JP3205536B2 - 液晶表示素子およびその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示素子およ
びその製造方法に関し、特に、１枚の基板上に複数のゲ
ストホストモードの液晶層を備えて、反射型でも明るい
カラー画像を表示することができる液晶表示素子および
その製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の液晶表示素子としては、捻じれネ
マチック液晶と偏光板とを組み合わせることにより、各
画素ごとに透過する光を制御して画像を表示するものが
多く用いられている。また、カラー画像を表示する液晶
表示素子は、さらに、隣接する３つの画素ごとに対応さ
せて、赤、緑、または青の光を透過するマイクロカラー
フィルタを設け、加法混色により、カラー画像を表示し
得るようになっている。

【０００３】しかし、この種の液晶表示素子では、偏光
板およびカラーフィルタによる光の吸収量が多いため、
液晶表示素子全体の光の透過率が１０％以下程度にな
り、明るい表示を行うことが困難である。特に、外光を
利用する反射型の液晶表示素子を構成した場合には、色
の認識が困難になるほど暗くなりがちである。

【０００４】これに対して、反射型でも明るいカラー画
像を表示し得る液晶表示素子として、特開昭６１−２３
８０２４号公報や、特開平３−２３８４２４号公報に示
されるように、２色性色素を用いて各色ごとの光の吸
収、透過を制御するゲストホストモードの液晶表示素子
が提案されている。この液晶表示素子は、それぞれ互い
に異なる色の２色性色素を含む液晶層を有する複数のパ
ネルが重ね合わされて構成されている。具体的には、そ
れぞれシアン、マゼンタ、またはイエローの２色性色素
を含む液晶が１対のガラス基板に挟まれて成る３枚の液
晶パネルを重ね、すべての層で光を吸収した場合に黒表
示、すべての層で光を透過させた場合に白表示、また、
一部の層だけが光を吸収した場合に着色表示が行われる
ようになっている。この種のゲストホストモードの液晶
表示素子は、カラーフィルタや偏向板によって光が吸収
されることはないために、明るく鮮やかな色表示がで
き、反射型液晶表示素子にも適している。

【０００５】しかしながら、上記のようにそれぞれ１対
のガラス基板を有する複数のパネルを重ねて液晶表示素
子を作製した場合には、画素が細かくなると、各パネル
を構成するガラス基板の厚さが画素に比べて相対的に大
きくなるのために、視差の影響が大きくなり、表示画像
を斜めから見たときに色ずれが生じるという課題があ
る。

【０００６】そこで、このような視差による色ずれを解
消すべく、特開平６−３３７６４３号公報に示されるよ
うな、いわゆる高分子分散型の液晶表示素子が提案され
ている。この高分子分散型の液晶表示素子では、図３２
に示すように、基板２９１上に、レジスト材料または高
分子材料２９８中にゲストホスト液晶２９９を分散保持
させて固体化させた液晶層２９５〜２９７が積層されて
構成されている。また、各液晶層２９５〜２９７に対応
させて、１枚の基板２９１上に設けられた駆動素子に接
続される駆動電極２９２〜２９４が形成されている。こ
のように、各液晶層２９５〜２９７間にガラス基板を必
要としない構成とすることにより、視差による色ずれの
ないゲストホストモードの液晶表示素子が得られる。

【０００７】しかし、このような高分子分散型の液晶表
示素子は、レジスト材料また高分子材料２９８中にゲス
トホスト液晶２９９を分散保持するために、液晶層２９
５〜２９７中におけるレジスト材料または高分子材料２
９８の占める割合が多くなる（ゲストホスト液晶２９９
の占める割合が小さくなる。）。そのために、実質的な
開口率が小さくなり、コントラスト比を高くすることが
困難であるという課題を有していた。

【０００８】そこで、本発明者らは、先に特願平９−１
２７０５７号にて、図３３に示すような液晶表示素子を
提案した。この液晶表示素子は、基板１０１上に、フィ
ルム状の封止板１１３〜１１５が支持部材（スペーサ）
１０８〜１１０に支持されて積層され、基板１０１と封
止板１１３との間、および各封止板１１３〜１１５の間
に、液晶１２５〜１２７が封入されて構成されている。
このように、支持部材１０８〜１１０に支持されたフィ
ルム状の封止板１１３〜１１５を用いることにより、ガ
ラス基板を用いる場合のような視差による色ずれを解消
することができ、しかも、前記高分子分散型の液晶表示
素子のように液晶を保持するための高分子材料を必要と
せず、封止板１１３〜１１５間における液晶１２５〜１
２７の占める割合が多いため、実質的な開口率を大きく
してコントラスト比を高くすることができる。

【０００９】ここで、上記のような液晶表示素子の支持
部材１０８〜１１０は、例えば、各層ごとに、基板１０
１または封止板１１３，１１４上に感光性樹脂を塗布
し、支持部材１０８〜１１０を形成する部分だけをマス
ク露光によって重合、硬化させた後、他の部分を現像し
て除去することにより形成される。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記のようにフィルム
状の封止板１１３〜１１５を積層する構造の液晶表示素
子では、支持部材１０８〜１１０が各層で正確に同じ位
置に形成されていないと、封止板１１３〜１１５が確実
に支持されない。具体的には、支持部材１０８〜１１０
の位置合わせの精度が十分でなく、例えば図３４（ａ）
に示すように支持部材１０８，１０９の位置にずれが生
じた場合には、封止板１１４と基板１０１とを貼り合わ
せる際の圧力などによって、図３４（ｂ）に示すように
封止板１１３…が変形したり、さらにずれ量が大きい場
合には、図３４（ｃ）に示すように第２表示層１２２の
支持部材１０９が第１表示層１１７に食い込み、第１表
示層１１７や第２表示層１２２の構造が破壊されること
になる。それゆえ、前記のようにマスク露光によって各
層の支持部材１０８〜１１０を形成する場合には、マス
クの正確な位置合わせを行う必要がある。

【００１１】また、支持部材１０８…の部分は光の透過
率が制御されない領域になるので、開口率を大きくする
ためには、画素内で支持部材１０８〜１１０の占める面
積をできるだけ小さくすることが好ましいが、そのため
には、上記マスクの位置合わせ精度を一層高くする必要
がある。具体的には、例えば支持部材１０９…を７μｍ
角の大きさで形成する場合には、支持部材１０９…の位
置ずれが３μｍ以上になると、前記のような第１表示層
１１７等の破壊を生じることになる。それゆえ、上記位
置ずれが３μｍ以下になるようにマスクの位置合わせを
行う必要がある。

【００１２】したがって、精度の高いマスキング工程を
設けることによる製造コストの増大を招く虞があるとい
う課題を有していた。

【００１３】本発明は、上記の課題を考慮してなされた
ものであって、支持部材を形成する際のマスクの位置合
わせ工程を必要とせず、製造コストの低減を図ることが
できるとともに、支持部材の占める面積を小さくしてコ
ントラスト比を一層高くすることが容易にできる液晶表
示素子およびその製造方法の提供を目的としている。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項１の発明は、透明な材料から成り、反射膜
が形成された基板と、上記基板の反射膜が形成された側
に対向して設けられた封止板と、上記基板と封止板との
間に設けられた液晶層とを有する液晶表示素子であっ
て、上記反射膜に開口部が形成されるとともに、上記基
板と上記封止板との間における、上記反射膜の開口部が
形成されている位置に、感光性樹脂が上記開口部を介し
て露光されることにより形成された、上記封止板を支持
する支持部材が設けられていることを特徴としている。

【００１５】このように構成されていることにより、支
持部材の位置精度が高いので、支持部材の占める面積を
小さくしてコントラスト比を高くすることが容易にでき
る。

【００１６】請求項２の発明は、請求項１の液晶表示素
子であって、上記感光性樹脂は、ネガ型レジストである
ことを特徴としている。

【００１７】これにより、上記のように感光性樹脂が上
記開口部を介して露光されることにより形成された支持
部材を容易に得ることができる。

【００１８】請求項３の発明は、請求項２の液晶表示素
子であって、上記液晶層は、高分子と、上記高分子中に
分散して保持された液晶とを含むことを特徴としてい
る。

【００１９】これにより、封止板が液晶層中の高分子に
よって支持部材に確実に固定された液晶表示素子を得る
ことができる。

【００２０】請求項４の発明は、請求項１の液晶表示素
子であって、上記感光性樹脂は、上記液晶層を形成する
ための液晶と感光性の高分子前駆体とを含む混合溶液中
の上記高分子前駆体であることを特徴としている。

【００２１】これにより、液晶層が、混合溶液の露光に
よる支持部材の形成に消費されて残った液晶によって形
成されるので、実質的な開口率が大きく、コントラスト
比の一層高い液晶表示素子を得ることができる。

【００２２】請求項５の発明は、請求項１の液晶表示素
子であって、上記液晶層と封止板とが、複数組重ねて設
けられ、各封止板の間における、上記反射膜の開口部が
形成されている位置に、感光性樹脂が上記開口部を介し
て露光されることにより形成された、各封止板を支持す
る支持部材が設けられていることを特徴としている。こ
れにより、カラー画像を表示可能な液晶表示素子を構成
することができる。

【００２３】請求項６の発明は、請求項５の液晶表示素
子であって、上記各封止板を支持する支持部材は、それ
ぞれ互いに感光波長特性が異なる感光性樹脂から形成さ
れていることを特徴としている。

【００２４】これにより、支持部材を容易に所定の高さ
にできるので、液晶層の厚さを所定の厚さに形成して、
色バランスの良好な液晶表示素子を得ることができる。

【００２５】請求項７の発明は、請求項５の液晶表示素
子であって、上記液晶層と封止板とが３組設けられ、各
液晶層は、それぞれ、シアン、マゼンタ、またはイエロ
ーのうち互いに異なる色の２色性色素と液晶とを含むゲ
ストホスト液晶を含むことを特徴としている。

【００２６】これにより、フルカラー画像を表示可能な
液晶表示素子を構成することができる。

【００２７】請求項８の発明は、請求項１の液晶表示素
子についての液晶表示素子の製造方法であって、上記基
板上に、上記開口部を有する反射膜を形成する工程と、
上記反射膜が形成された基板上に感光性樹脂層を形成す
る工程と、上記感光性樹脂層を、上記基板側から上記反
射膜の開口部を介して露光し、硬化させる工程と、上記
感光性樹脂層における、上記反射膜の遮蔽により露光さ
れなかった部分を現像により除去して、上記支持部材を
形成する工程と、上記支持部材に上記封止板を密着させ
る工程と、上記基板と封止板との間に液晶を封入して上
記液晶層を形成する工程とを有することを特徴としてい
る。

【００２８】これにより、支持部材は、確実に開口部の
位置に形成され、支持部材の位置精度を高くすることが
容易にできるので、支持部材の位置ずれによる液晶層の
破壊等を生じることなく支持部材の占める面積を小さく
して、コントラスト比の高い液晶表示素子を製造するこ
とができる。しかも、別途マスクを用いる場合のように
マスクの位置合わせをする必要がないので、製造コスト
の低減を図ることもできる。

【００２９】請求項９の発明は、請求項８の液晶表示素
子の製造方法であって、上記感光性樹脂層は、ネガ型レ
ジストから形成されていることを特徴としている。

【００３０】これにより、支持部材の形成に一般的な材
料を適用することができるので、支持部材を容易、か
つ、安価な製造コストで製造することができる。

【００３１】請求項１０の発明は、請求項８の液晶表示
素子の製造方法であって、上記液晶層を形成する工程
は、上記基板と封止板との間に、液晶と感光性の高分子
前駆体とを含む混合溶液を封入する工程と、上記混合溶
液を上記封止板側から露光し、上記混合溶液中の高分子
前駆体を硬化させることにより、高分子と、上記高分子
中に分散して保持された液晶とを含む上記液晶層を形成
するとともに、上記封止板を上記基板に固定する工程と
を含むことを特徴としている。

【００３２】これにより、露光によって硬化した高分子
によって、基板と封止板とを容易、かつ、確実に固定す
ることができる。

【００３３】請求項１１の発明は、請求項８の液晶表示
素子の製造方法であって、上記支持部材に上記封止板を
密着させる工程は、上記支持部材と上記封止板とを接着
して、上記封止板を上記基板に固定する接着工程を含む
ことを特徴としている。

