(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶層を挟持して周辺シール材により対向的に貼り合わせられた一対の透明基板およびその外面側にそれぞれ添設された偏光板と、表示面側から見て裏面側とされる上記一方の偏光板の背後に設けられた照明手段とを含み、上記一方の透明基板の内面側の非表示領域と、表示領域内の表示パターンに対応する部分を除く非表示部とにそれぞれ対応する部分に遮光膜が設けられており、上記表示パターン内の所望の透明電極に上記液晶層が励起する以上の電圧を印加する透過型の液晶表示装置において、
上記表示領域内の非表示部が１ｍｍ×１ｍｍ以上の区画を複数有すること、および、上記遮光膜が絶縁抵抗１０１２Ω／□以上の電気絶縁性をもち、かつ、その膜厚１μｍあたりの光学的密度（ＯＤ値）が２．０以上であり、感光性の遮光性樹脂材料をパターニングしてなり、
上記一方の透明基板において、上記透明電極は上記遮光膜上に絶縁のための平滑化層を介することなく直接的に形成されているとともに、
上記周辺シール材の下部にも平滑化層を設けることなく上記遮光膜が配置されており、全周にわたって上記遮光膜の端部が上記周辺シール材の幅の中に止まっていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
上記表示パターンに対応する部分を覆う形で、さらに所定の透過色をもつ透光膜が設けられ、上記透光膜が絶縁抵抗１０１２Ω／□以上の絶縁抵抗値を有し、感光性の樹脂材料をパターニングしてなり、
上記透明電極は上記遮光膜および上記透光膜上に平滑化層を介することなく直接的に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
表示領域内に位置する上記遮光膜の少なくとも一部の上に、上記周辺シール材と同材質の支柱が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
上記透光膜が異なる色の透過色をもつ複数の透光膜からなり、上記異なる色の透過色の上記透光膜同士は互いに重ならないように配置されていることを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
上記液晶層がネマチック液晶層であり、上記透明基板間におけるねじれ角がほぼ９０゜ねじれとされ、上記一対の偏光板はその偏光軸が平行になるように配置されているとともに、上記液晶層と上記透明基板のなすプレチルト角が１．５度以下であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
上記液晶層がネマチック液晶層であり、上記透明基板間におけるねじれ角がほぼ９０゜ねじれとされ、上記一対の偏光板はその偏光軸が直交するように配置され、上記ネマチック液晶の屈折率異方性Δｎと上記表示パターンを形成する上記透明導電膜間の距離ｄとの積であるΔｎｄが０．４〜０．６μｍの間であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
上記液晶層がネマチック液晶層であり、上記透明基板間におけるねじれ角が７０〜８０゜ねじれとされ、上記一対の偏光板はその偏光軸の交差角が７０〜８０゜となるように配置され、上記ネマチック液晶の屈折率異方性Δｎと上記表示パターンを形成する上記透明導電膜間の距離ｄとの積であるΔｎｄが０．４〜０．６μｍの間であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
上記液晶層がネマチック液晶層であり、上記透明基板間におけるねじれ角が１８０〜２７０゜ねじれとされているとともに、少なくとも上記一方の偏光板とこれと対向する上記透明基板との間に位相差板が配置され、上記一対の偏光板が電圧印加で遮光と透過が切り替えられるように配置されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項９】
上記液晶層が強誘電性液晶もしくは反強誘電性液晶であり、上記一対の偏光板はほぼその偏光軸が直交するように配置され、電圧印加で遮光と透過が切り替えられることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
上記液晶層がネマチック液晶層であり、同ネマチック液晶層を駆動するデューティ比が１／１〜１／３３であることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項１１】
上記液晶層がネマチック液晶層であり、同ネマチック液晶層を駆動するデューティ比が１／１〜１／４であることを特徴とする請求項６または７に記載の液晶表示装置。
【請求項１２】
上記液晶層がネマチック液晶層であり、同ネマチック液晶層に二色性色素が添加されていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項または請求項１０もしくは１１に記載の液晶表示装置。
【請求項１３】
上記照明手段がＲＧＢの３色のスペクトルを持つ白色光源からなることを特徴とする請求項１ないし１２のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項１４】
上記遮光性樹脂材料が、絶縁カーボンを含むアルカリ可溶のエポキシアクリレート酸付加体を含む樹脂組成物を重合硬化させた樹脂材料からなることを特徴とする請求項１ないし１３のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項１５】
上記透光膜の樹脂材料が、アルカリ可溶のエポキシアクリレート酸付加体を含む樹脂組成物を重合硬化させた樹脂材料からなることを特徴とする請求項２ないし１４のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【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に関し、さらに詳しく言えば、裏面にバックライトを備えた透過型の液晶表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
裏面にバックライトを備えた透過型の液晶表示装置においては、視認性を向上させるためにセルの内面に遮光膜を設けるようにしており、図２にはその典型的な従来例の断面が模式的に示されている。
【０００３】
これによると、液晶表示装置１０は、ガラスなどからなる一対の透明基板１１，１２を備えており、この例では、その一方の透明基板１１側には端子部１１ａが連設されている。詳しくは図示されていないが、各透明基板１１，１２には、所定の表示パターンに沿ってＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）からなる透明電極１１１，１２１が形成されている。
【０００４】
この場合、一方の透明基板１１側には、その表示パターンの部分を除いて遮光膜１１２が設けられている。また、詳しくは図示されていないが、端子部１１ａには、一方の透明基板１１の透明電極１１１から直接的に引き出された第１引き出し電極群１３１と、他方の透明基板１２の透明電極１２１と接続される第２引き出し電極群１３２とが形成されている。
【０００５】
透明基板１１，１２は、エポキシ樹脂などの周辺シール材１４を介してそれらの透明電極１１１，１２１が対向するように貼り合わせられ、しかる後、そのセルギャップ内に液晶１５が封入される。なお、周辺シール材１４には例えば導電ビーズからなるトランスファ材が設けられており、他方の透明基板１２の透明電極１２１はそのトランスファ材を介して端子部１１ａの第２引き出し電極群１３２に電気的に接続される。
【０００６】
透明基板１１，１２の外面側には、偏光板１６１，１６２がそれぞれ配置される。この液晶表示装置１０においては、遮光膜１１２を有する一方の透明基板１１が背面側とされ、その裏面にバックライト１７が設けられる。したがって、他方の透明基板１２が表面側として用いられる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記の遮光膜を形成するにあたって、従来では主として印刷法を採用しているが、印刷法では、光学的密度（ＯＤ値）で２以上の十分な遮光度を得るには、その膜厚が３〜４μｍにも達するため、表面の平滑性が悪く、さらに印刷精度に制限されてファインな加工ができないなどの欠点がある。
【０００８】
このため、低ギャップ化を図るにしても印刷膜厚が制約となり、そのギャップ幅をせいぜい６μｍ程度までしか狭めることができなかった。また、この程度のギャップにおいても、遮光膜の突起が原因して、対向する透明基板間の短絡、ギャップのムラなどの不具合が発生することが多く、歩留まり、品質面での大きな制約となっていた。
【０００９】
また、このような内面遮光膜を用いたセルにて部分的に着色したカラー表示を実現する方法としては、セル外部にスクリーン印刷にてカラー印刷を行なう方法、外部にカラーフィルターを設置して部分着色をする方法、セル内面にスクリーン印刷、オフセット印刷にて着色層を印刷する方法などが用いられているが、それぞれ以下のような問題があった。
【００１０】
すなわち、セル外部への印刷、カラーフィルター貼り付けによる場合には、視差に起因する色ずれが不可避であるため、近接したパターンで色を塗り分けることが困難であり、１ｍｍ以上程度の間隔を持つ粗いパターンにしか対応できなかった。また、セル内部に印刷でカラーフィルターを設ける場合には、ＩＴＯの上に印刷で設けられるために、液晶層に印加される電圧は、そのカラーフィルターごしに印加されることになり、しきい値特性を悪化させてしまうという問題があった。なお、カラー偏光板を、部分的に染め分けし、表示色を変えるという方法もあるが、コスト的に引き合わず、使われなくなってきている。
【００１１】
