JPH07318911A - 感光性材料を含む液晶表示素子の製造装置および製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光照射による混合物の高精度のパターンニン
グが可能となる感光性材料を含む液晶表示素子の製造方
法を提供し、更に表示品位が格段に向上された液晶表示
素子を提供する。 【構成】 製造装置３１では、照明手段２から出射した
光線はホトマスク１で光強度分布が変調制御され、その
変調制御された光線を投影レンズ系３によって拡大また
は縮小してステージ４上の液晶パネル１０の前記被露光
面に結像する。投影レンズ系３はホトマスク１の全域か
らの光を受光でき、照明手段２からの光を効率的に被露
光面に伝達できる大きさに選ばれる。また、投影レンズ
系３は、収差等の補正を施したレンズなどが使用され
る。ステージ４上に、紫外線の照射によって光重合反応
する感光性材料を含む混合物層１６が一対のガラス基板
２１、２２内部に封入されている液晶パネル１０等を配
置する。投影レンズ系３からの光が、ガラス基板２１、
２２間の前記混合物層１６に結像するように投影レンズ
３の調整を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、少なくとも部分的に透
光性を有する基板内部へのパターン露光を行って液晶表
示素子を製造する装置およびその製造方法技術に関し、
特に液晶表示素子の一対の基板間に挟持された感光性組
成物に対し、パターン露光を行うための製造装置および
製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電気光学効果を利用した表示素子
としてネマティック液晶を用いたＴＮモードや、ＳＴＮ
モードのものが実用化されている。また、強誘電性液晶
を用いた表示素子も提案されている。これらは、偏光板
を要するモードであり、また噴こう処理を必要とするモ
ードである。一方、偏光板を要さず、液晶の散乱を利用
したモードとしては、動的散乱（ＤＳ）モードおよび相
転位（ＰＣ）モードがある。

【０００３】さらに、偏光板および配向処理を必要とし
ないモードとして、液晶の複屈折率を利用し、透明また
は白濁状態を電気的にコントロールする方法が提案され
ている。この方法は、基本的には液晶分子の常光屈折率
と支持媒体の屈折率とを一指せ、電圧を印加して液晶の
配向が揃うときには、透明状態となり、電圧無印加時に
は、液晶分子の配向の乱れによる光散乱状態となること
を表示に利用するものである。この方法の例としては、
特表昭６１−５０２１２８に液晶と光又は熱硬化性樹脂
とを混合し樹脂を硬化することにより液晶を析出させ樹
脂中に液晶滴を形成させる方法が開示されている。

【０００４】最近、これらの技術を利用して液晶表示素
子の視角特性を改善する目的で、偏光軸が互いに直交し
た偏光板の間に、上述した散乱と透明とを制御して表示
を行う表示素子を挿入することにより、視角特性を改善
する方法が提案されている（特開平４−２１２９２８、
特開平４−３３８９２３）。しかし、この方法は、散乱
による偏光光の脱偏光により表示を行うものであり、原
理的には入射光の５０％程度を確保するのが限界であ
る。

【０００５】また、表示媒体中に存在する液晶領域の規
則正しい配列を、その液晶領域を包囲するマトリックス
状の高分子壁で乱すことにより液晶領域を構成する複数
の液晶ドメインの配向状態をランダムにさせ、視角特性
を改善する方法も提案されている（特開平５−２７２４
２）。しかし、この方法は、基本的に、絵素に対する液
晶領域の位置を正確に限定して液晶領域を形成できない
ため、複数の絵素がマトリックス状に配された液晶表示
素子においても絵素毎に液晶領域を配置させることがで
きず、液晶表示素子の光透過率を高くすることができな
かった。さらに、液晶ドメインをランダムに配列させた
場合、反転現象などの視覚特性の悪化は見られないが、
電圧飽和時の液晶表示素子を基板の垂直方向から角度を
持たせて光透過率を測定すると数％の光の漏れが観測さ
れるという問題があった。

【０００６】そこで、これらの問題を解決すべく、対向
配置した一対の基板の間に、液晶材料と光硬化性樹脂と
の混合物を注入し、その後に絵素部分に液晶領域が集ま
り、絵素以外の部分に高分子材料が集まるようにホトマ
スクを用いてパターン露光させる方法が提案されている
（特開平５−３０９９６）。この方法は、ホトマスクを
用いるため液晶領域を絵素部分に形成できる。また、こ
の液晶表示素子において、例えばネマティック液晶を用
い、液晶ドメインを絵素内で放射状又はランダム状態と
なした場合には、液晶表示素子の視角特性が通常のＴＮ
モードに比べて著しく改善される。

【０００７】さらに、通常使用されている液晶表示素子
においては、外力が加わると液晶層の厚み、いわゆるセ
ル厚が変化し、表示ムラが発生する。例えば、ペン入力
タブレット一体型液晶表示素子の場合には、ペン入力に
よる表示ムラが局部的に発生する。このため、外圧に対
して強い液晶表示素子が求められ、その解決法として、
液晶および感光性材料などの混合物を液晶表示素子に注
入し、該混合物に対してホトマスクなどの光制御手段を
使用してパターン露光し、光重合反応により液晶と高分
子材料を相分離させて、製造する方法が提案されている
（特開平５−３２１８８７号）。この方法は液晶表示素
子の一対の基板間に、高分子壁と高分子壁により部分的
にまたは全体的に囲まれている液晶領域とからなる表示
媒体が設けられ、この高分子壁が一対の基板の両方に密
着しているので、そのことで上記の目的が達成される。

【０００８】これらの提案の液晶表示素子において、絵
素に対応する部分に透光孔を有するブラックマトリック
スが対向基板に形成されている場合、絵素を覆う状態で
使用されるホトマスクを対向基板に被せて光照射する
と、光を通過する部分が極端に少なくなり、感光性材料
が硬化しにくくなる。また、液晶表示素子の対向基板側
にカラーフィルターが備わっていると、そのカラーフィ
ルターを紫外線光が透過しないため、より感光性材料が
硬化しにくい状態となる。

【０００９】そのため、対向基板とは反対側のアクティ
ブマトリックス基板側にホトマスクを設けて、アクティ
ブマトリックス基板側からホトマスク越しに光照射する
のが一般的である。この場合、アクティブマトリックス
基板側にホトマスクを密着して光照射を行う密着露光が
行われている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記密
着露光では、アクティブマトリックス基板越しに露光す
るために、照明光の平行度に応じて感光性材料面での露
光パターンのボケが発生し、精密なパターン化はできな
い。このため、目的の領域だけを光重合反応させ、規則
的に高分子領域を形成するには、密着露光では不十分で
ある。

