JP2009282469A

JP2009282469A - Liquid crystal display element

Info

Publication number: JP2009282469A
Application number: JP2008137193A
Authority: JP
Inventors: Yoshihisa Kurosaki; 義久黒崎; Toshiaki Yoshihara; 敏明吉原
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2008-05-26
Filing date: 2008-05-26
Publication date: 2009-12-03

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid crystal display element which is flexible, moreover, has a spacer structural material capable of stably maintaining a prescribed cell gap, has respective pixels connected to an injection port, and has an improved contrast ratio. <P>SOLUTION: The liquid crystal display element has a simple matrix structure comprising: a first substrate 11 which has a first belt-like electrode 14; a second substrate 13 which has a second belt-like electrode 15; the spacer structural material 41, in which the first substrate and the second substrate are fixedly adhered to each other, to keep the prescribed cell gap between the substrates; and liquid crystal 12 charged between the substrates, wherein pixel parts are demarcated by a plurality of first belt-like electrodes and a plurality of second belt-like electrodes and the thickness of paths which connect the respective pixels with the liquid crystal injection port for charging a liquid crystal between the first substrate and the second substrate is thinner than the spiral pitch of the liquid crystal. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、液晶表示素子に関し、特に単純マトリクス構造を有する液晶表示素子に関する。 The present invention relates to a liquid crystal display element, and more particularly to a liquid crystal display element having a simple matrix structure.

近年、電源を切っても表示内容を保持できる書換え可能な表示デバイスとして、電子ペーパーの開発が盛んに進められている。電子ペーパーは、電源を切ってもメモリ表示可能な超低消費電力と、目に優しく、疲れない反射型の表示と紙のような可撓性があるフレキシブルで薄型の表示体の実現を目指して研究が進められている。電子ペーパーの利用が期待されている応用分野として、電子書籍を筆頭に、モバイル端末機器のサブディスプレイやＩＣカードの表示部など、多様な応用形態が提案されている。 In recent years, electronic paper has been actively developed as a rewritable display device that can retain display contents even when the power is turned off. Electronic paper aims to realize ultra-low power consumption that enables memory display even when the power is turned off, a reflective display that is easy on the eyes and does not get tired, and a flexible and thin display body that is flexible like paper Research is ongoing. As application fields in which electronic paper is expected to be used, various application forms such as electronic books, sub-displays for mobile terminal devices, and display units for IC cards have been proposed.

電子ペーパーは、各種の表示方式が提案されているが、表示電子ペーパーの有力な方式の１つに、コレステリック液晶がある。コレステリック液晶は、半永久的な表示保持（メモリ性）や鮮やかなカラー表示、高コントラスト、高解像度といった優れた特徴を有している。 Various display systems have been proposed for electronic paper, and cholesteric liquid crystal is one of the effective systems for display electronic paper. Cholesteric liquid crystal has excellent characteristics such as semi-permanent display retention (memory property), vivid color display, high contrast, and high resolution.

コレステリック液晶は、カライラルネマティック液晶とも称されることがあり、ネマティック液晶にキラル性の添加剤（カイラル材）を比較的多く（数十％）添加することにより、ネマティック液晶の分子がらせん状のコレステリック相を形成する液晶である。 Cholesteric liquid crystals are sometimes referred to as chiral nematic liquid crystals, and by adding a relatively large amount (several tens of percent) of chiral additives (chiral materials) to nematic liquid crystals, the molecules of nematic liquid crystals are helical. It is a liquid crystal that forms a cholesteric phase.

図１は、コレステリック液晶の状態を説明する図である。図１の（Ａ）および（Ｂ）に示すように、コレステリック液晶を利用した表示素子１０は、上側基板１１と、コレステリック液晶層１２と、下側基板１３と、有する。コレステリック液晶には、図１の（Ａ）に示すように入射光を反射するプレーナ状態と、図１の（Ｂ）に示すように入射光を透過するフォーカルコニック状態と、があり、これらの状態は、無電界下でも安定してその状態が保持される。 FIG. 1 is a diagram for explaining a state of a cholesteric liquid crystal. As shown in FIGS. 1A and 1B, the display element 10 using cholesteric liquid crystal has an upper substrate 11, a cholesteric liquid crystal layer 12, and a lower substrate 13. A cholesteric liquid crystal has a planar state that reflects incident light as shown in FIG. 1A and a focal conic state that transmits incident light as shown in FIG. The state is stably maintained even in the absence of an electric field.

プレーナ状態の時には、液晶分子のらせんピッチに応じた波長の光を反射する。反射が最大となる波長λは、液晶の平均屈折率ｎ、らせんピッチｐから次の式で表される。 In the planar state, light having a wavelength corresponding to the helical pitch of the liquid crystal molecules is reflected. The wavelength λ at which the reflection is maximum is expressed by the following formula from the average refractive index n of the liquid crystal and the helical pitch p.

