WO2008023416A1 - Élément d'affichage, papier électronique et terminal électronique employant celui-ci - Google Patents

Description

表示素子並びにそれを用いた電子ペーパーおよび電子端末 技術分野

[0001] 本発明は、表示素子並びにそれを用いた電子ペーパーおよび電子端末に関する

背景技術

[0002] 今後、電源が無くても表示保持可能で、表示内容を電気的に書き換え可能な電子 ペーパーが急速に普及すると予想されている。電子ペーパーは、従来、紙印刷物で あった書籍や雑誌、新聞等を、電気的に表示書き換え可能な装置によって実現する 。電子ペーパーは、薄ぐ軽ぐそして見やすいという紙印刷物の優れた特性を備え る。電子ペーパーは、表示内容 (コンテンツ)の書き換えが可能であるという点で、紙 印刷物より優れている。このため、電子ペーパーは紙印刷物のように使い捨てられる ことはない。従って、電子ペーパーが紙印刷物の代替として普及することは、紙資源 消費の削減に大きく貢献し、環境保護の観点からも非常に有用であると考えられる。 電子ペーパーの応用として、電子書籍、電子新聞、電子ポスターおよび電子辞書等 が考えられている。

[0003] 電子ペーパーに求められる特性として、（1)電気的に表示データの書き換えが可 能であること、（2)超低消費電力であること、（3)目に優しぐ疲れにくい (非常に見や すい)こと、（4)携帯が容易である (軽くて持ち運びしやすい)こと、（5)紙のように薄く て折り曲げ可能である (軽量で可撓性がある）こと等がある。

[0004] 電子ペーパーの表示方式には、電気泳動方式、ツイストボール方式、有機 EL (ェ レクト口ルミネッセンス)ディスプレイを用いる方式および液晶表示素子を用いる方式 等があり、各表示方式を用いて電子ペーパーの研究 '開発が行われている。電気泳 動方式は、帯電粒子を空気中や液体中で移動させる方式である。ツイストボール方 式は、二色に色分けされた帯電粒子を回転させる方式である。有機 ELディスプレイ は、有機材料力 なる複数の薄膜を陰極と陽極とで挟み込んだ構造を有する自発光 型のディスプレイである。液晶表示素子は、それぞれ電極を備えた一対の基板と、一 対の基板間に液晶が封止されて形成された液晶層とを有する非自発光型のディスプ レイである。液晶表示素子の動作方式には、 TN (Twisted Nematic)方式、 STN ( Super Twisted Nematic)方式等がある。

[0005] 電子ペーパーに用いられる液晶表示素子の 1つに、コレステリック相が形成される 液晶組成物（コレステリック液晶またはカイラルネマテイク液晶と称される。以下、コレ ステリック液晶と言う）を用いた液晶表示素子がある。コレステリック液晶は、双安定性 (メモリ性)を有している。双安定性とは、液晶が 2つの異なった配向状態で安定性を 示す性質である。コレステリック液晶は、液晶に印加する電界強度の調節によりプレ ーナ（planer)状態またはフォーカルコニック（focal conic)状態の!/、ずれかの状態 をとることができ、ー且プレーナ状態またはフォーカルコニック状態になると、その後 は無電界下においても安定してその状態を保持する。

[0006] プレーナ状態では、所定波長の光が選択的に反射される。フォーカルコニック状態 では、光の選択反射性は失われ、入射光のほとんどが透過する。このように、コレステ リック液晶では、液晶分子の配向状態で光の反射量を制御することができる。このた め、コレステリック液晶を用いる液晶表示素子では、偏光板が不要となる。このように、 コレステリック液晶を用いる液晶表示素子は、選択反射型の液晶表示素子である。コ レステリック液晶を用いる液晶表示素子は、半永久的な表示保持特性 (メモリ性)を有 し、画面書き換え時以外には電力を消費せずに表示が可能である。

[0007] コレステリック液晶を用いる液晶表示素子では、例えばプレーナ状態でそれぞれ青 色、緑色または赤色の波長の光を反射するコレステリック液晶を備えた 3つの液晶表 示パネルを積層するだけでカラー表示が可能になる。このため、コレステリック液晶を 用いる液晶表示方式は、電気泳動方式等他の表示方式に比べ、カラー表示の点で 圧倒的に優れている。他の表示方式では、画素毎に 3色のカラーフィルタを配置する 必要があるため、コレステリック液晶を用いる液晶表示方式に比べ明度が 1Z3となる 。このため、他の表示方式では、明るさの向上が、電子ペーパーを実現する上での 大きな問題となっている。

[0008] 基板として、一般的にガラス基板が用いられている。また、透明な特殊樹脂で形成 されたフィルム基板 (プラスチック基板)を用いる液晶表示素子も実現されて ヽる。プ ラスチック基板を用いる液晶表示素子は、ガラス基板を用いた液晶表示素子に比べ て薄型化や軽量ィ匕が可能であり、さらに、十分な可撓性を備えているので、耐久性が 高く曲げに対する強度も大きい。従って、プラスチック基板を用いる液晶表示素子は 、薄型、軽量で高い可撓性が求められる電子ペーパーの表示素子として適している

[0009] 液晶表示素子では、液晶層の厚さ（セルギャップ）を均一 (数 μ m)に保持する必要 がある。均一なセルギャップを実現している従来の液晶表示素子について図 16を用 いて説明する。図 16は、支柱スぺーサを用いて均一なセルギャップを実現しているド ットマトリクス構造の液晶表示素子 906のセル構造を示す分解斜視図である。図 16 に示すように、液晶表示素子 906は、対向配置された上下基板 7、 9と、上下基板 7、 9間に液晶が封止されて形成された液晶層（不図示）とを有している。

[0010] 下基板 9の上基板 7側の表面には、複数の透明な列電極 (不図示）が形成されてい る。上基板 7の下基板 9側の表面には、当該列電極と垂直に交差する複数の透明な 行電極 (不図示）が形成されている。上下基板 7、 9の基板面法線方向（以下、単に 基板面法線方向と言う）に見て、列電極および行電極が重なる領域が画素領域とな る。下基板 9の上基板 7側の表面には、シール材 21が形成されている。シール材 21 は、印刷工程で作製される熱硬化型または UV硬化型の接着剤である。シール材 21 は、上下基板 7、 9間の外周部に形成されている。シール材 21の図 16中右側の短辺 21bの中央には開口部が設けられており、当該開口部の両端が延伸して液晶の注 入口 21aを形成している。液晶表示素子 906は、注入口 21aを介して、シール材 21 で囲まれた領域内に液晶を注入するように構成されて 、る。

[0011] 下基板 9上のシール材 21に囲まれた領域内には、液晶層のスぺーサとしての機能 を果たす複数の接着性支柱 905が形成されている。接着性支柱 905は、各画素領 域の四隅に形成されている。接着性支柱 905は円柱形状を有しており、上基板 7と接 着可能な部材である。このため、シール材 21および接着性支柱 905が形成された下 基板 9と上基板 7とを重ね合わせると、上下基板 7、 9はシール材 21および接着性支 柱 905によって接着される。接着性支柱 905は、例えば、特許文献 1や特許文献 2に 開示されているようなフォトリソグラフィ法によるパターユングで形成することができる。 [0012] 画素領域間の領域は、基板面法線方向に見て列電極および行電極が重なって 、 ない。液晶としてコレステリック液晶を用いる液晶表示素子 906では、画素領域間の 領域のコレステリック液晶は常時プレーナ状態となり、画素領域間の領域が常時点灯 してしまう。このため、画素領域間の領域の常時点灯を防止して画素のコントラストを 向上させるために、上基板 7の下基板 9側の表面には、ブラックマトリクス 36が形成さ れている。ブラックマトリクス 36は、画素領域間の領域を遮光するように格子状に形成 されている。

[0013] 液晶表示素子 906では、接着性支柱 905がスぺーサとして機能するので、セルギ ヤップが均一に保たれる。注入口 21aからコレステリック液晶を注入することにより、選 択反射型の液晶表示素子 906を実現できる。

[0014] 上述したように、電子ペーパーには可撓性が求められている。しかしながら、コレス テリック液晶を用いる液晶表示素子 906では、均一なセルギャップを実現しただけで は可撓性を付与することはできな 、と 、う問題があった。

[0015] 液晶表示素子 906は、液晶表示パネルを曲げたり、その表示面を押圧したりすると 、それらの動作によって加わる力によって液晶が流動し、表示が変化してしまう。 TN 型や STN型の液晶表示素子では、液晶は電気的に常時駆動されている状態にある 。従って、表示が変化しても、すぐに元の表示に復帰することができる。しかしながら、 表示のメモリ性を有するコレステリック液晶を用いる液晶表示素子 906では、ー且表 示が変化してしまうと、再駆動されるまで表示は元に戻らない。

