JPS6334453B2 - - Google Patents
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- JPS6334453B2 JPS6334453B2 JP59191162A JP19116284A JPS6334453B2 JP S6334453 B2 JPS6334453 B2 JP S6334453B2 JP 59191162 A JP59191162 A JP 59191162A JP 19116284 A JP19116284 A JP 19116284A JP S6334453 B2 JPS6334453 B2 JP S6334453B2
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Description
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
の初期配向状態を各善することにより、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いるのは殆
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、無電解状態で正の誘電異方
性をもつネマテイ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
間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
方性をもつネマテイ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、液晶分子を電極
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
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
が減少してしまつてり、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
は他のカイラルスメクテイツク相、具体的にはカ
イラルスメクテイツクＨ相（SmH*）、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*）、およびカイラルスメクテ
イツクＧ相（SmG*）カイラルスメクテイツクＪ
相（SmJ*）、カイラルスメクテイツクＫ相
（SmK*）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ルトに
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を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、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。たとえばSmC*又は他のカイ
ラルスメクテイツク相を有する強誘電性液晶につ
いては、SmC*又は他のカイラルスメクテイツク
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。 本発明の主要な目的は、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ヤツタスピードを有する
光学シヤツ等として潜在的な適性を有する双安定
性を有する液晶を使用する光学変調素子におい
て、従来問題であつ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液晶の配向制御法を提供する
ことにある。 本発明者らは、上述の目的で更に研究した結
果、特に液晶材料が別の相（例えば等方相等の高
温状態）より、スメクテイツク相の低温状態へ移
行する降温過程に於ける配向性に着目したとこ
ろ、少なくとも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Ｈ相
（SmH*）、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Ｊ相
（SmJ*）、カイラルスメクテイツクＫ相
（SmK*）、カイラルスメクテイツクＩ相
（SmI*）、カイラルスメクテイツクＧ相（SmG*）
などのカイラルスメクテイツク相を示す液晶と、
少なくともネマテイツク相を示す液晶とを含有す
る液晶組成物を用いた場合、液晶と界面で接する
基板の面に液晶の分子軸方向を優先して一方向に
配列させる効果を付与することにより、液晶分子
が一方向に配列したモノドメインを形成すること
ができ、この結果液晶の双安定性に基づく素子の
作動特性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。 本発明は前述の知見に基づくものであり、すな
わち本発明の液晶素子は、一対の基板間に、少な
くともカイラルスメクテイツク相を示す液晶と、
少なくともネマテイツク相を示す液晶とを含有す
る液晶組成物で、且つ所定温度でカイラルスメク
テイツク相を示す液晶組成物（好ましくは、降温
過程でSmAからSmC*に相転移を生じる液晶組成
物）を封入したセル構造をなし、前記一対の基板
のうち、少なくとも一方の基板の面が界面で接す
る液晶の分子軸方向を優先して一方向に配向させ
る効果を有していることを特徴としている。 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組成物は少なくともカイラ
ルスメクテイツク相を示す液晶と、少なくともネ
マテイツク相を示す液晶とを含有するものであつ
て、強誘電性を有するものである。具体的には、
SmC*、SmH*、SmF*、SmI*、SmG*などのカ
イラルスメクテイツク相を有する液晶組成物を用
いることができる。この際、カイラルスメクテイ
ツク液晶としては、降温過程で等方相、スメクテ
イツクＡ相（SmA）およびカイラルスメクテイ
ツク相に順次相転移を生じる液晶、等方相、コレ
ステリツク相、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順次相転移を生
じる液晶、等方相、コレステリツク相およびカイ
ラルスメクテイツク相に順次相転移を生じる液晶
を用いることが好ましい。又、ネマテイツク液晶
としては、降温過程でスメクテイツク相に相転移
を生じる液晶を用いることが好ましい。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。一方ネマテイツ
ク相を示す液晶の具体例を表２に示す。
で用いる液晶素子に関し、更に詳しくは液晶分子
の初期配向状態を各善することにより、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いるのは殆
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、無電解状態で正の誘電異方
性をもつネマテイ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
間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
方性をもつネマテイ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、液晶分子を電極
