液晶显示装置及其制造方法

专利名称：液晶显示装置及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种与供许多人观看的扁平显示器(如便携式信息终端、人个计算机、文字处理器、娱乐设备以及电视机)装配在一起的液晶显示装置；以及被用于显示板、窗口、门、墙壁或利用光阀效应的类似物的液晶显示装置以及制造这种装置的方法。
按常规，采用各种显示模式的液晶显示装置已被开发出来用作商业用途；例如，TN(扭转向列)型、STN(超扭转向列)型，以及类似的利用双折射模式的电-光学效应和采用向列液晶进行显示的装置已被广泛采用。这些模式需要采用极化板和取向处理。在这些模式下的液晶装置中的液晶分子在如图58A所示的初始取向状态中具有一个预倾角。如图58B所示，当向单元施加一个电压时，液晶模块沿相同方向直立。由于这一现象，使得视折射率和显示对比度随着观察方向A和B而变化。而且，如图58B所示，显示质量随着观察角度按灰度等级明显下降；具体地说，出现了反转现象或类似现象。近年来，在一种FCL(铁电液晶)显示模式下驱动的液晶装置已投放市场。图58C表示了施加饱和电压时的这种情形。
在近年中，提出了无需偏振片和取向处理的装置。在这类装置中，透光状态或不透光状态是通过液晶分子的双折射作用由电控制的。按照该方法，液晶分子的普通折射率与支撑介质的折射率相匹配，而且当液晶模块在施加电压情况下被取向时，显示一种透光状态，而当液晶分子的取向在未施加电压情况下被干扰时，显示不透光状态(光散射状态)。
作为上述方法的实例，日本国家公开第58-501631号公开了一种将液晶包容在聚合物壳体内的方法，和日本国家公开第61-502128号公开了一种方法，其中将液晶与一种可光固化的树脂或一种热固性树脂混合并将树脂进行处理，进而使液晶沉积以便在树脂上形成液晶小滴。由这些方法制造的装置被称为聚合物弥散的液晶装置。
作为一种具有采用偏振片改进了的视角特性的装置，日本公开专利出版物第4-338923和第4-212928号公开了一种装置，其中上述聚合物弥散液晶装置夹在偏振片之间，所述偏振片的定位应使得偏振轴彼此正交。该装置具有一种改进的视角特性的效应；然而，由于光散射的缘故，它采用了消偏振作用，使得亮度为TN模式的1/2，因此，这种装置具有较低的使用重要性。
此外，日本公开专利出版物第5-27242号公开了一种方法，其中液晶的取向状态与聚合物壁和突起发生干扰以形成随机区域，进而视角特性得以改善。然而，按照该方法，由于区域是随机的而且聚合物材料归入象素部分中，则在无施加电压情况下，光透射率较低。此外，由于旋错线是在液晶区域之间随机形成的并且在施加电压的情况下不会出现，则在施加电压的情况下黑色电平较低。由于这些原因，该装置具有较低的对比度。
本申请的申请人提出了一种液晶装置，其中，液晶分子在聚合物壁4中轴对称地取向。通过用具有规则照射图案的UN-射线对注有液晶和树脂材料的液晶单元进行照射并让液晶和树脂材料进行规则的相分离。在该装置中，如图58D所示，由于液晶分子3a在液晶区域3中是轴对称取向的，则显示对比度不会改变，且因此，即使当沿着不同的观察方向A和B观察单元时(如图58E所示)也不会出现反转现象，视角特性得以显著改善。图58F显示在施加饱和电压时的情况。
在液晶装置中，特别是那些处于采用一种上述液晶材料的光旋转能的双折射模式中的液晶装置，单元间隙(基片间隙)的不一致性造成了显示的不一致性，颜色的不一致性和干涉条纺而使显示质量下降。当通过外力使单元间隙变窄而使得在各基片上形成的电极彼此相接触时，显示变得不可能，且会造成驱动电路的破坏或短路，因此控制单元间隙以便其保持均匀是很重要的。
为了保持单元间隙的均匀，一般采用无机物质(如玻璃纤维及玻璃小珠)和LCD隔离物(如由一种有机材料制成的特殊的控制颗粒大小的材料)。一般来说，为了保持单元间隙的均匀性，采用分布密度约为15至100/mm3的LCD隔离物是必要的。
然而，当隔离物存在于象素中时，它们有时会相反地影响显示质量。例如，在一种处于常规白色模式状态的液晶装置中，当隔离物存在于象素中时，通过隔离物的光总是被位于光输出一侧的偏振片所罩住；因此，装置的实际开放比降低。另一方面，在一种处于常规黑色模式状态的液晶装置，通过隔离物的光在黑色显示过程中没有完全被位于光输出一侧的偏振片所罩住；因此，造成光泄漏。而且，肯定的是，当在象素中呈现不一致性的同时提供其余的隔离物时，这些隔离物会影响液晶分子的一致取向以使旋错线得以形成。在这些情形的任何一种中，都会产生对比度下降的问题。
日本公开专利出版物第1-233421和第1-239527号公开的是将一种聚合物树脂作为隔离物以一种小岛的形状构图以便为了保持单元间隙的均匀而不会在象素中提供隔离物。按照这种方法，由于象素中没有隔离物，有可能保持单元间隔的均匀性，并防止光泄漏。日本公开专利出版物第64-61729公开了一种方法，其中单元间隙控制材料被混合在密封剂中，且只有密封剂部分被挤压而与液晶基片彼此相连。日本公开专利出版物第61-173223，61-184518和62-240930号公开了一种方法，其中在基片上以预定厚度以图案装饰一种光敏树脂或聚合物树脂，进而在其上提供一种条形″加合物″结构以起到隔离物的作用。此外，日本公开专利出版物第63-33730号公开了一种方法，其中在三色滤光器的象素之间加入了一种黑光防护膜，且黑光防护膜上设有突起以起到隔离物作用。
按照上述方法，虽然获得了保持单元之间隙隔离物，但无法在一个大面积上提供强度和抗振性。而且，在聚合物壁完全包围住液晶区域以便由外力使取向的改变降至最小的液晶装置中，液晶材料无法被依次注入到装置内。
日本公开专利出版物第59-222817，3-94230、6-194672和6-175133号公开了液晶显示板，其中只在象素外侧区域内设置隔离物，上述液晶板是采用光刻法(如曝光、冲洗、并揭去包括球面隔离物或类似物的光敏材料)获得的，还公开了制造该液晶板的方法。日本公开专利出版物第6-301040号公开了一种技术，其中在多个电极之间设置了带有开口的光防护膜，并通过这些开口从反向一侧将光敏树脂曝光，进而将隔离物固定。然而，根据这些技术，由于具有较低的光防护特性的开口或区域是在包含信号线的光防护膜中形成的，因此，图像的对比特性下降。此外，这些技术采用了通过取向处理(如研磨)形成的取向膜以便在液晶层中均匀地取向液晶分子；因此，在取向处理过程中会由静电在有源矩阵装置中产生电击穿。而且，当通过取向处理在象素区域中形成的取向中膜直接与一种化学制剂(如一种显影剂)接触，同时一种保护层或类似物被显影并揭去时，则存在一种可能性，即，液晶分子的取向及液晶装置的可靠性受到不利的影响。
为改善液晶区域的显示质量，本申请的申请人公开了一种液晶装置，其中通过研磨处理使液晶分子在其中均匀取向的液晶区域和聚合物区域是通过聚合作用和相分离作用来形成的。更具体地，日本专利申请第6-49335号公开了与一种结构有关的技术，在该结构中，单元间隙控制材料存在于聚合物中，而且日本专利申请第6-229946号公开了与一种结构有关的技术，在该结构中，包含单元间隙控制材料的聚合物壁的抗压性得到改善。
根据在日本专利申请第5-30996号中由本申请的申请人提出的一种方法，象素中的液晶区域或液晶分子轴对称地取向以获得全方位视角特性。在这种液晶装置中，例如，如图58D和58E所示，在施加电压的情况下，通过液晶分子和聚合物壁的相互作用，液晶分子沿着每个壁的方向直立，使得视折射率沿观察方向A和B变得几乎相同。所以，该方法在改善视角特性方面具有很大效果。然而，为了最有效地改善视角特性，需要液晶分子以轴对称方式在象素中一致地取向。这就有必要对周围形成有液晶区域的芯部进行控制。因此，调节聚合物壁的形成或形成一种取向膜也是有效的，其中的取向膜具有能够在非研磨过程中通过产生液晶芯部引导液晶分子的轴对称取向的晶体球粒核。
即使在日本专利申请第5-30996号中由本申请的申请人提出的一种方法中，在夹在两基片591a和591b之间的液晶层中。在基片(1a和1b)上的电极(2a和2b)与图59所示区域3之间存在有包含液晶和聚合物的区域16。因此，在施加饱和电压的情况下，由发生在聚合物区域4内的液晶分子的双折射造成光泄漏和/或液晶和聚合物没有完全被相分离。在这些情况下，要求一种高度控制的相分离。而且，要求高质量图像的液晶装置。在图59中，参考数字15代表一种带图案的聚合物且参考数字16表示聚合物与液晶区域3的粘接(侵入)。
而且，在象素中存在隔离物(如小珠)以保持单元间隙的均匀性的情况下，观察液晶分子的聚向与小珠之间的干扰。在该情形下，获得如所示的处于图60极化显微镜照片中的取向状态。尤其是，液晶分子轴对称取向的对称轴倾斜或者轴的位置移动。当通过改变观察方向观察装置时，对应于沿视角方向看去为黑色部分7的区域的面积在一个象素中增加，平均透射率变得不同于其它象素的透射率。这是将显示图像作为一个整体粗略观察到的。所以，在该装置中，需要严格控制液晶分子取向的对称轴。在任何情况下，都要求高质量的LCD。
本发明的液晶装置包括一对彼此对置且其间类有液晶层的基片，至少一个基片是透光的，其中设置覆盖有遮光层的隔离物以保证每个象素的尺寸，构成用来保持基片之间的间隙的间隙保持部件，且这些象素中的液晶分子至少沿两个方向轴对称地或随机地取向。
在本发明的一个实施例中，在象素的外侧形成作为间隙保持部件的绝缘体。
或者，本发明的液晶装置包括一对彼此对置的基片，并具有一种夹在两基片之间的含聚合物区域和液晶区域的复合物，至少一个基片是透光的，其中在象素外侧的聚合物区存在隔离物。
在本发明的一个实施例中，液晶区中的液晶分子沿至少两个方向轴对称地或随机地取向。
或者，本发明的液晶装置包括一对彼此对置的基片，在两基片之间夹有一种含聚合物区和液晶区的复合物，至少一个基片是透光的，其中在聚合物区形成有用来保持基片间的间隙的作为间隙保持部件的绝缘体。
在本发明的一个实施例中，液晶区中的液晶分子沿至少两个方向轴对称地或随机地取向。
在本发明的另一个实施例中，作为间隙保持部件的绝缘体由至少一层构成。
在本发明的另一个实施例中，至少一个绝缘体是由一种光敏树脂层构成的。
在本发明的另一个实施例中，至少绝缘体的一层是由一种聚合物膜构成的。
在本发明的另一个实施例中，聚合物膜是由一种由光敏树脂混合物或光敏聚合物制成的干燥膜组成的。
在本发明的另一个实施例中，在象素外侧设置由聚合物膜或聚合物片构成的用来定位象素的聚合物壁。
在本发明的另一个实施例中，聚合物膜被曝光并冲洗以便被设置在阵列中。
在本发明的另一个实施例中，在聚合物膜中包含有作为间隙保持部件的绝缘体。
在本发明的另一个实施例中，至少一个象素被聚合物壁所包围，其中聚合物壁由聚合物膜和通过含可光固化树脂和液晶的混合物的相分离进行处理的一种树脂构成的。
在本发明的另一个实施例中，在聚合物膜的每一面上形成有一个或多个绝缘体。
在本发明的另一个实施例中，绝缘体是由一种光敏树脂层组成的。
在本发明的另一个实施例中，聚合物膜含有染料并用作遮光层。
或者，本发明的液晶装置包含一对相对设置的基片，并且在两基片之间夹有一种含聚合物区和液晶区和复合物，至少一个基片是透光的，液晶区形成象素，其中在聚合物区设有由至少一层组成的绝缘体，且先前在至少一层上混合的隔离物保持了基片之间的间隙。
在本发明的一个实施例中，象素包括至少一个区域，在该区域中，液晶分子沿至少两个方向轴对称地或随机地取向。
在本发明的另一个实施例中，为了使液晶分子沿至少两个方向轴对称地或随机地取向，在液晶分子沿至少两个方向轴对称地或随机地取向的那个区域内设有延伸到两个基片的聚合物壁。
在本发明的另一个实施例中，为了使液晶分子沿至少两个方向轴对称地或随机地取向，在一对基片的至少一个上的液晶分子沿至少两个方向轴对称地或随机地取向的那个区域的中心处以图案形成一个凸部和一个凹部中的任何一个。
在本发明的另一个实施例中，为了使液晶分子沿至少两个方向轴对称地或随机地取向，在至少一个基片上液晶分子沿至少两个方向轴对称地或随机地取向的那个区域中设置晶体球粒。
在本发明的另一个实施例中，设置有隔离物以便被一个绝缘体所覆盖，该绝缘体处于使液晶沿至少两个方向轴对称地或随机地取向的那个区域的一个中心。
在本发明的另一个实施例中，隔离物由一个树脂层所固定，该树脂层是通过以图案装饰一种树脂并将隔离物混合在其中而形成的，并且覆盖住隔离物的遮光层的宽度D2满足一个关系式D1＋4r2＜D2，其中D1是树脂层宽度，r2是沿树脂层宽度方向上隔离物的长度的1/2。
在本发明的另一个实施例中，隔离物所在的聚合物区的宽度D满足一个关系式r1＜A≤D/2，其中r1是沿聚合物区宽度方向上隔离物长度的1/2，而A是由沿着聚合物区宽度方向上的隔离物的中心至聚合物的区的端部的距离。
在本发明的另一个实施例中，包含绝缘体的隔离物的层的宽度D满足一个关系式r1＜A≤D/2，其中r1是沿包含绝缘体的隔离物的层的宽度方向上隔离物长度的1/2，而A是由沿着包含绝缘体的隔离物的层宽度方向上隔离物中心至包含绝缘体的隔离物的层的端部的距离。
在本发明的另一个实施例中，绝缘体是由含隔离物的一层和不含隔离物的至少一层组成的，且不含隔离物的至少一层的宽度D2满足一个关系式D1＋4r2＜D2，其中D1是含隔离物的那层的宽度，而r2是沿含隔离物那层的宽度方向上隔离物长度的1/2。
在本发明的另一个实施例中，绝缘体是由一个含隔离物的层和至少一个不含隔离物的层组成的，含隔离物的那层的宽度D满足一个关系式r1＜A≤D/2，其中r1是沿着含有绝缘体的隔离物的那层的宽度方向上隔离物长度的1/2，而A是由沿着含绝缘体的隔离物的那层的宽度方向的隔离物的中心至含绝缘体的隔离物的那层的端部的距离，而不含隔离物的至少那层的宽度D2满足一个关系式D1＋4r2＜D2，其中D1是含离物那层的宽度，而r2是沿着含隔离物那层的宽度方向上隔离物长度的1/2。
根据本发明的另一方面，一种用于制造上述液晶装置的方法包括如下步骤在至少一个是透光的一对基片的至少一个上，利用非研磨法形成一个用于调节液晶层取向的部件；在其上形成有调节取向部件的那个基片上或在另一个基片上以图案构成一个确保象素尺寸的遮光层并在遮光层上以图案构成一种含隔离物的可聚合材料，进而形成用来保持基片之间的间隙的间隙保持部件；连接这对基片使其彼此对置以获得一个液晶盒；用液晶填充该液晶盒。
或者，一种用于制造本发明的液晶装置的方法包括下列步骤在至少一个是透光的一对基片的至少一个上，以图案形成一种含隔离物的可聚合材料；连接这对基片使其彼此对置并使其与隔离物之间具有均匀的间隙以构成一个液晶盒；用含有至少一种液晶材料和一种可聚合材料的混合物填充该液晶盒并通过聚合作用使该混合物相分隔以产生包含对应于以图案构成的可聚合材料部分的聚合物区和在其它部分中的液晶区。
或者，用于制造本发明的液晶装置的方法包括如下步骤以图案构成一个由至少一个是透光的一对基片中的一个上的至少一层组成的作为间隙保持部件的绝缘体；连接这对基片使其彼此对置并与绝缘体之间具有均匀的间隙以构成一个液晶盒；用含有至少一种液晶材料和一种可聚合材料的混合物填充该液晶盒，并通过聚合作用使混合物相分离以产生含有对应于绝缘体的部分的聚合物区和在其它部分中的液晶区。
在本发明的一个实施例中，一种光敏树脂被用作为间隙保持部件的绝缘体的至少一层。
或者，用于制作本发明的液晶装置的方法包括下列步骤在至少一个是透光的一对基片上以图案构成由至少一层光敏树脂组成的绝缘体，其中至少一个与隔离物相混合；连接这对基片使其彼此对置并且与隔离物之间具有均匀的间隙以形成一个液晶盒；用含有至少一种液晶材料和一种可聚合材料的混合物填充该液晶盒，并通过聚合作用使该混合物被相分离以产生包含对应于绝缘体的部分的聚合物区和在其它部分中的液晶区。
在本发明的一个实施例中，在通过聚合作用使含有至少一种液晶材料和可聚合材料的混合物进行相分离的步骤中，混事物是在可均匀混合的或更高的温度下进行聚合的并被相分离为液晶材料和可聚合材料，且将盒冷却以便规律地产生液晶区和聚合物区。
在本发明的另一个实施例中，在通过聚合作用使含有至少一种液晶材料和可聚合材料的混合物进行相分离的步骤中，将混合物从一个可均匀混合的温度冷却，进而通过聚合作用将该混合物相分离成液晶材料和可聚合材料以便规律地产生液晶区和聚合物区。
或者，本发明的液晶装置包括一对基片，在其间夹有一种含聚合物区和液晶区的复合物，这对基片中至少一个是透光的，其中液晶分子与由象素中绝缘体构成的轴相互轴对称地取向，并没有隔离物以便被这些轴所覆盖。
在本发明的一个实施例中，由绝缘体构成的轴是由聚合物组成的。
或者，用于制造上述液晶装置的方法包括以下步骤在至少其中一个是透光的一对基片之一上形成含有隔离物的聚合物岛；连接这对基片使其彼此对置并在其间具有均匀的间隙以构成一个液晶盒；在液晶盒中注入一种含有至少一种液晶材料和聚合物材料的混合物；在可均匀混合温度或更高的温度下聚合该混合物以便将该混合物相分离成一种液晶材料和一种可聚合材料，进而在聚合物岛周围产生液晶区并在其它部分中产生聚合物区。
或者，用来制造上述液晶装置的方法包括如下步骤在至少其中一个是透光的一对基片中的一个或两个上形成含有隔离物的聚合物岛；连接这对基片使其彼此对置并且其间具有均匀的间隙以构成一个液晶盒；在该液晶盒中注入一种含有至少一种液晶材料和一种可聚合材料的混合物；并将该混合物从一种可均匀混合温度冷却下来，进而使其被相分离成为液晶材料和可聚合材料并在聚合物岛周围产生液晶区并在其它部分中聚合物区。
在本发明的另一个实施例中，在以图案构成含隔离物的可聚合材料的步骤中，可聚合材料被以图案构形以使其宽度D满足关系式r1＜A≤D/2，其中r1是沿可聚合材料的宽度方向上隔离物长度的1/2，而A则是从沿着可聚合材料宽度方向上隔离物的中心到可聚合材料端部的距离。
在本发明的另一个实施例中，在按图案物形含隔离物的可聚合材料的步骤之前或之后，将不同于可聚合材料的至少一层按图案构成以使其宽度D2满足一个关系式D1＋4r2＜D2，其中D1是含隔离物的可聚合材料的宽度，而r2是沿着含隔离物的可聚合材料的宽度方向上隔离物的长度的1/2。
在本发明的另一个实施例中，在以图案构形含隔离物的可聚合材料的步骤中，将可聚合材料以图案构形以使得可聚合材料的宽度D满足一个关系式r1＜A≤D/2，其中r1是沿着可聚合材料宽度方向上隔离物长度的1/2，而A则是由隔离物中心到可聚合材料端部的距离，在以图案构形含隔离物的可聚合材料的步骤之前或之后，将不同于可聚合材料的至少一层以图案构形以使其宽度D2满足一个关系式D1＋4r2＜D2，其中，D1是包含隔离物的可聚合材料的宽度，而r2则是沿着含有隔离物的可聚合材料的宽度方向上隔离物长度的1/2。
在本发明的另一个实施例中，在进行相分离和聚合作用过程中，向设置在一对基片之间的混合物施加电场和磁场中的至少一种。
或者，用于制造上述液晶装置的方法包括以下步骤对一块要在压力下粘有聚合物膜的基片进行预加热，该基片为至少其中一个为透光的一对基片中的一个；在压力下使聚合物膜与该基片粘接；在压力下使聚合物与基片相粘接的同时加热聚合物膜和基片；将聚合物膜以图案构成任意形状；将这对基片彼此连接以得到一个液晶盒；用一种含有至少一种液晶材料和一种可聚合材料的混合物填充该液晶盒，并使该混合物进行相分离聚合作用以产生包含对应于以图案构成的聚合物膜的部分的聚合物区和在其它部分中的液晶区。
或者，用于制造上述液晶装置的方法包括下列步骤在其中至少一个是透光的一对基片中任何一个上的象素外侧以图案构成聚合物干燥膜；将这对基片彼此相连以得到一个液晶盒；用液晶填充该液晶盒。
在本发明的一个实施例中，包含隔离物的层状绝缘体是由一种可聚合树脂构成的。
在本发明的另一个实施例中，聚合之后的可聚合材料的表面自由能约为70mN/m或更小。
在本发明的另一个实施例中，聚合之后的可聚合材料表面自由能的极座标分是在从约5mN/m到40mN/m的范围内。
在本发明的另一个实施例中，可聚合材料是一种可光聚合树脂。
在本发明的另一个实施例中，可聚合材料是一种可热聚合树脂。
在本发明的另一个实施例中，在由含有隔离物的可聚合材料构成的那层上形成至少一层由可聚合材料构成的层。
或者，用于制造包含有至少其中之一是透光的、彼此对置的且其中类有一种显示介质的一对基片的本发明的液晶装置的方法包括如下步骤在至少一块基片上涂覆一种绝缘体(第一绝缘膜涂覆步骤)；在该绝缘体上方公布隔离物并在其上涂覆另一种绝缘体或在该绝缘体上涂覆一种含隔离物的绝缘体(第二绝缘膜涂覆步骤)；以图案构成含有离隔离物的绝缘体，其图案宽度满足一个关系式D′≤D-2S，其中D是最终图案宽度，而S是沿长轴方向上隔离物的直径或其尺寸(第一构图步骤)；在经过第一构图步骤的基片上涂覆一种绝缘体(第三绝缘膜涂覆步骤)；以最终图案宽度D对于在第三绝缘膜涂覆步骤中涂覆的绝缘体以图案构形以使得在第一构图步骤之后及在第三绝缘膜涂覆步骤之前用绝缘体覆盖住与其一端保持一定距离的隔离物(第二构图步骤)。
在本发明的一个实施例中，显示介质被允许具有液晶区和聚合物区，其中液晶区中液晶分子在至少两个方向上轴对称地或随机地取向。
在本发明的另一个实施例中，显示介质被允许具有液晶分子沿一个方向取向的液晶区和聚合物区。
在本发明的另一个实施例中，一种可光聚合材料被用作在第一、第二和第三绝缘膜涂覆步骤中采用的至少一层绝缘体。
根据本发明，通过利用设置在象素区外侧的作为间隙保持部件的绝缘体使盒间隙保持一致。由本发明的绝缘体构成的间隙保持部件可利用光刻法，通过以图案构形一种绝缘膜来形成。作为间隙保持部件的绝缘膜，可以采用由一种光敏材料(如一种光敏聚亚酰胺树脂或光敏抗蚀剂膜本身)构成的薄膜。或者，可以采用一种作为掩模的以图案形成的光敏抗蚀剂膜对不具备光敏性的一种绝缘膜按图形构形。作为一种光敏抗蚀剂材料，可以采用任何阴性和阳性材料。抗蚀剂材料可以是液态型的或是干燥膜型的。间隙保持部件可以由多层绝缘膜组成。作为间隙保持部件，可以采用一种绝缘膜与传统的隔离物相结合。通过采用绝缘膜与隔离物的结合，可以控制隔离物的位置，并可提高间隙保持部件的机械强度。
因此，根据通过采用公布在基片上的隔离物(小珠形隔离物，纤维形隔离物，等)保持盒间隙的传统方法，无法控制隔离物的位置；然而，根据本发明，可以控制间隙保持部件的位置。根据本发明，由于间隙保持部件可以被有效地定位于液晶装置的象素区域外侧，可以防止隔离物干扰象素中的液晶分子的取向，可以在大面积上提高液晶装置的强度和抗振性，可以抑制由外部压力(外力)造成的显示的改变。
