from this figure, when the applied voltage is increased (voltage increasing process, scattering state → transmission state), and when the applied voltage is decreased (falling voltage process, transmission state → scattering state), the applied voltage is increased. The voltage-light transmittance characteristics do not show the sameness, and hysteresis (optical hysteresis and voltage hysteresis) appears in the applied voltage-transmittance curve.
2 (1991), SID '93 Digest, p. 5
75 (1992)). The hysteresis gradually increases as the applied voltage is smaller, and has the largest characteristic in a region where the applied voltage is relatively small.

【０００７】ここで、電圧ヒステリシス及び光学ヒステ
リシスは、各々以下の様に定義される。先ず、電圧ヒス
テリシスの大きさは、所定透過率での昇電圧過程と降電
圧過程の電圧差（電圧ヒステリシス幅ΔＶと称する。）
の、降電圧過程の電圧に対する割合で定義される。即
ち、電圧ヒステリシスの大きさＨv（Ｔ）［％］は透過
率Ｔの関数で表され、下記式（１）で定義される。Here, the voltage hysteresis and the optical hysteresis are respectively defined as follows. First, the magnitude of the voltage hysteresis is determined by a voltage difference between a voltage increasing process and a voltage decreasing process at a predetermined transmittance (referred to as a voltage hysteresis width ΔV).
Is defined as a ratio to the voltage of the voltage drop process. That is, the voltage hysteresis magnitude H v (T) [%] is expressed as a function of the transmittance T, it is defined by the following formula (1).

【数１】 なお、式中のＶup（Ｔ）は透過率Ｔでの電圧上昇時の電
圧を示し、Ｖdown（Ｔ）は透過率Ｔでの電圧下降時の電
圧を示す。従来の液晶−高分子複合系を用いた光散乱モ
ードでは、この電圧ヒステリシスは、印加電圧−光透過
率曲線の傾き（急峻性）が変化してもほぼ同一の電圧ヒ
ステリシス幅を示していた。又、ある特定の液晶表示素
子の代表値としての電圧ヒステリシス値Ｈv（Ｔ）は、
最大となるときの値が選択される。(Equation 1) In the equation, V up (T) indicates the voltage at the time of voltage increase at the transmittance T, and V down (T) indicates the voltage at the time of voltage decrease at the transmittance T. In the light scattering mode using the conventional liquid crystal-polymer composite system, the voltage hysteresis shows almost the same voltage hysteresis width even when the slope (steepness) of the applied voltage-light transmittance curve changes. Further, a voltage hysteresis value H v (T) as a representative value of a specific liquid crystal display element is:
The value at the maximum is selected.

【０００８】次に、光学ヒステリシスの大きさは、同一
印加電圧での昇電圧過程と降電圧過程の透過率差（光学
ヒステリシス幅ΔＴと称する。）の、白レベルの最大輝
度に対する割合として定義される。即ち、光学ヒステリ
シスの大きさＨt（Ｖ）［％］は印加電圧Ｖの関数で表
され、下記式（２）で定義される。Next, the magnitude of the optical hysteresis is defined as the ratio of the difference in transmittance between the voltage increasing process and the voltage decreasing process (the optical hysteresis width ΔT) at the same applied voltage to the maximum brightness of the white level. You. That is, the magnitude Ht (V) [%] of the optical hysteresis is represented by a function of the applied voltage V and is defined by the following equation (2).

【数２】 なお、式中のＴup（Ｖ）は印加電圧Ｖでの電圧上昇時の
透過率を示し、Ｔdown（Ｖ）は印加電圧Ｖでの電圧下降
時の透過率を示し、Ｔmaxは最大透過率を示し、Ｔ0は無
印加時の透過率を示す。この光学ヒステリシスＨ
t（Ｖ）は、前記電圧ヒステリシスとは異なり、液晶表
示素子の透過率という観点に立脚してヒステリシスを扱
う為に導入されている概念である。又、液晶表示素子の
代表値としての光学ヒステリシス値Ｈt（Ｖ）は、最大
となるときの値が選択される。(Equation 2) In the equation, T up (V) indicates the transmittance when the voltage is increased at the applied voltage V, T down (V) indicates the transmittance when the voltage is decreased at the applied voltage V, and Tmax is the maximum transmittance. And T0 indicates the transmittance when no voltage is applied. This optical hysteresis H
t (V) is different from the voltage hysteresis and is a concept introduced to handle the hysteresis based on the viewpoint of the transmittance of the liquid crystal display element. The value at which the optical hysteresis value Ht (V) as the representative value of the liquid crystal display element becomes maximum is selected.

【０００９】ヒステリシスの発現は、以下に述べる理由
によると考えられる。即ち、この表示モードの液晶表示
素子では、その電気光学特性は液晶と高分子との相互作
用に大きく影響される。この相互作用は、一般に通常の
ＴＮ型液晶表示素子での配向膜と液晶間の相互作用に比
べて小さい。この為上記表示モードの液晶表示素子で
は、ヒステリシス現象が表れることになる。The occurrence of hysteresis is considered to be due to the following reasons. That is, in the liquid crystal display element of this display mode, the electro-optical characteristics are greatly affected by the interaction between the liquid crystal and the polymer. This interaction is generally smaller than the interaction between the alignment film and the liquid crystal in a normal TN liquid crystal display device. Therefore, a hysteresis phenomenon appears in the liquid crystal display element in the above display mode.

【００１０】以上のことから、従来の液晶−高分子複合
系を用いた光散乱モードの液晶表示素子は光学ヒステリ
シス現象が表れるので、該光学ヒステリシスに起因する
残像や、階調表示の劣化、表示ムラの発生等による表示
品位の著しい低下を招来するという問題点を有してい
る。この為、表示性能に優れた上記光散乱モードの液晶
表示素子が嘱望されている。From the above, the light scattering mode liquid crystal display device using the conventional liquid crystal-polymer composite system exhibits an optical hysteresis phenomenon. Therefore, afterimages caused by the optical hysteresis, deterioration of gradation display, and display. There is a problem that the display quality is significantly reduced due to the occurrence of unevenness or the like. For this reason, a liquid crystal display element of the above-mentioned light scattering mode having excellent display performance has been desired.

【００１１】[0011]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、液晶−高分
子複合系を用いた光散乱モードの液晶表示素子であっ
て、光学ヒステリシスに起因する残像や焼き付きを防止
し、表示品質の優れた液晶表示素子を提供することを目
的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a light-scattering mode liquid crystal display device using a liquid crystal-polymer composite system, which prevents afterimages and image sticking due to optical hysteresis and has excellent display quality. It is an object to provide a liquid crystal display element.

【００１２】[0012]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決する為
に、請求項１に記載の液晶表示素子は、一対の基板間
に、液晶と高分子とを含む液晶・高分子複合体層が設け
られ、該液晶・高分子複合体層に電界を印加して、液晶
・高分子複合体層の光散乱状態を変化し表示させる液晶
表示素子であって、前記液晶・高分子複合体層は、１画
素内に印加電圧−光透過率特性の異なる複数の領域から
構成されていることを特徴とする。According to a first aspect of the present invention, there is provided a liquid crystal display device comprising a liquid crystal / polymer composite layer containing a liquid crystal and a polymer between a pair of substrates. A liquid crystal display element provided to apply an electric field to the liquid crystal / polymer composite layer to change the light scattering state of the liquid crystal / polymer composite layer to display the liquid crystal / polymer composite layer, wherein the liquid crystal / polymer composite layer is And a plurality of regions having different applied voltage-light transmittance characteristics in one pixel.

【００１３】上記の構成によれば、１つの画素内に電気
光学特性（印加電圧−光透過率特性）の異なる領域を複
数形成することにより、印加電圧−透過率曲線における
光学ヒステリシスが大きい電圧領域の急峻度を選択的に
下げ、光学ヒステリシスを低減させることができる。こ
の結果、光学ヒステリシスに起因する残像や焼き付きが
防止される。According to the above configuration, by forming a plurality of regions having different electro-optical characteristics (applied voltage-light transmittance characteristics) in one pixel, a voltage region having a large optical hysteresis in the applied voltage-transmittance curve. Can be selectively lowered to reduce optical hysteresis. As a result, afterimages and image sticking due to optical hysteresis are prevented.

【００１４】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の液晶表示素子に於いて、上記液晶滴の平均粒径又は平
均メッシュサイズＲ（μｍ）が、０．６＜Ｒ＜１．６の
範囲内にあることを特徴とする。According to a second aspect of the present invention, in the liquid crystal display device according to the first aspect, the average particle size or average mesh size R (μm) of the liquid crystal droplet is 0.6 <R <1. 6 is within the range.

【００１５】液晶滴の平均粒径、又は３次元網目状マト
リックスの平均メッシュサイズが上記数値範囲内となる
様に構成することにより、例えばＴＦＴを用いたアクテ
ィブマトリックス型の液晶表示素子に於ける実用的な駆
動電圧（６〜１２Ｖ程度）を考慮すれば、良好な散乱性
を実現することができる。これにより、高コントラスト
の表示が可能な液晶表示素子を提供できる。尚、「液晶
滴の平均粒径」とは、例えば液晶・高分子複合体層が高
分子マトリックス中に球形又は回転楕円体形状の液晶滴
が相互に独立して分散しているＰＤＬＣ（Polymer Disp
ersed Liquid Crystal）である場合の液晶滴の平均粒径
を意味する。但し、液晶滴は完全に独立分散したものに
限定されるわけではなく、一部の液晶滴同士が繋がった
場合にも、該液晶滴の平均粒径として用いるものとす
る。又、「平均メッシュサイズ」とは、液晶・高分子複
合体層が、高分子が液晶の連続相の中に３次元網目状に
広がる構造を有するＰＮＬＣ（Polymer Network Liquid
Crystal）である場合の網目の間隔を意味する。By arranging the average particle size of the liquid crystal droplets or the average mesh size of the three-dimensional network matrix within the above-mentioned numerical range, for example, a practical use in an active matrix type liquid crystal display device using a TFT is possible. In consideration of a typical driving voltage (about 6 to 12 V), good scattering can be realized. This makes it possible to provide a liquid crystal display element capable of high-contrast display. The “average particle diameter of liquid crystal droplets” is, for example, a PDLC (Polymer Disp.) In which spherical or spheroidal liquid crystal droplets are dispersed independently in a polymer matrix in a liquid crystal / polymer composite layer.
ersed Liquid Crystal) means the average particle size of liquid crystal droplets. However, the liquid crystal droplets are not limited to those that are completely independently dispersed. Even when some of the liquid crystal droplets are connected to each other, the average particle size of the liquid crystal droplets is used. The “average mesh size” refers to a PNLC (Polymer Network Liquid Crystal) in which a liquid crystal / polymer composite layer has a structure in which a polymer spreads in a continuous three-dimensional network in a liquid crystal continuous phase.
(Crystal) means the mesh spacing.

【００１６】請求項３に記載の発明は、請求項１又は請
求項２に記載の液晶表示素子に於いて、上記印加電圧−
光透過率特性の異なる複数の領域は、画素平面に対し平
行方向に配置されていることを特徴とする。According to a third aspect of the present invention, there is provided a liquid crystal display device according to the first or second aspect, wherein the applied voltage-
A plurality of regions having different light transmittance characteristics are arranged in a direction parallel to a pixel plane.

【００１７】上記液晶・高分子複合体層を備えた液晶セ
ルの表示画面を観察すると、観察者に到達する表示光
は、それぞれの領域を透過した光の和として視認され
る。即ち、表示素子全体の印加電圧−光透過率特性は、
各領域の特性が平均化されたものとなり、観察者には、
ヒステリシスが最大となる電圧領域の急峻度を選択的に
低下させ、従来の高分子分散型液晶パネルに於ける印加
電圧−光透過率特性と比較して、緩やかな急峻性を備え
た特性を有する表示素子として認識される。これによ
り、光学ヒステリシスに起因する残像や焼き付きの発生
を防止し、表示品位の優れた液晶表示素子を提供するこ
とができる。When the display screen of the liquid crystal cell having the liquid crystal / polymer composite layer is observed, the display light reaching the observer is visually recognized as the sum of the light transmitted through the respective regions. That is, the applied voltage-light transmittance characteristic of the entire display element is:
The characteristics of each area are averaged, and the observer will see
Selectively lowers the steepness of the voltage region where the hysteresis is maximized, and has characteristics with a gradual steepness compared to the applied voltage-light transmittance characteristics of conventional polymer dispersed liquid crystal panels. It is recognized as a display element. As a result, it is possible to prevent the occurrence of afterimages and image sticking due to optical hysteresis, and to provide a liquid crystal display element having excellent display quality.

【００１８】請求項４に記載の発明は、請求項１又は請
求項２に記載の液晶表示素子に於いて、上記印加電圧−
光透過率特性の相互に異なる複数の領域は、基板に対し
て垂直方向に配列して構成されていることを特徴とす
る。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the liquid crystal display device according to the first or second aspect, wherein the applied voltage
A plurality of regions having mutually different light transmittance characteristics are characterized by being arranged in a direction perpendicular to the substrate.

【００１９】これにより、個々の領域はそれぞれ特性が
異なるものであるが、各領域は平面に対して垂直方向に
積み重なっているので、表示素子全体の特性としてはこ
れらの特性が重ね合わさったものとなる。即ち、表示素
子全体の印加電圧−光透過率特性としては、ヒステリシ
スが最大となる電圧領域の急峻度を選択的に低下させ、
従来の高分子分散型液晶パネルに於ける印加電圧−光透
過率特性と比較して、緩やかな急峻性を備えた特性とす
ることができる。よって、光学ヒステリシスを低減させ
ることができ、該光学ヒステリシスに起因する残像や焼
き付きの発生を防止できる等、表示品位に優れた液晶表
示素子を提供することができる。しかも、光透過率が最
大となるときの印加電圧の値は、各領域の印加電圧−光
透過率特性に於いて光透過率が最大となるときの印加電
圧の値を超えるものではない。よって、消費電力を抑制
することが可能となる。As a result, the individual regions have different characteristics, but since the regions are stacked in the direction perpendicular to the plane, the characteristics of the entire display element are the same as those obtained by superimposing these characteristics. Become. That is, as applied voltage-light transmittance characteristics of the entire display element, the steepness of the voltage region where the hysteresis is maximum is selectively reduced,
Compared to the applied voltage-light transmittance characteristics in the conventional polymer dispersed liquid crystal panel, the characteristics can be provided with a gradual steepness. Therefore, it is possible to provide a liquid crystal display element having excellent display quality, for example, optical hysteresis can be reduced, and afterimages and image sticking due to the optical hysteresis can be prevented. Moreover, the value of the applied voltage when the light transmittance becomes maximum does not exceed the value of the applied voltage when the light transmittance becomes maximum in the applied voltage-light transmittance characteristics of each region. Therefore, power consumption can be suppressed.

【００２０】上記の課題を解決する為に、請求項５に記
載の発明は、一対の基板間に、液晶と高分子とを含む液
晶・高分子複合体層が設けられ、該液晶・高分子複合体
層に電界を印加して、液晶・高分子複合体層の光散乱状
態を変化し表示させる液晶表示素子であって、前記液晶
・高分子複合体層は、１画素内に液晶滴の平均粒径又は
平均メッシュサイズの異なる複数の領域から構成されて
いることを特徴とする。According to a fifth aspect of the present invention, a liquid crystal / polymer composite layer containing a liquid crystal and a polymer is provided between a pair of substrates. A liquid crystal display element for applying an electric field to the composite layer to change the light scattering state of the liquid crystal / polymer composite layer to display the liquid crystal / polymer composite layer. It is characterized by comprising a plurality of regions having different average particle sizes or average mesh sizes.

