JPH09160004A

JPH09160004A - 液晶セル及びその空セル

Info

Publication number: JPH09160004A
Application number: JP31451095A
Authority: JP
Inventors: Hideki Kawahara; 英樹川原; Koichi Miyashita; 耕一宮下
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1995-12-01
Filing date: 1995-12-01
Publication date: 1997-06-20

Abstract

(57)【要約】【目的】セルギャップの光学的光路長よりも小さな光
路長を有するセルギャップ測定用領域を採用することに
より、スメクチック液晶の注入前にセルギャップを精度
よく測定し得る液晶セル及びその空セルを提供すること
を目的とする。【解決手段】絶縁膜１２の外周部１２ａには、複数の
セルギャップ測定用領域１２ｂが開口して形成されてお
り、一方、絶縁膜２２の外周部２２ａには、複数のセル
ギャップ測定用領域２２ｂが、それぞれ、各セルギャッ
プ測定用領域１２ｂに対向して形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置等に
採用するに適した液晶セル及びその空セルに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば、ツイストネマチック液晶
を封入した液晶セルにおいては、その歩留りを高めるよ
うに製造工程中の品質管理が必要とされる。このため、
液晶注入前には、光反射スペクトルや光干渉を利用した
セルギャップ測定方法による液晶セルのセルギャップ測
定が行われている。

【０００３】ここで、上記液晶セルのセルギャップは、
液晶セルの電極基板の透明導電膜及び絶縁膜の膜厚の和
に比べて、４μｍ以上と広いため、セルギャップの光学
的光路長が、上記膜厚の和に対応する光学的光路長に比
べてかなり大きくなる。従って、上記セルギャップ測定
方法による測定結果には、透明導電膜及び絶縁膜の膜厚
の和による影響は殆ど混入せず、上述した品質管理を良
好に維持できる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、広視
野角や高応答性を有する強誘電性液晶や反強誘電性液晶
といったスメクチック液晶を封入した液晶セルが開発さ
れている。この液晶セルのセルギャップは、通常、２μ
ｍ以下と狭い。しかも、表示むらの発生を防止するため
に、セルギャップのばらつきを例えば±０．０５μｍ以
下にしなければならない。従って、セルギャップ測定精
度は、スメクチック液晶を封入した液晶セルの品質管理
上、非常に重要といえる。

【０００５】しかし、スメクチック液晶を封入した液晶
セルのセルギャップの精度のよい測定は、上記セルギャ
ップ測定方法によっては、非常に困難であり、当該液晶
セルの表示むらを招き、歩留りが悪いという不具合が生
じている。このため、本発明者等は、スメクチック液晶
を封入した液晶セルのセルギャップを上記測定方法によ
っては精度よく測定できない原因について種々検討を加
えてみた。

【０００６】これによれば、かかる液晶セルでは、電極
基板の一部を構成する透明導電膜や絶縁膜等からなる多
層膜の膜厚がセルギャップに近い値となる。このため、
セルギャップの光学的光路長が、多層膜の膜厚に対応す
る光学的光路長に近似する値となる。従って、上記セル
ギャップ測定方法による場合、その測定結果には、ネマ
チック液晶の場合のセルギャップとは異なり、多層膜に
よる影響が大きく混入し、精度よくセルギャップを測定
できないことが分かった。

【０００７】そこで、本発明は、以上のようなことに対
処するため、セルギャップの光学的光路長よりも小さな
光路長を有するセルギャップ測定用領域を採用すること
により、スメクチック液晶の注入前にセルギャップを精
度よく測定し得る液晶セル及びその空セルを提供するこ
とを目的とする。

【０００８】

【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乃至３、５に記載の発明によれば、スメク
チック液晶の封入前のセルギャップの光学的光路長より
も小さな光学的光路長を有する少なくとも一つのセルギ
ャップ測定用領域が、帯状シールの内側にて互いに対向
して各多層膜にそれぞれ形成されている。

【０００９】しかして、スメクチック液晶を封入する前
に、光反射スペクトルや光干渉を利用したセルギャップ
測定方法により、互いに対向するセルギャップ測定用領
域の利用によりセルギャップを測定すれば、セルギャッ
プが各多層膜の膜厚に近似していても、セルギャップ測
定用領域の光学的光路長がセルギャップの光学的光路長
よりも小さいため、セルギャップ測定を精度よく行え
る。従って、スメクチック液晶を封入しても、液晶セル
に表示むらを招くことがなく、液晶セルの歩留りを高め
ることができる。

