(57)【要約】本発明は、対向する一対の基板（２）（４）間に液晶材料を充填し、一対の基板の周縁部をシール部材（１６）で封止している液晶表示装置に関する。  本発明の液晶表示装置においては、シール部材（１６）の厚さ（ｔｓ）と液晶層（１３）の厚さ（ｔｌｃ）との間に、ｔｓ／ｔｌｃ≧２、より好ましくはｔｓ／ｔｌｃ≧３の関係がある。本発明は、温度変化に伴う液晶材料の体積変化と、液晶を封入する空間の体積変化との差を小さくして、体積差に起因する欠陥の発生を抑制する。このｔｓとｔｌｃとの関係を実現するために、一方または両方の基板に平坦化膜（１５）を設ける。【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向する一対の基板間に液晶材料を充填し、前記一対の基板の周縁部をシール部材で封止している液晶表示装置において、前記シール部材の厚さをｔｓ、前記液晶材料の厚さをｔｌｃとした場合に、ｔｓ／ｔｌｃ≧２の条件を満たすことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
ｔｓ／ｔｌｃ≧３の条件を満たすことを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記一対の基板の一方の基板の前記シール部材を設けていない領域に平坦化膜を設けてあることを特徴とする請求項１または２記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記一対の基板夫々の前記シール部材を設けていない領域に平坦化膜を設けてあることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項５】
複数の画素夫々に対応して、前記液晶材料に対する電圧印加を制御するスイッチング素子が設けられていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一つに記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記液晶材料は、自発分極を有する液晶材料であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一つに記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記液晶材料は、強誘電性液晶材料であることを特徴とする請求項６記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記液晶材料は、反強誘電性液晶材料であることを特徴とする請求項６記載の液晶表示装置。
【請求項９】
フィールド・シーケンシャル方式にてカラー表示を行うことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一つに記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
カラーフィルタ方式にてカラー表示を行うことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一つに記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、液晶表示装置に関し、特に、対向した一対の基板の周縁部をシール部材で封止した空間内に液晶材料を充填した液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】  近年のいわゆる情報化社会の進展に伴って、パーソナルコンピュータ，ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ）等に代表される電子機器が広く使用されるようになっている。このような電子機器の普及によって、オフィスでも屋外でも使用可能な携帯型の需要が発生しており、それらの小型・軽量化が要望されている。そのような目的を達成するための手段の一つとして液晶表示装置が広く使用されている。液晶表示装置は、単に小型・軽量化のみならず、バッテリ駆動される携帯型の電子機器の低消費電力化のためには必要不可欠な技術である。【０００３】  液晶表示装置は大別すると反射型と透過型とに分類される。反射型は液晶パネルの前面から入射した光線を液晶パネルの背面で反射させてその反射光で画像を視認させる構成であり、透過型は液晶パネルの背面に備えられた光源（バックライト）からの透過光で画像を視認させる構成である。