JPH11153816A

JPH11153816A - 反強誘電性液晶パネル

Info

Publication number: JPH11153816A
Application number: JP25864998A
Authority: JP
Inventors: Eiichi Tajima; 田島　　栄市
Original assignee: Citizen Watch Co Ltd
Current assignee: Citizen Watch Co Ltd
Priority date: 1997-09-17
Filing date: 1998-09-11
Publication date: 1999-06-08

Abstract

(57)【要約】【課題】反強誘電性液晶パネルを用いた液晶表示装置
の表示品質および信頼性を高める。【解決手段】一対の基板１，２にそれぞれ短冊状の複
数の透明電極４，５を形成し、その透明電極４，５が互
いに直交するように基板１，２を対向させて、シール材
９によって接着し、その間隙に反強誘電性液晶３を封入
する。そして、少なくとも隣接する透明電極４の隙間と
隣接する透明電極５の隙間の交差部に対応する位置に、
感光樹脂によるギャップ材６を第１の基板１に固定して
設ける。そして、基板１上に少なくとも透明電極４を被
覆するように、基板２上に透明電極５を被覆するよう
に、それぞれ配向膜７，８を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、表示装置や光シ
ャッタなどに用いられる液晶パネルの一種である反強誘
電性液晶パネルに関する。

【０００２】

【従来の技術】反強誘電性液晶パネルを用いた液晶表示
装置は、従来のネマティック液晶パネルを用いたものと
比べて、応答速度が速く視野角が広いという特徴をもつ
ため、今後の発展が期待されている。反強誘電性液晶
は、強誘電性液晶と同様にスメクティック層構造を持
つ。この反強誘電性液晶を封入する基板間のセルギャッ
プを１〜３μｍ程度とし、液晶分子がその基板面と平行
に並ぶように配向処理した液晶セル内では、電界誘起に
よるスイッチング現象が生じる。

【０００３】すなわち、電圧無印加時には、液晶分子の
長軸が層の法線に対して交互に反対方向に所定角度傾斜
し、分子長軸と直交する方向に発生する自発分極の方向
が、層ごとに上向きと下向きの交互配向構造をとり、セ
ル全体としては、自発分極が０の反強誘電層となる。一
方、電圧が印加されると、その電圧による電界方向に一
致する方向に液晶分子の自発分極が配向するように各液
晶分子が回動して、スメクティック層の法線に対して全
て同じ方向へ傾いた強誘電層を示す。この時の液晶分子
の傾く方向は印加される電圧の極性に依存する。

【０００４】このような反強誘電性液晶の電界誘起によ
る層状態のスイッチング現象を利用して、透過する光の
偏光状態を変化させ、偏光板との組み合わせによって透
過光量を制御するようにして、液晶表示パネルや液晶シ
ャッタを構成することができる。

【０００５】ここで、従来の反強誘電性液晶パネルの構
造について、図１３の断面図を用いて説明する。この反
強誘電性液晶パネル１００は、いずれもガラス板からな
る第１の基板１０１と第２の基板１０２とを対向配置
し、その間隙に反強誘電性液晶１０３を封入している。

【０００６】その第１の基板１０１と第２の基板１０２
の互いに対向する面には、それぞれ短冊状の透明電極１
０５，１０６が互いに略直交する方向に多数並べて形成
されている。そして、その各透明電極１０５，１０６を
それぞれ被覆するように、ポリイミドやポリアミック酸
の樹脂膜を塗布した配向膜１０７，１０８が形成され
て、その各表面にラビング法による配向処理が施されて
いる。

【０００７】また、第１の基板１０１と第２の基板１０
２との間隙を一定に保つために、両基板間に球径が１．
５μｍ〜１．７μｍ程度のシリカビーズ１０９がギャッ
プ材として散布されている。このシリカビーズ１０９
は、セルギャップを均一にするため５００個／mm² 〜１
０００個／mm² の密度で散布される。

【０００８】１１０は、第２の基板１０２に熱硬化型接
着剤を用いて形成されたシール材であり、第１の基板１
０１と第２の基板１０２が位置合わせして重ね合わせら
れ、このシール材１１０によって接着されることによ
り、反強誘電性液晶１０３が注入される間隙が密閉（シ
ール）される。

【０００９】このシール材１１０は、第２の基板１０２
の周辺部に沿ってパターン形成されれた熱硬化型接着剤
であり、第１の基板１０１を重ねて接着した後、１.０
〜２.０ｋｇ／cm² の圧力を加えながら１２０℃〜１６
０℃の温度で１時間〜２時間、炉の中で焼成処理が施さ
れることにより硬化する。このように構成された反強誘
電性液晶パネル１００の第１の基板１０１と第２の基板
１０２の外側に、それぞれ互いに偏光軸が直交するよう
にして偏光板１１１，１１２を配置し、液晶表示パネル
を構成する。

