(57)【要約】【課題】  液晶の膨張によって一対の基板の基板間ギャップが拡がることを一対の基板の全体にわたって効果的に抑え、ギャップの拡大による性能劣化を抑えること。【解決手段】  液晶素子は、一対の基板３０の間において液晶３５を囲んで配置されるシール部材４０と、その内側に配置され、一対の基板３０の双方に接合された複数の点状接合部材４５と、を備え、一対の基板３０は、第１辺部３０ａとそれに対向する第２辺部３０ｃを有しており、第１辺部３０ａにあるシール部材４０の第１部位（ジグザグパターン４０ｇの部位）の単位面積当たりの配置密度をＳＤ１、第２辺部３０ｃにあるシール部材４０の第２部位（直線状パターン４０ｓの部位）の配置密度をＳＤ２、第１辺部３０ａ側から１個めの点状接合部材４５の配置密度をＴＤ１、第２辺部３０ｃ側から１個めの点状接合部材４５の配置密度をＴＤ２としたとき、ＳＤ１＞ＳＤ２かつＴＤ１＜ＴＤ２である。【選択図】  図１
2019101136.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向し、液晶を挟持する一対の基板と、
前記一対の基板の間において、前記液晶を囲んで配置されたシール部材と、
前記シール部材の内側に配置され、前記一対の基板の双方に接合された複数の点状接合部材と、を有する液晶素子であって、
前記一対の基板は、第１辺部とそれに対向する第２辺部を有しており、
前記第１辺部にある前記シール部材の第１部位の単位面積当たりの配置密度をＳＤ１、前記第２辺部にある前記シール部材の第２部位の単位面積当たりの配置密度をＳＤ２、前記シール部材の第１部位側から１個めの第１点状接合部材の単位面積当たりの配置密度をＴＤ１、前記シール部材の第２部位側から１個めの第２点状接合部材の単位面積当たりの配置密度をＴＤ２としたとき、ＳＤ１＞ＳＤ２かつＴＤ１＜ＴＤ２の条件を満たしている液晶素子。
【請求項２】
前記第１点状接合部材と前記第２点状接合部材との間に複数の第３点状接合部材があり、それらの単位面積当たりの配置密度をＴＤ３としたとき、ＴＤ１＜ＴＤ３＜ＴＤ２の条件を満たしている請求項１に記載の液晶素子。
【請求項３】
ＴＤ３は、前記第１辺部の側から前記第２辺部の側に向かうに伴って高くなっている請求項２に記載の液晶素子。
【請求項４】
前記シール部材の第１部位は、前記一対の基板の端側と前記一対の基板の内側とを交互に行き来するジグザグパターンとされている請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の液晶素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶シャッタ、液晶表示装置（Liquid  Crystal  Display：ＬＣＤ）等の、液晶を有する液晶素子に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のアクティブマトリクス型のＬＣＤの基本構成の１例を図１１（ａ），（ｂ）に示す。図１１の（ａ）はＬＣＤの平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ１−Ａ２線における断面図である。ＬＣＤは、一対の基板３０を構成する一方の基板としてのアレイ側基板３１と、一対の基板３０を構成する他方の基板としてのカラーフィルタ側基板３６と、を有している。そして、ＬＣＤは、薄膜トランジスタ（Thin  Film  Transistor：ＴＦＴ）３２を含む画素部３４が多数形成されたガラス基板等から成るアレイ側基板３１と、カラーフィルタ３７及びブラックマトリクスが形成されたガラス基板等から成るカラーフィルタ側基板３６と、を互いに対向させて、それらの基板３１，３６を所定の間隔でもって貼り合わせ、それらの基板３１，３６間に液晶３５を充填、封入させることによって作製される。
【０００３】
また、一般的に、カラーフィルタ側基板３６は、ＴＦＴ３２及び画素電極３３に対向する側の主面の全面に、画素電極３３との間で液晶３５に印加する垂直電界を形成するための共通電極３９が形成されている。この共通電極３９は、ＩＰＳ（In-Plane  Switching）方式のＬＣＤの場合、アレイ側基板３１の画素部３４に画素電極３３と同じ面内に配置されることによって横電界を生じさせるものとなる。また共通電極３９は、ＦＦＳ（Fringe  Field  Switching）方式のＬＣＤの場合、アレイ側基板３１の画素部３４に画素電極３３の上方または下方に絶縁層を挟んで配置されることによって端部電界（Fringe  Field）を生じさせるものとなる。また、カラーフィルタ側基板３６の液晶３５側の主面には、それぞれの画素部３３に対応する赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のカラーフィルタ３７が形成されており、それぞれの画素部３４を通過する光が相互に干渉することを防ぐブラックマトリクスがカラーフィルタ３７の外周を囲むように配置されている。カラーフィルタ３７を覆ってオーバーコート層３８が形成されており、オーバーコート層３８上に共通電極３９が形成されている。
【０００４】
