(57)【要約】【課題】イオンの分極による実効電圧の変動の影響を少なくし、透過率特性の経時変化を抑制する。【解決手段】基板２１，４１の間隙にはカイラルスメクチック液晶４９を挟持するが、この液晶層の抵抗値は２００ＭΩ／ｃｍ２以下にしている。これにより、イオンの分極による実効電圧の変動の影響を少なくし、透過率特性の経時変化を抑制することができる。【選択図】　　　図１
2004012831.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定間隙を開けた状態に配置された一対の基板と、該基板の間隙に配置された液晶層と、少なくとも一方の基板上に配置され前記液晶層に電圧を印加するためのアクティブ素子と、を備えた液晶素子において、
前記液晶層は、電圧無印加時には該液晶の平均分子軸が単安定化されており、所定のＤＣ電圧の印加時には平均分子軸が該電圧に応じた角度で前記安定化された状態より一方の側にチルトする特性を有している強誘電性液晶層であり、
前記液晶層の抵抗値が、０．１Ｈｚの交流波形に対して２００ＭΩ／ｃｍ２以下である、
ことを特徴とする液晶素子。
【請求項２】
前記液晶相の抵抗値が、０．１Ｈｚの交流波形に対して１００ＭΩ／ｃｍ２以下である、ことを特徴とする請求項１に記載の液晶素子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶を利用して種々の表示を行う液晶素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
（１）　従来、液晶素子にはネマチック液晶が用いられていたが、このネマチック液晶の場合、応答速度が遅いという問題があった。以下、その点について詳述する。
【０００３】
従来、ネマチック液晶を用いた液晶素子としては、アクティブマトリクス型のもの（すなわち、一つ一つの画素にトランジスタのようなアクティブ素子を配置したタイプのもの）の開発が行われている。このアクティブマトリクス型液晶素子に用いられるネマチック液晶のモードとして、ツイステッドネマチック（Ｔｗｉｓｔｅｄ　Ｎｅｍａｔｉｃ）モードが広く知られている。なお、該モードの詳細は「たとえばエム・シャット（Ｍ．Ｓｃｈａｄｔ）とダブリユー・ヘルフリッヒ（ｗ．Ｈｅｌｆｒｉｃｈ）著Ａｐｐｌｉｅｄ　Ｐｈｙｓｉｃｓ　Ｌｅｔｔｅｒｓ第１８巻、第４号（１９７１年２月１５日発行）第１２７頁から１２８頁」において示されている。
【０００４】
しかしながら、このようなツイステッドネマチックモードで［ＴＮモード］は液晶の応答速度が数十ｍｓと遅いため、ビデオレートに対応できず、動画像表示には適さないという問題があった。
【０００５】
（２）　このようなネマチック液晶と異なり、強誘電性液晶や反強誘電性液晶等のスメクチック液晶は、自発分極による反転スイッチングを行うために応答速度を速くできることから、次世代のディスプレイ等への適用が期待されている。以下、該液晶について説明する。
【０００６】
液晶が双安定性を示す素子（ＳＳＦＬＣ／Ｓｕｒｆａｃｅ　Ｓｔａｂｉｌｉｚｅｄ　ＦＬＣ）がクラーク（Ｃｌａｒｋ）およびラガウェル（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）。この双安定性を示す液晶としては、一般にカイラルスメクチックＣ相を示す強誘電性液晶が用いられている。この強誘電性液晶では、電圧印加の際に液晶分子の自発分極に電圧が作用し分子の反転スイッチングがなされるため、非常に速い応答速度が得られる上にメモリー性のある双安定状態を発現させることができる。さらに視野角特性も優れていることから、高速、高精細、大面積の表示素子あるいはライトバルブとして適していると考えられる。
【０００７】
