JPH11109368A

JPH11109368A - 液晶光変調素子および液晶光変調素子の製造方法

Info

Publication number: JPH11109368A
Application number: JP9271515A
Authority: JP
Inventors: Kenji Nishiguchi; 憲治西口; Masakazu Okada; 真和岡田; Kiyobumi Hashimoto; 清文橋本
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1997-10-03
Filing date: 1997-10-03
Publication date: 1999-04-23
Anticipated expiration: 2017-10-03
Also published as: JP4028043B2; US6226067B1; US20010020999A1; US6417908B2

Abstract

(57)【要約】【課題】基板間ギャップがほぼ均一で表示ムラの少な
い液晶光変調素子を製造すること【解決手段】一対の基板１ａ、１ｂ上には複数の帯状
電極２ａ、２ｂが形成されており、この帯状電極２ａ、
２ｂ形成側の面に、上下両基板に接着した断面柱状の熱
可塑性高分子材料よりなる樹脂構造物３が配置され、基
板１ａ、１ｂを支持している。基板１ａ、１ｂ間にはス
ペーサ４が配置され、基板間ギャップを定めている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶光変調素子お
よびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶材料を基板間隙に挟持してこの液晶
材料を光のシャッターとして用いる液晶光変調素子にお
いては、従来より、基板の周縁部に所定厚みのシールを
設けたり、基板間にシリカなどのスペーサと呼ばれる粒
径の揃った微粒子を散布したりして、基板間のギャップ
の大きさを保つようにしていた。

【０００３】近年、液晶光変調素子が大面積化あるいは
高品質化するにともなって、基板ギャップの均一性がよ
り重要となっている。しかしながら、従来のものでは、
基板間ギャップを光変調領域内で十分均一に制御するこ
とが困難で、表示ムラを生じたり高品位な表示を行うこ
とができないなどの問題があった。この基板間ギャップ
制御は、特に強誘電性液晶を用いた液晶光変調素子やコ
レステリック（カイラルネマチック）液晶の円偏光二色
性を用いた反射型液晶光変調素子において、表示特性を
決定するパラメータとなっており、強誘電性液晶光変調
素子では、基板間ギャップのムラが液晶の配向ムラとな
って表示性能を低下させ、コレステリック液晶素子のよ
うなメモリ性の素子を駆動する場合には、閾値特性の低
下による表示ムラが顕著となる。

【０００４】たとえば、米国特許第４，２４９，８００
号においては、熱可塑性樹脂で被覆されたガラス球をス
ペーサとして用いた液晶表示デバイスが開示されてい
る。上記公報には、感光性ラッカーに上記ガラス球を分
散させこれを基板に塗布し、マスク露光と現像とを含む
いわゆるフォトリソグラフィ法により、ガラス球を基板
上に配置することが記載されている。

【０００５】しかしながら、上記公報記載の方法では、
まず、樹脂被覆粒子を製造する手間がかかるし、また、
フォトリソグラフィ法を用いると基板上から取り除かれ
使用されなくなるスペーサの量が多くなり、現像工程が
必要であるなど工程が非常に煩雑であり、生産性の低い
方法である。また、スペーサの表面被覆層の一部が基板
に接しているのみであるので、十分な接着性を得ること
ができない。さらに、スペーサ自体が小さいものである
ので、これを任意の位置に正確に配置すること自体が困
難であり、本質的に表示ムラを解消することが困難であ
る。

【０００６】特開平５−２７３５６１号公報には、熱硬
化性の接着性ポリマ粒子と、液晶層の厚さの１．５〜５
倍の径を有する非接着性の熱可塑性ポリマ粒子とが基板
上に散布され基板間に圧着された強誘電性液晶素子が開
示されている。また、特開平８−１１０５２４号公報に
は、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に硬化して両基板
に対し接着力を呈するギャップ制御材とを基板上に散布
し、後者の溶融あるいは軟化温度以上に加熱して両基板
を貼り合わせる方法が開示されている。

【０００７】しかしながら、上記各公報に記載された方
法では、ポリマ粒子やギャップ制御材を散布により配し
ているので、基板に接着するポリマ粒子あるいはギャッ
プ制御材を所望の位置に配置することができない。した
がって、これらを散布する際に、ポリマ粒子あるいはギ
ャップ制御材が凝集を起こしてしまう。その結果、凝集
が発生した箇所では液晶材料の配向不良を生じやすく、
光の変調がなされない部位を発生してしまい、十分に高
品位な表示を行うことができない。

【０００８】特開昭６２−２０３１２３号公報には、長
尺のフレキシブル基板を用いた液晶表示素子を任意のサ
イズに切断することを目的として、従来用いられて来た
粒子状のスペーサに代えて、透明フレキシブル基板の全
面にわたってマトリクス状に連続する高分子物質の樹脂
堰を形成した液晶光変調素子が開示されている。また、
上記公報には軽いプレスで樹脂堰と基板との間に接着力
が生じる旨記載され、具体的には、ＵＶ硬化性樹脂のオ
フセット印刷法もしくはフォトレジストを用いたフォト
リソグラフィ法により樹脂堰を形成し、８０℃程度の軽
いプレスで基板を接着する例が示されている。

【０００９】しかしながら、樹脂堰をたとえマトリクス
状に形成したとしても、このような樹脂堰のみで正確な
基板間ギャップを実現することは困難である。また、上
記の例において形成された樹脂構造物自体は基板に対し
て接着性を有していないものであるから、外部からの押
圧や急激な温度変化によって基板間ギャップが変化する
恐れが高く、液晶層による光変調が正しく行われなくな
るという問題がある。

【００１０】樹脂構造物に接着性を付与するという観点
からは、光重合性物質を用いて上下の基板に接する樹脂
構造物を形成する方式が提案されている。例えば、特開
平６−３０１０１５号公報では、フォトマスクを用いて
光重合相分離により樹脂壁を形成した液晶表示素子が開
示されている。また、特開平７−４３６９５号公報で
は、等方相にある液晶／樹脂（モノマー）混合物を冷却
することにより液晶と未硬化樹脂とに分離し、その後、
未硬化樹脂を加熱もしくは紫外線により硬化し樹脂柱を
形成したものが開示されている。

【００１１】しかしながら、光重合性物質を用いる方法
では、重合後も液晶中に未硬化モノマーや重合開始剤が
残留し、液晶の動作特性やコントラストに影響を与える
という問題がある。また、樹脂構造物自体の組成にもム
ラができやすく、基板ギャップに影響を与えかねない。

【００１２】特開平９−１９７４１２号公報には、スク
リーン印刷法や転写法を用いて、カラーフィルターを備
えた液晶表示パネルの遮光部、すなわち、ブラックマト
リクス上に接着層を形成し、その部分にのみスペーサを
固定して、スペーサの凝集による表示不良の発生を抑制
する液晶表示装置が開示されている。

【００１３】しかし、スクリーン印刷法や転写法の解像
度はスペーサの大きさに比べると１０倍近く低いため、
かえってスペーサの凝集を招くことになる。また、接着
層が両方の基板に設けられていないため、スペーサで両
方の基板を同時に支持することはできず、やはり外部か
らの押圧や急激な温度変化による基板間ギャップの変化
が問題となる。

【００１４】特開平９−６８６９８号公報には、エーテ
ル結合型ポリウレタンが存在するポリイミドからなる高
分子壁が複数形成され、カイラルネマチック液晶が高分
子壁に包囲されて液晶ドメインを形成してなる液晶表示
パネルが開示されている。

【００１５】しかしながら、上記公報記載のものでは、
エーテル結合型ポリウレタンを液晶材料および光重合性
オリゴマーとともに混合した後に、上記光重合性オリゴ
マーを光重合させて液晶滴を完全に包囲するように高分
子体を形成するものであり、上記各先行技術と同様に、
未反応単量体の残留や樹脂の組成ムラなどの問題があ
り、十分高品位の表示を行うことができない。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来の技
術では、表示ムラ等のない高品位の表示が行え、フィル
ム基板や大型基板等に用いた場合でも基板間のギャップ
を十分に均一に保つことのできる液晶光変調素子はまだ
得られていないのが現状である。また、従来のものは十
分に生産性の高い素子構造ではなかった。

【００１７】そこで、本発明は、フィルム基板や大型基
板等に用いた場合でも基板間ギャップを均一に保持する
ことのできる、新規かつ有用な液晶光変調素子を提供す
ることを目的としている。また、本発明は、基板間ギャ
ップが均一な液晶光変調素子を効率よく製造することの
できる、新規かつ有用な液晶光変調素子の製造方法を提
供することを目的としている。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明者らは上記実状に
鑑み、鋭意研究を重ねた結果、光変調領域内においても
スペーサと所定の配置規則に基づいて配置された熱可塑
性高分子材料を主成分とする樹脂構造物とにより、上下
の基板を接着支持することにより、簡素な構成であるに
もかかわらず、フィルム基板や大型基板等に用いた場合
でも基板間ギャップを均一に保持することのできる、新
規かつ有用な液晶光変調素子を発明するに至った。ま
た、高品位な液晶光変調素子を極めて生産性よく得るこ
とのできる製造方法を新たに見出した。

【００１９】すなわち、本発明の液晶光変調素子は少な
くとも一方が透明な一対の基板と、該一対の基板間に挟
まれた液晶光変調層とからなる液晶光変調素子におい
て、該液晶光変調層は光変調を行う液晶材料と、上記基
板間のギャップを所定の大きさに保つスペーサと、光変
調領域内に所定の配置規則に基づいて配置され上記一対
の基板を接着支持する熱可塑性高分子材料を主成分とす
る樹脂構造物とを有するものである。

【００２０】また、本発明の液晶変調素子の製造方法
は、少なくとも一方が透明な一対の基板間に光変調を行
う液晶材料を挟持してなる液晶光変調素子の製造方法に
おいて、少なくとも一方の基板上に、所望の基板間ギャ
ップを与えるためのスペーサを配する工程と、少なくと
も一方の基板上に所定の配置規則に基づいて光変調層の
厚みよりも厚く樹脂構造物を形成する工程と、該樹脂構
造物の形成された基板と他方の基板とを重ね合わせる工
程と、重ね合わされた基板対を、樹脂構造物を構成する
樹脂材料の軟化温度以上に加熱しながら加圧する工程
と、加熱された基板対を、樹脂構造物を構成する樹脂材
料の軟化温度以下に冷却する工程とを含むものである。

【００２１】

【発明の実施の形態】

＜第１実施形態＞以下、本発明の実施形態を図面を用い
て説明する。なお、本発明は下記実施形態のみに限定さ
れるものではなく、種々の変更・改良が可能である。

【００２２】図1は、本発明の一実施形態である、単純
マトリクス駆動方式の液晶光変調素子の概略構成を示す
断面図である。図１に示すように、この液晶光変調素子
は、一対の基板１ａ、１ｂ間に液晶光変調層１０を挟持
してなるものである。

【００２３】図２は図１の要部の部分拡大図である。図
２の上図に示すように、基板１ａ、１ｂ上には複数の帯
状電極２ａ、２ｂが形成されており、この帯状電極２
ａ、２ｂ形成側の面に、上下両基板に接着した断面柱状
の樹脂構造物３が配置され、基板１ａ、１ｂを支持して
いる。基板１ａ、１ｂ間にはスペーサ４が配置され、基
板間ギャップを定めている。液晶光変調層１０は、樹脂
構造物３、スペーサ４、および、これらの間に充填され
た液晶材料５により構成される。

【００２４】帯状電極２ａ、２ｂが重なり合っている領
域が画素９となる。なお、本明細書においては、液晶材
料によって光変調が行われ表示がなされる領域を光変調
領域と呼ぶ。上記実施形態では、画素の存在する領域が
光変調領域であり、存在しない周辺領域は光変調領域外
である。

【００２５】基板１ａ、１ｂの少なくとも一方は透明で
ある。透過型の液晶光変調素子の場合には、両基板１
ａ、１ｂとも透明のものを使用する。反射型の液晶光変
調素子の場合には、少なくとも一方の基板が透明であれ
ばよく、他方の基板は金属膜等遮光性の薄膜が設けられ
ていても、着色されていても構わない。ここで、透明と
は、可視光領域の光を全て均一に透過するということだ
けをいうのではなく、可視光領域のうちである波長領域
の光だけを透過するものをも含む。以下で用いる透明と
いう用語についても同様である。

【００２６】透明な基板としては、ガラス基板の他、ポ
リカーボネート、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポ
リエチレンテレフタレート等のフレキシブル基板等が使
用可能である。

【００２７】基板１ａ、１ｂ上の複数の帯状電極２ａ、
２ｂは、必要に応じて設けられ液晶光変調素子制御用の
電極として使用されるものである。このような電極とし
ては、ＩｎｄｉｕｍＴｉｎＯｘｉｄｅ（ＩＴＯ）に
代表される透明導電膜やアルミニウム、シリコン等の金
属電極、あるいは、アモルファスシリコン、ＢＳＯ（Ｂ
ｉｓｍｕｔｈＳｉｌｉｃｏｎＯｘｉｄｅ）等の光導
電性膜などを用いることができる。なお、後述するよう
に、複数の画素電極とそれに接続する薄膜トランジスタ
を形成したアクティブマトリクス型の電極構造も使用可
能である。これらの電極材を液晶光変調層狭持用の基板
に設ける以外に、電極自身を基板材として用いることも
可能である。液晶光変調素子を反射型素子や光書き込み
型素子に用いる場合には、一方の基板上に設けられた電
極が透明であればよく、他方は金属膜や導電性高分子か
らなる不透明な電極であってもよい。