また、ＴＦＴ３２を含む画素部３４が多数形成されたアレイ側基板３１は、その上の第１の方向（例えば、行方向）に形成された複数本のゲート信号線１２（ＧＬ１，ＧＬ２，ＧＬ３，ＧＬ４〜ＧＬｍ−１，ＧＬｍ）と、第１の方向と交差する第２の方向（例えば、列方向）にゲート信号線１２と交差させて形成された複数本の画像信号線（ソース信号線）１３（ＳＬ１，ＳＬ２，ＳＬ３，ＳＬ４〜ＳＬｎ−１，ＳＬｎ）と、ゲート信号線１２と画像信号線１３の各交差部に対応して配置されたＴＦＴ３２と、液晶３５に印加する電界を形成するための、ＴＦＴ素子３２に接続されている画素電極３３及び共通電極と、それらを含む画素部３４と、を有する。なお、図１１において、符号の５は画像の表示部、４１ａはゲート信号線１２に順次ゲート信号を入力するゲート信号線駆動回路、４１ｂは画像信号線１３に順次画像信号（ソース信号）を入力する画像信号線駆動回路である。
【０００５】
また、アレイ側基板３１の液晶３５側の主面の縁部と、カラーフィルタ側基板３６の液晶３５側の主面の縁部とが、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、合成ゴム等から成るシール部材４０によって接着、封止されている。アレイ側基板３１の液晶３５側の主面におけるカラーフィルタ側基板３６から外部に延出した延出部Ｅには、ゲート信号線駆動回路４１ａ、画像信号線駆動回路４１ｂが配置されている。これらの回路は、低温ポリシリコン（Low-temperature  Poly  Silicon：ＬＴＰＳ）から成る半導体層を有する薄膜回路から成るものであるか、あるいはＩＣ，ＬＳＩ等の駆動素子から成るものであって、チップオングラス（Chip  On  Glass  ：ＣＯＧ）方式等の実装方法により搭載されているものである。さらに、ゲート信号線駆動回路４１ａ及び画像信号線駆動回路４１ｂに外部から駆動信号、制御信号等を入出力するフレキシブルプリント回路基板（Flexible  Printed  Circuit：ＦＰＣ）４４が、延出部Ｅの縁部に設置されている。なお、符号の４２はＬＣＤのゲート信号線１２とゲート信号線駆動回路４１ａを接続するための引き回し配線及び画像信号線１３と画像信号線駆動回路４１ｂを接続するための引き回し配線を示し、４３はゲート信号線駆動回路４１ａ及び画像信号線駆動回路４１ｂとＦＰＣ４４の回路配線とを電気的に接続するための端子電極である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１５−２１０４１４号公報
【特許文献２】特開平０６−２７３７７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
図１１に示す従来のＬＣＤにおいては、以下の問題点があった。ＬＣＤは、環境温度が−４０℃程度〜１００℃程度の温度域で使用されたとしても、通常通りに動作することが要望されている。しかしながら、液晶３５の温度が４０℃程度以上の高温域になると、液晶３５の体積膨張によって、一対の基板３０の基板間の間隔（ギャップ）ｄ（図１１（ｂ）に示す。ｄは１μｍ〜５μｍ程度である）が拡がり、その結果、コントラストの低下、視野角の変動等の表示性能等の性能劣化の問題点があった。そこで、温度上昇による液晶３５の体積膨張によって一対の基板３０の基板間のギャップｄが拡がることを抑えるために、シール部材４０の少なくとも一部をジグザグパターンとして形成する構成が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。ジグザグパターンのシール部材４０は、単位面積当たりに存在するシール部材４０の面積が、直線状のシール部材４０よりも大きくなることから、直線状のシール部材４０よりも単位面積当たりの基板３１，３６の固定力が向上する。
【０００８】
しかしながら、シール部材４０の少なくとも一部をジグザグパターンとして形成したとしても、液晶３５の温度が６０℃程度以上のさらなる高温域になると、ギャップｄが拡がるのを抑えることが難しくなるという問題点があった。
【０００９】
また、ギャップｄの変動を抑えるために、一端がアレイ側基板３１側に接合され他端がカラーフィルタ側基板３６側に接合された、平面視でほぼ点状として視認される点状接合部材４５の複数を、一対の基板３０の基板間における液晶３５が封入されている領域に配置する構成が提案されている（例えば、特許文献２を参照）。特許文献２には、一対の電極付基板を電極面が相対向するように配置し、周辺をシールして内部に液晶を挟持した液晶表示素子を有するＬＣＤにおいて、周辺のシールが枠状の周辺シールとその内側に設けられた点状シールとからなるＬＣＤが開示されている。
【００１０】
本発明は、上記の問題点に鑑みて完成されたものであり、その目的は、温度上昇等による液晶の膨張によって一対の基板の基板間のギャップが拡がることを一対の基板の全体にわたって効果的に抑え、その結果ギャップの拡大による性能劣化を抑えることができる液晶素子とすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の液晶素子は、互いに対向し、液晶を挟持する一対の基板と、前記一対の基板の間において、前記液晶を囲んで配置されたシール部材と、前記シール部材の内側に配置され、前記一対の基板の双方に接合された複数の点状接合部材と、を有する液晶素子であって、前記一対の基板は、第１辺部とそれに対向する第２辺部を有しており、前記第１辺部にある前記シール部材の第１部位の単位面積当たりの配置密度をＳＤ１、前記第２辺部にある前記シール部材の第２部位の単位面積当たりの配置密度をＳＤ２、前記シール部材の第１部位側から１個めの第１点状接合部材の単位面積当たりの配置密度をＴＤ１、前記シール部材の第２部位側から１個めの第２点状接合部材の単位面積当たりの配置密度をＴＤ２としたとき、ＳＤ１＞ＳＤ２かつＴＤ１＜ＴＤ２の条件を満たしている構成である。
