(57)【要約】【課題】ビーズ等を混合したスペーサを用いることなく、有効表示領域のギャップが均一且つ一定の液晶表示装置とその製造方法を提供すること。【解決手段】少なくとも一方が透明である一対の基板１、２であって、片面に電極と配向膜とが形成されていて、それらを形成した面が向き合うように対向させた基板１、２と、対向するこれらの基板１、２間に配置されたスペーサ３と、該基板間に封入された液晶５とを含み、且つ、対向する該基板１、２の周辺部を封止してなる液晶表示装置１０であって、両方の基板に接着したスペーサと、片方の基板のみに接着したスペーサとが混在していることを特徴とする液晶表示装置とする。【選択図】　　　図１
2004012887.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一方が透明である一対の基板であって、各基板の片面には電極と配向膜とが形成されていて、それらを形成した面が向き合うように対向させた基板と、対向するこれらの基板間に配置されたスペーサと、該基板間に封入された液晶とを含み、且つ、対向する該基板の周辺部を封止してなる液晶表示装置であって、両方の基板に接着したスペーサと、片方の基板のみに接着したスペーサとが混在していることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記両方の基板に接着したスペーサの数がスペーサの全数の１０〜９０％であることを特徴とする、請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項３】
１平方センチメートルの領域内における前記両方の基板に接着したスペーサの数が当該領域内のスペーサ全数の１０〜９０％であることを特徴とする、請求項１又は２記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記両方の基板に接着したスペーサと前記片方の基板にのみ接着したスペーサがネガ型感光性樹脂から形成されていることを特徴とする、請求項１から３までのいずれか一つに記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記両方の基板に接着したスペーサがポジ型感光性樹脂から形成され、前記片方の基板にのみ接着したスペーサがポジ型又はネガ型感光性樹脂から形成されていることを特徴とする、請求項１から３までのいずれか一つに記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記感光性樹脂が、ポリイミド、ポリアミド、ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド、環化ゴム、ノボラック樹脂、ポリエステル、ポリウレタン、アクリレート樹脂、ビスフェノール樹脂、及び感光性樹脂化したゼラチンから選択される少なくとも１種の樹脂であることを特徴とする、請求項４又は５記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記スペーサが、基板との接触面を底面とする円柱あるいは多角柱であることを特徴とする、請求項１から６までのいずれか一つに記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記液晶が、ツイステッドネマティック型液晶、スーパーツイステッドネマティック型液晶、ネマティックコレステリック相転移型液晶、ポリマー分散型液晶、強誘電性液晶、反強誘電性液晶、ツイストグレインバウンダリ液晶、又はスメクティックＡ相液晶であることを特徴とする、請求項１から７までのいずれか一つに記載の液晶表示装置。
【請求項９】
請求項１から８までのいずれか一つに記載の液晶表示装置を製造する方法であって、第一の基板上に、第二の基板に対し接着性を示すスペーサと接着性を示さないスペーサの両方を形成し、そして第一の基板と第二の基板とを重ね合わせた後に、第二の基板に対し接着性を示すスペーサを第二の基板に接着させることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項１０】
請求項１から８までのいずれか一つに記載の液晶表示装置を製造する方法であって、第一の基板上に、第二の基板に対し接着性を示すスペーサを形成し、第二の基板上に、第一の基板に対し接着性を示さないスペーサを形成し、そして第一の基板と第二の基板とを重ね合わせた後に、第二の基板に対し接着性を示すスペーサを第二の基板に接着させることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置とその製造方法に関する。より詳しく言えば、本発明は、少なくとも一方が透明である一対の基板の間に、一般に液晶として知られる光スイッチ機能を有する媒体を挟持した液晶表示装置であって、有効表示領域における基板間のギャップが均一且つ一定に保たれることにより、コントラストや応答速度等の均一性が向上し良好な表示品質を示す液晶表示装置と、その製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
少なくとも一方が透明である一対の基板間に、光スイッチ機能を有する媒体である液晶を充填した液晶表示装置は、一般に薄くて軽量で低消費電力である等の点から、電卓、家庭電化製品あるいはＯＡ機器等の表示装置、空間光変調装置（Ｓｐａｃｉａｌ　Ｌｉｇｈｔ　Ｍｏｄｕｌａｔｏｒ）等として広く用いられている。
【０００３】
液晶表示装置では、基板間のギャップが均一且つ一定であることが、良好な表示を行うのに不可欠である。ギャップの維持のためには、基板間に配置される、一般にスペーサと呼ばれる部材が使用されている。スペーサには、大別して粒子（ビーズ）状のものと柱状のものがあり、それらの配置・固定化方法が種々開発されてきた。
【０００４】
一つの方法として、球状の粒子（ビーズ）を基板上に散布し、基板間のギャップを均一に制御する方法が提案されている。ところが、この方法では、ビーズの配置を制御することが困難であり、ビーズは表示に不可欠な画素部分にも散布されることになって、それにより液晶分子の配向欠陥を招来し、表示品位を低下させる問題があった。
【０００５】
これを防止するため、ビーズの散布に代えて、フォトリソグラフィー法により画素部分以外に柱状のスペーサを選択的に形成する技術が提案されている。この場合、画素部分にスペーサがないため、配向欠陥、表示品位低下を防止することができる。ところが、スペーサは通常、一方の基板とは接着しているものの他方の基板とは接着性がないため、外圧を受ける（例えば指先で押される等）と基板間隔が変動し、それに従い基板上の電極間隔が変動して、干渉縞の発生、色調のばらつき、駆動電圧特性のばらつき等の問題が発生していた。更に極端な場合は、外力によって基板どうしが接触し、配向膜が損傷を受けて液晶分子の配向が乱れ、表示品質が低下する等の問題が発生していた。
【０００６】
そこで、スペーサに両基板との接着性を持たせる検討が行われているが、基板を重ね合わせる前の樹脂スペーサの熱硬化が進行していない条件で、基板を重ね合わせ、加熱し、樹脂スペーサを硬化させた場合、基板との接着性は保持できるものの、基板を重ね合わせた時の圧力により、硬化前のスペーサが変形し、精密なギャップ制御ができない問題があった。
【０００７】
そこで、特開２０００−１５５３２１号公報では、スペーサに圧力や熱で変形しないビーズを含有させ、強度と接着性を両立するようにしている。ところが、この手法では、ビーズをスペーサ形成用の樹脂に分散させているため、下記に示す問題が発生する。
（１）確率的にビーズを含有しないスペーサが存在するため、ギャップ均一性が劣る。
（２）この問題を避けるため、ビーズ含有量を増やすと、ビーズがフィラーとして作用して悪影響を及ぼし、スペーサの製造時にスペーサ材料を均一にスピンコートできず、塗布厚さにムラができ、その結果スペーサ高さが不均一になる。
（３）均一粒径をもつビーズは高価であり、しかも、スペーサ以外の部分はパターニングにより除去するため、ほとんどのビーズは捨てることになり、製造コストを上昇させる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
このように、液晶表示装置用スペーサのこれまでの配置・固定化技術は、外圧に対し強く（耐衝撃性が高い）、表示特性の良好な液晶表示装置を実現するのに十分ではなかった。
【０００９】
更に、これまでのスペーサは、基板上にスペーサを均一且つ高密度に配置させた状態で配向膜材料溶液を塗布することが困難であったり、配向膜のラビング処理の際にスペーサが剥がれ落ちてしまったりといったように、液晶表示装置の表示品質を維持したままスペーサを基板上に固定するのにも十分でなかった。