【００２８】図２下図に示すように、基板１ａ、１ｂの
間に、光変調領域外である基板の外縁部に液晶材料５を
封じ込めるためのシール７を設けてもよい。

【００２９】図３上図に示すように、帯状電極２ａ、２
ｂ表面に、絶縁層６やガスバリア層として酸化シリコン
などの無機膜あるいはポリイミド樹脂、エポキシ樹脂な
どの有機膜を配することにより、上下基板間のショート
を防いだり、液晶光変調素子の信頼性を向上させるよう
にしてもよい。

【００３０】また、図３下図に示すように、電極２ａ、
２ｂ上に、ポリイミドに代表される配向膜１５を必要に
応じて配してもよい。配向膜１５表面にラビング処理を
施すことにより液晶分子を任意の方向に配列させること
が可能であり、ツイスティッドネマティック（ＴＮ）モ
ード、スーパーツイスティッドネマティック（ＳＴＮ）
モード、強誘電性液晶（ＦＬＣ）モード、インプレーン
スイッチング（ＩＰＳ）モード、ヴァーティカルアライ
ン（ＶＡ）モード、電界誘起複屈折（ＥＣＢ）モード、
コレステリック・ネマティック相転移ゲストホストモー
ドなど液晶材料を配向させて用いるいずれのモードの液
晶光変調素子にも用いることができる。配向膜１５は、
図３下図に示すように、絶縁膜６を配した後に形成する
ことが好ましい。

【００３１】図４は樹脂構造物３の配置状態を示す図で
ある。図４に示すように、液晶光変調領域内の樹脂構造
物３は、例えば、格子配列などの所定の配置規則に基づ
いて、一定の間隔をおいて配列された、円柱状、四角柱
状、あるいは楕円柱状などのドット状のものとすること
ができる。

【００３２】樹脂構造物をドット状に形成することによ
り液晶光変調素子の開口率を高く保持しつつ、上下基板
との接着性を高め、振動や曲げなどに強い強固な素子に
することができる。ドット状樹脂構造物は、直径２００
μｍ以下の大きさのものが接着性、表示特性を考慮する
と望ましく、また、製法上の容易性を考慮すると１０μ
ｍ以上のドット径のものが望ましい。マトリクス電極に
より絵素を構成した液晶光変調素子にドット状樹脂構造
物を形成する場合、絵素が大きい場合には絵素中に複数
個該樹脂構造物を形成し素子強度を増す構成も有用であ
るし、絵素が小さい場合には１つの樹脂構造物で複数個
分の絵素の面積を支持する構成も有用である。

【００３３】このように、液晶光変調素子の大きさや絵
素解像度により、ドット状樹脂構造物の大きさや配列ピ
ッチは適宜選択され得る。また、電極間に優先的にドッ
ト状樹脂構造物を配置すると開口率が上昇するため好ま
しい。

【００３４】樹脂構造物３としては、加熱により軟化し
冷却により固化するような材料を用いる。また、使用す
る液晶材料と化学反応を起こさず適度な弾性を有する有
機物質が好適である。このような樹脂材料として熱可塑
性高分子材料を用いることが好ましい。

【００３５】熱可塑性高分子材料としては、例えば、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、ポリメタクリル酸エステル樹脂、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、フッ素樹
脂、ポリウレタン樹脂、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、ポリビニールピロリドン樹脂、飽和ポ
リエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、塩素化ポリエ
ーテル樹脂等が挙げられ、これら１種類かこれらの混合
物を少なくとも含むような材料から樹脂構造物が形成さ
れる。

【００３６】上下基板を支持し、かつある程度の接着力
を有するには樹脂構造物の大きさも問題となるが、加熱
圧着後の樹脂構造物の接着部分の面積が光変調領域内に
占める面積の割合が１％以上であれば、液晶光変調素子
として十分な強度を得ることができる。樹脂構造物の光
変調領域内に占める面積が増加するに従って光変調部の
面積は小さくなるが、樹脂構造物の占める面積の割合が
４０％以下であれば液晶光変調素子として実用上十分な
特性が得られる。

【００３７】基板間ギャップ制御用のスペーサ４として
は、加熱・加圧によって変形しない硬質材料からなる粒
子が好ましく、例えば、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、アルミナ粉末等の無機系
材料、あるいはジビニルベンゼン系架橋重合体やポリス
チレン系架橋重合体等の有機系合成球状粒が使用可能で
ある。

【００３８】スペーサの大きさは、設定しようとする基
板間ギャップの大きさに合わせて適宜定めればよいが、
好ましくは１〜２０μｍとする。また、樹脂構造物に対
する大きさの比を１／２〜１／２００程度にすることが
好ましい。

【００３９】本実施形態においては、図５に示すよう
に、スペーサ４を液晶変調層１０の液晶材料５に分散さ
せているが、図６に示すように、樹脂構造物３自体に含
ませてもよいし、図７に示すように、液晶材料５および
樹脂構造物３の両方に含ませてもよい。

【００４０】上記液晶光変調素子においては、２枚の基
板間のギャップを所定の大きさに保つ硬質のスペーサ
と、光変調領域内に所定の配置規則に基づいて配置され
上記一対の基板を接着支持する熱可塑性高分子材料を主
成分とする樹脂構造物とを備えたことにより、基板の全
域にわたって両基板を強固に支持するとともに、配列ム
ラがなく、しかも、低温環境下において気泡の発生がな
いという効果が得られる。

【００４１】図８は、基板１ａ、１ｂの間に、光変調領
域外である基板の外縁部に液晶材料５を封じ込めるため
のシール７を設けた場合の上面図である。

【００４２】樹脂構造物３としては、上述したドット状
のもののほかに、図９に示すような、所定の間隔をおい
て配置されたストライプ状のものでもよい。樹脂構造物
をストライプ状に形成することにより、ドット状に形成
した場合に比べて概して開口率は低くなるが、接着面積
の増加により樹脂構造物と基板との接着性が増し、素子
自身がさらに強固なものとなる。さらに、ストライプ状
の樹脂構造物を形成すると液晶光変調層内に堰が設けら
れることとなり、液晶光変調層内の液晶材料の流動を防
ぐ点で有利である。マトリクス電極により絵素を構成し
た液晶光変調素子にストライプ状樹脂構造物を形成する
場合、開口率をできるだけ大きくするために、帯状電極
間に電極に沿って樹脂構造物を形成することが望まし
く、また、上述のドット状樹脂構造物の場合と同様に、
ストライプ状樹脂構造物の線幅は１０μｍ〜２００μｍ
とすることが望ましい。

【００４３】なお、樹脂構造物の形状および配置状態
は、上記のものに限らず種々変更可能である。要は、樹
脂材料の散布等によるランダムな配列ではなく、樹脂構
造物を等間隔に配列したものや、徐々に間隔が変わるも
の、所定の配置パターンが一定の周期で繰り返されるも
のなど、基板ギャップを適切に支持できかつ画像表示を
妨げないように考慮された一定の配置規則に基づくもの
であればよい。作製の容易性や実用的な観点からは、液
晶光変調領域内の樹脂構造物の形状は、上記図８、図９
に示すような、ドット状およびストライプ状に形成した
ものが有効である。

【００４４】液晶光変調層に用いられる液晶材料５は、
作製する液晶光変調素子の表示動作モードに合わせて適
宜選択すればよく、ＴＮ型液晶、ＳＴＮ型液晶、コレス
テリックネマチック相転移型液晶、可視領域に選択反射
波長を有する、コレステリック液晶等のネマチック液晶
にカイラル材を添加した液晶材料や、室温でスメクチッ
ク相を示す強誘電性液晶や反強誘電性液晶等が使用可能
である。

【００４５】上記基本構成を備える液晶光変調素子は、
従来公知のいずれの表示動作モードにも採用できる。例
えば、ＴＮモード、ＳＴＮモード、強誘電性液晶モー
ド、反強誘電性液晶モード、高分子分散型液晶モード、
軸対称配向モード、電界誘起複屈折モード、ハイブリッ
ド電界効果モード、Ｉｎ−ＰｌａｎｅＳｗｉｔｃｈｉ
ｎｇモード、エレクトロクリニック効果を有するスメク
ティック液晶を用いた相転移モード、動的散乱モード、
ゲストホストモード、コレステリック液晶を用いた選択
反射カラーモード、液晶複合膜等など、公知のいずれの
表示モードでも用いることができる。

【００４６】このとき、液晶の複屈折率を利用して透光
・遮光を効率よく行うために、偏光板や位相差板を液晶
光変調素子の両側（上下）に配置してもよい。さらに
は、配向膜とその表面のラビング処理を必要に応じて行
ってもよい。図１０には、上面と下面とで偏向角が直角
になるようにそれぞれ偏光板２０ａ、２０ｂを配置した
ＴＮ型あるいはＦＬＣ型液晶光変調素子を示した。ま
た、図１１には、上面と下面とにそれぞれ位相差板２２
ａ、２２ｂと偏光板２１ａ、２１ｂとを配置したＳＴＮ
型液晶素子を示した。さらに、図１２には、コレステリ
ック−ネマチック相転移型液晶素子や選択反射コレステ
リック型液晶素子の構成を示した。

【００４７】液晶光変調素子をカラー表示素子として用
いる場合には、用途に応じてカラーフィルタや二色性色
素等を付加してもよい。複数の液晶光変調素子を組み合
わせてカラー表示素子としても良い。

【００４８】また、上記のような単純マトリクス駆動方
式の液晶光変調素子だけでなく、図１３に示すような、
ＴｈｉｎＦｉｌｍＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ（ＴＦＴ）
やＭｅｔａｌＩｎｓｕｌａｔｏｒＭｅｔａｌ（ＭＩ
Ｍ）等のアクティブ素子を有するアクティブマトリクス
駆動方式の液晶光変調素子としてもよい。

【００４９】図１３のセルは次のような構成を持つ。画
素電極２２はマトリクス状に配置された画素９のそれぞ
れに対して１つずつ設けてある。走査線は液晶パネルの
表示画面において、水平方向に沿って各走査線が１行分
の画素に対応するように形成され、信号線は走査線と直
交するように各信号線が１列分の画素に対応するように
形成されている。走査線および信号線と画素電極２２と
はＴＦＴ素子２３によって接続されている。走査線、信
号線、ＴＦＴ素子２３および画素電極２２は従来公知の
方法によって形成すればよい。なお、本明細書において
は、走査線に平行な方向を行方向、信号線に平行な方向
を列方向と呼ぶことにする。基板１ａ上には絶縁膜６お
よび配向膜１５が形成されている。

【００５０】他方の基板上１ｂには、フォトリソグラフ
ィ法により、カラーフィルタ２０ａ〜２０ｃ、および上
記ガラス基板１ａ上に形成されたＴＦＴ素子２３への遮
光を行うためのブラックマトリクス２１が形成されてい
る。カラーフィルタ２０ａ〜２０ｃ、ブラックマトリク
ス２１としては、それぞれ、各色の顔料分散型レジスト
剤を用いることができる。カラーフィルタ２０ａ〜２０
ｃおよびブラックマトリクス２１はどのような方法によ
って形成してもよく、カラーフィルタ２０ａ〜２０ｃを
構成するＲ、Ｇ、Ｂの各色のフィルタ部分が信号線に平
行なストライプとなるように、かつ走査線方向（画面水
平方向）においてＲ、Ｇ、Ｂが周期的に配列されるよう
にカラーフィルタを形成すればよい。ブラックマトリク
ス２１は、一画素を囲むように格子状に形成すればよ
い。カラーフィルタ２０ａ〜２０ｃ上には基板１ｂの全
面にわたって平坦化膜８が形成されている。さらに、基
板１ｂの全面にわたって透明電極として用いられるＩＴ
Ｏがスパッタリング法により形成されている。さらに配
向膜１５が形成されている。

【００５１】このような、アクティブマトリクス駆動方
式は、図１０〜図１２に示す各液晶素子構成に適用可能
である。

【００５２】以下、図１４に沿って液晶光変調素子の製
造方法の実施形態について説明する。

【００５３】まず、図１４（ａ）に示すように、少なく
とも一方が透明な基板１ａ、１ｂ上に、必要に応じて複
数の帯状電極２ａ、２ｂを形成する。帯状電極２ａ、２
ｂは、基板１ａ、１ｂ上にＩＴＯ膜をスパッタリング法
等で形成した後、フォトリソグラフィ法によりパターニ
ングを行って形成する。

【００５４】次に、透明な絶縁膜や配向膜を必要に応じ
て帯状透明電極２ａ、２ｂ上に形成する。配向膜を設け
た場合には必要に応じてラビング処理を施してもよい。
絶縁膜および配向膜は、それぞれ、酸化シリコン等の無
機材料やポリイミド樹脂などの有機材料を用いて、スパ
ッタリング法、スピンコート法、あるいはロールコート
法など公知の方法によって形成することができる。

【００５５】こうして帯状透明電極２ａ、２ｂの設けら
れた基板１ａ、１ｂの少なくとも一方に樹脂構造物３を
形成する（図１４（ｂ）参照）。

【００５６】樹脂構造物３は、図１５に示すような、ス
クリーン版５０１やメタルマスク等を用いて樹脂材料３
０をスキージ５００で押し出すことにより必要に応じて
使用する板状の支持部材５０２上に載置した基板１に印
刷を行う印刷法、図１６に示すような、ディスペンサ法
やインクジェット法などの、樹脂材料をノズル５１０の
先から基板１上に吐出して形成する方法、あるいは、図
１７に示すような、樹脂材料３０を平面基板あるいはロ
ーラ５２０上に供給した後、これを基板１表面に転写す
る転写法などにより形成することができる。

