WO1998018043A1

WO1998018043A1 - Dispositif d'affichage a cristaux liquides et projecteur utilisant ledit dispositif d'affichage a cristaux liquides

Info

Publication number: WO1998018043A1
Application number: PCT/JP1997/003852
Authority: WO
Inventors: Kazuo Inoue; Seiji Nishiyama; Tsuyoshi Uemura
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Priority date: 1996-10-23
Filing date: 1997-10-23
Publication date: 1998-04-30
Also published as: KR19990076705A; KR100278042B1; US6184954B1; US6285435B1

Description

明細書液晶表示素子と液晶表示素子を用いた投射装置技術分野

本発明は、液晶表示装置や光シャツタなどに利用される液晶表示素子に関するものである。背景技術

液晶表示素子は、携帯型パーソナルコンピュータを中心とする情報機器分野やテレビジョンなどを中心とする映像機器分野において、大画面で薄型の表示装置として実用化されつつあり、その中でも、近年、高分子分散型と呼ばれるものが注目されている。

この高分子分散型の液晶表示素子は、一対の導電膜付きのガラス基板が、マ卜リクス状の構造を有する高分子化合物中に、水滴状またはネットヮーク状に液晶が分散する液晶層を挟持する構成を有しており、液晶層に対する電圧印加の有無に基づいて、バックライ卜等からの入射光を透過する状態と散乱する状態とが切り換えられる。

以下に、図 9 A、図 9 B、図 9 C、図 1 2、図 2 1、及び図 2 2を参照して、従来の液晶表示素子について説明する。先ず、図 9 Aに、常温（例えば 2 0 °C) の場合に於ける従来の高分子分散型液晶表示素子の構造を示す。液晶表示素子 2 0 0は、ガラス基板 5 1及び 5 2と、シール部材 5 3 と、液晶 5 4と、高分子マトリクス 5 5と、スぺーサ 5 6とから構成される o

ガラス基板 5 1及び 5 2は、 I T O (インジウム錫酸化物）製の導電膜である透明電極付きのガラス基板である。高分子マトリクス 5 5は、 3次元的な網目状の構造を有する高分子化合物である。液晶 5 4は、高分子マトリクス 5 5中に分散する液晶である。液晶 5 4と高分子マトリクス 5 5 とから、ガラス基板 5 1及び 5 2によって挟持される液晶層 5 7が構成される。

シール部材 5 3は、ガラス基板 5 1及び 5 2の周縁に塗布され、液晶層 5 7を封止する。液晶層 5 7には、スぺーサ 5 6が多数散布され、ガラス基板 5 1及び 5 2間の間隙幅を一定に保っている。ガラス基板 5 1及び 5 2には、図示されない電圧印加手段が設けられ、液晶層 5了に所望の電圧を印加する。

従来、高分子分散型の液晶表示素子においては、スぺーサ 5 6として、その平均粒子径がガラス基板間の間隙幅より小さいものが用いられ、液晶層 5 7の内圧が大気圧より低く設定される。このようにすると、液晶層 5 7に対して外側から内側に圧力が作用し、 2つのガラス基板間の間隙幅がスぺ一サ 5 6の粒子径に保たれる。尚、スぺーサ 5 6は、ねじれネマテイツク型液晶表示素子で使用されているものと同じものである。

以下、図 9 B及び 9 Cを参照して、温度の急激な変動により、図 9 Aに示した従来の高分子分散型液晶表示素子に生じる現象について説明する。図 9 Bは、図 9 A示した常温状態の液晶表示素子 2 0 0が常温から高温（例えば 8 5 °C) に昇温された場合の状態を示し、図 9 Cは、図 9 Bに示した高温状態の液晶表示素子 2 0 0を急激に常温にまで降温された場合の状態を示している。

常温に於いては、液晶表示素子 2 0 0は、図 9 Aに示すように、スぺーサ 5 6は、その大きさが間隙幅と同じであるため、ガラス基板 5 1及び 5 2からほとんど圧力を受けていない。しかしながら、昇温されると、マトリクス 5 5と液晶 5 4との容積が膨張し、液晶層 5 7の内圧が増加する。ガラス基板 5 1及び 5 2の中央部分は、周縁部分と異なりシール部材 5 3 によって固定されていないので、増加した内圧の影響で変形し、周縁部分から中央部分に近づくにつれ間隙幅が大きぐなる。その結果、膨張した液晶は中央部分に集中して、液晶表示素子 2 0 0は図 9 Bに示すように変形する。

この図 9 Bの状態から、液晶表示素子 2 0 0を急激に常温に冷却すると液晶層 5 7は収縮する。この時、中央部分に集中した液晶は完全に元の状態に戻ることができず、その多くが中央部分に取り残された状態となる。そのため、図 9 Cに示すように、ガラス基板 5 1及び 5 2間の間隙幅は、各部分で異なつた状態となる。

このように、従来の高分子分散型液晶表示素子では、温度の急激な変動による液晶層の蟛張、収縮のため、液晶層の厚みに異常を来し、その結果、表示品位が劇的に劣化するという問題点があつた。

本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、温度の急激な変動によって生じる間隙幅の歪みを防止し、表示画像の均一性を向上させることができる液晶表示素子を提供することを第一の目的とする。

次に、図 1 2の分解斜視図を参照しながら、従来の液晶表示素子の構造を説明する。液晶表示素子 1 4 0は、ガラス基板 1 3 1 a及び 1 3 1 bと、透明電極 1 3 2 a及び 1 3 2 bと、シ一ル部材 1 3 3と、導電部材 1 3 4 a、及び 1 3 4 bと、開口部 1 3 5と、能動素子形成部 1 3 6と、液晶層 1 3 7とから構成される。

ガラス基板 1 3 1 a及び 1 3 1 bは、ガラス製の透明基板であり、 I T 0 (インジウム錫酸化物）製の導電膜である透明電極 1 3 2 a及び 1 3 2 bを備えている。ン一ル部材 1 3 3は、ガラス基板 1 3 1 a及び 1 3 1 b の周縁付近に形成される。開口部 1 3 5は、液晶層 1 3 7に液晶を充填するためにシール部材 1 3 3に設けられた不連続部分である。液晶層 1 3 7 には、開口部 1 3 5から液晶が注入される。

能動素子形成部 1 3 6は、透明電極 1 3 2 b上において、液晶表示素子 1 4 0の画素毎に T F T素子が形成されている領域である。導電部材 1 3 4 a及び 1 3 4 bは、透明電極 1 3 1 b上に塗布された導電ペーストであり、透明電極 1 3 2 aと透明電極 1 3 2 bとを電気的に接続する。

このように構成された従来の液晶表示素子 1 4 0に対して液晶材料を注入する場合、液晶層 1 3 7に液晶が充填されていない空の液晶表示素子（1 4 0 ) 、すなわち空セルを減圧した槽内に設置し、セル内を真空にした後、開口部 1 3 5を液晶材料に接触させたまま、槽内を常圧に戻すことにより液晶材料をセル内に注入する真空注入方式が一般的に用いられている。空の液晶表示素子 1 4 0に液晶材料が注入される際に、液晶材料は液晶層 1 3 7以外にも、ガラス基板 1 3 1及び 1 3 2間のシール部材 1 3 3の外側部分（以下、基板間シール外部と呼ぶ。）にも侵入する。この現象は、シール部材 1 3 3の高さ、すなわちガラス基板 1 3 1及び 3 2間の幅が数マイクロメ一トルというわずかな間隙であるため、毛細管現象によって発生する。そのため、開口部 1 3 5を封口した後、基板間シール外部に侵入した液晶材料を洗浄除去することが必要であった。

しかしながら、上記従来の液晶表示素子において、基板間シール外部に侵入した液晶を洗浄除去すると、導電部材 1 3 4 a及び 1 3 4 bが汚染若しくは除去されてしまう場合がある。このような場合、透明電極 1 3 2 a 及び 1 3 2 b間のインピーダンスが著しく增大して導通が阻害され、表示画像の画質劣化を招くことになる。

本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、基板間シール外部に侵入した液晶を洗浄除去する際に導電部材 1 3 4 a及び 3 4 bを保護し、液晶表示素子の品質に関する信頼性を保 IEする液晶表示素子及びその製造方法を提供することを第二の目的とする。

更に、図 2 1及び図 2 2を参照して、従来の高分子分散型液晶パネルの製造方法について説明する。予め所望のバタ一ン形状を有する透明導電膜 2 0 1 a及び 2 0 2 aが形成され、かつ、洗浄処理されたうえで絶縁膜 2 0 1 b及び 2 0 2 bが形成された一対のガラス基板 2 0 1及び 2 0 2を用意したうえ、注入口 2 0 3 aが形成された封止樹脂、つまり、熱硬化性樹脂や光硬化性樹脂からなる封止樹脂 2 0 3を一方側のガラス基板 1の周縁に沿って塗布し、かつ、他方側のガラス基板 2 0 2上に基板間隔を確保するためのスぺーサ 2 0 4、例えば、球形の S iO 2粒を散布した後、封止樹脂 2 0 3を介したうえでガラス基板 2 0 1及び 2 0 2同士を対面接合することが行われる。

さらに、加熱処理或いは光照射処理によって封止樹脂 2 0 3を硬化し、かつ、封止樹脂 2 0 3を介して一体化されたガラス基板 2 0 1及び 2 0 2、いわゆる空パネルを真空槽内に設置したうえで真空槽内を減圧することによってガラス基板 2 0 1及び 2 0 2からなる空パネルの内部を真空とした後、高分子及び液晶からなり、貯溜容器内に貯溜された混合材料に対して封止樹脂 2 0 3の注入口 2 0 3 aを接触させたうえで真空槽内を常圧とすることによって空パネルの内部、つまり、ガラス基板 2 0 1及び 2 0 2間に混合材料 2 0 5を注入して充填することが実行される。

なお、このような手順でもってガラス基板 2 0 1及び 2 0 2 に混合材料 2 0 5を充填する方法は真空注入法といわれており、従来から周知の方法である。引き続き、熱硬化性樹脂や光硬化性樹脂からなる封止樹脂 2 0 6を注入口 2 0 3 aの外側に塗布したうえ、加熱処理或いは光照射処理でもって混合材料 2 0 5を相分離すると高分子分散液晶 2 0 7が得られることになり、封止樹脂 2 0 6を加熱処理や光照射処理によって硬化させると、図 2 2で要部のみを簡略化して示すような高分子分散型の液晶パネルが完成したことになる。

前述のように、従来、合材料 2 0 5の相分離によって高分子分散液晶 2 0 7を得た後、封止樹脂 2 0 6の硬化によって封止樹脂 2 0 3の注入ロ2 0 3 aを閉塞することが行われている。しかしながら、図 2 1で示す樹脂 2 0 6の塗布時に、封止樹脂 2 0 6と混合材料 2 0 5に間に、空気 2 0 8 が進入することがある。このように、空気 2 0 8が進入したままの状態で、前述の光照射硬化処理を行うと、封止樹脂 2 0 6と高分子分散液晶 2 0 7 との間に気泡 2 0 9が介在したまま残ってしまう。この気泡 2 0 9が表示画素部分まで侵入している場合には、色ムラなどが発生して良好な表示品位が得られない。更に、気泡 2 0 8 '中の酸素が徐々に高分子分散液晶 7 へと溶け込んで液晶パネルの品質を劣化させて、液晶パネルに対する信頼性を損なう。

なお、このような気泡 2 0 9が残るのは、混合材料 2 0 5の相分離に伴つて固化する高分子分散液晶 2 0 7が体積収縮を起こすことや、封止樹脂 2 0 6の塗布に先立って注入口 2 0 3 a付近を布切れなどで拭うことによつて清掃した際に注入口 2 0 3 a内の混合材料 2 0 5までもが拭い取られる結果、図 2 2に仮想線で示すような気泡 2 0 9により生じる凹部が封止樹脂 2 0 6と接触すべき混合材料 2 0 5の表面上に形成されており、この凹部 2 0 9内までは封止樹脂 6が塗布され得ないことが主な原因である。本発明は、従来の製造方法における不都合に鑑みて創案されたものであって、封止樹脂と高分子分散液晶との間に気泡が介在して残ることを容易に防止でき、良好な表示品位を得るとともに、信頼性の向上を図ることが可能な液晶パネルの製造方法を提供する事を本発明の第三の目的とする。発明の開示

前記第一の目的を達成するために、本発明に係る液晶表示素子は、電圧印加手段を有し少なくとも一方が透明である一対の対向基板と、前記一対の対向基板に挟持される液晶層と、前記液晶層内に散布され前記対向基板の間の間隙幅を均一に保つ複数のスぺーザとを具備する液晶表示素子であ- て、所定の温度範囲において、前記スぺーザが反発力を有し、前記液晶層の内圧と前記スぺーサの反発力との和が大気圧に等しいことを特徴とする。上記構成により、温度の急激な変動によって生じる間隙幅の歪みを防止し、表示画像の均一性を向上させることができる。

また、本発明に係る液晶表示素子を用いた投射装置は、光源と、スクリーンと、本発明の液晶表示素子を用いて前記光源からの入射光の透過度合いを制御し画像を生成する光制御手段と、前記画像を前記スクリーンに投影する投影手段とを具備する構成を有している。上記構成により、本発明の液晶表示素子を用い、液晶表示素子に表示される画像を拡大投影する投射装置を実現することができる。

前記第二の目的を達成するために、本発明に係る液晶表示素子は、電圧印加手段をそれぞれ有し少なくとも一方が透明である一対の対向基板と、前記一対の対向基板に挟持される液晶層と、前記一対の対向基板の間に設けられ前記液晶層を封止するシール部材と、前記一対の対向基板の各々に設けられた前記電圧印加手段を電気的に接続する導電部材と、前記導電部材を取り囲む保護部材とを具備する構成を有する。

前記第三の目的を達成する為に、本発明に係る液晶パネルの製造方法では、注入口が形成された封止樹脂を介して対面接合された一対のパネル基板間に対し、高分子分散液晶となる高分子及び液晶の混合材料を注入した後に /、'ネル基扳を互いの接合方向に沿う外側から押圧して、封止樹脂の注入口から少量の混合材料が外側へと溢れ出させた状態で混合材料の表面に封止樹脂を直接的に密着させて塗布した後に、封止樹脂と高分子分散液晶を収縮硬化させることによって、封止樹脂は高分子分散液晶に密着して注入口内へと引き込まれて、封止樹脂と高分子分散液晶との間に気泡なく封口できる。図面の簡単な説明

図 1は、本発明の第 1の実施形態に係る高分子分散型液晶表示素子の構造を模式的に示す斜視図である。

図 2 A、図 2 B、及び図 2 Cは、図 1に示す高分子分散型液晶表示素子の、常温の伏態、高温伏態、及び高温から常温に戻した際の状態をそれぞれ模式的的に示す断面図である。

