JPH09265103A - 液晶パネル体及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 一旦破壊された液晶組織の自己回復性を高め
ることのできる簡単な構成を液晶パネル体の内部に付与
する。 【解決手段】 少なくとも一方がストライプ状電極２を
備えていて互いに対向する一対の基板１０ａ，１０ｂ
と、それらの基板の間に設けられていて互いに間隔を開
けて平行に並べられた複数の隔壁部材１とを有してお
り、ストライプ状電極２と隔壁部材１とが互いに直交す
る液晶パネル体である。隔壁部材１と直交するストライ
プ状電極２の各電極間の段差を二酸化珪素、ポリイミド
など埋設体５で埋めて基板１０ｂの表面を実質的に平坦
にする。パネル表面が押されるなどして直線状空間４内
に封入された液晶が流動を生じても、基板１０ｂの表面
には段差がないので液晶は無理なく元の状態に回復し、
これにより、耐衝撃性が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、映像表示手段であ
る液晶ディスプレイの主要構成要素として用いられる液
晶パネル体、特にストライプ状電極を有する基板を用い
て構成される液晶パネル体及びその製造方法に関する。
また、強誘電性液晶又は反強誘電性液晶を用いるのに適
した構造の液晶パネル体及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】強誘電性液晶及び反強誘電性液晶は能動
素子の不要なディスプレイ用素材として期待されてい
る。その詳細については、例えば、『次世代液晶ディス
プレイと液晶材料』（福田監修：株式会社シーエムシ
ー：１９９２年）、『強誘電性液晶の構造と物性』（福
田、竹添共著：コロナ社：１９９０年）などの文献に記
載されている。これらの液晶では、従来のネマチック相
とは異なるカイラルスメクチックＣ相又はカイラルスメ
クチックＣ_A 相を使うが、これらの相は図１に示すよう
な層構造を呈する。

【０００３】カイラルスメクチック相は流動性に富むネ
マチック状態よりも低温側に位置しており、固体に近い
半固体状態である。この状態の欠点は、この半固体状態
が何らかの原因によって一旦流動してしまうと層構造が
破壊されて回復し難いこと、すなわち自己修復性に欠け
ることである。このように、液晶内部に生じた層構造の
破壊が回復しないと、その液晶を駆動した場合に、層構
造が維持された部分と層構造が破壊された部分との間で
表示状態が異なり、それ故、液晶ディスプレイとして使
用できなくなる。これを使用できるようにするために
は、層構造を再度作り直す必要があるが、一旦使用に供
された液晶ディスプレイに関して層構造を作り直すとい
うことは実際上は不可能である。

【０００４】液晶パネル体は液晶パネル枠の内部に液晶
を封入することによって作製されるのであるが、現状の
液晶パネル枠は映像を表示する部分である表示部の周辺
がエポキシ樹脂などで接着され、表示部分は単に多数の
ビーズが散布されて一対の対向基板間のギャップが維持
されているだけであり、対向基板同士は接着されない、
いわゆる浮いた状態にある。従って、非可逆的な破壊を
もたらす液晶の流動は液晶パネル体の基板表面に指で軽
く触れた程度でも生じる。よって、液晶パネル枠の内部
に液晶を封入して液晶パネル体を形成した後は、その液
晶パネル体に過剰なストレスが加わらないように注意す
る必要がある。これは、液晶パネル体の搬送や、駆動用
ＩＣ、偏光板などの実装工程を複雑で困難なものにして
いる。

【０００５】以上のように、現状のパネル構造は力が加
わったときに変形し易い構造であり、また、強誘電性液
晶及び反強誘電性液晶は自己修復性に欠ける。従って、
現状のパネル構造のままでは、タッチパネルの用途で使
用される液晶ディスプレイや、携帯時に種々の衝撃が加
わる携帯用ディスプレイのために強誘電性液晶及び反強
誘電性液晶を用いることはほとんど不可能である。対処
策として、使用に際して液晶パネル体を保護板で覆うこ
とが考えられるが、重量が重くなることや価格が高くな
ることを考慮すると、この対処策は実用的でない。

【０００６】液晶パネル体に関して押圧や衝撃による液
晶の流動を防止するためには、対向基板間のギャップ、
いわゆるセルギャップが変化したり、液晶パネル枠が変
形しないようにする必要がある。このことを実現するに
は、対向基板を周囲のみならず表示部全体で完全に接着
することが有効である。このように接着する手段とし
て、例えば、特開平１−２５７８２４号公報又は特開平
６−３３１９７０号公報などによれば、エポキシ樹脂な
どの接着剤を塗布したビーズを基板間に散布したり、フ
ォトリソグラフィ法により点状の接着性部材を基板間に
設けることが提案されている。