在采用含有多个分别具有不同的液晶分子取向的液晶区域的液晶层的情况下，通过控制间隙保持部件所形成的位置，可以控制液晶区的位置(液晶区之间的边界)。更具体地，可以控制在具有不同取向的液晶区之间形成的旋错线(取向缺陷)的位置。例如，在成型液晶层(在每个液晶区的液晶分子的取向另一个方向)具有每个象素具有不同的取向方向以提供一种大视角液晶装置的情况下，通过形成间隙保持部件可以在象素外侧形成旋错线以围绕每个象素。对于STN型以及TTN型液晶来说，可以采用在每个液晶区中液晶分子的取向。可以采用通过非研磨法得到的(取向膜不经过研磨处理)其中的液晶分子沿至少两个方向轴对称地或随机地取向的液晶层。
不必形成每个液晶区以对应于每个象素。可以形成每个都含有多个象素的液晶区或者一个象素被划分成多个液晶区。在将一个象素划分成多个液晶区的情况下，可以在象素中形成间隙保持部件。在这种情况下，间隙保持件控制旋错线形成的位置，以使得在相应的位置上形成遮光层(黑色掩模(BM)等)从而使由旋错线造成的任何显示缺陷无法被肉眼观察到。
此外，在利用相分离反应(聚合诱发相分离)形成由一种聚合物材料和一种液晶材料的复合物构成的液晶层(显示介质层)的情况下，通过控制绝缘体与液晶材料和聚合物材料(即选择材料)之间表面张力的关系，可以控制聚合物区和液晶区的位置。更具体地，聚合物区形成在象素外侧绝缘体最先形成的位置处，而液晶区可以在象素中形成。绝缘体和在绝缘体位置处形成的聚合物区起到间隙保持部件的作用，进而可以提高抗外部压力的能力及抗振动性。
可以在对应于象素的各个液晶区的周边附近形成绝缘体，或者可以在包含于每个象素内多个液晶区的周边附近形成绝缘体。优选的是液晶区在象素内处于一种单区状态以例不让旋错线进入象素。
当在基片上每个象素的中心处以图案构成一个凹部和一个凸部或两者之一时，就可以控制液晶区形成的位置；因此，例如，轴对秒取向的液晶分子的对称轴也可以得到控制。
关于设置在象素外侧的绝缘体，可以部分地或全部地形成至少一层绝缘膜。在这种情况下，可以选择用作绝缘体的一种材料以使得通过从一种液晶材料和一种树脂材料的混合物中的相分离作用稳定地生成液晶区。当在至少一层绝缘膜中包含彩色添加剂(如黑色添加剂)时，绝缘膜就可被用作BM，使旋错线无法被看到。而且，通过在至少一层绝缘膜中包含有由一种无机材料或一种有机材料制成的隔离物，可以不用任何温度及外部压力的影响来均匀地控制盒间隙。
作为绝缘体，至少一层可以由一种光敏树脂层构成。在这种情况下，可以利用光刻法形成树脂层。作为至少一层绝缘体，可以采用一种聚合物膜，由于这一原因，可以消除当采用旋涂一种树脂材料来形成绝缘体时造成的材料废物；结果，提高了材料的使用效率。因此，可以降低生成成本。
此外，在热压缩或类似过程的同时可以在基片上的一个较大面积上粘接聚合物膜，且聚合物膜具有突出的粘接性和均匀性以及便利性。所以，就较大的显示装置而言，使用聚合物膜具有令人满意的可靠性并因此可进一步提高生产效率。
在上述绝缘体由至少两层构成的情况下，至少一层可以在象素中形成。至少一层可以起到一个凹部和一个凸部中至少一个的作用。依赖于液晶材料与可聚合材料之间表面张力的关系，液晶材料优先被分隔成象素中的绝缘体形成区或者聚合物材料被优先分隔成象素外的绝缘体区而聚合物区在象素外侧形成。
可以通过可聚合材料的聚合作用将含有至少一种液晶材料和一种可聚合材料的混合物相分离为液晶材料和聚合材料(聚合物)。或者，首先通过控制其温度将混合物相分离的液晶材料和可聚合材料，并将所得到的可聚合材料聚合。
当在相分离过程中，向混合物施加一个电场或磁场或两者皆有时，对称轴可以沿基片垂直方向取向。
在不采用可聚合材料和液晶材料的相分离的情况下，可以通过形成控制基片上液晶分子取向的取向膜而不需进行取向处理的方法进行取向控制而不会干扰液晶分子的取向。
通过使液晶区的液晶分子在象素内轴对称地取向而使隔离物只存在于液晶区的对称轴处或其附近，液晶分子的取向轴就只存在于液晶区的对称轴处或其附近，而液晶分子的取向轴不会出现在(例如)象素与聚合物壁之间。所以，可以得到具有突出的显示质量和均匀性而无粗糙部分的液晶装置。


图1是表示隔离物7与其中混有隔离物7的一层之间关系的示意图。在该图中，在从隔离物7的中心到其中混有隔离物7的那层的端部之间的距离A小于r1(其中r1是沿该层宽度方向上隔离物7长度的一半)的情况下，从该层端部向象素突出的隔离物7会相反地影响到显示特性；具体地说，会通过干扰液晶分子取向和取向轴的位移而造成粗糙度增加或类似现象。另一方面，距离A的最大值成为该层宽度D的1/2。
所以，含隔离物7的该层宽度D需满足下列表达式(1)。根据本发明，含隔离物7的那层对应于隔离物7所在的聚合物区，且含隔离物的一层或多层是由绝缘体构成的。
r1＜A≤D/2 ……(1)图2A和2B表示隔离物7，含隔离物7的一层9a和覆盖住隔离物7的一层9b之间的关系。如图2A所示，假设r2代表沿层9a宽度方向上隔离物7长度的1/2，当层9a的宽度D1和层9b的宽度D2具有关系式D1＋4r2＝D2或D1＋4r2＞D2时，则隔离物7从层9b的端部突出，且至少部分隔离物7突出到象素中。因此，造成如上所述的干扰液晶区的取向和取向轴的位移。
所以，层9a的宽度D1和层9b的宽度D2满足下列表达式(2)。图2B表示表达式(2)被满足时的情况。层9b对应于当显示介质只由液晶构成的情况下的遮光层。在绝缘体由至少二层组成的情况下，层9a对应于含有这些层的隔离物7的那层，而层9b对应于这些层的其它层。
D1＋4r2＜D2……(2)当隔离物为球形时，r1和r2分别对应于隔离物的半径，而当隔离物为圆柱形时(如通过切割纤维或类似物而得到的隔离物)，r1和r2对应于半径或高度。
图3是表示根据本发明在设置TFT的一个有源阵列板中保持盒间隙均匀的情况的示意图。如该图所示，由于分层的金属层和绝缘层的缘故，TFT205的邻近被比照其周边安装。优选的是，利用TFT205邻近处多层膜厚度分布的不同以及栅极信号线202和源极信号线203之间宽度的不同，通过多步法对上述隔离物按图案构形。这样做就可以保持盒间隙的均匀。在该图中，参考数字107代表一个象素电极。
而且，根据本发明，当采用光刻法(例如曝光和冲洗)对绝缘体以图案构形时，利用遮光层(如遮光膜和金属接线膜)作为光掩模，从盒的相反一侧用光照射盒是非常有效的。更具体地，在这种情况下，在可忽略光掩模形成及严格取向步骤方面具备优势。尤其是，当将本发明用于一种设有TFT的有源矩阵型板时，可以减少步骤数并因此使步骤简化，进而降低生产成本。
根据本发明，绝缘体与设置于其上的所需部件(如象素电极)一起被涂覆在基片上，进而构成一绝缘层。然后，在基片上分布隔离物并在其上涂覆绝缘体。或者，替代分布隔离物并涂覆绝缘体的是，在绝缘层上涂覆一种包含隔离物的绝缘体。接着，进行图案构形以去除象素电极上方及其附近处的绝缘体。在该构形过程中，剩余的绝缘体在设置于矩阵中的象素电极周围具有网格形状。假设图形宽度D′满足关系式D′≤D-2S，其中最终图形宽度为D而沿隔离物长轴方向的直径或长度为S(分别为球形或圆柱形)。由于这种构形，在绝缘体边缘处的侧壁与象素电极之间的距离为S或更大，而隔离物位于角素电极上方位置的外侧，即使当隔离物与绝缘体边缘处侧壁保持一定距离(图49)时也是如此。
接着，在已含有如上所述按图案构形于其上的绝缘体的基片上进一步涂覆一种绝缘体。然后，以图形宽度D进行图案构形。此时的构图中心与前面构图中心相匹配。由于这个缘故，如上所述，所有与绝缘体边缘处侧壁保持一定距离的隔离物最终都被该绝缘体所覆盖。隔离物的上部与绝缘体保持一定距离以便当在后面进行的步骤中注入含液晶材料的混合物时不会产生任何问题。
通过这样做，隔离物不存在于象素与绝缘体之间的交界处并且不会保留在象素中。而且，在液晶分子轴对称地取向的情况下，轴对称取向不会被隔离物所干扰；因此，可防止粗糙度。
因此，在此所述的发明有可能具备下列优点(1)提供一种能够抑制隔离物混入象素从而进行无任何粗糙度的高对比度显示并具有均匀控制的盒间隙且在较大面积上具有提高的强度和抗震动性液晶显示装置；(2)提供一种制造这种装置的方法；(3)提供一种在显示图象中无粗糙现象的液晶装置，它可防止隔离物干扰液晶区及其取线轴的位移；以及(4)提供一种制造这种装置的方法。
本发明的这些和其它优点在对下列参考附图的详细描述进行阅读和理解的基础上，对于本领域普通技术人员来说将变得显而易见。
图1是表示隔离物与包含该隔离物的那层之间的关系的示意图。
图2A是表示在将隔离物涂覆在象素部分处的情况下，隔离物与含该隔离物的那层之间的关系的示意图；图2B是表示是表示在将隔离物完全埋入绝缘膜的情况下，隔离物与含该隔离物的那层之间的关系的示意图。
图3是说明将本发明应用于设有TFT以保持盒间隙均匀的有源矩阵型板的情况的示意图。
图4是说明在液晶材料的表面张力大于可聚合材料的表面张力的情况下；液晶材料与可聚合材料之间的一种相分离状态的示意图。
图5是说明在液晶材料的表面张力由于可聚合材料的表面张力的情况下，液晶材料与可聚合材料之间的一种相分离状态的示意图。
图6A是在不施加电压的情况下用偏振显微镜观察到的根据本发明的液晶装置的一个实例的示意图；图6B是在施加电压情况下用偏振显微镜观察到的根据本发明的液晶装置的一个实例的示意图。
图7A是在每个象素包含两个液晶区的情况下用偏振显微镜观察的根据本发明的具有长方形象素的液晶装置的另一个实例的示意图；图7B是在每个象素包含多个液晶区的情况下用偏振显微镜观察的根据本发明的具有长方形象素的液晶装置的另一个实例的示意图。
图8A是根据本发明另一个实施例的在每个象素中心处设有一个凹部的液晶装置的基片之一的平面示意图；图8B是沿图8A中的8B-8B线的剖面图。
图9是根据本发明的另一个实施例的在每个象素中心处设置凹部的液晶装置的示意图。
图10A是表示根据本发明的一个实例(实例19)的设有隔离物、含隔离物的一层，和覆盖隔离物的绝缘层及含隔离物的那层的一个基片的平面示意图；图10B是沿图10A中的10B-10B′的剖面图。
图11是用于制造根据本发明的实例1中的液晶装置所采用的一个光掩模14a的平面图。
图12A是根据本发明的实例1中的液晶装置的平面图；图12B是沿图12A的线12B-12B′的剖面图；图12C是用偏振显微镜观察上述装置的一个示意图。
图13是表示为制造根据本发明的实例1的液晶装置而采用的一个光掩模14b的平面图。
图14A到14E表示根据本发明的实例1的液晶装置的光电特性；图14F表示测量光电特性的方向。
图15A至15E表示在对比实例1中的液晶装置的光电特性；图15F表示测量光电特性的方向。
图16是用偏振显微镜观察到的对比实例2中的液晶装置的示图。
图17是为制造根据本发明的实例8中的液晶装置而采用的筛网印刷板的平面图。
图18是在根据本发明的实例9中所采用的干燥膜的剖面图。
图19是在根据本发明的实例9中所制成的基片上的一种聚合物壁膜的透视图。
图20是表示具有一种在根据本发明的实例9中获得的陶瓷研钵形的凸面结构的剖面图。
图21A是根据本发明的实例11中的液晶装置的基片之一的平面图；图21B是沿图21A中的线21B-21B′的剖面图。
图22A是根据本发明的实例12中的液晶装置的一个剖面图；图22B是其平面图。
图23是为制造根据本发明的实例12中的液晶装置而采用的阴性图案的掩膜14C的一个平面图。
图24是为制造根据本发明的实例12中的液晶装置而采用的阴性图案掩模14d的一个平面图。
图25是用偏振显微镜观察到的根据本发明实例12中的液晶装置的示意图。
图26A是根据本发明的实例14的液晶装置的基片之一的一个平面图；图26B是沿图26A中的26B-26B′线的剖面图。
图27是用偏振显微镜观察到的根据本发明的实例14的液晶装置的示意图。
图28A至28E表示根据本发明的实例14的液晶装置的光电特性；图28F表示测量该光电特性的方向。
图29A是在根据本发明实例15和17的液晶装置的基片之一上形成的一个第一绝缘体的平面图；图29B是沿图29A的29B-29B′的剖面图。
图30A是在根据本发明的实例15和17的液晶装置的基片之一上形成的一个第二绝缘体的平面图；图30B是沿图30A中的30B-30B′线的剖面图。
图31A是为制造根据本发明的实例16的液晶装置而采用的一个掩膜的平面图；图31B是在对应于图31A中的线31B-31B′的位置处形成的一个绝缘体的剖面图。
图32是为制造根据本发明实例18的液晶装置所采用的一个掩膜302的平面示意图。
图33是为制造根据本发明实例18的液晶装置而采用的一种掩模304的平面图。
图34是根据本发明实例18的液晶装置的基片301的一个平面图；图34B是沿图34A中的34B-34B′线的剖面图。
图35是用偏振显微镜观察到的根据本发明实例18的液晶装置的示意图。
图36A至36E表示根据本发明的实例18的液晶装置的光电特性；图36F表示测量该光电特性的方向。
图37A至37E表示传统的TN盒的光电特性；图37F表示测量该光电特性的方向。
图38是用偏振显微镜观察到的对比实例4中的液晶装置的示意图；图39是在根据本发明的实例19中所采用的第一个光掩模14e的示意图。
图40A是包含采用根据本发明的实例19中的第一种图案构形而形成的小珠的绝缘体的平面图；图40B是沿图40A的40B-40B′线的剖面图。
图41是在根据本发明的实例19中所采用的第二光掩模14f的示意图。
图42是在根据本发明的实例22中所采用的用于隔离物印刷的掩模14g的示意图。
图43是表示用偏振显微镜观察到的对比实例5中的液晶装置的一种状态的示意图。
图44是用于根据本发明的实例23中采用的TFT基片的第一光掩模14h的示意图。
图45A是用于根据本发明的实例23中所采用的TFT基片的第二光掩模14i的平面图；图45B是在相应于图45A中的45B-45B′线的位置处形成的一个绝缘体的剖面图。
图46是在只对根据本发明的实例24中的栅极信号线进行图案构形中所采用的用于TFT基片的第一光掩模14j的示意图。
图47A是表示在根据本发明的实例24中所采用的用于TFTs的第二光掩模14k的一个平面图；图47B是在相应于图47A的47B-47B′线的位置处形成的一个绝缘体的剖面图。
图48是用于在根据本发明的实例25中所采用的TFT基片上的印刷隔离物的一个掩模141的示意图。
图49A至49F是表示用来制造根据本发明的在矩阵中包含一对彼此对置的基片且在这对基片之一上形成有象素电极的液晶装置的一种方法的步骤的示意图。
图50A至50B表示一种用来制造根据本发明的在液晶分子沿每个轴轴对称地取向的情况下的液晶装置的方法。
图51是用于根据本发明的实例36和37以及对比实例11中的光掩模31的一个平面图。
图52A是采用图51中所示的光掩模31进行图案构形的一种绝缘膜的平面图；图52B是沿图52A中的52B-52B′线的一个剖面图。
图53是在根据本发明的实例36和37以及对比实例12中所采用的一个光掩模的平面图。
图54A是采用图53所示的光掩模进行图案构形的绝缘膜的平面图；图54B是沿图54A中的54B-54B′线的剖面图。
图55是在用偏振显微镜观察到的根据本发明的实例36和37中的液晶装置的示意图。
图56是用偏振显微镜观察到的在对比实例11中的液晶装置的示意图。
图57是用偏振显微镜观察到的在对比实例12中的液晶装置的示意图。
图58A至58C是表示在TN模式中按照视角的不同比较起来，液晶装置的变化的示意图；图58D至58F是表示在大视角模式中按照视角的不同比较，液晶装置的改变的示意图。
图59是在液晶区周围设置聚合物区的传统的液晶装置的剖面图，它表示在液晶区内将聚合物粘接在基片上的一种状态。
图60是用偏振显微镜观察到的，表示存在于象素中的散粒的隔离物(小珠)干扰液晶区(未施加电场)的聚向状态的一种状态。
图61A至61D表示液晶分子的扭转取向。在图61A所示液晶区613被切割成圆片以便与基片平行的情况下，图61B表示上部基片表面(Z＝d)的邻近处；图61C表示一个中间层(Z＝d/2)；及图61D则表示下面基片表面的邻近处(Z＝0)。
图62A至62D表示液晶分子的取向未被扭转的情况。在图62A所示的液晶区623被切割成圆片以便与基片平行的情况下，图62B表示上部基片表面的邻近处(Z＝d)；图62C表示一个中间层(Z＝d/2)；而图62D表示下基片表面的邻近处(Z＝0)。
此后，将以参照附图的示范实例的方式对本发明进行描述。
本发明的液晶装置具有(例如)下列结构由ITO(铟锡氧化物)或类似物制成的象素电极以图案构形在由玻璃或类似物制成的基片中的一个上并且在基片上形成由抗蚀剂制成的绝缘体以围绕每个象素。在其上形成有象素电极的基片与其上形成有相反电极的另一个基片中间夹有一层液晶层，即，由被聚合物层所包围的含有液晶的液晶区组成的显示介质。
在这样一种液晶装置中，通过非研磨法在基片上形成的取向膜可以按照轴对称形状(如放射形、切向(同心形)、及螺旋形)沿至少两个方向或随机地使得液晶层中的液晶分子取向。或者，在象素外侧形成的绝缘体可以沿至少两个方向轴对称地或随机地使液晶区中的液晶分子取向。而且，绝缘体通史起到间隙保持部件的作用以保持盒间隙的均匀。
(用于制造无隔离物(无小珠)的液晶盒的方法)在上述液晶装置中，在象素外侧形成绝缘体对于在由聚合物区围绕的液晶区内的液晶分子进行取向并保持盒间隙的均匀。因此，防止了隔离物(小珠形隔离物)与液晶区或者没有被聚合物区所包围的液晶层部分混合。当在设置于象素外侧的信号线上以图案构形时，绝缘体在液晶盒中是非常实用的。
存在下列三种方法对绝缘体进行图案构形。
(1)在一个基片上均匀地形成一种具有高绝缘性的有机膜或类似物，并在其上涂覆一种光敏抗蚀剂。在所得的基片上放置一个光掩模后将其曝光，将光敏抗蚀剂进行冲洗，将抗蚀剂图案作为掩模对有机膜进行光刻，并去除基片上的抗蚀剂，进而将绝缘体在基片上以图案构形。
(2)在基片上均匀地形成一种具有光敏性(例如阴性光敏抗蚀剂、阳性光敏抗蚀剂和光敏聚酰亚胺)的绝缘有机膜，并且让得到的基片经过如光掩模曝光和冲洗的步骤，进而在基片上以图案构形绝缘体。按照该方法，可以将上述方法(1)简化。
(3)通过单独地采用印刷法(如凸版印刷、凹版印刷、和筛网印刷或其任何组合)在基片上以图案构形一种具有预定厚度的绝缘体。
还可以通过以图案将两种或更多种绝缘膜构形在一起来形成绝缘体。尤其是，在由一种液晶材料和一种可聚合材料的混合物通过相分离(聚合作用诱发相分离)产生液晶区的情况下，基片和绝缘膜的表面能可由多层绝缘膜而部分地改变。因此，可通过选择材料而稳定地形成液晶区。
为了在较大面积上保持盒间隙的均匀而不管环境温度和外部压力如何，可以将玻璃纤维、玻璃小珠或由一种有机物质或一种无机物质构成的散粒的颗粒大小控制材料(小珠形隔离物)混合成绝缘体中的至少一层绝缘膜。在将小珠形隔离物混入绝缘膜的情况下，可以将它们均匀地分散在绝缘材料中并涂覆在一个基片上。在将一种可光固化树脂(如紫外线固化树脂)用作绝缘材料的情况下，将该材料涂覆在基片上并将隔离物喷涂在其上，用掩模将其上喷涂有隔离物的树脂以图案构形。
此外，在象素外侧的信号线上形有一种其中分布有一种黑色材料(如黑色颜料和碳黑或着色材料)的光敏材料。当在象素外侧通过对一种黑色树脂层进行图案构形而形成黑色矩阵(BM)时，与传统的由Cr组成的BM相比较，表面反射率下降。这样就使液晶板具有低反射率。在其上形成有TFT阵列的基片上形成黑色树脂层的情况，黑色树脂层能够起到保持均匀盒间隙隔离物的作用；因此，与在其上设置有滤色器的反向电极基片上设有BM的液晶板相比较，象素开放比例可以得到提高。
此外，通过设置作为第一绝缘膜的黑色树脂层和相同于或不同于第一绝缘膜的第二绝缘膜，使得当以图案对第二绝缘膜进行构形时，掩模取向变得容易并可改善大液晶板的均匀性。
如上所述，通过在象素外侧形成绝缘体，就可以不用设置散粒型的由在液晶层或液晶区内的一种无机物质或一种有机物质构成的隔离物而保持盒间隙的均匀。
在通过利用相分离由一种液晶材料和一种可聚合材料的混合物产生出液晶区的情况下，在象素外侧有选择地形成聚合物区以便在混合物被聚合并相分离的同时与设置在象素外侧的绝缘体相结合。在这种情况下，可以进一步提高盒的抗振性以及抗外界压力的强度。
可以采用一种聚合物膜来替代具有光敏性的绝缘有机膜。这种聚合物膜是由一种光敏材料，或者由一种光敏材料和支承这种光敏材料的聚合物材料组成的。通过热压粘接或用一种粘结剂、一种可光固化树脂、热固树脂或类似物将该聚合物膜连接在一个基片上，将一束激光部分地照射在其上放有光掩模的膜上，并且让聚合物膜经受光解作用以便在光照部分中以任意情状对其进行图案构形。或者，在以任意形状被构形之后，聚合物被连接在一个基片上。
为提高聚合物膜与基片之间的粘接力，例如，可在该膜的任一侧上形成至少一层具有光敏性的绝缘有机膜，并以任意形状对所得的膜进行图案构形。或者可首先以任意形状对聚合物膜以图案构形，并在其上对至少一层绝缘有机膜以图案构形以得到一种多层结构。(隔离物的加入量)与绝缘体一起被采用的隔离物的加入量依赖于作为盒间隙保持部件的隔离物所设置的位置不同而略有改变。例如，当间隙保持部件由一种绝缘材料(如光敏抗蚀剂及与之混合的隔离物)构成时，在(1)只将隔离物和作为间隙保持部件的绝缘体固定在象素外侧的遮光层上的情况下，隔离物的加入量优选地在约为重量的0.1％至0.9％范围内。在(2)将隔离物和绝缘体固定在象素外侧的遮光层上和象素内的岛形凸部上的情况下，隔离物的加入量优选地在约为重量的1.0％至4.5％的范围内。在(3)位于每个象素中心的液晶区内的取向轴上设置隔离物的情况下，隔离物的加入量优选地约为重量的2.0％至7.0％的范围内。
在(1)至(3)的情况下，当隔离物的加入量小于上述限定的范围时，无法通过隔离物获得均匀的盒间隙。在隔离物的加入量大于上述限定的范围的情况下，很难充分地控制隔离物的位置，且因此，无法充分地控制液晶区的轴对称取向。
当隔离物被分布在抗蚀剂膜上时，隔离物加入量的优选范围可以考虑间隙保持件相对于显示板的面积来决定以获得充分间隙保持能力。在某些情况下，间隙保持件可以由一种其中不含隔离物的绝缘体构成。此外，在包含隔离物的一种绝缘体被另一种绝缘体所覆盖的结构中，液晶分子的取向不受隔离物的干扰。因此，隔离物的加入量可以超出上述范围。(有关液晶材料和可聚合材料混合物的相分离的表面张力效应)将要描述在上述液晶装置中，通过采用相分离由一种液晶材料和一种可聚合材料的混合物中产生液晶区的情况。
本发明人已经提出了在控制自由能的情况下对液晶区和聚合物区的位置控制。根据他们的提议，在控制自由能的条件下对处于单一物相的液晶材料和可聚合材料的混合物进行相分离以形成预期的两种物相，其中液晶材料和可聚合材料被分离开并且在位置和形状方面是不变的，进而液晶区和聚合物区的位置和形状得以控制。作为可控自由能，可以采用界面自由能。例如，当将考虑液晶相和同位相的界面自由能不同的一种材料在基片上以图案构形时，可根据该图案构成液晶相。而且，设想有一种方法，它通过控制构成一个装置的一对基片之间的间隙来控制液晶区聚合物区的位置。根据该方法，利用″界面张力使界面面积变小″的原理，通过调节基片之间的间隙的大小来控制液晶区和聚合物区的位置和形状。