【００１１】本発明は、上述の問題点を解決するために
なされたものであり、液晶および感光性材料などの混合
物が基板間に注入された液晶表示素子の前記混合物に対
して、ホトマスクなどや光学手段などを使用して光を照
射し、光重合反応により液晶と高分子材料を相分離させ
て、液晶表示素子を製造するに際して、該光照射による
前記混合物の高精度のパターンニングが可能となる感光
性材料を含む液晶表示素子の製造方法を提供すること
が、第１の目的であり、更に表示品位が格段に向上され
た液晶表示素子を提供することが第２の目的である。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の感光性材料を含
む液晶表示素子の製造装置は、少なくとも一部分が透明
である２枚の基板と、該２枚の基板の間に挟持された感
光性組成物層とを含む液晶パネルにパターン露光を行っ
て、該感光性組成物層を選択的に硬化させ、マトリクス
状に配列された複数の液晶領域と、各液晶領域間の高分
子壁とを形成して液晶表示素子を製造する製造装置であ
って、平行光を発生する光源と、該液晶パネルから間隔
をあけて配置され、該光源からの平行光を強度変調する
ホトマスクと、該ホトマスクからの光を、該液晶パネル
の該感光性組成物に照射する光学手段と、該光学手段か
らの光が、 該２枚の基板の一方の基板を通過して該感
光性組成物上に結像するように、該光源、該ホトマス
ク、該液晶パネルおよび該光学手段の少なくともいずれ
か一つを位置調整する位置調整手段とを備えており、そ
のことによって上記目的を達成することができる。

【００１３】本発明に於いて、前記光学手段として、正
立等倍結像手段が用いられる場合がある。

【００１４】本発明に於いて、前記正立等倍結像手段と
して屈折率分布型ロッドレンズアレイが用いられる場合
がある。

【００１５】本発明に於いて、前記屈折率分布型ロッド
レンズアレイの結像領域が、該ホトマスクの有効領域よ
りも狭く、該ホトマスクに対して該ロッドレンズアレイ
および前記光源を平行移動させる平行移動手段を備えて
いる場合がある。

【００１６】本発明に於いて、前記光学手段は、第１反
射部と第２反射部とを有する第１反射部材と、該第１反
射部からの反射光を該第２反射部に反射する第２反射部
材とを備え、該第２反射部材は、該第１反射部材の該第
１反射部が、前記ホトマスクからの光を反射した反射光
が入射し、かつ該第２反射部材からの反射光が該第１反
射部材の第２反射部に入射する位置に配置され、該第１
反射部材の該第２反射部は、該第２反射部材からの光
を、前記該液晶パネルの該感光性組成物に照射する位置
に配置され、該ホトマスクから該第１反射部への光学的
距離と、該第２反射部から該感光性組成物への光学的距
離は等しく定められる場合がある。

【００１７】本発明の液晶表示素子の製造方法は、少な
くとも一部分が透明である２枚の基板と、該２枚の基板
の間に挟持された感光性組成物層とを含む液晶パネルに
パターン露光を行って、該感光性組成物層を選択的に硬
化させ、マトリクス状に配列された複数の液晶領域と、
各液晶領域間の高分子壁とを形成して液晶表示素子を製
造する感光性材料を含む液晶表示素子の製造方法であっ
て、光源からの平行光が該液晶パネルから間隔をあけて
配置されたホトマスクによって強度変調された光が、光
学手段によって該液晶パネルの該感光性組成物層に結像
する位置に、該光源、該ホトマスク、該液晶パネルおよ
び該光学手段の少なくともいずれか一つを位置調整手段
によって位置調整する工程と、該感光性組成物層を反応
させる光源からの平行光を、該液晶パネルから間隔をあ
けて配置されたホトマスクによって強度変調し、光学手
段によって該液晶パネルの該感光性組成物層に結像させ
る工程とを含む感光性材料を含んでおり、そのことによ
って上記目的を達成することができる。

【００１８】本発明に於いて、第１反射部と第２反射部
とを有する第１反射部材と、該第１反射部からの反射光
を該第２反射部に反射する第２反射部材とを備え、該第
２反射部材は、該第１反射部材の該第１反射部が、前記
ホトマスクからの光を反射した反射光が入射し、かつ該
第２反射部材からの反射光が該第１反射部材の第２反射
部に入射する位置に配置され、該第１反射部材の該第２
反射部は、該第２反射部材からの光を、前記該液晶パネ
ルの該感光性組成物層に照射する位置に配置される光学
手段を用い、前記位置調整工程は、該ホトマスクから該
第１反射部への光学的距離と、該第２反射部から該感光
性組成物層への光学的距離を等しく調整する工程を含む
場合がある。

【００１９】本発明に於いて、前記位置調整工程に於い
て、前記感光性組成物層に反応を生じない平行光を前記
光源から発生し、前記光学手段を介して前記液晶パネル
に入射される該平行光の該感光性組成物層上での結像状
態を検知し、検知された該平行光の結像状態に基づい
て、該光学手段によって該液晶パネルの該感光性組成物
層に結像する位置に、該光源、該ホトマスク、該液晶パ
ネルおよび該光学手段の少なくともいずれか一つを位置
調整手段によって位置調整する場合がある。

【００２０】本発明に於いて、前記光学手段として、正
立等倍結像するレンズを用いて、前記光源からの前記平
行光が前記感光性組成物層上に結像する場合がある。

【００２１】本発明に於いて、前記正立等倍結像するレ
ンズは、屈折率分布型ロッドレンズアレイである場合が
ある。

【００２２】本発明に於いて、結像領域が前記ホトマス
クの有効領域よりも狭い前記屈折率分布型ロッドレンズ
アレイを用い、前記結像工程に於いて、該ホトマスクに
対して該ロッドレンズアレイおよび前記光源を平行移動
させて、前記感光性組成物層上に前記平行光を結像露光
する場合がある。

【００２３】本発明に於いて、前記正立等倍結像する屈
折率分布型ロッドレンズアレイを前記光学手段として用
いて、前記ホトマスクから該屈折率分布型ロッドレンズ
アレイの入射端面までの光学的距離と、該屈折率分布型
ロッドレンズアレイの出射端面から感光性組成物層まで
の光学的距離とを等しく調整する工程を含む場合があ
る。

【００２４】

【作用】本発明は視野角を広げたり、外部衝撃力に強く
するためなどに有効な液晶表示素子を製造する装置およ
び方法である。その液晶表示素子は２枚の基板間に液晶
材料と感光性材料とを混合した感光性材料を注入して感
光性組成物層を構成し、この感光性組成物層にホトマス
クなどの光制御手段を使用して光を照射し、光重合反応
により液晶と高分子材料とを相分離させて得られる。

【００２５】このホトマスクを前記感光性組成物層に結
像させるための光学手段として、投影結像光学系または
正立等倍結像光学系を用い、前記ホトマスク、光学手
段、および液晶パネル等の少なくともいずれか一つを位
置調整することで、前記感光性組成物層の上への正確な
ホトマスクの結像が可能となる。