【００１０】このような反強誘電性液晶パネル１００で
は、第１の透明電極１０５と第２の透明電極１０６との
各交差部ごとに、反強誘電性液晶に対する電圧の無印加
と印加を制御することができ、それによって反強誘電性
液晶の反強誘電状態と強誘電状態とを選択的に生起さ
せ、この反強誘電性液晶パネル１００を透過する光の偏
光状態を部分的に変えることができる。

【００１１】そこで、この反強誘電性液晶パネル１００
の両側に、偏光軸が互いに直交する一対の偏光板１１
１，１１２を配置することによって、光の透過光量を第
１の透明電極１０５と第２の透明電極１０６との交差部
である表示画素ごとに制御して各種の表示を行なうこと
ができる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】このような反強誘電性
液晶パネルは、従来のツイストネマチック液晶を用いた
液晶表示パネルに比べて、第１の基板１０１と第２の基
板１０２との間隙（ギャップ）が小さく、好ましくは２
μｍ以下であるため、そのギャップを一定に保つため
に、前述のように球径が１．５μｍ〜１．７μｍ程度の
シリカビーズ１０９をギャップ材として用いているが、
それによって次のような問題があった。

【００１３】すなわち、図１３に示した反強誘電性液晶
パネル１００の第１，第２の基板１０１，１０２の外面
に、偏光板１１１，１１２を貼り合わせた液晶表示パネ
ルでは、表示画素部（第１の透明電極１０５と第２の透
明電極１０６との交差部）にもシリカビーズ１０９が散
布されているため、そのシリカビーズ１０９によって液
晶分子の動きが規制されて白抜けが生じたり、シリカビ
ーズ１０９周辺の回折光の影響で微妙な光抜けが生じた
りするという問題があった。

【００１４】また、第１，第２の基板１０１と１０２を
重ね合わせて反強誘電性液晶パネル１００を作成する
際、位置合わせ工程で若干のズレ応力が働くために、シ
リカビーズ１０９が微妙にズレて配向膜１０７，１０８
に配向欠陥が生じ、電圧の無印加時における黒レベルが
低下するという問題もあった。これらのことは、結果的
に反強誘電性液晶パネルを用いた液晶表示パネルのコン
トラストを低下させるばかりでなく、配向膜を傷つけた
りするとこにより配向不良を生じ、品質面での信頼性が
低下するという問題を生じていた。

【００１５】また、反強誘電性液晶パネルの場合、前述
のように基板間のギャップが２μｍ以下という狭ギャッ
プであるため、反強誘電性液晶に電圧を印加するための
駆動周波数に共振して両基板がわずかに振動する。この
振動によりシリカビーズが移動して配向膜を傷つけてし
まうため、次第に配向力の低下を招くという問題もあ
る。

【００１６】さらに、反強誘電性液晶パネルは、図１３
に示した第１の基板１０１と第２の基板１０２の両側に
偏光板１１１，１１２を貼り付けて液晶表示パネルを構
成する際に、５〜３０ｇ／cm² 以上の圧力を加えるた
め、反強誘電性液晶分子特有の規則正しく並んだ層構造
が上下からの圧力で破壊される恐れがあった。それによ
って配向欠陥が生じ、表示品質が悪くなるという問題も
あった。

【００１７】そのため、従来の反強誘電性液晶パネル
は、層構造を破壊することのないように偏光板を貼り付
けるのに特別な装置を必要とするばかりでなく、パネル
上面からのペン入力が可能なタッチパネルなどには使用
することができないという欠点があった。

【００１８】この発明は、このような従来の反強誘電性
液晶パネルにおける種々の問題を解決するためになされ
たものである。すなわち、反強誘電性液晶を挟持する一
対の基板間の狭いギャップを一定に保持でき、且つ配向
膜を傷つけて配向欠陥を生じる恐れをなくし、液晶表示
パネルとして使用したときに高品質な表示と高い信頼性
が得られるようにするとともに、パネル面に多少の圧力
が加わっても、反強誘電性液晶の層構造が破壊されるこ
となく、正常に使用できるようにすることを目的とす
る。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、この発明の反強誘電性液晶パネルは、第１の透明電
極を短冊状に複数形成した第１の基板と、第２の透明電
極を短冊状に複数形成した第２の基板とを、その第１の
透明電極と第２の透明電極とが互いに略直交して対向す
るように僅かな間隙を設けて対向配置し、その間隙に反
強誘電性液晶を封入してなる反強誘電性液晶パネルにお
いて、次のようなギャップ材と配向膜を設けたものであ
る

