JPH1114973A - 液晶表示素子製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 所定パターンに対応した領域にのみ液晶を配
置することができ、真空吸引等のための特別な装置が不
要であり製造コスト減を図ることのできる液晶表示素子
製造方法を提供する。 【解決手段】 この液晶表示素子製造方法は、液晶と光
硬化性樹脂との混合物１４を第１の透光性基板１２ａに
塗布する塗布工程と、混合物を塗布した第１の透光性基
板を所定の領域のみ光線を透過するマスク部材１５で覆
い、マスク部材を通して混合物を塗布した第１の透光性
基板１２ａに光を照射する光照射工程と、混合物を塗布
した第１の透光性基板において光照射により所定の領域
に対応して生じた混合物の硬化部分を残し、未硬化部分
を除去する工程と、除去した未硬化部分に対応する第１
の透光性基板上の領域にシール材を塗布し、第２の透光
性基板をシール材上に固定する工程とを含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶または高分子
分散型液晶を用いた液晶表示素子の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の液晶表示素子の製造方法の例を図
２（ａ），（ｂ）により説明する。透光性電極を所定形
状にパターニングした２枚のガラス基板１２０，１２
０’の間に、図２（ａ）、（ｂ）に示すように１箇所だ
け液晶注入口１１１が形成されるように周辺部をシール
材１１０で封じる。次に、１箇所だけ空いた液晶注入口
１１１から液晶を注入するガラス基板１２０，１２０’
間の内部領域を真空に引いた後に、液晶注入口１１１を
液晶に浸して、大気圧に戻すことにより液晶を液晶注入
口１１１から図２（ａ）の矢印方向に注入する。最後
に、液晶注入口１１１をシール材で封じる。

【０００３】また、高分子分散型液晶を用いた液晶表示
素子としては、特定の形状の電極パターンにより電圧印
加時に特定パターンが光拡散状態から光透過状態に変化
するようにしたものが知られている。この場合、電圧非
印加時に高分子分散型液晶が光を拡散する非透過状態と
なって特定パターンが表示され、電圧印加時に光を透過
して表示されないようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述のような
真空による液晶注入方法によれば、真空吸引装置・真空
チャンバ等の大型の装置が特別に必要であり製造装置コ
ストがかさみ、また、閉空間の領域だけに液晶を注入す
るということはできない。

【０００５】このため、例えば、上述の高分子分散型液
晶による液晶表示素子の所定形状パターンを形成する場
合、このパターンに対応した領域にのみ高分子分散型液
晶を注入することはできない。また、高分子分散型液晶
を所定パターンに対応した領域にのみ充填できないとす
ると、液晶表示素子において常に透明状態にしなければ
ならないような領域においては、常に電圧を印加した状
態にしておかなければならず、電力消費量が多くなって
しまう欠点があった。

【０００６】本発明の目的は、所定パターンに対応した
領域にのみ液晶を配置することができ、真空吸引等のた
めの特別な装置が不要であり製造コスト減を図ることの
できる液晶表示素子製造方法を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題達成のために本
発明の液晶表示素子製造方法は、液晶と光硬化性樹脂と
の混合物を第１の透光性基板に塗布する塗布工程と、前
記混合物を塗布した第１の透光性基板を所定の領域のみ
光線を透過するマスク部材で覆い、前記マスク部材を通
して前記混合物を塗布した第１の透光性基板に光を照射
する光照射工程と、前記混合物を塗布した第１の透光性
基板において前記光照射により前記所定の領域に対応し
て生じた混合物の硬化部分を残し、未硬化部分を除去す
る工程と、前記除去した未硬化部分に対応する第１の透
光性基板上の領域にシール材を塗布し、第２の透光性基
板を前記シール材上に固定する工程と、を含むことを特
徴とする。

【０００８】かかる製造方法によれば、マスク部材を通
して第１の透光性基板上に塗布された混合物に光照射
し、光照射された混合物中の光硬化性樹脂を硬化させる
ことにより、マスク部材の所定領域に対応した第１の透
光性基板上の領域に高分子分散型液晶層を形成すること
ができる。そして、未硬化部分を除去した後の領域に接
着剤等からなるシール材を塗布して第２の透光性基板を
接着等により固定することができる。このようにして、
所定領域のみに高分子分散型液晶を配置でき、高分子分
散型液晶をパターニングすることができる。このため、
液晶表示素子において常に透光性状態が必要な領域を常
に電圧印加状態にしておく必要はないから、消費電力を
低減できる。また、かかる液晶配置の液晶表示素子が真
空装置等の大型装置を使用せずに光源及びマスク部材等
の簡単な装置により製造可能となり、また、マスク部材
を繰り返し使用して大量生産も容易となり、製造コスト
の低減が達成できる。