【００２６】また、光学手段として、等倍結像光学系、
例えば、ミラープロジェクション光学系および屈折率分
布型ロッドレンズアレイを用いる場合、光学手段とホト
マスクおよび前記感光性組成物層の露光面までの距離を
光学的に等しくすれば、正確な結像が可能である。例え
ば、光学手段と前記感光性組成物層との間に、液晶表示
パネルの基板等の介在物質がある場合は、該介在物質の
光学的屈折率と空気の屈折率とを用いて、介在物質の厚
さを空気中の距離に換算した換算距離を用いて位置調整
すればよい。更に、正立等倍結像光学系、例えば屈折率
分布型ロッドレンズアレイを用いることにより製造装置
のコンパクト化が可能である。

【００２７】屈折率分布型ロッドレンズとは、屈折率が
中心軸から周辺に向かって減少していくロッド状レンズ
であり、従来のレンズが光の入出射面の曲面により光を
屈折させて結像するのに対し、ロッドレンズはにロッド
レンズ内に形成された屈折率分布で連続的に光を屈折さ
せて像を作る。したがって、ロッドレンズの長手方向の
両端面が平面であってもレンズ作用を示す。

【００２８】また、ロッドレンズは、前記端面の面積な
どから、それ自体の受光角が決まっているが、この受光
角が小さすぎると、それぞれのロッドレンズが受け持つ
結像範囲が狭くなり、ロッドレンズをアレイ状に配置し
ても個々のレンズの結像範囲はオーバーラップせず、結
像されて得られた画面全体が、局所的に分断されてしま
うため、受光角を次に示す条件を満足するように設定す
る必要がある。

【００２９】ロッドレンズアレイは、通常個々のロッド
レンズが周上の等間隔をなす６点で相互に外接した集合
体を構成している。従って、それぞれのロッドレンズの
結像範囲が隙間なくオーバーラップするための条件は、
結像範囲の半径を、一つのロッドレンズの中心と、該一
つのロッドレンズを含み、相互に隣接している３つのロ
ッドレンズの中心を結んだ正三角形の中心との距離より
長くすることである。このため、ロッドレンズアレイに
於ける個々のロッドレンズの配列ピッチＰ、光の入射端
面から結像面までの光学的距離である作動距離Ｌ、およ
び受光角（半角）θに関して、

【００３０】

【数１】

【００３１】の条件を満たすように受光角θを設定すれ
ばよい。

【００３２】ここではロッドレンズの受光角θが満たす
べき条件を示したが、この条件をレンズの受光角θが満
足する限り、液晶表示素子を露光する照明光の平行度に
対応するロッドレンズとホトマスクとのアライメントは
必要ない。

【００３３】また、ロッドレンズアレイの結像領域と露
光用光源の照明領域を線状または予定の平面形状とし、
ホトマスクおよび液晶パネル等の感光材料面は前述した
位置調整の後に位置を固定し、ロッドレンズアレイおよ
び露光用光源を移動させ、パターンニングに必要なホト
マスクの領域をスキャンする。これにより、液晶表示素
子にホトマスクが備えているパターンを露光できる。こ
れにより、正立等倍結像光学系であるロッドレンズアレ
イを備える製造装置に於いて、前記光源、ホトマスク、
ロッドレンズアレイ、および液晶パネルをそれぞれ３次
元方向に移動させる機構が不必要となる。従って、製造
装置のコンパクト化および、コンパクト化に伴う低価格
化が可能になる。また、露光用光源からの光の平行度を
高精度に規定する必要がなく、露光用光源のコンパクト
化及び、コンパクト化に伴う低価格化が可能となる。

【００３４】更に、結像領域の狭い正立等倍結像光学系
を用いても大面積の液晶表示素子に対する精密なパター
ン露光が可能となる。

【００３５】

【実施例】以下、本発明の実施例を具体的に説明する。

【００３６】（実施例１）図２（１）は本発明の実施例
１で製造される液晶パネル１０の断面図である。本実施
例において、液晶パネル１０は、図示しないスペーサを
間に介してアクティブマトリックス基板１１、対向基板
１２が対向配置されている。アクティブマトリックス基
板１１はガラス基板２１を備え、ガラス基板２１上に、
ＩＴＯ（インジウムスズ酸化物）からなる複数の絵素電
極１３がマトリックス状の配列で形成されている。液晶
パネル１０を後述するように露光して液晶表示素子を製
造する際に、本発明に於いて、該露光をアクティブマト
リックス基板１１側から行う。対向基板１２はガラス基
板２２を備え、ＩＴＯからなる対向電極１４およびブラ
ックマトリクス１５が形成されている。両基板１１、１
２の間には、液晶材料と光重合により高分子化して硬化
する材料である感光性材料とを混合してなる混合物が封
入され混合物層１６を構成している。この混合物層１６
に紫外線光２０を照射して、該混合物層１６中の感光性
材料を前記各絵素電極１３の間で選択的に硬化させる。
これにより、図２（２）の断面図に示されているよう
に、各絵素電極１３間で前記感光性材料が光硬化して高
分子壁２３が形成され、またこの感光性材料の光硬化に
よって、前記混合物１６中の液晶が相分離され、各絵素
電極１３毎に液晶領域２４が形成される。これにより、
液晶表示素子３０が製造される。

【００３７】この液晶表示素子３０を製造するための製
造装置の実施例を以下に示す。

【００３８】図１は本発明を適用した製造装置３１の基
本的構成を示す系統図である。本実施例の製造装置３１
は、ホトマスク１の全域を照明する照明手段２、該ホト
マスク１を前記液晶パネル１０の前記混合物層１６であ
る被露光面に投影結像するための投影レンズ系３、該被
露光面を有する液晶パネル１０が設置されるステージ４
とを含んで構成されている。前記ホトマスク１は、保持
部材３３によって保持されており、保持部材３３には昇
降機構３４が接続されている。更に、前記ステージ４に
も昇降機構３５が接続されている。

【００３９】また、前記照明手段３は、例として水銀ラ
ンプ等の紫外線を発生するランプ２５、ランプ２５から
の光を反射して集光する楕円鏡２６、ランプ２５および
楕円鏡２６からの光に於ける強度分布むらをなくすため
のインテグレータ２７、インテグレータ２７からの光を
反射する全反射鏡２８、および全反射鏡２８からの光を
平行光として出射するコンデンサレンズ２９とを備え
る。

【００４０】本実施例の製造装置３１では、照明手段２
から出射した光線はホトマスク１で光強度分布が変調制
御され、その変調制御された光線を投影レンズ系３によ
って拡大または縮小してステージ４上の液晶パネル１０
の前記被露光面に結像する。投影レンズ系３はホトマス
ク１の全域からの光を受光でき、照明手段２からの光を
効率的に被露光面に伝達できる大きさに選ばれる。ま
た、投影レンズ系３は、収差等の補正を施したレンズな
どが使用される。

【００４１】前記液晶表示素子３０を製造するための製
造方法の実施例を以下に示す。

【００４２】第１の工程で、ステージ４上に、紫外線の
照射によって光重合反応する感光性材料を含む混合物層
１６が一対のガラス基板２１、２２内部に封入されてい
る液晶パネル１０等を配置する。第２の工程で、投影レ
ンズ系３からの光が、ガラス基板２１、２２間の前記混
合物層１６に結像するように投影レンズ３の調整を行
う。