在上述液晶装置中，分别含有具备不同界面张力的材料的混合物在一块基片上被以图案构形或形成具有不同盒间隙的区域，进而通过采用可聚合材料和液晶材料之间在亲合力方面的差异来控制液晶区和聚合物区的位置和形状，且液晶分子以轴对称形状或随机地沿至少两个方向取向。具体地，当存在前面在一块基片上以图案构形的绝缘材料的区域时，可以在其上构形有绝缘材料的区域或其它区域内对液晶相和同位相的界面自由能进行控制。因此，通过调节作为隔离物设置在象素外侧的绝缘体的界面自由能(如表面张力)，可以在控制之下对液晶材料和可聚合材料进行相分离。
特别是在聚合作用相对较慢的情况下，可聚合材料在相分离过程中充分移动，具有较高的表面张力的液晶材料和可聚合材料中的任一种在下面两个具有较高表面张力的区域中的任一个上被优选分离一是其上以图案构形有作为间隙保持件的绝缘体的区域，一是无图案构形的绝缘体的区域。另一方面，具有较低表面张力的液晶材料和可聚合材料中的任一种优选地在具有较低表面张力的其上以图案构形有作为间隙保持件的绝缘体的区域或无以图案构形的绝缘体的区域中的任意一个上被分离。
(1)液晶材料的表面张力γLC＞可聚合材料的表面张力γM图4中所示的一种液晶装置包括一对基片101a和101b，在其上形成有由玻璃或类似物构成的基片1a和1b及透明电极2a和2b；和具有聚合物区4和液晶区3的液晶层(显示介质层)。如图4所示，当在象素外侧的至少部分液晶层中形成一个表面张力低于基片1上的象素区域的区域11时，由一种混合物中分离出一种可聚合材料(如一种单体)且优选地在区域11上形成聚合物区4。在每个象素中，形成液晶区3。此后，用相同的参考数字代表具有类似功能的部件。
在这种情形下，例如，优选的是，将另一种含有氟原子的可聚合材料加入到可聚合树脂材料中，因为可聚合材料的表面张力γM下降。总的来讲，一种含氟原子的可聚合材料和一种液晶材料彼此具有较低的相容性，这样，在相分离过程中，液晶材料和可聚合材料彼此很难混合，进而可能会降低存在于聚合物区的液晶分子量。而且，由于氟原子分布在液晶区和聚合物区之间的界面处，使得液晶与聚合物之间的粘接强度下降，进而使驱动电压下降。(2)液晶材料的表面张力γLC＜可聚合材料的表面张力γM。
如图5所示，当在至少部分液晶层中形成一种表面张力低于象素区的区域11时，从一种混合物中分离出一个液晶区3且优选地形成在区域11上，并在象素外侧形成聚合物区4。
所以，当如在上述方法(1)中一样，在象素外侧以图案构形上述绝缘体的情况下，可以通过调节材料的表面能量来控制液晶材料与可聚合材料的混合物的相分离，绝缘体起着隔离物的作用以控制盒间隙的均匀性且绝缘体与聚合物区结合起来以提高盒强度。在如上述方法(2)中一样，在象素中以图案构形上述绝缘体的情况下，通过在象素外侧以图案构形另一种绝缘体可以均匀地控制盒间隙。(用于产生控制液晶分子取向的取向膜的方法)在采用上述无聚合物区形成的液晶层的情况下，液晶分子以轴对称形状或随机地沿至少两个方向用取向膜取向。作为取向膜，可采用那些通过不采用取向处理方法而制成的取向膜以不干扰液晶分子取向。例如，可以采用具有球粒的一种取向膜，这种取向膜可以通过在基片上涂覆一种含线性液晶聚合物的溶剂随后冷却而获得。(在域中的液晶分子取向状态)当用一个偏振显微镜观察上述液晶装置时，在如图6A所示的被聚合物壁4围绕的液晶区3内或在液晶层中(未示出)沿偏振板的偏振轴方向上观察到一个十字形衰减图案6。这表明液晶分子以单域状态围绕每个液晶域的中心部分轴对称地(例如，放射状地、切向地(同轴地)及以螺旋形)取向。
如在日本公开专利出版物第7-120728号中的图61至61D和62A至62D所示，本发明的发明人公开了液晶区613的三维示图。在这些图中，液晶区613为盘形。
图61A至61D表示液晶分子614的扭转取向。在当图61A所示液晶区613被切割成圆片以便与基片并列的情况下图61B表示上部基片表面的邻近区(Z＝d)，图61C表示中间层(Z＝d/2)，及图61D表示下部基片表面的邻近区(Z＝0)。正如从这些图中可以理解的，液晶分子相对于液晶区中心处的一个轴以轴对称地取向。而且，当从上面去采盒时，设想每一部分均处于TN状取向状态且TN取向在转动的同时相对于中心轴是轴对称的。
图62A至62D表示液晶分子624的取向未被扭转的情况。 这些图对应于图61A至61D。正如由这些图能够理解的，上部基片表面的邻近区(Z＝d)，中间层(Z＝d/2)和下部基片表面的邻近区(Z＝0)的液晶分子沿相同方向取向，因为未扭转液晶分子的取向。此外，如这些图中所示，设想液晶分子按照与图61A至61D相同的方式相对于位于液晶区623中央的轴以轴对称地取向。
如上所述，在本发明的液晶装置中，液晶区3处于单域状态，且液晶区3内的液晶分子相对于每个液晶区的中心轴对称地(例如，放射状地，切向地(同轴地)及以螺旋形地)取向。
如图6B所示，在处于这样一种取向状态的液晶装置中，在施加电压的条件下，旋错线5在液晶区3的周边处形成且绝不会在液晶区3内部形成。因此，当液晶区3的外周边部分稍微被BM覆盖住时，旋错线可以预期地在象素外侧形成。而且，将要在液晶区3中央处形成的旋错线或旋错点(未示出)可以在遮光层下面形成以提高液晶装置的黑色水平并提高其对比度。在这种情况下，可以通过在用于绝缘体的材料中加入一种显现一个颜色(例如黑色)的添加剂来使旋错线更不易被看见。或者，可以通过向聚合物区4加入一种可聚合液晶态化合物来获得一种无旋错线产生的聚向状态。
当在具有上述取向状态的液晶装置中施加一个显示电压时，液晶分子3a彼此并列地产生以垂直于基片，例如，如图58D至58F所示。此时，液晶分子沿一个轴对称方向产生，该方向为初始取向；因此，当以各种不同方向观察装置时，使得视反射系数均匀一致，并因此改善液晶装置的视角特性。
即使当初始取向至少沿两个方向或为随机时，也可允许液晶分子沿至少两个方向或随机地产生。因此，也可以改善视角特性。(在一个象素中域的数量)在每个象素内的域的数目最好尽可能少。如果一个象素包含许多个域，则在域之间产生旋错线，这就降低了显示的黑色水平。为此，希望每个象素由一个域组成，该域中的液晶分子在液晶区中以轴对称的形状或随机地沿至少两个方向取向。采用这种设置，由于在每个象素中只形成有一个域，则旋错线可以由BM所覆盖。
在如图7A中所示的具有长方形象素8的一种液晶装置的情况下，象素8可包含两个或更多个液晶区3，每个区中的液晶分子均轴对称地取向。这样一种液晶装置也可以具有与单域液晶区的液晶装置相同的显著视角特性。在这种情况下，可以在象素8中构成一个聚合物区4或上面提到的绝缘体来划分象素8。
此外，在图7B所示液晶装置的情况下，通过使在象素8中的多个液晶区3的每个边界处形成的旋错线的方向与偏振板的偏振轴相吻合，而使旋错线在施加电压的条件下对肉眼来说更不容易被看到。
如上所述，当把每个象素划分为多个液晶区(或液晶域)时，需要为在每个液晶区(或液晶域)中的液晶分子的取向轴的取向提供手段。(用于使液晶分子均匀地轴对称取向的方法)如上所述，在基片上象素外侧的至少部分液晶层中以图案构形一种材料(如一种抗蚀剂材料)作为绝缘体，上述材料与液晶材料具有不同的表面张力，并将一种液晶材料和一种可聚合材料的混合物聚化并且进行相分离，通过控制液晶区和聚合物区的位置和形状而使液晶分子以轴对称形状沿至少两个方向或随机地取向。这时，通过在一对基片中的至少一个上以图案构形出一个凹部或一个凸部或两者，在基片之间形成具有不同盒间隙的区域，这样就可以控制液晶材料与可聚合材料之间的相分离，以及液晶分子的对称轴的位置。
(1)相分离过程中在象素内用作对称轴的区域的盒间隙较小的情况(形成凸部的情况)当通过聚合作用或温度下降而使液晶材料和可聚合材料相分隔时，在图8A和8B中所示的基片101a上的凸部10C(如果有的话)用作一个核心，液晶区3围绕该核心产生。结果，对称轴可与凸部10C对中。因此，可通过控制所形成的凸部10C的位置来控制液晶分子取向的对称轴的位置。
凸部10C的高度优选地为盒间隙的一半或更少并且小于在每个象素的周边处形成的绝缘体10的高度以便围绕液晶区3。如果凸部10C太高的话，就会在凸部10C上形成聚合物柱。而且，它有时会干扰液晶分子取向。
凸部10c应具有一个适于作为液晶分离的核心的大小。该尺寸最好尽可能小。例如，约为30μm或更小。如果凸部10C过大的话，就会在其上形成聚合物柱。这会导致造成对比度下降的电压降。
虽然在本发明中没有具体给出，但凸部10C可由有机材料(如一种抗蚀剂)和无机材料(如SiO2，Al2O3)和ITO构成。当采用一种抗蚀剂材料时，可以很容易地形成凸部10C。当采用ITO膜(一种透光导电膜)时，可以通过在上面已经形成有凸部10C的基片10la上方形成一个ITO膜象素电极来形成凸部10C。或者，在上面已形成有凸部10C的基片10la上方形成取向膜。为了将这样一个凸部(凸部10C，或用象素电极或取向膜覆盖的部分)置于液晶分子取向轴的中心，优选的是采用一种具有垂直取向特性的材料。可以采用一种例如其中加有含F或含Si添加剂的抗蚀剂材料作为这样一种材料。尤其是，优选的是一种具有35mN/m或更低的表面自由能的材料。而且在某些情况下，当围绕象素形成的绝缘体10和凸部10C由不同材料构成时，可以提高取向稳定性。
虽然在本发明中未具体列出，但凸部10C可具有下列一种形状圆形、正方形、长方形、椭圆形、星形、十字形或类似形状。凸部10C在垂直方向上不必具有同样大小并且可以是倾斜的。
(2)相分离过程中在象素中用作对称轴的区域的盒间隙较大的情况(形成凹部的情况)当通过聚合作用或温度下降(特别是通过温度下降)对液晶材料和可聚合材料进行相分离时，如果凹部存在于基片上，则从可聚合材料中相分离出的液晶材料形成了一个在凹部处具有最小表面张力的球体并且使其稳定。结果，液晶沉积在凹部处以产生一个液晶区从而围绕凹部的周边。因此，可通过控制所形成的凹部的位置来控制液晶分子取向的对称轴的位置。
在本发明中不确定凹部的深度。而当采用有机材料时，该深度最好尽可能的小。这是因为较小深度会使电压降较小，这会使对比度降低。
尽管凹部尺寸依赖象素的尺寸，凹部尺寸最好大到一定程度。最好凹部大约为象素面积的40％。
尽管在本发明中没有规定，凹部形状可以是圆形、正方形、长方形、椭圆形、星形、十字形以及类似形状。凹部不必须在垂直方向上具有相同的尺寸并且可以倾斜。
设在每个象素四周的上述绝缘体可以设在其中一个基片上，并且凹部和凸部可以设在另一个基片上或者设在两个基片上。(形成聚合物壁的方法)以下列方式形成由聚合物壁包围的液晶区域(1)向一个盒中注入一种至少包含一种液晶材料、一种可聚合材料和一种聚合引发剂的混合物。允许可聚合材料在等于或者大于该混合物的可均匀混合温度(TiSO)的温度下聚合，以使得液晶材料与可聚合材料相分离。可均匀混合的温度是液晶材料和可聚合材料变得可以相互混合的温度。然后冷却该盒，这样就形成了由聚合物壁包围的液晶区域。
(2)向一个盒中注入一种至少包含液晶材料、可聚合材料和聚合引发剂的混合物。把该混合物加热到或超过TiSO并且然后逐渐冷却，以便使液晶材料与可聚合材料相分离。之后，使可聚合材料聚合，借此可以形成由聚合物壁包围的液晶区域。
在上面的方法(1)和(2)中，当采用一种可以光固化的树脂时，由紫外线(或可见光)的辐射可以固化该树脂。当采用热固树脂时，用方法(1)来聚合该树脂和使该树脂与液晶材料相分离。(控制聚合物壁中聚合物取向的方法)(1)添加可聚合液晶态化合物为了有效地用在施加电压下的液晶分子的取向方向来取向在聚合物壁中的聚合物，最好向液晶材料、可聚合材料和聚合引发剂的混合物中添加在其分子中具有显示出液体结晶性的官能团或类似官能团的可聚合液晶态化合物。
(2)在相分离过程中施加电压或磁场的方法这一点很重要，即在每个象素中形成液晶分子的轴对称取向，并且液晶分子的取向轴不应该相对于基片位移太大。据本发明的发明人的研究，当向至少包含液晶材料、可聚合材料和聚合引发剂的聚合物施加电场/或磁场时，尽管液晶材料与可聚合材料是相分离的，有可能使液晶区域中的液晶分子的轴对称取向轴与基片的垂直方向一致。当液晶处于从各向同性相中出现的小微滴状态时，施加电场/磁场尤其有效。因此，在液晶区域扩展覆盖整个色素之前可以减弱电压和/或磁场。电压和磁场的振幅应当大于液晶的阈值(由TN盒估价出的值)并且可以周期地变化。图9是用一个偏振显微镜观察的液晶装置的视图，该装置在每个象素的中央设有凸部10C，并且在液晶材料处于与可聚合材料相分离的同时通过施加电压(或磁场)而制成。(可聚合材料)作为本发明中的可聚合材料，可以使用可固化树脂，比如可光固化树脂和热固树脂，包括单体、低聚体和聚合物。
可光固化树脂的例子包括具有带3个或更多碳原子的长链烷基或具有1个苯环的丙烯酸和丙烯酸酯。更特别地，例子包括异丁基丙烯酸酯、硬脂基丙烯酸酯、月桂基丙烯酸酯、异戊基丙烯酸酯、甲基丙烯酸正丁酯、n-月桂基异丁烯酸酯、十三烷基异丁烯酸酯、2-乙基己基丙烯酸酯、n-硬脂基异丁烯酸酯、环己基丙烯酸酯、苄基异丁烯酸酯、2-苯氧基乙基异丁烯酸酯、异冰片基丙烯酸酯、和异冰片基异丁烯酸酯。另外，为了增加聚合物的物理强度，优选具有两个或更多官能团的多功能树脂。这样的树脂的例子包括双酚A二异丁烯酸酯、双酚A二丙烯酸酯、1，4-丁二醇-二异丁烯酸酯、1，6-己二醇二异丁烯酸酯、三羟甲基丙烷三异丁烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、四羟甲基甲烷四丙烯酸酯、新戊基二丙烯酸酯、和R-684。另外，为了使液晶材料与可聚合材料明显地相分离，优选通过卤化(尤其是氯化或氟化)上述单体而获得的树脂。这样的树脂的例子包括2，2，3，4，4，4-六氟丁基异丁烯酸酯，2，2，3，4，4，4-六氯丁基异丁烯酸酯、2，2，3，3-四氟丙基异丁烯酸酯、2，2，3，3-四氟丙基异丁烯酸酯、全氟辛基乙基异丁烯酸酯、全氯辛基 乙基异丁烯酸酯、全氟辛基乙基丙烯酸酯、和全氯辛基乙基丙烯酸酯。
热固树脂的例子包括双酚A二缩水甘油醚、异冰片基丙烯酸酯、和全氟辛基乙基丙烯酸酯。(光聚合迟延剂)为了扩大液晶微滴的尺寸(即液晶区域)，最好向除了可聚合材料之外的上述混合物中添加一种化合物，比如一种抑制聚合的光聚合迟延剂。例如，可以使用在生产了基之后能够通过共振效应来稳定基的单体或者化合物。尤其可以使用苯乙烯和苯乙烯的衍生物，比如P-氯苯乙烯和P-苯基苯乙烯。(聚合引发剂)该混合物也可以包含光聚合引发剂或热聚合引发剂。光聚合引发剂的例子包括Irgacure 184，651，907(由CIBAGEIGY公司生产)和Darocure 1173，1116，2956(由Merck & Co.公司生产)。也可以向该混合物中添加便于用低能可见光聚合的聚合引发剂或敏化剂以改善电压保持性。也可以使用t-丁基过氧化物。
在本发明中不指定添加到混合物中聚合引发剂的量，这是由于该量随着每种化合物的反应性而变化。然而液晶材料和可聚合材料(包括后面描述的可聚合液晶态化合物)的混合物最好在大约0.01％，至大约5％的范围内。如果该量小于大约0.01％，则聚合进行的不充分。如果多于大约5％，则液晶材料与可聚合材料相分离进行得太快而无法控制。最终得到的液晶微滴小，这就增加了驱动电压，且降低了基片上的液晶的取向控制力。另外，在每个象素中液晶区域变得更小，并且当通过采用一个光掩模产生照射强度分布时，在遮光的部分(即象素之外)形成液晶微滴。这降低了显示的对比度。(液晶材料)采用一种在室温左右呈液晶态的有机混合物作为本发明的液晶材料，这包括向列液晶(双频驱动的液晶；包括Δ∈＜0的液晶)、胆甾型液晶(尤其显示出对可见光的选择反射特性)、近晶型液晶、铁电液晶和discotic液晶。可以混合使用这些种液晶。从特性曲线的角度来看优选其中添加了胆甾型液晶(手性试剂)的向列型液晶。
另外，优选具有良好的化学反应稳定性的液晶材料，这是由于处理包括光聚合。这样的液晶材料的实例包括含有卤素原子(比如氟原子)和具有包含卤素原子的官能团的液晶材料，例如ZLI-4801-000，ZLI-4801-001，ZLI-4792和ZLI-4427(由Merck & Co.公司生产)。
在向液晶材料添加二向色性染料以改变染料分子的取向的情况下，可以采用宾主型显示模式的装置，该显示模式利用了通过液晶层的光的吸收的变化。日本已公开专利No.5224191公开了一种技术，其中把宾主型显示模式应用于散布有聚合物的液晶显示器中，该液晶显示器由液晶和聚合物构成。当按照本发明制造宾主型显示器时，可以减少偏振片的数量，这样可以预料得到面板的光透射率可以增加。因而，根据本发明的宾主型显示器可以用于反射型液晶装置中。可用于此目的二向色性染料满足以下各项要求是重要的(1)二向色性染料应溶于主液晶材料至这样的程度使得可以获得足够的光学强度；(2)二向色性染料应当具有大的二向色比以有利用于显示的对比度；和(3)二向色性染料应在包括光阻的化合物的稳定方面优良。
通常广泛使用蒽醌型染料，其具有高光阻和对于液晶材料的杰出的溶性，并且不会阻止多种可聚合材料聚合。另外，尽管在本发明中没指定，也可以使用偶氮基型和苯醌型二向色性染料。二向色性染料的添加比率优选是基于主液晶材料按重量计的大约0.05％至大约为10％，更优选为大约0.1％至大约5％。当按重量计添加比超过大约10％时，则二向色性染料不溶于主液晶材料并且通过液晶层的光的量会减小，从而导致面板的光透射率的下降。当按重量添加的量少于0.05％时，则通过控制染料分子的取向来充分改变光吸收会变得困难。(可聚合液晶态化合物)可以向液晶材料和可聚合材料的混合物中添加具有可聚合官能团的液晶态化合物(以后称为可聚合液晶态化合物，这种材料自身不必表现出液晶性)。添加可聚合液晶态化合物的作用是抑制在液晶区域周围产生旋错线。
最好是在显示出液晶态的部分选择的液晶材料和可聚合液晶态化合物彼此相似。尤其是当液晶材料是显示出特别的化学性质的F或Cl为基的材料时，可聚合液晶态化合物最好是F或Cl为基的材料。
由下面结构式(1)代表的不可能扰动作为基质的基质液晶分子的液晶性的化合物可以用作可聚合液晶态化合物。
A-B-LC……(1)其中A代表一个可聚合官能团，例如具有一个不饱和键的官能团，比如一个包含比如CH2＝CH-、CH2＝CH-COO-、和CH2＝C(CH3)-COO-基团的链烯基或一个带有一个变态比如 的杂环结构；B代表连接可聚合官能团与可聚合液晶态化合物的连接基团，例如键合基团，比如烷基链(-(CH2)n-)、酯键(-COO-)、醚键(-O-)及聚乙二醇链(-CH2CH2O-)，和其结合物；LC代表可聚合液晶态化合物。当可聚合液晶态化合物与液晶材料液晶时，连接基团B最好显示出液晶态。因此，特别优选从可聚合官能团A到可聚合液晶态化合物LC具有6个或更多键的连接基团B。可聚合液晶态化合物LC是一种由下面的结构式(2)代表的液晶态化合物、胆甾醇环、其衍生物、或类似的物质。
D-E-G……(2)其中G代表显示出介电常数各向异性的有极基团和液晶的类似物，例如，具有一个比如-CN、-OCH3、-C1、-OCF3、-OCCl3、 -H、和-R(R代表一个烷基团)官能团的苯环，环己烷环，对二苯基环，和苯基环己烷环；E代表一个连接D与G的官能团，例如，一个单键，-CH2-、-CH2CH2-、-O-、-C≡C-、和-CH＝CH-；D代表一个结合到B的官能团，其影响液晶分子的介电常数各向异性和折射率各向异性的大小，它可以是例如对苯基环、1，10-二苯基环、1，4-环己烷环和1，10-苯基环己烷环。(液晶材料与可聚合材料的混合比)尽管取决于象素的尺寸，液晶材料与可聚合材料(包括可固化树脂和可聚合液晶态化合物)的混合比率按重量计优选为大约50∶50至97∶3，更优选为大约70∶30至95∶5。当液晶材料少于50％时，聚合物壁的作用增加，这大大增加了盒的驱动电压而使盒不可用。如果液晶材料超过97％，则聚合物壁的物理强度降低，并因而不能获得稳定性。在上面的重量比的范围内可聚合液晶态化合物与可固化树脂的重量比是0.5％或更多。(驱动盒的方法)采用TFT或MIM通过单矩阵驱动方法或有源矩阵驱动方法来驱动制造的盒。在本发明中不指定驱动方法。(基片材料)任何允许可见光透过的材料均可作为基片材料。尤其可以采用玻璃、石英、塑料、聚合物膜或类似物。由于可以通过压印或类似方法来形成粗糙表面，塑料基片特别适用。另外还可使用不同材料制成的基片以形成一个盒。还有一对由相同材料或不同材料制成的基片可以具有不同的厚度。(在象素中心形成的小珠)在象素和绝缘膜(例如聚合物壁)之间的边缘处存在作为隔离物的小珠的情况下，则在存在小珠的位置(例如聚合物壁部分)有时会形成聚向轴。为了解决这个问题，通过把作为隔离物的小珠固定到希望形成取向轴的位置上，则可以把聚向轴固定例如每个象素的中央。更特别地，通过允许象素中的液晶区中的液晶分子轴对称取向以及作为隔离物的小珠存在于在其附近的液晶区的对称轴处，作为隔离物的小珠不存在于在象素和绝缘膜(例如聚合物壁部分)之间的边界处，并且液晶分子的取向轴将存在于液晶区的对称轴处或只在其附近。因此，可以获得不粗糙的显示质量非常均匀的液晶显示器。(作为间隙保持部件的隔离物和绝缘体的位置)
建议如下在不同实施例中定位作为间隙保持部件的隔离物和绝缘膜(1)只在象素外面放置间隙保持部件(包括隔离物、绝缘体、遮光层等)。
(2)在象素外面和里面设置间隙保持部件；特别地，在象素外面设置间隙保持部件并且在象素中液晶区的每个中心的附近形成岛状绝缘体以便控制轴的取向。
(3)仅在规定为象素中液晶区的中央的取向轴的部分设置比如作为隔离物的小珠的间隙保持部件。
在在象素外面设置一个间隙保持部件的情况下，这样形成该间隙保持部件使之由以后描述的遮光层或聚合物区域覆盖。另外，当间隙保持部件不能由遮光层或聚合物区域充分覆盖时，可以固定该部件的一个图案的外面由作为间隙保持部件的绝缘体、通过聚合及相分离而形成的聚合物区或者类似物包围。
在在象素中设置比如隔离物的间隙保持部件的情况下，用作为间隙保持部件的绝缘体、通过聚合及相分离而形成的聚合物区或者类似物来覆盖该部件的外部是行之有效的。
