JPS61205918A - 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−シャッタアレイ等に適
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１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・へルフリツヒ（Ｗ、Ｈｅ
１ｆｒｉｃｈ）著″アプライド・フィジックス・レダー
ス″（”Ａｐｐｌｉｅｄ　　Ｐｈｙｓｉｃｓ　　Ｌｅｔ
ｔ　ｅ　ｒ　ｓ　”　）第１８巻、第４号（１９７１年
２月１５日発行）、第１２７項〜１２８項の”ボルテー
ジ−ディペンダント・オプティカル・アクティビティ−
・オブ番ア争ツィステッドφネマチック会リキッド・ク
リスタル＝　（”Ｖｏ　１ｔａｇｅ　　Ｄｅｐｅｎ−ｄ
ｅｎｔ　　０ｐｔｉｃａｌ　　Ａｃｔｉｖｉｔｙ　　ｏ
ｆ　　ａ　　ＴｗｉｓＬｅｄ　　Ｎｅｍａｔｉｃ　　Ｌ
ｉｑｕｉｄ　　Ｃｒｙｓｔａｌ”）に示されたツィステ
ッド・ネマチック（ｔｗｉｓｔｅｄ　　ｎｅａ＋ａｔｉ
ｃ）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ため
、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、カイラルスメクテイ
ツクＣ相（ＳｍＣ”）又はＨ相（ＳｍＨ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りツジ（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、降温過程でコレス
テリック相からスメクテイツクＡ相及びカイラルスメク
テイツク相に相転移を生じ、る液晶の少なくとも１種と
降温過程で等方相からコレステリック相及び液晶相に又
は降温過程で等方相からコレステリック相、スメクテイ
ツク相及び結晶相に相転移を生じる液晶の少なくとも１
種とを含有した液晶組成物のスメクテイツク相１例えば
ＳｍＡ　（スメクテイツクＡ相）、カイラルスメクテイ
ツク相等を該スメクテイッ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、等方相からの徐冷による相転移を用いた場合、ス
メクティ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側の面には、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、降温過程でコ
レステリック相からスメクテイツクＡ相及びカイラルス
メクテインク相に相転移を生じる液晶の少なくとも１種
と降温過程で等方相からコレステリック相及び液晶相に
又は降温過程で等方相からコレステリック相、スメクテ
イツク相及び結晶相に相転移を生じる液晶の少なくとも
、１種とを含有した液晶組成物のスメクティック相を該
スメクテイ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、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太）、Ｊ相（ＳｍＪ
”）、に相（ＳｍＫＸ）、Ｇ相（ＳｍＧ”）又はＦ相（
ＳｍＦ”）を有する液晶を用いることができる。

前述の降温過程で等方相からコレステリック相、スメク
テイツクＡ相（ＳｍＡ）およびカイラルスメクテイツク
相に相転移を生じる液晶（すなわち、カイラルスメクテ
ィック相を示す液晶）の具体例を表１に示す、一方、降
温過程で等方相からコレステリック相および結晶相に又
は等方相からコレステリック相、ＳｍＡｏおよび結晶相
に相転移を生じる液晶（すなわち、コレステリック相を
示す液晶）の具体例を表２に示す。

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。

表　　　　１ 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） オクチルオキシビフェニル−４−カルボキシレートビフ
ェニル−４′−カルボキシレート ；＝　コレステリック相　；＝　等方相Ｐ　−ｎ＝オク
チルオギシ安息香Ｎ−Ｐ　′−（２−メチルブチルオキ
シ）２工ニルエステル表　　　２ コレステリ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） （Ａ）　　　　コレステリルプロピオネート（Ｂ）　　
　　コレステリルノナネート（Ｃ）　　　コレステリル
パルミテート（Ｄ）　　　コレステリルノナネート ４−（２”−メチルブチル）−４’−シアノビフェニル
＼　。　、　　−５４°Ｑ　　　、　　＋、、−、、、
Ｊ　　ｉ／−；５（Ｊ−１ｊ４−（２”−メチルブチル
オキシ）−４’−シアノビフェニル結晶　；＝　コレス
テリック相　＝二　等方相４−シアノベンジリデン−４
’−（２−メチルブチル）アニリンへ　　　コレステリ
ック相　　　１／２６．５℃４−（２−メチルブチル）
−４′−へキシルオキシアゾベンゼン４−　（２−メチ
ルブチル）フェニル−４′−デシロキシベンゾエート４
−へキシルオキシ−４’−（２−メチルブチル）ベンゾ
エートこれら前述のカイラルスメクテイック相を示す液
晶又は前述のネマティック相を示す液晶は、それぞれ２
種以と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
相を示す液晶と前述のカイラルスメクテイツク相を示す
液晶の割合は、使用する液晶の種類によって相違するが
、一般的に前述のカイラルスメクテイツク相を示す液晶
１００ｆｉ量部に対して前述のコレステリック相を示す
液晶０．１〜５０重量部、好ましくは１〜２０重量部で
ある。

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、Ｉｎ２Ｏ３、Ｓ　ｎ０２あるいはＩＴＯ（Ｉｎｄｉ
ｕｍ−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Ｓ　
ｍ　Ｃ”相又は５ｖｏＨ”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
ト（Ｐ工）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ｃＰ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。

本発明の液晶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（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゛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３４
ｂ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、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ａ　３３　ａ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Ｅａ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、Ｓ　ｍ
　Ｃ”相又はＳｍＨ末梢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の上に、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１０７
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１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、
ポリバラキシリレン。