反射型は環境条件によって反射光量が一定しなくて視認性に劣るため、特に、マルチカラーまたはフルカラー表示を行うパーソナルコンピュータ等の表示装置としては一般的に、カラーフィルタを用いた透過型のカラー液晶表示装置が使用されている。【０００４】  カラー液晶表示装置は、現在、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）などのスイッチング素子を用いたアクティブ駆動型のものが広く使用されている。このＴＦＴ駆動の液晶表示装置は、表示品質は高いものの、液晶パネルの光透過率が現状では数％程度しかないので、高い画面輝度を得るためには高輝度のバックライトが必要になる。このため、バックライトによる消費電力が大きくなってしまう。また、カラーフィルタを用いたカラー表示であるため、１画素を３個の副画素で構成しなければならず、高精細化が困難であり、その表示色純度も十分ではない。【０００５】  このような問題を解決するために、本発明者等はフィールド・シーケンシャル方式の液晶表示装置を開発している（例えば、非特許文献１，２，３参照）。このフィールド・シーケンシャル方式の液晶表示装置は、カラーフィルタ方式の液晶表示装置と比べて、副画素を必要としないため、より精細度が高い表示が容易に実現可能であり、また、カラーフィルタを使わずに光源の発光色をそのまま表示に利用できるため、表示色純度にも優れる。更に光利用効率も高いので、消費電力が少なくて済むという利点も有している。しかしながら、フィールド・シーケンシャル方式の液晶表示装置を実現するためには、液晶の高速応答性（２ｍｓ以下）が必須である。【０００６】  そこで、本発明者等は、上述したような優れた利点を有するフィールド・シーケンシャル方式の液晶表示装置、または、カラーフィルタ方式の液晶表示装置の高速応答化を図るべく、従来に比べて１００〜１０００倍の高速応答を期待できる自発分極を有する強誘電性液晶等の液晶のＴＦＴ等のスイッチング素子による駆動を研究開発している（例えば、特許文献１参照）。強誘電性液晶は、電圧印加によってその液晶分子の長軸方向がチルトする。強誘電性液晶を挟持した液晶パネルを偏光軸が直交した２枚の偏光板で挾み、液晶分子の長軸方向の変化による複屈折を利用して、透過光強度を変化させる。
【特許文献１】特開平１１−１１９１８９号公報
【非特許文献１】吉原敏明，他（Ｔ．Ｙｏｓｈｉｈａｒａ，ｅｔ．ａｌ．）：アイエルシーシー９８（ＩＬＣＣ  ９８）Ｐ１−０７４  １９９８年発行
【非特許文献２】吉原敏明，他（Ｔ．Ｙｏｓｈｉｈａｒａ，ｅｔ．ａｌ．）：エーエム−エルシーディ’９９ダイジェストオブテクニカルペーパーズ（ＡＭ−ＬＣＤ’９９  Ｄｉｇｅｓｔ  ｏｆ  Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｐａｐｅｒｓ，）１８５頁  １９９９年発行
【非特許文献３】吉原敏明，他（Ｔ．Ｙｏｓｈｉｈａｒａ，ｅｔ．ａｌ．）：エスアイディ’００ダイジェストオブテクニカルペーパーズ（ＳＩＤ’００  Ｄｉｇｅｓｔ  ｏｆ  ＴｅｃｈｎｉｃａｌＰａｐｅｒｓ，）１１７６頁  ２０００年発行
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】  自発分極を有する強誘電性液晶には、外力によってその配列が容易に変形して復元し難いという問題がある。そこで、この問題を解決するために、対向する一対の基板の周縁部に合成樹脂製のシール部材を設けて、このシール部材で囲まれる空間に液晶材料を充填する構成として、外力によって一対の基板間のギャップが変化しないようにしている。このように液晶パネル内にシール部材を設ける場合には、液晶材料とシール部材との線膨張係数の差異により、液晶材料の体積の変化（特に収縮）にパネル容積の変化が追随できず、液晶の配向が乱れて、液晶層に欠陥が生じるという問題がある。特に、周辺シール部の近傍においてこのような配向欠陥が生じ易い。この配向欠陥は、シール部材の線膨張係数が液晶材料の線膨張係数より小さいことに起因しているため、従来からシール部材の物性（特に線膨張係数）を液晶材料の物性に合わせる試みがなされているが、その試みは十分な成果をあげていない。【０００８】  なお、このような液晶の体積変化と液晶を封入するための空間の体積変化との差に基づく欠陥の発生は、強誘電性液晶に限らず、同じく自発分極を有する反強誘電性液晶、また自発分極を示さない液晶材料、例えばネマチック液晶においても同様に起こり得る問題である。但し、自発分極を示さない液晶材料に比べて、自発分極を有する液晶材料の方が、欠陥は生じ易くて、より深刻な問題である。