【００４３】この投影レンズ系３を調整する場合、投影
レンズ系３からの光は、一方のガラス基板２１を通過し
て混合物層１６に結像するため、見かけの結像距離と光
学的結像距離とが異なる。このために、使用する感光性
材料が反応しない波長域の可視光を発生させるランプ２
５を用いる。また、投影レンズ系３と液晶パネル１０と
の間にハーフミラー３７を配置し、ハーフミラー３７か
らの反射光を観測する顕微鏡３２を設置する。照明手段
２から前記可視光波長帯域の光を発生する。前記ホトマ
スク１および投影レンズ系３を介して、この光を前記混
合物層１６などの被露光面に結像させる。このとき、投
影レンズ系３からハーフミラー３７に入射する光は一部
分がハーフミラー３７を透過して、液晶パネル１０の前
記混合物層１６に入射する。混合物層１６からの反射光
がハーフミラー３７によって反射されるので、この反射
光を顕微鏡３２で観測する。

【００４４】これにより、前記可視光波長帯域の光によ
るホトマスク１の露光パターンが、混合物層１６に高精
度に結像されているかどうかを検知することができる。
検知結果に従って、前記昇降機構３４、３５の少なくと
もいずれかを用いて、ホトマスク１或いはステージ４の
投影レンズ系３との距離を調整し、前記照明手段２から
の可視光波長帯域の光が混合物層１６に高精度に結像す
るように位置調整を行う。これによって、ホトマスク１
が有している露光パターンの前記混合物層１６への高精
度の結像が可能になる。

【００４５】この位置調整後、第３の工程として、紫外
線を発生する水銀ランプ等のランプ２５を用いて紫外線
を照明手段２から照射すれば、ホトマスク１が有する露
光パターンの形状を、混合物層１６に正確に露光するこ
とができる。

【００４６】また、前記位置調整を行うための構成とし
て、前記ハーフミラー３７に替えて、前記ステージ４の
液晶パネル１０の下部に相当する任意の箇所に透孔３６
を形成しておき、この透孔３６を介して、前記可視光波
長帯域の光による混合物層１６へのホトマスク１の露光
パターンの結像状態を顕微鏡３２で観測してもよい。ま
た、これらの顕微鏡３２に撮像装置を接続して前記結像
状態を各種表示装置によって観測するようにしてもよい
のは勿論である。

【００４７】尚、感光性材料の感光波長域が可視域にあ
る場合には、位置調整用のランプ２５として、前記感光
波長域以外の波長の可視光光を発生するランプ或いは赤
外線ランプ等を用い、可視光の場合には通常の顕微鏡を
用い、赤外線の場合には、赤外線カメラ等を用いて前記
混合物層１６に於ける結像状態を観測すればよい。この
ように、感光性材料の感光波長域が可視域にある場合に
は、露光用のランプ２５として、前記感光波長域に対応
する波長域の光を発生する、メタルハライドランプやキ
セノンランプを用いるとよく、以下の実施例についても
同様である。

【００４８】以上のように、本実施例に於いて、照明手
段２からの光の照射による混合物層１６の高精度のパタ
ーンニングが可能となる。また、これにより、図２に示
した液晶領域２３を絵素電極１３毎に高精度にの位置精
度で形成することができ、明度が高く、且つ視野角が拡
大され、表示品位が格段に向上された液晶表示素子３０
を提供することができる。

【００４９】また、本実施例の製造装置３１によれば、
昇降機構３４、３５は、ホトマスク１およびステージ４
を投影レンズ系３に関して近接または離間する方向にの
み移動できればよく、製造装置３１のコンパクト化およ
び、そのコンパクト化による低価格化を実現する事がで
きる。

【００５０】本実施例に於いて、前述したような簡単な
位置調整工程によって、露光パターンの混合物層１６へ
の高精度な結像を実現できる。これにより、製造工程で
必要なタクトタイムの短縮も図ることができる。

【００５１】更に、本実施例の製造装置３１および前述
した製造方法によって製造される液晶表示素子３０は、
ガラス基板２１、２２の間に前記高分子壁２３を形成し
ている。従って、本実施例の液晶表示素子３０は、外部
衝撃力に対する耐衝撃性が高くなり、可搬性の電子装置
の表示装置として好適である。また、液晶表示素子３０
上に透光性を有する入力用フィルムを貼付し、指やペン
状部材などで、該入力用フィルムに接触し、或いは押圧
して入力を行う装置にも、好適に用いることができる。

【００５２】（実施例２）ミラープロジェクション方式
の投影結像光学系を用いる本発明の製造装置の実施例２
を図３の系統図に示す。本実施例は、前記実施例１に類
似し、対応する部分には同一の参照符号を付す。

【００５３】本実施例の製造装置４１に於いて、ホトマ
スク１、照明手段２、およびステージ４は実施例１と同
様の構成である。本実施例の投影結像光学系４２は、相
互に反対側の位置に第１反射面４３および第２反射面４
４を備える台形ミラー５、凸面鏡６、および凹面鏡７を
備え、以下に説明するような構成とする。照明手段２か
らの光がホトマスク１を透過して入射する位置に台形ミ
ラー５の第１反射面４３が位置し、第１反射面４３で反
射された光が入射する位置に凹面鏡７が配置される。凹
面鏡７による反射光は、凸面鏡６で反射されて再度凹面
鏡７に入射され、凹面鏡７からの反射光が入射する位置
に前記台形ミラー５の第２反射面４４が配置される。前
記台形ミラー５の第２反射面４４は、第２反射面４４か
らの反射光が、ステージ４上の液晶パネル１０に入射す
る位置に配置される。

【００５４】例として、台形ミラー５の第１反射面４３
は、照明手段２からの光の光軸に対して４５度の角度を
なし、台形ミラー５の第２反射面４４は、液晶パネル１
０の表面の法線方向に対して４５度をなすように配置さ
れる。凸面鏡６は、凹面鏡７の焦点に配置される。

【００５５】照明手段２から出射された光線の進行順序
で説明すると、照明手段２からの光は、ホトマスク１で
光強度を制御され、台形ミラー５の第１反射面４３で反
射され、凹面鏡７、凸面鏡６、および凹面鏡７の順で反
射され、更に台形ミラー５の第２反射面４４で反射さ
れ、液晶パネル１０の混合物層１６である被露光面で結
像される。この投影結像光学系４２で、照明手段２か
ら、第１版斜面４３、凹面鏡７を経て凸面鏡６に至る第
１光経路と、凸面鏡６、凹面鏡７、第２反射面４４を経
て前記混合物層１６に至る第２光経路とを、図３の台形
ミラー５の中心軸として定められるＺ軸に対して線対称
な形状にすると、混合物層１６に結像した露光パターン
像が、ホトマスク１に於ける露光パターンに関して、左
右反転された光学像となり、前記投影結像光学系４２
は、左右反転された等倍結像光学系となる。

