JP2000338500A - 液晶表示素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】外部からの圧縮力の影響によるドメインの発生
を抑制し、良好な表示品質を維持する。 【解決手段】一方の面に電極３，６と配向膜５，９が設
けられた一対の基板１，２がそれぞれの電極形成面を互
いに対向させて枠状のシール材１１を介して接合され、
これらの基板１，２間の前記シール材１１で囲まれた領
域に液晶１２が充填されるとともに、前記一対の基板
１，２間に複数のスペーサ１０が点在状態で配置された
液晶表示素子に、外部から加わる単位面積当たりの圧縮
力をＰ（Ｋｇｆ／ｃｍ^２）、前記圧縮力Ｐに対応した基
板間隙の変化量をＸ（μｍ）としたとき、微分式ｄＰ／
ｄＸで表わされるスペーサ圧縮変形特性の曲線の傾きが
１．０（［Ｋｇｆ／ｃｍ^２］／μｍ）以上の値である圧
縮強度をもたせたスペーサを用いる。

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、液晶表示素子に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示素子は、一方の面に透明な電極
と配向膜が設けられた一対の透明基板がそれぞれの電極
形成面を互いに対向させて枠状のシール材を介して接合
され、これらの基板間の前記シール材で囲まれた領域に
液晶が充填されるとともに、前記一対の基板間に、基板
間隙を規制する複数のスペーサが点在状態で配置された
構成となっている。

【０００３】この液晶表示素子は、一般に、電極と配向
膜が設けられた一対の基板のうちの一方の基板に枠状の
シール材を印刷し、他方の基板の前記シール材で囲まれ
る領域の上（配向膜の上）にスペーサを散布して、これ
らの基板をそれぞれの電極形成面を互いに対向させて重
ね合わせ、それを所定のプレス圧で加圧して基板間隙を
調整し、その状態で前記シール材を硬化させて一対の基
板を接合した後、これらの基板間の前記シール材で囲ま
れた領域に液晶を封入して製造されている。

【０００４】前記液晶は、前記シール材を部分的に欠落
させて形成された液晶注入口から真空注入法により基板
間に充填されており、前記液晶注入口は、液晶の充填後
に封止樹脂により封止されている。

【０００５】なお、液晶表示素子としては、アクティブ
マトリックス方式のものが広く利用されており、このア
クティブマトリックス液晶表示素子は、一対の基板のう
ちの一方の基板、一般には背面側基板に、行方向および
列方向にマトリックス状に配列する複数の画素電極と、
これらの画素電極にそれぞれ接続された複数の能動素子
と、前記能動素子に信号を供給する配線とが設けられ、
他方の基板である前面側基板に、前記複数の画素電極に
対向する対向電極が設けられた構成となっている。

【０００６】前記アクティブマトリックス液晶表示素子
は、ＴＮ（ツイステッドネマティック）型のものが一般
的であり、ＴＮ型液晶表示素子は、前記液晶の分子を一
対の基板間において所定のツイスト角でツイスト配向さ
せるとともに、前記一対の基板の外面にそれぞれ偏光板
をその光学軸（透過軸または吸収軸）を所定の方向に向
けて配置した構成となっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、液晶表示素
子は、パソコン、電子手帳、液晶テレビ等の電子機器の
表示部に実装されているが、従来の液晶表示素子は、画
面が指などで押されると、その圧縮力の影響により表示
不良が発生するという問題をもっている。

【０００８】これは、液晶表示素子内の液晶が、外部か
らの圧縮力による基板の撓み変形にともなって流動する
ためであり、液晶表示素子に外部から圧縮力が加わる
と、その圧縮力が加わった側の基板が、前記スペーサを
圧縮変形させながら他方の基板に近づくように撓み変形
し、基板間の液晶が、基板間隔が小さくなった領域から
その周囲に向かって流動する。また、外部からの圧縮力
が無くなると、撓み変形した基板が、基板自体の復元力
および前記スペーサの復元力により元の状態に戻り、そ
れにともなって液晶が逆方向に流動する。