【００１２】
本発明の液晶素子は、好ましくは、前記第１点状接合部材と前記第２点状接合部材との間に複数の第３点状接合部材があり、それらの単位面積当たりの配置密度をＴＤ３としたとき、ＴＤ１＜ＴＤ３＜ＴＤ２の条件を満たしている。
【００１３】
また本発明の液晶素子は、好ましくは、ＴＤ３は、前記第１辺部の側から前記第２辺部の側に向かうに伴って高くなっている。
【００１４】
また本発明の液晶素子は、好ましくは、前記シール部材の第１部位は、前記一対の基板の端側と前記一対の基板の内側とを交互に行き来するジグザグパターンとされている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の液晶素子は、互いに対向し、液晶を挟持する一対の基板と、前記一対の基板の間において、前記液晶を囲んで配置されたシール部材と、前記シール部材の内側に配置され、前記一対の基板の双方に接合された複数の点状接合部材と、を有する液晶素子であって、前記一対の基板は、第１辺部とそれに対向する第２辺部を有しており、前記第１辺部にある前記シール部材の第１部位の単位面積当たりの配置密度をＳＤ１、前記第２辺部にある前記シール部材の第２部位の単位面積当たりの配置密度をＳＤ２、前記シール部材の第１部位側から１個めの第１点状接合部材の単位面積当たりの配置密度をＴＤ１、前記シール部材の第２部位側から１個めの第２点状接合部材の単位面積当たりの配置密度をＴＤ２としたとき、ＳＤ１＞ＳＤ２かつＴＤ１＜ＴＤ２の条件を満たしている構成であることから、以下の効果を奏する。ＳＤ１とＴＤ１の和、即ち第１辺部及びその近傍にあるシール部材及び第１点状接合部材の単位面積当たりの配置密度（単位面積当たりのシール面積）と、ＳＤ２とＴＤ２の和、即ち第２辺部及びその近傍にあるシール部材及び第２点状接合部材の単位面積当たりの配置密度と、が近似したものとなる。その結果、温度上昇等による液晶の膨張によって一対の基板の基板間のギャップが拡がることを、一対の基板の全体にわたって効果的に抑えることができる。従って、ギャップの拡大による性能劣化を抑えることができる。
【００１６】
本発明の液晶素子は、前記第１点状接合部材と前記第２点状接合部材との間に複数の第３点状接合部材があり、それらの単位面積当たりの配置密度をＴＤ３としたとき、ＴＤ１＜ＴＤ３＜ＴＤ２の条件を満たしている場合、一対の基板における第１辺部の側と第２辺部の側との間の中間部位のＴＤ３を、ＴＤ１とＴＤ２の中間的な値とすることによって、温度上昇等による液晶の膨張によって一対の基板の基板間のギャップが拡がることを、一対の基板の全体にわたって抑える効果が向上する。
【００１７】
また本発明の液晶素子は、ＴＤ３は、前記第１辺部の側から前記第２辺部の側に向かうに伴って高くなっている場合、温度上昇等による液晶の膨張によって一対の基板の基板間のギャップが拡がることを、一対の基板の全体にわたって抑える効果がより向上する。
【００１８】
また本発明の液晶素子は、前記シール部材の前記第１部位は、前記一対の基板の端側と前記一対の基板の内側とを交互に行き来するジグザグパターンとされている場合、第１辺部における一対の基板を固定する固定力が向上するが、ジグザグパターンはシール部材の単位面積当たりの配置密度の調整が容易である。例えば、第１辺部において一対の基板を固定する固定力を高めるために、シール部材を幅広の直線状パターンとすると、幅狭の直線状パターンから幅広の直線状パターンに変化する部位において、シール部材の配置密度が急激に高くなる。その結果、上記の変化する部位に歪が発生し、一対の基板の全体にわたってギャップが拡がるのを抑えることが難しくなる傾向があるが、本発明の上記の構成の場合、そのような問題の発生を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１（ａ），（ｂ）は、本発明の液晶素子について実施の形態の１例を示す図であり、（ａ）は液晶素子の平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ部を拡大して示す部分拡大平面図である。
【図２】図２（ａ），（ｂ）は、それぞれ本発明の液晶素子について実施の形態の他例を示す平面図である。
【図３】図３（ａ），（ｂ）は、それぞれ本発明の液晶素子について実施の形態の他例を示す平面図である。
【図４】図４（ａ），（ｂ）は、それぞれ本発明の液晶素子について実施の形態の他例を示す平面図である。
【図５】図５は、本発明の液晶素子について実施の形態の他例を示す平面図である。
【図６】図６（ａ），（ｂ）は、それぞれ本発明の液晶素子について実施の形態の他例を示す平面図である。
【図７】図７（ａ），（ｂ）は、それぞれ本発明の液晶素子について実施の形態の他例を示す平面図である。
【図８】図８は、本発明の液晶素子について実施の形態の他例を示す平面図である。
【図９】図９（ａ），（ｂ），（ｃ）は、それぞれ本発明の液晶素子について実施の形態の他例を示す図であり、ジグザグパターンとされたシール部材の部分平面図である。
【図１０】図１０（ａ），（ｂ），（ｃ）は、それぞれ本発明の液晶素子について実施の形態の例を示す図であり、シール部材の部分平面図である。
