專利名稱：液晶顯示元件(板)及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于液晶顯示元件及其制造方法，特別是關(guān)于通過在基片上層疊數(shù)個液晶層，能夠顯示清晰的全色圖像的液晶顯示元件的制造方法及液晶顯示元件。
液晶顯示元件一般是在留出一定間隔而貼合的兩枚玻璃基片之間裝入液晶而構(gòu)成。
上述液晶使用根據(jù)液晶分子取向的各種類型的液晶。例如，最普及的是扭曲向列型液晶(以下簡稱TN液晶)，除此之外，也使用垂直排列(垂直)取向，或者均勻(水平)取向的復(fù)折射型液晶以及賓主型液晶等。
使用上述TN液晶的單色的液晶顯示元件，具體地如下述那樣構(gòu)成。在經(jīng)過水平取向處理的、形成了像素電極或?qū)χ秒姌O的一對玻璃基片之間封入介電常數(shù)各向異性的正TN液晶。上述的一對玻璃基片設(shè)置在起偏鏡和檢偏鏡之間。上述起偏鏡和檢偏鏡，各自的偏振面相互垂直配置。
這樣的單色液晶顯示元件的顯示原理如下。上述TN液晶的取向方向，在上述電極間不加電壓的場合，平行于玻璃基片，而且以90°扭曲狀態(tài)穩(wěn)定。因此，通過起偏鏡入射的光，在通過TN液晶期間，隨TN液晶取向的扭曲，其光的偏振面轉(zhuǎn)動90°，因此能夠通過檢偏鏡。而在上述電極間加上電壓的狀態(tài)，上述TN液晶的取向垂直于玻璃基片。因此，通過起偏鏡入射的光，其光的偏振面不轉(zhuǎn)動，通過TN液晶，因而被檢偏鏡吸收，不能通過檢偏鏡。這樣，通過在上述電極之間施加或不施加電壓來控制光的透過或阻斷，顯示白或黑。
另外，使用上述TN液晶的彩色液晶顯示元件，與上述單色液晶顯示元件同樣構(gòu)成，只是進一步將高清晰度的液晶板和包括鄰接的3個像素電極組在內(nèi)、具有與各像素電極對應(yīng)的紅、綠或青的區(qū)域的微濾色片組合在一起而構(gòu)成。這樣的彩色液晶顯示元件，通過將透過微濾色片的各色區(qū)域的光的加法混色，顯示全色。
可是，使用上述TN液晶的彩色液晶顯示元件，具有難以提高輝度的問題。原因是上述微濾色片的光透過率低，而且入射到起偏鏡上的光，只有其偏振面與起偏鏡的偏振面一致的成分能透過起偏鏡，因而全體的透過率為10％以下。
另外，使用上述雙折射型液晶的液晶顯示元件也具備起偏鏡，因此也有同樣的問題。
上述那樣的構(gòu)成，在使用利用外光的反射型液晶顯示元件的場合，輝度很低，辨別顏色困難，因此上述問題特別顯著。
因此，為了獲得清晰的彩色顯示，使用具有二色性色素的賓主型液晶的液晶顯示元件，已由日本特開昭61-238024或特開平3-238424等提出。
使用這種賓主向列型液晶的液晶顯示元件具有層疊的數(shù)枚液晶板，各液晶板是將包含各自相互不同顏色的二色性色素的液晶封入一對玻璃基片之間而構(gòu)成。在上述玻璃基片上各自形成通常由氧化銦錫組成的透明像素電極或者透明對置電極。更具體地說，各自重疊具有包含黃色、深紅色或者青色色素的液晶、根據(jù)施加的電壓僅吸收青、綠或紅光的3枚液晶板而構(gòu)成。該液晶顯示元件，在各個液晶板吸收上述顏色的光時，顯示黑色，如果僅一部分液晶板吸收上述顏色的光，則顯示彩色，如果任何液晶板都不吸收上述顏色的光，則顯示白色。即，該液晶顯示元件，通過減法混色，顯示全色。該液晶顯示元件既沒有大量吸收光的微濾色片也沒有起偏鏡，因此可以顯示比使用上述TN液晶的彩色液晶顯示元件更清晰的圖像。
但是，使用這種賓主型液晶的以往的液晶顯示元件，無論是在其背面具備背照光的透射型液晶顯示件，還是具備反射板的反射型液晶顯示元件，都不能顯示突出清晰的圖像。這是因為在透射型液晶顯示元件中，從背照光發(fā)出的光必須透過6層玻璃基片和6層透明電極，在反射型液晶顯示元件中，從液晶顯示元件的前面入射的光和由反射板反射的光必須透過總共12層玻璃基片和12層透明電極。
而且，像素間距遠遠小于玻璃基片厚度(通常1mm左右)的高清晰度液晶顯示元件，由玻璃基片的厚度引起的視差的影響較大，因此在從斜方向看時，有產(chǎn)生色差的重大缺點。另外，使用較容易減小厚度的塑料基片代替上述玻璃基片，雖然也可以減低視差，但即使是薄膜狀的塑料基片，考慮層疊工序等制造上的加工，需要至少0.05mm以上、通常0.1-0.3mm的厚度，仍然難以消除視差的影響。
另外，這樣的液晶顯示元件，基片上是重疊3枚液晶板構(gòu)成，所以需要重復(fù)進行使用上述TN液晶的液晶顯示元件的約3倍的制造工序，即貼合一對玻璃基片、在玻璃基片間裝入液晶的工序要重復(fù)3次，制造成本隨之提高。
為了消除由上述視差引起的色差和降低制造成本，在日本特開平6-337643中提出了圖20所示的液晶顯示元件。該液晶顯示元件被稱為高分子分散型，是由液晶層295-297和透明像素電極292-294層疊在1枚玻璃基片291上而構(gòu)成。上述液晶層295……是聚合物298以閉合裝填分散的液晶299微滴的狀態(tài)固形化而制成。
該液晶顯示元件，由于液晶29g被固形化的聚合物298所保持。因而每個液晶層295……不需要配備玻璃基片，從而消除了由視差影響而引起的色差，而且還實現(xiàn)了小型輕量化。另外，各液晶層295……是利用輥涂機和旋轉(zhuǎn)涂布機等將流體狀的聚合物298涂布在玻璃基片291上或已形成的其他液晶層295、296上，然后進行燒成、固化而形成，因此制造工序簡便。
然而，這種液晶顯示元件有如下的缺點。
近年來，在許多液晶顯示元件中采用有源矩陣方式。這是為了提高可以顯示動畫的顯示應(yīng)答速度，對應(yīng)各液晶層的各透明像素電極，設(shè)置控制是否向這些透明像素電極施加電壓的開關(guān)元件(一般是TFTTin Film Transistor)。在這種有源矩陣方式應(yīng)用于上述液晶顯示元件的場合，如上所述，該液晶顯示元件的第2層以上的液晶層296、297沒有玻璃基片，所以對應(yīng)于第2層以上的液晶層296、297的透明像素電極293、294的開關(guān)元件在與第1層液晶層295相同的玻璃基片291上形成，同時，這些開關(guān)元件和第2層以上的液晶層296、297的透明像素電極293、294需要用主體的接線連接。
為此，上述公報中提到的液晶顯示元件。作為聚合物298使用經(jīng)紫外線照射而固化的負型感光性聚合物。更詳細地說，涂覆在玻璃基片291上的聚合物298，除去開關(guān)元件附近，其它區(qū)域部分被照射紫外線而固化，另一方面，上述區(qū)域部分用顯像液等除去，在聚合物298上形成開口部。因此，透明像素電極293、294和上述開關(guān)元件能通過上述開口部連接。但是，如上所述，對包含液晶299的聚合物298照射紫外線，導(dǎo)致液晶299(尤其是其中所包含的色素)劣化。
另外，本發(fā)明人等在日本特開平8-146456中提出了透明像素電極與開關(guān)元件能容易連接的液晶顯示元件。該液晶顯示元件像下述那樣制造。利用照相平版印刷術(shù)，通過以氫氟酸為主成分的溶液向下蝕刻玻璃基片上與各像素對應(yīng)的部分，形成凹部。利用印刷等與上述液晶顯示元件同樣將包含液晶的聚合物轉(zhuǎn)印到該凹部上，形成液晶層。這樣一來，在該液晶層上形成的透明像素電極與玻璃基片的未蝕刻部分表面的垂直于基片方向距離變短，因此透明像素電極和開關(guān)元件能容易連接。然而，該液晶顯示元件需要增加一道形成上述凹部的工序。
另外，如上所述，在玻璃基片291上涂覆聚合物298形成液晶層295…的液晶顯示元件，在涂覆聚合物298時，由于涂覆不勻和殘留氣泡而產(chǎn)生針孔，或者在聚合物298進行燒成時，因聚合物298與液晶299的熱膨脹率不同而引起液晶299的微滴破裂而流出，往往在液晶層295…的表面產(chǎn)生凹凸。上述針孔導(dǎo)致透明像素電極292…之間短路，上述凹凸導(dǎo)致透明像素電極292…的不連續(xù)(斷線)。另外，即使不產(chǎn)生針孔，如果由于涂覆不勻而存在聚合物298的非常薄的部分，在對透明像素電極施加電壓時，由于絕緣破壞而發(fā)生短路。這些都妨礙正常的顯示。
另外，上述液晶顯示元件的閉合裝填液晶299的微滴的聚合物298的壁，必須形成不易破裂程度的膜厚(0.3-0.5μm)。因此，無液晶部分的比例，例如增加到30-60％的程度，有效開口率降低，不太提高對比度。
因此，本發(fā)明人等在上述日本特開平8-146456中還提出了消除由上述視差而引起的色差、提高對比度的其他液晶顯示元件。該液晶顯示元件如下述那樣制造。在玻璃基片上形成已形成規(guī)定形狀圖案的抗蝕膜。再在上述抗蝕膜上形成絕緣膜和透明像素電極。用紫外線將上述抗蝕膜曝光，用顯影液將其除去，在玻璃基片和絕緣膜之間形成空隙。在該空隙中封入賓主型液晶。另外，與上述空隙一樣，容易形成關(guān)于上述高分子分散型液晶顯示元件所說明的、用于連接透明像素電極和玻璃基片上的開關(guān)元件的開口部。
該液晶顯示元件，為了包封住液晶，具有容易形成非常薄的絕緣膜代替厚的玻璃基片，因此消除由視差而引起的色差。進而，上述空隙用液晶填滿，不含有像上述聚合物298那樣的異物(作為分散相的高分子樹脂)，因而在一定程度上可以使開口率增大，提高對比度。然而，該液晶顯示元件具有以下的問題。
即，溶出到顯影液中的耐蝕層被絕緣膜遮掩住，難以擴散，因此若顯影液的侵入口小，就不能均勻除去耐蝕層，使成品率降低，而若顯影液的侵入口增大，則難以使開口率比上述高分子分散型的液晶顯示元件大幅度增大。
另外，除了上述的問題外，以往的液晶顯示元件，如下所述，在幾種類型中都存在著顯示性能低下的問題。
即，一般地說，除了高分子分散型之外，在一對玻璃基片或者密封膜之間填滿液晶形成液晶層而構(gòu)成的液晶顯示元件，為了使上述液晶層保持一定的厚度，使用隔離層。作為這種隔離層，在使用透明隔離層的場合，隔離層必然形成亮點，在使用黑的隔離層的場合，必然形成黑點顯示在畫面上。在此情況下，在3層結(jié)構(gòu)的液晶顯示元件中，由于每一層都存在隔離片，所以相對于畫面來說隔離層所占有的比例變大。因此，在以往型的3層結(jié)構(gòu)的液晶顯示元件中隔離層的影響極大。
另外，在青色、深紅色和黃色的3層賓主型液晶層被層疊的同時，在背面配置反射膜的反射型彩色液晶顯示元件中，測定各色的吸光光譜，設(shè)定色素濃度和液晶層的厚度，使得在接通狀態(tài)或斷開狀態(tài)下成為黑白顯示，若將液晶層重疊，則無論是白或黑，都稍微帶點彩色，尤其是處于最前面的液晶層的色彩變強。
為了解決上述課題的本發(fā)明由第1發(fā)明系列和第2發(fā)明系列組成，各自具有以下的特征。
第1發(fā)明系列CI.1第1發(fā)明系列的第1形式，是在基片上配置液晶層的液晶顯示元件，其特征是，上述液晶層包含有內(nèi)包液晶的微膠囊和粘結(jié)上述微膠囊的粘結(jié)劑而構(gòu)成，上述粘結(jié)劑由感光性高分子材料組成。
CI.2第2形式是在基片上配置液晶層的液晶顯示元件，其特征是，上述液晶層包含有內(nèi)包液晶的微膠囊和粘結(jié)上述微膠囊的粘結(jié)劑而構(gòu)成，上述微膠囊的壁膜和上述粘結(jié)劑由感光性高分子材料組成。
CI.3第3形式是在具有像素電極和驅(qū)動元件的基片上層疊數(shù)層液晶層、在上述層疊的液晶層之間配置透明的像素電極、而且該透明像素電極和設(shè)置在上述基片上的驅(qū)動元件通過設(shè)置在上述液晶層的規(guī)定區(qū)域的開口部進行電連接的液晶顯示元件，其特征是，上述液晶層包含有內(nèi)包液晶的微膠囊和粘結(jié)上述微膠囊的粘結(jié)劑而構(gòu)成，上述粘結(jié)劑由感光性高分子材料細成。
CI.4
第4形式是在具有像素電極和驅(qū)動元件的基片上層疊液晶層、在上述層疊的液晶層之間配置透明的像素電極、而且該透明像素電極和設(shè)置在上述基片上的驅(qū)動元件通過設(shè)置在上述液晶層的規(guī)定區(qū)域的開口部進行電連接的液晶顯示元件，其特征是，上述液晶層包含有內(nèi)包液晶的微膠囊和粘結(jié)上述微膠囊的粘結(jié)劑而構(gòu)成，上述微膠囊的壁膜和上述粘結(jié)劑由感光性高分子材料組成。
CI.5第5形式是在具有像素電極和驅(qū)動元件的基片上層疊液晶層、在上述層疊的液晶層之間配置透明的像素電極、而且該透明像素電極和設(shè)置在上述基片上的驅(qū)動元件通過設(shè)置在上述液晶層的規(guī)定區(qū)域的開口部進行電連接的液晶顯示元件，其特征是，上述液晶層包含有內(nèi)包液晶的微膠囊和粘結(jié)上述微膠囊的粘結(jié)劑而構(gòu)成，在上述基片上的像素電極和液晶層之間，或者在配置在液晶層間的像素電極和液晶層之間設(shè)置絕緣層，并且上述粘結(jié)劑和上述絕緣層由感光性高分子材料組成。
CI.6第6形式是上述第5形式所述的液晶顯示元件，其特征是，上述粘結(jié)劑和上述絕緣層是由相同的感光性高分子材料組成。
CI.7第7形式是在具有像素電極和驅(qū)動元件的基片上層疊液晶層、在上述層疊的液晶層之間配置透明的像素電極、而且該透明像素電極和設(shè)置在上述基片上的驅(qū)動元件通過設(shè)置在上述液晶層的規(guī)定區(qū)域的開口部進行電連接而構(gòu)成的液晶顯示元件，其特征是，上述液晶層包含有內(nèi)包液晶的微膠囊和粘結(jié)上述微膠囊的粘結(jié)劑而構(gòu)成，在上述基片上的像素電極和液晶層之間，或者在配置在液晶層間的像素電極和液晶層之間設(shè)置絕緣層，并且上述微膠囊的壁膜和上述粘結(jié)劑及上述絕緣層由光感應(yīng)性高分子材料組成。
CI.8第8形式是上述第7形式的液晶顯示元件，其特征是，上述微膠囊的壁膜和上述粘結(jié)劑及上述絕緣層由相同的光感應(yīng)性高分子材料組成。
CI.9第9形式是上述第1至8的形式的液晶顯示元件，其特征是，上述光感應(yīng)性高分子材料是光分解性高分子材料。
CI.10第10形式是在具有像素電極和驅(qū)動元件的基片上層疊液晶層、在上述層疊的液晶層之間配置透明的像素電極、而且該透明像素電極和設(shè)置在上述基片上的驅(qū)動元件通過設(shè)置在上述液晶層的規(guī)定區(qū)域的開口部進行電連接而構(gòu)成的液晶顯示元件，其特征是，上述液晶層是在由光分解性高分子材料組成的高分子樹脂相中分散保持液晶滴而構(gòu)成的高分子分散型液晶層。
CI.11第11形式是在具有像素電極和驅(qū)動元件的基片上層疊液晶層、在上述層疊的液晶層之間配置透明的像素電極、而且該透明像素電極和設(shè)置在上述基片上的驅(qū)動元件通過設(shè)置在上述液晶層的規(guī)定區(qū)域的開口部進行電連接而構(gòu)成的液晶顯示元件，其特征是，上述液晶層是在由光分解性高分子材料組成的高分子樹脂相中分散保持液晶滴而構(gòu)成的高分子分散型液晶層，在上述基片上的像素電極和液晶層之間，或者在配置在液晶層間的像素電極與液晶層之間設(shè)置絕緣層。
CI.12第12形式是在具有像素電極和驅(qū)動元件的基片上層疊液晶層、在上述層疊的液晶層之間配置透明的像素電極、而且該透明像素電極和設(shè)置在上述基片上的驅(qū)動元件通過設(shè)置在上述液晶層的規(guī)定區(qū)域的開口部進行電連接而構(gòu)成的液晶顯示元件，其特征是，上述液晶層是由在用光分解性高分子材料形成的高分子樹脂相中分散保持液晶滴而構(gòu)成的高分子分散型液晶組成的層，在上述基片上的像素電極和液晶層之間，或者在配置在液晶層間的像素電極與液晶層之間設(shè)置由光分解性高分子材料形成的絕緣層。
CI.13第13形式是上述第5-9或者第11-12形式的液晶顯示元件，其特征是，以上述液晶層的厚度作為1時，上述絕緣層的厚度是0.05以上、1以下。
CI.14第14形式是上述第1至第12形式的液晶顯示元件，其特征是，上述液晶是含有二色性色素的液晶，或者是選擇性反射可見光的手性向列型液晶。
CI.15第15形式是上述第1至第12形式的液晶顯示元件，其特征是，上述液晶是含有二色性色素的液晶，或者是選擇性反射可見光的手性向列型液晶，在上述基片或距上述基片最遠的液晶層的外側(cè)配置隔斷紫外線但透過可見光的濾色片。
CI.16第16形式是上述第2至第12形式的液晶顯示元件，其特征是，上述液晶顯示元件在上述基片上層疊在液晶中含有青色或深紅色的二色性色素的第1液晶層、在液晶中含有與上述第1液晶層中含有的色素不同的深紅色或青色的任何種二色性色素的第2液晶層、在液晶中含有黃色的二色性色素的第3液晶層，將上述第3液晶層配置在距離具有驅(qū)動元件的上述基片最遠的位置。
