JPH08278504A - 液晶素子およびその製造方法 - Google Patents

液晶素子およびその製造方法

Info

Publication number
JPH08278504A
JPH08278504A JP7310130A JP31013095A JPH08278504A JP H08278504 A JPH08278504 A JP H08278504A JP 7310130 A JP7310130 A JP 7310130A JP 31013095 A JP31013095 A JP 31013095A JP H08278504 A JPH08278504 A JP H08278504A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
spacer
region
polymer
substrates
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP7310130A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3267844B2 (ja
Inventor
Noriaki Onishi
憲明 大西
Masayuki Okamoto
正之 岡本
Toshiyuki Hirai
敏幸 平井
Nobuaki Yamada
信明 山田
Nobukazu Nagae
伸和 長江
Shinichi Terashita
慎一 寺下
Masahiko Kondo
正彦 近藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to JP31013095A priority Critical patent/JP3267844B2/ja
Priority to CN95118863A priority patent/CN1092801C/zh
Priority to KR1019950040902A priority patent/KR100228957B1/ko
Priority to US08/555,728 priority patent/US5643471A/en
Priority to TW084111951A priority patent/TW436652B/zh
Publication of JPH08278504A publication Critical patent/JPH08278504A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3267844B2 publication Critical patent/JP3267844B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1339—Gaskets; Spacers; Sealing of cells
    • G02F1/13394—Gaskets; Spacers; Sealing of cells spacers regularly patterned on the cell subtrate, e.g. walls, pillars