λ＝ｎ・ｐ
一方、反射帯域Δλは、液晶の屈折率異方性Δｎにより大きく異なる。 λ = n · p
On the other hand, the reflection band Δλ varies greatly depending on the refractive index anisotropy Δn of the liquid crystal.

プレーナ状態の時には、入射光が反射するので「明」状態、すなわち白を表示することができる。一方、フォーカルコニック状態の時には、下側基板１３の下に光吸収層を設けることにより、液晶層を透過した光が吸収されるので「暗」状態、すなわち黒を表示することができる。 In the planar state, incident light is reflected, so that a “bright” state, that is, white can be displayed. On the other hand, in the focal conic state, by providing a light absorption layer under the lower substrate 13, light transmitted through the liquid crystal layer is absorbed, so that a "dark" state, that is, black can be displayed.

上記のように、プレーナ状態の時には、液晶分子のらせんピッチに応じた波長の光を反射するので、液晶材料およびカイラル材を選択し、カイラル材の含有率を決定すると、青（ブルー）、緑（グリーン）および赤（レッド）の各波長を選択反射する３層のパネルが得られ、それらを積層すると、カラー表示素子が得られる。 As described above, in the planar state, light of a wavelength corresponding to the helical pitch of the liquid crystal molecules is reflected. Therefore, when the liquid crystal material and the chiral material are selected and the content of the chiral material is determined, blue (blue), green A three-layer panel that selectively reflects each wavelength of (green) and red (red) is obtained, and when these are laminated, a color display element is obtained.

コレステリック液晶素子およびその駆動方法については、例えば、特許文献１などに記載されているので、ここでは詳しい説明は省略する。本出願において、特許文献１の記載内容は参照される。 Since the cholesteric liquid crystal element and the driving method thereof are described in, for example, Patent Document 1 and the like, detailed description thereof is omitted here. In this application, the description of Patent Document 1 is referred to.

一般に、液晶表示素子は、ガラス基板や樹脂基板などの透明基板間を所定の間隔（セルギャップ）で保持し、その空隙に所定の特性を有する液晶材料が充填される。液晶表示素子では均一なセルギャップを実現するため、スペーサと呼ばれる直径がセルギャップに対応する粒体を一方の基板上に散布した上で、他方の基板を貼り合わせている。また、一方の透明基板上にセルギャップに対応する高さのスペーサ構造物を形成し、他方の基板を貼り合わせることも行われている。コレステリック液晶表示素子においても、スペーサ構造物により所定のセルギャップを実現することが行われており、特に、接着性のスペーサ構造物を形成して基板を接着固定することにより、可撓性の液晶表示素子でも、所定のセルギャップを安定して維持することが可能である。 Generally, a liquid crystal display element holds a transparent substrate such as a glass substrate or a resin substrate at a predetermined interval (cell gap), and a liquid crystal material having predetermined characteristics is filled in the gap. In a liquid crystal display element, in order to realize a uniform cell gap, particles having a diameter corresponding to the cell gap, which is called a spacer, are dispersed on one substrate, and then the other substrate is bonded. In addition, a spacer structure having a height corresponding to the cell gap is formed on one transparent substrate, and the other substrate is bonded. Also in the cholesteric liquid crystal display element, a predetermined cell gap is realized by a spacer structure, and in particular, a flexible liquid crystal is formed by forming an adhesive spacer structure and bonding and fixing the substrate. Even in the display element, it is possible to stably maintain a predetermined cell gap.

液晶表示素子を完成するには、上下基板の間に形成されるセル内に液晶を配置する。液晶を配置する方法としては、セル内を真空にした後に、全セルにつながる注入口から液晶を吸い上げて充填する「真空汲み上げ法」や、貼り合わせ前に上下基板の一方に液晶を滴下しておき、その後他方の基板を載せて貼り合わせることで基板間に液晶を配置する「液晶滴下公報（ＯＤＦ）」などがある。「真空汲み上げ法」を用いるのであれば、全セルは経路または隣接するセルを介して注入口に接続される必要がある。 To complete the liquid crystal display element, liquid crystal is disposed in a cell formed between the upper and lower substrates. Liquid crystal can be placed by vacuuming the inside of the cell and then sucking and filling the liquid crystal from the inlet connected to all cells, or by dropping the liquid crystal onto one of the upper and lower substrates before bonding. In addition, there is “Liquid Crystal Droplet Publication (ODF)” in which liquid crystal is placed between substrates by placing and bonding the other substrate. If the “vacuum pumping method” is used, all cells need to be connected to the inlet via a path or an adjacent cell.