【０００９】なお、シール材は、光硬化性樹脂の接着
剤、熱硬化性樹脂の接着剤等から構成でき、光硬化性樹
脂の場合、第２の透光性部材をシール材上に配置してか
ら、光照射を行うようにしてもよく、また、熱硬化性樹
脂の場合には、熱を加えるようにできる。また、液晶の
配置される所定パターンに対応したマスク部材の領域の
みが光を透過させる。

【００１０】また、前記第１の透光性基板上の混合物の
硬化部分が高分子分散型液晶による液晶表示素子の表示
部を形成し、前記表示部に対応した平面形状を有する透
光性電極を第１または第２の透光性基板に形成すること
ができる。

【００１１】これにより、液晶表示装置の所定パターン
を有する表示部を高分子分散型液晶により形成できると
ともに、この所定パターンに対応した平面形状のＩＴＯ
等の透光性電極を予め透光性基板に蒸着等により形成し
ておき、この電極を制御することにより当該表示部の表
示・非表示を制御できる。このように、電圧印加により
光拡散状態から光透過状態にする領域だけに高分子分散
型液晶を配置できるので、電極の配置が容易となる。な
お、他方の透光性基板には必ずしも所定パターンに対応
した透光性電極を形成する必要はなく、透光性電極を全
面に形成してもよい。

【００１２】また、前記第１の透光性基板に塗布された
混合物の表面に密着して剥離性を有する平板を配置する
ことができる。かかる剥離性のある平板を配置して光照
射を行うことにより、硬化部分の表面を平坦にすること
ができるため、第２の透光性基板を配置したときに高分
子分散型液晶面との間に隙間ができないので好ましい。
また、光硬化後に混合物の表面から容易に剥離すること
ができる。また、光硬化性樹脂は、嫌気性を有するた
め、空気と接触している場合には硬化させることが困難
であるのに対し、平板の配置により混合物から空気を遮
断するため、混合物中の光硬化性樹脂の硬化が容易とな
る。

【００１３】なお、混合物の塗布前に混合物に微小なス
ペーサを混合させておき、混合物塗布後に上記剥離性の
ある平板を押し付けることにより、混合物の厚さを一定
に確保でき、硬化後の高分子分散型液晶の厚さを容易に
一定にできる。

【００１４】また、本発明の他の液晶表示素子製造方法
は、光硬化性樹脂からなるシール材を第１の透光性基板
に塗布する塗布工程と、前記シール材を塗布した第１の
透光性基板を所定の領域のみ光線を透過するマスク部材
で覆い、前記マスク部材を通して前記シール材を塗布し
た第１の透光性基板に光を照射する光照射工程と、前記
シール材を塗布した第１の透光性基板において前記光照
射により前記所定の領域に対応して生じたシール材の硬
化部分を残し、未硬化部分を除去する工程と、前記除去
した未硬化部分に対応する第１の透光性基板上の領域に
液晶を充填する工程と、第２の透光性基板を前記シール
材上に固定する工程と、を含むことを特徴とする。

【００１５】かかる製造方法によれば、マスク部材を通
して第１の透光性基板上に塗布された光硬化性樹脂から
なるシール材に光照射し、光照射されたシール材を硬化
させることにより、マスク部材の所定領域に対応した第
１の透光性基板上の領域にシール材層を形成することが
できる。そして、未硬化部分を除去した後の領域に液晶
を充填してから、接着剤等からなるシール材を塗布して
第２の透光性基板を接着等により固定することができ
る。このようにして、所定領域のみに液晶を配置するこ
とができる。このため、かかる液晶を高分子分散型液晶
とすれば、常に透光性状態が必要な領域を常に電圧印加
状態にしておく必要はない。また、かかる液晶配置の液
晶表示素子が真空装置等の大型装置を使用せずに光源及
びマスク部材等の簡単な装置により製造可能となり、ま
た、マスク部材を繰り返し使用して大量生産も容易とな
り、製造コストの低減が達成できる。

【００１６】なお、液晶を高分子分散型液晶により構成
する場合には、液晶と光硬化性樹脂との混合物を上記未
硬化部分除去領域に充填し、第２の透光性部材を配置し
てから、光照射を行うようにしてもよい。また、液晶の
配置される所定パターンに対応したマスク部材の領域の
みが光を透過させない。

【００１７】また、前記第１の透光性基板上の液晶を充
填した領域が液晶表示素子の表示部を形成し、前記表示
部に対応した平面形状を有する透光性電極を前記第１ま
たは第２の透光性基板に形成することができる。

【００１８】これにより、液晶表示素子の所定パターン
を有する液晶表示部を形成できるとともに、この所定パ
ターンに対応した平面形状のＩＴＯ等の透光性電極を予
め透光性基板に蒸着等により形成しておき、この電極を
制御することにより当該表示部の表示・非表示を制御で
きる。このように、所定領域だけに液晶を配置できるの
で、電極の配置が容易となる。なお、他方の透光性基板
には必ずしも所定パターンに対応した透光性電極を形成
する必要はなく、透光性電極を全面に形成してもよい。