【００５７】上記各方法によって樹脂構造物３を構成す
る樹脂はペースト状になっていることが望ましい。樹脂
がペースト状になっていることで、ノズルの先やスクリ
ーンなどの孔から一定の形状で押し出され、樹脂構造物
３の形状のバラツキを少なくすることができる。特に、
樹脂構造物３をスクリーン版やメタルマスクを用いた印
刷法で形成する場合は、大面積の基板上に多数の樹脂構
造物を短いタクト時間で形成することができ、極めて効
率よく生産を行うことができる。その際、スクリーン版
またはメタルマスクに撥油処理を施しておくと、樹脂構
造物を構成する樹脂材料がスクリーン版またはメタルマ
スクに付着するのを抑制でき、樹脂構造物の形状のバラ
ツキを抑えることができる。

【００５８】樹脂構造物３を構成する樹脂材料として揮
発性の溶剤を含むものを用いてもよい。このような揮発
性溶剤としては、芳香族系溶剤、脂肪族系溶剤、エーテ
ル系溶剤、ハロゲン化炭化水素系溶剤、エステル系溶
剤、および、ケトン系溶剤などの溶剤であって、樹脂材
料と均一に混ざるもので、室温から樹脂の軟化温度の範
囲において揮発するものであればどの様なものでもよ
い。具体的には、キシレン、トルエン、ヘキサン、ジエ
チルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエーテ
ル、クロロホルム、酢酸ブチル、メチルエチルケトンな
どが挙げられる。揮発性溶剤を含むことで、熱可塑性高
分子材料をペースト状にすることができ、また、樹脂構
造物３を形成後に乾燥することで樹脂構造物３を固化さ
せることができ、後で両基板１ａ、１ｂを重ね合わせる
際に樹脂構造物３の形状変化を低減することができる。

【００５９】ぺースト状の樹脂を用いて基板上に樹脂構
造物を配置した後、固化させる方法を用いることで、上
述したような、ディスペンサ法やインクジェット法など
ノズルから樹脂を吐出する方法や、スクリーン版やメタ
ルマスクを用いた印刷法で樹脂構造物を形成することが
できる。この結果、樹脂使用量を必要最小限に抑えるこ
とができ、生産コストを抑制することができる。

【００６０】樹脂構造物３を構成する樹脂材料は、樹脂
材料を基板上に配置する時の温度で、粘度が１００ｃＰ
〜１００００００ｃＰのものが好ましい。また、チキソ
性が１〜１００のものがよい。樹脂材料の粘度は、例え
ばＥ型粘度計（東京計器社製）によって測定することが
できる。チキソ性とは、印刷などで形成された樹脂構造
物が、倒れたり、弛れたりすることなく形状を保持する
程度を数値化したものである。本明細書においては、Ｅ
型粘度計（東京計器社製）により回転数０．５ｒｐｍと
５ｒｐｍの際の粘度を測定し、粘度の比を求めることで
算出した値を記載した。

【００６１】樹脂構造物を構成する樹脂材料の粘度が印
刷時の基板表面の温度で１００ｃＰから１００００００
ｃＰの範囲であれば、ディスペンサ法やインクジェット
法などノズルから樹脂を吐出する方法や、スクリーン版
やメタルマスクを用いた印刷法で樹脂構造物を形成する
のが容易であり、形成した樹脂構造物が液晶層を介して
両基板を支持するに必要な形状を保持することができ
る。また、樹脂構造物を構成する樹脂材料のチキソ性が
印刷時の基板表面の温度で1から１００の範囲であれ
ば、形成した樹脂構造物が弛れてしまうのを低減するこ
とができる。

【００６２】樹脂構造物の形成時の高さは、所望の液晶
光変調層の厚みより大きくかつその５倍以下、より好ま
しくは３倍以下とすることが望ましい。樹脂構造物の高
さを液晶光変調層の厚みより大きくすることにより、樹
脂構造物が両基板に対して接着性を呈して支持すること
ができ、また、所望の液晶光変調層の厚みの３倍以下と
することで、基板を重ね合わせる際に、樹脂構造物の高
さを光変調層の厚み以上に維持しながら両基板を重ね合
わせることができ、樹脂構造物がずれたり倒れたりする
のを最小限に抑えることができる。

【００６３】次に、図１４（ｂ）右図に示すように、ス
ペーサ４を基板１ａ、１ｂの少なくとも一方の基板上に
散布する。スペーサ４の散布は、従来公知の散布方法を
用いて行えばよく、湿式法、乾式法のいずれでもよい。

【００６４】スペーサ４は、上記図６で説明したよう
に、樹脂構造物３を構成する樹脂材料中に予め混入し、
樹脂構造物３と同時に基板１ａ、１ｂの少なくとも一方
の基板上に配置してもよい。このように、予めスペーサ
４を樹脂材料中に混入させ、樹脂構造物３の形成と同時
にスペーサ４を配置することで、スペーサ４を樹脂構造
物３中にのみ配置させることができ、スペーサ４による
液晶材料５の配向不良発生を無くすことができる。

【００６５】樹脂構造物を構成する樹脂材料に予めスペ
ーサを混入しておくことにより、スペーサを基板上に散
布する工程を削減でき、生産効率を向上できるばかりで
なく、スペーサによる液晶材料の配向不良を発生させる
ことがないので、液晶素子の表示ムラの発生を抑えるこ
とができる。

【００６６】もちろん、図７に示したように、スペーサ
を樹脂構成物と液晶材料との両方に含ませてもよい。

【００６７】次に、図１４（ｃ）に示すように、一対の
基板１ａ、１ｂを複数の帯状電極２ａ、２ｂ形成面を対
向させて重ね合わせ、一対の基板１ａ、１ｂの両側から
加圧しながら加熱する。上述したように、樹脂構造物を
構成する樹脂材料に熱可塑性高分子材料を含むことによ
り、樹脂構造物を加熱により軟化させ、冷却により再び
固化させることができるので、加熱しながら加圧し、続
いて冷却することにより、樹脂構造物と両基板を接着さ
せることができる。

【００６８】加圧の方法はどの様な方法でもよく、例え
ば、図１８に示すように、平面状の一対の板部材６０１
ａ、６０１ｂで基板１ａ、１ｂを挟み、エアシリンダな
どの加圧部材６００を用いて加圧してもよいし、図１９
に示すように、間隔を所望の値に保った複数のローラ対
６１０の間に樹脂構造物３を間に挟んだ一対の基板１
ａ、１ｂを通過させることにより加圧を行ってもよい。
また、図２０に示すように、平面状の板部材６２１上に
樹脂構造物３を間に挟んだ一対の基板１ａ、１ｂを載
せ、その上をローラ６２０を荷重をかけながら通過させ
ることにより加圧を行ってもよい。加圧は、スペーサを
移動、変形、あるいは破壊しない範囲でなるべく強い力
で行うことが好ましい。

【００６９】加熱の方法もどの様な方法でもよく、例え
ば、上述した加圧工程を所望の温度に設定した恒温槽内
で行う方法や、上述した板部材６０１ａ、６０１ｂ、６
１２、６２１や、ローラ６１０、６２０を所望の温度に
加熱する方法を採用することができる。

【００７０】樹脂構造物を構成する樹脂材料の軟化温度
以上に加熱しながら基板を加圧すると、基板間ギャップ
をスペーサの大きさによって定められる値に設定でき、
その後、基板を加圧したまま樹脂材料の軟化温度以下に
冷却することで、基板間ギャップをスペーサの大きさに
よって定められる値に保ったまま樹脂材料を固化でき
る。このことにより、冷却前に加圧をやめた場合に発生
する樹脂構造物の変形や基板間ギャップがスペーサによ
り定められる値より大きくなることを防ぐことができ
る。

【００７１】基板を加熱し、樹脂構造物３が軟化して、
両基板１ａ、１ｂに接着させた後に、基板を冷却する。
この冷却工程は、自然放冷で行ってもよく、恒温槽内や
あるいは板部材６０１ａ、６０１ｂ、６２１やローラ６
１０、６２０を冷却することで強制的に基板を冷却して
もよい。このとき、基板は適宜設定した割合で冷却すれ
ばよいが、冷却する際には、例えば、少なくとも樹脂構
造物３を構成する樹脂材料の軟化温度以下まで基板温度
が低下するまで基板を加圧し続けるのが好ましい。樹脂
材料の軟化温度以上で加圧をやめると基板がずれてしま
うことがある。

【００７２】そして、図１４（ｄ）に示すように、こう
して形成された空セルに液晶材料を注入する。液晶を注
入する方法としては、公知の真空注入法を用いることが
できる。一対の基板を貼り合わせた後に液晶を注入する
ことで、注入に使用する液晶材料の使用量を必要最小限
にすることができる。

【００７３】液晶を注入する際に基板を加熱してもよ
い。これにより、室温下で粘度が高く、注入されにくい
液晶材料でも容易に注入を行うことができる。このと
き、基板の加熱温度は適宜設定すればよいが、樹脂構造
物３を構成する樹脂材料の軟化温度よりも低くすること
が好ましい。樹脂材料の軟化温度よりも基板温度を高く
すると、液晶材料の注入時に液晶材料中に樹脂材料が溶
解したり、液晶材料５の注入時の流れによって樹脂構造
物が変形する恐れがある。

【００７４】基板の加熱温度は、液晶材料の粘度が高い
場合には、液晶材料のアイソトロピック相への転移温度
よりも高い方がよい。液晶材料を等方相の状態で注入す
ることで、粘度が低下することから注入を容易にし、ま
た、注入時に基板内で液晶材料の組成分布が起こるのを
低減することができる。

【００７５】樹脂構造物を構成する樹脂材料の軟化温度
を、液晶材料のアイソトロピック相への転移温度より高
いものを用いると、液晶材料の配向の安定性を高めた
り、上記のようにアイソトロピック相への転移温度以上
に基板を加熱する場合でも、樹脂構造物が加熱により軟
化するのを防止することができ、良好に両基板を支持さ
せることができる。

【００７６】したがって、液晶注入時の基板温度を、液
晶のアイソトロピック相への転移温度以上かつ樹脂構造
物を構成する樹脂材料の軟化温度以下とすることによ
り、液晶材料の流動性を高めて注入しやすくすると共
に、一度接着した樹脂構造物が加熱によって基板から剥
がれるのを防止することができる。

【００７７】図２１に示すように、液晶材料の注入を、
一対の基板の重ね合わせ前に基板上に滴下することによ
り行ってもよい。この場合、液晶材料は、少なくとも一
方の基板の複数の帯状電極形成面の全面に滴下する。図
２１においては、図２１（ｂ）左図に示すように、予め
スペーサ４を液晶材料５に含ませておき、これを滴下す
るようにした例を示す。

【００７８】液晶材料を滴下するには、例えば、図２２
に示すように、液晶材料５をシリンジなどのノズル状の
射出口７００から基板１に射出する方法や、図２３に示
すように、供給口７１２から液晶材料をならしローラ７
１３を介してロールコータ７１０に供給することによ
り、板状の支持部材７１１に載置された基板１上に液晶
材料を塗布するロールコート法や、図２４に示すよう
な、噴射ノズル７２１を複数備えるとともにこの噴射ノ
ズル７２２の下流側に近接して設けられた、ガラスやゴ
ムなどのブレード７２１を備えたバーコータ７２０によ
り均一塗布するバーコート法などを用いることができ
る。

【００７９】一対の基板を重ね合わせる前に液晶材料を
少なくとも一方の基板表面に滴下することによって、両
基板の重ね合わせと液晶注入をほぼ同時期に行うことが
できる。従来の真空注入法では、基板面積が大きくなる
程、注入時間が長くなり生産のタクト時間を長くしてい
たが、この方法を用いることにより極めて短時間で注入
を行うことができる。また、このような液晶滴下法を用
いることにより、液晶材料に予めスペーサを混ぜておく
ことも可能となる。

【００８０】液晶材料を基板に滴下する場合、基板の重
ね合わせは任意の方法で行うことができるが、ガラス基
板等の硬質基板を用いる場合は、図２５に示すように端
部から重ねあわせる方法を用いることができ、フィルム
基板を用いる場合には、図２６に示すように、液晶材料
５を基板１ｂ中央部に滴下し、この中央部で一対の基板
１ａ、１ｂの帯状電極形成面を重ね合わせた後、基板周
辺部に向かって一対の基板１ａ、１ｂを押圧しながら重
ね合わせていくことにより、液晶材料５を基板全域に充
填することができる。こうすることにより、液晶材料５
の基板を重ね合わせる際に気泡が生じてこれを巻き込む
のを低減することができる。基板を重ね合わせることに
より、滴下され樹脂構成物の上面に付着した液晶が押し
出される。

【００８１】滴下による液晶注入の際にも、上述したの
と同様に少なくとも一方の基板を加熱することにより、
粘度の高い液晶材料の粘度を下げることができるので、
両基板を重ね合わせる際に、基板間への気泡を巻き込み
を少なくすることができる。また、基板加熱温度を液晶
材料のアイソトロピック相への転移温度以上にすること
で、液晶材料の流動性を高めることができ、基板の位置
による液晶材料の組成変化の発生を低減でき、表示ムラ
を生じないようにすることができる。

【００８２】基板を重ね合わを減圧下で行うと、液晶材
料中に含まれているガスを脱気することができるので、
素子の基板間に気泡が発生するのをさらに低減すること
ができる。

【００８３】なお、図２１に示すように、一方の基板の
みに液晶材料を滴下するだけでなく、気泡の巻き込み防
止をより確実にするため、一方の基板に全面にわたって
液晶材料を滴下するとともに、他方の基板にもドット状
に液晶材料を滴下するようにしてもよい。この場合、ド
ット状の液晶材料が付着した部分から他方の基板に重ね
合わせればよい。

【００８４】液晶材料の滴下後、余分な液晶材料を取り
除き、上述したように一対の両基板を重ね合わせる。

【００８５】図８、図９に示したシール７は適当な樹脂
材料等を用いて任意の時期に設けることができる。例え
ば、紫外線硬化樹脂や熱硬化性樹脂等を用いて、一対の
基板１ａ、１ｂを重ね合わせる前に一対の基板１ａ、１
ｂの内、少なくとも一方の基板の外縁部にシールを配置
すればよい。なお、シールの線幅はおよそ１０μｍ〜１
０００μｍが好ましい。

