JPH07253582A - 液晶表示素子及びそれを用いた情報伝達装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】液晶分子の移動を抑制し、セルギャップの変化
に伴う欠陥の発生を防止する。 【構成】配向制御膜の表面には図６(a) に示すように凸
部２０，…を設けているため、凸部２０，…の形成され
ている部分と、凸部２０，…の形成されていない部分と
では液晶の移動方向が逆となり、これらが液晶の移動を
抑制し合う。また、液晶表示素子Ｐにおいては、基板ど
うしを接着するために微粒子状の接着性樹脂（不図示）
を散布しているが、その散布密度は、素子中央部６５に
おいて粗とし、セルギャップが多少とも変動し得るよう
に構成されている。したがって、仮に、セル厚が所望値
に設定できず前記凸部２０，…による効果が得られずに
前記中央部６５の液晶がＤ１又はＤ２の方向へ移動した
としても、該中央部６５のセルギャップが減少すること
から、液晶の移動方向が反転してセルギャップがほぼ一
定に保持されることとなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一般的には、強誘電性
液晶を注入した液晶表示素子及びそれを用いた情報伝達
装置に係り、詳しくは駆動時における液晶分子の移動を
抑制する構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、強誘電性液晶分子の屈折率異方性
を利用して偏光素子との組み合わせにより透過光線を制
御する型の表示素子がクラーク（Ｃｌａｒｋ）及びラガ
ーウォル（Ｌａｇｅｒｗａｌｌ）により提案されている
（特開昭５６−１０７２１６号公報、米国特許第４３６
７９４２号明細書等）。この強誘電性液晶は、一般に特
定の温度域において、非らせん構造のカイラルスメクチ
ックＣ相（ＳｍＣ^* ）又はカイラルスメクチックＨ相
（ＳｍＨ^* ）を有し、この状態において、加えられる電
界に応答して第１の光学的安定状態及び第２の光学的安
定状態のいずれかを取り、且つ電界の印加のないときは
その状態を維持する性質、すなわち双安定性を有し、ま
た電界の変化に対する応答も速やかであり、高速ならび
に記憶型の表示素子用としての広い利用が期待されてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の強誘
電性液晶表示素子を長時間駆動し続けると、液晶分子が
移動してセル端部のセル厚が増加していき、黄色に色付
いて見えてくるという現象（以下、“黄変”とする）が
認められる。そして、このようにセル厚が変動すると、
駆動電圧閾値特性が変動して表示品質が劣化すると共
に、液晶表示素子の耐久性が劣化して長時間の連続駆動
ができなくなるという問題があった。

【０００４】本発明者は、このように液晶分子が移動す
る原因を、駆動パルスによる交流的な電界で液晶分子の
双極子モーメントが揺らぐことにより発生する電気力学
的効果によるものと推察している。そして、液晶分子が
移動する方向Ｄ２は、図２(a) に示す一軸性配向処理方
向Ａ（以下“ラビング方向Ａ”とする）と液晶分子の平
均分子軸方向２１ａ，２１ｂとにより決まることが、本
発明者の実験によって確認されている。また、このよう
に液晶分子の移動方向Ｄ２がラビング方向Ａに依存する
ことから、この現象は基板界面でのプレチルトの状態に
依存していることが推測される。ここで、図中の平均分
子軸方向２１ａ，２１ｂは強誘電性液晶分子の双安定状
態に於ける平均的な分子位置を示している。そしてい
ま、平均分子軸方向が符号２１ａに示す方向である場合
に液晶がスイッチングしない程度の適当な交流電界を印
加すると、液晶分子は矢印Ｄ２方向に移動し、図２(b)
に示すセル端部２３にて黄変が発生することとなる。ま
た、平均分子軸方向が符号２１ｂに示す状態であると、
交流電界下で移動方向は逆になるが、いずれの状態２１
ａ，２１ｂにせよ液晶分子の移動方向はラビング方向Ａ
に対して垂直な方向となり、スメクチック層内において
液晶の移動が生じる。但し、ここでは自発分極の向きが
負である液晶材料を用いた場合について述べている。

【０００５】ところで、上述した液晶分子の移動現象は
セルの配向状態に依存しており、後述するＣ２配向では
極めて起こりにくく、Ｃ１配向で旦つユニフォーム配向
の場合には顕著に観測される。