【０００７】しかしながらビーズを用いる前者の場合
は、接着性ビーズと基板との間の接触が点接触となるの
で対向基板を接着するための接着力が不十分になって実
用に供し得ない。特に、大面積の液晶パネル体に関して
液晶の流動を防止することができない。点状の接着性部
材を用いる後者の場合は、ビーズを用いる場合に比べれ
ば基板に対する接触面積を広くできる。しかしながら単
に点状の接着性部材を用いるだけでは、既に本出願人が
指摘しているように、液晶の配向性を一様に揃えること
ができないので、やはり、実用には供し得ない。さら
に、これらの従来方法においては、液晶パネル体が一度
変形して液晶に流動が生じてしまうと、液晶パネル体の
変形が元に戻っても液晶の欠陥が消失しないという問題
が依然として残る。要するに、ビーズや点状の接着性部
材を用いる方法では、液晶パネル体に十分な耐衝撃性を
付与することができない。

【０００８】本出願人は、特開平７−３１８９１２号公
報又は特開昭６３−１３５９１７号公報において、次の
ような基板の接着態様を提案した。すなわち、一方の基
板上にストライプ状の部材をラビング方向と実質的に平
行に形成し、それらの部材をもう一方の基板に接着する
という接着態様を提案した。そして、この接着態様を採
用すれば、必然的に、液晶を一様に配向させることがで
きるということを明らかにした。

【０００９】このような接着態様を採用すれば、隣り合
うストライプ状隔壁部材によって対向基板間に形成され
る直線状の空間内に液晶が完全に密閉されることにな
り、そのため、液晶の移動方向がその直線状空間の延長
方向に制限されて、四方八方に自由に移動することが無
くなり、その結果、液晶の配向性が一様に揃えられる。
また、ストライプ状隔壁部材によって対向基板を線状に
接着することにより、点状の接着性部材を用いた場合に
比べて、接着面積が広くなって接着力が増大し、その結
果、液晶パネル体の耐衝撃性を向上することもできる。

【００１０】上で触れた配向性の向上に関してもう少し
詳しく説明すれば、次の通りである。まず、カイラルス
メクチック相の層は、それが保持される基板間で図１に
示すように、各層Ｌが基板面Ｓに対して直角ではなく中
央部Ｅで折れ曲がる性質を有する。この場合、層法線方
向１０１はラビング方向に対してほぼ平行であり、そし
て、層が折れ曲がる向きは層法線方向１０１に沿って互
いに相反する２方向１０３及び１０４のうちのいずれか
である。一般には、液晶パネル体の面内に折れ曲がり方
向の異なるドメインが多数発生し、それらのドメインの
境界１０２が欠陥となる。この欠陥は一般にジグザグ欠
陥と呼ばれ、この欠陥が生じると表示画質が低下してデ
ィスプレイとしては使えない。

【００１１】層の折れ曲がり方向が１０３又は１０４の
いずれか一方に固定されればそのようなジグザグ欠陥は
生じないのであるが、層の折れ曲がり方向を一つに固定
するということを、配向膜と液晶との間の化学的な相互
作用だけで達成することは非常に困難である。というの
は、液晶中にスメクチック相の層を形成するためには、
一般に、液晶を高温の液体状態から冷却するのである
が、この冷却の際の液晶の体積収縮により化学的な相互
作用が好む層の折れ曲がり方向が擾乱を受けて層が一定
方向へ揃うことが邪魔されるからである。特に、ラビン
グ方向が対向基板間で反対方向となる反平行ラビングの
場合には、層の折れ曲がり方向として特定のいずれか一
方が選択される可能性は全くない。従って、反平行ラビ
ングが好まれる反強誘電性液晶では、折れ曲がり方向の
選択が非常に困難である。

【００１２】以上のような従前の方法に対し、本出願人
は特開平７−３１８９１２号公報において、体積収縮に
伴う液晶分子の移動を、逆に積極的に利用して層の折れ
曲がり方向を特定の一つの方向に固定する方法を提案し
た。すなわち、図２に示すように、直線状空間の延びる
方向２０１に温度勾配を印加しながら液晶を冷却するこ
とである。