CI.17第17形式是上述第1至第12形式的液晶顯示元件，其特征是，上述液晶顯示元件在上述基片上層疊在液晶中含有青色或深紅色的二色性色素的第1液晶層、在液晶中含有與第1液晶層中含有的色素不同的深紅色或青色的任何種二色性色素的第2液晶層、在液晶中含有黃色的二色性色素的第3液晶層，將上述第3液晶層配置在距離具有驅(qū)動元件的上述基片最遠的位置，同時在上述基片或者上述第3液晶層的外側(cè)配置遮斷紫外線但透過可見光的濾色片。
CI.18第18形式是在基片上層疊2層以上的液晶層的液晶顯示元件的制造方法，其特征是，具有下列工序在形成控制像素電極電位的第1和第2驅(qū)動元件的基片上，形成與上述第1驅(qū)動元件連接的第1像素電極的第1像素電極形成工序；在形成上述第1像素電極的基片上，將混合內(nèi)包液晶的微膠囊和光感應(yīng)性高分子材料的混合物在上述形成第1象素電極的基片上展開，在上述基片上形成第1液晶層的第1液晶層形成工序；對上述第1液晶層進行掩蔽曝光和顯像，除去上述驅(qū)動元件的輸出端子上部的液晶層，形成開口部的開口部形成工序；在形成上述開口部的第1液晶層上，用導(dǎo)電性材料施加被膜，形成經(jīng)由上述開口部、形成透明的第2像素電極以及將該第2像素電極和上述第2驅(qū)動元件的輸出端子電連接的連接線的第2電極形成工序。
CI.19第19形式是在基片上層疊2層以上的液晶層的液晶顯示元件的制造方法，其特征是，具備以下工序在形成控制像素電極電位的第1和第2驅(qū)動元件的基片上，形成與上述第1驅(qū)動元件連接的第1像素電極的第1像素電極形成工序；在形成上述第1像素電極的基片上，將混合內(nèi)包液晶的微膠囊和光感應(yīng)性高分子材料的混合物展開，在上述基片上形成第1液晶層的第1液晶層形成工序；在上述第1液晶層上將作為絕緣層形成材料的光感應(yīng)性高分子材料展開后，進行掩蔽曝光和顯像，除去上述驅(qū)動元件的輸出端子上部的液晶層和絕緣層，形成開口部的開口部形成工序；在形成上述開口部的絕緣層上，使用導(dǎo)電性材料施加被膜，形成經(jīng)由上述開口部、形成透明的第2像素電極以及將該第2像素電極和上述第2驅(qū)動元件的輸出端子電連接的連接線的第2電極形成工序。
CI.20第20形式是在基片上層疊3層液晶層的液晶顯示元件的制造方法，其特征是，具備以下工序在設(shè)置第1像素電極和第1、第2、第3驅(qū)動元件的基片上，將混合內(nèi)包含有青色或或深紅色的二色性色素的液晶的微膠囊和光感應(yīng)性高分子材料的混合物展開，形成第1液晶層的工序；對上述第1液晶層進行掩蔽曝光和顯像，除去上述第1液晶層中的上述第2驅(qū)動元件和第3驅(qū)動元件的輸出端子上部的液晶層，形成第1、第2開口部的工序；在形成上述第1開口部的第1液晶層上，用導(dǎo)電性材料施加被膜，形成透明的第2像素電極以及經(jīng)由上述第1開口部將上述第2像素電極與上述第2驅(qū)動元件輸出端子電連接的連接線的工序；在形成上述第2像素電極和連接線的基片上，將混合內(nèi)包含有與第1液晶層中的青色或深紅色不同色的二色性色素的液晶的微膠囊和光感應(yīng)性高分子材料的混合物展開，形成第2液晶層的工序；對上述第2液晶層進行掩蔽曝光和顯像，除去上述第2液晶層中的上述第3驅(qū)動元件的輸出端子上部的液晶層，形成第2開口部的工序；在形成上述第2開口部的第2液晶層上，用導(dǎo)電性材料施加被膜，形成透明的第3像素電極以及經(jīng)由上述第2開口部將上述第3像素電極與上述第3驅(qū)動元件輸出端子連接的連接線的工序；在上述第3像素電極上，配置具有含黃色的二色性色素的液晶的第3液晶層的工序。
CI.21第21形式是在基片上層疊3層液晶層的液晶顯示元件的制造方法，其特征是，具備以下工序在設(shè)置第1像素電極和第1、第2、第3驅(qū)動元件的基片上，將混合內(nèi)包含有青色深紅色的二色性色素的液晶的微膠囊和光感應(yīng)性高分子材料的混合物展開，形成第1液晶層的工序；在上述第1液晶層上展開作為絕緣層形成材料的光感應(yīng)性高分子材料后，進行掩蔽曝光和顯像，除去上述第2、第3驅(qū)動元件的輸出端子上部的液晶層和絕緣層，形成第1、第2開口部的工序；在形成上述第1開口部的絕緣層上，用導(dǎo)電性材料施加被膜，形成透明的第2像素電極以及經(jīng)由上述第1開口部將上述第2像素電極與上述第2驅(qū)動元件的輸出端子連接的連接線的工序；在上述第2像素電極或者與上述第2像素電極連接線的上面，將混合內(nèi)包含有與第1液晶層青色或深紅色中與第1液晶層不同色的二色性色素的液晶的微膠囊和光感應(yīng)性高分子材料的混合物展開，形成第2液晶層的工序；在上述第2液晶層上展開作為絕緣層形成材料的光感應(yīng)性高分子材料，形成絕緣層后進行掩蔽曝光和顯像，除去上述第2液晶層和第2絕緣層中的上述第3驅(qū)動元件的輸出端子上部的液晶層和絕緣層，形成第2開口部的工序；在形成上述第2開口部的第2液晶層上，用導(dǎo)電性材料施加被膜，形成透明的第3像素電極以及經(jīng)由上述第2開口部連接上述第3像素電極和上述第3驅(qū)動元件的輸出端子的連接線的工序；在上述第3像素電極或者與上述第3像素電極的連接線上，配置具有含黃色的二色性色素的液晶的第3液晶層。
CI.22第22形式是上述第19或者第21形式的液晶顯示元件的制造方法，其特征是，上述各個絕緣層，以接觸各個絕緣層的液晶層厚度作為1時，形成0.05以上、1以下的厚度。
CI.23第23形式是上述第1 8至第22形式的液晶顯示元件的制造方法，其特征是，上述光感應(yīng)性高分子材料是光分解性高分子材料，開口部的形成方法是，在成為開口部形成對象的液晶層、或者成為開口部形成對象的液晶層和絕緣層中，僅使想要設(shè)置開口部的驅(qū)動元件的輸出端子上部曝光，然后進行顯像，除去上述輸出端子上部的液晶層或者液晶層和絕緣層，形成開口部。
第2發(fā)明系列CI.24第2發(fā)明系列中的第24形式是，在基片和密封片之間填充液晶而構(gòu)成液晶層、而且利用存在于上述基片和上述密封片之間的支持部件支持密封片構(gòu)造的液晶顯示元件，其特征是，上述支持部件和上述密封片由同一組成的高分子構(gòu)成，同時兩者形成一體，保持上述液晶層。
按照這樣的結(jié)構(gòu)，可以使由支持部件支持的密封片的厚度達到極小。因此，能夠以低電壓驅(qū)動液晶顯示元件，而且，由于不需要玻璃基片，因而沒有視差，可以實現(xiàn)高清晰的顯示。另外，因為液晶顯示元件中的液晶占有比例變大，可以提高有實際效果的開口率，能夠提高對比度。
CI.27第2發(fā)明系列中的第27形式是上述的結(jié)構(gòu)，其特征是，液晶層形成3層結(jié)構(gòu)，而且這3層液晶層中的至少靠近基片的2層液晶層靠上述構(gòu)造的顯示層保持。
之所以做成這樣的結(jié)構(gòu)，是因為在靠近基片的2層液晶層中必須形成主體配線，如果沒有與以上記載的顯示層相同的結(jié)構(gòu)，就不能發(fā)揮本發(fā)明的效果，相比之下，處于最外側(cè)的液晶層中不需要主體配線，所以不一定采用與以上記載的顯示層相同的構(gòu)造，也能發(fā)揮本發(fā)明的效果。
CI.28、30第2發(fā)明系列中的第28、30形式，其特征是，在上述3層的液晶層中，含有各種不相同色的二色性色素，同時，各顯示層中的支持部件的顏色與上述各液晶層中含有的二色性色素是相同顏色。
采用這樣的結(jié)構(gòu)，能使隔離片的影響極小，因此能格外提高液晶顯示元件的顯示性能。
CI.32第2發(fā)明系列的第32形式是，如上所述在形成3層結(jié)構(gòu)的3層液晶層中含有各不相同色的二色性色素，同時，在基片表面或3層的液晶層中處于最外邊位置的液晶層上形成反射膜的結(jié)構(gòu)，其特征是，與將各個液晶層的吸光度復(fù)合時成為無彩色場合的比例相反，控制3層的液晶層的二色性色素的吸光度比例，使越靠近元件表面一側(cè)的液晶層的上述比例越小。
按照這樣的結(jié)構(gòu)，能夠抑制越是處于表面一側(cè)的液晶層彩色越強的現(xiàn)象，可以抑制在黑白顯示中的帶色。
CI.33第2發(fā)明系列的第33形式是液晶顯示元件的制造方法，其特征是，包括以下工序在基片的一面涂覆高分子前體和液晶的混合液，在基片上形成混合液的膜的膜形成工序；使上述高分子前體在上述膜表面聚合，制作密封片的密封片制作工序；在上述基片的規(guī)定部位進行紫外線曝光，使上述高分子前體在上述膜中聚合，制作支持部件的支持部件制作工序；以及在上述密封片上制作電極的電極制作工序。
按照這樣的方法，不需要額外設(shè)置注入液晶的工序。因此，可使液晶顯示元件的制造工序簡化，并提高成品率，大幅度地降低液晶顯示元件的制造成本。
CI.40第2發(fā)明系列的第40形式是在通過支持部件設(shè)置的基片和密封片之間封入液晶的液晶顯示元件的制造方法，其特征是，具有以下的工序在上述基片的表面上形成支持部件的工序在板狀部件的表面上形成上述密封膜的工序；將在上述板狀部件的表面上形成的密封膜轉(zhuǎn)印到在上述基片的表面上形成的支持部件上的轉(zhuǎn)印工序；以及在上述基片和上述密封膜之間封入上述液晶的工序。
這樣，與通過將在板狀部件表面上形成的密封膜轉(zhuǎn)印到基片側(cè)、單獨地加工作為密封膜的薄膜狀塑料基片等進行層疊等的場合相比，密封膜的加工格外容易，因此能使密封膜非常薄，能夠容易地降低液晶的驅(qū)動電壓。另外，不需要設(shè)置微膠囊狀地閉合裝填液晶的壁，所以使有實際效果的開口率變大，能大幅度地提高對比度。
CI.46第2發(fā)明系列的第46形式，其特征是，在上述轉(zhuǎn)印工序之前，在上述基片上的液晶封入?yún)^(qū)域的四周形成粘結(jié)上述基片和上述密封膜的密封劑層，在由上述密封劑層包圍的區(qū)域中充填上述液晶后，通過轉(zhuǎn)印在上述板狀部件表面上形成的密封膜或者密封膜和支持部件，同時進行上述轉(zhuǎn)印工序和上述封入工序。
這樣，不需要額外設(shè)置封入液晶的工序，因此能使制造工序簡化。
CI.47第2發(fā)明系列的第47形式，其特征是，重復(fù)進行同樣的工序，形成數(shù)層液晶封入層。
這樣，能夠容易地層疊使用非常薄的密封膜的數(shù)層液晶封入層，所以能容易地減少對各液晶封入層的視差。
CI.49第2發(fā)明的第49形式，其特征是，上述密封膜由感光性材料構(gòu)成，同時，還具有通過上述密封膜曝光和顯像在上述密封膜上形成經(jīng)過該密封膜進行導(dǎo)電的電極用的開口部的工序。
這樣，例如能夠容易形成開口部，該開口部用于形成連接設(shè)置在密封膜上的像素電極和設(shè)置在基片上的薄膜晶體管的電極。而且，在設(shè)置用于粘結(jié)支持部件和密封膜的能量線照射工序的場合，與此同時能進行上述開口部的形成，因而使制造工序簡化。
CI.50第2發(fā)明系列的第50形式，其特征是，在上述轉(zhuǎn)印工序中，通過阻止在上述板狀部件表面上形成的密封膜中的規(guī)定部分的轉(zhuǎn)印，在上述密封膜上形成經(jīng)過該密封膜進行導(dǎo)電的電極用的開口部。
這樣，在密封膜的轉(zhuǎn)印工序中能同時進行上述開口部的形成，因而能使制造工序簡化。
CI.52第2發(fā)明系列的第52形式是在基片和密封片之間封入液晶的液晶顯示元件的制造方法，其特征是，具有以下的工序在上述基片表面上形成具有揮發(fā)性的固態(tài)膜的工序；在上述固態(tài)膜表面上形成上述密封膜的工序；使上述固態(tài)膜揮發(fā)而排出，在上述基片和上述密封膜之間形成空隙的空隙形成工序，以及在上述空隙中封入上述液晶的工序。
這樣，通過在固態(tài)膜的表面形成密封膜，在層疊作為密封膜的薄膜狀塑料基片的場合等，不需要單獨加工密封膜進行層疊，因此能使密封膜達到非常薄，能夠容易地降低液晶的驅(qū)動電壓。另外，不需要設(shè)置微膠囊狀地閉合裝填液晶的壁等，所以能夠大量保持有實效的開口率。
CI.54第2發(fā)明系列的第54形式，其特征是，上述空隙形成工序是通過使上述固態(tài)膜中的規(guī)定區(qū)域的部分揮發(fā)而排出、在上述基片和上述密封膜之間形成上述空隙的同時、利用上述固態(tài)膜中的殘存部分形成支持上述密封膜的支持部件的工序。
這樣，能夠同時進行用于封入液晶的空隙的形成和支持密封膜的支持部件的形成，不需要另外設(shè)置形成支持部件的工序，因此能使制造工序簡化。
CI.55第2發(fā)明系列的第55形式，更具體地說，上述固態(tài)膜是由通過能量線照射、或者能量線照射和加熱可以揮發(fā)的材料構(gòu)成，通過僅對上述固態(tài)膜中的規(guī)定區(qū)域的部分進行能量線照射、或者能量線照射和加熱，使上述規(guī)定區(qū)域的固態(tài)膜上具有揮發(fā)性，因此固態(tài)膜的形成等固態(tài)膜的加工變得容易，同時可以容易地在所希望的區(qū)域形成精密的空隙和支持部件。
CI.56第2發(fā)明系列的第56形式，更具體地說，上述固態(tài)膜是利用紫外線照射從聚合物解聚成單體的正型光致抗蝕劑，因此能容易地使固態(tài)膜有選擇性地具有揮發(fā)性。
CI.58第2發(fā)明系列的第58形式，其特征是，在形成上述固態(tài)膜的工序之前，具有在上述基片上形成支持上述密封膜的支持部件的工序。
這樣，不需要使固態(tài)膜選擇地殘存，所以作為固態(tài)膜不限于具有感光性等的物質(zhì)，可以使用具有揮發(fā)性的各種材料。
CI.59第2發(fā)明系列的第59形式，其特征是，重復(fù)進行同樣的工序，形成數(shù)個液晶封入層。
這樣，仍然能夠容易層疊使用非常薄的密封膜的數(shù)個液晶封入層，因此能容易減少對各液晶封入層的視差。
CI.60第2發(fā)明系列的第60形式，其特征是，將設(shè)置在上述各液晶封入層上的上述支持部件各自配置在同一位置而形成。
這樣，能容易地使已層疊的各液晶封入層中的液晶厚度保持一定，能提高顯示的均勻性。
CI.61第2發(fā)明系列的第61形式，其特征是，在形成上述支持部件時，使平行于上述密封膜的斷面形狀大致成為長方形或橢圓形，同時要使在夾住各密封膜的支持部件上的上述斷面形狀的縱向互不相同地配置形成。
這樣，對于支持部件的位置偏移的容許限度增大，因此使各液晶的厚度可靠地保持一定，另外，可提高制造時的合格率，降低制造成本。
CI.62第2發(fā)明系列的第62形式，其特征是，使上述支持部件在像素區(qū)域間形成遍及數(shù)個像素區(qū)域的長度，同時，夾持各密封膜的支持部件按照縱向互不相同地配置而形成。
這樣，同樣能容易地使已層疊的各液晶封入層中的液晶厚度保持一定，而且透過像素區(qū)域的光不被支持部件遮斷，因此，能使有實效的開口率保持很大，同時，對于支持部件的位置偏移的容許限度增大，從而能使各液晶層的厚度可靠地保持一定，另外，可提高制造時的合格率，降低制造成本。
對附圖的簡要說明

圖1是表示第1發(fā)明系列的實施例1-1的液晶顯示元件的主要部分的斷面圖。
圖2是表示發(fā)明系列的實施例1-1的液晶顯示元件的主要部分的平面圖。
圖3是表示青色、深紅色和黃色的二色性色素的光譜反射特性的特性圖。
圖4是表示第1發(fā)明系列的實施例1-2的液晶顯示元件的主要部分的斷面圖。
圖5是表示第1發(fā)明系列的實施例1-2中的絕緣層效果的說明圖，其中，(a)表示涂覆在具有電極和驅(qū)動元件的下基片上的液晶層的狀態(tài)，(b)表示上述液晶層上形成像素電極的狀態(tài)，(c)表示在上述液晶層上形成絕緣層、在其上形成像素電極的狀態(tài)。
圖6是表示第1發(fā)明系列的實施1-2的其他形式的液晶顯示元件的主要部分的斷面圖。
圖7是表示第1發(fā)明系列的實施例1-3的液晶顯示元件的主要部分的斷面圖。
圖8是第2發(fā)明系列中的實施例2-1的液晶顯示元件的平面圖。
圖9是表示第2發(fā)明系列的實施例2-1的圖8所示液晶顯示元件的A-A向斷面圖。
圖10是表示第2發(fā)明系列中的實施例2-1的液晶顯示元件制造工序的斷面圖。
圖11是第2發(fā)明系列中的實施例2-1的3層結(jié)構(gòu)的液晶顯示元件的斷面圖。
圖12是表示第2發(fā)明系列中的實施例2-3的液晶顯示元件的每1個像素的結(jié)構(gòu)的斷面正面圖。
圖13是表示第2發(fā)明系列中的實施例2-3的液晶顯示元件的每1個像素的結(jié)構(gòu)的平面圖。
圖14是表示第2發(fā)明系列中的實施例2-3的液晶顯示元件的整體結(jié)構(gòu)的平面圖。
圖15是表示第2發(fā)明系列中的實施例2-3的液晶顯示元件制造工序的說明圖。
