強誘電性液晶パネル
【課題】画素外領域において、初期の配向状態で白表示または黒表示のいずれかの表示が得られて、その表示の単安定性が得られる強誘電性液晶パネルを提供する。
【解決手段】強誘電性液晶パネルにおいて、第１の電極２３は、第２の電極２４より、一方向に配向方向を有する配向膜２６，２７の配向方向に対して直交方向に形成された領域が多い電極である。この配向膜２６，２７の配向方向と直交方向に形成された領域が多い第１の電極２３側にのみ、第１の電極２３を設けた第１の基板２１と配向膜２６との間に絶縁膜２５を設けた構成にする。
【解決手段】強誘電性液晶パネルにおいて、第１の電極２３は、第２の電極２４より、一方向に配向方向を有する配向膜２６，２７の配向方向に対して直交方向に形成された領域が多い電極である。この配向膜２６，２７の配向方向と直交方向に形成された領域が多い第１の電極２３側にのみ、第１の電極２３を設けた第１の基板２１と配向膜２６との間に絶縁膜２５を設けた構成にする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、強誘電性を有する液晶を用いた強誘電性液晶パネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
強誘電性を有するカイラルスメスチック液晶などの強誘電性液晶を用いた液晶パネルは電界の変化に対する応答速度が速いこと、また、双安定性の特性を有することから様々な分野での利用が期待されてきている。
【０００３】
強誘電性液晶パネルで、例えば、マトリックス表示を行う強誘電性液晶表示パネルは、一般に、第１の基板と第２の基板にストライプ状（帯状）の走査電極と信号電極をそれぞれ形成し、その上面側に絶縁膜と配向膜を積層して設け、走査電極と信号電極を直交するようにして対向して配置した間隙に強誘電性液晶を封止し、上下面に偏光板を配設した構成をとっている。
【０００４】
このような構成にあっては、電圧を印加した状態では、走査電極と信号電極が対向している部位の領域、つまり、画素領域にあっては白表示または黒表示の表示制御することができるが、走査電極と信号電極が対向していない部位の領域、つまり、画素外領域にあっては、電圧が印加されないため、白と黒が混在して不均一な表示色が現れて画質を低下させる問題を有していた。
【０００５】
この現象はマトリックス表示を行う構造のみならず、セグメント表示を行う構造の液晶表示パネルでも、セグメント表示部以外の領域で同様な現象が現れていた。よって、従来は、セグメント電極の周囲に、周囲を白表示または黒表示に制御するための周囲用電極を設ける必要があった。
【０００６】
この問題を解決する従来技術には、例えば、特許文献１に開示された構成や特許文献２に開示された構成などを挙げることができる。
特許文献１に開示された従来技術を図７を用いて説明する。なお、図７は説明しやすいようにその主旨を逸脱しないように書き直しした断面図を示したものである。
図７において、１は情報電極、２は走査電極、３は無機コーティング膜、４は電極間隙、１１ａ，１１ｂは基板、１２ａ，１２ｂはショート防止膜、１３ａ，１３ｂは配向制御膜、１４ａ，１４ｂは偏光板、１５は封止材、１６は液晶である。
【０００７】
図７に示された液晶素子の構成は、ガラス板やプラスチック板などからなる透明な基板１１ａ、１１ｂの内面にＩＴＯ膜からなる情報電極１、走査電極２を設けている。情報電極１と走査電極はストライプ状に形成しており、重なり合うとマトリックス構造をなす。また、基板１１ａ上に設けた複数の情報電極１のそれぞれの間隙４及び両端の情報電極１の外側には微粒子を含有する絶縁コーティング膜３を設けている。なお、図７には図示されてはいないが、基板１１ｂ上に設けた走査電極２側においても同様に絶縁コーティング膜３を設けている。つまり、各画素を取り囲む画素外領域に絶縁コーティング膜３を設けた構成をとっている。
【０００８】
また、基板１１ａ上の情報電極１及び絶縁コーティング膜３上にはショート防止膜１２ａと配向制御膜１３ａを積層して設け、基板１１ｂ上の走査電極２及び絶縁コーティング膜３（図示していない）上にもショート防止膜１２ｂと配向制御膜１３ｂを積層して設けている。そして、カイラルスメスチック液晶からなる強誘電性液晶１６を封止材１５を介して封入した構成をとっている。また、上下の基板１１ａ、１１ｂの外側には偏光板１４
ａ、１４ｂを配設した構成をとっている。
【０００９】
特許文献１によれば、各画素を取り囲んで画素外領域に微粒子を含有する絶縁コーティング膜を設けることにより、画素外領域において、画素内と異なる液晶の配向状態が形成されて、黒ドメインと白ドメインの両ドメインの混在がなくなり、混在による画面上のざらつきが解消されるとされている。
また、この無機コーティング膜は所望の配向状態が得られれば、一方の基板にのみ無機コーティング膜を設けても良いとされている。
【００１０】
次に、特許文献２に示された強誘電性液晶パネルの構成は、電極を設けた第１の絶縁基板上に表面エネルギーの極性成分の大きい薄膜と配向膜を積層して設け、電極を設けた第２の絶縁基板上に表面エネルギーの極性成分の小さい薄膜と配向膜を積層して設け、強誘電性液晶を封止した構成をとるものである。
【００１１】
表面エネルギーの極性成分の大きい薄膜はアルミナ，酸化珪素，窒化珪素などの材料で形成し、表面エネルギーの極性成分の小さい薄膜はポリイミド，ポリアクリロニトリル，ポリアミック酸などの材料で形成するとされている。
【００１２】
特許文献２によれば、表面エネルギーの極性成分の大きい薄膜と表面エネルギーの極性成分の小さい薄膜との間に自発分極を有する液晶分子を挟むことによって、電極に電位のない状態では液晶分子の持つ自発分極の方向はセル極性方向と一致し、電界を生じるような電位を電極にかけた場合は電界の大きさに応じて液晶分子の持つ自発分極の方向は電極より発生した電界の向きと一致するとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開平１１−８４３８９号公報（第３−４頁、第１図）
【特許文献２】特開昭６３−１５８５２１号公報（第２−３頁、第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、上記の特許文献１及び特許文献２に示された構成は、本願発明の発明者が様々な実験を行った結果、画素外領域において、初期の配向状態（電圧を一度も印加しない状態）を白又は黒状態に規制することが充分ではなかった。
なお、ここで単安定性とは、強誘電性液晶分子はチルト角を持った円錐（コーン）の稜線に沿って回転移動するが、電圧無印加時において、液晶分子の状態がコーン上のいずれかひとつの状態で安定化している状態をいう。
【００１５】
また、特許文献１に示された構成はショート防止膜の他に無機コーティング膜を設けた構成をとり、特許文献２に示された構成は表面エネルギーの極性成分の大きい薄膜と表面エネルギーの極性成分の小さい薄膜とを設けた構成をとるため、コスト面では製作コストが非常に高くなるという問題も有する。
【００１６】
本発明は、上記の課題を鑑みてなされたもので、初期の配向状態で白表示または黒表示において単安定性をもたらす強誘電性液晶パネルを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記の課題を解決するための手段として、本発明の強誘電性液晶パネルは、一対の基板のそれぞれ内側に、第１の電極と第２の電極とを備え、強誘電性液晶を挟持した強誘電性
液晶パネルであって、第１の電極と第２の電極の上には、それぞれの配向方向が平向となるように配向膜を設け、第１の電極は、第２の電極よりも、配向膜の配向方向と直交方向に形成されている領域が多く、この第１の電極と配向膜との間にのみ、絶縁膜を設けることを特徴とするものである。
【００１８】
また、本発明の強誘電性液晶パネルは、第１の電極が帯状の電極であり、この帯状の長手方向と配向膜の配向方向とは直交する方向にあることを特徴とするものである。
【００１９】
また、本発明の強誘電性液晶パネルは、第１の電極がセグメント形状の電極であることを特徴とするものである。
【００２０】