可撓性の電子ペーパーに使用する上記の選択反射型のコレステリック液晶表示素子の場合、表示素子を曲げたりその表面を押すなどにより生じる外力の発生や、温度分布の変化が発生すると、それにより液晶が流動する。このような液晶の流動が発生すると、画像を表示している配向状態が乱れることにより表示が変化するという問題を生じる。一般に、液晶が流動すると、指向性が高く、反射率が高い相（プレーナ状態）が現れるため、表示相の消失、表示コントラストの低下が起きる。各セルを完全に囲って閉領域にすれば、このような問題を低減できるが、上記のように「真空汲み上げ法」を用いる場合には各セルは注入口につながる必要があり、セルを閉領域にすることはできない。 In the case of the above selective reflection type cholesteric liquid crystal display element used for flexible electronic paper, if an external force is generated by bending the display element or pressing its surface, or a change in temperature distribution occurs, the liquid crystal Flows. When such liquid crystal flow occurs, there arises a problem that the display changes due to the disorder of the alignment state displaying the image. In general, when the liquid crystal flows, a phase (planar state) with high directivity and high reflectance appears, so that the display phase disappears and the display contrast decreases. This problem can be reduced by completely enclosing each cell in a closed area, but when using the “vacuum pumping method” as described above, each cell must be connected to the inlet, and the cell is closed. Cannot be an area.

このような問題を解決するため、特許文献２は、十字形のスペーサ構造物を、隣接する４個の画素（セル）の間に設け、液晶の流動を制限する構成を記載している。図２は、特許文献２に記載されたスペーサ構造物を示す図であり、（Ａ）が斜視図であり、（Ｂ）が平面図であり、（Ｃ）がスペーサ構造物３１の拡大図である。図２の（Ｃ）に示すように、スペーサ構造物３１は、基板との接着の安定性を増加させるために、壁の一部が太くなっている。単純マトリクス構造を有する液晶表示素子では、対向する２枚の基板に、９０度異なる２方向に伸びる複数の帯状電極がそれぞれ形成され、帯状電極の交差部分に画素が形成される。図２の（Ａ）および（Ｂ）に示すように、スペーサ構造物３１は、一方の直線部分が下側基板の下側帯状電極１５の間に位置し、他方の直線部分が図示していない上側基板の上側帯状電極の間に位置するように配置される。従って、各画素１６は、４個のスペーサ構造物３１で囲まれ、隣接するスペーサ構造物３１の間に４個の開口が形成される。これにより液晶の流動が制限されるため、表示の変化を低減することが可能である。また、各画素１６は、隣接するスペーサ構造物３１の間Ａを介して隣接する画素と接続され、最終的に注入口に接続される。 In order to solve such a problem, Patent Document 2 describes a configuration in which a cross-shaped spacer structure is provided between four adjacent pixels (cells) to restrict the flow of liquid crystal. 2A and 2B are diagrams showing the spacer structure described in Patent Document 2, in which FIG. 2A is a perspective view, FIG. 2B is a plan view, and FIG. 2C is an enlarged view of the spacer structure 31. is there. As shown in FIG. 2C, a part of the wall of the spacer structure 31 is thick in order to increase the stability of adhesion to the substrate. In a liquid crystal display element having a simple matrix structure, a plurality of strip electrodes extending in two directions different by 90 degrees are formed on two opposing substrates, and a pixel is formed at an intersection of the strip electrodes. As shown in FIGS. 2A and 2B, in the spacer structure 31, one straight line portion is located between the lower strip electrodes 15 of the lower substrate, and the other straight line portion is not shown. It arrange | positions so that it may be located between the upper strip electrodes of an upper board | substrate. Accordingly, each pixel 16 is surrounded by four spacer structures 31, and four openings are formed between the adjacent spacer structures 31. As a result, the flow of the liquid crystal is limited, so that a change in display can be reduced. Each pixel 16 is connected to an adjacent pixel through A between adjacent spacer structures 31, and is finally connected to an injection port.

図３は、特許文献２に記載されたスペーサ構造物３１と、上下基板の帯状電極１４、１５との関係を詳細に示す図である。 FIG. 3 is a diagram showing in detail the relationship between the spacer structure 31 described in Patent Document 2 and the strip electrodes 14 and 15 on the upper and lower substrates.

しかし、特許文献２に記載された図２のスペーサ構造物を設けても、可撓性の電子ペーパーにおける液晶の流動性を十分に低減できず、液晶の流動性を一層低減することが求められた。そこで、画素を囲むように、数個の小さな開口を有する閉構造を設け、液晶の流動性を一層低減することが考えられている。図４は、２個の小さな開口を有する閉構造を有するスペーサ構造物３３の例を示す平面図である。スペーサ構造物３３は、下側基板の帯状電極１５の間の隙間部分に沿って伸びる部分と、この部分から上側基板の帯状電極１４の間の隙間部分に沿って伸びる部分とを有し、隣接する構造物との間に小さな開口Ｂを形成する。従って、１列の画素は、開口Ｂを介して互いに接続される。図４のスペーサ構造物３３を用いることにより、液晶の流動性は一層低減される。 However, even if the spacer structure of FIG. 2 described in Patent Document 2 is provided, the fluidity of the liquid crystal in the flexible electronic paper cannot be sufficiently reduced, and further reduction of the fluidity of the liquid crystal is required. It was. Therefore, it is considered to provide a closed structure having several small openings so as to surround the pixels, thereby further reducing the fluidity of the liquid crystal. FIG. 4 is a plan view showing an example of the spacer structure 33 having a closed structure having two small openings. The spacer structure 33 has a portion extending along the gap portion between the strip electrodes 15 on the lower substrate and a portion extending from this portion along the gap portion between the strip electrodes 14 on the upper substrate. A small opening B is formed between the structure to be formed. Accordingly, the pixels in one column are connected to each other through the opening B. By using the spacer structure 33 of FIG. 4, the fluidity of the liquid crystal is further reduced.

