JPH01155318A

JPH01155318A - 強誘電性液晶素子

Info

Publication number: JPH01155318A
Application number: JP31409987A
Authority: JP
Inventors: Masataka Yamashita; 眞孝山下; Yukio Haniyu; 由紀夫羽生
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1987-12-14
Filing date: 1987-12-14
Publication date: 1989-06-19

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、強誘電性液晶素子に関し、さらに詳しくは基
板、電圧印加手段、配向制御層、強誘電性液晶層及び電
圧印加手段と配向制御層との間に少なくとも１層の配向
制御層と異なる下地層を有する強誘電性液晶素子に係り
、電界に対する応答諸特性が改善された新規な強誘電性
液晶素子構成に関するものである。

［従来の技術］液晶は既に種々の光学変調素子として応用され、特に表
示素子として時計、電卓等に実用化されている。

これは、液晶素子が消費電力が極めて少なく、また装置
の薄型、軽量化が可能であることと、更に表示素子とし
ては受光素子であるため長時間使用しても目の疲労が少
ないという特長によるものである。

現在実用化されている液晶素子のほとんどが、例えばエ
ム　シャツ）　（Ｍ、’５ｃｈａｄｔ）とダブルユヘル
フリッヒ（Ｗ、　Ｈｅ１ｆｒｉｃｈ）著゛アプライドフ
ィジックス　レターズ（“Ａｐｐｌｉｅｄ　Ｐｈｙｓｉ
ｃｓＬｅｔｔｅｒｓ”）　Ｖｏ、１８．　Ｎｏ、４（１
９７１，２，１５）Ｐ、１２７〜１２８の”Ｖｏｌｔａ
ｇｅ　Ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ　０ｐｔｉｃａｌ　Ａｃｔｉ
ｖｉｔｙｏｆ　ａ　Ｔｗｉｓｔｅｄ　Ｎｅｍａｔｉｃ　
１ｉｑｕｉｄ　Ｃｒｙｓｔａｌ”に示されたＴＮ（Ｔｗ
ｉｓｔｅｄ　Ｎｅｍａｔｉｃ）型の液晶を用いたもので
ある。

これらは、液晶の誘電的配列効果に基づいており、液晶
分子の誘電異方性のために平均分子軸方向が、加えられ
た電場により特定の方向に向く効果を利用している。

これらの素子の光学的な応答速度の限界は数ｍ５ｅｃで
あるといわれ、液晶素子の応用分野拡大へ障害となって
いる。例えば、大型平面デイスプレーへの応用では、価
格、生産性などを考え合わせると、単純マトリクス方式
による駆動が最も有力である。

単純マトリクス方式おいては、走査電極群に順次周期的
にアドレス信号を選択印加し、信号電極群には所定の情
報信号をアドレス信号と同期させて並列的に選択印加す
る時分割駆動方式が採用されている。

しかし、この様な駆動方式の素子に前述したＴＮ型の液
晶を採用すると、走査電極が選択され、信号電極が選択
されない領域或いは走査電極か選択されず、信号電極が
選択される領域（所謂“半選択点”）にも有限に電界が
かかってしまう。

選択点にかかる電圧と、半選択点にかかる電圧の差が充
分に大きく、液晶分子を電界に垂直に配列させるのに要
する電圧閾値がこの中間の電圧値に設定されるならば、
表示素子は正常に動作するわけであるが、走査線（Ｎ）
を増加して行なった場合、画面全体（１フレーム）を走
査する間に１つの選択点に有効な電界がかかりている時
間（ｄｕｔｙ比）が１／Ｎの割合で減少してしまう。

このために、くり返し走査を行なった場合の選択点と非
選択点にかかる実効値としての電圧差は、走査線数が増
えれば増える程小さくなり、結果的には画像コントラス
トの低下やクロストークが避は難い欠点となっている。

この様な現象は、双安定性を有さない液晶（電極面に対
し、液晶分子が水平に配向しているのが安定状態であり
、電界が有効に印加されている間のみ垂直に配向する）
を時間的蓄積効果を利用して駆動する（即ち、繰り返し
走査する）ときに生ずる木質的には避は難い問題点であ
る。

