(57)【要約】  【課題】樹脂基板を用いたセル構造を有する液晶表示素子であって、温度変化に対するセルと液晶との体積差を抑え、樹脂基板とスペーサとの接着部の剥離やセル内における液晶の発泡を防ぐことを目的とする。  【解決手段】液体を内包するセル構造であって、接着性柱状スペーサを介して表面間が接合された樹脂基板と、樹脂基板間をシール材にて囲まれたセルと、セルの一部に外部から液体を注入したのち封止する封止口とを有し、セルは、第１の線膨張係数をもつ柱状スペーサを有する第１のセル領域と第２の線膨張係数をもつ柱状スペーサを有する第２のセル領域とを有し、第１のセル領域の体積に対して第２のセル領域は所定の割合の体積を有し、セルへ液体を注入後に封止口を封止されたセルの体積と注入された液体の体積差が想定使用温度範囲内において一定値以下とする。【選択図】図１
2011022212.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の基板と、
前記第１の基板と対向する第２の基板と、
前記第１の基板と前記第２の基板との間に挟まれた液晶と、
前記第１の基板と前記第２の基板との間の前記液晶を封止するシール材と、
前記シール材で囲まれた領域において前記第１の基板と前記第２の基板を接合する、複数の、異なる膨張係数のスペーサと、
を備え、
所望の温度範囲内において、前記シール材で囲まれた領域から前記複数の異なる膨張係数のスペーサを除いた領域の体積と前記液晶の体積との差が一定値以下である
液晶表示素子。
【請求項２】
前記液晶表示素子は、
前記シール材で囲まれた領域の内、第１の領域において前記第１の基板と前記第２の基板を接合する第１の膨張係数のスペーサと、
前記シール材で囲まれた領域の内、第２の領域において前記第１の基板と前記第２の基板を接合する第２の膨張係数のスペーサと、
を備える請求項１記載の液晶表示素子。
【請求項３】
前記第２の膨張係数のスペーサは、所望の温度範囲内において、前記シール材で囲まれた領域から該スペーサ及び前記第１のスペーサを除いた領域の体積と、前記液晶の体積の差が、一定値以下となる膨張係数を有する
請求項２記載の液晶表示素子。
【請求項４】
前記第２の膨張係数のスペーサは、前記シール材で囲まれた領域の内、前記第１の領域のシール材で囲まれた領域から前記第１の膨張係数のスペーサおよび該第２の膨張係数のスペーサを除いた領域の体積と、前記液晶の体積との差が、所望の温度範囲内において一定値以下となる割合の第２の領域において、前記第１の基板と前記第２の基板とを接合する、
請求項２記載の液晶表示素子。
【請求項５】
前記第１の領域は表示領域であり、
前記第２の領域は非表示領域である
請求項２から４のいずれかに記載の液晶表示素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，対向面に電極を有した対となる基板間に液晶を内包し、対向する上下基板間にスペーサ材料を設けた構造を有する液晶表示素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
図８は、従来の液晶表示素子の一構造例を示す。ドットマトリクス構造を持つ液晶表示素子８０においては、表面に透明電極と配向膜層８２を備えた基板８１を対向させ、周辺シール８３、封止口８４、直径が３〜７ｕｍ程度の樹脂またはガラス製のビーズスペーサ８５、液晶８６などから構成される。周辺シール８３と封止口８４は、基板８１間の接合および液晶８６を液晶表示素子８０内へ密閉する役割をもち、ビーズスペーサ８５は基板間のギャップを一定間隔に保つ役割をもっている。
【０００３】
図９に、ビーズスペーサの散布による配置を示す。基板９２に対して上方から散布器９１によりビーズスペーサ９３を散布するため、ビーズスペーサ９３の配置がランダムとなってしまう。
