(57)【要約】【課題】ネマティック液晶を用いた液晶表示素子と同等の表示特性を有しながらも、連続階調表示を行いつつ、連続階調メモリ性を実現することができる液晶表示素子およびその製造方法を得る。【解決手段】互いに対向する第１基板１および第２基板２と、第１基板１および第２基板２の対向する面にそれぞれ形成され、ラビング法によって配向処理された第１配向膜５および第２配向膜６と、第１基板１と第２基板２との間に、高分子強誘電性液晶を含む液晶材料が封入されて形成された液晶層７とを備える。【選択図】図１
2011154269.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向する第１基板および第２基板と、
前記第１基板および前記第２基板の対向する面にそれぞれ形成され、ラビング法によって配向処理された第１配向膜および第２配向膜と、
前記第１基板と前記第２基板との間に、高分子強誘電性液晶を含む液晶材料が封入されて形成された液晶層と、
を備えたことを特徴とする液晶表示素子。
【請求項２】
前記液晶材料は、前記高分子強誘電性液晶のみであることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示素子。
【請求項３】
前記液晶材料は、前記高分子強誘電性液晶と低分子液晶との混合物であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示素子。
【請求項４】
互いに対向する第１基板および第２基板を準備するステップと、
前記第１基板および前記第２基板の対向する面に、ラビング法によって配向処理された第１配向膜および第２配向膜をそれぞれ形成するステップと、
前記第１配向膜が形成された前記第１基板と前記第２配向膜が形成された前記第２基板との間に、高分子強誘電性液晶を含む液晶材料を封入して液晶層を形成するステップと、
を備えたことを特徴とする液晶表示素子の製造方法。
【請求項５】
前記液晶材料は、前記高分子強誘電性液晶のみであることを特徴とする請求項４に記載の液晶表示素子の製造方法。
【請求項６】
前記液晶材料は、前記高分子強誘電性液晶と低分子液晶との混合物であることを特徴とする請求項４に記載の液晶表示素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、液晶材料として高分子強誘電性液晶を用いた液晶表示素子およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、軽量、薄型および低消費電力の映像表示素子として、液晶表示素子が実用化され、広く普及している。実用化された一般的な液晶表示素子の殆ど全ては、ネマティック液晶を用いた液晶表示素子と言っても過言ではない。
【０００３】
ネマティック液晶を用いた液晶表示素子は、図８に示されるように、互いに対向する２枚の基板５１と、それぞれの基板５１の対向する面に形成された透明電極５２と、それぞれの基板５１の透明電極５２上に形成され、ラビング法によって配向処理された配向膜５３と、基板５１間に注入されたネマティック液晶からなる液晶層５４とを有している。
【０００４】
ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）、ＥＣＢ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）、ＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ  Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）、ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）およびＶＡ（Ｖｉｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）等、ネマティック液晶を用いた多数のＬＣＤモードが現在実用化されているが、ネマティック液晶を用いた液晶表示素子は、連続階調表示は可能であるものの、原理的に双安定性（メモリ性）を有しない。