図 3は、一定大気圧の下での液晶表示素子が所定の温度範囲で昇温及び降温される場合の液晶層の内圧とスぺーザの反発力 P rとの関係示す図である。

図 4は、本発明の第 1の実施形態による高分子分散型液晶表示素子を組み込んだ投射装置の造を模式的に示すブロック図である。、

図 5は、図 4に示す投射装置の一変形例の構造を模式的に示すプロック図である。

図 6は、液晶表示素子における液晶層の内圧と圧縮されるスぺーザの散布密度との関係を示す図である。

図 7は、液晶表示素子おける封口時の押圧と圧縮されるスぺーサの散布密度との関係を示す図である。図 8は、 8. 2 Vの電圧印加時と液晶層の厚みと透過率の関係を示す図である。

図 9 A、図 9 B、及び図 9 Cは、従来の高分子分散型液晶表示素子 2 0 0の、常温の状態、高温状態、及び高温から常温に戻した際の状態をそれぞれ模式的的に示す断面図である。

図 1 0は、本発明の第二の実施の形態に係る液晶表示素子の構造を模式的に示す斜視分解図である。

図 1 1は、図 1 0に示すシール部材を形成するためのスクリーン印刷版のパターンを示す平面図である。、

図 1 2は、従来の液晶表示素子の構造を模式的に示す斜視分解図である。図 1 3は、本発明の第三の実施形態に係る液晶表示パネルの製造途中にある半完成品である液晶パネルの要部構造を簡略化して示す側断面図である。

図 1 4は、図 1 3に示す液晶パネルの完成時の要部構造を簡略化して示す側断面図である。

図 1 5は、液晶パネル 1 0 0の製造途中の状態を示す分解斜視図である。図 1 6は、混合材料が充填された半完成品の液晶パネルを、本発明に係る加圧装置に設置した状態を示す側面図である。

図 1 7は、本発明に係る液晶パネルのシーリング装置の構成を模式的に示すプロック図である。

図 1 8は、図 1 7に示したシーリング装置の主な動作を示すフローチヤ一トである。

図 1 9 A及び図 1 9 Bは、図 1 7に示したシ一リング装置の詳細な動作を示すフローチヤ一トである。

図 2 0は、本発明に於ける押圧動作を説明する図である。 43

PCT/JP97/03852

図 2 1は、製造途中にある半完成品状態に於ける従来の高分子分散型液晶パネルの要部構造を簡略化して示す側断面図である。

図 2 2は、図 2 2に示す従来の液晶パネルの完成時の要部構造を簡略化して示す側断面図である。発明を実施するための最良の形態

以下に、図 1から図 8を参照して前記第一の目的を達成する本発明に係る実施の形態 1を説明し、図 1 0から図 1 1を参照して前記第二の目的を達成する本発明に係る実施の形態 2を説明し、そして、図 1 3から図 2 2 を参照して前記第三の目的を達成する本発明に係る実施の形態 3について説明する。

(実施の形態 1 )

図 1は、前記第一の目的を達成する本発明の第 1の実施の形態における液晶表示素子 1 0 0の斜視図である。液晶表示素子 1 0 0は、ガラス基板 1 1及び 1 2と、シール部材 1 3と、液晶 1 4と、高分子マトリクス 1 5 と、スぺーサ 1 6と、透明電極 1 8及び 2 2と、丁丁素子1 9と、ゲ一ト信号線 2 0と、ソース信号線 2 1とから構成される。

一対の対向基板であるガラス基板 1 1及び 1 2はどちらも、ガラス製の透明基板である。高分子マトリクス 1 5は、 3次元的な網目状の構造を有する高分子化合物である。液晶 1 4は、高分子マ卜リクス； L 5中に、水滴状に分散する液晶、または水滴状に分散する液晶が互いにつながったネットワーク状構造を有する液晶である。高分子マトリクス 1 5と液晶 1 4とから、ガラス基板 1 1及び 1 2によって挟持される液晶層 1 7が構成される。液晶層 1 7における、液晶 1 4と高分子マトリクス 1 5との体積比率は、おおよそ 4対 1である。シール部材 1 3は、ガラス基板 1 1及び 1 2の周縁に塗布され、液晶層 1 7を封止する。スぺーサ 1 6は、黒色等の遮光性を有する色に着色された、弾性を有する樹脂製の球状ビーズである。、液晶層 1 7中に多数散布される。スぺーサ 1 6の各々はほぼ同じ粒子径を有し、ガラス基板 1 1及び 1 2によって弾性的に圧縮された状態で、 2枚のガラス基板間の間隙幅を一定に保っている。スぺーサ 1 6には、弾性等の物性を調節するために S i 0 2等が塗布される場合もある。以下、樹脂製のビーズ、または樹脂製のビーズに S i 0 2等が塗布されたビーズを樹脂ビーズと呼ぶ。

スぺーサ 1 6に、遮光性を有する物質を使用するのは、高分子分散型液晶表示素子は通常、電圧を印加しない状態では黒表示を行うが、その際に、スぺーサ 1 6を通して光が漏れ出ることを防ぐためである。

透明電極 1 8は、ガラス基板 1 1に設けられた I T O製の導電膜である。液晶表示素子 1 0 0の画素毎に分割された透明電極である。透明電極 2 2 は、ガラス基板 1 2に設けられた I T O製の導電膜である。液晶表示素子 1 0 0の全画素に共通の透明電極である。

T F T (薄膜トランジスタ）素子 1 9は、透明電極 1 8の各々に接铳されたスィツチ手段である T F T素子である。丁丁素子1 9の各々には、ゲート信号線 2 0とソース信号線 2 1とが接続される。

透明電極 1 8ど T F T素子 1 9とゲート信号線 2 0とソース信号線 2 1 とは、ガラス基板 1 1上の液晶層 1 7側に形成され、透明電極 2 2も同様にガラス基板 1 2の液晶層 1 7側に形成される。透明電極 1 8及び 2 2と T F T素子 1 9とゲート信号線 2 0とソース信号線 2 1と力、ら、一対の対向基板であるガラス基板 1 1及び 1 2に設けられた電圧印加手段が構成される。

このように構成された液晶表示素子 1 0 0に対して、図示されない駆動回路から出力されるゲート信号とソース信号とが、それぞれゲート信号線

20とソース信号線 21とを経由して、 TFT素子 19に供袷される。 T FT素子 19は、ゲー卜信号により ON状態とされている時に、接続される透明電極の電位をソース信号に応じた電位に設定する。透明電極 22は、図示されない駆動回路によって所定の電位に設定される。このようにすると、表示すべき画像の各画素の明るさに応じた電圧が液晶層 17に印加でき、図示されないバックライ卜からの入射光を受けると、液晶表示素子 1 00に画像が表示される。

図 2A、図 2B、図 2C、及び図 3を参照して、以下に、急激に温度変化により、本発明に係る液晶表示素子 100に生じる構造上の変化について説明する。

先ず、図 2 Aに、常温（本実施の形態では 20°C) の場合における液晶表示素子 100の状態を示す。この伏態では、大気圧と液晶層 17のガラス基板 11及び 12に対する圧力（以下、液晶層 17の内圧と呼ぶ。）との差の圧力が外側から 2枚のガラス基板に加わり、その結果スぺーサ 16 が圧縮されている。

図 2Bに、図 2 Aの常温状態の液晶表示素子 100を高温（本実施の形態では 85°C) に昇温された液晶表示素子 100の状態を示している。この状態では、加熱により液晶層 17の内圧が増加している。本実施形態に於いては、スぺーサ 16の線膨張係数は 7. 0〜10. οχΐο-⁵ ^/ K) 、液晶 14の線膨張係数は 7. ΟχΙ Ο'⁴ (1/K) 、高分子マトリクス 15の線膨張係数はスぺーサ 16の膨張係数と同等かそれ以下である c また、液晶層 17における液晶 14と高分子マトリクス 15との体積比率はほぼ 4対 1である。このため、スぺーサ 16及び高分子マトリクス 15 の膨張はほとんど無視でき、加熱による液晶層 17の内圧の増加は液晶 1 4の膨張に依存する。

図 3に、一定大気圧の下での、液晶表示素子 100が所定の温度範囲で昇温及び降温される場合の液晶層 17の内圧 P iとスぺーサ 16の反発力 P rとの関係の一例を示す。尚、同図に於いては、大気圧が 1. OkgZ cm²である。横軸は 0°Cから 85 °Cまでの範囲の温度 T em pを示す。縦軸は、 0. l kgZcm²から 0. 9 k gZcm²間での範囲の圧力 Pを示す。実線 1は、液晶層 17に加わる圧力すなわち液晶層 1 Ίの内圧 P iを示し、一点破線 L 2はスぺーサ 16に加わる圧力すなわち単位面積あたりのスぺーサ 16の反発力 P rとを示す。以下、単位面積あたりのスぺーサ 16の反発力を単にスぺ一サ 16の反発力 P rと呼ぶ。

上記温度範囲においては、液晶層 17の内圧もスぺーサ 16の反発力 P rも存在し、それらの和は大気圧と等しいことがわかる。すなわち、液晶表示素子 100は、液晶層 17の内圧とスぺーサ 16の反発力 P rとによ- て大気圧に対抗している。

温度の上昇に比例して液晶層 17の内圧が上昇すると、スぺ一サ 16の反発力 P rは減少するが、本例に於ける温度範囲（0°Cから 85°C) では、スぺーサ 16は常に反発力 P rを有する。すなわち、圧縮されているスぺ —サ 16は、液晶層 17内のいたる所でその反発力 P rによってガラス基板 11及び 12を内側から押し上げて、圧縮された状態を保持する。結果的に、図 2Bに示すように、シール部材 13によって固定される周縁部分以外、間隙幅は均等に拡がる。

図 2Cに、液晶表示素子 100を図 2 Bに示した高温状態から常温まで急激に低下させた状態を示す。図 2 Bに示すように高温状態の液晶表示素子 100を冷却すると、液晶層 17の内圧が減少しスぺーサ 16の反発力 P rは増加する。すなわち、膨張した液晶層 17は、ガラス基板 11、 1 2とスぺ一サ 1 6-とが常に接触しながら収縮する。このため、液晶層 1 7 は、場所によって収縮度合いが異なることなく、全体的に均一に収縮する _c 結果として、高温状態から急激に降温された場合でも、図 2 Cに示されるように、完全に元の状態（図 2 A) に戻る。

また、液晶表示素子 1 0 0の温度を低温（本実施の形態では 0 °C) まで低下させると、液晶層 1 7の厚み T cは減少するが、この場合でも、図 3 に示すようにスぺーサ 1 6の反発力 P rによって、液晶層 1 7の厚み T c が一定に保たれる。なお、低温の場合でも、液晶層 1 7の内圧は存在し、液晶表示素子 1 0 0は、液晶層 1 7の内圧とスぺ一サ 1 6の反発力 P rとによって大気圧に対抗する。

以上のように、スぺーサ 1 6が弾性的に圧縮されている限り、温度の変動による 2枚のガラス基板間の間隙幅の歪み、すなわち液晶層の厚み T c のばらつきを防止することができる。

また、本実施の形態では、液晶表示素子 1 0 0を、電圧印加手段を備えた 1対の基板がどちらも透明電極を備えた透明なガラス基板である透過型の液晶表示素子として説明した。本実施の形態のほかに、例えば、透明電極 2 2の代りに、光を反射する反射電極を用いれば、本発明の効果を有する反射型の液晶表示素子を構成することができる。

反射型の液晶表示素子を構成するためには、透明電極 1 8の代りに、画素毎に分割された反射電極を設け、それらの反射電極に T F T素子 1 9から電圧を供給する構成とすること等も考えられる。

さらに、本実施の形態では、スィッチ手段として T F T素子を用いる構成として説明したが、 T F T素子の代りに同様の機能を有する能動素子、例えば M I M (Metal- Insulator-Metal) 素子等を用いても良い。ことは勿論である。またさらに、上記説明において温度範囲を 0 °Cから 8 5 °Cとしてが、液晶層 1 7の内圧とスぺーサ 1 6の反発力 P rとが存在し、それらの和が大気圧と等しい限り本発明の効果が得られ、上記温度範囲に限定されるものではない。そのような温度範囲とした理由は、それ以外の温度において本発明の液晶表示素子を使用することは常識としてあり得ないとの判断からである。

以下、図 4を参照して、前記第一の目的を達成する本発明の第 1の実施形態である液晶表示素子を用いた投射装置について説明する。本実施形態に係る投射装置 1 5 0 aは、光源 3 0と、スクリーン 3 3と、カラーフィル夕 3 1と、投射手段である投射レンズ 3 2と、上述の第一の実施形態に係る液晶表示素子 1 0 0とから、図示の如く配置構成される。液晶表示素子 1 0 0とカラーフィルタ 3 1により光透過機構 L c uが構成される。同図に於いて、液晶表示素子 1 0 0は、外部に設けられた駆動回路（不図示）からの信号に応じて、光源 3 0が発する白色光を用いて濃淡画像を生成する。この意味に於いて、液晶表示素子 1 0 0は濃淡制御機構 D c u を構成している。濃淡画像は、カラ一フィルタ 3 1を通過することによつてカラー画像に変換される。カラ一フィルタ 3 1からのカラー画像は、投射レンズ 3 2によってスクリーン 3 3上に拡大投影される。

上記のように、本実施形態に係る投射装置 1 5 0 aは、液晶表示素子 1 0◦を用いてスクリーン 3 3上にカラー画像を拡大投影することができる。なお、図 4に於いては、カラ一フィルタ 3 1を液晶表示素子 1 0 0と投射レンズ 3 2の間に設けた例を示したが、光源 3 0と液晶表示素子 1 0◦との間にカラ一フィルタ 3 1を設けても良い。

以下、図 5を参照して、上述の投射装置 1 5 0 aの変形例について説明する。本例に投射装置 1 5 0 bは、投射装置 1 5 0 a同様に、第一の実施形態に係る液晶表示素子 100と同じ構成を有する 3つの液晶表示素子 1 00R、 100 G及び 100 Bを有している。更に、投射装置 150 bは、光源 30と、スクリーン 33と、ダイクロイツクミラー 34 a、 34 b、 34 c及び 34 dと、ミラー 35 a及び 35 bとから図示の如く構成される。

ダイクロイツクミラー 34 a、 34 b及びミラー 35 aによって、色分離機構 C s uが構成され、色分離機構 C s uと液晶表示素子 100R、 1 00 G、及び 100 Bにより構成される濃淡制御機構 D c u'とから光透過機構 L c u'が構成される。さらに、ミラー 35 bと、ダイクロイツクミラー 34 c及び 34 dとから、色合成機構 Cm uが構成され、色合成機構 Cmuと投射レンズ 32とから投射機構 Puが構成される。

色分離機構 C s uを構成するダイクロイツクミラー 34 aは、光源 30 からの白色光の内、緑（G) 及び青（B) の成分を透過し、赤（R) の成分を反射する。ダイクロイツクミラ一 34 bは、ダイクロイツクミラー 3 4 aが透過した G及び Bの成分の内、 Bの成分を透過し、 Gの成分を反射する。ミラ一 35 aは、ダイクロイツクミラー 34 bが透過した Bの成分を反射する。