【０００４】
ビーズスペーサ９３を用いる代わりに、図１０に示す柱状スペーサの規則的な配置を用いた構造も多く用いられている。ビーズスペーサ９３は粒状のガラス球または樹脂球を基板上に散布して配置されるのに対して、柱状スペーサ１０２はフォトリソグラフなどにより基板１０１上に形成する場合が多い。このため、柱状スペーサ１０２は、意図した場所に意図した形状でスペーサを配置できるという利点がある。
【０００５】
近年、液晶表示素子を構成する上下透明電極と配向膜層等を備えた基板として、従来のガラス基板ではなく、より薄くフレキシブルな樹脂基板を用いた素子の開発が盛んである。樹脂基板は、例えば厚さ１００〜２００μｍ程度の透明電極付ＰＥＴ、ＰＣ、ＰＥＳ等の樹脂基板を用いる。
【０００６】
このような樹脂基板を用いる場合、上述のビーズスペーサや通常の柱状スペーサを用いた構造にすると、図１１の湾曲時のセルギャップ変動に示すように、例えば樹脂基板１１１、周辺シール１１２、ビーズスペーサ１１３、液晶１１４で構成する液晶表示素子１１０を湾曲させた時、セルギャップ１１５を一定に維持できない。このため湾曲時に液晶１１４が大きく流動してしまい、特に無電圧時に双安定状態を保つコレステリック液晶を用いた素子においては表示画像が乱れたり、表示画像を維持できない等の不都合が生じ、また、これ以外の液晶を用いた素子においても表示画像が乱れることは避けられない。
【０００７】
この様な問題を解決する手段の一つとして、接着性の柱状スペーサを用いる方法がある。図１２に接着性柱状スペーサを配したセル構造の従来例を示す。図はドットマトリクス型の液晶表示素子を示し、２つの樹脂基板１２１の表面に透明電極１２２と配向膜１２５を配して対向させ、接着性柱状スペーサ１２３を配置して、接着性柱状スペーサ１２３と配向膜１２５の間を例えば接着剤あるいは熱圧着により接合した構造を示している。１種類の接着性柱状スペーサ１２３を上下の樹脂基板１２１の間に配置した構造であって、接着性柱状スペーサ１２３の両端が接着されていることにより、上下の樹脂基板１２１の間隔を一定に保てる。この様な構造とすることで、液晶１２６の流動と、湾曲時のセルギャップの変動を抑制し、湾曲可能な液晶表示素子としている。
【０００８】
ところが、上述のような対策をしても図１３に示す低温発泡現象といった不具合点が残る。図においては、フレキシブルなフィルム状の基板１３１は対向する面に透明電極と配向膜を備え（図示省略）、接着性柱状スペーサ１３２で上下の基板１３１を貼りあわせ、外周を周辺シール１３３にて内包する液晶１３４を密封した構造をもつ液晶表示素子を示している。例えば、ａ）に示す室温（２５℃とする）における液晶表示素子内のセルの容積と内包する液晶１３４の容積がほぼ等しいとする。−２５℃から＋５０℃の間で液晶１３４の線膨張係数に対し、基板１３１、接着性柱状スペーサ１３２、周辺シール１３３の線膨張係数が小さいときに周辺環境の温度変化が生じた場合、例えば−２０℃において、セルの内容積より液晶１３４の体積が小さくなりセル内に液晶の存在しない空隙部を生ずる発泡現象が生じる。図中の各矢印は収縮方向を示す。
【０００９】
さらに、柱状スペーサとして用いる材料はセル内で液晶に接触する部材であるため、液晶と接触した際の経時変化が少ないこと、また、液晶への溶出物が発生しないことなどの点で高い信頼性が求められる。このような部材として、信頼性を保ったまま液晶の線膨張係数に合わせた材料を開発することは非常に困難である。用いる液晶材料の種類も開発に伴い変化していくことが予想され、その度に液晶材料の線膨張係数も異なる。これにあわせて柱状スペーサ材料も線膨張係数の異なる材料を開発していくことは大きなコストと労力が必要となってしまう。
【００１０】
以下に関連する特許文献を示す。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】ＷＯ２００７／００７３９４号公報