【００２１】上記構成とすることにより、１画素内に於
いて素子の厚み方向（基板面に対して垂直方向）に、各
々印加電圧−光透過率特性が相互に異なる領域を複数形
成することができる。よって、光学ヒステリシスを低減
させることができ、表示品質を向上させることができ
る。With the above structure, a plurality of regions having different applied voltage-light transmittance characteristics can be formed in one pixel in the thickness direction of the element (perpendicular to the substrate surface) in one pixel. it can. Therefore, optical hysteresis can be reduced, and display quality can be improved.

【００２２】請求項６に記載の発明は、請求項５に記載
の液晶表示素子に於いて、上記液晶滴の平均粒径又は平
均メッシュサイズＲ（μｍ）が、０．６＜Ｒ＜１．６の
範囲内にあることを特徴とする。According to a sixth aspect of the present invention, in the liquid crystal display element of the fifth aspect, the average particle size or the average mesh size R (μm) of the liquid crystal droplet is 0.6 <R <1. 6 is within the range.

【００２３】上記構成とすることにより、ＴＦＴを用い
たアクティブマトリックス型の液晶表示素子に適用した
場合に於いても、実用的な駆動電圧（６〜１２Ｖ程度）
を考慮すれば、良好な散乱性を実現することができる。
これにより、高コントラストの表示が可能な液晶表示素
子を提供できる。With the above configuration, a practical drive voltage (about 6 to 12 V) can be obtained even when applied to an active matrix type liquid crystal display device using TFTs.
, Good scattering properties can be realized.
This makes it possible to provide a liquid crystal display element capable of high-contrast display.

【００２４】請求項７に記載の発明は、請求項５又は請
求項６に記載の液晶表示素子に於いて、液晶滴の平均粒
径又は平均メッシュサイズの異なる複数の領域が、画素
平面に対し面内方向に配置されていることを特徴とす
る。According to a seventh aspect of the present invention, in the liquid crystal display device according to the fifth or sixth aspect, a plurality of regions having different average particle diameters or average mesh sizes of the liquid crystal droplets are arranged with respect to the pixel plane. It is characterized by being arranged in an in-plane direction.

【００２５】上記構成とすることにより、印加電圧−光
透過率特性の異なる領域を画素平面に対し面内方向に配
置した構成とすることができる。よって、表示素子全体
の印加電圧−光透過率特性は、各領域の特性が平均化さ
れたものとなり、観察者には、ヒステリシスが最大とな
る電圧領域の急峻度を選択的に低下させ、緩やかな急峻
性を備えた特性を有する表示素子として認識される。こ
れにより、光学ヒステリシスに起因する残像や焼き付き
の発生を防止し、表示品位の優れた液晶表示素子を提供
することができる。With the above-described configuration, it is possible to provide a configuration in which regions having different applied voltage-light transmittance characteristics are arranged in the in-plane direction with respect to the pixel plane. Therefore, the applied voltage-light transmittance characteristics of the entire display element are obtained by averaging the characteristics of each region, and the observer can selectively lower the steepness of the voltage region where the hysteresis is maximized, and gradually reduce the steepness. It is recognized as a display element having characteristics with a sharp steepness. As a result, it is possible to prevent the occurrence of afterimages and image sticking due to optical hysteresis, and to provide a liquid crystal display element having excellent display quality.

【００２６】請求項８に記載の発明は、請求項５または
請求項６に記載の液晶表示素子に於いて、液晶相の平均
粒径または前記液晶相の平均メッシュサイズが異なる領
域が、画素平面に対し垂直方向に配置されていることを
特徴とする。According to an eighth aspect of the present invention, in the liquid crystal display device according to the fifth or sixth aspect, the region where the average particle size of the liquid crystal phase or the average mesh size of the liquid crystal phase is different is a pixel plane. , And is arranged in the vertical direction.

【００２７】これにより、印加電圧−光透過率特性が相
互に異なる領域が１画素内において積み重なった構成と
することができるので、表示素子全体の印加電圧−光透
過率特性としては、ヒステリシスが最大となる電圧領域
の急峻度を選択的に低下させ、緩やかな急峻性を備えた
特性とすることができる。よって、光学ヒステリシスを
低減させることができ、該光学ヒステリシスに起因する
残像や焼き付きの発生を防止できる等、表示品位に優れ
ると共に、消費電力を抑制した液晶表示素子を提供する
ことができる。With this configuration, it is possible to form a structure in which regions having different applied voltage-light transmittance characteristics are stacked in one pixel, so that the applied voltage-light transmittance characteristic of the entire display element has a maximum hysteresis. , The steepness of the voltage region is selectively reduced, and characteristics with gentle steepness can be obtained. Therefore, it is possible to provide a liquid crystal display element which is excellent in display quality and in which power consumption is suppressed, such that optical hysteresis can be reduced and afterimages and image sticking caused by the optical hysteresis can be prevented.

【００２８】上記の課題を解決する為に、請求項９に記
載の発明は、一対の基板間に、液晶と高分子とを含む液
晶・高分子複合体層が設けられ、該液晶・高分子複合体
層に電界を印加して、液晶・高分子複合体層の光散乱状
態を変化し表示させる液晶表示素子であって、前記液晶
・高分子複合体層は、１画素内に上記した両基板近傍の
液晶分子の配向状態が異なる複数の領域から構成されて
いることを特徴とする。According to a ninth aspect of the present invention, a liquid crystal / polymer composite layer containing a liquid crystal and a polymer is provided between a pair of substrates. A liquid crystal display element for applying an electric field to the composite layer to change the light scattering state of the liquid crystal / polymer composite layer to display the liquid crystal / polymer composite layer. It is characterized by comprising a plurality of regions in which liquid crystal molecules near the substrate have different alignment states.

【００２９】両基板近傍の液晶分子の配向状態が異なる
と印加電圧−光透過率特性を異ならせることができる。
従って、上記構成のように、液晶分子の配向状態が異な
る領域を、１画素内に複数形成することにより、画素内
で印加電圧−光透過率特性の異なる領域を複数形成した
構成とすることができる。これにより、ヒステリシスが
最大となる電圧領域の急峻度を選択的に低下させ、緩や
かな急峻性を備えた特性とすることができ、光学ヒステ
リシスの低減が可能となる。従って、該光学ヒステリシ
スに起因する残像や焼き付きの発生を防止できる等、表
示品位に優れると共に、消費電力を抑制した液晶表示素
子を提供することができる。If the orientation states of the liquid crystal molecules near the two substrates are different, the applied voltage-light transmittance characteristics can be different.
Therefore, as in the above configuration, a plurality of regions having different alignment states of liquid crystal molecules are formed in one pixel, so that a plurality of regions having different applied voltage-light transmittance characteristics are formed in the pixel. it can. Thus, the steepness of the voltage region where the hysteresis is maximized can be selectively reduced, a characteristic having a gradual steepness can be obtained, and the optical hysteresis can be reduced. Therefore, it is possible to provide a liquid crystal display element which is excellent in display quality and in which power consumption is suppressed, for example, the occurrence of image sticking and image sticking caused by the optical hysteresis can be prevented.

【００３０】請求項１０に記載の発明は、請求項９に記
載の液晶表示素子に於いて、上記配向状態の異なる複数
の領域うち、一方の領域に於ける上記両基板近傍の液晶
分子は該基板に対して垂直方向に配向し、他方の領域に
於ける上記両基板近傍の液晶分子は該基板に対して平行
方向に配向していることを特徴とする。According to a tenth aspect of the present invention, in the liquid crystal display device according to the ninth aspect, the liquid crystal molecules in the vicinity of the two substrates in one of the plurality of regions having different alignment states are the same. The liquid crystal molecules are oriented in a direction perpendicular to the substrate, and the liquid crystal molecules in the other region near the two substrates are oriented in a direction parallel to the substrate.

【００３１】上記構成の様に、一方の領域に於ける両基
板近傍の液晶分子を垂直配向させ、他方の領域に於ける
両基板近傍の液晶分子を平行配向させると、印加電圧−
光透過率特性の急峻性は最も緩やかなものとすることが
でき、この結果光学ヒステリシスの発生を最小限に抑制
することができる。As described above, when the liquid crystal molecules near the two substrates in one region are vertically aligned and the liquid crystal molecules near the two substrates in the other region are aligned in parallel, the applied voltage −
The steepness of the light transmittance characteristics can be made the most gradual, and as a result, the occurrence of optical hysteresis can be suppressed to a minimum.

【００３２】請求項１１に記載の発明は、請求項１〜１
０の何れか１つに記載の液晶表示素子に於いて、上記一
対の基板のうち、一方の基板には複数の画素電極が形成
され、かつ各画素電極に印加する電圧を制御するアクテ
ィブ素子が形成されていることを特徴とする。The eleventh aspect of the present invention is the first aspect of the present invention.
0, in the liquid crystal display device according to any one of the above, a plurality of pixel electrodes are formed on one of the pair of substrates, and an active element that controls a voltage applied to each pixel electrode is provided. It is characterized by being formed.

【００３３】これにより、光学ヒステリシスを低減させ
ることができ、表示品位の良好なアクティブマトリック
ス駆動により駆動する光散乱モード液晶表示素子が得ら
れる。As a result, optical hysteresis can be reduced, and a light scattering mode liquid crystal display element driven by active matrix driving with good display quality can be obtained.

【００３４】上記の課題を解決する為に、請求項１２に
記載の発明は、一対の基板間に、液晶と高分子とを含む
液晶・高分子複合体層が設けられ、該液晶・高分子複合
体層に電界を印加して、液晶・高分子複合体層の光散乱
状態を変化し表示させる液晶表示素子であって、上記液
晶・高分子複合体層は、上記一対の基板間に液晶及び高
分子材料を含む混合組成物が設けられ、該混合組成物
に、紫外線透過率が相互に異なる複数の領域を有するフ
ィルターを介して紫外線を照射し、該液晶・高分子前駆
体相溶液の相分離を行うことにより形成されたものであ
り、かつ、前記紫外線透過率が相互に異なる複数の領域
に対応して、液晶相の平均粒径または前記液晶相の平均
メッシュサイズが異なる領域が、画素平面に対し平行方
向に配置されていることを特徴とする。According to a twelfth aspect of the present invention, a liquid crystal / polymer composite layer containing a liquid crystal and a polymer is provided between a pair of substrates. A liquid crystal display element for applying an electric field to the composite layer to change the light scattering state of the liquid crystal / polymer composite layer for display, wherein the liquid crystal / polymer composite layer comprises a liquid crystal between the pair of substrates. And a mixed composition containing a polymer material is provided, and the mixed composition is irradiated with ultraviolet light through a filter having a plurality of regions having different ultraviolet transmittances from each other, and the liquid crystal / polymer precursor phase solution is irradiated with ultraviolet light. Regions formed by performing phase separation, and corresponding to a plurality of regions where the UV transmittance is different from each other, a region where the average particle size of the liquid crystal phase or the average mesh size of the liquid crystal phase is different, Placed parallel to the pixel plane And wherein the door.

【００３５】上記の課題を解決する為に、請求項１３に
記載の発明は、一対の基板間に、高分子を含み構成され
た高分子マトリックス中に液晶滴が分散保持された構造
の液晶・高分子複合体層が配置され、１画素内に於いて
印加電圧−光透過率特性が互いに異なる複数の領域を有
する液晶表示素子の製造方法であって、前記一対の基板
の内側面に電極層を形成する電極形成工程と、前記一対
の基板を、前記電極層が対向するように貼り合わせて空
セルを形成する貼り合わせ工程と、前記空セル内部に、
液晶・高分子前駆体相溶液を設ける工程と、前記液晶・
高分子前駆体相溶液に、紫外線透過率が互いに異なる複
数の領域を有するフィルターを介して、紫外線を照射
し、液晶・高分子前駆体相溶液の相分離を行って、１画
素内で基板に対して平行方向に液晶滴の平均粒径又は平
均メッシュサイズが互いに異なる複数の領域を有する液
晶・高分子複合体層を形成する液晶・高分子複合体層形
成工程とを備えることを特徴とする。In order to solve the above problem, the invention according to claim 13 is directed to a liquid crystal device having a structure in which liquid crystal droplets are dispersed and held between a pair of substrates in a polymer matrix containing a polymer. A method for manufacturing a liquid crystal display device having a plurality of regions in which a polymer composite layer is arranged and in which applied voltage-light transmittance characteristics are different from each other in one pixel, wherein an electrode layer is formed on an inner surface of the pair of substrates. Forming an empty cell by bonding the pair of substrates so that the electrode layers face each other, and forming an empty cell inside the empty cell.
Providing a liquid crystal / polymer precursor phase solution;
The polymer precursor phase solution is irradiated with ultraviolet rays through a filter having a plurality of regions having different ultraviolet transmittances from each other, and the liquid crystal / polymer precursor phase solution is subjected to phase separation. A liquid crystal / polymer composite layer forming step of forming a liquid crystal / polymer composite layer having a plurality of regions in which liquid crystal droplets have different average particle sizes or average mesh sizes in parallel directions. .

【００３６】上記の方法によれば、１画素内で基板に対
して平行方向に液晶滴の平均粒径、又は３次元網目状マ
トリックスの平均メッシュサイズが相互に異なる複数の
領域を備えた液晶・高分子複合体層を形成することがで
きる。これにより、１画素内で印加電圧−光透過率特性
の相互に異なる領域を複数形成でき、光学ヒステリシス
を低減させた液晶表示素子を製造することができる。According to the above-described method, a liquid crystal having a plurality of regions in which the average particle size of liquid crystal droplets or the average mesh size of a three-dimensional network matrix is different from each other in one pixel in a direction parallel to the substrate. A polymer composite layer can be formed. As a result, a plurality of regions having mutually different applied voltage-light transmittance characteristics can be formed in one pixel, and a liquid crystal display device with reduced optical hysteresis can be manufactured.

【００３７】[0037]

【発明の実施の形態】本発明は、一対の基板間に、液晶
及び高分子を含む液晶・高分子複合体層が設けられ、該
液晶・高分子複合体層に電界を印加することにより、液
晶・高分子複合体層の光散乱状態を変化させて画像等を
表示させる液晶表示素子に於いて、該液晶・高分子複合
体層が１画素内に印加電圧−光透過率特性の相互に異な
る領域を複数有していることにより、駆動電圧の増大を
抑制しつつ光学ヒステリシスの低減を図ることにある。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention provides a liquid crystal / polymer composite layer containing a liquid crystal and a polymer between a pair of substrates, and by applying an electric field to the liquid crystal / polymer composite layer, In a liquid crystal display element for displaying an image or the like by changing the light scattering state of a liquid crystal / polymer composite layer, the liquid crystal / polymer composite layer has a relationship between applied voltage-light transmittance characteristics within one pixel. By having a plurality of different regions, an object is to reduce optical hysteresis while suppressing an increase in drive voltage.

【００３８】上記液晶・高分子複合体層に於いて、１画
素内で印加電圧−光透過率特性の相互に異なる領域を複
数形成したことの技術的意義は、以下に述べる通りであ
る。The technical significance of forming a plurality of regions having mutually different applied voltage-light transmittance characteristics in one pixel in the liquid crystal / polymer composite layer is as described below.

