JPH08110524A - 光スイッチ素子およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光スイッチ素子およびその製造方法に関し、
スペーサを配向膜状に散布した後に加える加熱を伴う工
程によって移動せず、電極間のギャップを均一かつ一定
にし、また、液晶の注入時間を短縮する手段を提供す
る。 【構成】 基板２１，２２の間に、加熱によって変形し
ないギャップ制御材（Ａ）２３と、加熱によって溶融あ
るいは軟化して変形した後硬化して両基板に対し接着力
を呈するギャップ制御材（Ｂ）２４を散布し、Ａによっ
て電極間のギャップを規定し、Ｂによって電極間を接着
し、基板の周辺部を熱硬化性樹脂２５によって封止する
際、周辺部を封止する熱硬化性樹脂の硬化温度を、Ｂの
硬化温度に等しいか、あるいはそれより高くする。多角
形の基板を封止するための周辺封止を多角形の少なくと
も一辺全域で施さず、この周辺封止を施していない部分
全域または一部に液晶を付着させた後、液晶を基板の間
に充填した後、封止部材で封全域を封止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、基板間のギャップが均
一、かつ一定に保たれた、透明電極を有する少なくとも
一方の基板が透明である２枚以上の基板の間に光スイッ
チ機能を有する媒体を挟持した光スイッチ素子、およ
び、効率よく液晶を注入することによってスループット
を向上し、製造コストを低減し、歩留りを向上すること
ができる光スイッチ素子の製造方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】２枚の透明電極を有する透明基板の間に
光スイッチ機能を有する媒体、例えば、液晶を充填した
光スイッチ素子（液晶スイッチ素子、液晶表示素子、液
晶光変調素子等を総称する）は、一般に薄くて軽量で低
消費電力である等の点から、電卓、家庭電化製品あるい
はＯＡ機器等の表示素子、空間光変調素子（Ｓｐａｃｉ
ａｌ Ｌｉｇｈｔ Ｍｏｄｕｌａｔｏｒ）等として広く
用いられるようになってきた。

【０００３】なお、３枚以上の透明基板をギャップを保
って配置し、各透明基板の間に生じる２つ以上のギャッ
プの中に同種類あるいは異種類の光スイッチ機能を有す
る媒体（液晶等）を充填して、工学的ＡＮＤ機能あるい
はＯＲ機能を有する光スイッチ素子を形成することも考
えられている。

【０００４】従来から、光スイッチ素子、例えば、液晶
表示素子を製造する場合、スペーサを分散させたシール
材をスクリーン印刷等の方法で基板の周辺部に塗布する
ことによって電極間のギャップを均一に制御する方法が
提案されている。

【０００５】ところが、近年の液晶表示素子の大面積化
および高品質化に伴って、基板全面にわたって電極間の
ギャップを均一に制御することが必須となってきたが、
上記の方法だけでは、基板中央部の電極間のギャップが
外圧によって狭くなり、干渉縞の発生、色調のばらつ
き、駆動電圧特性のばらつき等が生じたり、また極端な
場合は、外力によって上下基板同士が接触し、配向膜が
損傷を受けて液晶分子の配向が乱れ、表示品質が低下す
る等の問題が発生していた。

【０００６】図１は、従来の液晶表示素子の概略構成説
明図である。この図において、１，２は透明電極を有す
る透明基板、３はスペーサ、４は基板シール部材、５は
液晶注入口、６は液晶である。

【０００７】従来の液晶表示素子においては、透明電極
を有する透明基板２の電極が形成されている側の全面
に、ガラスファイバーを微細化したもの、ボール状の珪
酸ガラス、アルミナの粉末等の無機系の材料、あるいは
ポリスチレン系架橋重合体樹脂、ジビニルベンゼン系架
橋重合体、アミノ樹脂の硬化球状粒子等の有機系合成樹
脂等のスペーサ３を散布し、その上に透明電極を有する
透明基板１を、透明電極同士がスペーサ３を介して向か
い合うように対向させ、電極間のギャップをスペーサ３
によって均一に制御して配置し、その周辺を液晶注入口
５を残して基板シール部材４によって封止し、この液晶
注入口５を通して液晶６を注入した後、液晶注入口５を
最終的に封止していた（特開昭５８−１００１２２号公
報、特開昭５９−２０１０２２号公報参照）。なお、こ
の基板シール部材４にも、スペーサ３と同様のスペーサ
を含有させることも提案されていた。

【０００８】この場合、上記のいずれのスペーサにおい
ても、その粒度または径が完全に同一になるように製造
することは不可能である。

【０００９】図２は、スペーサの径の粒度分布の一例の
説明図である。この図に示されている例によると、スペ
ーサが６．０μｍを中心として±０．１μｍの粒度分布
を有している。

【００１０】図３は、従来の液晶表示素子の基板の湾曲
状態の説明図であり、（Ａ）は外圧がかからない場合を
示し、（Ｂ）は外圧がかかった場合を示している。この
図において、１１，１２はガラス基板、１３は比較的大
きいスペーサ、１４は比較的小さいスペーサである。

【００１１】従来の液晶表示素子においては、外圧がか
からない場合（図３（Ａ）参照）には、２枚のガラス基
板１１，１２は、高々３％程度含まれる比較的大きいス
ペーサ１３によって支持されており、比較的小さいスペ
ーサ１４はガラス基板１１、ガラス基板１２のいずれか
に接触し、あるいはその中間に存在している。

【００１２】この状態で、２枚のガラス板に外圧がかか
った場合（図３（Ｂ）参照）は、ガラス基板１１，１２
が比較的大きいスペーサ１３によって支持されたまま、
部分的に比較的小さいスペーサ１４に接触するまで撓
み、その部分のガラス基板１１，１２のギャップ、すな
わち電極間のギャップを狭めてしまう。

【００１３】また、スペーサとして、ガラスファイバー
を微細化したもの、ボール状の珪酸ガラス、アルミナ等
の膨張率が小さい無機系の柱状体あるいは球状体を使用
すると、その線膨張係数が液晶と大きく相違するため、
低温において液晶中に泡が発生し、その泡領域から液晶
が排除されるため、その領域が液晶表示機能を果たさな
くなり、その後温度が上昇してもこの泡が消滅せず、以
後、液晶表示機能を回復しなくなるため、使用可能温度
が制限されるという欠点がある。

【００１４】また、このような構成の液晶表示素子にお
いては、上記のスペーサの分散状態が不均一になると、
電極間のギャップにムラを生じ液晶表示素子の特性や色
調の均一性が損なわれてしまう。特に、最近需要の高い
スーパーツイステッドネマティック（ＳＴＮ）液晶表示
素子では高精度のギャップの均一性が要求されるため、
スペーサの粒径の均一性を高めることが必要である。

【００１５】ちなみに、従来から、液晶表示素子の透明
基板にスペーサを分散する方法としては、（１）空気、
窒素ガス等によりスペーサを散布する乾式散布方法、
（２）スペーサを混入したフロン、アルコール等の揮発
性溶剤をスプレーノズルから散布する湿式散布方法、の
２種類の方法が主に用いられている。

【００１６】そして、透明基板の間に外圧が印加された
時に、電極間の全面のギャップを均一に保つ方法とし
て、下記のものが考えられる。 （１）スペーサの粒径の分布をなくす（スペーサの粒径
を同一に揃える）。 （２）スペーサに粒径分布があっても、基板が撓まない
程度にスペーサの分散密度を大きくする。 （３）スペーサの分散密度は従来と同程度で、実際に上
下基板を支えるスペーサの数を増やす。

【００１７】上記の３つの方法を検討すると、（１）
は、前述したように、スペーサの粒径を揃えることがス
ペーサ材料の製造上、極めて困難である。また、（２）
は、機械的強度の増大には効果が高いものの、スペーサ
の分散密度を大きくすると液晶分子の配向の乱れ、開口
率の低下によるコントラスト比の低下、透過率の低下等
の表示品質の劣化を招く。また、（３）の手段として、
低融点ガラスと、従来から用いられている耐熱性スペー
サを併用することが考えられる。

【００１８】この方法によると、無機物質である低融点
ガラスには、誘電率の違いによって液晶の配向にほとん
ど影響せず、また、耐機械的衝撃性を付与することがで
きるという利点がある。しかし、ポリイミド等の有機高
分子配向膜への接着性、あるいはシーリング時、あるい
は他の工程における１００〜１３０℃での高温加熱を伴
う製造工程中に２枚の基板を支えていた低融点ガラスが
再軟化して流延し、所定の電極間のギャップを所定の値
に保持できなくなる恐れがある。さらに、１〜２μｍ以
下で電極間のギャップを均一に制御しなければならない
強誘電性液晶表示素子の場合は、散布する低融点ガラス
の粒径が５〜１０μｍ以上であると、低融点ガラスの融
点以上に昇温して加圧しても所望の電極間のギャップで
ある１〜２μｍまで潰しきることは困難である。

【００１９】そのため、加熱によって変形しないギャッ
プ制御材（スペーサ）と、加熱によって溶融あるいは軟
化して変形した後硬化して両基板に対し接着力を呈する
熱硬化性エポキシ系樹脂等のギャップ制御材（スペー
サ）を同時に用いる方法の実用化が進められている。こ
の方法では、通常、配向膜のラビング処理を、有機高分
子配向膜をナイロンやレーヨンの布等で摩擦する作業に
よって行っているが、スペーサ散布工程はラビング処理
後の工程であるから、加熱によって溶融あるいは軟化し
て変形した後硬化して両基板に対し接着力を呈する熱硬
化性樹脂のギャップ制御材（スペーサ）の硬化温度が１
５０℃を越えると、この熱によって配向膜のラビング効
果が失われてしまう。

【００２０】また、これとは逆に、液晶を再配向させる
アニール処理等に耐えるためには、１１０℃以上の硬化
温度でなければならない。さらに、加熱によって溶融あ
るいは軟化して変形した後硬化して両基板に対し接着力
を呈するエポキシ系樹脂等からなるギャップ制御材（ス
ペーサ）を湿式散布方法で散布する場合、溶液内でエポ
キシ系樹脂が高分子量化、あるいは、膨潤して散布ノズ
ルを目ずまりさせたり、溶液に未反応成分が溶出して、
液晶の配向の乱れを招く等の恐れがある。

【００２１】また、加熱によって変形しないギャップ制
御材（スペーサ）は基板と接着または一体化していない
ため、液晶表示素子製造中の液晶の注入工程や外力によ
って一部のスペーサが動いて、スペーサの凝集や欠陥を
生じて電極間のギャップを均一に制御できなくなった
り、配向膜を損傷して液晶分子の配向を乱したりして、
液晶表示素子の表示品質を劣化させるという問題があっ
た。