以下、双安定性強誘電液晶を用いた液晶素子（ＳＳＦＬＣ）について簡単に説明する。もっとも代表的な素子構成を図３に示す。図中の符号５４及び５５は偏光子を示し、それぞれ５４ａ，５５ａの方位に偏光軸を持つ。また符号５２は液晶パネルを示し、液晶パネル５２中の液晶平均分子軸は、極板間に印加される電圧の極性に応じて位置５２ａもしくは５２ｂに位置する。ここで、液晶平均分子軸とは、厳密には液晶層による屈折率楕円体の液晶層面内での高屈折率軸または低屈折率軸のいずれかを示すものとする。
【０００８】
いま、液晶平均分子軸が５２ａにあった場合、偏光子５４を通過してきた光線は、偏光状態を保ったまま液晶パネル５２を通過し偏光子５５に到達するが、偏光子５５の偏光方向５５ａと光線の偏光方向５２ａとは直交するため、光線は偏光子５５を通過することができずに黒状態を呈する。これに対して、液晶平均分子軸が５２ｂにあった場合は、偏光子５４を通過してきた光線は、液晶パネル５２の複屈折特性により偏光回転して符号５５ａに示す方位を取り、そのまま偏光子５５を透過して白状態を呈する。なお、このときの透過率は、
ｓｉｎ２（２θ）・ｓｉｎ２（π・Δｎｄ／λ）
で表される（『液晶デバイスハンドブック（日本学術振興会第１４２委員会編）』参照）。ここで、θはカイラルスメクチック液晶のコーン角であり、Δｎは液晶の複屈折、ｄは基板間距離、入は光線の波長である。表示素子の設計においては、人間の比視感度曲線のピーク波長である５５０ｎｍ付近の波長が用いられることが多い。これはこの波長域が人間の感じる光強度及びコントラストにもっとも影響するためである。この際、透過率の極大条件より液晶パネルのリタデーション量Δｎ・ｄは、５５０ｎｍの半分に設定されるのが好ましい。
【０００９】
また、最近では、上述のような双安定性を示す強誘電性液晶の他に、３安定性状態を示す反強誘電性液晶が注目されている。この反強誘電性液晶も、強誘電性液晶と同様に、液晶分子の自発分極への作用により分子の反転スイッチングがなされるため、非常に速い応答速度が得られる。この液晶材料は、電圧無印加時には液晶分子は互いの自発分極を打ち消し合うような分子配列構造をとるため、電圧を印加しない状態では自発分極は存在しないことが特徴となっている。
【００１０】
上述のような液晶と異なる液晶として、安定状態を１つしか示さないカイラルスメクチック液晶が開示されている（特願平１０−１１７１４５号公報参照）。この液晶は、
・　電圧を印加しない状態では液晶の平均分子軸は単安定状態の位置を取り、
・　一方の極性の電圧を印加した場合には、該平均分子軸は印加電圧の大きさに応じた角度で単安定化された位置から一方の側にチルトし、
・　他方の極性の電圧を印加した場合には、平均分子軸は逆側にチルトする、
という挙動を示す。しかも、一方の極性の電圧を印加した場合の最大チルト角と他方の極性の電圧を印加した場合の最大チルト角とは互いに異なるものである。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したこれら液晶パネルにおいては、階調表示を行う場合に階調ずれが発生する場合がある。つまり、所望の階調表示を行うように電気的な駆動条件を設定しても視覚的に表示される階調はその所望の階調表示を示しにくいことがあり得る。
【００１２】
我々は、駆動前後における単画素液晶パネルの電流特性の変化と疑似ＴＦＴ駆動時の極板間電圧の変化の関係を観察したところ、上述のような階調ずれの原因が「外部から極板間に電圧を印加する事によって液晶層中のイオンが分極を起こし、イオンによる分極によって生じる内部電界によって実効的な液晶パネルの駆動電圧が変動する」ことにあるという知見を得た。
【００１３】
