JPH03501169A - スイッチ不能領域に不透明電極を備えた強誘電性液晶スクリーン、スペーサ製造方法及びスクリーン処理方法 - 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】 スイッチ不能領域に不透明電極を備えた強誘電性液晶スクリーン、スペーサ製造 方法及びスクリーン処理方法（記載） 本発明は強誘電性液晶スクリーン並びに該スクリーン用のスペーサを得る方法及 び該スクリーンを処理する方法に関し、該スクリーンはそのスイッチ不能領域に 不透明電極を備えている．このスクリーンは情報（像、文字等）の表示に応用さ れる。

本発明は、例えば傾斜Ｃ，　Ｉ，　Ｆ，　ＧまたはＨスメクチックキラル液晶お よび特にキシルＣスメクチック相液晶で実現される。

ＥＰ−＾−０　０３２　３６２号は表示手段を開示しており、この手段の電気工 学表示手段はキシルＣスメクチック相液晶である。

第１図に縦断面として模式的に図示されたこの表示手段は第１の直線偏光子２と 第２の直線偏向子４とを有し、これらは相互に交叉し、かつこれらの間には気密 表示セル６が挿入されている．光源８が偏向子４の下部に配置されていて、セル ６を照明し得る。

透過動作中のこの表示セルは２つの電気的に絶縁性の透明壁または板１０．　１ ２で形成され、これらは一般にガラス製である．これらの平行な壁は密封ジヨイ ントとして機能する結合ジヨイント１４により、その端部で接合されている。

！！１０と１１とは、夫々表示に適した形状をもち、かつ透明導電性材料で作ら れた電極ｌ６と対電極１８とで覆われている．この電極および対電極は、各場合 において、以下で列電極と呼ばれる平行な導電性ストリップ、即ち電極のストリ ップと、以下で行電極と呼ばれる対電極のストリップとで形成でき、これらは相 互に交叉、即ち直交している。

これらの電極および対電極は連続電場Ｅを、セル６に含まれるキシルＣスメクチ ック相液晶フィルム２０の端子に印加することを可能とする．この電場の方向も しくは大きさは変えることができる．このため、電極１６と対電極１８とはイン バータ２２を介して連続電力源２４に接続されている。

第２図は、分子的次元で、スメクチックＣ相液晶フィルムの構造を、該フィルム が表示セル６に含まれている場合について示している．第２図を簡単化するため 、図示したのはセル壁１０と１２である．下方の壁１２は、例えば直交基準系Ｘ ＹＺの２軸ＸとＹとを含む基準面を構成する。

このスメクチックＣ液晶フィルムは長軸２８をもち、かつ層３０状に配列された 長い分子２６によって形成される．これら分子の各々はその長軸２８に直角な永 久双極子モーメント芦をもつ。

第２図に示した理想的な場合には、このスメクチック層３０はすべて相互に平行 であり、しかもセル壁１０およびｌ２に垂直に配向している。

このような液晶に電場前が印加されると、分子配向（分子の長軸２８）と該電場 百との間に、永久双極子の存在に起因する高い結合が得られる．この結合は極性 形のものである．というのは、この電気双極子が該電場に平行な方向に配向する ことが好ましいからである。結果として、電場の極性変化のために該電気双極子 の配向変化、即ち分子２６の配向の変化が可能となる。

第２図は方向Ｘに対して一〇なる角をなす第１の配向Ａ。

（状態１）に従う液晶分子２６を連続線として示しており、この分子の双極子モ ー・メントＰはセルｊ！！１０．　１２に垂直に配向し、かつ壁１０から壁１２ に向う電場ｇの方向に向いている。この電場の極性変化は反対方向（璧１２から 壁１０への方向）への該双極子モーメントＰの傾斜を可能とし、これは該分子を 角２θだけ軸Ｚの回りに回転させる０分子の第２の配向Ａ２（状態２）は一点鎖 線で示され、方向Ｘに対して角十〇をなしている。

分子は第１の配向から第２の配向に変化し、また逆も同様であり、これは材料固 有の頂角２θ（典型的にはθ＝　２２．５’　）の円錐角で示されている。

第２図は、また直線偏光子２と４の各分極方向ＰおよびＰをも示している。

これら２つの偏光子が交叉する場合、および状態１において液晶分子２６が偏光 子４の分極方向Ｐ′に平行である場合、該液晶の光学的状態１は光源８からの光 を吸収し、また光学的状態２は該光を透過する。

従って、このキシルＣスメクチック相液晶が適当に配向される場合（第２図参照 ）には、これを表示材料として用いることができる。これら液晶の双安定性とは 別に、これらは興味ある性質、例えば高速応答性、即ち電極に印加された低電圧 （数ボルト）に対する約１μｓｅｃのスイッチング時間および広い電気光学応答 性などをもつことができる。

第１図の装置を正しく動作させるためには、この液晶の厚さは著しく薄い必要が あり、例えば約２μ口程度でなければならない、このような厚さを与える壁１０ と１２との空間的配置は較正されたプラスチック球で構成されるスペーサによっ て一般に達成される。これらの球をスペーサとして用いた場合、核球は壁１０と １２との間に無秩序に配列される。

第３図は液晶表示スクリーンを模式的に平面図で示したものであり、ここで該ス クリーンは透明かつ平行な行電極３２と、平行かつ透明な列電極３４とを含み、 後者は行電極に垂直である。

