(57)【要約】【課題】  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ギャップが拡がることを効果的に抑え、その結果ギャップの拡大による性能劣化を抑えること。【解決手段】  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、を有する液晶素子であって、シール部材４０に囲まれている液晶領域３５ａに、一対の基板３０の間隔がシール部材４０の厚みよりも大きい間隔拡大部位３０ｋが配置される。これにより、液晶領域３５ａの容積が増大し、かつ液晶領域３５ａにおける液晶３５に対する一対の基板３０の面の表面積が増大する。その結果、温度上昇等によって液晶３５が膨張した際に、一対の基板３０の間隔が拡がることを抑えることができ、また一対の基板３０の面に対する液晶３５の圧力を緩和することができる。【選択図】  図１
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【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るシール部材と、を有する液晶素子であって、
前記シール部材によって囲まれている液晶領域に、前記一対の基板の間隔が前記シール部材の厚みよりも大きい間隔拡大部位が配置されている液晶素子。
【請求項２】
前記液晶領域の縁部の一部に、前記液晶が膨張したときに前記液晶が入り込む液晶収容部が、偏在している請求項１に記載の液晶素子。
【請求項３】
前記液晶収容部は、前記液晶の非膨張時には前記液晶が存在しない空洞部である請求項２に記載の液晶素子。
【請求項４】
前記液晶収容部は、前記シール部材に接している請求項２または請求項３に記載の液晶素子。
【請求項５】
前記一対の基板は、少なくとも一方が可撓性を有しており、
前記間隔拡大部位は、前記液晶収容部に、前記シール部材よりも厚みが厚くかつ切れ目を有する壁部材が配置されることによって、設けられる請求項２乃至請求項４のいずれか１項に記載の液晶素子。
【請求項６】
前記間隔拡大部位は、前記液晶収容部において、前記一対の基板の少なくとも一方の液晶側に凹部が配置されることによって、設けられる請求項２乃至請求項４のいずれか１項に記載の液晶素子。
【請求項７】
前記シール部材は、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おり、
前記液晶収容部は、前記ジグザグパターンによって形成されている請求項２乃至請求項６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１４（ａ），（ｂ）に示す。図１４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に印加する横電界（水平電界）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１４において、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、５は表示部である。
【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、アクリル樹脂、アリル樹脂、アクリル樹脂とエポキシ樹脂の複合構造体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
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
図１４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１４（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】
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】
【００１０】
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るシール部材と、を有する液晶素子であって、前記シール部材によって囲まれている液晶領域に、前記一対の基板の間隔が前記シール部材の厚みよりも大きい間隔拡大部位が配置されている構成である。
【００１１】
本発明の液晶素子は、好ましくは、前記液晶領域の縁部の一部に、前記液晶が膨張したときに前記液晶が入り込む液晶収容部が、偏在している。
【００１２】
また本発明の液晶素子は、好ましくは、前記液晶収容部は、前記液晶の非膨張時には前記液晶が存在しない空洞部である。
【００１３】
また本発明の液晶素子は、好ましくは、前記液晶収容部は、前記シール部材に接している。
【００１４】
また本発明の液晶素子は、好ましくは、前記一対の基板は、少なくとも一方が可撓性を有しており、前記間隔拡大部位は、前記液晶収容部に、前記シール部材よりも厚みが厚くかつ切れ目を有する壁部材が配置されることによって、設けられる。
【００１５】
また本発明の液晶素子は、好ましくは、前記間隔拡大部位は、前記液晶収容部において、前記一対の基板の少なくとも一方の液晶側に凹部が配置されることによって、設けられる。
【００１６】
また本発明の液晶素子は、好ましくは、前記シール部材は、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おり、前記液晶収容部は、前記ジグザグパターンによって形成されている。
【発明の効果】
【００１７】
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るシール部材と、を有する液晶素子であって、前記シール部材によって囲まれている液晶領域に、前記一対の基板の間隔が前記シール部材の厚みよりも大きい間隔拡大部位が配置されている構成であることから、液晶領域の容積が増大するとともに、液晶領域における液晶に対する一対の基板の面の表面積が増大する。その結果、温度上昇等によって液晶が膨張した際に、一対の基板の間隔（ギャップ）が拡がることを抑えることができる。また、温度上昇等によって液晶が膨張した際に、一対の基板の面に対する液晶の圧力を緩和することができる。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。
【００１８】