この結果、濃淡制御機構 D c u'を形成する液晶表示素子 100R、 1 00G及び 1 00 Bには、色分離機構 C s uによって分解された R、 G及び Bの原色光がそれぞれ照射される。液晶表示素子 100 R、 100 G、及び 100 Bは、前記外部に設けられた駆動回路からの信号に応じて、それぞれ R、 G、及び Bの濃淡画像を生成する。

色合成手段 Cmuを構成するミラー 35 bは、液晶表示素子 100 Rからの Rの濃淡画像を反射する。ダイクロイツクミラー 34 cは、液晶表示素子 100 Gからの Gの濃淡画像を反射し、ミラ一 35 bからの Rの濃淡画像を透過する。ダイクロイツクミラー 34 dは、液晶表示素子 100 B からの Bの濃淡画像を反射し、ダイクロイツクミラー 34 dからの R及び Gの濃淡画像を透過する。

この結果、 RGBの各濃淡画像は合成され、カラー画像が生成される。生成されたカラー画像は、投射レンズ 32によってスクリーン 33に拡大

3X-| ^ 4しる。

上記のように、本発明の投射装置 150 bは、前記第一の実施形態に係る液晶表示素子 100と同じ構成を有する液晶表示素子を 3つ用いてスクリーン 33上にカラー画像を拡大投影することができる。

なお、本実施の形態において、色合成機構 Cmuを設ける代わりに RG B毎に投射レンズを設けて、 RGB毎の濃淡画像をスクリーン 33上の同じ位置に拡大投影することによって、 RGB毎の濃淡画像をスクリーン上で合成する構成としても良い。

以下に、再度図 2 Aを参照して、本発明の実施例に係る液晶表示素子 1 00の様々な実施例に詳しく説明する。

実施例 1

液晶層 17に散布されるスぺーサ 16には、平均粒子径 8. 98/ m、標準偏差 34 の榭脂ビーズを用いた。散布密度は、 10個/ mm ²から 300個/ mm²程度である。

高分子化合物（高分子マトリクス）となる前段階の物質（以後、高分子前駆体と呼ぶ。）と液晶料とからなる複合材料を真空注入法により、シ —ル部材 13の不連続部分からガラス基板 11及び 12間に充填した後、液晶層 17の内圧が 0. 35 k g/ cm²となるように押圧しながら、シ一ル部材 13の不連続部分にシール部材 13の一部となる封止樹脂を塗布される。 PC簡蘭 ₅₂

次に、充填された高分子前駆体と液晶材料との複合材料に対して、強度

5 OmWZ cm²の紫外線を 5分間照射することにより、高分子前駆体が高分子化すると同時に液晶材料と高分子化合物とが相分離し、液晶 14と高分子マトリクス 15とからなる液晶層 17が現れた。本実施例では、液晶層 17の厚み Tcを 8. 58 ^mとした。

このようにして形成された液晶表示素子 100に画像を表示させたところ、常温（20°C) の状態、及び一度加熱し高温（85°C) にした後冷却した常温の状態において、表示斑は観察されなかった。また、高温の状態においても、液晶層 17の厚み T cがほぼ均一であるため、表示斑はほとんど観察されなかった。また、散布するスぺーサ 16の種類を変えて実験したところ、樹脂ビーズが最も効果があることがわかった。

以下、図 6を参照して、本実施例におけるスぺーサ 16の散布密度 N (個 mm²) と液晶層 17の内圧 P i (k gノ cm²) との条件について説明する。図 6は、散布密度 Nが 10/圆 ² (-■-) 、 20/mra² (-♦ ) 、 50/ ²

(-磨-）、 100/mni² (―▲ -) 、 150/議 ² (-□-) 、 200/mm² (―。 ―）、 25 0/mtn² (-〇-）、及び 300/關 ² (-Δ-) のそれぞれに於ける、液晶層 17の内圧 P i (K g/cm²) を横軸に、圧縮されているスぺーサ 16の密度 D s (p c. ノ mm³) を縦軸に示している。本発明においては、圧縮されているスぺーサ 16の密度が 10個/ mm²程度であれば、加熱及び冷却による液晶層 17の寸法変化のばらつきを吸収すると言う効果が得られるこめ、図 6より、内圧 P iを 0. 9 k cm²以下に設定すれば良いことがわかる。

また、液晶表示素子 100を、常温から低温（本実施例では 0°C) まで冷却すると、液晶層 17は収縮し内圧 P iは低下する。この場合においても、図 3に示すのと同様に、液晶表示素子 100は、液晶層 17の内圧とスぺーサ 16の反発力 P rとによって大気圧に対抗している。前記の如く構成された液晶表示素子 100を実際に作成して行った実験に於いて、低温の状態において液晶表示素子 100に画像を表示させても表示斑はほとんど確認されなかった。

以上のように、所定の温度範囲（例えば 0°Cから 85°Cまで）における、液晶層 17の内圧 P i (k gXcm²) とスぺーサ 16の散布密度 N (個 /mm₂) に関する条件は次式（1)及び（2) によって表現される。

P i≤0. 9 (1)

10≤N≤300 (2)

より好ましくは、圧縮されているスぺーサ 16の密度 Dsが 20個 Zm m²以上であることである。この場合、内圧 P iを 0. 7kgZcm²以下とすればよい。

実施例 2

本実施例では、液晶層 17の内圧 Pが 0. 3 k gZcm²である以外は、実施例 1と同様の材料と方法とを用いて、液晶層 17の厚み T cが 8. 5 7 inである液晶表示素子 100を形成される。なお、本実施例の係る液晶表示素子 100を実際に作製して行った実験により、以下の結果が得られ o

本実施例における液晶表示素子 100を 85°Cに加熱したところ、液晶 14及び高分子マ卜リクス 15の膨張により液晶層 17の厚み T cは散布したスぺーサ 16の平均粒径 D a Vと同じ 8. 98 mとなった。この時の液晶層 17の内圧 P iは 0. 82k g cm²であった。更に、液晶表示素子 100に画像を表示させたところ、実施例 1の場合と同様、常温

(20。C) の状態、及び一度加熱し高温（85。C) にした後冷却した常温の状態において、表示斑は観察されなかった。また、高温の状態においても、液晶層 1 7の厚み T cがほぼ均一であるため、表示斑はほとんど観察されなかった。

また、液晶表示素子 1 0 0を、常温から低温（本実施例では 0 °C) まで冷却すると、液晶層 1 7は収縮し内圧 P iは低下する。この場合においても、図 3に示すのと同様に、液晶表示素子 1 0 0は、液晶層 1 7の内圧とスぺーサ 1 6の反発力 P rとによって大気圧に対抗している。従って、低温の状態において液晶表示素子 1 0 0に画像を表示させても、表示斑はほとんど確認されなかった。

図 7に、液晶表示素子 1 0 0に於ける封口時の押圧 P pと圧縮されるスぺーサの散布密度 D sとの関係を示す。図 7に於いても、図 6と同様に、散布密度 Nが lG/min² (-■-) 、 20/ffim² (-♦ -) 、 50/ ² (-き-) 、 100 ノ議 ² (-▲— ) 、 150/mm² (-□-) 、 200/醒 ² (-。 -) 、 250/rani² (―〇-) 、及び 300/mm² (-△ -）のそれぞれに於ける、しかし液晶層 1 7の内圧 P p (K g / c m ²) を横軸に、圧縮されているスぺーサ 1 6の密度 D s ( p c /mm³) を縦軸に示されている。

以上に述べたように、上限の温度における液晶層 1 7の厚み Tじが、スぺーサ 1 6の平均粒子径 D a Vと大略等しい。更に、図 7より明確に読みとれるように、上限温度に於ける液晶層 1 7の内圧 P i力圧縮されているスぺーサ 1 6の密度 D sが 1 0個ノ mm²以上となるように、所定の温

度範囲（例えば CTCから 85°Cまで）において内圧 P iが 0. 82k gZ cm² (=P i 1) 以下であれば、表示品位のばらつきは観察されない。実施例 3

本実施例では、実施例 1で用いたのと同じ材料と方法で、液晶層 17の厚み T cが 8. 24 mの液晶表示素子 100を形成した。本実施例における液晶表示素子 100を 85°Cに加熱したところ、液晶 14及び高分子マトリクス 15の膨張により液晶層 1 7の厚み Tcは散布したスぺーサ 1 6の平均粒子径 D a V (=8. 98 μτη とスぺーサ 16の粒子径 Dの標準偏差 σ (0. 34 ^m) との差 D a V— σと同じ 8. 64 mとなった。この時の液晶層 1 7の内圧 P iは 0. 65 k g/cm² (=P i 2) であつた。

本実施例における液晶表示素子 100に画像を表示させたところ、実施例 1及び 2の場合と同様、常温（20°C) の状態、及び一度加熱し高温（8 5°C) にした後冷却した常温の状態において、表示斑は観察されなかった。また、高温の状態においても、液晶層 1 7の厚み Tcがほぼ均一であるため、表示斑はほとんど観察されなかった。

また、液晶表示素子 100を、常温から低温（本実施例では 0°C) まで冷却すると、液晶層 17は収縮し内圧 P 〖は低下する。この場合においても、図 3に示されるのと同様に、液晶表示素子 100は、液晶層 1 7の内圧 P i とスぺーサ 1 6の反発力 P rとによって大気圧に対抗している。従つて、 f氐温の状態において液晶表示素子 1 00に画像を,表示させても、表示斑はほとんど確認されなかった。

以上のように、上限の温度における液晶層 1 7の厚み T cが、スベーサ 16の平均粒子径 D a Vと標準偏差 σとの差 D a ν— σと大略等しく、力、つその温度における液晶層 17の内圧 P iが 0. e S k gZcn^ CP i 2) 以下であれば、表示品位のばらつきは観察されない。

実施例 4

本実施例では、実施例 1に用いられたのと同じ材料と方法で、液晶層 1 7の厚み T cが 7. 92 /mの液晶表示素子 100を形成した。

本実施例における液晶表示素子 100を 85 °Cに加熱したところ、液晶 14及び高分子マトリクス 15の膨張により液晶層 17の厚み T cは散布したスぺーサ 16の平均粒子径 D a V (=8. 98 m) とスぺーサ 16 の粒子径 Dの標準偏差 σ (0. 34 m) の 2倍の値との差 D a v— 2 σ と同じ 8. 30 mとなった。この時の液晶層 17の内圧 P iは 0. 49 k g/cm² OP i 3) あった。

本実施例における液晶表示素子 100に画像を表示させたところ、実施例 1〜3の場合と同様、常温（20°C) の伏態、及び一度加熱し高温（8 5°C) にした後冷却した常温の状態において、表示斑は観察されなかった。また、高温の状態においても、液晶層 17の厚み Tcがほぼ均一であるため、表示斑はほとんど観察されなかった。

また、液晶表示素子 100を、常温から低温（本実施例では 0°C) まで冷却すると、液晶層 17は収縮し内圧 Pは低下する。この場合においても、図 3に示されるのと同様に、液晶表示素子 100は、液晶層 17の内圧とスぺーサ 16の反発力 P rとによって大気圧に対抗している。從つて、低温の状態において液晶表示素子 100に画像を表示させても、表示斑はほとんど確認されなかった。

以上のように、上限の温度における液晶層 17の厚み T cが、スぺーサ 16の平均粒子径 D a Vと標準偏差 σの 2倍の値との差 D a ν— 2ひと大略等しく、かつその温度における液晶層 17の内圧 P iが 0. 49k g/ cm² (P i 3) 以下であれば、表示品位のばらつきは観察されない。実施例 5

本実施例では、実施例 1で用いたのと同じ材料と方法で、液晶層 17の内圧が 0. 3 k gZcm²の時、液晶層 17の厚み T cが 7. 92 となる液晶表示素子 100を形成した。本実施例における液晶表示素子 10 0を 85 °Cに加熱したところ、液晶層 17の厚み T cは液晶材料の膨張により 0. 40 yum変化して平均粒子径 D a Vに等しい 8. 98/ mとなつた。この時の液晶の内圧は 0. 56 k gZc m²であった。

ここで、液晶材料の膨張係数を a C1/K) 、温度範囲を A t (K) 、 0°C時の液晶層 17の厚み Tcを Tc 0 ( im) とすると、温度の変動による液晶層 17の厚み T cのばらつき ATc ( /m) は次式 3で表される。

厶 Tc=a - A0 - T c O (3)

従って、本実施例では、温度範囲△ tは 20°Cから 85°Cまでの 65°Cであるから、は 7. Ox l O—⁴である。

本実施例における液晶表示素子 100に画像を表示させたところ、実施例 1、 2、 3、及び 4の場合と同様、常温（20°C) の状態、及び一度加熱し高温（85°C) にした後冷却した常温の状態において、表示斑は観察されなかった。また、高温の状態においても、液晶層 17の厚み T cがほぼ均一であるため、表示斑はほとんど観察されなかった。

また、液晶表示素子 100を、常温から低温（本実施例では 0°C) まで冷却すると、液晶層 17は収縮し内圧 Pは低下する。この場合においても、図 3に.示されるのと同様に、液晶表示素子 100は、 ¾晶層 17の内圧とスぺーサ 16の反発力 P rとによって大気圧に対抗している。従って、低温の状態において液晶表示素子 100に画像を表示させても、表示斑はほとんど確認されなかった。

本実施例の場合、液晶層 1 7の厚み T cのばらつきが ± 0. 21 / m、すなわち厚み T cの平均に対して ±2. 5%以内であることが望ましい。以下にその理由を説明する。液晶表示素子の最大の透過率である飽和透過率に対して、 90%の透過率を与える印加電圧を V90とすると、上記材料及び方法により形成される液晶表示素子 100においては、 V90は 8. 2 Vであった。

図 8は、スぺーサ 16を種々の平均粒子径 D a Vのものに置き換えて、本実施例で述べた方法で作製した各液晶表示素子 1 0 0に、 8. 2 Vの電圧を印加した時の透過率 T rと液晶層 1 7の厚み T cとの関係を示す。液晶層 1 7の厚み T cに対する透過率 T rのばらつきを厶 T rとすると、 ΔΤ rが ± 8%であれば実用上問題ないことが経験的に見い出されている。図 8から、液晶層 1 7の厚み T c力く 8. 58 mの場合の、その厚み T c のばらつきの許容範囲は、 8. 5 5±0. 2 1 / mであることがわかる。すなわち、液晶層 1 7の厚み T cのばらつき ΔΤ ι:に関する許容範囲は、その厚み T cの ±2. 5%以内となる。

以上のように、所定の温度範囲 ΔΤ (例えば 0°Cから 85 まで）において、液晶層 17の厚み T c、その厚み T cのばらつき ΔΤ c、スぺ一サの平均粒子径 D a Vの間に次式 4及び 5の関係が成り立てば、表示品位のばらつきは観察されない。

厶 T cZT c 0 25 (4)

T c +ΔΤ c≤D a V (5)

実施例 6

本実施例では、実施例 1に用いたのと同じ材料と方法で、液晶層 1 7の内圧が 0. 23 k g/ cm²の時、液晶層 1 7の厚み T cが 8. 24 τη となる液晶表示素子 1 00を形成した。本実施例でも実施例 5と同様、厚みのばらつき ΔΤ cが厚み T cの平均に対して ±2. 5%以内、すなわち厚み T cが 8. 24±0. 21 μπιであることが望ましい。

本実施例における液晶表示素子 100を 85 ^eCに加熱したところ、液晶 14及び高分子マトリクス 15の膨張により液晶層 17の厚み T cは 0.