【００１０】ここで、請求項２に記載の発明のように、
各セルギャップ測定用領域が、両電極基板の表示領域の
外側に対応する位置にて、各多層膜に形成されても、セ
ルギャップの測定精度を高めることができる。また、請
求項３に記載の発明のように、各セルギャップ測定用領
域が、両電極基板の表示領域に対応する位置にて、各多
層膜に形成されていても、セルギャップの測定精度を高
めることができる。

【００１１】また、請求項４及び５に記載の発明によれ
ば、各多層膜には、少なくとも一つのセルギャップ測定
用第１領域が両電極基板の表示領域に対応する位置にて
互いに対向してそれぞれ形成され、かつ、少なくとも一
つのセルギャップ測定用第２領域が両電極基板の表示領
域の外側に対応する位置にて互いに対向してそれぞれ形
成されており、かつ、前記セルギャップ測定用第１及び
第２の領域が、前記スメクチック液晶の封入前の前記セ
ルギャップの光学的光路長よりも小さな光学的光路長を
有する。

【００１２】このため、請求項１乃至３に記載の発明の
作用効果を相乗的に達成することができ、その結果、セ
ルギャップ全体の測定精度をより一層高めることができ
る。また、請求項６及び７に記載の発明のように、表示
領域における各セルギャップ測定用領域に、各配向膜と
同一面内にて疑似配向膜部が形成されていれば、セルギ
ャップ測定用領域の存在にもかかわらず、スメクチック
液晶の配向を適正に確保できる。その結果、液晶セルと
しての表示にセルギャップ測定用領域の存在による輝点
が生ずることもない。

【００１３】請求項８に記載の発明によれば、セルギャ
ップの光学的光路長よりも小さな光学的光路長を有する
少なくとも一つのセルギャップ測定用領域が帯状シール
の内側にて互いに対向して、空セルの各多層膜にそれぞ
れ形成されている。このため、スメクチック液晶を封入
する前の液晶セルにおける請求項１に記載の発明と同様
の作用効果を達成し得るのは勿論のこと、液晶セルの製
造過程における空セルの歩留りをも高めることができ
る。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１実施の形態を
図１及び図２に基づいて説明する。図１は、本発明に係
る液晶セルを示している。この液晶セルは、両電極基板
１０、２０を備えており、これら両電極基板１０、２０
は、帯状シール３０（図２参照）を介し互いに重ね合わ
されてセルギャップ（液晶セルのセルギャップに相当す
る）を形成する。また、両電極基板１０、２０の間に
は、スメクチック液晶が帯状シール３０を介して封入さ
れるようになっている。

【００１５】シール３０は、両電極基板１０、２０の各
外周縁部間に帯状に設けられており、このシール３０の
内側には、液晶セルの表示領域４０（図１参照）が、ス
メクチック液晶の封入領域（シール３０の内側領域）に
対応して形成されている。次に、本発明の要部の構成
を、液晶セルの外周部（表示領域４０の外側に対応す
る）の構成との関連にて説明する。

【００１６】電極基板１０は、図２にて示すごとく、透
明基板１１（ガラス基板からなる）を備えており、この
透明基板１１の内面外周部には、絶縁膜１２の外周部１
２ａが形成されている。一方、電極基板２０は、透明基
板２１（ガラス基板からなる）を備えており、この透明
基板２１の内面外周部には、絶縁膜２２の外周部２２ａ
が形成されている。なお、図２にて符号２６は、透明基
板２１と絶縁膜２２との間に形成された複数条の透明導
電膜のうちの一つを示す。また、透明基板１１と絶縁膜
１２との間にも、複数条の透明導電膜（図示しない）が
形成されている。

【００１７】また、絶縁膜１２の外周部１２ａには、複
数のセルギャップ測定用領域１２ｂが、図１及び図２に
て示すごとく、四角状に開口して形成されており、これ
ら各セルギャップ測定用領域１２ｂは、液晶セルの外周
部に沿い等間隔にて形成されている。一方、絶縁膜２２
の外周部２２ａには、複数のセルギャップ測定用領域２
２ｂ（図２にてその一例を示す）が、それぞれ、各セル
ギャップ測定用領域１２ｂに対向して形成されている。
なお、各セルギャップ測定用領域１２ｂは、これに対す
る絶縁膜１２の対応部分をフォトリソエッチング加工に
よって除去することにより形成されている。また、各セ
ルギャップ測定用領域２２ｂは、これに対する絶縁膜２
２の対応部分をフォトリソエッチング加工によって除去
することにより形成されている。