一方、黒レジストおよびカラーレジストを用いてカラーフィルターを作製する技術もよく知られており、大型ＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ  Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）などのフルドット表示において実用化されている。
【００１２】
ＴＦＴ向けのカラーフィルターに用いる遮光膜には、電気絶縁性は要求されず、むしろある程度の導電性を持つ方が好ましいものであった。これはカラーフィルターの上にＩＴＯの成膜を行なうが、遮光膜の導電性がＩＴＯに必要な導電性を補助し、ＩＴＯが比較的高抵抗でも良好な動作特性を示すためである。
【００１３】
一方、カラーフィルターの上にストライプ状にパターニングしたＩＴＯを設けるＳＴＮ用のカラーフィルターの場合には、線間の電気絶縁性の確保、静電容量の低減の点から導電性を持つことは好ましくない。しかしながら、ＳＴＮに使用するカラーフィルターは表面平滑性が重要であり、このためカラーフィルターの上に樹脂の平滑化層を設ける必要がある。
【００１４】
この平滑化層の樹脂が電気絶縁性であるため、結果としてカラーフィルターの遮光膜の電気絶縁性が低いことは大きな障害にはならなかった。すなわち、高絶縁性で、かつ、高い吸光度をもつ材料は公知であったものの、この性能が生かせる用途は存在しなかったといってよい。
【００１５】
また、印刷法で設けられた遮光膜は透明基板との密着力が不十分であり、遮光膜の上に周辺シール材を印刷することはできなかった。このため、実際にカーオーディオなどに取り付けられた状態で、液晶パネルの表示部を斜め方向から観察した場合、その視野角が遮光膜を外れる程度に深い角度になった場合には、バックライトの光が漏れる場合があった。
【００１６】
これを防止するため、従来では、セルの表面の周辺シール材に対応する部分を含む領域に黒色インクにて枠状にスクリーン印刷を行ない、光漏れを防止するようにしているが、その分工程数が増えることは否めなかった。
【００１７】
他方において、従来の低デューティにて駆動して部分的に異なる色を表示するカラー表示方式には次のような課題があった。すなわち、セル外部にカラーフィルターの印刷を行なうか、カラーフィルターを貼り付ける方式においては、視差によりパターン間の色が混ざり合うことを防止するため、パターン間の距離を広く取る必要があり、高精細の着色分けをすることができない。
【００１８】
これに対して、セル内面にカラーフィルターを印刷する方法によれば、精度の点では問題ないものの色純度が悪く、また信頼性も低いものであった。このセル内面にカラーフィルターを印刷する方法においても、内面に印刷方式の遮光膜を設けることになるが、十分な吸光度を得るためには２〜４μｍの膜厚が必要であり、膜厚ムラの発生も避けられなかった。
【００１９】
このために、セルギャップのばらつきが生じ、結果として素子の特性のばらつきを引き起こしていた。また、印刷方式での精細度には限界があり、色替えを行う部分の遮光膜の幅を２００μｍ程度以下にしてパターンを設計することはきわめて困難であり、デザイン上の制約を受けていた。さらには、セル内面の凹凸のため、ＴＮ方式においてはプレチルト角を２°以下とするとドメインが発生するため、特性を向上するためのプレチルト角の低下が実現できなかった。また、表面の平滑性が悪いため、１／３０デューティ程度の駆動を実現したくともＳＴＮ方式あるいは強誘電もしくは反強誘電液晶方式は採用できなかった。
【００２０】
また、周辺シール材に熱硬化性樹脂を用いた場合、シール材とガラス基板の熱膨張率の違いから、周辺シール材の熱硬化後にセル中央部が膨らんだ状態となりやすい。このセルに液晶を封入しても中央部が膨らんだ状態のままであり、特性や背景色が中央部と周辺部とで異なることがあった。
【００２１】
これを防止するために、特に大型のパネルやセルギャップのムラが光学特性に大きく影響するＳＴＮ方式等においては、例えば、セルに液晶を注入した後、液晶層を減圧状態にして、セル中央部およびセル周辺部のギャップを均一にした状態で封止するという加圧封止作業を行なうなどの必要があった。
【００２２】
さらに、強誘電性液晶あるいは反強誘電性液晶などスメクチック液晶を用いる液晶表示素子は、配向の自己回復性がないため、封止後のストレス、衝撃あるいは振動などにより使用できなくなることがあり、配向が一度乱れるとその程度によっては再度加熱処理をして再配向させる必要があった。
【００２３】
上記問題点を解決するために、面内スペーサの周りに熱軟化性の樹脂を被覆し、周辺シール材の熱硬化時に上下基板を融着させる方法がある。しかし、十分な固定化性能を発揮させるためには面内スペーサの量や被覆する熱軟化性樹脂の量を多くしなければならず、面内スペーサ自身の散乱や凝集により光抜けが発生し、外観不良を招くことがあった。また、熱軟化性の樹脂成分が液晶に溶けだし、信頼性を落とすこともあった。
【００２４】
【問題を解決するための手段】
これらの課題を解決するため、本発明は、液晶層を挟持して周辺シール材により対向的に貼り合わせられた一対の透明基板およびその外面側にそれぞれ添設された偏光板と、表示面側から見て裏面側とされる上記一方の偏光板の背後に設けられた照明手段とを含み、上記一方の透明基板の内面側の非表示領域と、表示領域内の表示パターンに対応する部分を除く非表示部とにそれぞれ対応する部分に遮光膜が設けられており、上記表示パターン内の所望の透明電極に上記液晶層が励起する以上の電圧を印加する透過型の液晶表示装置において、上記表示領域内の非表示部が１ｍｍ×１ｍｍ以上の区画を複数有すること、および、上記遮光膜が絶縁抵抗１０１２Ω／□以上の電気絶縁性をもち、かつ、その膜厚１μｍあたりの光学的密度（ＯＤ値）が２．０以上であり、感光性の遮光性樹脂材料をパターニングしてなり、上記一方の透明基板において、上記透明電極は上記遮光膜上に絶縁のための平滑化層を介することなく直接的に形成されているとともに、上記周辺シール材の下部にも平滑化層を設けることなく上記遮光膜が配置されており、全周にわたって上記遮光膜の端部が上記周辺シール材の幅の中に止まっていることを特徴としている。
【００２６】
表示領域内に位置する上記遮光膜が１ｍｍ×１ｍｍ以上の区画を複数有することから、その少なくとも一部の上に、上記周辺シール材と同材質の支柱が設けられることも本発明の特徴の一つである。
【００２７】
表示領域内の非表示部が１ｍｍ×１ｍｍ以上の区画を複数有する表示パターンの典型的なものは、例えば、日の字パターンのようなセグメントタイプのパターンであるが、これとドットパターンが混在するもの、例えば、５×７ドットの区画が間隔を空けて繰り返し出現するパターン等も例示される。
【００２８】
上記表示パターンに対応する部分に、所定の透過色をもつ透光膜を設けるにあたって、その透光膜が絶縁抵抗１０１２Ω／□以上の絶縁抵抗値を有し、感光性の樹脂材料をパターニングしてなることも本発明の特徴の一つである。この場合、上記透光膜および遮光膜上に平滑化層を介することなく上記透明電極を直接的に形成することができる。
【００２９】
上記液晶層がネマチック液晶層であり、上記透明基板間におけるねじれ角がほぼ９０゜ねじれとされ、上記一対の偏光板はその偏光軸が平行になるように配置されているとともに、上記液晶層と上記透明基板のなすプレチルト角が１．５度以下である態様も本発明に含まれる。
【００３０】
上記各態様において、上記液晶層がネマチック液晶層であり、同ネマチック液晶層を駆動するデューティ比を１／１〜１／３３とする態様も本発明に含まれる。
【００３１】
上記液晶層がネマチック液晶層であり、上記透明基板間におけるねじれ角がほぼ９０°ねじれとされ、上記一対の偏光板はその偏向軸が直交するように配置され、上記ネマチック液晶の屈折率異方性Δｎと上記表示パターンを形成する上記透明導電膜間の距離ｄとの積であるΔｎｄが０．４〜０．６μｍの間である様態も本発明に含まれる。
【００３２】
上記液晶層がネマチック液晶層であり、上記透明基板間におけるねじれ角が７０〜８０゜ねじれとされ、上記一対の偏光板はその偏光軸の交差角が７０〜８０゜となるように配置され、上記ネマチック液晶の屈折率異方性Δｎと上記表示パターンを形成する上記透明導電膜間の距離ｄとの積であるΔｎｄが０．４〜０．６μｍの間である態様も本発明に含まれる。
【００３３】
上記液晶層がネマチック液晶層であり、上記透明基板間におけるねじれ角がほぼ９０゜ねじれまたは７０〜８０゜ねじれとする態様において、同ネマチック液晶層を駆動するデューティ比を１／１〜１／４とする態様も本発明に含まれる。
【００３４】
上記液晶層がネマチック液晶層であり、上記透明基板間におけるねじれ角が１８０〜２７０゜ねじれとされているとともに、少なくとも上記一方の偏光板とこれと対向する上記透明基板との間に位相差板が配置され、上記一対の偏光板は電圧無印加で光が透過し、電圧印加で光が遮光されるように配置されている態様も本発明に含まれる。
【００３５】
上記液晶層が強誘電性液晶もしくは反強誘電性液晶であり、上記一対の偏光板はほぼその偏光軸が直交するように配置され、電圧印加で遮光と透過が切り替えられる態様も本発明に含まれる。
【００３６】
ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）方式のネガ表示の場合においては、二色性色素を添加したネマチック液晶を使用することにより、コントラスト比の向上を図ることができ、この点も本発明の特徴に含まれる。
【００３７】
上記照明手段としては、従来からよく用いられているタングステンランプ、キセノンランプ、ＥＬ等も使用可能であるが、ＲＧＢの３色のスペクトルを持つ白色ＬＥＤ（発光ダイオード）あるいは白色ＣＣＴのごとき白色光源が好ましく採用される。
【００３８】
また、上記遮光性樹脂材料が、絶縁カーボンを含むアルカリ可溶のエポキシアクリレート酸付加体を含む樹脂組成物を重合硬化させた樹脂材料からなること、また、上記透光膜の樹脂材料が、アルカリ可溶のエポキシアクリレート酸付加体を含む樹脂組成物を重合硬化させた樹脂材料からなることを本発明の特徴の一つとして挙げることができる。
【００３９】
【発明の実施の形態】
