JPH1068934A - 液晶装置及びその製造方法 - Google Patents

液晶装置及びその製造方法

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JPH1068934A
JPH1068934A JP9202019A JP20201997A JPH1068934A JP H1068934 A JPH1068934 A JP H1068934A JP 9202019 A JP9202019 A JP 9202019A JP 20201997 A JP20201997 A JP 20201997A JP H1068934 A JPH1068934 A JP H1068934A
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wall structure
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wall
crystal device
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ジョアン ブラッドショー メデリン
Clifford Jones John
クリフォード ジョーンズ ジョン
Charles Sage Ian
チャールズ セージ イーアン
Gerard Mcdonnell Damien
ジェラード マクドネル ダミアン
Anthony Gass Paul
アントニー ガス ポール
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UK Government
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 装置に対する機械的強さ、及び液晶材料の流
動に対する耐性を得ることにより、装置の性能の劣化を
防止し、かつ液晶の注入処理を容易にする。 【解決手段】 液晶装置は、間に液晶材料を挟持した一
対の基板と、基板間にわたって設けられた壁構造とを有
する。壁構造は、例えば三角波形状に基づく複数の壁４
０からなる。ここで、壁４０の隣接する波形間の間隔ｇ
は、１つのセルＣの対角線の長さに等しい。また、ラビ
ング方向及び液晶の注入方向は、矢印ＲＤに示す波形の
長手方向に沿っている。この液晶装置は、特に強誘電性
液晶装置とした場合に有効である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数の液晶画素か
らなる液晶装置に関するものであり、特に、機械的スト
レスに対する耐性を必要とする大画面の強誘電性液晶表
示装置へ適用される。また、本発明は、例えばプリンタ
や投影表示システムに使用される液晶シャッター装置に
も同様に適用することができる。さらに、機械的ストレ
スへの耐性を有する液晶装置の製造方法に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】近年、強誘電性液晶の高速応答性、メモ
リ性、および広視野角性等の優れた特性と、単純マトリ
クス駆動が可能であるという特徴が注目され、強誘電性
液晶を用いた大画面直視フラットパネルディスプレイ、
携帯情報端末用ディスプレイ等の実現化が期待されてお
り、幅広い分野で活発な研究開発が行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、強誘電
性液晶装置（以下、ＦＬＣＤと略称する）を含む液晶装
置、特に大画面の液晶装置は、機械的ストレスに影響さ
れやすいことが知られている。また、例えストレスを受
けることによって液晶装置の機械的要素にダメージが与
えられなくとも、その性能はいくらか落ちてしまう。こ
こで、ＦＬＣＤの場合、このような機械的ストレスは、
装置内の液晶材料の流動によって引き起こされる。この
ときの流動は、液晶分子の配向の劣化、あるいは、例え
ばスメクティック相のＣ１配向からスメクティック相の
Ｃ２配向への変化等の液晶分子の状態の変化に起因す
る。
【０００４】本発明は、機械的ストレスに対する耐性が
改善された液晶装置を得ることを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の請求項１に記載の液晶装置は、複数の液
晶画素をアドレスするための電極線が設けられた２枚の
基板と、該２枚の基板間に注入された液晶材料と、上記
２枚の基板間にわたって配置され、基板平面にほぼ垂直
な少なくとも１つの方向への液晶材料の流動を制限する
壁構造とを有することを特徴としている。
