JP2003029268A - 反射型液晶表示素子及びその製造方法 - Google Patents

反射型液晶表示素子及びその製造方法

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JP2003029268A
JP2003029268A JP2001214138A JP2001214138A JP2003029268A JP 2003029268 A JP2003029268 A JP 2003029268A JP 2001214138 A JP2001214138 A JP 2001214138A JP 2001214138 A JP2001214138 A JP 2001214138A JP 2003029268 A JP2003029268 A JP 2003029268A
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Hideaki Ueda
秀昭 植田
Takeshi Nozaki
剛 野崎
Yuji Nagatomo
雄司 長友
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Minolta Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 配向安定化膜を有する樹脂基板を含む反射型
液晶表示素子であって、焼き付きや表示ムラ等の表示性
能の劣化を抑制でき、さらに長期にわたって安定して良
好な光反射率を得ることができ、高コントラストで画像
表示できる反射型液晶表示素子及びその製造方法を提供
する。 【解決手段】 少なくとも一方が樹脂基板である一対の
基板11、12間に可視光中の特定波長の光を選択反射
可能の液晶組成物21b、21g、21r、21yを挟
持した反射型液晶表示素子である。一対の基板11、1
2のうち少なくとも一方の樹脂基板に配向安定化膜17
が形成されている。配向安定化膜17は有機溶剤を用い
てポリイミドを溶解した塗布液を塗布して形成された膜
である。この配向安定化膜17中の残留溶剤量は150
ppm以下である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は液晶表示素子に関
し、特に可視光中の特定波長の光を選択反射可能の液晶
組成物を含む反射型液晶表示素子及びその製造方法に関
する。
【0002】
【従来の技術】液晶表示素子は、基本的に一対の基板と
これら基板間に挟持された液晶層とを含んでいる。この
液晶層に駆動電圧を印加することで液晶分子の配列を制
御し、素子に入射される外光を変調して目的とする画像
の表示等を行う。
【0003】液晶表示方式は様々なものが提案されてい
る。
【0004】近年、ネマチック液晶にカイラル材料を添
加することにより、室温においてコレステリック液晶相
を示すようにしたカイラルネマチック液晶を用いた液晶
表示素子が研究されている。
【0005】このタイプの液晶表示素子は、例えば、カ
イラルネマチック液晶の選択反射能を利用した低消費電
力駆動可能の反射型の液晶表示素子として用い得ること
が知られている。
【0006】この反射型液晶表示素子では高低のパルス
電圧を印加することにより液晶をプレーナ状態(着色状
態)とフォーカルコニック状態(透明状態)に切り替え
て表示を行なうことができる。
【0007】そして、かかるパルス電圧の印加を停止し
た後でも、プレーナ状態、フォーカルコニック状態、及
びその混在状態が保持されるという、いわゆる双安定性
或いはメモリー性を示し、これにより、電圧の印加を停
止した後も表示が保たれるようにすることが可能であ
る。
【0008】また、かかる反射型液晶表示素子でフルカ
ラー表示を実現する一つの方法として、赤色(R)表示
を行うR液晶層、緑色(G)表示を行うG液晶層、青色
(B)表示を行うB液晶層の三層を含む液晶表示素子を
採用する場合を挙げることができる。
【0009】いずれにしても反射型液晶表示素子に用い
る基板としては、薄型、軽量化のためにプラスチック
(樹脂)基板を用いることが提案されている。
【0010】基板には液晶分子の配向を制御するための
配向安定化膜が設けられることがある。メモリ性を有し
コレステリック液晶相の選択反射を利用して表示を行う
上記液晶表示素子においては、原理上、配向安定化膜は
不要であるが、配向安定化膜を設けることにより、液晶
組成物と配向安定化膜との相互作用が強くなって液晶分
子が均質に配向され、フォーカルコニック状態での散乱
が少なくなり、良好な色純度、光反射率等の特性が得ら
れ、素子としてのコントラストが向上する。また、素子
の表示特性が経時変化することを抑制することにも寄与
する。
【0011】基板としてプラスチック基板を用いる場
合、プラスチック基板に形成される配向安定化膜の材料
としては、例えば、ポリイミド重合体、ポリイミド前駆
体やポリエーテルアミド等が挙げられる。これらは、プ
ラスチック基板への配向安定化膜形成にあたり、溶剤に
溶解して使用される。
【0012】例えば、プラスチック(樹脂)基板に有機
溶剤を用いて前記の配向安定化膜材料を溶解した塗布液
を塗布して塗膜を形成し、該プラスチック基板に形成さ
れた塗膜を加熱処理することで、該塗膜を配向安定化膜
とすることができる。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】ところで、例えばネマ
チック液晶とカイラル材料を混合したカイラルネマチッ
ク液晶を用いた液晶表示素子においては、優れた表示性
能を得るために、以下のような条件を満たす必要があ