次に、図１に示されている本発明の一実施例としての液晶表示装置１０Ａについて、その具体的な構成を説明する。なお、この実施例において、先に説明した従来例と同一もしくは同一と見なされる部分には、それと同じ参照符号が付されている。
【００４０】
この実施例においては、透明基板１１，１２として、ガラス基板にシリカのアルカリ防止膜を施した基板を用いた。まず、表面側とされる透明基板１２側に、スピンコート法にて新日鐵化学社製の感光性の遮光性樹脂材料、すなわち絶縁カーボンを含み、アルカリ可溶のエポキシアクリレート酸付加体を樹脂成分として含む樹脂組成物であるＶ−２５９ＢＫＩＳ−Ｈ（商品名）を約１μｍの厚さに塗布した。
【００４１】
そして、セグメント表示の表示部分および透明基板１１，１２の周辺に配置される周辺シール材１４の部分より外側の部分を遮光するようなフォトマスクを用いて、３００ｍＪの露光を行ない、現像、乾燥、ベーキングを行なって、透明基板１２上に遮光膜２１を形成した。
【００４２】
前記新日鐵化学社製の遮光性樹脂材料は１μｍの厚みにてＯＤ値が約３．０となり、十分な吸光度を有している。コーティングにはロールコーター、バーコーター、スリットコーターなどを用いることが可能であるが、膜厚ばらつきはセルギャップばらつきの原因となり、さらに透光膜を形成する場合には膜厚のばらつきが容易に色ばらつきとなる。したがって、スピンコートが望ましいが、液の使用量を削減するために、バーコーターあるいはスリットコーターと併用してもよいし、膜厚の均一性に優れる方法なら、いずれの方法を採用しても良い。
【００４３】
遮光膜材料は、黒色顔料と重合性モノマー、オリゴマー等の樹脂成分および光重合開始剤、溶剤等からなるが、この樹脂成分としては、一般的な感光性樹脂成分、具体的には光重合性を示すエチレン性不飽和基を持つ化合物ならびにアルカリ現像性のα、β不飽和カルボン酸もしくはそのエステルまたはこれらをモノマーとした共重合体、好ましくは特開平８−２７８６２９号公報に見られるビスフェノールフルオレンのようなビスフェノール類のエポキシアクリレートの酸付加体が挙げられる。
【００４４】
遮光膜２１のみを形成し、着色はセル外部への印刷あるいはカラーフィルター貼付けで対応することも可能であるが、この実施例では、セル内面に所定の着色を行なうために、セグメントタイプの表示部に透光膜としてのカラーフィルターが形成されるようなフォトマスクを用意し、それぞれ赤、緑、黄色などのカラーレジスト（それぞれＶ−２５９Ｒ−Ｈ，Ｖ−２５９Ｇ−Ｈ，Ｖ−２５９Ｙ−Ｈ（いずれも新日鐵化学社製））を順次スピンコートにて塗布し、露光、現像、乾燥、ベーキングを行なって透光膜２２を形成した。
【００４５】
この材料を用いることにより、２５０℃程度の温度まで変色せず、透明導電膜の成膜工程およびセル化工程を通した後にもなんら色彩に変化が生じないセルを提供できるようになるため、彩度が高く、白色光源からなるバックライトと組み合わせることにより、特に良好な色を示すことができる。
【００４６】
また、無色（白色）を含む任意の色を表現するために、数種類の原色を用意しておき、要求に対応して調合し、調色をすることができる。基本色としては、少なくとも赤、青、緑、黄、紫、クリアーの６色を揃えることが望ましい。着色が不要な部分についても、セル内面の平滑化の観点からクリアー膜を形成しておくことが好ましい。この場合、着色部との透過率の差を緩和するために、クリアー膜にも少量の顔料を添加し、その透過率を７０％程度に下げておくことが実用的である。顔料は一般に入手できる彩度が高く、透過率が高い材料であればよく、特に限定されない。
【００４７】
遮光膜２１は、液晶セルとした場合の周辺シール材１４の下にかかるように設置してもよいし、周辺シール材１４の内側(液晶層側)までとしてもよい。周辺シール材の下まで設けた場合には、遮光膜形成側の透明基板１２から見た場合に、周辺シール材１４が遮光膜に隠されるため、セル表面の有効面積が広くとれることになる。
【００４８】
この場合、全周に亙って遮光膜の端部が周辺シール材の幅の中に止まるようにすることがシール強度の低下を防止する観点から好ましい。例えば、このような設計で、初期および高温耐湿試験（８０℃、９０％、５０時間）後のシール強度がそれぞれ５．６ｋｇｆ、４．７ｋｇｆであったものが、遮光膜の端部がシール材の外側（反液晶層側）にはみ出すようにすることにより、それぞれ３．５ｋｇｆ、２．３ｋｇｆに低下する場合がある。
【００４９】
従来では、表示面の開口部を広く取りたい場合には、周辺シール材１４の部分を隠すために、多くの場合、前面側偏光板表面にスクリーン印刷法で黒枠を印刷するようにしていたが、遮光膜２１を周辺シール材１４の下にまで設けることにより、その印刷工程を省略することができるようになり、低コスト化に寄与できる。なお、シール部からの光抜けの防止をより完全にするために、周辺シール材として遮光性のものを使用することもできる。
【００５０】
この実施例のように、遮光膜２１の上に透光膜２２を設ける場合には、透光膜２２は周辺シール材１４の内側でとどめることが好ましい。また、遮光膜２１の上に重なる部分の透光膜２２の設計は、遮光膜２１側から表示を見る場合には影響はないが、透光膜２２側から観察する場合には、透光膜２２の設置形状がわずかながら視認できることになる。
【００５１】
また、表示部に限定して透光膜２２を設けた場合には、その輪郭が視認されるため好ましくない。これを避けるため、透光膜２２のそれぞれの色は相互に重ならず、かつ、間隔が広くならないようにするうえで、設計上のすき間を０．５ｍｍ以下とすることが好ましい。
【００５２】
遮光膜２１側から表示を見る場合には、異なる色の境界部は遮光膜２１に隠されるので、視認性の面からは上記のすき間の広さは問題にならず、重なり合うように設計してもよい。例えば、このすき間が５μｍ程度のときに、その部分で透明電極パターニング用のフォトレジストの被覆が不完全になり、断線が生じる場合もあるので、セル内のギャップの均一性に余裕があれば、むしろ重なり合うようにする方が好ましい。
【００５３】
透明基板１２側において、周辺シール材１４の下に遮光膜２１を設ける場合には、透明電極１２１はこれら遮光膜２１、透光膜２２の上に成膜する。これらの膜は絶縁抵抗が１０１２Ω／□以上の絶縁性を持つ絶縁膜であることにより、絶縁のための保護層を設ける必要がない。なお、配線間の抵抗は１０１１Ω／□以上であれば、液晶セルとした場合のにじみ現象も生じず問題はない。
【００５４】
このようにして形成したカラー基板に２３０℃程度の基板温度にて、スパッタ法にて透明導電膜を形成した。その面抵抗値は素子のパターン設計により適宜の値とされるが、おおよそ１００Ω／□から３０Ω／□前後が好ましい。この基板にフォトレジストを塗布したのち、表示パターンの部分に電圧が印加されるように配線部分を遮光したフォトマスクを用い、露光、現像を行なった後、エッチング液にて不要部分のＩＴＯを除去し、さらにＮａＯＨ水溶液にてレジストを剥離して、透明電極１２１を作成した。
【００５５】
このように、遮光膜および透光膜材料は、カラー基板の製造過程でエッチング液およびレジスト剥離液にさらされるので、これら薬液に対する耐性も必要とされる。
【００５６】
遮光膜２１側から観察する液晶セルの場合には、遮光膜が無い部分しか光が透過せず、また反射で観察した場合にも遮光膜とガラス基板の間には透明電極が存在しないため、引き回しパターンが見えることもないが、遮光膜２１を設けた基板と対向する透明基板１１側からセルを観察し、正規反射となった場合には、遮光膜２１の表面に配線された透明電極パターンが視認できることになる。
【００５７】
透明電極の引き回しを目立たなくするためには、隣合う透明電極引き回し間の間隙を１００μｍ程度とすることが好ましく、細部のパターンにわたってこのような狭い線間を実現することが好ましいが、設計上の制約などで不可能な場合にはおおよその目安として、透明電極の被覆率を９０％以上とすればよい。この比率は高い方が好ましいことは言うまでもない。
【００５８】
なお、表示部の周辺に余裕があり、周辺シール材１４の下に遮光膜２１を設けない場合には、透明基板に透明電極パターンを形成した後に遮光膜を形成してもよい。この場合には、遮光膜２１を設けた基板１２とは反対側の透明基板１１側を表示面とすることが好ましい。すなわち、このようにすることによって非点灯時に透明電極パターンが目立つ現象が抑制され、良好な製品外観を得ることができる。
【００５９】
対向する透明基板１１については、アルカリ防止膜、透明電極を順次形成して透明電極基板とした。遮光膜２１、透光膜２２を形成した透明基板１２には、プレチルト角が１〜１．５°となる配向膜を用いることが好ましい。ＴＮ素子の場合には、プレチルト角を小さくすることにより視角を拡大することができることが知られているが、従来の印刷法で設けた遮光膜は厚く、さらに表面の凹凸も激しいために、１から１．５°程度の小さなプレチルト角ではリバースチルトドメインを引き起こすため、使用できなかった。本発明の方法で設けた遮光膜２１の場合には、１．５°以下のプレチルト角が適用できる。このようなプレチルト角を示す配向膜は、その種類を問わない。
【００６０】
配向膜の膜厚は６００Å程度が良好な配向性能を示し、かつ、電気光学的な特性への影響が少ないので好ましい。対向する透明基板１１には、チタニア、シリカを混合した無機系の絶縁膜をゾルゲル法にて形成させた後に配向膜を成膜しラビング処理をすることが好ましい。無機膜は面間の短絡を防止するために有効である。
【００６１】
この実施例では、透明基板１２側に面内スペーサを散布し、対向する透明基板１１には周辺シール材１４をセル周辺にスクリーン印刷法にて印刷した。周辺シール材１４には透明基板１１，１２間の導通をとるためにトランスファ材として導電ビーズを混合したものを用いることができる。導電ビーズは導通をとる箇所にだけ混合させてもよいし、枠状のシール材１４内の全体に混合してもよい。
【００６２】