【００２２】このため、スペーサを分散した配向膜材料
溶液を基板に塗布してスペーサを固定する方法（特開昭
６２−１６１１２６号公報参照）や、未硬化の配向膜上
にスペーサを散布した後に配向膜を硬化することによっ
てスペーサを固定する方法（特開昭６１−４５２２３号
公報、特開昭６１−２１２９号公報参照）や、スペーサ
を基板上に散布した後に転写印刷で配向膜の形成を行う
ことによりスペーサを固定する方法（特開昭６１−７３
１３１号公報参照）等が提案されている。

【００２３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の液晶表
示素子用のスペーサの散布、固定化方法では、基板上に
スペーサを均一、かつ高密度に配置させた状態で配向膜
材料溶液を塗布することが困難であったり、配向膜のラ
ビング処理の際にスペーサが剥がれ落ちてしまったりし
て、液晶表示素子の表示品質を維持したまま、スペーサ
を液晶表示素子基板上に固定することは困難であった。

【００２４】本発明は、スペーサを透明電極を有する基
板上形成された配向膜の上に散布した後に加える加熱を
伴う工程によってスペーサが移動せず、かつ両基板が強
固に接着され、電極間のギャップが表示面内で均一、か
つ一定に保たれる光スイッチ素子を提供することを目的
とする。また、後述するように、効率よく液晶を注入す
ることによってスループットを向上し、製造コストを低
減し、歩留りを向上することができる手段を提供するこ
とを目的とする。

【００２５】

【課題を解決するための手段】本発明にかかる、透明電
極を有する少なくとも一方の基板が透明である２枚以上
の基板のギャップが、加熱によって変形しないギャップ
制御材と、加熱によって溶融あるいは軟化して変形した
後硬化して両基板に対し接着力を呈するギャップ制御材
を同時に用いることによって、加熱によって変形しない
ギャップ制御材の径で均一、かつ一定に保たれており、
該ギャップ内に光スイッチ機能を有する媒体を挟持し、
該基板の周辺部を熱硬化性樹脂で封止してなる光スイッ
チ素子においては、基板の周辺部の熱硬化性樹脂の硬化
温度を、加熱によって溶融あるいは軟化して変形した後
硬化して両基板に対し接着力を呈するギャップ制御材の
硬化温度と等しいか、あるいはそれより高くした構成を
採用した。

【００２６】また、本発明にかかる他の、透明電極上に
樹脂配向膜表面にラビング処理を施した配向膜を有する
少なくとも一方の基板が透明である２枚以上の基板のギ
ャップが、加熱によって変形しないギャップ制御材と、
加熱によって溶融あるいは軟化して変形した後硬化して
両基板に対し接着力を呈するギャップ制御材を同時に用
いることによって、加熱によって変形しないギャップ制
御材の径で均一かつ一定に保たれており、該ギャップ内
に光スイッチ機能を有する媒体として液晶を挟持し、基
板の周辺部を熱硬化性樹脂で封止してなる光スイッチ素
子においては、加熱によって溶融あるいは軟化して変形
した後硬化して両基板に対し接着力を呈するギャップ制
御材の硬化温度を、配向膜のラビング効果を損なわない
温度にした構成を採用した。

【００２７】この場合、基板の周辺部の熱硬化性樹脂の
硬化温度、および、加熱によって溶融あるいは軟化して
変形した後硬化して両基板に対し接着力を呈するギャッ
プ制御材の硬化温度を、配向膜のラビング効果を損なわ
ない温度にし、かつ、基板の周辺部の熱硬化性樹脂の硬
化温度を、加熱によって溶融あるいは軟化して変形した
後硬化して両基板に対し接着力を呈するギャップ制御材
の硬化温度と等しくするか、あるいはそれより高くする
ことができる。

【００２８】また、この場合、加熱によって溶融あるい
は軟化して変形した後硬化して両基板に対し接着力を呈
するギャップ制御材と、基板の周辺部の熱硬化性樹脂の
硬化温度を、１１０〜１５０℃の範囲にすることができ
る。

【００２９】また、これらの場合、加熱によって溶融あ
るいは軟化して変形した後硬化して両基板に対し接着力
を呈するギャップ制御材を２段階以上の加熱温度で圧着
し、加熱によって変形しないギャップ制御材の径で均
一、かつ一定に硬化させることができる。

【００３０】また、これらの場合、加熱によって溶融あ
るいは軟化して変形した後硬化して両基板に対し接着力
を呈するギャップ制御材と、基板の周辺部の熱硬化性樹
脂を、２時間以内、可能な場合は１時間以内に硬化する
材料とすることができる。

【００３１】また、これらの場合、加熱によって変形し
ないギャップ制御材の表面に１５０℃以下の温度で可塑
性を示す熱可塑性樹脂をコーティングすることができ
る。

【００３２】また、これらの場合、加熱によって変形し
ないギャップ制御材、加熱によって溶融あるいは軟化し
て変形した後硬化し両基板に対し接着力を呈するギャッ
プ制御材および基板の周辺部の熱硬化性樹脂の線膨張係
数を１０^-4〜１０^-6の範囲内にすることができる。

【００３３】また、これらの場合、加熱によって溶融あ
るいは軟化して変形した後硬化し両基板に対し接着力を
呈するギャップ制御材の平均粒径を、加熱によって変形
しないギャップ制御材の平均粒径の３倍以内に抑えるこ
とができる。

【００３４】また、これらの場合、加熱によって変形し
ないギャップ制御材の基板に対する散布密度を均一に５
〜２０個／ｍｍ² 、加熱によって溶融あるいは軟化して
変形した後硬化し両基板に対し接着力を呈するギャップ
制御材の基板に対する散布密度を均一に５０〜２００個
／ｍｍ² とすることができる。この場合、加熱によって
変形しないギャップ制御材は、乾式散布方法、湿式散布
方法、ディッピング、空中浮着等の方法を採用すること
ができる。

【００３５】また、これらの場合、加熱によって溶融あ
るいは軟化して変形した後硬化し両基板に対し接着力を
呈するギャップ制御材を乾式散布方法で基板上に均一分
散散布することができる。

【００３６】また，これらの場合、加熱によって溶融あ
るいは軟化して変形した後硬化し両基板に対し接着力を
呈するギャップ制御材を、フェノール樹脂、尿素樹脂、
メラミン樹脂、アルキドポリエステル樹脂、不飽和ポリ
エステル樹脂、珪素樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ
樹脂、フラン樹脂、キシレン樹脂、ホルムアルデヒドお
よびケトン樹脂、アニリン樹脂、スルホンアミド樹脂、
ジアリルフタレート樹脂、シリコン樹脂、レゾルシノー
ル樹脂等の熱硬化性樹脂の一種類、またはそれぞれの二
種類以上の組み合わせとすることができる。

【００３７】また、これらの場合、加熱によって変形し
ないギャップ制御材を、有機系の合成樹脂、または、無
機系の材料とすることができる。

【００３８】また、この場合、加熱によって変形しない
ギャップ制御材である有機系の合成樹脂を、ポリスチレ
ン系架橋重合体樹脂、ジビニルベンゼン系架橋重合体、
アミノ樹脂の硬化球状粒子の一種類またはそれぞれの二
種類以上の組み合わせとすることができ、無機系の材料
を、グラスファイバーを細粉化したもの、ボール状の珪
酸ガラス、アルミナ等の粉末の一種類またはそれぞれの
二種類以上の組み合わせとすることことができる。

【００３９】また、これらの場合、加熱によって変形し
ないギャップ制御材の表面にコーティングする１５０℃
以下の温度で可塑性を示す熱可塑性樹脂を、ポリ塩化ビ
ニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリ酢酸ビニル樹
脂、ポリメタクリル樹脂、ポリアクリル酸エステル樹
脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエチレン
樹脂、ポリプロピレン樹脂、フッ素系樹脂、ポリアクリ
ロニトリル樹脂、ポリビニールエーテル樹脂、ポリビニ
ールケトン樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリカーボネート
樹脂、塩素化ポリエーテル樹脂、ポリビニールピロリド
ン樹脂、飽和ポリエステル樹脂等の熱可塑性樹脂の一種
類またはそれぞれの二種類以上の組み合わせとすること
ができる。

【００４０】また、これらの場合、光スイッチ素子を、
プラズマを用いた表示素子、エレクトロクロミックを用
いた表示素子、フィールドエミッションアレイを用いた
表示素子、ツイステッドネマティック型液晶、スーパー
ツイステッドネマティック型液晶、ネマティックコレス
テリック相転移型液晶、ポリマー分散型液晶、強誘電性
液晶、反強誘電性液晶、ツイストグレインバウンダリ液
晶、電傾効果を示すスメクティックＡ相液晶を用いた表
示素子とすることができる。

【００４１】また、本発明にかかる、透明電極を有する
少なくとも一方の基板が透明である２枚以上の例えば四
辺形である多角形の基板のギャップが、基板間に存在す
る、加熱によって変形しないギャップ制御材と、加熱に
よって溶融あるいは軟化して変形した後硬化して両基板
に対し接着力を呈する熱硬化性樹脂を同時に用いること
によって、加熱によって変形しないギャップ制御材の径
で均一、かつ一定に保たれており、ギャップ内に液晶が
充填された光スイッチ素子の製造方法においては、基板
間を封止するための周辺封止を多角形の少なくとも一辺
全域で施さず、該周辺封止を施していない部分全域に液
晶を付着させた後、液晶を該基板の間に充填した後、封
止部材で封止していない全域を封止する工程を採用し
た。

【００４２】また、この場合、基板間を封止するための
周辺封止を全くあるいは実質的に施さず、該全くあるい
は実質的に周辺封止を施していない部分全域または一部
に液晶を付着させた後、液晶を該基板の間に充填した
後、封止部材で封止していない全域を封止する工程を採
用した。

【００４３】また、これらの場合、基板に液晶を付着さ
せる前後の圧力差、または、温度差、あるいはその両者
を利用して液晶を該基板の間に充填することができる。
また、これらの場合、周辺封止部材を、光硬化性樹脂ま
たは基板内部に存在する熱硬化性樹脂の硬化温度より高
い温度で硬化する熱硬化性樹脂とすることができる。

【００４４】また、これらの場合、液晶を付着させる部
分に、ディスペンサを使用して液晶を滴下して付着させ
ることができ、液晶として、ツイステッドネマティック
型液晶、スーパーツイステッドネマティック型液晶、ネ
マティックコレステリック相転移型液晶、ポリマー分散
型液晶、強誘電性液晶、反強誘電性液晶、ツイストグレ
インバウンダリ液晶、または電傾効果を示すスメクティ
ックＡ相液晶を用いることができる。

