JPH05173147A

JPH05173147A - 液晶表示素子およびその製造方法

Info

Publication number: JPH05173147A
Application number: JP35624891A
Authority: JP
Inventors: Akira Kamata; 晃鎌田; Takashi Takayanagi; 丘高柳; Hideo Kawaguchi; 英夫川口
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1991-12-24
Filing date: 1991-12-24
Publication date: 1993-07-13

Abstract

(57)【要約】【目的】画像品質を低下させることなく、基板間距離
（セルギャップ）が素子の全領域で均一で且つこのセル
ギャップを保持するために充分な強度で基板同士が接着
された液晶表示素子及びその製造方法を提供する。【構成】ストライプ状の透明電極及び配向膜がこの順
に積層された透明電極基板を二枚、それぞれの配向膜が
対面するように且つそれぞれの透明電極が直交するよう
にスペーサーを介して配設して、そして配向膜の間に液
晶を封入してなる液晶表示素子において、該スペーサー
が、接着剤の硬化物と該硬化物中に分散された複数のス
ペーサー粒子とからなり且つ該スペーサーの略直径の層
厚を有する島状の接合部からなるスペーサー層として、
透明電極基板の非表示部（透明電極同士が重ならない部
分）に配設されていることを特徴とする液晶表示素子及
びこの素子をスクリーン印刷を用いて製造する方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示素子に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、時計、テレビ、パソコンディスプ
レイなどに使用されている液晶表示素子は、基本的に、
片面に少なくとも透明電極及び配向膜が設けられたガラ
ス基板二枚が、配向膜同士が対面するように配設され、
配向膜の間の空隙に液晶が封入された構造を有してい
る。このような液晶表示素子は、ＣＲＴ（Cathode Ray
Tube) に匹敵する画面サイズや、高速応答性、コントラ
ストなどの特性の向上を達成するため、液晶材料の開発
を初め種々の研究が行われている。液晶としては、近
年、高速応答性と双安定性（メモリー性）とを有するす
る強誘電性液晶が開発されている。強誘電性液晶の高速
応答性は、液晶層を薄くした時に生ずる液晶分子の一軸
配向した二つの方向をスイッチングすることにより行わ
れる。このような特徴を持った強誘電性液晶の使用によ
り、液晶表示素子の上記諸特性の向上が期待されてい
る。

【０００３】画面を大きくするための問題点としては、
ガラス基板間に封入された液晶の層厚が画面全域で均一
となるよう、ガラス基板の間隙（セルギャップ）が画面
全域で均一となることが必要である。セルギャップが不
均一になると、画面の一部が変色したり、コントラスト
が低下するなどの問題が発生する。高速応答性と双安定
性とを有し、大画面表示に適性を有する上記強誘電性液
晶を表示素子に使用する場合は、上記スイッチングを可
能にするためセルギャップを２μｍ程度と、極めて狭く
する必要があり、均一なギャップで大画面の表示素子を
製造することはさらに困難な問題となる。また、強誘電
性液晶は、上記液晶分子の一軸配向の状態が、衝撃など
でギャップ間隔の変動があった場合に破壊され易く、セ
ルギャップが衝撃などにより素子全域で変化しないよう
に基板間の接着強度の高いものが必要となる。

【０００４】従来から、液晶表示素子は、二枚のガラス
基板の間（表示を行う中央の領域）にスペーサーを散布
し、基板の周囲をシール剤で接着してセルギャップの制
御と基板間の接着が行なわれている。しかしながら、こ
のような構成では、基板内部が固定されていないため、
ギャップの変動が発生し易い傾向にあり、そして、これ
は画面が大きくなるに従い、素子も大きくする必要があ
ることから、ギャップの変動はさらに起こり易くなる。

【０００５】上記問題を解決するため、特開平３−１７
５４２４号公報には、基板を接着するために基板の周縁
部に塗布されるシール剤を、基板の中央部にも（すなわ
ち、素子の内部に）塗布して、接着強度を高めた液晶表
示素子が提案されている。しかしながら、この素子で
は、スクリーン印刷によりシール剤を内部に一箇所塗布
しているだけであり、素子全域に均一な接着強度を得る
ことは困難である。さらに内部のシール剤による接着位
置が、表示部、非表示部に関係なく行われるので、表示
に悪影響を及ぼすことは明らかである。通例、対面する
二枚の基板の両方が透明電極である部分を表示部と言
い、少なくとも一方が透明電極間（電極と電極との間）
である部分を非表示部と言う。