【０００９】  本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、広い温度範囲においても液晶材料に欠陥が生じない液晶表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】  本発明に係る液晶表示装置は、対向する一対の基板間に液晶材料を充填し、前記一対の基板の周縁部をシール部材で封止している液晶表示装置において、前記シール部材の厚さをｔｓ、前記液晶材料の厚さをｔｌｃとした場合に、ｔｓ／ｔｌｃ≧２の条件を満たすことを特徴とする。【００１１】  本発明の液晶表示装置にあっては、シール部材の厚さ（ｔｓ）と液晶材料の厚さ（ｔｌｃ）との間に、ｔｓ／ｔｌｃ≧２の関係がある。一般的に、液晶の線膨張係数はシール部材の線膨張係数より大きいため、シール部材の厚さを液晶材料の厚さの２倍以上とすることにより、温度変化に伴う液晶材料の体積変化と、液晶を封入する空間の体積変化との差を小さくして、体積差に起因する欠陥の発生を抑制する。【００１２】  本発明に係る液晶表示装置は、ｔｓ／ｔｌｃ≧３の条件を満たすことを特徴とする。【００１３】  本発明の液晶表示装置にあっては、シール部材の厚さ（ｔｓ）と液晶材料の厚さ（ｔｌｃ）との間に、ｔｓ／ｔｌｃ≧３の関係がある。シール部材の厚さを液晶材料の厚さの３倍以上とすることにより、欠陥の発生を抑制する効果をより大きくする。【００１４】  本発明に係る液晶表示装置は、前記一対の基板の一方の基板の前記シール部材を設けていない領域に平坦化膜を設けてあることを特徴とする。【００１５】  本発明の液晶表示装置にあっては、一方の基板の周縁シール部を除く領域に厚さを稼ぐための平坦化膜を設けている。この平坦化膜を設けることにより、周縁部のシール部材の厚さの調整を容易に行える。【００１６】  本発明に係る液晶表示装置は、前記一対の基板夫々の前記シール部材を設けていない領域に平坦化膜を設けてあることを特徴とする。【００１７】  本発明の液晶表示装置にあっては、両方の基板の周縁シール部を除く領域に厚さを稼ぐための平坦化膜を設けている。この平坦化膜を設けることにより、周縁部のシール部材の厚さのより詳細な調整を容易に行える。【００１８】  本発明に係る液晶表示装置は、複数の画素夫々に対応して、前記液晶材料に対する電圧印加を制御するスイッチング素子が設けられていることを特徴とする。【００１９】  本発明の液晶表示装置にあっては、液晶材料に対する電圧印加を制御するスイッチング素子を各画素に設けている。よって、画素毎の電圧制御が容易となり、スイッチング素子を設けない単純マトリクスタイプの液晶表示装置に比べて、明瞭な表示が得られる。【００２０】  本発明に係る液晶表示装置は、前記液晶材料が、自発分極を有する液晶材料であることを特徴とする。【００２１】  本発明の液晶表示装置にあっては、液晶材料として自発分極を有する材料を使用する。自発分極を有する液晶材料を用いることにより、高速応答が可能となるため、高い動画表示特性を実現でき、フィールド・シーケンシャル方式の表示も容易に実現可能となる。【００２２】  本発明に係る液晶表示装置は、前記液晶材料が、強誘電性液晶材料であることを特徴とする。【００２３】  本発明の液晶表示装置にあっては、自発分極を有する液晶材料として、自発分極値が小さい強誘電性液晶を用いることにより、ＴＦＴなどのスイッチング素子による駆動が容易となる。【００２４】  本発明に係る液晶表示装置は、前記液晶材料が、反強誘電性液晶材料であることを特徴とする。【００２５】  本発明の液晶表示装置にあっては、自発分極を有する液晶材料として、反強誘電性液晶材料を用いることにより、高速応答が可能であり、高い動画表示特性、フィールド・シーケンシャル方式の表示が実現可能となる。【００２６】  本発明に係る液晶表示装置は、フィールド・シーケンシャル方式にてカラー表示を行うことを特徴とする。【００２７】  本発明の液晶表示装置にあっては、複数色の光を経時的に切り換えるフィールド・シーケンシャル方式にてカラー表示を行う。よって、高精細、高色純度、高速応答性を有するカラー表示が可能である。【００２８】  本発明に係る液晶表示装置は、カラーフィルタ方式にてカラー表示を行うことを特徴とする。【００２９】  本発明の液晶表示装置にあっては、カラーフィルタを用いるカラーフィルタ方式にてカラー表示を行う。よって、容易にカラー表示を行える。
【発明の効果】