[0016] コレステリック液晶を用いる液晶表示素子 906において、接着性支柱 905のような 支柱を形成する方法は、例えば、特許文献 3に開示されている。しカゝしながら、特許 文献 3に開示された方法は、セルギャップの均一性の確保を主な目的としており、液 晶表示パネルを曲げた場合や、その表示面が押圧された場合において、コレステリッ ク液晶を用いる液晶表示素子 906のメモリ性を保持するものではない。

[0017] コレステリック液晶を用いる液晶表示素子を電子ペーパーに応用するために、電子 ペーパーを押圧したり、曲げたりしても表示が変化しない構造が求められる。また、当 該構造は、コレステリック液晶を用いる液晶表示素子に限られず、表示のメモリ性を 有する液晶を用いる液晶表示素子に求められる。コレステリック液晶を用いる液晶表 示素子 906を厚さ 0. 125mmのフィルム基板を用いて作製したところ、手に持つだけ で、表示が変化してしまった。液晶表示素子 906の支柱構造では、表示の変化を防 ぐためには、頑丈な筐体が必要である。しかしながら、当該筐体を用いる液晶表示素 子 906を可撓性が求められる電子ペーパーに応用することはできな力つた。

[0018] 特許文献 1 :実開昭 58— 13515号公報

特許文献 2：特開平 8— 76131号公報

特許文献 3 :特開 2000— 147527号公報

特許文献 4：特開 2002— 82340号公報

特許文献 5：特開 2004— 219948号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0019] 本発明の目的は、表示の変化を防止できる表示素子並びにそれを用いた電子べ 一パーおよび電子端末を実現することにある。

課題を解決するための手段

[0020] 上記目的は、対向配置された一対の基板と、前記一対の基板間に封止された液晶 と、前記一対の基板の双方に接触して画素領域を囲むように形成された壁面構造体 と、前記画素領域外に前記液晶が流通するように前記壁面構造体の一部を開口した 開口部とを有することを特徴とする表示素子によって達成される。

[0021] また、上記目的は、画像を表示する電子ペーパーにおいて、上記本発明の表示素 子を備えて 、ることを特徴とする電子ペーパーによって達成される。

[0022] また、上記目的は、画像を表示する電子端末装置において、上記本発明の表示素 子を備えていることを特徴とする電子端末装置によって達成される。

発明の効果

[0023] 本発明によれば、表示の変化を防止できる表示素子並びにそれを用いた電子ぺー パーおよび電子端末を実現できる。

図面の簡単な説明

[0024] [図 1]国際出願 PCTZJP2005Z004925に提案された液晶表示素子 806を基板面 法線方向に見た構成を示す平面図である

圆 2]本発明の第 1の実施の形態による液晶表示素子 6の構成を模式的に示す分解 斜視図である

[図 3]走査電極 17およびデータ電極 19を基板面法線方向に見た平面図である。 圆 4]本発明の第 1の実施の形態による液晶表示素子 6において、基板面法線方向 に見た画素領域 12a、 12bおよび壁面構造体 31を模式的に示す平面図である。

[図 5]図 4の A— A線で切断した断面を示す断面図である。

圆 6]基板面法線方向に見た画素領域 12a、 12bおよび壁面構造体 31を、図 4よりも さらに広範囲に示す平面図である。

圆 7]本発明の第 1の実施の形態による液晶表示素子 1の断面構成を模式的に示す 図である。

圆 8]本発明の第 1の実施の形態による液晶表示素子 6の変形例を示す図面 (その 1 )である。

圆 9]本発明の第 1の実施の形態による液晶表示素子 6の変形例を示す図面 (その 2 )である。

圆 10]本発明の第 2の実施の形態による液晶表示素子 206において、基板面法線 方向に見た画素領域 12a、 12b、 12c、 12dおよび壁面構造体 231を模式的に示す 平面図である。

[図 11]基板面法線方向に見た画素領域 12a、 12b、 12c、 12dおよび壁面構造体 23 1を、図 10よりもさらに広範囲に示す平面図である。

圆 12]本発明の第 2の実施の形態による液晶表示素子 206の変形例を示す図面で ある。

[図 13]本発明の第 3の実施の形態による液晶表示素子 406の走査電極 417および データ電極 419を基板面法線方向に見た平面図である。

圆 14]本発明の第 3の実施の形態による液晶表示素子 406において、基板面法線 方向に見た画素領域 412a、 412bおよび壁面構造体 431を模式的に示す平面図で ある。

圆 15]本発明の第 3の実施の形態による液晶表示素子 406の変形例を示す図である [図 16]従来の液晶表示素子 906のセル構造を示す分解斜視図である。

符号の説明

1、 6、 206、 406、 806、 906 液晶表示素子

3b B用液晶層

3g G用液晶層

3r R用液晶層

6b B表示部

6g G表示部

6r R表示部

7、 7b、 7g、7r 上基板

9、 9b、 9g、 9r 下基板

12、 12a, 12b、 12c、 12d、 412、 412a, 412b 画素

15 可視光吸収層

17、 417 走査電極

19、 419 データ電極

21 シール材

21a、 37a 注入口

21b、 37b 短辺

31、 231、 431、 831 壁面構造体

32a, 32b、 132a, 132b, 232a, 232b, 232c, 232d、 432 衝立部

33a、 33b、 33c、 33d、 233a, 233b, 233c, 233d, 433、 433a, 433b, 833 開 口部

36 ブラックマトリクス

37 第 2壁面構造体

1b、41g、41r パルス電圧源

51、 451 液晶の経路

17a, 419a 正六角形部 417b, 419b 矩形部

905 接着性支柱

発明を実施するための最良の形態

[0026] [第 1の実施の形態]

本発明の第 1の実施の形態による表示素子並びにそれを用 、た電子ペーパーお よび電子端末について図 1乃至図 9を用いて説明する。本願発明者は、コレステリッ ク液晶を用いる液晶表示素子 906が、表示面が押圧されたり曲げられたりすることに より表示が変化してしまうメカニズムを、実験により突き止めた。本願発明者は、先に 出願した国際出願「PCTZJP2004Z013380 (国際公開番号: WO2006Z0304 95)」および「PCTZjP2005/004925」でこのメカニズムを説明している。

[0027] 表示の変化の原因は、液晶表示素子の表示面に加わる押圧力や液晶表示素子の 曲げに起因するコレステリック液晶の流動性にある。この流動性を大幅に抑制するこ とで表示の変化を防止することができる。円柱状や角柱状のスぺーサ構造では、液 晶の流動性を抑制することはできな 、。セルギャップ均一化のためのストライプ構造 の支柱も提案されて 、るが、この構造では液晶は容易に流動してしまう。

[0028] 本実施の形態の前提となる液晶表示素子について説明する。本願発明者は、国際 出願 PCTZJP2005Z004925において、表示の変化を抑制することができる液晶 表示素子を提案している。国際出願 PCTZJP2005Z004925に提案された液晶表 示素子は、液晶表示素子 906と同様に、対向配置された上下基板 7、 9と、上下基板 7、 9間に液晶が封止されて形成された液晶層とを有している。下基板 9上の対向面 側には、互いに平行に延びる複数の走査電極が形成されている。上基板 7上の対向 面側には、基板面法線方向に見て複数の走査電極と垂直に交差する複数のデータ 電極が形成されている。複数のデータ電極は、互いに平行に延びている。

[0029] 図 1は、国際出願 PCTZJP2005Z004925に提案された液晶表示素子 806を基 板面法線方向に見た構成を示す平面図である。基板面法線方向に見て、走査電極 およびデータ電極が重なる領域が画素領域 12となる。以下の説明において、走査電 極およびデータ電極が重なる領域の液晶層を画素領域と定義する。図 1に示すよう に、複数の画素領域 12は、マトリクス状に配置されている。図 1では、 16個の画素領 域 12を図示している。

[0030] 液晶表示素子 806は、液晶表示素子 906に対して、接着性支柱 905の代わりに壁 面構造体 831が形成されている点に特徴を有している。壁面構造体 831は、下基板 9上に形成されて、上基板（図 1では不図示） 7に接触している。基板面法線方向に 見て、壁面構造体 831は 2辺の長さが異なる略十字形状を有している。壁面構造体 8 31は、接着性を有する部材である。 1つの画素領域 12は、 4つの壁面構造体 831に よって囲まれている。壁面構造体 831の中心は、画素領域 12の角部に位置している