【００５６】この場合、混合物層１６に露光パターンが
高精度に結像するように調整する結像調整は、前記第１
光経路と第２光経路とがＺ軸に対して線対称なので、ホ
トマスク１からＺ軸までの第１距離Ｌ１と、被露光面か
らＺ軸までの第２距離Ｌ２とを光学的に等しくすれば良
い。本実施例の場合、台形ミラー５からの光は液晶パネ
ル１０のガラス基板２１を通過して混合物層１６に結像
する。この場合は、光が通過するガラス基板２１の厚み
を空気中の距離に換算し、前記第１距離と第２距離とが
等しい光学的距離となるように、ステージ４またはホト
マスク１のいずれかの位置を調整すれば良い。

【００５７】具体的には、以下のように行う。ガラス基
板２１の厚みｔの光学的距離ｔ’は、ガラス基板２１の
屈折率をｎ１、空気の屈折率を１とすると、

【００５８】

【数２】ｔ’＝ｔ／ｎ１ となる。一方、前記第２距離Ｌ２は、前記Ｚ軸から液晶
パネル１０のガラス基板２１の表面までの距離Ｌ３、ガ
ラス基板２１の厚みｔの光学的距離ｔ’に関して、

【００５９】

【数３】Ｌ２＝Ｌ３＋ｔ’ となる。従って、前記第１距離Ｌ１に関して、

【００６０】

【数４】Ｌ１＝Ｌ２ となるように、昇降機構３４、３５のいずれかを用い
て、ホトマスク１またはステージ４のいずれかの位置調
整を行う。

【００６１】また、上記以外の位置調整方法として、ホ
トマスク１を、液晶パネル１０のガラス基板２１と同一
の材料で同一の厚みをもつ透光性基板４５上に配置す
る。これにより、前記第１光経路と第２光経路とが、Ｚ
軸に対して線対称となり、前記第１距離Ｌ１と第２距離
Ｌ２とが等距離となり、かつ光学的にも等距離となる。
これにより、ホトマスク１上の露光パターンは、混合物
層１６に等倍結像することになる。

【００６２】また、本実施例の製造装置４１は、ガラス
基板、例えばガラス基板２２単体の表面に露光する場合
にも用いることができ、表面露光用に別途に装置を準備
する必要がなく、製造装置および製造工程の更なる簡略
化を図ることができる。

【００６３】本実施例の製造装置４１で、液晶パネル１
０の内部でなく、ガラス基板２２の表面に露光する場合
は、ホトマスク１の直後に挿入した透光性基板４５を取
り外すことにより、光学的距離が等しくなり、高精度な
露光パターンの結像ができる。

【００６４】このようにして、本実施例に於いて、液晶
パネル１０の混合物層１６への実際の露光を行うに先立
って、前記位置調整して、混合物層１６に於いて高精度
の結像が得られるようにしている。従って、本実施例に
於いても、前記実施例１で説明した効果と同様な効果が
得られるばかりでなく、本実施例の製造装置４１に於い
て、実施例１で図１を参照して説明したハーフミラー３
７或いは顕微鏡３２などを用いる結像状態の検知工程が
不要となる。これにより、製造装置４１は、その構成を
更に簡略化することができ、液晶表示素子３０の製造工
程を更に簡略化することができる。

【００６５】（実施例３）本発明の他の実施例として、
正立等倍結像光学系の屈折率分布型ロッドレンズとし
て、日本板硝子（株）製のセルフォックレンズを用いた
場合の製造装置および製造方法の実施例を以下に説明す
る。本実施例は、前記実施例１と類似し、対応する部分
には同一の参照符号を付す。

【００６６】図４は本発明の実施例３の製造装置５０の
基本的構成を示す系統図である。本実施例の製造装置５
０は、ホトマスク５１を照明する照明手段５２、該ホト
マスク５１を液晶パネル１０の混合物層１６である被露
光面に正立等倍結像するためのセルフォックレンズ５
３、混合物層１６である被露光面を間に挟む一対のガラ
ス基板２１、２２を有する前記液晶パネル１０を設置す
るステージ５４を備えて構成されている。本実施例の製
造装置５０では、照明手段５２から出射した光線はホト
マスク５１で光強度分布を制御され、その制御された光
線はセルフォックレンズ５３によってステージ５４上の
液晶パネル１０の混合物層１６に達し、ホトマスク５１
の露光パターンが正立等倍の光学像として結像する。

【００６７】また、本実施例に於いても、前記実施例２
に於ける透光性基板４５と同様な透光性基板６０を、実
施例２に於ける透光性基板４５の用途と同様な用途に用
いるようにしても良い。具体的には、ホトマスク５１
を、液晶パネル１０のガラス基板２１と同一の材料で同
一の厚みをもつ透光性基板６０上に配置する。これによ
り、前記実施例２と同様な第１光経路と第２光経路と
が、Ｚ軸に対して線対称となり、前記第１距離と第２距
離とが等距離となり、かつ光学的にも等距離となる。こ
れにより、ホトマスク５１上の露光パターンは、混合物
層１６に正立等倍で結像することになる。

【００６８】この照明手段５２の光源には、実施例１と
同様に、紫外線を発光する水銀ランプ等を用いる。この
光源は点光源、線光源および面光源のいずれでも良い。
照明手段５２は、作用の欄でも説明され、また、以下に
詳細に説明される、ロッドレンズの結像範囲が隙間なく
オーバーラップするための受光角以上の角度分布の照明
光条件に一致すれば、出射される光線を有効にセルフォ
ックレンズ５３に集光するための光学系を設けてもよ
い。

【００６９】図５および図６は、本発明に於いて、屈折
率分布型ロッドレンズに定められる前記照明光条件を説
明するレンズ断面図である。以下、図５を参照する。セ
ルフォックレンズ５３を一例とする屈折率分布型ロッド
レンズ（以下、ロッドレンズ）８３とは、屈折率が中心
軸から半径方向の周辺に向かって減少していくロッド状
レンズである。従来のレンズが光の入出射面の曲面形状
により、光を屈折させて結像するのに対し、ロッドレン
ズ８３が、図５に示すように、ロッドレンズ８３内に形
成された屈折率分布で連続的に光を屈折させて、光源か
らの光学像８１に関して、成立した等倍の光学像を受光
面上に作る。したがって、ロッドレンズ８３の両端面８
４、８５が平面であってもレンズ作用を示す。

【００７０】また、ロッドレンズ８３は、それ自体の受
光角が決まっているが、図６（ａ）に示すように受光角
が小さすぎると、それぞれのロッドレンズ８３が受け持
つ結像範囲８６が狭くなる。このため、ロッドレンズ８
３を図６に示すようにアレイ状に配置してロッドレンズ
アレイ８８を構成しても、個々のロッドレンズ８３の結
像範囲８６はオーバーラップせず、結像範囲８６の間に
隙間８７が生じ、ロッドレンズアレイ８８からの光によ
って構成される画面全体が複数の部分に分離してしま
う。このため、ロッドレンズ８３の図６に示す受光角
（半角）θを、以下に示す条件を満足するように設定す
る必要がある。