この点を改良するために、電圧平均化法、２周波駆動法
や、多重マトリクス法等が既に提案されているが、いず
れの方法でも不充分であり、液晶素子の大画面化や高密
度化は走査線数が充分に増やせないことによって頭打ち
になっているのが現状である。

低消費電力、受光型といった液晶素子の特長を生かし、
なおかつ、エレクトロルミネッセンスなど発光型素子に
匹敵する応答性を確保するには、ＴＮ型液晶素子に変わ
る新しい液晶素子の開発が不可欠である。

そうした試みの１つとして、双安定性を有する液晶素子
の使用が、クラーク（Ｃ１ａｒｋ）およびラガウェル（
Ｌａｇｅｒｗａｌ　Ｉ）により提案されている（特開昭
５６−１０７２１ｆ３号公報、米国特許第４３６７９２
４号明細書等）。

双安定性液晶としては、一般にカイラルスメクティック
Ｃ相（５ｒａＣ・相）又はＨ相（ＳｍＨ”相）を有する
強誘電性液晶が用いられる。

この強誘電性液晶は電界に対して第１の光学的安定状態
と第２の光学的安定状態からなる双安定状態を有し、従
って前述のＴＮ型の液晶で用いられた光学変調素子とは
異なり、例えば一方の電界ベクトルに対して第１の光学
的安定状態に液晶が配向し、他方の電界ベクトルに対し
ては第２の光学的安定状態に液晶が配向されている。ま
た、この型の液晶は、加えられる電界に応答して、上記
２つの安定状態のいずれかを取り、かつ、電界の印加の
ないときはその状態を維持する性質（双安定性）を有す
る。

以上の様な双安定性を有する特徴に加えて、強誘電性液
晶は高速応答性であるという優れた特徴を持つ。それは
強誘電性液晶の持つ自発分極と印加電場が直接作用して
、配向状態の転移を誘起するためであり、誘電率異方性
と電場の作用による応答速度より３〜４オーダー速い。

この様に強誘電性液晶はきわめて優れた特性を潜在的に
有しており、この様な性質を利用することにより上述し
た従来のＴＮ型液晶素子の問題点の多くに対して、かな
り本質的な改善が得られる。

特に、高速光学光シャッターや高密度、大画面デイスプ
レィへの応用が期待される。

一方、薄層での配向制御方法や画像品質の向上、双安定
性の向上を試みるために１強誘電性液晶素子に用いられ
る配向制御材料、および電圧印加手段と配向制御層との
間に設けられる下地材料に関し広く研究がなされている
が、現在まで報告されている強誘電性液晶素子で、薄層
での配向制御手段、上下電極間のショート防止、画素チ
ラッキ等による画像欠陥、双安定性等緒特性を満足する
ものはほとんど無く、実用化された強誘電性液晶素子は
皆無である。

［発明が解決しようとする問題点］本発明の目的は、前述の欠点を解消し、配向制御性が良
好で、上下電極間のショートを防止し、画素チラッキ等
による画像欠陥を改善した双安定性の良好な強誘電性液
晶素子を提供することにある。

別の目的は強誘電性液晶素子構成における下地層と配向
制御層との好ましい関係を提示し、より好ましい強誘電
性液晶素子を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］および［作用コ本発明
のかかる目的は、次ぎに示すように、少なくとも基板、
電圧印加手段、配向制御層、強誘電性液晶層及び電圧印
加手段と配向制御層との間に少なくとも１層の配向制御
層と異なる下地層を有する強誘電性液晶素子において、
前記下地層の膜厚（ｄ１）と配向制御層の膜厚（ｄ２）
が下記の関係式（１）て示され、かつ下地層材料の誘電
率（ε１）と配向制御層材料の誘電率（ε２）が下記の
関係式（２）で示されることを特徴とする強誘電性液晶
素子によって達成される。

