JPH0547086B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0547086B2 JPH0547086B2 JP10963985A JP10963985A JPH0547086B2 JP H0547086 B2 JPH0547086 B2 JP H0547086B2 JP 10963985 A JP10963985 A JP 10963985A JP 10963985 A JP10963985 A JP 10963985A JP H0547086 B2 JPH0547086 B2 JP H0547086B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid crystal
- substrate
- phase
- chiral smectic
- crystal element
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 claims description 71
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 43
- 239000004990 Smectic liquid crystal Substances 0.000 claims description 26
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims description 26
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 12
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 7
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 7
- 230000003098 cholesteric effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 claims description 5
- 239000010408 film Substances 0.000 description 19
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 14
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 13
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 13
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 12
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 10
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 9
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 7
- 239000005262 ferroelectric liquid crystals (FLCs) Substances 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 5
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 5
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 5
- 230000004044 response Effects 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N silicon monoxide Chemical compound [Si-]#[O+] LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 2-Butanone Chemical compound CCC(C)=O ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004988 Nematic liquid crystal Substances 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 229920006332 epoxy adhesive Polymers 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 2
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 2
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 description 2
- 239000004640 Melamine resin Substances 0.000 description 2
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 2
- 239000004962 Polyamide-imide Substances 0.000 description 2
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 2
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920001807 Urea-formaldehyde Polymers 0.000 description 2
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DHKHKXVYLBGOIT-UHFFFAOYSA-N acetaldehyde Diethyl Acetal Natural products CCOC(C)OCC DHKHKXVYLBGOIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000002777 acetyl group Chemical class [H]C([H])([H])C(*)=O 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 239000012461 cellulose resin Substances 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 229920003055 poly(ester-imide) Polymers 0.000 description 2
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 2
- 229920002312 polyamide-imide Polymers 0.000 description 2