【０００６】また、特開平２−１９９２４６号公報に
は、二枚の基板のギャップ間隔を保持するスペーサー
を、一個のスペーサーとその周囲に付着した接着剤から
なる接着体を上下基板の電極間（電極と電極との間）の
交差部に形成することにより、素子全域で均一なギャッ
プ間隔を有する液晶表示素子を得ることができるとの開
示がなされている。しかしながら、上記一個のスペーサ
ーと接着剤とからなる接着体を、上記所定の場所に形成
することは極めて困難であり、またスペーサー一個程度
の面積で接着しても充分な接着強度得ることは難しい。
さらに、この公報には、その実現手段については記載さ
れておらず、実現が困難であるだけでなく、実現しても
その効果は充分とは言えない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明は、画
像品質を低下させることなく、基板間の間隔（セルギャ
ップ）が素子の全領域で均一で且つこのセルギャップを
保持するために充分な強度で基板同士が接着された液晶
表示素子を提供する。さらに、本発明は、スクリーン印
刷を用いた、基板間の間隔（セルギャップ）が素子の全
領域で均一で且つ基板同士が強固に接着された液晶表示
素子の製造方法を提供する。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的は、ストライプ
状の透明電極及び配向膜がこの順に積層された透明電極
基板を二枚、それぞれの配向膜が対面するように、且つ
それぞれの透明電極が直交するようにスペーサーを介し
て配設し、そして配向膜の間に液晶を封入してなる液晶
表示素子において、該スペーサーが、接着剤の硬化物と
該接着剤中に分散された複数のスペーサー粒子とからな
り且つ該スペーサー粒子の略直径の層厚を有する島状の
接合部からなるスペーサー層として、透明電極基板の非
表示部（透明電極同士が重ならない部分）に配設されて
いることを特徴とする液晶表示素子により達成すること
ができる。

【０００９】本発明の液晶表示素子の好適な態様は下記
の通りである。

【００１０】１）該スペーサー層が、少なくとも一方の
該基板表面で、該透明電極間に露出するブラックマトリ
ックス上、又は透明電極側端部あるいは透明電極間側端
部に存在する補助電極上に配向膜を介して設けられてい
ることを特徴とする上記液晶表示素子。

【００１１】２）該スペーサー層が、一方の基板の電極
上と、もう一方の基板の電極間上との間に形成されてい
ることを特徴とする上記液晶表示素子。

【００１２】３）該スペーサー層中のスペーサーが、電
極間の幅方向に複数存在していることを特徴とする上記
液晶表示素子。

【００１３】４）該電極間距離が、１０〜６０μｍの範
囲にあることを特徴とする上記液晶表示素子。

【００１４】上記液晶表示素子は、基板上に、ストライ
プ状の透明電極及び配向膜がこの順に積層して、透明電
極基板二枚を作成し、少なくとも一方の透明電極基板の
透明電極間に、接着剤と接着剤に対して３〜４０重量％
の球状のスペーサー粒子とからなるスペーサー分散液を
スクリーン印刷にて島状に塗布し、二枚の透明電極基板
を、それぞれの配向膜が対面するように且つそれぞれの
ストライプ状の透明電極が直交するようにして貼り合わ
せ、該接着剤を硬化させて、非表示部（透明電極同士が
重ならない部分）に、接着剤の硬化物と該硬化物中に分
散された複数のスペーサー粒子とからなり且つ該スペー
サー粒子の略直径の層厚を有する島状の接合部からなる
スペーサー層を形成し、そして該配向膜の間に液晶を封
入することからなる液晶表示素子の製造方法により有利
に得ることができる。

【００１５】本発明の上記液晶表示素子の製造方法の好
適な態様は下記の通りである。

【００１６】１）該スペーサー層が、少なくとも一方の
該基板表面で、該透明電極間に露出するブラックマトリ
ックス上、又は透明電極側端部あるいは透明電極間側端
部に存在する補助電極上に配向膜を介して設けられるこ
とを特徴とする上記液晶表示素子の製造方法。

