JP2003057660A - 液晶表示素子及びそれを用いた液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 表示領域と非表示領域との境界領域のセルギ
ャップの均一性が極めて良好である液晶表示素子を提供
する。 【解決手段】一の基板２と一の基板２側に固設された多
数の柱状スペーサ１３を介して一の基板２に対向して設
けられた他の基板３と一の基板２と他の基板３との間に
設けられた液晶層６とを備え、表示を行うための表示領
域と表示領域に隣接した非表示領域とを有しており、表
示領域には一の基板２の液晶層６側に液晶層へ電圧を印
加する際に用いられる複数の表示用電極９ａが間隔をお
いて設けられている一方、非表示領域には一の基板２の
液晶層６側に複数の周辺電極９ｂが略隙間なく設けられ
た液晶表示素子１において、多数の柱状スペーサ１３の
うち表示領域の柱状スペーサ１３を表示用電極９ａ上に
設けると共に非表示領域の液晶層６の層厚さを規定する
柱状スペーサ１３を周辺電極９ｂ上に設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、文字や画像の表示
に用いられる液晶表示素子及びそれを用いた液晶表示装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置は、薄くて軽いということ
から、携帯型情報端末用ディスプレイ等の種々の用途に
広く用いられている。かかる液晶表示装置は、パネル状
の液晶表示素子及びその他の部品が組み合わされること
により構成される。

【０００３】液晶表示素子の一例としてパッシブマトリ
クス方式のものについて図９を参照して説明する。

【０００４】図９は、その液晶表示素子１０１の断面を
模式的に示す。

【０００５】液晶表示素子１０１は、第１基板１０２
と、その第１基板１０２に対向して設けられた第２基板
１０３と、周縁が球状ビーズ１０４の入ったシール材１
０５で封止された両基板間に設けられた液晶層１０６と
を備え、文字や図形を表示するための表示領域と、その
表示領域を包囲する非表示領域とを有する構成となって
いる。そして、表示領域では、第１基板１０２の液晶層
１０６側に短冊状の第１表示用電極１０９ａが図の紙面
方向に延びるように間隔をおいて複数設けられている一
方、第２基板１０３の液晶層１０６側に短冊状の第２表
示用電極１１１ａが図の左右方向に延びるように間隔を
おいて複数設けられており、両電極の交差位置でそれら
の電極によって規定される複数の矩形の画素が格子状の
マトリクスを形成している。また、非表示領域では、第
１基板１０２の液晶層１０６側に第１表示用電極１０９
ａを囲むように、第１表示用電極１０９ａに繋がる配線
電極や表示領域と同等に電極を占有させるためのダミー
電極等の第１周辺電極１０９ｂが略隙間なく設けられて
おり、表示領域の第１表示用電極１０９ａと共に第１電
極１０９を構成している。さらに、第１及び第２表示用
電極１０９ａ，１１１ａのそれぞれの液晶層１０６側に
は、液晶分子の配向方向を規制する第１及び第２配向膜
１１０，１１２が設けられている。この液晶表示素子１
０１は、各画素において、その画素を規定する第１及び
第２表示用電極１０９ａ，１１１ａ間の液晶層１０６に
印加される電圧を制御し、その液晶層１０６内の液晶分
子の配向状態を変化させて透過光量の調節を行うことに
より表示領域に文字や画像を表示するようにしたもので
ある。

【０００６】そして、このような液晶表示素子１０１の
表示品位は、液晶層１０６の層厚さのばらつき、すなわ
ち、セルギャップのばらつきにより大きな影響を受け、
そのばらつきが大きいほど表示むら等が発生して悪化す
ることとなる。従って、その表示品位を良好なものとす
るためには、このセルギャップを均一にすることが必要
である。

【０００７】これに対し、第１及び第２基板間に多数の
球状スペーサを配置することが従来から行われている。
しかしながら、球状スペーサは、両基板を点接触で支え
るため外力が作用することにより容易に潰れ、また、粒
径が正規分布に準じているため、セルギャップを高精度
に均一化することができないという問題を有する。ま
た、上述のように、球状スペーサは、両基板を点接触で
支えるため、その接触面積が狭く、固着層や付着層を設
けて固定したとしても振動や衝撃といった外的な力が作
用すると液晶層内を移動してスペーサの分布に変化を生
じさせ、それがセルギャップのばらつきに影響を及ぼす
という問題も有する。

【０００８】そこで、第１基板の第２基板との対向面
に、多数の柱状スペーサを間隔をおいて配置して固設し
た液晶表示素子が提案され実用化されている。

【０００９】例えば、特開平６−２２２３７０号公報に
は、フォトレジストを用いて基板表面に透明電極のパタ
ーンを形成し、そのパターン上に残されたフォトレジス
トを焼成してリフトオフマスクに転換すると共に、基板
表面に所定の厚みで感光性膜を形成した後、リフトオフ
マスクを介して感光性膜を基板裏面から露光し且つ現像
して透明電極のパターン間隙に整合する柱状スペーサを
形成することにより、透明電極間隙に沿って柱状スペー
サを固設することが開示されている。

【００１０】また、特開平２０００−２９８２８２号公
報には、液晶を介在する各基板の画素領域にてその一方
の側に第１電極が他方の側に第２電極がそれぞれ形成さ
れ、その画素領域内でいずれかの基板に形成され、かつ
そのいずれかの電極によって被われる柱状スペーサを備
えた液晶表示装置が開示されており、このような構成に
よれば、その柱状スペーサの側面に形成された電極と他
の電極との間に発生する電界の方向が他の部分の電極と
他の電極との間に発生する電界の方向と異なって構成さ
れ、この部分においていわゆるマルチドメインの効果を
奏させることができる、との内容が開示されている。

【００１１】また、かかる柱状スペーサは、アクリル樹
脂液等に感光剤を混合したものを電極パターンが形成さ
れた第１基板２上に塗布してプリベークした後、フォト
マスクを用いて紫外線露光・現像した後に焼成すること
で形成される。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ところで、セルギャッ
プの均一性は、文字や画像の表示を行う表示領域におい
ては勿論のこと、表示領域の周縁部の表示品位に大きな
影響を及ぼすことから、表示領域を包囲する非表示領域
においても要求される。特に、液晶の旋光性のみならず
複屈折性をも制御して表示を行うＳＴＮ（Super Twiste
d Nematic）方式の液晶表示素子では、セルギャップの
変動に対してリターデーションが敏感に反応することか
ら、両領域でのセルギャップの均一性に対する要求が極
めて高い。また、強誘電性液晶を用いた方式の液晶表示
素子でも、セルギャップが非常に小さいことから、その
要求が高い。従って、このような要求に対応すべく、通
常、柱状スペーサは、表示領域のみならず非表示領域に
も設けられる。

【００１３】しかしながら、柱状スペーサを設ける場
合、以下のような問題を生じる。

【００１４】一般的に、柱状スペーサは、表示領域にお
いては画素の開口率を高めて明るさやコントラスト等の
光学的特性を良好なものとするために第１基板の表示用
電極の間隙に配設されるように配設パターンが形成さ
れ、また、非表示領域においても製造上の容易さから表
示領域と同一の配設パターンが形成される。ところが、
非表示領域では、配線電極やダミー電極等の周辺電極が
複雑な電極パターンを形成して隙間なく存在するため、
柱状スペーサのうちでこの周辺電極上に形成されるもの
が少なからず発生する。一方、柱状スペーサを形成する
際には、上述したように、樹脂液を第１電極が形成され
た第１基板上に塗布するが、このとき、図１０（ａ）に
示すように（符号の示す部位は図９と同一である。以下
（ｂ）及び（ｃ）も同様）、第１電極１０９が存在する
部分と存在しない部分とで樹脂層１３１の頂面高さに１
５００〜２０００Å程度の差が生じる。従って、図１０
（ｂ）に示すように、表示領域の第１表示用電極１０９
ａの間隙に形成される柱状スペーサ１１３の頂面位置が
非表示領域の周辺電極上に形成される柱状スペーサ１１
３の頂面位置よりも低くなり、その結果、図１０（ｃ）
に示すように、それらの境界領域においてそれぞれのセ
ルギャップが異なるものとなって、表示領域の周縁部で
表示むらが生じて表示品位が低いものとなってしまう。