【０００５】
また、ネマティック液晶を用いた液晶表示素子は、配向均一性が高く、そのため高いコントラストを実現することができる。また、ネマティック液晶を配向させるのに、ラビング法によって配向処理された配向膜を用いること、すなわちラビング法を適用することができる。一方、ネマティック液晶を用いた液晶表示素子は、家庭用テレビ等に適用可能（動画応答可能）な応答速度を実現することはできるものの、ネマティック液晶の原理から考えて、１ｍｓを切るような高速応答化への対応は容易なことではない。
【０００６】
そこで、液晶表示素子の応答速度を向上させるために、ネマティック液晶の代わりに低分子強誘電性液晶を用いた表面安定化（ＳＳ−ＦＬＣ：Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｓｔａｂｉｌｉｚｅｄ−Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ）モードの液晶表示素子が提案されている。低分子強誘電性液晶を用いたＳＳ−ＦＬＣモードの液晶表示素子は、図８に示された液晶層５４のネマティック液晶が、低分子強誘電性液晶に置き換えられた構造を有している。
【０００７】
低分子強誘電性液晶を用いたＳＳ−ＦＬＣモードの液晶表示素子は、ネマティック液晶を用いた液晶表示素子と比べて応答速度を向上させることはできるものの、原理的に双安定性を有するので、単純に連続階調表示を行うことはできない。低分子強誘電性液晶を用いたＳＳ−ＦＬＣモードの液晶表示素子において連続階調表示を行うには、面積階調、ドメイン階調、フレーム階調等の技術を適用する必要があり（例えば、特許文献１参照）、構造が複雑になったり、コストが高くなったりするという問題が生じる。
【０００８】
また、低分子強誘電性液晶を用いたＳＳ−ＦＬＣモードの液晶表示素子は、低分子強誘電性液晶が層構造をとるので、ネマティック液晶を用いた液晶表示素子と比べて配向安定性が低下する。また、均一な配向を得ることが難しく、ネマティック液晶を用いた液晶表示素子に比べ、コントラストが低下する。なお、低分子強誘電性液晶を配向させるのに、ラビング法によって配向処理された配向膜を用いること、すなわちラビング法を適用することができる。
【０００９】
また、低分子強誘電性液晶を用いたＳＳ−ＦＬＣモードの液晶表示素子の双安定性を犠牲にして、連続階調表示を行うＨ−Ｖ（Ｈａｌｆ−Ｖ）モード、Ｖモードの液晶表示素子が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
この低分子強誘電性液晶を用いたＨ−Ｖモード、Ｖモードの液晶表示素子は、ネマティック液晶を用いた液晶表示素子の高速応答版を目指したものである。
【００１０】
低分子強誘電性液晶を用いたＨ−Ｖモード、Ｖモードの液晶表示素子は、ネマティック液晶を用いた液晶表示素子と比べて応答速度を向上させることができる。また、低分子強誘電性液晶を用いたＨ−Ｖモード、Ｖモードの液晶表示素子は、双安定性を犠牲にして連続階調表示を行う。
【００１１】
また、低分子強誘電性液晶を用いたＨ−Ｖモード、Ｖモードの液晶表示素子は、低分子強誘電性液晶が層構造をとるので、ネマティック液晶を用いた液晶表示素子と比べて配向安定性が低下する。また、均一な配向を得ることが難しく、ネマティック液晶を用いた液晶表示素子に比べ、コントラストが低下する。なお、低分子強誘電性液晶を配向させるのに、ラビング法によって配向処理された配向膜を用いること、すなわちラビング法を適用することができる。
【００１２】
また、低分子強誘電性液晶を用いたＳＳ−ＦＬＣモードの液晶表示素子において、配向安定性を向上させるために、高分子強誘電性液晶を用いたＳＳ−ＦＬＣモードの液晶表示素子が提案されている（例えば、特許文献３〜７参照）。
【００１３】
高分子強誘電性液晶を用いたＳＳ−ＦＬＣモードの液晶表示素子は、図９に示されるように、互いに対向する２枚の基板６１と、それぞれの基板６１の対向する面に形成された透明電極６２と、基板６１間に注入された高分子強誘電性液晶により形成された液晶層６３とを有している。ここで、液晶層６３は、基板６１間に電圧を印加しつつ、基板６１にせん断応力をかけて高分子強誘電性液晶を配向させるせん断法（ズリ法）によって配向処理されている。