4 増大して、スぺーサ 16の平均粒子径 D a V (=8. 98 m) とスぺーサ 16の粒子径 Dの標準偏差 σ (0. 34〃m) との差 D a v— ひと同じ 8. 64 t/mとなった。この時の液晶層 17の内圧 P iは 0. 6

5 k gズ c m²であった。

本実施例における液晶表示素子 100に画像を表示させたところ、実施例 1、 2、 3、 4、及び 5の場合と同様、常温（20°C) の状態、及び一度加熱し高温（85°C) にした後冷却した常温の状態において、表示斑は観察されなかった。また、高温の状態においても、液晶層 17の厚み Tc がほぼ均一であるため、表示斑はほとんど観察されなかった。

また、液晶表示素子 100を、常温から低温（本実施例では 0°C) まで冷却すると、液晶層 17は収縮し内圧 P iは低下する。この場合においても、図 3に示されるのと同様に、液晶表示素子 100は、液晶層 17の内圧 P iとスぺーサ 16の反発力 P rとによって大気圧に対抗している。従つて、低温の状態において液晶表示素子 100に画像を表示させても、表示斑はほとんど確認されなかった。

以上のように、所定の温度範囲 At (例えば 0°Cから 85°Cまで）において、液晶層 17の厚み T c、液晶層 17の厚み T cのばらつき厶丁 c、スぺーサの平均粒子径 D a Vの間に前記式 4及び次式 6の関係が成り立てば、表示品位のばらつきは観察されない。

ATc/Tc≤ 0. 025 (4)

T c + AT c≤D a v-CT (6)

実施例 Ί 本実施例では、実施例 1に用いたのと同じ材料と方法で、液晶層 17の厚み Tcが 7. 92 mとなる液晶表示素子 100を形成した。本実施例' でも実施例 5及び 6に関して説明したのと同様、厚みのばらつき ΔΤ が厚み T cの平均に対して ±2. 5%以内、すなわち厚み T cが 7. 92土 0. 20 / mであることが望ましい。

本実施例における液晶表示素子 100を 85 °Cに加熱したところ、液晶 14及び高分子マトリクス 15の膨張により液晶層 17の厚み Tcは 0. 40 m増大して、スぺーサ 16の平均粒子径 D a V (=8. 98 //m) とスぺーサ 16の粒子径 Dの標準偏差ひ（0. 34 m) の 2倍との Da V— 2 σと同じ 8. 30 mとなった。この時の液晶層 17の内圧 P iは 0. 49 k g cm²であった。

本実施例における液晶表示素子 100に画像を表示させたところ、実施例 1、 2、 3、 4、 5、及び 6の場合と同様、常温（20°C) の伏態、及び一度加熱し高温（85°C) にした後冷却した常温の状態において、表示斑は観察されなかった。また、高温の状態においても、液晶層 17の厚み T cがほぼ均一であるため、表示斑はほとんど観察されなかった。

また、液晶表示素子 100を、常温から低温（本実施例では 0°C) まで冷却すると、液晶層 17は収縮し内圧 Pは低下する。この場合においても、図 3に示されるのと同様に、液晶表示素子 100は、液晶層 17の内圧 P iとスぺーサ 16の反発力 P rとによって大気圧に対抗している。従って、低温の状態において液晶表示素 100に画像を表示させても、表示斑はほとんど確認されなかった。

以上のように、所定の温度範囲厶 t (例えば 0°Cから 85 まで）において、液晶層 17の厚み T c、液晶層 17の厚みのばらつき ΔΤ c、スぺーサの平均粒子径 D a Vの間に、前記式 4と次式 7の関係が成り立てば、表示品位のばらつきは観察されない。

厶 T c/T c≤0. 025 (4)

Tc十厶 T c≤D a v— 2ひ（7)

実施例 8

本実施例では、第一実施例の液晶表示素子 100を形成し、実施例 1で用いたのと同じ液晶材料と高分子前駆体とからなる複合材料を真空注入法によりシール部材 13の不連続部分から充填した。複合材料の充填後、外部からのガラス基板面内への押圧 P pが 0. 9 k cm²となるように、シール部材 13の不連铳部分に封止樹脂を塗布した。この封止樹脂も実施例 1と同じものを用いた。

次に、液晶表示素子 100内の複合材料に対して、強度 50mWZcm ²の紫外線を 5分間照射することにより、高分子前駆体が高分子化すると同時に液晶材料と高分子化合物とが相分離し、液晶 14と高分子マトリクス 15とからなる液晶層 17が現れた。

本実施例における液晶表示素子 100に画像を表示させたところ、実施例 1、 2、 3、 4、 5、 6、及び 7の場合と同様、常温（20°C) の状態、及び一度加熱し高温（85て）にした後冷却した常温の状態において、表示斑は観察されなかった。また、高温の状態においても、液晶層 1 7の厚み T cがほぼ均一であるため、表示斑はほとんど観察されなかった。

以下、本実施例におけるスぺーサ 16の散布密度 N (個 Zmm²) と、大気圧から液晶層 17の内圧を差し引いた外部からの押圧 PP (k s/c m²) との条件について説明する。本発明においては、圧縮されているスぺ―サ 16の密度 D sが 10個 Zmm²程度であればその効果が得られるため、前記図 7より、押圧 P Pを 0. I k gZ cm²以上に設定すれぱいいことがわかる。また、液晶表示素子 100を、常温から低温（本実施例では o°c) まで冷却すると、液晶層 17は収縮し内圧 P iは低下する。この場合においても、図 3に示されるのと同様に、液晶表示素子 100は、液晶層 17の内圧 P iとスぺーサ 16の反発力 P rとによって大気圧に対抗している。従つて、低温の状態において液晶表示素子 100に画像を表示させても、表示斑はほとんど確認されなかった。

以上のように、所定の温度範囲 At (例えば 0°Cから 85°Cまで）における、外部からの押圧 P p (k g/cm²) とスぺ一サ 16の散布密度 N (個ノ mm²) に関する条件は次式 8及び 9で表される。

0. l≤Pp (8)

10≤N≤300 (9)

より好ましくは、圧縮されているスぺーサ 16の密度 D sが 20個 Zm m²以上であることである。この場合、押圧 Ppを 0. 3 k gZcm²以上とすればよい。

以上、本発明について詳細な説明を行ったが、高分子分散型液晶表示素子内の液晶と高分子マトリクスとの形態として、本実施の形態で示されるような高分子マトリクス中に液晶滴が分散する NC A P (Nematic-Curvil inear-Aligned-Phase) 形の代わりに、連続相を形成する液晶中に高分子化合物が 3次元網目状もしくは微小粒滴状に分散する PN (Polymer-Netw ork) 形等を用いても同様に実施可能である。

また、上記実施例におけるスぺーサ 16として、平均粒子径 8. 98^ m、標準偏差 0. 34 mのものを用いたが、他の材質、形状、大きさのスぺーサを用いても、高温時に圧縮されているスぺーサに関する所定の条件が満たされていれば同様の効果が得られる。

また、上記実施例では、高分子前駆体と液晶材料の複合材料を真空注入法により液晶表示素子内に充填したが、常圧下で液晶表示素子内に高分子前駆体と液晶材料の複合材料を注入しても同様の効果が得られる。

以上説明したように、本発明の第一の実施形態に係る液晶表示素子によれば、液晶表示素子を使用する温度範囲内において、所定の密度のスぺーザが圧縮されていることにより、温度の変動による 2枚のガラス基板間の間隙幅の歪み、すなわち液晶層の厚みのばらつきが生じることを防止でき、表示画像の均一性を向上させることができる。また本発明の投射装置によれば、上記温度範囲内において均一な画像を拡大投影することができる。

(実施の形態 2 )

以下、図 1 0に、前記第二の目的を達成する本発明の第二の実施形態に係る液晶表示素子の構造を示す。液晶表示素子 1 1 0は、ガラス基板 1 0 1 a及び 1 0 1 bと、透明電極 1 0 2 a及び 1 0 2 bと、シール部材 3 1 0 cと、シール部材 1 0 3 a及び 1 0 3 bと、導電部材 1 0 4 a及び 1 0 4 bと、開口部 1 0 5と、能動素子形成部 1 0 6と、液晶層 1 0 7とから構成される。

一対の対向基板であるガラス基板 1 1 1及び 1 1 2は共にガラス製の透明基板である。シール部材 1 0 3 cは、ガラス基板 1 0 1 a及び 1 0 1 b の周縁付近に形成される。開口部 1 0 5は、液晶層 1 0 7に液晶 1 1 4 〔不図示）を充填するためにシール部材 1 0 3 cに設けられた不連続部分である。液晶層 1 0 7には、開口部 1 0 5から T N (トウィステツドネマティック）液晶 1 1 4が注入される。なお、開口部 1 0 5は複数個設けても良い。透明電極 1 0 2 aは、ガラス基板 1 0 1 aに設けられた I T O製の導電膜である。、液晶表示素子 1 1 0の全画素に共通の透明電極である。透明電極 1 0 2 bは、ガラス基板 1 0 1 bに設けられた I T O製の導電膜である。シール部材 1 0 3 cに取り囲まれた領域に関しては、液晶表示素子 1 10の画素毎に分割された透明電極である。

能動素子形成部 106は、透明電極 102 b上において、液晶表示素子 110の画素毎に T FT素子が形成されている領域である。能動素子形成部 106内の各 T FT素子は、透明電極 102 bの各々に接続され、透明電極 102 bの各々に供給するべき信号を、図示されない駆動回路から供給するためのスィッチ手段の役割を果たす。 TFT素子以外にも、同様のスィッチ機能を果たす素子、例えば MI M (Metal— Insulator— Metal) 素子等を用いる構成としても良い。

導電部材 104 a及び 104 bは、透明電極 101 b上に塗布された導電ペーストである。透明電極 102 aと透明電極 102 bの周縁部分とを電気的に接続する。保護部材であるシール部材 103 a及び 103 bは、それぞれ導電部材 104 a及び 104 bを取り囲むように透明基板 102 b上に形成される。すなわち、導電部材 104 aは、透明基板 102 a及び 102 bとシール部材 103 aとによって密封され、導電部材 104b は、透明基板 102 a及び 1◦ 2 bとシール部材 103bとによって密封される。透明電極 102 aと透明電極 102 bと能動素子形成部 106とから液晶層 107内の液晶に印加する電圧印加機構 E aが構成される。このように構成された液晶表示素子 110に対して、外部の駆動回路（不図示）から出力される信号が供袷されることによって、表示すべき画像の各画素の明るさに応じた電圧が液晶層 107に印加でき、図 4及び図 5に示した光源 30等で構成されるバックライ卜からの入射光を受けると、液晶表示素子 110に画像が表示される。

ここで、図 11を参照して、本実施の形態における液晶表示素子 110 の作成に使用する具体的な材料と製造方法とについて説明する。シール部材 103 a、 103 b、及び 103 cは、その材料となる樹脂（以下、シール樹脂と呼ぶ。）として熱硬化性の樹脂を用い、スクリーン印刷法により形成される。

図 11に、シール部材 103 a、 103 b、及び 103 cを形成するためのスクリーン印刷版 108を示す。スクリーン印刷版 108上には、それぞれシール部材 103 a、 103 b. 及び 103 cを形成するための浸透パターン 109 a、 109 b、及び 109 cが設けられている。

上記シール樹脂が浸透パターン 109 a、 109 b及び 109 cを通して浸透することによって、透明電極 102 b上に所定の形状が形成される。 85°Cの温度で 10分間加熱することにより透明電極 102 b上のシール樹脂の硬化を行うと、シール部材 103 a、 103 b、及び 103 cが形成される。

なお、熱硬化性の樹脂の代わりに、紫外線等の光を照射することにより硬化する光硬化性の樹脂をシール樹脂として使用することも可能である。さらには、熱硬化性と光硬化性とを兼ね備えた性質を有する樹脂、若しくは熱硬化性の樹脂と光硬化性の樹脂とを混合した樹脂である。、加熱と紫外線照射との工程を経て硬化する樹脂を、シール樹脂として使用することも可能である。 2つの工程を経て硬化する樹脂を使用する場合、封止性能において、より信頼性の高いシール部材を実現することができる。

また、シール部材 103 a、 103b. 及び 103 cを形成する方法として、スクリーン印刷法以外にも、デイスペンサ描画法を適用することもできる。このディスペンザ描画法は、デイスペンザと呼ばれる送出装置を移動させながら、ディスペンザの先端からシール樹脂を送り出すことによて、透明電極 102 b上にシール部材 103 a、 103 b. 及び 103 c の形状を描く方法である。

いずれの方法にしても、ン一ル部材 103 a及び 103 bは、シール部材 103 cを形成する材料及び方法を用いて、シール部材 103 cを形成する工程において形成される。従って、本発明のシール部材 103 a及び 103 bは、シール部材 103 cを形成する工程以外の特別な工程を必要としない。

シール部材 103 a、 103 b、及び: 103 cの硬化後、導電部材 10 4 a及び 104bとして、シール部材 103 a及び 103 b内に導電ぺース卜が塗布される。なお、導電部材 104 a及び 104 bの材料としては、導電ペースト以外に金や銀等の金属球を用いる方法も考えられる。

ガラス基板 101 a上にガラス基板 101 a及び 101 bによって挟持される液晶層 107の厚さ T c、すなわちガラス基板 101 a及び 101 b間の間隙幅を一定に保っための前記スぺーサ 16 (図 10に不図示）として、架橋共重合体である平均粒子径 D a V 9. 0 / Π1の微粒子を、約 1 00個ノ ²の密度 Nで散布する。そして、ガラス基板 101 a及び 10 1 bを透明電極 102 a及び 102 bを内側にして貼り合わせ、約 1 k g Zcm²の圧力で均一に押圧したまま、 150°Cの温度で約 2時間加熱し、約 8. 8 /inのセル厚を有する空セルを作成する。

このように作成された空セルに真空注入法により液晶材料を注入する。真空注入方式以外にも、常圧注入法や加圧注入法等を用いることも考えられる。

次に、液晶が注入された空セルを外側より加圧装置を用いて加圧し統けながら、開口部 105に封止樹脂を塗布する。塗布された封止樹脂に紫外線を照射すると、開口部 105が封止される。

