JP3456896B2 - 液晶表示装置 - Google Patents
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- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
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- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
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- G02F1/137—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering
- G02F1/139—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering based on orientation effects in which the liquid crystal remains transparent
- G02F1/1393—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering based on orientation effects in which the liquid crystal remains transparent the birefringence of the liquid crystal being electrically controlled, e.g. ECB-, DAP-, HAN-, PI-LC cells
-
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- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
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- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1339—Gaskets; Spacers; Sealing of cells
- G02F1/13394—Gaskets; Spacers; Sealing of cells spacers regularly patterned on the cell subtrate, e.g. walls, pillars
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばパーソナル
コンピュータ、ワードプロセッサ、アミューズメント機
器、テレビジョン装置などの平面ディスプレイ等に好適
に用いられる広視野角特性を有する液晶表示装置に関す
る。
コンピュータ、ワードプロセッサ、アミューズメント機
器、テレビジョン装置などの平面ディスプレイ等に好適
に用いられる広視野角特性を有する液晶表示装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】上述した平面ディスプレーに利用される
液晶表示装置（ＬＣＤ）としては、現在、ＴＮモードを
主に使用したものが知られている。かかるＴＮモードの
液晶表示装置は、視野角が狭いため、それを改善すべく
広視野角化を図ることが行われている。
液晶表示装置（ＬＣＤ）としては、現在、ＴＮモードを
主に使用したものが知られている。かかるＴＮモードの
液晶表示装置は、視野角が狭いため、それを改善すべく
広視野角化を図ることが行われている。
【０００３】広視野角化を図る技術として、液晶分子を
各絵素ごとに軸対称状に配向させ、広視野角化を図る表
示モード（Axially Symmetric Aligned Microcell Mod
e:ＡＳＭモード）が提案されている（特開平６−３０１
０１５号公報および特開平７−１２０７２８号公報）。
この技術は、一対の基板間に、高分子壁およびこれによ
り囲まれた液晶領域からなる表示媒体を挟持させ、か
つ、液晶領域毎に液晶分子を軸対称状に配向させる技術
であり、この技術による場合には視角特性を著しく改善
させることが可能となる。
各絵素ごとに軸対称状に配向させ、広視野角化を図る表
示モード（Axially Symmetric Aligned Microcell Mod
e:ＡＳＭモード）が提案されている（特開平６−３０１
０１５号公報および特開平７−１２０７２８号公報）。
この技術は、一対の基板間に、高分子壁およびこれによ
り囲まれた液晶領域からなる表示媒体を挟持させ、か
つ、液晶領域毎に液晶分子を軸対称状に配向させる技術
であり、この技術による場合には視角特性を著しく改善
させることが可能となる。
【０００４】また、他の技術として、絵素領域ごとに液
晶分子が軸対称配向した、広視野角化を図り得る液晶層
を有し、全方位視角特性の優れた高コントラストの液晶
表示装置を比較的簡単に得ることができる技術が提案さ
れている（特願平８−３４１５９０号）。この技術を、
図２２に基づいて説明する。図２２は、この技術を適用
した液晶表示装置の具体的構成を示す模式図であり、図
２２（ｂ）はその平面図、図２２（ａ）は図２２（ｂ）
のＸ−Ｘ線による断面図である。この液晶表示装置は、
所定の間隙をもって対向配設されたガラス基板１０１と
ガラス基板１０２とを有し、両基板１０１、１０２間に
は負の誘電率異方性を有する液晶材料からなる液晶層１
０９が挟持されている。図上側のガラス基板１０２の内
表面には、信号電極１０４がストライプ状に形成されて
おり、この上を覆ってポリイミド等の垂直配向層１０５
がほぼ全面に形成されている。また、図下側のガラス基
板１０１の内表面には、信号電極１０３が前記信号電極
１０４と交差する状態でストライプ状に形成されてお
り、さらにその上に格子状の区画壁１０６が設けられ、
この区画壁１０６の上に選択的に柱状突起１０７が図上
側のガラス基板１０２に達するように設けられている。
前記区画壁１０６は、例えば感光性樹脂を、マスクを介
して露光現像することによりパターニング形成されてお
り、柱状突起１０７も区画壁１０６と同様に、例えば感
光性樹脂を、マスクを介して露光現像することによりパ
ターニング形成されている。これら信号電極１０３、区
画壁１０６及び柱状突起１０７の上は、ポリイミド等か
らなる垂直配向層１０５が被覆されている。
晶分子が軸対称配向した、広視野角化を図り得る液晶層
を有し、全方位視角特性の優れた高コントラストの液晶
表示装置を比較的簡単に得ることができる技術が提案さ
れている（特願平８−３４１５９０号）。この技術を、
図２２に基づいて説明する。図２２は、この技術を適用
した液晶表示装置の具体的構成を示す模式図であり、図
２２（ｂ）はその平面図、図２２（ａ）は図２２（ｂ）
のＸ−Ｘ線による断面図である。この液晶表示装置は、
所定の間隙をもって対向配設されたガラス基板１０１と
ガラス基板１０２とを有し、両基板１０１、１０２間に
は負の誘電率異方性を有する液晶材料からなる液晶層１
０９が挟持されている。図上側のガラス基板１０２の内
表面には、信号電極１０４がストライプ状に形成されて
おり、この上を覆ってポリイミド等の垂直配向層１０５
がほぼ全面に形成されている。また、図下側のガラス基
板１０１の内表面には、信号電極１０３が前記信号電極
１０４と交差する状態でストライプ状に形成されてお
り、さらにその上に格子状の区画壁１０６が設けられ、
この区画壁１０６の上に選択的に柱状突起１０７が図上
側のガラス基板１０２に達するように設けられている。
前記区画壁１０６は、例えば感光性樹脂を、マスクを介
して露光現像することによりパターニング形成されてお
り、柱状突起１０７も区画壁１０６と同様に、例えば感
光性樹脂を、マスクを介して露光現像することによりパ
ターニング形成されている。これら信号電極１０３、区
画壁１０６及び柱状突起１０７の上は、ポリイミド等か
らなる垂直配向層１０５が被覆されている。
【０００５】この技術においては、区画壁１０６によっ
て絵素領域１０８の位置および大きさを規定している。
区画壁１０６によって囲まれた部分が絵素領域１０８と
なり、両信号電極１０３、１０４の間の電圧無印加時に
は、絵素領域１０８内の液晶分子が一対の基板１０１、
１０２に対して略垂直に配向し、電圧印加時には液晶分
子が各絵素領域１０８毎に軸対称状に配向する。また、
区画壁１０６と基板１０２との間に存在する柱状突起１
０７は、基板１０２に接する故に、セル厚を一定に維持
する機能を有する。
て絵素領域１０８の位置および大きさを規定している。
区画壁１０６によって囲まれた部分が絵素領域１０８と
なり、両信号電極１０３、１０４の間の電圧無印加時に
は、絵素領域１０８内の液晶分子が一対の基板１０１、
１０２に対して略垂直に配向し、電圧印加時には液晶分
子が各絵素領域１０８毎に軸対称状に配向する。また、
区画壁１０６と基板１０２との間に存在する柱状突起１
０７は、基板１０２に接する故に、セル厚を一定に維持
する機能を有する。
【０００６】更には、前記特願平８−３４１５９０号に
おいては、電圧印加時において各絵素領域毎の液晶分子
を安定に軸対称状配向させるべく、一対の基板の少なく
とも一方の絵素領域に対応する領域上の凹凸表面に、高
分子材料からなる軸対称配向固定層を設ける技術も開示
している。この軸対称配向固定層の形成は、例えば、負
の誘電率異方性を有する液晶材料と光硬化性材料とを含
んでなる前駆体混合物を、一対の基板間に配し、この混
合物を光照射することにより前駆体混合物を硬化させる
ことにより実現できる。
おいては、電圧印加時において各絵素領域毎の液晶分子
を安定に軸対称状配向させるべく、一対の基板の少なく
とも一方の絵素領域に対応する領域上の凹凸表面に、高
分子材料からなる軸対称配向固定層を設ける技術も開示
している。この軸対称配向固定層の形成は、例えば、負
の誘電率異方性を有する液晶材料と光硬化性材料とを含
んでなる前駆体混合物を、一対の基板間に配し、この混
合物を光照射することにより前駆体混合物を硬化させる
ことにより実現できる。
【０００７】ところで、上述したＴＮモードのＬＣＤ
や、各絵素のオンオフ制御を行うスイッチング素子とし
て薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を用いたＴＦＴ−ＬＣＤ
に代わる、２０インチ型を越える大型ディスプレイとし
て開発が進められている技術の一つに、プラズマアドレ
ス型の液晶表示装置（ＰＡＬＣＤ）が知られている（例
えば特開平１−２１７３９６号公報や特開平４−２８５
９３１号公報）。
や、各絵素のオンオフ制御を行うスイッチング素子とし
て薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を用いたＴＦＴ−ＬＣＤ
に代わる、２０インチ型を越える大型ディスプレイとし
て開発が進められている技術の一つに、プラズマアドレ
ス型の液晶表示装置（ＰＡＬＣＤ）が知られている（例
えば特開平１−２１７３９６号公報や特開平４−２８５
９３１号公報）。
【０００８】このプラズマアドレス型の液晶表示装置
は、図２３に示すように、液晶層２０２を挟んで一方側
（図の上側）に透明な基板２０１を有し、他方側（図の
下側）に薄板ガラス２１６と基板２１１とが対向配設さ
れたプラズマ発生基板２１０を有する。プラズマ基板２
１０の基板２１１と薄板ガラス２１６との間には、ライ
ン状に隔壁２１２が形成され、この隔壁２１２と、基板
２１１と、薄板ガラス２１６とで囲まれた空間は、電離
用ガスが封入されたライン状のチャンネル２１３を構成
する。各チャンネル２１３内には、電離用ガスをイオン
化するためのアノード電極２１４およびカソード電極２
１５が設けられている。一方、基板２０１の液晶層２０
２側には、データ線としての透明電極２０５が、ストラ
イプ状に、かつ、ライン状のチャンネル２１３に対して
垂直方向に配線されている。前記液晶層２０２は、基板
２０１と薄板ガラス２１６とに挟持されており、基板２
０１と薄板ガラス２１６との間のセル厚は、例えばプラ
スチックビーズ等のセル厚制御材２０６にて一定に維持
されている。なお、基板２０１および薄板ガラス２１６
の液晶層２０２側の表面には、図示しない配向膜が形成
されている。
は、図２３に示すように、液晶層２０２を挟んで一方側
（図の上側）に透明な基板２０１を有し、他方側（図の
下側）に薄板ガラス２１６と基板２１１とが対向配設さ
れたプラズマ発生基板２１０を有する。プラズマ基板２
１０の基板２１１と薄板ガラス２１６との間には、ライ
ン状に隔壁２１２が形成され、この隔壁２１２と、基板
２１１と、薄板ガラス２１６とで囲まれた空間は、電離
用ガスが封入されたライン状のチャンネル２１３を構成
する。各チャンネル２１３内には、電離用ガスをイオン
化するためのアノード電極２１４およびカソード電極２
１５が設けられている。一方、基板２０１の液晶層２０
２側には、データ線としての透明電極２０５が、ストラ
イプ状に、かつ、ライン状のチャンネル２１３に対して
垂直方向に配線されている。前記液晶層２０２は、基板
２０１と薄板ガラス２１６とに挟持されており、基板２
０１と薄板ガラス２１６との間のセル厚は、例えばプラ
スチックビーズ等のセル厚制御材２０６にて一定に維持
されている。なお、基板２０１および薄板ガラス２１６
の液晶層２０２側の表面には、図示しない配向膜が形成
されている。
【０００９】上述したプラズマアドレス型の液晶表示装
置を対象として広視野角化を実現する技術として、図２
４に示すように、液晶セルの表示媒体が、高分子壁とこ
れにて囲まれた液晶領域とからなり、高分子壁が液晶セ
ルのセル厚制御材としての機能を果たす技術が提案され
ている（特開平９−１９７３８４号公報）。
置を対象として広視野角化を実現する技術として、図２
４に示すように、液晶セルの表示媒体が、高分子壁とこ
れにて囲まれた液晶領域とからなり、高分子壁が液晶セ
ルのセル厚制御材としての機能を果たす技術が提案され
ている（特開平９−１９７３８４号公報）。
【００１０】図２４（ａ）は、この技術を適用したプラ
ズマアドレス型の液晶表示装置を示す断面図であり、図
２４（ｂ）はその絵素配列を示す平面図である。なお、
図２３と同一部分には同一番号を付している。
ズマアドレス型の液晶表示装置を示す断面図であり、図
２４（ｂ）はその絵素配列を示す平面図である。なお、
図２３と同一部分には同一番号を付している。