【０００６】また、請求項１５に記載の上記液晶装置の
製造方法は、第１の基板上に設置された壁構造から離し
て第２の基板を配置する工程と、上記壁構造によって形
成される複数の穴内に液晶材料を導入する工程と、上記
第２の基板を壁構造に近接した状態とする工程とを含む
ことを特徴としている。
【０００７】これによれば、液晶装置内に壁構造を設け
ることによって、液晶はその動きを抑制されるので、液
晶は装置内を自由に流動することができなくなる。
【０００８】上記壁構造は、装置の２枚の基板間にわた
って形成される複数の壁から構成してもよい。これらの
壁が直線状で互いに平行に配置されたとき、液晶材料の
流動は、一方向のみに制限される。
【０００９】また、本発明の液晶装置は、剪断に対する
耐性を与えることができる。剪断は、装置内の２枚の基
板が互いに相対的に移動したときに発生する。このよう
な剪断は機械的なダメージを引き起こすので、剪断の発
生を防止した方がよい。
【００１０】本発明の液晶装置の性能は、液晶材料の流
動及び剪断を、基板平面にほぼ直交する方向にさらに制
限することによってより向上させることができる。
【００１１】このさらなる制限を与える手段としては、
壁構造を格子状にすればよい。即ち、壁構造は格子の形
状に類似しており、１画素あるいは数画素に対応するエ
リア内に液晶材料が分離されることとなる。しかしなが
ら、このような構成は、製造過程において、装置内に液
晶を注入させる処理が困難になるという問題がある。一
般的には、ＦＬＣＤはネマティック相の液晶が注入され
る。そして、温度を制御して装置を冷却することによっ
て、カイラルスメクティックＣ相にする。
【００１２】液晶を注入するときの注入速度は、製造工
程を効果的にするために重要な要素である。この問題に
対する解決策の１つとしては、第１の基板と壁構造との
みからなる段階、言い換えれば第２の基板を貼り合わせ
る前に、液晶を注入すればよい。他の解決策としては、
注入処理に必要な間隔を開けて、第２の基板を壁構造に
近接させて装置を組み立ててもよい。つまり、例えばガ
ラスビーズ等の破壊可能部材を用いて２つの基板を分離
し、液晶を導入した後でこの破壊可能部材を壊せばよ
い。しかしながら、これらの２つの解決策は、製造過程
における注入処理に時間を要すると共に、液晶材料を無
駄にするという問題が生じる。
【００１３】また、格子状の壁構造の変形として、液晶
材料の流動及び剪断を制限する一方、より容易な注入が
可能な開口配置を有する構造としてもよい。この開口配
置の１つとしては、装置の透明基板間にわたって設けら
れた複数の非線型の壁からなるものである。この場合に
は、上記非線型の壁によってできる副区画内に通常の方
法で液晶を容易に注入することができる。また、壁同士
は十分に密接しており、２方向において液晶材料の流動
と剪断を制限するのに十分な長さの個々の区画を有して
いる。このような壁は、いくつかの異なる形状、例えば
三角波、矩形波、あるいは正弦波等をとることができ
る。
【００１４】また、上記複数の壁は、互いにほぼ平行に
なるように配置してもよいし、交互に反転させて副区画
が狭くなったり広くなったりを繰り返すように配置して
もよい。壁が後者の反転方式で配置されたときには、液
晶材料の流動は、ボトルネック効果によって制限される
こととなる。
【００１５】さらに、個々の壁をより短い仕切りとする
ことで、液晶の流動の制限に影響を与える構成としても
よい。このような壁の構成の１つとしては、直交し連結
した矩形波のペアからなる構成がある。このとき、各矩
形波の一方向における部分のみを取り出して配置すれ
ば、開口配置を有する構造となる。
【００１６】通常、壁構造を構成する材料によって印加
電圧は変わらないので、壁構造の存在がユーザに認識で
きないように配置することが重要である。従って、壁構
造を装置の液晶画素間に配置することが望ましい。壁構
造の要素の間隔は、１画素分の外径寸法に近い値として
もよいし、製造過程における注入処理を容易にするため
に上記外径寸法よりも大きくしてもよい。これにより、
壁構造によって生じる液晶材料のエッジ不良を低減する
ことが可能となる。この間隔は、５００μｍ以下であれ
ば効果が得られ、２００μｍ以下では液晶材料の流動と
剪断の制限がより良好となり、その結果、装置の機械的
安定性がより改善される。
【００１７】装置の機械的安定性は、断面（基板平面に
平行な方向）において厚みのある壁を使用することによ
って向上するが、もし壁の厚さが厚くなり過ぎると、装
置の光学的性能に不利な影響を与えてしまう。厚さが１
５μｍより薄ければ、光学的性能に悪影響を与えること
なく効果が得られ、厚さが３μｍあれば装置の画素に干
