JPS61204615A - 液晶素子 - Google Patents

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、液晶表示素子や液晶−シャッタアレ（等に適
用する液晶素子に関し、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。

〔従来の技術〕

従来の液晶素子としては、例えばエム・シャット（Ｍ、
５ｃｈａｄｔ）とダブリュー・ヘルフリツヒ（Ｗ、Ｈｅ
１ｆｒｉｃｈ）著″アプライド・フィジックス・レダー
ズ”　（”　Ａ　ｐ　ｐ　１ｉｅｄ　　Ｐｈｙｓｉｃｓ
　　Ｌｅｔｔｅｒｓ″）第１８巻、第４号（１９７１年
２月１５日発行）、第１２７頁〜１２８頁の″ボルテー
ジ・ディペンダント−オプティカル−７クテイビテイー
〇オプ拳７舎ツイステツド・ネマチック・リキッド・ク
リスタル”（”Ｖｏｌｔａｇｅ　　Ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ
　　０ｐｔｉｃａｉ　　　Ａｃｔｉｖｉｔｙ　　ｏｆ　
　ａ　　Ｔｗｉｓｔｅｄ　　Ｎｅｍａｔｉｃ　　Ｌｉｑ
ｕｉｄ　　Ｃｒｙｓｔａ１″）に示されたツィステッド
・ネマチック（ｔｗｉｓｔｅｄ　　ｎｅｍａｔｉｃ）液
晶を用いたものが知られている。このＴＮ液晶は１画素
密度を高くしたマトリクス電極構造を用いた時分割駆動
の時、クロストークを発生する問題点がある為、画素数
が制限されていた。

又　各画素に薄膜トランジスタによるスイッチング素子
を接続し、各画素毎をスイッチングする方式の表示素子
が知られているが、基板上に薄膜トランジスタを形成す
る工程が極めて煩雑な上、大面積の表示素子を作成する
ことが難しい問題点がある。

この様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、クラーク（Ｃ１
ａｒｋ）およびラガウエル（Ｌａｇｅ　ｒｗａ　ｌ　Ｉ
）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
性を有する液晶としては、一般に、カイラルスメクティ
ックＣ相（ＳｍＣ”）又はＨ相（Ｓ　ｍＨ末）。

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
光学安定状！島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、極めて速やかに丘記
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、かなり木質的な改善が得られ
る。この点は、本発明と関連して、以下ｔこ、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強誘
電性液晶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、電界の印加状態とは無
関係に、上記２つの安定状態の間での変換が効果的に起
るような分子配列状態にあることが必要である。

例えばＳｍＣ”又はＳｍＨ”相を有する強誘電性液晶に
ついては、ＳｍＣ”又はＳｍＨ”相を有する液晶分子層
が基板面に対して垂直で、したがっ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
る強誘電性液晶素子においては、このようなドメイン構
造を有する液晶の配向状態が、必ずしも満足に形成され
なかったために、充分な特性が得られなかったのが実情
である。

たとえば、Ｃ１ａｒｋらによれば、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、基板間に小間隔で平行なリッジ（ｒｉｄｇｅ
）を配列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
ものではなかった。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薄層
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。又、セル内に平行な
リッジを配列する方法では、それのみによっては、安定
な配向効果を与えられない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明の目的は、上述した事情に鑑み、高速応答性、高
密度画素と大面積を有する表示素子、或いは高速度のシ
ャッタスピードを有する光学シャッター等として潜在的
な適性を有する強誘電性液晶素子において、従来問題で
あったモノドメイン形成性ないしは初期配向性を改善す
ることにより、その特性を充分に発揮させ得る強誘電性
液晶素子を提供することにある。