【００１１】このプラズマアドレス型の液晶表示装置
は、図２３に示す液晶層２０２の部分が異なり、その液
晶層２０２に代わる表示媒体２２０が液晶領域２２０ａ
とこれを囲む高分子壁２２０ｂとからなっており、液晶
領域２２０ａ内の液晶分子は軸対称状に配向している。
また、この液晶領域２２０ａは、図２４（ｂ）に示すよ
うにマトリクス状に配置されている。なお、図２４
（ａ）中の２２１および２２２は、それぞれ偏光板を示
す。
は、図２３に示す液晶層２０２の部分が異なり、その液
晶層２０２に代わる表示媒体２２０が液晶領域２２０ａ
とこれを囲む高分子壁２２０ｂとからなっており、液晶
領域２２０ａ内の液晶分子は軸対称状に配向している。
また、この液晶領域２２０ａは、図２４（ｂ）に示すよ
うにマトリクス状に配置されている。なお、図２４
（ａ）中の２２１および２２２は、それぞれ偏光板を示
す。
【００１２】さらに、前記特開平９−１９７３８４号公
報には、他の技術として、図２５に示すように、表示媒
体中に隔壁の少なくとも１つと交差して壁状スペーサが
設けられているプラズマアドレス型の液晶表示装置が開
示されている。
報には、他の技術として、図２５に示すように、表示媒
体中に隔壁の少なくとも１つと交差して壁状スペーサが
設けられているプラズマアドレス型の液晶表示装置が開
示されている。
【００１３】図２５（ａ）はそのプラズマアドレス型の
液晶表示装置を示す断面図であり、図２５（ｂ）はその
平面図である。なお、図２３と同一部分には同一番号を
付している。このプラズマアドレス型の液晶表示装置
は、図２５（ｂ）に示すように、表示媒体２２０を挟む
基板２０１とプラズマ発生基板２１０との間に、プラズ
マ発生基板２１０の内部に設けられたチャンネル２１３
を隔てる隔壁２１２の少なくとも１つと交差して壁状ス
ペーサ２２３が設けられている。この壁状スペーサ２２
３は、プラズマ発生基板２１０の隔壁２１２と同様の基
板間隙保持手段としての機能を有する。
液晶表示装置を示す断面図であり、図２５（ｂ）はその
平面図である。なお、図２３と同一部分には同一番号を
付している。このプラズマアドレス型の液晶表示装置
は、図２５（ｂ）に示すように、表示媒体２２０を挟む
基板２０１とプラズマ発生基板２１０との間に、プラズ
マ発生基板２１０の内部に設けられたチャンネル２１３
を隔てる隔壁２１２の少なくとも１つと交差して壁状ス
ペーサ２２３が設けられている。この壁状スペーサ２２
３は、プラズマ発生基板２１０の隔壁２１２と同様の基
板間隙保持手段としての機能を有する。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た広視野角化ＬＣＤやプラズマアドレス型の液晶表示装
置においては、以下のような問題点があった。
た広視野角化ＬＣＤやプラズマアドレス型の液晶表示装
置においては、以下のような問題点があった。
【００１５】特開平６−３０１０１５号公報および特
開平７−１２０７２８号公報で提案されている広視野角
化ＬＣＤ（ＡＳＭモード）は、正の誘電異方性を有する
液晶材料と光硬化樹脂との混合物から、相分離を利用し
て高分子壁と液晶領域とを形成するものであり、複雑な
温度制御を必要とする相分離工程を使用するので、製造
が難しい。また、形成された軸対称配向状態が不安定で
あり、特に高温において信頼性に欠けるという問題があ
った。
開平７−１２０７２８号公報で提案されている広視野角
化ＬＣＤ（ＡＳＭモード）は、正の誘電異方性を有する
液晶材料と光硬化樹脂との混合物から、相分離を利用し
て高分子壁と液晶領域とを形成するものであり、複雑な
温度制御を必要とする相分離工程を使用するので、製造
が難しい。また、形成された軸対称配向状態が不安定で
あり、特に高温において信頼性に欠けるという問題があ
った。
【００１６】特願平８−３４１５９０号で提案してい
る広視野角化ＬＣＤにおいては、表示媒体中に、区画壁
と、その上には選択的に形成される柱状突起との２層構
造を設けている。上記構造を形成するには、２回のパタ
ーニング工程を必要とするため、製造コストが高くな
り、また製造タクト時間が長＜なるという問題点があっ
た。また、精密なアライメントが要求されるため、アラ
イメントマージンが必要となったり、歩留りが低下する
という問題点があった。
る広視野角化ＬＣＤにおいては、表示媒体中に、区画壁
と、その上には選択的に形成される柱状突起との２層構
造を設けている。上記構造を形成するには、２回のパタ
ーニング工程を必要とするため、製造コストが高くな
り、また製造タクト時間が長＜なるという問題点があっ
た。また、精密なアライメントが要求されるため、アラ
イメントマージンが必要となったり、歩留りが低下する
という問題点があった。
【００１７】特開平１−２１７３９６号や特開平４−
２８５９３１号に開示されているプラズマアドレス型の
液晶表示装置においては、セル厚を一定に維持するため
にビーズを使用した場合、ビーズの基板などに対する接
触面積が小さいため、セル作製時および真空注入による
表示媒体の注入時に、ビーズとの接触部分に応カが集中
し、チャンネルと表示媒休とを隔てる薄板ガラスが破壊
する可能性があった。
２８５９３１号に開示されているプラズマアドレス型の
液晶表示装置においては、セル厚を一定に維持するため
にビーズを使用した場合、ビーズの基板などに対する接
触面積が小さいため、セル作製時および真空注入による
表示媒体の注入時に、ビーズとの接触部分に応カが集中
し、チャンネルと表示媒休とを隔てる薄板ガラスが破壊
する可能性があった。
【００１８】特開平９−１９７３８４号に開示されて
いるプラズマアドレス型の液晶表示装置においては、液
晶材料と光硬化樹脂との混合物から、相分離を利用して
高分子壁と液晶領域とを形成するものであり、複雑な温
度制御を必要とする相分離工程を使用するので、製造が
難しい。また、形成された軸対称配向状態が不安定であ
り、特に高温において信頼性に欠けるという問題があっ
た。
いるプラズマアドレス型の液晶表示装置においては、液
晶材料と光硬化樹脂との混合物から、相分離を利用して
高分子壁と液晶領域とを形成するものであり、複雑な温
度制御を必要とする相分離工程を使用するので、製造が
難しい。また、形成された軸対称配向状態が不安定であ
り、特に高温において信頼性に欠けるという問題があっ
た。
【００１９】特願平８−３４１５９０号で提案してい
る広視野角化ＬＣＤにおいては、区画壁が絵素領域を実
質的に包囲するように格子状に形成されている。また、
特開平９−１９７３８４号に開示されているプラズマア
ドレス型の液晶表示装置においては、壁状スペーサが隔
壁と交差するように形成されている。また、前者の特願
平８−３４１５９０号では区画壁が形成されてから液晶
セルに液晶材料を注入し、後者の特開平９−１９７３８
４号では壁状スペーサ形成されてから液晶セルに液晶材
料を注入する。このため、区画壁または壁状スペーサが
液晶材料を注入する際の障害となり、液晶材料の注入速
度を低下させる原因となっていた。そのため、注入時間
が増大して製造コストが高くなるという問題点があっ
た。
る広視野角化ＬＣＤにおいては、区画壁が絵素領域を実
質的に包囲するように格子状に形成されている。また、
特開平９−１９７３８４号に開示されているプラズマア
ドレス型の液晶表示装置においては、壁状スペーサが隔
壁と交差するように形成されている。また、前者の特願
平８−３４１５９０号では区画壁が形成されてから液晶
セルに液晶材料を注入し、後者の特開平９−１９７３８
４号では壁状スペーサ形成されてから液晶セルに液晶材
料を注入する。このため、区画壁または壁状スペーサが
液晶材料を注入する際の障害となり、液晶材料の注入速
度を低下させる原因となっていた。そのため、注入時間
が増大して製造コストが高くなるという問題点があっ
た。
【００２０】一般に、液晶表示装置に用いられている
液晶材料は数種の液晶材料からなる混合物であり、この
ような液晶材料の混合物を液晶セルに注入する際には、
混合物の各成分の移動速度や分配係数に差があることに
より、混合物の混合比に基づき、液晶セルの液晶材料の
注入口からの距離に応じた面内分布が生じる、いわゆる
「クロマト現象」が起きる。それにより、混合物の混合
比に基づく液晶セルの面内分布に起因する表示むらが起
こる。前述の「クロマト現象」は、液晶材料の注入速度
が減少するとより顕著になり、表示むらが増大し、液晶
表示装置の表示品位が低下するという問題点があった。
液晶材料は数種の液晶材料からなる混合物であり、この
ような液晶材料の混合物を液晶セルに注入する際には、
混合物の各成分の移動速度や分配係数に差があることに
より、混合物の混合比に基づき、液晶セルの液晶材料の
注入口からの距離に応じた面内分布が生じる、いわゆる
「クロマト現象」が起きる。それにより、混合物の混合
比に基づく液晶セルの面内分布に起因する表示むらが起
こる。前述の「クロマト現象」は、液晶材料の注入速度
が減少するとより顕著になり、表示むらが増大し、液晶
表示装置の表示品位が低下するという問題点があった。
【００２１】特に、特願平８−３４１５９０号で提案
されている、高分子材料からなる軸対称配向固定層を設
ける方法においては、液晶材料に加えて、光硬化性材料
も含ませているため、「クロマト現象」が生じ易くな
り、表示むらがより増大し、液晶表示装置の表示品位が
より低下するという問題点があった。
されている、高分子材料からなる軸対称配向固定層を設
ける方法においては、液晶材料に加えて、光硬化性材料
も含ませているため、「クロマト現象」が生じ易くな
り、表示むらがより増大し、液晶表示装置の表示品位が
より低下するという問題点があった。
【００２２】本発明は、このような従来技術の課題を解
決すべくなされたものであり、「クロマト現象」を生じ
難くして表示品位の向上を図れ、しかも、広視野角特性
に優れると共にセル厚を一定に維持することができる液
晶表示装置を提供することを目的とする。
決すべくなされたものであり、「クロマト現象」を生じ
難くして表示品位の向上を図れ、しかも、広視野角特性
に優れると共にセル厚を一定に維持することができる液
晶表示装置を提供することを目的とする。
【００２３】
【課題を解決するための手段】本発明の液晶表示装置
は、各々電極を有する一対の基板と、該一対の基板に挟
持された液晶層とを有している液晶表示装置において、
該液晶層は負の誘電異方性を有する液晶分子からなり、
両基板に達するように柱状スペーサが設けられており、
該一対の基板の液晶層に接する表面および該柱状スペー
サの表面に垂直配向層が形成され、該液晶層は絵素毎に
少なくとも一つの該柱状スペーサにて規定される絵素領
域を有するとともに、該液晶層への電圧無印加時には該
液晶分子が該一対の基板の表面に対し略垂直に配向し、
該液晶層への電圧印加時には該液晶分子が該絵素領域毎
に軸対称状に配向し、そのことにより上記目的が達成さ
れる。
は、各々電極を有する一対の基板と、該一対の基板に挟
持された液晶層とを有している液晶表示装置において、
該液晶層は負の誘電異方性を有する液晶分子からなり、
両基板に達するように柱状スペーサが設けられており、
該一対の基板の液晶層に接する表面および該柱状スペー
サの表面に垂直配向層が形成され、該液晶層は絵素毎に
少なくとも一つの該柱状スペーサにて規定される絵素領
域を有するとともに、該液晶層への電圧無印加時には該
液晶分子が該一対の基板の表面に対し略垂直に配向し、
該液晶層への電圧印加時には該液晶分子が該絵素領域毎
に軸対称状に配向し、そのことにより上記目的が達成さ
れる。
【００２４】本発明の液晶表示装置において、前記一対
の基板の少なくともどちらか一方の基板の前記液晶層に
接する表面に、高分子材料からなる軸対称配向固定層が
形成されている構成とすることができる。
の基板の少なくともどちらか一方の基板の前記液晶層に
接する表面に、高分子材料からなる軸対称配向固定層が
形成されている構成とすることができる。
【００２５】本発明の液晶表示装置において、対向配設
された基板および誘電体シートと、これらの間に形成さ
れた隔壁とで囲まれたライン状空間が放電チャンネルと
なっているプラズマ発生基板と、該プラズマ発生基板の
該誘電体シートに対して一定の間隙を保持して対向配設
され、かつ、該ライン状の放電チャンネルと交差するよ
うライン状の信号電極が形成された第２の基板と、該誘
電体シートと該第２の基板との間に液晶層とを有してい
る、プラズマアドレス型液晶表示装置において、該液晶
層は負の誘電異方性を有する液晶分子からなり、該誘電
体シートと該第２の基板とに達するように柱状スペーサ
が設けられており、該誘電体シートおよび該第２の基板
の液晶層に接する表面および該柱状スペーサの表面に垂
直配向層が形成され、該液晶層は絵素毎に少なくとも一
つの該柱状スペーサにて規定される絵素領域を有すると
ともに、該液晶層への電圧無印加時には該液晶分子が該
誘電体シートと該第２の基板の表面に対し略垂直に配向
し、該液晶層への電圧印加時には該液晶分子が該絵素領
域毎に軸対称状に配向し、そのことにより上記目的が達
成される。
された基板および誘電体シートと、これらの間に形成さ
れた隔壁とで囲まれたライン状空間が放電チャンネルと
なっているプラズマ発生基板と、該プラズマ発生基板の
該誘電体シートに対して一定の間隙を保持して対向配設
され、かつ、該ライン状の放電チャンネルと交差するよ
うライン状の信号電極が形成された第２の基板と、該誘
電体シートと該第２の基板との間に液晶層とを有してい
る、プラズマアドレス型液晶表示装置において、該液晶
層は負の誘電異方性を有する液晶分子からなり、該誘電
体シートと該第２の基板とに達するように柱状スペーサ
が設けられており、該誘電体シートおよび該第２の基板
の液晶層に接する表面および該柱状スペーサの表面に垂
直配向層が形成され、該液晶層は絵素毎に少なくとも一
つの該柱状スペーサにて規定される絵素領域を有すると
ともに、該液晶層への電圧無印加時には該液晶分子が該
誘電体シートと該第２の基板の表面に対し略垂直に配向
し、該液晶層への電圧印加時には該液晶分子が該絵素領
域毎に軸対称状に配向し、そのことにより上記目的が達
成される。
【００２６】本発明の液晶表示装置において、前記第２
の基板および前記誘電体シートの少なくともどちらか一
方の前記液晶層に接する表面に、高分子材料からなる軸
対称配向固定層が形成されている構成とすることができ
る。
の基板および前記誘電体シートの少なくともどちらか一
方の前記液晶層に接する表面に、高分子材料からなる軸
対称配向固定層が形成されている構成とすることができ
る。