このスクリーンの最も重要なパラメータの一つは表示された黒状態Ｎと白状態Ｂ との間で達成されるコントラストである。このコントラストは該白状態の透過強 度ＩＢの該黒状態の透過強度ＩＮに対する比で規定される。高いコントラストを 得るためには、例えば夫々第１図および第２図に記載した装置の状態１に対応す る黒状態の強度（従って、白状態は状態２に対応する）を出来る限り低くしてＩ Ｂ／ＩＮ比を大きくする必要がある。

第３図のスクリーンで、例えばキシルＣスメクチック相の、双安定性強誘電体液 晶を用いる場合、該スクリーンのスイッチ不能領域３６は状態１と状態２との実 質的に等しい密度をもつ、第３図のスイッチ可能領域が電極３２と３４（平面図 ）の“重なり（ｏｖｅｒｌａｐｓ）”の全てに対応し、かつ該スイッチ不能領域 （即ちアドレス不能領域）が該スクリーンの残部に対応することを指摘しておく べきである。かくして、良好な双安定性を得るためには、該液晶の配向を可能な らしめる表面処理は、これら２つの状態を該スイッチ不能領域において同程度に 確実なものとするような処理である。

従って、このスイッチ不能領域３６は、電極３２と３４との間に適当な電位が設 定された場合には灰色として現われ、また直線偏光子はアセンブリ即ちセルのい ずれかの側に適切に配置される。このセルは電極３２．３４（夫々、一般的には ガラス製の電気的に絶縁性の板上に置かれている）および液晶層とを含む。

該スイッチ不能領域が灰色として現われるという事実は、たとえ利用された該電 気光学効果がスイッチ可能領域３８で優れた黒状態を与えることができるとして も、コントラストにとっては著しく有害である。

このスイッチ不能領域の大きさは大幅に減じることはできない、というのは、大 きく複雑なスクリーンでは、その製造のために必要なエツチング操作の効率が該 スイッチ不能領域にある限られた寸法を強いるからである。

このスイッチ不能領域の灰色の外観に係る問題は他の液晶を用いたスクリーンに ついてもみられる。この問題は不透明なスクリーンを行電極間および列電極間に 設けることで解決される。この不透明スクリーンは、一般に着色された電気絶縁 性の材料で作られ、その厚さは数ミクロン、例えば１〜２ミクロンであって、こ の絶縁材料を十分に吸収性のものとする必要がある。このような厚さは強誘電性 液晶を用いたスクリーンにはふされしくない、従って液晶層の厚さは、行電極を 分離する間隔に配置された着色絶縁材料層と、列電極を分離する間隙中に位置す る同じ材料の層との交叉を可能としない。

実際に、この問題を解決するためには、スイッチ可能領域で透明であり、かつス イッチ不能領域で不透明であるような適度の厚さの電気絶縁体で行および列電極 を覆うことが考えられる。しかし、このような技術はスクリーン操作の観点から 望ましくない、なんとなれば、液晶のスイッチングに要する電気エネルギーのか なりの部分がこの絶縁体中で失なわれてしまうからである。該絶縁体の厚さは該 液晶の“活動的な（ａｃｔｉｖｅ）″厚さに匹敵する。

強誘電性液晶、例えばキシルＣスメクチック相液晶を、特に大きなスクリーンを 作製する際に使用した結果生ずるもう一つの問題は、このような液晶について起 こり易い特性整合誤差の存在に基づくものである。これらの誤差は“ジグザグ（ ｚｉｇｚａｇ）”誤差として知られ、特にフェロエレクトリックス（Ｆｅｒｒｏ ｅｌｅｃｔｒｉｃｓ）、　１９８４．Ｖｏｌ、５９．ｐｐ、６９−１１６に記載 のＭ、　Ａ、　Ａンシー（Ｈａｎｄｓｃｈｙ）等の文献に述べられている。

これらの線状の欠陥または誤差はコントラストを減じる。

更に、その分布はスクリーン表面全体に亘り不均一であり得、これはこのスクリ ーンによって表示される画像の外観を不均一なものとし、良好な性能のスクリー ンを得るには好ましくない。

これら欠陥の密度は、使用する液晶および板に対して行つた表面処理（該板間に 液晶が配置されている）に依存する。可能な表面処理の一つは、原板の各々上に 適当な材料の層を設け、行電極に平行であるか、もしくは列電極に平行な方向に 該材料の層をこすることからなる。

ジグザグ欠陥を生じることなしに数ｄｒｒｆの表面間のしかるべき位置に液晶を 配置することは極めて困難である。この欠陥は壁のこすった方向に直交するよう に生じ、かつスペーサとして用いた球に付着する傾向がある。このスペーサはこ れらの欠陥を停止する。しかし、これらの球はスクリーン板間で、特にスクリー ンのスイッチ可能領域で無秩序に分布されており、このような公知の強誘電性液 晶スクリーンに対して永続的な貧弱なコントラストをもたらす。

本発明の課題は、強誘電性液晶スクリーン、例えば傾斜（ｔｉ、１ｔｅｄ）Ｃス メクチックキラル液晶を用いたスクリーンのコントラストを、特定の方法で該ス クリーンのスイッチ不能領域を不透明化し、かつジグザグ欠陥を強制的に該スク リーンのスイッチ不能領域またはその近傍に押し込めることにより改良すること にある。