そこで、本発明は、イオンの分極による実効電圧の変動の影響を少なくし、透過率特性の経時変化を抑制した液晶素子を提供することを目的とするものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記事情を考慮してなされたものであり、所定間隙を開けた状態に配置された一対の基板と、該基板の間隙に配置された液晶層と、少なくとも一方の基板上に配置され前記液晶層に電圧を印加するためのアクティブ素子と、を備えた液晶素子において、
前記液晶層は、電圧無印加時には該液晶の平均分子軸が単安定化されており、所定のＤＣ電圧の印加時には平均分子軸が該電圧に応じた角度で前記安定化された状態より一方の側にチルトする特性を有している強誘電性液晶層であり、
前記液晶層の抵抗値が、０．１Ｈｚの交流波形に対して２００ＭΩ／ｃｍ２以下である、ことを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００１６】
（１）　まず、本実施の形態にて提供される液晶素子の全体構成について図１を参照して説明する。
【００１７】
本実施の形態に係る液晶素子は、図１に示すように、所定間隙を開けた状態に配置された一対の基板４１，２１と、これら一対の基板４１，２１の間隙に配置された液晶層４９と、少なくとも一方の基板上に配置され前記液晶層に電圧を印加するためのアクティブ素子９４と、を備えている。ここで、前記液晶層４９は、電圧無印加時には該液晶の平均分子軸が単安定化されており、所定のＤＣ電圧の印加時には平均分子軸が該電圧に応じた角度で前記安定化された状態より一方の側にチルトする特性を有している強誘電性液晶層である。
【００１８】
そして、複数の画素を構成すると共に該カイラルスメクチック液晶４９を挟み込むように一対の電極４２，９５が配置されており、上述したアクティブ素子９４は、これらの一対の電極のいずれか一方９５に接続された状態で各画素毎に配置されている。そして、前記一対の電極４１，２１を介して前記カイラルスメクチック液晶４９に電圧を印加することにより駆動されるように構成されている。
【００１９】
なお、カイラルスメクチック液晶２としては、高温側より、等方性液体相（ＩＳＯ．）−コレステリック相（Ｃｈ）−カイラルスメクチックＣ相（ＳｍＣ＊）、又は、等方性液体相（ＩＳＯ．）−カイラルスメクチックＣ相（ＳｍＣ＊）、の相転移系列を示すものを挙げることができる。なお、かかる液晶２は、電圧を印加していない状態で液晶分子が仮想コーンのエッジ、或いは仮想コーンの内側の位置で安定化する状態で用いると良い。
【００２０】
また、このときカイラルスメクチック液晶層の抵抗値は、０．１Ｈｚの交流波形に対して２００ＭΩ／ｃｍ２以下であるものを用いる。より好ましくは１００ＭΩ／ｃｍ２のものを用いるのがよい。
【００２１】
（２）　次に、液晶素子の詳細構造について説明する。
【００２２】
（２−１）　カイラルスメクチック液晶４９について説明する。
【００２３】
本実施の形態にて用いるカイラルスメクチック液晶２は、上述のような相転移系列のもの、すなわち、高温側より、等方性液体相（ＩＳＯ．）−コレステリック相（Ｃｈ）−カイラルスメクチックＣ相（ＳｍＣ＊）、又は、等方性液体相（ＩＳＯ．）−カイラルスメクチックＣ相（ＳｍＣ＊）、の相転移系列を示すものが好ましいが、具体的には、次の（１）　〜（４）　に示す化合物を挙げることができる。
（１）
【００２４】
【化１】
2004012831.tif 000003
Ｒ１，Ｒ２　：　炭素原子数が１〜２０である置換基を有していてもよい直鎖または分岐状のアルキル基
Ｘ１，Ｘ２　：　単結合、Ｏ、ＣＯＯ、ＯＯＣ
Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３，Ｙ４：　ＨまたはＦ
ｎ：０または１
【００２５】
（２）
【化２】
2004012831.tif 000004
Ｒ１，Ｒ２　：　炭素原子数が１〜２０である置換基を有していてもよい直鎖または分岐状のアルキル基
Ｘ１，Ｘ２　：　単結合、Ｏ、ＣＯＯ、ＯＯＣ
Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３，Ｙ４：　ＨまたはＦ
【００２６】
（３）
【化３】
2004012831.tif 000005
Ｒ１，Ｒ２　：　炭素原子数が１〜２０である置換基を有していてもよい直鎖または分岐状のアルキル基
Ｘ１，Ｘ２　：　単結合、Ｏ、ＣＯＯ、ＯＯＣ
Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３，Ｙ４：　ＨまたはＦ
【００２７】
（４）
【化４】
2004012831.tif 000006
Ｒ１，Ｒ２　：　炭素原子数が１〜２０である置換基を有していてもよい直鎖または分岐状のアルキル基
Ｘ１，Ｘ２　：　単結合、Ｏ、ＣＯＯ、ＯＯＣ
Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３，Ｙ４：　ＨまたはＦ
【００２８】
ところで、本実施の形態では、カイラルスメクチック液晶４９については、その液晶材料の組成を調整し、更に液晶材料の処理や素子構成、例えば配向制御膜４３ｂ，４３ａの材料、処理条件等を適宜設定することにより、駆動電圧が印加されていない場合には、該液晶の平均分子軸（液晶分子）が単安定化されている配向状態を示し、一の極性の駆動電圧が印加されて駆動される場合には、液晶分子の平均分子軸が駆動電圧の大きさに応じた角度で前記単安定化された位置から一方の側にチルトし、他方の極性（前記一の極性に対する逆極性をいう。以下、同じ）の電圧が印加されている場合には、液晶分子の平均分子軸が駆動電圧の大きさに応じた角度で前記単安定化された位置から他方の側（すなわち、前記一の極性の電圧を印加したときにチルトする側とは反対の側）にチルトする、ような特性を示すようにすると良い。つまり、本実施の形態に用いる液晶４９は、カイラルスメクチック液晶本来のメモリ性（双安定性）が消失されたものであって、チルト角の大きさを印加電圧によって連続的に制御することができ、それに伴って液晶素子の光量も連続的に変化させることができ、階調表示を可能とするものである。この場合、前記一の極性の駆動電圧を印加することによって最大チルト状態とした場合におけるチルト角は、前記他の極性の電圧を印加することによって最大チルト状態とした場合におけるチルト角と異ならせると良い。例えば、該他の極性の電圧を印加した場合、該電圧の大きさにかかわらず、液晶の平均分子軸がほとんどチルトしないような特性にしても良い。
【００２９】
（２−２）　次に、カイラルスメクチック液晶４９以外の各構成部材等について説明する。
【００３０】
上述した基板４１，２１には、ガラスやプラスチック等の透明性の高い材料を用いれば良い。
【００３１】
また、電極４２，９５には、Ｉｎ２Ｏ３やＩＴＯ（インジウム・ティン・オキサイド）等の材料を用いれば良く、これらの電極４２，９５はそれぞれの基板４１，２１に形成すると良い。なお、アクティブ素子９４を接続する方の電極９５は、ドット状にマトリクス状に配置し、他方の電極４２は、基板のほぼ全面（或いは特定の領域）に形成すると良い。さらに、アクティブ素子９４としては、ＴＦＴやＭＩＭ（Ｍｅｔａｌ−Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ−Ｍｅｔａｌ）等を用いれば良い。図１上ではＴＦＴ素子を例として図示する。
【００３２】
また、カイラルスメクチック液晶４９に接する位置には、その配向状態を制御するために一軸配向処理を施した配向制御膜４３ｂ，４３ａを配置すると良い。かかる配向制御膜４３ｂ，４３ａとしては、
＊　ポリイミド、ポリイミドアミド、ポリアミド、ポリビニルアルコール等の有機材料からなる溶液を塗布して膜を形成し、該膜の表面にラビング処理を施したものや、