【００４５】

【作用】本発明の、透明電極を有する少なくとも一方の
基板が透明である２枚以上の基板のギャップが、加熱に
よって変形しないギャップ制御材と、加熱によって溶融
あるいは軟化して変形した後硬化して両基板に対し接着
力を呈するギャップ制御材を同時に用いることによっ
て、加熱によって変形しないギャップ制御材の径で均
一、かつ一定に保たれており、ギャップ内に光スイッチ
機能を有する媒体を挟持し、基板の周辺部を熱硬化性樹
脂で封止した光スイッチ素子においては、

【００４６】（１）基板の周辺部の熱硬化性樹脂の硬化
温度を、加熱によって溶融あるいは軟化して変形した後
硬化して両基板に対し接着力を呈するギャップ制御材の
硬化温度と等しいか、あるいはそれより高くすることに
よって、加熱工程によって、まず、加熱によって溶融あ
るいは軟化して変形した後硬化して両基板に対し接着力
を呈するギャップ制御材のを硬化させて、光スイッチ素
子の表示部の電極間のギャップを設定し、その電極間の
ギャップを保ったままで昇温して基板の周辺部を熱硬化
性樹脂の硬化によって封止することができる。

【００４７】この場合、基板周辺部を封止するために用
いる熱硬化性樹脂が、加熱によって溶融あるいは軟化し
て変形した後硬化して両基板に対し接着力を呈するギャ
ップ制御材より先に硬化すると、加熱によって溶融ある
いは軟化して変形した後硬化して両基板に対し接着力を
呈するギャップ制御材が、加熱によって変形しないギャ
ップ制御材の径まで溶融、硬化することができなくな
る。

【００４８】（２）加熱によって溶融あるいは軟化して
変形した後硬化して両基板に対し接着力を呈するギャッ
プ制御材の硬化温度を、配向膜のラビング効果を損なわ
ない温度にすることによって、高い表示品質を保つこと
ができる。

【００４９】（３）基板の周辺部の熱硬化性樹脂の硬化
温度、および、加熱によって溶融あるいは軟化して変形
した後硬化して両基板に対し接着力を呈するギャップ制
御材の硬化温度を、配向膜のラビング効果を損なわない
温度とし、かつ、基板の周辺部の熱硬化性樹脂の硬化温
度を、加熱によって溶融あるいは軟化して変形した後硬
化して両基板に対し接着力を呈するギャップ制御材の硬
化温度と等しいか、それより高い温度、例えば、１１０
〜１５０℃の範囲にすることによって、アニール処理に
耐え、ラビング効果を損なわないという、前項に
（１），（２）に記載した効果を同時に達成することが
できる。

【００５０】（４）加熱によって溶融あるいは軟化して
変形した後硬化して両基板に対し接着力を呈するギャッ
プ制御材、または、基板の周辺部の熱硬化性樹脂を２段
階以上の加熱温度で圧着することによって、第１段階の
加熱温度で、加熱によって溶融あるいは軟化して変形し
た後硬化して両基板に対し接着力を呈するギャップ制御
材を溶融させ、第１段階の加熱温度より高い第２段階以
後の加熱温度で、その硬化を促進して、これらの熱硬化
性樹脂の硬化時間を２時間以内にしてスループットを向
上することができる。

【００５１】（５）加熱によって変形しないギャップ制
御材の表面に１５０℃以下の温度で可塑性を示す熱可塑
性樹脂によるコーティングを施すことによって、熱処理
によってコーティングした熱可塑性樹脂を溶融して配向
膜の表面に加熱によって変形しないギャップ制御材を固
定して、分散状態が変動するのを防ぐことができる。

【００５２】（６）加熱によって変形しないギャップ制
御材、加熱によって溶融あるいは軟化して変形した後硬
化し両基板に対し接着力を呈するギャップ制御材および
基板の周辺部の熱硬化性樹脂の線膨張係数を１０^-4〜１
０^-6の範囲内にして、液晶の膨張係数と整合させること
によって、温度変化によって液晶中に泡が発生するのを
防ぐことができる。低温において液晶中に泡が発生する
と、その領域から液晶が排除されてその領域は液晶表示
素子として機能しなくなり、さらに、温度を上昇しても
この泡が消滅せず、以後液晶表示素子として機能しなく
なる。

【００５３】（７）加熱によって溶融あるいは軟化して
変形した後硬化し両基板に対し接着力を呈するギャップ
制御材の平均粒径を、加熱によって変形しないギャップ
制御材の平均粒径の３倍以内に抑えることによって、封
止の際の加熱処理で、加熱によって溶融あるいは軟化し
て変形した後硬化し両基板に対し接着力を呈するギャッ
プ制御材を、加熱によって変形しないギャップ制御材の
平均粒径まで潰すことができる。

【００５４】（８）例えば乾式散布方法によって、加熱
によって変形しないギャップ制御材を基板上に５〜２０
個／ｍｍ² の散布密度で均一に散布し、加熱によって溶
融あるいは軟化して変形した後硬化し両基板に対し接着
力を呈するギャップ制御材を５０〜２００個／ｍｍ² の
散布密度で均一に散布することによって、電極間のギャ
ップを均一に保ち、両基板間の充分な接着強度を得、か
つ、開口率を許容範囲にすることができる。

【００５５】（９）加熱によって溶融あるいは軟化して
変形した後硬化し両基板に対し接着力を呈するギャップ
制御材として、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹
脂、アルキドポリエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹
脂、珪素樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、フラ
ン樹脂、キシレン樹脂、ホルムアルデヒドおよびケトン
樹脂、アニリン樹脂、スルホンアミド樹脂、ジアリルフ
タレート樹脂、シリコン樹脂、レゾルシノール樹脂等の
熱硬化性樹脂の一種類、またはそれぞれを組み合わせた
二種類以上を用いることによって、好結果を得ることが
できる。

【００５６】（１０）加熱によって変形しないギャップ
制御材として、例えば、ポリスチレン系架橋重合体樹
脂、ジビニルベンゼン系架橋重合体、アミノ樹脂の硬化
球状粒子の一種類またはそれぞれを組み合わせた二種類
以上の材料である有機系の合成樹脂を用いることによっ
て、軟質で隣接する部材に損傷を与えないようにするこ
とができ、粒径を均一にすることができる、例えば、グ
ラスファイバーを細粉化したもの、ボール状の珪酸ガラ
ス、アルミナ等の粉末の一種類またはそれぞれを組み合
わせた二種類以上の材料である無機系の材料を用いるこ
とによって、電極間のギャップを所定の値に正確に保つ
ことができる。

【００５７】（１１）加熱によって変形しないギャップ
制御材の表面にコーティングする１５０℃以下の温度で
可塑性を示す熱可塑性樹脂として、ポリ塩化ビニル樹
脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポ
リメタクリル樹脂、ポリアクリル酸エステル樹脂、ポリ
スチレン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエチレン樹脂、ポ
リプロピレン樹脂、フッ素系樹脂、ポリアクリロニトリ
ル樹脂、ポリビニールエーテル樹脂、ポリビニールケト
ン樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリカーボネート樹脂、塩
素化ポリエーテル樹脂、ポリビニールピロリドン樹脂、
飽和ポリエステル樹脂等の熱可塑性樹脂の一種類または
それぞれを組み合わせた二種類以上の材料を用いること
によって、好結果を得ることができる。

【００５８】（１２）光スイッチ素子を、プラズマを用
いた表示素子、エレクトロクロミックを用いた表示素
子、フィールドエミッションアレイを用いた表示素子と
することによって、これらのデバイスの構成要素のギャ
ップを容易に均一化することができる。 （１３）光スイッチ素子を、ツイステッドネマティック
型液晶、スーパーツイステッドネマティック型液晶、ネ
マティックコレステリック相転移型液晶、ポリマー分散
型液晶、強誘電性液晶、反強誘電性液晶、ツイストグレ
インバウンダリ液晶、電傾効果を示すスメクティックＡ
相液晶を用いた表示素子とすることによって、本発明の
効果を有効に発揮させることができる。

【００５９】透明電極を有する少なくとも一方の基板が
透明である２枚以上の例えば四辺形である多角形の基板
のギャップが、基板間に存在する、加熱によって変形し
ないギャップ制御材と、加熱によって溶融あるいは軟化
して変形した後硬化して両基板に対し接着力を呈する熱
硬化性樹脂を同時に用いることによって、加熱によって
変形しないギャップ制御材の径で均一、かつ一定に保た
れており、ギャップ内に液晶が充填された光スイッチ素
子の製造方法においては、 （１４）基板間を封止するための周辺封止を多角形の少
なくとも一辺全域で施さず、該周辺封止を施していない
部分全域に液晶を付着させた後、液晶を該基板の間に充
填することによって、基板のギャップ内に液晶を短時間
で充填することができる。

【００６０】（１５）この場合、基板間を封止するため
の周辺封止を全くあるいは実質的に施さず、該全くある
いは実質的に周辺封止を施していない部分全域または一
部に液晶を付着させた後、液晶を該基板の間に充填する
ことによって、基板のギャップ内に液晶をより短時間で
充填することができる。

【００６１】（１６）この場合、基板に液晶を付着させ
る前後の圧力差、温度差、またはその両者を利用するこ
とによって、液晶を基板のギャップ内に効率よく充填す
ることができる。

【００６２】（１７）周辺封止部材を、光硬化性樹脂ま
たは基板内部に存在する熱硬化性樹脂の硬化温度より高
い温度で硬化する熱硬化性樹脂とすることによって、温
度上昇を抑えて基板間を封止することができる。

【００６３】（１８）周辺封止部材の液晶を付着させる
部分に、ディスペンサを使用して液晶を滴下して付着さ
せることによって、液晶を定量的、かつ、容易に付着さ
せることができる。

【００６４】（１９）液晶として、ツイステッドネマテ
ィック型液晶、スーパーツイステッドネマティック型液
晶、ネマティックコレステリック相転移型液晶、ポリマ
ー分散型液晶、強誘電性液晶、反強誘電性液晶、ツイス
トグレインバウンダリ液晶、または電傾効果を示すスメ
クティックＡ相液晶を用いることによって、本発明の効
果を有効に発揮させることができる。