また、特許文献３は、１個の小さな開口を有する画素毎に設けた閉構造画素を記載している。 Patent Document 3 describes a closed structure pixel provided for each pixel having one small opening.

図３および図４において、上下に電極が存在する部分においては、液晶を基板間に充填した後に、図１で説明したように、上下電極間に電圧を印加することにより液晶の状態を「プレーナ状態」と「フォーカルコニック状態」とすることができ、それにより表示を行う。 3 and 4, in the portion where the electrodes exist above and below, after filling the liquid crystal between the substrates, as described in FIG. 1, by applying a voltage between the upper and lower electrodes, the state of the liquid crystal is changed to “planar”. "State" and "focal conic state", and display is thereby performed.

国際公開ＷＯ２００７／１１０９４９Ａ１International Publication WO2007 / 110949A1 国際公開ＷＯ２００７／００７３９４Ａ１International Publication WO2007 / 007394A1 国際公開ＷＯ２００８／０２３４１６Ａ１International Publication WO2008 / 023416A1

しかし、図３のＡで示された部分および図４のＡで示された部分は、上下電極の両方あるいは一方が存在せず電界を印加できないので、液晶は注入した後の層状態がそのまま維持される。この層状態は、液晶界面に配置した膜材料の材質などによって微妙な差異はあるが、プレーナ状態とフォーカルコニック状態の中間のような準プレーナ状態である。準プレーナ状態では、フォーカルコニック状態とは異なり、ピッチに応じた光を反射する。このように、上下の両方に電極を有さない部分は、常にある程度明るい状態となる。 However, in the part shown by A in FIG. 3 and the part shown by A in FIG. 4, since the electric field cannot be applied because neither or both of the upper and lower electrodes exist, the liquid crystal maintains the layer state after the injection. Is done. This layer state is a quasi-planar state between the planar state and the focal conic state, although there is a slight difference depending on the material of the film material arranged at the liquid crystal interface. Unlike the focal conic state, the quasi-planar state reflects light according to the pitch. In this way, the portions that do not have electrodes on both the upper and lower sides are always bright to some extent.

コレステリック液晶を用いた反射型の液晶表示素子では、一般にプレーナ状態とフォーカルコニック状態の（ＣＭＹの）Ｙ値の比でコントラスト比を表す。上記のように、常に明状態である準プレーナ状態である部分が存在すると、フォーカルコニック状態（黒状態）のＹ値が押し上げられることになり、コントラスト比を大きく低下させる要因となる。 In a reflective liquid crystal display element using a cholesteric liquid crystal, a contrast ratio is generally expressed by a ratio of a Y value (CMY) between a planar state and a focal conic state. As described above, if there is a portion that is always in the quasi-planar state that is in the bright state, the Y value in the focal conic state (black state) is pushed up, which causes a significant reduction in the contrast ratio.

本発明は、可撓性の液晶表示素子で所定のセルギャップを安定して維持し、液晶の流動性を低減するために画素を囲むと共に「真空汲み上げ法」を使用できるように注入口につながる開口を有するスペーサ構造物を有する液晶表示素子において、コントラスト比を向上することを目的とする。 The present invention stably maintains a predetermined cell gap with a flexible liquid crystal display element, and surrounds a pixel to reduce the fluidity of the liquid crystal, and leads to an injection port so that a “vacuum pumping method” can be used. An object of the present invention is to improve a contrast ratio in a liquid crystal display element having a spacer structure having an opening.

本発明のドットマトリクス型表示素子は、各画素を液晶の注入口につなげる経路の厚さを薄くして、経路の部分で完全なプレーナ状態を形成せず、選択反射しない状態とする。 In the dot matrix type display element of the present invention, the thickness of the path connecting each pixel to the liquid crystal injection port is reduced so that a complete planar state is not formed in the path portion and the selective reflection is not caused.