圖16是表示第2發(fā)明系列中的實施例2-3的液晶顯示元件的其他例子的平面圖。
圖17是表示第2發(fā)明系列中的實施例2-4的液晶顯示元件的每1個像素的結(jié)構(gòu)的斷面正面圖。
圖18是表示第2發(fā)明系列中的實施例2-4的液晶顯示元件的整體結(jié)構(gòu)的平面圖。
圖19是表示第2發(fā)明系列中的實施例2-4的液晶顯示元件制造工序的說明圖。
圖20是表示以往的液晶顯示元件的結(jié)構(gòu)的斷面正面圖。
以下，參照附圖通過實施例說明本發(fā)明的液晶顯示元件。
關(guān)于第1發(fā)明系列的實施例實施例1-1圖1是表示實施例1-1中的液晶顯示元件的斷面圖，圖2是表示圖1中所示液晶顯示元件的各部分配置的平面圖。另外，圖1、圖2是以中央的像素作為例子表示的，對于同樣構(gòu)成的周圍像素有所省略。
在圖1、圖2中，1、2是由硼硅酸玻璃構(gòu)成的基片，1是下基片，2是上基片。3、4、5是在下基片上形成的薄膜晶體管，6、7、8是薄膜晶體管的源極線。9是與第1薄膜晶體管3的漏電極一體形成的兼作反射板的第1像素電極。10是與第2像素電極12連接的第2薄膜晶體管4的漏電極，11是與第3像素電極13連接的第3薄膜晶體管5的漏電極。14、15、16是薄膜晶體管的柵極線，17是共電極。
另外，18是由微膠囊和固定微膠囊的粘結(jié)劑組成的第1液晶層。其中，18a是由含二色性色素的賓主型液晶組成的微膠囊的芯物質(zhì)，18b是由光分解性高分子材料組成的微膠囊的壁膜，18c是由光分解性高分子材料組成的粘結(jié)劑。19、20是第2、第3液晶層，這些液晶層也是由內(nèi)包液晶的微膠囊和由光分解性高分子材料構(gòu)成的粘結(jié)劑組成。
而且，在第1液晶層18的賓主型液晶中含有的二色性色素是青色，在第2、第3液晶層19、20中含有的二色性色素分別是深紅色、黃色的色素。
實施例1-1中的液晶顯示元件是利用外光的反射型液晶顯示元件，以第1像素電極9兼作反射板。但是，如果第1像素電極使用ITO等制成透明電極，也可以制成透射型液晶顯示元件。
本說明書中所說的光感應(yīng)性高分子材料，是指經(jīng)光照射引起化學(xué)反應(yīng)的高分子材料。這樣的光感應(yīng)性高分子材料，有經(jīng)光照射而聚合的光聚合性高分子材料和經(jīng)光照射切斷聚合具有可溶化性質(zhì)的光分解性高分子材料。而且，在光分解性高分子材料中，在進行干燥(在90℃、約2分鐘)后，一照射紫外線，就溶化，可利用堿溶液顯像液洗掉，另一方面，若不照射紫外線，在150℃的溫度燒成1小時，可進行分子聚合，經(jīng)光照射可溶化的性質(zhì)消失而固定化，因此適合于光刻法。
下面說明上述液晶顯示元件的制造方法。
首先，在由硼硅酸玻璃構(gòu)成的下基片1上，制成半導(dǎo)體層由非晶硅組成的薄膜晶體管3、4、5。各薄膜晶體管3、4、5的源極線6、7、8和漏電極9、10、11由鋁膜制作，薄膜晶體管3的漏電極9與像素電極形成一體。各源極線6、7、8處于同一平面上，所以不交叉，為了使第2、第3像素電極12、13和源極線6、7、8結(jié)合容量減小，應(yīng)盡可能不交叉。
為此，如圖2所示，使源極線6、7、8鄰接、第3薄膜晶體管5的源極線7與第3像素電極1 3僅稍微交叉地配置，使開口率大，而且形成源極線6、7、8與像素電極12、13的結(jié)合容量小的結(jié)構(gòu)。
另一方面，制成以液晶作為芯物質(zhì)的微膠囊。具體地說，首先將約2％(重量)的是二色性色素的青色素溶解在向列型液晶中，制成賓主型液晶，將60g該賓主型液晶和40g光分解性高分子材料丙烯酸系正型保護劑溶解在適量的有機溶劑(甲基·乙基酮)中，制成各成分相溶的混合溶液。
接著，將上述混合溶液混入水中，用高速攪拌器以10000轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)數(shù)攪拌2分鐘。經(jīng)此攪拌形成混合溶液的液滴分散在水中的乳濁液，將該乳濁液在85℃保持10分鐘。
經(jīng)此操作，由混合溶液組成的液滴中的甲基·乙基酮氣化，互相相溶的賓主型液晶和丙烯酸系正型保護劑相分離，形成賓主型液晶被包入丙烯酸系正型保護膜(壁膜)中的微膠囊。該微膠囊在水中形成、而且分散存在于水中，因此，將該溶液加入離心分離器中可除去水，再進行減壓干燥，就得到內(nèi)包賓主型液晶的微膠囊。該微膠囊的平均粒徑是約1.5μm。
再者，上述加溫溫度85℃是作為比甲基·乙基酮的沸點(79.6℃)高、比水的沸點(100℃)低的溫度而設(shè)定。在以甲基·乙基酮作為溶劑使用的場合，若是該溫度，就能合適地進行相分離。但是，作為上述有機溶劑，不限定于甲基·乙基酮。可以使用使賓主型液晶和光感應(yīng)性高分子材料雙方都溶解、與水不相溶而且具有比水的沸點(100℃)低的沸點的各種溶劑。
另外，上述操作是在只用光分解性高分子材料會不感光的長波長區(qū)的光照明的屋子(黃色屋子)中進行。在微膠囊的制作等中，若光分解性高分子材料(光聚合性高分子材料的場合也一樣)在光中進行反應(yīng)，則不能達到所期望的目的。
另外，在含有以下所述的青色素以外的深紅色、黃色的二色性色素的賓主型液晶和選擇性反射可見光的手性向列型液晶中，也采用與上述相同的方法進行微膠囊化。
將上述制成的微膠囊(青色)和作為粘結(jié)劑的丙烯酸系正型保護劑混合，用輥涂機將該混合物涂敷在基片1上，涂敷厚度約5μm。在90℃的溫度干燥約2分鐘，在下基片1上形成用粘結(jié)劑將以含青色的液晶作為芯物質(zhì)的微膠囊粘結(jié)而成的第1液晶層18。該微膠囊的壁膜和粘結(jié)劑由相同的光分解性高分子材料組成。
接著，遮蔽住開口部21、22以外的部分(參照圖1)，對已形成液晶層18的下基片1照射紫外線，然后將下基片1浸入由堿溶液組成的光分解性高分子材料的顯像液中，使被曝光的開口部21、22部分的液晶層溶解在顯像液中而被除去，從而形成開口部21、22。而且在此之中，發(fā)揮本發(fā)明構(gòu)成的效果。
即，在本實施例1-1中，微膠囊的壁膜18b和分散并粘結(jié)該微膠囊的粘結(jié)劑18c由光分解性高分子材料組成。光分解性高分子材料經(jīng)紫外線照射可溶化，因此掩蔽住開口部21、22以外的部分，照射紫外線時，不僅粘結(jié)劑18c，而且微膠囊的壁膜18b也溶化，形成微膠囊內(nèi)部的液晶能流出到外部的狀態(tài)。因此，紫外線照射后，用顯像液洗凈，能容易除去開口部附近的液晶層。
與此相反，微膠囊的壁膜例如由聚乙烯醇等材料(光分解性材料以外的材料)組成時，即使照射紫外線也不熔化，因此在用顯像液洗凈時，在開口部附近易殘留微膠囊。即，不能形成良好的開口部。
開口部形成后，在150℃將下基片1燒成約1小時，利用熱使組成微膠囊的壁膜18b和粘結(jié)劑18c的光分解性高分子材料聚合，將第1液晶層18固定。
然后，在形成開口部的第1液晶層18上，將導(dǎo)電材料ITO濺射成膜至120-150nm的厚度，利用光刻法形成圖案，制成第2像素電極12的形狀。另外，上述ITO的濺射成膜，也涉及開口部21，通過此操作，能形成導(dǎo)通像素電極12和第2薄膜晶體管4的輸出端子即漏電極10的連接線51。
通過形成上述連接線51，可以借助于第2薄膜晶體管4控制像素電極12的電位。另一方面，通過將像素電極12制作成圖2所示形狀的圖案，能使像素電極12和第3薄膜晶體管5的漏電極不導(dǎo)通。
再者，像上述那樣，已被固定化的光分解性高分子材料，經(jīng)紫外線照射時不再熔化。因此，用于形成第2像素電極12的光刻工序，不會損傷前述第1液晶層18。
在上述的各工序后，基本上與上述同樣進行，在已將第1液晶層18和第2像素電極12成膜的下基片1上形成第2液晶層19和開口部22及第3像素電極13。
具體地說，制作含有作為二色性色素的深紅色素的賓主型液晶，制作以該賓主型液晶作為芯物質(zhì)的微膠囊，將該微膠囊分散在粘結(jié)劑(丙烯酸系正型保護劑)中形成混合物，用輥涂機將該混合物涂敷在已將第1液晶層18和第2像素電極12成膜的下基片1上，然后干燥，形成第2液晶層19。將該第2液晶層19的開口部22以外掩蔽，進行紫外線曝光后，用顯像液洗掉，形成開口部22。然后燒成液晶層，在包括開口部的液晶層上將ITO進行濺射成膜，形成圖案，成為圖2所示的第3像素電極13的形狀。
通過濺射ITO，在開口部22上也形成被膜，導(dǎo)通像素電極13、第3薄膜晶體管5的漏電極11。結(jié)果，可以利用第3薄膜晶體管5控制像素電極13的電位，這是與上述相同的。
進而，按照與上述相同的方法，制作以含有黃色色素的賓主型液晶作為芯物質(zhì)的微膠囊，用輥涂機將該微膠囊和粘結(jié)劑的混合物涂敷在已形成第1和第2液晶層18、19及第2、第3像素電極12、13的下基片1上，進行燒成，形成第3液晶層20。
然后，將該下基片1和設(shè)有共電極17的上基片2貼合在一起。完成了液晶顯示元件。
如上所述，在下基片1上形成第1液晶層20，將該下基片1與形成共電極17的上基片2貼合在一起，但是有關(guān)實施例1-1的本發(fā)明不限于這種形式。例如，也可以是在下基片1上形成第1和第2液晶層18和19、第2、第3像素電極12和13，另一方面，在上基片2上形成共電極17和第3液晶層，將該下基片1與上基片2貼合在一起，制成液晶顯示元件。
另外，第3液晶層20不需要開口部，因此在第3液晶層20中，作為微膠囊的壁膜材料和粘結(jié)微膠囊的粘結(jié)劑材料，也可以使用不是光分解性高分子材料等光感應(yīng)性高分子材料的高分子材料。這樣的材料，例如可舉出熱聚合性高分子材料。
進而，作為使第3液晶層20夾在形成第1和第2液晶層及第2、第3像素電極12、13的下基片1與上基片2之間的方法，可以采用以下的方法。即，在下基片1(第3像素電極13)和上基片2(共電極17)之間散布能形成2-3μm間隙的隔離片，使用密封樹脂，密封形成液晶注入口部分以外的像素部周圍。然后，將該單元放入真空容器內(nèi)，抽出上述間隙的空氣，將液晶注入口浸入成為第3液晶層的賓主型液晶面。在此狀態(tài)使容器內(nèi)恢復(fù)到大氣壓。這樣可以在上述間隙中注入液晶。
實施例1-2下面，參照圖4至圖6說明本發(fā)明實施例1-2的液晶顯示元件。
該實施例1-2的液晶顯示元件，是在已形成薄膜晶體管和兼作反射板的第1像素電極9的下基片1上，層疊具有青、深紅、黃色的各色的二色性色素的3層液晶層18、19、20的結(jié)構(gòu)，在這點上與實施例1-1相同，在各液晶層之間、以及在最遠離下基片1的液晶層上設(shè)置絕緣層，在這一點上與實施例1-1不同。
因此，下面以絕緣層為中心進行說明，與上述實施例1-1相同的部件用相同的符號表示，省略其說明。
在圖4中表示實施例1-2的液晶顯示元件的斷面圖。另外，圖4是將液晶顯示元件的中央的一個像素作為例子，周圍的像素也是同樣的結(jié)構(gòu)，但在周圍的像素中有所省略。
如圖4所示，實施例1-2的液晶顯示元件由下列部分依次層疊而構(gòu)成下基片1、兼作反射板的像素電極9、含有青色的二色性色素的第1液晶層18、第1絕緣層23、第2像素電極12、含有深紅色的二色性色素的第2液晶層19、第2絕緣層24、第3像素電極13、含有黃色的二色性色素的第3液晶層20、第3絕緣層25、共電極17、上基片2。
而且，第1、2絕緣層23、24在標記為第1、2液晶層18、19的開口部21、22的位置設(shè)置開口，第2、3像素電極12、13經(jīng)由該開口與下基片1上的第2、3薄膜晶體管的漏電極10、11連接。
下面，參照圖5說明在實施例1-2中設(shè)置由光感應(yīng)性高分子材料組成的絕緣層的理由。
圖5(a)表示液晶顯示元件的中央的一個像素部分的斷面，該液晶顯示元件是在下基片1上形成第1液晶層18、進行掩蔽曝光并顯像而形成開口部21、22。在實施例1-1的液晶顯示元件中，用輥涂機涂敷液晶層后，進行掩蔽曝光并顯像，形成具有開口部21、22的液晶層18，對該液晶層18濺射ITO，形成像素電極12和連接線(連接像素電極和驅(qū)動元件的電極線)51、52?？墒窃谝壕由现苯有纬上袼仉姌O的方法中，往往產(chǎn)生下述問題。
即，如圖5(a)所示，在基片上涂敷液晶層時，因涂敷不勻，在液晶層18上往往形成直徑數(shù)μm的針孔26。另外，為了使作為粘結(jié)劑的光分解性高分子材料聚合，在150℃將液晶層燒成約1小時，由于此時微膠囊中的液晶與微膠囊的壁膜及其周圍的粘結(jié)劑的熱膨脹系數(shù)的差別，微膠囊的壁膜往往發(fā)生破壞，因此，微膠囊的芯物質(zhì)即液晶流出到液晶層外，在液晶層上形成針孔，或者由于液晶的流出，液晶層的厚度往往變得局部非常薄。
像這樣在形成針孔等的液晶層上形成ITO膜的場合，如圖5(b)所示，第1像素電極9和第2像素電極12通過針孔26導(dǎo)通。因此，在兩像素電極間加上電壓時，像素電極彼此短路，在液晶顯示元件的驅(qū)動電路中產(chǎn)生過電流，使驅(qū)動電路破壞，導(dǎo)致液晶顯示元件的動作不良。另外，因為在已短路的像素電極間的液晶層上沒有施加電壓，所以成為像素缺陷。
進而，若由于涂敷不勻和液晶的流出。在液晶層上產(chǎn)生凹凸，則如圖5(b)所示，ITO膜在凹凸27的部分成為不連續(xù)。因此，像素電極和驅(qū)動元件變成不導(dǎo)通，不能用基片上的驅(qū)動元件控制像素電極的電位。
在該實施例1-2中，為了消除上述問題，使液晶層18介于中間，在與具有驅(qū)動元件的下基片1相反的一側(cè)、即在液晶層18上形成絕緣層23，在其上形成像素電極12和連接線。這種結(jié)構(gòu)示于圖5(c)中。如圖5(c)所示，設(shè)置絕緣層23，利用絕緣層23堵塞液晶層上產(chǎn)生的針孔26。另外，利用絕緣層23使液晶層表面的凹凸27變得平滑，因此可以獲得防止因像素電極間的導(dǎo)通和連接線的不連續(xù)引起的動作不良的效果。
可是，在液晶顯示元件中，以電極間的絕緣和表面平滑化為目的而設(shè)置樹脂層(相當于本發(fā)明的絕緣層)本身是公知的。但是，在本發(fā)明中，微膠囊的壁膜材料、粘結(jié)劑材料和絕緣層材料都是以光感應(yīng)性高分子材料組成。這樣的構(gòu)成，不需付出大的勞力就能設(shè)置絕緣層，并且絕緣層不會成為在液晶層上形成開口部時的障礙。
另外，在本發(fā)明中，組成絕緣層23、24、25的光感應(yīng)性高分子材料和微膠囊的壁膜18b、液晶層18、19、20的粘結(jié)劑18c、19c、20c全都由相同材料組成。采用這種構(gòu)成，微膠囊的壁膜、粘結(jié)劑相、絕緣層之間形成相同的折射率，因此，能顯著減少由各界面的光反射而引起的光損失。
另外，上述三者由同一光感應(yīng)性高分子材料組成時，在原材料的加工方面可以提高操作性，同時，如在后述的實施例1-2的制造方法中說明的那樣，能夠同時實施在絕緣層23、24上形成開口部21、22的工序和在液晶層18、19上形成開口部的工序，因此有利于簡化工藝。
總之，采用在各液晶層上形成由光感應(yīng)性高分子材料組成的絕緣層的結(jié)構(gòu)，有助于提高液晶顯示元件的顯示性能和提高生產(chǎn)率兩方面。
下面，說明實施例1-2的液晶顯示元件的制造方法。
按照與實施例1-1的液晶顯示元件的制造方法相同的方法，用輥涂機在下基片1上涂敷第1液晶層18，在90℃干燥約2分鐘，在下基片1上形成厚度5μm的液晶層。用顯微鏡觀察該液晶層時，看到因涂敷不勻引起的直徑數(shù)μm的針孔26(參照圖4)。
緊接上述工序，在形成液晶層18的下基片1上滴下與粘結(jié)劑18c相同的光感應(yīng)性高分子材料，用旋轉(zhuǎn)涂布機以500轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)5秒后，以2000轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)30秒，在下基片1上均勻地涂敷光感應(yīng)性高分子材料。然后，在90℃將已涂敷的光感應(yīng)性高分子材料干燥約20分鐘。該第1絕緣層23的厚度(平坦部分的厚度)是0.5μm。
這樣，在第1液晶層18上形成由與液晶層的粘結(jié)劑相同的光感應(yīng)性高分子材料組成的第1絕緣層23。利用該絕緣層23的形成工序，使光感應(yīng)性高分子材料流入在第1液晶層18上產(chǎn)生的針孔26和液晶層表面的凹凸27中，堵塞針孔26和凹凸27，同時，使第1絕緣層形成無凹凸的表面。