【０００６】ここで、Ｃ１およびＣ２の２種類の配向状
態について、図３に示すようなスメクチック層のシェブ
ロン構造の違いで説明する。

【０００７】図３中の符号３１はスメクチック層を、符
号３２はＣ１配向領域を、符号３８はＣ２配向領域を、
それぞれ示している。スメクチック液晶は、一般に層構
造を持つが、ＳｍＡ相からＳｍＣ相またはＳｍ^* Ｃ相に
転移すると層間隔が縮むので、図３に示すように、層が
上下基板（１１ａ，１１ｂ）の中央付近で折れ曲がった
構造（シェブロン構造）をとる。ここで、折れ曲がる方
向（配向状態）は、図３に示すように、Ｃ１とＣ２の２
つ有り得るが、良く知られているように一軸性配向（ラ
ビング）によって基板界面の液晶分子は基板に対して角
度をなし（プレチルト）、その方向はラビング方向Ａに
向かって液晶分子が頭をもたげる（先端が浮いた格好に
なる）向きである。このプレチルトのためにＣ１配向と
Ｃ２配向とは弾圧エネルギー的に等価でなく、ある温度
で転移が起こることがある。また、機械的な歪みで転移
が起こることもある。図３の層構造を平面的に見ると、
ラビング方向Ａに向かってＣ１配向からＣ２配向に移る
ときの境界３４はジグザグの稲妻状でライトニング欠陥
と呼ばれ、Ｃ２配向からＣ１配向に移るときの境界３５
は幅の広いゆるやかな曲線状で、ヘアピン欠陥と呼ばれ
る。

【０００８】ここで、強誘電性液晶を配向するために一
軸性配向処理が施された一対の基板を備え、該一対の基
板を、一軸性配向方向が相互にほぼ平行で同一方向にな
るように対向配置した液晶表示素子において、強誘電性
液晶のプレチルト角をαとし、チルト角（コーン角の１
／２）をΘとし、Ｓｍ^* Ｃ層の傾斜角をδとし、強誘電
性液晶は、次式で表される配向状態を有するようにする
と、Ｃ１配向状態に於いてシェブロン構造を有する４つ
の状態が存在する。

【０００９】

【数１】Θ＜α＋δ この４つのＣ１配向状態は、従来のＣ１配向状態とは異
なっており、なかでも４つのＣ１配向状態のうちの２つ
の状態は、双安定状態（ユニフォーム状態）を形成して
いる。ここで、無電界時のみかけのチルト角をθａとす
れば、Ｃ１配向状態における４つの状態のうち、次式の
関係を示す状態をユニフォーム状態という。

【００１０】

【数２】Θ＞θａ＞Θ／２ ユニフォーム状態においては、その光学的性質からみて
液晶分子（ダイレクタ）が上下基板間でねじれていない
と考えられる。図４(a) はＣ１配向の各状態における基
板間の各位置でのダイレクタの配置を示す模式図であ
る。図中５１〜５４は各状態においてダイレクタをコー
ンの底面に投影し、これを底面方向から見た様子を示し
ており、Ｃダイレクタといわれる。この図で、符号５１
および５２がスプレイ状態、符号５３および５４がユニ
フォーム状態と考えられるＣダイレクタの配置である。
同図から分かるとおり、ユニフォームの２状態５３と５
４においては、上下いずれかの基板界面の液晶分子の位
置がスプレイ状態の位置と入れ替わっている。図４(b)
はＣ２配向を示しており、界面のスイッチングはなく内
部のスイッチングで２状態５５と５６がある。このＣ１
配向のユニフォーム状態は、従来用いていたＣ２配向に
おける双安定状態より大きなチルト角θａを生じ、輝度
大きくしかもコントラストが高い。

【００１１】そこで、本発明は、液晶分子の移動を抑え
ることにより、上述のような黄変の発生を抑制する液晶
表示素子及びそれを用いた情報伝達装置を提供すること
を目的とするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述事情に鑑
みなされたものであって、透明電極と絶縁膜と配向制御
膜とがそれぞれ順に形成されると共に、前記配向制御膜
に施した一軸性配向処理の方向が略平行となるように対
向配置された一対の基板と、これら一対の基板間に挟持
された強誘電性液晶と、前記一対の基板間に多数散布さ
れてこれらの両基板を接着する接着性樹脂と、を備えた
液晶表示素子に関し、特に、前記接着性樹脂の散布密度
が、前記液晶表示素子の中央部の方が、前記強誘電性液
晶のスメクチック相層方向に対しての端部よりも低い、
ことを特徴とする。

【００１３】この場合、前記接着性樹脂の散布密度が８
０個／ｍｍ² 以上１２０個／ｍｍ²以下である、ように
すると好ましい。

【００１４】また、前記一対の配向制御膜のうち少なく
とも一方の配向制御膜が、その表面に多数の凸部を有
し、前記基板間の間隙が所定値である場合には、前記凸
部の作用により液晶の移動を抑制し、かつ、前記基板間
の間隙が所定値よりも大きい場合には、前記接着性樹脂
の散布密度の差によって液晶の移動を抑制する、ように
すると好ましい。