【００２７】本発明の液晶表示装置において、前記柱状
スペーサが、前記絵素領域の周囲の少なくとも４箇所に
配設されている構成とすることができる。
スペーサが、前記絵素領域の周囲の少なくとも４箇所に
配設されている構成とすることができる。
【００２８】本発明の液晶表示装置において、前記柱状
スペーサが、前記絵素領域の各々に対応するものを点対
称または線対称の位置に配して形成されている構成とす
ることができる。
スペーサが、前記絵素領域の各々に対応するものを点対
称または線対称の位置に配して形成されている構成とす
ることができる。
【００２９】本発明の液晶表示装置において、前記柱状
スペーサが、前記絵素領域の角部もしくは四辺に接する
ように、または角部および四辺の両方のうちの任意の箇
所に接するように形成されている構成とすることができ
る。
スペーサが、前記絵素領域の角部もしくは四辺に接する
ように、または角部および四辺の両方のうちの任意の箇
所に接するように形成されている構成とすることができ
る。
【００３０】本発明の液晶表示装置において、前記柱状
スペーサの該一対の基板と水平な方向での断面形状が、
四角形、四角形の角を丸めた形、十字形、Ｔ字形、くの
字形、円形および楕円形のいずれかである構成とするこ
とができる。
スペーサの該一対の基板と水平な方向での断面形状が、
四角形、四角形の角を丸めた形、十字形、Ｔ字形、くの
字形、円形および楕円形のいずれかである構成とするこ
とができる。
【００３１】前記柱状スペーサが、前記絵素領域の角部
と、四辺に接しながら四辺のそれぞれを２等分もしくは
３等分する箇所に配設されていることが好ましい。
と、四辺に接しながら四辺のそれぞれを２等分もしくは
３等分する箇所に配設されていることが好ましい。
【００３２】前記柱状スペーサの前記一対の基板と水平
な方向での断面形状は、四角形、四角形の角を丸めた
形、円形、および半円形のいずれかであり、該柱状スペ
ーサに外接する四角形が互いに隣接する絵素の間に収ま
る大きさであり、かつ、該柱状スペーサの短い方の一辺
が５μｍよりも長いことが好ましい。
な方向での断面形状は、四角形、四角形の角を丸めた
形、円形、および半円形のいずれかであり、該柱状スペ
ーサに外接する四角形が互いに隣接する絵素の間に収ま
る大きさであり、かつ、該柱状スペーサの短い方の一辺
が５μｍよりも長いことが好ましい。
【００３３】前記柱状スペ一サを複数有し、互いに隣接
する該柱状スペーサの間隔をＤ、該柱状スペーサの断面
形状が四角形の場合、該四角形の一辺の長さをｄｓと
し、該柱状スペーサの断面形状が円形の場合、該円形の
直径をｄｓとしたとき、長さの比ｙ（＝Ｄ／ｄｓ）が、 ０．１≦ｙ≦４．４９ｅ-0.0607ds＋１．５ の関係にあることが好ましい。
する該柱状スペーサの間隔をＤ、該柱状スペーサの断面
形状が四角形の場合、該四角形の一辺の長さをｄｓと
し、該柱状スペーサの断面形状が円形の場合、該円形の
直径をｄｓとしたとき、長さの比ｙ（＝Ｄ／ｄｓ）が、 ０．１≦ｙ≦４．４９ｅ-0.0607ds＋１．５ の関係にあることが好ましい。
【００３４】前記柱状スペーサが、前記絵素領域の角部
を除いた四辺に接するように配設されてもよい。
を除いた四辺に接するように配設されてもよい。
【００３５】前記柱状スペーサの前記一対の基板と水平
な方向での断面形状は、長方形または長方形の角を丸め
た形であり、絵素に対して垂直な辺は５μｍよりも長
く、隣接する絵素間の長さよりも短く、絵素に対して平
行な辺の長さが、絵素の各辺の長さの２０％よりも長く
９９％よりも短い構成することが好ましい。
な方向での断面形状は、長方形または長方形の角を丸め
た形であり、絵素に対して垂直な辺は５μｍよりも長
く、隣接する絵素間の長さよりも短く、絵素に対して平
行な辺の長さが、絵素の各辺の長さの２０％よりも長く
９９％よりも短い構成することが好ましい。
【００３６】以下、本発明の作用について説明する。
【００３７】本発明にあっては、垂直配向膜の存在によ
り、その垂直配向膜と接する液晶分子が垂直配向膜に垂
直に配向する。このとき、絵素領域の周囲の少なくとも
４箇所に、柱状スペーサが配置されていることが好まし
い。さらに、前記４箇所が一絵素領域から見て、点対称
または線対称の位置に配置されているのが好ましい。例
えば、絵素領域の四隅に配置することができる。このよ
うな配置の柱状スペーサによって軸対称配向する絵素領
域を規定することができると共に、柱状スペーサによっ
て液晶セルのセル厚を一定に保持させることができる。
また、柱状スペーサが各絵素毎における絵素領域の一部
に配されているので、柱状スペーサが液晶材料を注入す
る際の障害物とならないため、液晶材料の注入速度を低
下させることがない。そのため、「クロマト現象」が生
じ難くなり、「クロマト現象」に起因する表示むらを減
少でき、液晶表示装置の表示品位を向上させることがで
きる。
り、その垂直配向膜と接する液晶分子が垂直配向膜に垂
直に配向する。このとき、絵素領域の周囲の少なくとも
４箇所に、柱状スペーサが配置されていることが好まし
い。さらに、前記４箇所が一絵素領域から見て、点対称
または線対称の位置に配置されているのが好ましい。例
えば、絵素領域の四隅に配置することができる。このよ
うな配置の柱状スペーサによって軸対称配向する絵素領
域を規定することができると共に、柱状スペーサによっ
て液晶セルのセル厚を一定に保持させることができる。
また、柱状スペーサが各絵素毎における絵素領域の一部
に配されているので、柱状スペーサが液晶材料を注入す
る際の障害物とならないため、液晶材料の注入速度を低
下させることがない。そのため、「クロマト現象」が生
じ難くなり、「クロマト現象」に起因する表示むらを減
少でき、液晶表示装置の表示品位を向上させることがで
きる。
【００３８】また、軸対称配向固定層を少なくともどち
らか一方の基板に形成した場合には、その軸対称配向固
定層にて軸対称配向となっている絵素領域の軸位置を所
定の位置に一致させることが可能となり、安定した軸対
称配向が得られる。本発明で言う軸対称配向固定層は、
例えば柱構造を有するセル内に、液晶材料と光硬化性モ
ノマーとの混合物を注入し、該セルに軸対称配向を電圧
印加により発生させ、その後に光照射して配向固定する
ことにより形成される。
らか一方の基板に形成した場合には、その軸対称配向固
定層にて軸対称配向となっている絵素領域の軸位置を所
定の位置に一致させることが可能となり、安定した軸対
称配向が得られる。本発明で言う軸対称配向固定層は、
例えば柱構造を有するセル内に、液晶材料と光硬化性モ
ノマーとの混合物を注入し、該セルに軸対称配向を電圧
印加により発生させ、その後に光照射して配向固定する
ことにより形成される。
【００３９】また、本発明のプラズマアドレス型の液晶
表示装置にあっては、第２の基板や誘電体シートに対す
る柱状スペーサの接触面積が大きいため、貼り合わせ工
程等のセル作製時及び液晶材料の注入時に、誘電体シー
トとしての薄板ガラスと柱状スペーサとの接触部分に応
力が集中することを抑制できるため、誘電体シートであ
る薄板ガラスが破壊することを防止することができる。
また、液晶層の各絵素毎における絵素領域の周囲の少な
くとも４箇所に柱状スペーサが配置されているので、柱
状スペーサによって軸対称配向する絵素領域を規定する
ことができると共に、柱状スペーサによって液晶セルの
セル厚を一定に保持させることができる。また、柱状ス
ペーサが各絵素毎における絵素領域の一部に配されてい
るので、柱状スペーサが液晶材料を注入する際の障害物
とならないため、液晶材料の注入速度を低下させること
がない。そのため、「クロマト現象」が生じ難くなり、
「クロマト現象」に起因する表示むらを減少でき、液晶
表示装置の表示品位を向上させることができる。
表示装置にあっては、第２の基板や誘電体シートに対す
る柱状スペーサの接触面積が大きいため、貼り合わせ工
程等のセル作製時及び液晶材料の注入時に、誘電体シー
トとしての薄板ガラスと柱状スペーサとの接触部分に応
力が集中することを抑制できるため、誘電体シートであ
る薄板ガラスが破壊することを防止することができる。
また、液晶層の各絵素毎における絵素領域の周囲の少な
くとも４箇所に柱状スペーサが配置されているので、柱
状スペーサによって軸対称配向する絵素領域を規定する
ことができると共に、柱状スペーサによって液晶セルの
セル厚を一定に保持させることができる。また、柱状ス
ペーサが各絵素毎における絵素領域の一部に配されてい
るので、柱状スペーサが液晶材料を注入する際の障害物
とならないため、液晶材料の注入速度を低下させること
がない。そのため、「クロマト現象」が生じ難くなり、
「クロマト現象」に起因する表示むらを減少でき、液晶
表示装置の表示品位を向上させることができる。
【００４０】また、第２の基板および誘電体シートの少
なくともどちらか一方に、軸対称配向固定層を形成した
場合には、その軸対称配向固定層にて軸対称配向となっ
ている絵素領域の軸位置を所定の位置に一致させること
が可能となり、安定した軸対称配向が得られる。
なくともどちらか一方に、軸対称配向固定層を形成した
場合には、その軸対称配向固定層にて軸対称配向となっ
ている絵素領域の軸位置を所定の位置に一致させること
が可能となり、安定した軸対称配向が得られる。
【００４１】また、本発明のプラズマアドレス型の液晶
表示装置にあっては、液晶層が負の誘電異方性を有する
液晶分子からなり、かつ、プラズマ発生基板および第２
の基板の各々の液晶層に接する表面に垂直配向層が形成
されており、電圧無印加時には液晶分子が該一対の基板
に対して略垂直に配向し、電圧印加時には液晶分子が各
絵素領域毎に軸対称状に配向する構成としているので、
絵素領域毎に液晶分子が軸対称配向した視角特性の優れ
た高コントラストの表示が得られる。
表示装置にあっては、液晶層が負の誘電異方性を有する
液晶分子からなり、かつ、プラズマ発生基板および第２
の基板の各々の液晶層に接する表面に垂直配向層が形成
されており、電圧無印加時には液晶分子が該一対の基板
に対して略垂直に配向し、電圧印加時には液晶分子が各
絵素領域毎に軸対称状に配向する構成としているので、
絵素領域毎に液晶分子が軸対称配向した視角特性の優れ
た高コントラストの表示が得られる。
【００４２】また、本発明の液晶表示装置における柱状
スペーサの断面形状としてはどのような形状であっても
よいが、その一例として、例えば図２１（ａ）〜（ｄ）
に示すように断面形状が十字形、四角形、Ｔ字形、くの
字形、円形または楕円形のものなどを使用することがで
きる。このような、柱状スペーサは、後述する実施形態
で述べるように、１回のパターニング工程で形成するこ
とができるので、複数のパターニング工程で必要となる
精密なアライメントが不要となり、歩留まりが向上する
とともに、製造工程を簡略化し、製造タクト時間を短縮
することができるため、製造コストを低く抑えることが
可能となる。
スペーサの断面形状としてはどのような形状であっても
よいが、その一例として、例えば図２１（ａ）〜（ｄ）
に示すように断面形状が十字形、四角形、Ｔ字形、くの
字形、円形または楕円形のものなどを使用することがで
きる。このような、柱状スペーサは、後述する実施形態
で述べるように、１回のパターニング工程で形成するこ
とができるので、複数のパターニング工程で必要となる
精密なアライメントが不要となり、歩留まりが向上する
とともに、製造工程を簡略化し、製造タクト時間を短縮
することができるため、製造コストを低く抑えることが
可能となる。
【００４３】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施形態につき
図面に基づいて具体的に説明する。
図面に基づいて具体的に説明する。
【００４４】なお、本発明でいう「軸対称配向」とは、
渦巻き状配向、同心円状配向及び放射状配向も含む。軸
対称状配向とは、その一つの形態としては、たとえば、
一方の基板上で渦巻き状に、他方の基板上で逆方向の渦
巻き状に液晶分子が配向している状態がある。他の形態
としては、同心円状や放射状などの液晶分子方向のもの
を同種または異種のものを組み合わせ、上下の基板上で
互いに直交した配向方向を有する状態のものがある。更
に、他の形態として、微小領域内で、例えば、４方向に
配向しているが巨視的には全方位的に配向している形態
を含む。
渦巻き状配向、同心円状配向及び放射状配向も含む。軸
対称状配向とは、その一つの形態としては、たとえば、
一方の基板上で渦巻き状に、他方の基板上で逆方向の渦
巻き状に液晶分子が配向している状態がある。他の形態
としては、同心円状や放射状などの液晶分子方向のもの
を同種または異種のものを組み合わせ、上下の基板上で
互いに直交した配向方向を有する状態のものがある。更
に、他の形態として、微小領域内で、例えば、４方向に
配向しているが巨視的には全方位的に配向している形態
を含む。
【００４５】また、「絵素」は、一般に、表示を行う最
小単位として定義される。本願明細書において用いられ
る「絵素領域」という用語は、「絵素」に対応する表示
素子の一部の領域をさす。ただし、縦横比が大きい絵素
（長絵素）の場合、一つの長絵素に対して、複数の絵素
領域を形成してもよい。絵素に対応して形成される絵素
領域の数は、軸対称配向が安定に形成され得る限り、可
及的に少ない方が好ましい。
小単位として定義される。本願明細書において用いられ
る「絵素領域」という用語は、「絵素」に対応する表示
素子の一部の領域をさす。ただし、縦横比が大きい絵素
（長絵素）の場合、一つの長絵素に対して、複数の絵素
領域を形成してもよい。絵素に対応して形成される絵素
領域の数は、軸対称配向が安定に形成され得る限り、可
及的に少ない方が好ましい。
【００４６】（実施形態１）図１は、本実施形態に係る
液晶表示装置の具体的構成を模式的に示す図である。図
１（ａ）は、その液晶表示装置を示す断面図（図１
（ｂ）のＸ−Ｘ線による断面図）であり、図１（ｂ）は
その要部を示す平面図である。
液晶表示装置の具体的構成を模式的に示す図である。図
１（ａ）は、その液晶表示装置を示す断面図（図１
（ｂ）のＸ−Ｘ線による断面図）であり、図１（ｂ）は
その要部を示す平面図である。
【００４７】この液晶表示装置は、液晶層９を挟んで一
対の基板、例えばガラス基板１とガラス基板２とが所定
の間隙を持って対向配設されており、両基板１、２間の
周囲には液晶層９を封止するシール材（図示せず）が設
けられ、また、液晶層９中の所定箇所には柱状スペーサ
７が両基板１、２に達するように設けられている。