【特許文献２】ＷＯ２００６／０９７９９３号公報
【特許文献３】特開平０７−１８１４９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、上記の問題を解決するため、樹脂基板を用いたセル構造を有する、液晶表示素子において、温度変化に対するセルと液晶との体積差を抑え、樹脂基板とスペーサとの接着部の剥離やセル内における液晶の発泡を防ぐことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、液晶表示素子の一実施形態は、第１の基板と、前記第１の基板と対向する第２の基板と、前記第１の基板と前記第２の基板との間に挟まれた液晶と、前記第１の基板と前記第２の基板との間の前記液晶を封止するシール材と、前記シール材で囲まれた領域において前記第１の基板と前記第２の基板を接合する、複数の、異なる膨張係数のスペーサと、を備え、所望の温度範囲内において、前記シール材で囲まれた領域から前記複数の異なる膨張係数のスペーサを除いた領域の体積と前記液晶の体積との差が一定値以下とする。
【発明の効果】
【００１４】
以上のように開示の液晶表示素子によれば、対向する上下基板間に接着性柱状スペーサを設ける構造を持ったセルにおいて、２種類以上の異なる線膨張係数を持つ接着性柱状スペーサの配置の割合を変えることで、セル内に充填する液晶または液体材料の温度変化時の体積変化に対して、セル容積の変化量との差を一定値以下とし、樹脂基板とスペーサとの接着部の剥離やセル内における液晶の発泡を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施形態における第１の実施例
【図２】実施形態における第２の実施例
【図３】２種の柱状スペーサの割合を変更した場合の温度変化時におけるセル容積とＬＣ体積の関係
【図４】実施形態における第３の実施例
【図５】実施形態における第４の実施例
【図６】実施形態における第５の実施例
【図７】実施形態における高線膨張係数スペーサの規定例
【図８】従来の液晶表示素子の一構造例
【図９】ビーズスペーサの散布による配置
【図１０】柱状スペーサの規則的な配置
【図１１】湾曲時のセルギャップ変動
【図１２】接着性柱状スペーサを配したセル構造の従来例
【図１３】低温発泡現象
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照しつつ一実施形態を説明する。
【００１７】
図１は実施形態における第１の実施例を示す。液晶表示素子に用いられるセル構造１の例である。厚さが１００〜２００μｍ程度のＰＥＴ、ＰＣ、ＰＥＳといった樹脂でつくられた上部基板５−１、下部基板５−２を対向させた面には透明電極と配向膜が設けられている（図示省略、Ｂ部の詳細説明は図２を参照して記載する）。上部基板５−１と下部基板５−２の間は第１接着性柱状スペーサ２、第２接着性柱状スペーサ３、外周は封止口６を有して周辺シール４で内包する液晶７が外部に漏れないようになっている。封止口６は、上部基板５−１と下部基板５−２の間に液晶７を満たした後、例えば熱硬化型の樹脂を充し加熱することにより封止される。
【００１８】