【００１５】これに対して、非表示領域においても周辺
電極の電極間の間隙に柱状スペーサを設けるようにすれ
ばよいと考えられるが、その間隙が表示領域よりもはる
かに狭いためにサイズの小さいものしか設けることがで
きず、配向膜のラビング処理の際にそれが欠損されてし
まう虞があり、また、かかる狭い間隙に精度よく柱状ス
ペーサを形成させるには加工上の困難を伴うこととな
る。さらに、柱状スペーサは、表示素子サイズや使用用
途によってその配設密度、サイズ及び形状が制約を受け
る。

【００１６】本発明は、かかる点に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、表示領域と非表示領
域との境界領域のセルギャップの均一性が極めて良好で
ある液晶表示素子及びそれを用いた液晶表示装置を提供
することにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明は、柱状スペーサ
を表示領域及び非表示領域のいずれにおいても電極上に
設けるようにしたものである。

【００１８】具体的には、本発明は、一の基板と、該一
の基板側に固設された多数の柱状スペーサを介して該一
の基板に対向して設けられた他の基板と、該一の基板と
該他の基板との間に設けられた液晶層とを備え、表示を
行うための表示領域と、該表示領域に隣接した非表示領
域とを有しており、上記表示領域には、上記一の基板の
上記液晶層側に該液晶層へ電圧を印加する際に用いられ
る複数の表示用電極が間隔をおいて設けられている一
方、上記非表示領域には、上記一の基板の上記液晶層側
に複数の周辺電極が略隙間なく設けられた液晶表示素子
を前提とする。そして、上記多数の柱状スペーサのうち
上記表示領域の柱状スペーサは、上記表示用電極上に設
けられていると共に、上記非表示領域の上記液晶層の層
厚さを規定する柱状スペーサは、上記周辺電極上に設け
られていることを特徴とする。

【００１９】上記構成によれば、表示領域及び非表示領
域のいずれにおいても液晶層の厚さ、すなわち、セルギ
ャップを規定する柱状スペーサが電極上に設けられてい
るので、表示領域において柱状スペーサを電極間隙に設
ける場合のように両領域でスペーサ頂面位置に高低が生
じることがなく、それらの境界領域のセルギャップの均
一性が極めて良好なものとなる。

【００２０】ここで、一の基板の非表示領域に設けられ
る周辺電極とは、表示用電極に繋がる配線電極や表示領
域と同等に電極を占有させるためのダミー電極等を意味
する。

【００２１】また、非表示領域に設けられる柱状スペー
サは、全てが意図的に周辺電極上に設けられてセルギャ
ップを規定するものであっても、非表示領域に所定パタ
ーンで柱状スペーサを設けた際のように、一部分の柱状
スペーサが周辺電極上に設けられてセルギャップを規定
する一方、残りの部分の柱状スペーサが周辺電極上でな
い電極間隙に設けられて実質的にセルギャップの規定に
関与しないものであってもよい。

【００２２】上記一の基板の多数の柱状スペーサは、全
て同一サイズに形成され且つ表示領域及び非表示領域を
含む全体で均一のパターンを形成して配設されている構
成とすることが好ましい。

【００２３】セルギャップは、柱状スペーサの単位面積
当たりの基板接触面積と配設密度とに影響を受け、例え
ば、柱状スペーサの単位面積当たりの基板接触面積が大
きいほど、また、配設密度が高いほど、それが大きくな
る傾向を示す。しかしながら、上記構成によれば、表示
領域及び非表示領域の全体にわたって同一サイズの柱状
スペーサが均一な配設密度で一の基板上に設けられるこ
ととなるので、セルギャップが柱状スペーサの大きさや
配設密度によりばらつくのが防止される。加えて、表示
領域及び非表示領域のそれぞれに異種の柱状スペーサを
別工程で形成するといった必要がなく、同一形状の柱状
スペーサを単一パターンで表示領域及び非表示領域の全
体に同時に形成加工すればよいので、柱状スペーサを形
成するための工数が短くなって生産性が良好となり、ま
た、柱状スペーサを形成する加工が１回でよいためにそ
の加工による一の基板の劣化が低く抑えられ、さらに、
柱状スペーサの形成のために消費される材料が少なくて
済むために低コスト化が図られる。ここで、全て同一サ
イズとは、柱状スペーサの断面積（電極との接触面積）
が±２０％以内、均一パターンとは、配列間隔の距離が
±２０％以内であることを意味する。従って、かかる数
値範囲に収まるように柱状スペーサのサイズ及び配設パ
ターンの設計を行うことにより、上記効果を得ることが
できる。柱状スペーサの設計は、表示領域及び非表示領
域をブロック単位に分割して行ってもよく、このことに
より、柱状スペーサの設計の簡易化及び画一化を図るこ
とができる。

【００２４】この場合、上記非表示領域には、上記他の
基板の上記液晶層側に第２周辺電極が設けられており、
上記非表示領域の柱状スペーサは、その４０％以上が上
記一の基板の周辺電極と上記他の基板の第２周辺電極と
の間で狭持されている構成であってもよい。

【００２５】表示領域では、全ての柱状スペーサが一の
基板の表示電極と他の基板の表示電極との間で挟まれる
（以下、「上下電極間に狭持される」と表現する）のに
対し、非表示領域では、周辺電極が必ずしも規則的に配
設されておらず、例えば、屈曲状に形成された引き回し
電極であったり、表示電極よりも線幅の細いダミー電極
であったりし、非表示領域の全ての柱状スペーサが上下
電極間に狭持されるようにすることは極めて困難であ
る。しかしながら、上記の構成によれば、非表示領域の
柱状スペーサの４０％以上が一の基板の周辺電極と他の
基板の第２周辺電極との間で狭持されているので、後述
の実施例からも推測されるように（表１０参照）、それ
だけの割合の柱状スペーサが上下電極間に狭持されてい
ることにより、それらの柱状スペーサによって有効にセ
ルギャップを規定することができる。なお、従来のよう
に表示領域の電極間隙に柱状スペーサを設けるようにし
たものでは、非表示領域の上下電極間に狭持された柱状
スペーサが突出してセルギャップを乱すが、本発明で
は、上下電極間に狭持された柱状スペーサによりセルギ
ャップが規定されるため、上下電極間に狭持されない柱
状スペーサが存在しても、それはセルギャップに対して
影響を与えない。

【００２６】また、上記柱状スペーサは、その最小外径
が６〜５０μｍである構成であってもよい。

【００２７】ここで、柱状スペーサの最小外径とは、例
えば、スペーサ断面が円形の場合にはその直径、スペー
サ断面が正方形の場合にはその一辺の長さが相当する。
そして、その最小外径が６μｍより小さいと、配向膜の
ラビング処理の際に柱状スペーサが欠損されてしまう虞
がある。最小外径が５０μｍより大きいと、配向膜のラ
ビング処理の際、柱状スペーサの存在が支障となって、
特に柱状スペーサ基端部周辺のラビング処理が不十分と
なり、表示むらやざらつき等が生じて表示品位が低いも
のとなる虞がある。