【００１７】２）該スペーサー層が、一方の基板の電極
上と、もう一方の基板の電極間上との間に形成されるこ
とを特徴とする上記液晶表示素子の製造方法。

【００１８】３）該スペーサー層中のスペーサーが、電
極間の幅方向に複数存在していることを特徴とする上記
液晶表示素子の製造方法。

【００１９】４）該電極の幅が、５０〜１０００μｍの
範囲にあることを特徴とする上記液晶表示素子の製造方
法。

【００２０】５）該電極間距離が、１０〜６０μｍの範
囲にあることを特徴とする上記液晶表示素子の製造方
法。

【００２１】［発明の詳細な記述］本発明を、添付する
図面を参照して詳細に説明する。

【００２２】図１は、本発明の液晶表示素子の一実施例
の一部を拡大して模式的に示した断面図である。図１に
おいて、液晶表示素子１０は、透明基板１１ａ（例え
ば、ガラス基板）の上にブラックマトリックス１２ｂ、
カラーフィルタ１３ｂ、透明電極１４ｂ（例えば、ＩＴ
Ｏ電極）、及び配向膜１５ｂがこの順で設けられ、一方
透明基板１１ａの上には、透明電極１４ａ及び配向膜１
５ａがこの順で設けられ、配向膜１５ａと配向膜１５ｂ
との間の空隙に液晶１７が充填されて構成されている。
透明電極１４ａ、１４ｂはストライプ状に形成されてお
り、これらは互いに直交するように配設され、二枚の基
板はスペーサー層を構成する接合部１６により所定の基
板間隔（セルギャップ）を保持しながら接合されてい
る。カラーフィルタ１３ｂは、カラーフィルタＲ、Ｇ、
Ｂ、Ｒ、Ｇ、Ｂ・・・の順で設けられている。カラーフ
ィルタの縁部に補助電極を設けた場合は、スペーサー層
をカラーフィルタまたは補助電極上に設けるか、あるい
はブラックマトリックスと補助電極上とに設けることが
好ましい。

【００２３】接合部（スペーサー層）１６は、対面する
二枚の基板のうち、一方の基板に接する領域は電極上で
あり、もう一方の基板に接する位置は透明電極間（電極
と電極との間）の領域であることが好ましい。すなわ
ち、この領域は液晶表示素子の非表示部に当たる。スペ
ーサー層は、接着剤の硬化物と接着剤中に分散された複
数のスペーサーからなり、スペーサーの直径の層厚を有
する島状の接合部１６からなる層である。そして、少な
くともスペーサー間の間隙は接着剤の硬化物により実質
的に埋められている。従って、スペーサー層は、スペー
サー直径の層厚で二枚の透明電極基板の該非表示部に固
定されて形成されており、スペーサーの機能と接着層の
機能を有している。

【００２４】図２は、本発明のスペーサー層を示すため
に上記図１のスペーサー層の接合部付近を拡大して模式
的に示した断面図である。図２において、透明基板１１
ａの上にブラックマトリックス１２ｂ、カラーフィルタ
１３ｂ、透明電極１４ｂ、及び配向膜１５ｂがこの順で
設けられ、一方透明基板１１ａの上には、透明電極１４
ａ及び配向膜１５ａがこの順で設けられ、配向膜１５ａ
と配向膜１５ｂとの間の空隙に液晶１７が充填されて構
成されている。二枚の基板の間にスペーサー粒子１６ａ
と接着剤の硬化物１６ｂとから構成される島状の接合部
１６が形成されている。接合部１６は、一方の基板には
電極上で接しており、もう一方の基板とは透明電極間の
領域のブラックマトリックス１２ｂに接している。すな
わち、この領域は液晶表示素子の非表示部に当たる。接
合部１６が基板に接する領域は、共に透明電極間の領域
であっても良いが、基板間隔が大きくなりこの領域に存
在するスペーサーはスペーサーの機能を果たさなくな
る。また、補助電極が、透明電極上、あるいは透明電極
とブラックマトリックス上との両方にまたがって設けら
れている場合があるが、その際、接合部１６の少なくと
も一方の基板と接する領域は、ブラックマトリックス
上、又は透明電極側端部に存在する補助電極上あるいは
透明電極間側端部に存在する補助電極上であることが好
ましい。

【００２５】接合部１６は、複数のスペーサー粒子１６
ａとスペーサー間の間隙を埋めるように存在する接着剤
の硬化物１６ｂとからなり、これらが多数配向膜間（透
明電極間）に設けられ、スペーサー層を形成している。
そしてスペーサー層１６は図２と垂直方向には下記の図
３に示すように不連続に存在している。スペーサー粒子
１６ａと配向膜１５ａ、１５ｂとの間には、実質的に接
着剤の硬化物１６ｂは存在しておらず、スペーサー粒子
１６ａは、基板間の間隔（液晶層の厚さ、すなわちセル
ギャップ）を一定に保つスペーサー本来の機能を果たし
ている。スペーサー層中のスペーサー粒子１６ａは、一
般に、電極間の長手方向だけでなく図のように幅方向に
も複数存在している。また接着剤の硬化物１６ｂは、ス
ペーサー粒子１６ａの間隔を埋めるだけでなく、その周
囲に通常存在している。