以上のようにして形成された液晶表示素子 110の導電部材 104 a及び 104 bの周辺を、顕微鏡により観察しても液晶材料は観察されない。すなわち、本発明によれば、導電部材 104 a及び 104 bを取り囲むようにシール部材 1 0 3 a及び 1 0 3 bを形成することにより、空セルに液晶材料を充填する際に、液晶材料の導電部材 1◦ 4 a及び 1 0 4 b周辺への侵入を防止できる。

この後に、液晶表示素子 1 1 0をエタノールと水との混合溶液によって超音波洗浄を行う。洗浄後、再度顕微鏡により観察しても、導電部材 1 0 4 a及び 1 0 4 bには何ら変化は見られない。

以上詳細に説明したように、本実施の形態では、液晶表示素子 1 1 0は、液晶材料のみからなる液晶層 1 0 7を有するものとしたが、本実施の形態以外にも、本発明は、高分子分散型と呼ばれる液晶表示素子にも応用することができる。

この高分子分散型液晶表示素子とは、液晶材料のみが充填される液晶層の代りに、 3次元的な網目状の構造を有する高分子化合物中に、水滴状に液晶が分散するか、或いは水滴状の液晶が互いにつながりながらネットヮ —ク状に分散する液晶層 1 0 7を有する液晶表示素子である。

この場合、高分子化合物となる前段階の物質（以後、高分子前駆体と呼ぶ。）と液晶材料とからなる複合材料が、上記の空セルに真空注入法により注入される。開口部 1 0 5を同様の方法で封止した後、液晶層 1 0 7内の複合材料に対して強度 5 0 mW/ c m ²の紫外線を 5分間照射することにより、セル内の高分子前駆体が高分子化すると同時に液晶材料と高分子化合物とが相分離し、液晶と高分子化合物とからなる液晶層が現れる。また、本実施の形態では、液晶表示素子 1 1 0を、一対の対向基板がどちらも透明電極を備えた透明なガラス基板である透過型の液晶表示素子として説明した。本実施の形態のほかにも、例えば、透明電極 1 0 2 aの代りに、光を反射する反射電極を用いれば、本発明の効果を有する反射型の液晶表示素子を構成することができる。反射型の液晶表示素子を構成するためには、能動素子形成部 1 0 6において、 T F T素子に接続される画素毎に分割された透明電極の代りに、画素毎に分割された反射電極を設ける構成とすること等も考えられる。またさらに、本実施の形態では、液晶表示素子 1 1 0を、画素毎の透明電極とスィツチ手段である T F T素子とを有するものとして説明した。しかし、本発明は、画素毎の透明電極とスィッチ手段とを有しない単純マトリクス型の液晶表示素子に対しても同様に応用可能である。

以上説明したように、本発明によれば、 2つの透明電極を電気的に接続する導電部材の周囲に保護部材であるシール部材を形成することにより、基板間シール外部に侵入した液晶材料等を洗浄除去する際に、導電部材を汚染等から保護することができる。

(実施の形態 3 )

以下、図 1 3、図 1 4、図 1 5、図 1 6、図 1 7、図 1 8、図 1 9、図 2 0、図 2 1、及び図 2 2を参照して、前記第三の目的を達成する本発明の第 3の実施形態に係る液晶パネルの製造方法について説明する。図 1 3 に、本実施の形態に係る製造方法にて製造の途中状態にある液晶パネル 2 0 0の要部構造を示す。図 1 4に、本実施の形態に係る製造方法にて完成された液晶パネル 2 0 0の要部構造簡略化して示す。図 1 5に、液晶パネル 1 0 0の製造途中状態を示す。尚、液晶パネル 2 0 0は、上述の本発明の実施形態に係る液晶表示素子 1 0 0及び従来の高分子分散型液晶パネルに共に適用できるので、説明の簡便化のために、本例においては従来の液晶表示素子の製造方法について説明する。

液晶パネル 2 0 0を製造するに際しては、先ず図 1 3に示すように、一対の透明なガラス基板 2 0 1及び 2 0 2を用意し、かつ、ガラス基板 2 0 1及び 2 0 2のそれぞれの表面上に所望のパターン形状を有する透明導電膜（ I T O導電膜） 2 0 1 a及び 2 0 2 aを形成した後に洗浄処理を実行した、更に絶縁膜 2 0 1 b及び 2 0 2 bから成る配向膜を透明導電膜 2 0 1 a及び 2 0 2 a上に印刷し、 8 0 °Cの温度下で 1分間加熱したうえ、 2 2 0 °Cの温度下で 3 0分間加熱することによって絶縁膜 2 0 1 b及び 2 0 2 bを焼き付ける。

そして、図 1 5に示すように、注入ロ2 0 3 aが形成された封止樹脂 2 0 3を一方側のガラス基板 2 0 1の周縁に沿って塗布し、かつ、他方側のガラス基板 2 0 2上に基板間隔を確保するために、例えば直径 1 3 m球形の S i O 2粒であるスぺーサ 2 0 4 (図 1 3 ) を散布した後、封止樹脂 2 0 3を介したうえでガラス基板 2 0 1及び 2 0 2同士を対面接合することが行われる。尚、封止樹脂 2 0 3は熱硬化性樹脂に限定されることはなく、光硬化性樹脂であっても良い。

また、高分子分散液晶を構成する高分子及び液晶の混合材料 2 0 5は、例えば、ポリエステルァクリレー卜 1 . 8 w t %及び 2—ェチルへキシルァクリレー卜 1 8 w t %からなる高分子樹脂と、液晶 8 0 w t %に対し、光硬化開始剤を 0 . 2 w t %及び重合開始剤から構成される。このように調整された混合材料 2 0 5を加熱処理或いは光照射処理して封止樹脂 2 0 3を硬化させることによって一対のガラス基板 2 0 1及び 2 0 2からなる空パネルを構成した後、従来と同様に真空注入法を用いて封止樹脂 2 0 3 を介して一体化された空パネルの内部、つまり、ガラス基板 2 0 1及び 2 0 2間に混合材料 2 0 5を注入して充填する。

図 1 6に、前記半製品の液晶パネル 2 1 0の注入口 2 0 3 aを封止する際に、ガラス基板 2 0 1及び 2 0 2を内側に向かって押圧する加圧装置 2 1 1に設置された状態を示す。尚、同図に於いては、加圧装置 2 1 1は、ヒ扳 2 1 6及び下板 2 1 7を左右の側壁 2 1 4及び 2 1 5によって、所定の寸法精度で位置決め支持されている。この上板 216の下面には、 N₂ ガスを注入して風船のように膨張させられる袋形状のシリコンラバー 21 2が設けられている。下板 217の上面には、所定の寸法精度で形成されたステージ 213が設けられている。尚、下板 21 7及び下板 217は、光透過性の材質或いは構成を有している。ステージ 213の上に液晶パネル 210を設置した状態で、シリコンラバー 212を膨張させて、液晶パネル 210のガラス基板 201を押圧するように構成されている。

図 17、図 18、及び図 19を参照して、前記加圧装置 21 1を組み込んだ液晶パネルのシ一リング装置について説明する。図 1 7に示すように、本発明に係るシーリング装置 300は、圧力制御装置 302、温度検出器 304、温度制御装置 306、封口装置 308、光源 310、光源制御装置 312、混合材料検出装置 314、及び主制御装置 316から構成される。

圧力制御装置 302は、シリコンラバー 212に接続されて、シリコンラバ一 212に注入する N₂ガスの量を調整することによって、シリコンラバー 21 2が液晶パネル 21 0のガラス基板 201を押す圧力 P bを制御すると共に、その押圧 Pbを示す圧力信号 S p bを生成する。

温度検出器 304は液晶パネル 210内の混合材料 205の温度を、サーモグラフィ一等用いて非接触測定して、測定された混合材料 20.5の温度 Tmを示す温度信号 S tmを生成する。

温度制御装置 306は、温度測定器 304に接続されて、温度信号 S t mに基づいて、混合物温度 Tmが所定の許容温度範囲^、つまり Tm—) S KTm<Tm+^ 2 {β Κβ 2) を超えている場合には、ステージ 2 13に組み込まれた冷水或いは温水を循環させる温度調整装置を駆動して加熟或いは冷却して、液晶パネル 210の温度 Tmを制御する。光源 3 1 0は、液晶パネル 2 1 0の下部、つまりシリコンラバー 2 1 2 に対向する側に設けられて、シリコンラバー 2 1 2及び下板 2 1 7を通して液晶パネル 2 1 0を所定の出力の光 Lで照射する電球 3 1 O aを含む。電球 3 1 O aと加圧装置 2 1 1の間に設けられて、液晶パネル 2 1 0を照らす光 Lを遮断したり通過させたりするシャッタ 3 1 O bを含む。電球 3 1 0 aとシャツタ 3 1 O bとの間には、更に、光 L中の紫外線成分を除去する紫外線除去フィルタ 3 1 0 cと赤外線成分を除去する赤外線除去フィルタ 3 1 0 dが設けられている。

尚、シャツタ 3 1◦ bは、第一シャッタ一部 S 1と第二シャッタ一部 S 2から構成ており、それぞれ主制御装置 3 1 2によって、二者択一的或いは同時に開口される。第二シャッタ一部 S 2は液晶パネル 2 1 0のほぼ全面或いはそれ以上の大きさの面積を開口でき、第一シャッター部 S 1は液晶パネル 2 1 0の注入口 2 0 3 aの先端部に相当する大きさの面積を開口できる。このように構成されたシャツタ 3 1 0 bは、好ましくは、ステージ 2 1 3の内部且つ出来るだけ上面に近い位置に設けられる。そして、第 —シャッタ一部 S 1と第二シャッタ一部 S 2の境界が、液晶バネル 2 1 0 の注入口 2 0 3 aの先端部と概ね一致するように液晶パネル 2 1 0が設置される。

電球 3 1 O a及びシャツ夕 3 1 0 bそれぞれ光源制御装置 3 1 2に接続されて、シャツタ制御信号 S s c及び電球制御信号 S 1 cに基づいて、駆動制御される。

混合材料検出装置 3 1 4は、レーザー光源 3 1 4 aと受光体 3 1 4 b力、ら構成されている。混合材料検出装置 3 1 4は、加圧装置 2 1 1内の液晶パネル 2 1 0の注入口 2 0 3 aの端部から所定の距離（D r s ) 離れた位置を横から注入口 2 0 3 aの端面に概ね平行に、受光体 3 1 4 bにレーザ一光線 L r sを照、射して、そのレーザー光線 L r sが遮られた場合にハイになる二値の遮体検出信号 S r sを生成する。

これら、圧力制御装置 3 0 2、温度検出器 3 0 4、温度制御装置 3 0 6、封口装置 3 0 8、光源 3 1 0、光源制御装置 3 1 2及び混合材料検出装置 3 1 4はバス L bを経由して主制御装置 3 1 6に接続されて、前述の信号を含めて種々の信号を主制御装置 3 1 6との間で交換する。詳述すれば、主制御装置 3 1 6はバス L bを経由して圧力制御装置 3 0 2から供給される圧力信号 S p b、温度検出器 3 0 4及び温度制御装置 3 0 6から供給される温度信号 S t m、及び混合材料検出装置 3 1 4から供給される遮体検出信号 S r sに基づいて、シーリング装置 3 0 0の各部の動作を決定して、各部の動作を制御する各種の制御信号を生成すると共に、バス L bを経由して対応する各部に各制御信号を供給する。

つまり、圧力信号 S p b、遮体検出信号 S r s信号、及び温度信号 S t mに基づいて、注入口 2 0 3 aに封止樹脂 2 0 6を塗布する動作を制御する封口制御信号 S r a cを生成して、封口装置 3 0 8に供給する。更に、温度信号 S t mに基づいて、液晶パネル 2 1 0の混合材料 2 0 5の温度を適正に保っための、温度制御信号 S t m cを生成して、温度制御装置 3 0 6に供給する。

遮体検出信号 S r sに基づいて、電球 3 1 0 a及び、シャツタ 3 1 0 b の動作を指示する光源制御信号 S 1 s cを生成して、光源制御装置 3 1 2 に供給する。そして、この光源制御信号 S 】 s cに基づいて、光源制御装置 3 1 2は、電球 3 1 0 aを駆動制御する電球駆動信号 S 1 cを生成と共に、シャツ夕 3 1 0 bの第一シャツ夕部 S 1及び第二シャツ夕部 S 2のそれぞれを駆動制御するシャッタ制御信号 S s cを生成する。

次に、図 1 8に示すフローチヤ一トを参照して、本発明に係るシーリング装置 3 0 0の動作について簡単に述べた後、図 1 9 A及び図 1 9 Bに示すフローチャートを参照して詳細に説明する。先ず、液晶パネル 2 1 0が図 1 6に示すように、注入口 2 0 3 aの先端部が第一ンャッタ部 S 1と第二シャツタ部 S 2の境界上に位置するように設置したのち、シーリング動作が開始される。

図 1 8に示すプロック # 1 0 0に於いて、温度検出器 3 0 4によって、検出された液晶パネル 2 0 0の混合材料 2 0 5の温度 Tmを示す温度信号 S t mが温度制御装置 3 0 6を経由して主制御装置 3 1 6に供給される。前述のように、主制御装置 3 1 6は温度制御信号 S t m cを生成して、温度制御装置 3 0 6を制御して、混合材料温度 T mが所定の範囲 T /3 ( Tm — β K T m < Tm + S 2 >に収まるようにフィ一ドバック制御を開始する。更に、主制御装置 3 1 6は、混合材料検出装置 3 1 4からの遮体検出信号 S r s信号に基づいて、混合材料 2 0 5が注入口 2 0 3 aから溢れ出しを検出して、その検出時期に基づいて、前処理で混合材料 2 0 5が液晶パネル 2 1 0に充填された量が適正か否かを判断する。

ブロック # 2 0 0で、主制御装置 3 1 6は圧力制御装置 3 0 2に対して押圧信号 S p b cを出力して、シリコンラバー 2 1 2に対して、ガラス基板 2 0 1を所定のシーリング押圧力 P i 1及び所定の押圧時間 T p b 1 の間、押圧させる。

プロック # 3 0 0で、主制御装置 3 1 6は、前記プロック # 1 0 0で検出を開始した混合材料 2 0 5の温度及び充填量が適正である場合に、，封口装置 3 0 8に封口制御信号 S r a cを出力して、注入口 2 0 3 aを封止榭脂 2 0 6で封口させる。

ブロック # 4 0 0で、主制御装置 3 1 6は光源制御信号 S 1 s cを光源制御装置 3 1 2に出力する。光源制御装置 3 1 2は光源制御信号 S 1 s c 52

に基づいて、電球 3 1 0 a及びシャツタ 3 1 0 bをそれぞれ制御して、封止樹脂 2 0 6及び混合材料 2 0 5をそれぞれ所定の照射条件で照射して硬化させる。