【００１３】こうすると、最初に冷却された部分２００
の液晶が先に冷えて体積収縮を起こすので、この方向２
０４に空間内の液晶分子が移動し、層構造が維持された
まま折れ曲がり方向がこの方向に固定される。このた
め、全く欠陥のないカイラルスメクチック相の層が確実
に形成できる。しかも、大面積の液晶パネル体の方が温
度勾配が有効に印加し易く、また、層の変形量の制御が
容易である。層変形の程度は基板と液晶の膨張率の差
や、直線状空間の断面積を最適化することで選択可能で
ある。こうして、必要に応じて層をどちらの方向にでも
折り曲げることが初めて可能になった。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】対向する基板をストラ
イプ状の隔壁部材で接着することにより、液晶パネル体
の耐衝撃性を向上すること及び液晶の配向制御を行うこ
とは原理的に解決される。しかしながら、耐衝撃性の向
上に関してはより一層の向上が望まれている。この耐衝
撃性の向上は、基板間ギャップの変化をより生じ難くす
るか、変形後の液晶組織の自己修復能を向上することで
可能であると考えられる。

【００１５】基板間ギャップの変化を生じ難くするとい
う前者の可能性は、液晶パネル枠自体の剛性を増すこ
と、例えば、対向基板の強度の向上や、接着用の部材の
硬さの増大によって可能である。しかしこれだけでは限
界がある。何故ならば、対向基板を構成する一般的な材
料であるガラス基板は、その厚さが例えば１．１ｍｍか
ら０．６ｍｍ程度へと薄くなる傾向が強く、よって、こ
の点からの液晶パネル体の強度の増大は逆に困難であ
る。

【００１６】また、接着用部材の剛性を増すにはガラス
転移点の高い材料を使うことが考えられるが、その場合
には、基板を接着するための温度を高めなければならな
いので、高温環境が必要になるということである。この
場合に、温度が低いままで接着作業を行うものとすれ
ば、ストライプ状部材が柔らかくならず、よって、十分
な接着力が得られないので、基板が剥がれ易くなるとい
う問題が発生する。ストライプ状部材を本体とその上部
の接着部との２層構造として接着力を確保するというこ
とも考えられるが（特開平６−３３１９７０号公報）、
そのような２層構造を形成することはなかなか容易では
ない。

【００１７】本発明は、以上の問題点に鑑みてなされた
ものであって、その目的とするところは、液晶自体の自
己修復能を向上できる構造を有する液晶パネル体を提供
すること、すなわち、一旦破壊された液晶組織の自己回
復性を高めることのできる簡単な構成を液晶パネル枠の
内部に付与することである。換言すれば、対向基板を接
着するための接着性部材の構造を同一に維持したまま
で、耐衝撃性を一段と向上させることを目的とする。ま
た、そのような液晶パネル体の構造を簡単に作ることの
できる製造方法を提供することを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明に係る液晶パネル体は、少なくとも一方がス
トライプ状電極を備えていて互いに対向する一対の基板
と、それらの基板の間に設けられていて互いに間隔を開
けて平行に並べられた複数の隔壁部材とを有しており、
上記少なくとも一方のストライプ状電極と上記隔壁部材
とが互いに直交する液晶パネル体において、隔壁部材と
直交するストライプ状電極を有する基板のうち隔壁部材
が密着する側の面が実質的に平坦であることを特徴とす
る。

【００１９】対向する一対の基板は、通常、透明なガラ
スによって形成される。また、ストライプ状電極という
のは、直線状の電極を複数個互いに間隔を開けて平行に
並べることによって形成される電極のことである。対向
する一対の基板には、それらの両方にストライプ状電極
が形成されることもあるし、一方の基板にストライプ状
基板が形成され、それに対向する基板に平面電極が形成
されることもある。平面電極というのは、基板の表面全
体が一様な電極面となっている電極である。

【００２０】隔壁部材は、ストライプ状電極と同様なス
トライプ形状に形成される。これらの隔壁部材は、通
常、常法のフォトリソグラフィ法により一方の基板上に
形成される。そして、そのストライプ状隔壁部材を備え
た基板にもう一方の基板を重ね合わせた上で、さらに加
熱処理などを施すことにより各隔壁部材をもう一方の基
板に隙間無く密着状態で接着する。こうして、耐衝撃性
の高い液晶パネル枠が作製される。液晶、特に強誘電性
液晶又は反強誘電性液晶は、複数の隔壁部材によって区
画されて対向基板間に形成される複数の直線状の密閉空
間のそれぞれの内部に封入される。

【００２１】本発明では、ストライプ状隔壁部材が少な
くとも一方の基板上のストライプ状電極と直交すること
が前提である。この条件下において、そのストライプ状
電極が形成された基板の表面は実質的に平坦に仕上げら
れる。ここで、「実質的」という意味は、寸法的に見て
どのような微細な段差も認められない程度に正確に平坦
である場合を含むことはもとより、実際の使用上におい
て問題とはならないが作製上の誤差などのためにわずか
な段差ができるような場合も含む意味である。

