JP2001125146A - 液晶素子、及び該液晶素子の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 液晶パネルが何らかの理由で相転移温度以上
の温度に昇温された後に降温されたとしても、液晶の層
方向及び液晶パネルの性能を初期の状態に維持する。 【解決手段】 液晶パネルＰ₁ の液晶２は、等方性液体
相（Ｉｓｏ．）及びカイラルスメクチックＣ相（ＳｍＣ
^* ）の相系列を有するカイラルスメクチック液晶であっ
て、高分子による網目構造が形成されたものとする。こ
のような液晶２は、液晶パネルを製造する際の降温過程
にＤＣ電圧が印加されることによって層構造が一方向と
なるが、その製造後に何らかの理由によって相転移温度
よりも高い温度に昇温され、その後ＤＣ電圧の印加を受
けることなく自然冷却された場合でも、層方向は一方向
のまま維持され、液晶パネルの性能も維持される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、フラットパネルデ
ィスプレイ、プロジェクションディスプレイ、プリンタ
ー等に用いられるライトバルブに使用される液晶素子、
及び該液晶素子の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ネマチック液晶を用いると共
にＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｓｉｓｔｏｒ）
等のスイッチング素子を各画素に配置したアクティブマ
トリクス型の液晶パネル（液晶素子）が広く使用されて
いる。

【０００３】かかる液晶パネルには、たとえばエム・シ
ャット（Ｍ．Ｓｃｈａｄｔ）とダブリュー・ヘルフリッ
ヒ（Ｗ．Ｈｅｌｆｒｉｃｈ）著Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙ
ｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ第１８巻、第４号（１９７１
年２月１５日発行）第１２７頁から１２８頁において示
されたツイステッドネマチック（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅ
ｍａｔｉｃ）モードが広く用いられている。

【０００４】また、最近では横方向電界を利用したイン
プレインスイッチング（Ｉｎ−Ｐｌａｉｎ Ｓｗｉｔｃ
ｈｉｎｇ）モードや垂直配向（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌ
ｉｇｎｍｅｎｔ）モードが発表されており、ツイステッ
ドネマチックモード液晶ディスプレイの欠点であった視
野角特性の改善がなされている。

【０００５】このように、こうしたネマチック液晶を用
いた液晶パネルは様々なモードが存在するのであるが、
そのいずれのモードの場合にも液晶の応答速度が数十ミ
リ秒以上かかってしまうという問題点が存在していた。

【０００６】このような従来型のネマチック液晶パネル
の欠点を改善するものとして、近年、カイラルスメクチ
ック相を示す液晶を用いた液晶モードがいくつか提案さ
れている。例えば、「ショートピッチタイプの強誘電性
液晶」、「高分子安定型強誘電性液晶」、「無閾反強誘
電性液晶」などが提案されており、未だ実用化には至っ
ていないものの、いずれもサブミリ秒以下の高速応答性
が実現できると報告されている。

【０００７】ところで、上述した従来の液晶パネルにお
いては、液晶分子の規制力は配向制御膜に付与された一
軸配向規制力のみであったため、種々の問題が存在して
いた。すなわち、液晶の両側の配向状態が対称な場合
（すなわち、液晶の両側に施した一軸配向処理の状態
（処理方向等の条件、配向材料等）が対称な場合）に
は、Ｃｈ相において液晶分子を一方向に配列させる力は
あるものの、それよりも低温側のＳｍＣ^* 相において層
法線方向を一方向に揃える力は存在しないという問題が
あった。

【０００８】そこで、このような問題を解決する液晶パ
ネルが本発明者らによって提案されている（特願平１０
−１７７１４５号）。この液晶パネルでは、高温側より
等方性液体相（Ｉｓｏ．）−コレステリック相（Ｃｈ）
−カイラルスメクチックＣ相（ＳｍＣ^* ）又は等方性液
体相（Ｉｓｏ．）−カイラルスメクチックＣ相（ＳｍＣ
^* ）を示す相系列のカイラルスメクチック液晶に着目
し、仮想コーンのエッジより内側の位置にて液晶分子を
単安定化させるようにしている。そして、Ｃｈ相からＳ
ｍＣ^* 相への相転移時、或は等方相からＳｍＣ^* 相への
相転移時に、その相転移温度（Ｔｃ）近傍にてＤＣ電圧
を印加する等によって層方向を一方向に均一化させ、こ
れにより、高速応答及び階調制御が可能であって、動画
質に優れた高輝度の液晶パネルを量産できるようにして
いる。かかる液晶パネルは、上述した各種スメクチック
液晶モードと比較して自発分極値を小さくできることか
ら、ＴＦＴ等のスイッチング素子とのマッチングが良い
ものとなっている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た液晶パネルにおけるＤＣ電圧の印加は、製造過程にお
いては必ず行えるものの、製造された後（すなわち、製
造された後に何らかの理由で液晶パネルが相転移温度以
上に昇温され、該相転移温度以下に降温される過程）に
おいては行えず、そのような液晶パネルでは、層法線方
向は一方向に定まらず２方向存在することとなってしま
って、初期の性能が悪化することとなる。つまり、液晶
パネルの性能を維持するには、液晶パネルが相転移温度
（Ｔｃ）より高温に昇温されないように注意しておく必
要があった。

【００１０】なお、このような問題を解決する方法とし
て、両方の配向制御膜を非対称とし、或は両方の配向制
御膜に異なる条件の配向処理を施すことによって、実質
的に液晶層に内部電位を発生させ、いずれか一方の層方
向が出易くするようにする（すなわち、自然冷却後にお
いて自発分極の方向を揃える）ことも考えられる。しか
し、このようにした場合には、通常の駆動を行う場合に
液晶にＤＣ成分が多く残留してしまい、いわゆる液晶の
焼き付きが発生してしまうという問題があった。

【００１１】そこで、本発明は、昇温されることに伴う
性能悪化を防止する液晶素子及びその製造方法を提供す
ることを目的とするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は上記事情を考慮
してなされたものであり、所定間隙を開けた状態に配置
された一対の基板と、これら一対の基板の間隙に配置さ
れたカイラルスメクチック液晶と、該カイラルスメクチ
ック液晶を挟み込むように配置された一対の電極と、を
備え、前記一対の基板の少なくとも一方の基板には前記
カイラルスメクチック液晶を配向させるための一軸配向
処理が施され、かつ、前記一対の電極を介して前記カイ
ラルスメクチック液晶に電圧を印加することにより駆動
される液晶素子において、前記カイラルスメクチック液
晶は、相系列が、高温側より等方性液体相（Ｉｓｏ．）
−コレステリック相（Ｃｈ）−カイラルスメクチックＣ
相（ＳｍＣ^* ）又は等方性液体相（Ｉｓｏ．）−カイラ
ルスメクチックＣ相（ＳｍＣ^* ）を示す液晶であり、電
圧が印加されていない状態では、液晶の平均分子軸が単
安定化された配向状態を示し、一の極性の電圧が印加さ
れて駆動される場合には、液晶の平均分子軸は印加電圧
の大きさに応じた角度で該単安定化された位置から一方
の側にチルトし、他の極性の電圧が印加されて駆動され
る場合には、液晶の平均分子軸は印加電圧の大きさに応
じた角度で該単安定化された位置から他方の側にチルト
し、前記一の極性の電圧が印加されて駆動される場合の
最大チルト角が、前記他の極性の電圧が印加されて駆動
される場合の最大チルト角よりも大きく、かつ、前記カ
イラルスメクチック液晶は、高分子による網目構造が形
成されたものである、ことを特徴とする。

【００１３】また本発明は、所定間隙を開けた状態に一
対の基板を配置する工程と、これら一対の基板の間隙に
カイラルスメクチック液晶を配置する工程と、該カイラ
ルスメクチック液晶を挟み込むように一対の電極を配置
する工程と、からなる液晶素子の製造方法において、前
記カイラルスメクチック液晶は、相系列が、高温側より
等方性液体相（Ｉｓｏ．）−コレステリック相（Ｃｈ）
−カイラルスメクチックＣ相（ＳｍＣ^* ）又は等方性液
体相（Ｉｓｏ．）−カイラルスメクチックＣ相（ＳｍＣ
^* ）を示す液晶であり、前記カイラルスメクチック液晶
に重合性モノマーを添加したものを前記一対の基板の間
隙に配置し、その後、該カイラルスメクチック液晶が等
方性液体相（Ｉｓｏ．）やコレステリック相（Ｃｈ）に
なる温度まで昇温し、さらに、該カイラルスメクチック
液晶がカイラルスメクチックＣ相（ＳｍＣ^*）に転移す
る際にその相転移温度近傍にて前記一対の電極の間にＤ
Ｃ電圧を印加し、かつ、前記重合性モノマーを反応させ
高分子化させる、ことを特徴とする。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図１乃至図６を参照して、
本発明の実施の形態について説明する。 (1) まず、本実施の形態に係る液晶素子の構成につい
て図１を参照して説明する。

【００１５】本実施の形態に係る液晶素子は、図１に符
号Ｐ₁ で示すように、所定間隙を開けた状態に配置され
た一対の基板１ａ，１ｂと、これら一対の基板１ａ，１
ｂの間隙に配置されたカイラルスメクチック液晶２と、
該カイラルスメクチック液晶２を挟み込むように配置さ
れた一対の電極３ａ，３ｂと、を備えている。そして、
該液晶素子Ｐ₁ は、前記一対の電極３ａ，３ｂを介して
前記カイラルスメクチック液晶２に電圧を印加すること
により駆動されるようになっている。

【００１６】なお、前記一対の基板１ａ，１ｂの少なく
とも一方の基板には、前記カイラルスメクチック液晶２
を配向させるための一軸配向処理が施されている。この
一軸配向処理は、両方の基板１ａ，１ｂに対して同じ方
向・条件で行う方が好ましい。

【００１７】一方、本実施の形態にて用いるカイラルス
メクチック液晶２は、相系列が、高温側より等方性液体
相（Ｉｓｏ．）−コレステリック相（Ｃｈ）−カイラル
スメクチックＣ相（ＳｍＣ^* ）又は等方性液体相（Ｉｓ
ｏ．）−カイラルスメクチックＣ相（ＳｍＣ^* ）を示す
液晶であって、具体的には、下記(1) 〜(4) に示す液晶
が好ましい。

【００１８】

【化１】

【００１９】

【化２】

【００２０】

【化３】

【００２１】

【化４】 また、本実施の形態にて用いるカイラルスメクチック液
晶２は、 ＊ 電圧が印加されていない状態では、液晶の平均分子
軸が単安定化された配向状態を示し、 ＊ 一の極性の電圧が印加されて駆動される場合には、
液晶の平均分子軸は印加電圧の大きさに応じた角度で該
単安定化された位置から一方の側にチルトし、 ＊ 他の極性（前記一の極性に対する逆極性をいう。以
下、同じ）の電圧が印加されて駆動される場合には、液
晶の平均分子軸は印加電圧の大きさに応じた角度で該単
安定化された位置から他方の側（前記一の極性の電圧が
印加されてチルトされる側とは逆の側）にチルトする、
ような液晶である。ここで、一の極性の電圧が印加され
て駆動される場合の最大チルト角が、他の極性の電圧が
印加されて駆動される場合の最大チルト角よりも大きく
なるようにしてもよい。具体的には、一の極性の電圧が
印加されて駆動される場合の最大チルト角が、他の極性
の電圧が印加されて駆動される場合の最大チルト角の５
倍以上にすると良い。なお、カイラルスメクチック液晶
２をこのような特性のものにするには、その材料の組成
を調整し、更に液晶材料の処理条件や素子構成（例えば
後述する配向制御膜６ａ，６ｂの材料や処理条件等）を
調整すれば良い。例えば、カイラルスメクチック液晶２
として、所定の特性（液晶材料固有の物性値であるコー
ン角Θ、スメクチック層の層間隔ｄ、傾斜角δについて
特性）を示すようなビフェニル骨格やフェニルシクロヘ
キサンエステル骨格、フェニルピリミジン骨格等を有す
る炭化水素系液晶材料、ナフタレン系液晶材料、ポリフ
ッ素系液晶材料を適宜選択して調整した組成物を用いれ
ば良い。

【００２２】さらに、本実施の形態にて用いるカイラル
スメクチック液晶２は、高分子による網目構造（高分子
ネットワーク）が形成されたものである。そのような網
目構造を形成するには、カイラルスメクチック液晶２に
重合性モノマーを添加しておき、降温時の相転移過程に
おいてＤＣ電圧を印加した後に重合性モノマーを反応さ
せて高分子化させると良い（詳細は後述）。

【００２３】なお、前記カイラルスメクチック液晶２の
バルク状態でのらせんピッチはセル厚（基板１ａ，１ｂ
の間隙）の２倍より長くすると良い。 (2) 次に、上述した液晶素子Ｐ₁ の構成について補足
する。

【００２４】図１に示した液晶素子Ｐ₁ は単純マトリク
ス型であるが、もちろんこれに限る必要はなく、図２及
び図３に示すように各画素にスイッチング素子４を配置
したアクティブマトリクス型液晶素子Ｐ₂ としても良
い。これらの図２及び図３において、符号２３ａは、図
１の電極３ａに相当する共通電極を示し、符号２３ｂ
は、図１の電極３ｂに相当する画素電極を示す（詳細は
後述）。なお、アクティブマトリクス型液晶素子Ｐ₂ の
場合には、画素電極２３ｂを画素毎に複数配置し、各画
素電極２３ｂにはスイッチング素子４を接続する必要が
ある（詳細は後述）。

【００２５】また、これらの液晶素子Ｐ₁ ，Ｐ₂ によっ
てカラー表示を行うようにしてもよい。その方法として
は、 ＊ いずれか一方の基板１ａ，１ｂにカラーフィルター
（不図示）を設ける方法や、 ＊ そのようなカラーフィルターは設けずに、各色光源
を順次照射しながら液晶素子にて白黒画像を順次表示
し、各色画像を視覚的に混色させてカラー表示を行う方
法（いわゆるフィールドシーケンシャル方式）、を挙げ
ることができる。

【００２６】さらに、これらの液晶素子Ｐ₁ ，Ｐ₂ は、
透過型としても良く反射型としても良い。なお、透過型
の場合には、両基板１ａ，１ｂを透明にし、液晶素子を
挟み込むように一対の偏光板（不図示）をそれらの偏光
軸が互いに直交するように配置する必要がある。また、
反射型の場合には、基板１ａ，１ｂの一方に光を反射さ
せる機能を付与し、観察者側に偏光板を配置する必要が
ある。なお、光を反射させる機能を付与する方法として
は、 ＊ 反射部材（例えば反射板や反射膜）を基板とは別体
に設ける方法や、 ＊ 基板自体を反射部材で形成する方法や、 等を挙げることができる。

【００２７】またさらに、チルト角が印加電圧の大きさ
に応じて連続的に変化するカイラルスメクチック液晶２
を用いると共に、液晶素子Ｐ₁ ，Ｐ₂ に駆動回路を接続
して階調信号を供給し、階調表示が行われるようにして
もよい。例えば、アクティブマトリクス型の液晶素子Ｐ
₂ において、各スイッチング素子４に駆動回路を接続す
ると共に、該駆動回路で振幅変調によるアクティブマト
リクス駆動を行う方法がある。

【００２８】一方、各電極３ａ，３ｂ，２３ａ，２３ｂ
の表面には、電極間のショートを防止するための絶緑膜
５ａ，５ｂを形成すると良く（図１には両方の絶緑膜５
ａ，５ｂを図示、図２には絶縁膜５ｂのみ図示）、かか
る絶緑膜５ａ，５ｂは、ＳｉＯ₂ 、ＴｉＯ₂ 、Ｔａ₂ Ｏ
₅ 等にて形成すれば良い。

【００２９】また、本実施の形態では、前記一対の基板
１ａ，１ｂの少なくとも一方の基板には一軸配向処理を
施す必要があるが、図１及び図２に示すように、一軸配
向処理を施した配向制御膜６ａ，６ｂをカイラルスメク
チック液晶２に接する位置に配置すると良い。かかる配
向制御膜６ａ，６ｂとしては、 ＊ ポリイミド、ポリイミドアミド、ポリアミド、ポリ
ビニルアルコール等の有機材料からなる溶液を塗布して
膜を形成し、該膜の表面にラビング処理を施したもの
や、 ＊ ＳｉＯ等の酸化物や窒化物からなる無機材料を基板
１ａ，１ｂに斜め方向から蒸着させて形成した斜方蒸着
膜、を挙げることができる。なお、この配向制御膜６
ａ，６ｂの材質や一軸配向処理の条件等により、液晶分
子のプレチルト角（すなわち、配向制御膜６ａ，６ｂの
界面近傍において液晶分子が配向制御膜６ａ，６ｂに対
してなす角度）が調整される。また、このような配向制
御膜６ａ，６ｂは、カイラルスメクチック液晶２の両側
に配置しても片側にのみ配置しても良い。さらに、かか
る配向制御膜６ａ，６ｂを液晶２の両側に配置して両側
に一軸配向処理をする場合におけるそれらの一軸配向処
理方向（特にラビング方向）の関係は、用いる液晶材料
を考慮して、 ＊ 平行（両一軸配向処理方向が平行かつ同方向）、 ＊ 反平行（両一軸配向処理方向が平行かつ逆方向）、 ＊ ４５°以下の範囲でクロスする関係、 のいずれかになるように設定すれば良い。

【００３０】さらに、基板１ａ，１ｂの間隙にスペーサ
ー（図１の符号８参照）を配置して、かかるスペーサー
８によってその間隙寸法を規定するようにしてもよい。
このスペーサー８にはシリカビーズ等を用いれば良い。
なお、間隙寸法は、液晶材料に応じて調整すれば良い
が、均一な一軸配向性を達成したり、電圧が印加されて
いない状態での液晶分子の平均分子軸を配向処理軸の平
均方向の軸と実質的に一致させるために、０．３〜１０
μｍの範囲に設定することが好ましい。またさらに、こ
のセル厚の値は上述したように所望のリタデーション量
となるよう、適宜調整し設定することが好ましい。

【００３１】またさらに、基板１ａ，１ｂの間隙にエポ
キシ樹脂等からなる接着粒子（不図示）を分散配置し
て、両基板１ａ，１ｂの接着性や、液晶素子Ｐ₁ ，Ｐ₂
の耐衝撃性を向上させると良い。

【００３２】一方、基板１ａ，１ｂには、ガラスやプラ
スチック等の透明性の高い材料を用いれば良い。

【００３３】また、電極３ａ，３ｂ，２３ａ，２３ｂに
は、Ｉｎ₂ Ｏ₃ やＩＴＯ（インジウム・ティン・オキサ
イド）等の材料を用いれば良く、これらの電極３ａ，３
ｂ，２３ａ，２３ｂは基板１ａ又は１ｂの表面に形成す
ると良い。なお、単純マトリクス型液晶素子Ｐ₁ の場合
には、電極３ａ，３ｂをストライプ状に形成して互いに
交差するように配置すれば良く、アクティブマトリクス
型液晶素子Ｐ₂ の場合には、一方の電極２３ｂをドット
状にマトリックス状に配置し、各電極２３ｂにスイッチ
ング素子４を接続し、他方の電極２３ａを基板全面或は
所定パターンで形成すると良い。

【００３４】なお、スイッチング素子４としては、ＴＦ
ＴやＭＩＭ（Ｍｅｔａｌ−Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ−Ｍｅｔ
ａｌ）等を用いれば良い。 (3) 次に、本実施の形態に係る液晶素子の製造方法に
ついて説明する。

【００３５】液晶素子を製造するには、 ＊ 所定間隙を開けた状態に一対の基板１ａ，１ｂを配
置する工程と、 ＊ これら一対の基板１ａ，１ｂの間隙に上述した相系
列のカイラルスメクチック液晶２を配置する工程と、 ＊ 該カイラルスメクチック液晶２を挟み込むように一
対の電極３ａ，３ｂ（又は２３ａ，２３ｂ）を配置する
工程と、を実施し、その後、 ＊ カイラルスメクチック液晶２が等方性液体相（Ｉｓ
ｏ．）やコレステリック相（Ｃｈ）になる温度まで昇温
し、 ＊ カイラルスメクチック液晶２がＳｍＣ^* 相に転移す
る際（Ｃｈ相からＳｍＣ^* 相へ転移する際、或は等方相
からＳｍＣ^* 相へ転移する際）にその相転移温度（Ｔ
ｃ）近傍（例えば、±５℃の温度範囲のいずれかの温
度）にて電極３ａ，３ｂ（又は２３ａ，２３ｂ）の間に
正負いずれかのＤＣ電圧を印加、する。

【００３６】このＤＣ電圧の印加によって、液晶２は、
２つの層方向のうち一方の層方向に揃えられ（すなわ
ち、平均一軸配向処理軸とスメクチック層法線方向のズ
レ方向が一定となり）、電圧無印加の状態では、液晶分
子は仮想コーンのエッジの内側の位置に安定化（単安定
化）されることとなり、そのメモリー性を消失させたＳ
ｍＣ^* 相の配向状態が得られる。

【００３７】ここで、印加するＤＣ電圧としては、０．
１〜１０Ｖ程度が好ましい。

【００３８】一方、上述したカイラルスメクチック液晶
２に重合性モノマーを添加しておき、 ＊ それらの混合物を一対の基板１ａ，１ｂの間隙に配
置し、 ＊ カイラルスメクチック液晶２が等方性液体相（Ｉｓ
ｏ．）やコレステリック相（Ｃｈ）になる温度まで昇温
し、 ＊ カイラルスメクチック液晶２がＳｍＣ^* 相に転移す
る際（Ｃｈ相からＳｍＣ^* 相へ転移する際、或は等方相
からＳｍＣ^* 相へ転移する際）にその相転移温度（Ｔ
ｃ）近傍にて電極３ａ，３ｂ（又は２３ａ，２３ｂ）の
間に正負いずれかのＤＣ電圧を印加し、 ＊ ＳｍＣ^* 相に降温されて層方向が一方向に揃ってい
る状態で、重合性モノマーを反応させ高分子化させる、
ようにしてもよい。その際、重合性モノマーは層間方向
及び層内方向とネットワーク状に架橋するよう高分子化
すると考えられる。こうして形成された層内方向の高分
子ネットワークは比較的安定であり、液晶２をＣｈ相若
しくは等方相温度まで昇温しても崩壊することは無いと
考えられる。そして、再びＳｍＣ^* 相へ降温させるとき
には液晶分子はこの高分子ネットワークに沿って層構造
が形成され易くなるため、ＤＣ電圧を印加しなくとも層
方向を一方向へと揃えることが可能となる。

【００３９】かかる重合性モノマーとしては、紫外線照
射によって重合されるものや、例えばロディック社製の
ＵＣＬ−００１等の液晶性アクリレートモノマーのよう
に液晶性を示すものを挙げることができる。なお、この
液晶性アクリレートモノマーの組成比は１０重量％以下
にすると良い。また、重合開始剤を含有していても良い
し、素子は所望のタイミングで高分子化させることが必
要であるので、重合禁止剤等によって重合のための活性
化エネルギーを高くすることで素子製造の際のハンドリ
ングを容易にすることもできる。 (4) 次に、ＴＦＴを用いたアクティブマトリクス型液
晶素子Ｐ₂ の構成の一例を、図２乃至図４を参照して説
明する。

【００４０】図２に示す液晶素子Ｐ₂ は、所定間隙を開
けた状態に配置した一対のガラス基板１ａ，１ｂ、を備
えており、一方のガラス基板１ａの全面には、均一な厚
みの共通電極２３ａが形成され、共通電極２３ａの表面
には配向制御膜６ａが形成されている。

【００４１】また、他方のガラス基板１ｂの側には、図
３に示すように、ゲート線Ｇ₁ ，Ｇ₂ ，…が図示ｘ方向
に多数配置され、ゲート線Ｇ₁ ，Ｇ₂ ，…とは絶縁され
た状態のソース線Ｓ₁ ，Ｓ₂ ，…が図示ｙ方向に多数配
置されている。そして、これらのゲート線Ｇ₁ ，Ｇ₂ ，
…及びソース線Ｓ₁ ，Ｓ₂ ，…の各交点の画素には、ス
イッチング素子としての薄膜トランジスタ（アモルファ
スＳｉＴＦＴ）４や、ＩＴＯ膜等の透明導電膜からなる
画素電極２３ｂ及び保持容量電極７等が配置されてい
る。

【００４２】このうち、アモルファスＳｉＴＦＴ４は、
図２に示すように、ゲート電極１０と、窒化シリコン
（ＳｉＮｘ）からなる絶縁膜（ゲート絶緑膜）５ｂと、
半導体層であるａ−Ｓｉ層１１やｎ⁺ ａ−Ｓｉ層１２，
１３と、ソース電極１４と、ドレイン電極１５と、チャ
ネルを保護するチャネル保護膜１６と、によって構成さ
れている。すなわち、ガラス基板１ｂには各画素毎にゲ
ート電極１０が形成され、該ゲート電極１０の表面は絶
縁膜５ｂにて覆われ、絶縁膜５ｂの表面であってゲート
電極１０を形成した位置にはａ−Ｓｉ層１１が形成され
ている。また、このａ−Ｓｉ層１１の表面には、互いに
離間するようにｎ⁺ ａ−Ｓｉ層１２，１３が形成されて
おり、各ｎ⁺ ａ−Ｓｉ層１２，１３にはソース電極１４
やドレイン電極１５が互いに離間した状態に形成されて
いる。さらに、これらのａ−Ｓｉ層１１や電極１４，１
５を覆うようにチャネル保護膜１６が形成されている。

【００４３】そして、ＴＦＴ４のゲート電極１０は上述
したゲート線Ｇ₁ ，Ｇ₂ ，…を介して走査信号ドライバ
２０に接続され、ＴＦＴ４のソース電極１４はソース線
Ｓ₁，Ｓ₂ ，…を介して情報信号ドライバ２１に接続さ
れ、ＴＦＴ４のドレイン電極１５は画素電極２３ｂに接
続されている。

【００４４】ところで、上述した保持容量電極７はガラ
ス基板１ｂの表面に形成されており、上述した絶縁膜５
ｂは、この保持容量電極７を覆うようにガラス基板１ｂ
のほぼ全面に形成され、上述したソース電極１４や画素
電極２３ｂはこの絶縁膜５ｂの表面に形成されている。
これにより、保持容量電極７と画素電極２３ｂとは、絶
縁膜５ｂを挟んだ状態に配置されることとなり、これら
によって保持容量Ｃｓが構成されることとなる（図４参
照）。なお、この保持容量電極７は、面積を大きくした
場合における開口率低下を防止するため、透明なＩＴＯ
によって形成すると良い。

【００４５】また、図２に示すように、上述したＴＦＴ
４や画素電極２３ｂの表面には配向制御膜６ｂが形成さ
れており、その表面には一軸配向処理（ラビング処理）
が施されている。

【００４６】さらに、これらのガラス基板１ａ，１ｂの
間隙であって、画素電極２３ｂと共通電極２３ａとの間
には、自発分極を有するカイラルスメクチック液晶２が
配置されていて、液晶容量Ｃｌｃが保持容量Ｃｓと並列
に構成されることとなる（図４参照）。

【００４７】また、このような液晶素子Ｐ₂ の両側に
は、互いに偏光軸が直交した関係にある一対の偏光板
（不図示）が配置されている。

【００４８】なお、図２に示す液晶素子Ｐ₂ ではアモル
ファスＳｉＴＦＴ４を用いているが、もちろんこれに限
る必要はなく、多結晶Ｓｉ（ｐ−Ｓｉ）ＴＦＴを用いて
も良い。 (5) 次に、上述した液晶素子Ｐ₂ の駆動方法の一例に
ついて説明する。

【００４９】上述した液晶素子Ｐ₂ においては、走査信
号ドライバ２０から各ゲート線Ｇ₁，Ｇ₂ ，…にゲート
電圧が線順次に印加され、ＴＦＴ４はゲート電圧が印加
されることによってオン状態となる。

【００５０】一方、ゲート電圧の印加に同期して、情報
信号ドライバ２１からソース線Ｓ₁，Ｓ₂ ，…にはソー
ス電圧（各画素に書き込む情報に応じた情報信号電圧）
が印加される。したがって、ＴＦＴ４がオン状態にある
画素では、ソース電圧がＴＦＴ４及び画素電極２３ｂを
介して液晶２に印加され、液晶２のスイッチングが画素
単位で行われる。

【００５１】そして、このような駆動を一定期間（フレ
ーム期間）毎に繰り返し、画像の書き換えを行うように
なっている。 (6) なお、図５に示すように、１つのフレーム期間を
複数のフィールド期間Ｆ₁ ，Ｆ₂ ，…に分割し、各フィ
ールド期間Ｆ₁ ，Ｆ₂ ，…でそれぞれ画像書き換えを行
うようにしてもよい。以下、その駆動方法について説明
する。

【００５２】ここで、図５は、各フレーム期間Ｆ₀ を２
つのフィールド期間Ｆ₁ ，Ｆ₂ に分割した例を示す図で
あり、同図(a) は、ある１本のゲート線Ｇ_i にゲート電
圧Ｖｇが印加される様子を示す図、同図(b) は、ある１
本のソース線Ｓ_j にソース電圧Ｖｓが印加される様子を
示す図、同図(c) は、これらゲート線Ｇ_i 及びソース線
Ｓ_j の交差部の画素（すなわち、液晶２）に電圧Ｖｐｉ
ｘが印加される様子を示す図、同図(d) は、当該画素に
おける透過光量Ｔの変化を示す図である。

【００５３】いま、ある１本のゲート線Ｇ_i に一定期間
（選択期間Ｔｏｎ）だけゲート電圧Ｖｇが印加され（同
図(a) 参照）、ある１本のソース線Ｓ_j には、ゲート電
圧Ｖｇの印加に同期した選択期間Ｔｏｎに、共通電極２
３ａの電位Ｖｃを基準電位としたソース電圧Ｖｓ（＝＋
Ｖｘ）が印加される（同図(b) 参照）。すると、当該画
素のＴＦＴ４はゲート電圧Ｖｇの印加によってオンさ
れ、ソース電圧ＶｘがＴＦＴ４及び画素電極２３ｂを介
して印加されて液晶容量Ｃｌｃ及び保持容量Ｃｓの充電
がなされる。

【００５４】ところで、選択期間Ｔｏｎ以外の非選択期
間Ｔｏｆｆには、ゲート電圧Ｖｇは他のゲート線Ｇ₁ ，
Ｇ₂ ，…に印加されていて同図(a) に示すゲート線Ｇ_i
には印加されず、当該画素のＴＦＴ４はオフとなる。し
たがって、液晶容量Ｃｌｃ及び保持容量Ｃｓは、この
間、充電された電荷を保持することとなる（同図(c) 参
照）。これにより、１フィールド期間Ｆ₁ を通じて液晶
２には電圧Ｖｐｉｘ（＝＋Ｖｘ）が印加され続けること
となり、１フィールド期間Ｆ₁ を通じてほぼ同じ透過光
量Ｔｘが維持されることとなる（同図(d) 参照）。この
とき、液晶２の応答速度が選択期間Ｔｏｎよりも遅い場
合、液晶容量Ｃｌｃ及び保持容量Ｃｓへの充電が完了
し、非選択期間Ｔｏｆｆにスイッチングが開始される。
このような場合は、自発分極の反転によって充電された
電荷が相殺されて、液晶２に印加される電圧が＋Ｖｘよ
りもＶｄだけ小さい＋Ｖｘ′という値を取る。

【００５５】他のゲート線Ｇ₁ ，Ｇ₂ ，…の走査が終了
すると（すなわち、フィールド期間Ｆ₁ が終了する
と）、上述したゲート線Ｇ_i には再びゲート電圧Ｖｇが
印加され（同図(a) 参照）、これと同期してソース線Ｓ
_j には、先のものとは逆極性のソース電圧−Ｖｘが印加
される（同図(b) 参照）。これによって、ソース電圧−
Ｖｘが液晶容量Ｃｌｃ及び保持容量Ｃｓに充電されると
共に、非選択期間Ｔｏｆｆにおいてはその電荷が保持さ
れる（同図(c) 参照）。このときも同様に、液晶２の応
答速度が選択期間Ｔｏｎよりも遅い場合、液晶容量Ｃｌ
ｃ及び保持容量Ｃｓへの充電が完了し、非選択期間Ｔｏ
ｆｆにスイッチングが開始される。このような場合は、
自発分極の反転によって充電された電荷が相殺されて、
液晶２に印加される電圧が−ＶｘよりもＶｄだけ絶対値
が小さい−Ｖｘ′という値を取る。

【００５６】そして、液晶２は、印加電圧＋Ｖｘ，−Ｖ
ｘの大きさに応じてスイッチングされるが、図６に示す
特性の液晶を用いている場合には、一番目のフィールド
期間Ｆ₁ では＋Ｖｘに応じた高い階調表示状態（透過光
量）Ｔｘが得られ、二番目のフィールド期間Ｆ₂ では−
Ｖｘに応じた低い階調表示状態Ｔｙが得られる。

【００５７】なお、上述のように駆動した場合、カイラ
ルスメクチック液晶２に起因した高速応答が可能とな
る。

【００５８】また、１フレームＦ₀ における階調表示
を、高い透過率のフィールド期間Ｆ₁と、低い透過率の
フィールド期間Ｆ₂ とによって連続的に行うため、時間
開口率が５０％以下となり、人間の眼に感じる動画高速
応答特性も良好となる。

【００５９】さらに、フィールド期間Ｆ₂ における透過
率は、液晶分子の若干のスイッチング動作により完全に
は０にならないので、フレーム期間全体での人間の眼に
感じる輝度は確保される。

【００６０】またさらに、上述のように駆動した場合、
一番目のフィールド期間Ｆ₁ ではでは正極性の電圧（＋
Ｖｘ）が液晶２に印加され、二番目のフィールド期間Ｆ
₂ では負極性の電圧（−Ｖｘ）が液晶２に印加されるこ
となるため、液晶２に実際に印加される電圧が時間的に
交流化され、液晶２の劣化が防止される。

【００６１】また、上述のように駆動した場合、１フレ
ーム全体では、ＴｘとＴｙとを平均した透過光量が得ら
れる。このため、情報信号電圧Ｖｓについては、実際に
当該フレームで当該画素で得ようとする画像情報（階調
情報）に応じて、所定のレベルだけ大きな透過光量を得
ることのできる電圧値を選択して印加することで、フィ
ールド期間Ｆ₀ において、所望の階調状態より高いレベ
ルの透過光量での階調状態を表示することも好ましい。

【００６２】なお、本実施の形態に係る液晶素子に類似
したものとしては、小林らが提唱する「高分子安定化強
誘電性液晶素子」が挙げられる（例えば、第２３回液晶
討論会予稿集ｐ．４５６，１９９７ 東京）。これは、
Ｉｓｏ−Ｃｈ−ＳｍＡ−ＳｍＣ^* の相系列を有する液晶
材料を用い、高分子ネットワークが存在しない状態にお
いては双安定性を示す素子を用いた際、高分子ネットワ
ークの規制力によって強誘電性液晶を単安定化させてい
るのが特徴であるため、添加させる重合性モノマーは本
来の表面安定化強誘電性液晶が有する双安定性を解消さ
せるべく添加しているものである。しかしながら、本発
明の液晶素子は単安定化の起源については特願平１０−
１７７１４５号のものと同様であり、等方性液体相（Ｉ
ｓｏ．）−コレステリック相（Ｃｈ）−カイラルスメク
チックＣ相（ＳｍＣ^* ）の相系列、又は等方性液体相
（Ｉｓｏ．）−カイラルスメクチックＣ相（ＳｍＣ^* ）
の相系列を示す液晶材料を用い、カイラルスメクチック
Ｃ相（ＳｍＣ^* ）における分子位置がラビング方向と一
致、或は若干ずれた位置に配向させることによってコー
ン上のラビング方向に近い位置が最も安定になる（すな
わち、単安定性が一軸配向規制力に由来する）ものであ
る。つまり、本発明における高分子の役割は層方向を一
方向に揃える一助になりさえすれば良いという思想に基
づくものであり、原理的にも全く異なる発明と考えて良
い。さらに、前記理由により小林らの提唱する素子と比
較して重合性モノマーの添加量が少なくて済むと考えら
れる。

【００６３】次に、本実施の形態の効果について説明す
る。

【００６４】本実施の形態によれば、カイラルスメクチ
ック液晶２には高分子による網目構造が形成されている
ので、何らかの理由によって製造後に液晶素子Ｐ₁ ，Ｐ
₂ が相転移温度（Ｔｃ）よりも高い温度に昇温され、そ
の後ＤＣ電圧の印加を受けることなく自然冷却された場
合でも、層方向は一方向のまま維持され、液晶素子の性
能も維持される。

【００６５】

【実施例】以下、実施例に沿って本発明を更に詳細に説
明する。 〈実施例１〉 （液晶セルの作製）本実施例においては図１に示す液晶
パネル（液晶素子）Ｐ₁ を次のようにして作製した。

【００６６】まず、厚さ１．１ｍｍの一対のガラス基板
１ａ，１ｂのそれぞれに、厚さ７００のＩＴＯ膜（イン
ジウム・ティン・オキサイド膜）によって透明電極３
ａ，３ｂを形成した。

【００６７】そして、各透明電極３ａ，３ｂを覆うよう
に、下記の繰り返し単位ＰＩ−ａを有するポリイミド前
駆体をスピンコート法により塗布し、その後、８０℃の
温度で５分間の前乾燥を行ない、さらに２００℃の温度
で１時間の加熱焼成を施し、膜厚２００Åのポリイミド
被膜（配向制御膜）６ａ，６ｂを形成した。

【００６８】

【化５】 続いて、当該基板上のポリイミド膜６ａ，６ｂに対し
て、ナイロン布によるラビング処理（一軸配向処理）を
施した。このラビング処理には、外周面にナイロン（Ｎ
Ｆ−７７／帝人（株）製）を貼り合わせた径１０ｃｍの
ラビングロールを用い、押し込み量を０．３ｍｍ、送り
速度を１０ｃｍ／ｓｅｃとし、回転数を１０００ｒｐ
ｍ、送り回数を４回とした。

【００６９】続いて、一方の基板上には、平均粒径１．
３μｍのシリカビーズ（スペーサー）８を散布し、各基
板のラビング処理方向が互いに反平行（アンチパラレ
ル）となるように対向させ、均一な基板間隙のセル（単
画素の空セル）を得た。

【００７０】（液晶組成物の調製）下記の液晶性化合物
を、それぞれの右方に併記した重量比率で混合した（こ
のように混合されたものを“液晶組成物ＬＣ−１”とす
る）。

【００７１】

【化６】 ここで、上記液晶組成物ＬＣ−１の物性パラメータを以
下に示す。

【００７２】 67.0 50.6 -9.3 相転移温度（℃） ：Ｉｓｏ → Ｃｈ → ＳｍＣ^* → Ｃｒｙ 自発分極（３０℃）：Ｐｓ＝１．２ｎＣ／ｃｍ² チルト角（３０℃）：Θ＝２３．７° Δｎ（３０℃） ：０．１７３ ＳｍＣ^* 相でのらせんピッチ（３０℃）：２０μｍ以上 上述のような液晶組成物ＬＣ−１に液晶性アクリレート
モノマーＵＣＬ−００１（ロディック社製）を２重量％
だけ添加したものを、基板間隙に等方相の温度で注入
し、その液晶をカイラルスメクチック液晶相を示す温度
まで徐冷し、この冷却の際、Ｃｈ−ＳｍＣ^* 相転移前後
において−５Ｖのオフセット（直流）電圧を印加して冷
却を行う処理を施し、層方向を一方向に揃えた。

【００７３】その後、３０℃の温度の下で、高圧水銀ラ
ンプにて主波長３６５ｎｍで強度が１４ｍＪ／ｓｅｃ・
ｃｍ² の紫外線を３００秒間照射して液晶パネルＰ₁ を
得た。

【００７４】かかる液晶パネルＰ₁ について、下記の事
項についての評価を行った。

【００７５】１．配向状態 偏光顕微鏡によって液晶の配向状態を観察したところ、
室温（３０℃）では、電圧無印加で最暗軸がラビング方
向と若干ずれた状態であり、かつ層法線方向がパネル全
体で一方向しかないほぼ均一な配向状態が観測された。

【００７６】２．光学応答 電気光学応答を測定するために、液晶パネルをクロスニ
コル下でフォトマルチプライヤー付き偏光顕微鏡に、偏
光軸を電圧無印加状態で暗視野となるように配置した。

【００７７】そして、３０℃の温度下で±５Ｖ、０．２
Ｈｚの三角波を印加した際の光学応答を観測すると、正
極性の電圧印加に対しては、印加電圧の大きさに応じて
徐々に透過光量が増加していった。一方、負極性の電圧
印加の際の光学応答の様子は、電圧レベルに対して透過
光量が変化しているものの、その最大光量は、正極性電
圧印加の際の最大透過率と比較すると、１／１０程度で
あった。なお、正極性電圧印加の際の最大透過率が得ら
れる電圧値（飽和電圧値）は４．３Ｖであった。このこ
とから、紫外線照射によってアクリレートモノマーが重
合した結果、液晶層内にスイッチングに影響を及ぼすモ
ノマーが減少し、何も添加されていない液晶パネルの特
性に近づいたと考えられる。しかしながら、そのような
液晶パネルと比較すると若干の飽和電圧の上昇が残って
いる。

【００７８】３．矩形波応答 光学応答の場合と同じ装置を用い、液晶パネルに６０Ｈ
ｚ（±５Ｖ）の矩形波を印加して電圧を変化させながら
光学レベルを測定した。

【００７９】その結果、正極性の電圧には十分に光学応
答し、その光学応答は前状態には依存せずに安定した中
間調状態が得られることが確認できた。また、負極性の
電圧に対しても同じ絶対値の正極性電圧印加の場合の１
／１０程度の光学応答が確認され、正負の電圧に対する
光学応答の平均値は前状態には依存せず安定した中間調
が得られることが確認できた。

【００８０】４．高温保存後の配向状態 液晶パネルを６０℃（＞Ｔｃ）の温度にまで昇温した
後、室温まで自然冷却し、そのときの配向状態を観察し
た。その結果、層法線方向がセル全体で一方向しかない
ほぼ均一な配向状態が維持されたままであり、初期の特
性が失われていないことが確認できた。

【００８１】以上の実施例から、液晶性アクリレートモ
ノマーを添加し、所望の配向状態を得た後、紫外線によ
る重合を行った結果、Ｔｃ以上の温度に昇温した後も自
然冷却によって初期の特性を復元し得ることが確認でき
た。なお、駆動特性において飽和電圧値に若干の上昇が
見られたが、これは本質的に本来の特性を損なってしま
ったものではなく、また実用上の観点からも十分許容し
得る範囲内である。 〈比較例１〉本比較例では、実施例１と同様の液晶セル
を作成し、該セルに液晶組成物ＬＣ−１を等方相の温度
で注入し、液晶をカイラルスメクチック液晶相を示す温
度まで徐冷した。なお、この冷却の際、Ｃｈ−ＳｍＣ^*
相転移前後において、−５Ｖのオフセット（直流）電圧
を印加して冷却を行う処理を施し、層方向を一方向に揃
えた。

【００８２】このようにして作成した液晶パネルについ
て、下記の事項についての評価を行った。

【００８３】１．配向状態 偏光顕微鏡によって液晶の配向状態を観察した。

【００８４】その結果、室温（３０℃）では、電圧無印
加で最暗軸がラビング方向と若干ずれた状態であり、か
つ層法線方向がパネル全体で一方向しかないほぼ均一な
配向状態が観測された。

【００８５】２．光学応答 電気光学応答を測定するために、液晶パネルをクロスニ
コル下でフォトマルチプライヤー付き偏光顕微鏡に、偏
光軸を電圧無印加状態で暗視野となるように配置した。

【００８６】そして、３０℃の温度下で±５Ｖ、０．２
Ｈｚの三角波を印加した際の光学応答を観測すると、正
極性の電圧印加に対しては、印加電圧の大きさに応じて
徐々に透過光量が増加していった。一方、負極性の電圧
印加の際の光学応答の様子は、電圧レベルに対して透過
光量が変化しているものの、その最大光量は、正極性電
圧印加の際の最大透過率と比較すると、１／１０程度で
あった。なお、正極性電圧印加の際の最大透過率が得ら
れる電圧値（飽和電圧値）は４．０Ｖであった。

【００８７】３．矩形波応答 光学応答の場合と同じ装置を用い、液晶パネルに６０Ｈ
ｚ（±５Ｖ）の矩形波を印加して電圧を変化させながら
光学レベルを測定した。

【００８８】その結果、正極性の電圧には十分に光学応
答し、その光学応答は前状態には依存せずに安定した中
間調状態が得られることが確認できた。また、負極性の
電圧に対しても同じ絶対値の正極性電圧印加の場合の１
／１０程度の光学応答が確認され、正負の電圧に対する
光学応答の平均値は前状態には依存せず安定した中間調
が得られることが確認できた。

【００８９】４．高温保存後の配向状態 液晶パネルを６０℃（＞Ｔｃ）の温度にまで昇温した
後、室温まで自然冷却し、そのときの配向状態を観察し
た。その結果、層法線方向が二方向存在する配向へと変
化し、初期の特性が失われたことが分かった。 〈比較例２〉本比較例では、実施例１と同様の液晶セル
を作成し、液晶性アクリレートモノマーＵＣＬ−００１
（ロディック社製）を液晶組成物ＬＣ−１に２重量％だ
け添加したものを、基板間隙に等方相の温度で注入し、
その液晶をカイラルスメクチック液晶相を示す温度まで
徐冷し、この冷却の際、Ｃｈ−ＳｍＣ^* 相転移前後にお
いて、−５Ｖのオフセット（直流）電圧を印加して冷却
を行う処理を施し、層方向を一方向に揃えた。

【００９０】そして、実施例１のような紫外線照射を行
わずに、下記の事項についての評価を行った。

【００９１】１．配向状態 比較例と同様に、ほぼ均一な配向状態が観測された。

【００９２】２．光学応答 正極性の電圧印加に対しては、印加電圧の大きさに応じ
て徐々に透過光量が増加していった。一方、負極性の電
圧印加の際の光学応答の様子は、電圧レベルに対して透
過光量が変化しているものの、その最大光量は、正極性
電圧印加の際の最大透過率と比較すると、１／１０程度
であった。なお、正極性電圧印加の際の最大透過率が得
られる電圧値（飽和電圧値）は４．８Ｖであり、アクリ
レートモノマー添加の影響が若干現れていた。

【００９３】３．矩形波応答 比較例１と同様であった。

【００９４】４．高温保存後の配向状態 比較例１と同様、層法線方向が二方向存在する配向へと
変化し、初期の特性が失われたことが分かった。

【００９５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
カイラルスメクチック液晶には高分子による網目構造が
形成されているので、何らかの理由によって製造後に液
晶素子が相転移温度よりも高い温度に昇温され、その後
ＤＣ電圧の印加を受けることなく自然冷却された場合で
も、層方向は一方向のまま維持され、液晶素子の性能も
維持される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る液晶素子の構造の一例を示す断面
図。

【図２】本発明に係る液晶素子の構造の他の例を示す断
面図。

【図３】図２に示す液晶素子の構造を示す平面図。

【図４】図２及び図３に示す液晶素子の等価回路図。

【図５】本発明に係る液晶素子の駆動方法の一例を示す
タイミングチャート図。

【図６】本発明に用いる液晶の電圧−透過率特性の一例
を示す図。

【符号の説明】

１ａ，１ｂ ガラス基板（基板） ２ カイラルスメクチック液晶 ３ａ，３ｂ 電極 ４ ＴＦＴ（スイッチング素子） ２３ａ，２３ｂ 電極 Ｐ₁ 液晶パネル（液晶素子） Ｐ₂ 液晶パネル（液晶素子）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H088 GA04 GA06 GA10 HA01 HA03 HA06 HA08 HA18 JA04 MA20 2H089 QA16 RA05 RA11 RA13 RA14 RA16 SA10 TA01 TA04 TA07 TA09 UA05 2H092 HA28 JA03 JA24 JA37 JA41 NA25 PA01 PA02 PA03 PA06 PA11 PA12 QA07 QA13 QA14 QA15 RA05

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定間隙を開けた状態に配置された一対
   の基板と、これら一対の基板の間隙に配置されたカイラ
   ルスメクチック液晶と、該カイラルスメクチック液晶を
   挟み込むように配置された一対の電極と、を備え、前記
   一対の基板の少なくとも一方の基板には前記カイラルス
   メクチック液晶を配向させるための一軸配向処理が施さ
   れ、かつ、前記一対の電極を介して前記カイラルスメク
   チック液晶に電圧を印加することにより駆動される液晶
   素子において、 前記カイラルスメクチック液晶は、相系列が、高温側よ
   り等方性液体相（Ｉｓｏ．）−コレステリック相（Ｃ
   ｈ）−カイラルスメクチックＣ相（ＳｍＣ^* ）又は等方
   性液体相（Ｉｓｏ．）−カイラルスメクチックＣ相（Ｓ
   ｍＣ^* ）を示す液晶であり、 電圧が印加されていない状態では、液晶の平均分子軸が
   単安定化された配向状態を示し、一の極性の電圧が印加
   されて駆動される場合には、液晶の平均分子軸は印加電
   圧の大きさに応じた角度で該単安定化された位置から一
   方の側にチルトし、他の極性の電圧が印加されて駆動さ
   れる場合には、液晶の平均分子軸は印加電圧の大きさに
   応じた角度で該単安定化された位置から他方の側にチル
   トし、 前記一の極性の電圧が印加されて駆動される場合の最大
   チルト角が、前記他の極性の電圧が印加されて駆動され
   る場合の最大チルト角よりも大きく、かつ、 前記カイラルスメクチック液晶は、高分子による網目構
   造が形成されたものである、 ことを特徴とする液晶素子。
2. 【請求項２】 前記一の極性の電圧が印加されて駆動さ
   れる場合の最大チルト角が、前記他の極性の電圧が印加
   されて駆動される場合の最大チルト角の５倍以上であ
   る、 ことを特徴とする請求項１に記載の液晶素子。
3. 【請求項３】 前記一対の電極のうちの一方の電極が画
   素毎に複数配置され、 該複数配置された電極にそれぞれスイッチング素子が接
   続され、 各スイッチング素子に階調信号を供給する駆動回路が接
   続され、かつ、 該階調信号に基づき階調表示を行う、 ことを特徴とする請求項１又は２に記載の液晶素子。
4. 【請求項４】 前記カイラルスメクチック液晶のバルク
   状態でのらせんピッチは、前記一対の基板の間隙の２倍
   より長い、 ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載
   の液晶素子。
5. 【請求項５】 所定間隙を開けた状態に一対の基板を配
   置する工程と、これら一対の基板の間隙にカイラルスメ
   クチック液晶を配置する工程と、該カイラルスメクチッ
   ク液晶を挟み込むように一対の電極を配置する工程と、
   からなる液晶素子の製造方法において、 前記カイラルスメクチック液晶は、相系列が、高温側よ
   り等方性液体相（Ｉｓｏ．）−コレステリック相（Ｃ
   ｈ）−カイラルスメクチックＣ相（ＳｍＣ^* ）又は等方
   性液体相（Ｉｓｏ．）−カイラルスメクチックＣ相（Ｓ
   ｍＣ^* ）を示す液晶であり、 前記カイラルスメクチック液晶に重合性モノマーを添加
   したものを前記一対の基板の間隙に配置し、 その後、該カイラルスメクチック液晶が等方性液体相
   （Ｉｓｏ．）やコレステリック相（Ｃｈ）になる温度ま
   で昇温し、 さらに、該カイラルスメクチック液晶がカイラルスメク
   チックＣ相（ＳｍＣ^*）に転移する際にその相転移温度
   近傍にて前記一対の電極の間にＤＣ電圧を印加し、か
   つ、 前記重合性モノマーを反応させ高分子化させる、 ことを特徴とする液晶素子の製造方法。
6. 【請求項６】 前記重合性モノマーが、紫外線照射によ
   って重合されるものである、 ことを特徴とする請求項５に記載の液晶素子の製造方
   法。
7. 【請求項７】 前記重合性モノマーが液晶性アクリレー
   トモノマーである、 ことを特徴とする請求項６に記載の液晶素子の製造方
   法。
8. 【請求項８】 前記液晶性アクリレートモノマーの組成
   比が１０重量％以下である、 ことを特徴とする請求項７に記載の液晶素子の製造方
   法。
9. 【請求項９】 前記ＤＣ電圧は０．１〜１０Ｖである、 ことを特徴とする請求項５乃至８のいずれか１項に記載
   の液晶素子の製造方法。