〔作用〕

本発明者らは、前述の目的に沿って研究した結果、液晶
を挟持する一対の平行基板のうち少なくとも一方の基板
の面がラビング等による一軸性配向処理効果と一対の基
板間に配置したストライプ状の側壁を有する構造部材の
配列による効果を併用するとともに、カイラルスメクテ
イツク相を示す液晶を２種以上含有し、該２種以上の液
晶のうち少なくとも１種をコレステリック相を示す液晶
とした液晶組成物のスメクテイツク相、例えばＳｍＡ（
スメクテイツクＡ相）、カイラルスメクテイック相等を
該スメクテイツク相より高温側の相、例えばコレステリ
ック相（カイラルネマチック相）、ネマチック相、等吉
相からの徐冷による相転移を用いた場合、スメクテイツ
ク相のモノドメインを形成することができ、この結果強
誘電性液晶の双安定性に基づく素子の作動と液晶層のモ
ノドメイン性を両立し得る構造の液晶素子が得られるこ
とを見い出した。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の液晶素子は、前述の知見に基づくものであり、
より詳しくは、一対の平行基板間に液晶を挟持させてな
る液晶素子において、該一対の平行基板のうちの第１の
基板の液晶と接触する倒の面には、それぞれ側壁を有す
る複数の構造部材がストライプ状に配置され、第２の基
板の液晶と接する側の面には、前記第１の基板上の複数
の構造部材の延長方向とほぼ平行もしくは垂直な方向の
一軸性配向処理が施されているとともに、少なくともカ
イラルスメクテイツク相を示す液晶を２種以上含有し、
該２種以上の液晶のうち少なくとも１種をコレステリッ
ク相を示す液晶とした液晶組成物のスメクテイツク相を
該スメクティツク相より高温側の相からの徐冷による相
転移により形成した点に特徴を有している。

〔実施例〕

以下、必要に応じて図面を参照しつつ１本発明を更に詳
細に説明する。

本発明で用いる液晶は、強誘電性を有するものであって
、具体的にはカイラルスメクテイツクＣ相（ＳｍＣ”）
、Ｈ相（ＳｍＨ”）、Ｉ相（ＳｍＩ”）、Ｊ相（ＳｍＪ
”）、に相（ＳｍＫ”）、Ｇ相（Ｓ　ｍＧ　”）又はＦ
相（ＳｍＦ”）を有する液晶を用いることができる。

本発明の強誘電性液晶素子で用いることができる液晶の
具体例は、下記のとおりである。

本発明の液晶組成物に用いるカイラルスメクテイツク相
を示す液晶の具体例を表１に示す。

カイラルスメクテイツク相を示し、さらにコレステリッ
ク相を示す液晶の具体例を表２に表　　　　１ カイライルスメクテイツク相を示す液晶の具体例（化合
物名、構造式及び相転移点） −メチルブチル−α−シアノシンナメー）　（ＤＯＢＡ
ＭＢＣＣ）−メチルブチルーα−シアノシンナメート（
ＴＤＯＢＡＭＢＣＣ）−メチルブチル−α−クロロシン
ナメー）　（ＯＯＢＡＭＢＣＣ）−メチルブチル−α−
メチルシンナメート−ＣＯＯＣＨ２ＣＨＣ２Ｈ５ 木 ４．４′−７ゾキシシンナミツクアシツドービス（２−
メチルブチル）エステル表　　　　２ カイライルスメクティック相を示す液晶の具体例（化合
物名、構造式及び相転移点） ４−（２’−メチルブチル）フェニル−４′オクチルオ
キシビフェニル−４−カルボキシレート７８℃　　　８
０℃　　　１２８．３℃結晶　；＝　Ｓｍ３　　；＝　
ＳｍＣ木　；＝　ＳｍＡ；＝　　コレステリック相　；
＝　等吉相ビフェニル−４′−力ルポキシレート ４−才クチルオキシフェニル−４−（２”−メチルブチ
ル）ビフェニル−４′一方ルポキシレート ビフェニルー４′−カルボキシレート ；　コレステリック相　；−等方相 これらのカイラルスメクテイツク相を示す液晶又はコレ
ステリック相を示す液晶は、それぞれ２種以上組合せて
使用することもできる。