【図１１】図１１（ａ），（ｂ）は従来の液晶表示装置を示す図であり、（ａ）は液晶表示装置の平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ１−Ａ２線における断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の液晶素子の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。但し、以下で参照する各図は、本発明の液晶素子の実施の形態における構成部材のうち、本発明の液晶素子を説明するための主要部を示している。従って、本発明に係る液晶素子は、図に示されていないＦＰＣ等の回路基板、配線導体、制御ＩＣ，ＬＳＩ等の周知の構成部材を備えていてもよい。なお、本発明の液晶素子を示す図１〜図１０において、従来のＬＣＤを示す図１１と同様の部位、部材については同じ符号を付しており、それらの詳細な説明は省く。
【００２１】
図１〜図１０は、本発明の液晶素子について実施の形態の種々の好適な例を示すものである。図１に示すように、本発明の液晶素子は、互いに対向し、液晶３５を挟持する一対の基板３０と、一対の基板３０の間において、液晶３５を囲んで配置されるシール部材４０と、シール部材４０の内側に配置され、一対の基板３０の双方に接合された複数の点状接合部材４５と、を有する液晶素子であって、一対の基板３０は、第１辺部３０ａとそれに対向する第２辺部３０ｃを有しており、第１辺部３０ａにあるシール部材４０の第１部位（ジグザグパターン４０ｇの部位）の単位面積当たりの配置密度をＳＤ１、第２辺部３０ｃにあるシール部材４０の第２部位（直線状パターン４０ｓの部位）の単位面積当たりの配置密度をＳＤ２、第１辺部３０ａ側から１個めの点状接合部材４５の単位面積当たりの配置密度をＴＤ１、第２辺部３０ｃ側から１個めの点状接合部材４５の単位面積当たりの配置密度をＴＤ２としたとき、ＳＤ１＞ＳＤ２かつＴＤ１＜ＴＤ２の条件を満たしている。この構成により以下の効果を奏する。ＳＤ１とＴＤ１の和、即ち第１辺部３０ａ及びその近傍にあるシール部材４０及び第１点状接合部材４５ａの単位面積当たりの配置密度（単位面積当たりのシール面積）と、ＳＤ２とＴＤ２の和、即ち第２辺部３０ｃ及びその近傍にあるシール部材４０及び第２点状接合部材４５ｂの単位面積当たりの配置密度と、が近似したものとなる。その結果、温度上昇等による液晶３５の膨張によって一対の基板３０の基板（アレイ側基板３１とカラーフィルタ側基板３６）間のギャップが拡がることを、一対の基板３０の全体にわたって効果的に抑えることができる。従って、ギャップの拡大による性能劣化を抑えることができる。
【００２２】
なお、一対の基板３０を構成するアレイ側基板３１とカラーフィルタ側基板３６は、それぞれ第１の基板３１と第２の基板３６とすることができ、必ずしも第１の基板３１に多数の画素部３４がある必要はなく、必ずしも第２の基板３６にカラーフィルタ等がある必要はない。例えば、液晶素子が液晶シャッタ等である場合、一対の基板３０を構成する第１の基板３１と第２の基板３６のそれぞれの主面に、一つまたは複数の広面積の電極層が配置されている構成であっても良い。
【００２３】
シール部材４０の厚みは、一対の基板３０の基板間ギャップにほぼ相当し、１μｍ〜５μｍ程度である。またシール部材４０の幅は、０．３ｍｍ〜２ｍｍ程度である。
【００２４】
点状接合部材４５は、一端がアレイ側基板３１側に接合され、他端がカラーフィルタ側基板３６側に接合された、円柱状等の形状の接合部材であり、液晶素子を平面視したときにほぼ点状として視認される。点状接合部材４５は、シール部材４０と同様の材料から成る。点状接合部材４５の厚みは、一対の基板３０の基板間ギャップにほぼ相当し、１μｍ〜５μｍ程度である。点状接合部材４５の平面視したときのサイズは、円柱状の形状である場合、直径０．１ｍｍ〜３ｍｍ程度である。点状接合部材４５の形状は円柱状に限らず、球状、三角柱状、四角柱状、五角柱状等の多角柱状、円錐台状、三角錐台状、四角錐台状、五角錐台状等の多角錐台状、厚み方向の中央部が膨らんだ樽状等の種々の形状とすることができる。
【００２５】
一対の基板３０の間におけるシール部材４０の内側には、複数のスペーサ部材が均等に（一定の配置密度で）配置されていてもよい。例えば、スペーサ部材は、両端のいずれか一方端が基板に接合され他方端が自由端とされており、円柱状、球状等の形状である。スペーサ部材の厚みは、一対の基板３０の基板間ギャップにほぼ相当し、１μｍ〜５μｍ程度である。スペーサ部材の平面視したときのサイズは、円柱状の形状である場合は直径０．０５μｍ〜７μｍ程度であり、球状の形状である場合は直径０．０５μｍ〜７μｍ程度である。
【００２６】
液晶３５の膨張は、温度上昇によって液晶３５が体積膨張する場合、一対の基板３０の外側主面が外部の器具、人の指等によって押圧された際に押圧部以外の部位で液晶３５が膨張する場合、飛行機等の上空（気圧の低い所）を飛行あるいは上空に滞空する航空機の機内または機外において使用する場合等に生じるものである。
【００２７】
液晶素子の形状は、第１辺部３０ａ及び第１辺部３０ａに対向する第２辺部３０ｃを有する形状であれば良く、例えば矩形状である。液晶素子の形状は、矩形状に限らず、菱形、平行四辺形、台形、五角形以上の多角形、これらの形状において曲線状の辺部を含む形状、長円形（トラック状の形状）等の種々の形状とし得る。
【００２８】