【００１５】さらに、前記凸部は、径が０．１〜１０μ
ｍであり、高低差が２〜３０ｎｍであり、密度が１００
００個／ｍｍ² 以上である、ようにすると好ましい。

【００１６】また、前記凸部が、前記絶縁膜中に混入し
た多数の微粒子によって形成されてなる、ようにしても
よい。

【００１７】さらに、前記強誘電性液晶が、そのプレチ
ルト角をαとしたときに、 Θ＜α＋δ、及び Θ＞θａ＞Θ／２ なる関係を満足するコーン角２Θ、見かけのチルト角θ
ａ、及びスメクチック層の傾き角δなる配向状態を有す
る、ようにすると好ましい。

【００１８】一方、本発明に係る情報伝達装置は、デー
タ信号及び走査方式信号を出力するグラフィックコント
ローラと、走査線アドレスデータ及び走査方式信号を出
力する走査信号制御回路と、表示データ及び走査方式信
号を出力する情報信号制御回路と、上述したいずれか記
載の液晶表示素子と、を備える、ことを特徴とする。

【００１９】

【作用】以上構成に基づき、配向処理方向に対し液晶分
子の平均分子軸を一方の安定状態にし、該液晶分子がス
イッチングしない程度の電界を印加すると、液晶は、液
晶表示素子の中央部から前記スメクチック相層方向に移
動して端部に溜る。ここで、前記液晶表示素子は、その
中央部における接着性樹脂の散布密度が低いため、該中
央部における基板間隙は前記液晶の移動に伴って減少す
る。そして、該基板間隙が所定値以下になった場合には
液晶の移動方向が反転し、前記端部からの液晶の流入が
始まる。したがって、液晶表示素子の中央部における基
板間隙は、多少の変動はあるものの、ほぼ所定値に維持
される。一方、液晶表示素子の端部は、接着性樹脂が多
く散布されているため、液晶の流入によっても基板間隙
が極端に増加することはない。

【００２０】

【実施例】以下、図面に沿って、本発明の実施例につい
て説明する。

【００２１】まず、本実施例に係る液晶表示素子Ｐの構
造について、図１に沿って説明する。

【００２２】本実施例に係る液晶表示素子Ｐは、図１に
詳示するように、厚さが１．１ｍｍの２枚のガラス基板
１１ａ，１１ｂを備えており、これらの基板１１ａ，１
１ｂ上には、厚さが約１０００ÅのＩＴＯ透明電極１２
ａ，１２ｂが形成されている。また、これらの透明電極
１２ａ，１２ｂ上には、厚さが約２００Åの絶縁膜１３
ａ，１３ｂ、及び厚さが約２００Åの配向制御膜１４
ａ，１４ｂが順に形成されている（以下、ガラス基板１
１ａ、透明電極１２ａ、絶縁膜１３ａ、及び配向制御膜
１４ａによって構成される積層体を“上側電極基板１０
ａ”とし、他方のガラス基板１１ｂ、透明電極１２ｂ、
絶縁膜１３ｂ、及び配向制御膜１４ｂによって構成され
る積層体を“下側電極基板１０ｂ”とする。また、これ
ら電極基板１０ａ，１０ｂ間の間隙、すなわち、配向制
御膜１４ａと配向制御膜１４ｂとの間の間隙を“セルギ
ャップ”とする。）。さらに、これら電極基板１０ａ，
１０ｂ間には、粒径が１．１４μｍのＳｉＯ₂ 粒子であ
るスペーサビーズ１６，…、及びエポキシ樹脂からなる
微粒子状の接着性樹脂１８，…が多数介装されている。
そして、このスペーサビーズ１６，…によって基板１１
ａ，１１ｂの間隙が一定に保たれ、接着性樹脂１８，…
によって基板１１ａ，１１ｂが該間隙に保持されること
となる。また、これらの電極基板１０ａ，１０ｂ間に
は、強誘電性液晶１５、好ましくは少なくとも２つの安
定状態を持つ非らせん構造の強誘電性スメクチック液晶
が挟持されている。さらに、両基板１１ａ，１１ｂの外
側には、それぞれ偏向板１７ａ，１７ｂがクロスニコル
の位置関係となるように配置されている。

【００２３】ところで、本実施例においては、絶縁膜１
３ａ，１３ｂ内に微粒子を混入して該絶縁膜の表面に多
数の凸部を形成し、該凸部を利用して配向制御膜１４
ａ，１４ｂの表面にも凸部２０，…を形成するようにし
ている（図５参照）。ここで、凸部２０，…の径は０．
１〜１０μｍ（好ましくは、０．３〜４μｍ）であり、
高低差は２〜３０ｎｍ（好ましくは、５〜１５ｎｍ）で
あり、密度は１００００個／ｍｍ² 以上（好ましくは１
００００〜３×１０⁷ 個／ｍｍ² ）である。