另外，通過調(diào)整涂布量和旋轉(zhuǎn)涂布機的轉(zhuǎn)速及旋轉(zhuǎn)時間，可以改變絕緣層的厚度，在本發(fā)明中，相對于液晶層的厚度，將絕緣層的厚度優(yōu)選調(diào)節(jié)為0.05-1的范圍。關(guān)于此如下所述。
進而，采用與實施例1-1的液晶顯示元件的制造方法相同的方法，通過使在下基片1上形成的第1液晶層18和第1絕緣層23進行掩蔽曝光并顯像，形成下基片1的驅(qū)動元件的端子部，即在薄膜晶體管的漏電極10、11上形成開口部21、22。
在150℃將下基片1燒成約1小時，使組成第1液晶層18的粘結(jié)劑18c和第1絕緣層23的光感應(yīng)性高分子材料聚合。
在上述實施例1-1的液晶顯示元件的制造方法中，在用于使組成微膠囊的壁膜和粘結(jié)劑的光分解性高分子材料聚合而固定化的燒成工序中，有時液晶層表面附近的微膠囊破裂，致使液晶流出。而在設(shè)置絕緣層的實施例1-2中，看不到微膠囊破裂和液晶流出。
另外，在實施例1-1中，之所以產(chǎn)生微膠囊破裂和液晶流出，是因為微膠囊內(nèi)部的液晶與組成微膠囊的壁膜和粘結(jié)劑的光分解性高分子材料的熱膨脹率不同。而在實施例1-2中，之所以不產(chǎn)生微膠囊的破裂等，是因為在實施例1-2中，絕緣層起到液晶層的保護膜的作用，提高了抑制由熱膨脹引起的破壞等的機械強度。
用與實施例1-1相同的方法，再在絕緣層23上形成像素電極12、連接像素電極12和下基片1上的驅(qū)動元件端子的連接線51、52。
此后，按照與實施例1-1相同的方法，再依次進行第2液晶層19、第2絕緣層24的形成，第3像素電極13和連接線53的成膜，用與實施例1-1相同的方法，形成第3液晶層20、第3絕緣層25、共電極17、上基片2，完成液晶顯示元件。
這里，在實施例1-2的上述制造方法中，絕緣層厚度與液晶層厚度的比例在0.05以上、1以下較為適宜。其理由如下。
在液晶層上形成開口部時，為了合適地保持光刻的加工精度，必須使形成開口部的液晶層和絕緣層的厚度合計到達10μm以下，但是為了得到合適的顯示性能，需要達到約5μm以上厚的液晶層。另一方面，在對設(shè)置絕緣層的液晶層施加電壓的場合，施加的電壓被分壓在液晶層和絕緣層上。因此，為了高效率地在液晶層上施加電壓，應(yīng)當使絕緣層的厚度盡量薄。但是，絕緣層的厚度若比0.5μm更薄，則不能期待堵塞針孔等效果，失去設(shè)置絕級層的意義。
由此可見，從光刻的加工精度觀點看，液晶層和絕緣層的厚度合計應(yīng)在10μm以下，從顯示性能方面考慮，液晶層厚度應(yīng)確保5μm以上，此時，絕緣層厚度必須在液晶層的厚度以下，另一方面，為了得到設(shè)置絕緣層的效果，必須使絕緣層的厚度達到約0.5μm以上。為此的必要條件是，絕緣層厚度與液晶層厚度的比例是0.05以上、1以下。
像以上那樣進行，制成能全色顯示的實施例1-2的液晶顯示元件。在該制造方法中，作為組成絕緣層的材料，使用與微膠囊壁膜材料和粘結(jié)劑材料相同的光感應(yīng)性高分子材料。另外，采用在開口部形成前的液晶層上形成絕緣層，然后進行掩蔽曝光并顯像，設(shè)置開口部的方法，采用這種制造方法，可以使液晶層的掩蔽曝光和顯像與絕緣層的掩蔽曝光和顯像一起完成。
因此，按照該方法，雖然是連接隔離液晶層和絕緣層的像素電極與基片上的驅(qū)動元件的端子部的結(jié)構(gòu)，但是在實施例1-1的制造方法中，僅追加絕緣層的涂敷和干燥工序，就能提供可以防止由液晶層上產(chǎn)生的針孔而引起的像素電極彼此短路和由液晶層上的凹凸引起的連接線不連續(xù)而導(dǎo)致的斷線的液晶顯示元件。
進而，在該制造方法中，微膠囊壁膜、粘結(jié)劑、絕緣層都是由共同的光分解性高分子材料組成，因此，液晶層和絕緣層的界面上的光的漫反射以及微膠囊壁膜和粘結(jié)劑相同的界面上的光的漫反射減少。從而能夠?qū)崿F(xiàn)光損失少的輝度優(yōu)良的液晶顯示元件。
在上述實施例1-2中，一次進行液晶層和絕緣層的掩蔽曝光和顯像以及燒成。但是，也可以先進行對液晶層的掩蔽曝光和顯像以及燒成，然后，在液晶層上形成絕緣層，最后進行對絕緣層的掩蔽曝光和顯像以及燒成。用這種方法，也能夠防止由液晶層上的針孔的凹凸引起的動作不良。
另外，如圖6所示，像素部分的液晶層、像素電極、絕緣層的層疊順序，也可以按照下基片1、兼作反射板的像素電極9、第1絕緣層23、含有青色的二色性色素的第1液晶層18、第2像素電極12、第2絕緣層24、含有深紅色的二色性色素的第2液晶層19、第3像素電極13、第3絕緣層25、含有黃色的二色性色素的第3液晶層20、共電極17、上基片2的順序，制成第1、2、3絕緣層23、24、25分別在第1、2、3液晶層18、19、20的下側(cè)形成的結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)也可以得到防止由在液晶層上產(chǎn)生的針孔引起的像素電極間的短路的效果。這是因為，在圖6中，雖然由于在第1液晶層18上產(chǎn)生針孔26而使第2像素電極12和第1像素電極9部分地接近，但是借助在第1像素電極9和第1液晶層18之間形成的絕緣層23，兩電極被絕緣，從而兩電極不導(dǎo)通。
但是，僅在液晶層的下側(cè)配置絕緣層的上述結(jié)構(gòu)中，在液晶層上存在凹凸的場合，得不到堵塞凹凸、防止凹凸部分的連接線的不連續(xù)的效果。因此，僅在液晶層的一側(cè)面配置絕緣層的場合，最好是采用在液晶層的上側(cè)(層疊方向)配置絕緣層的實施例1-2的結(jié)構(gòu)。
另外，在液晶層的下側(cè)配置絕緣層構(gòu)成的液晶顯示元件，可以按照以下工序制造，即在實施例1-2的液晶顯示元件使形成第1液晶層的工序與形成第1絕緣層的工序顛倒，在形成第1像素電極9的下基片1上形成第1絕級層，干燥后涂敷第1液晶層，進行干燥，接著利用掩蔽曝光、顯像工序形成開口部21、22。
在上述實施例1-2中，形成僅在液晶層的一面配置絕緣層的結(jié)構(gòu)，但是也可以在液晶層的兩面配置絕緣層。雖然在液晶層的兩面配置絕緣層的結(jié)構(gòu)要增加作業(yè)工序，但絕緣層的作用效果變得更可靠。
進而，在上述實施例1-2中，預(yù)先準備將共電極17成膜的上基片2，將該上基片2和順次形成至第3液晶層20的下基片1貼合在一起，制成液晶顯示元件，采用該制造方法，即使在第3液晶層20上產(chǎn)生針孔，也不會發(fā)生第3像素電極13和共電極17導(dǎo)通的危險。這是因為，在第3液晶層20上濺射ITO，不形成電極。因此，在實施例1-2中，雖然形成具有第3絕緣層25的結(jié)構(gòu)，但是如果將絕緣層的任務(wù)限定于保持像素電極和共電極絕緣的目的，那末第3絕緣層25不一定是必需的。
但是，若在第3液晶層上形成絕緣層25，則有使第3液晶層的表面平坦化的效果，這樣能使下基片1和上基片2(直接地，絕緣層25和共電極17)均勻地貼合在一起。
實施例1-3
下面，參照圖7說明本發(fā)明實施例1-3的液晶顯示元件。在圖7的說明中，對于與上述實施例1-1相同的部件標以同一符號、省略其說明。
實施例1-1的液晶顯示元件，是將用粘結(jié)劑保持內(nèi)包液晶的微膠囊而構(gòu)成的液晶層層疊的結(jié)構(gòu)，而實施例1-3的液晶顯示元件，如圖7所示，是將液晶滴分散保持在光感應(yīng)性高分子材料中的所謂高分子分散型液晶層層疊的結(jié)構(gòu)。
在層疊高分子分散型液晶層這點上具有特征的實施例1-3，按以下所述制成。即，首先，與上述實施例1-1相同，在下基片1上形成第1至第3薄膜晶體管3-5和第1像素電極9。
另一方面，將溶解約2％的青色的二色性色素的向列型液晶溶解在正型保護劑中，制成含有液晶和光感應(yīng)性高分子材料的混合液。這里，作為上述正型保護劑，使用光分解性高分子材料30％、溶劑70％的組成比的正型保護劑。另外，調(diào)整正型保護劑與液晶的混合比率，使混合溶液中的光分解性高分子材料與混合液中的液晶(含有青色色素的液晶)的重量比成為3∶7。這樣調(diào)制成的混合溶液，形成含有二色性色素的液晶和光分解性高分子材料及溶劑相溶合的狀態(tài)。
用旋轉(zhuǎn)涂布機將上述混合液以約5μm的厚度涂敷在下基片1上，在約90℃的加熱板上放置約2分鐘進行干燥。經(jīng)該干燥操作，涂敷在下基片1上的混合溶液中的溶劑揮發(fā)到系統(tǒng)外，因此混合溶液的溶質(zhì)濃縮。而且，濃縮至某一階段時，相溶的光感應(yīng)性高分子材料與液晶材料相分離，形成在光感應(yīng)性高分子材料的矩陣相中分散保持液晶滴的高分子分散型液晶層(第1液晶層38)。
再與實施例1-1相同，將上述第1液晶層38的開口的部分以外掩蔽，使第1液晶層38掩蔽曝光并顯像，在規(guī)定區(qū)域形成開口部21、22。另外，關(guān)于該工序的后續(xù)的工序，除了液晶層使用高分子分散型液晶層以外，與上述實施例1-1是相同的。因而，省略說明后續(xù)的工序。
按照液晶層使用高分子分散型液晶層的實施例1-3，通過混合溶液涂敷后的相分離，能夠形成在光分解性高分子材料中分散、保持液晶材料的形態(tài)。因此，不需要預(yù)先準備以液晶材料作為芯物質(zhì)的微膠囊。
在該實施例1-3的液晶顯示元件中，也可以按照與實施例1-2相同的形態(tài)設(shè)置在實施例1-2中說明的絕緣層。
其他事項在上述實施例1-1、1-2、1-3中說明的具體例子，清楚地說明了本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，但是，第1發(fā)明系列并不僅限于這些具體例子。即，在不脫離本發(fā)明的要點的范圍內(nèi)，可以進行各種變更而實施，例如可以像以下那樣進行變更而實施。
(1)在實施例1-1、1-2、1-3中，說明了在2枚玻璃基片間夾持3層液晶層的結(jié)構(gòu)，但是在1枚玻璃基片上層疊3層液晶層的結(jié)構(gòu)也能得到同樣的效果。在此場合，共電極是在形成第3液晶層的基片上將ITO濺射成膜形成。這樣制作能抑制由玻璃基片引起的透射率的降低，進一步減輕液晶顯示元件的重量。
在這種結(jié)構(gòu)中，最好是在上述液晶層的上部(共電極上)設(shè)置用于保護液晶層的保護膜。保護膜可以使用紫外線固化型丙烯酸樹脂等。
(2)在1枚玻璃基片上層疊3層液晶層的液晶顯示元件中，在室外等使用時，日光中所含的紫外線照射到液晶層上，由于紫外線而使二色性色素劣化。
因此，最好是在離下基片最遠的第3液晶層的外側(cè)設(shè)置阻斷紫外線但透過可見光的濾光片。這樣一來，紫外線不照射二色性色素，可以解決上述問題。
(3)在光刻工序中，光感應(yīng)性高分子材料被用來作為光致抗蝕劑，這種光致抗蝕劑有正型抗蝕劑和負型抗蝕劑。作為正型抗蝕劑，使用經(jīng)光照射可熔化的酚醛清漆樹脂等光分解性高分子材料，作為負型抗蝕劑，使用經(jīng)光照射而聚合的環(huán)化聚異戊二烯等光聚合性高分子材料。
在本發(fā)明中，作為微膠囊的壁膜材料和粘結(jié)微膠囊的粘結(jié)劑材料，使用上述的光致抗蝕劑，但其中，在使用負型抗蝕劑(光聚合性高分子)作為上述壁膜和粘結(jié)劑材料以及絕緣層材料的場合，需要掩蔽設(shè)置開口部的部分，對具有更廣大面積的其他部分照射紫外線。因此，在此場合，等于對組成液晶層的二色性色素也照射光，具體地照射紫外線，二色性色素可能會遭受紫外線損傷。
另一方面，作為上述壁膜和粘結(jié)劑材料、以及絕緣層材料，在使用正型抗蝕劑(光分解性高分子材料)的場合，將設(shè)置開口部的部分以外的部分(即，除了開口部的全液晶層)掩蔽，只對需要設(shè)置開口部的部分照射紫外線就足夠了。因此，不會使液晶層中的二色性色素劣化，不導(dǎo)致彩色性能降低。
從以上可知，在本發(fā)明中，上述壁膜和粘結(jié)劑材料以及絕緣層材料，最好是使用正型抗蝕劑(光分解性高分子材料)。
(4)在上述實施例1-1、1-2中，作為微膠囊的壁膜材料和粘結(jié)劑材料以及絕緣層材料、使用了同一光分解性高分子材料，但是，并不限定于這種形式。作為上述壁膜材料、粘結(jié)劑材料以及絕緣層材料，可以使用光聚合性高分子材料，也可以用不同的光感應(yīng)性材料組成各自的材料。
具體地說，在使用對紫外線等光線不易劣化的二色性色素的場合，在使用以比造成二色性色素劣化的能量少的光照射能量而引起聚合的光聚合性高分子材料的場合，或者在利用可見光引起聚合的光聚合性高分子材料的場合等，作為上述壁膜材料和粘結(jié)劑材料、或者作為絕緣層材料，也可以使用光聚合性高分子材料。這是因為，經(jīng)過光照射不發(fā)生顯示性能下降。另外，這也適合于實施例1-3。
(5)在實施例1-1、1-2、1-3中，調(diào)制內(nèi)包賓主型液晶的微膠囊，該賓主型液晶含有青色、深紅色或者黃色的各色的二色性色素，或者調(diào)制高分子分散型液晶，將用它們構(gòu)成的液晶層層疊成3層的結(jié)構(gòu)。在此結(jié)構(gòu)中，在層疊液晶層時，最好以離開具有驅(qū)動元件的下基片最遠的液晶層作為含有黃色的二色性色素的液晶層。理由如下。
在圖3中示出青色、深紅色、黃色的二色性色素的光譜透射特性。從圖3可知，青色色素、深紅色色素在波長500nm以下的短波長區(qū)具有高的透射率。而黃色色素在短波長區(qū)的透射率小，具有吸收短波長區(qū)的光的性質(zhì)。
總之，在使用含有青色色素或者深紅色色素的賓主型液晶的場合，這些二色性色素吸收紫外線少，因此對液晶層照射紫外線時，紫外線不僅到達表層，而且到達深部。與此相反，在含有黃色色素的賓主型液晶的場合，黃色色素吸收紫外線，所以紫外線不到達液晶層的深部。因此，在含有黃色色素的賓主型液晶的場合，難以形成開口部。
在此情況下，如果形成將含有黃色的二色性色素的液晶層配置在離下基片最遠的位置上，由于在此位置的液晶層上不需要開口部，因此能夠避免上述的問題。
另外，在以光聚合性高分子材料組成微膠囊的壁膜材料和粘結(jié)劑材料的場合，僅將設(shè)置口開部的部分掩蔽，照射紫外線，在此場合也會產(chǎn)生不合適的情況。原因是液晶層的深部聚合不充分，在顯像時可能會洗掉打算開口的部分以外的液晶層。
(6)另外，在上述實施例1-1、1-2、1-3中，敘述了將各自含有不同的二色性色素的液晶層層疊3層構(gòu)成的能全色顯示的液晶顯示元件的例子，但是，在本發(fā)明中，不限于3層層疊構(gòu)成的液晶顯示元件，也可以是2層結(jié)構(gòu)的液晶顯示元件。
另外，在上述實施例1-1、1-2、1-3中，使用了將二色性色素混入液晶中的賓主型液晶，但是，在本發(fā)明中，也可以采用使用選擇性反射可見光的特定波長區(qū)的手性向列型液晶的方式。即，選定選擇性反射各不相同波長區(qū)的可見光的手性向列型液晶，將這些液晶作為芯物質(zhì)制成微膠囊，或者將這些液晶形成液晶滴，制成高分子分散型液晶，采用與上述實施形式相同的方法制成液晶顯示元件，得到上述的本發(fā)明效果。
(7)再者，在上述實施例1-1、1-2、1-3中，微膠囊的壁膜材料和粘結(jié)劑材料、或者絕緣層材料是由光感應(yīng)性高分子材料、具體地說是由光分解性高分子材料組成，但是，也可以考慮僅粘結(jié)劑材料用光感應(yīng)性高分子材料，微膠囊的壁膜材料不是由光感應(yīng)性高分子材料。例如由聚乙烯醇等組成。
但是，上述壁膜材料若是光感應(yīng)性高分子材料以外的材料，借助使用紫外線等光的光刻法不能溶解去除壁膜材料。因此通過顯像，難以充分去除該部分的微膠囊，為了充分去除，在洗凈中需要大量勞力。而且，在開口部殘留微膠囊的場合，連接驅(qū)動元件和像素電極的連接線的成膜不充分，在由于洗凈不充分而在液晶層上殘留微膠囊的場合，損害液晶顯示元件的顏色外觀性的均一性。
另外，微膠囊的壁膜若由與組成粘結(jié)劑和絕緣層的材料不同的材料組成，則在微膠囊的界面易產(chǎn)生漫反射，因此該部分產(chǎn)生光損失，亮度變暗。
由以上可知，若是由光感應(yīng)性高分子材料以外的材料組成微膠囊壁膜材料，則導(dǎo)致在液晶顯示元件的組裝工序中的制造作業(yè)性降低，顯示性能下降。
如以上所詳細說明，按照本發(fā)明的液晶顯示元件的結(jié)構(gòu)及其制造方法，以液晶層介于其間的狀態(tài)、通過開口部能夠電連接玻璃基片上的驅(qū)動元件和像素電極。因而，像以往的彩色液晶顯示元件那樣在液晶層之間不需要設(shè)置玻璃基片，按照本發(fā)明，能夠提供非常明亮的、并且從斜方向看時不產(chǎn)生色差的彩色液晶顯示元件。