【００２０】すなわち、絶縁材からなるギャップ材を、
少なくとも上記複数の第１の透明電極相互の隙間と上記
複数の第２の透明電極相互の隙間との交差部に対応する
位置に、前記第１の基板に固定して設ける。また、上記
第１の基板上に少なくとも前記第１の透明電極を被覆す
るように第１の配向膜を形成し、上記第２の基板上に上
記第２の透明電極を被覆するように第２の配向膜を形成
している。

【００２１】上記第１の配向膜は、上記ギャップ材の表
面にも形成してもよい。また、上記ギャップ材は感光樹
脂によって容易に形成される。そのギャップ材に接着材
付きシリカビーズが被着し、その接着材によって、ギャ
ップ材と第２の基板とが接着固定されるようにするとよ
い。上記ギャップ材を、第１の透明電極の間隙と第２の
透明電極の隙間の交差部に対応する位置で、長手辺部と
短手辺部とが直交する平面形状が十字状のギャップ材に
するとよい。

【００２２】その場合、上記第１の配向膜と第２の配向
膜が、それぞれ十字状のギャップ材の長手辺部または短
手辺部のいずれかに略平行な方向に配向処理されるよう
にするのが望ましい。上記ギャップ材を、少なくとも第
１の透明電極の間隙と第２の透明電極の隙間の交差部を
含む各隙間に対応する位置に点在するように形成しても
よい。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、この発明の反強誘電性液晶
パネルについて、その最適な実施形態を図面を参照して
詳細に説明する。

【００２４】（第１の実施形態：図１，図５〜８）図１
は、この発明による反強誘電性液晶パネルの第１の実施
形態を示す断面図である。なお、この図１および他の実
施形態の説明に使用する図２乃至図４も、図示の都合上
パネルの厚さ方向の寸法比率を大幅に拡大して示してい
る。この反強誘電性液晶パネル１０は、いずれもガラス
板からなる第１の基板１と第２の基板２とを対向配置
し、その間隙に反強誘電性液晶３を封入している。

【００２５】その第１の基板１と第２の基板２の互いに
対向する面には、それぞれ膜圧０．２５μｍ程度の酸化
インジウム錫（ＩＴＯ）膜により、短冊状の第１の透明
電極４と第２の透明電極５が互いに略直交する方向に多
数並べて形成されている。図１においては、第１の基板
１上の複数の第１の透明電極４は、紙面平行な方向に所
定の間隔を置いて並び、紙面に直交する方向に細長く形
成されている。また、第２の基板２上の複数の第２の透
明電極５は、紙面直交する方向に所定の間隔を置いて並
び、紙面に平行な方向に細長く形成されている。

【００２６】そして、複数の第１の透明電極４相互の隙
間と複数の第２の透明電極５相互の隙間との交差部に対
応する位置に、感光樹脂からなる平面形状が十字状のギ
ャップ材６を、図５に示すように第１の基板１の内面に
固定して設けている。このギャップ材６については、後
で詳述する。

【００２７】さらに、第１の基板１の内面に、第１の透
明電極４及びギャップ材６を被覆するように第１の配向
膜７を形成し、第２の基板２の内面にも、第２の透明電
極５を被覆するように第２の配向膜８が形成されてい
る。この配向膜７，８についても、後で詳述する。

【００２８】さらに、第２基板２の内面にシール材９が
パターン形成されており、第１の基板１と第２の基板２
が位置合わせして重ね合わせられ、このシール材９によ
って接着されることにより、反強誘電性液晶３が注入さ
れる間隙が密閉（シール）される。

【００２９】このシール材９は、第２の基板２の周辺部
に沿ってパターン形成された熱硬化型接着剤あるいは紫
外線硬化型接着材である。熱硬化型接着剤を用いる場合
には第１の基板１を重ねて接着した後、１.０〜２.０ｋ
ｇ／cm² の圧力を加えながら１３０℃〜１６０℃の温度
で３０分〜２時間、炉の中で焼成処理が施されることに
より硬化する。

【００３０】その後、反強誘電性液晶３が第１の基板１
と第２の基板２の間隙に充填され、その反強誘電性液晶
３の注入に要した孔が封止されて、反強誘電性液晶パネ
ル１０が構成される。この反強誘電性液晶パネル１０の
第１の基板１と第２の基板２の外側に、それぞれ互いに
偏光軸が直交するようにした、偏光板１１，１２を配置
して液晶表示パネルを構成する。

【００３１】この反強誘電性液晶パネル１０、およびそ
れに偏光板１１，１２を組み合わせて構成した液晶表示
パネルの動作原理は、前述した従来例の場合と同じであ
るので、説明を省略する。なお、この実施形態において
は、複数の第１の透明電極４と複数の第２の透明電極５
の各交差部が各表示画素となる。