【００２２】一般にストライプ状電極は厚みを有するの
で、それらの電極が基板上に形成されると、基板表面に
段差が形成される。この状態で液晶パネル枠の内部に液
晶、特に強誘電性液晶又は反強誘電性液晶が封入されて
液晶パネル体が形成され、さらにその液晶パネル体に外
力が加わって内部の液晶に流動が生じるとき、ストライ
プ状隔壁部材と直交するストライプ状電極を備えた基板
表面が段差を有していると、液晶が元の状態に戻ろうと
する作用がその段差の存在によって阻害され、その結
果、液晶の自己回復能が低く押さえられてしまう。これ
に対し本発明のように、ストライプ状隔壁部材と直交す
るストライプ状電極を備えた基板表面を平坦面とすれ
ば、液晶パネル枠の変形によって液晶が一旦流動して
も、その液晶は難なく元の状態へ復帰でき、よって、液
晶の自己回復能を高い状態に維持できる。

【００２３】ストライプ状電極が形成された基板表面を
平坦化するための処理方法は、特定の方法に限定される
ものではないが、最も現実的な方法は、隔壁部材と直交
するストライプ状電極の各電極間を適宜の材料から成る
埋設体によって埋めるという方法である。この埋設体と
しては、例えば、二酸化珪素（ＳｉＯ₂ ）その他の無機
物や、ポリイミド樹脂その他の有機物などを用いること
ができる。

【００２４】本発明に係る液晶パネル体の製造方法は、
一対の基板の少なくとも一方にストライプ状電極を形成
する工程と、一対の基板の少なくとも一方に複数の隔壁
部材を間隔を開けて互いに平行に形成する工程と、隔壁
部材とストライプ状電極とが直交するように両基板を組
み付ける工程とを有する液晶パネル体の製造方法であっ
て、隔壁部材と直交するストライプ状電極が形成された
基板のうち隔壁部材が密着する側の面を実質的に平坦に
する平坦処理工程を設けたことを特徴とする。

【００２５】平坦処理工程における具体的な処理内容
は、必ずしも特定の処理に限定されるものではないが、
最も簡単で確実な方法は、ストライプ状電極の各電極間
を適宜の材料から成る埋設体で埋めることである。

【００２６】

【発明の実施の形態】本発明は、以下に述べる実験によ
って確認された事実に基づいて成されたものである。実
験に際し、厚さ１．１ｍｍのガラス基板（コーニング社
（米国）製：「７０５９」）の上に幅が約２５μｍ、厚
さ１〜２μｍの直線状の隔壁部材を３００μｍのピッチ
で複数個連続して平行に、すなわちストライプ状に形成
し、そのガラス基板に他のガラス基板を重ね合わせると
共に重ね合わせたそのガラス基板をそれらの直線状隔壁
部材に接着して液晶パネル枠を形成した。

【００２７】その液晶パネル枠に液晶を浸透させ、さら
に欠陥を生じさせることなしに配向させた後、適当にサ
ンプリングしたパネル表面を単位面積（１ｃｍ² ）の加
圧部を持つプッシュプルスケール（株式会社イマダ製：
「ＰＳ１０Ｋ」）で押圧して、欠陥の発生の様子を調べ
た。液晶パネル体の表面を適宜の圧力で押圧すると、基
板が局所的に変形するので、その部分のセルギャップが
狭くなり液晶の流動が生じ、その結果、最終的には欠陥
が発生することは避けられない。本実験では、欠陥を発
生させる最小の圧力と、欠陥が発生してもその欠陥が６
０秒以内に完全に消失できる圧力Ｐ_M を評価した。欠陥
の形状は線状であったが亀裂のようにも見えるので、以
下、亀裂欠陥と呼ぶこともある。

【００２８】対向する一対の基板の表面態様としては、
図３に（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）で示す４通りを
用意した。各態様の詳細は次の通りである。 （ａ）ストライプ状電極２が直交して対向し、ストライ
プ状隔壁部材１は一方の電極２に平行の場合 （ｂ）両側共に平面状電極７（いわゆる、ベタ電極）の
場合 （ｃ）ストライプ状電極２と平面状電極７が対向し、ス
トライプ状隔壁部材１はストライプ状電極２に平行の場
合 （ｄ）ストライプ状電極２と平面状電極７が対向し、ス
トライプ状隔壁部材１はストライプ状電極２に直交する
場合である。 いずれの場合も、透明電極２及び７の厚みは２０００Å
で、ストライプ状電極の幅は２６０μｍである。透明電
極がストライプ状電極である場合、厚み２０００Åは電
極の段差となって現れる。