【００６５】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。 （第１実施例）図４は、第１実施例の光スイッチ素子の
製造工程の概略説明図であり、（Ａ）〜（Ｃ）は各工程
を示している。この図において、２１，２２はガラス基
板、２３は表面に熱可塑性樹脂をコーティングした比較
的大きいスペーサ、２４は表面に熱可塑性樹脂をコーテ
ィングした比較的小さいスペーサ、２５は熱硬化性樹
脂、２６は接着シール部材、２７は熱処理装置である。

【００６６】この製造工程の概略説明図によって第１実
施例の光スイッチ素子の製造方法の概略を説明する。た
だし、ここでは光スイッチ素子の電極間のギャップを均
一かつ一定に保って封止する工程にしぼって説明し、使
用する材料等については、後でまとめて説明する。

【００６７】第１工程（図４（Ａ）参照） 透明電極と配向膜を形成したガラス基板２２の上に、表
面に熱可塑性樹脂をコーティングした比較的大きいスペ
ーサ２３は表面に熱可塑性樹脂をコーティングした比較
的小さいスペーサ２４が混在するスペーサを散布し、ま
た、これらのスペーサより大きい熱硬化性樹脂２５を散
布し、ガラス基板２２の周辺部に接着シール部材２６を
形成し、その上に透明電極と配向膜を形成したガラス基
板２１を載置する。なお、この周辺部に形成した接着シ
ール部材２６には、図示されていないが液晶注入口が形
成されている。なお、熱硬化性樹脂２５は、帯電用電極
間を通して帯電させて、静電気による反発力によって個
々に分離させて基板上に散布することができる。

【００６８】第２工程（図４（Ｂ）参照） 第１工程で組み立てた、ガラス基板２２の上に散布した
表面に熱可塑性樹脂をコーティングした比較的大きいス
ペーサ２３と熱可塑性樹脂をコーティングした比較的小
さいスペーサ２４と、それより大きな熱硬化性樹脂２５
と、ガラス基板２２の周辺部に形成した接着シール部材
２６と、その上に載置したガラス基板２１からなる組立
体を熱処理装置２７内に装填し、熱硬化性樹脂の硬化温
度（１１０℃〜１５０℃）で加熱加圧する。

【００６９】第３工程（図４（Ｃ）参照） 第２工程の熱処理によって、表面に熱可塑性樹脂をコー
ティングした比較的大きいスペーサ２３は、表面にコー
ティングされていた熱可塑性樹脂によってガラス基板２
１とガラス基板２２に接着されてガラス基板２１とガラ
ス基板２２の間のギャップを所望の値に均一に維持し、
表面に熱可塑性樹脂をコーティングした比較的小さいス
ペーサ２４は、表面にコーティングされていた熱可塑性
樹脂によってガラス基板２１またはガラス基板２２に接
着されて移動が妨げられる。また、熱硬化性樹脂２５に
よって、ガラス基板２１とガラス基板２２の間が強固に
接着される。また、ガラス基板２２の周辺部に形成した
接着シール部材２６によって、ガラス基板２１とガラス
基板２２の周辺がシールされる。その後、ガラス基板２
１とガラス基板２２の周辺に形成した接着シール部材２
６の液晶注入口を通して液晶を注入し、液晶注入口を最
終的に封止する。

【００７０】この熱処理において、熱可塑性樹脂をコー
ティングした比較的大きいスペーサ２３と熱可塑性樹脂
をコーティングした比較的小さいスペーサ２４と、それ
より大きな熱硬化性樹脂２５を第１段階の熱処理によっ
て溶融し、硬化し、その後に昇温して第２段階の熱処理
によって接着シール部材２６を溶融し、硬化するように
すると、まず、ガラス基板２１，２２の表示部のギャッ
プを所定の値に固定した後に、ガラス基板２１とガラス
基板２２の間を接着シール部材２６によって封止するこ
とができる。

【００７１】逆に、接着シール部材２６が先に硬化する
と、平面を有する加圧装置で加圧しても、熱硬化性樹脂
２５が比較的大きいスペーサ２３の径まで軟化すること
ができなくなる。この接着シール部材２６または熱硬化
性樹脂２５を溶融し、硬化する時の最高温度を、配向膜
のラビング効果が維持される温度範囲内に維持すること
が必要である。

【００７２】上述の光スイッチ素子の製造方法を念頭に
おいて、第１実施例の光スイッチ素子およびその製造方
法を具体的に説明する。

【００７３】透明電極を全面に設けた２００×１００×
１．１ｔ，ｍｍのガラス基板に、スピンコータを用い
て、３ｗｔ％のポリイミド溶液を２０００ｒｐｍの回転
数で塗布した後に、２５０℃で３０分焼成し、この１対
のガラス基板のツイスト角が２６０°になるようにラビ
ングを行い液晶配向膜とした。

【００７４】この一対のガラス基板の一方に、８０℃以
上で可塑性を示すポリ塩化ビニル樹脂をコーティングし
た線膨張係数が５．４×１０^-6／℃、平均粒径が６．０
μｍのグラスファイバーを基板全面にわたって均一に約
１０個／ｍｍ² の散布密度で分散しスペーサとして、ガ
ラス基板の周辺部に１４０℃、１時間で硬化する線膨張
係数が３．７×１０^-5／℃のエポキシ樹脂を液晶注入口
を除いて印刷法によって形成した片側の基板に、１２０
℃、１時間で硬化する線膨張係数が８．１×１０^-4／℃
の粒径６．０〜７．０μｍのフェノール樹脂を乾式散布
方法により基板全面にわたって均一に約１００個／ｍｍ
² の散布密度で散布した。

【００７５】この１対のガラス基板を、透明電極が向か
い合うように貼り合わせ、真空袋に入れ、８０℃、１０
分間でポリ塩化ビニル樹脂を溶融し、同時にフェノール
樹脂をグラスファイバーの径になるまで溶融させ、さら
に、１２０℃、３０分間でフェノール樹脂を硬化した
後、１４０℃、１時間で周辺部のシール部材であるエポ
キシ樹脂を硬化した。

【００７６】このように所望のギャップを保って封止さ
れた１対のガラス基板の間に、接着シール部材に形成し
た液晶注入口を通してＳＴＮ用のネマティック液晶を注
入し、液晶注入口を封止してＳＴＮ液晶表示素子とし
た。

【００７７】この液晶表示素子をクロスニコルス下に置
き、先端径が０．８ｍｍのペン先でペン荷重１００ｇで
中央を押したが、ペン先の周囲に表示色の変化はみられ
ず、液晶層厚を小さくする外力に対して、耐ストレス性
が認められた。また、液晶表示素子の中央部を支持し、
両端に３００ｇの荷重を加えたが、画面全体にわたって
表示色の変化は観察されず、液晶層厚は全面にわたって
変化しなかった。

【００７８】この第１実施例の液晶表示素子と比較する
ために、ガラス基板の寸法形状、液晶材料等を第１実施
例と同一にし、スペーサやシール部材を従来の液晶表示
素子と同一にした例を説明する。

【００７９】透明電極を全面に設けた２００×１００×
１．１ｔ，ｍｍのガラス基板に、スピンコータを用い
て、３ｗｔ％のポリイミド溶液を２０００ｒｐｍの回転
数で塗布した後に、２５０℃で３０分焼成し、一対のガ
ラス基板のツイスト角が２６０°になるようにラビング
を行い液晶配向膜とした。

【００８０】この一対のガラス基板の一方に、線膨張係
数が２．３×１０^-7／℃、平均粒径が６．０μｍのグラ
スファイバーを基板全面にわたって均一に約１５０個／
ｍｍ ² の散布密度で分散してスペーサとし、片方のガラ
ス基板を電極が向かい合うように貼り合わせ、この１対
のガラス基板の間に、接着シール部材に形成した液晶注
入口を通してＳＴＮ用のネマティック液晶を注入し、Ｓ
ＴＮ液晶表示素子とした。

【００８１】この液晶表示素子をクロスニコルス下に置
き、先端径が０．８ｍｍのペン先でペン荷重１００ｇで
中央を押したところ、ペン先の周囲に表示色の変化が観
察され、液晶層厚を小さくする方向の外力に対して、耐
ストレス性が認められなかった。また、１対のガラス基
板の中央部を支持し、その両端に１００ｇの荷重を付加
したところ、画面全体にわたり表示色の変化が観察され
た。

【００８２】（第２実施例）第１実施例において図４に
よって説明した光スイッチ素子の製造方法を再び念頭に
おいて、第２実施例の光スイッチ素子およびその製造方
法を説明する。

【００８３】透明電極を全面に設けた２００×１００×
１．１ｔ，ｍｍのガラス基板に、スピンコータを用い
て、３ｗｔ％のポリイミド溶液を２０００ｒｐｍの回転
数で塗布した後に、２５０℃で３０分間焼成し、一対の
ガラス基板のツイスト角が反平行になるようにラビング
を行い液晶配向膜とした。

【００８４】この一対の基板の一方に、９０℃以上で可
塑性を示すポリメタクリル樹脂をコーティングした線膨
張係数が２．９×１０^-6／℃、平均粒径が１．５μｍの
ボール状の珪酸ガラスをガラス基板全面にわたって均一
に約１０個／ｍｍ² の散布密度で分散してスペーサと
し、周辺部に１４０℃、１時間で硬化する線膨張係数が
３．７×１０^-5／℃のエポキシ樹脂を液晶注入口を除い
て印刷法によって形成した片側の基板に、１３０℃、１
時間で硬化する線膨張係数が１．１×１０^-5／℃の２．
０〜４．０μｍのエポキシ樹脂を乾式散布方法により基
板全面にわたって均一に約１００個／ｍｍ² の散布密度
で散布した。

【００８５】この両方のガラス基板を透明電極が向かい
合うように貼り合わせ、真空袋に入れ、９０℃、１０分
間でポリメタクリル樹脂を溶融し、同時に基板内部のエ
ポキシ樹脂を珪酸ガラスの径になるまで溶融させ、さら
に、１２０℃、３０分間で硬化後、１４０℃、１時間で
周辺部のエポキシ樹脂を硬化した。

【００８６】この１対のガラス基板の間に、接着シール
部材に形成した液晶注入口を通してナフタレン骨格を母
体とする強誘電性液晶を注入して、強誘電性液晶表示素
子とした。

【００８７】この液晶表示素子をクロスニコルス下に置
き、先端径が０．８ｍｍのペン先でペン荷重３００ｇで
中央を押したが、ペン先の周囲に表示色の変化はみられ
ず、液晶層厚を小さくする方向の外力に対して、耐スト
レス性が認められた。また、この液晶表示素子の中央部
を支持し、両端に５００ｇの荷重を加えたが、画面全体
にわたり表示色の変化は観察されず、液晶層厚は全面に
わたり変化しなかった。