【００３２】ここで、図５及び図６も参照して、十字状
のギャップ材６の詳細について説明する。十字ギャップ
材６は、図５及び図６に示すように、厚さ約１．７μ
ｍ、幅が約１０μｍ程度の長手辺部６ａと短手辺部６ｂ
とが直交して、十字を構成するように形成されている。
なお、図５においては図示の都合上、ギャップ材６の厚
さを大幅に拡大して示している。

【００３３】そして、各ギャップ材６の長手辺部６ａは
隣接する第１の透明電極４，４の隙間Ｓ１に位置し、短
手辺部６ｂは隣接する第２の透明電極５，５の間隙Ｓ２
に対応する位置にあり、長手辺部６ａと短手辺部６ｂの
交差部６ｃが、隙間Ｓ１と隙間Ｓ２との交差部に対応す
る位置となるように形成されている。

【００３４】したがって、第１の透明電極４と第２の透
明電極５との各交差部である表示画素部１７の４つの角
部から、その表示画素部１７の周囲を囲むように、ギャ
ップ材６の長手辺部６ａと短手辺部６ｂとが形成されて
いる。この十字状のギャップ材６は微細な構成である
が、感光樹脂を用いて、フォトリソグラフィ法によって
容易に形成することができる。

【００３５】そこで、そのギャップ材６の形成方法の一
例を説明する。まず、第１の基板１の電極形成面に、各
第１の透明電極４を被覆するように、アクリル系のネガ
型感光樹脂（例えばＪＮＰＣ−４３：日本合成ゴム社
製）をスピンナ法を用いて５５０〜６５０ｒｐｍの回転
数で塗布し、８０℃の温度で約１分間炉内でプリベーク
する。それによって、厚さが約１．７μｍの感光樹脂膜
を形成する。

【００３６】その後、多数の十字状のギャップ材６の配
置に対応するパターンを形成したフォトマスクを位置合
わせして、第１の基板１上の感光樹脂膜に重ね合わせ、
露光機で波長が３６０ｎｍの光によって露光する。

【００３７】その後、この第１の基板１を現像液（例え
ば、ＭＦ−３１２：シプレイマイクロジャパン(株)製）
の中に入れ、感光樹脂膜の光に照射されなかった部分を
落とす。さらに、この第１の基板１を１９０℃〜２００
℃の窒素雰囲気中の炉内に１時間投入し、ポストベイク
を施す。このようにして、図５に示すような多数の十字
状のギャップ材６を、第１の基板１上に固定して容易に
形成することができる。

【００３８】次に、図１に示した第１，第２の配向膜
７，８の形成方法について説明する。第１の基板上に
は、ギャップ材６と各透明電極４とを被覆するように、
第１の配向膜７を形成し、第２の基板２上にも、各透明
電極５を被覆するように第２の配向膜８を形成する。

【００３９】この配向膜７，８は、いずれもポリイミド
（溶媒揮発型）やポリアミック酸（反応型）の樹脂膜
を、基板１，２上に印刷機を用いて塗布するとともに、
それを２００℃〜２５０℃の温度で１時間加熱処理して
硬化させて形成した後、ラビング法により配向処理を施
す。このとき、配向膜としてポリイミド膜を形成する場
合には、例えば、ＲＮ−１０２４（日産化学社製の商品
名）やＪＩＦ（日本合成ゴム社製の商品名）を使用し、
ポリアミック酸の膜を形成する場合には、例えば、ＲＮ
−１１０２（日産化学社製の商品名）を使用する。

【００４０】また、この配向膜７，８に対しては、それ
ぞれブラシローラによってラビングして配向処理を施
す。その配向処理の方向は、図７に矢印付きの破線で第
１の配向膜７の配向方向を、矢印付き実線で第２の配向
膜８の配向方向を示すように、種々の方向にすることが
できるが、十字状のギャップ材６との関係で、その長手
辺部６ａと平行な方向ａか、短手辺部６ｂと平行な方向
ｂのいずれかの方向とするのが好ましい。

【００４１】図７に示す方向ａあるいは方向ｂ以外の方
向でも配向処理は可能であるが、例えば方向ｃのよう
に、長手辺部６ａに対して約４５度傾斜した方向に配向
処理を施すと、ギャップ材６の交差部６ｃの周囲のブラ
シローラによって配向処理を施せない部分が大きくな
り、配向欠陥が生じやすく、それが画素内に形成されて
しまうため好ましくない。これに対し、図７の方向ａま
たは方向ｂに配向処理する場合は、配向欠陥はギャップ
材６の長手辺部６ａまたは短手辺部６ｂに沿って形成さ
れるため、画素内に形成されることが少なくなるので、
表示に与える影響が少ない。