本発明で用いる液晶組成物でのカイラルスメクテイツク
相を示す液晶とコレステリック相とともにカイラルスメ
クティック相を示す液晶の割合は、使用する液晶の種類
によって相違するが、一般的にカイラルスメクティック
相を示す液晶１重量部に対してコレステリック相を示す
液晶０．１〜５０重量部、好ましくはＯ，１〜１０重ｐ
部の割合で含有することができる。

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ＳｍＣ”相又はＳｍＨ”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
め込まれた銅ブロッ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為に、セルの例を
模式的に描いたものである。２１ａと２１ｂは、Ｉｎ２
Ｏ３，５ｎ０２あるいはＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ−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ＳｍＣ”相又はＳｍ
Ｈ”相の液晶が封入されている。太線で示した線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）　（Ｐ土）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）　（Ｐ上）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、細長い形状を看しており、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。

本発明の液晶素子で好ましく用いられる液晶セルｌ＋　
矛の阿七ル＃令Ｌ７痛ビｒ偏９１ヂ１０ｕ−以下）する
ことができる、このように液晶層が薄くなることにした
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、非らせん構造を採り
、その双極子モーメントＰａまたはＰｂは上向き（３４
ａ）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２図に示す如く一定の閾値以上の極
性の異る電界Ｅａ又はＥｂを電圧印加手段３１ａと３１
ｂ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か或いは第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１例えば第２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の安定状態
３３ｂ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っている。又、与える電界Ｅ
ａが一定の閾値を越えない限り、それぞれの配向状態に
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
け薄い方が好ましい。

この様な強誘電性を有する液晶で素子を形成するに当た
って最も問題となるのは、先にも述べたように、ＳｍＣ
寛相又はＳｍ）ｌ寡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
あり、この点に解決を与えることが本発明の主要な目的
である。

第３図（Ａ）−（Ｃ）は、本発明の液晶素子の一実施例
を示している。第３図（Ａ）は同実施例の斜視図であり
、第３図（Ｂ）はその側面の断面図、第３図（Ｃ）はそ
の正面の断面図である。但し第３図（Ａ）においては、
液晶ならびに偏光子の図示は省略しである。

第３図（Ａ）−（Ｃ）において、ガラス板またはプラス
チック板などからなる基板ｌｏｔのＬに、複数の電極１
０２からなる電極群（例えば走査電極群を構成）が、所
定のパターンにエツチング等により形成されている。更
に、これら電極１０２と交互に且つ並列する位置関係で
、ストライプ形状で複数配置された側壁１０６および１
０７を有するスペーサ部材１０４が形成されている。

さらに基板１０１上のスペーサ部材１０４形成部を除き
電極１０２を覆って絶縁膜１０３が形成されている。

スペーサ部材１０４は、例えば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、ユリャ樹脂、アクリル樹脂などの樹脂類
、或いは感光性ポリイミド、感光性ポリアミド、環化ゴ
ム系フォトレジスト、フェノールノボラック系フォトレ
ジスト或いは電子線フォトレジスト　（ポリメチルメタ
クリレート、エポキシ化−１，４−ポリブタジェンなど
）などから選択して形成することが好ましい。

絶縁膜１０３は、電極１０２から液晶層への電荷の注入
を防止する機能を有し、例えば−酸化ケイ素、二酸化ケ
イ素、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、などの化合物を用いて
例えば蒸着により被膜形成して得ることができる。また
それ以外にも、例えば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、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
、ユリャ樹脂やアクリル樹脂などの樹脂類の塗膜として
形成することもできる。絶縁膜１０３の膜厚は、材料の
もつ電荷注入防止能力と、液晶層の厚さにも依存するが
１通常５０人〜５壓、好適には、５００人〜５０００人
の範囲で設定される。一方、液晶層の層厚は、液晶材料
に特有の配向のし易さと素子として要求される応答速度
に依存するが、スペーサ部材１０４の高さによって決定
され、通常０．２ｊＬ〜２００ル、好適には、０．５ｐ
〜１０戸の範囲で設定される。又、スペーサ部材１０４
の幅は、ａ常０．５ｇ〜５０ル、好適にはｔｇ〜２０Ｊ
Ｌの範囲で設定される。スペーサ部材１０４のピッチ（
間隔）は、あまり大きすぎると液晶分子の均一な配向性
を阻害し、一方、あまり小さ過ぎると液晶光学素子とし
ての有効面積の減少を招く。この為、通常１０井〜２ｍ
ｍ、好適には。