【００８８】この第２実施例の液晶表示素子と比較する
ために、ガラス基板の寸法形状、液晶材料等を第１実施
例と同一にし、スペーサやシール部材を従来の液晶表示
素子と同一にした液晶表示素子を製造し、これをクロス
ニコルス下に置き、先端径が０．８ｍｍのペン先でペン
荷重１００ｇで中央を押したところ、ペン先の周囲に表
示色の変化が観察され、液晶層厚を小さくする方向の外
力に対して、耐ストレス性が認められなかった。また、
１対のガラス基板の中央部を支持し、その両端に１００
ｇの荷重を付加したところ、画面全体にわたり表示色の
変化が観察された。

【００８９】前記の第１実施例と第２実施例において
は、２枚の基板のギャップが、加熱によって変形しない
ギャップ制御材と、加熱によって溶融あるいは軟化して
変形した後硬化して両基板に対し接着力を呈するギャッ
プ制御材を同時に用いることによって、加熱によって変
形しないギャップ制御材の径で均一、かつ一定に保たれ
ている光スイッチ素子において、基板の周辺部を封止す
る熱硬化性樹脂の硬化温度が、加熱によって溶融あるい
は軟化して変形した後硬化して両基板に対し接着力を呈
するギャップ制御材の硬化温度と等しいか、それより高
くなるような材料を選択すると、熱処理によって、ま
ず、加熱によって溶融あるいは軟化して変形した後硬化
して両基板に対し接着力を呈するギャップ制御材によっ
て両基板間のギャップを均一、かつ一定に接着した後、
熱硬化性樹脂によって基板の周辺部に生じる変形や歪み
を吸収して封止することができる。

【００９０】また、光スイッチ素子が液晶表示素子であ
る場合、加熱によって溶融あるいは軟化して変形した後
硬化して両基板に対し接着力を呈するギャップ制御材の
硬化温度が、基板の上に形成された配向膜のラビング効
果を損なわない温度であるように選択することによっ
て、液晶表示素子の表示品質が低下するのを防ぐことが
できる。

【００９１】また、従来、ガラス基板を使用し、車両の
ダッシュボード等の大型表示体を作ったり、大容量表示
を行う場合、ガラス基板自体が反りがあったり、シール
材により電極基板が接合される際反りを生じたり、完成
した表示体が熱や外力により歪みを生じたりして、ある
いは、電極基板が可撓性のある材料により構成されてい
る場合には、製造中や完成後に、外力によって電極基板
が容易に変形し、ギャップが不均一になることがあった
が、本発明の光スイッチ素子は有効表示部に存在する加
熱によって変形しないギャップ制御材と加熱によって溶
融あるいは軟化した後硬化して両基板に対し接着性を呈
するギャップ制御材の作用によりこのような不都合を生
じることなく、ギャップが均一かつ一定に保つことがで
き、経時変化に対しても安定である。

【００９２】（第３実施例）液晶表示素子においては、
いずれも液晶を２枚、あるいは２枚以上のガラス基板が
微細な間隙を保って挟む構造を有しているため、いかに
して液晶を効率よくガラス基板間のギャップ中に注入す
るかが重大な問題になっている。

【００９３】図５は、従来の液晶表示素子の液晶注入工
程説明図である。この図において、３１はベルジャー、
３２は液晶パネル、３３は液晶、３４は液晶溜め、３５
は液晶注入口、３６は搬送機構である。

【００９４】従来、液晶表示素子のパネル（液晶パネ
ル）３２に液晶３３を注入する場合、まず、真空排気可
能なベルジャー３１の中に、液晶３３を満たした容器で
ある液晶溜め３４を配置し、その上に、液晶分子を配向
するためにラビング処理を施した配向膜、透明電極等が
形成された１対のガラス基板、および必要に応じて両ガ
ラス基板内部に散布されている加熱によって変形しない
ギャップ制御材（スペーサ）を有し、両ガラス基板の周
辺が液晶注入口３５を残して封止されている液晶パネル
３２を、搬送機構３６によって吊るす。

【００９５】次いで、液晶パネル３２の内部の空間の脱
ガスと、液晶３３に溶け込んでいるガスの脱気を行うた
めに、ベルジャー３１を真空排気する。液晶３３の脱気
と、液晶３３に溶け込んでいるガスの脱気が終了した
後、搬送機構３６を操作することによって液晶パネル３
２を降下し、液晶溜め３４中の液晶３３の中に、液晶パ
ネル３２の液晶注入口３５を浸漬し、毛細管現象により
液晶３３を液晶パネル３２の中に注入する。

【００９６】そして、液晶パネル３２の内部に液晶３３
がある程度充填された時点で、ベルジャー３１の内部に
不活性気体、例えば乾燥窒素ガスを導入し、ベルジャー
３１の内部圧力を大気圧に戻し、さらに加圧して液晶パ
ネル３２の中に液晶３３を完全に充填する。

【００９７】この場合、液晶パネル３２による表示像に
良好なコントラストを得るために正確にガラス基板間の
ギャップをコントロールする必要があり、液晶パネルの
周辺をなるべく均一に封止することが求められるため、
液晶注入口３５は１つだけ設けられ、その大きさも液晶
注入口３５が設けられた液晶パネル３２の１辺の極微小
な範囲、例えば１０ｍｍ程度に形成されている。

【００９８】さらに、液晶注入後、液晶注入口３５を封
止する前に、液晶パネル３２内は液晶とガラス基板界面
の毛細管現象により、スペーサで規定されたギャップよ
り膨れた状態となるため、約１日かけて余分に注入され
た液晶を押し出す工程が必要になり、製造工程上、スル
ープットを低下させる大きな要因となる。

【００９９】しかも、近年、大型化している液晶パネル
に液晶を注入しようとする場合は、液晶充填面積が大き
くなるため、液晶注入工程に費やされる時間が増大す
る。また、応答速度の速い強誘電性液晶の液晶パネルの
ガラス基板間のギャップは２μｍ未満と極めて狭くなっ
ているため、小さな液晶注入口が１つしかない従来の液
晶パネルの内部に液晶を注入するには半日がかりの液晶
注入工程となるという問題があった。

【０１００】また、小さい液晶注入口から液晶が注入さ
れるとき、液晶の流れが集中するため、液晶のフローに
よって配向膜表面がストレスを受け、液晶分子の配向が
乱れてしまうという問題があった。前者は製造上、スル
ープットを低下させる大きな要因となり、後者は歩留り
を低下させる主要要因となる。いずれの問題点も、液晶
注入口を大きくすることができないことが要因となって
いる。

【０１０１】さらに、強誘電性液晶等の高粘度液晶で
は、液晶注入後に、ギャップを制御するために液晶を押
し出すことは事実上不可能であるため、ギャップ制御は
極めて困難である。この実施例の光スイッチ素子の製造
方法は、液晶パネルへの液晶の注入を効率的に行うこ
と、特に短時間で液晶を注入する手段を提供する。

【０１０２】図６は、第３実施例の液晶光変調素子の液
晶注入工程説明図であり、（Ａ）は平面を示し、（Ｂ）
は断面を示している。この図において、４１，４２はガ
ラス基板、４３は周辺封止部材、４４は液晶注入口、４
５は液晶、４６はスペーサ、４７は熱硬化性樹脂であ
る。

【０１０３】この実施例の液晶光変調素子においては、
ラビング処理を施した配向膜を形成した透明電極付きガ
ラス基板４１，４２の間に配向膜のラビング効果を損な
わない温度以下で周辺封止部材４３より先に溶融あるい
は軟化して変形した後硬化してガラス基板４１，４２と
を接合する熱硬化性樹脂４７と、加熱によって変形しな
いスペーサ４６が分散されている。

【０１０４】このような、スペーサ４６および熱硬化性
樹脂４７は図６（Ａ）では円内に拡大して図示されてい
るが、実際には共に非常に微細なものである。スペーサ
４６および熱硬化性樹脂４７は少なくとも液晶が存在す
る有効表示領域内に散布される。液晶光変調素子はスペ
ーサ４６、および熱硬化性樹脂４７を挟んだ状態で配向
膜のラビング効果を損なわない温度以下で加熱圧着され
ると、熱硬化性樹脂４７が、加熱によって溶融して、ガ
ラス基板４１，４２のギャップが、加熱によって変形し
ないスペーサ４６の径まで圧着され、その状態で熱硬化
性樹脂４７が変形し、硬化してガラス基板４１，４２間
を接着し、それより高い温度で、かつ、配向膜のラビン
グ効果を損なわない温度以下で周辺封止部材４３が硬化
し、ガラス基板の液晶注入口４４が形成されている１辺
を除く３辺の周辺部を接着する。この実施例において
は、このように四辺形のガラス基板４１，４２の１辺の
全域にわたって形成した液晶注入口４４を有する液晶パ
ネルに液晶を注入することを特徴とするが、改めてその
詳細を説明する。

【０１０５】まず、液晶４５を介して対向する２００×
１００×１．１ｔ，ｍｍの透明電極付きガラス基板４
１，４２の透明電極上に、配向膜としてポリイミド薄膜
を所定の厚さで形成し、ラビングした。次いで、１４０
℃、１時間で硬化するエポキシ系樹脂からなる周辺封止
部材４３を、ガラス基板４１の表面の四辺の１辺を液晶
注入口として残し、他の３辺の周辺にコの字型に印刷し
た。

【０１０６】次いで、他方のガラス基板４２の表面に、
平均径が１．５μｍのボール状の珪酸ガラスからなるス
ペーサ４６を散布し、さらに１２０℃、１時間で硬化す
る２〜５μｍのエポキシ樹脂からなる熱硬化性樹脂４７
を散布した。しかる後、ガラス基板４１，４２を重ね
て、エポキシ樹脂の熱硬化性樹脂４７が溶融する温度に
加熱して、ガラス基板４１，４２を珪酸ガラスのスペー
サ４６の径まで圧着し、さらに、１２０℃、１時間で熱
硬化性樹脂４７を硬化した後、１４０℃、１時間でエポ
キシ樹脂の周辺封止部材４３を硬化した。

【０１０７】この液晶パネルに等方相状態のナフタレン
骨格を母体とする液晶（強誘電性液晶）４５を真空注入
法により注入した。液晶注入開始から注入完了までには
２時間を要した。最後に液晶注入口４４を含む１辺を、
１４０℃、１時間で硬化するエポキシ系樹脂からなる封
止部材で封止した。

【０１０８】図７は、第３実施例の液晶光変調素子の電
極間ギャップの分布図である。この図に示されているよ
うに、液晶を注入した後の電極間のギャップのばらつき
は１．５±０．０５μｍであった。