【００４２】なお、配向膜７，８には図７に破線と実線
で示すように互いに平行な方向に配向処理を施す必要が
あるが、図８の（Ａ）に示すようにその向き（ブラシロ
ーラを前向き回転で移動させる方向）も同じ場合はパラ
レルラビングといい、液晶分子に対するプレチルトの方
向も同じになる。これに対して、図８の（Ｂ）に示すよ
うにその向きが互いに反対である場合はアンチパラレル
ラビングといい、液晶分子に対するプレチルトの方向も
逆になる。そして、反強誘電性液晶は、図８の（Ａ）に
示すようにパラレルラビングを施した配向膜７、８によ
ってアンチパラレル配向となり、これとは逆に同図
（Ｂ）のアンチパラレルラビングによってパラレル配向
となる。

【００４３】この反強誘電性液晶パネル１０は、以上の
ような構成であるから、隣接する第１の透明電極４，４
の隙間と隣接する第２の透明電極５，５の隙間との交差
部に対応する位置、すなわち、図５に示す第１の透明電
極４と第２の透明電極５との交差部である表示画素部１
７の４角からその周囲を囲むように、平面形状が十字状
のギャップ材６が、第１の基板１に固定して設けられて
いる。

【００４４】したがって、第１の基板１と第２の基板２
との間のギャップが、このギャップ材６の高さ（約１．
７μｍ）によって規制され、一定に保持される。そし
て、このギャップ６材は、隣接する表示画素部１７の隙
間に設けられているので、ギャップ材６自体によって表
示画素部１７に白抜けが生じるようなことはない。ま
た、このギャップ材６は第１の基板１に固定されている
ため、振動等によって移動する恐れがないので、従来の
シリカビーズのように配向膜７，８を傷つけて配向不良
を引き起こす恐れもない。

【００４５】また、十字状のギャップ材６が第１の基板
１に固定された構造になっているから、対向する第１，
第２の基板１，２がパネルの外側にも内側にも変形しな
い構造となっている。そのため、第１，第２の基板１，
２が反強誘電性液晶の駆動周波数に共振して振動するこ
とも抑制されるとともに、パネルの外側からの圧力によ
り、反強誘電性液晶３の層構造が破壊されて配向の乱れ
を生じるようなことも防止される。

【００４６】このように、この反強誘電性液晶パネル１
０は、反強誘電性液晶に特有の層構造が破壊されたり、
配向膜が傷付けられたりすることなく、常に液晶分子の
配向を正常に制御することができるので、液晶表示パネ
ルとして使用したときに、表示品質が高くかつ信頼性の
高いパネルとなる。なお、パネルの外側からの圧力によ
り、反強誘電性液晶３の層構造を破壊する恐れがなくな
るので、タッチパネルとして使用することも可能にな
る。

【００４７】（第２の実施形態：図２）次に、この発明
による反強誘電性液晶パネルの第２の実施形態につい
て、図２を参照して説明する。図２において、図１と対
応する部分には同一の符号を付してあり、第１の実施形
態との相違点を中心に説明し、共通点については詳しい
説明を省略する。

【００４８】この反強誘電性液晶パネル１０は、第１の
基板１上と第２の基板２上に、それぞれ短冊状の複数の
第１透明電極４と第２の透明電極５をそれぞれ所定間隔
で平行に形成するとともに、第１の透明電極４と第２の
透明電極５とを互いに直交するように対向配置し、シー
ル材９によって第１の基板１と第２の基板２とを張り合
わせて、その間隙に反強誘電性液晶３を封入している
点、および第２の基板上に第２の透明電極５を覆うよう
に配向膜８を形成している点は、第１の実施形態と共通
である。

【００４９】第１の実施形態と相違するのは、第１の基
板１上に第１の透明電極４を覆うように第１の配向膜７
を形成して、その表面に配向処理を施した後、十字状の
ギャップ材６を、第１の実施形態の場合と同様な位置に
形成した点である。

【００５０】そのため、第１の配向膜７はギャップ材６
を被覆せずに、透明電極４だけを被覆するように形成さ
れる。したがって、第１の基板１上に透明電極４を被覆
するように、第１の実施形態の場合と同様な樹脂を塗布
した後、焼成して硬化させて第１の配向膜７を形成す
る。その後、この配向膜７の全面をブラシローラでラビ
ングすることによって配向処理を施す。

【００５１】そして、十字状のギャップ材６は、第１の
配向膜７を形成して配向処理を施した第１の基板１の全
面に、その配向膜７を被覆するようにネガ型感光性樹脂
を塗布してプリベークした後、ギャップ材６の平面パタ
ーンを形成したフォトマスクを重ね合わせて露光及び現
像し、その感光性樹脂の未照射部分を落として形成す
る。こうして、形状および大きさと配置状態は第１の実
施形態と同様なギャップ材６を、第１の基板１上に固定
して形成することができる。