【００２８】さらに、上記周辺電極の電極間隙が１５μ
ｍより小さい部分を有する構成の場合により高い効果が
ある。

【００２９】上記構成によれば、表示領域及び非表示領
域を含む全体で均一のパターンを形成して柱状スペーサ
を設けたような場合に、電極間隙が１５μｍより小さい
部分において、高確率で柱状スペーサを周辺電極上に設
けることができ、表示領域及び非表示領域の境界領域の
セルギャップを均一にするという本発明の作用が適正に
営まれる。

【００３０】また、上記非表示領域は、上記表示領域を
包囲するように設けられていると共に、該非表示領域の
上記複数の周辺電極は、該表示領域の上記表示電極を囲
むように設けられている構成であってもよい。

【００３１】上記の構成によれば、表示領域を包囲する
ように非表示領域が存在し、且つ、非表示領域には、表
示領域の表示電極を囲むように周辺電極（引き回し電
極、ダミー電極等）が設けられているので、これらの両
領域に同一サイズで且つ均一パターンに柱状スペーサを
設けるようにすることにより、設計上簡便にセルギャッ
プの均一な液晶表示素子を設計することができる。

【００３２】上記一の基板は、プラスチックで形成され
ている構成であってもよい。

【００３３】プラスチック製の一の基板は、温度による
基板伸縮がガラス製のものに比べて大きいため、一の基
板に形成される柱状スペーサの配設位置にずれが生じ易
く、表示領域の電極間隙に柱状スペーサを設ける場合、
その加工に高精度な制御を必要とするが、専有面積が圧
倒的に広い電極上に柱状スペーサを設ける本発明は、柱
状スペーサを形成加工する際のかかる制御が不要であ
り、従って、一の基板がプラスチック製である場合に特
に有利となる。

【００３４】上記表示領域の柱状スペーサは表示用電極
上に、及び上記非表示領域の柱状スペーサは周辺電極上
に、それぞれ直接固設されている構成とすることが好ま
しい。

【００３５】上記の構成によれば、スパッタリング法等
で形成される表示用電極は表面には微細な凹凸が存在す
るので、ガラス等の平坦な一の基板表面に柱状スペーサ
を固設した場合に比較して接触面積が広くなる等の理由
により柱状スペーサの固設状態が強固なものとなる。

【００３６】以上のような液晶表示素子は、表示方式が
ＳＴＮ方式である場合に特に有効である。ＳＴＮ方式の
液晶表示素子は、液晶の旋光性のみならず複屈折性をも
制御して表示を行い、セルギャップの変動に対してリタ
ーデーションが敏感に反応するからである。

【００３７】また、以上のような液晶表示素子は、その
他の部品と共に組み込まれることにより、表示領域の周
縁部においても表示品位の優れる液晶表示装置を構成す
る。

【００３８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて詳細に説明する。

【００３９】図１は、本発明の実施形態に係るＳＴＮ方
式の液晶表示素子１の断面を模式的に示す。

【００４０】この液晶表示素子１は、第１基板（一の基
板）２と、その第１基板２に対向して設けられた第２基
板（他の基板）３と、周縁が球状ビーズ４の入ったシー
ル材５で封止された両基板２，３間に設けられた液晶層
６とを備えており、文字や図形を表示するための表示領
域と、その表示領域に隣接して包囲する非表示領域とを
有する構成となっている。

【００４１】第１基板２の液晶層６側には、第１基板２
側から順にカラーフィルタ７、オーバーコート８、第１
電極９及び第１配向膜１０が積層されるように設けられ
ている。第２基板３の液晶層６側には、第２基板３側か
ら順に第２電極１１及び第２配向膜が積層されるように
設けられている。そして、第１基板２側と第２基板３側
との間に多数の柱状スペーサ１３が介設されている。ま
た、第１基板２の外側には、第１基板２側から順に液晶
の複屈折を補償するための位相差板及び第１偏光板（い
ずれも図示せず）が積層されるように設けられている。
第２基板３の外側には、第２偏向板（図示せず）が積層
されるように設けられている。

【００４２】第１及び第２基板２，３は、プラスチック
フィルムにより形成されている。相互に対向する両基板
を周縁で封止するシール材５は、スクリーン印刷法、デ
ィスペンサ法等の公知の方法により第１基板２に設けら
れており、熱硬化型のエポキシ樹脂に球状４ビーズが混
合されたもので形成されている。液晶層６は、急峻な透
過率−印加電圧特性を有し、弾性定数比の大きいＳＴＮ
液晶材料が注入されて形成されている。この液晶層６内
の液晶分子は、電圧が印加されていない状態において、
液晶層６の層厚さ方向にその配向方向が螺旋状に変化し
ており、その螺旋の捻れ角が１８０〜２７０°であり、
液晶層６の層厚さ方向に電圧が印加された状態におい
て、その電圧の高さ応じてその配向状態が変化し、それ
によって液晶表示素子１の透過光量の調節が行われ、表
示領域に文字や画像が表示される。

【００４３】第１電極９は、ＩＴＯ（Indium Tin Oxid
e）により形成され、表示領域における複数の第１表示
用電極９ａ，９ａ，…と、非表示領域における複数の第
１周辺電極９ｂ，９ｂ，…により構成されている。各第
１表示用電極９ａは、短冊状の透明電極であり、図の紙
面方向に延びるように隣接するものと一定間隔をおいて
相互に平行となるように設けられている。各第１周辺電
極９ｂは、第１表示用電極９ａを囲むように設けられて
おり、第１表示用電極９ａに繋がる配線電極や表示領域
と同等に電極を占有させるためのダミー電極等により構
成されている。図１１は、第１基板２の分断前の元基板
５０を示す。図１１に示すように、実際の液晶表示素子
１においては、第１周辺電極９ｂとして、表示用引き回
し電極５１やダミー電極５２の他に、機能性電極（外部
回路接続用電極５３、外部回路位置合わせトンボ５４、
分断トンボ５５、アライメント用トンボ５６等）が設け
られている。非表示領域において第１周辺電極９ｂは略
隙間なく設けられており、電極間隙が１５μｍよりも小
さい部分もある。この第１電極９は、スパッタリング
法、イオンプレーティング法、真空蒸着法（エレクトロ
ンビーム法）等の公知の方法によって形成される。

【００４４】第２電極１１は、ＩＴＯにより形成され、
表示領域における複数の第２表示用電極１１ａと、非表
示領域における複数の第２周辺電極により構成されてい
る。各第２表示用電極１１ａは、短冊状の透明電極であ
り、図の左右方向（第１表示用電極９ａの延びる方向に
垂直な方向）に延びるように隣接するものと一定間隔を
おいて相互に平行となるように設けられている。各第２
周辺電極は、第２表示用電極１１ａを囲むように隣接す
るものと一定間隔をおいて設けられており、第２表示用
電極１１ａに繋がる配線電極やダミー電極等により構成
されている。この第２電極１１も、第１電極９と同様の
方法によって形成される。