＊　ＳｉＯ等の酸化物や窒化物からなる無機材料を基板４１，２１に斜め方向から所定の角度で蒸着させて形成した斜方蒸着膜、
＊　紫外線照射等によって一軸配向規制力を発生しうる光配向膜を用いたもの、を挙げることができる。なお、この配向制御膜４３ｂ，４３ａの材質や一軸配向処理の条件等により、液晶分子のプレチルト角（すなわち、配向制御膜４３ａ，４３ｂの界面近傍において液晶分子が配向制御膜４３ａ，４３ｂに対してなす角度）が調整される。
【００３３】
このような配向制御膜４３ａ，４３ｂは、カイラルスメクチック液晶４９の両側に配置してそれらの両方に一軸配向処理を施せば良く、その場合における一軸配向処理方向（特にラビング方向）の関係は、用いる液晶材料を考慮して、
＊　アンチパラレル（両一軸配向処理方向が平行かつ逆方向）、
＊　パラレル（両一軸配向処理方向が平行かつ同方向）、
＊　４５°以下の範囲でクロスする関係、
のいずれかになるように設定すれば良い。なお、４５°以下の範囲でクロスする関係とは、２つのベクトル（一軸配向処理方向を示すベクトル）が４５°以下の範囲内でクロスする場合であって、それぞれのベクトル方向が同方向（正確には、４５°以下の角度ズレを有する。）である場合や、それぞれのベクトル方向が逆方向である場合の両方を挙げることができる。そして、互いのベクトルの交差角度（狭い方の交差角度）の値が４５°以下で且つ０°に近いような場合は、それぞれのベクトルの関係が実質的にアンチパラレル乃至パラレルの関係とみなしてもよい。また、上述のアンチパラレル或いはパラレルの関係もそれぞれベクトル同士が必ず平行である以外に、例えば数°程度ずれているような場合でも実質的にアンチパラレル乃至パラレルの関係とみなしてもよい。本明細書において配向制御膜とは、一軸配向処理された膜以外に、液晶に直接接触されることによって液晶の配向に何らかの影響を与える膜のことを言う。なお、両側の配向制御膜に一軸配向処理を施さなくても、片側の配向制御膜のみに一軸配向処理を施しても良い。
【００３４】
さらに、基板４１，２１の間隙には、シリカビーズ等からなるスペーサー（不図示）を配置して、かかるスペーサーによってその間隙寸法を規定するようにしてもよい。なお、間隙寸法は、液晶材料を考慮して最適範囲になるように調整すれば良いが、均一な一軸配向性を達成させたり、電圧が印加されていない状態での液晶分子の平均分子軸を配向処理軸Ｒの平均方向の軸と実質的に一致させるために、０．３〜１０μｍの範囲に設定することが好ましい。
【００３５】
またさらに、基板４１，２１の間隙にエポキシ樹脂等からなる接着粒子（不図示）を分散配置して、両基板４１，２１の接着性や、液晶素子の耐衝撃性を向上させると良い。
【００３６】
さらに、液晶素子は、透過型としても良く、反射型としても良い。なお、透過型の場合には両方の基板４１，２１を透明にする必要があり、反射型の場合には、基板４１，２１の一方に光を反射させる機能を付与する必要がある。ここで、光を反射させる機能を付与する方法としては、
＊　反射板や反射膜を、基板とは別体に設ける方法や、
＊　基板自体を反射部材で形成する方法や、
等を挙げることができる。ここで、透過型の液晶素子の場合には両方の基板に偏光板を（それらの偏光軸が互いに直交するように）配置すれば良く、反射型の液晶素子の場合には少なくとも一方の基板に偏光板を設ければ良い。
【００３７】
次にＴＦＴ素子をアクティブ素子として用いた場合の詳細な構造について説明する。図１は液晶素子の単画素部分の断面図、図２は図１における基板２１上の各部材の位置関係を図示したものである。
【００３８】
図１の基板２１の側には、図２に示すように、ゲート線Ｇ１，Ｇ２，…が図示横方向に多数配置され、ゲート線Ｇ１，Ｇ２，…とは絶縁された状態のソース線Ｓ１，Ｓ２，…が図示縦方向に多数配置されている。そして、これらのゲート線Ｇ１，Ｇ２，…及びソース線Ｓ１，Ｓ２，…の各交点の画素には、アクティブ素子としての薄膜トランジスタ（アモルファスＳｉＴＦＴ）９４や、ＩＴＯ膜等の透明導電膜からなる画素電極９５及び保持容量電極３０等が配置されている。