如图10A和10B所示，如图上所述来定位间隙保持部件(小珠隔离物等)以便保持一个盒间隙均匀，从而达到本发明的目的。(遮光层)可以采用一个金属薄膜(比如金属导线)和一个BM作为遮光层。特别是在一个有源矩阵基片的情况下，金属导线，比如栅极信号线、源信号线、层间绝缘体一和累积电容也可作为遮光层。作为用作遮光层的材料优选金属薄膜、合金薄膜、包含有色颜料(比如黑颜料)的有机膜。实施例1制备一对分别具有由ITO制成的透明电极2a和2b(厚度为50nm；氧化铟和氧化锡的混合物)的玻璃基片1a和1b。通过以500rpm的速度旋涂20秒来在基片101a其中之一上均匀地涂覆其中散布有黑颜料的负性黑抗蚀剂CFRR-BK 510S(由Tokyo Ohka-sha生产)。对基片101进行烘烤、以预定强度的光(200mJ/cm2)通过一个如图11所示的设有遮光部分12和透光部分13的光掩模14a进行曝光、显影、清洗、并再烘烤。结果，在象素的外面如图12A和12B所示构图由黑树脂层(厚度为2.4μm)制成的第一绝缘层10a。然后，通过旋涂而在最后得到的基片101a上均匀地涂覆绝缘材料，即其中均匀散布有按重量计占0.1的平均尺寸为3.4μm的塑料小珠(Micropearl；由SekisuiFine Chemical Co.公司生产)的负性光刻胶OMR 83(由TokyoOhka-sha生产)。对基片101a进行烘焙、用预定强度的光(240mJ/cm2)通过一个上面设有如图13所示的遮光部分12和透光部分13的光掩模14b进行曝光、显影、清洗、并且再进行烘焙。其结果是，在象素的外面如图12B和图12C所示构图由壁状绝缘层(厚度为2.8μm)制成的第二绝缘层10b。在图13中，虚线代表光掩膜14a和14b之间的位置关系。在正交尼科尔状态下聚合物区4被观察为黑区域。
通过印刷在另一个基片101b上构图密封剂(结构键XN-21S；烘焙温度170℃/2小时)。将该基片101b固定到上述基片101a上以构成一个具有5.0μm盒间隙的液晶盒。
接着，把作为可聚合材料的0.15g的全氟辛基乙基丙烯酸酯，0.26g的月桂基丙烯酸酯和0.1g的R-684(由Nippon Kayaku Co.公司生产)；0.19g的作为光聚合延迟剂的P-苯基苯乙烯；4.25g的作为液晶材料的ZLI-4792(由Merck & C.公司生产占重量计含0.3％的S-811)；0.025g的作为光聚合引发剂的Irgacure 651进行混合。在降低的压力下用真空注入的方法将混合物注入该盒中。
将盒温度保持在使混合物均匀的一个温度(即110℃)上，并且将60Hz带有2.5伏有效电压的电压施加到交叉的透明电极2a和2b上。在这种条件下，用高压汞灯透过其上形成有绝缘层10a和10b的基片101a以10mW/cm2的紫外线照射该盒5分钟，借此可以固化可聚合材料。
在此之后，在加有电压的情况下在5小时内把该盒冷却到40℃，并且进一步冷却到室温(25℃)。然后，用紫外线对该盒曝光，借此可以完全聚合可聚合材料。或者透过基片101a或者透过基片101b用紫外线照射该盒。
表1表示在基片1a和1b其中之一上的ITO电极2a和2b的表面自由能，以及设有图案的绝缘层10a和10b的表面自由能。表2表示液晶材料和可聚合材料的表面自由能。表1基片表面的表面自由能
表2液晶材料和可聚合材料的表面自由能
从表1和表2中可以看出可聚合材料优选与混合物分离以便在绝缘层10a和10b上的象素外面形成聚合物区域。
如图12C所示，用一个偏振显微镜观察该盒，可以看出由聚合物区域4包围的液晶区3分别处于每个象素的单区状态并且以一个相对均匀的轴向对称形状且取向不受象素中隔离物干扰地取向。另外，在显微镜的偏振器和检偏器固定在正交-尼乎尔状态时，该盒被旋转。在液晶区域3的衰减图保留在通常位置时，似乎只有聚合物壁4旋转。这就表明几乎所有的液晶区域3都获得了均匀的轴对称取向。在图12C中，箭头Pp和PA表示偏振片的偏振方向。Pp对应偏振器，PA对应于偏振显微镜的检偏器。
把两个偏振片固定到该盒上，使得偏振轴彼此正交以制造出一个液晶装置。
在施加电压的情况下，用一个偏振显微镜观察该装置，可以确认不形成旋错线并且整个盒是黑的。
在表3和图14A至14F中表示这样制造的液晶装置的电-光特性和粗糙程度的评价。表示了电-光的特性，假定两个偏振片的定位使得偏振轴彼此平行以便允许光100％地通过。在表3的灰度后转现象中，O代表不出现反转的现象的状态；X代表可以容易地观察到反转现象的状态；Δ代表几乎观察不到反转现象的状态。表3液晶装置的显示特性
如图14A至14F所示，在实例1的液晶装置中，没有出现在后面描述的对比例1的TN盒中看到的反转现象，并且在电压饱和情况下在大的观察角方向上光透射率不增加。另外，如表3所示，在实例1的液晶装置中观察不到灰度中的凹凸不平。
由于绝缘层10a和10b设在象素的外侧，即使在象素中没有隔离物，该盒间隙也能保持均匀。另外，在象素外面设置聚合物区4，以便与绝缘层10a和10b以及包括隔离物的绝缘层10a结合；因此，该液晶装置具有优秀的抗冲击性和强度。实施例2在实例2中，通过非研磨法形成一种液晶取向膜以控制液晶层中液晶分子的取向。
通过旋涂在每个具有类似于实例1中所采用的ITO电极的基片的其中之一上涂覆含有按重量计1％的线性晶态聚合物(尼龙6，6)的间甲酚溶液。最后得到的基片在140℃下保持2个小时。然后，在氮气环境中以6℃/分钟的速度把基片冷却至室温，借此可以通过非摩擦过程形成具有30μm球粒尺寸的液晶取向膜。
接着，通过以500rpm的速度旋涂20秒在其中一个基片上均匀地涂覆上其中散布有黑颜料的负性黑抗蚀剂(由Tokyo Ohka-sba生产)。把该基片进行烘焙、通过一个其上设有用于象素区的光遮蔽部分和用于象素区之外区域的光透射部分的光掩模以预定强度(200mJ/cm2)的光进行曝光、显影、清洗、并再进行烘焙。结果，在象素的外面构图一个由黑树脂层(厚度为2.4μm)制成的第一绝缘层。然后，通过旋涂在最终获得的基片上均匀地涂覆一种绝缘材料，即一种透明的且抗热的负性抗蚀剂V-259PA(由Nippon钢铁化学公司生产)，其中均匀地散布有按重量计占0.1％的平均颗粒尺寸为3.2μm的塑料小珠(微珠；由Sekisui Fine Chemical公司生产)。对该基片进行烘烤、通过一个设有透光部分(只有每个部分的角部用于光透射)光掩模以预定强度的光进行曝光、进行显影、清洗和再烘烤。结果，在象素外面构图了一个第二绝缘层。
通过印刷在另一个基片上构图密封剂。把该基片固定到上述基片上以构成一个带有5.2μm盒间隙的液晶盒。
采用真空注入方法向这样制成的液晶盒中注入液晶材料ZLI-4792(由Merck & Co.公司生产；占重量计含0.3％的S-811)。
用偏振显微镜在正交尼科尔状态下观察该盒，得到其如下电-光特性获得了大观察角液晶面板，其中由于在象素中没有隔离物，从而不会出现遮光和液晶分子取向的紊乱，并且即使在±40°观察角观看该时，也不会出现黑白反转。另外，实例2的液晶装置设有第一和第二绝缘层，使得即使在象素中没有隔离物也能保持盒间隔均匀。对比例1在一对每个具有类似于实例1中所采用的ITO电极的基片上形成取向膜(AL4552，由Nippon合成橡胶公司生产)。用尼龙布对取向膜进行摩擦处理。在两个基片上均匀地散布平均颗粒尺寸为5μm的塑料小珠(微珠；由Sekisui Fine Chemical公司生产)。通过印刷在其中一个基片上构图密封剂(结构键(Structbond)XN-21S；烘焙温度170℃/2小时)。两个基片彼此固定在一起使得取向膜的磨擦方向彼此正交以构成一个间隙为5.0μm的液晶盒。
向这样获得的液晶盒中注入液晶材料ZLI-4792(由Merck &Co.公司生产；包含按重量计点0.3％的S-811)，并且在液晶盒上固定两个偏振片，使得偏振轴彼此正交以构成一个常规的TN液晶显示装置。
在表3以及图15A至15F中表示液晶装置的电-光特性和粗糙度的评价。如图15A至15F所示，在对比例1的液晶装置中，出现了灰度反转现象，并且在电压饱和时在大观察角方向光透射率增加。另外，如表3所示，在灰度等级中观察到粗糙表面。对比例2在类似于实例1中的一对基片的其中一个上在象素外面的整个区域上构图负性光抗蚀剂OMR83(由Tokyo Ohka-sha生产)。然后，通过印刷在基片上构图密封剂(结构键XN-21S；烘焙温度150℃/2小时)。
在另一个基片上均匀地散布具有5.3μm平均颗粒尺寸的塑料小珠(微球；由Sekisui Fine Chemical Co.公司生产)，并且两个基片彼此固定在一起以构成一个间隙为5.0μm的液晶盒。
向这样构成的液晶盒中注入含有类似于实例1中的液晶材料和可聚合材料的混合物，以与实例1相同的方法制造液晶装置。
用一个偏振显微镜观察液晶装置表明存在于象素中的隔离物7部分扰乱在液晶区3中的轴对称取向的液晶分子的取向。另外，这种方向的紊乱导致形成了旋错线。
在表3中表示液晶装置的电-光特性和粗糙度的评估。如表3所示，在对比例2的液晶装置中形成多个旋错线。实例3在实例3中，通过采用一个绝缘层制造了一个完全无小珠的液晶装置。
通过以3000rpm的速度旋涂20秒在类似于实例1的一对基片的其中之一上均匀地涂覆一层光敏聚酰亚胺(″Photoneece″UR-3140；由Toray Indusries公司生产)。对该聚酰亚胺膜(9.1μm厚)进行烘烤、并且通过一个图13所示的光掩模14b用具有预定强度(150mJ/cm2)的光进行曝光、显影、清洗、并且再烘焙。结果，在象素的外面构图一个绝缘层(最终厚度5.3μm)。
通过印刷在另一个基片上构图密封剂(结构键XN-21S；烘焙温度170℃/2小时)。把两个基片彼此固定在一起，仅采用设在象素外面的绝缘层作为隔离物以构成一个间隙为5.1μm的液晶盒。
向这样制造的液晶盒中注入包含有类似于实例1中的液晶材料和可聚合材料的混合物。以与实例1相同的方式对混合物进行相分离并且聚合可聚合材料以制造一个液晶装置。
用一个偏振显微镜观察这样制造的液晶盒表明在每个液晶区中的液晶分子以与实例1相同的方式轴对称地取向，并且形成在相分离和聚合过程中产生的聚合区以便覆盖象素外构图的绝缘层。这样由绝缘层可以保持盒间隙均匀，并改进了抗冲击力。实例4在实例4中，通过结合热相分离和通过光聚合的相分离来制造一个液晶装置。
通过以500rpm的速度旋涂20秒钟而在一对类似于实例1中的基片之一上均匀地涂覆其中散布有碳黑的耐热负性黑抗蚀剂V-259-BK(由Nippon钢铁化学公司生产)。对该基片进行烘焙、通过一个如图11所示的光掩模14a以预定强度(300mJ/cm2)的光曝光、显影、清洗、并再烘焙。结果，在象素的外面构图一个厚度为2.1μm的由黑树脂层制成的第一绝缘层。然后，通过旋涂在最终得到的基片上均匀地涂覆一种绝缘材料，即其中散布有按重量计占0.1％的具有3.4μm平均颗粒尺寸的塑料小珠(微珠；由Sekisui FineChemical公司生产)的负性光抗蚀剂OMR83(由Tokyo Ohka-sba生产)。对该基片进行烘焙、通过一个如图13所示的光掩模14b以预定强度(240mJ/cm2)的光进行曝光、显影、清洗、并再烘烤。结果，在象素外面构图了一个由壁形绝缘层(厚度为2.8μm)制成的第二绝缘层。
通过印刷在另一个基片上构图密封剂(结构键XN-21S；烘焙温度170℃/2小时)。把两个基片彼此固定在一起以构成一个间隙为5.0μm的液晶盒。
在降低的压力下采用真空注入的方法向这样制造的液晶盒中注入包含类似于实例1中使用的液晶材料和可聚合材料的混合物。
然后，以5至10个循环把该混合物从混合物处于各向同性相的110℃冷却至混合物处于液晶相及各向同性相似的55℃。在53℃把该混合物热相分离成液晶材料和可聚合材料。在此之后，用一个10mW/cm2的高压水银灯发出的紫外线对该混合物照射5分钟，同时将频率为60Hz的有效电压为2.5伏的电压加到透明电极上，借此固化了可聚合材料。在此之后，在施加了一个电压并进一步用紫外线曝光的同时把该混合物冷却至室温(25℃)，借此可以完全聚合可聚合材料。
用一个偏振显微镜观察这样制成的盒可以看出由聚合物区包围的液晶区就每个象素而言处于单域状态并且以一个相对均匀的轴对称状态取向，它们的取向不受象素中的隔离物干扰。
然后，以实例1相同的方式把偏振片固定到该盒上以制造一个液晶装置。
在施加电压的情况下，用一个偏振显微镜观察这样制造的液晶装置，证实了没有形成旋错线并且该盒整个是黑的。
表3表示这样制造的液晶装置的电-光特性和粗糙的评价。如表3所示，在实例4的液晶装置中没有出现对比例1的TN盒中看到的反转现象，并且在电压饱和的情况下在大观察角方向上光透射率不增加。在实例4的液晶装置中没有观察到灰度的粗糙(不均匀)。
由于在象素外面设置绝缘层，即使在象素中没有隔离物也能保持盒间隙均匀。另外，在象素外设聚合物区以便使绝缘层与包括隔离物的绝缘层结合；因而，该液晶装置具有突出的抗冲击能力。实施例5在实例5中，构图由非光敏树脂层制成的绝缘层。
通过以3000rpm的速度旋涂20秒在一对类似于实例1中的基片之中的一个上均匀地涂覆聚酰亚胺(″Semicofine″SP-910；由Toray工业公司生产)。对该基片进行烘焙、用正性光抗蚀剂OFPR 800(由Tokyo Ohka-sba生产)涂覆、烘烤、通过一个如图13所示的光掩模14b以预定强度的光(240mJ/cm2)曝光、显影、和清洗。采用光抗蚀剂作为掩模对聚酰亚胺膜进行蚀刻，剥去光抗蚀剂，固化剩余的聚酰亚胺。结果，在象素外面构图厚度为5.1μm的由非光敏树脂层制成的绝缘层。
通过印刷在另一个基片上构图密封剂(Structbond XN-21S；烘烤温度170℃/2小时)。把两个基片彼此固定在一起以构成一个间隙为4.9μm的液晶盒。
向这样制成的液晶盒中注入包含类似于实例1中的液晶材料及可聚合材料的混合物。以与实例1相同的方式对该混合物进行相分离和聚合，借此制造了液晶装置。
用一个偏振显微镜观察该液晶装置可以看出由聚合物区包围的液晶区是轴对称取向的，隔离物不干扰象素中液晶分子的取向。另外，由于聚合物区设在象素外面以与绝缘层结合，液晶装置具有突出的抗冲击能力。实例6在实例6中，使用热固树脂作为可聚合材料。
向以实例1相同方法制备的液晶盒中注入一种混合物，该混合物包含0.25g的双酚A二环氧甘油醚，0.2g的异冰片基丙烯酸酯，和0.1g的作为可聚合材料的全氟辛基乙基丙烯酸酯；作为液晶材料的ZLI-4792(由Merch & Co.公司生产；按重量计包含0.3％的S-811)，和0.05g的作为热致聚合引发剂的t-丁基过氧化物。
在此之后，在两个交义透明电极之间加了具有60Hz频率且有效电压为2.5伏的电压的情况下，在150℃下对该盒加热2小时，通过系统的聚合来促进相分离。另外，在12小时内把该盒从150℃冷却至30℃，借此固定了液晶区域的取向状态。
用一个偏振显微镜观察这样构造的盒可以看出形成了类似于实例1的取向状态，带有正交-尼科尔状态偏振片的电-光特性是令人满意的。另外，由于聚合物区设在象素外面以便与绝缘层结合，则获得了具有突出抗冲击能力的液晶装置。实施例7在实例7中，向液晶材料和可聚合材料的混合物中添加可聚合液晶态化合物。
向与实例1相同方法构造的液晶盒中注入一种混合物，该混合物包含0.1g作为可聚合材料的R-684(由Nippon Kayaku Co.公司生产)；0.19g作为光聚合延迟剂的P-苯基苯乙烯；0.06g可聚合液晶态化合物的下面的化合物1；3.74g作为液晶材料的ZLI-4792(由Merck& Co.公司生产；按重量计占0.3％的s-811)；和0.02g作为光聚合引发剂的Irgacure 651。以实例1相同的方法对该混合物进行相分离和使可聚合材料聚合，借此可以制造一个液晶装置。(化合物1) 用一个正交尼科尔状态的偏振显微镜观察这样构造的盒可以看出可以形成类似于实例1的轴对称取向，并且即使不施加电压也不会出现旋错线。另外，既使在施加电压情况下的盒的黑状态下，光的泄漏量也少，并且观察角特性也令人满意。另外，由于在象素外面形成聚合物区域以便与绝缘层结合，获得了具有突出抗冲击能力的液晶装置。实施例8在实例8中，采用印刷的方法通过构图一种绝缘材料来制造一个液晶装置。
通过以1000rpm的速度旋涂20秒而在类似于实例1的一对基片之一上均匀地涂覆其中散布碳黑的耐热负性黑抗蚀剂V-259-BK(由Nippon钢铁化学公司生产)。对该基片进行烘焙、通过一个如图11所示的光掩模14a以预定强度(300mJ/cm2)的光进行曝光、显影、清洗、和再烘烤。结果，在象素以外构图厚度为1.2μm的由黑树脂层制成的第一绝缘层。然后，采用筛网板15将一种带有按重量计占1.2％的均匀散布于黑墨水中、平均尺寸为4.0μm的塑料小珠(微珠；由Sekisui Fine Chemical公司生产)的绝缘材料构图成由图17中的实线代表的矩形部分15a，并且通过印刷固定到基片上。基片在150℃下烘烤2小时，并且在象素外面形成一个第二绝缘层，该绝缘层的图案是带有一个置于其中的筛网板15的矩形部分15a。
通过印刷在另一基片上构图密封剂(Structbond XN-21S；烘焙温度170℃/2小时)。把两个基片彼此固定在一起以构成一个间隙为5.0μm的液晶盒。
向这样制成的液晶盒中注入包含类似于实例1中的液晶材料和可聚合材料的混合物。以与实例1相同的方法对混合物进行相分离并且使可聚合材料聚合，借此制造了液晶装置。
用一个偏振显微镜观察这样制造的盒可以看出形成了类似于实例1的轴对称取向，并且只在象素外面形成在相分离和聚合步骤过程中产生的聚合物区以与绝缘层结合。其中通过印刷形成绝缘层的实例8的液晶装置的绝缘层的图案间距与采用光敏树脂的情况相比稍微有些不精确；然而，采用一个方便的方法可以方便地把该装置施用于一个大基片的构图上。实施例9实例9的液晶装置具有这样的结构，其中由ITO制成的象素电极在一对由玻璃或类似物制成的基片其中之一上构图，并且形成由聚合物膜制成的绝缘层以便包围每个象素。在基片之间夹持液晶层，或者由液晶区制成的由聚合物区包围的显示介质(见图12)。
在这样的液晶显示装置中，施加一个外部场(比如一个电场或者一个磁场)以便使该装置从各向同性相状态温度冷却至液晶相状态温度以便控制液晶区的取向。这样就允许液晶层中的液晶分子以轴对称的形状，比如径向形、切线(同心)形及螺旋形取向；处于至少两种方向；或随机取向。
为了把聚合物膜热压到其上要形成象素电极的基片上并且在象素外面的信号线上对其进行构图，通过一个掩模对其用紫外线曝光并且进行显影。由于在象素外侧设有聚合物膜的缘故，在由聚合物膜包围的液晶区中的液晶分子稳定地取向，保持盒间隙均匀，可以防止隔离物混进液晶区或者没有聚合物包围的液晶层中。
此后，将详细描述实例9。
首先参照图18描述用于实例9的干燥膜180。干燥膜180是一个聚合物膜，在其中相继形成支持膜181、中间层182、光刻胶层183、和保护膜184。支持膜181是基膜，由聚酯或聚酰亚胺，用于形成光刻胶层183。中间层182是由亲水聚合物(比如聚乙烯醇、纤维素、聚乙烯吡咯烷酮和聚丙烯酰胺)制成以增强相对于干燥膜固定于其上的基片的粘度。该光刻胶层183是由通常使用的可光固化的化合物制成，该可光固化的化合物包括可光聚合的单体、粘合树脂、光聚合引发剂、助剂、和包含羧酸的热固树脂。该保护膜184形成在光刻胶层183上，其目的是在干燥膜形成为滚形的情况下避免具有粘度的光刻胶层184被滚压粘到支持膜181上。如果需要的话，可以在加热之后将干燥膜拉出以使其制得薄。
下面将描述该实例的液晶装置的制造过程。
使用具有ITO的透明电极2a的玻璃基片1a(厚度为1.1mm)。将其中混合有平均颗粒尺寸为4.5μm的塑料小珠7(微珠；由SekisuiFine Chemical公司生产)的干燥膜180加热至80℃，并且以1.5米/分钟的速度以4kg/cm2的压力热压到其中一个基片上。
采用一个光掩膜为干燥膜180提供一个光辐射强度分布。然后用紫外线对该干燥膜180进行曝光，并且显影。结果，如图19所示，得到了其上形成有包括壁形聚合膜180(厚度为3.0μm)以包围象素电极的绝缘层的基片190a。紫外线的量是80至160mJ/cm2。采用1％的碳酸钠溶液进行显影。
通过印刷在另一个基片上构图密封剂(Structband XN-21S；烘焙温度170℃/2小时)。把两个基片彼此固定在一起以构成一个间隙为4.5μm的液晶盒。
采用真空注入方法在降低的压力下向这样制成的液晶盒中注入一种混合物。该混合物包括0.1g的全氟辛基-乙基丙烯酸酯、0.26g的月桂基丙烯酸酯和0.1g的作为可聚合材料的R-684(由NipponKayaku Co.公司生产)；0.19g的作为光聚合延迟剂的P-苯基苯乙烯；4.25g的作为液晶材料的ZLI-4792(由Merck & Co.公司生产；包含按重量计0.3％的S-811)；以及0.025g的作为光聚合引发剂的Irgacure 651S。
将该盒保持在使混合物均匀的温度(即110℃)上，并且在交叉透明电极上施加频率60Hz且有效电压2.5V的电压。在此条件下，以一个10mW/cm2的高压汞灯通过其上形成有干燥膜的基片用紫外线对该盒照射5分钟，借此可以固化可聚合材料。在此之后，在施加电压的情况下在5小时内把该盒冷却至40℃，并且进一步冷却至室温。之后，用紫外线对该盒进行曝光，从而使可聚合材料完全聚合(见图12B)。
为了获得电-光特性用一个偏振显微镜观察这样构成的处于正交尼科尔状态下的盒可以看出如图12C所示，液晶区处于相对于每个象素的单区状态，并且液晶分子相对于每个象素的中心为轴对称取向。另外，由于象素不包括隔离物，不会发生光遮蔽和液晶分子取向紊乱。
表4表示电-光特性和粗糙度的评价。
表4
在表4的灰度反转现象中，○代表不发生反转现象的状态；×代表可以容易地观察到反转现象的状态；△代表几乎观察不到反转现象的状态。
从表4中可以看出，在本发明的液晶盒中没有出现在一个TN盒中看到的±40反转现象，并且在电压饱和的条件下在大观察角方向光透射率没有增加。假定放置两个偏振片使得偏振轴彼此平行以允许光100％透射的情况下进行测量。另外，在灰度中没有观察到粗糙度。
在以矩阵形式在基片上形成的聚合物膜180的图案上面形成取向膜203a(厚度为50nm)(AL4552；由Nippon Synthetic Rubber Co.，Ltd.生产)时，形成了陶器研缽形的凹形结构205，如图20所示。将基片201a固定到具有取向膜203b的另一基片201b上，取向膜203b上形成有密封剂图案，如以上所述。将液晶材料注入这样形成的盒中。结果，在每一象素中液晶分子的取向轴稳定，每一象素中的取向轴是对准的，在不同视角方向上看到的不平整性减小。