【００４５】表示領域では、第１表示用電極９ａと第２
表示用電極１１ａとの交差位置でそれらの電極によって
規定される複数の画素１４，１４，…が格子状のマトリ
クスを形成している。例えば、図２に示す例では、第１
表示用電極９ａが電極幅７８μｍで且つ電極間隙１２μ
ｍで、第２表示用電極１１ａが電極幅２３６μｍで且つ
電極間隙２５μｍであり、両電極によって規定される画
素１４は、長辺が２３６μｍで且つ短辺が７８μｍの矩
形であり、第１表示用電極９ａが延びる方向に２６１μ
ｍ（２３６μｍ＋２５μｍ）ピッチで配列する一方、第
２表示用電極１１ａが延びる方向に９０μｍ（７８μｍ
＋１２μｍ）ピッチで配列したマトリクスを形成してい
る。カラーフィルタ７には、このマトリクスを構成する
各画素１４に対応した区画がなされており、この区画が
第２表示用電極１１ａが延びる方向（図の左右方向）に
赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）の順を繰り返し
て着色され、これによってカラー表示がなされるように
なっている。なお、オーバーコート８は、第１電極９を
形成するために表面の平坦化を図ると共に、電極形成加
工等の後加工時にカラーフィルタ７を保護する機能を果
たすものである。

【００４６】第１及び第２配向膜１０，１２は、ラビン
グ処理したポリイミド等の樹脂膜で形成されており、そ
れぞれ液晶層６に直接接触して液晶分子の配向方向を規
制するものである。この第１及び第２配向膜１０，１２
は、スクリーン印刷法等により形成された樹脂膜にラビ
ング処理が施されることにより形成加工される。

【００４７】柱状スペーサ１３は、一辺の長さが６〜５
０μｍの正方形断面を有しており、表示領域では、各画
素１４の中心に１つ配置されたパターンを形成するよう
に設けられていると共に、非表示領域では、表示領域の
パターンに連続した同一のパターンで設けられている。
すなわち、柱状スペーサ１３は、全て同一サイズに形成
され（断面積が±２０％以内）且つ表示領域及び非表示
領域の全体で均一のパターンを形成する（配列間隔が±
２０％以内）ように第１基板２に配設されている。例え
ば、図２に示す例では、柱状スペーサ１３は、一辺が１
０μｍの正方形断面を有しており、各画素１４の中心に
設けられるように、第１表示用電極９ａが延びる方向に
２６１μｍピッチで配列する一方、第２表示用電極１１
ａが延びる方向に９０μｍピッチで配列した配設パター
ンを形成している。

【００４８】これによって、表示領域では、第１表示用
電極９ａ上に設けられた柱状スペーサ１３によってセル
ギャップが規定される一方、非表示領域では、柱状スペ
ーサ１３の最小外径（正方形の一辺）が６〜５０μｍで
且つ第１周辺電極９ｂの電極間隙が１５μｍより小さい
部分を有することから、多くの柱状スペーサ１３が第１
周辺電極９ｂ上に設けられ（非表示領域の柱状スペーサ
１３のうち４０％以上）、かかる第１周辺電極９ｂ上の
柱状スペーサ１３によってセルギャップが規定される。
また、表示領域の柱状スペーサ１３は第１表示用電極９
ａに直接固設されており、非表示領域の周辺電極９ｂ上
の柱状スペーサ１３もまた第１周辺電極９ｂに直接固設
されている。さらに、各柱状スペーサ１３は、その表面
が第１配向膜１０で被覆されている。

【００４９】従って、この液晶表示素子１では、表示領
域及び非表示領域のいずれにおいてもセルギャップを規
定する柱状スペーサ１３が電極上に設けられていること
により、表示領域において柱状スペーサ１３を電極間隙
に設ける場合のように両領域でスペーサ頂面位置に高低
が生じることがなく、それらの境界領域の液晶層６の厚
さ、すなわち、セルギャップの均一性が優れ、表示領域
の周縁部での表示品位が極めて良好となる。しかも、表
示方式がＳＴＮ方式、すなわち、液晶の旋光性のみなら
ず複屈折性をも制御して表示を行うものであり、セルギ
ャップの変動に対してリターデーションが敏感に反応す
ることから、この効果は極めて顕著である。

【００５０】また、セルギャップは、柱状スペーサの単
位面積当たりの基板接触面積と配設密度とに影響を受
け、例えば、柱状スペーサの単位面積当たりの基板接触
面積が大きいほど、また、配設密度が高いほど、セルギ
ャップが大きくなる傾向を示すところ、柱状スペーサ１
３が全て同一サイズに形成され且つ表示領域及び非表示
領域を含む全体で均一のパターンを形成するように配設
されているので、セルギャップが柱状スペーサ１３の大
きさや配設密度によりばらつくことがない。一方、実際
の液晶表示素子１において第１及び第２基板２，３に設
けられる機能性電極等（図１１参照）は、その周りの電
極のに比べて占有率が大きく（機能性電極の大きさは１
ｍｍ角程度）、柱状スペーサ１３の配設密度（両基板の
電極上に設けられた柱状スペーサの単位面積当たりの
数）が他の部分と異なることとなるが、全体的に見れ
ば、この部分のみが配設密度が高くなるだけなので、表
示に対して大きな影響はない。しかしながら、より積極
的にセルギャップの均一化を図ろうとし、周囲の電極の
占有率に近くなるように機能性電極の内部を除去したり
して柱状スペーサの配設密度の均一化を図ることが望ま
しい（例えば、図１１のアライメント用トンボ５６）。

【００５１】さらに、表示領域を包囲するように非表示
領域が存在し、且つ、非表示領域には、表示領域の第１
及び第２表示用電極９ａ，１１ａを囲むようにそれぞれ
第１及び第２周辺電極（引き回し電極、ダミー電極等）
９ｂが設けられているので、これらの両領域に同一サイ
ズで且つ均一パターンに柱状スペーサ１３を設けるよう
にすることにより、設計上簡便にセルギャップの均一な
液晶表示素子１を得ることができる。

【００５２】また、柱状スペーサ１３の最小外径が６〜
５０μｍであるので、第１配向膜１０のラビング処理時
に柱状スペーサ１３が欠損したり、柱状スペーサ１３の
存在が支障となってラビング処理が不十分となる、とい
った不都合が回避される。

【００５３】そして、スパッタリング法等で形成された
第１表示用電極９ａ及び第１周辺電極９ｂ表面には微細
な凹凸が存在するので、柱状スペーサ１３を電極上に直
接固設することで平坦な第１基板２やオーバーコート８
の表面に柱状スペーサ１３を固設した場合に比較して接
触面積が広くなる等の理由によりその固設状態が強固な
ものとなる。

【００５４】また、柱状スペーサ１３表面が第１配向膜
１０により被覆されているので、スペーサ周りの光抜け
によるコントラストの低下が防止される。

【００５５】次に、この液晶表示素子１の柱状スペーサ
１３の形成加工方法について図３を参照しながら設明す
る。なお、図３の符号で示す部位は図１と同一である。

【００５６】まず、図３（ａ）に示すように、第１基板
２にカラーフィルタ７、オーバーコート８及び第１電極
９（９ａ，９ｂ）を設けたものを準備する。

【００５７】次いで、図３（ｂ）に示すように、オーバ
ーコート８及び第１電極９上に感光剤を含有する液状の
樹脂材（ネガ型レジスト）をスピンナーにて塗布し、こ
れをプリベークする。このとき、オーバーコート８及び
第１電極９を覆うように樹脂層３１が形成される。ま
た、この樹脂層３１表面は、電極対応部分が他の部分に
比較して高くなる。

