JPS62231939A - 液晶素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、液晶素子に関し、詳しくはセル厚を均一にす
るための液晶セルの構成に関する。

［従来の技術］ 従来より使用されている液晶素子として、例えばエム・
シャット（Ｍ、　５ｃｈａｄｔ）とダブりニー・ヘルフ
リッヒ（Ｗ、　Ｈｅ１ｆｒｉｃｈ）著“アプライド・フ
ィジックス・レターズ°°　（“Ａｐｐ目ｅｄ　Ｐｈｙ
ｓｉｃｓＬｅｔｔｅｒｓ″）第１８巻、第４号（１９７
１年２月１５日発行）、第１２７頁〜１２８頁の“ボル
テージ・ディペンダント・オプティカル・アクティビテ
ィ−・才ブ・ア・ツィステッド・ネマチック・リキッド
・クリスタル（“Ｖｏｌｔａｇｅ　ＤｅｐｅｎｄｅｎＬ
Ｏｐｔｉｃａｌ　　Ａｃｔｉｖｉｔｙ　　ｏｆ　　ａ　
　Ｔｗｉｓｔｅｄ　　Ｎｅｇ＋ａｔｉｃ　　Ｌｉｑｕｉ
ｄＣｒｙｓｔａｌ″）に示されたＴＮ（ｔｗｉｓｔｅｄ
　ｎｅｓａｔｉｃ）液晶を用いたものが知られている。

このＴＮ型液晶は１画素密度を高くしたマトリクス電極
構造を用いた時分割ＩＩｉ１ｇＪの際にクロストークを
発生する点があるため１画素数が制限されている。また
、各画素にＴＰＴによるスイッチング素子を接続して画
素毎をスイッチングする方式の表示素子も知られている
が、使用するＴＰＴが複雑な構造を有しているため、製
造工程数が多く、高い製造コストが“ネックとなってい
るうえに、ＴＰＴを構成している薄膜半導体（例えば、
ポリシリコン、アモルファスシリコン）等を広い面植に
わたって被膜形成することか難しい、そこて、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かクラー
ク（Ｃ１ａｒｋ）及びラガウオール（Ｌａｇｅｒｗａｌ
ｌ）の両者により特開昭５６−１０７２１６号公報、米
国特許第４．３６７．９２４号明細書等で提案されてい
る。この強誘電性液晶は、一般に、特定の温度域で、カ
イラルスメクティックＣ相（Ｓａｃ”）又はＨ相（Ｓ■
■″）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の光学的安定状態と第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
の表示素子としての広い利用が期待されている。

［発明か解決しようとする問題点］ しかしながら、上述のような双安定性な液晶セルのセル
厚を約１μ誰程度にすることによって得られる特性であ
って、表示素子として応用する場合には、大面植にわた
って、１μ謙程度のセル厚を均一に得るための技術が要
求される。

ところで、このようなセル厚を均一に保つための液晶セ
ルの構成として次のような真空注入法が提案されている
。

第４図において、まず液晶セルｌ内を排気し真空にした
後、注入孔をおおうように液晶７をのせる。その後、セ
ル外を大気圧に戻すことによって、セル基板５を圧迫し
、均一な高さてセル内に形成されたスペーサ部材に基板
を密着させる。液晶の注入は加熱して液晶を等吉相にす
ることにより、セル内外の年力差によってセル内に液晶
が進入していく。

このような手法を用いることにより、１μｍ程度の均一
なセル厚を実現することが可能となる。

しかしながら、本発明者の実験によれば、真空注入法を
用いても、しばしば第４図に示した注入孔付近でセル厚
か大きくなる現象が見られた。この現象に対する詳細な
原因は不明だが、注入孔付近でのセル厚を保持するため
の上下基板間の接着力か不充分であることが考えられる
。

従って、本発明の目的は注入孔付近で、液晶のセル内へ
の進入をさまたげないように、注入孔の近傍を液晶導通
路を設けて接着剤層で包囲することによって、上記のよ
うな注入孔付近でのセル厚の肥大を防止することにある
。