另外，按照本發(fā)明，由層疊基片引起的單元厚度增加和重量增加較少，可以得到重量輕的小型液晶顯示元件。
進而，按照本發(fā)明，能夠使制作液晶顯示元件時的工序減少，同時，特別是按照設(shè)置絕緣層的構(gòu)成，以液晶層介于其間的狀態(tài)，既能夠連接像素電極和基片上的驅(qū)動元件，又能防止由液晶層上產(chǎn)生的針孔而引起的像素電極的彼此短路，以及由液晶層上的凹凸引起的連接線的不連續(xù)。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)動作不良的發(fā)生少、而且光損失少的亮度良好的液晶顯示元件。
關(guān)于第2發(fā)明系列的實施例下面，根據(jù)實施例說明第2發(fā)明系列的液晶顯示元件。與上述第1發(fā)明系列相同，下述實施例也使本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容清楚明了，但是第2發(fā)明系列并不僅限于這些具體例子。
實施例2-1下面基于圖8-圖11說明本發(fā)明的實施例。圖8是本發(fā)明的液晶顯示元件的平面圖，圖9是圖8的A-A向斷面圖，圖10是表示本發(fā)明的液晶顯示元件制造工序的斷面圖，圖11是表示本發(fā)明的3層結(jié)構(gòu)的液晶顯示元件的斷面圖。
如圖8和圖9所示，在硼硅酸玻璃基片101上形成由a-Si(非晶硅)組成的薄膜晶體管(以下稱為TFT元件)102、103、104。TFT元件103、104具有各自的主體部103a、104a和漏極端子(輸出端子)103b、104b。另外，TFT元件102具有由鋁構(gòu)成、兼作反射電極102d的漏極端子。在該反射電極102d上形成第1液晶層114，該第1液晶層114由賓主型液晶構(gòu)成，該賓主型液晶是在加入微量手性劑、扭曲間距調(diào)整到4.3μm的氟系向列液晶(Δn是0.065)中以2％(重量)比例溶解青色的二色性色素形成的。在上述第1液晶層114上設(shè)置密封板113(厚度約1μm)，利用該密封板113密封上述第1液晶層114的液晶。另外，上述密封板113由與后述的隔離板108…，隔離壁109和主體配線用密封墊107同一組成的高分子(具體是丙烯酸高分子)組成，并且與它們形成一體。
在上述TFT元件103、104的主體部103a、104a的整個表面上和漏極端子103b、104b的一部分表面上形成主體配線用密封墊107…。在該主體配線用密封墊107…之間形成主體配線用的開口部110、111(直徑4μm)，在該開口部110、111的底部，上述TFT元件103、104的漏極端子103b、104b的一部分露出。另外，在基片101上形成包圍像素的隔離壁109，在上述像素內(nèi)以20μm間距無遺漏地形成柱狀隔離板108…(直徑3μm)。由這些隔離板108…、上述主體配線用密封墊107…、及上述隔離壁109構(gòu)成支持上述密封板113的支持部件119。進而在密封板113、主體配線用密封墊107…、及開口部110、111上形成透明電極115、116，由該透明電極115、上述第1液晶層114、上述支持部件11g及上述密封板113構(gòu)成第1顯示層117。
另外，如圖11所示，在上述第1顯示層117上設(shè)置與第1顯示層117大致相同結(jié)構(gòu)的第2顯示層122和第3顯示層123。上述第2顯示層122與第1顯示層117的不同點是，第2液晶層126中的二色性色素設(shè)定成深紅色，以及在TFT元件104上的主體配線用密封墊107和透明電極116的表面上設(shè)置主體配線用密封墊121，上述第3顯示層123與第1顯示層117的不同點是，第3液晶層127中的二色性色素設(shè)定成黃色，以及不形成主體配線用密封墊。
在本實施例中，密封板113的厚度為1μm，至于什么樣的范圍能提高液晶顯示元件的性能，以第1顯示層作為例子在下面進行考察。
密封板113越薄，施加在第1液晶層114上的電壓越增加，所以能降低TFT元件的驅(qū)動電壓。因此，從這點看，希望密封板113盡可能薄。但是，密封板113過薄時，形成透明電極115時變形，產(chǎn)生皺折和裂紋。具體地說，即使在常溫進行透明電極115的成膜的場合，在密封板113的厚度是約0.5μm以下時，確認產(chǎn)生皺折。因此，希望密封板113的厚度限制在0.5μm以上。
另一方面，密封板113的厚度過大時，能使隔離板108…的密度降低，但是，施加到第1液晶層114上的電壓降低，而且主體配線用的開口部110、111的直徑變大，開口率(像素電極的占有比例)下降。這里，從TFT元件102、103、104的耐電壓性看，施加10V以上的驅(qū)動電壓是困難的，而且若考慮到液晶的接通電壓必須是5V，因此施加在第1液晶層114上的電壓需要達到TFT元件102、103、104的驅(qū)動電壓的1/2以上。在此場合，由高分子組成的密封板113的介電常數(shù)與液晶的介電常數(shù)大致相同，因此若密封板113的厚度不是第1液晶層114的厚度以下，則不能在液晶上施加TFT元件102、103、104的驅(qū)動電壓的1/2以上的電壓。另外，第1液晶層114的厚度從應(yīng)答速度的觀點看達到10μm以下為佳。從這些可知，希望密封板113的厚度限制在10μm以下。再者，在此場合，即使在像素間距小到100μm程度的場合，開口率的下降也達到數(shù)個百分點以下，影響是小的。
從以上可知，希望密封板113的厚度限制在0.5-10μm。
下面說明上述結(jié)構(gòu)的液晶顯示元件的制造方法。
首先，如圖10(a)所示，在由硼硅酸玻璃組成的基片101上形成由a-Si構(gòu)成的TFT元件102、103、104。接著，如圖10(b)所示，在上述基片101上，用輥涂機涂敷下述的混合液，形成混合液的膜(厚度4.0μm)，所述的混合液是在加入微量手性劑、扭曲間距調(diào)整到4.3μm的氟系向列型液晶(Δn為0.065)中溶解2％(重量)的青色的二色性色素的賓主型液晶與住友スリ-エム株式會社制的感光性丙烯酸樹脂(高分子前體)以2∶1的比例相溶的混合溶液。上述感光性丙烯酸樹脂是透明的，并且利用紫外線、熱和催化劑進行固化。
接著，如圖10(C)所示，將已形成混合溶液膜105的基片在氮氣氛中、利用逐次移動式曝光裝置、通過掩膜106進行紫外線曝光，使曝光部的混合溶液膜中的丙烯酸樹脂聚合，在該聚合過程中，形成主體配線用密封墊107…，處于該主體配線用密封墊107…之間的開口部110、111，隔離壁109及隔離板108。在圖8中以點狀的陰影表示在聚合過程中的聚合部分。另外，在聚合過程中，若利用紫外線使丙烯酸樹脂聚合，則混合溶液中的丙烯酸樹脂通過擴散在液中移動。因此，包圍在上述主體配線用密封墊107…中的漏極端子103b、104b上的混合溶液中的丙烯酸樹脂聚合而被消耗，而且主體配線用密封墊107阻礙樹脂的供給(即，在箭頭B方向無樹脂移動)。因此，開口部110、111中的混合溶液形成向列液晶。
下面，如圖10(d)所示，調(diào)制在純水和異丙醇的容積比10∶1的混合溶劑中溶解5％(重量)的上述丙烯酸樹脂的胺系活化劑的溶液，然后用玻璃吸移管將該溶液靜滴在混合溶液膜105上，形成膜112。在此狀態(tài)放置180秒，丙烯酸樹脂在混合溶液的表面聚合，如圖10(e)所示，形成由丙烯酸高分子膜組成的密封板113。該密封板113與在膜中聚合的上述隔離板108。上述隔離壁10g及上述主體配線用密封墊107是同一組成，而且形成一體。
再者，作為活化劑的溶劑，通過以與混合溶液不相溶的純水為主的溶劑，保持2種溶液分離的狀態(tài)。因此，活化劑從膜的表面供給，所以從表面進行聚合。另外，在水中混入少量異丙醇，是為了改善潤濕性，溶劑只要是與混合溶液不易相容的溶劑即可，不限于純水。
進而，在上述聚合過程中，在開口部110、111的表面上也形成極薄的被膜，但是用純水進行洗凈就破壞被膜。因此，如圖10(f)所示，在開口部110、111內(nèi)的漏極端子103b、104b上不殘留被膜。另一方面，混合溶液中的丙烯酸樹脂在密封板113形成時被消耗掉，因此在密封板113和反射電極102d之間大致上只有賓主型液晶存在。因而，在密封板113和反射電極102d之間形成以水平方向的扭曲向列取向的第1液晶層114。再者，取向方向雖然不一致，但第1液晶層114的厚度是3μm，認為發(fā)生約250度的扭曲，并且觀察到深的青色。
然后，在105℃干燥基片后，利用濺射法、以將基片101加熱到120℃的狀態(tài)形成由氧化銦錫(ITO)組成的膜，再用光刻技術(shù)和利用氯化鐵的蝕刻技術(shù)形成圖案，制成以圖8的點劃線表示的透明電極115。該透明電極115成為與上述反射電極102d對置的第2像素電極，通過開口部110連接在TFT元件103的漏極端子103b上。再者，看到液晶對TFT元件102的TFT元件103的輸出電位差應(yīng)答，伴隨施加電壓，顏色變淺。
重復(fù)以上的工序，將含有青色、深紅色、黃色3色的二色性色素的3層液晶層夾在電極和高分子膜之間而層疊。在圖11中示出這樣制成的本發(fā)明的液晶顯示元件的斷面圖。
具體地說，將第2液晶層126中的二色性色素設(shè)定成深紅色，而且在青色的第1液晶層114上形成的TFT元件104的漏極上的主體配線用密封墊107和透明電極116上設(shè)置主體配線用密封墊121，除此之外，按照與第1液晶層114的制作相同的工序形成含有深紅色的賓主型液晶的深紅色第2液晶層126，進而設(shè)置透明電極125。也以相同的工序形成含有將二色性色素制成黃色的賓主型液晶的第3液晶層127。但是，在形成第3液晶層127時，因為在ITO組成的共電極124和連接TFT元件104的透明電極125之間施加電壓，所以不需要主體配線。因此，也可以以使用玻璃的對置基片的通常工序形成第3液晶層127。
由各個晶體管驅(qū)動液晶層114、126、127的結(jié)果，確認完成了無視差的明亮的反射彩色液晶顯示元件。
如以上所述，本發(fā)明的液晶顯示元件是在基片上涂敷含有液晶和高分子前體的混合液后，使用紫外線照射和活化劑進行聚合，在其上形成電極而制成，與以往相比，能以簡單的工序制作，而且不使用對置的玻璃基片，可以在基片上形成液晶層，在基片和密封板之間密封液晶。
另外，對規(guī)定部分進行紫外線曝光，通過在膜中使高分子前體聚合的過程形成的隔離板，使表面的密封板薄到1.0μm，所以為了支持該密封板和對置電極而設(shè)置。但是，隔離板的間距是20μm，并且直徑是3μm，液晶在像素電極上存在的比例(有實際效果的開口率)成為約98％。因此，與以往的用膠囊保持液晶的方法相比，有實際效果的開口率格外變高，另外，隔離板的間距若是50μm以上時，密封板就變形，因此希望隔離板的間距是50μm以下。
在本實施例中，為了要使在形成主體配線的開口部上不形成被膜，也可以先使膜中的丙烯酸樹脂聚合，在先使膜表面聚合后，使規(guī)定部分曝光，進行膜中的聚合。然而，在此場合，在主體配線的開口部上形成厚的被膜，因此以后需要去除工序。
另外，為了在混合溶液的膜表面進行聚合，在本實施例中使用胺系活化劑，但是只要是在混合溶液中溶解于不相溶的溶劑的物質(zhì)，都能發(fā)揮同樣的作用。但是，像胺那樣有兩親介質(zhì)性者向液晶中擴散，能控制被膜的厚度，因此最好是使用有兩親介質(zhì)性的物質(zhì)。
作為在膜表面進行聚合的方法，可以采用沿表面流動熱風(fēng)的方法和使活化劑等聚合促進劑氣化，使基片表面曝露于氣體中的方法進行。另外，作為促進聚合的物質(zhì)，不限定于上述活化劑，也可以使用聚合引發(fā)劑和在反應(yīng)中形成反應(yīng)生成物的單體等。
此外，在本實施例中，通過涂敷活化劑的溶液并放置，使表面聚合，但也不限于這種方法，例如，以圖8(e)所示的狀態(tài)，在混合溶液上涂敷聚合引發(fā)劑等反應(yīng)促進物質(zhì)，對整個基片或開口部以外的部分照射紫外線進行聚合，也能從表面進行聚合。此時，如果照射偏光的紫外線，則在偏光方向上高分子的聚合度具有各向異性，因此，能使高分子上的液晶取向。在本實施例中，以非晶狀態(tài)扭曲取向，這樣進行取向，能少許提高對比度。
另外，在本實施例中是在基片上設(shè)置反射膜，但也不限于這樣的結(jié)構(gòu)，例如也可以是以透明電極作為基片上的電極，而且在液晶層的最外側(cè)表面上形成反射膜的結(jié)構(gòu)。
可是，在上述本發(fā)明的液晶顯示元件中，各色的二色性色素的濃度，青色為2％，其他色的色素濃度在施加電壓時黑色最接近無色那樣調(diào)整濃度。具體地說，首先制成填充各色的賓主型液晶的單元(單元間隙3μm)，根據(jù)測定各個分光吸收光譜的數(shù)據(jù)，考慮吸光度與濃度成比例，彌補各吸收光譜并計算重疊3層時的色座標。其結(jié)果，成為最近似無色的濃度平衡的，是理論上以深紅色為3.0％、黃色為2.4％的比例添加時。但是，實際上在3層重疊的單元中，處于上方的液晶層的色調(diào)變強，在上述例子中，從上依次存在黃色、深紅色、青色，因此看到像黃綠色似的。因而，若制成使黃色和深紅色的濃度從上述值以0.04％的倍數(shù)減少的16種板，則最近似無彩色的是以黃色為2.28％、深紅色為2.96％的比例添加的場合。即，從成為基準的濃度，黃色應(yīng)減少5％，深紅色應(yīng)減少1.3％。另外，改變液晶層的順序進行與上述相同的實驗時，也證實與處于表面?zhèn)鹊囊壕拥纳貪舛认啾葟幕鶞蕽舛葴p少者近似無彩色。因此，為了提高液晶顯示元件的顯示性能，希望進行像上述那樣的調(diào)整。再者，在白色的場合，帶色稍微難以明顯，但同樣在處于表面的液晶層的顏色中仍然帶色，在以白色作為基準調(diào)整濃度的場合也希望達到同樣的吸光度平衡。
實施例2-2實施例2-1中制成的含有青色(C)、深紅色(M)、黃色(Y)的各個二色性色素的液晶層3層疊合形成的本發(fā)明的液晶顯示元件，利用透明的丙烯酸樹脂形成隔離板，在不加電壓的黑色顯示時，隔離板作為亮點稍微明顯。因此，使用在與液晶混合的丙烯酸樹脂中分散與各液晶層的二色性色素的顏色相同色的顏料者，以與實施例2-1相同的制造方法層疊CMY3色的3層液晶層。
其結(jié)果證實黑顯示時沒有亮點。另外，在白顯示時，看到某些CMY各色的隔離板，但是不易明顯。在其他的顏色時，已證實施加電壓小、吸收大的液晶層的隔離板幾乎看不到。例如，在顯示綠色時，深紅色的液晶層吸收小，而青色和黃色的液晶層吸收大，因此僅看到深紅色的隔離板，看不到其他的隔離板。
再者，為了減少黑顯示時的亮點，以往的透射型液晶等往往使用黑隔離板，但是在使用這樣的黑隔離板的場合，隔離板常常成為黑點。與此相反，使用如上述顏色的隔離板，明顯的隔離板數(shù)一平均就相當減少。這就是說，即使是3枚玻璃基片的液晶板重疊結(jié)構(gòu)的液晶顯示元件，只要使隔離板的顏色與二色性色素的顏色一致，毫無疑問具有同樣的效果。
另外，在使用濾色片的加法混色的場合，需要因地點不同改變隔離板的顏色，加工工藝十分困難，因此難以應(yīng)用使用如上述顏色的隔離板的技術(shù)，但是在層疊型的液晶板的場合，如上所述是容易使用的，而且隔離板的總數(shù)多，因此得到的效果極大。
實施例2-3首先說明按照本發(fā)明的實施例2-3的制造方法制造的液晶顯示元件的結(jié)構(gòu)。
圖12是表示液晶顯示元件的每1個像素的構(gòu)成的斷面正面圖。
圖13是表示液晶顯示元件的每1個像素的構(gòu)成的平面圖。
圖14是表示液晶顯示元件的整體的結(jié)構(gòu)的平面圖。
該液晶顯示元件，例如形成對角線尺寸為5cm，像素間隔為0.3mm，但是在各圖中根據(jù)需要放大、縮小或模式化進行描述。
該液晶顯示元件，如圖12所示，在玻璃基片211上設(shè)置分別填充青色、深紅色或者黃色的賓主型液晶231、241、251的3層液晶層230、240、250而構(gòu)成。
在上述玻璃基片211上，如圖13所示，形成例如由鋁組成的源極線212-214、控制極線215、兼作反射膜的像素電極232和中繼電極216、217。在玻璃基片211上再設(shè)置連接這些源極線212…等的TFT(薄膜晶體管)218-220，如圖14所示，在配置在像素顯示區(qū)域226的周邊部的源極線212…、控制極線215上設(shè)置施加驅(qū)動電壓的驅(qū)動電路227、228。
另外，作為填充在上述液晶層230中的賓主型液晶231…，例如使用手性向列型液晶，該液晶是在分別作為賓的青色、深紅色或黃色的減法混色的3原色二色性色素溶解在作為主的氟系P型向列型液晶中的混合物中，再使扭曲間距成為4.3μm那樣添加手性劑而構(gòu)成的。這些賓主型液晶231…，在非晶狀態(tài)下顯示約250°扭曲的水平取向，在不施加電壓的狀態(tài)，通過吸收紅、綠或青的光，顯示賓的顏色，而在施加電壓的狀態(tài)，光的吸收量減少，近似于透明，顯示白色。