[0031] 隣接する 2つの壁面構造体 831間には開口部 833が形成されている。壁面構造体 831の短辺の両端部は、開口部 833を挟んで隣接する壁面構造体 831の長辺の端 部と対向している。壁面構造体 831の長辺の両端部は、開口部 833を挟んで隣接す る壁面構造体 831の短辺の端部と対向している。開口部 833は、画素領域 12の 4つ の側面それぞれの中央近傍に形成されている。 1つの画素領域 12は、 4つの開口部 833と接している。隣接する画素領域 12は、開口部 833を介して連結されている。

[0032] 液晶表示素子 806では、画素領域 12の側面力 開口部 833を除いて壁面構造体 831によって囲まれるため、画素領域 12内部の液晶の流動が制限される。このため 、液晶表示素子 806表示面に押圧力が加わった場合や液晶表示素子 806が折り曲 げられた場合でも、画素の表示の変化を抑制できる。

[0033] し力しながら、液晶表示素子 806においても液晶の流動が若干残存し、そのために 強い押圧や曲げ、あるいは急激な温度変化によって表示が変化してしまうことがあつ た。図 1を用いてその原因を説明する。液晶表示素子 806では、画素領域 12の 4つ の側面それぞれに開口部 833が形成されている。従って、図 1中の矢印で模式的に 示すように、複数の開口部 833を通り複数の画素領域 12を行方向および列方向に 横断する液晶の流路が形成される。当該流路は画素領域 12内を通る。従って、液晶 表示素子 806では画素領域 12内の液晶が流動する余地が残っている。そのために 、押圧や曲げ、温度変化によって画素領域 12内の液晶が流動し、表示の変化が起 こってしまう。

[0034] 第 12回ディスプレイ国際ワークショップ/アジアディスプレイ 2005 (IDW/AD' 05 )では、画素領域の側面四方を壁面構造体で完全に囲むことにより耐久性を向上さ せる方法が発表されている。この方法では、画素領域の側面四方が壁面構造体で完 全に囲まれるので、複数の画素領域を横断する液晶の流路は形成されない。従って 、押圧や曲げによる液晶の流動が生じないので、表示の変化が生じない。し力しなが ら、この方法では、液晶材料を注入するために、インクジェット方式等の特殊な方法を 用いる必要がある。例えば、インクジェット方式では、液晶の噴射をより円滑にするた めに、液晶に有機溶剤を混入させ、各画素領域に有機溶剤を混入させた液晶を滴 下した後に、有機溶剤を揮発させることが提案されている。しカゝしながら、液晶材料に 有機溶剤を混入させることは液晶表示素子の信頼性低下の原因となり得る。液晶の 注入法の中では、一般に用いられて ヽる真空注入法が信頼性にぉ ヽても実績がある 。また、液晶の熱膨張率は、一般的に壁面構造体の熱膨張率よりも大きい。従って、 画素領域の側面四方を壁面構造体で完全に囲むと、画素領域内の液晶が壁面構造 体によって完全に密閉されるので、壁面構造体が液晶の熱膨張によって破壊される 可能性もある。

[0035] 本実施の形態による液晶表示素子は、液晶表示素子 806と比較して、表示の変化 をさらに防止する。また、本実施の形態による液晶表示素子は、真空注入法を用い て液晶を注入することを可能とする。

[0036] 本実施の形態による液晶表示素子について図 2乃至図 7を用いて説明する。図 2は 、本実施の形態による液晶表示素子 6の構成を模式的に示す分解斜視図である。図 2では、隠れ線を破線で示している。液晶表示素子 6は、液晶表示素子 806に対して 、液晶の流路が画素領域 12a、 12b外に形成されている点に特徴を有している。また 、液晶表示素子 6は、液晶表示素子 806に対して、壁面構造体 31の構造に特徴を 有している。

[0037] 図 2に示すように、液晶表示素子 6は、対向配置された上基板 7および下基板 9 (一 対の基板）と、上下基板 7、 9間にコレステリック液晶が封止されて形成された液晶層（ 不図示）とを有している。上下基板 7、 9として、例えばポリカーボネート（PC)ゃポリエ チレンテレフタレート（PET)等のフィルム基板 (プラスチック基板）が用いられて ヽる。

[0038] 下基板 9上の対向面側には、互いに平行に延びる複数の走査電極 17 (図 2では不 図示）が形成されている。上基板 7上の対向面側には、基板面法線方向に見て複数 の走査電極 17と垂直に交差する複数のデータ電極 19 (図 2では不図示）が形成され ている。複数のデータ電極 19は、互いに平行に延びている。

[0039] 図 3は、走査電極 17およびデータ電極 19を基板面法線方向に見た平面図である。

図 3に示すように、基板面法線方向に見て、走査電極 17およびデータ電極 19が重 なる領域が画素領域 12a、 12bとなる。基板面法線方向に見て、画素領域 12a、 12b はほぼ正方形である。従って、画素領域 12a、 12bは 4つの辺を有している。図 2およ び図 3に示すように、複数の画素領域 12a、 12bは、交互にマトリクス状に配置されて いる。

[0040] 図 2に示すように、下基板 9および走査電極 17上の画素領域 12a、 12b間には、画 素領域 12a、 12bを囲むように壁面構造体 31が形成されている。また、下基板 9上に は、複数の画素領域 12a、 12bおよび壁面構造体 31を囲む第 2壁面構造体 37が形 成されている。第 2壁面構造体 37は、液晶が注入される領域の外枠を規定している。 第 2壁面構造体 37は、基板面法線方向に見て略矩形状を有している。第 2壁面構造 体 37の図 16中右側の短辺 37bの中央には開口部が設けられており、当該開口部の 両端が延伸して液晶の注入口 37aを形成して ヽる。第 2壁面構造体 37で囲まれた領 域内にコレステリック液晶が注入口 37aを介して注入される。

[0041] 壁面構造体 31および第 2壁面構造体 37は、接着性を有する部材である。壁面構 造体 31および第 2壁面構造体 37は、例えばフォトレジストで形成される。壁面構造体 31および第 2壁面構造体 37は、例えば、フォトリソグラフィ法により作製される。壁面 構造体 31および第 2壁面構造体 37は同一部材であってもよぐこの場合、それらを フォトリソグラフイエ程で同時に形成することが可能である。

[0042] 壁面構造体 31および第 2壁面構造体 37の接着性は、以下のようにして発現させる ことができる。壁面構造体 31および第 2壁面構造体 37にポストベータを行う前に、壁 面構造体 31および第 2壁面構造体 37を形成した下基板 9と上基板 7とを貼り合わせ 、上下基板 7、 9を貼り合わせた後に、壁面構造体 31および第 2壁面構造体 37にポ ストベータを行う。これにより、壁面構造体 31および第 2壁面構造体 37の形成材料に よっては、壁面構造体 31および第 2壁面構造体 37に接着性を発現させることができ る。

[0043] 下基板 9上の第 2壁面構造体 37外側には、所定距離だけ隔てて、シール材 21が 形成されている。シール材 21は、例えば印刷工程で作製される熱硬化型または UV 硬化型の接着剤である。シール材 21は、上下基板 7、 9間の外周部に形成されて、 複数の画素領域 12a、 12b、壁面構造体 31および第 2壁面構造体 37を囲んでいる。 シール材 21の図 1中右側の短辺 21bの中央には開口部が設けられており、当該開 口部の両端が延伸して第 2壁面構造体 37と共に液晶の注入口 37aを形成している。 液晶表示素子 6は、上下基板 7、 9を貼り合せる際に、接着性を有する壁面構造体 31 および第 2壁面構造体 37をシール材 21と併用できるような構成となっている。すなわ ち、上下基板 7、 9は、シール材 21、壁面構造体 31および第 2壁面構造体 37によつ て接着される。また、壁面構造体 31および第 2壁面構造体 37と従来型の球状スぺー サまたは柱状スぺーサとを併用してもよい。

[0044] 上述したように、コレステリック液晶を用いる液晶表示素子 6では、画素領域 12a、 1 2b間の領域のコレステリック液晶は常時プレーナ状態となり、画素領域 12a、 12b間 の領域は常時点灯してしまう。このため、画素領域 12a、 12b間の領域の常時点灯を 防止して画素のコントラストを向上させるために、上基板 7の下基板 9側の表面には、 ブラックマトリクス 36が形成されている。図 2に示すように、ブラックマトリクス 36は、画 素領域 12a、 12b間の領域を遮光するように格子状に形成されている。ブラックマトリ タス 36は、基板面法線方向に見て、壁面構造体 31および第 2壁面構造体 37と重な る位置に形成されている。壁面構造体 31および第 2壁面構造体 37は、下基板 9と上 基板 7側のブラックマトリクス 36との双方に接着されている。ブラックマトリクス 36は、 流路 51の観察側にも形成されている。ブラックマトリクス 36は、流路 51からの反射光 をカットする。