具体的には、スペーサ構造物が、複数の第１帯状電極の間の隙間部分および複数の第２帯状電極の間の隙間部分に対応した連続した形状を有し、一方の基板の帯状電極に接触して接着し、帯状電極の間の隙間部分に接触しないように構成して、帯状電極の間の隙間部分を経路として利用する。この部分の厚さは、電極の厚さであるから、０．１μｍ程度であり、液晶のピッチ（例えば０．３４μｍ）より小さいので、液晶はプレーナ状態にならない。しかし、これだけでは画素とこの経路が接続されていないので、隙間部分を経路として利用する帯状電極の少なくとも一方のエッジ部分に切り欠きを設け、切り欠きとスペーサ構造物とがなす空間を介して、画素は帯状電極の間の隙間部分と接続される。 Specifically, the spacer structure has a continuous shape corresponding to a gap portion between the plurality of first band electrodes and a gap portion between the plurality of second band electrodes, and the spacer structure is formed on the band electrode of one substrate. It contacts and adhere | attaches, It comprises so that it may not contact the clearance gap part between strip | belt-shaped electrodes, and the clearance gap part between strip | belt-shaped electrodes is utilized as a path | route. Since the thickness of this portion is the thickness of the electrode, it is about 0.1 μm and is smaller than the pitch of the liquid crystal (for example, 0.34 μm), so that the liquid crystal is not in a planar state. However, since the pixel and this path are not connected by this alone, a notch is provided in at least one edge part of the strip electrode that uses the gap part as a path, and through a space formed by the notch and the spacer structure, The pixels are connected to the gaps between the strip electrodes.

切り欠きは、帯状電極の両側のエッジに設けても、片側のエッジに設けてもよいが、各画素に少なくとも１個の切り欠きを設けて、各画素を経路に接続する必要がある。 The cutouts may be provided on the edges on both sides of the belt-like electrode or on one edge, but it is necessary to provide each pixel with a path by providing at least one cutout in each pixel.

以下、可撓性のコレステリック液晶表示素子を積層したフルカラーコレステリック液晶表示装置に本発明を適用した実施形態を説明するが、フルカラーコレステリック液晶表示素子については特許文献１から３などに詳細に記載されており、広く知られているので、フルカラーコレステリック液晶表示素子についての説明は省略する。本実施形態のコレステリック液晶表示素子は、所定のセルギャップで２枚の基板を貼り合わせる接着性のスペーサ構造物を有し、帯状電極の形状が、従来例と異なる。以下、異なる部分について説明する。 Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to a full-color cholesteric liquid crystal display device in which flexible cholesteric liquid crystal display elements are laminated will be described. Since it is widely known, description of the full-color cholesteric liquid crystal display element is omitted. The cholesteric liquid crystal display element of this embodiment has an adhesive spacer structure for bonding two substrates with a predetermined cell gap, and the shape of the strip electrode is different from the conventional example. Hereinafter, different parts will be described.

実施形態のコレステリック液晶表示素子は、１００μｍ厚のポリカーボネート製基板で作られ、各基板表面にＩＺＯまたはＩＴＯ透明導電膜による帯状電極が複数形成される。上側基板の帯状電極と下側基板の帯状電極は、互いに直交する方向に対向して配置され、パッシブ駆動される。透明電極の厚さは、０．１μｍ前後である。前述の式λ＝ｎ・ｐで、液晶の屈折率を１．６とすると、ピッチｐは０．３３７５μｍとなり、透明電極の厚さは液晶のピッチより小さい。 The cholesteric liquid crystal display element of the embodiment is made of a polycarbonate substrate having a thickness of 100 μm, and a plurality of strip electrodes made of IZO or ITO transparent conductive film are formed on the surface of each substrate. The strip electrode on the upper substrate and the strip electrode on the lower substrate are arranged to face each other in a direction orthogonal to each other, and are passively driven. The thickness of the transparent electrode is around 0.1 μm. When the above formula λ = n · p and the refractive index of the liquid crystal is 1.6, the pitch p is 0.3375 μm, and the thickness of the transparent electrode is smaller than the pitch of the liquid crystal.

図５の（Ａ）は、実施形態において上側（第１）基板１１に形成された第１帯状電極１４の形状を示す平面図であり、図５の（Ｂ）は、実施形態において下側（第１）基板１３に形成された第２帯状電極１５の形状およびスペーサ構造物４１の形状を示す平面図である。上側帯状電極１４と下側帯状電極１５の帯状透明電極の交差部分に画素が形成され、スペーサ構造物４１は、帯状電極１４および１５の隙間部分に対応して連続して設けられた２次元格子形状を有する。スペーサ構造物４１は、下側基板１３上に形成されるので、下側帯状電極１５の間の隙間部分および下側帯状電極１５の上のエッジに近い部分の上に形成される。言い換えれば、下側基板１３の下側帯状電極１５の間の隙間部分は、スペーサ構造物４１が接着される。各上側帯状電極１４の両側のエッジには、画素ピッチで切り欠き４２が設けられる。 5A is a plan view showing the shape of the first strip electrode 14 formed on the upper (first) substrate 11 in the embodiment, and FIG. 5B is the lower side ( (1) It is a top view which shows the shape of the 2nd strip | belt-shaped electrode 15 formed in the board | substrate 13, and the shape of the spacer structure 41. FIG. A pixel is formed at the intersection of the belt-like transparent electrode of the upper belt-like electrode 14 and the lower belt-like electrode 15, and the spacer structure 41 is a two-dimensional lattice provided continuously corresponding to the gap between the belt-like electrodes 14 and 15. Has a shape. Since the spacer structure 41 is formed on the lower substrate 13, the spacer structure 41 is formed on a gap portion between the lower belt-like electrodes 15 and a portion near the upper edge of the lower belt-like electrode 15. In other words, the spacer structure 41 is bonded to the gap between the lower strip electrodes 15 of the lower substrate 13. Cutouts 42 are formed at the pixel pitch at both edges of each upper strip electrode 14.