【０１０９】（第４実施例）図８は、第４実施例の液晶
光変調素子の液晶注入工程説明図である。この図におい
て、４１，４２はガラス基板、４４は液晶注入口、４５
は液晶、４６はスペーサ、４７は熱硬化性樹脂である。

【０１１０】この実施例の液晶光変調素子においては、
ラビング処理を施した配向膜を形成した透明電極付きガ
ラス基板４１，４２の間に配向膜のラビング効果を損な
わない温度以下で周辺封止部材４３より先に溶融、ある
いは軟化して変形した後硬化してガラス基板４１，４２
とを接合する熱硬化性樹脂４７と、加熱によって変形し
ないスペーサ４６が、少なくとも液晶が存在する有効表
示領域内に分散されている。

【０１１１】液晶光変調素子はスペーサ４６、および熱
硬化性樹脂４７を挟んだ状態で、配向膜のラビング効果
を損なわない温度以下で加熱圧着されると、熱硬化性樹
脂４７が、加熱によって溶融して、ガラス基板４１，４
２のギャップが、加熱によって変形しないスペーサ４６
の径まで圧着され、その状態で熱硬化性樹脂７が変形
し、硬化してガラス基板４１，４２間を接着する。この
実施例においては、ガラス基板４１，４２の周辺に周辺
封止部材を形成せず、ガラス基板４１，４２の全周を液
晶注入口４４とし、この全周に液晶注入口４４を有する
液晶パネルに液晶を注入することを特徴とするが、改め
てその詳細を説明する。

【０１１２】まず、液晶４５を介して対向する２００×
１００×１．１ｔ，ｍｍの透明電極付きガラス基板４
１，４２の透明電極上に、配向膜としてポリイミド薄膜
を所定の厚さで形成し、ラビングした。次いで、一方の
ガラス基板４１面に、平均径が１．５μｍのボール状の
珪酸ガラスからなるスペーサ４６を散布し、さらに１２
０℃、１時間で硬化する２〜５μｍのエポキシ樹脂から
なる熱硬化性樹脂４７を散布した。

【０１１３】しかる後、前記ガラス基板４１と他方のガ
ラス基板４２を重ねて、エポキシ樹脂が溶融する温度
で、ガラス基板４１と他方のガラス基板４２の間のギャ
ップを珪酸ガラスのスペーサ４６の径まで圧着し、さら
に、１２０℃、１時間で硬化した。

【０１１４】この液晶パネルの対向しない２辺（Ｌ型）
に等方相状態のナフタレン骨格を母体とする液晶（強誘
電性液晶）４５をディスペンサで滴下し、注入したが、
液晶４５の注入を開始してから注入完了までには３０分
間を要した。最後に１４０℃、１時間で硬化するエポキ
シ系樹脂からなる封止部材で２枚のガラス基板４１，４
２の周辺全辺を封止した。ここで全周が開放されたガラ
ス基板４１，４２の対向しない２辺から液晶４５を注入
した理由は、液晶４５を注入する過程で、注入工程にお
ける雰囲気である空気や乾燥窒素等を、液晶を注入しな
い辺から放出し、液晶中に泡を残さないようにするため
である。

【０１１５】図９は、第４実施例の液晶光変調素子の電
極間ギャップの分布図である。この図に示されているよ
うに、液晶を注入した後の電極間のギャップのばらつき
は１．５±０．０５μｍであった。

【０１１６】（第５実施例）この実施例においては、図
６に示されている液晶光変調素子を次のようにして製造
した。まず、液晶４５を介して対向する２００×１００
×１．１ｔ，ｍｍの透明電極付きガラス基板４１，４２
の透明電極上に、配向膜としてポリイミド薄膜を所定の
厚さで形成し、ラビングした。次に、１４０℃、１時間
で硬化するエポキシ系樹脂からなる周辺封止部材４３を
一方のガラス基板４１の表面の周辺に四辺の１辺を液晶
注入口４４として残して、他の３辺にコの字型に印刷し
た。

【０１１７】次に、他方のガラス基板４２の表面に平均
径が６．０μｍのグラスファイバーからなるスペーサ４
６を散布し、さらに１２０℃、１時間で硬化する６〜１
２μｍのエポキシ樹脂からなる熱硬化性樹脂４７を散布
した。しかる後、前記ガラス基板４１，４２を重ねて、
エポキシ樹脂が溶融する温度でガラス基板４１，４２の
ギャップをグラスファイバーからなるスペーサ４６の径
まで圧着し、さらに、１２０℃、１時間で硬化した後、
１４０℃、１時間でエポキシ系樹脂からなる周辺封止部
材４３を硬化した。この液晶パネルにＳＴＮ用のネマテ
ィック液晶を真空注入法により注入し、最後に液晶注入
口４４となっていた１辺を紫外線硬化型樹脂で封止し
た。液晶４５の注入を開始してから注入を完了するまで
には２０分間を要した。

【０１１８】図１０は、第５実施例の液晶光変調素子の
電極間ギャップの分布図である。この図に示されている
ように、液晶を注入した後の電極間のギャップのばらつ
きは６．０±０．００５μｍであった。

【０１１９】（第６実施例）この実施例においては、図
８に示されている液晶光変調素子を次のようにして製造
した。まず、液晶４５を介して対向する２００×１００
×１．１ｔ，ｍｍの透明電極付きガラス基板４１，４２
の透明電極上に、配向膜としてポリイミド薄膜を所定の
厚さで形成し、ラビングした。

【０１２０】次いで、一方のガラス基板４１の表面に平
均径が６．０μｍのグラスファイバーからなるスペーサ
４６を散布し、さらに１２０℃、１時間で硬化する６〜
１２μｍのエポキシ樹脂からなる熱硬化性樹脂４７を散
布した。しかる後、前記ガラス基板４１と他方のガラス
基板４２を重ねて、エポキシ樹脂が溶融する温度でガラ
ス基板４１とガラス基板４２のギャップをグラスファイ
バーからなるスペーサ４６の径まで圧着し、さらに、１
３０℃、１時間で熱硬化性樹脂４７を硬化した。この液
晶パネルに、ＳＴＮ用のスーパーツイステッドネマティ
ック液晶を真空注入法によって注入し、最後に、紫外線
硬化型樹脂で２枚のガラス基板界面全辺を封止した。液
晶の注入を開始してから注入を完了するまでには１０分
間を要した。

【０１２１】図１１は、第６実施例の液晶光変調素子の
電極間ギャップの分布図である。この図に示されている
ように、液晶を注入した後の電極間のギャップのばらつ
きは６．０±０．００５μｍであった。

【０１２２】前記の第３実施例、第４実施例、第５実施
例、第６実施例によって製造した液晶光変調素子と比較
するため、それぞれの実施例の特徴とする構成の一部を
変えて、液晶光変調素子を製造した。第３比較例、第４
比較例、第５比較例、第６比較例は、第３実施例、第４
実施例、第５実施例、第６実施例に対応する。

【０１２３】（第３比較例）第３実施例において、両基
板を内部で接着するエポキシ樹脂を用いず、周辺部材
を、液晶注入口となる四辺形の１辺の一部１０ｍｍ以外
の領域に形成した。この液晶パネルに等方相状態のナフ
タレン骨格を母体とする強誘電性液晶を真空注入法によ
り注入した。液晶の注入を開始してから注入を完了する
までには２時間を要した。最後に液晶注入口を１４０
℃、１時間で硬化するエポキシ系の封止部材で封止し
た。

【０１２４】図１２は、第３比較例の液晶光変調素子の
電極間ギャップの分布図である。この図に示されている
ように、液晶注入口付近およびパネル内部が膨らんでお
り、電極間のギャップのばらつきは１．５±０．３μｍ
であった。

【０１２５】（第４比較例）第４実施例において、両基
板を内部で接着するエポキシ樹脂を用いないと、ガラス
基板が固定されず液晶を注入することが不可能になるた
め、対向する２辺だけを１４０℃、１時間で硬化するエ
ポキシ系の周辺封止部材で封止した。封止されていない
１辺に、等方相状態のナフタレン骨格を母体とする強誘
電性液晶をディスペンサで滴下し、温度差により注入し
たが、液晶の注入を開始してから注入を完了するまでに
は８時間を要した。最後に他の２辺を１４０℃、１時間
で硬化するエポキシ系の封止部材で封止した。

【０１２６】図１３は、第４比較例の液晶光変調素子の
電極間ギャップの分布図である。この図に示されている
ように、液晶を注入した後の電極間のギャップのばらつ
きは１．５±０．７μｍであった。

【０１２７】（第５比較例）第５実施例において、両基
板を内部で接着するエポキシ樹脂を用いず、周辺封止部
材を、液晶注入口として残すガラス基板の四辺形の１辺
の一部１０ｍｍ以外の領域に形成した。この液晶パネル
に、スーパーツイステッドネマティック（ＳＴＮ）液晶
表示素子用のネマティック液晶を真空注入法によって注
入した。液晶注入開始から注入完了までには２時間を要
した。最後に液晶注入口を紫外線硬化型樹脂で封止し
た。

【０１２８】図１４は、第５比較例の液晶光変調素子の
電極間ギャップの分布図である。この図に示されている
ように、液晶を注入した後の電極間のギャップのばらつ
きは６．０±０．０５μｍであった。

【０１２９】（第６比較例）第６実施例において、両基
板を内部で接着するエポキシ樹脂を用いないと、ガラス
基板が固定されず液晶を注入することが不可能であるた
め、対向する２辺だけを１４０℃、１時間で硬化するエ
ポキシ系の周辺封止部材で封止した。封止されていない
１辺に、ＳＴＮ用のネマティック液晶を温度差により注
入した。液晶の注入を開始してから注入を完了するまで
には１時間を要した。最後に、他の２辺を紫外線硬化型
樹脂で封止した。

【０１３０】図１５は、第６比較例の液晶光変調素子の
電極間ギャップの分布図である。この図に示されている
ように、液晶を注入した後の電極間のギャップのばらつ
きは６．０±１．０μｍであった。

【０１３１】前記の第３実施例、第４実施例、第５実施
例、第６実施例と第３比較例、第４比較例、第５比較
例、第６比較例の液晶光スイッチ素子の特性をまとめる
と下記のようになる。

【０１３２】第３実施例 液晶：強誘電性液晶 スペーサ：１．５μｍ 液晶注入時の周辺封止部材の形状：コの字型に封止 注入時間：１．０時間 ギャップのバラツキ：１．５±０．０５μｍ 第３比較例 液晶：強誘電性液晶 スペーサ：１．５μｍ 液晶注入時の周辺封止部材の形状：一部の注入口以外全
て封止 注入時間：１２時間 ギャップのバラツキ：１．５±０．３μｍ