【００８６】図２７に示すように、シール７には、少な
くとも一箇所注入口となる開口部１３を設けておき、液
晶材料５を注入あるいは排出する際の液晶材料５の出入
口とすることが好ましい。この注入口１３は、液晶材料
５の充填後、紫外線硬化樹脂等で封止（図２７中の符号
１４）すればよい。

【００８７】なお、シール７は、上述したのと同様の樹
脂構造物で構成してもよい。すなわち、樹脂構造物を液
晶光変調層の外縁部で連続な構造とし、液晶光変調素子
周辺を囲うような壁状構造とすることで、この樹脂構造
物が液晶光変調素子のシール７として機能する。シール
７となる壁状の樹脂構造物は、少なくとも一方の基板上
の帯状電極形成面の光変調領域外に、上述した樹脂構造
物３と同様に、ディスペンサ法やインクジェット法など
樹脂をノズルの先から基板上に吐出して形成する方法
や、スクリーン版、メタルマスク等を用いた印刷法、樹
脂を平面基板あるいはローラ上に形成した後、基板上に
転写する転写法などによって形成することができる。

【００８８】壁状の樹脂構造物７は、樹脂構造物３と同
じ方法によって形成してもよいし、異なる方法で形成し
てもよい。また、壁状の樹脂構造物７は樹脂構造物３と
同じ基板上に設けてもよいし、異なる基板上に設けても
よい。壁状の樹脂構造物７は樹脂構造物３を同じ基板上
に同じ方法で作製した場合には、工程を簡略化できる。

【００８９】光変調領域内に加え、光変調領域外にも壁
状の樹脂構造物を形成し、液晶素子を作製することで、
両基板を広い面積で支持することができるので、基板間
ギャップを素子全体で均一に保つことができ、表示品位
をさらに向上することができる。

【００９０】壁状の樹脂構造物７の形成は、液晶光変調
領域内に設けられるドット状やストライプ状などの樹脂
構造物の形成と同時に行うことができ、光変調領域内外
の樹脂構造物を同時に形成することで、生産工程を最小
限にとどめることができるので、極めて効率よく生産で
きる。

【００９１】壁状の樹脂構造物７をディスペンサ法やイ
ンクジェット法など樹脂をノズルの先から基板上に吐出
して形成する方法では、描画パターンを制御して樹脂構
造物７を描画するのみでよい。スクリーン版、メタルマ
スク等を用いた印刷法の場合は、例えば、図２８に示す
ように、壁状の樹脂構造物のパターン５０３と樹脂構造
物３のパターン５０４との両方を有するメタルマスク５
０４あるいはスクリーン版を用いて行えばよい。この場
合、図２９に示すように、基板１に、樹脂構造物３とシ
ール７とが同時に形成される。さらに、ローラ上に形成
した後に基板上に転写する転写法では、転写するパター
ンを樹脂構造物の形状に合わせて変えればよい。

【００９２】壁状の樹脂構造物７と樹脂構造物３を異な
る基板上に設ける場合には、光変調領域内外で樹脂構造
物の形成法を変えることが容易になる。例えば、光変調
領域内では、スクリーン版やメタルマスクを用いて、精
細な樹脂構造物を作製し、光変調領域外では、ディスペ
ンサを用いて、用いる樹脂量を必要最小限に抑えて、樹
脂構造物を作製することができる。また、光変調領域内
外で樹脂構造物の樹脂材料を異ならせることが容易にな
る。これにより、光変調領域内では、精細度や接着性を
重視した樹脂を選択し、光変調領域外では、光変調層中
の液晶材料中に外部から不純物が混入しないような、気
密性が高く、長期の信頼性を有する樹脂材料を選択する
こともできる。光変調層中の液晶材料中に外部から不純
物が混入しないようにするには、光変調領域外の樹脂材
料にエポキシ系樹脂などの熱硬化性樹脂を用いることが
好ましい。熱硬化性樹脂は一度焼成すると熱による変化
を受けにくいので、長期にわたり高い気密性を保つこと
ができる。

【００９３】さらに、光変調領域内の樹脂構造物を構成
する樹脂材料の軟化温度と熱硬化性樹脂の硬化温度とを
一致あるいは接近させると、一段階の加熱工程で処理す
ることができ、極めて効率良く生産することができる。
樹脂材料の軟化温度と熱硬化性樹脂の硬化温度との差の
絶対値を１５℃、より好ましくは１０℃程度にすること
が望ましい。

【００９４】光変調領域外に設ける壁状の樹脂構造物７
を、図３０に示すような２重、３重などの多重構造とし
てもよい。光変調領域外の樹脂構造物を多重構造とする
ことで、基板をより強力に支持することができ、さらに
広い面積で両基板を支持することができる。また、素子
の密閉性をさらに高めることができるので、素子外部か
らの水分や不純物の侵入をいっそう低減することがで
き、液晶素子の信頼性を向上させることができる。

【００９５】多重構造を構成する全ての樹脂構造物を同
じ基板上に形成してもよいし、別々の基板上に形成して
もよい。全ての樹脂構造物を同じ基板上に形成すれば、
工程を簡略化することができ、別々の基板上に形成すれ
ば、作製方法や樹脂材料を、多重構造を形成する壁状の
樹脂構造物間で異ならせることができる。

【００９６】光変調領域外に設ける壁状の樹脂構造物の
一部には、必要に応じて、開口部を設けておく。この開
口部は、一対の基板を貼り合わせた後に液晶材料を注入
する場合の注入口として、あるいは、一対の基板を貼り
合わせる前に液晶材料を基板上に滴下した場合の、液晶
材料の排出口として使用する。この注入口は、液晶材料
充填後、紫外線硬化樹脂などを用いて封止する。

【００９７】＜第２実施形態＞第１実施形態では本体内
に電極を有する液晶光変調素子の例について説明した
が、液晶としてメモリー性を有するものを用い、この液
晶を可視光の透過率もしくは反射率の異なる少なくとも
２つの状態の間で切り替わるように電界を作用させられ
さえすれば表示体として使用でき、必ずしも本体内に電
極を有している必要はない。そこで、本実施形態におい
ては、液晶光変調層に電圧を印加するための電極を液晶
表示体の本体外部に設けた例について説明する。

【００９８】図３２は、本発明の一実施形態である液晶
表示シート２００の断面図を示す。図３２に示すよう
に、液晶表示シート２００は、透明基体１ａと、特定色
の表示を行うための液晶光変調層１０と、透明基体１ａ
とを順に積層してなる。図３２に示すように、電源８０
に接続された一対の電極８１、８２を液晶表示シート２
００の表裏に配置し、液晶表示シート２００に電圧を印
加することにより、液晶分子の配向を変えて表示を行う
ことができる。

【００９９】図３３は、液晶表示シート２００に表示を
行わせるための構成の一実施形態を示している。図３に
示すように、このシステムは、搬送ローラ９０、９１
と、液晶表示シート２００の幅方向に複数に分割して設
けられた電極８３と、電極８３の接続された電源８０と
を備えている。

【０１００】搬送ローラ９０、９１により一定速度で表
示シートを送りながら、画像情報に基づいて電極８３を
個別にＯＮ／ＯＦＦすることにより、液晶表示シート２
００に画像を書き込むことができる。また、電極８３に
より一様な電圧を印加することにより、シート上の画像
を消去することができる。

【０１０１】図３４は、電圧を印加するための他の実施
形態の構成を示している。図４に示すように、液晶表示
シート２００を電極板８５に載せ、電源８０に接続され
たペン型の電極８４で液晶表示シート２００をなぞるこ
とにより液晶表示シート２００に所望の画像を描くこと
ができる。

【０１０２】以下、実施例を挙げてさらに詳細に説明す
る。

【０１０３】＜実施例１＞基板として１２７ｍｍ×１２
７ｍｍの板状の７０５９ガラス（コーニング社製）を２
枚用い、この両基板上にスパッタリング法によりＩＴＯ
薄膜を７００オングストロームの厚みで形成した。次
に、フォトリソグラフィ工程により上記両基板上に、電
極幅２８０μｍ、電極間隔２０μｍの帯状透明電極を形
成した。そしてこの透明電極上に、絶縁膜として酸化シ
リコン薄膜を４０００オングストロームの厚みでスパッ
タリング法により形成した。さらに、配向膜材料ＳＥ−
６１０（日産化学工業社製）をスピンコート法により５
００オングストロームの厚みに塗布し、１８０℃で１時
間、恒温槽中で加熱して上記絶縁膜上に配向膜を形成し
た。そして、上記両基板を対向させたとき、ラビング角
が２６０度となるように各基板上の配向膜をナイロン布
を用いてラビング処理した。

【０１０４】次に、素子の光変調領域に対応する部分に
直径４０μｍの円筒状の樹脂透過孔が３００μｍのピッ
チで形成された厚み３５μｍのメタルマスク（ムラカミ
社製）を用いて、ペースト状の熱可塑性ポリエステル樹
脂材料アロンメルトＰＥＳ−３６０ＳＡ４０（スリーボ
ンド社製、軟化温度１５０℃、２５℃での粘度４５００
ｃｐｓ、２５℃でのチキソ性３．２）を、スクリーン印
刷機ＭＳ４００（ムラカミ社製）により、一方の基板上
に配置した。このとき基板温度を２５℃に保つととも
に、樹脂材料が画素９の４つの角の位置とほぼ一致する
ように、すなわち、図８に示すような格子状に配置し
た。

【０１０５】そして、上記基板をホットプレートで８０
℃、２０分間加熱し、樹脂材料中に含まれるトルエンと
メチルエチルケトンとの混合溶剤を揮発させて樹脂材料
を固化した。これにより、基板上に、直径４０μｍ、高
さ１０μｍの樹脂構造物が３００μｍのピッチで形成さ
れた。本実施例では基板ギャップを６μｍとするため、
基板ギャップに対する樹脂構造物の高さの比はほぼ１．
６７である。

【０１０６】次に、上記基板上に液晶材料を滴下した。
液晶材料としては、ＳＴＮ液晶のＭＬＣ６０６８−００
０（メルク社製、転移温度７０℃）にカイラル材Ｓ−８
１１（メルク社製）を２．３ｗｔ％加えたものを用い
た。上記液晶材料には粒径約６μｍのスペーサ（ミクロ
パールＳＰ−２０６；積水ファインケミカル社製）を予
め分散させておき、後の工程で作製するシールにより囲
まれる光変調領域内の全面をほぼ覆うようにシリンジを
用いて上記樹脂構造物の構成された基板上に滴下した。
液晶材料を滴下する際、上記基板をホットプレート上で
７５℃に加熱しながら行った。このとき液晶材料は等方
性状態（アイソトロピック相）であった。

【０１０７】他方の基板上の周端部には、粒径約６μｍ
のスペーサ（ミクロパールＳＰ−２０６；積水ファイン
ケミカル社製）をシール剤ストラクトボンドＸＮ−２１
−Ｓ（三井東圧社製）中に混入したものを、ディスペン
サとしての液晶シール剤塗布装置ＭＬＣ−III（武蔵エ
ンジニアリング社製）を用いて描画した。このとき液晶
材料の排出のための開口部を設けておいた。

【０１０８】こうして樹脂構造物の形成された基板とシ
ールの形成された基板とを、帯状電極面が対向するよう
に重ね合わせた。このとき、各基板の帯状電極が互いに
直交するように重ね合わせた。次に、重ね合わせた両基
板を、表面を研磨した２枚のステンレス製平板で挟み、
この平板対に約０．３７ｋｇ／ｃｍ²の荷重をかけて１
６０℃の恒温槽中に６０分間放置することにより、上記
両基板を貼り合わせた。なお、本実施例では、光変調領
域内に設けた樹脂構造物を構成する樹脂材料の軟化温度
と、光変調領域外に設けた樹脂構造物を構成する樹脂材
料の硬化温度とが接近しているので、貼り合わせのため
の加熱工程を一段階で行うことができる。

【０１０９】その後、恒温槽の電源を切り、荷重をかけ
たまま恒温槽中で室温まで冷却した。冷却後、紫外線硬
化樹脂フォトレックＡ−７０４−６０（積水ファインケ
ミカル社製）を上記シールの液晶排出口に塗布し、紫外
線を照射して封止した。

【０１１０】こうして作製したＳＴＮ液晶パネルの基板
間ギャップを液晶ギャップ測定機ＲＥＴＳ−２０００
（大塚電子社製）により測定した結果を図３１に示す。
図３１に示すように、上記液晶パネルは極めて基板間ギ
ャップが均一であった。また、上記液晶パネルの任意の
９点における電圧−透過率特性を測定したところ、位置
による表示ムラが低減された均一な表示がなされている
ことがわかった。また、この液晶表示パネルを１００℃
の高温環境下に１時間放置したが、基板間ギャップに大
きな変化は見られなかった。

【０１１１】＜実施例２＞基板として、５５０ｍｍ×６
５０ｍｍのサイズの７０５９ガラス（コーニング社製）
を２枚用い、このうち一方の基板上に、走査線、信号
線、画素電極、およびＴＦＴ素子を形成した。画素電極
は、マトリクス状に配置された画素のそれぞれに対して
１つずつ設けた。走査線は、液晶パネルの表示画面にお
いて、水平方向に沿って各走査線が１行分の画素に対応
するように形成した。また、信号線は、走査線と直交す
るように、各信号線が１列分の画素に対応するように形
成した。走査線および信号線と画素電極とは、ＴＦＴ素
子によって接続した。なお、本実施例では、各層を構成
する材料をスパッタリング法で薄膜を形成し、フォトリ
ソグラフィ工程により所定の形状に加工した。画素電極
は、幅２００μｍ、長さ６００μｍとした。