【００５８】続いて、図３（ｃ）に示すように、フォト
マスク３２を樹脂層３１の上方に位置付け、さらにその
上方から露光する。このとき、樹脂層３１のうちフォト
マスク３２により遮蔽されずに露光された部分が感光し
て硬化する。このフォトマスク３２には、柱状スペーサ
１３断面と同一形状の正方形孔が多数設けられており、
それらは柱状スペーサ１３の立設位置が各画素１４の中
心位置となるような格子状の配設パターンを形成して表
示領域及び非表示領域を含む全体に設けられている。

【００５９】そして、樹脂層３１を現像液で現像して感
光しなかった樹脂を除去することにより、図３（ｄ）に
示すように、第１基板２上に柱状スペーサ前駆体３３を
残留させる。

【００６０】最後に、柱状スペーサ前駆体３３を焼成す
ることにより、図３（ｅ）に示すように、柱状スペーサ
１３が形成される。

【００６１】このような柱状スペーサ１３の成形加工方
法では、表示領域及び非表示領域のそれぞれに異種の柱
状スペーサ１３を別工程で形成するといった必要がな
く、同一形状の柱状スペーサ１３を単一パターンで表示
領域及び非表示領域の全体に同時に形成加工すればよい
ので、柱状スペーサ１３を形成するための工数が短くな
って生産性が良好となり、また、柱状スペーサ１３を形
成する加工が１回でよいためにその加工による第１基板
２の劣化が低く抑えられ、さらに、柱状スペーサ１３を
形成するために消費される材料が少なくて済むために低
コスト化が図られる。

【００６２】また、第１基板２はプラスチック製であ
り、温度による基板伸縮がガラス製のものに比べて大き
いため、第１基板２に形成される柱状スペーサ１３の形
成位置にずれが生じ易く、表示領域の電極間隙に柱状ス
ペーサ１３を設ける場合には、その加工に高精度な制御
を必要とするところ、上記の場合には専有面積が圧倒的
に広い電極上に柱状スペーサ１３を設けるので、柱状ス
ペーサ１３を形成加工する際のかかる高精度な制御が不
要である。

【００６３】以上の液晶表示素子は、その他の部品と共
に組み込まれることにより、表示領域の周縁部において
も表示品位の優れる液晶表示装置を構成する。

【００６４】なお、上記実施形態では、ＳＴＮ方式の液
晶表示素子としたが、特にこれに限定されるものではな
く、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）方式等を含むアク
ティブマトリクス方式であっても、また、ＴＮ（Twiste
d Nematic）方式、強誘電性液晶を用いた方式等を含む
パッシブマトリクス方式であっても、さらに、プラズマ
アドレス方式であってもよい。これらの中でも、セルギ
ャップが非常に小さい強誘電性液晶を用いた液晶表示素
子では、セルギャップの均一性に対する要求が極めて高
いため特に有効である。なお、プラズマアドレス方式の
場合、一対の基板の一方が中間の誘電体層により構成さ
れる。

【００６５】また、上記実施形態では、画素１４が格子
状のマトリクスを形成するものとしたが、特にこれに限
定されるものではなく、デルタ状等の他のマトリクス形
態を形成するものであってもよい。

【００６６】また、上記実施形態では、表示領域におい
て、各画素１４に１つずつ柱状スペーサ１３を設けるよ
うにしたが、特にこれに限定されるものではなく、各画
素に２つ以上の柱状スペーサを設けるようにしてもよ
い。

【００６７】また、上記実施形態では、第１及び第２基
板２，３をプラスチック製のものとしたが、特にこれに
限定されるものではなく、ガラス製のものであってもよ
い。

【００６８】また、上記実施形態では、表示領域と同一
の配設パターンで非表示領域に柱状スペーサ１３を設け
たが、特にこれに限定されるものではなく、非表示領域
において柱状スペーサを意図的に周辺電極上に配設する
ようにしてもよい。

【００６９】また、上記実施形態では、柱状スペーサ１
３の形状を正方形断面のものとしたが、特にこれに限定
されるものではなく、円形断面等のものであってもよ
い。

【００７０】また、上記実施形態では、柱状スペーサ１
３をネガ型レジストを用いて形成したが、特にこれに限
定されるものではなく、ポジ型レジストを用いて形成す
るようにしてもよい。

【００７１】

【実施例】（ガラス基板による実施例） ＜試験サンプル＞ −例１− 第１及び第２基板をガラス製としたことを除いては上記
実施形態と同一構成の液晶表示素子を例１とした。例１
の柱状スペーサは、一辺が１０μｍの正方形断面の四角
柱で且つセルギャップが６μｍとなるように高さが設定
され、第１表示用電極の延びる方向のピッチが２６１μ
ｍで且つ第２表示用電極の延びる方向のピッチが９０μ
ｍである配設パターンを有する（図２参照）。また、第
１周辺電極の電極間隙は１５μｍである。なお、この柱
状スペーサは、柱状スペーサ前駆体を２３０℃で焼成す
ることにより形成した。

【００７２】−例２− 柱状スペーサを第１表示用電極間の間隙に設けるように
した配設パターンとしたことを除いて例１と同一構成の
液晶表示素子を例２とした。

【００７３】−例３− 柱状スペーサの代わりに直径６μｍのプラスチックビー
ズスペーサを用いたことを除いて例１と同一構成の液晶
表示素子を例３とした。

【００７４】−例４− 非表示領域に柱状スペーサを設けずに、表示領域のみに
柱状スペーサを設けたことを除いて例１と同一構成の液
晶表示素子を例３とした。

【００７５】−例５− 第１電極の上に第１配向膜を形成した後に柱状スペーサ
を形成させた、すなわち、第１配向膜上に柱状スペーサ
を設け、柱状スペーサ表面が第１配向膜で被覆されてい
ないことを除いて例１と同一構成の液晶表示素子を例５
とした。

【００７６】＜試験方法＞ −セルギャップのばらつき− 例１〜４のそれぞれについて、素子側辺中央のシール部
近傍の非表示領域から素子中心に向かってセルギャップ
測定点を８点設け、各測定点においてリターデーション
を測定し、それを液晶層の複屈折率で除すことにより各
測定点のセルギャップを算出した。また、それぞれにつ
いて、実際に画像を表示し、その表示の観察を行った。

【００７７】−柱状スペーサ表面の第１配向膜の有無に
よる表示品位− 例１及び５のそれぞれについて、実際に画像を表示し、
その表示の観察を行った。

【００７８】−柱状スペーサの密着性− 例１及び２のそれぞれについて、柱状スペーサの形成加
工時の現像時間を３０秒、４０秒、５０秒、６０秒、７
０秒、８０秒及び９０秒と変量し、現像後の柱状スペー
サに剥がれたものがあるか否かを確認した。このとき、
現像温度は２５℃とした。

【００７９】＜試験結果＞ −セルギャップのばらつき− 図４は、例１〜３のそれぞれについての８つの測定点に
おけるセルギャップの推移を示す。また、表１は、例１
〜３のそれぞれについてのセルギャップの平均値及び標
準偏差σ（ばらつき）を示す。さらに、図５は、例１及
び４のそれぞれについての８つの測定点におけるセルギ
ャップの推移を示す。