【００１４】
高分子強誘電性液晶を用いたＳＳ−ＦＬＣモードの液晶表示素子は、ネマティック液晶を用いた液晶表示素子と同等の応答速度を実現できるものの、分子量が大きく、粘度が高いので、低分子強誘電性液晶を用いた液晶表示素子よりも応答速度は遅くなる。また、高分子強誘電性液晶を用いたＳＳ−ＦＬＣモードの液晶表示素子は、原理的に双安定性を有するので、単純に連続階調表示を行うことはできず、連続階調表示を行うには、上述した面積階調、ドメイン階調、フレーム階調等の技術を適用する必要がある。この場合には、構造が複雑になったり、コストが高くなったりするという問題がある。
【００１５】
また、高分子強誘電性液晶を用いたＳＳ−ＦＬＣモードの液晶表示素子は、高分子強誘電性液晶が層構造をとるので、ネマティック液晶を用いた液晶表示素子と比べて配向安定性は低いが、分子量が大きいので、低分子強誘電性液晶を用いた液晶表示素子よりも配向安定性は高くなる。また、高分子強誘電性液晶が層構造をとり、均一な配向を得ることが困難なので、ネマティック液晶を用いた液晶表示素子ほどのコントラストを得ることはできない。また、分子量が大きいので、ラビング法で均一配向を得ることが難しく、工程が複雑なせん断法（ズリ法）によって配向処理されている。
【００１６】
なお、上述した従来のネマティック液晶を用いた液晶表示素子、低分子強誘電性液晶を用いた液晶表示素子（ＳＳ−ＦＬＣモード、Ｈ−Ｖモード、Ｖモード）および高分子強誘電性液晶を用いた液晶表示素子（ＳＳ−ＦＬＣ（せん断法））の何れも、連続階調表示を行いつつ、電圧がオフになった場合に、その階調状態を保持（メモリ）する連続階調メモリ性は有していない。ここで、従来の各液晶表示素子の表示特性を一覧表として図１０に示す。
【００１７】
連続階調表示が可能な液晶表示素子（例えば、ネマティック液晶、Ｈ-Ｖモード、Ｖモード）における配向角度（電圧印加によって配向角度が変化する）とポテンシャルとの関係（ポテンシャルカーブ）を図１１に示す。これらのポテンシャルカーブは、配向膜へのラビング法による配向処理の影響を強く受け決定される。
【００１８】
また、双安定性を有する低分子強誘電性液晶または高分子強誘電性液晶を用いたＳＳ−ＦＬＣモードの液晶表示素子では、電圧の印加によって、液晶分子が双安定位置に移動する。低分子強誘電性液晶または高分子強誘電性液晶を用いたＳＳ−ＦＬＣモードにおける配向角度とポテンシャルとの関係（ポテンシャルカーブ）を図１２に示す。
【００１９】
これらのことから、従来の液晶表示素子の原理では、中間階調で階調状態をメモリすることはできない。
そのため、従来の液晶表示素子では、連続階調表示を行いつつ、電圧がオフになった場合に、その階調状態を保持（メモリ）する連続階調メモリ性を実現することができないという問題があった。
そこで、ドメイン階調を適用して連続階調メモリ性を実現することが提案されている（例えば、非特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２０】
【特許文献１】特開昭６２−１３１２２５号公報
【特許文献２】特開２００４−８６１１６号公報
【特許文献３】特開昭５６−１０７２１６号公報
【特許文献４】特開平２−２４０１９２号公報
【特許文献５】特開平２−２７１３２６号公報
【特許文献６】特開平３−４２６２２号公報
【特許文献７】特開平６−２８１９６６号公報
【非特許文献】
【００２１】
【非特許文献１】Ｈｉｄｅｏ  Ｆｕｊｉｋａｋｅ  ｅｔ  ａｌ，“Ｐｏｌｙｍｅｒ−Ｓｔａｂｉｌｉｚｅｄ  Ｆｅｒｒｏｅｌｅｔｒｉｃ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｅｖｉｃｅｓ  ｗｉｔｈ  Ｇｒａｙｓｃａｌｅ  Ｍｅｍｏｒｙ”，Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ，Ｖｏｌ．３６，ｐｐ．６４４９−６４５４，１９９７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