【００１０】
本発明は、前記の問題の解決し、スペーサ材料へのビーズ等の混合なしに樹脂だけでスペーサを形成し、スペーサの強度を保ったままそのスペーサにより基板どうしを強固に接着して、外圧に対する強度と表示特性の向上を実現可能な液晶表示装置とその製造方法の提供を目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の液晶表示装置は、少なくとも一方が透明である一対の基板であって、各基板の片面には電極と配向膜とが形成されていて、それらを形成した面が向き合うように対向させた基板と、対向するこれらの基板間に配置されたスペーサと、該基板間に封入された液晶とを含み、且つ、対向する該基板の周辺部を封止してなる液晶表示装置であって、両方の基板に接着したスペーサと、片方の基板のみに接着したスペーサとが混在していることを特徴とする液晶表示装置である。
【００１２】
本発明の液晶表示装置は、第一の基板上に、第二の基板に対し接着性を示すスペーサと接着性を示さないスペーサの両方を形成し、そして第一の基板と第二の基板とを重ね合わせた後に、第二の基板に対し接着性を示すスペーサを第二の基板に接着させることを特徴とする液晶表示装置の製造方法により製造することができる。
【００１３】
あるいはまた、本発明の液晶表示装置は、第一の基板上に、第二の基板に対し接着性を示すスペーサを形成し、第二の基板上に、第一の基板に対し接着性を示さないスペーサを形成し、そして第一の基板と第二の基板とを重ね合わせた後に、第二の基板に対し接着性を示すスペーサを第二の基板に接着させることを特徴とする液晶表示装置の製造方法により製造することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の液晶表示装置は、少なくとも一方が透明である一対の基板を有し、これらの基板間には液晶が封入されている。双方の基板の対向面には、電極が形成され、各電極の上に液晶分子の配向を規制する配向膜が設けられている。電極は、透明基板上のものが透明であればよいが、両方の基板上の電極を透明電極として形成してもよい。以下の説明では、両方の基板上に透明電極が位置するものとする。
【００１５】
本発明の液晶表示装置は、液晶を封入するため対向する基板間のギャップを一定に保つスペーサとして、両方の基板に接着したスペーサと片方の基板のみに接着したスペーサの両タイプのスペーサを含む。このような両タイプのスペーサを含むことにより、本発明においては、次の利点が得られる。
【００１６】
スペーサは、その先端が基板に接した状態で硬化する際に接着性を発現し、基板に接着する。基板を重ね合わせ、加圧・加熱によりスペーサを介して基板を結合する際、片方の基板上に設けられていて他方の基板に対し接着性を示さないスペーサは、既に硬化を完了していて、圧力により変形しない強度を保持しているため、基板間のギャップを一定に維持することができる。こうして基板間のギャップを一定に維持する一方で、他方の基板に対し接着性を示す方のスペーサにより基板どうしをしっかりと結合することができる。これにより、スペーサを介して結合した基板間のギャップが外圧により部分的に狭まることで液晶表示装置の表示領域に干渉縞が発生し、あるいは表示の色調がばらつく、駆動電圧特性がばらつくといった障害を防止することができる。
【００１７】
このように、対向基板を結合する前に硬化済みのスペーサと、未硬化（半硬化）のため硬化時に接着性を発現するスペーサの両方を一緒に用いて対向基板を結合することで、両方の基板に接着したスペーサと、片方の基板のみに接着したスペーサとが混在している本発明の液晶表示装置が得られる。
【００１８】
スペーサの形成には、感光性樹脂を用いることができる。感光性樹脂を用いることで、フォトリソグラフィー法によりスペーサを所定パターンに従って容易に形成することができ、液晶表示装置の画素部分を除いて基板間の一定のギャップの保持に有効な位置にスペーサを配置することができる。また、パターニングに先立ち形成する感光性樹脂層の膜厚を調整することにより、対向基板間の距離を制御するのが容易である。
【００１９】
他方の基板に対し接着性を示すスペーサと接着性を示さないスペーサの両方を形成した基板を用いる場合、感光性樹脂としては、ネガ型の感光性樹脂を使用する。これは、ネガ型の感光性樹脂は露光量を制御することにより、硬化したスペーサ（接着性を示さないスペーサ）と未硬化（半硬化）のスペーサ（後の硬化により接着性を示すスペーサ）とを形成するのが容易なためである。
【００２０】
接着性を示すスペーサと接着性を示さないスペーサの両方を形成した基板は、ネガ型感光性樹脂の２段階の露光により形成することができる。具体的には、一方の基板上にネガ型感光性樹脂層を形成し、次いで、形成しようとするスペーサの断面形状に対応する露光パターンを持つフォトマスクを使用して、感光性樹脂が硬化する全光量の１０〜８０％の光量で樹脂層の露光（１次露光）を行う。続いて、フォトマスクを、完全に硬化させるスペーサのみを露光するのに適合しパターンを持つものに換え、感光性樹脂が硬化する全光量の残り（２０〜９０％）の露光量で樹脂層の露光（２次露光）を行い、露光した部分の樹脂を完全に硬化させる。２次露光により完全に硬化させる部分に照射される光量（２次露光量）は、１次露光時に照射された光量（１次露光量）との合計が、樹脂の硬化に必要な全光量以上になるようにすればよい。１次露光時の露光量を樹脂の完全硬化に必要な全光量の１０〜８０％にするのは、１０％未満の光量では、実質上硬化が進まず、８０％を超えると半硬化部分の硬化が進みすぎて、後の工程で加熱した際、基板との十分な接着性が得られないためである。
【００２１】
対向基板に対し接着性を示すスペーサを形成した一方の基板と、対向基板に対し接着性を示さないスペーサを形成したもう一方の基板を用いる場合には、感光性樹脂として、ネガ型の感光性樹脂を使用してもよく、あるいはポジ型のものを使用してもよい。
【００２２】
この場合の２種類の基板は、おのおのに設けるスペーサをネガ型感光性樹脂から形成することで得ることができる。双方のスペーサの形成にネガ型感光性樹脂を用いれば、露光条件を制御することにより、半硬化状態の、接着性を示すスペーサを形成でき、また、完全硬化した、接着性を示さないスペーサを形成することができる。
【００２３】
２種類の基板は、おのおのに設けるスペーサをポジ型感光性樹脂から形成することで得ることもできる。双方のスペーサの形成にポジ型感光性樹脂を用いれば、プリベーク条件を制御することにより、半硬化状態の、接着性を示すスペーサを形成でき、また、完全硬化するまでポストベークすることにより、完全硬化した、接着性を示さないスペーサを形成することができる。
【００２４】
２種類の基板は、接着性を示すスペーサを一方の基板上にポジ型感光性樹脂から形成し、接着性を示さないスペーサをもう一方の基板上にネガ型感光性樹脂から形成することで得ることもできる。この場合、ポジ型感光性樹脂を用い、プリベーク条件を制御することにより、半硬化状態の、接着性を示すスペーサを形成でき、また、ネガ型感光性樹脂を用い、完全硬化するまで露光することにより、完全硬化した、接着性を示さないスペーサを形成することができる。
【００２５】
スペーサを一方の基板にのみ形成する場合にも、接着性を示すスペーサを一方の基板にそして接着性を示さないスペーサをもう一方の基板に形成する場合にも適当な感光性樹脂の例として、ポリイミド、ポリアミド、ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド、環化ゴム、ノボラック樹脂、ポリエステル、ポリウレタン、アクリレート樹脂、ビスフェノール樹脂等、あるいはゼラチンを感光性樹脂化したものを挙げることができ、それらの混合物を使用することもできる。ここに挙げた樹脂は、一般的なレジスト材料として商業的に入手可能である。
【００２６】
本発明において、基板を重ね合わせて結合させる段階で対向基板に対し接着性を示し、基板どうしの結合後に両方の基板に接着するスペーサは、その数が、液晶表示装置のスペーサ全体の１０〜９０％であるのが好ましい。接着性を示す未硬化スペーサが１０％を下回ると、加熱による対向基板の結合後に両方の基板に接着したスペーサが相対的に少なくなり、そのため外圧により基板ギャップが変動しやすくなって、干渉縞の発生等の問題が発生する原因となる。接着性を示す未硬化スペーサが９０％を上回ると、強度の高い硬化スペーサが少なくなるため、基板を重ね合わせ加圧、加熱した際、多数を占め、相対的に強度が低い未硬化スペーサがつぶれ、適正な基板ギャップが得られなくなって、液晶表示装置の表示品位が低くなる。