より詳しくいえば、本発明は第１に強誘電性液晶スクリーンに係り、該スクリー ンはジグザグ欠陥をもち得、相互に平行で相互に分離された一部の透明行電極と 、相互に平行で相互に分離されかつ該電極に対して直交する一部の列電極との間 に配置された強誘電性液晶層を有するアセンブリを含み、該電極群は２枚の電気 絶縁性かつ透明な板上に夫々配置されており、また該スクリーンは２つの列電極 を分離する間隙に面した各行電極の各部分上および２つの行電極を分離する間隙 に面した各列電極の各部分上にある要素を含み、該要素はその方向に該スクリー ンに達する光が該スクリーンを通過することを防止するように機能し、かつ該行 電極上に配置された該要素または該列電極上に配置された要素も、該行電極と列 電極との間におけるいかなる電気的接続もなしに該スクリーン板の空間的配置を 可能とするように機能し、しがも原板と平行であるとして、該スクリーンのスイ ッチ不能領域またはその近傍における該ジグザグ欠陥の局在化を可能とする寸法 をもち得るように機能することを特徴とする。

かくして、本発明によれば、該要素は該スクリーンのスイッチ不能領域に位置し て、前に言及した該領域の灰色の外観を排除することを可能とし、本発明で該ス クリーンのスイッチ不能領域を不透明にするのに用いる技術は使用する該強誘電 性液晶層の極めて薄いことと相容性を保つ、この点につき、該層の厚さくこれは 実際のところ使用する液晶に依存する）は一般に約１．５〜２μｍであることを 指摘しておく。

更に、原板の空間配置を可能とし、結果としてスペーサ機能をもつ該要素が該ス クリーンのスイッチ不能領域に配置されたという事実のために、上記ジグザグ欠 陥は最早該スクリーンのスイッチ不能領域で妨害を起こさず、該スクリーンの種 々の時間での使用もしくはアドレス後、不透明化スイッチ不能領域またはその近 傍においてこれらの欠陥は原板の空間配置を可能とする要素と接触する。このた めに、他のいかなるスクリーンの電気光学特性を劣化（例えばスイッチング時間 、アドレス時間等の劣化）を起こすことなしに、視覚的コントラストが改善され る。

このスクリーンは、該アセンブリのいずれかの側に設置された偏光手段を含み、 これは２つの交叉する直線偏光子で構成できる。

本発明のスクリーンの特定の一態様によれば、各要素は電極の該要素が配列され た部分を覆っている不透明層をもち、かつ原板の空間配置を可能とする各要素は 、該不透明層以外に該不透明層上に配された電気絶縁性スペーサをも有する。

好ましくは、該不透明層の幅は２つの電極を分離し、かつ該不透明層で覆われた 部分に面する間隙の幅よりも大きくて、一方の板上に設けられた不透明層の、他 方の板上に位置する不透明層に対する位置決めを容易にし、かつ電極の端部を該 不透明層と対向させる。該端部は不完全スイッチングをもっことができる。

好ましくは、各スペーサは該電極に対して横方向に長く、該電極上には該スペー サを有する該要素が配置されている。

より詳しくいえば、これによって該スクリーンの剛性はスペーサとして球を用い る公知のスクリーンよりも高くなる。

上記２つのスクリーン板間での位置調整プログラムをもたないためには、各スペ ーサの幅は２つの電極を分離し、かつ該スペーサをもつ該要素が上部に配置され ている部分に面する間隙の幅を越えるものでなければならない。

しかし、この問題を避けるためには、好ましくは各スペーサの幅は、２つの電極 を分離し、かつ該スペーサをもつ該要素が上部に配置されている部分に面する間 隙よりも小さく、例えば１／２である。かくして、以下に明らかにするいくつか の場合において、上記ジグザグ欠陥を最大限可能な限り隠蔽するためには、該ス ペーサの幅を最小にすることが好ましい。

本発明のスクリーンのもう一つの特別な態様によれば、該スクリーンはまた該ア センブリのいずれかの側における２つの交叉した直線偏向子をも持ち、原板の空 間配置を可能とする各要素は、該要素が設置された電極に関して横方向に長い形 状および２つの電極を分離し、かつ該要素が上部に配置された該電極の部分に面 した間隙の幅よりも大きな幅をもつ電気絶縁性スペーサであり、該要素は電気的 に等方性材料で作られ、かつ原板の空間配置を可能とすることなく該スクリーン を光が通過するのを防止する各要素は、該要素が上部に配置されている該電極部 分を覆っている不透明層によって形成される。この光学的に等方性の物質は光学 的に等方性の感光性樹脂であり得る。この物質は透明でも不透明でもよい。

本発明のスクリーンの特定の例においては、原板も液晶の配向層で被覆されてい る。該液晶層は２つの電極群の一方に平行な方向に対し異方性とされており、原 板の空間配置を可能とする該要素は該電極群上に配置されている。

上記ジグザグ欠陥は該スペーサの方向に平行である。この方向は該スペーサの長 さ方向に平行な方向を意味するものと理解され、このような場合において、該ス ペーサの幅は他方の電極群に相対的な電極間間隙の幅よりも小さく、好ましくは 該電極間間隙よりも著しく小さい、従って、該ジグザグ欠陥を該スクリーンのス イッチ不能領域に強制的に押込めることができる。