【００２６】たとえば、強誘電性液晶表示素子の場合
は、セルギャップは一般に２μｍ程度で、透明電極間の
幅は、数１０μｍ程度であるので、本発明のスペーサー
層に用いられるスペーサー粒子は、当然２μｍ程度の直
径のものである。従って、本発明のスペーサー層は、こ
のようなスペーサー粒子が幅方向にも複数存在し、そし
て複数のスペーサー粒子と接着剤とからなる島状の接合
部が上記透明電極間に多数形成されて、構成されてい
る。このように、スペーサー層の接合部を、透明電極基
板の該非表示部に、数多く配設することにより、画像品
質を低下させることなく、基板間間隔（セルギャップ）
が素子の全領域で均一で且つこのセルギャップを保持す
るに充分な強度で基板同士を接着することができる。

【００２７】図３は、本発明のスペーサー層の配置を示
すための上記図１の平面図である。図３において、液晶
表示素子は、透明電極１４ａ、１４ｂが交差した表示部
３１、下の基板の電極間と上の基板電極１４ａとが交差
した非表示部３２、下の基板の電極１４ｂと上の基板の
電極間とが交差した非表示部３３、下の基板の電極間と
上の基板の電極間とが交差した非表示部３４からなり、
そしてスぺーサー層を構成する接合部１６は、非表示部
３２に設けられている。勿論、非表示部３３に設けられ
ていても同じ効果が得られる。非表示部３４に、設ける
ことは困難であり、またこの領域に設けても、非表示部
３２又は３３にも形成され易く、その場合非表示部３４
と非表示部３２又は３３とはギャップが異なるため、上
記スペーサーは一種類の寸法のものしか一般に用いるこ
とができないことから、ギャップを均一にするとの効果
が低下する。本発明では、スペーサー層は、非表示部に
８０％以上存在していることが一般的であり、９０％以
上が好ましく、さらに９５％以上が好ましい。

【００２８】図４は、本発明のスペーサー層の配置を示
す図３とは別の態様の平面図である。図４において、液
晶表示素子は、透明電極１４ａ、１４ｂが交差した表示
部３１、下の基板の電極間と上の基板電極１４ａとが交
差した非表示部３２、下の基板の電極１４ｂと上の基板
の電極間とが交差した非表示部３３、下の基板の電極間
と上の基板の電極間とが交差した非表示部３４からな
り、そして接合部１６は、非表示部３２と３４からなる
領域に、不連続的に設けられている。更に、図４では、
非表示部３２と３４からなる領域全てにスぺーサー層が
設けられるのではなく、その領域三本に一本の割合でス
ぺーサー層が設けられている。このように、スペーサー
層は、本発明の効果が得られる範囲の形状、密度で任意
に形成することができる。

【００２９】本発明の液晶表示素子は、一方の基板上の
透明電極層がそれぞれ複数個からなり、透明電極と透明
電極とが直交して表示画素を形成している液晶マトリク
ス型表示素子として好適である。また、本発明の液晶表
示素子は、黒白又はカラーの何れであってもよく、フィ
ルタとしてＲＧＢカラーフィルタを隣接する表示ドット
に設けることによって、液晶カラーテレビジョンパネル
のようなフルカラーのマトリクス型表示素子にすること
ができる。

【００３０】本発明の液晶表示素子は、例えば下記のよ
うにして製造することができる。本発明の透明基板とし
ては、例えば平滑性の良好なフロートガラスなどガラス
の他、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレ
フタレート等のポリエステル、エポキシ樹脂、フェノー
ル樹脂、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリスルホ
ン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルイミド、アセ
チルセルロース、ポリアミノ酸エステル、芳香族ポリア
ミド等の耐熱樹脂、ポリスチレン、ポリアクリル酸エス
テル、ポリメタクリル酸エステル、ポリアクリルアミ
ド、ポリエチレン、ポリプロピレン等のビニル系ポリマ
ー、ポリフッ化ビニリデン等の含フッ素樹脂及びそれら
の変性体等から形成されたプラスチックフィルムを挙げ
ることができる。

【００３１】上記基板上には、常法によりストライブ状
あるいは格子状などの表示パターンの透明電極が形成さ
れる。透明電極としては、例えば、酸化インジウム（Ｉ
ｎ₂Ｏ₃ ）、酸化スズ（ＳｎＯ₂)およびＩＴＯ（インジ
ウム・スズ・オキサイド）等を挙げることができる。電
極の幅は、５０〜１０００μｍの範囲にあることが好ま
しく、電極間の間隔は、１０〜１００μｍの範囲にある
ことが好ましく、さらに１０〜６０μｍの範囲にあるこ
とが好ましい。

【００３２】なお、基板表面にブラックマットリックス
およびカラーフィルターがこの順に形成されても良い。
更にカラーフィルター上に保護層を形成しても良い。上
記透明電極（及び基板）上には、配向膜が形成される。