【０００９】そして、このように液晶表示素子内の液晶
が流動すると、液晶が流動した領域に、液晶分子の配向
状態の乱れが生じ、その領域にドメインと呼ばれる表示
不良が発生する。

【００１０】なお、上記液晶の流動により生じたドメイ
ンは、液晶分子が配向膜により規制される配向状態に戻
るのにともなってある程度は無くなるが、液晶分子の配
向状態の乱れが自然に解消するには長い時間がかかるた
め、前記ドメインが長時間消えずに残ってしまう。

【００１１】この発明は、外部からの圧縮力の影響によ
るドメインの発生を抑制し、良好な表示品質を維持する
ことができる液晶表示素子を提供することを目的とした
ものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この発明は、一方の面に
電極と配向膜が設けられた一対の基板がそれぞれの電極
形成面を互いに対向させて枠状のシール材を介して接合
され、これらの基板間の前記シール材で囲まれた領域に
液晶が充填されるとともに、前記一対の基板間に、基板
間隙を規制する複数のスペーサが点在状態で配置された
液晶表示素子において、前記スペーサが、外部から加わ
る単位面積当たりの圧縮力をＰ（Ｋｇｆ／ｃｍ^２）、前
記圧縮力Ｐに対応した前記基板間隙の変化量をＸ（μ
ｍ）としたとき、微分式ｄＰ／ｄＸで表わされるスペー
サ圧縮変形特性の曲線の傾きが１．０（［Ｋｇｆ／ｃｍ
^２］／μｍ）以上の値である圧縮強度を有することを特
徴とするものである。

【００１３】この発明の液晶表示素子は、前記スペーサ
圧縮変形特性の曲線の傾きが１．０（［Ｋｇｆ／ｃ
ｍ^２］／μｍ）以上の値である圧縮強度を有しているた
め、外部からの圧縮力による基板の撓み変形量が小さ
い。

【００１４】そのため、この液晶表示素子は、外部から
圧縮力が加わったときの液晶の流動が少なく、したがっ
て液晶の流動による液晶分子の配向の乱れが小さいし、
また、液晶分子の配向の乱れが小さいため、その乱れの
回復も速い。

【００１５】したがって、この発明の液晶表示素子によ
れば、外部からの圧縮力の影響によるドメインの発生を
抑制し、良好な表示品質を維持することができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】この発明の液晶表示素子は、上記
のように、スペーサが、外部から加わる単位面積当たり
の圧縮力をＰ（Ｋｇｆ／ｃｍ^２）、前記圧縮力Ｐに対応
した基板間隙の変化量Ｘ（μｍ）としたとき、微分式ｄ
Ｐ／ｄＸで表わされるスペーサ圧縮変形特性の曲線の傾
きが１．０（［Ｋｇｆ／ｃｍ^２］／μｍ）以上の値であ
る圧縮強度を有しているため、外部からの圧縮力の影響
によるドメインの発生を抑制し、良好な表示品質を維持
することができる。

【００１７】この発明の液晶表示素子において、一対の
基板間を予め圧縮して接合し、この一対の基板間に介在
するスペーサに圧縮変形を加えることにより、前記圧縮
強度をスペーサに与えることができる。

【００１８】前記スペーサは、前記一対の基板の接合に
際して一方の基板上に散布された球状の樹脂スペーサで
あっても、あるいは、前記一対の基板のうちの一方の基
板上に形成された柱状の樹脂スペーサであってもよく、
いずれの場合も、スペーサの圧縮変形特性およびその分
布密度を、前記スペーサ圧縮変形特性曲線の傾きが１．
０（［Ｋｇｆ／ｃｍ^２］／μｍ）以上の値になるように
選ぶことにより、外部からの圧縮力の影響によるドメイ
ンの発生を抑制し、良好な表示品質を維持することがで
きる。

