JP2952150B2 - 液晶素子及びその製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、コンピュータの端末デ
ィスプレイ、ワードプロセッサ、タイプライター、テレ
ビ受像機、ビデオカメラのビューファインダー、プロジ
ェクターの光バルブ、液晶プリンタの光バルブ等に用い
られるカイラルスメクチック相状態の液晶を注入した液
晶表示素子に係り、詳しくは液晶分子の移動を抑制する
構造に関する。
ィスプレイ、ワードプロセッサ、タイプライター、テレ
ビ受像機、ビデオカメラのビューファインダー、プロジ
ェクターの光バルブ、液晶プリンタの光バルブ等に用い
られるカイラルスメクチック相状態の液晶を注入した液
晶表示素子に係り、詳しくは液晶分子の移動を抑制する
構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】強誘電性液晶分子の屈折率異方性を利用
して偏光素子との組み合わせにより透過光線を制御する
型の液晶表示素子がクラーク（Ｃｌａｒｋ）およびラガ
ーウオル（Ｌａｇｅｒｗａｌｌ）により提案されている
（特開昭５６−１０７２１６号公報、米国特許第４３６
７９２４号明細書等）。この強誘電性液晶は、一般に特
定の温度域において、カイラルスメクチックＣ相（Ｓｍ
Ｃ*）またはＨ相（ＳｍＨ*）を有し、この状態におい
て、加えられる電界に応答して第１の光学的安定状態と
第２の光学的安定状態のいずれかを取り、かつ電界の印
加のないときはその状態を維持する性質、すなわち双安
定性を有し、また電界の変化に対する応答も速やかであ
り、高速ならびに記憶型の表示素子としての広い利用が
期待されている。
して偏光素子との組み合わせにより透過光線を制御する
型の液晶表示素子がクラーク（Ｃｌａｒｋ）およびラガ
ーウオル（Ｌａｇｅｒｗａｌｌ）により提案されている
（特開昭５６−１０７２１６号公報、米国特許第４３６
７９２４号明細書等）。この強誘電性液晶は、一般に特
定の温度域において、カイラルスメクチックＣ相（Ｓｍ
Ｃ*）またはＨ相（ＳｍＨ*）を有し、この状態におい
て、加えられる電界に応答して第１の光学的安定状態と
第２の光学的安定状態のいずれかを取り、かつ電界の印
加のないときはその状態を維持する性質、すなわち双安
定性を有し、また電界の変化に対する応答も速やかであ
り、高速ならびに記憶型の表示素子としての広い利用が
期待されている。
【０００３】
【本発明が解決しようとする技術的課題】図２は、上述
した液晶表示素子を示す模式図であり、（Ａ）はその平
面を、（Ｂ）は液晶分子を示している。
した液晶表示素子を示す模式図であり、（Ａ）はその平
面を、（Ｂ）は液晶分子を示している。
【０００４】このような素子を長時間駆動し、表示動作
を行わしめると、表示部の端部領域２３が黄色に着色し
ていく現象が生じる。このような現象は画面の見栄えを
悪くするだけでなく、液晶画素のスイッチング特性をも
変化させてしまうものであった。
を行わしめると、表示部の端部領域２３が黄色に着色し
ていく現象が生じる。このような現象は画面の見栄えを
悪くするだけでなく、液晶画素のスイッチング特性をも
変化させてしまうものであった。
【０００５】このような現象は、液晶が領域２３の方向
へ移動し、領域２３の液晶層の厚み（基板間隔ないしは
セル厚ともいう）が増加することによるものであること
が判明した。
へ移動し、領域２３の液晶層の厚み（基板間隔ないしは
セル厚ともいう）が増加することによるものであること
が判明した。
【０００６】この課題を解決する為に、本発明者らは基
板表面に液晶の移動を妨げる凹凸を設ける方法を試みて
みたが、その凹凸の設計や作製工程が簡単ではなかっ
た。
板表面に液晶の移動を妨げる凹凸を設ける方法を試みて
みたが、その凹凸の設計や作製工程が簡単ではなかっ
た。
【０００７】そこで、本発明者らはより簡単な方法で上
述した技術的課題を解決する方式を検討した。
述した技術的課題を解決する方式を検討した。
【０００８】本発明者らは、このように液晶分子が移動
する原因を、駆動パルスによる交流的な電界で液晶分子
の双極子モーメントが揺らぐことにより発生する電気力
学的効果によるものと推察している。
する原因を、駆動パルスによる交流的な電界で液晶分子
の双極子モーメントが揺らぐことにより発生する電気力
学的効果によるものと推察している。
【０００９】さらに、図２（Ｂ）に示す移動方向２２
は、ラビング方向２０と液晶分子の平均分子軸方向２
１、２１′等により決まるようである。
は、ラビング方向２０と液晶分子の平均分子軸方向２
１、２１′等により決まるようである。
【００１０】液晶分子の移動方向がラビングの方向に依
存していることから、その現象は基板界面でのプレチル
トの状態、もしくはそのプレチルトにより決まる弾性エ
ネルギー的に安定なスメクチック層の折れ曲がり方向等
に依存していることが推定される。
存していることから、その現象は基板界面でのプレチル
トの状態、もしくはそのプレチルトにより決まる弾性エ
ネルギー的に安定なスメクチック層の折れ曲がり方向等
に依存していることが推定される。
【００１１】さらに、上記ラビング処理等により規制さ
れると考えられる界面規制力の強弱によっても液晶の移
動方向や移動量が変化する傾向もある。しかし、たとえ
ば界面規制力を単に弱めるということのみでは液晶の良
好な配向を保ったまま移動量を完全に抑制することはで
きないと考えられる。
れると考えられる界面規制力の強弱によっても液晶の移
動方向や移動量が変化する傾向もある。しかし、たとえ
ば界面規制力を単に弱めるということのみでは液晶の良
好な配向を保ったまま移動量を完全に抑制することはで
きないと考えられる。
【００１２】一方強誘電性液晶素子の配向状態における
他の問題点として、双安定状態のうちの第一の安定状態
と第二の安定状態との間に安定度の違いがあり、前記の
２つの安定状態間のスイッチングにおける電圧閾値（以
下電圧値や印加される電圧パルスの幅）に非対称性が生
ずる問題を否めない。
他の問題点として、双安定状態のうちの第一の安定状態
と第二の安定状態との間に安定度の違いがあり、前記の
２つの安定状態間のスイッチングにおける電圧閾値（以