[0045] 図 4は、基板面法線方向に見た画素領域 12a、 12bおよび壁面構造体 31を模式的 に示す平面図である。図 4では、 4つの画素領域 12a、 12bを示している。図 5は、図 4の A— A線で切断した断面を示す断面図である。液晶表示素子 6は、図 4に示す画 素領域 12a、 12b、壁面構造体 31、開口部 33a、 33bおよび流路 51が周期的に配 置された構造を有している。図 4および図 5に示すように、 2つの画素領域 12a、 12b は、図 4および図 5中左右に隣接して配置されている。画素領域 12aの側面は、図 4 中右側の側面を除いて、壁面構造体 31によって囲まれている。画素領域 12bの側面 は、図 4中左側の側面を除いて、壁面構造体 31によって囲まれている。画素領域 12 aと画素領域 12bとの間にはコレステリック液晶が流通する流路 51が形成されている 。流路 51は、画素領域 12a、 12b外に形成されている。流路 51は、図 4中縦方向に 延びている。

[0046] 画素領域 12aの流路 51に面する側面（図 4中右側の側面）には、壁面構造体 31を 開口した開口部 33aが形成されている。画素領域 12bの流路 51に面する側面（図 4 中左側の側面）には、壁面構造体 31を開口した開口部 33bが形成されている。開口 部 33aは画素領域 12a毎に 1つずつ形成され、開口部 33bは画素領域 12b毎に 1つ ずつ形成されている。開口部 33aおよび開口部 33bは、流路 51を挟んで対向配置さ れている。画素領域 12aは、開口部 33aを介して流路 51と連結している。画素領域 1 2bは、開口部 33bを介して流路 51と連結している。

[0047] 画素領域 12a、 12bの一辺の長さ（画素サイズ） 1および壁面構造体 31の幅 wlは、 例えば以下の通りである。対角 3. 8インチ ' 100ppi (pixel per inch)の液晶表示 素子 6では、画素領域 12a、 12bの一辺の長さ 1は例えば 210 mであり、壁面構造 体 31の幅 wlは例えば 30 mである。対角 11インチ ' 36ppiの液晶表示素子 6では 、画素領域 12a、 12bの一辺の長さ 1は例えば 690 mであり、壁面構造体 31の幅 w 1は例えば 10 mである。開口部 33a、 33bの幅は、画素領域 12a、 12bの一辺の長 さ 1と等しい。流路 51の幅 w2は、例えば壁面構造体 31の幅 wlと等しい。

[0048] 図 5に示すように、液晶表示素子 6のセルギャップ tは、ブラックマトリクス 36の厚さ t 1および壁面構造体 31の厚さ t2の合計でほぼ決まる。セルギャップ tは、例えば 3 m≤t≤ 10 μ mである。ブラックマトリクス 36の厚さ tlは、例えば tl≤ 1 μ mである。ブ ラックマトリクス 36の直下には、壁面構造体 31または流路 51が形成されて!、る。

[0049] 画素領域 12a、 12bの側面は、開口部 33a、 33bを除いて、壁面構造体 31および ブラックマトリクス 36によって囲まれ、塞がれている。従って、画素領域 12a、 12b内の 液晶は、開口部 33a、 33bを介してのみ画素領域 12a、 12b外に移動することができ る。 [0050] 壁面構造体 31は、ブラックマトリクス 36および下基板 9 (または走査電極 17)の双方 に接着されている。液晶の熱膨張率は、一般的に壁面構造体の熱膨張率よりも大き い。従って、仮に、壁面構造体 31に接着性がない場合、温度変化等によって液晶が 膨張すると、壁面構造体 31とブラックマトリクス 36との間に空間が形成される。この場 合、画素領域 12a、 12b内の液晶は当該空間を介して他の画素領域 12a、 12bに移 動することが可能となるので、液晶は上下基板 7、 9間を自由に流動してしまい、その 結果表示の変化が著しく生じてしまう。一方、本実施の形態では壁面構造体 31は接 着性を有し、ブラックマトリクス 36および下基板 9の双方に接着されている。従って、 熱膨張等が原因で生じる液晶の流動を防止することができる。従って、液晶表示素 子 6は、急激な温度変化による表示の変化を防止することができる。

[0051] 図 6は、基板面法線方向に見た画素領域 12a、 12bおよび壁面構造体 31を、図 4 よりもさらに広範囲に示す平面図である。図 6では、 16個の画素領域 12a、 12bを図 示している。図 6の図中下方には注入口 37a (図 6では不図示）が形成されている。画 素領域 12a、 12bは、流路 51を介して注入口 37aと接続されている。注入口 37aから コレステリック液晶を例えば真空注入法により注入すると、図 6に矢印で模式的に示 すように、注入された液晶は流路 51内を進行し、流路 51を介して全ての画素領域 1 2a、 12b内に液晶が充填される。このように、流路 51は全ての画素領域 12a、 12bに 液晶を充填するための液晶の流路となる。液晶を注入した後に、注入口 37aを封止 材によって封止することで、液晶表示素子 6が作製される。本実施の形態による液晶 表示素子 6によれば、信頼性の高!、真空注入法を用いて液晶を注入することができ る。

[0052] 液晶表示素子 6を図 6中縦方向に曲げた場合、液晶の流動は図 6中縦方向に延び る流路 51に限定される。流路 51は画素領域 12a、 12b外にあるので、画素領域 12a 、 12b内の液晶は液晶表示素子 6を曲げることによる影響をほとんど受けない。従つ て、液晶表示素子 6は、図 6中縦方向に曲げた場合の表示の変化を防止できる。また 、液晶表示素子 6を図 6中横方向に曲げた場合、液晶の流動は流路 51を挟んで図 6 中左右に隣接する 2つの画素領域 12a、 12b内に閉じられ、 2つの画素領域 12a、 12 b内の液晶は他の画素領域 12a、 12bに移動しない。すなわち、液晶の流動はほとん ど生じない。従って、液晶表示素子 6は、図 6中横方向に曲げた場合の表示の変化 を防止できる。

[0053] このように、液晶の図 6中縦方向の流動は流路 51に限定され、図 6中横方向の流 動は 2つの画素領域 12a、 12b内に閉じられる。液晶表示素子 6の表示面が押圧さ れた場合の液晶の流動も同様である。従って、液晶表示素子 6は、表示面が押圧さ れた場合の表示の変化を防止できる。

[0054] 以上説明したように、本実施の形態による液晶表示素子 6は、表示面が押圧された り曲げられたりしても、さらには急激な温度変化が生じても、表示の変化を防止するこ とができる。従って、本実施の形態による液晶表示素子 6は、良好な表示品質が得ら れる。

[0055] 本実施の形態による液晶表示素子 6では、開口部 33aは画素領域 12a毎に 1つず つ形成され、開口部 33bは画素領域 12b毎に 1つずつ形成されている。よって、液晶 表示素子 806と異なり、液晶の流路が画素領域 12a、 12b内に形成されない。従って 、液晶表示素子 6は、液晶表示素子 806と比較して、表示面が押圧されたり曲げられ たりすることによる表示の変化をさらに防止することができる。

[0056] また、本実施の形態による液晶表示素子 6では、画素領域 12a、 12b毎に開口部 3 3a、 33bが形成され、画素領域 12a、 12bの側面四方は壁面構造体 31で完全には 囲まれていない。従って、温度変化等によって液晶の熱膨張が生じても、画素領域 1 2a、 12b内の液晶は流路 51に移動することができる。従って、壁面構造体 31は液晶 の熱膨張によっては破壊されない。

[0057] 図 7は、コレステリック液晶を用いるフルカラー表示が可能な液晶表示素子 1の断面 構成を模式的に示している。液晶表示素子 1は、液晶表示素子 6が 3層積層された 構造を有している。 3つの液晶表示素子 6は、表示面力も順に、青色 (B)表示部 6b、 緑色 (G)表示部 6g、赤色 (R)表示部 6rとなっている。図示において、上方の上基板 7b側が表示面であり、外光（実線矢印）は上基板 7b上方力も表示面に向かって入射 するようになつている。なお、上基板 7b上方に観測者の目及びその観察方向（破線 矢印）を模式的に示している。

