JPH07306414A - 液晶表示素子およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 絵素内の基板ギャップ制御材を無くすか、ま
たは減少させて、表示画質およびコントラストに優れた
液晶表示素子を得る。 【構成】 対向配設された一対の基板１ａ，１ｂの間隙
に、液晶領域６が高分子壁７に包囲された表示媒体が挟
持されている。スペーサー９は、液晶領域６よりも高分
子壁７内に存在し易い材質であって、高分子材料のも
の、または粒状スペーサーであれば、液晶領域６に比べ
て高分子壁７内部に偏在して存在する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高分子壁により液晶滴
が包囲されたＴＮ（ツイスティッドネマティック）モー
ド、ＳＴＮ（スーパーツイステッドネマティック）モー
ド、ＥＣＢ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｃｏｎｔｒｏ
ｌｌｅｄ Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）モード、強誘
電性液晶（ＦＬＣ）表示モードまたは光散乱モードなど
を利用した液晶表示素子およびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、液晶表示素子としては種々の表示
モードを利用したものが存在する。例えば、電気光学効
果を利用した液晶表示素子では、ネマティック液晶を用
いたツイスティッドネマティック（ＴＮ）モードやスー
パーツイスティッドネマティック（ＳＴＮ）モードの液
晶表示素子が実用化されている。また、最近では、強誘
電性液晶（ＦＬＣ）を用いた液晶表示素子も実用化レベ
ルに達している。

【０００３】また、最近、液晶の複屈折率性を利用し、
透明又は白濁状態を電気的にコントロールする方式のも
のが提案されている。この方式の液晶表示素子は、一対
の対向する基板の間に、液晶滴が高分子中に分散された
表示媒体が狭持されており、いわゆる高分子分散型液晶
表示素子と称されている。この高分子分散型液晶表示素
子は、基本的には、電圧を印加すると液晶分子の配向が
電場方向に一様となって、液晶分子の常光屈折率と支持
媒体である高分子（ポリマー）の屈折率とが一致して透
明状態を得、電圧を印加しないときには液晶分子の配向
の乱れにより光散乱状態が生じて不透明状態を得ること
により表示を行うものである。

【０００４】しかし、上記高分子分散型液晶表示素子の
製造においては、その製法上、高分子と液晶との相分離
を利用して液晶滴を形成しているので、液晶滴の形状は
均一でなく、また、基板表面に沿った方向に対して、液
晶滴の配置を正確に制御することが困難であった。この
ため、液晶滴毎の駆動電圧が異なって、電気光学特性に
おける閾値の急峻性が劣り、かつ相対的に駆動電圧が高
くなっていた。

【０００５】一方、液晶表示素子の製造においては、セ
ルギャップ（基板間隙）を一定に保つためにスペーサー
などの基板ギャップ制御材が用いられている。このスペ
ーサーは、セルギャップを保つために、分布密度が２５
〜１００個／ｍｍ²程度で用いられることが必要である
が、スペーサーが絵素内に存在すると表示品位に悪影響
を与える。このため、絵素内の基板ギャップ制御材を減
らす方法として、以下のような方法が考えられている。

【０００６】（１）シール材の中に基板ギャップ制御材
を混入させ、シール材部分のみを押圧して基板を貼り合
わせる方法（特開昭６４−６１７２９号）； （２）シール材の中に基板ギャップ制御材を混入させ、
弾性体を有する治具を用いて押圧することにより、パネ
ル中心部に強い圧力がかからないようにして基板を貼り
合わせる方法（特開平２−１３９５１８号）； （３）レジスト膜を用いて、絵素部外に壁が形成される
ようにパターニングする方法（特開昭６０−１３１５２
１号）； （４）基板ギャップ制御材を散布したセルに液晶を注入
した後、絵素内に残ったスペーサーを静電気により移動
させて絵素部外に誘導する方法。

【０００７】上述の高分子型液晶表示素子は、その製造
過程において、一対の基板間隙に液晶と光硬化性樹脂と
を含む混合物を注入し、これに紫外線を照射することに
より絵素部分に液晶滴を形成する。このため、混合物注
入時には、基板間にスペーサーなどの基板ギャップ制御
材が配置されている必要があるが、液晶滴が形成された
後は、液晶滴自体が基板ギャップ制御材としての役割を
果たすようになるため、スペーサーなどの基板ギャップ
制御材は、実質的に不必要となる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の構成では、
絵素内に不必要なスペーサーなどがなお残留して表示絵
素の画質やコントラストに悪影響を及ぼしていた。

【０００９】例えば、絵素内にスペーサーが残留した液
晶表示素子をノーマリホワイトモードで用いる場合に
は、スペーサーを通過する光が常に遮断されるため、開
口率の低下を招く。また、この液晶表示素子をノーマリ
ブラックモードで用いる場合には、スペーサーを通過す
る光が常に遮断されないので、黒表示時に光漏れが生じ
る。このように、いずれの場合にもコントラストが低下
するという問題がある。従って、高画質・高コントラス
トの液晶表示素子を得るためには、絵素内のスペーサー
を無くすか、または可能な限り減らす必要がある。

【００１０】このような高分子分散型液晶表示素子に対
して、上述した絵素内に存在する基板ギャップ制御材を
減らす従来の方法を適用した場合、以下のような問題が
ある。

【００１１】（１）および（２）のシール材の中に基板
ギャップ制御材を混入させる方法では、混合物注入時に
も絵素内にスペーサーが皆無である。このため、紫外線
照射過程において若干生じる混合物の体積変化に耐える
ことができない；上記（３）のレジスト膜を用いて、絵
素部外に壁が形成されるようにパターニングする方法で
は、レジスト膜は露光性膜であり製造方法が異なるた
め、適用不可能である。；上記（４）の絵素内に残った
スペーサーを静電気により移動させる方法では、液晶滴
の周辺部にスペーサーなどが移動するだけである。この
ため、絵素周辺部にスペーサーが残留し、開口率が低下
するので、液晶表示素子の画質が低下する。

【００１２】以上のように、従来の方法では、高分子分
散型液晶表示素子の絵素内のスペーサーを減少させるこ
とは困難であった。

【００１３】本発明は、上記従来の問題を解決するもの
で、高分子分散型液晶表示素子の絵素内におけるスペー
サーなどの基板ギャップ制御材を無くすか、または減少
させて、コントラストおよび画質の向上を図ることがで
きる液晶表示素子およびその製造方法を提供することを
目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の液晶表示素子
は、対向配設された一対の基板間隙に、各絵素または複
数の絵素を構成する液晶領域が高分子壁に包囲されてな
る表示媒体が狭持された液晶表示素子において、該一対
の基板間隙に配置された基板ギャップ制御材が、該液晶
領域に比べて高分子壁内部に多く存在し、そのことによ
り上記目的が達成される。

【００１５】本発明の液晶表示素子において、基板ギャ
ップ制御材が、該液晶領域よりも該高分子壁内に存在し
易い材質からなるように構成してもよい。

【００１６】また、一対の基板のうち少なくとも一方の
基板の表示媒体側に、前記基板ギャップ制御材を前記高
分子壁内に存在させ易くする材料からなる配向膜を設け
てもよい。さらに、基板ギャップ制御材が粒状スペーサ
ーを用いることができる。また、基板ギャップ制御材と
して高分子樹脂からなるもの、たとえば光ファイバーを
一定長さ寸法に切断したものなどを用いることができ
る。