本発明の液晶素子は、前記液晶領域の縁部の一部に、前記液晶が膨張したときに前記液晶が入り込む液晶収容部が、偏在している場合、温度上昇等に起因する膨張により一対の基板の面方向に拡がろうとする液晶を、液晶収容部によって収容して、一対の基板の基板間のギャップの拡大をより抑えることができる。即ち、膨張する液晶を液晶収容部が収容することによって、液晶を一対の基板の面方向に優先的に膨張させ、液晶の厚み方向への膨張をより抑えることができる。
【００１９】
本発明の液晶素子は、前記液晶収容部は、前記液晶の非膨張時には前記液晶が存在しない空洞部（空気部あるいは真空部）である場合、温度上昇等に起因する膨張により一対の基板の面方向に拡がろうとする液晶を、液晶収容部によって効率良く収容して、一対の基板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、膨張する液晶を液晶収容部が収容することによって、液晶を一対の基板の面方向に優先的に膨張させ、液晶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。
【００２０】
また本発明の液晶素子は、前記液晶収容部は、前記シール部材に接している場合、液晶収容部が、液晶が存在する領域にある表示領域等の有効領域（アクティブエリア）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。
【００２１】
また本発明の液晶素子は、前記一対の基板は、少なくとも一方が可撓性を有しており、前記間隔拡大部位は、前記液晶収容部に、前記シール部材よりも厚みが厚くかつ切れ目を有する壁部材が配置されることによって、設けられる場合、間隔拡大部位を備えた液晶の出入りが可能な液晶収容部を容易に構成することができる。
【００２２】
前記間隔拡大部位は、前記液晶収容部において、前記一対の基板の少なくとも一方の液晶側に凹部が配置されることによって、設けられる場合、間隔拡大部位を備えた液晶の出入りが容易な液晶収容部を容易に構成することができる。
【００２３】
また本発明の液晶素子は、前記シール部材は、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おり、前記液晶収容部は、前記ジグザグパターンによって形成されている場合、シール部材がジグザグパターンとされていることから、一対の基板を固定する固定力が向上する。その結果、上記の液晶収容部による効果と併せて、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極めて効果的に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１（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ものであり、（ａ）は液晶素子の平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ部を拡大した部分拡大平面図、（ｃ）は（ｂ）のＣ１−Ｃ２線における断面図である。
【図２】図２（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ものであり、（ａ）は液晶素子の平面図、（ｂ）は（ａ）のＤ部を拡大した部分拡大平面図、（ｃ）は（ｂ）のＦ１−Ｆ２線における断面図である。
【図３】図３（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ものであり、図１（ｃ）に相当する断面図である。
【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図であり、図１（ｃ）に相当する断面図である。
【図５】図５（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６】図６（ａ），（ｂ）は、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、（ａ）は液晶素子の平面図、（ｂ）は（ａ）のＣ部を拡大して示す部分拡大平面図である。
【図７】図７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１０】図１０（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１１】図１１（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１２】図１２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１３】図１３（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１４】図１４（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】
【００２５】
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１３において、従来のＬＣＤを示す図１４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。
【００２６】
図１〜図１３は、本発明の液晶素子について実施の形態の種々の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、を有する液晶素子であって、シール部材４０によって囲まれている液晶領域３５ａに、一対の基板３０の間隔がシール部材４０の厚みよりも大きい間隔拡大部位３０ｋが配置されている構成である。この構成により、液晶領域３５ａの容積が増大するとともに、液晶領域３５ａにおける液晶３５に対する一対の基板３０の面の表面積が増大する。その結果、温度上昇等によって液晶３５が膨張した際に、一対の基板３０の間隔（ギャップ）が拡がることを抑えることができる。また、温度上昇等によって液晶３５が膨張した際に、一対の基板３０の面に対する液晶３５の圧力を緩和することができる。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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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一対の基板３０の主面の面方向に平行な方向に液晶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。