【００２９】各液晶パネル体の数カ所を押圧して欠陥回
復可能圧力Ｐ_M の平均を計測したところ、 Ｐ_M ^a≒Ｐ_M ^d ≪ Ｐ_M ^c≒Ｐ_M ^b であった。それらの具体的な数値は、用いる液晶にも依
存するが、概ね Ｐ_M ^a＝２．５〜４ｋｇｆ Ｐ_M ^c＝７ｋｇｆ Ｐ_M ^b＝８〜１０ｋｇｆ であった。重要な点は押圧を開放した後の欠陥部の自己
修復性である。

【００３０】まず、両側共に平面状電極７の場合（ｂ）
には、亀裂欠陥は６０秒以内に完全に修復して元の配向
状態に戻る。戻らないほど組織が変化するのは、８〜１
０ｋｇｆ以上の押圧力が加わった場合であった。厚み２
０００Åのストライプ状電極２によって形成される段差
と液晶の流動方向、すなわちストライプ状隔壁部材１の
延びる向きが直交する場合（ｄ）には、一旦生じた亀裂
は６０秒以内で数は減るものの依然として残存した。
（ｃ）の場合のように、ストライプ状電極２に起因して
段差が存在していても、それらが液晶の流動方向と平行
であると、平面電極（ｂ）の場合と差がなく液晶の欠陥
は修復した。

【００３１】次に、ストライプ状電極２のピッチとスト
ライプ状部材１のピッチを２倍にして、すなわちストラ
イプ状部材１と基板との間の接着面積を１／２に減らし
て同じ実験を行ったところ、数値的には変化が見られな
かった。これはあるレベル以上に接着面積を増やしても
液晶パネル体の変形のし難さは増大しないことを示して
いる。

【００３２】また、ストライプ状電極２の厚みを５００
Åに薄くした場合も数値的に差は見出されなかった。一
般に、スペーシング用部材と基板とを接着しない従来型
の液晶パネル体では、回復可能圧力はＰ_M ＝０．１〜
０．２ｋｇｆ程度であるので、本発明のようにストライ
プ状部材によって対向基板を接着することで、耐衝撃性
が一桁以上向上することがわかる。しかしながら、線状
の亀裂自体は全ての液晶パネル体で２〜３ｋｇｆ程度か
ら発生し始めた。数値的に僅かの違いが認められたが、
その違いは液晶のバラツキに依るところが大きかった。

【００３３】以上の事実は、ストライプ状電極の厚みに
よりセルギャップに対して１０％程度の周期的段差があ
ると、液晶内に発生した亀裂の回復力が大きく低下する
ことを示している。その理由は図５に示すように、スト
ライプ状電極２に起因する段差Ｄが延びる方向と液晶の
移動方向Ｆ１とが平行であると、欠陥回復可能圧力Ｐ_M
に対して影響はないが、段差Ｄが延びる方向と液晶の移
動方向Ｆ２とが直交する場合には、段差Ｄに邪魔されて
液晶の移動が円滑に行われず、進行時と後退時との間で
層構造が食い違うからである。すなわち、ストライプ状
部材が延びる方向と直交する側の電極に段差がなけれ
ば、欠陥修復能は大幅に向上し、耐衝撃性は８〜１０ｋ
ｇｆ以上に格段に向上することが期待される。

【００３４】従って、ストライプ状隔壁部材に対して直
交する電極側の基板の表面を平坦にすれば、欠陥回復可
能圧力Ｐ_M をより大きくすることが可能であると考えら
れた。通常の透明電極の段差は数百Å〜２０００Å程度
で、電極間の間隔は７０μｍ〜１０μｍ程度である。こ
の隙間を何らかの有機物又は無機物で埋めれば基板の表
面を平坦にすることができる。有機物としては、ポリイ
ミド樹脂、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂などから必要
に応じて選択できる。また、無機物としては珪素酸化
物、マグネシウム酸化物、アルミナなどから選択でき
る。いずれにおいても、それ自身が感光性を有するもの
であっても良いし、レジストを使ってパターニングでき
るものならどのような材料であっても良い。

【００３５】

【実施例】

（比較例１）図３に模式的に示すように、厚み２０００
Åの透明電極（ＩＴＯ：Indium TinOxide）が全面に一
様な厚さで形成されたＡ４サイズの「７０５９」ガラス
基板１０を８枚用意した。これらのガラス基板を２個で
一組として（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）の４組に分
けた。各組は、次のような液晶パネル体を作るための組
み合わせである。