【００１９】また、前記第１の透光性基板に塗布された
シ−ル材の表面に密着して剥離性を有する平板を配置す
ることができる。かかる剥離性のある平板を配置して光
照射を行うことにより、硬化部分の表面を平坦にするこ
とができるため、第２の透光性基板を配置したときにシ
−ル材表面との間に隙間ができないので好ましい。ま
た、光硬化後にシール材の表面から容易に剥離すること
ができる。また、光硬化性樹脂は、嫌気性を有するた
め、空気と接触している場合には硬化させることが困難
であるのに対し、平板の配置により光硬化性樹脂から空
気を遮断するため、シール材としての光硬化性樹脂の硬
化が容易となる。なお、シール材の塗布前にシール材に
微小なスペーサを混合させておき、シール材塗布後に上
記剥離性のある平板を押し付けることにより、シール材
の厚さを一定に確保でき、硬化後のシール材の厚さを容
易に一定にできる。る。

【００２０】以上の液晶表示素子製造方法において、前
記マスク部材と前記第１の透光性基板との間に光学系を
配置して前記光照射工程を行うことができる。これによ
り、マスク部材の所定パターンを第１の透光性基板上の
混合物やシール材の塗布面に投影することができ、マス
ク部材を塗布面から離して配置することができ、マスク
部材に混合物やシール材が付着してしまうことはなく、
マスク部材を繰り返して使用できる。また、光学系の配
置により、投影像を縮小・拡大することも可能となる。
透光性基板が厚くなる場合、マスク部材を透光性基板に
近接して配置すると、回折等により徴細なパターンを形
成できない場合があるが、光学系の配置によりかかる問
題は解消される。

【００２１】また、前記マスク部材を前記第１の透光性
基板面の背面側に配置し、この背面側から前記光照射工
程を行うことができる。これにより、光照射を第１の透
光性基板の塗布面側から必ずしも行う必要がなくなり、
背面側から行うことができる。このため、マスク部材を
塗布面に接触させずに配置することができる。なお、塗
布面に剥離性のある平板を配置する場合には、この平板
を透光性部材から構成することにより、塗布された混合
物やシール材を透過した光が平板を透過するため、平板
から反射した散乱光が不必要部分にまで到達し硬化させ
てしまうことを防止できる。また、透光性でない部材か
ら構成する場合には、平板の塗布面との接触表面を反射
しないように構成することが好ましい。

【００２２】この場合、前記第１の透光性基板の背面側
に透光性板を配置し、前記背面と前記透光性板との間に
前記マスク部材を挟み込むように配置することができ
る。これにより、薄いマスク部材を平坦に保持でき、平
面性のよいマスク部材の状態で光照射することができる
ため、塗布された混合物、シール材の硬化部分・未硬化
部分を精度よく形成することができ、液晶表示素子にお
いて精度のよい表示部を形成することができる。

【００２３】また、上述の透光性板の光照射側の面に反
射防止膜を形成することができる。これにより、光照射
面において光反射を防ぎ、効率よく光照射をすることが
できる。

【００２４】また、以上の液晶表示素子製造方法におい
て前記塗布工程をスピンコート法により行うことができ
る。これにより、混合物やシール材を第１の透光性基板
上に均一かつ一定に塗布することができ、一定膜厚を得
ることができる。なお、シール材において一定膜厚を得
るために、塗布するシール材に予め微小なスペーサを混
合しておき、これを塗布するようにしてもよい。

【００２５】また、空気を置換した雰囲気において前記
塗布工程及び前記光照射工程の少なくとも一方を行うこ
とができる。これにより光硬化性樹脂を空気雰囲気から
遮断して硬化させることができ、その硬化が容易にな
る。

【００２６】また、本発明による別の液晶素子製造方法
は、液晶と光硬化性樹脂との混合物を第１の透光性基板
に塗布する塗布工程と、所定形状を備える凹部が形成さ
れた型部材を前記混合物の表面に押し付ける工程と、前
記型部材を混合物に押し付けた状態で、前記混合物を塗
布した第１の透光性基板に光を照射する光照射工程と、
前記型部材を前記混合物の表面から剥離し、前記所定形
状と対応する形状を有する高分子分散型液晶を形成する
工程と、前記第１の透光性基板上にシール材を塗布し、
第２の透光性基板を前記シール材上に固定する工程と、
を含むことを特徴とする。