また、配向膜は、斜方蒸着方法で形成された膜であることを特徴とする。あるいは、樹脂膜をラビング処理した膜であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明は、絶縁膜を、第２の電極より配向膜の配向方向と直交方向に形成されている領域が多い第１の電極側にのみ設けるものである。そして、絶縁膜は第１の電極を設けた基板と配向膜との間に設けるものである。第２の電極側には絶縁膜を設けていない。このように、絶縁膜を第２の電極より配向膜の配向方向と直交方向に形成されている領域が多い第１の電極側にのみ絶縁膜を設けることで、液晶セル内にごく微弱な電界が発生し、この電界により自発分極を有する液晶分子の極性方向を揃えて、画素外領域において、初期の配向状態で白表示または黒表示のいずれかの表示を選択的に得ることができると考えられ、更に、白表示または黒表示の単安定性を効果的に現出させることができる。
【００２２】
一般に、強誘電性液晶パネルの配向膜はSiＯまたはＳｉＯ２などの材料を用いて斜方蒸着方法で形成する。斜方蒸着方法においては、斜方からの蒸着方向（斜方から材料を飛ばして蒸着を行う方向）が配向方向となって現れる。従って、配向膜の配向方向と直交方向に形成されている領域が多い第１の電極側は、配向方向から見ると、つまり、蒸着方向から見ると基板と電極との段差からくる凹凸のある段差部分が多く存在する。
【００２３】
この段差部分が蒸着方向からすると影の部分（電極に隠れて見えない部分）を作り出し、その影の部分には配向膜が付着しなかったり、付着しても薄かったりして配向膜のムラが現れる。また、配向方向も一定方向に整った状態に形成することができない。この問題は斜方蒸着方法で形成した配向膜のみならず、樹脂膜をラビング処理して形成した配向膜でも同様な問題が発生する。
【００２４】
そこで、第１の電極側に絶縁膜を設けることで、段差部分の凹凸が絶縁膜によって凹凸が小さくなと共に表面が滑らかになる。そして、絶縁膜上に形成した配向膜は膜厚が比較的均一になると共にその配向方向も一定方向に整った状態に形成される。これによって、液晶分子の配向特性が良くなり、初期の配向状態での単安定性を誘起するものと思われる。
【００２５】
また、第１の電極と第２電極が帯状の電極である場合には、第１の電極の長手方向が配向膜の配向方向と直交方向にあると、基板と第１の電極との全ての段差部分の凹凸が絶縁膜によって凹凸が小さくなると共に表面が滑らかになり、その上に設ける配向膜は均一に形成できると共に、その配向方向も一定方向に向いて整った形に形成することがきる。
【００２６】
また、第１の電極がセグメント電極であると第２の電極は全面がベタ面なる電極で対処することができる。ベタ面なる第２の電極は凹凸がないので均一な配向膜を設けることができ、更に、セグメント電極である第１の電極側に絶縁膜を設けて配向膜を形成すれば、
上下にわたって良質な配向特性の配向膜が得られ、画素外領域においての初期の配向状態での液晶分子の単安定性が向上する。このような構成とすることで、セグメント電極の周囲に、周囲の表示を制御するための周囲電極を設ける必要がない。
【００２７】
よって、本発明の強誘電性液晶パネルは、画素外領域での白色、黒色の混色が無くなると同時に、初期の配向状態での白表示または黒表示において単安定性が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る強誘電性液晶パネルの模式的に示した要部断面図である。
【図２】図１における電極と配向膜の配向方向との関係を説明する模式的に示した説明図で、図２（ａ）は第１の電極と配向膜の配向方向を示し、図２（ｂ）は第２の電極と配向膜の配向方向を示している。
【図３】図１における絶縁膜を設けることによる効果を説明する模式的に示した説明図で、図３（ａ）は基板上に第１の電極を設けたときにおける説明図、図３（ｂ）は絶縁膜を設けたときにおける説明図、図３（ｃ）は配向膜を設けたときの説明図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る強誘電性液晶パネルの模式的に示した要部断面図である。
【図５】図４における電極と配向膜の配向方向との関係を説明する模式的に示した説明図で、図５（ａ）は第１の電極と配向膜の配向方向を示し、図５（ｂ）は第２の電極と配向膜の配向方向を示している。
【図６】本発明の第３実施形態に係る強誘電性液晶パネルの模式的に示した要部断面図である。
【図７】特許文献１に記載された強誘電性液晶素子の要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
本発明の強誘電性液晶パネルは絶縁膜を片方の基板側にのみ設ける。具体的には、電極が配向膜の配向方向と直交方向に形成されている領域が多い方の電極側に絶縁膜を設ける。そして、絶縁膜は電極が形成された基板と配向膜の間に設ける。
以下、本発明の実施形態について図を用いて説明する。
【００３０】
［第１実施形態の説明：図１、図２、図３］
本発明の第１実施形態に係る強誘電性液晶パネルについて、図１〜３を用いて説明する。なお、図１は本発明の第１実施形態に係る強誘電性液晶パネルの模式的に示した要部断面図である。また、図２は図１における電極と配向膜の配向方向との関係を説明する模式的に示した説明図で、図２（ａ）は第１の電極と配向膜の配向方向を示し、図２（ｂ）は第２の電極と配向膜の配向方向を示している。また、図３は図１における絶縁膜を設けることによる効果を説明する模式的に示した説明図で、図３（ａ）は基板上に第１の電極を設けたときにおける説明図、図３（ｂ）は絶縁膜を設けたときにおける説明図、図３（ｃ）は配向膜を設けたときの説明図を示している。
【００３１】
図１において、２１は第１の基板、２２は第２の基板、２３は第１の電極、２４は第２の電極、２５は絶縁膜、２６，２７は配向膜、２８はシール材、２９は強誘電性液晶、３１，３２は偏光板を表している。そして、これらの主要構成部品によって本発明の強誘電性液晶パネル２０を構成している。また、図２において、矢印Ｐ１は配向膜２６の配向方向を表しており、矢印Ｐ２は配向膜２７の配向方向を表している。
【００３２】
強誘電性液晶パネル２０は、第１の電極２３を設けた第１の基板２１上に絶縁膜２６と配向膜２６を積層して設け、一方、第２の電極２４を設けた第２の基板２２上に配向膜２７を設け、この第１の基板２１と第２の基板２２を対向して配置し、その間隙に強誘電性液晶２９をシール材２８で貼り合わせた構成をなす。また、第１の基板２１と第２の基板２２の外側にはそれぞれ偏光板３１、３２を設けた構成をなす。
【００３３】
ここで、第１の基板２１，第２の基板２２は透明なガラス板からなり、概ね０．５〜１．１ｍｍの範囲の厚みのものが用いられる。この第１の基板２１上には第１の電極２３を設け、第２の基板２２上には第２の電極２４を設けている。
【００３４】
第１の電極２３及び第２の電極２４はＩＴＯ（Indium Tin Oxide）膜からなり、概ね２５０〜２０００Åの範囲の厚みに形成している。第１の電極２３の形状は、図２（ａ）に示すように、図中左右方向に帯状に長く延びた形状をなして複数並んでいる。なお、帯状に長く延びた方向を長手方向と呼ぶことにする。
第２の電極２４の形状は、図２（ｂ）に示すように、図中上下方向に帯状に長く延びた形状をなして複数並んでいる。
この第１の電極２３と第２の電極２４が対向して配置されることにより、第１の電極２３と第２の電極２４が重なり合った部位が画素領域となりドットマトリックス状に画素が形成される。
第１の電極２３及び第２の電極２４は、真空蒸着法やスパッタリング法などのＰＶＤ法で第１の基板２１上及び第２の基板２２上全面にＩＴＯ膜からなる電極膜を形成し、その後にフォトリソグラフィ法によって所要の形状に形成している。
【００３５】
絶縁膜２５は、図１に示すように、第１の電極２３を設けた第１の基板２１側にあって、配向膜２６との間に設けている。この絶縁膜２５は第１実施形態においてはＳｉＯ２材料を用いて形成しているが、ＳｉＯ２以外の材料としてはＴｉＯ２，Ａｌ２Ｏ３，Ｓｉ３Ｎ４などの材料も好適に利用することができる。誘電率の高い材料を用いるのが好ましい。
真空蒸着法やスパッタリング法などのＰＶＤ法もしくは印刷により概ね５００Å位の厚みに形成している。
【００３６】
この絶縁膜２５は、第１実施形態においては、第１の電極２３を設けた第１の基板２１側にのみ設けている。これは、図２（ａ）に示すように、第１の電極２３の長手方向が矢印Ｐ１で示した配向膜２６の配向方向Ｐ１と直交方向になっているからである。
つまり、配向膜２６の配向方向Ｐ１と直交方向になっている第１の電極２３側に絶縁膜２６を設けているものである。
