JP3155900B2 - 液晶素子 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、テレビ受像機、ビデオ
カメラのビューファインダー、コンピュータの端末用モ
ニターなどに用いられる表示素子あるいは液晶プリンタ
ーやプロジェクターなどに用いられる光バルブに採用さ
れ得る液晶素子及びその製造方法に関する。

【０００２】

【背景技術の説明】比較的低コストで製造できるものと
してＴＮ液晶を用いたパッシブマトリクス駆動方式の液
晶表示素子が知られている。この素子は、クロストーク
やコントラストの点で限界があり、ＴＮ液晶を用いたパ
ッシブマトリクス駆動方式の液晶表示素子は、高密度配
線数の表示素子、例えば液晶テレビジョンパネルなどに
適したものとは言い難い。

【０００３】この様な従来のＴＮ液晶が持つ根本的な問
題を解決するものとして、クラークとラガヴァルに付与
された米国特許第４，３６７，９２４号の明細書に記載
されている様な、双安定性を有する強誘電性液晶素子が
知られている。この強誘電性液晶素子は使用状態におい
てカイラルスメクチック相を呈するスメクチック液晶が
用いられている。この液晶は理想的には２つの安定状態
のいずれかに安定しようとして、中間的な分子位置を取
りにくい。

【０００４】このようなスメクチック液晶を用いた液晶
素子を表示パネルとした表示装置においては、画像の表
示を行っているとパネル内が部分的に黄色く色付いた
り、カラー画像の色調が変化することがあった。このよ
うな現象を本発明者らは「黄変」と呼んでいる。この現
象は液晶分子がパネルを構成する上下一対の基板の面方
向に移動することによって、移動先の部分の液晶分子の
単位面積あたりの密度が大きくなり基板間隔（セル厚）
を大きくすることによる。

【０００５】又、逆に液晶分子の単位面積あたりの密度
が小さくなった部分では液晶分子の配向欠陥が生じる恐
れもある。

【０００６】この移動を防止すべく基板内面を粗面化す
る技術が、１９９２年１２月１０日に出願番号９８８，
８３０号として米国に特許出願された明細書に記載され
ている。

【０００７】

【発明が解決しようとする技術課題】しかしながら、上
述した粗面化する技術によっても、液晶分子の移動を防
ぐには不十分であった。なぜなら、ある特殊な表示パタ
ーンの場合には、有効面内に液晶が移動してあつまり、
セル厚が厚くなり、上述した黄変現象が生じてしまうか
らである。

【０００８】又、液晶分子の移動を防止する技術では、
一旦液晶分子が移動し「黄変」を起こしてしまうと、そ
れを元に戻すことが極めて難しい。勿論、このようなセ
ル厚の変化は、表示装置に限らず、液晶プリンターの露
光制御に用いられるような光変調を行う場合にも問題と
なるであろう。

【０００９】又、上述した粗面化する技術では、商業的
に成功する商品として要求されるに十分な水準にまで黄
変現象の低減されたものには成り難かった。なぜなら、
液晶素子のおかれる環境は常に同じとは限らないため
に、環境条件によっては黄変が生じてしまうからであ
る。つまり研究レベルでは十分でも商品レベルでは必ず
しも消費者の要求を満足するに十分とは云えないもので
あった。

【００１０】

【発明の目的】本発明は、上記技術課題に鑑みなされた
ものであり、簡単な構成でセル厚の変動の生じにくい液
晶素子及びそれの製造方法を提供することにある。

【００１１】

【技術課題を解決するための手段及び作用】上述した技
術課題を解決し上記目的を達成する１つの手段は、互い
に対向する一対の電極を有する基板と、該一対の電極間
に配した２つの安定状態を呈するカイラルスメクチック
液晶とを具えた液晶素子において、前記安定状態のうち
一方の状態を電界下においた時の移動方向と、他方の状
態を該電界下においた時の移動方向とが、一方向となる
べく該一対の基板の内面が配向処理されており、前記液
晶素子は、有効光変調領域と該有効光変調領域の外側に
設けられた周辺領域とを有し、該周辺領域と該有効光変
調領域との配向処理が異なることを特徴とする液晶素子
及びそれを用いた装置である。

【００１２】本発明者らは、先ず第一に２つの安定状態
にある液晶分子はいずれの状態でも配向状態によって移
動方向を変えられることを発見した。

【００１３】この知見に鑑み、配向処理を用いる液晶の
移動速度の配向処理依存性を測定しておいて、該依存性
に基づいて上下基板の配向処理を設定することにより、
２つの安定状態にある液晶分子の移動方向を同一方向と
することができた。

【００１４】そして、周辺領域としてプレチルトの大き
な領域を設けることで周辺領域を通じて一時的に生じた
高密度の部分から低密度の部分へ液晶を移動させて液晶
の密度変化を抑制することができる。

【００１５】上述した技術課題を解決し上記目的を達成
する第２の手段は、互いに対向する一対の電極を有する
基板と、該一対の電極間に配した２つの安定状態を呈す
るカイラルスメクチック液晶とを具え、有効光学変調領
域とその外側の周辺領域とを含む液晶素子において、前
記有効光学変調領域における、該双安定状態のうち一方
の状態を電界下においた時の該液晶の移動速度をＶ１、
他方の状態を該電界下においた時の該液晶の移動速度を
Ｖ２とした時、該Ｖ１及びＶ２のうち絶対値の大きいほ
うが０．３ｍｍ／ｈｏｕｒ以下であり、該周辺領域と該
有効光学変調領域との配向処理が異なることを特徴とす
る液晶素子及びそれを用いた装置である。

【００１６】本発明者らは、有効光学変調領域の外側の
周辺領域を高プレチルト状態に配向させることで、液晶
分子の高密度部分から液晶分子の低密度部分に周辺領域
を介して液晶を移動させることで、液晶分子の移動があ
っても実質的に黄変が生じないようにし、しかも液晶分
子の移動速度を特定することで周辺領域の作用を効果的
に発揮させるものである。

【００１７】こうして、本発明によれば、従来ではセル
厚の変化を生じていたような表示パターンを表示しても
黄変が生じ難くなる。

【００１８】

【００１９】

【００２０】

【００２１】上述した技術課題を解決し上記目的を達成
する第４の手段は、互いに対向する一対の電極を有する
基板と、該一対の電極間に配した２つの安定状態を呈す
るカイラルスメクチック液晶とを具え、有効光学変調領
域とその外側の周辺領域とを含む液晶素子の製造方法に
おいて、該周辺領域にフィルム状のマスク材を張り付け
て該有効光学変調領域を選択的にラビングすることを特
徴とする液晶素子の製造方法である。

【００２２】本発明者らは、有効光学変調領域の外側の
周辺領域を高プレチルト状態に配向させることで、液晶
分子の高密度部分から液晶分子の低密度部分に周辺領域
を介して液晶を移動させることを可能にした。本発明
は、このために、液晶分子の移動があっても実質的に黄
変が生じないようにし、しかもその周辺領域の配向状態
をその作用のために最適な状態に保つことで周辺領域の
効果を高めるものである。

【００２３】こうして、本発明によれば、より黄変が生
じ難くなり、仮に一度黄変が生じてもそれを消滅させる
ことができるような液晶素子を簡単な方法で製造でき
る。

【００２４】又、フィルム状のマスク材を用いる為に、
くり返し多量の基板を処理しても、配向処理の作用の劣
化が少ない。

【００２５】上述した技術課題を解決し上記目的を達成
する第５の手段は、互いに対向する一対の電極を有する
基板と、該一対の電極間に配した双安定状態を呈するカ
イラルスメクチック液晶とを具え、有効光学変調領域と
その外側の周辺領域とを含む液晶素子において、該周辺
領域の液晶分子のプレチルト角が該有効光学変調領域の
プレチルト角より大きくなるように該周辺領域にパーフ
ルオロポリマーを含む配向膜を設けたことを特徴とする
液晶素子及びそれを用いた装置である。

【００２６】本発明者らは、有効光学変調領域の外側の
周辺領域を高プレチルト状態に配向させることで、液晶
分子の高密度部分から液晶分子の低密度部分に周辺領域
を介して液晶を移動させることを可能にした。本発明
は、これにより、液晶分子の移動があっても実質的に黄
変が生じないようにし、しかもその周辺領域の配向状態
をその作用のために最適な状態に保つことで周辺領域の
効果を高めるものである。

【００２７】こうして、本発明によれば、より黄変が生
じ難くなり、一度黄変を生じてもそれを消滅させること
ができる。

【００２８】本発明によれば、パーフルオロポリマーを
含む配向膜を設けたので、マスクラビングをしなくとも
２つの領域の間での配向処理を異ならしめることができ
る。

【００２９】

【実施例】

（好適な実施態様の説明）本発明の液晶素子は有効光学
変調領域とそれに隣接する周辺領域との配向処理を異な
らしめた液晶素子及びその製造方法を更に改良したもの
である。また、周辺領域の一部が有効光学変調領域と同
じ配向処理になっていてもよい。

【００３０】本発明の液晶素子は、あらゆる光変調型の
ものに用いられるが、好ましくは、各画素の光の透過率
を２値あるいは多値に制御できる光シャッタ、光バルブ
と云った光変調型に好ましく用いられる。また、画素の
アドレスの方式も、セグメント型、マトリクス型、ある
いは光導電膜を用いた光アドレス型のいずれにも採用出
来る。以下の各実施例は２次元マトリクス電極によるマ
ルチプレキシング駆動による液晶素子を例に挙げて説明
する。

【００３１】（セル構成）本発明に用いられる液晶セル
を形成する為の基板としては、その上に電極が形成でき
るもの、又は基板自体が電極として機能するものが用い
られる。

【００３２】具体的には、ガラス、石英、サファイア、
シリコン、ステンレス、スチール、高分子樹脂等であ
り、一対の基板のうち少なくとも一方が透明であること
が好ましい。

【００３３】本発明に用いられる液晶セルを形成する一
対の電極としては、少なくとも一方が透明導電体で形成
されることが望ましく、そのような材料としては、酸化
錫、酸化インジウム、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）等が
好適に用いられる。また必要に応じて透明導電体により
低抵抗の金属層を付与した構成であってもよい。その厚
みは４０〜２００ｎｍに設定することが望ましい。