Abstract

(57)【要約】 【課題】 液晶素子の視角依存性を改善し、ざらつきを
低減すると共に、基板間隙を均一に制御し、強度や耐衝
撃性に優れた液晶素子を得る。 【解決手段】 少なくとも一方が透明な一対の基板間隙
に高分子領域に囲まれた液晶領域からなる液晶層が挟持
され、液晶分子が２方向以上、軸対称状またはランダム
状に配向している。その画素外の一部または全部に配設
された絶縁体により基板間隙が均一に制御され、あるい
は強度や耐衝撃性が向上しており、液晶領域内にスペー
サが存在しない。また、画素内または画素外に形成され
た絶縁体により、高分子領域および液晶領域の形成位置
と形状が制御され、液晶分子の配向も制御されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば多人数で
見る携帯情報端末や、パーソナルコンピュータ、ワード
プロセッサ、アミューズメント機器、テレビジョン装置
などの平面ディスプレイを有する液晶表示素子、更には
シャッタ効果を利用した表示板、窓、扉、壁などに用い
られる液晶素子およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、種々の表示モードを利用した液晶
表示素子が実用化されており、例えばネマティック液晶
を用いた複屈折モードの電気光学効果を利用して表示を
行うＴＮ（ツイスティッドネマティック）モードやＳＴ
Ｎ（スーパーツイスティッドネマティック）モード等が
一般的に用いられている。これらは偏光板を要し、配向
処理をも必要とするものである。これらの液晶表示素子
は、図５８（ａ）に示すように初期配向状態においてプ
レチルトを有しており、図５８（ｂ）に示すようにセル
に電圧を印加した時に液晶分子３ａが同方向に立ち上が
る。このため、異なる視角ＡおよびＢから観察者がセル
を観察した場合、見かけ上の屈折率が変化して表示のコ
ントラストが変化する。さらに、図５８（ｂ）に示す中
間調状態では視角により反転現象等が生じる等、表示品
位が著しく低下する。また、最近では、強誘電性液晶
（ＦＬＣ）表示モードの液晶表示素子も実用に近付いて
いる。なお、図５８（ｃ）は、飽和電圧印加の場合であ
る。
【０００３】また、近年、偏光板を要さず、しかも配向
処理を不要とするものとして、液晶分子の複屈折率を利
用し、透明または白濁状態を電気的にコントロールする
方式の素子が提案されている。この方法は、基本的には
液晶分子の常光屈折率と支持媒体の屈折率とを一致さ
せ、電圧を印加して液晶の配向が揃うときに透明状態を
表示し、電圧無印加時には液晶分子の配向の乱れによる
光散乱状態の白濁状態を表示するものである。
【０００４】このような方法として、特表昭５８−５０
１６３１号公報には液晶をポリマーカプセルに包含させ
る方法が開示され、特表昭６１−５０２１２８号公報に
は液晶と光硬化性樹脂または熱硬化性樹脂とを混合して
樹脂を硬化させることにより液晶を析出させて樹脂中に
液晶滴を形成させる方法が開示されている。これらは高
分子分散型液晶表示素子と称されている。
【０００５】また、偏光板を用いて液晶セルの視角特性
を改善する方法として、特開平４−３３８９２３号公報
および特開平４−２１２９２８号公報には上記高分子分
散型液晶表示素子を直交偏光板中に挟んだ素子が開示さ
れている。この素子は、視野角特性を改善する効果が大
きいが、原理的に散乱による脱偏光を利用しているため
に明るさがＴＮモードに比べて１／２と低く、利用価値
が低い。
【０００６】さらに、特開平５−２７２４２号公報に
は、液晶の配向状態を高分子の壁や突起物で乱してラン
ダムドメインを作製し、視野角を改善する方法が開示さ
れている。しかし、この方法ではドメインがランダム
で、かつ、画素部分にも高分子材料が入り込むので電圧
無印加時の光線透過率が低い。また、液晶ドメイン間の
ディスクリネーションラインがランダムに発生し、電圧
印加時においても消滅しないので電圧印加時の黒レベル
が低い。これらの理由により、この液晶表示素子はコン
トラストが低いものになる。
【０００７】また、本願出願人は、特願平５−３０９９
６号に液晶と樹脂材料との混合物を注入した液晶セルに
規則的な照度むらを有する紫外線を照射して液晶と高分
子とを規則的に相分離させることにより、高分子壁４中
で液晶分子が軸対称状に配列した液晶表示素子を提案し
ている。この液晶表示素子においては、図５８（ｄ）に
示すように液晶領域３内の液晶分子３ａが軸対称状に配
向していることにより、図５８（ｅ）に示すように異な
る視角ＡおよびＢから観察者がセルを観察しても表示の
コントラストが変化せず、反転現象なども生じないの
で、視角特性を著しく改善させることができる。なお、
図５８（ｆ）は飽和電圧印加の場合である。
【０００８】ところで、液晶表示素子、特に上述のよう
な液晶材料の旋光性を利用した複屈折モードにおいて
は、セルギャップ（基板間隙）のバラツキが表示むら、
色むら、干渉縞などの表示品位の劣化を生じる原因とな
る。また、液晶セルが外力で狭められることにより、両
基板上の電極が接触すると、表示不能になったり、駆動
回路の損傷や短絡などが生じるため、セルギャップの均
一制御は極めて重要な課題である。
【０００９】このセルギャップを均一に保つために、ガ
ラス繊維、ガラスビーズなどの無機物や有機物などから
なる粒状の粒径制御材などのＬＣＤスペーサが一般に用
いられている。これらＬＣＤスペーサは、セルギャップ
を均一に保つために、通常分布密度１５から１００個／
ｍｍ2程度用いられることが必要である。
【００１０】しかし、スペーサが画素内に存在すると、
表示品位に悪影響を及ぼすことがある。例えば、ノーマ
リホワイトモードの液晶表示素子においては、スペーサ
が画素内に存在していると、スペーサを透過する光が常
に遮断されるので実質開口率の低下を招く。また、ノー
マリブラックモードの液晶表示素子においては、黒表示
時にスペーサを透過する光が完全に遮断されないので光
抜けが生じる。さらに、残留したスペーサなどが画素内
に不均一に凝集して分布していると、一様な液晶分子の
配向に影響を及ぼしてディスクリネーションが発生する
ことが確認されている。これらいずれの場合でも、コン
トラストが低下するという問題があった。
【００１１】これを防ぐため、画素内にスペーサを配置
せずにセルギャップを均一制御する方法として、特開平
１−２３３４２１号公報および特開平１−２３９５２７
号公報には、スペーサとして高分子樹脂を使用して島状
にパターン配置することが開示されている。これによ
り、セルギャップの均一性ばかりでなく、画素部にスペ
ーサが存在しないので光抜け防止にも役立たせることが
できる。また、特開昭６４−６１７２９号公報には、基
板シール材の中に基板ギャップ制御材を混入させ、シー
ル材の部分のみを押圧して液晶基板を貼り合わせる方法
が開示されている。また、特開昭６１−１７３２２３号
公報、特開昭６１−１８４５１８号公報および特開昭６
２ー２４０９３０号公報などには、基板上に所定の厚み
の感光性樹脂や高分子樹脂をパターニングしてストライ
プ状の”貝柱”構造などを設けてスペーサとする方法が
開示されている。さらに、特開昭６３−３３７３０号公
報には、カラーフィルタの３色の画素間隙に黒色遮光膜
を設け、その黒色遮光膜に突起を持たせることによりス
ペーサとする方法が開示されている。
【００１２】しかしながら、これらの方法では、基板間
隙保持用のスペーサとしての機能を持たせることはでき
るが、大面積に亘って強度や耐衝撃性を与えることはで
きない。さらに、液晶デバイスの加工においても、外圧
に対する配向変化を少なくするために高分子壁で完全に
囲まれた構造とした液晶セルにおいては、液晶材料の注
入ができなくなるという大きな問題を有していた。
【００１３】さらに、球状スペーサ等を含む感光性材料
の露光、現像、剥離などのホトリソグラフィー工程を経
て画素外の領域にのみスペーサを配置した液晶パネルや
それらの製造方法に関する技術の開示が特開昭５９−２
２２８１７号公報、特開平３−９４２３０号公報、特開
平６−１９４６７２号公報および特開平６−１７５１３
３号公報になされている。また、特開平６−３０１０４
０号公報には、複数の電極間に開口部を有する遮光膜を
設けて、この開口部を通して光反応性樹脂を背面露光し
てスペーサを固定する技術の開示がなされている。しか
し、これらの技術では信号配線を含む遮光膜内に開口部
あるいは遮光性の低い領域ができるために画像のコント
ラスト特性が低下するという問題点がある。加えて、こ
れらの技術は、いずれも液晶層を一様に配向させるべく
ラビングなどの配向処理工程を経て作製した配向膜を具
備しており、該配向処理工程に起因した静電気発生など
によりアクティブマトリクス素子などにおいて絶縁破壊
などが生じるという問題点がある。さらに、レジストな
どの現像、剥離工程で画素領域内に配向処理工程を経て
作製した配向膜が現像液等の薬液に直接触れることにな
り、液晶の分子配向や液晶素子の信頼性などに悪影響を
及ぼす可能性が指摘される。
【００１４】更に、本願出願人は、液晶領域の表示品位
を改善すべく、ラビング処理などにより液晶分子が一様
に配向した液晶領域と高分子領域とを重合相分離の適用
により作製する液晶デバイスについて、基板キャップ制
御材を高分子領域たる壁に偏在させた構成体に関して特
願平６−４９３３５号公報に、また、基板ギャップ制御
材が偏在した高分子壁の耐圧力値を向上させる構造体に
関する技術を特願平６−２２９９４６号公報に開示して
いる。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】本願出願人が、特願平
５−３０９９６号において液晶表示素子の視角特性など
を改善するために提案した方法は、画素領域内の液晶ド
メインまたは液晶分子を軸対称状に配向させることによ
り素子の全方位的な視角特性を実現するものである。こ
の液晶表示素子では、例えば図５８（ｄ）〜（ｅ）に示
すように電圧印加時に液晶分子と高分子壁との相互作用
により液晶分子が各壁方向に立ち上がって行くために、
見掛け上の屈折率がＡとＢの位置でほぼ同じ状態になっ
て視角特性の改善に大きな効果がある。しかし、視角特
性改善に最も効果的であるようにするためには、画素内
を一様に軸対称状に配向させる必要があり、そのために
は液晶ドメインの発生核を制御することが必要である。
このため、高分子壁の形成を規制することや、ノンラビ
ングプロセスで液晶核を発生させて液晶分子の軸対称状
配向を誘起することができるような球晶核を有する配向
膜を形成することも有効である。
【００１６】しかし、本願出願人が、特願平５−３０９
９６号において提案した方法でも、図５９に示すよう
に、一対の基板５９１ａと５９１ｂとに狭持された液晶
層において、液晶領域３と電極２ａ及び２ｂとの間に液
晶と高分子とが混在した領域１６が存在して飽和電圧印
加時にも高分子領域４中に取り込まれた液晶分子の複屈
折性のために光漏れが生じたり、液晶と高分子との相分
離が不完全となる。このため、より高度な相分離の制御
が要求され、さらに、従来の広視角表示装置で問題とな
っていた画素内のディスクリネーションが抑制された高
画質かつ高品位の液晶表示素子の創出が求められてい
た。なお、この図５９において、１５ｃはパターン形成
された高分子、領域１６は液晶領域３内への高分子の付
着を示している。
【００１７】さらに、画素内にセルギャップを保持する
ためにビーズなどのスペーサが存在する場合には、この
ビーズなどを中心として配向状態の乱れが観測される。
この場合、液晶分子の軸対称状配向の対称軸が傾き、ま
たは軸位置がずれて、図６０の偏光顕微鏡写真のような
配向状態となる。この場合、視角を変化させて素子を観
察すると、１画素内で視角方向で黒く見える部分７とな
る領域の面積が多くなり、他の画素と平均的な透過率に
差が生じて全体的にざらつきとして観察される。したが
って、この素子において、液晶分子の配向の対称軸を厳
密に制御する必要がある。
【００１８】本発明は、上記従来の問題を解決するもの
で、画素内へのスペーサの混入を抑制して高コントラス
トでざらつきを無くすことができ、また、セルギャップ
を均一に制御し、かつ大面積に亘って強度や耐衝撃性を
向上させることができる液晶素子およびその製造方法を
提供することを目的とする。また、本発明の他の目的
は、スペーサによる液晶領域の乱れ・配向軸の位置ずれ
を防止してざらつきが発生するのを防ぐことができる液
晶素子およびその製造方法を提供することである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】請求項１の本発明の液晶
素子は、対向配設された少なくとも一方が透明な一対の
基板の間隙に液晶層が狭持された液晶素子において、画
素の大きさを規定すべく設けられた遮光層で覆われてス
ペーサが存在して、一対の基板の間隙を保つ間隙保持手
段を構成すると共に、該画素内における液晶分子が２方
向以上、軸対称状またはランダム状に配向していること
を特徴とする。
【００２０】請求項２の本発明の液晶素子は、前記画素
の外に、前記一対の基板の間隙を保つ間隙保持手段とし
ての絶縁体が形成されていることを特徴とする。
【００２１】請求項３の本発明の液晶素子は、対向配設
された少なくとも一方が透明な一対の基板の間隙に、高
分子領域と液晶領域とを有する複合体が挟持された液晶
素子において、画素外である該高分子領域にスペーサが
存在していることを特徴とする。
【００２２】請求項４の本発明の液晶素子は、前記液晶
領域内における液晶分子が２方向以上、軸対称状または
ランダム状に配向していることを特徴とする。
【００２３】請求項５の本発明の液晶素子は、対向配設
された少なくとも一方が透明な一対の基板の間隙に、高
分子領域と液晶領域とを有する複合体が挟持された液晶
素子において、前記高分子領域に、絶縁体が前記一対の
基板の間隙を保つ間隙保持手段として形成されているこ
とを特徴とする。
【００２４】請求項６の本発明の液晶素子は、前記液晶
領域内における液晶分子が２方向以上、軸対称状または
ランダム状に配向していることを特徴とする。
【００２５】請求項７の本発明の液晶素子は、前記間隙
保持手段としての絶縁体が１層または２以上の層により
構成されていることを特徴とする。
【００２６】請求項８の本発明の液晶素子は、前記絶縁
体の少なくとも１層が感光性樹脂層により構成されてい
ることを特徴とする。
【００２７】請求項９の本発明の液晶素子は、前記絶縁
体の少なくとも一層が高分子フィルムにより構成されて
いることを特徴とする。
【００２８】請求項１０の本発明の液晶素子は、前記高
分子フィルムは感光性樹脂組成物からなるドライフィル
ムまたは感光性ポリマーにより形成されていることを特
徴とする。
【００２９】請求項１１の本発明の液晶素子は、前記画
素間を区切るための高分子壁が高分子フィルムまたはシ
ートにより画素外に設置されていることを特徴とする。
【００３０】請求項１２の本発明の液晶素子は、前記高
分子フィルムが露光および現像され、かつ、マトリック
ス状に配置されていることを特徴とする。
【００３１】請求項１３の本発明の液晶素子は、前記高
分子フィルム内に前記一対の基板間の間隙を保つ間隙保
持手段であるスペーサが含まれていることを特徴とす
る。
【００３２】請求項１４の本発明の液晶素子は、前記高
分子フィルムからなる壁と、光硬化性樹脂と液晶との混
合物の相分離により硬化した樹脂とで形成された高分子
壁で１または複数の画素が取り囲まれていることを特徴
とする。
【００３３】請求項１５の本発明の液晶素子は、前記高
分子フィルムの上または下に絶縁体が一層または多層に
より構成されていることを特徴とする。
【００３４】請求項１６の本発明の液晶素子は、前記絶
縁体が感光性樹脂層により構成されていることを特徴と
する。
【００３５】請求項１７の本発明の液晶素子は、色素を
含んだものであり、遮光層として機能することを特徴と
する。
【００３６】請求項１８の本発明の液晶素子は、対向配
設された少なくとも一方が透明な一対の基板の間隙に、
高分子領域と液晶領域とを有する複合体が挟持され、該
液晶領域により画素が構成された液晶素子において、前
記高分子領域に、前記絶縁体が１または２以上の層によ
り構成されると共に、該層の少なくとも１つに予め混在
させてあったスペーサにより一対の基板の間隙が均一に
規定されていることを特徴とする。
【００３７】請求項１９の本発明の液晶素子は、前記画
素が、前記液晶分子を２方向以上、軸対称状またはラン
ダム状に配向した領域を１または２以上含んで構成され
ていることを特徴とする。
【００３８】請求項２１の本発明の液晶素子は、前記液
晶分子を２方向以上、軸対称状またはランダム状に配向
させる手段として、前記液晶分子を２方向以上、軸対称
状またはランダム状に配向させる領域の内部に両基板に
達する高分子柱が設けられていることを特徴とする。
【００３９】請求項２１の本発明の液晶素子は、前記液
晶分子を２方向以上、軸対称状またはランダム状に配向
させる手段として、前記液晶分子を２方向以上、軸対称
状またはランダム状に配向させる領域の中央部に対応す
る、前記一対の基板の少なくとも一方の基板部分に、凸
部および凹部のいずれか一方がパターン形成されている
ことを特徴とする。
【００４０】請求項２２の本発明の液晶素子は、前記液
晶分子を２方向以上、軸対称状またはランダム状に配向
させる手段として、前記液晶分子を２方向以上、軸対称
状またはランダム状に配向させる領域に対応する、前記
一対の基板の少なくとも一方の基板部分に、球晶が設け
られていることを特徴とする。
【００４１】請求項２３の本発明の液晶素子は、前記液
晶分子が２方向以上、軸対称状またはランダム状に配向
された領域の中心部にスペーサが絶縁体で覆われて設け
られていることを特徴とする。
【００４２】請求項２４の本発明の液晶素子は、前記ス
ペーサが、該スペーサの混在された樹脂をパターン形成
してなる樹脂層にて固定され、該スペーサを覆う遮光層
の幅（Ｄ2）が、Ｄ1＋４ｒ2＜Ｄ2（但し、Ｄ1は樹脂層
の幅、ｒ2は樹脂層の幅方向におけるスペーサの長さ寸
法の１／２）を満足することを特徴とする。
【００４３】請求項２５の本発明の液晶素子は、前記ス
ペーサが存在する高分子領域部分の幅（Ｄ）が、ｒ1＜
Ａ≦Ｄ／２（但し、ｒ1は高分子領域部分の幅方向にお
けるスペーサの長さ寸法の１／２、Ａは高分子領域部分
の幅方向におけるスペーサの中心から高分子領域部分の
端までの距離）を満足することを特徴とする。
【００４４】請求項２６の本発明の液晶素子は、前記絶
縁体のスペーサを混在する層の幅（Ｄ）が、ｒ1＜Ａ≦
Ｄ／２（但し、ｒ1は絶縁体のスペーサを混在する層の
幅方向におけるスペーサの長さ寸法の１／２、Ａは絶縁
体のスペーサを混在する層の幅方向におけるスペーサの
中心から絶縁体のスペーサを混在する層の端までの距
離）を満足することを特徴とする。
【００４５】請求項２７の本発明の液晶素子は、前記絶
縁体がスペーサを混在する層とスペーサの無い１または
２以上の層とにより構成され、少なくともスペーサの無
い１層の幅（Ｄ2）が、Ｄ1＋４ｒ2＜Ｄ2（但し、Ｄ1は
スペーサを混在する層の幅、ｒ2はスペーサを混在する
層の幅方向におけるスペーサの長さ寸法の１／２）を満
足することを特徴とする。
【００４６】請求項２８の本発明の液晶素子は、前記絶
縁体がスペーサを混在する層とスペーサの無い１または
２以上の層とにより構成され、スペーサを混在する層の
幅（Ｄ）が、ｒ1＜Ａ≦Ｄ／２（但し、ｒ1は絶縁体のス
ペーサを混在する層の幅方向におけるスペーサの長さ寸
法の１／２、Ａは絶縁体のスペーサを混在する層の幅方
向におけるスペーサの中心から絶縁体のスペーサを混在
する層の端までの距離）を満足し、かつ、少なくともス
ペーサの無い１層の幅（Ｄ2）が、Ｄ1＋４ｒ2＜Ｄ2（但
し、Ｄ1はスペーサを混在する層の幅、ｒ2はスペーサを
混在する層の幅方向におけるスペーサの長さ寸法の１／
２）を満足することを特徴とする。
【００４７】請求項２９の本発明の液晶素子の製造方法
は、請求項１の液晶素子の製造方法であって、少なくと
も一方が透明な一対の基板の少なくともいずれかの基板
上に、液晶層の配向を規制する手段をラビングレスプロ
セスにより形成すると共に、同一または異なる基板上に
画素の大きさを規定する重合性材料をパターン形成する
工程とを経て基板の間隙を保つ間隙保持手段を構成する
工程と、該一対の基板を対向配設して液晶セルを得る工
程と、該液晶セル中に液晶を充填する工程とを含むこと
を特徴とする。
【００４８】請求項３０の本発明の液晶素子の製造方法
は、少なくとも一方が透明な一対の基板の一方上にスペ
ーサを混在する重合性材料をパターン形成する工程と、
該一対の基板を該スペーサにより基板間隙が均一になる
ように対向配設してセルを作製する工程と、該セル内に
少なくとも液晶組成物および重合性樹脂を含む混合物を
充填し、重合相分離を経て該重合性材料のパターン形成
された部分を含んで高分子領域を、他の部分に液晶領域
を分布させる工程とを含むことを特徴とする。
【００４９】請求項３１の本発明の液晶素子の製造方法
は、少なくとも一方が透明な一対の基板の一方に１また
は２以上の層からなる間隙保持手段としての絶縁体をパ
ターン形成する工程と、該一対の基板を該絶縁体により
基板間隙が均一になるように対向配設してセルを作製す
る工程と、該セル内に少なくとも液晶組成物および重合
性樹脂を含む混合物を充填し、重合相分離を経て、該絶
縁体を内部に含むように高分子領域を、他の部分に液晶
領域を分布させる工程とを含むことを特徴とする。
【００５０】請求項３２の本発明の液晶素子の製造方法
は、前記間隙保持手段としての絶縁体の少なくとも１層
に感光性樹脂を用いることを特徴とする。
【００５１】請求項３３の本発明の液晶素子の製造方法
は、少なくとも一方が透明な一対の基板の一方に、少な
くとも１層にスペーサを混在させた１または２以上の感
光性樹脂からなる絶縁体をパターン形成する工程と、該
一対の基板を該スペーサにより基板間隙が同一になるよ
うに対向配設してセルを作製する工程と、該セル内に少
なくとも液晶組成物および重合性樹脂を含む混合物を充
填し、重合相分離を経て、該絶縁体を内部に含むように
高分子領域を、他の部分に液晶領域を分布させる工程と
を含むことを特徴とする。
【００５２】請求項３４の本発明の液晶素子の製造方法
は、前記少なくとも液晶組成物および重合性樹脂を含む
混合物を重合相分離させる工程において、該混合物の均
一化温度以上で重合硬化させて液晶と高分子を相分離さ
せ、その後、冷却して液晶領域と高分子領域とを規則的
に分布させることを特徴とする。
【００５３】請求項３５の本発明の液晶素子の製造方法
は、前記少なくとも液晶組成物および重合性樹脂を含む
混合物を重合相分離させる工程において、該混合物の均
一化温度から冷却し、これにより液晶と高分子を重合相
分離させるとともに液晶領域と高分子領域とを規則的に
分布させることを特徴とする。
【００５４】請求項３６の本発明の液晶素子の製造方法
は、少なくとも一方が透明な一対の基板の間隙に、高分
子領域と液晶領域とを有する複合体が挟持された液晶素
子において、画素内における液晶分子が絶縁体からなる
軸の周りに軸対称状に配向し、その軸で覆われてスペー
サが存在していることを特徴とする。
【００５５】請求項３７の本発明の液晶素子の製造方法
は、前記絶縁体からなる軸が高分子からなることを特徴
とする。
【００５６】請求項３８の本発明の液晶素子の製造方法
は、請求項３７の液晶素子の製造方法であって、少なく
とも一方が透明な一対の基板の一方上に、スペーサを内
部に有する高分子島を形成する工程と、該一対の基板を
該スペーサにより基板間隙が均一になるように対向配設
してセルを作製する工程と、該セル中に少なくとも液晶
組成物および重合性樹脂を含む混合物を注入する工程
と、該混合物を該混合物の均一化温度以上で重合硬化さ
せて液晶と高分子の相分離させ、これにより該高分子島
を中心部として液晶領域を、他の部分に高分子領域を分
布させる工程とを含むことを特徴とする。
【００５７】請求項３９の本発明の液晶素子の製造方法
は、請求項３７の液晶素子の製造方法であって、少なく
とも一方が透明な一対の基板の一方または両方上に、ス
ペーサを内部に有する高分子島を形成する工程と、該一
対の基板を該スペーサにより基板間隙が均一になるよう
に対向配設してセルを作製する工程と、該セル中に少な
くとも液晶組成物および重合性樹脂を含む混合物を注入
する工程と、該セル中に液晶と重合性樹脂の混合物を注
入する工程と、該混合物を該混合物の均一化温度から冷
却し、これにより液晶と高分子とを相分離させるととも
に、該高分子島を中央部として液晶領域を、他の部分に
高分子領域を分布させる工程とを含むことを特徴とす
る。
【００５８】請求項４０の本発明の液晶素子の製造方法
は、前記スペーサを混在する重合性材料をパターン形成
する工程において、該重合性材料をその幅（Ｄ）が、ｒ
1＜Ａ≦Ｄ／２（但し、ｒ1は重合性材料の幅方向におけ
るスペーサの長さ寸法の１／２、Ａは重合性材料の幅方
向におけるスペーサの中心から重合性材料の端までの距
離）を満足するようにパターン形成することを特徴とす
る。
【００５９】請求項４１の本発明の液晶素子の製造方法
は、前記スペーサを混在する重合性材料をパターン形成
する工程の前又は後において、該重合性材料とは別の少
なくとも１層をその幅（Ｄ2）が、Ｄ1＋４ｒ2＜Ｄ2（但
し、Ｄ1はスペーサを混在する重合性材料の幅、ｒ2はス
ペーサを混在する重合性材料の幅方向におけるスペーサ
の長さ寸法の１／２）を満足するようにパターン形成す
ることを特徴とする。
【００６０】請求項４２の本発明の液晶素子の製造方法
は、前記スペーサを混在する重合性材料をパターン形成
する工程において、該重合性材料の幅（Ｄ）を、ｒ1＜
Ａ≦Ｄ／２（但し、ｒ1は重合性材料の幅方向における
スペーサの長さ寸法の１／２、Ａは重合性材料の幅方向
におけるスペーサの中心から重合性材料の端までの距
離）を満足するようにパターン形成し、前記スペーサを
混在する重合性材料をパターン形成する工程の前または
後において、該重合性材料とは別の少なくとも１層をそ
の幅（Ｄ2）が、Ｄ1＋４ｒ2＜Ｄ2（但し、Ｄ1はスペー
サを混在する重合性材料の幅、ｒ2はスペーサを混在す
る重合性材料の幅方向におけるスペーサの長さ寸法の１
／２）を満足するようにパターン形成することを特徴と
する。
【００６１】請求項４３の本発明の液晶素子の製造方法
は、前記相分離を進行させる過程または樹脂硬化過程に
おいて、前記一対の基板間に設けられた前記混合物に電
界および磁界のうち少なくともいずれかを付与すること
を特徴とする。
【００６２】請求項４４の本発明の液晶素子の製造方法
は、前請求項９または１０に記載の液晶素子の製造方法
であって、少なくとも一方が透明な一対の基板の少なく
ともいずれかの基板上に、高分子フィルムを圧着する基
板を予熱する工程と、該高分子フィルムを押圧して基板
上に圧着させる工程と、該高分子フィルムと基板とを圧
着する際にヒーターにより加熱する工程と、該高分子フ
ィルムを任意の形状にパターニングする工程と、該一対
の基板を対向配置してセルを得る工程と、該セル内に少
なくとも液晶組成物および重合性樹脂を含む混合物を充
填し、重合相分離を経て、該高分子フィルムのパターン
形成された部分を含んで高分子領域を、他の部分に液晶
領域を分布させる工程とを含むことを特徴とする。
【００６３】請求項４５の本発明の液晶素子の製造方法
は、請求項９または１０の液晶素子の製造方法であっ
て、少なくとも一方が透明な一対の基板の少なくともい
ずれかの基板上の画素外に、高分子ドライフィルムをパ
ターン形成する工程と、該一対の基板を対向配置して液
晶セルを得る工程と、該液晶セル中に液晶を充填する工
程とを含むことを特徴とする。
【００６４】請求項４６の本発明の液晶素子は、前記ス
ペーサを混在した層状の絶縁体が重合性樹脂からなるこ
とを特徴とする。
【００６５】請求項４７の本発明の液晶素子は、前記重
合性樹脂の硬化後の表面自由エネルギーが７０ｍＮ／ｍ
以下であることを特徴とする。
【００６６】請求項４８の本発明の液晶素子は、前記重
合性樹脂の硬化後の表面自由エネルギーの極性成分が５
ｍＮ／ｍ以上４０ｍＮ／ｍ以下であることを特徴とす
る。
【００６７】請求項４９の本発明の液晶素子は、前記重
合性樹脂が光重合性樹脂であることを特徴とする。
【００６８】請求項５０の本発明の液晶素子は、前記重
合性樹脂が熱重合性樹脂であることを特徴とする。
【００６９】請求項５１の本発明の液晶素子は、前記ス
ペーサを混在した重合性樹脂からなる層の上に、重合性
樹脂からなる層が１層以上形成されていることを特徴と
する。
【００７０】請求項５２の本発明の液晶素子の製造方法
は、対向配設された、少なくとも一方が透明な一対の基
板の間に表示媒体が狭持された液晶素子の製造方法にお
いて、該少なくとも一方の基板の上に絶縁体を塗布する
第１の絶縁膜塗布工程と、該絶縁体の上にスペーサを散
布してその上から絶縁体を塗布するか、またはスペーサ
を含有させた絶縁体を塗布する第２の絶縁膜塗布工程
と、該スペーサを含む絶縁体を、最終的なパターン幅Ｄ
とスペーサの直径または長軸方向の寸法Ｓとに関して、
Ｄ’≦Ｄ−２Ｓを満足するパターン幅Ｄ’でパターニン
グする第１のパターニング工程と、該第１のパターニン
グ工程が行われた基板上に絶縁体を塗布する第３の絶縁
膜塗布工程と、該第１のパターニング工程の後であっ
て、第３の絶縁膜塗布工程の前に絶縁体の端からはみ出
していたスペーサ部分を絶縁体で覆う状態とすべく、該
第２の絶縁膜塗布工程にて塗布された絶縁体をパターニ
ングし、前記最終的なパターン幅Ｄにする第２のパター
ニング工程とを含むことを特徴とする。
【００７１】請求項５３の本発明の液晶素子の製造方法
は、前記表示媒体を、液晶分子が２方向以上である軸対
称状またはランダム状に配向している液晶領域と、高分
子領域とからなる状態にすることを特徴とする。
【００７２】請求項５４の本発明の液晶素子の製造方法
は、前記表示媒体を、液晶分子の配向が１方向である液
晶領域と高分子領域とからなる状態にすることを特徴と
する。
【００７３】請求項５５の本発明の液晶素子の製造方法
は、前記第１、第２および第３の絶縁膜塗布工程におい
て使用する絶縁体の少なくとも１つに、感光性材料を用
いることを特徴とする。
【００７４】以下に、本発明の作用につき説明する。
【００７５】本発明においては、画素領域外に配設され
た間隙保持手段としての絶縁体により基板間隙を均一に
保持する。本発明の絶縁体からなる間隙保持手段はホト
リソグラフィ技術等を用いて絶縁膜をパターニングする
ことによって形成することができる。間隙保持手段であ
る絶縁膜として、感光性ポリイミド等の感光性を有する
薄膜の使用や、あるいは、ホトレジスト膜そのものも使
うこともできるし、パターニングされたホトレジスト膜
をマスクにして、感光性を有さない絶縁膜をパターニン
グしてもよい。ホトレジスト材料としては、ネガ型及び
ポジ型の何れも使用できる。また、レジスト材料は、液
状タイプでもドライフィルムタイプでもよい。間隙保持
手段を複数の絶縁体膜を用いて形成してもよい。また、
間隙保持手段としての絶縁膜と従来のスペーサとを併用
することもできる。絶縁膜とスペーサとを併用すること
によって、スペーサの存在位置を制御することが可能に
なるとともに、間隙保持手段の機械的強度を高めること
ができる。
【００７６】従って、基板上に散布されたスペーサ（ビ
ーズ状スペーサやファイバ状スペーサなど）を用いて基
板間隙を保持する従来の方法では、スペーサの存在位置
を制御できなかったのに対し、間隙保持手段を形成する
位置を制御することが可能となる。本発明によると、液
晶素子の画素領域外に効果的に間隙保持手段を配置でき
るので、画素内の液晶分子の配向をスペーサによって乱
すことを防止することができるとともに、大面積に亘っ
て液晶素子の強度や耐衝撃性を向上し、外圧（外力）に
よる表示変化を抑制することができる。
【００７７】また、液晶分子の配向方向が互いに異なる
複数の液晶領域を有する液晶層を利用する場合、間隙保
持手段を形成する位置を制御することによって、液晶領
域の形成位置（液晶領域間の境界）を制御することが可
能となる。すなわち、配向方向が異なる液晶領域間に形
成されるディスクリネーション（配向欠陥）の位置を制
御することができる。例えば、広視野角液晶素子を提供
するために、画素毎に配向方向が異なる（各液晶領域の
液晶分子の配向方向は１方向の）ＴＮ型液晶層を用いる
場合、各画素を取り囲むように間隙保持手段を形成する
ことによって、画素外にディスクリネーションラインを
発生させることができる。各液晶領域における液晶分子
の配向はＴＮ型に限られず、ＳＴＮ型等も利用できる。
また、配向膜にラビング処理を施さないノンラビングプ
ロセスで、液晶分子が軸対称状あるいは２方向以上の配
向またはランダム状配向した液晶層を用いることもでき
る。
【００７８】各液晶領域を各画素に対応させて形成しな
くてもよく、複数の画素を含む液晶領域を形成してもよ
いし、１つの画素を複数の液晶領域に分割してもよい。
１つの画素を複数の液晶領域に分割する場合、画素内に
間隙保持手段を形成してもよい。この場合、間隙保持手
段によってディスクリネーションラインが形成される位
置が制御されるので、対応する位置にディスクリネーシ
ョンラインによる表示欠陥を見えなくするための遮光層
（ブラックマスク等）を形成することもできる。
【００７９】さらに、相分離反応を利用して高分子材料
と液晶材料とからなる複合体からなる液晶層（表示媒体
層）を形成する場合、絶縁体と液晶材料及び高分子材料
との表面張力の関係を制御（材料を選択）することによ
って、高分子領域及び液晶領域の形成位置を制御するこ
とができる。すなわち、予め画素外に形成された絶縁体
の位置に高分子領域を形成し、画素内に液晶領域を形成
することができる。絶縁体とその位置に形成された高分
子領域とが間隙保持手段して作用することによって、外
圧に対する耐性及び耐衝撃性を向上させることができ
る。
【００８０】上記絶縁体は画素に対応する各液晶領域の
外周に形成されていてもよく、画素を分断する複数の液
晶領域の外周に形成されていてもよい。画素内では液晶
領域がモノドメインとなっている方がディスクリネーシ
ョンラインが画素内に入り込まないので好ましい。
【００８１】上記基板上の画素の中央部に、凸部および
凹部の一方または両方をパターン形成することにより、
液晶領域が形成される位置を制御することができるの
で、例えば、軸対称配向する液晶分子の対称軸の位置を
揃えることができる。
【００８２】上記画素外に設けられる絶縁体は、部分的
にまたは全体的に１または２以上の絶縁膜を用いてもよ
い。この場合、液晶材料と樹脂材料との混合物から相分
離により液晶領域を成長させる際に、液晶領域を安定し
て形成するように材料を選択することができる。また、
１以上の絶縁膜に黒色などの有色の添加剤を含ませる
と、ＢＭとしても用いることができ、ディスクリネーシ
ョンラインが見え難くなる。さらに、１以上の絶縁膜に
無機材料または有機材料からなるスペーサを含ませるこ
とにより、使用温度環境や外圧などにも影響を受け難
く、セルギャップを均一制御できる。
【００８３】前記絶縁体としては、少なくとも１層が感
光性樹脂層より構成されるようにしてもよい。この場合
は、その樹脂層をホト工程にて形成できる。また、絶縁
体の少なくとも１層として、高分子フィルムを用いるよ
うにしてもよい。このようにすることで、絶縁体をレジ
スト材料で作製する場合のスピンコート等による塗布工
程の際の材料の無駄がなくなり、材料の利用効率が高く
なる。従って、生産のコストダウンを図ることができ
る。
【００８４】さらに、上記高分子フィルムは熱圧着等に
より大面積に亘って、一度に基板上に粘着でき、密着性
及び均一性に優れ、利便性が高い。よって、大型表示素
子に対して、信頼性が非常に良く、生産効率を高めるこ
とができる。
【００８５】上記絶縁体を２以上の層により作製する場
合、１以上の層を画素内に形成してもよい。上記１以上
の層は、例えば凸部および凹部の少なくとも一方として
機能させ得る。液晶材料と重合性樹脂材料との表面張力
の関係によっては、画素内の絶縁体形成領域に液晶材料
が優先的に分離され、あるいは画素外の絶縁体領域に高
分子材料が優先的に分離されて、画素外に高分子領域が
形成される。
【００８６】液晶と重合性樹脂とを少なくとも含む混合
物は、重合性樹脂を重合することによって液晶と重合し
た樹脂（高分子）とを相分離させてもよく、温度を制御
することによって液晶と重合性樹脂とに相分離させてか
ら重合性樹脂を重合させてもよい。
【００８７】相分離の時に電界または磁界あるいはその
両方を混合物に付与すると、対称軸を基板に対して垂直
方向に揃えることができる。
【００８８】高分子材料と液晶材料との相分離を利用し
ない場合には、基板上に液晶分子の配向を制御する配向
膜を配向処理を行わないで形成することにより、液晶分
子の配向を乱さずに配向制御することができる。
【００８９】画素内で液晶領域の液晶分子が軸対称状に
配向し、この液晶領域の対称軸またはその付近にのみス
ペーサが存在しているようにすれば、液晶分子の配向軸
は液晶領域の対称軸またはその付近にのみ存在すること
になり、液晶分子の配向軸は画素と例えば高分子壁の間
などに存在しなくなる。これにより、均一でざらつきの
ない優れた表示品位の液晶表示素子が得られる。
【００９０】図１は、スペーサ７と、それを混在してい
る層との関係を示す図である。この図において、スペー
サ７の中心からそれを混在している層の端までの距離Ａ
がその層の幅方向におけるスペーサ７の長さ寸法の１／
２であるｒ1より小さい場合には、その層の端からスペ
ーサ７が画素内に突出することで、液晶領域の配向の乱
れ・配向軸の位置ずれによるざらつきの増大等の表示特
性に悪影響を及ぼす原因となる。一方、前記距離Ａの最
大値は、前記層の幅Ｄの１／２になる。
【００９１】したがって、スペーサ７を混在している層
の幅Ｄについては、以下の数式１を満足する必要があ
る。なお、スペーサ７を混在している層としては、本発
明においては、スペーサが存在している高分子領域部分
と、１または複数の層からなる絶縁体のスペーサを混在
する層とが該当する。
【００９２】ｒ1＜Ａ≦Ｄ／２ …（数式１） 図２は、スペーサ７と、そのスペーサ７を混在する層９
ａと、スペーサを覆う層９ｂとの関係を示す図である。
図２（ａ）に示すように、スペーサを混在する層９ａの
幅方向におけるスペーサ７の長さ寸法の１／２をｒ2と
すると、スペーサを混在する層９ａの幅Ｄ1と、スペー
サを覆う層９ｂの幅Ｄ2との間で、Ｄ1＋４ｒ2の値がＤ2
に等しい場合、あるいはＤ2よりも大きい場合には、ス
ペーサを覆う層９ｂの端からスペーサ７が現出し、画素
内にスペーサ７の少なくとも一部が突出することにな
り、上述した液晶領域の配向の乱れ・配向軸の位置ずれ
の原因となる。
【００９３】したがって、スペーサを混在する層９ａの
幅Ｄ1とスペーサを覆う層９ｂの幅Ｄ2とについては、以
下の数式２を満足する必要がある。満足する場合は、図
２（ｂ）に示すようになる。なお、スペーサを覆う層９
ｂとしては、表示媒体が液晶のみからなる場合における
遮光層が該当する。また、スペーサを混在する層９ａと
しては、絶縁体が２以上の層で構成される場合におい
て、その層のうちのスペーサを混在する層が該当し、他
の層の１または２以上がスペーサを覆う層９ｂに該当す
る。
【００９４】Ｄ1＋４ｒ2＜Ｄ2 …（数式２） なお、上記ｒ1およびｒ2は、スペーサが球形の場合はそ
の半径に相当するが、ファイバなどを切断した円柱状の
場合にはその半径や高さ寸法が相当する。
【００９５】図３は、ＴＦＴなどを備えたアクティブマ
トリクス型パネルに、本発明を適用してセル厚を均一に
保持する場合の説明図である。この図に示すように、Ｔ
ＦＴ２０５の近傍では金属層や絶縁層などの積層により
周辺よりも盛り上がっており、そのＴＦＴ２０５近傍で
の多層膜の厚み分布の差や、ゲート信号線２０２の幅と
ソース信号線２０３の幅との違いを利用して、上記スペ
ーサを多段階パターニングするのがよい。このようにす
ると、液晶セルの厚みを均一に保持できる。なお、図中
の１０７は、画素電極である。
【００９６】更に、本発明において、露光、現像等のホ
ト工程を利用して絶縁体をパターニングする際には、遮
光膜や金属配線膜などの遮光層をホトマスクとして作用
させ、基板背面から露光することも極めて有効となる。
すなわち、この場合にはホトマスクの作製と厳密なアラ
イメント工程を省略できるという利点がある。特に、Ｔ
ＦＴなどのアクティブマトリクス型パネルに適用する際
には、工程の簡略化と製造コストの低減を達成する上で
適している。
【００９７】本発明にあっては、画素電極など、前記一
方の基板に必要な部材が形成された基板の上に、画素電
極などを覆って絶縁体を塗布し、絶縁層を形成する。次
に、スペーサを散布し、その後、絶縁体を塗布する。ま
たは、このスペーサ散布および絶縁体塗布に代えて、ス
ペーサを含む絶縁体を、前記絶縁層の上に塗布する。次
に、前記画素電極の上方およびその近傍部分から絶縁体
を除去すべくパターニングする。そのパターニングにお
いて絶縁体の残る部分のパターンは、マトリクス状に設
けられた画素電極の周囲を取り囲むような格子状の形状
である。また、このときのパターン幅Ｄ’は、最終的な
パターン幅をＤとし、前記スペーサの直径または長軸方
向の長さ寸法をＳとした場合、Ｄ’≦Ｄ−２Ｓを満足す
る値とする。このパターニングにより、画素電極と絶縁
体の端の側壁との離隔距離はＳ以上となり、絶縁体の端
の側壁からスペーサがはみ出していても、スペーサは画
素電極の上方から外側に外れた位置となる（図４９）。