５０〜７００ｗの範囲でピッチが設定される。

これらスペーサ部材１０４は、例えばスクリーン印刷等
の各種印刷法、或いは、より好ましくはフォトリソグラ
フィー、電子線リソグラフィー等の技術により所定のパ
ターンならびに寸法に形成される。

本発明の液晶素子は、上記のようにして処理された基板
１０１と平行に重ね合されたもう一方の基板１１０を備
えており、この基板１１０の上には複数の電極（たとえ
ば信号電極）１１１からなる電極群と、更にその上に絶
縁膜１１２か形成されている。複数の（信号）電極１１
１と　もう一方の複数の（走査）電極１０２は　マトリ
クス構造で配線されることができる。基板１１０上の絶
縁膜１１２は、前述の絶縁膜１０３と同様に液晶層１０
５に流れる電流の発生を防止するものであり、前述の絶
縁膜１０３と同様の物質によって被膜形成される。本発
明に従い、この基板１０１の絶縁膜１１２のなす平面１
１３には一軸配向性処理を行ない、その配向方向を、前
記基板１０１上のスペーサ部材１０４の延長方向とほぼ
平行（すなわち、これら二方向のなす角度をθとして、
好ましくは０＠≦０く１５″）または直交（好ましくは
、８０’＜θ＜１００”）させる。この際、これら二方
向のなす角度θを直交した場合の液晶セルは、角度θを
平行とした場合の液晶セルと比較して配向欠陥を生じる
傾向が大きく、特に一軸性配向処理として下達のラビン
グ処理を適用した場合では角度θを平行とした液晶セル
の方が角度０を直交とした液晶セルに較べ配向欠陥のな
いモノドメインを形成することができる６本発明者等の
研究によれば、このような平行または直交関係が満たさ
れないと、スペーサのエツジ部分で液晶分子の配向が乱
れたり、記憶作用を有するセルにおいては、双安定状態
間でのスイッチングがうまく行なわれない現象が生じる
。但し上記したθの範囲表現からもわかるように、１５
＠程度までのずれは実用上問題ない。このような一軸配
向性処理は、ＴＮ型液晶セルについてよく知られている
ように、絶縁膜１１２をビロード、布または紙などによ
りラビング処理するか、或いは絶縁膜１１２の斜め蒸着
法により達成することができる。

なお上記したような一軸配向性処理は、基本的には基板
１０１については行なう必要はないが、基板ｌＯ１につ
いても行なうことができ。

この際は、スペーサ部材１０４の延長方向とほぼ平行ま
たは直交する一軸配向性処理後に、絶縁膜１０３を蒸着
により形成するか、或いは絶縁膜１０３の形成後に一軸
配向性処理を行ない、その後に絶縁膜１０３のなす面１
０８の配向処理効果を選択的に除くことにより、スペー
サ部材１０４の側壁１０６および１０７に選択的に配向
処理効果を付与することが、得られる液晶素子の応答速
度を速くする為に望ましい。

本発明の液晶素子には、一対の平行基板１０１と１１０
の両側、すなわち基板１０１と１１０を挟む一対の偏光
手段（偏光子１１４と検光子１１５）を用いることがで
きる。偏光子１１４と検光子１１５としては、通常の偏
光板、偏光膜や偏光ビームスプリッタ−を用いることが
でき、この際、この偏光手段をクロスニコル状態又はパ
ラレルニコル状態で、配置することが可能である。

本発明の液晶素子は、一対の平行基板を上記したスペー
サ部材の延長方向と一軸性配向処理方向の相互関係を満
たすように固定し、それらの周辺をエポキシ系接着剤や
低融点ガラスで封止した後、強誘電性液晶を封入し等方
（ｉｓｏｔｒｏｐｉｃ）相にまで加熱した状態より、精
密に温度コントロールし乍ら徐冷することによって、得
ることができる。

