JPH08211395A - 液晶セル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 シール付近のセルギャップ部分と表示対応部
のセルギャップ部分との間で差を設け電極基板のシール
近傍部のそりをなくする液晶セルを提供する。 【構成】 液晶セルが一対の電極基板１０、２０の間に
帯状シール３０により液晶４０を封入して構成されてい
る。ここで、シール３０が、ガラス基板２１の内表面上
にて配向膜２３の外周に沿い形成した溝２１ａ内に形成
されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、表示用或いは光スイッ
チ用等として採用するに適した液晶セルに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば、モノクロ表示用ＴＮ型液
晶セルは、両電極基板を帯状シールを介して重ね合わせ
るとともに、これら両電極基板間にＴＮ型液晶を密封し
て構成されている。ここで、この液晶セルのセル厚は、
通常、５乃至１０μｍ程度である。そして、この液晶セ
ルは、モノクロ表示用であることから、カラーフィルタ
を内蔵していない。このため、この液晶セルのセルギャ
ップは、液晶セルのシールに対応する外周部（以下、シ
ール対応部という）と液晶に対応する中央部（以下、表
示対応部という）との間で差がなく均一である。従っ
て、液晶セルの両電極基板間に散布するスペーサは、上
述のシール対応部及び表示対応部において同一の径のも
のでよかった。

【０００３】これに対し、ＴＮ型液晶セルをカラー表示
用として採用する場合、液晶セルの上記表示対応部の内
部に２乃至３μｍの膜厚のカラーフィルタを設けるた
め、シール対応部のスペーサの径よりも、２乃至３μｍ
だけ小さな径のスペーサを表示対応部内に散布するよう
にしている（特開昭６３−２６４７２９号公報参照）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ＴＮ型液晶
セルは、十分に厚いセルギャップを有する。このため、
ＴＮ型液晶セルの場合には、上述のように、カラーフィ
ルタの有無に応じてスペーサの径を変更するのみで、モ
ノクロ表示用或いはカラー表示用として対応させること
が可能である。

【０００５】しかし、現在、単純マトリックス構造で薄
膜トランジスタ付き液晶セル並の表示が得られるとして
注目されている反強誘電性液晶（以下、ＡＦＬＣとい
う）や強誘電性液晶（以下、ＦＬＣという）を採用する
液晶セルでは、液晶を注入する両電極基板間のセルギャ
ップが２μｍ以下である。従って、このような液晶セル
では、両電極基板の重ね合わせに伴い、スクリーン印刷
時のシールの高さ、即ち１０〜１５μｍを、その１０分
の１、即ち１．５μｍ程度までつぶさなければならな
い。

【０００６】このため、スクリーン印刷時のシールの幅
０．３ｍｍが７倍程度の２ｍｍ程度まで広がり、液晶セ
ルとしての額縁が大きくなってしまうという不具合を生
ずる。ここで、液晶セルの適正な額縁の大きさを得るに
は、シールの幅を、通常、０．５〜１ｍｍ程度とするこ
とが要求されていることを考慮すれば、額縁の大きさが
異常に増大することが分かる。

【０００７】また、実際には、スクリーン印刷時のシー
ルの高さを、その１０分の１までつぶすことは困難で、
図１０にて示すごとく、シール対応部１ａのセルギャッ
プが表示対応部１ｂのそれよりも大きくなって、電極基
板１にそりが生ずる。このため、液晶の印加電圧に対す
る反応速度が、電極基板１のそりのある部分とない部分
で差を生じて不均一になる等の不具合を招き、このこと
が表示品質の低下の原因となる。

【０００８】そこで、本発明は、このようなことに対処
すべく、シール付近のセルギャップ部分と表示対応部の
セルギャップ部分との間で差を設け、電極基板のシール
近傍部分のそりをなくする液晶セルを提供しようとする
ものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明においては、帯状シール（３
０）を介して組み合わされる一対の電極基板（１０、２
０）と、これら電極基板間にてシール（３０）により密
封される液晶（４０）とを備えた液晶セルにおいて、一
対の電極基板（１０、２０）の各内表面の少なくとも一
方に、シール（３０）に対向する位置にて溝（１１ａ、
２１ａ）が形成され、一対の電極基板（１０、２０）
が、シール（３０）を溝（１１ａ、２１ａ）内に位置さ
せて組み合わされていることを特徴とする液晶セルが提
供される。