【００１７】また、前記高分子壁が、その材料と屈折率
が異なる微粒子を１種類または２種類以上混合したもの
からなる構成としてもよい。

【００１８】本発明の液晶表示素子の製造方法は、対向
配設された一対の基板間隙に、各絵素または複数の絵素
を構成する液晶領域が高分子壁に包囲されてなる表媒体
が狭持された液晶表示素子の製造方法において、該一対
の基板を、その間に該液晶領域よりも該高分子壁内に存
在し易い材質からなる基板ギャップ制御材を挟んで対向
配設させる工程と、該一対の基板間隙に、液晶材料、光
重合性化合物および光重合開始剤を少なくとも含む混合
材料を注入する工程と、該混合材料に選択的に紫外線を
照射して、液晶領域が高分子壁に包囲されてなる表示媒
体を形成すると共に、該基板ギャップ制御材を液晶領域
に比べて高分子壁内部に多く偏在させる工程とを含むも
のであり、そのことにより上記目的が達成される。

【００１９】本発明の液晶表示素子の製造方法は、対向
配設された一対の基板間隙に、各絵素または複数の絵素
を構成する液晶領域が高分子壁に包囲されてなる表示媒
体が狭持された液晶表示素子の製造方法において、基板
ギャップ制御材を該一対の基板の一方の基板上の任意の
位置に配置させて、該一対の基板を対向配設させる工程
と、該一対の基板間隙に、液晶材料、光重合性化合物お
よび光重合開始剤を少なくとも含む混合材料を注入する
工程と、該混合材料に選択的に紫外線を照射して、液晶
領域が高分子壁に包囲されてなる表示媒体を形成すると
共に、該基板ギャップ制御材を液晶領域に比べて高分子
壁内部に多く存在させる工程とを含むものであり、その
ことにより上記目的が達成される。

【００２０】また、前記基板ギャップ制御材を任意の位
置に配置させる手段として印刷を用いることができる。

【００２１】さらに、混合材料に紫外線を照射する際
に、この混合材料の絵素部に対応する部分をフォトマス
クで覆い、絵素部と絵素部以外とで照射強度を選択的に
異ならせてもよい。さらに、混合材料に紫外線を照射す
る際に、少なくとも一方の基板の表示媒体側に形成され
た有機膜、無機膜または金属膜により、選択的に照射光
分布を発生させてもよい。

【００２２】

【作用】本発明の液晶表示素子においては、一対の基板
間隙に配置された基板ギャップ制御材を、液晶領域より
も高分子壁内に存在し易い材質で構成することにより、
基板ギャップ制御材が液晶領域に比べて高分子壁内部に
偏在して存在させることができるため、絵素内の基板ギ
ャップ制御材が無くなるか、または減少して、表示絵素
の画質およびコントラストの向上が図られる。

【００２３】また、本発明の液晶表示素子の製造方法に
おいては、一対の基板を、その間に、液晶領域よりも高
分子壁内に存在し易い材質からなる基板ギャップ制御材
を挟んで対向配設させ、基板間隙に、液晶材料、光重合
性化合物および光重合開始剤を少なくとも含む混合材料
を注入する。この混合材料に選択的に紫外線を照射する
と、紫外線強度の強い部分では光重合反応速度が速く、
紫外線強度の弱い部分では光重合反応速度が遅いので、
液晶が紫外線強度の弱い部分に押し出されて液晶滴が生
成される。基板ギャップ制御材として、液晶領域よりも
高分子壁内に存在し易い材質であって、高分子樹脂から
なるもの、または粒状スペーサーを用いると、この相分
離過程において、上記基板ギャップ制御材が液晶の表面
張力により液晶領域から弾き出されるので、光硬化性樹
脂からなる高分子壁内に取り込まれることになる。

【００２４】さらに、この混合材料に紫外線を照射する
際に、絵素部に対応する部分をフォトマスクで覆い、絵
素部と絵素部以外とで照射強度を選択的に異ならせる
と、簡単な構成で容易に絵素部に液晶領域が形成され
て、絵素部以外には高分子壁が形成される。このように
して、絵素内には基板ギャップ制御材が無くなるか、ま
たは減少させることができる。また、このフォトマスク
の代わりに、少なくとも一方の基板の表示媒体側に形成
される有機膜、無機膜または金属膜による、例えば透明
電極などを用いれば、選択的に照射光分布をより容易に
発生させることができる。

【００２５】また、少なくとも一方の基板の表示媒体側
に、基板ギャップ制御材を高分子壁内に存在し易くする
材質の配向膜が形成されると、配向膜に基板ギャップ制
御材の残留がなくなり、絵素内の基板ギャップ制御材が
無くなるか、またはさらに減少して、表示絵素の画質お
よびコントラストの向上がより図られる。

【００２６】また、光重合性化合物材料と屈折率の異な
る微粒子を混合させた材料を用いて相分離させることに
より、高分子壁内にも微粒子が取り込まれ、高分子壁が
光を散乱させる状態となる。これにより、パネルの明る
さ低減を抑制することができる。その理由は、例えば２
枚の偏光板を直交するように設定した液晶表示モードの
場合、高分子壁部分が等方相状態であるために黒色にな
り、パネル全体が黒っぽくなり、暗くなってしまうとい
う問題があったのを、本発明では高分子壁が光を散乱す
る状態となる故に、パネルの明るさ低減を抑制すること
ができる。

【００２７】また、本発明の他の液晶表示素子の製造方
法においては、少なくとも一方の基板に基板ギャップ制
御材を基板上の非絵素部領域に多く配置し、一対の基板
を対向配設させ、その基板間隙に、液晶材料、光重合性
化合物および光重合開始剤を少なくとも含む混合材料を
注入する。この混合材料に選択的に紫外線を照射する際
に、絵素部に対応する部分をフォトマスクで覆い、絵素
部と非絵素部とで照射強度を選択的に異ならせると、相
分離が起こり、基板ギャップ制御材を多く配置した非絵
素部分に高分子壁が、基板ギャップ制御材の少ない絵素
部に液晶領域が形成されて、基板ギャップ制御材を液晶
領域に比べて高分子壁内部に多く偏在させることができ
る。また、このフォトマスクの代わりに、少なくとも一
方の基板の表示媒体側に形成される有機膜、無機膜また
は金属膜による、例えば透明電極などを用いれば、選択
的に照射光分布をより容易に発生させることができる。

【００２８】また、光重合性化合物材料と屈折率の異な
る微粒子を混合させた材料を用いて相分離させることに
より、高分子壁内にも微粒子が取り込まれ、高分子壁が
光を散乱させる状態となる。これにより、前同様の理由
により、パネルの明るさ低減を抑制することができる。

【００２９】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。な
お、本発明は以下の実施例およびその具体例に限るもの
ではない。

【００３０】なお、本明細書において、「液晶領域より
も高分子壁内に存在し易い材料からなる基板ギャップ制
御材」とは、下記のように定義する。まず、液晶と光
重合性モノマーを１：１の割合で混合した、１ｇのサン
プルを作製する。次に、上記サンプルにギャップ制御
材（０．０５ｇ）を混合、攪拌した後、１００℃で１時
間加熱して混合溶液を得る。次に、室温に放冷後、上
記混合溶液をガラス板上に滴下し（２ｃｍφ程度）、紫
外線照射用の高圧水銀ランプで、１０ｍＷ／ｃｍ²の照
射強度で２０分間選択的に曝して高分子と液晶とに相分
離させる。次に、後の高分子壁内の基板ギャップ制御
材の個数と、液晶層中の基板ギャップ制御材の個数の比
が、下のような関係になるものを、液晶領域よりも高分
子壁内に存在し易い材料からなる基板ギャップ制御材と
定義する。