【００３６】（ａ）ストライプ状電極２,２が直交して
対向し、ストライプ状隔壁部材１は一方の電極２に平行
の場合 （ｂ）両側共に平面状電極７（いわゆる、ベタ電極）の
場合 （ｃ）ストライプ状電極２と平面状電極７が対向し、ス
トライプ状隔壁部材１はストライプ状電極２に平行の場
合 （ｄ）ストライプ状電極２と平面状電極７が対向し、ス
トライプ状隔壁部材１はストライプ状電極２に直交する
場合である。

【００３７】そして、（ａ）組の２枚、（ｃ）組の１
枚、（ｄ）組の１枚の合計４枚について、常法のフォト
リソグラフィ法によりストライプ状の透明電極２を形成
した。ストライプ状電極２の幅は２６０μｍであり、電
極間の間隔は４０μｍであった。次いで、平面状電極７
同士の組み合わせである（ｂ）についてはいずれか一方
の基板に、そして、（ａ）、（ｃ）、（ｄ）の各組につ
いてはストライプ状電極２側にＳｉＯ₂ をスパッターに
より１０００Åの厚みで形成した。その後、各基板の表
面に樹脂濃度１０％のポリイミド溶液ＨＬ１１１０（株
式会社日立化成製）をスピンコート法によって塗布して
配向膜を形成した。そして、乾燥させた後にラビング処
理を行った。

【００３８】その後、（ａ）、（ｃ）、（ｄ）について
は、ストライプ状隔壁部材１を配向膜上に形成した。そ
の方法は、樹脂濃度２５％のＡＺ１４００溶液（株式会
社シップレー社製）を塗布し、常法のフォトリソグラフ
ィ法により、ストライプ状隔壁部材１を形成し、１４０
℃で１時間乾燥する。この隔壁部材１の幅は約２５μ
ｍ、高さは１．８μｍであった。（ａ）、（ｃ）では、
ストライプ状隔壁部材１が電極２の間に位置するように
する。こうして得られた基板を（ａ）〜（ｄ）の位置関
係で対向させ、それぞれに圧着治具（図示せず）にセッ
トした。

【００３９】圧着した両基板の間隙を減圧すると両基板
は完全に密着するので、このまま１６０℃のオーブン中
に約１時間静置した。その後冷却すると、完全に接着し
た液晶パネル枠が得られた。基板間距離、すなわちセル
ギャップは１．５μｍとなり、基板間にはストライプ状
隔壁部材１によって区画された、長さが２５ｃｍで幅が
２６０μｍの直線状の空間が周期的に形成された。

【００４０】これらの液晶パネル枠をそれぞれ２組づつ
用意した。そして１つの組には、強誘電性液晶ＣＳ１０
１４（株式会社チッソ製）を浸透させ、残りの１つの組
には、強誘電性液晶ＳＣＥ８（ＢＤＨ株式会社製）を常
法により浸透させた。ＣＳ１０１４の相転移列は、 液体相 → ９１℃ → カイラルネマチック相 → ７３℃
→ スメクチックＡ相→ ５４℃ → カイラルスメクチ
ックＣ相 である。ＳＣＥ８の相転移列は、 液体相 → １００℃ → カイラルネマチック相 → ７９
℃ → スメクチックＡ相→ ５９℃ → カイラルスメク
チックＣ相

【００４１】液晶を浸透させた後、液晶パネル体の周囲
を完全にシールした後、その液晶パネル体を９０℃に保
った温水中に十分に浸し、その後、液晶パネル体をスト
ライプ状隔壁部材１に対して平行の方向に２ｍｍ／１分
の速度で温水から引き上げた。こうすると、ストライプ
状隔壁部材によって形成される直線状空間が温度勾配に
さらされた状態で冷却される。このとき、液晶パネル体
の天地を入れ替えることによって液晶の層をどちらにも
折り曲げることができ、且つ無欠陥の配向状態が得られ
る。液晶の移動方向がストライプ状電極２に起因する段
差と直交する（ｄ）の液晶パネル体においても欠陥は全
く見出されなかった。

【００４２】次に、図６に示すように、液晶パネル体１
１の映像表示部Ｈ（１４ｃｍ×１４ｃｍ）の中に等間隔
で９個の測定点Ｑを選択し、それらをプッシュプルスケ
ール（最大圧力１０ｋｇｆ／ｃｍ² ）で加圧して、加圧
部分の周囲を顕微鏡で観察した。加圧時間は１秒に設定
し、その直後に加圧部分を顕微鏡ステージに移動して欠
陥の消長を観察した。この観察により液晶内で欠陥が消
失することが認められた場合には、圧力を０．５ｋｇｆ
ずつ増やして再度観察を行った。６０秒たっても欠陥が
完全に消失しない場合の圧力を耐衝撃能Ｐ_M の値とし
た。