【００３４】また、請求項１２の発明は、請求項１１の
液晶表示素子の製造方法であって、上記接着工程は、上
記支持部材、または上記封止板の少なくとも何れか一方
に接着剤を塗布する工程を含むことを特徴としている。

【００３５】さらに、請求項１３の発明は、請求項１１
の液晶表示素子の製造方法であって、上記封止板または
支持部材の少なくとも何れか一方が、加熱または加圧の
少なくとも何れか一方により可塑性を有する材料から成
り、上記接着工程は、上記支持部材に上記封止板を密着
させた状態で加熱または加圧の少なくとも何れか一方を
行って、上記封止板を上記基板に固定する工程であるこ
とを特徴としている。

【００３６】これらにより、液晶と感光性の高分子前駆
体とを含む混合溶液を用いなくても、基板と封止板とを
容易、かつ、確実に固定することができるので、液晶層
における液晶の占める割合を大きくして、実質的な開口
率を大きくし、一層コントラスト比の高い液晶表示素子
を製造することができる。

【００３７】請求項１４の発明は、請求項５の液晶表示
素子についての製造方法であって、請求項８の各工程に
加えて、さらに、上記封止板上に新たな感光性樹脂層を
形成する工程と、上記新たな感光性樹脂層を、上記基板
側から上記反射膜の開口部および既に形成された支持部
材を介して露光し、硬化させる工程と、上記新たな感光
性樹脂層における、上記反射膜の遮蔽により露光されな
かった部分を現像により除去して、新たな支持部材を形
成する工程と、上記新たな支持部材に新たな封止板を密
着させる工程と、上記既に形成された封止板と上記新た
な封止板との間に、液晶を封入して新たな液晶層を形成
する工程とをそれぞれ少なくとも１回行うことにより、
複数の液晶層を形成することを特徴としている。

【００３８】これにより、カラー画像を表示可能な液晶
表示素子を製造することができる。

【００３９】請求項１５の発明は、請求項１４の液晶表
示素子の製造方法であって、上記各封止板を支持する支
持部材は、それぞれ互いに感光波長特性が異なる感光性
樹脂から形成されるとともに、上記各支持部材を、それ
ぞれ互いに波長の異なる光によって露光し、硬化させる
ことを特徴としている。

【００４０】これにより、新たに形成される支持部材へ
の露光強度が、既に形成された支持部材の吸収によって
減少しにくくなるので、支持部材を確実に硬化させて所
定の高さに形成することが容易にできるので、液晶層の
厚さを所定の厚さに形成して、色バランスの良好な液晶
表示素子を製造することができる。

【００４１】請求項１６の発明は、請求項１の液晶表示
素子についての液晶表示素子の製造方法であって、上記
基板上に、上記開口部を有する反射膜を形成する工程
と、上記基板上における上記反射膜の開口部が形成され
た以外の所定の領域に補助支持部材を形成する工程と、
上記補助支持部材に上記封止板を密着させる工程と、上
記基板と封止板との間に、液晶と感光性の高分子前駆体
とを含む混合溶液を封入する工程と、上記混合溶液を上
記基板側から上記反射膜の開口部を介して露光し、上記
混合液中の高分子前駆体を上記反射膜の開口部に対応す
る位置に析出および硬化させて上記支持部材を形成する
とともに、残った混合液中の液晶により上記液晶層を形
成する工程と、を有することを特徴としている。

【００４２】これにより、支持部材は、確実に開口部の
位置に形成され、支持部材の位置精度を高くすることが
容易にできるので、支持部材の位置ずれによる液晶層の
破壊等を生じることなく支持部材の占める面積を小さく
できるうえ、液晶層が、混合溶液の露光による支持部材
の形成に消費されて残った液晶によって形成されるの
で、実質的な開口率を大きくでき、コントラスト比の一
層高い液晶表示素子を製造することができる。しかも、
別途マスクを用いる場合のようにマスクの位置合わせを
する必要がないので、製造コストの低減を図ることもで
きる。

【００４３】請求項１７の発明は、請求項１６の液晶表
示素子の製造方法であって、上記補助支持部材を形成す
る工程は、上記反射膜が形成された基板上にネガ型レジ
スト層を形成する工程と、上記ネガ型レジスト層を、上
記基板と反対側から所定のマスクパターンを介して露光
し、硬化させる工程と、上記ネガ型レジスト層におけ
る、上記マスクパターンの遮蔽により露光されなかった
部分を現像により除去する工程とを有することを特徴と
している。

【００４４】これにより、補助支持部材の形成に一般的
な材料を適用することができるので、補助支持部材を容
易、かつ、安価な製造コストで製造することができる。

【００４５】請求項１８の発明は、請求項５の液晶表示
素子についての製造方法であって、請求項１６の各工程
に加えて、さらに、既に形成された封止板上における既
に形成された補助支持部材に対応する位置に新たな補助
支持部材を形成する工程と、上記新たな補助支持部材に
新たな封止板を密着させる工程と、上記既に形成された
封止板と新たな封止板との間に、液晶と感光性の高分子
前駆体とを含む新たな混合溶液を封入する工程と、上記
新たな混合溶液を上記基板側から上記反射膜の開口部お
よび既に形成された支持部材を介して露光し、上記新た
な混合液中の高分子前駆体を上記反射膜の開口部に対応
する位置に析出および硬化させて新たな支持部材を形成
するとともに、残った混合液中の液晶により新たな液晶
層を形成する工程とをそれぞれ少なくとも１回行うこと
により、複数の液晶層を形成することを特徴としてい
る。

【００４６】これにより、カラー画像を表示可能な液晶
表示素子を製造することができる。

【００４７】請求項１９の発明は、請求項１８の液晶表
示素子の製造方法であって、上記各封止板を支持する支
持部材は、それぞれ互いに感光波長特性が異なる感光性
樹脂から形成されるとともに、上記各支持部材を、それ
ぞれ互いに波長の異なる光によって露光し、硬化させる
ことを特徴としている。

【００４８】これにより、新たに形成される支持部材へ
の露光強度が、既に形成された支持部材の吸収によって
減少しにくくなるので、支持部材を確実に硬化させて所
定の高さに形成することが容易にできるので、液晶層の
厚さを所定の厚さに形成して、色バランスの良好な液晶
表示素子を製造することができる。

【００４９】請求項２０の発明は、請求項１の液晶表示
素子についての液晶表示素子の製造方法であって、上記
基板上に、上記開口部を有する反射膜を形成する工程
と、上記反射膜が形成された基板上に感光性樹脂層を形
成する工程と、上記基板側から、第１のマスキング部材
によって、上記反射膜の開口部のうちの一部の第１の開
口部が露出するように他の第２の開口部を覆い、上記感
光性樹脂層を、上記基板側から上記反射膜の第１の開口
部を介して露光し、硬化させる工程と、上記感光性樹脂
層における、上記反射膜およびマスキング部材の遮蔽に
より露光されなかった部分を現像により除去して、上記
支持部材のうちの一部の第１の支持部材を形成する工程
と、上記第１の支持部材に上記封止板を密着させる工程
と、上記基板と封止板との間に、液晶と感光性の高分子
前駆体とを含む混合溶液を封入する工程と、上記基板側
から、第２のマスキング部材によって、上記反射膜の第
１の開口部を覆い、上記混合溶液を、上記基板側から上
記反射膜の第２の開口部を介して露光し、上記混合液中
の高分子前駆体を上記反射膜の第２の開口部に対応する
位置に析出および硬化させて上記支持部材のうちの他の
第２の支持部材を形成するとともに、残った混合液中の
液晶により上記液晶層を形成する工程とを有することを
特徴としている。

【００５０】これにより、基板１と封止板、および各封
止板の間隙が、第１の支持部材により均一に保たれ、液
晶表示素子の表示色のバランスを一定に保たれるととも
に、液晶層が、混合溶液の露光による支持部材の形成に
消費されて残った液晶によって形成されるので、実質的
な開口率が大きく、コントラスト比の一層高い液晶表示
素子を製造することができる。

【００５１】請求項２１の発明は、請求項５の液晶表示
素子についての製造方法であって、請求項２０の各工程
に加えて、さらに、上記封止板上に新たな感光性樹脂層
を形成する工程と、上記基板側から、上記第１のマスキ
ング部材によって、上記反射膜の第２の開口部を覆い、
上記新たな感光性樹脂層を、上記基板側から上記反射膜
の第１の開口部および既に形成された第１の支持部材を
介して露光し、硬化させる工程と、上記新たな感光性樹
脂層における、上記反射膜およびマスキング部材の遮蔽
により露光されなかった部分を現像により除去して、新
たな第１の支持部材を形成する工程と、上記新たな第１
の支持部材に新たな封止板を密着させる工程と、上記既
に形成された封止板と新たな封止板との間に、液晶と感
光性の高分子前駆体とを含む新たな混合溶液を封入する
工程と、上記基板側から、上記第２のマスキング部材に
よって、上記反射膜の第１の開口部を覆い、上記新たな
混合溶液を、上記基板側から上記反射膜の第２の開口部
および既に形成された第２の支持部材を介して露光し、
上記新たな混合液中の高分子前駆体を上記反射膜の第２
の開口部に対応する位置に析出および硬化させて新たな
第２の支持部材を形成するとともに、残った混合液中の
液晶により新たな液晶層を形成する工程とをそれぞれ少
なくとも１回行うことにより、複数の液晶層を形成する
ことを特徴としている。

【００５２】これにより、カラー画像を表示可能な液晶
表示素子を製造することができる。

【００５３】請求項２２の発明は、請求項２１の液晶表
示素子の製造方法であって、上記各封止板を支持する第
１の支持部材および第２の支持部材は、それぞれ他の封
止板を支持する第１の支持部材および第２の支持部材と
互いに感光波長特性が異なる感光性樹脂から形成される
とともに、上記各封止板を支持する第１の支持部材およ
び第２の支持部材を、それぞれ他の封止板を支持する第
１の支持部材および第２の支持部材と互いに波長の異な
る光によって露光し、硬化させることを特徴としてい
る。

【００５４】これにより、新たに形成される支持部材へ
の露光強度が、既に形成された支持部材の吸収によって
減少しにくくなるので、支持部材を確実に硬化させて所
定の高さに形成することが容易にできるので、液晶層の
厚さを所定の厚さに形成して、色バランスの良好な液晶
表示素子を製造することができる。

【００５５】請求項２３の発明は、透明な材料から成る
基板と、上記基板に対向して設けられた封止板と、上記
基板と封止板との間に設けられた液晶層とを有する液晶
表示素子であって、上記基板における所定の領域に遮光
膜が形成されるとともに、上記基板と上記封止板との間
における上記遮光膜が形成されている位置に、感光性樹
脂における上記遮光膜の形成されていない部分が露光さ
れることにより形成された、上記封止板を支持する支持
部材が設けられていることを特徴としている。

【００５６】このように構成されていることにより、支
持部材の位置精度が高いので、支持部材の占める面積を
小さくしてコントラスト比を高くすることが容易にでき
る。請求項２４の発明は、請求項２３の液晶表示素子で
あって、上記感光性樹脂は、ポジ型レジストであること
を特徴としている。

【００５７】また、請求項２５の発明は、請求項２３の
液晶表示素子であって、上記遮光膜は、黒色のレジスト
から形成されていることを特徴としている。

【００５８】これにより、上記のように感光性樹脂にお
ける遮光膜の形成されていない部分が露光されることに
より形成された支持部材を容易に得ることができる。

【００５９】請求項２６の発明は、請求項２３の液晶表
示素子であって、上記液晶層は、高分子と、上記高分子
中に分散して保持された液晶とを含むことを特徴として
いる。

【００６０】これにより、封止板が液晶層中の高分子に
よって支持部材に確実に固定された液晶表示素子を得る
ことができる。

【００６１】請求項２７の発明は、請求項２３の液晶表
示素子であって、上記液晶層と封止板とが、複数組重ね
て設けられ、各封止板の間における、上記遮光膜が形成
されている位置に、感光性樹脂が上記遮光膜の形成され
ていない領域を介して露光されることにより形成され
た、各封止板を支持する支持部材が設けられていること
を特徴としている。