下電圧値や印加される電圧パルスの幅）に非対称性が生
ずる問題を否めない。
【００１３】上記の安定状態の違いの問題は、基板界面
における液晶のプレチルト角が低い配向状態において特
に顕著であり、これらは基板界面と液晶分子との間の相
互作用の影響を受けながら双安定状態間のスイッチング
を行なう強誘電性液晶における本質的な課題ととらえら
れる。
における液晶のプレチルト角が低い配向状態において特
に顕著であり、これらは基板界面と液晶分子との間の相
互作用の影響を受けながら双安定状態間のスイッチング
を行なう強誘電性液晶における本質的な課題ととらえら
れる。
【００１４】特に低いプレチルト角を有する配向状態を
とる場合は、配向状態の均一性を高めるために、強誘電
性液晶を挾持する一対の基板のうちの一方のみに一軸性
配向処理を施し、他方には非一軸性な配向処理を施した
場合のように二枚の基板間の配向処理構成が非対称のも
のにおいては、前記双安定状態の安定度の違いは、さら
に一軸性配向処理を施された基板の極性や液晶分子間の
相互作用によって大きな影響を受け、この影響によると
考えられる双安定性の疎外が顕著な現象として確認され
ている。
とる場合は、配向状態の均一性を高めるために、強誘電
性液晶を挾持する一対の基板のうちの一方のみに一軸性
配向処理を施し、他方には非一軸性な配向処理を施した
場合のように二枚の基板間の配向処理構成が非対称のも
のにおいては、前記双安定状態の安定度の違いは、さら
に一軸性配向処理を施された基板の極性や液晶分子間の
相互作用によって大きな影響を受け、この影響によると
考えられる双安定性の疎外が顕著な現象として確認され
ている。
【００１５】本発明者らの研究によると、前述の強誘電
性液晶のセル内移動現象は、その移動方向、および移動
量などが外的因子としては温度、および液晶素子に印加
する電界の強度、周波数などに非常に密接に結びついて
いる事が分かった。また、内的、即ちセル側の因子とし
ては、特に基板界面のプレチルトα、並びに配向状態
に、また自発分極Ｐｓの大きさ、コーン角Θの大きさ、
スメチック相の層の傾斜角δなどの強誘電性液晶分子の
物性に依存している事が分かった。
性液晶のセル内移動現象は、その移動方向、および移動
量などが外的因子としては温度、および液晶素子に印加
する電界の強度、周波数などに非常に密接に結びついて
いる事が分かった。また、内的、即ちセル側の因子とし
ては、特に基板界面のプレチルトα、並びに配向状態
に、また自発分極Ｐｓの大きさ、コーン角Θの大きさ、
スメチック相の層の傾斜角δなどの強誘電性液晶分子の
物性に依存している事が分かった。
【００１６】このうち温度、電界強度や周波数は、応答
速度に影響を与えるＰｓなどと互いにトレードオフの関
係にあり、フレーム周波数、デューティ比などの液晶表
示装置としての設計事項によって制約を受ける為にこの
面からの画期的な改善は難しかった。
速度に影響を与えるＰｓなどと互いにトレードオフの関
係にあり、フレーム周波数、デューティ比などの液晶表
示装置としての設計事項によって制約を受ける為にこの
面からの画期的な改善は難しかった。
【００１７】そこで本発明者らは、液晶材料の物性と、
プレチルト角αなどの素子構成の組み合わせをそれぞれ
独立に操作して多くの検討を行ったところ、プレチルト
αの方向性また、スメクチック相の層構造の層の傾斜角
を制御する事によって、さらにはコーン角Θとの間であ
る条件を満たす事によってより安定してコントラストが
高いユニフォーム配向状態を得ることができ、セル内で
の液晶の移動現象も防ぐことができることを見いだし
た。
プレチルト角αなどの素子構成の組み合わせをそれぞれ
独立に操作して多くの検討を行ったところ、プレチルト
αの方向性また、スメクチック相の層構造の層の傾斜角
を制御する事によって、さらにはコーン角Θとの間であ
る条件を満たす事によってより安定してコントラストが
高いユニフォーム配向状態を得ることができ、セル内で
の液晶の移動現象も防ぐことができることを見いだし
た。
【００１８】さらに、上記したセル内における液晶の移
動現象の発現の根拠となるファクターは、前記した非対
称な配向構成における双安定性の疎外の発現についても
関連性を有している。特に前記閾値の非対称性が、プレ
チルト角αの方向性やスメクチック層の層構造の層傾斜
角方向を決定する要因に依存しており、使用する液晶の
物性値をもとに上記の要因を制御することにより、双安
定性の安定度に及ぼす悪影響の度合いを大幅に改善しう
ることを確認した。
動現象の発現の根拠となるファクターは、前記した非対
称な配向構成における双安定性の疎外の発現についても
関連性を有している。特に前記閾値の非対称性が、プレ
チルト角αの方向性やスメクチック層の層構造の層傾斜
角方向を決定する要因に依存しており、使用する液晶の
物性値をもとに上記の要因を制御することにより、双安
定性の安定度に及ぼす悪影響の度合いを大幅に改善しう
ることを確認した。
【００１９】
【課題を解決するための手段、および作用】本発明の目
的は、上述した技術課題を解決し、コントラストの高い
ユニフォーム配向状態を良好に発現させる液晶素子を簡
単な作製方法で提供するものである。
的は、上述した技術課題を解決し、コントラストの高い
ユニフォーム配向状態を良好に発現させる液晶素子を簡
単な作製方法で提供するものである。
【００２０】本発明の別の目的は、液晶の流動、および
液晶層の厚みの変動を防止し、良好なスイッチング特性
の得られる液晶素子を簡単な作製方法で提供するもので
ある。
液晶層の厚みの変動を防止し、良好なスイッチング特性
の得られる液晶素子を簡単な作製方法で提供するもので
ある。
【００２１】本発明のさらに別の目的は、一対の電極基
板間に少なくとも２つの光学的安定状態を示すカイラル
スメクチック相状態の液晶を挾持してなる液晶素子であ
って、上記２つの光学安定状態間の広がり角の１／２を
見かけのチルト角θa としたとき、該チルト角と上記強
誘電性液晶のチルト角（コーン角）Θとの関係がΘ／２
＜θa ≦Θとなり、かつ、プレチルト角αと、上記液晶
の形成する層の基板法線に対する傾斜角δとの関係がΘ
＞α＋δとなる様に上記一対の電極基板のうち少なくと