しかしながら、従来技術には、以下のような課題がある。
ドメイン階調を適用して連続階調メモリ性を実現する場合には、構造や生産プロセスが複雑となり、コストが上昇したり、生産性が低下したりするという問題があった。
【００２３】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、一般的に普及しているネマティック液晶を用いた液晶表示素子と同等の表示特性を有しながらも、連続階調表示が可能で、かつ連続階調メモリ性を実現することができる液晶表示素子を、複雑な構造や生産プロセスを採用せずに得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
この発明に係る液晶表示素子は、互いに対向する第１基板および第２基板と、第１基板および第２基板の対向する面にそれぞれ形成され、ラビング法によって配向処理された第１配向膜および第２配向膜と、第１基板と第２基板との間に、高分子強誘電性液晶を含む液晶材料が封入されて形成された液晶層とを備えたものである。
【００２５】
また、この発明に係る液晶表示素子の製造方法は、互いに対向する第１基板および第２基板を準備するステップと、第１基板および第２基板の対向する面に、ラビング法によって配向処理された第１配向膜および第２配向膜をそれぞれ形成するステップと、第１配向膜が形成された第１基板と第２配向膜が形成された第２基板との間に、高分子強誘電性液晶を含む液晶材料を封入して液晶層を形成するステップとを備えたものである。
【発明の効果】
【００２６】
この発明に係る液晶表示素子およびその製造方法によれば、第１基板および第２基板の対向する面には、ラビング法によって配向処理された第１配向膜および第２配向膜がそれぞれ形成され、第１基板と第２基板との間には、高分子強誘電性液晶を含む液晶材料が封入された液晶層が形成されている。また、構造および生産プロセスは、液晶の種類が異なることを除けば、ネマティック液晶と同様である。
ここで、ラビング法によって配向処理された配向膜と高分子強誘電性液晶とを組み合わせることにより、配向の均一性が向上し、ネマティック液晶を用いた液晶表示素子と同等のコントラストが実現される。また、ラビング法によって配向処理された配向膜と高分子強誘電性液晶とを組み合わせることにより、液晶表示素子のポテンシャルカーブに、平坦な領域が生成される。
そのため、一般的に普及しているネマティック液晶を用いた液晶表示素子と同等の表示特性を有しながらも、連続階調表示が可能で、かつ連続階調メモリ性を実現することができる液晶表示素子を、複雑な構造や生産プロセスを採用せずに得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】この発明の実施の形態１に係る液晶表示素子の構成を示す断面図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係る液晶表示素子のポテンシャルカーブを示す説明図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係る液晶表示素子に、電圧印加時間一定で、印加電圧を変化させた場合の印加電圧と階調メモリ性との関係を示す説明図である。
【図４】この発明の実施の形態１に係る液晶表示素子に、印加電圧一定で、電圧印加時間を変化させた場合の電圧印加時間と階調メモリ性との関係を示す説明図である。
【図５】この発明の実施の形態１に係る液晶表示素子の黒、白および中間調の配向状態を表す偏光顕微鏡写真である。
【図６】この発明の実施の形態１に係る液晶表示素子の別のポテンシャルカーブを示す説明図である。
【図７】この発明の実施の形態１に係る液晶表示素子の表示特性を、従来の各液晶表示素子の表示特性と併せて示す説明図である。
【図８】ネマティック液晶を用いた液晶表示素子の構成を示す断面図である。
【図９】高分子強誘電性液晶を用いたＳＳ−ＦＬＣモードの液晶表示素子の構成を示す断面図である。
【図１０】従来の各液晶表示素子の表示特性を示す説明図である。
【図１１】連続階調表示が可能な液晶表示素子におけるポテンシャルカーブを示す説明図である。