[0058] B表示部 6bは、一対の上下基板 7b、 9b間に形成された青色 (B)用液晶層 3bと、 B 用液晶層 3bに所定のパルス電圧を印加するパルス電圧源 41bとを有している。 B用 液晶層 3bは、プレーナ状態で青色の光を反射するコレステリック液晶を有している。 G表示部 6gは、一対の上下基板 7g、 9g間に形成された緑色 (G)用液晶層 3gと、 G 用液晶層 3gに所定のパルス電圧を印加するノ ルス電圧源 41gとを有している。 G用 液晶層 3gは、プレーナ状態で緑色の光を反射するコレステリック液晶を有している。 R表示部 6rは、一対の上下基板 7r、 9r間に形成された赤色 (R)用液晶層 3rと、 R用 液晶層 3rに所定のパルス電圧を印加するパルス電圧源 4 lrとを有している。 R用液 晶層 3rは、プレーナ状態で赤色の光を反射するコレステリック液晶を有している。 R 表示部 6rの下基板 9r裏面には光吸収層 15が配置されて 、る。

[0059] 短波長の光を反射するコレステリック液晶ほど駆動電圧が高い傾向にある。駆動電 圧は、セルギャップが小さいほど小さくなる。従って、各液晶層 3b、 3g、 3rの駆動電 圧を等しくするために、各液晶層 3b、 3g、 3rのセルギャップを異ならせ、 B用液晶層 3bのセルギャップを最も小さくしてもよ!、。

[0060] 液晶表示素子 1は、メモリ性があり、画面書き換え時以外には電力を消費せずに明 るく色鮮やかなフルカラー表示が可能である。また、図示は省略するが、例えばプレ ーナ状態で青色の光を反射するコレステリック液晶を有する液晶表示素子 6と、プレ ーナ状態で黄色の光を反射するコレステリック液晶を有する液晶表示素子 6とを積層 した液晶表示素子は、白黒表示が可能である。

[0061] 以上、説明したように本発明の実施形態によれば、双安定性を備えたコレステリック 液晶を用いる液晶表示素子 1、 6において、表示面を曲げることや、表示面を押圧す ることや、急激な温度変化による表示の変化をより一層防止することができる。また、 耐押圧ゃ耐曲げ強度が向上するので、コレステリック液晶を用いる液晶表示素子 1、 6に可撓性を付与することが可能となる。

[0062] 本実施の形態による液晶表示素子 1、 6は、可撓性に優れ、耐衝撃性や表示面へ の耐押圧性に優れているので、電子ペーパーの表示素子として好適である。液晶表 示素子 1、 6を表示素子として用いる電子ペーパーは、電子書籍、電子新聞、電子ポ スター、電子辞書等に応用することができる。また、本実施の形態による液晶表示素 子 1、 6は、 PDA (Personal Data Assistant)等の携帯端末や腕時計等、可撓性 および広い保存温度が要求される携帯機器の表示素子にも好適である。また、将来 実現が期待されて 、るペーパー型コンピュータのディスプレイの表示素子や、店舗 等に飾られる陳列用ディスプレイ等様々な分野の表示機器にも適用可能である。

[0063] 本実施の形態の変形例による液晶表示素子について図 8および図 9を用いて説明 する。なお、以下の説明において、図 2乃至図 6に示した液晶表示素子 6の構成要素 と同一の機能、作用を奏する構成要素には同一の符号を付して詳細な説明を省略 する。

[0064] (変形例 1)

本実施の形態の変形例 1による液晶表示素子について図 8を用いて説明する。図 8 は、本変形例による液晶表示素子を示す平面図であって、基板面法線方向に見た 画素領域 12a、 12b、 12c、 12dおよび壁面構造体 31を模式的に示している。本変 形例による液晶表示素子は、図 8に示す画素領域 12a、 12b、 12c, 12d、壁面構造 体 31、衝立咅 32a、 32b、開口咅 33a、 33b、 33c、 33dおよび流路 51力 S周期的に酉己 置された構造を有している。図 8に示すように、画素領域 12cは図 8中画素領域 12a の下部に配置され、画素領域 12dは図 8中画素領域 12dの下部に配置されている。 画素領域 12c、 12dは、図 8中左右に隣接して配置されている。

[0065] 本変形例による液晶表示素子は、図 2乃至図 6に示した液晶表示素子 6に対して、 壁面構造体 31力 S衝立咅 32a、 32bを有し、開 P咅 33a、 33b、 33c、 33dの幅 12力 S衝 立部 32a、 32bによって狭められている点に特徴を有している。本変形例による液晶 表示素子は、壁面構造体 31が衝立部 32a、 32bを有し、開口部 33a、 33b、 33c、 3 3dの幅 12が衝立部 32a、 32bによって狭められている点を除いて、液晶表示素子 6と 同様の構成を有している。

[0066] 画素領域 12a、 12cの側面は、図 8中右側の側面を除いて、壁面構造体 31によつ て囲まれている。画素領域 12b、 12dの側面は、図 8中左側の側面を除いて、壁面構 造体 31によって囲まれている。衝立部 32a、 32bは、壁面構造体 31と一体的に形成 されている。衝立部 32a、 32bは、壁面構造体 31と同一の形成材料および同一の製 造工程で同層に形成されている。流路 51は、画素領域 12aと画素領域 12bとの間お よび画素領域 12cと画素領域 12dとの間に形成されている。 [0067] 衝立部 32aは、開口部 33a、 33cが形成されている画素領域 12a、 12cの側面と同 じ側面に形成されている。衝立部 32aは、画素領域 12aの図 8中右下の端部近傍お よび画素領域 12cの図 8中右上の端部近傍に形成されている。衝立部 32aが形成さ れているので、開口部 33a、 33cの幅 12は、図 4に示した開口部 33a、 33bの幅はりも 狭められている。衝立部 32aは、 1組の画素領域 12a、 12c毎に 1つずつ形成されて いる。

[0068] 衝立部 32bは、開口部 33b、 33dが形成されている画素領域 12b、 12dの側面と同 じ側面に形成されている。衝立部 32bは、画素領域 12bの図 8中左上の端部近傍お よび画素領域 12dの図 8中左下の端部近傍に形成されている。衝立部 32bが形成さ れて!ヽるので、開口咅 33b、 33dの幅 12ίま、図 4【こ示した開口咅 33a、 33bの幅 1よりも 狭められている。衝立部 32bは、 1組の画素領域 12b、 12d毎に 1つずつ形成されて いる。

[0069] 開口部 33a、 33b、 33c、 33dの幅 12は、例えば画素領域 12a、 12b、 12c、 12dの 一辺の長さ 1の 3分の 2である。開口部 33a、 33b、 33c、 33dの幅 12をさらに狭めても よい。流路 51が延伸する方向に垂直な方向（図 8中横方向）の衝立部 32a、 32bの 幅 w3は、例えば流路 51の幅 w2の半分である。本変形例では衝立部 32a、 32bが形 成されて!/、るので、流路 51の幅が一部狭められて!/、る。

[0070] 本変形例では、衝立部 32a、 32bが各開口部 33a、 33b、 33c、 33dの片側に形成 され、開口部 33a、 33b、 33c、 33dの幅 12は図 4に示した開口部 33a、 33bの幅はり も狭められている。よって、本変形例による液晶表示素子は、図 2乃至図 6に示した 液晶表示素子 6と比較して、画素領域 12a、 12b、 12c、 12d内の液晶の流動をより 制限できる。従って、本変形例による液晶表示素子は、液晶表示素子 6と比較して、 表示面の押圧や曲げや、急激な温度変化による表示の変化をさらに防止することが できる。なお、開口咅 33a、 33b、 33c、 33dの幅 12力 /J、さいほど、画素領域 12a、 12 b、 12c、 12d内の液晶の流動は制限される。

[0071] (変形例 2)

本実施の形態の変形例 2による液晶表示素子について図 9を用いて説明する。図 9 は、本変形例による液晶表示素子を示す平面図であって、基板面法線方向に見た 画素領域 12a、 12bおよび壁面構造体 31を模式的に示している。本変形例による液 晶表示素子は、図 2乃至図 6に示した液晶表示素子 6に対して、壁面構造体 31が衝 立咅 132a、 132bを有し、開口咅 33a、 33bの幅 13力 S衝立咅 132a、 132bによって狭 められている点に特徴を有している。本変形例による液晶表示素子は、壁面構造体 31力 S衝立咅 132a、 132bを有し、開口咅 33a、 33bの幅 13力 S衝立咅 132a、 132bに よって狭められて ヽる点を除 、て、液晶表示素子 6と同様の構成を有して 、る。

[0072] 衝立部 132a、 132bは、壁面構造体 31と一体的に形成されている。衝立部 132a、 132bは、壁面構造体 31と同一の形成材料および同一の製造工程で同層に形成さ れている。