【００３１】（高分子壁内の基板ギャップ制御材の個
数）÷（液晶層中の基板ギャップ制御材の個数）〉１．
１ また、「基板ギャップ制御材を高分子壁内に存在し易く
する材質の配向膜」とは、下記のように定義する。ま
ず、液晶と配向膜材料を１：１の割合で混合し、２ｇの
サンプルを作製してビンに入れる。次に、上記サンプ
ルに基板ギャップ制御材（０．１ｇ）を混合、攪拌した
後、１００℃で１時間加熱する。次に、室温に放冷
後、６時間静置して、上層（液晶領域）と下層（配向膜
領域）に分離させる。次に、上層と下層の溶液の一部
をピペットなどで吸い上げ、それぞれの溶液をガラス板
上に滴下し（１ｃｍφ程度）、配向膜部分に存在する基
板ギャップ制御材の個数と、液晶層部分に存在する基板
ギャップ制御材の個数の比が、下のような関係になるも
のを、基板ギャップ制御材を高分子壁内に存在し易くす
る材質の配向膜と定義する。

【００３２】（配向膜部分に存在する基板ギャップ制御
材の個数）÷（液晶層部分に存在する基板ギャップ制御
材の個数）＜１．０ つまり、このような配向膜を用いる場合には、液晶表示
素子として組立てられたとき、基板ギャップ制御材を液
晶領域よりも高分子壁内に多く存在させ得ることとな
る。

【００３３】（実施例１）図１は本発明の一実施例の液
晶表示素子の構成を示す断面図である。図１において、
液晶表示素子は、ガラス板などからなる一対の基板１
ａ，１ｂが対向配設され、その間に高分子壁７に囲まれ
た液晶領域６が挟まれて表示媒体とされている。基板１
ａ，１ｂの表示媒体側表面には帯状の透明電極２ａ，２
ｂが形成され、その上を覆うように電気絶縁膜３ａ，３
ｂが形成され、さらに、その上に配向膜４ａ，４ｂが形
成されている。これら透明電極２ａ，２ｂが対向する部
分が絵素部１２となっており、この絵素部１２に、上記
液晶領域６が存在する。対向配設された基板１ａ，１ｂ
の端部はシール材５により貼り合わされている。また、
基板１ａ，１ｂの間隙には、基板ギャップ制御材として
スペーサー９が存在している。このスペーサー９は、図
２の平面図に示すように、液晶領域６を含む絵素部１２
に比べて高分子壁７内に偏在している。

【００３４】この液晶表示素子は、例えば以下のように
して製造することができる。

【００３５】まず、基板１ａ，１ｂ上に、スパッタ法に
よりＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ ＴｉｎＯｘｉｄｅ）膜を厚
み２０００オングストロームに堆積し、帯状の透明電極
２ａ，２ｂを形成する。この透明電極２ａ，２ｂを覆う
ように、スパッタ法により電気絶縁膜３ａ，３ｂを形成
する。さらに、その上に、配向膜４ａ，４ｂを形成し、
ナイロン布などでラビング処理を行う。ここで、基板材
料としては、少なくとも一方の基板が光を透過する透明
材料であれば、いずれも用いることができ、例えば、ガ
ラス、プラスチックフィルムなどが挙げられる。また、
一方の基板が透明であれば、他方は金属膜などが設けら
れた基板であっても良い。また、配向膜４ａ，４ｂの材
料としては、スペーサ９を高分子壁内に存在させ易くす
る材質のものを用いる。

【００３６】この状態の両基板１ａ，１ｂを、透明電極
２ａ，２ｂが互いに直交するように対向させて、スペー
サー９を散布する。このスペーサー９の材質としては、
高分子樹脂からなり、液晶層よりも高分子樹脂層になじ
みやすく、高分子壁内に存在し易いものが好ましく、例
えば、ジビニル系、アクリル系、スチレン系、メラミン
系などからなるスペーサーが挙げられる。即ち、逆に、
シリカビーズや、アクリルビーズなど、高分子壁内に存
在し難いスペーサーは、好ましくない。また、粒状スペ
ーサーを用いるのが好ましく、基板１ａ，１ｂの配向膜
４ａ，４ｂに密着する固定型スペーサー以外のものを用
いるのがよい。

【００３７】そして、基板１ａ，１ｂの端部をシール材
５により貼り合わせて液晶セルを作製する。

【００３８】このようにして作製された液晶セルの間隙
（基板１ａ，１ｂの間隙）に、少なくとも液晶材料、光
重合性化合物および光重合開始剤を含む混合材料を注入
する。

【００３９】ここで、液晶材料としては、従来のＴＮモ
ード、ＳＴＮモード、ＥＣＢモード、強誘電性液晶表示
モード、光散乱モードなどの液晶表示素子に用いられる
液晶材料のいずれでも用いることができる。例えば、カ
イラル剤（Ｓ−８１１）を０．３％添加したＺＬＩ−４
７９２（メルク社製）などが挙げられる。また、光硬化
性樹脂としては、Ｒ−６８４（日本化薬製）、Ｐ−フェ
ニルスチレン、イソボルニルメタクリレート、パーフル
オロメタクリレートなど、種々のものを用いることがで
きる。さらに、光重合開始剤としては、Ｉｒｕｇａｃｕ
ｒｅ６５１（チバガイギー製）などを用いることができ
る。また、このときの注入孔は、後の紫外線照射工程で
基板の表示部に光が当たらないように紫外線（ＵＶ）硬
化樹脂で封止しておく。

【００４０】次に、液晶セルの外部から、上記混合材料
に紫外線を照射する。このとき、光が照射される側の基
板を、絵素に対応する部分に遮光部を有するフォトマス
クで覆い、このフォトマスク越しに紫外線照射を行う。
例えば、光源として平行光が得られる紫外線照射用の高
圧水銀ランプを使用し、その照射位置は、高圧水銀ラン
プ下の照射強度１０ｍＷ／ｃｍ²の位置で行う。この紫
外線照射時の基板温度は、常温で行っても良く、基板間
において液晶が等方性液体状態となる温度域としてもよ
い。その場合には、液晶の配向を安定化させることがで
きる。

【００４１】このようにフォトマスクを介して選択的に
紫外線照射を行うことにより、フォトマスクで覆われた
絵素部分は光弱照射領域となり、絵素以外の部分は光強
照射領域となる。この光強照射領域である絵素以外の部
分では、光弱照射領域である絵素部分に比べて光重合性
樹脂の重合速度が速いので、絵素部分に液晶が集まり、
絵素以外の部分に高分子が集まって、液晶と高分子とが
相分離する。その結果、液晶滴６が高分子壁７によって
包囲された表示媒体が両基板１ａ，１ｂの間に形成され
ることになる。

【００４２】したがって、この相分離過程において、光
重合性樹脂の内部に存在し易いスペーサー９は、液晶の
表面張力により液晶領域から弾き出され、高分子樹脂内
に取り込まれる。その結果、スペーサー９が液晶滴６に
比べて高分子壁７内に偏在し、絵素内のスペーサー９の
量を減らすことができる。