【００２７】本発明によれば、型板を用いて、液晶表示
素子の表示部の形状を有するように高分子分散型液晶を
透光性基板上に形成することができ、簡単な工程で再現
性のよい表示部を有する液晶表示素子を製造することが
できる。また、この製造方法によれば、上述の製造方法
におけるマスク部材が不要となり、また、混合物の未硬
化部分の除去工程が不要となる。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、本発明による実施の形態に
ついて図面を用いて説明する。図１は本発明の実施の形
態に係る液晶表示素子の構成を模式的に示す平面図であ
る。図１の液晶表示素子１は、図１のように数字「８」
を７つの直線状セグメントにパターニングして形成した
高分子分散型液晶１０と、高分子分散型液晶１０の周囲
に充填された接着剤等からなるシール材１１と、高分子
分散型液晶１０とシール材１１とを挟むように配置され
るガラス板等からなる一対の透光性基板（図１では図示
省略）と、透光性板の内面側にそれぞれ形成された透光
性電極部材（図１では図示省略）とを備える。透光性電
極の少なくとも一方は、高分子分散型液晶１０の各セグ
メントの形状と対応した平面形状に形成され、他方は全
面に形成されるが、同様の平面形状にしてもよい。高分
子分散型液晶１０の各セグメントに対応した電極の制御
により、「０」から「９」までの数字を表示させること
ができる。このような液晶表示素子１は、以下のような
方法により製造することができる。

【００２９】〈第１の実施の形態〉第１の実施の形態に
よる製造方法を図３〜図８により説明する。この製造方
法は、紫外光照射光源とマスクを用いて高分子分散型液
晶を図１に示すような形状にパターニングするものであ
る。

【００３０】図３は、高分子分散型液晶のパターニング
方法の各工程の概要を示すものである。工程１０１で
は、ガラス基板上にパターニングした透光性電極（透明
電極）を作成する。この透光性電極１３ａは、ＩＴＯ
（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）からなり、図１
に示す高分子分散型液晶の各セグメントの形状に対応し
た平面形状になるように蒸着等の方法により、図４
（ｂ）に示すようにガラス基板１２ａ上に形成する。

【００３１】工程１０２では、図４（ａ）、（ｂ）に示
すように、透光性電極１３ａを作成したガラス基板１２
ａの面に高分子分散型液晶の原料である液晶と紫外光硬
化性樹脂からなる接着剤との液状混合物（以後、「液晶
混合物」と呼ぶ。）を塗布することにより液晶混合物層
１４を形成する。この液晶混合物は、その紫外光硬化性
接着剤を紫外光で硬化させることにより高分子分散型液
晶として機能する。

【００３２】工程１０３では、図５のような平面形状の
紫外光を一部透過するマスク部材１５を用意する。マス
ク部材１５は、図１に示す液晶１０の各セグメントの平
面形状と対応した形状に紫外光透過領域（図５の白抜き
の部分）がそれぞれ形成されている。このマスク部材１
５を、図６に示すように、ガラス基板１２ａに形成した
液晶混合層１４の上方に配置し、マスク部材１５の図の
上方に配置した紫外光光源１６から紫外光を図６の矢印
１７方向にマスク部材１５に向けて照射する。マスク部
材１５の紫外光透過領域の紫外光透過部３５を通過した
紫外光は、その紫外光照射領域に対応した液晶混合物層
１４の領域を照射する。

【００３３】この紫外光照射により、マスク部材１５の
紫外光透過領域に対応した領域において液晶混合物層１
４に含まれる紫外光硬化性接着剤が硬化する。これによ
り、液晶混合物層１４の紫外光照射された領域では、液
晶混合物層１４中の紫外光硬化性接着剤の部分が網目構
造を形成しながら液晶を包み込むように硬化する。この
硬化した部分が高分子分散型液晶として機能することに
なる。このようにして、図１の液晶１０の各セグメント
の平面形状に対応した液晶混合物層の領域のみが高分子
分散型液晶に変化する。

【００３４】図６は、工程１０３に用いる露光装置を示
し、ガラス基板１２ａ上に形成された液晶混合物層１４
の上方にマスク部材１５を配置し、液晶混合物層１４と
反対側のマスク面１５ａから紫外光光源１６により紫外
光を液晶混合物層１４に照射する。すると、図３に示す
マスク部材１５の紫外光透過領域の紫外光透過部３５を
紫外光が透過するので、液晶混合物層１４の紫外光透過
領域に対応した領域に紫外光が到達する。この領域にお
いて上述のように高分子分散型液晶が形成される。

【００３５】工程１０４では、マスク部材１５により遮
光されて紫外光が未到達のため未反応である液状の液晶
混合物層１４の部分を除去し、紫外光照射により反応し
硬化して高分子分散型液晶になっている部分（１０）だ
けを図７（ｂ）のように残す。この状態を平面的に示し
たのが図７（ａ）であり、高分子分散型液晶１０は、図
１に示す形状と同様の平面形状に形成されている。