【００１９】また、この発明を例えばＴＮ型液晶表示素
子のような液晶分子をツイスト配向させた液晶表示素子
に適用する場合、前記一対の基板面に対する液晶分子の
プレチルト角は、それぞれ２°以下とするのが好まし
く、このように液晶分子のプレチルト角を小さくするこ
とにより、良好な電気光学特性を得ることができる。

【００２０】

【実施例】以下、この発明の一実施例を図面を参照して
説明する。図１は液晶表示素子の断面図である。

【００２１】この液晶表示素子は、一方の面に透明な電
極３，６と配向膜５，９が設けられた一対の基板１，２
がそれぞれの電極形成面を互いに対向させて枠状のシー
ル材１１を介して接合され、これらの基板１，２間の前
記シール材１１で囲まれた領域に液晶１２が充填される
とともに、前記一対の基板１，２間に、基板間隙（配向
膜５，９間の間隙）を規制する複数のスペーサ１０が点
在状態で配置された構成を有している。

【００２２】この実施例の液晶表示素子は、アクティブ
マトリックス方式のものであり、前記一対の基板１，２
のうちの背面側基板１に設けられた電極３は、行方向お
よび列方向にマトリックス状に配列する複数の画素電
極、前面側基板２に設けられた電極６は、前記複数の画
素電極３に対向する一枚膜状の対向電極である。

【００２３】このアクティブマトリックス液晶表示素子
は、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）４を能動素子とするも
のであり、前記ＴＦＴ４は、前記背面側基板１に前記複
数の画素電極にそれぞれ対応させて設けられている。

【００２４】なお、図１ではＴＦＴ４を簡略化して示し
ているが、前記ＴＦＴ４は、基板１上に形成されたゲー
ト電極と、このゲート電極を覆って設けられたゲート絶
縁膜と、前記ゲート絶縁膜の上に前記ゲート電極と対向
させて設けられたｉ型半導体膜と、このｉ型半導体膜の
両側部に上にｎ型半導体膜を介して形成されたソース電
極およびドレイン電極とからなっている。

【００２５】また、図１では省略しているが、前記背面
側基板１には、各画素電極行ごとにその一側に沿わせて
形成され、その行の各ＴＦＴ４にゲート信号を供給する
複数のゲート配線と、各画素電極列ごとにその一側に沿
わせて形成され、その列の各ＴＦＴ４にデータ信号を供
給する複数のデータ配線とが設けられている。

【００２６】これらの配線のうち、前記ゲート配線は、
基板１上に形成されており、このゲート配線に前記ＴＦ
Ｔのゲート電極が一体に形成されている。また、前記ゲ
ート配線は、その端子部を除いて前記ＴＦＴ４のゲート
絶縁膜（透明膜）により覆われており、前記データ配線
は、前記ゲート絶縁膜の上に形成され、前記ＴＦＴ４の
ドレイン電極に接続されている。

【００２７】そして、前記複数の画素電極３は、前記ゲ
ート絶縁膜の上に形成されており、これらの画素電極３
にそれぞれ、その画素電極３に対応するＴＦＴ４のソー
ス電極が接続されている。

【００２８】また、このアクティブマトリックス液晶表
示素子は、フルカラー画像等のカラー画像を表示するも
のであり、その前面側基板２に、前記複数の画素電極３
と対向電極６とが互いに対向する複数の画素領域にそれ
ぞれ対応させて形成された複数の色、例えば赤、緑、青
の３色のカラーフィルタ７Ｒ，７Ｇ，７Ｂと、前記複数
の画素領域の間の領域および前記ＴＦＴ４に対応させて
形成されたブラックマスク８とが設けられている。な
お、前記ブラックマスク８とカラーフィルタ７Ｒ，７
Ｇ，７Ｂは基板２上に設けられており、その上に前記対
向電極６が形成されている。

【００２９】また、前記配向膜５，９はポリイミド等か
らなる水平配向膜であり、この配向膜５，９は、前記背
面側基板１および前面側基板２の電極形成面上に設けら
れ、その膜面を所定の方向にラビングすることにより配
向処理されている。