【００３０】
本発明の液晶素子は、液晶領域３５ａの縁部の一部に、液晶３５が膨張したときに液晶３５が入り込む液晶収容部５０が、偏在している場合、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、液晶収容部５０によって収容して、一対の基板３０の基板間のギャップの拡大をより抑えることができる。即ち、膨張する液晶３５を液晶収容部５０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抑えることができる。
【００３１】
液晶収容部５０は、液晶領域３５ａの縁部の一部に偏在しているが、液晶領域３５ａの縁部は液晶領域３５ａの外周部の全周を意味し、縁部の一部は外周部の全周の一部を意味する。従って、液晶領域３５ａが複数の辺部を有している場合であれば、液晶収容部５０は複数の辺部のうちの１つの辺部に偏在していても良く、複数の辺部のうち辺部の総数未満の数の辺部に偏在していても良い。また液晶収容部５０は、複数の辺部のうちの１つの辺部における一部に、偏在していても良い。さらに液晶収容部５０は、複数の辺部のうちの２つの辺部に亘る部分（例えば、角部）に、偏在していても良い。
【００３２】
液晶収容部５０が液晶領域３５ａの一部に偏在しているのは、以下の理由による。一対の基板３０の固定力が、大きな幅の額縁部ｇ１（図６（ａ）に示す）と比較して弱い、小さな幅の額縁部ｇ２（図６（ａ）に示す）に対応する辺部に、液晶収容部５０を配置すると、液晶収容部５０に対する液晶３５の出入りによる歪が大きくなり、却って液晶素子の性能劣化が大きくなるおそれがあるからである。従って、液晶収容部５０は、例えば、複数の辺部のうち、大きな幅の額縁部ｇ１に対応する辺部に偏在させることが良い。
【００３３】
液晶収容部５０は、液晶３５の非膨張時には液晶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５０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５０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。なお、液晶３５の非膨張時とは、例えば、温度上昇による膨張である場合であれば、液晶３５の温度が常温（１５℃〜２５℃程度）以下の温度であるときである。
【００３４】
また液晶収容部５０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５０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５０に液晶３５が収容さやすくなる。また、液晶収容部５０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。
【００３５】
また液晶収容部５０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。
【００３６】
また液晶収容部５０は、図１に示すように、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５０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。図１は、一対の基板３０の形状が矩形状であり、一つの隅部（角部）に液晶収容部５０がある構成である。また、一対の基板３０の形状が矩形状であり、それぞれの隅部（角部）に液晶収容部５０がある構成であってもよい。このように、液晶収容部５０は少なくとも一つあれば良い。また液晶収容部５０は、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。
【００３７】
液晶素子の形状は、矩形状に限らず、三角形、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、円形、楕円形、長円形（トラック状の形状）等の種々の形状とし得る。液晶素子が円形、楕円形等の曲線のみから成る形状である場合、縁部の一部、例えば額縁部の幅を大きくした部分に対応する縁部に、液晶収容部５０があれば良い。
【００３８】
また本発明の液晶素子は、図１に示すように、一対の基板３０は、少なくとも一方が可撓性を有しており、間隔拡大部位３０ｋは、液晶収容部５０に、シール部材４０の厚み（ギャップｄに等しい）よりも厚みｄ１が厚くかつ切れ目５１ｋを有する壁部材５１が配置されることによって、設けられることが好ましい。この場合、間隔拡大部位３０ｋを備えた、液晶３５の出入りが切れ目５１ｋによって可能な液晶収容部５０を容易に構成することができる。また、液晶３５が膨張して液晶収容部５０に収容された後に液晶３５が収縮し液晶収容部５０から出て行くときに、液晶収容部５０にある空気あるいは真空部が壁部材５１から液晶３５の側へ移動することを、間隔拡大部位３０ｋによって抑えることができる。即ち、間隔拡大部位３０ｋは、空気あるいは真空部を捕捉する捕捉部位（トラップ部位）として機能する。また、図１（ｃ）に示すように、液晶収容部５０は間隔拡大部位３０ｋの少なくとも一部を含む構成となる結果、液晶収容部５０における間隔拡大部位５０ｋが形成される。
【００３９】
可撓性を有する基板としては、厚みが０．５ｍｍ程度と薄いガラス基板、あるいはプラスチック基板等が採用し得る。また壁部材５１は、シール部材４０よりも厚みが２μｍ〜５μｍ程度厚いものとすることができ、シール部材４０と同じ材料から成り、シール部材４０の形成工程、例えばシール部材となる樹脂ペーストの塗布印刷工程において一緒に形成することができる。
【００４０】
また本発明の液晶素子は、図３、図４に示すように、間隔拡大部位３０ｋは、液晶収容部５０において、一対の基板３０の少なくとも一方の液晶３５側に凹部３１ｏ，３６ｏが配置されることによって、設けられることが好ましい。この場合、間隔拡大部位３０ｋを備えた、液晶３５の出入りが容易な液晶収容部５０を容易に構成することができる。また、液晶３５が膨張して液晶収容部５０に収容された後に液晶３５が収縮し液晶収容部５０から出て行くときに、液晶収容部５０にある空気あるいは真空部が、液晶３５が本来ある側へ移動することを、間隔拡大部位３０ｋによって抑えることができる。即ち、間隔拡大部位３０ｋは、空気あるいは真空部を捕捉する捕捉部位（トラップ部位）として機能する。