在本例中，使用其中散布有塑料珠的干膜180；然而，即使没有塑料珠，干膜也能起间隙保持装置的作用。例10在例10中，用负性光敏膜作为聚合物膜。负性光敏膜由至少包含可光固化聚合物、可光固化单体和光聚合作用引发剂的混合物构成。
将具有感光性的材料用作可光固化的聚合物，在这种具有感光性的材料中把可光聚合的单体引入具有反应剩余物的聚合物，例如羟族(如完全皂化的聚乙烯醇和部分皂化的聚乙烯醇)。尤其是，使(甲基)丙烯酸与具有反应剩余物的聚合物起反应，由此使所获得的聚合物具有可光固化性。如果需要，可使用具有两个官能团(例如二异氰酸酯基)的化合物作交联剂，在使用具有两个官能团(例如二异氰酸酯基)的化合物时，使(甲基)丙烯酸单体与聚合物起反应。
将具有可光聚合的官能团(例如异冰片基异丁烯酸酯和1，6-己二醇二丙烯酸酯之类的(甲基)丙烯酸基)化合物用作可光聚合的单体。
下面描述制备光敏聚合物膜的方法。
首先，将等量的m-二甲苯基二异氰酸酯加入聚乙烯醇(重均分子量为100000)中。在60℃至90℃的温度范围内搅拌混合物。当剩下的异氰酸酯官能团按重量比为0.4％时终止反应。
然后，将用作光敏单体的重量比为10％的1，6-己二醇二丙烯酸酯和用作光聚合作用的引发剂的重量比为0.5％的Irgacure 651S(由CIBA-GEIGY公司生产的)加到所得反应物中，在230℃的温度下搅拌由此所得的反应物2小时。此后，将重量比为2％的粒径为4.5μm的隔离物混入该反应物中，接着将所得的混合溶液加热到230℃。由T压模铸造方法(T-die-cast molding metnod)，用该混合液形成初始膜。如果需要的话，可拉制该膜使其变薄。
在光敏聚合物膜具有粘性以致可固定到玻璃基片或类似物上的情况下，用保护膜、纸等覆盖聚合物膜，从而可将其卷起来。在将聚合物膜卷起时，可将聚合物膜重叠附着在基片上，这样做就更加方便。
下面叙述使用由此形成的光敏聚合物膜制做液晶盒。
在60℃预加热一个基片。在用保护膜覆盖光敏聚合物膜的情况下，在剥去保护膜的同时，将基片和光敏聚合物膜加热至80℃，从而在4kg/cm2的压力下以1.5m/分的速度对着基片来热压光敏聚合物膜。
接着，通过一个光掩膜给光敏聚合物膜提供光照分布。用紫外线照射光敏聚合物膜，并进行显影。结果，如图19所示，形成了这样的基片，在该基片上按照光掩膜的图案形成了由壁状的聚合物膜180(厚度为3.0μm)构成的包围象素电极的绝缘层。紫外线的强度可为120mJ/cm2。用1％的碳酸钠溶液进行显影。按和例9相同的方式得到的液晶盒的光电特性和不平整性的估值列于表4中。
在该例中，使用负性光敏膜，然而，也可以使用由可光分解的聚合物或包含光敏材料和树脂粘合剂的组合物构成的正性膜。
可光分解的聚合物的例子包括通过光解作用能变成低分子的聚合物组合物，例如具有 酮结构的聚合物，比如乙烯/一氧化碳共聚物(重均分子量150000)和氯乙烯/一氧化碳共聚物以及具有不饱和键的那些物质。
包含光敏材料和树脂粘合剂的组合物的例子包括光敏材料(例如萘醌偶氮型化合物和鎓盐类)和聚合物(例如酚醛树脂、苯乙烯-马来酰亚胺共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸共聚物)的组合物。当这种组合物通过光掩膜曝光时，受光照的聚合物就可溶于溶剂中，从而形成图案。例11在如图21A和21B所示的例11中，产生在每一象素中都有规律地制作凸形部分10C图案的液晶器件。图21A是具有凸形部分10C的基片210a的平面图，图21B是沿图21A的线21B-21B′的横截面图。
以转速为1000rpm用旋涂法向一对基片的一个基片均匀地涂敷其中散布有碳黑的耐热负性黑色抗蚀剂V-259-BK(由Nippon steelChemical Co.，Ltd.制造)，涂敷时间为20秒，与例1类似。烘烤基片，并通过透光部分与除象素以外的部分对应并且岛形透光部分(每一个的大小为15μm)与每一象素的中心对应的负性光掩膜，用预定强度的光(400mJ/cm2)照射基片，然后显影，冲洗再烘烤。由此在象素外面制成由黑色树脂层(厚度1.3μm)构成的第一绝缘层10a的图案，并在象素的中心形成岛状的凸出部分10C。然后，用旋涂法向基片均匀涂敷绝缘材料，绝缘材料中含有平均粒度为4.0μm的按重量计为0.3％的并均匀散布在耐热负性光刻胶V-259PA(由NipponSteel Chemical Co.，Ltd.制造)中的塑料珠(Micropearl；由Sekisui Fine Chemical Co.，Ltd制造)。烘烤所得的基片，通过图13所示的光掩膜用预定强度的光(300mJ/cm2)照射基片，再经显影、冲洗、烘烤，由此在象素外形成第二绝缘层10b。
在另一基片上通过印刷方法制作密封剂(Structbond XN-21S；烘烤温度170℃/2小时)的图案。将两个基片相互固定以构成盒间隙为5.1μm的液晶盒。
将与例1类似的包含液晶材料和可聚合材料的混合物注入所构成的液晶盒中。按与例1相同的方式相分离混合物并且聚合可聚合材料，从而形成液晶器件。
用偏光显微镜观察由此构成的液晶盒，结果表明对应每一象素由聚合物区包围的液晶区处于单畴状态，液晶分子相对于在象素中心形成的每一岛形凸出部分10C轴对称地均匀取向。此外，隔离物没有干扰象素中液晶分子的取向。
然后，将两个偏光板固定到由此构成的液晶盒上，使两个偏光板的极化轴相互垂直，形成液晶器件。
用偏光显微镜在施加电压的情况下观察液晶器件，结果表明没有形成旋错线，液晶盒完全是黑的。
这样形成的液晶器件的电光特性和不平整性的估算结果列在表3中。从表3可知在例11的液晶器件中，没有出现在对照例1的TN盒中所看到的反转现象，并且在电压饱和的状态下在大视角方向上的光透射系数没有增大。此外，也没有观察到灰度的不平整性。
由于提供了绝缘层10a和10b，即使在象素中没有隔离物，液晶盒也能保持均匀。另外，在象素外形成的聚合物区与绝缘层10a和10b组合在一起，绝缘层10b包括隔离物，从而液晶器件具有突出的抗震能力。例12在如图22所示的例12中，使用了其上制有TFT元件和象素电极的有源矩阵基片101。如图22所示，本例的液晶器件包括一个有源矩阵基片101，一个玻璃基片101a，一个半导体层102，一个栅极绝缘膜103，栅极电极104，一个接触层105，一个交错绝缘体106，象素电极107，源极电极108，漏极电极109，一个BM层110，配对的基片114，一个滤色器112，一个配对电极113，一个配对玻璃基片111，设置在象素外的绝缘层115，珠粒隔离物116，液晶区117，聚合物区118，栅极信号线202，源极信号线203，以及TFT205。
如图22A和22B所示，以转速为1000rpm用旋涂方法向有源矩阵基片101均匀涂敷耐热负性黑色抗蚀剂V-259-BK(由Nippon SteelChemical Co.，Ltd.生产)，涂敷时间为20秒，其中在透明玻璃基片101a上提供了矩阵形式的TFT205和象素电极107。烘烤有源矩阵基片101，通过图23所示的负性图案光掩膜14c用预定强度的光(400mJ/cm2)照射有源矩阵基片101，然后进行显影、冲洗和烘烤。负性图案的光掩膜14C用于形成BM层110，并提供与在象素外形成的金属导线(例如栅极信号线202和源极信号线203)对应的透光部分13以及与象素部分对应的遮光部分12。结果，制作第一绝缘层的图案，形成作为遮光层的BM层110。用非接触表面形状的分析器来分析第一绝缘层的厚度，使其为1.0μm。然后，用旋涂的方法向形成的基片均匀涂敷绝缘材料，绝缘材料含有平均粒度为3.5μm的按重量计为1.2％的塑料珠(Micropearl；由Sekisui Fine Chemical Co.，Ltd.制造)并且混合在耐热负性光刻胶V-259PA(由Nippon SteelChemical Co.，Ltd.)中。接着烘烤基片，通过图24所示的负性图案光掩膜14d用预定强度的光(400mJ/cm2)照射基片，显影，冲洗，以及再烘烤。负性图案光掩膜14d具有透光部分13和遮光部分12，从而在遮光层上的栅极信号线202和源极信号线203的预定位置上制作壁形状的绝缘层115的图案。结果，在象素外形成了壁形状的第二绝缘层115。在图24中，虚线表示与光掩膜14C的关系。
然后，通过印刷方法、电镀或旋涂法在具有电绝缘表面的配对玻璃基片111上形成颜料散布型滤色器112。将滤色器112的图案制作成预定形状。用溅射法在滤色器112上淀积厚度为50至100nm的由ITO制成的透明电极膜，从而形成配对电极113，获得配对基片114。
接着，用印刷方法在配对基片114上制作密封剂(StructbondXN-215；烘烤温度170℃/2小时)的图案。在压力的作用下将有源矩阵基片101固定到配对基片114上，构成盒间隙为5.0μm的有源矩阵液晶盒。
在减少压力的条件下，通过真空注入法把与例1类似的包含液晶材料和可聚合材料的混合物注入这样构成的有源矩阵液晶盒中。然后，在液晶盒保持在100℃并通过TFT给盒的两侧面上的电极施加频率为60Hz，幅度为±5伏的方波信号的同时，用表面照度为7mw/cm2(365nm)的高压汞灯的紫外线照射液晶盒10分钟。从而，通过光聚合作用对混合物进行相分离，产生形成了有规律的液晶区和聚合物区的液晶盒。
用偏光显微镜对这样产生的液晶盒进行观察，结果表明在象素的位置和在象素的结构中形成了液晶区3，混入象素中的隔离物没有干扰液晶区的取向。在例12产生了TFT基片中，在象素外形成的TFT金属导线膜(例如栅极信号线202和源极信号线203，以及BM层110)具有遮光作用，用作遮光层。在图25中，R代表红色象素，G代表绿色象素，B代表蓝色象素。
然后，将两个偏光板固定到这样产生的液晶盒的两侧上，透光轴相互垂直，从而形成液晶器件。
在这样形成的液晶器件中，没有发现在常规TN方式液晶器件中所看到的反转现象，得到了令人满意的显示。此外，用肉眼观察没有发现透射率不均匀，并且在离液晶盒10cm距离处观察液晶盒时也没有看到不平整性。
另外，由于提供了绝缘层110和115，在象素中没有隔离物时也能使液晶盒的间隙保持均匀。此外，在象素外形成了与绝缘层110和115结合的聚合物区，从而液晶器件具有突出的抗震能力。例13在例13中，使用可聚合材料的表面自由能高于液晶材料的表面自由能的材料。在该例中，由于在象素外提供了OMR83(表面张力约34mN/m)并在象素中形成一个感光PI(Photoneece)膜(表面张力约100mN/m)，所以，在γLC＜γM的条件下液晶聚集在象素中的低表面能层。
用旋涂法以3000rpm的转速向与例1类似的一个基片均匀地涂敷光敏的聚酰亚胺(“Photoneece”UR-3140；由Toray Industries，Inc.生产)20秒。然后烘烤聚酰亚胺膜(厚度为9.1μm)，通过图13所示的光掩膜14b，用预定强度的光(150mJ/cm2)照射，显影，冲洗以及再烘烤。结果，在象素外形成了壁状的绝缘层(最终的厚度为5.3μm)的图案。接着，用旋涂法向基片均匀涂敷负性光刻胶OMR83(由Tokyo ohka-sha生产)。烘烤基片，通过光掩膜(未示出)用预定强度的光曝光，显影，冲洗以及再烘烤。从而在象素中形成了绝缘层的图案。本例中所用光掩膜的图案与图11中所示的具有透光部分13和遮光部分12的光掩膜14a的图案极性相反，即本例中的光掩膜具有与象素区对应的透光部分和与象素区以外的部分对应的遮光部分。
用印刷方法在另一基片上制作密封剂(Structbond XN-21S；烘烤温度170℃/2小时)图案。将两个基片相互固定，仅用象素外的绝缘层作为隔离物，从而构造一个盒间隙为5.1μm的液晶盒。
将一种混合物注入这样的构成的液晶盒中，该混合物包含0.4g R-684(由Nippon Kayaku Co.，Ltd.制造)和0.2g P-t-丁氧基苯乙烯作为可聚合材料；4.4g ZLI-4792(由Merck & Co.，Inc.生产；包含按重量计0.3％的S-8111)作为液晶材料；以及0.025g的Irgacure 651作为光聚合引发剂。按与例1相同的方式对混合物进行相分离并对可聚合材料进行聚合，从而形成液晶器件。可聚合材料的表面自由能为39.5mN/m，它比液晶材料的表面自由能(例如32.2mN/m)高。
用偏光显微镜对这样形成的液晶器件进行观察，结果表明在象素外面的ITO电极上形成了聚合物区，在象素中的由抗蚀剂制成的绝缘层上形成液晶区，而且液晶分子在液晶区轴对称地取向。聚合物区与象素外的绝缘层结合在一起。通过形成控制基片表面自由能的绝缘层，控制在液晶材料和聚合物材料之间的相分离并且有选择性地确定了液晶区和聚合物区的位置。例14在例14中，形成一种在象素中有规律地制作了凸出部分10C的图案的液晶器件，如图26A和26B所示。图26A是具有凸出部分10C的一个基片260a的顶视图，图26B是沿图26A的线26B-26B′的横截面图。
与例1类似地，通过向一个基片涂敷一种负性光刻胶OMR83(由Tokyo Ohka-sha生产)来制作象素外的绝缘层10和位于每一象素中心的岛状凸出部分10C的图案，如图26A和26B所示，在该负性光刻胶OMR83中混入粒度为5.5μm的按重量计为0.05％的隔离物(塑料珠)。在绝缘层10和岛状凸出部分10C的下面设有由Mo薄膜制成的遮光层(没有示出)。
向另一基片涂敷取向膜AL4552(由Nippon Synthetic RubberCo.，Ltd制造)，不经受摩擦处理。用一种其中混有粒度为5.3μm的按重量计为2％的隔离物(玻璃珠)的密封胶将两个基片相互粘接，从而构成液晶盒。
将一种混合物注入到这样构成的液晶盒中，该混合物包含0.1g的R-684(由Nippon Kayaku Co.，Ltd制造)作为可聚合材料；作为光聚合阻滞剂的0.06g的P-苯苯乙烯；作为液晶材料的3.74g ZLI-4792(由Merck & Co.，Inc.；包含按重量计0.4％的S-811)；作为光聚合引发剂的0.02g Irgacure 651。按与例1相同的方式对混合物进行相分离并对可聚合材料进行聚合，从而形成液晶器件。
用偏光显微镜对这样形成的液晶器件进行观察，结果表明对于每个象素，由聚合物区4包围的液晶区3都处于单畴状态，液晶分子相对于位于每一象素中心的岛状凸出部分10C均匀地轴对称取向。此外，没有发现象素中的隔离物扰动液晶分子的取向。另外，在将显微镜中的偏振器和分析器按正交尼科耳状态固定的条件下，使液晶盒旋转。似乎仅聚合物区4旋转而液晶区3的消光图案仍保留在有规律的位置。这表明几乎所有的液晶分子区3都均匀轴对称取向。
将两个偏振片固定到液晶盒上，使偏光轴相互垂直，从而形成液晶器件。
用偏光显微镜在施加电压的情况观察这样形成的液晶器件，结果表明没有形成旋错线，并且液晶盒整个都是黑的。
这样形成的液晶器件的电光特性和不平整性的估算结果如表5、图28A至28F所示。
表5
*沿大视角方向按灰度观察的结果如表5和图28A至28F所示，在例14的液晶器件中，没有出现在对照例1的TN盒中所看到的反转现象，在电压饱和的状态下沿大视角方向的透光率没有增加。另外，在例14的液晶器件中没有观察到灰度不平整性。
在该例中，由于图26所示的绝缘层10包含了用作间隙保持装置的塑料珠隔离物，即使在象素中没有隔离物也能获得耐震性能极好的液晶器件。对照例3除了使用不包含隔离物的抗蚀剂以外，按与例14相同的方法在与例1类似的一个基片上制作如图26A和26B所示的绝缘层10和岛状凸出部分10C的图案。为了使液晶盒的间隙保持均匀，将由粒度为5.35μm的塑料珠构成的隔离物散布在该基片上。将这样的基片固定到一个配对基片上，从而按与例14相同的方式构造了一个液晶盒。
将与例14类似的液晶材料ZLI-4792(由Merck & Co.，Inc.生产；包含按重量计0.4％的S-811)注入液晶盒中，从而形成液晶器件。
用偏光显微镜对这样形成的液晶器件进行观察，结果表明液晶分子轴对称取向。然而，如图60所示，由于在象素中存在隔离物7的缘故，出现了许多取向中心大大地偏离象素中心的液晶区。此外，肉眼观察到明显的不平整性。例15用一种负性光刻胶OMR83(由Tokyo Ohka-sha生产)在与例1类似的一个基片上制作分别位于象素外和在每一象素中心的绝缘层20和岛状凸出部分20C，在这一种负性光刻胶OMR83中混有粒度为5.75μm的按重量计为0.1％的隔离物(塑料珠)，从而得到如图29A和29B所示的一个基片290a。绝缘层20和岛状凸出部分20C的宽度小于图26A和26B所示的绝缘层和岛状凸出部分的宽度。在绝缘层20和岛状凸出部分20C的下面设有由Mo薄膜制成的遮光层(没有示出)。用显微镜对这种状态下的基片290a表面进行观察，结果表明在绝缘层20中，以及在岛状凸出部分20C和象素(液晶区)之间的界面存在隔离物7。然后，用其中没有混入隔离物7的抗蚀剂制作绝缘层10和岛状凸出部分10C的图案，分别覆盖绝缘层20和岛状凸出部分20C，从而获得如图30A和30B所示的基片300a。用显微镜在这种状态下对基片表面进行观察，结果表明在绝缘层10以及在岛状凸出部分10c与象素(液晶区)之间的界面处不存在隔离物。
向另一基片涂敷取向膜AL4552(由Nippon Synthetic RubberCo.，Ltd.生产)，不经受摩擦处理。用一种密封剂将两个基片相互固定，该密封剂中混有粒度为5.3μm的按重量计为2％的隔离物(玻璃珠)，由此构造了一个液晶盒。
将与例14类似的一种混合物注入这样构造的液晶盒中。将频率为60Hz、有效电压为2.5伏的电压施加在液晶盒电极上，一旦将混合物加热到使混合物均匀的温度，就使其冷却，从而淀积液晶相。然后，停止施加电压，并且当液晶相几乎扩散到与象素对应的整个区时，用紫外线对液晶盒进行曝光，从而固化可聚合材料。
在这样形成的液晶器件中，液晶分子在液晶区均匀并轴对称取向，没有隔离物出现在液晶区中；因而，甚至没有观察到灰度不平整性。此外，由于在绝缘层20中混入隔离物，即使在象素中没有隔离物，液晶器件也有极好耐震特性。例16通过使用图31A所示的光掩膜，在用一种在负性光刻胶OMR83(由Tokyo Ohka-sha生产)中混合粒度为5.5μm的按重量计为0.75％的隔离物7(塑料珠)的材料，以矩阵方式形成的TFT和象素电极2a的一个玻璃基片1a上制作分别位于象素外和每一象素中心的绝缘层10和岛状凸出部分10c的图案，如图31B所示。图31B是在与图31A的线31B-31B′对应的位置形成的带有绝缘体的基片310a的横截面图。在绝缘层10和岛状凸出部分10c的下方设有由Mo薄膜制成的遮光层(没有示出)。
向另一形成有公共电极的基片涂敷取向膜AL4552(由NipponSynthetic Rubber Co.，Ltd.生产)，不经过摩擦处理。用一种密封剂将两个基片相互粘在一起，该密封剂中混合有粒度为5.3μm的按重量计为2％的隔离物(玻璃珠)，由此得到盒间隙为5.1μm的液晶盒。
将与例14类似的一种混合物注入这样形成的液晶盒中。将液晶盒加热到120℃。然后，用10mW/cm2(365nm)的高压汞灯的紫外线通过形成了公用电极的那个基片照射液晶盒8分钟，与此同时，给源极施加频率为60Hz的±2.5伏的矩形波，给栅极施加10伏的电压，以及给公用电极施加-1.5伏的电压。结果，使可聚合材料固化。然后，在施加电压的条件下经过6小时将液晶盒冷却到室温(25℃)，从而形成了一个液晶器件。
用偏振显微镜对这样形成的液晶器件进行观察，结果表明在液晶区中不存在珠状的隔离物，液晶分子相对于每一象素的中心均匀轴对称取向。在施加电压的条件下，没有观察到灰度不平整性。此外，由于绝缘层包含隔离物，在象素中没有隔离物的条件下也能获得抗震能力极好的液晶器件。在该例中，在TFT基片上形成的金属导线膜以及由Mo薄膜制成的BM层起着遮光层的作用；由于有了这些遮光层，所以能获得高对比度的清晰图象。例17将珠粒状的隔离物散布在与例1类似的一对基片的一个基片上，并在其上涂敷一种负性光刻胶OMR83(由Tokyo Ohka-sba生产)，由此分别在象素外和每一象素的中心制作绝缘层20和岛状凸出部分20c，从而得到如图29A和29B所示的一个基片290a。在绝缘层20和岛状凸出部分20c的下面设有由Mo薄膜制成的遮光层(没有示出)。然后，用上述的其中没有混合隔离物的光刻胶，在所得基片上的分别在象素外和每一象素中心处制作绝缘层10和岛状凸出部分10c的图案，如图30所示。
向另一基片涂敷取向膜AL4552(由Nippon Synthetic RubberCo.，Ltd.制造)，不经过摩擦处理。用一种具有粒度为5.3μm的按重量计为2％的隔离物(玻璃珠)的密封剂将两个基片相互粘在一起，由此形成了一个液晶盒。
将与例14类似的混合物注入这样形成的液晶盒中。在液晶盒电极上施加频率为60Hz、有效电压为2.5伏的电压的同时，将混合物加热，一旦将混合物加热到使混合物均匀的温度就使其冷却，以便淀积液晶相。然后，停止施加电压，并且当液晶相几乎扩散到与象素对应的整个区域时，用紫外线对液晶盒进行曝光，由此固化可聚合材料。
用偏振显微镜对这样形成的液晶器件进行观察，结果表明隔离物7均匀地散布在绝缘层20中，并且在绝缘层10和象素区之间的界面处没有沉淀隔离物。因而，液晶区中的液晶分子没有受到隔离物的作用而仍然均匀轴对称取向，并且在施加电压的条件下没有观察到灰度不平整性。另外，由于在象素外形成的绝缘层20包含了隔离物，所以即使象素中没有隔离物也能获得抗震能力极好的液晶器件。例18下面描述在每一象素中心形成的小珠。
使用其上形成了由ITO(厚度为50nm)制成的透明电极的玻璃基片(厚度为1.1mm)。如图32所示，通过掩膜302，用一种抗蚀剂材料(OMR83；由Tokyo Ohka-sha生产)在一个第一基片301上形成不均匀的岛303，在这种抗蚀剂材料中混有粒度为5.0μm的按重量计为5％的用作隔离物的小珠。形成绝缘体的不均匀岛303由在每一象素中心的岛状抗蚀剂构成。在绝缘体的下面设有由Mo薄膜制成的遮光层。另外，通过掩膜304(图33中阴影部分代表遮光部分)，在形成的基片上，对与其中没有用作隔离物的小珠的上述类似的抗蚀剂材料构图，使其成为不均匀岛303的形状。结果，形成了如图34所示的抗蚀剂图案305，仅在抗蚀剂图案305的岛303中出现用作隔离物306的珠。在第二基片上形成取向膜(AL4552；由Nippon SyntheticRubber Co.，Ltd.生产)，不经过研磨处理。将第一基片301与第二基片固定在一起，形成一个盒。将一种混合物注入这样形成的盒中，在该混合物中含有作为可聚合材料的0.1g R-684(由NipponKayaku Co.，Ltd.生产)，0.1gP-苯苯乙烯和0.06g的下面所述化合物2；作为液晶材料的3.74g ZLI-4792(由Merck & Co.，Inc.生产，含按重计0.4％的S-811)；作为光聚合引发剂的0.02g Irgacure651。化合物2 当将注入了混合物的液晶盒保持在110℃并给基片的透明电极加上频率为60Hz、有效电压为2.5伏的电压时，通过第一基片用10mW/cm2的高压汞灯的紫外线照射液晶盒，由此使可聚合材料固化。在施加电压的条件下，在5小时内将液晶盒冷却到40℃，然后冷却到室温(例如25℃)。接着，按与上述相同的方式用紫外线固化可聚合材料。