更詳細地說，上述液晶層230是在上述玻璃基片211和靠支持部件233支持的密封膜237之間的空隙231’中封入青色的賓主型液晶231構(gòu)成。上述支持部件233的高度，即賓主型液晶231的厚度設(shè)定成3μm，而密封膜237的厚度設(shè)定成1μm。
上述支持部件233由設(shè)置在像素電極232上的點狀隔離板234、主要設(shè)置在各像素電極232間的線狀隔離板235和設(shè)置在TFT219、220上的主體配線密封墊236構(gòu)成。
更詳細地說，點狀隔離板234形成6×3μm的長方形的橫斷面形狀，以30μm的間隔規(guī)則地配置在像素電極232上。即，借助這樣的形狀和配置，在能夠防止由密封膜237的下垂而引起的賓主型液晶231的厚度不均，同時，確保98％程度的有實效的開口率。再者，該點狀隔離板234的面積密度(大小和配置間隔)，不限定于上述的情況，根據(jù)密封膜237的材質(zhì)和厚度，只要能確保液晶層230…的層疊和有實效開口率地進行設(shè)定就可以。
另一方面，線狀隔離板235，形成寬度30μm、跟隨源極線212-214配置的同時，如圖14所示，跟隨在像素顯示區(qū)域226中的驅(qū)動電路227側(cè)的邊緣部配置，借此封閉在賓主型液晶231的填充區(qū)的驅(qū)動電路227側(cè)，而在相反側(cè)形成賓主型液晶231的注入用開口部238，在注入賓主型液晶231后用樹脂239密封。
另外，在密封膜237和主體配線密封墊236上，設(shè)置內(nèi)面上形成中繼電極221、222的、平均直徑或中央部的直徑為6μm的錐狀開口部236a、236b。
在密封膜237上形成由透明的ITO(氧化銦錫)膜構(gòu)成的像素電極242。該像素電極242通過上述中繼電極221和玻璃基片211上的中繼電極216與TFT219連接，被液晶層230、240兼用。即，對于液晶層240用來作為像素電極同時，對于液晶層230用來作為對置電極。
液晶層240、250與上述液晶層230同樣地通過由點狀隔離板244、254，線狀隔離板245、255和主體配線密封墊246、256構(gòu)成的支持部件243、253支持密封膜247、257，在密封膜237和密封膜247之間的空隙241’、密封膜247和密封膜257之間的空隙251’中分別封入深紅色或黃色的賓主型液晶241、251而構(gòu)成。
但是，這些液晶層240、250與上述液晶層230有以下的不同之處。
點狀隔離板244，橫斷面形狀的長邊方向相對于液晶層230、250的點狀隔離板234、254成垂直方向形成，由此相對于各點狀隔離板234…的位置偏移的容許度變大。
線狀隔離板245跟隨控制極線215，即相對液晶層230、250的線狀隔離板235、255在垂直方向配置，同時，跟隨像素顯示區(qū)域226中的驅(qū)動電路228側(cè)的邊緣部配置，借此封閉在賓主型液晶241的填充區(qū)中的驅(qū)動電路227側(cè)，而在相反側(cè)形成賓主型液晶241的注入用的開口部248，在注入賓主型液晶241后用樹脂249密封。即，通過像上述那樣的配置，與點狀隔離板244相同，對位置偏移的容許度變大。
主體配線密封墊246堵塞密封膜237和主體配線密封墊236的開口部236b，同時，在密封膜247和主體配線密封墊246上設(shè)置平均直徑或中央部的直徑為14μm的開口部246a，在其內(nèi)面形成中繼電極223。上述開口部246a比主體配線密封墊236的開口部236a大的形成，借此中繼電極222和中繼電極223能可靠地連接在開口部236a、246a間的平坦部。
主體配線密封墊256堵塞密封膜247和主體配線密封墊246的開口部246a，而不設(shè)開口部。
在密封膜247上形成的像素電極252，通過中繼電極223、中繼電極222、以及玻璃基片211上的中繼電極217與TFT 220連接。即，要想上述像素電極242和像素電極252通過中繼電極221等與TFT219、220連接，可以僅在同一玻璃基片211上形成各個TFT219…，從而可以達到降低制造費用的目的。
在密封膜257上，形成在各像素中共同的共對向電極224，以及在丙烯酸樹脂225a中分散二氧化硅組成的微粒225b的保護膜225。
下面說明上述液晶顯示元件的制造方法。
(1)如圖15(a)所示，在由厚0.3mm的PET(聚對苯二甲酸乙二醇酯)構(gòu)成的板部件261上，在對應(yīng)主體配線密封墊236的開口部236a、236b的部分上形成由鉻組成的遮光膜262、263，然后作為脫模劑264，用旋轉(zhuǎn)涂布機涂敷住友スリ-·エム(株)制的含氟樹脂(RF2000)，厚度約0.3μm，進行干燥。
(2)如圖15(b)所示，用旋轉(zhuǎn)涂布機將富士藥品(株)制的丙烯酸系的負抗蝕劑FVR涂敷成1.0μm的厚度，然后在80℃使溶劑揮發(fā)而干燥，形成密封膜237。
(3)另一方面，如圖15(c)所示，在預(yù)先形成TFT 218-220和像素電極232等的玻璃基片211上，利用光刻法形成與上述密封膜237相同的FVR構(gòu)成的高3μm的支持部件233。
(4)利用O2引導(dǎo)分別對上述板部件261的密封膜237和玻璃基片211上的支持部件233進行1分鐘的氧等離子體處理，提高兩者的結(jié)合性。
(5)如圖15(d)所示，在對密封膜237和支持部件233施加壓力而使其貼緊的狀態(tài)，用接觸曝光機從板部件261側(cè)照射紫外線，各自進行聚合、硬化的同時，彼此粘合，然后利用烘箱在150℃加熱1小時，進一步硬化。但是，對應(yīng)于密封膜237上的板部件261上的遮光膜262、263的部分，因為紫外線被遮光，不能聚合，保持不硬化狀態(tài)。
(6)從開口部238，如圖15(e)所示，通過真空注入在玻璃基片211和密封膜237之間的空隙231’中注入青色的賓主型液晶231，然后用樹脂239將開口部238封口。再者，該賓主型液晶231的注入，可以在延展的密封膜237的轉(zhuǎn)印后或像素電極242的形成后進行，或者也可以在密封膜247、257的轉(zhuǎn)印后伴隨賓主型液晶241、251的注入進行。
(7)如圖15(f)所示，從端部將板部件261慢慢剝下，將密封膜237轉(zhuǎn)印在基片側(cè)后，漫到負抗蝕劑的顯像液中，在密封膜237上的上述紫外線被遮光的部分上形成開口部236b、開口部236a。
(8)如圖15(g)所示，用濺射法、在100℃的基片溫度下，在密封膜237上形成ITO膜，利用光刻法和蝕刻法形成像素電極242和中繼電極221、222。
像以上那樣進行，形成液晶層230。
(9)將與上述(1)-(8)相同的工序重復(fù)2次，形成液晶層240、250。
這里，在(3)的光刻法的工序中，使用各種遮光圖案不同的遮光層，形成上述那樣的形狀和配置的支持部件243、253。
(10)在共對置電極224上，利用絲網(wǎng)印刷將分散1％的粒徑約3μm的二氧化硅微粒225b的丙烯酸樹脂225a涂敷成20μm厚度，形成保護膜225，在防止共對置電極224的損傷和由水分透過共對置電極224及密封膜257而引起的賓主型液晶251等劣化，同時，增加散射性，使視野角擴大。即，賓主型液晶251用密封膜257密封，因此可以不像以往那樣設(shè)置玻璃等的對置基片，容易實現(xiàn)液晶顯示元件的輕量化和薄型化。
上述制成的液晶顯示元件的顯示，像以下那樣進行。
以共對置電極224的電位作為基準，對像素電極252施加相應(yīng)于對液晶層250的像素信號的電壓V3，以像素電極252的電位作為基準，對像素電極242施加相應(yīng)于對液晶層240的像素信號的電壓V2，以像素電極242的電位作為基準，對像素電極232施加相應(yīng)于對液晶層230的像素信號的電壓V1。
即，若以共對置電極224的電位作為基準，對各像素電極252、242、232施加V3、V3+V2和V3+V2+V1的電壓，則能對各賓主型液晶231…施加獨立的電壓。
另外，為了防止賓主型液晶231…的劣化，在進行交流驅(qū)動的場合，以V1-V3作為正，只要施加(±V3)、(±V3)+(±V2)和(±V3)+(±V2)+(±V1)的電壓即可。
進而，為了減小施加電壓的絕對值，抑制驅(qū)動電路227等的輸出電壓降低，只要在彼此相鄰的液晶層230…上使施加的電壓極性顛倒，施加(±V3)、(±V3)-(±V2)和(±V3)-(±V2)+(±V1)的電壓即可。
再有，如上所述，在各液晶層230…上不兼用像素電極242…，通過絕緣膜在各密封膜237…上設(shè)置對置電極和像素電極的場合，可以僅在各個對置電極和像素電極之間施加V1、V2和V3的電壓。
這里，利用減法混色進行彩色圖像顯示，因此在以RGB(紅、綠、青)的圖像數(shù)據(jù)提供圖像信號的場合，進行補數(shù)演算變換成CMY(青、深紅、黃)的圖像數(shù)據(jù)，可以施加相應(yīng)于該圖像數(shù)據(jù)的電壓。具體地說，例如在8色顯色的場合，如果所給予的RGB數(shù)據(jù)是(1，0，0)，則可以施加相應(yīng)于其補數(shù)(0，1，1)的電壓。
像這樣做，作為V1-V3，通過施加0-5V的電壓，能夠顯示反射率為43％、對比度為12、在明亮且高對比度下，無視差引起的色差而且明亮和對比度的均勻性高的全彩色圖像。
在上述實施例2-3中，賓主型液晶231…，和密封膜237…的厚度分別設(shè)定為3μm和1μm，但并不限于此，例如可以像以下那樣設(shè)定。
密封膜237…過薄時，在形成ITO的像素電極242…時等變形，容易產(chǎn)生皺折和裂紋，因此作為密封膜237…，在使用上述那樣的材料時，最好是達到0.5μm程度以上。但是，在使用其他材料時，根據(jù)其物性，也可以比此薄些。
另一方面，密封膜237…過厚時，從與主體配線密封墊246的大小相關(guān)的開口率和要施加的驅(qū)動電壓的觀點看，也最好像以下那樣設(shè)定。
即，液晶層230上的密封膜237和主體配線密封墊236的開口部236a、236b，為了在其內(nèi)面可靠地形成中繼電極221、222，最好是將其形狀制成錐形狀，同時，將平均直徑或中央部的直徑設(shè)定為主體配線密封墊236的高度+密封膜237的厚度以上，另外，在液晶層240上的密封膜247和主體配線密封墊246的開口部246a中，最好是設(shè)定為其2倍的直徑?？墒?，該直徑越大，主體配線密封墊236越變大，有實效的開口率減少，因此，設(shè)顯示像素間距為100-300μm，上述直徑最好是在30-50μm。因此，主體配線密封墊236的高度(即賓主型液晶231…的厚度)+密封膜237的厚度的合計，最好是設(shè)定在20μm為宜。
另外，驅(qū)動電壓的施加，是對夾住賓主型液晶231…和密封膜237…兩者的像素電極232…進行的，因此密封膜237一方若比賓主型液晶231厚，則實際上作用在賓主型液晶231上的電壓是施加的驅(qū)動電壓的1/2以下，這是不可取的。因此，密封膜237…的厚度應(yīng)設(shè)定為與賓主型液晶231的厚度同等程度以下。
因此，歸根到底，密封膜237…的厚度以設(shè)定在10μm以上為宜，另外，如實施例2-3在賓主型液晶231…的厚度設(shè)定為3μm的場合，最好設(shè)定在3μm以下。
另外，在上述實施例2-3中，作為密封膜237…，示出使用負保護層的例子，但是不限于此，也可以使用正保護層，另外，如果是透明材料，例如也可以將無機的電介質(zhì)膜等蒸鍍在板部件261上，將其轉(zhuǎn)印在玻璃基片211側(cè)，用粘結(jié)劑粘結(jié)在支持部件233…上。在此場合，開口部236b…的形成可以在向支持部件233…的粘結(jié)之前或者粘結(jié)之后，用光刻法和蝕刻法等形成。
另外，為了使密封膜237容易從板部件261上剝離，示出使用含氟樹脂作為脫模劑264的例子，但是也可以例如用硅烷偶聯(lián)劑之類的單分子膜對板部件261進行表面處理，或者也可以涂敷PVA(聚乙烯醇)等容易溶解于水等的膜，在剝離密封膜237時浸入水等中，使PVA等溶解。
另外，也可以不從板部件261上剝離密封膜237，將板部件261溶解到溶液中進行去除。即，作為板部件261，使用例如(株)林原制的茁霉多糖(プルラン)，將密封膜237和支持部件233粘結(jié)后(圖15(d))或注入賓主型液晶231后(圖15(e))，將整個板浸入純水中，數(shù)分鐘內(nèi)板部件261溶解，僅殘留密封膜237，以此進行密封膜237向玻璃基片211側(cè)的轉(zhuǎn)印。在此場合，不需要脫模處理和剝離處理，而且即使密封膜237和支持部件233的結(jié)合力弱，也能容易地進行均勻的轉(zhuǎn)印。
另外，雖然示出用遮光膜262、263將紫外線遮光，阻止聚合后，通過顯像而形成密封膜237…的開口部236b…的例子，但是也可以在對應(yīng)于板部件261上的開口部236b…的部分上不涂敷脫模劑那樣進行，或者也可以該部分的密封膜237…不轉(zhuǎn)印在玻璃基片211側(cè)上那樣進行。
即，更具體地說，在使用脫模劑264的場合，將脫模劑264涂敷在板部件261上后，利用光刻法等除去對應(yīng)于開口部236b…的部分的脫模劑264，或者在用單分子膜對板部件261進行表面處理的場合，預(yù)先在對應(yīng)于板部件261上的開口部236b…的部分上形成保護層，在用單分子膜進行表面處理后，除去上述保護層，如果想要涂敷密封膜237…，在將密封膜237…轉(zhuǎn)印在基片側(cè)時，對應(yīng)于密封膜237…的開口部236b…的部分不是原封不動地附著在板部件261上被轉(zhuǎn)印，因此不進行上述那樣的顯像處理，就能形成開口部236b…。
另外，由負型抗蝕劑組成的密封膜237和支持部件233的粘結(jié)，示出以對它們施加壓力而貼緊的狀態(tài)通過聚合而進行的例子，但是薄地涂敷由其他材料組成的粘結(jié)樹脂，也可以進行粘結(jié)，特別是用溶劑稀釋紫外線固化型的粘結(jié)劑，旋轉(zhuǎn)薄涂敷0.1-0.3μm，進行紫外線照射，對于提高粘結(jié)性也是有效的。另外，使用粘結(jié)劑的場合就不用說了，即使在像本實施例2-3那樣使同種材料聚合、粘結(jié)的情況下，若進行嚴密地分析，在密封膜和支持部件之間也形成分子量和組成等不同的粘結(jié)層。
另外，不限于如上述將密封膜237…貼合后注入賓主型液晶231…，也可以在將密封膜237…進行貼合時封入賓主型液晶231…。
即，如圖16所示，為了使賓主型液晶231…能容易移動，作為支持部件233…僅設(shè)置點狀隔離板234…和主體配線密封墊236…，通過印刷等將紫外線固化性密封樹脂265涂敷在像素顯示區(qū)域226的周邊部上后，用分配器精確地秤量并滴下相當于空隙231’…的容積量的賓主型液晶231…，在真空中貼合密封膜237…所形成的板部件261…，同時，擠壓板部件261，壓碎密封樹脂265后，返回到大氣壓，對密封樹脂265照射紫外線，使之固化，將密封膜237…粘結(jié)，可以剝離板部件261。
在此場合，封入的賓主型液晶231…形成某種程度的減壓狀態(tài)，點狀隔離板234…等和密封膜237…大體上成粘附狀態(tài)，因此如上所述通過照射紫外線等，即使線狀隔離板235…等和密封膜237不粘合，也不會使密封膜237…破損，從板部件261上剝離后能較容易地進行轉(zhuǎn)印，尤其，如上所述，在水中溶解PVA進行脫模的場合等，能更容易進行轉(zhuǎn)印。
另外，示出支持部件233…在玻璃基片211側(cè)形成的例子，但是也可以與密封膜237…一起在板部件261側(cè)形成后，轉(zhuǎn)印在玻璃基片211側(cè)上。
另外，代替上述密封膜257、共對置電極224和保護膜225，與以下說明的實施例2-4相同，也可以設(shè)置已形成共對置電極224的玻璃基片271。
實施例2-4
首先說明按照本發(fā)明的實施例2-4的制造方法制造的液晶顯示元件的結(jié)構(gòu)。
圖17是表示液晶顯示元件的每一個像素的結(jié)構(gòu)的斷面正面圖。
圖18是表示液晶顯示元件的整體結(jié)構(gòu)的平面圖。
關(guān)于具有與上述實施例2-3的液晶顯示元件相同的機能的構(gòu)成部件，用同一符號表示，省略詳細說明。