【００３９】従来のＰＤＬＣに代表される液晶表示素子
に於いては、印加電圧と光の透過率との関係に於いてヒ
ステリシスループが現れ、本来的にヒステリシスが存在
していた。このヒステリシスは、例えば液晶滴の粒径を
変える等しても解消されるものではない。例えば、透過
率に着目すれば、単に同一の透過率を得るのに要する駆
動電圧値が変化しているだけである。つまり、印加電圧
−光透過率特性が低印加電圧側に又は高印加電圧側にシ
フトするだけで、ヒステリシスの根本的な解消はなされ
ない。In a conventional liquid crystal display device represented by PDLC, a hysteresis loop appears in a relationship between an applied voltage and a light transmittance, and hysteresis originally exists. This hysteresis is not eliminated even if, for example, the particle size of the liquid crystal droplet is changed. For example, if attention is paid to the transmittance, only the drive voltage value required to obtain the same transmittance changes. That is, only the applied voltage-light transmittance characteristic shifts to the low applied voltage side or the high applied voltage side, but the fundamental elimination of the hysteresis is not performed.

【００４０】しかしながら本発明の様に、１画素内に於
いて印加電圧−光透過率特性の相互に異なる領域を複数
設けた構成であると、表示素子全体としては、これらの
特性が合わさって、或いは平均化されて急峻性の緩やか
な印加電圧−光透過率特性となる。つまり、個々の領域
に於ける印加電圧−光透過率特性と比較して、表示素子
全体としての特性は、その履歴経路が緩やかに変化した
ものとなる。これにより、昇電圧過程（印加電圧上昇
時）及び降電圧過程（印加電圧下降時）に於ける任意の
印加電圧値での透過率差を小さくできる。このことは、
光学ヒステリシスが低減していることを意味するもので
あり、これにより該光学ヒステリシスに起因する残像や
焼き付けの低減が可能となる。更に、表示素子全体とし
ての特性は、特性の異なる複数の領域が合わさって或い
は平均化されたものである為、最も高印加電圧領域側に
ある印加電圧−光透過率特性の最大印加電圧を越えるも
のではない。よって、駆動電圧の増大を抑制することも
できる。However, if a plurality of regions having mutually different applied voltage-light transmittance characteristics are provided in one pixel as in the present invention, these characteristics are combined as a whole of the display element. Alternatively, the applied voltage-light transmittance characteristics are averaged and the steepness is gentle. That is, as compared with the applied voltage-light transmittance characteristics in each of the regions, the characteristics of the display element as a whole are such that the hysteresis path is changed gradually. As a result, it is possible to reduce the transmittance difference at an arbitrary applied voltage value in the voltage increasing process (when the applied voltage increases) and the voltage decreasing process (when the applied voltage decreases). This means
This means that the optical hysteresis is reduced, and this makes it possible to reduce afterimages and image sticking due to the optical hysteresis. Further, the characteristics of the display element as a whole are obtained by combining or averaging a plurality of regions having different characteristics, and thus exceed the maximum applied voltage of the applied voltage-light transmittance characteristic on the side of the highest applied voltage region. Not something. Therefore, an increase in drive voltage can be suppressed.

【００４１】これらのことから、本発明の液晶表示素子
によれば、消費電力の増大を抑制しつつ、光学ヒステリ
シスの低減を図ることができる。ここで、上記液晶・高
分子複合体層は、１画素内に於いて印加電圧−光透過率
特性の異なる領域を基板面に垂直方向に配列した構成の
場合と、平行方向に配列した構成の場合とがある。From the above, according to the liquid crystal display device of the present invention, it is possible to reduce optical hysteresis while suppressing an increase in power consumption. Here, the liquid crystal / polymer composite layer has a configuration in which regions having different applied voltage-light transmittance characteristics in one pixel are arranged in a direction perpendicular to a substrate surface, and a configuration in which regions are arranged in a parallel direction. There are cases.

【００４２】（１）印加電圧−光透過率特性の相互に異
なる領域が基板面に垂直方向に配列した場合 このような構成とすると、印加電圧−透過率曲線（以
下、単に曲線と称することもある。）に於けるヒステリ
シスの大きな電圧領域の急峻度を選択的に下げ、この結
果、印加電圧を増加させて行く場合と印加電圧を減少さ
せて行く場合の同一電圧に於ける透過率の差(光学ヒス
テリシス）を低減させる。これにより、光学ヒステリシ
スに起因する残像や焼き付きの発生を防止し、表示品位
の優れた液晶表示素子を提供することができる。(1) Case Where Regions Different in Applied Voltage-Light Transmittance Characteristics Are Arranged in the Vertical Direction to the Substrate Surface With such a configuration, an applied voltage-transmittance curve (hereinafter, may be simply referred to as a curve) ), The steepness of the voltage region where the hysteresis is large is selectively lowered, and as a result, the difference between the transmittance at the same voltage when the applied voltage is increased and when the applied voltage is decreased is reduced. (Optical hysteresis). As a result, it is possible to prevent the occurrence of afterimages and image sticking due to optical hysteresis, and to provide a liquid crystal display element having excellent display quality.

【００４３】より詳細には、以下に述べる通りである。
図１は、上記液晶表示素子に関して表示原理を説明する
為の説明図である。図２はその液晶表示素子に於ける印
加電圧−光透過率曲線を示すグラフである。More specifically, it is as described below.
FIG. 1 is an explanatory diagram for explaining a display principle of the liquid crystal display element. FIG. 2 is a graph showing an applied voltage-light transmittance curve in the liquid crystal display device.

【００４４】先ず、図１（ａ）に示すように、液晶・高
分子複合体層１には、印加電圧−光透過率特性の相互に
異なる第１の領域Ａと第２の領域Ｂとが平面に対し垂直
方向に積層して設けられている。同図では１画素に対応
する部分が図示されている。First, as shown in FIG. 1A, a first region A and a second region B having mutually different applied voltage-light transmittance characteristics are provided in the liquid crystal / polymer composite layer 1. They are provided stacked in a direction perpendicular to the plane. FIG. 2 shows a portion corresponding to one pixel.

【００４５】上記第１の領域Ａは、図２（ａ）に示す印
加電圧−光透過率曲線ＶＴａで表される印加電圧−光透
過率特性となる様に形成されている。一方、第２の領域
Ｂは、前記曲線ＶＴａよりも低電圧側にシフトした、同
図（ａ）に示す印加電圧−光透過率曲線ＶＴｂで表され
る印加電圧−光透過率特性となる様に形成されている。The first region A is formed so as to have an applied voltage-light transmittance characteristic represented by an applied voltage-light transmittance curve VTa shown in FIG. On the other hand, the second region B has an applied voltage-light transmittance characteristic which is shifted to a lower voltage side than the curve VTa and is represented by an applied voltage-light transmittance curve VTb shown in FIG. Is formed.

【００４６】上記液晶・高分子複合体層１を備えた液晶
セルの表示画面を観察すると、液晶セル背後から照射さ
れた照射光は第１の領域Ａ及び第２の領域Ｂを順次透過
していき、最終的には表示光として観察者に到達する
（図１（ｂ）参照）。ここで、個々の領域はそれぞれ特
性が異なるものであるが、各領域は平面に対して垂直方
向に積み重なっているので、表示素子全体の特性として
はこれらの特性が重ね合わさったものとなる。即ち、図
２（ａ）に示す曲線ＶＴｃで表される印加電圧−光透過
率特性となる。When the display screen of the liquid crystal cell having the liquid crystal / polymer composite layer 1 is observed, the irradiation light irradiated from behind the liquid crystal cell sequentially passes through the first area A and the second area B. Then, the light finally reaches the observer as display light (see FIG. 1B). Here, the individual regions have different characteristics, but since the regions are stacked in a direction perpendicular to the plane, the characteristics of the entire display element are obtained by superimposing these characteristics. That is, an applied voltage-light transmittance characteristic represented by a curve VTc shown in FIG.

【００４７】この曲線ＶＴｃで表される印加電圧−光透
過率特性について更に詳述する。図２（ａ）から明らか
な様に、曲線ＶＴｃは、曲線ＶＴａと曲線ＶＴｂとの間
に位置しており、かつ、印加電圧の比較的低い領域で
は、曲線ＶＴｂに沿う様な軌跡を描く一方、印加電圧が
比較的高い領域では、曲線ＶＴａに沿う様な軌跡となっ
ている。よって、曲線ＶＴｃは、曲線ＶＴａ及びＶＴｂ
と比較して傾きが緩やかな曲線になっている。The applied voltage-light transmittance characteristic represented by the curve VTc will be described in more detail. As is clear from FIG. 2A, the curve VTc is located between the curve VTa and the curve VTb, and draws a locus along the curve VTb in a region where the applied voltage is relatively low. In a region where the applied voltage is relatively high, the trajectory is along the curve VTa. Therefore, the curve VTc is equal to the curves VTa and VTb.
It has a gentler slope than the curve.

【００４８】ここで、物理的なヒステリシス（電圧ヒス
テリシス）の大きさと、残像や焼き付き現象を招来する
光学ヒステリシスの大きさとの関係を考察する。物理的
なヒステリシスは、図２（ｂ）に示すように、透過率−
印加電圧曲線に於ける特定の透過率を通過する印加電圧
の電圧上昇時と下降時の電圧の差であり、定量的にはヒ
ステリシス幅△Ｖとして記述できる。又、このヒステリ
シス幅ΔＶは、規定する透過率に対し依存性を示し、例
えば液晶−高分子複合系を用いた光散乱モードの液晶表
示素子では、通常透過率１０％〜３０％付近の低印加電
圧領域にて最大となることを、本願発明者等は見出して
いる。Here, the relationship between the magnitude of the physical hysteresis (voltage hysteresis) and the magnitude of the optical hysteresis that causes an afterimage and a burn-in phenomenon will be considered. Physical hysteresis, as shown in FIG.
It is the difference between the rising voltage and the falling voltage of the applied voltage passing through a specific transmittance in the applied voltage curve, and can be quantitatively described as a hysteresis width ΔV. The hysteresis width ΔV shows a dependence on the specified transmittance. For example, in a light-scattering mode liquid crystal display device using a liquid crystal-polymer composite system, a low transmittance of about 10% to 30% is usually applied. The inventors of the present application have found that the maximum value is obtained in the voltage region.

【００４９】上記印加電圧−光透過率特性が図２（ａ）
で示す曲線ＶＴｃで表される場合に、光学ヒステリシス
の低減が可能となるのは以下に述べる理由による。FIG. 2A shows the applied voltage-light transmittance characteristics.
The reason why the optical hysteresis can be reduced when represented by the curve VTc shown by the following equation is as follows.

【００５０】印加電圧−光透過率曲線ＶＴａ〜ＶＴｃと
透過率Ｔ1（ヒステリシス幅が最大となる透過率１０〜
３０％の範囲内の値）が交差する印加電圧を各々Ｖａ、
Ｖｂ及びＶｃとする。この場合、各印加電圧Ｖａ〜Ｖｃ
に於ける光学ヒステリシスはそれぞれ△Ｔａ、△Ｔｂ又
は△Ｔｃとなる。図２（ａ）から明らかな様に、傾きの
なだらかな曲線ＶＴｃは、曲線ＶＴａ及びＶＴｂと比較
して光学ヒステリシスが小さくなっている。これは図２
（ｂ）に示す曲線ＶＴｄとＶＴｅとの関係から明らかで
ある。即ち、全く同じヒステリシス幅△Ｖを有する場合
でも、勾配の異なる曲線ＶＴｄ及び曲線ＶＴｅを比較す
ると、Ｖｄに於ける光学ヒステリシスは勾配の緩やかな
曲線ＶＴｅの方が小さい。つまり、△Ｔｄ＞△Ｔｅとな
る。このことから、曲線ＶＴｃについても同様に論じる
ことでき、つまり曲線ＶＴｃは曲線ＶＴａ及びＶＴｂよ
り傾きがなだらかであるので、光学ヒステリシスの低減
を図ることができる。The applied voltage-light transmittance curves VTa to VTc and the transmittance T 1 (the transmittance 10 at which the hysteresis width is maximum)
The applied voltage at which the values cross each other within a range of 30%) is Va,
Vb and Vc. In this case, the applied voltages Va to Vc
The optical hysteresis is ΔTa, ΔTb or ΔTc, respectively. As is clear from FIG. 2A, the curve VTc having a gentle slope has smaller optical hysteresis than the curves VTa and VTb. This is Figure 2
This is clear from the relationship between the curves VTd and VTe shown in FIG. That is, even when the curves VTd and VTe having different slopes are compared, even when the curves have exactly the same hysteresis width ΔV, the optical hysteresis at Vd is smaller in the curve VTe having a gentle slope. That is, △ Td> △ Te. From this, the curve VTc can be similarly discussed. That is, since the curve VTc has a gentler slope than the curves VTa and VTb, the optical hysteresis can be reduced.

【００５１】光学ヒステリシスが表示品質上問題となる
のは、同一の電圧が印加されたときに透過率が画素の表
示履歴により異なることである。この結果、液晶表示素
子に映像を表示させた場合、観察者には残像や焼き付き
現象といった形で認識される。しかしながら、上記構成
とすることにより、光学ヒステリシスの低減が図れ、こ
の結果、該光学ヒステリシスに起因する残像や焼き付き
の低減が可能となる。The problem of optical hysteresis in display quality is that the transmittance varies depending on the display history of the pixel when the same voltage is applied. As a result, when an image is displayed on the liquid crystal display device, an observer recognizes the image in a form such as an afterimage or a burn-in phenomenon. However, with the above configuration, optical hysteresis can be reduced, and as a result, afterimages and image sticking due to the optical hysteresis can be reduced.

【００５２】（２）印加電圧−光透過率特性の相互に異
なる領域が基板面に平行方向に配列した場合 又、上記液晶・高分子複合体層は、１画素内に印加電圧
−光透過率特性の異なる領域を、基板面に平行方向に複
数有した構成とすることもできる。このような構成を備
えたことにより、印加電圧−透過率曲線（以下、単に曲
線と称することもある。）に於けるヒステリシスの大き
な電圧領域の急峻度を選択的に下げ、この結果、印加電
圧を増加させて行く場合と印加電圧を減少させて行く場
合の同一電圧に於ける透過率の差(光学ヒステリシス）
を低減させる。よって、光学ヒステリシスに起因する残
像や焼き付きの発生を防止し、表示品位の優れた液晶表
示素子を提供することができる。(2) In the case where regions having mutually different applied voltage-light transmittance characteristics are arranged in a direction parallel to the substrate surface. Also, the liquid crystal / polymer composite layer has an applied voltage-light transmittance within one pixel. A configuration in which a plurality of regions having different characteristics are provided in a direction parallel to the substrate surface may be employed. With such a configuration, the steepness of a voltage region having a large hysteresis in an applied voltage-transmittance curve (hereinafter sometimes simply referred to as a curve) is selectively reduced, and as a result, the applied voltage Difference in transmittance at the same voltage when increasing the voltage and when decreasing the applied voltage (optical hysteresis)
To reduce. Therefore, it is possible to prevent afterimages and image sticking from occurring due to optical hysteresis, and to provide a liquid crystal display element with excellent display quality.

