JP3526218B2 - 液晶素子 - Google Patents

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に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ネマティック液晶表示素子に
おいて、一つ一つの画素にトランジスタのような能動素
子を配置した、アクティブマトリクス（たとえばＴＦ
Ｔ）といわれる液晶素子の開発が行われている。現在こ
のＴＦＴを用いた液晶表示素子に用いられるネマチック
液晶のモードとして、たとえばエム・シャット（Ｍ．Ｓ
ｃｈａｄｔ）とダブリュー・ヘルフリッヒ（Ｗ．Ｈｅｌ
ｆｒｉｃｈ）著Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅ
ｔｔｅｒｓ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 Ｎｅｍａｔｉｃ）モ
ードが広く用いられている。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−Ｐｌａｉ
ｎ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モードが発表されており、ツ
イステッドネマチッ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。その他、上述し
たＴＦＴ等の能動素子を用いない、ネマティック液晶表
示素子の代表例として、スーパーツイステッドネマティ
ック（Ｓｕｐｅｒ Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）
モードがある。このように、こうしたネマティック液晶
を用いた液晶表示素子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
た。

【０００３】このような従来型のネマティック液晶素子
の欠点を改善するものとして、双安定性を示す液晶を用
いた素子がクラーク（Ｃｌａｒｋ）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
カイラルスメクチック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。

【０００４】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。更に最近では、この反強誘電性液晶をアクティブマ
トリクス素子にて駆動するために開発された無閾反強誘
電性液晶も報告されている。

【０００５】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、従来ネマ
ティック液晶が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、スメクチック液晶を用い
た液晶表示素子の実現が期待されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】こうした優れた特長を
有するスメクチック液晶表示素子においては、特に自発
分極による反転スイッチングを行う強誘電性液晶を用い
た素子の場合、素子内で液晶の配向制御を司る、特に一
軸配向規制を行う通常絶縁性材料からなる配向制御層の
厚みを薄くして配向制御層の電気容量を大きくすること
によって、反電場、即ち素子内で液晶の自発分極により
誘起されて生じる逆方向の電場を小さくし、スイッチン
グ特性が向上させ、駆動マージンが拡大させるようにす
る。反電場の発生は自発分極の大きさを大きくするほど
顕著に現れるため、応答速度向上のため自発分極の大き
な液晶材料を用いようとする場合には特に絶縁性の配向
制御膜の薄膜化は必須となる。

【０００７】一方、強誘電性液晶又は反強誘電性液晶と
いったカイラルスメクチック液晶を用いた液晶素子は、
両者とも、パルス電界の印加による液晶の応答によって
スイッチングさせる原理を用いているため、実効的に液
晶層に加えられる電圧の大きさは、液晶素子を構成する
層（液晶層、配向制御層等）の容量の比（逆比）によっ
て決定される。従って、実効的に液晶層に加えられる電
圧を大きくし、より高速なスイッチング特性を得るため
には、配向制御層の容量を液晶層の容量に対して十分大
きくなるよう設計する、即ち配向制御層の厚みを液晶層
の厚みに比較して十分小さくするよう設計すればよいこ
とになる。

【０００８】しかしながら、配向制御層の厚みを小さく
すればするほど、配向制御層が液晶分子に対して所望の
配向制御を行うように機能することが困難になってく
る。その結果、カイラルスメクチック液晶素子の上記の
設計思想によれば、スイッチング特性の向上（反電場の
抑制、駆動マージンの拡大）応答速度の改善と均一配向
との両立は非常に難しくなってしまう。更に、配向膜を
均一に成膜する製造プロセスに関しても、膜厚が薄くな
ればなるほど厳密に制御することが困難になってしま
う。

【０００９】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
で、その課題とするところは、均一な液晶分子配向を実
現しつつ、広い駆動マージンを実現し、より高速なスイ
ッチング特性を有する液晶素子、特にカイラルスメクチ
ック液晶、例えば強誘電性あるいは反強誘電性を示す液
晶を用いた液晶素子を提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の液晶素子は、一
対の基板間に液晶を有し、少なくとも一方の基板側に液
晶と接し、ストライプパターンの段差体として選択的に
設けられ、液晶に対して一軸配向規制力を有する第一の
領域と、該第一の領域外の該第一の領域に比較して液晶
に対する一軸配向規制力が弱い又は実質的に一軸配向規
制力を持たない第二の領域とを有し、該液晶は、基板間
において降温時に液体相−液晶相の相転移過程で該第一
の領域に接する部分から液晶相への転移が生じて、該第
一の領域における一軸配向軸に沿って液晶相転移領域が
成長し、該第二の領域に連続的に液晶相転移領域が拡大
して配向状態が形成されたものであることを特徴とす
る。

【００１１】更に本発明によれば、一対の基板間に液晶
を有し、少なくとも一方の基板側に液晶と接するが、少
なくとも選択的に設けられた液晶に対して一軸配向規制
力を有する第一の領域と、該第一の領域外の該第一の領
域に比較して一軸配向規制力の弱い又は実質的に一軸配
向規制力を持たない第二の領域とを有する液晶素子にお
いて、該基板間の液晶を液体相から徐冷することで、基
板間において降温時に液体相−液晶相の相転移過程で該
第一の領域に接する部分から液晶相への転移を生じせし
め、該第一の領域における一軸配向軸に沿って液晶相転
移領域を成長させ該第二の領域に連続的に液晶相転移領
域を拡大させ配向状態を形成する工程を具備することを
特徴とする液晶の配向制御方法、並びに一対の基板間に
液晶を有する液晶素子の製造方法であって、少なくとも
一方に、少なくとも選択的に設けられた液晶に対して一
軸配向規制力を有する第一の領域と、該第一の領域外の
該第一の領域に比較して一軸配向規制力の弱い又は実質
的に一軸配向規制力を持たない第二の領域を有する一対
の基板を対向せしめてセルを形成する工程と、該セル内
に液晶を注入する工程と、該セル内に注入された基板間
の液晶を液体相から徐冷することで、基板間において降
温時に液体相−液晶相の相転移過程で該第一の領域に接
する部分から液晶相への転移を生じせしめ、該第一の領
域における一軸配向軸に沿って液晶相転移領域を成長さ
せ該第二の領域に連続的に液晶相転移領域を拡大させ配
向状態を形成する工程を具備することを特徴とする液晶
の配向制御方法、並びに液晶素子の製造方法が、提供さ
れる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下本発明の液晶素子の実施態様
について、図面を参照して詳細に説明する。

【００１３】図１及び図２により本発明の液晶素子の第
一の実施態様を説明する。図１は、本発明の液晶素子を
構成する一基板１２ａ（一軸配向規制力を有する配向制
御膜が選択的に設けられた基板）の一態様の上面側から
見た平面図であり、図２は、図１に示す基板１２ａを一
方の基板として用いた素子１の構造を示す断面図（図１
に示す基板のａ−ａ′線に沿った断面を示す）。

【００１４】図２に示すように、素子１の基本構造は、
液晶組成物からなる液晶１１が一対の基板１２ａ、１２
ｂ間に挟持された構造となっている。

【００１５】基板１２ａでは、液晶１１に対して電界を
印加する電極１３ａが設けられ、更に電極１３ａ上に
は、下地となる層１４ａを介して配向制御層１５ａが、
図１に示す例えばストライプパターン形状のような平面
形状で選択的に設けられ液晶１１に接している。該配向
制御層１５ａは、絶縁性材料等からなり適切な処理を施
すことで液晶に対する一軸配向規制力を呈する材料によ
り形成され、ここでは少なくともその上面、即ち基板１
２ａと実質的に平行な液晶と接する面（Ｒ１）におい
て、一軸配向処理が施されており、液晶に対して一軸配
向規制力を有する。

【００１６】即ち基板１２ａでは、選択に設けられた少
なくとも配向制御層１５ａに対応して液晶に対して一軸
配向規制力を有する第一の領域（面Ｒ１を構成する領
域）と、下地となる層１４ａに対応してそれ以外の部分
で液晶１１と接する第二の領域（面Ｒ２を構成する領
域）が形成されている。ここで、面Ｒ１での一軸配向規
制力は第二の領域の一軸配向規制力より大きく、あるい
は、第二の領域Ｒ２の配向規制力は実質的に０である。

【００１７】一方、対向する基板１２ｂでは、液晶１１
に対して電界を印加する電極１３ｂが設けられ、更に該
電極１３ｂ上には、液晶１１に接し、該液晶の配向制御
に寄与し得る配向制御層１５ｂが形成されている。

【００１８】このような電極は配向制御層を備えた基板
１１ａ及び１１ｂはスペーサー１６を介して一定距離を
隔てて対向している。

【００１９】基板１１ａ及び１１ｂの外面には、必要に
応じて偏光板が設けられている。また、観察者側から見
て素子１の背後には必要に応じて光源が設けられている
（夫々図示せず）。

【００２０】上記構造素子１では、信号電源（図示せ
ず）からのスイッチング信号に応じて電極１２ａ及び１
２ｂにより液晶層１１に電界が印加されてスイッチング
が行われ、外部からの光の液晶１１で変調される。

【００２１】上記構造の液晶素子１では、液晶１１に接
する。パターン形状の配向制御層１５ａ、層１４ａ、配
向制御層１５ｂや、更に液晶１１の材料、処理方法、条
件等を適宜設定することにより、液晶１１において、降
温時に液晶の液体相−液晶相の相転移過程で、選択的に
設けられた配向制御層１５ａの基板と平行方向の面Ｒ１
に接する領域から液晶相への転移が生じて、配向制御層
１５ａの一軸配向規制力の軸方向（一軸配向処理の軸方
向）に沿って連続的に液晶相転移領域が成長し、更に面
Ｒ２に当該液晶相転移領域が拡大し配向状態が形成され
たものである点で特徴的である。

【００２２】以下、この配向状態の形成に関して図３及
び図４を参照して説明する。

【００２３】図３（Ａ）〜（Ｃ）は、図１に示す基板１
２ａにおける選択的に形成された配向制御層１５ａに接
する液晶領域から配向状態の形成について、一軸配向規
制の方向（配向制御層１５ａに施される一軸配向処理の
方向）Ｕを該配向制御層１５ａの長手方向と略垂直に設
定し、また液晶としてスメクチック液晶を用い、降温時
におけるスメクチック液晶相への相転移過程の状態の変
化（（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）の順で降温が進行する）を
偏光顕微鏡観測したものを模式的に示した説明図であ
る。

【００２４】まず図３（Ａ）に示すように、液晶スメク
チック液晶相より高秩序の相から降温（冷却）した際
に、基板１２ａ上において一軸配向規制力の強い配向制
御膜１５ａの面Ｒ１上の液晶から、スメクチック液晶相
転移において発現するスメクチックの核であるバトネと
呼ばれる領域Ｎが発生する。

【００２５】続いて、更に液晶を降温させることによ
り、図３（Ｂ）に示すようにバトネＮは一軸配向制御層
１５ａの長手方向と垂直な方向である一軸配向処理方向
Ｕ、即ちスメクチック層の法線方向へと成長する。通
常、スメクチック液晶相のバトネはスメクチック層の法
線方向に成長し易いという成長の異方性を有しており、
この特性に従って、（Ａ）に示すように発生したバトネ
Ｎの核によって決定されたスメクチック層の法線方向
（一軸配向処理方向Ｕに相当）に沿って、配向制御層１
５ａのライン間の部分に対応する液晶領域（図２の断面
図で隣接する配向制御層１５ａのライン間で層１４ａの
液晶と接するＲ２に対応する液晶領域）に向って、ほぼ
直線的に成長拡大する。ここで、上述した液晶自身の有
するスメクチック液晶のバトネ成長の異方性により、Ｒ
１に比較して配向規制力が小さいないしは実質的に存在
しない部分（Ｒ２）において形成された液晶の配向状態
においてもスメクチック層方向は均一に配列する。

【００２６】更に降温を進めると、図３（Ｂ）〜（Ｃ）
に示すように、バトネＮは一軸配向規制された方向Ｕだ
けでなく、その方向と垂直方向（配向制御層１５ａの長
手方向に）に太るように成長を開始する。その際、徐々
にバトネＮが全体的に太って成長するだけでなく、バト
ネの脇からブランチが現われる様に成長する。このブラ
ンチはスメクチック層の方向（配向制御層１５ａの長手
方向）へ徐々に成長していくのであるが、同図（Ｃ）に
示すようにブランチはまず配向制御層１５ａ上で該層の
長手方向に成長が進行する。

【００２７】このように素子内の基板間の全域がスメク
チック相となるまで冷却し、最終的には、配向制御層１
５ａが存在する部分及びこれが存在しない部分の全てに
対応する液晶領域において、当該配向制御層１５ａの長
手方向に均一にスメクチック層が配列したような配向状
態が形成される。

【００２８】一方、図４（Ａ）〜（Ｃ）は、図１、図２
に示す基板１２ａにおける選択的に形成された配向制御
層１５ａのからの配向状態の形成について、一軸配向規
制の方向（配向制御層１５ａに施される一軸配向処理の
方向）Ｕを該配向制御層１５ａの長手方向と実質的に同
様に（平行に）設定し、また液晶としてスメクチック液
晶を用い、降温時におけるスメクチック液晶層への相転
移過程の状態の変化（（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）の順で降
温が進行する）を偏光顕微鏡観測したものを模式的に示
した説明図である。

【００２９】まず図４（Ａ）に示すように、上記図３
（Ａ）の場合と同様に液晶をスメクチック液晶相より高
秩序の相から降温した際に、基板１２ａ上において一軸
配向規制力の強い配向制御膜１５ａの面Ｒ１上の液晶か
ら、スメクチック液晶相転移において発現するスメクチ
ックの核であるバトネと呼ばれる領域Ｎが発生する。

【００３０】続いて、更に液晶を降温させることによ
り、図４（Ｂ）に示すようにバトネＮは上述したスメク
チック液晶相のバトネ成長の異方性の特性に基づいて、
（Ａ）に示すように発生したバトネＮの核によって決定
されたスメクチック層の法線方向である一軸配向処理方
向Ｕ、即ち一軸配向制御層１５ａの長手方向と同様の方
向へと成長する。ここでは、上述のバトネ成長の異方性
によるバトネの成長方向と、一軸配向規制力を有する配
向制御層１５ａのパターンの長手方向が一致することに
より、図４（Ｂ）に示すようにバトネＮは配向制御層１
５ａの面Ｒ１上でより素早く成長する。

【００３１】更に降温を進めると、図４（Ｂ）〜（Ｃ）
に示すように、バトネＮは配向制御層１５ａの長手方向
だけでなく、その方向と垂直方向に太るように成長を開
始する。その際、徐々にバトネＮが全体的に太って成長
するだけでなく、バトネの脇からブランチが現われるよ
うに当該ライン間の一軸配向規制力が小さいないしは実
質的に存在しない部分に対応する液晶領域（図２の断面
図で隣接する配向制御層１５ａのライン間で層１４ａが
液晶に接する部分Ｒ２に対応する液晶領域）に成長拡大
する。そして隣り合った配向制御層１５ａの島ライン部
から成長したバトネＮ同志が最終的に接合することによ
り、スメクチック層がほぼ均一であるような配向状態が
形成される。

【００３２】このように素子内の基板間の全域がスメク
チック相となるまで冷却し、最終的には、配向制御層１
５ａが存在する部分及びこれが存在しない部分の全てに
対応する液晶領域において、当該配向制御層１５ａの長
手方向と垂直に均一にスメクチック層が配列したような
配向状態が形成される。

【００３３】かかる液晶素子では、素子内において通常
絶縁性を有する一軸配向規制力を有する配向制御層（１
５ａ）が、配向状態形成の開始部分となる核（バトネ）
を供給するために必要なパターン形状で設けられ、上述
のように配向状態の形成過程により素子全面に均一な配
向状態の形成が確実になされる。加えて、液晶の駆動に
対して電気的に障害となる絶縁性材料からなる一軸配向
規制力を有する配向制御層（１５ａ）の存在量が極力少
なくなり、これを介せずに電圧が印加される液晶領域が
大きくなり、パルス電圧による駆動の際に液晶に印加さ
れる実効電圧を大きくすることができる。こうして、配
向状態の均一化と、液晶駆動（スイッチング）の高速化
の両立がなされる。

【００３４】上記液晶素子１を構成する部材について、
更に詳細に説明する。

【００３５】基板１２ａ、１２ｂには、好ましくはガラ
ス、プラスチック等透明性の高い材料が用いられる。ま
た電極１３ａ、１３ｂにはＩＴＯ等の透明電極が用いら
れ、更に必要に応じて電極全体としての抵抗を低下すべ
く透明電極に接して金属電極を設けることもできる（図
示せず）。

【００３６】液晶１１を構成する液晶材料としては、好
ましくは強誘電性或いは反強誘電性を示すカイラルスメ
クチック液晶が用いられる。この場合前述したクラーク
及びラガウェルのモデルによる双安定性を実現させるた
め、セルギャップ（基板間距離）としては０．５〜５μ
ｍ程度が好ましい。また液晶材料としてネマチック液晶
を用いることもできる。

【００３７】特に本発明では、液晶材料として、上述の
カイラルスメクチック液晶であって、降温下でコレステ
リック相を持たない材料が好適に用いられる。例えば反
強誘電性を示す液晶の場合、合成されている液晶材料の
ほとんどにはコレステリック相が存在しない。あるい
は、強誘電性を示す液晶の場合、シェブロン構造を解消
しブックシェルフといわれる層状構造即ちスメクチック
層が基板に対し実質的に垂直であるような、あるいはそ
れに近い構造を現出させ、高コントラストな良好な液晶
素子を実現するべく、一例として、パーフルオロエーテ
ル側鎖を持つ液晶性化合物（１９９３年第４回強誘電液
晶国際会議Ｐ−４６、Ｍａｒｃ Ｄ．Ｒａｄｃｌｉｆｆ
ｅら）を用いることが好ましいが、かかる液晶材料は、
材料自体の特性によりブックシェルフに近い層傾き角の
小さなスメクチック層の構造を現出することができる材
料であって、コレステリック相を持たない、等方相−ス
メクチック液晶相転移を示す液晶材料である。

【００３８】上記ブックシェルフ層構造を呈する液晶材
料として、具体的に、フルオロカーボン末端部分及び炭
化水素部分が中心核によって結合された構造であって、
スメクチック中間相又は潜在的スメクチック中間相を有
するフッ素含有液晶化合物を少なくとも１種を含有する
カイラルスメクチック液晶組成物を用いることができ
る。ここで言う潜在的スメクチック中間相を持つ化合物
とはそれ自身でスメクチック中間相を示していなくと
も、スメクチック中間相を持つ化合物または他の潜在的
スメクチック中間相を持つ化合物との混合物において、
適当な条件下でスメクチック中間相を発現する化合物を
言う。また、当該フッ素含有液晶化合物の構造におい
て、中心核とは、少なくとも２つの芳香環、脂肪族環、
又は置換芳香族環、置換複素芳香族から選ばれ、これら
環は、互いに、−ＣＯＯ−、−ＣＯＳ−、−ＨＣ＝Ｎ
−、−ＣＯＳｅ−からなる群より選ばれる基によって結
合されていてもよい。これらの環は、縮合していても、
いなくてもよい。複素芳香族環中のヘテロ原子は、Ｎ，
Ｏ，Ｓから選ばれる少なくとも１つの原子を含む。脂肪
族環中の隣接してないメチレン基はＯによって置換され
ていてもよい。

【００３９】上記フッ素含有液晶化合物、あるいはこれ
を含有するカイラルスメクチック液晶組成物の処方の具
体例としては、特開昭６３−２７４５１、特開平２−１
４２７５３、米国特許５，２６２，０８２号、国際公開
９３／２２３９６、米国特許５，４１７，８１３号等に
記載されたものが挙げられる。

【００４０】尚、上述したコレステリック相を示さず、
等方相−スメクチック液晶相転移を示す液晶材料は、配
向形成に関して、前述のバトネ成長の異方性が顕著であ
り、スメクチック液晶相の微少な核が生成された後、ス
メクチック層の法線方向に急激にバトネが成長し、更に
スメクチック層へとバトネの領域の拡大が急速に進行す
るという過程を経る。従って、当該液晶材料を用いる素
子では、液晶と接する基板の界面において一軸配向規制
力あるいは液晶との濡れ性等に分布を設け、スメクチッ
ク液晶相の微少な核発生位置に選択性を持たせ、バトネ
の核生成後の成長領域においては、特に基板と液晶の界
面に配向規制力が存在しなくても上記のバトネ成長方向
の異方性により配向形成がなされる。よって、かかる液
晶材料は、図１、図２に示すような一軸配向規制力を有
する配向制御層１５ａのように、基板上においてパター
ニング等によって選択的に配置し、液晶の駆動領域内に
おいて配向制御層の占める割合を減少させた構造には特
に好適である。

【００４１】液晶に対し一軸配向規制力を有する配向制
御層１５ａは、所定のパターン形状で設けられたもので
あるが、前述したように、該ライン部分間で液晶に接す
る層１４ａの材料や表面特性との組合わせにより、該ラ
イン部の表面Ｒ１に接する液晶領域が、図３及び図４で
説明したような液晶配向状態の形成過程で液晶相への転
移の際における核発生（バトネ発生）部分となるように
機能する。即ち、配向制御層１５ａのライン部の表面Ｒ
１に対応する液晶領域の液体相−液晶相転移温度が、該
ライン部の表面Ｒ１に対応しない部分（ライン部間の表
面Ｒ２に対応する部分）での液晶領域の液体相−液体層
転移温度より高くなる。

【００４２】配向制御層１５ａは、好ましくは基板に
（層１４ａ上に）設けられた所定の材質の膜に一軸配向
処理を施すことによって形成され得る。具体的には、下
地層に溶液塗工、蒸着、スパッタリング等により、一酸
化珪素、二酸化珪素、酸化アルミニウム、ジルコニア、
フッ化マグネシウム、酸化セリウム、フッ化セリウム、
シリコン窒化物、シリコン炭化物、ホウ素窒化物などの
無機物やポリビニルアルコール、ポリイミド、ポリイミ
ドアミド、ポリエステル、ポリアミド、ポリエステルイ
ミド、ポリパラキシレン、ポリカーボネート、ポリビニ
ルアセタール、ポリビニルクロライド、ポリスチレン、
ポリシロキサン、セルロース樹脂、メラミン樹脂、ウレ
ア樹脂、アクリル樹脂などの絶縁性の有機物を用いて被
膜形成したのち、表面をビロード、布あるいは紙等の繊
維状のもので摺擦（ラビング）することにより得られた
膜を用いる。また、Ｓｉｏ等の酸化物あるいは窒化物な
どを基板の斜方から蒸着した膜を用いることができる。
かかる配向制御層の材料は液晶材料の種類に応じて選択
する。

【００４３】カイラルスメクチック液晶、特に上述した
フッ素含有液晶性化合物を少なくとも１種を含有するカ
イラルスメクチック液晶組成物を用いる場合では、好ま
しくは、以下の一般式Ｐで表される繰り返し単位からな
るポリイミドをラビング処理した膜を用いることができ
る。 〔一般式Ｐ〕 （−Ｋ−Ｐ¹¹−Ｌ¹¹−Ｍ¹¹−（Ｌ¹²）_a −Ｐ¹²−）

【００４４】

【外１】 を表し、Ｌ¹¹，Ｌ¹²はそれぞれ独立に

【００４５】

【外２】 または炭素数１から２０のアルキレン基を表し、Ｐ¹¹，
Ｐ¹²はイミド結合を表す。Ｍ¹¹は単結合または−Ｏ−を
表紙、ａは、０，１，２を表す。）

【００４６】また、これらのポリイミドの具体的構造と
しては例えば以下の繰り返し単位構造が挙げられる。

【００４７】

【外３】

【００４８】

【外４】

【００４９】

【外５】

【００５０】配向制御層１５ａは、膜の形成時あるいは
形成後に所望の形状に、例えば図１に示す形状にパター
ニングして設けられる。膜の形成後にパターニングを行
う方法としては、例えばマスクエッチング、リフトオ
フ、ＵＶアッシング等を採用することができる。また、
配向制御層の材料として、感光性を有する有機材料を用
い、パターニングを行う方法を採用することもできる。
膜の形成時に所望の形状にパターニングする方法として
は、オフセット印刷やインクジェット方式及びバブルジ
ェット方式等を用いることができる。

【００５１】また、配向制御層１５ａは、基板１１ａに
一様に膜を形成した後、該膜に選択的にラビング処理等
の一軸配向処理を施すことによってパターン状の一軸配
向性を有する層として得ることもできる。

【００５２】配向制御層１５ａのパターンは、図１に示
すストライプ形状が好ましいが、液晶材料の配向特性、
配向制御層の一軸配向規制力の程度に応じて、あるいは
液晶素子の光学変調の単位や画素のサイズ等に応じて、
格子状、アイランド状等種々の形状を選択することも可
能である。ただし、当該配向制御層１５ａのパターンの
寸法については、前述したような素子内での配向状態の
均一化と、液晶駆動（スイッチング）の高速化の両立を
考慮して、少なくとも一軸配向規制力を有する配向制御
層１５ａによる領域（面Ｒ１）の基板における全平面積
が、該基板における配向制御層が設けられない領域の全
平面積より小さくなるように設定することがより好まし
い。

【００５３】また、一軸配向規制力を有する配向制御層
１５ａのパターン形状と一軸配向規制力の軸方向（一軸
配向処理の方向）の関係についても、上記の液晶材料の
配向特性、配向制御層の一軸配向規制力等に応じて決定
することができる。

【００５４】液晶１１として、スメクチック液晶相を示
す液晶を用いる場合、図４（Ａ）〜（Ｃ）に示すよう
に、配向制御層１５ａとしてストライプ形状とし、更に
このストライプ方向に平行に一軸配向処理方向を設定し
て配向状態を形成する際には、特に配向制御層１５ａの
ライン距離が過度に大きいと、ライン間における広い液
晶領域に対して基板面に一軸配向規制力が存在しないた
め、同図（Ｃ）に示すようにスメクチック液晶相のバト
ネから生じるブランチが直線的ではなく、屈折して成長
しスメクチック層が屈曲して形成する可能性がある。そ
の結果、素子全面がスメクチック液晶相になるまで冷却
した後は、一軸配向規制力の存在する配向制御層１５ａ
のライン間のほぼ中央付近における液晶領域では、スメ
クチック層方向が不均一となる恐れが生じる。一方、図
３（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、配向制御層１５ａとし
てストライプ形状とし、更にこのストライプ方向に垂直
に一軸配向処理方向を設定して配向状態を形成する際に
は、同図（Ｃ）に示すようにスメクチック液晶相のバト
ネから生じるブランチが、配向制御層１５ａのストライ
プのラインに沿ってほぼ直線的に成長し、スメクチック
層も当該ライン方向に均一に形成し易くなる。従って、
液晶１１としてスメクチック液晶相を示す液晶を用いる
場合、配向形成の際にブランチの成長過程において層方
向の均一性を維持する意味において、より好ましくは形
成されるスメクチック層方向に連続または略連続するよ
うなストライプ形状、即ち一軸配向規制力の軸方向（例
えば上述のラビング処理におけるラビング軸）に垂直な
ストライプ状パターンとする。

【００５５】配向制御層１５ａのパターンが、図１に示
すようなストライプパターンである場合、上述したスメ
クチック層の方向と同方向が長手方向となる（一軸配向
規制力の軸方向に沿った）複数のストライプからなるパ
ターンであって、該配向制御層の一ストライプ（ライ
ン）部分のスメクチック層の法線方向の長さが、該配向
制御層の隣接するストライプ（ライン）間の該配向制御
層が設けられていない部分のスメクチック層の法線方向
の長さより短いことが好ましい。