【００３６】工程１０５では、工程１０４において未硬
化の液晶混合物層１４を除去した後にガラス基板１２ａ
上に形成された領域１１ａ（図７（ｂ）に示す）に、紫
外光硬化性接着剤からなるシール材を塗布して充填す
る。しかる後に、塗布したシール材の上に別のガラス基
板１２ｂ（図８に示す）を載置して張り合わせる。この
ガラス基板１２ｂには全面に透光性電極１３ｂ（図８に
示す）が形成されている。

【００３７】次に、図６に示した装置により、ガラス基
板１２ｂを通して紫外光を照射してシール材の紫外光硬
化性接着剤を硬化させてシール材層１１（図８に示す）
を形成し、シール材層１１にガラス基板１２ｂを固定す
る。

【００３８】以上のようにして作製された高分子分散型
液晶による液晶表示素子の断面構成を図８に示す。図８
の液晶表示素子は、電極１３ａ，１３ｂを形成し、平行
に保たれた一対のガラス基板１２ａ，１２ｂ間に、図１
に示した平面形状を有する高分子分散型液晶１０とシー
ル材層１１とを固定して構成され、一対の電極１３ａ，
１３ｂへの電圧印加の制御により液晶１０の各セグメン
トの光透過・光散乱状態を変えることにより所定の表示
をすることができる。

【００３９】以上の第１の実施の形態による製造方法に
よれば、マスク部材１５の紫外線透過領域に対応したガ
ラス基板１２ａ上の領域にのみ高分子分散型液晶１０を
形成することができ、所定領域のみに高分子分散型液晶
を配置でき、高分子分散型液晶をパターニングすること
ができる。このため、高分子分散型液晶の液晶表示素子
において常に透光性状態が必要な領域を常に電圧印加状
態にしておく必要はない。従って、バッテリーや電池等
の液晶表示素子の電源の電力消費量を低く抑えることが
できる。

【００４０】また、上述の液晶配置の液晶表示素子が真
空装置等の大型装置を使用せずに、光源及びマスク部材
等から構成される図６に示すような簡単な露光装置によ
り製造可能となり、製造コストの低減も達成できる。

【００４１】〈第２の実施の形態〉第２の実施の形態に
よる製造方法は、図３の工程１０３において図９に示す
露光装置を使用し、マスク部材１５とガラス基板１２ａ
上の液晶混合物層１４との間に光学系１８を挿入した点
が異なり他の工程は第１の実施の形態と同様のものであ
る。図９の露光装置は、光学系１８によりマスク部材１
５の投影像１５ｂをガラス基板１２ａ上の液晶混合物層
１４上に形成する。

【００４２】このような光学系１８を配置することによ
りマスク部材１５と液晶混合物層１４との間に空間を持
たせることができる。このため、マスク部材１５に混合
物やシール材が付着してしまうことはなく、マスク部材
１５を繰り返して使用でき、製造コスト減に寄与する。
また、光学系の構成・配置を変えることにより、投影像
を縮小・拡大することも可能となる。

【００４３】〈第３の実施の形態〉第３の実施の形態に
よる製造方法は、第１及び第２の実施の形態において
は、液晶混合物層１４の形成された面側から紫外光を照
射する構成にしていたが、必ずしもこの方向から照射す
る必要はなく、液晶混合物層１４の形成された面の背面
側（ガラス基板側）から紫外光を照射するようにしたも
のであり、その他の工程は上述の実施の形態と同様であ
る。

【００４４】第３の実施の形態で用いる露光装置の構成
図を図１０に示す。図１０のように、液晶混合物層１４
の形成された面の背面側のガラス基板１２ａの面２２上
にマスク部材１５を配置し、マスク部材１５の図の下方
に配置された紫外光光源１６から紫外光をガラス基板１
２ａに向けて照射する。

【００４５】また、ガラス板１９を別に用い、図１０に
示すように、ガラス板１９とガラス基板１２ａとの間に
マスク部材１５を挟むように配置することもできる。こ
れにより、マスク部材１５の平面性を良好な状態に維持
しながら紫外光照射を行うことができ、このため精度よ
く高分子分散型液晶をパターニングできる。また、ガラ
ス板１９の紫外光入射表面１９ａには反射防止膜を形成
することが好ましい。これにより、紫外光照射面（１９
ａ）において光反射を防ぎ、効率よく紫外光照射をする
ことができる。

【００４６】図１０に示す露光装置では、紫外光光源１
６からの紫外光が、ガラス板１９、マスク部材１５、ガ
ラス基板１２ａ、透光性電極１３ａ、の順に透過し、液
晶混合物層１４を照射する。