【００６２】これにより、カラー画像を表示可能な液晶
表示素子を構成することができる。

【００６３】請求項２８の発明は、請求項２３の液晶表
示素子についての液晶表示素子の製造方法であって、上
記基板上における所定の領域に遮光膜を形成する工程
と、上記遮光膜が形成された基板上に感光性樹脂層を形
成する工程と、上記遮光膜が形成されていない部分の上
記感光性樹脂層を、上記基板側から露光する工程と、上
記感光性樹脂層における上記露光された部分を現像によ
り除去して、上記遮光膜が形成されている位置に上記支
持部材を形成する工程と、上記支持部材に上記封止板を
密着させる工程と、上記基板と封止板との間に液晶を封
入して上記液晶層を形成する工程とを有することを特徴
としている。

【００６４】これにより、支持部材は、確実に開口部の
位置に形成され、支持部材の位置精度を高くすることが
容易にできるので、支持部材の位置ずれによる液晶層の
破壊等を生じることなく支持部材の占める面積を小さく
して、コントラスト比の高い液晶表示素子を製造するこ
とができる。しかも、別途マスクを用いる場合のように
マスクの位置合わせをする必要がないので、製造コスト
の低減を図ることもできる。

【００６５】請求項２９の発明は、請求項２８の液晶表
示素子の製造方法であって、上記感光性樹脂層は、ポジ
型レジストから形成されていることを特徴としている。

【００６６】これにより、支持部材の形成に一般的な材
料を適用することができるので、支持部材を容易、か
つ、安価な製造コストで製造することができる。

【００６７】請求項３０の発明は、請求項２８の液晶表
示素子の製造方法であって、上記液晶層を形成する工程
は、上記基板と封止板との間に、液晶と感光性の高分子
前駆体とを含む混合溶液を封入する工程と、上記混合溶
液を上記封止板側から露光し、上記混合溶液中の高分子
前駆体を硬化させることにより、高分子と、上記高分子
中に分散して保持された液晶とを含む上記液晶層を形成
するとともに、上記封止板を上記基板に固定する工程と
を含むことを特徴としている。

【００６８】これにより、露光によって硬化した高分子
によって、基板と封止板とを容易、かつ、確実に固定す
ることができる。

【００６９】請求項３１の発明は、請求項２７の液晶表
示素子についての製造方法であって、請求項２８の各工
程に加えて、さらに、上記封止板上に新たな感光性樹脂
層を形成する工程と、上記遮光膜が形成されていない部
分の上記新たな感光性樹脂層を、上記基板側から露光す
る工程と、上記新たな感光性樹脂層における上記露光さ
れた部分を現像により除去して、上記遮光膜が形成され
ている位置に新たな支持部材を形成する工程と、上記新
たな支持部材に新たな封止板を密着させる工程と、上記
既に形成された封止板と上記新たな封止板との間に、液
晶を封入して新たな液晶層を形成する工程とをそれぞれ
少なくとも１回行うことにより、複数の液晶層を形成す
ることを特徴としている。

【００７０】これにより、カラー画像を表示可能な液晶
表示素子を製造することができる。

【００７１】

【発明の実施の形態】（実施の形態１）本発明の実施の
形態１に係る液晶表示素子について、図１ないし図１０
に基づいて説明する。

【００７２】図１は、液晶表示素子の１画素あたりの構
成を示す部分平面図である。

【００７３】図２は、図１のＡ−Ａ矢視断面図である。

【００７４】図３ないし図１０は、液晶表示素子の製造
工程を示す説明図である。

【００７５】なお、上記および以下の各図においては、
便宜上、縮尺や各部の寸法を必要に応じて拡大、縮小、
および模式化して描いている。また、構成の理解の妨げ
になる部材は省略して描いている。

【００７６】まず、液晶表示素子の構造を図１および図
２に基づいて説明する。

【００７７】図１および図２に示すように、ホウケイ酸
ガラスから成る基板１上には、薄膜トランジスタ（以下
「ＴＦＴ素子」と称する。）２〜４が形成されている。
上記ＴＦＴ素子２〜４は、アモルファスシリコンから成
る半導体層２ａ〜４ａと、ゲート電極２ｂ〜４ｂと、ソ
ース電極２ｃ〜４ｃと、ドレイン電極２ｄ〜４ｄとを有
している。上記ＴＦＴ素子２のドレイン電極２ｄは、基
板１における画素に対応する領域に形成された第１画素
電極９の一部により構成されている。

【００７８】上記第１画素電極９は、アルミニウムから
成り、反射膜を兼ねるようになっている。第１画素電極
９の周囲には、ブラックマトリクス５が設けられてい
る。このブラックマトリクス５は、黒色のカーボン粒子
を含むレジストから形成され、第１画素電極９以外の領
域に入射した光を吸収することにより、コントラスト比
を高めるようになっている。第１画素電極９およびブラ
ックマトリクス５には、７μｍ角の正方形の開口部５
ａ，９ａが、３０μｍピッチで等間隔に形成されてい
る。また、ブラックマトリクス５には、さらに、ＴＦＴ
素子３，４のドレイン電極３ｄ，４ｄおよびその近傍の
部分にも、開口部５ｂが形成されている（図１において
は、ブラックマトリクス５が形成されている領域を点描
で示す。）。

【００７９】基板１における上記第１画素電極９および
ブラックマトリクス５の開口部９ａ，５ａ，５ｂの位置
には、これらの開口部９ａ，５ａ，５ｂを介した露光に
より硬化したネガ型レジストから成る、断面形状が７μ
ｍ角で高さが４μｍのスペーサとしての支持部材１８が
設けられている。支持部材１８の上方には、この支持部
材１８によって支持され、基板１との間隔が４μｍに保
たれた封止板１１が設けられている。基板１と封止板１
１との間には、液晶層２１が設けられている。この液晶
層２１は、アクリルポリマーの高分子ネットワーク中
に、フッ素系のネマチック液晶にシアンの２色性色素を
溶解させたゲストホスト液晶が保持された、いわゆる高
分子分散型液晶である。ただし、液晶層２１は封止板１
１によって封止されているため、上記液晶層２１中のネ
ットワーク高分子の量は封止板１１を固定し得る程度で
あればよい。それゆえ、図３２に示すような液晶表示素
子に比べて、液晶の占める割合が大きく、実質的な開口
率が大きいので、高いコントラスト比が得られる。上記
封止板１１および液晶層２１には、ＴＦＴ素子３，４の
ドレイン電極３ｄ，４ｄの上方位置に、立体配線用の開
口部１１ａ，２１ａが形成されている。

【００８０】上記第１画素電極９、液晶層２１、支持部
材１８、および封止板１１により、第１表示層６が構成
される。第１表示層６の上方には、第２表示層７、およ
び第３表示層８が積層されている。これらの第２表示層
７および第３表示層８は、それぞれ、第１表示層６と同
様に、第２画素電極１４と、液晶層２２と、支持部材１
９と、封止板１２と、または第３画素電極１５と、液晶
層２３と、支持部材２０と、封止板１３とから構成され
ている。

【００８１】ただし、第２表示層７は、液晶層２２のゲ
ストホスト液晶に、シアンに代えてマゼンタの２色性色
素が用いられる点が主として異なる。また、封止板１１
の上面の画素に対応する領域に形成される第２画素電極
１４は、アルミニウムに代えて、インジウム・錫酸化物
（以下「ＩＴＯ」と称する。）から成る透明導電膜によ
り構成されている。この第２画素電極１４は、前記封止
板１１および液晶層２１の開口部１１ａ，２１ａを介し
て、ＴＦＴ素子３のドレイン電極３ｄに接続されてい
る。さらに、封止板１２および液晶層２２には、ＴＦＴ
素子４のドレイン電極４ｄの上方位置だけに、立体配線
用の開口部１２ａ，２２ａが形成されている。

【００８２】一方、第３表示層８は、液晶層２３にイエ
ローの２色性色素が用いられるとともに、第３画素電極
１５は、第２画素電極１４と同じ透明導電膜により構成
され、封止板１２、液晶層２２、封止板１１および液晶
層２１の開口部１２ａ，２２ａ，１１ａ，２１ａを介し
て、ＴＦＴ素子４のドレイン電極４ｄに接続されてい
る。また、封止板１３および液晶層２３には、開口部は
形成されていない。

【００８３】ここで、上記第２表示層７、および第３表
示層８の支持部材１９，２０は、第１表示層６の支持部
材１８と同様に、第１画素電極９およびブラックマトリ
クス５の開口部９ａ，５ａ，５ｂを介した露光によって
硬化したネガ型レジストで形成することにより、正確に
第１表示層６の支持部材１８と同じ位置に配置されてい
る。また、各表示層６〜８の液晶層２１〜２３に含まれ
るゲストホスト液晶は、適切な色バランスになるよう
に、シアン、マゼンタ、およびイエローの２色性色素の
濃度が調整されている。

【００８４】第３表示層８の上方、すなわち封止板１３
の上面には、透明導電膜から成り、各画素に共通の共通
電極１６が設けられている。また、共通電極１６の上面
には、液晶表示素子を外圧等から保護するために、透明
な樹脂から成る保護膜１７が形成されている。

【００８５】上記のように構成された液晶表示素子は、
ＴＦＴ素子２〜４を介して第１〜第３画素電極９，１
４，１５に印加される電圧が制御されることにより、第
１画素電極９と第２画素電極１４との間、第２画素電極
１４と第３画素電極１５との間、および第３画素電極１
５と共通電極１６との間の電圧、すなわち各液晶層２１
〜２３に印加される電圧が変化し、これに応じて、各表
示層６〜８で吸収される各色の光の量が変化する。そこ
で、保護膜１７側から入射した光（外光）は、第３，第
２，第１表示層８，７，６の順に通過した後、第１画素
電極９で反射され、次に第１，第２，第３表示層６，
７，８の順に通過する間に、上記印加電圧に応じて各色
の光が吸収され、減法混色によりカラー表示が行われ
る。

【００８６】ここで、上記液晶表示素子における支持部
材１８…の大きさとピッチ、および開口率について説明
する。

【００８７】液晶表示素子の開口率は、表示画面の面積
に対する画素の面積の比（表示画面内の画素の開口率）
と、画素の面積に対する、画素内で支持部材１８…が占
める部分を除く領域の面積の比（画素内の開口率）との
積になる。上記表示画面内の画素の開口率は、ＴＦＴ素
子２…や、そのソース、ゲートライン等の占める面積に
よって定まるので、全体の開口率を大きくするために
は、上記画素内の開口率を大きくする必要がある。すな
わち、支持部材１８…のピッチを大きくするほど、ま
た、支持部材１８…を小さくするほど、開口率を大きく
でき、コントラスト比を高くすることができる。

【００８８】しかし、支持部材１８…のピッチが、例え
ば５０μｍ以上などであると、図３５に示すように、隣
り合う支持部材１８…間で封止板１１が垂れるように変
形し、基板１と封止板１１との間のギャップ、すなわち
液晶層２１等の厚さを一定に保つことが困難になる。そ
れゆえ、液晶層２１の厚さを一定に保つためには、支持
部材１８…を高い密度で形成することが好ましく、例え
ば上記のように支持部材１８…のピッチを３０μｍに設
定することにより、液晶層２１の厚さを一定に保ちつ
つ、高い開口率を得ることができる。

【００８９】また、もし、支持部材１８…の位置精度が
低い場合には、前記図３３に示したような不具合を防止
するためには、支持部材１８…のサイズを大きくする必
要があるが、例えば１０μｍ角とすると、画素内で支持
部材１８…の占める面積が１割以上となり、画素内の開
口率が小さくなって、コントラスト比が低下する。これ
に対して、本実施の形態１においては、各表示層６〜８
の支持部材１８〜２０が、上記のように第１画素電極９
およびブラックマトリクス５の開口部９ａ，５ａ，５ｂ
を介した露光により硬化したネガ型レジストによって形
成されることにより、各支持部材１８〜２０が正確に同
じ位置に配置されるので、上記のような不具合を生じる
ことなく、支持部材１８…を７μｍ角程度と小さくする
ことができ、９５％以上の画素内の開口率を得ることが
できる。なお、液晶層２１…には高分子ネットワークが
含まれているために、実質的な開口率はこれよりも多少
小さくなる。

