JPH0346807B2 - - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、液晶表示素子や液晶−光シヤツタ等
で用いる液晶素子に関し、更に詳しくは液晶分子
の初期配向状態を改善することにより、表示なら
びに駆動特性を改善した液晶素子に関するもので
ある。 従来より、走査電極群と信号電極群をマトリク
ス状に構成し、その電極間に液晶化合物を充填し
多数の画素を形成して、画像或いは情報の表示を
行う液晶表示素子は、よく知られている。この表
示素子の駆動法としては、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が採用されている
が、この表示素子及びその駆動法には以下に述べ
る如き致命的とも言える大きな欠点がある。 即ち、画素密度を高く、或いは画面を大きくす
るのが難しいことである。従来の液晶の中で応答
速度が比較的高く、しかも消費電力が小さいこと
から、表示素子として実用に供されてるのは殆ん
どが、例えばM.SchadtとW.Helfrich著
“Applied Physics Letters”Vo.18、No.４
（1971.2.15）、P.127〜128の“Voltage−
Dependent Optical Activity of ａ Twisted
Nematic Liquid Crystal”に示されたTN
（twisted nematic）型の液晶を用いたものであ
り、この型の液晶は、無電界状態で正の誘電異方
性をもつネマチツク液晶の分子が液晶層厚方向で
捩れた構造（ヘリカル構造）を形成し、両電極面
でこの液晶の分子が平行に配列した構造を形成し
ている。一方、電界印加状態では、正の誘電異方
性をもつネマチツク液晶が電界方向に配列し、こ
の結果光学変調を起すことができる。この型の液
晶を用いてマトリクス電極構造によつて表示素子
を構成した場合、走査電極と信号電極が共に選択
される領域（選択点）には、液晶分子が電極面に
垂直に配列させるに要する閾値以上の電圧が印加
され、走査電極と信号電極が共に選択されない領
域（非選択点）には電圧は印加されず、したがつ
て液晶分子は電極面に対して並行な安定配列を保
つている。このような液晶セルの上下に互いにク
ロスニコル関係にある直線偏光子を配置すること
により、選択点では光が透過せず、非選択点では
光が透過するため、画像素子とすることが可能と
なる。然し乍ら、マトリクス電極構造を構成した
場合には、走査電極が選択され、信号電極が選択
されない領域、或いは走査電極が選択されず、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つてしまう。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
査線数（Ｎ）を増やして行つた場合、画面全体
（１フレーム）を走査する間に一つの選択点に有
効な電界がかかつている時間（duty比）が１／
Ｎの割合で減少してしまう。このために、くり返
し走査を行つ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け難い欠点となつてい
る。このような現象は、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）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
生ずる本質的には避け難い問題点である。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、表示素子の
大画面化や高密度化は、走査線数が充分に増やせ
ないことによつて頭打ちになつているのが現状で
ある。 一方、プリンタ分野を眺めて見るに、電気信号
を入力としてハードコピーを得る手段として、画
素密度の点からもスピードの点からも電気画像信
号を光の形で電子写真感光体に与えるレーザービ
ームプリンタ（LBP）が現在最も優れている。 ところがLBPには、 １ プリンタとしての装置が大型になる； ２ ポリゴンスキヤナの様な高速の駆動部分があ
り騒音が発生し、また厳しい機械的精度が要求
される；など の欠点がある。この様な欠点を解消すべく電気信
号を光信号に変換する素子として、液晶シヤツタ
ーアレイが提案されている。ところが、液晶シヤ
ツターアレイを用いて画素信号を与える場合、た
とえば210mmの長さの中に画素信号を16dot／mmの
割合で書き込むためには、3000個以上の信号発生
部を有していなければならず、それぞれに独立し
た信号を与えるためには、元来それぞれの信号発
生部全てに信号を送るリード線を配線しなければ
ならず、製作上困難であつた。 そのため、1LINE（ライン）分の画素信号を数
行に分割された信号発生部により、時分割して与
える試みがなされている。この様にすれば、信号
を与える電極を、複数の信号発生部に対して共通
にすることができ、実質配線を大幅に軽減するこ
とができるからである。ところが、この場合通常
行われているように双安定性を有さない液晶を用
いて行数（Ｎ）を増して行くと、信号ONの時間
が実質的に１／Ｎとなり感光体上で得られる光量
が減少してしまつたり、クロストークの問題が生
ずるという難点がある。 このような従来型の液晶素子の欠点を改善する
ものとして、双安定性を有する液晶素子の使用
が、Clarkおよび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号明細書等）。双安定性液晶としては、一
般に、カイラルスメクテイツクＣ相（SmC*）又
はＨ相（SmH*）を有する強誘電性液晶が用いら
れる。この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、従つて前述の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る。またこの型の液晶
は、加えられる電界に応答して、極めて速やかに
上記２つの安定状態のいずれかを取り、且つ電界
の印加のないときはその状態を維持する性質を有
する。このような性質を利用することにより、上
述した従来のTN型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。この点は、
本発明と関連して、以下に、更に詳細に説明す
る。しかしながら、この双安定性を有する液晶を
用いる光学変調素子が所定の駆動特性を発揮する
ためには、一対の平行基板間に配置される液晶
が、上記２つの安定状態の間での交換が効果的に
起るような分子配列状態にあることが必要であ
る。たとえばSmC*またはSmH*相を有する強誘
電性液晶については、SmC*またはSmH*相を有
する液晶分子層が基板面に対して垂直で、したが
つて液晶分子軸が基板面にほぼ平行に配列した領
域（モノドメイン）が形成される必要がある。し
かしながら、従来の双安定性を有する液晶を用い
る光学変調素子においては、このようなモノドメ
イン構造を有する液晶の配向状態が、必ずしも満
足に形成されなかつたために、充分な特性が得ら
れなかつたのが実情である。 たとえば、このような配向状態を与えるため
に、磁界を印加する方法、せん断力を印加する方
法、などが提案されている。しかしながら、これ
らは、いずれも必ずしも満足すべき結果を与える
ものではなかつた。たとえば、磁界を印加する方
法は、大規模な装置を要求するとともに作動特性
の良好な簿層セルとは両立しがたいという難点が
あり、また、せん断力を印加する方法は、セルを
作成後に液晶を注入する方法と両立しないという
難点がある。 本発明の目的は、前述した事情に鑑み、後述す
るように生産性よく、ある特定化された双安定状
態を達成し、該特定化された安定状態と偏光子を
組み合わせることによつて、高速応答性、高画素
密度と大面積を有する表示素子あるいは高シヤツ
ター素子を実現しうる液晶光学素子を提供するこ
とにある。 本発明のかかる目的は、電極が形成された一対
の基板間に強誘電性液晶を封入したセル構造体と
少なくとも１つの偏光子を有する液晶光学素子に
おいて、前記電極間に一方向の電圧を印加した時
の前記強誘電性液晶の平均分子軸方向と前記強誘
電性液晶を相転移させた時の別の相に対応する一
軸異方相の軸方向とのなす角度をＨとし、且つ前
記電極間の電圧を零とした時の前記強誘電性液晶
の平均分子軸方向と前記強誘電性液晶を相転移さ
せた時の別の相に対応する一軸異方相の軸方向と
のなす角度をθとした時、前記角度Ｈとθの間に
θ＜Ｈの関係を有しているとともに前記少なくと
も１つの偏光子の偏光軸方向が角度θをなす強誘
電性液晶の平均分子軸方向と平行又は略平行とし
た液晶光学素子によつて達成される。 以下、必要に応じて図面を参照しつつ、本発明
を更に詳細に説明する。 本発明で用いる液晶材料として、特に適したも
のは、カイラルスメクテイツク液晶であつて、強
誘電性を有するものである。具体的にはカイラル
スメクテイツクＣ相（SmC*）、カイラルスメク
テイツクＧ相（SmG*）、カイラルスメクテイツ
クＦ相（SmF*）、カイラルスメクテイツクＩ相
（SmI*）又はカイラルスメクテイツクＨ相
（SmH*）の液晶を用いることができる。 強誘電性液晶の詳細については、たとえば
LEJOURNAL DE PHYSIQUE LETTERS”
36（Ｌ−69）1975、「Ferroelectric Liquid
Crystala」；“Applied Physics Letters”36（11）
1980「Submicro Second Bi−stable
Electrooptic Switching in Liquid Crystals」；
“固体物理”16（141）1981「液晶」等に記載され
ており、本発明ではこれらに開示された強誘電性