【００３９】
このうち、アモルファスＳｉＴＦＴ９４は、図１に示すように、ゲート電極２２と、窒化シリコン（ＳｉＮｘ）からなる絶縁膜（ゲート絶緑膜）２３と、半導体層であるａ−Ｓｉ層２４やｎ＋ａ−Ｓｉ層２５，２６と、ソース電極２７と、ドレイン電極２８と、チャネルを保護するチャネル保護膜２９と、によって構成されている。すなわち、ガラス基板２１には各画素毎にゲート電極２２が形成され、該ゲート電極２２の表面は絶縁膜２３て覆われ、絶縁膜２３の表面であってゲート電極２２を形成した位置にはａ−Ｓｉ層２４が形成されている。また、このａ−Ｓｉ層２４の表面には、互いに離間するようにｎ＋ａ−Ｓｉ層２５，２６が形成されており、各ｎ＋ａ−Ｓｉ層２５，２６にはソース電極２７やドレイン電極２８が互いに離間した状態に形成されている。さらに、これらのａ−Ｓｉ層２４や電極２７，２８を覆うようにチャネル保護膜２９が形成されている。
【００４０】
そして、ＴＦＴ９４のゲート電極２２は上述したゲート線Ｇ１，Ｇ２，…を介して走査信号ドライバ９１に接続され、ＴＦＴ９４のソース電極２７はソース線Ｓ１，Ｓ２，…を介して情報信号ドライバ９２に接続され、ＴＦＴ９４のドレイン電極２８は画素電極９５に接続されている。
【００４１】
ところで、上述した保持容量電極３０はガラス基板２１の表面に形成されており、上述した絶縁膜２３は、この保持容量電極３０及びガラス基板２１を覆う位置まで形成され、上述したソース電極２７や画素電極９５はこの絶縁膜２３の表面に形成されている。これにより、保持容量電極３０と画素電極９５とは、絶縁膜２３を挟んだ状態に配置されることとなり、これらによって、液晶４９と並列の形で設けられた保持容量が構成されることとなる。なお、この保持容量電極３０は、面積を大きくした場合における開口率低下を防止するため、透明なＩＴＯによって形成すると良い。
【００４２】
また、図１に示すように、上述したＴＦＴ９４や画素電極９５の表面には配向制御膜４３ａが形成されており、その表面には一軸配向処理（ラビング処理）が施されている。
【００４３】
さらに、これらのガラス基板４１，２１の間隙であって、画素電極９５と共通電極４２との間には、自発分極を有するカイラルスメクチック液晶４９が配置されていて、液晶容量が構成されることとなる。
【００４４】
また、このような液晶素子の両側には、互いに偏光軸が直交した関係にある一対の偏光板（不図示）が配置されている。
【００４５】
なお、図１に示す液晶素子ではアモルファスＳｉＴＦＴを用いているが、もちろんこれに限る必要はなく、多結晶Ｓｉ（Ｐ−Ｓｉ）ＴＦＴや単結晶Ｓｉ（Ｃ−Ｓｉ）ＴＦＴを用いても良い。
【００４６】
（２−３）　次に、上述した液晶素子Ｐの駆動方法（通常の画像表示を行う場合の駆動方法）の一例について説明する。
【００４７】
上述した液晶素子においては、走査信号ドライバ９１から各ゲート線Ｇ１，Ｇ２，…にはゲート電圧が線順次に印加され、ＴＦＴ９４はゲート電圧が印加されることによってオン状態となる。
【００４８】
一方、ゲート電圧の印加に同期して、情報信号ドライバ９２からソース線Ｓ１，Ｓ２，…にはソース電圧（各画素に書き込む情報に応じた情報信号電圧）が印加される。したがって、ＴＦＴ９４がオン状態にある画素では、ソース電圧がＴＦＴ９４及び画素電極９５を介して液晶４９に印加され、液晶４９のスイッチングが画素単位で行われる。
【００４９】
そして、このような駆動を一定期間（フレーム期間）毎に繰り返し、画像の書き換えを行うようになっている。
【００５０】