【００４７】〈第４の実施の形態〉第４の実施の形態に
よる製造方法は、図１１に示すように、表面にフッ素加
工を施しフッ素皮膜を形成し剥離性を向上した平板８を
ガラス基板１２ａ上の液晶混合層１４の表面に載置した
状態で紫外光照射を行うようにしたものであり、これ以
外は図１０に示した第３の実施の形態と同様である。

【００４８】紫外光硬化性接着剤は、嫌気性であり、接
着剤を薄く塗布した後で、紫外光硬化させることは、空
気中では困難であるが、この方法によれば、空気を遮断
するために紫外光硬化性接着剤の硬化が可能であるばか
りではなく、平板８によって別のガラス基板（１２ｂ）
が接着されるべき液晶混合層１４の平面１４ａが容易に
形成されるので、ガラス基板（１２ｂ）を接着したとき
にその間に空隙ができず、所望の位置以外の形成された
空間に液晶が拡散してしまうというような現象を未然に
防ぐことができる。液晶混合層１４が硬化した後に平板
８は剥離性を有するため、平面１４ａから容易に剥離し
除去することができる。なお、剥離性のある平板８は、
ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素樹脂から構成し
てもよく、また、平板に薄く剥離材を塗布したものでも
よい。 〈第５の実施の形態〉第５の実施の形態による製造方法
では、図１２に示すように、平板２８において図１の液
晶１０の各セグメントに対応した形状を備えるように凹
部２８ａを形成することにより、型板２８を作製してお
く。液晶と光硬化性樹脂との液晶混合物１４をガラス基
板１２ａに塗布してから、凹部２８ａの面から型板２８
を液晶混合物層１４の表面に押しつけ、この状態で紫外
光を照射し、凹部２８ａ内に充填された状態の液晶混合
物１４を硬化させ、高分子分散型液晶としてから、凹部
２８ａのある型板２８を剥離する。これにより、混合物
を塗布した第１の透光性基板において所定形状の高分子
分散型液晶を形成することができ、その後ガラス基板１
２ａにシール材を塗布し、別のガラス基板をシール材上
に固定することにより、液晶表示素子を製造することが
できる。

【００４９】この製造方法によれば、簡単な工程で再現
性のよい表示部を有する液晶表示素子を製造でき、大量
生産に好適である。また、上述の製造方法と異なり、マ
スク部材が不要となり、混合物の未硬化部分の除去工程
が不要となる。

【００５０】また、型板２８の液晶混合物と接触する面
を剥離性としておくことが好ましく、接触面に剥離剤を
予め塗布したり、型板に剥離性のあるフッ素膜を形成し
たり、型板を剥離性のあるフッ素樹脂からつくることが
できる。

【００５１】〈第６の実施の形態〉第６の実施の形態に
よる製造方法は、ガラス基板にまず、紫外光硬化性樹脂
からなる接着剤をシール材として塗布してから、マスク
部材等を用いてシール材の所定形状の領域のみを硬化さ
せた後、未硬化接着剤を除去することにより形成された
凹部領域に液晶を充填することによって液晶表示素子を
作製するものである。以下、更に詳しく説明する。

【００５２】２枚のガラス基板に透光性電極としてＩＴ
０の所定パターンを蒸着により形成し、このガラス板上
の電極面に、樹脂などからなる微小なスペーサを加えた
紫外光硬化性接着剤を塗布する。このスペーサは、所定
の径にコントロールされ、所定の屈折率を持つ球体であ
り、このスぺーサが一重に配置されると、スペーサの加
えられた接着剤の厚さを決定することができる。

【００５３】次に、図１１の場合と同様に、ガラス基板
上に塗布された接着剤の表面上に、表面処理を行い剥離
性が高まっている平板を載せ、接着剤層がスペーサー厚
になるまで圧力を一様に加える。この処理により、接着
剤層の膜厚は一定になり、また、平板に押された面は平
板の表面で平坦になり、平面度の優れたものになる。

【００５４】次に、ガラス基板の背面側から、図１１の
場合と同様に、紫外光の光束を入射させ、マスク部材の
所定の紫外光透過領域に対応した領域において接着剤層
を硬化させる。ガラス基板厚が通常、数１００μｍであ
り、しかも実際の光路を考えると、その厚さは、その約
１．５倍になる。このため、マスク部材の形状を接着剤
表面に投影する場合には、その表面に結像するような光
学系を構成し、それに紫外光照射を行うのが好ましい。
ガラス基板面上に直接フォトマスクをおいて平行な紫外
光照射する方法も当然考えられるが、ガラス基板が厚い
場合、回折等により徴細なパターンを形成できなくなる
場合が生じ、光学系の配置によりかかる問題は解消され
る。