もう一つの好ましい例においては、鎖板も２群の電極の一方の電極群と平行な方 向に異方性とされた液晶の配向層で覆われ、鎖板の空間配置を可能ならしめる要 素は他方の電極群上に配置されている。

そこで、該ジグザグ欠陥は該スペーサの方向に直交しており、このような場合各 スペーサの長さは、該ジグザグ欠陥を該スクリーンのスイッチ不能領域に封じ込 めるためには、該スペーサをもつ電極の幅と実質的に等しいことが好ましく、一 方前に考察した場合においては、この長さは該電極の幅に等しいか、もしくはそ れ以下であり得る。しかし、一般には、該スペーサの長さは、剛性スクリーンを 得るためには電極の幅とほぼ等しいことが好ましい、更に、スペーサの方向に直 交する欠陥を導く上記の場合においては、該スペーサの幅は対応する不透明層の 幅に等しいか、もしくはそれ以下である。

各不透明層は不透明金属層であることが有利である。かくして、この金属層は不 透明であり、本発明で使用する液晶の限られた厚さに匹敵する限られた厚さを有 する。かくして、クロム、即ちクロム層を使用でき、これは約３０〜約２００ｎ ｍの範囲の厚みをもつことができる。

既に前に述べたように、この液晶は傾斜Ｃ，Ｉ、Ｆ、ＧおよびＨスメクチックキ ラル液晶からなる群から選ぶことができる。

本発明は、また前に述べた特定の例のスペーサを得る方法にも関し、ここで該ス ペーサは不透明層上に配置されている。

この方法はスペーサが配置されることになる不透明層と電極を有する板上へのポ ジ型感光性樹脂層の埋積および鎖板に担持された該不透明層が照射中にマスクと して機能するように配列された鎖板を介しての該樹脂の照射および該照射樹脂の 除去を包含することによって特徴付けられる。

最後に、本発明は、また本発明のスクリーンの処理方法にも係り、この方法は行 電極と列電極との間に交流電圧を印加し、一方で該スクリーンを液晶の該強誘電 性スメクチック相からその直ぐ上の相（温度の観点から）への相転移温度近傍の 温度に維持して、該液晶のジグザグ欠陥を該スクリーンのスイッチ不能領域中ま たはその近傍に局在化することを包含することを特徴とする。

また、前に述べたように、行電極と列電極との間に交流電圧を印加することによ り十分な長時間に亘り該スクリーンを連続的に動作させることにより、該欠陥を 局在化することもできる。

本発明は、以下で非限定的実施例および添付図面を参照してより一層詳しく記載 される。

ここで、第１図は既に記載した、キシルＣスメクチック相液晶を用いた表示手段 の模式的な図であり、第２図は既に記載した、該手段中の分子レベルで示した該 液晶構造を示す図であり、 第３図は既に記載した、液晶スクリーンの行電極と列電極の模式的な図であり、 第４図および第５図は本発明によるスクリーンの部分的模式図であり、 第６図は第５図に示したスクリーンの一部の平面図であり、第７図および第７Ａ 図は本発明による他のスクリーンの部分的な模式図であり、 第８図および第８Ａ図は本発明によるスクリーンの作製法の様々な段階を模式的 に示す図であり、 第９図は該方法の実施の一変法の一段階を模式的に示す図であり、 第１０Ａ図および第１０Ｂ図は本発明によるスクリーンの一部分を模式的に示す 囚であり、および 第１１図は本発明によるもう一つのスクリーンの一部分を模式的に示す図である 。

第４図は本発明の特別な態様の一つを部分的かつ模式的に示すものである。使用 された強誘電性液晶層の厚さに匹敵する厚さを有する不透明層４０または４２は 各行電極３２または列電極３４上にストリップ（第３図参照）状で形成され、列 または行電極を分離する間隙の各々と面している。

このために、例えば数十ｎｍの厚さをもつクロム層を用いる。

この厚さはこの層を不透明とするのに十分である。このクロム層は電極３２．３ ４上およびより詳しくいえば問題とする間隙に面する該電極部分上に一連の規則 的なパターンのみを残すようにエツチングされ、該パターンの幅は２つの列電極 または行電極間の間隙の幅に等しいか、あるいは好ましくはそれよりも大きく、 かつその長さは該行または列電極の幅に等しい。

該行または列電極に対応する２つのパターン間の間隙は該列または行電極の幅に 等しいか、もしくは好ましくはそれよりも小さい。

夫々行電極と列電極とをもつガラス板４４．　４６の相対的位置調整は、従って これらのパターンがスイッチ不能領域の殆どを光学的に覆うことを可能とする。

これらの行または列電極上に形成されたパターンは咳列または行電極を分離する 間隙と面している。

このことは第５図の斜視図および第６図の平面図においてみることができる。残 されたスイッチ不能かつ透明領域は打電極間間隙と列電極間間隙との“交点”　 （平面図参照）に対応するスイッチ不能領域の部分４８のみである。

以下に記載する製法を考慮して、最小の電極間間隙の準備はこれらスイッチ不能 かつ透明部分を最小化することを可能とする。

該強誘電性液晶に関する該ジグザグ欠陥に係る欠点を除くために、該欠陥を該領 域内にあるいはその近傍に局在化する場合には、不透明化されたスイッチ不能領 域を使用する。