【００５２】この実施形態の反強誘電性液晶パネルの場
合は、第１の配向膜７に配向処理を施す際に、十字状の
ギャップ材６がない略平坦な配向膜７の全面にラビング
処理を施すことができるので、第１の実施形態のものと
比較して配向欠陥を生じることが少ない利点がある。し
かし、ギャップ材６をパターン形成する際の現像処理に
よって、配向膜７に施された配向性能が若干低下する可
能性もある。その他の点は、第１の実施形態と同様であ
るから、説明を省略する。

【００５３】（第３の実施形態：図３，図９，図１０）
次に、この発明による反強誘電性液晶パネルの第３の実
施形態について、図３図９，および図１０を参照して説
明する。図３において、図１と対応する部分には同一の
符号を付してあり、第１の実施形態との相違点を中心に
説明し、共通点については説明を省略する。

【００５４】この第３の実施形態の反強誘電性液晶パネ
ル１０において、図１に示した第１の実施形態の反強誘
電性液晶表示パネルと相違する点は、十字状のギャップ
材６のに接着剤付きシリカビーズ１５を被着および埋設
することにより、この接着剤付きシリカビーズ１５の接
着剤によって、ギャップ材６の上部を第１の基板２側の
配向膜８に接着している点である。

【００５５】図３においては、ギャップ材６の高さ方向
の寸法を大幅に拡大して示しているため、接着剤付きシ
リカビーズ１５の径がギャップ材６の高さに比べて極め
て小さく示されている。しかし、実際には、図９に接着
剤付きシリカビーズ１５を被着したギャップ６の一部を
拡大して示すように、幅１０μｍで高さ１．７μｍのギ
ャップ材６に対して、直径約１．７μｍ（ギャップ材６
の高さと略等しい）の接着剤付きシリカビーズ１５が多
数被着されている。

【００５６】その接着剤付きシリカビーズ１５は、図１
０にその断面を示すように、比重の大きな球形（直径
１．５μｍ）のシリカビーズ１５ａの表面に、エポキシ
接着剤１５ｂを厚さ約０．１μｍ程度の膜厚で塗布し
て、直径を約１．７μｍの球体に形成したものである。

【００５７】この接着剤付きシリカビーズ１５を被着し
た十字状のギャップ材６は、次のようにして形成され
る。先ず、第１の実施形態の場合と同様に、第１の基板
１上にネガ型感光樹脂を塗布してからプリベークを施
す。

【００５８】次いで、乾式スペーサ散布機を用いて、そ
の感光樹脂膜の表面に３００個／mm²〜１２００個／mm²
の密度で接着剤付きシリカビーズ１５を散布する。する
と多数の接着剤付きシリカビーズ１５を一様に被着した
感光樹脂膜が得られる。その後、接着剤付きシリカビー
ズ１５が感光樹脂上に馴染むために、１０分程度水平状
態で待ち、温度８０℃で１分間、炉内でプレスキュアす
る。

【００５９】そして、第１の実施形態の場合と同様に、
多数の十字状のギャップ材の平面的配置パターンを形成
したフォトマスクを重ね合わせて、露光および現像処理
を施した後、未照射部分の感光樹脂をそこに被着してい
る接着剤付きシリカビーズ１５とともに落とす。

【００６０】さらに、この第１の基板１をポストベイク
のために、１２０℃の窒素雰囲気中の炉内に１時間入れ
る。このとき、温度が１５０℃以上になると、接着剤付
きシリカビーズ１５の図１０に示したエポキシ接着剤１
５ｂが溶融してしまうため、十分注意する必要がある。

【００６１】このようにして形成した十字状のギャップ
材６の接着剤付きシリカビーズ１５は、その直径がギャ
ップ材６の厚さと略同等であるから、ギャップ材６の中
に埋もれてしまうことは少なく、図９に示したようにギ
ャップ材６の上面から一部が突出する。したがって、こ
の第１の基板１に第２の基板２を重ね合わせてシール材
９によって接着すると、接着剤付きシリカビーズ１５の
表面に塗布されたエポキシ接着剤１５ｂが、第２の基板
２上の第２の配向膜８に当接する。

【００６２】そこで、第１の基板１と第２の基板２の上
下関係を図３と反対にして、第１の基板１を上側にし、
シール材９を硬化するために、１３０℃から１６０℃の
炉内に約３０分から２時間投入する。こうすると、各接
着剤付きシリカビーズ１５の表面に塗布されたエポキシ
接着剤１５ｂが溶融して重力で流れ落ち、第２の基板２
上の配向膜８との接触部に集まる。そのため、その接着
材によってギャップ材６の先端部と第２の基板２とを強
固に接着することができる。

【００６３】この実施形態によれば、接着剤付きシリカ
ビーズ１５によって、十字状のギャップ材６を第２の基
板２にも固定することができるため、第１，第２の基板
１，２の剛性を高め、前述の各実施形態のものよりも反
強誘電性液晶３の層構造を破壊しないように保護する機
能を高めることができる。その他の点は、第１の実施形
態と同様であるから説明を省略する。