[0073] 衝立部 132aは、開口部 33aが形成されている画素領域 12aの側面と同じ側面に形 成されている。衝立部 132aは、画素領域 12aの図 9中右上および右下の端部近傍 に形成されている。衝立部 132aが形成されているので、開口部 33aの幅 13は、図 4 に示した開口部 33a、 33bの幅はりも狭められている。衝立部 132aは、 1個の画素領 域 12a毎に 1つずつ形成されている。衝立部 132aおよび開口部 33aは、画素領域 1 2aの中心を通り図 9中左右に延びる仮想線に対して線対称になっている。

[0074] 衝立部 132bは、開口部 33bが形成されている画素領域 12bの側面と同じ側面に 形成されている。衝立部 132bは、画素領域 12bの図 8中左上および左下の端部近 傍に形成されている。衝立部 132bが形成されているので、開口部 33bの幅 13は、図 4に示した開口部 33a、 33bの幅はりも狭められている。衝立部 132bは、 1個の画素 領域 12b毎に 1つずつ形成されている。衝立部 132bおよび開口部 33bは、画素領 域 12bの中心を通り図 9中左右に延びる仮想線に対して線対称になって 、る。

[0075] 衝立部 132aと衝立部 132bとは、流路 51の中心を通り図 9中縦方向に延びる仮想 線に対して線対称に形成されている。本変形例では衝立部 132a、 132bが形成され ているので、流路 51の幅が一部狭められている。

[0076] 開口部 33a、 33bの幅 13は、 10 μ m程度まで狭めることができる。開口部 33a、 33b の幅 13は、例えば以下の通りである。対角 3. 8インチ ' lOOppiの液晶表示素子では 、開口部 33a、 33bの幅 13は例えば 30 /z mである。対角 11インチ ' 36ppiの液晶表 示素子 6では、開口部 33a、 33bの幅 13は例えば 10 /z mである。 [0077] 本変形例では、衝立部 132aが開口部 33aの両側に形成され、衝立部 132bが開 口部 33bの両側に形成されているので、開口部 33a、 33bの幅 13は図 4に示した開 口部 33a、 33bの幅はりも狭められている。よって、本変形例による液晶表示素子は 、液晶表示素子 6と比較して、液晶の流動をより制限できる。従って、本変形例による 液晶表示素子は、液晶表示素子 6と比較して、表示面の押圧や曲げや、急激な温度 変化による表示の変化をさらに防止することができる。なお、開口部 33a、 33bの幅 13 力 S小さいほど、液晶の流動は制限される。

[0078] [第 2の実施の形態]

本発明の第 2の実施の形態による液晶表示素子について図 10乃至図 12を用いて 説明する。図 10は、本実施の形態による液晶表示素子 206を示す平面図であって、 基板面法線方向に見た画素領域 12a、 12b、 12c、 12dおよび壁面構造体 231を模 式的に示している。

[0079] 本実施の形態による液晶表示素子 206は、図 10に示す画素領域 12a、 12b、 12c 、 12d、壁面構造体 231、開口部 233a、 233b, 233c, 233dおよび流路 51力周期 的に配置された構造を有して！/、る。

[0080] 画素領域 12aの側面は、図 10中左側の側面を除いて、壁面構造体 231によって囲 まれている。画素領域 12bの側面は、図 10中左側の側面を除いて、壁面構造体 231 によって囲まれている。画素領域 12cの側面は、図 10中右側の側面を除いて、壁面 構造体 231によって囲まれている。画素領域 12dの側面は、図 10中右側の側面を除 いて、壁面構造体 231によって囲まれている。画素領域 12aと画素領域 12bとの間お よび画素領域 12cと画素領域 12dとの間には、コレステリック液晶が流通する流路 51 が形成されている。

[0081] 画素領域 12aの流路 51 (図 10では図示せず）に面する側面（図 10中左側の側面） には、壁面構造体 231を開口した開口部 233aが形成されている。画素領域 12bの 流路 51に面する側面（図 10中左側の側面）には、壁面構造体 231を開口した開口 部 233bが形成されている。画素領域 12cの流路 51に面する側面（図 10中右側の側 面）には、壁面構造体 231を開口した開口部 233cが形成されている。画素領域 12d の流路 51 (図 10では図示せず）に面する側面（図 10中右側の側面）には、壁面構造 体 231を開口した開口部 233dが形成されている。各画素領域 12a、 12b、 12c、 12 dは、開口咅 233a、 233b, 233c, 233dをそれぞれ介して流路 51と連結して!/、る。

[0082] 第 1の実施の形態による液晶表示素子 6では、流路 51を挟んで隣接する 2つの画 素領域 12a、 12bの開口部 33a、 33bは、流路 51を挟んで対向配置されている。一 方、本実施の形態による液晶表示素子 206では、流路 51を挟んで図 10中左右に隣 接する 2つの画素領域 12a、 12bの開口部 233a、 233b力 流路 51を挟んで対向配 置されていない。画素領域 12aの流路 51に面する側面（図 10中右側の側面）には壁 面構造体 231が形成され、画素領域 12bの流路 51に面する側面（図 10中左側の側 面）には開口部 233bが形成されている。

[0083] 同様に、流路 51を挟んで図 10中左右に隣接する 2つの画素領域 12c、 12dの開 口部 233c、 233dは、流路 51を挟んで対向配置されていない。画素領域 12cの流路 51に面する側面（図 10中右側の側面）には開口部 233cが形成され、画素領域 12d の流路 51に面する側面（図 10中左側の側面）には壁面構造体 231が形成されてい る。液晶表示素子 206は、上述の点を除いて、第 1の実施の形態による液晶表示素 子 6と同様の構成を有している。

[0084] 図 11は、基板面法線方向に見た画素領域 12a、 12b、 12c、 12dおよび壁面構造 体 231を、図 10よりもさらに広範囲に示す平面図である。図 11では、 16個の画素領 域 12a、 12b、 12c、 12dを図示している。本実施の形態による液晶表示素子 206で は、開口部 233a、 233bが流路 51を挟んで対向配置されず、開口部 233c、 233d力 S 流路 51を挟んで対向配置されていない。よって、液晶表示素子 206を図 11中横方 向に曲げた場合、液晶の流動は 1つの画素領域 12a、 12b、 12c、 12d内に留まり、 各画素領域 12aゝ 12b, 12c, 12d内の液晶は他の画素領域 12aゝ 12b、 12c、 12d に移動しない。従って、本実施の形態による液晶表示素子 206は、第 1の実施の形 態による液晶表示素子 6と比較して、図 11中横方向に曲げた場合の表示の変化をよ り防止できる。また、本実施の形態による液晶表示素子 206は、その他の点に関して 、第 1の実施の形態による液晶表示素子 6と同様の効果が得られる。

[0085] (変形例）

本実施の形態の変形例による液晶表示素子について図 12を用いて説明する。な お、以下の説明において、図 10および図 11に示した液晶表示素子 206の構成要素 と同一の機能、作用を奏する構成要素には同一の符号を付して詳細な説明を省略 する。図 12は、本変形例による液晶表示素子を示す平面図であって、基板面法線方 向に見た画素領域 12a、 12b、 12c、 12dおよび壁面構造体 231を模式的に示して いる。

[0086] 本変形例による液晶表示素子は、液晶表示素子 206に対して、壁面構造体 231が 衝立部 232a、 232b, 232c, 232dを有し、開口部 233a、 233b, 233c, 233dの幅 1 4が衝立部 232a、 232b, 232c, 232dによって狭められている点に特徴を有してい る。本変形例による液晶表示素子は、壁面構造体 231が衝立部 232a、 232b, 232 c、 232dを有し、開口部 233a、 233b, 233c, 233dの幅 14力衝立部 232a、 232b, 232c, 232dによって狭められている点を除いて、液晶表示素子 206と同様の構成 を有している。

[0087] 衝立咅 232a、 232b, 232c, 232dは、壁面構造体 231と一体的に形成されて!ヽる 。衝立部 232a、 232b, 232c, 232dは、壁面構造体 231と同一の形成材料および 同一の製造工程で同層に形成されて!ヽる。

[0088] 衝立部 232aは、開口部 233aが形成されている画素領域 12aの側面と同じ側面に 形成されている。衝立部 232aは、画素領域 12aの図 12中左上および左下の端部近 傍に形成されている。衝立部 232aが形成されているので、開口部 233aの幅 14は、 図 10に示した開口部 233aの幅はりも狭められている。衝立部 232aおよび開口部 2 33aは、画素領域 12aの中心を通り図 12中左右に延びる仮想線に対して線対称に なっている。衝立部 232bは、開口部 233bが形成されている画素領域 12bの側面と 同じ側面に形成されている。衝立部 232bの構造は、衝立部 232aと同様である。

