液晶显示元件及 其制造方法 本发明涉及一种液晶显示元件的制造方法,尤其是涉及一种在单元内形成向列多重畴以遮断光的液晶显示元件及其制造方法。
扭曲向列(TN)型液晶能够制造具有低电压、低功率消耗、长寿命等特征的液晶显示元件,因此正在得到最广泛的应用。但是,为了使这种TN型液晶取向,将上下基片进行90度摩擦的场合,产生静电和缺陷等,破坏象素。为了解决这样的问题,在日本专利公开昭58-501632号和美国专利4435947号中提出,在高分子中分散向列液晶小滴的应用于液晶显示元件PDLC(Polymer Dispersed Liquid Crystal),但是,这种方法在制造工序中难以控制液晶小滴的大小。另外,最近也开发出使高分子胆甾醇型液晶稳定化的PSCT(Polymer Stabilized Cholesteric Textue),但是,在黑白化方面存在问题。
因此,本发明的目的在于,提供一种通过形成液晶单元内的高分子网(network),并形成向列多重畴,而不需要取向膜和偏光板的液晶显示元件。
本发明另外的目的在于,提供一种不需要摩擦工序的液晶显示元件的制造方法。
本发明涉及的液晶显示元件,在透光性地两基片间保持给定间隔的同时,在两基片上形成有控制形成于所述两基片间的液晶分子排列的电极,尤其是,所述液晶显示元件的液晶是高分子网状(network)的向列液晶。
本发明涉及的液晶显示元件的制造方法,包括如下步骤:在常温下按规定的比例混合向列液晶和高分子单体;在所述混合物中混合少量的光引发剂(photo initiator);在一边保持给定的单元间隔一边连着的透光性上下两基片之间的空间中注入所述混合物;以及在规定的温度下对所述结果物照射紫外线。
根据上述的本发明,液晶显示元件通过在液晶单元内形成高分子网(network),并形成向列多重畴,而不需要取向膜和偏光板,因此能够省略制造工序中最成问题的摩擦工序。
对附图的简要说明:
图1(a)是概略表示在液晶显示元件上未施加电压的状态下,具有高分子网状结构的多重畴的液晶元件的断面图;
图1(b)是概略表示在液晶显示元件上施加电压状态下,具有高分子网状结构的多重畴的液晶元件的断面图;
图2是用于形成本发明的液晶显示元件的多重畴液晶的高分子单体的结构式;
图3表示在本发明的第1实施例的液晶显示元件上施加电压而引起的透过率变化的曲线图;
图4表示在本发明的第2实施例的液晶显示元件上施加电压而引起的透过变化的曲线图。
下面,参照附图说明本发明的优选实施例。
图1(a)是概略表示在液晶显示元件上未施加电压的状态下,具有高分子网状结构的多重畴的液晶元件的断面图;图1(b)是概略表示在液晶显示元件上施加电压状态下,具有高分子网状结构的多重畴的液晶元件的断面图。在所述的图中,1和2是下部玻璃基片,3和4是透明电极,5是网状高分子液晶。
本发明中,在单元内形成高分子网,并形成向列多重畴。在图1(a)所示的不施加电压的场合,光是散射的,所以液晶为不透明状态,在图1(b)所示的施加电压的场合,加电压时光透过,成为透明状态。这样的液晶显示元件,与以往的TN型液晶显示元件不同,不需要取向膜,也不使用偏向片。
下面说明用于形成所述网状结构液晶单元的过程。首先,通过常温下的紫外线照射,将可形成高分子的高分子单体和向列液晶以适当比例混合后,再混合少量的光引发剂。然后,向具有1-100μm单元间隔的单元中注入所述的混合物,并照射紫外线,于是如图1a所示,形成单元内的高分子网,并形成向列多重畴。
在本发明的第1实施例中,将向列液晶E7和图2所示的不含苯核的高分子单体以97比3的重量比(重量%)混合后,再混合0.3重量比的光引发剂。此后,注入到具有15μm单元间隔的单元后进行封口,使单元的温度上升到85-95℃,最好上升到90℃后,照射紫外线。图3表示通过在具有如上所述地制造的高分子网状的多重畴的液晶显示元件上施加电压,而引起的透过率的变化。如图3所示,在不施加电压的场合,透过率不到10%,光不能透过液晶,但是,在施加25V以上电压的场合,透过率大致达到90%。
在本发明的第2实施例中,将向列液晶E7和丙烯酸系高分子单体UV10按90比10的重量比(重量%)混合后,再混合0.5%(重量)的光引发剂。将该溶液注入到具有15μm单元间隔的单元后进行封口,使单元的温度上升到85-95℃,最好上升到90℃后,照射紫外线。图4是表示在如上所述地制造的液晶显示元件上施加电压时透过率变化的曲线图。如上所述地制造的液晶显示元件,当施加的电压大致达到40V时,透过率可达到80%。因此,如图3和图4的电压-透过率曲线所示,本发明的液晶显示元件的、由施加电压而引起的透过率的变化是明显的。因此,作为显示元件和光遮断器的应用是可能的。
如上所述,根据本发明的液晶显示元件,能够省略成为液晶制造工序中的最大问题的摩擦工序,并且不附着偏向片,因此可容易大批量生产,且降低单价。
如上所述的本发明,不受上述的实施例和附图的限制,在不脱离本发明的技术构思的范围内,可以进行多种取代、改形和变更,这些对于本发明所属技术领域中的普通技术人员而言是显而易见的。