ところで、コレステリック相からカイラルスメクチックＣ相へと相転移する相転移過程を詳細に偏光顕微鏡観測したとき、スメクチックＡ相と酷似した配向状態が観測される場合がある。しかしながら本発明に使用される素子の本質はスメクチック層の法線方向と一軸配向処理方向とが大きく異なっており電圧無印加時に安定な分子位置がラビング方向に近い位置にあることである。つまり、こうした関係の層形成方向が実現されている場合には上記スメクチックＡ相的な液晶相は配向には寄与しないこととなるため、本願においてはこうした材料についてもスメクチックＡ相を含まない材料と定義する。
【００５１】
（３）　次に、本実施の形態の効果について説明する。
【００５２】
本実施の形態によれば、カイラルスメクチック液晶層の抵抗値を２００ＭΩ／ｃｍ２以下とすることで、通常使用時の電圧透過率特性を安定させることができ、長時間の利用に際しても画像表示が焼き付いて見えることもない。
【００５３】
【実施例】
以下、本発明を実施例に沿って詳細に説明する。
【００５４】
（実施例１）
本実施例では次のようにして液晶組成物を調整し、液晶パネル（素子サンプルＡ）を作製した。
【００５５】
（液晶組成物の調製）
下記液晶性化合物を混合して液晶組成物ＬＣ−１を調製した。構造式に併記した数値は混合の際の重量比率である。
【００５６】
【化５】
2004012831.tif 000007
【００５７】
上記液晶組成物ＬＣ−１の物性パラメータを以下に示す。
【００５８】
【数１】
2004012831.tif 000008
【００５９】
なお、上記相転移温度については下記の条件によって測定した。
測定装置；　Ｐｅｒｋｉｎ　Ｅｌｍｅｒ社製　ＤＳＣ　Ｐｙｒｉｓ１
測定条件；　１００℃で１分間保持した後、５℃／ｍｉｎで−３０℃まで降温し、その後−３０℃で５分間保持した後、５℃／ｍｉｎで１００℃まで昇温して測定
コーン角（３０℃）；　Θ　＝　２５．２°（６０Ｈｚ，±１０Ｖ，Ｃｅｌｌ　ｇａｐ＝１．４μｍ）
【００６０】
本実施例では、この液晶組成物ＬＣ‐１を大気下１２０℃で１時間加熱することにより、熱エージング処理を行った。この液晶組成物ＬＣ−１の０．１Ｈｚ交流波形における抵抗値をソーラトロン社製１２６０型インピーダンスアナライザーを用いて測定したところ、７６．６ＭΩ／ｃｍ２であった。なお、熱エージング処理によって層転移温度の変化はほとんど見られなかった。また、以下で詳述する矩形波印加時のＶＴカーブ等その他特性への影響も見られていない。
【００６１】
（液晶パネルの作製）
一方の基板２１には、ゲート絶縁膜として窒化シリコン膜を備えたａ−ＳｉＴＦＴ９４や画素電極９５等を形成し、他方の基板４１にはＲＧＢのカラーフィルター（不図示）や共通電極４２を形成した。そして、各基板には、、市販のＴＦＴ用配向膜（ＳＥ７９９２、日産化学社製）をスピンコート法により塗布し、その後、８０℃の温度で５分間の前乾燥を行なった後、２００℃の温度で１時間の加熱焼成を施し、膜厚５００Åのポリイミド被膜４３ａ，４３ｂを得た。続いて、当該基板上のポリイミド膜４３ａ，４３ｂに対して一軸配向処理としてナイロン布によるラビング処理を施した。このラビング処理には、ナイロン布（ＮＦ−７７／帝人製）を貼り付けた１０ｃｍ径のラビングロールを用い、押し込み量０．３ｍｍ、送り速度１０ｃｍ／ｓｅｃ、回転数１０００ｒｐｍ、送り回数４回とした。
【００６２】
続いて、一方の基板上にスペーサーとして、平均粒径１．５μｍのシリカビーズを散布し、各基板のラビング処理方向が互いに反平行（アンチパラレル）となるように対向させ、均一なセルギャップのセル（アクティブマトリクスパネル）を得た。
【００６３】
なお、基板２１，４１の厚さは１．１ｍｍとし、画面サイズは１０．４インチとし、画素数は８００×６００とした。
【００６４】