【００１０】また、請求項２に記載の発明では、請求項
１に記載の液晶セルにおいて、一対の電極基板（１０、
２０）の一方が、第１透明基板（１１）と、この第１透
明基板の内表面に設けた複数条の第１透明電極（１２）
とを備え、他方の電極基板（２０）が、第２透明基板
（２１）と、この第２透明基板の内表面に設けられて第
１の各透明電極（１２）と共に格子状電極を形成する複
数条の第２透明電極（２２）とを備え、第１透明基板
（１１）の内表面には、複数条の第１透明電極（１２）
のうち外側に位置する両第１透明電極の各外側にてこれ
らにそれぞれ並行に形成した第１溝（１４ａ、１４ｂ）
を備え、一方、第２透明基板（２１）の内表面には、複
数条の第２透明電極（２２）のうち外側に位置する両第
２透明電極の各外側にてこれらにそれぞれ並行に形成し
た第２溝（２４ａ、２４ｂ）を備え、シール（３０）
が、各第１溝（１４ａ、１４ｂ）内にそれぞれ位置させ
る第１シール部（５０ａ、５０ｂ）と、各第２溝（２４
ａ、２４ｂ）内にそれぞれ位置させる第２シール部（６
０ａ、６０ｂ）とを備え、一対の電極基板（１０、２
０）が、各第１及び第２のシール部（５０ａ、５０ｂ、
６０ａ、６０ｂ）を介し組み合わされていることを特徴
とする。

【００１１】また、請求項３に記載の発明においては、
第１透明基板（１１）及びこの第１透明基板の内表面に
設けた第１透明電極部（１２）を有する第１電極基板
（１０）と、第１透明基板（１１）に帯状シール（３
０）を介し組み合わされる第２透明基板（２１）及びこ
の第２透明基板の内表面に設けられて第１透明電極部
（１２）に対向する第２透明電極部（２２）を有する第
２電極基板（２０）と、第１及び第２の透明基板（１
１、２１）間にシール（３０）により密封される液晶
（４０）とを備えた液晶セルにおいて、第１及び第２の
透明電極部（１２、２２）の少なくとも一方が、第１及
び第２の透明基板（１１、２１）の少なくとも一方の内
表面から他方の透明電極部（１２）に向け嵩上げされて
いることを特徴とする液晶セルが提供される。

【００１２】なお、上記各構成要素のカッコ内の符号
は、後述する実施例記載の具体的構成要素との対応関係
を示すものである。

【００１３】

【発明の作用効果】上記請求項１に記載の発明によれ
ば、一対の電極基板の各内表面の少なくとも一方に形成
した溝内にシールを位置させて、一対の電極基板が組み
合わされている。これにより、両電極基板のシールに対
する対応部（シール対応部）のセルギャップ部分と両電
極基板の液晶に対する対応部（表示対応部）のセルギャ
ップ部分との間に差が生じる。このため、シール対応部
の厚さが、表示対応部よりも大きくなることがなく、両
電極基板の外周部にそりを生じない。

【００１４】従って、シールの幅が不必要に広くなるこ
とがないのは勿論のこと、液晶への印加電圧に対する応
答速度が液晶セル全体に亘り均一になり、その結果、適
正な表示品質を確保できる。また、請求項２に記載の発
明によれば、透明電極が溝をまたぐことがないので、両
電極基板を組み合わせて液晶セルの最終形状を形成して
も、透明電極が断線したりすることはない。

【００１５】また、請求項３に記載の発明によれば、第
１及び第２の透明電極部の少なくとも一方が、第１及び
第２の透明基板の少なくとも一方の内表面から他方の透
明電極部に向け嵩上げされている。これにより、シール
対応部のセルギャップ部分と表示対応部のセルギャップ
部分との間に差が生じ、その結果、請求項１に記載の発
明と同様の作用効果を達成できる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の第１実施例を図面により説明
する。図１は、本発明に係る液晶セルの第１実施例を示
している。この液晶セルは、一対の電極基板１０、２０
の間に帯状シール３０により液晶４０を封入して構成さ
れている。なお、液晶４０としては、強誘電性液晶や反
強誘電性液晶等が採用されている。

【００１７】電極基板１０は、ガラス基板１１を備えて
おり、このガラス基板１１の内表面には、複数条の透明
電極１２が、図１にて図示左右方向に向け互いに平行に
形成されている。また、電極基板１０は、配向膜１３を
備えており、この配向膜１３は、各透明電極１２を覆う
ようにガラス基板１１の内表面に形成されている。電極
基板２０は、ガラス基板２１を備えており、このガラス
基板２１の内表面には、複数条の透明電極２２が、各透
明電極１２に対向してこれらと共に格子状電極を構成す
るように形成されている。また、電極基板２０は、配向
膜２３を備えており、この配向膜２３は、各透明導電膜
２２を覆うようにガラス基板２１の内表面に形成されて
いる。