渉が生じることなく、十分な機械的安定性を得ることが
できる。
【００１８】このような壁構造は、第１の基板上に例え
ばポリイミドからなる層をセルの厚みになるようにスピ
ンダウンによって容易に製造することができる。しかし
ながら、これにより、壁構造と第２の基板との間で微小
な液晶の流動と剪断とが生じる。従って、壁構造をさら
に第２の基板上にも設け、第１の基板上の壁構造との結
合を図る。例えば、第１の基板上にほぼ装置の厚さと同
じになるように設けられた壁が第２の基板上に設けられ
た一対の短い壁間に結合するようにすればよい。あるい
は、第１の基板上の各壁に対応する単一の長い壁を第２
の基板上に設けてもよい。これらの壁を相対的に互い違
いに配置することによって、第１の基板に対する第２の
基板の相対的な移動を防止することができ、その結果、
剪断を制限することができる。
【００１９】本発明の液晶装置は、大画面のＦＬＣＤが
機械的ストレスに敏感であることから、特にＦＬＣＤに
適用すれば効果的である。製造過程において、液晶の配
向ベクトル（液晶分子）の配向及び層配列は、温度によ
って制御される。この熱過程は、特に装置の光学的性能
にとって重要である。もし装置が機械的ストレスを受け
ると、塑性変形が生じ、分子の配列に重大なダメージを
与えてしまう。一旦ダメージを受けると、元の配向は復
帰しない。
【００２０】さらに、スメクティックＣ相を用いたＦＬ
ＣＤは非常に薄い液晶層（通常、１〜２μｍ）を有して
いるので、特に機械的ストレスには敏感である。
【００２１】また、本発明の好ましい特徴は、従属クレ
ームに記載の通りである。
【００２２】
【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態について図
１ないし図１５に基づいて説明すれば、以下の通りであ
る。
【００２３】図１は、強誘電性液晶装置（以下、ＦＬＣ
Ｄと略称する）１０の第１の基板１２を示す平面図であ
る。第１の基板１２の一方の表面には、互いに平行に配
置された複数の壁１４が設けられている。この壁１４の
材料は、例えば後述するようにポリイミドである。第１
の基板１２は、ＦＬＣＤの技術としてよく知られている
ラビングされたポリイミド膜（配向膜）で覆われてい
る。このポリイミド膜のラビング方向は、矢印ＲＤに示
すように、壁１４に平行な方向である。
【００２４】図２に、上記ＦＬＣＤ１０の正面図を示
す。上記第１の基板１２と第２の基板１６との間には、
液晶材料２２が充填されている。また、第１の基板１２
の第２の基板１６に対向する面には電極線１８が設けら
れ、第２の基板１６の第１の基板１２に対向する面には
電極線２０が設けられる。大画面アレイ装置では、これ
らの電極線１８・２０によって、マトリクス状の液晶画
素が形成される。また、ＦＬＣＤ１０では、さらに第１
の偏光板２４と第２の偏光板２６とが第１の基板１２及
び第２の基板１６を挟むように設けられる。
【００２５】ここで、複数の壁１４を第１の基板１２と
第２の基板１６との間にわたって配置することによっ
て、壁１４の長手方向に直交する方向（図中の左右方
向）への液晶材料２２の移動を制限している。さらに、
液晶材料２２の流動の制限と同様に、壁１４はその機械
的安定性を改善させることによって、ＦＬＣＤ１０の耐
性を増加させることができる。このとき、各壁１４は、
画素を分断することがないように画素間に配置される。
尚、ここでは壁１４の配置間隔を１画素としているが、
機械的安定性が改善できれば、さらに配置間隔をあけて
もよい。壁１４の配置間隔が２００μｍ程度の場合には
良好な結果が得られており、この２００μｍという値
は、通常、大画面アレイ装置における３、４画素分の幅
に一致している。
【００２６】しかしながら、図１及び図２に示す壁１４
の構成は、液晶材料２２の流動と剪断とをほぼ一方向の
みで制限しているだけである。装置の機械的安定性をよ
り改善するためには、液晶材料２２の流動と剪断とを上
記一方向に直交する方向にも同様に制限した方が好まし
い。
【００２７】図３は、液晶材料の流動及び剪断を２つの
方向に制限することができる液晶装置の微小部分の拡大
図である。このような液晶装置では、図１及び図２に示
した装置とは違って容易には液晶材料を注入させること
ができないものと考えられる。従って、この液晶装置で
は、第１の基板１２上に搭載された壁構造３０の上に所
定の間隔をあけて第２の基板１６が設けられる。即ち、
第２の基板１６は、スペーサとしての複数のビーズ（一
般に、ガラスからなる）３２によって、壁構造３０から
離れて配置されている。
【００２８】ビーズ３２は、壁構造３０と第２の基板１