【００４３】なお、上記実施例の紫外線照射工程におけ
るフォトマスクの代わりに、セル内に形成された有機
膜、無機膜または金属膜などで構成される、例えば、Ｉ
ＴＯなどの透明電極などを用いることにより、選択的に
照射光分布（照射光の強弱）を容易に発生させることが
できる。また、液晶の配向を安定させるために基板温度
を高温にして紫外線照射を行った場合には、徐冷オーブ
ン内で室温まで徐冷する。徐冷のスピードは、３℃／ｈ
〜２０℃／ｈが好ましく、さらに好ましくは５℃／ｈ〜
１０℃／ｈである。また、高分子壁７の形成後、未反応
物を硬化させてスペーサー９を高分子壁７内に封じ込め
たり、高分子の架橋を充分行うために、さらに、紫外線
照射を短時間・弱照度で行っても良い。

【００４４】以下に、スペーサー９が高分子壁７に取り
込まれる現象について、図３（ａ）〜図３（ｅ）を用い
て説明する。なお、スペーサー９としては、高分子樹脂
からなる粒状スペーサーであり、光硬化性樹脂の内部に
存在し易いものを用いる。また、照射の際の基板温度
を、液晶が等方性液体状態になる温度にした場合につい
て示す。

【００４５】図３（ａ）に、基板１ａ，１ｂの間隙に混
合材料１３が注入された露光前のパネルを示す。スペー
サー９は、基板ギャップ制御材として基板一面に散布さ
れている。この状態のとき、スペーサー９は両基板と密
着している。

【００４６】さらに、図３（ｂ）に、紫外線照射工程を
示す。基板１ａの光照射側に、絵素部を覆うようにフォ
トマスク１４を形成して紫外線８を照射する。このフォ
トマスク１４における形成部としての遮光部１０は光弱
照射領域になり、フォトマスク１４が形成されていない
透光部１１は光強照射領域になる。この光強照射領域
は、光弱照射領域に比べて重合速度が速く、斜線部分で
示されるような高分子壁７が形成される。このときの基
板温度は、液晶が等方性液体状態になる温度とする。こ
の液晶相転移点程度の温度にパネルを加熱すると、液晶
を含む混合材料が膨張して、それまで前述のごとく密着
していたスペーサーと基板との間に、スペーサーが移動
できる空間ができる。そして、この状態で露光を行い、
後述の徐冷を行うことにより、スペーサーを目的の位置
に移動させることが可能となる。このスペーサーの移動
原理は、他の実施例においても同様に採用される。

【００４７】さらに、図３（ｃ）に、紫外線（ＵＶ）照
射後の徐冷工程を示す。この段階では、液晶と高分子と
の相分離が進み、液晶領域６が成長してくる。それと共
に、液晶の表面張力により、光硬化性樹脂の内部に存在
し易いスペーサー９が、液晶領域６の外側に押し出され
てくる。

【００４８】さらに徐冷が進むと、図３（ｄ）に示すよ
うに、液晶領域６が広がり、それと共にスペーサー９が
さらに外に押し出されて高分子壁７部分に集まってく
る。この時点では、高分子壁７は完全に硬化しておらず
柔らかいので、光硬化性樹脂の内部に存在し易いスペー
サー９が高分子壁７内に取り込まれる。

【００４９】さらに、図３（ｅ）に紫外線（ＵＶ）照射
工程を示し、未反応物の硬化や高分子の架橋を充分行
う。このように全面に紫外線（ＵＶ）照射を行うことに
より、スペーサー９が斜線部分で示される高分子壁７内
に閉じ込められる。

【００５０】このようにして得られる液晶表示素子は、
スペーサー９が高分子壁７内に偏在しているので、絵素
内のスペーサーを無くすか、または減少させることがで
きる。このため、高画質・高コントラストの液晶表示素
子とすることができる。

【００５１】この液晶表示素子は、セルに注入する液晶
の種類および配向膜の種類などを変えることにより、Ｔ
Ｎモード、ＳＴＮモード、ＦＬＣモードまたはＥＣＢモ
ードの液晶表示素子とすることができる。また、光散乱
モードを利用した液晶表示素子とすることもでき、ま
た、セルの両側に偏光板や反射板を設けることにより、
透過型または反射型の液晶表示素子とすることもでき
る。

【００５２】以下に、上記実施例に対する具体例につい
て説明する。

【００５３】（具体例）基板１ａ，１ｂの上に、ＩＴＯ
からなる厚み２０００オングストロームの透明電極２
ａ，２ｂをスパッタ法により形成した。この透明電極２
ａ，２ｂを覆うように、ＳｉＯ₂からなる電気絶縁膜３
をスパッタ法により形成した。その上に配向膜４を形成
し、この配向膜４をナイロン布でラビングした。この状
態の基板１ａ，１ｂを、透明電極２ａ，２ｂが互いに直
交するように対向させ、その間に粒状スペーサー９（ミ
クロパール：積水ファインケミカル製）を約１３０個／
１ｍｍφで散布する。この基板の端部をシール剤５（ス
トラクトボンドＸＮ−２１Ｓ、焼成温度：１４０〜１５
０℃／２ｈ）により貼り合わせて液晶セルを作製した。

【００５４】この液晶セルの基板１ａ，１ｂの間隙に、
液晶材料としてカイラル剤（Ｓ−８１１）を０．３％添
加したＺＬＩ−４７９２（メルク社製）４ｇを、光硬化
性樹脂としてＲ−６８４（日本化薬製）０．１ｇとＰ−
フェニルスチレン０．０７ｇとイソボルニルメタクリレ
ート０．８ｇとパーフルオロメタクリレート０．１ｇと
を、また、光重合開始剤としてＩｒｇａｃｕｒｅ６５１
（チバガイギー製）０．０３ｇを混合した混合材料を、
約３０℃の雰囲気温度で注入した。

【００５５】次に、一方の基板の上を、絵素部分が遮光
部となるようにフォトマスク１４で覆い、平行光線が得
られる高圧水銀ランプを用いて照射強度が１０ｍＷ／ｃ
ｍ^２のランプ下の位置で、フォトマスク側から紫外線を
照射した。この照射後、徐冷オーブン内で徐冷した。さ
らに、未反応物を硬化させ、高分子の架橋を充分行わせ
るために、短時間、弱照度で紫外線（ＵＶ）照射を行っ
た。

【００５６】最後に、液晶セルの両外側に偏光板を貼り
合わせて、ＴＮ型液晶表示素子を作製した。

【００５７】このようにして、得られた液晶表示素子を
顕微鏡で観察したところ、図２に示すように、絵素部１
２に液晶領域が集中し、スペーサー９は絵素部１２内に
残っていなかった。また、スペーサー９を高分子壁内に
存在し易くする材質の配向膜を用いたことにより、液晶
領域と配向膜との界面に高分子やスペーサーが残存する
こともなく、液晶の配向状態を良好にすることができ
た。高分子壁７は、内部にスペーサー９が取り込まれた
状態で、ほぼフォトマスクパターンに沿って形成されて
おり、高分子壁７内部に液晶が取り込まれたり、絵素部
１２に高分子壁７が入り込むことはなかった。この液晶
表示素子のコントラストを測定したところ、３０であっ
た。なお、コントラストの測定は、液晶表示素子に光を
透過させて測定する方法を採用し、電圧無印加時の光透
過率と、飽和電圧を加えた時の光透過率との比によって
表した。