関係式（１）　　　　ｄｌ　＞　ｄ２関係式（２）　　　ε１〉（２好ましくは下地層がシリコン窒化物、水素を含有するシ
リコン窒化物、シリコン炭化物、水素を含有するシリコ
ン炭化物、シリコン酸化物、硼素窒化物、水素を含有す
る硼素窒化物、セリウム酸化物、アルミニウム酸化物、
ジルコニウム酸化物、チタン酸化物及びフッ化マグネシ
ウムから選択された１種以上を含有していることが望ま
しく、また、配向制御層が好ましくはポリビニルアルコ
ール、ポリイミド、ポリアミドイミド、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
ート、ポリビニルアセタール、ポリ塩化ビニル、ポリ酢
酸ビニル、ポリアミド、ポリスチレン、セルロース樹脂
、メラミン樹脂、ユリヤ樹脂、アクリル樹脂、フォトレ
ジスト樹脂から選択された１種以上を含有していること
が望ましい。

さらに好ましくは配向制御層の厚みが５００Ａ以下であ
ることが望ましく、また、配向制御層材料の誘電率ε２
がｌＯ１θ以下であることが望ましい。

第１図は本発明の強誘電性液晶素子の構成の説明のため
に強誘電性液晶層を有する液晶表示素子の一例を示す断
面概略図である。

第１図において符号１は強誘電性液晶層、２はガラス基
板、３は透明電極、４は下地層、４′は配向制御層、５
はスペーサー、６はリード線、７は電源、８は偏光板、
９は光源を示している。

２枚のガラス基板２にはそれぞれＩｎ２０３　、５ｎ０
２あるいはＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ−Ｔｉｎ　０ｔｉｄｅ
）等の薄膜から成る透明電極が被覆されている。

その上に本発明においては下地層が設けられ、さらにそ
の上に液晶を一定の方向に配向させるための配向制御層
が設けられている。

さらに、本発明においては下地層の厚み（ｄ１）および
誘電率（ε１）と配向制御層の厚み（ｄ２）および誘電
率（ε２）が下記関係式（１）、（２）を満足する様に
構成されている。

関係式（１）　　　　ｄ＋　＞　ｄｚ関係式（２）　　　　εｌ〉ε２この関係式を満足する様にして作成された本発明による
強誘電性液晶素子が、諸特性（薄層での配向性向上、上
下電極間のショート防止、画素チラッキ等による画像欠
陥、双安定性）を著しく改善しうる事は後述する実施例
の中で示すが、その理由は、界面における残留電荷の影
響の違い等によるものと推察できるが定かでは無い。

本発明に使用する下地層は、一般に蒸着法、前駆体塗布
加熱反応焼結法などで形成でき、また配向制御層は、配
向制御材料を溶解させた溶液またはその前駆体溶液（溶
剤に０．１〜２０重量％、好ましくは０．２〜１０重量
％溶解）を用いて、スピンナー塗布法、浸漬塗布法、ス
クリーン印刷法、スプレー塗布法、ロール塗布法等で塗
布し、所定の硬化条件下（例えば加熱下）で硬化させ形
成させることができる。

この２枚のガラス基板２はスペーサー５によって任意の
間隔に保たれている。例えば、所定の直径を持つシリカ
ビーズ、アルミナビーズをスペーサーとしてガラス基板
２枚を挟持し、周囲をシール材、例えばエポキシ系接着
材等を用いて密封する方法がある。

その他、スペーサーとして高分子フィルムやガラスファ
イバー等を用いても良い。この２枚のガラス基板の間に
強誘電性液晶が封入されている。

強誘電性液晶層は、強誘電性液晶化合物を真空中、等方
性液体温度まで加熱し、素子セル中に封入し、徐々に冷
却し液晶層を形成させ、常圧にもどすことが好ましい。

強誘電性液晶が封入された強誘電性液晶層は、一般には
０．５〜２０ＪＬｍ　、好ましくは１．０〜５．０ル■
である。

透明電極３からはリード線によって、外部電源７に接続
されている。また、ガラス基板２の外側には偏光板８が
貼り合されている。第１図は透明型なのて光源９を備え
ている。