第１辺部３０ａとそれに対向する第２辺部３０ｃとは互いに平行でなくても良く、０°を超え３０°程度以下の交差角をなしていても良い。また、第１辺部３０ａとそれに対向する第２辺部３０ｃとは、図８に示すように、一方が直線状の辺部または縁部であり、他方が角部を含む辺部または縁部であってもよい。従って、第１辺部を第１縁部、それに対向する第２辺部を第２縁部ということもできる。
【００２９】
本発明の液晶素子において、シール部材４０の単位面積当たりの配置密度における「単位面積」は、例えば１ｍｍ2、１ｃｍ2である。また「配線密度」は、単位面積当たりのシール面積、即ち単位面積に占めるシール部材４０の面積の割合である。点状接合部材４５についても同様である。
【００３０】
図１に示すように、第１辺部３０ａの側から１個めの第１点状接合部材４５ａがあり、第２辺部３０ｃの側から１個めの第２点状接合部材４５ｂがあるが、第１点状接合部材４５ａは、複数が第１辺部３０ａに対して平行な方向に伸びる列状に配置されており、その列について単位面積当たりの配置密度ＴＤ１を算出する。第２点状接合部材４５ｂは、複数が第２辺部３０ｃに対して平行な方向に伸びる列状に配置されており、その列について単位面積当たりの配置密度ＴＤ２を算出する。
【００３１】
図２に示すように、第１点状接合部材４５ａと第２点状接合部材４５ｂとの間には複数の第３点状接合部材４５ｃ（中間点状接合部材４５ｃともいう）が配置されており、それらの単位面積当たりの配置密度をＴＤ３としたとき、ＴＤ１＜ＴＤ３＜ＴＤ２の条件を満たしていることが好ましい。この場合、一対の基板３０における第１辺部３０ａの側と第２辺部３０ｃの側との間の中間部位にある複数の第３点状接合部材４５ｃのＴＤ３を、ＴＤ１とＴＤ２の中間的な値とすることによって、温度上昇等による液晶３５の膨張によって一対の基板３０の基板間のギャップが拡がることを、一対の基板３０の全体にわたって抑える効果が向上する。
【００３２】
なお、図２に示す構成は、複数の点状接合部材４５について、第１辺部３０ａ及び第２辺部３０ｃに平行な方向の配置間隔が同じであり、第３辺部３０ｂ及びそれに対向する第４辺部３０ｄに平行な方向の配置間隔が、第２辺部３０ｃの側から第１辺部３０ａの側に向かうに伴って大きくなっている構成である。
【００３３】
図２（ａ）は、複数の第３点状接合部材４５ｃが均等に配置されている構成、即ち複数の第３点状接合部材４５ｃが配置されている部位においてＴＤ３が一定である構成である。また図２（ｂ）に示すように、ＴＤ３は、第１辺部３０ａの側から第２辺部３０ｃの側に向かうに伴って高くなっていることが好ましい。特には、ＴＤ３は、第１辺部３０ａの側から第２辺部３０ｃの側に向かうに伴って一定の勾配（一定の増加率）をもって漸次高くなっていることがより好ましい。この場合、温度上昇等による液晶３５の膨張によって一対の基板３０の基板間のギャップが拡がることを、一対の基板３０の全体にわたって抑える効果がより向上する。
【００３４】
図３（ａ）は、複数の点状接合部材４５について、第３辺部３０ｂ及び第４辺部３０ｄに平行な方向の配置間隔が同じであり、第１辺部３０ａ及び第２辺部３０ｃに平行な方向の配置間隔が、第２辺部３０ｃの側から第１辺部３０ａの側に向かうに伴って一定の勾配（一定の増加率）をもって大きくなっている構成である。
【００３５】
図３（ｂ）は、複数の点状接合部材４５について、第１辺部３０ａ及び第２辺部３０ｃに平行な方向の配置間隔と、第３辺部３０ｂ及び第４辺部３０ｄに平行な方向の配置間隔と、が同じであり、点状接合部材４５の平面視における面積が、第２辺部３０ｃの側から第１辺部３０ａの側に向かうに伴って一定の勾配（一定の増加率）をもって小さくなっている構成である。
【００３６】
また本発明の液晶素子は、（ＳＤ１＋ＴＤ１）の値と（ＳＤ２＋ＴＤ２）の値が同じであることが好ましい。この場合、温度上昇等による液晶３５の膨張によって一対の基板３０の基板間のギャップが拡がることを、一対の基板３０の全体にわたって抑える効果がさらに向上する。（ＳＤ１＋ＴＤ１）の値と（ＳＤ２＋ＴＤ２）の値は、完全に一致していなくても良く、それらの比（ＳＤ１＋ＴＤ１）／（ＳＤ２＋ＴＤ２）が０．７〜１．３程度の範囲内にあれば良く、より好ましくは０．９〜１．１程度の範囲内にあれば良い。
【００３７】
また本発明の液晶素子は、図１に示すように、シール部材４０の第１部位は、一対の基板３０の端側と一対の基板３０の内側とを交互に行き来するジグザグパターン４０ｇとされていることが好ましい。この場合、第１辺部３０ａにおける一対の基板３０を固定する固定力が向上するが、ジグザグパターン４０ｇはシール部材４０の単位面積当たりの配置密度の調整が容易である。例えば、第１辺部３０ａにおいて一対の基板３０を固定する固定力を高めるために、シール部材４０を幅広の直線状パターンとすると、幅狭の直線状パターンから幅広の直線状パターンに変化する部位において、シール部材４０の配置密度が急激に高くなる。その結果、上記の変化する部位に歪が発生し、一対の基板３０の全体にわたってギャップが拡がるのを抑えることが難しくなるが、本発明の上記の構成の場合、そのような問題の発生を抑えることができる。
【００３８】
また本発明の液晶素子は、ジグザグパターン４０ｇの部位であってその内側に空洞部等から成る液晶収容部が存在することが良い。即ち、図１（ｂ）に示すように、液晶収容部は、液晶３５の側から基板３６の端３０ａｔの側に向かって突出する凸状パターン部４０ｇｔの内側に存在する。この場合、シール部材４０がジグザグパターン４０ｇとされていることから、一対の基板３０を固定する固定力が向上する。その結果、液晶収容部による、液晶３５の厚み方向への膨張を抑える効果と併せて、温度上昇等による液晶３５の膨張によって一対の基板３０の基板間のギャップが拡がることを極めて効果的に抑えることができる。