【００９０】次に、上記液晶表示素子の製造方法を図３
ないし図１０に基づいて説明する。

【００９１】なお、以下の製造工程は、不必要な感光を
防止するために、主として、ネガ型レジストなどの感光
性材料が感光しない長波長の光で照明された部屋（イエ
ロールーム）で行う。

【００９２】（１） まず、図３（ａ）に示すように、
ホウケイ酸ガラスからなる基板１上にアモルファスシリ
コンから成るＴＦＴ素子２〜４を形成する。次に、アル
ミニウムの反射膜を真空蒸着により成膜し、フォトリソ
グラフィーおよびエッチングにより画素の形状にパター
ンニングして、反射膜およびＴＦＴ素子２のドレイン電
極２ｄを兼ねる第１画素電極９を形成する。上記パター
ニングの際には、開口部９ａも形成する。

【００９３】（２） 次に、図３（ｂ）に示すように、
カーボンを含むポジ型レジストを１μｍの厚さに塗布し
た後、第１画素電極９の領域と開口部５ａ，５ｂを形成
する領域とへのマスク露光、および現像により、開口部
５ａ，５ｂを有するブラックマトリクス５を形成する。

【００９４】次に、以下の（３）〜（５）の工程により
支持部材１８を形成する。

【００９５】（３） 図４（ｃ）に示すように、上記の
ように第１画素電極９およびブラックマトリクス５が形
成された基板１上に、支持部材１８を形成するためのネ
ガ型レジスト１８’をスピンコートにより塗布（回転数
６００ｒｐｍで、３０秒間）した後、プリベーク（ホッ
トプレート上で、８０℃で、３分間）する。

【００９６】（４） 図４（ｄ）に示すように、基板１
側から１００ｍＪ／ｃｍ² の紫外線（ＵＶ）を照射す
る。これにより、第１画素電極９、およびブラックマト
リクス５をマスクとして、開口部９ａ，５ａ，５ｂの部
分のネガ型レジスト１８’だけが露光される。すなわ
ち、支持部材１８を形成する部分だけを露光する背面露
光（セルフアラインメント）が行われ、ネガ型レジスト
１８’が重合硬化する。

【００９７】（５） ネガ型レジスト１８’を現像液で
現像した後、焼成（１２０℃で、１時間）することによ
り、図５（ｅ）に示すように、開口部９ａ，５ａ，５ｂ
の部分に高さ４μｍの支持部材１８が形成される。

【００９８】（６） 図５（ｆ）に示すように、所定の
マスクパターン２７ａが形成された紫外線透過性ガラス
から成る転写基材２７の表面に、離型層２６を形成した
後、封止板１１を形成する。（図５（ｆ）では、封止板
１１が形成された側を下方に向けて描かれている。） 上記マスクパターン２７ａは、ＴＦＴ素子３，４のドレ
イン電極３ｄ，４ｄに対応する位置で光を遮光するよう
に形成されている。上記離型層２６の形成は、具体的に
は、例えばポリビニルアルコール（以下「ＰＶＡ」と称
する。）の１０重量％水溶液をスピンコート（回転数２
０００ｒｐｍで、３０秒間）により塗布し、１１０℃の
ホットプレート上で２分間乾燥させることにより行われ
る。また、封止板１１は、離型層２６上に、ネガ型レジ
ストをスピンコート（回転数２０００ｒｐｍで、３０秒
間）により塗布し、プリベークを行うことにより形成さ
れる。

【００９９】（７） 次に、図６（ｇ）に示すように、
上記転写基材２７と前記基板１とを、封止板１１と支持
部材１８とが密着するように貼り合わせる。その際、転
写基材２７のマスクパターン２７ａのマスク位置と、Ｔ
ＦＴ素子３，４のドレイン電極３ｄ，４ｄとが対応する
ように位置合わせを行う。この貼り合わせにより、基板
１と封止板１１との間に４μｍのギャップが形成され
る。

【０１００】（８） フッ素系のネマチック液晶中にシ
アンの二色性色素を含むゲストホスト液晶と、光重合開
始剤を３重量％含有させた高分子前駆体とを、ゲストホ
スト液晶を８０重量％、高分子前駆体を２０重量％の比
率で混合して混合溶液２１’を調製する。この混合溶液
２１’を、図６（ｈ）に示すように、基板１と封止板１
１との間のギャップに注入し、転写基材２７側から、５
００ｍＪ／ｃｍ² の紫外線（ＵＶ）を照射する。

【０１０１】この紫外線の照射により、転写基材２７の
マスクパターン２７ａで遮光されたＴＦＴ素子３，４の
ドレイン電極３ｄ，４ｄ以外の部分では、封止板１１の
ネガ型レジストが重合するとともに、ギャップに注入し
た混合溶液２１’中の高分子前駆体が重合して、ゲスト
ホスト液晶が高分子ネットワークに分散保持された高分
子分散型液晶の液晶層２１が形成される。また、封止板
１１は、液晶層２１を構成する高分子ネットワークによ
り、基板１上に固定される。

【０１０２】（９） 図７（ｉ）に示すように、基板１
を温水中に浸漬すると、離型層２６が溶解して、封止板
１１が転写基材２７から離型し、基板１と転写された封
止板１１との間に液晶層２１が封入された第１表示層６
が形成される。

【０１０３】（１０） 封止板１１をネガ型レジストの
現像液により現像すると、図７（ｊ）に示すように、前
記（８）の紫外線照射時に、転写基材２７のマスクパタ
ーン２７ａにより露光されなかったＴＦＴ素子３，４の
ドレイン電極３ｄ，４ｄの上方の部分が除去され、開口
部１１ａが形成される。また、液晶層２１におけるＴＦ
Ｔ素子３，４のドレイン電極３ｄ、４ｄの上方の部分
も、紫外線が照射されなかったために、高分子前駆体が
重合せず、高分子分散型液晶の形態が形成さないので、
封止板１１の現像液により容易に洗い流され、開口部２
１ａが形成される。

【０１０４】（１１） 次に、図８（ｋ）に示すよう
に、封止板１１上に、ＩＴＯの透明導電膜をスパッタ成
膜し、フォトリソグラフィーおよびエッチングにより画
素の形状にパターニングして、第２画素電極１４を形成
する。この第２画素電極１４は、封止板１１の開口部１
１ａ、および支持部材１８の側壁に成膜された透明導電
膜により、ＴＦＴ素子３のドレイン電極３ｄに接続さ
れ、第２画素電極１４の電圧がＴＦＴ素子３によって制
御されるようになる。ここで、支持部材１８の側壁への
透明導電膜の成膜を容易にするために、ポストベークに
より、支持部材１８にいわゆる熱だれをわずかに生じさ
せ、支持部材１８をテーパ状に形成するなどしてもよ
い。

【０１０５】（１２） 前記（３）〜（１１）と同様に
して、第２表示層７を形成する。すなわち、図９（ｌ）
に示すように支持部材１９を形成した後、図９（ｍ）に
示すように液晶層２２、封止板１２、および第３画素電
極１５を形成する。ただし、第１表示層６の形成工程と
は、以下の点が異なる。すなわち、液晶層２２に含まれ
るゲストホスト液晶として、シアンの２色性色素に代え
てマゼンタの２色性色素を含有するゲストホスト液晶を
用いる。また、封止板１２を形成するための転写基材の
マスクパターンとして、ＴＦＴ素子４のドレイン電極４
ｄの上方のみをマスクするパターンを使用することによ
り、支持部材１９および液晶層２２には開口部１２ａ，
２２ａだけを形成する。

【０１０６】ここで、支持部材１９の形成は、第１表示
層６における支持部材１８の形成（前記（４））と同じ
く、第１画素電極９、およびブラックマトリクス５をマ
スクとして、基板１側から紫外線を照射することにより
行う。これにより、支持部材１９は、正確に支持部材１
８と同じ位置に形成される。すなわち、別途マスクを用
いる場合のようにマスクの位置合わせをすることなく、
前記図３４に示したような不具合を確実に防止すること
ができる。

【０１０７】なお、上記のような紫外線露光を行う場
合、紫外線は支持部材１８を介して照射されることにな
る。このため、支持部材１８による紫外線の吸収によっ
て、支持部材１９を形成するネガ型レジストへの照射量
が不十分になると、ネガ型レジストが十分に重合せず、
支持部材１９の高さが低くなったりして、液晶層２２の
厚さが一定に保たれず、液晶表示素子の色バランスがく
ずれるなどすることがある。このような場合には、支持
部材１９を形成するネガ型レジストとして、支持部材１
８とは紫外線の吸収（感光）波長特性が異なるものを用
い、支持部材１８は透過するが支持部材１９を形成する
ネガ型レジストには多く吸収される波長の紫外線を照射
することにより、一定の高さの支持部材１９を容易に形
成することができる。また、ネガ型レジストとして、重
合の前後で紫外線の吸収波長特性が変化するものを用
い、既に重合した支持部材１８の透過率は高いが、支持
部材１９を形成するための重合前のネガ型レジストの透
過率は低い波長の紫外線を照射するなどしてもよい。

【０１０８】（１３） さらに、同様に、図１０（ｎ）
（ｏ）に示すように、支持部材２０、液晶層２３、およ
び封止板１３を形成することにより、第３表示層８を形
成するとともに、封止板１３上に共通電極１６を形成す
る。この場合には、液晶層２３に含まれるゲストホスト
液晶として、イエローの２色性色素を含有するゲストホ
スト液晶を用いる。また、封止板１２を形成するための
転写基材にはマスクパターンを形成せず、封止板１３の
全面にわたって紫外線を照射し、封止板１３および液晶
層２３には開口部を形成しない。

【０１０９】この第３表示層８においても、上記第２表
示層７の支持部材１９と同様に、第１画素電極９、およ
びブラックマトリクス５をマスクとした基板１側からの
紫外線の照射により、支持部材２０は、正確に支持部材
１８，１９と同じ位置に形成される。なお、支持部材２
０を形成するネガ型レジストとしても、支持部材１８，
１９とは紫外線の吸収（感光）波長特性が異なるものを
用い、支持部材１８，１９の透過率が高い波長の紫外線
を照射するようにすることが好ましい。

【０１１０】（１４） 共通電極１６上に、透明なアク
リル樹脂からなる保護膜１７を形成することにより、図
１および図２に示す液晶表示素子が得られる。

【０１１１】上記のように、第１画素電極９およびブラ
ックマトリクス５の開口部９ａ，５ａ，５ｂを介した背
面露光によって各表示層６〜８の支持部材１８〜２０を
形成することにより、第１表示層６等の破壊を引き起こ
すような支持部材１８〜２０の位置ずれを生じることが
ないので、容易に支持部材１８…を７μｍ角と小さくす
ることができ、開口率を大きくしてコントラスト比を高
くすることができる。しかも、別途マスクを用いる場合
のようにマスクの位置合わせをする必要もない。

【０１１２】なお、上記の例では、支持部材１８…は、
断面形状が正方形で、均等な距離に配置されている例を
示したが、これに限らず、種々の形状や配置に形成する
場合でも同様の効果が得られる。また、全ての支持部材
１８…を同じ断面形状に形成するものに限らず、例えば
第１画素電極９の領域に形成される支持部材１８…だけ
を画素以外の領域に形成される支持部材１８…よりも小
さい断面形状にするなどしてもよい。

【０１１３】また、上記の例では、基板１と封止板１１
との間、および各封止板１１〜１３の間に、いわゆる高
分子分散型の液晶層２１〜２３を設けた例を示したが、
これに代えて、高分子ネットワークを含まない液晶を用
いるようにしてもよい。すなわち、液晶は、封止板１１
…によって封止することができるので、必ずしも高分子
ネットワークを含むものを用いる必要はない。これによ
り、表示層６〜８における液晶の占める割合が大きくな
るので、一層コントラスト比を高くすることができる。