【００６４】（第４の実施形態：図４）次に、この発明
による反強誘電性液晶パネルの第４の実施形態につい
て、図４を参照して説明する。図４において、図１乃至
第３と対応する部分には同一の符号を付してあり、第３
の実施形態との相違点のみを説明し、共通点については
説明を省略する。

【００６５】この第４の実施形態の反強誘電性液晶パネ
ル１０において、図３に示した上述の第３の実施形態と
相違する点は、第１の基板１側の第１の配向膜７を、図
２に示した第２の実施形態と同様に、ギャップ材６を形
成する前に形成し、その全面に配向処理を施した後、接
着剤付きシリカビーズ１５を被着したギャップ材６を形
成している点だけである。そのため、ギャップ材６の表
面には第１の配向膜７が形成されていない。

【００６６】第１の基板１上に、接着剤付きシリカビー
ズ１５を被着したギャップ材６を形成する方法は、第１
の基板１上に第１の配向膜７を形成して配向処理を施し
た後に、その配向膜７上にネガ型感光性樹脂を塗布し、
接着剤付きシリカビーズ１５を散布する点以外は、第３
の実施形態の場合と同様である。この接着剤付きシリカ
ビーズ１５の表面のエポキシ接着材１５ｂ（図１０）に
よって、ギャップ材６を第２の基板２にも固着する点
も、それによる効果も第３の実施形態と同じである。

【００６７】（その他の実施形態）なお、以上の各実施
形態の説明においては、ギャップ材として、平面形状が
十字状のギャップ材６を形成したが、図１１に示すよう
に小型円柱状のギャップ材１６を、十字状に並べて集合
体ギャップを形成してもよい。あるいは、図１２に示す
ように、少なくとも隣接する第１の透明電極４，４の隙
間Ｓ１と、隣接する第２の透明電極５，５の隙間Ｓ２と
の交差部に対応する位置に、小型円柱状のギャップ材１
６を点在させてもよい。勿論、この隙間Ｓ１，Ｓ２の交
差部以外の部分に対応する位置にも、ギャップ材１６を
設けてもよい。

【００６８】例えば、透明電極同士の間隔が１０μｍで
それを覆い隠すためにクロム（Ｃｒ）等で形成されるブ
ラックマトリクスの幅が１２μｍの場合、円柱状のギャ
ップ材１６の直径は１０μｍ程度とする。このギャップ
材の平面形状は、十字状や円形に限らず、多角形や長方
形、あるいはＴ字状やＬ字状のものなどを含んでもよ
い。

【００６９】このようなギャップ材として、アクリル性
のネガ型感光樹脂を用いた例について説明したが、ポジ
型感光性樹脂を用いることもできる。ただし、ポジ型感
光性樹脂を用いる場合は、現像液が配向を傷める恐れが
あるため、この点でネガ型感光樹脂を用いる方が好まし
い。第１及び第３の実施形態のようにギャップ材を形成
した後に配向膜を形成する場合には、現像液によって配
向面を傷める恐れがないから、ポジ型感光性樹脂を用い
てもよい。

【００７０】なお、感光樹脂を使用することにより、第
１の基板の全面に塗布した感光樹脂膜を、露光および現
像処理することによって、多数の微細なギャップ材を簡
単にパターニングして形成することができるが。エッチ
ング等の方法用いる場合には感光樹脂以外の絶縁材を使
用することもできる。

【００７１】

【発明の効果】以上説明してきたように、この発明によ
る反強誘電性液晶パネルは、少なくとも隣接する第１の
透明電極相互の隙間と隣接する第２の透明電極相互の隙
間との交差部に対応する位置に、絶縁材からなるキャッ
プ材が第１の基板１に固定して設けられている。そのた
め、第１の基板１と第２の基板２との間のギャップが、
このギャップ材の高さによって規制され、一定に保持さ
れる。

【００７２】そして、この反強誘電性液晶パネルを液晶
表示パネルに使用する場合、ギャップ材は、隣接する表
示画素部の隙間に設けられることになるので、ブラック
マトリクスによって隠され、ギャップ材自体によって表
示画素部に白抜けが生じるようなことはない。また、こ
のギャップ材は第１の基板に固定されているため、振動
等によって移動する恐れがないので、従来のシリカビー
ズのように配向膜を傷つけて配向不良を引き起こす恐れ
もない。

【００７３】また、ギャップ材が少なくとも第１の基板
に固定されて設けられているから、対向する第１，第２
の基板がパネルの外側にも内側にも変形しにくい構造と
なっており、第１，第２の基板が反強誘電性液晶の駆動
周波数に共振して振動することが抑制されるとともに、
パネルの外側からの圧力により、反強誘電性液晶の層構
造が破壊されて配向の乱れを生じるようなことも防止さ
れる。