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 2
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 2
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 2
- -1 polyparaxylerin Polymers 0.000 description 2
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 2
- 239000011118 polyvinyl acetate Substances 0.000 description 2
- 229920002689 polyvinyl acetate Polymers 0.000 description 2
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 2
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 2
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M tetramethylammonium hydroxide Chemical compound [OH-].C[N+](C)(C)C WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 2
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- VLDPXPPHXDGHEW-UHFFFAOYSA-N 1-chloro-2-dichlorophosphoryloxybenzene Chemical compound ClC1=CC=CC=C1OP(Cl)(Cl)=O VLDPXPPHXDGHEW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HLBLWEWZXPIGSM-UHFFFAOYSA-N 4-Aminophenyl ether Chemical compound C1=CC(N)=CC=C1OC1=CC=C(N)C=C1 HLBLWEWZXPIGSM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052582 BN Inorganic materials 0.000 description 1
- PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N Boron nitride Chemical compound N#B PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004986 Cholesteric liquid crystals (ChLC) Substances 0.000 description 1
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N N-Methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910006404 SnO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910000420 cerium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- QCCDYNYSHILRDG-UHFFFAOYSA-K cerium(3+);trifluoride Chemical compound [F-].[F-].[F-].[Ce+3] QCCDYNYSHILRDG-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 210000002858 crystal cell Anatomy 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 230000005621 ferroelectricity Effects 0.000 description 1
- 229920002457 flexible plastic Polymers 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- ORUIBWPALBXDOA-UHFFFAOYSA-L magnesium fluoride Chemical compound [F-].[F-].[Mg+2] ORUIBWPALBXDOA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910001635 magnesium fluoride Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 239000002052 molecular layer Substances 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoceriooxy)cerium Chemical compound [Ce]=O.O=[Ce]=O BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920005575 poly(amic acid) Polymers 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 1
- 239000003566 sealing material Substances 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010583 slow cooling Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1339—Gaskets; Spacers; Sealing of cells
- G02F1/13394—Gaskets; Spacers; Sealing of cells spacers regularly patterned on the cell subtrate, e.g. walls, pillars
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/137—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering
- G02F1/139—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering based on orientation effects in which the liquid crystal remains transparent
- G02F1/141—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering based on orientation effects in which the liquid crystal remains transparent using ferroelectric liquid crystals