【００５５】紫外光による接着材の硬化が終了したな
ら、表面処理のされた平板を剥離し、未硬化の接着剤を
溶剤で洗い流す。これで液晶注入用のパターンが完成す
る。ここで液晶を注入されるべき領域に適量の液晶を滴
下し、予め設けておいた接着剤注入位置に改めて接着剤
を流し込み、もう一枚のガラス基板を重ね、接着剤を紫
外光照射により硬化させて、パターン化された表示部を
有する液晶表示素子が完成する。もちろん、後で塗布さ
れる接着剤は２枚のガラス基板の周囲であってもよい。

【００５６】なお、液晶は通常のネマチック液晶等でよ
いが、液晶と紫外光硬化性樹脂との液晶混合物を当該領
域に充填してもよく、この場合には、もう一枚のガラス
基板を重ねてからの接着剤への紫外光照射の時に、併せ
て液晶混合物も紫外光照射されて高分子分散型液晶とな
る。

【００５７】また、接着剤は、紫外光硬化性に限らず、
熱硬化性のものや、特別な処理を必要としない２液性な
どの接着剤であってもいい。また、液晶の滴下も面倒で
あれば、あらかじめ導入路をマスクパターンで形成して
おき、２枚のガラス基板を接着した後に毛細管現象を利
用して、注入しても構わない。

【００５８】また、紫外光硬化性接着剤は嫌気性である
が、剥離性のある平板を用いることにより、図１１の場
合と同様の効果を得ることができる。また、接着剤層の
位置と平板の位置とが、非常に近いのでパターンを接着
剤層に写しこんだときに、平板からの散乱光が、紫外光
硬化性接着剤層中の不必要な領域まで硬化させてしまう
ことを防止するため、平板の表面を黒色にしたり、平板
を光透過性部材から構成することが好ましい。これによ
り、照射された紫外光が接着剤層に戻らない。例えば、
フッ素等の表面処埋をおこなった平板、平面性を確保し
た黒いポリテトラフルオロエチレン（テフロン）樹脂の
平板、ガラス等の平面板に剥離材を薄く塗布したもの等
を、用いることができる。

【００５９】また、液晶混合物層や接着剤層の厚さを制
御するための方法として、上述のような所定の径を持つ
スペーサを利用する方法以外に、次のような方法があ
る。即ち、ガラス基板上にある粘性を持った液晶混合物
または紫外光硬化性接着剤を滴下し、これを回転させ、
遠心力でガラスの外側に押し広げる方法である。この回
転数を制御することによって一定の厚さの層を形成する
ことができる。こうした遠心力を便用して一定厚の膜を
得る方法により、望むべき高分子分散型液晶層またはシ
ール材層を確実に製造することができる。

【００６０】また、液晶注入パターンを形成するため
に、紫外光硬化性接着剤にマスクの像を紫外光で写しこ
み接着剤を硬化させることが必要となるが、硬化剤は通
常、嫌気性であり空気中では硬化しない。そこで、液晶
混合物または紫外光硬化性接着剤をチャンバーの中に入
れ、不活性ガスあるいは窒素等の硬化剤に影響を持ちに
くい気体と空気を置換する。この雰囲気中で上述したよ
うな工程により、マスク像を液晶混合物または紫外光硬
化性接着剤の表面上に結像させ硬化剤を硬化させる。そ
して、未硬化部分を溶剤で洗い流し、パターンを得るこ
とができる。しかる後に、上述と同様の工程を経て液晶
表示素子を作製することができる。

【００６１】

【発明の効果】本発明によれば、所定パターンに対応し
た領域にのみ液晶を配置することができ、真空吸引等の
ための特別な装置が不要であり製造コスト減を図ること
のできる液晶表示素子製造方法を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態による高分子分散型液晶素
子の平面図である。

【図２】従来の液晶表示素子の製造方法を説明する図で
ある。

【図３】本発明による製造方法についての第１の実施の
形態における高分子分散型液晶のパターニング方法を示
すフローチャートである。

【図４】第１の実施の形態においてガラス基板上に液晶
混合物を塗布した工程を示す平面図（ａ）及び側面図
（ｂ）である。

【図５】第１の実施の形態において用いるマスク部材を
示す平面図である。

【図６】第１の実施の形態において用いることのできる
紫外光露光装置の構成を示す側面図である。

【図７】第１の実施の形態において未反応・未硬化の液
晶混合物を除去した工程を示す平面図（ａ）及び図７
（ａ）の７Ｂ−７Ｂ線方向の断面図（ｂ）である。

【図８】第１の実施の形態において製造された高分子分
散型液晶表示素子の断面を示し、図１のＡ−Ａ線方向の
断面図である。

【図９】第２の実施の形態において用いることのできる
紫外光露光装置の構成を示す側面図である。

【図１０】第３の実施の形態において用いることのでき
る紫外光露光装置の構成を示す側面図である。

【図１１】第４の実施の形態において用いることのでき
る紫外光露光装置の構成を示す側面図である。

【図１２】第５の実施の形態において用いることのでき
る紫外光露光装置の構成を示す側面図である。

【符号の説明】

１ 液晶表示素子 １０ 高分子分散型液晶 １１ シール材 １２ａ，１２ｂ ガラス基板 １３ａ，１３ｂ 透光性電極 １４ 液晶混合物 １５ マスク部材 １６ 紫外光光源 １８ 光学系 ８ 剥離性のある平板 １９ ガラス板 ２８ 型板 ２８ａ 凹部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上田 武彦 東京都千代田区丸の内３丁目２番３号 株 式会社ニコン内