【００５６】配向制御層１５ａのパターンが、図１に示
すようなストライプパターンである場合、そのライン間
の間隔の設定が、得られる配向状態に関連して重要であ
る。特に図４に示すような一軸配向規制力の軸方向に実
質的に同様（平行）なストライプ状パターンとした場
合、特にストライプのライン間の間隔をより小さくする
ことによって、図５に示すようにバトネの発生領域が増
加し、更にバトネからブランチが成長した際に、隣接す
るライン上のバトネから成長してきたブランチと接合す
るまでの成長距離がより短くなる。こうして、特にスメ
クチック液晶相を示す液晶を用いる場合では、スメクチ
ック層の層方向の均一性が向上する。但し、前述したよ
うに絶縁性材料からなる配向制御層１５ａが液晶に接す
る面積を極力低減し、これを介せずに液晶に対して電圧
が印加される液晶領域を大きくするため、配向制御層の
ライン間にはある程度の間隔を設けることが必要であ
る。

【００５７】例えば、図３及び図４のような構造の場合
で、ラインの幅を約２〜２０μｍとして、ラインの間隔
を１０μｍ〜５０μｍの範囲で設定することが好まし
い。

【００５８】また、ストライプパターンの厚みを５０〜
５０００Å、２００〜１０００Åとすることが好まし
い。

【００５９】一方、配向制御層１５ａのライン部間で液
晶１１と接する面Ｒ２を構成する層１４ａについては、
図３〜図５に示すような配向形成過程を発現させるべ
く、配向制御層１５ａに使用される材料、その特性等と
の関係を考慮し、配向制御層１５ａの面Ｒ１に比べ一軸
配向規制力が弱いかないしは実質的に液晶に対して一軸
配向規制力を持たず、液晶駆動特性、特にカイラルスメ
クチック液晶の駆動特性を影響を与えないような絶縁性
が抑制され、液晶分子に対する影響が小さい材料及び処
理条件を選択して用いる。

【００６０】かかる層１４ａとして、特に一軸配向規制
力を実質的に持たない層とするために、例えばラビング
処理等によっても一軸配向規制力が実質的に付与され得
ない金属酸化物等の無機膜等の硬度の高い材料を用いる
ことが好ましい。この点では、図２に示す構造では、層
１４ａを省略してＩＴＯ等からなる透明電極１３ａ上に
パターン形状の配向制御層１５ａを設けることもでき
る。

【００６１】また、層１４ａは、図３〜図５に示すよう
な配向形成過程を良好に進行させるべく、その表面Ｒ２
において、一軸配向規制力を有する配向制御像１５ａの
表面Ｒ１に比較して液晶分子の相互作用を低下させてお
く。このため、層１４ａについては、その表面Ｒ２が、
液晶との濡れ性がよくない方向（液滴をはじく特性がよ
り強い）、接触角が大きくなる方向、表面エネルギー分
散項（γｄ）がより小さくなる方向、又は表面エネルギ
ー水素結合項をより大きくする方向で、材料、或いは必
要に応じてその形成方法や処理方法を選択して形成する
ことが好ましい。こうして、配向制御層１５ａのライン
部の表面Ｒ１に対応する液晶領域の液体相−液晶相転移
温度が、該ライン部間の表面Ｒ２に対応する部分）での
液晶領域の液体相−液晶層転移温度より高くし、前述の
良好な配向形成過程を実現することが可能となる。

【００６２】具体的には、層１４ａとして、ゾルゲルタ
イプのシリカ膜や有機変成シリカ膜等の表面エネルギー
の分散項が配向制御層１３ａポリイミド等より相対的に
低い材料を用いることができる。

【００６３】更に、層１４ａとしては、配向制御層１５
ａに使用される材料に比較して液晶分子に対する作用が
小さいことに加えて、液晶の駆動特性を向上させるべ
く、体積抵抗値を１×１０⁴ 〜１×１０¹⁰Ωｃｍの範囲
とすることが好ましい。かかる特性を得るために、例え
ば、必要に応じて多結晶又は非晶質金属酸化物からなる
膜、多結晶又は非晶質半導体からなる膜、及び微粒子
（導電性微粒子）を絶縁性の母材、バインダー中に分散
させた膜を用いることができる。上記多結晶又は非晶質
金属酸化物、多結晶又は非晶質半導体からなる膜、及び
微粒子には必要に応じて導電性制御不純物が添加されて
いてもよく導電性が調整される。

【００６４】前記多結晶又は非晶質金属酸化物からなる
膜として、例えば、ＺｎＯ、ＣｄＯ、ＺｎＣｄＯｘ等の
１２族元素の酸化物の膜、ＧｅＯ₂ 、ＳｎＯ₂ 、ＧｅＳ
ｎＯｘ，ＴｉＯ₂ 、ＺｒＯ₂ 、ＴｉＺｒＯｘ等の４族元
素、１４族元素の酸化物の膜が挙げられる。

【００６５】前記多結晶又は非晶質半導体からなる膜と
しては、Ｓｉ、ＳｉＣ等の１４族半導体の膜が挙げられ
る。

【００６６】また、微粒子としては、例えば、上記１２
族元素の酸化物、４族元素の酸化物、１４族元素の酸化
物、１４族の半導体の微粒子が挙げられる。

【００６７】必要に応じて上記多結晶又は非晶質金属酸
化物、多結晶又は非晶質半導体や微粒子に添加される導
電性制御不純物としては、１２族元素の酸化物に応じて
ドープする導電性制御不純物には、例えばｎ型不純物
（ドナー／電子伝導を高める不純物）として１３族元素
であるＢ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ等が、ｐ型不純物（アクセ
プタ／ホール伝導度を高める不純物）として１族、１１
族元素であるＣｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｌｉ等に用いられる。
また１４族元素の酸化物、半導体にドープする導電性制
御不純物には、例えば、ｎ型不純物として１５族元素で
あるＰ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉが、ｐ型不純物として１３族
元素であるＢ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ等が挙げられる。

【００６８】このような導電性制御不純物については、
当該不純物が添加された材料を含む配向制御層を有する
基板側の表面電位が正の場合はドナーを、負の場合はア
クセプタを用いる、不純物の添加濃度については、材料
（微粒子、不純物の材料の組合せ）の種類、結晶状態
（結晶欠陥密度の多寡）に応じて設定されるが、不純物
が添加された状態での材料の自由電子あるいは自由正孔
の濃度が１．０×１０^１１〜１．０×１０^１４ａｔｍ／
ｃｍ³ 程度となるようにすることが好ましい。不純物を
添加する母体の材料として多結晶又は非晶質の材料を用
いる場合は、不純物の添加効率を考慮して、１．０×１
０¹⁷〜１．０×１０²⁰ａｔｍ／ｃｍ³ （母体材料に対し
て０．０１〜１％程度）を実際の添加量とする。

【００６９】前記微粒子を分散させるバインダーとなる
材料としては、例えば、ＳｉＯｘ、ＴｉＯｘ、ＺｒＯ
ｘ、その他の酸化物溶融母材、シロキサンポリマー等が
挙げられる。

【００７０】一方、対向する基板１２ｂにおける配向制
御層１５ｂについては、用いる液晶材料の特性に応じて
一軸配向規制力を付与する、或いは他の配向制御能を付
与する。

【００７１】前述したコレステリック相をとらず等方相
−スメクチックといった相転移系列を示す液晶材料を用
いる場合では、一方の基板１２ａにおける一軸配向規制
力を持った配向制御層１５ａに対し、他方の基板１２ｂ
における配向制御層１５ｂを一軸配向規制力を実質的に
持たない層とすることが好ましい。この場合配向制御層
１５ｂには、対向する基板１２ａ側で前述したように液
晶分子に対する相互作用が小さい層１４ａと同様の機能
を持たせることがより好ましく、当該層１４ａとして使
用可能な材料を用い、特に好ましくは層１４ａと同一材
料を用いる。こうして、液晶１１に対して実質的に接す
る両基板の界面の大部分では絶縁性が抑制され、液晶、
特にカイラルスメクチック液晶の駆動特性の向上がなさ
れる。

【００７２】その他、上記構造の液晶素子では、配向制
御層１５ａや１５ｂ、層１４ａとは別に、対向する基板
相互のショートを防止する層としての絶縁膜や、他の有
機材料からなる層、無機材料からなる層を設けてもよ
い。

【００７３】スペーサー１６は、基板間距離（セルギャ
ップ）を決定するものであり、例えばシリカビーズ等が
用いられる。かかるスペーサー１５に加えて、基板１１
ａ及び１１ｂ間の接着性を向上させるべく、エポキシ樹
脂等の樹脂材料からなる接着性粒子を基板間に分散配置
してもよい。

【００７４】ところでスメクチック液晶表示素子では同
一画像を長時間表示し続けた場合の表示焼き付きに関す
る特性が、ネマティック液晶表示素子と比較すると相対
的に大きく現われるという問題が挙げられる。この問題
はスメクチック液晶共通の問題であるが、特に双安定性
を有する強誘電性液晶において表示焼き付き問題は顕著
に観測されている。このスメクチック液晶、特に強誘電
性液晶において問題となる表示焼き付き現象は電気的な
要因と配向的な要因によって生じるものと理解すること
ができる。

【００７５】まず、強誘電性液晶では自発分極によりイ
オンの偏在が誘発される結果、電気的非対称性を生み出
し双安定性が崩れてしまうという、電気的要因による双
安定性の崩れが表示焼き付きとして観測される。これは
強誘電性液晶特有の問題といえる。

【００７６】一方、焼き付き現象は配向制御膜表面と液
晶との界面分子配向の問題であるものと考えられる。こ
れは液晶素子全てに当てはまる現象であるが、液晶素子
において、基板間の中央付近におけるバルクの分子配向
方向が界面分子配向方向を変化させる結果、駆動特性を
変化させるため表示焼き付きとして観測されるものであ
る。即ち、少なくとも一方の基板に一軸配向処理が施さ
れた液晶素子では一軸配向規制力を有する基板界面近傍
における液晶分子は平均的にはその配向が容易である方
向に分子配列しているが、バルクの分子配列方向に関し
ては、液晶素子に対して印加される電界に方向に影響を
受けたものとなり、これらの分子の配列方向がずれるこ
とになってしまう。そのとき基板間の液晶の厚み方向に
おける連続体としての液晶分子は、基板界面とバルクと
の分子配向方向の歪みによって生じた弾性自由エネルギ
ーの増加分を減少させるために、界面分子そのものの配
向方向を変化させてしまう。このときの界面分子の配向
変化量は、例えばフランクの弾性定数が大きい等、連続
体としての特性が大きい液晶材料ほど顕著になると考え
られる。そのため、より高次の液晶相であるスメクチッ
ク液晶はネマティック液晶と比較すると相対的に表示焼
き付き特性が悪くなるものと考えられる。

【００７７】そこで、本発明の液晶素子では、上述した
表示焼き付き特性を改善すべく一対の基板間において、
該液晶の部分が、基板界面付近の液晶分子と基板間のバ
ルク液晶分子が実質的に連続配列状態である第一の液晶
領域と、基板界面付近の液晶分子と基板間のバルク液晶
分子が不連続配列状態である第二の液晶領域から構成さ
れるようにすることが好ましい。

【００７８】そして、このような第一及び第二の液晶領
域を有する素子を図１〜図５で説明したような、少なく
とも一方の基板に一軸配向規制力を有する配向制御層が
選択的に設けられた素子により実現することができる。

【００７９】このような第一及び第二の液晶領域を有す
る液晶素子について、図１６を参照して説明する。

【００８０】同図において、液晶素子１０は、液晶２０
を夫々該液晶に電界を加える電極２３ａ、２３ｂ及び液
晶の配向状態を制御する配向制御層２５ａ，２５ｂを備
えた基板２２ａ及び２２ｂ間に挟持した構造を有してい
る。かかる素子は、液晶に接する配向制御層２５ａ（及
び／又は２５ｂ）の材料を適宜選択し、液晶に接する界
面（Ｒ２１、Ｒ２２）の表面状態やその特性を制御する
ことにより、液晶２６が、基板界面付近の領域Ｌ１１の
液晶分子と基板間の領域Ｌ１２のバルク液晶分子Ｌ１２
が実質的に連続配列状態である第一の液晶領域Ｌ１と、
基板界面付近の領域Ｌ２１の液晶分子と基板間の領域Ｌ
２２のバルク液晶分子が不連続配列状態である第二の液
晶領域Ｌ２から構成されるようにしたものである。

【００８１】かかる液晶素子における作用について説明
する。

【００８２】前述のように、液晶素子における焼き付き
現象はバルクの配向歪みによって生じる弾性自由エネル
ギーの増加分を減少させるための界面分子配向方向を変
化させる結果生じる現象と考えられる。即ち、焼き付き
現象は素子の基板間でバルク部分と界面部分といった素
子の厚み方向の液晶部分の全てが弾性連続体として挙動
するときに生じる現象といえる。

【００８３】そこで、図１６に示す構造の液晶素子で
は、液晶領域Ｌ２においては、配向制御層２５ａの界面
近傍の領域Ｌ２１における液晶分子と、基板間の領域Ｌ
２２におけるバルク液晶分子が不連続配列状態を有する
ことにより、表示焼き付き現象の発生を抑制している。
具体的には領域Ｌ２１での液晶配向状態と領域Ｌ２２で
のバルクの液晶配向状態とが全く異なっており、分子集
団としての連続体が形成できないように分子配向制御し
ている。より具体的には領域Ｌ２１では液晶分子の配向
方向が完全にランダムな方向を向いており、領域Ｌ２２
では液晶分子の配向方向は整然と一軸方向（配向制御層
２５ａにおける一軸配向処理方向）へと配向するよう制
御している。液晶領域Ｌ２では、こうした配向状態とす
ることにより、界面とバルクとは不連続配向状態となり
配向状態が互いに影響しあわない、即ち経時的に配向状
態が変化することのない素子を実現できる。

【００８４】尚、液晶領域Ｌ２を構成する基板界面付近
の領域であるＬ２１及びバルク部分に対応する領域Ｌ２
２、液晶領域Ｌ１を構成する基板界面付近の領域である
Ｌ１１及びバルク部分に対応する領域Ｌ１２について
は、領域Ｌ２１及びＬ１１は、基板界面（配向制御層２
５ａ（又は２５ｂ）と液晶２０との界面）から１００Å
程度の部分であり、領域Ｌ２２及びＬ１２は、上記領域
Ｌ２１及びＬ１１を基板界面から除いた基板間の中央部
分であると想定することができる。これら領域におけ
る、液晶分子の挙動については、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．
Ｌｅｔｔ．Ｖｏｌ．５３（２４）Ｐ２３９７−２３９８
に記載のＴＩＲ（Ｔｏｔａｌ Ｉｎｔｅｒｎａｌ Ｒｅ
ｆｌｅｃｔｉｏｎ）法、ＳＨＧ（Ｓｅｃｏｎｄ Ｈａｒ
ｍｏｎｉｃＧｅｎｅｒａｔｉｏｎ）法により観察するこ
とができる。

【００８５】次に、上記の液晶素子を得るための手段、
特に配向制御層２５ａ（２５ｂ）の調整について説明す
る。通常、液晶素子は一対の基板に施された配向制御方
向にしたがってセル全体の分子配向方向が決定される。
つまり、液体相から液晶相への相転移過程においては配
向制御膜近傍の分子から液晶相へと相転移する。そして
その際、配向制御膜上に施された配向処理方向にしたが
って分子配列し、更に冷却が進行すると、液晶相への相
転移がバルク部分にも及びセル全体が液晶相となる。つ
まり、通常の液晶素子は界面の規制を受けて分子配列が
形成されることから、上記の領域Ｌ１のような界面とバ
ルクは連続した分子配列状態が得られる。

【００８６】一方、上記の領域Ｌ２のような基板界面と
バルク部分とで不連続な分子配列状態を得るためには、
同一基板面内に一軸配向規制力を有する部分（一軸配向
処理がなされている部分）と、一軸配向規制力を実質的
に持たないあるいは弱い部分（一軸配向処理が施されて
いない部分）の両方を設けることが好ましい。具体的
は、配向制御層５ａにおける表面Ｒ２１を一軸配向規制
力を有する部分とし、Ｒ２２を一軸配向規制力を実質的
に持たない又はＲ２１に比べて一軸配向規制力が相対的
に弱い部分とする。

【００８７】このような配向制御能を有する層２５ａを
有する基板により構成された素子の場合、液体相−液晶
相相転移は、一軸配向規制力を持つ部分（Ｒ２１）にお
ける液晶領域の界面近傍分子（Ｌ１１）から生じ、配向
規制されていない部分に対応する液晶領域（Ｌ２）へと
拡大する。この相転移の順序については、液晶素子が一
般に一軸配向規制力が強いほど液晶相への相転移温度が
高くなることからも明らかである。このように、同一基
板面内に一軸配向規制力を有する部分（Ｒ２１）と、一
軸配向規制力を実質的に持たない部分（Ｒ２２）とが設
けられている場合、特に一軸配向規制力を実質的に持た
ない部分（Ｒ２２）に対応する液晶領域のバルク配向
（Ｌ２２）は、その液晶領域の界面（Ｒ２２）の影響で
はなく、隣り合った一軸配向規制力を有する部分（Ｒ２
１）に対応する液晶領域のバルク部分（Ｌ１２）の配向
にしたがって配向させることができる。中でも特にスメ
クチック液晶のように結晶性の高い液晶相では、一軸配
向規制力を有する部分（Ｒ２１）に対応する液晶領域
（Ｌ１）において均一配向を形成させた後、一軸配向規
制されていない部分（Ｒ２２）に対応する領域（Ｌ２）
へと結晶成長させることにより、基板界面における配向
規制の有無に関わらずセル全体を均一に配向させること
ができる。

【００８８】スメクチック液晶は層法線方向に対する一
次元結晶であることから、このときの結晶成長方向は層
法線方向に向かって進行し易い。従って、一軸配向規制
力を有する部分（Ｒ２１）はスメクチック層方向に関し
て連続、あるいは略連続させておくことが望ましい。一
方この時、一軸配向規制されていない部分（Ｒ２２）に
対応する液晶領域（Ｌ２）では、界面近傍領域（Ｌ２
１）の分子の配向方向はランダムな方向を向いている。
これは界面近傍領域（Ｌ２１）の分子から先に液晶相へ
と相転移する、即ち、バルク部分（Ｌ２２）が液体相を
示す温度範囲においても界面近傍領域（Ｌ２１）の分子
は界面（Ｒ２２）の規制を受けてある程度分子配列して
いることから、必然的に一軸配向規制されていない界面
近傍領域（Ｌ２１）の配向方向はランダムな方向を向か
ざるを得ないことによる。こうして、バルク部分（Ｌ２
２）が均一に配向し界面近傍領域（Ｌ２１）がランダム
に配向するという、液晶１０の厚み方向に不連続な配向
状態（液晶領域Ｌ２）を示す液晶素子が実現できる。

【００８９】上記Ｌ２の液晶領域に対応する配向制御層
５ａの界面Ｒ２２については、その表面状態を算術平均
粗さＲａが２ｎｍ以上の表面粗さ、自乗平均粗さＲｍｓ
が２．５ｎｍ以上の表面粗さ、あるいは表面粗度５％以
上の表面粗さをすることが好ましい。

【００９０】こうすることで、当該界面Ｒ２２近傍及び
液晶領域（Ｌ２１）における分子の起き上がり角度（プ
レチルト角）は表面凹凸にならった角度になるため、プ
レチルト角に関しても界面近傍層ではランダムな角度と
なる。つまり、基板面内方向（方位角方向）だけでなく
基板からの起き上がり方向（極角方向）に関しても基板
界面近傍の液晶領域（Ｌ２１）とバルク領域（Ｌ２２）
とで不連続な分子配列とすることができるため、表示焼
き付きの抑制効果がより大きくなる。

【００９１】尚、ここでいう算術平均粗さＲａとは、定
量面で中心面から表面までの偏差の絶対値の平均値を表
し、自乗平均粗さＲｍｓとは、定量面で中心面から表面
までの偏差の自乗の平均値の平行根を表している。また
表面粗度とはある面積Ｓ上に凹凸形状を有する膜が存在
したとき表面の凹凸を含めた表面積Ｓ′との関係によっ
て次式のように表される。

【００９２】表面粗度＝（Ｓ′−Ｓ）／Ｓ

【００９３】尚、図１６に示すような構造の液晶素子で
は、例えば液晶１０の部分が、互いに離間した複数の実
駆動領域の単位に分割され、これらを実駆動領域におけ
る液晶を全て或いは選択的に駆動させるような態様で使
用され得る。液晶表示素子では、かかる実駆動領域はい
わゆる画素に相当する。かかる液晶素子の態様では、少
なくとも実駆動領域は上記第二の液晶領域Ｌ２に相当
し、実駆動領域間を第一の液晶領域Ｌ１に相当するよう
にすることが好ましい。

【００９４】上述したように、第一の液晶領域（Ｌ１）
及び第二の液晶領域（Ｌ２）は、好ましくは基板におけ
る液晶との界面領域に一軸配向規制力を有する部分（Ｒ
２）と、一軸配向規制力を実質的に持たないか相当的に
小さい部分（Ｒ２２）を設けることにより、これらに対
応して形成することができる。従って、図１及び図２に
示すような構造で、前述した部材処理を適用した基板及
び素子の構成により、図３〜図５に示すような配向形成
過程を発現させることにより、図１６に示すような第一
の液晶領域（Ｌ１）、第二の液晶領域（Ｌ２）を有する
素子を得ることができる。図１６における第一の液晶領
域（Ｌ１）を付与する基板上の面領域Ｒ２１が、図２に
おける一軸配向規制力を有する配向制御層１５ａの基板
と実質的に平行な面領域であるＲ１に、図１６における
第二の液晶領域Ｌ２を付与する基板上の面領域Ｒ２２が
図１での層１５ａのライン間の面領域Ｒ２に夫々相当す
る。

【００９５】即ち、図２に示す構造の液晶素子では、素
子内において通常絶縁性を有する一軸配向規制力を有す
る配向制御層（１５ａ）が、配向状態形成の開始部分と
なる核（バトネ）を供給するために必要なパターン形状
で設けられ、図３〜図５に示すように配向状態の形成過
程により素子全面に均一な配向状態の形成が確実になさ
れ、かかる配向状態の形成過程と、配向制御層１５ａの
表面Ｒ１と、その間隙の層１４ａの表面Ｒ２の特性の関
係により、Ｒ１に対応する液晶領域が前述した図１６に
示す液晶領域Ｌ１のように領域Ｌ１１とＬ１２が連続配
列状態となり、Ｒ２に対応する液晶領域が前述した図１
６に示す液晶領域Ｌ２のように領域Ｌ２１とＬ２２が不
連続配列状態となる。

【００９６】特に、図２に示す素子構造で、図１６に示
す第一の液晶領域Ｌ１、第二の液晶領域Ｌ２を良好に形
成させるべく、特に領域Ｌ２１とＬ２２が不連続配列状
態となるように、面Ｒ２を形成する。

【００９７】層１４ａとしては、その表面状態を前述し
た所定の粗さとする、例えば前述した液晶との濡れ性が
よくない方向（液滴をはじく特性がより強い）、接触角
が大きくなる方向、表面エネルギー分散項（γｄ）がよ
り小さくなる方向、又は表面エネルギー水素結合項をよ
り大きくする方向の材料を粗面化して用いることが好ま
しい。

【００９８】液晶領域Ｌ２を得るために又電気特性や表
面特性を所望のものとすべく特に好ましくは、層１４ａ
として、前述した微粒子（導電性微粒子）を絶縁性母
材、バインダー中に分散させた膜を用いる。かかる微粒
子には必要に応じて導電性制不純物を添加し導電性を調
整する。

【００９９】上記構造の素子１では、好ましくは、液晶
１１が基板間の液晶が互いに離間した複数の実駆動領域
から構成されるものであり、該実駆動領域において、信
号電源（図示せず）からのスイッチング信号に応じて電
極１２ａ及び１２ｂにより液晶１１に電界が印加されて
スイッチングが行われ、液晶１１中を通過する光が変調
され、少なくとも明状態及び暗状態が形成される。

【０１００】更に、かかる配向制御層１５ａに対応する
液晶領域（領域Ｒ１に対応する素子の厚み方向の全液晶
領域）において、暗状態が示されるように、該領域での
液晶分子の位置を固定化させることもできる。

【０１０１】特に、配向制御層１５ａの領域Ｒ１とこの
領域に対向する配向制御層１５ｂの表面電位の差を５０
ｍＶより大きく、好ましくは１００ｍＶより大きくし、
この対向面内の領域で常に暗状態が示されるように液晶
分子の位置を固定化させる。

【０１０２】強誘電性を示す液晶を用い、ストライプ状
の電極を有する一対の基板を対向せしめたマトリックス
タイプの液晶表示素子では、夫々の基板の電極が互いに
交差する部分以外に対応する領域、即ち画素間の領域で
は、液晶の分子配向状態を電界により制御することはで
きず、画素間で光漏れが生じ表示におけるコントラスト
が劣化する恐れがあるため、当該画素間領域に対応して
基板に金属材料等のブラックマトリックスといった部材
を設け遮光している。しかし、このブラックマトリック
スの形成は、上記の画素電極が互いに交差する部分に対
応するべく位置合わせ等が必要となり、コストの向上を
もたらし、またブラックマトリックスとして金属材料等
を用いる場合、素子表示面の反射率が高くなり、表示品
位が低下することがある。

【０１０３】更に、反強誘電性液晶を用いたマトリック
スタイプの液晶表示素子においては、画素間において液
晶の配向状態が他の領域に比較して若干乱れることがあ
る。この場合においても、画素間の光漏れ生じ表示にお
けるコントラストが劣化する恐れがあるため、上述のよ
うに当該画素間領域に対応して基板に金属材料等のブラ
ックマトリックスといった部材を設け遮光する必要が生
じ、同様に表示品位の低下の調整が生じる。従って、上
述のような配向状態が固定的に形成される領域を画素間
領域に対応して設けることで、均一な液晶分子配向を実
現しつつ、広い駆動マージンを実現し、より高速なスイ
ッチング特性を有し、且つ簡単な構造で実駆動領域間、
特に表示素子における画素間において確実に遮光を行な
い、コントラストが充分に確保することができる。

【０１０４】次に、図１７を参照して本発明の液晶素子
の第二の実施態様を説明する。同図において図２と同一
の符号は同一の部材を示す。

【０１０５】図１７に示す第二の実施態様にかかる液晶
素子１０１では、基本的な構造は図２に示す第一の実施
態様と同様であり、基板１２ａ側において、液晶１１に
対して電界を印加する電極１３ａ上に、下地層１４ａを
介して配向制御層１５ａが、ストライプ形状や格子状と
いった所望の形状で設けられて液晶１１に接し、その上
面、即ち基板１２ａと実質的に平行な面（領域Ｒ１を構
成）において、少なくとも液晶１１に対し一軸配向規制
力を有する。更に、配向制御層１５ａに対応しない領域
では、下地層１４ａ上に層１７ａが設けられていない面
（Ｒ２）で液晶１１に接している。ここで、層１７ａ
は、配向制御層１５ａと同様に絶縁性材料等からなり適
切な処理を施すことで液晶に対する一軸配向規制力を呈
する材料により形成されるが、例えば配向制御層１５ａ
に比較して極めて薄い厚みとすることで、面（Ｒ１）に
比較して面（Ｒ２）での液晶に対する一軸配向規制力を
相対的に小さく液晶との相互作用が小さくなるようにす
る。尚、対向する基板１２ｂでは、液晶１１に対して電
界を印加する電極１１ｂ上に、液晶に接し該液晶の配向
制御に寄与し得る配向制御層１５ｂが形成されている。