【００８０】

【表１】

【００８１】例１と例２とを比較すると、例１ではセル
ギャップの変動が比較的小さいのに対し、例２ではシー
ル部付近から表示領域に至る部分（測定点１〜４）での
その変動（セルギャップのばらつき）が大きいことが分
かる。これは、例１は、図６（ａ）に示すように、表示
領域及び非表示領域の両領域において柱状スペーサ１３
が電極９ａ，９ｂ上に設けられており、両領域の柱状ス
ペーサ１３の頂面位置に高低差が生じないのに対し、例
２は、図６（ｂ）に示すように、表示領域の柱状スペー
サ１３が第１表示用電極９ａの電極間隙に設けられ且つ
非表示領域の柱状スペーサ１３が第１周辺電極９ｂ上に
設けられ、両領域の柱状スペーサ１３の頂面位置に高低
差が生じるために、それがセルギャップ差として現れる
ためであると考えられる。そのため、例１では、表示領
域の周縁部での表示品位が良好であったが、例２では、
表示領域の周縁部に表示むらが生じた。

【００８２】例１と例３とを比較すると、例１ではセル
ギャップの変動が比較的小さいのに対し、例３ではその
変動（セルギャップのばらつき）が大きく、また、その
変動が激しいことが分かる。これは、例１は柱状スペー
サが均一に配設されているのに対し、例３はプラスチッ
クビーズスペーサの分布が不均一であるためであると考
えられる。そのため、例１では、表示領域の周縁部での
表示品位が良好であったが、例３では、表示領域の周縁
部のみならず表示領域内でも表示むらが生じた。

【００８３】例１と例４とを比較すると、表示領域（測
定点４〜８）において、両者共にセルギャップが安定し
て推移しているのに対し、非表示領域において、例１で
は、表示領域と同様にセルギャップが安定しているのに
対し、例４では、セルギャップが大幅に小さくなってい
るのが分かる。これは、例１は表示領域及び非表示領域
の両方に均一に柱状スペーサが設けられているのに対
し、例４は非表示領域に柱状スペーサが設けられていな
いことに起因するものである。そのため、例１では、表
示領域の周縁部での表示品位が良好であったが、例４で
は、表示領域の周縁部に表示むらが生じた。

【００８４】−柱状スペーサ表面の第１配向膜の有無に
よる表示品位− 表２は、例１及び５のそれぞれの表示品位についての評
価を示し、「○」は「良好」及び「△」は「表示むら有
り」をそれぞれ意味する。

【００８５】

【表２】

【００８６】例１及び５の表示性能を比較すると、例１
では、柱状スペーサ周辺も液晶分子が配向して表示品位
が良好であったのに対し、例５では、柱状スペーサ周辺
で液晶分子の配向が乱れて光抜け現象が観察され、ま
た、表示むらが生じた。光抜け現象の有無については、
例１は、柱状スペーサ表面が配向膜で被覆されているの
に対し、例５は、かかる配向膜による被覆がないためで
あると考えられるが、そのメカニズムについては明確で
はない。例５で表示むらが生じたのは、柱状スペーサの
形成加工時に使用される現像液によって第１配向膜の表
面が損傷を受けたためではないかと考えられる。

【００８７】−柱状スペーサの密着性− 表３は、例１及び２のそれぞれの現像時間に対する柱状
スペーサの剥がれの有無を示し、「○」は「剥がれ無
し」で「×」は「剥がれ有り」を意味する。

【００８８】

【表３】

【００８９】例１及び２の柱状スペーサの密着性を比較
すると、例１では、現像時間が８０秒までは柱状スペー
サの剥がれが生じていないのに対し、例２では、現像時
間が６０秒で柱状スペーサの剥がれが生じ始めているの
が分かる。これは、例１は微細な表面凹凸を有する電極
上に柱状スペーサが設けられ、接触面積が広いことによ
り強固な密着状態となっているのに対し、例２は平坦な
オーバーコート上に柱状スペーサが設けられ、例１に比
較して剥がれ易いためであると考えられる。

【００９０】（プラスチック基板での実施例） ＜試験サンプル＞ −例６− 第１及び第２基板をプラスチック製としたことを除いて
例１と同一構成の液晶表示素子を例６とした。但し、柱
状スペーサの形成加工時に、柱状スペーサは、柱状スペ
ーサ前駆体を１５０℃で焼成することにより形成した。
また、柱状スペーサの形成加工は、第１基板を切り出す
前のマザー基板の段階で行い、図７に示すように、その
ときのマザー基板４０とフォトマスク３２とのアライメ
ントは、マザー基板４０の伸縮の影響を大きく受けない
ように、マザー基板４０及びフォトマスク３２の側辺中
央部で行った。なお、マザー基板４０は、４２０ｍｍ×
３００ｍｍの寸法のものを用いた。

【００９１】−例７− 柱状スペーサを第１表示用電極間の間隙に設けるように
した配設パターンとしたことを除いて例６と同一構成の
液晶表示素子を例７とした（第１及び第２基板をプラス
チック製としたことを除いて例２と同一構成である）。

【００９２】−例８− 柱状スペーサの代わりに直径６μｍのプラスチックビー
ズスペーサを用いたことを除いて例６と同一構成の液晶
表示素子を例８とした（第１及び第２基板をプラスチッ
ク製としたことを除いて例３と同一構成である）。

【００９３】＜試験方法＞ −基板の伸び− 柱状スペーサの形成加工時における露光時のプラスチッ
ク製のマザー基板の伸びを測定した。この測定は、図８
に示すように、破線を基準とすると共にマザー基板４０
の中心に近いところからＡ、Ｂ及びＣの３点を測定点と
し、各測定点のＸ方向及びＹ方向の変位量をデータとし
た。

【００９４】−柱状スペーサの配置率− 例６及び７のそれぞれについて、表示領域を中央部と周
辺部とに分け、各部において柱状スペーサをサンプリン
グし、例６の場合には第１表示用電極上に設けられた柱
状スペーサの数、例７の場合には電極間隙に設けられた
柱状スペーサの数を計測し、その割合を算出した。

【００９５】−セルギャップのばらつき− 例６〜８のそれぞれについて、例１〜３の場合と同様に
してセルギャップを求めた。

【００９６】＜試験結果＞ −基板の伸び− 表４は、測定点Ａ、Ｂ及びＣのそれぞれのＸ方向及びＹ
方向の変位量を示す。

【００９７】

【表４】

【００９８】同表によれば、マザー基板のＸ方向への伸
びよりもＹ方向への伸びの方が大きいことが分かる。特
に、マザー基板の周縁近傍の測定点ＣのＹ方向の変位量
が１０．２μｍと著しい。

【００９９】−柱状スペーサの配置率− 表５は、例６及び７のそれぞれにおける表示領域の中央
部及び周辺部の各部の柱状スペーサの配置率を示す。な
お、例６では電極上の柱状スペーサの配置率を示すのに
対し、例７では電極間隙の柱状スペーサの配置率を示
す。

【０１００】

【表５】

【０１０１】例６及び７を比較すると、例６では表示領
域の中央部及び周辺部の両方で柱状スペーサが１００％
の割合で第１表示用電極上に配設されているのに対し、
例７では中央部で１００％の割合で電極間隙に配設され
ているものの、周辺部ではその割合が２５．４％と著し
く低いことが分かる。これは、プラスチック製の第１基
板は上記のように伸縮が大きいことから、柱状スペーサ
の配設位置にずれが生じ易く、全ての柱状スペーサを占
有面積の広い電極上に設けることはできても、占有面積
の狭い電極間隙に設けることが困難であることを示すも
のである。

【０１０２】−セルギャップのばらつき− 表６は、例６〜８のそれぞれのセルギャップの平均値及
び標準偏差（ばらつき）を示す。

【０１０３】

【表６】

【０１０４】例６〜８のセルギャップのばらつきの傾向
は、表１に示すガラス製の基板を用いた例１〜３のもの
と同一であることが分かる。

【０１０５】また、例６〜８のいずれも、ガラス製の基
板を用いたものに比べてややセルギャップのばらつきが
大きいことが分かる。これは、例７では表示領域の周辺
部で柱状スペーサが第１表示用電極上に配設されたよう
に、第１基板の寸法安定性が低いことによるものと考え
られる。