【０１１４】ただし、この場合には、封止板１１…が、
上記のように高分子ネットワークによって基板１上に固
定されないので、接着などによって固定する必要があ
る。

【０１１５】そのためには、例えば、封止板１１…、ま
たは支持部材１８…に接着剤を塗布して貼り合わせるこ
とにより接着すればよい。具体的には、例えば接着剤と
して熱硬化性のエポキシ樹脂を用い、これを支持部材１
８…の上端に塗布してから封止板１１…と貼り合わせた
後、オーブン中で加熱し、エポキシ樹脂を硬化させて接
着させればよい。なお、接着剤としては、２液性の反応
性接着剤等、他のものを用いてもよい。

【０１１６】また、支持部材１８…、または封止板１１
…を構成する材料として可塑性を有するものを使用し、
支持部材１８…と封止板…とを密着させるとともに加圧
または加温することにより、支持部材１８…または封止
板１１…を可塑化させて溶着させ、支持部材１８…と封
止板１１…とを一体化するようにしてもよい。具体的に
は、封止板１１…を構成するレジストとして熱可塑性を
有するものを使用し、支持部材１８…と封止板１１…と
を貼り合わせた後、圧力をかけながらオーブン中で加熱
することによって、可塑化した封止板１１…を支持部材
１８…に溶着させればよい。

【０１１７】また、上記の例では、各表示層６〜８を形
成するごとに液晶層２１〜２３を形成する例を示した
が、高分子ネットワークを含まない液晶を用いる場合に
は、まず、支持部材１８〜２０および封止板１１〜１３
を形成した後に、各ギャップに液晶層２１〜２３を形成
するようにしてもよい。また、高分子ネットワークを含
む液晶を用いる場合でも、同様にして製造することは可
能であるが、高分子ネットワークを容易に形成するため
には、前記支持部材１８…について説明したように、感
光波長特性が互いに異なる高分子前駆体を用いることが
好ましい。

【０１１８】また、上記のように、封止板１１…を転写
基材２７上に形成してから転写する方法に代えて、支持
部材１８…を形成した後に、昇華性を有する材料、例え
ば樟脳を支持部材１８…と同じ高さに塗布し、その上に
封止板１１を形成するようにしてもよい。すなわち、樟
脳を塗布した上には、フィルム状の薄い封止板１１…で
も容易に形成することができるとともに、樟脳は昇華性
を有しているので、封止板１１…が形成された後に、昇
華させて除去することにより、容易に基板１と封止板１
１等の間にギャップを形成することができる。また、昇
華性を有する材料に代えて、紫外線の照射や加熱により
気化性を有する材料、例えばポリフタルアルデヒド（Ｐ
ＰＡ）にオニウム塩であるトリフェニルスルホニウム
ヘキサフルオロアンチモン（Ｐｈ₃ Ｓ^+-ＳｂＦ₆ ）を１
重量％加えてシクロヘキサノンに溶解させたポジレジス
トなどを用いてもよい。

【０１１９】（実施の形態２）本発明の実施の形態２に
係る液晶表示素子について、図１１ないし図１７に基づ
いて説明する。

【０１２０】図１１は、液晶表示素子の１画素あたりの
構成を示す部分平面図である。

【０１２１】図１２は、図１１のＢ−Ｂ矢視断面図であ
る。

【０１２２】図１３ないし図１７は、液晶表示素子の製
造工程を示す説明図である。

【０１２３】なお、本実施の形態２において、前記実施
の形態１と同様の構成要素については、同一の番号を付
して説明を省略する。

【０１２４】本実施の形態２の液晶表示素子は、開口部
を有する第１画素電極を形成し、この開口部を介した紫
外線の照射により支持部材を形成する点で、前記実施の
形態１の液晶表示素子と類似しているが、主として、以
下の点が異なる。すなわち、実施の形態１では、紫外線
の照射によって基板１等の上に支持部材１８…を形成し
た後に、封止板１１…を貼り合わせて液晶層２１…を形
成したのに対し、実施の形態２では、封止板１１…を貼
り合わせてから液晶と高分子前駆体との混合溶液４１’
…を封入した後に、混合溶液４１’…に紫外線を照射し
て、混合溶液４１’…中の高分子前駆体（光重合性高分
子）を析出、硬化させて支持部材３１…を形成するとと
もに、液晶層４１…を形成するものである。また、この
液晶層４１…は、実施の形態１の液晶層２１…と異な
り、高分子ネットワークを含まないゲストホスト液晶に
より構成される。

【０１２５】以下、液晶表示素子の構造を図１１および
図１２に基づいて説明する。

【０１２６】この液晶表示素子の第１画素電極９および
ブラックマトリクス５の開口部９ａ，５ａが形成されて
いる領域には、実施の形態１の支持部材１８〜２０に代
えて、液晶と混合された高分子前駆体が重合硬化して形
成された４μｍの高さの支持部材３１〜３３が設けられ
ている。また、ＴＦＴ素子３，４上およびその近傍のブ
ラックマトリクス５上には、実施の形態１の支持部材１
８…と同様のネガ型レジストから形成された、４μｍの
高さの補助支持部材としての素子上支持部材２８〜３０
が設けられている（素子上支持部材２８の形状を図１１
に太線で示す。）。

【０１２７】第１表示層６の素子上支持部材２８には、
ＴＦＴ素子３，４のドレイン電極３ｄ，４ｄの上方位置
に、立体配線用の開口部２８ａが形成されている。ま
た、第２表示層７の素子上支持部材２９には、ＴＦＴ素
子４のドレイン電極４ｄの上方位置だけに、立体配線用
の開口部２９ａが形成されている。第３表示層８の素子
上支持部材３０には、開口部は形成されていない。

【０１２８】基板１と封止板１１との間、および各封止
板１１〜１３の間には、それぞれシアン、マゼンタ、ま
たはイエローの２色性色素を含むゲストホスト液晶が封
止されて液晶層４１〜４３が形成されている。すなわ
ち、実施の形態１のような高分子分散型の液晶層２１〜
２３を用いる場合に比べて、各表示層６〜８における液
晶の占める割合が大きいので、一層高いコントラスト比
を得ることができる。

【０１２９】次に、上記液晶表示素子の製造方法を図１
３ないし図１７に基づいて説明する。

【０１３０】（１） まず、実施の形態１の（１）と同
様に、図１３（ａ）に示すように、ホウケイ酸ガラスか
らなる基板１上に、ＴＦＴ素子２〜４、および開口部９
ａを有する第１画素電極９を形成する。

【０１３１】（２） 実施の形態１の（２）と同様に、
図１３（ｂ）に示すように、開口部５ａ，５ｂを有する
ブラックマトリクス５を形成する。

【０１３２】次に、以下の（３）（４）の工程によりブ
ラックマトリクス５上に素子上支持部材２８を形成す
る。

【０１３３】（３） まず、図１４（ｃ）に示すよう
に、第１画素電極９およびブラックマトリクス５が形成
された基板１上に、素子上支持部材２８を形成するため
のネガ型レジスト２８’をスピンコートにより塗布（回
転数６００ｒｐｍで、３０秒間）し、プリベーク（ホッ
トプレート上で、８０℃で、３分間）した後、マスクパ
ターン２５ａを有するマスク基板２５を重ねて紫外線
（ＵＶ）を照射し、露光する。上記マスクパターン２５
ａは、素子上支持部材２８を形成する以外の部分、およ
び開口部２８ａの部分を遮光するように形成されてい
る。

【０１３４】（４） 次に、上記露光されたネガ型レジ
スト２８’を現像液で現像し、オーブン中で焼成（１５
０℃で、１時間）することにより、図１４（ｄ）に示す
ように、ＴＦＴ素子３，４上に素子上支持部材２８を形
成する。この素子上支持部材２８は、高さが４μｍで、
平面形状が２０μｍ×３０μｍの長方形状に形成され
る。また、ＴＦＴ素子３，４のドレイン電極３ｄ，４ｄ
の上方位置には、１０μｍ角の開口部２８ａが形成され
る。

【０１３５】（５） 実施の形態１の（６）と同様に、
図１５（ｅ）に示すように、ＴＦＴ素子３，４のドレイ
ン電極３ｄ，４ｄに対応する位置をマスクするマスクパ
ターン２７ａが形成された転写基材２７の表面に、離型
層２６と封止板１１とを形成する。

【０１３６】（６） 図１５（ｆ）に示すように、上記
転写基材２７と前記基板１とを、転写基材２７のマスク
パターン２７ａのマスク位置と、ＴＦＴ素子３，４のド
レイン電極３ｄ，４ｄとが対応するように位置合わせし
て、封止板１１と素子上支持部材２８とが密着するよう
に貼り合わせ、基板１と封止板１１との間に４μｍのギ
ャップを形成する。次に、シアンの二色性色素を含むゲ
ストホスト液晶と、高分子前駆体とを、ゲストホスト液
晶を９５重量％、高分子前駆体を５重量％の比率で混合
した混合溶液４１’を調製し、基板１と封止板１１との
間のギャップに注入する。

【０１３７】（７） 図１６（ｇ）に示すように、基板
１側から、５００ｍＪ／ｃｍ² の紫外線（ＵＶ）を照射
する。これにより、第１画素電極９、およびブラックマ
トリクス５をマスクとして、開口部９ａ，５ａの部分の
混合溶液４１’だけが露光される。すなわち、支持部材
３１を形成する部分だけを露光する背面露光（セルフア
ラインメント）が行われる。この紫外線の照射により、
基板１と封止板１１との間隙に注入された混合溶液４
１’中の高分子前駆体が、開口部９ａ，５ａの上方で重
合し始める。すると、開口部９ａ，５ａの上方付近の部
分で、混合溶液４１’中の高分子前駆体の濃度が低くな
るため、他の部分との濃度の不均一による拡散によって
高分子前駆体が凝縮され、開口部９ａ，５ａの上方で高
分子として固まって、支持部材３１が形成される。ま
た、同時に、基板１と封止板１１等との間に、高分子前
駆体が支持部材３１…の形成に消費されて残ったゲスト
ホスト液晶だけが封止された状態になり、液晶層４１が
形成される。

【０１３８】ここで、混合溶液４１’が充填される領域
の面積に対する、支持部材３１…が占める面積の割合が
５％とすると、前述のように混合溶液４１’中のゲスト
ホスト液晶の比率を９５％とすることにより、混合溶液
４１’中の高分子前駆体が全て支持部材３１を形成する
ために用いられ、基板１と封止板１１との間にゲストホ
スト液晶だけが封止された状態になる。

【０１３９】（８） 転写基材２７側から、１００ｍＪ
／ｃｍ² の紫外線（ＵＶ）を照射してから、実施の形態
１の（９）と同様に、基板１を温水中に浸漬して、封止
板１１を転写基材２７から離型させた後、封止板１１を
ネガ型レジストの現像液により現像すると、図１６
（ｈ）に示すように、上記紫外線照射時に、転写基材２
７のマスクパターン２７ａにより露光されなかったＴＦ
Ｔ素子３，４のドレイン電極３ｄ，４ｄの上方の部分が
除去され、立体配線用の開口部１１ａが形成される。

【０１４０】（９） 実施の形態１の（１１）と同様
に、図１７（ｉ）に示すように、封止板１１上に、ＩＴ
Ｏの透明導電膜をスパッタ成膜し、フォトリソグラフィ
ーおよびエッチングにより画素の形状にパターニングし
て、第２画素電極１４を形成する。この第２画素電極１
４は、封止板１１および素子上支持部材２８の開口部１
１ａ，２８ａの側壁に成膜された透明導電膜により、Ｔ
ＦＴ素子３のドレイン電極３ｄに接続され、第２画素電
極１４の電圧がＴＦＴ素子３によって制御されるように
なる。