【００３３】配向膜としては、例えば、ポリイミド、ポ
リビニルアルコール、ポリ弗化ビニリデン、ポリアミド
（ナイロンなど）などの高分子膜、有機シラン化合物に
よって形成される有機膜（塗布型配向膜）、そして真空
蒸着、スパッタリングなどの蒸着により形成されるＳｉ
Ｏ₂ 、ＳｉＯ、ＴｉＯ₂ などの薄層を挙げることができ
る。

【００３４】上記透明電極基板上に、塗布型配向膜は、
例えば下記のようにして形成される。

【００３５】配向膜形成用塗布液を、たとえば、ポリイ
ミド前駆体であるポリアミック酸をピリジン、Ｎ−メチ
ル−２−ピロリドン、ジオキサン、ＴＨＦ、グリコール
誘導体などの適当な溶媒に溶かした溶液を調製する。こ
の塗布液には、前記成分以外にも基板との接着を増した
り、あるいは塗布液の粘度を調整する目的などで、副成
分として他の高分子重合体や有機金属などが添加されて
いてもよい。

【００３６】上記配向膜形成用塗布液を、透明電極上お
よび露出した基板上に、スピンコーターなどによって塗
布し、常温〜１５０°Ｃにて１〜１２０分（好ましくは
８０〜１２０°Ｃにて１０〜６０分）にて乾燥する。次
いで、塗布膜は１５０〜３００°Ｃで０．５〜３時間加
熱処理が行なわれる。後の１５０〜３００°Ｃで０．５
〜３時間の加熱だけでも良い。これによりポリイミドの
配向膜が形成される。

【００３７】得られる配向膜の膜厚は、用いる液晶およ
び配向膜の種類により異なるが、一般に１０〜８００ｎ
ｍであり、好ましくは２０〜５０ｎｍである。

【００３８】透明電極基板上に設けられた配向膜は、ナ
イロン、レーヨン、ポリエステル、ポリアクリロニトリ
ルのような合成繊維、綿、羊毛のような天然繊維などで
前記本発明に従うラビング処理が行なわれる。

【００３９】このようにして本発明のラビング処理され
た配向膜により、強誘電液晶の配向の方向が、液晶自体
元来有する配向方向と上記ラビング処理により規制され
た反対の配向方向がほぼ均等化されている。このため、
正または負の電界印加の際、二つに配向状態がそれぞれ
均一な状態で形成される。従って、上記それぞれの配向
状態が安定となり、双安定性も向上する。

【００４０】本発明では、基板上にストライプ状の透明
電極及び配向膜が積層された透明電極基板二枚の少なく
とも一方の透明電極基板の透明電極間（電極と電極との
間）に、接着剤と接着剤に対して３〜４０重量％の球状
のスペーサー粒子とからなるスペーサー分散液をスクリ
ーン印刷にて島状に印刷して、本発明のスペーサー層を
形成する。

【００４１】スぺーサーの材料は、ガラス、ＳｉＯ₂ 、
ベンゾグアナミン樹脂などを挙げることができ、その形
状は、直径０．５〜２０μｍの球状の粒子である。ま
た、接着剤としては、二枚の基板を強固に接着できるも
のであれば良く、モノマー、オリゴマー及び／又はポリ
マーからなる有機溶剤が少ないあるいは含まない熱硬化
型またＵＶなどの光硬化型の接着剤であることが好まし
い。熱硬化型の接着剤としては、エポキシ系接着剤
（例、三井東圧化学（株）製のストラクトボンドシリー
ズ）、ＵＶなどの光硬化型の接着剤としては、ポリアク
リレート系接着剤（例、東亜合成化学（株）製のアロニ
ックスシリーズ）挙げることができる。スペーサー分散
液は、上記スペーサー粒子を接着剤に前記比率で混合分
散し調製される。スペーサー層は、接着剤の硬化物と該
硬化物中に分散された複数のスペーサー（少なくともス
ペーサー間の間隙が該接着剤の硬化物により埋められて
いる）からなる島状の接合部を、スペーサーの直径の層
厚で多数形成される必要があるので、塗布時に基板接合
後に得られる上記島状の形状になる様に塗布することが
好ましい。ただし、スクリーン印刷にて、液晶セルのギ
ャップである２μｍ程度の膜厚に塗布することは不可能
であるため、所望の形状の体積分（量）になるように面
積を小さく高さ（膜厚）を大きくスクリーン印刷で塗布
する。これにより、二枚の基板の圧着により所望の膜厚
と面積とを有する島状の接合部を形成することができ
る。例えば、膜厚２μｍで直径４０μｍの接合部を形成
する場合は、膜厚４μｍで底部直径３０μｍ程度の円錐
状に塗布される。その際、分散物の粘度が低過ぎると接
着剤が流れてスペーサー間間隙に空洞を形成することと
なるため、分散液の粘度が２００ポイズ（２５℃、Ｂ型
粘度計）以上であることが好ましい。