また、セルの中央部が膨らみやすく、セルギャップのムラが発生しやすいもの（例えば、シール材と表示部分との距離が１０ｍｍ以上離れているようなもの、セル形状が略正方形のようなもの）、低ギャップセル（例えば、５μｍ以下のセルギャップのもの）、セルギャップのムラを解消するために加圧封止工程を実施しているもの、または外部ストレス、衝撃、振動により液晶層の配向が乱されやすいもの（例えば、強誘電性液晶、反強誘電性液晶）においては、遮光膜に対応する部分の少なくとも一部に支柱状のシール材を設置することが好ましい。このときのシール材としては、周辺シール材と同材質のシール材を用いる。周辺シール材に導電ビーズを混合した場合は、支柱状のシール材は上下電極の対向しない部分に設置する。
【００６３】
これらの透明基板１１，１２を対向させ、熱圧着工程を通して硬化させ、注入口、端子部などを切り出したのち、真空注入法にてセル内にネマチック液晶を注入し、その注入口にＵＶ硬化性のエポキシ樹脂を塗布して封止した。そして、従来と同様に、透明基板１１，１２の外面側にそれぞれ偏光板１６１，１６２を配置し、また、背面側となる偏光板１６１の裏面にバックライト１７を配置した。
【００６４】
なお、この液晶表示装置の表示モードとしては、ＴＮ、ＳＴＮが適用できる。ＴＮの場合にも偏光板との組み合わせにより、ネガ表示、ポジ表示が実現できるが、どちらのモードとでも組み合わせが可能である。また、Δｎｄとしても、いわゆるファーストミニマムといわれる０．４８μｍ程度、セカンドミニマムといわれる１．１μｍ前後のいずれの設計でもよいし、さらにサードミニマム（１．７μｍ程度）以上の設計としても良い。
【００６５】
ネガモードのＴＮの場合、従来ではΔｎｄが０．４８μｍ前後の場合には色ムラが発生しやすく、良好な表示性能を得ることは困難であったが、本発明によれば、セルの均一性が良好であるため、特に制限がない。また、ポジモードを使用する場合は０．４８μｍ程度のΔｎｄで用いることが一般的であるが、遮光膜の吸光度を２．５以上とする必要があり、従来の印刷法では４μｍ程度の遮光膜厚みが必要となっていた。このため、セルギャップとしては６μｍを下回ることが事実上不可能であるため、Δｎｄを０．４８μｍ程度とするためには、Δｎが０．１以下の特殊な液晶を選ばざるを得なかった。
【００６６】
これに対して、本発明においては、遮光膜は１μｍ以下でも使用でき、セルギャップも５μｍ以下、場合によっては３μｍ以下を実現することも可能となる。これによりΔｎの値を大きく取れ、使用できる液晶材料の種類の拡大さらには特性の改善が図れることになる。
【００６７】
ポジモードの場合には、偏光板と透明基板との間に位相差板を設けることにより、視野角依存性を低減することができる。このような効果が認められる代表的な位相差板には、富士写真フィルム社製のディスコティック液晶を利用したワイドビューフィルムがある。
【００６８】
マザー基板から複数のセルを取り出す、いわゆるマルチパターン設計で製造することが一般的に行なわれているが、対向する１組の基板に、パターンは観察側が遮光膜側となるいわゆるＦ板と、反観察側が遮光膜側となるいわゆるＲ板の設計を交互に配置したものを用いてもよい。この場合には、遮光膜のＦ，Ｒパターンに対応した設計とした透明電極を形成する。これによれば、切り出される液晶セルの間の部分に廃棄すべきつなぎの部分が生ぜず、基板の使用効率が向上するとととも、切断のための切り回数が減らせるため、工程短縮、歩留まり向上の利点を有する。
【００６９】
本発明において、裏面側の偏光板の背後に設けられる照明手段の光源としては、通常のタングステンランプあるいはＥＬ等も使用できるが、着色層の彩度の高さを生かす観点から、ＲＧＢのスペクトルを有するＬＥＤもしくはＣＣＴのごとき白色光源が好ましく採用される。
【００７０】
【実施例】
《実施例１》
ガラス基板にシリカのアルカリ防止膜をスパッタ法にて約２００Åの厚さに成膜した基板を用い、スピンコート法にて新日鐵化学社製の遮光膜材料Ｖ−２５９ＢＫＩＳ−Ｈを約１μｍの厚さに塗布した。そして、セグメント表示の表示部分および液晶セルの周辺に設ける周辺シール材の部分より外側の部分を遮光するようなフォトマスクを用いて、３００ｍＪの露光を行ない、現像、乾燥、ベーキングを行なった。この膜のＯＤ値は３．０、絶縁抵抗値は１×１０１４Ω／□であった。
【００７１】
次に、所定の着色を行なうために、セグメント部分に透光膜が形成されるようなフォトマスクを３枚用意し、赤、緑、黄色のカラーレジスト（それぞれＶ−２５９Ｒ−Ｈ，Ｖ−２５９Ｇ−Ｈ，Ｖ−２５９Ｙ−Ｈ（いずれも新日鐵化学社製））を順次スピンコートにて塗布し、露光、現像、乾燥、ベーキングを行なった。得られた各透光膜の絶縁抵抗値は３×１０１４Ω／□であった。これらの透光膜は、周辺シール材にかからないためにセルの外形よりはやや狭い部分に形成し、それぞれの色は相互に重ならないように、そのすき間を０．３ｍｍ設けた。
【００７２】
このようにして形成したカラー基板に、２３０℃の温度でスパッタ法にて約１０００ÅのＩＴＯ透明導電膜を形成した。面抵抗値は約３０Ω／□であった。この基板にフォトレジストを塗布したのち、セグメント表示の部分に電圧が印加されるように配線部分を遮光したフォトマスクを用い、露光、現像を行なった後、エッチング液にて不要部分のＩＴＯを除去、さらにＮａＯＨ水溶液にてレジストを剥離して、透明電極を形成させた。対向する基板にも、アルカリ防止膜、ＩＴＯ透明導電膜を順次形成し、同様に透明電極を形成させた。
【００７３】
遮光膜および透光膜を形成した基板には、プレチルト角が１．３°となる所定の配向膜を用い、転写印刷法にて厚さ約６００Åとなるように成膜した。対向する基板にはチタニア、シリカを混合した無機系の絶縁膜を形成するために、ゾルゲル法にて印刷成膜を行なった。しかる後、同様に配向膜を形成して焼成し、両基板をねじれ角が９０°となるようにラビングした。
【００７４】
片側の基板には６μｍの直径を持つ積水ファインケミカル社製の面内スペーサを散布し、対向する基板には周辺シール材として、三井化学社製のストラクトボンドを液晶セルの周辺にスクリーン印刷法にて印刷した。シール材には基板の上下の導通をとるために積水ファインケミカル社製の導電性ビーズを３％添加した。このシール材は遮光膜の上に形成されているため、遮光膜側からはほとんど見えない位置となっていた。
【００７５】
これらの基板を対向させ、熱圧着工程を通して硬化させ注入口、端子部などを切り出したのち、真空注入法にてネマチック液晶を注入し、注入口にＵＶ硬化性のエポキシ樹脂を塗布して封止した。
【００７６】
各セグメント部分のギャップのばらつきを測定したところ、最大で０．３μｍ程度の偏差に収まっており、均一性の良好なセルが形成されていた。
そして、基板の両側に偏光軸が平行となるように一組の偏光板を所定の角度にて貼り付け、カラー液晶表示セルを完成させた。
【００７７】
このようにして作成したセルを１／８デューティにて駆動し、裏面にＲＧＢ３色のスペクトルを有するＣＣＴを光源とするバックライトを設置し、遮光膜を形成した側から観察したところ、視角も広く良好な視認性を示した。
【００７８】
〈比較例１〉
ガラス上に形成されたＩＴＯ透明導電膜をパターニングし、片方の基板にセグメントの表示部分とシールより内側に遮光膜が形成されるように、黒色顔料分散系のインクをオフセット印刷し、遮光膜を２μｍの厚さに形成した。この膜のＯＤ値は１．７、絶縁抵抗値は３×１０１３Ω／□であった。対向する基板にはカラーインクにて所定の位置にスクリーン印刷法にて透光膜を形成した。これらの基板にプレチルト角が１．３°となるような配向膜を形成し、９０°のねじれ角となるようにラビングし、６μｍの面内スペーサを介してセルを形成した。しかる後、ネマチック液晶を注入し、封止した。
【００７９】
偏光板を貼り付けた後、１／８デューティにて駆動し、裏面にタングステンランプのバックライトを設置し、遮光膜の印刷側から観察したところ視角がやや狭かった。セグメントのエッジ部分を微細に観察すると、ドメインが発生しており、本来の特性が得られていなかった。セルギャップのばらつきを測定したところ、面内で最大２．２μｍのばらつきがあることが分かり、これも視角が狭い原因であった。また、直射日光下で観察すると、セルの表面での印刷顔料粒子に起因すると思われる光散乱が生じ、コントラストも低下していた。
【００８０】
《実施例２》
ガラス基板にシリカのアルカリ防止膜をスパッタ法にて約２００Åの厚さに成膜した基板を用い、スピンコート法にて新日鐵化学社製の遮光膜材料Ｖ−２５９ＢＫＩＳ−Ｈを約１μｍの厚さに塗布し、セグメント表示の表示部分および液晶セルの周辺部に設ける周辺シール材の部分より外側の部分を遮光するようなフォトマスクを用いて、３００ｍＪの露光を行ない、現像、乾燥、ベーキングを行なった。この膜のＯＤ値は３．０、絶縁抵抗値は１×１０１４Ω／□であった。
【００８１】
このようにして形成した遮光膜付きの基板に２３０℃の温度でスパッタ法にて約２０００ÅのＩＴＯ透明導電膜を形成した。面抵抗値は約１０Ω／□であった。この基板にフォトレジストを塗布したのち、セグメント表示の部分に電圧が印加されるように配線部分を遮光したフォトマスクを用い、露光、現像を行なった後、エッチング液にて不要部分のＩＴＯを除去、さらにＮａＯＨ水溶液にてレジストを剥離して、透明電極を形成させた。対向する基板にも、アルカリ防止膜、ＩＴＯを順次形成し、同様に透明電極を形成させた。
【００８２】
遮光膜を形成した基板には、プレチルト角が２°程度となる所定の配向膜を用い、転写印刷法にて厚さ約６００Åとなるように成膜した。対向する基板にはチタニア、シリカを混合した無機系の絶縁膜を形成するために、ゾルゲル法にて印刷成膜を行なった。次に、同様に配向膜を形成して焼成し、両基板をねじれ角が９０°となるようにラビングした。
【００８３】
片側の基板には５μｍ径の積水ファインケミカル社製の面内スペーサを散布し、対向する基板には周辺シール材として、熱硬化性のエポキシ樹脂である三井化学社製のストラクトボンドを液晶セルの周辺にスクリーン印刷法にて印刷した。シール材には基板の上下の導通をとるためのトランスファ材として、積水ファインケミカル社製の導電ビーズを３％添加し、さらにシールギャップを保つためのガラスファイバーを５％添加した。この周辺シール材は遮光膜の上に形成されているため、遮光膜側からは、ほとんど見えない位置となっていた。