【００４３】まず、亀裂が入り始める平均圧力の評価結
果を表１に示す

【表１】

【００４４】また、６０秒以内に亀裂が完全に修復した
最大の平均圧力Ｐ_M を表２に示す

【表２】

【００４５】以上の表、特に表２から明らかなように、
図３において、ストライプ状隔壁部材１とストライプ状
電極２とが直交する構造の液晶パネル体（ａ）及び
（ｄ）については、欠陥回復可能圧力Ｐ_M が非常に小さ
くて、耐衝撃性が低いことがわかる。

【００４６】（比較例２）比較例１と同様の方法で、図
３の液晶パネル体（ａ）を作成した。ただしこの比較例
２では、対向基板を接着する際にパネルの周囲に低温硬
化用エポキシ樹脂をスクリーン印刷し、９０℃で１時間
保持した。こうすると、表示部は接着しないで周囲だけ
接着した、従来型の液晶パネル体が得られる。この液晶
パネル体に関しては、温度勾配を印加しても内部の液晶
に温度勾配が全く印加されず、よって、液晶は配向しな
かった。

【００４７】この液晶パネル体をオーブン中で徐冷する
と良好な配向状態が得られるがジグザグ欠陥が多数見出
された。この液晶パネル体の適所をプッシュプルスケー
ルで加圧すると、圧力０．１ｋｇｆ程度で欠陥の発生が
始まり、そして、圧力０．２ｋｇｆでは欠陥が全く修復
しなかった。つまり、欠陥回復可能圧力Ｐ_M の向上は認
められなかった。

【００４８】（実施例１）比較例１と同様の手順で図３
の液晶パネル体（ｄ）を作成した。より具体的には図４
において、一対の対向基板１０ａ及び１０ｂのうち、ス
トライプ状隔壁部材１と直交するストライプ状透明電極
２を有する側の基板１０ｂに、電極間の段部を埋めるた
めに次の平坦化処理を行った。ストライプ状電極２のパ
タニングはポジ型レジストＡＺ１４００で行った。マス
ク露光を行い、さらに現像処理を行った後、ＩＴＯのエ
ッチング及び洗浄を行った。

【００４９】さらに、レジストをマスクとして残したま
ま引き続き二酸化珪素（ＳｉＯ₂ ）をスパッター法で製
膜した。二酸化珪素の厚さはストライプ状電極２とほぼ
同じ厚みで２０００Åとした。これにより、ストライプ
状電極間は二酸化珪素５で完全に埋められた。この後、
レジストをリフトオフ法によって剥離して、基板１０ｂ
の表面をほぼ平坦にした。この後さらに、二酸化珪素を
スパッターして絶縁膜６とすることができる。この後さ
らに、配向膜３を形成してラビング処理を行った。

【００５０】こうして得られた液晶パネル枠の内部に強
誘電性液晶ＣＳ１０１４を封入して液晶パネル体を作成
し、その液晶パネル体の耐衝撃能を評価したところ平均
で８ｋｇｆであり、これは平面状電極の場合と大差ない
結果であった。同じ液晶パネル枠に反強誘電性液晶ＣＳ
４０００を浸透させた場合も、約８〜１０ｋｇｆまでの
圧力では、生じた亀裂は６０秒以内に完全に消失した。
このことから、ストライプ状隔壁部材に直交するストラ
イプ状電極を有する基板の表面を平坦にすることによ
り、液晶の回復能を向上できることがわかった。

【００５１】（実施例２）比較例１と同様の手順で図３
の液晶パネル体（ｄ）を作成した。より具体的には図４
において、ストライプ状隔壁部材１と直交する電極２を
有する基板１０ｂには、電極２間を埋めるために次の平
坦化処理を行った。ストライプ状電極２のパタニングは
ネガ型レジスト（東京応化工業株式会社製ＯＭＲ８３）
で行った。ＩＴＯのエッチング及び洗浄を行った後、ポ
リイミド溶液を２０００Åの厚みに塗布し、その後、１
８０℃で乾燥した。

【００５２】次いで、レジストＯＭＲ専用のリムーバー
を用いてリフトオフ法により該レジストを除去した。す
ると、実施例１と同様に非電極部がポリイミドによって
埋められた平坦な電極付き基板を得ることができた。こ
の後、実施例１と同様の手順で強誘電性液晶ＳＣＥ８を
封入して液晶パネル体を作成した。得られた液晶パネル
体の適所をプッシュプルスケールで加圧して耐衝撃能を
評価したところ、平均で８ｋｇｆであり、これは平面状
電極の場合と大差ない結果であった。つまり、ポリイミ
ド樹脂を用いた平坦化処理の結果、液晶の回復能を向上
できた。