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
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
が減少してしまつてり、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
は他のカイラルスメクテイツク相、具体的にはカ
イラルスメクテイツクＨ相（SmH*）、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*）、およびカイラルスメクテ
イツクＧ相（SmG*）カイラルスメクテイツクＪ
相（SmJ*）、カイラルスメクテイツクＫ相
（SmK*）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ルトに
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を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、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。たとえばSmC*又は他のカイ
ラルスメクテイツク相を有する強誘電性液晶につ
いては、SmC*又は他のカイラルスメクテイツク
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。 本発明の主要な目的は、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ヤツタスピードを有する
光学シヤツ等として潜在的な適性を有する双安定
性を有する液晶を使用する光学変調素子におい
て、従来問題であつ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液晶の配向制御法を提供する
ことにある。 本発明者らは、上述の目的で更に研究した結
果、特に液晶材料が別の相（例えば等方相等の高
温状態）より、スメクテイツク相の低温状態へ移
行する降温過程に於ける配向性に着目したとこ
ろ、少なくとも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Ｈ相
（SmH*）、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Ｊ相
（SmJ*）、カイラルスメクテイツクＫ相
（SmK*）、カイラルスメクテイツクＩ相
（SmI*）、カイラルスメクテイツクＧ相（SmG*）
などのカイラルスメクテイツク相を示す液晶と、
少なくともネマテイツク相を示す液晶とを含有す
る液晶組成物を用いた場合、液晶と界面で接する
基板の面に液晶の分子軸方向を優先して一方向に
配列させる効果を付与することにより、液晶分子
が一方向に配列したモノドメインを形成すること
ができ、この結果液晶の双安定性に基づく素子の
作動特性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。 本発明は前述の知見に基づくものであり、すな
わち本発明の液晶素子は、一対の基板間に、少な
くともカイラルスメクテイツク相を示す液晶と、
少なくともネマテイツク相を示す液晶とを含有す
る液晶組成物で、且つ所定温度でカイラルスメク
テイツク相を示す液晶組成物（好ましくは、降温
過程でSmAからSmC*に相転移を生じる液晶組成
物）を封入したセル構造をなし、前記一対の基板
のうち、少なくとも一方の基板の面が界面で接す
る液晶の分子軸方向を優先して一方向に配向させ
る効果を有していることを特徴としている。 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組成物は少なくともカイラ
ルスメクテイツク相を示す液晶と、少なくともネ
マテイツク相を示す液晶とを含有するものであつ
て、強誘電性を有するものである。具体的には、
SmC*、SmH*、SmF*、SmI*、SmG*などのカ
イラルスメクテイツク相を有する液晶組成物を用
いることができる。この際、カイラルスメクテイ
ツク液晶としては、降温過程で等方相、スメクテ
イツクＡ相（SmA）およびカイラルスメクテイ
ツク相に順次相転移を生じる液晶、等方相、コレ
ステリツク相、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順次相転移を生
じる液晶、等方相、コレステリツク相およびカイ
ラルスメクテイツク相に順次相転移を生じる液晶
を用いることが好ましい。又、ネマテイツク液晶
としては、降温過程でスメクテイツク相に相転移
を生じる液晶を用いることが好ましい。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。一方ネマテイツ
ク相を示す液晶の具体例を表２に示す。
【表】
←――
〓 〓
70℃ 75℃
SmH＊
〓 〓
70℃ 75℃
SmH＊
【表】
【表】
――→ ――→
――→
結晶 SmC＊ コレステリツク相
等方相
←―― ←――
←――
――→
結晶 SmC＊ コレステリツク相
等方相
←―― ←――
←――
【表】
【表】
【表】
【表】
―→ ―
→ ―→
結晶 スメクテイツク相
ネマテイツク相 等方相
←― ←
― ←―
これらのカイラルスメクテイツク相を示す液晶
又はネマテイツク相を示す液晶は、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ネマ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つて相違す
るが、一般的にカイラルスメクテイツク相を示す
液晶100重量部に対してネマテイツク相を示す液
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
晶組成物が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為に、セ
ルの例を模式的に描いたものである。１１と、１
１′は、In2O3、SnO2あるいはITO（Indium −
Tin Oxide）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１２がガラス面に垂直になるように配向した
SmC*、SmH*、SmF*、SmI*、SmG*などのカ
イラルスメクテイツク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、従つて例えばはガラス面の上下
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変調素
子となることは、容易に理解される。 本発明の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10μ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
る。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。又、与える電界
Ｅ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
るに当たつて最も問題となるのは、先にも述べた
ように、SmC*、SmH*、SmF*、SmI*、SmG*