も一方の基板に、一方向およびこれとほぼ逆方向の正逆
２方向の配向処理を施したことを特徴とする液晶素子を
提供するものである。
板間に少なくとも２つの光学的安定状態を示すカイラル
スメクチック相状態の液晶を挾持してなる液晶素子であ
って、上記２つの光学安定状態間の広がり角の１／２を
見かけのチルト角θa としたとき、該チルト角と上記強
誘電性液晶のチルト角（コーン角）Θとの関係がΘ／２
＜θa ≦Θとなり、かつ、プレチルト角αと、上記液晶
の形成する層の基板法線に対する傾斜角δとの関係がΘ
＞α＋δとなる様に上記一対の電極基板のうち少なくと
も一方の基板に、一方向およびこれとほぼ逆方向の正逆
２方向の配向処理を施したことを特徴とする液晶素子を
提供するものである。
【００２２】以上の検証事項に基づいて考案、実証した
本発明の要旨は、上記液晶の正味の移動方向や、閾値の
非対称発現の成分をなくし、かつ、良好なユニフォーム
配向を実現したものであり、具体的には、少なくとも正
逆２方向の配向処理を少なくとも一方の基板に制御して
与えることにより、後述する様に液晶分子が基板から浮
き上がる傾向（いわゆるプレチルトの傾向）を有する方
向性を打ち消し、さらにその付加的な狙いとしてはスメ
クチック層の傾斜または折れ曲がり方向の画素内におけ
るマクロな方向性を打ち消し、かつ条件的に良好な配向
性を実現しながら上記液晶分子の移動現象や閾値の非対
称性を外的要因にも耐えうる形で抑制したものである。
本発明の要旨は、上記液晶の正味の移動方向や、閾値の
非対称発現の成分をなくし、かつ、良好なユニフォーム
配向を実現したものであり、具体的には、少なくとも正
逆２方向の配向処理を少なくとも一方の基板に制御して
与えることにより、後述する様に液晶分子が基板から浮
き上がる傾向（いわゆるプレチルトの傾向）を有する方
向性を打ち消し、さらにその付加的な狙いとしてはスメ
クチック層の傾斜または折れ曲がり方向の画素内におけ
るマクロな方向性を打ち消し、かつ条件的に良好な配向
性を実現しながら上記液晶分子の移動現象や閾値の非対
称性を外的要因にも耐えうる形で抑制したものである。
【００２３】
（好適な実施態様の説明）図１は、本発明に用いられる
液晶素子の配向処理方向を説明する為の模式図である。
図１のうち（Ａ）は反対方向に向いた界面の液晶分子が
同数であり、平均的プレチルト角の絶対値｜αav｜が実
質的にゼロである場合であり、（Ｂ）は一方向に向いた
界面の液晶分子の数が他方に向いた液晶分子の数を上回
る場合であり、平均的プレチルト角の絶対値｜αav｜が
ゼロでない場合である。
液晶素子の配向処理方向を説明する為の模式図である。
図１のうち（Ａ）は反対方向に向いた界面の液晶分子が
同数であり、平均的プレチルト角の絶対値｜αav｜が実
質的にゼロである場合であり、（Ｂ）は一方向に向いた
界面の液晶分子の数が他方に向いた液晶分子の数を上回
る場合であり、平均的プレチルト角の絶対値｜αav｜が
ゼロでない場合である。
【００２４】特に本発明においては、プレチルト角を減
少させるような反対向きの両方向（往復方向）に配向処
理を行うことにより、良好なユニフォーム状態を得るよ
うにする。
少させるような反対向きの両方向（往復方向）に配向処
理を行うことにより、良好なユニフォーム状態を得るよ
うにする。
【００２５】図３は本発明のセル構成の例を模式的に示
したものである。３１ａ、３１ｂは電極基板となるガラ
ス基板、３２ａ、３２ｂは酸化錫、酸化インジウム、酸
化インジウム錫（ＩＴＯ）等からなる透明電極、３３
ａ、３３ｂは正逆２方向の配向処理によって｜αav｜≦
２°の平均的なプレチルト角が得られる配向膜、３４
は、シリカ等のビーズからなるスペーサ、３５は液晶と
しての強誘電性液晶、３６ａ、３６ｂは偏光板である。
図３には記載していないが、必要に応じてＩＴＯと配向
膜間に上下基板のショート防止層として、Ｔａ2 Ｏ5 、
ＴｉＳｉ等の絶縁膜を設けても良い。
したものである。３１ａ、３１ｂは電極基板となるガラ
ス基板、３２ａ、３２ｂは酸化錫、酸化インジウム、酸
化インジウム錫（ＩＴＯ）等からなる透明電極、３３
ａ、３３ｂは正逆２方向の配向処理によって｜αav｜≦
２°の平均的なプレチルト角が得られる配向膜、３４
は、シリカ等のビーズからなるスペーサ、３５は液晶と
しての強誘電性液晶、３６ａ、３６ｂは偏光板である。
図３には記載していないが、必要に応じてＩＴＯと配向
膜間に上下基板のショート防止層として、Ｔａ2 Ｏ5 、
ＴｉＳｉ等の絶縁膜を設けても良い。
【００２６】本実施例では強誘電性液晶３５としてカイ
ラルスメチック相状態のものを用いることができ、具体
的には、カイラルスメチックＣ相（ＳｍＣ* ）、Ｈ相
（ＳｍＨ* ）、Ｉ相（ＳｍＩ* ）、Ｋ相（ＳｍＫ* ）や
Ｇ相（ＳｍＧ* ）の液晶を用いることができ、例えば特
開平２−１４２７５３号公報記載のフッ素含有液晶化合
物ほかの材料が用いうる。例として挙げれば主鎖として
ビフェニル系、フェニルピリミジン系等、また側鎖にハ
ロゲン、ハイドロカーボン、フルオロカーボンなど有す
るもの等、数々存在するが、本発明においては具体的材
料種の選択の自由度は大きい。
ラルスメチック相状態のものを用いることができ、具体
的には、カイラルスメチックＣ相（ＳｍＣ* ）、Ｈ相
（ＳｍＨ* ）、Ｉ相（ＳｍＩ* ）、Ｋ相（ＳｍＫ* ）や
Ｇ相（ＳｍＧ* ）の液晶を用いることができ、例えば特
開平２−１４２７５３号公報記載のフッ素含有液晶化合
物ほかの材料が用いうる。例として挙げれば主鎖として
ビフェニル系、フェニルピリミジン系等、また側鎖にハ
ロゲン、ハイドロカーボン、フルオロカーボンなど有す
るもの等、数々存在するが、本発明においては具体的材
料種の選択の自由度は大きい。
【００２７】具体的には、以下の相転移系列を呈する混
合液晶Ａが好ましく用いられる。
合液晶Ａが好ましく用いられる。
【００２８】 混合液晶Ａ：Ｃｒｙ→ＳｍＣ* →ＳｍＡ→Ｉｓｏ この混合液晶Ａは３０℃の温度条件の下で、チルト角
（Θ）が２５℃以上、みかけのチルト角が２０°以上、
自発分極（Ｐｓ）が２０μＣ／ｃｍ2 、スメクチック層
の傾き角（δ）が６．５°のＳｍＣ* を発現するもので
ある。