【００３０】  本発明では、シール部材の厚さを液晶材料の厚さの２倍以上、より好ましくは３倍以上とするようにしたので、温度変化に伴う、液晶の体積変化と液晶を封入するための空間の体積変化との差を小さくできるため、広い温度範囲にあっても欠陥が生じない液晶表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】フィールド・シーケンシャル方式の液晶表示装置における第１実施の形態に係る液晶パネル及びバックライトの模式的断面図である。
【図２】液晶表示装置の全体の構成例を示す模式図である。
【図３】液晶表示装置の回路構成を示すブロック図である。
【図４】ＬＥＤアレイの構成例を示す模式図である。
【図５】フィールド・シーケンシャル方式の液晶表示装置における駆動シーケンスの一例を示す図である。
【図６】フィールド・シーケンシャル方式の液晶表示装置における第２実施の形態に係る液晶パネル及びバックライトの模式的断面図である。
【図７】ｔｓ／ｔｌｃと欠陥長との関係を示すグラフである。
【図８】カラーフィルタ方式の液晶表示装置における液晶パネル及びバックライトの模式的断面図である。
【図９】カラーフィルタ方式の液晶表示装置における駆動シーケンスの一例を示す図である。
【符号の説明】
【００３２】  ２，４  ガラス基板
１３  液晶層
１５，１７  平坦化膜
１６  シール部材
２１  液晶パネル
４１  ＴＦＴ
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】  本発明をその実施の形態を示す図面を参照して具体的に説明する。なお、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではない。【００３４】  図１は本発明の液晶表示装置の第１実施の形態に係る液晶パネル及びバックライトの模式的断面図、図２は液晶表示装置の全体の構成例を示す模式図、図３は液晶表示装置の回路構成を示すブロック図、図４はバックライトの光源であるＬＥＤ（Ｌａｓｅｒ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）アレイの構成例を示す模式図である。【００３５】  ２１，２２は図１に断面構造が示されている液晶パネル，バックライトを示している。バックライト２２は、図１及び図２に示されているように、ＬＥＤアレイ７と導光及び光拡散板６とで構成されている。図１及び図２で示されているように、液晶パネル２１は上層（表面）側から下層（背面）側に、偏光フィルム１，ガラス基板２，共通電極３，ガラス基板４，偏光フィルム５をこの順に積層して構成されており、ガラス基板４の共通電極３側の面にはアクリル系の平坦化膜１５を介してマトリクス状に配列された画素電極４０，４０…が形成されている。【００３６】  ガラス基板４上の画素電極４０，４０…の上面には配向膜１２が、共通電極３の下面には配向膜１１が夫々配置されている。対向するガラス基板２，ガラス基板４の周縁部には、エポキシ樹脂製のシール部材１６が設けられている。そして、これらの配向膜１１，１２に挟まれ、シール部材１６で封止された空間内に自発分極を有する液晶材料が充填されて液晶層１３が形成される。なお、１４は液晶層１３の層厚を保持するためのスペーサである。【００３７】  本発明の液晶表示装置にあっては、シール部材１６の厚さをｔｓ、液晶層１３の厚さをｔｌｃとした場合に、ｔｓ／ｔｌｃ≧２、好ましくはｔｓ／ｔｌｃ≧３の関係を満足している。平坦化膜１５は、この条件を満たすべく、ガラス基板２，ガラス基板４間の距離を稼ぐために、シール部材１６が設けられていない中央領域でガラス基板４と画素電極４０，４０…との間に設けられている。【００３８】  共通電極３及び画素電極４０，４０…間にはデータドライバ３２及びスキャンドライバ３３等よりなる駆動部５０が接続されている。データドライバ３２は、信号線４２を介してＴＦＴ４１と接続されており、スキャンドライバ３３は、走査線４３を介してＴＦＴ４１と接続されている。ＴＦＴ４１はスキャンドライバ３３によりオン／オフ制御される。また個々の画素電極４０，４０…は、ＴＦＴ４１に接続されている。そのため、信号線４２及びＴＦＴ４１を介して与えられるデータドライバ３２からの信号により、個々の画素の透過光強度が制御される。【００３９】  バックライト２２は、液晶パネル２１の下層（背面）側に位置し、発光領域を構成する導光及び光拡散板６の端面に臨ませた状態でＬＥＤアレイ７が備えられている。