【００９８】次に、上述のようにして絶縁体がパターン
化された基板の上に、更に絶縁体を塗布する。次に、前
記最終的なパターン幅Ｄでパターニングする。このとき
のパターニングは、先のパターニングの際のセンター位
置と一致させておく。これにより、上述のように、絶縁
体の端の側壁からはみ出していたスペーサが、最終的に
絶縁体にて覆われてしまう。なお、スペーサの上部は、
後工程で行う液晶材料を含む混合物の注入に際して支障
のないように、絶縁体から外側にはみ出している状態と
しておく。
【００９９】以上のようにすることにより、画素と絶縁
体との界面にスペーサが析出したり、また、画素内にス
ペーサが残存したりすることがなく、液晶分子を軸対称
配向にした場合においても、その軸対称配向がスペーサ
にて阻害されることを防止でき、ざらつきの観察される
ことを防ぐことが可能となる。
【０１００】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。
【０１０１】本発明の液晶素子は、例えば、ガラスなど
からなる一方の基板上に、ＩＴＯなどからなる画素電極
をパターン形成し、各画素を囲むようにレジストなどか
らなる絶縁体を形成した構成とすることができる。対向
電極が形成された他方の基板との間隙には、液晶層、ま
たは高分子領域に囲まれた液晶領域からなる表示媒体を
挟持させる。
【０１０２】このような液晶素子においては、基板上に
ノンラビングプロセスにより形成された配向膜により液
晶層内で液晶分子を放射状、同心円状、渦巻状などの軸
対称状、または２方向以上もしくはランダム状に配向さ
せることができ、あるいは画素外に形成された絶縁体に
より液晶領域内で液晶分子を２方向以上、軸対称状また
はランダム状に配向させることができる。さらに、上記
画素外に形成された間隙保持手段としての絶縁体により
基板間隙を均一に保持させることができる。
【０１０３】（ビーズレス液晶セルの作製方法）上記液
晶素子は、画素外に設けた絶縁体により、高分子領域に
囲まれた液晶領域内の液晶分子の配向を制御すると共
に、基板間隙を均一に保持して液晶領域内、または高分
子領域に囲まれていない液晶層内へのスペーサ（ビーズ
状スペーサ）の混入を抑制している。この絶縁体は、画
素外に設けられる信号線上にパターニングすると液晶セ
ルとして用いるのに実用的である。
【０１０４】この絶縁体のパターニング方法としては、
以下のような３つの方法を用いることができる。
【０１０５】第１の方法は、絶縁性が高い有機膜など
を基板上に均一に成膜した後、ホトレジストを塗布して
マスク露光、現像、レジスト転写パターンを利用した有
機膜のエッチング、レジスト剥離などの工程を経ること
により絶縁体をパターン形成する方法である。
【０１０６】第２の方法は、感光性を有する絶縁性有
機膜（例えばネガ型ホトレジストやポジ型ホトレジスト
や感光性ポリイミドなど）を基板上に均一に成膜した
後、マスク露光、現像などの工程を経ることにより絶縁
体をパターン形成する方法である。この方法では、上記
第１の方法を簡略化できる。
【０１０７】第２の方法は、凸版印刷や凹版印刷ある
いはスクリーン印刷などの印刷法を単独で、あるいは組
み合わせて用いることにより、基板上に所定の厚みの絶
縁体をパターン形成する方法である。
【０１０８】これらの絶縁体は、１または２以上の絶縁
膜を組み合わせてパターニングすることもできる。特
に、液晶材料と樹脂材料とを含む混合物から相分離を利
用して液晶領域を成長させる場合、絶縁膜を多層にする
ことにより基板と絶縁体との表面エネルギーを部分的に
変化させることができ、液晶領域を安定して作製できる
ように材料を選択することができる。
【０１０９】また、大面積にわたって使用温度環境や外
圧などに対して影響を受けずにセルギャップを均一に保
つためには、上記絶縁体の１以上の絶縁膜にガラス繊
維、ガラスビーズ、無機物や有機物などからなる粒状の
粒径制御材（ビーズ状スペーサ）を混入させてセルギャ
ップの制御を行うこともできる。また、ビーズ状スペー
サを混入させる場合、絶縁体材料に均一に分散させて塗
布することもできる。また、絶縁体材料として紫外線硬
化樹脂を用いた場合、材料を塗布した後にスペーサを散
布し、マスクを用いてパターニングすることもできる。
【０１１０】さらに、黒色顔料やカーボンブラックなど
の黒色材料あるいは有色の材料を感光性材料中に分散さ
せて画素外の信号線上に形成してもよい。黒色樹脂層を
画素外にパターン形成することによりＢＭ（ブラックマ
トリクス）として機能させることができ、従来の金属Ｃ
ｒなどからなるＢＭに比べて表面反射率が低減されるの
で液晶パネルの低反射化を図ることができる。また、Ｔ
ＦＴアレイなどを形成した基板側に黒色樹脂層を形成し
た場合、これを基板間隙保持用スペーサおよびＢＭとし
て機能させることができるので、カラーフィルタなどを
形成した対向基板側にＢＭを配置した液晶パネルに比べ
て画素開口率を向上させることができる。
【０１１１】さらに、黒色樹脂層を第１層目の絶縁膜と
して設け、その上に異種または同種の第２層目の絶縁膜
を設けることにより、第２層目の絶縁膜のパターニング
時の位置合わせが容易になって、大面積の液晶パネルを
作製する際に均一性を向上できる。
【０１１２】このようにして画素外に絶縁体を形成する
ことにより、無機物や有機物などからなる粒状のスペー
サを液晶層または液晶領域内に存在させることなくセル
ギャップを均一に保持することができる。
【０１１３】また、液晶材料と樹脂材料とを含む混合物
から相分離を利用して液晶領域を成長させる場合、重合
・相分離の際に高分子領域を選択的に画素外に形成して
画素外に設けられた絶縁体と融合させることができる。
この場合、さらに耐衝撃性や外圧に対する強度を向上さ
せることができる。
【０１１４】感光性を有する絶縁性有機膜の代わりに高
分子フィルムを用いてもよい。
【０１１５】高分子フィルムは感光性ポリマーで構成さ
れているか、感光剤と、それを保持するための高分子材
料により構成される。これらの高分子フィルムは熱圧
着、または接着剤や光硬化性樹脂、熱硬化性樹脂等を用
いて基板に貼り付けた後、ホトマスクやレーザー光を用
いて部分的に光照射することにより、その光照射部にお
いて高分子材料の光分解反応で任意の形状にパターニン
グすることができる。また、高分子フィルムを任意の形
状にパターニングした後、基板に貼り付けてもよい。
【０１１６】上記高分子フィルムの基板に対する密着性
を上げるために、高分子フィルムの上または下に、例え
ば感光性を有する絶縁性有機膜を一層または多層により
構成した後、任意の形状にパターニングしても良い。
【０１１７】尚、高分子フィルムを任意の形状にパター
ニングした後に、感光性を有する絶縁性有機膜を少なく
とも一層パターニングして、多層構造としてもよいし、
その逆工程にして作製してもよい。
【０１１８】（スペーサの添加量）本願において、絶縁
体中に混在させるスペーサの添加量は、間隙保持手段と
してのスペーサの配置位置によって、若干の違いがあ
る。例えば、間隙保持手段をレジスト材料等の絶縁材料
にスペーサを混合した材料を用いて形成する場合、 （１）画素外の遮光層にのみスペーサを定着させる場合
には、スペーサの添加量は約０．１重量％〜約０．９重
量％の範囲が好ましい。
【０１１９】（２）画素外の遮光層上及び画素内の島状
凸部に定着させる場合には、スペーサの添加量は約１．
０重量％〜約４．５重量％の範囲が好ましい。
【０１２０】（３）画素内の中央部の液晶領域の配向軸
上にスペーサを配置する場合は、スペーサの添加量は約
２．０重量％〜約７．０重量％が好ましい。
【０１２１】上記（１）から（３）の各場合とも、上記
所定の範囲よりもスペーサの添加量が少ない場合には、
スペーサを用いての液晶パネルの均一な間隙保持能力に
問題が生じ、また、スペーサの添加量が多い場合には、
十分にスペーサの配置を規定することが困難になり、液
晶領域の軸対称配向を十分に制御できなくなる可能性が
ある。
【０１２２】レジスト材料を塗布した後スペーサを散布
する場合のスペーサ量の好ましい範囲は、十分な間隙保
持能力が得られるように、パネル面積に対する間隙保持
手段の面積を考慮して設定すればよい。場合によって
は、間隙保持手段を絶縁体のみで形成し、全くスペーサ
を用いない構成でもよい。さらに、スペーサを含む絶縁
体を更なる絶縁層で覆う構成を用いると、スペーサによ
って液晶分子の配向が乱されることがないので、スペー
サの添加量を上記の範囲よりも多くすることができる。
【０１２３】（液晶材料−樹脂材料複合系からの相分離
に対する基板上の表面張力の影響）上記液晶素子におい
て、液晶材料と樹脂材料とを含む混合物から相分離を利
用して液晶領域を成長させる場合について、以下に説明
する。
【０１２４】本発明者らは、自由エネルギーの制御を利
用した液晶領域と高分子領域との位置制御について、既
に提案している。これは、混合物が単一相にある状態か
ら、自由エネルギーの制御下で相分離を進行させて目的
とする位置や形状に分離した２相を発生させて固定化す
ることにより液晶領域と高分子領域の位置および形状制
御を行うものである。制御できる自由エネルギーとして
は、界面自由エネルギーなどが挙げられる。例えば、液
晶相と等方相とに対する界面自由エネルギーの異なる材
料を基板に塗布してパターニングすると、そのパターン
にしたがって液晶相を誘起することができる。また、素
子を構成する一対の基板間隙を制御することにより液晶
領域と高分子領域との位置制御を行う方法も考えられ
る。この方法では、基板間の空隙の違いにより、相分離
した２相の界面に「界面の面積を小さくするような界面
張力」を作用させて液晶領域と高分子領域の位置および
形状制御を行う。
【０１２５】上記液晶素子においても、基板上に表面張
力の異なる材料をパターン形成し、またはセルギャップ
の異なる領域を形成することにより、重合性材料および
液晶材料の親和性の違いを利用して液晶領域と高分子領
域の位置および形状を制御し、液晶分子を２方向以上、
軸対称状またはランダム状に配向させることができる。
つまり、予め基板上に絶縁材料をパターニングした領域
が存在すると、その領域とそれ以外の領域とで、液晶相
に対する界面自由エネルギーと等方相に対する界面自由
エネルギーとを制御することができる。したがって、上
記画素外にスペーサとして設けられる絶縁体の表面張力
などの界面自由エネルギーを調節することにより、液晶
材料と重合性材料との相分離を制御して進行させること
ができる。
【０１２６】特に、比較的重合反応が遅く、相分離過程
において重合性材料が十分に移動できるような場合に
は、液晶材料と重合性材料との内で表面張力の大きい成
分が、間隙保持手段としての絶縁体がパターン形成され
た領域と形成されていない領域との内で表面張力の大き
い領域に優先的に分離され、液晶材料と重合性材料との
内で表面張力の小さい成分が、前記絶縁体がパターン形
成された領域と形成されていない領域との内で表面張力
の小さい領域に優先的に分離される。
【０１２７】液晶材料の表面張力γＬＣ＞重合性樹脂
材料の表面張力γＭの場合 図４の液晶素子は、ガラス等からなる基板１ａ、１ｂお
よびその上に形成されたＩＴＯ等からなる透明電極２
ａ、２ｂを有する一対の基板１０１ａと１０１ｂとの間
に、高分子領域４と液晶領域３とを有する液晶層（表示
媒体層）を有する。以下においても同様の機能の部材に
は同じ参照符号を用いる。図４に示すように、画素外の
少なくとも一部分に基板１上の画素領域よりも表面張力
の小さい領域１１を形成すると、その領域１１にモノマ
ーなどの重合性材料が優先的に分離されて画素外に高分
子領域４が形成される。また、画素内に液晶領域３が形
成される。
【０１２８】この場合、例えば、重合性樹脂材料中にフ
ッ素原子などを有する重合性樹脂材料を添加すると、重
合性樹脂の表面張力γＭが低下するので好ましい。ま
た、フッ素原子を有する重合性樹脂材料と液晶材料とは
一般的に相溶性が低いので、相分離の際に液晶材料と樹
脂材料とが混在し難くなって、高分子中に存在する液晶
分子の量を少なくすることができる。したがって、電場
に応答しない液晶の割合が低下してコントラストを向上
させることができる。さらに、液晶領域と高分子領域と
の界面にフッ素原子が分布するので、液晶と高分子のア
ンカリング強度が低下して駆動電圧を降下させることが
できる。
【０１２９】液晶材料の表面張力γＬＣ＜重合性樹脂
材料の表面張力γＭの場合 図５に示すように、画素内の少なくとも一部分に他の画
素領域よりも表面張力の小さい領域１１を形成すると、
その領域に液晶領域３が優先的に分離して画素外に高分
子領域４が形成される。
【０１３０】したがって、上記絶縁体がの場合のよう
に画素外にパターン形成されている場合には、材料の表
面エネルギーを調節することにより液晶材料−樹脂材料
複合系の相分離を制御することができると共に、スペー
サとしてセルギャップを均一に制御し、あるいは高分子
領域と融合してセル強度を向上させることができる。ま
た、上記絶縁体がの場合のように画素内にパターン形
成されている場合には、画素外に他の絶縁体をパターン
形成することにより、セルギャップを均一に制御するこ
とができる。
【０１３１】（液晶分子の配向を制御する配向膜の作製
方法）上記高分子領域を設けない液晶層においては、配
向膜により液晶分子を２方向以上、軸対称状またはラン
ダム状に配向させる。この配向膜としては、液晶分子の
配向を乱さないために、配向処理を行わない方法により
作製したものを用いる。例えば、基板上に直鎖状結晶性
高分子を含む溶液を塗布して冷却することにより形成し
た、球晶を有する配向膜などを用いることができる。
【０１３２】（ドメイン内の液晶分子の配向状態）上記
液晶素子を偏光顕微鏡で観察すると、電圧無印加時に
は、例えば図６（ａ）に示すように、高分子壁４内に形
成された液晶領域３において、あるいは液晶層（図示せ
ず）において、偏光板の偏光軸方向に十字型の消光模様
６が観察される。これは、液晶分子が各液晶ドメインの
中央部を中心として放射状、同心円状または渦巻状など
の軸対称状に配列して液晶領域３がモノドメイン状態に
なっていることを示す。
【０１３３】本発明者らはすでに、特開平７−１２０７
２８号公報において、液晶領域３に関する立体的な概念
図を図６１及び６２に開示している。なお、両図におい
ては、液晶領域６１３が円盤状の例を挙げている。
【０１３４】図６１は、液晶分子配向に捩れが存在して
いる場合である。図６１（ｂ），（ｃ）および（ｄ）
は、図６１（ａ）に示す液晶領域６１３を基板に平行に
輪切りにした場合における上基板表面近傍（Ｚ＝ｄ）、
中間層（Ｚ＝ｄ／２）、下基板表面近傍（Ｚ＝０）の３
層について液晶分子の配列を各々表示している。
【０１３５】この図から理解されるように、液晶分子
は、中心部にある軸に対して、軸対称的に配向してい
る。更に、セルを上層側から見た場合、それぞれの部分
がＴＮ的な配向状態になっており、かつ、該ＴＮ配向が
回転しながら中心軸に対し軸対称になっていると推定さ
れる。
【０１３６】図６２は、液晶領域６２３内の液晶分子配
向に捩れが存在していない場合であり、図６１と同様に
して示している。この図６２から理解されるように、液
晶分子の配向状態は、液晶分子の配向に捩れが存在しな
いために、上基板表面近傍（Ｚ＝ｄ）、中間層（Ｚ＝ｄ
／２）、下基板表面近傍（Ｚ＝０）とも同様の方向を向
いた配向状態となっており、かつ、図に示す通り、前記
図６１の場合と同様に中心軸に対して軸対称に配向して
いると推定される。
【０１３７】このように、本発明による液晶デバイスで
は液晶領域内の液晶分子は、中央の極部を中心として放
射状、円心円状または渦巻状などの軸対称に配列して液
晶領域３がモノドメイン状態になっていることを示す。
【０１３８】このような配向状態の液晶素子において
は、図６（ｂ）に示すように、電圧印加時にディスクリ
ネーションライン５が液晶領域３の周囲に形成され、液
晶領域３内部に形成されることは無い。したがって、液
晶領域３の外縁部をＢＭで若干覆うようにすると、画素
外部に意図的にディスクリネーションラインを形成する
ことが可能である。さらに、上記ディスクリネーション
ラインまたは中央部に生じるディスクリネーション点
（図示せず）を遮光層下に形成することにより、液晶素
子の黒レベルを向上させてコントラストを改善すること
ができる。この場合、有色の添加剤（例えば黒色）を絶
縁体に含ませてもよい。さらに、高分子領域４に液晶性
重合材料を添加することにより、ディスクリネーション
ラインが全く発生しない配向状態とすることもできる。
【０１３９】このような配向状態を有する液晶素子に表
示電圧を印加すると、例えば図５８（ｄ）〜（ｆ）に示
すように、基板に対して垂直な方向に平行になるように
液晶分子３ａが立ち上がって来る。この時、液晶分子３
ａは、初期配向である軸対称状の方向に沿って立ち上が
るので、液晶素子の各方向から見た見掛け上の屈折率が
均質化され、視角特性を改善することができる。
【０１４０】また、軸対称状の配向が以外でも、２方向
以上、またはランダム状の配向でも、液晶分子の立ち上
がり方向を２方向以上またはランダム状にすることがで
きるので、視角特性を改善することができる。
【０１４１】（画素内のドメイン数）各画素内の液晶ド
メイン数は、できるだけ少ないことが望ましい。１画素
内に多数のドメインが存在すると、ドメイン間にディス
クリネーションラインが発生して表示の黒レベルが低下
する。よって、液晶領域内で液晶分子が２方向以上、軸
対称状、またはランダム状に配列した単一のドメインで
画素が形成されているのが望ましい。この場合、１画素
に１ドメインが形成されるので、ＢＭによりディスクリ
ネーションラインを覆うことが可能となる。
【０１４２】また、図７（ａ）に示すように、長方形の
画素８を有する液晶素子の場合、液晶分子が軸対称状に
配列している液晶領域３が２個以上集まった構成とする
ことができる。このような液晶素子においても、液晶領
域３がモノドメインである液晶素子と同様に視角特性を
優れたものにできる。この場合、高分子領域４または上
記絶縁体を長方形の画素８内に形成して画素を分断する
こともできる。
【０１４３】さらに、図７（ｂ）の液晶素子の場合、画
素８内の複数の液晶領域３、３の境界に形成されるディ
スクリネーションラインの方向を偏光板の偏光軸と一致
させることにより、電圧印加時にディスクリネーション
ラインを見え難くすることができる。
【０１４４】このように画素を複数の液晶領域（または
液晶ドメイン）で分断して使用する場合、各液晶領域
（または液晶ドメイン）内に液晶分子の配向軸を揃える
手段を設ける必要がある。
【０１４５】（液晶分子を軸対称状に均一配向させる方
法）上述のように、基板上の画素外の少なくとも一部分
に、絶縁体としてレジスト材料などの表面張力が異なる
材料をパターン化して、液晶と重合性樹脂材料との混合
物を重合・相分離させると、液晶と高分子材料との位置
および形状を制御して液晶分子が画素内で軸対称状、２
方向以上、またはランダム状に配向している液晶分子が
得られる。このとき、一対の基板の少なくとも一方に凹
部または凸部もしくはその両方をパターン形成すること
により、セルギャップの異なる領域を形成して液晶材料
と重合性樹脂材料との相分離と制御し、対称軸の位置を
制御することができる。
【０１４６】相分離時に画素内で対称軸となる領域の
セルギャップが薄い場合（凸部が形成されている場合） 重合反応または温度降下により液晶と重合性樹脂（また
は高分子）とを相分離させる場合、図８（ａ）、（ｂ）
に示すように基板１０１ａ上に凸部１０ｃが存在する
と、その凸部１０ｃが析出核の働きをして凸部１０ｃ付
近を取り囲むように液晶領域３が発達するので、対称軸
と凸部１０ｃとを一致させることができる。よって、こ
の凸部１０ｃの形成位置により、液晶分子の配向の対称
軸位置を制御することができる。なお、図８（ｂ）は、
図８（ａ）の８Ｂ−８Ｂ’断面である。
【０１４７】凸部１０ｃの高さはセルギャップの１／２
以下であり、かつ、液晶領域３を囲うように画素周辺に
設ける絶縁体１０よりも低くするするのが望ましい。凸
部１０ｃが高すぎると凸部１０ｃ上に高分子柱が形成さ
れ、この高分子柱が大きい場合には配向状態を乱すこと
もある。
【０１４８】また、凸部１０ｃの大きさは、液晶析出の
核となる程度であればよい。小さいほど好ましく、例え
ば円柱の場合は直径が３０μｍ以下であるのが好まし
い。凸部１０ｃが大きすぎると凸部１０ｃ上に高分子柱
が形成されて電圧降下を起こし、コントラスト低下の原
因となる。
【０１４９】凸部１０ｃの材質は、本発明では特に限定
しないが、レジストなどの有機材料やＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ
3、ＩＴＯなどの無機材料を使用することができる。レ
ジスト材料を用いると、凸部１０ｃの形成を簡単に行う
ことができる。また、透明導電膜であるＩＴＯは、凸部
１０ｃを有する基板上にＩＴＯ膜からなる画素電極を形
成することにより凸部１０ｃとすることができる。さら
に、凸部１０ｃを有する基板上に配向膜を形成して配向
膜を凸部としてもよい。また、このような凸部（凸部１
０ｃおよび画素電極、配向膜などの凸部）を液晶配向軸
の中心にするためには、垂直配向性を有する材料を使用
するのが望ましい。このような材料としては、例えばＦ
またはＳｉ系添加剤を加えたレジスト材料を用いること
ができ、特に表面自由エネルギーが３５ｍＮ／ｍ以下で
あるものが望ましい。さらに、画素周辺に形成する絶縁
体１０と上記凸部１０ｃとを異なる材料により形成する
と、配向安定性を増す場合がある。
【０１５０】凸部１０ｃの形状は、本発明では特に限定
しないが、円形、方形、長方形、楕円形、星形、十字型
などとすることができる。また、垂直方向に同一な形状
である必要はなく、傾斜を有するものであってもよい。
【０１５１】相分離時に画素内で対称軸となる領域の
セルギャップが厚い場合（凹部が形成されている場合） 重合反応または温度降下により液晶と重合性樹脂（また
は高分子）とを相分離させる場合（特に温度降下による
場合）、基板上に凹部が存在すると、相分離してきた液
晶は、凹部で表面張力が最小の球形になって安定化す
る。その結果、凹部で液晶が析出し、凹部付近を取り囲
むように液晶領域が発達するので、対称軸と凹部とを一
致させることができる。よって、この凹部の形成位置に
より、液晶分子の配向の対称軸を制御することができ
る。
【０１５２】凹部の深さは、本発明では特に限定しない
が、有機材料を用いる場合、できるだけ浅い方が電圧降
下が少なく、コントラスト低下の原因となりにくいので
望ましい。
【０１５３】また、凹部の大きさは、画素の大きさによ
り異なるが、ある程度大きな領域、例えば画素の面積の
４０％程度であるのが望ましい。
【０１５４】凹部の形状は、本発明では特に限定しない
が、円形、方形、長方形、楕円形、星形、十字型などと
することができる。また、垂直方向に同一な形状である
必要はなく、傾斜を有するものであってもよい。
【０１５５】上記凹部、凸部および上記画素外に設けら
れる絶縁体は、一方の基板上に画素周辺に設ける絶縁体
を形成し、他方の基板上あるいは両基板上に凹部または
凸部を形成してもよい。
【０１５６】（高分子壁の作製方法）高分子壁に囲まれ
た液晶領域は、以下の２つの方法により作製することが
できる。
【０１５７】第１の方法は、少なくとも液晶と重合性
樹脂と重合開始剤とを含む混合物をセル中に注入し、混
合物の均一化温度（Ｔｉｓｏ）以上の温度で重合性樹脂
を重合させることにより液晶と高分子とを相分離させ
て、その後冷却することにより高分子壁に囲まれた液晶
領域を作製する方法である。
【０１５８】第２の方法は、少なくとも液晶と重合性
樹脂と重合開始剤とを含む混合物をセル中に注入し、混
合物の均一化温度（Ｔｉｓｏ）以上に加熱してから冷却
して液晶と重合性樹脂とを相分離させてから、重合性樹
脂を重合させて高分子壁に囲まれた液晶領域を作製する
方法である。
【０１５９】上記第１および第２の方法において、光重
合性樹脂を用いた場合には、紫外線（または可視光）の
照射により樹脂を硬化させることができる。また、熱硬
化性樹脂を用いた場合には、第１の方法により重合・相
分離を行うことができる。
【０１６０】（高分子材料の配向制御方法） 重合性液晶材料の添加 高分子壁内の高分子を、液晶分子の電圧印加時の配向方
向に有効に揃えるためには、重合性樹脂材料と液晶材料
と重合開始剤との混合物に液晶性を発現する官能基また
はそれに類する官能基を分子内に有する重合性液晶材料
を添加するのが望ましい。
【０１６１】相分離時に電圧または磁場を印加する方
法 液晶の軸対称状の配向は、画素内で形成することが重要
であり、配向軸が基板に対して大きくずれた配向状態の
発生を抑制する必要がある。本発明者らの検討によれ
ば、少なくとも液晶と重合性樹脂と重合開始剤とを含む
混合物に電圧または磁場あるいはその両方を付与しなが
ら液晶と高分子（または重合性樹脂）を相分離させるこ
とにより、液晶領域の軸対称配向の軸を基板に対して垂
直方向に揃えることができる。特に、液晶が均一相から
出現する時の小さなドロップレット状態の時に効果が大
きく、液晶領域が画素全体を覆うまで成長する前に電圧
または磁場を弱めてもよい。この電圧および磁場の強度
は、液晶の閾値（ＴＮセルで評価した値）よりも大きけ
ればよく、周期的に強度変化するものを用いてもよい。
図９は、画素の中央部に凸部１０ｃを設けたものであっ
て、相分離時に電圧（または磁場）を付与して作製した
液晶素子の偏光顕微鏡による観察図である。
【０１６２】（重合性樹脂）本発明に使用される重合性
樹脂としては、光硬化性樹脂や熱硬化樹脂などを用いる
ことができる。この光硬化性樹脂としては、例えば、Ｃ
３以上の長鎖アルキル基またはベンゼン環を有するアク
リル酸およびアクリル酸エステルなどが挙げられる。さ
らに具体的には、アクリル酸イソブチル、アクリル酸ス
テアリル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸イソアミ
ル、ｎ−ブチルメタクリレート、ｎ−ラウリルメタクリ
レート、トリデシルメタクリレート、２−エチルヘキシ
ルアクリレート、ｎ−ステアリルメタアクリレート、シ
クロヘキシルメタクリレート、ベンジルメタクリレー
ト、２−フェノキシエチルメタクリレート、イソボルニ
ルアクリレート、イソボルニルメタクリレートなどがあ
る。さらにポリマーの物理的強度を高めるために２官能
基以上の多官能性樹脂が好ましく、例えば、ビスフェノ
ールＡジメタクリレート、ビスフェノールＡジアクリレ
ート、１，４−ブタンジオールジメタクリレート、１，
６−ヘキサンジオールジメタクリレート、トリメチロー
ルプロパントリメタクリレート、トリメチロールプロパ
ントリアクリレート、テトラメチロールメタンテトラア
クリレート、ネオペンチルジアクリレート、Ｒ−６８４
などがある。さらに、液晶と硬化性樹脂との相分離を明
確にするためには、これらのモノマーをハロゲン化、特
に塩素化、およびフッ素化した樹脂がより好ましく、例
えば、２，２，３，４，４，４−ヘキサフロロブチルメ
タクリレート、２，２，３，４，４，４−ヘキサクロロ
ブチルメタクリレート、２，２，３，３−テトラフロロ
プロピルメタクリレート、２，２，３，３−テトラフロ
ロプロピルアクリレート、パーフロロオクチルエチルメ
タクリレート、パークロロオクチルエチルメタクリレー
ト、パーフロロオクチルエチルアクリレート、パークロ
ロオクチルエチルアクリレートなどが挙げられる。
【０１６３】熱硬化性樹脂としては、ビスフェノールＡ
ジグリシジルエーテル、イソボルニルアクリレート、パ
ーフルオロオクチルエチルアクリレートなどを用いるこ
とができる。
【０１６４】（重合抑制剤）液晶ドロップレット、即ち
液晶領域３の形状を大きくするためには、上記混合物に
重合性樹脂以外に重合反応を抑制する光重合抑制剤など
の化合物を添加するのが望ましい。例えばラジカル生成
後に共鳴系でラジカルを安定化するようなモノマーおよ
び化合物などであり、具体的にはスチレン、ｐ−クロル
スチレン、ｐ−フェニルスチレンなどである。
【０１６５】（重合開始剤）上記混合物には重合開始剤
を含ませてもよい。光重合開始剤としては、例えばＩｒ
ｇａｃｕｒｅ１８４、６５１、９０７、Ｄａｒｏｃｕｒ
ｅ１１７３、１１１６、２９５９などが使用できる。ま
た、電圧保持率を向上させるために低エネルギーの可視
光で重合できるような重合開始剤または増感剤などを使
用してもよい。
【０１６６】また、熱重合開始剤としては、ｔ−ブチル
パーオキサイドなどを用いることができる。
【０１６７】これらの重合開始剤の添加量は、個々の化
合物の反応性により異なるので、本発明では特に限定し
ないが、液晶と重合性樹脂（後述する液晶性重合材料を
含む）との混合物に対して０．０１〜５％であるのが好
ましい。０．０１％以下では重合反応が十分に起こらな
い。また５％以上では、液晶と高分子との相分離速度が
早すぎて制御が困難となる。よって、液晶ドロップレッ
トが小さくなって駆動電圧が高くなり、さらに、基板上
の配向制御力が弱くなる。また、画素内に液晶領域が少
なくなり、さらに、ホトマスクなどを用いて照射強度分
布を設けた場合には遮光部（画素外）に液晶ドロップレ
ットが形成されてしまうので、表示のコントラストが低
下する。
【０１６８】（液晶材料）液晶については、常温付近で
液晶状態を示す有機物混合体であって、ネマチック液晶
（２周波駆動用液晶、Δε＜０の液晶を含む）または、
コレステリック液晶（特に、可視光に選択反射特性を有
する液晶）、もしくはスメクチック液晶、強誘電性液
晶、ディスコチック液晶などが含まれる。これらの液晶
は混合して用いてもよく、特にコレステリック液晶（カ
イラル剤）が添加されたネマチック液晶が特性上好まし
い。
【０１６９】さらに、加工時に光重合反応を伴うため、
耐化学反応性に優れた液晶材料が好ましい。例えば、化
合物中、フッ素原子などの官能基を有する液晶材料であ
り、具体的にはＺＬＩ−４８０１−０００、ＺＬＩ−４
８０１−００１、ＺＬＩ−４７９２、ＺＬＩ−４４２７
（メルク社製）などが挙げられる。
【０１７０】また、液晶材料に２色性色素を添加して色
素分子の配列方向を変化させるようにした場合には、液
晶層を通過する光の吸収率変化を利用した表示方式であ
るゲスト−ホスト表示モードに適用することも可能であ
る。液晶と高分子とから形成される高分子分散型液晶表
示素子にゲスト−ホスト表示を適用した技術なども特開
平５−２２４１９１号公報等に開示されている。本発明
の液晶素子においてもゲスト−ホスト表示を利用するこ
とが可能であり、反射型表示素子への応用や偏光板の使
用枚数低減などのためにパネルの光線透過率の向上など
が期待できる。この目的に使用できる２色性色素は以下
に挙げる項目を満足することが重要となる。
【０１７１】（１）十分な光学濃度が得られる程度にホ
スト液晶に溶解すること （２）表示でのコントラストに寄与する２色性比が大き
いこと （３）耐光性を含む化合物の安定性に優れていること などである。一般には耐光性が高く、しかも液晶に対す
る溶解性に優れ、多くの光重合性樹脂の硬化反応を阻害
しにくいなどといった特徴を有するアントラキノン系の
色素が幅広く適用できるが、その他のアゾ系、ベンゾキ
ノン系などの２色性色素を用いることも可能であり、本
発明では規定しない。なお、これらの２色性色素の添加
比率としては、ホスト液晶に対して０．０５〜１０重量
％が好ましく、より好ましくは０．１〜５重量％であ
る。添加量が１０重量％より多くなると十分にホスト液
晶に溶解しないだけでなく、液晶層を透過する光量が低
下してパネルの透過率が低減するためである。一方、
０．０５重量％より少ないと、色素分子の配列方向の制
御による吸光度の変化を十分に実現することが困難とな
る。
【０１７２】（重合性液晶材料）上記液晶と重合性樹脂
との混合物に、重合性官能基を有する液晶性化合物（以
下、重合性液晶材料と称する、単体で液晶性を発現する
必要はない）を混合すると、液晶領域の周辺部に発生す
るディスクリネーションラインを抑制することができ
る。
【０１７３】これらの液晶材料と重合性液晶材料とを選
択する場合、それぞれの液晶性を発現する部分が類似し
ていることが望ましい。特に、化学的環境が特異なＦ、
Ｃｌ系液晶材料については、重合性液晶材料についても
Ｆ、Ｃｌ系液晶材料であることが好ましい。
【０１７４】使用可能な重合性液晶材料は、ホストの液
晶分子の液晶性を乱しにくい化合物であり、例えば次の
化学式（１）で示されるような化合物などである。
【０１７５】Ａ−Ｂ−ＬＣ （１） この化学式（１）中のＡは重合性官能基を示し、ＣＨ2
＝ＣＨ−、ＣＨ2＝ＣＨ−ＣＯＯ−、ＣＨ2＝Ｃ（Ｃ
Ｈ3）−ＣＯＯ−などの不飽和結合、または（化１）
【０１７６】
【化１】
【０１７７】などの歪みを持ったヘテロ環構造を持った
官能基を示す。また、化学式（１）中のＢは、重合性官
能基と液晶性化合物とを結ぶ連結基であり、具体的には
アルキル鎖（−（ＣＨ2）n−）、エステル結合（−ＣＯ
Ｏ−）、エーテル結合（−Ｏ−）、ポリエチレングリコ
ール鎖（−ＣＨ2ＣＨ2Ｏ−）、およびこれらの結合基を
組み合わせた結合基である。重合性液晶材料を液晶材料
と混合した時に液晶性を示すことが好ましいので、重合
性官能基Ａから液晶性化合物ＬＣの剛直部まで６箇所以
上の結合を有する長さを持つ連結基Ｂが特に好ましい。
また、化学式（１）中のＬＣは液晶性化合物を示し、次
の化学式（２）で示される化合物またはコレステロール
環およびその誘導体などである。
【０１７８】Ｄ−Ｅ−Ｇ （２） 上記化学式（２）中のＧは、液晶の誘電率異方性などを
発現させる極性基であり、−ＣＮ、−ＯＣＨ3、−Ｃ
ｌ、−ＯＣＦ3、−ＯＣＣｌ3、−Ｈ、−Ｒ（Ｒはアルキ
ル基）などの官能基を有するベンゼン環、シクロヘキサ
ン環、パラジフェニル環、フェニルシクロヘキサン環な
どがである。また、化学式（２）中のＥは、Ｄ、Ｇを連
結する官能基で、単結合、−ＣＨ2−、−ＣＨ2ＣＨ
2−、−Ｏ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ＝ＣＨ−などであ
る。さらに、化学式（２）中のＤは、化学式（１）中の
Ｂと結合する官能基であり、かつ、液晶分子の誘電率異
方性、屈折率異方性の大きさを左右する部分であり、具
体的には、パラフェニル環、１，１０−ジフェニル環、
１，４−シクロヘキサン環、１，１０−フェニルシクロ
ヘキサン環などである。
【０１７９】（液晶と重合性材料との混合比）液晶と重
合性材料（重合性樹脂および重合性液晶材料を含む）を
混合する重量比は、画素サイズにより異なるが、液晶材
料：重合性材料が５０：５０〜９７：３が好ましく、さ
らに好ましくは、７０：３０〜９５：５である。液晶材
料が５０％未満であると高分子壁の効果が高まりセルの
駆動電圧が著しく上昇して実用性を失う。また、液晶材
料が９７％を超えると高分子壁の物理的強度が低下して
安定した性能が得られない。また、重合性液晶材料と液
晶性を有さない重合性材料との重量比は、上記重量比の
範囲内で重合性液晶材料が０．５％以上あればよい。
【０１８０】（駆動方法）作製されたセルは、単純マト
リックス駆動、ＴＦＴまたはＭＩＭなどによるアクティ
ブ駆動などの駆動法で駆動でき、本発明では特に限定し
ない。
【０１８１】（基板材料）基板材料としては、可視光が
透過する透明固体であればいずれも用いることができ、
ガラス、石英、プラスチック、高分子フィルムなどを用
いることができる。特に、プラスチック基板の場合、表
面の凹凸をエンボス加工などにより形成するのが可能で
あるので適している。さらに、これらの基板を２種組み
合わせて異種基板でセルを作製することもでき、また、
同種異種を問わず厚みの異なった基板を２枚組み合わせ
て使用してもよい。
【０１８２】（画素の中央にビーズを配置する構成）液
晶ドメインの配向軸が形成される過程において、スペー
サ用ビーズが画素と絶縁体（例えば高分子壁部分）の境
界面にある場合、配向軸がビーズがある位置（例えば高
分子壁部分）に形成されることがある。この問題を解決
するために、スペーサ用ビーズの位置を配向軸を作製し
たい場所に固定させることで、配向軸の位置を例えば画
素の中心部に固定させることができる。つまり、画素内
で液晶領域の液晶分子が軸対称状に配向し、この液晶領
域の対称軸またはその付近にのみスペーサ用ビーズが存
在しているようにすれば、スペーサ用ビーズが画素とレ
ジスト（例えば高分子壁部分）の境界面には存在せず、
液晶分子の配向軸は液晶領域の対称軸またはその付近に
のみ存在することになる。これにより、均一でざらつき
のない優れた表示品位の液晶表示素子が得られる。
【０１８３】（スペーサおよび間隙保持手段としての絶
縁膜の配置箇所）スペーサ、および間隙保持手段として
の絶縁膜は、本願において以下のような配置を提案して
いる。
【０１８４】画素外にのみ間隙保持手段（スペーサ、
絶縁体、遮光層等を含む）を配置する基板構成 画素外に配置する間隙保持手段と共に、画素内の液晶
領域の略中央部に配向軸を制御すべく島状絶縁体を形成
して画素外および画素内の両方に間隙保持手段を配置す
る基板構成 画素内の液晶領域の中心部の配向軸を規定する箇所に
のみスペーサ用ビーズ等の間隙保持手段を配置する基板
構成などが挙げられる。
【０１８５】画素外に設ける場合には、後述する遮光層
や高分子領域に覆われるように形成する。更に、このよ
うな手段で、基板間隙保持部材を十分に覆いきれないと
きには、パターンの外側を間隙保持手段としての絶縁
体、あるいは重合相分離を経て形成される高分子領域等
で囲んで固定することも可能である。
【０１８６】一方、上述の構成のうち、画素内部にスペ
ーサ等の間隙保持部材を設ける場合には、該部材の外側
を間隙保持手段としての絶縁体や重合相分離を経て形成
される高分子等で覆うことも効果的である。
【０１８７】一方、画素内に設ける場合には、スペーサ
の外側を間隙保持手段としての絶縁体や、重合相分離で
形成される高分子等で囲むように構成する。
【０１８８】以上のようなスペーサおよび絶縁膜の配置
によって、基板の間隙を一定に保持すべく、図１０（こ
こでは、画素外のパターニングによる概略図を示す）で
例示するような基板間隙保持部材（ビーズスペーサ）を
形成して本発明の目的を達成することが可能となる。
【０１８９】（遮光層）遮光層としては、ＢＭだけでな
く、金属配線などの金属薄膜も該当する。特に、アクテ
ィブマトリクス基板では、ゲート信号線、ソース信号
線、層間絶縁膜、補助容量配線などの金属配線も遮光層
として作用する。また、遮光層の材料としては、光線遮
光能を有する金属薄膜や合金薄膜や、黒色顔料などの有
色顔料を含有した有機膜などが好ましい。
【０１９０】以下、本発明の各実施形態および比較例つ
いて説明する。
【０１９１】（実施形態１）ガラス基板１ａ、１ｂ
（１．１ｍｍ厚み）上にＩＴＯ（酸化インジュウムおよ
び酸化スズの混合物、５０ｎｍ）からなる透明電極２
ａ、２ｂが形成された一対の基板１０１ａ、１０１ｂを
用い、一方の基板１０１ａ上に、黒色顔料が分散された
ネガ型黒色レジストＣＦＰＲ−ＢＫ５１０Ｓ（東京応化
社製）をスピンコート法（５００ｒｐｍ．、２０ｓｅ
ｃ）により均一に塗布した。これを焼成後、図１１に示
すような遮光部１２と透光部１３とを有するホトマスク
１４ａを用いて所定の強度（２００ｍＪ／ｃｍ2）で露
光し、現像、リンスおよび後焼成工程を経て、図１２
（ａ）、（ｂ）に示すような膜厚２．４μｍの黒色樹脂
層からなる第１の絶縁層１０ａを画素外にパターン形成
した。その後、この基板上にネガ型ホトレジストＯＭＲ
８３（東京応化社製）中に平均粒径３．４μｍのプラス
ティックビーズ（ミクロパール：積水ファインケミカル
社製）０．１ｗｔ％を混入した絶縁材料を均一分散させ
た状態でスピンコート法により均一に塗布した。これを
焼成後、図１３に示すような遮光部１２と透光部１３と
を有するホトマスク１４ｂを用いて所定の強度（２４０
ｍＪ／ｃｍ2）で露光し、現像、リンスおよび後焼成工
程を経て、図１２（ｂ）、（ｃ）に示すような膜厚２．
８μｍの柱状絶縁層からなる第２の絶縁層１０ｂを画素
外にパターン形成した。図１３において破線部はホトマ
スク１４ａとの配置関係を示している。高分子領域４は
クロスニコル下では、黒く見える。
【０１９２】また、他方の基板１０１ｂ上にはシール材
（ストラクトボンドＸＮー２１Ｓ、焼成温度１７０℃／
２ｈ）を印刷法によりパターニングし、両基板を加圧、
焼成して貼り合わせてセル厚５．０μｍの液晶セルを作
製した。
【０１９３】次に、重合性樹脂材料としてパーフルオロ
オクチルエチルアクリレート０．１５ｇ、ラウリルアク
リレート０．２６ｇおよびＲ−６８４（日本化薬社製）
０．１ｇ、光重合抑制剤としてｐ−フェニルスチレン
０．１９ｇ、液晶材料としてＺＬＩ−４７９２（メルク
社製：Ｓ−８１１を０．３重量％含有）４．２５ｇ、光
重合開始剤Ｉｒｇａｃｕｒｅ６５１を０．０２５ｇ混合
した混合物を作製し、減圧下において作製したセル中に
真空注入した。
【０１９４】その後、温度を混合物の均一化温度以上の
１１０℃に保ち、かつ、透明電極３、６間に実効電圧が
２．５Ｖで６０Ｈｚの電圧を印加しながら、第１の基板
１０１ａ側から高圧水銀ランプ下１０ｍＷ／ｃｍ2の所
で５分間紫外線を照射して樹脂を硬化させた。なお、Ｕ
Ｖ露光の照射方向は１０１ａ側、および１０１ｂ側のど
ちらでも良く本実施形態により特に規定しない。その
後、電圧を印加した状態を保ちながら５時間かけて４０
℃まで冷却し、さらに室温（２５℃）まで戻してから、
紫外線照射を行って樹脂を完全に重合させた。
【０１９５】上記一方の基板１０１ａのＩＴＯ電極２ａ
とパターニングした絶縁体の表面自由エネルギーを下記