【００５８】（比較例１）スペーサーとして接着性スペ
ーサーを用いた以外は、実施例および具体例と同様にし
てＴＮ型液晶表示素子を作製した。

【００５９】このようにして得られた液晶表示素子を顕
微鏡で観察したところ、図４に示すように、絵素部１２
に液晶領域が集中していたが、スペーサー９が絵素部１
２内に残っていた。また、液晶領域と配向膜との界面に
は、スペーサーに引っ掛かった高分子樹脂が残存してお
り、液晶の配向状態が良好ではなかった。高分子壁７
は、壁周辺に残存するスペーサー９の影響で、フォトマ
スクパターンと外れた部分もあった。この液晶表示素子
のコントラストを測定したところ、２３であった。

【００６０】（比較例２）スペーサーとしてシリカビー
ズ（触媒化成製：真絲球）を用いた以外は、実施例およ
び具体例と同様にしてＴＮ型液晶表示素子を作製した。

【００６１】このようにして得られた液晶表示素子を顕
微鏡で観察したところ、図５に示すように、絵素部１２
に液晶領域が集中していたが、スペーサー９の一部が絵
素部１２内に残っており、また、絵素部１２内にスペー
サー９の塊ができているところもあった。また、絵素部
１２内に、スペーサーに引っ掛かって尾を引いたような
高分子樹脂の線が所々に残存しており、液晶の配向状態
が良好ではなかった。この液晶表示素子のコントラスト
を測定したところ、２０であった。

【００６２】また、スペーサーとしてアルミナ（アルフ
ァイト：昭和電工製）を用いてＴＮ型液晶表示素子を作
製したところ、シリカビーズを用いた場合と同様な結果
が得られた。

【００６３】なお、上記実施例および具体例において
は、単純マトリックス駆動により表示が行われる液晶表
示素子について説明したが、ＴＦＴ（薄膜トランジス
タ）やＭＩＭ（Ｍｅｔａｌ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ Ｍｅｔ
ａｌ）などを用いたアクティブ駆動などにより表示が行
われる液晶表示素子にも適用することができ、駆動方法
については限定されない。また、カラーフィルターやブ
ラックマスクを形成して、カラー表示を行うこともでき
る。 また、ＴＮモード以外に、ＳＴＮモード、ＦＬＣ
モード、ＥＣＢモード、光散乱モードなどに用いられる
液晶を高分子壁で囲んだ液晶表示素子にも同様に適用す
ることができ、透過型液晶表示素子および反射型液晶表
示素子のいずれにも適用することができる。

【００６４】（実施例２）本実施例２に係るＳＴＮ型液
晶表示素子は、前述の図１と同様に構成している。 図
１において、液晶表示素子は、ガラス板からなる一対の
基板１ａ、１ｂが、対向配設され、その間に高分子壁７
に囲まれた液晶領域６が挟まれて表示媒体とされてい
る。基板１ａ、１ｂの表示媒体側表面には帯状の透明電
極２ａ、２ｂが形成され、その上を覆うように電気絶縁
膜３ａ、３ｂが形成されている。これら透明電極２ａ、
２ｂが対向する部分が絵素部１２となっており、この絵
素部１２に、上記液晶領域が存在する。

【００６５】対向配設された基板１ａ、１ｂの端部はシ
ール材５により貼り合わされている。また、基板１ａ、
１ｂの間隙には基板ギャップ制御材としてスペーサー９
が存在している。このスペーサー９は、図２の平面図で
示すように、液晶領域６を含む絵素部１２に比べて高分
子壁７内に多く偏在している。

【００６６】このＳＴＮ型液晶表示素子は、例えば以下
のように製造することができる。

【００６７】まず、基板１ａ、１ｂの上に、スパッタ法
によりＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）膜
を厚み２０００オングストロームに堆積し、帯状の透明
電極２ａ、２ｂを覆うように、ＳｉＯ₂からなる電気絶
縁膜３ａ、３ｂをスパッタ法により形成する。

【００６８】次に、その上に、ポリイミド（サンエバー
１５０：日産化学社製）をスピンコートで塗布して配向
膜４ａ、４ｂを形成し、配向膜４ａ、４ｂに対して一方
向にナイロン布などでラビング処理を行った。なお、上
記透明電極２ａ、２ｂは共に、その幅方向の１ｍｍ当り
に４本、かつ隣り合うもの同士の間隔を２５μｍとし
た。

【００６９】次に、上記ラビング処理を行った２枚の基
板１ａ、１ｂを配向処理方向が互いに６０°で交差する
ように対向させ、その間に粒状スペーサー（ハヤビーズ
Ｌ１１：早川ゴム社製）を約５０個／１ｍｍ²で散布す
る。

【００７０】次に、この２つの基板の端部をシール材
（ストラクトボンドＸＮ−２１Ｓ、焼成温度：１４０℃
〜１５０℃／２ｈ）により貼り合わせて、液晶セルを作
製した。

【００７１】次に、この液晶セルの基板１ａ、１ｂの間
隙に、表示媒体用の混合材料を、約３０℃の雰囲気温度
で注入した。表示媒体用の混合材料は、４ｇの液晶材料
ＺＬＩ−４４２７（メルク社製のＳ−８１１を含む。）
と、光硬化性樹脂として、Ｒ−６８４（日本化薬社製）
０．１ｇと、ｐ−フェニルスチレン０．０７ｇと、イソ
ボルニルメタクリレート０．８ｇと、パーフルオロメタ
クリレート０．１ｇ（以上の４つは光硬化性樹脂として
のもの）と、光重合開始剤として、Ｉｒｇａｃｕｒｅ６
５１（チバガイギー社製）０．０３ｇとを混合したもの
である。ここで、高分子壁７の形成には、他の硬化性樹
脂を使用することができる。また、注入孔は、基板の表
示部に光があたらないように市販のＵＶ硬化樹脂で封止
する。

【００７２】次に、上記のように作製した液晶セルに絵
素部分が遮光部となるようにフォトマスクを一方の基板
上に被せ、フォトマスク側からＵＶ光を前記混合材料に
照射する。この照射に際し、一例として、光源に平行光
を得られる紫外線照射用に高圧水銀ランプを使用し、照
射位置は、高圧水銀ランプ下の１０ｍＷ／ｃｍ²のとこ
ろで行う。このときの基板温度は、基板間の液晶状態が
等方性液体状態となる温度域で行ってもよい。また、光
を選択的に照射させる手段としては、フォトマスクの代
わりに、液晶セル内部に形成された有機膜、無機膜また
は金属膜により、選択的に照射光分布を発生させる方法
を用いても良い。

【００７３】また、照射後は、配向を安定させるために
高温下で行った場合、徐冷オーブン内で室温まで徐冷を
行う。徐冷のスピードは３℃／ｈ〜２０℃／ｈ、好まし
くは５℃／ｈ〜１０℃／ｈでよい。また、高分子壁の形
成後は、未反応物を硬化させ、スペーサーを高分子壁内
に封じたり、高分子の架橋を十分に行うために、基板に
短時間、弱照度でＵＶ照射を行ってもよい。このように
して液晶部と高分子壁部を形成したが、液晶部は２４０
°ツイストしたＳＴＮ配向をしていた。