【００２７】
本発明においては、基板を重ね合わせて結合させる段階で対向基板に対し接着性を示し、基板どうしの結合後に両方の基板に接着するスペーサの、液晶表示装置のスペーサ全体に占める割合のみならず、１平方センチメートルの領域中のスペーサ総数に対するその数の割合として表される、結合後に両基板に接着するスペーサの単位面積当たりの密度も、良好な表示特性を実現するのに重要である。これは、表示領域全体で、両基板に接着したスペーサと片方の基板のみに接着したスペーサの混合割合が適正であっても、それらの分布に偏りがある場合、全体として表示品位が適正な液晶表示装置を実現できないためである。両基板に接着するスペーサのこの密度は、１０〜９０％であるのが好ましい。つまり、基板どうしの結合後に両方の基板に接着する未硬化スペーサが１平方センチメートル当たり１０％以下を下回ると、その局所領域における両方の基板に接着したスペーサが相対的に少なくなり、外圧により基板ギャップが変動しやすくなって、その領域において干渉縞の発生等の問題が生じかねない。９０％を上回ると、強度の高い硬化スペーサが少なくなるため、基板を重ね合わせ加圧、加熱した際、その局所領域で強度が不足し、適正な基板ギャップが得られなくなって、液晶表示装置の表示品位が低下しかねない。
【００２８】
本発明では、スペーサが、基板との接触面を底面にした、円柱あるいは多角柱の形状であるときに、良好な表示特性を実現できる。これは、そのような形状の構造体は基板と平行な断面形状が同一であるため、基板の上下からの圧力に対し偏ったひずみを受けることがなく、それゆえギャップ制御が容易になり、且つギャップのばらつきが少なくなるためである。
【００２９】
また、基板を重ね合わせて結合させる段階で対向基板に対し接着性を示し、基板どうしの結合後に両方の基板に接着するスペーサは、その結合前の段階で、基板との接触面において外周部が硬化状態、中央部が半硬化状態であるときに、良好な表示特性を実現することができる。これは、スペーサの外壁を硬化させておくことにより、内側の半硬化部分のダレを防止でき、重ね合わせた対向基板との所定の接触面積を保つことができ、それにより所定の接着性を確保できるからである。
【００３０】
更に、基板を重ね合わせて結合させる段階で対向基板に対し接着性を示し、基板どうしの結合後に両方の基板に接着するスペーサは、その結合前の段階で、硬化部分と半硬化部分が同心状に交互に配置された断面形状（基板と平行な断面形状）を有する場合に、特に良好な表示特性を実現することができる。スペーサと結合された部分の基板ギャップを微視的に見ると、基板ギャップはスペーサの硬化部分で広く（この部分は、基板を重ね合わせる前にスペーサが形成されていた方の基板にのみ接着しているので）、半硬化部分で狭く（この部分は、基板を重ね合わせてからのスペーサ材料の樹脂の硬化により両方の基板に接着しているので）なっている。硬化部分と半硬化部分を同心状に配置することにより、それらを互いにより近接して交互に配置することで、基板ギャップの均一性を向上させることができるようになる。好ましくは、各硬化部分と半硬化部分は環状（一番内側の部分は円形）に形成され、同心円状に配置される。そのような同心円状のスペーサの例は、実施例１１で説明する３重円断面のスペーサであり、この場合、外側の環状部分と中央部分が硬化部分、中間部分が半硬化部分となる。
【００３１】
対向基板の結合前の段階において硬化部分と半硬化部分とを有するスペーサを使用する場合、基板と平行な断面において、半硬化部分の割合が硬化部分と半硬化部分を合わせた全体の１０％以上であるときに、良好な表示特性が得られる。半硬化部分が１０％未満であると、加熱によりその部分を硬化させた際、基板との接着性が弱くなり、そのため外圧により基板ギャップが変動し、干渉縞の発生等の問題が発生する。
【００３２】
対向基板の結合前の段階において硬化部分と半硬化部分とを有するスペーサは、ネガ型感光性樹脂の２段階の露光により形成することができる。具体的に言うと、一方の基板上にネガ型感光性樹脂層を形成し、次いで、形成しようとするスペーサの断面形状に対応する露光パターンを持つフォトマスクを使用し、感光性樹脂が硬化する全光量の１０〜８０％の光量で樹脂層の露光（１次露光）を行う。続いて、フォトマスクをスペーサの硬化部分（一般にスペーサ断面形状の外側部分）に対応したパターンを持つものに換え、感光性樹脂が硬化する全光量の残り（２０〜９０％）で樹脂層の露光（２次露光）を行い、その部分を硬化させる。２次露光により硬化させる部分に照射される光量（２次露光量）は、１次露光時に照射された光量（１次露光量）との合計が、樹脂の硬化に必要な全光量以上になるようにすればよい。１次露光時の露光量を樹脂の完全硬化に必要な全光量の１０〜８０％にするのは、１０％未満の光量では、実質上硬化が進まず、８０％を超えると半硬化部分の硬化が進みすぎて、後の工程で加熱した際、基板との十分な接着性が得られないためである。
【００３３】
硬化部分と半硬化部分とを有するスペーサは、光を透過する部分が外側から内側にかけて光透過率を異にするフォトマスクを使用して形成することもできる。この方法によれば、１段階の露光により、外側から内側にかけて硬化状態が連続的又は段階的に変化するスペーサの形成が可能になる。
【００３４】
スペーサを間に挟んで対向させた２枚の基板は、そこに充填された液晶が存在する状態で、周辺部を封止される。この封止には、通常樹脂材料が使用され、それは加熱により硬化することで封止機能を果たす。スペーサを形成する感光性樹脂を熱硬化性とし、その硬化温度が周辺封止樹脂の硬化温度と等しいか、あるいはそれより低い樹脂を用いることにより、重ね合わせた対向基板に対し接着性を示すスペーサの硬化による両基板の結合と、液晶表示装置の周辺部の封止を一つの工程で行うことができる。
【００３５】
本発明の液晶表示装置で使用する一対の基板には、液晶表示装置の表示動作に必要な透明電極が設けられ、その上に樹脂で形成された配向膜が存在していて、この配向膜表面には液晶分子を所定の方向に配向させるためのラビング処理が施されている。基板を重ね合わせた後の加熱によりスペーサの半硬化部分を硬化させる際には、配向膜のラビング効果を損なわない温度で加熱することが重要である。また、スペーサの硬化温度は、上述のように液晶表示装置の周辺封止樹脂の硬化温度以下であるのが好ましい。一般に、基板間に液晶を封入後、液晶を再配向させるアニール処理の温度が１１０℃程度であるので、スペーサの熱硬化性樹脂及び基板の周辺部封止用の熱硬化性樹脂の硬化温度を１１０℃以上にすることが望ましい。また、１５０℃を超える温度になると配向膜のラビング効果が失われるため、１５０℃より高い温度での加熱は避けるべきである。従って、スペーサ及び基板周辺部封止用の熱硬化性樹脂の硬化温度は、１１０〜１５０℃の範囲にあるのが好ましい。
【００３６】
本発明の液晶表示装置において使用する液晶は特に限定されず、ツイステッドネマティック型液晶、スーパーツイステッドネマティック型液晶、ネマティックコレステリック相転移型液晶、ポリマー分散型液晶、強誘電性液晶、反強誘電性液晶、ツイストグレインバウンダリ液晶、電傾効果を示すスメクティックＡ相液晶等の公知の液晶を使用することができる。
【００３７】
本発明の液晶表示装置は、他方の基板に対し接着性を示すスペーサと接着性を示さないスペーサの両方を形成した基板を用いるか、あるいは、対向基板に対し接着性を示すスペーサを形成した一方の基板と、対向基板に対し接着性を示さないスペーサを形成したもう一方の基板を用い、対向基板どうしを、おのおのに形成した配向膜が向き合うように重ね合わせた後に、接着性を示すスペーサをそれらが設けられている基板と対向する方の基板に接着させることを含む方法により製造することができる。
【００３８】
基板間ギャップへの液晶の充填方法としては、予め対向させた基板間に真空を利用して液晶を充填封入する真空法、あるいは一方の基板上に液晶を滴下してから他方の基板を重ねる滴下法が代表的であり、本発明の液晶表示装置はそのどちらにより製造することも可能である。例えば、滴下法による場合、一対の基板のいずれか一方の基板上に液晶を滴下した後、２枚の基板を重ね合わせ、基板周辺封止部材とともに加熱することにより、スペーサによる両基板の接着を果すことができる。
【００３９】
本発明の液晶表示装置は、基板間を封止するための周辺封止を全く施さずに、あるいは実質的に施さずに（限られた一部にだけ施して）、該全くあるいは実質的に周辺封止を施していない部分全域又は一部に液晶を付着させた後、液晶を該基板の間に充填し、次いで封止していない周辺全域を封止部材で封止することにより製造することが可能である。この方法によれば、基板間に液晶を効率よく注入することができ、それによりスループットを向上させ、製造コストを低減し、製品歩留まりを向上させることができる。