【０１０６】上記構造の液晶素子１においては、液晶１
１に接する、配向制御層１５ａ、層１７ａ、配向制御層
１５ｂや、液晶１１の材料、処理方法、条件等を適宜設
定することにより、第一の実施態様と同様に、図３〜図
５に示すように、液晶１１において、降温時に液晶の液
体相−液晶相の相転移過程で、配向制御層１５ａの基板
と平行方向の面領域Ｒ１（第一の領域）に接する領域か
ら液晶相への相転移が生じて、配向制御層１５ａの一軸
配向規制力の軸方向（一軸配向処理の軸方向）に沿って
連続的に液晶相転移領域が成長し、更に面領域Ｒ２（第
二の領域）に当該相転移領域が拡大し、配向状態が形成
される。特に、配向制御層１５ａと、層１７ａの表面の
一軸配向規制力関係及び液晶に対する相互作用の関係に
より、即ち前者の表面の一軸配向規制力の強さを相対的
に強くし且つ液晶との相互作用を大きくすることで、上
述した配向状態の形成過程を効果的に得るようにする。

【０１０７】液晶の相転移が最初に生ずる第一の領域
（Ｒ１）に対応する配向制御層１５ａについては、第一
の実施態様の場合と同様の材料及び処理を採用して形成
することができる。一方、第一の領域（Ｒ１）以外の領
域（Ｒ２）に対応する層１７については、例えば配向制
御層１５ａに用いることのできる材料として例示したも
のを同様に用いることができる。具体例としては、層１
４ａ上に配向制御層１５ａを形成するための材料層
（膜）を全面形成した後、前述したＵＶアッシング等の
方法によりパターニングする際の条件を調整して、配向
制御層１５ａを選択的に形成することと同時に、配向制
御層１５ａの各ライン間に、同一の材料で配向制御層１
５ａに比較して小さい厚みの層１７ａを得ることでき
る。この場合、換言すれば層１７ａは、配向制御層１５
ａが突出したライン間で厚みを低減させて当該ラインと
連続的に形成されている。このようなパターニングの後
一軸配向処理を施すことで、配向制御層１５ａの厚みの
大きな部分の表面（第一の領域（Ｒ１）に対応）では強
い一軸配向規制力が付与され、層１７ａの部分の表面
（第二の領域Ｒ２に対応）では相対的に弱い一軸配向規
制力が付与され得る。

【０１０８】かかる第二の態様では、第一の実施態様と
同様に、図３〜図５に示すような過程により素子全面で
の均一な配向状態の形成が確実になされる。加えて、配
向制御層１５ａに絶縁性材料を用い、上述のＵＶアッシ
ング等のパターンニング方法で図１７に示すような構造
を形成した場合、液晶の駆動に対して、電気的に障害と
なる絶縁性材料からなる一軸配向規制力を有する配向制
御層１５ａのライン間において、厚みが小さく絶縁性の
影響が抑制された層１７ａが存在するに過ぎず、電気的
には絶縁性層の影響が小さく電圧が印加される液晶領域
が素子全体で大きくなり、特にパルス電圧による駆動の
際に液晶に印加される実効電圧を大きくすることができ
る。

【０１０９】第二の領域（Ｒ２）を構成する層１７ａが
絶縁層である場合の厚みについては、特に液晶として自
発分極を有するスメクチック液晶を用い、領域（Ｒ２）
を液晶素子の実駆動領域とする場合においては、当該液
晶の自発分極が素子の基板間で生じせしめる逆電圧によ
り液晶分子のスイッチングが阻害されないように設定す
ることが重要である。具体的には、層１７ａを含む領域
（Ｒ２）に対応する両基板の絶縁層の総厚みが、下記式
Ａ１のｄ１未満となるようにすることが好ましい。

【０１１０】（Ａ１） ｄ１＝Ｖｔｈ１×ε／２Ｐｓ Ｖｔｈ１：パルス幅１ｍｓの片極性パルスで一部反転す
る閾値電圧 ε：面Ｒ２に対応する両基板の絶縁層のトータルでの誘
電率 Ｐｓ：用いる液晶の自発分極（単位面積あたり）

【０１１１】尚、式Ａ１は、液晶のスイッチングが自発
分極により生じる逆電圧により阻害を受けはじめるとき
の逆電圧の値Ｖｒｅｖ＝２Ｐｓ＊Ｓ／Ｃ、Ｃ＝ε＊Ｓ／
ｄ１（Ｃは該当する領域２での液晶容量、Ｓは当該領域
の面積）としてその際の絶縁層の厚みを求めたものであ
る。

【０１１２】一方、第一の領域（面Ｒ１）での配向制御
層１５ａの厚みについては、少なくとも層１５ａを含む
面領域Ｒ１に対応する両基板の絶縁層の総厚みが、上記
式Ａ１のｄ１以上となるようにすることが好ましく、下
記式Ａ２のｄ２以上となるようにすることが特に好まし
い。

【０１１３】（Ａ２） ｄ２＝Ｖｔｈ２×ε／２Ｐｓ Ｖｔｈ２：パルス幅１ｍｓの片極性パルスで全部反転す
る閾値電圧 ε：領域Ｒ１に対応する両基板の絶縁層のトータルでの
誘電率 Ｐｓ：用いる液晶の自発分極（単位面積あたり）

【０１１４】更に、層１７ａについては、下地となる層
１４ａの材質によっては、また電極１４ａから液晶にう
ける化学的な影響、特に下層からのイオンの移動による
影響を低減するために好ましい。

【０１１５】尚、本発明で言う配向規制力の強さを以下
に定義する。液晶材料を仮に配向規制力が存在しないセ
ル中に注入した場合、磁場等の特別な外場や温度勾配を
用いなければ、一般に分子張軸方向はランダムな方向に
向かって配向する。一方、十分強固に一軸配向規制され
たセル中に液晶材料を注入した場合、一般に分子長軸方
向は一軸配向規制された方向に向かって整然と配向す
る。後者の配向の様子はネマティック液晶もスメクチッ
ク液晶の場合もほぼ同様であるが、前者の配向の様子は
ネマティックとスメクチックにおいて若干テクスチャー
に違いがある。分子長軸方向がランダムな方向に配向す
る場合、層構造を有するスメクチックの場合はフォーカ
ルコニックテクスチャーと呼ばれる幾何学模様を呈しな
がらランダムな層構造を形成する。本発明においてスメ
クチック液晶における弱い配向規制力とは一軸配向規制
されたセル中にスメクチック液晶を注入した場合、セル
中の一部分にこうしたフォーカルコニックテクスチャー
が発現する場合、この液晶にとってこのセルの配向規制
力が弱いものと定義する。同様に、一軸配向規制された
セル中にスメクチック液晶を注入した場合、上述のフォ
ーカルコニックテクスチャーがまったく存在せず、整然
と一方向に層構造制御された場合、この液晶にとってこ
のセルの配向規制力が強いものと定義する。そして、フ
ォーカルコニックテクスチャーの存在比率により相対的
な強弱の程度を判断する。この強弱の定義は配向性によ
って決定されるものであるので、液晶の種類が変われば
強弱の程度も変化する。即ち本発明における配向規制力
の強さとは、セルによって一義的に決まるものではな
く、セルと液晶との組み合わせによって決まるものと定
義する。

【０１１６】上述の図１７に示す第二の実施形態の液晶
素子の構造の更なる変形である第三の態様を図１８に示
す。同図に示す構造は、まず図１７の配向制御層１５ａ
と同様の材料から形成された層１８ａを選択的に設けた
後、その上側から薄い厚みで配向制御層１５ａにも適用
可能な層１９ａを全面に形成し、一軸配向規制力を付与
したものである。この場合、選択的に設けた層１８ａ上
（ライン上）での層１９ａの表面（領域Ｒ１）と層１８
ａのライン間での層１９ａの表面（領域Ｒ２）におい
て、領域Ｒ１は一軸配向規制力を付与し得る材料の総厚
みが大きな層の表面であり、これに比較して領域Ｒ２で
の液晶に対する一軸配向規制力を相対的に小さく液晶と
の相互作用が小さくなるようにすることができ、第二の
実施態様と同様の効果を得ることができる。

【０１１７】上述したような第二及び第三の態様におい
ても、Ｒ１，Ｒ２の表面状態を配向制御層１５ａ、下地
層１４ａ，層１７ａ，１８ａ，１９ａの材料、厚み、処
理条件を選択して調整することで、特に下地層１４ａを
粗面化することで、面Ｒ１を前述の図１６で説明したよ
うな基板の面Ｒ２１に、面Ｒ２を、図１６の面Ｒ２２と
なるようにし、同図に示す液晶領域Ｌ１及びＬ２を形成
することもできる。

【０１１８】図６を参照して、本発明の液晶素子の第四
の実施態様を示す。同図において、図１、図２と同一の
符号は同一の部材を表す。

【０１１９】同図に示す態様では、基板１２ａに液晶１
１に接する面領域Ｒ１で一軸配向規制力を有する配向制
御層１５ａが選択的にパターン形状で設けられているこ
とに加えて、対向する基板１２ｂにおいても配向制御層
１５ｂが同様にパターン形状で設けられている。かかる
配向制御層１５ｂは、配向制御層１５ａと同様に液晶に
接する面（Ｒ３）で一軸配向規制力を有するものであ
り、特に前述した配向制御層１５ａとして使用可能な材
料及び一軸配向処理が選択され適用される。これら配向
制御層１５ａ及び１５ｂのパターンのライン部は互いに
位置合わせされて完全に対向しており、両配向制御層の
一軸配向規制力の軸ないし一軸配向処理方向は同一であ
る。

【０１２０】かかる素子では、基板１２ａ側に加えて、
基板１２ｂ側においても、図３〜図５に示すような配向
状態の形成過程が進行して液晶配向が得られる。

【０１２１】従って、配向制御層１５ｂのライン間で液
晶１１に接する面Ｒ４は、実質的に液晶に対して領域Ｒ
３に比較して相対的に一軸配向規制力が強いかないしは
一軸配向規制力を持たず、液晶分子に対する作用が低減
されたものであり、これを構成する層１４ｂは、配向制
御層１５ｂに使用される材料、その特性等との関係を考
慮し、対向側の層１４ａに使用可能な材料、処理方法を
適用して形成される。

【０１２２】更に、上記素子では、配向制御層１５ａ、
１５ｂの材料や処理方法を選択し、好ましくは対向面
（Ｒ１，Ｒ３）の表面電位の差を前述のように５０ｍＶ
より大きく、好ましくは１００ｍＶより大きくし、これ
らに挟まれた領域で常に暗状態が示されるように同領域
での液晶分子の位置を固定化させる。

【０１２３】又、上記素子では、前述の第二、第三の実
施態様のように領域Ｒ２、Ｒ４を下地層とは別の薄層に
より形成し、領域Ｒ１、Ｒ３に比較して一軸配向規制力
が弱く、液晶分子に対する作用が低減されたようにする
こともできる。

【０１２４】図７に、本発明の液晶素子の第五の実施態
様を示す。同図において、図２１と同一の符号は同一の
部材を表す。

【０１２５】同図に示す構造の素子では、基板１２ａ及
び１２ｂの夫々に形成される電極１３ａ及び１３ｂがス
トライプ状に形成され、これらがマトリックス状に対向
させ、その交差部が実駆動領域ないし表示素子における
画素となっている。そして、基板１２ａ側において、絶
縁性材料からなる一軸配向規制力を有する配向制御層１
５ａがそのライン部が夫々同基板の電極１３ａの各スト
ライプ間に対応するようなパターン形状で設けられてい
る。図８に、基板１２ａ側における電極１３ａと配向制
御層１５ａのパターン形状の上方から見た位置関係を示
す（同図では他の部材を省略している）。ここで、電極
１３ａが透明電極であり、前述したように金属電極が付
設される場合では、該金属電極の部分にも配向制御層１
５ａのラインを対応させることが好ましい。

【０１２６】かかる構造の素子における配向状態は、基
本的に前述の第一の態様と同様に図３〜図５に示すよう
な過程により、一軸配向制御層１５ａに対応する液晶領
域を出発点として形成される。更にこの態様では、液晶
の駆動に対して電気的に障害となる絶縁性材料からなる
一軸配向規制力を有する配向制御層１５ａは、同一基板
における電極１３ａとの位置関係により、液晶の実駆動
領域ないしは画素部分に実質的に存在せず、当該領域に
おけるパルス電圧による駆動の際に液晶に印加される実
効電圧を大きくすることができる。こうして、配向状態
の均一化と、液晶駆動（スイッチング）の高速化の両立
が実現する。特に、後者の特性に関して顕著な効果がも
たらされる。更に、表示素子として適用する場合では、
有効に駆動する画素面積を大きくすることができ開口率
が向上する。

【０１２７】加えて、上記第五の態様の素子では、実駆
動領域間ないしは画素間に対応する、配向制御層１５ａ
及び対向する配向制御層１５ｂの材料や処理方法を選択
し、好ましくは対向面の表面電位の差を前述のように設
定することで、これら実駆動領域間ないしは画素間が暗
状態が示される様に同領域での液晶分子の位置を固定化
させる。こうして、基板１２ａ及び１２ｂのいずれにお
いても、実駆動領域間に対応して金属等からなる遮光部
材を設けることなくコントラストの向上がなされ、また
表示面での反射率が低減される。この効果をより顕著に
すべく、図８に示すような配向制御層１５ａを、そのラ
イン部が同図の電極ストライプ１３ａのラインと同方向
に加えて、これと垂直な方向であり、且つ対向する基板
（１２ｂ）側の電極ストライプ（１３ｂ）のライン間に
対応するように設けられた格子状パターンとすることが
特に好ましい。

【０１２８】尚、上記構造の素子においても、前述の第
二、第三の態様のように配向制御層１５ａのライン間の
層１４ａの表面を層１４ａと別の薄層により被覆して配
向制御層１５ａの表面と比較して一軸配向規制力が弱く
液晶分子に対する作用が低減されたようにすることもで
きる。

【０１２９】図９に、本発明の液晶素子の第六の実施態
様を示す。同図において、図１、図２、図６と同一の符
号は同一の部材を表す。

【０１３０】同図に示す構造の素子では、基板１２ａ及
び１２ｂの夫々に形成される電極１３ａ及び１３ｂがス
トライプ状に形成され、これらがマトリックス状に対向
させ、その交差部が実駆動領域ないし表示素子における
画素となっている。そして、基板１２ａ側において、絶
縁性材料からなる一軸配向規制力を有する配向制御層１
５ａがそのライン部が夫々同基板の電極１３ａの各スト
ライプ間に対応するようなパターン形状で設けられてい
る。図８に、基板１２ａ側における電極１３ａと配向制
御層１５ａのパターン形状の上方から見た位置関係を示
す（同図では他の部材を省略している）。一方、基板１
２ｂ側においては、基板１２ａ側の配向制御層１５ａと
ライン部どうしが対向するようなパターン形状で絶縁性
材料からなる一軸配向規制力を有する配向制御層１５ｂ
が設けられている。図１０に、基板１２ｂ側における電
極１３ｂと配向制御層１５ｂのパターン形状の上方から
見た位置関係を示す（同図では他の部材を省略してい
る）。ここで、電極１３ａ，１３ｂが透明電極であり、
前述したように金属電極が付設される場合では、該金属
電極の部分にも配向制御層１５ａ、１５ｂのラインを対
応させることが好ましい。配向制御層１５ａと配向制御
層１５ｂには、特に前述の第一の実施態様で説明した配
向制御層１５ａとして使用可能な材料及び一軸配向処理
が選択され適用される。両配向制御層における一軸配向
処理方向は好ましくは同一である。

【０１３１】かかる構造の素子における配向状態は、基
本的に前述の第四の態様と同様に、両基板において、一
軸配向制御層１５ａ、１５ｂに対応する液晶領域を出発
点として図３〜図５に示すような過程により形成され
る。更にこの態様では、液晶の駆動に対して電気的に障
害となる絶縁性材料からなる一軸配向規制力を有する配
向制御層１５ａ、１５ｂは、同一基板における電極１３
ａ、１３ｂとの位置関係により、液晶の実駆動領域ない
しは画素部分に実質的に存在せず、当該領域におけるパ
ルス電圧による駆動の際に液晶に印加される実効電圧を
大きくすることができる。こうして、配向状態の均一化
と、液晶駆動（スイッチング）の高速化の両立が実現さ
れる。特に、後者の特性に関して顕著な効果がもたらさ
れる。更に、表示素子として適用する場合では、有効に
駆動する画素面積が大きくすることができ開口率が向上
する。

【０１３２】そして、液晶の実駆動領域において、１４
ａ及び１４ｂの材料、表面状態等を調整することにより
図１６で説明したような液晶領域Ｌ２の領域Ｌ２１とＬ
２２のように、基板界面付近の液晶領域における分子と
バルク領域の液晶分子が不連続配列状態を形成すること
もできる。

【０１３３】こうして、配向状態と均一化と、液晶駆動
（スイッチング）の高速化の両立が実現される上に、駆
動中の焼き付きの抑制がなされる。更に、表示素子とし
て適用する場合では、有効に駆動する画素面積を大きく
することができ、開口率が向上する。

【０１３４】加えて、上記第八の態様の素子では、実駆
動領域間ないしは画素間に対応する、配向制御層１５ａ
及び対向する配向制御層１５ｂの材料や処理方法を選択
し、好ましくは対向面の表面電位の差を前述のように設
定することで、これら実駆動領域間ないしは画素間が暗
状態が示される様に同領域での液晶分子の位置を固定化
させる。こうして、基板１２ａ及び１２ｂのいずれにお
いても、実駆動領域間に対応して金属等からなる遮光部
材を設けることなく、表示面での反射率が抑制され、コ
ントラストの向上がなされる。この効果をより顕著にす
べく、図８に示すような配向制御層１５ａを、そのライ
ン部が同図の電極ストライプ１３ａのラインと同方向に
加えてこれと垂直な方向で、対向する基板（１２ｂ）側
の電極ストライプ（１３ｂ）のライン間に対応するよう
な格子状パターンとし、また図１０に示すような配向制
御層１５ｂを、そのライン部が同図の電極ストライプ１
３ｂのライン方向と垂直方向に加えて、電極ストライプ
１３ｂのライン方向と同方向であり、電極ストライプ１
３ｂのライン間に対応するような格子状パターンとする
ことが特に好ましい。

【０１３５】上記構造の素子においても、前述の第二、
第三の態様のように配向制御層１５ａ、１５ｂの夫々の
ライン間の層１４ａ、１４ｂの表面を層１４ａ、１４ｂ
と別の薄層により被覆して、配向制御層１５ａ、１５ｂ
の表面と比較して一軸配向規制力が弱く、液晶分子に対
する作用が低減されたようにすることもできる。

【０１３６】このような第五及び第六の実施態様による
素子は、両基板の電極１２ａ及び１２ｂがマトリックス
電極構造を形成し、パターン表示、パターン露光が可能
となり、例えば、パーソナルコンピューター、ワークス
テーション等のディスプレイ、プリンター用等のライト
バルブとして好適に用いられる。

【０１３７】尚、第五及び第六の実施態様では、より良
好な配向状態を得るために、配向制御層１５ａ，及び１
５ｂを電極１３ａ，１３ｂの交差する上述した実駆動領
域ないしは画素内にも設けることもできる。このような
実駆動領域ないしは画素内に設ける配向制御層は、その
厚みを好ましくは上記範囲（５０〜５０００Å）内でよ
り大きくし、より好ましくは５００Å以上とし、当該配
向制御層に対応する液晶領域に加わる電圧を抑制し当該
液晶領域を完全に駆動しないようにして、電極１３ａ，
１３ｂの交差する部分全体での液晶の駆動特性を良好に
する。

【０１３８】本発明の液晶素子の駆動法としては、特に
第五、第六の態様のような単純マトリクス電極配置につ
いて例えば、特開昭５９−１９３４２６号公報、特開昭
５９−１９３４２７号公報、特開昭６０−１５６０４６
号公報、特開昭６０−１５６０４７号公報に記載の駆動
法を用いることができる。

【０１３９】以下、図面を参照して、本発明の液晶素子
における単純マトリックス駆動とその際に重要となる駆
動特性について詳述する。

【０１４０】図１１は、液晶素子におけるマトリクス電
極の配置の一例を示す平面図である。液晶素子（パネ
ル）５１には、走査電極群５２の走査線（Ｓ１〜Ｓｍ）
と情報電極群５３のデータ線（Ｉ１〜Ｉｎ）とが互いに
交差して配線され、走査線とデータ線との間には液晶が
配置されている。そして、走査線とデータ線の各交差部
が一表示単位である画素となり、走査線とデータ線から
電圧が印加され液晶の駆動がなされる。尚、特に前述の
第三及び第四の実施態様では、基板１２ａ、１２ｂの夫
々に設けられた電極１３ａ、１３ｂが、同図に示す電極
５２、５３のいずれかに相当することになる。

【０１４１】図１２、図１３は、図１１に示すマトリッ
クス電極構造において採用する駆動法（マルチプレック
ス駆動）の波形の一例である。

【０１４２】図１２に示す駆動波形は、走査ライン側を
基準にして、＋側の極性で黒表示させるような設定と
し、黒表示側をリセット方向とした、リセット書き込み
型の波形である。Ｓ０は走査線に印加する走査信号波形
を、Ｉ１はデータ線に印加する情報信号波形（白表示波
形）、Ｉ２はデータ線に印加する情報信号波形（黒表示
波形）を表している。また、図中（Ｓ０−Ｉ１）と（Ｓ
０−Ｉ２）は選択された画素に印加される電圧波形で、
電圧（Ｓ０−Ｉ１）が印加された画素は白表示状態とな
り、電圧（Ｓ０−Ｉ２）が印加された画素は黒表示状態
となる（前述用のようにリセットを黒表示側とする）。

【０１４３】図１３における（Ｓ２−Ｉ０）と（Ｓ３−
Ｉ０）は、図１２に示す駆動波形で、例えば同一データ
線上で連続する４画素に「白、白、黒、黒」表示を行っ
た時の第２番目の画素と第３番目の画素に印加される時
経列波形である。

【０１４４】図１２、図１３に示す駆動波形では、選択
された走査線上の画素に印加される書き込みパルス幅Δ
ｔに対し、１ラインクリアのリセットパルスが５／２Δ
ｔに設定され、また書き込みパルスの後にリセットパル
ス側を補助するパルスが１／２Δｔ存在している。この
ため、図１２、図１３で示される駆動波形では１ライン
走査時間（１Ｈ）は４Δｔ分となる。但し、図１３の様
に走査波形を１ラインごとに重なり合う時間を設けずに
走査する他に、２以上の走査線（例えば隣接する走査
線）の走査波形の出力に重なり合う時間を設け（例え
ば、２Δｔ分）実用上の１ライン走査時間（１Ｈ）を短
く（例えば、２Δｔに）することも可能である。

【０１４５】図１２、図１３に示した駆動波形の各パラ
メータ走査信号電圧ＶＳ、情報信号ＶＩ、駆動電圧Ｖｏ
ｐ（ＶＳ＋ＶＩ）、（バイアス比：ＶＩ／（ＶＳ＋Ｖ
Ｉ）、Δｔの値は使用する液晶材料のスイッチング特性
によって決定される。

【０１４６】図１４は、図１２で示した駆動波形を用い
て、上述のバイアス比を１／３．４に固定し、また駆動
電圧Ｖｏｐ（ＶＳ＋ＶＩ）を２０Ｖで一定にし、パルス
幅Δｔを変化させた際の、該当画素における駆動波形印
加後（選択印加後）の最終的な透過率Ｔの変化を示した
ものである。

【０１４７】同図において、実線は、白波形（Ｓ０−Ｉ
１）（黒消去（リセット）白書き込み）、破線は、黒波
形（Ｓ０−Ｉ２）（黒消去（リセット）保持）が印加さ
れた場合のものである。実線の白波形（Ｓ０−Ｉ１）を
印加する場合では、該当画素の波形が印加される前状態
が黒状態になっており、Δｔ１以上のパルス幅で完全に
白状態への書き込みが出来るようになり、Δｔ２より大
きなΔｔでは、再び白状態への書き込みが出来なくなっ
ている（例えば図１２に示した白表示波形（Ｓ０−Ｉ
１）のＷのパルスに後続する逆極性の補助のパルスの印
加により再度黒状態となる）。また、破線の黒波形（Ｓ
０−Ｉ２）では、該当画素の波形が印加される前状態が
反対の白状態になっており、Δｔ３以上のパルス幅で完
全に黒状態への書込み及び保持が実現されており、Δｔ
４より大きなΔｔでは、黒状態の保持が出来なくなって
いる（図１２に示した黒表示波形（Ｓ０−Ｉ２）のＢの
パルスに後続する逆極性の保持パルスの印加自体で白状
態となる）。

【０１４８】通常、Δｔ３＜Δｔ１なので、Δｔ１を閾
値パルス幅と呼び、Δｔ２かΔｔ４の小さい方（この図
１４の場合Δｔ４）をクロストークパルス幅と呼ぶ（Δ
ｔ２を白クロストークパルス幅、Δｔ４を黒クロストー
クパルス幅とも呼ぶ）。

【０１４９】閾値パルス幅とクロストークパルス幅の間
のパルス幅を持った駆動波形によりマトリックス駆動が
なされる、白表示波形（図１２に示した白表示波形（Ｓ
０−Ｉ１））による確実な白表示、及び黒波形（図１２
に示した黒表示波形（Ｓ０−Ｉ２））による確実な黒表
示が可能となり、情報信号側の極性の差だけで白及び黒
の良好な画像表示が出来る。

【０１５０】上述のバイアス比を大きくすることによ
り、Δｔ２やΔｔ４のクロストークパルス幅の値を大き
くすることは可能であるが、バイアス比を増すことは情
報信号の振幅を大きくすることを意味し、画質的にはち
らつきの増大、コントラストの低下を招き好ましくな
い。我々の検討ではバイアス比１／３〜１／５程度が適
当であった。

【０１５１】このような駆動特性に関して、駆動条件の
設定にどの程度の余裕があるかについての特性を駆動マ
ージンと呼ぶが、これを定量的に評価するための指標と
して、上述の閾値パルス幅Δｔ１とクロストークパルス
幅Δｔ４（場合によってはΔｔ２）の値の中心値からの
幅を比率で表すパラメータ「Ｍ２」を用いる事ができ
る。 Ｍ２＝１／２（Δｔ４−Δｔ１）／１／２（Δｔ４＋Δ
ｔ１）

【０１５２】ある一定温度において、上述のように情報
信号の２通りの向きによって選択画素に黒及び白の２状
態を書き込むことが可能であり、また非選択画素はその
黒または白の状態を保持することが可能である駆動マー
ジンは、液晶材料及び素子構成によって差があり、特有
なものである。また、環境温度の変化によってもそれら
駆動マージンは異なるため、実際の液晶表示装置では、
液晶材料、素子構成や環境温度にたいして最適な駆動条
件を設定しておく必要がある。上記の駆動マージンパラ
メータＭ２が大きいほど表示素子として当然有利であ
る。

【０１５３】尚、図１４に示す駆動特性（駆動マージ
ン）の評価については、駆動電圧Ｖｏｐを固定し、パル
ス幅Δｔを変化させたが、反対にパルス幅Δｔを固定
し、駆動電圧Ｖｏｐを変化させても良いし、両方のパラ
メータを変化させても良い。

【０１５４】本発明では、上述の例えば、一方の基板と
してＴＦＴ等を備えたアクティブマトリクス基板を用
い、駆動回路によるアクティブマトリクス駆動を行うこ
とで高速駆動による表示が可能となる。