このＬＥＤアレイ７は、図４にその模式図が示されているように、導光及び光拡散板６と対向する面に３原色、即ち赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の各色を発光するＬＥＤ素子を１チップとした複数個のＬＥＤを有する。そして、赤，緑，青の各サブフレームにおいては赤，緑，青のＬＥＤ素子を夫々点灯させる。導光及び光拡散板６はこのＬＥＤアレイ７の各ＬＥＤからの光を自身の表面全体に導光すると共に上面へ拡散することにより、発光領域として機能する。表示用の光源としてＬＥＤを用いているので、点灯、消灯の切り換えを容易に行えて、バックライト２２の分割点灯も容易である。【００４０】  この液晶パネル２１と、赤，緑，青の時分割発光が可能であるバックライト２２とを重ね合わせる。このバックライト２２の点灯タイミング及び発光色は、液晶パネル２１に対する表示データに基づくデータ書込み走査に同期して制御される。【００４１】  図３において、３１は、パーソナルコンピュータから同期信号ＳＹＮが入力され、表示に必要な各種の制御信号ＣＳを生成する制御信号発生回路である。画像メモリ部３０からは画素データＰＤが、データドライバ３２へ出力される。画素データＰＤ、及び、印加電圧の極性を変えるための制御信号ＣＳに基づき、データドライバ３２を介して液晶パネル２１には電圧が印加される。【００４２】  また制御信号発生回路３１からは制御信号ＣＳが、基準電圧発生回路３４，データドライバ３２，スキャンドライバ３３及びバックライト制御回路３５へ夫々出力される。基準電圧発生回路３４は、基準電圧ＶＲ１及びＶＲ２を生成し、生成した基準電圧ＶＲ１をデータドライバ３２へ、基準電圧ＶＲ２をスキャンドライバ３３へ夫々出力する。データドライバ３２は、画像メモリ部３０からの画素データＰＤと制御信号発生回路３１からの制御信号ＣＳとに基づいて、画素電極４０の信号線４２に対して信号を出力する。この信号の出力に同期して、スキャンドライバ３３は、画素電極４０の走査線４３をライン毎に順次的に走査する。またバックライト制御回路３５は、駆動電圧をバックライト２２に与えて、バックライト２２から赤色光，緑色光，青色光を夫々発光させる。【００４３】  データドライバ３２からの信号の出力及びスキャンドライバ３３の走査に従ってＴＦＴ４１が駆動し、画素電極４０に電圧が印加され、画素の透過率が制御される。バックライト制御回路３５は、制御信号ＣＳを受けた場合に駆動電圧をバックライト２２に与えてバックライト２２のＬＥＤアレイ７が有している赤，緑，青の各色のＬＥＤ素子を時分割して発光させて、経時的に赤色光，緑色光，青色光を順次発光させる。このように、バックライト２２の各色の点灯制御と液晶パネル２１に対するデータ書込み走査とを同期させてフィールド・シーケンシャル方式におけるカラー表示を行っている。【００４４】  図５は、フィールド・シーケンシャル方式における駆動シーケンスの一例を示しており、図５（ａ）は液晶パネル２１の各ラインの走査タイミング、図５（ｂ）はバックライト２２の赤，緑，青各色の点灯タイミングを表している。【００４５】  フレーム周波数を６０Ｈｚとして、１つのフレーム（期間：１／６０ｓ）を３つのサブフレーム（期間：１／１８０ｓ）に分割し、図５（ａ）に示すように、例えば１フレーム内の第１番目のサブフレームにおいて赤色の画像データの２回の書込み走査を行い、次の第２番目のサブフレームにおいて緑色の画像データの２回の書込み走査を行い、最後の第３番目のサブフレームにおいて青色の画像データの２回の書込み走査を行う。【００４６】  なお、赤色，���色，青色の各サブフレームにあって、１回目（前半）のデータ書込み走査時においては、表示データに応じて明るい表示が得られる極性の電圧を各画素の液晶にＴＦＴ４１のスイッチングを介して印加する。２回目（後半）のデータ書込み走査時においては、１回目のデータ書込み走査と同じ表示データに基づき、１回目のデータ書込み走査とは極性が異なって大きさが等しい電圧を各画素の液晶に印加し、１回目のデータ書込み走査と比較して実質的に黒表示とみなせる暗い表示を得る。【００４７】  バックライト２２の赤，緑，青各色の点灯制御は、図５（ｂ）に示すように、第１番目のサブフレームにおいて赤色を発光させ、第２番目のサブフレームにおいて緑色を発光させ、第３番目のサブフレームにおいて青色を発光させる。なお、サブフレーム中ずっとバックライト２２を点灯させておくのではなく、１回目のデータ書込み走査の開始タイミングに同期してバックライト２２を点灯させて２回目のデータ書込み走査の終了タイミングに同期してバックライト２２を消灯させる。