セル構造１は、セル構造１の外形が１００ｍｍ×１００ｍｍ、セルギャップ（上部基板５−１と下部基板５−２との間隔）は約４μｍ、高線膨張係数をもつ第１接着性柱状スペーサ２と低線膨張係数をもつ第２接着性柱状スペーサ３が配置されている領域全体に対する低線膨張係数をもつ第２接着性柱状スペーサ３が配置されている領域割合を１０％、そして各部材の線膨張係数は、液晶７が２５０ｐｐｍ（＝２５０μｍ／℃／ｍ）、高線膨張係数を有する第１接着性柱状スペーサ２が５８０ｐｐｍ、低線膨張係数を有する第２接着性柱状スペーサ３が１５０ｐｐｍ、上部基板５−１と下部基板５−２が７０ｐｐｍとする。第１接着性柱状スペーサ２および第２接着性柱状スペーサ２は、例えばアクリル系樹脂の熱接着性柱状スペーサであって直径１０〜１００μｍ程度の円柱あるいは十字状の断面形状をした壁面構造をもち、所望する線膨張係数をもつように樹脂等の配合が行われている。周辺シール４はアクリル系もしくはエポキシ系の光硬化型あるいは熱硬化型のシール材料を用いている。液晶は、コレステリック液晶あるいはカイラルネマチック液晶である。ここで、接着性柱状スペーサの断面形状は円、楕円、多角形、その他十形状をもつ壁面状いずれであっても構わない。
【００１９】
図１のａ）は、常温（２５℃とする）時における平面図を示す。説明のため、上部基板５−１を取り外した状態を示す。ｂ）は常温時におけるＡ−Ａ’断面図を示す。ｃ）はセル構造１を常温から、例えば−２０℃とした時のＡ−Ａ’断面図を示す。第１接着性柱状スペーサ２の配置されている領域のセルギャップは常温時より小さくなり、第２接着性柱状スペーサ３の配置されている領域のセルギャップは第１接着性柱状スペーサ２の配置されている領域のセルギャップに比べて収縮しない。全体として第２接着性柱状スペーサ３の配置されている領域が見かけ上、膨張した状態となる。
【００２０】
また、ｄ）はセル構造１を常温から、例えば＋７０℃とした時のＡ−Ａ’断面図を示す。第１接着性柱状スペーサ２の配置されている領域のセルギャップは常温時より大きくなり、第２接着性柱状スペーサ３の配置されている領域のセルギャップは第１接着性柱状スペーサ２の配置されている領域のセルギャップに比べて大きくはならない。全体として第２接着性柱状スペーサ３の配置されている領域が見かけ上、収縮した状態となる。
【００２１】
図２は実施形態における第２の実施例を示す。図１におけるＢ部の詳細説明図である。
【００２２】
厚さが１００〜２００μｍ程度のＰＥＴ、ＰＣ、ＰＥＳといった樹脂でつくられた上部基板５−１、下部基板５−２を対向させた面には各々透明電極と配向膜が設けられている。上側樹脂基板２２−１には上側電極２１−１と配向膜２４が図に示すように設けられている。また下側樹脂基板２２−２には下側電極２１−２と配向膜２４が図に示すように設けられている。透明な電極である上側電極２１−１、下側電極２１−２は例えばインジウムとスズの酸化物ＩＴＯを各々樹脂基板表面にマトリクス状にパターニングし、その上に配向膜２４としてポリイミド系の厚さ３００〜１０００Å程度の膜が積層されている。
【００２３】
本発明においては、対向する上下基板間に接着性柱状スペーサを設ける構造を持ったセルにおいて、２種類以上の異なる線膨張係数を持つ接着性柱状スペーサの配置の割合を変える。すなわち、高線膨張係数をもつ第１接着性柱状スペーサ２の配置されている領域に対する低線膨張係数をもつ第２接着性柱状スペーサ３が配置されている領域割合を例えば上述の１０％から他の割合に変更する。これにより、セル内に充填する液晶または液体材料の温度変化時の体積変化に対して、セル容積の変化量との差を一定値以下とし、セル構造１と液晶７との膨張収縮の違いによる樹脂基板とスペーサとの接着部の剥離やセル内における液晶の発泡を防ごうとするものである。
【００２４】
セル構造１を構成する各部材は、経時変化や液晶への溶出物が発生しないことなど高い信頼性が求められる。これらの部材として、信頼性を保ったまま液晶の線膨張係数に合わせた材料を開発することは困難であり、用いる液晶材料の種類が変わる毎に液晶材料の線膨張係数も異なってくる。これにあわせて柱状スペーサ材料も線膨張係数の異なる材料を開発するには大きなコストと時間が必要となってしまう。このため、上述のように高線膨張係数をもつ第１接着性柱状スペーサ２の配置されている領域に対する低線膨張係数をもつ第２接着性柱状スペーサ３が配置されている領域割合を、例えば上述の１０％から他の割合に変更することにより解決しようとするものである。