（Θ）が２５℃以上、みかけのチルト角が２０°以上、
自発分極（Ｐｓ）が２０μＣ／ｃｍ2 、スメクチック層
の傾き角（δ）が６．５°のＳｍＣ* を発現するもので
ある。
【００２９】次に本発明で行ったプレチルト角および層
の傾斜角の測定法、及び液晶移動の測定法を記す。
の傾斜角の測定法、及び液晶移動の測定法を記す。
【００３０】（プレチルト角の測定法）各配向処理条件
で形成されたプレチルト角は、Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．
Ｐｈｙｓ．Ｖｏ．１１９（１９８０）Ｎｏ．１０．Ｓｈ
ｏｒｔ Ｎｏｔｅｓ ２０１３に記載されている方法
（クリスタルローテーション法）に従って求めた。な
お、測定用のセルは上下界面での液晶の傾きが平行かつ
同一方向になるように２枚の基板を張り合わせて作成し
た。またプレチルト角測定用の液晶としては、チッソ社
製強誘電性液晶ＣＳ−１０１４に以下の構造式で示され
る化合物を重量比で２０％混合したものを標準液晶とし
て封入し測定を行った。
で形成されたプレチルト角は、Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．
Ｐｈｙｓ．Ｖｏ．１１９（１９８０）Ｎｏ．１０．Ｓｈ
ｏｒｔ Ｎｏｔｅｓ ２０１３に記載されている方法
（クリスタルローテーション法）に従って求めた。な
お、測定用のセルは上下界面での液晶の傾きが平行かつ
同一方向になるように２枚の基板を張り合わせて作成し
た。またプレチルト角測定用の液晶としては、チッソ社
製強誘電性液晶ＣＳ−１０１４に以下の構造式で示され
る化合物を重量比で２０％混合したものを標準液晶とし
て封入し測定を行った。
【００３１】
【外１】 なお、この混合した液晶組成物は、１０〜５５℃でＳｍ
Ａ相を示す。
Ａ相を示す。
【００３２】測定法は、液晶セルを上下基板に垂直かつ
配向処理軸を含む面で回転させながら、回転軸と４５°
の角度をなす偏光面を持つヘリウム・ネオンレーザー光
を回転軸に垂直な方向から照射して、その反対側で入射
偏向面と平行な透過軸を持つ偏向板を通してフォトダイ
オードで透過光強度を測定した。
配向処理軸を含む面で回転させながら、回転軸と４５°
の角度をなす偏光面を持つヘリウム・ネオンレーザー光
を回転軸に垂直な方向から照射して、その反対側で入射
偏向面と平行な透過軸を持つ偏向板を通してフォトダイ
オードで透過光強度を測定した。
【００３３】干渉によってできた透過光強度の双曲線群
の中心となる角と液晶セルに垂直な線とのなす角をφｘ
とし、下式に代入してプレチルト角αを求めた。
の中心となる角と液晶セルに垂直な線とのなす角をφｘ
とし、下式に代入してプレチルト角αを求めた。
【００３４】
【外２】
【００３５】（ＳｍＣ* 層における層の傾き角）セル基
板として約７０μｍ厚の薄板ガラスを用い、配向処理し
たのち本発明で使用する強誘電性液晶を注入後、配向さ
せたのち、通常のＸ線回折分析によって測定した。
板として約７０μｍ厚の薄板ガラスを用い、配向処理し
たのち本発明で使用する強誘電性液晶を注入後、配向さ
せたのち、通常のＸ線回折分析によって測定した。
【００３６】（液晶移動の測定法）図４を参照して液晶
移動について詳述する。
移動について詳述する。
【００３７】図４のうち（Ａ）は液晶セルの上面を示
し、（Ｂ）は該セルに印加する信号を示している。
し、（Ｂ）は該セルに印加する信号を示している。
【００３８】本発明の手法及び比較例に則して作製され
た基板を、下駄状に印刷されたシール材４３と配向処理
方向４０が直交するように張り合わせ、液晶を注入しサ
ンプルを作製する。そして、両側の解放端に液晶移動速
度を見る為のマーカーとしてシリコンオイル４４を垂ら
し、液晶分子軸が配向処理方向４０に対して４１、また
は４１′となるように書き込み波形を入力する。書き込
み波形は、パルス幅３０μＳ、１／３バイアス、１／１
０００デューティーの４２、４２′で、書き込みパルス
電圧を２０Ｖとし、しきい値の１．２倍のパルス幅で検
討した。駆動により液晶が移動するとマーカーはセル内
に引き込まれ、液晶移動を観察できる。実験では５時間
後マーカーの侵入距離から液晶移動速度を算出した。
た基板を、下駄状に印刷されたシール材４３と配向処理
方向４０が直交するように張り合わせ、液晶を注入しサ
ンプルを作製する。そして、両側の解放端に液晶移動速
度を見る為のマーカーとしてシリコンオイル４４を垂ら
し、液晶分子軸が配向処理方向４０に対して４１、また
は４１′となるように書き込み波形を入力する。書き込
み波形は、パルス幅３０μＳ、１／３バイアス、１／１
０００デューティーの４２、４２′で、書き込みパルス
電圧を２０Ｖとし、しきい値の１．２倍のパルス幅で検
討した。駆動により液晶が移動するとマーカーはセル内
に引き込まれ、液晶移動を観察できる。実験では５時間
後マーカーの侵入距離から液晶移動速度を算出した。
【００３９】配向状態について 本発明は特に表示素子として輝度やコントラストが充分
に得られるための配向状態を維持することを目的として
おり、強誘電性液晶の配向状態を示すものとして一般的
に言われるツイスト状態とユニフォーム状態のうち、ユ
ニフォーム状態を取り得る構成である。
に得られるための配向状態を維持することを目的として
おり、強誘電性液晶の配向状態を示すものとして一般的
に言われるツイスト状態とユニフォーム状態のうち、ユ
ニフォーム状態を取り得る構成である。
【００４０】したがって、液晶材料と配向処理によるス
イッチング条件が、双安定状態間の広がり角の１／２で
示される見かけのチルト角θａと強誘電性液晶の物性的
なチルト角（コーン角）Θとの関係がΘ／２＜θａ≦Θ
となる配向状態を実現するものである。
イッチング条件が、双安定状態間の広がり角の１／２で
示される見かけのチルト角θａと強誘電性液晶の物性的
なチルト角（コーン角）Θとの関係がΘ／２＜θａ≦Θ
となる配向状態を実現するものである。
【００４１】一方ユニフォーム配向状態をとりうる配向
構造としては、一般に図５で示すようなＣ１配向とＣ２
配向とが知られている。
構造としては、一般に図５で示すようなＣ１配向とＣ２
配向とが知られている。