液晶を用いることができる。 強誘電性液晶化合物の具体例としては、デシロ
キシベンジリデン−p′−アミノ−２−メチルブチ
ル シンナメート（DOBAMBC）、ヘキシルオ
キシベンジリデン−p′−アミノ−２−クロロプロ
ピルシンナメート（HOBACPC）、４−ｏ−（２
−メチル）−ブチルレゾルシリデン−4′−オクチ
ルアニリン（MBRA8）が挙げられる。特に、好
ましい強誘電性液晶としては、これより高温側で
コレステリツク相を示すものを用いることがで
き、例えば下述の実施例に挙げた相転移温度を示
すビフエニルエステル系液晶を用いることができ
る。 これらの材料を用いて素子を構成する場合、液
晶化合物が所望の相となるような温度状態に保持
する為、必要に応じて素子をヒーターが埋め込ま
れた銅ブロツク等により支持することができる。 第１図は、強誘電性液晶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。以下、所
望の相としてSmC*を例にとつて説明する。 １１と１１′は、In2O3、SnO2あるいはITO
（Indium−Tin Oxide）等の簿膜からなる透明電
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１２がガラス面に垂直になるよう配
向したSmC*相の液晶が封入されている。太線で
示した線１３が液晶分子を表わしており、この液
晶分子１３は基板の面方向に連続的にらせん構造
を形成している。このらせん構造の中心軸１５と
液晶分子１３の軸方向とのなす角度Ｈとして表わ
す。この液晶分子１３は、その分子に直交した方
向に双極子モーメント（Ｐ⊥）１４を有してい
る。基板１１と１１′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１３のらせん構
造がほどけ、双極子モーメント（Ｐ⊥）１４がす
べて電界方向に向くよう、液晶分子１３は配向方
向を変えることができる。液晶分子１３は、細長
い形状を有しており、その長軸方向と短軸方向で
屈折率異方性を示し、従つ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
印加極性によつて光学特性が変わる液晶光学素子
となることは、容易に理解される。 本発明の液晶光学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10μ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２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、非らせん構造となり、その双極子モーメント
ＰまたはP′は上向き２４又は下向き２４′のどち
らかの状態をとる。この液晶分子軸２３の分子軸
と２３′のなす角度の1/2の角度をチルト角Ｈと称
し、このチルト角Ｈはらせん構造をとる時のコー
ンのなす頂角に等しい。このようなセルに、第２
図に示す如く一定の閾値以上の極性の異る電界Ｅ
又はE′を電圧印加手段２１と２１′により付与す
ると、双極子モーメントは、電界Ｅ又はE′の電界
ベクトルに対応して上向き２４又は下向き２４′
と向きを変え、それに応じて液晶分子は、第１の
安定状態２３かあるいは第２の安定状態２３′の
何れか一方に配向する。 このような強誘電性を液晶光学素子として用い
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２図によつて更
に説明すると、電界Ｅを印加すると液晶分子は第
１の安定状態２３に配向するが、この状態は電界
を切つても安定である。又、逆向きの電界E′を印
加すると、液晶分子は第２の安定状態２３′に配
向してその分子の向きを変えるが、やはり電界を
切つてもこの状態に留つている。 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
が好ましい。 このような強誘電性を有する液晶で素子を形成
するに当つて最も問題となるのは、先にも述べた
ように、SmC*相を有する層が基板面に対して垂
直に配列し且つ液晶分子が基板面に略平行に配向
したモノドメイン性の高いセルを形成することが
困難なことである。 ところで、従来より大面積の液晶セルを製造す
る上で、基板表面に一軸性の配向処理を施す方法
が知られている。この一軸性の配向処理法として
は基板表面をビロード、布や紙で一方向にラビン
グする方法あるいは基板表面にSiOやSiO2を斜方
蒸着する方法などが挙げられる。 しかしながら、強誘電性液晶に対して、このよ
うなラビング法や斜方蒸着法を適用しても、配向
処理を施すこと自体が、前記した液晶分子の双安
定性を阻害するため、所謂メモリー性を生かした
駆動法を採用する場合には一軸性配向処理では、
不適当なものと考えられていた。 ところが、本発明者らが鋭意検討した結果、基
板表面に適正な一軸性の配向処理を施すことによ
り、以下に詳述する如く、ある特定化された双安
定状態を達成することが可能であり、偏光子をそ
の特定化された軸方向に一致させることにより、
メモリー性を生かした駆動が達成し得ることが明
らかとなつた。 第３図ＡとＢは、本発明の液晶素子の一実施例
を示している。第３図Ａは、本発明の液晶素子の
平面図で、第３図ＢはそのＡ−A′断面図である。 第３図で示すセル構造体１００は、ガラス板又
はプラスチツク板などからなる一対の基板１０１
と１０１′をスペーサ１０４で所定の間隔に保持
され、この一対の基板をシーリングするために接
着剤１０６で接着したセル構造を有しており、さ
らに基板１０１の上には複数の透明電極１０２か
らなる電極群（例えば、マトリクス電極構造のう
ちの走査電圧印加用電極群）が例えば帯状パター
ンなどの所定パターンで形成されている。基板１
０１′の上には前述の透明電極１０２と交差させ
た複数の透明電極１０２′からなる電極群（例え
ば、マトリクス電極構造のうちの信号電圧印加用
電極群）が形成されている。 このような透明電極１０２′を設けた基板１０
１′には、例えば、一酸化硅素、二酸化硅素、酸
化アルミニウム、ジルコニア、フツ化マグネシウ
ム、酸化セリウム、フツ化セリウム、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
絶縁物質や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
ラキシリレン、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
リアミド、ポリスチレン、セルロース樹脂、メラ
ミン樹脂、ユリア樹脂やアクリル樹脂などの有機
絶縁物質を用いて被膜形成した配向制御膜１０５
を設けることができる。 この配向制御膜１０５は、前述の如き無機絶縁
物質又は有機絶縁物質を被膜形成した後に、その
表面をビロード、布や紙で一方向に摺擦（ラビン
グ）することによつて得られる。 本発明の別の好ましい具体例では、SiOやSiO2
などの無機絶縁物質を基板１０１′の上に斜め蒸
着法によつて被膜形成することによつて、配向制
御膜１０５を得ることができる。 第８図に示された装置に於いてベルジヤー８０
１は吸出口８０５を有する絶縁基板８０３上に載
置され、前記吸出口８０５から伸びる（図示され
ていない）真空ポンプによりベルジヤー８０１が
真空にされる。タングステン製又はモリブデン製
のるつぼ８０７はベンジヤー８０１の内部及び底
部に配置され、るつぼ８０７には数グラムの
SiO、SiO2、MgF2などの結晶８０８が載置され
る。るつぼ８０７は下方の２つのアーム８０７
ａ，８０７ｂを有し、前記アームは夫々導線８０
９，８１０に接続される。電源８０６及びスイツ
チ８０４がベルジヤー８０１の外部導線８０９，
８１０間に直列に接続される。基板８０２はベル
ジヤー８０１の内部でるつぼ８０７の真上にベル
ジヤー８０１の垂直軸に対しＫの角度を成して配
置される。 スイツチ８０４が開放されると、ベルジヤー８
０１はまず約10-5mmHg圧の真空状態にされ、次
にスイツチ８０４が閉じられて、るつぼ８０７が
適温で白熱して結晶８０８が蒸発されるまで電源
８０６を調節して電力が供給される。適温範囲
（700〜1000℃）に対して必要な電流は約100amps
である。結晶８０８は次に蒸発され図中Ｓで示さ
れた上向きの分子流を形成し、流体Ｓは、基板８
０２に対してＫの角度を成して基板８０２上に入
射され、この結果基板８０２が被覆される。角度
Ｋは上記の“入射角”であり、流体Ｓの方向は上
記の“斜め蒸着方向”である。この被膜の膜厚は
基板８０２をベルジヤー８０１に挿入する前に行
なわれる装置の時間に対する厚みのキヤリプレー
シヨンにより決定される。適宜な厚みの被膜が形
成されると電源８０６からの電力を減少させ、ス
イツチ８０４を開放してベルジヤー８０１とその
内部を冷却する。次に圧力を大気圧まで上げ基板
８０２をベルジヤー８０１から取り外す。 また、別の具体例ではガラス又はプラスチツク
からなる基板１０１′の表面あるいは基板１０
１′の上に前述した無機絶縁物質や有機絶縁物質
を被膜形成した後に、該被膜の表面を斜方エツチ
ング法によりエツチングすることにより、その表
面に配向制御効果を付与することができる。 前述の配向制御膜１０５は、同時に絶縁膜とし
ても機能させることが好ましく、このためにこの
配向制御膜１０５の膜厚は一般に100Å〜1μ、好
ましくは500Å〜5000Åの範囲に設定することが
できる。この絶縁膜は、液晶層１０３に微量に含
有される不純物等のために生ずる電流の発生を防
止できる利点をも有しており、従つて動作を繰り
返し行なつても液晶化合物を劣化させることがな
い。 また、本発明の液晶素子では前述の配向制御膜
１０５と同様のものをもう一方の基板１０１に設