第２図は、強誘電性液晶子の動作説明のために、セルの
例を模式的に描いたものである。２１ａと２１ｂは、そ
れぞれＩｎｚ０３．　ＳｎＯ，あるいはＩＴＯ（Ｉｎｄ
ｉｕ＋５−Ｔｉｎ　０ｘｉｄｅ）等の薄膜からなる透明
電極で被覆された基板（ガラス板）であり、その間に液
晶分子層２２がガラス面に垂直になるよう配向したＳｍ
Ｃ”相又はＳｍＨ”相の液晶か封入されている。太線で
示した＠２３が液晶分子を表わしており、この液晶分子
２３はその分子に直交した方向に双極子モーメント（Ｐ
よ）２４を有している。基板２１ａと２１ｂ上の電極間
に一定の閾値以上の電圧を印加すると、液晶分子２３の
らせん構造がほどけ、双極子モーメント（Ｐ↓）２４が
すべて電界方向に向くよう、液晶分子２３は配向方向を
変えることができる。液晶分子２３は、細長い形状を有
しており、その長袖方向と短軸方向で屈折率異方性を示
し、従って例えばガラス面の上下に互いにクロスニコル
の偏光子を置けば、電圧印加極性によって光学特性が変
わる液晶光学変調素子となることは、容易に理解される
。

本発明における光学変調素子で好ましく用いられる液晶
セルは、その厚さを充分に薄く（例えば１０ル以下）す
ることができる。このように液晶層が薄くなるにしたが
い、第３図に示すように電界を印加していない状態でも
液晶分子のらせん構造がほどけ、その双極子モーメント
Ｐａまたはｐｂは上向き（３４ａ）又は下向き（３４ｂ
）のどちらかの状態をとる。このようなセルに、第３図
に示す如く一定の閾値以上の極性の異なる電界Ｅａ又は
Ｅｂを電圧印加手段３１ａと３１ｂにより付与すると、
双極子モーメントは、電界Ｅａ又はＥｂの電界ベクトル
に対応して上向き３４ａ又は下向き３４ｂと向きを変え
、それに応じて液晶分子は、第１の安定状態３３ａかあ
るいは第２の安定状態３３ｂの何れか一方に配向する。

このような強誘電性液晶素子を光学変調素子として用い
ることの利点は、先にも述べたが２つある。

その第１は、応答速度が極めて速いことであり、第２は
液晶分子の配向が双安定性を有することである。第２の
点を、例えば第３図によって更に説明すると、電界Ｅａ
を印加すると液晶分子は第１の安定状態３３ａに配向す
るが、この状態は電界を切っても安定である。又、逆向
きの電界Ｅｂを印加すると、液晶分子は第２の安定状１
３：３ｂに配向して、その分子の向きを変えるが、やは
り電界を切ってもこの状態に留フている。又、与える電
界ＥａあるいはＥｂが一定の閾値を越えない限り、それ
ぞれ前の配向状態にやはり維持されている。このような
応答速度の速さと、双安定性が有効に実現されるにはセ
ルとしては出来るだけ薄い方が好ましく、一般的には、
０．５井〜２０ＪＬ、特に１鉢〜５ＩＬが適している。

［実施例］以下実施例により本発明について、更に詳細に説明する
が１本発明はこれらの実施例に限定されるものではない
。

実施例１０　ＦＪＷ１６λ延亙５ｉ（ｎ◆）ウェハー上にＳｉＯ２を常法により蒸着さ
せた。段差測定法により厚みを測定したところ１．１２
終１であった。

さらに、この上にアルミニウム電極を直径１鳳鳳になる
ように蒸着法にて形成させた。

５ｉ（ｎ”）ウェハーとアルミニウム電極間の電気容量
を電気容量計［横河ヒユーレット・バッカー社製、モデ
ル４１９２Ａ］を使用して測定し、下記式より算出した
。

ε。：真空の誘電率その結果、ＳｉＯ□の誘電率ｅ、＝３．８５であった。

同様にして、ポリイミド樹脂［東し■製、５Ｐ７１０］
前駆体の２％ジメチルアセトアミド溶液を用い、５ｉ（
ｎ”）ウェハー上にスピンナー塗布し、成膜後、６０分
間、３００°Ｃに加熱し縮合焼成処理を施した後アルミ
ニウム電極を形成させ、容量測定より、このポリイミド
樹脂の誘電率を算出した。

その結果ポリイミド樹脂［５Ｐ７１０］の誘電率ε２＝
　３．２３であった。このＳｉＯ□を下地層に、・ポリ
イミド樹脂な配向制御層に用いて下記に述べる様に強誘
電性液晶素子を作成した。