【０１５５】図１９〜図２１を参照して、本発明の液晶
素子の他の実施態様として、このようなアクティブマト
リクス基板を用いた例について説明する。

【０１５６】図１９は、当該素子を、駆動手段を備えた
形で、一方の基板（アクティブマトリクス基板）の構成
を中心に模式的に示したものである。

【０１５７】図１９に示す構成では、液晶素子に相当す
るパネル部９０において、駆動手段である走査信号ドラ
イバ９１に連結した走査線に相当する図面上水平方向の
ゲート線Ｇ１、Ｇ２…と、駆動手段である情報信号ドラ
イバ９２に連結した情報信号線に相当する図面上縦方向
のソース線Ｓ１、Ｓ２…が互いに絶縁された状態で直交
するように設けられており、その各交点の画素に対応し
てスイッチング素子に相当する薄膜トランジスタ（ＴＦ
Ｔ）９４及び画素電極９５が設けられている（同図では
簡略化のため５×５画素の領域のみを示す）。尚、スイ
ッチング素子として、ＴＦＴの他、ＭＩＭ素子を用いる
こともできる。ゲート線Ｇ１、Ｇ２…はＴＦＴ９４のゲ
ート電極（図示せず）に接続され、ソース線Ｓ１、Ｓ２
…はＴＦＴ９４のソース電極（図示せず）に接続され、
画素電極９５はＴＦＴ９４のドレイン電極（図示せず）
に接続されている。かかる構成において、走査信号ドラ
イバ９１によりゲート線Ｇ１、Ｇ２…が例えば線順次に
走査選択されてゲート電圧が供給され、このゲート線の
走査選択に同期して情報信号ドライバ９２から、各画素
に書き込む情報に応じた情報信号電圧がソース線Ｓ１、
Ｓ２…に供給され、ＴＦＴを介して各画素電極に印加さ
れる。

【０１５８】そして、実駆動領域となる画素電極以外の
部分、例えばソース線Ｓ１、Ｓ２…に沿うような破線で
囲まれる領域に少なくとも液晶に対する一軸配向規制力
を有する配向制御層９６が設けられる。尚、図１９での
配向制御層９６の配置は、アクティブマトリクス基板に
おける各部材に対する位置関係を示すもので、実際には
当該アクティブマトリクス基板又は対向基板のいずれか
一方、或いは両方に設けることができる。また、配向制
御層９６は、ソース線Ｓ１、Ｓ２…に沿って配置される
ものに限定されず、ゲート線Ｇ１、Ｇ２…に沿って、あ
るいはソース線及びゲート線の両方に沿って格子状に設
けることもできる。

【０１５９】図２０は、図１９に示すようなパネル構成
における各画素部分（１ビット分）の断面構造の一例を
示す。同図に示す構造では、ＴＦＴ９４及び画素電極９
５を備えるアクティブマトリクス基板３０と共通電極３
２を備えた対向基板７０間に、自発分極を有する液晶層
６１が挟持され、液晶容量（Ｃｌｃ）６０が構成されて
いる。

【０１６０】アクティブマトリクス基板３０について
は、ＴＦＴ９４としてアモルファスＳｉＴＦＴを用いた
例が示されている。ＴＦＴ９４はガラス等からなる基板
３１上に形成され、図１９に示すゲート線Ｇ１、Ｇ２…
に接続したゲート電極３２上に窒化シリコン（ＳｉＮ
ｘ）等の材料からなる絶縁膜（ゲート絶縁膜）３３を介
してａ−Ｓｉ層３４が設けられており、該ａ−Ｓｉ層３
４上に、夫々ｎ⁺ ａ−Ｓｉ層３５、３６を介してソース
電極３７、ドレイン電極３８が互いに離間して設けられ
ている。ソース電極３７は図１９に示すソース線Ｓ１、
Ｓ２…に接続し、ドレイン電極３８はＩＴＯ膜等の透明
導電膜からなる画素電極９５に接続している。また、Ｔ
ＦＴ９４におけるａ−Ｓｉ層３４上をチャネル保護膜３
９が被覆している。このＴＦＴ９４は、当該するゲート
線が走査選択された期間においてゲート電極３２にゲー
トパルスが印加されオン状態となる。

【０１６１】更に、アクティブマトリクス基板３０にお
いては、画素電極９５と、該電極のガラス基板側に設け
られた保持容量電極４１により絶縁膜３３（ゲート電極
３２上の絶縁膜と連続的に設けられた膜）を挟持した構
造により保持容量（ＣＳ）４０が液晶層６０と並列の形
で設けられている。保持容量電極はその面積が大きい場
合、開口率の低下するため、ＩＴＯ膜等の透明導電膜に
より形成される。

【０１６２】アクティブマトリクス基板３０のＴＦＴ９
４及び画素電極９５上には液晶の配向状態を制御する為
層４３が設けられている。

【０１６３】そして層４３上のうち、ＴＦＴ９４に対応
する領域には一軸配向規制力を有する配向制御層９６ａ
を選択的に設ける。

【０１６４】一方、対向基板７０には、ガラス等の透明
基板７１上に全面同様の厚みで共通電極７２及び液晶の
配向状態を制御するための層７３が積層されており、更
に層７３上の、対向するアクティブマトリクス基板のＴ
ＦＴ９４の配置される位置に対応する領域に一軸配向規
制力を有する配向制御層９６ｂを選択的に設ける。

【０１６５】以上のような構成で、配向制御層９６ａ及
び９６ｂについては、例えば前述の図９に示す構造の配
向制御層１５ａと同様に絶縁性を有する膜に一軸配向処
理を施したものを用い、一方その下地となる層４３及び
７３について図９に示す構造の層１４ａや１４ｂと同様
の材料や処理条件を適用して形成することで、少なくと
も一軸配向規制力を有する層に対応する領域Ｒ１及びＲ
３を得て、更に実駆動領域を液晶分子に対する配向規制
作用の小さい表面領域Ｒ２及びＲ４となるようにして、
特にスメクチック液晶を用いた場合に図３〜図５に示す
ような過程で配向状態を形成することができる。

【０１６６】尚、上記パネル構造は、互いに偏光軸が直
交した関係にある一対の偏光板間に挟持されている（図
示せず）。

【０１６７】尚、図１９及び図２０に示すようなパネル
構成において、アクティブマトリクス基板として、多結
晶Ｓｉ（ｐ−Ｓｉ）ＴＦＴを備えた基板を用いることが
できる。図２０に示すパネルの画素部分の等価回路を図
２１に示す。

【０１６８】図２１及び図２２を参照して上記構造の液
晶素子において双安定性を有するカイラルスメクチック
液晶を利用したアクティブマトリクス駆動について述べ
る。

【０１６９】図２２（ａ）は、一画素を着目した際に、
当該画素に接続する走査線となる一ゲート線に印加され
る電圧を示す。上記構造の液晶素子では、ゲート線Ｇ
１、Ｇ２…が例えば線順次で選択され、一ゲート線には
選択期間Ｔｏｎにおいて所定のゲート電圧Ｖｇが印加さ
れ、ゲート電極３２に電圧Ｖｇが加わりＴＦＴ９４がオ
ン状態となる。他のゲート線が選択されている期間に相
当する非選択期間Ｔｏｆｆにはゲート電極３２に電圧が
加わらずＴＦＴ９４は高抵抗状態（オフ状態）となり、
Ｔｏｆｆ毎に所定の同一のゲート線が選択されてゲート
電極３２にゲート電圧Ｖｇが印加される。

【０１７０】図２２（ｂ）は、当該画素の情報信号線
（ソース線）に印加される電圧Ｖｓを示す。図１４
（ａ）で示すように各選択期間Ｔｏｎでゲート電極３２
にゲート電圧が印加された際、これに同期して当該画素
に接続する情報線となるソース線Ｓ１、Ｓ２…からソー
ス電極３７に、所定のソース電圧（情報信号電圧）Ｖｓ
（基準電位を共通電極７２の電位Ｖｃとする）が印加さ
れる。

【０１７１】ここで、ＴＦＴ９５がオン状態であるた
め、上記ソース電極３７に印加される電圧Ｖｓがドレイ
ン電極３８を介して画素電極（９５）に印加され、液晶
容量（Ｃｌｃ）３１及び保持容量３２（Ｃｓ）に充電が
なされ、画素電極の電位が情報信号電圧Ｖｓになる。続
いて、当該画素に属するゲート線の非選択期間Ｔｏｆｆ
においてＴＦＴ９４は高抵抗（オフ状態）となるため、
この非選択期間には、液晶セル（液晶容量Ｃｌｃ）６０
及び保持容量（Ｃｓ）４０では選択期間Ｔｏｎで充電さ
れた電荷が蓄積された状態を維持し、電圧が保持され
る。そして、当該画素における液晶層６１にフレームの
期間を通して電圧が印加され、当該画素の液晶部分では
この電圧よりスイッチングが生じて所望の光学状態（白
状態）が得られる。

【０１７２】続くフレームの選択期間Ｔｏｎでは、前フ
レームとは極性が逆で実質的に同様の電圧値Ｖｓを有す
るソース電圧（−Ｖｓ）がソース電極３７に印加され
る。この時、ＴＦＴ９４がオン状態であり、画素電極９
５に電圧−Ｖｓが印加されて、液晶容量（Ｃｌｃ）６０
及び保持容量４０（Ｃｓ）に充電がなされ、画素電極の
電位が情報信号電圧−Ｖｓになる。続いて、非選択期間
ＴｏｆｆにおいてＴＦＴ９４は高抵抗（オフ状態）とな
るため、この非選択期間には、液晶セル（液晶容量Ｃｌ
ｃ）６０及び保持容量（Ｃｓ）４０では選択期間Ｔｏｎ
で充電された電荷が蓄積された状態を維持し、電圧が保
持される。そして、当該画素における液晶層６１にフレ
ーム期間を通して中抵抗の電圧が印加され、当該画素で
はこの電圧よりスイッチングがなされ所望の光学状態
（黒状態）が得られる。

【０１７３】図２２（ｃ）は、上述したような当該画素
の液晶容量及び保持容量に実際に保持され液晶層６１に
印加される電圧値Ｖｐｉｘを、図１４（ｄ）は当該画素
での液晶の実際の光学応答（透過型液晶素子した場合で
の光学応答）を模式的に示す。（ｃ）に示すように、２
フレームを通じて印加電圧は互いに極性が反転しただけ
の同一レベル（絶対値）である。一方、（ｄ）に示すよ
うに、第一フレームでは、Ｖｓに応じた光学状態が得ら
れ、第二のフレームでは、−Ｖｓに応じた光学表示状態
が得られる。

【０１７４】

【実施例】以下、具体的な実施例（実験例）において本
発明を更に詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に
限定されるものではない。

【０１７５】（実施例１） ・液晶組成物の調製 下記液晶性化合物（Ａ）〜（Ｅ）を使用し液晶組成物Ｌ
Ｃ−１を調製した。（使用した化合物）

【０１７６】

【外６】

【０１７７】・セルの作製 実施例で使用するマトリクスセル（単純マトリックタイ
プのセル）を以下の如く作製した。

【０１７８】セル１−Ａ 透明電極としてストライプパターンのＩＴＯ膜（膜厚約
７０ｎｍ、１ラインの幅１６μｍ、隣接ライン間の間隔
４μｍ）が形成された形成した１．１ｍｍ厚の一対のガ
ラス基板を用意した。

【０１７９】このガラス基板の一方に、ゾルゲルタイプ
のシリカのエタノール溶液をスピンコート法により塗布
し、その後、８０℃５分間の前乾燥を行った後、２００
℃１時間加熱乾燥を施し、膜厚は３ｎｍのシリカ層を得
た。該シリカ層上に、下記繰り返し単位を有するポリイ
ミド（前駆体）をスピンコート法により塗布し、その
後、８０℃、５分間の前乾燥を行った後、２００℃で１
時間加熱焼成を施し膜厚５ｎｍのポリイミド被膜を得
た。

【０１８０】

【外７】

【０１８１】続いて、当該基板上のポリイミドに対して
一軸配向処理としてナイロン布によるラビング処理を施
した。ラビング処理の条件は、径１０ｃｍのロールにナ
イロン（ＮＦ−７７／帝人製）を貼り付けたラビングロ
ールを用い、押し込み量０．３ｍｍ、送り速度１０ｃｍ
／ｓｅｃ、回転数１０００ｒｐｍ、送り回数４回とし
た。

【０１８２】他方のガラス基板に、ゾルゲルタイプのシ
リカのエタノール溶液をスピンコート法により塗布し
た。その後、８０℃５分間の前乾燥を行った後、２００
℃１時間加熱乾燥を施し、膜厚３ｎｍのシリカ層を得
た。

【０１８３】続いて、一方の基板（ポリイミドを塗布し
た側の基板）上にスペーサーとして、平均粒径２．０μ
ｍのシリカビーズを散布し、他方の基板を、各基板の電
極が直交しマトリックス電極配置（図１１に示すような
配置）となるように重ね合わせ、セル（空セル）を作製
した。

【０１８４】このように作製されたセルの実駆動領域
（両基板の電極が交差する部分）における絶縁膜（シリ
カ層とポリイミド膜）の合計膜厚は１１ｎｍであった。

【０１８５】セル１−Ｂ ポリイミド膜の膜厚を２ｎｍと設定することを除いて、
セル１−Ａと同様の方法及び条件でセル（空セル）を作
製した。作製されたセルの実駆動領域（両基板の電極が
交差する部分）における絶縁膜（シリカ層とポリイミド
膜）の合計膜厚は８ｎｍであった。

【０１８６】セル１−Ｃ ここでは、図７に示す断面構造のセル（空セル）を作製
した。

【０１８７】透明電極としてストライプパターンのＩＴ
Ｏ膜（膜厚約７０ｎｍ、１ラインの幅１６μｍ、隣接ラ
イン間の間隔４μｍ）が形成された形成した１．１ｍｍ
厚の一対のガラス基板を用意した。

【０１８８】このガラス基板の一方に、ゾルゲルタイプ
のシリカのエタノール溶液をスピンコート法により塗布
し、その後、８０℃５分間の前乾燥を行った後、２００
℃１時間加熱乾燥を施し、膜厚は３ｎｍのシリカ層を得
た。該シリカ層上に、セル１−Ａで用いたものと同様の
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℃、５分間の前乾燥を行った後、２００℃
で１時間加熱焼成を施し膜厚５０ｎｍのポリイミド被膜
を得た。

【０１８９】次いで、上記ポリイミド膜上に、ポジレジ
スト（東京応化ＯＦＰＲ−８００）を約２μｍ厚となる
ようスピンコートした。その後、８０℃、３０分間の前
乾燥を行った後、マスク幅４μｍ、間隔１６μｍのスト
ライプ状のマスクパターンを用いて、ＵＶ（λ＝３６５
ｎｍ）にて１６秒間露光した。この時マスクパターン
を、マスク部分が当該基板のＩＴＯ膜パターンのライン
間に対応するように配置した。その後、有機系現像液
（ジプレー社製ＭＦＣＤ−２６）を用いて現像し、流水
洗浄を３分間行った後、１００℃、１０分間の乾燥を行
い、ＩＴＯ膜パターンのライン間に対応したレジスト膜
パターンを得た。続いて、低圧水銀ランプを用い、基板
温度を６０℃に保ち、波長２５４ｎｍにおける光エネル
ギー量が１０Ｊ／ｃｍ² となるＵＶ強度にてＵＶアッシ
ング処理を行って、レジスト膜のない部分のポリイミド
を除去した。次いで、剥離液（ナガセ産業社製 レジス
トストリップＮ−３２０）を用いレジスト膜パターンを
剥離した後、流水洗浄し基板を乾燥させた。こうして、
基板上に、ＩＴＯ膜のライン間に対応してストライプ状
のポリイミド膜が５０ｎｍ存在する部分（幅４μｍ）
と、ＩＴＯ膜のラインに対応してまったく存在しない部
分（幅１６μｍ）からなるポリイミド膜パターンを得
た。

【０１９０】続いて、当該基板上のポリイミド膜パター
ンに対して、セル１−Ａの場合と同様の方法及び条件に
より一軸配向処理としてラビング処理を施した。ラビン
グ処理の方向は、ポリイミド膜のストライプ方向と垂直
な方向に設定した。

【０１９１】他方のガラス基板に、ゾルゲルタイプのシ
リカのエタノール溶液をスピンコート法により塗布し
た。その後、８０℃５分間の前乾燥を行った後、２００
℃１時間加熱乾燥を施し、膜厚３ｎｍのシリカ層を得
た。

【０１９２】続いて一方の基板（ポリイミドを塗布した
側の基板）上にスペーサーとして、平均粒径２．０μｍ
のシリカビーズを散布し、他方の基板を、各基板の電極
が直交しマトリックス電極配置（図１１に示すような配
置）となるように重ね合わせ、図７に示すような断面構
造のセル（空セル）を作製した。

【０１９３】このように作製されたセルの実駆動領域
（両基板の電極が交差する部分）における絶縁膜（シリ
カ層）の合計膜厚は６ｎｍであった。

【０１９４】セル１−Ｄ ポリイミド膜（ポリイミド膜パターン）の厚みを３０ｎ
ｍとすることを除いて、セル１−Ｃの場合と同様に、図
７に示すような断面構造のセル（空セル）を作製した。

【０１９５】このように作製されたセルの実駆動領域
（両基板の電極が交差する部分）における絶縁膜（シリ
カ層）の合計膜厚は６ｎｍであった。

【０１９６】セル１−Ｅ ここでは、図９に示す断面構造のセル（空セル）を作製
した。

【０１９７】透明電極としてストライプパターンのＩＴ
Ｏ膜（膜厚約７０ｎｍ、１ラインの幅１６μｍ、隣接ラ
イン間の間隔４μｍ）が形成された形成した１．１ｍｍ
厚の一対のガラス基板を用意した。

【０１９８】これらガラス基板の夫々に、ゾルゲルタイ
プのシリカのエタノール溶液をスピンコート法により塗
布し、その後、８０℃５分間の前乾燥を行った後、２０
０℃１時間加熱乾燥を施し、膜厚は３ｎｍのシリカ層を
得た。該シリカ層上に、セルＡで用いたものと同様のポ
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℃、５分間の前乾燥を行った後、２００℃で
１時間加熱焼成を施し膜厚５０ｎｍのポリイミド被膜を
得た。

【０１９９】次いで、一方のガラス基板における上記ポ
リイミド膜上に、ポジレジスト（東京応化ＯＦＰＲ−８
００）を約２μｍ厚となるようスピンコートした。その
後、８０℃、３０分間の前乾燥を行った後、マスク幅４
μｍ、間隔１６μｍのストライプ状のマスクパターンを
用いて、ＵＶ（λ＝３６５ｎｍ）にて１６秒間露光し
た。この時マスクパターンを、マスク部分が当該基板の
ＩＴＯ膜パターンのライン間に対応するように配置し
た。その後、有機系現像液（ジプレー社製ＭＦＣＤ−２
６）を用いて現像し、流水洗浄を３分間行った後、１０
０℃、１０分間の乾燥を行い、ＩＴＯ膜パターンのライ
ン間に対応したレジスト膜パターンを得た。続いて、低
圧水銀ランプを用い、基板温度を６０℃に保ち、波長２
５４ｎｍにおける光エネルギー量が１０Ｊ／ｃｍ² とな
るＵＶ強度にてＵＶアッシング処理を行って、レジスト
膜のない部分のポリイミドを除去した。次いで、剥離液
（ナガセ産業社製 レジストストリップＮ−３２０）を
用いレジスト膜パターンを剥離した後、流水洗浄し基板
を乾燥させた。こうして、基板上に、ＩＴＯ膜のライン
間に対応してストライプ状のポリイミド膜が５０ｎｍ存
在する部分（幅４μｍ）と、ＩＴＯ膜のラインに対応し
てまったく存在しない部分（幅１６μｍ）からなるポリ
イミド膜パターンを得た。

【０２００】続いて、当該基板上のポリイミド膜パター
ンに対して、セル１−Ａの場合と同様の方法及び条件に
より一軸配向処理としてラビング処理を施した。ラビン
グ処理の方向は、ポリイミド膜のストライプ方向と垂直
な方向に設定した。

【０２０１】他方のガラス基板における上記ポリイミド
膜上に、ポジレジスト（東京応化ＯＦＰＲ−８００）を
約２μｍ厚となるようスピンコートした。その後、８０
℃、３０分間の前乾燥を行った後、図９に示すようにマ
スク幅４μｍ、間隔１６μｍのストライプ状のマスクパ
ターンを用いて、ＵＶ（λ＝３６５ｎｍ）にて１６秒間
露光した。この時マスクパターンを、マスク部分が当該
基板のＩＴＯ膜パターンのラインと直交するように配置
した。その後、有機系現像液（ジプレー社製ＭＦＣＤ−
２６）を用いて現像し、流水洗浄を３分間行った後、１
００℃、１０分間の乾燥を行い、ライン幅４μｍ、ライ
ン間隔１６μｍのレジスト膜パターンを得た。続いて、
上記同様の方法及び条件でＵＶアッシング処理を行っ
て、レジスト膜のない部分のポリイミドを除去した。次
いで、剥離液（ナガセ産業社製 レジストストリップＮ
−３２０）を用いレジスト膜パターンを剥離した後、流
水洗浄し基板を乾燥させた。こうして、基板上に、ＩＴ
Ｏ膜のラインに直交したストライプ状のポリイミド膜が
５０ｎｍ存在する部分（幅４μｍ）と、まったく存在し
ない部分（幅１６μｍ）からなるポリイミド膜パターン
を得た。

【０２０２】続いて、当該基板上のポリイミド膜パター
ンに対して、セル１−Ａの場合と同様の方法及び条件に
より一軸配向処理としてラビング処理を施した。ラビン
グ処理の方向は、ポリイミド膜のストライプ方向と垂直
な方向に設定した。

【０２０３】一方の基板上（最初の基板）にスペーサー
として、平均粒径２．０μｍのシリカビーズを散布し、
他方の基板を、各基板の電極が直交しマトリックス電極
配置（図１１に示すような配置）となり、且つ両基板上
のポリイミド膜パターンのライン部分が完全に対向し、
ポリイミド膜におけるラビング方向が同一になるよう
に、位置合わせを行い貼り合わせ、図９に示すような断
面構造のセル（空セル）を作製した。

【０２０４】このように作製されたセルの実駆動領域
（両基板の電極が交差する部分）における絶縁膜（シリ
カ層）の合計膜厚は６ｎｍであった。

【０２０５】セル１−Ｆ透明電極としてストライプパタ
ーンのＩＴＯ膜（膜厚約７０ｎｍ、１ラインの幅１６μ
ｍ、隣接ライン間の間隔４μｍ）が形成された形成した
１．１ｍｍ厚の一対のガラス基板を用意した。

【０２０６】これらガラス基板に、ゾルゲルタイプのシ
リカのエタノール溶液をスピンコート法により塗布し、
その後、８０℃５分間の前乾燥を行った後、２００℃１
時間加熱乾燥を施し、膜厚は３ｎｍのシリカ層を得た。

【０２０７】続いて、これら基板のシリカ層に、セル１
−Ａと同様の方法及び条件により一軸配向処理としてラ
ビング処理を施した。

【０２０８】次いで、一方の基板上にスペーサーとし
て、平均粒径２．０μｍのシリカビーズを散布し、他方
の基板を、各基板の電極が直交しマトリックス電極配置
（図１１に示すような配置）となるように重ね合わせ、
セル（空セル）を作製した。尚、両基板のラビング処理
の方向が同方向、平行となるように設定した。

【０２０９】このように作製されたセルの実駆動領域
（両基板の電極が交差する部分）における絶縁膜（シリ
カ層）の合計膜厚は６ｎｍであった。

【０２１０】尚、セル１−Ａ〜１−Ｆのサイズは２．５
ｃｍ×３．５ｃｍとした（セル１−Ｃ〜１−Ｅでは、ポ
リイミド膜のラインと一致するＩＴＯ膜のストライプ方
向での辺を２．５ｃｍとする）。

【０２１１】上記に示したプロセスで作製した各セル１
−Ａ〜１−Ｆに液晶組成物ＬＣ−１を等方相の温度にて
注入し、液晶をカイラルスメクチック液晶相を示す温度
まで冷却し、双安定性をを示すカイラルスメクチック液
晶素子サンプル１−Ａ〜１−Ｅを作製した。この冷却の
過程を偏光顕微鏡内で観察したところ（１００倍）、セ
ル１−Ｃ〜１−Ｅでは、スメクチックＡ相への転移温度
付近から図３に示すようなバトネの発生、成長による配
向状態の形成過程が観察された。

【０２１２】これらサンプルに対して、１）配向均一性
の評価、及び２）Ｍ２マージン（Ｍ２）の評価を行っ
た。

【０２１３】１）配向均一性の評価 液晶素子にカイラルスメクチック液晶相の状態で電圧を
印加してカイラルスメクチック液晶を一方の状態にスイ
ッチングさせ、偏光顕微鏡により目視観測によって（１
００倍）、配向均一性の評価を行った。結果を表１に示
す。

【０２１４】

【表１】

【０２１５】２）Ｍ２マージン（Ｍ２）の測定 Ｍ２マージンの測定方法を説明する。まず、クロスニコ
ルに配置された偏光板間にセルを設置し、図１３に示す
駆動波形（Ｖｏｐ＝２０Ｖ、１／３．３バイアス、１／
１０００デューティ相当）を用いて、Ｍ２マージンの測
定を行った。印加パルス波形の長さΔｔを変化させなが
ら暗状態（黒表示）と明状態（白表示）をそれぞれ書込
み、明、暗それぞれの状態を書き込める印加パルス波形
の長さΔｔの範囲が図１５の様になった場合において、
駆動マージンパラメータをＭ２＝（Δｔ４−Δｔ１）／
（Δｔ４＋Δｔ１）とし、上記サンプルＡ〜Ｅについて
温度を数点振ってＭ２マージンを評価した。

【０２１６】結果を下記表２に示す。

【０２１７】尚、素子Ｂについては正常にスイッチング
する領域のみ（良好な配向状態の領域のみ）のＭ２マー
ジン、素子１−Ｃ〜１−Ｅについてはストライプ状のポ
リイミドが配置されていない領域のＭ２マージンとし
た。また素子１−Ｆは全面ランダム配向であったため駆
動マージンは測定不能であった。

【０２１８】

【表２】

【０２１９】この結果から、素子サンプル１−Ａについ
ては、室温以上におけるＭ２マージンは大きいものの低
温側での駆動マージンが著しく悪くなっていることがわ
かる。これは低温側での反電場の影響によるものと予測
される。一方、配向性の悪い素子Ｂに関しては、全体と
してＭ２マージンの値は小さいものの、素子１−Ｂは素
子１−Ａと比較して配向膜厚（ポリイミド膜の厚み）が
薄く配向制御層の電気容量が大きいため、低温側でのマ
ージンの減少量が小さくなっている。一方、素子１−
Ｃ、１−Ｄ、１−Ｅは、両基板の電極が対向する実駆動
領域、即ち有効スイッチング領域にはポリイミドが存在
しないため配向制御層の電気容量が大きく、低温側での
マージンの減少量が小さくなっている。

【０２２０】このように、基板に一軸配向規制力を有す
る配向制御層が存在する部分及び該配向層が存在しない
部分とを混在させ、該配向制御層の部分に接する液晶領
域から配向状態を形成して均一な配向性を得て、更に液
晶の実駆動領域においてかかる一軸配向規制力を有する
配向制御層を存在させないことにより、良好な駆動マー
ジン特性を実現することができることが証明された。