対の基板、例えばガラス基板１とガラス基板２とが所定
の間隙を持って対向配設されており、両基板１、２間の
周囲には液晶層９を封止するシール材（図示せず）が設
けられ、また、液晶層９中の所定箇所には柱状スペーサ
７が両基板１、２に達するように設けられている。
【００４８】前記ガラス基板２の液晶層９側の内表面に
は、例えばＩＴＯのような透明な導電膜からなる信号電
極４がストライプ状に形成されており、更に、その上を
覆って基板２のほぼ全面にポリイミド等の垂直配向層５
ａが形成されている。
は、例えばＩＴＯのような透明な導電膜からなる信号電
極４がストライプ状に形成されており、更に、その上を
覆って基板２のほぼ全面にポリイミド等の垂直配向層５
ａが形成されている。
【００４９】また、前記ガラス基板１の液晶層９側の内
表面には、カラーフィルタ（図示せず）及びブラックマ
トリックス（図示せず）が形成され、その上に例えばＩ
ＴＯのような透明な導電膜からなる信号電極３がストラ
イプ状に形成されており、この信号電極３は、前記信号
電極４とは交差する状態で設けられ、信号電極３と信号
電極４との交差部分で絵素が構成される。前記絵素６に
対応して、絵素領域８が形成される。前記カラーフィル
タ（図示せず）は、各絵素毎に異なるＲ、Ｇ、Ｂ用の着
色層を有するものであり、また、ブラックマトリックス
（図示せず）はカラーフィルタ（図示せず）の各着色層
の間に配して形成されている。このガラス基板１の上に
は、前記絵素領域８の四隅に相当する角に前記柱状スペ
ーサ７が配置されている。この状態のガラス基板１の内
表面に、具体的には柱状スペーサ７の側面および柱状ス
ペーサ７の非形成部分のガラス基板１上に、ポリイミド
等の垂直配向層５ｂが形成されている。なお、垂直配向
層５ｂは、柱状スペーサ７の上表面（前記垂直配向膜５
ａと接する表面）にも形成してもよい。
表面には、カラーフィルタ（図示せず）及びブラックマ
トリックス（図示せず）が形成され、その上に例えばＩ
ＴＯのような透明な導電膜からなる信号電極３がストラ
イプ状に形成されており、この信号電極３は、前記信号
電極４とは交差する状態で設けられ、信号電極３と信号
電極４との交差部分で絵素が構成される。前記絵素６に
対応して、絵素領域８が形成される。前記カラーフィル
タ（図示せず）は、各絵素毎に異なるＲ、Ｇ、Ｂ用の着
色層を有するものであり、また、ブラックマトリックス
（図示せず）はカラーフィルタ（図示せず）の各着色層
の間に配して形成されている。このガラス基板１の上に
は、前記絵素領域８の四隅に相当する角に前記柱状スペ
ーサ７が配置されている。この状態のガラス基板１の内
表面に、具体的には柱状スペーサ７の側面および柱状ス
ペーサ７の非形成部分のガラス基板１上に、ポリイミド
等の垂直配向層５ｂが形成されている。なお、垂直配向
層５ｂは、柱状スペーサ７の上表面（前記垂直配向膜５
ａと接する表面）にも形成してもよい。
【００５０】（基本動作）図２を参照しながら、本発明
の液晶表示装置の動作原理を説明する。図２の（ａ）及
び（ｂ）は電圧無印加時の状態を示し、（ｃ）及び
（ｄ）は電圧印加時の状態を示し、（ａ）及び（ｃ）は
一絵素領域の断面図（図１（ｂ）のＡ−Ａ´線による断
面図）、（ｂ）及び（ｄ）は上面をクロスニコル状態の
偏光顕微鏡で観察した結果を示す。ただし、図１と同一
部分には同一符号を付している。
の液晶表示装置の動作原理を説明する。図２の（ａ）及
び（ｂ）は電圧無印加時の状態を示し、（ｃ）及び
（ｄ）は電圧印加時の状態を示し、（ａ）及び（ｃ）は
一絵素領域の断面図（図１（ｂ）のＡ−Ａ´線による断
面図）、（ｂ）及び（ｄ）は上面をクロスニコル状態の
偏光顕微鏡で観察した結果を示す。ただし、図１と同一
部分には同一符号を付している。
【００５１】電圧無印加時には、図２（ａ）に示すよう
に液晶分子９ａは、垂直配向層５ａ、５ｂの配向規制力
によって、基板１、２に垂直な方向に配向している。電
圧無印加状態の絵素領域８をクロスニコル状態の偏光顕
微鏡で観察すると、図２（ｂ）に示したように、暗視野
を呈する（ノーマリーブラックモード）。電圧を印加す
ると、負の誘電異方性を有する液晶分子９ａに、液晶分
子の長軸を電界の方向に対して垂直に配向させる力が働
くので、図２（ｃ）に示すように基板１、２に垂直な方
向から傾く（中間調表示状態）。この状態の絵素領域８
をクロスニコル状態の偏光顕微鏡で観察すると図２
（ｄ）に示すように、偏光軸から４５゜方向に消光パタ
ーンが観察される。
に液晶分子９ａは、垂直配向層５ａ、５ｂの配向規制力
によって、基板１、２に垂直な方向に配向している。電
圧無印加状態の絵素領域８をクロスニコル状態の偏光顕
微鏡で観察すると、図２（ｂ）に示したように、暗視野
を呈する（ノーマリーブラックモード）。電圧を印加す
ると、負の誘電異方性を有する液晶分子９ａに、液晶分
子の長軸を電界の方向に対して垂直に配向させる力が働
くので、図２（ｃ）に示すように基板１、２に垂直な方
向から傾く（中間調表示状態）。この状態の絵素領域８
をクロスニコル状態の偏光顕微鏡で観察すると図２
（ｄ）に示すように、偏光軸から４５゜方向に消光パタ
ーンが観察される。
【００５２】電圧印加直後には、絵素領域８内の大多数
の液晶分子９ａの倒れていく方向は一義的に決まらない
ため、一絵素領域８内に、複数の液晶ドメイン（連続的
に配向した領域：ディスクリネーションラインの発生が
無い領域）が発生し、各々の液晶ドメイン内では液晶分
子９ａが軸対称配向中心軸を中心に軸対称配向している
過渡的な状態となる。さらに電圧を印加し続けると、複
数の液晶ドメインが一つに融合し、絵素領域８内の液晶
分子９ａが、一つの軸対称状配向中心軸を中心として軸
対称配向状態を示す安定した状態になる。図２（ｄ）は
中間調表示状態の電圧を印加した場合に、軸対称状配向
中心軸１１を中心として液晶分子９ａが軸対称配向して
いる様子を示している。
の液晶分子９ａの倒れていく方向は一義的に決まらない
ため、一絵素領域８内に、複数の液晶ドメイン（連続的
に配向した領域：ディスクリネーションラインの発生が
無い領域）が発生し、各々の液晶ドメイン内では液晶分
子９ａが軸対称配向中心軸を中心に軸対称配向している
過渡的な状態となる。さらに電圧を印加し続けると、複
数の液晶ドメインが一つに融合し、絵素領域８内の液晶
分子９ａが、一つの軸対称状配向中心軸を中心として軸
対称配向状態を示す安定した状態になる。図２（ｄ）は
中間調表示状態の電圧を印加した場合に、軸対称状配向
中心軸１１を中心として液晶分子９ａが軸対称配向して
いる様子を示している。
【００５３】（絵素領域を規定する柱状スペーサ）本発
明の液晶表示装置は絵素領域８の周囲に柱状スペーサ７
が配置されている。この柱状スペーサ７がなく、電圧印
加時の液晶分子９ａの配向を規制する因子が液晶層に存
在しない場合、電圧が印加されても、個々の液晶分子９
ａの倒れていく方向は一義的に決まらないため、液晶ド
メイン（連続的に配向した領域：ディスクリネーション
ラインの発生が無い領域）が形成される位置または、大
きさを規定されないので、ランダム配向状態になってし
まい、中間調表示においてざらついた表示となる。
明の液晶表示装置は絵素領域８の周囲に柱状スペーサ７
が配置されている。この柱状スペーサ７がなく、電圧印
加時の液晶分子９ａの配向を規制する因子が液晶層に存
在しない場合、電圧が印加されても、個々の液晶分子９
ａの倒れていく方向は一義的に決まらないため、液晶ド
メイン（連続的に配向した領域：ディスクリネーション
ラインの発生が無い領域）が形成される位置または、大
きさを規定されないので、ランダム配向状態になってし
まい、中間調表示においてざらついた表示となる。
【００５４】柱状スペーサ７を形成することにより、軸
対称配向を呈する絵素領域８の位置および大きさが規定
される。柱状スペーサ７は電圧印加時の液晶分子９ａの
配向を規制するために形成されている。電圧が印加され
ると、柱状スペーサ７側面に垂直配向層５ｂが形成され
ているため、柱状スペーサ７近傍の液晶分子９ａは、基
板１、２の表面に平行な平面内において、柱状スペーサ
７の表面に対して垂直方向に倒れていく。続いて、前記
柱状スペーサ７近傍の液晶分子９ａに隣接する液晶分子
９ａが、前記柱状スペーサ７近傍の液晶分子９ａの倒れ
た方向とほぼ同じ方向に倒れていく。言い換えると、隣
接する液晶分子９ａ同士は、できるだけ液晶分子９ａの
ダイレクター（分子長軸の方向）が連続するような配向
状態をとろうとする。配向規制因子である柱状スペーサ
７から遠ければ遠いほど液晶分子９ａは柱状スペーサ７
の配向規制力の影響を受け難い。従って、柱状スペーサ
７から遠い位置にある液晶分子９ａは、電圧印加直後に
は、倒れていく方向は一義的に決まらないため、一絵素
領域８内に、液晶分子９ａのダイレクターが不連続にな
る点、即ち、ディスクリネーションラインが発生し、複
数の液晶ドメインが存在する過渡的な状態となる。さら
に電圧を印加し続けると、液晶ドメインと液晶ドメイン
の境界であるディスクリネーションライン、即ち、液晶
分子９ａのダイレクターが不連続になる点において、外
場（例えば電界）の力により、隣接する液晶分子９ａ同
士のダイレクターが連続になるように、配向状態を変
え、より安定な状態へ移行しようとする。ある程度電圧
を印加し続けてやると、複数の液晶ドメインが一つに融
合し、最終的には、絵素領域８内の液晶分子９ａは、一
つの軸対称状配向中心軸１１を中心として軸対称配向状
態を示すようになる。
対称配向を呈する絵素領域８の位置および大きさが規定
される。柱状スペーサ７は電圧印加時の液晶分子９ａの
配向を規制するために形成されている。電圧が印加され
ると、柱状スペーサ７側面に垂直配向層５ｂが形成され
ているため、柱状スペーサ７近傍の液晶分子９ａは、基
板１、２の表面に平行な平面内において、柱状スペーサ
７の表面に対して垂直方向に倒れていく。続いて、前記
柱状スペーサ７近傍の液晶分子９ａに隣接する液晶分子
９ａが、前記柱状スペーサ７近傍の液晶分子９ａの倒れ
た方向とほぼ同じ方向に倒れていく。言い換えると、隣
接する液晶分子９ａ同士は、できるだけ液晶分子９ａの
ダイレクター（分子長軸の方向）が連続するような配向
状態をとろうとする。配向規制因子である柱状スペーサ
７から遠ければ遠いほど液晶分子９ａは柱状スペーサ７
の配向規制力の影響を受け難い。従って、柱状スペーサ
７から遠い位置にある液晶分子９ａは、電圧印加直後に
は、倒れていく方向は一義的に決まらないため、一絵素
領域８内に、液晶分子９ａのダイレクターが不連続にな
る点、即ち、ディスクリネーションラインが発生し、複
数の液晶ドメインが存在する過渡的な状態となる。さら
に電圧を印加し続けると、液晶ドメインと液晶ドメイン
の境界であるディスクリネーションライン、即ち、液晶
分子９ａのダイレクターが不連続になる点において、外
場（例えば電界）の力により、隣接する液晶分子９ａ同
士のダイレクターが連続になるように、配向状態を変
え、より安定な状態へ移行しようとする。ある程度電圧
を印加し続けてやると、複数の液晶ドメインが一つに融
合し、最終的には、絵素領域８内の液晶分子９ａは、一
つの軸対称状配向中心軸１１を中心として軸対称配向状
態を示すようになる。
【００５５】柱状スペーサ７の断面形状は、電圧印加時
の液晶分子９ａの配向状態に影響を及ぼす。柱状スペー
サ７の断面の辺の向きは、電圧印加時に液晶分子９ａが
基板１、２に垂直な方向から傾いていく方向に影響を及
ぼす。これは、電圧が印加されると、柱状スペーサ７側
面に垂直配向層５ｂが形成されているため、柱状スペー
サ７近傍の液晶分子９ａは、基板１、２の表面に平行な
平面内において、柱状スペーサ７の表面に対して垂直方
向に倒れて行く。直線形状の辺を有している方が好まし
い。さらには、柱状スペーサ７の断面形状としては、例
えば十字形、四角形、Ｔ字形、くの字形が挙げられる。
必ずしも辺の形状が直線状でなくてもよく、例えば円形
や楕円形であってもよい。
の液晶分子９ａの配向状態に影響を及ぼす。柱状スペー
サ７の断面の辺の向きは、電圧印加時に液晶分子９ａが
基板１、２に垂直な方向から傾いていく方向に影響を及
ぼす。これは、電圧が印加されると、柱状スペーサ７側
面に垂直配向層５ｂが形成されているため、柱状スペー
サ７近傍の液晶分子９ａは、基板１、２の表面に平行な
平面内において、柱状スペーサ７の表面に対して垂直方
向に倒れて行く。直線形状の辺を有している方が好まし
い。さらには、柱状スペーサ７の断面形状としては、例
えば十字形、四角形、Ｔ字形、くの字形が挙げられる。
必ずしも辺の形状が直線状でなくてもよく、例えば円形
や楕円形であってもよい。
【００５６】柱状スペーサ７の配置・配列は、絵素領域
８の位置や大きさを規定するとともに、絵素領域８内の
液晶分子９ａが電圧印加時に軸対称配向状態を示すよう
になるかどうかに影響を及ぼす。絵素領域８の位置や大
きさを規定するには、絵素領域８の周囲の少なくとも４
箇所に、柱状スペーサ７が配置されていることが好まし
い。さらに、前記４箇所が一絵素領域８から見て、点対
称または線対称の位置に配置されているのが好ましい。
例えば、絵素領域８の四隅に配置することができる。柱
状スペーサ７の断面の一辺が絵素領域８の四辺のどれか
の一辺に接するように配置することができる。柱状スペ
ーサ７の断面の一辺が曲線状の場合、曲線の外接線が絵
素領域８の四辺のどれかの一辺にほぼ一致するように配
置すればよい。また、例えば、断面形状が長方形の柱状
スペーサ７を絵素領域８の四辺のどれかの一辺に接する
ように配置する場合には、長辺側を絵素領域８の四辺に
平行になるように配置するのがより好ましい。
８の位置や大きさを規定するとともに、絵素領域８内の
液晶分子９ａが電圧印加時に軸対称配向状態を示すよう
になるかどうかに影響を及ぼす。絵素領域８の位置や大
きさを規定するには、絵素領域８の周囲の少なくとも４
箇所に、柱状スペーサ７が配置されていることが好まし
い。さらに、前記４箇所が一絵素領域８から見て、点対
称または線対称の位置に配置されているのが好ましい。
例えば、絵素領域８の四隅に配置することができる。柱
状スペーサ７の断面の一辺が絵素領域８の四辺のどれか
の一辺に接するように配置することができる。柱状スペ
ーサ７の断面の一辺が曲線状の場合、曲線の外接線が絵
素領域８の四辺のどれかの一辺にほぼ一致するように配
置すればよい。また、例えば、断面形状が長方形の柱状
スペーサ７を絵素領域８の四辺のどれかの一辺に接する
ように配置する場合には、長辺側を絵素領域８の四辺に
平行になるように配置するのがより好ましい。
【００５７】