【０１３３】第４実施例 液晶：強誘電性液晶 スペーサ：１．５μｍ 液晶注入時の周辺封止部材の形状：封止しない 注入時間：０．５時間 ギャップのバラツキ：１．５±０．０５μｍ 第４比較例 液晶：強誘電性液晶 スペーサ：１．５μｍ 液晶注入時の周辺封止部材の形状：対向する２辺 注入時間：８時間 ギャップのバラツキ：１．５±０．７μｍ

【０１３４】第５実施例 液晶：スーパーツイステッドネマティック液晶 スペーサ：６．０μｍ 液晶注入時の周辺封止部材の形状：コの字型に封止 注入時間：２０分間 ギャップのバラツキ：６．０±０．０５μｍ 第５比較例 液晶：スーパーツイステッドネマティック液晶 スペーサ：６．０μｍ 液晶注入時の周辺封止部材の形状：一部の注入口以外全
て封止 注入時間：１２０分間 ギャップのバラツキ：６．０±０．５μｍ

【０１３５】第６実施例 液晶：スーパーツイステッドネマティック液晶 スペーサ：６．０μｍ 液晶注入時の周辺封止部材の形状：封止しない 注入時間：１０分間 ギャップのバラツキ：６．０±０．０５μｍ 第６比較例 液晶：スーパーツイステッドネマティック液晶 スペーサ：６．０μｍ 液晶注入時の周辺封止部材の形状：対向する２辺 注入時間：６０分間 ギャップのバラツキ：６．０±１．０μｍ

【０１３６】これらの結果によると、各実施例の液晶光
変調素子の液晶注入時間は、ほぼ同じ条件の比較例より
著しく短縮され、ギャップのバラツキは、ほぼ同じ条件
の比較例より著しく改善されていることがわかる。

【０１３７】これらの、１対の基板の間に液晶を充填す
るための空間を有する液晶パネルにおいて、液晶を液晶
パネルの中に注入するための液晶注入口が、典型的には
四辺形である多角形の液晶パネルの少なくとも１辺全体
に設けられている液晶パネルは、従来から用いられてい
た加熱によって変形しないスペーサと、加熱によって溶
融あるいは軟化した後硬化して両基板間に接着性を呈す
る熱効果性樹脂を併用する新たなスペーサ技術を用いる
ことにより、初めて可能となるものである。従来のスペ
ーサと熱効果性樹脂を併用した新たなスペーサ技術を用
いるため、この熱効果性樹脂が基板間の接着材として機
能し、周辺封止部材の固定効果は、相対的に小さくても
済むことになり、液晶注入口を大きくしても、基板間の
接着性が不足することにならないからである。

【０１３８】スペーサとともに基板間に散布する熱効果
性樹脂による接着効果を最適化すれば、周辺封止を極め
て限定した領域のみとし、あるいは全く行わない液晶パ
ネルを形成し、真空中で広い液晶注入口の全てに液晶を
付着させた後、大気圧に戻すことによって、液晶の注入
を迅速化することができる。また、ほとんど全ての辺か
ら液晶を注入するため、液晶による配向膜へのダメージ
もなく、歩留りの高い液晶注入が可能となる。この方法
は、特に、１０インチ対角以上の大型パネルの場合有効
であることはいうまでもない。

【０１３９】また、この液晶注入法では、注入口が広く
取れるため、従来のように液晶溜めの中にパネルを挿入
するのではなく、液晶注入口の全てにわたって、ディス
ペンサで液晶を滴下していく方法を採ることも可能にな
る。この方法によると、パネル１枚当たりの注入に要す
る液晶の量を著しく少なくすることができ、製造コスト
を低減することが可能になる。もちろん、注入口を広く
取った上で、従来のように液晶溜め中の液晶に浸漬して
液晶を注入する場合でも、従来より格段に速い注入が可
能になる。上記の実施例においては、液晶を挟持する基
板は四辺形がその典型である多角形であるとして説明し
たが、本発明は、三角形、円形、あるいは平面でないフ
レキシブルな基板にも適用可能である。

【０１４０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の光スイッ
チ素子によると、加熱によって変形しないギャップ制御
材と加熱によって溶融あるいは軟化した後硬化して両基
板に対し接着性を呈するギャップ制御材、および基板周
辺部を封止する熱硬化性樹脂を用いることによって、光
スイッチ素子、液晶光変調素子、液晶表示素子の有効表
示領域のギャップを均一かつ一定に保ち、有効表示領域
内でコントラストや応答速度の均一性を改善し、表示品
質を向上することができる。

【０１４１】また、本発明の液晶光変調素子の製造方法
によると、液晶光変調素子のパネルの製造上、最も時間
がかかる液晶注入工程を大幅に短縮し、かつ、歩留りを
大きく向上することができ、製造コストを低下すること
ができる。周辺シール材の固定効果が相対的に小さくて
済むことになるので、周辺封止部材の面積が縮小し、同
面積のガラス基板を用いた場合、有効表示領域が拡大す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の液晶表示素子の概略構成説明図である。

【図２】スペーサの径の粒度分布の一例の説明図であ
る。

【図３】従来の液晶表示素子の基板の湾曲状態の説明図
であり、（Ａ）は外圧がかからない場合を示し、（Ｂ）
外圧がかかった場合を示している。

【図４】第１実施例の光スイッチ素子の製造工程の概略
説明図であり、（Ａ）〜（Ｃ）は各工程を示している。

【図５】従来の液晶表示素子の液晶注入工程説明図であ
る。

【図６】第３実施例の液晶光変調素子の液晶注入工程説
明図であり、（Ａ）は平面を示し、（Ｂ）は断面を示し
ている。

【図７】第３実施例の液晶光変調素子の電極間ギャップ
の分布図である。

【図８】第４実施例の液晶光変調素子の液晶注入工程説
明図である。

【図９】第４実施例の液晶光変調素子の電極間ギャップ
の分布図である。

【図１０】第５実施例の液晶光変調素子の電極間ギャッ
プの分布図である。

【図１１】第６実施例の液晶光変調素子の電極間ギャッ
プの分布図である。

【図１２】第３比較例の液晶光変調素子の電極間ギャッ
プの分布図である。

【図１３】第４比較例の液晶光変調素子の電極間ギャッ
プの分布図である。

【図１４】第５比較例の液晶光変調素子の電極間ギャッ
プの分布図である。

【図１５】第６比較例の液晶光変調素子の電極間ギャッ
プの分布図である。

【符号の説明】

１，２ 透明電極を有する透明基板 ３ スペーサ ４ 基板シール部材 ５ 液晶注入口 ６ 液晶 １１，１２ ガラス基板 １３ 比較的大きいスペーサ １４ 比較的小さいスペーサ ２１，２２ ガラス基板 ２３ 表面に熱可塑性樹脂をコーティングした比較的大
きいスペーサ ２４ 表面に熱可塑性樹脂をコーティングした比較的小
さいスペーサ ２５ 熱硬化性樹脂 ２６ 接着シール部材 ２７ 熱処理装置 ３１ ベルジャー ３２ 液晶パネル ３３ 液晶 ３４ 液晶溜め ３５ 液晶注入口 ３６ 搬送機構 ４１，４２ ガラス基板 ４３ 周辺封止部材 ４４ 液晶注入口 ４５ 液晶 ４６ スペーサ ４７ 熱硬化性樹脂

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 牧野 哲也 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 伊藤 徹 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 渡邉 真史 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内

