JPS61205921A - 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−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、例えばエム・シャット（Ｍ、
５ｃｈａｄｔ）とグブリュー・ヘルフリツヒ（Ｗ、Ｈｅ
　ｉｆ　ｒｉｃｈ）著″アプライド・フィジックス・レ
ダーズ″（Ａｐｐｌｉｅｄ　　Ｐｈｙｓｉｃｓ　　Ｌｅ
ｔｔ　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・ディペンダント・オプティカル・アクティビティ−
・オグ・ア・ツィステッドｅネフチック・リキッド・ク
リスタル″（Ｖｏｌｔａｇｅ　　ＤｅｐｅｎｄｅｎｔＯ
ｐｔｉｃａｌ　　Ａｃｔｉｖｉｔｙ　　ｏｆａ　　Ｔｗ
ｉｓｔｅｄ　　Ｎｅｍａｔｉｃ　　Ｌｉｑｕｉｄ　　Ｃ
ｒｙｓｔａｌ”）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）およびラガウェル（Ｌａｇｅ　ｒｗａ　ｌ　ｌ
）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末）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、」二記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
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、前述した事情に鑑み、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
温過程でコレステリック相から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種とを含有した
液晶組成物の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）、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、等月相からの徐冷による相転移を用いた場
合、スメクテイッ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Ｘｒ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。

〔問題点を解決する丸めの手段〕

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、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（液晶Ａという）
の少なくとも１種と降温過程でコレステリック相からカ
イラルスメクティック相に相転移を生じる液晶（液晶Ｂ
という）の少なくとも１種とを含有した液晶組成物のを
含有した液晶組成物のスメクティック相を該スメクティ
ッ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。

さらに、本発明者らは、前述の液晶組成物中に降温過程
で等月相からスメクテイツクＡ相およびカイラルスメク
テイック相に相転移を生じる液晶（以下、液晶Ｃという
）を加えた液晶組成物は、前述の液晶組成物よりも一層
長期間に亘った配向の安定性能が得られることを見い出
した。

従って１本発明は前述の液晶Ａと液晶Ｂ、好ましくは液
晶Ｃを含有させた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
方向を優先して一力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。

〔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１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（ＳｍＣχ）
、Ｈ相（ＳｍＨ”）、Ｉ相（Ｓｍｌ”）、Ｊ相（Ｓ　ｍ
　Ｊ業）、ＫＭ（ＳｍＫ”）、Ｇ相（ＳｍＧ末）又はＦ
相（ＳｍＦ”）を有する液晶を用いることができる。

本発明で用いる液晶組成物は、所定温度で強誘電性を示
す。前述の液晶Ａ、液晶Ｂ及び液晶Ｃの具体例をそれぞ
れ表１、表２及び表３に示す。

表　　　　１ 液晶Ａ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−カルボキシレートビフェニル−４
′−力ルポキシレート ；＝　コレステリック相　；＝　等吉相Ｐ−ｎ−オクチ
ルオキシ安息香酸−Ｐ′−（２−メチルブチルオキシ）
フェニルエステル表　　　　２ 液晶Ｂの具体例 （化合物名、構造式及び相転移点） ビフェニル−４′−カルボキシレート ビフェニル−４′−力ルポキシレート ７６℃　　　　８８．６℃　　　　　　　１５５．４℃
結晶　；＝　ＳｍＣ＊；＝　コレステリック相　；＝　
等吉相−２−クロロ−１，４−フ二二レンジアミン表　
　　　３ 液晶Ｃの具体例 （化合物基、構造式及び相転移点） −メチルブチル−α−シアノシンナメート（ＤＯＢＡＭ
ＢＣＣ）−メチルブチル−α−メチルシンナメート−Ｃ
ＯＯＣＨ２ＣＨＣ２Ｈ５ 木 ４．４′−アゾキシシンナミックアシッド−ビス（２−
メチルブチル）エステルＨ これら前述の液晶Ａ、液晶Ｂ及び液晶Ｃ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液晶Ａと液晶Ｂ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１
重量部の液晶Ｂに対して０．０５〜２０重量部、好まし
くは０．５〜２重量部である。