６との間に、壁構造３０によって形成される複数の穴に
液晶材料を注入するための隙間を与えているので、この
状態にて液晶装置における注入処理を行うことができ
る。一旦液晶装置に液晶が注入されると、第２の基板１
６に力を加えてビーズ３２を破壊して、液晶装置を完成
させる。このとき、ビーズ３２が残留して装置の性能に
悪影響を及ぼすのを防止するために、これらのビーズ３
２は装置の表示領域から離れた位置に配置することが好
ましい。
【００２９】上記壁構造３０は、装置の１画素と同サイ
ズの複数の穴を形成している。しかしながら、これらの
穴は、１画素の大きさよりも幾分大きい方が装置構成及
び液晶の注入処理が容易になるので望ましい。例えば、
１つの穴を３×３のマトリクス、即ち９画素に対応する
ように構成すればよい。
【００３０】図３に示す液晶装置への注入方法の他の方
法として、まず壁構造３０によって形成された穴内に液
晶材料を導入した後、壁構造３０の上部に第２の基板１
６を配置することもできる。
【００３１】しかしながら、これらの組み立て方法の何
れも液晶材料を無駄に消費する傾向があり、実質的に装
置の生産コストが増加してしまう。
【００３２】図４は、他の壁構造を示す平面図である。
この壁４０は、平面図において、ジグザク形状、言い換
えれば三角波形状である。この構造では、基板平面にお
ける２つの互いに直交する方向で液晶材料が制限される
と共に、図３に示す構造の場合に比べてさらに製造しや
すい。上記壁４０は、アレイの一方のエッジから他方の
エッジにわたって配置されており、液晶材料の導入を容
易にしている。もし大画面の液晶装置に壁４０を適用
し、両基板を壁４０に密着させた状態とすれば、よく知
られた毛管現象を用いた注入技術を用いて液晶材料を導
入することができる。
【００３３】壁４０の形状としての三角波の波長をλ、
波形の高さをｈ、隣接する壁同士の間隔をｇとすると、 λ＝２ｈ＝２ｇ＝１ｍｍ の関係を満たしている。
【００３４】このような壁４０を含む液晶装置の配向膜
のラビング方向は、三角波の長手方向に沿っている。こ
のことは、図８に基づいて詳細に後述する。
【００３５】図５は、他の壁構造を示す平面図である。
この構造は図４の変形であり、三角波の上昇部ａと下降
部ｂとで長さが異なると共に、上昇部ａと下降部ｂとの
間の角θが必ずしも９０°ではない構造となっている。
この例では、上昇部ａが下降部ｂよりも長くなってい
る。
【００３６】角θを大きくすれば、壁構造のジグザグの
性質上、液晶材料の流動に制限がかかりにくいので、注
入処理がより容易になる。しかしながら、角θが１８０
°に近づくと、図５に示す壁構造は液晶材料の流動を一
方向のみしか規制しない図１及び図２の構成に近くな
る。これにより、角θの値を変えることによって、液晶
装置の製造過程の簡便さの改善と、液晶材料の流動の制
限の改善とを選択することができることがわかる。図５
に示す壁を含む液晶装置の配向膜のラビング方向は、鋸
歯状の長部（ここでは、上昇部ａ）の長手方向に沿って
いる。
【００３７】図６は、さらに他の壁構造を示す平面図で
ある。この壁構造は、平面図において矩形波形状で表さ
れる複数の壁からなる。図中では、２つの壁のみを示し
ている。ここで、配向方向は、波形の長手方向に沿って
いる。また、隣接する壁同士の間隔が非常に小さくなる
と、その構成は図３に示す壁構造３０に近づく。
【００３８】上述した例に共通して、この壁構造は、仕
切りとしての波形の長手方向に沿う注入速度の改善と、
液晶材料の流動及び剪断の制限の改善とを選択すること
ができる。例えば、隣接する壁同士の間隔を狭めると、
液晶材料の流動及び剪断の制限を良好にすることができ
るが、製造過程における注入速度は低下してしまう。
【００３９】また、上述のように壁構造の一方向におい
て急激な変化があると、製造過程における注入速度が相
対的に遅くなってしまう。図７は、鋭利なエッジを持た
ない正弦波に基づいた複数の壁からなる壁構造を示して
いる。この構成によれば、注入処理がより容易になり、
隣接する壁同士の間隔ｇを１００〜２００μｍ程度に小
さくすることが可能となる。このとき、液晶の注入方向
と最適な配向方向とは、共に波形の長手方向に沿ってい
る。
【００４０】通常、壁構造を構成する材料によって、液
晶への印加電圧が変わることはない。従って、壁構造が
液晶装置のいかなる画素にも影響を与えることはない。
このことは、壁構造の厚さが増加したときに特に重要で
ある。図１ないし図３に示した例では、このような制限
に従うように調整することが容易である。即ち、これら
の図に示された壁１４及び壁構造３０は、アレイのセル
間隔に一致するように直線状に調整すればよい。