【００８４】
これらの基板を対向させ、熱圧着工程を通して硬化させ注入口、端子部などを切り出したのち、真空注入法にてΔｎが０．０７７のネマチック液晶を注入し、注入口にＵＶ硬化性のエポキシ樹脂を塗布して封止した。各セグメント部分のギャップ幅を測定したところ約６μｍとなっており、これは面内スペーサと遮光膜の厚さの合計に等しく、スペーサは遮光膜には沈み込んでいないことが確認できた。このセルのΔｎｄを測定したところ、０．４６であった。面内のギャップ偏差も最大で０．３μｍ程度の偏差に収まっており、均一性の良好なセルが形成されていた。
【００８５】
しかる後、基板の両側に偏光軸が平行となるように一組の偏光板を組み合わせ、所定の角度にて貼り付け、液晶表示セルを完成させた。このようにして作成したセルを１／２デューティにて駆動し、裏面にタングステンランプのバックライトを設置し、遮光膜を形成した側から観察したところ、正面ではコントラスト比３００：１が達成され、良好な視認性を有していることが確認できた。
【００８６】
〈比較例２〉
ガラス上に形成されたＩＴＯ透明導電膜をパターニングし、片方の基板にセグメントの表示部分とシールより内側に遮光膜が形成されるように、オフセット印刷法にて遮光膜を４μｍの厚さに印刷で形成した。この遮光膜のＯＤ値は２．５であった。対向する基板とともに、これらの基板にプレチルト角が２°となるような配向膜を形成し、９０゜のねじれ角となるようにラビングし、６μｍの面内スペーサを介してセルを形成した。
【００８７】
しかる後、実施例２と同じネマチック液晶を注入し、封止した。注入には実施例２に比較して４倍の時間が必要であった。また、封止後にギャップ幅および均一性を確認したところ、ギャップ幅は６．２μｍとなっており、面内スペーサは印刷遮光膜に大きく沈み込んでいることが分かった。また、面内で最大２．２μｍのギャップのばらつきがあることが分かった。
【００８８】
偏光板を貼り付けた後、１／２デューティにて駆動し、裏面にタングステンランプのバックライトを設置し、遮光膜の印刷側から観察したところ正面コントラストは平均で１５０：１であったが、ギャップの不均一が原因して部分的に２００：１のところや１００：１の部分があった。また、直射日光下で観察すると、セルの表面での散乱が生じ、コントラストがやや低下して見られた。
【００８９】
《実施例３》
ガラス基板にシリカのアルカリ防止膜をスパッタ法にて約２００Åの厚さに成膜した基板を用い、８０ｍｍ×８０ｍｍのセルを複数個レイアウトしたマザー基板を以下の手順で製造した。すなわち、スピンコート法にて新日鐵化学社製の遮光膜材料Ｖ−２５９ＢＫＩＳ−Ｈを約１μｍの厚さに塗布し、セグメント表示の表示部分および液晶セルの周辺部に設ける周辺シール材の部分より外側の部分を遮光するようなフォトマスクを用いて、３００ｍＪの露光を行ない、現像、乾燥、ベーキングを行なった。この膜のＯＤ値は３．０、絶縁抵抗値は１×１０１４Ω／□であった。
【００９０】
このようにして形成した遮光膜付きの基板に２３０℃の温度でスパッタ法にて約２０００ÅのＩＴＯ透明導電膜を形成した。面抵抗値は約１０Ω／□であった。この基板にフォトレジストを塗布したのち、セグメント表示の部分に電圧が印加されるように配線部分を遮光したフォトマスクを用い、露光、現像を行なった後、エッチング液にて不要部分のＩＴＯを除去、さらにＮａＯＨ水溶液にてレジストを剥離して、透明電極を形成させた。対向する基板にも、アルカリ防止膜、ＩＴＯを順次形成し、同様に透明電極を形成させた。
【００９１】
遮光膜を形成した基板には、プレチルト角が２°程度となる所定の配向膜を用い、転写印刷法にて厚さ約６００Åとなるように成膜した。対向する基板にはチタニア、シリカを混合した無機系の絶縁膜を形成するために、ゾルゲル法にて印刷成膜を行なった。次に、同様に配向膜を形成して焼成し、両基板をねじれ角が９０°となるようにラビングした。
【００９２】
片側の基板には４μｍ径の積水ファインケミカル社製の面内スペーサを散布し、対向する基板にはシール材として、熱硬化性のエポキシ樹脂である三井化学社製のストラクトボンドを液晶セルの周辺と遮光膜に覆われてかつ上下電極が対向していない所定の部分とにスクリーン印刷法にて印刷した。シール材には基板の上下の導通をとるためのトランスファ材として、積水ファインケミカル社製の導電ビーズを３％添加し、さらにシールギャップを保つためのガラスファイバーを５％添加した。このシール材は遮光膜の上に形成されているため、遮光膜側からは、ほとんど見えない位置となっていた。
【００９３】
これらの基板を対向させ、熱圧着工程を通して硬化させ注入口、端子部などを切り出したのち、真空注入法にてネマチック液晶を注入し、注入口にＵＶ硬化性のエポキシ樹脂を塗布して封止した。各セグメント部分のギャップ幅を測定したところ、約５μｍとなっており、これは面内スペーサと遮光膜の厚さの合計にほぼ等しく、スペーサは遮光膜には沈み込んでいないことが確認できた。面内のギャップ偏差も最大で０．２μｍ程度の偏差に収まっており、中央部と周辺部とのギャップ均一性の優れたセルが形成されていた。
【００９４】
次に、基板の両側に偏光軸が平行となるように一組の偏光板を組み合わせ、所定の角度にて貼り付け、さらに裏面のバックライト側に、表示セグメントに応じて所定の箇所にカラー印刷を行い色分けしたプラスチックシートを貼り付け、液晶表示セルを完成させた。
【００９５】
このようにして作成したセルを１／２デューティにて駆動し、裏面にタングステンランプのバックライトを設置し、遮光膜を形成した側から観察したところセル中央部及び周辺部ともにコントラスト比約３００：１が達成されており、特性においても均一なセルが得られていることが確認できた。
【００９６】
《実施例４》
ガラス基板にシリカのアルカリ防止膜をスパッタ法にて約２００Åの厚さに成膜した基板を用い、８０ｍｍ×８０ｍｍのセルを複数個レイアウトしたマザー基板を以下の手順で製造した。すなわち、スピンコート法にて新日鐵化学社製の遮光膜材料Ｖ−２５９ＢＫＩＳ−Ｈを約１μｍの厚さに塗布し、セグメント表示の表示部分および液晶セルの周辺部に設ける周辺シール材の部分より外側の部分を遮光するようなフォトマスクを用いて、３００ｍＪの露光を行ない、現像、乾燥、ベーキングを行なった。この膜のＯＤ値は３．０、絶縁抵抗値は１×１０１４Ω／□であった。
【００９７】
このようにして形成した遮光膜付きの基板に２３０℃の温度でスパッタ法にて約２０００ÅのＩＴＯ透明導電膜を形成した。面抵抗値は約１０Ω／□であった。この基板にフォトレジストを塗布したのち、セグメント表示の部分に電圧が印加されるように配線部分を遮光したフォトマスクを用い、露光、現像を行なった後、エッチング液にて不要部分のＩＴＯを除去、さらにＮａＯＨ水溶液にてレジストを剥離して、透明電極を形成させた。対向する基板にも、アルカリ防止膜、ＩＴＯを順次形成し、同様に透明電極を形成させた。
【００９８】
遮光膜を形成した基板には、プレチルト角が２°程度となる所定の配向膜を用い、転写印刷法にて厚さ約６００Åとなるように成膜した。対向する基板にはチタニア、シリカを混合した無機系の絶縁膜を形成するために、ゾルゲル法にて印刷成膜を行なった。次に、同様に配向膜を形成して焼成し、両基板をねじれ角が９０°となるようにラビングした。
【００９９】
片側の基板には４μｍ径の積水ファインケミカル社製の面内スペーサを散布し、対向する基板には周辺シール材として、熱硬化性のエポキシ樹脂である三井化学社製のストラクトボンドを液晶セルの周辺にスクリーン印刷法にて印刷した。シール材には基板の上下の導通をとるためのトランスファ材として、積水ファインケミカル社製の導電ビーズを３％添加し、さらにシールギャップを保つためのガラスファイバーを５％添加した。このシール材は遮光膜の上に形成されているため、遮光膜側からは、ほとんど見えない位置となっていた。
【０１００】
これらの基板を対向させ、熱圧着工程を通して硬化させ注入口、端子部などを切り出したのち、真空注入法にてネマチック液晶を注入し、注入口にＵＶ硬化性のエポキシ樹脂を塗布して封止した。各セグメント部分のギャップ幅を測定したところ、約５μｍとなっており、これは面内スペーサと遮光膜の厚さの合計にほぼ等しく、スペーサは遮光膜には沈み込んでいないことが確認できた。面内のギャップ偏差も最大で０．５μｍ程度の偏差に収まっており、中央部と周辺部とのギャップにやや偏差の大きなセルが形成されていた。
【０１０１】
次に、基板の両側に偏光軸が平行となるように一組の偏光板を組み合わせ、所定の角度にて貼り付け、液晶表示セルを完成させた。
このようにして作成したセルを１／２デューティにて駆動し、裏面にタングステンランプのバックライトを設置し、遮光膜を形成した側から観察したところ正面コントラスト比２５０：１が達成されており、実用上問題のない視認性が確認できた。
【０１０２】
〈比較例３〉
ガラス上に形成されたＩＴＯ透明導電膜をパターニングし、片方の基板にセグメントの表示部分とシールより内側に遮光膜が形成されるように、黒色顔料分散系のインクをオフセット印刷し、遮光膜を４μｍの厚さに形成した。この遮光膜のＯＤ値は３．４、絶縁抵抗値は１．５×１０１３Ω／□であった。対向する基板とともに、これらの基板にプレチルト角が２°となるような配向膜を形成し、９０゜のねじれ角となるようにラビングし、４μｍの面内スペーサを介してセルを形成した。
【０１０３】
しかる後、実施例３と同じネマチック液晶を注入した。注入後にギャップ幅および均一性を確認したところ、ギャップ幅は６μｍとなっており、中央部と周辺部でギャップのムラによる色ムラが発生していることが分かった。このとき、面内で最大２．６μｍのギャップばらつきがあることが分かった。
【０１０４】
この注入後のセルを加重０．２ｋｇ／□にて加圧封止した後、再度ギャップ幅を確認した。ギャップ幅は５．５μｍまで狭まり、面内のギャップ偏差は１．０μｍとなっていた。