【００２４】また、本実施例においては、強誘電性液晶
１５として、以下の相転移温度及び物性値を示すピリミ
ジン系混合液晶を用いている。

【００２５】

【化１】 チルト角 Θ＝１４°（３０℃） 層の傾料角 δ＝１１°（３０℃） 見かけのチルト角 θ＝１１°（３０℃） 上記ピリミジン系混合液晶Ａにおいては、プレチルト角
αを、例えば１７°となるように配向制御膜１４ａ，１
４ｂを配向処理することにより、前記式１及び式２を満
たし、上述したＣ１ユニフォーム配向を得ることができ
る。

【００２６】次に、本実施例に係る液晶表示素子Ｐの製
造方法について説明する。

【００２７】本実施例においては、絶縁膜１３ａ，１３
ｂを形成するための溶液（以下、“絶縁層溶液”とす
る）には、有機溶剤としての絶縁層溶液ＰＺＴ−６（触
媒化成）に平均粒径４５０ÅのＳｉＯ₂ を２０重量％だ
け分散させた溶液を用いている。そして、絶縁膜１３
ａ，１３ｂの形成は、前記溶液を展色板を用いた印刷法
にて基板に塗布し、８０℃の温度で３分間乾燥し、さら
に３００℃の温度にて本焼成することにより行ってい
る。また、配向制御膜１４ａ，１４ｂを形成するための
溶液には、日立化成製ポリアミド酸ＬＱ１８０２の１％
ＮＭＰ溶液を用いており、かかる配向制御膜１４ａ，１
４ｂの形成は、上述した溶液をスピナーで塗布した後に
２７０℃で６０分間焼成することにより行っている。

【００２８】そして、このように形成した配向制御膜１
４ａ，１４ｂに配向処理を施し、一方の基板１１ａ又は
１１ｂ上にはスペーサビーズ１６，…と接着性樹脂１
８，…とを散布する。なお、この接着性樹脂１８，…の
散布に際しては、接着性樹脂１８，…を散布するノズル
（不図示）を、図６(b) のＢ方向（スメクチック層が形
成される方向）に往動させるが、その移動スピードは液
晶表示素子Ｐの中央部においては速く、両端部６４，６
４においては遅くした。そして、接着性樹脂１８，…の
散布密度が、液晶表示素子Ｐの中央部６５において粗
（８０個／ｍｍ² ）になるようにし、該素子の両端部６
４，６４においては密（１００個／ｍｍ² ）になるよう
にした。そして、一方の基板１１ａ，１１ｂの端縁にシ
ール材を塗布した上で両電極基板１０ａ，１０ｂを貼り
合わせるが、このときの両電極基板１０ａ，１０ｂの位
置関係は、配向制御膜１４ａ，１４ｂに施した一軸配向
処理の処理方向がほぼ平行（該方向が一致していても、
また逆であってもよい）になるようにする。その後、前
記シール材の一部に形成していた注入口２２から、コレ
ステリック層以上の温度に加熱したピリミジン系混合液
晶１５を注入し、該注入後に注入口２２を封止する。そ
の後、液晶１５をカイラルスメクチック相温度にまで徐
冷する。なお、このように両電極基板１０ａ，１０ｂを
貼り合わせた状態においては、接着性樹脂１８，…は、
図１に示すように柱状の形状を呈しており、その直径は
約５μｍとなる。

【００２９】ついで、本実施例に係る液晶表示素子Ｐの
駆動時における作用について説明する。

【００３０】いま、本実施例に係る液晶表示素子Ｐにお
いてセルギャップを数μｍ程度まで小さくして良好なス
メクチック層を形成した場合には、ラビング方向Ａに対
し液晶分子の平均分子軸を一方の安定状態にし、該液晶
分子がスイッチングしない程度の電界を印加しても、黄
変は生じない。このときの作用を本発明者の考察を交え
て図７に沿って説明すると、以下のようになる。