【００４１】図８は、三角波に基づく壁構造が画素間隔
に一致するように調整される方法を示している。本図
は、三角波の壁構造の平面図を示しており、図の左側に
破線で画素の位置を示している。この例では、隣接する
波形間の間隔ｇは、１つのセルＣの対角線の長さに等し
い。また、ラビング方向は、矢印ＲＤに示されるよう
に、波形の長手方向に沿っている。注入方向もまた矢印
ＲＤに一致している。これにより、液晶分子の配向方向
は、画素の何れのエッジにも平行にはならない。このよ
うな壁を有する液晶装置の偏光板（図示せず）は、それ
に従って調整する必要がある。即ち、偏光方向をアレイ
の長手方向あるいは幅方向のいずれにも平行にならない
ようにすれば、液晶装置の性能に悪影響を及ぼすことは
ない。
【００４２】図９は、他の壁構造を示している。この例
では、複数の壁５０が第１の方向に沿って配置され、複
数の壁５２が上記第１の方向に直交する第２の方向に沿
って配置されている。これらの壁５０・５２の長さは比
較的短く、数画素分の長さに相当している。この構成
は、互いに直交した２つの連結した矩形波からなると考
えることができる。ここで、波形の時間軸に平行に見え
る部分のみを設けると、壁同士が繋がることなく、２つ
の状態の壁５０・５２が配置される。
【００４３】この壁構造に使われる適切な画素のレイア
ウトは、図９の左側に破線で示している。各壁５０・５
２の長さは液晶画素２つ分の幅に等しい。尚、壁５０・
５２は、ここで示されたよりも長く形成してもよく、例
えば、液晶画素５〜１０個分の長さを持つようにして
も、本発明の効果を損なうことはない。また、このよう
な壁が設けられた液晶装置のラビング方向は、壁５０あ
るいは壁５２の何れかに平行な方向とする。壁５０と壁
５２との間は開口しているので、配向方向に沿って容易
に注入処理を行うことができる。
【００４４】図１０ないし図１２は、壁構造のさらに他
の３つの例を示す平面図である。これら３つの壁構造
は、それぞれ三角波、矩形波、及び正弦波に基づいてい
る。このとき、複数の壁は交互に逆向きに配置されてお
り、言い換えれば、２つの隣接した壁同士が互いに逆配
置となっている。図からわかるように、液晶装置に液晶
材料が満たされるとき、この構成によりボトルネック効
果が生じる。ここに示した３つの例では、ラビング方向
及び注入方向は共に、波形の長手方向に沿っている。
【００４５】図１３は、さらに他の壁構造を示す平面図
である。この壁構造は、互いに平行に配置された複数
（図中では、２つ）の長い直線状の壁６０と、各壁６０
から壁６０に垂直に延びた複数の延長部６２とからな
る。このときのラビング方向及び注入方向は、壁６０に
ほぼ平行な方向である。この構成では、製造過程におけ
る注入速度が向上し、かつ液晶の流動及び剪断に対して
良好な耐性を得ることができる。即ち、延長部６２を短
くしたり長くしたりすることによって、流動の制限を大
きくしたり小さくしたりすることができ、また注入速度
にも影響を与えることができる。図１３に示された壁６
０・６２は、液晶装置アレイにおける例えば４、９、あ
るいは１６個の画素に対応した矩形部分を形成するよう
に、画素間に容易に配置することができる。
【００４６】上記では、壁構造を平面図の観点から説明
しているが、もし液晶装置の基板間において壁が十分な
間隔を有していなかったり、逆に接近し過ぎていたりす
ると、装置の性能が劣化してしまう。
【００４７】図１４の壁構造を示す正面図に基づいて、
基板に直交する方向における壁構造の効果について説明
する。図１４（ａ）は、液晶装置の第１の基板１２上に
形成された壁構造７０を示している。ここで、第２の基
板１６が壁構造７０に接触して配置されたときには、液
晶材料の制限は、製造過程に与えられる壁構造７０の高
さ精度に依存する。この目的に合った製造方法は、図１
５とそれに関連した記載によってわかるであろう。
【００４８】図１４（ｂ）は、第１の基板１２上に設け
られた厚さｔの壁７２と、第２の基板１６上に設けられ
た壁７２よりも短い一対の壁７４・７６とを示してい
る。液晶装置を組み立てるときに、壁７２の高さ方向に
製造時の許容度に対する耐性をいくらか持たせるため
に、壁７４と壁７６との間に壁７２が嵌まるように配置
する。これにより、２枚の基板間に液晶の仕切りが設け
られているので、第１の基板１２に対する第２の基板１
６の移動も制限され、剪断の危険性を低減することが可
能となる。基板間の相対的な移動によって液晶材料内に
欠陥が生じるので、この構成は有効となる。しかしなが
ら、上記壁構造は、３つの壁７４・７２・７６からなる
幅を有するという不利がある。また、表示の質を落とす