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1339—Gaskets; Spacers; Sealing of cells
- G02F1/13392—Gaskets; Spacers; Sealing of cells spacers dispersed on the cell substrate, e.g. spherical particles, microfibres
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
Description
〔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．シヤツ
ト（M.Schadt）とダブリユー．ヘルフリツヒ
（W.Helfrich）著“アプライド・フイジツクス．
レターズ”（“Applied Physics Letters”）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・デイペンダント・オプテ
イカル・アクテイビテイー・オブ・ア・ツイステ
ツド・ネマチツク・リキツド・クリスタル”
（“Voltage Dependent Optical Activity of ａ
Twisted Nematic Liquid Crystal”）に示さ
れたツイステツド・ネマチツク（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ツチ
ング素子を接続し、各画素毎をスイツチングする
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かしい問題
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
クラーク（Clafk）およびラガウエル
（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
（SmH*）を有する強誘電性液晶が用いられる。
この液晶の膜厚は強誘電性液晶の螺旋構造が解除
されるのに充分小さく保たれ、このため電界に対
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もつことになる。このた
め、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。 〔発明が解決しようとする問題点〕 前述の双安定性を有する液晶を用いた光学変調
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、２つの安定配
向状態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。 しかしながら、前述した様な螺旋構造が解除さ
れて双安定性が付与されたカイラルスメクチツク
液晶素子は、その素子を作成する上で極めて難か
しい問題が存在している。すなわち、本発明者ら
の研究から、前述したカイラルスメクチツク液晶
の双安定性を堅固なものとするために、液晶の膜
厚（１対の基板間の間隔に対応している）を薄く
する必要があるが、この膜厚を薄くすればする
程、配向欠陥の発生率が増大していく傾向になる
ことが判明した。しかも、前述の配向欠陥の発生
は、液晶の膜厚を素子の面全体に亘つて均一な膜
厚とするために配置した間隔制御部材（スペー
サ）の存在が原因となつていることが判明した。 従つて、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ヤツタースピードを有する光
学シヤツター等として強誘電性液晶などの液晶、
特に双安定性を有する強誘電性液晶を使用した光
学変調素子においては、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素子
を提供することにある。 〔問題点を解決するための手段、作用〕 本発明は、フオトリソ工程を用いることによつ
て形成したスペーサとなる微細な突起体を有し、
且つ一方向に一軸性配向処理を施した第１の基板
と、該第１の基板に対向する第２の基板とを有
し、該第１の基板と第２の基板との間に降温下で
コレステリツク相、スメクチツクＡ相及びカイラ
ルスメクチツクＣ相の順で相転移させて形成した
カイラルスメクチツク液晶を配置してなる液晶素
子であつて、前記突起体が第１に前記一軸性配向
処理方向の垂直方向において50μm以下の径の円
柱形状を備えてなるか、又は第２に前記一軸性配
向処理方向の垂直方向において20μm以下の幅を
もつ四角柱形状を備えてなるか又は第３に前記一
軸性配向処理方向の垂直方向において50μm以下
の幅をもつ六角柱形状を備えてなる液晶素子に特
徴がある。 〔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。 第１図は、強誘電性液晶の動作説明のために、
セルの例を模式的に描いたものである。２１ａ
と、２１ｂは、In2O3，SnO2あるいはITO（イン
ジウム−テイン オキサイド）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SmH*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⊥）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（Ｐ⊥）２
４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、その長軸方向と短
軸方向で屈折率異方性を示し、従つて例えばガラ
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。 本発明の液晶素子で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、充分に間隔が小さくされた基板間の壁面
効果により液晶分子のらせん構造がほどけ、非ら
せん構造を採ることができる。その双極子モーメ
ントPaまたはPbは上向き３４ａ又は下向き３４
ｂ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かあるいは第２の
安定状態３３ｂの何れか１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。第第２の点を、例えば第２図によつて更に説
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
を切つても安定である。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
を切つてもこの状態に留つている。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。 第３図は、本発明の液晶素子を具体的に示した
もので、第３図Ａはその断面図で、第３図Ｂはそ