【００３４】液晶分子の配向制御のための配向制御膜と
しては、ポリイミド、ポリピロール、ポリビニルアルコ
ール、ポリイミドアミド、ポリエステルイミド、ポリパ
ラキシレン、ポリエステル、ポリカーボネイド、ポリビ
ニルアセタール、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、ポリス
チレン、セルロース樹脂、アクリル樹脂、メラミン樹脂
などの有機膜、あるいはＳｉＯの斜方蒸着膜などのよう
な無機膜が適宜選択されて用いられる。その厚みは５〜
１００ｎｍに設定することが望ましい。

【００３５】また、配向制御膜と基板との間には、Ｔｉ
ＳｉＯｘ、ＳｉＯ₂ 、ＴｉＯ、Ｔａ₂ Ｏ₃ 、ＳｉＮ等の
無機膜を設けてもよい。この無機膜は主として、内面の
平坦化や絶縁を目的として設けられる。

【００３６】又、この無機膜又は配向制御膜の少なくと
もいずれか一方に微粒子を分散させて基板内面に微細な
凹凸を形成することも望ましいものである。

【００３７】いずれにせよ、配向制御膜として何を用い
るかや、ラビング処理をどのようにするかは、以下に詳
述する各実施例に従って適宜選択する。

【００３８】図１は液晶素子（液晶セル）の有効光変調
領域の基本構成を説明するための模式的断面図である。
以下に述べる有効光変調領域とは、表示素子における画
像表示に用いられる画素の集合からなる表示領域や液晶
プリンタの露光制御を行う光バルブとして実質的に機能
する部分である。

【００３９】図１において、１１ａ、１１ｂは液晶セル
１を構成するための上下基板、１２ａ、１２ｂは上下電
極、１３ａ、１３ｂは必要に応じて設けられる上下の絶
縁膜、１４ａ、１４ｂは上下の配向制御膜、１５は液晶
材料層、１６は液晶材料層の厚み（セル厚）を一定に保
持するためのスペーサである。

【００４０】本実施態様による液晶素子では、上下基板
の内面としての配向制御膜１４ａ、１４ｂの配向処理方
法を規定することで、黄変を防止している。

【００４１】図２は液晶分子の移動と配向処理との関係
を示すグラフである。横軸は配向処理度合いとしての粗
面化度を、縦軸は液晶分子の移動速度と方向とを示すも
のである。

【００４２】図３は印加電界下における分子の移動方向
を説明する為の模式図である。

【００４３】従来例では、図３に示すように、液晶の移
動の方向２２はラビング方向２０と液晶分子の平均分子
軸方向２１、２１′により決まっていると考えられてい
た。液晶分子の移動方向がこのようにラビングの方向に
依存することから、その現象は基板界面でのプレチルト
の状態に依存していることが推定される。平均分子軸方
向２１、２１′は強誘電性液晶分子の双安定状態におけ
る平均的な分子位置を示している。ここで、例えば平均
分子軸方向が２１で示した状態で液晶がスイッチングし
ない程度の適当な交流電界を印加すると、矢印２２方向
に液晶分子が移動する。これにより、液晶セル１内の液
晶は端部２３に向けて移動し、この厚みを増加させて黄
変を起こす。逆に２１′の状態に液晶が向いていると逆
に２２′の方向に移動し液晶セル１内では図中右端部２
３′のセル厚を大きくし黄変させる。但し、ここでは自
発分極の向きが負である液晶材料を用いた場合について
述べている。これに対して本発明者らの実験によればさ
らに、この液晶移動現象は、図２に示すように、パネル
の配向処理の状態に依存していることが判明した。

【００４４】図２のうち実践Ｌ_B は例えば図３の方向２
１を向いた液晶の移動速度と配向処理度の関係を示し、
実践Ｌ_W は方向２１′の液晶における該関係を示してい
る。

【００４５】理想的には、配向処理の度合いをＰ_O に示
す点に設定できれば液晶の移動は抑えられるが、Ｐ_O 点
は用いる液晶材料や駆動電圧やセル構造に依存する為
に、Ｐ_O 点を呈する配向状態を生み出すことが難しい。

【００４６】また、配向処理の設計からのずれ即ち許容
値が０であるので、製造歩留まりの低下が避けられず、
素子製造の低コスト化が難しい。

【００４７】そこで、本発明では、２つの安定状態にお
ける移動方向を、配向処理を図２の範囲Ｒ₁ に収めるこ
とで、同一の正方向とするものである。又、一方の安定
状態にある液晶の移動のみを押えることはできるので、
２つの安定状態のうち、一方のみが所定の一方向に移動
するように設定してもよいが、この方法は許容値を大き
くし難い。この場合の正負は相対的なものであることに
注意されたい。

【００４８】範囲Ｒ₁ は用いる液晶材料や駆動電圧やセ
ル構造に依存する為に、本発明の液晶素子の製造におい
ては、例えば液晶材料と駆動電圧とを定めて、配向処理
度を変えた実験サンプルを多数作製し、図２に示すよう
な特性を測定して、最適な設計値を採用することが望ま
しい。

【００４９】上述した基板構成をふまえて、本発明の好
適な実施態様による液晶素子について説明する。

【００５０】この素子では、有効な表示領域として機能
する領域の外側に枠領域を設け、液晶の移動が生じて
も、該枠領域によって移動による液晶分子の密度の変化
を補償する。枠領域は必ずしも環状になっている必要は
なく、液晶分子の密度変化を抑制できるものであれば、
左右（図３）のみにある枠領域があるものであってもよ
い。

【００５１】図４はこの液晶素子の模式的上面図、図５
はそのＢＢ′線による断面を示している。このセルで
は、２次元マトリクス構成の電極によって、有効光学変
調領域としての縦１２×横２２の画素からなる表示領域
３１の外周に周辺領域としての枠領域３２が設けられて
いる。そして、枠領域３２と表示領域３１とはそれぞれ
配向状態が異なっている、好ましくは枠領域３２の液晶
分子のプレチルト角が該表示領域３１のプレチルト角よ
り大きくなるような配向処理が基板内面に施されてい
る。より好ましくは枠領域３２では分子の長軸が４５度
以上となっていればよく、より好ましくは基板内面に対
してほぼ垂直な向きを持つ垂直配向のような非一軸性配
向となっている。垂直配向のためには、図５に示すよう
に、枠領域３２を垂直配向処理する。また表示領域の配
向膜は、必要に応じて微粒子１４Ｃが分散されて粗面化
処理が施され、さらにラビング処理がなされている。こ
うすることにより表示領域の液晶分子のプレチルト角を
２５°以下に比較的小さくしている。上下基板の表示領
域のプレチルト角は１°〜２５°好ましくは１０°〜２
０°の範囲から適宜選択し、上下基板の各内面でプレチ
ルト角を異ならしめるときには、その角度の差は１°〜
６°より好ましくは３°〜６°とする。また、１７は枠
領域の更に外側を封止するためのシール接着剤である。

【００５２】本発明に用いられる液晶セルを形成する一
対の電極１２ａ、１２ｂとしては、少なくとも一方が透
明導電体で形成されることが望ましく、そのような材料
としては、酸化錫、酸化インジウム、酸化インジウム錫
（ＩＴＯ）等が好適に用いられる。また必要に応じて透
明導電体により低抵抗の金属層を付与した構成であって
もよい。その厚みは４０〜２００ｎｍに設定することが
望ましい。

【００５３】液晶分子の配向制御のための配向制御膜１
４ａ，１４ｂの原料としては、ポリイミド、ポリピロー
ル、ポリビニルアルコール、ポリイミドアミド、ポリエ
ステルイミド、ポリパラキシレン、ポリエステル、ポリ
カーボネイド、ポリビニルアセタール、ポリ塩化ビニ
ル、ポリアミド、ポリスチレン、セルロース樹脂、アク
リル樹脂、メラミン樹脂などの有機膜、あるいはＳｉＯ
の斜方蒸着膜などのような無機膜が適宜選択されて用い
られる。その厚みは５〜１００ｎｍに設定することが望
ましい。

【００５４】本発明に用いられる絶縁膜としてはＴｉＳ
ｉＯｘ、ＳｉＯ₂ 、ＴｉＯ、Ｔａ₂Ｏ₃ 、などの無機膜
で、必要に応じて、粗面化処理のために平均粒径４０ｎ
ｍの微粒子を分散させてもよい。膜厚は２０〜３００ｎ
ｍとすることが望ましい。

【００５５】粗面化処理としては、ＴｉとＳｉとの比が
１：１の成分の溶液中に微粒子を分散させて塗布し、そ
の後焼成することで行える。粗面化処理の度合いは微粒
子の分散密度、平均粒径、その上に設けられる層の厚み
などを適宜設計することで所望の粗面が得られる。

【００５６】粗面化度の小さい内面における該粗面を形
成する微粒子の分散密度は、粗面化度の大きい内面にお
ける該粗面を形成する微粒子の分散密度の５０乃至９０
％であることが望ましい。また、粗面化度の小さい内面
（配向膜表面）における平均高低差が、粗面化度の大き
い内面（配向膜表面）における平均高低差の５０乃至９
０％であることが望ましい。このような粗面を形成する
微粒子の平均粒径としては、１乃至２０ｎｍであること
が望ましい。

【００５７】また、本発明の配向制御膜は界面の液晶分
子のプレチルトを所望の範囲に設定するためにラビング
処理を行うことが望ましい。

【００５８】（液晶セルの製造方法）ガラスなどの透明
基板を用意し、その上にＣＶＤ法、スパッタリング法、
イオンプレーティング法などの蒸着方法により透明導電
膜を形成し、これをストライプ上にパターニングする。
その後、絶縁膜を上述した蒸着法又は塗布により形成す
る。続いて微粒子を分散させた溶液を印刷して仮焼成及
び硬化処理を行い粗面を形成する。配向制御膜はポリア
ミド酸のような溶液をスピナーコートし焼成して形成す
る。この膜にラビング処理を行う。こうして得られた基
板の一つの上にスペーサとしてのビーズを分散させ基板
の周囲にシール剤を設けてもう一つ基板を張り合せた。
その後、注入口から液晶材料を注入し徐々に冷却してカ
イラルスメクチック相に転移させる。