偏光板を貼り付けた後、１／２デューティにて駆動し、裏面にタングステンランプのバックライトを設置し、遮光膜の印刷側から観察したところ正面コントラストは２００：１であった。また、見栄えにおいて所々にギャップのムラによる色ムラが発生していた。
【０１０５】
《実施例５》
ガラス基板にシリカのアルカリ防止膜をスパッタ法にて約２００Åの厚さに成膜し、引き続いて３００℃の温度でスパッタ法にて約２０００ÅのＩＴＯ透明導電膜を形成した。面抵抗値は約１０Ω／□であった。この基板にフォトレジストを塗布したのち、セグメント表示の部分に電圧が印加されるように配線部分を遮光したフォトマスクを用い、露光、現像を行なった後、エッチング液にて不要部分のＩＴＯを除去、さらにＮａＯＨ水溶液にてレジストを剥離して、電極基板を作成した。
【０１０６】
この基板を用い、スピンコート法にて新日鐵化学社製の遮光膜材料Ｖ−２５９ＢＫＩＳ−Ｈを約１μｍの厚さに塗布し、セグメント表示の表示部分および液晶セルの周辺に設ける周辺シール材の内側の部分までを遮光するようなフォトマスクを用いて、３００ｍＪの露光を行ない、現像、乾燥、ベーキングを行なった。この膜のＯＤ値は３．０、絶縁抵抗値は１×１０１４Ω／□であった。対向する基板は、アルカリ防止膜、ＩＴＯ透明導電膜を順次形成し、同様に電極基板を作成した。
【０１０７】
遮光膜を形成した基板にはプレチルト角が２°程度となる所定の配向膜を用い、転写印刷法にて厚さ約６００Åとなるように成膜した。対向する基板にはチタニア、シリカを混合した無機系の絶縁膜を形成するために、ゾルゲル法にて印刷成膜を行なった。そして、同様に配向膜を形成して焼成し、両基板をねじれ角が９０°となるようにラビングした。
【０１０８】
片側の基板には５μｍの直径を持つ積水ファインケミカル社製の面内スペーサを散布し、対向する基板には周辺シール材として、熱硬化性のエポキシ樹脂である三井化学社製のストラクトボンドを液晶セルの周辺にスクリーン印刷法にて印刷した。シール材には基板の上下の導通をとるためのトランスファ材として、積水ファインケミカル社製の導電ビーズを３％添加し、さらにシールギャップを保つため、この場合は遮光膜の厚さだけ大きい直径約６μｍのスペーサを混入した。このシール材は遮光膜の外側に形成されているため、遮光膜側からは、見える位置となっていた。
【０１０９】
これらの基板を対向させ、熱圧着工程を通して硬化させ注入口、端子部などを切り出したのち、真空注入法にてネマチック液晶を注入し、注入口にＵＶ硬化性のエポキシ樹脂を塗布して封止した。各セグメント部分のギャップ幅を測定したところ、約６μｍとなっており、これは面内スペーサと遮光膜の厚さの合計にほぼ等しく、スペーサは遮光膜には沈み込んでいないことが確認できた。面内のギャップ偏差も最大で０．３μｍ程度の偏差に収まっており、均一性の良好なセルが形成されていた。
【０１１０】
次に、基板の両側に偏光軸が平行となるように一組の偏光板を組み合わせ、所定の角度にて貼り付け、液晶表示セルを完成させた。
このようにして作成したセルを１／２デューティにて駆動し、裏面にタングステンランプのバックライトを設置し、遮光膜を形成した側の反対側の基板面から観察したところ、正面ではコントラスト比３００：１が達成され、セル周辺にはシールが見えるため、有効表示面積がやや狭いものの、良好な視認性を有していることが確認できた。
【０１１１】
《実施例６》
ガラス基板にシリカのアルカリ防止膜をスパッタ法にて約２００Åの厚さに成膜した基板を用い、スピンコート法にて新日鐵化学社製の遮光膜材料Ｖ−２５９ＢＫＩＳ−Ｈを約１μｍの厚さに塗布し、セグメント表示の表示部分および液晶セルの周辺に設ける周辺シール材の部分より外側の部分を遮光するようなフォトマスクを用いて、３００ｍＪの露光を行ない、現像、乾燥、ベーキングを行なった。この膜のＯＤ値は３．０、絶縁抵抗値は１×１０１４Ω／□であった。
【０１１２】
次に、所定の着色を行うために、セグメント部分に透光膜が形成されるようなフォトマスクを３枚用意し、赤、緑、黄色のカラーレジスト（それぞれＶ−２５９Ｒ−Ｈ，Ｖ−２５９Ｇ−Ｈ，Ｖ−２５９Ｙ−Ｈ（いずれも新日鐵化学社製））を順次スピンコートにて塗布し、露光、現像、乾燥、ベーキングを行なった。得られた各透光膜の絶縁抵抗値は３×１０１４Ω／□であった。これらの透光膜は、周辺シール材にかからないようにセルの外形よりはやや狭い部分に形成し、それぞれの色は相互に重ならないように、すき間を０．３ｍｍ設けた。
【０１１３】
このようにして形成したカラー基板に２３０℃の温度でスパッタ法にて約１０００ÅのＩＴＯ透明導電膜を形成した。面抵抗値は約３０Ω／□であった。この基板にフォトレジストを塗布したのち、セグメント表示の部分に電圧が印加されるように配線部分を遮光したフォトマスクを用い、露光、現像を行なった後、エッチング液にて不要部分のＩＴＯを除去、さらにＮａＯＨ水溶液にてレジストを剥離して、電極基板を作成した。対向する基板は、アルカリ防止膜、ＩＴＯ透明導電膜を順次形成し、同様に電極基板を作成した。
【０１１４】
遮光膜および透光膜を形成した基板にはプレチルト角が２°となる所定の配向膜を用い、転写印刷法にて厚さ約６００Åとなるように成膜した。対向する基板にはチタニア、シリカを混合した無機系の絶縁膜を形成するために、ゾルゲル法にて印刷成膜を行なった。そして、同様に配向膜を形成して焼成し、両基板をねじれ角が７０°となるようにラビングした。
【０１１５】
片側の基板には５μｍ径の積水ファインケミカル社製の面内スペーサを散布し、対向する基板には周辺シール材として、熱硬化性のエポキシ樹脂である三井化学社製のストラクトボンドを液晶セルの周辺にスクリーン印刷法にて印刷した。シール材には基板の上下の導通をとるためのトランスファ材として、積水ファインケミカル社製の導電ビーズを３％添加し、さらにシールギャップを保つためのガラスファイバーを５％添加した。このシール材は遮光膜の上に形成されているため、遮光膜側からは、ほとんど見えない位置となっていた。
【０１１６】
これらの基板を対向させ、熱圧着工程を通して硬化させ注入口、端子部などを切り出したのち、真空注入法にてネマチック液晶を注入し、注入口にＵＶ硬化性のエポキシ樹脂を塗布して封止した。各セグメント部分のギャップ幅を測定したところ約６μｍとなっており、これは面内スペーサと遮光膜の厚さの合計にほぼ等しく、スペーサは遮光膜には沈み込んでいないことが確認できた。面内のギャップ偏差も最大で０．３μｍ程度の偏差に収まっており、均一性の良好なセルが形成されていた。
【０１１７】
しかる後、基板の両側に偏光軸の交差角が７０°となるように一組の偏光板を組み合わせ、所定の角度にて貼り付け、液晶表示セルを完成させた。
このようにして作成したセルを１／２デューティにて駆動し、裏面にＲＧＢのスペクトルを持つ白色ＬＥＤを使用したバックライトを設置し、遮光膜を形成した側から観察したところ、正面から主視角方向に３０°傾斜した方向ではコントラスト比３００：１が達成され、良好な視認性を有していることが確認できた。また、内面に透光膜が設けられているため、斜めから見ても色ずれのない良好な表示性能を示していた。
【０１１８】
《実施例７》
ガラス基板にシリカのアルカリ防止膜をスパッタ法にて約２００Åの厚さに成膜した基板を用い、スピンコート法にて新日鐵化学社製の遮光膜材料Ｖ−２５９ＢＫＩＳ−Ｈを約１μｍの厚さに塗布し、セグメント表示の表示部分および液晶セルの周辺に設ける周辺シール材の部分より外側の部分を遮光するようなフォトマスクを用いて、３００ｍＪの露光を行ない、現像、乾燥、ベーキングを行なった。この膜のＯＤ値は３．０、絶縁抵抗値は１×１０１４Ω／□であった。
【０１１９】
このようにして形成した遮光膜付きの基板に２３０℃の温度でスパッタ法にて約２０００ÅのＩＴＯ透明導電膜を形成した。面抵抗値は約１０Ω／□であった。この基板にフォトレジストを塗布したのち、セグメント表示の部分に電圧が印加されるように配線部分を遮光したフォトマスクを用い、露光、現像を行なった後、エッチング液にて不要部分のＩＴＯを除去、さらにＮａＯＨ水溶液にてレジストを剥離して、透明電極を形成させた。対向する基板にも、アルカリ防止膜、ＩＴＯ透明導電膜を順次形成し、同様に透明電極を形成させた。
【０１２０】
遮光膜を形成した基板にはプレチルト角が２°程度となる所定の配向膜を用い、転写印刷法にて厚さ約６００Åとなるように成膜した。対向する基板にはチタニア、シリカを混合した無機系の絶縁膜を形成するために、ゾルゲル法にて印刷成膜を行った。そして、同様に配向膜を形成して焼成し、両基板をねじれ角が９０°となるようにラビングした。
【０１２１】
片側の基板には５μｍの直径を持つ積水ファインケミカル社製の面内スペーサを散布し、対向する基板には周辺シール材として、熱硬化性のエポキシ樹脂である三井化学社製のストラクトボンドを液晶セルの周辺にスクリーン印刷法にて印刷した。シール材には基板の上下の導通をとるためのトランスファ材として、積水ファインケミカル社製の導電ビーズを３％添加し、さらにシールギャップを保つためのガラスファイバーを５％添加した。このシール材は遮光膜の上に形成されているため、遮光膜側からは、ほとんど見えない位置となっていた。
【０１２２】
これらの基板を対向させ、熱圧着工程を通して硬化させ注入口、端子部などを切り出したのち、真空注入法にてネマチック液晶を注入し、注入口にＵＶ硬化性のエポキシ樹脂を塗布して封止した。各セグメント部分のギャップ幅を測定したところ約６μｍとなっており、これは面内スペーサと遮光膜の厚さの合計にほぼ等しく、スペーサは遮光膜には沈み込んでいないことが確認できた。また、面内のギャップ偏差も最大で０．３μｍ程度の偏差に収まっており、均一性の良好なセルが形成されていた。
【０１２３】
しかる後、富士写真フィルム社製の視角拡大フィルムであるワイドビューを両側に設置し、さらに一組の偏光板を偏光軸が平行となるように組み合わせ、所定の角度にて貼り付け、液晶表示セルを完成させた。
【０１２４】
このようにして作成したセルをスタティック駆動にて駆動し、遮光膜を形成した基板側から観察したところ、正面ではコントラスト比３００：１が達成され、さらに左右方向では正面から３０°傾斜したところまで２００：１以上のコントラストを示す良好な視認性を有していることが確認できた。