の平面図である。 第３図に示す液晶素子３００は、基板３０１
（好ましくは、可撓性ガラス、可撓性プラスチツ
ク）と基板３０２（好ましくは、ガラスプレー
ト）とを有しており、基板３０１にはストライプ
状の透明電極３０３と、その上に絶縁性物質で形
成した配向制御膜３０４が塗設されている。又、
基板３０２には透明電極３０３と直交するストラ
イプ形状の透明電極３０５と、その上に絶縁性物
質で形成したスペーサ３０７と３１２方向に一軸
性配向処理（ラビング処理など）を施した配向制
御膜３０６が塗設されている。 本発明で用いるスペーサ３０７は、配向制御膜
３０６を形成した基板３０２の上にポリビニルア
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、セルロース樹脂、メラミン樹
脂、ユリヤ樹脂、アクリル樹脂などの樹脂類によ
つて形成した絶縁被膜あるいはSiO，SiO2や
TiO2などの無機系絶縁被膜を設けた後、通常の
フオトリソ工程を採用して所定の形状にエツチン
グすることによつて得られる。この際、スペーサ
３０７となる絶縁被膜の乾燥膜厚がスペーサの高
さに相当する様になる。 本発明では、前述の一軸性配向処理方向３１２
の垂直方向に沿つたスペーサ３０７の辺ａの長さ
を0μm〜20μmとし、特に好ましくはスペーサ３
０７における一軸性配向処理方向３１２と平行方
向の成分の長さｂを300μm以下とした時には配向
欠陥の発生を皆無とすることができる。この点に
関しては、下述で更に詳細に説明する。 本発明の好ましい具体例ではスペーサ３０７
は、液晶素子３００の平面１mm2当り0.1個〜100個
の割合で設けられていると、配向欠陥の発生を有
効に防止することができる。特に、液晶素子３０
０の平面１mm2当り0.5個〜50個の割合でスペーサ
３０７が設けられていると、基板３０１と３０２
の間隔を充分に小さくした時（0.5μm〜5μm）の
液晶膜厚で付与される双安定性モノドメインには
配向欠隔の発生を皆無とすることができる。 又、本発明で用いるスペーサ３０７の形状とし
ては、前述の四角柱体の他に第４図〜第６図に示
す円柱体、惰円柱体及び六角柱体を用いることが
できる。第４図〜第６図中のａ及びｂ並びに３１
２は、第３図のａ及びｂ並びに３１２と同一のも
のを意味している。 特に、第４図及び第５図のａは、それぞれ一軸
性配向処理方向３１２に対する円柱体及び惰円柱
体の接点を意味している。又、第５図のｃは惰円
柱体の短軸を表わしており、一軸性配向処理方向
３１２に対して直交している。第６図に示す六角
柱体は幅ｄと長さｂで形成され、幅ｄの方向は一
軸性配向処理方向３１２に対して直交している。 前述のスペーサ３０７は、第４図に示す円柱体
の場合で長さｂの５〜50倍のピツチ、好ましくは
10〜20倍のピツチで設けられ、その基板面内の直
径に相当する長さｂを50μm以下とすることが好
ましい。第５図に示す惰円柱体の場合で長さｃの
５〜50倍のピツチ、好ましくは10〜20倍のピツチ
で設けられ、ラビング方向と平行の成分に相当す
る長軸ｂを300μm以下とすることが好ましい。又
第６図に示す六角柱体の場合で長さｄの５〜50倍
のピツチ、好ましくは10〜20倍のピツチで設けら
れ、ラビング方向と平行の成分に相当する長さｂ
を300μm以下とすることが好ましい。 又、第３図に示す液晶、特に強誘電性カイラル
スメクチツク液晶３０８は、基板３０１と３０２
の周辺に設けたシール材３０９（例えば、エポキ
シ系接着剤）によつてシーリングされる。 本発明の液晶素子３００は、クロスニコルの偏
光子３１０と３１１がそれぞれ基板３０１と３０
２の両側に配置している。 又、本発明の液晶素子３００で用いる配向制御
膜３０４と３０６は、例えば一酸化ケイ素、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、セルロース
樹脂、メラミン樹脂、ユリヤ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。配向制御膜３０４と３０６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50Å〜5μ、好適には、500Å〜5000
Åの範囲で設定される。 この配向制御膜３０４と３０６は、一軸性液晶
（強誘電性カイラルスメクチツク液晶相より高温
側で現出するスメクチツクＡ相、ネマチツク相な
ど）の分子方向を一方向に配向させる効果をもつ
ことができる。具体的な一軸性配向処理法として
は、基板の平面を一方向にラビングする方法ある
いは斜め蒸着法を用いることができる（図中、３
１２はラビング方向）。 本発明の液晶素子３００で用いる強誘電性カイ
ラルスメクチツク液晶３０８としては、クーリン
グ（徐冷；0.5℃／時間〜５℃／時間）下で等方
相（Iso）→コレステリツク相（Ch）→スメクチ
ツクＡ相（SmA）→カイラルスメクチツク相に
相転移を生じるものや等方相→SmA→カイラル
スメクチツク相に相転移を生じるものが好まし
い。 以下、本発明を実施例に従つて説明する。 実施例 １〜23 ITOのストライプ状パターン電極を設けたガラ
ス基板の上にポリイミド形成液（ピロメリツト酸
二無水物と４，4′−ジアミノジフエニルエーテル
との脱水縮合によつて得たポリアミド酸のＮ−メ
チルピロリドン溶液）を加熱硬化後の膜厚が1500
Åとなる様に塗布した後、加熱硬化してポリイミ
ド酸を形成した。このポリイミド膜を設けたガラ
ス基板を２枚用意した。この２枚のガラス基板の
うち、１枚のガラス板に別のポリイミド形成液
（日立化成工業(株)の「PIQ」）を、硬化後の膜厚が
1μmとなる様に塗布した。 次いで、ポジ型レジスト溶液（Shipey社製の
“AZ1350”）をスピナー塗布し、プリベークした。
このレジスト層上に、マクスピツチ３mmのマスク
を用いて露光した。この際に用いたマスクの形状
は、正方形又は長方形状とし、第３図中のａとｂ
に相当する長さを第１表に示す値のものとした。
次いで、テトラメチルアンモニウムハイドロオキ
サイド含有の現像液“MF312”で現像すること
により、露光部分のレジスト膜とその下層のポリ
イミド膜のエツチングを行ないスルーホールを形
成させ、水洗、乾燥を行なつた後、メチルエチル
ケトンを用いて未露光部のレジスト膜を除去し
た。しかる後、200℃で60分間、350℃で30分間の
加熱により硬化を行ない、ポリイミドイソインド
ロキナゾリンジオンのスペーサを形成した。 次いで、四角柱体（スペーサ）の辺ｂの方向と
垂直方向に沿つて、布により、ラビング処理を行
なつた後、水とアセトンにより順次洗浄し、乾燥
させた。 次に、前述のポリイミド膜を設けたもう１方の
ガラス基板（予め、ラビング処理した後、周辺に
注入口なる個所を除いてエポキシ系接着剤をスク
リーン印刷法によつて塗布した）とスペーサとな
る四角柱体を設けたガラス基板と重ね合せ、エポ
キシ系接着剤を硬化させることによつてセルを作
成した。この時、２枚のガラス基板に施したラビ
ング方向が互に平行となり、且つストライプ状パ
ターン電極が互に直交する様にセル組みした。 次いで、このセルの真空槽の中に入れ、充分に
セル内部を真空に引いた後、セルの注入口に下記
の液晶材料を接触させることによつて、セル内部