【００３１】すなわち、本発明者の実験によると、セル
ギャップが所定値よりも小さい場合と大きい場合とで
は、液晶の移動方向が反転することが確かめられてい
る。図７は、その一例を示したものであり、０．６０〜
２．６０μｍの範囲内にて種々のセルギャップを有する
液晶表示素子Ｐを作製し、駆動時における液晶の移動方
向及び移動量を測定した結果を表している。この図よ
り、液晶の移動方向は、セルギャップが１μｍを境とし
て反転することが理解できるが、この移動方向の反転す
るセルギャップの値は、凸部２０，…の形状・密度・高
低差、及び配向処理等によって変動することが確認され
ている。なお、上述のように液晶の移動方向がセルギャ
ップに応じて反転するのは、次の理由によるものと考え
られる。すなわち、液晶の移動方向は、セルギャップの
大きい場合には液晶層の基板界面近傍を除くバルク液晶
層に支配され、前述した液晶分子位置に対しての液晶移
動方向を液晶素子の液晶移動方向として現れる。それに
対して、セルギャップが小さくなるにつれて基板界面近
傍支配となる。したがって、本実施例のように、セルギ
ャップの小さい部分（凸部２０，…の形成されている部
分）と大きい部分（凸部２０，…の形成されていない部
分）とが混在する液晶表示素子Ｐにおいては、両部分に
おける液晶の移動方向が異なり、液晶の移動を互いに抑
制し合って、全体としての液晶の移動が生じないものと
考えられる。なお、本実施例のように凸部２０，…を有
する液晶表示素子Ｐにおいては、基板界面近傍で液晶分
子の揺らぎにより発生すると考えられるトルクの方向が
変わり、その結果、液晶素子全体としての液晶移動方向
が前述した液晶分子位置に対しての移動方向と反転した
と考えられる。

【００３２】また、仮に、セルギャップを上述のように
小さく設定できなかった場合であっても、黄変の発生は
防止される。すなわち、セルギャップを上述のように小
さく設定できなかった場合には、凸部２０，…が形成さ
れているにもかかわらず、凸部２０，…の形成されてい
る部分、及び凸部２０，…の形成されていない部分は、
共に図７のＷ領域にある。したがって、液晶表示素子Ｐ
を駆動すると、素子中央部６５にある液晶は図６にて符
号Ｄ２で示す矢印の方向に移動し、該移動した液晶は素
子Ｐの端部６４に溜ることとなる。ところで、本実施例
においては、この中央部６５における接着性樹脂１８，
…の密度は粗でありセルギャップの変動を許容し得るよ
うに構成されているため、上述した液晶の移動に伴って
該中央部のセルギャップが減少する。そして、該セルギ
ャップが所定値よりも小さくなった場合には、図７のＮ
領域に移行することとなり、該中央部６５における移動
方向はＤ１方向に反転し、素子端部６４から液晶が流入
して、該中央部６５のセルギャップは増加し始める。そ
して、該中央部６５のセルギャップが増加すると、再び
矢印Ｄ２方向への移動が始まる。液晶は、このように移
動するため、セルギャップはほぼ一定となり、黄変が生
じるほどの変化はない。なお、液晶表示素子の端部６４
は、上述のように液晶が流入するものの、接着性樹脂１
８，…が多量に散布されているため、色付きに至るまで
のセルギャップの極端な増加は見られない。

【００３３】ついで、本実施例の効果について説明す
る。

【００３４】本実施例によれば、配向制御膜１４ａ，１
４ｂの表面に凸部２０，…を形成することにより、液晶
分子の移動が阻止される。その結果、黄変の発生は低減
され、液晶表示素子の端部６４におけるセルギャップが
あまり増加しない。したがって、駆動電圧閾値特性の顕
著な変動がなく表示品質を一定に保持できると共に、液
晶表示素子の耐久性も劣化せず長時間の連続駆動が可能
となる。

【００３５】また、上述のように凸部２０，…の作用に
よって黄変を防止するためにはセルギャップを数μｍ以
下の所定値に設定する必要があるが、本実施例において
は接着性樹脂１８，…の分布に粗密を持たせているた
め、仮にセルギャップが所望値よりも大きく前記凸部２
０，…による黄変防止効果が得られない場合であって
も、本実施例によれば黄変を防止できる。したがって、
液晶表示素子の製作時において、黄変の発生を防止すべ
くセルギャップを厳しく管理する必要がなく、その分液
晶表示素子の製造が簡単になる。また、セルギャップ不
良を原因とした歩留りの低下が緩和され、特に、セルギ
ャップを均一にすることが困難である大面積の液晶表示
素子に有効である。なお、この場合においても、セルギ
ャップは所定の範囲（例えば、図７に示すＭ領域）であ
ることが必要である。ところで、本発明者は、比較のた
めに接着性樹脂を均一（分布密度は１００個／ｍｍ² ）
に分布した液晶表示素子を作製して駆動試験を行ったと
ころ、液晶表示の中央部６５のギャップは徐々に減少
し、素子の両端部６４，６４のギャップは徐々に増加
し、次第に黄色く色付き始め、素子全体を均一に表示で
きなくなってしまった。