【０１１２】次に、ＴＦＴ素子が設けられたガラス基板
上に、全面にわたって配向膜を形成する。ポリイミド樹
脂を主成分とする配向膜材料ＡＬ４５５２（日本合成ゴ
ム社製）を用い、薄膜印刷機Ａ−６５Ａ（ナカン社製）
により、一方の基板の全面に印刷した。その後、恒温槽
中で２００℃、１時間加熱し、厚さ４００オングストロ
ームの配向膜を形成した。こうして、ＴＦＴ側の基板を
形成した。

【０１１３】他方の基板上には、カラーフィルタ、およ
び、上記ガラス基板上に形成されたＴＦＴ素子への遮光
を行うためのブラックマトリクスをフォトリソグラフィ
法により形成した。カラーフィルタ、ブラックマトリク
スとしては、それぞれ、日立化成工業社製の顔料分散型
カラーレジストＰＤ−２００（ＲＧＢ各色）およびＰＤ
−１７０Ｋ（ブラックマトリクス）を用いた。なお、カ
ラーフィルタおよびブラックマトリクスはどのような方
法によって形成してもよい。本実施例では、カラーフィ
ルタを構成するＲ、Ｇ、Ｂの各色のフィルタ部分が信号
線に平行なストライプとなるように、かつ走査線方向
（画面水平方向）においてＲ、Ｇ、Ｂが周期的に配列さ
れるようにカラーフィルタを形成した。また、ブラック
マトリクスは、一画素を囲むように格子状に形成した。

【０１１４】次に、上記カラーフィルタ上に、基板の全
面にわたって平坦化膜を形成した。平坦化膜の形成は、
ＡＣ−８１００（日産化学工業社製）を用いて薄膜印刷
機Ａ−６５Ａ（ナカン社製）で塗布し、２２０℃で焼成
することにより行った。次に、上記基板の全面にわたっ
て、透明電極として用いられるＩＴＯをスパッタリング
法により厚さ７００オングストロームに形成し、さらに
その上に、配向膜を上述したのと同様にして形成した。
こうして対向側基板を形成した。

【０１１５】こうして得られたＴＦＴ側基板および対向
側基板のそれぞれにラビング処理を施した。続いて、樹
脂構造物を形成した。本実施例では３画素で１絵素とし
たので、直径４０μｍの円筒状の樹脂透過孔が６００μ
ｍのピッチで形成された厚み２５μｍのメタルマスク
（ムラカミ社製）を用い、大型印刷機ＦＺ−３６−１０
２０（ムラカミ社製）で印刷した。印刷時は基板温度を
約２５℃に保った。この際、粒径約４．５μｍのスペー
サ（ミクロパールＳＰ−２０４５；積水ファインケミカ
ル社製）を、予め熱可塑性樹脂ステイスティック３７１
（テクノアルファ社製、粘度２５００００ｃＰ、チキソ
性１．７）中に混入したものを用いた。こうして、対向
基板上には、直径４０μｍ、高さ６μｍの樹脂構造物が
６００μｍのピッチで形成された。基板ギャップに対す
る樹脂構造物の高さの比は約１．３３であった。

【０１１６】次に、樹脂構造物を介して両基板を貼り合
わせ、さらに、ＴＮ型液晶ＺＬＩ１５６５（メルク社
製）にカイラル材Ｓ−８１１（メルク社製）を０．７ｗ
ｔ％添加したものを両基板間に真空注入し、シールの液
晶注入口を実施例１と同様に紫外線硬化樹脂で封止して
液晶光変調層を形成した。

【０１１７】こうして、図１３に示すような構成を有す
る、基板ギャップ４．５μｍのＴＦＴ駆動の大型液晶パ
ネルを作製した。得られたＴＮ液晶パネルは大型基板で
ありながら、均一なセルギャップを保ち、かつ、スペー
サが樹脂構造物中にのみ含まれているので、スペーサの
凝集による輝点の発生もなく、極めて表示品位の高い液
晶パネルであった。

【０１１８】＜実施例３＞スクリーン版を用いた印刷法
により樹脂構造物を形成した以外は、実施例１と同様に
してＳＴＮ型液晶パネルを作製した。スクリーン版とし
ては、撥油処理の施されたＭＳ−ＥＲプレートＭＳ−２
９０Ｂ撥油仕様（ムラカミ社製）を用い、樹脂透過部径
５０μｍ、ピッチ２００μｍ、乳剤厚３５μｍとした。

【０１１９】この結果、直径５０μｍ、高さ８μｍの樹
脂構造物がピッチ２００μｍで形成された、実施例１と
同様の良好な表示ができる液晶表示パネルが得られた。
また、上記スクリーン版は撥油処理が施されているた
め、繰り返し樹脂構造物を印刷をしても、スクリーン版
の目詰まりがなく、作業効率が極めて良好であった。

【０１２０】＜実施例４＞ディスペンサを用いて樹脂構
造物を形成した以外は実施例１と同様にしてＳＴＮ型液
晶パネルを作製した。ディスペンサとしては、超微量定
量吐出装置ＳＭＰ−III（武蔵エンジニアリング社製）
を用い、先端ノズルの穴径を１００μｍ、吐出量を１０
^-6ｃｃとした。こうして、直径１２０μｍ、高さが１８
μｍの樹脂構造物をピッチ３００μｍで形成した。基板
ギャップに対する樹脂構造物の高さの比は３であった。

【０１２１】こうして作製した液晶パネルは、セルギャ
ップが均一で、表示品位も高いものであった。

【０１２２】＜実施例５＞メタルマスクとして、図２８
に示すような、光変調領域に相当する部分に直径４０μ
ｍの樹脂透過孔がピッチ３００μｍで形成されたパター
ンを有し、光変調領域外に相当する部分に線幅４００μ
ｍで液晶の排出口を有する枠状のパターンを有する、厚
みが３５μｍのものを用い、基板温度を２５℃に保って
スクリーン印刷機ＭＳ４００（ムラカミ社製）により、
樹脂材料を一方の基板上に配置した以外は実施例１と同
様にして、光変調領域外に壁状の樹脂構造物が設けられ
たＳＴＮ液晶パネルを作製した。

【０１２３】こうして作製した液晶パネルは、セルギャ
ップが均一で、表示品位も高いものであった。また、本
実施例では、液晶パネルのシールと光変調領域内の樹脂
構造物とを同時に形成することができ、極めて効率よく
液晶パネルを作製することができた。

【０１２４】＜実施例６＞メタルマスクとして、光変調
領域に相当する部分に直径４０μｍの樹脂透過部がピッ
チ３００μｍで形成されたパターンを有し、光変調領域
外に相当する部分に、液晶の排出口を有する線幅４００
μｍの２重の枠状のパターンを有する厚みが３５μｍの
ものを用い、基板温度を２５℃に保ってスクリーン印刷
機ＭＳ４００（ムラカミ社製）により、樹脂材料を一方
の基板上に配置した以外は実施例１と同様にしてＳＴＮ
液晶パネルを作製した。

【０１２５】こうして作製した液晶パネルは、セルギャ
ップが均一で、表示品位も高いものであった。また、液
晶パネルの枠シールと光変調領域内の樹脂構造物を同時
に形成でき、極めて効率よく作製できただけでなく、光
変調領域外に設けた樹脂構造物が多重構造となってお
り、両基板をより広い接着面積で支持することができる
ので、強固に両基板を支持することができた。

【０１２６】＜実施例７＞まず、実施例１と同様にして
一方の基板上に樹脂構造物を形成した。また、他方の基
板の周辺部に、粒径約６μｍのスペーサのミクロパール
ＳＰ−２０６（積水ファインケミカル社製）を、熱可塑
性樹脂ステイスティック３７１（テクノアルファ社製、
粘度２５００００ｃＰ、チキソ性１．７）中に混入した
ものをスクリーン版を用いた印刷法により樹脂構造物を
形成した。スクリーン版としては、ＭＳ−ＥＲプレート
ＭＳ−２９０Ｂ撥油仕様（ムラカミ社製）を用いた。光
変調領域外においては、液晶の排出口を有する線幅４０
０μｍの枠状のパターンを有する、乳剤厚が７０μｍの
ものを用いて描画した。

【０１２７】そして、基板を帯状電極形成面を対向させ
て重ね合わせた後、１５０℃で加熱しながら加圧して、
両基板を貼り合わせた。さらに、液晶材料を実施例１と
同様にして注入し、注入口を封止することにより液晶変
調素子を形成した。

【０１２８】こうして作製した液晶パネルは、セルギャ
ップが均一で、表示品位も高いものであった。また、実
施例５と同様に極めて効率よく液晶パネルを作製するこ
とができた。

【０１２９】＜実施例８＞基板として一対のＩＴＯ電極
付きポリカーボネート基板（藤森工業社製）を用い、こ
の基板上にフォトリソグラフィ工程により、帯状電極を
幅２８０μｍ、間隔２０μｍで形成した。そして、配向
膜材料ＡＬ４５５２（日本合成ゴム社製）を用いて、薄
膜印刷機Ａ−６５Ａ（ナカン社製）により基板の全面に
印刷し、１２０℃で１時間恒温槽中で加熱することによ
り、厚さ４００オングストロームの配向膜を形成した。
配向膜形成後、ラビング角が２６０度となるようにラビ
ング処理を施した。

【０１３０】次に、実施例１と同様にして樹脂構造物を
配置した基板上のほぼ中心部を横切るように、液晶材料
をスポイトを用いて滴下した。その後、対向基板を帯状
電極が直交する方向に支持し、滴下された液晶材料上で
両基板１ａ、１ｂが接するようにＵ字型に撓ませた。そ
して、Ｕ字型に撓ませた対向基板の両端をゆっくりと引
っ張りながら、中心部から基板に重ね合わせてゆき、両
基板が両端まで重ね合わさったら、加熱しながら加圧し
て両基板を貼り合わせた。このとき余分な液晶材料は排
出口から取り除いた。その後は、実施例１に示した手順
に準じて液晶パネルを作製した。

【０１３１】こうして作製した液晶パネルは、セルギャ
ップが均一で、表示品位も高いものであった。また、基
板間への気泡の巻き込みも観察されなかった。

【０１３２】＜実施例９＞液晶材料を基板上に滴下した
後、両基板の重ね合わせを真空チャンバ内で行う以外は
実施例１と同様にして液晶パネルを作製した。基板を重
ね合わせる際は、チャンバ内を徐々に減圧しながら液晶
材料を脱泡するようにした。そして、加熱しながら加圧
することで両基板を貼り合わせ、加圧したまま冷却し
た。その後、実施例１と同様にして液晶パネルを作製し
た。

【０１３３】こうして得られた液晶パネル内には気泡が
なく、低温時−２５℃、高温時７０℃、通算１００時間
の加熱冷却試験後も表示画素大の気泡が発生することは
なかった。また、セルギャップが均一で、表示品位も高
いものであった。

【０１３４】＜比較例１＞実施例１と同様にして配向膜
を形成した後、一方の基板上に、直径１００μｍの粒子
状の熱可塑性ポリエステル樹脂アロンメルトＰＥＳ−３
６０ＳＡ４０（スリーボンド社製）と加熱によって変形
しない粒径約６μｍのスペーサ（ミクロパールＳＰ−２
０６；積水ファインケミカル社製）を乾式散布法で散布
した。散布密度はそれぞれ約１００個／ｍｍ²および約
１００個／ｍｍ²とした。その後、基板周辺部に一部注
入口を設け、シールのストラクトボンドＸＮ−２１−Ｓ
（三井東圧科学社製）を形成し、一対の基板を貼り合わ
せた。続いて公知の真空注入法で、ＳＴＮ液晶のＭＬＣ
６０６８−０００にカイラル材Ｓ−８１１（ともにメル
ク社製）を２．３ｗｔ％含むものを注入した。注入後、
注入口を紫外線硬化樹脂フォトレックＡ−７０４−６０
（積水ファインケミカル社製）で封止した。

【０１３５】このようにして作製したセルを顕微鏡で観
察すると、熱可塑性ポリエステル樹脂が凝集している様
子が観察され、液晶材料の配向不良を引き起こしている
ことが判明した。また、多くの輝点が観察され、表示が
ざらついて見えた。

【０１３６】＜実施例１０＞ラビング処理したポリイミ
ド配向膜を表面に形成したＩＴＯパターニング電極付き
ガラス基板（１０ｃｍ×１０ｃｍ）上に、熱可塑性ポリ
エステル樹脂ＰＥＳ−３６０Ｓ３０（スリーボンド社
製、軟化温度１５０℃）を用いて、スクリーン印刷法に
より直径約４０μｍの円柱状の樹脂構造物を３００μｍ
のピッチで形成した。また、樹脂構造物の形成と同時
に、基板外縁部には、上記ポリエステル樹脂を用いて、
液晶注入口を残して連続した樹脂堰を形成した。

【０１３７】次に、上記基板状に粒径約４．５μｍのス
ペーサ（ミクロパールＳＰ−２０４５；積水ファインケ
ミカル社製）を乾式散布法により基板全面にわたって均
一に約１５０個／ｍｍ²の散布密度で散布した。そし
て、対向基板として同じくラビング処理したポリイミド
配向膜を表面に形成したＩＴＯ電極付きガラス基板を該
電極面が対向しかつツイスト角が９０度になるように重
ね合わせ、該ポリエステル樹脂の軟化温度である１５０
℃で加熱しながら０．２ｋｇ／ｃｍ²の圧力で５分間加
圧を行い、加圧状態のまま室温まで冷却することにより
セルを形成した。