【００５９】粗面化の為の微細な凹凸の基本的な形成方
法は、前述した米国特許出願Ｎｏ．９８８，８３０に詳
しく記載されている。

【００６０】そして、枠領域の液晶分子のプレチルト角
を大きくする為に、枠領域を垂直配向処理した。具体的
には、表示領域には水平配向膜を設けると共に、枠領域
に垂直配向膜を選択的に設ける。又は、全面に、ラビン
グ処理を施すとプレチルトが小さくなり非ラビング処理
でプレチルトが大きくなる膜を設け、枠領域をマスクし
て、表示領域のみ選択的にラビングしてもよい。より好
ましいラビング方法は、後述する実施例のとおりであ
る。

【００６１】次にラビング処理について説明する。この
方法は、後述する各実施例のいずれにも用いることがで
きる。

【００６２】図６はラビング処理を説明する模式図で、
ラビングローラ１２０は、円柱状のローラ１２１にナイ
ロン布等のラビング布１２２を貼りつけた構造を有して
いる。このラビングローラ１２０を、Ｃの方向に回転さ
せながらガラス基板１１ａ（１１ｂ）上の配向制御膜１
４ａ、１４ｂに所定圧で当接させ、そしてガラス基板１
１ａ、（１１ｂ）（又はラビングローラ）を矢印Ｂ方向
に移動させて配向制御膜１４ａ、１４ｂを摺接すること
により配向規制力が付与される。なお、この配向規制力
はラビングローラ１２０をガラス基板１１ａ（１１ｂ）
に当接させる際の当接力により決定され、通常はラビン
グローラ１２０を上下させることにより（押込み量εを
変える）、ラビング布１２２と配向制御膜１４ａ、１４
ｂとの接触量で制御されている。この方法では、押込み
量ε、ローラ回転数、ローラ送り速度、ラビングの回数
を変えることで、液晶の配向状態を変えられる。

【００６３】（プレチルト角αの測定）プレチルト角α
の測定は、クリスタルローテーション法により求めた。
測定法は、液晶素子をガラス基板面で回転させながら、
回転軸と４５°の角度をなす偏向面を持つヘリウム・ネ
オンレーザ光を回転軸に垂直な方向から照射して、その
反対側で入射偏向面と平行な透過軸を持つ偏向板を通し
てフォトダイオードで透過光強度を測定した。そして、
干渉によってできた透過光強度の双曲線群の中心となる
角と液晶装置に垂直な線とのなす角度をΦｘとし、下式
に代入してプレチルト角αを求めた。

【００６４】

【外２】 ここで、ｎ₀ は常光屈折率、ｎ_e は異常光屈折率であ
る。なお詳細には、Ｊ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｖｏ
ｌ．１１９（１９８０）ＮＯ．１０，ＳｈｏｒｔＮｏｔ
ｅｓ ２０１３に記載されている。

【００６５】（実施例１）本発明の実施例１では、図１
に示したセル構成を用いて、粗面化した基板の内面のラ
ビング処理を上下基板で異ならしめて２つの安定状態に
おける液晶の移動方向を同一方向とする。そして、有効
表示領域の周囲に周辺領域としての枠領域を設けて、こ
の枠領域の配向処理を表示領域の配向処理と異ならしめ
る。具体的には枠領域のプレチルト角を有効表示領域の
プレチルト角１０°〜２５°より大きくし、上下の表示
領域のプレチルト角を３°〜５°異ならしめることで液
晶の移動に依る移動を一方の端部で吸収して高密度化を
防止し、他方では有効表示部内に枠部から液晶を供給す
ることで低密度化を妨げるものである。この場合枠領域
の液晶は垂直配向状態となっていることが好ましい。

【００６６】本実施例においては、ガラス基板１１ａ、
１１ｂとしての板厚を１．１ｍｍのものを用いＩＴＯの
透明電極１２ａ、１２ｂをスパッタ法で形成した。この
透明電極１２ａ、１２ｂの膜厚は１５００Åとし、幅１
７０μｍのストライプ状のものを３０μｍの間隔を開け
て多数設けた。ショート防止用の絶縁膜１３ａ、１３ｂ
としてはＴａ₂ Ｏ₅ 膜を用い、９００Åの厚さとなるよ
うにスパッタ法で形成した。さらに、表面状態改質のた
め塗布型絶縁層（ＴｉＳｉ＝１：１東京応化社製）を塗
布し３００℃で焼成を行った。膜厚は１２００Åとし
た。さらにＴｉ・Ｓｉ＝１：１の比率よりなる成分の絶
縁膜の６．０重量％の溶液中に、平均粒径４００Åのシ
リカよりなる微粒子を予め分散させ、該溶液の印刷を、
５μｍの粗さの展色板を用いて行った。その後、１００
℃約１０分の仮焼成を行い、さらにＵＶ照射を行い、ま
たさらに３００℃で約１時間の加熱焼成処理を施した。
この絶縁膜の厚さは２００Åとした。

【００６７】一方、配向制御膜１４ａ、１４ｂの形成
は、ポリアミド酸（日立化成（株）製；ＬＱ１８０２）
をＮＭＰ／ｎＢＣ＝１／１液で１．５Ｗｔ％に希釈した
溶液をスピナーで２０００ｒｍｐ、２０ｓｅｃの塗布条
件で塗布し、その後２７０℃、１時間焼成して行った。

【００６８】そして、枠部を設ける為に、該枠部を金属
のマスクで覆い以下に述べるラビング処理が施されない
ようにした。

【００６９】そして、前述したローラーを用いて、押込
み量εを０．３５ｍｍ、ローラ回転数１０００ｒｐｍ、
ローラ送り速度を３０ｍｍ／ｓとして、ラビング回数を
２回としたプレチルト角２０°となる基板と、４回とし
たプレチルト角１７°となる基板の２種類を作製した。

【００７０】そして、配向膜表面の凹凸の測定を、ＳＥ
Ｍ写真及びＡＦＭによって行った。このＳＥＭ写真とＡ
ＦＭの測定から、配向膜表面の凹凸の幅は５〜１７ｎ
ｍ、密度は約１０８個／ｍｍ² 、高低差は１０〜２５ｎ
ｍであることが分かった。

【００７１】このようにして製作されたガラス基板１１
ａ、１１ｂを、一方のガラス基板１１ａ（１１ｂ）に平
均粒径約０．８〜１．２μｍのビーズスペーサ１６（シ
リカビーズ、アルミナビーズ等）を散布し、他方のガラ
ス基板１１ａ、１１ｂにエポキシ樹脂の接着剤であるシ
ール接着剤をスクリーン印刷法で形成し、両ガラス基板
１１ａ、１１ｂを貼り合わせて、図４、５に示したよう
な構成のセルを作成した。なお、貼り合わせはガラス基
板１１ａ、１１ｂに施したラビング処理のラビング方向
が略平行になるように行った。その後、下記の相転移温
度、及び物性値を示すピリミジン系強誘電性液晶を減圧
下で等方相に昇温し毛管現象により注入して、その後徐
冷して液晶装置を製造した。

【００７２】 チルト角 θ＝１５．１°（ａｔ ３０℃） 層の傾斜角 δ＝１０．２°（ａｔ ３０℃） 自発分極 Ｐｓ＝５．５（ｎｃ／ｃｍ² ）（ａｔ
３０℃）

【００７３】ここで、上述した基板と液晶の移動速度の
関係を測定した。

【００７４】本発明者らは、図７に示すセルを用いて液
晶の移動量と方向との関係を求めた。このセルは、二方
のみがシール接着剤によって密着され、他の二方は開放
されて液晶の移動量及び移動方向を測定できるようにな
っている。図６は、その実験の様子を示したものであ
り、図８のＡに示すように、液晶素子に電界を印加し、
液晶分子の平均分子軸をすべてＳ１方向（又はＳ２方
向）にあらかじめ揃えておく。また、基板１１ａ、１１
ｂ間に注入する液晶の両端（セルの開放側の両端）には
マーカーとしてネマチック液晶を付けており、該ネマチ
ック液晶の侵入長を観察することによって液晶の移動量
及び移動方向を確認できるようにしている（Ｂ、Ｃ参
照）。また、液晶素子の駆動は、短形交番電界（パルス
幅６０μｓｅｃ、±６Ｖ／μｍ）を一定時間（１４時
間）印加することにより行ない、駆動時の温度は４０℃
とした。なお、この短形交番電界は液晶がスイッチング
する閾値電界の１／３であり、一定時間（１４時間）印
加し続けた後も液晶素子の平均分子軸はＳ１方向又はＳ
２方向を維持するような値とした。

【００７５】前述した方法にて次のような液晶セルの試
料１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄを作製した。

【００７６】１Ａは上下基板のラビング条件として、ラ
ビング回数２回の上下基板を用いた。このセルでは、プ
レチルトの大きい枠部は設けなかった。

【００７７】１Ｂは試料１Ａと同じで、垂直配向処理の
なされた枠部を設けたものである。

【００７８】１Ｃは上基板のラビング回数を２回、下基
板のラビング回数を４回として、上下非対象の配向処理
をもつセルであり、プレチルトの大きい枠部をもたない
ものである。

【００７９】１Ｄは試料１Ｃに枠部を加えたものであ
る。

【００８０】こうして作製した試料の上下電極を用いて
マルチプレキシング駆動を行い図９に示すような表示パ
ターンを表示してメモリー状態とした後、リフレッシュ
駆動により該表示をくり返し表示続け、黄変が生じるか
否かを観察した。

【００８１】図９中、ハッチング部分は一方の安定状
態、それ以外の部分は他方の安定状態にあることを示し
ている。

【００８２】試料１Ａでは、符号Ｙ₁ 、Ｙ₂ 、Ｙ₃ 、Ｙ
₄ 、Ｙ₆ 、Ｙ₁₃、で示す個所で黄変が生じた。

【００８３】試料１Ｂでは、符号Ｙ₃ 、Ｙ₄ で示す個所
のみに黄変が生じた。

【００８４】試料１Ｃでは、符号Ｙ₅ 〜Ｙ₁₄に示す個所
のみに黄変が生じた。

【００８５】本発明による試料１Ｄでは黄変は生じなか
った。

【００８６】（実施例２）本発明の実施例２では、実施
例１と同じセル構成を用いて、粗面化した基板の内面の
粗面化の度合いを上下基板で異ならしめて２つの安定状
態のおける液晶の移動方向を同一方向とする。そして、
枠領域を設けて有効表示部と異なる配向処理を施した。
好ましくはこの枠部のプレチルト角を有効表示領域のプ
レチルト角１０°〜２５°より大きくすることで液晶の
移動に依る移動を一方の端部で吸収して高密度化を防止
し、他方では有効表示部内に枠部から液晶を供給するこ
とで低密度化を妨げるものである。この場合枠領域の液
晶は垂直配向状態となっていることがより好ましい。