【００３６】なお、上述実施例においては、接着性樹脂
１８，…の散布密度はノズルのスピードをコントロール
することにより変化させているが、もちろんこれに限る
必要はない。例えば、噴出量の異なる複数のノズルを使
用し、このうち、噴出量の大きなノズルを前記両端部６
４，６４に沿って走査し、噴出量の小さなノズルを中央
部６５に沿って走査するようにしてもよい。一方、上述
実施例においては、配向制御膜１４ａ，１４ｂの厚さを
約２００Åとしたが、もちろんこれに限る必要はなく、
５０〜１０００Åの範囲、より好ましくは１５０〜４０
０Åの範囲内であればよい。また、配向制御膜１４ａ，
１４ｂには、通常は高分子ポリマーを用いられるが、本
発明の場合には、高いプレチルト角が与えられるフッ素
ポリイミド等が好ましい。さらに、上述実施例において
は、両方の配向制御膜１４ａ，１４ｂの表面に凸部２
０，…を形成するものとしたが、該凸部は一方の配向制
御膜に形成するようにしてもよい。また一方、上述実施
例においては透明電極１２ａ，１２ｂの厚さを約１００
０Åとしたが、もちろんこれに限る必要はなく、４００
〜３０００Åの範囲内であればよい。一方、上述実施例
においては、絶縁膜１３ａ，１３ｂは、所定の溶液を塗
布し焼成することにより形成することとしたが、もちろ
んこれに限る必要はなく、いわゆるスパッタ法によって
形成するようにしてもよい。また、該絶縁膜１３ａ，１
３ｂは、単層であっても複数層であってもよい。さら
に、該絶縁膜の厚さを約２００Åとしたが、もちろんこ
れに限る必要はなく、１００〜３０００Åの範囲内であ
ればよい。また一方、上述実施例においては、強誘電性
液晶としてピリミジン系混合液晶を用いたが、もちろん
これに限る必要はなく、カイラルスメクチックＣ相（Ｓ
ｍＣ^* ）、Ｈ相（ＳｍＨ^* ）、Ｉ相（ＳｍＩ^* ）、Ｋ相
（ＳｍＫ^* ）やＧ相（ＳｍＧ^* ）等のカイラルスメクチ
ック相状態の液晶を用いることができる。一方、上述実
施例においては、スペーサビーズ１６，…にＳｉＯ₂ を
用いたが、アルミナビーズを用いてもよい。また一方、
上述実施例においては、絶縁層溶液内に混入させた微粒
子をＳｉＯ₂ としたが、もちろんこれに限る必要はな
い。例えば、Ｔｉ，Ｚｒ，Ａｌ，Ｔａ等の酸化物を用い
ても良い。また、有機溶剤としては、主溶剤ヘキシレン
グリコールを用いても良い。さらに、上述実施例におい
て散布密度を８０個／ｍｍ² と１００個／ｍｍ² とした
が、もちろんこれに限る必要はなく、中央部６５が端部
６４、６４よりも粗であり、かつ８０〜１２０個／ｍｍ
² の範囲内であれば良い。この範囲内であれば、液晶の
注入性及び上下基板の保持性を確保できる。

【００３７】ところで、上述実施例においては、絶縁膜
１３ａ，１３ｂ内に微粒子を混入して該絶縁膜の表面に
凸部を形成し、該凸部を利用して配向制御膜の表面にも
凸部２０，…を形成するようにしたが、それ以外の方法
によってもよい。以下、幾つかの例について説明する。 配向制御膜１４ａ，１４ｂを形成するための溶液と
して、主溶剤、及び該主溶剤より高い沸点を有する副溶
剤とからなる混合溶剤と、配向制御膜形成用の樹脂とを
混ぜ合わせた溶液を用い、該溶液を焼成する際の昇温過
程における副溶剤の揮散により凹凸（凸部）を形成する
方法。

【００３８】ここで、主溶剤は、配向制御膜形成用樹脂
（またはその前駆体）に対して良好な溶解能を示す必要
があり、また、良好な乾燥性を有する必要から、その沸
点は１４０〜２１０℃の範囲にある良溶媒が好ましい。
具体的には、Ｎ−メチルピロリドン、ｎ−ブチルセロソ
ルブ、ジメチスアセトアミド、ジメチルフォルムアミ
ド、ジメチルスルフォキシド等が用いられる。また、副
溶剤には、前記主溶剤よりも沸点が２０〜４０℃高く、
かつ配向制御膜形成のための焼成温度（例えば、２００
〜２７０℃）よりも２０〜４０℃低い沸点を有する溶剤
が用いられる。また、該副溶剤は、主溶剤と同様に配向
制御膜形成樹脂に対して良好な溶解能を示す必要があ
り、主溶剤に対しても良好な混和能を示す必要がある。
具体的には、ｎ−ブチルカルビトール、ｎ−プロピルカ
ルビトール、クレゾール等が用いられる。さらに、副溶
剤は、全体の１０〜７０重量％、特に２０〜６０重量％
の割合で混合することが望ましい。また一方の配向制御
膜形成用樹脂は、１〜１０重量％、特に２〜６重量％の
割合で混合することが望ましい。