【００３９】
また液晶収容部は、液晶３５の非膨張時（液晶３５の温度が常温（１５℃〜２５℃程度）以下のとき）には液晶３５が存在しない空洞部であることが好ましい。この場合、温度上昇等に起因する膨張により一対の基板３０の面方向に拡がろうとする液晶３５を、効率良く収容して、一対の基板３０の基板間のギャップの拡大をより効果的に抑えることができる。即ち、膨張する液晶３５を液晶収容部が収容することによって、液晶３５を一対の基板３０の面方向に優先的に膨張させ、液晶３５の厚み方向への膨張をより効果的に抑えることができる。液晶収容部は、空洞部に限らず、液晶３５を収容可能な多数の空孔を有する多孔質体等から成るものであっても良い。多孔質体としては、ポリウレタンフォーム、シリカゲル、スポンジ等が採用できる。
【００４０】
また液晶収容部は、大気圧よりも低気圧の空気等の気体を含むことが良い。一般に、一対の基板３０の基板間に液晶３５を封入する工程は、真空装置内で実施されることから、液晶収容部には大気圧よりも低気圧の空気等の気体が含まれることとなる。この場合、液晶３５が膨張したときに、内部空間が大気圧よりも低気圧とされた液晶収容部に液晶３５が収容さやすくなる。また、液晶収容部に含まれる気体は、空気に限らず、ヘリウム、窒素、アルゴン等の不活性ガスであっても良い。
【００４１】
また液晶収容部は、一対の基板３０の基板間に液晶３５を封入する工程において液晶３５の量を調整する手段等によって、形成することができる。
【００４２】
また液晶収容部は、シール部材４０に接していることが好ましい。この場合、液晶収容部が、液晶３５が存在する領域にある表示領域等の有効領域に入り込むことを抑えることができる。その結果、表示性能等の性能の劣化をより抑えることができる。液晶収容部は、矩形状の一対の基板３０の隅部（角部）等に少なくとも一つあればよいが、液晶素子の辺部、あるいは辺部の中央部等の辺部の途中部位にあっても良い。
【００４３】
また液晶収容部は、液晶３５を囲んでいることが好ましい。この場合、液晶収容部の体積がより大きくなる。その結果、膨張する液晶３５を液晶収容部が収容することによって、液晶３５を一対の基板３０の面方向に優先的に膨張させ、液晶３５の厚み方向への膨張を抑える効果がより向上する。
【００４４】
図１（ａ）に示すように、ジグザグパターン４０ｇのシール部材４０は、小さな幅の額縁部ｇ２ではなく大きな幅の額縁部ｇ１に配置されていることが良い。この場合、ジグザグパターン４０ｇのシール部材４０の配置が容易であるとともに、一対の基板３０を固定するための大きな固定力を得ることが容易である。なお、小さな幅の額縁部ｇ２には、直線状パターン４０ｓのシール部材４０が配置されている。直線状パターン４０ｓのシール部材４０は、例えば、狭額縁化のために小さな幅の額縁部ｇ２を設ける場合に配置することができる。
【００４５】
図１（ｂ）に示すように、ジグザグパターン４０ｇの凸状パターン部４０ｇｔは、平面視したときの一対の基板３０の辺部３０ａに直交する方向の長さＬ１が、辺部３０ａに平行な方向の長さＬ２よりも長いことが好ましい。この場合、液晶収容部の体積がより大きいものとなり、また一対の基板３０を固定する固定力がより向上する。その結果、温度上昇等による液晶３５の膨張によって一対の基板３０の基板間のギャップが拡がることをより効果的に抑えることができる。Ｌ１とＬ２との比Ｌ１／Ｌ２は、１．５倍〜１０倍程度が良く、より好ましくは２倍〜５倍程度が良い。例えば、Ｌ１は３ｍｍ〜３０ｍｍ程度であり、Ｌ２は２ｍｍ〜６ｍｍ程度である。なお、凸状パターン部４０ｇｔの液晶３５側の基部にはベースライン部４０ｇｂがあり、凸状パターン部４０ｇｔはベースライン部４０ｇｂから一対の基板３０の端３０ａｔ側へ突出する形状である。
【００４６】
また本発明の液晶素子は、図４に示すように、ジグザグパターン４０ｇは、複数種類の凸状パターン部を有しており、複数種類の凸状パターン部は、種類によって一対の基板３０の辺に平行な方向の長さが異なっていることが好ましい。この場合、液晶収容部の体積をさらに大きいものとすることができる。図４（ａ）は、図３（ａ）の構成において、ジグザグパターン４０ｇの中央部に、第１辺部３０ａに平行な方向の長さが他の部位よりも長い凸状パターン部４０ｇ１がある構成を示す。ジグザグパターン４０ｇの中央部は、正方形状、長方形状の一対の基板３０の中心に最も近い部位となり得る部位であり、膨張する液晶３５が面方向において最も早く拡がりやすい部位である。従って、上記の構成とすることによって、凸状パターン部４０ｇ１の内側にある体積のより大きい液晶収容部により効率的に液晶３５を収容することができる。ジグザグパターン４０ｇの中央部の、第１辺部３０ａに平行な方向の長さは、ジグザグパターン４０ｇの第１辺部３０ａに平行な方向の長さの１０％〜６０％程度とすることができる。
【００４７】
また図４（ａ）に示すように、第１辺部３０ａの側において、凸状パターン部４０ｇ１に対応する部位の点状接合部材４５の配置密度を局部的に高くすることが良い。これにより、凸状パターン部４０ｇ１によって低下したシール部材４０ｇの配置密度を補うことができる。
【００４８】