【００２５】
図３は２種の柱状スペーサの割合を変更した場合の温度変化時セル容積とＬＣ体積の関係を示す。図は、下記の計算方法により求めた。
【００２６】
樹脂基板の平面方向をＸ軸、Ｙ軸とし、樹脂基板の厚み方向をＺ軸とした場合、０℃において、樹脂基板のＸ軸方向の長さ：Ｌ１、樹脂基板のＹ軸方向の長さ：Ｌ２、柱状スペーサ（第１接着性柱状スペーサ２と第２接着性柱状スペーサ２）のセル空間に占める体積率：Ａ％、柱状スペーサのＺ軸方向の長さ：Ｌ３（第１接着性柱状スペーサ２と第２接着性柱状スペーサ２の長さは０℃において共に同じとする）、液晶の体積Ｖ１、樹脂基板の線膨張係数：ａ１、液晶の線膨張係数：ａ３、柱状スペーサ１の線膨張係数：ａ４、柱状スペーサ２の線膨張係数：ａ５とする。
【００２７】
ここで、第１接着性柱状スペーサ２と第２接着性柱状スペーサ２との領域の合計を１００としたとき、第１接着性柱状スペーサ２のセル領域の割合をＢ％とすると柱状スペーサ２のセル領域の割合は（１００−Ｂ）％であるから、
Ｔ℃におけるＬＣ体積（液晶の体積）−セル容積≒［Ｌ１Ｌ２Ｌ３×｛２（ａ３−ａ１）−３×Ａ（Ｂ×０．０１）×０．０１（ａ３−ａ４）｝＋Ｌ１Ｌ２Ｌ３×｛２（ａ３−ａ１）−３×Ａ（１００−Ｂ）×０．０１×０．０１（ａ３−ａ５）｝］×Ｔと表せる。式をまとめると、Ｔ℃におけるＬＣ体積（液晶の体積）−セル容積≒Ｋ１（Ｋ２−Ｋ３Ｂ）Ｔとなる。長さの単位はｍｍ、線膨張係数の単位はｐｐｍ（＝２５０μｍ／℃／ｍ）である。Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３は定数であり、ＬＣ体積−セル容積は、Ｂを変数とする温度Ｔの一次式で表されることが分かる。
【００２８】
図１において示したセル構造１の各部材の諸元を当てはめると、図３に示すようなグラフとなる。即ち、図１において示したセル構造１の各部材においては、第１接着性柱状スペーサ２の割合（両方の接着性柱状スペーサを配置した全体の領域を１００とした時の第１接着性柱状スペーサ２の占める領域の割合を％で表す。以下、配置率と呼ぶ）を９０％としているが、５０％とした場合は（ａ）の線で示され、樹脂基板５−１、樹脂基板５−２、第１接着性柱状スペーサ２、第２接着性柱状スペーサ３により構成されるセル構造の温度変化時の容積変化が液晶の体積変化と一致しない。この場合は、例えば環境温度が７０℃の場合にセル容積に対して液晶体積が０．３ｍｍ３も大きくなるため、セル内圧力が高まり、壁面の接着部が剥離するという問題が発生する。
【００２９】
高線膨張係数をもつ第１接着性柱状スペーサ２の配置率を（ｃ）に示す８０％とすると、樹脂基板５−１、樹脂基板５−２、第１接着性柱状スペーサ２、第２接着性柱状スペーサ３により構成されるセル構造の温度変化時の容積変化が液晶７の体積変化とほぼ一致する。この場合は、例えば環境温度が７０℃においてもセル容積と液晶体積にほとんど差がないためセル内圧力の増加もなく、両方の接着性柱状スペーサの接着部が剥離してしまうなどの問題が発生しなくなる。すなわち、理想ラインと呼べるラインである。
【００３０】
ここで、グラフの各直線は、０℃において交わっているが、これは封止口６を封止する温度を０℃とするため、０℃においてＬＣ体積−セル容積＝０となるように計算したためである。
【００３１】
以上のように、第１接着性柱状スペーサ２の配置率を１００％、即ち第２接着性柱状スペーサ３を使用せずにセル構造１の各部材の諸元を１つ１つ吟味して、セル容積と液晶容積の差の温度変化に対する変動を小さく抑えるのは極めて難しいが、異なった線膨張係数をもつ第２接着性柱状スペーサ３を有する領域を設けることにより、セル容積と液晶容積の差の温度変化に対する変動を吸収しやすくしている。
【００３２】