このために、例えばこれまでは未知の性質、即ち強誘電性スメクチック相から直 ぐ上の相（温度に関して）への液晶の転移温度近傍の温度での該行電極と列電極 との間に印加された交流電圧を用いでおり、これは次いでスイッチ不能領域に局 在化される該ジグザグ欠陥を移動し、該交流電圧から生ずる交流電界によらない ０例えば、傾斜キシルＣスメクチック液晶に対しては、液晶はその相ＣからＡへ の転移温度近傍の温度まで加熱される。

ジグザグ欠陥の移動（一般に線状）はこれが塵またはスペーサと遭遇することに より停止する。既に述べたように、プラスチック球の画素上に無秩序に分布する スペーサとしての使用は不利である。

見出されたこの特性は以下のように利用される。スペーサ５０は不透明とされて いる（第６図）スクリーンのスイッチ不能領域３６中の感光性樹脂のスポットと して存在する。このように、このスクリーンのスイッチ可能領域は該欠陥の移動 を妨害し易いスペーサを全く含まない、これらのスペーサは夫々行電極上の不透 明パターン（第６図）または列電極上の不透明パターン（第７図；ここでスペー サは参照番号５２で示されている）のいずれかの上に配置されている。各スペー サは平行六面体状のブロック形状にあり、その幅は小さく、例えばこれと対向す る電極間間隙、即ち２つの列または行電極を分離している間隙の幅の半分（該ス ペーサが行または列電極上にある場合）であり得る。このブロックの長さは、こ れが配置される電極の幅に等しいかそれ以下である。

更に、板４４および４６（第５図）が液晶の配向層（第５図〜第７Ａ図には示さ れていない）を備えているので、例えばこすることによって該配向層に異方性配 向を与える必要性があることが知られている。しかし、該欠陥は該異方性方向に 直角に配置される（該異方性方向は行電極に平行であるが、もしくは列電極に平 行であり得る）、従って、該スペーサをその長さの方向に、こすった方向ＤＩ（ 第６図）に直交するように配向することが可能であり、かつこれらの対応する不 透明パターンの幅よりも小さな幅を与えて（これは第６図のスクリーンの場合で ある）、結果として該スペーサと平行な該ジグザグ欠陥を該スイッチ不能領域に 押し込めることができる。

これらのスペーサの長さは、これらが配置される電極の長さに等しいか、それ以 下である。

逆に、与えられたこすった方向に対して該スペーサを平行に配向することができ （第７図参照；ここで該方向はＤ２で示されている）、かつ該スペーサにこれら が配置される電極（第７図における列電極）の幅に等しい長さを与えて、該スペ ーサに対して直角なジグザグ欠陥ｚｚを該スクリーンのスイッチ不能領域中に押 し込めることができる。従って、このスペーサの幅は不透明材料の幅に等しいが 、あるいはその幅以下であり、かつ後者の場合において、対向する電極間間隙の 幅よりも小さいか、あるいはそれよりも大きい。

第７Ａ図は第７図に示したものと同じ本発明の一態様を示す。但し、各スペーサ の幅は対向する電極間間隙の幅よりも大きい。

本発明によるスクリーンの様々な態様について以下に言及する。

第１段階は各ガラス板４４．４６上にインジウム錫酸化物（ＩＴ○）の層５４を 形成することであり、この層は透明である０次いで、該層５４上に真空蒸着によ り、例えば５０ｎｍの厚さをもつクロム層（第８Ａ図）を埋積する。

次に、該クロム層５６上にポジを感光性樹脂層５８を塗布する。

その厚さはスペーサに与えられた厚さ、即ち目的とするスメクチックキラル液晶 （第８Ｂ図）に対しては約１．５〜２μｍに等しい。

次いで、行電極３２または列電極３４を画成するのに用いるマスクを介して該樹 脂を第１の照射に付し、更に該樹脂を現像し、クロム層５６およびＩＴｏ層５４ をエツチングする。かくして、クロム層（第８Ｃ図）で被覆された行電極３２ま たは列電極３４が画成される。

次いで、クロムパターン４０または４２を画成するために適当なマスクを介して 該樹脂を第２の光照射に付し、これを現像し、該樹脂で保護されていない残留ク ロムをエツチングにより除き（第８Ｄ図）、残される部分が行または列電極がら なりかつこれらがそれに対応するクロムパターンをもつようにする。該パターン は列または打電極間間隙に少なくとも等しい幅をもつ。

次いで、行電極をもつ板４４に対して、上記樹脂層で作られたスペーサ５０が変 形を起こさないように該樹脂を２００’Ｃにて約１時間アニールする０列電極を 有する板４６については、該樹脂を除去して、結合された板４４．４６間に後に 液晶を導入するのを妨害しないようにする。

板４６の樹脂をもアニールして、生成されるスペーサ５２を硬化し、かつ該層４ ４から該樹脂を除去することも明らかに可能である。

スペーサを作製しようとするガラス板に関する一変形において、あらゆるエツチ ング工程の結果としての該樹脂の劣化を防止するためには、該樹脂はその第２の 光照射、その現像およびクロムパターンの画成を可能とするエツチングを含む工 程（第８Ｄ図）の後除去され、その後ポジ塵樹脂層６ｏを塗布する。その厚さは 較正された、かつスペーサ（第９図）に対して意図した値に相当する１層６０は 問題とするガラス板を介して光照射される。そこではクロムパターンがマスクと して機能する（第９図）、この樹脂は次いで現像され、２００℃にて１時間アニ ールされる。