【００３０】さらに、前記スペーサ１０は、球状の樹脂
スペーサであり、前記背面側基板１と前面側基板２との
間の前記シール材１１で囲まれた領域に、ほぼ均等な分
布密度で点在している。

【００３１】この液晶表示素子は、前記複数の画素電極
３とＴＦＴ４とゲートおよびデータ配線と配向膜５が設
けられた背面側基板１と、前記ブラックマスク８とカラ
ーフィルタ７Ｒ，７Ｇ，７Ｂと対向電極６と配向膜９が
設けられた前面側基板２とのうち、一方の基板に枠状の
シール材１１を印刷し、他方の基板の前記シール材１１
で囲まれる領域の上（配向膜の上）にスペーサ１０を散
布して、これらの基板１，２をそれぞれの電極形成面を
互いに対向させて重ね合わせ、それを所定のプレス圧で
加圧して基板間隙を調整し、その状態で前記シール材１
１を硬化させて一対の基板１，２を接合した後、これら
の基板１，２間の前記シール材１１で囲まれた領域に液
晶１２を封入して製造する。

【００３２】なお、前記液晶１２は、前記シール材１１
を部分的に欠落させて形成された図示しない液晶注入口
から真空注入法により基板１，２間に充填し、その後、
前記液晶注入口を封止樹脂により封止する。

【００３３】また、この液晶表示素子はＴＮ（ツイステ
ッドネマティック）型のものであり、前記液晶１２の分
子を一対の基板１，２間において所定のツイスト角（例
えばほぼ９０°）でツイスト配向させるとともに、前記
一対の基板１，２の外面にそれぞれ偏光板１３，１４を
その光学軸（透過軸または吸収軸）を所定の方向に向け
て配置して構成されている。

【００３４】ところで、［発明が解決しようとする課
題］の項で述べたように、液晶表示素子は、その画面が
指などで押されることにより外部から圧縮力が加わる
と、その圧縮力が加わった側の基板が、スペーサ１０を
圧縮変形させながら他方の基板に近づくように撓み変形
する。

【００３５】図２は、前記液晶表示素子の前面側基板２
に局部的に圧縮力Ｐが加わった状態を模式的に示してお
り、前面側基板２に局部的に圧縮力Ｐが加わると、この
前面側基板２が背面側基板１に近づくように撓み変形
し、基板１，２間の液晶１２が、図に矢印ａで示したよ
うに、基板間隔が小さくなった領域からその周囲に向か
って流動する。

【００３６】また、外部からの圧縮力が無くなると、撓
み変形した前面側基板２が、基板自体の復元力およびス
ペーサ１０の復元力により図２に鎖線で示したように元
の状態に戻り、それにともなって液晶１２が逆方向に流
動する。

【００３７】このように液晶１２が流動すると、一対の
基板１，２に設けられた配向膜５，９によりそれぞれの
基板１，２の近傍における配向方向を規制されている液
晶分子の配向状態が乱れ、その領域にドメインが発生す
る。

【００３８】また、この実施例の液晶表示素子はアクテ
ィブマトリックス方式のものであり、複数の画素電極３
およびＴＦＴ４が設けられた背面側基板１上に形成され
た配向膜５の各ＴＦＴ４を覆う部分が図１に示したよう
に盛り上がっているため、その盛り上がり部分の液晶分
子の配向状態に乱れがある。

【００３９】この配向膜５の盛り上がり部分における液
晶分子の配向の乱れによるドメインは、通常の状態では
前面側基板２に設けられているブラックマスク８により
隠されて見えないが、上記のように外部からの圧縮力に
よる前面側基板２の撓み変形により液晶１２が流動する
と、前記盛り上がり部分の配向の乱れが画素領域内に広
がり、その乱れが、外部からの圧縮力が無くなり、撓み
変形した前面側基板２が元の状態に戻って液晶１２が逆
方向に流動した後も画素領域内に残って、画素領域内に
ドメインが見えるようになる。