【０１３８】このセルに液晶材料としてカイラル材Ｓ−
８１１（メルク社製）を０．７ｗｔ％添加したネマチッ
ク液晶ＺＬＩ−１５６５（メルク社製、Ｔ_N-I＝８５
℃）を９０℃に加熱後、真空注入し、紫外線硬化型樹脂
フォトレックＡ−７０４−６０（積水ファインケミカル
社製）により注入口の封止を行い、セル外上下にクロス
ニコルで偏光板を配置することで図１０に示す構成のＴ
Ｎ型液晶光変調素子とした。なお、Ｔ_N-Iは、昇温過程
において液晶相からアイソトロピック相への相転移温度
を表す。

【０１３９】こうして得られた液晶光変調素子に外圧と
して１ｃｍ²当たりに１０ｋｇの力を加えたが、外圧除
去後の基板間距離の拡大及び縮小は見られず、ムラも見
られなかった。また、外圧印加前後で駆動電圧も変化し
ていなかった。さらに、この液晶光変調素子を−２５℃
で２４時間放置したが気泡の発生は見られなかった。

【０１４０】＜実施例１１＞一方の基板の内側表面に複
数の画素電極とそれに接続する薄膜トランジスタを形成
したアクティブマトリクス型のセルを用いた以外は実施
例１と同様にして、図１３に示す構成のＴＦＴ型液晶パ
ネルを作製した。この液晶パネルは、クロストークの少
ないコントラストの高いものであった。また、前記と同
様に外圧を加えたが際だった変化は見られなかった。

【０１４１】＜実施例１２＞ラビング処理したポリイミ
ド配向膜を表面に形成したＩＴＯパターニング電極付き
ガラス基板（１０ｃｍ×１０ｃｍ）上に、熱可塑性ポリ
エステル樹脂ＰＥＳ−３６０Ｓ３０（スリーボンド社
製）を用いて、スクリーン印刷法により直径約４０μｍ
の円柱状の樹脂構造物を３００μｍのピッチで形成し
た。また、樹脂構造物の形成と同時に、基板外縁部に
は、上記ポリエステル樹脂を用いて、液晶注入口を残し
て連続した樹脂堰を形成した。

【０１４２】次に、該基板状に粒径約６．５μｍのスペ
ーサ（ミクロパールＳＰ−２０６５；積水ファインケミ
カル社製）を乾式散布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。

【０１４３】対向基板として同じくラビング処理したポ
リイミド配向膜を表面に形成したＩＴＯパターニング電
極付きガラス基板を該電極面が対向しかつツイスト角が
２５０度になるように重ね合わせ、該ポリエステル樹脂
の軟化温度である１５０℃で加熱しながら０．２ｋｇ／
ｃｍ²の圧力で５分間加圧を行い、加圧状態のまま室温
まで冷却することによりセルを形成した。

【０１４４】このセルに液晶材料としてカイラル材Ｓ−
８１１（メルク社製）を２．３ｗｔ％添加したネマチッ
ク液晶ＭＬＣ６０６８−０００（メルク社製、Ｔ_N-I＝
７０℃）を８０℃に加熱後、真空注入し、さらに紫外線
硬化型樹脂フォトレックＡ−７０４−６０（積水ファイ
ンケミカル社製）で注入口の封止を行い、セル外上下に
位相差板と偏光板をコントラスト比が最大となるように
配置することにより、図１１に示す構成のＳＴＮ型液晶
光変調素子とした。

【０１４５】得られた液晶光変調素子に対して外圧とし
て１ｃｍ²に１０ｋｇの力を加えたが、外圧除去後の基
板間距離の拡大及び縮小は見られず、ムラも見られなか
った。また外圧印加前後で駆動電圧の変化も見られなか
った。さらにこの液晶光変調素子を−２５℃で２４時間
放置したが気泡の発生は見られなかった。

【０１４６】＜実施例１３＞ラビング処理したポリイミ
ド配向膜を表面に形成したＩＴＯパターニング電極付き
ガラス基板（１０ｃｍ×１０ｃｍ）上に、熱可塑性ポリ
エステル樹脂ＰＥＳ−３６０Ｓ３０（スリーボンド社
製）を用いて、スクリーン印刷法により直径約４０μｍ
の円柱状の樹脂構造物を３００μｍのピッチで形成し
た。また、樹脂構造物の形成と同時に、基板外縁部に
は、上記ポリエステル樹脂を用いて、液晶注入口を残し
て連続した樹脂堰を形成した。次に、該基板状に粒径約
１．５μｍのスペーサ（ミクロパールＳＰ−２０１５；
積水ファインケミカル社製）を乾式散布法により基板全
面にわたって均一に約２００個／ｍｍ²の散布密度で散
布した。

【０１４７】対向基板として同じくラビング処理したポ
リイミド配向膜を表面に形成したＩＴＯ電極付きガラス
基板を該電極面が対向するように重ね合わせ、上記ポリ
エステル樹脂の軟化温度である１５０℃で加熱しながら
０．２ｋｇ／ｃｍ²の圧力で５分間加圧を行い、加圧状
態のまま室温まで冷却することによりセルを形成した。

【０１４８】こうして得られたセルに、液晶材料として
スメクチック液晶ＣＳ−１０１６（チッソ社製、Ｔ_N-I
＝７２．５℃）を８０℃に加熱後、真空注入し、さらに
紫外線硬化型樹脂フォトレックＡ−７０４−６０（積水
ファインケミカル社製）により注入口の封止を行い、セ
ル外上下に偏光板を配置し、図１０に示す構成の強誘電
性液晶光変調素子とした。

【０１４９】こうして得られた液晶光変調素子に対して
外圧として１ｃｍ²に１０ｋｇの力を加えたが、外圧除
去後の基板間距離の拡大及び縮小は見られず、表示ムラ
もみられなかった。外圧印加前後で駆動電圧の変化も見
られなかった。さらに、この液晶光変調素子を−２５℃
で２４時間放置したが気泡の発生は見られなかった。

【０１５０】＜実施例１４＞ラビング処理したポリイミ
ド配向膜を表面に形成したＩＴＯパターニング電極付き
ガラス基板上（１０ｃｍ×１０ｃｍ）に熱可塑性ポリエ
ステル樹脂ＰＥＳ−３６０Ｓ３０（スリーボンド社製）
をスクリーン印刷法を用いて、直径約４０μｍの円柱状
でピッチ３００μｍで形成した。さらに基板外縁部には
液晶注入口を残して連続した該ポリエステル樹脂による
堰を同時に形成した。また該基板状に粒径約１０μｍの
スペーサ（ミクロパールＳＰ−２１０；積水ファインケ
ミカル社製）を乾式散布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。

【０１５１】対向基板として同じくラビング処理したポ
リイミド配向膜を表面に形成したＩＴＯパターニング電
極付きガラス基板を重ね合わせ、該ポリエステル樹脂の
軟化温度である１５０℃で加熱しながら０．２ｋｇ／ｃ
ｍ²の圧力で５分間加圧を行い、加圧状態のまま室温ま
で冷却することによりセルを形成した。

【０１５２】該セルに液晶材料としてカイラル材Ｓ−８
１１（メルク社製）を１０．０ｗｔ％添加したネマチッ
ク液晶Ｅ−４８（メルク社製、Ｔ_N-I＝８７℃）を９０
℃に加熱後、真空注入し、さらに紫外線硬化型樹脂フォ
トレックＡ−７０４−６０（積水ファインケミカル社
製）により注入口の封止を行うことにより、図１２に示
す構成のコレステリック−ネマチック相転移型液晶光変
調素子とした。

【０１５３】こうして得られた液晶光変調素子に外圧と
して１ｃｍ²に１０ｋｇの力を加えたが、外圧除去後の
基板間距離の拡大及び縮小は見られず、ムラも見られな
かった。また外圧印加前後で駆動電圧の変化も見られな
かった。さらにこの液晶光変調素子を−２５℃で２４時
間放置したが気泡の発生は見られなかった。

【０１５４】＜実施例１５＞酸化シリコンの絶縁膜を表
面に形成したＩＴＯパターニング電極付きガラス基板上
（１０ｃｍ×１０ｃｍ）に、熱可塑性ポリエステル樹脂
ＰＥＳ−３６０Ｓ３０（スリーボンド社製）をスクリー
ン印刷法を用いて、直径約４０μｍの円柱状でピッチ３
００μｍで形成した。さらに、基板外縁部には液晶注入
口を残して連続した該ポリエステル樹脂による堰を同時
に形成した。また、該基板状に粒径約７．５μｍのスペ
ーサ（ミクロパールＳＰ−２０７５；積水ファインケミ
カル社製）を乾式散布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。

【０１５５】対向基板として同じく絶縁膜を形成したＩ
ＴＯパターニング電極付きガラス基板を重ね合わせ、上
記ポリエステル樹脂の軟化温度である１５０℃で加熱し
ながら０．２ｋｇ／ｃｍ²の圧力で５分間加圧を行い、
加圧状態のまま室温まで冷却することによりセルを形成
した。

【０１５６】該セルに液晶材料としてカイラル材Ｓ−８
１１（メルク社製）を２４．５ｗｔ％添加したネマチッ
ク液晶Ｅ−３１ＬＶ（メルク社製、Ｔ_N-I＝６１．５
℃）を６０℃に加熱後、真空注入し、さらに紫外線硬化
型樹脂フォトレックＡ−７０４−６０（積水ファインケ
ミカル社製）により注入口の封止を行うことにより、選
択反射波長が５５０ｎｍである緑色の反射色を示す、図
１２に示す構成のコレステリック液晶光変調素子とし
た。

【０１５７】こうして得られた液晶光変調素子に対して
外圧として１ｃｍ²に１０ｋｇの力を加えたが、外圧除
去後の基板間距離の拡大及び縮小は見られず、ムラも見
られなかった。また、外圧印加前後で駆動電圧の変化も
見られなかった。さらに、この液晶光変調素子を−２５
℃で２４時間放置したが気泡の発生は見られなかった。

【０１５８】＜比較例２＞実施例１〜５の液晶光変調素
子と比較するために基板材料、液晶材料、スペーサ材を
それぞれ同一条件とし、熱可塑性樹脂構造物を設けない
ようにして、素子外縁部のシールをシール剤ＸＮ−２１
−Ｓ（三井東圧化学社製）を用い１８０℃、９０分でこ
のシールを熱硬化し、液晶を注入し封止を行って、上記
各実施例に対応する各液晶光変調素子を作製した。

【０１５９】こうして得られた液晶光変調素子に対して
外圧として１ｃｍ²に１０ｋｇの力を加えたところ、い
ずれの素子も外圧除去後のムラが発生した。また外圧印
加部で駆動電圧の変化が見られた。

【０１６０】＜実施例１６＞ラビング処理したポリイミ
ド配向膜を表面に形成したＩＴＯパターニング電極付き
ガラス基板上（３０ｃｍ²）に熱可塑性ポリエステル樹
脂ＰＥＳ−３６０Ｓ３０（スリーボンド社製）をスクリ
ーン印刷法を用いて、直径約４０μｍの円柱状でピッチ
３００μｍで形成した。ここで印刷時に粒径約１．５μ
ｍのスペーサ（ミクロパールＳＰ−２０１５；積水ファ
インケミカル社製）１．５ｗｔ％を予め樹脂に混入し、
基板状にスペーサを含んだ樹脂構造物を形成した。さら
に基板外縁部には液晶注入口を残して連続した上記ポリ
エステル樹脂による堰を同時に形成した。

【０１６１】対向基板として同じくラビング処理したポ
リイミド配向膜を表面に形成したＩＴＯパターニング電
極付きガラス基板を用い、電極面同士が対向するように
上記基板に重ね合わせ、上記ポリエステル樹脂の軟化温
度である１５０℃で加熱しながら０．２ｋｇ／ｃｍ²の
圧力で５分間加圧を行い、加圧状態のまま室温まで冷却
することによりセルを形成した。

【０１６２】このセルに液晶材料としてスメチック液晶
ＣＳ−１０１６（チッソ社製）を８０℃で加熱後、真空
注入し、紫外線硬化型樹脂フォトレックＡ−７０４−６
０（積水ファインケミカル社製）により注入口の封止を
行い、さらに、セル外上下に偏光板を配置し、図１０に
示す構成の強誘電性液晶光変調素子とした。

【０１６３】こうして得られた液晶光変調素子に対して
外圧として１ｃｍ²に１０ｋｇの力を加えたが、外圧除
去後の基板間距離の拡大及び縮小は見られず、スペーサ
散布時に見られたムラも解消された。また外圧印加前後
で駆動電圧の変化も見られなかった。さらにこの液晶光
変調素子を−２５℃で２４時間放置したが気泡の発生は
見られなかった。

【０１６４】＜実施例１７＞ラビング処理したポリイミ
ド配向膜を表面に形成したＩＴＯパターニング電極付き
ガラス基板上（１０ｃｍ×１０ｃｍ）に熱可塑性ポリエ
ステル樹脂ＰＥＳ−３６０Ｓ３０（スリーボンド社製）
をスクリーン印刷法を用いて、直径約４０μｍの円柱状
でピッチ３００μｍで形成した。さらに、基板外縁部に
は上記ポリエステル樹脂を用いて連続した樹脂堰を同時
に形成した。また、該基板状に粒径約６．５μｍのスペ
ーサ（ミクロパールＳＰ−２０６５；積水ファインケミ
カル社製）を乾式散布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。その後、
液体精密定量吐出装置（ディスペンサ）を用いて液晶材
料としてカイラル材Ｓ−８１１（メルク社製）を２．３
ｗｔ％添加したネマチック液晶ＭＬＣ６０６８−０００
（メルク社製）を、該樹脂構造物に重ならない様にしか
つ基板温度を該カイラルネマチック液晶の等方相転移温
度（７０℃）を越える８０℃に加熱した状態で滴下し
た。