【００７４】上記のようにして、図１に示すように作製
したパネルに、図６に示すように偏光板１７を貼り合わ
せる。このとき、偏光板１７の偏光方向は、図９に示す
ようにラビング方向に対してそれぞれ４５°に、かつ、
互いに、６０°になるように方向を合わせた。これによ
り、イエローモード透過型のＳＴＮ液晶表示素子が作製
される。

【００７５】なお、本実施例２は、位相差板なしの透過
型ＳＴＮ液晶表示素子の実施例を示したが、本発明はこ
れらに限らず、反射板を設けて、反射型ＳＴＮ液晶表示
素子にも適応することができる。更に、位相差板を設け
て、表示色を白黒等にすることもできる。さらに、該モ
ードに絵素毎にパターン化された位相差板を設置するこ
とにより、ハイコントラストの液晶表示モードを作製す
ることができる。また、基板材料は特には限定しない
が、光を透過する透明固体、例えば、ガラス、プラスチ
ックフィルムであり、一方の基板が金属などを有する基
板も使用することができる。

【００７６】また、光重合性化合物材料と屈折率の異な
る微粒子を混合させた基板ギャップ制御材を用いること
により、高分子壁内にも微粒子が取り込まれ、高分子壁
が光を散乱させる状態にさせることができる。

【００７７】上記液晶セルの４絵素部分（図２に示す範
囲）を、顕微鏡及びＳＥＭで観察したところ、液晶領域
６と配向膜４ａ、４ｂとの界面に、高分子やスペーサー
９がほとんど残らず、良好な配向状態が得られていた。
また、高分子壁７内にスペーサー９が取り込まれてお
り、高分子壁７の内部に液晶が取り込まれたり、絵素に
高分子壁７が入り込んだりすることはなく、ほぼフォト
マスクのパターンに沿った高分子壁７が形成されてい
た。また、作製された液晶表示素子の電気光学特性の１
つであるコントラストは１５であった。該コントラスト
の測定は、光を液晶表示素子に透過させて測定する方法
を採用した。また、コントラストは、電圧無印加時の光
の透過率と飽和電圧を加えた時の光の透過率との比によ
って表した。

【００７８】上述した液晶領域よりも高分子壁内に存在
し易い材料からなる基板ギャップ制御材の定義に用いた
値を調べたところ、（高分子内に存在する基板ギャップ
制御材の個数）÷（液晶部に存在する基板ギャップ制御
材の個数）の値が、１．３２であった。

【００７９】（比較例３）上記実施例２の粒状スペーサ
ーを、下表１のものに置き換えて、上記構成の液晶表示
素子を作製した。上記構成毎の液晶表示素子のコントラ
ストも表１に併せて示す。

【００８０】

【表１】

【００８１】との液晶表示素子は、絵素内に存在す
るスペーサーの数が少なく、絵素に高分子壁が入り込ん
だりすることが少なく、フォトマスクパターンに沿った
高分子壁が形成される領域が多かった。

【００８２】ととの液晶表示素子は、絵素内に存
在するスペーサーの数が多く、高分子壁周辺に残存する
スペーサーの影響で、フォトマスクパターンから外れた
部分に、スペーサーに引っ掛かったような高分子樹脂が
残存していた。

【００８３】また、液晶領域よりも高分子壁内に存在し
易い材料からなる基板ギャップ制御材の定義に用いた値
を調べたところ、（高分子内に存在する基板ギャップ制
御材の個数）÷（液晶部に存在する基板ギャップ制御材
の個数）の値が、は１．１４、は０．５３、は
０．６１、は０．５８、は１．１７であった。

【００８４】以上より、液晶領域よりも高分子壁内に存
在し易い材料からなるスペーサーを用いる場合は、絵素
内に存在するスペーサーの数が少なくなり、絵素に高分
子壁が入り込んだりすることはなく、ほぼフォトマスク
パターンに沿った高分子壁が形成されることにより、コ
ントラストの良い液晶表示素子が得られる。

【００８５】（実施例３）本実施例は、基板ギャップ制
御材を任意の位置に配置する場合である。つまり、スペ
ーサー印刷により基板ギャップ制御材を配置する場合で
ある。この場合も、ＳＴＮ型液晶表示モードで説明す
る。

【００８６】本実施例３に係るＳＴＮ型液晶表示素子の
断面図は図１と同様である。

【００８７】図１において、液晶表示素子は、ガラス板
からなる一対の基板１ａ，１ｂが、対向配設され、その
間に高分子壁７に囲まれた液晶領域６が挟まれて表示媒
体とされている。基板１ａ，１ｂの表示媒体側表面には
帯状の透明電極２ａ，２ｂが形成され、その上を覆うよ
うに電気絶縁膜３ａ，３ｂが形成されている。これら透
明電極２ａ，２ｂが対向する部分が絵素部１２となって
おり、この絵素部１２に、上記液晶領域６が存在する。

【００８８】対向配設された基板１ａ，１ｂの端部はシ
ール材５により貼り合わされている。また、基板１ａ，
１ｂの間隙には、基板ギャップ制御材としてスペーサー
９が存在している。このスペーサー９は、例えば図７の
平面図で示すような位置に配されることにより、高分子
壁７内に多く偏在させることができる。

【００８９】このＳＴＮ型液晶表示素子は、例えば以下
のように製造することができる。

【００９０】まず、基板１ａ，１ｂの上に、スパッタ法
によりＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）膜
を厚み２０００オングストロームに堆積し、帯状の透明
電極２ａ，２ｂを覆うように、ＳｉＯ₂からなる電気絶
縁膜３ａ，３ｂをスパッタ法により形成する。

【００９１】次に、その上に、ポリイミド（サンエバー
１５０：日産化学社製）をスピンコートで塗布して配向
膜４ａ，４ｂを形成し、配向膜４ａ，４ｂに対して一方
向にナイロン布なのでラビング処理を行った。なお、上
記透明電極２ａ，２ｂは共に、その幅方法の１ｍｍ当り
に４本、かつ隣り合うもの同士の間隔を２５μｍとし
た。

【００９２】次に、上記ラビング処理を行った２枚の基
板１ａ，１ｂのどちらか一方の基板に、粒状スペーサー
（ミクロパール：積水ファインケミカル社製）を汎用性
のあるＵＶ樹脂に分散させたものを（スペーサー含量３
０ｗｔ％）、金属製のスクリーン板を介して、例えば図
７（ａ）〜（ｄ）に示すようなパターンの１つで印刷し
た。このとき、ラビング工程と、スペーサーの印刷の工
程とは、どちらを先に行ってもよい。尚、スペーサーの
印刷を先に行う場合は、ラビング工程を行う前に光照射
または熱付与を行い、スペーサー入りＵＶ硬化樹脂また
は熱硬化樹脂を硬化させてから行う。上記印刷には、ス
ペーサーポジショナー（アイシーテック社製）を用い
た。図８は、上記図７（ｂ）のパターンを用いた場合に
おける印刷状態を示す。図８における印刷は、基板の上
に、図７（ｂ）のパターンでスペーサーを設けるための
穴（１０μｍφ）を有した金属製のスクリーン板を載
せ、そのスクリーン板の上に載せた、スペーサー入りＵ
Ｖ硬化樹脂または熱硬化樹脂を、スキージーにて印刷方
向に移動させていくことにより行っている。