在該液晶顯示元件中，如圖17所示，代替實施例2-3的密封膜257、共對置電極224和保護膜225，設(shè)置已形成共對置電極224的玻璃基片271。另外，在液晶層250的支持部件253中，僅設(shè)置點狀隔離板254和主體配線密封墊256，另一方面，如圖18所示，在圖像顯示區(qū)域226的周邊部，利用密封樹脂272粘結(jié)液晶層240的密封膜247和上述玻璃基片271，封入賓主型液晶251。
另外，在該液晶顯示元件的制造過程中，如下所述，設(shè)置已形成排出口273a、274a(圖18)的固形膜去除部273、274。
下面說明上述液晶顯示元件的制造方法。
實施例24的液晶顯示元件的制造方法，與本發(fā)明人在特原頁平6-286324中提出的制造方法相同，是在玻璃基片211上層疊固形膜233’…和密封膜237…，然后除去上述固形膜233’…，形成空隙231’…，在該空隙231’…中填充賓主型液晶231…，不同之處是不利用顯像除去上述固形膜233’，而是利用氣化將其除去。
(1)首先，如圖19(a)所示，在預(yù)先形成TFT218-220和像素電極232等的玻璃基片211上，涂敷正型光致抗蝕劑，該光致抗蝕劑是在聚苯二醛(PPA)中添加1％(重量)的鎓鹽即三苯锍六氟銻(Ph3S+-SbF6)，溶解在環(huán)已酮中形成的，在80℃使溶劑揮發(fā)干燥，形成厚3μm的固形膜233’。
在其上涂敷日本合成橡膠(株)制的丙烯酸系的正型光致抗蝕劑(例如JSR-126)，厚度為1.0μm，在85℃干燥，形成密封膜237。該密封膜237的厚度不限于上述厚度，如上述實施例2-3中說明的那樣，以設(shè)定在10μm以下為佳，更希望設(shè)定在0.5-3μm。
構(gòu)成上述固形膜233’的聚苯二醛，例如像在Hiroshi Ito and ReinholdSchwalm，J.Electrochem.Soc.，Vol.136，No1，PP.241-245，1989中所說明的那樣，是使鄰苯二醛聚合的聚苯二醛，具有下述(化學(xué)式1)的結(jié)構(gòu)。該聚苯二醛，照射波長254nm、強度為5mJ/cm2的紫外線，在100℃加熱時，就解聚，具有成為是單體的苯二醛的性質(zhì)。
另外，構(gòu)成密封膜237的丙烯酸系的正型光致抗蝕劑，經(jīng)強度為100mJ/cm2的紫外線的i線照射，具有不容易溶解于顯像液的性質(zhì)。
(2)如圖19(b)所示，除了密封膜237和主體配線密封墊236的開口部236a、236b，以及對應(yīng)于固形膜除去部分273的排出口273a的部分之外，通過已形成遮光膜281a的光掩蔽物281，用超高壓水銀燈照射強度為100mJ/cm2的紫外線的i線。
(3)在固形膜233’和密封膜237上的已照射上述紫外線的部分溶解在顯像液中，如圖19(c)所示，在形成開口部236a、236b的同時，形成寬為100μm的排出口273a(圖18)。另外，該排出口273a可以在圖像顯示區(qū)域226的周邊形成數(shù)個，也可以更迅速地除去后述的固形膜233’。
(4)如圖19(d)所示，通過在對應(yīng)于支持部件233(點狀隔離板234、線狀隔離板235和主體配線密封墊236)的部分已形成遮光膜282a的光掩蔽物282，對成為固形膜233’上的支持部件233部分以外的部分，即形成填充賓主型液晶231的空隙231’的部分照射波長254nm、強度5mJ/cm2的紫外線。借此，已照射紫外線部分的固形膜233’進行解聚而單體化，成為液狀。在此場合，密封膜237對于像上述強度較低的紫外線照射是穩(wěn)定的，因此不發(fā)生變化，能夠容易地僅使固形膜233’進行選擇性地解聚。
(5)在真空干燥機中，在加熱到80℃的同時，減壓到0.4大氣壓，固形膜233’中的上述單體化的部分氣化，不到1分鐘從固形膜除去部273的排出口273a排出。因此，如圖19(e)所示，固形膜233’中的氣化的部分形成封入賓主型液晶231的空隙231’，而利用在固形膜233’中的殘留部分形成支持密封膜237的支持部件233。
這里，作為上述單體化部分的固形膜233’，在設(shè)置進行通常的光刻法的開放的空間中的場合，也取決于鎓鹽濃度，一般說來，在從常溫至100℃的溫度，在常壓下比較迅速地進行氣化，與化相反，如上述那樣在被密封膜237覆蓋的場合，在常壓，為了進行氣化例如需要花費1小時。因此，如上所述，通過進行減壓處理，不到1分鐘就能完全氣化。
(6)在180℃對支持部件233和密封膜237加熱處理1小時，進一步進行聚合，使之更高分子化。
(7)如圖19(f)所示，利用濺射法，100℃的基片溫度，在密封膜237上進行ITO膜成膜，利用光刻法和蝕刻法形成像素電極242和中繼電極221、222。再者，該像素電極242等的形成，如果是在上述開口部236a、236b的形成后，則也可以從固形膜233’的去除等之前進行。
(8)通過反復(fù)進行與上述(1)-(7)相同的工序，如圖1g(g)所示，形成具有空隙241’的液晶層240。
這里，在(2)和(4)曝光工序中，使用遮光圖案不同的光刻法，如上所述在形成支持部件243和密封膜247的同時，在密封膜247上形成排出口274a(圖18)。
(9)進而反復(fù)進行與(1)-(6)相同的工序，僅形成作為液晶層250的支持部件253的點狀隔離板254和主體配線密封墊256。
(10)利用印刷等在圖像顯示區(qū)域226的周邊部涂敷密封樹脂272，將已形成共對置電極224的玻璃基片271貼合在一起，形成已設(shè)置具有開口部275的空隙251’的液晶層250。
(11)將固形膜除去部273劃痕并切斷，從斷面部上的空隙231’的開口部273b，利用真空注入將與實施例2-3相同的青色的賓主型液晶231注入后，用樹脂239封住開口部273b。
(12)同樣地將固形膜除去部274劃痕并切斷，從斷面部上的空隙241’的開口部274b，用真空注入將深紅色的賓主型液晶241注入后，用樹脂249封住開口部274b。
(13)用真空注入，從開口部275注入黃色的賓主型液晶251后，用樹脂259封住開口部275。
對像上述那樣制成的液晶顯示元件，施加與實施例2-3相同的電壓，能夠顯示反射率為40％、對比度為12，在明亮且高對比度下，無視差引起的色差而且明亮和對比度的均勻性高的全色圖像。
但是，如上所述，在聚苯二醛(PPA)的正型光致抗蝕劑中使用鎓鹽的場合，保持率有某些降低，看到閃爍，但是在實用上是不妨礙的。
再者，在上述實施例2-4中，作為固形膜233’，使用添加了化學(xué)增幅光致抗蝕劑的一種的鎓鹽的PPA，但是并不限于此。
即，上述PPA是極高靈敏度，經(jīng)紫外線照射從聚合物解聚成單體，在已開放的空間，即使常溫、常壓也容易氣化，容易形成微細的圖案，因此是適用于本發(fā)明材料之一，但是并不限于此種，只要是通過紫外線和電子束、X射線等能量線的照射，以及加熱、減壓或者伴隨加熱的能線照射等處理，容易分解和升華等氣化的材料，而且在其上能容易涂敷密封膜237的固形物，各種材料都可以使用。
具體地說，除了上述PPA之外，PPA的氯和溴取代物，如同上述的HiroshiIto and Reinhold Schwalm，J.Electrochem.Soc.，Vol.136，Nol，PP.241-45，1989中記載的那樣，也具有經(jīng)紫外線照射分解成單體、經(jīng)100℃加熱發(fā)生氣化的性質(zhì)，另外，聚碳酸酯和聚甲基丙烯酸等也具有同樣的性質(zhì)，因此都能適用。
另外，支持部件233…不限于上述那樣使光致抗蝕劑硬化而形成，也可以預(yù)先用穩(wěn)定的材料形成。在此場合，作為固形膜233’…，不限于經(jīng)紫外線照射等要保持氣化性而進行變化的物質(zhì)，例如也可以使用樟腦等升華性物質(zhì)等。
另外，密封膜237…也不限于如上所述在照射紫外線后、通過顯像形成開口部236a…，例如也可以是利用光刻法和蝕刻法等能形成開口部236a…。但是，必須是通過用于使固形膜233’氣化的紫外線照射和加熱等處理不發(fā)生液化和氣化等變化的材料。
另外，代替已形成上述共對置電極224的玻璃基片271，與實施例2-3相同可以設(shè)置密封膜257、共對置電極224、保護膜225。
另外，在上述各實施例中，示出層疊3層液晶層230、240、250的例子，但是即使是2層和4層以上也可得到同樣的效果，另外，僅設(shè)置1層也可以得到裝置的薄型化和制造工序簡化等效果。
另外，雖然說明了具備TFT 218…的有源矩陣液晶顯示元件，但是，也能適用于無源矩陣液晶顯示元件。
另外，作為液晶材料，也不限于像上述的賓主型液晶，各種液晶都能適用。
另外，反射型的液晶顯示元件，因為需要高的光透射率，所以意義特別大，但也不限于此，也能適用于透射型(背照光型)的液晶顯示元件。
權(quán)利要求
1.液晶顯示元件，它是在基片上配置液晶層的液晶顯示元件，其特征在于，上述液晶層含有內(nèi)包液晶的微膠囊和粘結(jié)上述微膠囊的粘結(jié)劑而構(gòu)成，上述粘結(jié)劑由光感應(yīng)性高分子材料組成。
2.液晶顯示元件，它是在基片上配置液晶層的液晶顯示元件，其特征在于，上述液晶層含有內(nèi)包液晶的微膠囊和粘結(jié)上述微膠囊的粘結(jié)劑而構(gòu)成，上述微膠囊的壁膜和上述粘結(jié)劑由光感應(yīng)性高分子材料組成。
3.液晶顯示元件，是在具有像素電極和驅(qū)動元件的基片上層疊數(shù)層液晶層、在上述層疊的液晶層之間配置透明的像素電極、而且該透明的像素電極和設(shè)置在上述基片上的驅(qū)動元件通過設(shè)置在上述液晶層的規(guī)定區(qū)域的開口部電連接構(gòu)造的液晶顯示元件，其特征在于，上述液晶層含有內(nèi)包液晶的微膠囊和粘結(jié)上述微膠囊的粘結(jié)劑而構(gòu)成，上述粘結(jié)劑由光感應(yīng)性高分子材料組成。
4.液晶顯示元件，是在具有像素電極和驅(qū)動元件的基片上層疊液晶層、在上述層疊的液晶層之間配置透明的像素電極、而且該透明的像素電極和設(shè)置在上述基片上的驅(qū)動元件通過設(shè)置在上述液晶層的規(guī)定區(qū)域的開口部電連接構(gòu)造的液晶顯示元件，其特征在于，上述液晶層含有內(nèi)包液晶的微膠囊和粘結(jié)上述微膠囊的粘結(jié)劑而構(gòu)成，上述微膠囊的壁膜及上述粘結(jié)劑由光感應(yīng)性高分子材料組成。
5.液晶顯示元件，是在具有像素電極和驅(qū)動元件的基片上層疊液晶層、在上述層疊的液晶層之間配置透明的像素電極、而且該透明的像素電極和設(shè)置在上述基片上的驅(qū)動元件通過設(shè)置在上述液晶層的規(guī)定區(qū)域的開口部電連接構(gòu)造的液晶顯示元件，其特征在于，上述液晶層含有內(nèi)包液晶的微膠囊和粘結(jié)上述微膠囊的粘結(jié)劑而構(gòu)成，在上述基片上的像素電極和液晶層之間、或者在配置在液晶層間的像素電極和液晶層之間設(shè)置絕緣層，進而上述粘結(jié)劑和上述絕緣層由光感應(yīng)性高分子材料組成。
6.權(quán)利要求5所述的液晶顯示元件，其特征在于，上述粘結(jié)劑和上述絕緣層由相同的光感應(yīng)性高分子材料組成。
7.液晶顯示元件，是在具有像素電極和驅(qū)動元件的基片上層疊液晶層、在上述層疊的液晶層之間配置透明的像素電極、而且該透明的像素電極和設(shè)置在上述基片上的驅(qū)動元件通過設(shè)置在上述液晶層的規(guī)定區(qū)域的開口部電連接的液晶顯示元件，其特征在于，上述液晶層含有內(nèi)包液晶的微膠囊和粘結(jié)上述微膠囊的粘結(jié)劑而構(gòu)成，在上述基片上的像素電極和液晶層之間、或者在配置在液晶層間的像素電極和液晶層之間設(shè)置絕緣層，進而上述微膠囊的壁膜和上述粘結(jié)劑及上述絕緣層由光感應(yīng)性高分子材料組成。
8.權(quán)利要求7所述的液晶顯示元件，其特征在于，上述微膠囊的壁膜和上述粘結(jié)劑及上述絕緣層由同一光感應(yīng)性高分子材料組成。
9.權(quán)利要求1-8中所述的液晶顯示元件，其特征在于，上述光感應(yīng)性高分子材料是光分解性高分子材料。
10.液晶顯示元件，是在具有像素電極和驅(qū)動元件的基片上層疊液晶層、在上述層疊的液晶層之間配置透明的像素電極、而且該透明的像素電極和設(shè)置在上述基片上的驅(qū)動元件通過設(shè)置在上述液晶層的規(guī)定區(qū)域的開口部電連接構(gòu)造的液晶顯示元件，其特征在于，上述液晶層是在由光分解性高分子材料組成的高分子樹脂相中分散、保持液晶滴而構(gòu)成的高分子分散型液晶層。
11.液晶顯示元件，是在具有像素電極和驅(qū)動元件的基片上層疊液晶層、在上述層疊的液晶層之間配置透明的像素電極、而且該透明的像素電極和設(shè)置在上述基片上的驅(qū)動元件通過設(shè)置在上述液晶層的規(guī)定區(qū)域的開口部電連接構(gòu)造的液晶顯示元件，其特征在于，上述液晶層是在由光分解性高分子材料組成的高分子樹脂相中分散、保持液晶滴而構(gòu)成的高分子分散型液晶層，在上述基片上的像素電極和液晶層之間，或者在配置在液晶層間的像素電極和液晶層之間設(shè)置絕緣層。
12.液晶顯示元件，是在具有像素電極和驅(qū)動元件的基片上層疊液晶層、在上述層疊的液晶層之間配置透明的像素電極、而且該透明的像素電極和設(shè)置在上述基片上的驅(qū)動元件通過設(shè)置在上述液晶層的規(guī)定區(qū)域的開口部電連接構(gòu)造的液晶顯示元件，其特征在于，上述液晶層是在由光分解性高分子材料組成的高分子樹脂相中分散、保持液晶滴而構(gòu)成的高分子分散型液晶層，在上述基片上的像素電極和液晶層之間，或者在配置在液晶層間的像素電極和液晶層之間設(shè)置由光分解性高分子材料組成的絕緣層。
13.權(quán)利要求5-9或者11或者12所述的液晶顯示元件，其特征在于，以上述液晶層的厚度作為1時，上述絕緣層的厚度是0.05以上、1以下。
14.權(quán)利要求1-12所述的液晶顯示元件，其特征在于，上述液晶是含有二色性色素的液晶，或者選擇性反射可見光的手征性向列液晶。
15.權(quán)利要求1-12所述的液晶顯示元件，其特征在于，上述液晶是含有二色性色素的液晶，或者是選擇性反射可見光的手征性向列液晶，在上述基片或者距上述基片最遠的液晶層的外側(cè)配置阻斷紫外線但透過可見光的濾光片。
16.權(quán)利要求2-12所述的液晶顯示元件，其特征在于，上述液晶顯示元件是在上述基片上層疊在液晶中含有青色或深紅色的二色性色素的第1液晶層、在液晶中含有與包含在上述第1液晶層中的色素不同的深紅色或青色的任一種二色性色素的第2液晶層、在液晶中含有黃色的二色性色素的第3液晶層，上述第3液晶層配置在距離具有驅(qū)動元件的上述基片最遠的位置。
17.權(quán)利要求1-12所述的液晶顯示元件，其特征在于，上述液晶顯示元件是在上述基片上層疊在液晶中含有青色或深紅色的二色性色素的第1液晶層、在液晶中含有與包含在上述第1液晶層中的色素不同的深紅色或青色的任一種二色性色素的第2液晶層、以及在液晶中含有黃色的二色性色素的第3液晶層，使上述第3液晶層距離具有驅(qū)動元件的上述基片最遠配置，同時，在上述基片或者在上述第3液晶層的外側(cè)配置阻斷紫外線但透過可見光的濾色片。
18.液晶顯示元件的制造方法，在基片上層疊2層以上的液晶層的液晶顯示元件的制造方法中，其特征在于，具備以下工序在已形成控制像素電極的電位的第1和第2驅(qū)動元件的基片上形成與上述第1驅(qū)動元件連接的第1像素電極的第1電極形成工序；在已形成上述第1像素電極的基片上，展開混合內(nèi)包液晶的微膠囊和光感應(yīng)性高分子材料的混合物，在上述基片上形成第1液晶層的第1液晶層形成工序；對上述第1液晶層進行掩蔽曝光并顯像，除去上述驅(qū)動元件的輸出端子上部的液晶層，形成開口部的開口部形成工序；以及在已形成開口部的第1液晶層上用導(dǎo)電性材料進行被膜，形成透明的第2像素電極以及經(jīng)由上述開口部電連接該第2像素電極和上述第2驅(qū)動元件的輸出端子的連接線的第2電極形成工序。
19.液晶顯示元件的制造方法，在基片上層疊2層以上的液晶層的液晶顯示元件的制造方法中，其特征在于，具備以下工序在已形成控制像素電極的電位的第1和第2驅(qū)動元件的基片上形成與上述第1驅(qū)動元件連接的第1像素電極的第1電極形成工序；在已形成上述第1像素電極的基片上，展開混合內(nèi)包液晶的微膠囊與光感應(yīng)性高分子材料的混合物，在上述基片上形成第1液晶層的第1液晶層形成工序；在上述第1液晶層上展開作為絕緣層材料的光感應(yīng)性高分子材料，形成絕緣層后，進行掩蔽曝光并顯像，除去上述驅(qū)動元件輸出端子上部的液晶層和絕緣層，形成開口部的開口部形成工序；在已形成上述開口部的絕緣層上，用導(dǎo)電性材料形成被膜，形成透明的第2像素電極以及經(jīng)由上述開口部電連接第2像素電極和上述第2驅(qū)動元件的輸出端子的連接線的第2電極形成工序。