などのカイラルスメクテイツク相を有する層が基
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。 この様な透明電極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
ラキシレリン、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５図に示された装置に於いてベルジヤー５０
１は吸出口５０５を有する絶縁基板５０３上に載
置され前記吸出口５０５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５０１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５０７はベルジヤー５０１の内部及び底部
に配置され、るつぼ５０７には数グラムのSiO、
SiO2、MgF2などの結晶５０８が載置される。る
つぼ５０７は下方の２つのアーム５０７ａ，５０
７ｂを有し、前記アームは夫々導線５０９，５１
０に接続される。電源５０６及びスイツチ５０４
がベルジヤー５０１の外部導線５０９，５１０間
に直列に接続される。基板５０２はベルジヤー５
０１の内部でるつぼ５０７の真上にベルジヤー５
０１の垂直軸に対しθの角度を成して配置され
る。 スイツチ５０４が開放されると、ベルジヤー５
０１はまず約10-5mmHg圧の真空状態にされ、次
にスイツチ５０４が閉じられて、るつぼ５０７で
適温で白熱して結晶５０８が蒸発されるまで電源
５０６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５０８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５
０２に対してθの角度を成して基板５０２上に入
射され、この結果基板５０２が被膜される。角度
θは上記の“入射角”であり、流体Ｓの方向は上
記“斜め蒸着方向”である。この被膜の膜厚は基
板５０２をベルジヤー５０１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ブレーシ
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５０６からの電力を減少させ、スイ
ツチ５０４を開放してベルジヤー５０１とその内
部を冷却する。次に圧力を大気圧まで上げ基板５
０２をベルジヤー５０１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
ても機能されることが好ましく、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*、SmH*、SmF*、SmI*、SmG*
などのカイラルスメクテイツク相とすることがで
きる。このカイラルスメクテイツク相を示す液晶
層１０３は前述したネマテイツク相を示す液晶、
好ましくは降温過程でネマテイツク相からスメク
テイツク相に相転移を生じる液晶化合物が含有さ
れている。 本発明で重要な点は、ネマテイツク相を示す液
晶を含有する液晶組成物を用いて、高温相からス
メクテイツク相に相転移させる際、スメクテイツ
ク相の液晶分子軸が配向制御膜１０５に付与され
た配向制御方向に沿つて配列し、この結果均一な
モノドメインが形成される点にある。 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
０１が配置されている。このスペーサ部材２０１
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、所定の位置に
スペーサ部材２０１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。 この様なセル構造体１００は、基板１０１と１
０１′の両側にはクロスニコル状態又はパラレル
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１０２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
晶層１０３の配向制御法について第３図を用いて
具体的に説明する。 まず、液晶組成物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中の液晶組成物が等方相とな
る温度まで加熱する。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
ている液晶組成物を降温過程に移す。この液晶組
成物は、降温過程でネマテイツク相を示す液晶化
合物がスメクテイツク相形成時の液晶分子軸をラ
ビング方向に揃える様な影響を与えているものと
考えられる。 第６図は、中間に強誘電性液晶化合物が狭まれ
たマトリクス電極構造を有するセル４１の模式図
である。４２は走査電極群であり、４３は信号電
極群である。第７図ａとｂは、それぞれ選択され
た走査電極４２（ｓ）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）４２
（ｎ）に与えられる電気信号を示し、第６図ｃと
ｄはそれぞれ選択された信号電極４３（ｓ）に与
えられる電気信号と選択されない信号電極４３
（ｎ）に与えられる電気信号を表わす。第７図ａ
〜ｄにおいては、それぞれ横軸が時間を、縦軸が
電圧を表わす。例えば、動画を表示するような場
合には、走査電極群４２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４２（ｓ）に与え
られる電気信号は、第７図ａに示される如く、位
相（時間）t1ではＶ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４２（ｎ）は、第７図ｂ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４３（ｓ）に与えられる
電気信号は第７図ｃに示される如くＶであり、又
選択されない信号電極４３（ｎ）に与えられる電
気信号は第７図ｄに示される如く−Ｖである。以
上に於て、電圧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８図に示す。第８図ａ〜ｄは、それぞ
れ第６図中の画素Ａ，Ｂ，ＣおよびＤと対応して
いる。すなわち第８図より明らかな如く、選択さ
れた走査線上にある画素Ａでは、位相t2に於て閾
値Vth1を越える電圧2Vが印加される。又同一走
査線上に存在する画素Ｂでは位相t1で閾値−Vth2
を越える電圧−2Vが印加される。従つて、選択
された走査電極線上に於て信号電極が選択された
か否かに応じて、選択された場合には液晶分子は
第１の安定状態に配向を揃え、選択されない場合
には第２の安定状態に配向を揃える。いずれにし
ても各画素の前歴には、関係することはない。 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−Ｖ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
その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の範囲が用いられる。
従つて、この場合では選択された走査電極に与え
られる電気信号が第１の安定状態（光信号に変換
されたとき「明」状態であるとする）から第２の