用偏振显微镜对这样形成的液晶器件进行观察，结果表明对于每一象素；液晶区都处于单畴状态(如图35所示)，在抗蚀剂图案305的岛303周围观看到消光部分307，液晶分子相对于每一岛303轴对称取向。 在将显微镜的偏振器和分析器按正交尼科耳状态固定起来的条件下，可使液晶盒旋转。结果，似乎液晶区308中的Schlieren图案处于有规则的位置，并且只旋转了围绕Schlieren图案的聚合物壁309。由此可认为，几乎所有液晶区308中的液晶分子都轴对称取向。
把两个偏振片相互垂直地固定到液晶盒上，形成具有由聚合物壁309包围的液晶区308的液晶器件。
用偏振显微镜对这样形成的液晶器件在加电压的条件下进行观察，结果表明没有形成旋错线并且液晶盒完全是黑的。液晶器件的电光特性如图36A至36F所示。在两个偏振片位于偏振轴相互平行的位置允许透过100％的光的假设下进行这种测量。从图36A至36F可知，在该例的液晶器件中没有发现在图37A至37F所示的常规TN盒中看到的反转现象。另外，甚至没有观察到灰度的不平整性。对照例4用图32和33所示的掩膜302和304，在一对与例18类似的具有ITO电极的基片的一个基片上，对包含用作隔离物的按重量计为5％的珠粒的抗蚀剂材料构图。在对照例4中，用作隔离物珠拉出现在岛303和由岛303围住的聚合物壁中，而在例18中仅在抗蚀剂图案305的岛303中出现用作隔离物的珠。在另一基片上形成与例18类似的取向膜，并按与例18相同的方式将两个基片相互固定。按与例18相同的方式，将与例18类似的液晶材料ZLI-4792(由Merck & Co.，Inc.生产，包含按重量计0.4％的S-811)注入盒中，形成液晶器件。用偏振显微镜对液晶器件进行观察，结果表明在象素和抗蚀剂之间的界面部分的象素端淀积了珠310，如图38中的抗蚀剂图案305′所示；因而，珠310影响液晶分子取向，使液晶畴的取向轴偏离每一象素的中心形成消光部分307′。从而，可很明显地观察到不平整性。
在该例中，所加的隔离物的量太大，从而绝缘体不能足够地覆盖隔离物。这就扰乱了液晶分子的取向，影响显示质量。例19使用一对包含由ITO(厚度为50nm)制成的透明电极的基片(厚度为1.1mm)。用旋涂法向一个基片均匀地涂敷一种负性光刻胶OMR83(由Tokyo Ohka-sha制造)，该光刻胶OMR83中混入平均粒度为5.5μm的按重量计为2％的塑料珠(Micropearl；由Sekisui FineChemical Co.，Ltd.生产)，然后烘烤基片。
通过图39所示的光掩膜14e用预定强度的光对基片进行曝光，然后显影，借此制作了一种第一级抗蚀剂壁的图案。此时，从抗蚀剂壁的壁表面淀积了大量塑料珠，如图40所示。
接着，向基片涂敷与上述种类相同的抗蚀剂，将所得到的基片通过图41所示的光掩膜14f进行曝光，光掩膜14f的透光部分比图39所示的光掩膜14e的透光部分宽20μm(即，左、右方向各宽10μm)。从而，可将淀积到第一级抗蚀剂壁的表面的塑料珠全部屏蔽起来。图10A是用显微镜观察到的由多级制图步骤形成的基片的平面图；图10B是包含用作隔离物7的塑料珠的绝缘层10a和10b的示意横截面图。在隔离物(例如珠)被屏蔽情况下的其它例子中可按类似方式获得这些状态。
然后，向另一基片涂敷聚酰亚胺取向膜AL4552(由NipponSynthetic Rubber Co.，Ltd.生产)，不经过研磨处理。
接着，在形成了取向膜的基片上制作密封剂(Structbond XN-21S)的图案，并将两个基片相互固定，形成液晶盒。可在产生产生另一基片之前形成具有取向膜的那个基片。
然后，与例7一样，将一种混合物注入这样构成的液晶盒中，该混合物包含作为可聚合材料的0.1g R-684(由Nippon Kayaku Co.，Ltd生产)，0.1g P-苯苯乙烯和0.06g上述化合物1；作为液晶材料的3.74g ZLI-4792(由Merck & Co.，Inc.生产；包含按重量计0.3％的S-811)；以及作为光聚合引发剂的0.02g Irgacure 651。
当将注入了混合物的液晶盒保持在110℃并在透明电极上施加频率为60Hz、有效电压为2.5伏的电压时，用10mW/cm2的高压汞灯的紫外线照射液晶盒5分钟。从而，对混合物进行相分离并且对可聚合材料进行聚合。
然后，在5小时内将液晶盒冷却到25℃，按与上面所述的相同方式用紫外线照射液晶盒，由此使可聚合材料完全固化。
用偏振显微镜对这样形成的液晶盒进行观察，结果表明对于每一象素，由聚合物区4包围的液晶区3都处于单畴状态，液晶分子相对于每一象素的中心轴对称取向，如图27所示。几乎所有的液晶区都获得了这样的取向状态。这一点可通过在显微镜中的偏振器和分析器按正交尼科耳状态固定的条件下旋转液晶盒来证实。结果，观察到液晶区中的Schlieren图案处于有规则的位置，仅有围绕Schlieren图案的聚合物壁旋转。
将两个偏振片相互垂直地固定到液晶盒上，形成聚合物壁围绕液晶区的液晶器件。
用偏振显微镜对液晶器件在施加电压的条件进行观察，结果表明没有形成旋错线，而且液晶盒整个都是黑的。另一方面，假定在两个偏振片处于偏振轴相互平行的位置，从而允许透过100％的光的前提下，测试了电光特性。与例18中所获得的用图36A至36F表示的电压-透射率特性一样，没有出现反转现象，并且在电压饱和的状态下沿大视角方向上的透光率没有增大。此外，没有观察到灰度不平整性。例20在例20中，使用客-主型(guest-host type)液晶。在减压下用真空注入法将一种混合物注入按与例19相似的制作方法制作的液晶盒中。该混合物包含有0.36g的R-684(由Nippon Kayaku Co.，Ltd.生产)作为可聚合材料；含有0.09g化合物1和0.15g P-苯基苯乙烯的混合物；0.03g Irgacure184作为光聚合引发剂；4.4g液晶组合物，在该混晶组合物中将1％蒽醌型二色黑染料LCD465(由Nippon Kayaku Co.，Ltd.生产)加入ZLI-4792(由Merck & Co.，Inc.生产)中作为液晶材料。
然后，使填入了上述混合物的液晶盒保持在可以使各向同性的液相和液晶相同时存在的温度下，并在盒中的电极上施加频率为60Hz、有效电压为1.5伏的电压，从而控制液晶区的取向。接着，使液晶盒冷却到混合物处于液晶相的温度范围内。在这种状态下，用5mW/cm2(365nm)的高压汞灯的紫外线照射液晶盒15分钟，由此进行通过光聚合作用的相分离。此外，按与上述相同的方式在室温(25℃)下用紫外线照射混合物，使可光聚合材料完全固化。
用偏振显微镜对本例形成的液晶盒进行观察，结果表明由聚合物区包围的液晶区相对于每一象素按与其它例相同的方式处于单畴状态，液晶分子的取向没有受到象素中的隔离物的干扰，而且液晶区中的液晶分子和染料分子轴对称取向。从而证明本例可用于客-主型显示。例21按照例19的生产方法，用旋涂法向第一玻璃基片均匀涂敷一种负性黑色抗蚀剂CFPR-BK510S(由Tokyo Ohka-sha生产)，该黑色抗蚀剂中含有平均粒度为5.5μm的按重量计为2％的塑料珠(Micropearl由Sekisui Fine Chemical Co.，Ltd.生产)，并对该基片进行烘烤。
通过图39所示的光掩膜14e用预定强度的光照射基片，并经过显影和进行类似的处理，结果，在基片上形成了第一级抗蚀剂壁图案。
向该基片涂敷例19的负性光致抗蚀剂OMR83，并用图41所示的光掩膜14f进行曝光，光掩膜14f的透光部分比图39所示的光掩膜14e的透光部分要宽20μm(即，在右方和左方各要宽10μm)。从而可完全屏蔽淀积在第一级抗蚀剂壁的界面上的珠。
向第二基片涂敷聚酰亚胺取向膜AL4552，不经受研磨处理。先生产形成取向膜的基片，后生产另一基片。
然后，按与例19相同的制作方法制作液晶盒，即在基片之间注入与例19的类似的包含液晶材料和可聚合材料的混合物。
用偏振显微镜观察液晶盒，结果表明每一象素处于单畴状态，液晶分子相对于每一象素轴对称取向。此外，将两个偏振片相互垂直地固定到液晶盒上，形成液晶器件。在加有电压的状态下沿大视角方向观看液晶器件，结果表明没有看到不平整性。由于在第一级形成了黑色绝缘层，从而获得了改进了的遮光特性和清晰图象。例22在一个具有ITO的玻璃基片上密封印刷一种粘合剂材料(紫外线可固化树脂)，该粘合剂材料中混合有按重量计为10％的与例19类似的隔离物，并通过一个如图42所示的具有用于印制隔离物的孔421的光掩膜14g用紫外线照射该基片，使包含在该材料中的珠固定在基片上。用一个显微镜观察基片的表面，发现珠粒在基片表面有规律地取向。
向基片涂敷负性光刻胶OMR83(由Tokyo Ohka-sha生产)，并通过图41所示的光掩膜14f对最终所得的基片进行曝光，然后显影、冲洗等，制作光刻胶的图案。用显微镜观察这样获得的基片的表面，结果表明珠粒没有淀积在光刻胶壁的表面而是埋入其中。
按与例19相同的方式，在另一基片上形成一个取向膜，将两个基片相互固定构成一个液晶盒。
按与例19相同的方式，将与例19类似的包含液晶材料和可聚合材料的一种混合物注入液晶盒中。
用偏振显微镜观察这样形成的液晶盒，结果发现每一象素处于单畴状态，并且液晶分子相对于每一象素的中心轴对称取向。接着，将两个偏振片固定到液晶盒上，形成液晶器件。在加压的条件在大视角方向观察该液晶器件，没有看到不平整性。对照例5在对照例5中，第一级掩膜和第二级掩膜的透光部分的尺寸差比相应的珠粒的尺寸小。
向与例19类似的一对基片的一个基片涂敷负性光刻胶OMR83，在该负性光刻胶中混有用作隔离物的按重量计为2％的珠粒，然后通过一个光掩膜(未示出)对所得的基片进行曝光，该光掩膜的遮光部分的线宽度比图39所示的遮光部分12的线宽度大10μm，接着进行显影等，从而在基片上制作光刻胶的图案。
向上面所获得的基片涂敷同一类型的抗蚀剂材料。通过图41所示的光掩膜14f对最终所得的基片进行曝光、显影等，从而在基片上形成第二级抗蚀剂壁。用显微镜观察这样形成的抗蚀剂壁的周围，结果表明在出现从第一级制作的抗蚀剂壁中淀积出的大量珠粒的地方，在第二级淀积出部分珠粒。
将形成了取向膜的基片固定到按照例19已经制作了抗蚀剂壁图案的基片上，构成液晶盒。按与例19相同的方式将包含与例19类似的液晶材料和可聚合材料的混合物注入液晶盒中。
将两个偏振片相互垂直地固定到盒上，从而形成液晶器件。
用显微镜观察加有电压的液晶器件，结果表明一部分珠粒出现在象素432和抗蚀剂壁之间的界面(如图43所示)，并观察到影响液晶分子的方向的许多部分。在液晶畴的取向轴偏离每一象素中心并且视角方向不同的情况下，具有一个平均摆动的液晶畴的大小有所不同；所以，在对照例5形成的液晶器件中观察到明显的灰度不一致性。例23向有源矩阵基片均匀涂敷一种负性光刻胶OMR83(由TokyoOhka-sha生产)，在这种光刻胶中按与例19相同的方式混入按重量计为2％的隔离物珠拉，在有源矩阵基片中，在每一象素对应的透明玻璃基片上都有一个TFT和一个象素电极2a，然后烘烤基片。
用图44所示的光掩膜14h对该基片进行曝光，并进行显影，从而形成其中散布有珠拉7的第一级抗蚀剂壁20的图案。
然后，向按以上所述得到的基片涂敷其中没有散布珠拉的光刻胶OMR83，并用图45A所示的光掩膜14i对基片进行曝光，光掩膜14i的透光部分比图44所示的光掩膜14h的透光部分要宽20μm(即右方和左方各宽出10μm)，然后进行显影。结果，在基片450a上形成了第二级抗蚀剂10的图案。用作隔离物7的珠被包含在已制成图案的抗蚀剂中而没有淀积在其表面。
在有滤色器的一个配对基片上形成聚酰亚胺膜，并将该基片固定到TFT基片450a上，形成一个TFT液晶盒。
用真空注入法将与例19类似的包含液晶材料和可聚合材料的一种混合物注入TFT液晶盒。将频率为60Hz、有效电压为2.5伏的电压加到TFT液晶盒的源极电极，并将10伏的直流电压加到其栅极电极，由此将盒加热到使混合物均匀的温度。然后，将盒逐渐冷却淀积出液晶相。此后终止供电，当液晶相几乎分散在与象素对应的区中时，用紫外线照射液晶盒，从而通过聚合作用进行相分离。结果，获得了由聚合物区包围液晶区的TFT液晶盒。
将两个偏振片相互垂直地固定到TFT液晶盒上，形成TFT液晶显示器件。用显微镜观察该器件，结果表明在液晶区中液晶分子轴对称取向，没有观察到灰度的不平整性。例24在例24中，仅在TFT栅极信号线中有隔离物。
按照与例23类似的制作方法，向有源矩阵基片均匀涂敷一种其中混合有用作隔离物的按重量计为2％的珠粒的光刻胶，在有源矩阵基片上，在透明玻璃基片上对应每一象素都有一个TFT和一个象素电极，然后烘烤该基片。
通过图46所示的光掩膜14j对基片进行曝光，形成其中散布有珠粒的第一级抗蚀剂壁20的图案。设计的光掩膜14j能在间隔差相当均匀的一部分TFT栅极信号线上制作包含用作隔离物的珠粒的绝缘体的图案。
然后，将按以上所述得到的基片涂敷没有混合珠粒的光刻胶OMR83，并通过图47所示的光掩膜14k对基片进行曝光，接着进行显影，从而形成第二级抗蚀剂10的图案。光掩膜14k的透光部分在垂直方向上比图46所示光掩膜14j的透光部分13约宽5μm，而且与象素对应的各透光部分都具有岛形的透光部分。用显微镜观察在按上述步骤形成的基片上散布珠粒的状态，结果表明珠粒散布在栅极信号线上而在源极信号线上没有发现珠粒。这样，进一步证实珠粒完全在抗蚀剂中。
在形成了滤色器的一个配对基片上形成一种聚酰亚胺膜，将这样得到的基片固定到TFT基片上，形成一个TFT液晶盒。
用真空注入法，与例19类似地将包含液晶材料和可聚合材料的一种混合物注入TFT液晶盒中。将频率为60Hz、有效电压为2.5伏的电压加到TFT液晶盒的源极，将10伏的直流电压加到其栅极，由此使盒的温度保持在110℃。在这样的状态下，通过TFT基片用10mW/cm2的高压汞灯的紫外线照射盒5分钟，通过聚合作用(在盒冷却时仍然加电压)使混合物相分离。
然后，经过5小时将盒冷却到25℃，并结束供电。另外，按以上所述的相同的方式，用紫外线对盒进行曝光，将可聚合材料完全固化。
将两个偏振板相互垂直地固定到盒上，形成TFT液晶器件。用显微镜观察液晶器件，结果表明液晶分子相对于在每一液晶区的中心形成的岛状的绝缘体轴对称取向，没有表现出灰度不平整性。例25向有源矩阵基片印刷一种可光固化树脂，与例23类似，该光固化树脂中混合了用作隔离物的按重量计为10％的珠粒，对于有源矩阵基片，在类似于图23的透明玻璃基片上有对应每一象素的一个TFT和一个象素电极。通过图48所示的具有印刷隔离物的开孔481的光掩膜141对基片进行曝光，从而使树脂固化并固定在基片上。用显微镜观察基片的表面，结果表明在源极信号线和栅极信号线的交叉处由树脂将珠粒固定。
此后，向最终所得的基片涂敷光刻胶OMR83，通过图45所示的与例23的类似的光掩膜14i对基片曝光并显影，由此制作光刻胶的图案。
然后，执行与例23相同的操作步骤，将TFT基片固定到具有滤色器的基片上，构成一个TFT液晶盒。将与例19类似的包含液晶材料和可聚合材料的一种混合物注入盒中，按与例23相同的方式形成TFT液晶器件。
在该例形成的液晶器件中，液晶分子在液晶区轴对称取向并且在加有电压的条件下没有表现出灰度不平整。例26用预定的干扩散方法在与例19类似的基片上散布平均粒度为5.5μm的用作隔离物的塑料珠(由Micropearl，由Sekisui FineChemical Co.，Ltd.生产)。
然后用旋涂法向基片均匀涂敷负性黑色抗蚀剂CFPR-BK510S(由Tokyo Ohka-sha生产)，并进行烘烤。
通过图39所示的光掩膜14e用预定强度的光照射基片，显影，从而形成了仅由在象素外的信号线上的塑料珠固定的第一级绝缘抗蚀剂壁的图案。
然后，向基片涂敷例19的负性光刻胶OMR83，通过图41所示的光掩膜141对基片进行曝光，光掩膜141的线宽度比图39所示的光掩膜14e的线宽度大20μm(即，右方向和左方向都大10μm)，从而可完全屏蔽散布在第一级抗蚀剂壁和象素之间的界面上的塑料珠。
向第二基片涂敷聚酰亚胺取向膜AL4552，不经受研磨处理。
在基片之间注入与例19类似的包含液晶材料和可聚合材料的一种混合物，按与例19相同的生产方法形成液晶盒。
该例形成的液晶盒的特性与例21形成的液晶盒的特性类似。此外，在该例中，由于首先散布塑料珠，与塑料珠散布在抗蚀剂溶液中并用旋涂法向基片涂敷的方法相比，具有塑料珠均匀散布和固定的特点。
用向基片喷涂塑料珠散布在其中的挥发性溶液的干扩散方法可散布塑料珠。例27用预定的干扩散方法在有源矩阵基片上散布平均粒度为5.5μm的塑料珠(Micropearl，由Sekisui Fine Chemical Co.，Ltd.生产)，在该有源矩阵中，在与例23类似的透明玻璃上对每一象素都有一TFT和一象素电极。
用旋涂法向基片均匀涂敷正性光刻胶OFPR800(由Tokyo Ohka-sha生产)，烘烤基片。
利用作为光掩膜的TFT信号线和金属布线作遮光膜，从反面对基片进行曝光，显影等，从而在基片上对其中散布有塑料珠的第一级抗蚀剂壁构图。
向基片涂敷负性光刻胶OMR83(由Tokyo Ohka-Sha生产)，通过图45所示的光掩膜14i从TFT基片这一侧对基片曝光，显影等，从而对第二级抗蚀剂构图。在按上面所述步骤形成的绝缘体中，在抗蚀剂中包含塑料珠，但在抗蚀剂的表面上没有淀积塑料珠。
在具有滤光器的一个配对基片上形成聚酰亚胺膜，并将两个基片相互固定，构成TFT液晶盒。
用真空注入法与例19类似地将包含液晶材料和可聚合材料的混合物注入TFT液晶盒中。将频率为60Hz、有效电压为2.5伏的电压加到TFT液晶盒的源电极，并将10伏的直流电压加到其栅电极，借此使TFT液晶盒保持在110℃。在这种条件下，从TFT基片这一侧用10mW/cm2的高压汞灯的紫外线照射盒5分钟，通过聚合作用使混合物相分离(在盒冷却的过程中仍加有电压)。
经过5小时将盒冷却到25℃，然后结束加电压。此外，按以上所述的相同方式用紫外线照射盒，使可聚合材料完全固化。
将两个偏振片相互垂直地固定到盒上，形成液晶器件。用显微镜对该器件进行观察，结果表明液晶分子相对于在液晶区的中心形成的岛状绝缘体轴对称取向并且没有灰度不平整性。
在本例中，通过在第一级的光掩膜步骤中利用遮光层(例如TFT基片的金属布线膜)，简化了掩膜取向步骤。例28用旋涂法向每一个都有与例19中所用的类似的ITO电极的两个基片的一个基片涂敷一种m-甲酚溶液，这种溶液中包含按重量计为1％的直链晶状聚合物(Nylon 6.6)。使所得的基片保持140℃ 2小时。然后，在氮气环境下以3℃/分钟的冷却速度使基片冷却到室温，从而，不经磨擦工艺形成了具有尺寸为30μm的球粒的液晶取向膜。
然后，用预定的干扩散方法将用作隔离物的塑料珠(Micropearl；由Sekisui Fine Chemical Co.，Ltd.生产)散布在基片上，并用旋涂法向基片均匀涂敷负性黑色抗蚀剂CFPR-BK510S(由Tokyo Ohka-sha生产)，然后烘烤。
通过图39所示的光掩膜14e用预定强度的光照射基片，并显影，从而，形成了在象素外用塑料珠固定的第一级绝缘抗蚀剂壁的图案。
向最终得到的基片涂敷例19中所用的负性光刻胶OMR83，通过图41所示的光掩膜14f曝光，光掩膜14f的线宽度比图39所示的光掩膜14e的线宽度大20μm(即，右方向和左方向各大10μm)，从而可完全屏蔽散布在第一级抗蚀剂壁和象素之间的分界面上的塑料珠。
然后，通过无磨擦过程在另一基片上形成晶粒尺寸为10μm的液晶取向膜，将两个基片相互固定，形成液晶盒。
用真空注入法将液晶组合物ZLI-4801-001(由Merck & Co.，Inc.生产，包含按重量计为0.3％的S-811)注入液晶盒。
通过在正交尼科耳棱镜下观察这样形成的液晶盒得到了其电-光特性，它表明在获得的大视角液晶屏中，在象素中不存在塑料珠没有使显示特性变坏；并且即使在±40℃观看该盒也没有发现黑白反转现象。例29使用形成了由ITO(厚度为50nm)构成的透明电极的一对玻璃基片(厚度为1.1mm)。用旋涂法向一个基片均匀涂敷一种负性光刻胶，这种负性光刻胶混合有平均粒度为4.5μm按重量计为5％的塑料珠(Micropearl；由Sekisui Fine Chemical Co.，Ltd.生产)。然后，根据光刻胶的条件对基片进行预烘烤。通过图41所示的光掩膜14f用预定强度的光对基片进行曝光，然后，显影，冲洗，和后烘烤，从而形成抗蚀剂壁。固化后的光刻胶的表面自由能列于表6中。
表6固化后的光刻胶的表面自由能
表6中的表面自由能的极化分量是表面自由能的氢键键合分量(γsh)和偶极分量(γsp)之和，表面自由能的极化分量和扩散力分量(rsd)的总和就是固体的表面自由能(rs)。
从表6可知，在抗蚀剂壁中塑料珠的散布状态如下在样品A中，抗蚀剂壁中的塑料珠有部分聚集，在样品B至D中，抗蚀剂壁中的塑料珠几乎没有聚集。因而，本例中的抗蚀剂壁中的塑料珠的散布状态是令人满意的。
然后，用印刷方法在另一基片上对混有按重量计为2％的玻璃纤维(4.5μm)的密封剂(Structboncl XN-21S)构图。
然后，将有密封剂的基片分别固定到设有样品A-D的基片上，形成盒A-D。测量10个点处的盒A-D的厚度，并获得测量值的平均值和标准偏差。其结果示于表7中。
表7盒厚度平均值和标准偏差
用真空注入法将一种液晶组合物ZLI-4792(由Merck & Co.，Inc.生产；包含按重量计为0.33％的S-811)。观察最终所得盒的颜色不一致性。结果如表7表示。
用真空注入法将一种混合物注入按上述相同方式形成的另一盒中。该混合物包含0.15gβ-(全氟辛基)乙基丙烯酸酯、0.25g月桂基丙烯酸酯、0.1gR-684(由Nippon Kayaku生产)和0.2g P-苯苯乙烯作为可聚合材料；4.25g ZLI-4792(由Merck & Co.，Inc.生产；包含按重量计0.33％的S-811)作为液晶材料；以及0.25g聚合引发剂(Irgacure 651)。