又、液晶Ｃの配合割合は、液晶組成物中に０．１〜４０
重量％、好ましくは５〜２０重量％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、Ｉｎ２
Ｏ３，５ｎ０２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２２が
ガラス面に垂直になるよう配向したＳｍＣ”相ヌは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、従って例えばカラス
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ｌＯｐ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）ＰａまたはＰｂは丘向き（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７１！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、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。

ｍ３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、ポリ酢酸ビニル、ポ
リアミド、ポリスチレン２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〜５ｗ、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０．２　ＪＬ〜２００　ＪＡ、、好
適には、０．５＃　〜ｔｏｇの範囲で設定される。又、
スペーサ部材１０４の幅は、通常０，５ルー５０ｇ、ｆ
ｌ？適にはＩＬ〜２０ル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明害し、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終〜２ｍｍ、好適には。

５０〜７００Ｐ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０として、
好ましくはＯ°≦θく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０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−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の側壁１０６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、本発明の光学変調素子の具体的な製造例を説明す
る。

芝施例１ 一対＋７）Ｉ　Ｔｏ　（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１５
００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２ｇｒｎ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−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　：ｌの
混合液をエツチング液として、これを３゜°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ルｍ）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＊の液
晶セルを作成した。このＳｍＣ）Ｈ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ｍ 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−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　　　　　　　２５重量部実施例２〜７ 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）、Ｆ（実施例６
）及びＧ（実施例７）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ＳｍＣ＊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。特に、下記組成物Ｆ及びＧを用い
た液晶素子は、２０Ｖの１ｍ５ｅｃパルスに対して良好
なスイッチング特性を示した。

厳重遣」 ４−ペンチルフェニル−４− （ｔ”−メチルヘキシル）ビフェニル −４′−力ルポキシレート　　　１００重量部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′−力ルポキシレート　　　　７０重量部紅基量Ｓ ４−ペンチルフェニル−４− （ｃ−メチルヘキシル）ビフェニル −４′−力ルポキシレート　　　１００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　　　　７５重量部糺底上Ｊ ｐ−ｎ−オクチルオキシ安息香酸−〆−（２−メチルブ
チルオキシ）フェニル エステル　　　　　　　　　　ｉｏｏ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　　　　７５重量部糺底上」 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−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　　　　８０重量部糺厳重」 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　　　　　　ｉｏｏ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　　　　８０重量部ＤＯＢＡ
ＭＢＣ８０重量部 糺厳重ｊ 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　　　　　　　　　　１００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　　　　８５重量部ＤＯＢＡ
ＭＢＣ８０重量部 実施例８ 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２４ｍの膜厚で形成し、フォ
トエツチングにより、２００４ｍピッチで巾２０ＪＬｍ
のストライブ状スペーサを形成し、ストライブ状スペー
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形成し
た。

エツチングは、ヒドラジン：　Ｎａ０Ｈ＝　１　：Ｉ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ル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、
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
ない非らせん構造のモノドメイが形成されていた。

実施例９ 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１０ 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久程度
の膜厚で形成し、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
トエッチ“　ングにより、２００　ｇｍピッチで巾２０
ｇｍ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−５３０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：１の混合液
をエツチング液として、これを３゜℃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；２Ｂｍ）みし、このセル中に等吉相丁の組成物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、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、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Ｓ　ｍＣ＊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 例１０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、このポリイミド膜の表面にストライプ状スペー
サの延長方向に対し−ｃ１度２５°の方向にラビング処
理を施した。

次いで、例１０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Ｅ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種と降温過程でコ
レステリック相から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種とを含有する液晶組成物
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、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。 ２１久

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種と降温過程でコ
   レステリツク相から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。