【０１０６】（柱状スペーサの形状、サイズを変えての
実施例） ＜試験サンプル＞ −例９− 柱状スペーサを一辺が５μｍの正方形断面のものとした
ことを除いて例１と同一構成の液晶表示素子を例９とし
た。

【０１０７】−例１０− 柱状スペーサを直径が５μｍの円形断面のものとしたこ
とを除いて例１と同一構成の液晶表示素子を例１０とし
た。

【０１０８】−例１１− 例１と同一構成の液晶表示素子を新たに例１１とした。

【０１０９】−例１２− 柱状スペーサを直径が６μｍの円形断面のものとしたこ
とを除いて例１と同一構成の液晶表示素子を例１０とし
た。

【０１１０】−例１３− 柱状スペーサを一辺が５０μｍの正方形断面のものとし
たことを除いて例１と同一構成の液晶表示素子を例１３
とした。

【０１１１】−例１４− 柱状スペーサを直径が５０μｍの円形断面のものとした
ことを除いて例１と同一構成の液晶表示素子を例１４と
した。

【０１１２】−例１５− 柱状スペーサを一辺が６０μｍの正方形断面のものとし
たことを除いて例１と同一構成の液晶表示素子を例１５
とした。

【０１１３】−例１６− 柱状スペーサを直径が６０μｍの円形断面のものとした
ことを除いて例１と同一構成の液晶表示素子を例１６と
した。

【０１１４】−例１７− 柱状スペーサを設けていないことを除いて例１と同一構
成の液晶表示素子を例１７とした。

【０１１５】−例１８− 第１周辺電極の電極間隙を２０μｍとしたことを除いて
例９と同一構成の液晶表示素子を例１８とした。

【０１１６】−例１９− 第１周辺電極の電極間隙を２０μｍとしたことを除いて
例１０と同一構成の液晶表示素子を例１９とした。

【０１１７】−例２０− 第１周辺電極の電極間隙を２０μｍとしたことを除いて
例１１と同一構成の液晶表示素子を例２０とした。

【０１１８】−例２１− 第１周辺電極の電極間隙を２０μｍとしたことを除いて
例１２と同一構成の液晶表示素子を例２１とした。

【０１１９】＜試験方法＞ −ラビング時の柱状スペーサの欠損− 例９〜１６のそれぞれについて、第１配向膜のラビング
処理後に残存している柱状スペーサの数を計測し、その
割合を算出した。

【０１２０】−位相差及び表示品位− 例９〜１７のそれぞれについて、ラビング処理後に第１
配向膜の位相差（リターデーション）を複数の測定点で
測定し、その平均値と標準偏差σ（ばらつき）を算出し
た。

【０１２１】また、例９〜１７のそれぞれについて、実
際に画像を表示し、その表示の観察を行った。

【０１２２】−柱状スペーサの配置率− 例９〜１２及び例１８〜２１のそれぞれについて、非表
示領域の第１周辺電極の電極間隙に位置する柱状スペー
サをサンプリングし、電極間隙に設けられた柱状スペー
サの数を計測し、その割合を算出した。

【０１２３】＜試験結果＞ −ラビング時の柱状スペーサの欠損− 表７は、例９〜１６のそれぞれのラビング処理後におけ
る柱状スペーサの残存率を示す。

【０１２４】

【表７】

【０１２５】同表によれば、例９及び１０では柱状スペ
ーサの残存率が非常に低いのに対し、例１１〜１６では
それが１００％であり、柱状スペーサの最小外径が６μ
ｍよりも小さくなるとラビング処理時に剥がれて欠損す
る柱状スペーサが急激に増えることが分かる。

【０１２６】−位相差及び表示品位− 表８は、例９〜１７のそれぞれのリターデーションの平
均値及びその標準偏差σ（ばらつき）を示す。表９は、
例９〜１７のそれぞれの表示品位を示し、「◎」は「良
好」、「○」は「やや表示むらがある」、「△」は「表
示むらが著しい」及び「▲」は「ざらつき感がある（輝
点が多い）」をそれぞれ意味する。

【０１２７】

【表８】

【０１２８】

【表９】

【０１２９】表８によれば、例９〜１４は、位相差（リ
ターデーション）が柱状スペーサの無い例１７のものに
近く、また、ばらつきも同等であるのに対し、例１５及
び１６は、それらに比べて位相差が低く、また、ばらつ
きが大きいことが分かる。これは、例９〜１４では、柱
状スペーサの最小外径が５０μｍ以下であって、柱状ス
ペーサの存在に支障を受けることなく第１配向膜のラビ
ング処理が行われるが、例１５及び１６では、柱状スペ
ーサの最小外径が６０μｍと大きく、柱状スペーサの存
在が支障となって、特に柱状スペーサ基端部周辺のラビ
ング処理が不十分となるためであると考えられる。

【０１３０】表９によれば、例９〜１４は、スペーササ
イズが大きくなるに従って表示品位が低下しているもの
の、例１３及び１４であってもやや表示むらが生じる程
度であるのに対し、例１５及び１６は、例１５で表示む
らが著しく、例１６でざらつき感が生じているのが分か
る。これは、上記の例９〜１４と、例１５及び１６との
それぞれの第１配向膜の位相差（リターデーション）の
差異に起因するものであると考えられる。

【０１３１】−柱状スペーサの配置率− 表１０は、例９〜１２及び例１８〜２１のそれぞれの電
極間隙における柱状スペーサの配置率を示す。

【０１３２】

【表１０】

【０１３３】同表によれば、電極間隙が１５μｍのもの
において、例９及び１０は、ほぼ全て柱状スペーサが電
極間隙に配設されているのに対し、例１１及び１２は、
その割合がほぼ半分であるのが分かる。従って、電極間
隙が１５μｍ程度であって、柱状スペーサの最小外径を
５μｍ程度とすれば、大半の柱状スペーサを電極間隙に
配設することが可能であると考えられる。しかしなが
ら、上記したように、かかる大きさの柱状スペーサは、
ラビング処理時に剥がれて欠損する虞があるという問題
を有する。

【０１３４】また、電極間隙が２０μｍのものにおい
て、例１８〜２１のいずれもがほぼ全て柱状スペーサが
電極間隙に配設されているのが分かる。従って、電極間
隙が２０μｍ程度であって、柱状スペーサの最小外径を
６μｍ程度とすれば、ラビング処理時の剥がれによる欠
損が生じることなく、大半の柱状スペーサを電極間隙に
配設することが可能であると考えられる。しかしなが
ら、第１周辺電極の電極間隙を２０μｍ程度も確保する
ことは現実には困難である。

【０１３５】その一方、例１１及び１２は、電極間隙位
置のほぼ半分の柱状スペーサが電極間隙に配設され、残
りのものが第１周辺電極上に配設されているのに対し、
例２０及び２１は、電極間隙位置の全ての柱状スペーサ
が電極間隙に配設されていることが分かる。従って、第
１周辺電極の電極間隙を１５μｍより狭いものとし、且
つ柱状スペーサの最小外径を６μｍ以上とすれば、柱状
スペーサを有効に第１周辺電極上に配設することができ
ると考えられる。

【０１３６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
表示領域において柱状スペーサを電極間隙に設ける場合
のように両領域でスペーサ頂面位置に高低が生じること
がなく、それらの境界領域のセルギャップの均一性を極
めて良好なものとすることができる。