【０１６５】続いて、対向基板として同じくラビング処
理したポリイミド配向膜を表面に形成したＩＴＯ電極付
きガラス基板を該電極面が対向しかつツイスト角が２５
０度になるように真空中で重ね合わせ、上記ポリエステ
ル樹脂の軟化温度である１５０℃で加熱しながら０．２
ｋｇ／ｃｍ²の圧力で５分間加圧を行い、加圧状態のま
ま室温まで冷却することによりセルを形成した。

【０１６６】こうして得られたセルの上下に位相差板と
偏光板をコントラスト比が最大となるように配置し、図
１１に示す構成のＳＴＮ型液晶光変調素子とした。得ら
れた液晶光変調素子に対して外圧として１ｃｍ²に１０
ｋｇの力を加えたが、外圧除去後の基板間距離の拡大及
び縮小は見られなず、表示ムラも見られなかった。外圧
印加前後で駆動電圧の変化も見られなかった。さらにこ
の液晶光変調素子を−２５℃で２４時間放置したが気泡
の発生は見られなかった。

【０１６７】＜実施例１８＞ラビング処理したポリイミ
ド配向膜を表面に形成したＩＴＯパターニング電極付き
ガラス基板上（１０ｃｍ×１０ｃｍ）に熱可塑性ポリエ
ステル樹脂ＰＥＳ−３８０Ｓ３０（スリーボンド社製、
軟化温度１３０℃）をスクリーン印刷法を用いて、直径
約４０μｍの円柱状でピッチ１５０μｍで形成した。さ
らに、基板外縁部には上記ポリエステル樹脂を用いて、
液晶注入口を残して連続した樹脂堰を同時に形成した。
また、この基板状に粒径約６．５μｍのスペーサ（ミク
ロパールＳＰ−２０６５；積水ファインケミカル社製）
を乾式散布法により基板全面にわたって均一に約２００
個／ｍｍ²の散布密度で散布した。

【０１６８】対向基板としてラビング処理したポリイミ
ド配向膜を表面に形成したＩＴＯ電極付きポリカーボネ
イト基板（藤森工業社製）を該電極面が対向しかつツイ
スト角が２５０度になるように重ね合わせ、該ポリエス
テル樹脂の軟化温度である１３０℃で加熱しながら０．
２ｋｇ／ｃｍ²の圧力で５分間加圧を行い、加圧状態の
まま室温まで冷却することによりセルを形成した。

【０１６９】該セルに液晶材料としてカイラル材Ｓ−８
１１（メルク社製）を２．３ｗｔ％添加したネマチック
液晶ＭＬＣ６０６８−０００（メルク社製、Ｔ_N-I＝７
０℃）を８０℃に加熱後、真空注入し、さらに紫外線硬
化型樹脂フォトレックＡ−７０４−６０（積水ファイン
ケミカル社製）により注入口の封止を行い、セル外上下
に位相差板と偏光板をコントラスト比が最大となるよう
に配置し、図１１に示す構成のＳＴＮ型液晶光変調素子
とした。

【０１７０】こうして得られた素子は両面ガラス基板の
素子に比べ軽量であった。また、この液晶光変調素子に
対して外圧として１ｃｍ²に１０ｋｇの力を加えたが、
外圧除去後の基板間距離の拡大及び縮小は見られず、ム
ラも見られなかった。さらに、外圧印加前後で駆動電圧
の変化も見られなかった。さらにまた、この液晶光変調
素子を−２５℃で２４時間放置したが気泡の発生は見ら
れなかった。

【０１７１】＜実施例１９＞ラビング処理したポリイミ
ド配向膜を表面に形成したＩＴＯ電極付きポリエーテル
スルホン基板（住友ベークライト）上（１０ｃｍ×１０
ｃｍ）に熱可塑性ポリエステル樹脂ＰＥＳ−３８０Ｓ３
０（スリーボンド社製）をスクリーン印刷法を用いて、
直径約４０μｍの円柱状でピッチ１５０μｍで形成し
た。さらに、上記ポリエステル樹脂を用いて、基板外縁
部に連続した樹脂堰を同時に形成した。また、該基板状
に粒径約６．５μｍのスペーサ（ミクロパールＳＰ−２
０６５；積水ファインケミカル社製）を乾式散布法によ
り基板全面にわたって均一に約２００個／ｍｍ²の散布
密度で散布した。

【０１７２】その後、液体精密定量吐出装置（ディスペ
ンサ）を用いて液晶材料としてカイラル材Ｓ−８１１
（メルク社製）を２．３ｗｔ％添加したネマチック液晶
ＭＬＣ６０６８−０００（メルク社製）を、該樹脂構造
物に重ならない様にしかつ基板温度を該カイラルネマチ
ック液晶の等方相転移温度（７０℃）を越える８０℃に
加熱した状態で滴下した。

【０１７３】続いて対向基板として同じくラビング処理
したポリイミド配向膜を表面に形成したＩＴＯ電極付き
ポリエーテルスルホン樹脂基板を該電極面が対向しかつ
ツイスト角が２５０度になるように真空中で重ね合わ
せ、該ポリエステル樹脂の軟化温度である１５０℃で加
熱しながら０．２ｋｇ／ｃｍ²の圧力で５分間加圧を行
い、加圧状態のまま室温まで冷却することによりセルを
形成する。得られたセルの上下に位相差板と偏光板をコ
ントラスト比が最大となるように配置し、図１１に示す
構成のＳＴＮ型液晶光変調素子とした。

【０１７４】こうして得られた素子は両面ガラス基板の
素子に比べ軽量でありかつフレキシブルであった。得ら
れた液晶光変調素子に対して外圧として１ｃｍ²に１０
ｋｇの力を加えたが、外圧除去後の基板間距離の拡大及
び縮小は見られなず、表示ムラも見られなかった。外圧
印加前後で駆動電圧の変化も見られなかった。さらにこ
の液晶光変調素子を−２５℃で２４時間放置したが気泡
の発生は見られなかった。

【０１７５】＜実施例２０＞フォトリソグラフィー工程
を経て線幅２８０μｍ線ピッチ３００μｍにパターニン
グされたＩＴＯ電極を有するガラス基板（１０ｃｍ×１
０ｃｍ）表面に酸化シリコン絶縁膜を形成し、その上に
熱可塑性ポリエステル樹脂ＰＥＳ−３６０Ｓ３０（スリ
ーボンド社製）をスクリーン印刷法を用いて、線幅約４
０μｍで線ピッチ３００μｍのストライプ状で該パター
ニング電極のストライプパターンに沿って作製した。さ
らに基板外縁部には連続した該ポリエステル樹脂による
堰を同時に形成した。また該基板状に粒径約７．５μｍ
のスペーサ（ミクロパールＳＰ−２０７５；積水ファイ
ンケミカル社製）を乾式散布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。

【０１７６】その後、液体精密定量吐出装置（ディスペ
ンサ）を用いて液晶材料としてカイラル材Ｓ−８１１
（メルク社製）を２４．５ｗｔ％添加したネマチック液
晶液晶Ｅ−３１ＬＶ（メルク社製）を、該樹脂構造物に
重ならない様にしかつ基板温度を上記カイラルネマチッ
ク液晶の等方相転移温度（６５℃）を越える７０℃に加
熱した状態で滴下した。

【０１７７】続いて対向基板として同じく絶縁膜を形成
し、ＩＴＯパターニング電極付きガラス基板をストライ
プがクロスする様に真空中で重ね合わせ、上記ポリエス
テル樹脂の軟化温度である１５０℃で加熱しながら０．
２ｋｇ／ｃｍ²の圧力で５分間加圧を行い、加圧状態の
まま室温まで冷却することにより、図１２に示す構成を
持つ、選択反射波長が５５０ｎｍである緑色の反射色を
示すコレステリック液晶光変調素子とした。

【０１７８】こうして得られた液晶光変調素子に外圧と
して１ｃｍ²に１０ｋｇの力を加えたが、外圧除去後の
基板間距離の拡大及び縮小は見られず、ムラも見られな
かった。また、外圧印加前後で駆動電圧の変化も見られ
なかった。さらに、この液晶光変調素子を−２５℃で２
４時間放置したが気泡の発生は見られなかった。

【０１７９】＜比較例３＞ラビング処理したポリイミド
配向膜を表面に形成したＩＴＯパターニング電極付きガ
ラス基板（１０ｃｍ×１０ｃｍ）上に粒径約６．５μｍ
のスペーサ（ミクロパールＳＰ−２０６５；積水ファイ
ンケミカル社製）を乾式散布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。こ
の基板上に、液晶／樹脂複合膜材料として、カイラル剤
Ｓ−８１１（メルク社製）を２．３ｗｔ％添加したネマ
チック液晶ＭＬＣ６０６８−０００（メルク社製）と、
光硬化性樹脂Ｒ−１２８Ｈ（日本化薬社製）と光重合開
始剤イルガキュアー１８４（チバガイギー社製）を重量
比８０：１９：１の割合で混合した相溶液を液晶ディス
ペンサを用いて塗布した。

【０１８０】その後、対向基板として同じくラビング処
理したポリイミド配向膜を表面に形成したＩＴＯ電極付
きガラス基板を該電極面が対向しかつツイスト角が２５
０度になるように重ね合わせ、押圧することにより基板
面全面に液晶／樹脂相溶液を広げる。次に、直径約４０
μｍの円形開口部が３００μｍピッチで配されかつ周縁
部には液晶セルのシール壁の役目を果たす形状の開口部
を有するフォトマスクを前記液晶／樹脂相溶液を挟持し
たセル上に配置し、紫外線強度１５ｍＷ／ｃｍ²の紫外
線をフォトマスクを介して前記セルに６０秒間照射し、
液晶／樹脂複合膜とした。

【０１８１】顕微鏡観察により、フォトマスクの開口部
に対応した樹脂構造物がセル内に形成されていることが
確認された。しかしながら、外圧として一方の基板を他
方の基板に対して平行な方向に押すことにより上下基板
は簡単に剥離されてしまった。

【０１８２】＜比較例４＞ラビング処理したポリイミド
配向膜を表面に形成したＩＴＯパターニング電極付きガ
ラス基板（１０ｃｍ×１０ｃｍ）上に粒径約６．５μｍ
のスペーサ（ミクロパールＳＰ−２０６５；積水ファイ
ンケミカル社製）を乾式散布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。続
いて、散布スペーサと同様のスペーサを混入したストラ
クトボンドＸＮ−２１−Ｓ（三井東圧化学社製）を前記
基板周縁部に液晶セルのシール壁となるようにスクリー
ン印刷法により形成した。なお、シール壁には液晶注入
用の開口部を設けておいた。

【０１８３】その後、対向基板として同じくラビング処
理したポリイミド配向膜を表面に形成したＩＴＯ電極付
きガラス基板を該電極面が対向しかつツイスト角が２５
０度になるように重ね合わせ、押圧しながら１５０℃の
雰囲気で９０分間放置し、さらに、室温に冷却すること
によりシール剤を硬化し、空セルを得た。

【０１８４】得られた空セルに液晶／樹脂複合膜材料と
して、カイラル剤Ｓ−８１１（メルク社製）を２．３ｗ
ｔ％添加したネマチック液晶ＭＬＣ６０６８−０００
（メルク社製）と、光硬化性樹脂Ｒ−１２８Ｈ（日本化
薬社製）と光重合開始剤イルガキュアー１８４（チバガ
イギー社製）を重量比８０：１９：１の割合で混合した
相溶液を真空注入法により開口部から上下基板間に注入
した。

【０１８５】次に、直径約４０μｍの円形開口部が３０
０μｍピッチで配されかつ周縁部には液晶セルのシール
壁の役目を果たす形状の開口部を有するフォトマスクを
前記液晶／樹脂相溶液を挟持したセル上に配置し、紫外
線強度１５ｍＷ／ｃｍ²の紫外線をフォトマスクを介し
て前記セルに６０秒間照射し液晶／樹脂複合膜とし、液
晶光変調素子を得た。

【０１８６】顕微鏡観察により、フォトマスクの開口部
に対応した樹脂構造物がセル内に形成されていることが
確認された。また、外圧として一方の基板を他方の基板
に対して平行な方向に押したが上下基板が簡単に剥離さ
れることはなかった。次に、この液晶光変調素子を７０
℃の雰囲気で９６時間放置した後、偏光顕微鏡観察を行
ったところ、樹脂構造物と基板との間に液晶相が確認さ
れ、樹脂構造物が基板から剥離し樹脂構造物と基板との
間に液晶材料が侵入していることが判明した。

【０１８７】＜比較例５＞ラビング処理したポリイミド
配向膜を表面に形成したＩＴＯパターニング電極付きガ
ラス基板（１０ｃｍ×１０ｃｍ）上に粒径約６．５μｍ
のスペーサ（ミクロパールＳＰ−２０６５；積水ファイ
ンケミカル社製）を乾式散布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。続
いて、散布スペーサと同様のスペーサを混入したストラ
クトボンドＸＮ−２１−Ｓ（三井東圧化学社製）を前記
基板周縁部に液晶セルのシール壁となるようにスクリー
ン印刷法により形成した。なお、シール壁には液晶注入
用の開口部を設けておいた。

【０１８８】その後、対向基板として同じくラビング処
理したポリイミド配向膜を表面に形成したＩＴＯ電極付
きガラス基板を該電極面が対向しかつツイスト角が２５
０度になるように重ね合わせ、押圧しながら１５０℃の
雰囲気で９０分間放置し、さらに、室温に冷却すること
によりシール剤を硬化し、空セルを得た。