図２（ｂ）で示した第２の基板２２上に設けた第２の電極２４は、その電極の長手方向は矢印Ｐ２で示した配向膜２７の配向方向Ｐ２と平行方向になっている。配向膜２７の配向方向Ｐ２と平行方向をとる電極側には絶縁膜を設けていない。
【００３７】
次に、絶縁膜２５上に設けた配向膜２６、及び第２の電極２４上に設けた配向膜２７はＳｉＯ２，ＳｉＯなどの材料を用いて斜方蒸着方法で形成している。配向膜２６，２７の厚みは概ね６００Å位の厚みに形成している。
また、第１の基板２１側の絶縁膜２５上に設ける配向膜２６は、図２（ａ）に示す配向方向Ｐ１になるように斜方蒸着によって形成し、第２の電極２４を設けた第２の基板２２上に設ける配向膜２７は、図２（ｂ）に示す配向方向Ｐ２になるように斜方蒸着によって形成している。
そして、配向膜２６の配向方向Ｐ１と配向膜２７の配向方向Ｐ２とが同一方向になるように第１の基板２１と第２の基板２２とを対向して配置している。
【００３８】
強誘電性液晶２９は、第１実施形態においては、カイラルスメスチック液晶を用いている。
【００３９】
シール材２８は、第１実施形態においては、熱硬化性エポキシ樹脂をスクリーン印刷法などで印刷し、熱硬化したものから構成している。なお、エポキシ樹脂に限るものではなく、アクリル樹脂などであっても良い。また、紫外線硬化型の樹脂でも構わない。
スペーサボールは強誘電性液晶２９を封入する間隙（ギャップ）を設けるために用いるもので、ギャップは概ね１．５μｍ位に設定している。
【００４０】
［効果の説明：図３］
次に、上記の構成をとることによる効果を図３を用いて説明する。なお、図３は第１の基板２１上に形成した第１の電極２３の長手方向に対して直交する方向に切断した断面を示すもので、矢印Ｐ１は配向膜２６の配向方向を示し、矢印Ｑは斜方蒸着方法で配向膜２６を形成するときにおける斜方から材料を飛ばして蒸着を行う蒸着方向を示している。
【００４１】
図３（ａ）において、第１の基板２１上には帯状の第１の電極２３が複数並んで設けられている。相隣り合う第１の電極２３の間には間隙が有り、その間隙には段差部Ａが生じている。この段差部Ａは第１の電極２３の厚みによって生じる段差である。
この段差部Ａは段差部Ａ１と段差部Ａ２とに分けることができる。段差部Ａ１は第１の電極２３の図中右側にできる段差部であり、段差部Ａ２は図中左側にできる段差部である。
配向膜の蒸着方向Ｑから見ると、特に段差部Ａ２の部分は第１の電極２３で隠れてしまって影になる部分（隠れて見えない部分）でもある。もし、第１の電極２３上に直接配向膜を形成すると影となる段差部Ａ２の部分は十分に配向膜を形成することができない。
【００４２】
強誘電性液晶パネルにあっては、一般に、配向膜は斜方蒸着方法によって形成する。つまり、電極を設けた基板上に矢印Ｑで示したごとく斜め方向から蒸着材料を飛ばして基板や電極上に付着させ、配向膜を形成する。なお、本発明においては、斜め方向から材料を飛ばして蒸着を行う方向を蒸着方向と表している。斜方蒸着方法においては、蒸着方向が配向方向となって現れる。
【００４３】
斜方蒸着方法をとる限りにおいては、上記で述べた段差部Ａがあって、しかも蒸着方向Ｑから見て影になる段差部Ａ２があると、その段差部Ａ２には配向膜が付着しなかったり、あるいは、付着してもその量が少なかったりして配向膜のムラや配向方向の乱れが発生する。そして、この配向膜のムラや配向方向の乱れが液晶分子の配向特性を大きく乱す要因になる。
【００４４】
次に、図３（ｂ）において、図３（ｂ）は絶縁膜２５を形成した図を示しているが、絶縁膜２５は真空蒸着法やスパッタリング法、イオンプレーティング法または印刷などで形成する。配向膜２６，２７と違ってこの絶縁膜２５は斜方蒸着方法での形成方法はとらない。従って、第１の基板２１上や第１の電極２３上に全面にわたって絶縁膜２５が形成される。段差部Ａの部分にも絶縁膜が設けられ、矢印Ｂで示したように段差部Ａの部分の凹凸は和らげられて小さくなる。このため、絶縁膜２５の表面は段差部Ａの部分に僅かな凹凸が現れるものの全体的には凹凸の小さい滑らかな表面が得られるようになる。
【００４５】
図３（ｃ）において、図３（ｃ）は蒸着方向Ｑの下での斜方蒸着方法によって配向膜２６を形成した図を示している。絶縁膜２５の表面が全体的に凹凸の小さい滑らかな表面をなしているために配向膜は比較的均一に形成することができる。また、その配向方向も一定方向に整った状態で形成することができる。
【００４６】
ところで、第２の電極２４側は、図２（ｂ）に示すように、第２の電極２４の長手方向が配向膜２７の配向方法Ｐ２と同一方向、つまり、平行方向をなしている。
斜方蒸着方法による配向膜の配向方向はその斜めからの蒸着方向に沿って形成されるので、斜めからの蒸着方向は配向方向に沿っている。
つまり、配向膜２７は第２の電極２４の長手方向に沿って斜方蒸着で形成されるので、相隣り合う第２の電極２４との間隙の段差部にも一様に配向膜が形成される。また、その配向方向も一定方向に整った状態で形成される。このため、第２の電極２４並びに第２の基板２２上に設ける配向膜２７は配向特性の良い配向膜が形成されることになる。
【００４７】
以上、図３を用いて絶縁膜２５を設ける第１の電極２３側について説明した。第１の電極２３の長手方向は配向膜２６の配向方向Ｐ１と直交方向に形成されていることから、つまり、配向膜２６の蒸着方向Ｑに対して直交する方向にあるため、上記したように、蒸着方向Ｑから見れば段差部Ａ２による影の部分が沢山現れる。もし、第１の電極２３や第１の基板２１上に直接配向膜２５を形成したならば、この影の部分は配向膜が付着しなかったり、付着しても量が少なかったりして付着量にムラが現れる。また、配向方向も一定方向に整った状態が得られずに配向方向の乱れが発生する。
しかしながら、第１の電極２３や第１の基板２１上に絶縁膜２５を設けることで、上記したように、段差部Ａの凹凸は小さくなって滑らかな表面になるため、配向膜２６は均一な厚みで一定方向に整った配向方向が得られる。これによって、液晶分子の配向特性が良くなり、画素外領域では、初期の配向状態において白表示または黒表示の単安定性を誘発して安定した表示を現出させる効果を生む。
本願発明の発明者が様々な実験を行った結果、上記に述べた構成をとることで液晶分子の配向特性を向上させ、初期の配向状態（電圧を一度も印加しない状態）で白表示または黒表示に規制することが充分可能なことを見出したものである
【００４８】
また、絶縁膜は片側の電極側にのみ設ける構成をとるので、製作コストの面でも大変安くすることができる。
【００４９】
なお、第１実施形態においては、配向膜の配向方向に対して直交する方向に形成された帯状の電極を第１の電極と規定して呼称し、配向膜の配向方向と平行方向に形成された帯状の電極を第２の電極と規定して呼称した。
本発明においては、配向膜の配向方向と直交する方向に形成された領域が多い電極を第１の電極と規定し、配向膜の配向方向と直交する方向に形成された領域が少ない電極を第２の電極と規定するものである。
第１実施形態においては、図２に示すように、第１の電極、第２の電極共に帯状の形状をなすため、第１の電極は配向膜の配向方向と１００％直交方向にあり、また、第２の電極は配向膜の配向方向と１００％平行方向にある。
【００５０】
本発明においては、配向膜の配向方向と直交する方向に形成された領域が多い電極側に、つまり、第１の電極側に絶縁膜を設けるものである。なぜなら、配向方向と直交する方向に設けた領域が少ない第２の電極側に絶縁膜を設けるより、より一層高い効果が得られるからである。
【００５１】
また、第１実施形態においては、この第１の電極を設けた基板を第１の基板と呼称し、第２の電極を設けた基板を第２の基板と呼称したものであるが、特に基板についての呼称に制限を加えるものではない。また、図１においては、第１の電極２３を設けた第１の基板２１を下側に配置し、第２の電極２４を設けた第２の基板２２を上側に配置した構造をとったが、これが逆になった配置構造であっても何ら差し障りはないものである。
さらに、配向方向Ｐ１と配向方向Ｐ２とを同じ向きで図示したが、配向方向Ｐ１と配向
方向Ｐ２との関係は、平行であればよく、例えば向きが１８０度反対方向であっても、同じ効果が得られる。
【００５２】
〔第２実施形態の説明：図４、図５〕