ことなく、液晶装置のセル間の３つの壁の厚さを調整す
ることは困難であると考えられる。
【００４９】この問題を解決するために変形した構成を
図１４（ｃ）に示す。この例では、第１の基板１２上に
は、複数（図中では、２つ）の壁８４・８６が設置され
ている。壁８４・８６は、第２の基板１６に向かって延
設されている。また、同様に、第２の基板１６上には、
複数（図中では、２つ）の壁８０・８２が設置されてい
る。図からわかるように、壁８０・８２の間隔は、壁８
４・８６の間隔よりもわずかに狭くなっている。壁８４
・８６間に壁８０・８２が合うように液晶装置を組み立
てると、液晶の区画によって液晶材料の流動が制限され
るだけでなく、第１の基板１２に対して第２の基板１６
が少なくとも一方向に相対的に移動するのが防止され
る。これにより、さらに機械的安定性を向上させること
が可能となる。
【００５０】図１５は、液晶装置を製造する際に加えら
れた２つの工程を示す説明図である。図１５（ａ）は、
基板に電極線及びラビングされた配向膜が設けられた後
に行われる生成工程を示している。第１の基板１２の表
面に溶媒とモノマーの混合物をスピンダウンさせなが
ら、第１の基板１２を高速で回転させる。この過程は、
スピンダウンされたモノマー層の厚みが厚いのを除い
て、基板上に配向膜を設けるときの過程と類似してい
る。図１４（ａ）に示された壁構造では、モノマー層は
完成した液晶装置の液晶と同じ厚さ、通常１５００ｎｍ
とする必要がある。
【００５１】一旦モノマー層がスピンダウンされると、
モノマーは、例えば紫外線照射等のよく知られた技術を
用いてポリマー化される。こうして、図１５（ｂ）に示
すように、第１の基板１２の表面にポリマー層９０が形
成される。そして、適切な材料からなるマスク９２をポ
リマー層９０の表面に設け、例えばウェットエッチング
等でポリマー層９０をエッチングすることによって、第
１の基板１２上に複数の壁（図中の破線で示す）を形成
する。
【００５２】尚、壁を形成した後に、配向膜を形成する
ための配向工程を施してもよい。この場合には、壁を形
成する際のエッチング工程が配向膜にダメージを与える
危険性がないという効果がある。
【００５３】図１４（ｂ）または図１４（ｃ）に示され
る第２の基板１６側に設けられる壁７４・７６または壁
８０・８２を形成するために、第２の基板１６（図１５
には図示せず）でもまた上記と同様の生成工程を用いて
処理が行われ、第２の基板１６上に適切な壁構造が形成
される。スピンダウンされたモノマー層は、図１４
（ｂ）に示す例では壁７４・７６の高さが低いので、前
述の場合よりも薄く形成される。尚、マスク９２の形状
は、図１ないし図１３に示された必要とされる壁構造の
形状に一致するようにする。
【００５４】尚、本発明は、当業者が本明細書を一読し
たときに考え得る如何なる変形及び改良された構成をも
含んでいる。
【００５５】
【発明の効果】以上のように、本発明の請求項１に記載
の液晶装置は、複数の液晶画素をアドレスするための電
極線が設けられた２枚の基板と、該２枚の基板間に注入
された液晶材料と、上記２枚の基板間にわたって配置さ
れ、基板平面にほぼ垂直な少なくとも１つの方向への液
晶材料の流動を制限する壁構造とを有する構成である。
【００５６】これにより、壁構造により液晶はその動き
を抑制され、装置内を自由に流動することができなくな
るので、機械的ストレスの発生を防止することが可能と
なる。また、この壁構造により剪断に対する耐性を与え
ることができるので、機械的なダメージをも防止するこ
とが可能となるという効果を奏する。
【００５７】請求項２に記載の通り、上記基板平面にほ
ぼ垂直な少なくとも他の方向への液晶材料の流動を制限
する壁構造をさらに有する構成が好ましい。
【００５８】請求項３に記載の通り、上記壁構造は、少
なくとも１つの、三角波形状、少なくとも１つの正弦波
形状、あるいは少なくとも１つの矩形波形状からなる構
成が望ましい。
【００５９】請求項４に記載の通り、上記壁構造は、一
方向に整列した複数の波形、あるいは互いに逆向きに整
列した複数の波形からなる構成が望ましい。
【００６０】請求項５に記載の通り、上記壁構造は、複
数の第１の矩形波と、該第１の矩形波に直交するように
配列された複数の第２の矩形波とからなる構成が好まし
い。
【００６１】請求項６に記載の通り、上記壁構造は複数
の直線状の壁からなり、該直線状の各壁には側面に突出
した複数の延長部が設けられている構成が好ましく、さ
らに、請求項７に記載の通り、上記延長部は、上記直線
状の壁に直交するように設けられている構成が望まし
い。