０素子の作成２枚の０．７ｍｍ厚のガラス板を用意し、それぞれのガ
ラス板上にＩＴＯ膜を形成して電圧印加電極を作成し、
さらにこの上に５ｉＯｚをその膜厚が５００人になるよ
うに蒸着させた。ガラス板上にシランカップリング剤［
信越化学■製、ＫＢＭ−６０２１０，２％イソプロピル
アルコール溶液を回転数２０００ｒ、ｐ、ｍの回転速度
で、１５秒間塗布し表面処理を施した。

この後１２０°Ｃにて２０分間加熱乾燥処理を施した。

さらに表面処理を行なったＩＴＯ膜付きのガラス板上に
ポリイミド樹脂前駆体［東し■、５Ｐ−５１０１１，３
％ジメチルアセトアミド溶液を回転数２１００ｒ、ｐ、
■のスピンナーで１５秒間塗布した。成膜後、６０分間
、３００°Ｃ加ａ縮合焼成処理を施した。この時の塗膜
の膜厚は約１８０人であった。

この焼成後の被膜には、アセテート植毛布によるラビン
グ処理がなされ、その後イソプロピルアルコール液で洗
浄し、平均粒径２１１．■のアルミナビーズな一方のガ
ラス板上に散布した後、それぞれのラビング処理軸が互
いに平行となる様にし。

接着シール剤［リクソンボンド（チッソ■）］を用いて
、ガラス板を貼り合わせ、６０分間、１００℃にて加熱
乾燥しセルを作成した。このセルのセル厚をベレック位
相板によって測定したところ、約２ル■であった。

次に下記構造式１の強誘電性液晶化合物を真空中等方性
液状態下て前述の方法で作成した素子セル中に注入した
。（たたし、式中＊は光学活性な不斉炭素を示す。）つづいて１等方相から５℃／ｈで３０℃まで徐冷し、常
圧にもどし、強誘電性液晶素子を作成した。

構造式Ｉこの強誘電性液晶素子を使用してピーク・トウ・ピーク
電圧２０Ｖの電圧印加により、直交ニコル下での光学的
な応答（透過光量変化Ｏ〜９０％）を検知して、応答速
度（以後光学応答速度という）を測定した。その結果を
次に示す。

ｇｏ’ｃ１００ｐｓｅｃ明瞭なスイッチング動作が観察され、配向性も良好でモ
ノドメイン状態が得られた。また、電圧印加を止めた際
の双安定性も良好であった。

また、同様の方法で同様の強誘電性液晶素子を５０個作
り、同様の測定・観察等を行なったが、いずれの素子も
同様の結果を示し、また上下間電極ショートは０であっ
た。

実施例２実施例１で用いた５ｉＯｚ［ε＝　３．８５］に代えて
５ｉＪ３　［ε＝　６．６１を用いて下地層を形成し、
また、ポリイミド樹脂［東し■、５Ｐ７１０　；　ｅ　
＝３．２３］に代えてポリビニルアルコール［クラレ■
、ＰＶＡ１１７．　ｅ　＝　６．２］を使用シ、　配向
制ｍｓを形成した以外は、実施例１と同様の方法で強誘
電性液晶素子を作成し、実施例１と同様の検討を行なっ
た。その、光学応答速度の結果を下記に示す。

０６Ｃ１０５終ｓｅｃこの強誘電性液晶素子も明瞭なスイッチング動作が観察
された。また、素子内の配向性は良好であり、モノドメ
イン状態が得られた。さらに、電圧印加を止めた際の双
安定性も良好であった。

同様の方法で同様の強誘電性液晶素子を５０個作り、同
様の測定・観察等を行なったが、いずれの素子も同様の
結果を示し、また上下間電極ショートは１つ生じただけ
であった。

実施例３実施例１で用いた強誘電性液晶組成物に代えて、下記構
造式■の強誘電性液晶性化合物を用いた以外は、実施例
１と全く同様の方法で強誘電性液晶素子を作成し、実施
例１と同様の検討を行なった。その結果を下記に示す、
（ただし、式中本は光学活性な不斉炭素を示す、）構造式■ Ｈ４０°Ｃ５００ｐｓｅｃ４０”Ｃにおいて明瞭なスイッチング動作が観察された
。また、素子内の配向性は良好であり、モノドメイン状
態が得られた。さらに、電圧印加を止めた際の双安定性
も良好てあった。