【００８７】基本的なセルの構成及び製造方法は実施例
１と同じであるが、以下に述べる試料として、プレチル
ト角が２３°となるように上基板の微粒子の分散密度を
１０８個／ｍｍ² 、下基板の微粒子の分散密度をプレチ
ルト角が２０．５°となるように７０個／ｍｍ² とし、
ラビング条件はローラ送り速度を３０ｍｍ／ｓ、ラビン
グ回数を４回で統一した。

【００８８】駆動電圧として、一旦、選択ライン上の画
素を図９のハッチング領域（暗領域）と同じ安定状態に
リセットした後、図９の表示状態とするリフレッシュ駆
動を行った。

【００８９】又、別に、駆動電圧として、一旦選択ライ
ン上の画素を図９の非ハッチング領域（明領域）と同じ
安定状態にリセットした後、図９の表示状態とするリフ
レッシュ駆動を行った。この場合、枠部を設けなかった
試料では、図９のＹ₅ 〜Ｙ₁₄の個所に黄変が生じたが、
枠部を設けた試料では黄変は生じなかった。

【００９０】以上述べた実施例１、２では、液晶の移動
方向を２つの安定状態のいずれにおいても、同一方向と
することと枠領域のプレチルトを表示領域のそれより大
きくすることで、従来より知られた黄変の起こりやすい
表示を行っても、黄変の発生を押えることができた。

【００９１】次に、本発明の別の好適な実施態様による
液晶素子の断面を図１０に示す。１１ａ、１１ｂは液晶
セル１を構成するための上下基板、１２ａ、１２ｂは上
下電極、１３ａ、１３ｂは周辺領域（枠部）に設けら
れ、高プレチルト角を得るための絶縁膜、１４ａ、１４
ｂは上下の配向制御膜、１５はカイラルスメクチック相
を呈しうる液晶材料層、１６は液晶材料層の厚みとして
のセル厚を一定に保持するためのスペーサ、１７は端部
のシール接着剤である。

【００９２】このセルでは、２次元マトリクス構成の電
極によって、縦１２×横２２の画素からなる有効光学変
調領域としての表示領域の外周に周辺領域が設けられて
いる。

【００９３】表示領域と周辺領域とは互いに異なる配向
処理がなされている。この時少なくとも表示領域にはプ
レチルト角が２５°以下となるような配向処理を施すと
よい。

【００９４】具体的には、周辺領域の液晶分子のプレチ
ルト角（基板界面近傍の液晶分子の長軸が該界面となす
角度）が該表示領域の液晶分子のプレチルト角より大き
くなるように配向制御されていることが好ましい。より
好ましくは周辺領域では分子の長軸が４５度以上、基板
内面に対してほぼ垂直な向きを持つ垂直配向となってい
ることが望ましい。

【００９５】一方有効光学変調領域としての表示領域で
は、プレチルト角が１°以上２５°以下、より好ましく
は１°以上２０°以下、最適には１０°以上２０°以下
とされる。

【００９６】そして、２つの安定状態にある液晶分子の
移動速度のうち、移動の速さ、つまり、移動速度の絶対
値が大きい方の該値を０．３ｍｍ／ｈｏｕｒとする。移
動速度は、一対の基板内面の配向状態や駆動信号電圧或
いは用いる液晶材料等によって任意に設定できる。

【００９７】ところで、本発明者らの実験によれば、図
１１の（Ｉ）に示すようなパネルに白黒のストライプ状
のパターンを表示し駆動し続けると、黒を表示して平均
分子軸を１の状態にしたエリアの液晶分子は、ａ方向に
移動しその結果、パネル端部のＡの領域のセル厚が、他
の領域に比べて増加する。逆に白を表示して平均分子軸
を２の状態にしたエリアの液晶分子は、ｂ方向に移動
し、その結果Ｂの領域セル厚が増加する。

【００９８】これに対し、図１１の（ＩＩ）に示すよう
に表示領域の外周を取り囲むように周辺領域を設け、前
述した構成の配向状態にすることにより、黒表示状態の
際に、ａ方向に移動した液晶は、周辺領域に移動可能と
なり周辺領域に集まった液晶はさらにｃ、ｄ方向にも移
動可能であることが分かった。また逆に周辺領域から表
示領域にもｅ方向に液晶分子の移動が可能である。

【００９９】また、白表示の際にも、ｂ方向に液晶が移
動した場合、周辺領域に集まった液晶は、さらにｃ′、
ｄ′方向に、またｅ′方向にも移動可能である。

【０１００】これは、プレチルト角が大きく、垂直配向
に近づくにつれ、スメクチック層の形成方向が、パネル
面内で等方的な層に近づき、さらにその結果、外部から
の印加電界に対して、液晶分子が等方的な移動をするよ
うになるためであると考えられる。

【０１０１】これにより、本発明の構成パネルでは、図
１１の（Ｉ）に示すような液晶分子の移動によるパネル
内での圧力分布を生じても周辺領域で液晶分子の等方的
な移動が可能なため圧力分布を緩和することができ、パ
ネル端部のセル厚の増加が抑制される。

【０１０２】図１０の電極１２ａ、１２ｂや配向制御膜
１４ａ、１４ｂは前述した材料から適宜選択して用いら
れる。

【０１０３】図１０の絶縁膜１３ａ、１３ｂとしては、
ＴｉＳｉＯｘ、ＳｉＯ₂ 、ＴｉＯ、Ｔａ₂ Ｏ₃ などの無
機膜で、必要に応じて、粗面化処理のために平均粒径４
０ｎｍの微粒子を分散させて高プレチルトを達成する。
あるいは図１０の周辺領域の配向状態を垂直配向とする
ために絶縁膜１３ａ、１３ｂと配向制御膜１４ａ、１４
ｂの代わりに垂直配向膜を設けても良い。

【０１０４】また、微粒子分散の絶縁膜１３ａ、１３ｂ
と同様な凹凸を有する膜を表示領域内部にも設けても良
い。粗面化用の絶縁膜は、ＴｉとＳｉとの比が１：１の
成分の溶液中に微粒子を分散させて塗布し、その後焼成
することで成膜できる。粗面化処理の度合いは微粒子の
分散密度、平均粒径、その上に設けられる層の厚みなど
を適宜設計することで所望の粗面が得られる。

【０１０５】以上の粗面を形成する微粒子の平均粒径と
しては、１乃至２０ｎｍであることが望ましい。また微
粒子を保持する絶縁膜の膜厚は２０〜３００ｎｍとする
ことが望ましい。

【０１０６】そして、少なくとも表示領域内の配向制御
膜は界面の液晶分子のプレチルトを所望の範囲に設定す
るためにラビング処理を行うことが望ましい。

【０１０７】（実施例３）本実施例においては、図１０
に示すような液晶セルを作製した。１．１ｍｍ厚のガラ
ス基板１１ａ、１１ｂを用意し、ＩＴＯの透明電極１２
ａ、１２ｂをスパッタ法で形成した。この透明電極１２
ａ、１２ｂの膜厚は１５００Åとし、幅１７０μｍのス
トライプ状のものを３０μｍの間隔を開けて多数設け
た。Ｔａ₂ Ｏ₅ 膜を、９００Åの厚さとなるようにスパ
ッタ法で形成したのち、表面状態改質のため塗布型絶縁
層（ＴｉＳｉ＝１：１東京応化社製）を塗布し３００℃
で焼成を行った。膜厚は１２００Åである。さらに、Ｔ
ｉ・Ｓｉ＝１：１の比率よりなる成分の絶縁物の６．０
重量％の溶液中に、平均粒径４００Åのシリカよりなる
微粒子を予め分散させ、該溶液の印刷を、５μｍの粗さ
の展色板を用いて行った。その後、１００℃約１０分の
仮焼成を行い、さらにＵＶ照射を行い、またさらに３０
０℃で約１時間の加熱焼成処理を施した。この絶縁膜の
厚さは２００Åとした。

【０１０８】こうして、配向膜表面に凹凸を有する膜を
得た。ＳＥＭ写真とＡＦＭの測定から、配向膜表面の凹
凸の幅は５〜１７ｎｍ、密度は約１０８個／ｍｍ² 、高
低差は１０〜２５ｎｍであることが分かった。

【０１０９】一方、配向制御膜１４ａ、１４ｂの形成
は、ポリアミド酸（日立化成（株）製；ＬＱ１８０２）
をＮＭＰ／ｎＢＣ＝１／１液で１．５Ｗｔ％に希釈した
溶液をスピナーで２０００ｒｍｐ、２０ｓｅｃの塗布条
件で塗布し、その後２７０℃、１時間焼成して行った。
この膜厚は２００Åとした。

【０１１０】この配向制御膜１４ａ、１４ｂにはラビン
グ処理が施されている。図６にて説明したように、ラビ
ングローラ２０は、円柱状のローラ２１にナイロン布等
のラビング布２２を貼りつけた構造を有している。この
ラビングローラ２０を、Ｃの方向に回転させながらガラ
ス基板１１ａ（１１ｂ）上の配向制御膜１４ａ、１４ｂ
に所定圧で当接させ、そしてガラス基板１１ａ（１１
ｂ）（またはラビングローラ）を矢印Ｂ方向に移動させ
て配向制御膜１４ａ、１４ｂを摺接することにより配向
規制力が付与される。なお、この配向規制力はラビング
ローラ２０をガラス基板１１ａ（１１ｂ）に当接させる
際の当接力により決定され、通常はラビングローラ２０
を上下させることにより（押込み量εを変える）、ラビ
ング布２２と配向制御膜１４ａ、１４ｂとの接触量で制
御されている。本実施例では、周辺領域上にマスク材を
配して、周辺領域がラビングされないようにして押込み
量εを０．３５ｍｍ、ローラ回転数を１０００ｒｍｐ、
ローラ送り速度を３０ｍｍ／ｓｅｃのラビング条件でプ
レチルト角が２０°となるよう２回行った。