また図４（ｂ）に示すように、図３（ａ）の構成において、ジグザグパターン４０ｇのシール部材４０の両端部に、第１辺部３０ａに平行な方向の長さが他の部位よりも長い凸状パターン部４０ｇ２，４０ｇ２がある構成であっても良い。ジグザグパターン４０ｇの両端部に対応する、矩形状の一対の基板３０の角部は、膨張する液晶３５が隣接する２つの辺部（第１辺部３０ａと第３辺部３０ｂ、あるいは第１辺部３０ａと第４辺部３０ｄ）に沿って移動し最終的にぶつかる部位であり、膨張する液晶３５によって最も歪が生じやすい部位である。従って、上記の構成とすることによって、凸状パターン部４０ｇ２，４０ｇ２のそれぞれの内側にある体積のより大きい液晶収容部により、効率的に液晶３５を収容することができる。
【００４９】
また図４（ｂ）に示すように、第１辺部３０ａの側において、凸状パターン部４０ｇ２，４０ｇ２のそれぞれに対応する部位の点状接合部材４５の配置密度を局部的に高くすることが良い。これにより、凸状パターン部４０ｇ２，４０ｇ２によって低下したシール部材４０ｇの配置密度を補うことができる。
【００５０】
また図５に示す構成は、図４（ａ），（ｂ）の各構成を組み合わせて成るものである。即ち、図３（ａ）の構成において、ジグザグパターン４０ｇのシール部材４０の中央部に、第１辺部３０ａに平行な方向の長さが最も長い凸状パターン部４０ｇ１があるとともに、ジグザグパターン４０ｇのシール部材４０の両端部に、第１辺部３０ａに平行な方向の長さが次に長い凸状パターン部４０ｇ２，４０ｇ２がある構成である。この場合、凸状パターン部４０ｇ１，４０ｇ２，４０ｇ２の各内側にある体積の大きい液晶収容部によって、より効率的に液晶３５を収容することができる。凸状パターン部４０ｇ１と凸状パターン部４０ｇ２，４０ｇ２との間には、最短の長さの凸状パターン部４０ｇ３がある。
【００５１】
また図６（ａ）に示すように、一対の基板３０の隣接する２つの第１辺部３０ａ，第３３０ｂに、それぞれジグザグパターン４０ｇのシール部材４０を配置した構成であっても良い。この場合、シール部材４０におけるジグザグパターン４０ｇの部位がより長くなることから、一対の基板３０を固定する固定力がより向上する。その結果、上記の液晶収容部による、液晶３５の厚み方向への膨張を抑える効果と併せて、温度上昇等による液晶３５の膨張によって一対の基板３０の基板間のギャップが拡がることをさらに効果的に抑えることができる。ジグザグパターン４０ｇのシール部材４０は、一対の基板３０の対向する２つの辺部に配置しても良く、一対の基板３０の３つの辺部に配置しても良く、一対の基板３０の全ての辺部に配置しても良い。
【００５２】
図６（ｂ）は、図６（ａ）の構成において、隣接する２つの第１辺部３０ａ，第３辺部３０ｂにそれぞれ配置されたジグザグパターン４０ｇのシール部材４０の中央部に、第１辺部３０ａ、第３辺部３０ｂに平行な方向の長さが他の部位よりも長い凸状パターン部４０ｇ１，４０ｇ１がある構成を示す。この場合、凸状パターン部４０ｇ１，４０ｇ１の各内側にある体積のより大きい液晶収容部によって、より効率的に液晶３５を収容することができる。また、凸状パターン部４０ｇ１，４０ｇ１に対応する各部位の点状接合部材４５の配置密度を局部的に高くすることが良い。これにより、凸状パターン部４０ｇ１，４０ｇ１によって低下したシール部材４０ｇの配置密度を補うことができる。
【００５３】
図７（ａ）は、図６（ａ）の構成において、隣接する２つの第１辺部３０ａ、第３辺部３０ｂにそれぞれ配置されたジグザグパターン４０ｇのシール部材４０の両端部に、第１辺部３０ａ、第３辺部３０ｂに平行な方向の長さが他の部位よりも長い凸状パターン部４０ｇ２，４０ｇ２，４０ｇ２がある構成を示す。この場合、凸状パターン部４０ｇ２，４０ｇ２，４０ｇ２の各内側にある体積のより大きい液晶収容部によって、より効率的に液晶３５を収容することができる。なお、一対の基板３０の第１辺部３０ａと第３辺部３０ｂとの間の角部３０ｋに対応する液晶収容部は、第１辺部３０ａの第３辺部３０ｂ側の端部と、第３辺部３０ｂの第１辺部３０ａ側の端部と、の双方に亘る構成とされており、他の液晶収容部よりも体積が大きくなっており、好適である。また、凸状パターン部４０ｇ２，４０ｇ２，４０ｇ２に対応する各部位の点状接合部材４５の配置密度を局部的に高くすることが良い。これにより、凸状パターン部４０ｇ２，４０ｇ２，４０ｇ２によって低下したシール部材４０ｇの配置密度を補うことができる。
【００５４】
図７（ｂ）は、図６（ａ）の構成において、隣接する２つの第１辺部３０ａ、第３辺部３０ｂにそれぞれ配置されたジグザグパターン４０ｇのシール部材４０の中央部に、第１辺部３０ａ、第３辺部３０ｃに平行な方向の長さが最も長い凸状パターン部４０ｇ１，４０ｇ１があるとともに、ジグザグパターン４０ｇのシール部材４０の両端部に、第１辺部３０ａ、第３辺部３０ｃに平行な方向の長さが次に長い凸状パターン部４０ｇ２，４０ｇ２がある構成である。この場合、凸状パターン部４０ｇ１，４０ｇ１，４０ｇ２，４０ｇ２，４０ｇ２の各内側にある体積のより大きい液晶収容部によって、より効率的に液晶３５を収容することができる。また、凸状パターン部４０ｇ１，４０ｇ１，４０ｇ２，４０ｇ２，４０ｇ２に対応する各部位の点状接合部材４５の配置密度を局部的に高くすることが良い。これにより、凸状パターン部４０ｇ１，４０ｇ１，４０ｇ２，４０ｇ２，４０ｇ２によって低下したシール部材４０ｇの配置密度を補うことができる。
【００５５】