次に、本発明の第２実施形態に係る強誘電性液晶パネルについて図４、図５を用いて説明する。図４は本発明の第２実施形態に係る強誘電性液晶パネルの模式的に示した要部断面図である。また、図５は図４における電極と配向膜の配向方向との関係を説明する模式的に示した説明図で、図５（ａ）は第１の電極と配向膜の配向方向を示し、図５（ｂ）は第２の電極と配向膜の配向方向を示している。
【００５３】
図４において、２１は第１の基板、２２は第２の基板、４３は第１の電極、４４は第２の電極、２５は絶縁膜、２６，２７は配向膜、２８はシール材、２９は強誘電性液晶、３１，３２は偏光板である。そして、これらの主要構成部品によって第２実施形態の強誘電性液晶パネル４０を構成している。
ここで、第２実施形態に係る強誘電性液晶パネル４０は、前述の第１実施形態の強誘電性液晶パネルと対比すると第１の電極４３と第２の電極４４の形状のみが異なっている。他の構成部品の仕様は前述の第１実施形態の構成部品と同じ仕様をなしているので同じ符号を付与している。以降においては、仕様の異なる第１の電極４３と第２の電極４４を中心にして説明し、他の構成部品の説明は必要限度に留めることにする。
【００５４】
第１の電極４３は、図５（ａ）に示すように、７つのセグメント電極４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄ，４３ｅ，４３ｆ，４３ｇから構成したセグメント電極である。また、第２の電極４４は、図５（ｂ）に示すように、矩形の形状でベタ面に形成した電極である。
そして、第１の電極４３と第２の電極４４が対向して重なり合った部分が、つまり、セグメント電極が形成された領域部分が画像を表示する画素領域になり、それ以外の領域が画素外領域になる。
また、第１の電極４３及び第２の電極４４はいずれもＩＴＯ膜からなるものである。
【００５５】
第１の電極４３のセグメント電極と配向膜２６の配向方向との関係は、図５（ａ）に示すように、セグメント電極４３ａ、４３ｄ、４３ｇの３つのセグメント電極が矢印で示した配向方向Ｐ１に対して直交する方向になっている。つまり、セグメント電極４３ａ、４３ｄ、４３ｇと直交する方向に配向膜２６の配向方向Ｐ１を設けている。
【００５６】
第２の電極４４と配向膜２７の配向方向との関係は、図５（ｂ）に示すように、第２の電極４４はベタ面をなす電極であるが、第１の電極４３の配向膜２６の配向方向Ｐ１と同一方向になるように配向方向Ｐ２を設けている。
【００５７】
第２実施形態においては、３つのセグメント電極４３ａ，４３ｄ，４３ｇと直交方向に配向膜２６の配向方向Ｐ１を設けたが、特にこの方向に限定するものではない。例えば、他の４つのセグメント電極４３ｂ，４３ｃ，４３ｅ，４３ｆと直交方向に配向膜２６の配向方向を設けても構わないものである。なお、この場合においては、第２の電極４４上に設ける配向膜２７の配向方向も同一方向になるように合わせる必要がある。
【００５８】
絶縁膜２５はセグメント電極なる第１の電極４３側に設ける。絶縁膜２５の仕様については前述の第１実施形態における仕様と同じ仕様であるので、ここでの説明は省略する。また、配向膜２６、２７の仕様も前述の第１実施形態における配向膜の仕様と同じ仕様であるので、ここでの説明は省略する。
【００５９】
以上の構成をなした強誘電性液晶パネルは、前述の第１実施形態における強誘電性液晶パネルで説明した効果と同じ効果を奏する。つまり、画素外領域を制御するための電極を
設けることなく、セグメント電極４３の周囲の全領域において、あらかじめ白表示、または黒表示を制御することができた。
また、先の実施形態と同様、配向方向Ｐ１と配向方向Ｐ２とを同じ向きで図示したが、配向方向Ｐ１と配向方向Ｐ２との関係は、平行であればよく、例えば向きが１８０度反対方向であっても、同じ効果が得られる。
【００６０】
［第３実施形態の説明：図６］
次に、本発明の第３実施形態に係る強誘電性液晶パネルについて図６を用いて説明する。図６は本発明の第３実施形態に係る強誘電性液晶パネルの模式的に示した要部断面図である。
【００６１】
図６において、２１は第１の基板、２２は第２の基板、２３は第１の電極、２４は第２の電極、２５は絶縁膜、５６，５７は配向膜、２８はシール材、２９は強誘電性液晶、３１，３２は偏光板である。そして、これらの主要構成部品によって第３実施形態の強誘電性液晶パネル５０を構成している。
ここで、第３実施形態に係る強誘電性液晶パネル５０は、前述の第１実施形態の強誘電性液晶パネルと対比すると配向膜５６，５７の仕様のみが異なる。他の構成部品の仕様は前述の第１実施形態の構成部品と同じ仕様をなしているので同じ符号を付している。以降においては、仕様の異なる配向膜５６，５７を中心にして説明し、他の構成部品の説明は必要限度に留めることにする。
【００６２】
第１の基板２１側の絶縁膜２５上に設ける配向膜５６、及び第２の基板２２側の第２の電極２４上に設ける配向膜５７は、第３実施形態においては、ポリイミド樹脂から形成している。スピンコート法や印刷法によってポリイミド樹脂の薄膜を形成し、その後にロール状にした綿布などを用いてラビング処理を行って一定方向に配向処理を施している。
【００６３】
配向膜５６，５７の配向方向は前述の第１実施形態での図２に示したように、配向膜５６の配向方向は帯状の第１の電極２３の長手方向に対して直交方向に配向方向Ｐ１を形成している（図２（ａ）参照）。また、配向膜５７の配向方向は第２の電極２４の長手方向に対して平行方向に配向方向Ｐ２を形成している（図２（ｂ）参照）。以上の構成をなした配向膜５６，５７は前述の第１実施形態における斜方蒸着方法で形成した配向膜と同等な働きをなす。また、このような樹脂で形成した配向膜であっても、電極と直交する領域が多い場合には、図３（ａ）で図示したように、斜方蒸着膜の配向膜を形成した場合と同じく、段差部Aにおいて、ラビング処理時に発生する配向ムラが発生する。
【００６４】
よって、先の実施形態と同様に、第１の電極２３や第１の基板２１上に絶縁膜２５を設けることで、段差部Ａの凹凸は小さくなって滑らかな表面になるため、配向膜５６は均一な厚みで一定方向に整った配向方向が得られる。これによって、液晶分子の配向特性が良くなり、画素外領域では、初期の配向状態において白表示または黒表示の単安定性を誘発して安定した表示を現出させる。
【００６５】
なお、第３実施形態においては、配向膜はポリイミド樹脂で形成したが、ポリイミド樹脂に限るものはなく、他の樹脂としてはポリアミド樹脂やポリビニールアルコール（ＰＶＡ）樹脂などの樹脂を用いることも可能である。また、本実施形態では、第１実施形態の帯状電極を用いて説明したが、第２実施形態のセグメント電極形状であっても同様な効果が得られる。
また、先の実施形態と同様、配向方向Ｐ１と配向方向Ｐ２との関係は、平行であればよく、例えば向きが、同一方向であっても、１８０度反対方向であっても、同じ効果が得られる。
【符号の説明】
【００６６】
２０、４０、５０ 強誘電性液晶パネル
２１ 第１の基板
２２ 第２の基板
２３、４３ 第１の電極
２４、４４ 第２の電極
２５ 絶縁膜
２６、２７、５６、５７ 配向膜
２８ シール材
２９ 強誘電性液晶
３１、３２ 偏光板
【技術分野】
【０００１】
本発明は、強誘電性を有する液晶を用いた強誘電性液晶パネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
強誘電性を有するカイラルスメスチック液晶などの強誘電性液晶を用いた液晶パネルは電界の変化に対する応答速度が速いこと、また、双安定性の特性を有することから様々な分野での利用が期待されてきている。
【０００３】
強誘電性液晶パネルで、例えば、マトリックス表示を行う強誘電性液晶表示パネルは、一般に、第１の基板と第２の基板にストライプ状（帯状）の走査電極と信号電極をそれぞれ形成し、その上面側に絶縁膜と配向膜を積層して設け、走査電極と信号電極を直交するようにして対向して配置した間隙に強誘電性液晶を封止し、上下面に偏光板を配設した構成をとっている。
【０００４】
このような構成にあっては、電圧を印加した状態では、走査電極と信号電極が対向している部位の領域、つまり、画素領域にあっては白表示または黒表示の表示制御することができるが、走査電極と信号電極が対向していない部位の領域、つまり、画素外領域にあっては、電圧が印加されないため、白と黒が混在して不均一な表示色が現れて画質を低下させる問題を有していた。
【０００５】