［問題点を解決するための手段］ 即ち、本発明は電極の形成された一対の平行基板を間に
接着剤層を設けて固着し、無電界時に双安定状態又は多
安定状態を示す強：Ａ電性液晶を刺入したセル構造の液
晶素子において、該液晶がセル端部に設けられた注入孔
によりセル内に注入される構成であって、該注入孔の近
傍は液晶導通路を設けて接着剤層で包囲され、液晶刺入
後の注入孔の近傍の隆起か液晶セルの表示部の液晶層の
厚さの３倍以下に形成されていることを特徴とする液晶
素子である。

以下、本発明を図面とともに説明する。

第１図は、本発明の液晶素子の１例を表わす横断面図、
第２図はＡＡ線縦断面図である。

同第１図において、本発明の液晶素子は電極の形成され
た一対の平行基板を間に接着剤層を設けて固着し、双安
定状態を有する強誘電性液晶（ＦＬＣ）を刺入したセル
構造の液晶素子からなり、３個穿設された注入孔２の近
傍８は液晶導通路９を設けて接着剤層３で包囲されなり
、液晶セルに液晶を封入した後、注入孔２の近傍に形成
された隆起１０は、その高さｈが液晶セルｌの表示部４
の液晶層の最大厚さの３倍以下、好ましくは２倍以下　
、さらに好ましくは１．１倍以下に形成されてなるもの
である。

第３図は本発明の液晶素子の他の例を表わすものであり
、液晶セルの端部に接着剤層３を挿通して側壁注入孔１
１を設け、該側壁注入孔１１の近傍を接着剤層３で包囲
してなるものである。

本発明において、注入孔の大きさは直径ｌｈ鳳φ以下、
好ましくは１〜３Ｉｌφのものが望ましい。

接着剤層は特に限定することはなく通常の接着剤を用い
ることができるか、例えばエポキシ系接着剤を用いるこ
とかできる。

またｖｉ若剤層で包囲される注入孔の近傍の面積は少な
くとも注入孔の面積の１０倍以上あることが望ましい。

本発明の液晶素子は通常の液晶の注入方法により、液晶
セル内を排気して真空にした後、液晶で注入孔を被覆し
１次いで大気圧に戻して加圧することにより容易に得る
ことができる。

次に本発明に使用される液晶素子について説明する。第
１図および第２図に示す液晶素子は、８００Ａ〜３００
０Ａのストライプ形状に形成した透明電極（ｌＴＯｌｌ
ｉ）を配線したガラス基板とストライプ形状に形成した
透明電極（ＩＴＯ膜、酸化スズ膜）を配線したガラス基
板とが相対向して配置されており、ストライプ状透明電
極が互いに直交している。このガラス基板との間にはカ
イラルスメクチック相、好ましくはらせん消失したカイ
ラルスメクチック相で強誘電性を示す強誘電性液晶が注
入されている。

本発明の好ましい具体例では、−軸性配向処理を施す基
板には、図示していない各種の配向制御膜を設け、かか
る配向制御膜にラビング処理などの一軸性配向処理を施
すことができる。この配向ＩＪＷ膜に用いる材料として
は、例えば、ポリビニルアルコール、ポリイミド、ポリ
アミドイミド、ポリエステルイミド、ポリバラキシリレ
ン、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリビニルアセ
タール、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリアミド
、ポリスチレン、セルロース樹脂、メラミン樹脂、ユリ
ャ樹脂、アクリル樹脂などの樹脂類、あるいは感光性ポ
リイミド、感光性ポリアミド、硬化ゴム系フォトレジス
ト、フェノールノボラック系フォトレジストあるいは電
子線フォトレジスト（ポリメチルメタクリレート、エポ
キシ化−１，４−ポリブタジェンなど）などから選択し
て被膜形成したものが好ましい。

又１本発明の液晶素子を作成するに当って、基板の間隔
を制御する必要かある。特に、カイラルスメクチック相
のらせん構造を消失させるに十分な間隔とする必要があ
る。基板の間に適当なスペーサ部材（図示されていない
）が配置されて、その１７１１隔を全面に亘って均一な
ものとすることができる。この際、基板にはストライプ
状透明電極のそれぞれの間を覆うストライプ状スペーサ
部材を設けることが好ましいゆスペーサ部材の膜厚は１
強誘電性液晶の膜厚を決定することができるので、従っ
て液晶材料の種類や要求される応答速度などにより変化
するが、一般的にはｏ、ｚ　ｇ〜２０戸、好適には０．
５．〜＋０＝の範囲に設定される。又、本発明の別の具
体例ではスペーサ部材として、前述のストライプ状スペ
ーサの他にグラスファイバーやアルミナビーズなどを用
いることも可能である。