【００１８】このように構成した本第１実施の形態にお
いて、液晶セルのセルギャップ測定は、次のようにして
行う。まず、上述のように構成した液晶セルにおいてス
メクチック液晶を注入する前のもの（以下、空セルとい
う）を準備する。然る後、光反射スペクトルや光干渉を
利用したセルギャップ測定方法により、空セルのセルギ
ャップを測定する。

【００１９】ここで、互いに対向する各一対のセルギャ
ップ測定用領域１２ｂ、２２ｂを通るように、測定光を
両電極基板１０、２０を透過させる。かかる場合、各セ
ルギャップ測定用領域１２ｂ、２２ｂは、上述のごと
く、各絶縁膜１２、２２の一部を除去することにより形
成されているので、空セルのセルギャップが各絶縁膜１
２、２２の膜厚に近似していても、測定光が、各絶縁膜
１２、２２の光学的影響を受けることがない。

【００２０】このため、従来のセルギャップ測定方法で
も、空セルのセルギャップ測定を精度よく（例えば、±
０．０５の誤差内）に行える。従って、空セルの品質管
理、ひいてはスメクチック液晶封入後の液晶セルの表示
むらを招くことがなく、その結果、液晶パネルの歩留り
を高めることができる。次に、本発明の第２実施の形態
を、図３及び図４に基づいて説明する。

【００２１】この第２実施の形態では、上記第１実施の
形態にて述べた各セルギャップ測定用領域１２ｂ、２２
ｂを廃止し、液晶セルの表示領域４０内に複数対のセル
ギャップ測定用領域１５、２８が形成されている。液晶
セルの表示領域４０においては、電極基板１０の透明基
板１１の内表面と絶縁膜１２との間には、複数条の透明
導電膜１３が形成され、絶縁膜１２の内表面には配向膜
１４が形成されている。

【００２２】一方、電極基板２０の透明基板２１と絶縁
膜２２との間には、互い交互に形成した各複数条のブラ
ックマスク２３及びカラーフィルタ層２４と、平坦化膜
２５と、複数条の透明導電膜２６とが形成されており、
絶縁膜２２の内表面には、配向膜２７が形成されてい
る。ここで、図４にて示すごとく、各透明導電膜２６が
各カラーフィルタ層２４に対応して位置し、また、各ブ
ラックマスクが、各カラーフィルタ層２４の間の領域及
び各透明導電膜２６の間の領域に対応して位置してい
る。なお、各透明導電膜２６は、各透明導電膜１３と共
に格子状電極部を構成している。

【００２３】また、各セルギャップ測定用領域１５は、
透明導電膜１３、絶縁膜１２及び配向膜１４からなる三
層膜Ｍ１に形成されており、一方、各セルギャップ測定
用領域２８は、透明導電膜２６、絶縁膜２２及び配向膜
２７からなる三層膜Ｍ２に、各セルギャップ測定用領域
１５に対向して形成されている。なお、各セルギャップ
測定用領域１５は、これに対する三層膜Ｍ１の対応部分
をフォトリソエッチング加工によって除去することによ
り形成されている。また、各セルギャップ測定用領域２
８は、これに対する三層膜Ｍ２の対応部分をフォトリソ
エッチング加工によって除去することにより形成されて
いる。

【００２４】ここで、各一対のセルギャップ測定用領域
１５、２８は、各透明導電膜１３と各透明導電膜２６と
の格子状電極部に配置されている。その他の構成は上記
第１実施の形態と同様である。このように構成した本第
２実施の形態において、空セルのセルギャップ測定を、
光反射スペクトルや光干渉を利用したセルギャップ測定
方法により行う場合、互いに対向する各一対のセルギャ
ップ測定用領域１５、２８を通るように、測定光を両電
極基板１０、２０を透過させる。

【００２５】この場合、各セルギャップ測定用領域１
５、２８は、上述のごとく、各三層膜Ｍ１、Ｍ２の一部
を除去することにより形成されているので、空セルのセ
ルギャップが各三層膜Ｍ１、Ｍ２の膜厚に近似していて
も、測定光が、各三層膜Ｍ１、Ｍ２の光学的影響を受け
ることがない。このため、上述した従来のセルギャップ
測定方法でも、上記第１実施の形態と同様に空セルの表
示領域４０におけるセルギャップ測定を精度よく行え
る。従って、上記第１実施の形態と同様の作用効果を達
成することができる。