【０２２１】（実施例２）本例では、液晶組成物として
市販の反強誘電性液晶材料ＣＳ−４０００（チッソ社
製）を用いた。

【０２２２】また実施例２に使用する３種類の空セルを
以下の如く作製した。

【０２２３】セル２−Ｇ 透明電極としてストライプパターンのＩＴＯ膜（膜厚約
７０ｎｍ、１ラインの幅１６μｍ、隣接ライン間の間隔
４μｍ）が形成された形成した１．１ｍｍ厚の一対のガ
ラス基板を用意した。

【０２２４】これらガラス基板の両方に、ゾルゲルタイ
プのシリカのエタノール溶液をスピンコート法により塗
布し、その後、８０℃５分間の前乾燥を行った後、２０
０℃１時間加熱乾燥を施し、膜厚は３ｎｍのシリカ層を
得た。該シリカ層上に、市販のポリイミド材料（ＳＰ−
７１０ＤＭＡＣ（ジメチルアセトアミド）／ＩＲＡ（イ
ソプロピルアルコール）＝１／１／東レ製）をスピンコ
ート法により塗布し、その後、８０℃、５分間の前乾燥
を行った後、２００℃で１時間加熱焼成を施し膜厚５０
ｎｍのポリイミド被膜を得た。

【０２２５】続いて、両基板のポリイミド膜に対して、
セル１−Ａの場合と同様の方法及び条件で一軸配向処理
としてナイロン布によるラビング処理を施した。ラビン
グ方向は両基板の夫々で、基板を対向せしめた際にラビ
ング方向が後述の関係となるように設定した。

【０２２６】続いて、一方の基板上にスペーサーとし
て、平均粒径１．４μｍのシリカビーズを散布し、両基
板を、夫々電極が直交しマトリックス電極配置（図１１
に示すような配置）となり、上方の基板のラビング方向
が下方の基板のラビング方向から反時計回りに１６°を
なすように対向させてるように重ね合わせ、セル（空セ
ル）を作製した。

【０２２７】セル２−Ｈ ポリイミド膜の膜厚を５ｎｍとすることを除いて、セル
２−Ｇと同様の方法及び条件でセル（空セル）を作製し
た。

【０２２８】セル２−Ｉ ポリイミドとして、市販のポリイミド材料（ＳＰ−７１
０／東レ製）を用い、またスペーサーとして平均粒径
１．４μｍのシリカビーズを用い、ＵＶアッシングの条
件を６０℃、波長２５４ｎｍ，エネルギー量１３Ｊ／ｃ
ｍ²とすることを除いて、実施例１のセル１−Ｅの場合
と同様の方法及び条件により、セル（空セル）を作製し
た。

【０２２９】上記に示したプロセスで作製した各セル２
−Ｇ〜２−Ｉに反強誘電性液晶材料ＣＳ−４０００を等
方相の温度にて注入し、液晶をカイラルスメクチック液
晶相を示す温度まで冷却し、双安定性をを示すカイラル
スメクチック液晶素子サンプル２−Ｇ〜２−Ｉを作製し
た。この冷却の過程を偏光顕微鏡内で観察したところ、
セル２−Ｉでは、スメクチックＡ相への転移温度付近か
ら図３に示すようなバトネの発生、成長による配向状態
の形成過程が観察された。

【０２３０】これらサンプルに対して、実施例１の場合
と同様に１）配向均一性の評価、更に２）応答速度の評
価を行った。

【０２３１】１）配向均一性の評価 結果を表３に示す。

【０２３２】

【表３】

【０２３３】２）応答速度の測定 応答速度の測定方法を説明する。まず、クロスニコルに
配置された偏光板間にセルを設置し、３０℃において、
反強誘電状態を示す状態のセルに対し、ＤＣオフセット
電圧として１８Ｖの直流を印加する。次いで、パルス幅
１００μｓの単発パルスを徐々に電圧を大きくしながら
印加して、反強誘電状態から強誘電状態へとスイッチン
グするのに必要な電圧値を求めた。結果を下記表４に示
す。尚、素子２−Ｈについては正常にスイッチングする
領域のみの応答電圧とした。

【０２３４】

【表４】

【０２３５】この結果から、反強誘電性を示す液晶を用
いた素子では、配向制御層の厚さを薄くするほど実効的
に液晶層に印加される電圧値が大きくなるため、外部か
ら印加する電圧値が低くてよいことがわかる。

【０２３６】そして、実施例２では、反強誘電性を示す
液晶を用いた素子において、基板に一軸配向規制力を有
する配向制御層が存在する部分及び該配向層が存在しな
い部分とを混在させ、該配向制御層の部分に対応する液
晶領域から配向状態を形成して均一な配向性を得て、更
に液晶の実駆動領域においてかかる一軸配向規制力を有
する配向制御層を存在させないことにより、駆動電圧の
低減、即ち同一電圧で駆動特性を比較した際での応答の
高速化が実現することができることが証明された。

【０２３７】（実施例３）本実施例で使用するセル（単
純マトリクスタイプのセル）を以下の如く作製した。

【０２３８】セル３−Ｂ 透明電極としてストライプパターンのＩＴＯ膜（膜厚約
７０ｎｍ、１ラインの幅１６μｍ、隣接ライン間の間隔
４μｍ）が形成された形成した１．１ｍｍ厚の一対のガ
ラス基板を用意した。

【０２３９】このガラス基板の一方に、ゾルゲルタイプ
のシリカの母材中にアンチモンドープのＳｎＯｘの超微
粒子（粒径１００Å）を重量比で５０％添加し分散した
固形分濃度１０重量％のエタノール溶液をスピンコート
法により塗布し、その後、８０℃５分間の前乾燥を行っ
た後、２００℃１時間加熱乾燥を施し、膜厚は２００ｎ
ｍの微粒子分散層を得た。該微粒子分散層上に、セル１
−Ａで用いたものと同様のポリイミド（前駆体）をスピ
ンコート法により塗布し、その後、８０℃、５分間の前
乾燥を行った後、２００℃で１時間加熱焼成を施し膜厚
５ｎｍのポリイミド被膜を得た。

【０２４０】次いで、当該基板上のポリイミド膜パター
ンに対して、実施例１のセル１−Ａの場合と同様の方法
及び条件により一軸配向処理としてラビング処理を施し
た。

【０２４１】他方のガラス基板に、ゾルゲルタイプのシ
リカの母材中にアンチモンドープのＳｎＯｘの超微粒子
（粒径１００Å）を重量比で５０％で添加し分散した固
形分濃度１０重量％のエタノール溶液を塗布した。その
後、８０℃５分間の前乾燥を行った後、２００℃１時間
加熱乾燥を施し、膜厚２００ｎｍの微粒子分散層を得
た。

【０２４２】続いて、一方の基板（ポリイミドを塗布し
た側の基板）上にスペーサーとして、平均粒径２．０μ
ｍのシリカビーズを散布し、他方の基板を、各基板の電
極が直交しマトリックス電極配置（図１１に示すような
配置）となるように重ね合わせ、セル（空セル）を作製
した。

【０２４３】セル３−Ｃ ここでは、図７に示す断面構造のセル（空セル）を作製
した。

【０２４４】透明電極としてストライプパターンのＩＴ
Ｏ膜（膜厚約７０ｎｍ、１ラインの幅１６μｍ、隣接ラ
イン間の間隔４μｍ）が形成された形成した１．１ｍｍ
厚の一対のガラス基板を用意した。

【０２４５】このガラス基板の一方に、ゾルゲルタイプ
のシリカの母材中にアンチモンドープのＳｎＯｘ超微粒
子（粒径１００Å）を重量比３０％添加し分散させた固
形分濃度１０重量％のエタノール溶液をスピンコート法
により塗布し、その後、８０℃５分間の前乾燥を行った
後、２００℃１時間加熱乾燥を施し、膜厚は２００ｎｍ
の超微粒子分散層を得た。該層上に、実施例１のセル１
−Ａで用いたものと同様のポリイミド（前駆体）をスピ
ンコート法により塗布し、その後、８０℃、５分間の前
乾燥を行った後、２００℃で１時間加熱焼成を施し膜厚
５０ｎｍのポリイミド被膜を得た。

【０２４６】次いで、上記ポリイミド膜上に、ポジレジ
スト（東京応化ＯＦＰＲ−８００）を約２μｍ厚となる
ようスピンコートした。その後、８０℃、３０分間の前
乾燥を行った後、マスク幅４μｍ、間隔１６μｍのスト
ライプ状のマスクパターンを用いて、ＵＶ（λ＝３６５
ｎｍ）にて１６秒間露光した。この時マスクパターン
を、マスク部分が当該基板のＩＴＯ膜パターンのライン
間に対応するように配置した。その後、有機系現像液
（ジプレー社製ＭＦＣＤ−２６）を用いて現像し、流水
洗浄を３分間行った後、１００℃、１０分間の乾燥を行
い、ＩＴＯ膜パターンのライン間に対応したレジスト膜
パターンを得た。続いて、低圧水銀ランプを用い、基板
温度を６０℃に保ち、波長２５４ｎｍにおける光エネル
ギー量が１０Ｊ／ｃｍ² となるＵＶ強度にてＵＶアッシ
ング処理を行って、レジスト膜のない部分のポリイミド
を除去した。次いで、剥離液（ナガセ産業社製 レジス
トストリップＮ−３２０）を用いレジスト膜パターンを
剥離した後、流水洗浄し基板を乾燥させた。こうして、
基板上に、ＩＴＯ膜のライン間に対応してストライプ状
のポリイミド膜が５０ｎｍ存在する部分（幅４μｍ）
と、ＩＴＯ膜のラインに対応してまったく存在しない部
分（幅１６μｍ）からなるポリイミド膜パターンを得
た。

【０２４７】続いて、当該基板上のポリイミド膜パター
ンに対して、実施例１のセル１−Ａの場合と同様の方法
及び条件により一軸配向処理としてラビング処理を施し
た。ラビング処理の方向は、ポリイミド膜のストライプ
方向と垂直な方向に設定した。

【０２４８】他方のガラス基板に、ゾルゲルタイプのシ
リカの母材中にアンチモンドープのＳｎＯｘ超微粒子
（粒径１００Å）を重量比３０％で添加し分散させた固
形分濃度１０重量％のエタノール溶液をスピンコート法
により塗布した。その後、８０℃５分間の前乾燥を行っ
た後、２００℃１時間加熱乾燥を施し、膜厚２００ｎｍ
の微粒子分散層を得た。

【０２４９】続いて一方の基板（ポリイミドを塗布した
側の基板）上にスペーサーとして、平均粒径２．０μｍ
のシリカビーズを散布し、他方の基板を、各基板の電極
が直交しマトリックス電極配置（図１１に示すような配
置）となるように重ね合わせ、図７に示すような断面構
造のセル（空セル）を作製した。

【０２５０】セル３−Ｄ ここでは、図７に示す断面構造のセル（空セル）を作製
した。

【０２５１】透明電極としてストライプパターンのＩＴ
Ｏ膜（膜厚約７０ｎｍ、１ラインの幅１６μｍ、隣接ラ
イン間の間隔４μｍ）が形成された形成した１．１ｍｍ
厚の一対のガラス基板を用意した。

【０２５２】このガラス基板の一方に、ゾルゲルタイプ
のシリカの母材中にアンチモンドープのＳｎＯｘの超微
粒子（粒径１００Å）を重量比５０％で添加して分散し
た固形分濃度１０重量％のエタノール溶液をスピンコー
ト法により塗布し、膜厚は２００ｎｍの微粒子分散層を
得た。該微粒子分散層上に、実施例１のセル１−Ａで用
いたものと同様のポリイミド（前駆体）をスピンコート
法により塗布し、その後、８０℃、５分間の前乾燥を行
った後、２００℃で１時間加熱焼成を施し膜厚５０ｎｍ
のポリイミド被膜を得た。

【０２５３】次いで、上記ポリイミド膜上に、ポジレジ
スト（東京応化ＯＦＰＲ−８００）を約２μｍ厚となる
ようスピンコートした。その後、８０℃、３０分間の前
乾燥を行った後、マスク幅４μｍ、間隔１６μｍのスト
ライプ状のマスクパターンを用いて、ＵＶ（λ＝３６５
ｎｍ）にて１６秒間露光した。この時マスクパターン
を、マスク部分が当該基板のＩＴＯ膜パターンのライン
間に対応するように配置した。その後、有機系現像液
（ジプレー社製ＭＦＣＤ−２６）を用いて現像し、流水
洗浄を３分間行った後、１００℃、１０分間の乾燥を行
い、ＩＴＯ膜パターンのライン間に対応したレジスト膜
パターンを得た。続いて、低圧水銀ランプを用い、基板
温度を６０℃に保ち、波長２５４ｎｍにおける光エネル
ギー量が１０Ｊ／ｃｍ² となるＵＶ強度にてＵＶアッシ
ング処理を行って、レジスト膜のない部分のポリイミド
を除去した。次いで、剥離液（ナガセ産業社製 レジス
トストリップＮ−３２０）を用いレジスト膜パターンを
剥離した後、流水洗浄し基板を乾燥させた。こうして、
基板上に、ＩＴＯ膜のライン間に対応してストライプ状
のポリイミド膜が５０ｎｍ存在する部分（幅４μｍ）
と、ＩＴＯ膜のライン間に対応してまったく存在しない
部分（幅１６μｍ）からなるポリイミド膜パターンを得
た。

【０２５４】続いて、当該基板上のポリイミド膜パター
ンに対して、セル１−Ａの場合と同様の方法及び条件に
より一軸配向処理としてラビング処理を施した。ラビン
グ処理の方向は、ポリイミド膜のストライプ方向と垂直
な方向に設定した。

【０２５５】他方のガラス基板に、ゾルゲルタイプのシ
リカの母材中にアンチモンドープのＳｎＯｘの超微粒子
（粒径１００Å）を重量比５０％で添加し分散した固形
分濃度１０重量％のエタノール溶液を塗布し、膜厚２０
０ｎｍの微粒子分散層を得た。

【０２５６】続いて一方の基板（ポリイミドを塗布した
側の基板）上にスペーサーとして、平均粒径２．０μｍ
のシリカビーズを散布し、他方の基板を、各基板の電極
が直交しマトリックス電極配置（図１１に示すような配
置）となるように重ね合わせ、図７に示すような断面構
造のセル（空セル）を作製した。

【０２５７】セル３−Ｅ 透明電極としてストライプパターンのＩＴＯ膜（膜厚約
７０ｎｍ、１ラインの幅１６μｍ、隣接ライン間の間隔
４μｍ）が形成された形成した１．１ｍｍ厚の一対のガ
ラス基板を用意した。

【０２５８】これらガラス基板に、ゾルゲルタイプのシ
リカの母材中にアンチモンドープのＳｎＯｘ超微粒子
（粒径１００Å）を重量比３０％添加して分散させた固
形分濃度１０重量％のエタノール溶液をスピンコート法
により塗布し、その後、８０℃５分間の前乾燥を行った
後、２００℃１時間加熱乾燥を施し、膜厚は２００ｎｍ
の微粒子分散層を得た。

【０２５９】続いて、両方の基板の微粒子分散層に、セ
ル１−Ａと同様の方法及び条件により一軸配向処理とし
てラビング処理を施した。

【０２６０】次いで、一方の基板（ラビング処理を施し
た側の基板）上にスペーサーとして、平均粒径２．０μ
ｍのシリカビーズを散布し、他方の基板を、各基板の電
極が直交しマトリックス電極配置（図１１に示すような
配置）となるように重ね合わせ、セル（空セル）を作製
した。尚、各基板のラビング方向が平行であり且つ同方
向となるように貼り合せを行った。

【０２６１】セル３−Ｆ 透明電極としてストライプパターンのＩＴＯ膜（膜厚約
７０ｎｍ、１ラインの幅１６μｍ、隣接ライン間の間隔
４μｍ）が形成された形成した１．１ｍｍ厚の一対のガ
ラス基板を用意した。

【０２６２】これらガラス基板に、ゾルゲルタイプのシ
リカの母材中にアンチモンドープのＳｎＯｘの超微粒子
（粒径１００Å）を重量比で５０％添加し分散した固形
分濃度１０重量％のエタノール溶液を塗布し、膜厚２０
０ｎｍの微粒子分散層を得た。

【０２６３】続いて、両方の基板の微粒子分散層に、実
施例１のセル１−Ａと同様の方法及び条件により一軸配
向処理としてラビング処理を施した。

【０２６４】次いで、一方の基板（ラビング処理を施し
た側の基板）上にスペーサーとして、平均粒径２．０μ
ｍのシリカビーズを散布し、他方の基板を、各基板の電
極が直交しマトリックス電極配置（図１１に示すような
配置）となるように重ね合わせ、セル（空セル）を作製
した。尚、各基板のラビング方向が平行であり且つ同方
向となるように貼り合せを行った。

【０２６５】セル３−Ｇ ここでは、図９に示す断面構造のセル（空セル）を作製
した。

【０２６６】透明電極としてストライプパターンのＩＴ
Ｏ膜（膜厚約７０ｎｍ、１ラインの幅１６μｍ、隣接ラ
イン間の間隔４μｍ）が形成された形成した１．１ｍｍ
厚の一対のガラス基板を用意した。

【０２６７】これらガラス基板の夫々に、ゾルゲルタイ
プのシリカの母材中にアンチモンドープのＳｎＯｘ超微
粒子（粒径１００Å）を重量比３０％添加し分散させた
固形分濃度１０重量％のエタノール溶液をスピンコート
法により塗布し、その後、８０℃５分間の前乾燥を行っ
た後、２００℃１時間加熱乾燥を施し、膜厚は２００ｎ
ｍの微粒子分散層を得た。該微粒子分散層上に、実施例
１のセル１−Ａで用いたものと同様のポリイミド（前駆
体）をスピンコート法により塗布し、その後、８０℃、
５分間の前乾燥を行った後、２００℃で１時間加熱焼成
を施し膜厚５０ｎｍのポリイミド被膜を得た。

【０２６８】次いで、一方のガラス基板における上記ポ
リイミド膜上に、ポジレジスト（東京応化ＯＦＰＲ−８
００）を約２μｍ厚となるようスピンコートした。その
後、８０℃、３０分間の前乾燥を行った後、マスク幅４
μｍ、間隔１６μｍのストライプ状のマスクパターンを
用いて、ＵＶ（λ＝３６５ｎｍ）にて１６秒間露光し
た。この時マスクパターンを、マスク部分が当該基板の
ＩＴＯ膜パターンのライン間に対応するように配置し
た。その後、有機系現像液（ジプレー社製ＭＦＣＤ−２
６）を用いて現像し、流水洗浄を３分間行った後、１０
０℃、１０分間の乾燥を行い、ＩＴＯ膜パターンのライ
ン間に対応したレジスト膜パターンを得た。続いて、低
圧水銀ランプを用い、基板温度を６０℃に保ち、波長２
５４ｎｍにおける光エネルギー量が１０Ｊ／ｃｍ² とな
るＵＶ強度にてＵＶアッシング処理を行って、レジスト
膜のない部分のポリイミドを除去した。次いで、剥離液
（ナガセ産業社製 レジストストリップＮ−３２０）を
用いレジスト膜パターンを剥離した後、流水洗浄し基板
を乾燥させた。こうして、基板上に、ＩＴＯ膜のライン
間に対応してストライプ状のポリイミド膜が５０ｎｍ存
在する部分（幅４μｍ）と、ＩＴＯ膜のラインに対応し
てまったく存在しない部分（幅１６μｍ）からなるポリ
イミド膜パターンを得た。

【０２６９】続いて、当該基板上のポリイミド膜パター
ンに対して、実施例１のセル１−Ａの場合と同様の方法
及び条件により一軸配向処理としてラビング処理を施し
た。ラビング処理の方向は、ポリイミド膜のストライプ
方向と垂直な方向に設定した。

【０２７０】他方のガラス基板における上記ポリイミド
膜上に、ポジレジスト（東京応化ＯＦＰＲ−８００）を
約２μｍ厚となるようスピンコートした。その後、８０
℃、３０分間の前乾燥を行った後、マスク幅４μｍ、間
隔１６μｍのストライプ状のマスクパターンを用いて、
ＵＶ（λ＝３６５ｎｍ）にて１６秒間露光した。この時
マスクパターンを、マスク部分が当該基板のＩＴＯ膜パ
ターンのラインと直交するように配置した。その後、有
機系現像液（ジプレー社製ＭＦＣＤ−２６）を用いて現
像し、流水洗浄を３分間行った後、１００℃、１０分間
の乾燥を行い、ライン幅４μｍ、ライン間隔１６μｍの
レジスト膜パターンを得た。続いて、低圧水銀ランプを
用い、基板温度を６０℃に保ち、波長２５４ｎｍにおけ
る光エネルギー量が１０Ｊ／ｃｍ² となるＵＶ強度にて
ＵＶアッシング処理を行って、レジスト膜のない部分の
ポリイミドを除去した。次いで、剥離液（ナガセ産業社
製レジストストリップＮ−３２０）を用いレジスト膜パ
ターンを剥離した後、流水洗浄し基板を乾燥させた。こ
うして、基板上に、ＩＴＯ膜のラインに直交したストラ
イプ状のポリイミド膜が５０ｎｍ存在する部分（幅４μ
ｍ）と、まったく存在しない部分（幅１６μｍ）からな
るポリイミド膜パターンを得た。

【０２７１】続いて、当該基板上のポリイミド膜パター
ンに対して、セル１−Ａの場合と同様の方法及び条件に
より一軸配向処理としてラビング処理を施した。ラビン
グ処理の方向は、ポリイミド膜のストライプ方向と垂直
な方向に設定した。

【０２７２】一方の基板上（最初の基板）スペーサーと
して、平均粒径２．０μｍのシリカビーズを散布し、他
方の基板を、各基板の電極が直交しマトリックス電極配
置（図１１に示すような配置）となり、且つ両基板上の
ポリイミド膜パターンのライン部が完全に対向し、ポリ
イミド膜におけるラビング方向が同一になるように、位
置合わせを行い貼り合せ、図９に示すような断面構造の
セル（空セル）を作製した。

【０２７３】セル３−Ｈ ここでは、図９に示す断面構造のセル（空セル）を作製
した。

【０２７４】透明電極としてストライプパターンのＩＴ
Ｏ膜（膜厚約７０ｎｍ、１ラインの幅１６μｍ、隣接ラ
イン間の間隔４μｍ）が形成された形成した１．１ｍｍ
厚の一対のガラス基板を用意した。

【０２７５】これらガラス基板の夫々に、ゾルゲルタイ
プのシリカの母材中にアンチモンドープのＳｎＯｘの超
微粒子（粒径１００Å）を重量比５０％添加し分散させ
た固形分濃度１０重量％のエタノール溶液をスピンコー
ト法により塗布し、膜厚２００ｎｍの微粒子分散層を得
た。該微粒子分散層上に、実施例１のセル１−Ａで用い
たものと同様のポリイミド（前駆体）をスピンコート法
により塗布し、その後、８０℃、５分間の前乾燥を行っ
た後、２００℃で１時間加熱焼成を施し膜厚５０ｎｍの
ポリイミド被膜を得た。

【０２７６】次いで、一方のガラス基板における上記ポ
リイミド膜上に、ポジレジスト（東京応化ＯＦＰＲ−８
００）を約２μｍ厚となるようスピンコートした。その
後、８０℃、３０分間の前乾燥を行った後、マスク幅４
μｍ、間隔１６μｍのストライプ状のマスクパターンを
用いて、ＵＶ（λ＝３６５ｎｍ）にて１６秒間露光し
た。この時マスクパターンを、マスク部分が当該基板の
ＩＴＯ膜パターンのライン間に対応するように配置し
た。その後、有機系現像液（ジプレー社製ＭＦＣＤ−２
６）を用いて現像し、流水洗浄を３分間行った後、１０
０℃、１０分間の乾燥を行い、ＩＴＯ膜パターンのライ
ン間に対応したレジスト膜パターンを得た。続いて、低
圧水銀ランプを用い、基板温度を６０℃に保ち、波長２
５４ｎｍにおける光エネルギー量が１０Ｊ／ｃｍ² とな
るＵＶ強度にてＵＶアッシング処理を行って、レジスト
膜のない部分のポリイミドを除去した。次いで、剥離液
（ナガセ産業社製 レジストストリップＮ−３２０）を
用いレジスト膜パターンを剥離した後、流水洗浄し基板
を乾燥させた。こうして、基板上に、ＩＴＯ膜のライン
間に対応してストライプ状のポリイミド膜が５０ｎｍ存
在する部分（幅４μｍ）と、ＩＴＯ膜のラインに対応し
てまったく存在しない部分（幅１６μｍ）からなるポリ
イミド膜パターンを得た。

【０２７７】続いて、当該基板上のポリイミド膜パター
ンに対して、実施例１のセル１−Ａの場合と同様の方法
及び条件により一軸配向処理としてラビング処理を施し
た。ラビング処理の方向は、ポリイミド膜のストライプ
方向と垂直な方向に設定した。

【０２７８】他方のガラス基板における上記ポリイミド
膜上に、ポジレジスト（東京応化ＯＦＰＲ−８００）を
約２μｍ厚となるようスピンコートした。その後、８０
℃、３０分間の前乾燥を行った後、マスク幅４μｍ、間
隔１６μｍのストライプ状のマスクパターンを用いて、
ＵＶ（λ＝３６５ｎｍ）にて１６秒間露光した。この時
マスクパターンを、マスク部分が当該基板のＩＴＯ膜パ
ターンのライン間と直交するように配置した。その後、
有機系現像液（ジプレー社製ＭＦＣＤ−２６）を用いて
現像し、流水洗浄を３分間行った後、１００℃、１０分
間の乾燥を行い、ライン幅４μｍ、ライン間隔１６μｍ
のレジスト膜パターンを得た。続いて、低圧水銀ランプ
を用い、基板温度を６０℃に保ち、波長２５４ｎｍにお
ける光エネルギー量が１０Ｊ／ｃｍ² となるＵＶ強度に
てＵＶアッシング処理を行って、レジスト膜のない部分
のポリイミドを除去した。次いで、剥離液（ナガセ産業
社製 レジストストリップＮ−３２０）を用いレジスト
膜パターンを剥離した後、流水洗浄し基板を乾燥させ
た。こうして、基板上に、ＩＴＯ膜のラインに直交した
ストライプ状のポリイミド膜が５０ｎｍ存在する部分
（幅４μｍ）と、まったく存在しない部分（幅１６μ
ｍ）からなるポリイミド膜パターンを得た。

【０２７９】続いて、当該基板上のポリイミド膜パター
ンに対して、実施例１のセル１−Ａの場合と同様の方法
及び条件により一軸配向処理としてラビング処理を施し
た。ラビング処理の方向は、ポリイミド膜のストライプ
方向と垂直な方向に設定した。

【０２８０】一方の基板上（最初の基板）にスペーサー
として、平均粒径２．０μｍのシリカビーズを散布し、
他方の基板を、各基板の電極が直交しマトリックス電極
配置（図１１に示すような配置）となり、且つ両基板上
のポリイミド膜パターンのライン部が完全に対向し、ポ
リイミド膜におけるラビング方向が同一になるように、
位置合わせを行い貼り合せ、図９に示すような断面構造
のセル（空セル）を作製した。

【０２８１】このように作製されたセルの実駆動領域
（両基板の電極が交差する部分）における微粒子分散膜
の合計膜厚は４００ｎｍであった。

【０２８２】尚、セル３−Ｂ〜３−Ｈのサイズは２．５
ｃｍ×３．５ｃｍとした（セル３−Ｃ，３−Ｄ，３−Ｇ
では、ポリイミド膜のラインと一致するＩＴＯ膜のスト
ライプ方向での辺を２．５ｃｍとする）。