Claims (37)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透明電極を有する少なくとも一方の基板
   が透明である２枚以上の基板のギャップが、加熱によっ
   て変形しないギャップ制御材と、加熱によって溶融ある
   いは軟化して変形した後硬化して両基板に対し接着力を
   呈するギャップ制御材を同時に用いることによって、加
   熱によって変形しないギャップ制御材の径で均一、かつ
   一定に保たれており、該ギャップ内に光スイッチ機能を
   有する媒体を挟持し、該基板の周辺部を熱硬化性樹脂で
   封止してなる光スイッチ素子において、基板の周辺部の
   熱硬化性樹脂の硬化温度が、加熱によって溶融あるいは
   軟化して変形した後硬化して両基板に対し接着力を呈す
   るギャップ制御材の硬化温度と等しいか、あるいはそれ
   より高いことを特徴とする光スイッチ素子。
2. 【請求項２】 透明電極上に樹脂配向膜表面にラビング
   処理を施した配向膜を有する少なくとも一方の基板が透
   明である２枚以上の基板のギャップが、加熱によって変
   形しないギャップ制御材と、加熱によって溶融あるいは
   軟化して変形した後硬化して両基板に対し接着力を呈す
   るギャップ制御材を同時に用いることによって、加熱に
   よって変形しないギャップ制御材の径で均一かつ一定に
   保たれており、該ギャップ内に光スイッチ機能を有する
   媒体として液晶を挟持し、基板の周辺部を熱硬化性樹脂
   で封止してなる光スイッチ素子において、加熱によって
   溶融あるいは軟化して変形した後硬化して両基板に対し
   接着力を呈するギャップ制御材の硬化温度が、配向膜の
   ラビング効果を損なわない温度であることを特徴とする
   光スイッチ素子。
3. 【請求項３】 基板の周辺部の熱硬化性樹脂の硬化温
   度、および、加熱によって溶融あるいは軟化して変形し
   た後硬化して両基板に対し接着力を呈するギャップ制御
   材の硬化温度が、配向膜のラビング効果を損なわない温
   度であり、かつ、基板の周辺部の熱硬化性樹脂の硬化温
   度が、加熱によって溶融あるいは軟化して変形した後硬
   化して両基板に対し接着力を呈するギャップ制御材の硬
   化温度と等しいか、あるいはそれより高いことを特徴と
   する請求項２に記載された光スイッチ素子。
4. 【請求項４】 加熱によって溶融あるいは軟化して変形
   した後硬化して両基板に対し接着力を呈するギャップ制
   御材と、基板の周辺部の熱硬化性樹脂の硬化温度が、１
   １０〜１５０℃の範囲であることを特徴とする請求項２
   または請求項３に記載された光スイッチ素子。
5. 【請求項５】 加熱によって溶融あるいは軟化して変形
   した後硬化して両基板に対し接着力を呈するギャップ制
   御材が２段階以上の加熱温度で圧着され、加熱によって
   変形しないギャップ制御材の径で均一、かつ一定に硬化
   していることを特徴とする請求項１から請求項３までの
   いずれか１項に記載された光スイッチ素子。
6. 【請求項６】 加熱によって溶融あるいは軟化して変形
   した後硬化して両基板に対し接着力を呈するギャップ制
   御材と、基板の周辺部の熱硬化性樹脂の硬化時間が２時
   間以内であることを特徴とする請求項１から請求項３ま
   でのいずれか１項に記載された光スイッチ素子。
7. 【請求項７】 加熱によって変形しないギャップ制御材
   の表面に１５０℃以下の温度で可塑性を示す熱可塑性樹
   脂によるコーティングが施されていることを特徴とする
   請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載された
   光スイッチ素子。
8. 【請求項８】 加熱によって変形しないギャップ制御
   材、加熱によって溶融あるいは軟化して変形した後硬化
   し両基板に対し接着力を呈するギャップ制御材および基
   板の周辺部の熱硬化性樹脂の線膨張係数が１０^-4〜１０
   ^-6の範囲内にあることを特徴とする請求項１から請求項
   ３までのいずれか１項に記載された光スイッチ素子。
9. 【請求項９】 加熱によって溶融あるいは軟化して変形
   した後硬化し両基板に対し接着力を呈するギャップ制御
   材の平均粒径が、加熱によって変形しないギャップ制御
   材の平均粒径の３倍以内であることを特徴とする請求項
   １から請求項３までのいずれか１項に記載された光スイ
   ッチ素子。
10. 【請求項１０】 加熱によって変形しないギャップ制御
    材の基板に対する散布密度が均一に５〜２０個／ｍ
    ｍ² 、加熱によって溶融あるいは軟化して変形した後硬
    化し両基板に対し接着力を呈するギャップ制御材の基板
    に対する散布密度が均一に５０〜２００個／ｍｍ² であ
    ることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれ
    か１項に記載された光スイッチ素子。
11. 【請求項１１】 加熱によって溶融あるいは軟化して変
    形した後硬化し両基板に対し接着力を呈するギャップ制
    御材を乾式散布方法で基板上に均一分散散布したことを
    特徴とする請求項１１に記載された光スイッチ素子。
12. 【請求項１２】 加熱によって溶融あるいは軟化して変
    形した後硬化し両基板に対し接着力を呈するギャップ制
    御材が、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、ア
    ルキドポリエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、珪
    素樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、フラン樹
    脂、キシレン樹脂、ホルムアルデヒドおよびケトン樹
    脂、アニリン樹脂、スルホンアミド樹脂、ジアリルフタ
    レート樹脂、シリコン樹脂、レゾルシノール樹脂等の熱
    硬化性樹脂の一種類、またはそれぞれを組み合わせた二
    種類以上であることを特徴とする請求項１から請求項３
    までのいずれか１項に記載された光スイッチ素子。
13. 【請求項１３】 加熱によって変形しないギャップ制御
    材が有機系の合成樹脂であることを特徴とする請求項１
    から請求項３までのいずれか１項に記載された光スイッ
    チ素子。
14. 【請求項１４】 加熱によって変形しないギャップ制御
    材が無機系の材料であることを特徴とする請求項１から
    請求項３までのいずれか１項に記載された光スイッチ素
    子。
15. 【請求項１５】 加熱によって変形しないギャップ制御
    材である有機系の合成樹脂がポリスチレン系架橋重合体
    樹脂、ジビニルベンゼン系架橋重合体、アミノ樹脂の硬
    化球状粒子の一種類またはそれぞれを組み合わせた二種
    類以上であることを特徴とする請求項１３に記載された
    光スイッチ素子。
16. 【請求項１６】 加熱によって変形しないギャップ制御
    材である無機系の材料が、グラスファイバーを細粉化し
    たもの、ボール状の珪酸ガラス、アルミナ等の粉末の一
    種類またはそれぞれを組み合わせた二種類以上であるこ
    とを特徴とする請求項１４に記載された光スイッチ素
    子。
17. 【請求項１７】 加熱によって変形しないギャップ制御
    材の表面にコーティングする１５０℃以下の温度で可塑
    性を示す熱可塑性樹脂が、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩
    化ビニリデン樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリメタクリ
    ル樹脂、ポリアクリル酸エステル樹脂、ポリスチレン樹
    脂、ポリアミド樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレ
    ン樹脂、フッ素系樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ポ
    リビニールエーテル樹脂、ポリビニールケトン樹脂、ポ
    リエーテル樹脂、ポリカーボネート樹脂、塩素化ポリエ
    ーテル樹脂、ポリビニールピロリドン樹脂、飽和ポリエ
    ステル樹脂等の熱可塑性樹脂の一種類またはそれぞれを
    組み合わせた二種類以上であることを特徴とする請求項
    ７に記載された光スイッチ素子。
18. 【請求項１８】 光スイッチ素子がプラズマを用いた表
    示素子であることを特徴とする請求項１から請求項１７
    までのいずれか１項に記載された光スイッチ素子。
19. 【請求項１９】 光スイッチ素子がエレクトロクロミッ
    クを用いた表示素子であることを特徴とする請求項１か
    ら請求項１７までのいずれか１項に記載された光スイッ
    チ素子。
20. 【請求項２０】 光スイッチ素子がフィールドエミッシ
    ョンアレイを用いた表示素子であることを特徴とする請
    求項１から請求項１７までのいずれか１項に記載された
    光スイッチ素子。
21. 【請求項２１】 光スイッチ素子がツイステッドネマテ
    ィック型液晶を用いた表示素子であることを特徴とする
    請求項１から請求項１７までのいずれか１項に記載され
    た光スイッチ素子。
22. 【請求項２２】 光スイッチ素子がスーパーツイステッ
    ドネマティック型液晶を用いた表示素子であることを特
    徴とする請求項１から請求項１７までのいずれか１項に
    記載された光スイッチ素子。
23. 【請求項２３】 光スイッチ素子がネマティックコレス
    テリック相転移型液晶を用いた表示素子であることを特
    徴とする請求項１から請求項１７までのいずれか１項に
    記載された光スイッチ素子。
24. 【請求項２４】 光スイッチ素子がポリマー分散型液晶
    を用いた表示素子であることを特徴とする請求項１から
    請求項１７までのいずれか１項に記載された光スイッチ
    素子。
25. 【請求項２５】 光スイッチ素子が強誘電性液晶を用い
    た表示素子であることを特徴とする請求項１から請求項
    １７までのいずれか１項に記載された光スイッチ素子。
26. 【請求項２６】 光スイッチ素子が反強誘電性液晶を用
    いた表示素子であることを特徴とする請求項１から請求
    項１７までのいずれか１項に記載された光スイッチ素
    子。
27. 【請求項２７】 光スイッチ素子がツイストグレインバ
    ウンダリ液晶を用いた表示素子であることを特徴とする
    請求項１から請求項１７までのいずれか１項に記載され
    た光スイッチ素子。
28. 【請求項２８】 光スイッチ素子が電傾効果を示すスメ
    クティックＡ相液晶を用いた表示素子であることを特徴
    とする請求項１から請求項１７までのいずれか１項に記
    載された光スイッチ素子。
29. 【請求項２９】 透明電極を有する少なくとも一方の基
    板が透明である２枚以上の多角形の基板のギャップが、
    基板間に存在する、加熱によって変形しないギャップ制
    御材と、加熱によって溶融あるいは軟化して変形した後
    硬化して両基板に対し接着力を呈する熱硬化性樹脂を同
    時に用いることによって、加熱によって変形しないギャ
    ップ制御材の径で均一、かつ一定に保たれており、ギャ
    ップ内に液晶が充填された光スイッチ素子の製造方法に
    おいて、基板間を封止するための周辺封止を多角形の少
    なくとも一辺全域で施さず、該周辺封止を施していない
    部分全域に液晶を付着させた後、液晶を該基板の間に充
    填した後、封止部材で封止していない全域を封止するこ
    とを特徴とする光スイッチ素子の製造方法。
30. 【請求項３０】 透明電極を有する少なくとも一方の基
    板が透明である２枚以上の多角形の基板のギャップが、
    基板間に存在する、加熱によって変形しないギャップ制
    御材と、加熱によって溶融あるいは軟化して変形した後
    硬化して両基板に対し接着力を呈する熱硬化性樹脂を同
    時に用いることによって、加熱によって変形しないギャ
    ップ制御材の径で均一、かつ一定に保たれており、ギャ
    ップ内に液晶を充填された光スイッチ素子の製造方法に
    おいて、基板間を封止するための周辺封止を全くあるい
    は実質的に施さず、該全くあるいは実質的に周辺封止を
    施していない部分全域または一部に液晶を付着させた
    後、液晶を該基板の間に充填した後、封止部材で封止し
    ていない全域を封止することを特徴とする光スイッチ素
    子の製造方法。
31. 【請求項３１】 多角形が四辺形であることを特徴とす
    る請求項２９または請求項３０に記載された光スイッチ
    素子の製造方法。
32. 【請求項３２】 基板に液晶を付着させる前後の圧力差
    を利用して液晶を該基板の間に充填することを特徴とす
    る請求項２９または請求項３０に記載された光スイッチ
    素子の製造方法。
33. 【請求項３３】 基板に液晶を付着させる前後の温度差
    を利用して液晶を該基板の間に充填することを特徴とす
    る請求項２９または請求項３０に記載された光スイッチ
    素子の製造方法。
34. 【請求項３４】 基板に液晶を付着させる前後の圧力差
    と、該基板に液晶を付着させる前後の温度差を利用して
    液晶を該基板の間に充填することを特徴とする請求項２
    ９または請求項３０に記載された光スイッチ素子の製造
    方法。
35. 【請求項３５】 周辺封止部材を、光硬化性樹脂または
    基板内部に存在する熱硬化性樹脂の硬化温度より高い温
    度で硬化する熱硬化性樹脂とすることを特徴とする請求
    項２９または請求項３０に記載された光スイッチ素子の
    製造方法。
36. 【請求項３６】 液晶を付着させる部分に、ディスペン
    サを使用して液晶を滴下して付着させることを特徴とす
    る請求項２９または請求項３０に記載された光スイッチ
    素子の製造方法。
37. 【請求項３７】 液晶として、ツイステッドネマティッ
    ク型液晶、スーパーツイステッドネマティック型液晶、
    ネマティックコレステリック相転移型液晶、ポリマー分
    散型液晶、強誘電性液晶、反強誘電性液晶、ツイストグ
    レインバウンダリ液晶、または電傾効果を示すスメクテ
    ィックＡ相液晶を用いることを特徴とする請求項２９ま
    たは請求項３０に記載された光スイッチ素子の製造方
    法。