ブロック # 5 0 0で、主制御装置 3 1 6は圧力制御装置 3 0 2に圧力信号 S p bを出力してシリコンラバー 2 1 2の押圧力を解除させる。

以下に、図 1 9 A及び図 1 9 Bを参照して、シーリング装置 3 0 0の動作を詳しく説明する。

ステップ S 1 0 2で、温度検出器 3 0 4で混合材料温度 T mが検出され、圧力制御装置 3 0 2によってシリコンラバー 2 1 2の押圧力 F bが検出されると共に、それぞれの検出値を示す温度信号 S 111及び圧カ信号3 が主制御装置 3 1 6に入力される。更に、混合材料温度 T mが許容温度範囲 T )3を超えている時間を示す温度異常時間パラメータ E t mがゼロにセットされる。

ステップ S 1 0 4で、主制御装置 3 1 6は加圧信号 S p b cを圧力制御

装置 302に出力して、シリコンラバー 212の押圧力 P bを所定の増加分 APbだけ加圧させる。なお、本ステップ及び口述のステップ S 120 におけるシリコンラバー 212の加圧及びガラス基板 201に対する押圧動作について、図 20を参照して後ほど詳しく説明する。

ステップ S 106で、主制御装置 316は、温度信号 S t mに基づいて、混合材料温度 Tmが許容温度範囲丁 3以内であるか否かを判断する。混合材料温度 Tmが許容温度範囲 T/3を超えている場合には、ステップ S 10 8に進む。

ステップ S 100で、温度異常時間パラメータ E t mが 1だけィンクリメントされて次のステップ S 110にする。

ステップ S 110で、温度異常時間パラメータ Etmが、所定の最大許容温度異常時間 Th(Et m)以上であるか否かが判断される。 Et mが Th (Et m)より小の場合は、 NOと判断されてステップ S 104に戻る。一方、 Et mが Th(Et m)以上の場合は、 YE Sと判断されて、ステップ S 112に進む。

ステップ S 112で、主制御装置 316は混合材料 205の温度 T が不適であることを示す混台材料温度異常信号 S e tmを出力して、シーリング装置 300の動作を停止させるなどの所定の異常処理を行う。これは、適正温度範囲外の混合材料 205を硬化させて得られる高分子化合物と液晶からなる高分子分散液晶 207 (図 14) が要求品質を満たさないと言う不良の発生を事前に防ぐ為の処理である。

一方、ステップ S 106で YE S、つまり混合材料温度 Tmが許容温度範囲 T 以内である判断された場合は、ステップ S 114に進む。

ステップ S 114では、混合材料検出装置 314から出力される遮体検出信号 S r sがゼロ（ロー）であるか否かが判断される。遮体検出信号 S r sがゼロで無い場合は、 N Oと判断されてステップ S 1 1 6に進む。ステップ S 1 1 6で、主制御装置 3 1 6は、シリコンラバー 2 1 2の押圧力がシーリング押圧力 P i b 1 (図 2 0 ) に達する間に、混合材料 2 0 5が注入口 2 0 3 aから溢れだして出している事を示す第一の混合材料溢れ出し異常信号 E s r s 1を出力して上述の異常処理を行う。これは、液晶パネル 2 1 0に、前述のように予め定められた適正量異常の混合材料 2 0 5が充填されていたり、或いは液晶パネル 2 1 0内に空気を巻き込んで混合材料 2 0 5が均等に分布していないような場合を検出して、そのような充填不良に起因する液晶パネル 2 1 0不良の発生を防ぐ為の処理である。

—方、ステップ S 1 1 4で Y E S、つまり混合材料 2 0 5が溢れていない場合には、ステップ S 1 1 8に進む。

ステップ S 1 1 8で、押圧力 P bがシーリング押圧力 P i b 1以上か否かが判断される。 N Oの場合は、ステップ S 1 0 4に戻って、シーリング押圧力 P i b 1に達する迄、ステップ S 1 0 4から S 1 1 8の処理が繰り返される。一方、 Y E Sの場合は、次のステップ S 1 2 0に進む。

ステップ S 1 2 0で、押圧力 P bが所定の押圧時間 T p b 1の間、シーリング押圧力 P i b 1に維持されているか否かが判断される。 N Oと判断された場合、つまり P bが P i b 1より大きい時は、ステップ S 1 2 2に進む。

ステップ S 1 2 2で、主制御装置 3 1 6によって、シリコンラバー 2 1 2のガラス基板 2 0 1を押圧する圧力 P bが所定シーリング押圧力 P i. b 1にされていないことを示す押圧力異常信号 S e pが出力されると共に、上述の異常処理が行われる。これは、シーリング時の押圧力 P bが大きすぎて、混合材料 2 0 5の効果後に押圧を解除した時点で、液晶パネル 2 1 0の内容物の ¾鼋不足による液晶パネル 2 1 0の形状不良を防ぐ為の処理である。

—方、ステップ S 1 2 0で Y E Sの場合は、シーリング時の押圧力が保証されているので、ステップ S 1 2 4に進む。

ステップ S 1 2 4で、前記押圧時間 T p b 1の経過後に、混合材料検出装置 3 1 4から出力される遮体検出信号 S r sが一（ハイ）であるか否かが判断される。 N Oの場合は、注入口 2 0 3 aからの混合材料 2 0 5の溢れ出しが検出されない無いことを意味するので、ステップ S 1 2 6に進む。ステップ S 1 2 6で、主制御装置 3 1 6は、混合材料 2 0 5が注入□ 2 0 3 aから溢れていない事を示す第二の混合材料溢れ出し異常信号 E s r s 2を出力すると共に、前記異常処理を行う。これは、明らかに、液晶パネル 2 1 0無いに充填された混合材料 2 0 5が不足していることを意味しているので、このまま封止樹脂 2 0 6を注入口 2 0 3 aに塗布すれば、空気 2 0 8 (図 2 1 ) を取り込んで、硬化処理された液晶パネル 2 1 0に気泡 2 0 9 (図 2 2 ) が生じるの防ぐ為の処理である。

—方、第一シャツ夕部 S 1 2 4で Y E Sの場合は、ガラス基板 2 0 1を所定のシーリング押圧力 P i b 1で所定の押圧時間 T p b 1の期間押圧することで、初めて混合材料 2 0 5の溢れ出した事を意味する。つまり、液晶パネル 2 1 0内には、適量の混合材料 2 0 5が適正に充填され且つ、液晶パネル 2 1 0内に均等に分散されている事が保証されているので、次の封止ステップ S 1 2 8に進む。

ステップ S 1 2 8で、主制御装置 3 1 6は封口制御信号 S r a cを封口装置 3 0 8に出力する。封口装置 3 0 8は樹脂ノズル 3 1 8 aから所定量の封止樹脂 2 0 6を溢れだした混合材料 2 0 5に密着した状態で塗布して注入口 2 0 3 aを封口する。

ステップ S 1 3 0で、主制御装置 3 1 6は封止樹脂 2 0 6及び混合材料 2 0 5に対する最適な照射条件を示す光源制御信号 S 1 s cを光源制御装置 3 1 2に出力する。光源制御信号 S 】 s cに基づいて、光源制御装置 3 1 2はシャッタ制御信号 S s cを出力して、先ず注入口 2 0 3 a近傍に位置する第一シャツタ部 S 1を開口させる。

ステップ S 1 3 2で、光源制御装置 3 1 2は電球駆動信号 S 1 cを出力して電球 3 1 0 aを第一の所定出力 I P 1で点灯させて、第一シャツタ部 S 1の開口部を通して、注入口 2 0 3 aに塗布された封止樹脂 2 0 6を第一の所定時間 T (ipl) 照射して、封止榭脂 2 0 6を光硬化させる。

ステップ S 1 3 4で、光源制御装置 3 1 2はシャツタ制御信号 S s cによって、第一シャツタ部 S 1を閉止さる。

ステップ S 1 3 6で、光源制御装置 3 1 2はシャツタ制御信号 S s cによって、液晶パネル 2 1 0のガラス基板 2 0 2近傍に位置する第二シャツ夕部 S 2を開口させる。

ステップ S 1 3 8で、光源制御装置 3 1 2は電球駆動信号 S 1 cによつて、電球 3 1 0 aを第二の所定出力 I P 2で点灯させて、第二シャツタ部 S 2の開口部を通して、液晶パネル 2 1 0内の混合材料 2 0 5を第二の所定時間 T (i_P2)照射して、混合材料 2 0 5を液晶 1 4と高分子マトリクス 1 5に分離させて高分子分散液晶 2 0 7を形成させる。

ステップ S 1 4 0で、光源制御装置 3 1 2はシャツタ制御信号 S s cによって、第二シャツ夕部 S 2を閉止しする。

ステップ S 1 4 2で、押圧力 P bを減圧して処理を終了する。 _; 以上に述べたようにして、本発明に係る液晶パネル 2 1 0を構成することができる。尚、前記ステップ S 1 0 6、 S 1 0 8、 S 1 1 0、及び S 1 1 2は、混合材料 2 0 5の温度を保証する混合材料温度管理ルーチンを構成しているが、シーリング装置 3 0 0以外の例えば、設置環境等によって混合材料 205の温度管理が可能であれば、廃止しても良い。

更に、前記ステップ S 114及び S 116は、混合材料 205の過剰充填或いは不均一充填を防止し、強いては封止樹脂 206による注入口 20 3 aの封口不良を防止する封口保証ルーチンを構成している。しかし、このルーチンも、シーリング装置 300の前工程で、混合材料の充填品質が管理できるのであれば、廃止しても良い。

また、前記ステップ S 124及び S 126は、混合材料 205の充填量不足を防止し、混合材料 205内に空気 208が混入して完成した高分子分散液晶 207に気泡 209が生じるのを防止する気泡防止ルーチンを構成している。このルーチンも上記封口保証ルーチンと同様に、前行程で混合材料の充填品質が管理できるのであれば廃止して良い。

更に、ステップ S 130、 S132、 S 134、 S 136、 S 138、及び S 140は、封止樹脂 206及び混合材料 205を別々に異なる条件で光源制御装置 312による硬化光を照射する、いわゆる二段照射を行つている。尚、シャツ夕 310 bを独立に開閉できる第一シャツ夕部 S 1と第二シャツタ部 S 2にすることによって、従来他の部分用の照射光の影響を防ぐために、液晶パネル 210の周囲にその都度、装着及び脱着させる必要のあった遮光膜を不要できる。また、封止樹脂 206と混合材料 20 5の照射条件が同一で良い場合には、第一シャツタ部 S 1及び第二シャッ夕部 S 2を同時に開閉して、いわゆる一段照射をすれぱ良い。更に、シャツタ 310 bを二つでは無く、一つのシャッタ部 Sを有するように構成しても良いことは言うまでもない。

以下に、図 20を参照して、前記ステップ S 104、 S118、及び S 120により保証される本発明に於けるガラス基板 201の押圧処理について、詳述する。図 20に於いて、上段部はシリコンラバー 212の最下端部がガラス基板 2 0 1のほぼ中心位置に位置されている場合を示す。中段部は、シリコンラバ一 2 1 2の最下端部が、シリコンラバー 2 1 2の注入口 2 0 3 aの反対側端部に位置されている場合を示す。下段部は、ガラス基板 2 0 1の任意の位置に於ける押圧力 P i bと押圧時間 tとの関係を示す。

先ず上段部に示すように、シリコンラバー 2 1 2がガラス基板 2 0 1の中央部に位置している場合、ガラス基板 2 0 1の水平方向を X軸とすると、シリコンラバー 2 1 2は X軸の 0点で接するも.とのする。この場合、ンリコンラバー 2 1 2は N₂の注入により内圧 P i bを高めながら膨張して、同 0点より左右の D 1及び D r方向に順番にガラス基板 2 0 1を押圧してしている。つまり、ガラス基板 2 0 1は、ゼロ点からの離間距離 X Sの遠いほど遅れて押圧されることになる。この離間距離 X Sはガラス基板 2 0 1の長さを Lとすると、上段部の場合はであり、中段部の場合は 0≤X S≤Lである。離間距離 X Sに於ける遅延時間は、シリコンラバー 2 1 2の膨張率が一定であれば T (X S )で表すことがでる。この関係を下段部に表す。

最大遅延時間 T (X S )m a xの後、ガラス基板 2 0 1の全面がシリコンラバー 2 1 2によって所定の圧力 P i b 1で押圧され時点で、圧力制御装置 3 0 2による加圧を停止して、圧力 P i b 1による押圧を所定の押圧時間 T p b l保持する。このようにして、上段部の場合は、先ず中央部の混合材料 2 0 5がガラス基板 2 0 1を通して押圧されて左右に伸張する。さらにシリコンラバー 2 1 2の膨張につれて中央部から左右に順番に押し広げられる。そして、押し広げられた混合材料 2 0 5は注入□ 2 0 3 aの反対側で液晶パネル 2 1 0の側壁に押しっけられて、注入口 2 0 3 aの方向に力が働くと共に、注入ロ2 0 3 aから溢れ出す。このようにして、液晶 2

パネル 2 1 0を中央部から両端部にしごくように混合材料 2 0 5を隅々にまで確実に充填することができる。

また、中段部の場合は、混合材料 2 0 5が注入□ 2 0 3 aの反対側から注入口 2 0 3 aに向かって順番に絞りだされるように押圧力 P bが増加して、ガラス基板 2 0 1の全面を前記所定押圧 P i b 1で所定時間 T p b 1 保持するによって、上段部の場合と同様に混合材料 2 0 5を液晶パネル 2 1 0内に充填することができる。なお、この所定押圧力 P i b 1で押圧したままで、注入口 2 0 3 aを封止樹脂 2 0 6で封止したのちに、前記ブロック # 3 0 0するので、この押圧力 P i b 1をシーリング圧力と呼ぶ。

尚、好ましくは、第一所定圧 P i b B 1は 0. S K g Z c m²であり、押圧保持時間 T p b 1は 1分間である。このように、混合材料 2 0 5が充填された液晶パネル 2 1 0を構成するパネル基板 2 0 1 (及び 2 0 2 ) を外側から押圧することによって、封止樹脂 2 0 3の注入口 2 0 3 aから少量の混合材料 2 0 5が溢れ出るように、液晶パネル 2 0 0内の混合材料 2 0 5の充填量及び押圧力 P i B 1の値は予め求めておくものとする。

なお、ガラス基板 2 0 1及び 2 0 2は外側から押圧されているので、封止樹脂 2 0 3を介して接合され、かつ、スぺーサ 2 0 4が介装されたガラス基板 2 0 1及び 2 0 2同士の離間間隔、いわゆるパネルギャップは均一化される。