【実施例】以下、本発明の実施例を示すが、本発明はこ
れに限定されるものではない。
れに限定されるものではない。
【００５８】（実施例１）図３を参照しながら、実施形
態１の液晶表示装置の製造方法を説明する。
態１の液晶表示装置の製造方法を説明する。
【００５９】図３は、この液晶表示装置の製造方法を示
す工程図である。
す工程図である。
【００６０】まず、工程（ａ）で、一方のガラス基板１
の片面に、各絵素毎に異なるＲ、Ｇ、Ｂ用の着色層を有
するカラーフィルタ（図示せず）及び各着色層の間に配
するようにブラックマトリックス（図示せず）を形成す
る。更に、その上に信号電極３を形成する。
の片面に、各絵素毎に異なるＲ、Ｇ、Ｂ用の着色層を有
するカラーフィルタ（図示せず）及び各着色層の間に配
するようにブラックマトリックス（図示せず）を形成す
る。更に、その上に信号電極３を形成する。
【００６１】次に、工程（ｂ）で、ガラス基板１の前記
ブラックマトリックス（図示せず）上に柱状スペーサ７
を形成する。柱状スペーサ７は、例えば、レジスト等の
感光性樹脂を基板上に塗布し、フォトマスクを介してパ
ターニングして形成する。したがって、この柱状スペー
サ７は、１回のパターニング工程で形成することができ
る。よって、複数のパターニング工程で必要となる精密
なアライメントが不要となり、歩留まりが向上するとと
もに、製造工程を簡略化し、製造タクト時間を短縮する
ことができるため、製造コストを低く抑えることが可能
となる。
ブラックマトリックス（図示せず）上に柱状スペーサ７
を形成する。柱状スペーサ７は、例えば、レジスト等の
感光性樹脂を基板上に塗布し、フォトマスクを介してパ
ターニングして形成する。したがって、この柱状スペー
サ７は、１回のパターニング工程で形成することができ
る。よって、複数のパターニング工程で必要となる精密
なアライメントが不要となり、歩留まりが向上するとと
もに、製造工程を簡略化し、製造タクト時間を短縮する
ことができるため、製造コストを低く抑えることが可能
となる。
【００６２】次に、工程（ｃ）で、柱状スペーサ７を形
成したガラス基板１上に、垂直配向層５ｂを形成する。
成したガラス基板１上に、垂直配向層５ｂを形成する。
【００６３】次に、工程（ｄ）で、もう一方のガラス基
板２の片面に、信号電極４を形成する。
板２の片面に、信号電極４を形成する。
【００６４】次に、工程（ｅ）で、信号電極４を形成し
たガラス基板２上に、垂直配向層５ａを形成する。
たガラス基板２上に、垂直配向層５ａを形成する。
【００６５】次に、工程（ｆ）で、ガラス基板１とガラ
ス基板２とを貼り合わせる。
ス基板２とを貼り合わせる。
【００６６】次に、工程（ｇ）で、ガラス基板１とガラ
ス基板２間に、液晶を真空注入方式等で注入して液晶層
８を設ける。
ス基板２間に、液晶を真空注入方式等で注入して液晶層
８を設ける。
【００６７】したがって、このようにして作製された液
晶表示装置においては、垂直配向膜５ａ、５ｂの存在に
より、その垂直配向膜５ａ、５ｂと接する液晶分子９が
垂直配向膜５ａ、５ｂに垂直に配向する。このとき、液
晶層８の各絵素毎における絵素領域の角に柱状スペーサ
７が配置されているので、柱状スペーサ７によって軸対
称配向する絵素領域を規定することができると共に、柱
状スペーサ７によって液晶セルのセル厚を一定に保持さ
せることができる。また、柱状スペーサ７が各絵素毎に
おける絵素領域の角に配されているので、柱状スペーサ
が液晶材料を注入する際の障害物とならないため、液晶
材料の注入速度を低下させることがない。そのため、
「クロマト現象」が生じ難くなり、「クロマト現象」に
起因する表示むらの発生を減少でき、液晶表示装置の表
示品位を向上させることができる。
晶表示装置においては、垂直配向膜５ａ、５ｂの存在に
より、その垂直配向膜５ａ、５ｂと接する液晶分子９が
垂直配向膜５ａ、５ｂに垂直に配向する。このとき、液
晶層８の各絵素毎における絵素領域の角に柱状スペーサ
７が配置されているので、柱状スペーサ７によって軸対
称配向する絵素領域を規定することができると共に、柱
状スペーサ７によって液晶セルのセル厚を一定に保持さ
せることができる。また、柱状スペーサ７が各絵素毎に
おける絵素領域の角に配されているので、柱状スペーサ
が液晶材料を注入する際の障害物とならないため、液晶
材料の注入速度を低下させることがない。そのため、
「クロマト現象」が生じ難くなり、「クロマト現象」に
起因する表示むらの発生を減少でき、液晶表示装置の表
示品位を向上させることができる。
【００６８】（実施例２）図４は、本実施形態１の変形
例である。図４（ａ）はその液晶表示装置を示す断面図
｛図４（ｂ）のＹ−Ｙ線による断面図｝であり、図４
（ｂ）はその要部を示す平面図である。
例である。図４（ａ）はその液晶表示装置を示す断面図
｛図４（ｂ）のＹ−Ｙ線による断面図｝であり、図４
（ｂ）はその要部を示す平面図である。
【００６９】この図４の液晶表示装置においては、各絵
素毎、つまり各絵素領域８毎に、一方の基板１に軸対称
配向固定層１０が設けられ、その上に垂直配向膜５ｂが
形成されている。
素毎、つまり各絵素領域８毎に、一方の基板１に軸対称
配向固定層１０が設けられ、その上に垂直配向膜５ｂが
形成されている。
【００７０】前記軸対称配向固定層１０は、柱状スペー
サ７の上から基板１側に向いて徐々に厚みを増大し、柱
状スペーサ７の基板１側の端部近傍で厚みを最大とした
後、その端部から遠ざかるに伴って基板１上で厚みを徐
々に減少するように形成されている。したがって、この
軸対称配向固定層１０の最底部が各絵素の中心に位置す
る状態となり、これに伴って、軸対称配向となっている
各絵素領域８の軸位置が、軸対称配向固定層１０の最底
部に応じた位置になる。
サ７の上から基板１側に向いて徐々に厚みを増大し、柱
状スペーサ７の基板１側の端部近傍で厚みを最大とした
後、その端部から遠ざかるに伴って基板１上で厚みを徐
々に減少するように形成されている。したがって、この
軸対称配向固定層１０の最底部が各絵素の中心に位置す
る状態となり、これに伴って、軸対称配向となっている
各絵素領域８の軸位置が、軸対称配向固定層１０の最底
部に応じた位置になる。
【００７１】したがって、この図４に示す液晶表示装置
においては、軸対称配向の軸位置を軸対称配向固定層１
０により所定の位置に制御することが可能となる。
においては、軸対称配向の軸位置を軸対称配向固定層１
０により所定の位置に制御することが可能となる。
【００７２】なお、上述した図１や図４に示した液晶表
示装置は、ストライプ状の両信号電極が対向する部分で
絵素が構成される単純マトリクス型の液晶表示装置を例
に挙げているが、本発明はこれに限らず、アクティブマ
トリクス型の液晶表示装置にも適用できる。そのアクテ
ィブマトリクス型の液晶表示装置は、例えば、一方の基
板上に、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）などのスイッチン
グ素子と、そのスイッチング素子にゲート信号やソース
信号を送る２種類の信号電極と、前記スイッチング素子
を介して送られてきた信号にて駆動されるマトリクス状
の絵素電極とを有し、他方の基板上にその基板のほぼ全
面に対向電極が形成された構成のものである。
示装置は、ストライプ状の両信号電極が対向する部分で
絵素が構成される単純マトリクス型の液晶表示装置を例
に挙げているが、本発明はこれに限らず、アクティブマ
トリクス型の液晶表示装置にも適用できる。そのアクテ
ィブマトリクス型の液晶表示装置は、例えば、一方の基
板上に、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）などのスイッチン
グ素子と、そのスイッチング素子にゲート信号やソース
信号を送る２種類の信号電極と、前記スイッチング素子
を介して送られてきた信号にて駆動されるマトリクス状
の絵素電極とを有し、他方の基板上にその基板のほぼ全
面に対向電極が形成された構成のものである。
【００７３】以下の実施例３から実施例１０では、実施
形態１で用いられる柱状スペーサの断面形状や配置の更
なる例を説明する。
形態１で用いられる柱状スペーサの断面形状や配置の更
なる例を説明する。
【００７４】（実施例３）図３に示したように、コーニ
ング社製７０５９ガラス基板１，２の上に、１００ｎｍ
の厚みの透明電極３，４を形成し、さらにＩＴＯ３の上
にＪＣＲ ＢＬＡＣＫ５３５（ＪＳＲ社製）をスピンコ
ート法で４．５μｍの膜厚になるように塗布し、ホット
プレート上で８０℃／５分間加熱した。図５に示すよう
な１００μｍ角の絵素領域を囲むように絵素領域の四隅
と四辺の中央に、２５μｍ角の断面形状の柱状スペーサ
７が形成できるようなマスクを用い、マスク越しにコン
タクト露光を４０秒行った。露光時の照度は３６５ｎｍ
で１０ｍＷ／ｃｍ2であった。これを専用現像液ＣＤ−
２００ＣＲ（５０倍希釈、２５℃）で６０秒現像し、純
水シャワーで６０秒間リンスを行った後、２２０℃の循
環オーブンで３０分間ポストベークを行い柱状スペーサ
７を形成した。
ング社製７０５９ガラス基板１，２の上に、１００ｎｍ
の厚みの透明電極３，４を形成し、さらにＩＴＯ３の上
にＪＣＲ ＢＬＡＣＫ５３５（ＪＳＲ社製）をスピンコ
ート法で４．５μｍの膜厚になるように塗布し、ホット
プレート上で８０℃／５分間加熱した。図５に示すよう
な１００μｍ角の絵素領域を囲むように絵素領域の四隅
と四辺の中央に、２５μｍ角の断面形状の柱状スペーサ
７が形成できるようなマスクを用い、マスク越しにコン
タクト露光を４０秒行った。露光時の照度は３６５ｎｍ
で１０ｍＷ／ｃｍ2であった。これを専用現像液ＣＤ−
２００ＣＲ（５０倍希釈、２５℃）で６０秒現像し、純
水シャワーで６０秒間リンスを行った後、２２０℃の循
環オーブンで３０分間ポストベークを行い柱状スペーサ
７を形成した。
【００７５】両ガラス基板のＩＴＯが形成された側に垂
直配向膜ＪＡＬＳ−２０４（ＪＳＲ社製）を８０ｎｍの
膜厚で塗布し、１８０℃で１時間ポストベークを行い配
向膜層５ａ，５ｂを作製して、両ガラス基板１、２をシ
ール剤を介して貼り合わせた。
直配向膜ＪＡＬＳ−２０４（ＪＳＲ社製）を８０ｎｍの
膜厚で塗布し、１８０℃で１時間ポストベークを行い配
向膜層５ａ，５ｂを作製して、両ガラス基板１、２をシ
ール剤を介して貼り合わせた。
【００７６】誘電異方性が負の液晶（△ε：−４．０、
△ｎ＝０．０８、セルギャップ４．５μｍで９０度ツイ
ストとなるようにカイラル剤を添加）を先のセルに注入
してクロスニコル下で偏光顕微鏡観察を行った。電圧を
基板間に印加すると、図６に示すように絵素領域の中央
から四辺に向かって消光模様が観察され、軸対称状に液
晶分子が配向していた。
△ｎ＝０．０８、セルギャップ４．５μｍで９０度ツイ
ストとなるようにカイラル剤を添加）を先のセルに注入
してクロスニコル下で偏光顕微鏡観察を行った。電圧を
基板間に印加すると、図６に示すように絵素領域の中央
から四辺に向かって消光模様が観察され、軸対称状に液
晶分子が配向していた。
【００７７】（実施例４）実施例３と同様にガラス基板
にＪＣＲ ＢＬＡＣＫ５３５（ＪＳＲ社製）を６μｍの
膜厚になるようにスピンコートし、ホットプレート上で
８０℃／５分間加熱した。図７および図８に示すような
１００μｍ角の絵素領域を囲むように絵素領域の四隅と
辺の中央（辺を２等分する点）および／または辺を３等
分する点上に柱状スペーサが来るように設計したマスク
を用いて、実施例３と同様に露光、現像、焼成を行い柱
状スペーサ７を形成し、実施例３と同様に配向膜形成、
液晶材料注入を行った。クロスニコル下で電圧を印加し
ながら偏光顕微鏡観察を行ったところ、図９および図１
０に示すように絵素領域の中央から四辺に向かって消光
模様が観察され、液晶分子は軸対称状に配向していた。
にＪＣＲ ＢＬＡＣＫ５３５（ＪＳＲ社製）を６μｍの
膜厚になるようにスピンコートし、ホットプレート上で
８０℃／５分間加熱した。図７および図８に示すような
１００μｍ角の絵素領域を囲むように絵素領域の四隅と
辺の中央（辺を２等分する点）および／または辺を３等
分する点上に柱状スペーサが来るように設計したマスク
を用いて、実施例３と同様に露光、現像、焼成を行い柱
状スペーサ７を形成し、実施例３と同様に配向膜形成、
液晶材料注入を行った。クロスニコル下で電圧を印加し
ながら偏光顕微鏡観察を行ったところ、図９および図１
０に示すように絵素領域の中央から四辺に向かって消光
模様が観察され、液晶分子は軸対称状に配向していた。
【００７８】（実施例５）実施例３と同様にガラス基板
にＪＣＲ ＢＬＡＣＫ５３５（ＪＳＲ社製）を６μｍの
膜厚になるようにスピンコートし、ホットプレート上で
８０℃／５分間加熱した。図１１に示すように、１００
μｍ角の絵素領域を囲むように絵素領域の四辺の四隅を
除く辺に柱状スペーサが来るように設計したマスクを用
いて、実施例３と同様な露光、現像、焼成を行い柱状ス
ペーサ７を形成し、実施例３と同様な配向膜形成、液晶
材料注入を行った。クロスニコル下で電圧を印加しなが
ら偏光顕微鏡観察を行ったところ、図１２に示すように
絵素子領域の中央から四辺に向かって消光模様が観察さ
れ、液晶分子は軸対称状に配向していた。
にＪＣＲ ＢＬＡＣＫ５３５（ＪＳＲ社製）を６μｍの
膜厚になるようにスピンコートし、ホットプレート上で
８０℃／５分間加熱した。図１１に示すように、１００
μｍ角の絵素領域を囲むように絵素領域の四辺の四隅を
除く辺に柱状スペーサが来るように設計したマスクを用
いて、実施例３と同様な露光、現像、焼成を行い柱状ス
ペーサ７を形成し、実施例３と同様な配向膜形成、液晶
材料注入を行った。クロスニコル下で電圧を印加しなが
ら偏光顕微鏡観察を行ったところ、図１２に示すように
絵素子領域の中央から四辺に向かって消光模様が観察さ
れ、液晶分子は軸対称状に配向していた。
【００７９】（実施例６）コーニング社製７０５９ガラ
ス基板１の上にＩＴＯからなる厚み１００ｎｍの透明電
極３を形成し、さらにこの上にに膜厚が５μｍになるよ
うにＶ２５９−ＰＡ（新日鐵化学社製）をスピンコート
法で塗布した。ホットプレート上で１００℃／３分間加
熱した後に循環オーブンで８０℃／１０分間さらに加熱
した。図１３のように１００μｍ×１００μｍ角の絵素
領域４０を有してその周囲に配設される四角形の柱状ス
ペーサ７の隣接する絵素の辺に垂直な方向の長さがａと
なるようなマスクを用い、コンタクト露光を１２０秒行
った。露光時の照度は３６５ｎｍで１０ｍＷ／ｃｍ2で
あった。これを０．４％−Ｋ2ＣＯ3．ａｑで１５０秒現