当将液晶盒保持在使混合物均匀的温度(即，110℃)，并且在透明电极两端加上频率为60Hz、有效电压为2.5伏的电压时，用10mW/cm2的高压汞灯的紫外线从形成了密封剂的基片照射液晶盒。然后在加有电压的情况下，经过6小时将液晶盒逐渐冷却到25℃，并接着用紫外线照射10分钟，使可聚合材料完全固化。
用偏振显微镜观察该状态下的液晶盒，结果表明出现在抗蚀剂壁的边缘的隔离物扰乱了液晶分子的取向，由聚合物区包围的液晶区处于单畴状态并且比较轴对称地取向，如图43所示。此外，在将显微镜中的偏振器和分析器按正交尼科耳状态固定的状态下，旋转液晶盒。在液晶盒中，似乎在液晶分子轴对称取向的液晶区中的消光图案看来是几乎有规则定位的，而似乎仅有包围该图案的聚合壁看来是旋转的。在给液晶盒加入电压时，在除隔离物扰乱了取向的区以外的区中没有形成旋错线，并且在几乎没有灰度反转现象的情况下看到比较均匀地轴对轴取向。例30使用与例29所用的相同的抗蚀剂生产液晶盒，并且用直空注入法将一种包含液晶材料和可聚合材料的混合物注入液晶盒中。将最终得到的液晶盒放入烘箱中，在烘箱中使液晶盒的温度以±1℃/分钟的速率从100℃(混合物处于各向同性相的温度)降低到52℃(混合物移动到液晶相的温度)，共进行5个循环。
将液晶盒保持在50℃，并使混合物按热的方式相分离为液晶材料和可聚合材料。当在该温度下在透明电极上加有频率为60Hz、有效电压为2.5伏的电压时，用10mW/cm2的高压汞灯的紫外线照射液晶盒5分钟，使可聚合材料固化。在这种情况下，在除隔离物扰乱了取向的区以外的那些区中没有形成旋旋错线，几乎不出现灰度反转现象，并且液晶分子按比较均匀的方式轴对称取向。对照例6按与例29相同的方式，使用一对形成了由ITO(厚度为50nm)制成的透明电极的玻璃基片(厚度为1.1mm)。用旋涂法向一个基片均匀涂敷一种负性光刻胶，这种负性光刻胶具有平均粒度为4.5μm的按重量计5％的塑料珠(Micropearl；由Sekisui Fine Chemical Co.，Ltd.生产)。然后，根据光刻胶的条件预烘烤基片。通过图41所示的光掩膜14f用预定强度的光照射基片，然后显影、冲洗，以及后烘烤，由此形成抗蚀剂壁。固化后的光刻胶的表面自由能如表8所示。
表8固化后光刻胶的表面自由能
表8中的表面自由能的极化分量指的是表面自由能的氢键分量(γsh)和偶极分量(γsp)之和，表面自由能的极化分量和扩散力分量(γsd)的总和就是固体的表面自由能(γs)。
从表8可知，在抗蚀剂壁中的塑料珠的散布状态如下在样品E中，在几个部分聚集了抗蚀剂壁中的塑料珠，而在样品F中，在相当多的部分中聚集了3-10个塑料珠。
用印刷的方法在另一基片上制作一种密封剂(Structbond XN-21S)的图案，该密封剂中混有按重量计为2％的玻璃纤维(4.5μm)。
然后，将有密封剂的基片固定到设有样品E和F的基片上，形成盒E和F。测量10个点处的盒E和F的厚度，并获得测量值的平均值和标准偏差。其结果列于表9中。
表9盒厚度的平均值和标准偏差
用真空注入法将一种液晶组合物ZLI-4792(由Merck & Co.，Inc.生产，包含按重量计为0.33％的S-811)。观察最终所得到的盒的颜色不一致性。结果如表9所示。
在本例中，按与例29相同的方式，用真空注入法将一种液晶组合物ZLI-4792(由Merck & Co.，Inc.生产，包含按重量计为0.33％的S-811)。然而，由于液晶盒厚度的不一致性，使Schlieren图案偏离了每一象素的中心，并且在加有电压条件下，存在于抗蚀剂壁边缘的隔离物导致形成旋错线。对照例7用真空注入法将与例29类似的，包含液晶材料和可聚合材料的一种混合物注入按与对照例6相同的方式形成的一种液晶盒中。用同样的方法在加有电压的情况下将液晶盒逐渐冷却，并用紫外线进行照射，由此形成液晶器件。
在这样获得的液晶器件中，扰动了象素中的液晶区的取向并且即使在液晶分子轴对称取向的区内Schilieren图案也偏离了每一象素的中心。对照例8通过真空注入法把与例29类似的包含液晶材料和可聚合材料的混合物注入按和对照例6相同方式产生的液晶盒中。用紫外线照射液晶盒，同时通过例30的方法控制温度和电压。得到和对照例7相同的结果。即，液晶区的取向受到了扰动。Schilieren图案即使在液晶分子轴对称取向的区域也从每个象素的中心开始移动，并且发生了灰度反转现象。例31使用带有透明玻璃电极的一对玻璃基片(厚度1.1mm)，电极由在基片上形成的ITO(厚度50nm)制成。用旋涂法向一个基片分别均匀涂敷四种例26中的负性光刻胶，光刻胶中含有平均颗粒大小为4.3μm的按重量计为5％的塑料珠(Micropearl；由Sekisui FineChemical Co.，Led.制造)。然后，按光刻胶的条件对基片进行预烘烤。通过图39所示的光掩模14e用预定强度的光照射基片，又经显影、漂洗、及后烘烤，借此形成第一级保持膜壁。塑料珠在第一级保持膜壁中的散布情况如下在样品A中塑料珠部分地聚集，在样品B-D中，塑料珠全不聚集。因此，在该例中塑料珠的散布情况是令人满意的。
向基片涂敷负性光刻胶OMR83(由Tokyo Ohka-sha生产)、预焙烤、通过图41所示的光掩模14f(它的线宽度比图39中的光掩模14e大20μm，即左、右方向各大10μm)用预定强度的光照射、然后显影、漂洗、及后烘烤，由此形成第二级保持膜壁。
在另一基片上通过印刷方法对混有按重量计5％的玻璃纤维(4.7μm)的密封剂(Structbond XN-21S)构图。
在此之后，将带有密封剂的基片固定到设有样品A-D的基片上，构成液晶盒A1-D1。测量10个点处的液晶盒A1-D1的厚度，并获得测量值的平均值和标准偏差。其结果示于表10中。
表10盒厚度平均值和标准偏差
用真空注入法将一种混合物注入这样产生的各个液晶盒A1-D1中。该混合物包含0.15gβ-(全氟辛基)乙基丙烯酸酯、0.25g月桂基丙烯酸酯、0.1g R-684(由Nippon Kayaku Co.，Ltd.生产)和0.2gP-苯基苯乙烯作为可聚合材料；4.25g ZLI-4792(由Merck & Co.，Inc.生产，包含按重量计0.33％的S-881)作为液晶材料；以及0.025g聚合引发剂(Irgacure 651)。表10表示出通过观察注入了这种混合物的液晶盒的颜色不一致性得到的结果。
当将液晶盒A1-D1保持在使混合物均匀的温度下(即，110℃)、并且在透明电极两端加上有效电压为2.5伏、频率为60Hz的电压的同时，和10mW/cm2的高压汞灯的紫外线从形成了密封剂的那个基片上分别照射液晶盒A1-D1各10分钟。然后在加有电压的情况下，在6个小时内将液晶盒逐渐冷却到25℃，并再用紫外线照射10分钟，使可聚合材料完全固化。
用偏振显微镜在这种条件下对液晶盒进行观察，结果表明由聚合物区包围的液晶区处在单畴状态，液晶分子按和例14相同的方式完全轴对称地取向，如图27所示。此外，在将显微镜中的偏振器和分析器按正交科耳状态固定起来的条件下，可使液晶盒A1-D1旋转。在这种条件的液晶盒A1-D1中，似乎有规律地确定了液晶区的消光图案的位置，并且似乎只旋转了围绕该图案的聚合物壁。当对液晶盒A1-D1加上电压时，不会形成旋错线，不会发生灰度反转现象，并且液晶分子均匀轴对称取向。例32通过真空注入方法按和例30相同的方式将一种混合物注入液晶盒A1-D1中。将注入了混合物的液晶盒A1-D1放在一个烘箱内，在烘箱中使液晶盒A1-D1的温度以±1℃/分钟的速度从100℃(混合物处在各向同性相的温度)降低到52℃(混合物移动到液晶相的温度)，共进行5个循环。
将液晶盒保持在50℃，并用热的方法将该混合物相分离为液晶材料和可聚合材料。当在该温度下在透明电极的两端加上频率为60Hz，有效电压为2.5伏的电压时，用10mW/cm2的高压汞灯的紫外线照射液晶盒5分钟，使可聚合材料固化。
在这种情况下，按和例31相同的方式，由聚合物壁包围的液晶区处在单畴状态，并且液晶分子完全轴对称取向。此外，即使在旋转液晶盒A1-D1时，每个Schilieren图案的中心位置也不移动。不会形成旋错线，在加电压时不会发生灰度反转现象。对照例9通过和例32相同的方法，使用表8所示的保护材料E和F，形成第一级保护壁。
按照和例32相同的方式，使用OMR83(由Tokyo Ohka-sha制造)，形成第二级保护壁。在和例32相同的条件下将和例32相同的材料注入相应的液晶盒中。分别在例31的条件下(即，在相分离后进行照射)和例32的条件下(即，在照射后进行相分离)，用紫外线照射该液晶盒使可聚合材料固化。
在这种情况下，在第一级保持壁中聚集了几个塑料珠，在聚集了塑料珠的区域附近的对应的盒厚度是不均匀的。此外，每个Schilieren图案的中心轴在液晶盒的双侧中发生了移动。例33用旋涂法向和例29相同的基片上分别涂敷一种可热聚合的树脂，该树脂在烘烤后具有如表11所示的表面自由能，并且混入平均颗粒大小为4.5μm的塑料珠(Micropearl；由Sekui FineChemical Co.，Ltd.制造)。
表11光刻胶在固化后的表面自由能
在预定温度下将最终得到的基片烘烤预定的时间，然后向每个基片涂敷正的抗蚀剂OFPR800(由Tokyo Ohka-sha制造)。对基片进一步烘烤，通过图41所示的光掩模14f用预定强度的光照射，显影、漂洗、和后烘烤，由此对可热聚合树脂进行蚀刻。
剥离抗蚀剂OFPR800。形成包括隔离物的绝缘壁。在所有样品中的隔离物散布情况都是非常优良的。
通过印刷方法在另一个基片上对具有按重量计2％的玻璃纤维(4.5μm)的密封剂(Structbond XN-21S)构图。分别将这些基片附着到按以上所述得到的样品上，构成液晶盒G-J。分别在10个点处测量这些液晶盒的厚度，并得到测量值的平均值和标准偏差。结果示于表12中。
表12液晶盒厚度的平均值和标准偏差
通过真空注入方法将液晶组合物ZLI-4792(由Merck & Co.，Inc.生产，含按重量计0.33％的S-811)。观察最终得到的液晶的颜色的可一致性，其结果示于表12中。由表12可以看出，在任何一个液晶盒G-J中都没有发现颜色不一致。
通过真空注入方法将一种混合物注入另外一些按和上述相同的方法制造的液晶盒中。这种混合物包含0.15gβ-(全氟辛基)乙基丙烯酸酯、0.25g月桂基丙烯酸酯、0.1g R-684(由Nippon KayakuCo.，Ltd.生产)、0.2gP-苯基苯乙烯，以此作为可聚合材料；4.25gZLI-4792(由Merck&Co.，Inc.生产；含按重量计0.33％的S-811)作为液晶材料；以及0.025g聚合引发剂(Iragcure 651)。然后，获得下述两种液晶盒。
当将按以上所述获得的一个液晶盒保持在使混合物处在匀质状态的温度(即，110℃)、并且在透明电极两端加上频率为60Hz、有效电压为2.5伏的电压时，用10mW/cm2的高压汞灯的紫外线从形成了密封剂的那个基片照射液晶盒10分钟。然后，在加有电压的情况下在6个小时内把液晶盒逐渐冷却到25℃，并且用紫外线照射10分钟，使可聚合材料完全固化。于是，获得第一液晶盒。
将按以上所述获得的另一个液晶盒单独地放在一个烘箱内，在这里使液晶盒的温度从100℃(混合物为各向同性相的温度)开始、在±1℃/分钟速率的5个循环中降低到52℃(混合物移到液晶相的温度)。把液晶盒保持在50℃，使混合物热相分离成液晶材料和可聚合材料。在这个温度下，在透明电极两端加上频率为60Hz、有效电压为2.5伏的电压的同时，用10mW/cm2高压汞灯的紫外线照射液晶盒5分钟，使可聚合材料固化。于是，获得第二液晶盒。
用偏振显微镜观察第一和第二液晶盒，结果表明，由聚合物区包围的液晶区处在单畴状态，液晶分子相对轴对称取向，但液晶分子的取向的确受到绝缘壁边缘处存在的隔离物的扰动，如和例14相同方式的图27所示。此外，在按正交尼科耳状态固定显微镜的偏振器和分析器的条件下，旋转这些液晶盒。在此条件下的这些液晶盒中，看起来几乎有规律地定位了液晶区的消光图案，并且似乎只旋转了包围液晶区的聚合物区。在加有电压的条件下，除了隔离物扰动了取向的区域以外的区域中都没有形成旋错线，并且观察到相当均匀的轴对称取向，其中没有任何灰度反转现象。例34按照和例33相同的方式向基片涂敷混有按重量计为5％的平均颗粒大小为4.3μm的塑料珠(Micropearl；由Sekisui FineChemical Co.，Ltd.制造)的和例33相似的可热聚合树脂(样品G-J)。在预定温度下将基片烘烤预定时间。然后，向每个基片涂敷正的光刻胶OFPR800(由Tokyo Ohka-sha制造)，并进行预烘烤。然后，对这样获得的基片进行通过图39所示的光掩模14e用预定强度的光照射、显影、漂洗、后烘烤，由此对可热聚合树脂进行了蚀刻。剥离光刻胶，形成由包括隔离物的绝缘体制成的第一级壁。在任何一个样品中，隔离物的散布情况都十分良好。
向按上述获得的相应基片涂敷负性光刻胶OMPR 83(由TokyoOhka-sha生产)，按预定方式预烘烤基片、通过图41所示的光掩模14f(它的线宽度比图39的光掩模14e大20μm，即左、右各大10μm)用预定强度的光照射基片，并经漂洗、后烘烤，由此形成第二级保护壁。
通过印刷方法在另一个基片上对含按重量计5％的玻璃纤维(4.5μm)的密封剂构图。将这些基片分别附着到按以前所述获得的基片上，构成液晶盒G1-J1。
分别在10个点处测盒的厚度，获得测量值的平均值和标准偏差。结果示于表13中。
表13盒厚度的平均值和标准偏差
通过真空注入方法，将和例33类似的包含液晶材料和可聚合材料的混合物注入按和上述相同方式制造的另一些液晶盒中。在相同条件下固化相应的可聚合材料，得到例33中的第一和第二液晶盒。
用偏振显微镜观察第一和第二液晶盒，结果表明，由聚合物区包围的液晶区处在单畴状态，并且液晶分子轴对称取向。此外，在按正交尼科耳状态固定显微镜的偏光器和分析器的条件下，旋转这些液晶盒。在这个条件下的这些液晶盒中，液晶区的消光图案似乎有规律地定位。在加上电压的情况下，不会形成旋错线，并且观察到均匀的轴对称取向，其中没有任何灰度反转现象。比较例10使用表14所示的绝缘膜，产生具有第一级绝缘壁和第二级绝缘壁的基片。在样品K和L中，塑料珠的散布情况不令人满意，在相当多的部分中聚集了3-7个塑料珠。
表14绝缘膜的表面自由能
按和例34相同的方式获得另外一些基片。然后，将设有样品K和L的基片分别附着到按和例34相同的方式得到的这些基片上，得到液晶盒K和L。
分别在10个点测盒K和L的厚度，求得测量值的平均值和标准偏差。结果示于表15中。
表15液晶盒的平均值和标准偏差
通过真空注入方式将与例33类似的包含液晶材料和可聚合材料的混合物注入盒K和L中，在和获得例33中的第一和第二液晶盒相同的条件下固化相应的可聚合材料。
在盒K和L中，液晶区由聚合物区包围，并且液晶区中的液晶分子按单畴状态轴对称取向；然后，当在旋转中观察盒K和L时，Schlieren图案自液晶区的中心发生了移动。此外，在加上电压的情况下，没有形成旋错线，并且偶有灰度反转现象发生，这和观察方向有关。
如以上所述，通过规定包括隔离物的绝缘体的表面自由能，可使隔离物的散布情况变得令人满意，结果可得到满意的盒间隙。因此，不需要通过湿法或干法把隔离物散布在基片上，从而可使生产步骤更加清晰简化。例35下面描述参照图49A-49F描述生产包括两个基片的液晶器件的方法，其中的一个基片有矩阵形式的象素电极，并且这两个基片彼此相对定位。
如图49A所示，向形成了必要的部件(如，象素电极492a)的一个基片491a涂敷保护膜493a，用于覆盖如图49B所示的象素电极492a，从而形成一个绝缘层。
然后，如图49C所示，在绝缘层493a上散布隔离物497，然后在隔离物497上再涂敷另一个保护膜494a。按另一种方式，可不必散布隔离物并涂敷保护膜，而是在绝缘层493a上涂敷包括隔离物的保护膜。可以使用球形、圆柱形、或棱柱形的隔离物，作为隔离物497。
如图49D所示，进行构图处理，以便去除象素电极492a及其附近的上方的保护膜493a和494a。在构图过程中，使留下来的保护膜493a和494a具有栅格状图案，因此可包围按矩阵形式设置的象素电极492a。假定，在最终的图案宽度为D、并且沿隔离物497a的长轴方向的长度或直径为S的条件下，图案宽度D′满意关系式D′≤D-2S。在这个关系式中，当隔离物为球形时使用直径；当隔离物为圆柱形或棱柱形时使用沿长轴方向的长度。由于按这种进行构图，所以在保护膜493a、494a的边缘处的侧壁和象素电极492a之间的距离就变为S或更大些，并且隔离物497的位置从象素电极492a上方的位置移到外边，即使在隔离物497和保护膜493a、494a处的侧壁有一段距离时亦是如此。
接下去，如图49E所示，向已经带有如上所述的构图的保护膜493a和494a的基片上再涂敷一个保护膜495a。这次，保护膜495a主要涂敷在先前的保护膜493a和494a尚未涂敷的地方。在隔离物497的上部外露的情况下，这次形成的保护膜495a可涂敷在这种隔离物497上。
接着，如图49F所示，以图案宽度D进行构图。这次构图的中心要与图49D的构图中心相符合。因此，如上所述，最终用保护膜495a覆盖了所有的和保护膜493a、494a的边缘处的侧壁有一定距离的隔离物。隔离物497的上部要和保护膜495a保持一定的距离，以便在随后注入包含液晶材料的混合物的步骤中不致引起任何问题。确定隔离物的上部和保护膜495a分开的距离，最好能使该保护膜和与之接触的基片之间的间隙为1.5μm或更大一些。
为此，不要在象素和保护膜之间的界面上淀积隔离物，并且隔离物不要保留在象素内。此外，在液晶分子轴对称取向的情况下，轴对称的取向不要受到隔离物的扰动，从而可防止不平整性的发生。
下面描述轴对称地取向每个象素中的液晶分子的情况。
图50A和50B说明按这种情况制造液晶器件的方法。
如图50A和50B所示，按以上所述产生一个液晶盒，它包括一个基片501a和一个配对基片501b，在基片501a上按预定图案形成包括隔离物507或类似物的保护膜510，确定两个基片的位置使它们彼此相对，同时在两个基片之间插入一个液晶层503。
然后，在液晶盒中注入至少包括液晶材料和可聚合材料的混合物。
按照和例4相似的方法，使用紫外线照射产生液晶盒。
在该液晶器件中，由于在象素中不存在隔离物，所以不存在隔离物扰动轴对称取向的可能性。因此，即使在大角度观察该器件的灰度，也观察不到不平整性。例36使用一对带有由ITO制成的透明电极(厚度50nm)的玻璃基片(厚度1.1mm)。通过旋涂法(3000转/分钟)在20秒时间内向一个基片均匀涂敷负性光刻胶OMR83(由Tokyo Ohka-sha生产，15cp)。
然后，在80℃烘烤基片30分钟。然后，散布平均颗粒大小为4.5μm的塑料珠(Micropearl；由Sekisui Fine Chemical Co.，Ltd.生产)，使每平方毫米平均有1000个塑料珠。为该基片上的最终的基片提供负性光刻胶OMR83，并进行烘烤。
然后，通过具有如图51所示的遮光部分512(阴影部分)和透光部分514的光掩模31用光(200毫焦尔/cm2)照射基片，然后显影、漂洗、并在120℃温度下再次烘烤1小时。然后，在象素外部对绝缘层521和522构图(厚度0.5μm；图案宽度WL3、WL410μm)，如图52A和52B所示。这时可以观察到，隔离物527淀积在象素和保护膜之间的界面上。图51所示的光掩模31的遮光部分的位置彼此隔开10μm。图52A是一个保护膜图案的平面图，图52B是其剖面图。
接下去，通过旋涂法(1500转/分钟)向这样得到的基片涂敷员性光刻胶OMR83(60cp)20秒钟，并在80℃下烘烤30分钟。通过图53所示的具有遮光部分532和透光部分534的光掩模32(图案宽度WL5、WL620μm)用光照射该基片，然后显影、漂洗并再次烘烤。接着，对图54A和54B所示的绝缘层(厚度2.3μm；图案宽度20μm)构图。图53的光掩模32的遮光部分532(阴影部分)彼此隔开20μm。图54A是一个保护膜图案的平面图，图54B是其剖面图。
在另一个基片上通过屏蔽法对密封剂(Structbond XN-21S，烘烤温度180℃，共计1.5小时)构图。可以在制备先前叙述过的那个基片之前为这个基片提供密封剂。
使两个基片彼此固定以形成5.0μm的盒间隙，从而构成一个液晶盒。然后，通过真空注入方法在降低的压力下将随后要描述的一种混合物入该液晶盒中。该混合物包含0.15g的β-(全氟辛基)乙基丙烯酸酯、0.26g的月桂基丙烯酸酯、和0.1g的R-684(由NipponKayaku Co.，Ltd.生产)作为可聚合材料；0.19g的P-苯基苯乙烯作为光聚合阻滞剂；4.25g的ZLI-4792(由Merck & Co.，Inc.生产；含按重量计0.3％的S-811)作为液晶材料；以及0.025g的聚合引发剂(Irgacure 651)。
按照和例4相似的制造方法，利用紫外线的照射来产生液晶器件。
图55表示用偏振显微镜在这种条件观察该液晶盒所得的结果。从图55可以看出，对于每个象素，由聚合物区309包围的液晶区308都处在单畴状态，并且每个象素中的液晶分子的取向都没有受到隔离物的扰动。因此，液晶分子都相当均匀地按轴对称方式取向。在按正交尼科耳状态固定显微镜的偏振器和分析器的条件下，旋转该液晶盒。似乎有规律地定位了液晶区308的消光图案307，并且似乎只旋转了包围消光图案307的聚合物区309。图55中的标号303表示轴对称取向的液晶区308的轴的中心。
从以上所述可以看出，在几乎所有的液晶区中都获得了均匀的轴对称取向。
然后，将两个偏振片固定到液晶盒上，使它们的偏振轴相互垂直，从而产生了一个液晶器件。
用偏振显微镜观察这样得到的液晶器件，同时还要加上电压，结果表明，没有产生旋错线，并且液晶盒是完全不透光的。
表16表示这样得到的液晶盒的电-光特性和不平整性的估算结果。假定两个偏振片的位置使它们的两个偏振轴相互平行，使光可100％地透过两个偏振片，在这种条件下来测量该电-光特性。
表16液晶器件的显示特性
对照例11按以上所述产生对照例11的液晶器件。
在和例36类似的基片上散布颗粒大小为4.5μm的塑料珠，在每平方毫米基片上有1000个塑料珠。然后，用旋涂法在80℃向该基片涂敷负性光刻胶OMR83(15cP)，持续30分钟。