けることができる。 第３図に示すセル構造体１００の中の液晶層１
０３は、SmC*とすることができる。又、液晶層
１０３の厚さは充分に薄く、液晶分子はらせん構
造を有していない。 第４図は、本発明の液晶素子の別の具体例を表
わしている。第４図で示す液晶素子は、一対の基
板１０１と１０１′の間に複数のスペーサ部材２
０３が配置されている。このスペーサ部材２０３
は、例えば配向制御膜１０５が設けられていない
基板１０１の上にSiO、SiO2、Al2O3、TiO2など
の無機化合物あるい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、ポリパラキシリレン、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、アクリル樹脂やフオトレジスト樹脂などの樹
脂類を適当な方法で被膜形成した後に、所定の位
置にスペーサ部材２０３が配置される様にエツチ
ングすることによつて得ることができる。 このようなセル構造体１００は、基板１０１と
１０１′の両側にはクロスニコル状態とした偏光
子１０７と１０８がそれぞれ配置されて、電極１
０２と１０２′の間に電圧を印加した時に光学変
調を生じることになる。 次に、本発明の液晶素子の作成法について液晶
材料としてビフエニルエステル系液晶を例にとつ
て第３図と第５図に従つて説明する。このビフエ
ニルエステル系化合物は、下記に示す相転移状態
を表わしている。 Iso（等方相） ――→ 72℃Ch（コレステリツク相） ――→ 60℃SmA（スメクテイツクＡ相） ――→ 50℃SmC* ――→ 72℃Cry（結晶相） 液晶層が充分に厚い場合（〜100μ）、SmC*で
はらせん構造をとり、そのピツチは約4μである。 まず、前述のビフエニルエステル系液晶が封入
されているセル構造体１００は、セル１００全体
が均一に加熱される様な加熱ケース（図示せず）
にセツトされる。 次に、セル１００中の化合物が等方相となる温
度（約75℃）まで加熱する。しかる後に、加熱ケ
ースの温度を降温させて、セル１００中の等方相
となつている化合物は降温過程に移す。この降温
過程で等方相の化合物は、約72℃でグランジユア
ン組織のコレステリツク相に相転移し、さらに降
温過程を続けると約60℃でコレステリツク相から
一軸異方相であるSmAに相転移を生じることが
できる。この時、SmAの液晶分子軸は、ラビン
グ方向に揃う。 しかる後に、このSmAより降温過程でSmC*に
相転移することによつて、例えばセル厚を3μｍ
程度以下とすると非らせん構造をもつモノドメイ
ンのSmC*が得られる。 第５図は、液晶分子の配向状態を模式的に示す
もので、基板面５０５より上方から見た図であ
る。 図中、５００は一軸性配向処理の方向、即ち、
本実施例ではラビング方向に相当している。
SmA相では、液晶分子がラビング方向５００と
一致する液晶の平均分子軸方向５０１をもつて配
向する。SmC*相に於ては液晶分子の平均的な分
子軸方向は、５０２の方向に傾き、ラビング方向
５００とSmC*の平均分子軸方向５０２は、角度
θをなして第１の安定配向状態となる。この状態
で上下基板に電圧を印加すると、SmC*の液晶分
子の平均的な分子軸方向は、角度θより大きい角
度に変化し、角度Ｈで飽和した第３の安定配向状
態をとる。この時の平均分子軸方向を５０３とす
る。 次に、電圧を零に戻すと、液晶分子は再びもと
の第１の分子軸方向５０２の状態に戻る。従つ
て、第１の分子軸方向５０２の状態で、液晶分子
はメモリー性を有することになる。又、分子軸方
向５０２の状態で、逆方向の電圧を印加すると、
その電圧が充分に高い場合には、液晶分子の平均
的分子軸方向は、飽和して角度Ｈをなす第４の安
定配向状態の平均分子軸方向５０３′に転移する。 そして、再び電圧を零に戻すと、液晶分子は、
角度θをなす第２の安定配向状態の平均分子軸方
向５０２′の状態に落ちつく。従つて、図に示す
ように偏光子の一方の偏光軸方向５０４を角度θ
をなす分子軸方向５０２に合致させることによつ
て、下述する如き電界による第１と第２の安定配
向状態との間で生じる配向転移とこのメモリー性
を生じた駆動法を用いた時にオン状態とオフ状態
での光学コントラストを向上することができる。 第６図には前述のビフエニルエステル化合物液
晶のSmC*相に於ける一軸性処理方向と平均的分
子軸方向のなす角θ及び分子軸５０２の状態と５
０２′の状態での光学的コントラスト比の液晶層
の厚さによる依存性の例が示されている。曲線６
１によれば液晶層の厚さが小さくなるに従い、角
度θの値は低下していくが、曲線６２に従つてコ
ントラストは増大する。尚、これらの測定は、
SmA→SmC*の相転移温度より20℃だけ低い温度
にて行われた。又、充分に電界（例えば20V〜
30V程度）を印加したときの平均的分子軸方向Ｈ
の値は、液晶層の厚さが1.2μのときＨ＝25°、2.0μ
のときＨ＝27°、2.6μのときＨ＝28°であり、液晶
層の厚さが充分に厚いとき（約100μ）にはＨ＝
30°であつた。 第７図は、液晶材料として、アゾメチン化合物
のSmC*相に於ける一軸性処理方向と平均的分子
軸方向のなす角度θ及び分子軸５０２の状態と５
０２′の状態でのコントラスト比の液晶層の厚み
依存性を示す測定データである。この液晶は、次
のような相転移を示すものである。 Cry76℃ ――→ SmC*93℃ ――→ SmA118℃ ――→ Iso 、らせんピツチは約2μとした。 この材料の場合には、液晶層の厚さが薄くなる
に従い角度θは曲線７１で示す様に増大していく
が、光学的コントラストはやはり曲線７２で示す
様に増大する。これらの測定は、SmA→SmC*の
相転移温度より15℃だけ低い温度で測定したもの
である。 又、充分に電界（20V〜30V程度）を印加した
ときの平均的分子軸方向Ｈの値は、液晶層の厚み
が1μのときＨ＝14°、2μのときＨ＝15°であり、液
晶層の厚さが充分に厚い場合（約100μ）は、18°
であつた。図中×印で示す記号は、参考のために
挙げたもので、K.Kondo etal.J.J.AP22（1983）
L294記載のデータを書き直したものである。同
誌記載データでは、基板に何ら配向処理を施して
いないものであり、基板に配向処理を施した本発
明者等のデータに比較して角度θの値が大きい。
従つて、配向処理が液晶分子の配向状態に大きな
影響を与えているのは明らかである。 さて、本発明の特徴が基板面の配向処理によつ
て液晶分子に角度θをもつ特定の安定状態を与え
ることからも判る様に角度θの値は、基板面の処
理の程度によつて、その値が変化し、液晶分子に
対する拘束力がより強い処理方法であれば、角度
θは小さくなり、又、より弱い処理方法であれば
角度θは大きくなる。拘束力の程度が余りに強い
場合には角度θが著しく小さくなり、SmC*のメ
モリー性を生かした駆動を行うことが、事実上不
可能となる。このため角度θの値としては好まし
くは1/10＜θとなる配向処理条件を設定するこ
とが望ましい。 本発明の液晶光学素子で用いる駆動法としては
下記に示す方法が適している。すなわち、第９図
Ａ−ａは、中間に強誘電性液晶化合物が挾まれた
マトリクス電極構造を有するセル９１の模式図で
ある。９２は走査電極群であり、９３は信号電極
群である。第９図Ａ−ｂとＡ−ｃはそれぞれ選択
された走査電極９２ｓに与えられる電気信号とそ
れ以外の走査電極（選択されない走査電極）９２
ｎに与えられる電気信号を示し、第９図Ａ−ｄと
Ａ−ｅはそれぞれ選択された（情報有の）信号電
極９３ｓに与えられる電気信号と選択されない
（情報無の）信号電極９３ｎに与えられる電気信
号を表わす。第９図Ａ−ｂ〜Ａ−ｅそれぞれ横軸
が時間を、縦軸が電圧を表す。例えば、動画を表
示するような場合には、走査電極群９２は逐次周
期的に選択される。今、双安定性を有する液晶セ
ルの第１の安定状態を与えるための閾値電圧を
Vth1とし、第２の安定状態を与えるための閾値
電圧を−Vth2とすると、選択された走査電極９
２ｓに与えられる電気信号は第９図Ａ−ｂに示さ
れる如く位相（時間）t1では、2Vを位相（時間）
t2では−Ｖとなるような交番する電圧である。
又、それ以外の走査電極９２ｎは、第９図Ａ−ｃ
に示す如くアース状態となつており電気信号Ｏで
ある。一方、選択された信号電極９３ｓに与えら
れる電気信号は第９図Ａ−ｄに示される如く位相
t1においてＯで、位相t2においてＶであり、又、
選択されない信号電極９３ｎに与えられる電気信
号は第９図Ａ−ｅに示される如くＯである。 以上に於て、電圧値ＶはＶ＜Vth1＜2Vと−Ｖ
＞−Vth2＞−2Vを満足する所望の値に設定され
る。このような電気信号が与えられたときの、各
画素に印加される電圧波形を第９図Ｂに示す。 第９図ＢのＢ−ａ，Ｂ−ｂ，Ｂ−ｃとＢ−ｄは
それぞれ第９図Ａ中の画素Ａ，Ｂ，ＣとＤは対応
している。すなわち、第９図Ｂから明らかな如
く、選択された走査線上にあるすべての画素は、
第１の位相t1で閾値電圧−Vth2を越える電圧−
2Vが印加されるために、まず一担一方の光学的
安定状態（第２の安定状態）に揃えられる。この
うち、情報信号有に対応する画素Ａでは第２の位
相t2で、閾値電圧Vth1を越える電圧2Vが印加さ
れるために他方の光学的安定状態（第１の安定状
態）に転移する。又、同一走査線上に存在し、情
報信号無に対応する画素Ｂでは第２の位相t2に於
ける印加電圧は閾値電圧Vth1を越えない電圧Ｖ
であるために、一方の光学的安定状態に留つたま
まである。 一方、画素ＣとＤに示される如く選択されない
走査線上では、すべての画素ＣとＤに印加される
電圧は＋Ｖ又はＯであつて、いずれも閾値電圧を
越えない。従つて、各画素ＣとＤにおける液晶分
子は、配向状態を変えることなく前回走査された
ときの信号状態に対応した配向をそのまま保持し
ている。即ち、走査電極が選択されたときに、ま