表１に示し、混合物中の液晶材料と重合性樹脂材料の表
面自由エネルギーを下記表２に示す。
【０１９６】
【表１】
【０１９７】
【表２】
【０１９８】この表２と上記表１から、重合性樹脂材料
が絶縁体上に優先的に分離して画素外に高分子領域が形
成されることが理解される。
【０１９９】この状態のセルを偏光顕微鏡で観察したと
ころ、図１２（ｃ）に示すように、高分子領域４に囲ま
れた液晶領域３が１画素毎にモノドメイン状態で、か
つ、画素内でスペーサによる配向乱れが認められない、
比較的均一な軸対称状に配向していた。また、偏光軸が
互いに直行する２枚の偏光板を固定して、作製したセル
を回転させたところ、液晶領域の消光模様の位置が一定
で周りの高分子壁４のみが回転しているように観察され
た。このことから、殆どの液晶領域において均一な軸対
称状の配向が得られていることが分かった。
【０２００】その後、作製したセルの両面に偏光軸を互
いに直交させて２枚の偏光板を貼り合わせて液晶素子を
作製した。
【０２０１】作製した液晶素子に電圧を印加しながら偏
光顕微鏡で観察したところ、電圧印加時においてもディ
スクリネーションラインが発生せず、全体が黒くなって
いくことが確認された。
【０２０２】作製した液晶素子の電気光学特性およびざ
らつきの評価について以下の表３および図１４に示す。
尚、電気光学特性は、偏光軸と互いに平行にした２枚の
偏光板をブランク（透過率１００％）として示した。ま
た、表３中、中間調における反転現象は、○印：反転現
象が起こらない状態、×印：容易に反転現象を観察でき
る状態、△印：辛うじて反転現象が観察される状態とし
て示した。
【０２０３】
【表３】
【０２０４】図１４に示すように、本実施形態１の液晶
素子は、後述する比較例１のＴＮセルに見られるような
反転現象が生じず、電圧飽和時の広視角方向での透過率
の増加も生じなかった。さらに、表３に示すように、本
実施形態１の液晶素子は、中間調においてもざらつきが
観察されなかった。
【０２０５】また、画素外に絶縁体１０ａ、１０ｂが設
けられているのでスペーサが画素内に存在しないでも基
板間隙を均一に保持することができた。さらに、高分子
領域４が画素外に形成されて絶縁体１０ａ、１０ｂに融
合する状態で設けられており、絶縁体１０ａにスペーサ
が含まれているので、耐衝撃性および強度が優れた液晶
素子とすることができた。
【０２０６】（実施形態２）本実施形態では、液晶配向
膜をノンラビングプロセスにより形成して液晶層内の液
晶分子の配向を制御した。
【０２０７】実施形態１と同様のＩＴＯ電極が形成され
た一方の基板上に、直鎖状結晶性高分子であるナイロン
６，６を１ｗｔ％含んだｍ−クレゾール溶液をスピンコ
ート法により塗布して１４０℃で２時間保持した後、窒
素雰囲気下、冷却速度６℃／ｍｉｎで室温まで冷却し
て、球晶径３０μｍの液晶配向膜をノンラビングプロセ
スにより作製した。
【０２０８】次に、その基板上に、黒色顔料が分散され
たネガ型黒色レジストＣＦＰＲ−５０５Ｓ（東京応化社
製）をスピンコート法（５００ｒｐｍ．、２０ｓｅｃ）
により均一に塗布した。これを焼成後、画素領域を遮光
部とし、画素以外の領域を透光部としたホトマスクを用
いて実施形態１と同様の工程を経ることにより膜厚２．
４μｍの黒色樹脂層からなる第１の絶縁層を画素外にパ
ターン形成した。その後、この基板上にネガ型透明耐熱
レジストＶ−２５９ＰＡ（新日鐡化学社製）中に平均粒
径３．２μｍのプラスティックビーズ（ミクロパール：
積水ファインケミカル社製）０．１ｗｔ％を混入した絶
縁材料を均一分散させた状態でスピンコート法により均
一に塗布した。これを焼成後、上記ホトマスクの透光部
の内、各コーナーのみを透光部としたホトマスクを用い
て所定の露光、現像、リンスおよび後焼成工程を経て、
第２の絶縁層を画素外に形成した。
【０２０９】また、他方の基板上にはシール材を印刷法
によりパターニングし、両基板を貼り合わせてセル厚
５．２μｍの液晶セルを作製した。
【０２１０】作製した液晶セルに、液晶材料ＺＬＩ−４
７９２（メルク社製：Ｓ−８１１を０．３重量％含有）
を真空注入法により注入した。
【０２１１】作製した液晶セルの電気光学特性を直交ニ
コル下で観察したところ、画素内にスペーサが無いため
にスペーサによる光遮断や液晶分子配向の乱れが生じ
ず、しかも視角が±４０°の範囲内でも白黒反転が生じ
ない広視角液晶パネルを得ることができた。さらに、こ
の実施形態の液晶素子は第１の絶縁層および第２の絶縁
層が設けられているのでスペーサが画素内に存在しない
でも基板間隙を均一に保持することができた。
【０２１２】（比較例１）実施形態１と同様のＩＴＯ電
極が設けられた一対の基板に、配向膜としてＡＬ４５５
２（日本合成ゴム社製）を成膜後、ナイロン布を用いて
ラビング処理を行った。この両基板に平均粒径５μｍの
プラスティックビーズ（ミクロパール：積水ファインケ
ミカル社製）を均一に散布し、対向基板上にシール材
（ストラクトボンドＸＮー２１Ｓ、焼成温度１７０℃／
２ｈ）を印刷法によりパターニングし、配向膜が互いに
直交するように両基板を貼り合わせてセル厚５．０μｍ
の液晶セルを作製した。
【０２１３】作製した液晶セル中に、実施形態２で用い
た液晶材料ＺＬＩ−４７９２（メルク社製：Ｓ−８１１
を０．３重量％含有）を注入し、セルの両面に偏光軸を
互いに直交させた２枚の偏光板を貼り合わせて従来のＴ
Ｎ型液晶表示素子を作製した。
【０２１４】作製した液晶素子の電気光学特性およびざ
らつきの評価については上記表３および図１５に示し
た。図１５に示すように、比較例１の素子は、中間調に
おける反転現象が生じ、電圧飽和時の広視角方向での透
過率の増加が生じた。さらに、表３に示すように、中間
調におけるざらつきが観察された。
【０２１５】（比較例２）実施形態１と同様の一方の基
板における画素外の全領域にネガ型ホトレジストＯＭＲ
８３（東京応化社製）をパターン形成し、その後、シー
ル材（ストラクトボンドＸＮー２１Ｓ、焼成温度１５０
℃／２ｈ）を印刷法によりパターニングした。
【０２１６】他方の基板には、平均粒径５．３μｍのプ
ラスティックビーズ（ミクロパール：積水ファインケミ
カル社製）を均一に散布し、両基板を貼り合わせてセル
厚５．０μｍの液晶セルを作製した。
【０２１７】作製した液晶セルに実施形態１と同様の液
晶材料と重合性樹脂材料とを含む混合物を注入して実施
形態１と同様にして液晶素子を作製した。
【０２１８】作製した液晶素子を偏光顕微鏡で観察した
ところ、図１６に示すように、軸対称状に配向した液晶
領域３の一部分に、画素内に存在するスペーサ７による
配向乱れが生じていた。しかも、この配向乱れがディス
クリネーションラインを誘発していた。
【０２１９】作製した液晶素子の電気光学特性およびざ
らつきの評価については上記表３に示した。表３に示す
ように、比較例２の素子は、ディスクリネーションライ
ンの発生が多かった。
【０２２０】（実施形態３）本実施形態では、１層の絶
縁体を用いて完全にビーズレスの液晶素子を作製した。
【０２２１】実施形態１と同様の一方の基板上に感光性
ポリイミド（”ホトニース”ＵＲ−３１４０：東レ社
製）をスピンコート法（３０００ｒｐｍ．、２０ｓｅ
ｃ）により均一に塗布した。これを焼成後（膜厚９．１
μｍ）、図１３に示したホトマスク１４ｂを用いて所定
の強度（１５０ｍＪ／ｃｍ2）で露光し、現像、リンス
および後焼成工程を経て、最終膜厚５．３μｍの絶縁体
を画素外にパターン形成した。
【０２２２】また、他方の基板上にはシール材（ストラ
クトボンドＸＮー２１Ｓ、焼成温度１７０℃／２ｈ）を
印刷法によりパターニングし、上記画素外に設けられた
絶縁体のみをスペーサとして両基板を貼り合わせてセル
厚５．１μｍの液晶セルを作製した。
【０２２３】作製した液晶セルに実施形態１と同様の液
晶材料と重合性樹脂材料とを含む混合物を注入し、実施
形態１と同様にして重合・相分離を行わせて液晶素子を
作製した。
【０２２４】作製した液晶セルを偏光顕微鏡で観察した
ところ、実施形態１と同様に液晶領域が軸対称状に配向
しており、また、画素外にパターン形成された絶縁体を
覆って重合相分離過程において生成した高分子領域が形
成されていた。よって、この絶縁体により基板間隙を均
一に制御すると共に、耐衝撃性を向上させることができ
た。
【０２２５】（実施形態４）本実施形態では、熱による
相分離と光重合による相分離とを組み合わせて液晶素子
を作製した。
【０２２６】実施形態１と同様の一方の基板上に、カー
ボンブラックが分散された耐熱ネガ型黒色レジストＶ−
２５９−ＢＫ（新日鐡化学社製）をスピンコート法（５
００ｒｐｍ．、２０ｓｅｃ）により均一に塗布した。こ
れを焼成後、図１１に示したホトマスク１４ａを用いて
所定の強度（３００ｍＪ／ｃｍ2）で露光し、現像、リ
ンスおよび後焼成工程を経て、膜厚２．１μｍの黒色樹
脂層からなる第１の絶縁層を画素外にパターン形成し
た。その後、この基板上にネガ型ホトレジストＯＭＲ８
３（東京応化社製）中に平均粒径３．４μｍのプラステ
ィックビーズ（ミクロパール：積水ファインケミカル社
製）０．１ｗｔ％を混入した絶縁材料を均一分散させた
状態でスピンコート法により均一に塗布した。これを焼
成後、図１３に示したホトマスク１４ｂを用いて所定の
強度（２４０ｍＪ／ｃｍ2）で露光し、現像、リンスお
よび後焼成工程を経て、膜厚２．８μｍの柱状絶縁層か
らなる第２の絶縁層を画素外にパターン形成した。
【０２２７】また、他方の基板上にはシール材（ストラ
クトボンドＸＮー２１Ｓ、焼成温度１７０℃／２ｈ）を
印刷法によりパターニングし、両基板を貼り合わせてセ
ル厚５．０μｍの液晶セルを作製した。
【０２２８】作製した液晶セル中に、実施形態１と同様
の液晶材料−重合製樹脂材料の混合物を減圧下から真空
注入した。
【０２２９】次に、混合物の均一等方相状態である１１
０℃から液晶相一等方性相混在状態である５５℃までの
温度範囲を５〜１０サイクル印加した後、５３℃で液晶
材料と重合性樹脂材料とを熱的に相分離させた。その
後、温度を一定に保ち、かつ、透明電極間に実効電圧が
２．５Ｖで６０Ｈｚの電圧を印加しながら、高圧水銀ラ
ンプ下１０ｍＷ／ｃｍ2の所で５分間紫外線を照射して
樹脂を硬化させた。その後、電圧を印加した状態を保ち
ながら室温（２５℃）まで戻し、さらに紫外線照射を行
って樹脂を完全に重合させた。
【０２３０】この状態のセルを偏光顕微鏡で観察したと
ころ、高分子領域に囲まれた液晶領域が１画素毎にモノ
ドメイン状態で、かつ、画素内でスペーサによる配向乱
れが認められない、比較的均一な軸対称状に配向してい
た。
【０２３１】その後、実施形態１と同様にセルの両面に
２枚の偏光板を貼り合わせ、液晶素子を作製した。
【０２３２】作製した液晶素子に電圧を印加しながら偏
光顕微鏡で観察したところ、電圧印加時においてもディ
スクリネーションラインが発生せず、全体が黒くなって
いくことが確認された。
【０２３３】作製した液晶素子の電気光学特性およびざ
らつきの評価については上記表３に示した。表３に示す
ように、本実施形態４の液晶素子は、比較例１のＴＮセ
ルに見られるような反転現象が生じず、電圧飽和時の広
視角方向での透過率の増加も生じなかった。さらに、中
間調においてもざらつきが観察されなかった。
【０２３４】また、絶縁体が設けられているのでスペー
サが画素内に存在しないでも基板間隙を均一に保持する
ことができ、さらに、高分子領域が画素外に形成されて
絶縁体に融合する状態で設けられており、また、絶縁体
にスペーサが含まれているので、耐衝撃性に優れた液晶
素子とすることができた。
【０２３５】（実施形態５）この実施形態では、非感光
性樹脂層からなる絶縁体をパターン形成した。
【０２３６】実施形態１と同様の一方の基板上に、ポリ
イミド（”セミコファイン”ＳＰ−９１０：東レ社製を
スピンコート法（３０００ｒｐｍ．、２０ｓｅｃ）によ
り均一に塗布した。これを焼成後、ポジ型ホトレジスト
ＯＦＰＲ８００（東京応化社製）を塗布、焼成後、図１
３に示したホトマスク１４ｂを用いて所定の強度（２４
０ｍＪ／ｃｍ2）で露光し、現像、リンス処理後、エッ
チング、レジスト剥離およびキュア工程を経て、画素外
に膜厚５．１μｍの非感光性樹脂層からなる絶縁体をパ
ターン形成した。
【０２３７】また、他方の基板上にはシール材（ストラ
クトボンドＸＮー２１Ｓ、焼成温度１７０℃／２ｈ）を
印刷法によりパターニングし、両基板を貼り合わせてセ
ル厚４．９μｍの液晶セルを作製した。
【０２３８】作製した液晶セル中に、実施形態１と同様
の液晶材料−重合製樹脂材料の混合物を注入し、実施形
態１と同様にして重合・相分離を行って液晶素子を作製
した。
【０２３９】作製したセルを偏光顕微鏡で観察したとこ
ろ、高分子領域に囲まれた液晶領域が軸対称状に配向し
ており、画素内でスペーサによる配向乱れが認められな
かった。また、高分子領域が画素外に形成されて絶縁体
に融合する状態で設けられているので、耐衝撃性に優れ
た液晶素子とすることができた。
【０２４０】（実施形態６）本実施形態では、重合性樹
脂材料として、熱硬化性樹脂を用いた。
【０２４１】実施形態１と同様にして作製した液晶セル
中に、重合性樹脂材料としてビスフェノールＡジグリシ
ジルエーテル０．２５ｇ、イソボルニルアクリレート
０．２ｇおよびパーフルオロオクチルエチルアクリレー
ト０．１ｇ、液晶材料として実施形態１と同様のＺＬＩ
−４７９２（メルク社製：Ｓ−８１１を０．３重量％含
有）、熱重合開始剤ｔ−ブチルパーオキサイド０．０５
ｇを混合した混合物を注入した。
【０２４２】その後、透明電極間に実効電圧が２．５Ｖ
で６０Ｈｚの電圧を印加しながら、１５０℃で２時間加
熱することにより、系中の重合相分離の進行を促すと共
に、１５０℃から３０℃まで１２時間かけて冷却するこ
とにより、液晶領域の配向状態を制御・定着させた。
【０２４３】作製したセルを偏光顕微鏡で観察したとこ
ろ、実施形態１と同様な配向状態が確認され、かつ、偏
光板を直交ニコルにした時の電気光学特性評価も良好で
あった。さらに、高分子領域が画素外に形成されて絶縁
体に融合する状態で設けられているので、耐衝撃性に優
れた液晶素子とすることができた。
【０２４４】（実施形態７）本実施形態では、液晶材料
と重合性樹脂材料との混合物に重合性液晶性材料を添加
した。
【０２４５】実施形態１と同様にして作製した液晶セル
中に、重合性樹脂材料としてＲ−６８４（日本化薬社
製）０．１ｇ、光重合抑制剤としてｐ−フェニルスチレ
ン０．１９ｇ、重合性液晶材料として下記の化合物（化
２）を０．０６ｇ、液晶材料としてＺＬＩ−４７９２
（メルク社製：Ｓ−８１１を０．３重量％含有）３．７
４ｇ、光開始剤Ｉｒｇａｃｕｒｅ６５１を０．０２ｇ混
合した混合物を注入し、実施形態１と同様にして重合・
相分離を行って液晶素子を作製した。
【０２４６】
【化２】
【０２４７】作製したセルを直交ニコル下で偏光顕微鏡
で観察したところ、実施形態１と同様な軸対称状の配向
状態が確認され、電圧印加時においてもディスクリネー
ションラインが発生しなかった。さらに、電圧印加時の
黒状態においても光漏れが少なく、視角特性が良好であ
った。さらに、高分子領域が画素外に形成されて絶縁体
に融合する状態で設けられているので、耐衝撃性に優れ
た液晶素子とすることができた。
【０２４８】（実施形態８）本実施形態では、印刷法に
より絶縁性材料をパターニングして液晶素子を作製し
た。
【０２４９】実施形態１と同様の一方の基板上に、カー
ボンブラックが分散された耐熱ネガ型黒色レジストＶ−
２５９−ＢＫ（新日鐡化学社製）をスピンコート法（１
０００ｒｐｍ．、２０ｓｅｃ）により均一に塗布した。
これを焼成後、図１１に示したホトマスク１４ａを用い
て所定の強度（３００ｍＪ／ｃｍ2）で露光し、現像、
リンスおよび後焼成工程を経て、膜厚１．２μｍの黒色
樹脂層からなる第１の絶縁層を画素外にパターン形成し
た。その後、黒色インキ中に平均粒径４．０μｍのプラ
スティックビーズ（ミクロパール：積水ファインケミカ
ル社製）１．２ｗｔ％を混入した絶縁材料を図１７に示
すスクリーン版１５を用いて実線の矩形部分１５ａにパ
ターン化し、印刷法により基板上に定着した。これを１
５０℃で２時間焼成して、スクリーン版１５の矩形が配
置されたパターンで第２の絶縁層を画素外に形成した。
【０２５０】また、他方の基板上にはシール材（ストラ
クトボンドＸＮー２１Ｓ、焼成温度１７０℃／２ｈ）を
印刷法によりパターニングし、両基板を貼り合わせてセ
ル厚５．０μｍの液晶セルを作製した。
【０２５１】作製した液晶セル中に、実施形態１と同様
の液晶材料−重合性樹脂材料の混合物を注入し、実施形
態１と同様にして重合・相分離して液晶素子を作製し
た。
【０２５２】作製したセルを偏光顕微鏡で観察したとこ
ろ、実施形態１と同様に均一な軸対称状配向が得られ、
重合相分離過程において生成した高分子領域が画素外の
みに形成して絶縁体と融合していることが確認された。
印刷法により絶縁体が形成された本実施形態の液晶素子
は、絶縁体のパターンピッチの精度が感光性樹脂を用い
た場合よりも若干劣るものの、簡便なプロセスにより大
型基板のパターニングにも容易に適用し得る。
【０２５３】（実施形態９）本実施形態の液晶素子は、
ガラスなどからなる一方の基板上にＩＴＯなどからなる
画素電極パターンを形成し、各画素を囲むようにスペー
サを含んだ高分子フィルムからなる絶縁体を形成した構
成とすることができる。液晶層、又は高分子領域に囲ま
れた液晶領域からなる表示媒体を挟持させる（図１２参
照）。
【０２５４】このような液晶素子においては、電場や磁
場等の外場を印加しながら等方性相状態から液晶相状態
へ冷却して、液晶領域内の配向制御することによって、
液晶層内で液晶分子を放射状、同心円状、渦巻状などの
軸対称状、または２方向以上もしくはランダム状に配向
させることができる。
【０２５５】上記液晶素子は、上記高分子フィルムを画
素電極が設けられる基板上に熱圧着した後、画素外に設
けられる信号線上にパターニングするために、紫外線を
マスク露光し、現像処理を行う。画素外に配設した上記
高分子フィルムにより、高分子に囲まれた液晶領域内の
液晶分子の配向を安定化させると共に、基板間隙を均一
に保持して液晶領域、または高分子領域に囲まれていな
い液晶層へのスペーサの混入を抑制できる。
【０２５６】以下に、本実施形態を具体的に示す。
【０２５７】まず、本実施形態において使用したドライ
フィルム１８０を図１８に基づいて述べる。このドライ
フィルム１８０は、支持体フィルム１８１、中間層１８
２、ホトレジスト層１８３及び保護フィルム１８４を順
次積層した構造の高分子フィルムである。支持体フィル
ム１８１はポリエステル、ポリイミド系のべースフィル
ムであり、ホトレジスト層１８３を形成するための基材
として用いられるものである。
【０２５８】中間層１８２はポリビニルアルコール、セ
ルロース類、ポリビニルピロリドンおよびポリアクリル
アミド等の親水性高分子からなり、貼り付ける基板との
密着性を向上させるためのものである。
【０２５９】ホトレジスト層１８３としては通常用いら
れる光硬化性の組成物を用いており、光重合性モノマ
ー、バインダー樹脂、光重合開始剤及びその他の助剤、
さらにはカルボン酸含有熱可塑性樹脂等を含んでいる。
【０２６０】保護フィルム１８４はホトレジストフィル
ム１８３をロール状にして用いる場合に粘着性を有する
ホトレジスト層１８３が支持体フィルム１８１に転着し
たりするのを防止する目的でホトレジスト層１８３に積
層している。
【０２６１】上記ドライフィルム１８０は、必要に応じ
て、薄膜化するために過熱した後に延伸処理を行っても
よい。
【０２６２】次に、本実施形態の液晶素子の製造内容に
つき説明する。
【０２６３】１．１ｍｍ厚の硝子基板１ａ上に、厚み５
０ｎｍのＩＴＯ（酸化インジュウムおよび酸化スズの混
合物）を透明電極２ａとして有する基板を使用した（図
１９）。
【０２６４】該基板１ａ上に、平均粒径４．５μｍのプ
ラスチックビーズ７（ミクロパール：積水ファインケミ
カル製）を混入させて作製したドライフィルム１８０を
８０℃に加熱し、４ｋｇ／ｃｍ2の圧力を加えながら
１．５ｍ／ｍｉｎの速度で熱圧着した。
【０２６５】さらに、このドライフィルム１８０にホト
マスクを介して光照射強度分布を発生させ、紫外線を照
射した後、現像処理する。これにより、ホトマスクパタ
ーンに従って、画素電極を囲むように、図１９に示すよ
うな膜圧３．０μｍの柱状の高分子フィルム１８０から
なる絶縁体を形成した構造の基板１９０ａが作製でき
た。このときの紫外線露光量は８０〜１６０ｍＪ／ｃｍ
2でよい。また、１％炭酸ナトリウム水溶液により現像
を行った。
【０２６６】また、他方の基板上にはシール剤（ストラ
クトボンドＸＮ−２１Ｓ、焼成温度１７０℃／２ｈ）を
印刷法によりパターンニングし、両基板を貼り合わせて
セル厚４．５μｍの液晶セルを作製した。
【０２６７】次に、作製した液晶セル中に、以下の混合
物を減圧下において真空注入した。その混合物は、重合
性樹脂材料としてパーフルオロオクチルエチルアクリレ
ート０．１ｇ、ラウリルアクリレート０．２６ｇ、およ
びＲ−６８４（日本化薬社製）０．１ｇ、光重合抑制剤
としてｐ−フェニルスチレン０．１９ｇ、液晶材料とし
てＺＬＩ−４７９２（メルク社製：Ｓ８１１を０．３重
量％含有）４．２５ｇ、光重合開始剤Ｉｒｇａｃｕｒｅ
６５１Ｓを０．０２５ｇ混合したものである。その後、
温度を混合物の均一化温度以上の１１０℃に保ち、か
つ、透明電極間に実効電圧が２．５Ｖで６０Ｈｚの電圧
を印加しながら、第一の基板１９０から高圧水銀ランプ
下１０ｍＷ／ｃｍ2のところで、５分間紫外線を照射し
て樹脂を硬化させた。
【０２６８】その後、電圧を印加した状態を保ちながら
５時間かけて４０℃まで冷却し、さらに室温まで戻して
から、紫外線照射を行って樹脂を完全に重合させた（図
１２（ｂ）参照）。
【０２６９】作製した液晶セルの電気光学特性を、直交
ニコル下で観察したところ、ほぼすべての画素におい
て、一画素ごとに、図１２（ｃ）に示すようにモノドメ
イン状態で、液晶分子が画素中央を中心に軸対称状に配
向していた。また、画素内にスペーサが存在しないため
に、光の遮断や液晶分子の配向乱れがなかった。
【０２７０】電気光学特性及びざらつきの評価につい
て、表４に示した。
【０２７１】
【表４】
【０２７２】表４中、中間調における反転現象の項目で
は、○印：反転現象が起こらない状態、×印：容易に反
転現象を観察できる状態、△印：辛うじて反転現象が観
察される状態を示している。
【０２７３】表４から理解されるように、本発明のセル
は、ＴＮセルで見られるような±４０゜反転現象は見ら
れず、電圧飽和時の広視角方向での透過率の増加も見ら
れない。なお、本測定では、偏光軸を互いに平行にした
２枚の偏光板をブランク（透過率１００％）として測定
した。さらに、中間調においてもざらつきは、観察され
なかった。
【０２７４】また、マトリクス状にパターニングされた
高分子フィルム１８０上に配向膜２０３ａ（ＡＬ４５５
２：日本合成ゴム社製）を塗布し、５０ｎｍ積層させる
と、図２０に示すような、すり鉢状の凹面の構造体２０
５が形成された。この基板２０１ａと配向膜２０３ｂを
有する他方の基板２０１ｂとを上記のように貼り合わ
せ、液晶材料を注入した。それぞれの画素において液晶
分子の配向軸がより安定化し、各画素内の配向軸の位置
が揃って、視角を変化させたときに見られるざらつきを
低減する効果がみられた。
【０２７５】本実施形態では、プラスチックビーズ７を
含んだドライフィルム１８０を用いたが、ドライフィル
ムはプラスチックビーズを含まなくても間隙保持手段と
して機能することは言うまでもない。
【０２７６】（実施形態１０）本実施形態は、高分子フ
ィルムにネガ型感光性フィルムを用いる場合である。ネ
ガ型感光性フィルムは、少なくとも光硬化型ポリマーと
光硬化型モノマーと光重合開始剤を含む混合物からな
る。
【０２７７】光硬化型ポリマーとしては、完全けん化ポ
リビニルアルコールや部分けん化ポリビニルアルコール
等の水酸基などの反応性残基を持つポリマーに光重合性
モノマーを導入した、感光性を有する材料が挙げられ
る。反応性残基を有するポリマーに（メタ）アクリル酸
を反応させて光硬化性を持たせる。必要であれば、ジイ
ソシアネート基をなどの２官能性を有する化合物を架橋
剤として用いてもよい。ジイソシアネート基等の２官能
性を有する化合物を用いた場合には、（メタ）アクリル
系モノマーを反応させる。
【０２７８】また、光重合性モノマーとしては、イソボ
ルニルメタアクリレートやヘキサメチレンジオールジア
クリレートなどの（メタ）アクリル基などの光重合性基
を持つ化合物であればよい。
【０２７９】作製方法は、まず、ポリビニルアルコール
（重量平均分子量１０００００）に対し、等量のｍ−キ
シリレンジイソシアネートを加え、この混合液を６０℃
〜９０℃で攪拌した。残存イソシアネート基が０．４重
量％残存している時点で反応を止めた。
【０２８０】上記のようにして作製した反応生成物に対
し、感光性モノマーのヘキサメチレンジオールアクリレ
ートと光重合開始剤のＩｒｇａｃｕｒｅ６５１Ｓ（チバ
ガイギー社製）を反応生成物に対して、それぞれ、１０
重量％、０．５重量％加え、２３０℃で２時間攪拌し
た。その後、４．５μｍのスペーサを２重量％混入さ
せ、２３０℃に加熱した。この混合液を使用し、Ｔダイ
キャスト成型法などにより原反フィルムを作製した。な
お、必要に応じて、薄膜化するために、延伸処理を施し
てもよい。
【０２８１】上記感光性ポリマーにガラス基板等に貼り
着けるための粘着性がある場合には、保護フィルムや紙
などで覆い、ロール状に巻取れるようにする。ロール状
に該感光性フィルムを巻取っていれば、基板上に連続的
に貼り着けすることが可能であり、利便性が向上する。
【０２８２】上記のようにして作製した感光性ポリマー
フィルムを用いて、液晶セルを以下のように作製した。
すなわち、一方の基板を６０℃で予熱し、保護フィルム
が貼り合わされている場合には、その保護フィルムを剥
がしながら、基板と感光性ポリマーフィルムとを８０℃
に加熱し、４ｋｇ／ｃｍ2の加圧下で、１．５ｍ／ｍｉ
ｎの速度で熱圧着した。
【０２８３】次に、感光性ポリマーに紫外線を照射する
際、ホトマスクを介して光照射強度分布を発生させ、紫
外線を照射後、現像処理する。すると、ホトマスクパタ
ーンに従って、画素電極を囲むように、図１９に示すよ
うな膜圧３．０μｍの柱状の高分子フィルム１８０から
なる絶縁体を形成した構造の基板が作製できた。このと
きの紫外線露光量は１２０ｍＪ／ｃｍ2でよい。また、
１％炭酸ナトリウム水溶液により現像を行った。以降実
施形態９と同様に作製した液晶セルの電気光学特性とざ
らつきの評価について表４に示す。
【０２８４】上記実施形態ではネガ型感光性フィルムを
用いたが、感光性フィルムは光分解性ポリマーや感光剤
とバインダー樹脂を含むような組成物により構成されて
いるポジ型のものでもよい。
【０２８５】光分解性ポリマーの例としては、エチレン
／一酸化炭素共重合体（重量平均分子量１５００００）
あるいは塩化ビニル／一酸化炭素共重合体のようなケト
ン構造をもつポリマーやポリブタジエンなどの不飽和結
合を持つポリマーの光分解による低分子への変化を伴う
ポリマー組成物が挙げられる。
【０２８６】感光剤とバインダー樹脂を含む組成の例と
しては、ナフトキノンアジド系化合物やオニウム塩など
の感光剤と、ノボラック樹脂、スチレン−マレイミド共
重合体やポリメチルメタクリレート−メタクリル酸系共
重合体などのポリマーとを組み合わせ、ホトマスクを介
して光照射すると、光照射部のポリマーが溶剤に対して
可溶となり、パターニングを行うことができる。
【０２８７】（実施形態１１）本実施形態では、図２１
に示すように、画素内に規則的にパターン化した凸部１
０ｃが形成された液晶素子を作製した。図２１（ａ）
は、凸部１０ｃを有する基板２１０ａの上面図、（ｂ）
は（ａ）の２１Ｂ−２１Ｂ’断面図である。
【０２８８】実施形態１と同様の一方の基板上に、カー
ボンブラックが分散された耐熱ネガ型黒色レジストＶ−
２５９−ＢＫ（新日鐡化学社製）をスピンコート法（１
０００ｒｐｍ．、２０ｓｅｃ）により均一に塗布した。
これを焼成後、画素外の透光部および画素中央部に形成
された１５μｍの島状透光部を有するネガパターンホト
マスクを用いて所定の強度（４００ｍＪ／ｃｍ2）で露
光し、現像、リンスおよび後焼成工程を経て、画素外に
膜厚１．３μｍの黒色樹脂層からなる第１の絶縁層１０
ａをパターン形成すると共に、画素中央部に島状凸部１
０ｃを形成した。その後、この基板上にネガ型耐熱ホト
レジストＶ−２５９ＰＡ（新日鐡化学社製）中に平均粒
径４．０μｍのプラスティックビーズ（ミクロパール：
積水ファインケミカル社製）０．３ｗｔ％を混入した絶
縁材料を均一分散させた状態でスピンコート法により均
一に塗布した。これを焼成後、図１３に示したホトマス
ク１４ｂを用いて所定の強度（３００ｍＪ／ｃｍ2）で
露光し、現像、リンスおよび後焼成工程を経て、第２の
絶縁層１０ｂを画素外に形成した。
【０２８９】また、他方の基板上にはシール材（ストラ
クトボンドＸＮー２１Ｓ、焼成温度１７０℃／２ｈ）を
印刷法によりパターニングし、両基板を貼り合わせてセ
ル厚５．１μｍの液晶セルを作製した。
【０２９０】作製した液晶セル中に、実施形態１と同様
の液晶材料−重合性樹脂材料の混合物を注入し、実施形
態１と同様にして重合・相分離して液晶素子を作製し
た。
【０２９１】この状態のセルを偏光顕微鏡で観察したと
ころ、高分子領域に囲まれた液晶領域が１画素毎にモノ
ドメイン状態で、かつ、画素中心部に作製した島状凸部
１０ｃを軸対称状配向の中心とした均一な軸対称状配向
が見られた。さらに、画素内でスペーサによる配向乱れ
も認められなかった。
【０２９２】その後、作製したセルの両面に偏光軸を互
いに直交させて２枚の偏光板を貼り合わせて液晶素子を
作製した。
【０２９３】作製した液晶素子に電圧を印加しながら偏
光顕微鏡で観察したところ、電圧印加時においてもディ
スクリネーションラインが発生せず、全体が黒くなって
いくことが確認された。
【０２９４】作製した液晶素子の電気光学特性およびざ
らつきの評価については上記表３に示した。表３から理
解されるように、本実施形態１１の液晶素子は、比較例
１のＴＮセルに見られるような反転現象が生じず、電圧
飽和時の広視角方向での透過率の増加も生じなかった。
さらに、中間調においてもざらつきが観察されなかっ
た。
【０２９５】また、絶縁体１０ａ、１０ｂが設けられて
いるのでスペーサが画素内に存在しないでも基板間隙を
均一に保持することができ、さらに、高分子領域が画素
外に形成されて絶縁体１０ａ、１０ｂに融合する状態で
設けられ、絶縁体１０ｂにスペーサが含まれているの
で、耐衝撃性に優れた液晶素子とすることができた。
【０２９６】（実施形態１２）本実施形態では、図２２
に示すように、一方の基板１０１上にＴＦＴ素子と画素
電極とを作製してアクティブマトリクス基板とした。
尚、この図２２において、１０１は一方のガラス基板、
１０１ａはアクティブマトリクス基板、１０２は半導体
層、１０３はゲート絶縁膜、１０４はゲート電極、１０
５はコンタクト層、１０６は層間絶縁膜、１０７は画素
電極、１０８はソース電極、１０９はドレイン電極、１
１０はＢＭ層、１１１は対向基板、１１２はカラーフィ
ルタ、１１３は対向電極、１１４は対向側ガラス基板、
１１５は画素外に設けられた絶縁体、１１６はビーズス
ペーサ、１１７は液晶領域、１１８は高分子領域、２０
２はゲート信号線、２０３はソース信号線、２０５はＴ
ＦＴを示す。
【０２９７】図２２に示すように透明ガラス基板１０１
上にＴＦＴ素子２０５と画素電極１０７とがマトリクス
状に設けられたアクティブマトリクス基板１０１ａ上
に、耐熱ネガ型黒色レジストＶ−２５９−ＢＫ（新日鐡
化学社製）をスピンコート法（１０００ｒｐｍ．、２０
ｓｅｃ）により均一に塗布した。これを焼成後、ゲート
信号線２０２およびソース信号線２０３などの画素外に
形成された金属配線上を透光部１３、画素部を遮光部１
２として、ＢＭ層１１０を形成すべく設計された図２３
に示すネガパターンホトマスク１４ｃを用いて、所定の
強度（４００ｍＪ／ｃｍ2）で露光し、現像、リンスお
よび後焼成工程を経て、第１の絶縁層をパターン形成し
て遮光層であるＢＭ層１１０とした。この第１の絶縁層
は、非接触型表面形状分析装置により解析すると、膜厚
１．０μｍであった。その後、この基板上にネガ型耐熱
ホトレジストＶ−２５９ＰＡ（新日鐡化学社製）中に平
均粒径３．５μｍのプラスティックビーズ（ミクロパー
ル：積水ファインケミカル社製）１．２ｗｔ％を混入し
た絶縁材料を均一分散させた状態でスピンコート法によ
り均一に塗布した。これを焼成後、上記遮光膜層上のゲ
ート信号線２０２およびソース信号線２０３上の所定の
位置に柱状絶縁体１１５をパターン形成するように透光
部１３および遮光部１２が設計された図２４に示すネガ
パターンホトマスク１４ｄを用いて所定の強度（４００
ｍＪ／ｃｍ2）で露光し、現像、リンスおよび後焼成工
程を経て、柱状の第２の絶縁層１１５を画素外に形成し
た。図２４において破線部はホトマスク１４ｃとの配置
関係を示している。
【０２９８】次に、電気絶縁性表面を有する対向ガラス
基板１１１上に、印刷法、電着法またはスピンコートに
より顔料分散型カラーフィルタ１１２を形成して、所定
の形状にパターニングする。このカラーフィルタ１１２
上に、ＩＴＯからなる透明電極膜を例えばスパッタリン
グ法などにより５０〜１００ｎｍ堆積させて対向電極１
１３を作製して対向側基板１１４とした。
【０２９９】その後、対向側基板１１４にシール材（ス
トラクトボンドＸＮー２１Ｓ、焼成温度１７０℃／２
ｈ）を印刷法によりパターニングし、アクティブマトリ
クス基板１０１ａを押圧により貼り合わせてセル厚５．
０μｍのアクティブマトリクス液晶セルを作製した。
【０３００】作製したアクティブマトリクス液晶セル中
に、実施形態１と同様の液晶材料−重合性樹脂材料の混
合物を減圧下から真空注入した。その後、液晶セル温度
を１００℃に保持して、セル両側の電極にＴＦＴを通じ
て６０Ｈｚ、±５Ｖの矩形波を印加しながら高圧水銀灯
により表面照度７ｍＷ／ｃｍ2（３６５ｎｍ）の紫外線
を１０分間照射して、光重合相分離を行わせることによ
り液晶領域と高分子領域とが規則的に形成された液晶セ
ルを作製した。
【０３０１】この液晶セルを偏光顕微鏡で観察したとこ
ろ、図２５に示すように、液晶領域３が画素の位置およ
び形状に制御して形成され、しかも画素内へのスペーサ
混入による液晶領域の配向乱れが認められなかった。本
実施形態１２で作製したＴＦＴ基板においては、ＢＭ層
１１０だけでなく、ゲート信号線２０２およびソース信
号線２０３などの画素電極外に形成された金属配線膜も
遮光効果を有しており、遮光層として作用していること
が確認される。なお、この図２５において、Ｒは赤の画
素、Ｇは緑の画素、Ｂは青の画素を示す。
【０３０２】その後、作製したセルの両面に透過軸を互
いに直交させて２枚の偏光板を貼り合わせて液晶素子を
作製した。
【０３０３】作製した液晶素子においては、従来のＴＮ
モードの液晶素子に見られたような反転現象も認められ
ず、良好な表示が得られた。また、目視観察においても
透過率のむらが観察されず、液晶セルから１０ｃｍ離れ
たところからの観察ではざらつきは認められなかった。
【０３０４】また、絶縁体１１０、１１５が設けられて
いるのでスペーサが画素内に存在しないでも基板間隙を
均一に保持することができ、さらに、高分子領域が画素
外に形成されて絶縁体に融合する状態で設けられている
ので、耐衝撃性に優れた液晶素子とすることができた。
【０３０５】（実施形態１３）本実施形態では、液晶材
料と重合性樹脂材料との表面自由エネルギーが逆転し、
重合性樹脂材料の表面自由エネルギーが液晶材料の表面
自由エネルギーより大きい材料を用いた。
【０３０６】実施形態１と同様の一方の基板上に感光性
ポリイミド（”ホトニース”ＵＲ−３１４０：東レ社
製、表面張力約１００ｍＮ／ｍ）をスピンコート法（３
０００ｒｐｍ．、２０ｓｅｃ）により均一に塗布した。
これを焼成後（膜厚９．１μｍ）、図１３に示したホト
マスク１４ｂを用いて所定の強度（１５０ｍＪ／ｃ
ｍ2）で露光し、現像、リンスおよび後焼成工程を経
て、最終膜厚５．３μｍの柱状絶縁体を画素外にパター
ン形成した。その後、この基板上にネガ型ホトレジスト
ＯＭＲ８３（東京応化社製、表面張力約３４ｍＮ／ｍ）
をスピンコート法により均一に塗布した。これを焼成
後、図１１に示したホトマスク１４ａの透光部１３およ
び遮光部１２が逆パターンで形成され、画素領域が透光
部、画素領域外が遮光部となったホトマスク（図示せ
ず）を用いて所定の強度で露光し、現像、リンスおよび
後焼成工程を経て、絶縁体を画素内にパターン形成し
た。
【０３０７】また、他方の基板上にはシール材（ストラ
クトボンドＸＮー２１Ｓ、焼成温度１７０℃／２ｈ）を
印刷法によりパターニングし、上記画素外に設けられた
絶縁体のみをスペーサとして両基板を貼り合わせてセル
厚５．１μｍの液晶セルを作製した。
【０３０８】作製した液晶セルに、重合性樹脂材料とし
てＲ−６８４（日本化薬社製）０．４ｇとｐ−ｔ−ブト
キシスチレン０．２ｇ、液晶材料としてＺＬＩ−４７９
２（メルク社製：Ｓ−８１１を０．３重量％含有）４．
４ｇ、光重合開始剤Ｉｒｇａｃｕｒｅ６５１を０．０２
５ｇ混合した混合物を注入し、実施形態１と同様にして
重合・相分離を行って液晶素子を作製した。この重合性
樹脂材料の表面自由エネルギーは３９．５ｍＮ／ｍであ
り、液晶材料の表面自由エネルギー３２．２ｍＮ／ｍよ
りも大きく、実施形態１と逆であった。従って、液晶材
料は画素内の低表面エネルギーを有する絶縁体付近に凝
集する。
【０３０９】作製した液晶セルを偏光顕微鏡で観察した
ところ、画素外のＩＴＯ電極上に高分子領域が形成さ
れ、画素内のレジストからなる絶縁体上に液晶領域が形
成されて、液晶領域内で液晶分子が軸対称状に配向して
いた。また、高分子領域は画素外の絶縁体と融合する状
態で形成されていた。このように絶縁体を形成して基板
上の表面自由エネルギーを調整することにより、液晶材
料と高分子材料の相分離を制御して液晶領域と高分子領
域とを選択的に配置することができる。
【０３１０】（実施形態１４）本実施形態では、図２６
に示すように、画素内に規則的にパターン化した凸部１
０ｃが形成された液晶素子を作製した。図２６（ａ）
は、凸部１０ｃを有する基板２６０ａの上面図、（ｂ）
は（ａ）の２６Ｂ−２６Ｂ’断面図である。
【０３１１】実施形態１と同様の一方の基板上に、ネガ
型ホトレジストＯＭＲ８３（東京応化社製）に直径５．
５μｍのスペーサ（プラスチックビーズ）を０．０５ｗ
ｔ％混入させたものを用いて、図２６に示すような画素
外の絶縁体１０および画素中央部の島状凸部１０ｃをパ
ターン形成した。なお、絶縁体１０および島状凸部１０
ｃの下部にはＭｏ薄膜からなる遮光層（図示せず）を設
けた。
【０３１２】また、他方の基板上には配向膜ＡＬ４５５
２（日本合成ゴム社製）を塗布し、ラビング処理は行わ
なかった。両基板を粒径５．３μｍのスペーサ（ガラス
ビーズ）を２ｗｔ％混入したシール材により貼り合わせ
て液晶セルを作製した。
【０３１３】次に、重合性樹脂材料としてＲ−６８４
（日本化薬社製）０．１ｇ、光重合抑制剤としてｐ−フ
ェニルスチレン０．０６ｇ、液晶材料としてＺＬＩ−４
７９２（メルク社製：Ｓ−８１１を０．４重量％含有）
３．７４ｇ、光重合開始剤Ｉｒｇａｃｕｒｅ６５１を
０．０２ｇ混合した混合物を、作製したセル中に注入し
て、実施形態１と同様に重合・相分離を行った。
【０３１４】この状態のセルを偏光顕微鏡で観察したと
ころ、図２７に示すように、高分子領域４に囲まれた液
晶領域３が１画素毎にモノドメイン状態で、かつ、画素
中心部に作製した島状凸部１０ｃを軸対称状配向の中心
とした均一な軸対称状配向が見られた。さらに、画素内
でスペーサによる配向乱れも認められなかった。また、
偏光軸が互いに直行する２枚の偏光板を固定して、作製
したセルを回転させたところ、液晶領域の消光模様の位
置が一定で周りの高分子壁４のみが回転しているように
観察された。このことから、殆どの液晶領域において均
一な軸対称状の配向が得られていることが分かった。
【０３１５】その後、作製したセルの両面に偏光軸を互
いに直交させて２枚の偏光板を貼り合わせて液晶素子を
作製した。
【０３１６】作製した液晶素子に電圧を印加しながら偏
光顕微鏡で観察したところ、電圧印加時においてもディ
スクリネーションラインが発生せず、全体が黒くなって
いくことが確認された。
【０３１７】作製した液晶素子の電気光学特性およびざ
らつきの評価について以下の表５および図２８に示す。
【０３１８】
【表５】
【０３１９】表５および図２８に示すように、本実施形
態１４の液晶素子は、比較例１のＴＮセルに見られるよ
うな反転現象が生じず、電圧飽和時の広視角方向での透
過率の増加も生じなかった。さらに、本実施形態１４の
液晶素子は、中間調においてもざらつきが観察されなか
った。
【０３２０】また、本実施形態では、図２６に示す絶縁
体１０を形成する際にのみプラスチックビーズスペーサ
を混入して基板間隙保持手段としているので、スペーサ
が画素内に存在しないでも耐衝撃性に優れた液晶素子と
することができた。
【０３２１】（比較例３）実施形態１と同様の一方の基
板上に、スペーサが含まれないレジストを用いた以外は
実施形態１４と同様にして図２６に示すような絶縁体１
０および島状凸部１０ｃをパターン形成し、セルギャッ
プを均一にするために粒径５．３５μｍのプラスチック
ビーズからなるスペーサを散布した。この基板と対向基
板とを実施形態１４と同様にして貼り合わせてセルを作
製した。