【００５３】図３は、本発明の液晶表示素子について表
示原理を説明する為の説明図である。図４は前記液晶表
示素子に於ける印加電圧−光透過率曲線を示すグラフで
ある。図３（ａ）に示すように、液晶・高分子複合体層
２には、印加電圧−光透過率特性の相互に異なる第１の
領域Ａと第２の領域Ｂとが平面に対し平行方向に配列し
て設けられている。液晶・高分子複合体層２は、高分子
中に液晶滴が独立分散された構造の高分子分散型液晶
（ＰＤＬＣ）層である。同図では１画素に対応する部分
が図示されている。FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining the display principle of the liquid crystal display device of the present invention. FIG. 4 is a graph showing an applied voltage-light transmittance curve in the liquid crystal display device. As shown in FIG. 3A, in the liquid crystal / polymer composite layer 2, a first region A and a second region B having mutually different applied voltage-light transmittance characteristics are parallel to a plane. Are arranged. The liquid crystal / polymer composite layer 2 is a polymer dispersed liquid crystal (PDLC) layer having a structure in which liquid crystal droplets are independently dispersed in a polymer. FIG. 2 shows a portion corresponding to one pixel.

【００５４】上記第１の領域Ａは、図４（ａ）に示す印
加電圧−光透過率曲線ＶＴａで表される印加電圧−光透
過率特性となる様に形成されている。一方、第２の領域
Ｂは、前記曲線ＶＴａよりも低電圧側にシフトした、同
図（ｂ）に示す印加電圧−光透過率曲線ＶＴｂで表され
る印加電圧−光透過率特性となる様に形成されている。
尚、図３（ａ）では、印加電圧−光透過率特性を異なら
せる為の手段の一例として液晶滴の粒径が相互に異なる
場合を示しているが、本発明はこれに何ら限定されるも
のではない。このことに関する詳細は後述の各実施の形
態等で説明する。The first region A is formed so as to have an applied voltage-light transmittance characteristic represented by an applied voltage-light transmittance curve VTa shown in FIG. On the other hand, the second region B has an applied voltage-light transmittance characteristic represented by an applied voltage-light transmittance curve VTb shown in FIG. 4B shifted to a lower voltage side than the curve VTa. Is formed.
FIG. 3A shows an example of the means for making the applied voltage-light transmittance characteristics different from each other, in which the diameters of the liquid crystal droplets are different from each other, but the present invention is not limited to this. Not something. Details regarding this will be described in each embodiment and the like described below.

【００５５】上記液晶・高分子複合体層２を備えた液晶
セルの表示画面を観察すると、観察者に到達する表示光
Ｌｃは、図４（ｂ）に示すように、第１の領域Ａを透過
した光Ｌａと第２の領域Ｂを透過した光Ｌｂとの和とし
て視認されることになる。この結果、液晶セルは図４
（ａ）に示す曲線ＶＴｃで表される印加電圧−光透過率
特性を有するかのように視認される。なぜなら、１画素
中に印加電圧−光透過率特性の異なる領域が複数併存す
る結果、観察者にとっては、これらの領域に於ける印加
電圧−光透過率特性が平均化されて、曲線ＶＴｃで表さ
れる見かけ上の印加電圧−光透過率特性となるからであ
る。When observing the display screen of the liquid crystal cell having the liquid crystal / polymer composite layer 2, the display light Lc reaching the observer, as shown in FIG. This is visually recognized as the sum of the transmitted light La and the light Lb transmitted through the second region B. As a result, the liquid crystal cell
It is visually recognized as if it has an applied voltage-light transmittance characteristic represented by a curve VTc shown in FIG. This is because a plurality of regions having different applied voltage-light transmittance characteristics coexist in one pixel, and for the observer, the applied voltage-light transmittance characteristics in these regions are averaged and represented by a curve VTc. This is because an apparent applied voltage-light transmittance characteristic is obtained.

【００５６】この表示光Ｌｃに関する曲線ＶＴｃについ
て以下に詳述する。図４（ｂ）から明らかな様に、曲線
ＶＴｃは、曲線ＶＴａと曲線ＶＴｂとの間に位置してお
り、かつ、印加電圧の比較的低い領域では、透過率−印
加電圧曲線ＶＴｂに沿う様な軌跡を描く一方、印加電圧
が比較的高い領域では、透過率−印加電圧曲線ＶＴａに
沿う様な軌跡となっている。よって、透過率−印加電圧
曲線ＶＴｃは、透過率−印加電圧曲線ＶＴａ及びＶＴｂ
と比較して傾きが緩やかな曲線になっている。The curve VTc relating to the display light Lc will be described in detail below. As is clear from FIG. 4B, the curve VTc is located between the curve VTa and the curve VTb, and along the transmittance-applied voltage curve VTb in a region where the applied voltage is relatively low. On the other hand, in a region where the applied voltage is relatively high, the locus is along a transmittance-applied voltage curve VTa. Therefore, the transmittance-applied voltage curve VTc is obtained by dividing the transmittance-applied voltage curve VTa and VTb.
It has a gentler slope than the curve.

【００５７】ここで、物理的なヒステリシス（電圧ヒス
テリシス）の大きさと、残像や焼き付き現象といった光
学ヒステリシスの大きさとの関係を考察する。物理的な
ヒステリシスは、図４（ｂ）に示すように、透過率−印
加電圧曲線に於ける特定の透過率を通過する印加電圧の
電圧上昇時と下降時の電圧の差であり、定量的にはヒス
テリシス幅△Ｖとして記述できる。又、このヒステリシ
ス幅は、規定する透過率に対し依存性を示し、例えば液
晶−高分子複合系を用いた光散乱モードの液晶表示素子
では、通常透過率１０％〜３０％付近の低印加電圧領域
にて最大となることを、本願発明者等は見出している。Here, the relationship between the magnitude of the physical hysteresis (voltage hysteresis) and the magnitude of the optical hysteresis such as the afterimage and the burn-in phenomenon will be considered. Physical hysteresis, as shown in FIG. 4 (b), is the difference between the applied voltage passing through a specific transmittance in the transmittance-applied voltage curve when the voltage is increased and when the applied voltage is decreased, and is quantitative. Can be described as a hysteresis width ΔV. The hysteresis width shows a dependence on the specified transmittance. For example, in a light scattering mode liquid crystal display device using a liquid crystal-polymer composite system, a low applied voltage of about 10% to 30% is usually used. The present inventors have found that the maximum is obtained in the region.

【００５８】上記印加電圧−光透過率特性が図４（ａ）
で示す曲線ＶＴｃで表される場合に、光学ヒステリシス
の低減が可能となるのは以下に述べる理由による。FIG. 4A shows the relationship between the applied voltage and the light transmittance.
The reason why the optical hysteresis can be reduced when represented by the curve VTc shown by the following equation is as follows.

【００５９】印加電圧−光透過率曲線ＶＴａ〜ＶＴｃと
透過率Ｔ1（ヒステリシス幅が最大となる透過率１０〜
３０％の範囲内の値）が交差する印加電圧を各々Ｖａ、
Ｖｂ及びＶｃとする。この場合、各印加電圧Ｖａ〜Ｖｃ
に於ける光学ヒステリシスはそれぞれ△Ｔａ、△Ｔｂ又
は△Ｔｃとなる。図４（ａ）から明らかな様に、ほぼ同
じヒステリシス幅を有する曲線ＶＴａ〜ＶＴｃがある場
合、傾きのなだらかな曲線ＶＴｃは、曲線ＶＴａ及びＶ
Ｔｂと比較して光学ヒステリシスが小さくなっている。
これは図４（ｂ）に示す曲線ＶＴｄとＶＴｅとの関係か
ら明らかである。即ち、全く同じヒステリシス幅△Ｖを
有し、かつ勾配の異なる透過率−印加電圧曲線ＶＴｄ及
び曲線ＶＴｅがある場合、Ｖｄに於ける光学ヒステリシ
スは勾配の緩やかな曲線ＶＴｅの方が小さい。つまり、
△Ｔｄ＞△Ｔｅとなる。このことから、曲線ＶＴｃにつ
いても同様に論じることでき、該曲線ＶＴｃは曲線ＶＴ
ａ及びＶＴｂより傾きがなだらかであるので、光学ヒス
テリシスの低減を図ることができる。Applied voltage-light transmittance curves VTa to VTc and transmittance T 1 (transmittance 10 to maximize the hysteresis width)
The applied voltage at which the values cross each other within a range of 30%) is Va,
Vb and Vc. In this case, the applied voltages Va to Vc
The optical hysteresis is ΔTa, ΔTb or ΔTc, respectively. As is clear from FIG. 4A, when there are curves VTa to VTc having substantially the same hysteresis width, the curves VTc having gentle slopes are curves VTa and VTa.
Optical hysteresis is smaller than Tb.
This is clear from the relationship between the curves VTd and VTe shown in FIG. That is, when the transmittance-applied voltage curve VTd and the curve VTe have exactly the same hysteresis width ΔV and different slopes, the optical hysteresis of the curve VTe with the gentle slope is smaller than that of the curve VTe. That is,
ΔTd> ΔTe. From this, the curve VTc can be similarly discussed, and the curve VTc is the same as the curve VTc.
Since the inclination is gentler than a and VTb, optical hysteresis can be reduced.

【００６０】光学ヒステリシスが表示品質上問題となる
のは、同一の電圧が印加されたときに透過率が画素の表
示履歴により異なることである。この結果、液晶表示素
子に映像を表示させた場合、観察者には残像や焼き付き
現象といった形で認識される。しかしながら、上記構成
とすることにより、光学ヒステリシスの低減が図れ、こ
の結果、該光学ヒステリシスに起因する残像や焼き付き
の低減が可能となる。The problem of optical hysteresis on display quality is that the transmittance varies depending on the display history of the pixel when the same voltage is applied. As a result, when an image is displayed on the liquid crystal display device, an observer recognizes the image in a form such as an afterimage or a burn-in phenomenon. However, with the above configuration, optical hysteresis can be reduced, and as a result, afterimages and image sticking due to the optical hysteresis can be reduced.

【００６１】（実施の形態１）本発明の実施の形態につ
いて、図５に基づいて説明すれば以下の通りである。但
し、説明に不要な部分は省略し、又、説明を容易にする
為に拡大或いは縮小等して図示した部分がある。以上の
ことは以下の図面に対しても同様である。(Embodiment 1) An embodiment of the present invention is described below with reference to FIG. However, parts unnecessary for description are omitted, and some parts are shown enlarged or reduced for ease of description. The above applies to the following drawings.

【００６２】図５は、本実施の形態に係る液晶表示素子
の概略を示す断面図である。同図では１画素に対応する
部分が図示されている。この液晶表示素子は、上基板１
１と、これに対向して配置される下基板１２と、上基板
１１と下基板１２の間に配置された液晶・高分子複合体
層１０とを有する構成である。下基板１２上には、画素
電極としての機能を果たし、かつマトリクス状に配列し
た透明電極層１３ｂと、金属配線（走査信号線、画像信
号線）と、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）１５等とが形成
されている。これら透明電極層１３ｂ及びＴＦＴ１５等
は、絶縁膜１４ｂにより覆われている。一方、前記上基
板１１の下面（内面）側には、透明な対向電極としての
透明電極層１３ａが形成されている。FIG. 5 is a sectional view schematically showing a liquid crystal display element according to the present embodiment. FIG. 2 shows a portion corresponding to one pixel. This liquid crystal display element has an upper substrate 1
1, a lower substrate 12 disposed opposite thereto, and a liquid crystal / polymer composite layer 10 disposed between the upper substrate 11 and the lower substrate 12. On the lower substrate 12, a transparent electrode layer 13b, which functions as a pixel electrode and is arranged in a matrix, a metal wiring (scanning signal line, image signal line), a thin film transistor (TFT) 15, and the like are formed. ing. The transparent electrode layer 13b, the TFT 15, and the like are covered with an insulating film 14b. On the other hand, on the lower surface (inner surface) side of the upper substrate 11, a transparent electrode layer 13a as a transparent counter electrode is formed.

【００６３】前記上基板１１及び下基板１２は、例えば
ガラスからなる透明な基板である。前記透明電極層１３
ａ及び前記透明電極層１３ｂは、例えばインジウム・錫
酸化物（ＩＴＯ：Indium Tin Oxide）からなる。上記Ｔ
ＦＴ１５は、透明電極層１３ｂに印加する電圧を制御す
る画素スイッチング素子（アクティブ素子）としての機
能を有する。The upper substrate 11 and the lower substrate 12 are transparent substrates made of, for example, glass. The transparent electrode layer 13
a and the transparent electrode layer 13b are made of, for example, indium tin oxide (ITO). T above
The FT 15 has a function as a pixel switching element (active element) that controls a voltage applied to the transparent electrode layer 13b.

【００６４】前記液晶・高分子複合体層１０は、高分子
１６中に液晶滴１７が独立して分散・保持された第１領
域１０ａと、高分子１６中に液晶滴１８が独立して分散
・保持された第２領域１０ｂとからなるＰＤＬＣ層であ
る。第１領域１０ａ及び第２領域１０ｂは、平面視すれ
ば各々の領域面積が略等しくなる様に形成されている。
又、液晶滴１７に於ける粒径ｄ1と、液晶滴１８に於け
る粒径ｄ2とは、ｄ1＜ｄ2の関係となる様に形成されて
いる。つまり、液晶・高分子複合体層１０は、液晶滴の
平均粒径が相互に異なる複数の領域からなる構成となっ
ている。尚、高分子中に液晶滴が分散して保持されてい
る形態の中には、液晶滴同士が一部繋がった態様のもの
も考えられる。そして、このような場合も、広義に解釈
すれば、２種類の液晶滴が分散・保持されていると考え
られるので、本発明は上記態様をも含むものとする。
又、上記粒径ｄ1及び粒径ｄ2は、液晶滴の平均粒径を意
味するものとする。The liquid crystal / polymer composite layer 10 has a first region 10 a in which liquid crystal droplets 17 are dispersed and held independently in the polymer 16, and a liquid crystal droplet 18 is dispersed and held in the polymer 16 independently. The PDLC layer is composed of the retained second region 10b. The first region 10a and the second region 10b are formed such that their respective area areas are substantially equal in plan view.
Further, the particle diameter d 1 of the liquid crystal droplet 17 and the particle diameter d 2 of the liquid crystal droplet 18 are formed so as to satisfy a relationship of d 1 <d 2 . That is, the liquid crystal / polymer composite layer 10 has a configuration including a plurality of regions where the average particle diameter of the liquid crystal droplets is different from each other. Incidentally, among the modes in which the liquid crystal droplets are dispersed and held in the polymer, a mode in which the liquid crystal droplets are partially connected to each other is also conceivable. Also, in such a case, in a broader sense, it is considered that two types of liquid crystal droplets are dispersed and held, so the present invention includes the above-described embodiment.
The particle diameter d 1 and the particle diameter d 2 mean the average particle diameter of the liquid crystal droplet.

【００６５】上記構成のように、液晶・高分子複合体層
１０内の液晶滴が、粒径の異なる２種類の液晶滴１７・
１８で構成することにより、１種類の液晶滴のみで構成
されている場合と比較して、γ値を大きくする（急峻性
を緩やかにする）ことができる。これにより、光学ヒス
テリシスの低減を実現することができる。よって、ヒス
テリシス現象に起因する残像や焼付き等を低減させ、表
示品位を向上させることができる。As described above, the liquid crystal droplets in the liquid crystal / polymer composite layer 10 are composed of two types of liquid crystal droplets 17.
With the configuration of 18, it is possible to increase the γ value (reduce the steepness) as compared with the case where only one type of liquid crystal droplet is used. Thereby, reduction of optical hysteresis can be realized. Therefore, afterimages and image sticking due to the hysteresis phenomenon can be reduced, and the display quality can be improved.