【０１１１】このようにして製作されたガラス基板１１
ａ、１１ｂを、一方のガラス基板１１ａ（１１ｂ）に平
均粒径約０．８〜１．２μｍのビーズスペーサ１６（シ
リカビーズ、アルミナビーズ等）を散布し、他方のガラ
ス基板１１ａ、１１ｂにエポキシ樹脂の接着剤であるシ
ール接着剤をスクリーン印刷法で形成し、両ガラス基板
１１ａ、１１ｂを貼り合わせて、セルを作成した。な
お、貼り合わせはガラス基板１１ａ、１１ｂに施したラ
ビング処理のラビング方向が略平行になるように行っ
た。その後、下記の相転移温度、及び物性値を示すピリ
ミジン系強誘電性液晶を減圧下で等方相に昇温し毛管現
象により注入して、その後徐冷して液晶装置で製造し
た。なお、一方の基板１１ａの一軸配向処理方向と、他
方の基板１１ｂの一軸配向処理方向とがなす角度をθ_c
とした場合に、θ_c が、 ０°＜θ_c ＜２０° なる関係を満たすようにしてもよい。

【０１１２】 チルト角 θ＝１５．１°（ａｔ ３０℃） 層の傾斜角 δ＝１０．２°（ａｔ ３０℃） 自発分極 Ｐｓ＝５．５（ｎｃ／ｃｍ² ）（ａｔ３０
℃）

【０１１３】本発明者は、図７に示すセルを用いて液晶
の移動量と方向との関係を求めた。このセルは、二方の
みがシール接着剤によって接着され、他の二方は開放さ
れて液晶の移動量及び移動方向を測定できるようになっ
ている。図８は、その実験の様子を示したものであり、
図８の（ａ）に示すように、液晶素子に電界を印加し、
液晶分子の平均分子軸をすべてＳ１方向（又はＳ２方
向）にあらかじめ揃えておく。また、基板１１ａ、１１
ｂ間に注入する液晶の両端（セルの開放側の両端）には
マーカーとしてネマチック液晶を付けており、該ネマチ
ック液晶の侵入長を観察することによって液晶の移動速
度を確認できるようになっている。

【０１１４】以下に述べる評価により、液晶の移動によ
る中央部のセル厚の変動が移動速度の特定により生じに
くくなり、高プレチルトの周辺領域により周辺部のセル
厚の変動が抑えられることがわかる。

【０１１５】前記方法で得られた、実施例３による液晶
素子の試料に、図１２に示す基本駆動信号を用いて、図
１３に示す表示パターンを繰り返し表示するリフレッシ
ュ駆動を２０時間続けて行った。

【０１１６】図１２において、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３は互い
に隣接する３つの走査線上の画素に印加される走査信号
を、Ｉはその画素の情報線に印加される信号である。黒
（暗）状態にリセットしたのち、白（明）状態に反転さ
せる時の書き込み電圧をＶｏｐｅ、そのときの情報線の
電圧をＶｓｅｇとしたときＶｓｅｇ／Ｖｏｐｅをバイア
ス比Ｒｖとする。Ｖｏｐｅは２６Ｖとした。

【０１１７】Ｒｖを１／２．４として駆動したとき、液
晶の移動速度は０．６ｍｍ／ｈｏｕｒであり、黄変は図
１４のＹ₃ Ｙ₄ でのみ若干発生した。但し、１５時間程
度の駆動では黄変は生じなかった。

【０１１８】Ｒｖを１／３．０として駆動したとき、液
晶の移動速度は０．４ｍｍ／ｈｏｕｒであり、この時も
黄変は図８のＹ₃ Ｙ₄ でのみ若干発生した。但し、１５
時間程度の駆動では黄変は生じなかった。

【０１１９】本発明によるＲｖを１／３．２として駆動
したとき、液晶の移動速度は０．３ｍｍ／ｈｏｕｒであ
り、この時は黄変は全く発生しなかった。

【０１２０】本発明によるＲｖを１／３．４として駆動
したとき、液晶の移動速度は０．２ｍｍ／ｈｏｕｒであ
り、この時も黄変は全く発生しなかった。

【０１２１】上記実施例３のセルのうち、周辺領域も表
示領域と同じ低プレチルトとなるようなラビング処理を
行い、周辺領域も表示領域と同じ配向状態としたセルを
作成した。こうして上記同様に、駆動信号を印加して、
黄変の発生の様子を観察した。

【０１２２】Ｒｖを１／２．４として駆動したとき、液
晶の移動速度は０．６ｍｍ／ｈｏｕｒであり、黄変は図
１４のＹ₃ Ｙ₄ に加えＹ₆ Ｙ₁₃でも発生した。但し、１
５時間程度の駆動では黄変は生じなかった。

【０１２３】Ｒｖを１／３．０として駆動したとき、液
晶の移動速度は０．４ｍｍ／ｈｏｕｒであり、黄変は図
１４のＹ₃ Ｙ₄ に加えＹ₁ Ｙ₂ Ｙ₆ Ｙ₁₃でも発生した。
但し、１５時間程度の駆動では黄変は生じなかった。

【０１２４】Ｒｖを１／３．２として駆動したとき、液
晶の移動速度は０．３ｍｍ／ｈｏｕｒであり、この時も
黄変は図１４のＹ₁ Ｙ₂ Ｙ₅ Ｙ₆ Ｙ₇ Ｙ₈ Ｙ₉ Ｙ₁₃Ｙ₁₆
Ｙ₁₇Ｙ₁₈という周辺で発生した。

【０１２５】本発明によるＲｖを１／３．４として駆動
したとき、液晶の移動速度は０．２ｍｍ／ｈｏｕｒであ
り、この時も黄変は図１４のＹ₁ Ｙ₂ Ｙ₅ Ｙ₆ Ｙ₇ Ｙ₈
Ｙ₉Ｙ₁₃Ｙ₁₆Ｙ₁₇Ｙ₁₈という周辺で発生した。

【０１２６】（実施例４）実施例３同様に液晶素子の試
料に、図１２に示す基本駆動信号を用いて、図１５に示
す表示パターンを繰り返し表示するリフレッシュ駆動を
２０時間続けて行った。また本実施例２では、微粒子の
絶縁膜への付与を行わず、表示領域の基板内面を粗面化
しなかった。プレチルト角は２２．５°であった。実施
例２ではＶｏｐｅを変えることで液晶の移動速度を変化
させ、そのときの様子を観察した。Ｒｖは１／２．７と
した。Ｖｏｐｅを２５Ｖとして駆動したとき、液晶の移
動速度は０．７ｍｍ／ｈｏｕｒであり、黄変は図１５の
Ｙ₃ Ｙ₄ のみで若干発生した。但し、１５時間程度の駆
動では黄変は生じなかった。

【０１２７】Ｖｏｐｅを２０Ｖとして駆動したとき、液
晶の移動速度は０．４ｍｍ／ｈｏｕｒであり、この時も
黄変は図１５のＹ₃ Ｙ₄ でのみ若干発生した。但し、１
５時間程度の駆動では黄変は生じなかった。

【０１２８】本発明によるＲｖをＶｏｐｅを１７．５Ｖ
として駆動したとき、液晶の移動速度は０．３ｍｍ／ｈ
ｏｕｒであり、この時は黄変は全く発生しなかった。

【０１２９】上記実施例４のセルのうち、周辺領域も表
示領域と同じ低プレチルトとなるようにラビング処理を
行い、周辺領域も表示領域と同じ配向状態としたセルを
作成した。こうして上記同様に、駆動信号を印加して、
黄変の発生の様子を観察した。

【０１３０】Ｖｏｐｅを２５Ｖとして駆動したとき、液
晶の移動速度は０．７ｍｍ／ｈｏｕｒであり、黄変は図
１５のＹ₃ Ｙ₄ Ｙ₅ Ｙ₁₄Ｙ₁₅Ｙ₁₉で発生した。

【０１３１】Ｖｏｐｅを２０Ｖとして駆動したとき、液
晶の移動速度は０．４ｍｍ／ｈｏｕｒであり、黄変は図
１５のＹ₃ Ｙ₄ Ｙ₅ Ｙ₇ Ｙ₁₄Ｙ₁₅Ｙ₁₈Ｙ₁₉で発生した。

【０１３２】Ｖｏｐｅを１７．５Ｖとして駆動したと
き、液晶の移動速度は０．３ｍｍ／ｈｏｕｒであり、黄
変は図１５のＹ₅ Ｙ₇ Ｙ₈ Ｙ₉ Ｙ₁₅Ｙ₁₆Ｙ₁₇Ｙ₁₈Ｙ₁₉で
発生した。

【０１３３】以上のような、実験を繰り返し行った結
果、きわめて長い駆動時間を経た後の黄変の発生は液晶
の移動速度に依存することが判明した。とりわけ０．３
ｍｍ／ｈｏｕｒ以下になると表示領域中心付近での黄変
の発生がなくなるために、比較的プレチルト角の大きい
配向状態を周辺領域に形成するともっとも効果的であ
る。ここでいう移動速度とはその方向を無視した絶対値
を意味する。

【０１３４】本発明の別の好適な実施態様による液晶素
子の模式的断面を図１６に示す。１１ａ、１１ｂは液晶
セル１を構成するための上下基板、１２ａ、１２ｂは上
下電極、３ａ、３ｂは周辺領域（枠部）に設けられ、高
プレチルト角を得るための垂直配向膜、１４ａ、１４ｂ
は該垂直配向膜とは異なる上下の配向制御膜、１５はカ
イラルスメクチック相を呈しうる液晶材料層、１６は液
晶材料層の厚みとしてのセル厚を一定に保持するための
スペーサ、１７は端部のシール接着剤である。

【０１３５】このセルでは、２次元マトリクス構成の電
極によって、縦１２×横２２の画素からなる有効光学変
調領域としての表示領域の外周に周辺領域が設けられて
いる。そして、表示領域と周辺領域とでは異なる配向処
理がなされている。周辺領域の液晶分子のプレチルト角
（基板界面近傍の液晶分子の長軸が該界面となす角度）
が該表示領域の液晶分子のプレチルト角より大きくなる
ように配向制御されている。より好ましくは周辺領域で
は分子の長軸が４５度以上、最適には基板内面に対して
ほぼ垂直な向きを持つ垂直配向となっていることが望ま
しい。

【０１３６】一方有効光学変調領域としての表示領域で
は、プレチルト角が１°以上２５°以下好ましくは１°
以上２０°以下とされる。

【０１３７】本発明に用いられる液晶セルを形成する一
対の電極や配向膜は前述した材料と同じものが用いられ
る。

【０１３８】ガラスなどの透明基板を用意し、その上Ｃ
ＶＤ法、スパッタリング法、イオンプレーティング法な
どの蒸着方法により透明導電膜を形成し、これをストラ
イプ上にパターニングする。その後、絶縁膜を上述した
蒸着法により形成する。