【００６２】請求項８に記載の通り、上記壁構造は、複
数の第１の壁と、装置内に微小な穴を形成するために上
記第１の壁と所定の角度をなして配置された複数の第２
の壁とからなる構成が好ましい。
【００６３】請求項９に記載の通り、装置内の画素数
は、上記穴の数の整数倍に一致する構成が好ましい。
【００６４】請求項１０に記載の通り、上記壁構造を構
成する要素間の間隔は、２００μｍ以下である構成が望
ましい。
【００６５】請求項１１、及び１２に記載の通り、上記
壁構造は、上記基板平面に平行な方向の厚さが１５μｍ
以下、より好ましくは３μｍの少なくとも１つの壁から
なる構成が望ましい。
【００６６】請求項１３に記載の通り、上記液晶材料を
強誘電性液晶とした場合に、特に本発明は効果的であ
る。
【００６７】本発明の請求項１４に記載の液晶装置の製
造方法は、基板上に壁構造形成用の膜材料を設ける工程
と、壁構造形成用のマスクを上記膜材料上に設ける工程
と、上記マスクを用いて上記膜材料をエッチングするこ
とによって、壁構造を有する基板を作成する工程とを含
む製造方法である。
【００６８】これにより、様々な形状の壁構造を有する
基板を容易に作成することが可能になるという効果を奏
する。
【００６９】また、本発明の請求項１５に記載の液晶装
置の製造方法は、請求項１に記載の液晶装置の製造方法
であって、第１の基板上に設置された壁構造から離して
第２の基板を配置する工程と、上記壁構造によって形成
される複数の穴内に液晶材料を導入する工程と、上記第
２の基板を壁構造に近接した状態とする工程とを含む製
造方法である。
【００７０】これにより、液晶の注入するときに、第１
の基板に設けられた壁構造と第２の基板との間に隙間が
あるので、注入処理を容易に行うことができ、装置の製
造処理時間が増加するのを最小限に抑えることが可能に
なるという効果を奏する。
【００７１】請求項１６に記載の通り、複数の破壊可能
部材を介することによって、第１の基板上に設置された
壁構造から離して第２の基板が配置され、液晶材料が導
入された後で上記破壊可能部材を壊す方法が好ましい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる実施の形態の液晶装置の一部分
を示す平面図である。
【図２】上記液晶装置の正面図である。
【図３】他の液晶装置の一部分を示す斜視図である。
【図４】三角波形状に基づく壁構造を示す平面図であ
る。
【図５】図４の壁構造を一般化した場合の壁構造を示す
平面図である。
【図６】矩形波形状に基づく壁構造を示す平面図であ
る。
【図７】正弦波形状に基づく壁構造を示す平面図であ
る。
【図８】画素レイアウト及びラビング方向と共に図４に
示す壁構造を示す平面図である。
【図９】互い違いの壁構造を示す平面図である。
【図１０】三角波形状に基づく他の壁構造を示す平面図
である。
【図１１】矩形波形状に基づく他の壁構造を示す平面図
である。
【図１２】正弦波形状に基づく他の壁構造を示す平面図
である。
【図１３】さらに他の壁構造を示す平面図である。
【図１４】壁構造を示す正面図である。
【図１５】液晶装置の製造過程における２つの工程を示
す説明図である。
【符号の説明】
１２ 第１の基板 １４ 壁 １６ 第２の基板 ２２ 液晶材料 ３０ 壁構造 ３２ ビーズ ４０ 壁 ９０ ポリマー層 ９２ マスク
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 390040604 イギリス国 ＴＨＥ ＳＥＣＲＥＴＡＲＹ ＯＦ ＳＴ ＡＴＥ ＦＯＲ ＤＥＦＥＮＣＥ ＩＮ ＨＥＲ ＢＲＩＴＡＮＮＩＣ ＭＡＪＥＳ ＴＹ’Ｓ ＧＯＶＥＲＮＭＥＮＴ ＯＦ ＴＨＥ ＵＮＥＴＥＤ ＫＩＮＧＤＯＭ ＯＦ ＧＲＥＡＴ ＢＲＩＴＡＩＮ ＡＮ Ｄ ＮＯＲＴＨＥＲＮ ＩＲＥＬＡＮＤ イギリス国 ハンプシャー ジーユー14 ０エルエックス ファーンボロー アイヴ ェリー ロード（番地なし） ディフェン ス エヴァリュエイション アンド リサ ーチ エージェンシー (72)発明者 メデリン ジョアン ブラッドショー イギリス国，グロスターシャー ジー・エ ル・18 １・イー・ジェイ，アプリード ン，アンダーリーフ（番地なし) (72)発明者 ジョン クリフォード ジョーンズ イギリス国，ウスターシャー ダブリュ・ アール・13 ５・イー・ディー，モルヴァ ーン，レイ シントン，クロウクロフト, ザ・オールド グラナリー（番地なし) (72)発明者 イーアン チャールズ セージ イギリス国，ウスターシャー ダブリュ・ アール・14 ３・エヌ・ティー，モルヴァ ーン，ジェラルディン ロード 47 (72)発明者 ダミアン ジェラード マクドネル イギリス国，ウスターシャー ダブリュ・ アール・14 １・ビー・ディー，モルヴァ ーン リンク，ウースター ロード 274, レーヴェンスヒル (72)発明者 ポール アントニー ガス イギリス国，オックスフォード オー・エ ックス・３ ７・ジェイ・アール，ブラッ クストック クローズ ２