図４は実施形態における第３の実施例を示す。図は線膨張係数の異なる２種類の接着性柱状スペーサを有するセル構造の製作プロセスの一例である。図１に示すセル構造でセル構造１の外形が１００ｍｍ×１００ｍｍより大きい外形のものを製作する場合を示す。ａ）は幅１００ｍｍ×高さ１２０ｍｍ、厚さ１５０μｍのＰＥＴ樹脂基板にフォトリソグラフにより第１接着性柱状スペーサを形成する。第１接着性柱状スペーサは十字形の壁面厚さ４０μｍ、厚さ４μｍ、線膨張係数が５８０ｐｐｍのアクリル系樹脂である。ここで、第２接着性柱状スペーサを形成する１０％の領域を図の上部に示すように残しておく。
【００３３】
次に、ａ）’に示すようにＰＥＴ樹脂基板の周辺に周辺シールを塗布して上側部材４１を形成する。周辺シールはアクリル系の熱硬化型のシール材料を用い、幅１００μｍ、厚さ５０μｍとする。ここでは図１および図３に示す従来技術を用いる上下電極、配向膜、液晶流入口、封止口等の製作プロセスに関する説明は省略する。
【００３４】
一方、ｂ）に示すように、幅１００ｍｍ×高さ１２０ｍｍ、厚さ１５０μｍの他のＰＥＴ樹脂基板にフォトリソグラフにより第２接着性柱状スペーサを形成する。第２接着性柱状スペーサは円柱形の直径５０μｍ、厚さ４μｍ、線膨張係数が１５０ｐｐｍのアクリル系樹脂である。第２接着性柱状スペーサを形成する領域は、ａ）’の上部に残された部分に対応する領域であり、ｃ）において貼合わせを行う。接着性柱状スペーサの形成された２枚の面同士を均等に加圧し、加熱することで上下基板を貼り合せる。
【００３５】
以上により、ｄ）に示すセル構造が完成する。このセル構造の内部の空間にコレステリック液晶を注入して、所定の温度、例えば０℃において封止口を封止する。
【００３６】
図５は実施形態における第４の実施例を示す。接着性柱状スペーサを２種類配置し、２種類の接着性柱状スペーサの線膨張係数がともに液晶（または液体）材料の線膨張係数よりも大きいセル構造の場合である。樹脂基板５１の外形が１２０ｍｍ×１００ｍｍ、セルギャップは約４μｍ、低線膨張係数をもつ第１接着性柱状スペーサ５３と高線膨張係数をもつ第２接着性柱状スペーサ５４が配置されている領域全体に対する高線膨張係数をもつ第２接着性柱状スペーサ５４が配置されている領域割合を１０％、そして各部材の線膨張係数は、液晶７が２５０ｐｐｍ、低線膨張係数を有する第１接着性柱状スペーサ５３が３００ｐｐｍ、高線膨張係数を有する第２接着性柱状スペーサ５４が５８０ｐｐｍ、樹脂基板５１が７０ｐｐｍとする。第１接着性柱状スペーサ２および第２接着性柱状スペーサ２は、例えばアクリル系樹脂の熱接着性柱状スペーサであって直径１０〜１００μｍ程度、あるいは十字状の断面形状をした壁面構造のものであって、所望する線膨張係数をもつように樹脂等の配合が行われている。周辺シール５５はアクリル系もしくはエポキシ系の光硬化型あるいは熱硬化型のシール材料を用いている。液晶は、コレステリック液晶あるいはカイラルネマチック液晶である。
【００３７】
図５においては図１と異なり、高線膨張係数を有する接着性柱状スペーサの配置率と低線膨張係数を有する接着性柱状スペーサの配置率とが逆転している。
【００３８】
図６は実施形態における第５の実施例を示す。ａ)は第１接着性柱状スペーサ６２の外周を第２接着性柱状スペーサ６３が取り囲んだタイプのもの、ｂ)は第２接着性柱状スペーサ６３のあった図の下辺領域に第３接着性柱状スペーサ６６の領域を設けたタイプのもの、ｃ）は、さらに図の左辺部にも第３接着性柱状スペーサ６６の領域を設けたタイプのものを示す。第１接着性柱状スペーサの領域を表示領域、第２接着性柱状スペーサの領域を非表示領域として使用できる例である。
【００３９】
図６に例示したタイプに限らず、図示を省略するが、例えば図６の各図の中央部に第２接着性柱状スペーサの領域を縦方向に帯状に設け、左右に分離された第１接着性柱状スペーサの領域をそれぞれ独立した表示画面として用いることもできる。