【００４８】  図６は、本発明の液晶表示装置の第２実施の形態に係る液晶パネル及びバックライトの模式的断面図である。図６において、図１と同一部分には同一番号を付してそれらの説明を省略する。【００４９】  図６に示す第２実施の形態では、ガラス基板４と画素電極４０，４０…との間に平坦化膜１５を設けることに加えて、ガラス基板２と共通電極３との間にも平坦化膜１７を設けている。このような平坦化膜１５，１７の設置により、シール部材１６の厚さを調整して、ｔｓ／ｔｌｃ≧２、好ましくはｔｓ／ｔｌｃ≧３の関係を満たしている。【００５０】  図６に示す構成の液晶表示装置にあっても、図１に示した構成の液晶表示装置と同様な前述した表示駆動制御を行えることは勿論である。【００５１】  なお、図示は省略するが、平坦化膜１５を設けずに、ガラス基板２と共通電極３との間に平坦化膜１７のみを設けて、ｔｓ／ｔｌｃ≧２、好ましくはｔｓ／ｔｌｃ≧３の関係を実現する構成であっても良い。【００５２】  次に、本発明の特徴部分であるｔｓ／ｔｌｃの範囲について説明する。図７は、液晶材料として強誘電性液晶を用いた場合のｔｓ／ｔｌｃとシール部材１６近傍の欠陥長との関係を示すグラフである。【００５３】  用いた強誘電性液晶材料のカイラルスメクチックＣ相における線膨張係数は約６９０ｐｐｍ、シール部材１６の線膨張係数は約１４０ｐｐｍである。強誘電性液晶をネマチック相まで加温し、パネル内に注入した後、室温まで冷却した場合のカイラルスメクチック相における状態を観察することにより、欠陥長を測定した。ガラス基板２，ガラス基板４の一方または両方にアクリル系の平坦化膜１５，１７を設けることにより（図１，図６参照）、シール部材１６の厚さｔｓを調整した。【００５４】  図７のグラフから、ｔｓ／ｔｌｃの値を大きくすることによって、欠陥長を抑制できていることが分かる。この抑制の効果は、ｔｓ／ｔｌｃの値が２以上となるところから顕著になり、ｔｓ／ｔｌｃの値が３以上となる場合には欠陥がほとんど全く生じていない。以上の結果から、ｔｓ／ｔｌｃ≧２、より好ましくはｔｓ／ｔｌｃ≧３を満たすことにより、欠陥の発生を抑制できることが分かる。【００５５】（実施例１）
厚さ２μｍのアクリル系の平坦化膜１５を介して画素電極４０，４０…（画素数６４０×４８０，対角３．２インチ）を有するガラス基板４と、共通電極３を有するガラス基板２とを洗浄した後、ポリイミドを塗布して２００℃で１時間焼成することにより、約２００Åのポリイミド膜を配向膜１１，１２として成膜した。更に、これらの配向膜１１，１２をレーヨン製の布でラビングし、ラビング方向が平行となるようにこれらの２枚の基板を重ね合わせ、周縁部のエポキシ樹脂製のシール部材１６と平均粒径１．６μｍのシリカ製のスペーサ１４とでギャップを保持した空パネルを作製した。【００５６】  この空パネルに、ナフタレン系液晶を主成分とする双安定型の強誘電性液晶材料（例えば、Ａ．Ｍｏｃｈｉｚｕｋｉ，ｅｔ．ａｌ．：Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃｓ，１３３，３５３（１９９１）に開示された材料）を封入して液晶層１３とした。封入した強誘電性液晶材料の自発分極の大きさは６ｎＣ／ｃｍ２であった。作製したパネルをクロスニコル状態の２枚の偏光フィルム１，５で挟んで液晶パネル２１とし、強誘電性液晶分子の長軸方向が一方に傾いたときに暗状態になるようにした。【００５７】  実施例１では、液晶材料（液晶層１３）の厚さｔｌｃがスペーサ１４の厚さに相等の１．６μｍであり、シール部材１６の厚さｔｓはこのスペーサ１４の厚さに平坦化膜１５の厚さを加算した１．６＋２＝３．６μｍであり、ｔｓ／ｔｌｃ＝２．２５であった。液晶注入後のパネルの状態を観察したところ、表示エリア外には液晶の体積変化に伴う欠陥が少し見られたが、表示エリア内には欠陥が全く見られなかった。【００５８】  このようにして作製した実施例１の液晶パネル２１と、赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の各色を発光する各ＬＥＤ素子を１チップとした１２個のＬＥＤからなるＬＥＤアレイ７を光源としたバックライト２２とを重ね合わせ、図５に示すような駆動シーケンスに従って、フィールド・シーケンシャル方式によるカラー表示を行った。この結果、表示エリア内で欠陥が生じることなく、高精細、高速応答、高色純度表示を実現できた。【００５９】（比較例１）