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液晶と光硬化性樹脂との混合物を第１の
   透光性基板に塗布する塗布工程と、 前記混合物を塗布した第１の透光性基板を所定の領域の
   み光線を透過するマスク部材で覆い、前記マスク部材を
   通して前記混合物を塗布した第１の透光性基板に光を照
   射する光照射工程と、 前記混合物を塗布した第１の透光性基板において前記光
   照射により前記所定の領域に対応して生じた混合物の硬
   化部分を残し、未硬化部分を除去する工程と、 前記除去した未硬化部分に対応する第１の透光性基板上
   の領域にシール材を塗布し、第２の透光性基板を前記シ
   ール材上に固定する工程と、を含むことを特徴とする液
   晶表示素子製造方法。
2. 【請求項２】 前記第１の透光性基板上の混合物の硬化
   部分が高分子分散型液晶による液晶表示素子の表示部を
   形成し、前記表示部に対応した平面形状を有する透光性
   電極を第１または第２の透光性基板に形成する請求項１
   記載の製造方法。
3. 【請求項３】 前記第１の透光性基板に塗布された混合
   物の表面に密着して剥離性を有する平板を配置する請求
   項１または２記載の製造方法。
4. 【請求項４】 光硬化性樹脂からなるシール材を第１の
   透光性基板に塗布する塗布工程と、 前記シール材を塗布した第１の透光性基板を所定の領域
   のみ光線を透過するマスク部材で覆い、前記マスク部材
   を通して前記シール材を塗布した第１の透光性基板に光
   を照射する光照射工程と、 前記シール材を塗布した第１の透光性基板において前記
   光照射により前記所定の領域に対応して生じたシール材
   の硬化部分を残し、未硬化部分を除去する工程と、 前記除去した未硬化部分に対応する第１の透光性基板上
   の領域に液晶を充填する工程と、 第２の透光性基板を前記シール材上に固定する工程と、
   を含むことを特徴とする液晶表示素子製造方法。
5. 【請求項５】 前記第１の透光性基板上の液晶を充填し
   た領域が液晶表示素子の表示部を形成し、前記表示部に
   対応した平面形状を有する透光性電極を前記第１または
   第２の透光性基板に形成する請求項４記載の製造方法。
6. 【請求項６】 前記第１の透光性基板に塗布されたシ−
   ル材の表面に密着して剥離性を有する平板を配置する請
   求項４または５記載の製造方法。
7. 【請求項７】 前記マスク部材と前記第１の透光性基板
   との間に光学系を配置して前記光照射工程を行う請求項
   １〜６いずれか記載の製造方法。
8. 【請求項８】 前記マスク部材を前記第１の透光性基板
   面の背面側に配置し、この背面側から前記光照射工程を
   行う請求項１〜７いずれか記載の製造方法。
9. 【請求項９】 前記第１の透光性基板の背面側に透光性
   板を配置し、前記背面と前記透光性板との間に前記マス
   ク部材を挟み込むように配置した請求項８記載の製造方
   法。
10. 【請求項１０】 前記透光性板の光照射側の面に反射防
    止膜を形成した請求項９記載の製造方法。
11. 【請求項１１】 前記塗布工程をスピンコート法により
    行う請求項１〜１０いずれか記載の製造方法。
12. 【請求項１２】 空気を置換した雰囲気において前記塗
    布工程及び前記光照射工程の少なくとも一方を行う請求
    項１〜１１いずれか記載の製造方法。
13. 【請求項１３】 液晶と光硬化性樹脂との混合物を第１
    の透光性基板に塗布する塗布工程と、 所定形状を備える凹部が形成された型部材を前記混合物
    の表面に押し付ける工程と、 前記型部材を混合物に押し付けた状態で、前記混合物を
    塗布した第１の透光性基板に光を照射する光照射工程
    と、 前記型部材を前記混合物の表面から剥離し、前記所定形
    状と対応する形状を有する高分子分散型液晶を形成する
    工程と、 前記第１の透光性基板上にシール材を塗布し、第２の透
    光性基板を前記シール材上に固定する工程と、を含むこ
    とを特徴とする液晶表示素子製造方法。