ず第１の位相t1において、一担一方の光学的安定
状態に揃えられ、第２の位相t2において一ライン
分の信号の書き込みが行われ、一フレームが終了
して次回選択されるまでの間は、その信号状態を
保持し得るわけである。 従つて、走査電極数が増えても、実質的なデユ
ーテイ比はかわらず、コントラストの低下とクロ
ストーク等は全く生じない。 この際、電圧値Ｖの値及び位相（t1＋t2）＝Ｔ
の値としては、用いられる液晶材料やセルの厚さ
にも依存するが、通常３ボルト〜70ボルトで、
0.1μsec〜２ｍsecの範囲で用いられる。 本発明の駆動方法が有効に達成されるために
は、走査電極或いは信号電極に与えられる電気信
号が、必ずしも第９図ｂ〜ｅに於て説明されたよ
うな単純な矩形波信号でなくてもよいことは自明
である。例えば、正弦波や三角波によつて駆動す
ることも可能である。 第１０図は、別の変形実施例である。第９図に
示した実施例との違いは第９図Ａ−ｂに示す走査
信号９２ｓの位相t1における電圧は半分のＶと
し、その分すべての情報信号に位相t1に於て−Ｖ
を印加している。この方法によるメリツトは、各
電極に与える信号の電圧最大値が第９図に示した
実施例に比べ半分で済む点にある。 この際、第１０図Ａ−ａは、選択された走査電
極９２ｓに印加する電圧の波形を示し、一方、選
択されない走査電極９２ｎには第１０図Ａ−ｂに
示す様にアース状態にされ、電気信号はＯボルト
である。第１０図Ａ−ｃは、選択された信号電極
９３ｓに印加する電圧の波形を示しており、第１
０図Ａ−ｄは選択されない信号電極９３ｎに印加
する電圧波形を示している。第１０図Ｂは各画素
Ａ，Ｂ，ＣとＤに印加される電圧の波形を示して
いる。すなわち、第１０図ＢのＢ−ａ，Ｂ−ｂ，
Ｂ−ｃとＢ−ｄはそれぞれ第９図Ａ中の画素Ａ，
Ｂ，ＣとＤに対応している。 今までに述べた本発明の説明に於ては、一つの
画素に対応する液晶化合物層は一様であり、一画
素全領域に渉つてどちらかの安定状態に配向を揃
えているものとして来た。しかしながら、強誘電
性液晶の配向状態は、基板の表面との相互作用に
よつて極めて微妙に作用されるため、印加電圧と
閾値電圧Vth1又は−Vth2の差が小さい場合には、
局所的な基板表面の僅かの差によつて、一画素内
で互いに逆方向の安定配向状態が混在している状
況が生じ得る。これを利用して情報信号の第２の
位相に於て階調性を与える信号を付加することが
可能である。例えば、第９図に於て述べた駆動方
法と走査信号は全く同一にして第１１図ａ〜ｄに
示すような階調に応じ、信号電極に印加する情報
信号の位相t2に於けるパルス数を変えることによ
つて階調画像を得ることが可能である。 以下、本発明を実施例に従つて説明する。 実施例 １ ピツチ100μｍで幅62.5μｍのストライプ状の
ITO膜を電極として設けた正方形状ガラス基板を
用意し、これの電極となるITO膜が設けられてい
る側を下向きにして第５図に示す斜め蒸着装置に
セツトし、次いでモリブデン製るつぼ内にSiO2
の結晶をセツトした。しかる後に蒸着装置内を
10-5Torr程度の真空状態としてから、所定の方
法でガラス基板上にSiO2を斜め蒸着し、800Åの
斜め蒸着膜を形成した（Ａ電極板）。 一方、同様のストライプ状のITO膜が形成され
たガラス基板上にポリイミド形成溶液（日立化成
工業(株)製の「PIQ」；不揮発分濃度14.5wt％）を
スピナー塗布機で塗布し、120℃で30分間加熱を
行なつて800Åの被膜を形成した（Ｂ電極板）。 次いでＡ電極板の周辺部に注入口となる個所を
除いて熱硬化型エポキシ接着剤をスクリーン印刷
法によつて塗布した後に、Ａ電極板とＢ電極板の
ストライプ状パターン電極が直交する様に重ね合
せ、２枚の電極板の間隔が2μとなるよう、ポリ
イミドスペーサで保持した。 こうして作成したセル内に等方相となつている
前述のビフエニルエステル液晶化合物を注入口か
ら注入し、その注入口を封口した。このセルを徐
冷によつて降温させ、温度を約30℃で維持させた
状態で、一対の偏光子をクロスニコル状態で設け
てから顕微鏡観察したところ、非らせん構造の
SmC*が形成されており、角度θ≒10°であること
が判明した。この方向に、クロスニコルの一方の
偏光子の軸方向を合致させ２液晶素子を作成し、
この液晶素子を第９図に示す駆動法により駆動さ
せたところ、良好なメモリー駆動が可能であるこ
とが判明した。
で用いる液晶素子に関し、更に詳しくは液晶分子
の初期配向状態を改善することにより、表示なら
びに駆動特性を改善した液晶素子に関するもので
ある。 従来より、走査電極群と信号電極群をマトリク
ス状に構成し、その電極間に液晶化合物を充填し
多数の画素を形成して、画像或いは情報の表示を
行う液晶表示素子は、よく知られている。この表
示素子の駆動法としては、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が採用されている
が、この表示素子及びその駆動法には以下に述べ
る如き致命的とも言える大きな欠点がある。 即ち、画素密度を高く、或いは画面を大きくす
るのが難しいことである。従来の液晶の中で応答
速度が比較的高く、しかも消費電力が小さいこと
から、表示素子として実用に供されてるのは殆ん
どが、例えばM.SchadtとW.Helfrich著
“Applied Physics Letters”Vo.18、No.４
（1971.2.15）、P.127〜128の“Voltage−
Dependent Optical Activity of ａ Twisted
Nematic Liquid Crystal”に示されたTN
（twisted nematic）型の液晶を用いたものであ
り、この型の液晶は、無電界状態で正の誘電異方
性をもつネマチツク液晶の分子が液晶層厚方向で
捩れた構造（ヘリカル構造）を形成し、両電極面
でこの液晶の分子が平行に配列した構造を形成し
ている。一方、電界印加状態では、正の誘電異方
性をもつネマチツク液晶が電界方向に配列し、こ
の結果光学変調を起すことができる。この型の液
晶を用いてマトリクス電極構造によつて表示素子
を構成した場合、走査電極と信号電極が共に選択
される領域（選択点）には、液晶分子が電極面に
垂直に配列させるに要する閾値以上の電圧が印加
され、走査電極と信号電極が共に選択されない領
域（非選択点）には電圧は印加されず、したがつ
て液晶分子は電極面に対して並行な安定配列を保
つている。このような液晶セルの上下に互いにク
ロスニコル関係にある直線偏光子を配置すること
により、選択点では光が透過せず、非選択点では
光が透過するため、画像素子とすることが可能と
なる。然し乍ら、マトリクス電極構造を構成した
場合には、走査電極が選択され、信号電極が選択
されない領域、或いは走査電極が選択されず、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つてしまう。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
査線数（Ｎ）を増やして行つた場合、画面全体
（１フレーム）を走査する間に一つの選択点に有
効な電界がかかつている時間（duty比）が１／
Ｎの割合で減少してしまう。このために、くり返
し走査を行つ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け難い欠点となつてい
る。このような現象は、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）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
生ずる本質的には避け難い問題点である。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、表示素子の
大画面化や高密度化は、走査線数が充分に増やせ
ないことによつて頭打ちになつているのが現状で
ある。 一方、プリンタ分野を眺めて見るに、電気信号
を入力としてハードコピーを得る手段として、画
素密度の点からもスピードの点からも電気画像信
号を光の形で電子写真感光体に与えるレーザービ
ームプリンタ（LBP）が現在最も優れている。 ところがLBPには、 １ プリンタとしての装置が大型になる； ２ ポリゴンスキヤナの様な高速の駆動部分があ
り騒音が発生し、また厳しい機械的精度が要求
される；など の欠点がある。この様な欠点を解消すべく電気信
号を光信号に変換する素子として、液晶シヤツタ
ーアレイが提案されている。ところが、液晶シヤ
ツターアレイを用いて画素信号を与える場合、た
とえば210mmの長さの中に画素信号を16dot／mmの
割合で書き込むためには、3000個以上の信号発生
部を有していなければならず、それぞれに独立し
た信号を与えるためには、元来それぞれの信号発
生部全てに信号を送るリード線を配線しなければ
ならず、製作上困難であつた。 そのため、1LINE（ライン）分の画素信号を数
行に分割された信号発生部により、時分割して与
える試みがなされている。この様にすれば、信号
を与える電極を、複数の信号発生部に対して共通
にすることができ、実質配線を大幅に軽減するこ
とができるからである。ところが、この場合通常
行われているように双安定性を有さない液晶を用
いて行数（Ｎ）を増して行くと、信号ONの時間
が実質的に１／Ｎとなり感光体上で得られる光量
が減少してしまつたり、クロストークの問題が生
ずるという難点がある。 このような従来型の液晶素子の欠点を改善する
ものとして、双安定性を有する液晶素子の使用
が、Clarkおよび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号明細書等）。双安定性液晶としては、一
般に、カイラルスメクテイツクＣ相（SmC*）又