実施例１と比較して、平坦化膜１５をガラス基板４上に設けない以外は、実施例１と同様な液晶パネルを作製した。【００６０】  比較例１では、平坦化膜を設けていないので、液晶材料（液晶層）の厚さｔｌｃ及びシール部材の厚さｔｓは何れもスペーサの厚さに相等の１．６μｍであり、ｔｓ／ｔｌｃ≒１であった。液晶注入後のパネルの状態を観察したところ、表示エリア内に液晶の体積変化に伴う欠陥が進入していた。【００６１】  比較例１の液晶パネルと、実施例１と同様のバックライト２２とを重ね合わせ、図５に示すような駆動シーケンスに従って、フィールド・シーケンシャル方式によるカラー表示を行った。この結果、高精細、高速応答、高色純度表示は実現できたが、表示エリア内に欠陥が生じた。【００６２】（実施例２）
厚さ２μｍのアクリル系の平坦化膜１５を介して画素電極４０，４０…（画素数６４０×４８０，対角３．２インチ）を有するガラス基板４と、厚さ２μｍのアクリル系の平坦化膜１７を介して共通電極３を有するガラス基板２とを洗浄した後、ポリイミドを塗布して２００℃で１時間焼成することにより、約２００Åのポリイミド膜を配向膜１１，１２として成膜した。更に、これらの配向膜１１，１２をレーヨン製の布でラビングし、ラビング方向が平行となるようにこれらの２枚の基板を重ね合わせ、周縁部のエポキシ樹脂製のシール部材１６と平均粒径１．６μｍのシリカ製のスペーサ１４とでギャップを保持した空パネルを作製した。【００６３】  この空パネルに、ナフタレン系液晶を主成分とする双安定型の強誘電性液晶材料（例えば、Ａ．Ｍｏｃｈｉｚｕｋｉ，ｅｔ．ａｌ．：Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃｓ，１３３，３５３（１９９１）に開示された材料）を封入して液晶層１３とした。封入した強誘電性液晶材料の自発分極の大きさは６ｎＣ／ｃｍ２であった。作製したパネルをクロスニコル状態の２枚の偏光フィルム１，５で挟んで液晶パネル２１とし、強誘電性液晶分子の長軸方向が一方に傾いたときに暗状態になるようにした。【００６４】  実施例２では、液晶材料（液晶層１３）の厚さｔｌｃがスペーサ１４の厚さに相等の１．６μｍであり、シール部材１６の厚さｔｓはこのスペーサ１４の厚さに両平坦化膜１５，平坦化膜１７の厚さをそれぞれ加算した１．６＋２＋２＝５．６μｍであり、ｔｓ／ｔｌｃ＝３．５であった。液晶注入後のパネルの状態を観察したところ、表示エリア内外ともに液晶の体積変化に伴う欠陥が見られなかった。また、パネルを−４０℃まで冷却し、室温に戻した後であっても、表示エリア内外ともに液晶の体積変化に伴う欠陥は見られなかった。【００６５】  このようにして作製した実施例２の液晶パネル２１と、実施例１と同様のバックライト２２とを重ね合わせ、図５に示すような駆動シーケンスに従って、フィールド・シーケンシャル方式によるカラー表示を行った。この結果、広い温度範囲において、表示エリア内外で欠陥が生じることなく、高精細、高速応答、高色純度表示を実現できた。【００６６】（実施例３）
厚さ２μｍのアクリル系の平坦化膜１５を介して画素電極４０，４０…（画素数６４０×４８０，対角３．２インチ）を有するガラス基板４と、厚さ２μｍのアクリル系の平坦化膜１７を介して共通電極３を有するガラス基板２とを洗浄した後、ポリイミドを塗布して２００℃で１時間焼成することにより、約２００Åのポリイミド膜を配向膜１１，１２として成膜した。更に、これらの配向膜１１，１２をレーヨン製の布でラビングし、ラビング方向が平行となるようにこれらの２枚の基板を重ね合わせ、周縁部のエポキシ樹脂製のシール部材１６と平均粒径１．６μｍのシリカ製のスペーサ１４とでギャップを保持した空パネルを作製した。【００６７】  この空パネルに、単安定型の強誘電性液晶材料（例えば、クラリアントジャパン製のＲ２３０１）を封入して液晶層１３とした。封入した強誘電性液晶材料の自発分極の大きさは６ｎＣ／ｃｍ２であった。液晶材料をパネルに封入した後、コレステリック相からカイラルスメクチックＣ相の転移点を挟んで１０Ｖの電圧を印加することで、一様な液晶配向状態を実現した。作製したパネルをクロスニコル状態の２枚の偏光フィルム１，５で挟んで液晶パネル２１とし、電圧無印加時に暗状態になるようにした。【００６８】  実施例３では、実施例２と同様に、液晶材料（液晶層１３）の厚さｔｌｃ＝１．６μｍ、シール部材１６の厚さｔｓ＝５．６μｍであり、ｔｓ／ｔｌｃ＝３．５であった。液晶注入後のパネルの状態を観察したところ、表示エリア内外ともに液晶の体積変化に伴う欠陥が見られなかった。また、パネルを−４０℃まで冷却し、室温に戻した後であっても、表示エリア内外ともに液晶の体積変化に伴う欠陥は見られなかった。