同様の方法で、同様の強誘電性液晶素子を５０個作り、
同様の測定・観察等を行なったが、いずれの素子も同様
の結果を示し、また上下間電極ショートは皆無であった
。

実施例４実施例３で用いた下地層、配向制御層に代えて、実施例
２で用いた下地層、配向制御層を用いた以外は実施例３
と同様の方法で強誘電性液晶セルを作成し、実施例３と
同様の検討を行なった。

その結果を次に示す。

４０℃ ５５０ｐｓｅｃまた、この強誘電性液晶素子も明瞭なスイッチング動作
が観察された。

また、配向性は良好であり、モノドメイン状態が得られ
た。さらに、電圧印加を止めた際の双安定性も良好であ
った。

同様の方法て、同様の強誘電性液晶素子を５０個作り、
同様の測定・観察等を行なったが、いずれの素子も同様
の結果を示し、また上下間電極ショートは皆無てあった
。

実施例５実施例１で用いたポリイミド樹脂［束し■、５Ｐ７１０
　、誘電率ε＝　３．２３］に代えてポリイミド樹脂［
口座化学工業、サンエバー１５０．誘電率ε＝３．１］
を用いて配向制御層を形成した以外は、実施例１と同様
の方法て強誘電性液晶素子を作成し、実施例１と同様の
検討を行なった。その結果を下記に示す。

８０℃ ９５μｓｅｃこの強誘電性液晶素子も明瞭なスイッチング動作が観察
された。素子内の配向性は良好であり、モノドメイン状
態が得られた。

さらに、電圧印加を止めた際の双安定性も良好であった
。

同様の方法で、同様の強誘電性液晶素子を５０個作り、
同様の測定・観察等を行なったが、いずれの素子も同様
の結果を示し、また上下電極間ショートは皆無であった
。

実施例６実施例３で用いたＳｉｎ、に代えてＡｉ’２０３［誘電
率ε＝　１０．０］を使用し下地層を形成し、ポリイミ
ド樹脂［東し■、５Ｐ７１０　、　ε＝　３．２３］に
代えてポリイミド樹脂［口座化学工業、ＲＮ３０５　、
ε＝５．５］を用いて、配向制御層を形成した以外は、
実施例３と同様の方法で強誘電性液晶素子を作成し、実
施例３と同様の検討を行なった。その結果を下記に示す
。

４０℃ ５２０４ｓｅｃこの強誘電性液晶素子も明瞭なスイッチング動作か観察
された。素子内の配向性は良好であり、モノドメイン状
態が得られた。

さらに、電圧印加を止めた際の双安定性も良好てあった
。

同様の方法で、同様の強誘電性液晶素子を５０個作り、
同様の測定・観察等を行なったが、いずれの素子も同様
の結果を示し、また上下電極間ショートは皆無でありだ
。

比較例１実施例１て用いた５ｉｎ２の厚みを５０人にした以外は
、実施例１と全く同様の方法で強誘電性液晶素子を作成
したところ、上下間電極ショートか頻発し、再現性のあ
る測定結果が得られなかった。

また、測定し得た素子においても、部分的にスイッチン
グ動作が観察されないなどの現象が現われた。

比較例２実施例１で用いたポリイミド樹脂の厚みを８００人にし
た以外は実施例１と全く同様の方法で強誘電性液晶素子
を作成し、実施例１と同様の検討を行なった。その結果
、次に示す様に光学応答性の著しい低下を生じた。

８０　”Ｃ２５０μｓｅｃまた、素子内の配向性はやや乱れ、モノドメイン状態は
得られなかった。

比較例３実施例１で用いたポリイミド樹脂に代えて、ポリビニル
アルコール樹脂［誘電率；ｅ＝９．８：クラレＩｌｌを
用いた以外は実施例１と全く同様の方法で強誘電性液晶
素子を作成し、同様の検討を行なった。その結果を次に
示す。