この操作は問題とするガラス板上での“自己整合性（ｓｅｌｆ−ａｌｉｇｎｅｄ ）″スペーサの形成を導く。

第８Ａ図〜第８Ｄ図および第９図に係る例において、各スペーサは全ての対応す るクロムパターン４０または４２を覆っている。このようなスペーサを用いた場 合およびこすった方向がこれに直交する場合には、線状の欠陥が画素の端部に局 在化され（前に述べたように、例えば加熱および電圧を印加した後に）、肉眼的 にはほんのわずかに乱されている。しかし、スペーサを形成することにより、ス イッチ不能領域に該欠陥を完全に局在化でき、その各々はほんのわずかの表面を 占有しく第６図）、板４４．４６に平行な断面にみもれ、例えば矩形状の形状を もつ各スペーサの幅は対応するパターンの長さおよび幅よりも小さい、このため には、樹脂層６ｏまたは５０（５２）を照射するための適当な補助的マスクを用 いる。

一旦スペーサが作られてしまうと、配向層は、例えば以下のようにして得られる 。気相中で電極をもっ各板４４．４８の面上に例えば６０ｎｍの厚さのシリカ層 を埋積し、該シリカ層上に例えば１５０ｎｍの厚さのナイロン６またはポリアミ ド６整合層６４を公知の方法で形成する。この層６４を、次に１２０℃で１時間 アニールし、次いで上部にスペーサが配置されている電極に平行なまたは垂直な 方向に、かつ該方向に対する一方のおよび／または他の方向にこすられる。

封止として機能する接着剤ジヨイントを、次いでスクリーン印刷法で該層の一方 の上に塗布する。該プレートの組立て後、例えば１６０℃まで２時間加熱して該 接着剤を重合せしめ、次いで公知の方法で板４４と４６との間の空間を適当な液 晶で満たす。

例えば、傾斜スメクチックＣキシル液晶の場合を考えると、スクリーンは次いで １２０℃に加熱され、従って該液晶が加熱されて等方性相となり、かつこの温度 において約３０Ｖの交流電圧が各行電極および各列電極間に印加されてジグザグ 欠陥が該スペーサ近傍に移される。

例示的かつ非限定的に、該樹脂は１３５０Ｊなる名称で゛°シブレイ（Ｓｂｉｐ ｌａｙ）’“により市販されているものである。これは同じ会社のマイクロポジ ット（Ｍｉｃｒｏｐｏｓｉｔ）３５１現像機で現像される。

クロムはソブレレック（Ｓｏｐｒｅｌｅｃ）社によって市販されているＣｒエツ チング溶液によってエツチングされる。ＩＴＯは塩化第２鉄第１容につき塩酸２ 容を含有する溶液でエツチングされる。

液晶は、例えば混合物Ａ（以下に説明する）または化合物Ｂ（以下に説明する） をＯ〜３５容量χドーピングした混合物Ａである。

次に、直線偏光子６６および６８（第５図）を、封止して作製したセルのいずれ かの側に、その夫々の偏光方向が相互に直交し、かつ該スクリーンを照明するこ とを可能とする光と初めに遭遇する偏光子が強誘電性液晶分子の２つの配向方向 Ａ１またはＡ２の一方に平行な偏光方向をもつように配置される。

第５図は、また行電極および列電極用の公知の制御手段７０をも示しており、一 方液晶相は７２で示されている。

容量基準で、混合物Ａは以下のものからなっている。

化合物Ｂは以下の式で示されるものである。

４−（４−ヘプチルオキシ−３−プロモーベンゾイルオキシ）−４’　−［（２ ３，３８）−３−メチル−２−グロローベンタノイルオキシ］−ビフェニル（化 合物Ｂ）の製法を以下に与える。

ａ）　ビフェニルエステルである化合物Ｂを得るのに必要な置換フェノールの合 成。このフェノールは４−（４−へブチルオキシ−３−プロモーベンゾイルオキ シ）−ビフェニル−４′−オールであって以下の式で表わされる。

また、以下の反応式に従って得られる。

１０ｍ　Ｈの三角フラスコに２０５ｍｇの４−ヘプチルオキシ−３−ブロモ安息 香酸（式■）、０．７ｍ　Ｈの塩化チオニル（ＳＯＣ９２）および２．２ｍ９の ベンゼンを加える。

この溶液を４時間還流する。過剰量の塩化チオニルとベンゼンとを減圧下で蒸留 する。かくして得られる粗製酸クロリドに、１４５ｍｇの式（Ｖｌ）の４，４′ 　−ジヒドロキシビフェニルを３ｍ９のピリジンに溶した溶液を加える。この溶 液を極くわずかに加熱しつつ２日間撹拌する０次いで、冷却した溶液を１０溶量 χの水性ＨＣＱ溶液で酸性とし、エーテル（３０ｍｆｆ　）で３回抽出する。