と外部とを遮断した後、真空槽を大気圧に戻す
と、液晶材料がセル内部に注入された。この注入
工程は、液晶材料を等方相（75℃）下で行なつ
た。 液晶材料をセル内部に注入した後、注入口を封
止し、等方相下にある液晶材料を約0.5℃／時間
の割合で徐冷して等方相から順次コレステリツク
相、スメクチツクＡ相及びカイラルスメクチツク
Ｃ相に相転移を生じさせることによつて、28℃で
強誘電性カイラルスメクチツク液晶素子（記憶性
素子）を作成した。 この液晶素子の配向状態を直交ニコル下で偏光
顕微鏡により観察した。又、この液晶素子に30ボ
ルトと−30ボルトの電圧を印加して双安定性の評
価を行なつた。 これらの実験結果を第１表に示す。表中の〇は
配向欠陥が全くな良好な配向状態を示し、且つ良
好な双安定性を示したサンプルで、△は多少の配
向欠陥があつたが、実用可能な範囲での双安定性
を示したサンプルで、×は第７図に示す配向欠陥
７１が多数発生し、実用が不可能なサンプルであ
る。尚、第７図中の付号のうち、第３図と同一付
号のものは、それと同一の部材を示している。
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．シヤツ
ト（M.Schadt）とダブリユー．ヘルフリツヒ
（W.Helfrich）著“アプライド・フイジツクス．
レターズ”（“Applied Physics Letters”）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・デイペンダント・オプテ
イカル・アクテイビテイー・オブ・ア・ツイステ
ツド・ネマチツク・リキツド・クリスタル”
（“Voltage Dependent Optical Activity of ａ
Twisted Nematic Liquid Crystal”）に示さ
れたツイステツド・ネマチツク（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ツチ
ング素子を接続し、各画素毎をスイツチングする
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かしい問題
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
クラーク（Clafk）およびラガウエル
（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
（SmH*）を有する強誘電性液晶が用いられる。
この液晶の膜厚は強誘電性液晶の螺旋構造が解除
されるのに充分小さく保たれ、このため電界に対
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もつことになる。このた
め、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。 〔発明が解決しようとする問題点〕 前述の双安定性を有する液晶を用いた光学変調
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、２つの安定配
向状態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。 しかしながら、前述した様な螺旋構造が解除さ
れて双安定性が付与されたカイラルスメクチツク
液晶素子は、その素子を作成する上で極めて難か
しい問題が存在している。すなわち、本発明者ら
の研究から、前述したカイラルスメクチツク液晶
の双安定性を堅固なものとするために、液晶の膜
厚（１対の基板間の間隔に対応している）を薄く
する必要があるが、この膜厚を薄くすればする
程、配向欠陥の発生率が増大していく傾向になる
ことが判明した。しかも、前述の配向欠陥の発生
は、液晶の膜厚を素子の面全体に亘つて均一な膜
厚とするために配置した間隔制御部材（スペー
サ）の存在が原因となつていることが判明した。 従つて、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ヤツタースピードを有する光
学シヤツター等として強誘電性液晶などの液晶、
特に双安定性を有する強誘電性液晶を使用した光
学変調素子においては、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素子
を提供することにある。 〔問題点を解決するための手段、作用〕 本発明は、フオトリソ工程を用いることによつ
て形成したスペーサとなる微細な突起体を有し、
且つ一方向に一軸性配向処理を施した第１の基板
と、該第１の基板に対向する第２の基板とを有
し、該第１の基板と第２の基板との間に降温下で
コレステリツク相、スメクチツクＡ相及びカイラ
ルスメクチツクＣ相の順で相転移させて形成した
カイラルスメクチツク液晶を配置してなる液晶素
子であつて、前記突起体が第１に前記一軸性配向
処理方向の垂直方向において50μm以下の径の円
柱形状を備えてなるか、又は第２に前記一軸性配
向処理方向の垂直方向において20μm以下の幅を
もつ四角柱形状を備えてなるか又は第３に前記一
軸性配向処理方向の垂直方向において50μm以下
の幅をもつ六角柱形状を備えてなる液晶素子に特
徴がある。 〔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。 第１図は、強誘電性液晶の動作説明のために、
セルの例を模式的に描いたものである。２１ａ
と、２１ｂは、In2O3，SnO2あるいはITO（イン
ジウム−テイン オキサイド）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SmH*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⊥）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（Ｐ⊥）２
４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、その長軸方向と短
軸方向で屈折率異方性を示し、従つて例えばガラ
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。 本発明の液晶素子で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、充分に間隔が小さくされた基板間の壁面
効果により液晶分子のらせん構造がほどけ、非ら
せん構造を採ることができる。その双極子モーメ
ントPaまたはPbは上向き３４ａ又は下向き３４
ｂ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かあるいは第２の
安定状態３３ｂの何れか１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。第第２の点を、例えば第２図によつて更に説
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
を切つても安定である。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