【図１２】低分子強誘電性液晶または高分子強誘電性液晶についてのポテンシャルカーブを示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、この発明の液晶表示素子の好適な実施の形態につき図面を用いて説明するが、各図において同一、または相当する部分については、同一符号を付して説明する。
【００２９】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係る液晶表示素子の構成を示す断面図である。
図１において、この液晶表示素子は、第１基板１、第２基板２、第１透明電極３、第２透明電極４、第１配向膜５、第２配向膜６および液晶層７を備えている。
【００３０】
互いに対向する第１基板１および第２基板２は、それぞれガラス基板であり、液晶層７は、第１基板１と第２基板２との間に、高分子強誘電性液晶を含む液晶材料が封入されて形成されている。ここで、液晶材料は、高分子強誘電性液晶と低分子液晶との混合物である。第１基板１には、第１基板１の液晶層７とは反対側に設けられて光源として機能するバックライト（図示せず）からの光が入射する。
【００３１】
第１透明電極３は、第１基板１の第２基板２と対向する面に形成されている。第２透明電極４は、第２基板２の第１基板１と対向する面に形成されている。第１透明電極３および第２透明電極４は、それぞれ画素電極および対向電極を構成し、第１基板１および第２基板２に対して垂直方向の電界を発生させる。
【００３２】
第１配向膜５は、第１基板１の第１透明電極３上に形成され、ラビング法によって配向処理されている。第２配向膜６は、第２基板２の第２透明電極４上に形成され、ラビング法によって配向処理されている。液晶層７の垂線方向がラビング方向に向くように配向する。
【００３３】
次に、この発明の実施の形態１に係る液晶表示素子の製造手順について説明する。
まず、第１基板１にスパッタリング法等を用いて第１透明電極３およびＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、図示せず）を形成する。また、第２基板２にカラーフィルタ（図示せず）を貼り付けるとともに、カラーフィルタ上に第２透明電極４を形成する。
【００３４】
続いて、第１基板１および第２基板２を洗浄した後、第１基板１の第１透明電極３およびＴＦＴ上、並びに第２基板２の第２透明電極４上に、それぞれポリイミド（ＲＮ１１９９Ａ：日産化学工業（株）製）を塗布する。次に、ポリイミドを塗布した第１基板１および第２基板２に対しプリベーク処理およびメインキュア処理を施し、その後、ラビング法によって配向処理を行って、第１配向膜５および第２配向膜６を形成する。
【００３５】
続いて、第１基板１および第２基板２を洗浄した後、第１基板１の周辺部にシール材を塗布し、第１基板１と第２基板２とを貼り合わせる。次に、接着された第１基板１と第２基板２との間に、次の化学式で示される高分子強誘電性液晶と、低分子液晶とを混合した液晶材料を注入して封止し、アニール処理を経て液晶層７を形成する。ここで、高分子強誘電性液晶と低分子液晶とを混合するのは、液晶材料の粘度を下げて応答速度を向上させるとともに、動作可能な温度範囲を広げるためである。このとき、液晶材料を高分子強誘電性液晶のみとしてもよい。
【００３６】
【化１】
2011154269.tif 000003
【００３７】
なお、接着された第１基板１と第２基板２との間に液晶材料を注入する代わりに、第１基板１と第２基板２とを接着する前に、シール材が塗布された第１基板１上に液晶材料を滴下してもよい。液晶材料を滴下することにより、液晶の充填時間を短縮することができる。
【００３８】
続いて、液晶層７が形成された液晶表示素子に対して、電圧を印加しながら室温まで徐冷するエージング処理を行い、強誘電性液晶を何れかの双安定位置に配向させる。
なお、上述したように、従来の高分子強誘電性液晶を用いたＳＳ−ＦＬＣモードの液晶表示素子では、エージングの際に、液晶表示素子に電圧を印加しながらせん断応力をかけて高分子強誘電性液晶を配向させるという複雑な工程が必要であったが、この発明の実施の形態１に係る液晶表示素子では、その必要はない。