安定状態（光信号に変換されたとき「暗」状態で
あるとする）へ、又はその逆のいずれかの変化を
も起すことができる。 SmC*、SmH*、SmF*、SmI*、SmG*などの
カイラルスメクテイツク相を示す液晶を単独で用
いる場合に較らべ本発明で用いるネマテイツク相
を有する液晶を含有する液晶組成物を用いると、
配向性が良好でしかも配向欠陥が少ない配向状態
が得られる。 特に、セル厚が薄い場合、或いは双安定性（メ
モリ性）をもつSmC*、SmH*、SmF*、SmI*、
SmG*などのカイラルスメクテイツク相の場合に
は、スイツチング特性（応答速度）の点で基板表
面の液晶分子に対する拘束力（基板の配向処理に
よる効果）は、弱い方が好ましく、従つて一方の
基板表面のみを配向処理する場合の方が、両側等
の基板表面を配向処理する場合に較べ速い応答速
度が得られる。この際、セル厚が2μｍのセルに
おいては、片側の基板のみを配向処理した場合の
方が両側の基板を配向処理した場合の応答速度に
較べ約２倍もの速い応答速度が得られる。 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
結晶をセツトとした。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、200℃
で60分間、そして350℃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、セルとした。 次に降温過程で等方相、SmA、SmC*、SmH*
に相転移を生じるＰ−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）100重量部に対して、４−ヘキシ
ルオキシ−4′−シアノビフエニルを５重量部加え
て液晶組成物を調整した。 この液晶組成物を加熱して等方相とし、上記で
作製してセル内に注入口から注入し、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た
後、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、モノドメインの非らせ
ん構造のSmC*が形成されている事が確認でき
た。 実施例 ２ 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、200℃で60分間、そ
して350℃で30分間加熱を行なつて800Åの被膜を
形成した（Ａ電極板）。 次に上記と同様にして得たポリイミド被膜電極
板を布によりラビング処理を行つた。（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、セルとした。 降温過程で等方相、SmA、SmC*、SmH*に相
転移を生じるＰ−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）100重量部に対して、トランス、
トランス−4′−プロピルジシクロヘキシル−４−
カルボニトリル10重量部加えて液晶組成物を調整
した。この液晶組成物を加熱して等方相としたセ
ル内に注入口から注入し、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た後、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、モノドメインの非らせん構造の
SmC*が形成されていることが確認できた。 実施例 ３ 実施例２で用いたDOBAMBCに代えて、降温
過程で等方相、コレステリツク相、SmA、カイ
ラルスメクテイツクＣ相に相転移を生じる液晶と
して４−（2′−メチルブチル）フエニル−4′−オ
クチルオキシビフエニル−４−カルボキシレート
を用いたほかは、実施例２と同様の方法で液晶素
子を作成してから顕微鏡観察したところ、モノド
メインの非らせん構造のSmC*が形成されてい
た。 実施例 ４ 実施例２で用いたDOBAMBCに代えて、降温
過程で等方相、コレステリツク相、SmC*に相転
移を生じる液晶として４−オクチルオキシフエニ
ル−４−（2″−メチルブチル）ビフエニル−4′−
カルボキシレートを用いたほかは、実施例２と同
様の方法で液晶素子を作成してから、顕微鏡観察
を行なつたところ、非らせん構造のSmC*が形成
されていた。 実施例 ５ 100μｍのポリエチレンテレフタレートフイル
ムに酸化インジウムを主成分とする透明導電膜を
低温スパツタ装置でフイルム表面温度を120℃以
下に抑えて形成したプラスチツク基板に、以下の
組成の溶液（溶液組成(1)）を塗布し、120℃30分
乾燥して薄膜を形成した。 溶液組成(1) アセトメトキシアルミニウムジイソプロピレート
１ｇ ポリエステル樹脂（東洋紡；バイロン30P）0.5ｇ テトラヒドロフラン 100ml 次に、100ｇ／cm2の押圧下で一方向にラビング
し、このラビングした一対のプラスチツク基板を
上下のラビング方向が平行となる様に重ね合せ、
注入口となる個所を除いたその周辺をシーリング
した。この時の一対のプラスチツク基板の間隔
は、1μであつた。 次にＰ−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）100重量部に対して、５−ｎ−ヘ
キシル−２−（４−ヘキシルオキシフエニル）ピ
リミジンを５重量部加えて液晶組成物を調整し
た。 この液晶組成物を加熱して等方相とし、上記で
作製してセル内に減圧下で注入口から注入し、そ
の注入口を封口した。このセルを徐冷によつて降
温させた後に、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、モノドメイ
ンの非らせん構造のSmC*が形成されている事が
確認できた。 実施例 ６ 実施例５で用いたDOBAMBCに代えて、降温
過程で等方相、コレステリツク相、SmA、カイ
ラルスメクテイツクＣ相に相転移を生じる液晶と
して４−ペンチルフエニル−４−（4″−メチルヘ
キシル）ビフエニル−4′−カルボキシレートを用
いたほかは、実施例１と同様の方法で液晶素子を
作成してから顕微鏡観察したところ、モノドメイ
ンの非らせん構造のSmC*が形成されていた。 実施例 ７ 実施例５で用いたDOBAMBCに代えて、降温
過程で等方相、コレステリツク相、SmC*に相転
移を生じる液晶として４−ヘキシルオキシフエニ
ル−４−（2″−メチルブチル）ビフエニル−4′−
カルボキシレートを用いたほかは、実施例１と同
様の方法で液晶素子を作成してから顕微鏡観察を
行つたところ、非らせん構造のSmC*が形成され
ていた。 実施例 ８〜12 実施例５で用いた５−ｎ−ヘキシル−２−（４
−ヘキシルオキシフエニル）ピリミジンに代え
て、Ｎ−（４−エトキシベンジリデン）−４−ｎ−
ヘキシルアニリン（実施例８）、Ｎ−ｎ−ペンチ
ル−4′−メトキシアゾベンゼン（実施例９）、４
−ｎ−ヘキシル−4′−ｎ−ブトキシアゾキシベン
ゼン（実施例10）、４−ｎ−ブチルベンゾイツク
アシツド−4′−ｎ−ヘキシルオキシフエニルエス
テル（実施例11）、４−14−ｎ−ペンチルフエニ
ル）ベンゾイツクアシツド−4′−シアノフエニル
エステル（実施例12）を用いたほかは、実施例５
と同様の方法で液晶素子を作成してから顕微鏡観
察したところ、何れもモノドメインの非らせん構
造のSmC*が形成されていた。 比較例 １ 実施例２で用いたトランス、トランス−4′−プ
ロピルジシクロヘキシル−４−カルボニトリルを