【００４２】スクリーン印刷は、一般にスクリーン紗に
ドットパターニングされたフィルムを貼りつけて得られ
るスクリーン製版を用いて行われる。あるいは、スクリ
ーン紗に感光性樹脂を塗布あるいは感光性樹脂フィルム
を貼りつけて、ドットパターニングを現像することによ
りスクリーン製版を製造しても良い。本発明で用いられ
るスクリーン紗は、材質はナイロン、テトロン、ステン
レスが好ましく、その形状は、線径が１５〜２５μｍ、
メッシュ数が２００〜４００の範囲のものが好ましい。
島状のスペーサー層の接合部の形状は、円形又楕円形が
好ましく、寸法はパターンの面積を円に換算した時の直
径が１０〜１００μｍの範囲にあることが好ましく、特
に１０〜６０μｍの範囲が好ましい。また、その接合部
は、配向膜（基板）表面に０．３個／mm² 以上の密度で
存在することが好ましい。接合部の形状は、上記直径の
範囲内の面積で電極間の間隔を略超えないように定めら
れる。上記島状のスペーサー層を形成するためのスクリ
ーン印刷のスクリーンのドットパターンは、上記接合部
の形状となるように前記のように塗布体積が接合部の体
積と同じようになるように、面積は小さく設計されてい
る。また上記スクリーンを形成するための、前記感光性
樹脂のエマルジョンは解像度１０μｍのものを用いるこ
とが好ましい。スクリーン印刷する際のスキージ圧は、
０．４〜２．０kg／200mm の範囲が好ましい。このスキ
ージ圧は従来の値に比べて小さいものである。上記接着
剤と上記球状のスペーサー粒子とからなるスペーサー分
散物を、上記スクリーン製版を用いて上記スキージ圧に
てスクリーン印刷することにより、本発明の極めて微小
な島状層を多数形成することができる。このような微細
な印刷は、フォートレジストを配向膜上に形成して現像
することによっても得られるが、現像中に配向膜が変質
するとの問題がある（例、特開昭６４−１８１２６号公
報）。又、樹脂凸版を用いた場合は上記の微細な印刷は
困難である（例、特開昭６４−１８１２７号公報）。

【００４３】上記接合を行う際、基板周縁部を常法通
り、スペーサーを含むシール剤によりシールを行う。こ
の時使用するスペーサーは、上記のスペーサより直径の
大きいか等しいものを一般に使用する。

【００４４】上記のようにして製造された、透明基板、
透明電極および配向膜からなる透明電極基板二枚をそれ
ぞれの配向膜が内側になるようにして、間隙をあけて相
対させ、セルとする。この間隙の大きさ、すなわちセル
・ギャップは０．５μｍ〜６μｍ程度が一般的である。

【００４５】次ぎに、このセル内に下記の強誘電性液晶
を注入、封止した後に徐冷して液晶表示素子を作成す
る。

【００４６】本発明に用いられる上記液晶は従来より知
られているものが使用できる。

【００４７】また、本発明に用いられる液晶は強誘電性
液晶が好ましく、強誘電性液晶は従来より知られている
ものが使用できる。

【００４８】強誘電性を有する液晶は、具体的にはカイ
ラルスメクティクＣ相（ＳｍＣ^* ）、Ｈ相（ＳｍＨ
^* ）、Ｉ相（ＳｍＩ^* ）、Ｊ相（ＳｍＪ^* ）、Ｋ相（Ｓ
ｍＫ^* ）、Ｇ相（ＳｍＧ^* ）またはＦ相（ＳｍＦ^* ）を
有する液晶である。以下に、本発明に利用することので
きる強誘電性液晶を例示する。

【００４９】

【化１】（Ｒはｎ−アルキル基またはｎ−アルコキシ基、ｍ＝５
〜１０、１２、１４）

【００５０】

【化２】（Ｒはｎ−アルキル基またはｎ−アルコキシ基、ｍ＝５
〜１０、１２、１４）

【００５１】

【化３】（Ｒはｎ−アルキル基またはｎ−アルコキシ基、ｍ＝５
〜１０、１２、１４）

【００５２】

【化４】（Ｒはｎ−アルキル基またはｎ−アルコキシ基、ｍ＝５
〜１０、１２、１４）さらに、上記以外にも、例えば以
下のようなものを挙げることができる。

【００５３】

【化５】

【００５４】

【化６】（ここで、Ｒ＝CH₃ ，C₂H₅)