尚、このようにシーリング押圧力 P i b 1で保持したまま封止樹脂： 2 0 6及び混合材料 2 0 5を硬化させるばかりでは無く _;、封止樹脂 2 0 6の塗布後に、加圧装置 2 1 1のシリコンラバー 2 1 2からパネル基板 2 0 1及び 2 0 2に加えられている押圧力を 0. 6 K g Z c m²に低減し、 1分間にわたつて放置することを行う。すると、封止樹脂 2 0 6は、注入ロ2 0 3 aから溢れ出ていた混合材料 2 0 5とともに注入ロ2 0 3 a内へと引き込まれることになり、封止樹脂 2 0 3の注入ロ 2 0 3 a内へと侵入することになる。この放置期間及び放置期間の押圧力は、封止樹脂 2 0 6が注入口 2 0 3 a内へと侵入するのに要する減圧状態及び時間によって決定される所定の値である。

混合材料 2 0 5と共に注入ロ3 0 3 a内へと侵入した封止樹脂 3 0 6は、気泡 2 0 8を発生させることなく混合材料 2 0 5と密着して注入口 2 0 3 aを完全に閉塞する。また、この実施の形態においては、パネル基板 2 0 1及び 2 0 2に加える押圧力を低減しているが、必ずしも押圧力の低減によって注入口 2 0 3 a内へと封止樹脂 2 0 6を侵入させる必要はないのである。、封止樹脂 2 0 3の注入口 2 0 3 aから溢れ出ている混合材料 2 0 5の表面上に密着した状態で封止樹脂 6を塗布したままとしておいても良い。

更に、加圧装置 2 1 1から液晶パネル 2 1 0を取り外し、かつ、この液晶パネル 2 1 0における封止樹脂 2 0 3の注入口 2 0 3 aを除く表示領域の全範囲にわたって遮光膜を被せた後、封止樹脂 2 0 6に対して 4 O mW ノ c m²の光を 3分間にわたって照射することによって封止樹脂 2 0 6を硬化させる。その後、引き続き、液晶パネル 2 1 0から遮光膜を取り外したうえで液晶パネル 2 1 0の表示領域に対して 5 O mWZ c m ²の光を 5 分間にわたって照射し、高分子及び液晶からなる混合材料 2 0 5を相分離させることによって高分子分散液晶 2 0 7を得ると、混合材料 2 0 5の表面上に密着した状態で硬化していた封止樹脂 2 0 6は高分子分散液晶 2 0 7の体積収縮に伴って注入口 2 0 3 a内へと引き込まれることになり、図

1 4で示すような高分子分散型の液晶パネルが完成したことになる。

なお、この際においては、加圧装置 2 1 1から液晶パネル 2 1 0を取り外したうえで封止樹脂 2 0 6を硬化させることを行っている力^ 加圧装置 2 1 1内で液晶パネル 2 1 0のガラス基板 2 0 1及び 2 0 2に対して 0. S K g Z c m ²の押圧力を加えたままの状態下で封止樹脂 2 0 6を硬化（相分離）させても良い。また、この際における封止樹脂 2 0 6が光硬化性榭脂に限定されることはなく、熱硬化性樹脂や常温硬化性樹脂であっても良い。封止樹脂 2 0 6が熱硬化性樹脂である場合には加熱処理によって封止樹脂 2 0 6を硬化させることが行われる。

一方、以上説明した手順とは異なる従来の形態と同様の手順、すなわち、高分子及び液晶からなる混合材料 2 0 5をガラス基板 2 0 1及び 2 0 2間に注入して充填し、かつ、封止樹脂 2 0 3の注入口 2 0 3 aの外側に封止樹脂 2 0 6を塗布した後、この封止樹脂 2 0 6を硬化させる手順に従って液晶パネルを構成することを行った。そして、本実施の形態に係る製造方法によって製造された液晶パネルと比較してみたところ、従来の形態に係る液晶パネルでは気泡が発生しており、表示品位が低下す^)ことになつているのに対し、本実施の形態に係る液晶パネルでは気泡が発生せずにパネルギャップも均一化しており、表示品位が良好であるとともに、信頼性が向上していることが確認された。

前記の製造方法では、混合材料 2 0 5が充填されたパネル基板 2 0 1及び 2 0 2を接合方向に沿う外側から押圧し、かつ、注入口 2 0 3 aの外側に封止樹脂 2 0 6を塗布した後、パネル基板 2 0 1及び 2 0 2に加わる押圧力を低減し、または、低減しないまま封止樹脂 2 0 6を硬化させたうえで混合材料 2 0 5を相分離して高分子分散液晶 2 0 7,を得ることによって液晶パネルを構成しているが、以下のような手順からなる製造方法のそれぞれを採用することによつても液晶パネルを構成することが可能である。まず、更に、高分子分散液晶 2 0 7となる高分子及び液晶の混合材料 2 0 5が封止榭脂 2 0 3の注入口 2 0 3 aから注入して充填されたパネル基板 2 0 1及び 2 0 2を互いの接合方向に沿う外側から押圧し、かつ、注入口 2 0 3 aの外側に封止樹脂 2 0 6を塗布することを行う。そして、液晶パネル 2 1 0を加圧装置 2 1 1から取り外したうえ、液晶パネル 2 1 0の表示領域に対して 5 O mWZ c m ²の光を 5分間にわたって照射し、高分子及び液晶からなる混合材料 2 0 5を相分離させることによって高分子分散液晶 2 0 7を得た後、ガラス基板 2 0 1及び 2 0 2同士を対面接合した封止樹脂 2 0 3の注入口 2 0 3 aの外側に塗布されている封止樹脂 2 0 6 に対して 4 O mWノ c m ²の光を 3分間照射することによって封止樹脂 2 0 6を硬化させることによって液晶パネルを構成する。

すなわち、この製造方法では、パネル基板 2 0 1及び 2 0 2を外側から押圧する工程で封止樹脂 2 0 3の注入□ 2 0 3 aから溢れ出た混合材料 2 0 5の表面上に対して封止樹脂 2 0 6が密着した状態で塗布されており、混合材料 2 0 5を相分離する工程では高分子分散液晶 2 0 7の体積収縮に伴って封止樹脂 2 0 6が注入口 2 0 3 a内へと引き込まれて侵入することになる。そのため、製造方法によっても、気泡が発生しておらずにパネルギャップが均一化しており、しかも、良好な表示品位と向上した信頼性とを有する液晶パネルが構成される。

なお、この際、パネル基板 2 0 1及び 2 0 2に加わる押圧力を低減したうえで混合材料 2 0 5を相分離しても良く、パネル基板 2 0 1及び 2 0 2 に加わる押圧力を低減する工程では溢れ出た混合材料 2 0 5が塗布された封止樹脂 2 0 6とともに注入 p 2 0 3 a内へと引き込まれることになり、混合材料 2 0 5を相分離する工程では高分子分散液晶 2 0 7の体積収縮に伴って封止樹脂 2 0 6が注入口 2 0 3 a内へとさらに引き込まれることに伴って注入口 2 0 3 aが完全に閉塞される。

さらに、注入口 2 0 3 aが形成された封止樹脂 2 0 3を介して対面接合された一対のパネル基板 2 0 1及び 2 0 2を用意し、高分子分散液晶 2 0 7となる高分子及び液晶の混合材料 2 0 5を封止樹脂 2 0 3の注入口 2 0 3 aからパネル基板 2 0 1及び 2 0 2間に注入して充填することを実行したうえ、加圧装置 2 1 1を用いることによって液晶パネル 2 1 0が具備したパネル基板 2 0 1及び 2 0 2を互いの接合方向に沿う外側から押圧することを行う。そして、加圧装置 2 1 1から液晶パネル 2 1 0を取り外したうえ、液晶パネル 2 1 0の表示領域に対して 5 O mW/ c m ²の光を 5分間にわたって照射し、高分子及び液晶からなる混合材料 2 0 5を相分離させることによつて高分子分散液晶 2 0 7を得た後、封止樹脂 2 0 3に形成された注入口 2 0 3 aの外側に対して封止樹脂 2 0 6を塗布したうえ、 4 O mWZ c m ²の光を 3分閉だけ照射して封止樹脂 2 0 6を硬化させることによって液晶パネル 2 1 0を完成させる。

ところで、この製造方法では、前記の製造方法と異なり、高分子分散液晶 2 0 7を得たうえで注入口 2 0 3 aの外側に封止樹脂 2 0 6を塗布し、この封止樹脂 2 0 6を硬化させているが、このような手順を採用した場合であっても、封止樹脂 2 0 6と高分子分散液晶 2 0 7との間に気泡が発生しておらず、良好な表示品位を有し、かつ、信頼性の向上した液晶パネルを構成しうることが確認されている。そして、この製造方法によれば、混合材料 2 0 5が充填されたパネル基板 2 0 1及び 2 0 2を外側から押圧した際には封止樹脂 2 0 3の注入口 2 0 3 aから混合材料 2 0 5が溢れ出ることになり、注入口 2 0 3 aから溢れ出て相分離された高分子分散液晶 2 0 7の表面上には封止樹脂 2 0 6が密着状態として塗布されたうえで硬化させられていることになる。

なお、この製造方法においては、パネル基板 2 0 1及び 2 0 2が押圧された液晶パネル 2 1 0を加圧装置 2 1 1から取り外すとしているが、加圧 T/JP97/03852

装置 2 1 1でもって押圧されたままの状態にある液晶パネル 2 1 0の表示領域に対する光照射を実行して混合材料 2 0 5を相分離しても良い。ことは勿論である。ただし、この際には、加圧装置 2 1 1自体が光を透過しうるガラスなどの素材から作製されたものであることが必要となる。

更に前記の製造方法のそれぞれでは、封止樹脂 2 0 3に形成された注入口 2 0 3 aの外側に封止樹脂 2 0 6を塗布し、かつ、この封止樹脂 2 0 6 を硬化させる工程と、混合材料 2 0 5を相分離して高分子分散液晶 2 0 7 を得る工程とが各別に実行されることとなっているが、以下のような手順からなる製造方法を採用したうえで液晶パネルを構成することも可能である。

つまり、高分子分散液晶 2 0 7となる高分子及び液晶の混合材料 2 0 5 が封止樹脂 2 0 3の注入口 2 0 3 aから注入して充填された液晶パネル 2 1 0が具備したパネル基板 2 0 1及び 2 0 2を互いの接合方向に沿う外側から内側に向かって押圧し、注人口 2 0 3 aの外側に対して封止樹脂 2 0 6を塗布することを行った後、液晶パネル 2 1 0の全面に対して 5 O mW / c m ²の光を 5分間にわたって照射し、高分子及び液晶からなる混合材料 2 0 5を相分離させることによって高分子分散液晶 2 0 7を得ると同時に、注入口 2 0 3 aの外側に塗布された封止樹脂 2 0 6を硬化させることによって液晶パネルを完成させることが行われる。

そして、この製造方法では、混合材料 2 0 5が充填されたパネル基板 2 0 1及び 2 0 2を押圧する工程で封止樹脂 2 0 3の注入口 2 0 3 aから混合材料 2 0 5が溢れ出ることになり、溢れ出た混合材料 2 0 5の表面上に塗布された封止樹脂 2 0 6は混合材料 2 0 5を相分離に伴って硬化しつつ高分子分散液晶 2 0 7の体積収縮に伴って注入口 2 0 3 a内へと引き込まれることになる。そのため、この製造方法を採用した場合にも、気泡が発 P T/JP97/03852

生しておらずにパネルギャップが均一化しており、しかも、良好な表示品位と向上した信頼性とを備えた液晶パネルが構成される。

さらに、上記の製造方法においては、混合材料 2 0 5が充填されたパネル基板 2 0 1及び 2 0 2を押圧したうえで注入□ 2 0 3 aの外側に封止樹脂を塗布した状態のまま、混合材料 2 0 5の相分離と封止榭脂 2 0 6の硬化とを同時的に実行しているが、このような手順に限定されることはなく、混合材料 2 0 5が充填されたパネル基板 2 0 1及び 2 0 2に加わる押圧力を低減したうえで混合材料 2 0 5の相分離と封止樹脂 2 0 6の硬化とを同時的に実行することも可能である。すなわち、この製造方法では、混合材料 2 0 5が充填されたパネル基板 2 0 1及び 2 0 2を外側から押圧するェ程で封止樹脂 2 0 3の注入口 2 0 3 aから混合材料 2 0 5が溢れ出ることになり、パネル基板 2 0 1及び 2 0 2に加わる押圧力を低減する工程では溢れ出た混合材料 5が封止樹脂 2 0 6とともに注入口 2 0 3 a内へと引き込まれることになる。なお、混合材料 2 0 5を相分離する工程では、注入 □ 2 0 3 aから溢れ出た混合材料 2 0 5の表面上に塗布された封止樹脂 2 0 6が硬化しながら高分子分散液晶 2 0 7の体積収縮に伴って注入口 2 0 3 a内へとさらに引き込まれることになる。従って、このような製造方法を採用して完成した液晶パネルも、気泡が発生せずにパネルギヤップが均一化しており、表示品位が良好で信頼性が向上している。

ところで、本発明の製造方法に係る実施の形態が上記の内容のみに限定される：;.とはなく、以下のような各種の変更が行われてても差し支えないことは勿論である。高分子分散液晶 2 0 7となる混合材料 2 0 5中の高分子材料が光硬化性樹脂であるポリエステルァクリレー卜及び 2—ェチルへキンルァクリレートには限定されず、 2—ヒドロキンェチルァクリレー卜ゃ卜リメチロールプロパントリァクリレー卜などであっても良い。ばかりか、光硬化性樹脂には限られず、熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂などを用いることも可能である。

本実施の形態では、ガラス基板 2 0 1及び 2 0 2の表面上に透明導電膜 2 0 1及び 2 0 2 a及び絶縁膜 2 0 1 b及び 2 0 2 bが形成されているとしたが、絶縁膜 2 0 1 b及び 2 0 2 bが形成されていなくても差し支えなく、また、ガラス基板 2 0 1及び 2 0 2のうちの一方を能動素子が設けられたアクティブマトリクス基板とすることも可能である。

スぺーサ 2 0 4が S i O 2粒に限定されることもなく、樹脂からなるものやガラスファイバーなどであってもよく、表面上に糊の付着しているスぺーサ（固着スぺーサ）を用いることもできる。

本実施の形態においては、混合材料 2 0 5を一対のガラス基板 2 0 1及び 2 0 2間へと注入するに際して真空注入法を採用しているが、この方法に限られることはなく、例えば、毛細管現象を利用した注入法（空パネルに 2つ以上の孔を形成しておき、一方の孔から空パネルの内部へ混合材料を注入する方法）や、空パネルに 2つの孔を開けておいたうえで混合材料を加圧しながら一方の孔から空パネル内へと注入する方法、或いはまた、この際に他方の孔から空パネル内を吸引する方法、さらには、一方のガラス基板上に予め混合材料を滴下しておいたうえで他方のガラス基板を貼り合わせる方法などを採用することが考えられる。

光照射によって混合材料 2 0 5の相分離を実行する際、光が照射されてくる側に配置されたパネル基板の外側位置に熱を除去するための I R力ットフィルタや、液晶の信頼性を向上させるための低波長域カツトフィルタは、例えば、 3 5 0 n m以下の波長域をカットするフィルタなどを用いることができる。