この現象はマトリックス表示を行う構造のみならず、セグメント表示を行う構造の液晶表示パネルでも、セグメント表示部以外の領域で同様な現象が現れていた。よって、従来は、セグメント電極の周囲に、周囲を白表示または黒表示に制御するための周囲用電極を設ける必要があった。
【０００６】
この問題を解決する従来技術には、例えば、特許文献１に開示された構成や特許文献２に開示された構成などを挙げることができる。
特許文献１に開示された従来技術を図７を用いて説明する。なお、図７は説明しやすいようにその主旨を逸脱しないように書き直しした断面図を示したものである。
図７において、１は情報電極、２は走査電極、３は無機コーティング膜、４は電極間隙、１１ａ，１１ｂは基板、１２ａ，１２ｂはショート防止膜、１３ａ，１３ｂは配向制御膜、１４ａ，１４ｂは偏光板、１５は封止材、１６は液晶である。
【０００７】
図７に示された液晶素子の構成は、ガラス板やプラスチック板などからなる透明な基板１１ａ、１１ｂの内面にＩＴＯ膜からなる情報電極１、走査電極２を設けている。情報電極１と走査電極はストライプ状に形成しており、重なり合うとマトリックス構造をなす。また、基板１１ａ上に設けた複数の情報電極１のそれぞれの間隙４及び両端の情報電極１の外側には微粒子を含有する絶縁コーティング膜３を設けている。なお、図７には図示されてはいないが、基板１１ｂ上に設けた走査電極２側においても同様に絶縁コーティング膜３を設けている。つまり、各画素を取り囲む画素外領域に絶縁コーティング膜３を設けた構成をとっている。
【０００８】
また、基板１１ａ上の情報電極１及び絶縁コーティング膜３上にはショート防止膜１２ａと配向制御膜１３ａを積層して設け、基板１１ｂ上の走査電極２及び絶縁コーティング膜３（図示していない）上にもショート防止膜１２ｂと配向制御膜１３ｂを積層して設けている。そして、カイラルスメスチック液晶からなる強誘電性液晶１６を封止材１５を介して封入した構成をとっている。また、上下の基板１１ａ、１１ｂの外側には偏光板１４
ａ、１４ｂを配設した構成をとっている。
【０００９】
特許文献１によれば、各画素を取り囲んで画素外領域に微粒子を含有する絶縁コーティング膜を設けることにより、画素外領域において、画素内と異なる液晶の配向状態が形成されて、黒ドメインと白ドメインの両ドメインの混在がなくなり、混在による画面上のざらつきが解消されるとされている。
また、この無機コーティング膜は所望の配向状態が得られれば、一方の基板にのみ無機コーティング膜を設けても良いとされている。
【００１０】
次に、特許文献２に示された強誘電性液晶パネルの構成は、電極を設けた第１の絶縁基板上に表面エネルギーの極性成分の大きい薄膜と配向膜を積層して設け、電極を設けた第２の絶縁基板上に表面エネルギーの極性成分の小さい薄膜と配向膜を積層して設け、強誘電性液晶を封止した構成をとるものである。
【００１１】
表面エネルギーの極性成分の大きい薄膜はアルミナ，酸化珪素，窒化珪素などの材料で形成し、表面エネルギーの極性成分の小さい薄膜はポリイミド，ポリアクリロニトリル，ポリアミック酸などの材料で形成するとされている。
【００１２】
特許文献２によれば、表面エネルギーの極性成分の大きい薄膜と表面エネルギーの極性成分の小さい薄膜との間に自発分極を有する液晶分子を挟むことによって、電極に電位のない状態では液晶分子の持つ自発分極の方向はセル極性方向と一致し、電界を生じるような電位を電極にかけた場合は電界の大きさに応じて液晶分子の持つ自発分極の方向は電極より発生した電界の向きと一致するとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開平１１−８４３８９号公報（第３−４頁、第１図）
【特許文献２】特開昭６３−１５８５２１号公報（第２−３頁、第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、上記の特許文献１及び特許文献２に示された構成は、本願発明の発明者が様々な実験を行った結果、画素外領域において、初期の配向状態（電圧を一度も印加しない状態）を白又は黒状態に規制することが充分ではなかった。
なお、ここで単安定性とは、強誘電性液晶分子はチルト角を持った円錐（コーン）の稜線に沿って回転移動するが、電圧無印加時において、液晶分子の状態がコーン上のいずれかひとつの状態で安定化している状態をいう。
【００１５】
また、特許文献１に示された構成はショート防止膜の他に無機コーティング膜を設けた構成をとり、特許文献２に示された構成は表面エネルギーの極性成分の大きい薄膜と表面エネルギーの極性成分の小さい薄膜とを設けた構成をとるため、コスト面では製作コストが非常に高くなるという問題も有する。
【００１６】
本発明は、上記の課題を鑑みてなされたもので、初期の配向状態で白表示または黒表示において単安定性をもたらす強誘電性液晶パネルを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記の課題を解決するための手段として、本発明の強誘電性液晶パネルは、一対の基板のそれぞれ内側に、第１の電極と第２の電極とを備え、強誘電性液晶を挟持した強誘電性
液晶パネルであって、第１の電極と第２の電極の上には、それぞれの配向方向が平向となるように配向膜を設け、第１の電極は、第２の電極よりも、配向膜の配向方向と直交方向に形成されている領域が多く、この第１の電極と配向膜との間にのみ、絶縁膜を設けることを特徴とするものである。
【００１８】
また、本発明の強誘電性液晶パネルは、第１の電極が帯状の電極であり、この帯状の長手方向と配向膜の配向方向とは直交する方向にあることを特徴とするものである。
【００１９】
また、本発明の強誘電性液晶パネルは、第１の電極がセグメント形状の電極であることを特徴とするものである。
【００２０】
また、配向膜は、斜方蒸着方法で形成された膜であることを特徴とする。あるいは、樹脂膜をラビング処理した膜であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明は、絶縁膜を、第２の電極より配向膜の配向方向と直交方向に形成されている領域が多い第１の電極側にのみ設けるものである。そして、絶縁膜は第１の電極を設けた基板と配向膜との間に設けるものである。第２の電極側には絶縁膜を設けていない。このように、絶縁膜を第２の電極より配向膜の配向方向と直交方向に形成されている領域が多い第１の電極側にのみ絶縁膜を設けることで、液晶セル内にごく微弱な電界が発生し、この電界により自発分極を有する液晶分子の極性方向を揃えて、画素外領域において、初期の配向状態で白表示または黒表示のいずれかの表示を選択的に得ることができると考えられ、更に、白表示または黒表示の単安定性を効果的に現出させることができる。
【００２２】
一般に、強誘電性液晶パネルの配向膜はSiＯまたはＳｉＯ２などの材料を用いて斜方蒸着方法で形成する。斜方蒸着方法においては、斜方からの蒸着方向（斜方から材料を飛ばして蒸着を行う方向）が配向方向となって現れる。従って、配向膜の配向方向と直交方向に形成されている領域が多い第１の電極側は、配向方向から見ると、つまり、蒸着方向から見ると基板と電極との段差からくる凹凸のある段差部分が多く存在する。
【００２３】
この段差部分が蒸着方向からすると影の部分（電極に隠れて見えない部分）を作り出し、その影の部分には配向膜が付着しなかったり、付着しても薄かったりして配向膜のムラが現れる。また、配向方向も一定方向に整った状態に形成することができない。この問題は斜方蒸着方法で形成した配向膜のみならず、樹脂膜をラビング処理して形成した配向膜でも同様な問題が発生する。
【００２４】
そこで、第１の電極側に絶縁膜を設けることで、段差部分の凹凸が絶縁膜によって凹凸が小さくなと共に表面が滑らかになる。そして、絶縁膜上に形成した配向膜は膜厚が比較的均一になると共にその配向方向も一定方向に整った状態に形成される。これによって、液晶分子の配向特性が良くなり、初期の配向状態での単安定性を誘起するものと思われる。
【００２５】
また、第１の電極と第２電極が帯状の電極である場合には、第１の電極の長手方向が配向膜の配向方向と直交方向にあると、基板と第１の電極との全ての段差部分の凹凸が絶縁膜によって凹凸が小さくなると共に表面が滑らかになり、その上に設ける配向膜は均一に形成できると共に、その配向方向も一定方向に向いて整った形に形成することがきる。
【００２６】