はＨ相（SmH*）を有する強誘電性液晶が用いら
れる。この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、従つて前述の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る。またこの型の液晶
は、加えられる電界に応答して、極めて速やかに
上記２つの安定状態のいずれかを取り、且つ電界
の印加のないときはその状態を維持する性質を有
する。このような性質を利用することにより、上
述した従来のTN型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。この点は、
本発明と関連して、以下に、更に詳細に説明す
る。しかしながら、この双安定性を有する液晶を
用いる光学変調素子が所定の駆動特性を発揮する
ためには、一対の平行基板間に配置される液晶
が、上記２つの安定状態の間での交換が効果的に
起るような分子配列状態にあることが必要であ
る。たとえばSmC*またはSmH*相を有する強誘
電性液晶については、SmC*またはSmH*相を有
する液晶分子層が基板面に対して垂直で、したが
つて液晶分子軸が基板面にほぼ平行に配列した領
域（モノドメイン）が形成される必要がある。し
かしながら、従来の双安定性を有する液晶を用い
る光学変調素子においては、このようなモノドメ
イン構造を有する液晶の配向状態が、必ずしも満
足に形成されなかつたために、充分な特性が得ら
れなかつたのが実情である。 たとえば、このような配向状態を与えるため
に、磁界を印加する方法、せん断力を印加する方
法、などが提案されている。しかしながら、これ
らは、いずれも必ずしも満足すべき結果を与える
ものではなかつた。たとえば、磁界を印加する方
法は、大規模な装置を要求するとともに作動特性
の良好な簿層セルとは両立しがたいという難点が
あり、また、せん断力を印加する方法は、セルを
作成後に液晶を注入する方法と両立しないという
難点がある。 本発明の目的は、前述した事情に鑑み、後述す
るように生産性よく、ある特定化された双安定状
態を達成し、該特定化された安定状態と偏光子を
組み合わせることによつて、高速応答性、高画素
密度と大面積を有する表示素子あるいは高シヤツ
ター素子を実現しうる液晶光学素子を提供するこ
とにある。 本発明のかかる目的は、電極が形成された一対
の基板間に強誘電性液晶を封入したセル構造体と
少なくとも１つの偏光子を有する液晶光学素子に
おいて、前記電極間に一方向の電圧を印加した時
の前記強誘電性液晶の平均分子軸方向と前記強誘
電性液晶を相転移させた時の別の相に対応する一
軸異方相の軸方向とのなす角度をＨとし、且つ前
記電極間の電圧を零とした時の前記強誘電性液晶
の平均分子軸方向と前記強誘電性液晶を相転移さ
せた時の別の相に対応する一軸異方相の軸方向と
のなす角度をθとした時、前記角度Ｈとθの間に
θ＜Ｈの関係を有しているとともに前記少なくと
も１つの偏光子の偏光軸方向が角度θをなす強誘
電性液晶の平均分子軸方向と平行又は略平行とし
た液晶光学素子によつて達成される。 以下、必要に応じて図面を参照しつつ、本発明
を更に詳細に説明する。 本発明で用いる液晶材料として、特に適したも
のは、カイラルスメクテイツク液晶であつて、強
誘電性を有するものである。具体的にはカイラル
スメクテイツクＣ相（SmC*）、カイラルスメク
テイツクＧ相（SmG*）、カイラルスメクテイツ
クＦ相（SmF*）、カイラルスメクテイツクＩ相
（SmI*）又はカイラルスメクテイツクＨ相
（SmH*）の液晶を用いることができる。 強誘電性液晶の詳細については、たとえば
LEJOURNAL DE PHYSIQUE LETTERS”
36（Ｌ−69）1975、「Ferroelectric Liquid
Crystala」；“Applied Physics Letters”36（11）
1980「Submicro Second Bi−stable
Electrooptic Switching in Liquid Crystals」；
“固体物理”16（141）1981「液晶」等に記載され
ており、本発明ではこれらに開示された強誘電性
液晶を用いることができる。 強誘電性液晶化合物の具体例としては、デシロ
キシベンジリデン−p′−アミノ−２−メチルブチ
ル シンナメート（DOBAMBC）、ヘキシルオ
キシベンジリデン−p′−アミノ−２−クロロプロ
ピルシンナメート（HOBACPC）、４−ｏ−（２
−メチル）−ブチルレゾルシリデン−4′−オクチ
ルアニリン（MBRA8）が挙げられる。特に、好
ましい強誘電性液晶としては、これより高温側で
コレステリツク相を示すものを用いることがで
き、例えば下述の実施例に挙げた相転移温度を示
すビフエニルエステル系液晶を用いることができ
る。 これらの材料を用いて素子を構成する場合、液
晶化合物が所望の相となるような温度状態に保持
する為、必要に応じて素子をヒーターが埋め込ま
れた銅ブロツク等により支持することができる。 第１図は、強誘電性液晶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。以下、所
望の相としてSmC*を例にとつて説明する。 １１と１１′は、In2O3、SnO2あるいはITO
（Indium−Tin Oxide）等の簿膜からなる透明電
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１２がガラス面に垂直になるよう配
向したSmC*相の液晶が封入されている。太線で
示した線１３が液晶分子を表わしており、この液
晶分子１３は基板の面方向に連続的にらせん構造
を形成している。このらせん構造の中心軸１５と
液晶分子１３の軸方向とのなす角度Ｈとして表わ
す。この液晶分子１３は、その分子に直交した方
向に双極子モーメント（Ｐ⊥）１４を有してい
る。基板１１と１１′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１３のらせん構
造がほどけ、双極子モーメント（Ｐ⊥）１４がす
べて電界方向に向くよう、液晶分子１３は配向方
向を変えることができる。液晶分子１３は、細長
い形状を有しており、その長軸方向と短軸方向で
屈折率異方性を示し、従つ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
印加極性によつて光学特性が変わる液晶光学素子
となることは、容易に理解される。 本発明の液晶光学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10μ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２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、非らせん構造となり、その双極子モーメント
ＰまたはP′は上向き２４又は下向き２４′のどち
らかの状態をとる。この液晶分子軸２３の分子軸
と２３′のなす角度の1/2の角度をチルト角Ｈと称
し、このチルト角Ｈはらせん構造をとる時のコー
ンのなす頂角に等しい。このようなセルに、第２
図に示す如く一定の閾値以上の極性の異る電界Ｅ
又はE′を電圧印加手段２１と２１′により付与す
ると、双極子モーメントは、電界Ｅ又はE′の電界
ベクトルに対応して上向き２４又は下向き２４′
と向きを変え、それに応じて液晶分子は、第１の
安定状態２３かあるいは第２の安定状態２３′の
何れか一方に配向する。 このような強誘電性を液晶光学素子として用い
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２図によつて更
に説明すると、電界Ｅを印加すると液晶分子は第
１の安定状態２３に配向するが、この状態は電界
を切つても安定である。又、逆向きの電界E′を印
加すると、液晶分子は第２の安定状態２３′に配
向してその分子の向きを変えるが、やはり電界を
切つてもこの状態に留つている。 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
が好ましい。 このような強誘電性を有する液晶で素子を形成
するに当つて最も問題となるのは、先にも述べた
ように、SmC*相を有する層が基板面に対して垂
直に配列し且つ液晶分子が基板面に略平行に配向
したモノドメイン性の高いセルを形成することが
困難なことである。 ところで、従来より大面積の液晶セルを製造す
る上で、基板表面に一軸性の配向処理を施す方法
が知られている。この一軸性の配向処理法として
は基板表面をビロード、布や紙で一方向にラビン
グする方法あるいは基板表面にSiOやSiO2を斜方
蒸着する方法などが挙げられる。 しかしながら、強誘電性液晶に対して、このよ
うなラビング法や斜方蒸着法を適用しても、配向
処理を施すこと自体が、前記した液晶分子の双安
定性を阻害するため、所謂メモリー性を生かした
駆動法を採用する場合には一軸性配向処理では、
不適当なものと考えられていた。 ところが、本発明者らが鋭意検討した結果、基
板表面に適正な一軸性の配向処理を施すことによ
り、以下に詳述する如く、ある特定化された双安
定状態を達成することが可能であり、偏光子をそ
の特定化された軸方向に一致させることにより、
メモリー性を生かした駆動が達成し得ることが明
らかとなつた。 第３図ＡとＢは、本発明の液晶素子の一実施例
を示している。第３図Ａは、本発明の液晶素子の
平面図で、第３図ＢはそのＡ−A′断面図である。 第３図で示すセル構造体１００は、ガラス板又
はプラスチツク板などからなる一対の基板１０１
と１０１′をスペーサ１０４で所定の間隔に保持
され、この一対の基板をシーリングするために接
着剤１０６で接着したセル構造を有しており、さ
らに基板１０１の上には複数の透明電極１０２か