【０２８３】また、実施例１で作製したセル１−Ａと本
実施例３で作製したセル３−Ｂ〜３−Ｈの実駆動領域
（両基板の電極の交差部）において、液晶に接する基板
面となる、各層の表面粗さについて測定を行った。測定
は、ガラス基板又はＩＴＯ膜上にセルＡ〜Ｉにおける上
記層と同様の条件で１８００Åの膜を形成し、原子間力
顕微鏡（ＮａｎｏＳｃｏｐｅＩＩＩａ ＡＦＭ Ｄｉｍ
ｅｎｓｉｏｎ ３０００ユニット／Ｄｉｇｉｔａｌ Ｉ
ｎｓｔｒｕｍｅｎｔ社製、探針としてオリンパス光学社
製のＳｉカンチレバーを使用）により、走査範囲３．０
μｍ×３．０μｍについて行った。走査速度は０．８Ｈ
ｚ、測定環境は室温、大気中とした。

【０２８４】結果を下記表５に示す。

【０２８５】

【表５】

【０２８６】また、ゾルゲルタイプのシリカ層上に形成
したポリイミド膜（５ｎｍ）の表面においてはＲａ＝
０．３９（ｎｍ）、Ｒｍｓ＝０．４９（ｎｍ）、表面粗
度：０．１６５％であり、微粒子分散層（５０％添加）
上に形成したポリイミド膜（５ｎｍ）の表面においては
Ｒａ＝１．６１（ｎｍ）、Ｒｍｓ＝２．２２（ｎｍ）、
表面粗度３．５３％であり３−Ｃ、３−Ｅ、３−Ｇにお
ける微粒子分散層の露出した表面においてはＲａ＝２．
５７（ｎｍ）、Ｒｍｓ＝３．３０（ｎｍ）、表面粗度
５．５１４％であった。

【０２８７】上記に示したプロセスで作製した各セル３
−Ｂ〜３−Ｈと実施例１のセル１−Ａに液晶組成物ＬＣ
−１を等方相の温度にて注入し、液晶をカイラルスメク
チック液晶相を示す温度まで冷却し、双安定性を示すカ
イラルスメクチック液晶素子サンプル１−Ａ、３−Ｂ〜
３−Ｈを作製した。この冷却の過程を偏光顕微鏡内で観
察したところ、セル３−Ｃ，３−Ｄ，３−Ｇ，３−Ｈで
は、スメクチックＡ相への転移温度付近から図３を示す
ようなバトネの発生、成長による配向状態の形成過程が
観察された。

【０２８８】これらサンプルに対して、１）配向均一性
の評価、２）Ｍ２マージン（Ｍ２）、３）表示焼き付き
の評価を行った。

【０２８９】１）配向均一性の評価 液晶素子にカイラルスメクチック相の状態で電圧を印加
して、カイラルスメクチック液晶を一方の状態にスイッ
チングさせ、偏光顕微鏡により目視観測によって、配向
均一性の評価を行った。結果を表６に示す。

【０２９０】

【表６】

【０２９１】２）Ｍ２マージン（Ｍ２）の測定 Ｍ２マージンの測定方法を説明する。まず、クロスニコ
ルに配置された偏光板間にセルを設置し、図１２に示す
駆動波形（Ｖｏｐ＝２０Ｖ、１／３．３バイアス、１／
１０００デューティー）を用いて、Ｍ２マージンの測定
を行った、印加パルス波形の長さΔｔを変化させながら
暗状態（黒表示）と明状態（白表示）をそれぞれ書込
み、明、暗それぞれの状態を書き込める印加パルスの波
形の長さΔｔの範囲が図１５の様になった場合におい
て、駆動マージンパラメータをＭ２＝（Δｔ４−Δｔ
１）／（Δｔ４＋Δｔ１）とし、上記サンプル１−Ａ、
２−Ｂ〜２−Ｈについて温度を数点振ってＭ２マージン
を評価した。

【０２９２】結果を下記表７に示す。

【０２９３】また素子サンプル３−Ｅ、３−Ｆは全面ラ
ンダム配向であったため駆動マージンは測定不能であっ
た。

【０２９４】

【表７】

【０２９５】この結果から、素子サンプル１−Ａ、３−
Ｂについては、室温以上におけるＭ２マージンは大きい
ものの、低温側での駆動マージンが著しく悪くなってい
ることがわかる。これは低温側での反電場の影響による
ものと予測される。

【０２９６】一方、素子サンプル３−Ｃ、３−Ｄ、３−
Ｇ、３−Ｈは実駆動領域にはポリイミド膜が存在しない
ため反電場の影響が少なく、低温側でのＭ２マージンは
室温とほぼ同等の値を示している。

【０２９７】このように、基板に一軸配向規制力を有す
る配向制御層（ポリイミド膜）が存在する部分及び該配
向層が存在しない部分とを混在させ、該配向制御層の部
分に接する液晶領域から配向状態を形成して均一な配向
性を得て、更に液晶の実駆動領域においてかかる一軸配
向規制力を有する配向制御層を存在させないことによ
り、良好な駆動マージン特性を実現することができるこ
とが証明された。

【０２９８】３）表示焼き付きの評価 素子サンプル１−Ａ、３−Ｂ〜３Ｄ、３−Ｇ〜３−Ｈに
ついて、図１３に示す駆動波形を用いて、黒表示、白表
示のストライプパターンを表示させ、３０℃にて１００
０時間連続して同一パターンを表示させた後に、上記
２）と同様の方法及び条件によりセル全体が白黒書き分
けられる駆動条件（Ｍ２マージン）の測定を行った。こ
の１０００時間後のＭ２マージンの値と焼き付き実験前
（同一パターン表示前）のＭ２マージンの値との比をと
って、１０００時間後のマージン保存率とした。なお、
この保存率の測定温度は３０℃とした。結果を下記表８
に示す。

【０２９９】

【表８】

【０３００】この結果から、マージン保存率はポリイミ
ドの膜厚に反比例した関係となっており、実駆動領域に
おいてポリイミドの存在しない素子サンプル３−Ｃ、３
−Ｄ、３−Ｇ、３−Ｈについては、非常に高いマージン
保存率、即ち焼き付き減少が抑制され駆動特性の劣化が
ない性能を示す。特に、実駆動領域において液晶に接す
る層が導電性の酸化物超微粒子からなる素子サンプル
は、微小な表面凹凸の効果ににより非常に高いマージン
保存率を示すことがわかる。また、素子サンプル１−Ａ
及び３−Ｂは、同じポリイミド膜厚でも微小な表面凹凸
の存在する層を有する素子サンプル３−Ｂの方が高いマ
ージン保存率を示している。

【０３０１】（実施例４）本実施例で使用するセル（単
純マトリクスタイプのセル）を以下の如く作製した。

【０３０２】セル４−Ｂ 透明電極としてストライプパターンのＩＴＯ膜（膜厚約
７０ｎｍ、１ラインの幅１６μｍ、隣接ライン間の間隔
４μｍ）が形成された形成した１．１ｍｍ厚の一対のガ
ラス基板を用意した。

【０３０３】このガラス基板の一方に、ゾルゲルタイプ
のシリカのエタノール溶液をスピードコート法により塗
布し、その後、８０℃５分間の前乾燥を行った後、２０
０℃１時間加熱乾燥を施し、膜厚は３ｎｍのシリカ層を
得た。該シリカ層上に、ポリイミド前駆体（ＬＰ６４、
東レ社製）のＮＭＰ／ｎＢＣ＝１／２溶液をスピンコー
ト法により塗布し、その後、８０℃、５分間の前乾燥を
行った後、３００℃で１時間加熱焼成を施し膜厚５ｎｍ
のポリイミド被膜を得た。

【０３０４】続いて、当該基板上のポリイミドに対し
て、実施例１のセル１−Ａにおけるポリイミド膜に対す
る場合と同様の方法及び条件で一軸配向処理としてラビ
ング処理を施した。

【０３０５】他方のガラス基板に、ゾルゲルタイプのシ
リカのエタノール溶液をスピンコート法により塗布し
た。その後、８０℃５分間の前乾燥を行った後、２００
℃１時間加熱乾燥を施し、膜厚３ｎｍのシリカ層を得
た。

【０３０６】続いて、一方の基板（ポリイミドを塗布し
た側の基板）上にスペーサーとして、平均粒径２．０μ
ｍのシリカビーズを散布し、他方の基板を、各基板の電
極が直交しマトリックス電極配置（図１１に示すような
配置）となるように重ね合わせ、セル（空セル）を作製
した。

【０３０７】このように作製されたセルの実駆動領域
（両基板の電極が交差する部分）における絶縁膜（シリ
カ層とポリイミド膜）の合計膜厚は１１ｎｍであった。

【０３０８】セル４−Ｃ ここでは、図７に示す断面構造のセル（空セル）を作製
した。

【０３０９】透明電極としてストライプパターンのＩＴ
Ｏ膜（膜厚約７０ｎｍ、１ラインの幅１６μｍ、隣接ラ
イン間の間隔４μｍ）が形成された形成した１．１ｍｍ
厚の一対のガラス基板を用意した。

【０３１０】このガラス基板の一方に、ゾルゲルタイプ
のシリカのエタノール溶液をスピンコート法により塗布
し、その後、８０℃５分間の前乾燥を行った後、２００
℃１時間加熱乾燥を施し、膜厚は３ｎｍのシリカ層を得
た。該シリカ層上に、セル１−Ａで用いたものと同様の
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℃、５分間の前乾燥を行った後、２００℃
で１時間加熱焼成を施し膜厚５０ｎｍのポリイミド被膜
を得た。

【０３１１】次いで、上記ポリイミド膜上に、ポジレジ
スト（東京応化ＯＦＰＲ−８００）を約２μｍ厚となる
ようスピンコートした。その後、８０℃、３０分間の前
乾燥を行った後、マスク幅４μｍ、開口部１６μｍ×１
６μｍの格子状のマスクパターンを用いて、ＵＶ（λ＝
３６５ｎｍ）にて１６秒間露光した。この時マスクパタ
ーンを、マスク部分が当該基板のＩＴＯ膜パターンのラ
イン間に対応するように配置した。その後、有機系現像
液（ジプレー社製ＭＦＣＤ−２６）を用いて現像し、流
水洗浄を３分間行った後、１００℃、１０分間の乾燥を
行ない、格子状であり一方の辺がＩＴＯ膜パターンのラ
イン間に対応したレジスト膜パターンを得た。続いて、
低圧水銀ランプを用い、基板温度を６０℃に保ち、波長
２５４ｎｍにおけるエネルギー光量が１０Ｊ／ｃｍ² と
なるＵＶ強度にてＵＶアッシング処理を行って、レジス
ト膜のない部分のポリイミドを除去した。次いで、剥離
液（ナガセ産業社製 レジストスリップＮ−３２０）を
用いレジスト膜パターンを剥離した後、流水洗浄し基板
を乾燥させた。こうして、基板上に、少なくとも一辺が
ＩＴＯ膜のライン間に対応した格子状のポリイミド膜が
５０ｎｍ存在する部分（幅４μｍ）と、ＩＴＯ膜のライ
ンに対応してまったく存在しない部分（幅１６μｍ）か
らなるポリイミド膜パターンを得た。

【０３１２】続いて、当該基板上のポリイミド膜パター
ンに対して、実施例１のセル１−Ａの場合と同様の方法
及び条件で一軸配向処理としてラビング処理を施した。
ラビング処理の方向は、同基板の電極のストライプ方向
と垂直な方向設定した。

【０３１３】他方のガラス基板に、ゾルゲルタイプのシ
リカのエタノール溶液をスピンコート法により塗布し
た。その後、８０℃５分間の前乾燥を行った。２００℃
１時間加熱乾燥を施し、膜厚３ｎｍのシリカ層を得た。

【０３１４】続いて一方の基板（ポリイミドを塗布した
側の基板）上にスペーサーとして、平均粒径２．０μｍ
のシリカビーズを散布した。このポリイミド膜パターン
を有する基板と他方の基板を、互いの電極が直交しマト
リックス電極配置（図１１に示すような配置）となり、
他方の基板の電極間が、対向側の格子状のポリイミド膜
パターンにおける一方の辺（ポリイミド膜パターンを有
する基板の電極と垂直な方向）に対応するように対向さ
せ、図７に示すような断面構造のセル（空セル）を作製
した。

【０３１５】このように作製されたセルの実駆動領域
（両基板の電極が交差する部分）における絶縁膜（シリ
カ層）の合計膜厚は６ｎｍであった。

【０３１６】セル４−Ｄ ここでは、図７に示す断面構造のセル（空セル）を作製
した。

【０３１７】透明電極としてストライプパターンのＩＴ
Ｏ膜（膜厚約７０ｎｍ、１ラインの幅１６μｍ、隣接ラ
イン間の間隔４μｍ）が形成された形成した１．１ｍｍ
厚の一対のガラス基板を用意した。

【０３１８】このガラス基板の一方に、ゾルゲルタイプ
のシリカのエタノール溶液をスピンコート法により塗布
し、その後、８０℃５分間の前乾燥を行った後、２００
℃１時間加熱乾燥を施し、膜厚は３ｎｍのシリカ層を得
た。該シリカ層上に、セル４−Ｂで用いたものと同様の
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℃、５分間の前乾燥を行った後、３００℃
で１時間加熱焼成を施し膜厚５０ｎｍのポリイミド被膜
を得た。

【０３１９】次いで、上記ポリイミド膜上に、ポジレジ
スト（東京応化ＯＦＰＲ−８００）を約２μｍ厚となる
ようにスピンコートした。その後、８０℃、３０分間の
前乾燥を行った後、マスク幅４μｍ、開口部１６μｍ×
１６μｍの格子状のマスクパターンを用いて、ＵＶ（λ
＝３６５ｎｍ）にて１６秒間露光した。この時マスクパ
ターンを、一方向のマスク部分が当該基板のＩＴＯ膜パ
ターンのライン間に対応するように配置した。その後、
有機系現像液（ジプレー社製ＭＦＣＤ−２６）を用いて
現像し、流水洗浄を３分間行った後、１００℃、１０分
間の乾燥を行い、格子状であり一方の辺がＩＴＯ膜パタ
ーンのライン間に対応したレジスト膜パターンを得た。
続いて、低圧水銀ランプを用い、基板温度を６０℃に保
ち、波長２５４ｎｍにおけるエネルギー光量が１２Ｊ／
ｃｍ² となるＵＶ強度にてＵＶアッシング処理を行っ
て、レジスト膜のない部分のポリイミドを除去した。次
いで、剥離液（ナガセ産業社製 レジストストリップＮ
−３２０）を用いレジスト膜パターンを剥離した後、流
水洗浄し基板を乾燥させた。こうして、基板上に、少な
くともＩＴＯ膜のライン間に対応した格子状のストライ
プ状のポリイミド膜が５０ｎｍ存在する部分（幅４μ
ｍ）と、ＩＴＯ膜のラインに対応してまったく存在しな
い部分（幅１６μｍ）からなるポリイミド膜パターンを
得た。

【０３２０】続いて、当該基板上のポリイミド膜パター
ンに対して、実施例１のセル１−Ａの場合と同様の方法
及び条件で一軸配向処理としてラビング処理を施した。
ラビング処理の方向は、同基板の電極のストライプ方向
に垂直な方向に設定した。

【０３２１】他方のガラス基板に、ゾルゲルタイプのシ
リカのエタノール溶液をスピンコート法により塗布し
た。その後、８０℃５分間の前乾燥を行った後、２００
℃１時間加熱乾燥を施し、膜厚３ｎｍのシリカ層を得
た。

【０３２２】続いて一方の基板（ポリイミドを塗布した
側の基板）上にスペーサーとして、平均粒径２．０μｍ
のシリカビーズを散布した。このポリイミド膜パターン
を有する基板と他方の基板を、互いの電極が直交しマト
リックス電極配置（図１１に示すような配置）となり、
他方の基板の電極間が、対向側の格子状のポリイミド膜
パターンにおける一方の辺（ポリイミド膜パターンを有
する基板の電極と垂直な方向）に対応するように対向さ
せ、図７に示すような断面構造のセル（空セル）を作製
した。

【０３２３】このように作製されたセルの実駆動領域
（両基板の電極が交差する部分）における絶縁膜（シリ
カ層）の合計膜厚は６ｎｍであった。

【０３２４】セル４−Ｆ ここでは、図９に示す断面構造のセル（空セル）を作製
した。

【０３２５】透明電極としてストライプパターンのＩＴ
Ｏ膜（膜厚約７０ｎｍ、１ラインの幅１６μｍ、隣接ラ
イン間の間隔４μｍ）が形成された形成した１．１ｍｍ
厚の一対のガラス基板を用意した。

【０３２６】これらガラス基板の両方に、ゾルゲルタイ
プのシリカのエタノール溶液をスピンコート法により塗
布し、その後、８０℃５分間の前乾燥を行った後、２０
０℃１時間加熱乾燥を施し、膜厚は３ｎｍのシリカ層を
得た。該シリカ層上に、セル４−Ｂで用いたものと同様
のポリイミド（前駆体）をスピンコート法により塗布
し、その後、８０℃、５分間の前乾燥を行った後、３０
０℃で１時間加熱焼成を施し膜厚５０ｎｍのポリイミド
被膜を得た。

【０３２７】次いで、上記ポリイミド膜上に、ポジレジ
スト（東京応化ＯＦＰＲ−８００）を約２μｍ厚となる
ようにスピンコートした。その後、８０℃、３０分間の
前乾燥を行った後、マスク幅４μｍ、開口部１６μｍ×
１６μｍの格子状のマスクパターンを用いて、ＵＶ（λ
＝３６５ｎｍ）にて１６秒間露光した。この時マスクパ
ターンを、マスク部分が当該基板のＩＴＯ膜パターンの
ライン間に対応するように配置した。その後、有機系現
像液（ジプレー社製ＭＦＣＤ−２６）を用いて現像し、
流水洗浄を３分間行った後、１００℃、１０分間の乾燥
を行い、格子状であり一方の辺がＩＴＯ膜パターンのラ
イン間に対応したレジスト膜パターンを得た。続いて、
低圧水銀ランプを用い、基板温度を６０℃に保ち、波長
２５４ｎｍにおけるエネルギー光量が１２Ｊ／ｃｍ² と
なるＵＶ強度にてＵＶアッシング処理を行なって、レジ
スト膜のない部分のポリイミドを除去した。次いで、剥
離液（ナガセ産業社製 レジストストリップＮ−３２
０）を用いレジスト膜パターンを剥離した後、流水洗浄
し基板を乾燥させた。こうして、基板上に、一辺がＩＴ
Ｏ膜のライン間に対応した格子状のポリイミド膜が５０
ｎｍ存在する部分（幅４μｍ）と、ＩＴＯ膜のラインに
対応してまったく存在しない部分（幅１６μｍ）からな
るポリイミド膜パターンを得た。

【０３２８】続いて、一対の基板の夫々のポリイミド膜
パターンに対して、実施例１のセル１−Ａの場合と同様
の方法及び条件により一軸配向処理としてラビング処理
を施した。ラビング処理の方向は、一方の基板ではＩＴ
Ｏ膜パターンのストライプ方向、他方の基板ではＩＴＯ
膜のストライプに対し垂直方向に設定した。

【０３２９】一方の基板上にスペーサーとして、平均粒
径２．０μｍのシリカビーズを散布し、他方の基板を、
格子状のポリイミド膜パターンのライン部が完全に対向
し、ポリイミド膜におけるラビング方向が同一になるよ
うに、位置合わせを行い貼り合わせ、図９に示すような
断面構造のセル（空セル）を作製した。

【０３３０】このように作製されたセルの実駆動領域
（両基板の電極が交差する部分）における絶縁膜（シリ
カ層）の合計膜厚は６ｎｍであった。

【０３３１】セル４−Ｇ ここでは、図９に示す断面構造のセル（空セル）を作製
した。

【０３３２】透明電極としてストライプパターンのＩＴ
Ｏ膜（膜厚約７０ｎｍ、１ラインの幅１６μｍ、隣接ラ
イン間の間隔４μｍ）が形成された形成した１．１ｍｍ
厚の一対のガラス基板を用意した。

【０３３３】これらガラス基板の両方に、ゾルゲルタイ
プのシリカのエタノール溶液をスピンコート法により塗
布し、その後、８０℃５分間の前乾燥を行った後、２０
０℃１時間加熱乾燥を施し、膜厚は３ｎｍのシリカ層を
得た。

【０３３４】続いて、一方の基板では、該シリカ層上
に、セル４−Ｂで用いたものと同様のポリイミド（前駆
体）をスピンコート法により塗布し、その後、８０℃、
５分間の前乾燥を行った後、３００℃で１時間加熱焼成
を施し膜厚５０ｎｍのポリイミド被膜を得た。また、他
方の基板では、該シリカ層上に、実施例１のセル１−Ａ
で用いたものと同様のポリイミド（前駆体）をスピンコ
ート法により塗布し、その後、８０℃、５分間の前乾燥
を行った後、２００℃で１時間加熱焼成を施し膜厚５０
ｎｍのポリイミド被膜を得た。

【０３３５】次いで、両基板のポリイミド膜上に、ポジ
レジスト（東京応化ＯＦＰＲ−８００）を約２μｍ厚と
なるようにスピンコートした。その後、８０℃、３０分
間の前乾燥を行った後、マスク幅４μｍ、開口部１６μ
ｍ×１６μｍの格子状のマスクパターンを用いて、ＵＶ
（λ＝３６５ｎｍ）にて１６秒間露光した。この時マス
クパターンを、マスク部分が当該基板のＩＴＯ膜パター
ンのライン間に対応するように配置した。その後、有機
系現像液（ジプレー社製ＭＦＣＤ−２６）を用いて現像
し、流水洗浄を３分間行った後、１００℃、１０分間の
乾燥を行い、格子状であり一方の辺がＩＴＯ膜パターン
のライン間に対応したレジスト膜パターンを得た。続い
て、低圧水銀ランプを用い、基板温度を６０℃に保ち、
波長２５４ｎｍにおけるエネルギー光量がセル４−Ｂで
用いたポリイミドについては１２Ｊ／ｃｍ² 、セル１−
Ａで用いたポリイミドについては１０Ｊ／ｃｍ² となる
ＵＶ強度にてＵＶアッシング処理を行って、レジスト膜
のない部分のポリイミドを除去した。次いで、剥離液
（ナガセ産業社製 レジストストリップＮ−３２０）を
用いレジスト膜パターンを剥離した後、流水洗浄し基板
を乾燥させた。こうして、基板上に、一辺がＩＴＯ膜の
ライン間に対応した格子状のポリイミド膜が５０ｎｍ存
在する部分（幅４μｍ）と、ＩＴＯ膜のラインに対応し
てまったく存在しない部分（幅１６μｍ）からなるポリ
イミド膜パターンを得た。

【０３３６】続いて、一対の基板の夫々のポリイミド膜
パターンに対して、実施例１のセル１−Ａの場合と同様
の方法及び条件により一軸配向処理としてラビング処理
を施した。ラビング処理の方向は、一方の基板ではＩＴ
Ｏ膜パターンのストライプ方向、他方の基板ではＩＴＯ
膜のストライプに対し垂直方向に設定した。

【０３３７】一方の基板上にスペーサーとして、平均粒
径２．０μｍのシリカビーズを散布し、他方の基板を、
格子状のポリイミド膜パターンのライン部が完全に対向
し、ポリイミド膜におけるラビング方向が同一になるよ
うに、位置合わせを行ない貼り合わせ、図９に示すよう
な断面構造のセル（空セル）を作製した。

【０３３８】このように作製されたセルの実駆動領域
（両基板の電極が交差する部分）における絶縁膜（シリ
カ層）の合計膜厚は６ｎｍであった。

【０３３９】尚、セル４−Ｂ〜４−Ｄ、４−Ｆ〜４−Ｇ
のサイズは２．５ｃｍ×３．５ｃｍとした。

【０３４０】上述したプロセスで作製した４−Ｂ、４−
Ｄ、４−Ｆ、４−Ｇ、更に実施例１のセル１−Ａ、１−
Ｆに液晶組成物ＬＣ−１を等方相の温度にて注入し、液
晶をカイラルスメクチック液晶相を示す温度まで冷却
し、双安定性を示すカイラルスメクチック液晶素子サン
プル４−Ｂ〜４−Ｄ、４−Ｆ、４−Ｇ、１−Ａ、１−Ｆ
を作製した。この冷却の過程を偏光顕微鏡内で観察した
ところ、セル４−Ｃ、４−Ｄ、４−Ｆ、４−Ｇでは、ス
メクチックＡ相への転移温度付近から図３に示すような
バトネの発生、成長による配向状態の形成過程が観察さ
れた。

【０３４１】尚、各セルの液晶と接する面を構成するシ
リカ、ポリイミドの表面の表面電位について、特開平８
−２６２４４７に記載の方法により測定した。具体的に
は、表面電位計（振動容量型表面電位型３２０Ｂ型・ト
レック社製）を用い、上記セルと同様の条件で形成及び
ラビング処理がされた膜試料について、１．０×１０−
１〜１．０×１０−３ｔｏｒｒの減圧下、温度８０〜１
００℃、１５分〜２時間の条件で処理したものについて
測定した。

【０３４２】夫々の膜の表面電位の測定結果は以下の通
りである。

【０３４３】・ポリシロキサン膜…−８０ｍＶ（ラビン
グ処理の有無に拘らず同様の値） ・セル１−Ａで用いたポリイミド膜…−１００ｍＶ ・セル４−Ｂで用いたポリイミド膜…−２１０ｍＶ

【０３４４】これらサンプルに対して、下記項目に関し
て評価を行った。

【０３４５】１）配向均一性の評価 液晶素子に電圧を印加して、カイラルスメクチック液晶
を一方の状態にスイッチングさせ、クロスニコル下で偏
光顕微鏡による目視観察によって、配向均一性の評価を
行った。サンプル１−Ｆを除いて全面均一な配向状態が
得られた。

【０３４６】２）徐冷後の分子位置の評価 偏向顕微鏡による目視観察によって、ＳｍＡ相からＳｍ
Ｃ^* 相へと徐冷した直後の分子位置の評価を行った。こ
のときクロスニコル下での偏光顕微鏡観測時に層法線方
向（ラビング処理）から反時計周りに傾いた分子位置を
第一の安定状態（Ｓ１）、時計周りに傾いた分子位置を
第二の安定状態（Ｓ２）と定義した。尚、セルＣ及びＤ
では、ポリイミド膜パターンが設けられた基板を上側
（観察者側）に配置した。結果を下記表９に示す。

【０３４７】

【表９】

【０３４８】３）Ｍ２マージン（Ｍ２）の測定 Ｍ２マージンの測定方法を説明する。まず、クロスニコ
ルに配置された偏光板間セルを設置し、図１３に示す駆
動波形（Ｖｏｐ＝２０Ｖ、１／３．３バイアス、１／１
０００デューティー）を用いて、Ｍ２マージンの測定を
行った。印加パルス波形の長さΔｔを変化させながら暗
状態（黒表示）と明状態（白表示）をそれぞれ書込み、
明、暗それぞれの状態を書込める印加パルス波形の長さ
Δｔの範囲が図１５の様になった場合において、駆動マ
ージンパラメータをＭ２＝（Δｔ４−Δｔ１）／（Δｔ
４＋Δｔ１）とし、上記サンプル１−Ａ、４−Ｂ〜４−
Ｄ、４−Ｆ、４−Ｇについて温度を数点振ってＭ２マー
ジンを評価した。

【０３４９】結果を下記表１０に示す。

【０３５０】素子４−Ｃ、４−Ｄについては格子状のポ
リイミド膜が配置されていない領域のＭ２マージンとし
た。また素子１−Ｆは全面ランダム配向であったため駆
動マージンは測定不能であった。