【００６９】  このようにして作製した実施例３の液晶パネル２１と、実施例１と同様のバックライト２２とを重ね合わせ、図５に示すような駆動シーケンスに従って、フィールド・シーケンシャル方式によるカラー表示を行った。この結果、広い温度範囲において、表示エリア内外で欠陥が生じることなく、高精細、高速応答、高色純度表示を実現できた。【００７０】  上述した実施の形態では、フィールド・シーケンシャル方式の液晶表示装置を例として説明したが、カラーフィルタを設けたカラーフィルタ方式の液晶表示装置においても同様の効果が得られる。【００７１】  図８は、カラーフィルタ方式の液晶表示装置における液晶パネル及びバックライトの模式的断面図である。図８において、図１と同一部分には、同一番号を付してそれらの説明を省略する。共通電極３には、３原色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）のカラーフィルタ６０，６０…が設けられている。また、バックライト２２は、白色光を出射する複数の白色光源素子を備えた白色光源７０と導光及び光拡散板６とから構成されている。このようなカラーフィルタ方式の液晶表示装置にあっては、白色光源７０からの白色光を複数色のカラーフィルタ６０で選択的に透過させることにより、カラー表示を行う。【００７２】  この図８に示す実施の形態でも、液晶層１３の厚さ（ｔｌｃ）とシール部材１６の厚さ（ｔｓ）との間でｔｓ／ｔｌｃ≧２、好ましくはｔｓ／ｔｌｃ≧３の関係を満たしている。なお、図８の例では、ガラス基板４と画素電極４０，４０…との間に平坦化膜１５を設ける構成としたが、ガラス基板２と共通電極３との間に平坦化膜１７を設けても良く、また、図６に示した第２実施の形態と同様に、両方のガラス基板４及びガラス基板２に平坦化膜１５及び平坦化膜１７を設ける構成であっても良い。【００７３】  そして、図９に示すような駆動シーケンスに従ってカラー表示を行うことにより、カラーフィルタ方式の液晶表示装置にあっても、上述したフィールド・シーケンシャル方式の液晶表示装置と同様に、表示エリア内で欠陥が生じることなく、良好な表示を実現できる。【００７４】  上述した実施の形態では、自発分極を有する強誘電性液晶材料を用いた場合について説明したが、自発分極を有する他の液晶材料、例えば反強誘電性液晶材料を用いた場合、または、自発分極を有さないネマチック液晶材料を用いた場合においても、同様の効果が得られる。また、透過型の液晶表示装置に限定されるものではなく、反射型の液晶表示装置、フロント／リアプロジェクタにおいても本発明の適用が可能である。
【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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【手続補正書】
【提出日】平成19年11月27日(2007.11.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向する一対の基板間に液晶材料を充填し、前記一対の基板の周縁部をシール部材で封止している液晶表示装置において、前記シール部材の厚さをｔs 、前記液晶材料の厚さをｔlcとした場合に、ｔs ／ｔlc≧２の条件を満たすことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
ｔs ／ｔlc≧３の条件を満たすことを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記一対の基板の一方の基板の前記シール部材を設けていない領域に平坦化膜を設けてあることを特徴とする請求項１または２記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記一対の基板夫々の前記シール部材を設けていない領域に平坦化膜を設けてあることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項５】
複数の画素夫々に対応して、前記液晶材料に対する電圧印加を制御するスイッチング素子が設けられていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一つに記載の液晶表示装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【国際調査報告】
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