【００２６】図５は、上記第２実施の形態の第１変形例
を示している。この第１変形例では、図５にて例示する
ように、上記配向膜１４に対する各セルギャップ測定用
領域１５の対応部に疑似配向膜部１５ａが形成されると
ともに、上記配向膜２７に対する各セルギャップ測定用
領域２８の対応部に疑似配向膜部２８ａが形成されてい
る。

【００２７】ここで、各疑似配向膜部１５ａ、２８ａ
は、透明基板１１、２１や平坦化膜２５の屈折率に近似
した屈折率を有する材料、例えば、ＳｉＯ₂の各配向膜
１４、２７に対するマスク蒸着により形成されている。
その他の構成は上記第２実施の形態と同様である。この
ように構成した本第１変形例によれば、各疑似配向膜部
１５ａ、２８ａは、その周囲の配向膜部分により配向膜
１４、２７と略同様に配向されるので、スメクチック液
晶が適正に配向する。このため、スメクチック液晶を空
セルに封入した場合に、その表示領域４０の各セルギャ
ップ測定用領域１５、２８に対応する分にて輝点を生ず
ることはない。

【００２８】また、各疑似配向膜部１５ａ、２８ａの光
学的光路長は、スメクチック液晶封入前のセルギャップ
の光学的光路長よりも小さいので、上記第２実施の形態
と同様の作用効果を達成できるのは勿論である。図６
は、上記第２実施の形態の第２変形例を示している。こ
の第１変形例では、上記第２実施の形態にて述べた各セ
ルギャップ測定用領域１５が、これに対する透明電極１
３及び絶縁膜１２の各対応部分をフォトリソエッチング
加工により除去した後、絶縁膜１２の内表面に配向膜１
４を形成することにより形成されている。

【００２９】一方、上記第２実施の形態にて述べた各セ
ルギャップ測定用領域２８が、これに対する透明電極２
６及び絶縁膜２２の各対応部分をフォトリソエッチング
加工により除去した後、絶縁膜２２の内表面に配向膜２
７を形成することにより形成されている。ここで、各セ
ルギャップ測定用領域１５、２８には、各配向膜１４、
２７が、図６にて示すごとく残る。

【００３０】この場合、各配向膜１４、２７の厚さ及び
屈折率は、それぞれ、例えば、３５０Å及び１．８であ
るから、各配向膜１４、２７の光学的光路長（３５０Å
×１．８＝０．０６３μｍ）は、セルギャップの光学的
光路長（１．７μｍ）よりも非常に小さい。このため、
各セルギャップ測定用領域１５、２８に配向膜があって
も、セルギャップの測定が可能であり、その結果、上記
第２実施の形態と実質的に同様の作用効果を達成でき
る。

【００３１】次に、本発明の第３実施の形態を図７に基
づいて説明する。この第３実施の形態では、上記第１実
施の形態にて述べた複数対のセルギャップ測定用領域１
２ｂ、２２ｂ及び上記第２実施の形態にて述べた複数対
のセルギャップ測定用領域１５、２８が採用されてい
る。これにより、表示領域４０の外側及び内側の双方に
おける空セルのセルギャップを精度よく測定できるの
で、空セル全体のセルギャップ測定精度をより一層高め
ることができる。

【００３２】なお、上記第３実施の形態において、上記
第２実施の形態の第１変形例（図５参照にて述べた各疑
似配向膜部１５ａ、２８ａを採用すれば、さらに、上記
第１変形例にて述べた作用効果をも確保できる。また、
本発明の実施にあたっては、各一対のセルギャップ測定
用領域１２ｂ、２２ｂ及び１５、２８の対数は、必要に
応じて適宜変更して実施してもよい。

【００３３】また、本発明の実施にあたっては、各セル
ギャップ測定用領域を、上記各実施の形態にて述べたよ
うに開口によるものではなく、液晶セルのセルギャップ
の光学的光路長よりも小さな光学的光路長を有する材料
により形成して実施しても、セルギャップの測定精度を
向上させ得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る液晶セルの第１実施の形態の平面
図である。