【０１４１】（１０） 上記（３）〜（９）と同様の工
程を２回繰り返して、第２画素電極１４、素子上支持部
材２９、支持部材３２、液晶層４２、および封止板１２
を有する第２表示層７と、第３画素電極１５、素子上支
持部材３０、支持部材３３、液晶層４３、および封止板
１３を有する第３表示層８とを形成するとともに、封止
板１３上に共通電極１６を形成する。また、共通電極１
６上に、透明なアクリル樹脂からなる保護膜１７を形成
することにより、図１１および図１２に示す液晶表示素
子が得られる。ここで、上記液晶層４２，４３は、それ
ぞれマゼンタ、またはイエローの２色性色素が含まれる
ゲストホスト液晶から構成される。また、封止板１２お
よび素子上支持部材２９には、ＴＦＴ素子４のドレイン
電極４ｄの上方だけに開口部１２ａ，２９ａが形成さ
れ、封止板１３および素子上支持部材３０には開口部は
形成されない。

【０１４２】上記のように、実施の形態１と同様に、第
１画素電極９およびブラックマトリクス５の開口部５
ａ，９ａを介した背面露光によって各表示層６〜８の支
持部材３１〜３３を形成することにより、容易に支持部
材３１…を７μｍ角と小さくして開口率を大きくでき
る。

【０１４３】しかも、実施の形態１においては、高分子
分散型の液晶層２１…中に含まれる液晶の重量比率が８
０％であったのに対し、ゲストホスト液晶と高分子前駆
体との混合溶液４１’中の高分子前駆体は支持部材３１
…の形成に消費され、基板１と封止板１１等との間にゲ
ストホスト液晶だけが封止された状態になるので、一
層、コントラスト比を高くすることができる。

【０１４４】なお、支持部材３１〜３３を形成する際に
は、上記のように別途マスクを用いる場合のようなマス
クの位置合わせをする必要がないのに対し、素子上支持
部材２８〜３０を形成する際には、マスク基板２５等を
ある程度、位置合わせをする必要がある。しかし、素子
上支持部材２８〜３０は、画素平面上で２０μｍ×３０
μｍと比較的大きな形状に形成されるため、多少形成位
置がずれても図３４に示したような不具合を生じること
はないため、高精度な位置合わせをする必要はない。

【０１４５】なお、本実施の形態２においても、実施の
形態１で説明したのと同様に、支持部材３１〜３３を形
成する高分子前駆体中の光重合開始剤として、互いに紫
外線の吸収（感光）波長特性が異なるものを用いるなど
して、高分子前駆体をより効率よく重合させ得るように
してもよい。

【０１４６】また、上記のように、封止板１１…を転写
基材２７上に形成してから転写する方法に代えて、ゲス
トホスト液晶と高分子前駆体とを含む固形状または高粘
度の混合溶液を基板上に塗布し、その表面に、混合溶液
中の高分子前駆体の重合を促進する物質、例えばアクリ
ル樹脂のアミン系活性化剤を純水とイソプロピルアルコ
ールの容積比が１０：１の混合溶媒に５重量％溶解させ
た溶液を接触させたり、紫外線を照射したりして、上記
混合溶液の表面付近だけ重合させることによって封止板
を形成するようにしてもよい。

【０１４７】（実施の形態３）本発明の実施の形態３に
係る液晶表示素子について、図１８ないし図２４に基づ
いて説明する。

【０１４８】図１８は、液晶表示素子の１画素あたりの
構成を示す部分断面図である。

【０１４９】図１９ないし図２４は、液晶表示素子の製
造工程を示す説明図である。

【０１５０】なお、本実施の形態３において、前記実施
の形態１または実施の形態２と同様の構成要素について
は、同一の番号を付して説明を省略する。

【０１５１】本実施の形態３の液晶表示素子には、図１
８に示すように、実施の形態１と同様にネガ型レジスト
が重合硬化して形成された支持部材１８〜２０と、実施
の形態２と同様に液晶と混合された高分子前駆体が重合
硬化して形成された支持部材３１〜３３とが、交互に配
置されて設けられている。なお、これらの支持部材１８
〜２０，３１〜３３が、それぞれ第１画素電極９および
ブラックマトリクス５の開口部９ａ，５ａ，５ｂを介し
た紫外線の露光により形成される点は、実施の形態１ま
たは実施の形態２と同じである。また、基板１と封止板
１１との間等の液晶層４１…は、実施の形態２と同様
に、高分子前駆体が支持部材３１…の形成に消費されて
残ったゲストホスト液晶だけが封止されて構成されてい
る。上記支持部材３１〜３３、および液晶層４１…以外
の構成は、実施の形態１と同様である。

【０１５２】次に、上記液晶表示素子の製造方法を図１
９ないし図２４に基づいて説明する。

【０１５３】（１） まず、実施の形態１の（１）と同
様に、図１９（ａ）に示すように、ホウケイ酸ガラスか
らなる基板１上に、ＴＦＴ素子２〜４、および開口部９
ａを有する第１画素電極９を形成する。

【０１５４】（２） 実施の形態１の（２）と同様に、
図１９（ｂ）に示すように、開口部５ａ，５ｂを有する
ブラックマトリクス５を形成する。

【０１５５】次に、以下の（３）〜（５）の工程によ
り、実施の形態１の約半数の支持部材１８を形成する。

【０１５６】（３） 実施の形態１の（３）と同様に、
図２０（ｃ）に示すように、基板１上に、支持部材１８
を形成するためのネガ型レジスト１８’を塗布し、プリ
ベークする。

【０１５７】（４） 図２０（ｄ）に示すように、第１
画素電極９、およびブラックマトリクス５における開口
部９ａ，５ａのうち、開口部９ａ”，５ａ”を遮光する
マスクパターン３４ａが形成されたマスク基板３４を基
板１の外側に配置し、基板１側から紫外線を照射して、
開口部９ａ’，５ａ’，５ｂの部分のネガ型レジスト１
８’を重合硬化させる。

【０１５８】（５） 実施の形態１の（５）と同様に、
ネガ型レジスト１８’を現像液で現像し、焼成して、図
２１（ｅ）に示すように、開口部９ａ’，５ａ’，５ｂ
の部分に支持部材１８を形成する。

【０１５９】（６） 実施の形態１の（６）と同様に、
図２１（ｆ）に示すように、ＴＦＴ素子３，４のドレイ
ン電極３ｄ，４ｄに対応する位置をマスクするマスクパ
ターン２７ａが形成された転写基材２７の表面に、離型
層２６と封止板１１とを形成する。

【０１６０】（７） 実施の形態２の（６）と同様に、
図２２（ｇ）に示すように、転写基材２７と前記基板１
とを、封止板１１と支持部材１８とが密着するように貼
り合わせるとともに、シアンの二色性色素を含むゲスト
ホスト液晶と高分子前駆体との混合溶液４１’を基板１
と封止板１１との間のギャップに注入する。

【０１６１】（８） 実施の形態２の（７）と同様に、
図２２（ｈ）に示すように、基板１側から、５００ｍＪ
／ｃｍ² の紫外線（ＵＶ）を照射し、第１画素電極９、
およびブラックマトリクス５における開口部９ａ，５ａ
のうち、上記（４）（５）で支持部材１８が形成されな
かった開口部９ａ”，５ａ”の部分で、混合溶液４１’
中の高分子前駆体を重合させて支持部材３１を形成する
とともに、液晶層４１を形成する。

【０１６２】ここで、混合溶液４１’における高分子前
駆体の割合を、混合溶液４１’が充填される領域の面積
（先にネガ型レジストの支持部材１８を形成した部分を
除いた面積）に対する、支持部材３１が形成される部分
の面積の割合と同じにすることにより、高分子前駆体が
全て支持部材３１の形成に用いられ、基板１と封止板１
１との間に、ゲストホスト液晶だけが封止された状態と
なるので、実施の形態２と同様に実質的な開口率を大き
くすることができる。

【０１６３】（９） 実施の形態２の（８）と同様に、
図２３（ｉ）に示すように、転写基材２７側から紫外線
（ＵＶ）を照射してから、基板１を温水中に浸漬して、
封止板１１を転写基材２７から離型させた後、封止板１
１をネガ型レジストの現像液により現像して、図２４
（ｊ）に示すように、立体配線用の開口部１１ａを形成
する。

【０１６４】（１０） 実施の形態１の（１１）と同様
に、図２４（ｋ）に示すように、封止板１１上に、ＩＴ
Ｏの透明導電膜をスパッタ成膜し、フォトリソグラフィ
ーおよびエッチングにより画素の形状にパターニングし
て、第２画素電極１４を形成する。

【０１６５】（１１） 上記（３）〜（１０）と同様の
工程を２回繰り返して、第２画素電極１４、支持部材１
９，３２、液晶層４２、および封止板１２を有する第２
表示層７と、第３画素電極１５、支持部材２０，３３、
液晶層４３、および封止板１３を有する第３表示層８と
を形成するとともに、封止板１３上に共通電極１６を形
成する。また、共通電極１６上に、透明なアクリル樹脂
からなる保護膜１７を形成することにより、図１８に示
す液晶表示素子が得られる。

【０１６６】以上のように、実施の形態１と同様に、基
板１と封止板１１、および各封止板１１〜１３の間隙
を、支持部材１８〜２０により均一に保ち、液晶表示素
子の表示色のバランスを一定に保つとともに、実施の形
態２と同様に、実質的な開口率を増大させてコントラス
ト比を一層高くすることができる。

【０１６７】なお、上記のように、ネガ型レジストの支
持部材１８〜２０と、高分子の支持部材３１〜３３とを
交互に配置して形成すると、基板１と封止板１１等との
間隔を一定に保つとともに、高分子前駆体を効率的に凝
縮させることが容易になる点で好ましいが、数の比およ
び配置は、これに限定されるものではない。

【０１６８】（実施の形態４）本発明の実施の形態４に
係る液晶表示素子について、図２５ないし図３１に基づ
いて説明する。

【０１６９】図２５は、液晶表示素子の１画素あたりの
構成を示す部分平面図である。

【０１７０】図２６は、図１１のＣ−Ｃ矢視断面図であ
る。

【０１７１】図２７ないし図３１は、液晶表示素子の製
造工程を示す説明図である。

【０１７２】なお、本実施の形態４において、前記実施
の形態１ないし実施の形態３と同様の構成要素について
は、同一の番号を付して説明を省略する。

【０１７３】本実施の形態４の液晶表示素子は、主とし
て、支持部材６１〜６３が、ネガ型レジストに代えて、
ポジ型レジストが重合硬化して形成されている点が、上
記実施の形態１〜３と異なる。このため、基板１上に
は、支持部材６１…が形成される位置に、遮光膜３５が
設けられている。また、ＴＦＴ素子２〜４に代えて、ド
レイン電極８２ｄ…が透明導電膜によって形成されたＴ
ＦＴ素子８２〜８４が設けられている。

【０１７４】以下、液晶表示素子の構造を図２５および
図２６に基づいて説明する。

【０１７５】第１画素電極３６、およびＴＦＴ素子８２
〜８４のドレイン電極８２ｄ〜８４ｄは、透明導電膜で
あるＩＴＯにより形成されている。なお、ＴＦＴ素子８
２〜８４における他のゲート電極８２ｂ等については、
前記ＴＦＴ素子２等と同じである。また、第１画素電極
３６、およびその周辺における、実施の形態１の第１画
素電極９等の開口部９ａ，５ａに対応する位置、および
ＴＦＴ素子８３，８４上とその近傍には、遮光膜３５が
設けられている。この遮光膜３５における、ＴＦＴ素子
８３，８４のドレイン電極８３ｄ，８４ｄの部分には、
開口部３５ｂが形成されている。（図２５においては、
遮光膜３５が形成されている領域を点描で示す。） 上記遮光膜３５としては、カーボン粒子を含む黒色のレ
ジスト、すなわち、実施の形態１のブラックマトリクス
５と同じものが用いられている。なお、遮光膜３５とし
ては、例えば、アルミニウムなどの金属薄膜を成膜し、
フォトリソグラフィーおよびエッチングにより形成した
ものなどを用いてもよい。

【０１７６】上記遮光膜３５上には、ポジ型レジストが
硬化して成る支持部材６１〜６３および素子上支持部材
７１〜７３が設けられている。素子上支持部材７１に
は、ＴＦＴ素子８３，８４のドレイン電極８３ｄ，８４
ｄの上方位置に、立体配線用の開口部７１ａが形成され
ている。素子上支持部材７２には、ＴＦＴ素子８４のド
レイン電極８４ｄの上方位置だけに開口部７２ａが形成
されている。