【００６６】尚、本実施の形態に於いては、図５に示す
ように、前記液晶・高分子複合体層１０が、透明な高分
子からなる高分子マトリックス（高分子相）中に液晶相
が独立相（液晶滴）として分散された構造の高分子分散
型液晶（ＰＤＬＣ）層の場合について述べた。しかし、
本発明に於いては、これに何ら限定されるものではな
く、液晶相及び高分子相が連続相を形成するポリマーネ
ットワーク構造であってもよい。この場合、電気情報通
信学会技術研究報告（ＥＩＤ８９−８９、ｐ．１）に開
示されている様に、液晶材料や重合条件等を変えること
により形成可能である。又、この場合、ネットワーク状
の高分子に於ける網目間隔の大きさを、平均メッシュサ
イズ（平均網目間隔）と表現し、これを液晶滴の平均粒
径に代えて使用するものとする。以下の説明に於いて
も、主として液晶相が独立相として高分子マトリックス
中に分散したタイプのものについて述べる。In the present embodiment, as shown in FIG. 5, the liquid crystal / polymer composite layer 10 includes a liquid crystal phase in a polymer matrix (polymer phase) made of a transparent polymer. Has been described as a polymer dispersed liquid crystal (PDLC) layer having a structure in which is dispersed as an independent phase (liquid crystal droplet). But,
In the present invention, the present invention is not limited to this, but may be a polymer network structure in which a liquid crystal phase and a polymer phase form a continuous phase. In this case, it can be formed by changing the liquid crystal material, polymerization conditions, and the like, as disclosed in the Technical Report of the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers (EID89-89, p.1). In this case, the size of the mesh interval in the network polymer is expressed as an average mesh size (average mesh interval), and this is used instead of the average particle size of the liquid crystal droplet. In the following description, a type in which a liquid crystal phase is mainly dispersed as an independent phase in a polymer matrix will be described.

【００６７】（実施の形態２）本発明の実施の形態２を
図６に基づいて説明すれば以下の通りである。尚、前記
実施の形態１の液晶表示素子と同様の機能を有する構成
要素については、同一の符号を付して詳細な説明を省略
する。(Embodiment 2) Embodiment 2 of the present invention is described below with reference to FIG. Note that components having the same functions as those of the liquid crystal display element according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description is omitted.

【００６８】図６に示すように、本実施の形態２に係る
液晶表示素子の構成は、前記実施の形態１に係る液晶表
示素子の構成と比して、以下に述べる点が異なる。即
ち、透明電極層１３ａ上に絶縁膜３０ａが設けられ、透
明電極層１３ｂ上に絶縁膜３０ｂが設けられている。更
に、前記絶縁膜３０ａ、３０ｂ上には、ドーム状の液晶
滴２２、２３が形成されている。尚、図６では、スペー
サー、シール材等は省略してある。As shown in FIG. 6, the structure of the liquid crystal display element according to the second embodiment differs from the structure of the liquid crystal display element according to the first embodiment in the following points. That is, the insulating film 30a is provided on the transparent electrode layer 13a, and the insulating film 30b is provided on the transparent electrode layer 13b. Further, dome-shaped liquid crystal drops 22 and 23 are formed on the insulating films 30a and 30b. In FIG. 6, spacers, sealing materials, and the like are omitted.

【００６９】図６に示す液晶・高分子複合体層２０は、
基本的には高分子マトリックス中に液晶滴が独立分散さ
れた構造の高分子分散型液晶（ＰＤＬＣ）層である。但
し、本実施の形態に於ける液晶・高分子複合体層２０
は、通常のＰＤＬＣ層と異なり、高分子１６と、３種類
の液晶滴２１〜２３とから構成されている。液晶滴２１
〜２３内の液晶は誘電率異方性が正のものが用いられて
いる。液晶滴２１は液晶・高分子複合体層２０内部に存
在し、通常のＰＤＬＣに於ける液晶滴と同様にほぼ球形
状に形成されている。一方、液晶滴２２、２３は、各絶
縁膜３０ａ、３０ｂ上に存在し且つ液晶・高分子複合体
層２０内方側に膨出したドーム形状に形成されている。
具体的に説明すれば、液晶滴２２、２３は、絶縁膜３０
ａ、３０ｂに大円を接する半球状、若しくは扁平な半球
状に形成されている。The liquid crystal / polymer composite layer 20 shown in FIG.
Basically, it is a polymer dispersed liquid crystal (PDLC) layer having a structure in which liquid crystal droplets are independently dispersed in a polymer matrix. However, the liquid crystal / polymer composite layer 20 in the present embodiment
Is composed of a polymer 16 and three types of liquid crystal droplets 21 to 23, unlike a normal PDLC layer. Liquid crystal drop 21
Liquid crystals having a positive dielectric anisotropy are used for the liquid crystals of No. 23 to No. 23. The liquid crystal droplet 21 exists inside the liquid crystal / polymer composite layer 20 and is formed in a substantially spherical shape like a liquid crystal droplet in a normal PDLC. On the other hand, the liquid crystal droplets 22 and 23 are formed on the respective insulating films 30a and 30b and are formed in a dome shape bulging inward on the liquid crystal / polymer composite layer 20 side.
More specifically, the liquid crystal droplets 22 and 23 form the insulating film 30.
a, 30b are formed in a hemisphere in contact with a great circle or a flat hemisphere.

【００７０】但し、前記絶縁膜３０ａ、３０ｂは各々、
同一面内で臨界表面張力の異なる領域を複数有してい
る。より詳細には、第１領域２０ａに対応する領域で
は、第２領域２０ｂに対応する領域と比較して、両絶縁
膜の臨界表面張力が大きい。この為、第１領域２０ａに
於けるドーム状の液晶滴２２内部の液晶分子は基板面に
対して略平行方向に配向している。又、第２領域２０ｂ
に於けるドーム状の液晶滴２３内部の液晶分子は基板面
に対して略垂直方向に配向している。尚、液晶・高分子
複合体層２０は、ＰＤＬＣ層に限らず、３次元網目状の
高分子中に液晶が保持されたポリマーネットワーク型液
晶層であってもよい。However, the insulating films 30a and 30b are respectively
It has a plurality of regions having different critical surface tensions in the same plane. More specifically, in the region corresponding to the first region 20a, the critical surface tension of both insulating films is larger than in the region corresponding to the second region 20b. Therefore, the liquid crystal molecules in the dome-shaped liquid crystal droplet 22 in the first region 20a are oriented in a direction substantially parallel to the substrate surface. Also, the second region 20b
The liquid crystal molecules inside the dome-shaped liquid crystal droplet 23 are oriented substantially perpendicular to the substrate surface. The liquid crystal / polymer composite layer 20 is not limited to the PDLC layer, but may be a polymer network type liquid crystal layer in which liquid crystals are held in a three-dimensional network polymer.

【００７１】上記絶縁膜３０ａ、３０ｂに使用される絶
縁膜材料としては、液晶が該絶縁膜３０ａ、３０ｂに対
して濡れ性を示すものであれば特に限定されるものでは
ない。濡れ性を示す為には、絶縁膜３０ａ、３０ｂの両
者の臨界表面張力が液晶の表面張力と比べて大きいこと
が条件となる。The insulating film material used for the insulating films 30a and 30b is not particularly limited as long as the liquid crystal shows wettability to the insulating films 30a and 30b. In order to exhibit wettability, the condition is that the critical surface tension of both the insulating films 30a and 30b is larger than the surface tension of the liquid crystal.

【００７２】上記構成のように、第１領域１０ａ又は第
２領域１０ｂ毎に、ドーム状の液晶滴２２、２３に於け
る液晶分子の配向状態を異ならせることにより、１種類
の液晶滴のみで構成されている場合と比較して、γ値を
大きくすることができる。これは以下に述べる理由によ
る。As described above, the alignment state of the liquid crystal molecules in the dome-shaped liquid crystal droplets 22 and 23 is made different for each of the first region 10a and the second region 10b, so that only one type of liquid crystal droplet is used. The γ value can be increased as compared with the case where it is configured. This is for the following reasons.

【００７３】液晶滴２２内部に於ける液晶分子と、液晶
滴２３内部に於ける液晶分子との配向状態が異なるの
は、より厳密には液晶分子に対するアンカリング（配向
規制力）が各領域毎に相違することによる。具体的に
は、液晶分子に対してアンカリングが強く作用する場合
には、該液晶分子は低プレチルト角にて配向する一方、
弱く作用する場合には高プレチルト角にて配向する。The difference between the alignment state of the liquid crystal molecules inside the liquid crystal droplet 22 and the alignment state of the liquid crystal molecules inside the liquid crystal droplet 23 is that the anchoring (alignment control force) for the liquid crystal molecule is more strictly different for each region. Due to differences. Specifically, when anchoring strongly acts on liquid crystal molecules, the liquid crystal molecules are aligned at a low pretilt angle,
When acting weakly, it is oriented at a high pretilt angle.

【００７４】ここで、液晶・高分子複合体層２０に電界
を印加すると、高プレチルト角にて配向している液晶分
子は低い印加電圧でもほぼ垂直方向に配向する。これに
対して、低プレチルト角にて配向している液晶分子はア
ンカリングの影響を強く受けていることから、高プレチ
ルト角にて配向している液晶分子よりも応答が遅れて
（即ち、高い印加電圧が印加されて）垂直方向に配向す
る。Here, when an electric field is applied to the liquid crystal / polymer composite layer 20, the liquid crystal molecules oriented at a high pretilt angle are oriented almost vertically even at a low applied voltage. On the other hand, since the liquid crystal molecules aligned at a low pretilt angle are strongly affected by anchoring, the response is delayed (ie, higher) than the liquid crystal molecules aligned at a high pretilt angle. It is oriented vertically (when an applied voltage is applied).

【００７５】又、液晶・高分子複合体層２０に印加して
いた電界を印加状態から無印加状態にすると、初期配向
状態に於いて低プレチルト角で配向していた液晶分子
は、近傍の基板から強くアンカリングの影響を受けてい
るので、初期配向状態への復元が強く働く。これに対し
て、高プレチルト角にて配向している液晶分子は、本来
的にアンカリングの影響を強く受けているものではない
ので、初期配向状態への復元は比較的緩やかである。つ
まり、第１領域２０ａでは、上記図４に示す曲線ＶＴａ
で表される印加電圧−光透過率特性を示す。又、第２領
域２０ｂでは、同図に示す曲線ＶＴｂで表される印加電
圧−光透過率特性を示す。この結果、第１領域２０ａに
於ける印加電圧−光透過率特性と第２領域２０ｂに於け
る印加電圧−光透過率特性とが平均化されて、最もヒス
テリシスが大きい低印加電圧領域に於ける急峻度のみを
選択的に緩和した印加電圧−光透過率特性とすることが
でき、光学ヒステリシスを低減させることができる。こ
れにより、光学ヒステリシスに起因する残像や焼付きの
低減を図ることができ、表示素子の表示品質を向上させ
ることができる。When the electric field applied to the liquid crystal / polymer composite layer 20 is changed from the applied state to the non-applied state, the liquid crystal molecules that have been aligned at a low pretilt angle in the initial alignment state are not in the vicinity of the substrate. , Is strongly affected by the anchoring, and the restoration to the initial alignment state works strongly. On the other hand, since the liquid crystal molecules aligned at a high pretilt angle are not originally affected strongly by anchoring, the restoration to the initial alignment state is relatively slow. That is, in the first region 20a, the curve VTa shown in FIG.
Shows the applied voltage-light transmittance characteristics represented by. In the second region 20b, an applied voltage-light transmittance characteristic represented by a curve VTb shown in FIG. As a result, the applied voltage-light transmittance characteristics in the first region 20a and the applied voltage-light transmittance characteristics in the second region 20b are averaged, and in the low applied voltage region where the hysteresis is the largest. An applied voltage-light transmittance characteristic in which only the steepness is selectively relaxed can be obtained, and optical hysteresis can be reduced. As a result, afterimages and image sticking due to optical hysteresis can be reduced, and the display quality of the display element can be improved.

【００７６】[0076]

【実施例】以下に、図面を参照して、この発明の好適な
実施例を例示的に詳しく説明する。但し、この実施例に
記載されている構成要素の寸法、材質、形状、その相対
配置等は、特に限定的な記載がない限りは、この発明の
範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではなく、単な
る説明例に過ぎない。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements and the like of the constituent elements described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention only to them unless otherwise specified. , Are merely illustrative examples.

【００７７】（実施例１）本実施例１に係る液晶表示素
子は、前記実施の形態１と同様の構成を有しており、以
下のようにして作製した。図７は、本実施例に係る液晶
表示素子の製造工程を説明する為の断面模式図である。
図８は、液晶表示素子の製造方法を説明する為のフロー
チャートである。Example 1 The liquid crystal display device according to Example 1 has the same configuration as that of Embodiment 1 and was manufactured as follows. FIG. 7 is a schematic cross-sectional view for explaining a manufacturing process of the liquid crystal display element according to the present embodiment.
FIG. 8 is a flowchart for explaining a method for manufacturing a liquid crystal display element.

【００７８】先ず、下基板１２上に、従来公知の方法に
より、インジウム・錫酸化膜（ＩＴＯ膜）からなる透明
電極層１３ｂ等を形成した。更に、上基板１１上にも、
ＩＴＯ膜からなる透明電極層１３ａを形成した（Ｓ１、
電極形成工程）。First, a transparent electrode layer 13b made of an indium tin oxide film (ITO film) was formed on the lower substrate 12 by a conventionally known method. Furthermore, on the upper substrate 11,
A transparent electrode layer 13a made of an ITO film was formed (S1,
Electrode forming step).

【００７９】続いて、熱硬化型のシール材（ストラクト
ボンド：三井東圧化学（株））を、上基板１１又は下基
板１２のうち何れか一方の基板上に、塗布形状が液晶注
入口の部分を欠いた枠状パターンとなる様に塗布した。
そして、前記上基板１１及び下基板１２を、電極同士が
対向する様に、１２μｍ径のプラスティック製のスペー
サー（ミクロパール：積水ファイン（株））を介して貼
り合わせた。更に、１５０℃で２時間熱処理をして前記
シール材を完全に硬化させ、空セルを作製した（Ｓ２、
貼り合わせ工程）。尚、図７では、スペーサー、シール
材等は省略してある。Subsequently, a thermosetting sealing material (Struct Bond: Mitsui Toatsu Chemicals, Inc.) was applied onto one of the upper substrate 11 and the lower substrate 12 so as to have a coating shape of a liquid crystal injection port. The coating was performed so as to form a frame-shaped pattern lacking a portion.
Then, the upper substrate 11 and the lower substrate 12 were bonded via a 12 μm-diameter plastic spacer (Micropearl: Sekisui Fine Co., Ltd.) such that the electrodes face each other. Further, a heat treatment was performed at 150 ° C. for 2 hours to completely cure the sealing material, thereby producing an empty cell (S2,
Bonding process). In FIG. 7, spacers, seal materials, and the like are omitted.