【００４０】
より具体的には、本発明の液晶表示装置は、例えば、基板間を封止するための周辺封止を全くあるいは実質的に施さずに、該全くあるいは実質的に周辺封止を施していない部分全域又は一部に液晶を付着させた後、液晶を該基板の間に充填し、次いで封止していない周辺全域を封止部材で封止する工程を実施することにより、製造することができる。この場合、基板に液晶を付着させる前後の圧力差又は温度差、あるいはその両者を利用して、液晶を基板の間に充填することができ、そして基板間のギャップに液晶をより短時間で充填することができる。また、液晶を付着させる部分に、ディスペンサを使用して液晶を滴下して付着させることができる。ディスペンサの使用は、液晶の定量的且つ容易な付着を可能にする。
【００４１】
本発明では、基板の周辺部を封止する材料として、熱硬化性樹脂あるいは光硬化性樹脂のいずれを使用することもできる。熱硬化性樹脂を使用する場合には、その硬化温度を、加熱によって硬化して両基板に対し接着力を呈するスペーサの硬化温度と等しいか、あるいはそれより高くすることによって、加熱工程において、スペーサを硬化させて、液晶表示装置の表示部の電極間のギャップを設定し、その電極間のギャップを保ったままで基板の周辺部を封止することができる。光硬化性樹脂を使用する場合には、より低温で基板間を封止することができる。
【００４２】
【実施例】
以下、本発明の具体的な実施例を説明するが、本発明はそれらの実施例に限定されるものではない。
【００４３】
図１に、下記の例で製造した液晶表示装置を模式的に示す。この液晶表示装置１０には、対向したガラス基板１、２と、これらの基板間に位置し、基板間のギャップを保持しているスペーサ３と、基板１、２の周辺部を封止している接着シール材４と、基板間のギャップに封入された液晶５が含まれている。基板１、２の対向面にはそれぞれ、透明電極が形成されており（一方は個別電極として、他方は共通電極として形成される）、その上にラビング処理を施した配向膜が位置しているが、簡単にするため図１にそれらは図示していない。
【００４４】
また、ここでは、液晶表示装置の電極間のギャップを均一かつ一定に保って封止する工程を概説し、使用する材料等については後の例で具体的に説明する。
【００４５】
まず、他方の基板に対し接着性を示すスペーサと接着性を示さないスペーサの両方を形成した基板を用いて製造される液晶表示装置の例を説明する。
【００４６】
透明電極と配向膜を形成したガラス基板１の上に、フォトレジスト材料をスピンコートした。このレジスト膜を１００℃で１分間プリベーキングをしてから、フォトマスクを用いて紫外線露光装置により露光を行い、続いて現像を行って、基板上に直径１０μｍの円柱が１００μｍ間隔で縦横に並ぶパターンでスペーサを作製した。形成したスペーサを、純水で洗浄後、乾燥させた。図２に、こうしてスペーサを形成した基板１を模式的に示す。この基板１上のスペーサのうちの一部は、他方の基板に対し接着性を示すスペーサ３ａ、残りは接着性を示さないスペーサ３ｂであった。
【００４７】
スペーサ３ａ、３ｂを設けたガラス基板１の周辺部に、液晶注入口となる部分を残して接着シール材４（図１）を配置し、ガラス基板１の上にもう一方のガラス基板２（図１）を載置した組立体を作った。この組立体を熱処理装置（図示せず）内に装填し、スペーサ３ａ及び接着シール材４の熱硬化性樹脂の硬化温度（１１０℃〜１５０℃）で加熱加圧した。この処理によって、スペーサ３ａが圧力を受けたまま硬化して、ガラス基板１とガラス基板２とを強固に接着させた。同時に、接着シール材４によってガラス基板１とガラス基板２の周辺がシールされた。
【００４８】
その後、液晶注入口を通してガラス基板１とガラス基板２の間に液晶５を注入し、液晶注入口を最終的に封止した。
【００４９】
（実施例１）
上述の液晶表示装置の製造方法に従って、実施例１の液晶表示装置を次のように製造した。
【００５０】
ＩＴＯの透明電極を全面に設けた２００×１００×１．１ｍｍの一対のガラス基板上に、３ｗｔ％のポリイミド溶液をスピンコータにより２０００ｒｐｍの回転数で塗布し、２００℃で３０分焼成して配向膜を形成した。
【００５１】
一方のガラス基板の配向膜上に、ネガ型フォトレジスト材料（ＴＬＯＲ−Ｎ、東京応化工業社製）を膜厚が２μｍになるようにスピンコートした。形成したレジスト膜のプリベーキングをホットプレート上にて１００℃で１分間行った。次いで、基板上に直径が１０μｍの円柱状スペーサが２００μｍ間隔で縦横に並んで形成されるように、フォトマスクを用い紫外線露光装置によりレジスト膜の露光を行った。具体的に説明すると、まず、第一のマスクを使ってスペーサを形成する円全体（直径１０μｍ）を４０ｍＪ／ｃｍ２のエネルギで露光し、次に、第一のマスクを、先ほど露光した領域のうち半数のみを先ほどと同じパターンで露光できる第二のマスクに換えて、１００ｍＪ／ｃｍ２のエネルギでレジスト膜を再露光した。次に、レジスト膜を現像して、他方の基板に対し接着性を示すスペーサと接着性を示さないスペーサを、それらが２００μｍ間隔で交互に並ぶパターンでもって形成した。他方の基板に対し接着性を示す半硬化スペーサの割合は、スペーサ全体の５０％であった。
【００５２】
続いて、両方のガラス基板上の配向膜をラビング処理した。
【００５３】
次に、一方のガラス基板の周辺部に１５０℃、１時間で硬化するエポキシ樹脂を液晶注入口を除いて印刷法によって付着させた。一対のガラス基板を、透明電極が向かい合うように重ね合わせ、真空袋に入れて、１５０℃、１時間で周辺部のシール材であるエポキシ樹脂を硬化させるとともに、対向基板に対し接着性を示すスペーサを硬化させて、ガラス基板どうしを結合させた。次に、液晶注入口を通して強誘電性液晶を注入し（真空法）、液晶注入口を封止して強誘電性液晶表示装置を得た。
【００５４】
この液晶表示装置をクロスニコルス下に置き、先端径が０．８ｍｍのペン先によりペン荷重１００ｇで表示部の中央を押したところ、ペン先の周囲に表示色の変化はみられなかった。これにより、この液晶表示装置は液晶層厚を小さくする外力に対して、耐ストレス性を備えることが示された。
【００５５】
液晶表示装置の中央部を支持し、両端に３００ｇの荷重を加えたところ、画面全体にわたって表示色の変化は観察されず、液晶層厚は全面にわたって変化しなかった。
【００５６】
（実施例２）
半硬化スペーサの割合を１０％にした以外は、実施例１と同一条件で液晶表示装置を作製した。
この液晶表示装置を実施例１と同様に評価した結果、実施例１と同様に良好な特性を示すことが分かった。
【００５７】
（実施例３）
半硬化スペーサの割合を９０％にした以外は、実施例１と同一条件で液晶表示装置を作製した。
この液晶表示装置を実施例１と同様に評価した結果、実施例１と同様に良好な特性を示すことが分かった。
【００５８】
（実施例４）
他方の基板に対し接着性を示すスペーサが外側の硬化部分と内側の半硬化部分を持ち、硬化部分の断面積がスペーサの全断面積の１０％になるようにした以外は、実施例１と同一条件で液晶表示装置を作製した。図３に模式的に示すように、他方の基板に対し接着性を示すこの半硬化スペーサ３ａは、一方の基板１上に円柱状に形成されていて、その外側に硬化部分１２、内側に半硬化部分１４を有する。硬化部分１２の底面は基板１に接着しており、一方、半硬化部分１４は、もう一方の基板２（図１）を重ね合わせてからの加熱により硬化して、基板１に接着するとともにもう一方の基板２にも接着する。
得られた液晶表示装置を実施例１と同様に評価した結果、実施例１と同様に良好な特性を示すことが分かった。
【００５９】
（実施例５）
他方の基板に対し接着性を示すスペーサが外側の硬化部分と内側の半硬化部分を持ち、硬化部分の断面積がスペーサ全断面積の９０％になるようにした以外は、実施例１と同一条件で液晶表示装置を作製した。
この液晶表示装置を実施例１と同様に評価した結果、実施例１と同様に良好な特性を示すことが分かった。
【００６０】
（実施例６）
スペーサを四角柱にし、他方の基板に対し接着性を示すスペーサが外側の硬化部分と内側の半硬化部分を持ち、硬化部分の断面積がスペーサ全断面積の１０％になるようにした以外は、実施例１と同一条件で液晶表示装置を作製した。
この液晶表示装置を実施例１と同様に評価した結果、実施例１と同様に良好な特性を示すことが分かった。
【００６１】
（実施例７）
スペーサを四角柱にし、他方の基板に対し接着性を示すスペーサが外側の硬化部分と内側の半硬化部分を持ち、硬化部分の断面積がスペーサ全断面積の９０％になるようにした以外は、実施例１と同一条件で液晶表示装置を作製した。