【００４２】Ｃ１配向及びＣ２配向での基板近くのディ
レクタはそれぞれ図５の（ａ）及び（ｂ）のコーン３１
０上にある。よく知られているようにラビングによって
基板界面の液晶分子は、基板に対してプレチルトと呼ば
れる角度α（図５の基板２００と液晶分子３３０のなす
角度）をなし、その方向はラビング方向（図５のＡ方
向）に向かって液晶分子が頭をもたげる（先端が浮いた
格好になる）向きである。以上のことにより液晶のコー
ン角θ、プレチルト角α及び層傾斜角δ（図５の基板法
線３２０と液晶分子層２１０とのなす角度）の間には、 Ｃ１配向のとき θ＋δ＞α Ｃ２配向のとき θ−δ＞α の関係が成り立っていなければならない。
レクタはそれぞれ図５の（ａ）及び（ｂ）のコーン３１
０上にある。よく知られているようにラビングによって
基板界面の液晶分子は、基板に対してプレチルトと呼ば
れる角度α（図５の基板２００と液晶分子３３０のなす
角度）をなし、その方向はラビング方向（図５のＡ方
向）に向かって液晶分子が頭をもたげる（先端が浮いた
格好になる）向きである。以上のことにより液晶のコー
ン角θ、プレチルト角α及び層傾斜角δ（図５の基板法
線３２０と液晶分子層２１０とのなす角度）の間には、 Ｃ１配向のとき θ＋δ＞α Ｃ２配向のとき θ−δ＞α の関係が成り立っていなければならない。
【００４３】本発明においては、前述の図１に示す様
に、正方向のラビンク方向に対し、さらに逆方向のラビ
ング方向を与える。
に、正方向のラビンク方向に対し、さらに逆方向のラビ
ング方向を与える。
【００４４】このことにより、本質的にプレチルトの方
向性をマクロ的に打ち消して、前記の液晶の移動や閾値
非対称の方向成分をなくしてやろうというのが主旨であ
るから、上記Ｃ１配向とＣ２配向の双方を許容し、かつ
相乗効果により、層の平均的な傾斜角を小さくして、実
質的な良好配向を得ようとする（欠陥の目立たないブッ
クシェルフ構造に近づける）狙いもある。このため、上
記Θ、δ、αの関係はΘ＞α＋δとなる配向処理および
液晶材料の組み合わせを選択する考案に至った。
向性をマクロ的に打ち消して、前記の液晶の移動や閾値
非対称の方向成分をなくしてやろうというのが主旨であ
るから、上記Ｃ１配向とＣ２配向の双方を許容し、かつ
相乗効果により、層の平均的な傾斜角を小さくして、実
質的な良好配向を得ようとする（欠陥の目立たないブッ
クシェルフ構造に近づける）狙いもある。このため、上
記Θ、δ、αの関係はΘ＞α＋δとなる配向処理および
液晶材料の組み合わせを選択する考案に至った。
【００４５】この考察の結果としては、液晶材料として
は素子としての使用環境においてなるべく層の傾斜角δ
の小さい材料（たとえばナフタレン系、フェニルピリミ
ジン系、そのほかのブックシェルフ構造をとりやすい材
料）でかつΘの大きい材料は好ましく用いうる。
は素子としての使用環境においてなるべく層の傾斜角δ
の小さい材料（たとえばナフタレン系、フェニルピリミ
ジン系、そのほかのブックシェルフ構造をとりやすい材
料）でかつΘの大きい材料は好ましく用いうる。
【００４６】また、配向膜材料としても配向処理を行っ
た結果として液晶のプレチルトαを小さくしてやること
ができるもの（たとえばＬＰ−６４等のポリイミド系、
またはナイロン系その他の材料）が好ましく用いうる。
なお、上記Θ＞α＋δとなる条件は、本発明で行った正
逆２方向の一軸処理を施した上で満たされた条件として
考えて良い（この場合のプレチルトαは測定される平均
的なプレチルトαAVを用いてよい）。
た結果として液晶のプレチルトαを小さくしてやること
ができるもの（たとえばＬＰ−６４等のポリイミド系、
またはナイロン系その他の材料）が好ましく用いうる。
なお、上記Θ＞α＋δとなる条件は、本発明で行った正
逆２方向の一軸処理を施した上で満たされた条件として
考えて良い（この場合のプレチルトαは測定される平均
的なプレチルトαAVを用いてよい）。
【００４７】本発明者らの様々な実験結果においては、
プレチルトαとしては３°以下、またδとして８°以
下、コーン角Θとして１２°以上のもので、配向欠陥の
ない良好な配向と液晶の移動防止効果が大であった。ま
た特にコーン角として２２°以上のものであるものに対
しては効果が大きかった。なお、後述実施例において記
載の様に上記平均的なプレチルトのαAVの大きさとして
２°以下である様にすることで非常に良好な結果が得ら
れた。
プレチルトαとしては３°以下、またδとして８°以
下、コーン角Θとして１２°以上のもので、配向欠陥の
ない良好な配向と液晶の移動防止効果が大であった。ま
た特にコーン角として２２°以上のものであるものに対
しては効果が大きかった。なお、後述実施例において記
載の様に上記平均的なプレチルトのαAVの大きさとして
２°以下である様にすることで非常に良好な結果が得ら
れた。
【００４８】特に良好な結果を得るためにはさらに条件
としてΘ／２＞α＋δである様に形成するのが、ユニフ
ォーム性の上からも最適である。
としてΘ／２＞α＋δである様に形成するのが、ユニフ
ォーム性の上からも最適である。
【００４９】配向処理について 後述実施例において具体的な結果を示すが、正方向およ
び逆方向のラビング処理の方法、条件について示す。
び逆方向のラビング処理の方法、条件について示す。
【００５０】本発明では、正逆２方向のラビングを行な
うことにより、配向規制力の強度を弱めるものでなく、
正方向、逆方向の方向性をマクロ的に相殺しようとする
ものであるから、たとえば先に正方向、後に逆方向の手
順でラビング処理を行った場合に、後に行った方向が先
に行ったラビングの方向の形跡をなくさない様にするべ
きである。したがって、たとえば正方向、逆方向のラビ
ング処理を交互に行なう場合には必ず、ラビング強度を
次第に弱めていくのが望ましい。
うことにより、配向規制力の強度を弱めるものでなく、
正方向、逆方向の方向性をマクロ的に相殺しようとする
ものであるから、たとえば先に正方向、後に逆方向の手
順でラビング処理を行った場合に、後に行った方向が先
に行ったラビングの方向の形跡をなくさない様にするべ
きである。したがって、たとえば正方向、逆方向のラビ
ング処理を交互に行なう場合には必ず、ラビング強度を