加圧装置 2 1 1がシリコンラバー 2 1 2を具備したものに限定されることはなく、対面接合された一対のガラス基板 2 0 1及び 2 0 2を外側から内側に向かって押圧しうる構成としても良い。以上説明したように、本発明に係る液晶パネルの製造方法によれば、完成した液晶パネルにおける封止樹脂と高分子分散液晶との間に気泡が介在したままで残っていることが起こらなくなり、良好な表示品位を得るとともに、信頼性の向上を図ることができるという優れた効果が得られる。産業上の利用可能性

携帯型パ一ソナルコンピュータを中心とする情報機器分野ゃテレビジョンなどを中心とする映像機器分野において、大画面で薄型の表示装置として用いられる高分子分散型液晶パネルを提供できる。

Claims

請求の範囲

1. 電圧印加手段を有し少なくとも一方が透明である一対の対向基板（ 1

1. 12) と、該一対の対向基板（11、 12) に挟持される液晶層（1 7) と、該液晶層（17) 内に散布され該対向基板（11、 12) の間の間隙幅を均一に保つ複数のスぺーサ（16) とを具備する液晶表示素子（1 00) であって、所定の温度範囲（At) において、該液晶層（17) が内圧（P i ) を有すると共に該スぺ一サ（16) が反発力（P r ) を有し、該液晶層（17) の内圧（P i) と該スぺーサ（16) の反発力（P r) との和が大気圧に等しいことを特徴とする液晶表示素子（100) 。

2. 前記液晶層（17) は、 3次元的な網目状の構造を有する高分子化合物（15) と、該高分子化合物（15) 中に分散する液晶（14) とからなることを特徴とする請求の範囲第 1項に記載の液晶表示素子（100)。

3. 前記液晶層（17) の内圧（P i) は、大略 0. 9 kg/cm²以下である。前記スぺーサ（16) の散布密度（N) は、 lnm²あたり大略 10個以上 300個以下であることを特徵とする請求の範囲第 2項に記載の液晶表示素子（100) 。

4. 前記液晶層（17) の厚み（Tc) は、前記所定の温度範囲（At) において、大略前記スぺーサ（16) の平均粒子怪 CD a v)以下であることを特徵とする請求の範囲第 2項に記載の液晶表示素子（100)。

5. 前記液晶層の厚み（Tc) は、前記所定の温度範囲（At) において、大略前記スぺーサ（16) の平均粒子径 CDa v) と前記スぺーサ（1 6) の粒子怪 (D) の標準偏差（σ) との差（Dav— σ)以下であることを特徴とする請求の範囲第 2項に記載の液晶表示素子（100) 。

6. 前記液晶層の厚み（Tc) は、前記所定の温度範囲（At) において、大略前記スぺーサ（16) の平均粒子径（Dav) と前記スぺーザの粒子径（D) の標準偏差 (σ) の 2倍の値との差（D a V— 2ひ）以下であることを特徵とする請求の範囲第 2項に記載の液晶表示素子（1 00) 。

7. 前記所定の温度範囲（A t ) において、前記液晶層（1 7) の厚み (T c) に対する前記液晶層（1 7) の厚み（T c) のばらつき（AT c) の絶対値の割合が、大略 2. 5 %以下であり、前記厚み（T c) と前記ばらつき（AT c) との和が、大略前記スぺーサ（1 6) の平均粒子径（D a V ) 以下であることを特徵とする請求の範囲第 2項に記載の液晶表示素子（100) 。

8. 前記所定の温度範囲において、前記液晶層（1 7) の厚み（T c) に対する前記液晶層（1 7) の厚み（T c) のばらつき（AT c) の絶対値の割合が、大略 2. 5%以下であり、前記厚み（T c) と前記ばらつき

(厶 T c) との和が、大略前記スぺーサの平均粒子怪（D a v) と前記スぺーサの粒子径（D) の標準偏差（σ) との差（D a v— σ) 以下であることを特徴とする請求の範囲第 2項に記載の液晶表示素子（1 00)。

9. 前記所定の温度範囲（At ) において、前記液晶層の厚み（T c) に対する前記液晶層（1 7) の厚み（T c) のばらつき（AT c) の絶対値の割合が、大略 2. 5%以下である。、前記厚み（T c) と前記ばらつき（AT c) との和が、大略前記スぺーサ（1 6) の平均粒子怪（D a v) と前記スぺーサ（1 6) の粒子径（D) の標準偏差（ひ）の 2 &の値との差（D a v— 2び）以下であることを特徴とする請求の範囲第 2項に記載の液晶表示素子（1 00) 。

1 0. 前記スぺーサ（1 6) は、樹脂ビーズであることを特徴とする請求の範囲第 1項に記載の液晶表示素子（100) 。

1 1. 前記スぺーサ（1 6) は、遮光性を有することを特徵とする請求の範囲第 1項に記載の液晶表示素子（1 00) 。

12. 前記所定の温度範囲（At) は、大略 0°Cから 85°Cまでであることを特徵とする請求の範囲第 1項に記載の液晶表示素子（100) 。

13. 前記一対の対向基板（ 11、 12 ) は、透明電極（ 18、 22 ) を備えた電圧印加手段を有する透明基板であることを特徴とする請求の範囲第 1項に記载の液晶表示素子（100) 。

14. 前記一対の対向基板（11, 12) は、少なくとも一方が透明基板である前記電圧印加手段は、前記透明基板に透明電極（18、 22) が設けられ、もう一方の基板に反射電極が設けられることを特徵とする請求の範囲第 1項に記載の液晶表示素子（100) 。

15. 前記電圧印加手段の有する電極の少なくとも一方は、複数の電極からなり、前記複数の電極の各々には、それぞれスィッチ手段が接続されることを特徵とする請求の範囲第 13項または第 14項記載の液晶表示素子（100) 。

16. 光源と、スクリーンと、請求の範囲第 13項に記載の液晶表示素子を用いて前記光源からの入射光の透過度合いを制御し画像を生成する光制御手段と、前記画像を前記スクリーンに投影する投影手段とを具備することを特徴とする液晶表示素子を用いた投射装置（100) 。

17. 前記光制御手段は、前記入射光から濃淡画像を生成する請求の範囲第 13項に記載の液晶表示素子と、前記濃淡画像をカラ一画像に変換するカラ一フィルタとを具備することを特徴とする請求の範囲第 16項に記載の液晶表示素子を用いた投射装置。

18. 前記光制御手段は、前記光源からの入射光を RGBの各原色に分解する色分離手段と、前記原色毎に請求の範囲第 13項に記載の液晶表示素子が設けられ、前記色分離手段からの原色光の透過度合いをそれぞれ制御し、前記原色毎の濃淡画像を生成する濃淡制御手段とからなり、前記投影手段は、前記原色毎の前記濃淡画像を合成し前記スクリーンにカラー画像を投影することを特徵とする請求の範囲第 1 6項に記載の液晶表示素子を用いた投射装置。

1 9. 前記投射手段は、前記原色毎の濃淡画像を合成し、カラー画像を生成する色合成手段と、前記色合成手段からのカラー画像を前記スクリ一ンに投影する投射レンズとからなることを特徴とする請求の範囲第 1 8項に記載の液晶表示素子を用いた投射装置。

2 0 . 電圧印加手段を有し少なくとも一方が透明である一対の対向基板と、前記一対の対向基板に挟持される液晶層と、前記一対の対向基板の間に設けられ前記液晶層を封止するシール部材と、前記一対の対向基板に設けられた前記電圧印加手段を電気的に接続する導電部材と、前記導電部材を取り囲む保護部材とを具備することを特徴とする液晶表示素子。

2 1 . 前記シール部材と前記保護部材との材料であるシール樹脂は、熱硬化性の樹脂もしくは光硬化性の樹脂、もしくは熱硬化性及び光硬化性の樹脂、または熱硬化性の樹脂と光硬化性の樹脂とを混合した樹脂であることを特徴とする請求の範囲第 2 0項に記載の液晶表示素子。

2 2. 前記液晶層は、 3次元的な網目状の構造を有する高分子化合物と、前記高分子化合物中に分散する液晶とからなることを特徴とする請求の範囲第 2 0項または 2 1項に記載の液晶表示素子。

2 3. 前記一対の対向基板は、透明電極を備えた電圧印加手段を有する透明基板であることを特徴とする請求の範囲第 2 0項に記載の液晶表示素子。

2 4. 前記一対の対向基板は、少なくとも一方が透明基板である。、前記電圧印加手段は、前記透明基板に透明電極が設けられ、もう一方の基板に反射電極が設けられることを特徴とする請求の範囲第 2 0項に記載の液晶表示素子。

25. 前記保護部材は、前記シール部材が形成される工程において、前記シール樹脂と前記シール部材の形成方法とを用いて形成されることを特徵とする請求の範囲第 21項に記載の液晶表示素子の製造方法。

26. 前記シール部材の形成方法は、スクリーン印刷法であることを特徴とする請求の範囲第 25項に記載の液晶表示素子の製造方法。

27. 前記シール部材の形成方法は、デイスペンザ描画法であることを特徴とする請求の範囲第 25項に記載の液晶表示素子の製造方法。

28. 注入口（203 a) が形成された封止樹脂（203) を介して対面接合された一対のパネル基板（201、 202) 間に高分子分散液晶（2

07) となる高分子（15) 及び液晶（14) の混合材料（205) が充填された液晶パネル（210) を封止するシーリング装置（300) であつて、

該パネル基板（201、 202) を該注入口（203 a) から所定の距離（XS) だけ離れた時点から該注入口（203 a) に向かって連続的に押圧する押圧手 ¾ (212) と、

該注入口（203 a) から該混合材料（205) が溢れ出した時点で、榭脂（206) を該溢れ出した混合材料（205) に密着するように塗布して該注入口（203 a) を封口する封口手段（308) とを有することを特徴とするシーリング装置（300) 。

29. 更に、前記樹脂（206) を硬化せると共に前記混合材 (20 5) を高分子（15) 及び液晶（14) に分離させて高分子分散液晶（2 07) を生成する硬化手段（310、 312) を有することを特徴とする請求の範囲第 28項に記載のシーリング装置〔300) 。

30. 更に、前記混合材料（205) の温度（Tm) を所定温度範囲（T β) に管理する温度制御手段（304、 306、 316) を有することを特徴とする請求の範囲第 28

項に記載のシーリング装置（300) 。

31. 更に、温度制御手段（304、 306、 316) は、第一の所定時間（Th(E tm)) の間、該混合材料（205) の温度（Tm) が該所定温度範囲（T 3) を超えた場合には、温度異常として温度異常信号（S e tm) を出力することを特徴とする請求の範囲第 30項に記載のシーリング装置（300) 。

32. 前記押圧手段（212) は、前記パネル基板（201、 202) を所定圧力（P i b ] ) で第二の所定時間（Tp b l) の間押圧し、前記封口手段（308) は該第二の所定時間（Tp b l) 後に、封口することを特徴とする請求の範囲第 28項に記載のシーリング装置（300)。

33 · 前記注入口（203 a) から該混合材料（205) が溢れ出すのを検出する溢れ出し検出手段（314) を更に有することを特徵とする請求の範囲第 32項に記載のシーリング装置（300) 。

34. 前記溢れ出し検出手段（314) は、前記第二の所定時間（Tp b 1) 以前に、前記混合材料（205) の溢れ出しを検出した場合には、溢れ出し異常として第一の溢れ出し異常信号（E s r s 1) を出力することを特徴とする請求の範囲第 33項に記載のシーリング装置（300) 。

35. 前記溢れ出し検出手段（314) は、前記第二の所定時間（Tp b 1) 後に、前記混合材料（205) の溢れ出しを検出し無い場合には、溢れ出し異常として第二の溢れ出し異常信号（E s r s 2) を出力することを特徴とする請求の範囲第 33項に記載のシーリング装置（300)

36. 注入口（203 a) が形成された封止樹脂（203) を介して対而接合された一対のパネル基板（201、 202) 間に高分子分散液晶（2 07) となる高分子（15) 及び液晶（14) の混合材料（205) が充填された液晶パネル（210) を封止するシ一リング方法であって、該パネル基板（201、 202) を該注入口（203 a) から所定の距離（XS) だけ離れた時点から該注入口（203 a) に向かって連続的に押圧する押圧するステップ（# 200 ; S 104、 S 118、 S 120、 S 124) と、

該注入口（203 a) から該混合材料（205) が溢れ出した時点で、樹脂（206) を該溢れ出した混合材料（205) に密着するように塗布して該注入口（203 a) を封口する封口ステップ（#300, S 128) とを有することを特徴とするシーリング方法。

37. 更に、前記樹脂（206) を硬化せると共に前記混合材料（20 5) を高分子（15) 及び液晶（14) に分離させて高分子分散液晶（2 07) を生成する硬化ステップ（#400 ; S 130、 S 132、 S 13 4、 S 136、 S 138、 S 140) を有することを特徴とする請求の範囲第 36項に記載のシーリング方法。

38. 更に、前記混合材料（205) の温度（Tm) を所定温度範囲（T β) に管理する温度制御ステップ（# 100 ; S 106、 S 108、 S I 10) を有することを特徴とする請求の範囲第 36項に記載のシ一リング方法。

39. 第一の所定時間（Th(E t m)) の間、該混合材料（205) の温度（Tm) が該所定温度範囲（TyS) を超えた場合には、温度異として温度異常信号（S e tm) を出力する温度異常検出ステップ（# 100、 S 106、 S 108、 S 110、 S 112) を更に有することを特徴とする請求の囲第 38項に記載のシーリング方法。

40. 前記パネル基板（201、 202) を所定圧力（P i b 1) で第二の所定時間（Tpb 1) の間押圧する保持押圧ステップ（S 120) を有すると共に、、

封口する封口ステップ（# 300, S 128) は、該第二の所定時間（T P b 1) 後に封口することを特徴とする請求の範囲第 36項に記載のシーリング方法。

41. 前記注入口（203 a) から該混合材料（205) が溢れ出すのを検出する溢れ出し検出ステップ（# 100 ； S 114) を更に有することを特徵とする請求の範囲第 40項に記載のシーリング方法。

42. 前記第二の所定時間（Tp b l) 以前に、前記混合材料（205) の溢れ出しを検出した場合には、溢れ出し異常として第一の溢れ出し異常信号（E s r s 1) を出力する第一の溢れ出し異常検出ステップ（S 11 4、 S 116) を更に有することを特徴とする請求の範囲第 41項に記載のシーリング方法。

43. 前前記第二の所定時間（Tp b l) 後に、前記混合材料（205) の溢れ出しを検出し無い場合には、溢れ出し異常として第二の溢れ出し異常信号（E s r s 2) を出力する第二の溢れ出し異常検出ステップ（S 1 14、 S 124 S 124) ことを特徵とする請求の範囲第 41項に記載のシーリング方法。