【００４０】これは、画素ピッチ（画素領域の配列ピッ
チ）が小さいほど顕著であり、特に画素ピッチが１００
μｍ以下の高精細表示素子では、画素領域内に大きな面
積比でドメインが発生し、画質が極端に悪くなる。

【００４１】そして、上記液晶１２の流動により生じた
ドメインは、液晶分子５，９が配向膜により規制される
配向状態に戻るのにともなってある程度は無くなるが、
液晶分子の配向の乱れが自然に解消するには長い時間が
かかるため、前記ドメインが時間消えずに残ってしま
う。

【００４２】なお、基板１，２面（配向膜５，９面）に
対する液晶分子のプレチルト角を大きくすれば、液晶分
子がツイスト配向しやすくなるため、上記液晶の流動に
よる液晶分子の配向の乱れを早く回復させることができ
るが、液晶分子のプレチルト角を大きくしたのでは、液
晶表示素子の電気光学特性が悪くなってしまう。

【００４３】そのため、この実施例の液晶表示素子で
は、複数のスペーサを挟んで配置された一対の基板１，
２に加わる単位面積当たりの圧縮力をＰ（Ｋｇｆ／ｃｍ
^２）、前記圧縮力Ｐに対応した基板間隙の変化量をＸ
（μｍ）と定義したとき、微分式ｄＰ／ｄＸで表わされ
るスペーサ圧縮変形特性の曲線の傾きが１．０（［Ｋｇ
ｆ／ｃｍ^２］／μｍ）以上の値である圧縮強度を持った
スペーサを用いることにより、外部からの圧縮力の影響
によるドメインの発生を抑制し、良好な表示品質を維持
するようにしている。

【００４４】なお、前記微分式（ｄＰ／ｄＸ）における
基板間隙の変化量Ｘは、液晶表示素子に均一な圧縮力を
加えたときの変化量に対応し、前記単位面積当たりの圧
縮力Ｐと、基板間隙の変化量Ｘとの関係は、スペーサ１
０の弾性係数、粒径、粒径分布、散布密度等によって定
まる圧縮変形特性によって異なる。

【００４５】このスペーサ１０の1個当たりの圧縮力ｆ
とその変形量ｘは、球状の樹脂スペーサである場合、以
下の理論式で表すことができる。

【００４６】ｆ＝（√３／２）Ｋｒ^０．５ｘ^１．５ Ｋ；物性によって決まるスペーサの圧縮変形係数 ｒ；スペーサの半径 ｆ；スペーサ１個当たりに作用する圧縮力 ここで、前記スペーサ１０の粒径のバラツキと分布密度
とを考慮すると、前記単位面積当たりの圧縮力Ｐと、前
記基板間隙の変化量Ｘとの関係を見積ることができる。

【００４７】図３は、粒径（直径）が４．７５μｍ、そ
の粒径のバラツキが±０．２５μｍ、分布密度が１００
個／ｍｍ^２であるときの前記スペーサ１０の圧縮変形特
性の一例を示している。

【００４８】前記スペーサ１０が図３のような圧縮変形
特性を有している場合、例えば、外部から圧縮力Ｐが作
用していない初期状態での基板間隔が５．２μｍの液晶
表示素子は、Ｐ＝０．１Ｋｇｆ／ｃｍ^２の圧縮力を加え
たときの基板間隙の変化量Ｘが、Ｘ＝０．３５μｍであ
り、また基板間隔を４．６μｍまで圧縮した液晶表示素
子は、Ｐ＝０．１Ｋｇｆ／ｃｍ^２の圧縮力を加えたとき
の基板間隙の変化量Ｘが、Ｘ＝０．０５μｍである。

【００４９】このように、前記液晶表示素子は、同じ圧
縮変形特性を有するスペーサ１０を用いたものでも、一
対の基板１，２を接合する際に予め圧縮してスペーサ１
０を圧縮変形させたものほど、高い圧縮強度を有してお
り、スペーサ圧縮変形特性の曲線の傾きが１．０［Ｋｇ
ｆ／ｃｍ^２］／μｍ以上の値を持つスペーサを用いるこ
とにより、充分な圧縮強度が得られる。

