JPS61208033A

JPS61208033A - 液晶素子

Info

Publication number: JPS61208033A
Application number: JP60050162A
Authority: JP
Inventors: Kazuharu Katagiri; 片桐　一春; Junichiro Kanbe; 純一郎神辺; Shinjiro Okada; 伸二郎岡田; Kazuo Yoshinaga; 和夫吉永
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1985-03-12
Filing date: 1985-03-12
Publication date: 1986-09-16

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−光シヤツタアレイ等に
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、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１例えばエム・シャット（Ｍ、
５ｃｈａｄｔ）とダブり二一＊　ヘル７リツヒ（Ｗ、　
Ｈｅ　ｌ　ｆ　ｒ　ｉ　Ｃｈ）著″アプライド・フィジ
ックス・レダーズ″（”Ａｐｐｌｉｅｄ　　Ｐｈｙｓｉ
ｃｓ　　Ｌｅｔｔ　ｅ　ｒ　ｓ　”　）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φデイペンダントオプティカル・７
タテイビテイーφオブナア・ツィステッド・ネマチック
・リキッド−クリスタル″（”Ｖｏｌｔａｇｅ　　Ｄｅ
ｐｅｎｄｅｎｔＯｐｔｉｃａｌ　　Ａｃｔｉｖｉｔｙ　
　ｏｆ　　ａＴｗｉｓｔｅｄ　　Ｎｅｍａｔｉｃ　　Ｌ
ｉｑｕｉｄ　　Ｃｒｙｓｔａｌ”）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、
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　１１）
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（Ｓ　ｍＨ”）、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０例えばＳｍＣ
”又はＳ　ｍ　Ｈ”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。またセル内に平行な
りツ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、あるいは高速度の
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、下記一般式（１）
で示される液晶化合物又はそれを含有した液晶組成物の
スメクテイツク相、例えばＳｍＡ（スメクテイツクＡ相
）やカイラルスメクテイツ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
しうる構造の液晶素子が得られることを見い出した。

一般式（１）（式中、Ｒはアルキル基を示し、Ｒ＊は不斉炭素原子を
有する光学活性基を示す。）〔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ブ状に配置され、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、一般式（１）
で示される液晶化合物又はそれ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（ＳｍＣ末）又はＦ相（
ＳｍＦ”）を有する液晶を用いることができる。

前記一般式（１）中のＲはアルキル基を示し、Ｒ＊は不
斉炭素原子を有する光学活性基を示し、特に炭素数１〜
１８のアルキル基で、炭素数４〜１４のアルキル基が好
ましい、特に下記一般式（２）で示される光学活性基が
好ましい。

一般式（２）％式％ここでＲ１とＲ２はアルキル基、アルキルオキシ基、シ
アノ基、ハロゲン原子のいずれかであるが、Ｒ１，Ｒ２
は相異るものであり、かつＲ１、Ｒ２が共にハロゲン原
子である場合は除外される。又上式に於てｎはＯ〜８の
整数である。（１）式の化合物のうち実用的な製造上特
に好適なものは、光学活性な原材料の入手のし易さなど
の見地からｎ＝１．Ｒ１＝ＣＨ３゜Ｒ２＝Ｃ２Ｈ５のも
の、即ちＲ＊が２−メチルブチル基のもの及びｎ＝０．
Ｒ１＝ＣＨ３゜Ｒ２＝Ｃ６Ｈ１３のもの、即ちＲ＊が２
−オクチル基の化合物である。

この−１１１（１）の化合物は、４−アルキルオキシ−
４′−ビフェニルカルボン酸を酸化チオニル、五塩化リ
ンの如きハロゲン化剤との反応により酸ハロゲン化物と
し、これをピリジンの如き塩基性溶媒中で光学活性アル
コール類と反応させることにより、最も好適に合成され
る。詳細には特開昭５９−１１８７４４号公報に開示さ
れている。