【０１３７】また、柱状スペーサを全て同一サイズに形
成し且つ表示領域及び非表示領域を含む全体で均一のパ
ターンを形成するように配設することとすれば、セルギ
ャップが柱状スペーサの大きさや配設密度によりばらつ
くのを防止することができる。加えて、柱状スペーサを
形成するための工数が短くなって生産性を良好にするこ
とができ、また、柱状スペーサを形成する加工が１回で
よいためにその加工による第１基板の劣化を低く抑える
ことができ、さらに、消費される材料が少なくて済むた
めに低コスト化を図ることができる。この場合、非表示
領域の柱状スペーサの４０％以上を一の基板の周辺電極
と他の基板に設けられた第２周辺電極との間で狭持した
構成とすれば、それらの柱状スペーサによって有効にセ
ルギャップを規定することができる。また、柱状スペー
サの最小外径を６〜５０μｍとした構成とすれば、配向
膜のラビング処理時に柱状スペーサが欠損したり、柱状
スペーサの存在が支障となってラビング処理が不十分と
なる、といった不都合を回避することができる。さら
に、周辺電極の電極間隙が１５μｍより小さい部分を有
する構成とすれば、表示領域及び非表示領域の境界領域
のセルギャップを均一にするという本発明の作用を適正
に営ませることができる。また、非表示領域が表示領域
を包囲するように設けられていると共に、非表示領域の
複数の周辺電極が表示領域の表示電極を囲むように設け
られた構成とすれば、設計上簡便にセルギャップの均一
な液晶表示素子を設計することができる。

【０１３８】また、第１基板をプラスチックで形成して
も、柱状スペーサを形成加工する際のその形成位置に関
する高精度な制御が不要である。

【０１３９】また、表示領域の柱状スペーサを表示用電
極上に、及び非表示領域の柱状スペーサを周辺電極上
に、それぞれ直接固設することとすれば、ガラス等の平
坦な第１基板表面に柱状スペーサを固設した場合に比較
して接触面積が広いことにより柱状スペーサの固設状態
を強固なものとすることができる。

【０１４０】また、表示方式がＳＴＮ方式である場合、
セルギャップの均一性に対する要求が極めて高いことか
ら、本発明による効果を顕著に得ることができる。

【０１４１】また、液晶表示素子をその他の部品と共に
組み込むことにより表示領域の周縁部においても表示品
位の優れる液晶表示装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る液晶表示素子の模式的
な断面図である。

【図２】本発明の実施形態に係る液晶表示素子の一例の
模式的な上面図である。

【図３】本発明の実施形態に係る液晶表示素子の柱状ス
ペーサの形成加工を示す説明図である。

【図４】例１〜３のそれぞれについてのセルギャップの
推移を示すグラフ図である。

【図５】例１及び４のそれぞれについてのセルギャップ
の推移を示すグラフ図である。

【図６】液晶表示素子断面における柱状スペーサの配設
状態を示す説明図である。

【図７】柱状スペーサの形成加工時のマザー基板とフォ
トマスクとのアライメントを示す説明図である。

【図８】プラスチック製のマザー基板における伸びの測
定点を示す説明図である。

【図９】液晶表示素子の模式的な断面図である。

【図１０】柱状スペーサの形成加工を示す説明図であ
る。

【図１１】第１基板の元基板の平面図である。

【符号の説明】

１，１０１ 液晶表示素子 ２，１０２ 第１基板（一の基板） ３，１０３ 第２基板（他の基板） ４，１０４ 球状ビーズ ５，１０５ シール材 ６，１０６ 液晶層 ７ カラーフィルタ ８ オーバーコート ９，１０９ 第１電極 ９ａ，１０９ａ 第１表示用電極 ９ｂ，１０９ｂ 第１周辺電極 １０，１１０ 第１配向膜 １１，１１１ 第２電極 １１ａ，１１１ａ 第２表示用電極 １２，１１２ 第２配向膜 １３，１１３ 柱状スペーサ １４ 画素 ３１，１３１ 樹脂層 ３２ フォトマスク ３３ 柱状スペーサ前駆体 ４０ マザー基板 ５０ 元基板 ５１ 表示用引き回し電極 ５２ ダミー電極 ５３ 外部回路接続用電極 ５４ 外部回路位置合わせトンボ ５５ 分断トンボ ５６ アライメント用トンボ

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一の基板と、該一の基板側に固設された
   多数の柱状スペーサを介して該一の基板に対向して設け
   られた他の基板と、該一の基板と該他の基板との間に設
   けられた液晶層とを備え、 表示を行うための表示領域と、該表示領域に隣接した非
   表示領域とを有しており、 上記表示領域には、上記一の基板の上記液晶層側に該液
   晶層へ電圧を印加する際に用いられる複数の表示用電極
   が間隔をおいて設けられている一方、 上記非表示領域には、上記一の基板の上記液晶層側に複
   数の周辺電極が略隙間なく設けられた液晶表示素子であ
   って、 上記多数の柱状スペーサのうち上記表示領域の柱状スペ
   ーサは、上記表示用電極上に設けられていると共に、上
   記非表示領域の上記液晶層の層厚さを規定する柱状スペ
   ーサは、上記周辺電極上に設けられていることを特徴と
   する液晶表示素子。
2. 【請求項２】 請求項１に記載された液晶表示素子にお
   いて、 上記一の基板の多数の柱状スペーサは、全て同一サイズ
   に形成され且つ上記表示領域及び上記非表示領域を含む
   全体で均一のパターンを形成して配設されていることを
   特徴とする液晶表示素子。
3. 【請求項３】 請求項２に記載された液晶表示素子にお
   いて、 上記非表示領域には、上記他の基板の上記液晶層側に第
   ２周辺電極が設けられており、 上記非表示領域の柱状スペーサは、その４０％以上が上
   記一の基板の周辺電極と上記他の基板の第２周辺電極と
   の間で狭持されていることを特徴とする液晶表示素子。
4. 【請求項４】 請求項２又は３に記載の液晶表示素子に
   おいて、 上記柱状スペーサは、その最小外径が６〜５０μｍであ
   ることを特徴とする液晶表示素子。
5. 【請求項５】 請求項２乃至４のいずれかに記載の液晶
   表示素子において、 上記周辺電極は、その電極間隙が１５μｍよりも小さい
   部分を有することを特徴とする液晶表示素子。
6. 【請求項６】 請求項２乃至５のいずれかに記載の液晶
   表示素子において、 上記非表示領域は、上記表示領域を包囲するように設け
   られていると共に、該非表示領域の上記複数の周辺電極
   は、該表示領域の上記表示電極を囲むように設けられて
   いることを特徴とする液晶表示素子。
7. 【請求項７】 請求項１乃至６のいずれかに記載の液晶
   表示素子において、 上記一の基板は、プラスチックで形成されていることを
   特徴とする液晶表示素子。
8. 【請求項８】 請求項１乃至７のいずれかに記載の液晶
   表示素子において、 上記表示領域の柱状スペーサは上記表示用電極上に、及
   び上記非表示領域の柱状スペーサは上記周辺電極上に、
   それぞれ直接固設されていることを特徴とする液晶表示
   素子。
9. 【請求項９】 請求項１乃至８のいずれかに記載の液晶
   表示素子において、 表示方式がＳＴＮ方式であることを特徴とする液晶表示
   素子。
10. 【請求項１０】 請求項１乃至９のいずれかに記載の液
    晶表示素子が組み込まれてなることを特徴とする液晶表
    示装置。