らなる電極群（例えば、マトリクス電極構造のう
ちの走査電圧印加用電極群）が例えば帯状パター
ンなどの所定パターンで形成されている。基板１
０１′の上には前述の透明電極１０２と交差させ
た複数の透明電極１０２′からなる電極群（例え
ば、マトリクス電極構造のうちの信号電圧印加用
電極群）が形成されている。 このような透明電極１０２′を設けた基板１０
１′には、例えば、一酸化硅素、二酸化硅素、酸
化アルミニウム、ジルコニア、フツ化マグネシウ
ム、酸化セリウム、フツ化セリウム、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
絶縁物質や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
ラキシリレン、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
リアミド、ポリスチレン、セルロース樹脂、メラ
ミン樹脂、ユリア樹脂やアクリル樹脂などの有機
絶縁物質を用いて被膜形成した配向制御膜１０５
を設けることができる。 この配向制御膜１０５は、前述の如き無機絶縁
物質又は有機絶縁物質を被膜形成した後に、その
表面をビロード、布や紙で一方向に摺擦（ラビン
グ）することによつて得られる。 本発明の別の好ましい具体例では、SiOやSiO2
などの無機絶縁物質を基板１０１′の上に斜め蒸
着法によつて被膜形成することによつて、配向制
御膜１０５を得ることができる。 第８図に示された装置に於いてベルジヤー８０
１は吸出口８０５を有する絶縁基板８０３上に載
置され、前記吸出口８０５から伸びる（図示され
ていない）真空ポンプによりベルジヤー８０１が
真空にされる。タングステン製又はモリブデン製
のるつぼ８０７はベンジヤー８０１の内部及び底
部に配置され、るつぼ８０７には数グラムの
SiO、SiO2、MgF2などの結晶８０８が載置され
る。るつぼ８０７は下方の２つのアーム８０７
ａ，８０７ｂを有し、前記アームは夫々導線８０
９，８１０に接続される。電源８０６及びスイツ
チ８０４がベルジヤー８０１の外部導線８０９，
８１０間に直列に接続される。基板８０２はベル
ジヤー８０１の内部でるつぼ８０７の真上にベル
ジヤー８０１の垂直軸に対しＫの角度を成して配
置される。 スイツチ８０４が開放されると、ベルジヤー８
０１はまず約10-5mmHg圧の真空状態にされ、次
にスイツチ８０４が閉じられて、るつぼ８０７が
適温で白熱して結晶８０８が蒸発されるまで電源
８０６を調節して電力が供給される。適温範囲
（700〜1000℃）に対して必要な電流は約100amps
である。結晶８０８は次に蒸発され図中Ｓで示さ
れた上向きの分子流を形成し、流体Ｓは、基板８
０２に対してＫの角度を成して基板８０２上に入
射され、この結果基板８０２が被覆される。角度
Ｋは上記の“入射角”であり、流体Ｓの方向は上
記の“斜め蒸着方向”である。この被膜の膜厚は
基板８０２をベルジヤー８０１に挿入する前に行
なわれる装置の時間に対する厚みのキヤリプレー
シヨンにより決定される。適宜な厚みの被膜が形
成されると電源８０６からの電力を減少させ、ス
イツチ８０４を開放してベルジヤー８０１とその
内部を冷却する。次に圧力を大気圧まで上げ基板
８０２をベルジヤー８０１から取り外す。 また、別の具体例ではガラス又はプラスチツク
からなる基板１０１′の表面あるいは基板１０
１′の上に前述した無機絶縁物質や有機絶縁物質
を被膜形成した後に、該被膜の表面を斜方エツチ
ング法によりエツチングすることにより、その表
面に配向制御効果を付与することができる。 前述の配向制御膜１０５は、同時に絶縁膜とし
ても機能させることが好ましく、このためにこの
配向制御膜１０５の膜厚は一般に100Å〜1μ、好
ましくは500Å〜5000Åの範囲に設定することが
できる。この絶縁膜は、液晶層１０３に微量に含
有される不純物等のために生ずる電流の発生を防
止できる利点をも有しており、従つて動作を繰り
返し行なつても液晶化合物を劣化させることがな
い。 また、本発明の液晶素子では前述の配向制御膜
１０５と同様のものをもう一方の基板１０１に設
けることができる。 第３図に示すセル構造体１００の中の液晶層１
０３は、SmC*とすることができる。又、液晶層
１０３の厚さは充分に薄く、液晶分子はらせん構
造を有していない。 第４図は、本発明の液晶素子の別の具体例を表
わしている。第４図で示す液晶素子は、一対の基
板１０１と１０１′の間に複数のスペーサ部材２
０３が配置されている。このスペーサ部材２０３
は、例えば配向制御膜１０５が設けられていない
基板１０１の上にSiO、SiO2、Al2O3、TiO2など
の無機化合物あるい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、ポリパラキシリレン、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、アクリル樹脂やフオトレジスト樹脂などの樹
脂類を適当な方法で被膜形成した後に、所定の位
置にスペーサ部材２０３が配置される様にエツチ
ングすることによつて得ることができる。 このようなセル構造体１００は、基板１０１と
１０１′の両側にはクロスニコル状態とした偏光
子１０７と１０８がそれぞれ配置されて、電極１
０２と１０２′の間に電圧を印加した時に光学変
調を生じることになる。 次に、本発明の液晶素子の作成法について液晶
材料としてビフエニルエステル系液晶を例にとつ
て第３図と第５図に従つて説明する。このビフエ
ニルエステル系化合物は、下記に示す相転移状態
を表わしている。 Iso（等方相） ――→ 72℃Ch（コレステリツク相） ――→ 60℃SmA（スメクテイツクＡ相） ――→ 50℃SmC* ――→ 72℃Cry（結晶相） 液晶層が充分に厚い場合（〜100μ）、SmC*で
はらせん構造をとり、そのピツチは約4μである。 まず、前述のビフエニルエステル系液晶が封入
されているセル構造体１００は、セル１００全体
が均一に加熱される様な加熱ケース（図示せず）
にセツトされる。 次に、セル１００中の化合物が等方相となる温
度（約75℃）まで加熱する。しかる後に、加熱ケ
ースの温度を降温させて、セル１００中の等方相
となつている化合物は降温過程に移す。この降温
過程で等方相の化合物は、約72℃でグランジユア
ン組織のコレステリツク相に相転移し、さらに降
温過程を続けると約60℃でコレステリツク相から
一軸異方相であるSmAに相転移を生じることが
できる。この時、SmAの液晶分子軸は、ラビン
グ方向に揃う。 しかる後に、このSmAより降温過程でSmC*に
相転移することによつて、例えばセル厚を3μｍ
程度以下とすると非らせん構造をもつモノドメイ
ンのSmC*が得られる。 第５図は、液晶分子の配向状態を模式的に示す
もので、基板面５０５より上方から見た図であ
る。 図中、５００は一軸性配向処理の方向、即ち、
本実施例ではラビング方向に相当している。
SmA相では、液晶分子がラビング方向５００と
一致する液晶の平均分子軸方向５０１をもつて配
向する。SmC*相に於ては液晶分子の平均的な分
子軸方向は、５０２の方向に傾き、ラビング方向
５００とSmC*の平均分子軸方向５０２は、角度
θをなして第１の安定配向状態となる。この状態
で上下基板に電圧を印加すると、SmC*の液晶分
子の平均的な分子軸方向は、角度θより大きい角
度に変化し、角度Ｈで飽和した第３の安定配向状
態をとる。この時の平均分子軸方向を５０３とす
る。 次に、電圧を零に戻すと、液晶分子は再びもと
の第１の分子軸方向５０２の状態に戻る。従つ
て、第１の分子軸方向５０２の状態で、液晶分子
はメモリー性を有することになる。又、分子軸方
向５０２の状態で、逆方向の電圧を印加すると、
その電圧が充分に高い場合には、液晶分子の平均
的分子軸方向は、飽和して角度Ｈをなす第４の安
定配向状態の平均分子軸方向５０３′に転移する。 そして、再び電圧を零に戻すと、液晶分子は、
角度θをなす第２の安定配向状態の平均分子軸方
向５０２′の状態に落ちつく。従つて、図に示す
ように偏光子の一方の偏光軸方向５０４を角度θ
をなす分子軸方向５０２に合致させることによつ
て、下述する如き電界による第１と第２の安定配
向状態との間で生じる配向転移とこのメモリー性
を生じた駆動法を用いた時にオン状態とオフ状態
での光学コントラストを向上することができる。 第６図には前述のビフエニルエステル化合物液
晶のSmC*相に於ける一軸性処理方向と平均的分
子軸方向のなす角θ及び分子軸５０２の状態と５
０２′の状態での光学的コントラスト比の液晶層
の厚さによる依存性の例が示されている。曲線６
１によれば液晶層の厚さが小さくなるに従い、角
度θの値は低下していくが、曲線６２に従つてコ
ントラストは増大する。尚、これらの測定は、
SmA→SmC*の相転移温度より20℃だけ低い温度
にて行われた。又、充分に電界（例えば20V〜
30V程度）を印加したときの平均的分子軸方向Ｈ
の値は、液晶層の厚さが1.2μのときＨ＝25°、2.0μ
のときＨ＝27°、2.6μのときＨ＝28°であり、液晶
層の厚さが充分に厚いとき（約100μ）にはＨ＝
30°であつた。 第７図は、液晶材料として、アゾメチン化合物
のSmC*相に於ける一軸性処理方向と平均的分子
軸方向のなす角度θ及び分子軸５０２の状態と５
０２′の状態でのコントラスト比の液晶層の厚み
依存性を示す測定データである。この液晶は、次
のような相転移を示すものである。 Cry76℃ ――→ SmC*93℃ ――→ SmA118℃ ――→ Iso 、らせんピツチは約2μとした。 この材料の場合には、液晶層の厚さが薄くなる
に従い角度θは曲線７１で示す様に増大していく
が、光学的コントラストはやはり曲線７２で示す
様に増大する。これらの測定は、SmA→SmC*の