【０３２２】作製したセルに実施形態１４と同様の液晶
材料ＺＬＩ−４７９２（メルク社製：Ｓ−８１１を０．
４重量％含有）を注入して液晶セルとした。
【０３２３】作製したセルを偏光顕微鏡で観察したとこ
ろ、液晶分子が軸対称状に配向していたが、図６０に示
したように、画素内に存在するスペーサ７に影響されて
配向の中心位置が画素中心より大きくずれている領域が
多かった。また、目視によってもざらつきが顕著であっ
た。
【０３２４】（実施形態１５）実施形態１と同様の基板
上に、ネガ型ホトレジストＯＭＲ８３（東京応化社製）
に直径５．７５μｍのスペーサ（プラスチックビーズ）
を０．１ｗｔ％混入させたものを用いて、図３０に示す
ような図２６よりも線幅が狭い、画素外の絶縁体２０お
よび画素中央部の島状凸部２０ｃをパターン形成した。
また、絶縁体２０および島状凸部２０ｃの下部にはＭｏ
薄膜からなる遮光層（図示せず）を設けた。この状態の
基板表面を顕微鏡で観察したところ、絶縁体２０、島状
凸部２０ｃと画素（液晶領域部分）の境界面にスペーサ
７が存在しているのが観察された。次に、その基板上
に、上記レジストにスペーサ７を混入させないで図３０
に示すような画素外の絶縁体１０および画素中央部の島
状凸部１０ｃをパターン形成した。この状態の基板表面
を顕微鏡で観察して、絶縁体１０、島状凸部１０ｃと画
素（液晶領域部分）の境界面にスペーサが存在していな
いことを確認した。
【０３２５】また、他方の基板上には配向膜ＡＬ４５５
２（日本合成ゴム社製）を塗布し、ラビング処理は行わ
なかった。両基板を粒径５．３μｍのスペーサ（ガラス
ビーズ）を２ｗｔ％混入したシール材により貼り合わせ
て液晶セルを作製した。
【０３２６】作製したセルに実施形態１４と同様の混合
物を注入し、セルの電極間に実効電圧が２．５Ｖで６０
Ｈｚの電圧を印加しながら、混合物の均一化温度に一旦
加熱してから冷却して液晶相を析出させた。その後、電
圧印加を停止して液晶相が画素に対応した領域にほぼ広
がった時に紫外線を照射して重合性樹脂を硬化させた。
【０３２７】作製した液晶素子は、液晶領域内で液晶分
子が軸対称状に均一に配向し、液晶領域内にスペーサが
存在しないので中間調においてもざらつきが観察されな
かった。また、絶縁体２０にスペーサが混入されている
ので、スペーサが画素内に存在しないでも耐衝撃性に優
れた液晶素子とすることができた。
【０３２８】（実施形態１６）ＴＦＴ（不図示）と画素
電極２ａとがマトリクス状に形成されたガラス基板１ａ
上に、ネガ型ホトレジストＯＭＲ８３（東京応化社製）
に直径５．５μｍのスペーサ７（プラスチックビーズ）
を０．７５ｗｔ％混入させた材料を用いて、図３１
（ａ）に示すマスクを使用して、図３１（ｂ）に示すよ
うな画素外の絶縁体１０および画素中央部の島状凸部１
０ｃをパターン形成した。図３１（ｂ）は、図３１
（ａ）の３１Ｂ−３１Ｂ’に対応する位置に形成された
絶縁体の断面図である。なお、絶縁体１０および島状凸
部１０ｃの下部にはＭｏ薄膜からなる遮光層（図示せ
ず）を設けた。
【０３２９】また、コモン電極が形成された対向基板上
には配向膜ＡＬ４５５２（日本合成ゴム社製）を塗布
し、ラビング処理は行わなかった。両基板を粒径５．３
μｍのスペーサ（ガラスビーズ）を２ｗｔ％混入したシ
ール材により貼り合わせてセル厚５．１μｍの液晶セル
を作製した。
【０３３０】作製したセルに実施形態１４と同様の混合
物を注入して１２０℃まで昇温し、ソース電極に６０Ｈ
ｚで±２．５Ｖの矩形波、ゲート電極に１０Ｖ、コモン
電極に−１．５Ｖの電圧を印加しながら、対向基板側か
ら高圧水銀ランプ下１０ｍＷ／ｃｍ2（３６５ｎｍ）の
ところで紫外線を８分間照射して、重合性樹脂を硬化さ
せた。その後、電圧印加をしながら６時間かけて室温
（２５℃）まで冷却し、液晶素子とした。
【０３３１】作製した液晶素子を偏光顕微鏡で観察した
ところ、液晶領域内にビーズ状スペーサが存在せず、液
晶分子が画素中心を対称軸として軸対称状に均一に配向
していることが確認された。また、電圧印加時、中間調
においてもざらつきが観察されなかった。また、絶縁体
にスペーサが混入されているので、スペーサが画素内に
存在しないでも耐衝撃性に優れた液晶素子とすることが
できた。本実施形態においても、Ｍｏ薄膜で構成される
ＢＭ層と共にＴＦＴ基板に形成された金属配線膜も遮光
層として作用しており、これらの遮光層の効果のために
高いコントラストのシャープな画像が得られた。
【０３３２】（実施形態１７）実施形態１と同様の基板
上に、ビーズ状スペーサを散布し、その上にネガ型ホト
レジストＯＭＲ８３（東京応化社製）をコーティングし
て、図２９に示した画素外の絶縁体２０および画素中央
部の島状凸部２０ｃをパターン形成した基板２９０ａを
得た。また、絶縁体２０および島状凸部２０ｃの下部に
はＭｏ薄膜からなる遮光層（図示せず）を設けた。次
に、その基板２９０ａ上に、上記レジストにスペーサを
混入させないで図３０に示した画素外の絶縁体１０およ
び画素中央部の島状凸部１０ｃをパターン形成し、基板
３００ａを得た。
【０３３３】また、他方の基板上には配向膜ＡＬ４５５
２（日本合成ゴム社製）を塗布し、ラビング処理は行わ
なかった。両基板を粒径５．３μｍのスペーサ（ガラス
ビーズ）を２ｗｔ％混入したシール材により貼り合わせ
て液晶セルを作製した。
【０３３４】作製したセルに実施形態１４と同様の混合
物を注入し、セルの電極間に実効電圧が２．５Ｖで６０
Ｈｚの電圧を印加しながら、混合物の均一化温度に一旦
加熱してから冷却して液晶相を析出させた。その後、電
圧印加を停止して液晶相が画素に対応した領域にほぼ広
がった時に紫外線を照射して重合性樹脂を硬化させた。
【０３３５】作製した液晶素子を偏光顕微鏡で観察した
ところ、絶縁体２０内にスペーサ７が均一に分散し、絶
縁体１０と画素領域との界面にスペーサが析出していな
かった。よって、液晶領域内で液晶分子がスペーサに影
響されずに軸対称状に均一に配向し、電圧印加時に中間
調においてもざらつきが観察されなかった。また、画素
外に形成された絶縁体２０にスペーサが混入されている
ので、スペーサが画素内に存在しないでも耐衝撃性に優
れた液晶素子とすることができた。
【０３３６】（実施形態１８）画素の中央にビーズを配
置する構成の実施形態１８について説明する。
【０３３７】厚さ１．１ｍｍの硝子基板上に、酸化イン
ジウムおよび酸化スズの混合物であるＩＴＯからなる厚
さ５０ｎｍの透明電極を有する基板部を使用する。図３
２で示すように、この基板部のうち第１の基板部３０１
は、斜線で示したマスク３０２を用いて直径５．０μｍ
のスペーサ用ビーズを５ｗｔ％混合させたレジスト材料
（ＯＭＲ８３：東京応化社製）で凹凸部の島３０３を形
成する。また、この凹凸部の島３０３は画素中央部に島
状にレジストで形成される絶縁体を作製する。このレジ
ストの下には、Ｍｏ薄膜による遮光層を設ける。さら
に、その上に同レジスト材料（ビーズなし）で図３３の
斜線に示す遮光部のマスク３０４を用いて凹凸部の島３
０３を中心としたパターニングを施した。これにより、
図３４に示すようなレジストパターン３０５が形成さ
れ、レジストパターン３０５の凹凸部における島３０３
にのみスペーサ用ビーズ３０６が存在している。また、
もう一方の第２の基板上に配向膜（ＡＬ４５５２：日本
合成ゴム社製）を塗布し、ラビング処理は行わない。こ
のようにして作製した第１の基板部３０１と第２の基板
部を対向させて貼り合わせてセルを構成する。このセル
中に、Ｒ−６８４（日本化薬社製）０．１ｇとｐ−フェ
ニルスチレン０．１ｇと下記の化合物（化３）０．０６
ｇと、さらに液晶材料ＺＬＩ−４７９２（メルク社製：
Ｓ−８１１ ０．４重量％含有）３．７４ｇと光重合開
始剤Ｉｒｇａｃｕｒｅ６５１ ０．０２ｇとを混合した
混合物を作製し、これを注入する。
【０３３８】
【化３】
【０３３９】その後、上記混合物の注入された液晶セル
を温度１１０℃に保って、かつ、各基板部の透明電極間
に実効電圧２．５Ｖ：６０Ｈｚの電圧を印加しながら、
第１の基板３０１側から高圧水銀ランプ下１０ｍＷ／ｃ
ｍ2の所で５分間紫外線を照射して樹脂を硬化させる。
冷却中もその電圧を印加した状態を保つ。その後、５時
間かけて４０℃まで冷却し、さらに、室温２５℃に戻し
てからさらに同じ紫外線照射装置で硬化を完璧にした。
【０３４０】このようにして作製した液晶素子を、偏光
顕微鏡で観察したところ、一画素毎に、図３５に示すよ
うにモノドメイン状態で、かつ、レジストパターン３０
５の島３０３を中心に消光部分３０７が見られ、液晶分
子が島３０３を中心に軸対称状に配向していた。互いに
直交する２枚の偏光板を固定し、作製したセルを回転さ
せたところ、液晶領域３０８のシュリーレン模様の位置
が一定で、周りの高分子壁３０９だけが回転しているよ
うに観察された。これにより、ほとんどの液晶領域３０
８において液晶分子が軸対称状配向を達成していること
が解った。
【０３４１】さらに、作製した液晶セルの前後に互いに
直交する２枚の偏光板を貼り合わせて高分子壁３０９に
囲まれた液晶領域３０８を有する液晶表示素子を作製し
た。この液晶表示素子を電圧印加しながら、偏光顕微鏡
で観察したところ、電圧印加時においてもディスクリネ
ーションラインが発生せず全体に黒くなっていくことが
観察された。この液晶表示素子の電気光学特性について
は図３６に示している。本測定では、偏光軸を互いに平
行にした２枚の偏光板をブランク（透過率１００％）と
して測定した。図３６から本発明の液晶セルは、図３７
の従来のＴＮセルの電気光学特性で見られるような反転
現象は認められなかった。さらに、中間調においてもざ
らつきは観察されなかった。
【０３４２】（比較例４）上記実施形態１８と同様のＩ
ＴＯ付基板部に、図３２、図３３に示すマスク３０２、
３０４を用いてスペーサ用ビーズを５ｗｔ％含有させた
レジスト材料でパターニングを施した。実施形態１８で
はレジストパターン３０５の島３０３にのみスペーサ用
ビーズが存在しているが、比較例４では島３０３およ
び、島３０３周囲の高分子壁部分にもスペーサ用ビーズ
が存在している。もう一方の基板部には実施形態１８と
同様の配向膜を成膜した後、実施形態１８と同様に各基
板部を対向させて貼り合わせた。このようにして作製し
たセルに実施形態１８と同様の液晶材料ＺＬＩ−４７９
２（Ｓ−８１１ ０．４重量％含有）注入し、実施形態
１８と同様の製法により液晶セルを作製した。この液晶
セルを偏光顕微鏡にて観察したところ、図３８のレジス
トパターン３０５’に示すように、画素とレジストの境
界部分の画素の端にビーズ３１０が析出しているケース
が多く、そのため、そのビーズ３１０に液晶配向が影響
されて液晶ドメインの配向軸が画素中心よりずれて消光
部分３０７’が現れており、全体的に見て強くざらつき
が観察された。本比較例では、スペーサの添加量が少し
多すぎるために、絶縁体を用いてスペーサを十分に覆い
きれなくなり、液晶分子の配向が乱れるために、表示品
位に液晶が出る。
【０３４３】（実施形態１９）ガラス基板（１．１ｍｍ
厚）上にＩＴＯ（酸化インジュウムおよび酸化スズの混
合物）からなる厚み５０ｎｍの透明電極が形成された一
対の基板を用い、第１の基板上にスピンコート法にて平
均粒径５．５μｍのプラスティックビーズ（ミクロパー
ル：積水ファインケミカル社製）を２ｗｔ％混合させた
ネガ型ホトレジストＯＭＲ８３（東京応化社製）を均一
に塗布し、焼成する。
【０３４４】その後、図３９に示すホトマスク１４ｅを
用いて所定の露光、現像工程等を行ってパターニングさ
れた第１段階のレジスト壁を形成した。このとき、図４
０に示すように該レジスト壁において壁面からビーズが
析出している箇所が幾つも観察された。
【０３４５】次に、同種のレジストを該基板上にコーテ
ィングして、図３９のホトマスク１４ｅより線幅が２０
μｍ（左右に１０μｍ）太い、図４１に示すホトマスク
１４ｆを用いて露光を行い、第１段階のレジスト壁界面
に析出したビーズを完全に遮蔽した。本実施形態による
多段階からのパターニング工程を経て作製した基板の顕
微鏡による観察例を水平面図として図１０（ａ）に示
し、ビーズスペーサ７を含む絶縁体１０ａ、１０ｂの１
０Ｂ−１０Ｂ’断面概略図を図１０（ｂ）に例示する。
なお、この図示した状態は、他の実施形態においてビー
ズ等のスペーサを遮蔽する場合にも同様にされる。
【０３４６】次に、もう一方の第２の基板上にポリイミ
ド配向膜ＡＬ４５５２（日本合成ゴム社製）を塗布し、
ラビング処理は行わなかった。
【０３４７】次いで、第２の基板上にシール材（ストラ
クトボンドＸＮ−２１Ｓ）を印刷法にてパターニング
し、両者基板を貼り合わせて液晶セルを構成した。この
第２の基板の作製は、第１の基板の作製よりも先に行っ
てもよい。
【０３４８】次に、作製した液晶セルに、樹脂材料とし
てＲ−６８４（日本化薬社製）を０．１ｇ、ｐ−フェニ
ルスチレンを０．１ｇ、および前記化合物１を０．０６
ｇと、また、液晶材料としてＺＬＩ−４７９２（メルク
社製：Ｓ−８１１を０．３重量％含有）を３．７４ｇ
と、光重合開始剤Ｉｒｇａｃｕｒｅ６５１を０．０２ｇ
とを混合した混合物（実施形態７と同一）を作製し、注
入を行った。
【０３４９】その後、上記混合物の注入された液晶セル
を１１０℃に温度を保って、かつ、透明電極間に実効電
圧２．５Ｖ：６０Ｈｚの電圧を印加しながら、高圧水銀
ランプ下１０ｍＷ／ｃｍ2のところで５分間紫外線を照
射して重合相分離を進行させた。
【０３５０】その後、５時間かけて２５℃まで冷却し
た。さらに、同じ紫外線照射装置でセル内のマトリクス
を完全に硬化させた。
【０３５１】こうして作製した液晶セルを、偏光顕微鏡
で観察したところ、一画素ごとに、図２７に示すよう
に、高分子領域４に囲まれた液晶領域３が各画素毎にモ
ノドメイン状態で、かつ、画素中心から液晶分子が軸対
称状に配向していた。この配向状態は、ほとんどの液晶
領域において達成されている。その確認は以下のように
して行った。すなわち、互いに直交する２枚の偏光板を
固定し、作製したセルを回転させた。その結果、液晶領
域のシュリーレン模様の位置が一定で、周りの高分子壁
だけが回転しているように観察された。
【０３５２】さらに、作製したセルの前後に互いに直交
する２枚の偏光板を貼り合わせて高分子壁に囲まれた液
晶表示素子を作製した。
【０３５３】この液晶表示素子を電圧印加しながら、偏
光顕微鏡で観察したところ、電圧印加時においてもディ
スクリネーションラインが発生せず全体に黒くなってい
くことが観察された。一方、電気光学特性に関して、偏
光軸を互いに平行にした２枚の偏光板をブランクとして
評価したところ、実施形態１８で示した電圧−透過率特
性を表す図３６と同様に反転現象は見られず、電圧飽和
時の広視角方向での透過率の増加も見られなかった。ま
た、中間調においてもざらつきは観察されなかった。
【０３５４】（実施形態２０）本実施形態は、ゲスト−
ホスト型（Ｇ−Ｈ型）の液晶を使用する場合である。実
施形態１９と同様の製造方法に従って作製した液晶セル
に、以下の混合物を減圧下で真空注入した。その混合物
は、樹脂材料としてＲ−６８４（日本化薬社製）０．３
６ｇ、前記化合物１を０．０９ｇおよびｐ−フェニルス
チレン０．１５ｇからなる混合物と、光重合開始剤Ｉｒ
ｇａｃｕｒｅ１８４ ０．０３ｇと、液晶材料としてＺ
ＬＩ−４７９２（メルク社製：カイラル剤Ｓ−８１１を
０．３％添加）にアントラキノン系２色性黒色色素ＬＣ
Ｄ４６５（日本化薬社製）を１％添加した液晶組成物
４．４ｇとを均一に混合したものである。
【０３５５】次に、上記材料を充填した液晶セルを等方
性液体相から液晶相への相転移を利用して、それらの２
相共存領域の温度に保持して、該セルの対向電極間に実
効電圧１．５Ｖで６０Ｈｚの電圧を印加して液晶領域の
配向を制御した。その後、冷却により該セルを液晶相の
温度範囲に設定した状態で、高圧水銀ランプにて照射強
度５ｍＷ／ｃｍ2（３６５ｎｍ）で１５分間紫外線を照
射して光重合相分離を進行させた。さらに、室温（２５
℃）で同じ紫外線照射装置を用いて樹脂成分の重合硬化
を完壁にした。
【０３５６】この実施形態で作製した液晶セルを偏光顕
微鏡で観察したところ、本発明の他の実施形態と同様に
高分子領域に囲まれた液晶領域が１画素毎にモノドメイ
ン状態でかつ画素内にスペーサによる配向乱れがない状
態であり、液晶領域中の液晶分子および色素分子が軸対
称状に配向しているのが確認され、ゲスト−ホスト表示
にも適用できることが確かめられた。
【０３５７】（実施形態２１）実施形態１９の製造方法
に準じて、第１のガラス基板上にスピンコート法にて平
均粒径５．５μｍのプラスティックビーズ（ミクロパー
ル：積水ファインケミカル社製）を２ｗｔ％混合させた
ネガ型黒色レジストＣＦＰＲ−ＢＫ５１０Ｓ（東京応化
社製）を均一に塗布し、焼成する。
【０３５８】その後、図３９のホトマスク１４ｅを用い
て所定の露光、現像工程等を行ってパターニングされた
第１段階のレジスト壁を形成した。
【０３５９】引き続いて、実施形態１９のネガ型ホトレ
ジストＯＭＲ８３を該基板上にコーティングして、図３
９のホトマスク１４ｅより線幅が２０μｍ（左右に１０
μｍ）太い、図４１に示すホトマスク１４ｆを用いて露
光を行い、第１段階のレジスト壁界面に析出したビーズ
を完全に遮蔽した。
【０３６０】次に、もう一方の第２の基板上にもポリイ
ミド配向膜ＡＬ４５５２を塗布し、ラビング処理は行わ
なかった。この第２の基板の作製は、第１の基板の作製
よりも先に行ってもよい。
【０３６１】次いで、実施形態１９と同様の液晶と樹脂
の混合材料を注入し、実施形態１９と同様の製造法によ
り液晶セルを作製した。
【０３６２】作製した液晶セルを偏光顕微鏡で観察した
ところ、各画素がモノドメイン状態であり、かつ、画素
中心に液晶分子が軸対称状に配向していた。さらに、こ
の液晶セルの前後に互いに直交する２枚の偏光板を配置
して液晶表示素子を作製し、電圧を印加させながら、広
視角方向から観察しても、ざらつきは観察されなかっ
た。なお、第１段階で黒色絶縁体層が形成されているた
め、遮光特性が向上し、しかも、シャープな画質が得ら
れた。
【０３６３】（実施形態２２）実施形態１９と同様のス
ペーサを１０ｗｔ％混入したバインダー材料（ＵＶ硬化
性樹脂）を図４２のようなスペーサ印刷用の穴４２１を
有するマスク１４ｇを用いてＩＴＯ付ガラス基板にシー
ル印刷を行い、紫外線照射によりビーズをガラス基板上
に固定した。顕微鏡で基板表面を観察したところ、ビー
ズが規則的に基板表面に配置されているのがわかった。
【０３６４】次に、その上に、ネガ型ホトレジストＯＭ
Ｒ８３（東京応化社製）をコーティングして、図４１に
示すホトマスク１４ｆを被せて、露光、現像、リンス工
程等を経てパターニングした。作製した基板の表面を顕
微鏡で観察したところ、ビーズはレジスト壁に完全に埋
没した状態であり、レジスト壁面には析出していないこ
とがわかった。
【０３６５】次に、もう一方の基板には、実施形態１９
と同様に配向膜を成膜後、両基板を貼り合わせ、液晶セ
ルを作製した。
【０３６６】次いで、実施形態１９と同様の液晶と樹脂
の混合材料を注入し、実施形態１９と同様の製造法によ
り液晶セルを作製した。
【０３６７】作製した液晶セルを偏光顕微鏡で観察した
ところ、各画素がモノドメイン状態であり、かつ、画素
中心に液晶分子が軸対称状に配向していた。さらに、こ
の液晶セルの前後に互いに直交する２枚の偏光板を配置
して液晶表示素子を作製し、電圧を印加させながら、広
視角方向から観察しても、ざらつきは観察されなかっ
た。
【０３６８】（比較例５）比較例５は、１段目と２段目
のマスクの線幅の差がビーズ径よりも小さい場合であ
る。
【０３６９】実施形態１９と同様の基板上に上記スペー
サ用ビーズ２ｗｔ％を混合させたネガ型ホトレジストＯ
ＭＲ８３をコーティングして、該基板上に図３９の遮光
部１２より線幅が１０μｍ程度太いホトマスク（図示せ
ず）を被せて、露光、現像等の工程を経てパターニング
した。
【０３７０】次に、その上に同じレジスト材料を塗布
し、図４１に示すホトマスク１４ｆを被せて、露光、現
像等の工程をを経て第２段階のパターニングされたレジ
スト壁を形成した。形成されたレジスト壁近傍を顕微鏡
で観察したところ、１段目のパターニングにおいて形成
したレジスト壁より著しく析出したビーズが存在する箇
所においては２段目のレジストパターニングにおいても
壁面に一部が析出しているのが観察された。
【０３７１】次いで、実施形態１９に従って、この第１
基板と同様に配向膜を成膜させた第２基板を貼り合わせ
て液晶セルを作製し、実施形態１９と同様の液晶と樹脂
の混合材料を注入し、実施形態１９と同様の製造法に基
づき、液晶セルを作製した。作製したセルの前後に互い
に直交する２枚の偏光板を貼り合わせて液晶素子を作製
した。
【０３７２】作製した液晶素子を電圧印加しながら、偏
光顕微鏡で観察したところ、図４３に示すように画素４
３２とレジスト壁の界面にビーズの一部が現れており、
その場所に液晶分子の方向に影響を受けている部分が多
数観察された。そのため液晶ドメインの配向軸が画素中
心よりずれており、視角方向が異なる場合、平均的な傾
きを持つ液晶ドメインの領域の大きさが違うため、比較
例５において作製された液晶素子は中間調において著し
いざらつきが観察された。
【０３７３】（実施形態２３）透明ガラス１ａ上の各画
素ごとにスイッチング素子（ＴＦＴ素子）と各画素電極
２ａが配設されたアクティブマトリクス基板上に実施形
態１９と同様にスペーサビーズ７を２ｗｔ％混合したネ
ガ型ホトレジストＯＭＲ８３（東京応化社製）を均一に
塗布し、焼成した。
【０３７４】その後、図４４に示すホトマスク１４ｈを
用いて、露光、現像によりビーズ７が内部に分散した第
１段階目のレジスト壁２０をパターニングした。
【０３７５】次いで、ビーズが混在しないホトレジスト
ＯＭＲ８３を塗布して、図４４のホトマスク１４ｈより
も左右に１０μｍずつ線幅の太い、図４５に示すホトマ
スク１４ｉを被せて、露光、現像により２段階目のレジ
スト１０をパターニング形成した。上記工程を経て作製
した絶縁体において、ビーズスペーサ７はレジスト中に
含まれており、レジスト表面に析出している箇所は認め
られなかった。
【０３７６】次に、対向側のカラーフィルター基板にポ
リイミド膜を成膜した後、ＴＦＴ基板と貼りあわせてＴ
ＦＴ液晶セルを作製した。
【０３７７】作製したＴＦＴ液晶セルに、実施形態１９
と同様の液晶と樹脂の混合物を真空注入した後、該ＴＦ
Ｔ液晶セルのソース電極に実効電圧２．５Ｖ：６０Ｈ
ｚ、ゲート電極にＤＣ１０Ｖの電圧を印加しながら、一
旦、混合物の均一化温度に加熱して、その後、徐々に冷
却し液晶相が析出した後、電圧印加を停止して液晶相が
画素に対応した領域にほぼ広がった時に紫外線照射して
重合相分離を進行させて高分子領域に囲まれた液晶領域
を有するＴＦＴ液晶セルを作製した。
【０３７８】作製したＴＦＴ液晶セルの前後に互いに直
交する２枚の偏光板を貼り合わせてＴＦＴ液晶表示素子
とした。この液晶表示素子を顕微鏡下で観察すると、液
晶領域内で液晶分子が軸対称状配向をしており、中間調
においてもざらつき現象は認められなかった。
【０３７９】（実施形態２４）本実施形態は、ＴＦＴゲ
ート信号線にのみスペーサを設ける場合である。
【０３８０】まず、実施形態２３と同様の製造方法に従
って、透明ガラス上の各画素ごとにスイッチング素子
（ＴＦＴ素子）と画素電極が配設されたアクティブマト
リクス基板上に、スペーサビーズを２ｗｔ％混合したネ
ガ型ホトレジストＯＭＲ８３（東京応化社製）を均一に
塗布し、焼成した。
【０３８１】その後、ＴＦＴゲート信号線上の比較的積
層段差の均一な部位にスペーサビーズを含有した絶縁体
がパターニングできるように設計された、図４６に示す
ホトマスク１４ｊを用いて、露光、現像によりビーズが
内部に分散した第１段階目のレジスト壁２０をパターニ
ングした（図４７（ｂ））。
【０３８２】次いで、ビーズが混在しないホトレジスト
ＯＭＲ８３を塗布して、図４７（ａ）に示すホトマスク
１４ｋを被せて、露光、現像により２段階目のレジスト
１０をパターニング形成した。上記ホトマスク１４ｋ
は、図４６のホトマスク１４ｊの透光部１３の幅、つま
りホトマスク１４ｊでゲート信号線の領域に対応するパ
ターン幅より上下に５μｍ程度太く、画素中央付近に島
状透光部を有するものである。上記工程を経て作製した
ＴＦＴ基板４７０ａ上のビーズ分散状況を顕微鏡で観察
したところ、ゲート信号線上にビーズが分散しており、
ソース信号線には１個もなかった。また、ビーズはレジ
スト中に完全に入っているのが確認された。
【０３８３】次に、対向側のカラーフィルター基板にポ
リイミド膜を成膜した後、ＴＦＴ基板と貼り合わせてＴ
ＦＴ液晶セルを作製した。
【０３８４】作製したＴＦＴ液晶セルに、実施形態１９
と同様の液晶と樹脂の混合物を真空注入した後、ＴＦＴ
液晶セルのソース電極に実効電圧２．５Ｖ：６０Ｈｚ、
ゲート電極にＤＣ１０Ｖの電圧を印加しながら、１１０
℃に温度を保って、ＴＦＴ基板側から高圧水銀ランプ下
１０ｍＭ／ｃｍ2 で５分間紫外光を照射して重合相分離
させた（冷却中も電圧を印加した状態を保った）。
【０３８５】その後、５時間かけて２５℃まで冷却し、
電圧を除去した。さらに、同じ紫外線照射装置で液晶セ
ル内のマトリクスを紫外線露光により完全に硬化させ
た。
【０３８６】作製したＴＦＴ液晶セルの前後に互いに直
交する２枚の偏光板を貼り合わせてＴＦＴ液晶表示素子
とした。この液晶表示素子を顕微鏡下で観察すると、液
晶領域内で中央部に形成された絶縁体の島を中心として
液晶分子が軸対称状に配向をしており、中間調において
もざらつき現象は認められなかった。
【０３８７】（実施形態２５）実施形態２３と同様の透
明ガラス上の各画素ごとにスイッチング素子（ＴＦＴ素
子）と画素電極とが配設されたアクティブマトリクス基
板上に、１０ｗｔ％のスペーサビーズを混在させた光硬
化性樹脂を図４８に示すようなスペーサ印刷用穴４８１
を有するマスク１４ｌを用いて、ＴＦＴ基板に印刷し、
露光工程を経て硬化・定着させた。顕微鏡でＴＦＴ基板
表面を観察すると、ソース信号線とゲート信号線の交点
にビーズが樹脂によって固定されているのが観察され
た。
【０３８８】その後、ホトレジストＯＭＲ８３を塗布し
て、実施形態２３と同様の図４５に示すホトマスク１４
ｉを用いて露光、現像等の工程を経て絶縁物質をパター
ニング形成した。
【０３８９】次いで、実施形態２３と同様の工程を経
て、該ＴＦＴ基板とカラーフィルター基板と貼り合わせ
て、ＴＦＴ液晶セルを作製後、実施形態１９と同様の液
晶と樹脂の混合材料を注入して、実施形態２３の加工方
法に従ってＴＦＴ液晶表示素子を作製した。
【０３９０】本実施形態で作製した液晶表示素子は、液
晶領域内で、液晶分子が軸対称状配向をしており、電圧
印加時の中間調においてもざらつき現象は認められなか
った。
【０３９１】（実施形態２６）実施形態１９と同様の基
板上に上記のスペーサ用ビーズ平均粒径５．５μｍのプ
ラスティックビーズ（ミクロパール：積水ファインケミ
カル社製）を所定の乾式散布法にて散布した後、該基板
上にスピンコート法にてネガ型黒色レジストＣＦＰＲ−
ＢＫ５１０Ｓ（東京応化社製）を均一に塗布し、焼成し
た。
【０３９２】その後、図３９のホトマスク１４ｅを用い
て所定の露光、現像工程等を経て、画素外の信号線上に
のみにスペーサ用ビーズが固定されてパターン化された
第１段階の絶縁性レジスト壁を形成した。
【０３９３】次に、実施形態１９のネガ型ホトレジスト
ＯＭＲ８３を該基板上にコーティングして、図３９のホ
トマスク１４ｅより線幅が２０μｍ（左右に１０μｍ）
太い、図４１に示すホトマスク１４ｆを用いて露光を行
い、第１段階のレジスト壁界面に析出したビーズを完全
に遮蔽した。
【０３９４】一方、第２の基板上にはポリイミド配向膜
ＡＬ４５５２を塗布し、ラビング処理は行わなかった。
【０３９５】次いで、実施形態１９と同様の液晶と樹脂
の混合材料を注入し、実施形態１９と同様の製造法によ
り液晶セルを作製した。
【０３９６】本実施形態で作製した液晶セルは、上記実
施形態２１で作製した液晶セルと同様の特性が得られ
た。さらに、本実施形態では、プラスティックビーズを
レジスト溶液に分散させた後にスピンコート法で基板上
に塗布する方法に比べて、最初にビーズ散布工程を行う
ことにより、ビーズの均一分散・定着性が向上すること
が確認された。
【０３９７】なお、ビーズ散布の方法は揮発性溶液にス
ペーサビーズを分散させたものを基板上に噴霧散布する
湿式散布法でも構わない。
【０３９８】（実施形態２７）実施形態２３と同様の透
明ガラス上の各画素ごとにスイッチング素子（ＴＦＴ素
子）と画素電極が配設されたアクティブマトリクス基板
上に上記のスペーサ用ビーズ平均粒径５．５μｍのプラ
スティックビーズ（ミクロパール：積水ファインケミカ
ル社製）を所定の乾式散布法にて散布した。
【０３９９】その後、該基板上にスピンコート法にてポ
ジ型ホトレジストＯＦＰＲ８００（東京応化社製）を均
一に塗布し、焼成した。
【０４００】その後、ＴＦＴ信号線や遮光膜となる金属
配線をホトマスクとして利用して、ＴＦＴ基板背面から
露光後、現像等の工程を経てスペーサ用ビーズが内部に
分散した第１段階目のレジスト壁をパターニングした。
【０４０１】次いで、ネガ型ホトレジストＯＭＲ８３
（東京応化社製）を塗布して、図４５のホトマスク１４
ｉを被せて、ＴＦＴ基板側から露光後、現像等の工程を
経て２段階目のレジストをパターニング形成した。上記
工程を経て作製した絶縁体において、ビーズスペーサは
レジスト中に含まれており、レジスト表面に析出してい
る箇所は認められなかった。
【０４０２】次に、対向側のカラーフィルター基板にポ
リイミド膜を成膜した後、ＴＦＴ基板と貼り合わせてＴ
ＦＴ液晶セルを作製した。
【０４０３】作製したＴＦＴ液晶セルに実施形態１９と
同様の液晶と樹脂の混合物を真空注入した後、ＴＦＴ液
晶セルのソース電極に実効電圧２．５Ｖ：６０Ｈｚ、ゲ
ート電極にＤＣ１０Ｖの電圧を印加しながら、１１０℃
に温度を保って、ＴＦＴ基板側から高圧水銀ランプ下１
０ｍＷ／ｃｍ2 で５分間紫外光を照射して重合相分離さ
せた（冷却中も電圧を印加した状態を保った）。
【０４０４】その後、５時間かけて２５℃まで冷却し、
電圧を除去した。さらに、同じ紫外線照射装置で液晶セ
ル内のマトリクスを後露光により完全に硬化させた。
【０４０５】作製したＴＦＴ液晶セルの前後に互いに直
交する２枚の偏光板を貼り合わせてＴＦＴ液晶表示素子
とした。この液晶表示素子を顕微鏡下で観察すると、液
晶領域内で中央部に形成された絶縁体の島を中心として
液晶分子が軸対称状配向をしており、中間調においても
ざらつき現象は認められなかった。
【０４０６】本実施形態では第１段階でのホト工程にお
いてＴＦＴ基板の金属配線膜などの遮光層をホトマスク
として利用することでマスクアライメント工程の簡略化
が達成された。
【０４０７】（実施形態２８）実施形態１９と同様のＩ
ＴＯ電極が形成された一方の基板上に、直鎖状結晶性高
分子であるナイロン６，６を１ｗｔ％含むｍ−クレゾー
ル溶液をスピンコート法にて塗布して、１４０℃で２時
間保持した後、窒素雰囲気下、冷却速度３℃／ｍｉｎで
室温まで冷却して、球晶径３０μｍの液晶配向膜をノン
ラビングプロセスにより形成した。
【０４０８】次いで、スペーサ用ビーズとして、平均粒
径５．５μｍのプラスティックビーズ（ミクロパール：
積水ファインケミカル社製）を所定の乾式散布法にて散
布した後、該基板上にスピンコート法にてネガ型黒色レ
ジストＣＦＰＲ−ＢＫ５１０Ｓ（東京応化社製）を均一
に塗布し、焼成した。
【０４０９】その後、図３９のホトマスク１４ｅを用い
て所定の露光、現像工程等を経て、画素外の信号線上に
のみスペーサ用ビーズが固定されてパターン化された第
１段階の絶縁性レジスト壁を形成した。
【０４１０】次に、実施形態１９のネガ型ホトレジスト
ＯＭＲ８３を該基板上にコーティングして、図３９のホ
トマスク１４ｅより線幅が２０μｍ（左右に１０μｍ）
太い、図４１に示すホトマスク１４ｆを用いて露光を行
い、第１段階のレジスト壁界面に析出したビーズを完全
に遮蔽した。
【０４１１】次に、第２の基板上には同様に上記球晶径
１０μｍの液晶配向膜をノンラビングプロセスにより形
成した後、両基板を貼り合わせ、液晶セルを作製した。
【０４１２】作製した液晶セルに、液晶組成物ＺＬＩ−
４８０１−００１（メルク社製：Ｓ−８１１を０．３重
量％含有）を真空注入法により注入した。
【０４１３】作製した液晶セルを直交ニコル下で電気光
学特性を観察したところ、画素内にスペーサが無いため
表示特性の劣化が認められず、±４０°でも白黒反転が
生じない広視角液晶パネルが得られた。
【０４１４】（実施形態２９）本実施形態を以下に説明
する。
【０４１５】１．１ｍｍ厚のガラス基板上にＩＴＯ（酸
化インジウムおよび酸化スズの混合物）からなる厚さ５
０ｎｍの透明電極が形成された一対の基板を用いる。第
１の基板上には、スピンコート法にて平均粒径４．５μ
ｍのプラスティックビーズ（ミクロパール：積水ファイ
ンケミカル社製）を５ｗｔ％混合させたネガ型ホトレジ
ストを均一に塗布する。続いて、該レジストの条件にし
たがってプリベークを行い、図４１に示すホトマスク１
４ｆを用いて所定の露光を行い、更に現像、リンスおよ
びポストベークを行ってレジスト壁を形成した。上記ネ
ガ型ホトレジストにつき、硬化後の表面自由エネルギー
を表６に記載する。
【０４１６】
【表６】
【０４１７】表面自由エネルギーの極性成分とは表面自
由エネルギーの水素結合成分（γs h）と表面自由エネル
ギーの双極子成分（γs p）の和である。この和と表面自
由エネルギーの分散力成分（γs d）との３者の総和が固
体の表面自由エネルギー（γs）となる。
【０４１８】表より理解されるように、上記レジスト壁
中のプラスティックビーズの分散性は、サンプルＡで一
部で数個の凝集が見られたが、概ね良好であった。サン
プルＢ〜Ｄに関しては凝集は観察されず、極めて良好な
分散状態であった。
【０４１９】もう一方の第２の基板上には、シール材
（ストラクトボンドＸＮ−２１Ｓ）にガラスファイバー
（４．５μｍ：２ｗｔ％）を混合したものを印刷法でパ
ターンニングした。
【０４２０】その後、両基板を貼り合わせてセルＡ〜Ｄ
を構成した。貼り合せたセルについて１０点でセル厚を
測定し、その平均と標準偏差を求めた結果を表７に示
す。
【０４２１】
【表７】
【０４２２】作製したセルに、液晶ＺＬＩ−４７９２
（メルク社製；カイラルＳ−８１１を０．３３ｗｔ％添
加）を真空注入し、得られた液晶素子について色むらを
観察した結果を表７に併せて示す。
【０４２３】前同様に作製した別のセルに、以下の混合
物を真空注入した。その混合物は、樹脂材料としてβ−
（パーフロロオクチル）エチルアクリレート０．１５
ｇ、ラウリルアクリレート０．２５ｇ、Ｒ−６８４（日
本化薬社製）０．１ｇおよびｐ−フェニルスチレン０．
２ｇを混合した物と、液晶材料としてＺＬＩ−４７９２
（メルク社製：Ｓ−８１１を０．３３ｗｔ％含有）４．
２５ｇと、さらに重合開始剤（Ｉｒｇａｃｕｒｅ６５
１）０．０２５ｇとを混合したものである。
【０４２４】その後、セルの温度を、上記混合物材料の
均一化温度以上の１１０℃に保ち、かつ、透明電極間に
実効電圧が２．５Ｖで６０Ｈｚの電圧を印加しながら、
第２の基板側から高圧水銀ランプ下で１０ｍＷ／ｃｍ2
のところで１０分間、紫外線を照射した。その後、同様
の電圧を印加したまま、２５℃まで６時間かけて徐冷
し、更に紫外線照射を１０分間行い、セル内の重合性物
質を完全に硬化させた。
【０４２５】この状態のセルを偏光顕微鏡で観察したと
ころ、図４３に示すようにレジスト壁の端に存在するス
ペーサに起因する配向乱れが認められるが、高分子領域
に囲まれた液晶領域がモノドメイン状態であり、かつ比
較的軸対称状に配向した模様が見られた。２枚の偏光板
を固定して作製したセルを回転させたところ、軸対称状
に液晶が配向している液晶領域の消光模様は位置がほぼ
一定で、周囲の高分子壁のみが回転しているように観察
された。また、電圧を印加すると、スペーサが配向を乱
している箇所以外ではディスクリネーションラインの発
生はなく、中間調における反転現象もほぼ見られず、比
較的均一に軸対称状の配向が見られるセルができた。
【０４２６】（実施形態３０）実施形態２９と同様のレ
ジストを用いてセルを作製し、同様の液晶／樹脂混合物
を真空注入した。材料を注入したセルをオーブンに移し
て、混合物の等方相状態である１００℃から液晶相状態
に転移する５２℃の間で、±１℃／ｍｉｎの割合で５サ
イクル温度を上下させた。
【０４２７】その後、温度を５０℃に保ち、液晶材料と
樹脂材料とを熱的に相分離させた。この温度のまま、透
明電極間に実効電圧が２．５Ｖで６０Ｈｚの電圧を印加
しながら、高圧水銀ランプ下１０ｍＷ／ｃｍ2のところ
で５分間、紫外線を照射して樹脂を硬化させた。この場
合においても、実施形態２９と同様にスペーサが配向を
乱している箇所以外では、電圧を印加してもディスクリ
ネーションラインの発生はなく、中間調における反転現
象もほぼ見られず、比較的均一に軸対称状の配向が見ら
れるセルかできた。
【０４２８】（比較例６）実施形態２９と同様に、１．
１ｍｍ厚のガラス基板上にＩＴＯ（酸化インジウムおよ
び酸化スズの混合物）からなる厚さ５０ｎｍの透明電極
が形成された一対の基板を用いる。その第１の基板上に
は、スピンコート法にて平均粒径４．５μｍのプラステ
ィックビーズ（ミクロパール：積水ファインケミカル社
製）を５ｗｔ％混合させたネガ型ホトレジストを均一に
塗布した。その後、該レジストの条件にしたがってプリ
ベークを行い、図４１に示すホトマスク１４ｆを用いて
所定の露光を行い、更に現像、リンスおよびポストベー
クを行ってレジスト壁を形成した。上記ネガ型ホトレジ
ストの硬化後の表面自由エネルギーを表８に記載する。
【０４２９】
【表８】
【０４３０】表面自由エネルギーの極性成分とは表面自
由エネルギーの水素結合成分（γs h）と表面自由エネル
ギーの双極子成分（γs p）との和である。この和と表面
自由エネルギーの分散力成分（γs d）との３者の総和が
固体の表面自由エネルギー（γs）となる。
【０４３１】この表より理解されるように、レジスト壁
中のプラスティックビーズの分散性は、サンプルＥでは
数箇所で数個の凝集が見られ、サンプルＦでは比較的多
くの箇所で３個〜１０個の凝集が見られる分散状態であ
った。
【０４３２】もう一方の第２の基板上には、シール材
（ストラクトボンドＸＮ−２１Ｓ）にガラスファイバー
（４．５μｍ：２ｗｔ％）を混合したものを印刷法でパ
ターンニングして両基板を貼り合わせてセルＥおよびＦ
を構成した。貼り合せたセルについて１０点でセル厚を
測定し、その平均と標準偏差を求めた結果を表９に示
す。
【０４３３】
【表９】
【０４３４】作製したセルに、液晶ＺＬＩ−４７９２
（メルク社製；カイラルＳ−８１１を０．３３ｗｔ％添
加）を真空注入し、得られた液晶素子について色むらを
観察した結果を、表９に併せて示す。
【０４３５】この場合には、実施形態２９と同様に液晶
ＺＬＩ−４７９２（メルク社製；カイラルＳ−８１１を
０．３３ｗｔ％混合）を真空注入したが、セル厚にむら
があることに起因してシュリーレン模様の位置が中心よ
りずれており、レジスト壁端面に存在するスペーサから
電圧印加時にディスクリネーションが見られた。
【０４３６】（比較例７）比較例６で作製したものと同
じセルに、実施形態２９と同じ液晶／樹脂の混合材料を
真空注入し、同様の方法で電圧を印加しながら徐冷し、
紫外線を照射して液晶素子を作製した。
【０４３７】得られた液晶素子においては、画素内の液
晶領域において配向乱れが生じており、軸対称に配向し
ている箇所に於いてもシュリーレン模様が中心よりずれ
ていた。
【０４３８】（比較例８）比較例６で作製したセルに、
実施形態２９と同じ液晶／樹脂の混合材料を真空注入し
て、実施形態３０に示す方法で温度と電圧を制御しなが
ら紫外線を照射した。結果は、比較例７と同じであり、
液晶領域中で配向乱れが生じており、軸対称状に配向し
ている領域に於いてもシュリーレン模様を中心がずれて
おり、中間調で反転現象が生じていた。
【０４３９】（実施形態３１）１．１ｍｍ厚のガラス基
板の上に、ＩＴＯ（酸化インジウムおよび酸化スズの混
合物）からなる厚さ５０ｎｍの透明電極が形成された一
対の基板を用いる。その第１の基板上には、スピンコー
ト法にて平均粒径４．３μｍのプラスティックビーズ
（ミクロパール：積水ファインケミカル社製）を５ｗｔ
％混合させた実施形態２６で使用した４種類のネガ型ホ
トレジストを均一に塗布した。その後、該レジストの条
件にしたがってプリベークを行い、図３９に示すホトマ
スク１４ｅを用いて所定の露光を行い、更に現像、リン
スおよびポストベークを行って第１段目のレジスト壁を
形成した。第１段目のレジスト壁中のプラスティックビ
ーズの分散性は、サンプルＡで一部で数個の凝集が見ら
れたが、概ね良好であった。サンプルＢ〜Ｄに関しては
凝集は観察されず極めて良好な分散状態であった。
【０４４０】次に、ネガ型ホトレジストＯＭＲ８３（東
京応化社製）を該基板上にコーティングし、所定のプリ
ベークを行い、図３９のホトマスク１４ｅより線幅が２
０μｍ（左右に１０μｍ）太い図４１に示すホトマスク
１４ｆを用いて所定の露光を行い、次いで現像、リンス
およびポストベークを行い、第２段目のレジスト壁を形
成した。
【０４４１】もう一方の第２の基板上には、シール材
（ストラクトボンドＸＮ−２１Ｓ）にガラスファイバー
（４．７μｍ、５ｗｔ％）を混合したものを印刷法にて
印刷した。その後、第１の基板と第２の基板とを貼り合
わせて液晶セルＡ１〜Ｄ１を構成した。
【０４４２】貼り合せたセルについて１０点でセル厚を