得られる有機相を以下の水性溶液で洗浄する。

３　Ｘ２５ｍ５ｌ　８２０−１０溶量％ＨＣＱ３Ｘ２５ｍＱ　５重量％Ｎａ、Ｈ ＣＯ３３Ｘ２５ｍＲ１０重量％ＮａＯＮ ａＯＨ３Ｘ２５　１０容量％ＨＣＱ ２Ｘ２５＋ｎＲ飽和ＮａＣ５！ 次いで、この有機相を集め、硫酸ナトリウム上で乾燥し、蒸発させる。

この洗浄した有機混合物を、次にシリカ上でクロマトグラフィー処理（溶出液と して溶積基準の組成８０−２０％のクロロホルム−エーテル混合物を使用）にか ける、７４ｍｇの４−（４−ヘプチルオキシ−３−プロモーベンゾイルオキシ） −ビフェニル−４′−オールが得られる１反応収率は２３％である。

得られた生成物の諸特性として、ＩＲ吸収においては３４７０ｎｍにＯＨ吸収バ ンドおよび１７１５ｎｍにＣ＝０吸収バンドをもち、分解点は１８６℃であり、 またクロマトグラフィー係数Ｒｆは０．７である。

ｂ）ａ、）で得たフェノール（■）と光学活性酸との以下の反応式に従う反応に よる４−（４−へブチルオキシ−３−プロモーベンゾイルオキシ）−４’　−［ （２Ｓ、３Ｓ）−３−メチル−２−クロロ−ペンタノイルオキシ］−ビフェニル の合成： 式（■）の（２３，３３）−３−メチル−２−クロロペンタン酸２７．３ｍｇと 、４−（４−へブチルオキシ−３−プロモーベンゾイルオキシ）−ビフェニル− ４′−オール５８．７ｍｇと、式：Ｃｇ　ｌ（ｓ　ｓ　−Ｎ：Ｃ：Ｎ−Ｃｓ　Ｈ ｌｔのＮ、Ｎ′−ジシクロヘキシリ力ルポジイミド２６ｍｇと、式：Ｃａ　Ｈｓ 　−Ｎ−ＣｓＨａＮの４−ピロリジノピリジン２．２ｍｇと無水塩化メチレン（ ＣＨ２ＣＱ　２　）２ｍＲとを周囲温度にて少なくとも１２時間撹拌する。

得られた沈殿を濾過する。この溶液を２５ｍ９の塩化メチレンにと）バ　１５ｍ ９の８２０で３回、１５ｍ　５１の５％水性酢酸で３回、１５ｍｇの飽和水性塩 化ナトリウム溶液で２回洗浄する。

この水性相を２５ｍ　Ｈの塩化メチレンで２度抽出する。

この有機相を集め、硫酸ナトリウム上で乾燥し、次いでロータリーエバポレータ （ｒｏｔｏｖａｐｏｕｒ）で蒸発させる。得られた固体をシリカ上でのクロマト グラフィーに付す（溶出液としては溶積比６０：４０のＣＨ２ＣＱ２−石油エー テルを使用）、かくして５８ｍｇの白色生成物が得られ、これを石油エーテルか ら再結する。

最終生成物の転移温度は以下のとおりである。

８６′″Ｃ９６°Ｃ１１６°Ｃ ６６”に こでＫは固体状態を、ＳｃはスメクチックＣ構造を、率はキラル構造を、Ｎはネ マチック構造を、およびＩは等方性構造を夫々表す。

本発明によるスクリーンのもう一つの例は第１０Ａ図（平面図）および第１０Ｂ 図（断面図）に模式的にかつ部分的に図示されている。スペーサは行電極３２上 に配置され、こする方向Ｄ１はこの電極に平行である。この電極はＩＴＯ製であ り、［３００μｍを有する。不透明パターンはクロムで形成され、かつ１１００ ｎの厚さをもちかつ６０μｍの幅をもち、一方列電極間間隙はわずかに４０μｍ の幅をもつにすぎない、クロムパターンを有するスペーサの各々は感光性樹脂製 であり、幅２０μｍ１　長さ３００μｍおよび高さ１．６μｍを有する。

もう一つの態様が斜視図として第１１図に模式的かつ部分的に示されている。こ の場合、不透明クロムパターンはスペーサをもたず、いずれも同一の電極群（行 または列電極のいずれか）の電極上に配置されている。また、電気絶縁性スペー サ５２ａが他の群の電極に直接担持されている。第１１図に示した場合において 、クロムパターンは列電極に担持され、一方スペーサは行電極に担持されている 。こする方向Ｄ２は該スペーサに平行であり、その長さはこれらを担持する電極 の幅に等しくなっていて、ジグザグ欠陥ＺＺをスイッチ不能領域に封じ込め得る ようになっている。これらスペーサは不透明でも透明でもよく、シかも対向スめ 電極間間隙の幅よりも大きな幅を有する。これらは光学的に等方性であって、こ れらが透明であっても、第１１図のスクリーンの備えている交叉した直線偏光子 と協働して、該スペーサの方向に該スクリーンを光が照射するのを防止するよう になっている必要がある。

第１１図に示した態様において、電極は幅３００μｍをもち、電極間間隙は幅４ ０μｍをもつ、クロムパターンは厚さ０．１μｍであり、その幅は６０μｍであ る。スペーサ５２ａは感光性樹脂製であり厚さは１．５μｍであり、長さはこれ らを担持する電極の幅に等しく、かつその幅は６０μｍである。