【００５３】

【発明の効果】請求項１記載の液晶パネル体及び請求項
４記載の液晶パネル体の製造方法によれば、ストライプ
状隔壁部材に沿って移動する液晶の移動方向に対して直
交する周期的な段差がなくなるため、セルギャップの変
化によって移動した液晶は、そのセルギャップの変化が
元の状態に復元すると、ほぼ最初に移動したのと同じ経
路を経由して速やかに元の状態に復帰する。そのため、
一旦生じた亀裂欠陥の自己修復性が向上する。

【００５４】亀裂発生の圧力が同じであっても自己修復
可能な圧力は数倍に増加し、結果として耐衝撃性は大幅
に高まった。このため、強誘電性液晶又は反強誘電性液
晶を用いた液晶パネル体に関してペン入力を行うことが
可能になり、さらに、その液晶パネル体を携帯用のパネ
ル体として使用することが可能となった。接着用部材の
強度を高めることにより、耐衝撃性をさらに高めるこ
と、例えば、欠陥回復可能圧力を１０ｋｇｆ以上にする
ことが可能となった。

【００５５】請求項２記載の液晶パネル体及び請求項５
記載の液晶パネル体の製造方法によれば、ストライプ状
電極を備えた基板の表面を簡単な作業によって確実に平
坦にすることができる。

【００５６】

【図面の簡単な説明】

【図１】カイラルスメクチック相の層構造であるシェブ
ロン構造及び層の折れ曲がり方向と欠陥の発生との関係
を模式的に示す斜視図である。

【図２】液晶パネル枠内の直線状空間に拘束された液晶
に温度勾配を与えながら該液晶を冷却する場合の液晶の
動き方を説明するための図である。

【図３】ストライプ状電極、平面電極及びストライプ状
隔壁部材の相対的な位置関係を説明するための図であ
る。

【図４】液晶パネル体の電極間段差を埋め込んで基板表
面を平坦化した状態を示す斜視図である。

【図５】電極間段差と液晶の移動方向との関係を説明す
るための図である。

【図６】液晶パネル体に圧力を加えて測定を行うための
測定点の選び方の一例をしめす平面図である。

【符号の説明】

１ ストライプ状隔壁部材 ２ ストライプ状透明電極 ３ 配向膜 ４ 直線状空間 ５ 二酸化珪素、ポリイミド（埋設体） ６ 絶縁膜 ７ 平面状電極 １０ａ，１０ｂ ガラス基板 １１ 液晶パネル体 １０１ 層法線方向 １０２ 境界 １０３，１０４ 層の折れ曲がり方向 ２００ 直線状に拘束されて冷却される液晶の低
温側 ２０１ ストライプ状隔壁部材と基板間に挟まれ
る直線状空間が延びる方向及び温度勾配の方向 ２０３ 直線状に拘束されて冷却される液晶の高
温側 ２０４ 液晶の移動方向 Ｅ 層の中央部分 Ｌ 層

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも一方がストライプ状電極を備
   えていて互いに対向する一対の基板と、それらの基板の
   間に設けられていて互いに間隔を開けて平行に並べられ
   た複数の隔壁部材とを有しており、上記少なくとも一方
   のストライプ状電極と上記隔壁部材とが互いに直交する
   液晶パネル体において、 隔壁部材と直交するストライプ状電極を有する基板のう
   ち隔壁部材が密着する側の面が実質的に平坦であること
   を特徴とする液晶パネル体。
2. 【請求項２】 請求項１記載の液晶パネル体において、
   隔壁部材と直交するストライプ状電極の各電極間を埋め
   て基板表面を実質的に平坦にする埋設体を有することを
   特徴とする液晶パネル体。
3. 【請求項３】 請求項１又は請求項２記載の液晶パネル
   体において、一対の基板間に強誘電性液晶又は反強誘電
   性液晶が封入されることを特徴とする液晶パネル体。
4. 【請求項４】 一対の基板の少なくとも一方にストライ
   プ状電極を形成する工程と、一対の基板の少なくとも一
   方に複数の隔壁部材を間隔を開けて互いに平行に形成す
   る工程と、隔壁部材とストライプ状電極とが直交するよ
   うに両基板を組み付ける工程を有する液晶パネル体の製
   造方法において、 隔壁部材と直交するストライプ状電極が形成された基板
   のうち隔壁部材が密着する側の面を実質的に平坦にする
   平坦処理工程を設けたことを特徴とする液晶パネル体の
   製造方法。
5. 【請求項５】 請求項４記載の液晶パネル体の製造方法
   において、平坦処理工程はストライプ状電極の各電極間
   を埋設体で埋めることを特徴とする液晶パネル体の製造
   方法。