測定し、その平均と標準偏差を求めた結果を表１０に示
す。
【０４４３】
【表１０】
【０４４４】次に、作製した液晶セルに、以下の混合物
を真空注入した。その混合物は、樹脂材料としてβ−
（パーフロロオクチル）エチルアクリレート０．１５
ｇ、ラウリルアクリレート０．２５ｇ、Ｒ−６８４（日
本化薬社製）０．１ｇおよびｐ−フェニルスチレン０．
２ｇを混合した物と、液晶材料としてＺＬＩ−４７９２
（メルク社製：Ｓ−８１１を０．３３ｗｔ％含有）を
４．２５ｇと、さらに重合開始剤（Ｉｒｇａｃｕｒｅ６
５１）を０．０２５ｇとを混合したものである。注入後
のセルの色むらを観察した結果を表１０に示す。
【０４４５】セルＡ１〜Ｄ１の温度を混合物材料の均一
化温度以上の１１０℃に保ち、かつ、透明電極間に実効
電圧が２．５Ｖで６０Ｈｚの電圧を印加しながら、第２
の基板側から高圧水銀ランプ下で１０ｍＷ／ｃｍ2のと
ころで１０分間、紫外線を照射し、電圧を印加したまま
２５℃まで６時間かけて徐冷し、更に紫外線照射を１０
分間行いセル内の重合性物質を完全に硬化させた。
【０４４６】この状態のセルを偏光顕微鏡で観察したと
ころ、実施形態１４の場合と同様に、図２７に示すよう
な、高分子領域に囲まれた液晶領域がモノドメイン状態
であり、かつ完全に軸対称状に配向した模様が見られ
た。また、２枚の偏光板を固定して、作製したセルを回
転させたところ、液晶領域の消光模様の位置が一定で、
周囲の高分子壁のみが回転しているように観察された。
また、電圧を印加しても、ディスクリネーションライン
の発生はなく、中間調における反転現象も見られず、均
一に軸対称状の配向が見られるセルができた。
【０４４７】（実施形態３２）実施形態３０と同様に、
Ａ１〜Ｄ１のセルに液晶／樹脂混合物を真空注入し、材
料を注入したセルをオーブンに移して、混合物の等方相
状態である１００℃から液晶相状態に転移する５２℃の
間で、±１℃／ｍｉｎの割合で５サイクル温度を上下さ
せた。
【０４４８】その後、温度を５０℃に保ち液晶材料と樹
脂材料とを熱的に相分離させた。この温度のまま、透明
電極間に実効電圧が２．５Ｖで６０Ｈｚの電圧を印加し
ながら、高圧水銀ランプ下１０ｍＷ／ｃｍ2のところで
５分問、紫外線を照射して樹脂を硬化させた。
【０４４９】この場合にも、実施形態３１と同様に、高
分子壁に囲まれた液晶領域がモノドメイン状態であり、
かつ完全に軸対称状に配向した模様が観察できた。ま
た、セルを回転させても、シュリーレン模様の中心位置
の移動もなく、電圧を印加してもディスクリネーション
ラインの発生もなく、中間調における反転現象も見られ
ないセルができた。
【０４５０】（比較例９）実施形態３２と同様の方法
で、レジスト材料が表８に示すＥとＦである第１段目の
レジスト壁を形成した。
【０４５１】次に、実施形態３２と同様に、ＯＭＲ８３
（東京応化社製）を用いて第２段目のレジスト壁を形成
し、同じ材料を同条件で真空注入して、実施形態３１の
条件（相分離させてから露光を行う）および実施形態３
２の条件（露光してから相分離を行う）で紫外線を照射
して樹脂を硬化させた。
【０４５２】この場合には、第１段目のレジスト壁中で
プラスティックビーズが数個ずつ凝集しており、セル化
した後もビーズが凝集している付近で、セル厚のむらが
生じていた。これに起因すると考えられるシュリーレン
模様の中心軸のずれがどちらの条件で作製したセルに於
いても観察された。
【０４５３】（実施形態３３）実施形態２９で使用した
同様の基板上に、焼成後の表面自由エネルギーが表１１
に示す値になる熱重合性樹脂（サンプルＧ〜Ｊ）に平均
粒径４．５μｍのプラスティックビーズ（ミクロパー
ル：積水ファインケミカル社製）を５ｗｔ％混合させ、
スピンコート法で塗布した。
【０４５４】
【表１１】
【０４５５】次に、これを所定の温度で所定の時間焼成
した後に、ポジ型レジストＯＦＰＲ８００（東京応化社
製）を塗布し、更にベークした後、図４１に示すホトマ
スク１４ｆを用いて所定の露光を行い、更に現像、リン
スおよびポストベークを行って、熱重合性樹脂のエッチ
ングを行った。
【０４５６】次いで、レジストＯＦＰＲ８００の剥離を
行って、スペーサを含んだ絶縁体による壁を形成した。
スペーサの分散性は、どのサンプルＧ〜Ｊに於いても極
めて良好であった。
【０４５７】もう一方の基板には、シール材（ストラク
トポンドＸＮ−２１Ｓ）にガラスファイバー（４．５μ
ｍ：２ｗｔ％）を混合したものを印刷法でパターンニン
グした。その後、両基板を貼り合わせてセルＧ〜Ｊを構
成した。
【０４５８】貼り合せたセルについて１０点でセル厚を
測定し、その平均と標準偏差を求めた結果を表１２に示
す。
【０４５９】
【表１２】
【０４６０】作製したセルに、液晶ＺＬＩ−４７９２
（メルク社製；カイラルＳ−８１１を０．３３ｗｔ％添
加）を真空注入し、得られた液晶素子につき色むらを観
察したが、どのセルＧ〜Ｊに於いても色むらは見られな
かった。
【０４６１】また、同様に作製した別のセルに、以下の
混合物を真空注入した。その混合物は、樹脂材料として
β−（パーフロロオクチル）エチルアクリレート０．１
５ｇ、ラウリルアクリレート０．２５ｇ、Ｒ−６８４
（日本化薬社製）０．１ｇおよびｐ−フェニルスチレン
０．２ｇを混合した物と、液晶材料としてＺＬＩ−４７
９２（メルク社製：Ｓ−８１１を０．３３ｗｔ％含有）
を４．２５ｇと、さらに重合開始剤（Ｉｒｇａｃｕｒｅ
６５１）を０．０２５ｇとを混合した物である。その
後、以下のようにして２種類のセルを得た。
【０４６２】第１のセルは、セルの温度を、混合物材料
の均一化温度以上の１１０℃に保ち、かつ、透明電極間
に実効電圧が２．５Ｖで６０Ｈｚの電圧を印加しなが
ら、第２の基板側から高圧水銀ランプ下で１０ｍＷ／ｃ
ｍ2の所で１０分間紫外線を照射し、電圧を印加したま
ま２５℃まで６時間かけて徐冷し、更に紫外線照射を１
０分間行いセル内の重合性物質を完全に硬化させて得
た。
【０４６３】第２のセルは、材料を注入したセルをオー
ブンに移して、混合物の等方相状態である１００℃から
液晶相状態に転移する５２℃の間で、±１℃／ｍｉｎの
割合で５サイクル温度を上下させた。その後、温度を５
０℃に保ち、液晶材料と樹脂材料とを熱的に相分離させ
た。この温度のまま、透明電極間に実効電圧が２．５Ｖ
で６０Ｈｚの電圧を印加しながら、高圧水銀ランプ下１
０ｍＷ／ｃｍ2のところで５分間紫外線を照射して樹脂
を硬化させて得た。
【０４６４】上記第１、第２のどちらのセルも偏光顕微
鏡で観察したところ、実施形態１４の時と同様に図２７
に示すような、高分子領域に囲まれた液晶領域がモノド
メイン状態であり、かつ、絶縁体壁の端に存在するスペ
ーサに起因する配向乱れが認められるが、比較的軸対称
状に配向した模様が見られた。また、２枚の偏光板を固
定して作製したセルを回転させたところ、液晶領域の消
光模様の位置がほぼ一定で、周囲の高分子壁のみが回転
しているように観察された。また、電圧を印加すると、
スペーサが配向を乱している箇所以外ではディスクリネ
ーションラインの発生はなく、中間調における反転現象
も見られず、比較的均一に軸対称状の配向が見られるセ
ルができた。
【０４６５】（実施形態３４）実施形態３３と同様の熱
重合性樹脂（サンプルＧ〜Ｊ）を用い、平均粒径４．３
μｍのプラスティックビーズ（ミクロパール：積水ファ
インケミカル社製）を５ｗｔ％混合させ、同様の方法で
基板上に塗布した。これを所定の温度で所定の時間焼成
した後に、ポジ型レジストＯＦＰＲ８００（東京応化社
製）を塗布し、ベークした。その後、図３９に示すホト
マスク１４ｅを用いて所定の露光、現像、リンス、ポス
トベークを行って、熱重合性樹脂のエッチングを行い、
次いでレジストＯＦＰＲ８００の剥離を行ってスペーサ
を含んだ絶縁体による第１段目の壁を形成した。スペー
サの分散性は、どのサンプルに於いても極めて良好であ
った。
【０４６６】次に、ネガ型ホトレジストＯＭＲ８３（東
京応化社製）を該基板上にコーティングし、所定のプリ
ベークを行い、図３９のホトマスク１４ｅより線幅が２
０μｍ（左右に１０μｍ）太い図４１に示すホトマスク
１４ｆを用いて所定の露光を行い、次いで現像、リンス
およびポストベークを行い、第２段目のレジスト壁を形
成した。
【０４６７】もう一方の第２の基板上には、シール材
（ストラクトポンドＸＮ−２１Ｓ）にガラスファイバー
（４．５μｍ、５ｗｔ％）を混合したものを印刷法にて
印刷した。その後、両基板を貼り合わせて液晶セルＧ１
〜Ｊ１を構成した。
【０４６８】貼り合せたセルについて１０点でセル厚を
測定し、その平均と標準偏差を求めた結果を表１３に示
す。
【０４６９】
【表１３】
【０４７０】また、同様に作製したセルに、実施形態３
３の場合と同様の液晶／樹脂の混合物を真空注入し、実
施形態３３で説明した第１のセルと第２のセルを得る場
合と同様の条件で樹脂材料を硬化させた。
【０４７１】これにより得られたセルを偏光顕微鏡で観
察したところ、高分子領域に囲まれた液晶領域がモノド
メイン状態であり、かつ軸対称状に配向した模様が見ら
れた。また、２枚の偏光板を固定して作製したセルを回
転させると、液晶領域の消光模様の位置は一定で、電圧
を印加してもディスクリネーションラインの発生はな
く、中間調における反転現象も見られず、均一に軸対称
状の配向が見られるセルができた。
【０４７２】（比較例１０）熱重合成樹脂として、表１
４に示すサンプルＫおよびＬを用いて、実施形態３４と
同様の方法で第１段目の絶縁体壁と、第２段目のレジス
ト壁とを有する第１の基板を作製した。これらの材料中
でのプラスティックビーズの分散性はあまり良くなく、
比較的多くの箇所で３〜７個ずつの凝集が見られた。
【０４７３】
【表１４】
【０４７４】第２の基板は、実施形態３４と同様にして
得た。その後、両基板を貼り合わせてセルＫおよびＬを
構成した。
【０４７５】貼り合せたセルについて１０点でセル厚を
測定し、その平均と標準偏差を求めた結果を表１５に示
す。
【０４７６】
【表１５】
【０４７７】また、前同様のセルに、実施形態３３の場
合と同様の液晶／樹脂の混合物を真空注入して、実施形
態３３で説明した第１のセルと第２のセルを得る場合と
同様の条件で樹脂材料を硬化させた。
【０４７８】得られたセルは、液晶領域は高分子領域に
囲まれており、モノドメイン状態で軸対称状に配向して
いるが、セルを回転させ観察するとシュリーレン模様の
中心が動いてしまった。また、電圧を印加しても、ディ
スクリネーションラインの発生はみられないが、方向に
よっては中間調における反転現象が少し見られた。
【０４７９】以上のように、スペーサを混在する絶縁体
の表面自由エネルギーを規定することにより、スペーサ
の分散性がきわめて良好になり、その結果として好まし
いセルギャップが得られる。これにより、基板上にスペ
ーサを湿式もしくは乾式で散布する必要もなくなるた
め、工程の簡素化、工程のクリーン化が実現できる。
【０４８０】（実施形態３５）図４９は、本発明方法
を、対向配設した２つの基板の一方の基板に画素電極が
マトリクス状に設けられる液晶表示素子の製造に適用し
た例を示す工程説明図である。
【０４８１】先ず、図４９（ａ）に示すように、画素電
極４９２ａなど、前記一方の基板４９１ａに必要な部材
が形成された基板の上に、図４９（ｂ）に示すように画
素電極４９２ａなどを覆ってレジスト４９３ａを塗布
し、絶縁層を形成する。
【０４８２】次に、図４９（ｃ）に示すように、スペー
サ４９７ａを散布し、その後、レジスト４９４ａを塗布
する。または、このスペーサ散布およびレジスト塗布に
代えて、スペーサを含むレジストを、前記絶縁層４９３
ａの上に塗布してもよい。このスペーサ４９７として
は、球状のものや、もしくは円柱状または角柱状などの
長短の有る形状のものを使用できる。
【０４８３】次に、図４９（ｄ）に示すように、前記画
素電極４９２ａの上方およびその近傍部分からレジスト
４９３ａ、４９４ａを除去すべくパターニングする。そ
のパターニングにおいてレジスト４９３ａ、４９４ａの
残る部分のパターンは、マトリクス状に設けられた画素
電極４９２ａの周囲を取り囲むような格子状の形状であ
る。また、このときのパターン幅Ｄ’は、最終的なパタ
ーン幅をＤとし、前記スペーサ４９７の直径または長軸
方向の長さ寸法をＳとした場合、Ｄ’≦Ｄ−２Ｓを満足
する値とする。前記直径はスペーサが球状のものを考慮
した場合であり、長軸方向の長さ寸法はスペーサが円柱
状または角柱状などの長短の有る形状のものを考慮した
場合である。このパターニングにより、画素電極４９２
ａとレジスト４９３ａ、４９４ａの端の側壁との離隔距
離はＳ以上となり、レジスト４９３ａ、４９４ａの端の
側壁からスペーサ４９７がはみ出していても、スペーサ
４９７は画素電極４９２ａの上方から外側に外れた位置
となる。
【０４８４】次に、図４９（ｅ）に示すように、上述の
ようにしてレジスト４９３ａ、４９４ａがパターン化さ
れた基板の上に、更にレジスト４９５ａを塗布する。こ
のとき、先に形成したレジスト４９３ａ、４９４ａの無
い部分に主として今回のレジスト４９５ａを塗布する。
但し、スペーサ４９７の上部が露出するのであれば、先
に形成したレジスト４９３ａ、４９４ａの上に今回のレ
ジスト４９５ａを塗布してもよい。
【０４８５】次に、図４９（ｆ）に示すように、前記最
終的なパターン幅Ｄでパターニングする。このときのパ
ターニングは、図４９（ｄ）におけるパターニングの際
のセンター位置と一致させておく。これにより、上述の
ように、レジスト４９３ａ、４９４ａの端の側壁からは
み出していたスペーサ４９７のすべてが、最終的にレジ
スト４９５ａにて覆われてしまう。なお、スペーサ４９
７の上部は、後工程で行う液晶材料を含む混合物の注入
に際して支障のないように、レジスト４９５ａから外側
にはみ出している状態としておく。そのはみ出させる寸
法は、たとえば、レジストとこのレジストに接触する基
板との隙間が１．５μｍ以上となるようにするのが好ま
しい。
【０４８６】以上のようにすることにより、画素とレジ
ストからなる絶縁体との界面にスペーサが析出したり、
また、画素内にスペーサが残存したりすることがなく、
液晶分子を軸対称配向にした場合においても、その軸対
称配向がスペーサにて阻害されることを防止でき、ざら
つきの観察されることを防ぐことが可能となる。上記の
例では、間隙保持手段としての絶縁体をレジストを用い
て形成したが、感光性を有さない絶縁材料を公知の方法
でパターニングしてもよい。
【０４８７】次に、本発明において、各画素における液
晶分子を軸対称配向とさせる場合につき説明する。
【０４８８】図５０は、この場合の液晶表示素子の製造
方法の説明図である。
【０４８９】先ず、図５０（ａ）および（ｂ）に示すよ
うに、上述のようにして、スペーサ等５０７を含むレジ
スト５１０が所定のパターンで形成された基板５０１ａ
と、もう一方の基板５０１ｂとを液晶層５０３を狭持す
るように対向配設してなるセルを作製した。
【０４９０】次に、かかるセル中に、少なくとも液晶材
料と重合性樹脂とを混合した混合物を注入する。実施形
態４と同様の製造方法に従って紫外線照射により液晶表
示素子を作製した。
【０４９１】この液晶表示素子では、スペーサが画素内
に存在しないため、乱される可能性が皆無となる。よっ
て、中間調で視角を倒した場合にあっても、ざらつきが
観察されることはない。
【０４９２】（実施形態３６）実施形態３５をより詳細
に説明する。
【０４９３】先ず、ガラス基板（厚さ１．１ｍｍ）上に
ＩＴＯ（酸化インジュウムおよび酸化スズの混合物）か
らなる厚み５０ｎｍの透明電極が形成された一対の基板
を用い、一方の基板上に、ネガ型ホトレジストＯＭＲ８
３（東京応化社製、１５ｃｐ）をスピンコート（３００
０ｒｐｍ，２０ｓｅｃ）により均一に塗布した。
【０４９４】次に、これを８０℃，３０ｍｉｎで焼成し
た。その後、平均粒径４．５μｍのプラスティックビー
ズ（ミクロパール：積水ファインケミカル社製）を平均
１０００個／ｍｍ2散布し、その上から同ネガ型ホトレ
ジストＯＭＲ８３を同様に塗布し、焼成した。
【０４９５】次に、これを図５１に示すような遮光部５
１２と透光部５１４とを有するホトマスク３１を用いて
所定の強度（２００ｍＪ／ｃｍ2）で露光し、現像、リ
ンスおよび後焼成（１２０℃，ｌｈｒ）を経て、図５２
（ａ）、（ｂ）に示すような膜厚０．５μｍ（パターン
幅ＷＬ3，ＷＬ4が１０μｍ）の絶縁層５２１、５２２を
画素外にパターニングした。そのとき、画素５２６とレ
ジスト５２１、５２２との界面にスペーサ５２７が析出
しているのが観察された。図５１に示すホトマスク３１
はハッチング部分である遮光部の隣合うもの同士の離隔
距離を１０μｍとしてある。図５２（ａ）は得られた基
板の平面図、図５２（ｂ）はその断面図である。
【０４９６】次に、同ＯＭＲ８３（６０ＣＰ）をスピン
コート（１５００ｒｐｍ，２０ｓｅｃ）にて塗布、８０
℃、３０ｍｉｎで焼成した。その後、図５３に示すよう
な遮光部５３２、透光部５３４（パターン幅ＷＬ5、Ｗ
Ｌ6が２０μｍ）を有するホトマスク３２を用いて露光
し、現像、リンスおよび後焼成を経て、図５４（ａ）お
よび（ｂ）に示すような膜厚２．３μｍ、パターン幅が
２０μｍの絶縁層をパターニングした。図５３に示すホ
トマスク３２はハッチング部分である遮光部５３２の隣
合うもの同士の離隔距離を２０μｍとしてある。図５４
（ａ）は平面図、図５４（ｂ）はその断面図である。
【０４９７】次に、もう一方の基板上にシール材（スト
ラクトボンドＸＮ−２１Ｓ，焼成温度１８０℃，１．５
ｈｒ）をスクリーン印刷にてパターニングした。このも
う一方の基板と、前述した基板とは、どちらを先に所定
の状態に形成してもよい。
【０４９８】次に、両基板を貼り合わせ、セル厚５．０
μｍの液晶セルを作製した。続いて、このセル中に、減
圧下において後述する混合物を真空注入した。その混合
物は、重合性樹脂材料としてβ−（パーフロロオクチ
ル）エチルアクリレート０．１５ｇ、ラウリルアクリレ
ート０．２６ｇおよびＲ−６８４（日本化薬社製）０．
１ｇと、光重合抑制剤としてｐ−フェニルスチレン０．
１９ｇと、液晶材料としてＺＬＩ−４７９２（メルク社
製：Ｓ−８１１を０．３重量％含有）４．２５ｇと、光
重合開始剤（Ｉｒｇａｃｕｒｅ６５１）０．０２５ｇと
を混合したものである。
【０４９９】実施形態４と同様の製造方法に従って紫外
線照射により液晶表示素子を作製した。
【０５００】図５５は、この状態のセルを偏光顕微鏡で
観察した結果である。この図より理解されるように、高
分子領域３０９に囲まれた液晶領域３０８が１画素毎に
モノドメイン状態で、かつ、画素内でスペーサによる配
向乱れが観察されない、比較的均一な軸対称状に配向し
ていた。また、偏光軸が違いに直交する２枚の偏光板を
固定して、作製したセルを回転させたところ、液晶領域
３０８の消光模様３０７の位置が一定で周りの高分子領
域３０９のみが回転しているように観察された。なお、
図５５中の３０３ａは、軸対称状となった液晶領域３０
８の軸心部を示す。
【０５０１】このことから、殆どの液晶領域において均
一な軸対称配向が得られていることが分かった。
【０５０２】次に、作製したセルの両面に偏光軸を互い
に直交させた２枚の偏光板を貼り合わせて液晶表示素子
を作製した。
【０５０３】以上のようにして製造した液晶表示素子に
電圧を印加しながら偏光顕微鏡で観察したところ、電圧
印加時においてもディスクリネーションラインが発生せ
ず、全体が黒くなって行くことが確認された。
【０５０４】表１６は、作製された液晶表示素子の電気
光学特性およびざらつきの評価について示す。尚、電気
光学特性は、偏光軸と互いに平行にした２枚の偏光板を
ブランク（透過率１００％）として示した。
【０５０５】
【表１６】
【０５０６】（比較例１１）比較例１１の液晶表示素子
を以下のように製造した。
【０５０７】先ず、実施形態３６と同様な基板に、プラ
スチックビーズ（径４．５μｍ）を１０００個／ｍｍ2
散布した後、ＯＭＲ８３（１５ｃｐ）をスピンコートに
て塗布、８０℃，３０ｍｉｎにて焼成した。
【０５０８】次に、実施形態３６と同様、図５１に示す
ホトマスク３１を用いて露光、現像、リンスおよび後焼
成を経て、厚さ０．３μｍの絶縁層を基板上に形成し
た。
【０５０９】次に、同ＯＭＲ８３（６０ｃｐ）をスピン
コートにて塗布、８０℃、３０ｍｉｎにて焼成した。
【０５１０】次に、図５３に示すホトマスク３２を用い
て露光、現像、リンスおよび後焼成により実施形態３６
と同様にパターンを基板上に形成した。顕微鏡にて画素
周辺を観察したところ、レジストと画素の界面に析出し
ているスペーサはレジストに覆われていたが、幾つかの
画素にスペーサが残存していることが観察された。
【０５１１】次に、この基板をもう一方の基板と貼り合
わせてセル厚５．０μｍの液晶セルを作製した。
【０５１２】次に、実施形態３６と同様な液晶材料と重
合性樹脂材科を含む混合物を作製したセル中に減圧下に
おいて真空注入した。
【０５１３】次に、実施形態３６と同様の方法に従って
液晶セルを作製し、セルを偏光顕微鏡下で観察した。図
５６に示すように、画素５６２上に残存しているスペー
サによって軸対称配向の状態が乱されている画素が多く
観察された。
【０５１４】次に、このセルに偏光軸を直交させた２枚
の偏光板を貼り合わせて液晶表示素子を作製した。この
液晶表示素子に電圧を印加しながら、中間調において、
斜めから観察したところ、ややざらつきが認められた。
このセルの電気光学特性を表１６に示す。
【０５１５】（比較例１２）比較例１２の液晶素子を以
下のように製造した。
【０５１６】先ず、実施形態３６と同様の透明電極付ガ
ラス基板上にＯＭＲ８３（１５ｃｐ）をスピンコートに
て均一に塗布し、８０℃、３０ｍｉｎで焼成した。
【０５１７】次に、プラスチックビーズ（径４．０μ
ｍ）を平均１０００個／ｍｍ2散布し、その上からＯＭ
Ｒ８３（１５ｃｐ）を塗布し、スピンコートにて基板上
に塗布した。
【０５１８】次に、図５３に示すような有するホトマス
ク３２を用いて露光、現像、リンスおよび後焼成を経て
絶縁層を基板上に形成した。このとき、画素上に残存し
ているスペーサは観察されなかったが、レジスト壁と画
素との界面にスペーサが析出しているのが観察された。
【０５１９】次に、この基板をもう一方のガラス基板と
貼り合わせ、セル厚４．５μｍの液晶セルを作製した。
【０５２０】次に、作製した液晶セルに、実施形態３６
と同様の液晶材料と重合性樹脂材料とを含む混合物を注
入し、実施形態３６と同様にしてセルを作製した。
【０５２１】このようにして作製されたセルを偏光顕微
鏡下で観察したところ、比較例１１と比較して、画素内
にスペーサがないため、図５７に示すように、軸対称の
乱れは少ないが、画素５７２とレジスト壁１０の界面に
スペーサ７が析出しているため、その場所に配向が依存
する傾向が見られた。
【０５２２】次に、このセルに偏光軸を直交させた２枚
の偏光板を貼り、液晶表示素子を作製した。作製した液
晶素子の電気光学特性およびざらつきの評価については
表１６に示した。
【０５２３】（実施形態３７）実施形態３７の液晶素子
を以下のように製造した。
【０５２４】先ず、実施形態３６と同様のガラス基板に
ＯＭＲ８３（１５ｃｐ）をスピンコートにて均一に塗布
し、８０℃，３０ｍｉｎ．で焼成した。
【０５２５】次に、その上にプラスチックビーズ（径
４．０μｍ）を０．０５重量％混合させたＯＭＲ８３
（６０ｃｐ）をスピンコートにて塗布した。
【０５２６】次に、図５１に示すホトマスク３１にて露
光、現像、リンスを経て後露光を経て絶縁層を基板上に
パターニングした。
【０５２７】次に、ＯＭＲ８３（６０ｃｐ）をスピンコ
ートにて塗布し、８０℃，３０ｍｉｎ．で焼成した。そ
の後、図５３に示すようなホトマスク３２を用いて露
光、現像、リンスおよび後焼成（１２０℃，１時間）を
行った。以上のパターニングを行った基板を顕微鏡で観
察したところ、実施形態３６と同じく、画素内にスペー
サはなく、かつ、レジスト−画素界面にもスペーサの析
出は見られなかった。
【０５２８】次に、この基板をもう一方の基板と貼り合
わせ、セルを作製した。続いて、作製したセル中に、後
述の混合物を真空注入した。その混合物は、重合性樹脂
材料としてβ−（パーフロロオクチル）エチルアクリレ
ート０．２ｇ、イソボルニルアクリレート０．３ｇおよ
びＲ−６８４（日本化薬社製）０．ｌｇと、光重合抑制
剤としてｐ−フロロスチレン０．１ｇと、液晶材料とし
てＺＬＩ−４７９２（メルク社製：Ｓ−８１１を０．３
重量％含有）４．２５ｇと、光重合開始剤（Ｉｒｇａｃ
ｕｒｅ６５１）０．０２５ｇとを混合したものである。
【０５２９】次に、実施形態３６と同様の方法に従って
液晶セルを作製し、セルを偏光顕微鏡下で観察した。実
施形態３６と同様、図５５に示したように、高分子領域
に囲まれた液晶領域が１画素毎にモノドメイン状態で、
かつ、画素内でスペーサによる配向乱れが観察されな
い、比較的均一な軸対称状に配向していた。また、偏光
軸が互いに直交する２枚の偏光板を固定して、作製した
セルを回転させたところ、液晶領域の消光模様の位置が
一定で周りの高分子壁のみが回転しているように観察さ
れた。このことから、殆どの液晶領域において均一な軸
対称配向が得られていることが分かった。
【０５３０】次に、実施形態３６と同様に液晶表示素子
を作製し、電気光学特性を測定し、表１６に示した。ま
た、電圧を印加しながら、中間調にて視角を倒して観察
してもざらつきはなかった。
【０５３１】以上のように本実施形態３５〜３７によれ
ば、画素外に配設されたスペーサにより基板間隙を均一
に保持し、あるいは外圧に対する表示変化を抑制して強
度や耐衝撃性に優れた大面積に対応できる液晶表示素子
を得ることができる。また、スペーサの影響による画素
内での液晶の配向不良や配向軸の不良あるいはディスク
リネーションの発生を抑制して高コントラストで表示の
ざらつき、特に中間調におけるざらつきがない高品位な
表示を得ることができる。
【０５３２】（実施形態３８）本実施例では、ラビング
プロセスを適用せず液晶材料を軸対称状に配向させた液
晶素子を作製した。
【０５３３】実施例１と同様のＩＴＯ電極が設けられた
一対の基板に、配向膜材料として使用されているポリイ
ミド材料ＡＬ４５５２（日本合成ゴム社製）を成膜後、
実施形態１９と同様の絶縁膜形成、パターニング工程等
を経て、第１基板側にスペーサが混在した柱状絶縁層か
ら構成される基板間隙保持手段を形成した。
【０５３４】また、他方の第２基板にも、ポリイミド材
料ＡＬ４５５２を成膜後、他の実施形態と同様にシール
材を用いて両基板を貼り合わせて液晶セルを作製した。
【０５３５】作製した液晶セルに、液晶組成物ＺＬＩ−
４８０１−０００（メルク社製：Ｓ−８１１を０．３重
量％含有、ｄ／ｐ（セルギャップ／カイラルピッチ）＝
０．２５）を真空注入法により注入し、９０゜ツイスト
配向の液晶層を得た。
【０５３６】次いで、この液晶パネルの液晶領域の分子
配向制御工程として、実施形態４と同様の加熱工程と電
圧印加工程とを経て、実施形態４等と同じように液晶領
域が１画素毎に均一な軸対称状に配向したセルを作製し
た。
【０５３７】本実施形態で作製した液晶パネルでは、従
来の液晶セルの作製で行われているラビング工程を適用
せずに、しかも、従来の一軸配向とは異なり、広視角液
晶素子に有効な軸対称配向を容易に実現できた。さら
に、画素外の遮光層の領域に効果的にスペーサを含む絶
縁体から構成される基板間隙保持手段が形成されている
ことから、基板間隙の均一性の向上やパネルの強度及び
耐衝撃性のが大幅に改善されるという特徴を有してい
た。
【０５３８】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、画素外に
配設された絶縁体により基板間隙を均一に保持し、ある
いは外圧に対する表示変化を抑制して強度や耐衝撃性に
優れた大面積に対応できる液晶素子を得ることができ
る。よって、液晶層内または液晶領域内にスペーサを存
在させる必要がなく、スペーサの影響による画素内での
液晶の配向不良や配向軸の不良あるいはディスクリネー
ションの発生を抑制して高コントラストで表示のざらつ
き（特に中間調におけるざらつき）が無い高品質な表示
を得ることができる。
【０５３９】また、画素外または画素内に配設された絶
縁体の材料および位置を調整することにより基板上の表
面張力を異ならせ、またはセルギャップを異ならせるこ
とができるので、高分子領域と液晶領域との形成位置お
よび形状を制御することができ、また、ノンラビングプ
ロセスで液晶分子を２方向以上、軸対称状またはランダ
ム状に配向させることができる。
【０５４０】この高分子領域を画素外に選択的に形成
し、画素外に形成された絶縁体と融合させることによ
り、さらに外圧に対する表示変化を抑制し、耐衝撃性を
向上させることができる。
【０５４１】さらに、基板上の画素の中央部に、凸部お
よび凹部の一方または両方をパターン形成することによ
り、軸位置が揃った均一な軸対称状配向を得ることがで
き、さらにざらつきの無い良好な表示とすることができ
る。
【０５４２】画素外に設けられる絶縁体は、部分的にま
たは全体的に１種類以上の絶縁膜を用いてもよい。この
場合、液晶材料と樹脂材料との混合物から相分離により
液晶領域を成長させる際に、液晶領域を安定して形成す
るように材料を選択することができる。また、１種類以
上に黒色などの有色の添加剤を含ませると、ＢＭとして
も用いることができ、ディスクリネーションラインが見
え難くなる。さらに、１種類以上に無機材料または有機
材料からなるスペーサを含ませることにより、使用温度
環境や外圧などにも影響を受け難くして、セルギャップ
を均一に制御することができる。
【０５４３】上記絶縁体を２種類以上の材料により作製
する場合、１種類以上を画素内に形成することにより、
液晶材料と重合性樹脂材料との表面張力の関係によっ
て、画素内に液晶材料が優先的に分離され、画素外に高
分子領域が形成される。
【０５４４】相分離の時に電圧または磁場あるいはその
両方を印加すると、対称軸を基板に対して垂直方向に揃
えることができるので、さらに均一な配向制御を行うこ
とができる。
【０５４５】高分子材料と液晶材料との相分離を利用し
ない場合には、基板上に液晶分子の配向を制御する配向
膜を配向処理を行わないで形成することにより、液晶分
子の配向を乱さずに配向制御することができる。
【０５４６】画素内で液晶領域の液晶分子が軸対称状に
配向し、この液晶領域の対称軸またはその付近にのみス
ペーサが存在しているようにすれば、液晶分子の配向軸
を液晶領域の対称軸またはその付近にのみ存在させるよ
うにすることができため、液晶分子を対称軸またはその
付近を中心として軸対称状に配向させることができて、
均一でざらつきのない優れた表示品位の液晶表示素子を
得ることができる。
【０５４７】また、本発明による場合は、画素内で液晶
分子が放射状に配向した液晶素子において、画素内への
スペーサの存在や画素と高分子壁の境界面にスペーサあ
る場合での液晶領域の配向の乱れ・配向軸の位置ずれに
よるざらつきの増大等の表示特性に及ぼす悪影響を解消
でき、表示特性を改善することが可能となる。
【０５４８】また、本発明による場合は、スペーサを混
在する絶縁体の表面自由エネルギーを本発明のように規
定することにより、スペーサの分散性がきわめて良好に
なり、その結果として好ましいセルギャップが得られ
る。これにより、基板上にスペーサを湿式もしくは乾式
で散布する必要もなくなるため、工程の簡素化、工程の
クリーン化が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】スペーサと、それを混在している層との関係を
示す図である。
【図２】スペーサと、そのスペーサを混在する層と、ス
ペーサを覆う層との関係を示す図であり、（ａ）スペー
サが画素部に析出した場合、（ｂ）はスペーサが絶縁体
に完全に埋没した場合を示す。
【図３】ＴＦＴなどを備えたアクティブマトリクス型パ
ネルに、本発明を適用してセル厚を均一に保持する場合
の説明図である。
【図４】表面張力の異なる領域における液晶材料と重合
性樹脂材料と（液晶の表面張力＞重合性樹脂材料の表面
張力の場合）の相分離状態を説明するための図である。
【図５】表面張力の異なる領域における液晶材料と重合
性樹脂材料と（液晶の表面張力＜重合性樹脂材料の表面
張力の場合）の相分離状態を説明するための図である。
【図６】本発明の一実施形態である液晶素子の偏光顕微
鏡による観察図であり、（ａ）は電源ＯＦＦの時、
（ｂ）電源ＯＮの時である。
【図７】本発明の他の実施形態である長方形の画素を有
する液晶素子の偏光顕微鏡による観察図であり、（ａ）
は画素に液晶領域が２つ存在する場合、（ｂ）は画素に
液晶領域が多数存在する場合である。
【図８】（ａ）は本発明の他の実施形態である画素の中
央部に凸部を設けた液晶素子の一方の基板を示す平面
図、（ｂ）は（ａ）の８Ｂ−８Ｂ’断面図である。
【図９】本発明の他の実施形態である画素の中央部に凸
部を設けた液晶素子の偏光顕微鏡による観察図である。
【図１０】（ａ）は本発明の一実施形態（例えば実施形
態１９など）で示されるスペーサと、このスペーサを混
在する層およびそれらを覆う絶縁体層から形成される基
板の概略を示す平面図、（ｂ）は（ａ）の１０Ｂ−１０
Ｂ’断面図である。
【図１１】実施形態１の液晶素子の作製に用いたホトマ
スク１４ａを示す平面図である。
【図１２】実施形態１の液晶素子を示し、（ａ）はその
平面図、（ｂ）は（ａ）の１２Ｂ−１２Ｂ’断面図、
（ｃ）はそれの偏光顕微鏡観察図である。
【図１３】実施形態１の液晶素子の作製に用いたホトマ
スク１４ｂを示す平面図である。
【図１４】実施形態１の液晶素子の電気光学特性を示す
図である。
【図１５】比較例１の液晶素子の電気光学特性を示す図
である。
【図１６】比較例２の液晶素子の偏光顕微鏡による観察
図である。
【図１７】実施形態８の液晶素子の作製に用いたスクリ
ーン印刷版を示す平面図である。
【図１８】実施形態９で用いるドライフィルムを示す断
面図である。
【図１９】実施形態９で作製される基板上の柱状の高分
子フィルムを示す斜視図である。
【図２０】実施形態９で得られたすり鉢状の凹面の構造
を示す断面図である。
【図２１】（ａ）は実施形態１１の液晶素子の一方の基
板を示す平面図、（ｂ）は（ａ）の２１Ｂ−２１Ｂ’断
面図である。
【図２２】（ａ）は実施形態１２の液晶素子を示す断面
図、（ｂ）はその平面図である。
【図２３】実施形態１２の液晶素子の作製に用いたネガ
パターンホトマスク１４ｃを示す平面図である。
【図２４】実施形態１２の液晶素子の作製に用いたネガ
パターンホトマスク１４ｄを示す平面図である。
【図２５】実施形態１２の液晶素子の偏光顕微鏡による
観察図である。
【図２６】（ａ）は実施形態１４の液晶素子の一方の基
板を示す平面図、（ｂ）は（ａ）の２６Ｂ−２６Ｂ’断
面図である。
【図２７】実施形態１４の液晶素子の偏光顕微鏡による
観察図である。
【図２８】実施形態１４の液晶素子の電気光学特性を示
す図である。
【図２９】（ａ）は実施形態１５及び１７の液晶素子の
一方の基板に形成された絶縁体（１層目）を示す平面
図、（ｂ）は（ａ）の２９Ｂ−２９Ｂ’断面図である。
【図３０】（ａ）は実施形態１５の液晶素子の一方の基
板に形成された絶縁体（２層目）を示す平面図、（ｂ）
は（ａ）の３０Ｂ−３０Ｂ’断面図である。
【図３１】（ａ）は実施形態１６の液晶素子の作製に用
いたマスクの平面図、（ｂ）は、（ａ）のマスクの３１
Ｂ−３１Ｂ’に対応する位置に形成された絶縁体の断面
図である。
【図３２】実施形態１８の液晶素子の作製に用いたマス
ク３０２の平面図である。
【図３３】実施形態１８の液晶素子の作製に用いたマス
ク３０４の平面図である。
【図３４】（ａ）は実施形態１８の液晶素子の一方基板
部３０１の平面図、（ｂ）は（ａ）の３４Ｂ−３４Ｂ’
断面図である。
【図３５】実施形態１８の液晶素子の偏光顕微鏡による
観察図である。
【図３６】実施形態１８の液晶素子の電気光学特性を示
す図である。
【図３７】従来のＴＮセルの電気光学特性を示す図であ
る。
【図３８】比較例４の液晶素子の偏光顕微鏡による観察
図である。
【図３９】実施形態１９で使用した第１段目のホトマス
ク１４ｅを示す図である。
【図４０】（ａ）は実施形態１９における第１段階パタ
ーニングで形成したビーズ入り絶縁体を示す平面図、
（ｂ）は（ａ）の４０Ｂ−４０Ｂ’断面図である。
【図４１】実施形態１９で使用した第２段目のホトマス
ク１４ｆを示す図である。
【図４２】実施形態２２で用いたスペーサ印刷用のマス
ク１４ｇを示す図である。
【図４３】比較例５で作製した液晶素子の偏光顕微鏡に
より観察した状態を示す図である。
【図４４】実施形態２３で用いたＴＦＴ基板用の第１段
階目のホトマスク１４ｈを示す図である。
【図４５】（ａ）は実施形態２３で用いたＴＦＴ基板用
の第２段階目のホトマスク１４ｉを示す平面図、（ｂ）
は（ａ）のマスクの４５Ｂ−４５Ｂ’に対応する位置に
形成された絶縁体の断面図である。
【図４６】実施形態２４で用いたゲート信号線のみをパ
ターニングするためのＴＦＴ基板用の第１段階目のホト
マスク１４ｊを示す図である。
【図４７】（ａ）は実施形態２４で用いたＴＦＴ基板用
の第２段階目のホトマスク１４ｋを示す平面図、（ｂ）
は（ａ）のマスクの４７Ｂ−４７Ｂ’に対応する位置に
形成された絶縁体の断面図である。
【図４８】実施形態２５で用いたＴＦＴ基板へのスペー
サ印刷用のマスク１４ｌを示す図である。
【図４９】本発明方法を、対向配設した２つの基板の一
方の基板に画素電極がマトリクス状に設けられる液晶表
示素子の製造に適用した例を示す工程説明図である。
【図５０】本発明において、各画素における液晶分子を
軸対称配向とさせる場合の液晶表示素子の製造方法の説
明図である。
【図５１】実施形態３６、３７および比較例１１で使用
するホトマスク３１を示す平面図である。
【図５２】（ａ）は図５１のホトマスク３１によりパタ
ーン化されたレジストを示す平面図であり、（ｂ）は
（ａ）の５２Ｂ−５２Ｂ’断面図である。
【図５３】実施形態３６、３７および比較例１２で使用
するホトマスク３２を示す平面図である。
【図５４】（ａ）は図５３のホトマスク３２によりパタ
ーン化されたレジストを示す平面図であり、（ｂ）は
（ａ）の５４Ｂ−５４’Ｂ断面図である。
【図５５】実施形態３６、３７で得られた液晶表示素子
を偏光顕微鏡観察した場合における観察図である。
【図５６】比較例１１で得られた液晶表示素子を偏光顕
微鏡観察した場合における観察図である。
【図５７】比較例１２で得られた液晶表示素子を偏光顕
微鏡観察した場合における観察図である。
【図５８】（ａ）〜（ｃ）はＴＮモードの液晶素子の視
角によるコントラスト変化を説明するための図であり、
（ｄ）〜（ｆ）は広視角モードの液晶素子の視角による
コントラスト変化を説明するための図である。
【図５９】従来の高分子領域に囲まれた液晶領域を有す
る液晶素子において、液晶領域内で基板上に高分子が付
着した状態を示す断面図である。
【図６０】画素内に存在する粒状スペーサ（ビーズ）が
液晶領域の配向状態を乱している状態を示す偏光顕微鏡
の観察図である。
【図６１】液晶分子の配向に捩れが存在している場合の
配向状態を示す模式図である。（ｂ），（ｃ）および
（ｄ）は、（ａ）に示す液晶領域６１３を基板に平行に
輪切りにした場合における上基板表面近傍（Ｚ＝ｄ）、
中間層（Ｚ＝ｄ／２）、下基板表面近傍（Ｚ＝０）の３
層について液晶分子の配列を各々表示している。
【図６２】液晶分子の配向に捩れがない場合の配向状態
を示す模式図である。（ｂ），（ｃ）および（ｄ）は、
（ａ）に示す液晶領域６２３を基板に平行に輪切りにし
た場合における上基板表面近傍（Ｚ＝ｄ）、中間層（Ｚ
＝ｄ／２）、下基板表面近傍（Ｚ＝０）の３層について
液晶分子の配列を各々表示している。
【符号の説明】
１ａ，１ｂ 基板 ２ａ，２ｂ 電極 ３ 液晶領域 ４ 高分子領域 ５ ディスクリネーションライン ６ 消光模様 ７ スペーサ ８ 画素 １０、１０ａ、１０ｂ、２０ 絶縁体 １０ｃ、２０ｃ 凸部 １１ 表面張力の小さい領域 １２ 遮光領域 １３ 透光領域 １４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、１４ｅ、１４ｆ、１
４ｈ、１４ｉ、１４ｊ、１４ｋ ホトマスク １４ｇ、１４ｌ、１５ スクリーン版 １０１ 一方のガラス基板 １０１ａ アクティブマトリクス基板 １０２ 半導体層 １０３ ゲート絶縁層 １０４ ゲート電極 １０５ コンタクト層 １０６ 層間絶縁膜 １０７ 画素電極 １０８ ソース電極 １０９ ドレイン電極 １１０ ＢＭ層 １１１ 対向基板 １１２ カラーフィルタ １１３ 対向電極 １１４ 対向側ガラス基板 １１５ 第２の絶縁体 １１６ ビーズスペーサ １１７ 液晶領域 １１８ 高分子領域 ２０２ ゲート信号線 ２０３ ソース信号線 ２０５ ＴＦＴ ３０１ 第１の基板部 ３０２、３０４ マスク ３０３ 島 ３０５ レジストパターン ３０６ スペーサ用ビーズ ３０７ 消光部分 ３０８ 液晶領域 ３０９ 高分子壁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 信明 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 長江 伸和 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 寺下 慎一 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 近藤 正彦 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内