上記においては、本発明の液晶素子を、その好ましい一
実施例に基づいて説明した。しかしながら本発明の範囲
内で、上記実施例を種々変形することができることは、
容易に理解できよう。たとえば、上記例においてスペー
サ部材１０４として説明した部材は、液晶に対して必要
な壁効果を及ぼすための側壁を有するならば、一対の平
行基板の両方に接触してスペーサ部材としても機能する
ものでなくてもよい。

但し上述の例からも分る通り、スペーサ部材は好ましい
構造部材の例であり、又、スペーサ部材１０４が直線に
沿って、ドツト状に配置した変形ストライプ状スペーサ
とすることも可能である。また、電極は上記した単純ス
トライプ状のマトリクス電極に限らず、他の形状、例え
ば７セグメント構造の電極配線で形成されていてもよい
。

以下、本発明の液晶の具体的な製造例を説明する。

実施例１ 一対（７）　Ｉ　Ｔ　Ｏ（Ｉ　ｎ　ｄ　ｉ　ｕ　ｍ　−
Ｔ　ｉ　ｎ　−０ｘｉｄｅ）からなるストライプ状のパ
ターン電極が形成された基板の一方に、ポリイミド膜を
１５００人程度０膜厚で形成し、一方向にラビング処理
した。また他方の基板にはポリイミド膜を２Ｂｍの膜厚
で形成し、フォトエツチングにより、２００　ｐｍピッ
チで巾２０ｐｍのストライプ状スペーサを形成した。

ポリイミドとしては、東し社製５Ｐ−５１０ヲ用い、そ
のＮ−メチルピロリドン溶液をディッピングもしくはス
ピナーコーティングにより塗布してポリイミド膜形成し
た。

エツチングは、ヒドラジン：　Ｎａ０Ｈ＝　１　：ｌの
混合液をエツチング液として、これを３０℃に昇温し、
ポリイミド膜を形成した基板を３分間浸漬してエツチン
グを行なった。

以りの工程で作成した一対の電極基板を、ストライプ状
のスペーサの方向とラビング方向をほぼ平行に一致させ
て液晶セル（セル厚；２μｍ）を構成した。

この液晶セルに等吉相の下記組成物Ａを注入した後に、
セルの温度を５℃／時間の割合で徐冷し、ＳｍＣ）ｋの
液晶セルを作成した。このＳｍＣ＊の液晶セルを偏光顕
微鏡で観察したところ、配向欠陥を生じていない非らせ
ん構造のモノドメインが形成之れでいることが判明した
。

紅ＪＬ９虻Ａ ＤＯＢＡＭＢＣ１００重量部 ４−へキシルオキシフェニル−４− （２″−メチルブチル）ビフェニル −４′−力ルポキシレート　　　　　８重量部実施例２
〜５ 前記実施例１で用いた組成物Ａに代えて、下記組成物Ｂ
（実施例２）　、　Ｃ（実施例３）、Ｄ（実施例４）、
及びＥ（実施例５）を用いたほかは、実施例１と全く同
様の方法で液晶セルを作成し、それぞれのＳ　ｍ　Ｃ＊
の液晶セルを偏を頭諧紬で調寄１、たとこ馬、何れの場
合でも配向欠陥を生じていない非らせん構造のモノドメ
インの形式が確認できた。