次第に弱めていくのが望ましい。
【００５１】たとえば、正逆ラビング処理をそれぞれ正
方向、逆方向の順におこなう場合、実験の経験によれ
ば、逆方向のラビング強度は正方向の１／３０ないしは
１／３程度にとどめた方が良好な条件として与えられ
た。なお、正逆をさらに複数回交互に繰り返すことが考
えられるが、この場合も少なくとも複数繰り返しの最後
の１〜２サイクルにおいては、強度を前回方向に対して
充分弱める方法を行なった方が良いと考えられる。
方向、逆方向の順におこなう場合、実験の経験によれ
ば、逆方向のラビング強度は正方向の１／３０ないしは
１／３程度にとどめた方が良好な条件として与えられ
た。なお、正逆をさらに複数回交互に繰り返すことが考
えられるが、この場合も少なくとも複数繰り返しの最後
の１〜２サイクルにおいては、強度を前回方向に対して
充分弱める方法を行なった方が良いと考えられる。
【００５２】上記本発明による配向においては、前記し
たように特に問題となるような欠陥の発現は観測されな
い。しかしながら、その一方で本発明の構成要件の許容
範囲内におても、微小な領域内においては、例えば前記
αもしくはδが大きくなるにつれて画素内に存在するジ
グザグ欠陥の増加が観察される。このことから本発明に
おける欠陥の発現の抑制は、以下のような機構によって
達成されていると考える。すなわち、液晶の全領域はそ
れぞれ互いに異なるプレチルト角や層構造を有するドメ
イン群によって構成されており、このドメイン群の個々
の成長を抑制し、その全ての面積を微小なものに押え込
むことによって、結果的に全領域をマクロ的に見た場
合、前記ドメイン群のそれぞれが固有に有する液晶の移
動方向や単安定化方向が互いに相殺せしめられているの
である。
たように特に問題となるような欠陥の発現は観測されな
い。しかしながら、その一方で本発明の構成要件の許容
範囲内におても、微小な領域内においては、例えば前記
αもしくはδが大きくなるにつれて画素内に存在するジ
グザグ欠陥の増加が観察される。このことから本発明に
おける欠陥の発現の抑制は、以下のような機構によって
達成されていると考える。すなわち、液晶の全領域はそ
れぞれ互いに異なるプレチルト角や層構造を有するドメ
イン群によって構成されており、このドメイン群の個々
の成長を抑制し、その全ての面積を微小なものに押え込
むことによって、結果的に全領域をマクロ的に見た場
合、前記ドメイン群のそれぞれが固有に有する液晶の移
動方向や単安定化方向が互いに相殺せしめられているの
である。
【００５３】さらに一方では、バルクもしくは液晶層と
配向膜との界面におけるミクロな領域を観測することに
よって、上記の欠陥は上記αやδが小さくなるほど上記
欠陥が飛躍的に消失または希薄なものとなることが確認
されている。
配向膜との界面におけるミクロな領域を観測することに
よって、上記の欠陥は上記αやδが小さくなるほど上記
欠陥が飛躍的に消失または希薄なものとなることが確認
されている。
【００５４】図６は本発明に用いられるラビング方法を
説明する為の模式図であり、（ａ）はその斜視図、
（ｂ）はその側面図となっている。
説明する為の模式図であり、（ａ）はその斜視図、
（ｂ）はその側面図となっている。
【００５５】ＲＢ１はラビング用の布を巻きつけたロー
ラーであり回転軸を中心に所望の方向へ回転すると共
に、電極基板３１ａ（３１ｂ）を押圧する力が加えられ
る。このような押圧力を加えながら、ローラーＲＢ１を
回転させるとともに基板を所望の方向に送ることで配向
処理が行われる。
ラーであり回転軸を中心に所望の方向へ回転すると共
に、電極基板３１ａ（３１ｂ）を押圧する力が加えられ
る。このような押圧力を加えながら、ローラーＲＢ１を
回転させるとともに基板を所望の方向に送ることで配向
処理が行われる。
【００５６】往復ラビングを行うには、図６に示すよう
に、まず、基板の前端面ＦＳＦを進行方向Ｖに向けて送
った後、次に基板の後端面ＢＳＦを進行方向Ｖに向けて
送り出せば、往復ラビングが行われ得る。
に、まず、基板の前端面ＦＳＦを進行方向Ｖに向けて送
った後、次に基板の後端面ＢＳＦを進行方向Ｖに向けて
送り出せば、往復ラビングが行われ得る。
【００５７】又、別の方法としてローラーを用いずに、
押込み量と、基板の送り速度と、を調整してラビング布
で擦するものであってもよい。
押込み量と、基板の送り速度と、を調整してラビング布
で擦するものであってもよい。
【００５８】本発明を実証する代表的な実験例を以下に
示す。
示す。
【００５９】（実験例１）本実験に用いたガラス基板の
厚さは１．１ｍｍであり、透明電極として約１５０ｎｍ
厚のＩＴＯ膜を用いた。配向制御膜の形成にはスピンコ
ート法を用いた。すなわち、２７００ｒｐｍの速度で回
転しているガラス基板に溶液（東レ社製のＬＰ６４のＮ
ＭＰ／ｎＢＣ＝２／１の０．７重量％溶液）を垂らし、
そのまま２０秒回転させた。その後、８０℃で５分間前
乾燥を行った後、２７０℃で１時間加熱熱焼成処理を施
した。なお、かかる方法により形成した配向制御膜の膜
厚は５ｎｍであった。配向処理として図６の装置を用い
ナイロン布によるラビング法を採用した。最初に強度Ｒ
Ｓ＝２１４でラビングを行い、次に逆方向にＲＳ＝３２
１から７まで強度を変えてラビング処理を行った。ここ
でラビング強度は、ＲＳ＝ＮＭ（２πｒｎ／Ｖ−１）で
算出した。Ｎは基板の送り回数、Ｍはラビングローラー
の基板への押し込み量、ｒはラビングローラーの半径、
ｎはラビングローラーの回転数、Ｖは基板の送り速度で
ある（図６参照）。またラビング処理によって形成され
た最終的なプレチルト角の絶対値は表１のようになっ
た。
厚さは１．１ｍｍであり、透明電極として約１５０ｎｍ
厚のＩＴＯ膜を用いた。配向制御膜の形成にはスピンコ
ート法を用いた。すなわち、２７００ｒｐｍの速度で回
転しているガラス基板に溶液（東レ社製のＬＰ６４のＮ
ＭＰ／ｎＢＣ＝２／１の０．７重量％溶液）を垂らし、
そのまま２０秒回転させた。その後、８０℃で５分間前
乾燥を行った後、２７０℃で１時間加熱熱焼成処理を施
した。なお、かかる方法により形成した配向制御膜の膜
厚は５ｎｍであった。配向処理として図６の装置を用い