【００８０】次に、液晶材料としてのＴＬ−２１３（商
品名、メルク社製）８．５０ｇ、重合性モノマーとして
の２−エチルヘキシルアクリレート（東京化成製）０．
８０ｇ、オリゴマーとしてのポリウレタンアクリレート
０．６０ｇ、及び光重合開始剤としてのダロキュア１１
７３（商品名、チバガイギ（株））０．０５ｇを混合
し、２５℃の環境下で十分撹拌して、均一な液晶・高分
子前駆体相溶液を調製した（Ｓ３、液晶・高分子前駆体
相溶液調製工程）。Next, 8.50 g of TL-213 (trade name, manufactured by Merck Ltd.) as a liquid crystal material and 2-ethylhexyl acrylate (manufactured by Tokyo Chemical Industry) as a polymerizable monomer were added.
80 g, 0.60 g of polyurethane acrylate as an oligomer, and Darocure 11 as a photopolymerization initiator
73 (trade name, Ciba Geigy Co., Ltd.) was mixed and sufficiently stirred in an environment of 25 ° C. to prepare a uniform liquid crystal / polymer precursor phase solution (S3, liquid crystal / polymer precursor). Phase solution preparation step).

【００８１】更に、前記液晶・高分子前駆体相溶液を、
２５℃の環境下で前記空セルに液晶注入口（封口部）か
ら真空注入した。その後、紫外線硬化型封口樹脂である
ロックタイト（商品名、日本ロックタイト（株）製）に
より封口し、液晶・高分子前駆体相溶液層を形成した。Further, the liquid crystal / polymer precursor phase solution was
Under an environment of 25 ° C., vacuum was injected into the empty cell from a liquid crystal injection port (sealing portion). Thereafter, the solution was sealed with Loctite (trade name, manufactured by Nippon Loctite Co., Ltd.), which is a UV-curable sealing resin, to form a liquid crystal / polymer precursor phase solution layer.

【００８２】次に、図７に示すように、マスク（フィル
ター）４０を介して液晶・高分子前駆体相溶液層に紫外
線を照射した。このとき、上基板１１とマスク４０とは
密着させた状態とした。前記マスク４０としては、透光
性を有する石英基板４１上に、遮光部としての金属クロ
ム４２が所定の形状にパターニング形成されたものを使
用した。Next, as shown in FIG. 7, the liquid crystal / polymer precursor phase solution layer was irradiated with ultraviolet rays through a mask (filter) 40. At this time, the upper substrate 11 and the mask 40 were brought into close contact with each other. As the mask 40, a mask formed by patterning a metal chrome 42 as a light-shielding portion into a predetermined shape on a quartz substrate 41 having a light-transmitting property was used.

【００８３】紫外線が照射された液晶・高分子前駆体相
溶液層では、光重合開始剤の作用にて重合性モノマーが
重合反応を開始し、液晶と高分子とが相分離した。つま
り、第１領域１０ａでは液晶滴１７が形成され、第２領
域１０ｂでは液晶滴１８が形成されて液晶・高分子複合
体層１０が形成された（Ｓ５、液晶・高分子複合体層形
成工程）。尚、照射条件としては、２５℃の環境下で、
照射強度１００ｍＷ／ｃｍ2、照射時間６０秒とした。
又、光源には高圧水銀灯を使用した。更に、紫外線照射
の際には、３５０ｎｍ以下の短波長域に属する紫外線が
液晶を分解するのを防ぐ為、紫外線カットフィルターＵ
Ｖ−３５（東芝硝子（株））を介して行った。In the liquid crystal / polymer precursor phase solution layer irradiated with ultraviolet rays, the polymerizable monomer started a polymerization reaction by the action of the photopolymerization initiator, and the liquid crystal and the polymer were phase-separated. That is, the liquid crystal droplet 17 was formed in the first region 10a, and the liquid crystal droplet 18 was formed in the second region 10b to form the liquid crystal / polymer composite layer 10 (S5, liquid crystal / polymer composite layer forming step). ). In addition, as irradiation conditions, in an environment of 25 ° C.,
The irradiation intensity was 100 mW / cm 2 and the irradiation time was 60 seconds.
A high-pressure mercury lamp was used as a light source. Further, at the time of ultraviolet irradiation, an ultraviolet cut filter U is used to prevent ultraviolet rays belonging to a short wavelength range of 350 nm or less from decomposing the liquid crystal.
V-35 (Toshiba Glass Co., Ltd.).

【００８４】ここで、マスク４０に於ける金属クロム４
２は遮光部である為、紫外線を遮断する。よって、液晶
・高分子前駆体相溶液層に於ける、金属クロム４２に対
応する領域では、本来的に重合反応は起こり得ず、相分
離も起こらない。しかし、実際には液晶滴１８が形成さ
れており、これは以下に述べる理由による。即ち、前記
マスク４０に於ける金属クロム４２は、非常に狭いピッ
チ間隔で形成されている。又、光源として高圧水銀灯を
使用しており、照射する紫外線は平行光ではない。以上
のような条件を設定することにより、紫外線を金属クロ
ム４２の裏側に回り込ませ、金属クロム４２の直下でも
重合・相分離を引き起こさせているのである。しかも、
金属クロム４２を回り込んで第２領域１０ｂに到達した
紫外線は、光源出射時よりも照射強度が低下しており、
このことが第１領域１０ａにて形成される液晶滴１７よ
りも粒径の大きな液晶滴１８を形成させる主因となって
いる。以上の様にして、本実施例１に係る高分子分散型
液晶セルを作製した。Here, the metal chromium 4 on the mask 40
Reference numeral 2 denotes a light shielding unit, which blocks ultraviolet rays. Therefore, in the region corresponding to the metallic chromium 42 in the liquid crystal / polymer precursor phase solution layer, a polymerization reaction cannot occur essentially and no phase separation occurs. However, actually, a liquid crystal droplet 18 is formed for the reason described below. That is, the metal chromium 42 in the mask 40 is formed at a very narrow pitch interval. In addition, a high-pressure mercury lamp is used as a light source, and ultraviolet rays to be irradiated are not parallel light. By setting the conditions as described above, ultraviolet rays are spilled to the back side of the metal chromium 42, and polymerization and phase separation are caused even immediately below the metal chromium 42. Moreover,
The irradiation intensity of the ultraviolet light that has reached the second region 10b around the metal chromium 42 is lower than that at the time of emission from the light source.
This is the main cause of forming the liquid crystal droplet 18 having a larger particle size than the liquid crystal droplet 17 formed in the first region 10a. As described above, the polymer-dispersed liquid crystal cell according to Example 1 was manufactured.

【００８５】ここで、上基板１１を剥がす等して上記液
晶表示素子を分解し、更にイソプロピルアルコールで液
晶材料を洗浄除去して液晶・高分子複合体層１０の相分
離構造を観察した。観察には光学顕微鏡を使用した。観
察の結果、液晶滴１７、１８は完全な球形ではなく、歪
んだ形状になっていた。又、隣接する液晶滴と連続的に
繋がっているものも確認された。更に、光学顕微鏡での
観察結果から、観察領域での平均粒径Ｒを求めた。その
結果、液晶滴１７の平均粒径は１．０μｍであり、液晶
滴１８の平均粒径は１．２μｍであった。Here, the liquid crystal display element was disassembled by peeling off the upper substrate 11 and the like, and the liquid crystal material was washed away with isopropyl alcohol, and the phase separation structure of the liquid crystal / polymer composite layer 10 was observed. An optical microscope was used for observation. As a result of observation, the liquid crystal droplets 17 and 18 were not perfectly spherical, but were distorted. In addition, it was confirmed that the liquid crystal droplet was continuously connected to an adjacent liquid crystal droplet. Further, the average particle size R in the observation region was determined from the observation result with an optical microscope. As a result, the average particle size of the liquid crystal droplet 17 was 1.0 μm, and the average particle size of the liquid crystal droplet 18 was 1.2 μm.

【００８６】又、本実施例に係る高分子分散型液晶セル
の印加電圧−光透過率特性について検討した。図９は、
該高分子分散型液晶セルに於ける印加電圧と透過率との
関係を示すグラフである。測定条件は、測定温度３０
℃、受光角０．２゜とし、印加電圧として３０Ｈｚの矩
形波を印加して行った。Further, the applied voltage-light transmittance characteristics of the polymer-dispersed liquid crystal cell according to this example were examined. FIG.
4 is a graph showing the relationship between the applied voltage and the transmittance in the polymer dispersed liquid crystal cell. The measurement condition was a measurement temperature of 30.
C., the light receiving angle was 0.2 °, and a rectangular wave of 30 Hz was applied as an applied voltage.

【００８７】図９の２曲線は各々、印加電圧を０Ｖから
３０Ｖに増加させたときの印加電圧−光透過率特性（実
線）と、印加電圧を３０Ｖから０Ｖに減少させたときの
印加電圧−光透過率特性（破線）とを示す。両曲線は全
く同一にはならず、若干のヒステリシスが観測された。
光学ヒステリシスの最も大きくなるところを最大光学ヒ
ステリシス（ΔＴｃ）と呼ぶことにすると、本実施例で
作製した高分子分散型液晶セルのΔＴｃは１．０％であ
った。Each of the two curves in FIG. 9 shows the applied voltage-light transmittance characteristic (solid line) when the applied voltage is increased from 0 V to 30 V, and the applied voltage when the applied voltage is reduced from 30 V to 0 V. 5 shows light transmittance characteristics (broken line). Both curves were not exactly the same, and some hysteresis was observed.
When the point where the optical hysteresis becomes the largest is called the maximum optical hysteresis (ΔTc), ΔTc of the polymer-dispersed liquid crystal cell manufactured in this example was 1.0%.

【００８８】（比較例１）本比較例に係る高分子分散型
液晶セルは、上記実施例１に係る液晶表示素子と比較し
て、液晶・高分子複合体層に於ける液晶滴の平均粒径が
ほぼ均一である点が異なる。又、その製造方法について
は、所定の形状にパターニングされた金属クロムを備え
るマスクを使用しないこと以外は、前記実施例１と同様
の方法にて作製した。Comparative Example 1 The polymer-dispersed liquid crystal cell according to this comparative example is different from the liquid crystal display element according to Example 1 in that the average particle size of the liquid crystal droplets in the liquid crystal / polymer composite layer is larger. The difference is that the diameter is almost uniform. The method of manufacturing the semiconductor device was the same as that of Example 1 except that a mask having metal chromium patterned into a predetermined shape was not used.

【００８９】更に、本比較例に係る高分子分散型液晶セ
ルについて、印加電圧に対する透過率変化を、上記実施
例１と同様に輝度計で測定した。図１０に示すように、
最大光学ヒステリシスΔＴｃは２．０％であった。Further, with respect to the polymer-dispersed liquid crystal cell according to this comparative example, the change in the transmittance with respect to the applied voltage was measured with a luminance meter in the same manner as in Example 1. As shown in FIG.
The maximum optical hysteresis ΔTc was 2.0%.

【００９０】[結果]上記実施例１と比較例とから明らか
な様に、光学ヒステリシスは、印加電圧−光透過率曲線
に於いて低電圧領域で最も大きく現れていることが分か
る。前記実施例１に係る高分子分散型液晶セルの様に、
１画素に於いて液晶滴の平均粒径が異なる領域を複数設
けたことにより、その低電圧領域に於ける印加電圧−光
透過率曲線の急峻性を緩やかにすることができ、比較例
と比べて光学ヒステリシスを低減することができた。[Results] As is clear from the above Example 1 and Comparative Example, it can be seen that the optical hysteresis appears most in the low voltage region in the applied voltage-light transmittance curve. Like the polymer dispersed liquid crystal cell according to the first embodiment,
By providing a plurality of regions where the average particle size of the liquid crystal droplet is different in one pixel, the steepness of the applied voltage-light transmittance curve in the low voltage region can be moderated, and compared with the comparative example. As a result, optical hysteresis could be reduced.

【００９１】[実験]更に、上記実施例１に係る高分子分
散型液晶セルの最適な仕様を調べるべく、以下に述べる
各種の実験を行った。[Experiments] Further, various experiments described below were conducted in order to examine the optimum specifications of the polymer dispersed liquid crystal cell according to Example 1 described above.

【００９２】（１）液晶滴の平均粒径Ｒ又は平均メッシ
ュサイズＲと、しきい値電圧との関係 先ず、各々液晶滴の平均粒径又は平均メッシュサイズＲ
（μｍ）を異ならせた高分子分散型液晶セルを用意し
た。これらの液晶セルは何れも、液晶滴の粒径が互いに
異なる複数の領域が形成された液晶・高分子複合体層の
代わりに、通常のＰＤＬＣ層が形成された液晶表示素子
である。尚、液晶滴の平均粒径又は平均メッシュサイズ
Ｒ（μｍ）は、液晶材料の重量分率やオリゴマーとモノ
マーの重合分率比、又は紫外線強度を変化させることに
より制御できる。(1) Relationship between average particle size R or average mesh size R of liquid crystal droplets and threshold voltage First, the average particle size or average mesh size R of liquid crystal droplets
Polymer dispersed liquid crystal cells having different (μm) were prepared. Each of these liquid crystal cells is a liquid crystal display element in which a normal PDLC layer is formed instead of a liquid crystal / polymer composite layer in which a plurality of regions in which the diameters of liquid crystal droplets are different from each other are formed. The average particle size or average mesh size R (μm) of the liquid crystal droplets can be controlled by changing the weight fraction of the liquid crystal material, the polymerization fraction ratio between the oligomer and the monomer, or the ultraviolet intensity.

【００９３】上記各種の液晶表示素子に対して印加電圧
を印加し、それぞれのしきい値電圧を測定した。結果を
図１１に示す。図１１は、セル厚が１３μｍのときに於
ける、液晶滴の平均粒径又は平均メッシュサイズＲと、
しきい値電圧との関係を示すグラフである。An applied voltage was applied to the above various liquid crystal display elements, and the respective threshold voltages were measured. The results are shown in FIG. FIG. 11 shows the average particle size or average mesh size R of the liquid crystal droplet when the cell thickness is 13 μm,
6 is a graph showing a relationship with a threshold voltage.

【００９４】同図より、しきい値電圧は、液晶滴の平均
粒径又は平均メッシュサイズＲに対する依存性が大きい
ことが解る。このことは、セルの厚みについても同様に
言える。又、同図に示すように、ＴＦＴを用いたアクテ
ィブマトリックス型の高分子分散型液晶の実用的な駆動
電圧（６〜１２Ｖ程度）を考慮すれば、Ｒは０．４μｍ
以上が好ましい。尚、素子の消費電力の観点から勘案す
れば、Ｒの上限は、駆動電圧が約１２Ｖよりも小さくな
る程度であることが好ましい。It can be seen from the figure that the threshold voltage has a large dependence on the average particle size or average mesh size R of the liquid crystal droplet. This is also true for the cell thickness. As shown in the figure, R is 0.4 μm in consideration of a practical driving voltage (about 6 to 12 V) of an active matrix type polymer dispersed liquid crystal using a TFT.
The above is preferred. From the viewpoint of the power consumption of the element, it is preferable that the upper limit of R is such that the drive voltage is smaller than about 12V.