【００９３】次に、ＵＶ照射することにより、スペーサ
ーを図７（ａ）〜（ｄ）に示すようなパターンの該当す
るもので基板上に固定した。

【００９４】尚、本実施例では図７の（ａ）〜（ｄ）に
示すような印刷パターンを用いたが、絵素領域に比べ高
分子壁部分に多く偏在するパターンであればよい。さら
に、本実施例では上記スペーサーを２枚の基板のどちら
か一方に印刷したが、両側基板に印刷することもでき
る。また、使用するスペーサーの種類、材質はどのよう
なものでもよい。

【００９５】次に、上記処理を行った２枚の基板１ａ，
１ｂを、ラビング配向処理方向が互いに６０°になるよ
うに対向させ、その間に、この基板の端部をシール材５
（ストラクトボンドＸＮ−２１Ｓ、焼成温度：１４０〜
１５０℃／２ｈ）により貼り合わせて、液晶セルを作製
した。

【００９６】次に、この液晶セルの基板１ａ，１ｂの間
隙に、表示媒体用の混合材料を、約３０℃の雰囲気温度
で注入した。上記表示媒体用の混合材料は、４ｇの液晶
材料ＺＬＩ−４４２７（メルク社製のＳ−８１１を含
む）と、光硬化性樹脂として、Ｒ−６８４（日本化薬社
製）０．１ｇと、ｐ−フェニルスチレン０．０７ｇと、
イソボルニルメタクリレート０．８ｇと、パーフルオロ
メタクリレート０．１ｇと（以上の４つのものは光硬化
性樹脂に相当する）、光重合開始剤としてＩｒｇａｃｕ
ｒｅ６５１（チバガイギー社製）０．０３ｇとを混合し
たものである。

【００９７】ここで、高分子壁７の形成には、他の硬化
性樹脂を使用することができる。また注入孔は、基板の
表示部に光があたらないように市販のＵＶ硬化樹脂で封
止する。

【００９８】次に、上記のように作製した液晶セルに、
絵素部分が遮光部となるようにフォトマスクを一方の基
板上に被せ、フォトマスク側からＵＶ光を前記混合材料
に照射する。この照射に際し、一例として、光源に平行
光を得られる紫外線照射用の高圧水銀ランプを使用し、
照射位置は、高圧水銀ランプ下の１０ｍＷ／ｃｍ²のと
ころで行う。このときの基板温度は、基板間の液晶状態
が等方性液体状態となる温度域で行ってもよい。また、
光を選択的に照射させる手段としては、フォトマスクの
代わりに、液晶セル内部に形成された有機膜、無機膜ま
たは金属膜により、選択的に照射光分布を発生させる方
法を用いても良い。

【００９９】また、照射後は、配向を安定させるために
高温下で行った場合、徐冷オーブン内で室温まで徐冷を
行う。徐冷のスピードは３℃／ｈ〜２０℃／ｈ、好まし
くは５℃／ｈ〜１０℃／ｈでよい。また、高分子壁の形
成後、未反応物を硬化させ、高分子の架橋を十分に行う
ために、基板に短時間、弱照度でＵＶ照射を行ってもよ
い。このようにして液晶部と高分子壁部を形成したが、
液晶部は２４０°ツイストしたＳＴＮ配向をしていた。

【０１００】上記のようにして、図１に示すように作製
した液晶パネルに、図６に示すように偏光板１７を貼り
合わせる。このとき、偏光板１７の偏光方向は、図９に
示すようにラビング方向に対してそれぞれ４５°に、か
つ、互いに、６０°になるように方向を合わせた。これ
により、イエローモード透過型のＳＴＮ液晶表示素子が
作製される。

【０１０１】上記液晶パネルの４絵素部分を顕微鏡及び
ＳＥＭで観察したところ、ほぼスクリーン板のパターン
どおりの位置にスペーサーが存在し、ほぼフォトマスク
パターンに沿った高分子壁が形成されていた。作製され
た液晶パネルの電気光学特性の１つであるコントラスト
は、図７の（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）のパターン
で作製した液晶パネルは、いずれも１５であり、実施例
２の液晶パネルのコントラストと同一であった。該コン
トラストの測定は、光を液晶パネルに透過させて測定す
る方法を採用した。またコントラストは、電圧無印加時
の光の透過率と飽和電圧を加えた時の光の透過率との比
によって表した。

【０１０２】なお、本実施例は位相差板なしの透過型Ｓ
ＴＮ液晶表示素子の実施例を示したが、本発明はこれら
に限らず、反射板を設けて、反射型ＳＴＮ液晶表示素子
にも適応することができる。更に、位相差板を設けて、
表示色を白黒等にすることもできる。さらに、該モード
に絵素毎にパターン化された位相差板を設置することに
より、ハイコントラストの液晶表示モードを作製するこ
とができる。また、基板材料は特には限定しないが、光
を透過する透明固体、例えば、ガラス、プラスチックフ
ィルムであり、一方の基板が金属などを有する基板も使
用することができる。

【０１０３】また、光重合性化合物材料と屈折率の異な
る微粒子を混合させた基板ギャップ制御材を用いること
により、高分子壁内にも微粒子が取り込まれ、高分子壁
が光を散乱させる状態にすることができる。

【０１０４】（実施例４）本実施例４は、高分子壁がそ
の材料と屈折率が異なる微粒子を含む場合である。

【０１０５】本実施例では、一対の基板で構成される液
晶セルの間隙に注入する混合材料を除いて実施例２と同
様にしてＳＴＮ型液晶表示素子を作製した。

【０１０６】上記混合材料は、４ｇの液晶材料ＺＬＩ−
４４２７（メルク社製のＳ−８１１を含む。）と、光硬
化性樹脂として、Ｒ−６８４（日本化薬社製）０．１ｇ
と、ｐ−フェニルスチレン０．０７ｇと、イソボルニル
メタクリレート０．８ｇと、パーフルオロメタクリレー
ト０．１ｇと（以上の４つのものは光硬化性樹脂に該当
する）、光重合開始剤としてＩｒｇａｃｕｒｅ６５１
（チバガイギー社製）０．０３ｇと、微粒子として、酸
化ニオブゾル（粒径０．５μｍ、屈折率ｎ＝１．４３
２）０．６ｇとを混合したものを用いた。なお、高分子
樹脂の屈折率は、ｎ＝１．１７４である。

【０１０７】本実施例で作製した液晶表示素子において
は、上記微粒子はパネル全体に存在することになる。と
ころが、微粒子は、粒径が小さいため絵素部に存在して
も、パネルの画質およびコントラストに与える影響は無
い。そこで、微粒子が高分子壁の内部にも存在すること
となる。この構成の液晶表示素子の明るさ（Ｌ^*値）
を、ミノルタ製分光測色計（ＣＭ−１０００）で測定し
たところ、Ｌ^*値＝４１．３であった。また、実施例２
で作製したパネルのＬ^*値を、ミノルタ製分光測色計
（ＣＭ−１０００）で測定したところ、Ｌ^*値＝３８．
１であった。したがって、本実施例による場合には、微
粒子の混合により、約８％Ｌ^*値の向上が図れる。その
結果、混合材料に高分子樹脂と屈折率の異なる微粒子を
混合することにより、パネルの明るさを改善することが
できる。

【０１０８】尚、上記微粒子としては、上記実施例に用
いた材料以外に、屈折率が高分子樹脂と異なり、粒径が
スペーサーより小さければどのようなものでも使用する
ことができる。また、本実施例では微粒子としては１種
類のものを使用しているが、本発明はこれに限らず、２
種類以上の微粒子を使用しても同様の効果が得られるこ
とはもちろんである。