図８は、３つの隣接する角部の角度が直角であり、それら以外の隣接する２つの角部の角度が９０°超である、五角形状の一対の基板３０において、斜辺部（第５辺部）３０ｅとその両隣の第１辺部３０ａ、第３辺部３０ｂにそれぞれジグザグパターン４０ｇのシール部材４０が配置されており、斜辺部３０ｅのジグザグパターン４０ｇのシール部材４０の中央部に、斜辺部３０ｅに平行な方向の長さが最も長い凸状パターン部４０ｇ１があるとともに、斜辺部３０ｅのジグザグパターン４０ｇのシール部材４０の両端部に、斜辺部３０ｅに平行な方向の長さが次に長い凸状パターン部４０ｇ２，４０ｇ２がある構成である。この場合、凸状パターン部４０ｇ１，４０ｇ２，４０ｇ２の各内側にある体積のより大きい液晶収容部によって、より効率的に液晶３５を収容することができる。また、凸状パターン部４０ｇ１，４０ｇ２，４０ｇ２に対応する各部位の点状接合部材４５の配置密度を局部的に高くすることが良い。これにより、凸状パターン部４０ｇ１，４０ｇ２，４０ｇ２によって低下したシール部材４０ｇの配置密度を補うことができる。
【００５６】
図８の構成において、斜辺部３０ｅを第１辺部３０１としたとき、第１辺部３０１に対向する第２辺部３０２は、第２辺部３０ｃの中途から角部を経て第４辺部３０ｄの中途までを含む辺部（縁部）である。第２辺部３０２は、斜辺部３０ｅに直交するとともに斜辺部３０ｅの両端を通る直線３０ｅ１，３０ｅ２が、第２辺部３０ｃ及び第４辺部３０ｄとそれぞれ交わる２つの交点間の辺部（縁部）の領域として定義できる。
【００５７】
図９（ａ），（ｂ），（ｃ）は、シール部材のジグザグパターンの構成について種々の例を示すものであり、（ａ）は凸状パターン部の形状が円弧状等の曲線状であるジグザグパターン７１ｇであり、（ｂ）は凸状パターン部の形状が三角形状であり全体として鋸刃状であるジグザグパターン７２ｇであり、（ｃ）は凸状パターン部の形状が台形状であり全体として鋸刃状であるジグザグパターン７３ｇである。これらに共通する好ましい構成は、一つの凸状パターン部において、基板の辺部に略直交する方向に伸びるとともに互いに対向する直線パターン間の間隔が、液晶３５側の方がその反対側（基板の端３０ａｔ側）の方よりも大きい構成である。これにより、液晶３５が凸状パターン部の内側により効率的に収容される。
【００５８】
図１０（ａ），（ｂ），（ｃ）は、シール部材の配置密度を高くした構成について種々の例を示すものであり、（ａ）は幅広の直線状パターン８１である。（ｂ）はアルミナセラミック等の低熱膨張率の材料から成る多数のフィラーを含む直線状パターン８２である。この場合、シール部材が温度上昇によって熱膨張しにくくなる結果、一対の基板３０の基板間ギャップが拡がることをより抑えることができる。またこの場合、直線状パターン８２を直線状シールパターン４０ｓと同じ幅でもよいが、より幅広に形成しても良い。（ｃ）は互いに平行な複数の直線状パターン８３である。この場合、一本の幅広の直線状パターンとする場合と比較して、シール部材の固定力の調整が容易となる。例えば、一対の基板３０の端側に向かうに伴って直線状パターン８３の幅を広くしていくこともできる。（ｄ）はスリットを有する幅広の直線状パターン８４である。この場合にも、一本の幅広の直線状パターンとする場合と比較して、シール部材の固定力の調整が容易となる。
【００５９】
なお、本発明の液晶素子は、上記実施の形態に限定されるものではなく、適宜の変更、改良を含んでいてもよい。例えば、液晶素子は、図１１に示すような画像表示のための多数の画素部３４を有するものでなくても良く、例えば液晶シャッタ等のように一対の基板３０を構成する２つの基板のそれぞれの主面に、一つまたは複数の広面積の電極層が配置されている構成であっても良い。その場合、電極層がない部位に液晶収容部を設けることができ、液晶３５の駆動による液晶３５の分子運動に伴って、液晶収容部に含まれる空気等の気体が有効領域に入り込むことを抑えることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明の液晶素子は、ＬＣＤとして各種の電子機器に適用できる。その電子機器としては、自動車経路誘導システム（カーナビゲーションシステム）、船舶経路誘導システム、航空機経路誘導システム、スマートフォン端末、携帯電話、タブレット端末、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、電子手帳、電子書籍、電子辞書、パーソナルコンピュータ、複写機、ゲーム機器の端末装置、テレビジョン、商品表示タグ、価格表示タグ、産業用のプログラマブル表示装置、カーオーディオ、デジタルオーディオプレイヤー、ファクシミリ、プリンター、現金自動預け入れ払い機（ＡＴＭ）、自動販売機、医療用モニター装置、デジタル表示式腕時計、スマートウォッチ、頭部装着型画像表示装置（Head  Mounted  Display  Device：ＨＭＤ）などがある。
【符号の説明】
【００６１】
３０  一対の基板
３０ａ  第１辺部
３０ｂ  第３辺部
３０ｃ  第２辺部
３０ｄ  第４辺部
３１  アレイ側基板
３６  カラーフィルタ側基板
４０  シール部材
４０ｇ  ジグザグパターン
４５  点状接合部材
【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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