像し、純水シャワーで１２０秒間リンスを行った後、２
４０℃の循環オーブンで１時間ポストべークを行い柱状
スペーサ７を形成した。垂直配向膜ＪＡＬＳ−２０４
（ＪＳＲ社製）を８０ｎｍの膜厚で塗布し、１８０℃で
１時間ポストスペークを行い配向膜層５ａを作製した。
ス基板１の上にＩＴＯからなる厚み１００ｎｍの透明電
極３を形成し、さらにこの上にに膜厚が５μｍになるよ
うにＶ２５９−ＰＡ（新日鐵化学社製）をスピンコート
法で塗布した。ホットプレート上で１００℃／３分間加
熱した後に循環オーブンで８０℃／１０分間さらに加熱
した。図１３のように１００μｍ×１００μｍ角の絵素
領域４０を有してその周囲に配設される四角形の柱状ス
ペーサ７の隣接する絵素の辺に垂直な方向の長さがａと
なるようなマスクを用い、コンタクト露光を１２０秒行
った。露光時の照度は３６５ｎｍで１０ｍＷ／ｃｍ2で
あった。これを０．４％−Ｋ2ＣＯ3．ａｑで１５０秒現
像し、純水シャワーで１２０秒間リンスを行った後、２
４０℃の循環オーブンで１時間ポストべークを行い柱状
スペーサ７を形成した。垂直配向膜ＪＡＬＳ−２０４
（ＪＳＲ社製）を８０ｎｍの膜厚で塗布し、１８０℃で
１時間ポストスペークを行い配向膜層５ａを作製した。
【００８０】一方、１００ｎｍ厚のＩＴＯからなる透明
電極４の付いたガラス基板２の上にも同じ垂直配向膜Ｊ
ＡＬＳ−２０４を８０ｎｍの膜厚になるように塗布して
配向膜層５ｂを作製して両ガラス基板１，２をシール剤
を介して貼り合わせた。
電極４の付いたガラス基板２の上にも同じ垂直配向膜Ｊ
ＡＬＳ−２０４を８０ｎｍの膜厚になるように塗布して
配向膜層５ｂを作製して両ガラス基板１，２をシール剤
を介して貼り合わせた。
【００８１】誘電異方性が負の液晶（△ε＝−４．０、
△ｎ＝０．０８、セルギャップ５μｍで９０度ツイスト
となるようにカイラル剤を添加）を先のセルに注入して
クロスニコル下で偏光顕微鏡観察を行った。
△ｎ＝０．０８、セルギャップ５μｍで９０度ツイスト
となるようにカイラル剤を添加）を先のセルに注入して
クロスニコル下で偏光顕微鏡観察を行った。
【００８２】絵素に垂直な方向の長さａがブラックマト
リクスの線幅ｂよりも大きいと、ブラックマトリクスか
ら柱状スペーサがはみ出してしまい、絵素領域内にスペ
ーサが侵入し、開口率を低下させてしまう。絵素に垂直
な方向の長さａが大きい場合には電圧を基板間に印加す
ると絵素毎に液晶分子は軸対称状に配向するが、ａの値
が５μｍを下回ると軸対称状の配向が得られなかった。
リクスの線幅ｂよりも大きいと、ブラックマトリクスか
ら柱状スペーサがはみ出してしまい、絵素領域内にスペ
ーサが侵入し、開口率を低下させてしまう。絵素に垂直
な方向の長さａが大きい場合には電圧を基板間に印加す
ると絵素毎に液晶分子は軸対称状に配向するが、ａの値
が５μｍを下回ると軸対称状の配向が得られなかった。
【００８３】なお、本実施例における柱状スペーサの断
面形状は、実質的に四角形であれば良く、四角形の角を
丸めた形でもよい。このことは、実施例において例示す
るすべての断面形状についていえる。特に、フォトリソ
グラフィ工程等の加工精度で、形状が多少変化しても本
発明の効果は得られる。
面形状は、実質的に四角形であれば良く、四角形の角を
丸めた形でもよい。このことは、実施例において例示す
るすべての断面形状についていえる。特に、フォトリソ
グラフィ工程等の加工精度で、形状が多少変化しても本
発明の効果は得られる。
【００８４】（実施例７）コーニング社製７０５９ガラ
ス基板１の上にＩＴＯからなる厚み１００ｎｍの透明電
極３を形成し、さらにこの上にに膜厚が５μｍになるよ
うにＶ２５９−ＰＡ（新日鐵化学社製）をスピンコート
法で塗布した。ホットプレート上で１００℃／３分間加
熱した後に循環オーブンで８０℃／１０分間さらに加熱
した。図１４のように１００μｍ×１００μｍ角の絵素
領域４０を有してその周囲に配設される円形の柱状スペ
ーサ７の直径がｃとなるようなマスクを用い、実施例６
と同条件で露光、現像、焼成を行い柱状スペーサ７を形
成した。さらに実施例６と同条件で配向膜層を形成し両
基板を貼り合わせてセルを作製した。
ス基板１の上にＩＴＯからなる厚み１００ｎｍの透明電
極３を形成し、さらにこの上にに膜厚が５μｍになるよ
うにＶ２５９−ＰＡ（新日鐵化学社製）をスピンコート
法で塗布した。ホットプレート上で１００℃／３分間加
熱した後に循環オーブンで８０℃／１０分間さらに加熱
した。図１４のように１００μｍ×１００μｍ角の絵素
領域４０を有してその周囲に配設される円形の柱状スペ
ーサ７の直径がｃとなるようなマスクを用い、実施例６
と同条件で露光、現像、焼成を行い柱状スペーサ７を形
成した。さらに実施例６と同条件で配向膜層を形成し両
基板を貼り合わせてセルを作製した。
【００８５】誘電異方性が負の液晶（△ε＝−４．０、
△ｎ＝０．０８、セルギャップ５μｍで９０度ツイスト
となるようにカイラル剤を添加）を先のセルに注入して
クロスニコル下で偏光顕微鏡観察を行った。
△ｎ＝０．０８、セルギャップ５μｍで９０度ツイスト
となるようにカイラル剤を添加）を先のセルに注入して
クロスニコル下で偏光顕微鏡観察を行った。
【００８６】ブラックマトリクスの線幅ｂに対して円形
の柱状スペーサ７の直径ｃがｃ＞ｂとなると、ブラック
マトリクスから柱状スペーサがはみ出してしまい、開口
率を低下させてしまう。ｃが大きい場合には電圧を基板
間に印加すると絵素毎に液晶分子は軸対称状に配向する
が、ｃの値が５μｍを下回ると軸対称状の配向が得られ
なかった。
の柱状スペーサ７の直径ｃがｃ＞ｂとなると、ブラック
マトリクスから柱状スペーサがはみ出してしまい、開口
率を低下させてしまう。ｃが大きい場合には電圧を基板
間に印加すると絵素毎に液晶分子は軸対称状に配向する
が、ｃの値が５μｍを下回ると軸対称状の配向が得られ
なかった。
【００８７】（実施例８）コーニング社製７０５９ガラ
ス基板１の上にＩＴＯからなる厚み１００ｎｍの透明電
極３を形成し、さらにこの上にに膜厚が５μｍになるよ
うにＶ２５９−ＰＡ（新日鐵化学社製）をスピンコート
法で塗布した。ホットプレート上で１００℃／３分間加
熱した後に循環オーブンで８０℃／１０分間さらに加熱
した。図１５のように１００μｍ×１００μｍ角の絵素
領域４０を有してその周囲に配設される半円形の柱状ス
ペーサ７の半径がｅとなるようなマスクを用い、実施例
６と同条件で露光、現像、焼成を行い柱状スペーサ７を
形成した。さらに実施例６と同条件で配向膜層を形成し
両基板を貼り合わせてセルを作製した。
ス基板１の上にＩＴＯからなる厚み１００ｎｍの透明電
極３を形成し、さらにこの上にに膜厚が５μｍになるよ
うにＶ２５９−ＰＡ（新日鐵化学社製）をスピンコート
法で塗布した。ホットプレート上で１００℃／３分間加
熱した後に循環オーブンで８０℃／１０分間さらに加熱
した。図１５のように１００μｍ×１００μｍ角の絵素
領域４０を有してその周囲に配設される半円形の柱状ス
ペーサ７の半径がｅとなるようなマスクを用い、実施例
６と同条件で露光、現像、焼成を行い柱状スペーサ７を
形成した。さらに実施例６と同条件で配向膜層を形成し
両基板を貼り合わせてセルを作製した。
【００８８】誘電異方性が負の液晶（△ε＝−４．０、
△ｎ＝０．０８、セルギャップ５μｍで９０度ツイスト
となるようにカイラル剤を添加）を先のセルに注入して
クロスニコル下で偏光顕微鏡観察を行った。
△ｎ＝０．０８、セルギャップ５μｍで９０度ツイスト
となるようにカイラル剤を添加）を先のセルに注入して
クロスニコル下で偏光顕微鏡観察を行った。
【００８９】ブラックマトリクスの線幅ｂに対して円形
の柱状スペーサ７の半径ｅがｅ＞ｂとなると、ブラック
マトリクスから柱状スペーサがはみ出してしまい、開口
率を低下させてしまう。ｅが大きい場合には電圧を基板
間に印加すると絵素毎に液晶分子は軸対称状に配向する
が、ｅの値が５μｍを下回ると軸対称状の配向が得られ
なかった。
の柱状スペーサ７の半径ｅがｅ＞ｂとなると、ブラック
マトリクスから柱状スペーサがはみ出してしまい、開口
率を低下させてしまう。ｅが大きい場合には電圧を基板
間に印加すると絵素毎に液晶分子は軸対称状に配向する
が、ｅの値が５μｍを下回ると軸対称状の配向が得られ
なかった。
【００９０】（実施例９）コーニング社製７０５９ガラ
ス基板１の上にＩＴＯからなる厚み１００ｎｍの透明電
極３を形成し、この上に膜厚が５μｍになるようにＪＮ
ＰＣ−４３（ＪＳＲ社製）をスピンコート法で塗布し
た。ホットプレート上で８０℃／３分間加熱した後、図
１６（ａ）および（ｂ）に示すように柱状スペ一サ７の
長さの一辺がｄｓであり、隣の柱状スペーサとの間隔Ｄ
が表１のように異なるマスクパターンを用いて、マスク
越しにコンタクト露光を６０秒行った。露光時の照度は
３６５ｎｍで１０ｍＷ／ｃｍ2であった。これを現像液
ＣＤ（１５％希釈、２５℃）で１５０秒現像し、純水シ
ャワーで１２０秒間リンスを行った後、２００℃の循環
オーブンで１時間ポストベークを行い柱状スペーサ７を
形成した。
ス基板１の上にＩＴＯからなる厚み１００ｎｍの透明電
極３を形成し、この上に膜厚が５μｍになるようにＪＮ
ＰＣ−４３（ＪＳＲ社製）をスピンコート法で塗布し
た。ホットプレート上で８０℃／３分間加熱した後、図
１６（ａ）および（ｂ）に示すように柱状スペ一サ７の
長さの一辺がｄｓであり、隣の柱状スペーサとの間隔Ｄ
が表１のように異なるマスクパターンを用いて、マスク
越しにコンタクト露光を６０秒行った。露光時の照度は
３６５ｎｍで１０ｍＷ／ｃｍ2であった。これを現像液
ＣＤ（１５％希釈、２５℃）で１５０秒現像し、純水シ
ャワーで１２０秒間リンスを行った後、２００℃の循環
オーブンで１時間ポストベークを行い柱状スペーサ７を
形成した。
【００９１】垂直配向膜ＪＡＬＳ−２０４（ＪＳＲ社
製）を８０ｎｍの膜厚で塗布し、１８０℃で１時間ポス
トペークを行い配向膜層５ａを作製した。一方、１００
ｎｍ厚のＩＴＯからなる透明電極４の付いたガラス基板
２の上にも同じ垂直配向膜ＪＡＬＳ−２０４を８０ｎｍ
の膜厚になるように塗布して配向膜層５ｂを作製して両
ガラス基板１，２をシール剤を介して貼り合わせた。
製）を８０ｎｍの膜厚で塗布し、１８０℃で１時間ポス
トペークを行い配向膜層５ａを作製した。一方、１００
ｎｍ厚のＩＴＯからなる透明電極４の付いたガラス基板
２の上にも同じ垂直配向膜ＪＡＬＳ−２０４を８０ｎｍ
の膜厚になるように塗布して配向膜層５ｂを作製して両
ガラス基板１，２をシール剤を介して貼り合わせた。
【００９２】誘電異方性が負の液晶（△ε＝−４．０、
△ｎ＝０．０８、セルギャップ５μｍで９０度ツイスト
となるようにカイラル剤を添加）を先のセルに注入して
クロスニコル下で偏光顕微鏡観察を行った。
△ｎ＝０．０８、セルギャップ５μｍで９０度ツイスト
となるようにカイラル剤を添加）を先のセルに注入して
クロスニコル下で偏光顕微鏡観察を行った。
【００９３】
【表１】
【００９４】液晶層に電圧を印加しながら偏光顕微鏡下
で観察すると、ほぼ完全に軸対称状に液晶分子が配向す
るセルからあまり軸対称状に液晶分子が配向しないセル
まであった。
で観察すると、ほぼ完全に軸対称状に液晶分子が配向す
るセルからあまり軸対称状に液晶分子が配向しないセル
まであった。
【００９５】絵素３００個あたりで液晶分子が軸対称状
に配向している絵素の割合が９０％以上のセルは中間調
でもほとんどざらつきが見られないので良品（○）、７
０％以上のセルは中間調でややざらつきが感じられるが
用途により使用できるグレーゾーン（Δ）、軸対称状配
向が得られる絵素の割合が７０％未満で使用に適さない
セル（□）と評価した。その結果を図１７に示す。図１
７から明きからな様に、互いに隣接する柱状スペーサの
間隔をＤ、柱状スペーサの断面形状が四角形の場合（図
１６（ａ））、該四角形の一辺の長さをｄｓとし、柱状
スペーサの断面形状が円形の場合（図１６（ｂ））、円
形の直径をｄｓとし、ｄｓを横軸に長さの比ｙ（＝Ｄ／
ｄｓ）を縦軸にとると、軸対称配向が得られる絵素の割
合に応じて、この座標系のある範囲に集まっている。こ
の実験結果から、液晶表示装置として使用できる範囲
は、 ０．１≦ｙ≦４．４９ｅ-0.0607ds＋１．５ であり、より好ましくは ０．５≦ｙ≦４．４９ｅ-0.0607ds＋１．１ であることが分かる。
に配向している絵素の割合が９０％以上のセルは中間調
でもほとんどざらつきが見られないので良品（○）、７
０％以上のセルは中間調でややざらつきが感じられるが
用途により使用できるグレーゾーン（Δ）、軸対称状配
向が得られる絵素の割合が７０％未満で使用に適さない
セル（□）と評価した。その結果を図１７に示す。図１
７から明きからな様に、互いに隣接する柱状スペーサの
間隔をＤ、柱状スペーサの断面形状が四角形の場合（図
１６（ａ））、該四角形の一辺の長さをｄｓとし、柱状
スペーサの断面形状が円形の場合（図１６（ｂ））、円
形の直径をｄｓとし、ｄｓを横軸に長さの比ｙ（＝Ｄ／
ｄｓ）を縦軸にとると、軸対称配向が得られる絵素の割
合に応じて、この座標系のある範囲に集まっている。こ
の実験結果から、液晶表示装置として使用できる範囲
は、 ０．１≦ｙ≦４．４９ｅ-0.0607ds＋１．５ であり、より好ましくは ０．５≦ｙ≦４．４９ｅ-0.0607ds＋１．１ であることが分かる。
【００９６】（実施例１０）コーニング社製７０５９ガ
ラス基板１の上にＩＴＯからなる厚み１００ｎｍの透明
電極３を形成し、この上に膜厚が５μｍになるようにＪ
ＮＰＣ−４３（ＪＳＲ社製）をスピンコート法で塗布し
た。ホットプレート上で８０℃／３分間加熱した。図１
８のように絵素に垂直方向の長さがａであり水平方向の
長さがｂである柱状スペーサ７を作製できるように設計
したマスクパターンを用いて、マスク越しにコンククト
露光を４０秒行った。ここでは、絵素の一辺の長さが１
００μｍであり、図のように隣接する絵素間の長さｃ
（ブラックマトリクスの幅に相当）は２０μｍであっ
た。露光時の照度は３６５ｎｍで１０ｍＷ／ｃｍ2であ
った。これを現像液ＣＤ（１５％希釈、２５℃）で１５
０秒現像し、純水シャワーで１２０秒間リンスを行った
後、２００℃の循環オーブンで１時間ポストベークを行
い柱状スペーサ７を形成した。ａの値がｃより大きいと
柱状スペーサが絵素領域内に侵入するので、開口率の低
下を引き起こしてしまう。
ラス基板１の上にＩＴＯからなる厚み１００ｎｍの透明
電極３を形成し、この上に膜厚が５μｍになるようにＪ
ＮＰＣ−４３（ＪＳＲ社製）をスピンコート法で塗布し
た。ホットプレート上で８０℃／３分間加熱した。図１