【０１８９】得られた空セルに液晶／樹脂複合膜材料と
して、カイラル剤Ｓ−８１１（メルク社製）を２．３ｗ
ｔ％添加したネマチック液晶ＭＬＣ６０６８−０００
（メルク社製）と、光硬化性樹脂ＴＣ−１１０Ｓ（日本
化薬社製）と光重合開始剤イルガキュアー１８４（チバ
ガイギー社製）を重量比８０：１９：１の割合で混合し
た相溶液を真空注入法により開口部から上下基板間に注
入した。

【０１９０】次に、直径約４０μｍの円形開口部が３０
０μｍピッチで配されかつ周縁部には液晶セルのシール
壁の役目を果たす形状の開口部を有するフォトマスクを
前記液晶／樹脂相溶液を挟持したセル上に配置し、紫外
線強度１５ｍＷ／ｃｍ²の紫外線をフォトマスクを介し
て前記セルに６０秒間照射し液晶／樹脂複合膜とし、液
晶光変調素子を得た。

【０１９１】顕微鏡観察により、フォトマスクの開口部
に対応した樹脂構造物がセル内に形成されていることが
確認された。次に、この液晶光変調素子の相転移温度を
測定したところ、約６２℃まで低下していた。そこで、
基板を剥離して液晶を抽出し、ＦＴ−ＩＲ分析を行う
と、光硬化性樹脂ＴＣ−１１０Ｓモノマーにのみ含まれ
る成分のピークが検出された。また、多くの輝点が観察
され、表示がざらついて見えた。

【０１９２】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明の液晶光
変調素子によれば、液晶光変調素子の表示領域内に基板
間のギャップを制御するスペーサ材と、所定の規則に基
づいて配置される熱可塑性高分子材料を主成分とし上下
基板を接着支持する樹脂構造物とが形成されており、簡
素な構成であるにもかかわらず、熱可塑性高分子材料か
ら成る樹脂構造物により基板間のギャップが均一に保た
れ、押圧に対しても強い素子が得られる。また、所定の
規則に基づいて配置することにより従来の散布型スペー
サを用いた素子に見られたスペーサの凝集や密度ムラに
起因する表示ムラが解消された。また熱可塑性高分子材
料は適当な弾力を有するため該素子が低温に晒された場
合でも気泡発生が抑えられる。熱可塑性高分子材料を用
いることにより生産性も向上する。

【０１９３】また、本発明の液晶光変調素子の製造方法
によれば、少なくとも一方の基板上に樹脂構造物を所望
の液晶層の厚みより厚く形成し、樹脂構造物を構成する
樹脂材料の軟化温度以上に加熱しながら加圧し、樹脂構
造物を構成する樹脂材料の軟化温度以下に冷却する方法
で液晶光変調素子を作製することにより、両基板に樹脂
構造物が接着性を有して支持することができる。これに
より、液晶光変調素子を極めて効率よく作製することが
できる。また、作製された液晶光変調素子は、光変調領
域内において、基板間ギャップを均一に保つことがで
き、また、外部からの押圧や急激な温度変化により基板
間ギャップが変化するのを抑制することができ、表示ム
ラの少ない液晶光変調素子を製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態である液晶光変調素子の
概略構成を示す断面図である。

【図２】図１の液晶光変調素子の要部の断面図であ
る。

【図３】絶縁膜を設けた例を示す図である。

【図４】液晶光変調素子の樹脂構造物の配置状態を示
す図である。

【図５】樹脂構造物とスペーサとの関係を示す図であ
る。

【図６】スペーサを樹脂構造物に含めた例を示す図で
ある。

【図７】スペーサが樹脂構造物内外に存在する例を示
す図である。

【図８】シールを設けた例を示す図である。

【図９】ストライプ状の樹脂構造物を示す図である。

【図１０】図１の基本構成を有する液晶光変調素子の
応用例を示す図である。

【図１１】液晶光変調素子の他の応用例を示す図であ
る。

【図１２】液晶光変調素子のさらに他の応用例を示す
図である。

【図１３】液晶光変調素子のその他の応用例を示す図
である。

【図１４】液晶光変調素子の製造方法を示す図であ
る。

【図１５】印刷法による樹脂構造物形成を説明する図
である。

【図１６】ディスペンサ法による樹脂構造物形成を説
明する図である。

【図１７】転写法による樹脂構造物形成を示す図であ
る。

【図１８】基板貼り合わせの一実施形態を示す図であ
る。

【図１９】基板貼り合わせの他の実施形態を示す図で
ある。

【図２０】基板貼り合わせのさらに他の実施形態を示
す図である。

【図２１】液晶光変調素子の他の製造方法を示す図で
ある。

【図２２】液晶滴下法の一例を示す図である。

【図２３】液晶滴下法の他の例を示す図である。

【図２４】液晶滴下法のさらに他の例を示す図であ
る。

【図２５】基板の重ね合わせ方法を説明する図であ
る。

【図２６】基板の他の重ね合わせ方法を説明する図で
ある。

【図２７】液晶の注入の様子を示す図である。

【図２８】メタルマスクの一例を示す図である。

【図２９】シールの形成を説明するための図である。

【図３０】シールを多重にした例を示す図である。

【図３１】セルギャップの測定結果を示す図である。

【図３２】本発明の他の実施形態である液晶表示シー
トの断面図である。

【図３３】液晶表示シートに電圧を印加するための構
成の模式図である。

【図３４】液晶表示シートに電圧を印加するための他
の構成の模式図である。

【符号の説明】

１ａ、１ｂ基板２ａ、２ｂ帯状電極３樹脂構造物４スペーサ５液晶材料６絶縁膜７シール８平坦化膜９画素１０液晶光変調層１１光変領域１２光変調領域外１３開口部（液晶注入口）１４封止部１５配向膜３０樹脂材料２００液晶表示シート５００スキージ５０１スクリーン版またはメタルマスク５１０吐出口５２０転写ローラ６００エアーシリンダ６０１ａ、６０１ｂ板部材６１０、６２０加圧ローラ７００ノズル７１０ロールコータ７２０バーコータ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも一方が透明な一対の基板と、
該一対の基板間に挟まれた液晶光変調層とからなる液晶
光変調素子において、該液晶光変調層は光変調を行う液
晶材料と、上記基板間のギャップを所定の大きさに保つ
スペーサと、光変調領域内に所定の配置規則に基づいて
配置され上記一対の基板を接着支持する熱可塑性高分子
材料を主成分とする樹脂構造物とを有することを特徴と
する液晶光変調素子。
【請求項２】前記スペーサが前記樹脂構造物中に含ま
れている請求項１の液晶光変調素子。
【請求項３】前記熱可塑性高分子材料の軟化温度は、
前記液晶材料のアイソトロピック相への相転移温度より
高く前記基板の軟化温度よりも低い請求項１ないし２の
液晶光変調素子。
【請求項４】透明基板側の観察面における液晶光変調
領域内で、前記樹脂構造物が占める面積の割合が１〜４
０％である請求項１ないし３の液晶光変調素子。
【請求項５】前記樹脂構造物はドット状であり、島状
に配置されている請求項１ないし４の液晶光変調素子。
【請求項６】前記ドット状樹脂構造物は直径１０〜２
００μｍの大きさの円内に収まる大きさである請求項５
の液晶光変調素子。
【請求項７】前記樹脂構造物はストライプ状である請
求項１ないし４の液晶光変調素子。
【請求項８】前記ストライプ状樹脂構造物の線幅が１
０〜２００μｍである請求項７の液晶光変調素子。
【請求項９】前記液晶光変調層の外縁部にシールがさ
らに設けられた請求項１ないし８の液晶光変調素子。
【請求項１０】前記シールが熱可塑性高分子材料を主
成分とする樹脂構造物である請求項９の液晶光変調素
子。
【請求項１１】前記シールが多重に形成されている請
求項９ないし１０の液晶光変調素子。
【請求項１２】前記一対の基板の少なくとも一方はフ
レキシブルである請求項１ないし１１の液晶光変調素
子。
【請求項１３】前記両基板ともにフレキシブルである
請求項１２の液晶光変調素子。
【請求項１４】前記樹脂構造物は、印刷法により配置
されたものである請求項１の液晶光変調素子。
【請求項１５】前記スペーサが硬質材料よりなる請求
項１ないし１４の液晶光変調素子。
【請求項１６】前記光変調素子は、その光変調状態が
メモリーされうるものである請求項１ないし１５の液晶
光変調素子。
【請求項１７】少なくとも一方が透明な一対の基板間
に光変調を行う液晶材料を挟持してなる液晶光変調素子
の製造方法において、少なくとも一方の基板上に、所望
の基板間ギャップを与えるためのスペーサを配する工程
と、少なくとも一方の基板上に所定の配置規則に基づい
て光変調層の厚みよりも厚く樹脂構造物を形成する工程
と、該樹脂構造物の形成された基板と他方の基板とを重
ね合わせる工程と、重ね合わされた基板対を、樹脂構造
物を構成する樹脂材料の軟化温度以上に加熱しながら加
圧する工程と、加熱された基板対を、樹脂構造物を構成
する樹脂材料の軟化温度以下に冷却する工程とを含む液
晶光変調素子の製造方法。
【請求項１８】少なくとも一方の基板上の光変調領域
外に壁状の樹脂構造物を形成する工程を備え、この工程
の後に他方の基板を重ね合わせるようにした請求項１７
の液晶光変調素子の製造方法。
【請求項１９】前記光変調領域内あるいは外に樹脂構
造物を形成する工程は、ペースト状の樹脂材料を少なく
とも一方の基板上に配する工程と、ペースト状の樹脂材
料を固化する工程とを含む請求項１７ないし１８の液晶
光変調素子の製造方法。
【請求項２０】前記樹脂材料を基板上に配する工程
は、スクリーン版またはメタルマスクを用いた印刷法で
行われる請求項１９の液晶光変調素子の製造方法。
【請求項２１】前記スクリーン版またはメタルマスク
に撥油処理が施してある請求項２０の液晶光変調素子の
製造方法。
【請求項２２】前記樹脂構造物の形成時の高さは液晶
光変調層の厚さの３倍以下である請求項１７ないし１８
の液晶光変調素子の製造方法。
【請求項２３】前記スペーサは予め樹脂材料に混合さ
れており、この樹脂材料を用いて印刷することにより該
スペーサが前記基板上に配される請求項１９ないし２１
の液晶光変調素子の製造方法。
【請求項２４】前記光変調領域内外に形成される樹脂
構造物を同時に形成する請求項１８の液晶光変調素子の
製造方法。
【請求項２５】前記光変調領域外に樹脂構造物を多重
に形成する請求項１８あるいは２４の液晶光変調素子の
製造方法。
【請求項２６】前記樹脂材料として、少なくとも熱可
塑性高分子材料を含んでいるものを用いる請求項１７な
いし２５の液晶光変調素子の製造方法。
【請求項２７】前記樹脂材料として、その軟化温度が
液晶材料のアイソトロピック相への転移温度より高いも
のを用いる請求項２６の液晶光変調素子の製造方法。
【請求項２８】前記ペースト状の樹脂材料として、印
刷時の基板表面の温度での粘度が１００ｃＰ〜１０００
０００ｃＰであるものを用いる請求項２６の液晶光変調
素子の製造方法。
【請求項２９】前記ペースト状の樹脂材料として、印
刷時の基板表面の温度でのチキソ性が１から１００であ
るものを用いる請求項２８の液晶光変調素子の製造方
法。
【請求項３０】一方の基板上の光変調領域内に前記樹
脂構造物を形成し、他方の基板上の光変調領域外には前
記樹脂構造物を少なくとも１つ形成する請求項１８ある
いは２５の液晶光変調素子の製造方法。
【請求項３１】光変調領域外の前記樹脂構造物が熱硬
化性樹脂を主成分とするものである請求項１８、２４、
あるいは３０の液晶光変調素子の製造方法。
【請求項３２】前記熱硬化性樹脂の硬化温度と、前記
ペースト状の樹脂材料の軟化温度とが実質的に一致して
いる請求項３１の液晶光変調素子の製造方法。
【請求項３３】前記一対の基板を重ね合わせる前に、
少なくとも一方の基板の内側面に前記液晶材料を滴下す
る工程を含む請求項１７ないし３２の液晶光変調素子の
製造方法。
【請求項３４】前記基板の少なくとも一方の中央部に
前記液晶材料を滴下し、基板の周辺部に向けて両基板を
重ね合わせながら、前記液晶材料を基板全域に充填する
請求項３３の液晶光変調素子の製造方法。
【請求項３５】前記液晶材料を滴下する際に、前記基
板の少なくとも一方を加熱する請求項３３あるいは３４
の液晶光変調素子の製造方法。
【請求項３６】基板の加熱温度は、前記液晶材料のア
イソトロピック相への転移温度以上で、かつ、前記樹脂
構造物を構成する樹脂材料の軟化温度よりも低い請求項
３５の液晶光変調素子の製造方法。
【請求項３７】前記一対の基板を減圧下で重ね合わせ
る請求項１７ないし３６の液晶光変調素子の製造方法。
【請求項３８】前記一対の基板を加熱しながら加圧し
た後、加圧したまま前記樹脂構造物を構成する樹脂材料
の軟化温度以下まで冷却する請求項１７ないし３７の液
晶光変調素子の製造方法。
【請求項３９】前記一対の基板を加熱しながら加圧し
た後、前記液晶材料を該両基板間に注入する請求項１７
ないし１８の液晶光変調素子の製造方法。
【請求項４０】前記液晶材料のアイソトロピック相へ
の転移温度以上かつ前記樹脂材料の軟化温度以下の基板
温度で、前記一対の基板間に前記液晶材料を注入する請
求項３９の液晶光変調素子の製造方法。
【請求項４１】前記光変調領域外の壁状の樹脂構造物
に少なくとも１つ以上の開口部を形成する請求項３３あ
るいは３９の液晶光変調素子の製造方法。