省略したほかは、実施例２と同様の方法で液晶素
子を作成してから、顕微鏡観察したところ、
SmC*はモノドメインとなつていなかつた。 比較例 ２ 実施例５で用いた５−ｎ−ヘキシル−２−（４
−ヘキシルオキシフエニル）ピリミジンを省略し
たほかは、実施例５と同様の方法で液晶素子を作
成してから、顕微鏡観察したところ、SmC*はモ
ノドメインとなつていなかつた。又、前述の実施
例６と７に対しても同様に５−ｎ−ヘキシル−２
−（４−ヘキシルオキシフエニル）ピリミジンの
使用を省略して比較テストを行なつたが、何れも
SmC*はモノドメインとなつていなかつた。 次に、実施例２及び５、並びに比較例１及び２
で作成したSmC*状態下のセルにおける双安定状
態のコントラストを測定した。 倍率100倍の偏光顕微鏡（商品名；BH−２；
オリンパス光学工業(株)製）に、SmC*状態下のセ
ルをセツトし、セル内のＡ電極板の電極をグラン
ドに接続し、Ｂ電極板の電極に正極性パルス（電
圧値＝10ボルト；パルス巾＝１ｍsec）又は負極
性パルス（電圧値＝−10ボルト；パルス巾＝１ｍ
sec）を印加した後の透過光量をフオトマルチプ
レター（浜松ホトニクス(株)社製；商品名フオトマ
ル・チユーブR761）によつて測定し、負極性パ
ルス印加後の出力電圧A2（ｍＶ）に対する正極性
パルス印加後の出力電圧A1（ｍＶ）の比A1／A2
を求めた。この結果を表１に示す。この比A1／
A2の値が大きいもの程、モノドメイン性に基づ
く良好な双安定状態を現わしている。この際、負
極性パルスを印加した時に最暗状態を生じる様
に、上述した偏光顕微鏡のクロスニコルを設定し
た。 表 １ 双安定状態のコントラスト＝A1／A2 実施例２での測定値 7.8 実施例５での測定値 7.5 比較例１での測定値 2.1 比較例２での測定値 1.75 （但し、表中A1は正極性パルス印加後のフオト
マルチプレター出力電圧（ｍＶ）で、A2は負極
性パルス印加後のフオトマルチプレター出力電圧
（ｍＶ）である。）
→ ―→
結晶 スメクテイツク相
ネマテイツク相 等方相
←― ←
― ←―
これらのカイラルスメクテイツク相を示す液晶
又はネマテイツク相を示す液晶は、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ネマ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つて相違す
るが、一般的にカイラルスメクテイツク相を示す
液晶100重量部に対してネマテイツク相を示す液
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
晶組成物が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為に、セ
ルの例を模式的に描いたものである。１１と、１
１′は、In2O3、SnO2あるいはITO（Indium −
Tin Oxide）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１２がガラス面に垂直になるように配向した
SmC*、SmH*、SmF*、SmI*、SmG*などのカ
イラルスメクテイツク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、従つて例えばはガラス面の上下
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変調素
子となることは、容易に理解される。 本発明の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10μ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
る。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。又、与える電界
Ｅ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
るに当たつて最も問題となるのは、先にも述べた
ように、SmC*、SmH*、SmF*、SmI*、SmG*
などのカイラルスメクテイツク相を有する層が基
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。 この様な透明電極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
ラキシレリン、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５図に示された装置に於いてベルジヤー５０
１は吸出口５０５を有する絶縁基板５０３上に載
置され前記吸出口５０５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５０１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５０７はベルジヤー５０１の内部及び底部
に配置され、るつぼ５０７には数グラムのSiO、
SiO2、MgF2などの結晶５０８が載置される。る
つぼ５０７は下方の２つのアーム５０７ａ，５０
７ｂを有し、前記アームは夫々導線５０９，５１
０に接続される。電源５０６及びスイツチ５０４
がベルジヤー５０１の外部導線５０９，５１０間
に直列に接続される。基板５０２はベルジヤー５
０１の内部でるつぼ５０７の真上にベルジヤー５
０１の垂直軸に対しθの角度を成して配置され
る。 スイツチ５０４が開放されると、ベルジヤー５
０１はまず約10-5mmHg圧の真空状態にされ、次
にスイツチ５０４が閉じられて、るつぼ５０７で
適温で白熱して結晶５０８が蒸発されるまで電源
５０６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５０８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５
０２に対してθの角度を成して基板５０２上に入
射され、この結果基板５０２が被膜される。角度
θは上記の“入射角”であり、流体Ｓの方向は上
記“斜め蒸着方向”である。この被膜の膜厚は基
板５０２をベルジヤー５０１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ブレーシ
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５０６からの電力を減少させ、スイ
ツチ５０４を開放してベルジヤー５０１とその内
部を冷却する。次に圧力を大気圧まで上げ基板５
０２をベルジヤー５０１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
ても機能されることが好ましく、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*、SmH*、SmF*、SmI*、SmG*
などのカイラルスメクテイツク相とすることがで
きる。このカイラルスメクテイツク相を示す液晶
層１０３は前述したネマテイツク相を示す液晶、
好ましくは降温過程でネマテイツク相からスメク
テイツク相に相転移を生じる液晶化合物が含有さ
れている。 本発明で重要な点は、ネマテイツク相を示す液
晶を含有する液晶組成物を用いて、高温相からス
メクテイツク相に相転移させる際、スメクテイツ