【００５０】前記スペーサ圧縮変形特性の曲線の傾きが
１．０［Ｋｇｆ／ｃｍ^２］／μｍ以上の圧縮強度を有す
るスペーサは、前記スペーサ圧縮変形特性が、前述した
ように、スペーサ１０の弾性係数、粒径、粒径分布、散
布密度等によって定まり、その曲線の傾きが変化してい
るので、この実施例では、一対の基板１，２を接合する
際に予め圧縮してスペーサを圧縮変形させることによ
り、前記所定の圧縮強度の値を得ることができる。すな
わち、スペーサ粒径が４．７５μｍ，粒径バラツキが
０．２５μｍのスペーサをスペーサ分布密度が１００個
／mmとなるように散布し、一対の基板１，２を接合した
後、約０．４５Ｋｇｆ／ｃｍ^２の圧縮力でプレスして接
合することにより、前記スペーサ圧縮変形特性の曲線の
傾きが１．０［Ｋｇｆ／ｃｍ^２］／μｍ以上の圧縮強度
を有するスペーサを得ることができる。

【００５１】この実施例の液晶表示素子は、上述したよ
うに、スペーサ１０が、前記スペーサ圧縮変形特性の曲
線の傾きが１．０［Ｋｇｆ／ｃｍ^２］／μｍ以上の値で
ある圧縮強度を有しているため、外部から圧縮力が作用
したときの基板の撓み変形量は小さく、また、外部から
の圧縮力が無くなったときの撓み変形した基板の復元も
速い。

【００５２】そのため、この液晶表示素子は、外部から
圧縮力が加わったときの液晶１２の流動が少なく、した
がって液晶１２の流動による液晶分子の配向の乱れが小
さいし、また、液晶分子の配向の乱れが小さいため、そ
の乱れの回復も速い。

【００５３】したがって、この液晶表示素子によれば、
画素ピッチが１００μｍ以下の高精細画像を表示するア
クティブマトリックス方式のものであっても、外部から
の圧縮力の影響によるドメインの発生を抑制し、良好な
表示品質を維持することができる。

【００５４】図４は、液晶表示素子の圧縮強度と、外部
からの圧縮力の影響により発生したドメインが前記圧縮
力の開放後も残る画素領域の数（以下、残留ドメイン画
素数という）との関係を示しており、液晶表示素子の圧
縮強度が１．０［Ｋｇｆ／ｃｍ^２］／μｍより小さくな
ると、残留ドメイン画素数が急激に増えるが、前記圧縮
強度が１．０［Ｋｇｆ／ｃｍ^２］／μｍ以上であれば、
残留ドメイン画素数は極く少ない。

【００５５】次の表は、図２に示した圧縮変形特性を有
するスペーサ１０を用いたものであるが、スペーサの分
布密度と、一対の基板１，２をシール材１１を介して接
合する際のプレス圧と、そのプレス圧により決まる基板
間隔と、そのときの圧縮強度が互いに異なる６種類の液
晶表示素子について、その一方の基板に局部的な圧縮力
を加える面押し試験を行なった結果を示している。

【００５６】

【表１】

【００５７】この表のように、圧縮強度が１．０［Ｋｇ
ｆ／ｃｍ^２］／μｍより小さい、素子番号１，２，５の
各液晶表示素子は、１．５Ｋｇｆ／ｃｍ^２の圧縮力で面
押した後（圧縮力開放後）の残留ドメイン画素数が８５
以上、１．０Ｋｇｆ／ｃｍ^２の圧縮力で面押した後の残
留ドメイン画素数が２０以上と多く、その残留ドメイン
がほとんど視認されなくなるまでの回復時間が２６秒以
上と長い。