【００５５】

【化７】

【００５６】

【化８】

【００５７】

【化９】

【００５８】

【化１０】

【００５９】

【化１１】

【００６０】

【化１２】

【００６１】

【化１３】

【００６２】

【化１４】

【００６３】

【化１５】

【００６４】上記以外にも、たとえば、『高速液晶技
術』（シーエムシー発行）p. 127〜161 に記載されてい
るような公知の強誘電性液晶がすべて、本発明に使用す
ることができる。

【００６５】また、具体的な液晶組成物としては、チッ
ソ（株）製のＣＳ−１０１８、ＣＳ−１０２３、ＣＳ−
１０２５、ＣＳ−１０２６、ロディック（株）製のＤＯ
Ｆ０００４、ＤＯＦ０００６、ＤＯＦ０００８、メルク
社製のＺＬＩ−４２３７−０００、ＺＬＩ−４２３７−
１００、ＺＬＩ−４６５４−１００などを挙げることが
できるが、これに限定されるものではない。これらの液
晶の中には液晶に溶解する二色性染料、減粘剤等を添加
しても何ら支障はない。

【００６６】上記のようにして製造された、液晶表示素
子は、使用目的に応じて、セルの両方の基板上に、偏光
板を設けても良い。透明電極と配向膜の間にはカラーフ
ィルター、保護層などが設けられても良い。さらに、本
発明の液晶表示素子は、使用目的に応じて反射板、位相
差板など、従来の液晶表示素子に設けられる構成を設け
ることができる。

【００６７】

【実施例】次に本発明の実施例、比較例を記載する。た
だし、本発明はこの実施例に限定されるものではない。

【００６８】［実施例１］二枚の厚さ１．１ｍｍ、５０
ｍｍ角のガラス基板上に、インジウム−スズ酸化物（Ｉ
ＴＯ）の透明電極をストライプ状（電極の幅：１００μ
ｍ、電極間の間隙：４０μｍ）に形成した。

【００６９】この二枚の透明電極付ガラス基板の上に、
ポリイミド形成用塗布液（ＬＱ１８００、日立化成
（株）製）をスピナーで塗布した。スピナーの条件は、
回転数２５００r.p.m.、時間３０秒であった。塗布後、
２８０°Ｃ、１時間乾燥してポリイミド配向膜を形成し
た。この塗膜の両方の面を、ナイロン起毛布でラビング
処理した。

【００７０】接着剤（商品名：ストラクトボンド、三井
東圧（株）製）に、接着剤に対して直径１．８μの真絲
球（触媒化成（株）製）を１０重量％混合分散してスペ
ーサー分散液を調製した。このスペーサー分散液をＳＸ
−３００（東京プロセスサービス（株）製）のスクリー
ン製版（線径：２０μｍ）用いて、スキージ圧０．６kg
／200mm にて、一方の透明電極基板の透明電極間（電極
と電極との間）に印刷して、直径４０μｍの島状の接合
部を密度１個／mm² にて形成して、スペーサー層を設け
た。

【００７１】二枚の基板をそれぞれのラビング処理面を
内側にして、それぞれの電極が互いに直交するように重
ね合せて、１５０℃で加熱圧着して硬化させ、セルギャ
ップが１．８μｍのセルを作成した。

【００７２】このセルに強誘電性液晶（ＣＳ−１０２
５、チッソ（株）製）を１００℃で注入し、約２℃／分
の速度で室温まで徐冷し、液晶表示素子を得た。

【００７３】［実施例２］実施例１において、ＳＸ−３
００（東京プロセスサービス（株）製）のスクリーン製
版（線径：２０μｍ）の代わりに、ＳＸ−３６０（東京
プロセスサービス（株）製）のスクリーン製版（線径：
１６μｍ）を用い、ドットパターンを変えることによ
り、上記スぺーサー層の形状として直径２０μｍの島状
の接合部を密度１００個／mm² にて形成し、スペーサー
層を設けた以外は実施例１と同様にして液晶表示素子を
作成した。

【００７４】［実施例３］実施例１において、上記スぺ
ーサー層の形状として、ドットパターンを変えることに
より、直径４０μｍの島状の接合部を密度０．３個／mm
² にて形成し、スペーサー層を設けた以外は実施例１と
同様にして液晶表示素子を作成した。

【００７５】［比較例１］実施例１において、スクリー
ン印刷に代えて樹脂凸版印刷（使用樹脂凸版：旭化成
（株）製ＡＰＲ）を用いて、スぺーサー層の形状が、直
径１００μｍの島状の接合部を密度１個／mm² にて形成
し、スペーサー層を設けた以外は実施例１と同様にして
液晶表示素子を作成した。