【００７１】図７のロッドレンズアレイ８８の断面図に
示されるように、ロッドレンズアレイ８８は、通常、個
々のロッドレンズ８３が、各ロッドレンズ８３の外周面
上の周方向に等間隔をなす６点で相互に外接した集合体
を構成している。従って、それぞれのロッドレンズ８３
の結像範囲８６が隙間なくオーバーラップするための条
件は、図６に示す結像範囲８６の半径ｒを、一つのロッ
ドレンズ８３の中心Ａと、該一つのロッドレンズ８３を
含み、相互に隣接している３つのロッドレンズ８３の各
中心を結んだ正三角形の中心Ｂとの距離ＡＢより長くす
ることである。このため、ロッドレンズアレイ８８に於
ける個々のロッドレンズ８３の配列ピッチＰ、光の入射
端面から結像面までの光学的距離である作動距離Ｌ、お
よび受光角（半角）θに関して、前記距離ＡＢは、

【００７２】

【数５】

【００７３】であるので、

【００７４】

【数６】

【００７５】の条件を満たすように受光角θを設定すれ
ばよい。

【００７６】ここではロッドレンズ８３の受光角θが満
たすべき条件を示したが、液晶パネル１０を露光する照
明光の平行度に対応するロッドレンズ８３とホトマスク
のアライメントは必要ない。

【００７７】以下に、本実施例の製造装置５０を用いた
場合の製造方法の実施例について説明する。

【００７８】本実施例では、セルフォックレンズ５３が
正立等倍結像光学系であるので、セルフォックレンズ５
３の図４の上下方向である長さ方向中間位置を通るＺ軸
とホトマスク５１との距離と、Ｚ軸と液晶パネル１０の
混合物層１６との距離とが光学距離で等距離であれば、
ホトマスク５１の露光パターンが高精度で混合物層１６
に結像することになる。

【００７９】図８、図９および図１０は、本実施例の製
造装置５０を用いる製造方法の露光工程を説明する系統
図であり、図８〜図１０は、後述の（１）、（２）およ
び（３）の項目にそれぞれ対応している。本実施例の製
造装置５０は、照明手段５２をホトマスク５１の表面と
平行な平面内を駆動する駆動手段５５と、セルフォック
レンズ５３、ステージ５４とを含んで構成されている。
製造装置５０は、照明手段５２とセルフォックレンズ５
３とを、ホトマスク５１と平行な仮想平面内を相互に直
交するＸ軸およびＹ軸方向にそれぞれ駆動し、従って、
照明手段５２とセルフォックレンズ５３とを、該仮想平
面内で任意の方向に駆動する駆動部５５、５６を備えて
いる。

【００８０】本製造装置５０でも、照明手段５２から出
射した光線はホトマスク５１で光強度分布を制御され、
その制御された光線はセルフォックレンズ５３によって
ステージ５４上の混合物層１６である被露光面に達し、
ホトマスク５１の露光パターンが正立等倍の光学像とし
て混合物層１６に結像する。

【００８１】以下に、図６を併せて参照して、本実施例
の露光工程について、セルフォックレンズ５３の結像領
域、照明手段５２の照明領域、ホトマスク５１の有効領
域の大小関係に応じて場合分けをして説明する。

【００８２】（１）照明手段５２がホトマスク５１の一
部しか照射できず、セルフォックレンズ５３がホトマス
５１の全域からの光を受光できる場合。

【００８３】この場合の製造装置５０ａに於いて、図８
に示されるように、セルフォックレンズ５３とステージ
５４とを相互に固定し、照明手段５２を駆動手段５５で
駆動しながら、ホトマスク５１の全域をスキャンしなが
ら露光する。このとき、混合物層１６である被露光面の
各部が必要な照射量を得られる速度で照明手段５２を駆
動してホトマスク５１をスキャンする。これにより、前
記混合物層１６に高精度でホトマスク５１の露光パター
ンを結像できる。

【００８４】これにより、実施例２で説明した効果と同
様な効果を達成でき、更に、照明手段５２のコンパクト
化、および該コンパクト化による低価格化が可能であ
る。

【００８５】（２）照明手段５２がホトマスク５１の全
域を照射し、セルフォックレンズ５３がホトマスク５１
の一部からの光しか受光できない場合。

【００８６】この場合の製造装置５０ｂに於いて、図９
に示されるように、照明手段５２とステージ５４を相互
に固定し、セルフォックレンズ５３を駆動手段５６を用
いて、ホトマスク５１の全域をカバーするようにスキャ
ンする。このとき、セルフォックレンズ５３以外の場所
から、照明手段５２からの照射光が混合物層１６に入射
するのを防ぐために、照明手段５２と液晶パネル１０と
の間のセルフォックレンズ５３以外の部分を遮光マスク
５７で遮光する。例として、セルフォックレンズ５３が
移動する前記仮想平面に遮光マスク５７を設けてもよ
い。前記スキャン時に於いて、混合物層１６の各部が必
要な照射量を得られる速度で、駆動手段５６を用いてス
キャンしながら露光する。

【００８７】これにより、実施例２で説明した効果と同
様な効果を達成でき、更に、セルフォックレンズ５３の
コンパクト化、および該コンパクト化による低価格化が
可能である。

【００８８】（３）照明手段５２およびセルフォックレ
ンズ５３がそれぞれホトマスク５１の一部しかカバーで
きない場合。

【００８９】この場合の製造装置５０ｃに於いて、図１
０に示されるように、照明手段５２およびセルフォック
レンズ５３を共に駆動する駆動手段５８が用いられる。
この場合の製造装置５０ｃの構成および製造方法の詳細
は、図１１および図１２の系統図に示される。図１１お
よび図１２は、後述の（ａ）および（ｂ）の各項目に対
応している。製造装置５０ｃの場合、照明手段５２およ
びセルフォックレンズ５３の両者を連動させて、ホトマ
スク５１をスキャンする。以下に場合分けして説明す
る。

【００９０】（ａ）照明手段５２およびセルフォックレ
ンズ５３が、混合物層１６一部を、相互に直交する縦方
向または横方向に沿って直線状にカバーする場合。

【００９１】この場合、図１１に示される製造装置５０
ｃ１を用いる。照明手段５２およびセルフォックレンズ
５３は、相互に平行なガイド５８、５９によって図１１
に示す矢符方向に沿って案内される。照明手段５２およ
びセルフォックレンズ５３は、混合物層１６の各部が必
要な照射量を得られる速度で、前記矢符方向に沿って、
フォトマスク５１をスキャンしながら混合物層１６を露
光する。

【００９２】従って、照明手段５２およびセルフォック
レンズ５３をそれぞれ３次元方向に移動する駆動装置が
不必要となり、製造装置５０ｃ１のコンパクト化およ
び、該コンパクト化による低価格化が図れる。