虹皮１」 ＤＯＢＡＭＢＣ１００重量部 ４−へブチルフェニル−４− （４ニーメチルヘキシル）ビフェニル −４′−カルボキシレート　　　　　５重量部虹處ｊ匹 ＤＯＢＡＭＢＣ１００重量部 ４−（２’−メチルブチル）フェニル−４′−オクチル
オキシビフェニル −４−カルボキシレート　　　　１２重量部虹底上Ｊ ＨＯＢＡＣＰＣ１００重量部 ４−（２’−メチルブチル）フェニル −４′−才クチルオキシビフェニル −４−カルボキシレート　　　　１２重量部虹車重」 ＤＯＢＡＭＢＣ１００重量部 ４−（２’−メチルブチル）フェニル −４′−才クチルオキシビフェニル −４−カルボキシレート　　　　　８重量部４−オクチ
ルオキシフェニル−４− （２”−メチルブチル）ビフェニル −４′−力ルポキシレート　　　　　８重量部実施例６ 一対のＩＴＯからなるストライプ状のパターン電極が形
成された基板の一方に、ポリイミド膜を１５００人程度
０膜厚で形成し、一方向にラビング処理した。また他方
の基板にはポリイミド膜を２ｇｍの膜厚で形成し、フォ
トエツチングにより、２００　Ｂｍピッチで巾２０ＪＬ
ｍのストライプ状スペーサを形成し、ストライプ状のス
ペーサの方向と平行にラビング処理した。

ポリイミドとしては、東し社製５Ｐ−５１０を用い、そ
のＮ−メチルピロリドン溶液をディッピングもしくはス
ピナーコーティングにより塗布してポリイミド膜を形成
した。

エツチングは、ヒドラジン：　Ｎａ０Ｈ＝　ｌ　：ｌの
混合液をエツチング液として、これを３０°Ｃに昇温し
、ポリイミド膜を形成した基板を３分間浸漬してエツチ
ングを行なった。

以上の工程で作成した一対の電極基板を、ストライプ状
のスペーサの方向とラビング方向をほぼ平行に一致させ
て液晶セル（セル厚；２終ｍ）を構成した。

この液晶セルに実施例１で用いた等吉相の組成物Ａを注
入した後に、セルの温度を５℃／時間の割合で徐冷し、
ＳｍＣ＊の液晶セルを作成した。このＳｍｃ＊の液晶セ
ルを偏光顕微鏡で観察した処、配向欠陥を生じていない
非らせん構造のモノドメイが形成されていた。

実施例７ 実施例１において、一対の基板を、それらのラビング処
理方向とストライプ状スペーサの延長方向が直交するよ
うに組合わせ、それ以外は実施例１と同様にして液晶セ
ルを構成した。

この液晶セルを偏光顕微鏡で観察した処、ストライプ状
スペーサのエッヂ部付近に若干の配向欠陥が観察された
。

実施例８ 一対のＩＴＯからなるストライプ状のパターン電極が形
成された基板の一方に、ポリイミド膜を１０００人程度
０膜厚で形成し、一方向にラビング処理した。また他方
の基板にはポリイミド膜を２ｇｍの膜厚で形成し、フォ
トエツチングにより、２００μｍピッチで巾２０ｇｍの
ストライプ状スペーサを形成した。

ポリイミドとしては、東し社製５Ｐ−５ｔ　。

を用い、そのＮ−メチルピロリドン溶液をディッピング
もしくはスピナーコーティングにより塗布してポリイミ
ド膜形成した。

エツチングは、ヒドラジン：　Ｎａ０Ｈ＝　ｌ　：ｌの
混合液をエツチング液として、これを３０℃に昇温し、
ポリイミド膜を形成した基板を３分間浸漬してエツチン
グを行なった０次いで、このストライプ状スペーサが形
成されている基板上に前述と同様のポリイミド膜を全面
に亘って形成した。但し、この時のポリイミドの膜厚を
１０００人とした０次いで、このポリイミド膜の表面に
ストライプ状スペーサの延長方向と平行方向にラビング
処理を施した。

以上の工程で作成した一対の電極基板を。

それぞれのラビング方向が平行となる様にセル組（セル
厚；２ｐｍ）みし、このセル中に等吉相下の組成物Ａを
注入し、徐冷によって非らせん構造のＳｍＣ＊ｍＣ上ル
を作成してから。

例１と同様の方法で観察したところ、同様の結果が得ら
れた。

この液晶セルは、他の実施例で用いた液晶セルに比較し
て数日間放置後〒もＳｍＣ＊には配向欠陥を生じない安
定したモノドメインを形成していることが判明した。

さらに、この液晶素子に２０Ｖで１ｍ５ｅのパルス信号
を印加して駆動させたところ、実施例１の場合と較べ、
明状態と暗状態のコントラストが大きくなることが判明
した。