【００４０】
図７は実施形態における高線膨張係数スペーサの規定例を示す。図３においては、高線膨張係数を有する接着性柱状スペーサ配置率を８０％の割合で配置することが理想であるが、配置率の範囲を規定する場合は、基板に対する接着性柱状スペーサの接着強度、接着性柱状スペーサのヤング率、上下基板のヤング率、液晶材料の圧縮弾性率および、セル構造の使用温度範囲から規定される。
【００４１】
例えば、図１に示すセル構造において、２種類の接着性柱状スペーサの材料接着力を４００Ｎ／ｍｍ2、２種類の接着性柱状スペーサ材料ヤング率：４．８ＧＰa、上下樹脂基板のヤング率：２．６ＧＰa、セル構造の使用温度範囲：上限７０℃とする。この時、接着性柱状スペーサが樹脂基板から剥離する寸前の状態では、フックの法則によれば、セル内での接着性柱状スペーサの伸びが、０．００３３μｍ程度、上下樹脂基板の伸びが０．１５３８ｍｍ程度となる。これにより、接着性柱状スペーサの剥離が発生しないセル容積と液晶体積差は、０．１１３mm3が上限となる（図７に破線で示す）。ＬＣ体積−セル容積の値が、この剥離上限値を使用温度内にて超えない配置率から理想ラインを描く配置率までが、配置率範囲となる。この例の場合であると、７０℃において、上限体積差に達するのが配置率７０%の時となっており、配置率８０%の時に理想ラインを描くことから、７０%〜８０%が高線膨張スペーサの配置率範囲となることが分かる。
【００４２】
上記の説明において、液晶を内包する２枚の樹脂基板間にはさまれたセル構造の説明をしたが、このようなセル構造のものを複数個重ね合わせたセル構造であってももちろん構わない。
【符号の説明】
【００４３】
１                                    セル構造
２、５３、６２                        第１接着性柱状スペーサ
３、５４、６３                        第２接着性柱状スペーサ
４、５５、６４、８３，１１２，１３３  周辺シール
６、５２、６５、８４                  封止口
７、２５、８６，１１４，１２６        液晶
２４，１２５                          配向膜
２６                                  液晶流入口
４１                                  上側部材
４２                                  下側部材
５１、６１，１１１，１２１            樹脂基板
６６                                  第３接着性柱状スペーサ
８０，１１０                          液晶表示素子
８１、９２，１０１，１３１            基板
８２                                  透明電極と配向膜層
８５、９３、１１３                    ビーズスペーサ
９１                                  散布器
１０２                                柱状スペーサ
１１５                                セルギャップ
１２２                                透明電極
１２３，１３２                        接着性柱状スペーサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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