図６の（Ａ）は、図５の上下基板を貼り合わせた構造を示す斜視図であり、図の（Ｂ）は、その場合の切り欠きを含む部分の平面図である。図６の（Ｃ）は、設ける位置を変えた変形例の欠きを含む部分の平面図である。 6A is a perspective view showing a structure in which the upper and lower substrates of FIG. 5 are bonded together, and FIG. 6B is a plan view of a portion including a cutout in that case. FIG. 6C is a plan view of a portion including a lack of a modified example in which the position to be provided is changed.

図６の（Ａ）に示すように、スペーサ構造物４１は、貼り合わせることにより、上側帯状電極１４に接着されるので、スペーサ構造物４１と上側帯状電極１４の間の隙間部分は、上側帯状電極１４の伸びる方向に連続した空間になる。この空間は、表示範囲外で、ほかのスペーサ構造物４１と上側帯状電極１４の間の空間と一緒に液晶注入口に接続される。この空間の厚さは、上側帯状電極１４と同じ厚さであり、上記のように０．１μｍ程度である。 As shown in FIG. 6A, the spacer structure 41 is bonded to the upper strip electrode 14 by bonding, so that the gap between the spacer structure 41 and the upper strip electrode 14 is the upper strip shape. The space is continuous in the direction in which the electrode 14 extends. This space is connected to the liquid crystal injection port together with the space between the other spacer structure 41 and the upper strip electrode 14 outside the display range. The thickness of this space is the same as that of the upper strip electrode 14, and is about 0.1 μm as described above.

図６の（Ａ）および（Ｂ）に示すように、切り欠き４２の一部が、格子状のスペーサ構造物４１の交差部分に重なるように配置すると、重ならない部分に開口Ｃが形成される。この開口Ｃは、画素の空間と、上記の上側帯状電極１４の間の隙間部分に形成される空間とを接続する。従って、各画素の空間は、開口Ｃおよび上側帯状電極１４の間の隙間部分に形成される空間を介して液晶注入口に接続されることになり、「真空汲み上げ法」による液晶注入が可能である。 As shown in FIGS. 6A and 6B, when a part of the notch 42 is arranged so as to overlap the intersecting portion of the lattice-like spacer structure 41, an opening C is formed in the non-overlapping portion. . The opening C connects the pixel space and the space formed in the gap portion between the upper strip electrode 14. Therefore, the space of each pixel is connected to the liquid crystal injection port through a space formed in the gap portion between the opening C and the upper strip electrode 14, and liquid crystal injection by the “vacuum pumping method” is possible. is there.

開口Ｃの部分は、画素と同じ厚さを有し、帯状電極１４が存在しない部分であり、液晶を注入すると準プレーナ状態になり、選択反射する。そのため、コントラスト比を低下させるので、開口Ｃの広さはできるだけ狭いことが望ましい。開口Ｃは、液晶の注入に必要な大きさがあればよい。なお、図６の（Ｂ）から明らかなように、開口Ｃは画素内に形成されるので、液晶注入口への経路には含まれず、画素に含まれるものとする。 The portion of the opening C is the portion having the same thickness as the pixel and in which the strip electrode 14 does not exist. When liquid crystal is injected, it becomes a quasi-planar state and selectively reflects. Therefore, since the contrast ratio is lowered, it is desirable that the width of the opening C is as narrow as possible. The opening C only needs to have a size necessary for liquid crystal injection. As is apparent from FIG. 6B, the opening C is formed in the pixel, and is therefore not included in the path to the liquid crystal injection port but included in the pixel.

切り欠き４２の開口Ｃ以外の部分の厚さも、上側帯状電極１４と同じ０．１μｍ程度であり、液晶のピッチより短いので、選択反射を発生することはない。従って、これらの部分は電圧の印加にかかわらず暗状態になり、コントラスト比を低下させることがない。 The thickness of the portion other than the opening C of the notch 42 is about 0.1 μm, which is the same as that of the upper strip electrode 14, and is shorter than the pitch of the liquid crystal, so that selective reflection does not occur. Therefore, these portions are in a dark state regardless of voltage application, and the contrast ratio is not lowered.