【００９３】更に、本実施例では、混合物層１６の前記
縦方向または横方向の一部を直線状に一度に露光でき、
一方向のみのスキャン露光によってホトマスク５１の有
効領域をカバーできる。従って、製造装置５０ｃ１をコ
ンパクト化したとしても、露光工程の１回の露光に必要
な時間であるタクトタイムの増加にが防止される。

【００９４】（ｂ）以下の説明では、図１を併せて参照
する。本実施例の製造装置５０ｃ２は、前記実施例の製
造装置５０ｃ１に類似し、対応する部分には、同一の参
照符号を付す。本実施例の製造装置５０ｃ２は、照明手
段５２が、手軽に作れる最もコンパクトなサイズ、例え
ば水銀ランプのアーク長が３０ｍｍから５ｍｍ、好まし
くは１０ｍｍ程のランプ２５を回転楕円面を構成する楕
円鏡２６の第１焦点位置に配置した照明手段５２であっ
て、その出射口にホトマスク５１を配置し、第２焦点位
置にセルフォックレンズ５３を配置し、前記の照明手段
５２による照明領域のみをカバーするサイズのセルフォ
ックレンズ５３を用いる場合である。

【００９５】この場合の製造装置５０ｃ２を用いると、
混合物層１６の各部が必要な照射量を得られる速度で、
図１２に示す矢符方向に沿って、フォトマスク５１をス
キャンしながら混合物層１６を露光する。具体的には、
相互に直交するＸ軸方向およびＹ軸方向の内、Ｘ軸方向
に沿ってホトマスク５１をスキャンする。Ｘ軸方向の１
段のスキャンが終了すると、照明手段５２によるホトマ
スク５１の前記Ｘ軸方向のスキャン領域のＹ軸方向の幅
程度だけ、前記Ｙ軸方向に移動する。この後、再度Ｘ軸
方向に沿ってホトマスク５１のスキャンを行う。これを
繰り返して、ホトマスク５１の全域をスキャンする。

【００９６】従って、図４〜図１２を参照して説明した
各実施例に於いて、第１工程として行われる位置調整工
程は、実施例２で説明したように、液晶パネル１０のガ
ラス基板２１の厚みｔを空気中の距離に換算して、前記
数２〜数４に示す条件を満足するように、ホトマスク５
１およびステージ５４の少なくともいずれかを、昇降機
構３４、３５を用いて移動させる。

【００９７】第２工程として、前記実施例２で説明した
ように、混合物層１６中の光硬化材料が光重合する波長
帯域の光を照明手段５２から発生させ、ホトマスク５１
の露光パターンを混合物層１６に高精度に結像させる。
この露光の際のホトマスク５１の具体的なスキャン方法
に関しては、前述したとおりである。

【００９８】本実施例に於いて、前記実施例２で説明し
た効果と同様な効果を達成できるのに加えて、投影結像
光学系の投影レンズやミラー式の投影系に比べて、製造
装置５０の構成を更にコンパクトにすることができる。

【００９９】尚、本実施例ではロッドレンズとして日本
板硝子（株）製のセルフォックレンズを用いたが、例え
ばコーニング社製の”ＳＭＩＬＥ ｌｅｎｓｅｓ”のよ
うな正立等倍結像機能を有するものであれば如何なるも
のでもよい。

【０１００】従って、照明手段５２およびセルフォック
レンズ５３をそれぞれ３次元方向に移動する駆動装置が
不必要となり、製造装置５０ｃ１のコンパクト化およ
び、該コンパクト化による低価格化が図れる。更に、照
明手段５２およびセルフォックレンズ５３を前述したよ
うに、可能な限りコンパクトに作成しており、この点に
於いて、照明手段５２およびセルフォックレンズ５３の
コンパクト化および該コンパクト化による低価格化が可
能である。

【０１０１】また、ホトマスク５１のスキャンの際に、
ホトマスク５１の中心部から露光を開始し、渦巻き状に
スキャンすれば、タクトタイムの短縮を実現できる。

【０１０２】また、本実施例により、正立等倍結像光学
系であるロッドレンズアレイ８８のコンパクト化および
該コンパクト化による低価格化が可能になる。また、露
光用光源のコンパクト化及び低価格化が可能となる。

【０１０３】更に、結像領域の狭い正立等倍結像光学系
を用いても大面積の液晶表示素子に対する精密なパター
ン露光が可能となる。

【０１０４】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、ホトマ
スクを前記感光性組成物層に結像させるための光学手段
として、投影結像光学系または正立等倍結像光学系を用
い、前記ホトマスク、光学手段、および液晶パネル等の
少なくともいずれか一つを位置調整することで、前記感
光性組成物層の上への正確なホトマスクの結像が可能と
なる。

【０１０５】また、光学手段として、等倍結像光学系、
例えば、ミラープロジェクション光学系および屈折率分
布型ロッドレンズアレイを用いる場合、光学手段とホト
マスクおよび前記感光性組成物層の露光面までの距離を
光学的に等しくすれば、正確な結像が可能である。例え
ば、光学手段と前記感光性組成物層との間に、液晶表示
パネルの基板等の介在物質がある場合は、該介在物質の
光学的屈折率と空気の屈折率とを用いて、介在物質の厚
さを空気中の距離に換算した換算距離を用いて位置調整
すればよい。更に、正立等倍結像光学系、例えば屈折率
分布型ロッドレンズアレイを用いることにより製造装置
のコンパクト化が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１の製造装置３１の基本的構成
を示す系統図である。

【図２】本発明の実施例１に用いられる液晶パネル１０
および製造される液晶表示素子３０の断面図である。

【図３】本発明の製造装置の実施例２のミラープロジェ
クション方式の投影結像光学系を用いる製造装置の系統
図である。

【図４】本発明の実施例３の製造装置５０の基本的構成
を示す系統図である。

【図５】本発明に於ける、屈折率分布型ロッドレンズの
結像光学を説明するレンズ断面図である。

【図６】本発明に於ける、屈折率分布型ロッドレンズの
照明光条件を説明するレンズアレイ断面図である。

【図７】図６のロッドレンズアレイ８８の断面図であ
る。

【図８】本実施例の製造装置５０を用いる製造方法の露
光工程の一例を説明する系統図である。

【図９】本実施例の製造装置５０を用いる製造方法の露
光工程の他の例を説明する系統図である。

【図１０】本実施例の製造装置５０を用いる製造方法の
露光工程の更に他の例を説明する系統図である。

【図１１】本発明の他の実施例の製造装置の構成の一例
を示す系統図である。

【図１２】本発明の他の実施例の製造装置の構成の他の
例を示す系統図である。

【符号の説明】

１、５１ ホトマスク ２、５２ 照明手段 ３ 投影レンズ系 ４、５４ ステージ ５ 台形ミラー ６ 凸面鏡 ７ 凹面鏡 １０ 液晶パネル １１ アクティブマトリックス基板 １２ 対向基板 １３、１４ 電極 １５ ブラックマトリクス １６ 感光性材料と液晶材料の混合物層 ２０ 紫外線光 ２１、２２ ガラス基板 ２３ 高分子壁 ２４ 液晶領域 ２５ 水銀ランプ ３０ 液晶表示素子 ３１、４１、５０、５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｃ
１、５０ｃ２ 製造装置 ３２ 顕微鏡 ３３ 保持部材 ３４、３５ 昇降機構 ３７ ハーフミラー ５３ セルホックレンズ ５５、５６、５８ 駆動手段 ８３ ロッドレンズ ８８ ロッドレンズアレイ