ナイロン布によるラビング法を採用した。最初に強度Ｒ
Ｓ＝２１４でラビングを行い、次に逆方向にＲＳ＝３２
１から７まで強度を変えてラビング処理を行った。ここ
でラビング強度は、ＲＳ＝ＮＭ（２πｒｎ／Ｖ−１）で
算出した。Ｎは基板の送り回数、Ｍはラビングローラー
の基板への押し込み量、ｒはラビングローラーの半径、
ｎはラビングローラーの回転数、Ｖは基板の送り速度で
ある（図６参照）。またラビング処理によって形成され
た最終的なプレチルト角の絶対値は表１のようになっ
た。
【００６０】
【表１】
【００６１】さらに、配向処理を施したガラス基板状に
スペーサとして平均粒径１．５μｍのシリカビーズを散
布し、それぞれのラビング処理軸が互いに平行でかつ同
一方向になるように２枚のガラス基板を重ね合わせてセ
ルを作製した。またさらに、このセルに前述の混合液晶
Ａを等方相下で真空注入してから０．５℃／ｍｉｎで室
温まで徐冷することによって配向させた。
スペーサとして平均粒径１．５μｍのシリカビーズを散
布し、それぞれのラビング処理軸が互いに平行でかつ同
一方向になるように２枚のガラス基板を重ね合わせてセ
ルを作製した。またさらに、このセルに前述の混合液晶
Ａを等方相下で真空注入してから０．５℃／ｍｉｎで室
温まで徐冷することによって配向させた。
【００６２】以上のようにして作製したサンプルの液晶
移動速度を測定した結果、表１のようになり、逆方向に
ラビング処理することによって液晶分子の移動がないポ
イントが有り、しかも｜αav｜＞２°のとき液晶移動速
度は加速度的に速くなる（図７）。
移動速度を測定した結果、表１のようになり、逆方向に
ラビング処理することによって液晶分子の移動がないポ
イントが有り、しかも｜αav｜＞２°のとき液晶移動速
度は加速度的に速くなる（図７）。
【００６３】（実験例２）本実験に用いたガラス基板の
厚さは１．１ｍｍであり、透明電極として約１５０ｎｍ
厚のＩＴＯ膜を用いた。配向制御膜の形成にはスピンコ
ート法を用いた。すなわち、片側基板は２７００ｒｐｍ
の速度で回転しているガラス基板に溶液（東レ社製のＬ
Ｐ６４のＮＭＰ／ｎＢＣ＝２／１の０．７重量％溶液）
を垂らし、そのまま２０秒回転させた。その後、８０℃
で５分間前乾燥を行った後、２７０℃で１時間加熱熱焼
成処理を施した。なお、かかる方法により形成した配向
制御膜の膜厚は５ｎｍであった。他方の基板には、シラ
ンカップリング剤（ＯＤＳ−Ｅ）の０．５重量％エチル
アルコール溶液を２０００ｒｐｍ、２０秒の条件でスピ
ン塗布し２００℃で１時間乾燥した。配向処理としてナ
イロン布によるラビング法を用い、ＬＰ６４基板を最初
にＲＳ＝２１４の強度でラビングを行い、次に逆方向に
ＲＳ＝３２１〜７まで強度を変えてラビング処理を行っ
た。シランカップリング処理基板はラビング処理は施さ
なかった。ここでラビング強度は、ＲＳ＝ＮＭ（２πｒ
ｎ／Ｖ−１）で算出し、Ｎは基板の送り回数、Ｍはラビ
ングローラーの基板への押し込み量、ｒはラビングロー
ラーの半径、ｎはラビングローラーの回転数、Ｖは基板
の送り速度である（図６参照）。またラビング処理によ
って形成されたプレチルト角は表２のようになった。さ
らに、配向処理を施したガラス基板状にスペーサとして
平均粒径１．５μｍのシリカビーズを散布し、ＬＰ６４
の基板とシランカップリング処理の基板を重ね合わせて
セルを作製した。またさらに、このセルに混合液晶Ａを
等方相下で真空注入してから０．５℃／ｍｉｎで室温ま
で徐冷することによって配向させた。
厚さは１．１ｍｍであり、透明電極として約１５０ｎｍ
厚のＩＴＯ膜を用いた。配向制御膜の形成にはスピンコ
ート法を用いた。すなわち、片側基板は２７００ｒｐｍ
の速度で回転しているガラス基板に溶液（東レ社製のＬ
Ｐ６４のＮＭＰ／ｎＢＣ＝２／１の０．７重量％溶液）
を垂らし、そのまま２０秒回転させた。その後、８０℃
で５分間前乾燥を行った後、２７０℃で１時間加熱熱焼
成処理を施した。なお、かかる方法により形成した配向
制御膜の膜厚は５ｎｍであった。他方の基板には、シラ
ンカップリング剤（ＯＤＳ−Ｅ）の０．５重量％エチル
アルコール溶液を２０００ｒｐｍ、２０秒の条件でスピ
ン塗布し２００℃で１時間乾燥した。配向処理としてナ
イロン布によるラビング法を用い、ＬＰ６４基板を最初
にＲＳ＝２１４の強度でラビングを行い、次に逆方向に
ＲＳ＝３２１〜７まで強度を変えてラビング処理を行っ
た。シランカップリング処理基板はラビング処理は施さ
なかった。ここでラビング強度は、ＲＳ＝ＮＭ（２πｒ
ｎ／Ｖ−１）で算出し、Ｎは基板の送り回数、Ｍはラビ
ングローラーの基板への押し込み量、ｒはラビングロー
ラーの半径、ｎはラビングローラーの回転数、Ｖは基板
の送り速度である（図６参照）。またラビング処理によ
って形成されたプレチルト角は表２のようになった。さ
らに、配向処理を施したガラス基板状にスペーサとして
平均粒径１．５μｍのシリカビーズを散布し、ＬＰ６４
の基板とシランカップリング処理の基板を重ね合わせて
セルを作製した。またさらに、このセルに混合液晶Ａを
等方相下で真空注入してから０．５℃／ｍｉｎで室温ま
で徐冷することによって配向させた。
【００６４】以上のようにして作製したサンプルの液晶
移動速度を測定した結果、表１のようになり、逆方向に
ラビング処理することによって液晶分子の移動がないポ
イントが有り、しかも｜αav｜＞２°のとき液晶移動速
度は加速度的に速くなる（図８）。なお、実験例１より
液晶分子の移動速度が遅いのは、非対称構成で配向均一
性がまし、移動させるトルクが減少したためと考えられ
る。
移動速度を測定した結果、表１のようになり、逆方向に
ラビング処理することによって液晶分子の移動がないポ
イントが有り、しかも｜αav｜＞２°のとき液晶移動速
度は加速度的に速くなる（図８）。なお、実験例１より
液晶分子の移動速度が遅いのは、非対称構成で配向均一
性がまし、移動させるトルクが減少したためと考えられ
る。
【００６５】（実験例３）前記（実験例１）に対して
（実験例１）と同じ配向処理を施したガラス基板上にス
ペーサとして１．５μｍのシリカビーズを散布し、それ
ぞれのラビング処理軸が互いに平行でかつ反対方向（い
わゆる反平行）になるように２枚の基板を対向させた。