この液晶表示装置を実施例１と同様に評価した結果、実施例１と同様に良好な特性を示すことが分かった。
【００６２】
（実施例８）
露光の際、まず、スペーサを形成する円全体（直径１０μｍ）をレジストが硬化する光量の１０％で露光し、次に、外側の環状部分（内径６μｍ、幅２μｍ）のみを残りの光量で露光して硬化部分とした以外は、実施例１と同一条件で液晶表示装置を作製した。
得られた液晶表示装置を実施例１と同様に評価した結果、実施例１と同様に良好な特性を示すことが分かった。
【００６３】
（実施例９）
露光の際、まず、スペーサを形成する円全体（直径１０μｍ）をレジストが硬化する光量の８０％で露光し、次に、外側の環状部分（内径６μｍ、幅２μｍ）のみを残りの光量で露光して硬化部分とした以外は、実施例１と同一条件で液晶表示装置を作製した。
この液晶表示装置を実施例１と同様に評価した結果、実施例１と同様に良好な特性を示すことが分かった。
【００６４】
（実施例１０）
外縁部から中心部にかけて光透過性が異なるフォトマスクを用い、外側の幅約３μｍの環状部分が完全に硬化し、その内側の部分にレジストの硬化に必要な光量の８０％が照射されるように露光を行った以外は、実施例１と同一条件で液晶表示装置を作製した。
この液晶表示装置を実施例１と同様に評価した結果、実施例１と同様に良好な特性を示すことが分かった。
【００６５】
（実施例１１）
他方の基板に対し接着性を示すスペーサの断面形状が、硬化部分である内側の円形部分（直径２μｍ）、半硬化部分の中間の環状部分（外径６μｍ、幅２μｍ）、硬化部分である外側の環状部分（外径１０μｍ、幅２μｍ）から構成される３重円になるように露光した以外は、実施例１と同一条件で液晶表示装置を作製した。
この液晶表示装置を実施例１と同様に評価した結果、実施例１と同様に良好な特性を示すことが分かった。
【００６６】
（実施例１２）
強誘電性液晶をツイステッドネマティック型液晶に換え、基板ギャップを６μｍにした以外は、実施例１と同一条件で液晶表示装置を作製した。
得られた液晶表示装置を実施例１と同様に評価した結果、実施例１と同様に良好な特性を示すことが分かった
【００６７】
（実施例１３）
強誘電性液晶をスーパーツイステッドネマティック型液晶に換え、基板ギャップを６μｍにした以外は、実施例１と同一条件で液晶表示装置を作製した。
この液晶表示装置を実施例１と同様に評価した結果、実施例１と同様に良好な特性を示すことが分かった。
【００６８】
（実施例１４）
強誘電性液晶をネマティックコレステリック相転移型液晶に換え、基板ギャップを６μｍにした以外は、実施例１と同一条件で液晶表示装置を作製した。
この液晶表示装置を実施例１と同様に評価した結果、実施例１と同様に良好な特性を示すことが分かった。
【００６９】
（実施例１５）
強誘電性液晶を反強誘電性液晶に換えた以外は、実施例１と同一条件で液晶表示装置を作製した。
この液晶表示装置を実施例１と同様に評価した結果、実施例１と同様に良好な特性を示すことが分かった。
【００７０】
（実施例１６）
強誘電性液晶をツイストグレインバウンダリ液晶に換え、基板ギャップを６μｍにした以外は、実施例１と同一条件で液晶表示装置を作製した。
この液晶表示装置を実施例１と同様に評価した結果、実施例１と同様に良好な特性を示すことが分かった。
【００７１】
（実施例１７）
強誘電性液晶をスメクティックＡ相液晶に換え、基板ギャップを６μｍにした以外は、実施例１と同一条件で液晶表示装置を作製した。
この液晶表示装置を実施例１と同様に評価した結果、実施例１と同様に良好な特性を示すことが分かった。
【００７２】
（実施例１８）
液晶注入方法として、真空注入法に代えて滴下法を採用し、スペーサを形成した基板上に強誘電性液晶を滴下した後、この基板にもう一方の基板を重ね合わせて加熱することにより、周辺封止部材とスペーサを介して両基板を接着させた以外は、実施例１と同一条件で液晶表示装置を作製した。減圧下での液晶注入時間が不要になるため、実施例１に比べ、製造時間を短縮できた。
得られた液晶表示装置を実施例１と同様に評価したところ、実施例１と同様に良好な特性を示すことが分かった。
【００７３】
（比較例１）
全てのスペーサを形成する直径１０μｍの円全体を一度に１００ｍＪ／ｃｍ２のエネルギで露光した以外は、実施例１と同一条件で液晶表示装置を作製した。得られた液晶表示装置を実施例１と同様に評価した。全てのスペーサが完全硬化していてスペーサと他方の基板との接着性がないため、先端径０．８ｍｍのペン先によりペン荷重１００ｇで表示部の中央を押したところ、ペン先の周囲に表示色の変化が見られ、表示不良が認められた。
【００７４】
（比較例２）
全てのスペーサを形成する直径１０μｍの円全体を４０ｍＪ／ｃｍ２のエネルギで露光した以外は、実施例１と同一条件で液晶表示装置を作製した。
この液晶表示装置を実施例１と同様に評価したところ、いずれのスペーサも他方の基板に対し接着性を示す半硬化状態にあるため強度が低く、液晶パネル形成時にスペーサがつぶれ、２μｍのギャップ形成ができなかった。このため、この装置では良好な液晶表示が実現できなかった。
【００７５】
（比較例３）
フォトマスクと露光条件を制御して、他方の基板への接着性を示す方のスペーサの数をスペーサの全数の８％になるようにした以外は、実施例１と同一条件で液晶表示装置を作製した。
この液晶表示装置を実施例１と同様に評価した。スペーサと片方の基板との十分な接着性がないため、先端径０．８ｍｍのペン先によりペン荷重１００ｇで表示部の中央を押したところ、ペン先の周囲に表示色の変化が見られ、表示不良が認められた。
【００７６】
（比較例４）
フォトマスクと露光条件を制御して、他方の基板への接着性を示す方のスペーサの数をスペーサ全数の９５％になるようにした以外は、実施例１と同一条件で液晶表示装置を作製した。
この液晶表示装置を実施例１と同様に評価したところ、基板間のギャップの保持に必要な完全硬化した強固なスペーサが不足するため、液晶パネル形成時に他方の基板へ接着するスペーサがつぶれ、２μｍのギャップ形成ができなかった。このため、この装置では良好な液晶表示が実現できなかった。
【００７７】
（比較例５）
フォトマスクと露光条件を制御して、他方の基板に対し接着性を示すスペーサの硬化部分である外側部分の断面積をスペーサ全断面積の９５％にした以外は、実施例５と同一条件で液晶表示装置を作製した。
この液晶表示装置を実施例１と同様に評価した。接着性を示すスペーサと他方の基板との接着性が不十分なため、先端径０．８ｍｍのペン先によりペン荷重１００ｇで表示部の中央を押したところ、ペン先の周囲に表示色の変化が見られ、表示不良が認められた。
【００７８】
（比較例６）
フォトマスクと露光条件を制御して、他方の基板に対し接着性を示すスペーサの硬化部分である外側部分の断面積をスペーサ全断面積の９５％にした以外は、実施例６と同一条件で液晶表示装置を作製した。
この液晶表示装置を実施例１と同様に評価した。接着性を示すスペーサと他方の基板との接着性が不十分なため、先端径０．８ｍｍのペン先によりペン荷重１００ｇで表示部の中央を押したところ、ペン先の周囲に表示色の変化が見られ、表示不良が認められた。
【００７９】
（比較例７）
スペーサを形成する円全体の最初の露光量をレジストが硬化する全光量の５％とした以外は、実施例８と同一条件で液晶表示装置を作製した。
１次露光時の光量が不十分のため、２次露光後の現像時にスペーサの内側の半硬化部分の樹脂が除去されたため、スペーサと他方の基板との接着性が得られなかった。このため、この液晶表示装置を実施例１と同様に評価を行い、先端径０．８ｍｍのペン先によりペン荷重１００ｇで表示部の中央を押したところ、ペン先の周囲に表示色の変化が見られ、表示不良が認められた。
【００８０】
（比較例８）
スペーサを形成する円全体の最初の露光量をレジストが硬化する全光量の８５％とした以外は、実施例８と同一条件で液晶表示装置を作製した。
この液晶表示装置を実施例１と同様に評価した。基板を重ね合わせる前に、他方の基板に対し接着性を示す方のスペーサの内側部分まで十分に硬化が進んでいて、スペーサと他方の基板との接着性が得られないため、先端径０．８ｍｍのペン先によりペン荷重１００ｇで表示部の中央を押したところ、ペン先の周囲に表示色の変化が見られ、表示不良が認められた。
【００８１】
（比較例９）
スペーサ材として、１９０℃、１時間で硬化するネガレジストを用い、１９０℃、１時間で硬化させた以外は、実施例１と同様に液晶表示装置を製作した。
このスペーサ硬化温度は、配向膜のラビング硬化を喪失させる温度（１８０℃）より高かったため、配向膜に熱によるダメージが見られ、液晶表示装置の表示品位が低下した。
【００８２】