【０１７７】第３表示層８の封止板１３の上面には、実
施の形態１〜３のような透明導電膜から成る共通電極１
６に代えて、反射膜から成る共通電極３９が設けられて
いる。また、共通電極３９の上面には、実施の形態１〜
３と同様の保護膜１７が形成されている。ただし、この
保護膜１７は必ずしも透明なものでなくてもよい。

【０１７８】このように構成された液晶表示素子では、
基板１側から入射した光（外光）が、基板１，第１，第
２，第３表示層６，７，８の順に通過した後、共通電極
３９で反射され、次に第３，２，第１表示層８，７，
６、基板１の順に通過することにより、表示が行われ
る。すなわち、基板１側から、表示画面を見るようにな
っている。

【０１７９】次に、上記液晶表示素子の製造方法を図２
７ないし図３０に基づいて説明する。

【０１８０】（１） まず、図２７（ａ）に示すよう
に、基板１上に、ＴＦＴ素子８２〜８４のドレイン電極
８２ｄ〜８４ｄ以外の部分を形成した後、ＩＴＯの透明
導電膜をスパッタ成膜し、フォトリソグラフィーおよび
エッチングによりパターニングして、第１画素電極３
６、およびＴＦＴ素子８３，８４のドレイン電極８３
ｄ，８４ｄを形成する。上記第１画素電極３６は、実施
の形態１に比較して、上記のように透明導電膜から成る
点、および開口部を有しない点で異なり、ＴＦＴ素子８
２のドレイン電極８２ｄを兼ねる点は同じである。

【０１８１】（２） 次に、遮光膜３５を形成する。す
なわち、基板１上に、カーボン粒子を含む黒色のレジス
トを０．５μｍの厚さに塗布し、後の工程で支持部材６
１〜６３および素子上支持部材７１〜７３を設ける所定
の箇所だけにレジストが残るようにマスク露光および現
像を行い、図２７（ｂ）に示すように、遮光膜３５を形
成する。

【０１８２】次に、以下の（３）〜（５）の工程によ
り、支持部材６１および素子上支持部材７１を形成す
る。

【０１８３】（３） 上記のように第１画素電極３６お
よび遮光膜３５が形成された基板１上に、図２８（ｃ）
に示すように、支持部材６１および素子上支持部材７１
を形成するためのポジ型レジスト６１’をスピンコート
により塗布（回転数６００ｒｐｍで、３０秒間）した
後、プリベーク（ホットプレート上で、８０℃で、３分
間）する。

【０１８４】（４） 図２８（ｄ）に示すように、基板
１側から１００ｍＪ／ｃｍ² の紫外線（ＵＶ）を照射す
る。すなわち、遮光膜３５をマスクとして、遮光膜３５
が形成されていない部分のポジ型レジスト６１’だけが
露光される。

【０１８５】（５） ポジ型レジスト６１’を現像液で
現像した後、焼成（１２０℃で、１時間）することによ
り、図２９（ｅ）に示すように、遮光膜３５上に、支持
部材６１、および素子上支持部材７１が形成される。こ
こで、前記のようにＴＦＴ素子８３，８４のドレイン電
極８３ｄ，８４ｄは透明導電膜から形成されているた
め、素子上支持部材７１におけるドレイン電極８３ｄ，
８４ｄの上方位置には開口部７１ａが形成される。な
お、上記素子上支持部材７１は、実施の形態２の素子上
支持部材２８と同様の形状を有しているが、上記のよう
に、背面露光によって支持部材６１と同一の工程で形成
される。

【０１８６】以下、実施の形態１と同様にして、第１表
示層６を形成する。すなわち、 （６） 実施の形態１の（６）と同様に、図２９（ｆ）
に示すように、転写基材２７の表面に、離型層２６と封
止板１１とを形成する。

【０１８７】（７） 実施の形態１の（７）と同様に、
図３０（ｇ）に示すように、上記転写基材２７と前記基
板１とを、貼り合わせる。

【０１８８】（８） 実施の形態１の（８）と同様に、
図３０（ｈ）に示すように、ゲストホスト液晶と高分子
前駆体の混合溶液２１’を基板１と封止板１１との間の
ギャップに注入し、転写基材２７側から、５００ｍＪ／
ｃｍ² の紫外線（ＵＶ）を照射して、高分子分散型液晶
の液晶層２１を形成する。

【０１８９】（９） 実施の形態１の（９）と同様に、
基板１を温水中に浸漬して、封止板１１を転写基材２７
から離型させた後、封止板１１をネガ型レジストの現像
液により現像して、図３１（ｉ）に示すように、開口部
１１ａを形成する。

【０１９０】（１０） 実施の形態１の（１１）と同様
に、図３１（ｊ）に示すように、封止板１１上に、ＩＴ
Ｏの透明導電膜をスパッタ成膜し、フォトリソグラフィ
ーおよびエッチングにより画素の形状にパターニングし
て、第２画素電極１４を形成する。

【０１９１】（１１） 上記（３）〜（１０）と同様の
工程を２回繰り返して、第２画素電極１４、素子上支持
部材７２、支持部材６２、液晶層２２、および封止板１
２を有する第２表示層７と、第３画素電極１５、素子上
支持部材７３、支持部材６３、液晶層２３、および封止
板１３を有する第３表示層８とを形成する。ただし、第
３表示層８の封止板１３上には、アルミニウムを蒸着に
よって２０００オングストロームの厚さに成膜すること
により、反射膜を兼ねる共通電極３９を形成する。ま
た、共通電極３９に、液晶表示素子を外圧等から保護た
めの保護膜１７を形成して、図２５および図２６に示す
液晶表示素子が得られる。

【０１９２】上記のように、ポジ型レジストを用い、遮
光膜３５で遮光した背面露光によって各第１表示層６〜
８の支持部材６１〜６３を形成することにより、実施の
形態１の液晶表示素子と同様に、第１表示層６等の破壊
を引き起こすような支持部材６１〜６３の位置ずれを生
じることがないので、マスクの位置合わせをすることな
く、容易に支持部材６１…を小さくすることができ、開
口率を大きくしてコントラスト比を高くすることができ
る。

【０１９３】なお、上記の例では、反射型の液晶表示素
子を構成する例を示したが、共通電極３９を透明導電膜
によって形成することにより、透過型の液晶表示素子を
構成することもできる。

【０１９４】また、上記の例では、高分子分散型の液晶
層２１〜２３を形成した例を示したが、実施の形態１で
説明したのと同様に、高分子ネットワークを含まない液
晶を用いるようにしてもよい。

【０１９５】また、上記のように、封止板１１…を転写
基材２７上に形成してから転写する方法に代えて、支持
部材１８…を形成した後に、紫外線の照射や加熱により
気化性を有する材料、例えばポリフタルアルデヒド（Ｐ
ＰＡ）にオニウム塩であるトリフェニルスルホニウム
ヘキサフルオロアンチモン（Ｐｈ₃ Ｓ^+-ＳｂＦ₆ ）を１
重量％加えてシクロヘキサノンに溶解させたポジレジス
トなどを支持部材１８…と同じ高さに塗布し、その上に
封止板１１を形成するようにしてもよい。すなわち、上
記のような材料を塗布した上には、フィルム状の薄い封
止板１１…でも容易に形成することができるとともに、
紫外線の照射等により気化性を有するようになるので、
封止板１１…が形成された後に、気化させて除去するこ
とにより、容易に基板１と封止板１１等の間にギャップ
を形成することができる。

【０１９６】

【発明の効果】本発明は、以上説明したような形態で実
施され、以下に記載されるような効果を奏する。

【０１９７】すなわち、感光性樹脂層を反射膜に形成さ
れた開口部を介して露光し硬化させ、支持部材を形成す
ることにより、支持部材を形成する際のマスクの位置合
わせ工程を必要とせず、製造コストの低減を図ることが
できるとともに、支持部材の占める面積を小さくしてコ
ントラスト比を一層高くすることが容易にできるという
効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態１の液晶表示素子の１画素あたりの
構成を示す部分平面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ矢視断面図である。

【図３】実施の形態１の液晶表示素子の製造工程を示す
説明図である。

【図４】実施の形態１の液晶表示素子の製造工程を示す
説明図である。

【図５】実施の形態１の液晶表示素子の製造工程を示す
説明図である。

【図６】実施の形態１の液晶表示素子の製造工程を示す
説明図である。

【図７】実施の形態１の液晶表示素子の製造工程を示す
説明図である。

【図８】実施の形態１の液晶表示素子の製造工程を示す
説明図である。

【図９】実施の形態１の液晶表示素子の製造工程を示す
説明図である。

【図１０】実施の形態１の液晶表示素子の製造工程を示
す説明図である。

【図１１】実施の形態２の液晶表示素子の１画素あたり
の構成を示す部分平面図である。

【図１２】図１１のＢ−Ｂ矢視断面図である。

【図１３】実施の形態２の液晶表示素子の製造工程を示
す説明図である。

【図１４】実施の形態２の液晶表示素子の製造工程を示
す説明図である。

【図１５】実施の形態２の液晶表示素子の製造工程を示
す説明図である。

【図１６】実施の形態２の液晶表示素子の製造工程を示
す説明図である。

【図１７】実施の形態２の液晶表示素子の製造工程を示
す説明図である。

【図１８】実施の形態３の液晶表示素子の１画素あたり
の構成を示す部分断面図である。

【図１９】実施の形態３の液晶表示素子の製造工程を示
す説明図である。

【図２０】実施の形態３の液晶表示素子の製造工程を示
す説明図である。

【図２１】実施の形態３の液晶表示素子の製造工程を示
す説明図である。

【図２２】実施の形態３の液晶表示素子の製造工程を示
す説明図である。

【図２３】実施の形態３の液晶表示素子の製造工程を示
す説明図である。

【図２４】実施の形態３の液晶表示素子の製造工程を示
す説明図である。

【図２５】実施の形態４の液晶表示素子の１画素あたり
の構成を示す部分平面図である。

【図２６】図２５のＣ−Ｃ矢視断面図である。

【図２７】実施の形態４の液晶表示素子の製造工程を示
す説明図である。

【図２８】実施の形態４の液晶表示素子の製造工程を示
す説明図である。

【図２９】実施の形態４の液晶表示素子の製造工程を示
す説明図である。

【図３０】実施の形態４の液晶表示素子の製造工程を示
す説明図である。

【図３１】実施の形態４の液晶表示素子の製造工程を示
す説明図である。

【図３２】従来の液晶表示素子の構成を示す断面図であ
る。

【図３３】従来の他の液晶表示素子の構成を示す断面図
である。

【図３４】支持部材の位置ずれによって生じる不具合の
例を示す説明図である。

【図３５】支持部材のピッチの条件を示す説明図であ
る。

【符号の説明】

１ 基板 ２〜４ ＴＦＴ素子 ５ ブラックマトリクス ５ａ，５ｂ 開口部 ６〜８ 表示層 ９ 第１画素電極 ９ａ，９ａ’，９ａ” 開口部 １１〜１３ 封止板 １１ａ，１２ａ 開口部 １８〜２０ 支持部材 １８’ ネガ型レジスト ２１〜２３ 液晶層 ２１’ 混合溶液 ２５ マスク基板 ２５ａ マスクパターン ２６ 離型層 ２７ 転写基材 ２７ａ マスクパターン ２８〜３０ 素子上支持部材 ２８ａ，２９ａ 開口部 ２８’ ネガ型レジスト ３１〜３３ 支持部材 ３４ マスク基板 ３４ａ マスクパターン ３５ 遮光膜 ３５ｂ 開口部 ３６ 第１画素電極 ３９ 共通電極 ４１〜４３ 液晶層 ４１’ 混合溶液 ６１〜６３ 支持部材 ６１’ ポジ型レジスト ７１〜７３ 素子上支持部材 ７１ａ，７２ａ 開口部 ８２〜８４ ＴＦＴ素子 ８２ｄ〜８４ｄ ドレイン電極