比較例１ 実施例１の液晶セルを作成した際のセル組み時に、一対
の電極基板を、ストライプ状スペーサの方向とラビング
方向とのなす角度θを２５°に設定して、重ね合せた他
は、実施例１と同様の方法で非らせん構造のＳｍＣ）ｋ
液晶セルを作成した。

このＳｍＣ木液晶セルを実施例１と同様の方法で観察し
たところ、ストライプ状スペーサのエッヂ付近に無数の
配向欠陥に帰因する黒すじ状態が観察され、この黒すじ
体が電極形成部を覆っており、この一対の電極間に互い
に極性の異なる２種の電極信号を印加しても、この黒す
じ体が形成されている部分では双安定性を全く示さない
ことが判明した。

比較例２ 実施例９の液晶セルを作成した際に用いたストライプ状
スペーサとポリイミド膜を設けた電極基板と同一のもの
を用意し、このポリイミド膜の表面にストライプ状スペ
ーサの延長方向に対して角度２５°の方向にラビング処
理を施した。

次いで、実施例９で使用した片側の電極基板と同一のも
のを用意し、これに一方向にラビング処理を施した。

この２枚の電極基板をそれぞれのラビング方向が平行と
なる様に重ね合せてからセル組みし、以下、実施例１と
同様の手順で非らせん構造のＳｍＣ）ｋ液晶セルを作成
してから、この液晶セルを実施例りと同様の方法で観察
したところ、やはり比較例１と同様にディスプレイデバ
イスとしては致命的な配向欠陥が観察された。

又、前述と同様に一対の電極間に電気信号を印加したが
　双安定性は全く示していなかった。

〔発明の効果〕

前記したように、本発明によれば、一対の電極基板の一
方の電極基板にストライプ状の側壁を有する構造ｉ材（
好ましくは兼スペーサ）を形成し、他方の基板に一軸性
配向処理（例えば、ラビング）を行ない、その処理方向
を上記構造部材とほぼ平行もしくは直交する方向に規制
するとともに、液晶として、カイラルスメクテイツク相
を示す液晶を２種以上含有し、該２種以上の液晶のうち
少なくとも１種をコレステリック相を示す液晶とした液
晶組成物を用いることにより、特に欠陥の現われやすい
記憶状態においてもスペーサエツジでの欠陥を除くこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、カイラルスメクティック液晶を用いた液晶素
子を模式的に示す斜視図である。第２図は、同液晶素子
の双安定性を模式的に示す斜視図である。第３図（Ａ）
は、本発明の液晶素子の斜視図、第３図（Ｂ）はその側
断面図、第３ｒｉ！Ｊ（Ｃ）はその正断面図である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）一対の基板間に液晶を配置した液晶素子に於いて
   、前記一対の基板のうち一方の基板がストライプ状に配
   列した側壁を有する複数の構造部材を有し、前記一対の
   基板のうち少なくとも一方の基板が前記複数の構造部材
   の延長方向とほぼ平行又は垂直な方向に一軸性配向処理
   が施されているとともに、カイラルスメクテイツク相を
   示す液晶を２種以上含有し、該２種以上の液晶のうち少
   なくとも１種をコレステリツク相を示す液晶とした液晶
   組成物のスメクテイツク相を該スメクテイツク相より高
   温側の相からの相転移により形成したことを特徴とする
   液晶素子。
2. （２）前記側壁を有する複数の構造部材が、一対の基板
   間のストライプ状スペーサー部材として機能し、かつ強
   誘電性液晶に双安定性を付与するに適当な厚さを有する
   特許請求の範囲第１項に記載の液晶素子。
3. （３）前記側壁を有する複数の構造部材の延長方向と前
   記一軸性配向処理方向のなす角度θが、０°≦θ＜１５
   °または８０°＜θ＜１００°の関係を満たす特許請求
   の範囲第１項に記載の液晶素子。