ク相の液晶分子軸が配向制御膜１０５に付与され
た配向制御方向に沿つて配列し、この結果均一な
モノドメインが形成される点にある。 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
０１が配置されている。このスペーサ部材２０１
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、所定の位置に
スペーサ部材２０１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。 この様なセル構造体１００は、基板１０１と１
０１′の両側にはクロスニコル状態又はパラレル
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１０２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
晶層１０３の配向制御法について第３図を用いて
具体的に説明する。 まず、液晶組成物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中の液晶組成物が等方相とな
る温度まで加熱する。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
ている液晶組成物を降温過程に移す。この液晶組
成物は、降温過程でネマテイツク相を示す液晶化
合物がスメクテイツク相形成時の液晶分子軸をラ
ビング方向に揃える様な影響を与えているものと
考えられる。 第６図は、中間に強誘電性液晶化合物が狭まれ
たマトリクス電極構造を有するセル４１の模式図
である。４２は走査電極群であり、４３は信号電
極群である。第７図ａとｂは、それぞれ選択され
た走査電極４２（ｓ）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）４２
（ｎ）に与えられる電気信号を示し、第６図ｃと
ｄはそれぞれ選択された信号電極４３（ｓ）に与
えられる電気信号と選択されない信号電極４３
（ｎ）に与えられる電気信号を表わす。第７図ａ
〜ｄにおいては、それぞれ横軸が時間を、縦軸が
電圧を表わす。例えば、動画を表示するような場
合には、走査電極群４２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４２（ｓ）に与え
られる電気信号は、第７図ａに示される如く、位
相（時間）t1ではＶ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４２（ｎ）は、第７図ｂ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４３（ｓ）に与えられる
電気信号は第７図ｃに示される如くＶであり、又
選択されない信号電極４３（ｎ）に与えられる電
気信号は第７図ｄに示される如く−Ｖである。以
上に於て、電圧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８図に示す。第８図ａ〜ｄは、それぞ
れ第６図中の画素Ａ，Ｂ，ＣおよびＤと対応して
いる。すなわち第８図より明らかな如く、選択さ
れた走査線上にある画素Ａでは、位相t2に於て閾
値Vth1を越える電圧2Vが印加される。又同一走
査線上に存在する画素Ｂでは位相t1で閾値−Vth2
を越える電圧−2Vが印加される。従つて、選択
された走査電極線上に於て信号電極が選択された
か否かに応じて、選択された場合には液晶分子は
第１の安定状態に配向を揃え、選択されない場合
には第２の安定状態に配向を揃える。いずれにし
ても各画素の前歴には、関係することはない。 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−Ｖ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
その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の範囲が用いられる。
従つて、この場合では選択された走査電極に与え
られる電気信号が第１の安定状態（光信号に変換
されたとき「明」状態であるとする）から第２の
安定状態（光信号に変換されたとき「暗」状態で
あるとする）へ、又はその逆のいずれかの変化を
も起すことができる。 SmC*、SmH*、SmF*、SmI*、SmG*などの
カイラルスメクテイツク相を示す液晶を単独で用
いる場合に較らべ本発明で用いるネマテイツク相
を有する液晶を含有する液晶組成物を用いると、
配向性が良好でしかも配向欠陥が少ない配向状態
が得られる。 特に、セル厚が薄い場合、或いは双安定性（メ
モリ性）をもつSmC*、SmH*、SmF*、SmI*、
SmG*などのカイラルスメクテイツク相の場合に
は、スイツチング特性（応答速度）の点で基板表
面の液晶分子に対する拘束力（基板の配向処理に
よる効果）は、弱い方が好ましく、従つて一方の
基板表面のみを配向処理する場合の方が、両側等
の基板表面を配向処理する場合に較べ速い応答速
度が得られる。この際、セル厚が2μｍのセルに
おいては、片側の基板のみを配向処理した場合の
方が両側の基板を配向処理した場合の応答速度に
較べ約２倍もの速い応答速度が得られる。 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
結晶をセツトとした。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、200℃
で60分間、そして350℃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、セルとした。 次に降温過程で等方相、SmA、SmC*、SmH*
に相転移を生じるＰ−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）100重量部に対して、４−ヘキシ
ルオキシ−4′−シアノビフエニルを５重量部加え
て液晶組成物を調整した。 この液晶組成物を加熱して等方相とし、上記で
作製してセル内に注入口から注入し、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た
後、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、モノドメインの非らせ
ん構造のSmC*が形成されている事が確認でき
た。 実施例 ２ 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、200℃で60分間、そ
して350℃で30分間加熱を行なつて800Åの被膜を
形成した（Ａ電極板）。 次に上記と同様にして得たポリイミド被膜電極
板を布によりラビング処理を行つた。（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、セルとした。 降温過程で等方相、SmA、SmC*、SmH*に相
転移を生じるＰ−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）100重量部に対して、トランス、
トランス−4′−プロピルジシクロヘキシル−４−
カルボニトリル10重量部加えて液晶組成物を調整
した。この液晶組成物を加熱して等方相としたセ