【００７６】［比較例２］実施例１において、スクリー
ン印刷に代えてフォトレジスト（レジスト液：日立化成
（株）製ＰＬ−１１００）を配向膜上に形成して現像す
ることにより、スぺーサー層の形状が、直径４０μｍの
島状の接合部を密度１００個／mm² にて形成し、スペー
サー層を設けた以外は実施例１と同様にして液晶表示素
子を作成した。

【００７７】［液晶表示素子の評価］１）耐ショック性直径２５ｍｍ、重さ８．７ｇのボールを、液晶表示素子
のパネル中央に落下させた後、表示が乱れた時のボール
の落下位置（高さ）で評価した。ＡＡ：高さ１ｍでも表示が乱れないＢＢ：高さ６０ｃｍで表示が乱れるＣＣ：高さ４０ｃｍで表示が乱れる（使用可能限界）ＤＤ：高さ２０ｃｍで表示が乱れる（使用不可）

【００７８】２）コントラスト比得られた素子を表示した際の明暗の比（明／暗）を測定
した。一般に４０以上必要とされている。上記結果を表
１に示す。

【００７９】

【表１】表１ ────────────────────────── 耐ショック性コントラスト比 ────────────────────────── 実施例１ＢＢ８０実施例２ＡＡ１００実施例３ＣＣ６０ ────────────────────────── 比較例１ＡＡ３５比較例２ＡＡ５ ──────────────────────────

【００８０】

【発明の効果】本発明の液晶表示素子は、スペーサーと
接着剤からなる微小な島状の接合部が透明電極基板の該
非表示部に多数形成されたスペーサー層が設けられてい
る。このため、画像品質を低下させることなく、基板間
距離（セルギャップ）が素子の全領域で均一で且つこの
セルギャップを保持するために充分な強度で基板同士が
接着された液晶表示素子を得ることができる。従って、
本発明の液晶表示素子は、大画面表示パネルに好適であ
るといえる。さらに、本発明の特定の条件でスクリーン
印刷を用いて上記スペーサー層を形成することにより上
記液晶表示素子を容易に得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の液晶表示素子の一実施例の一部を拡大
して模式的に示した断面図である。

【図２】上記図１の一部を拡大して模式的に示した断面
図である。

【図３】本発明の液晶表示素子の一実施例を模式的に示
した平面図である。

【図４】本発明のスペーサー層の配置を示す図３とは別
の態様の平面図である。

【符号の説明】

１０液晶表示素子１１ａ、１１ｂガラス基板１２ｂブラックマトリックス１３ｂカラーフィルター１４ａ、１４ｂ透明電極層１５ａ、１５ｂ配向膜１６スペーサー層１７液晶３１表示部３２、３３、３４非表示部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ストライプ状の透明電極及び配向膜がこ
の順に積層された透明電極基板を二枚、それぞれの配向
膜が対面するように、且つそれぞれの透明電極が直交す
るようにスペーサーを介して配設し、そして配向膜の間
に液晶を封入してなる液晶表示素子において、該スペー
サーが、接着剤の硬化物と該接着剤中に分散された複数
のスペーサー粒子とからなり且つ該スペーサー粒子の略
直径の層厚を有する島状の接合部からなるスペーサー層
として、透明電極基板の非表示部（透明電極同士が重な
らない部分）に配設されていることを特徴とする液晶表
示素子。
【請求項２】該スペーサー層が、少なくとも一方の基
板表面で、該透明電極間に露出するブラックマトリック
ス上、又は透明電極側端部あるいは透明電極間側端部に
存在する補助電極上に配向膜を介して設けられている請
求項１に記載の液晶表示素子。
【請求項３】基板上に、ストライプ状の透明電極及び
配向膜がこの順に積層して、透明電極基板二枚を作成
し、少なくとも一方の透明電極基板の透明電極間に、接着剤
と接着剤に対して３〜４０重量％の球状のスペーサー粒
子とからなるスペーサー分散液をスクリーン印刷にて島
状に塗布し、二枚の透明電極基板を、それぞれの配向膜が対面するよ
うに且つそれぞれのストライプ状の透明電極が直交する
ようにして貼り合わせ、該接着剤を硬化させて、非表示部（透明電極同士が重な
らない部分）に、接着剤の硬化物と該硬化物中に分散さ
れた複数のスペーサー粒子とからなり且つ該スペーサー
粒子の略直径の層厚を有する島状の接合部からなるスペ
ーサー層を形成し、そして該配向膜の間に液晶を封入す
ることからなる液晶表示素子の製造方法。