【０３５１】

【表１０】

【０３５２】この結果から、素子サンプル４−Ｂについ
ては全面が双安定性が崩れており、一方の状態（クロス
ニコル下において遮光される側の状態）のみが安定化さ
れた単安定状態となっていたため駆動マージンを測定す
ることができなかった。素子サンプル１−Ａについて
は、室温以上におけるＭ２マージンは大きいものの、低
温側での駆動マージンが著しく悪くなっていることがわ
かる。これは低温側での反電場の影響によるものと予測
される。一方、サンプル４−Ｃ、４−Ｄ、４−Ｆ、４−
Ｇは有効スイッチング領域（電極が互いに交差する実駆
動領域）にはポリイミド膜が存在しないため配向制御層
の電気容量が大きく、低温側でのマージンの減少量が小
さくなっている。

【０３５３】４）コントラスト（Ｃ／Ｒ）の測定 コントラストの測定方法を説明する。まず、クロスニコ
ルに配置された偏光板間に液晶が注入されたセルを配置
し、図１４に示す駆動波形（Ｖｏｐ＝２０Ｖ、１／３．
３バイアス、１／１０００デューティー）を用いて、３
０℃におけるコントラストの測定を行った。このとき印
加パルス波形の長さΔｔを変化させながら暗状態と明状
態をそれぞれ書込み、明、暗それぞれの状態を書込める
印加パルス波形の長さΔｔの範囲が図１５の様になった
場合、その書込み可能最小のパルス幅（Δｔ１）におい
て明暗それぞれについてフォトマルによる透過光量の測
定を行い、それらの比をとってコントラストとした。な
お、偏光板に対するセルの設置角度は電界無印加時に実
駆動領域において暗状態が最暗となる位置にあわせた。
また、透過光量の測定範囲は約１００μｍ×約１００μ
ｍとし、画素間部分（電極が互いに交差する実駆動領域
間の部分）の透過光量も含むようにした。

【０３５４】結果を下記表１１に示す。

【０３５５】

【表１１】

【０３５６】素子サンプル１−Ａ、４−Ｃ、４−Ｆにつ
いては実駆動領域間（画素間）部分がほぼ双安定性であ
ることから白ドメイン及び黒ドメインが目視上ほぼ同じ
面積比で振り分けられており、白ドメイン部分は実駆動
領域間に存在しているため外部からの電界にも応答せず
光漏れが生じている。その結果コントラストが非常に小
さくなってしまっている。

【０３５７】一方、素子サンプル４−Ｄ、４−Ｇは実駆
動領域間（画素間）部分の上下基板の表面電位の差が大
きく釣り合っていない。そのため画素間の分子位置は一
方向に揃っており、この分子位置がクロスニコル下にお
いて遮光状態となるようセルを設置することにより、画
素間部分からの光漏れのない、コントラストが十分取れ
た素子サンプルを得ることができた。

【０３５８】このように、基板に一軸配向規制力を有す
る配向制御層が存在する部分及び該配向層が存在しない
部分とを混在させ、該配向制御層の部分に接する液晶領
域から配向状態を形成して均一な配向性を得て、更に液
晶の実駆動領域においてかかる一軸配向規制力を有する
配向制御層を存在させないことにより、良好な駆動マー
ジン特性を実現することができることが証明された。更
に、実駆動領域間（画素間）部分を常時暗状態に安定化
させることにより、素自然体での表示におけるコントラ
ストが向上する。

【０３５９】（実施例５）実施例５に使用する４種類の
空セルを以下の如く作製した。

【０３６０】セル５−Ｈ 透明電極としてストライプパターンのＩＴＯ膜（膜厚約
７０ｎｍ、１ラインの幅４５μｍ、間隔５μｍ）が形成
された形成した１．１ｍｍ厚の一対のガラス基板を用意
し、ポリイミド膜を、１ラインの幅５μｍ、開口部の大
きさが４５μｍ×４５μｍであり、一方向のラインを上
記ＩＴＯ膜のライン間に対応させた格子状パターンで形
成することを除いて、セル４−Ｃの場合と同様の方法及
び条件で、両基板の電極がマトリックス構造を形成する
図７に示す断面構造の空セルを作製した（ポリイミド膜
の材料、厚みはセル４−Ｃと同様）。

【０３６１】セル５−Ｉ 透明電極としてストライプパターンのＩＴＯ膜（膜厚約
７０ｎｍ、１ラインの幅４５μｍ、間隔５μｍ）が形成
された形成した１．１ｍｍ厚の一対のガラス基板を用意
し、ポリイミド膜を１ラインの幅５μｍ、開口部の大き
さが４５μｍ×４５μｍであり、一方向のラインを上記
ＩＴＯ膜のライン間に対応させた格子状パターンで形成
することを除いて、セル４−Ｄの場合と同様の方法及び
条件で、両基板の電極がマトリックス構造を形成する図
７に示す断面構造の空セルを作製した（ポリイミド膜の
材料、厚みはセル４−Ｄと同様）。

【０３６２】セル５−Ｊ ポリイミド膜を、１ラインの幅５μｍ、開口部の大きさ
が２０μｍ×２０μｍであり、一方向のラインのうち１
本おきに上記ＩＴＯ膜のライン間に対応させた格子状パ
ターンで形成することを除いて、セル５−Ｈの場合と同
様の方法及び条件で、両基板の電極がマトリックス構造
を形成する図７に示す断面構造の空セルを作製した（ポ
リイミド膜の材料、厚みはセル５−Ｈと同様）。当該セ
ルでは、一対の電極が互いに交差した領域内において
も、ポリイミド膜のストライプのラインが設けられてい
ることになる。

【０３６３】セル５−Ｋ ポリイミド膜を、１ラインの幅５μｍ、開口部の大きさ
が２０μｍ×２０μｍであり、一方向のラインのうち１
本おきに上記ＩＴＯ膜のライン間に対応させた格子状パ
ターンで形成することを除いて、セル５−Ｉの場合と同
様の方法及び条件で、両基板の電極がマトリックス構造
を形成する図７に示す断面構造の空セルを作製した（ポ
リイミド膜の材料、厚みはセルＩと同様）。当該セルで
は、一対の電極が互いに交差した領域内においても、ポ
リイミド膜のストライプのラインが設けられていること
になる。

【０３６４】上述したプロセスで作製した各セル５−Ｈ
〜５−Ｋに液晶組成物ＬＣ−１を等方相の温度にて注入
し、液晶をカイラルスメクチック液晶相を示す温度まで
冷却し、双安定性を示すカイラルスメクチック液晶素子
サンプル５−Ｈ〜５−Ｋを作製した。この冷却の過程を
偏光顕微鏡内で観察したところ、セル５−Ｈ〜５−Ｋで
は、スメクチックＡ相への転移温度付近から図３に示す
ようなバトネの発生、成長による配向状態の形成過程が
観察された。

【０３６５】これらサンプルに対して、下記項目に関し
て評価を行った。

【０３６６】１）配向均一性の評価 実施例４の場合と同様に素子内の液晶の配向均一性を観
察した。結果を下記表１２に示す。

【０３６７】

【表１２】

【０３６８】素子サンプル５−Ｈ及び５−Ｉについては
ポリイミド膜のライン間の距離が相対的に大きく、一軸
配向規制力を実質的に持たない領域が大きすぎるため、
ポリイミド膜からの距離が離れた画素の中央部分に配向
の乱れた部分が発生してしまっている。

【０３６９】２）コントラスト（Ｃ／Ｒ）の測定 素子サンプル５−Ｊ及び５−Ｋについて実施例１と同様
の方法にてコントラストの測定を行った。

【０３７０】以上の結果を下記表１３に示す。

【０３７１】

【表１３】

【０３７２】素子サンプル５−Ｋは５−Ｊに比較して実
駆動領域間（画素間）部分の上下基板の表面電位の差が
大きく釣り合っていない。そのため画素間の分子位置は
一方向に揃っており、この分子位置がクロスニコル下に
おいて遮光状態となるようセルを設置することにより、
画素間部分からの光漏れのない、コントラストが十分取
れた素子サンプルを得ることができた。

【０３７３】（実施例６）本実施例で使用するセル（単
純マトリクスタイプのセル）を以下の如く作製した。

【０３７４】セル６−Ｃ ここでは、概略図１７に示す断面構造のセル（空セル）
を作製した。

【０３７５】透明電極としてストライプパターンのＩＴ
Ｏ膜（膜厚約７０ｎｍ、１ラインの幅１６μｍ、隣接ラ
イン間の間隔４μｍ）が形成された形成した１．１ｍｍ
厚の一対のガラス基板を用意した。

【０３７６】このガラス基板の一方に、ゾルゲルタイプ
のシリカのエタノール溶液をスピンコート法により塗布
し、その後、８０℃５分間の前乾燥を行った後、２００
℃１時間加熱乾燥を施し、膜厚は３ｎｍのシリカ層を得
た。該シリカ層上に、実施例１のセル１−Ａで用いたも
のと同様のポリイミド（前駆体）をスピンコート法によ
り塗布し、その後、８０℃、５分間の前乾燥を行った
後、２００℃で１時間加熱焼成を施し膜厚５０ｎｍのポ
リイミド被膜を得た。

【０３７７】次いで、上記ポリイミド膜上に、ポジレジ
スト（東京応化ＯＦＰＲ−８００）を約２μｍ厚となる
ようスピンコートした。その後、８０℃、３０分間の前
乾燥を行った後、マスク幅４μｍ、間隔１６μｍのスト
ライプ状のマスクパターンを用いて、ＵＶ（λ＝３６５
ｎｍ）にて１６秒間露光した。この時マスクパターン
を、マスク部分が当該基板のＩＴＯ膜パターンのライン
間に対応するように配置した。その後、有機系現像液
（ジプレー社製ＭＦＣＤ−２６）を用いて現像し、流水
洗浄を３分間行った後、１００℃、１０分間の乾燥を行
い、ＩＴＯ膜パターンのライン間に対応したレジスト膜
パターンを得た。続いて、低温水銀ランプを用い、基板
温度を６０℃に保ち、波長２５４ｎｍにおける光エネル
ギー量が６Ｊ／ｃｍ² となるＵＶ強度にてＵＶアッシン
グ処理を行なって、レジスト膜のない部分のポリイミド
を除去した。次いで、剥離液（ナガセ産業社製 レジス
トストリップＮ−３２０）を用いレジスト膜パターンを
剥離した後、流水洗浄し基板を乾燥させた。こうして、
基板上に、ＩＴＯ膜のライン間に対応してストライプ状
のポリイミド膜が５０ｎｍ存在する部分（幅４μｍ図１
７の層１５ａに対応する部分）と、ＩＴＯ膜のラインに
対応して膜厚約２ｎｍで存在する部分（幅１６μｍ図１
７の層１７ａに対応する部分）からなるポリイミド膜パ
ターンを得た。

【０３７８】続いて、当該基板上のポリイミド膜パター
ンに対して、実施例１のセル１−Ａの場合と同様の方法
及び条件により一軸配向処理としてラビング処理を施し
た。ラビング処理の方向は、ポリイミド膜のストライプ
方向と垂直な方向に設定した。

【０３７９】他方のガラス基板に、ゾルゲルタイプのシ
リカのエタノール溶液をスピンコート法により塗布し
た。その後、８０℃５分間の前乾燥を行った後、２００
℃１時間加熱乾燥を施し、膜厚３ｎｍのシリカ層を得
た。

【０３８０】続いて一方の基板（ポリイミドを塗布した
側の基板）上にスペーサーとして、平均粒径２．０μｍ
のシリカビーズを散布し、他方の基板を、各基板の電極
が直交しマトリックス電極配置（図１１に示すような配
置）となるように重ね合わせ、概略図１７に示すような
断面構造のセル（空セル）を作製した。

【０３８１】このように作製されたセルの実駆動領域
（両基板の電極が交差する部分）における絶縁膜（ポリ
イミド層及びシリカ層）の合計膜厚は８ｎｍであった。

【０３８２】セル６−Ｄ ここでは、概略図１８に示す断面構造のセル（空セル）
を作製した。

【０３８３】透明電極としてストライプパターンのＩＴ
Ｏ膜（膜厚約７０ｎｍ、１ラインの幅１６μｍ、隣接ラ
イン間の間隔４μｍ）が形成された形成した１．１ｍｍ
厚の一対のガラス基板を用意した。

【０３８４】このガラス基板の一方に、ゾルゲルタイプ
のシリカのエタノール溶液をスピンコート法により塗布
し、その後、８０℃５分間の前乾燥を行った後、２００
℃１時間加熱乾燥を施し、膜厚は３ｎｍのシリカ層を得
た。該シリカ層上に、実施例１のセル１−Ａで用いたも
のと同様のポリイミド（前駆体）をスピンコート法によ
り塗布し、その後、８０℃、５分間の前乾燥を行った
後、２００℃で１時間加熱焼成を施し膜厚５０ｎｍのポ
リイミド被膜を得た。

【０３８５】次いで、上記ポリイミド膜上に、ポジレジ
スト（東京応化ＯＦＰＲ−８００）を約２μｍ厚となる
ようスピンコートした。その後、８０℃、３０分間の前
乾燥を行った後、マスク幅４μｍ、間隔１６μｍのスト
ライプ状のマスクパターンを用いて、ＵＶ（λ＝３６５
ｎｍ）にて１６秒間露光した。この時マスクパターン
を、マスク部分が当該基板のＩＴＯ膜パターンのライン
間に対応するように配置した。その後、有機系現像液
（ジプレー社製ＭＦＣＤ−２６）を用いて現像し、流水
洗浄を３分間行った後、１００℃、１０分間の乾燥を行
い、ＩＴＯ膜パターンのライン間に対応したレジスト膜
パターンを得た。続いて、低温水銀ランプを用い、基板
温度を６０℃に保ち、波長２５４ｎｍにおける光エネル
ギー量が１０Ｊ／ｃｍ² となるＵＶ強度にてＵＶアッシ
ング処理を行って、レジスト膜のない部分のポリイミド
を除去した。次いで、剥離液（ナガセ産業社製 レジス
トストリップＮ−３２０）を用いレジスト膜パターンを
剥離した後、流水洗浄し基板を乾燥させた。この時点
で、基板上に、ＩＴＯ膜のライン間に対応してストライ
プ状のポリイミド膜が５０ｎｍ存在する部分（幅４μ
ｍ）と、ＩＴＯ膜のラインに対応してポリイミド膜が全
く存在しない部分（幅１６μｍ）からなるポリイミド膜
パターンを得た。

【０３８６】続いて、このポリイミド膜パターン上に更
に同様のポリイミド（前駆体）をスピンコート法により
塗布し、８０℃、５分間の前乾燥を行った後、２００℃
で１時間加熱焼成を施し膜厚２ｎｍのポリイミド被膜を
得た。即ち、基板上に、おいてＩＴＯ膜のライン間に対
応してストライプ状のポリイミド膜が５２ｎｍ存在する
部分（幅４μｍ、図１８の層１８ａ、１９ａの積層部に
対応）と、ＩＴＯ膜のラインに対応してポリイミド膜が
薄い厚み約２ｎｍで存在する部分（幅１６μｍ、図１８
の層１８ａ間の層１９ａに対応する部分）からなるポリ
イミド膜パターンを得た。

【０３８７】次に、当該基板上のポリイミド膜パターン
に対して、実施例１のセル１−Ａの場合と同様の方法及
び条件により一軸配向処理としてラビング処理を施し
た。ラビング処理の方向は、ポリイミド膜のストライプ
方向と垂直な方向に設定した。

【０３８８】他方のガラス基板に、ゾルゲルタイプのシ
リカのエタノール溶液をスピンコート法により塗布し
た。その後、８０℃５分間の前乾燥を行った後、２００
℃１時間加熱乾燥を施し、膜厚３ｎｍのシリカ層を得
た。

【０３８９】続いて一方の基板（ポリイミドを塗布した
側の基板）上にスペーサーとして、平均粒径２．０μｍ
のシリカビーズを散布し、他方の基板を、各基板の電極
が直交しマトリックス電極配置（図１１に示すような配
置）となるように重ね合わせ、概略図１８に示すような
断面構造のセル（空セル）を作製した。

【０３９０】このように作製されたセルの実駆動領域
（両基板の電極が交差する部分）における絶縁膜（ポリ
イミド層及びシリカ層）の合計膜厚は８ｎｍであった。

【０３９１】尚、セル６−Ｃ、６−Ｄのサイズは２．５
ｃｍ×３．５ｃｍとした（ポリイミド膜のラインと一致
するＩＴＯ膜のストライプ方向での辺を２．５ｃｍとす
る）。

【０３９２】上記に示したプロセスで作製した各セル６
−Ｃ、６−Ｄ、更に実施例１のセル１−Ａ及び１−Ｂに
液晶組成物ＬＣ−１を等方相の温度にて注入し、液晶を
カイラルスメクチック液晶相を示す温度まで冷却し、双
安定性を示すカイラルスメクチック液晶素子サンプル６
−Ｃ、６−Ｄ、１−Ａ、１−Ｂを作った。この冷却の過
程を偏光顕微鏡内で観察したところ、サンプル６−Ｃ、
６−Ｄでは、スメクチックＡ相への転移温度付近から図
３に示すようなバトネの発生、成長による配向状態の形
成過程が観察された。

【０３９３】本実施例で用いた、液晶組成物ＬＣ−１の
温度特性を下記表１４に示す。

【０３９４】

【表１４】

【０３９５】Ｖ_th1 及びＶ_th2 は温度勾配法にて配向さ
せたセル厚２μｍの一対のＩＴＯ基板を対向したセルに
おいて測定した値を用い、ｄ₁ 、ｄ₂ は下式により求め
た。 （Ａ１式）ｄ₁ ＝Ｖ_th1 ×ε／２Ｐｓ （Ａ２式）ｄ₂ ＝Ｖ_th2 ×ε／２Ｐｓ なお比誘電率を３．３とし真空の誘電率ε₀＝８．８５
×１０^-12としてεを計算した。なお、ｄ₁ 、ｄ₂ はセ
ルにおける上下両基板の絶縁膜の合計膜厚に対応する。

【０３９６】なお、本測定に用いたパルス幅は以下のよ
うに決定した。実施例中のＭ２マージン測定時において
選択時における駆動電圧が２０Ｖであることから、２０
Ｖにおける閾値パルス幅の温度特性を測定したところ、
１．６μｓｅｃ（４０℃）、２７μｓｅｃ（２５℃）、
１００μｓｅｃ（１０℃） したがって、実施例中のＭ２マージン測定時において１
／１０００デューティーの単純マトリクス波形を用いる
ことから、上表の１０００倍のパルス幅の矩形波を用い
てＶ_th1 及びＶ_th2 を測定した。すなわち、１フレーム
中に一部反転するような電圧値としてＶ_th1 、１フレー
ム中に全部反転するような電圧値としてＶ_th2 を測定し
た。

【０３９７】同表から明らかなように、本実施例６−
Ｃ、６−Ｄで用いた液晶組成物を用いるセルについて
は、実駆動領域での両基板絶縁膜の厚み合計が常温で８
ｎｍを下回れば、自発分極を有する液晶をスイッチング
させる場合の逆電圧によるスイッチングの阻害が防止さ
れるが、本実施例では少なくとも実駆動領域での絶縁膜
の厚みが８ｎｍであり、好適な条件をみたしている。

【０３９８】また、実施例６−Ｃ、６−Ｄにおいて強い
一軸配向規制力を有するストライプ状のポリイミドの厚
みは２５ｎｍをこえるレベルにあり（表１４のｄ２の最
大値）好ましい。

【０３９９】これらサンプルに対して、１）配向均一性
の評価、２）セル内でのイオン量の径時変化の評価、
３）Ｍ２マージン（Ｍ２）の測定を行った。

【０４００】１）配向均一性の評価 液晶素子にカイラルスメクチック液晶相の状態で電圧を
印加してカイラルスメクチック液晶を一方の状態にスイ
ッチングさせ、偏光顕微鏡により目視観測によって、配
向均一性の評価を行った。結果を表１５に示す。

【０４０１】

【表１５】

【０４０２】２）イオン量の経時変化 セル内に存在するイオン量の測定を行った。測定はイオ
ン密度測定システムＭＴＲ−１（東陽テクニカ社製）を
用い、室温下でのイオン量の測定を、（１）初期…液晶
注入直後、（２）経時後…液晶注入後から室温にて３０
日間放置後、において測定しセル中のイオン量の経時変
化を測定した。結果は全ての素子サンプルで初期、径時
後共に２．０〔ｎＣ／ｃｍ² 〕となり、いずれも初期の
イオン量と経時後のイオン量と変化することはなかっ
た。

【０４０３】次いで、比較例として、上下基板ともＩＴ
Ｏ（及びガラス基板）がむき出しになった基板を用いて
セルを作製し、同様の液晶材料の注入を行ったサンプル
について同様の評価を行ったところ、初期のイオン量は
２．０〔ｎＣ／ｃｍ² 〕であり、径時後のイオン量は１
０．０〔ｎＣ／ｃｍ² 〕となった。当該サンプルでは、
放置することによってイオン量が大きく増加しているこ
とがわかる。これはＩＴＯまたはガラス基板からの不純
物のしみ出しが原因しているものと考えられる。

【０４０４】これらの結果から、サンプル１−Ａ、１−
Ｂ、６−Ｃ、６−Ｄのように実駆動領域を含む基板上
が、少なくとも絶縁性の層により被覆されていることに
よって基板からのイオンのしみ出しに起因するセル中イ
オン量の経時的な増加を抑えることができることがわか
る。

【０４０５】３）Ｍ２マージン（Ｍ２）の測定 Ｍ２マージンの測定方法を説明する。まず、クロスニコ
ルに配置された偏光板間にセルを設置し、図１４に示す
駆動波形（Ｖｏｐ＝２０Ｖ、１／３．３バイアス、１／
１０００デューティー）を用いて、Ｍ２マージンの測定
を行った。印加パルス波形の長さΔｔを変化させながら
暗状態と明状態をそれぞれ書込み、明、暗それぞれの状
態を書込める印加パルス波形の長さΔｔの範囲が図１５
の様になった場合、Ｍ２＝（Δｔ２−Δｔ１）／（Δｔ
２＋Δｔ１）である。

【０４０６】上記素子１−Ａ，１−Ｂ，６−Ｃ，６−Ｄ
について温度を数点振ってＭ２マージンの測定を行っ
た。

【０４０７】以上の結果を下記表１６に示す。

【０４０８】なお、素子１−Ｂ及び６−Ｃについては正
常にスイッチングする領域のみのＭ２マージンを評価し
た。

【０４０９】

【表１６】

【０４１０】この結果から、サンプル１−Ａについて
は、室温以上におけるＭ２マージンは大きいものの、低
温側での駆動マージンが著しく悪くなっていることがわ
かる。これは低温側での反電場の影響によるものと予測
される。一方、配向性の悪い素子サンプル１−Ｂに関し
ては、全体としてＭ２マージンの値は小さいものの、素
子サンプル１−Ｂは素子Ａと比較して配向膜厚が薄く配
向制御層の電気容量が大きいため、低温側でのマージン
の減少量が小さくなっている。一方、素子サンプル６−
Ｃ、サンプル６−Ｄは有効スイッチング領域の配向膜厚
が薄いため配向制御層の電気容量が大きく、低温側での
マージンの減少量が小さくなっている。また配向膜厚が
薄いため反電場の影響が少なく、低温側でのＭ２マージ
ンの減少量が小さくなっている。

【０４１１】以上の結果より、配向規制力の非常に強い
領域及び配向規制力は弱いものの配向膜厚を非常に薄く
することによって反電場の影響を減少させた領域とを混
在させることによって、均一な配構成と良好な駆動マー
ジン特性を両立させることが出来ることがわかった。

【０４１２】（実施例７）本実施例で使用するセル（単
純マトリクスタイプのセル）を以下の如く作製した。

【０４１３】セル７−Ｄ ここでは、概略図１７に示す断面構造のセル（空セル）
を作製した。

【０４１４】透明電極としてストライプパターンのＩＴ
Ｏ膜（膜厚約７０ｎｍ、１ラインの幅１６μｍ、隣接ラ
イン間の間隔４μｍ）が形成された形成した１．１ｍｍ
厚の一対のガラス基板を用意した。

【０４１５】このガラス基板の一方に、ゾルゲルタイプ
のシリカの母材中にアンチモンドープのＳｎＯｘの超微
粒子（粒径１００Å）を重量比で５０％添加し分散した
固形分１０重量％のエタノール溶液をスピンコート法に
より塗布し、その後、８０℃５分間の前乾燥を行った
後、２００℃１時間加熱乾燥を施し、膜厚は２００ｎｍ
の微粒子分散層を得た。該微粒子分散層上に、実施例１
のセル１−Ａで用いたものと同様のポリイミド（前駆
体）をスピンコート法により塗布し、その後、８０℃、
５分間の前乾燥を行った後、２００℃で１時間加熱焼成
を施し膜厚５０ｎｍのポリイミド被膜を得た。

【０４１６】次いで、上記ポリイミド膜上に、ポジレジ
スト（東京応化 ＯＦＰＲ−８００）を約２μｍ厚とな
るようスピンコートした。その後、８０℃、３０分間の
前乾燥を行った後、マスク幅４μｍ、間隔１６μｍのス
トライプ状のマスクパターンを用いて、ＵＶ（λ＝３６
５ｎｍ）にて１６秒間露光した。この時マスクパターン
を、マスク部分が当該基板のＩＴＯ膜パターンのライン
間に対応するように配置した。その後、有機系現像液
（ジプレー社製 ＭＦＣＤ−２６）を用いて現像し、流
水洗浄を３分間行った後、１００℃、１０分間の乾燥を
行い、ＩＴＯ膜パターンのライン間に対応したレジスト
膜パターンを得た。続いて、低温水銀ランプを用い、基
板温度を６０℃に保ち、波長２５４ｎｍにおける光エネ
ルギー量が６Ｊ／ｃｍ² となるＵＶ強度にてＵＶアッシ
ング処理を行って、レジスト膜のない部分のポリイミド
を除去した。次いで、剥離液（ナガセ産業社製 レジス
トストリップＮ−３２０）を用いレジスト膜パターンを
剥離した後、流水洗浄し基板を乾燥させた。こうして、
基板上に、ＩＴＯ膜のライン間に対応してストライプ状
のポリイミド膜が５０ｎｍ存在する部分（幅４μｍ、図
１７の層１５ａに相当）と、ＩＴＯ膜のラインに対応し
て膜厚約２ｎｍで存在する部分（幅１６μｍ、図１７の
層１７ａに相当）からなるポリイミド膜パターンを得
た。

【０４１７】続いて、当該基板上のポリイミド膜パター
ンに対して、実施例１のセル１−Ａの場合と同様の方法
及び条件により一軸配向処理としてラビング処理を施し
た。ラビング処理の方向は、ポリイミド膜のストライプ
方向と垂直な方向に設定した。

【０４１８】他方のガラス基板に、ゾルゲルタイプのシ
リカの母材中にアンチモンドープのＳｎＯｘの超微粒子
（粒径１００Å）を重量比で５０％添加して分散した固
形分濃度１０重量％のエタノール溶液をスピンコート法
により塗布し、膜厚２００ｎｍの微粒子分散層を得た。

【０４１９】続いて一方の基板（ポリイミドを塗布した
側の基板）上にスペーサーとして、平均粒径２．０μｍ
のシリカビーズを散布し、他方の基板を、各基板の電極
が直交しマトリックス電極配置（図１１に示すような配
置）となるように重ね合わせ、概略図１７に示すような
断面構造のセル（空セル）を作製した。