ル内に注入口から注入し、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た後、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、モノドメインの非らせん構造の
SmC*が形成されていることが確認できた。 実施例 ３ 実施例２で用いたDOBAMBCに代えて、降温
過程で等方相、コレステリツク相、SmA、カイ
ラルスメクテイツクＣ相に相転移を生じる液晶と
して４−（2′−メチルブチル）フエニル−4′−オ
クチルオキシビフエニル−４−カルボキシレート
を用いたほかは、実施例２と同様の方法で液晶素
子を作成してから顕微鏡観察したところ、モノド
メインの非らせん構造のSmC*が形成されてい
た。 実施例 ４ 実施例２で用いたDOBAMBCに代えて、降温
過程で等方相、コレステリツク相、SmC*に相転
移を生じる液晶として４−オクチルオキシフエニ
ル−４−（2″−メチルブチル）ビフエニル−4′−
カルボキシレートを用いたほかは、実施例２と同
様の方法で液晶素子を作成してから、顕微鏡観察
を行なつたところ、非らせん構造のSmC*が形成
されていた。 実施例 ５ 100μｍのポリエチレンテレフタレートフイル
ムに酸化インジウムを主成分とする透明導電膜を
低温スパツタ装置でフイルム表面温度を120℃以
下に抑えて形成したプラスチツク基板に、以下の
組成の溶液（溶液組成(1)）を塗布し、120℃30分
乾燥して薄膜を形成した。 溶液組成(1) アセトメトキシアルミニウムジイソプロピレート
１ｇ ポリエステル樹脂（東洋紡；バイロン30P）0.5ｇ テトラヒドロフラン 100ml 次に、100ｇ／cm2の押圧下で一方向にラビング
し、このラビングした一対のプラスチツク基板を
上下のラビング方向が平行となる様に重ね合せ、
注入口となる個所を除いたその周辺をシーリング
した。この時の一対のプラスチツク基板の間隔
は、1μであつた。 次にＰ−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）100重量部に対して、５−ｎ−ヘ
キシル−２−（４−ヘキシルオキシフエニル）ピ
リミジンを５重量部加えて液晶組成物を調整し
た。 この液晶組成物を加熱して等方相とし、上記で
作製してセル内に減圧下で注入口から注入し、そ
の注入口を封口した。このセルを徐冷によつて降
温させた後に、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、モノドメイ
ンの非らせん構造のSmC*が形成されている事が
確認できた。 実施例 ６ 実施例５で用いたDOBAMBCに代えて、降温
過程で等方相、コレステリツク相、SmA、カイ
ラルスメクテイツクＣ相に相転移を生じる液晶と
して４−ペンチルフエニル−４−（4″−メチルヘ
キシル）ビフエニル−4′−カルボキシレートを用
いたほかは、実施例１と同様の方法で液晶素子を
作成してから顕微鏡観察したところ、モノドメイ
ンの非らせん構造のSmC*が形成されていた。 実施例 ７ 実施例５で用いたDOBAMBCに代えて、降温
過程で等方相、コレステリツク相、SmC*に相転
移を生じる液晶として４−ヘキシルオキシフエニ
ル−４−（2″−メチルブチル）ビフエニル−4′−
カルボキシレートを用いたほかは、実施例１と同
様の方法で液晶素子を作成してから顕微鏡観察を
行つたところ、非らせん構造のSmC*が形成され
ていた。 実施例 ８〜12 実施例５で用いた５−ｎ−ヘキシル−２−（４
−ヘキシルオキシフエニル）ピリミジンに代え
て、Ｎ−（４−エトキシベンジリデン）−４−ｎ−
ヘキシルアニリン（実施例８）、Ｎ−ｎ−ペンチ
ル−4′−メトキシアゾベンゼン（実施例９）、４
−ｎ−ヘキシル−4′−ｎ−ブトキシアゾキシベン
ゼン（実施例10）、４−ｎ−ブチルベンゾイツク
アシツド−4′−ｎ−ヘキシルオキシフエニルエス
テル（実施例11）、４−14−ｎ−ペンチルフエニ
ル）ベンゾイツクアシツド−4′−シアノフエニル
エステル（実施例12）を用いたほかは、実施例５
と同様の方法で液晶素子を作成してから顕微鏡観
察したところ、何れもモノドメインの非らせん構
造のSmC*が形成されていた。 比較例 １ 実施例２で用いたトランス、トランス−4′−プ
ロピルジシクロヘキシル−４−カルボニトリルを
省略したほかは、実施例２と同様の方法で液晶素
子を作成してから、顕微鏡観察したところ、
SmC*はモノドメインとなつていなかつた。 比較例 ２ 実施例５で用いた５−ｎ−ヘキシル−２−（４
−ヘキシルオキシフエニル）ピリミジンを省略し
たほかは、実施例５と同様の方法で液晶素子を作
成してから、顕微鏡観察したところ、SmC*はモ
ノドメインとなつていなかつた。又、前述の実施
例６と７に対しても同様に５−ｎ−ヘキシル−２
−（４−ヘキシルオキシフエニル）ピリミジンの
使用を省略して比較テストを行なつたが、何れも
SmC*はモノドメインとなつていなかつた。 次に、実施例２及び５、並びに比較例１及び２
で作成したSmC*状態下のセルにおける双安定状
態のコントラストを測定した。 倍率100倍の偏光顕微鏡（商品名；BH−２；
オリンパス光学工業(株)製）に、SmC*状態下のセ
ルをセツトし、セル内のＡ電極板の電極をグラン
ドに接続し、Ｂ電極板の電極に正極性パルス（電
圧値＝10ボルト；パルス巾＝１ｍsec）又は負極
性パルス（電圧値＝−10ボルト；パルス巾＝１ｍ
sec）を印加した後の透過光量をフオトマルチプ
レター（浜松ホトニクス(株)社製；商品名フオトマ
ル・チユーブR761）によつて測定し、負極性パ
ルス印加後の出力電圧A2（ｍＶ）に対する正極性
パルス印加後の出力電圧A1（ｍＶ）の比A1／A2
を求めた。この結果を表１に示す。この比A1／
A2の値が大きいもの程、モノドメイン性に基づ
く良好な双安定状態を現わしている。この際、負
極性パルスを印加した時に最暗状態を生じる様
に、上述した偏光顕微鏡のクロスニコルを設定し
た。 表 １ 双安定状態のコントラスト＝A1／A2 実施例２での測定値 7.8 実施例５での測定値 7.5 比較例１での測定値 2.1 比較例２での測定値 1.75 （但し、表中A1は正極性パルス印加後のフオト
マルチプレター出力電圧（ｍＶ）で、A2は負極
性パルス印加後のフオトマルチプレター出力電圧
（ｍＶ）である。）
第１図および第２図は、本発明で用いる液晶セ
ルを表わす斜視図である。第３図Ａは本発明の液
晶素子を表わす平面図で、第３図ＢはそのＡ−
A′断面図である。第４図は、本発明の液晶素子
の別の具体例を表わす断面図である。第５図は本
発明の液晶素子を作成する際に用いる斜め蒸着装
置を模式的に表わす断面図である。第６図は、本
発明で用いる液晶素子の電極構造を模式的に示す
平面図である。第７図ａ〜ｄは、本発明で用いる
液晶素子を駆動するための信号を示す説明図であ
る。第８図ａ〜ｄは、各画素に印加される電圧波
形を示す説明図である。 １００；セル構造体、１０１，１０１′；基板、
１０２，１０２′；電極、１０３；液晶層、１０
４，２０１；スペーサ部材、１０５；配向制御
膜、１０６；接着剤、１０７，１０８；偏光子、
１０９；発熱体。
ルを表わす斜視図である。第３図Ａは本発明の液
晶素子を表わす平面図で、第３図ＢはそのＡ−
A′断面図である。第４図は、本発明の液晶素子
の別の具体例を表わす断面図である。第５図は本
発明の液晶素子を作成する際に用いる斜め蒸着装
置を模式的に表わす断面図である。第６図は、本
発明で用いる液晶素子の電極構造を模式的に示す
平面図である。第７図ａ〜ｄは、本発明で用いる