【０１３９】配向制御膜はポリアミック酸のような溶液
をスピナーコートし焼成して形成する。この膜にラビン
グ処理を行う。こうして得られた基板の一つの上にスペ
ーサとしてのビーズを分散させ基板の周囲シール剤を設
けてもう一つ基板を張り合せた。その後、注入口から液
晶材料を注入し徐々に冷却してカイラルスメクチック相
に転移させる。表示領域と周辺領域の配向処理のために
は、低プレチルト角を生ぜしめ得る低プレチルト配向膜
を表示領域に高プレチルト角を生ぜしめる高プレチルト
配向膜としての垂直配向膜を周辺領域にそれぞれ設け、
そこにマスクを設けて、該表示領域内のみを選択的にラ
ビングして表示領域を低プレチルト配向、周辺領域を高
プレチルト配向とする。

【０１４０】ラビングの方法は前述したとおりである。

【０１４１】（実施例５）本実施例においては、図１６
に示す液晶セルを作製した。１．１ｍｍ厚のガラス基板
１１ａ、１１ｂを用意し、ＩＴＯの透明電極１２ａ、１
２ｂをスパッタ法で形成した。この透明電極１２ａ、１
２ｂの膜厚は１５０ｎｍとし、幅１７０μｍのストライ
プ状のものを３０μｍの間隔を開けて多数設けた。Ｔａ
₂ Ｏ₃ 膜を、９０ｎｍの厚さとなるようにスパッタ法で
形成したのち、その上に配向膜としてのポリアミック酸
溶液（日立化成工業株式会社製のＬＱ−１８００：商品
名）をフレキソ印刷により塗布し、２７０℃にて１時間
焼成してポリイミド配向膜を２０ｎｍの膜厚で形成し
た。

【０１４２】次に周辺領域に垂直配向剤として、チッソ
株式会社製の“ＯＤＳ−Ｅ”（商品名）を周辺領域にの
み選択的に塗布し、８０℃にて３０分間乾燥させて約４
０ｎｍの垂直配向膜を形成した。

【０１４３】周辺領域がラビングされないようにマスク
材を設け、押込み量εを０．３５ｍｍ、ローラ回転数を
１０００ｒｐｍ、ローラ送り速度を３０ｍｍ／ｓｅｃと
してたラビング条件で、ラビングを２回行った。

【０１４４】このようにして作製されたガラス基板１１
ａ、１１ｂを、一方のガラス基板１１ａ（１１ｂ）に平
均粒径約１．５μｍのビーズスペーサ１６（シリカビー
ズ）を散布し、他方のガラス基板１１ａ、１１ｂにエポ
キシ樹脂の接着剤であるシール接着剤をスクリーン印刷
法で形成し、両ガラス基板１１ａ、１１ｂを貼り合わせ
て、空セルを作成した。なお、貼り合わせはガラス基板
１１ａ、１１ｂに施したセラビング処理のラビング方向
が略平行になるように行った。その後、下記の相転移温
度を示すピリミジン系の強誘電性液晶を等方相に昇温し
た状態で空セル内に真空注入し、その後徐冷して液晶セ
ルを製造した。

【０１４５】

【０１４６】こうして得られた液晶セルの表示領域のプ
レチルト角はその全領域でほぼ１８°、周辺領域はクロ
スニコルの偏光板のもとで明状態のない垂直配向であっ
た。

【０１４７】本発明によれば、より黄変が生じ難くな
り、一度黄変が生じてもそれを消滅させることができ
る。

【０１４８】本発明の更に他の好適な実施態様による液
晶素子の模式的断面を図１７に示す。１１ａ、１１ｂは
液晶セル１を構成するための上下基板、１２ａ、１２ｂ
は上下電極、１４ａ、１４ｂは上下の配向制御膜であ
り、１３ａ、１３ｂは周辺領域（枠部）に設けられ非ラ
ビング処理により高プレチルト角を得るための配向膜の
部分である。

【０１４９】１５はカイラルスメクチック相を呈しうる
液晶材料層、１６は液晶材料層の厚みとしてのセル厚を
一定に保持するためのスペーサ、１７は端部のシール接
着剤である。

【０１５０】このセルでは、２次元マトリクス構成の電
極によって、縦１２×横２２の画素からなる有効光学変
調領域としての表示領域の外周に周辺領域が設けられて
いる。そして、表示領域と周辺領域とでは互いに異なる
配向処理がなされている。具体的には周辺領域の液晶分
子のプレチルト角（基板界面近傍の液晶分子の長軸が該
界面となす角度）が該表示領域の液晶分子のプレチルト
角より大きくなるような配向処理が施されている。より
好ましくは周辺領域では分子の長軸が４５度以上、最適
には基板内面に対してほぼ垂直な向きを持つ垂直配向と
なっていることが望ましい。

【０１５１】一方有効光学変調領域としての表示領域で
は、プレチルト角が１°以上２５°以下好ましくは１°
以上２０°以下とされる。

【０１５２】（セル構成）本発明に用いられる液晶セル
を形成する一対の電極１２ａ、１２ｂとしては、前述し
たものが用いられる。表示領域の配向制御膜１４ａ、１
４ｂも前述した構成と同じである。

【０１５３】高プレチルト角を得るために周辺領域の配
向制御膜１３ａ、１３ｂの上に別の垂直配向膜（例え
ば、チッソ株式会社製“ＯＤＳ−Ｅ”：商品名）を塗布
乾燥させて設け、この部分をフィルムでマスクした後ラ
ビングしてもよい。

【０１５４】ガラスなどの透明基板を用意し、その上Ｃ
ＶＤ法、スパッタリング法、イオンプレーティング法な
どの蒸着方法により透明導電膜を形成し、これをストラ
イプ上にパターニングする。その後、絶縁膜を上述した
蒸着法により形成する。

【０１５５】配向制御膜は有機酸のような溶液をスピナ
ーコートし焼成して形成する。この膜のうち表示領域を
除く周辺領域に薄いフィルムを粘着剤で張り付ける。次
に、基板の内面全面を後述する方法でラビング処理す
る。その後、該フィルムを取り除く。こうして選択的な
ラビング処理が行える。

【０１５６】こうして得られた基板の一つの上にスペー
サとしてのビーズを分散させ基板の周囲シール剤を設け
てもう一つ基板を張り合せた。その後、注入口から液晶
材料を注入し徐々に冷却してカイラルスメクチック相に
転移させる。

【０１５７】ラビングは押込み量ε、ローラ回転数、ロ
ーラ送り速度などのラビング条件を適宜設定して行う。
ラビング方法は前述したとおりである。

【０１５８】詳しくは、表示領域と周辺領域の配向処理
のためには、低プレチルト角を生ぜしめ得る低プレチル
ト配向膜を表示領域に高プレチルト角を生ぜしめる高プ
レチルト配向膜を周辺領域にそれぞれ設けなければなら
ない。本発明では、そのために、周辺領域上に、フィル
ムを張り付けることでラビング処理がなされない部分を
作る。用いられるフィルムとしてはフレキシブルな高分
子フィルムが望ましく、その厚さも１００μｍ以下とす
ることが望ましい。より好ましくは厚さを５０μｍ以下
とする。

【０１５９】図１８は、本発明の好適な実施態様による
液晶素子の製造方法において、フィルム３３を基板の周
辺領域３２上に貼り付けた状態を示す模式図である。

【０１６０】図１８では、隣接する２辺に別の帯状のテ
ープを貼り、角の部分では２つのテープを重ねている様
子が示されている。基板上の不図示の辺でも同様な処理
が施されていることは言うまでもない。

【０１６１】マスク材としてステンレススチールのよう
な薄板を用いると、薄板と被ラビリング基板との間でラ
ビング布のパイル糸が削られて、それらの隙間に侵入し
ゴミとなる。これはセル厚を乱す原因になる。更にこの
ような工程を繰り返すと薄板表面が汚れてラビング装置
のメンテナンスが面倒になる。

【０１６２】本発明によれば、こうした問題が一挙に解
決できる。

【０１６３】（実施例６）本実施例においては、１．１
ｍｍ厚のガラス板１１ａ、１１ｂを用意し、ＩＴＯの透
明電極１２ａ、１２ｂをスパッタ法で形成した。この透
明電極１２ａ、１２ｂの膜厚は１５０ｎｍとし、幅１７
０μｍのストライプ状のものを３０μｍの間隔を開けて
多数設けた。Ｔａ₂ Ｏ₃ 膜を、９０ｎｍの厚さとなるよ
うにスパッタ法で形成したのち、その上に配向膜として
のポリアミック酸溶液（日立化成工業株式会社製のＬＱ
−１８００：商品名）をフレキソ印刷により塗布し、２
７０℃にて１時間焼成してポリイミド配向膜を２０ｎｍ
の膜厚で形成した。

【０１６４】次に周辺領域にのみ、片面に粘着剤のつい
た厚さ５０μｍのポリエステルテープを張り付けた。こ
のときテープと基板との間の一部分に無塵紙をはさんで
おいた。そしてナイロンパイル糸を含むラビング布のロ
ーラを用いてラビングを行った。

【０１６５】その後、テープを基板から剥し、イソプロ
ピルアルコールで基板を洗浄した。

【０１６６】このようにして製作されたガラス基板１１
ａ、１１ｂを、一方のガラス基板１１ａ（１１ｂ）に平
均粒径約１．５μｍのビーズスペーサ１６（シリカビー
ズ）を散布し、他方のガラス基板１１ａ、１１ｂにエポ
キシ樹脂の接着剤であるシール接着剤をスクリーン印刷
法で形成し、両ガラス基板１１ａ、１１ｂを貼り合わせ
て、空セルを作成した。なお、貼り合わせはガラス基板
１１ａ、１１ｂに施したラビング処理のラビング方向が
略平行になるように行った。その後、下記の相転移温度
を示すピリミジン系の強誘電性液晶を等方相に昇温した
状態で空セル内に真空注入し、その後除冷して液晶セル
を製造した。

【０１６７】

【０１６８】こうして得られた液晶セルの表示領域のプ
レチルト角はその全領域でほぼ１８°、周辺領域はクロ
スニコルの偏光板のもとで明状態のない垂直配向であっ
た。また、基板間にナイロンパイル糸の屑も見られなか
った。