[0089] 衝立部 232cは、開口部 233cが形成されている画素領域 12cの側面と同じ側面に 形成されている。衝立部 232cは、画素領域 12cの図 12中右上および右下の端部近 傍に形成されている。衝立部 232cが形成されているので、開口部 233cの幅 14は、 図 10に示した開口部 233cの幅はりも狭められている。衝立部 232cおよび開口部 2 33cは、画素領域 12cの中心を通り図 12中左右に延びる仮想線に対して線対称に なっている。衝立部 232dは、開口部 233dが形成されている画素領域 12dの側面と 同じ側面に形成されている。衝立部 232dの構造は、衝立部 232cと同様である。

[0090] 開口部 233a、 233b, 233c, 233dの幅 14は、第 1の実施の形態の変形例 2による 液晶表示素子の開口部 33a、 33bの幅 13と同様である。

[0091] 本変形例では、衝立部 232aが開口部 233aの両側に形成され、同様に衝立部 23 2b、 232c, 232d力開口咅 233b、 233c, 233dのそれぞれ両佃 Jに形成されて!ヽる。 これ【こより、開 P咅 233a、 233b, 233c, 233dの幅 14ίま、図 10【こ示した開 Ρ咅 233 a、 233b, 233c, 233dの幅はりも狭められている。よって、本変形例による液晶表示 素子は、液晶表示素子 206と比較して、画素領域 12a、 12b、 12c、 12d内の液晶の 流動をより制限できる。従って、本変形例による液晶表示素子は、液晶表示素子 206 と比較して、表示面の押圧や曲げや、急激な温度変化による表示の変化をさらに防 止すること力 Sできる。なお、開口咅 233a、 233b, 233c, 233dの幅 14力 /J、さいほど、 画素領域 12a、 12b、 12c、 12d内の液晶の流動は制限される。

[0092] [第 3の実施の形態]

本発明の第 3の実施の形態による液晶表示素子について図 13 (a)乃至図 15を用 いて説明する。図 13 (a)は、本実施の形態による液晶表示素子の走査電極 417を基 板面法線方向に見た平面図である。図 13 (b)は、本実施の形態による液晶表示素 子のデータ電極 419を基板面法線方向に見た平面図である。

[0093] 複数の走査電極 417は、下基板 9上の対向面側に形成され、互いにほぼ平行に延 びている。図 13 (a)に示すように、走査電極 417は、正六角形部 417aおよび矩形部 417bが交互に配置された構造を有している。複数の正六角形部 417aおよび複数 の矩形部 417bは、直線状に配置されている。正六角形部 417aの一辺は矩形部 41 7bの一辺に接続されている。正六角形部 417aの当該一辺と対向する辺は他の矩形 部 417bの一辺に接続されている。

[0094] 複数のデータ電極 419は、上基板 7上の対向面側に形成され、互いにほぼ平行に 延びている。基板面法線方向に見て、複数のデータ電極 419は、複数の走査電極 4 17とほぼ垂直に交差している。図 13 (b)に示すように、データ電極 419は、正六角 形部 419aおよび矩形部 419bが交互に配置された構造を有している。複数の正六 角形部 419aは、ジグザグ状に配置されている。正六角形部 419aの一辺は矩形部 4 19bの一辺に接続されている。正六角形部 419aの当該一辺の 2つ隣の辺は他の矩 形部 419bの一辺に接続されている。

[0095] 基板面法線方向に見て、走査電極 417の正六角形部 417aおよびデータ電極 419 の正六角形部 419aの位置は一致している。基板面法線方向に見て、正六角形部 4 17aおよび正六角形部 419aが重なる領域が画素領域 412となる。図 13 (a)および 図 13 (b)に示すように、基板面法線方向に見て、画素領域 412はほぼ正六角形であ る。従って、画素領域 412は 6つの辺を有している。複数の画素領域 412は、ハ-カ ム構造 (正六角形が格子状に配置された構造)を形成して!/ヽる。

[0096] 図 14は、本実施の形態による液晶表示素子 406を示す平面図であって、基板面 法線方向に見た画素領域 412a、 412bおよび壁面構造体 431を模式的に示してい る。本実施の形態による液晶表示素子 406は、図 14に示す画素領域 412a、 412b, 壁面構造体 431、開口部 433a、 433bおよび流路 451が周期的に配置された構造 を有している。図 14に示すように、 2つの画素領域 412a、 412bは、図 14中左右に 隣接して配置されている。

[0097] 画素領域 412aの側面は、図 14中右側および右下の側面を除いて、壁面構造体 4 31によって囲まれている。画素領域 412bの側面は、図 14中左側および左上の側面 を除いて、壁面構造体 431によって囲まれている。隣接する画素領域 412aと画素領 域 412bとの間にはコレステリック液晶が流通する流路 451が形成されている。流路 4 51は、画素領域 412a、 412b外に形成されている。流路 451は、各画素領域 412a、 412bの一部（面積比で約 6分の 1)と重なっている。流路 451は、直線状に延びてい る。液晶表示素子 406は、上述の点を除いて、第 1の実施の形態による液晶表示素 子 6と同様の構成を有している。

[0098] 画素領域 412aの流路 451に面する側面（図 14中右側および右下の側面）には、 壁面構造体 431を開口した開口部 433aが形成されている。画素領域 412bの流路 4 51に面する側面（図 14中左側および左上の側面）には、壁面構造体 431を開口した 開口部 433bが形成されている。開口部 433aは画素領域 412a毎に 1つずつ形成さ れ、開口部 433bは画素領域 412b毎に 1つずつ形成されている。開口部 433aおよ び開口部 433bは、流路 451を挟み、半ピッチずれて対向配置されている。画素領域 412aは、開口部 433aを介して流路 451と連結している。画素領域 412bは、開口部 433bを介して流路 451と連結して!/、る。

[0099] 本実施の形態では、流路 451と画素領域 412a、 412bの一部とが重なっている。よ つて、流路 451と重なる画素領域 412a、 412b内の液晶が流動することもあり得る。し 力しながら、各画素領域 412a、 412bの大部分は流路 451と重ならないので、画素 領域 412a、 412b内の液晶の流動が大きく抑制される。従って、本実施の形態による 液晶表示素子 406は、表示面が押圧されたり曲げられたりしても、さらには急激な温 度変化が生じても、表示の変化を防止することができる。

[0100] (変形例）

本実施の形態の変形例による液晶表示素子について図 15を用いて説明する。な お、以下の説明において、図 13および図 14に示した液晶表示素子 406の構成要素 と同一の機能、作用を奏する構成要素には同一の符号を付して詳細な説明を省略 する。図 15は、本変形例による液晶表示素子を示す平面図であって、基板面法線方 向に見た画素領域 412および壁面構造体 431を模式的に示して 、る。

[0101] 本変形例による液晶表示素子は、図 15に示す画素領域 412、壁面構造体 431、 衝立部 432、開口部 433、および流路 451が周期的に配置された構造を有している 。画素領域 412の側面は、図 15中右下の側面を除いて、壁面構造体 431によって 囲まれている。流路 451は、図 15中左右に隣接する画素領域 412間に形成されて いる。流路 451の側面は、壁面構造体 431によって囲まれている。流路 451は、ジグ ザグ状に延びている。流路 451は、画素領域 412外に形成されている。

[0102] 画素領域 412の流路 451に面する側面（図 15中右下の側面）には、壁面構造体 4 31を開口した開口部 433が形成されている。開口部 433は画素領域 412毎に 1つず つ形成されている。画素領域 412は、開口部 433を介して流路 451と連結している。

[0103] 壁面構造体 431は、衝立部 432を有している。衝立部 432は、壁面構造体 431と 一体的に形成されている。衝立部 432は、壁面構造体 431と同一の形成材料および 同一の製造工程で同層に形成されている。衝立部 432は、開口部 433が形成されて いる画素領域 412の側面と同じ側面に形成されている。衝立部 432は、開口部 433 の両側に形成されている。衝立部 432が形成されているので、開口部 433の幅 15は 、画素領域 412の一側面の幅 16よりも狭められている。本変形例による液晶表示素 子は、上述の点を除いて、液晶表示素子 406と同様の構成を有している。

[0104] 本変形例では、流路 451は画素領域 412外に形成され、画素領域 412および流路 451は重なっていない。また、開口部 433は画素領域 412の一側面のみに形成され 、さらに衝立部 432が開口部 433の両側に形成されているので、開口部 433の幅 15 は図 14に示した開口部 433a、 433bの幅よりも狭められている。よって、本変形例に よる液晶表示素子は、液晶表示素子 406と比較して、画素領域 412内の液晶の流動 をより制限できる。従って、本変形例による液晶表示素子は、液晶表示素子 406と比 較して、表示の変化をさらに防止することができる。