Claims (55)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 対向配設された少なくとも一方が透明な
    一対の基板の間隙に液晶層が狭持された液晶素子におい
    て、 画素の大きさを規定すべく設けられた遮光層で覆われて
    スペーサが存在して、一対の基板の間隙を保つ間隙保持
    手段を構成すると共に、該画素内における液晶分子が２
    方向以上、軸対称状またはランダム状に配向している液
    晶素子。
  2. 【請求項２】 前記画素の外に、前記一対の基板の間隙
    を保つ間隙保持手段としての絶縁体が形成されている請
    求項１に記載の液晶素子。
  3. 【請求項３】 対向配設された少なくとも一方が透明な
    一対の基板の間隙に、高分子領域と液晶領域とを有する
    複合体が挟持された液晶素子において、 画素外である該高分子領域にスペーサが存在している液
    晶素子。
  4. 【請求項４】 前記液晶領域内における液晶分子が２方
    向以上、軸対称状またはランダム状に配向している請求
    項３に記載の液晶素子。
  5. 【請求項５】 対向配設された少なくとも一方が透明な
    一対の基板の間隙に、高分子領域と液晶領域とを有する
    複合体が挟持された液晶素子において、 前記高分子領域に、絶縁体が前記一対の基板の間隙を保
    つ間隙保持手段として形成されている液晶素子。
  6. 【請求項６】 前記液晶領域内における液晶分子が２方
    向以上、軸対称状またはランダム状に配向している請求
    項５に記載の液晶素子。
  7. 【請求項７】 前記間隙保持手段としての絶縁体が１層
    または２以上の層により構成されている請求項２から６
    のいずれか１つに記載の液晶素子。
  8. 【請求項８】 前記絶縁体の少なくとも１層が感光性樹
    脂層により構成されている請求項７に記載の液晶素子。
  9. 【請求項９】 前記絶縁体の少なくとも一層が高分子フ
    ィルムにより構成されている請求項７または８に記載の
    液晶素子。
  10. 【請求項１０】 前記高分子フィルムは感光性樹脂組成
    物からなるドライフィルムまたは感光性ポリマーにより
    形成されている請求項９に記載の液晶素子。
  11. 【請求項１１】 前記画素間を区切るための高分子壁が
    高分子フィルムまたはシートにより画素外に設置されて
    いる請求項３または５に記載の液晶素子。
  12. 【請求項１２】 前記高分子フィルムが露光および現像
    され、かつ、マトリックス状に配置されている請求項１
    ０に記載の液晶素子。
  13. 【請求項１３】 前記高分子フィルム内に前記一対の基
    板間の間隙を保つ間隙保持手段であるスペーサが含まれ
    ている請求項９、１０、１１または１２に記載の液晶素
    子。
  14. 【請求項１４】 前記高分子フィルムからなる壁と、光
    硬化性樹脂と液晶との混合物の相分離により硬化した樹
    脂とで形成された高分子壁で１または複数の画素が取り
    囲まれている請求項９、１０、１１、１２または１３に
    記載の液晶素子。
  15. 【請求項１５】 前記高分子フィルムの上または下に絶
    縁体が一層または多層により構成されている請求項９、
    １０、１１、１２、１３または１４に記載の液晶素子。
  16. 【請求項１６】 前記絶縁体が感光性樹脂層により構成
    されている請求項１５に記載の液晶素子。
  17. 【請求項１７】 前記高分子フィルムは、色素を含んだ
    ものであり、遮光層として機能する請求項９、１０、１
    １、１２、１３、１４、１５または１６に記載の液晶素
    子。
  18. 【請求項１８】 対向配設された少なくとも一方が透明
    な一対の基板の間隙に、高分子領域と液晶領域とを有す
    る複合体が挟持され、該液晶領域により画素が構成され
    た液晶素子において、 前記高分子領域に、前記絶縁体が１または２以上の層に
    より構成されると共に、該層の少なくとも１つに予め混
    在させてあったスペーサにより一対の基板の間隙が均一
    に規定されている液晶素子。
  19. 【請求項１９】 前記画素が、前記液晶分子を２方向以
    上、軸対称状またはランダム状に配向した領域を１また
    は２以上含んで構成されている請求項１から１８のいず
    れか１つに記載の液晶素子。
  20. 【請求項２０】 前記液晶分子を２方向以上、軸対称状
    またはランダム状に配向させる手段として、前記液晶分
    子を２方向以上、軸対称状またはランダム状に配向させ
    る領域の内部に両基板に達する高分子柱が設けられてい
    る請求項１から１９のいずれか１つに記載の液晶素子。
  21. 【請求項２１】 前記液晶分子を２方向以上、軸対称状
    またはランダム状に配向させる手段として、前記液晶分
    子を２方向以上、軸対称状またはランダム状に配向させ
    る領域の中央部に対応する、前記一対の基板の少なくと
    も一方の基板部分に、凸部および凹部のいずれか一方が
    パターン形成されている請求項１から１９のうちのいず
    れか１つに記載の液晶素子。
  22. 【請求項２２】 前記液晶分子を２方向以上、軸対称状
    またはランダム状に配向させる手段として、前記液晶分
    子を２方向以上、軸対称状またはランダム状に配向させ
    る領域に対応する、前記一対の基板の少なくとも一方の
    基板部分に、球晶が設けられている請求項１から１９の
    いずれか１つに記載の液晶素子。
  23. 【請求項２３】 前記液晶分子が２方向以上、軸対称状
    またはランダム状に配向された領域の中心部にスペーサ
    が絶縁体で覆われて設けられている請求項１から１９の
    いずれか１つに記載の液晶素子。
  24. 【請求項２４】 前記スペーサが、該スペーサの混在さ
    れた樹脂をパターン形成してなる樹脂層にて固定され、
    該スペーサを覆う遮光層の幅（Ｄ2）が、Ｄ1＋４ｒ2＜
    Ｄ2（但し、Ｄ1は樹脂層の幅、ｒ2は樹脂層の幅方向に
    おけるスペーサの長さ寸法の１／２）を満足する請求項
    ２に記載の液晶素子。
  25. 【請求項２５】 前記スペーサが存在する高分子領域部
    分の幅（Ｄ）が、ｒ1＜Ａ≦Ｄ／２（但し、ｒ1は高分子
    領域部分の幅方向におけるスペーサの長さ寸法の１／
    ２、Ａは高分子領域部分の幅方向におけるスペーサの中
    心から高分子領域部分の端までの距離）を満足する請求
    項３に記載の液晶素子。
  26. 【請求項２６】 前記絶縁体のスペーサを混在する層の
    幅（Ｄ）が、ｒ1＜Ａ≦Ｄ／２（但し、ｒ1は絶縁体のス
    ペーサを混在する層の幅方向におけるスペーサの長さ寸
    法の１／２、Ａは絶縁体のスペーサを混在する層の幅方
    向におけるスペーサの中心から絶縁体のスペーサを混在
    する層の端までの距離）を満足する請求項１８から２３
    に記載の液晶素子。
  27. 【請求項２７】 前記絶縁体がスペーサを混在する層と
    スペーサの無い１または２以上の層とにより構成され、
    少なくともスペーサの無い１層の幅（Ｄ2）が、Ｄ1＋４
    ｒ2＜Ｄ2（但し、Ｄ1はスペーサを混在する層の幅、ｒ2
    はスペーサを混在する層の幅方向におけるスペーサの長
    さ寸法の１／２）を満足する請求項１８から２３に記載
    の液晶素子。
  28. 【請求項２８】 前記絶縁体がスペーサを混在する層と
    スペーサの無い１または２以上の層とにより構成され、
    スペーサを混在する層の幅（Ｄ）が、ｒ1＜Ａ≦Ｄ／２
    （但し、ｒ1は絶縁体のスペーサを混在する層の幅方向
    におけるスペーサの長さ寸法の１／２、Ａは絶縁体のス
    ペーサを混在する層の幅方向におけるスペーサの中心か
    ら絶縁体のスペーサを混在する層の端までの距離）を満
    足し、かつ、少なくともスペーサの無い１層の幅（Ｄ
    2）が、Ｄ1＋４ｒ2＜Ｄ2（但し、Ｄ1はスペーサを混在
    する層の幅、ｒ2はスペーサを混在する層の幅方向にお
    けるスペーサの長さ寸法の１／２）を満足する請求項１
    ８または２３に記載の液晶素子。
  29. 【請求項２９】 請求項１の液晶素子の製造方法であっ
    て、 少なくとも一方が透明な一対の基板の少なくともいずれ
    かの基板上に、液晶層の配向を規制する手段をラビング
    レスプロセスにより形成すると共に、同一または異なる
    基板上に画素の大きさを規定する遮光層をパターン形成
    する工程と、 該遮光層の上に、スペーサを混在する重合性材料をパタ
    ーン形成する工程とを経て基板の間隙を保つ間隙保持手
    段を構成する工程と、 該一対の基板を対向配設して液晶セルを得る工程と、 該液晶セル中に液晶を充填する工程とを含む液晶素子の
    製造方法。
  30. 【請求項３０】 少なくとも一方が透明な一対の基板の
    一方上にスペーサを混在する重合性材料をパターン形成
    する工程を経て基板の間隙を保つ間隙保持手段を構成す
    る工程と、 該一対の基板を該スペーサにより基板間隙が均一になる
    ように対向配設してセルを作製する工程と、 該セル内に少なくとも液晶組成物および重合性樹脂を含
    む混合物を充填し、重合相分離を経て該重合性材料のパ
    ターン形成された部分を含んで高分子領域を、他の部分
    に液晶領域を分布させる工程とを含む液晶素子の製造方
    法。
  31. 【請求項３１】 少なくとも一方が透明な一対の基板の
    一方に１または２以上の層からなる間隙保持手段として
    の絶縁体をパターン形成する工程と、 該一対の基板を該絶縁体により基板間隙が均一になるよ
    うに対向配設してセルを作製する工程と、 該セル内に少なくとも液晶組成物および重合性樹脂を含
    む混合物を充填し、重合相分離を経て、該絶縁体を内部
    に含むように高分子領域を、他の部分に液晶領域を分布
    させる工程とを含む液晶素子の製造方法。
  32. 【請求項３２】 前記間隙保持手段としての絶縁体の少
    なくとも１層に感光性樹脂を用いる請求項３１に記載の
    液晶素子の製造方法。
  33. 【請求項３３】 少なくとも一方が透明な一対の基板の
    一方に、少なくとも１層にスペーサを混在させた１また
    は２以上の感光性樹脂からなる絶縁体をパターン形成す
    る工程と、 該一対の基板を該スペーサにより基板間隙が同一になる
    ように対向配設してセルを作製する工程と、 該セル内に少なくとも液晶組成物および重合性樹脂を含
    む混合物を充填し、重合相分離を経て、該絶縁体を内部
    に含むように高分子領域を、他の部分に液晶領域を分布
    させる工程とを含む液晶素子の製造方法。
  34. 【請求項３４】 前記少なくとも液晶組成物および重合
    性樹脂を含む混合物を重合相分離させる工程において、
    該混合物の均一化温度以上で重合硬化させて液晶と高分
    子を相分離させ、その後、冷却して液晶領域と高分子領
    域とを規則的に分布させる請求項３０から３３のうちい
    ずれか１つに記載の液晶素子の製造方法。
  35. 【請求項３５】 前記少なくとも液晶組成物および重合
    性樹脂を含む混合物を重合相分離させる工程において、
    該混合物の均一化温度から冷却し、これにより液晶と高
    分子を重合相分離させるとともに液晶領域と高分子領域
    とを規則的に分布させる請求項３０から３３のうちいず
    れか１つに記載の液晶素子の製造方法。
  36. 【請求項３６】 少なくとも一方が透明な一対の基板の
    間隙に、高分子領域と液晶領域とを有する複合体が挟持
    された液晶素子において、 画素内における液晶分子が絶縁体からなる軸の周りに軸
    対称状に配向し、その軸で覆われてスペーサが存在して
    いる液晶素子。
  37. 【請求項３７】 前記絶縁体からなる軸が高分子からな
    る請求項３６に記載の液晶素子。
  38. 【請求項３８】 請求項３７の液晶素子の製造方法であ
    って、 少なくとも一方が透明な一対の基板の一方上に、スペー
    サを内部に有する高分子島を形成する工程と、 該一対の基板を該スペーサにより基板間隙が均一になる
    ように対向配設してセルを作製する工程と、 該セル中に少なくとも液晶組成物および重合性樹脂を含
    む混合物を注入する工程と、 該混合物を該混合物の均一化温度以上で重合硬化させて
    液晶と高分子の相分離させ、これにより該高分子島を中
    心部として液晶領域を、他の部分に高分子領域を分布さ
    せる工程とを含む液晶素子の製造方法。
  39. 【請求項３９】 請求項３７の液晶素子の製造方法であ
    って、 少なくとも一方が透明な一対の基板の一方または両方上
    に、スペーサを内部に有する高分子島を形成する工程
    と、 該一対の基板を該スペーサにより基板間隙が均一になる
    ように対向配設してセルを作製する工程と、 該セル中に少なくとも液晶組成物および重合性樹脂を含
    む混合物を注入する工程と、 該セル中に液晶と重合性樹脂の混合物を注入する工程
    と、 該混合物を該混合物の均一化温度から冷却し、これによ
    り液晶と高分子とを相分離させるとともに、該高分子島
    を中央部として液晶領域を、他の部分に高分子領域を分
    布させる工程とを含む液晶素子の製造方法。
  40. 【請求項４０】 前記スペーサを混在する重合性材料を
    パターン形成する工程において、該重合性材料をその幅
    （Ｄ）が、ｒ1＜Ａ≦Ｄ／２（但し、ｒ1は重合性材料の
    幅方向におけるスペーサの長さ寸法の１／２、Ａは重合
    性材料の幅方向におけるスペーサの中心から重合性材料
    の端までの距離）を満足するようにパターン形成する請
    求項２９、３０または３３に記載の液晶素子の製造方
    法。
  41. 【請求項４１】 前記スペーサを混在する重合性材料を
    パターン形成する工程の前又は後において、該重合性材
    料とは別の少なくとも１層をその幅（Ｄ2）が、Ｄ1＋４
    ｒ2＜Ｄ2（但し、Ｄ1はスペーサを混在する重合性材料
    の幅、ｒ2はスペーサを混在する重合性材料の幅方向に
    おけるスペーサの長さ寸法の１／２）を満足するように
    パターン形成する請求項２９、３０または３３に記載の
    液晶素子の製造方法。
  42. 【請求項４２】 前記スペーサを混在する重合性材料を
    パターン形成する工程において、該重合性材料の幅
    （Ｄ）を、ｒ1＜Ａ≦Ｄ／２（但し、ｒ1は重合性材料の
    幅方向におけるスペーサの長さ寸法の１／２、Ａは重合
    性材料の幅方向におけるスペーサの中心から重合性材料
    の端までの距離）を満足するようにパターン形成し、 前記スペーサを混在する重合性材料をパターン形成する
    工程の前または後において、該重合性材料とは別の少な
    くとも１層をその幅（Ｄ2）が、Ｄ1＋４ｒ2＜Ｄ2（但
    し、Ｄ1はスペーサを混在する重合性材料の幅、ｒ2はス
    ペーサを混在する重合性材料の幅方向におけるスペーサ
    の長さ寸法の１／２）を満足するようにパターン形成す
    る請求項２９、３０または３３に記載の液晶素子の製造
    方法。
  43. 【請求項４３】 前記相分離を進行させる過程または樹
    脂硬化過程において、前記一対の基板間に設けられた前
    記混合物に電界および磁界のうち少なくともいずれかを
    付与する請求項３０、３１、３３、３４、３５、３８、
    ３９、４０、４１および４２のうちいずれか１つに記載
    の液晶素子の製造方法。
  44. 【請求項４４】 請求項９または１０に記載の液晶素子
    の製造方法であって、 少なくとも一方が透明な一対の基板の少なくともいずれ
    かの基板上に、高分子フィルムを圧着する基板を予熱す
    る工程と、 該高分子フィルムを押圧して基板上に圧着させる工程
    と、 該高分子フィルムと基板とを圧着する際にヒーターによ
    り加熱する工程と、 該高分子フィルムを任意の形状にパターニングする工程
    と、 該一対の基板を対向配置してセルを得る工程と、 該セル内に少なくとも液晶組成物および重合性樹脂を含
    む混合物を充填し、重合相分離を経て、該高分子フィル
    ムのパターン形成された部分を含んで高分子領域を、他
    の部分に液晶領域を分布させる工程とを含む液晶素子の
    製造方法。
  45. 【請求項４５】 請求項９または１０の液晶素子の製造
    方法であって、 少なくとも一方が透明な一対の基板の少なくともいずれ
    かの基板上の画素外に、高分子ドライフィルムをパター
    ン形成する工程と、 該一対の基板を対向配置して液晶セルを得る工程と、 該液晶セル中に液晶を充填する工程とを含む液晶素子の
    製造方法。
  46. 【請求項４６】 前記スペーサを混在した層状の絶縁体
    が重合性樹脂からなる請求項１８に記載の液晶素子。
  47. 【請求項４７】 前記重合性樹脂の硬化後の表面自由エ
    ネルギーが７０ｍＮ／ｍ以下である請求項４６に記載の
    液晶素子。
  48. 【請求項４８】 前記重合性樹脂の硬化後の表面自由エ
    ネルギーの極性成分が５ｍＮ／ｍ以上４０ｍＮ／ｍ以下
    である請求項４６に記載の液晶素子。
  49. 【請求項４９】 前記重合性樹脂が光重合性樹脂である
    請求項４７または４８に記載の液晶素子。
  50. 【請求項５０】 前記重合性樹脂が熱重合性樹脂である
    請求項４７または４８に記載の液晶素子。
  51. 【請求項５１】 前記スペーサを混在した重合性樹脂か
    らなる層の上に、重合性樹脂からなる層が１層以上形成
    されている請求項１８、４６から５０に記載の液晶素
    子。
  52. 【請求項５２】 対向配設された、少なくとも一方が透
    明な一対の基板の間に表示媒体が狭持された液晶素子の
    製造方法において、 該少なくとも一方の基板の上に絶縁体を塗布する第１の
    絶縁膜塗布工程と、 該絶縁体の上にスペーサを散布してその上から絶縁体を
    塗布するか、またはスペーサを含有させた絶縁体を塗布
    する第２の絶縁膜塗布工程と、 該スペーサを含む絶縁体を、最終的なパターン幅Ｄとス
    ペーサの直径または長軸方向の寸法Ｓとに関して、Ｄ’
    ≦Ｄ−２Ｓを満足するパターン幅Ｄ’でパターニングす
    る第１のパターニング工程と、 該第１のパターニング工程が行われた基板上に絶縁体を
    塗布する第３の絶縁膜塗布工程と、 該第１のパターニング工程の後であって、第３の絶縁膜
    塗布工程の前に絶縁体の端からはみ出していたスペーサ
    部分を絶縁体で覆う状態とすべく、該第３の絶縁膜塗布
    工程にて塗布された絶縁体をパターニングし、前記最終
    的なパターン幅Ｄにする第２のパターニング工程とを含
    む液晶素子の製造方法。
  53. 【請求項５３】 前記表示媒体を、液晶分子が２方向以
    上である軸対称状またはランダム状に配向している液晶
    領域と、高分子領域とからなる状態にする請求項５２に
    記載の液晶素子の製造方法。
  54. 【請求項５４】 前記表示媒体を、液晶分子の配向が１
    方向である液晶領域と高分子領域とからなる状態にする
    請求項５２に記載の液晶素子の製造方法。
  55. 【請求項５５】 前記第１、第２および第３の絶縁膜塗
    布工程において使用する絶縁体の少なくとも１つに、感
    光性材料を用いる請求項５２、５３、または５４に記載
    の液晶素子の製造方法。
JP31013095A 1994-11-09 1995-11-02 液晶素子およびその製造方法 Expired - Fee Related JP3267844B2 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP31013095A JP3267844B2 (ja) 1994-11-09 1995-11-02 液晶素子およびその製造方法
CN95118863A CN1092801C (zh) 1994-11-09 1995-11-09 液晶显示装置及其制造方法
KR1019950040902A KR100228957B1 (ko) 1994-11-09 1995-11-09 액정소자 및 그의 제조방법
US08/555,728 US5643471A (en) 1994-11-09 1995-11-09 Liquid crystal device and method for producing the same
TW084111951A TW436652B (en) 1994-11-09 1995-11-10 Liquid crystal device and method for producing the same