【００５８】これに対して、圧縮強度が１．０［Ｋｇｆ
／ｃｍ^２］／μｍ以上である、素子番号３，４，６の各
液晶表示素子は、１．５Ｋｇｆ／ｃｍ^２の圧縮力で面押
した後の残留ドメイン画素数が１７以下、１．０Ｋｇｆ
／ｃｍ^２の圧縮力で面押した後の残留ドメイン画素数が
０であり、残留ドメインが無くなるまでの回復時間が１
９秒以下と短い。

【００５９】特に、圧縮強度が２．３７［Ｋｇｆ／ｃｍ
^２］／μｍである、素子番号６の液晶表示素子は、１．
５Ｋｇｆ／ｃｍ^２の圧縮力で面押した後の残留ドメイン
画素数が１、１．０Ｋｇｆ／ｃｍ^２の圧縮力で面押した
後の残留ドメイン画素数が０であり、残留ドメインが無
くなるまでの回復時間が１４秒と短い。

【００６０】しかも、上記表に示した各液晶表示素子
は、いずれも、一対の基板１，２面に対する液晶分子の
プレチルト角を２°としたものであり、前記素子番号
３，４，６の液晶表示素子は、液晶分子のプレチルト角
が小さくても、面押し後の残留ドメイン画素数が少な
く、また残留ドメインが無くなるまでの回復時間が短い
ため、液晶分子のプレチルト角が２°以下にし、良好な
電気光学特性を得ることができる。

【００６１】なお、上述した実施例は、一対の基板１，
２を接合する際に予め圧縮してスペーサ１０を圧縮変形
させることにより、前記所定の圧縮強度の値を得るもの
であるが、スペーサは、一対の基板１，２間に介在させ
て液晶セルを形成したときに前記圧縮強度が得られば良
い。従って、上記実施例に限ることなく、基板間に介在
し、圧縮力を加えなくとも前記圧縮強度を有するスペー
サを本発明に用いることができることは言うまでもない
ことである。

【００６２】そして、上記実施例の液晶表示素子は、ス
ペーサ１０を、一対の基板１，２の接合に際して一方の
基板上に散布された球状の樹脂スペーサとしたものであ
るが、前記スペーサ１０は、一対の基板１，２のうちの
一方の基板上に、樹脂の塗布およびそのフォトリソグラ
フィ法によるパターニングにより形成された柱状の樹脂
スペーサであってもよく、その場合も、スペーサの圧縮
変形特性およびその分布密度を、前記スペーサ圧縮変形
特性の曲線の傾きが１．０（［Ｋｇｆ／ｃｍ^２］／μ
ｍ）以上の値になるように選ぶことにより、外部からの
圧縮力の影響によるドメインの発生を抑制し、良好な表
示品質を維持することができる。

【００６３】また、上記実施例の液晶表示素子は、ＴＦ
Ｔ４を能動素子とするアクティブマトリックス方式のも
のであるが、この発明は、ＭＩＭ等の２端子の非線形抵
抗素子を能動素子とするアクティブマトリックス液晶表
示素子にも適用することができる。

【００６４】さらに、この発明は、アクティブマトリッ
クス液晶表示素子に限らず、一方の基板に行方向に沿う
複数の走査電極を互いに平行に設け、他方の基板に列方
向に沿う複数の信号電極を互いに平行に設けた単純マト
リックス方式の液晶表示素子や、一方の基板に表示パタ
ーンに対応する形状の複数のセグメント電極を設け、他
方の基板に前記複数のセグメント電極に対向するコモン
電極を設けたセグメント方式の液晶表示素子にも適用す
ることができる。

【００６５】また、この発明は、ＴＮ型のものに限ら
ず、液晶分子を１８０〜２７０°の大きなツイスト角で
ツイスト配向させたＳＴＮ（スーパーツイステッドネマ
ティック）型の液晶表示素子や、強誘電性液晶または反
強誘電性液晶を用いた液晶表示素子にも適用することが
できる。