また、第１の電極がセグメント電極であると第２の電極は全面がベタ面なる電極で対処することができる。ベタ面なる第２の電極は凹凸がないので均一な配向膜を設けることができ、更に、セグメント電極である第１の電極側に絶縁膜を設けて配向膜を形成すれば、
上下にわたって良質な配向特性の配向膜が得られ、画素外領域においての初期の配向状態での液晶分子の単安定性が向上する。このような構成とすることで、セグメント電極の周囲に、周囲の表示を制御するための周囲電極を設ける必要がない。
【００２７】
よって、本発明の強誘電性液晶パネルは、画素外領域での白色、黒色の混色が無くなると同時に、初期の配向状態での白表示または黒表示において単安定性が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る強誘電性液晶パネルの模式的に示した要部断面図である。
【図２】図１における電極と配向膜の配向方向との関係を説明する模式的に示した説明図で、図２（ａ）は第１の電極と配向膜の配向方向を示し、図２（ｂ）は第２の電極と配向膜の配向方向を示している。
【図３】図１における絶縁膜を設けることによる効果を説明する模式的に示した説明図で、図３（ａ）は基板上に第１の電極を設けたときにおける説明図、図３（ｂ）は絶縁膜を設けたときにおける説明図、図３（ｃ）は配向膜を設けたときの説明図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る強誘電性液晶パネルの模式的に示した要部断面図である。
【図５】図４における電極と配向膜の配向方向との関係を説明する模式的に示した説明図で、図５（ａ）は第１の電極と配向膜の配向方向を示し、図５（ｂ）は第２の電極と配向膜の配向方向を示している。
【図６】本発明の第３実施形態に係る強誘電性液晶パネルの模式的に示した要部断面図である。
【図７】特許文献１に記載された強誘電性液晶素子の要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
本発明の強誘電性液晶パネルは絶縁膜を片方の基板側にのみ設ける。具体的には、電極が配向膜の配向方向と直交方向に形成されている領域が多い方の電極側に絶縁膜を設ける。そして、絶縁膜は電極が形成された基板と配向膜の間に設ける。
以下、本発明の実施形態について図を用いて説明する。
【００３０】
［第１実施形態の説明：図１、図２、図３］
本発明の第１実施形態に係る強誘電性液晶パネルについて、図１〜３を用いて説明する。なお、図１は本発明の第１実施形態に係る強誘電性液晶パネルの模式的に示した要部断面図である。また、図２は図１における電極と配向膜の配向方向との関係を説明する模式的に示した説明図で、図２（ａ）は第１の電極と配向膜の配向方向を示し、図２（ｂ）は第２の電極と配向膜の配向方向を示している。また、図３は図１における絶縁膜を設けることによる効果を説明する模式的に示した説明図で、図３（ａ）は基板上に第１の電極を設けたときにおける説明図、図３（ｂ）は絶縁膜を設けたときにおける説明図、図３（ｃ）は配向膜を設けたときの説明図を示している。
【００３１】
図１において、２１は第１の基板、２２は第２の基板、２３は第１の電極、２４は第２の電極、２５は絶縁膜、２６，２７は配向膜、２８はシール材、２９は強誘電性液晶、３１，３２は偏光板を表している。そして、これらの主要構成部品によって本発明の強誘電性液晶パネル２０を構成している。また、図２において、矢印Ｐ１は配向膜２６の配向方向を表しており、矢印Ｐ２は配向膜２７の配向方向を表している。
【００３２】
強誘電性液晶パネル２０は、第１の電極２３を設けた第１の基板２１上に絶縁膜２６と配向膜２６を積層して設け、一方、第２の電極２４を設けた第２の基板２２上に配向膜２７を設け、この第１の基板２１と第２の基板２２を対向して配置し、その間隙に強誘電性液晶２９をシール材２８で貼り合わせた構成をなす。また、第１の基板２１と第２の基板２２の外側にはそれぞれ偏光板３１、３２を設けた構成をなす。
【００３３】
ここで、第１の基板２１，第２の基板２２は透明なガラス板からなり、概ね０．５〜１．１ｍｍの範囲の厚みのものが用いられる。この第１の基板２１上には第１の電極２３を設け、第２の基板２２上には第２の電極２４を設けている。
【００３４】
第１の電極２３及び第２の電極２４はＩＴＯ（Indium Tin Oxide）膜からなり、概ね２５０〜２０００Åの範囲の厚みに形成している。第１の電極２３の形状は、図２（ａ）に示すように、図中左右方向に帯状に長く延びた形状をなして複数並んでいる。なお、帯状に長く延びた方向を長手方向と呼ぶことにする。
第２の電極２４の形状は、図２（ｂ）に示すように、図中上下方向に帯状に長く延びた形状をなして複数並んでいる。
この第１の電極２３と第２の電極２４が対向して配置されることにより、第１の電極２３と第２の電極２４が重なり合った部位が画素領域となりドットマトリックス状に画素が形成される。
第１の電極２３及び第２の電極２４は、真空蒸着法やスパッタリング法などのＰＶＤ法で第１の基板２１上及び第２の基板２２上全面にＩＴＯ膜からなる電極膜を形成し、その後にフォトリソグラフィ法によって所要の形状に形成している。
【００３５】
絶縁膜２５は、図１に示すように、第１の電極２３を設けた第１の基板２１側にあって、配向膜２６との間に設けている。この絶縁膜２５は第１実施形態においてはＳｉＯ２材料を用いて形成しているが、ＳｉＯ２以外の材料としてはＴｉＯ２，Ａｌ２Ｏ３，Ｓｉ３Ｎ４などの材料も好適に利用することができる。誘電率の高い材料を用いるのが好ましい。
真空蒸着法やスパッタリング法などのＰＶＤ法もしくは印刷により概ね５００Å位の厚みに形成している。
【００３６】
この絶縁膜２５は、第１実施形態においては、第１の電極２３を設けた第１の基板２１側にのみ設けている。これは、図２（ａ）に示すように、第１の電極２３の長手方向が矢印Ｐ１で示した配向膜２６の配向方向Ｐ１と直交方向になっているからである。
つまり、配向膜２６の配向方向Ｐ１と直交方向になっている第１の電極２３側に絶縁膜２６を設けているものである。
図２（ｂ）で示した第２の基板２２上に設けた第２の電極２４は、その電極の長手方向は矢印Ｐ２で示した配向膜２７の配向方向Ｐ２と平行方向になっている。配向膜２７の配向方向Ｐ２と平行方向をとる電極側には絶縁膜を設けていない。
【００３７】
次に、絶縁膜２５上に設けた配向膜２６、及び第２の電極２４上に設けた配向膜２７はＳｉＯ２，ＳｉＯなどの材料を用いて斜方蒸着方法で形成している。配向膜２６，２７の厚みは概ね６００Å位の厚みに形成している。
また、第１の基板２１側の絶縁膜２５上に設ける配向膜２６は、図２（ａ）に示す配向方向Ｐ１になるように斜方蒸着によって形成し、第２の電極２４を設けた第２の基板２２上に設ける配向膜２７は、図２（ｂ）に示す配向方向Ｐ２になるように斜方蒸着によって形成している。
そして、配向膜２６の配向方向Ｐ１と配向膜２７の配向方向Ｐ２とが同一方向になるように第１の基板２１と第２の基板２２とを対向して配置している。
【００３８】
強誘電性液晶２９は、第１実施形態においては、カイラルスメスチック液晶を用いている。
【００３９】
シール材２８は、第１実施形態においては、熱硬化性エポキシ樹脂をスクリーン印刷法などで印刷し、熱硬化したものから構成している。なお、エポキシ樹脂に限るものではなく、アクリル樹脂などであっても良い。また、紫外線硬化型の樹脂でも構わない。
スペーサボールは強誘電性液晶２９を封入する間隙（ギャップ）を設けるために用いるもので、ギャップは概ね１．５μｍ位に設定している。
【００４０】
［効果の説明：図３］
次に、上記の構成をとることによる効果を図３を用いて説明する。なお、図３は第１の基板２１上に形成した第１の電極２３の長手方向に対して直交する方向に切断した断面を示すもので、矢印Ｐ１は配向膜２６の配向方向を示し、矢印Ｑは斜方蒸着方法で配向膜２６を形成するときにおける斜方から材料を飛ばして蒸着を行う蒸着方向を示している。
【００４１】
図３（ａ）において、第１の基板２１上には帯状の第１の電極２３が複数並んで設けられている。相隣り合う第１の電極２３の間には間隙が有り、その間隙には段差部Ａが生じている。この段差部Ａは第１の電極２３の厚みによって生じる段差である。
この段差部Ａは段差部Ａ１と段差部Ａ２とに分けることができる。段差部Ａ１は第１の電極２３の図中右側にできる段差部であり、段差部Ａ２は図中左側にできる段差部である。