【００１８】次に本発明の要部の構成について説明する
と、断面半円状の溝２１ａが、配向膜２３の外周に沿
い、ガラス基板２１の内表面上に形成されている（図１
参照）。ここで、溝２１ａの深さは、１．５μｍ程度の
値となっている。次に、このように構成した液晶セルの
製造方法について図２を参照して説明する。

【００１９】まず、ガラス基板１０に加え、溝２１ａを
形成する前のガラス板材（ガラス基板２０に相当する）
を準備する。そして、溝形成工程Ｓ１において、後述の
ごとくシール３０を印刷する部分に相当するガラス板材
の内表面外周部に沿い、深さ１．５μｍ程度の溝２１ａ
を形成しガラス基板２０とする。これは、液晶セルの外
周部（シール対応部）のセルギャップを３μｍ程度にし
かつ液晶セルの表示対応部のセルギャップを１．５μｍ
程度にし、さらにシール３０の幅を１ｍｍ程度までの値
にするためである。ここで、溝２１ａの形成は、フッ化
水素等の使用によりエッチング処理でもって行う。

【００２０】その後、蒸着フォト工程Ｓ２において、ガ
ラス基板１１の内表面に透明導電膜を蒸着し、そしてこ
の透明導電膜にパターニング処理を施して各透明電極１
２を形成する。一方、ガラス基板２１の内表面（溝２１
ａの内表面も含む）にも、同様にして、透明導電膜を蒸
着しこれにパターニング処理を施して各透明電極２２を
形成する。

【００２１】ついで、配向処理工程Ｓ３において、ガラ
ス基板１１の内表面に各透明電極１２を介し配向膜１３
をオフセット印刷により印刷焼成しラビング処理を施
す。一方、ガラス基板２１の内表面に、配向膜２３を各
透明電極２２を介し同様に印刷焼成しラビング処理を施
す。然る後、シール印刷工程Ｓ４において、ガラス基板
２０の溝２１ａに、スペーサを混ぜたエポキシ樹脂系接
着剤をシール材としてスクリーン印刷し、シール３０を
形成する。ここで、スクリーン印刷時のシール３０の断
面形状は、図３にて示すごとく、高さ１０μｍ乃至１５
μｍ及び幅０．３ｍｍを有する半楕円形状となってい
る。

【００２２】ついで、スペーサ散布工程Ｓ５において、
ガラス基板１０の内表面にスペーサを散布する。この散
布後、重ね合わせ工程Ｓ６において、両配向膜１３、２
３が互いに対向するように、両ガラス基板１０、２０を
重ね合わせる。そして、シール硬化工程Ｓ７において、
重ね合わせ済みの両ガラス基板１０、２０に圧力をかけ
てシール３０を焼成硬化する。

【００２３】ここで、図３にて示したシール印刷形状
を、上述のように、液晶セルのシール対応部のセルギャ
ップを３μｍ程度にし、かつ液晶セルの表示対応部のセ
ルギャップを１．５μｍ程度にするようにつぶす。これ
により、シール３０は、０．５乃至１ｍｍ程度までしか
広がらず、また、シール対応部が表示対応部よりも高く
なるということもない。従って、電極基板１０、３０が
シール対応部にてそりを生ずることがなく、その結果、
液晶の印加電圧の対する応答速度を液晶セル全体に亘り
均一にでき、適正な表示品質を確保できる。また、溝２
１ａがシール材のガイドとなるため、熱硬化時にシール
粘土が低下した場合に発生するシール流れ等の不具合を
招くことがない。

【００２４】さらに、液晶注入工程Ｓ８において、上述
のようにして硬化済みの両ガラス基板１０、２０を、液
晶と共に真空槽内に入れる。そして、真空槽内を真空状
態にして、シール３０の封口部を液晶につけた後、真空
槽内を大気に開放して液晶を両ガラス基板１０、２０の
間に注入する。液晶注入終了後、上記封口部を樹脂によ
り封止する。これにより、液晶セルの製造が完了する。

【００２５】次に、本発明の第２実施例について図４を
参照して説明すると、この第２実施例においては、上記
第１実施例にて透明基板２１に形成した溝２１ａに加
え、この溝２１ａと同様の形成方法により、溝形成工程
Ｓ１において、透明基板１１にも溝１１ａを形成する。
但し、この溝１１ａの深さは、シール３０の高さを上記
第１実施例と同様の値にできるように設定する。