【０１２５】
《実施例８》
ガラス基板にシリカのアルカリ防止膜をスパッタ法にて約２００Åの厚さに成膜した基板を用い、スピンコート法にて新日鐵化学社製の遮光膜材料Ｖ−２５９ＢＫＩＳ−Ｈを約１μｍの厚さに塗布し、セグメント表示の表示部分および液晶セルの周辺に設ける周辺シール材の部分より外側の部分を遮光するようなフォトマスクを用いて、３００ｍＪの露光を行ない、現像、乾燥、ベーキングを行なった。この膜のＯＤ値は３．０、絶縁抵抗値は１×１０１４Ω／□であった。
【０１２６】
次に、所定の着色を行なうために、セグメント部分に透光膜が形成されるようなフォトマスクを３枚用意し、赤、緑、黄色のカラーレジスト（それぞれＶ−２５９Ｒ−Ｈ，Ｖ−２５９Ｇ−Ｈ，Ｖ−２５９Ｙ−Ｈ（いずれも新日鐵化学社製））を順次スピンコートにて塗布し、露光、現像、乾燥、ベーキングを行なった。得られた各透光膜の絶縁抵抗値は３×１０１４Ω／□であった。これらの透光膜は、シールにかからないようにするため、セルの外形よりはやや狭い部分に形成し、また、それぞれの色は相互に重ならないように、すき間を０．３ｍｍ設けた。
【０１２７】
このようにして形成したカラー基板に２３０℃の温度でスパッタ法にて約１０００ÅのＩＴＯ透明導電膜を形成した。面抵抗値は約３０Ω／□であった。この基板にフォトレジストを塗布したのち、セグメント表示の部分に電圧が印加されるように配線部分を遮光したフォトマスクを用い、露光、現像を行なった後、エッチング液にて不要部分のＩＴＯを除去、さらにＮａＯＨ水溶液にてレジストを剥離して、透明電極を形成させた。対向する基板にも、アルカリ防止膜、ＩＴＯ透明導電膜を順次形成し、同様に透明電極を形成させた。
【０１２８】
遮光膜および透光膜を形成した基板にはプレチルト角が５°となる所定の配向膜を用い、転写印刷法にて厚さ約６００Åとなるように成膜した。対向する基板にはチタニア、シリカを混合した無機系の絶縁膜を形成するために、ゾルゲル法にて印刷成膜を行なった。そして、同様に配向膜を形成して焼成し、両基板をねじれ角が２４０°となるようにラビングした。
【０１２９】
片側の基板には６μｍの直径を持つ積水ファインケミカル社製の面内スペーサを散布し、対向する基板には周辺シール材として、三井化学社製のストラクトボンドを液晶セルの周辺にスクリーン印刷法にて印刷した。シール材には基板の上下の導通をとるためのトランスファ材として、積水ファインケミカル社製の導電ビーズを３％添加した。このシール材は遮光膜の上に形成されているため、遮光膜側からは、ほとんど見えない位置となっていた。
【０１３０】
これらの基板を対向させ、熱圧着工程を通して硬化させ注入口、端子部などを切り出したのち、真空注入法にてネマチック液晶を注入し、注入口にＵＶ硬化性のエポキシ樹脂を塗布して封止した。各セグメント部分のギャップ幅のばらつきを測定したところ、最大で０．３μｍ程度の偏差に収まっており、均一性の良好なセルが形成されていた。
【０１３１】
しかる後、基板の両側に２軸延伸された所定の位相差値をもつ位相差板を設置し、さらにその外側に一組の偏光板をその偏光軸が直交するように貼り付け、カラー液晶表示セルを完成させた。
このようにして作成したセルを１／３２デューティにて駆動し、裏面にタングステンランプのバックライトを設置し、遮光膜を形成した側から観察したところ、１／８デューティ駆動のＴＮ方式に比較してさらに視角も広く良好な視認性を示した。
【０１３２】
《実施例９》
ガラス基板にシリカのアルカリ防止膜をスパッタ法にて約２００Åの厚さに成膜した基板を用い、スピンコート法にて新日鐵化学社製の遮光膜材料Ｖ−２５９ＢＫＩＳ−Ｈを約１μｍの厚さに塗布し、セグメント表示の表示部分および液晶セルの周辺に設ける周辺シール材の部分より外側の部分を遮光するようなフォトマスクを用いて、３００ｍＪの露光を行ない、現像、乾燥、ベーキングを行なった。この膜のＯＤ値は３．０、絶縁抵抗値は１×１０１４Ω／□であった。
【０１３３】
次に、所定の着色を行うために、セグメント部分に透光膜が形成されるようなフォトマスクを３枚用意し、赤、緑、黄色のカラーレジスト（それぞれＶ−２５９Ｒ−Ｈ，Ｖ−２５９Ｇ−Ｈ，Ｖ−２５９Ｙ−Ｈ（いずれも新日鐵化学社製））を順次スピンコートにて塗布し、露光、現像、乾燥、ベーキングを行なった。得られた各透光膜の絶縁抵抗値は３×１０１４Ω／□であった。これらの透光膜は、シールにかからないようにセルの外形よりはやや狭い部分に形成し、また、それぞれの色は相互に重ならないように、すき間を０．３ｍｍ設けた。
【０１３４】
このようにして形成したカラー基板に２３０℃の温度でスパッタ法にて約１０００ÅのＩＴＯ透明導電膜を形成した。面抵抗値は約３０Ω／□であった。この基板にフォトレジストを塗布したのち、セグメント表示の部分に電圧が印加されるように配線部分を遮光したフォトマスクを用い、露光、現像を行なった後、エッチング液にて不要部分のＩＴＯを除去、さらにＮａＯＨ水溶液にてレジストを剥離して、透明電極を形成させた。対向する基板にも、アルカリ防止膜、ＩＴＯ透明導電膜を順次形成し、同様に透明電極を形成させた。
【０１３５】
遮光膜および透光膜を形成した基板にはプレチルト角が５°となる所定の配向膜を用い、転写印刷法にて厚さ約６００Åとなるように成膜した。対向する基板にはチタニア、シリカを混合した無機系の絶縁膜を形成するために、ゾルゲル法にて印刷成膜を行なった。そして、同様に配向膜を形成して焼成し、両基板をねじれ角が２４０°となるようにラビングした。
【０１３６】
片側の基板には６μｍの直径を持つ積水ファインケミカル社製の面内スペーサを散布し、対向する基板には周辺シール材として三井化学社製のストラクトボンドを液晶セルの周辺にスクリーン印刷法にて印刷した。シール材には基板の上下の導通をとるためのトランスファ材として、積水ファインケミカル社製の導電性ビーズを３％添加した。このシール材は遮光膜の上に形成されているため、遮光膜側からは、ほとんど見えない位置となっていた。
【０１３７】
これらの基板を対向させ、熱圧着工程を通して硬化させ注入口、端子部などを切り出したのち、真空注入法にてネマチック液晶を注入し、注入口にＵＶ硬化性のエポキシ樹脂を塗布して封止した。各セグメント部分のギャップ幅のばらつきを測定したところ、最大で０．３μｍ程度の偏差に収まっており、均一性の良好なセルが形成されていた。
【０１３８】
しかる後、基板の両側に１軸性の位相差板を所定の角度に設置し、さらにその外側に一組の偏光板を所定の角度にて貼り付け、カラー液晶表示セルを完成させた。
このようにして作成したセルを１／３２デューティにて駆動し、裏面にＲＧＢのスペクトルを持つ白色のＣＣＴバックライトを設置し、遮光膜を形成した側から観察したところ、１／８デューティ駆動のＴＮ方式に比較してさらに視角も広く良好な視認性を示した。
【０１３９】
《実施例１０》
ガラス基板にシリカのアルカリ防止膜をスパッタ法にて約２００Åの厚さに成膜した基板を用い、スピンコート法にて新日鐵化学社製の遮光膜材料Ｖ−２５９ＢＫＩＳ−Ｈを約１μｍの厚さに塗布し、セグメント表示の表示部分および液晶セルの周辺に設ける周辺シール材の部分より外側の部分を遮光するようなフォトマスクを用いて、３００ｍＪの露光を行ない、現像、乾燥、ベーキングを行なった。この膜のＯＤ値は３．０、絶縁抵抗値は１×１０１４Ω／□であった。
【０１４０】
パターンは観察側が遮光膜側となるいわゆるＦ板と、反観察側が遮光膜側となるいわゆるＲ板の設計を交互に配置したものを用いた。そして、所定の着色を行なうために、セグメント部分に透光膜が形成されるようなフォトマスクを３枚用意し、赤、緑、黄色のカラーレジスト（それぞれＶ−２５９Ｒ−Ｈ，Ｖ−２５９Ｇ−Ｈ，Ｖ−２５９Ｙ−Ｈ（いずれも新日鐵化学社製））を順次スピンコートにて塗布し、露光、現像、乾燥、ベーキングを行なった。得られた各透光膜の絶縁抵抗値は３×１０１４Ω／□であった。これらの透光膜は、シールにかからないように、セルの外形よりはやや狭い部分に形成し、また、それぞれの色は相互に重ならないように、すき間を０．３ｍｍ設けた。
【０１４１】
このようにして形成したカラー基板に２３０℃の温度でスパッタ法にて約１０００ÅのＩＴＯ透明導電膜を形成した。面抵抗値は約３０Ω／□であった。この基板にフォトレジストを塗布したのち、遮光膜のＦ，Ｒパターンに対応した設計としたセグメント表示の部分に電圧が印加されるように配線部分を遮光したフォトマスクを用い、露光、現像を行なった後、エッチング液にて不要部分のＩＴＯを除去、さらにＮaＯＨ水溶液にてレジストを剥離して、透明電極を形成させた。ＩＴＯの配線の間隙は最小７０μｍ程度の設計とし、面全体のＩＴＯの被覆率は９０％以上となるようにした。
【０１４２】
対向する基板についても、アルカリ防止膜、ＩＴＯ透明導電膜を順次形成し、Ｆ，Ｒパターンが交互に配置されたフォトマスクを用いて、同様に透明電極を形成させた。こちらの配線の太さは、必要な引き回し抵抗が確保できるだけの幅となるように、特に線間を狭くすることはしていない。
【０１４３】
遮光膜および透光膜を形成した基板にはプレチルト角が１．３°となる所定の配向膜を用い、転写印刷法にて厚さ約６００Åとなるように成膜した。対向する基板にはチタニア、シリカを混合した無機系の絶縁膜を形成するために、ゾルゲル法にて印刷成膜を行なった。そして、同様に配向膜を形成して焼成し、両基板をねじれ角が９０°となるようにラビングした。
【０１４４】
片側の基板には６μｍの直径を持つ積水ファインケミカル社製の面内スペーサを散布し、対向する基板には周辺シール材として、三井化学株式会社製のストラクトボンドを液晶セルの周辺にスクリーン印刷法にて印刷した。シール材には基板の上下の導通をとるためのトランスファ材として、積水ファインケミカル社製の導電ビーズを３％添加した。このシール材は遮光膜の上に形成されているため、遮光膜側からは、ほとんど見えない位置となっていた。
【０１４５】