８のように絵素に垂直方向の長さがａであり水平方向の
長さがｂである柱状スペーサ７を作製できるように設計
したマスクパターンを用いて、マスク越しにコンククト
露光を４０秒行った。ここでは、絵素の一辺の長さが１
００μｍであり、図のように隣接する絵素間の長さｃ
（ブラックマトリクスの幅に相当）は２０μｍであっ
た。露光時の照度は３６５ｎｍで１０ｍＷ／ｃｍ2であ
った。これを現像液ＣＤ（１５％希釈、２５℃）で１５
０秒現像し、純水シャワーで１２０秒間リンスを行った
後、２００℃の循環オーブンで１時間ポストベークを行
い柱状スペーサ７を形成した。ａの値がｃより大きいと
柱状スペーサが絵素領域内に侵入するので、開口率の低
下を引き起こしてしまう。
【００９７】垂直配向膜ＪＡＬＳ−２０４（ＪＳＲ社
製）を８０ｎｍの膜厚で塗布し、１８０℃で１時間ポス
トスペークを行い配向膜層５ａを作製した。一方、１０
０ｎｍ厚のＩＴＯからなる透明電極４の付いたガラス基
板２の上にも同じ垂直配向膜ＪＡＬＳ−２０４を８０ｎ
ｍの膜厚になるように塗布して配向膜層５ｂを作製して
両ガラス基板１、２をシール剤を介して貼り合わせた。
誘電異方性が負の液晶材料（Δε＝−４．０、Δｎ：
０．０８、セルギャップ５μｍで９０度ツイストとなる
ようにカイラル剤を添加）を先のセルに注入してクロス
ニコル下で偏光顕微鏡観察を行い、絵素３００個あたり
で軸対称状に液晶分子が配向している絵素の割合（軸対
称率）を算出した。結果を表２に示す。
製）を８０ｎｍの膜厚で塗布し、１８０℃で１時間ポス
トスペークを行い配向膜層５ａを作製した。一方、１０
０ｎｍ厚のＩＴＯからなる透明電極４の付いたガラス基
板２の上にも同じ垂直配向膜ＪＡＬＳ−２０４を８０ｎ
ｍの膜厚になるように塗布して配向膜層５ｂを作製して
両ガラス基板１、２をシール剤を介して貼り合わせた。
誘電異方性が負の液晶材料（Δε＝−４．０、Δｎ：
０．０８、セルギャップ５μｍで９０度ツイストとなる
ようにカイラル剤を添加）を先のセルに注入してクロス
ニコル下で偏光顕微鏡観察を行い、絵素３００個あたり
で軸対称状に液晶分子が配向している絵素の割合（軸対
称率）を算出した。結果を表２に示す。
【００９８】
【表２】
【００９９】上記表２中の×は液晶材料が注入できなか
ったこと又は液晶材料が注入されなかったために軸対称
状の配向を形成することができなかったことを示してい
る。上記の表２から、ｂ（柱状スペーサのその柱状スペ
ーサが隣接する絵素の辺に平行な方向の長さ）が長いほ
ど軸対称率は高く均一な液晶表示装置が作製できること
がわかる。しかしながら、絵素の辺に平行な方向の長さ
ｂが絵素の辺の長さｄと等しくなってしまうと液晶材料
が注入できなくなってしまい、表示装置を形成できなく
なるので、ｂ／ｄの値が９９％を越えないことが好まし
い。
ったこと又は液晶材料が注入されなかったために軸対称
状の配向を形成することができなかったことを示してい
る。上記の表２から、ｂ（柱状スペーサのその柱状スペ
ーサが隣接する絵素の辺に平行な方向の長さ）が長いほ
ど軸対称率は高く均一な液晶表示装置が作製できること
がわかる。しかしながら、絵素の辺に平行な方向の長さ
ｂが絵素の辺の長さｄと等しくなってしまうと液晶材料
が注入できなくなってしまい、表示装置を形成できなく
なるので、ｂ／ｄの値が９９％を越えないことが好まし
い。
【０１００】一方絵素の辺に平行な方向の長さｂの値が
小さくなっていき、一定の値を下回ると軸対称率が低下
していく。液晶分子がすべての絵素で軸対称状に配向し
ていれば問題はないが、この割合が減ってくると中間調
でざらつきが見られるようになってしまう。軸対称率が
７０％を下回ると使用に適さなくなってしまうのでｂ／
ｄの値が２０％より大きいことが好ましい。軸対称率が
９０％を越えると中間調でもほとんどざらつきは見られ
なく、注入に時間がかかりすぎるとタクトの問題も発生
するので、これらを考慮すると、ｂ／ｄの値が４０％〜
９０％であることが更に好ましい。
小さくなっていき、一定の値を下回ると軸対称率が低下
していく。液晶分子がすべての絵素で軸対称状に配向し
ていれば問題はないが、この割合が減ってくると中間調
でざらつきが見られるようになってしまう。軸対称率が
７０％を下回ると使用に適さなくなってしまうのでｂ／
ｄの値が２０％より大きいことが好ましい。軸対称率が
９０％を越えると中間調でもほとんどざらつきは見られ
なく、注入に時間がかかりすぎるとタクトの問題も発生
するので、これらを考慮すると、ｂ／ｄの値が４０％〜
９０％であることが更に好ましい。
【０１０１】（実施形態２）実施形態２は、プラズマア
ドレス型の液晶表示装置に適用した場合である。
ドレス型の液晶表示装置に適用した場合である。
【０１０２】図１９は、本実施形態に係るプラズマアド
レス型の液晶表示装置の具体的構成を示す模式断面図で
ある。
レス型の液晶表示装置の具体的構成を示す模式断面図で
ある。
【０１０３】この液晶表示装置は、液晶層２９を挟んで
一方側（図の上側）に透明なガラス等からなる基板２８
を有し、他方側（図の下側）に誘電対シートとしての薄
板ガラス２３と基板２４とが対向配設されたプラズマ発
生基板２２を有する。プラズマ基板２２の基板２４と薄
板ガラス２３との間には、ライン状に隔壁２７が形成さ
れ、この隔壁２７と、基板２４と、薄板ガラス２３とで
囲まれた空間は、電離用ガスが封入されたライン状のチ
ャンネル２５を構成する。各チャンネル２５内には、電
離用ガスをイオン化するためのアノード電極Ａおよびカ
ソード電極Ｋが設けられている。
一方側（図の上側）に透明なガラス等からなる基板２８
を有し、他方側（図の下側）に誘電対シートとしての薄
板ガラス２３と基板２４とが対向配設されたプラズマ発
生基板２２を有する。プラズマ基板２２の基板２４と薄
板ガラス２３との間には、ライン状に隔壁２７が形成さ
れ、この隔壁２７と、基板２４と、薄板ガラス２３とで
囲まれた空間は、電離用ガスが封入されたライン状のチ
ャンネル２５を構成する。各チャンネル２５内には、電
離用ガスをイオン化するためのアノード電極Ａおよびカ
ソード電極Ｋが設けられている。
【０１０４】一方、基板２８の液晶層２９側には、カラ
ーフィルタ３３が実施形態１と同様の構成を設けられて
おり、その上に、データ線としての透明電極３０が、ス
トライプ状に、かつ、ライン状のチャンネル２５に対し
て交差して、例えば垂直方向に配線されている。前記液
晶層２９は、基板２８と薄板ガラス２３とに挟持されて
おり、基板２８と薄板ガラス２３との間のセル厚は、柱
状スペーサ３７にて一定に維持されている。液晶層２９
は、柱状スペーサ３７によって規定される複数の絵素領
域２６が形成されている。なお、基板２８および薄板ガ
ラス２３の液晶層２９側の表面には、図示しない配向膜
が形成されている。また、基板２８、カラーフィルタ３
３、透明電極３０および液晶層２９からなる部分は表示
セル２１を構成する。
ーフィルタ３３が実施形態１と同様の構成を設けられて
おり、その上に、データ線としての透明電極３０が、ス
トライプ状に、かつ、ライン状のチャンネル２５に対し
て交差して、例えば垂直方向に配線されている。前記液
晶層２９は、基板２８と薄板ガラス２３とに挟持されて
おり、基板２８と薄板ガラス２３との間のセル厚は、柱
状スペーサ３７にて一定に維持されている。液晶層２９
は、柱状スペーサ３７によって規定される複数の絵素領
域２６が形成されている。なお、基板２８および薄板ガ
ラス２３の液晶層２９側の表面には、図示しない配向膜
が形成されている。また、基板２８、カラーフィルタ３
３、透明電極３０および液晶層２９からなる部分は表示
セル２１を構成する。
【０１０５】このように構成された液晶表示装置の一方
側（図上側）に偏光板（不図示）が設けられ、他方側
（図下側）に偏光板とバックライト（共に不図示）とが
設けられている。
側（図上側）に偏光板（不図示）が設けられ、他方側
（図下側）に偏光板とバックライト（共に不図示）とが
設けられている。
【０１０６】この液晶表示装置の製造方法は、図１に示
す実施形態１の製造工程とほぼ同一であるが、本実施形
態２においては、図３のガラス基板２の代わりに、図１
９で示すプラズマ発生基板２２を用いる。このプラズマ
発生基板２２の作製は、公知の方法により作製される。
す実施形態１の製造工程とほぼ同一であるが、本実施形
態２においては、図３のガラス基板２の代わりに、図１
９で示すプラズマ発生基板２２を用いる。このプラズマ
発生基板２２の作製は、公知の方法により作製される。
【０１０７】このようにして作製された液晶表示装置に
おいては、液晶層２９の各絵素毎における絵素領域２６
の角に柱状スペーサ３７が配置されているので、柱状ス
ペーサ３７によって軸対称配向する絵素領域２６を規定
することができると共に、柱状スペーサ３７によって液
晶セルのセル厚を一定に保持させることができる。ま
た、柱状スペーサ３７が各絵素毎における絵素領域２６
の角に配されているので、柱状スペーサ３７が液晶材料
を注入する際の障害物とならないため、液晶材料の注入
速度を低下させることがない。そのため、「クロマト現
象」が生じ難くなり、「クロマト現象」に起因する表示
むらを減少でき、液晶表示装置の表示品位を向上させる
ことができる。
おいては、液晶層２９の各絵素毎における絵素領域２６
の角に柱状スペーサ３７が配置されているので、柱状ス
ペーサ３７によって軸対称配向する絵素領域２６を規定
することができると共に、柱状スペーサ３７によって液
晶セルのセル厚を一定に保持させることができる。ま
た、柱状スペーサ３７が各絵素毎における絵素領域２６
の角に配されているので、柱状スペーサ３７が液晶材料
を注入する際の障害物とならないため、液晶材料の注入
速度を低下させることがない。そのため、「クロマト現
象」が生じ難くなり、「クロマト現象」に起因する表示
むらを減少でき、液晶表示装置の表示品位を向上させる
ことができる。
【０１０８】また、基板２８および誘電体シートとして
の薄板ガラス２３の少なくともどちらか一方に、実施形
態１と同様の軸対称配向固定層を形成した場合には、そ
の軸対称配向固定層にて軸対称配向となっている絵素領
域の軸位置を所定の位置に一致させることが可能とな
り、安定した軸対称配向が得られる。
の薄板ガラス２３の少なくともどちらか一方に、実施形
態１と同様の軸対称配向固定層を形成した場合には、そ
の軸対称配向固定層にて軸対称配向となっている絵素領
域の軸位置を所定の位置に一致させることが可能とな
り、安定した軸対称配向が得られる。
【０１０９】なお、柱状スペーサ３７の配置について
は、図２０（ａ）〜（ｃ）に示すように可及的にカラー
フィルタ３３のブラックマトリックスの上であるようす
るのが好ましい。その理由は、柱状スペーサ３７とブラ
ックマトリックスとの位置を揃えるのが光透過性の点で
好ましく、表示面積の向上を図れるからである。
は、図２０（ａ）〜（ｃ）に示すように可及的にカラー
フィルタ３３のブラックマトリックスの上であるようす
るのが好ましい。その理由は、柱状スペーサ３７とブラ
ックマトリックスとの位置を揃えるのが光透過性の点で
好ましく、表示面積の向上を図れるからである。
【０１１０】また、本実施形態２においては薄板ガラス
２３および基板２８の各々の液晶層に接する表面に垂直
配向層が形成されているので、液晶層２９の材料に負の
誘電異方性を有する液晶を用いる場合には、電圧無印加
時には液晶分子を基板に対して略垂直に配向させ、ま
た、電圧印加時には液晶分子を各絵素領域毎に軸対称状
に配向させることが可能となる。よって、絵素領域毎に
液晶分子が軸対称配向した視角特性の優れた高コントラ
ストの表示が得られる。
２３および基板２８の各々の液晶層に接する表面に垂直
配向層が形成されているので、液晶層２９の材料に負の
誘電異方性を有する液晶を用いる場合には、電圧無印加
時には液晶分子を基板に対して略垂直に配向させ、ま
た、電圧印加時には液晶分子を各絵素領域毎に軸対称状
に配向させることが可能となる。よって、絵素領域毎に
液晶分子が軸対称配向した視角特性の優れた高コントラ
ストの表示が得られる。
【０１１１】また、上下の偏光板の偏光軸を直交になる
ように配置されており、電圧ＯＦＦ状態では、液晶分子
は基板に垂直に配向しているため、偏光板を通して液晶
パネルに入射した光は液晶パネルを透過せず、完全な黒
表示ができるため、高コントラストが得られるという特
徴がある。
ように配置されており、電圧ＯＦＦ状態では、液晶分子
は基板に垂直に配向しているため、偏光板を通して液晶
パネルに入射した光は液晶パネルを透過せず、完全な黒
表示ができるため、高コントラストが得られるという特
徴がある。
【０１１２】なお、上述した実施形態１、２において
は、柱状スペーサの断面形状としては図２１（ａ）に示
す十字形のものを使用しているが、本発明において用い
る柱状スペーサの断面形状はどのような形状であっても
よく、その一例として、例えば図２１（ｂ）〜（ｆ）に
示すように断面形状が四角形、Ｔ字形、くの字形、円形
または楕円形のものなどを使用することができる。ま
た、実施形態１の実施例３から１０において例示した柱
状スペーサの断面形状や配置を実施形態２に適用できる
ことは言うまでもない。
は、柱状スペーサの断面形状としては図２１（ａ）に示
す十字形のものを使用しているが、本発明において用い
る柱状スペーサの断面形状はどのような形状であっても
よく、その一例として、例えば図２１（ｂ）〜（ｆ）に
示すように断面形状が四角形、Ｔ字形、くの字形、円形
または楕円形のものなどを使用することができる。ま
た、実施形態１の実施例３から１０において例示した柱
状スペーサの断面形状や配置を実施形態２に適用できる
ことは言うまでもない。
【０１１３】
【発明の効果】以上詳述したように本発明による場合に
は、柱状スペーサが各絵素毎における絵素領域の周囲の
一部に配されているので、柱状スペーサが液晶材料を注
入する際の障害物とならないため、液晶材料の注入速度
を低下させることがなく、そのため、「クロマト現象」
が生じ難くなり、「クロマト現象」に起因する表示むら
を減少でき、液晶表示装置の表示品位を向上させること
ができる。また、垂直配向膜の存在により、その垂直配
向膜と接する液晶分子を垂直配向膜に垂直に配向させる
ことができ、このとき、絵素領域の周囲の少なくとも４
箇所に柱状スペーサが配置されているので、柱状スペー
サによって軸対称配向する絵素領域を規定することがで
きると共に、柱状スペーサによって液晶セルのセル厚を
一定に保持させることができる。
は、柱状スペーサが各絵素毎における絵素領域の周囲の