相転移温度より15℃だけ低い温度で測定したもの
である。 又、充分に電界（20V〜30V程度）を印加した
ときの平均的分子軸方向Ｈの値は、液晶層の厚み
が1μのときＨ＝14°、2μのときＨ＝15°であり、液
晶層の厚さが充分に厚い場合（約100μ）は、18°
であつた。図中×印で示す記号は、参考のために
挙げたもので、K.Kondo etal.J.J.AP22（1983）
L294記載のデータを書き直したものである。同
誌記載データでは、基板に何ら配向処理を施して
いないものであり、基板に配向処理を施した本発
明者等のデータに比較して角度θの値が大きい。
従つて、配向処理が液晶分子の配向状態に大きな
影響を与えているのは明らかである。 さて、本発明の特徴が基板面の配向処理によつ
て液晶分子に角度θをもつ特定の安定状態を与え
ることからも判る様に角度θの値は、基板面の処
理の程度によつて、その値が変化し、液晶分子に
対する拘束力がより強い処理方法であれば、角度
θは小さくなり、又、より弱い処理方法であれば
角度θは大きくなる。拘束力の程度が余りに強い
場合には角度θが著しく小さくなり、SmC*のメ
モリー性を生かした駆動を行うことが、事実上不
可能となる。このため角度θの値としては好まし
くは1/10＜θとなる配向処理条件を設定するこ
とが望ましい。 本発明の液晶光学素子で用いる駆動法としては
下記に示す方法が適している。すなわち、第９図
Ａ−ａは、中間に強誘電性液晶化合物が挾まれた
マトリクス電極構造を有するセル９１の模式図で
ある。９２は走査電極群であり、９３は信号電極
群である。第９図Ａ−ｂとＡ−ｃはそれぞれ選択
された走査電極９２ｓに与えられる電気信号とそ
れ以外の走査電極（選択されない走査電極）９２
ｎに与えられる電気信号を示し、第９図Ａ−ｄと
Ａ−ｅはそれぞれ選択された（情報有の）信号電
極９３ｓに与えられる電気信号と選択されない
（情報無の）信号電極９３ｎに与えられる電気信
号を表わす。第９図Ａ−ｂ〜Ａ−ｅそれぞれ横軸
が時間を、縦軸が電圧を表す。例えば、動画を表
示するような場合には、走査電極群９２は逐次周
期的に選択される。今、双安定性を有する液晶セ
ルの第１の安定状態を与えるための閾値電圧を
Vth1とし、第２の安定状態を与えるための閾値
電圧を−Vth2とすると、選択された走査電極９
２ｓに与えられる電気信号は第９図Ａ−ｂに示さ
れる如く位相（時間）t1では、2Vを位相（時間）
t2では−Ｖとなるような交番する電圧である。
又、それ以外の走査電極９２ｎは、第９図Ａ−ｃ
に示す如くアース状態となつており電気信号Ｏで
ある。一方、選択された信号電極９３ｓに与えら
れる電気信号は第９図Ａ−ｄに示される如く位相
t1においてＯで、位相t2においてＶであり、又、
選択されない信号電極９３ｎに与えられる電気信
号は第９図Ａ−ｅに示される如くＯである。 以上に於て、電圧値ＶはＶ＜Vth1＜2Vと−Ｖ
＞−Vth2＞−2Vを満足する所望の値に設定され
る。このような電気信号が与えられたときの、各
画素に印加される電圧波形を第９図Ｂに示す。 第９図ＢのＢ−ａ，Ｂ−ｂ，Ｂ−ｃとＢ−ｄは
それぞれ第９図Ａ中の画素Ａ，Ｂ，ＣとＤは対応
している。すなわち、第９図Ｂから明らかな如
く、選択された走査線上にあるすべての画素は、
第１の位相t1で閾値電圧−Vth2を越える電圧−
2Vが印加されるために、まず一担一方の光学的
安定状態（第２の安定状態）に揃えられる。この
うち、情報信号有に対応する画素Ａでは第２の位
相t2で、閾値電圧Vth1を越える電圧2Vが印加さ
れるために他方の光学的安定状態（第１の安定状
態）に転移する。又、同一走査線上に存在し、情
報信号無に対応する画素Ｂでは第２の位相t2に於
ける印加電圧は閾値電圧Vth1を越えない電圧Ｖ
であるために、一方の光学的安定状態に留つたま
まである。 一方、画素ＣとＤに示される如く選択されない
走査線上では、すべての画素ＣとＤに印加される
電圧は＋Ｖ又はＯであつて、いずれも閾値電圧を
越えない。従つて、各画素ＣとＤにおける液晶分
子は、配向状態を変えることなく前回走査された
ときの信号状態に対応した配向をそのまま保持し
ている。即ち、走査電極が選択されたときに、ま
ず第１の位相t1において、一担一方の光学的安定
状態に揃えられ、第２の位相t2において一ライン
分の信号の書き込みが行われ、一フレームが終了
して次回選択されるまでの間は、その信号状態を
保持し得るわけである。 従つて、走査電極数が増えても、実質的なデユ
ーテイ比はかわらず、コントラストの低下とクロ
ストーク等は全く生じない。 この際、電圧値Ｖの値及び位相（t1＋t2）＝Ｔ
の値としては、用いられる液晶材料やセルの厚さ
にも依存するが、通常３ボルト〜70ボルトで、
0.1μsec〜２ｍsecの範囲で用いられる。 本発明の駆動方法が有効に達成されるために
は、走査電極或いは信号電極に与えられる電気信
号が、必ずしも第９図ｂ〜ｅに於て説明されたよ
うな単純な矩形波信号でなくてもよいことは自明
である。例えば、正弦波や三角波によつて駆動す
ることも可能である。 第１０図は、別の変形実施例である。第９図に
示した実施例との違いは第９図Ａ−ｂに示す走査
信号９２ｓの位相t1における電圧は半分のＶと
し、その分すべての情報信号に位相t1に於て−Ｖ
を印加している。この方法によるメリツトは、各
電極に与える信号の電圧最大値が第９図に示した
実施例に比べ半分で済む点にある。 この際、第１０図Ａ−ａは、選択された走査電
極９２ｓに印加する電圧の波形を示し、一方、選
択されない走査電極９２ｎには第１０図Ａ−ｂに
示す様にアース状態にされ、電気信号はＯボルト
である。第１０図Ａ−ｃは、選択された信号電極
９３ｓに印加する電圧の波形を示しており、第１
０図Ａ−ｄは選択されない信号電極９３ｎに印加
する電圧波形を示している。第１０図Ｂは各画素
Ａ，Ｂ，ＣとＤに印加される電圧の波形を示して
いる。すなわち、第１０図ＢのＢ−ａ，Ｂ−ｂ，
Ｂ−ｃとＢ−ｄはそれぞれ第９図Ａ中の画素Ａ，
Ｂ，ＣとＤに対応している。 今までに述べた本発明の説明に於ては、一つの
画素に対応する液晶化合物層は一様であり、一画
素全領域に渉つてどちらかの安定状態に配向を揃
えているものとして来た。しかしながら、強誘電
性液晶の配向状態は、基板の表面との相互作用に
よつて極めて微妙に作用されるため、印加電圧と
閾値電圧Vth1又は−Vth2の差が小さい場合には、
局所的な基板表面の僅かの差によつて、一画素内
で互いに逆方向の安定配向状態が混在している状
況が生じ得る。これを利用して情報信号の第２の
位相に於て階調性を与える信号を付加することが
可能である。例えば、第９図に於て述べた駆動方
法と走査信号は全く同一にして第１１図ａ〜ｄに
示すような階調に応じ、信号電極に印加する情報
信号の位相t2に於けるパルス数を変えることによ
つて階調画像を得ることが可能である。 以下、本発明を実施例に従つて説明する。 実施例 １ ピツチ100μｍで幅62.5μｍのストライプ状の
ITO膜を電極として設けた正方形状ガラス基板を
用意し、これの電極となるITO膜が設けられてい
る側を下向きにして第５図に示す斜め蒸着装置に
セツトし、次いでモリブデン製るつぼ内にSiO2
の結晶をセツトした。しかる後に蒸着装置内を
10-5Torr程度の真空状態としてから、所定の方
法でガラス基板上にSiO2を斜め蒸着し、800Åの
斜め蒸着膜を形成した（Ａ電極板）。 一方、同様のストライプ状のITO膜が形成され
たガラス基板上にポリイミド形成溶液（日立化成
工業(株)製の「PIQ」；不揮発分濃度14.5wt％）を
スピナー塗布機で塗布し、120℃で30分間加熱を
行なつて800Åの被膜を形成した（Ｂ電極板）。 次いでＡ電極板の周辺部に注入口となる個所を
除いて熱硬化型エポキシ接着剤をスクリーン印刷
法によつて塗布した後に、Ａ電極板とＢ電極板の
ストライプ状パターン電極が直交する様に重ね合
せ、２枚の電極板の間隔が2μとなるよう、ポリ
イミドスペーサで保持した。 こうして作成したセル内に等方相となつている
前述のビフエニルエステル液晶化合物を注入口か
ら注入し、その注入口を封口した。このセルを徐
冷によつて降温させ、温度を約30℃で維持させた
状態で、一対の偏光子をクロスニコル状態で設け
てから顕微鏡観察したところ、非らせん構造の
SmC*が形成されており、角度θ≒10°であること
が判明した。この方向に、クロスニコルの一方の
偏光子の軸方向を合致させ２液晶素子を作成し、
この液晶素子を第９図に示す駆動法により駆動さ
せたところ、良好なメモリー駆動が可能であるこ
とが判明した。
第１図及び第２図は、本発明で用いる液晶素子
を模式的に示す斜視図である。第３図Ａは本発明
の液晶光学素子を示す平面図で、第３図Ｂはその
Ａ−Ａ断面図である。第４図は、本発明の液晶光
学素子の別の態様を示す断面図である。第５図は
本発明における液晶分子の配向状態を模式的に示
す平面図である。第６図及び第７図は一軸性処理
方向と平均的分子軸方向のなす角度θ及び光学的
コントラストと液晶層の厚さとの関係を表わす説
明図である。第８図は、斜方蒸着法で用いる装置
の断面図である。第９図Ａ，ａは、本発明液晶素
子を模式的に示す平面図である。第９図Ａ，ｂは
選択された走査電極の信号を示す説明図である。
第９図Ａ，ｃは選択されない走査電極の信号を示
す説明図である。第９図Ａ，ｄは選択された信号
電極の情報信号を示す説明図である。第９図Ａ，
ｅは選択されない信号電極の情報信号を示す説明
図である。第９図Ｂ，ａは画素Ａの液晶に印加さ
れる電圧の波形図である。第９図Ｂ，ｂは画素Ｂ
の液晶に印加される電圧の波形図である。第９図
Ｂ，ｃは画素Ｃの液晶に印加される電圧の波形図
である。第９図Ｂ，ｄは画素Ｄの液晶に印加され
る電圧の波形図である。第１０図Ａ，ａは別の具
体例における選択された走査電極の信号を示す説