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも一部分が透明である２枚の基
   板と、該２枚の基板の間に挟持された感光性組成物層と
   を含む液晶パネルにパターン露光を行って、該感光性組
   成物層を選択的に硬化させ、マトリクス状に配列された
   複数の液晶領域と、各液晶領域間の高分子壁とを形成し
   て液晶表示素子を製造する製造装置であって、 平行光を発生する光源と、 該液晶パネルから間隔をあけて配置され、該光源からの
   平行光を強度変調するホトマスクと、 該ホトマスクからの光を、該液晶パネルの該感光性組成
   物に照射する光学手段と、 該光学手段からの光が、 該２枚の基板の一方の基板を
   通過して該感光性組成物上に結像するように、該光源、
   該ホトマスク、該液晶パネルおよび該光学手段の少なく
   ともいずれか一つを位置調整する位置調整手段とを備え
   る感光性材料を含む液晶表示素子の製造装置。
2. 【請求項２】 前記光学手段として、正立等倍結像手段
   が用いられる請求項１に記載の感光性材料を含む液晶表
   示素子の製造装置。
3. 【請求項３】 前記正立等倍結像手段として屈折率分布
   型ロッドレンズアレイが用いられる請求項２に記載の感
   光性材料を含む液晶表示素子の製造装置。
4. 【請求項４】 前記屈折率分布型ロッドレンズアレイの
   結像領域が、該ホトマスクの有効領域よりも狭く、該ホ
   トマスクに対して該ロッドレンズアレイおよび前記光源
   を平行移動させる平行移動手段を備えている請求項３記
   載の感光性材料を含む液晶表示素子の製造装置。
5. 【請求項５】 前記光学手段は、第１反射部と第２反射
   部とを有する第１反射部材と、該第１反射部からの反射
   光を該第２反射部に反射する第２反射部材とを備え、 該第２反射部材は、該第１反射部材の該第１反射部が、
   前記ホトマスクからの光を反射した反射光が入射し、か
   つ該第２反射部材からの反射光が該第１反射部材の第２
   反射部に入射する位置に配置され、 該第１反射部材の該第２反射部は、該第２反射部材から
   の光を、前記該液晶パネルの該感光性組成物に照射する
   位置に配置され、 該ホトマスクから該第１反射部への光学的距離と、該第
   ２反射部から該感光性組成物への光学的距離は等しく定
   められる請求項１に記載の感光性材料を含む液晶表示素
   子の製造装置。
6. 【請求項６】 少なくとも一部分が透明である２枚の基
   板と、該２枚の基板の間に挟持された感光性組成物層と
   を含む液晶パネルにパターン露光を行って、該感光性組
   成物層を選択的に硬化させ、マトリクス状に配列された
   複数の液晶領域と、各液晶領域間の高分子壁とを形成し
   て液晶表示素子を製造する感光性材料を含む液晶表示素
   子の製造方法であって、 光源からの平行光が該液晶パネルから間隔をあけて配置
   されたホトマスクによって強度変調された光が、光学手
   段によって該液晶パネルの該感光性組成物層に結像する
   位置に、該光源、該ホトマスク、該液晶パネルおよび該
   光学手段の少なくともいずれか一つを位置調整手段によ
   って位置調整する工程と、 該感光性組成物層を反応させる光源からの平行光を、該
   液晶パネルから間隔をあけて配置されたホトマスクによ
   って強度変調し、光学手段によって該液晶パネルの該感
   光性組成物層に結像させる工程とを含む感光性材料を含
   む液晶表示素子の製造方法。
7. 【請求項７】 第１反射部と第２反射部とを有する第１
   反射部材と、該第１反射部からの反射光を該第２反射部
   に反射する第２反射部材とを備え、該第２反射部材は、
   該第１反射部材の該第１反射部が、前記ホトマスクから
   の光を反射した反射光が入射し、かつ該第２反射部材か
   らの反射光が該第１反射部材の第２反射部に入射する位
   置に配置され、該第１反射部材の該第２反射部は、該第
   ２反射部材からの光を、前記該液晶パネルの該感光性組
   成物層に照射する位置に配置される光学手段を用い、 前記位置調整工程は、該ホトマスクから該第１反射部へ
   の光学的距離と、該第２反射部から該感光性組成物層へ
   の光学的距離を等しく調整する工程を含む請求項６に記
   載の感光性材料を含む液晶表示素子の製造方法。
8. 【請求項８】 前記位置調整工程に於いて、前記感光性
   組成物層に反応を生じない平行光を前記光源から発生
   し、前記光学手段を介して前記液晶パネルに入射される
   該平行光の該感光性組成物層上での結像状態を検知し、 検知された該平行光の結像状態に基づいて、該光学手段
   によって該液晶パネルの該感光性組成物層に結像する位
   置に、該光源、該ホトマスク、該液晶パネルおよび該光
   学手段の少なくともいずれか一つを位置調整手段によっ
   て位置調整する請求項６に記載の感光性材料を含む液晶
   表示素子の製造方法。
9. 【請求項９】 前記光学手段として、正立等倍結像する
   レンズを用いて、前記光源からの前記平行光が前記感光
   性組成物層上に結像する請求項８に記載の感光性材料を
   含む液晶表示素子の製造方法。
10. 【請求項１０】 前記正立等倍結像するレンズは、屈折
    率分布型ロッドレンズアレイである請求項９に記載の感
    光性材料を含む液晶表示素子の製造方法。
11. 【請求項１１】 結像領域が前記ホトマスクの有効領域
    よりも狭い前記屈折率分布型ロッドレンズアレイを用
    い、前記結像工程に於いて、 該ホトマスクに対して該ロッドレンズアレイおよび前記
    光源を平行移動させて、前記感光性組成物層上に前記平
    行光を結像露光する請求項９に記載の感光性材料を含む
    液晶表示素子の製造方法。
12. 【請求項１２】 前記正立等倍結像する屈折率分布型ロ
    ッドレンズアレイを前記光学手段として用いて、 前記ホトマスクから該屈折率分布型ロッドレンズアレイ
    の入射端面までの光学的距離と、該屈折率分布型ロッド
    レンズアレイの出射端面から感光性組成物層までの光学
    的距離とを等しく調整する工程を含む請求項６に記載の
    感光性材料を含む液晶表示素子の製造方法。