【０１０９】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、基板ギャ
ップ制御材を高分子壁内に多く偏在させて、絵素内の基
板ギャップ制御材を無くすか、または減少して、表示絵
素の画質およびコントラストを向上させることができ
る。また、基板ギャップ制御材を高分子壁内に多く偏在
させる手段として、基板ギャップ制御材に液晶領域より
も高分子壁に存在し易いものを用いる方法と、基板ギャ
ップ制御材を印刷により配置する方法とがある。

【０１１０】基板ギャップ制御材に液晶領域よりも高分
子壁に存在し易いものを用いる方法による場合は、その
基板ギャップ制御材が高分子樹脂であっても、または粒
状スペーサーを用いても、液晶と高分子との相分離過程
において、基板ギャップ制御材は液晶の表面張力により
液晶領域から弾き出されて、光硬化性樹脂からなる高分
子壁内に基板ギャップ制御材を取り込むことができる。
さらに、少なくとも一方の基板の表示媒体側に、基板ギ
ャップ制御材を高分子壁内に存在させ易くする材質の配
向膜を形成すると、配向膜の部分に基板ギャップ制御材
の残留をなくすことができ、絵素内の基板ギャップ制御
材が無くなるか、またはさらに減少して、表示絵素の画
質およびコントラストの向上をより図ることができる。

【０１１１】また、基板ギャップ制御材を印刷により配
置する場合には、任意の位置に基板ギャップ制御材を配
置することができるようになるため、基板ギャップ制御
材を高分子壁内に容易に多く偏在させることができる。
また、散布法に比べて基板ギャップ制御材を有効に使用
することができる。

【０１１２】さらに、液晶と光重合性樹脂との混合材料
に紫外線を照射する際に、絵素部に対応する部分をフォ
トマスクで覆い、絵素部と絵素部以外とで照射強度を選
択的に異ならせると、簡単な構成で容易に絵素部に液晶
領域を形成でき、絵素部以外には高分子壁を容易に形成
することができる。このようにして、絵素内には基板ギ
ャップ制御材が無くなるか、または減少させることがで
きる。また、このフォトマスクの代わりに、少なくとも
一方の基板の表示媒体側に形成される有機膜、無機膜ま
たは金属膜による、例えば透明電極などを用いれば、選
択的に照射光分布をより容易に発生させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の液晶表示素子の構成を示す
断面図である。

【図２】図１の液晶表示素子を示す平面図である。

【図３】（ａ）〜（ｅ）は、図１の液晶表示素子の製造
方法において、高分子壁にスペーサーが取り込まれる現
象を説明するための液晶表示素子の断面図である。

【図４】比較例１の液晶表示素子を示す平面図である。

【図５】比較例２の液晶表示素子を示す平面図である。

【図６】実施例２において作製したパネルに偏光板を貼
り合わせた状態を示す断面図である。

【図７】（ａ）〜（ｄ）は実施例３においてスクリーン
板を用いて印刷を行う際の種々のパターンを示す平面図
てある。

【図８】図７（ｂ）のパターンで印刷する場合の印刷状
態を示す斜視図である。

【図９】実施例２、３において作製したパネルの偏光軸
とラビング方向を示す平面図である。

【符号の説明】

１ａ，１ｂ 基板 ２ａ，２ｂ 透明電極 ３ａ，３ｂ 電気絶縁膜 ４ａ，４ｂ 配向膜 ５ シール材 ６ 液晶領域 ７ 高分子壁 ８ 紫外線 ９ スペーサー １０ 遮光部 １１ 透光部 １２ 絵素 １３ 混合材料 １４ フォトマスク １７ 偏光板

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 対向配設された一対の基板間隙に、各絵
   素または複数の絵素を構成する液晶領域が高分子壁に包
   囲されてなる表示媒体が狭持された液晶表示素子におい
   て、 該一対の基板間隙に配置された基板ギャップ制御材が、
   該液晶領域に比べて高分子壁内部に多く存在する液晶表
   示素子。
2. 【請求項２】 前記基板ギャップ制御材が、前記液晶領
   域よりも前記高分子壁内に存在し易い材質で構成されて
   いる請求項１に記載の液晶表示素子。
3. 【請求項３】 前記一対の基板のうち少なくとも一方の
   基板の表示媒体側に配向膜が設けられ、該配向膜が前記
   基板ギャップ制御材を前記高分子壁内に存在させ易くす
   る材料からなる請求項１に記載の液晶表示素子。
4. 【請求項４】 前記基板ギャップ制御材が粒状スペーサ
   ーである請求項１に記載の液晶表示素子。
5. 【請求項５】 前記基板ギャップ制御材が高分子樹脂か
   らなる請求項１に記載の液晶表示素子。
6. 【請求項６】 前記高分子壁が、該高分子壁の材料と屈
   折率が異なる微粒子を１種類または２種類以上混合した
   ものからなる請求項４に記載の液晶表示素子。
7. 【請求項７】 対向配設された一対の基板間隙に、各絵
   素または複数の絵素を構成する液晶領域が高分子壁に包
   囲されてなる表示媒体が狭持された液晶表示素子の製造
   方法において、 該一対の基板を、その間に該液晶領域よりも該高分子壁
   内に存在し易い材質からなる基板ギャップ制御材を挟ん
   で対向配設させる工程と、 該一対の基板間隙に、液晶材料、光重合性化合物および
   光重合開始剤を少なくとも含む混合材料を注入する工程
   と、 該混合材料に選択的に紫外線を照射して、液晶領域が高
   分子壁に包囲されてなる表示媒体を形成すると共に、該
   基板ギャップ制御材を液晶領域に比べて高分子壁内部に
   多く偏在させる工程とを含む液晶表示素子の製造方法。
8. 【請求項８】 対向配設された一対の基板間隙に、各絵
   素または複数の絵素を構成する液晶領域が高分子壁に包
   囲されてなる表示媒体が狭持された液晶表示素子の製造
   方法において、 基板ギャップ制御材を該一対の基板の一方の基板上の任
   意の位置に配置させて、該一対の基板を対向配設させる
   工程と、 該一対の基板間隙に、液晶材料、光重合性化合物および
   光重合開始剤を少なくとも含む混合材料を注入する工程
   と、 該混合材料に選択的に紫外線を照射して、液晶領域が高
   分子壁に包囲されてなる表示媒体を形成すると共に、該
   基板ギャップ制御材を液晶領域に比べて高分子壁内部に
   多く存在させる工程とを含む液晶表示素子の製造方法。
9. 【請求項９】 前記基板ギャップ制御材を任意の位置に
   配置させる手段として印刷を用いる請求項８に記載の液
   晶表示素子の製造方法。
10. 【請求項１０】 前記混合材料に紫外線を照射する際
    に、前記混合材料の絵素部に対応する部分をフォトマス
    クで覆い、絵素部と絵素部以外とで照射強度を選択的に
    異ならせる請求項７または８に記載の液晶表示素子の製
    造方法。
11. 【請求項１１】 前記混合材料に紫外線を照射する際
    に、少なくとも一方の基板の表示媒体側に形成された有
    機膜、無機膜または金属膜により、選択的に照射光分布
    を発生させる請求項７または８に記載の液晶表示素子の
    製造方法。