【００３９】
次に、本願発明者は、上述した製造手順によって製造された液晶表示素子の各表示特性について評価を行った。
【００４０】
（１）連続階調表示、連続階調メモリ性および双安定性について
ラビング法によって配向処理された第１配向膜５および第２配向膜６と、高分子強誘電性液晶を含む液晶材料とを組み合わせることにより、この発明の実施の形態１に係る液晶表示素子のポテンシャルカーブは、上述した図１１および図１２のポテンシャルカーブを合成したカーブとなる。
【００４１】
この発明の実施の形態１に係る液晶表示素子のポテンシャルカーブを図２に示す。このポテンシャルカーブは、理想的な状態を示している。
図２において、この液晶表示素子のポテンシャルカーブには、平坦な領域が存在している。そのため、ポテンシャルカーブの平坦な領域において、電圧の印加または電圧印加時間によって階調制御できるとともに、電圧をオフしたときに、その階調状態をメモリすることができる。
【００４２】
この液晶表示素子に、一定時間（１ｍｓ）電圧を印加後、回路をオフした状態での輝度の変化の様子を、印加電圧を変えながら測定した結果を図３に示す。また、この液晶表示素子に、一定強度の電圧を印加後、回路をオフした状態での輝度の変化の様子を、電圧印加時間を変えながら測定した結果を図４に示す。なお、図３、４では、回路をオフした時点を時間０としている。図３、４から、電圧の強度または電圧印加時間によって階調が制御でき、かつ階調状態のままメモリされている様子が理解できる。
【００４３】
また、図５は、この発明の実施の形態１に係る液晶表示素子の黒、白および中間調の配向状態を表す偏光顕微鏡写真である。図５から、中間調状態でも配向は均一であり、ドメインが全く存在しないことが確認できる。このことから、本発明の連続階調メモリ性はドメイン階調ではなく、画素内の全領域で分子の配向方向が変化する本質的な階調メモリ性であることが分かる。
すなわち、この発明の実施の形態１に係る液晶表示素子は、面積階調、ドメイン階調、フレーム階調等の技術を用いることなく、連続階調表示を行うとともに、電圧がオフになった場合に、その階調状態を保持する連続階調メモリ性を実現することができる。
【００４４】
なお、図２に示されたポテンシャルカーブが理想的な状態からずれて、図６に示されるように、ポテンシャルカーブの中央付近がふくらんだ場合には、この液晶表示素子は、双安定性を有する。しかしながら、この場合であっても、高分子強誘電性液晶の粘弾性の影響により、連続階調表示が可能であるとともに、連続階調メモリ性が保たれる。すなわち、双安定性と連続階調表示とを両立させることができる。
【００４５】
（２）応答速度について
この発明の実施の形態１に係る液晶表示素子の応答速度について、ＬＣＤ評価装置（ＬＣＤ−５２００：大塚電子（株）製）を用いて測定を行った。
【００４６】
測定の結果、印加電圧が１０Ｖである場合に、黒（透過率１０％）から白（透過率９０％）まで変化する変化時間ｔｒは１．９０ｍｓ、白（透過率９０％）から黒（透過率１０％）まで変化する変化時間ｔｆは１．６７ｍｓとなった。また、印加電圧が２０Ｖである場合に、黒（透過率１０％）から白（透過率９０％）まで変化する変化時間ｔｒは０．７９ｍｓ、白（透過率９０％）から黒（透過率１０％）まで変化する変化時間ｔｆは０．７３ｍｓとなった。
【００４７】
この測定結果から、この発明の実施の形態１に係る液晶表示素子は、強誘電性液晶の特徴により、ネマティック液晶を用いた液晶表示素子の応答速度と比べ、同等以上の応答速度を実現することができる。また、印加電圧が２０Ｖである場合には、１ｍｓを切る高速応答を実現することができる。
【００４８】
（３）コントラストについて
この発明の実施の形態１に係る液晶表示素子のコントラストについて、ＬＣＤ評価装置（ＬＣＤ−５２００：大塚電子（株）製）を用いて測定を行った。
測定の結果、印加電圧が１０Ｖである場合に、透過コントラストが約１４００となった。
【００４９】