８０°Ｃ１２０ｆｉＬｓｅｃこの強誘電性液晶素子はチラッキ等のスイッチング不良
が見られ画像欠陥となっていた。

また、素子内の均一配向性は乱れており、さらに電圧印
加を止めた際の双安定性も安定していなかった。

実施例７〜１８実施例１で用いた下地層、配向制御層のいずれか一方、
あるいは両方に代えて、表１に示す下地層材料、あるい
は配向制御層材料を表１に示す膜厚に形成させて用いた
以外は実施例１と同様の方法て強誘電性液晶素子を作成
し、実施例１と同様の検討を行なった。

作成した強誘電性液晶素子はいずれも明瞭なスイッチン
グ動作が観察された。また、配向性は良好であり、モノ
ドメイン状態が得られた。

さらに、電圧印加を止めた際の双安定性も良好であり、
上下電極間ショートを生じた素子は皆無であった。

［発明の効果］前述した実施例からも明らかな様に、本発明の強誘電性
液晶素子によれば、薄層ての配向制御性が良好で、上下
電極間のショート防止効果が向上し、画素チラッキ等に
よる画像欠陥か改善され、双安定性の良好な強誘電性液
晶素子を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の強誘電性液晶を用いた。液晶表示素子
の一例を示す断面概略図、第２図および第３図は、強誘
電性液晶素子の動作説明のための素子セルの一例を模式
的に表わす斜視図である。ｌ・・・強誘電性液晶層　　２・・・ガラス基板３・・
・透明電極　　　　　４・・・下地層４’−・・配向制
御層　　　５・・・スペーサー６・・・リード線　　　
　　　７・・・電源８・・・偏光板　　　　　　９・・
・光源１、・・・入射光　　　　　　Ｉ・・・透過光２
１ａ　・・・基板　　　　　　２１ｂ−・・基板２２・
・・液晶分子層　　　　２３・・・液晶分子２４・・・
双極子モーメント（Ｐよ）３１ａ、３１ｂ・・・電圧印加手段３３ａ・・・第１の安定状態３３ｂ・・・第２の安定状態３４ａ・・・上向き双極子モーメント３４ｂ−・・下向き双極子モーメントＥａ−・・上向きの電界Ｅ　ｂ−・・下向きの電界

Claims

【特許請求の範囲】

（１）少なくとも基板、電圧印加手段、配向制御層、強
誘電性液晶層及び電圧印加手段と配向制御層との間に少
なくとも１層の配向制御層と異なる下地層を有する強誘
電性液晶素子において、前記下地層の膜厚（ｄ＿１）と
配向制御層の膜厚（ｄ＿２）が下記の関係式（１）で示
され、かつ下地層材料の誘電率（ε＿１）と配向制御層
材料の誘電率（ε＿２）が下記の関係式（２）で示され
ることを特徴とする強誘電性液晶素子。関係式（１）ｄ＿１＞ｄ＿２関係式（２）ε＿１＞ε＿２
（２）下地層がシリコン窒化物、水素を含有するシリコ
ン窒化物、シリコン炭化物、水素を含有するシリコン炭
化物、シリコン酸化物、硼素窒化物、水素を含有する硼
素窒化物、セリウム酸化物、アルミニウム酸化物、ジル
コニウム酸化物、チタン酸化物及びフッ化マグネシウム
の少なくとも１種以上を含有する特許請求の範囲第１項
記載の強誘電性液晶素子。
（３）配向制御層がポリビニルアルコール、ポリイミド
、ポリアミドイミド、ポリエステルイミド、ポリパラキ
シレン、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリビニル
アセタール、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリア
ミド、ポリスチレン、セルロース樹脂、メラミン樹脂、
ユリヤ樹脂、アクリル樹脂、フォトレジスト樹脂の少な
くとも１種以上を含有する特許請求の範囲第１項記載の
強誘電性液晶素子。
（４）配向制御層の厚みが５００Å以下である特許請求
の範囲第１項記載の強誘電性液晶素子。
（５）配向制御層材料の誘電率ε＿２が１０．０以下で
ある特許請求の範囲第１項記載の強誘電性液晶素子。
（６）強誘電性液晶素子が液晶光学変調素子である特許
請求の範囲第１項記載の強誘電性液晶素子。
（７）強誘電性液晶素子が液晶表示素子である特許請求
の範囲第１項記載の強誘電性液晶素子。