次に、接着性を示すスペーサを形成した一方の基板と、接着性を示さないスペーサを形成したもう一方の基板を使用して製造される液晶表示装置の例を説明する。
【００８３】
まず、他方の基板に対して接着性を示す方のスペーサを、次の手順により形成した。透明電極と配向膜を形成した第一のガラス基板上に、フォトレジスト材料を２．２μｍの膜厚になるようスピンコートした。このレジスト膜をプリベーキングをしてから、フォトマスクを用いて紫外線露光装置により露光を行い、続いて現像を行って、基板上に直径１０μｍの円柱が２００μｍ間隔で縦横に並ぶパターンでスペーサを作製した。形成したスペーサを、純水で洗浄後、乾燥させた。
【００８４】
次に、他方の基板に対して接着性を示さない方のスペーサを、透明電極と配向膜を形成した第二のガラス基板上に、フォトレジスト材料を２μｍの膜厚になるようスピンコートした以外は、上記と同様の手順で形成した。
【００８５】
図４に模式的に示したように、こうして他方の基板に対し接着性を示すスペーサ３ａを形成した第一の基板１と、他方の基板に対し接着性を示さないスペーサ３ｂを形成した第二の基板２を、それぞれの基板の配向膜（図示せず）が向き合うように向かい合わせ、ガラス基板１の上にガラス基板２を載置した組立体を作った。このとき、一方の基板の周辺部には、液晶注入口となる部分を残して接着シール材（図示せず）を配置しておいた。この組立体を熱処理装置（図示せず）内に装填し、スペーサ３ａ及び接着シール材の熱硬化性樹脂の硬化温度（１１０℃〜１５０℃）で加熱加圧した。この処理によって、スペーサ３ａが圧力を受けたまま硬化して、ガラス基板１とガラス基板２とを強固に接着させた。同時に、接着シール材によってガラス基板１とガラス基板２の周辺がシールされた。
【００８６】
その後、液晶注入口を通してガラス基板１とガラス基板２の間に液晶を注入し、液晶注入口を最終的に封止した。
【００８７】
（実施例１９）
上述の液晶表示装置の製造方法に従って、実施例１９の液晶表示装置を次のように製造した。
【００８８】
ＩＴＯの透明電極を全面に設けた２００×１００×１．１ｍｍの一対のガラス基板上に、３ｗｔ％のポリイミド溶液をスピンコータにより２０００ｒｐｍの回転数で塗布し、２００℃で３０分焼成して配向膜を形成した。
【００８９】
第一のガラス基板の配向膜上に、ネガ型フォトレジスト材料（ＴＬＯＲ−Ｎ、東京応化工業社製）を膜厚が２．２μｍになるようにスピンコートした。形成したレジスト膜のプリベーキングをホットプレート上にて１００℃で１分間行った。次いで、基板上に直径が１０μｍの円柱状スペーサが２００μｍ間隔で縦横に並んで形成されるように、フォトマスクを用い紫外線露光装置により４０ｍＪ／ｃｍ２のエネルギでレジスト膜を露光し、次いで現像し、純水で洗浄し、１４０℃で乾燥させて、他方の基板に対し接着性を示すスペーサを形成した。
【００９０】
続いて、第二のガラス基板の配向膜上に、同じネガ型フォトレジスト材料（ＴＬＯＲ−Ｎ）を膜厚が２μｍになるようにスピンコートした。形成したレジスト膜のプリベーキングをホットプレート上にて１００℃で１分間行った。次いで、この第二の基板を第一の基板と重ね合わせたとき他方の基板に対し接着性を示すスペーサと示さないスペーサが交互に配列されるように、第二の基板上に直径が１０μｍの円柱状スペーサが２００μｍ間隔で縦横に並んで形成されるパターンのフォトマスクを用い、紫外線露光装置により６０ｍＪ／ｃｍ２のエネルギでレジスト膜を露光し、次いで現像し、純水で洗浄し、１４０℃で乾燥させて、他方の基板に対し接着性を示さないスペーサを形成した。
【００９１】
次に、両方のガラス基板上の配向膜をラビング処理した。
【００９２】
一方のガラス基板の周辺部に１５０℃、１時間で硬化するエポキシ樹脂を液晶注入口を除いて印刷法によって付着させた。一対のガラス基板を、透明電極が向かい合うように重ね合わせ、真空袋に入れて、１５０℃、１時間で周辺部のシール材であるエポキシ樹脂を硬化させるとともに、対向基板に対し接着性を示すスペーサを硬化させて、ガラス基板どうしを結合させた。次に、液晶注入口を通して強誘電性液晶を注入し（真空法）、液晶注入口を封止して強誘電性液晶表示装置を得た。
【００９３】
こうして得られた液晶表示装置をクロスニコルス下に置き、先端径が０．８ｍｍのペン先によりペン荷重１００ｇで表示部の中央を押したところ、ペン先の周囲に表示色の変化はみられなかった。これにより、この液晶表示装置は液晶層厚を小さくする外力に対して、耐ストレス性を備えることが示された。
【００９４】
液晶表示装置の中央部を支持し、両端に３００ｇの荷重を加えたところ、画面全体にわたって表示色の変化は観察されず、液晶層厚は全面にわたって変化しなかった。
【００９５】
（実施例２０）
各スペーサを形成する前に配向膜をラビング処理した以外は、実施例１９と同一条件で液晶表示装置を作製した。
得られた液晶表示装置を実施例１９と同様に評価した結果、実施例１９と同様に良好な特性を示すことが分かった
【００９６】
（実施例２１）
他方の基板に接着する半硬化スペーサ形成材料として、ポジ型フォトレジスト（シプレイファーイースト社のＭＩＣＲＯＰＯＳＩＴ　Ｓ１８１８）を用い、レジスト膜のプリベークを１００℃で５分行い、半硬化させたことと、他方の基板に接着しない硬化スペーサ形成材料として、同じポジ型フォトレジスト（シプレイファーイースト社のＭＩＣＲＯＰＯＳＩＴ　Ｓ１８１８）を用い、現像後のポストベークで完全に硬化させたスペーサを形成したこと除いて、実施例１９と同一条件で液晶表示装置を作製した。
この液晶表示装置を実施例１９と同様に評価した結果、実施例１９と同様に良好な特性を示すことが示された。
【００９７】
（実施例２２）
他方の基板に接着する半硬化スペーサ形成材料として、ポジ型フォトレジスト（シプレイファーイースト社のＭＩＣＲＯＰＯＳＩＴ　Ｓ１８１８）を用い、レジスト膜のプリベークを１００℃で５分行って半硬化させた以外は、実施例１９と同一条件で液晶表示装置を作製した。
この液晶表示装置を実施例１９と同様に評価した結果、実施例１９と同様に良好な特性を示すことが分かった。
【００９８】
（実施例２３）
他方の基板に接着する半硬化スペーサの数を全スペーサ数の１０％にした以外は、実施例１９と同一条件で液晶表示装置を作製した。
この液晶表示装置を実施例１９と同様に評価した結果、実施例１９と同様に良好な特性を示すことが分かった。
【００９９】
（実施例２４）
他方の基板に接着する半硬化スペーサの数を全スペーサ数の９０％にした以外は、実施例１９と同一条件で液晶表示装置を作製した。
この液晶表示装置を実施例１９と同様に評価した結果、実施例１９と同様に良好な特性を示すことが分かった。
【０１００】
（実施例２５）
表示領域１平方センチメートル当たりの全スペーサ数に対する他方の基板に接着する半硬化スペーサ数の割合を９０％にした以外は、実施例１９と同一条件で液晶表示装置を作製した。
この液晶表示装置を実施例１９と同様に評価した結果、実施例１９と同様に良好な特性を示すことが分かった。
【０１０１】
（実施例２６）
他方の基板に接着する未硬化スペーサを基板に平行な断面が２重円構造の円柱状にし、硬化部分の外周部の断面積をスペーサの全断面積の９０％にし、中央部を半硬化部分にした以外は、実施例１９と同一条件で液晶表示装置を作製した。この液晶表示装置を実施例１９と同様に評価した結果、実施例１９と同様に良好な特性を示すことが分かった。
【０１０２】
（実施例２７）
未硬化スペーサを２重円構造の円柱状にし、硬化部分の外周部の断面積をスペーサの全断面積の１０％にし、中央部を半硬化部分にした以外は、実施例１９同一条件で液晶表示装置を作製した。
この液晶表示装置を実施例１９と同様に評価した結果、実施例１９と同様に良好な特性を示すことが分かった。
【０１０３】
（実施例２８）
強誘電性液晶をツイステッドネマティック型液晶に換え、基板ギャップを６μｍにした以外は、実施例１９と同一条件で液晶表示装置を作製した。
この液晶表示装置を実施例１９と同様に評価した結果、実施例１９と同様に良好な特性を示すことが分かった。
【０１０４】
（実施例２９）
強誘電性液晶をスーパーツイステッドネマティック型液晶に換え、基板ギャップを６μｍにした以外は、実施例１９と同一条件で液晶表示装置を作製した。
この液晶表示装置を実施例１９と同様に評価した結果、実施例１９と同様に良好な特性を示すことが分かった。
【０１０５】
（実施例３０）
強誘電性液晶をネマティックコレステリック相転移型液晶に換え、基板ギャップを６μｍにした以外は、実施例１９と同一条件で液晶表示装置を作製した。
この液晶表示装置を実施例１９と同様に評価した結果、実施例１９と同様に良好な特性を示すことが分かった。