これらの基板を対向させ、熱圧着工程を通して硬化させ注入口、端子部などを切り出したのち、真空注入法にてネマチック液晶を注入し、注入口にＵＶ硬化性のエポキシ樹脂を塗布して封止した。各セグメント部分のギャップ幅のばらつきを測定したところ、最大で０．３μｍ程度の偏差に収まっており、均一性の良好なセルが形成されていた。しかる後、基板の両側に偏光軸が平行となるように一組の偏光板を所定の角度にて貼り付け、カラー液晶表示セルを完成させた。
【０１４６】
このようにして作成したセルを裏面にバックライトを設置し、１／８デューティにて駆動した。遮光膜を形成した基板側から観察したところ、実施例１とほぼ同じく視角も広く良好な視認性を示した。また、遮光膜の反対側から観察しても、通常の室内環境下では遮光膜側と全く遜色のない視認性が得られた。なお、直射日光下では表面の反射がやや強いものの、引き回しパターンも見えず、実用上十分な性能が得られた。
【０１４７】
《実施例１１》
ガラス基板にシリカのアルカリ防止膜をスパッタ法にて約２００Åの厚さに成膜したマザー基板を用い、８０ｍｍ×８０ｍｍの液晶パネルを複数個レイアウトした機種を以下の手順で製造した。すなわち、スピンコート法にて新日鐵化学株式会社製の遮光膜材料Ｖ−２５９ＢＫＩＳ−Ｈを約０．５μｍの厚さに塗布し、セグメント表示の表示部分および液晶セルの周辺に設けたシール部分より外側の部分が遮光させるようなフォトマスクを用いて、３００ｍＪの露光を行い、現像、乾燥、ベーキングを行った。この膜のＯＤ値は１．５、絶縁抵抗値は２×１０１４Ω／□であった。
【０１４８】
この基板に２３０℃の温度でスパッタ法にて約１０００Åの透明導電膜を形成した。面抵抗値は約３０Ω／□であった。さらにフォトレジストを塗布したのち、セグメント表示の部分に電圧が印加されるように配線部分を遮光したフォトマスクを用い、露光、現像を行った後、エッチング液にて不要部分のＩＴＯを除去、さらにＮaＯＨ水溶液にてレジストを剥離して、電極基板を作成した。
【０１４９】
対向する基板は、アルカリ防止膜、ＩＴＯを順次形成し、同様に電極基板を作成した。遮光膜を形成した基板にはポリイミド系の配向膜材料を用い、転写印刷法にて厚さ約６００Åとなるように成膜した。対向する基板にはチタニア、シリカを混合した無機系の絶縁膜を形成するために、ゾルゲル法にて印刷成膜を行った。そののち、同様に配向膜を形成して焼成し、両基板を同じ方向に平行にラビングした。
【０１５０】
片側の基板には１．５μｍの直径を持つ触媒化成工業株式会社製の真し球を散布し、対向する基板には三井化学株式会社製のストラクトボンドを液晶セルの周辺および表示部で遮光膜に覆われている部分に支柱状に配置するようにスクリーン印刷法にて印刷した。対向する基板の導通を取るための電極を設けた部分には、導電ビーズを混合したシール材を印刷し、導通させた。このシール材は遮光膜の上に形成されているため、遮光膜側からは、ほとんど見えない位置となっていた。
【０１５１】
これらの基板を対向させ、熱圧着工程を通して硬化させ注入口、端子部等を切り出したのち、液晶セルおよび液晶注入ボートを加熱し、反強誘電性液晶を等方性状態として真空注入法にて注入し、注入口にＵＶ硬化性のエポキシ樹脂を塗布して封止した。各セグメント部分のギャップのばらつきを測定したところ、最大で０．１μｍ程度の偏差に収まっており、均一性の良好なセルが形成されていた。なお、使用した反強誘電性液晶は、「等方性−ＳｍＡ−ＳｍＣＡ＊−結晶」の相系列を有し、約−１０゜Ｃ〜約＋６０゜Ｃの温度範囲で反強誘電性（ＳｍＣＡ＊）を示すブレンド品である。
【０１５２】
そののち、両側に偏光軸が直交となり、かつ電圧無印加状態で遮光状態となるように一組の偏光板を所定の角度にて貼り付け、反強誘電性液晶表示パネルを完成させた。
このようにして作成したセルの裏面にＣＣＴバックライトを設置し、メモリー性を生かした線順次書き込み駆動で１６本駆動したところ、視角も広く良好な視認性を示した。
【０１５３】
《実施例１２》
ガラス基板にシリカのアルカリ防止膜をスパッタ法にて約２００Åの厚さに成膜したマザー基板を用い、８０ｍｍ×８０ｍｍの液晶パネルを複数個レイアウトした機種を以下の手順で製造した。すなわち、スピンコート法にて新日鐵化学株式会社製の遮光膜材料Ｖ−２５９ＢＫＩＳ−Ｈを約０．５μｍの厚さに塗布し、セグメント表示の表示部分および液晶セルの周辺に設けたシール部分より外側の部分が遮光させるようなフォトマスクを用いて、３００ｍＪの露光を行ない、現像、乾燥、ベーキングを行なった。この膜のＯＤ値は１．５、絶縁抵抗値は２×１０１４Ω／□であった。
【０１５４】
この基板に２３０℃の温度でスパッタ法にて約１０００Åの透明導電膜を形成した。面抵抗値は約３０Ω／□であった。さらにフォトレジストを塗布したのち、セグメント表示の部分に電圧が印加されるように配線部分を遮光したフォトマスクを用い、露光、現像を行なった後、エッチング液にて不要部分のＩＴＯを除去、さらにＮaＯＨ水溶液にてレジストを剥離して、電極基板を作成した。
【０１５５】
対向する基板は、アルカリ防止膜、ＩＴＯを順次形成し、同様に電極基板を作成した。遮光膜を形成した基板にはポリイミド系の配向膜材料を用い、転写印刷法にて厚さ約６００Åとなるように成膜した。対向する基板にはチタニア、シリカを混合した無機系の絶縁膜を形成するために、ゾルゲル法にて印刷成膜を行なった。そののち、同様に配向膜を形成して焼成し、両基板を同じ方向に平行にラビングした。
【０１５６】
片側の基板には１．５μｍの直径を持つ触媒化成工業株式会社製の真し球を散布し、対向する基板には三井化学株式会社製のストラクトボンドを液晶セルの周辺および表示部で遮光膜に覆われている部分に支柱状に配置するようにスクリーン印刷法にて印刷した。対向する基板の導通を取るための電極を設けた部分には、導電ビーズを混合したシール材を印刷し、導通させた。このシール材は遮光膜の上に形成されているため、遮光膜側からは、ほとんど見えない位置となっていた。
【０１５７】
これらの基板を対向させ、熱圧着工程を通して硬化させ注入口、端子部等を切り出したのち、液晶セルおよび液晶注入ボートを加熱し、強誘電性液晶をネマチックあるいは等方性状態として真空注入法にて注入し、注入口にＵＶ硬化性のエポキシ樹脂を塗布して封止した。各セグメント部分のギャップのばらつきを測定したところ、最大で０．１μｍ程度の偏差に収まっており、均一性の良好なセルが形成されていた。なお、使用した強誘電性液晶は、「等方性−Ｎ−ＳｍＡ−ＳｍＣ＊−結晶」の相系列を有し、約−１０゜Ｃ〜約＋６０゜Ｃの温度範囲で強誘電性（ＳｍＣ＊）を示すブレンド品である。
【０１５８】
そののち、両側に偏光軸が直交となり、かつ電圧の印加により遮光と透光が切り替わるように一組の偏光板を液晶の配向方向に対して所定の角度に設定して貼り付け、強誘電性液晶表示パネルを完成させた。
このようにして作成したセルの裏面にＣＣＴバックライトを設置し、メモリー性を生かした線順次書き込み駆動で１６本駆動したところ、視角も広く良好な視認性を示した。
【０１５９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の液晶表示装置は、セル内のギャップ幅を均一にすることができるばかりでなく、そのギャップ幅自体をもより狭くすることが可能になる。
【０１６０】
したがって、表示面内の色ムラが生ずることがないとともに、表示モード、セルの光学設計、液晶材料等の選択肢が増し、よりコントラストの高い表示、視角の広い表示、さらには応答速度の速い表示、優れた製品外観を実現できる。
また、遮光膜の電気絶縁性が高いので、その上に直接透明電極を形成することができ、工程が簡略化されるばかりでなく、端子部の透明電極の信頼性が向上する。
さらに、遮光膜を周辺シール材の内側もしくは内部まで延設すれば、余分な外部遮光膜を設けることなく、効果的に光抜けが防止でき、有効表示面積を拡大できる。
【０１６１】
また、表示領域内に位置する遮光膜の少なくとも一部の上に、周辺シール材と同材質の支柱を設けることにより、従来ギャップの均一性をとることが困難であった液晶セルにおいても、加圧封止を行わなくともセル中央部が膨らむことがなく、特性の均一性の良いセルが作成できる。特に、ＳＴＮ機種では加圧封止工程が必須であったが、この構成によれば加圧封止を行うことなく均一なセルを作成することが可能となる。この場合、支柱に用いるシール材と周辺シール材とが同材質であるので、支柱用のシール材を新たに用意する必要がない。
【０１６２】
さらに、配向が乱れると自己回復性がない強誘電性液晶や反強誘電性液晶を用いた液晶表示素子の場合、支柱を設けることによってギャップ均一性が向上するばかりでなく、外部ストレス、衝撃、振動などによる配向乱れを防止することができ、特に、車載や可搬性の液晶表示装置に用いられる場合に有効な手段となる。
【０１６３】
遮光膜付きのパネルは、ヘッドアップディスプレイなどの投写型表示としても用いられているが、従来の印刷法では、その遮光膜を微細なパターンに形成できないため、投射の拡大率も２倍までが限界であったが、本発明によれば、フォトリソグラフィ法で形成することができるために微細加工が可能となり、３倍以上の投射拡大に耐える品位が達成できる。
【０１６４】
また、バックライトとしては、従来タングステンランプ、キセノンランプ、ＥＬが用いられることが多く、色の鮮やかさはあまり要求されていなかったが、本発明によれば、白色ＬＥＤなどの新規バックライトとの組み合わせにより、彩度の高いカラーの利点が生かされる、などの効果が奏される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による一実施例としての液晶表示装置を示した模式的断面図。
【図２】従来の印刷法による遮光膜を用いた液晶表示装置の模式的断面図。
【符号の説明】
１０，１０Ａ  液晶表示装置
１１，１２  透明基板
１１ａ  端子部
１１１，１２１  透明電極
１３１，１３２  引き出し電極
１４  周辺シール材
１５  液晶
１６１，１６２  偏光板
１７  バックライト
２１  遮光膜
２２  透光膜（カラーフィルター）
【図１】
0004484265.tif 000002
【図２】
0004484265.tif 000003