【０４２０】尚、セル７−Ｄのサイズは２．５ｃｍ×
３．５ｃｍとした（ポリイミド膜のラインと一致するＩ
ＴＯ膜のストライプ方向での辺を２．５ｃｍとする）。

【０４２１】本実施例で作製したセル７−Ｄの実駆動領
域（両基板の電極の交差部）において、液晶に接する基
板面となる各層の表面粗さについて、前述の実施例３と
同様の方法、条件で測定を行った。一方の基板側の微粒
子分散層上が薄い（厚み２ｎｍ）のポリイミド層で被覆
された表面については、算術平均粗さＲａ＝３．５３、
自乗平均粗さＲｍｓ＝４．２１、表面粗度５．３２であ
り、他方の基板の微粒子分散層の露出する表面の算術平
均粗さＲａ４．２８（ｎｍ）、自乗平均粗さＲｍｓ＝
５．３８、表面粗度＝６．９１１であった。

【０４２２】上記に示したプロセスで作製したセル７−
Ｄ、更に実施例１のセル１−Ａ及び１−Ｂ、実施例６の
セル６−Ｃに液晶組成物ＬＣ−１を等方相の温度にて注
入し、液晶をカイラルスメクチック液晶相を示す温度ま
で冷却し、双安定性を示すカイラルスメクチック液晶素
子サンプル７−Ｄ、１−Ａ、１−Ｂ、６−Ｃを作った。
この冷却の過程を偏光顕微鏡内で観察したところ、サン
プル７−ＡＢでは、スメクチックＡ相への転移温度付近
から図３に示すようなバドネの発生、成長による配向状
態の形成過程が観察された。

【０４２３】これらサンプルに対して、１）配向均一性
の評価、２）Ｍ２マージン（Ｍ２）の測定、３）表示焼
き付きの評価を行った。

【０４２４】１）配向均一性の評価 液晶素子にカイラルスメクチック液晶相の状態で電圧を
印加してカイラルスメクチック液晶を一方の状態にスイ
ッチングさせ、偏光顕微鏡により目視観測によって、配
向均一性の評価を行った。結果を表１７に示す（サンプ
ル１−Ａ、１−Ｂ、６−Ｃについては、実施例６と同
様）。

【０４２５】

【表１７】

【０４２６】２）Ｍ２マージン（Ｍ２）の測定 Ｍ２マージンの測定方法を説明する。まず、クロスニコ
ルに配置された偏光板間にセルを設置し、図１４に示す
駆動波形（Ｖｏｐ＝２０Ｖ、１／３．３バイアス、１／
１０００デューティー）を用いて、Ｍ２マージンの測定
を行った。印加パルス波形の長さΔｔを変化させながら
暗状態と明状態をそれぞれ書き込み、明、暗それぞれの
状態を書き込める印加パルス波形の長さΔｔの範囲が図
１５の様になった場合、Ｍ２＝（Δｔ２−Δｔ１）／
（Δｔ２＋Δｔ１）である。

【０４２７】上記素子サンプル１−Ａ、１−Ｂ、７−Ｄ
について温度を数点振ってＭ２マージンの測定を行った
（サンプル１−Ａ、１−Ｂ、６−Ｃについては実施例６
等と同様）。

【０４２８】以上の結果を下記表１８に示す。

【０４２９】なお、素子１−Ｂについては正常にスイッ
チングする領域のみのＭ２マージンを評価した。

【０４３０】

【表１８】

【０４３１】この結果から、サンプル１−Ａについて
は、室温以上におけるＭ２マージンは大きいものの、低
温側での駆動マージンが著しく悪くなっていることがわ
かる。これは低温側での反電場の影響によるものと予測
される。一方、配向性の悪い素子サンプル１−Ｂに関し
ては、全体としてＭ２マージンの値は小さいものの、素
子サンプル１−Ｂは素子Ａと比較して配向膜厚が薄く配
向制御層の電気容量が大きいため、低温側でのマージン
の減少量が小さくなっている。一方、素子サンプル７−
Ｄは有効スイッチング領域の絶縁層厚が薄いため配向制
御層の電気容量が大きく、低温側でのマージンの減少量
が小さくなっている。

【０４３２】３）表示焼き付きの評価 素子サンプル１−Ａ、７−Ｄについて、図１３に示す駆
動波形を用いて、黒、白表示のストライプパターンを表
示させ、３０℃にて１０００時間連続して同一のパター
ンを表示させた後に、上記２）と同様の方法及び条件に
よりセル全体が白、黒書き分けられる駆動条件（Ｍ２マ
ージン）の測定を行った（サンプル１−Ａ、６−Ｃつい
ては、実施例３での評価と同様）。この１０００時間後
のＭ２マージンの値と焼き付き実験前（同一パターン表
示前）のＭ２マージンの値との比をとって、１０００時
間後のマージン保存率とした。尚、この保存率の測定温
度は３０℃とした。結果を下記表１９に示す。

【０４３３】

【表１９】

【０４３４】以上の結果より、マージン保存率は、実駆
動領域でのポリイミドの膜厚が小さくなるに従って向上
する傾向にあり、また導電性の付与された酸化物微粒子
からなる層を含むサンプル７−Ｄについては、実駆動領
域で液晶に接する面の微少な表面凹凸の効果により非常
に高いマージン保持率を得ることができることが明らか
である。

【０４３５】以上の結果より、配向規制力の非常に強い
領域及び配向規制力は弱いものの配向膜厚を非常に薄く
することによって反電場の影響を減少させた領域とを混
在させることによって、均一な配構成と良好な駆動マー
ジン特性を両立させることが出来ることがわかった。

【０４３６】（実施例８）本実施例で使用するセル（単
純マトリクスタイプのセル）を以下の如く作製した。

【０４３７】セル８−Ｄ 実施例４におけるセル４−Ｂの作製において、一方の基
板のポリイミド膜の厚みを２ｎｍとすることを除いて他
の条件は同様にして、マトリクス電極構造を有するセル
（空セル）を作製した。当該セルにおける実駆動領域
（両基板の電極の交差する部分）における絶縁膜（シリ
カ層とポリイミド膜）の合計膜厚は８ｎｍであった。

【０４３８】８−Ｆ ここでは、概略図１７に示す断面構造のセル（空セル）
を作製した。

【０４３９】透明電極としてストライプパターンのＩＴ
Ｏ膜（膜厚約７０ｎｍ、１ラインの幅１６μｍ、隣接ラ
イン間の間隔４μｍ）が形成された形成した１．１ｍｍ
厚の一対のガラス基板を用意した。

【０４４０】このガラス基板の一方に、ゾルゲルタイプ
のシリカのエタノール溶液をスピンコート法により塗布
し、その後、８０℃５分間の前乾燥を行った後、２００
℃１時間加熱乾燥を施し、膜厚は３ｎｍのシリカ層を得
た。該シリカ層上に、実施例４のセル４−Ｂで用いたも
のと同様のポリイミド（前駆体）をスピンコート法によ
り塗布し、その後、８０℃、５分間の前乾燥を行った
後、２００℃で１時間加熱焼成を施し膜厚５０ｎｍのポ
リイミド被膜を得た。

【０４４１】次いで、上記ポリイミド膜上に、ポジレジ
スト（東京応化 ＯＦＰＲ−８００）を約２μｍ厚とな
るようスピンコートした。その後、８０℃、３０分間の
前乾燥を行った後、マスク幅４μｍ、間隔１６μｍのス
トライプ状のマスクパターンを用いて、ＵＶ（λ＝３６
５ｎｍ）にて１６秒間露光した。この時マスクパターン
を、マスク部分が当該基板のＩＴＯ膜パターンのライン
間に対応するように配置した。その後、有機系現像液
（ジプレー社製 ＭＦＣＤ−２６）を用いて現像し、流
水洗浄を３分間行った後、１００℃、１０分間の乾燥を
行い、ＩＴＯ膜パターンのライン間に対応したレジスト
膜パターンを得た。続いて、低温水銀ランプを用い、基
板温度を６０℃に保ち、波長２５４ｎｍにおける光エネ
ルギー量が８Ｊ／ｃｍ² となるＵＶ強度にてＵＶアッシ
ング処理を行って、レジスト膜のない部分のポリイミド
を除去した。次いで、剥離液（ナガセ産業社製 レジス
トストリップＮ−３２０）を用いレジスト膜パターンを
剥離した後、流水洗浄し基板を乾燥させた。こうして、
基板上に、ＩＴＯ膜のライン間に対応してストライプ状
のポリイミド膜が５０ｎｍ存在する部分（幅４μｍ、図
１７の層１５ａに相当）と、ＩＴＯ膜のラインに対応し
て膜厚約２ｎｍで存在する部分（幅１６μｍ、図１７の
層１７ａに相当）からなるポリイミド膜パターンを得
た。

【０４４２】続いて、当該基板上のポリイミド膜パター
ンに対して、実施例１のセル１−Ａの場合と同様の方法
及び条件により一軸配向処理としてラビング処理を施し
た。ラビング処理の方向は、ポリイミド膜のストライプ
方向と垂直な方向に設定した。

【０４４３】他方のガラス基板に、ゾルゲルタイプのシ
リカのエタノール溶液をスピンコート法により塗布し、
膜厚３ｎｍのシリカ層を得た。

【０４４４】このように作製されたセルにおける実駆動
領域（両基板の電極の交差する部分）における絶縁膜
（シリカ層とポリイミド膜）の合計膜厚は８ｎｍであっ
た。

【０４４５】続いて一方の基板（ポリイミドを塗布した
側の基板）上にスペーサーとして、平均粒径２．０μｍ
のシリカビーズを散布し、他方の基板を、各基板の電極
が直交しマトリックス電極配置（図１１に示すような配
置）となるように重ね合わせ、概略図１７に示すような
断面構造のセル（空セル）を作製した。

【０４４６】尚、セル８−Ｆのサイズは２．５ｃｍ×
３．５ｃｍとした（ポリイミド膜のラインと一致するＩ
ＴＯ膜のストライプ方向での辺を２．５ｃｍとする）。

【０４４７】セル８−Ｇ 透明電極としてストライプパターンのＩＴＯ膜（膜厚約
７０ｎｍ、１ラインの幅１６μｍ、隣接ライン間の間隔
４μｍ）が形成された形成した１．１ｍｍ厚の一対のガ
ラス基板を用意した。

【０４４８】このガラス基板の一方に、ゾルゲルタイプ
のシリカのエタノール溶液をスピンコート法により塗布
し、その後、８０℃５分間の前乾燥を行った後、２００
℃１時間加熱乾燥を施し、膜厚は３ｎｍのシリカ層を得
た。該シリカ層上に、実施例４のセル４−Ｂで用いたも
のと同様のポリイミド（前駆体）をスピンコート法によ
り塗布し、その後、８０℃、５分間の前乾燥を行った
後、３００℃で１時間加熱焼成を施し膜厚５０ｎｍのポ
リイミド被膜を得た。

【０４４９】次いで、上記ポリイミド膜上に、ポジレジ
スト（東京応化 ＯＦＰＲ−８００）を約２μｍ厚とな
るようスピンコートした。その後、８０℃、３０分間の
前乾燥を行った後、マスク幅４μｍ、間隔１６のマスク
パターンを用いて、ＵＶ（λ＝３６５ｎｍ）にて１６秒
間露光した。その後、有機系現像液（ジプレー社製ＭＦ
ＣＤ−２６）を用いて現像し、流水洗浄を３分間行った
後、１００℃、１０分間の乾燥を行い、ＩＴＯ膜パター
ンのライン間に対応したストライプ状レジスト膜パター
ンを得た。続いて、低温水銀ランプを用い、基板温度を
６０℃に保ち、波長２５４ｎｍにおける光エネルギー量
が１２Ｊ／ｃｍ² となるＵＶ強度にてＵＶアッシング処
理を行って、レジスト膜のない部分のポリイミドを除去
した。次いで、剥離液（ナガセ産業社製 レジストスト
リップＮ−３２０）を用いレジスト膜パターンを剥離し
た後、流水洗浄し基板を乾燥させた。こうして、基板上
に、ＩＴＯ膜のライン間に対応してストライプ状のポリ
イミド膜が５０ｎｍ存在する部分と（幅４μｍ）、ＩＴ
Ｏ膜のラインに対応した部分ではポリイミド膜が存在し
ない部分（幅１６μｍ）からなるポリイミド膜パターン
を得た。

【０４５０】続いて、当該基板上のポリイミド膜パター
ンに対して、実施例１のセル１−Ａの場合と同様の方法
及び条件により一軸配向処理としてラビング処理を施し
た。ラビング処理の方向は、ポリイミド膜のストライプ
方向と垂直な方向に設定した。

【０４５１】他方のガラス基板には、ゾルゲルタイプの
シリカのエタノール溶液をスピンコート法により塗布
し、その後、８０℃５分間の前乾燥を行った後、２００
℃１時間加熱乾燥を施し、膜厚は３ｎｍのシリカ層を得
た。該シリカ層上に、実施例１のセル１−Ａで用いたも
のと同様のポリイミド（前駆体）をスピンコート法によ
り塗布し、その後、８０℃、５分間の前乾燥を行った
後、３００℃で１時間加熱焼成を施し膜厚５０ｎｍのポ
リイミド被膜を得た。

【０４５２】次いで、上記ポリイミド膜上に、ポジレジ
スト（東京応化 ＯＦＰＲ−８００）を約２μｍ厚とな
るようスピンコートした。その後、８０℃、３０分間の
前乾燥を行った後、マスク幅４μｍ、間隔１６μｍのマ
スクパターンを用いて、ＵＶ（λ＝３６５ｎｍ）にて１
６秒間露光した。その後、有機系現像液（ジプレー社製
ＭＦＣＤ−２６）を用いて現像し、流水洗浄を３分間
行った後、１００℃、１０分間の乾燥を行い、ＩＴＯ膜
パターンのライン間に対応したストライプ状のレジスト
膜パターンを得た。続いて、低温水銀ランプを用い、基
板温度を６０℃に保ち、波長２５４ｎｍにおける光エネ
ルギー量が６Ｊ／ｃｍ² となるＵＶ強度にてＵＶアッシ
ング処理を行って、レジスト膜のない部分のポリイミド
を除去した。次いで、剥離液（ナガセ産業社製 レジス
トストリップＮ−３２０）を用いレジスト膜パターンを
剥離した後、流水洗浄し基板を乾燥させた。こうして、
基板上に、ＩＴＯ膜のライン間に対応してストライプ状
のポリイミド膜が５０ｎｍ存在する部分（幅４μｍ）
と、ＩＴＯ膜のラインに対応して膜厚約２ｎｍで存在す
る部分（幅１６μｍ）からなるポリイミド膜パターンを
得た。

【０４５３】続いて、当該基板上のポリイミド膜パター
ンに対して、実施例１のセル１−Ａの場合と同様の方法
及び条件により一軸配向処理としてラビング処理を施し
た。ラビング処理の方向は、ポリイミド膜のストライプ
方向と平行な方向に設定した。

【０４５４】続いて一方の基板上にスペーサーとして、
平均粒径２．０μｍのシリカビーズを散布し、他方の基
板を、各基板の電極が直交しマトリックス電極配置（図
１１に示すような配置）となるように重ね合わせ、実駆
動領域でのポリイミド膜の存在を除いて概略図９に示す
ような断面構造のセル（空セル）を作製した。

【０４５５】尚、セル８−Ｇのサイズは２．５ｃｍ×
３．５ｃｍとした。

【０４５６】上述したプロセスで作製した各セル８−
Ｄ、８−Ｆ、８−Ｇ及び前述の実施例で作製した１−
Ａ、１−Ｂ、４−Ｂ、６−Ｃに液晶組成物ＬＣ−１を等
方相の温度にて注入し、液晶をカイラルスメクチック液
晶相を示す温度まで冷却し、双安定性を示すカイラルス
メクチック液晶素子サンプルを作製した。この冷却の過
程を偏光顕微鏡内で観察したところ、セル６−Ｃ、８−
Ｆ、８−Ｇでは、スメクチックＡ相への転移温度付近か
ら図３に示すようなバトネの発生、成長による配向状態
の形成過程が観察された。

【０４５７】尚、各セルの液晶と接する面を構成するポ
リシロキサン、ポリイミドの表面の表面電位について
は、実施例４で測定した結果を参照する方法により測定
した。

【０４５８】１）配向均一性の評価 液晶素子に電圧を印加して、カイラルスメクチック液晶
を一方の状態にスイッチングさせ、クロスニコル下で偏
光顕微鏡による目視観測によって、配向均一性の評価を
行った。サンプル１−Ｂ、８−Ｄでは視野内の約半分が
フォーカルコニック状態であったが、他のサンプルでは
全面均一であった全面均一な配向状態が得られた。

【０４５９】２）徐冷後の分子位置の評価 偏光顕微鏡による目視観測によって、ＳｍＡ相からＳｍ
Ｃ^* 相へと徐冷した直後の分子位置の評価を行った（セ
ル１−Ａ，４−Ｂ，６−Ｃ，８−Ｆ，８−Ｇについ
て）。このときクロスニコル下での偏光顕微鏡観測時に
層法線方向（ラビング処理）から反時計周りに傾いた分
子位置を第一の安定状態（Ｓ１）、時計周りに傾いた分
子位置を第二の安定状態（Ｓ２）と定義した。尚、セル
６−Ｃ及び８−Ｆでは、ポリイミド膜パターンが設けら
れた基板を上側（観察者側）に配置した。結果を下記表
２０に示す。

【０４６０】

【表２０】

【０４６１】３）Ｍ２マージン（Ｍ２）の測定 Ｍ２マージンの測定方法を説明する。まず、クロスニコ
ルに配置された偏光板間にセルを設置し、図１３に示す
駆動波形（Ｖｏｐ＝２０Ｖ、１／３．３バイアス、１／
１０００デューティー）を用いて、Ｍ２マージンの測定
を行った。印加パルス波形の長さΔｔを変化させながら
暗状態（黒表示）と明状態（白表示）をそれぞれ書き込
み、明、暗それぞれの状態を書き込める印加パルス波形
の長さΔｔの範囲が図１５の様になった場合において駆
動マージンパラメータをＭ２＝（Δｔ４−Δｔ１）／
（Δｔ４＋Δｔ１）として上記サンプルについて温度を
数点振ってＭ２マージンを評価した。

【０４６２】結果を下記表２１に示す。

【０４６３】

【表２１】

【０４６４】この結果から、素子１−Ａについては、室
温以上におけるＭ２マージンは大きいものの、低温側で
の駆動マージンが著しく悪くなっていることがわかる。
これは低温側での反電場の影響によるものと予測され
る。一方、配向性の悪い素子１−Ｂに関しては、全体と
してＭ２マージンの値は小さいものの、素子１−Ｂは素
子１−Ａと比較して配向膜厚が薄く配向制御層の電気容
量が大きいため、低温側でのマージンの減少量が小さく
なっている。一方、素子６−Ｃ、８−Ｇは有効スイッチ
ング領域の配向制御層の電気容量が大きく、低温側での
マージンの減少量が小さくなっている。また配向膜厚が
薄いため反電場の影響が少なく、低温側でのＭ２マージ
ンの減少量が小さくなっている。また、実駆動領域中に
配向膜ＬＰ６４が存在している素子４−Ｂ、８−Ｄ、８
−Ｆについては双安定性が崩れており（一方にのみ安定
な単安定状態となっており）、十分スイッチングさせる
ことが出来なかった。

【０４６５】４）コントラスト（Ｃ／Ｒ）の測定 コントラストの測定方法を説明する。まず、クロスニコ
ルに配置された偏光板間に液晶が注入されたセルを設置
し、図１４に示す駆動波形（Ｖｏｐ＝２０Ｖ、１／３．
３バイアス、１／１０００デューティー）を用いて、３
０℃におけるコントラストの測定を行った。このとき印
加パルス波形の長さΔｔを変化させながら暗状態と明状
態をそれぞれ書き込み、明、暗それぞれの状態を書き込
める印加パルス波形の長さΔｔの範囲が図１５の様にな
った場合、その書き込み可能最小パルス幅（Δｔ１）に
おいて明暗それぞれについてフォトマルによる透過光量
の測定を行い、それらの比をとってコントラストとし
た。尚、偏光板に対するセルの設置角度は電界無印加時
に実駆動領域において暗状態が最暗となる位置にあわせ
た。また、透過光量の測定範囲は約１００μｍ×約１０
０μｍとし、画素間部分（電極が互いに交差する実駆動
領域間の部分）の透過光量も含むようにした。

【０４６６】配向性の関係でサンプル１−Ａ、６−Ｃ、
８−Ｇについてコントラストの測定が可能であった。結
果を下記表２１に示す。

【０４６７】

【表２２】

【０４６８】素子１−Ａ、６−Ｃについては画素間部分
がほぼ双安定性であることから白ドメイン及び黒ドメイ
ンがほぼ同じ面積比で振り分けられており、白ドメイン
部分は画素間に存在しているため外部からの電界にも応
答せず光漏れが生じている。その結果コントラストが非
常に小さくなってしまっている。一方、素子８−Ｇは画
素間部分の上下基板の表面電位が釣り合っていないため
画素間部分のみが非対称となっている。そのため画素間
の分子位置は一方向に揃っており、この分子位置がクロ
スニコル下において遮光状態となるようセルを設置した
ため、画素間部分からの光漏れのない、コントラストが
十分取れた素子を得ることができる。

【０４６９】

【発明の効果】以上、詳述したように、本発明によれば
配向均一性及び駆動特性が共に向上した液晶素子、特に
カイラルスメクチック液晶を用いた液晶素子であって、
スメチック液晶相の配向性が均一であり、駆動マージン
の温度依存性が低減されあるいは高速応答性が実現され
た液晶素子が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施態様にかかる液晶素子に用いる
基板の構造を示す平面図。

【図２】本発明の第一の実施態様にかかる液晶素子の構
造を示す断面図。

【図３】（Ａ）〜（Ｃ）：本発明の液晶素子における液
晶の配向状態の形成過程の一例を模式的に示す図。

【図４】（Ａ）〜（Ｃ）：本発明の液晶素子における液
晶の配向状態の形成過程の他の例を模式的に示す図。

【図５】（Ａ）〜（Ｃ）：本発明の液晶素子における液
晶の配向状態の形成過程の更に他の例を模式的に示す
図。

【図６】本発明の第四の実施態様にかかる液晶素子の構
造を示す断面図。

【図７】本発明の第五の実施態様にかかる液晶素子の構
造を示す断面図。

【図８】図７に示す基板（１２ａ）側での配向制御層と
電極の位置関係を示す図。

【図９】本発明の第六の実施態様にかかる液晶素子の構
造を示す断面図。

【図１０】図９に示す基板（１２ａ）側での配向制御層
と電極の位置関係を示す図。

【図１１】本発明の液晶素子の実施態様における電極構
造の一例を示す図。

【図１２】本発明の液晶素子に適用される単純マトリッ
クス駆動法の一例を示す図。

【図１３】本発明の液晶素子に適用される単純マトリッ
クス駆動法の一例を示す図。

【図１４】図１２、１３に示す駆動法を用いた際におけ
る、パルス幅と液晶の透過率の関係を示す図。

【図１５】カイラルスメクチック液晶を用いた、図１４
に示す特性を持つ素子における。駆動マージンを説明す
るための図。

【図１６】本発明の液晶素子の配向状態の一例を模式的
に示す図。

【図１７】本発明の第二の実施形態にかかる液晶素子の
構造を示す断面図。

【図１８】本発明の第三の実施形態にかかる液晶素子の
構造を示す断面図。

【図１９】本発明の液晶素子に用いるアクティブマトリ
クス基板の平面構造の一例を模式的に示す図。

【図２０】本発明の液晶素子のアクティブマトリクスタ
イプの構造例を示す断面図。

【図２１】図２０に示す構造の等価回路を示す回路図。

【図２２】本発明の液晶素子のアクティブマトリクスタ
イプの場合における駆動波形並びにこれに対応する透過
率変化を示す図。

【符号の説明】

１ 液晶素子 １１ 液晶 １２ａ，１２ｂ 基板 １３ａ，１３ｂ 電極 １４ａ，１４ｂ 層 １５ａ，１５ｂ 配向制御層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森 省誠 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 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 渡部 泰之 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 昭63−148237（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−275224（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−215237（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−241728（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−196230（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−115915（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−114824（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−240806（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−296722（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−280013（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02F 1/13 - 1/141

Claims (11)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対の基板間に液晶を有し、少なくとも
   一方の基板側に液晶と接し、複数のストライプパターン
   の段差体として選択的に設けられ、該段差体の上面にお
   いて、液晶に対して一軸配向規制力を有する第一の領域
   と、該第一の領域外の該第一の領域に比較して液晶に対
   する一軸配向規制力が弱い又は実質的に一軸配向規制力
   を持たない第二の領域とを有し、該液晶は、基板間にお
   いて降温時に液体相−液晶相の相転移過程で該第一の領
   域に接する部分から液晶相への転移が生じて、該第一の
   領域における一軸配向軸に沿って液晶相転移領域が成長
   し、該第二の領域に連続的に液晶相転移領域が拡大して
   配向状態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】 前記液晶は液体相−スメクチック液晶相
   の相転移をとるカイラルスメクチック液晶であり、降温
   時に、液晶の相転移過程で前記選択的に設けられた第一
   の領域の基板と実質的に平行な面に接する液晶領域から
   スメクチック液晶相への転移が生じて該第一の領域の一
   軸配向軸方向に沿って連続的にスメクチック液晶相転移
   領域が拡大し配向状態が形成されたものであることを特
   徴とする請求項１記載の液晶素子。
3. 【請求項３】 前記ストライプパターンの長手方向が、
   液晶を構成するスメクチック層の方向である請求項１に
   記載の液晶素子。
4. 【請求項４】 前記ストライプパターンの幅はストライ
   プ間の長さより短い請求項３記載の液晶素子。
5. 【請求項５】 前記ストライプパターンの幅は２〜２０
   μｍであり、前記ストライプ間の長さは１０〜５０μｍ
   であり、前記ストライプパターンの厚さは５０〜５００
   ０Åである請求項４記載の液晶素子。
6. 【請求項６】 前記第二の領域で液晶と接する層が一軸
   配向規制力を実質的に持たず、該第二の領域の液晶と接
   する部分が、垂直配向材からなる請求項１記載の液晶素
   子。
7. 【請求項７】 片方の基板には一軸配向規制力を実質的
   に持たない配向制御層が設けられており、該配向制御層
   が全面で液晶に接する請求項１記載の液晶素子。
8. 【請求項８】 前記選択的に形成された一軸配向規制力
   を有する第一の領域を有する基板において、該第二の領
   域を構成する層が基板全面に設けられ、該第二の領域を
   構成する層上に一軸配向規制力を有する第一の領域を構
   成する配向制御層が選択的に設けられている請求項１記
   載の液晶素子。
9. 【請求項９】 前記液晶が、フルオロカーボン末端部分
   及び炭化水素部分が中心核によって結合された構造であ
   って、スメクチック中間相又は潜在的スメクチック中間
   相を有するフッ素含有液晶化合物を少なくとも１種を含
   有するカイラルスメクチック液晶組成物である請求項１
   記載の液晶素子。
10. 【請求項１０】 前記液晶を有する一対の基板が一対の
    偏光板間に挟持され、液晶素子中を通過する光を変調し
    少なくとも明状態及び暗状態を示し、前記少なくとも一
    方の基板の選択的に設けられた一軸配向規制力を有する
    第一の領域に対応する液晶部分では、暗状態が示される
    ような位置に液晶分子が固定化されていることを特徴と
    する請求項１記載の液晶素子。
11. 【請求項１１】 前記一対の基板の少なくとも一方が複
    数の画素電極及び各画素電極に対応したスイッチング素
    子を備えたアクティブマトリクス基板であり、前記少な
    くとも一方の基板の第一の領域は、少なくとも該スイッ
    チング素子の配列に沿って設けられる請求項１記載の液
    晶素子。