前記一般式（１）で示される化合物の具体例は、下記の
とおりである。

（ｍ＝７．８，９．　ｔｏ、　１２）これらの液晶は単独でカイラルスメクテイツク相を示す
ので、単独で使用してもよし）が、２種以上組合せて用
いるによって広い温度範囲に亘・りたカイラルスメクテ
イツク相を得ることができる。又、他の強誘電性液晶、
例えばＤＯＢＡＭＢＣ；デシロキシベンジリデン−ｙ−
アミノ−２−メチルブチルシンナメート、ＨＯＢＡＣＰ
Ｃ，ヘキシルオキシベンジリデン−ｙ−アミノ−２−ク
ロロプロピルシンナメートなどと組合せることによって
も、良好な結果を得ることができる。

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ＳｍＨＸ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、Ｉ　ｎ
２０３．５ｎ０２あるいはＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ−Ｔｉ
ｎ　　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Ｓ
ｍＨ”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上）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１０ＩＬ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、非らせん構造を採り、その双極
子モーメン）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の安家状態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
”相又はＳｍＨ”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１０１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、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、ポリ廖化ビニル６ボリ酢酸ビ
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
、通常５０人〜５ル、好適には、５００人〜ｓｏｏ。

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０．２ル〜２００ル、好適には、０．５体
〜１０終の範囲で設定される。又、スペーサ部材１０４
の幅は、通常０．５μ〜５０ＪＬ、好適には１ル〜２０
角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１、通常１０ｇ〜２ｍ
ｍ、好適には。

５０〜７００．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
ｌＯ１と平行に重ね合されたもう−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ｌＯ１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Ｏ°°≦θ＜１５°）または直交（好ましく
は、８０’″く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太きく、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
ｌＯ１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１０
４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１０ｇ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２得
ることができる。

上記においては１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、本発明の光学変調素子の具体的な製造例を説明す
る。

実施例１一対のＩＴＯ（Ｉ　ｎｄ　ｉ　ｕｍ−Ｔｉ　ｎ　−Ｏｘ
　ｉ　ｄ　ｅ）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２４ｍの膜厚で形成し、フ
ォトエツチングにより、２００　＃Ｌｍピッチで巾２０
Ｂｍ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　：１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；２ｐｍ）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°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
。

実施例２と３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）、及び４−才クチルオキシ−４′−ビフェ
ニルカルボン酸−２−メチルブチルエステル単独（実施
例３）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５ａｉＣ＊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。

の等モル化合物実施例４一対のＩＴＯ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。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　ＪＬｍピッチで巾２０μ
ｍのストライブ状スペーサを形成し、ストライブ状のス
ペーサの方向と平行にラビング処理した。

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、ストライプ状
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重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）Ｈの液晶セルを作成した。この液晶セルを偏光
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５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６一対のＩＴＯ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２ＪＬｍ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２０７
ｚｍのストライプ状スペーサを形成した。

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１００
０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
施腎た。

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；２ｇ、ｍ
）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Ｓ　ｍ　Ｃ＊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１ｍ５ｅｃ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１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＊液
晶セルを作成した。

このＳｍＣ＊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６の液晶セルを作成した際に用いたストライブ状
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ＩＩＩの表面にストライブ状
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６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Ｓ　ｍ　Ｃ＊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プ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、液晶として前記一般式（１）で示される
液晶化合物又はそれ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、カイラルスメクテイツ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１本発明の液晶素子の斜視図、第３図（Ｂ）はその側
断面図、第３図（Ｃ）はその正断面図である。第３図（’Ｃ）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）一対の基板間に液晶を配置した液晶素子において
、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、下記一般式（１）で示される
液晶化合物又はそれ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。一般式（１） ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中、Ｒはアルキル基を示し、Ｒ＊は不斉炭素原子を
有する光学活性基を示す。）
（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部材として機能し、且つ強誘
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）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。