【０１６９】本発明によれば、より黄変が生じ難くな
り、仮に一度黄変が生じてもそれを消滅させることがで
きるような液晶素子を簡単な方法で製造できる。

【０１７０】本発明の更に別の好適な実施態様による液
晶素子の模式的断面を図１９に示す。１１ａ、１１ｂは
液晶セル１を構成するための上下基板、１２ａ、１２ｂ
は上下電極、３ａ、３ｂは周辺領域（枠部）に設けら
れ、高プレチルト角を得るためのパーフルオロポリマー
からなる配向膜、１４ａ、１４ｂは上下の配向制御膜、
１５はカイラルスメクチック相を呈しうる液晶材料層、
１６は液晶材料層の厚みとしてのセル厚を一定に保持す
るためのスペーサ、１７は端部のシール接着剤である。

【０１７１】このセルでは、２次元マトリクス構成の電
極によって、縦１２×横２２の画素からなる有効光学変
調領域としての表示領域の外周に周辺領域が設けられて
いる。そして、表示領域と周辺領域とでは施す配向処理
が異なっている。周辺領域の液晶分子のプレチルト角
（基板界面近傍の液晶分子の長軸が該界面となす角度）
が該表示領域の液晶分子のプレチルト角より大きくなる
ように配向制御されている。より好ましくは周辺領域で
は分子の長軸が４５度以上、最適には基板内面に対して
ほぼ垂直な向きを持つ垂直配向となっていることが望ま
しい。

【０１７２】一方有効光学変調領域としての表示領域で
は、プレチルト角が１°以上２５°以下好ましくは１°
以上２０°以下とされる。

【０１７３】（セル構成）本発明に用いられる液晶セル
を形成する一対の電極１２ａ、１２ｂとしては、前述し
たように、酸化錫、酸化インジウム、酸化インジウム錫
（ＩＴＯ）等が好適に用いられる。また必要に応じて透
明導電体により低抵抗の金属層を付与した構成であって
もよい。その厚みは４０〜２００ｎｍに設定することが
望ましい。

【０１７４】液晶分子の配向制御のための配向制御膜１
４ａ、１４ｂとしては、ポリイミド、ポリピロール、ポ
リビニルアルコール、ポリイミドアミド、ポリエステル
イミド、ポリパラキシレン、ポリエステル、ポリカーボ
ネイト、ポリビニルアセタール、ポリ塩化ビニル、ポリ
アミド、ポリスチレン、セルロース樹脂、アクリル樹
脂、メラミン樹脂などの有機膜、あるいはＳｉＯの斜方
蒸着膜などのような無機膜が適宜選択されて用いられ
る。その厚みは５〜１００ｎｍに設定することが望まし
い。

【０１７５】本発明に用いられる周辺領域用の配向膜３
ａ、３ｂとしては、パーフルオロポリマーが好ましく用
いられる。より好ましくは、脂肪族環状構造を持つもの
を採用する。具体的には、下記の構造式をもつものであ
る。

【０１７６】

【外３】

【０１７７】また、少なくとも表示領域内の配向制御膜
は界面の液晶分子のプレチルトを所望の範囲に設定する
ためにラビング処理を行うことが望ましいが、本発明で
は上述した配向膜を用いることにより、基板内面全面を
非選択的にラビングできるので製造工程が簡略化され
る。

【０１７８】（液晶セルの製造方法）ガラスなどの透明
基板を用意し、その上ＣＶＤ法、スパッタリング法、イ
オンプレーティング法などの蒸着方法により透明導電膜
を形成し、これをストライプ上にパターニングする。そ
の後、絶縁膜を上述した蒸着法により形成する。

【０１７９】配向制御膜はポリアミド酸のような溶液を
スピナーコートし焼成して形成する。そして、周辺領域
にパーフルオロポリマーからなる配向膜を設けて、基板
全面をでラビング処理する。こうして得られた基板の一
つの上にスペーサとしてのビーズを分散させ基板の周囲
シール剤を設けてもう一つ基板を張り合せた。その後、
注入口から液晶材料を注入し徐々に冷却してカイラルス
メクチック相に転移させる。

【０１８０】（実施例７）本実施例においては、図１９
に示すような液晶セルを作製した。１．１ｍｍ厚のガラ
ス基板１１ａ、１１ｂを用意し、ＩＴＯの透明電極１２
ａ、１２ｂをスパッタ法で形成した。この透明電極１２
ａ、１２ｂの膜厚は１５０ｎｍとし、幅１７０μｍのス
トライプ状のものを３０μｍの間隔を開けて多数設け
た。Ｔａ₂ Ｏ₃ 膜を、９０ｎｍの厚さとなるようにスパ
ッタ法で形成したのち、その上に配向膜としてのポリア
ミック酸溶液（日立化成工業株式会社製のＬＱ−１８０
０：商品名）をフレキソ印刷により塗布し、２７０℃に
て１時間焼成してポリイミド配向膜を２０ｎｍの膜厚で
形成した。

【０１８１】次に周辺領域に脂肪族環状構造を持つパー
フルオロポリマーとして、旭硝子株式会社製のＣＹＴＯ
Ｐ“ＣＴＸ−８０７”：商品名をフレキソ印刷により選
択的に塗布した。その後、１５０℃にて１時間焼成して
約４０ｎｍの垂直配向膜を形成した。

【０１８２】そして周辺領域と表示領域とを含む全面を
押込み量εを０．３５ｍｍ、ローラ回転数を１０００ｒ
ｍｐ、ローラ送り速度を３０ｍｍ／ｓｅｃとしてたラビ
ング条件で、ラビングを２回行った。

【０１８３】このようにして製作されたガラス基板１１
ａ、１１ｂを、一方のガラス基板１１ａ（１１ｂ）に平
均粒径約１．５μｍのビーズスペーサ１６（シリカビー
ズ）を散布し、他方のガラス基板１１ａ、１１ｂにエポ
キシ樹脂の接着剤であるシール接着剤をスクリーン印刷
法で形成し、両ガラス基板１１ａ、１１ｂを貼り合わせ
て、空セルを作成した。なお、貼り合わせはガラス基板
１１ａ、１１ｂに施したラビング処理のラビング方向が
略平行になるように行った。その後、下記の相転移温度
を示すピリミジン系の強誘電性液晶を等方相に昇温した
状態で空セル内に真空注入し、その後徐冷して液晶セル
を製造した。

【０１８４】

【０１８５】こうして得られた液晶セルの表示領域のプ
レチルト角はその全領域でほぼ１８°、周辺領域はクロ
スニコルの偏光板のもとで明状態のない垂直配向であっ
た。

【０１８６】さらに液晶移動現象の評価として図１１に
示す様に液晶分子の平均分子軸がａの光学安定状態とｂ
の光学安定状態にラビング方向に垂直なストライプ状エ
リアでそれぞれ揃えパルス幅２５μｓ、電圧振幅４０
Ｖ、１／２デューティの矩形波を約２０時間印加し、
Ａ、Ｂ位置でのセル厚変化を測定した。その結果、電界
印加前後でのセル厚変化は、全く認められなかった。

【０１８７】（比較例）有効画素部をとり囲む外周領域
に垂直配向膜を形成しない以外は、実施例１と同様の方
法でセルを作成した。得られたセルは、外周領域も含め
プレチルト角１７°の均一配向を示した。

【０１８８】次に、実施例７と同様の条件にて液晶移動
現象を評価したところ、電界印加前に比べ、Ａ部でセル
厚が３０％、Ｂ部で３２％の増加が認められた。

【０１８９】以上説明した各実施例は互いに組み合わせ
て液晶素子構成することが好ましい。

【０１９０】具体的には、両基板内面の配向処理を液晶
分子の移動方向が一方向になるように設定するととも
に、周辺領域にパーフルオロポリマーからなる非水平配
向膜を設け、且つ、フィルムマスクによりラビング処理
を行わないようにする。

【０１９１】或いは、液晶分子の移動速度Ｖ１、Ｖ２が
その絶対値の大きいほうが０．３ｍｍ／ｈｏｕｒを越え
ないような条件で駆動するとともに、周辺領域にパーフ
ルオロポリマーからなる非一軸性配向膜を設け、且つフ
ィルムマスクによりラビング処理を行わないようにする
ことである。

【０１９２】勿論上記２つの組み合わせ例のうち、パー
フルオロポリマーの採用又はフィルムマスクの採用のい
ずれかを欠いてもよいことは明らかである。

【０１９３】次に、以上説明した各実施例の液晶素子が
用いられた画像表示装置について説明する。

【０１９４】図２０はその画像表示装置の制御系のブロ
ック図である。２００は表示手段であり前述した液晶素
子に偏光板が組み合わされたものであり、必要に応じて
背面光源を有するものである。２０１はデコーダ及びス
イッチを含む走査線駆動回路、２０２はラッチ回路、シ
フトレジスタ、スイッチなどを含む情報線駆動回路、２
０３は両駆動回路２０１、２０２に供給する多数の基準
電圧を発生する基準電圧発生回路、２０４はＣＰＵや画
像情報保持のためのＲＡＭを含む制御回路、２１０は画
像入力用のイメージセンサやアプリケーションプログラ
ムが実行されているコンピュータなどの画像信号源であ
る。

【０１９５】次に、以上説明した本発明の液晶素子を用
いた画像形成装置について説明する。

【０１９６】図２１はその画像表示装置の制御系のブロ
ック図である。２１０は、炭素を含むアモルファスシリ
コン等の感光体２１３に静電画像を形成するためのもの
で、上述した液晶素子を光バルブとして含み光源２１５
を具備する露光手段である。２１１は感光体２１３上の
静電画像をトナー像に現像する現像手段、２１２は感光
体２１３上の残留トナーを取り除くクリーニング手段で
ある。感光体上の現像されたトナー像は記録媒体２１４
に転写される。

【０１９７】又、本発明は、反強誘電性液晶と呼ばれる
スメクチック液晶を用いた素子にも適用できるであろ
う。

【０１９８】

【発明の効果】以上説明した本発明によれば、従来の液
晶素子では防止できなかった黄変現象を防止することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の液晶素子の有効光変調領域の構成を示
す模式的断面図。