【００３９】この方法を用いる場合には、上述した溶液
を絶縁膜上に塗布し、室温（例えば、２０〜３０℃）で
３０分以上、好ましくは６０分以上放置して塗膜を熟成
し、さらに、２００〜２７０℃の温度で焼成することに
より配向制御膜１４ａ，１４ｂを形成する。この焼成過
程、あるいは焼成のための昇温過程において、副溶剤が
揮散し、配向制御膜１４ａ，１４ｂの表面には凹凸が形
成されることとなる。なお、配向制御膜１４ａ，１４ｂ
の厚さを均一にするためには、配向制御膜形成用樹脂の
含有量を低く抑えることが好ましい。 配向制御膜を形成した後に該配向制御膜の表面に微
粒子を吹き付けて凹凸を形成する方法。

【００４０】なお、該微粒子には、氷の粒子の他に、シ
リカ、アルミナ、セライト、ジルコニア等の無機酸化物
粒子を用いる。ここで、粒子の平均粒径は５〜５０μｍ
の範囲であることが好ましく、また、粒径は揃っている
ことが好ましい。ところで、氷の粒子を使用する場合に
は、スプレーノズルから純水を噴霧し、該噴霧された純
水を液体窒素で急冷することによって氷の粒子を形成す
る。 表面に凹凸を有するスタンパーを利用し、形成した
配向制御膜に前記スタンパーを押し当てて該制御層の表
面に前記凹凸を転写する方法。この方法によれば、スタ
ンパーの押圧力を加減することで凹凸の深さを変えるこ
とができ、スタンパー表面の凹凸の形状を変えるだけ
で、配向制御膜の表面の凹凸形状も変わる。 微粒子を混入した溶液によって配向制御膜を形成
し、配向制御膜を形成した後に前記微粒子を除去して凸
部を形成する方法。

【００４１】この方法に用いる微粒子の粒径は、セルギ
ャップと同等かそれ以下であることが望ましく、また、
該微粒子を容易に除去するためには配向制御膜の膜厚の
１５倍以上であることが望ましい。さらに、該微粒子
は、配向制御膜の形成のための焼成工程に耐え得る必要
があることから、２００℃以上、好ましくは３００℃以
上の耐熱性を有していなければならない。一方、微粒子
の除去は、ラビングによって達成されるが、超音波洗浄
によっても達成できる。なお、超音波洗浄は、ラビング
工程後に行い、有機溶剤又は純水を用いる。

【００４２】なお、上述した又はの方法によって凸
部を形成する場合には、一般には凸部を形成した後に一
軸配向処理を行うことが望ましいが、一軸配向処理を行
った後に凸部を形成するようにしてもよい。

【００４３】最後に、上記液晶表示素子Ｐの周辺機器に
ついて、図８に沿って簡単に説明する。

【００４４】本実施例に係る液晶表示素子Ｐには走査信
号印加回路４０２及び情報信号印加回路４０３が接続さ
れており、これらの回路４０２，４０３には、走査信号
制御回路４０４及び情報信号制御回路４０６、駆動制御
回路４０５、及びグラフィックコントローラ４０７が順
に接続されている。そして、駆動制御回路４０５を介し
てグラフィックコントローラ４０７から走査信号制御回
路４０４及び情報信号制御回路４０６へは、データと走
査方式信号とが送信されるようになっている。このうち
のデータは、これらの回路４０４，４０６によってアド
レスデータと表示データとに変換され、また、他方の走
査方式信号は、そのまま走査信号印加回路４０２及び情
報信号印加回路４０３に送られるようになっている。さ
らに、走査信号印加回路４０２は、アドレスデータによ
って決まる電極（走査電極）に走査方式信号によって決
まる波形の走査信号を印加し、また情報信号印加回路４
０３は、表示データによって送られる白又は黒の表示内
容と走査方式信号の２つによって決まる波形の情報信号
を印加するように構成されている。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
液晶表示素子の中央部並びに端部における基板間隙はほ
ぼ一定に保持される。したがって、駆動電圧閾値特性の
顕著な変動がなく表示品質を一定に保持できると共に、
液晶表示素子の耐久性も劣化せず長時間の連続駆動が可
能となる。また本発明によると、液晶表示素子の中央部
の間隙を厳しく管理しなくとも上記効果を得ることがで
き、その分製造が簡単になると共に、基板間隙不良を原
因とした歩留りの低下が緩和される。特に、基板間隙を
均一にすることが困難である大面積の液晶表示素子に有
効である。