【００２６】そして、蒸着フォト工程Ｓ２において、上
記第１実施例における透明導電膜の形成と同様に、透明
基板１１の内表面（溝１１ａの内表面も含む）にも透明
導電膜を形成して複数状の透明電極１２を形成する。ま
た、シール硬化工程Ｓ７においては、その前工程Ｓ６に
おける重ね合わせ後、上記第１実施例と同様にシール硬
化処理をする。

【００２７】これによっても、上記第１実施例と同様の
作用効果を達成できる。次に、本発明の第３実施例につ
き図５〜図８を参照して説明すると、この第３実施例で
は、上記第１実施例にて述べた溝形成工程Ｓ１における
処理を次のようにして行う。まず、両ガラス基板１４、
２４（上記第１実施例にて述べた両ガラス基板１１、２
１に相当する）を形成するための両ガラス板材を準備す
る。そして、後述のごとく両シール部５０ａ、５０ｂを
それぞれ印刷する部分に相当する一方のガラス板材の内
表面の各外周縁部に沿い、各溝１４ａ、１４ｂを形成し
てガラス基板１４とする。一方、後述のごとく両シール
部６０ａ、６０ｂをそれぞれ印刷する部分に相当する他
方のガラス板材の内表面の各外周縁部に沿い、各溝２４
ａ、２４ｂを形成してガラス基板２４とする。

【００２８】但し、各溝１４ａ、１４ｂ、２４ａ、２４
ｂの深さは、上記第１実施例における溝２１ａと同じで
ある。また、これらの溝１４ａ、１４ｂ、２４ａ、２４
ｂの形成は溝２１ａの場合と同様のエッチング処理によ
る。また、溝２４ａは、両溝１４ａ、１４ｂ間にてこれ
らに直角に位置し、かつ溝２４ｂは、両溝１４ａ、１４
ｂ間にてこれらに直角に位置するように形成される。ま
た、溝２４ａの長さは溝１４ａの長さよりもその幅の２
倍分だけ短い。一方、溝２４ｂの長さは溝１４ｂの長さ
よりもその幅の２倍分だけ短い。

【００２９】次に、蒸着フォト工程Ｓ２においては、複
数条の透明電極１２が、ガラス基板１４の内表面に、両
溝１４ａ、１４ｂの間にて、これらに平行に、上記第１
実施例と同様にして蒸着形成される（図５参照）。一
方、複数条の透明電極２２が、ガラス基板２４の内表面
に、両溝２４ａ、２４ｂの間にて、これらに平行に、上
記第１実施例と同様にして蒸着形成される（図６参
照）。

【００３０】また、シール印刷工程Ｓ４においては、各
溝１４ａ、１４ｂ、２４ａ、２４ｂ内に、上記第１実施
例における溝２１ａの場合と同様に、シール部５０ａ、
５０ｂ、６０ａ、６０ｂがそれぞれ形成される（図５〜
図８参照）。そして、スペーサ散布工程Ｓ５の処理後、
重ね合わせ工程Ｓ６において、上記第１実施例と同様
に、両ガラス基板１４、２４を重ね合わせ、ついで、シ
ール硬化工程Ｓ７にて、各シール部５０ａ、５０ｂ、６
０ａ、６０ｂに圧力をかけて焼成硬化する。

【００３１】この場合、各溝１４ａ、１４ｂ、２４ａ、
２４ｂの形成位置及び長さが上述のように設定されてい
るので、両ガラス基板１４、２４を重ね合わせたとき、
両溝１４ａ、１４ｂの各端部が、両溝２４ａ、２４ｂの
各端部と相互に接触した状態となり、一条のシールを形
成する。また、各透明電極１２、２２が各溝１４ａ、１
４ｂ、２４ａ、２４ｂをまたぐことがないので、上述の
ようにシール硬化工程Ｓ７にて圧力をかけても、各透明
電極１２、２２が断線することもない。

【００３２】また、図９は本発明の第４実施例を示して
いる。この第４実施例においては、上記第１実施例にて
述べたガラス基板２１の溝２１ａが廃止されている。そ
して、これに代え、ガラス基板２１の内表面と各透明電
極２２との間に、絶縁層７０が介装されている。この場
合、絶縁層７０は、二酸化珪素ＳｉＯ₂ の蒸着フォトパ
ターニング等により厚さ１．５μｍにて形成されてい
る。