この測定結果から、この発明の実施の形態１に係る液晶表示素子は、ネマティック液晶を用いたＩＰＳモードの液晶表示素子のコントラストと同等のコントラストを実現することができる。このことは、ラビング法によって配向処理された第１配向膜５および第２配向膜６と、高分子強誘電性液晶を含む液晶材料とを組み合わせることにより、配向の均一性が向上したためと考えられる。
【００５０】
（４）配向安定性（耐衝撃性）について
この発明の実施の形態１に係る液晶表示素子の安定性は、強誘電性液晶が層構造をとるので、配向安定性はネマティック液晶を用いた液晶表示素子にやや及ばないが、高分子強誘電性液晶は分子量が大きいので、低分子強誘電性液晶を用いた液晶表示素子よりも配向安定性は大幅に高くなる。すなわち、上述した高分子強誘電性液晶を用いた液晶表示素子（ＳＳ−ＦＬＣ（せん断法））と同等の配向安定性を有する。
【００５１】
（５）ラビング法適用可否について
上述した液晶表示素子の製造手順においても説明したように、この発明の実施の形態１に係る液晶表示素子は、高分子強誘電性液晶を用いた液晶表示素子（ＳＳ−ＦＬＣ（せん断法））と違い、ラビング法を適用することができる。そのため、現状のＬＣＤの製造ラインを活用することができる。
【００５２】
ここで、この発明の実施の形態１に係る液晶表示素子の表示特性を、従来の各液晶表示素子の表示特性と併せて一覧表として図７に示す。
図７より、この発明の実施の形態１に係る液晶表示素子では、全ての表示特性を○にすることができる。また、連続階調メモリ性を実現するとともに、双安定性と連続階調表示とを両立できるＬＣＤモードが実現可能である。
【００５３】
以上のように、実施の形態１によれば、第１基板および第２基板の対向する面には、ラビング法によって配向処理された第１配向膜および第２配向膜がそれぞれ形成され、第１基板と第２基板との間には、高分子強誘電性液晶を含む液晶材料が封入された液晶層が形成されている。また、構造および生産プロセスは、液晶の種類が異なることを除けば、ネマティック液晶と同様である。
ここで、ラビング法によって配向処理された配向膜と高分子強誘電性液晶とを組み合わせることにより、配向の均一性が向上し、ネマティック液晶を用いた液晶表示素子と同等のコントラストが実現される。また、ラビング法によって配向処理された配向膜と高分子強誘電性液晶とを組み合わせることにより、液晶表示素子のポテンシャルカーブに、平坦な領域が生成される。
そのため、一般的に普及しているネマティック液晶を用いた液晶表示素子と同等の表示特性を有しながらも、連続階調表示が可能で、かつ連続階調メモリ性を実現することができる液晶表示素子を、複雑な構造や生産プロセスを採用せずに得ることができる。
【００５４】
また、連続階調表示を行いつつ、連続階調メモリ性を実現することができるので、動画応答可能で、かつ静止画表示時には、電圧をオフして階調状態をメモリすることができる電子ペーパーを実現することができる。なお、双安定性と連続階調表示とを両立させることができるので、電圧をオフして完全２階調で静止画を表示することもできる。静止画表示時に、電圧をオフして階調状態をメモリさせることにより、消費電力を低減することができる。
【００５５】
また、面積階調、ドメイン階調、フレーム階調等の技術を用いることなく、連続階調表示を行うことができるので、構造が複雑になったり、コストが高くなったりすることがない。さらに、ドメイン階調ではないので、高いコントラストを実現することができる。
また、ラビング法を適用することができるので、現状のＬＣＤの製造ラインを活用することができる。
【符号の説明】
【００５６】
１  第１基板、２  第２基板、３  第１透明電極、４  第２透明電極、５  第１配向膜、６  第２配向膜、７  液晶層。
【図１】
2011154269.tif 000004
【図２】
2011154269.tif 000005
【図３】
2011154269.tif 000006
【図４】
2011154269.tif 000007
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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