[0105] 上記各実施の形態において、液晶の流路の幅が狭いほど、また開口部の幅が狭い ほど、液晶の注入時間が長くなることが予想される。し力しながら、液晶注入時に液 晶の温度を上昇させて液晶の粘度を低下させれば、プロセス的に問題とならな 、時 間で液晶表示素子を作製することができる。

[0106] 本発明は、上記実施の形態に限らず種々の変形が可能である。

例えば、本発明は画素の配列がデルタ配列であっても応用可能である。 例えば、上記実施の形態では、パッシブマトリクス型（単純マトリクス型）の液晶表示 素子を例に挙げたが、本発明はこれに限らず、画素毎に薄膜トランジスタ (TFT)また は薄膜ダイオード (TFD)などのスイッチング素子が備えられたアクティブマトリクス型 の液晶表示素子にも適用できる。

[0107] また、上記実施の形態では、コレステリック液晶を用いる液晶表示素子を例に挙げ たが、本発明はこれに限らず、表示のメモリ性を有する他の液晶を用いる液晶表示 素子にも適用可能である。

[0108] また、上記実施の形態では、画素領域の形状は、基板面法線方向に見て正方形ま たは正六角形である力 本発明はこれに限らず、画素の形状はその他の形状であつ てもよい。

[0109] また、上記実施の形態では、壁面構造体 31、 431は画素領域内には形成されてい ないが、本発明はこれに限らない。壁面構造体 31、 431は、完全に画素領域の外側 に形成する必要はない。壁面構造体 31、 431は、壁面構造体 31、 431の強度や接 着性を安定にさせるために、画素領域内の外周部に形成されて 、てもよ 、。

[0110] また、上記実施の形態では、第 2壁面構造体は略矩形状の囲い構造であるが、本 発明はこれに限らない。第 2壁面構造体およびシール材 21を併用する場合には、第 2壁面構造体は囲い構造でなくても良い。さらにその場合には、第 2壁面構造体の形 状は、壁面構造体の形状と一致させても良い。

[0111] また、画素領域内部に円柱状や角柱状のスぺーサを併設してもよい。このような構 成とすれば、液晶の流動を防止できるのに加え、画素の変形を小さくできるという相 乗効果も見込まれる。

[0112] また、上記実施の形態では、開口部が画素領域毎に 1つずつ形成されているが、 本発明はこれに限らない。開口部が画素領域毎に 2つ以上形成されていてもよい。 例えば、図 4に示す液晶表示素子 6において、開口部 33aを 2つに分割するように、 開口部 33aの一部に壁面構造体を形成してもよい。このようにすると、開口部 33aが 画素領域 12a毎に 2つ形成される。当該構成においても、流路 51は画素領域 12a外 に形成される。従って、上記実施の形態と同様の効果が得られる。

また、本発明は液晶以外にも、メモリ性を有しながら押圧や曲げ、温度変化による 流動よつて表示が変化してしまうような材料にも有効である。

また、上記実施の形態では、 1層構造の液晶表示素子 6、 206、 406、または B、 G 、 R表示部 6b、 6g、 6rが積層された 3層構造の液晶表示素子 1を例に挙げて説明し たが、本発明はこれに限られず、液晶表示素子 6、 206、 406が 2層以上積層された 構造を備えた液晶表示素子にも適用できる。

上層（表示面側）のコレステリック液晶が反射する光の色と下層のコレステリック液晶 が反射する光の色とが補色関係にある 2層構造の液晶表示素子は、良好な白黒表 示を実現できる。当該液晶表示素子は、上層のコレステリック液晶および下層のコレ ステリック液晶の双方ともがプレーナ状態の場合は白色を表示し、双方ともがフォー カルコニック状態の場合は黒色を表示する。補色の組合せは様々あるが、青色と黄 色との組合せが比較的良好な白色を実現できる。

産業上の利用可能性

[0113] 以上、説明したように本発明の実施形態によれば、双安定性を備えたコレステリック 液晶を用いる液晶表示素子 1、 6において、表示面を曲げることや、表示面を押圧す ることや、急激な温度変化による表示の変化をより一層防止することができる。また、 耐押圧ゃ耐曲げ強度が向上するので、コレステリック液晶を用いる液晶表示素子 1、 6に可撓性を付与することが可能となる。

Claims

請求の範囲

[1] 対向配置された一対の基板と、

前記一対の基板間に封止された液晶と、

前記一対の基板の双方に接触して画素領域を囲むように形成された壁面構造体と 前記画素領域外に前記液晶が流通するように前記壁面構造体の一部を開口した 開口部と

を有することを特徴とする表示素子。

[2] 請求項 1記載の表示素子において、

前記画素領域は、格子状に複数配置されていること

を特徴とする表示素子。

[3] 請求項 1又は 2に記載の表示素子において、

前記開口部は、隣接する前記複数の画素領域間に形成されていること を特徴とする表示素子。

[4] 請求項 2又は 3に記載の表示素子において、

前記開口部は、前記画素領域毎に 1つずつ形成されていること

を特徴とする表示素子。

[5] 請求項 4記載の表示素子において、

前記画素領域外に形成され、前記液晶が流通する流路を有し、

前記流路は 2つの前記画素領域間に形成され、

2つの前記開口部は前記流路を挟んで対向配置されて!、ること

を特徴とする表示素子。

[6] 請求項 4記載の表示素子において、

前記画素領域外に形成され、前記液晶が流通する流路を有し、

前記流路は 2つの前記画素領域間に形成され、

前記開口部は前記流路を挟んで他の前記開口部と対向配置されて 、な 、こと を特徴とする表示素子。

[7] 請求項 1乃至 6のいずれか 1項に記載の表示素子において、 前記壁面構造体は、前記一対の基板の双方に接着されていること を特徴とする表示素子。

[8] 請求項 1乃至 7のいずれか 1項に記載の表示素子において、

前記画素領域は、複数の辺を有し、

前記壁面構造体は、前記開口部と同じ前記辺に形成された衝立部を有すること を特徴とする表示素子。

[9] 請求項 5又は 6に記載の表示素子において、

前記流路の観察側に、前記流路からの反射光をカットする層を有すること を特徴とする表示素子。

[10] 請求項 1乃至 9のいずれか 1項に記載の表示素子において、

前記液晶は、メモリ性を有すること

を特徴とする表示素子。

[11] 請求項 10記載の表示素子において、

前記液晶は、コレステリック液晶であること

を特徴とする表示素子。

[12] 請求項 1乃至 11のいずれか 1項に記載の表示素子において、

前記一対の基板の対向面側にそれぞれ形成された一対の電極をさらに有し、 前記画素領域は、基板面法線方向に見て前記一対の電極が重なる領域であること を特徴とする表示素子。

[13] 請求項 5又は 6に記載の表示素子において、

前記画素領域及び前記壁面構造体を囲み、前記液晶を注入するための注入口を 備えたシール材をさらに有し、

前記画素領域は、前記流路を介して前記注入口と接続されて!ヽること

を特徴とする表示素子。

[14] 請求項 1乃至 13のいずれか 1項に記載の表示素子において、

基板面法線方向に見て、前記画素領域はほぼ矩形であること

を特徴とする表示素子。

[15] 請求項 1乃至 14のいずれか 1項に記載の表示素子において、 基板面法線方向に見て、前記画素領域はほぼ正六角形であること を特徴とする表示素子。

[16] 請求項 1乃至 15のいずれか 1項に記載の表示素子が 2層以上積層されていること を特徴とする表示素子。

[17] 請求項 1乃至 15のいずれか 1項に記載の表示素子が 2層積層され、

一方の前記液晶が反射する光の色と他方の前記液晶が反射する光の色とは補色 関係にあること

を特徴とする表示素子。

[18] 請求項 1乃至 15のいずれか 1項に記載の表示素子が 3層積層され、

一の前記液晶は、青色の光を反射し、

他の前記液晶は、緑色の光を反射し、

さらに他の前記液晶は、赤色の光を反射すること

を特徴とする表示素子。

[19] 画像を表示する電子ペーパーにおいて、

請求項 1乃至 18のいずれか 1項に記載の表示素子を備えていること

を特徴とする電子ペーパー。

[20] 画像を表示する電子端末装置において、

請求項 1乃至 18のいずれか 1項に記載の表示素子を備えていること

を特徴とする電子端末装置。