【００９５】（２）液晶滴の平均粒径又は平均メッシュ
サイズＲと、散乱ゲインＧとの関係 上記（１）で使用した各種の液晶表示素子に関し、散乱
ゲインＧについても検討を行った。散乱ゲインＧは、高
分子分散型液晶セルの散乱特性を定量化する指標として
用いられる。そして、高分子分散型液晶セルの光照射面
での照度をＥ、高分子分散型液晶セルの光照射側とは反
対側の面での輝度をＢ、円周率をπとすると、次式
（３）で表されるように定義される。 Ｇ＝πＢ／Ｅ …（３） 測定は以下に様にして行った。即ち、高分子分散型液晶
セルの基板面に垂直に光を照射し、高分子分散型液晶セ
ルの基板面上に配置した照度計（ミノルタ製Ｔ−１Ｍ）
で照度Ｅを測定する。又、高分子分散型液晶セルの光照
射側とは反対側の面での輝度Ｂを輝度計（ＴＯＰＣＯＮ
製ＢＭ−８）で測定する。これらの測定値を上式（３）
に代入して散乱ゲインＧを算出する。尚、参考までに述
べると、高分子分散型液晶セルが完全な散乱体である場
合には、散乱ゲインＧは０．５となる。又、高分子分散
型液晶セルのコントラストは散乱ゲインＧの逆数に比例
する。上記散乱ゲインＧについては、「液晶ビデオプロ
ジェクタ技術」（佐々木正、１９９０、１０．２９、ｐ
１３９）に解説されている。(2) Relationship between Average Particle Size or Average Mesh Size R of Liquid Crystal Droplets and Scattering Gain G The scattering gain G of the various liquid crystal display elements used in the above (1) was examined. The scattering gain G is used as an index for quantifying the scattering characteristics of the polymer dispersed liquid crystal cell. When the illuminance on the light-irradiated surface of the polymer-dispersed liquid crystal cell is E, the luminance on the surface of the polymer-dispersed liquid crystal cell on the side opposite to the light-irradiated side is B, and the pi is π, It is defined as represented by (3). G = πB / E (3) The measurement was performed as follows. That is, an illuminometer (T-1M manufactured by Minolta) arranged to irradiate light perpendicularly to the substrate surface of the polymer dispersed liquid crystal cell and to be arranged on the substrate surface of the polymer dispersed liquid crystal cell.
The illuminance E is measured with. The luminance B on the surface of the polymer dispersion type liquid crystal cell on the side opposite to the light irradiation side is measured using a luminance meter (TOPCON).
BM-8). These measured values are calculated by the above equation (3).
To calculate the scattering gain G. For reference, when the polymer-dispersed liquid crystal cell is a perfect scatterer, the scattering gain G is 0.5. The contrast of the polymer-dispersed liquid crystal cell is proportional to the reciprocal of the scattering gain G. Regarding the scattering gain G, see "Liquid Crystal Video Projector Technology" (Tadashi Sasaki, 1990, 10.29, p.
139).

【００９６】各種の液晶表示素子について、上記した測
定方法にて照度及び輝度を測定し、散乱ゲインＧを算出
した。結果を図１２に示す。図１２は、セル厚が１３μ
ｍのときに於ける、液晶滴の平均粒径又は平均メッシュ
サイズＲと、散乱ゲインＧとの関係を示すグラフであ
る。同図に示すように、散乱ゲインＧも、液晶滴の平均
粒径（液晶滴の直径）又は平均メッシュサイズ（ポリマ
ーネットワーク構造のとき）Ｒに対して依存性を示すこ
とが理解される。又、高コントラストを実現する為には
散乱ゲインＧの値が小さければよく、従って図１２から
解るように、Ｒが０．６μｍ＜Ｒ＜１．６μｍであれば
高コントラストが得られる。よって、本実施例に係る液
晶表示素子に於いても、Ｒは上記数値範囲内であること
がより好ましい。The illuminance and the luminance of the various liquid crystal display elements were measured by the above-described measuring methods, and the scattering gain G was calculated. The result is shown in FIG. FIG. 12 shows that the cell thickness is 13 μm.
7 is a graph showing the relationship between the average particle size or average mesh size R of liquid crystal droplets and the scattering gain G at m. As shown in the figure, it is understood that the scattering gain G also has a dependency on the average particle size (diameter of the liquid crystal droplet) or the average mesh size (in the case of the polymer network structure) R of the liquid crystal droplet. In order to realize high contrast, it is sufficient that the value of the scattering gain G is small. Therefore, as can be seen from FIG. 12, high contrast can be obtained if R is 0.6 μm <R <1.6 μm. Therefore, in the liquid crystal display device according to the present embodiment, R is more preferably within the above numerical range.

【００９７】（実施例２）本実施例２に係る液晶表示素
子は、前記実施の形態２と同様の構成を有しており、以
下のようにして作製した。図１３は、本実施例に係る液
晶表示素子の製造工程を説明する為の断面模式図であ
る。Example 2 The liquid crystal display device according to Example 2 has the same configuration as that of Embodiment 2 and was manufactured as follows. FIG. 13 is a schematic cross-sectional view for explaining a manufacturing process of the liquid crystal display element according to the present example.

【００９８】先ず、下基板１２上に、従来公知の方法に
より、インジウム・錫酸化膜（ＩＴＯ膜）からなる透明
電極層１３ｂ等を形成した。更に、上基板１１上にも、
ＩＴＯ膜からなる透明電極層１３ａを形成した。First, a transparent electrode layer 13b made of an indium tin oxide film (ITO film) was formed on the lower substrate 12 by a conventionally known method. Furthermore, on the upper substrate 11,
A transparent electrode layer 13a made of an ITO film was formed.

【００９９】続いて、下基板１２に於ける透明電極層１
３ｂ上に、絶縁膜材料としてのＳＥ−７９９２（商品
名、日産化学製）をスピンナーで塗布した。更に、１８
０℃で３０分間熱処理して硬化させ、ポリイミド膜から
なる絶縁膜３０ｂを形成した。Subsequently, the transparent electrode layer 1 on the lower substrate 12
On 3b, SE-7992 (trade name, manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.) as an insulating film material was applied by a spinner. In addition, 18
The film was cured by heat treatment at 0 ° C. for 30 minutes to form an insulating film 30b made of a polyimide film.

【０１００】次に、実施例１で使用したのと同様のマス
ク４０を介して、前記絶縁膜３０ｂに紫外線を照射し
た。照射条件は、２５℃の環境下で照射強度１００ｍＷ
／ｃｍ 2、照射時間３００秒とした。又、光源には高圧
水銀灯を使用した。Next, the same mass as used in Example 1 was used.
The insulating film 30b is irradiated with ultraviolet rays through the
Was. Irradiation condition is irradiation intensity 100mW under 25 ℃ environment.
/ Cm TwoAnd the irradiation time was 300 seconds. The light source is high pressure
A mercury lamp was used.

【０１０１】続いて、上基板１１についても上記と同様
の工程を行い、透明電極層１３ａ上に絶縁膜３０ａを形
成した。Subsequently, the same process as described above was performed for the upper substrate 11 to form an insulating film 30a on the transparent electrode layer 13a.

【０１０２】更に、上記実施例１と同様の工程を行うこ
とにより、前記上基板１１及び下基板１２を、スペーサ
ーを介して貼り合わせ、空セルを作製した。このとき、
絶縁膜３０ａと絶縁膜３０ｂとに於いて、紫外線処理が
なされた領域が互いに対向するようにした。Further, by performing the same steps as in the above-mentioned Example 1, the upper substrate 11 and the lower substrate 12 were bonded to each other via a spacer to produce an empty cell. At this time,
In the insulating film 30a and the insulating film 30b, the regions subjected to the ultraviolet treatment were made to face each other.

【０１０３】次に、上記実施例１と同様にして、液晶材
料としてのＴＬ−２１３（商品名、メルク社製）８．５
０ｇ、重合性モノマーとしての２−エチルヘキシルアク
リレート（東京化成製）０．８０ｇ、オリゴマーとして
のポリウレタンアクリレート０．６０ｇ、及び光重合開
始剤としてのダロキュア１１７３（商品名、チバガイギ
（株））０．０５ｇを混合し、２５℃の環境下で十分撹
拌して、均一な液晶・高分子前駆体相溶液を調製した。Next, in the same manner as in Example 1, TL-213 (trade name, manufactured by Merck) as a liquid crystal material 8.5
0 g, 0.80 g of 2-ethylhexyl acrylate (manufactured by Tokyo Chemical Industry) as a polymerizable monomer, 0.60 g of polyurethane acrylate as an oligomer, and 0.05 g of Darocure 1173 (trade name, Ciba-Geigy Corporation) as a photopolymerization initiator. Were mixed and sufficiently stirred in an environment of 25 ° C. to prepare a uniform liquid crystal / polymer precursor phase solution.

【０１０４】この液晶・高分子前駆体相溶液を、上記実
施例１と同様にして、２５℃の環境下で前記空セルに液
晶注入口（封口部）から真空注入した。更に、紫外線硬
化型封口樹脂であるロックタイト（商品名、日本ロック
タイト（株）製）により封口し、液晶・高分子前駆体相
溶液層を形成した。The liquid crystal / polymer precursor phase solution was vacuum-injected into the empty cell from the liquid crystal injection port (sealing portion) at 25 ° C. in the same manner as in Example 1 above. Further, sealing was performed with Loctite (trade name, manufactured by Nippon Loctite Co., Ltd.), which is a UV-curable sealing resin, to form a liquid crystal / polymer precursor phase solution layer.

【０１０５】この液晶・高分子前駆体相溶液層に紫外線
を照射し、光重合開始剤の作用により重合性モノマーの
重合反応を開始させ、液晶と高分子とを相分離させた。
尚、照射条件は、２５℃の環境下で照射強度１００ｍＷ
／ｃｍ2、照射時間６０秒とした。又、光源には高圧水
銀灯を使用した。更に、紫外線照射の際には、３５０ｎ
ｍ以下の短波長域に属する紫外線が液晶を分解するのを
防ぐ為、紫外線カットフィルターＵＶ−３５（東芝硝子
（株））を介して行った。The liquid crystal / polymer precursor phase solution layer was irradiated with ultraviolet rays to initiate a polymerization reaction of a polymerizable monomer by the action of a photopolymerization initiator, thereby causing a phase separation between the liquid crystal and the polymer.
The irradiation conditions were as follows: an irradiation intensity of 100 mW in an environment of 25 ° C.
/ Cm 2 and the irradiation time was 60 seconds. A high-pressure mercury lamp was used as a light source. Furthermore, 350n
In order to prevent ultraviolet rays belonging to a short wavelength range of m or less from decomposing the liquid crystal, the measurement was performed through an ultraviolet cut filter UV-35 (Toshiba Glass Co., Ltd.).

【０１０６】以上のようにして、高分子マトリックス中
に液晶滴が独立分散された構造の液晶・高分子複合体層
２０を備えた、本実施例に係る液晶表示素子が得られ
た。ここで、上基板１１を剥がす等して上記液晶表示素
子を分解し、液晶・高分子複合体層２０の相分離構造を
観察した。観察は光学顕微鏡を使用した。その結果、液
晶滴２１の平均粒径は１．０μｍであった。As described above, a liquid crystal display device according to the present example having the liquid crystal / polymer composite layer 20 having a structure in which liquid crystal droplets are independently dispersed in a polymer matrix was obtained. Here, the liquid crystal display element was disassembled by, for example, peeling off the upper substrate 11, and the phase separation structure of the liquid crystal / polymer composite layer 20 was observed. For observation, an optical microscope was used. As a result, the average particle size of the liquid crystal droplets 21 was 1.0 μm.

【０１０７】更に、液晶表示素子に於ける透明電極層１
３ａ、１３ｂに電圧を印加して目視で観察すると、絶縁
膜３０ａ、３０ｂに紫外線を照射した領域に対応する部
分では、しきい値電圧が低く、配向膜界面近傍の液晶分
子が基板面に対して垂直方向に配向していることがわか
った。これは、絶縁膜に紫外線を照射することにより、
照射された領域では臨界表面張力が低下した結果ではな
いかと考えられる。Further, the transparent electrode layer 1 in the liquid crystal display element
When a voltage is applied to 3a and 13b and visually observed, the threshold voltage is low in the portion corresponding to the region where the insulating films 30a and 30b are irradiated with ultraviolet rays, and the liquid crystal molecules near the interface of the alignment film with respect to the substrate surface. It was found that they were oriented in the vertical direction. This is achieved by irradiating the insulating film with ultraviolet light.
It is considered that the critical surface tension was reduced in the irradiated area.

【０１０８】又、本実施例に係る液晶表示素子について
検討した。測定条件は、測定温度３０℃、受光角０．２
゜とし、印加電圧として３０Ｈｚの矩形波を印加して行
った。その結果、昇電圧過程に於ける印加電圧−光透過
率曲線と、降電圧過程に於ける印加電圧−光透過率曲線
とでは、全く同一にはならず、若干のヒステリシスが観
測されたが、光学ヒステリシスが最大となるときの値は
１．５％であり、上記比較例に係る液晶表示素子と比較
してかなり改善された。Further, the liquid crystal display device according to this example was studied. The measurement conditions were as follows: the measurement temperature was 30 ° C and the light receiving angle was 0.2
The test was performed by applying a rectangular wave of 30 Hz as an applied voltage. As a result, the applied voltage-light transmittance curve in the voltage increasing process and the applied voltage-light transmittance curve in the voltage decreasing process were not completely the same, and some hysteresis was observed. The value at which the optical hysteresis is maximized is 1.5%, which is considerably improved as compared with the liquid crystal display device according to the comparative example.

【０１０９】（その他の事項）尚、前記実施の形態２に
於いては、第１領域２０ａに於けるドーム状の液晶滴２
２内部の液晶分子が基板面に対して略平行方向に配向
し、かつ、第２領域２０ｂに於けるドーム状の液晶滴２
３内部の液晶分子が基板面に対して略垂直方向に配向し
ている態様について述べた。しかし、本発明群Ｄは、こ
れに何ら限定されるものではなく、液晶滴２２内部の液
晶分子が低プレチルト角に配向し、かつ、液晶滴２３内
部の液晶分子が高プレチルト角にて配向していればよ
い。なぜならば、少なくとも、第１領域２０ａと第２領
域２０ｂとに於けるプレチルト角を異ならせることによ
り、各領域に於ける印加電圧−光透過率特性を相違させ
ることができるからである。(Other Matters) In the second embodiment, the dome-shaped liquid crystal droplets 2 in the first region 20a are used.
The dome-shaped liquid crystal droplets 2 in the second region 20b are oriented in a direction substantially parallel to the substrate surface.
The embodiment in which the liquid crystal molecules inside 3 are aligned in a direction substantially perpendicular to the substrate surface has been described. However, the present invention group D is not limited thereto, and the liquid crystal molecules inside the liquid crystal droplet 22 are oriented at a low pretilt angle, and the liquid crystal molecules inside the liquid crystal droplet 23 are oriented at a high pretilt angle. It should just be. This is because at least by making the pretilt angles different between the first region 20a and the second region 20b, the applied voltage-light transmittance characteristics in each region can be made different.

【０１１０】[0110]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、液晶・高
分子複合体層に於いて、１画素毎に液晶滴等の粒径が互
いに相違する領域を複数形成し、或いは液晶滴等の内部
の液晶分子の配向状態を相違させることにより、駆動電
圧の上昇を抑制しつつ、ヒステリシスを低く抑え、高コ
ントラストで、表示品質の優れた液晶表示素子を実現で
きるという効果を奏する。As described above, according to the present invention, in the liquid crystal / polymer composite layer, a plurality of regions having different particle sizes such as liquid crystal droplets are formed for each pixel. By differentiating the alignment state of the liquid crystal molecules inside the liquid crystal display device, it is possible to suppress a rise in the driving voltage, suppress the hysteresis low, and realize a liquid crystal display device having high contrast and excellent display quality.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明に係る液晶表示素子の表示原理を説明す
る為の説明図であって、図１（ａ）は該液晶表示素子に
於ける液晶・高分子複合体層を示す斜視図であり、図１
（ｂ）は表示状態を示す断面模式図である。FIG. 1 is an explanatory view for explaining a display principle of a liquid crystal display device according to the present invention, and FIG. 1A is a perspective view showing a liquid crystal / polymer composite layer in the liquid crystal display device. Yes, Figure 1
(B) is a schematic sectional view showing a display state.