【００３３】これにより、各透明電極２２が絶縁層７０
の厚さ（１．５μｍ）だけガラス基板１１側へ嵩上げさ
れる。その結果、セルギャップが、表示対応部にて１．
５μｍとなりシール対応部にて３μｍとなる。よって、
この第４実施例においても、上記第１実施例と同様の作
用効果を達成できる。

【００３４】なお、上述のような絶縁層７０による嵩上
げは、ガラス基板２１側に限ることなく、ガラス基板１
１側にて行ってもよく、また、両ガラス基板１１、２１
の双方の側で行ってもよい。また、絶縁層７０に代え
て、この絶縁層７０の介装位置にてこれに相当する厚さ
だけ、両ガラス基板１１、２１の一方の内表面を突出形
成するようにして実施してもよい。

【００３５】また、本発明の実施にあたっては、光スイ
ッチ用液晶セルに本発明を適用して実施してもよい。ま
た、本発明の実施にあたっては、エッチング工程Ｓ８に
おけるエッチング処理は、上記実施例にて述べた方法に
限ることなく、透明基板３１の内表面にワックスを塗布
し、このワックスを針先やダイヤモンドバイト等により
引っかいて透明基板３１の内表面を露出させてエッチン
グを施すようにして実施してもよい。また、透明基板３
１の内表面に特殊インキを用いて印刷した状態でエッチ
ングを施してもよく、或いは、透明基板３１として感光
性ガラスを採用してエッチング処理を施すようにしても
よい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る液晶セルの第１実施例を示す断面
図である。

【図２】図１の液晶セルの製造工程を示す工程図であ
る。

【図３】図２のシール印刷工程におけるシールのスクリ
ーン印刷断面形状を示す拡大図である。

【図４】本発明の第２実施例を示す断面図である。

【図５】本発明の第３実施例を示す一方の電極基板の下
面図である。

【図６】上記第３実施例を示す他方の電極基板の平面図
である。

【図７】図５の電極基板の側面図である。

【図８】図６の電極基板の側面図である。

【図９】本発明の第４実施例を示す断面図である

【図１０】従来の液晶セルの断面図である。

【符号の説明】

１０、２０・・・電極基板、１１、１４、２１、２４・
・・ガラス基板、１２、２２・・・透明電極、１１ａ、
１４ａ、１４ｂ、２１ａ、２４ａ、２４ｂ・・・溝、３
０・・・シール、５０ａ、５０ｂ、６０ａ、６０ｂ・・
・シール部、７０・・・絶縁層。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 帯状シールを介して組み合わされる一対
   の電極基板と、これら電極基板間にて前記シールにより
   密封される液晶とを備えた液晶セルにおいて、 前記一対の電極基板の各内表面の少なくとも一方に、前
   記シールに対向する位置にて溝が形成され、 前記一対の電極基板が、前記シールを前記溝内に位置さ
   せて組み合わされていることを特徴とする液晶セル。
2. 【請求項２】 前記一対の電極基板の一方が、第１透明
   基板と、この第１透明基板の内表面に設けた複数条の第
   １透明電極とを備え、 他方の電極基板が、第２透明基板と、この第２透明基板
   の内表面に設けられて前記第１の各透明電極と共に格子
   状電極を形成する複数条の第２透明電極とを備え、 前記第１透明基板の内表面には、前記複数条の第１透明
   電極のうち外側に位置する両第１透明電極の各外側にて
   これらにそれぞれ並行に形成した第１溝を備え、 一方、前記第２透明基板の内表面には、前記複数条の第
   ２透明電極のうち外側に位置する両第２透明電極の各外
   側にてこれらにそれぞれ並行に形成した第２溝を備え、 前記シールが、前記各第１溝内にそれぞれ位置させる第
   １シール部と、前記各第２溝内にそれぞれ位置させる第
   ２シール部とを備え、 前記一対の電極基板が、前記各第１及び第２のシール部
   を介し組み合わされていることを特徴とする請求項１に
   記載の液晶セル。
3. 【請求項３】 第１透明基板及びこの第１透明基板の内
   表面に設けた第１透明電極部を有する第１電極基板と、 前記第１透明基板に帯状シールを介し組み合わされる第
   ２透明基板及びこの第２透明基板の内表面に設けられて
   前記第１透明電極部に対向する第２透明電極部を有する
   第２電極基板と、 前記第１及び第２の透明基板間に前記シールにより密封
   される液晶とを備えた液晶セルにおいて、 前記第１及び第２の透明電極部の少なくとも一方が、前
   記第１及び第２の透明基板の少なくとも一方の内表面か
   ら他方の透明電極部に向け嵩上げされていることを特徴
   とする液晶セル。