液晶素子を駆動するための信号を示す説明図であ
る。第８図ａ〜ｄは、各画素に印加される電圧波
形を示す説明図である。 １００；セル構造体、１０１，１０１′；基板、
１０２，１０２′；電極、１０３；液晶層、１０
４，２０１；スペーサ部材、１０５；配向制御
膜、１０６；接着剤、１０７，１０８；偏光子、
１０９；発熱体。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 少なくとも一方の基板に、液晶分子の軸が基
板の投影成分において一方向に配向する配向処理
を施した一対の基板と、スメクテイツクＡ相及び
カイラルスメクテイツク相を生じる第１の液晶の
少なくとも１種と、ネマテイツク相を生じる第２
の液晶の少なくとも１種とを、100重量部の第１
の液晶に対して第２の液晶を0.1〜50重量部の割
合で含有したカイラルスメクテイツク液晶であつ
て、カイラルスメクテイツク相でらせんの形成を
抑制しうる間隔に設定した前記一対の基板の間に
配置させ、且つスメクテイツク相より高温側の相
から降温させることによりカイラルスメクテイツ
ク相へ相転移させて、無電界時の２つの異なる安
定配向状態のいずれか１つの状態に配向させたカ
イラルスメクテイツク液晶と、基板面に垂直で、
前記２つの異なる安定配向状態の１つの状態から
他の１つの状態に転移させるのに十分な強度の電
界を印加する手段と を有することを特徴とするカイラルスメクテイツ
ク液晶素子。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59191162A JPS6167829A (ja) | 1984-09-11 | 1984-09-11 | カイラルスメクティック液晶素子 |
| US06/773,222 US4714323A (en) | 1984-09-11 | 1985-09-06 | Ferroelectric liquid crystal device having chiral smectic and nematic liquid crystal composition |
| US07/222,373 US4844597A (en) | 1984-09-11 | 1988-07-20 | Liquid crystal device utilizing chiral-smectic and nematic phases for thinner crystal layers |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59191162A JPS6167829A (ja) | 1984-09-11 | 1984-09-11 | カイラルスメクティック液晶素子 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9535691A Division JPH0664273B2 (ja) | 1991-04-25 | 1991-04-25 | 液晶組成物の製法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6167829A JPS6167829A (ja) | 1986-04-08 |
| JPS6334453B2 true JPS6334453B2 (ja) | 1988-07-11 |
Family
ID=16269931
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59191162A Granted JPS6167829A (ja) | 1984-09-11 | 1984-09-11 | カイラルスメクティック液晶素子 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US4714323A (ja) |
| JP (1) | JPS6167829A (ja) |
Families Citing this family (45)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5311343A (en) * | 1984-07-13 | 1994-05-10 | Canon Kabushiki Kaisha | Liquid crystal device with at least two liquid crystal compounds, one having and one not having a chiral smectic phase |
| US5301049A (en) * | 1984-07-13 | 1994-04-05 | Canon Kabushiki Kaisha | Liquid crystal device with at least two liquid crystal compounds, one having one not having a cholesteric phase |
| US5726460A (en) * | 1984-07-13 | 1998-03-10 | Canon Kabushiki Kaisha | Liquid crystal device |
| JPS6167829A (ja) * | 1984-09-11 | 1986-04-08 | Canon Inc | カイラルスメクティック液晶素子 |
| EP0178647B1 (en) * | 1984-10-18 | 1993-09-29 | Chisso Corporation | Ferroelectric chiral smectic liquid crystal composition |
| DE3500909A1 (de) * | 1985-01-12 | 1986-07-17 | Merck Patent Gmbh, 6100 Darmstadt | Pyrimidine |
| DE3515374C2 (de) * | 1985-04-27 | 1998-02-26 | Hoechst Ag | Chirale getilte smektische flüssigkristalline Phasen und deren Verwendung in elektrooptischen Anzeigeelementen |
| JPH07113112B2 (ja) * | 1985-06-18 | 1995-12-06 | チッソ株式会社 | 強誘電性カイラルスメクチツク液晶組成物 |
| GB8608116D0 (en) * | 1986-04-03 | 1986-05-08 | Secr Defence | Liquid crystal devices |
| US5963288A (en) * | 1987-08-20 | 1999-10-05 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Liquid crystal device having sealant and spacers made from the same material |
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| US4714323A (en) | 1987-12-22 |
| US4844597A (en) | 1989-07-04 |
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