然后，通过图51所示的光掩模31用光照射该基片，然后显影、漂洗、并以和例36相同的方式再次烘烤，由此在基片上形成一个绝缘层(厚度0.3μm)。
然后，通过旋涂法向该基片涂敷负性光刻胶OMR83(60cp)，并在80℃烘烤30分钟。
通过图53所示的光掩模32用光照射该基片，然后显影、漂洗、并再次烘烤，由此按和例36相同的方式在基片上形成一种图案。用偏振显微镜对每个象素的周边进行观察，结果表明保护膜覆盖了淀积在保护膜和象素之间的界面上的隔离物，并且隔离物依旧留在某些象素中。
将这个基片附着到另一个基片上，构成一个液晶盒，盒间隙为5.0μm。
通过真空注入方法，在一个降低的压力下将和例36类似的包含液晶材料和可聚合材料的混合物注入该盒中。
按和例36相同的方式产生液晶器件，并用偏振显微镜观察该液晶盒。结果，如图56所示，观察到许多轴对称取向受到隔离物扰动的象素562。
然后，将两个偏振片固定到液晶盒上，使它们的偏振轴相互垂直，从而得到一个液晶器件。在向该器件加上一个电压的同时在某个角度观察该器件的灰度，结果表明存在不平整性。在表16中表示出该器件的电-光特性。对照例12按下述方式产生对照例12的液晶器件。
首先，通过旋涂法向带有和例36类似的透明电极的一个玻璃基片上均匀涂敷OMR83(15cp)，在80℃下烘烤基片30分钟。
然后，在该基片上散布颗粒大小为4.0μm的塑料珠，在每平方毫米的基片上散布平均1000个塑料珠。通过旋涂法涂敷OMR83(15cp)。
接着，通过图53所示的光掩模32用光照射所得的基片，然后显影、漂洗、和烘烤，从而在基片上形成一个绝缘层。这时，虽然不会观察到依然留在象素上的隔离物，但隔离物已淀积在保护膜壁和象素之间的界面上了。
将这个基片附着到另一个玻璃基片上，构成一个液晶盒，盒间隙为4.5μm。
将类似于例36的包含液晶材料和可聚合材料的混合物注入液晶盒，按和例36相同的方式产生一个液晶盒。
用显微镜观察这样获得的液晶盒。由于和对照例11相比在象素中存在较少的隔离物，因此轴对称取向的扰动较少；但隔离物7沉积在象素572和保护膜壁10之间的界面上。因此，在如图57所示的界面上，取向很可能会受到隔离物的影响。
接下去，把两个偏振片固定到盒上，使两个偏振片的偏振轴相互垂直，从而产生一个液晶器件。在表16中表示出该液晶器件的电-光特性和不平整性的估算结果。例37产生例37的液晶器件。
首先，通过旋涂法向和例36相似的一个玻璃基片上均匀涂敷OMR83(cp15)，并在80℃下烘烤基片30分钟。
然后，通过旋涂法向该基片涂敷混有颗粒大小为4.0μm的按重量计为0.05％的塑料珠的OMR83(60cp)。
通过图51所示的光掩模31用光照射该基片，而后显影、漂洗、并再用光照射，借此对基片上的绝缘层构图。
接着，通过旋涂法向该基片涂敷OMR83(60cp)，并在80℃下烘烤基片30分钟。在此之后，通过图53所示的光掩模32用光照射该基片，然后显影、漂洗、并在120℃下烘烤1小时。用显微镜观察经过上述构图处理的基片，结果表明在象素中没有任何一个隔离物，并且隔离物不会沉积在保护膜和象素之间的界面上。
将该基片附着到另一个基片上，构成一个液晶盒。通过真空注入法将随后要描述的一种混合物注入该盒中。该混合物包含0.2g的β-(全氟辛基)丙烯酸酯、0.3g的异冰片基丙烯酸酯、和0.1g的R-684(由Nippon Kayaku Co.，Ltd.生产)作为可聚合材料；0.1g的P-氟苯乙烯作为光聚合阻滞剂；4.25g的ZLI-4792(由Merck & Co.，Inc.生产，含按重量计0.3％的S-811)作为液晶材料；以及0.025g的光聚合引发剂(Irgacure 651)。
然后，按照和例36类似的方法产生一个液晶盒。用偏光显微镜观察该液晶盒。结果，按和例36相同的方式获得如图55所示的相当均匀的轴对称取向；具体来说，对于每个象素，由聚合物区包围的液晶区处在单畴状态，象素中的取向没有受到隔离物的扰动。此外，在按正交尼科耳状态固定显微镜的偏光器和分析器的条件下旋转该液晶盒。似乎有规律地定位了液晶区中的消光图案，并且似乎只旋转了聚合物壁。由此可以看出，在几乎所有的液晶区中获得了均匀的轴对称取向。
按照和例36相同的方式产生一个液晶器件，并且测量它的电-光特性。在表16中表示出该测量结果。在加上电压的情况下按某一角度观察该器件的灰度；但没有观察到任何不平整性。
如以上所述，在例35-37中，通过使用设在象素外部的隔离物使盒间隙保持均匀，并且抑制了由外部压力引起的显示变化，从而可得到强度和抗冲击性能优异并且可应用到大的面积的液晶器件。此外，通过抑制由隔离物引起的象素中的液晶分子的取向不良、液晶分子取向轴不佳、或者旋错线的形成，可以获得没有任何不平整性(尤其是灰度的不平整性)的、高对比度、高质量的显示。例38在该例中，产生一种液晶器件，其中的液晶分子在不进行磨擦过程的条件下就能轴对称取向。
使用和例1类似的带有由ITO制成的透明电极的一对玻璃基片。向这对基片中的一个基片涂敷用作取向膜的聚酰亚胺材料AL4552(由Nippon Synthetic Rubber Co，Ltd.生产)。然后，在该基片上形成和例19类似的绝缘膜，并对其构图，由此在基片上形成一个间隙保持部件，该部件由混入了隔离物的壁形绝缘层构成。
在另一个基片上形成聚酰亚胺材料AL4552，并使用密封剂将两个基片附着在一起，以构成一个液晶盒。
通过真空注入方法向液晶盒注入液晶组合物ZLI-4801-000(由Merck & Co.，Inc.生产；含按重量计0.3％的S-811，d/p(盒间隙/手征间距)＝0.25)，从而获得具有90°扭曲取向的液晶层。
然后，为了控制液晶板的液晶区中的液晶分子的取向，进行和例4相似的加热步骤和加电压步骤，由此按和例4相同的方式产生了液晶区均匀地且轴对称地取向的液晶盒。
在该例产生的液晶板中，和常规的单轴取向不同，不使用常规液晶盒中使用的磨擦步骤就可实现对大视角液晶器件有效的轴对称取向。此外，由于在象素外部的遮光层中有效地形成了由包括隔离物的绝缘体组成的间隙保持部件，提高了盒间隙的均匀性，显著改善了板的强度和抗冲击性能。
如以上所述，按本发明，通过在象素外部设置绝缘体使盒间隙均匀，可获得具有优异的强度和抗冲击性能，并可应用到大面积处的显示器件。因此不必在液晶层或液晶区设置隔离物。通过抑制象素中由隔离物引起的液晶分子取向不佳、取向轴不适、和旋错线的形成，就可获得没有任何不平整性(尤其是没有灰度的不平整性)的、具有高对比度的高质量显示。
通过调整设在象素外部的绝缘体的材料和位置，可改变基片上的表面张力，或者改变盒间隙，从而可以控制聚合物区和液晶区的位置和结构形状。此外，通过非磨擦过程可使液晶分子沿两个或多个方向轴对称或随机取向。
通过在象素外部有选择性地形成聚合物区以使聚合物区能与在象素外部形成的绝缘体结合在一起，可抑制外部压力引起的显示变化，并改善了抗冲击性能。
此外，通过在一个基片上的每个象素的中心对凸出部分和凹入部分中的任一部分、或者对这两个部分进行构图，可使液晶分子均匀轴对称取向，并有规律地排列取向轴的位置，并且可获得没有任何不平整性的令人满意的显示。
可部分使用或全部使用至少一个绝缘膜作为设在象素外部的绝缘体。在这种情况下，当液晶区通过相分离从包括液晶材料和可聚合材料的混合物中生长时，可以选择绝缘体的材料以使液晶区稳定形成。当向绝缘体添加至少一种有色添加剂(例如，黑色添加剂)时，还可将绝缘体用作BM，使旋错线成为看不见的线。此外，当在绝缘体中包括至少由无机材料或有机材料构成的隔离物时，最终得到的液晶盒不可能受到使用温度环境、外部压力、等因素的影响，并且盒间隙可保持均匀。
在上述绝缘体由至少两种材料构成的情况下，最好把液晶材料分成象素，并且按照液晶材料和可聚合材料之间的表面张力关系式在象素外部形成聚合物区。
当在混合物相分离期间给液晶盒加上电压、磁场、或者两者都加上，对称轴可沿基片的垂直方向排列，因此可以实现更加均匀的取向控制。
在不利用聚合物材料和液晶材料的相分离的情况下，可在基片上形成控制液晶分子取向的取向膜，不必进行取向处理就可在不扰动液晶分子取向的情况下实现取向控制。
使液晶区中的液晶分子在每个象素中轴对称取向，并且使隔离物只存在在液晶区的对称轴或其附近，就可以使液晶分子的取向轴只存在在液晶区的对称轴或其附近。因此，液晶分子可相对于液晶区的对称轴或其附近轴对称取向，从而可得到没有任何不平整性的、具有均匀显示的、高质量的液晶器件。
按照本发明，在每个象素中的液晶分子辐射状取向的液晶器件中，可以防止由象素中和象素与聚合物壁间的界面上存在的隔离物引起的对显示特性的不利效果，例如可以防止因液晶区的取向扰动和取向轴的位置移动引起的不平整性的增大。
此外，按本发明规定了包括隔离物的绝缘体的表面自由能，因此隔离物的散布情况是令人满意的，从而可得到一个优选的盒间隙。因此，不必用湿法或干法在基片上散布隔离物，简化了步骤，并且使步骤清晰。
在不脱离本发明的范围和构思的条件下，对本领域的普通技术人员来说，各种其它的改进都是显而易见的，并且是很容易作出来的。因此不期望把这里所附的权利要求书的范围只局限于这里所提出的说明书，期望对权利要求书有广义地解释。
权利要求
1.一种液晶器件，包括一对彼此相对的基片，在它们之间插入液晶层，至少一个基片是透明的，其中用一个遮光层覆盖隔离物，所提供的隔离物可规定每个象素的大小，形成用于保持基片间间隙的间隙保持装置，并且象素中的液晶分子至少沿两个方向轴对称地或随机地取向。
2.如权利要求1的液晶器件，其中在象素的外面形成用作间隙保持装置的绝缘体。
3.一种液晶器件，包括一对彼此相对的基片，在它们之间插入一个包含聚合物区和液晶区的组合物，至少一个基片是透明的，其中，隔离物存在于象素之外的聚合物区内。
4.如权利要求3的液晶器件，其中在液晶区的液晶分子至少沿两个方向轴对称地或随机地取向。
5.一种液晶器件，包括一对彼此相对的基片，在它们之间插入一个包含聚合物区和液晶区的组合物，至少一个基片是透明的，其中，在聚合物区内形成用于保持基片之间间隙的间隔保持装置，即绝缘体。
6.如权利要求5的液晶器件，其中在液晶区的液晶分子至少沿两个方向轴对称地或随机地取向。
7.如权利要求5的液晶器件，其中用作间隙保持装置的绝缘体至少包括一层。
8.如权利要求7的液晶器件，其中至少一个绝缘体由光敏树脂层构成。
9.如权利要求7的液晶器件，其中绝缘体的至少一层由聚合物膜构成。
10.如权利要求9的液晶器件，其中的聚合物膜由一干式膜组成，干式膜由光敏树脂组合物或光敏聚合物制成。
11.如权利要求5的液晶器件，其中由聚合物膜或聚合物片构成的用于隔离象素的聚合物壁设在象素的外部。
12.如权利要求10的液晶器件，其中对聚合膜进行曝光和显影，以矩阵方式设置聚合物膜。
13.如权利要求9的液晶器件，其中用作间隔保持装置的隔离物包括在聚合物膜内。
14.如权利要求9的液晶器件，其中至少一个象素由聚合物壁包围，该聚合物壁由聚合物膜和通过包含可光固化树脂和液晶的混合物的相分离而固化的树脂构成。
15.如权利要求9的液晶器件，其中的一个或多个绝缘体是在聚合物膜的任一面上形成的。
16.如权利要求15的液晶材料，其中的绝缘体由光敏树脂层构成。
17.如权利要求9的液晶材料，其中的聚合物膜包含染料，聚合物膜起遮光层的作用。
18.一种液晶器件，包括一对彼此相对的基片，在它们之间插进一个包含聚合物区和液晶区的组合物，至少一个基片是透明的，该液晶区形成象素，其中，至少由一层组成的绝缘体设在聚合物区，并且预先混合在至少一层中的隔离物在基片之间保持一个间隙。
19.如权利要求18的液晶器件，其中的象素至少包括其中的液晶分子至少沿两个方向轴对称地或随机地取向的一个区域。
20.如权利要求18的液晶器件，其中，在液晶分子至少沿两个方向轴对称地或随机地取向的区域内设置延伸到两个基片的聚合物壁，以此作为使液晶分子至少沿两个方向轴对称地或随机地取向的装置。
21.如权利要求18的液晶器件，其中，在一对基片的至少一个基片上使液晶分子至少沿两个方向轴对称或随机取向的区域的中心对凸出部分和凹入部分中的任一部分制作图案，以此作为使液晶分子至少沿两个方向轴对称或随机取向的装置。
22.如权利要求1的液晶器件，其中，在一对基片中的至少一个基片上使液晶分子至少沿两个方向轴对称或随机取向的区域中设置球粒，以此作为使液晶分子至少沿两个方向轴对称或随机取向的装置。
23.如权利要求18的液晶器件，其中对隔离物进行设置，使其能在使液晶分子至少在两个方向轴对称地或随机地取向的区域的中心由一个绝缘体覆盖。
24.如权利要求2的液晶器件，其中的隔离物通过一个树脂层固定，通过对混进隔离物的树脂构图来形成该树脂层，并且覆盖隔离物的遮光层的宽度D2满足关系式D1＋4r2＜D2，其中D1是树脂层的宽度，r2是隔离物沿树脂层的宽度方向的长度的1/2。
25.如权利要求3的液晶器件，其中存在隔离物的聚合物区的宽度D满足关系式r1＜A≤D/2，其中r1是隔离物沿聚合物区的宽度方向的长度的1/2，A是从隔离物的中心沿聚合物区的宽度方向至聚合物区的一端的距离。
26.如权利要求18的液晶器件，其中包括绝缘体的隔离物在内的层的宽度D满足关系式r1＜A≤D/2，其中r1是隔离物沿包括绝缘体的隔离物在内的层的宽度方向的长度的1/2，A是从隔离物的中心沿包括绝缘体的隔离物在内的层的宽度方向至包括绝缘体的隔离物在内的层的一端的距离。
27.如权利要求18的液晶器件，其中的绝缘体由包括隔离物的一层以及不包括隔离物的至少一层组成，不包括隔离物的至少一层的宽度D2满足关系式D1＋4r2＜D2，其中D1是包括隔离物的那一层的宽度，r2是隔离物沿包括隔离物那层的宽度方向的长度的1/2。
28.如权利要求18的液晶器件，其中的绝缘体由包括隔离物的一层和不包括隔离物的至少一层组成，包括隔离物的一层的宽度满足关系式r1＜A≤D/2，其中r1是隔离物沿包括绝缘体的隔离物的那层的宽度方向的长度的1/2，A是从隔离物的中心沿包括绝缘体的隔离物的层的宽度方向至包括绝缘体的隔离物那层的一端的距离，不包括隔离物的至少一层的宽度D2满足关系式D1＋4r2＜D2，其中D1是包括隔离物那层的宽度，r2是隔离物沿包括隔离物那层的宽度方向的长度的1/2。
29.一种制造权利要求1的液晶器件的方法，包括如下步骤通过对至少一个是透明的一对基片中的至少一个基片实行的非磨擦过程形成调整液晶层的取向的装置；在带有调整取向的装置的基片上或者在另一个基片上对规定象素大小的遮光层构图，并且对在遮光层上包括隔离物的可聚合材料构图，从而形成间隙保持装置，用于保持基片之间的间隙；固定这对基片对使它们彼此相对，从而获得液晶盒；以及用液晶填充该液晶盒。
30.一种制造液晶器件的方法，包括如下步骤在至少一个是透明的一对基片中的一个基片上对包括隔离物的可聚合材料构图；固定这对基片以使它们彼此相对，并在基片之间形成带有隔离物的一个均匀的间隙，从而构成一个液晶盒；以及用包含至少一种液晶材料和一种可聚合材料的一种混合物填充液晶盒，并且通过聚合作用使该混合物相分离，从而得到包括对应于已构图的可聚合材料的那些部分的聚合物区和在其它部分中的液晶区。
31.一种制造液晶器件的方法，包括如下步骤对在至少一个是透明的一对基片中的一个基本上至少包括一层的用作间隙保持装置的绝缘体制图，固定这对基片以使它们彼此相对，并且在基片之间形成带有隔离物的均匀间隙以构成一个液晶盒；用包含至少一种液晶材料和一种可聚合材料的一种混合物填充液晶盒，并且通过聚合作用使该混合物相分离，从而得到包括对应于构图的可聚合材料的那些部分的聚合物区和在其它部分中的液晶区。
32.如权利要求31的制造液晶器件的方法，其中对于至少一层的绝缘体，用光敏树脂作间隙保持装置。
33.一种制造液晶器件的方法，包括如下步骤对一个绝缘体制图，该绝缘体在至少一个是透明的一对基片中的一个基片上包括至少一个光敏树脂层，该至少一个光敏树脂层是与隔离物混合在一起的；固定这对基片使它们彼此相对，并且在基片之间形成一个带有隔离物的均匀间隙，从而构成一个液晶盒；以及用包含至少一种液晶材料和一种可聚合材料的一种混合物填充液晶盒，并且通过聚合作用使该混合物相分离，从而得到包括对应于构图的可聚合材料的那些部分的聚合物区和在其它部分中的液晶区。
34.如权利要求33的制造液晶器件的方法，其中在通过聚合作用使包含至少一种液晶材料和一种可聚合材料的混合物相分离的步骤中，混合物在均匀溶混温度或更高温度下发生聚合，并相分离成液晶材料和可聚合材料，并且冷却液晶盒以便按规律提供液晶区和聚合物区。
35.如权利要求33的制造液晶器件的方法，其中，在通过聚合作用使包含至少一种液晶材料和一种可聚合材料的混合物相分离的步骤中，聚合物从均匀溶混温度开始冷却，借此使混合物通过聚合作用分离成液晶材料和可聚合材料以便按规律提供液晶区和聚合物区。
36.一种液晶器件，包括一对基片，在它们中间插入包含聚合物区和液晶区的组合物，至少一个基片是透明的，其中液晶分子相对于绝缘体构成的轴线在象素中轴对称地取向，并且提供隔离物使其能由这些轴线覆盖。
37.如权利要求36的液晶器件，其中由绝缘体构成的轴线由聚合物组成。
38.一种产生权利要求37的液晶器件的方法，包括如下步骤在至少一个是透明的一对基片中的一个基片上形成包括隔离物的聚合物岛；固定这对基片以使它彼此相对，并在它们之间形成均匀的间隙以构成液晶盒；在液晶盒中注入包含至少一种液晶材料和一种可聚合材料的一种混合物；以及使混合物在等于或高于均匀溶混的温度下聚合，从而把混合物相分离为液晶材料和可聚合材料，由此产生围绕聚合物岛的液晶区以及在其它部分中的聚合物区。
39.一种制造权利要求37的液晶显示器件的方法，包括如下步骤在至少一个是透明的一对基片中的一个基片上形成包括隔离物的聚合物岛；固定这对基片以使它们彼此相对，并且在它们之间形成均匀间隙，以构成一个液晶盒；在液晶盒中注入包含至少一种液晶材料和一种可聚合材料的一种混合物；以及从均匀溶混温度开始冷却该混合物，由此使混合物相分离成液晶材料和可聚合材料，并且产生围绕聚合物岛的液晶区和在其它部分中的聚合物区。
40.如权利要求33的制造液晶器件的方法，其中在对包括隔离物的可聚合材料构图的步骤中，对可聚合材料构图以使可聚合材料的宽度D满足关系式r1＜A≤D/2，其中r1是隔离物沿可聚合材料的宽度方向的长度的1/2，A是从隔离物的中心沿可聚合材料的宽度方向至可聚合材料一端的距离。
41.如权利要求33的制造液晶器件的方法，其中在对包括隔离物的可聚合材料构图的步骤之前或之后，还要对与该可聚合材料不同的至少一层构图，使其宽度D2满足关系式D1＋4r2＜D2，其中D1是包括隔离物的可聚合材料的宽度，r2是隔离物沿该包括隔离物的可聚合材料的宽度方向的长度的1/2。
42.按照权利要求33的制造液晶器件的方法，其中在对包括隔离物的可聚合材料构图的步骤中，对该可聚合材料构图，使可聚合材料的宽度D满足关系式r1＜A≤D/2，其中r1是隔离物沿可聚合材料的宽度方向的长度的1/2，A是从隔离物的中心到可聚合材料的一端的距离，并且在对包括隔离物的可聚合材料构图的步骤之前或之后，还要对与该可聚合材料不同的至少一层构图，使其宽度D2满足关系式D1＋4r2＜D2，其中D1是包括隔离物的可聚合材料的宽度，r2是隔离物沿包括隔离物的可聚合材料的宽度方向的长度的1/2。
43.如权利要求33的制造液晶器件的方法，其中在相分离和聚合期间，将电场和磁场中的至少一种场加到设在一对基片之间的混合物上。
44.制造权利要求9的液晶器件的方法，包括如下步骤对要压力附着聚合物膜的那个基片预加热，该基片可以是至少一个是透明的一对基片中的任何一个基片；使聚合物膜压力附着到该基片上；加热该聚合物膜和基片，同时使聚合物膜压力附着到该基片上；将聚合物膜构图成任意形状；彼此固定这对基片，以获得液晶盒；以及用包含至少一种液晶材料和一种可聚合材料的混合物填充液晶盒，并且使混合物相分离聚合，从而得到包括对应于构图的聚合物膜的那些部分的聚合物区和在其它部分中的液晶区。
45.制造权利要求9的液晶器件的方法，包括如下步骤对至少一个是透明的一对基片中的任何一个基片上象素外部的聚合物干式膜构图；相互固定这对基片，以得到一个液晶盒；以及用液晶填充液晶盒。
46.如权利要求18的液晶器件，其中的包括隔离物的叠层形状的绝缘体由可聚合树脂构成。
47.如权利要求46的液晶器件，其中可聚合材料在聚合后的表面自由能约为70mN/m，或更小。
48.如权利要求46的液晶器件，其中可聚合材料在聚合后的表面自由能的极化分量的范围是约5mN/m到40mN/m。
49.如权利要求47的液晶器件，其中的可聚合材料是一种可聚合的树脂。
50.如权利要求47的液晶器件，其中的可聚合材料是一种可热聚合的树脂。
51.如权利要求18的液晶器件，其中在由包括隔离物的可聚合材料构成的层上形成由可聚合树脂构成的至少一层。
52.一种制造液晶器件的方法，该器件包括一对彼此相对的基片，在基片之间插入显示介质，至少一个基片是透明的，该方法包括如下步骤在至少一个基片上涂敷绝缘体(第一绝缘膜涂敷步骤)；在绝缘体上散布隔离物并在隔离物上涂敷另一个绝缘体，或者在绝缘体上涂敷包括隔离物的绝缘体(第二绝缘膜涂敷步骤)；对包括隔离物的绝缘体构图，使图案宽度D′满足关系式D′≤D-2S，其中D是最终的图案宽度，S是沿长轴方向的隔离物的直径或大小(第一构图步骤)；在经受了第一构图步骤的基片上涂敷绝缘体(第三绝缘膜涂敷步骤)；对在第三绝缘膜涂敷步骤中按最终的图案宽度D涂敷的绝绝体构图，使得在第一构图步骤之后并且在第三绝缘膜涂敷步骤之前与绝缘体一端保持一定距离的隔离物能由绝缘体覆盖(第二构图步骤)。
53.如权利要求52的制造液晶器件的方法，其中使显示介质具有液晶区和聚合物区，液晶区中的液晶分子至少在两个方向轴对称地或随机地取向。
54.如权利要求52的制造液晶器件的方法，其中使显示介质具有液晶区和聚合物区，液晶区中的液晶分子沿一个方向取向。
55.如权利要求52的制造液晶器件的方法，其中使用光敏材料作绝缘体中的至少一层，这样的绝缘体用于第一、第二、和第三绝缘膜涂敷步骤中。
56.如权利要求5的液晶器件，其中的象素至少包括一个其中的液晶分子至少沿两个方向轴对称或随机取向的区域。
全文摘要
本发明的液晶器件包括一对彼此相对的基片，在基片之间插入包含聚合物区和液晶区的组合物，至少一个基片是透明的，其中在聚合物区形成一个绝缘体，即用于保持基片之间间隙的间隙保持装置。
文档编号G02F1/13GK1151025SQ9511886
公开日1997年6月4日 申请日期1995年11月9日 优先权日1994年11月9日
发明者大西宪明, 冈本正之, 平井敏幸, 山田信明, 长江伸和, 近藤正彦, 寺下慎一 申请人:夏普公司