上記のプロセスで作製したセルに熱エージング処理を行った液晶組成物ＬＣ−１をＣｈ相の温度で注入し、液晶をカイラルスメクティック液晶相を示す温度まで冷却し、この冷却の際、Ｃｈ−ＳｍＣ＊相転移前後において、−３Ｖのオフセット電圧（直流電圧）を印加して冷却を行う処理を施し、素子サンプルＡを作製した。
【００６５】
かかるサンプルについて、下記の評価を行った。
【００６６】
１．配向状態
素子サンプルＡの液晶の配向状態について偏光顕微鏡観察を行った。
【００６７】
その結果、室温（３０℃）では、電圧無印加で最暗軸がラビング方向と若干ずれた状態であり、且つ層法線方向がセル全体で一方向しかない配向状態が観測された。また、面内にはビーズ周辺にわずかに光り抜けは見られるものの、それ以外の部分においては光抜けを生じる欠陥の生成も見られず、配向むらのない均一な配向状態が得られた。
【００６８】
２．光学応答
液晶素子が示す電気光学応答を測定するために、素子サンプルＡについてセルをフォトマルチプライヤー付き偏光顕微鏡に、クロスニコル下、電圧無印加状態で暗視野となるように配置した。
【００６９】
これに３０℃において±５Ｖ、０．２Ｈｚの三角波を印加した際の光学応答を観測すると、正極性の電圧印加に対しては、印加電圧の大きさに応じて徐々に透過光量（透過率）が増加していった。一方、負極性の電圧印加の際の光学応答の様子は、電圧レベルに対して透過光量が変化しているものの、その最大光量は、正極性電圧印加の際の最大透過率と比較すると、１／１０程度であった。
【００７０】
３．矩形波応答
素子サンプルＡについて三角波応答と同様の装置を用いて、６０Ｈｚ（±５Ｖ）の矩形波電圧を印加して電圧を変化させながら光学レベルを測定した。
【００７１】
その結果、正極性の電圧には十分に光学応答し、その光学応答は前状態には依存せずに安定した中間調状態が得られることが確認できた。また、負極性の電圧に対しても同じ電圧絶対値の正極性電圧印加の場合の１／１０程度の光学応答が確認され、正負の電圧に対する光学応答の平均値は前状態には依存せず安定した中間調が得られることが確認できた
【００７２】
４．耐久性試験
素子サンプルＡを用いて耐久性試験を行った。市松模様の黒白パターンを４時間程度表示し、その後、全面黒表示、全面白表示、全面中間調表示、を行った。いずれの階調においても先の市松模様に対応する階調ずれは見られなかった。
【００７３】
（比較例１）
（液晶セルの作成）
実施例１で作成した液晶組成物ＬＣ‐１を熱エージングを行うことなく用いた以外は実施例１と同様にして素子サンプルＢを作成した。
【００７４】
実施例と同様な耐久性試験を行ったところ、全面中間調表示において、市松模様に対応する階調ずれが認識された。また、熱エージングを行わなかった液晶組成物ＬＣ−１の抵抗値を実施例と同様な方法で抵抗値を測定したところ、４７２ＭΩ／ｃｍ２であった。
【００７５】
このような階調ずれの発生は、熱エージングをせずに液晶抵抗値が高くなったことに起因するものであることを確認した。
【００７６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、液晶層の抵抗値を２００ＭΩ／ｃｍ２以下にすることにより、イオンの分極による実効電圧の変動の影響を少なくし、透過率特性の経時変化を抑制した液晶素子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る液晶素子の構造の一例を示す断面図。
【図２】本発明に係る液晶素子の構造を示す回路図。
【図３】双安定強誘電性液晶の作用等を示す模式図。
【符号の説明】
２１　　　　基板
４１　　　　基板
４２　　　　共通電極（電極）
４９　　　　液晶
９４　　　　アクティブ素子（ＴＦＴ）
９５　　　　画素電極（電極）
【図１】
2004012831.tif 000009
【図２】
2004012831.tif 000010
【図３】
2004012831.tif 000011