を切つてもこの状態に留つている。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。 第３図は、本発明の液晶素子を具体的に示した
もので、第３図Ａはその断面図で、第３図Ｂはそ
の平面図である。 第３図に示す液晶素子３００は、基板３０１
（好ましくは、可撓性ガラス、可撓性プラスチツ
ク）と基板３０２（好ましくは、ガラスプレー
ト）とを有しており、基板３０１にはストライプ
状の透明電極３０３と、その上に絶縁性物質で形
成した配向制御膜３０４が塗設されている。又、
基板３０２には透明電極３０３と直交するストラ
イプ形状の透明電極３０５と、その上に絶縁性物
質で形成したスペーサ３０７と３１２方向に一軸
性配向処理（ラビング処理など）を施した配向制
御膜３０６が塗設されている。 本発明で用いるスペーサ３０７は、配向制御膜
３０６を形成した基板３０２の上にポリビニルア
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、セルロース樹脂、メラミン樹
脂、ユリヤ樹脂、アクリル樹脂などの樹脂類によ
つて形成した絶縁被膜あるいはSiO，SiO2や
TiO2などの無機系絶縁被膜を設けた後、通常の
フオトリソ工程を採用して所定の形状にエツチン
グすることによつて得られる。この際、スペーサ
３０７となる絶縁被膜の乾燥膜厚がスペーサの高
さに相当する様になる。 本発明では、前述の一軸性配向処理方向３１２
の垂直方向に沿つたスペーサ３０７の辺ａの長さ
を0μm〜20μmとし、特に好ましくはスペーサ３
０７における一軸性配向処理方向３１２と平行方
向の成分の長さｂを300μm以下とした時には配向
欠陥の発生を皆無とすることができる。この点に
関しては、下述で更に詳細に説明する。 本発明の好ましい具体例ではスペーサ３０７
は、液晶素子３００の平面１mm2当り0.1個〜100個
の割合で設けられていると、配向欠陥の発生を有
効に防止することができる。特に、液晶素子３０
０の平面１mm2当り0.5個〜50個の割合でスペーサ
３０７が設けられていると、基板３０１と３０２
の間隔を充分に小さくした時（0.5μm〜5μm）の
液晶膜厚で付与される双安定性モノドメインには
配向欠隔の発生を皆無とすることができる。 又、本発明で用いるスペーサ３０７の形状とし
ては、前述の四角柱体の他に第４図〜第６図に示
す円柱体、惰円柱体及び六角柱体を用いることが
できる。第４図〜第６図中のａ及びｂ並びに３１
２は、第３図のａ及びｂ並びに３１２と同一のも
のを意味している。 特に、第４図及び第５図のａは、それぞれ一軸
性配向処理方向３１２に対する円柱体及び惰円柱
体の接点を意味している。又、第５図のｃは惰円
柱体の短軸を表わしており、一軸性配向処理方向
３１２に対して直交している。第６図に示す六角
柱体は幅ｄと長さｂで形成され、幅ｄの方向は一
軸性配向処理方向３１２に対して直交している。 前述のスペーサ３０７は、第４図に示す円柱体
の場合で長さｂの５〜50倍のピツチ、好ましくは
10〜20倍のピツチで設けられ、その基板面内の直
径に相当する長さｂを50μm以下とすることが好
ましい。第５図に示す惰円柱体の場合で長さｃの
５〜50倍のピツチ、好ましくは10〜20倍のピツチ
で設けられ、ラビング方向と平行の成分に相当す
る長軸ｂを300μm以下とすることが好ましい。又
第６図に示す六角柱体の場合で長さｄの５〜50倍
のピツチ、好ましくは10〜20倍のピツチで設けら
れ、ラビング方向と平行の成分に相当する長さｂ
を300μm以下とすることが好ましい。 又、第３図に示す液晶、特に強誘電性カイラル
スメクチツク液晶３０８は、基板３０１と３０２
の周辺に設けたシール材３０９（例えば、エポキ
シ系接着剤）によつてシーリングされる。 本発明の液晶素子３００は、クロスニコルの偏
光子３１０と３１１がそれぞれ基板３０１と３０
２の両側に配置している。 又、本発明の液晶素子３００で用いる配向制御
膜３０４と３０６は、例えば一酸化ケイ素、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、セルロース
樹脂、メラミン樹脂、ユリヤ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。配向制御膜３０４と３０６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50Å〜5μ、好適には、500Å〜5000
Åの範囲で設定される。 この配向制御膜３０４と３０６は、一軸性液晶
（強誘電性カイラルスメクチツク液晶相より高温
側で現出するスメクチツクＡ相、ネマチツク相な
ど）の分子方向を一方向に配向させる効果をもつ
ことができる。具体的な一軸性配向処理法として
は、基板の平面を一方向にラビングする方法ある
いは斜め蒸着法を用いることができる（図中、３
１２はラビング方向）。 本発明の液晶素子３００で用いる強誘電性カイ
ラルスメクチツク液晶３０８としては、クーリン
グ（徐冷；0.5℃／時間〜５℃／時間）下で等方
相（Iso）→コレステリツク相（Ch）→スメクチ
ツクＡ相（SmA）→カイラルスメクチツク相に
相転移を生じるものや等方相→SmA→カイラル
スメクチツク相に相転移を生じるものが好まし
い。 以下、本発明を実施例に従つて説明する。 実施例 １〜23 ITOのストライプ状パターン電極を設けたガラ
ス基板の上にポリイミド形成液（ピロメリツト酸
二無水物と４，4′−ジアミノジフエニルエーテル
との脱水縮合によつて得たポリアミド酸のＮ−メ
チルピロリドン溶液）を加熱硬化後の膜厚が1500
Åとなる様に塗布した後、加熱硬化してポリイミ
ド酸を形成した。このポリイミド膜を設けたガラ
ス基板を２枚用意した。この２枚のガラス基板の
うち、１枚のガラス板に別のポリイミド形成液
（日立化成工業(株)の「PIQ」）を、硬化後の膜厚が
1μmとなる様に塗布した。 次いで、ポジ型レジスト溶液（Shipey社製の
“AZ1350”）をスピナー塗布し、プリベークした。
このレジスト層上に、マクスピツチ３mmのマスク
を用いて露光した。この際に用いたマスクの形状
は、正方形又は長方形状とし、第３図中のａとｂ
に相当する長さを第１表に示す値のものとした。
次いで、テトラメチルアンモニウムハイドロオキ
サイド含有の現像液“MF312”で現像すること
により、露光部分のレジスト膜とその下層のポリ
イミド膜のエツチングを行ないスルーホールを形
成させ、水洗、乾燥を行なつた後、メチルエチル
ケトンを用いて未露光部のレジスト膜を除去し
た。しかる後、200℃で60分間、350℃で30分間の
加熱により硬化を行ない、ポリイミドイソインド
ロキナゾリンジオンのスペーサを形成した。 次いで、四角柱体（スペーサ）の辺ｂの方向と
垂直方向に沿つて、布により、ラビング処理を行
なつた後、水とアセトンにより順次洗浄し、乾燥
させた。 次に、前述のポリイミド膜を設けたもう１方の
ガラス基板（予め、ラビング処理した後、周辺に
注入口なる個所を除いてエポキシ系接着剤をスク
リーン印刷法によつて塗布した）とスペーサとな
る四角柱体を設けたガラス基板と重ね合せ、エポ
キシ系接着剤を硬化させることによつてセルを作
成した。この時、２枚のガラス基板に施したラビ