（実験例１）と同じ配向処理を施したガラス基板上にス
ペーサとして１．５μｍのシリカビーズを散布し、それ
ぞれのラビング処理軸が互いに平行でかつ反対方向（い
わゆる反平行）になるように２枚の基板を対向させた。
【００６６】この場合も前記（実験例１）および（実験
例２）とほぼ同じポイントで液晶分子の移動がないポイ
ントがあった。
例２）とほぼ同じポイントで液晶分子の移動がないポイ
ントがあった。
【００６７】なお、上記（実験例１）〜（実験例３）を
通して、上記液晶分子の移動が小さいポイントでは印加
電圧、温度などの外的な条件に対して多少の変動を与え
たり、もしくはセル厚を２μｍ前後とするなどしても、
分子の移動はやはり小さく、さらに上記のポイントで
は、双安定状態間の閾値特性の非対称性も少ないことが
確認され、本発明の目的が達成されていることが十分証
明された。
通して、上記液晶分子の移動が小さいポイントでは印加
電圧、温度などの外的な条件に対して多少の変動を与え
たり、もしくはセル厚を２μｍ前後とするなどしても、
分子の移動はやはり小さく、さらに上記のポイントで
は、双安定状態間の閾値特性の非対称性も少ないことが
確認され、本発明の目的が達成されていることが十分証
明された。
【００６８】
【発明の効果】本発明によれば、液晶の移動による液晶
層の厚みの変化を防止すると共に、スイッチング特性が
良好で高コントラストの光バルブや表示素子に適した液
晶素子を提供できる。
層の厚みの変化を防止すると共に、スイッチング特性が
良好で高コントラストの光バルブや表示素子に適した液
晶素子を提供できる。
【図１】本発明に用いられる配向処理を説明する為の模
式図。
式図。
【図２】液晶の移動を説明する為の模式図。
【図３】本発明の液晶素子を示す模式的断面図。
【図４】液晶の移動の測定法を説明する為の模式図。
【図５】本発明の液晶分子の配向を説明する為の模式
図。
図。
【図６】本発明に用いられる配向処理方法の一例を説明
する為の模式図。
する為の模式図。
【図７】本発明の実験例１による液晶の移動速度とプレ
チルト角との関係を示すグラフ。
チルト角との関係を示すグラフ。
【図８】本発明の実験例２による液晶の移動速度とプレ
チルト角との関係を示すグラフ。
チルト角との関係を示すグラフ。
３１ａ、３１ｂ 基板 ３２ａ、３２ｂ 透明電極 ３３ａ、３３ｂ 配向膜 ３４ スペーサ ３５ 液晶 ３６ａ、３６ｂ 偏光板
フロントページの続き (72)発明者 貴志 悦朗 東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 金子 修三 東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤ ノン株式会社内 (56)参考文献 特開 平６−324336（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G02F 1/1337 505 G02F 1/1337 510
Claims (8)
- 【請求項１】 一対の電極基板間に少なくとも２つの光
学的安定状態を示すカイラルスメクチック相状態の液晶
を挾持してなる液晶素子であって、上記一対の電極基板
のうち少なくとも一方の基板に、一方向およびこれとほ
ぼ逆方向の正逆２方向の配向処理を施し、上記２つの光
学安定状態間の広がり角の１／２を見かけのチルト角θ
aとしたとき、上記強誘電性液晶のチルト角（コーン
角）Θとαの関係がΘ／２＜θa≦Θとなり、かつ、プ
レチルト角αと上記液晶の形成する層の基板法線に対す
る傾斜角δとの関係がΘ＞α＋δとなる様に形成された
ことを特徴とする液晶素子。 - 【請求項２】 上記プレチルト角αと上記液晶の形成す
る層の基板法線に対する傾斜角δとの関係がΘ／２＞α
＋δとなる様に形成されたことを特徴とする請求項１記
載の液晶素子。 - 【請求項３】 上記正逆２方向の配向処理を施すことに
より、平均的なプレチルト角αAVの絶対値が２°以下で
あることを特徴とする請求項１記載の液晶素子。 - 【請求項４】 一対の基板間にカイラルスメクチック相
状態の液晶を挾持し、複数画素を形成した液晶素子にお
いて、 少なくとも１画素内において、異なる方向のプレチルト
領域が存在し、かつ１画素全体における平均的プレチル
トの絶対値が２°以下である様に上記基板上に配向処理
を施したことを特徴とする液晶素子。 - 【請求項５】 上記正逆２方向の配向処理がラビングに
よるものであり、上記正逆２方向のうち、正方向のラビ
ング強度と逆方向のラビング強度の比が３０：１ないし
３：１であることを特徴とする請求項１記載の液晶素
子。 - 【請求項６】 上記正逆２方向の配向処理がラビングに
よるものであり、上記正逆２方向の配向処理を正方向、
逆方向交互に複数回繰り返したものであることを特徴と
する請求項１記載の液晶素子。 - 【請求項７】 一方向およびこれとほぼ逆方向の正逆２
方向の配向処理を表面に施した電極基板と、 非一軸性表面となる処理を施した電極基板とを対向さ
せ、 上記両電極基板間にカイラルスメクチック相状態の液晶
を配向せしめて挾持されていることを特徴とする液晶素
子。 - 【請求項８】 少なくとも一方に一方向およびこれとほ
ぼ逆方向の正逆２方向の配向処理を施した一対の基板間
にカイラルスメクチック相状態で２つの光学安定状態を
示す液晶を挟持せしめ、上記２つの光学的安定状態間の
広がり角の１／２を見かけのチルト角θaとしたとき、
上記強誘電性液晶のチルト角（コーン角）Θとαの関係
がΘ／２＜θa≦Θとなり、かつ、プレチルト角αと上
記液晶の形成する層の基板法線に対する傾斜角δとの関
係がΘ＞α＋δとなる様にする液晶素子の製造方法。
Priority Applications (7)
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|---|---|---|---|
| JP6089943A JP2952150B2 (ja) | 1993-10-08 | 1994-04-27 | 液晶素子及びその製造方法 |
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