【図２】図１の液晶セルの外周部の拡大断面図である。

【図３】本発明に係る液晶セルの第２実施の形態の平面
図である。

【図４】図３の液晶セルの表示領域に対応する部分の拡
大断面図である。

【図５】上記第２実施の形態の第１変形例を示す要部拡
大断面図である。

【図６】上記第２実施の形態の第２変形例を示す要部拡
大断面図である。

【図７】本発明に係る液晶セルの第３実施の形態の平面
図である。

【符号の説明】

１０、２０・・・電極基板、１１、２１・・・透明基
板、１２、２２・・・絶縁膜、１２ａ、２２ａ・・・外
周部、１３、２６・・・透明導電膜、１４、２７・・・
配向膜、１２ｂ、２２ｂ、１５、２８・・・セルギャッ
プ測定用領域、３０・・・シール、４０・・・表示領
域、Ｍ１、Ｍ２・・・三層膜。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】帯状シール（３０）を介し互いに重ね合
わされてセルギャップを形成する一対の電極基板（１
０、２０）と、これら両電極基板の間に封入されるスメクチック液晶と
を備え、前記両電極基板は、透明基板（１１、２１）と、この透
明基板に前記スメクチック液晶側にて透明電極を介し形
成した多層膜（Ｍ１、Ｍ２）とにより構成されている液
晶セルにおいて、前記スメクチック液晶の封入前の前記セルギャップの光
学的光路長よりも小さな光学的光路長を有する少なくと
も一つのセルギャップ測定用領域（１２ｂ、２２ｂ、１
５、２８）が、前記帯状シールの内側にて互いに対向し
て前記各多層膜にそれぞれ形成されていることを特徴と
する液晶セル。
【請求項２】前記各セルギャップ測定用領域（１２
ｂ、２２ｂ）が、前記両電極基板の表示領域（４０）の
外側に対応する位置にて、前記各多層膜に形成されてい
ることを特徴とする請求項１に記載の液晶セル。
【請求項３】前記各セルギャップ測定用領域（１５、
２８）が、前記両電極基板の表示領域に対応する位置に
て、前記各多層膜に形成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。
【請求項４】帯状シール（３０）を介し互いに重ね合
わされてセルギャップを形成する一対の電極基板（１
０、２０）と、これら両電極基板の間に封入されるスメクチック液晶と
を備え、前記両電極基板は、透明基板（１１、２１）と、この透
明基板に前記スメクチック液晶側にて透明電極を介し形
成した多層膜（Ｍ１、Ｍ２）とにより構成されている液
晶セルにおいて、前記各多層膜には、少なくとも一つのセルギャップ測定
用第１領域（１５、２８）が前記両電極基板の表示領域
（４０）に対応する位置にて互いに対向してそれぞれ形
成され、かつ、少なくとも一つのセルギャップ測定用第
２領域（１２ｂ、２２ｂ）が前記両電極基板の表示領域
の外側に対応する位置にて互いに対向してそれぞれ形成
されており、かつ、前記セルギャップ測定用第１及び第２の領域が、
前記スメクチック液晶の封入前の前記セルギャップの光
学的光路長よりも小さな光学的光路長を有することを特
徴とする液晶セル。
【請求項５】前記各セルギャップ測定用領域が、これ
らに対する前記各多層膜の対応部に開口を設けることに
より形成されていることを特徴とするセルギャップ測定
用領域１乃至４に記載の液晶セル。
【請求項６】前記各多層膜が、少なくとも透明導電
膜、絶縁膜及び配向膜からなり、前記表示領域における前記各セルギャップ測定用領域に
は、前記各配向膜と同一面内にて疑似配向膜部が形成さ
れていることを特徴とする請求項５に記載の液晶セル。
【請求項７】前記各疑似配向膜部が、前記各透明基板
の屈折率と略同一の屈折率を有する材料により形成され
ていることを特徴とする請求項６に記載の液晶セル。
【請求項８】帯状シール（３０）を介し互いに重ね合
わされてセルギャップを形成する一対の電極基板（１
０、２０）を備え、前記両電極基板は、透明基板（１１、２１）と、この透
明基板に透明導電膜を介し形成した多層膜（Ｍ１、Ｍ
２）とにより構成されているスメクチック液晶封入前の
空セルにおいて、前記セルギャップの光学的光路長よりも小さな光学的光
路長を有する少なくとも一つのセルギャップ測定用領域
（１２ｂ、２２ｂ、１５、２８）が、前記帯状シールの
内側にて互いに対向して前記各多層膜にそれぞれ形成さ
れていることを特徴とするスメクチック液晶封入前の空
セル。