ング方向が互に平行となり、且つストライプ状パ
ターン電極が互に直交する様にセル組みした。 次いで、このセルの真空槽の中に入れ、充分に
セル内部を真空に引いた後、セルの注入口に下記
の液晶材料を接触させることによつて、セル内部
と外部とを遮断した後、真空槽を大気圧に戻す
と、液晶材料がセル内部に注入された。この注入
工程は、液晶材料を等方相（75℃）下で行なつ
た。 液晶材料をセル内部に注入した後、注入口を封
止し、等方相下にある液晶材料を約0.5℃／時間
の割合で徐冷して等方相から順次コレステリツク
相、スメクチツクＡ相及びカイラルスメクチツク
Ｃ相に相転移を生じさせることによつて、28℃で
強誘電性カイラルスメクチツク液晶素子（記憶性
素子）を作成した。 この液晶素子の配向状態を直交ニコル下で偏光
顕微鏡により観察した。又、この液晶素子に30ボ
ルトと−30ボルトの電圧を印加して双安定性の評
価を行なつた。 これらの実験結果を第１表に示す。表中の〇は
配向欠陥が全くな良好な配向状態を示し、且つ良
好な双安定性を示したサンプルで、△は多少の配
向欠陥があつたが、実用可能な範囲での双安定性
を示したサンプルで、×は第７図に示す配向欠陥
７１が多数発生し、実用が不可能なサンプルであ
る。尚、第７図中の付号のうち、第３図と同一付
号のものは、それと同一の部材を示している。
【表】
【表】
これらの実験によれば、辺ａの長さを20μm以
下と設定することによつて配向欠陥が皆無の液晶
素子とすることができ、この際の四角柱体スペー
サの長さｂは、配向欠陥の発生に対する大きな要
因となつていないことが判る。 実施例 24〜32 前記実施例１〜23で用いた四角柱体のスペーサ
に代えて、第４図に示す円柱体スペーサ（長さｂ
を第２表に示す）を用いたほかは、全く同様の方
法で液晶素子を作成し、その評価を行なつた。そ
の結果を第２表で明らかにする。
下と設定することによつて配向欠陥が皆無の液晶
素子とすることができ、この際の四角柱体スペー
サの長さｂは、配向欠陥の発生に対する大きな要
因となつていないことが判る。 実施例 24〜32 前記実施例１〜23で用いた四角柱体のスペーサ
に代えて、第４図に示す円柱体スペーサ（長さｂ
を第２表に示す）を用いたほかは、全く同様の方
法で液晶素子を作成し、その評価を行なつた。そ
の結果を第２表で明らかにする。
【表】
これらの実験によれば、辺ａの長が0μm（辺ａ
がラビング処理方向に対して接点となつている）
の素子では、直径(b)を100μm以下とした時に実用
可能な配向状態と双安定性が得られ、特に直径(b)
を50μm以下とした時には配向欠陥が皆無の配向
状態の素子が得られたことが判る。 実施例 33〜40 前記実施例１〜23で用いた四角柱体のスペーサ
に代えて、第５図に示す惰円柱体スペーサ（長さ
ｂとｃを第３表に示す）を用いたほかは、全同様
の方法で液晶素子を作成し、その評価を行なつ
た。その結果を第３表で明らかにする。
がラビング処理方向に対して接点となつている）
の素子では、直径(b)を100μm以下とした時に実用
可能な配向状態と双安定性が得られ、特に直径(b)
を50μm以下とした時には配向欠陥が皆無の配向
状態の素子が得られたことが判る。 実施例 33〜40 前記実施例１〜23で用いた四角柱体のスペーサ
に代えて、第５図に示す惰円柱体スペーサ（長さ
ｂとｃを第３表に示す）を用いたほかは、全同様
の方法で液晶素子を作成し、その評価を行なつ
た。その結果を第３表で明らかにする。
【表】
これらの実験によれば、惰円柱体スペーサを用
いた液晶素子では、惰円柱体の長さｂを300μm以
下とした時には、実用可能な液晶素子が得られ、
特に長さｂを100μm以下とした時には配向欠陥を
皆無とした液晶素子とすることができる点が判
る。 実施例 41〜67 前記実施例１〜23で用いた四角柱体スペーサに
代えて、第６図に示す六角柱体スペーサ（長さ
ａ，ｂとｄを第４表に示す）を用いたほかは、全
く同様の方法で液晶素子を作成し、その評価を行
なつた。その結果を第４表に示す。
いた液晶素子では、惰円柱体の長さｂを300μm以
下とした時には、実用可能な液晶素子が得られ、
特に長さｂを100μm以下とした時には配向欠陥を
皆無とした液晶素子とすることができる点が判
る。 実施例 41〜67 前記実施例１〜23で用いた四角柱体スペーサに
代えて、第６図に示す六角柱体スペーサ（長さ
ａ，ｂとｄを第４表に示す）を用いたほかは、全
く同様の方法で液晶素子を作成し、その評価を行
なつた。その結果を第４表に示す。
【表】
このような現象は、ネマチツク液晶やコレステ
リツク液晶では見られなかつた現象であり、又、
カイラルスメクチツク液晶でも、その螺旋構造を
解除するのに充分薄いセルの場合には特徴的に発
生する。前述の実験に於て、現象的には、辺ｂの
長さが、20μm以下であれば欠陥の発生率を減少
させることができる。
リツク液晶では見られなかつた現象であり、又、
カイラルスメクチツク液晶でも、その螺旋構造を
解除するのに充分薄いセルの場合には特徴的に発
生する。前述の実験に於て、現象的には、辺ｂの
長さが、20μm以下であれば欠陥の発生率を減少
させることができる。
第１図は、本発明で用いた強誘電性液晶素子を
模式的に示した斜視図である。第２図は、本発明
で用いた別の強誘電性液晶素子を模式的に示した
斜視図である。第３図Ａは、本発明の液晶素子の
断面図で、第３図Ｂはその平面図である。第４
図、第５図及び第６図は、それぞれ本発明で用い
たスペーサ形状を示す平面図である。第７図は、
比較素子で発生した配向欠陥の状態をスケツチし
た説明図である。
模式的に示した斜視図である。第２図は、本発明
で用いた別の強誘電性液晶素子を模式的に示した
斜視図である。第３図Ａは、本発明の液晶素子の
断面図で、第３図Ｂはその平面図である。第４
図、第５図及び第６図は、それぞれ本発明で用い
たスペーサ形状を示す平面図である。第７図は、
比較素子で発生した配向欠陥の状態をスケツチし
た説明図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ フオトリソ工程を用いることによつて形成し
たスペーサとなる微細な突起体を有し、且つ一方
向に一軸性配向処理を施した第１の基板と、該第
１の基板に対向する第２の基板とを有し、該第１
の基板と第２の基板との間に降温下でコレステリ
ツク相、スメクチツクＡ相及びカイラルスメクチ
ツクＣ相の順で相転移させて形成したカイラルス
メクチツク液晶を配置してなる液晶素子であつ
て、前記突起体が前記一軸性配向処理方向の垂直
方向において50μm以下の径の円柱形状を備えて
なることを特徴とする液晶素子。 ２ フオトリソ工程を用いることによつて形成し
たスペーサとなる微細な突起体を有し、且つ一方
向に一軸性配向処理を施した第１の基板と、該第
１の基板に対向する第２の基板とを有し、該第１
の基板と第２の基板との間に降温下でコレステリ
ツク相、スメクチツクＡ相及びカイラルスメクチ
ツクＣ相の順で相転移させて形成したカイラルス
メクチツク液晶を配置してなる液晶素子であつ
て、前記突起体が前記一軸性配向処理方向の垂直
方向において20μm以下の幅をもつ四角柱形状を
備えてなることを特徴とする液晶素子。 ３ フオトリソ工程を用いることによつて形成し