【０１０６】
（実施例３１）
強誘電性液晶を反強誘電性液晶に換えた以外は、実施例１９と同一条件で液晶表示装置を作製した。
この液晶表示装置を実施例１９と同様に評価した結果、実施例１９と同様に良好な特性を示すことが分かった。
【０１０７】
（実施例３２）
強誘電性液晶をツイストグレインバウンダリ液晶に換え、基板ギャップを６μｍにした以外は、実施例１９と同一条件で液晶表示装置を作製した。
この液晶表示装置を実施例１９と同様に評価した結果、実施例１９と同様に良好な特性を示すことが分かった。
【０１０８】
（実施例３３）
強誘電性液晶をスメクティックＡ相液晶に換え、基板ギャップを６μｍにした以外は、実施例１９と同一条件で液晶表示装置を作製した。
この液晶表示装置を実施例１９と同様に評価した結果、実施例１９と同様に良好な特性を示すことが分かった。
【０１０９】
（実施例３４）
液晶注入方法として、真空注入法に代えて滴下法を採用し、スペーサを形成した基板上に強誘電性液晶を滴下した後、この基板にもう一方の基板を重ね合わせて加熱することにより、周辺封止部材とスペーサを介して両基板を接着させた以外は、実施例１９と同一条件で液晶表示装置を作製した。減圧下での液晶注入時間が不要になるため、実施例１９に比べ、製造時間を短縮できた。
得られた液晶表示装置を実施例１９と同様に評価したところ、実施例１９と同様に良好な特性を示すことが分かった。
【０１１０】
（比較例１０）
スペーサを片方の基板のみに１００μｍ間隔で形成し、それらのスペーサを全て他方の基板に対して接着性を示すスペーサとした以外は、実施例１９と同一条件で液晶表示装置を作製した。
この液晶表示装置を実施例１９と同様に評価した。対向基板を重ね合わせて加圧・加熱により結合する際のスペーサの強度が低いため、スペーサがつぶれ、２μｍのギャップ形成ができなかった。このため、この装置では良好な液晶表示が実現できなかった。
【０１１１】
（比較例１１）
スペーサを片方の基板のみに１００μｍ間隔で形成し、それらのスペーサを全て他方の基板に対して接着性を示さないスペーサとした以外は、実施例１９と同一条件で液晶表示装置を作製した。
この液晶表示装置を実施例１９と同様に評価した。スペーサと他方の基板との接着性がないため、先端径が０．８ｍｍのペン先によりペン荷重１００ｇで表示領域の中央を押したところ、ペン先の周囲に表示色の変化が見られ、表示不良が認められた。
【０１１２】
（比較例１２）
他方の基板に対し接着性を示すスペーサの数を全スペーサ数の８％にした以外は、実施例１９と同一条件で液晶表示装置を作製した。
この液晶表示装置を実施例１９と同様に評価した。スペーサと他方の基板との接着性が不十分なため、先端径が０．８ｍｍのペン先によりペン荷重１００ｇで表示領域の中央を押したところ、ペン先の周囲に表示色の変化が見られ、表示不良が認められた。
【０１１３】
（比較例１３）
他方の基板に対し接着性を示すスペーサの数を全スペーサ数の９５％にした以外は、実施例１９と同一条件で液晶表示装置を作製した。
この液晶表示装置を実施例１９と同様に評価した。スペーサの強度が不足なため、パネル形成時にスペーサがつぶれ、２μｍのギャップ形成ができなかった。このため、この装置では良好な液晶表示が実現できなかった。
【０１１４】
（比較例１４）
表示領域１平方センチメートル当たりの全スペーサ数に対する他方の基板に接着する半硬化スペーサ数の割合を８％にし、残りを接着性を示さないスペーサとした以外は、実施例１９と同一条件で液晶表示装置を作製した。
この液晶表示装置を実施例１９と同様に評価した。スペーサと他方の基板との接着性が足りないため、先端径が０．８ｍｍのペン先によりペン荷重１００ｇで表示領域の中央を押したところ、ペン先の周囲に表示色の変化が見られ、表示不良が認められた。
【０１１５】
（比較例１５）
表示領域１平方センチメートル当たりの全スペーサ数に対する他方の基板に接着する半硬化スペーサ数の割合を９２％にし、残りを接着性を示さないスペーサとした以外は、実施例１９と同一条件で液晶表示装置を作製した。
この液晶表示装置を実施例１９と同様に評価した。スペーサの強度が足りないため、パネル形成時にスペーサがつぶれ、２μｍのギャップ形成ができなかった。このため、この装置では良好な液晶表示が実現できなかった。
【０１１６】
（比較例１６）
他方の基板に接着する未硬化スペーサとして、硬化部分の外壁断面積をスペーサの全断面積をの９５％にしたものを使用した以外は、実施例２９と同一条件で液晶表示装置を作製した。
この液晶表示装置を実施例１９と同様に評価した。スペーサと他方の基板との接着性が足りないため、先端径が０．８ｍｍのペン先によりペン荷重１００ｇで表示領域の中央を押したところ、ペン先の周囲に表示色の変化が見られ、表示不良が認められた。
【０１１７】
（比較例１７）
スペーサ材として、１９０℃、１時間で硬化するネガレジストを用い、１９０℃、１時間で硬化させた以外は、実施例１９と同様に液晶表示装置を作製下。
このスペーサ硬化温度は、配向膜のラビング硬化を喪失させる温度（１８０℃）より高かったため、配向膜に熱によるダメージが見られ、液晶表示装置の表示品位が低下した。
【０１１８】
本発明は、以上説明したとおりであるが、その特徴を種々の態様ととも付記すれば、次のとおりである。
（付記１）少なくとも一方が透明である一対の基板であって、各基板の片面には電極と配向膜とが形成されていて、それらを形成した面が向き合うように対向させた基板と、対向するこれらの基板間に配置されたスペーサと、該基板間に封入された液晶とを含み、且つ、対向する該基板の周辺部を封止してなる液晶表示装置であって、両方の基板に接着したスペーサと、片方の基板のみに接着したスペーサとが混在していることを特徴とする液晶表示装置。
（付記２）前記両方の基板に接着したスペーサの数がスペーサの全数の１０〜９０％であることを特徴とする、付記１記載の液晶表示装置。
（付記３）１平方センチメートルの領域内における前記両方の基板に接着したスペーサの数が当該領域内のスペーサ全数の１０〜９０％であることを特徴とする、付記１又は２記載の液晶表示装置。
（付記４）前記両方の基板に接着したスペーサと前記片方の基板にのみ接着したスペーサがネガ型感光性樹脂から形成されていることを特徴とする、付記１から３までのいずれか一つに記載の液晶表示装置。
（付記５）前記両方の基板に接着したスペーサと前記片方の基板にのみ接着したスペーサがポジ型感光性樹脂から形成されていることを特徴とする、付記１から３までのいずれか一つに記載の液晶表示装置。
（付記６）前記両方の基板に接着したスペーサがポジ型感光性樹脂から形成され、前記片方の基板にのみ接着したスペーサがネガ型感光性樹脂から形成されていることを特徴とする、付記１から３までのいずれか一つに記載の液晶表示装置。
（付記７）前記感光性樹脂が、ポリイミド、ポリアミド、ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド、環化ゴム、ノボラック樹脂、ポリエステル、ポリウレタン、アクリレート樹脂、ビスフェノール樹脂、及び感光性樹脂化したゼラチンから選択される少なくとも１種の樹脂であることを特徴とする、付記４から６までのいずれか一つに記載の液晶表示装置。
（付記８）前記感光性樹脂がフォトレジストであることを特徴とする、付記４から７までのいずれか一つに記載の液晶表示装置。
（付記９）前記両方の基板に接着したスペーサの基板への接着端面の一方において、当該接着端面のうちの一部分が当該基板に接着していることを特徴とする、付記１から８までのいずれか一つに記載の液晶表示装置。
（付記１０）前記両方の基板に接着したスペーサの基板への接着端面の一方において当該接着端面の前記基板に接着している部分が、当該接着端面の内側部分に位置していることを特徴とする、付記９記載の液晶表示装置。
（付記１１）前記両方の基板に接着したスペーサの基板への接着端面の一方において当該接着端面の前記基板に接着している部分が、当該基板への複数の非接着部分とともに同心状に配列されていることを特徴とする、付記９又は１０記載の液晶表示装置。
（付記１２）前記両方の基板に接着したスペーサの基板への接着端面の一方において当該接着端面の前記基板に接着している部分が、その端面の面積のうちの少なくとも１０％であることを特徴とする、付記９から１１までのいずれか一つに記載の液晶表示装置。
（付記１３）前記液晶が、ツイステッドネマティック型液晶、スーパーツイステッドネマティック型液晶、ネマティックコレステリック相転移型液晶、ポリマー分散型液晶、強誘電性液晶、反強誘電性液晶、ツイストグレインバウンダリ液晶、又はスメクティックＡ相液晶であることを特徴とする、付記１から１２までのいずれか一つに記載の液晶表示装置。