図６の（Ｂ）では、切り欠き４２の一部が、格子状のスペーサ構造物４１の交差部分に重なるように配置したが、かならずしも交差部分に配置する必要はない。図６の（Ｃ）に示すように、交差部分以外の位置に切り欠き４２を配置しても、各画素と上側帯状電極１４の間の隙間部分に形成される空間を接続する開口Ｃを形成できる。この場合も、開口Ｃは準プレーナ状態になりコントラスト比を低下させるので、開口Ｃはできるだけ小さいことが望ましく、開口Ｃが適切な大きさになるように、切り欠きの大きさを適宜決定する。 In FIG. 6B, the notch 42 is arranged so that a part of the notch 42 overlaps the intersecting portion of the lattice-like spacer structure 41. However, it is not always necessary to arrange the notch 42 at the intersecting portion. As shown in FIG. 6C, even if the notch 42 is arranged at a position other than the intersecting portion, an opening C that connects the space formed in the gap portion between each pixel and the upper strip electrode 14 is formed. it can. Also in this case, since the opening C becomes a quasi-planar state and reduces the contrast ratio, it is desirable that the opening C is as small as possible, and the size of the notch is appropriately determined so that the opening C has an appropriate size.

上記の実施形態では、帯状電極１４の両側のエッジに切り欠き４２を形成した。従って、各画素には２個の開口が接続されることになる。しかし、帯状電極１４の片側のエッジに切り欠きを形成してもよい。この場合、各画素には１個の開口が接続されることになる。また、切り欠きの形状は各種の変形例が可能である。 In the above embodiment, the notches 42 are formed at the edges on both sides of the strip electrode 14. Therefore, two openings are connected to each pixel. However, a notch may be formed at one edge of the strip electrode 14. In this case, one opening is connected to each pixel. Various modifications can be made to the shape of the notch.

図７および図８に、帯状電極１４の片側のエッジに切り欠きを形成した変形例を示す。図７の（Ａ）は、帯状電極１４の片側のエッジに図５および図６と同じ長方形の切り欠き４３を形成した変形例を示す平面図である。図７の（Ｂ）は、帯状電極１４の片側のエッジに三角形の切り欠き４４を形成した変形例を示す平面図である。図８は、帯状電極１４の片側のエッジに半円の切り欠き４５を形成した変形例を示す平面図である。なお、図７の（Ｂ）および図８の形状の切り欠きを帯状電極１４の両側のエッジに設けることも可能であることはいうまでもない。また、帯状電極１４の両側のエッジに切り欠きを設ける場合に、位置をずらすなどの変形例も可能である。 7 and 8 show a modification in which a notch is formed in one edge of the strip electrode 14. FIG. 7A is a plan view showing a modification in which the same rectangular notch 43 as in FIGS. 5 and 6 is formed at one edge of the strip electrode 14. FIG. 7B is a plan view showing a modification in which a triangular notch 44 is formed at one edge of the strip electrode 14. FIG. 8 is a plan view showing a modification in which a semicircular cutout 45 is formed at one edge of the strip electrode 14. Needless to say, the cutouts having the shapes shown in FIGS. 7B and 8 can be provided at both edges of the strip electrode 14. Moreover, when providing a notch in the edge of the both sides of the strip | belt-shaped electrode 14, the modification of shifting a position etc. is also possible.

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各種の変形例が可能であるのはいうまでもない。例えば、実施形態では、コレステリック液晶を使用する例を説明したが、単純マトリクス構造を有する液晶表示素子であれば、ほかの液晶を利用するものにも適用可能である。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to this and various modifications are possible. For example, in the embodiment, an example in which cholesteric liquid crystal is used has been described. However, any liquid crystal display element having a simple matrix structure can be applied to those using other liquid crystals.

また、スペーサ構造物の形状については、上記の変形例を含めて、仕様に応じて最適な形状を選択することは、当業者には自明のことである。 As for the shape of the spacer structure, it is obvious to those skilled in the art to select the optimum shape according to the specifications including the above-described modification.

図１は、コレステリック液晶の双安定状態（プレーナ状態とフォーカルコニック状態）を説明する図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a bistable state (planar state and focal conic state) of a cholesteric liquid crystal. 図２は、スペーサ構造物の従来例を示す図である。FIG. 2 is a view showing a conventional example of a spacer structure. 図３は、図２のスペーサ構造物の詳細を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing details of the spacer structure of FIG. 図４は、スペーサ構造物の別の従来例を示す図である。FIG. 4 is a view showing another conventional example of the spacer structure. 図５は、実施形態の液晶表示素子の上側帯状電極の形状、および下側帯状電極とスペーサ構造物を示す平面図である。FIG. 5 is a plan view showing the shape of the upper strip electrode of the liquid crystal display element of the embodiment, and the lower strip electrode and the spacer structure. 図６は、実施形態の液晶表示素子で上下基板を貼り合わせた状態を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a state in which the upper and lower substrates are bonded to each other in the liquid crystal display element of the embodiment. 図７は、上側帯状電極の形状の変形例を示す平面図である。FIG. 7 is a plan view showing a modification of the shape of the upper strip electrode. 図８は、上側帯状電極の形状の変形例を示す平面図である。FIG. 8 is a plan view showing a modification of the shape of the upper strip electrode.