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6-275422 1994-11-09
JP27542294 1994-11-09
JP1960495 1995-02-07
JP7-19604 1995-02-07
JP31013095A JP3267844B2 (ja) 1994-11-09 1995-11-02 液晶素子およびその製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH08278504A true JPH08278504A (ja) 1996-10-22
JP3267844B2 JP3267844B2 (ja) 2002-03-25

Family

ID=27282695

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP31013095A Expired - Fee Related JP3267844B2 (ja) 1994-11-09 1995-11-02 液晶素子およびその製造方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US5643471A (ja)
JP (1) JP3267844B2 (ja)
KR (1) KR100228957B1 (ja)
CN (1) CN1092801C (ja)
TW (1) TW436652B (ja)

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100343634B1 (ko) * 1998-08-20 2002-07-11 마찌다 가쯔히꼬 액정표시장치
US6445438B1 (en) 1998-01-26 2002-09-03 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display device and method for fabricating the same
US6573969B1 (en) 1999-07-14 2003-06-03 Nec Corporation Liquid crystal display unit with conductive spacers between two substrate structures for biasing back channels of thin film transistors
US6903787B2 (en) 2002-02-20 2005-06-07 Fujitsu Display Technologies Corporation Liquid crystal display device's substrate, liquid crystal display device including the same, and manufacturing method of the same
US7166872B2 (en) 2002-08-22 2007-01-23 Seiko Epson Corporation Device substrate, production method therefor, electronic device, production method therefor, optic device, production method therefor, and electronic apparatus
JP2008123008A (ja) * 2001-10-02 2008-05-29 Sharp Corp 液晶表示装置およびその製造方法
JP2008134668A (ja) * 2001-10-02 2008-06-12 Sharp Corp 液晶表示装置およびその製造方法
WO2008084716A1 (ja) * 2007-01-10 2008-07-17 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha 電気泳動表示パネルの隔壁の製造方法、及び電気泳動表示パネル
JP2009517714A (ja) * 2005-12-02 2009-04-30 ソフトピクセル インコーポレーテッド マイクロ・ピクセル液晶表示装置の製造方法
JP2011065195A (ja) * 2005-09-22 2011-03-31 Sharp Corp 液晶表示装置
US7956969B2 (en) 2001-10-02 2011-06-07 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display device
JP2014041352A (ja) * 2012-08-22 2014-03-06 Samsung Display Co Ltd 液晶表示装置
JP2019203970A (ja) * 2018-05-22 2019-11-28 国立大学法人東北大学 液晶表示素子、液晶表示素子の製造方法、及び重合性液晶組成物
US11067854B2 (en) 2015-04-06 2021-07-20 Mitsubishi Electric Corporation Method of applying alignment film, and color filter substrate

Families Citing this family (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5729312A (en) * 1994-03-18 1998-03-17 Sharp Kabushiki Kaisha LCD and method for producing the same in which a larger number of substrate gap control materials is larger in the polymer walls than in the liquid crystal regions
US5673092A (en) * 1994-10-14 1997-09-30 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal device and method for fabricating the same
JP3167605B2 (ja) * 1995-12-25 2001-05-21 シャープ株式会社 液晶表示素子
JP3289819B2 (ja) * 1996-09-06 2002-06-10 シャープ株式会社 液晶表示素子
US6940566B1 (en) * 1996-11-26 2005-09-06 Samsung Electronics Co., Ltd. Liquid crystal displays including organic passivation layer contacting a portion of the semiconductor layer between source and drain regions
FR2763145B1 (fr) * 1997-05-07 1999-07-30 Centre Nat Rech Scient Dispositif a cristaux liquides comprenant des moyens d'ancrage perfectionnes sur au moins une plaque de confinement donnant une orientation degeneree sans memoire
US6078378A (en) * 1997-11-24 2000-06-20 Industrial Technology Research Institute Liquid crystal display with pixels having an opening formed from a photosensitive resin with spacers attached
JP3335578B2 (ja) * 1998-06-30 2002-10-21 シャープ株式会社 液晶表示装置およびその製造方法
TW535025B (en) * 1998-12-03 2003-06-01 Hitachi Ltd Liquid crystal display device
JP4094759B2 (ja) * 1999-02-05 2008-06-04 株式会社日立製作所 液晶表示装置
JP2001142077A (ja) * 1999-11-15 2001-05-25 Toshiba Corp 液晶表示装置
JP2001305561A (ja) * 2000-04-21 2001-10-31 Hitachi Ltd 液晶表示装置
KR100372579B1 (ko) 2000-06-21 2003-02-17 엘지.필립스 엘시디 주식회사 액정표시장치용 어레이기판과 그 제조방법
TW573190B (en) * 2000-08-14 2004-01-21 Samsung Electronics Co Ltd Liquid crystal display and fabricating method thereof
US6897915B1 (en) * 2000-09-27 2005-05-24 Kent State University Non-lithographic photo-induced patterning of polymers from liquid crystal solvents with spatially modulated director fields
KR100720091B1 (ko) * 2000-10-31 2007-05-18 삼성전자주식회사 박막 트랜지스터 기판 및 그 제조 방법
US7179512B2 (en) * 2002-05-14 2007-02-20 Fujitsu Limited Liquid crystal display and manufacturing method of same
JP2004145101A (ja) * 2002-10-25 2004-05-20 Seiko Epson Corp スペーサ定点配置装置、液晶装置の製造方法、液晶装置、電子機器
KR100916604B1 (ko) * 2002-12-27 2009-09-14 엘지디스플레이 주식회사 최적 선폭의 블랙 매트릭스를 포함하는 액정 표시 장치
US7253438B2 (en) * 2003-03-20 2007-08-07 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display apparatus and manufacturing method therefor
KR20040086195A (ko) * 2003-03-31 2004-10-08 후지쯔 디스플레이 테크놀로지스 코포레이션 액정 표시 장치의 제조 방법
US20060044241A1 (en) * 2004-08-31 2006-03-02 Vast View Technology Inc. Driving device for quickly changing the gray level of the liquid crystal display and its driving method
KR101107700B1 (ko) * 2005-02-28 2012-01-25 엘지디스플레이 주식회사 금속배선 패턴 형성방법 및 이를 이용한 액정표시장치의 제조방법
KR20070015314A (ko) * 2005-07-30 2007-02-02 삼성전자주식회사 액정표시장치 및 그의 제조 방법
TWI319101B (en) * 2005-09-22 2010-01-01 Ind Tech Res Inst Polymer liquid crystal device and fabrication method thereof
TWI319102B (en) * 2005-11-15 2010-01-01 Ind Tech Res Inst Manufacturing method for color cholesteric liquid crystal layer
US8111368B2 (en) * 2006-02-28 2012-02-07 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Liquid crystal display
KR101346089B1 (ko) * 2006-03-30 2013-12-31 우베 고산 가부시키가이샤 광 필터
JP2007322485A (ja) * 2006-05-30 2007-12-13 Nippon Sheet Glass Co Ltd 遮光隔壁形成用のアルカリ現像型黒色感光性樹脂組成物
JPWO2011074304A1 (ja) * 2009-12-15 2013-04-25 シャープ株式会社 表示素子、及びこれを用いた電気機器
WO2011152010A1 (ja) * 2010-06-02 2011-12-08 シャープ株式会社 液晶表示装置
JP2012108252A (ja) * 2010-11-16 2012-06-07 Lg Display Co Ltd 液晶表示素子およびその製造方法
TWI477384B (zh) * 2012-01-17 2015-03-21 Chin Yi Tsai 連續式光學結構陣列的製造方法與製造設備
DE102013104195A1 (de) * 2013-04-25 2014-10-30 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronisches Bauelement und Verfahren zu seiner Herstellung
JP6164072B2 (ja) * 2013-12-06 2017-07-19 東芝ライテック株式会社 液晶パネルの製造装置及び液晶パネルの製造方法
KR101511476B1 (ko) * 2014-02-28 2015-04-10 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤 감광성 수지 조성물
TWI678596B (zh) * 2018-09-13 2019-12-01 新應材股份有限公司 正型光阻組成物及圖案化聚醯亞胺層之形成方法

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4435047A (en) * 1981-09-16 1984-03-06 Manchester R & D Partnership Encapsulated liquid crystal and method
JPS59222817A (ja) * 1983-06-02 1984-12-14 Asahi Glass Co Ltd 液晶表示装置
DE3588046T2 (de) * 1984-03-19 1996-01-11 Univ Kent State Ohio Lichtmodulierendes Material, das in einer Kunstharzmatrix dispergierte Flüssigkristalle umfasst.
JPS61173223A (ja) * 1985-01-28 1986-08-04 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 液晶表示装置作成方法
JPS61184518A (ja) * 1985-02-12 1986-08-18 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 液晶表示装置作成方法
JPS62240930A (ja) * 1986-04-14 1987-10-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd 液晶表示パネルの製造法
JPS6333730A (ja) * 1986-07-29 1988-02-13 Matsushita Electric Ind Co Ltd 液晶表示体用カラ−フイルタ
JPS6350817A (ja) * 1986-08-20 1988-03-03 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 液晶電気光学装置作製方法
JPH01233421A (ja) * 1988-03-15 1989-09-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd 液晶表示装置およびその製造方法
JPH01239527A (ja) * 1988-03-22 1989-09-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd 液晶表示装置の製造方法
JPH0394230A (ja) * 1989-09-07 1991-04-19 Sharp Corp 液晶パネル
JP2945143B2 (ja) * 1990-12-07 1999-09-06 富士通株式会社 液晶表示装置
JP2801102B2 (ja) * 1991-02-01 1998-09-21 富士通株式会社 液晶表示装置
JP2565014B2 (ja) * 1991-03-12 1996-12-18 富士通株式会社 液晶表示装置
JPH05224919A (ja) * 1992-02-17 1993-09-03 Nec Corp マイクロプロセッサのプログラム実行方式
JP3391485B2 (ja) * 1992-12-10 2003-03-31 セイコーエプソン株式会社 液晶素子の製造方法
JPH06194672A (ja) * 1992-12-24 1994-07-15 Nippondenso Co Ltd 液晶表示素子の製造方法
DE69405451T2 (de) * 1993-03-16 1998-03-12 Koninkl Philips Electronics Nv Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines strukturierten Reliefbildes aus vernetztem Photoresist auf einer flachen Substratoberfläche
JP3285411B2 (ja) * 1993-04-16 2002-05-27 シチズン時計株式会社 液晶表示パネルおよびその製造方法

Cited By (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6445438B1 (en) 1998-01-26 2002-09-03 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display device and method for fabricating the same
KR100343634B1 (ko) * 1998-08-20 2002-07-11 마찌다 가쯔히꼬 액정표시장치
US6573969B1 (en) 1999-07-14 2003-06-03 Nec Corporation Liquid crystal display unit with conductive spacers between two substrate structures for biasing back channels of thin film transistors
US7956969B2 (en) 2001-10-02 2011-06-07 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display device
US8558959B2 (en) 2001-10-02 2013-10-15 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display device and method of fabricating the same
US8284362B2 (en) 2001-10-02 2012-10-09 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display device and method of fabricating the same
JP2008123008A (ja) * 2001-10-02 2008-05-29 Sharp Corp 液晶表示装置およびその製造方法
JP2008134668A (ja) * 2001-10-02 2008-06-12 Sharp Corp 液晶表示装置およびその製造方法
US7345719B2 (en) 2002-02-20 2008-03-18 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display device's substrate, liquid crystal display device including the same, and manufacturing method of the same
US8045124B2 (en) 2002-02-20 2011-10-25 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display device's substrate, liquid crystal display device including the same, and manufacturing method of the same
US7847900B2 (en) 2002-02-20 2010-12-07 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display device's substrate, liquid crystal display device including the same, and manufacturing method of the same
US8755009B2 (en) 2002-02-20 2014-06-17 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display device's substrate, liquid crystal display device including the same, and manufacturing method of the same
US6903787B2 (en) 2002-02-20 2005-06-07 Fujitsu Display Technologies Corporation Liquid crystal display device's substrate, liquid crystal display device including the same, and manufacturing method of the same
US8004640B2 (en) 2002-02-20 2011-08-23 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display device
US7166872B2 (en) 2002-08-22 2007-01-23 Seiko Epson Corporation Device substrate, production method therefor, electronic device, production method therefor, optic device, production method therefor, and electronic apparatus
JP2011065195A (ja) * 2005-09-22 2011-03-31 Sharp Corp 液晶表示装置
JP2009517714A (ja) * 2005-12-02 2009-04-30 ソフトピクセル インコーポレーテッド マイクロ・ピクセル液晶表示装置の製造方法
WO2008084716A1 (ja) * 2007-01-10 2008-07-17 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha 電気泳動表示パネルの隔壁の製造方法、及び電気泳動表示パネル
JP2014041352A (ja) * 2012-08-22 2014-03-06 Samsung Display Co Ltd 液晶表示装置
US9841623B2 (en) 2012-08-22 2017-12-12 Samsung Display Co., Ltd. Liquid crystal display and manufacturing method thereof
US11067854B2 (en) 2015-04-06 2021-07-20 Mitsubishi Electric Corporation Method of applying alignment film, and color filter substrate
JP2019203970A (ja) * 2018-05-22 2019-11-28 国立大学法人東北大学 液晶表示素子、液晶表示素子の製造方法、及び重合性液晶組成物

Also Published As

Publication number Publication date
CN1092801C (zh) 2002-10-16
KR960018694A (ko) 1996-06-17
TW436652B (en) 2001-05-28
JP3267844B2 (ja) 2002-03-25
US5643471A (en) 1997-07-01
CN1151025A (zh) 1997-06-04
KR100228957B1 (ko) 1999-11-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3267844B2 (ja) 液晶素子およびその製造方法
JP2933816B2 (ja) 液晶表示素子及びその製造方法
US6061117A (en) Liquid crystal device having a polymer wall on another wall and surrounding a liquid crystal region and method for fabricating the same
KR0173803B1 (ko) 액정표시소자 및 그의 제조방법
US5844643A (en) Liquid crystal display device with at least 7° C. liquid crystal to isotropic phase transition temperature difference and method of making
US5473450A (en) Liquid crystal display device with a polymer between liquid crystal regions
JP3193267B2 (ja) 液晶素子およびその製造方法
JP2930496B2 (ja) 液晶表示素子及びその製造方法
JPH10307288A (ja) 液晶素子及びその製造方法
KR0162704B1 (ko) 광중합성 수지 재료 조성물
JP2937684B2 (ja) 液晶表示素子及びその製造方法
JPH08152609A (ja) 液晶表示素子及びその製造方法
JP3092896B2 (ja) 液晶表示素子及びその製造方法
JP3118351B2 (ja) スーパーツイスティッドネマティック液晶表示素子及びその製造方法
JP2880354B2 (ja) 液晶表示素子及びその製造方法
JP3113553B2 (ja) 液晶表示パネル及びその製造方法
JP3205503B2 (ja) 液晶表示装置及びその製造方法
JP3059030B2 (ja) 液晶表示素子及びその製造方法
JP3054005B2 (ja) 液晶表示素子及びその製造方法
JP2000214443A (ja) 液晶表示素子およびその製造方法
JPH09292608A (ja) カラーフィルタ基板及びその製造方法並びに液晶表示装置
JPH0943634A (ja) 液晶素子及びその製造方法
JP3296988B2 (ja) 液晶表示素子およびその製造方法
JP3077960B2 (ja) 液晶表示装置の製造方法
JPH08194210A (ja) 液晶表示素子及びその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20010827

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20011226

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080111

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090111

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100111

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110111

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120111

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130111

Year of fee payment: 11

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees