JP2001281633A - 液晶素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 階調表示が可能であってγ特性が均一でエレ
クトレット化の生じない液晶素子を製造する。 【解決手段】 液晶素子を製造する際、カイラルスメク
チック液晶２は高温側から降温すると共に、カイラルス
メクチックＣ相（ＳｍＣ^＊）に相転移する際に、ＤＣ電
圧とＡＣ電圧との合成電圧を印加する。かかる合成電圧
を適切なものにすることにより、スメクチック層の法線
方向が実質的に一方向に揃えられて液晶２のメモリー性
が消失される。また、液晶に欠陥線（ループ欠陥）が発
生せず、液晶素子を正面から見たときのγ特性はもちろ
んのこと、液晶素子を斜めから見たときのγ特性も均一
にできる。さらに、配向制御膜６ａ，６ｂのエレクトレ
ット化も防止される。

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２
ディスプレイやプロジェクションディスプレイやプリン
ター等に用いられる液晶素子に関する。

【０００２】

【従来の技術】(1) 従来、液晶を利用して種々の情報を
表示する液晶パネル（液晶素子）にはネマチック液晶や
カイラルスメクチック液晶が用いられているが、応答速
度が速いという点ではカイラルスメクチック液晶の方が
好ましい。以下、この点について説明する。

【０００３】ネマチック液晶を利用した液晶パネルとし
ては、次のようなものがある。 ＊ 一つ一つの画素にトランジスタのようなスイッチン
グ素子を配置したアクティブマトリクス型液晶パネルで
あって、ツイステッドネマチック（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎ
ｅｍａｔｉｃ）モードを用いたもの（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（１９７
１年２月１５日発行）、第１２７頁〜１２８頁） ＊ 同じくアクティブマトリクス型液晶パネルであっ
て、横方向電界を利用したインプレインスイッチング
（Ｉｎ−Ｐｌａｉｎ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モードを用
いて視野角の改善が図られたもの ＊ 上述のようなスイッチング素子を用いない液晶パネ
ルであって、スーパーツイステッドネマティック（ｓｕ
ｐｅｒ Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）モードを用
いたもの しかし、いずれの液晶パネルにおいても、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。

【０００４】このような問題を改善するものとして、双
安定性を示す液晶を用いた液晶パネルがクラーク（ｃｌ
ａｒｋ）およびラガウェル（Ｌａｇｅｒｗａｌｌ）によ
り提案されている（特開昭５６−１０７２１６号公報、
米国特許第４３６７９２４号明細書）。この双安定性を
示す液晶としては、一般にカイラルスメクティックＣ相
を示す強誘電性液晶が用いられている。この強誘電性液
晶は、自発分極により反転スイッチングを行うため、非
常に速い応答速度が得られる上にメモリー性のある双安
定状態を発現させることができる。さらに視野角特性も
優れていることから、高速、高精細、大面積の表示素子
あるいはライトバルブとして適していると考えられる。

【０００５】一方、最近では３安定性を示す反強誘電性
液晶が注目されている。この反強誘電性液晶も、強誘電
性液晶と同様に自発分極により反転スイッチングを行う
ため、非常に速い応答速度が得られる。この液晶材料
は、電界無印加時には液晶分子は互いの自発分極を打ち
消し合うような分子配列構造をとるため、電界を印加し
ない状態では自発分極は存在しないことが特徴となって
いる。

【０００６】こうした自発分極による反転スイッチング
を行う強誘電性液晶や反強誘電性液晶は、いずれもスメ
クチック液晶相を示す液晶である。すなわち、ネマチッ
ク液晶が従来抱えていた応答速度に関する問題点を解決
できるという意味において、スメクティック液晶を用い
た液晶パネルの実現が期待されている。

【０００７】(2) 上述のような利点を有するカイラルス
メクチック液晶ではあるが、一般的に双安定状態や３安
定状態を示すため、階調表示の実現は困難である。

【０００８】なお、階調表示を可能とするために、「無
閾値反強誘電性液晶」、「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」などの種々
の液晶が提案されているが、すべて研究開発段階であり
製品化にいたっているものは未だない。

【０００９】(3) 液晶パネルを用いて動画表示を行なう
場合の問題について説明する。

【００１０】ところで、液晶パネルを用いて動画を表示
する場合、液晶の応答速度の高速化に頼っていたが、か
かる高速化だけでは、人間の感じる動画高速応答特性が
得られないことが最近の研究で明らかになっている（信
学技報ＥＩＤ９６−４ｐ．１９）。すなわち、人間に動
画表示を高速と感じさせるには、 ＊ シャッターを用いて時間開口率を５０％以下にする
方式（つまり、５０％以下の時間比率で静止画像を間欠
的に表示する方式）や、 ＊ ２倍速表示方式、 を用いる方が良いことが明らかになっている。

【００１１】なお、ネマチック液晶の場合、上述のよう
に応答速度が遅いことから動画表示には適していない
が、カイラルスメクチック液晶の場合、動画表示を行な
うには液晶パネルの駆動方法や周辺回路が複雑となり、
液晶パネルのコストもアップしてしまうという問題を有
していた。

【００１２】(4) 上述した問題を解決できる従来の液晶
パネルの一例について説明する。

【００１３】そこで、我々は鋭意検討した結果、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^＊）の相転移系列を示すカイラルスメクチ
ック液晶を用い、特に該液晶が、 ＊ 駆動電圧が印加されていない場合には、液晶分子の
平均分子軸が単安定化された配向状態を示し、 ＊ 一の極性の駆動電圧が印加されている場合には、液
晶分子の平均分子軸が駆動電圧の大きさに応じた角度で
前記単安定化された位置から一方の側にチルトし、 ＊ 他の極性の駆動電圧が印加されている場合には、液
晶分子の平均分子軸が駆動電圧の大きさに応じた角度で
前記単安定化された位置から他方の側にチルトする、 ようにして、その層方向を一方向に均一化させ、メモリ
ー性を消失させて階調表示を可能とした液晶パネルを提
案した（特願平１０−１７７１４５号参照）。

【００１４】ここで、メモリー性を消失させる方法とし
ては、 Ｃｈ−ＳｍＣ^＊相転移の際に一対の基板間の液晶２
に正負いずれかのＤＣ電圧を印加する方法や、 異なる材料からなる配向制御膜６ａ，６ｂを液晶２
を挟み込むように配置する方法や、 液晶２を挟み込むように配置した一対の配向制御膜
６ａ，６ｂについて、処理法（膜の形成条件やラビング
強度やＵＶ光照射等の処理条件）を異ならせる方法や、 液晶２を挟み込むように一対の配向制御膜６ａ，６
ｂを配置すると共に各配向制御膜の裏側（基板側）に下
地層をそれぞれ配置し、該下地層の膜種や膜厚を異なら
せる方法、 があるが、上記従来例ではの方法を用いている。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよ
うに印加するＤＣ電圧は、(a) 素子内に内部電位の偏
りを持たせてＳｍＣ^＊相の層法線を一方向のみに揃える
ＭＤＬ化（Ｍｏｎｏ Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ Ｌａｙｅ
ｒ）と、(b) 層の傾斜方向を揃えるため、とに費やさ
れる（すなわち、「印加するＤＣ電圧＝ＭＤＬ化に必要
な電圧＋層の傾斜方向を揃えるための電圧」となる）。

【００１６】そして、印加するＤＣ電圧が小さい場合
（例えば、「印加するＤＣ電圧＝ＭＤＬ化に必要な電
圧」の場合）には、ＳｍＣ^＊相の層法線は一方向のみに
揃えられるものの、液晶に欠陥線（ループ欠陥）が出現
してしまうという問題があった。この欠陥は、層の傾斜
方向が異なる領域の境界で発生しているものと考えら
れ、液晶パネルを正面から見た場合には各領域のγ特性
は同じであるものの、液晶パネルを斜め方向から見た場
合には各領域のγ特性が異なってしまうという問題があ
った。

【００１７】一方、印加するＤＣ電圧が大きい場合に
は、層の傾斜方向が揃うと共に上述のような問題は解消
されるものの、配向制御膜自体が永久双極子を有する現
象（エレクトレット化）が発生してしまい、配向制御膜
の残留ＤＣ電圧が大きくなり、その結果、イオンの偏在
や電気化学反応の進行が起こり、液晶パネルの安定性に
著しい影響が生じてしまうという問題があった。なお、
かかる問題を解消する方法として、ＤＣ電圧の印加時間
を短かくする（例えば、相転移のごく近傍の温度範囲だ
けで印加する）方法があるが、液晶パネルの製造が難し
くなるという別の問題が生じることになる。

【００１８】そこで、本発明は、階調表示が可能であっ
てγ特性が均一でエレクトレット化を生じない液晶素子
を提供することを目的とするものである。

【００１９】

【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
ク液晶に沿うように各画素毎に配置されると共にスイッ
チング素子が接続された複数の第１電極と、これらの第
１電極と共に前記カイラルスメクチック液晶を挟み込む
ように配置された第２電極と、前記カイラルスメクチッ
ク液晶に接するように配置されて該液晶を配向する配向
制御膜と、を備え、かつ、前記スイッチング素子がオン
されて前記第１及び第２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基づき駆動される
液晶素子において、前記カイラルスメクチック液晶が、
駆動電圧が印加されていない場合には、液晶分子の平均
分子軸が単安定化された配向状態を示し、一の極性の駆
動電圧が印加されている場合には、液晶分子の平均分子
軸が駆動電圧の大きさに応じた角度で前記単安定化され
た位置から一方の側にチルトし、他の極性の駆動電圧が
印加されている場合には、液晶分子の平均分子軸が駆動
電圧の大きさに応じた角度で前記単安定化された位置か
ら他方の側にチルトする特性の液晶であり、前記カイラ
ルスメクチック液晶が降温されてカイラルスメクチック
Ｃ相（ＳｍＣ^＊）に相転移する際に、ＤＣ電圧とＡＣ電
圧との合成電圧が前記カイラルスメクチック液晶に印加
される、ことを特徴とする。

【００２０】

【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及び図２を参照して説明する。

【００２１】本実施の形態に係る液晶素子は、図１や図
２に符号Ｐ_１及びＰ_２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，１ｂの間隙に配置されたカイラルスメクチ
ック液晶２と、を備えている。そして、該カイラルスメ
クチック液晶２を挟み込むように第１及び第２電極３
ａ，３ｂが配置されており、カイラルスメクチック液晶
２に接する位置には、液晶２の配向状態を制御するため
の配向制御膜６ａ，６ｂが配置されている。

【００２２】(2) 次に、本実施の形態に用いるカイラ
ルスメクチック液晶２について説明する。

【００２３】本実施の形態においては、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（Ｓｍ
Ｃ^＊）の相転移系列を示すカイラルスメクチック液晶を
用いると良い。

【００２４】以下、このようなカイラルスメクチック液
晶を構成する化合物として好適なものを具体的に示す。

【００２５】

【化１】

【００２６】

【化２】

【００２７】本実施の形態に用いるカイラルスメクチッ
ク液晶２は、ビフェニル骨格やフェニルシクロヘキサン
エステル骨格や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、所望の特性（液晶材料
固有の物性値Θ、スメクチック層の層間隔ｄ、傾斜角δ
についての特性）にすれば良い。

【００２８】ところで、本実施の形態においては、カイ
ラルスメクチック液晶２には液晶素子を製造する際にＤ
Ｃ電圧とＡＣ電圧との合成電圧が印加される。すなわ
ち、液晶素子の製造過程において、 ＊ カイラルスメクチック液晶２を高温側から降温さ
せ、 ＊ その降温時であってカイラルスメクチックＣ相（Ｓ
ｍＣ^＊）に相転移するカイラルスメクチック液晶２に
は、ＤＣ電圧とＡＣ電圧との合成電圧が印加され、 ようになっている（詳細は後述）。

【００２９】すなわち、本実施の形態に用いるカイラル
スメクチック液晶２は、 ＊ 駆動電圧が印加されていない場合には、液晶分子の
平均分子軸が単安定化された配向状態を示し、 ＊ 一の極性の駆動電圧が印加されている場合には、液
晶分子の平均分子軸が駆動電圧の大きさに応じた角度で
前記単安定化された位置から一方の側にチルトし（すな
わち、チルト角の大きさが駆動電圧の大きさに応じて連
続的に変化し）、 ＊ 他の極性（前記一の極性に対する逆極性をいう。以
下、同じ）の駆動電圧が印加されている場合には、液晶
分子の平均分子軸が駆動電圧の大きさに応じた角度で前
記単安定化された位置から他方の側（すなわち、前記一
の極性の電圧を印加したときにチルトする側とは反対の
側）にチルトする、 特性を示すようにすると良い。

【００３０】一方、本実施の形態に用いるカイラルスメ
クチック液晶２としては、「前記一の極性の駆動電圧を
印加することによって最大チルト状態とした場合におけ
るチルト角が、前記他の極性の駆動電圧を印加すること
によって最大チルト状態とした場合におけるチルト角よ
り大きい」特性を示すものが良い。このような特性の液
晶を用いた場合、図３に示すような電圧−透過率特性を
得ることができて、後述のような高輝度及び低輝度の連
続表示を行う場合においても駆動電圧は極性のみを変え
るだけで絶対値は等しくできる。その結果、液晶２に印
加される駆動電圧は時間的に交流化され、液晶２の劣化
が防止される。

【００３１】具体的には、 ＊ 駆動電圧が印加されていない場合には、液晶分子の
平均分子軸が単安定化された配向状態を示し、 ＊ 一の極性の駆動電圧が印加されている場合には、液
晶分子の平均分子軸が駆動電圧の大きさに応じた角度で
前記単安定化された位置から一方の側にチルトして第１
の輝度で画像を表示し、 ＊ 他の極性の駆動電圧が印加されている場合には、液
晶分子の平均分子軸が駆動電圧の大きさに応じた角度で
前記単安定化された位置から他方の側にチルトして第１
の輝度の１／５より小さい第２の輝度で画像を表示す
る、 ような特性の液晶を用いると良く、前記他の極性の電圧
を印加することによって最大チルト状態とした場合にお
けるチルト角が実質的に０°であるようにすると良い。

【００３２】なお、前記カイラルスメクチック液晶２の
バルク状態でのカイラルスメクチックＣ相（ＳｍＣ^＊）
における室温（３０℃）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。

【００３３】(3) 次に、液晶素子Ｐ_１，Ｐ_２の各構成
部材等について説明する。

【００３４】上述した基板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。

【００３５】また、電極３ａ，３ｂには、Ｉｎ_２Ｏ_３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，３ｂはそれぞれの基
板１ａ，１ｂに形成すると良い。

【００３６】さらに、各電極３ａ，３ｂの表面には、こ
れらの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５ａ，５
ｂを図示、図２には絶縁膜５ｂのみ図示）、かかる絶緑
膜５ａ，５ｂは、ＳｉＯ_２、ＴｉＯ_２、Ｔａ_２Ｏ_５等に
て形成すれば良い。

【００３７】また、配向制御膜６ａ，６ｂのいずれか一
方には一軸配向処理を施すと良い。この配向制御膜６
ａ，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等の一軸配向処
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に斜め方向から所定の角度で蒸着させて形成
した斜方蒸着膜、を挙げることができる。

【００３８】なお、配向制御膜６ａ，６ｂの材料や一軸
配向処理の処理条件等を適宜選択することによって、液
晶分子のプレチルト角の大きさα（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）を調整すると良い。

【００３９】なお、上述した配向制御膜６ａ，６ｂは、
カイラルスメクチック液晶２の両側に配置すればよく、
その場合における一軸配向処理方向（特にラビング方
向）の関係は、用いる液晶材料を考慮して、 ＊ パラレル（両一軸配向処理方向が平行かつ同方
向）、 ＊ アンチパラレル（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、 のいずれかにすれば良い。

【００４０】さらに、基板１ａ，１ｂの間隙には、シリ
カビーズ等からなるスペーサー（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。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
させたり、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Ｒの平均方向の軸と実質的に一
致させるために、０．３〜１０μｍの範囲に設定するこ
とが好ましい。

【００４１】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Ｐ_１，Ｐ_２
の耐衝撃性を向上させると良い。

【００４２】さらに、液晶素子Ｐ_１，Ｐ_２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を透明にする必要があり、反射型
の場合には、基板１ａ，１ｂの一方に光を反射させる機
能を付与する必要がある。ここで、光を反射させる機能
を付与する方法としては、 ＊ 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。

【００４３】また、透過型の液晶素子の場合には両方の
基板に偏光板を（それらの偏光軸が互いに直交するよう
に）配置すれば良く、反射型の液晶素子の場合には少な
くとも一方の基板に偏光板を設ければ良い。かかる場
合、電圧無印加の状態で最暗状態となるようにセルを配
置し、電圧印加時には、このようなチルト角の連統的な
変化に伴い例えば図３に示すような特性で素子の透過光
量（素子からの出射光量）を電圧変化に伴いアナログ的
に制御することができる。

【００４４】さらに、本発明に係る液晶素子Ｐ_１，Ｐ_２
は単純マトリクス型としてもアクティブマトリクス型と
しても良いが、単純マトリクス型にする場合には電極３
ａ，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にする場合
には、前記第１電極３ｂを画素毎に配置すると共に各第
１電極３ｂにスイッチング素子４を接続し、かつ、該ス
イッチング素子４がオンされた場合に前記第１及び第２
電極３ａ，３ｂの間に電圧が印加される、ようにすると
良い。すなわち、カイラルスメクチック液晶２に沿うよ
うに各画素毎に前記第１電極３ｂを配置し、各第１電極
３ｂにはスイッチング素子４を接続し、カイラルスメク
チック液晶２の反対側には、第１電極３ｂと共に該液晶
２を挟み込むように第２電極３ａを配置しても良い。か
かる場合、スイッチング素子４がオンされて前記第１及
び第２電極３ａ，３ｂを介して前記カイラルスメクチッ
ク液晶２に電圧が印加され、液晶素子が駆動される。な
お、スイッチング素子４としては、ＴＦＴやＭＩＭ（Ｍ
ｅｔａｌ−Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ−Ｍｅｔａｌ）等を用い
れば良い。

【００４５】かかる場合、前記スイッチング素子４に駆
動回路２１を接続し、該駆動回路２１から前記スイッチ
ング素子４を介して前記第１電極３ｂに電圧を供給する
ようにして、液晶装置を構成しても良い。

【００４６】かかる場合、液晶素子によって上述のよう
な階調表示を行うには、駆動回路２によって階調信号を
供給すると良い。

【００４７】またさらに、上述した液晶素子Ｐ_１，Ｐ_２
を用いてカラー表示を行うようにしても良い。このよう
なカラー表示を行う方法としては、 ＊ 各画素にカラーフィルターを配置する方法や、 ＊ そのようなカラーフィルターを用いず、液晶素子に
対して異なる色の光を順次照射すると共に該光の照射に
同期させて画像を変更する方法（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。

【００４８】(4) 次に、ＴＦＴを用いたアクティブマ
トリクス型液晶素子Ｐ_１の構成の一例を、図２及び図４
を参照して説明する。

【００４９】図に示す液晶素子Ｐ_１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（第２電極）３ａが形成され、共通電極３ａ
の表面には配向制御膜６ａが形成されている。

【００５０】また、他方のガラス基板１ｂの側には、図
４に示すように、ゲート線Ｇ_１，Ｇ _２，…が図示Ｘ方向
に多数配置され、ゲート線Ｇ_１，Ｇ_２，…とは絶縁され
た状態のソース線Ｓ_１，Ｓ_２，…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Ｇ_１，Ｇ_２，
…及びソース線Ｓ_１，Ｓ_２，…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（第１電極）３ｂ及び保持容量電極７等が配置
されている。

【００５１】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。

【００５２】そして、ＴＦＴ４のゲート電極１０は上述
したゲート線Ｇ_１，Ｇ_２，…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
Ｓ_１，Ｓ_２，…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３ｂに接続
されている。

【００５３】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及びガラス基板１ｂを覆う位
置まで形成され、上述したソース電極１４や画素電極３
ｂ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３ｂ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、
液晶２と並列の形で設けられた保持容量Ｃ_ｓが構成され
ることとなる（図５参照）。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。

【００５４】また、図２に示すように、上述したＴＦＴ
４や画素電極３ｂ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。

【００５５】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３ｂと共通電極３ａ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Ｃ_ｌｃが構成されることとなる
（図５参照）。

【００５６】また、このような液晶素子Ｐ_１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。

【００５７】なお、図２に示す液晶素子Ｐ_１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。

【００５８】(5) 次に、上述した液晶素子Ｐ_１の駆動
方法の一例について説明する。

【００５９】本発明に係る液晶素子を駆動するに際して
は、前記第１及び第２電極３ａ，３ｂを介して前記カイ
ラルスメクチック液晶２に電圧を印加すれば良い。

【００６０】この場合、前記第１及び第２電極３ａ，３
ｂを介して前記カイラルスメクチック液晶２に印加する
電圧を変えることにより、例えば図６（ｄ）に示すよう
に、静止画像を高輝度Ｔｘ及び低輝度Ｔｙで連続的に表
示する、ようにすると良い。ここで、高輝度Ｔｘで表示
する静止画像と低輝度Ｔｙで表示する静止画像とは（そ
れらの静止画像のトーンを）ほぼ等しくすれば良い。ま
た、高輝度で表示される場合と低輝度で表示される場合
との輝度の比は５より大きくすると良い。そして、該高
輝度及び低輝度にて表示する静止画像を変えていくこと
によって動画を表示する、ようにすると良い。以下、具
体的に説明する。

【００６１】図６に示すように、１つのフレーム期間Ｆ
_０を複数のフィールド期間Ｆ_１，Ｆ _２，…に分割し、１
つのフィールド期間Ｆ_１で高輝度の静止画像を表示し、
連続する次のフィールド期間Ｆ_２で低輝度の静止画像
（高輝度の画像とほぼ同様のトーンの画像）を表示する
と良い。以下、その駆動方法について説明する。

【００６２】ここで、図６は、各フレーム期間Ｆ_０を２
つのフィールド期間Ｆ_１，Ｆ_２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
Ｖ_pix 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の変化を示す図である。なお、液
晶２には、図３に示す特性のものを用いている。

【００６３】いま、ある１本のゲート線Ｇ_ｉに一定期間
（選択期間Ｔ_on）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Ｔ_onに、共通電極３ａ
の電位Ｖｃを基準電位としたソース電圧Ｖｓ（＝＋Ｖ
ｘ）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３ｂを介し
て印加されて液晶容量Ｃ_ｌｃ及び保持容量Ｃｓの充電が
なされる。

【００６４】ところで、選択期間Ｔ_on以外の非選択期間
Ｔ_off には、ゲート電圧Ｖｇは他のゲート線Ｇ_１，
Ｇ_２，…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Ｃ_ｌｃ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Ｆ_１を通じて液
晶２には電圧Ｖ_pix （＝＋Ｖｘ）が印加され続けること
となり、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）。

【００６５】次のフィールド期間Ｆ_２においては、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−Ｖ
ｘが液晶容量Ｃ_ｌｃ及び保持容量Ｃｓに充電されると共
に、非選択期間Ｔ_off においてはその電荷が保持される
（同図（ｃ）参照）。これにより、１フィールド期間Ｆ
_２を通じて液晶２には電圧Ｖ_pix （＝−Ｖｘ）が印加さ
れ続けることとなり、ほぼ同じ透過光量Ｔｙが維持され
ることとなる（同図（ｄ）参照）。

【００６６】ところで、図６に示す駆動方法によれば、
各フィールド期間Ｆ_１，Ｆ_２単位で印加電圧の大きさに
応じて液晶２がスイッチングされ、各フィールド期間Ｆ
_１，Ｆ_２単位で異なる階調表示状態（透過光量Ｔｘ，Ｔ
ｙ）が得られ、フレ−ム期間Ｆ_０の全体でそれらＴｘ，
Ｔｙを平均した透過光量が得られる。

【００６７】なお、２番目のフィールド期間Ｆ_２におけ
る透過光量Ｔｙは、Ｔｘよりかなり小さくてほぼ０レベ
ルであり、フレ−ム期間全体の透過光量は、上述のよう
な透過光量の平均化によって最初のフィールド期間Ｆ_１
の透過光量に比べて低下することとなる。したがって、
実際の駆動においては、フレ−ム期間全体で得たい透過
光量（表示画像の階調）に基づいて、最初のフィールド
期間Ｆ_１の透過光量Ｔｘを（表示階調よりも高めに）決
定し、該透過光量Ｔｘを得るような電圧Ｖｘを印加すれ
ば良い。

【００６８】なお、上述のように駆動した場合、奇数フ
ィールド期間（例えばＦ_１）では正極性の電圧（＋Ｖ
ｘ）が液晶２に印加され、偶数フィールド期間（例えば
Ｆ_２）では負極性の電圧（−Ｖｘ）が液晶２に印加され
ることとなるため、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。

【００６９】また、上述のような高輝度及び低輝度での
連続表示を行うため、時間開口率が５０％以下程度とな
る。したがって、かかる液晶素子で動画像を表示した場
合、人間が高速と感じられる動画像を得ることができ、
その画質が良好なものとなる。さらに、低輝度表示を行
うため、明るさを大きくそこなうことのない動画表示を
実現できる。

【００７０】(6) 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。上述の液晶素子を製造す
るに際しては、 ＊ 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の間にカイラルスメク
チック液晶２を配置する工程と、 ＊ 該配置したカイラルスメクチック液晶２を高温側か
ら降温させる工程と、 を適宜実施する。

【００７１】そして、前記カイラルスメクチック液晶２
が降温されてカイラルスメクチックＣ相（ＳｍＣ^＊）に
相転移する際に、ＤＣ電圧とＡＣ電圧との合成電圧を前
記液晶２に印加することにより、スメクチック層の法線
方向を実質的に一方向に揃えると共に、層の傾斜方向を
揃える。すなわち、スメクチック層の法線方向を実質的
に一方向に揃えるにはＤＣ電圧の印加が必須となるが、
Δε液晶に電圧を印加したことによって分子の長軸と基
板平面との為す角が大きくなる効果を考えれば、必ずし
も直流でなくても良いことになる。本発明は、必要最低
限のＤＣ電圧を印加することによってＭＤＬ化し、ＡＣ
電圧の印加によって、液晶をどちらか一方の層の傾斜方
向に揃えるものである。

【００７２】なお、合成電圧は、実効値が１０Ｖ以下の
ものを用いると良い。また、合成電圧の周波数は７００
Ｈｚ以下、好ましくは３６０Ｈｚ以下にすると良い。

【００７３】また、前記前記合成電圧の印加は、液晶２
がカイラルスメクチックＣ相（ＳｍＣ^＊）の上限温度よ
り高い温度にあるときからカイラルスメクチックＣ相
（ＳｍＣ^＊）に相転移するまで行なうと良い。

【００７４】さらに、ＤＣ電圧は正負いずれの極性であ
っても良い。

【００７５】(7) 次に、本実施の形態の効果について
説明する。

【００７６】本実施の形態によれば、合成電圧の印加に
よってスメクチック層の法線方向が実質的に一方向に揃
えられるため、カイラルスメクチック液晶２は、スメク
チックＣ相においてメモリー性（双安定性）の消失され
たものとなる。したがって、各画素において液晶のチル
ト角の大きさ（やそれに伴う光量）は印加電圧に応じて
連続的に変化させることができ、印加電圧を調整するこ
とによって階調表示が可能となる。また、層の傾斜方向
が揃えられるため、液晶２に欠陥線（ループ欠陥）が発
生せず、液晶素子を正面から見たときのγ特性はもちろ
んのこと、液晶素子を斜めから見たときのγ特性も均一
にできる。

【００７７】さらに本実施の形態によれば、合成電圧を
適切なものとすることにより、配向制御膜自体が永久双
極子を有する現象（エレクトレット化）も防止され、配
向制御膜の残留ＤＣ電圧が大きくなることも無い。この
ため、イオンの偏在や電気化学反応の進行を防止でき、
安定した液晶素子を得ることができる。

【００７８】またさらに、液晶素子の製造に際して、エ
レクトレット化防止の観点から合成電圧の印加時間を短
くする必要も無く、液晶素子の製造が難しくなるという
問題も無い。

【００７９】一方、本実施の形態によれば、上述のよう
な高輝度及び低輝度での連続表示を行うため、時間開口
率が５０％以下程度となる。したがって、かかる液晶素
子で動画像を表示した場合、人間が高速と感じられる動
画像を得ることができ、その画質が良好なものとなる。
さらに、低輝度表示を行うため、明るさを大きくそこな
うことのない動画表示を実現できる。

【００８０】

【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） ＜液晶組成物の調製＞まず、下記液晶性化合物を、それ
ぞれの右側に併記した重量比率で混合し、本実施例で用
いる液晶組成物ＬＣを調製した。

【００８１】

【化３】

【００８２】上記液晶組成物ＬＣの物性パラメータを以
下に示す。

【００８３】 83.6 61.2 -7.2 相転移温度（℃） ：ＩＳＯ． → Ｃｈ → ＳｍＣ^＊ → Ｃｒｙ 自発分極（３０℃）：Ｐｓ＝２．９ｎＣ／ｃｍ^２ コーン角（３０℃）：Θ＝２３．３°（１００Ｈｚ，±１２．５Ｖ，セル厚＝１ ．４μｍ） δ（３０℃）；２１．６° ＳｍＣ^＊相でのらせんピッチ（３０℃）：２０μｍ以上

【００８４】＜液晶セルの作製＞まず、厚さ１．１ｍｍ
の一対のガラス基板１ａ，１ｂのそれぞれに、透明電極
として７００ÅのＩＴＯ膜（インジウム・ティン・オキ
サイド膜）３ａ，３ｂを形成した。なお、この透明電極
３ａ，３ｂのパターニングは行わず、液晶セルを単画素
とした。

【００８５】そして、該基板の透明電極３ａ，３ｂ上
に、市販のＴＦＴ用配向制御膜材料（日産化学社製、Ｓ
Ｅ７９９２）をスピンコートし、これを、８０℃で５分
間の前乾燥を行なうと共に２００℃で６０分間焼成し
て、厚さ５０Åの配向制御膜（ポリイミド膜）６ａ，６
ｂを形成した。その後、この配向制御膜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
（ＮＦ−７７／帝人（株）製）を貼り合わせた径１０ｃ
ｍ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１０００ｒ
ｐｍ、送り回数を４回とした。

【００８６】続いて、一方の基板上には、平均粒径１．
５μｍのシリカビーズ（スペーサー）８を散布し、一対
の基板１ａ，１ｂを、それらのラビング処理方向が互い
にアンチパラレルとなるように貼りあわせ、均一な基板
間隙のセル（単画素の空セル）を得た。

【００８７】このようなプロセスで作製したセルに液晶
組成物ＬＣをＣｈ相の温度で注入し、液晶がカイラルス
メクチック液晶相を示す温度まで冷却し、液晶がＣｈ相
からＳｍＣ^＊相に相転移する際に（相転移前後で）、−
０．７５Ｖのオフセット電圧（直流ＤＣ電圧）と±２Ｖ
のＡＣ電圧（６０Ｈｚ）との合成電圧を液晶に印加し
た。なお、６５℃から５５℃までの冷却速度は１℃／分
とした。

【００８８】そして、液晶の配向状態の観察や、残留Ｄ
Ｃ測定や、画質の評価等を行なったところ、以下のよう
になった。

【００８９】１．配向状態 液晶の配向状態について偏光顕微鏡観察を行なった。

【００９０】その結果、室温（３０℃）では、電圧無印
加状態で最暗軸がラビング方向と若干ずれた状態であ
り、且つ層法線方向がセル全体で一方向しかない均一な
配向状態が観測された。そして、ループ欠陥は観測され
なかった。

【００９１】２．残留ＤＣの測定 残留ＤＣ電圧測定システム（東陽テクニカ社製；ＲＤＣ
Ｖｅｒｓｉｏｎ １．２）を用いて、室温（３０℃）
での３００秒後の残留ＤＣ電圧を測定した。その結果、
残留ＤＣ電圧は４９ｍＶと小さかった。

【００９２】３．画質評価 この画質評価は、ＴＦＴを用いたアクティブマトリクス
パネルを作成して行なった。すなわち、一方の電極３ｂ
は各画素毎に配置されるようにドット状に形成し、各画
素の電極３ｂにはａ−ＳｉＴＦＴ４を接続した。また、
窒化シリコン膜による絶縁膜も形成し、他方の基板１ａ
にはカラーフィルター（不図示）を形成した。そして、
画面サイズは１０．４インチとし、画素数は８００×６
００×ＲＧＢとした。

【００９３】画質評価に際しては、パネル全面で、モノ
クロで全黒表示と中間調表示とをし、パネル面内のムラ
の評価を行なった。

【００９４】この画質評価は、１０名程度の非専門家に
よる主観評価とし、下記４段階の尺度（カテゴリー）で
評価した。

【００９５】＊ 尺度４；画面全面にムラがなく、良好
な画質 ＊ 尺度３；画面の一部にムラがあるが、ほとんど気に
ならない程度 ＊ 尺度２；画面全面にムラがあり、やや気になる程度 ＊ 尺度１；画面全面にムラがあり、かなり気になる程
度

【００９６】評価に際しては、画像ソースのコンピュー
タ側からの出力は、１秒間に６０画面分を順次走査（プ
ログレッシブ）するようなピクチャーレートとした。

【００９７】まず、ＴＦＴパネル（サンプル）側の表示
は、１秒間に６０フレームで行い、１フレームを複数フ
ィールドに分割はせず、フレーム反転駆動を行った。そ
の結果、画質評価は大体「尺度４」で良好であった。

【００９８】なお、市販のＴＦＴタイプの液晶パネルを
用いると大体「尺度３〜４」であった。

【００９９】（実施例２）本実施例においては、オフセ
ット電圧（直流ＤＣ電圧）を−１Ｖとし、ＡＣ電圧を±
４Ｖとした。それ以外の構成や製造方法は実施例１と同
じとし、液晶の配向状態の観察や、残留ＤＣ測定や、画
質の評価等を行なった。結果は以下のようになった。

【０１００】１．配向状態 実施例１の場合と同様、電圧無印加状態で最暗軸がラビ
ング方向と若干ずれた状態であり、且つ層法線方向がセ
ル全体で一方向しかない均一な配向状態が観測された。
そして、ループ欠陥は観測されなかった。

【０１０１】２．残留ＤＣの測定 残留ＤＣ電圧は４８０ｍＶであった。

【０１０２】３．画質評価 尺度４と良好であった。

【０１０３】（比較例１）本比較例においては、ＤＣ電
圧を−１Ｖとし、ＡＣ電圧は印加しなかった。それ以外
の構成や製造方法は実施例１と同じとし、液晶の配向状
態の観察や、残留ＤＣ測定や、画質の評価等を行なっ
た。結果は以下のようになった。

【０１０４】１．配向状態 実施例１の場合と同様、電圧無印加状態で最暗軸がラビ
ング方向と若干ずれた状態であり、且つ層法線方向がセ
ル全体で一方向しかない均一な配向状態が観測された。
ループ欠陥が観察され、このループ欠陥によって隔てら
れる層の傾斜方向の異なる２領域の面積比は、大体８：
２であった。

【０１０５】２．残留ＤＣの測定 残留ＤＣ電圧は４８０ｍＶであった。

【０１０６】３．画質評価 尺度は３であった。

【０１０７】（比較例２）本比較例においては、ＤＣ電
圧を−０．７５Ｖとし、ＡＣ電圧は印加しなかった。そ
れ以外の構成や製造方法は実施例１と同じとし、液晶の
配向状態の観察や、残留ＤＣ測定や、画質の評価等を行
なった。結果は以下のようになった。

【０１０８】１．配向状態 実施例１の場合と同様、電圧無印加状態で最暗軸がラビ
ング方向と若干ずれた状態であり、且つ層法線方向がセ
ル全体で一方向しかない均一な配向状態が観測された。
ループ欠陥が観察され、このループ欠陥によって隔てら
れる層の傾斜方向の異なる２領域の面積比は、大体５：
５であった。

【０１０９】２．残留ＤＣの測定 残留ＤＣ電圧は８０ｍＶであった。

【０１１０】３．画質評価 尺度は４であったが、全黒表示した際には光漏れが生
じ、コントラストは悪かった。

【０１１１】（比較例３）本比較例においては、ＤＣ電
圧を−６Ｖとし、ＡＣ電圧は印加しなかった。それ以外
の構成や製造方法は実施例１と同じとし、液晶の配向状
態の観察や、残留ＤＣ測定や、画質の評価等を行なっ
た。結果は以下のようになった。

【０１１２】１．配向状態 実施例１の場合と同様、電圧無印加状態で最暗軸がラビ
ング方向と若干ずれた状態であり、且つ層法線方向がセ
ル全体で一方向しかない均一な配向状態が観測された。
そして、ループ欠陥は発見されなかった。

【０１１３】２．残留ＤＣの測定 残留ＤＣ電圧は８３０ｍＶであった。

【０１１４】３．画質評価 尺度は２と悪かった。

【０１１５】

【発明の効果】本発明によれば、合成電圧の印加によっ
てスメクチック層の法線方向が実質的に一方向に揃えら
れるため、カイラルスメクチック液晶は、スメクチック
Ｃ相においてメモリー性（双安定性）の消失されたもの
となる。したがって、各画素において液晶のチルト角の
大きさ（やそれに伴う光量）は印加電圧に応じて連続的
に変化させることができ、印加電圧を調整することによ
って階調表示が可能となる。また、層の傾斜方向が揃え
られるため、液晶に欠陥線（ループ欠陥）が発生せず、
液晶素子を正面から見たときのγ特性はもちろんのこ
と、液晶素子を斜めから見たときのγ特性も均一にでき
る。

【０１１６】さらに本発明によれば、合成電圧を適切な
ものとすることにより、配向制御膜自体が永久双極子を
有する現象（エレクトレット化）も防止され、配向制御
膜の残留ＤＣ電圧が大きくなることも無い。このため、
イオンの偏在や電気化学反応の進行を防止でき、安定し
た液晶素子を得ることができる。

【０１１７】またさらに、液晶素子の製造に際して、エ
レクトレット化防止の観点から合成電圧の印加時間を短
くする必要も無く、液晶素子の製造が難しくなるという
問題も無い。

【０１１８】一方、本発明によれば、上述のような高輝
度及び低輝度での連続表示を行った場合には、時間開口
率が５０％以下程度となる。したがって、かかる液晶素
子で動画像を表示した場合、人間が高速と感じられる動
画像を得ることができ、その画質が良好なものとなる。
さらに、低輝度表示を行うため、明るさを大きくそこな
うことのない動画表示を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】液晶素子の構造の一例を示す断面図。

【図２】液晶素子の構造の他の例を示す断面図。

【図３】液晶の電圧−透過率特性の一例を示す図。

【図４】液晶素子の構造を示す回路図。

【図５】素子構造の等価回路を示す図。

【図６】液晶素子の駆動方法の一例を示す図。

【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 共通電極（第２電極） ３ｂ 画素電極（第１電極） ４ ＴＦＴ（スイッチング素子） ６ａ，６ｂ 配向制御膜 Ｐ_１ 液晶パネル（液晶素子） Ｐ_２ 液晶パネル（液晶素子）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 真一 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 寺田 匡宏 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 浅尾 恭史 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 Ｆターム(参考） 2H088 GA04 GA17 HA03 HA06 JA17 KA13 KA14 KA24 KA25 MA01 2H093 NA51 NA53 ND06 NE04

Claims (7)

【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に沿
   うように各画素毎に配置されると共にスイッチング素子
   が接続された複数の第１電極と、これらの第１電極と共
   に前記カイラルスメクチック液晶を挟み込むように配置
   された第２電極と、前記カイラルスメクチック液晶に接
   するように配置されて該液晶を配向する配向制御膜と、
   を備え、かつ、前記スイッチング素子がオンされて前記
   第１及び第２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基づき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が、駆動電圧が印加され
   ていない場合には、液晶分子の平均分子軸が単安定化さ
   れた配向状態を示し、一の極性の駆動電圧が印加されて
   いる場合には、液晶分子の平均分子軸が駆動電圧の大き
   さに応じた角度で前記単安定化された位置から一方の側
   にチルトし、他の極性の駆動電圧が印加されている場合
   には、液晶分子の平均分子軸が駆動電圧の大きさに応じ
   た角度で前記単安定化された位置から他方の側にチルト
   する特性の液晶であり、 前記カイラルスメクチック液晶が降温されてカイラルス
   メクチックＣ相（ＳｍＣ^＊）に相転移する際に、ＤＣ電
   圧とＡＣ電圧との合成電圧が前記カイラルスメクチック
   液晶に印加される、 ことを特徴とする液晶素子。
2. 【請求項２】 前記合成電圧の印加を、前記液晶がカイ
   ラルスメクチックＣ相（ＳｍＣ^＊）の上限温度より高い
   温度にあるときからカイラルスメクチックＣ相（ＳｍＣ
   ^＊）に相転移するまで行なう、 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】 前記カイラルスメクチック液晶が、 駆動電圧が印加されていない場合には、液晶分子の平均
   分子軸が単安定化された配向状態を示し、 一の極性の駆動電圧が印加されている場合には、液晶分
   子の平均分子軸が駆動電圧の大きさに応じた角度で前記
   単安定化された位置から一方の側にチルトして第１の輝
   度で画像を表示し、 他の極性の駆動電圧が印加されている場合には、液晶分
   子の平均分子軸が駆動電圧の大きさに応じた角度で前記
   単安定化された位置から他方の側にチルトして第１の輝
   度の１／５より小さい第２の輝度で画像を表示する液晶
   である、 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 ^＊）の相転移系列を示す液晶である、 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】 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セル厚の２倍より長い、 ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載
   の液晶素子。
6. 【請求項６】 前記合成電圧の実効値は１０Ｖ以下であ
   る、 ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載
   の液晶素子。
7. 【請求項７】 前記合成電圧の周波数は７００Ｈｚ以下
   である、 ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載
   の液晶素子。