明図である。第１０図Ａ，ｂは別の具体例におけ
る選択されない走査電極の信号を示す説明図であ
る。第１０図Ａ，ｃは別の具体例における選択さ
れた信号電極の情報信号を示す説明図である。第
１０図Ａ，ｄは別の具体例における選択されない
信号電極の情報信号を示す説明図である。第１０
図Ｂ，ａは別の具体例における画素Ａの液晶に印
加される電圧の波形図である。第１０図Ｂ，ｂは
別の具体例における画素Ｂの液晶に印加される電
圧の波形図である。第１０図Ｂ，ｃは別の具体例
における画素Ｃの液晶に印加される電圧の波形図
である。第１０図Ｂ，ｄは別の具体例における画
素Ｄの液晶に印加される電圧の波形図である。第
１１図ａ、第１１図ｂ、第１１図ｃおよび第１１
図ｄは信号電極に印加する電圧の波形例を示す説
明図である。 ５００；ラビング方向、５０１；ラビング方向
と平行となつているSmA相での平均分子軸方向、
５０２；SmC*相での第１の平均分子軸方向、５
０２′；SmC*相での第２の平均分子軸方向、５
０３；SmC*相での電圧印加時の飽和した第３の
平均分子軸方向、５０３′；SmC*相での電圧印
加時の飽和した第４の平均分子軸方向、５０４；
クロスニコルの一方の偏光子の偏光軸方向、５０
６；クロスニコルの他方の偏光子の偏光軸方向、
５０５；基板面、θ；電極間の電圧を零とした時
のSmC*での第１の平均分子軸方向５０２とSmA
相での平均分子軸方向５０１とのなす角度、Ｈ；
電圧印加時のSmC*相での飽和した第３の平均分
子軸方向５０３とSmA相での平均分子軸方向５
０１とのなす角度。
を模式的に示す斜視図である。第３図Ａは本発明
の液晶光学素子を示す平面図で、第３図Ｂはその
Ａ−Ａ断面図である。第４図は、本発明の液晶光
学素子の別の態様を示す断面図である。第５図は
本発明における液晶分子の配向状態を模式的に示
す平面図である。第６図及び第７図は一軸性処理
方向と平均的分子軸方向のなす角度θ及び光学的
コントラストと液晶層の厚さとの関係を表わす説
明図である。第８図は、斜方蒸着法で用いる装置
の断面図である。第９図Ａ，ａは、本発明液晶素
子を模式的に示す平面図である。第９図Ａ，ｂは
選択された走査電極の信号を示す説明図である。
第９図Ａ，ｃは選択されない走査電極の信号を示
す説明図である。第９図Ａ，ｄは選択された信号
電極の情報信号を示す説明図である。第９図Ａ，
ｅは選択されない信号電極の情報信号を示す説明
図である。第９図Ｂ，ａは画素Ａの液晶に印加さ
れる電圧の波形図である。第９図Ｂ，ｂは画素Ｂ
の液晶に印加される電圧の波形図である。第９図
Ｂ，ｃは画素Ｃの液晶に印加される電圧の波形図
である。第９図Ｂ，ｄは画素Ｄの液晶に印加され
る電圧の波形図である。第１０図Ａ，ａは別の具
体例における選択された走査電極の信号を示す説
明図である。第１０図Ａ，ｂは別の具体例におけ
る選択されない走査電極の信号を示す説明図であ
る。第１０図Ａ，ｃは別の具体例における選択さ
れた信号電極の情報信号を示す説明図である。第
１０図Ａ，ｄは別の具体例における選択されない
信号電極の情報信号を示す説明図である。第１０
図Ｂ，ａは別の具体例における画素Ａの液晶に印
加される電圧の波形図である。第１０図Ｂ，ｂは
別の具体例における画素Ｂの液晶に印加される電
圧の波形図である。第１０図Ｂ，ｃは別の具体例
における画素Ｃの液晶に印加される電圧の波形図
である。第１０図Ｂ，ｄは別の具体例における画
素Ｄの液晶に印加される電圧の波形図である。第
１１図ａ、第１１図ｂ、第１１図ｃおよび第１１
図ｄは信号電極に印加する電圧の波形例を示す説
明図である。 ５００；ラビング方向、５０１；ラビング方向
と平行となつているSmA相での平均分子軸方向、
５０２；SmC*相での第１の平均分子軸方向、５
０２′；SmC*相での第２の平均分子軸方向、５
０３；SmC*相での電圧印加時の飽和した第３の
平均分子軸方向、５０３′；SmC*相での電圧印
加時の飽和した第４の平均分子軸方向、５０４；
クロスニコルの一方の偏光子の偏光軸方向、５０
６；クロスニコルの他方の偏光子の偏光軸方向、
５０５；基板面、θ；電極間の電圧を零とした時
のSmC*での第１の平均分子軸方向５０２とSmA
相での平均分子軸方向５０１とのなす角度、Ｈ；
電圧印加時のSmC*相での飽和した第３の平均分
子軸方向５０３とSmA相での平均分子軸方向５
０１とのなす角度。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 少なくとも１つの偏光子と、電極を設け、少
なくとも一方を一軸性配向処理した一対の基板及
びらせん構造の形成を抑制するのに十分な基板間
間〓に配置させた一軸異方相を生じるカイラルス
メクテイツク夜晶を有する液晶セルとを備えた液
晶光学素子において、 前記偏光子の偏光軸と一軸異方相の軸とのなす
角度が前記電極間に一方向の電圧を印加した時の
カイラルスメクテイツク液晶の平均分子軸方向と
一軸異方相の軸とのなす角度より小さいことを特
徴とする液晶光学素子。 ２ 前記一軸異方相がスメクテイツクＡ相である
特許請求の範囲第１項記載の液晶光学素子。 ３ 前記一軸性配向処理がラビング処理である特
許請求の範囲第１項記載の液晶光学素子。 ４ 前記一軸性配向処理が斜方蒸着処理である特
許請求の範囲第１項記載の液晶光学素子。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59076819A JPS60220316A (ja) | 1984-04-16 | 1984-04-16 | 液晶光学素子 |
| US06/720,084 US4712873A (en) | 1984-04-16 | 1985-04-04 | Liquid crystal optical device |
| DE19853513437 DE3513437A1 (de) | 1984-04-16 | 1985-04-15 | Optische fluessigkristall-vorrichtung |
| FR8505614A FR2563018B1 (fr) | 1984-04-16 | 1985-04-15 | Dispositif optique a cristal liquide |
| GB08509705A GB2159635B (en) | 1984-04-16 | 1985-04-16 | Liquid crystal device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59076819A JPS60220316A (ja) | 1984-04-16 | 1984-04-16 | 液晶光学素子 |
Related Child Applications (3)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4124984A Division JPH077164B2 (ja) | 1992-05-18 | 1992-05-18 | 液晶装置 |
| JP4124985A Division JPH0760229B2 (ja) | 1992-05-18 | 1992-05-18 | 液晶装置 |
| JP11471593A Division JPH06202079A (ja) | 1993-05-01 | 1993-05-17 | 液晶装置の駆動法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60220316A JPS60220316A (ja) | 1985-11-05 |
| JPH0346807B2 true JPH0346807B2 (ja) | 1991-07-17 |
Family
ID=13616277
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59076819A Granted JPS60220316A (ja) | 1984-04-16 | 1984-04-16 | 液晶光学素子 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4712873A (ja) |
| JP (1) | JPS60220316A (ja) |
| DE (1) | DE3513437A1 (ja) |
| FR (1) | FR2563018B1 (ja) |
| GB (1) | GB2159635B (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0182509B1 (en) * | 1984-11-14 | 1992-04-08 | Nortel Networks Corporation | Two-dimensional optical information processing apparatus |
| US4941736A (en) * | 1985-04-23 | 1990-07-17 | Canon Kabushiki Kaisha | Ferroelectric liquid crystal device and driving method therefor |
| US4898456A (en) * | 1985-04-23 | 1990-02-06 | Canon Kabushiki Kaisha | Liquid crystal optical device |
| JPS61249019A (ja) * | 1985-04-26 | 1986-11-06 | Canon Inc | 液晶素子 |
| JPH0644120B2 (ja) * | 1985-05-08 | 1994-06-08 | チッソ株式会社 | 液晶表示素子 |
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