たスペーサとなる微細な突起体を有し、且つ一方
向に一軸性配向処理を施した第１の基板と、該第
１の基板に対向する第２の基板とを有し、該第１
の基板と第２の基板との間に降温下でコレステリ
ツク相、スメクチツクＡ相及びカイラルスメクチ
ツクＣ相の順で相転移させて形成したカイラルス
メクチツク液晶を配置してなる液晶素子であつ
て、前記突起体が前記一軸性配向処理方向の垂直
方向において50μm以下の幅をもつ六角柱形状を
備えてなることを特徴とする液晶素子。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10963985A JPS61267736A (ja) | 1985-05-22 | 1985-05-22 | 液晶素子 |
| US06/862,978 US4775225A (en) | 1985-05-16 | 1986-05-14 | Liquid crystal device having pillar spacers with small base periphery width in direction perpendicular to orientation treatment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10963985A JPS61267736A (ja) | 1985-05-22 | 1985-05-22 | 液晶素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61267736A JPS61267736A (ja) | 1986-11-27 |
| JPH0547086B2 true JPH0547086B2 (ja) | 1993-07-15 |
Family
ID=14515381
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10963985A Granted JPS61267736A (ja) | 1985-05-16 | 1985-05-22 | 液晶素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61267736A (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3210126B2 (ja) * | 1993-03-15 | 2001-09-17 | 株式会社東芝 | 液晶表示装置の製造方法 |
| US6888608B2 (en) * | 1995-09-06 | 2005-05-03 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Liquid crystal display device |
| JP2007025715A (ja) * | 1996-08-05 | 2007-02-01 | Toray Ind Inc | 液晶表示素子用基板及びそれを含むカラー液晶表示素子 |
| JPH10104640A (ja) * | 1996-08-05 | 1998-04-24 | Toray Ind Inc | 液晶表示素子用基板及びそれを含むカラー液晶表示素子 |
| JP2000193984A (ja) * | 1998-12-25 | 2000-07-14 | Sony Corp | 液晶ライトバルブ装置 |
| JP3936126B2 (ja) | 2000-08-30 | 2007-06-27 | シャープ株式会社 | 透過反射両用型液晶表示装置 |
| US10901268B2 (en) | 2018-10-18 | 2021-01-26 | Liqxtal Technology Inc. | Liquid crystal phase modulation device having spacer in liquid crystal layer and method for fabricating the same |
-
1985
- 1985-05-22 JP JP10963985A patent/JPS61267736A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61267736A (ja) | 1986-11-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4775225A (en) | Liquid crystal device having pillar spacers with small base periphery width in direction perpendicular to orientation treatment | |
| US4712875A (en) | Dimensions of spacer particles for a ferroelectric liquid crystal display | |
| US4781441A (en) | Method of controlling orientation of liquid crystal, device used therein and liquid crystal device produced thereby | |
| US4763995A (en) | Spacers with alignment effect and substrates having a weak alignment effect | |
| JPH0236930B2 (ja) | ||
| JPS59201021A (ja) | 光学変調素子の製造法 | |
| US5748274A (en) | LCD having a voltage being applied to the LC in the chiral nematic phase prior to the display driving | |
| JPH0547086B2 (ja) | ||
| JP2647828B2 (ja) | 液晶素子の製造法 | |
| JPS61205919A (ja) | 液晶素子 | |
| JPS61205920A (ja) | 液晶素子 | |
| JPS61208031A (ja) | 液晶素子 | |
| JPS61203427A (ja) | 液晶素子 | |
| JPS6031117A (ja) | 光学変調素子およびその製法 | |
| JPS6031118A (ja) | 光学変調素子およびその製法 | |
| JPS61204615A (ja) | 液晶素子 | |
| JPS61208030A (ja) | 液晶素子 | |
| JP2627063B2 (ja) | 液晶装置 | |
| JPH0644121B2 (ja) | 液晶素子 | |
| JPH0774867B2 (ja) | 液晶素子 | |
| JPS61205918A (ja) | 液晶素子 | |
| JPS61205921A (ja) | 液晶素子 | |
| JPH0415452B2 (ja) | ||
| JPS62295021A (ja) | 液晶素子の製造方法 | |
| JPS61208033A (ja) | 液晶素子 |