【図２】図２は、上記液晶表示素子に於ける印加電圧−
光透過率特性を説明する為のグラフであって、図２
（ａ）は第１の領域Ａ、第２の領域Ｂ及び表示素子全体
の印加電圧−光透過率特性を示すグラフであり、図２
（ｂ）は印加電圧−光透過率特性の急峻性が異なる場合
の光学ヒステリシスを比較したグラフである。FIG. 2 is a graph showing a relationship between an applied voltage and a voltage applied to the liquid crystal display device.
FIG. 2 is a graph for explaining light transmittance characteristics, and FIG.
2A is a graph showing the applied voltage-light transmittance characteristics of the first region A, the second region B, and the entire display element.
(B) is a graph comparing optical hysteresis when the steepness of the applied voltage-light transmittance characteristics is different.

【図３】図３は、本発明に係る他の液晶表示素子の表示
原理を説明する為の説明図であって、図３（ａ）は該液
晶表示素子に於ける液晶・高分子複合体層を示す斜視図
であり、図３（ｂ）は表示状態を示す断面模式図であ
る。FIG. 3 is an explanatory view for explaining a display principle of another liquid crystal display element according to the present invention, and FIG. 3 (a) is a liquid crystal / polymer composite in the liquid crystal display element. FIG. 3B is a perspective view showing a layer, and FIG. 3B is a schematic sectional view showing a display state.

【図４】図４は、上記液晶表示素子に於ける印加電圧−
光透過率特性を説明する為のグラフであって、図４
（ａ）は第１の領域Ａ、第２の領域Ｂ及び表示素子全体
の印加電圧−光透過率特性を示すグラフであり、図４
（ｂ）は印加電圧−光透過率特性の急峻性が異なる場合
の光学ヒステリシスを比較したグラフである。FIG. 4 is a graph showing the relationship between an applied voltage and a voltage applied to the liquid crystal display device.
FIG. 4 is a graph for explaining light transmittance characteristics,
FIG. 4A is a graph showing the applied voltage-light transmittance characteristics of the first region A, the second region B, and the entire display element.
(B) is a graph comparing optical hysteresis when the steepness of the applied voltage-light transmittance characteristics is different.

【図５】本発明の実施の形態１に係る液晶表示素子の構
成を示す断面図である。FIG. 5 is a sectional view showing a configuration of the liquid crystal display element according to the first embodiment of the present invention.

【図６】本発明の実施の形態２に係る液晶表示素子の構
成を示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a liquid crystal display element according to Embodiment 2 of the present invention.

【図７】本発明の実施例１に係る液晶表示素子の製造工
程を説明する為の断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view for explaining a manufacturing process of the liquid crystal display element according to the first embodiment of the present invention.

【図８】上記液晶表示素子の製造方法を説明するための
フローチャートである。FIG. 8 is a flowchart illustrating a method for manufacturing the liquid crystal display element.

【図９】上記液晶表示素子に於ける印加電圧−光透過率
特性を示すグラフである。FIG. 9 is a graph showing an applied voltage-light transmittance characteristic in the liquid crystal display device.

【図１０】比較例Ｄに係る液晶表示素子の印加電圧−光
透過率特性を示すグラフである。FIG. 10 is a graph showing applied voltage-light transmittance characteristics of a liquid crystal display element according to Comparative Example D.

【図１１】液晶滴の平均粒径又は平均メッシュサイズＲ
と、しきい値電圧との関係を示すグラフである。FIG. 11: Average particle size or average mesh size R of liquid crystal droplets
4 is a graph showing a relationship between the threshold voltage and the threshold voltage.

【図１２】液晶滴の平均粒径又は平均メッシュサイズＲ
と、散乱ゲインとの関係を示すグラフである。FIG. 12: Average particle size or average mesh size R of liquid crystal droplets
5 is a graph showing the relationship between the scatter gain and the scatter gain.

【図１３】本発明の実施例２に係る液晶表示素子の製造
工程を説明する為の断面図である。FIG. 13 is a cross-sectional view for explaining a manufacturing process of the liquid crystal display element according to the second embodiment of the present invention.

【図１４】従来の液晶表示素子に於ける印加電圧−光透
過率特性を示すグラフである。FIG. 14 is a graph showing an applied voltage-light transmittance characteristic in a conventional liquid crystal display element.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１、２、１０、２０ 液晶・高分子複合体層 １０ａ、２０ａ 第１領域 １０ｂ、２０ｂ 第２領域 １１ 上基板 １２ 下基板 １６ 高分子 １７、１８、２２、２３ 液晶滴 ３０ａ、３０ｂ 絶縁膜 ４０ マスク ４２ 金属クロム Ｖａ〜Ｖｃ 印加電圧 ＶＴａ〜ＶＴｅ 印加電圧−光透過率曲線 △Ｔａ〜△Ｔｅ 光学ヒステリシス △Ｖ ヒステリシス幅 1, 2, 10, 20 Liquid crystal / polymer composite layer 10a, 20a First region 10b, 20b Second region 11 Upper substrate 12 Lower substrate 16 Polymer 17, 18, 22, 23 Liquid crystal droplets 30a, 30b Insulating film 40 Mask 42 Metal chromium Va-Vc Applied voltage VTa-VTe Applied voltage-light transmittance curve ΔTa-ΔTe Optical hysteresis ΔV Hysteresis width

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 一対の基板間に、液晶と高分子とを含む
液晶・高分子複合体層が設けられ、該液晶・高分子複合
体層に電界を印加して、液晶・高分子複合体層の光散乱
状態を変化し表示させる液晶表示素子であって、 前記液晶・高分子複合体層は、１画素内に印加電圧−光
透過率特性の異なる複数の領域から構成されていること
を特徴とする液晶表示素子。A liquid crystal / polymer composite layer containing a liquid crystal and a polymer is provided between a pair of substrates, and an electric field is applied to the liquid crystal / polymer composite layer to form a liquid crystal / polymer composite. A liquid crystal display element for changing a light scattering state of a layer to display the liquid crystal, wherein the liquid crystal / polymer composite layer is constituted by a plurality of regions having different applied voltage-light transmittance characteristics in one pixel. Characteristic liquid crystal display element. 【請求項２】 上記液晶滴の平均粒径又は平均メッシュ
サイズＲ（μｍ）が、０．６＜Ｒ＜１．６の範囲内にあ
ることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示素子。2. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein an average particle size or an average mesh size R (μm) of the liquid crystal droplet is in a range of 0.6 <R <1.6. . 【請求項３】 上記印加電圧−光透過率特性の異なる複
数の領域は、画素平面に対し平行方向に配置されている
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の液晶表
示素子。3. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the plurality of regions having different applied voltage-light transmittance characteristics are arranged in a direction parallel to a pixel plane. 【請求項４】 上記印加電圧−光透過率特性の相互に異
なる複数の領域は、基板に対して垂直方向に配列して構
成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に
記載の液晶表示素子。4. The apparatus according to claim 1, wherein the plurality of regions having different applied voltage-light transmittance characteristics are arranged in a direction perpendicular to the substrate. Liquid crystal display element. 【請求項５】 一対の基板間に、液晶と高分子とを含む
液晶・高分子複合体層が設けられ、該液晶・高分子複合
体層に電界を印加して、液晶・高分子複合体層の光散乱
状態を変化し表示させる液晶表示素子であって、 前記液晶・高分子複合体層は、１画素内に液晶滴の平均
粒径又は平均メッシュサイズの異なる複数の領域から構
成されていることを特徴とする液晶表示素子。5. A liquid crystal / polymer composite layer including a liquid crystal and a polymer is provided between a pair of substrates, and an electric field is applied to the liquid crystal / polymer composite layer to form a liquid crystal / polymer composite. A liquid crystal display element for changing the light scattering state of a layer to display the liquid crystal, wherein the liquid crystal / polymer composite layer is constituted by a plurality of regions having different average particle sizes or average mesh sizes of liquid crystal droplets in one pixel. A liquid crystal display element. 【請求項６】 上記液晶滴の平均粒径又は平均メッシュ
サイズＲ（μｍ）が、０．６＜Ｒ＜１．６の範囲内にあ
ることを特徴とする請求項５に記載の液晶表示素子。6. The liquid crystal display device according to claim 5, wherein an average particle size or an average mesh size R (μm) of the liquid crystal droplet is in a range of 0.6 <R <1.6. . 【請求項７】 液晶滴の平均粒径又は平均メッシュサイ
ズの異なる複数の領域が、画素平面に対し面内方向に配
置されていることを特徴とする請求項５又は請求項６に
記載の液晶表示素子。7. The liquid crystal according to claim 5, wherein a plurality of regions having different average particle diameters or average mesh sizes of the liquid crystal droplets are arranged in an in-plane direction with respect to the pixel plane. Display element. 【請求項８】 液晶相の平均粒径または前記液晶相の平
均メッシュサイズが異なる領域が、画素平面に対し垂直
方向に配置されていることを特徴とする請求項５または
請求項６に記載の液晶表示素子。8. The liquid crystal display device according to claim 5, wherein regions having different average particle sizes of the liquid crystal phase or average mesh sizes of the liquid crystal phase are arranged in a direction perpendicular to a pixel plane. Liquid crystal display element. 【請求項９】 一対の基板間に、液晶と高分子とを含む
液晶・高分子複合体層が設けられ、該液晶・高分子複合
体層に電界を印加して、液晶・高分子複合体層の光散乱
状態を変化し表示させる液晶表示素子であって、 前記液晶・高分子複合体層は、１画素内に上記した両基
板近傍の液晶分子の配向状態が異なる複数の領域から構
成されていることを特徴とする液晶表示素子。9. A liquid crystal / polymer composite layer including a liquid crystal and a polymer is provided between a pair of substrates, and an electric field is applied to the liquid crystal / polymer composite layer to form a liquid crystal / polymer composite. A liquid crystal display element for changing the light scattering state of a layer to display the liquid crystal, wherein the liquid crystal / polymer composite layer is constituted by a plurality of regions in which the alignment state of the liquid crystal molecules near the two substrates is different in one pixel. A liquid crystal display device, comprising: 【請求項１０】 上記配向状態の異なる複数の領域う
ち、一方の領域に於ける上記両基板近傍の液晶分子は該
基板に対して垂直方向に配向し、他方の領域に於ける上
記両基板近傍の液晶分子は該基板に対して平行方向に配
向していることを特徴とする請求項９に記載の液晶表示
素子。10. A liquid crystal molecule in the vicinity of the two substrates in one of the plurality of regions having different alignment states is aligned in a direction perpendicular to the substrate, and the liquid crystal molecules in the other region are in the vicinity of the two substrates. 10. The liquid crystal display device according to claim 9, wherein the liquid crystal molecules are oriented in a direction parallel to the substrate. 【請求項１１】 上記一対の基板のうち、一方の基板に
は複数の画素電極が形成され、かつ各画素電極に印加す
る電圧を制御するアクティブ素子が形成されていること
を特徴とする請求項１〜１０の何れか１つに記載の液晶
表示素子。11. A method according to claim 1, wherein a plurality of pixel electrodes are formed on one of said pair of substrates, and an active element for controlling a voltage applied to each pixel electrode is formed. The liquid crystal display device according to any one of 1 to 10. 【請求項１２】 一対の基板間に、液晶と高分子とを含
む液晶・高分子複合体層が設けられ、該液晶・高分子複
合体層に電界を印加して、液晶・高分子複合体層の光散
乱状態を変化し表示させる液晶表示素子であって、 上記液晶・高分子複合体層は、上記一対の基板間に液晶
及び高分子材料を含む混合組成物が設けられ、該混合組
成物に、紫外線透過率が相互に異なる複数の領域を有す
るフィルターを介して紫外線を照射し、該液晶・高分子
前駆体相溶液の相分離を行うことにより形成されたもの
であり、 かつ、前記紫外線透過率が相互に異なる複数の領域に対
応して、液晶相の平均粒径または前記液晶相の平均メッ
シュサイズが異なる領域が、画素平面に対し平行方向に
配置されていることを特徴とする液晶表示素子。12. A liquid crystal / polymer composite layer including a liquid crystal and a polymer is provided between a pair of substrates, and an electric field is applied to the liquid crystal / polymer composite layer to form a liquid crystal / polymer composite. A liquid crystal display element for changing a light scattering state of a layer to display the liquid crystal, wherein the liquid crystal / polymer composite layer is provided with a mixed composition containing a liquid crystal and a polymer material between the pair of substrates. The product is formed by irradiating ultraviolet rays through a filter having a plurality of regions having different ultraviolet transmittances from each other, and performing phase separation of the liquid crystal / polymer precursor phase solution; and Corresponding to a plurality of regions having different ultraviolet transmittances, regions having different average particle sizes of liquid crystal phases or average mesh sizes of the liquid crystal phases are arranged in a direction parallel to a pixel plane. Liquid crystal display element. 【請求項１３】 一対の基板間に、高分子を含み構成さ
れた高分子マトリックス中に液晶滴が分散保持された構
造の液晶・高分子複合体層が配置され、１画素内に於い
て印加電圧−光透過率特性が互いに異なる複数の領域を
有する液晶表示素子の製造方法であって、 前記一対の基板の内側面に電極層を形成する電極形成工
程と、 前記一対の基板を、前記電極層が対向するように貼り合
わせて空セルを形成する貼り合わせ工程と、 前記空セル内部に、液晶・高分子前駆体相溶液を設ける
工程と、 前記液晶・高分子前駆体相溶液に、紫外線透過率が互い
に異なる複数の領域を有するフィルターを介して、紫外
線を照射し、液晶・高分子前駆体相溶液の相分離を行っ
て、１画素内で基板に対して平行方向に液晶滴の平均粒
径が互いに異なる複数の領域を有する液晶・高分子複合
体層を形成する液晶・高分子複合体層形成工程とを備え
ることを特徴とする液晶表示素子の製造方法。13. A liquid crystal / polymer composite layer having a structure in which liquid crystal droplets are dispersed and held in a polymer matrix containing a polymer and disposed between a pair of substrates, and a voltage is applied within one pixel. A method for manufacturing a liquid crystal display device having a plurality of regions having different voltage-light transmittance characteristics from each other, comprising: an electrode forming step of forming an electrode layer on an inner side surface of the pair of substrates; A bonding step of forming empty cells by bonding the layers so that the layers face each other, a step of providing a liquid crystal / polymer precursor phase solution inside the empty cells, and applying an ultraviolet ray to the liquid crystal / polymer precursor phase solution. The liquid crystal / polymer precursor phase solution is irradiated with ultraviolet rays through a filter having a plurality of regions having different transmittances from each other, and a phase separation of the liquid crystal / polymer precursor phase solution is performed. Multiple particle sizes different from each other Method of manufacturing a liquid crystal display element characterized by comprising a liquid crystal-polymer composite layer forming step of forming a liquid crystal-polymer composite layer having a band.
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