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】複数の液晶画素をアドレスするための電極
    線が設けられた２枚の基板と、該２枚の基板間に注入さ
    れた液晶材料と、上記２枚の基板間にわたって配置さ
    れ、基板平面にほぼ垂直な少なくとも１つの方向への液
    晶材料の流動を制限する壁構造とを有することを特徴と
    する液晶装置。
  2. 【請求項２】上記基板平面にほぼ垂直な少なくとも他の
    方向への液晶材料の流動を制限する壁構造をさらに有す
    ることを特徴とする請求項１に記載の液晶装置。
  3. 【請求項３】上記壁構造は、少なくとも１つの、三角波
    形状、正弦波形状、あるいは矩形波形状からなることを
    特徴とする請求項２に記載の液晶装置。
  4. 【請求項４】上記壁構造は、一方向に整列、あるいは互
    いに逆向きに整列した複数の波形からなることを特徴と
    する請求項３に記載の液晶装置。
  5. 【請求項５】上記壁構造は、複数の第１の矩形波と、該
    第１の矩形波に直交するように配列された複数の第２の
    矩形波とからなることを特徴とする請求項２に記載の液
    晶装置。
  6. 【請求項６】上記壁構造は複数の直線状の壁からなり、
    該直線状の各壁には側面に突出した複数の延長部が設け
    られていることを特徴とする請求項２に記載の液晶装
    置。
  7. 【請求項７】上記延長部は、上記直線状の壁に直交する
    ように設けられていることを特徴とする請求項６に記載
    の液晶装置。
  8. 【請求項８】上記壁構造は、複数の第１の壁と、装置内
    に微小な穴を形成するために上記第１の壁と所定の角度
    をなして配置された複数の第２の壁とからなることを特
    徴とする請求項２に記載の液晶装置。
  9. 【請求項９】装置内の画素数は、上記穴の数の整数倍に
    一致することを特徴とする請求項９に記載の液晶装置。
  10. 【請求項１０】上記壁構造を構成する要素間の間隔は、
    ２００μｍ以下であることを特徴とする請求項１ないし
    ９の何れかに記載の液晶装置。
  11. 【請求項１１】上記壁構造は、上記基板平面に平行な方
    向の厚さが１５μｍ以下の少なくとも１つの壁からなる
    ことを特徴とする請求項１ないし１０の何れかに記載の
    液晶装置。
  12. 【請求項１２】上記壁構造は、上記基板平面に平行な方
    向の厚さが３μｍ以下の少なくとも１つの壁からなるこ
    とを特徴とする請求項１ないし１０に記載の液晶装置。
  13. 【請求項１３】上記液晶材料は、強誘電性液晶であるこ
    とを特徴とする請求項１ないし１２の何れかに記載の液
    晶装置。
  14. 【請求項１４】基板上に壁構造形成用の膜材料を設ける
    工程と、壁構造形成用のマスクを上記膜材料上に設ける
    工程と、上記マスクを用いて上記膜材料をエッチングす
    ることによって、壁構造を有する基板を作成する工程と
    を含むことを特徴とする液晶装置の製造方法。
  15. 【請求項１５】複数の液晶画素をアドレスするための電
    極線が設けられた２枚の基板と、該２枚の基板間に注入
    された液晶材料と、上記２枚の基板間にわたって配置さ
    れ、基板平面にほぼ垂直な少なくとも１つの方向への液
    晶材料の流動を制限する壁構造とを有する液晶装置の製
    造方法であって、 第１の基板上に設置された壁構造から離して第２の基板
    を配置する工程と、上記壁構造によって形成される複数
    の穴内に液晶材料を導入する工程と、上記第２の基板を
    壁構造に近接した状態とする工程とを含むことを特徴と
    する液晶装置の製造方法。
  16. 【請求項１６】複数の破壊可能部材を介することによっ
    て、第１の基板上に設置された壁構造から離して第２の
    基板が配置され、液晶材料が導入された後で上記破壊可
    能部材を壊すことを特徴とする請求項１５に記載の液晶
    装置の製造方法。
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