符号の説明Explanation of symbols

１０表示素子
１１上側基板
１２液晶層
１３下側基板
１４上側帯状電極
１５下側帯状電極
３１，３２，４１スペーサ構造物
４２，４３，４４，４５切り欠き
Ｃ開口部 10 Display element 11 Upper substrate 12 Liquid crystal layer 13 Lower substrate 14 Upper strip electrode 15 Lower strip electrode 31, 32, 41 Spacer structure 42, 43, 44, 45 Notch C Opening

Claims

第１の方向に平行に伸びる複数の第１帯状電極を有する第１基板と、前記第１の方向に交わる第２の方向に平行に伸びる複数の第２帯状電極を有する第２基板と、前記第１基板と前記第２基板を接着固定して前記第１基板と前記第２基板間を所定間隔に維持するスペーサ構造物と、前記第１基板と前記第２基板の間に充填された液晶と、を備える液晶表示素子であって、
前記複数の第１帯状電極および前記複数の第２帯状電極により画素部分が画定され、
各画素を前記第１基板と前記第２基板の間に前記液晶を充填するための液晶注入口に接続する経路の厚さは、表示範囲において、前記液晶のらせんピッチより薄いことを特徴とする液晶表示素子。 A first substrate having a plurality of first strip electrodes extending in parallel to a first direction; a second substrate having a plurality of second strip electrodes extending in parallel to a second direction intersecting the first direction; A spacer structure that bonds and fixes the first substrate and the second substrate to maintain a predetermined distance between the first substrate and the second substrate, and a liquid crystal filled between the first substrate and the second substrate A liquid crystal display element comprising:
A pixel portion is defined by the plurality of first strip electrodes and the plurality of second strip electrodes,
The path connecting each pixel to the liquid crystal injection port for filling the liquid crystal between the first substrate and the second substrate is thinner than the spiral pitch of the liquid crystal in the display range. Liquid crystal display element.

前記スペーサ構造物は、前記複数の第１帯状電極の間の隙間部分および前記複数の第２帯状電極の間の隙間部分に対応した連続した形状を有し、
前記第１帯状電極および前記第２帯状電極の少なくとも一方のエッジ部分は、前記画素部分に対応して少なくとも１個の切り欠きを有することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示素子。 The spacer structure has a continuous shape corresponding to a gap portion between the plurality of first strip electrodes and a gap portion between the plurality of second strip electrodes,
2. The liquid crystal display element according to claim 1, wherein at least one edge portion of the first strip electrode and the second strip electrode has at least one notch corresponding to the pixel portion.

各画素を前記液晶注入口に接続する前記経路は、前記切り欠きを有する帯状電極の隙間および前記切り欠きと、前記スペーサ構造物とがなす空間を、含む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。 The path for connecting each pixel to the liquid crystal injection port includes a gap between the strip-shaped electrode having the cutout and a space formed by the cutout and the spacer structure. A liquid crystal display element according to 1.

第１の方向に平行に伸びる複数の第１帯状電極を有する第１基板と、前記第１の方向に交わる第２の方向に平行に伸びる複数の第２帯状電極を有する第２基板と、前記第１基板と前記第２基板を接着固定して前記第１基板と前記第２基板間を所定間隔に維持するスペーサ構造物と、前記第１基板と前記第２基板の間に充填された液晶と、を備える液晶表示素子であって、
前記複数の第１帯状電極および前記複数の第２帯状電極により画素部分が画定され、
前記スペーサ構造物は、前記複数の第１帯状電極の間の隙間部分および前記複数の第２帯状電極の間の隙間部分に対応して、連続した形状を有し、
前記第１帯状電極および前記第２帯状電極の少なくとも一方のエッジ部分は、前記画素部分に対応して少なくとも１個の切り欠きを有することを特徴とする液晶表示素子。 A first substrate having a plurality of first strip electrodes extending in parallel to a first direction; a second substrate having a plurality of second strip electrodes extending in parallel to a second direction intersecting the first direction; A spacer structure that bonds and fixes the first substrate and the second substrate to maintain a predetermined distance between the first substrate and the second substrate, and a liquid crystal filled between the first substrate and the second substrate A liquid crystal display element comprising:
A pixel portion is defined by the plurality of first strip electrodes and the plurality of second strip electrodes,
The spacer structure has a continuous shape corresponding to a gap portion between the plurality of first strip electrodes and a gap portion between the plurality of second strip electrodes,
The liquid crystal display element, wherein at least one edge portion of the first strip electrode and the second strip electrode has at least one notch corresponding to the pixel portion.

前記スペーサ構造物は、前記切り欠きを有する帯状電極を有する基板と、前記帯状電極のみを接着し、前記帯状電極の間の隙間部分を接着しないことを特徴とする請求項４に記載の液晶表示素子。 5. The liquid crystal display according to claim 4, wherein the spacer structure adheres only the belt-like electrode to a substrate having the belt-like electrode having the notch, and does not adhere a gap portion between the belt-like electrodes. element.

前記切り欠きは、１つの前記帯状電極の両側のエッジ又は片側のエッジに設けられていることを特徴とする請求項４または５に記載の液晶表示素子。 The liquid crystal display element according to claim 4, wherein the notch is provided at both side edges or one side edge of the one strip electrode.