【００４１】
図３（ａ）は、液晶収容部５０におけるアレイ側基板３１の液晶３５側の主面に、凹部３１ｏが配置されている構成である。図３（ｂ）は、液晶収容部５０におけるカラーフィルタ側基板３６の液晶３５側の主面に、凹部３６ｏが配置されている構成である。図３（ｃ）は、液晶収容部５０におけるアレイ側基板３１の液晶３５側の主面に凹部３１ｏが配置されているとともに、液晶収容部５０におけるカラーフィルタ側基板３６の液晶３５側の主面に凹部３６ｏが配置されている構成である。この構成の場合、間隔拡大部位３０ｋの容積が大きくなるために、間隔拡大部位３０ｋによって空気あるいは真空部を捕捉する捕捉効果（トラップ効果）が向上する。
【００４２】
図４（ａ）は、液晶収容部５０におけるアレイ側基板３１の液晶３５側の主面に凹部３１ｏが配置されているとともに、凹部３１ｏに切れ目を有する壁部材５１が配置されている構成である。この場合、液晶収容部５０にある空気あるいは真空部が液晶３５側へ移動することを壁部材５１によって抑えることができ、間隔拡大部位３０ｋによって空気あるいは真空部を捕捉する捕捉効果がより向上する。
【００４３】
図４（ｂ）は、液晶収容部５０におけるアレイ側基板３１の液晶３５側の主面に凹部３１ｏが配置されているとともに、凹部３１ｏに複数列の壁部材５１がある構成である。複数列の壁部材５１はそれぞれ、切れ目とそれによって分離された壁部を有しており、一方の壁部材５１ａの壁部は、隣接する列の壁部材５１ｂの切れ目と対向する位置にある構成である。この場合、液晶収容部５０にある空気あるいは真空部が液晶３５側へ移動することを複数列の壁部材５１によってさらに抑えることができ、間隔拡大部位３０ｋによって空気あるいは真空部を捕捉する捕捉効果がさらに向上する。
【００４４】
また本発明の液晶素子は、図２（ａ），（ｂ）に示すように、非膨張時の液晶３５における液晶収容部５０との境界部３５ｋに、複数列の壁部材５１があり、複数列の壁部材５１はそれぞれ、切れ目５１ａｋ（５１ｂｋ）と切れ目５１ａｋ（５１ｂｋ）によって分離された壁部５１ａｗ（５１ｂｗ）とを有しており、壁部材５１ａの壁部５１ａｗは、隣接する列の壁部材５１ｂの切れ目５１ｂｋと対向する位置にあることが好ましい。この場合、駆動される液晶３５の分子運動等に伴って液晶収容部５０から空気等が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。図２（ｂ）に示すように、２列の壁部材５１ａ，５１ｂはそれぞれ、切れ目５１ａｋ，５１ｂｋと切れ目によって分離された壁部５１ａｗ，５１ｂｗとを有しており、壁部材５１ａの壁部５１ａｗは、隣接する列の壁部材５１ｂの切れ目５１ｂｋと対向する位置にあり、壁部材５１ｂの壁部５１ｂｗは、隣接する列の壁部材５１ａの切れ目５１ａｋと対向する位置にある。
【００４５】
複数列の壁部材５１は、３列以上あっても良いが、列数が多すぎると液晶３５の移動を阻害しやすくなる傾向があることから、２列乃至４列が好ましい。また複数列の壁部材５１は、液晶収容部５０のより内側の方にある列のものほど、液晶収容部５０のより液晶３５側の方にある列のものに較べて、切れ目の長さがより長くなっていることが良い。この場合、液晶収容部５０によって液晶３５をより収容しやすくなるとともに、液晶３５の移動に伴って液晶収容部５０から空気等の気体が有効領域に入り込むことをより抑えることができる。
【００４６】
図２（ｂ）に示すように、複数列の壁部材５１は、シール部材４０の内側の、非膨張時の液晶３５における液晶収容部５０との境界部３５ｋにあるが、この場合、境界部３５ｋの境界線は複数列の壁部材５１の液晶３５側の壁部材５１ａから液晶収容部５０側の壁部材５６ｂまでの範囲内にあることとなる。好ましくは、境界部３５ｋの境界線は、液晶収容部５０側の壁部材５６ｂよりも僅かに液晶収容部５０側に入り込んだ部位にあっても良い。この場合、液晶３５と複数列の壁部材５１とによって、液晶収容部５０から空気等の気体が有効領域に入り込むことを抑える抗力が向上する。
【００４７】
図５（ａ）に示す構成は、液晶素子が矩形状であり、４つの辺部３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄのうち１つの辺部３０ａに、液晶収容部５５と、２列の壁部材５６がある構成である。２列の壁部材５６は、液晶３５側の壁部材５６ａと、液晶収容部５５側の壁部材５６ｂと、を有する。この構成は、図１、図２に示す液晶収容部５０と比較して、液晶収容部５５の体積（容積）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５５が効率よく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向上する。
【００４８】
また図５（ｂ）に示すように、液晶収容部６０は、液晶３５を囲んでいてもよい。この場合、図３（ａ）に示す液晶収容部５５と比較して、液晶収容部６０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６０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。
【００４９】
また本発明の液晶素子は、図６に示すように、シール部材４０は、一対の基板３０の端３０ａｔ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とされており、液晶収容部６５は、ジグザグパターン４０ｇによって形成されていることが好ましい。即ち、液晶収容部６５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、上記の液晶収容部６５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。
【００５０】
図６（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。ジグザグパターン４０ｇのシール部材４０の内側に、２列の壁部材６６があり、２列の壁部材６６は、液晶３５側の壁部材６６ａと、液晶収容部６５側の壁部材６６ｂと、を有する。
【００５１】