フロントページの続き (72)発明者 柄沢 武 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 河栗 真理子 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平９−127516（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−258189（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−328031（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−26596（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−2833（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−301015（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−134283（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02F 1/1347

Claims (22)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】透明な材料から成り、反射膜が形成された
   基板と、 上記基板の反射膜が形成された側に対向して設けられた
   封止板と、 上記基板と封止板との間に設けられた液晶層とを有する
   液晶表示素子であって、 上記反射膜に開口部が形成されるとともに、 上記基板と上記封止板との間における、上記反射膜の開
   口部が形成されている位置に、感光性樹脂が上記開口部
   を介して露光されることにより形成された、上記封止板
   を支持する支持部材が設けられていることを特徴とする
   液晶表示素子。
2. 【請求項２】請求項１の液晶表示素子であって、 上記感光性樹脂は、ネガ型レジストであることを特徴と
   する液晶表示素子。
3. 【請求項３】請求項２の液晶表示素子であって、 上記液晶層は、高分子と、上記高分子中に分散して保持
   された液晶とを含むことを特徴とする液晶表示素子。
4. 【請求項４】請求項１の液晶表示素子であって、 上記感光性樹脂は、上記液晶層を形成するための液晶と
   感光性の高分子前駆体とを含む混合溶液中の上記高分子
   前駆体であることを特徴とする液晶表示素子。
5. 【請求項５】請求項１の液晶表示素子であって、 上記液晶層と封止板とが、複数組重ねて設けられ、各封
   止板の間における、上記反射膜の開口部が形成されてい
   る位置に、感光性樹脂が上記開口部を介して露光される
   ことにより形成された、各封止板を支持する支持部材が
   設けられていることを特徴とする液晶表示素子。
6. 【請求項６】請求項５の液晶表示素子であって、 上記各封止板を支持する支持部材は、それぞれ互いに感
   光波長特性が異なる感光性樹脂から形成されていること
   を特徴とする液晶表示素子。
7. 【請求項７】請求項５の液晶表示素子であって、 上記液晶層と封止板とが３組設けられ、各液晶層は、そ
   れぞれ、シアン、マゼンタ、またはイエローのうち互い
   に異なる色の２色性色素と液晶とを含むゲストホスト液
   晶を含むことを特徴とする液晶表示素子。
8. 【請求項８】請求項１の液晶表示素子についての液晶表
   示素子の製造方法であって、 上記基板上に、上記開口部を有する反射膜を形成する工
   程と、 上記反射膜が形成された基板上に感光性樹脂層を形成す
   る工程と、 上記感光性樹脂層を、上記基板側から上記反射膜の開口
   部を介して露光し、硬化させる工程と、 上記感光性樹脂層における、上記反射膜の遮蔽により露
   光されなかった部分を現像により除去して、上記支持部
   材を形成する工程と、 上記支持部材に上記封止板を密着させる工程と、 上記基板と封止板との間に液晶を封入して上記液晶層を
   形成する工程とを有することを特徴とする液晶表示素子
   の製造方法。
9. 【請求項９】請求項８の液晶表示素子の製造方法であっ
   て、 上記感光性樹脂層は、ネガ型レジストから形成されてい
   ることを特徴とする液晶表示素子の製造方法。
10. 【請求項１０】請求項８の液晶表示素子の製造方法であ
    って、上記液晶層を形成する工程は、 上記基板と封止板との間に、液晶と感光性の高分子前駆
    体とを含む混合溶液を封入する工程と、 上記混合溶液を上記封止板側から露光し、上記混合溶液
    中の高分子前駆体を硬化させることにより、高分子と、
    上記高分子中に分散して保持された液晶とを含む上記液
    晶層を形成するとともに、上記封止板を上記基板に固定
    する工程とを含むことを特徴とする液晶表示素子の製造
    方法。
11. 【請求項１１】請求項８の液晶表示素子の製造方法であ
    って、上記支持部材に上記封止板を密着させる工程は、 上記支持部材と上記封止板とを接着して、上記封止板を
    上記基板に固定する接着工程を含むことを特徴とする液
    晶表示素子の製造方法。
12. 【請求項１２】請求項１１の液晶表示素子の製造方法で
    あって、上記接着工程は、 上記支持部材、または上記封止板の少なくとも何れか一
    方に接着剤を塗布する工程を含むことを特徴とする液晶
    表示素子の製造方法。
13. 【請求項１３】請求項１１の液晶表示素子の製造方法で
    あって、 上記封止板または支持部材の少なくとも何れか一方が、
    加熱または加圧の少なくとも何れか一方により可塑性を
    有する材料から成り、 上記接着工程は、上記支持部材に上記封止板を密着させ
    た状態で加熱または加圧の少なくとも何れか一方を行っ
    て、上記封止板を上記基板に固定する工程であることを
    特徴とする液晶表示素子の製造方法。
14. 【請求項１４】請求項５の液晶表示素子についての製造
    方法であって、 請求項８の各工程に加えて、さらに、 上記封止板上に新たな感光性樹脂層を形成する工程と、 上記新たな感光性樹脂層を、上記基板側から上記反射膜
    の開口部および既に形成された支持部材を介して露光
    し、硬化させる工程と、 上記新たな感光性樹脂層における、上記反射膜の遮蔽に
    より露光されなかった部分を現像により除去して、新た
    な支持部材を形成する工程と、 上記新たな支持部材に新たな封止板を密着させる工程
    と、 上記既に形成された封止板と上記新たな封止板との間
    に、液晶を封入して新たな液晶層を形成する工程とをそ
    れぞれ少なくとも１回行うことにより、複数の液晶層を
    形成することを特徴とする液晶表示素子の製造方法。
15. 【請求項１５】請求項１４の液晶表示素子の製造方法で
    あって、 上記各封止板を支持する支持部材は、それぞれ互いに感
    光波長特性が異なる感光性樹脂から形成されるととも
    に、 上記各支持部材を、それぞれ互いに波長の異なる光によ
    って露光し、硬化させることを特徴とする液晶表示素子
    の製造方法。
16. 【請求項１６】請求項１の液晶表示素子についての液晶
    表示素子の製造方法であって、 上記基板上に、上記開口部を有する反射膜を形成する工
    程と、 上記基板上における上記反射膜の開口部が形成された以
    外の所定の領域に補助支持部材を形成する工程と、 上記補助支持部材に上記封止板を密着させる工程と、 上記基板と封止板との間に、液晶と感光性の高分子前駆
    体とを含む混合溶液を封入する工程と、 上記混合溶液を上記基板側から上記反射膜の開口部を介
    して露光し、上記混合液中の高分子前駆体を上記反射膜
    の開口部に対応する位置に析出および硬化させて上記支
    持部材を形成するとともに、残った混合液中の液晶によ
    り上記液晶層を形成する工程と、 を有することを特徴とする液晶表示素子の製造方法。
17. 【請求項１７】請求項１６の液晶表示素子の製造方法で
    あって、上記補助支持部材を形成する工程は、 上記反射膜が形成された基板上にネガ型レジスト層を形
    成する工程と、 上記ネガ型レジスト層を、上記基板と反対側から所定の
    マスクパターンを介して露光し、硬化させる工程と、 上記ネガ型レジスト層における、上記マスクパターンの
    遮蔽により露光されなかった部分を現像により除去する
    工程とを有することを特徴とする液晶表示素子の製造方
    法。
18. 【請求項１８】請求項５の液晶表示素子についての製造
    方法であって、 請求項１６の各工程に加えて、さらに、 既に形成された封止板上における既に形成された補助支
    持部材に対応する位置に新たな補助支持部材を形成する
    工程と、 上記新たな補助支持部材に新たな封止板を密着させる工
    程と、 上記既に形成された封止板と新たな封止板との間に、液
    晶と感光性の高分子前駆体とを含む新たな混合溶液を封
    入する工程と、 上記新たな混合溶液を上記基板側から上記反射膜の開口
    部および既に形成された支持部材を介して露光し、上記
    新たな混合液中の高分子前駆体を上記反射膜の開口部に
    対応する位置に析出および硬化させて新たな支持部材を
    形成するとともに、残った混合液中の液晶により新たな
    液晶層を形成する工程とをそれぞれ少なくとも１回行う
    ことにより、複数の液晶層を形成することを特徴とする
    液晶表示素子の製造方法。
19. 【請求項１９】請求項１８の液晶表示素子の製造方法で
    あって、 上記各封止板を支持する支持部材は、それぞれ互いに感
    光波長特性が異なる感光性樹脂から形成されるととも
    に、 上記各支持部材を、それぞれ互いに波長の異なる光によ
    って露光し、硬化させることを特徴とする液晶表示素子
    の製造方法。
20. 【請求項２０】請求項１の液晶表示素子についての製造
    方法であって、 上記基板上に、上記開口部を有する反射膜を形成する工
    程と、 上記反射膜が形成された基板上に感光性樹脂層を形成す
    る工程と、 上記基板側から、第１のマスキング部材によって、上記
    反射膜の開口部のうちの一部の第１の開口部が露出する
    ように他の第２の開口部を覆い、上記感光性樹脂層を、
    上記基板側から上記反射膜の第１の開口部を介して露光
    し、硬化させる工程と、 上記感光性樹脂層における、上記反射膜およびマスキン
    グ部材の遮蔽により露光されなかった部分を現像により
    除去して、上記支持部材のうちの一部の第１の支持部材
    を形成する工程と、 上記第１の支持部材に上記封止板を密着させる工程と、 上記基板と封止板との間に、液晶と感光性の高分子前駆
    体とを含む混合溶液を封入する工程と、 上記基板側から、第２のマスキング部材によって、上記
    反射膜の第１の開口部を覆い、上記混合溶液を、上記基
    板側から上記反射膜の第２の開口部を介して露光し、上
    記混合液中の高分子前駆体を上記反射膜の第２の開口部
    に対応する位置に析出および硬化させて上記支持部材の
    うちの他の第２の支持部材を形成するとともに、残った
    混合液中の液晶により上記液晶層を形成する工程とを有
    することを特徴とする液晶表示素子の製造方法。
21. 【請求項２１】請求項５の液晶表示素子についての製造
    方法であって、 請求項２０の各工程に加えて、さらに、 上記封止板上に新たな感光性樹脂層を形成する工程と、 上記基板側から、上記第１のマスキング部材によって、
    上記反射膜の第２の開口部を覆い、上記新たな感光性樹
    脂層を、上記基板側から上記反射膜の第１の開口部およ
    び既に形成された第１の支持部材を介して露光し、硬化
    させる工程と、 上記新たな感光性樹脂層における、上記反射膜およびマ
    スキング部材の遮蔽により露光されなかった部分を現像
    により除去して、新たな第１の支持部材を形成する工程
    と、 上記新たな第１の支持部材に新たな封止板を密着させる
    工程と、 上記既に形成された封止板と新たな封止板との間に、液
    晶と感光性の高分子前駆体とを含む新たな混合溶液を封
    入する工程と、 上記基板側から、上記第２のマスキング部材によって、
    上記反射膜の第１の開口部を覆い、上記新たな混合溶液
    を、上記基板側から上記反射膜の第２の開口部および既
    に形成された第２の支持部材を介して露光し、上記新た
    な混合液中の高分子前駆体を上記反射膜の第２の開口部
    に対応する位置に析出および硬化させて新たな第２の支
    持部材を形成するとともに、残った混合液中の液晶によ
    り新たな液晶層を形成する工程とをそれぞれ少なくとも
    １回行うことにより、複数の液晶層を形成することを特
    徴とする液晶表示素子の製造方法。
22. 【請求項２２】請求項２１の液晶表示素子の製造方法で
    あって、 上記各封止板を支持する第１の支持部材および第２の支
    持部材は、それぞれ他の封止板を支持する第１の支持部
    材および第２の支持部材と互いに感光波長特性が異なる
    感光性樹脂から形成されるとともに、 上記各封止板を支持する第１の支持部材および第２の支
    持部材を、それぞれ他の封止板を支持する第１の支持部
    材および第２の支持部材と互いの波長の異なる光によっ
    て露光し、硬化させることを特徴とする液晶表示素子の
    製造方法。