本発明で用いる強誘電性液晶としては、各種のものか適
用されるか、特にカイラルスメクチック相より高温側に
コレステリック相をもつ液晶が適している。具体的には
、下記のものを挙げることができる。

（：ｌ）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Ｃ
ＬＣｌｌ）１１７０４鼾ＣＯＯ（ト０Ｃ１１２ＣＩＩＣ
山〜　　７４０＠ Ｓ： （Ｃ：結晶相、Ｓｃ：カイラルスメクチックＣ相、ＳＡ
：スメクチックＡ相、Ｓａ：スメクチツクＢ相、Ｓ６：
スメクチツクＥ相、Ｃｈ：コレステリツク相、Ｉ：等吉
相） ［作用］ 本発明の液晶素子は、液晶注入方法において、液晶セル
内を排気して真空にした後、液晶で注入孔を被覆し、次
いて大気圧に戻して加圧し、セル内外の圧力差て液晶を
注入する過程において、注入孔の近傍は液晶導通路を設
けて接着剤層て包囲されているので、隆起が防止され液
晶素子の厚さを均等に形成することかできるものと推定
される。

［実施例〕 次に実施例を示し本発明をさらに具体的に説明する。

実施例１ 端部に直径２■φの注入孔を３個設け、ストライブ形状
に形成した透明電極（ＩＴＯ）を配線した、たて　２８
０■、よこ　３５５騰層、厚さ　１１ｍｍのガラス基板
と、同様に電極を配線したガラス基板を用いて、セル厚
ｌ＃Ｌ■の第１図に示す液晶素子を製造した。

ガラス基板の接着はエポキシ系接着剤を用いて行い、液
晶セルの周縁は巾３５ｍｍ、注入孔の近傍は基板の端か
ら２０ｓ＋ａてその中央に注入孔を配列し、巾１０ｍ−
の液晶導通路を形成して接着剤層を設けた。

次いで、液晶セルを真空容器に収容し１Ｏ−２Ｔｏｒｒ
の真空度てセル内を排気した後、注入孔をＤＯＢＡＭＢ
Ｇ　　（デシロキシベンジリデン−アミノ−２−メチル
ブチルシンナメート）を用いて被覆し、大気圧に戻して
　１２０℃にて注入を行った。液晶の注入は　時間で完
了した。

得られた液晶素子を電子顕微鏡で観察した結果、注入孔
の近傍の隆起は１．１ｇｍで表示部の液晶層の厚さ１Ｊ
Ｌ−の約１．１倍であった。

［発明の効果］ 以上説明した様に本発明の液晶素子は注入孔の近傍をヒ
分にシールすることにより、セル内の真空を保つと同時
に、液晶注入後の注入孔近傍のセル厚の肥大を防ぐこと
か可能となり、均一なセル厚を形成することができる優
れた効果かある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の液晶素子の１例を示す横断面図、第２
図はＡＡ線縦断面図、ｍ３図は本発明の他の例を示す断
面図および第４図は真空注入法による液晶のセル内・＼
の注入法を説明するための説明図である。 １・・・液晶セル　　　　　２・・・注入孔３・・・接
着剤層　　　　　４・・・表示部５・・・ガラス基板　
　　　６・・・シール材７・・・液晶　　　　　　　８
・・・近傍９・・・液晶導通路　　　　１０・・・隆起
１１・・・側壁注入孔

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電極の形成された一対の平行基板を間に接着剤層を設け
   て固着し、強誘電性液晶を封入したセル構造の液晶素子
   において、該液晶がセル端部に設けられた注入孔により
   セル内に注入される構成であって、該注入孔の近傍は液
   晶導通路を設けて接着剤層で包囲され、液晶封入後の注
   入孔の近傍の隆起が液晶セルの表示部の液晶層の厚さの
   ３倍以下に形成されていることを特徴とする液晶素子。