【００７４】また、外部からの圧力によって、反強誘電
性液晶に特有の層構造が破壊されたり、配向膜が傷付け
られたりすることがなく、常に液晶分子の配向を正常に
制御することができるので、液晶表示パネルとして使用
したときに、表示品質が高くかつ信頼性の高いパネルと
なる。

【００７５】なお、パネルの外側からの圧力により、反
強誘電性液晶の層構造を破壊する恐れもなくなるので、
タッチパネルとして使用することも可能になる。このよ
うな効果は、ギャップ材を十字状に形成したり、ギャッ
プ材に接着剤付きシリカビーズを被着し、その接着剤に
よってギャップ材を第２の基板にも固着するようにする
ことによって、一層高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による反強誘電性液晶パネルの第１の
実施形態の構造を模式的に示す断面図である。

【図２】この発明による反強誘電性液晶パネルの第２の
実施形態の構造を模式的に示す断面図である。

【図３】この発明による反強誘電性液晶パネルの第３の
実施形態の構造を模式的に示す断面図である。

【図４】この発明による反強誘電性液晶パネルの第４の
実施形態の構造を模式的に示す断面図である。

【図５】図１における第１，第２の透明電極４，５およ
び十字状のギャップ材６の配置形状を部分的に拡大して
示す斜視図である。

【図６】図１における十字状のギャップ材６の平面図で
ある。

【図７】図１における第１，第２の配向膜７，８に対す
る配向処理方向の説明に供する図である。

【図８】同じく配向処理方向の異なる例を示す図であ
る。

【図９】図３および図４における接着剤付きシリカビー
ズ１５のギャップ材６への被着状態を拡大して示す斜視
図である。

【図１０】図９に示す接着剤付きシリカビーズ１５の断
面図である。

【図１１】この発明による反強誘電性液晶パネルに設け
るギャップ材の他の形状および配置例を示す平面図であ
る。

【図１２】この発明による反強誘電性液晶パネルに設け
るギャップ材のさらに他の配置例を、第１，第２の透明
電極とともに示す平面図である。

【図１３】従来の反強誘電性液晶パネルの構造を模式的
に示す断面図である。

【符号の説明】

１：第１の基板２：第２の基板３：反強誘電性液晶４：第１の透明電極５：第２の透明電極６：十字状のギャップ材７：第１の配向膜８：第２の配向膜９：シール材１０：反強誘電性液晶パネル１１，１２：偏光板１５：接着剤付きシリカビーズ１６：小型円柱状のギャップ材１７：表示画素部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１の透明電極を短冊状に複数形成した
第１の基板と、第２の透明電極を短冊状に複数形成した
第２の基板とを、その第１の透明電極と第２の透明電極
とが互いに略直交して対向するように僅かな間隙を設け
て対向配置しその間隙に反強誘電性液晶を封入してなる
反強誘電性液晶パネルであって、少なくとも前記複数の第１の透明電極相互の隙間と前記
複数の第２の透明電極相互の隙間との交差部に対応する
位置に、前記第１の基板に固定して設けられた絶縁材か
らなるギャップ材と、前記第１の基板上に少なくとも前記第１の透明電極を被
覆するように形成した第１の配向膜と、前記第２の基板上に前記記第２の透明電極を被覆するよ
うに形成した第２の配向膜とを有することを特徴とする
反強誘電性液晶パネル。
【請求項２】前記第１の配向膜が、前記ギャップ材の
表面にも形成されている請求項１記載の反強誘電性液晶
パネル。
【請求項３】前記ギャップ材が感光樹脂によって形成
された請求項１又は２記載の反強誘電性液晶パネル。
【請求項４】請求項１乃至３のいずれか一項に記載の
反強誘電性液晶パネルにおいて、前記ギャップ材に接着材付きシリカビーズが被着され、
その接着材によって該ギャップ材と前記第２の基板とが
接着固定されている反強誘電性液晶パネル。
【請求項５】前記ギャップ材が、前記第１の透明電極
の間隙と前記第２の透明電極の隙間の交差部に対応する
位置で、長手辺部と短手辺部とが直交する平面形状が十
字状のギャップ材である請求項１乃至４のいずれか一項
に記載の反強誘電性液晶パネル。
【請求項６】前記第１の配向膜と前記第２の配向膜
が、それぞれ前記十字状のギャップ材の長手辺部または
短手辺部のいずれかに略平行な方向に配向処理されてい
る請求項５記載の反強誘電性液晶パネル。
【請求項７】前記ギャップ材が、少なくとも前記第１
の透明電極の間隙と前記第２の透明電極の隙間の交差部
を含む前記各隙間に対応する位置に点在して形成されて
いる請求項１乃至４のいずれか一項に記載の反強誘電性
液晶パネル。