配向膜の蒸着方向Ｑから見ると、特に段差部Ａ２の部分は第１の電極２３で隠れてしまって影になる部分（隠れて見えない部分）でもある。もし、第１の電極２３上に直接配向膜を形成すると影となる段差部Ａ２の部分は十分に配向膜を形成することができない。
【００４２】
強誘電性液晶パネルにあっては、一般に、配向膜は斜方蒸着方法によって形成する。つまり、電極を設けた基板上に矢印Ｑで示したごとく斜め方向から蒸着材料を飛ばして基板や電極上に付着させ、配向膜を形成する。なお、本発明においては、斜め方向から材料を飛ばして蒸着を行う方向を蒸着方向と表している。斜方蒸着方法においては、蒸着方向が配向方向となって現れる。
【００４３】
斜方蒸着方法をとる限りにおいては、上記で述べた段差部Ａがあって、しかも蒸着方向Ｑから見て影になる段差部Ａ２があると、その段差部Ａ２には配向膜が付着しなかったり、あるいは、付着してもその量が少なかったりして配向膜のムラや配向方向の乱れが発生する。そして、この配向膜のムラや配向方向の乱れが液晶分子の配向特性を大きく乱す要因になる。
【００４４】
次に、図３（ｂ）において、図３（ｂ）は絶縁膜２５を形成した図を示しているが、絶縁膜２５は真空蒸着法やスパッタリング法、イオンプレーティング法または印刷などで形成する。配向膜２６，２７と違ってこの絶縁膜２５は斜方蒸着方法での形成方法はとらない。従って、第１の基板２１上や第１の電極２３上に全面にわたって絶縁膜２５が形成される。段差部Ａの部分にも絶縁膜が設けられ、矢印Ｂで示したように段差部Ａの部分の凹凸は和らげられて小さくなる。このため、絶縁膜２５の表面は段差部Ａの部分に僅かな凹凸が現れるものの全体的には凹凸の小さい滑らかな表面が得られるようになる。
【００４５】
図３（ｃ）において、図３（ｃ）は蒸着方向Ｑの下での斜方蒸着方法によって配向膜２６を形成した図を示している。絶縁膜２５の表面が全体的に凹凸の小さい滑らかな表面をなしているために配向膜は比較的均一に形成することができる。また、その配向方向も一定方向に整った状態で形成することができる。
【００４６】
ところで、第２の電極２４側は、図２（ｂ）に示すように、第２の電極２４の長手方向が配向膜２７の配向方法Ｐ２と同一方向、つまり、平行方向をなしている。
斜方蒸着方法による配向膜の配向方向はその斜めからの蒸着方向に沿って形成されるので、斜めからの蒸着方向は配向方向に沿っている。
つまり、配向膜２７は第２の電極２４の長手方向に沿って斜方蒸着で形成されるので、相隣り合う第２の電極２４との間隙の段差部にも一様に配向膜が形成される。また、その配向方向も一定方向に整った状態で形成される。このため、第２の電極２４並びに第２の基板２２上に設ける配向膜２７は配向特性の良い配向膜が形成されることになる。
【００４７】
以上、図３を用いて絶縁膜２５を設ける第１の電極２３側について説明した。第１の電極２３の長手方向は配向膜２６の配向方向Ｐ１と直交方向に形成されていることから、つまり、配向膜２６の蒸着方向Ｑに対して直交する方向にあるため、上記したように、蒸着方向Ｑから見れば段差部Ａ２による影の部分が沢山現れる。もし、第１の電極２３や第１の基板２１上に直接配向膜２５を形成したならば、この影の部分は配向膜が付着しなかったり、付着しても量が少なかったりして付着量にムラが現れる。また、配向方向も一定方向に整った状態が得られずに配向方向の乱れが発生する。
しかしながら、第１の電極２３や第１の基板２１上に絶縁膜２５を設けることで、上記したように、段差部Ａの凹凸は小さくなって滑らかな表面になるため、配向膜２６は均一な厚みで一定方向に整った配向方向が得られる。これによって、液晶分子の配向特性が良くなり、画素外領域では、初期の配向状態において白表示または黒表示の単安定性を誘発して安定した表示を現出させる効果を生む。
本願発明の発明者が様々な実験を行った結果、上記に述べた構成をとることで液晶分子の配向特性を向上させ、初期の配向状態（電圧を一度も印加しない状態）で白表示または黒表示に規制することが充分可能なことを見出したものである
【００４８】
また、絶縁膜は片側の電極側にのみ設ける構成をとるので、製作コストの面でも大変安くすることができる。
【００４９】
なお、第１実施形態においては、配向膜の配向方向に対して直交する方向に形成された帯状の電極を第１の電極と規定して呼称し、配向膜の配向方向と平行方向に形成された帯状の電極を第２の電極と規定して呼称した。
本発明においては、配向膜の配向方向と直交する方向に形成された領域が多い電極を第１の電極と規定し、配向膜の配向方向と直交する方向に形成された領域が少ない電極を第２の電極と規定するものである。
第１実施形態においては、図２に示すように、第１の電極、第２の電極共に帯状の形状をなすため、第１の電極は配向膜の配向方向と１００％直交方向にあり、また、第２の電極は配向膜の配向方向と１００％平行方向にある。
【００５０】
本発明においては、配向膜の配向方向と直交する方向に形成された領域が多い電極側に、つまり、第１の電極側に絶縁膜を設けるものである。なぜなら、配向方向と直交する方向に設けた領域が少ない第２の電極側に絶縁膜を設けるより、より一層高い効果が得られるからである。
【００５１】
また、第１実施形態においては、この第１の電極を設けた基板を第１の基板と呼称し、第２の電極を設けた基板を第２の基板と呼称したものであるが、特に基板についての呼称に制限を加えるものではない。また、図１においては、第１の電極２３を設けた第１の基板２１を下側に配置し、第２の電極２４を設けた第２の基板２２を上側に配置した構造をとったが、これが逆になった配置構造であっても何ら差し障りはないものである。
さらに、配向方向Ｐ１と配向方向Ｐ２とを同じ向きで図示したが、配向方向Ｐ１と配向
方向Ｐ２との関係は、平行であればよく、例えば向きが１８０度反対方向であっても、同じ効果が得られる。
【００５２】
〔第２実施形態の説明：図４、図５〕
次に、本発明の第２実施形態に係る強誘電性液晶パネルについて図４、図５を用いて説明する。図４は本発明の第２実施形態に係る強誘電性液晶パネルの模式的に示した要部断面図である。また、図５は図４における電極と配向膜の配向方向との関係を説明する模式的に示した説明図で、図５（ａ）は第１の電極と配向膜の配向方向を示し、図５（ｂ）は第２の電極と配向膜の配向方向を示している。
【００５３】
図４において、２１は第１の基板、２２は第２の基板、４３は第１の電極、４４は第２の電極、２５は絶縁膜、２６，２７は配向膜、２８はシール材、２９は強誘電性液晶、３１，３２は偏光板である。そして、これらの主要構成部品によって第２実施形態の強誘電性液晶パネル４０を構成している。
ここで、第２実施形態に係る強誘電性液晶パネル４０は、前述の第１実施形態の強誘電性液晶パネルと対比すると第１の電極４３と第２の電極４４の形状のみが異なっている。他の構成部品の仕様は前述の第１実施形態の構成部品と同じ仕様をなしているので同じ符号を付与している。以降においては、仕様の異なる第１の電極４３と第２の電極４４を中心にして説明し、他の構成部品の説明は必要限度に留めることにする。
【００５４】
第１の電極４３は、図５（ａ）に示すように、７つのセグメント電極４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄ，４３ｅ，４３ｆ，４３ｇから構成したセグメント電極である。また、第２の電極４４は、図５（ｂ）に示すように、矩形の形状でベタ面に形成した電極である。
そして、第１の電極４３と第２の電極４４が対向して重なり合った部分が、つまり、セグメント電極が形成された領域部分が画像を表示する画素領域になり、それ以外の領域が画素外領域になる。
また、第１の電極４３及び第２の電極４４はいずれもＩＴＯ膜からなるものである。
【００５５】
第１の電極４３のセグメント電極と配向膜２６の配向方向との関係は、図５（ａ）に示すように、セグメント電極４３ａ、４３ｄ、４３ｇの３つのセグメント電極が矢印で示した配向方向Ｐ１に対して直交する方向になっている。つまり、セグメント電極４３ａ、４３ｄ、４３ｇと直交する方向に配向膜２６の配向方向Ｐ１を設けている。
【００５６】
第２の電極４４と配向膜２７の配向方向との関係は、図５（ｂ）に示すように、第２の電極４４はベタ面をなす電極であるが、第１の電極４３の配向膜２６の配向方向Ｐ１と同一方向になるように配向方向Ｐ２を設けている。
【００５７】