（付記１４）付記１記載の液晶表示装置を製造する方法であって、第一の基板上に、第二の基板に対し接着性を示すスペーサと接着性を示さないスペーサの両方を形成し、そして第一の基板と第二の基板とを重ね合わせた後に、第二の基板に対し接着性を示すスペーサを第二の基板に接着させることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
（付記１５）前記第二の基板に対し接着性を示すスペーサと接着性を示さないスペーサの両方をネガ型感光性樹脂により形成することを特徴とする、付記１４記載の液晶表示装置の製造方法。
（付記１６）前記感光性樹脂が、ポリイミド、ポリアミド、ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド、環化ゴム、ノボラック樹脂、ポリエステル、ポリウレタン、アクリレート樹脂、ビスフェノール樹脂、及び感光性樹脂化したゼラチンから選択される少なくとも１種の樹脂であることを特徴とする、付記１５記載の液晶表示装置の製造方法。
（付記１７）前記第二の基板に対し接着性を示すスペーサを、当該第二の基板への接着端面において当該接着端面のうちの一部分が当該第二の基板に対し接着性を示すように形成することを特徴とする、付記１４から１６までのいずれか一つに記載の液晶表示装置の製造方法。
（付記１８）前記第二の基板に対し接着性を示すスペーサを、当該第二の基板への接着端面において当該接着端面の当該第二の基板に対し接着性を示す部分が当該第二の基板への複数の非接着部分とともに同心状に配列されるように形成することを特徴とする、付記１７記載の液晶表示装置の製造方法。
（付記１９）前記第二の基板に対し接着性を示すスペーサを、当該第二の基板への接着端面において当該接着端面の当該第二の基板に対し接着性を示す部分がその端面の面積のうちの少なくとも１０％となるように形成することを特徴とする、付記１７又は１８記載の液晶表示装置の製造方法。
（付記２０）第一の基板上にネガ型感光性樹脂層を形成し、当該樹脂層のうちの前記第一の基板に対し接着性を示すスペーサ及び第一の基板に対し接着性を示さないスペーサの両方に対応する部分を当該感光性樹脂が硬化する全光量の１０〜８０％の光量で露光し、続いて前記第一の基板に対し接着性を示さないスペーサに対応する部分のみを完全硬化させることを特徴とする、付記１５記載の液晶表示装置の製造方法。
（付記２１）第一の基板上にネガ型感光性樹脂層を形成し、当該樹脂層のうちの前記第一の基板に対し接着性を示すスペーサ及び第一の基板に対し接着性を示さないスペーサの両方に対応する部分を当該感光性樹脂が硬化する全光量の１０〜８０％の光量で露光し、続いて、前記第二の基板に対し接着性を示すスペーサの当該第二の基板への接着端面のうちの当該第二の基板に対し接着性を示す部分を除き、前記露光した部分を完全硬化させることを特徴とする、付記１７から１９までのいずれか一つに記載の液晶表示装置の製造方法。
（付記２２）前記基板の周辺部を熱硬化性樹脂で封止することを特徴とする、付記１４から２１までのいずれか一つに記載の液晶表示装置の製造方法。
（付記２３）前記基板の周辺部を封止する樹脂の硬化温度が１１０〜１５０℃の範囲であることを特徴とする、付記２２記載の液晶表示装置の製造方法。
（付記２４）前記液晶が、ツイステッドネマティック型液晶、スーパーツイステッドネマティック型液晶、ネマティックコレステリック相転移型液晶、ポリマー分散型液晶、強誘電性液晶、反強誘電性液晶、ツイストグレインバウンダリ液晶、又はスメクティックＡ相液晶であることを特徴とする、付記１４から２３までのいずれか一つに記載の液晶表示装置の製造方法。
（付記２５）付記１記載の液晶表示装置を製造する方法であって、第一の基板上に、第二の基板に対し接着性を示すスペーサを形成し、第二の基板上に、第一の基板に対し接着性を示さないスペーサを形成し、そして第一の基板と第二の基板とを重ね合わせた後に、第二の基板に対し接着性を示すスペーサを第二の基板に接着させることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
（付記２６）前記第二の基板に対し接着性を示すスペーサと接着性を示さないスペーサの両方をネガ型感光性樹脂により形成することを特徴とする、付記２５記載の液晶表示装置の製造方法。
（付記２７）前記第二の基板に対し接着性を示すスペーサと接着性を示さないスペーサの両方をポジ型感光性樹脂により形成することを特徴とする、付記２５記載の液晶表示装置の製造方法。
（付記２８）前記第二の基板に対し接着性を示すスペーサをポジ型感光性樹脂により形成し、前記第二の基板に対し接着性を示さないスペーサをネガ型感光性樹脂により形成することを特徴とする、付記２５記載の液晶表示装置の製造方法。
（付記２９）前記感光性樹脂が、ポリイミド、ポリアミド、ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド、環化ゴム、ノボラック樹脂、ポリエステル、ポリウレタン、アクリレート樹脂、ビスフェノール樹脂、及び感光性樹脂化したゼラチンから選択される少なくとも１種の樹脂であることを特徴とする、付記２６から２８までのいずれか一つに記載の液晶表示装置の製造方法。
（付記３０）前記第二の基板に対し接着性を示すスペーサを、当該第二の基板への接着端面において当該接着端面のうちの一部分が当該第二の基板に対し接着性を示すように形成することを特徴とする、付記２５から２９までのいずれか一つに記載の液晶表示装置の製造方法。
（付記３１）前記第二の基板に対し接着性を示すスペーサを、当該第二の基板への接着端面において当該接着端面の当該第二の基板に対し接着性を示す部分が当該接着端面の内側部分に位置するように形成することを特徴とする、付記３０記載の液晶表示装置の製造方法。
（付記３２）前記第二の基板に対し接着性を示すスペーサを、当該第二の基板への接着端面において当該接着端面の当該第二の基板に対し接着性を示す部分が当該第二の基板への複数の非接着部分とともに同心状に配列されるように形成することを特徴とする、付記３０又は３１記載の液晶表示装置の製造方法。
（付記３３）前記第二の基板に対し接着性を示すスペーサを、当該第二の基板への接着端面において当該接着端面の当該第二の基板に対し接着性を示す部分がその端面の面積のうちの少なくとも１０％となるように形成することを特徴とする、付記３０から３２までのいずれか一つに記載の液晶表示装置の製造方法。
（付記３４）前記基板の周辺部を熱硬化性樹脂で封止することを特徴とする、付記２５から３３までのいずれか一つに記載の液晶表示装置の製造方法。
（付記３５）前記基板の周辺部を封止する樹脂の硬化温度が１１０〜１５０℃の範囲であることを特徴とする、付記３４記載の液晶表示装置の製造方法。
（付記３６）前記液晶が、ツイステッドネマティック型液晶、スーパーツイステッドネマティック型液晶、ネマティックコレステリック相転移型液晶、ポリマー分散型液晶、強誘電性液晶、反強誘電性液晶、ツイストグレインバウンダリ液晶、又はスメクティックＡ相液晶であることを特徴とする、付記２５から３５までのいずれか一つに記載の液晶表示装置の製造方法。
【０１１９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の液晶表示装置においては、ビーズ等の混合なしに強度を持つスペーサと基板への接着性を有するスペーサとを併用することによって、液晶表示装置の有効表示領域のギャップを均一且つ一定に保つことができる。それにより、本発明の液晶表示装置は、有効表示領域内におけるコントラストや応答速度の均一性が改善され、表示品質が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例で製作した液晶表示装置を説明する図である。
【図２】他方の基板に対し接着性を示すスペーサと接着性を示さないスペーサの両方を形成した基板の模式図である。
【図３】他方の基板に対し接着性の部分と接着性でない部分の両方を併せ持つスペーサを示す図である。
【図４】他方の基板に対し接着性を示すスペーサを形成した第一の基板と、他方の基板に対し接着性を示さないスペーサを形成した第二の基板を説明する模式図である。
【符号の説明】
１、２…ガラス基板
３…スペーサ
３ａ…半硬化スペーサ
３ｂ…硬化スペーサ
４…接着シール材
５…液晶
１０…液晶表示装置
１２…硬化部分
１４…半硬化部分
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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