補正書の写しく翻訳文）提出書（特許法第１８４条の８）平成２年１月１９日

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. １．ジグザグ欠陥をもち得、相互に平行でかつ相互に分離された一群の透明行電 極（３２）と、相互に平行で、相互に分離されかつ該行電極と直交する一群の透 明列電極（３４）との間に配置された強誘電性液晶層（７２）を有するアセンブ リを含み、該電極群は夫々２枚の電気絶縁性かつ透明な板（４４，４６）上に配 設されている強誘電性液晶スクリーンであって、更に該スクリーンが２つの列電 極を分離する間隙に面している各行電極の各部分上および２つの行電極を分離し ている間隙に面した各列電極の各部分上に要素（４０，５０−４２，５２−５２ ａ）を含み、該要素はその方向に該スクリーンに達する光が該スクリーンを通過 するのを防止するように作用し、かつ該行電極上に配置された要素または該列電 極上に配設された要素も、該行電極と列電極との間のいかなる電気的接続もなし に、該スクリーン板の空間的配置を可能とするように機能し、しかも該板と平行 であるとして、該スクリーンのスイッチ不能領域またはその近傍における該ジグ ザグ欠陥の局在化を可能とする寸法をもつように作用することを特徴とする上記 スクリーン。
2. ２．各要素が不透明層（４０，４２）を有し、該層は該電極上部の該要素が配置 された部分を覆っており、かつ該板の空間配置を可能とする該要素の各々は、該 不透明層の他に該層上に配置された電気絶縁性スペーサ（５０，５２）をも有す る請求の範囲第１項記載のスクリーン。
3. ３．該不透明層の幅が２つの電極を分離し、かつ該不透明層で覆われた該部分に 面している該間隙の幅よりも大きい請求の範囲第２項記載のスクリーン。
4. ４．該スペーサの各々が、上部に該スペーサをもつ該要素が配置されている該電 極に関して横方向に長い請求の範囲第２〜３項のいずれかに記載のスクリーン。
5. ５．該スペーサの各々の幅が２つの電極を分離し、かつ上部に該スペーサをもつ 該要素が配置されている該部分と面している該間隙の幅よりも大きい請求の範囲 第４項記載のスクリーン。
6. ６．該スペーサの各々の幅が、２つの電極を分離し、該スペーサを有する該要素 が上部に設けられた該部分と面している該間隙の幅よりも小さい請求の範囲第４ 項記載のスクリーン。
7. ７．該スクリーンが更に該アセンブリのいずれかの側に２つの交叉した直線偏向 子をもち、該板の空間配置を可能とする各要素は該要素が上部に配置された電極 に関して横方向に長い形状をもち、かつ２つの電極を分離し、しかも該要素が上 部に設けられた電極部分と面している該間隙の幅よりも大きな幅を有する電気絶 縁性スペーサ（５２ａ）であり、かつ該要素は光学的に等方性の材料で作られて おり、かつ該板の空間配置を可能とすることなく該スクリーンを介して光が通過 することを可能とする各要素は、該要素が上部に配置されている該電極部分を覆 っている不透明層によって形成されていることを特徴とする請求の範囲第１項記 載のスクリーン。
8. ８．該光学的等方性材料が光学的に等方性の感光性樹脂である請求の範囲第７項 記載のスクリーン。
9. ９．該板も配向液晶層（６２）で覆われており、該液晶層は該２群の電極群の一 方の電極群に平行な方向（Ｄ１）に異方性とされており、該板の空間配置を可能 とする該要素が該電極群上に配列されている請求の範囲第１〜８項のいずれか１ 項に記載のスクリーン。
10. １０．該２群の電極群のうち一方の電極群に平行な方向（Ｄ２）に異方性とされ た配向液晶層（６２）によって該板も覆われており、該板の空間配置を可能とす る該要素が他の群の電極上に配置されている請求の範囲第１〜８項のいずれか１ 項に記載のスクリーン。
11. １１．該各スペーサの長さが該スペーサを担持する該電極の幅と実質的に等しい 請求の範囲第４〜１０項のいずれか１項に記載のスクリーン。
12. １２．該各不透明層が不透明金属層である請求の範囲第２〜１１項のいずれか１ 項に記載のスクリーン。
13. １３．該強誘電性液晶が傾斜Ｃ，Ｉ，Ｆ，ＧおよびＨスメクチックキラル液晶か らなる群から選ばれる請求の範囲第１〜１２項のいずれか１項に記載のスクリー ン。
14. １４．該スペーサを配置すべき該電極と該不透明層とをもつ該板上にポジ型感性 樹脂層（６０）を埋積し、該板によって担持された該不透明層がマスクとして機 能するように配置された該板を介して該樹脂を照射し、かつ該照射された樹脂を 除去することを含む、上記請求の範囲第２項記載のスクリーンのスペーサ製造方 法。
15. １５．該行電極（３２）と該列電極（３４）との間に、交流電圧を印加し、一方 で該液晶の該強誘電性スメクチック相からその転移温度に関してすぐ上の相への 転移温度近傍の温度に該スクリーンを維持して、該液晶のジグザグ欠陥を該スイ ッチ不能領域内にあるいはその近傍に局在化せしめることを特徴とする上記請求 の範囲第１〜１３項のいずれかに記載のスクリーン処理方法。