第２実施形態においては、３つのセグメント電極４３ａ，４３ｄ，４３ｇと直交方向に配向膜２６の配向方向Ｐ１を設けたが、特にこの方向に限定するものではない。例えば、他の４つのセグメント電極４３ｂ，４３ｃ，４３ｅ，４３ｆと直交方向に配向膜２６の配向方向を設けても構わないものである。なお、この場合においては、第２の電極４４上に設ける配向膜２７の配向方向も同一方向になるように合わせる必要がある。
【００５８】
絶縁膜２５はセグメント電極なる第１の電極４３側に設ける。絶縁膜２５の仕様については前述の第１実施形態における仕様と同じ仕様であるので、ここでの説明は省略する。また、配向膜２６、２７の仕様も前述の第１実施形態における配向膜の仕様と同じ仕様であるので、ここでの説明は省略する。
【００５９】
以上の構成をなした強誘電性液晶パネルは、前述の第１実施形態における強誘電性液晶パネルで説明した効果と同じ効果を奏する。つまり、画素外領域を制御するための電極を
設けることなく、セグメント電極４３の周囲の全領域において、あらかじめ白表示、または黒表示を制御することができた。
また、先の実施形態と同様、配向方向Ｐ１と配向方向Ｐ２とを同じ向きで図示したが、配向方向Ｐ１と配向方向Ｐ２との関係は、平行であればよく、例えば向きが１８０度反対方向であっても、同じ効果が得られる。
【００６０】
［第３実施形態の説明：図６］
次に、本発明の第３実施形態に係る強誘電性液晶パネルについて図６を用いて説明する。図６は本発明の第３実施形態に係る強誘電性液晶パネルの模式的に示した要部断面図である。
【００６１】
図６において、２１は第１の基板、２２は第２の基板、２３は第１の電極、２４は第２の電極、２５は絶縁膜、５６，５７は配向膜、２８はシール材、２９は強誘電性液晶、３１，３２は偏光板である。そして、これらの主要構成部品によって第３実施形態の強誘電性液晶パネル５０を構成している。
ここで、第３実施形態に係る強誘電性液晶パネル５０は、前述の第１実施形態の強誘電性液晶パネルと対比すると配向膜５６，５７の仕様のみが異なる。他の構成部品の仕様は前述の第１実施形態の構成部品と同じ仕様をなしているので同じ符号を付している。以降においては、仕様の異なる配向膜５６，５７を中心にして説明し、他の構成部品の説明は必要限度に留めることにする。
【００６２】
第１の基板２１側の絶縁膜２５上に設ける配向膜５６、及び第２の基板２２側の第２の電極２４上に設ける配向膜５７は、第３実施形態においては、ポリイミド樹脂から形成している。スピンコート法や印刷法によってポリイミド樹脂の薄膜を形成し、その後にロール状にした綿布などを用いてラビング処理を行って一定方向に配向処理を施している。
【００６３】
配向膜５６，５７の配向方向は前述の第１実施形態での図２に示したように、配向膜５６の配向方向は帯状の第１の電極２３の長手方向に対して直交方向に配向方向Ｐ１を形成している（図２（ａ）参照）。また、配向膜５７の配向方向は第２の電極２４の長手方向に対して平行方向に配向方向Ｐ２を形成している（図２（ｂ）参照）。以上の構成をなした配向膜５６，５７は前述の第１実施形態における斜方蒸着方法で形成した配向膜と同等な働きをなす。また、このような樹脂で形成した配向膜であっても、電極と直交する領域が多い場合には、図３（ａ）で図示したように、斜方蒸着膜の配向膜を形成した場合と同じく、段差部Aにおいて、ラビング処理時に発生する配向ムラが発生する。
【００６４】
よって、先の実施形態と同様に、第１の電極２３や第１の基板２１上に絶縁膜２５を設けることで、段差部Ａの凹凸は小さくなって滑らかな表面になるため、配向膜５６は均一な厚みで一定方向に整った配向方向が得られる。これによって、液晶分子の配向特性が良くなり、画素外領域では、初期の配向状態において白表示または黒表示の単安定性を誘発して安定した表示を現出させる。
【００６５】
なお、第３実施形態においては、配向膜はポリイミド樹脂で形成したが、ポリイミド樹脂に限るものはなく、他の樹脂としてはポリアミド樹脂やポリビニールアルコール（ＰＶＡ）樹脂などの樹脂を用いることも可能である。また、本実施形態では、第１実施形態の帯状電極を用いて説明したが、第２実施形態のセグメント電極形状であっても同様な効果が得られる。
また、先の実施形態と同様、配向方向Ｐ１と配向方向Ｐ２との関係は、平行であればよく、例えば向きが、同一方向であっても、１８０度反対方向であっても、同じ効果が得られる。
【符号の説明】
【００６６】
２０、４０、５０ 強誘電性液晶パネル
２１ 第１の基板
２２ 第２の基板
２３、４３ 第１の電極
２４、４４ 第２の電極
２５ 絶縁膜
２６、２７、５６、５７ 配向膜
２８ シール材
２９ 強誘電性液晶
３１、３２ 偏光板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の基板のそれぞれ内側に、第１の電極と第２の電極とを備え、強誘電性液晶を挟持した強誘電性液晶パネルであって、
前記第１の電極と前記第２の電極の上には、それぞれの配向方向が平行となるように配向膜を設け、
前記第１の電極は、前記第２の電極よりも、前記配向方向と直交方向に形成されている領域が多く、前記第１の電極と前記配向膜との間にのみ、絶縁膜を設けることを特徴とする強誘電性液晶パネル。
【請求項２】
前記第１の電極は、帯状の電極であり、該帯状の長手方向と前記配向方向とは直交方向であることを特徴とする請求項１に記載の強誘電性液晶パネル。
【請求項３】
前記第１の電極は、セグメント形状の電極であることを特徴とする請求項１に記載の強誘電性液晶パネル。
【請求項４】
前記配向膜は、斜方蒸着方法で形成された膜であることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の強誘電性液晶パネル。
【請求項５】
前記配向膜は、樹脂膜をラビング処理した膜であることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の強誘電性液晶パネル。
【請求項１】
一対の基板のそれぞれ内側に、第１の電極と第２の電極とを備え、強誘電性液晶を挟持した強誘電性液晶パネルであって、
前記第１の電極と前記第２の電極の上には、それぞれの配向方向が平行となるように配向膜を設け、
前記第１の電極は、前記第２の電極よりも、前記配向方向と直交方向に形成されている領域が多く、前記第１の電極と前記配向膜との間にのみ、絶縁膜を設けることを特徴とする強誘電性液晶パネル。
【請求項２】
前記第１の電極は、帯状の電極であり、該帯状の長手方向と前記配向方向とは直交方向であることを特徴とする請求項１に記載の強誘電性液晶パネル。
【請求項３】
前記第１の電極は、セグメント形状の電極であることを特徴とする請求項１に記載の強誘電性液晶パネル。
【請求項４】
前記配向膜は、斜方蒸着方法で形成された膜であることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の強誘電性液晶パネル。
【請求項５】
前記配向膜は、樹脂膜をラビング処理した膜であることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の強誘電性液晶パネル。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−１２３２７９（Ｐ２０１１−１２３２７９Ａ）
【公開日】平成２３年６月２３日（２０１１．６．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２８０５７２（Ｐ２００９−２８０５７２）
【出願日】平成２１年１２月１０日（２００９．１２．１０）
【出願人】（０００００１９６０）シチズンホールディングス株式会社 (1,939)
【出願人】（０００１２４３６２）シチズンセイミツ株式会社 (120)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月２３日（２０１１．６．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月１０日（２００９．１２．１０）
【出願人】（０００００１９６０）シチズンホールディングス株式会社 (1,939)
【出願人】（０００１２４３６２）シチズンセイミツ株式会社 (120)
【Ｆターム（参考）】
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