【００６６】

【発明の効果】この発明の液晶表示素子は、スペーサ
が、外部から加わる単位面積当たりの圧縮力をＰ（Ｋｇ
ｆ／ｃｍ^２）、前記圧縮力Ｐに対応した基板間隙の変化
量をＸ（μｍ）としたとき、微分式ｄＰ／ｄＸで表わさ
れるスペーサ圧縮変形特性曲線の傾きが１．０（［Ｋｇ
ｆ／ｃｍ^２］／μｍ）以上の値である圧縮強度を有して
いるため、外部からの圧縮力の影響によるドメインの発
生を抑制し、良好な表示品質を維持することができる。

【００６７】この発明の液晶表示素子において、一対の
基板間を予め圧縮して接合し、この一対の基板間に介在
するスペーサに圧縮変形を加えることにより前記圧縮強
度をスペーサに与えることができる。

【００６８】また、前記スペーサは、前記一対の基板の
接合に際して一方の基板上に散布された球状の樹脂スペ
ーサであっても、あるいは、前記一対の基板のうちの一
方の基板上に形成された柱状の樹脂スペーサであっても
よく、いずれの場合も、スペーサの圧縮変形特性および
その分布密度を、前記スペーサ圧縮変形特性の曲線の傾
きが１．０（［Ｋｇｆ／ｃｍ^２］／μｍ）以上の値にな
るように選ぶことにより、外部からの圧縮力の影響によ
るドメインの発生を抑制し、良好な表示品質を維持する
ことができる。

【００６９】また、この発明を例えばＴＮ型液晶表示素
子のような液晶分子をツイスト配向させた液晶表示素子
に適用する場合、前記一対の基板面に対する液晶分子の
プレチルト角は、それぞれ２°以下とするのが好まし
く、このように液晶分子のプレチルト角を小さくするこ
とにより、良好な電気光学特性を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す液晶表示素子の断面
図。

【図２】前記液晶表示素子の前面側基板に局部的に圧縮
力が加わった状態を模式的に示す図。

【図３】スペーサ１０の圧縮変形特性の一例を示す図。

【図４】液晶表示素子の圧縮強度と残留ドメイン画素数
との関係を示す図。

【符号の説明】

１，２…基板 ３…画素電極 ４…ＴＦＴ（能動素子） ５…配向膜 ６…対向電極 ７Ｒ，７Ｇ，７Ｂ…カラーフィルタ ８…ブラックマスク ９…配向膜 １０…スペーサ １１…シール材 １２…液晶 １３，１４…偏光板

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一方の面に電極と配向膜が設けられた一対
   の基板がそれぞれの電極形成面を互いに対向させて枠状
   のシール材を介して接合され、これらの基板間の前記シ
   ール材で囲まれた領域に液晶が充填されるとともに、前
   記一対の基板間に、基板間隙を規制する複数のスペーサ
   が点在状態で配置された液晶表示素子において、 前記スペーサが、外部から加わる単位面積当たりの圧縮
   力をＰ（Ｋｇｆ／ｃｍ ^２）、前記圧縮力Ｐに対応した前
   記基板間隙の変化量をＸ（μｍ）としたとき、微分式ｄ
   Ｐ／ｄＸで表わされるスペーサ圧縮変形特性の曲線の傾
   きが１．０（［Ｋｇｆ／ｃｍ^２］／μｍ）以上の値であ
   る圧縮強度を有することを特徴とする液晶表示素子。
2. 【請求項２】前記スペーサは、前記一対の基板間を予め
   圧縮して接合することにより、圧縮変形が与えられてい
   ることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示素子。
3. 【請求項３】前記スペーサは、前記一対の基板の接合に
   際して一方の基板上に散布された球状の樹脂スペーサで
   あることを特徴とする請求項１または２に記載の液晶表
   示素子。
4. 【請求項４】前記スペーサは、一対の基板のうちの一方
   の基板上に形成された柱状の樹脂スペーサであることを
   特徴とする請求項１または２に記載の液晶表示素子。
5. 【請求項５】前記一対の基板面に対する液晶分子のプレ
   チルト角がそれぞれ２°以下であることを特徴とする請
   求項１〜４のいずれかに記載の液晶表示素子。