【００４６】また、少なくとも一方の配向制御膜の表面
に多数の凸部を形成することにより、該凸部の形成され
ている部分と該凸部の形成されていない部分とでは液晶
の移動方向が逆となる。したがって、各部分の液晶が互
いに移動を抑制し合い、その結果、液晶が特定の方向に
移動して局所的に基板間隙を押し広げてしまうという事
態を防止できる。そして、上述したように接着性樹脂の
散布密度に差を設けることと相まって、表示品質をより
確実に保持し、耐久性をより向上するという効果を得る
ことができる。

【００４７】そして、このような液晶表示素子を情報伝
達装置に適用すると、画像品質に優れた情報伝達装置を
得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る液晶表示素子の構造を示す断面
図。

【図２】(a) はラビング方向と液晶の移動方向との関係
を説明するための図、(b) は液晶の移動に伴い黄変する
領域等を説明するための図。

【図３】スメクチック層の配向モデルを示した図。

【図４】(a) はＣ１配向の各状態における基板間の各位
置でのダイレクタの配置を示す模式図、(b) はＣ２配向
を示す模式図。

【図５】配向制御膜の表面の粒子構造を示した図面に代
わる写真。

【図６】(a) は配向制御膜の表面の凸部の形状を示す模
式図であり、(b) は接着性樹脂の密度等を説明するため
の模式図。

【図７】セルギャップと液晶の移動方向との関係等を説
明するための模式図。

【図８】液晶表示素子の周辺機器を説明するためのブロ
ック図。

【符号の説明】

１０ａ，１０ｂ 電極基板 １１ａ，１１ｂ 基板 １２ａ，１２ｂ 透明電極 １３ａ，１３ｂ 絶縁膜 １４ａ，１４ｂ 配向制御膜 １５ 強誘電性液晶 １８，… 接着性樹脂 ２０，… 凸部 ６４，６４ 液晶表示素子の端部 ６５ 液晶表示素子の中央部 ４０４ 走査信号制御回路 ４０６ 情報信号制御回路 ４０７ グラフィックコントローラ Ａ 一軸性配向処理の方向（ラビング方向） Ｐ 液晶表示素子

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透明電極と絶縁膜と配向制御膜とがそれ
   ぞれ順に形成されると共に、前記配向制御膜に施した一
   軸性配向処理の方向が略平行となるように対向配置され
   た一対の基板と、これら一対の基板間に挟持された強誘
   電性液晶と、前記一対の基板間に多数散布されてこれら
   の両基板を接着する接着性樹脂と、を備えた液晶表示素
   子において、 前記接着性樹脂の散布密度が、前記液晶表示素子の中央
   部の方が、前記強誘電性液晶のスメクチック相層方向に
   対しての端部よりも低い、 ことを特徴とする液晶表示素子。
2. 【請求項２】 前記接着性樹脂の散布密度が８０個／ｍ
   ｍ² 以上１２０個／ｍｍ² 以下である、 ことを特徴とする請求項１記載の液晶表示素子。
3. 【請求項３】 前記一対の配向制御膜のうち少なくとも
   一方の配向制御膜が、その表面に多数の凸部を有し、 前記基板間の間隙が所定値である場合には、前記凸部の
   作用により液晶の移動を抑制し、かつ、 前記基板間の間隙が所定値よりも大きい場合には、前記
   接着性樹脂の散布密度の差によって液晶の移動を抑制す
   る、 ことを特徴とする請求項１又は２記載の液晶表示素子。
4. 【請求項４】 前記凸部は、径が０．１〜１０μｍであ
   り、高低差が２〜３０ｎｍであり、密度が１００００個
   ／ｍｍ² 以上である、 ことを特徴とする請求項３記載の液晶表示素子。
5. 【請求項５】 前記凸部が、前記絶縁膜中に混入した多
   数の微粒子によって形成されてなる、 請求項３又は４記載の液晶表示素子。
6. 【請求項６】 前記強誘電性液晶が、そのプレチルト角
   をαとしたときに、 Θ＜α＋δ、及び Θ＞θａ＞Θ／２ なる関係を満足するコーン角２Θ、見かけのチルト角θ
   ａ、及びスメクチック層の傾き角δなる配向状態を有す
   る、 ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか記載の液晶
   表示素子。
7. 【請求項７】 データ信号及び走査方式信号を出力する
   グラフィックコントローラと、 走査線アドレスデータ及び走査方式信号を出力する走査
   信号制御回路と、 表示データ及び走査方式信号を出力する情報信号制御回
   路と、 請求項１乃至６のいずれか記載の液晶表示素子と、を備
   える、 ことを特徴とする情報伝達装置。