【図２】液晶の移動と配向処理の度合いとの関係を説明
するためのグラフを示す図。

【図３】印加電圧下における液晶の移動を説明するため
の模式図。

【図４】本発明の液晶素子の構成を示す模式的上面図。

【図５】図４のＢＢ′線による液晶素子の断面を示す模
式的断面図。

【図６】本発明の液晶素子に採用されるラビング方法を
説明するための模式図。

【図７】液晶素子の液晶の移動速度の測定方法を説明す
るための模式図。

【図８】液晶素子の液晶の移動速度の測定方法を説明す
るための模式図。

【図９】液晶素子の黄変の様子を説明するための模式
図。

【図１０】本発明の液晶素子の別の例の断面を示す模式
的断面図。

【図１１】印加電圧下における液晶の移動を説明するた
めの模式図。

【図１２】本発明に用いられる駆動波形を説明するため
の図。

【図１３】図１２の駆動波形による画素の表示状態を示
す図。

【図１４】液晶素子の黄変の様子を説明するための模式
図。

【図１５】液晶素子の黄変の様子を説明するための模式
図。

【図１６】本発明の液晶素子の他の例の模式的断面図。

【図１７】本発明の液晶素子の他の例の模式的断面図。

【図１８】テープの貼り付け工程直後の基板の様子を示
す模式図。

【図１９】本発明の液晶素子の他の例の模式的断面図。

【図２０】本発明の液晶素子を用いた画像表示装置の制
御系のブロック図。

【図２１】本発明の液晶素子を用いた画像形成装置の制
御系のブロック図。

【符号の説明】

１ 液晶素子（液晶セル） １１ａ 上基板 １１ｂ 下基板 １２ａ 上電極 １２ｂ 下電極 １３ａ、１３ｂ 絶縁膜 １４ａ、１４ｂ 配向制御膜 １５ 液晶材料層 １６ スペーサ １７ シール接着剤 ３１ 表示領域 ３２ 枠領域 ３３ フィルム １２０ ラビングローラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 特願平6−9065 (32)優先日 平成６年１月31日(1994．1．31) (33)優先権主張国 日本（ＪＰ） (31)優先権主張番号 特願平6−9066 (32)優先日 平成６年１月31日(1994．1．31) (33)優先権主張国 日本（ＪＰ） (72)発明者 森 直 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 三浦 聖志 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 佐藤 文良 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 斉藤 正道 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 高尾 英昭 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 小嶋 誠 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 朝岡 正信 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 (56)参考文献 特開 平２−266327（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−141726（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02F 1/1337

Claims (33)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに対向する一対の電極を有する基板
   と、該一対の電極間に配した２つの安定状態を呈するカ
   イラルスメクチック液晶とを具えた液晶素子において、 前記安定状態のうち一方の状態を電界下においた時の移
   動方向と、他方の状態を該電界下においた時の移動方向
   とが、一方向となるべく該一対の基板の内面が配向処理
   されており、 前記液晶素子は、有効光変調領域と該有効光変調領域の
   外側に設けられた周辺領域とを有し、該周辺領域の配向
   処理と該有効光変調領域の配向処理とが異なっているこ
   とを特徴とする液晶素子。
2. 【請求項２】 前記一対の基板の内面において互いに異
   なるプレチルトを持つべく前記配向処理がなされている
   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】 前記配向処理として、前記一対の基板の
   内面において互いに異なるラビング処理が施されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の液晶素子。
4. 【請求項４】 前記配向処理として、前記一対の基板の
   内面にそれぞれ互いに異なる粗面化度をもつ配向膜が付
   与されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶素
   子。
5. 【請求項５】 該周辺領域の液晶分子が垂直配向してい
   ることを特徴とする請求項１に記載の液晶素子。
6. 【請求項６】 該周辺領域には非ラビングによる垂直配
   向膜が設けられていることを特徴とする請求項１に記載
   の液晶素子。
7. 【請求項７】 前記配向処理として、前記一対の基板の
   内面にそれぞれ互いに異なる粗面化度をもつ配向膜が付
   与されており、粗面化度の小さい内面における該粗面を
   形成する微粒子の分散密度が、粗面化度の大きい内面に
   おける該粗面を形成する微粒子の分散密度の５０乃至９
   ０％であることを特徴とする請求項１に記載の液晶素
   子。
8. 【請求項８】 前記配向処理として、前記一対の基板の
   内面にそれぞれ互いに異なる粗面化度をもつ配向膜が付
   与されており、粗面化度の小さい内面における平均高低
   差が、粗面化度の大きい内面における平均高低差の５０
   乃至９０％であることを特徴とする請求項１に記載の液
   晶素子。
9. 【請求項９】 前記配向処理として、前記一対の基板の
   内面にそれぞれ互いに異なる粗面化度をもつ配向膜が付
   与されており、該粗面を形成する微粒子の平均粒径が、
   １乃至２０ｎｍであることを特徴とする請求項１に記載
   の液晶素子。
10. 【請求項１０】 前記配向処理として、前記一対の基板
    の内面において互いに異なるラビング処理が施されてお
    り、該ラビング処理の回数がそれぞれ異なることを特徴
    とする請求項１に記載の液晶素子。
11. 【請求項１１】 前記カイラルスメクチック液晶は強誘
    電性液晶であることを特徴とする請求項１に記載の液晶
    素子。
12. 【請求項１２】 請求項１に記載の液晶素子を含む露光
    手段と、感光体と、現像手段と、転写手段と、を有する
    画像形成装置。
13. 【請求項１３】 請求項１に記載の液晶素子を含む表示
    手段と、該表示手段に駆動信号を供給する駆動手段と、
    偏光板と、を有する画像表示装置。
14. 【請求項１４】 請求項１に記載の液晶素子を含む表示
    手段と、該表示手段に駆動信号を供給する駆動手段と、
    偏光板と、表示すべき画像信号を供給する信号源と、を
    有する画像表示装置。
15. 【請求項１５】 請求項１に記載の液晶素子を含む表示
    手段と、該表示手段に駆動信号を供給する駆動手段と、
    偏光板と、表示すべき画像信号を供給する信号源として
    のイメージセンサを有する画像表示装置。
16. 【請求項１６】 請求項１に記載の液晶素子を含む表示
    手段と、該表示手段に駆動信号を供給する駆動手段と、
    偏光板と、表示すべき画像信号を供給する信号源として
    のコンピュータとを有する画像表示装置。
17. 【請求項１７】 互いに対向する一対の電極を有する基
    板と、該一対の電極間に配した２つの安定状態を呈する
    カイラルスメクチック液晶とを具え、有効光学変調領域
    とその外側の周辺領域とを含む液晶素子において、 前記有効光学変調領域における、該安定状態のうち一方
    の状態を電界下においた時の該液晶の移動速度をＶ１、
    他方の状態を該電界下においた時の該液晶の移動速度を
    Ｖ２とした時、該Ｖ１及びＶ２のうち絶対値の大きいほ
    うが０．３ｍｍ／ｈｏｕｒ以下であり、 該周辺領域の配向処理と該有効光学変調領域の配向処理
    とが異なることを特徴とする液晶素子。
18. 【請求項１８】 前記一対の基板の内面に粗面化された
    配向膜が付与されていることを特徴とする請求項１７に
    記載の液晶素子。
19. 【請求項１９】 粗面をもつ配向膜が付与されており、
    該粗面を形成する微粒子の平均粒径が、１乃至２０ｎｍ
    であることを特徴とする請求項１７に記載の液晶素子。
20. 【請求項２０】 前記カイラルスメクチック液晶は強誘
    電性液晶であることを特徴とする請求項１７に記載の液
    晶素子。
21. 【請求項２１】 請求項１７に記載の液晶素子を含む露
    光手段と、感光体と、現像手段と、転写手段と、を有す
    る画像形成装置。
22. 【請求項２２】 請求項１７に記載の液晶素子を含む表
    示手段と、該表示手段に駆動信号を供給する駆動手段
    と、偏光板と、を有する画像表示装置。
23. 【請求項２３】 請求項１７に記載の液晶素子を含む表
    示手段と、該表示手段に駆動信号を供給する駆動手段
    と、偏光板と、表示すべき画像信号を供給する信号源
    と、を有する画像表示装置。
24. 【請求項２４】 請求項１７に記載の液晶素子を含む表
    示手段と、該表示手段に駆動信号を供給する駆動手段
    と、偏光板と、表示すべき画像信号を供給する信号源と
    してのイメージセンサを有する画像表示装置。
25. 【請求項２５】 請求項１７に記載の液晶素子を含む表
    示手段と、該表示手段に駆動信号を供給する駆動手段
    と、偏光板と、表示すべき画像信号を供給する信号源と
    してのコンピュータとを有する画像表示装置。
26. 【請求項２６】 互いに対向する一対の電極を有する基
    板と、該一対の電極間に配した双安定状態を呈するカイ
    ラルスメクチック液晶とを具え、有効光学変調領域とそ
    の外側の周辺領域とを含む液晶素子において、 該周辺領域の液晶分子のプレチルト角が該有効光学変調
    領域のプレチルト角より大きくなるように該周辺領域に
    パーフルオロポリマーを含む配向膜を設けたことを特徴
    とする液晶素子。
27. 【請求項２７】 前記パーフルオロポリマーは脂肪族環
    状構造を持つことを特徴とする請求項２６に記載の液晶
    素子。
28. 【請求項２８】 前記脂肪族環状構造を有するパーフル
    オロポリマーが、下記の構造式で示されるものであるこ
    とを特徴とする請求項２７記載の液晶素子。 【外１】
29. 【請求項２９】 前記カイラルスメクチック液晶は強誘
    電性液晶であることを特徴とする請求項２６に記載の液
    晶素子。
30. 【請求項３０】 請求項２６に記載の液晶素子を含む露
    光手段と、感光体と、現像手段と、転写手段と、を有す
    る画像形成装置。
31. 【請求項３１】 請求項２６に記載の液晶素子を含む表
    示手段と、該表示手段に駆動信号を供給する駆動手段
    と、偏光板と、を有する画像表示装置。
32. 【請求項３２】 請求項２６に記載の液晶素子を含む表
    示手段と、該表示手段に駆動信号を供給する駆動手段
    と、偏光板と、表示すべき画像信号を供給する信号源
    と、を有する画像表示装置。
33. 【請求項３３】 前記周辺領域にはパーフルオロポリマ
    ーからなる膜が設けられ、フィルムマスクにより非ラビ
    ング処理されている請求項１又は１７に記載の液晶素
    子。