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、ボ
リスチレ゛／、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）などから選釈して形
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、ポリバラ
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ＩＩ　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、通常５０人〜５牌、好適には、５００久〜５００
０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０．２ｐ〜２００牌、好適には、Ｏ，Ｓ
ＪＬ〜１０ルの範囲で設定される。又、スペーサ部材１
０４の幅は、通常０．５終〜５０ル、好適には１ト〜２
０ｕＬ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ｉｏ＃Ｌ
〜２ｍｍ、好適には、５０〜７００ｇ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が形成されている。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．Ｊｚ
の絶縁ｌｌ１１１２は、前述の絶縁ＩＩＩ　Ｌ　Ｏ３と
同様に液晶層１０５に流れ名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０本発明に従い、この基板ｌｏｔの絶縁膜１
１２のなす平面１１３には一軸配向性処理を行ない、そ
の配向方向を、前記基板１０１五のスペーサ部材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Ｏ″≦θ＜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
して下述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θ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。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〈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１０１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１
０３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１０８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ｖ１０６および１
０７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１．１４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１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
パラレルこコル状態で、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。

但しと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】０４が直線に
沿って、ドツト状に配置した変形ストライブ状スペーサ
とすることも可能である。また、電極は上記した単純ス
トライブ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 一対のＩ　Ｔｏ　（Ｉ　ｎｄ　ｉ　ｕｍ−Ｔｉ　ｎ　−
Ｏｘ　ｉ　ｄ　ｅ）からなるストライブ状のパターン電
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。才
だ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、２００ＪＬｍピッチで巾２
０ＪＬｍのストライブ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を形成
した。

エツチングは、ヒドラジン：Ｎａ０Ｈ＝１：１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。

以上の工程で作成した一対の電極基板を。

ストライブ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；２ｇｍ）を構成した
。

この液晶セルに等方相の下記組成物Ａを注入した後に、
セルの温度を５°Ｃ／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されていることが判明した
。

紅ＪＵ区Ｌ 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　　　　　　
　　　　　１００重量部コレステリルノナネート　　　
　　５重量部実施例２〜６ 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）、Ｅ（
実施例５）及びＦ（実施例６）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
ｍＣ＊の液晶セルを偏光顕微鏡で観察したところ、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。

糺皮１」 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　　　　　　
　　　　　１００重量部４−（２”−メチルブチル）−
４′−シアノビフェニル　　　　　　　　　　　１０重
量部１０匹 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　　　　　　
　　　　　１００重量部コレステリルベンゾネート　　
　ｌＯ重量部紋底上１ ４−ペンチルフェニル−４−（４’−メチルヘキシル）
フェニル−４′−カルボキシレート１００重量部 ４−（２−メチルブチル）フェニル−４′−デシロキシ
ベンゾエート　　　　１０重量部紅ＪＩＬ上 ｐ−ｎ−オクチルオキシ安息香酸−ｐ゛−（２−メチル
ブチルオキシ）フェニルエステル　　　　　　　　　　
　１．　Ｏ０重量部４−（２−メチルブチル）フェニル
−４′−デシロキシベンゾニー）　　　　　ｔｏ重Ｌｔ
ｌ糺皮）」 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　　　　　　
　　　　　１００重量部４−（２−メチルブチル）フェ
ニル−４′−デシロキシベンツニーｈ　　　　　１．０
重量部実施例７ −・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２ｐｍの膜厚で形成し、フ
ォトエツチングにより、２００ｐｍピッチで巾２０　牌
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を形成
した。

エツチングは、ヒドラジンＨＮａＯＨ＝ｌ：１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」−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；２ｐｍ）を構成した
。

この液晶セルに実施例１で用いた等方相の組成物Ａを注
入した後に、セルの温度を５℃／時間の割合で徐冷し、
Ｓ　ｍ　Ｃ＊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
ない非らせン ん構造のモノドメイが形成されていた。

△ 実施例８ 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
スペーサのエッチ部付近に若干の配向欠陥が観察された
。

実施例９ 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２７ｚｍの膜厚で形成し、フ
ォトエツチングにより、２００７Ｌｍピッチで巾２０ｐ
ｍ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途布１、てポリイミド膜を形
成した。

エツチングは、ヒドラジンニＮａ０Ｈ＝　１　：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。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。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；２ｇｍ）
みし、このセル中に等実相下の組成物Ａを注入し、徐冷
によって非らせん構造のＳｍＣ＊液晶セルを作成してか
ら、実施例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
して数日間放置後でも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】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、ストライブ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Ｓｍ（、＊
液晶セルを作成した。

このＳｍＣ）ｋ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チ付近に無数
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１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ブ状の側壁を有する構造部材（
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、液晶として降温過程でコレステリック相
からスメクティックＡ相及びカイラルスメクテイツク相
に相転移を生じる液晶の少なくとも１種と降温過程で等
方相からコレステリック相及び液晶相に又は降温過程で
等方相からコレステリック相、スメクティック相及び結
晶相に相転移を生じる液晶の少なくとも１種とを含有し
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ＣＢ）はその側
断面図、第３図（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、降温過程でコレステリツク相
   からスメクテイツクＡ相及びカイラルスメクテイツク相
   に相転移を生じる液晶の少なくとも１種と降温過程で等
   方相からコレステリツク相及び液晶相に又は降温過程で
   等方相からコレステリツク相、スメクテイツク相及び結
   晶相に相転移を生じる液晶の少なくとも１種とを含有し
   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。