一部に配されているので、柱状スペーサが液晶材料を注
入する際の障害物とならないため、液晶材料の注入速度
を低下させることがなく、そのため、「クロマト現象」
が生じ難くなり、「クロマト現象」に起因する表示むら
を減少でき、液晶表示装置の表示品位を向上させること
ができる。また、垂直配向膜の存在により、その垂直配
向膜と接する液晶分子を垂直配向膜に垂直に配向させる
ことができ、このとき、絵素領域の周囲の少なくとも４
箇所に柱状スペーサが配置されているので、柱状スペー
サによって軸対称配向する絵素領域を規定することがで
きると共に、柱状スペーサによって液晶セルのセル厚を
一定に保持させることができる。
【０１１４】したがって、本発明によると、絵素領域毎
に液晶分子が軸対称配向した視角特性の優れた高コント
ラストの液晶表示装置を提供することが可能となる。こ
のため、本発明の液晶表示装置は、パーソナルコンピュ
ーター、ワードプロセッサ、アミューズメント機器、テ
レビジョン装置などの平面ディスプレイや、シャッター
効果を利用した表示板、窓、扉、壁などに好適に用い得
ることはもちろん、更には、例えばＨＤＴＶなどの高品
位テレビ、ＣＡＤ用平面ディスプレーなどに利用できる
大型平面表示装置にも適用できる。
に液晶分子が軸対称配向した視角特性の優れた高コント
ラストの液晶表示装置を提供することが可能となる。こ
のため、本発明の液晶表示装置は、パーソナルコンピュ
ーター、ワードプロセッサ、アミューズメント機器、テ
レビジョン装置などの平面ディスプレイや、シャッター
効果を利用した表示板、窓、扉、壁などに好適に用い得
ることはもちろん、更には、例えばＨＤＴＶなどの高品
位テレビ、ＣＡＤ用平面ディスプレーなどに利用できる
大型平面表示装置にも適用できる。
【図１】（ａ）は本発明の実施形態１に係る液晶表示装
置の具体的構成を模式的に示す断面図｛（ｂ）のＸ−Ｘ
線による断面図｝であり、（ｂ）はその要部を示す平面
図である。
置の具体的構成を模式的に示す断面図｛（ｂ）のＸ−Ｘ
線による断面図｝であり、（ｂ）はその要部を示す平面
図である。
【図２】（ａ）及び（ｂ）は電圧無印加時の状態を示
し、（ｃ）及び（ｄ）は電圧印加時の状態を示し、
（ａ）及び（ｃ）は一絵素領域の断面図（図１（ｂ）の
Ａ−Ａ´線による断面図）、（ｂ）及び（ｄ）は上面を
クロスニコル状態の偏光顕微鏡で観察した結果を示す。
し、（ｃ）及び（ｄ）は電圧印加時の状態を示し、
（ａ）及び（ｃ）は一絵素領域の断面図（図１（ｂ）の
Ａ−Ａ´線による断面図）、（ｂ）及び（ｄ）は上面を
クロスニコル状態の偏光顕微鏡で観察した結果を示す。
【図３】図１の液晶表示装置の製造方法を示す工程図
（断面図）である。
（断面図）である。
【図４】（ａ）は本発明の実施形態１に係る他の液晶表
示装置の具体的構成を模式的に示す断面図｛（ｂ）のＹ
−Ｙ線による断面図｝であり、（ｂ）はその要部を示す
平面図である。
示装置の具体的構成を模式的に示す断面図｛（ｂ）のＹ
−Ｙ線による断面図｝であり、（ｂ）はその要部を示す
平面図である。
【図５】実施例３で作製する液晶セルの柱状スペーサの
配置を示す模式図である。
配置を示す模式図である。
【図６】実施例３で作製した液晶セルの観察結果の模式
図である。
図である。
【図７】実施例４で作製する液晶セルの柱状スペーサの
配置を示す模式図である。
配置を示す模式図である。
【図８】実施例４で作製する液晶セルの柱状スペーサの
配置を示す模式図である。
配置を示す模式図である。
【図９】実施例４で作製した液晶セルの観察結果の模式
図である。
図である。
【図１０】実施例４で作製した液晶セルの観察結果の模
式図である。
式図である。
【図１１】実施例５で作製する液晶セルの柱状スペーサ
の配置を示す模式図である。
の配置を示す模式図である。
【図１２】実施例５で作製した液晶セルの観察結果の模
式図である。
式図である。
【図１３】実施例６で作製する液晶セルの柱状スペーサ
の配置を示す模式図である。
の配置を示す模式図である。
【図１４】実施例７で作製する液晶セルの柱状スペーサ
の配置を示す模式図である。
の配置を示す模式図である。
【図１５】実施例８で作製する液晶セルの柱状スペーサ
の配置を示す模式図である。
の配置を示す模式図である。
【図１６】実施例９で作製する液晶セルの柱状スペーサ
の配置を示す模式図である。
の配置を示す模式図である。
【図１７】軸対称状配向が得られる絵素の割合を、隣接
する柱状スペーサの間隔をＤ、柱状スペーサの断面形状
が四角形の場合の一辺の長さまたは柱状スペーサの断面
形状が円形の場合の直径をｄｓとし、ｄｓを横軸に、長
さの比ｙ（＝Ｄ／ｄｓ）を縦軸とする座標系で示したグ
ラフである。
する柱状スペーサの間隔をＤ、柱状スペーサの断面形状
が四角形の場合の一辺の長さまたは柱状スペーサの断面
形状が円形の場合の直径をｄｓとし、ｄｓを横軸に、長
さの比ｙ（＝Ｄ／ｄｓ）を縦軸とする座標系で示したグ
ラフである。
【図１８】実施例１０で作製する液晶セルの柱状スペー
サの配置を示す模式図である。
サの配置を示す模式図である。
【図１９】本発明の実施形態２に係るプラズマアドレス
型の液晶表示装置を示す模式図（断面図）である。
型の液晶表示装置を示す模式図（断面図）である。
【図２０】本発明の実施形態２に係るプラズマアドレス
型の液晶表示装置における柱状スペーサと隔壁との位置
関係を模式的に示す平面図である。
型の液晶表示装置における柱状スペーサと隔壁との位置
関係を模式的に示す平面図である。
【図２１】本発明に好適に用いられる柱状スペーサの断
面形状の一例を示す図である。
面形状の一例を示す図である。
【図２２】従来の液晶表示装置を示す模式図であり、
（ａ）は断面図であり、（ｂ）は平面図である。
（ａ）は断面図であり、（ｂ）は平面図である。
【図２３】従来のプラズマアドレス型の液晶表示装置を
示す模式図（断面図）である。
示す模式図（断面図）である。
【図２４】従来の他のプラズマアドレス型液晶表示装置
を示す模式図であり、（ａ）はその断面図であり、
（ｂ）はその平面図である。
を示す模式図であり、（ａ）はその断面図であり、
（ｂ）はその平面図である。
【図２５】従来の他のプラズマアドレス型液晶表示装置
を示す模式図であり、（ａ）はその断面図であり、
（ｂ）はその平面図である。
を示す模式図であり、（ａ）はその断面図であり、
（ｂ）はその平面図である。
１、２ ガラス基板
３、４ 信号電極
５ａ、５ｂ 垂直配向層
７ 柱状スペーサ
８ 液晶領域
９ 液晶層
１０ 軸対称配向固定層
２１ 表示セル
２２ プラズマ発生基板
２３ 薄板ガラス
２４、２８ 基板
２５ チャンネル
Ａ アノード
Ｋ カソード
２７ 隔壁
２９ 液晶層
３０ 透明電極
３３ カラーフィルタ
３７ 柱状スペーサ
４０ 絵素領域
４１ ブラックマトリクス
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 近藤 正彦
大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号
シャープ株式会社内
(72)発明者 栗原 直
大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号
シャープ株式会社内
(72)発明者 今井 雅人
東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソ
ニー株式会社内
(72)発明者 遠藤 和之
東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソ
ニー株式会社内
(56)参考文献 特開 平10−186330（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−186331（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G02F 1/13 - 1/141
Claims (10)
- 【請求項１】 各々電極を有する一対の基板と、該一対
の基板に挟持された液晶層とを有している液晶表示装置
において、 該液晶層は負の誘電異方性を有する液晶分子からなり、
両基板に達するように柱状スペーサが設けられており、
該一対の基板の液晶層に接する表面および該柱状スペー
サの表面に垂直配向層が形成され、該液晶層は絵素毎に
少なくとも一つの該柱状スペーサにて規定される絵素領
域を有するとともに、該液晶層への電圧無印加時には該
液晶分子が該一対の基板の表面に対し略垂直に配向し、
該液晶層への電圧印加時には該液晶分子が該絵素領域毎
に軸対称状に配向しており、 該柱状スペーサが、該絵素領域の角部と、四辺に接しな
がら四辺のそれぞれを２等分もしくは３等分する箇所に
配設されており、該柱状スペーサのその柱状スペーサが
隣接する絵素の辺に平行な方向の長さをｂとし、該絵素
の辺の長さをｄとすると、ｂ／ｄの値が４０％〜９０％
である ことを特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項２】 前記一対の基板の少なくともどちらか一
方の基板の前記液晶層に接する表面に、高分子材料から
なる軸対称配向固定層が形成されている請求項１に記載
の液晶表示装置。 - 【請求項３】 前記柱状スペーサが、前記絵素領域の周
囲の少なくとも４箇所に配設されていることを特徴とす
る請求項１または２に記載の液晶表示装置。 - 【請求項４】 前記柱状スペーサが、前記絵素領域の各
々に対応するものを点対称または線対称の位置に配して
形成されていることを特徴とする請求項３に記載の液晶
表示装置。 - 【請求項５】 前記柱状スペーサが、前記絵素領域の角
部もしくは四辺に接するように、または角部および四辺
の両方のうちの任意の箇所に接するように形成されてい
ることを特徴とする請求項３または４に記載の液晶表示
装置。 - 【請求項６】 前記柱状スペーサの該一対の基板と水平
な方向での断面形状が、四角形、四角形の角を丸めた
形、十字形、Ｔ字形、くの字形、円形、および楕円形の
いずれかである請求項１ないし５のいずれかに記載の液
晶表示装置。 - 【請求項７】 前記柱状スペーサの前記一対の基板と水
平な方向での断面形状は、四角形、四角形の角を丸めた
形、円形、および半円形のいずれかであり、該柱状スペ
ーサに外接する四角形が互いに隣接する絵素の間に収ま
る大きさであり、かつ、該柱状スペーサの短い方の一辺
が５μｍよりも長いことを特徴とする請求項１に記載の
液晶表示装置。 - 【請求項８】 前記柱状スペ一サを複数有し、互いに隣
接する該柱状スペーサの間隔をＤ、該柱状スペーサの断
面形状が四角形の場合、該四角形の一辺の長さをｄｓと
し、該柱状スペーサの断面形状が円形の場合、該円形の
直径をｄｓとしたとき、長さの比ｙ（＝Ｄ／ｄｓ）が、 ０．１≦ｙ≦４．４９ｅ-0.0607ds＋１．５ の関係にあることを特徴とする請求項１または７に記載
の液晶表示装置。 - 【請求項９】 前記柱状スペーサが、前記絵素領域の角
部を除いた四辺に接するように配設されていることを特
徴とする請求項１から５のいずれかに記載の液晶表示装
置。 - 【請求項１０】 前記柱状スペーサの前記一対の基板と
水平な方向での断面形状は、長方形または長方形の角を
丸めた形であり、絵素に対して垂直な辺は５μｍよりも
長く、隣接する絵素間の長さよりも短く、絵素に対して
平行な辺の長さが、絵素の各辺の長さの２０％よりも長
く９９％よりも短いことを特徴とする請求項９に記載の
液晶表示装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18549198A JP3456896B2 (ja) | 1997-12-25 | 1998-06-30 | 液晶表示装置 |
| TW087121465A TW466365B (en) | 1997-12-25 | 1998-12-22 | Liquid crystal display device |
| KR1019980057552A KR100281398B1 (ko) | 1997-12-25 | 1998-12-23 | 액정 표시 장치 |
| US09/219,847 US6115098A (en) | 1997-12-25 | 1998-12-23 | LCD having an LC layer with spacers arranged so that LC molecules are in axial symmetry upon application of voltage |
| CNB981269192A CN1179228C (zh) | 1997-12-25 | 1998-12-24 | 液晶显示装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9-358576 | 1997-12-25 | ||
| JP35857697 | 1997-12-25 | ||
| JP18549198A JP3456896B2 (ja) | 1997-12-25 | 1998-06-30 | 液晶表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11242211A JPH11242211A (ja) | 1999-09-07 |
| JP3456896B2 true JP3456896B2 (ja) | 2003-10-14 |
Family
ID=26503135
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18549198A Expired - Fee Related JP3456896B2 (ja) | 1997-12-25 | 1998-06-30 | 液晶表示装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6115098A (ja) |
| JP (1) | JP3456896B2 (ja) |
| KR (1) | KR100281398B1 (ja) |
| TW (1) | TW466365B (ja) |
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| KR100957564B1 (ko) * | 2002-10-30 | 2010-05-12 | 삼성전자주식회사 | 액정표시장치 및 이의 제조 방법 |
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