20.液晶顯示元件的制造方法，在基片上層疊3層液晶層的液晶顯示元件的制造方法中，其特征在于，具備以下工序在已設(shè)置第1像素電極和第1、第2、第3驅(qū)動元件的基片上，展開混合內(nèi)包含有青色或深紅色的二色性色素的液晶的微膠囊與光感應(yīng)性高分子材料的混合物，形成第1液晶層的工序；對上述第1液晶層進行掩蔽曝光并顯像，除去上述第1液晶層中的上述第2驅(qū)動元件和第3驅(qū)動元件的輸出端子上部的液晶層，形成第1、第2開口部的工序；在已形成上述第1開口部的第1液晶層上，用導(dǎo)電性材料進行被膜，形成透明的第2像素電極以及經(jīng)由上述第1開口部連接該第2像素電極和上述第2驅(qū)動元件的輸出端子的連接線的工序；在已形成上述第2像素電極和連接線的基片上，展開混合內(nèi)包含有在青色或深紅色中與第1液晶層不同的顏色的二色性色素的液晶的微膠囊和光感應(yīng)性高分子材料的混合物，形成第2液晶層的工序；對上述第2液晶層進行掩蔽曝光并顯像，除去上述第2液晶層中的上述第3驅(qū)動元件的輸出端子上部的液晶層，形成第2開口部的工序；在已形成上述第2開口部的第2液晶層上，用導(dǎo)電性材料進行被膜，形成透明的第3像素電極以及經(jīng)由上述第2開口部連接上述第3像素電極和上述第3驅(qū)動元件的輸出端子的連接線的工序；以及在上述第3像素電極上配置具有包含黃色的二色性色素的液晶的第3液晶層的工序。
21.液晶顯示元件的制造方法，在基片上層疊3層液晶層的液晶顯示元件的制造方法中，其特征在于，具備以下工序在已設(shè)置第1像素電極和第1、第2、第3驅(qū)動元件的基片上，展開混合內(nèi)包含有青色或深紅色的二色性色素的液晶的微膠囊與光感應(yīng)性高分子材料的混合物，形成第1液晶層的工序；在上述第1液晶層上，展開作為絕緣層形成材料的光感應(yīng)性高分子材料，形成絕緣層后，進行掩蔽曝光并顯像，除去上述第2、第3驅(qū)動元件的輸出端子上部的液晶層和絕緣層，形成第1、第2開口部的工序；在已形成上述第1開口部的絕緣層上，用導(dǎo)電性材料進行被膜，形成透明的第2像素電極以及經(jīng)由上述第1開口部連接上述第2像素電極和上述第2驅(qū)動元件的輸出端子的連接線的工序；在上述第2像素電極、或者上述第2像素電極和連接線的上面，展開混合內(nèi)包液晶的微膠囊和光感應(yīng)性高分子材料的混合物，形成第2液晶層的工序，上述液晶含有與第1液晶層中的青色和深紅色不同的二色性色素；在上述第2液晶層上，展開作為絕緣層形成材料的光感應(yīng)性高分子材料，形成絕緣層后，進行掩蔽曝光并顯像，除去上述第2液晶層和第2絕緣層中的上述第3驅(qū)動元件的輸出端子上部的液晶層和絕緣層，形成第2開口部的工序；在已形成上述第2開口部的第2液晶層上，用導(dǎo)電性材料進行被膜，形成透明的第3像素電極以及經(jīng)由上述第2開口部連接上述第3像素電極和上述第3驅(qū)動元件的輸出端子的連接線的工序；以及在上述第3像素電極、或者上述第3像素電極和連接線的上面配置具有包含黃色的二色性色素的液晶的第3液晶層的工序。
22.權(quán)利要求1 9或21所述的液晶顯示元件的制造方法，其特征在于，以與各個絕緣層接觸的液晶層的厚度作為1時，上述各個絕緣層形成0.05以上、1以下的厚度。
23.權(quán)利要求18-22所述的液晶顯示元件的制造方法，其特征在于，所述光感應(yīng)性高分子材料是光分解性高分子材料，開口部的形成方法是，在成為開口部形成對象的液晶層、或者成為開口部形成對象的液晶層和絕緣層中，僅對要設(shè)置開口部的驅(qū)動元件的輸出端子上部曝光，然后進行顯像，除去上述輸出端子上部的液晶層、或者液晶層和絕緣層，形成開口部。
24.液晶顯示元件，它是在基片和密封板之間填充液晶構(gòu)成液晶層、而且以存在于上述基片和上述密封板之間的支持部件支持密封板構(gòu)造的液晶顯示元件，其特征在于，上述支持部件和上述密封板由同一組成的高分子組成，同時，兩者形成一體，以此保持上述液晶層，而且在與上述密封板的密封面不同的面上形成電極，再由該電極、上述支持部件、上述密封板和上述液晶層構(gòu)成顯示層。
25.權(quán)利要求24所述的液晶顯示元件，其特征在于，上述密封板的厚度是0.5-10μm。
26.權(quán)利要求24所述的液晶顯示元件，其特征在于，設(shè)置數(shù)層上述顯示層，而且在各顯示層的液晶層中含有各種不同顏色的二色性色素。
27.權(quán)利要求24所述的液晶顯示元件，其特征在于，上述液晶層形成3層結(jié)構(gòu)，而且這3層的液晶層中至少靠近基片的2層液晶層由上述結(jié)構(gòu)的顯示層保持。
28.權(quán)利要求27所述的液晶顯示元件，其特征在于，在上述3層的液晶層中含有各種不同顏色的二色性色素，而且該二色性色素是青色、深紅色或者黃色。
29.權(quán)利要求28所述的液晶顯示元件，其特征在于，在上述基片的表面上或者在3層的液晶層中位于最外側(cè)的液晶層上形成反射膜。
30.權(quán)利要求28所述的液晶顯示元件，其特征在于，上述各顯示層中的支持部件的顏色是與上述各液晶層中包含的二色性色素同色。
31.權(quán)利要求30所述的液晶顯示元件，其特征在于，上述支持部件由分散有顏料的感光性高分子樹脂制成。
32.權(quán)利要求29所述的液晶顯示元件，其特征在于，限制3層液晶層的二色性色素的吸光度的比例使得與將各個液晶層的吸光度加在一起時成為無彩色的場合的比例相比，越是處于元件表面?zhèn)鹊囊壕釉叫　?br> 33.液晶顯示元件的制造方法，其特征在于，包括以下工序在基片的一面涂敷高分子前體與液晶的混合溶液，在基片上形成混合溶液的膜的膜形成工序；使上述高分子前體在上述膜表面聚合，制作密封板的密封板制作工序；對上述基片的規(guī)定部位進行紫外線曝光，使上述高分子前體在上述膜中聚合制作支持部件的支持部件制作工序；以及在上述密封板上制作電極的電極制作工序。
34.權(quán)利要求33所述的液晶顯示元件的制造方法，其特征在于，在上述基片上形成具有輸出端子的驅(qū)動元件、在上述膜形成工序中在上述驅(qū)動元件上也形成由高分子前體和液晶組成的混合溶液的膜的場合，在上述支持部件制作工序中的紫外線曝光時，至少對除了上述驅(qū)動元件的輸出端子附近的區(qū)域和對應(yīng)于遍及設(shè)置在基片上的像素配置的點狀或線狀圖案的區(qū)域進行紫外線曝光，使上述高分子前體在上述膜中聚合。
35.權(quán)利要求33所述的液晶顯示元件的制造方法，其特征在于，在上述密封板的制作工序中，在上述混合溶液的膜上涂敷在與該混合溶液不相溶的溶劑中溶解促進上述高分子前體聚合的物質(zhì)形成的溶液，在膜表面使高分子前體聚合。
36.權(quán)利要求35所述的液晶顯示元件的制造方法，其特征在于，在上述基片上形成具有輸出端子的驅(qū)動元件、在上述膜形成工序中在上述驅(qū)動元件上也形成由高分子前體和液晶組成的混合溶液的膜的場合，涂敷在與上述混合溶液不相溶的溶劑中溶解促進上述高分子前體通過紫外線曝光而聚合的物質(zhì)形成的溶液后，對除了上述輸出端子附近的區(qū)域進行紫外線曝光，使上述高分子前體在上述膜中聚合，借此使除了上述輸出端子附近的區(qū)域的高分子前體大體上完全聚合后，使膜表面的高分子前體聚合。
37.權(quán)利要求36所述的液晶顯示元件的制造方法，其特征在于，對除了上述輸出端子附近的區(qū)域照射紫外線，使膜表面的高分子前體聚合。
38.權(quán)利要求36所述的液晶顯示元件的制造方法，其特征在于，照射偏振光紫外線，使膜表面的高分子前體聚合。
39.權(quán)利要求35所述的液晶顯示元件的制造方法，其特征在于，上述高分子前體由丙烯酸分子組成，溶劑以純水作為主成分，促進聚合的物質(zhì)由胺組成。
40.液晶顯示元件的制造方法，它是在通過支持部件設(shè)置的基片和密封膜之間封入液晶的液晶顯示元件的制造方法，其特征在于，包括以下工序在上述基片上形成支持部件的工序；在上述板狀部件上形成上述密封膜的工序；將上述板狀部件上形成的密封膜轉(zhuǎn)印在上述基片上形成的支持部件上的轉(zhuǎn)印工序；以及在上述基片和上述密封膜之間封入上述液晶的液晶封入工序。
41.液晶顯示元件的制造方法，它是在通過支持部件設(shè)置的基片和密封膜之間封入液晶的液晶顯示元件的制造方法，其特征在于，包括以下工序在板狀部件上形成密封膜的工序；在上述板狀部件上形成的密封膜上形成上述支持部件的工序；將上述板狀部件上形成的密封膜和上述支持部件轉(zhuǎn)印在上述基片上的轉(zhuǎn)印工序；以及在上述基片和上述密封膜之間封入上述液晶的液晶封入工序。
42.權(quán)利要求40或41所述的液晶顯示元件的制造方法，其特征在于，在上述板狀部件上形成密封膜之前，具有在上述板狀部件上施行離膜處理的工序。
43.權(quán)利要求40所述的液晶顯示元件的制造方法，其特征在于，在上述轉(zhuǎn)印工序中，將在上述基片上形成的支持部件和上述被轉(zhuǎn)印的密封膜粘結(jié)。
44.權(quán)利要求41所述的液晶顯示元件的制造方法，其特征在于，在上述轉(zhuǎn)印工序中，將上述基片和被轉(zhuǎn)印的支持部件粘結(jié)。
45.權(quán)利要求43所述的液晶顯示元件的制造方法，其特征在于，上述支持部件和上述密封膜由經(jīng)能量線照射具有聚合性的材料構(gòu)成，上述粘結(jié)是在使上述支持部件和上述密封膜粘附的狀態(tài)、照射能量線發(fā)生聚合而進行的。
46.權(quán)利要求40或41所述的液晶顯示元件的制造方法，其特征在于，在上述轉(zhuǎn)印工序之前，在上述基片上的液晶封入?yún)^(qū)域的周邊部，形成粘結(jié)上述基片和上述密封膜的密封劑層，在被上述密封劑包圍的區(qū)域中填充上述液晶后，通過轉(zhuǎn)印在上述板狀部件上形成的密封膜、或者密封膜和支持部件，同時進行上述轉(zhuǎn)印工序和上述封入工序。
47.權(quán)利要求40所述的液晶顯示元件的制造方法，其特征在于，進而，通過將以下工序分別至少進行1次，形成數(shù)個液晶封入層，即，在已經(jīng)轉(zhuǎn)印的上述密封膜上形成新的支持部件的工序；在板狀部件上形成新的密封膜的工序；將在上述板狀部件上形成的新密封膜轉(zhuǎn)印在在上述密封膜上形成的新支持部件上的工序；以及在上述兩個密封膜之間封入液晶的工序。
48.權(quán)利要求41所述的液晶顯示元件的制造方法，其特征在于，進而，通過將以下工序分別至少進行1次，形成數(shù)個液晶封入層，即，在板狀部件上形成新的密封膜的工序；在上述板狀部件上已形成的新的密封膜上形成新的支持部件的工序；將在上述板狀部件上形成的新密封膜和支持部件轉(zhuǎn)印在已被轉(zhuǎn)印的密封膜上的轉(zhuǎn)印工序；以及在上述兩個密封膜之間封入液晶的封入工序。
49.權(quán)利要求40或41所述的液晶顯示元件的制造方法，其特征在于，所述密封膜由感光性材料組成，同時，通過所述密封膜的曝光并顯像，在上述密封膜上形成通過該密封膜進行導(dǎo)電的電極用的開口部。
50.權(quán)利要求40或41所述的液晶顯示元件的制造方法，其特征在于，在上述轉(zhuǎn)印工序中，通過阻止在上述板狀部件上已形成的上述密封膜上的規(guī)定部分的轉(zhuǎn)印，在上述密封膜上形成通過該密封膜進行導(dǎo)電的電極用的開口部。
51.權(quán)利要求50所述的液晶顯示元件的制造方法，其特征在于，進而，在所述板狀部件上形成所述密封膜的工序之前，具有僅對轉(zhuǎn)印上述板狀部件上的密封膜的部分進行離膜處理的工序。
52.液晶顯示元件的制造方法，它是在基片和密封膜之間封入液晶的液晶顯示元件的制造方法，其特征在于，包括以下工序在上述基片上形成具有氣化性的固形膜的工序；在上述固形膜上形成密封膜的工序；將上述固形膜氣化排出，在上述基片和上述密封膜之間形成空隙的空隙形成工序；以及在上述空隙中封入上述液晶的工序。
53.權(quán)利要求52所述的液晶顯示元件的制造方法，其特征在于，上述固形膜由在進行加熱或減壓中的至少任何一種狀態(tài)下具有氣化性的材料組成。
54.權(quán)利要求52所述的液晶顯示元件的制造方法，其特征在于，上述空隙形成工序是在使上述固形膜上的規(guī)定區(qū)域部分氣化而排出、在上述基片和上述密封膜之間形成上述空隙的同時，利用上述固形膜上的殘留部分，形成支持上述密封膜的支持部件的工序。
55.權(quán)利要求54所述的液晶顯示元件的制造方法，其特征在于，上述固形膜由經(jīng)能量線照射、或者能量線照射和加熱而氣化的材料組成，通過僅對上述固形膜上的規(guī)定區(qū)域部分進行能量線照射、或者能量線照射和加熱，在上述規(guī)定區(qū)域的固形膜上保持氣化性。
56.權(quán)利要求55所述的液晶顯示元件的制造方法，其特征在于，上述固形膜是經(jīng)紫外線照射從聚合物解聚成單體的正型光致抗蝕劑。
57.權(quán)利要求54所述的液晶顯示元件的制造方法，其特征在于，進而，具有使上述已形成的支持部件穩(wěn)定化的工序。
58.權(quán)利要求52所述的液晶顯示元件的制造方法，其特征在于，進而，在形成上述固形膜之前，具有在上述基片上形成支持上述密封膜的支持部件的工序。
59.權(quán)利要求52所述的液晶顯示元件的制造方法，其特征在于，進而，通過將以下工序分別至少進行1次，形成數(shù)個液晶封入層，即，在已形成的密封膜上形成具有氣化性的新固形膜的工序；在上述固形膜上形成新的密封膜的工序；使上述固形膜氣化而排出，在上述兩個密封膜之間形成空隙的空隙形成工序；以及在上述空隙中封入液晶的工序。
60.權(quán)利要求47、48或59所述的液晶顯示元件的制造方法，其特征在于，在各自的同一位置配置在上述各液晶封入層上的上述支持部件而形成。
61.權(quán)利要求60所述的液晶顯示元件的制造方法，其特征在于，要使上述支持部件平行于上述密封膜的斷面形狀成為大致長方形或橢圓形那樣形成，同時，在夾持各密封膜的支持部件上的上述斷面形狀的縱向互不相同地配置，形成上述支持部件。
62.權(quán)利要求47、48或59所述的液晶顯示元件的制造方法，其特征在于，在使上述支持部件在像素區(qū)域間形成遍及數(shù)個像素區(qū)域的長度的同時，夾持各密封膜的支持部件的縱向互不相同的配置形成上述支持部件。
63.權(quán)利要求47、48或59所述的液晶顯示元件的制造方法，其特征在于，上述液晶是包含各自互不相同顏色的二色性色素的賓主液晶。
64.權(quán)利要求40、41或52所述的液晶顯示元件的制造方法，其特征在于，進而，具有形成反射透過上述液晶的光的反射膜的工序。
65.液晶顯示元件，其特征在于，具備基片、設(shè)備在上述基片上的支持部件、在板狀部件形成的被轉(zhuǎn)印在上述支持部件上而形成的密封膜、以及在上述基片和密封面之間封入的液晶。
66.液晶顯示元件，它是在基片和密封面之間封入液晶而構(gòu)成的液晶顯示元件，其特征在于，上述密封面在上述基片上形成的固形膜上形成，同時，上述液晶被封入使上述固形膜氣化、排出后形成的空隙中。
全文摘要
目的在于提供能夠消除因視差引起的色差、提高對比度、提高開口率的液晶顯示元件。按照下述的構(gòu)成能夠?qū)崿F(xiàn)此目的。在具有像素電極和驅(qū)動元件的基片上層疊液晶層、在上述層疊的液晶層之間配置透明的像素電極、而且該透明的像素電極和設(shè)置在上述基片上的驅(qū)動元件通過設(shè)置在上述液晶層的規(guī)定區(qū)域中的開口部進行電連接的液晶顯示元件中,上述液晶層含有內(nèi)包液晶的微膠囊和粘結(jié)上述微膠囊的粘結(jié)劑而構(gòu)成,在上述基片上的像素電極和液晶層之間、或在配置在液晶層間的像素電極和液晶層之間設(shè)置絕緣層,進而上述微膠囊的壁膜和上述粘結(jié)劑以及上述絕緣層由光感應(yīng)性高分子材料組成。
文檔編號G02F1/13GK1178331SQ97118658
公開日1998年4月8日 申請日期1997年7月10日 優(yōu)先權(quán)日1997年7月10日
發(fā)明者山中泰彥, 脅田尚英 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社