図６（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６５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。
【００５２】
また本発明の液晶素子は、図７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６５の体積をさらに大きいものとすることができる。図７は、図６の構成において、ジグザグパターン４０ｇの中央部に、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、体積のより大きい液晶収容部６５ａ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、辺部３０ａに平行な方向の長さは、ジグザグパターン４０ｇの辺部３０ａに平行な方向の長さの１０％〜６０％程度とすることができる。
【００５３】
また図８に示すように、図６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、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（辺部３０ａと辺部３０ｂ、あるいは辺部３０ａと辺部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、体積のより大きい液晶収容部６５ｂ，６５ｂにより効率的に液晶３５を収容することができる。
【００５４】
また図９に示すように、図６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、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、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がある構成であっても良い。この場合、体積の大きい液晶収容部６５ａ，６５ｂ，６５ｂ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との間には、最短の長さの凸状パターン部４０ｇ３がある。
【００５５】
また図１０（ａ）に示すように、一対の基板３０の隣接する２つの辺部３０ａ，３０ｂ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６５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。
【００５６】
図１０（ｂ）は、図１０（ａ）の構成において、隣接する２つの辺部３０ａ，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、辺部３０ａ，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、体積のより大きい液晶収容部６５ａ，６５ａによって、より効率的に液晶３５を収容することができる。
【００５７】
図１１（ａ）は、図１０（ａ）の構成において、隣接する２つの辺部３０ａ，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、辺部３０ａ，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、体積のより大きい液晶収容部６５ｂ，６５ｂ，６５ｂ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の辺部３０ａと辺部３０ｂとの間の角部３０ｋに対応する液晶収容部６５ｂは、辺部３０ａの辺部３０ｂ側の端部と、辺部３０ｂの辺部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６５ｂ，６５ｂよりも体積が大きくなっており、好適である。
【００５８】
図１１（ｂ）は、図１０（ａ）の構成において、隣接する２つの辺部３０ａ，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、辺部３０ａに平行な方向の長さが最も長い凸状パターン部４０ｇ１，４０ｇ１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、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、体積のより大きい液晶収容部６５ａ，６５ａ，６５ｂ，６５ｂ，６５ｂによって、より効率的に液晶３５を収容することができる。
【００５９】
図１２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３０ｅとその両隣の辺部３０ａ，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、体積のより大きい液晶収容部６５ａ，６５ｂ，６５ｂによって、より効率的に液晶３５を収容することができる。
【００６０】
図１３（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。即ち、凸状パターン部が、基板の端３０ａｔ側に向かうに伴って先細り状（テーパー状）となっている構成である。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。
【００６１】
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１４に示すような画像表示のための多数の画素部３４を有していなくても良く、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】
【００６２】
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】
【００６３】
３０  一対の基板
３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ  辺部
３０ｋ  間隔拡大部位
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
５０  液晶収容部
５１  壁部材
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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