る。 (i) 光反射率が大きく、安定していること。 (ii) プレーナ状態時のドメインサイズが大きく、カ
イラルネマチック液晶分子が安定して配向すること。 (iii) メモリ性が良好なこと。 (iv) プレーナ状態とフォーカルコニック状態とで充
分な(急峻な立ち上がり、立ち下がりを示す)電位的ヒ
ステリシスが得られること。 (V) 長時間の連続駆動時においてヒステリシスの変
動が少ないこと。 (vi) 長時間のメモリ状態などにおいて焼き付き(残
像のように表示画像が残る現象)が発生しないこと。
【0014】これらの条件を満たすためには、配向安定
化膜に残留溶剤がないか、きわめて少ないこと、配向安
定化膜にまったく又はほとんど不純物が付着していない
或いは含まれていないこと、配向安定化膜が適正、且
つ、均一な膜厚を有すること、配向安定化膜に削れ等の
欠陥がないことが望ましい。なお、前記の電位的ヒステ
リシスは、光反射率と印加電圧との関係において示さ
れ、例えば、図5に示すようなグラフになる。元は実線
のようなヒステリシスを示していたものが、長期間の使
用によって点線のような幅が狭く立上がり立下りがなだ
らかなヒステリシスに変化すると、液晶表示素子を駆動
し得る電圧範囲が狭くなり、良好な表示を行えなくなる
ことがある。
【0015】しかし、プラスチック基板を用いた液晶表
示素子においては、配向安定化膜を形成するにあたり、
配向安定化膜となる膜の焼成温度を、基板としてガラス
基板を用いる場合ほど高くすることができないため、出
来上がった配向安定化膜中に溶剤が多く残存してしま
い、これが表示特性劣化の原因となることがある。
【0016】このようなことから、これらの材料を用い
てプラスチック基板に配向安定化膜を形成した場合、液
晶分子の配向が安定せず、表示ムラが発生したり、安定
したプレーナ状態とフォーカルコニック状態との電位的
ヒステリシスが取れなくなったりすることがある。
【0017】また、長時間同じ又は同じような画像デー
タに基づいて駆動し続けた時やメモリ状態において焼き
付きが発生することがある。また、この配向安定化膜に
ラビング処理を施すと、該膜は柔らかいために基板から
剥離したり、ラビング傷が入り易く表示ムラの原因とな
ることがある。
【0018】さらに、配向安定化膜材料塗布後の膜のレ
ベリング性が良好でないことに起因して、配向膜に微小
な膜厚ムラが発生し、これも配向ムラ、表示ムラの原因
となることがある。
【0019】そこで本発明は、配向安定化膜を有する樹
脂基板を含む反射型液晶表示素子であって、焼き付きや
表示ムラ等の表示性能の劣化を抑制できる反射型液晶表
示素子を提供することを課題とする。
【0020】また本発明は、長期にわたって安定して良
好に画像表示できる反射型液晶表示素子を提供すること
を課題とする。
【0021】また本発明は、配向安定化膜を有する樹脂
基板を含む反射型液晶表示素子の製造方法であって、焼
き付きや表示ムラ等の表示性能の劣化を抑制できる反射
型液晶表示素子を得ることができる反射型液晶表示素子
の製造方法を提供することを課題とする。
【0022】また本発明は、長期にわたって安定して良
好に画像表示できる反射型液晶表示素子を得ることがで
きる反射型液晶表示素子の製造方法を提供することを課
題とする。
【0023】
【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
するため、次の反射型液晶表示素子及び反射型液晶表示
素子の製造方法を提供する。 (1)反射型液晶表示素子 少なくとも一方が樹脂基板である一対の基板間に可視光
中の特定波長の光を選択反射可能の液晶組成物を挟持し
た反射型液晶表示素子であって、前記一対の基板のうち
少なくとも一方の樹脂基板に配向安定化膜が形成されて
おり、該配向安定化膜は有機溶剤を用いてポリイミドを
溶解した塗布液を塗布して形成された膜であり、該配向
安定化膜中の残留溶剤量が150ppm以下である反射
型液晶表示素子。 (2)反射型液晶表示素子の製造方法 少なくとも一方が樹脂基板である一対の基板間に可視光
中の特定波長の光を選択反射可能の液晶組成物を挟持し
た反射型液晶表示素子の製造方法であって、前記一対の
基板のうち少なくとも一方の樹脂基板に有機溶剤を用い
てポリイミドを溶解した塗布液を塗布して塗膜を形成す
る塗膜形成工程と、前記塗膜形成工程にて形成された塗
膜を加熱処理する加熱処理工程と、前記加熱処理工程後
の前記膜を、該膜中の残留溶剤量が150ppm以下と
なるように洗浄して配向安定化膜とする洗浄工程とを含
む反射型液晶表示素子の製造方法。
【0024】本発明に係る反射型液晶表示素子の製造方
法は、本発明に係る反射型液晶表示素子を作製すること
ができる。
【0025】本発明に係る反射型液晶表示素子及び本発
明に係る反射型液晶表示素子の製造方法によると、配向
安定化膜中の残留溶剤量を150ppm以下とすること
で、表示ムラや焼き付き等の発生を抑制できる。
【0026】一般的に言えば、配向安定化膜形成にあた
り、配向安定化膜中の残留溶剤量を下げるためには配向
安定化膜形成のための加熱処理温度を上げればよいが配
向安定化膜を形成する基板は樹脂基板であるため温度を
あまり上げることができない。
【0027】この点本発明の反射型液晶表示素子の製造
方法では、比較的低い温度で加熱処理された膜中の残留
溶剤がたとえ多くなっても、該膜を残留溶剤量が150
ppm以下となるように洗浄するので、該残留溶剤量を
低減させることができる。
【0028】配向安定化膜を形成するための塗布液とし
ては、ポリイミド、より好ましくはイミド化率95%以
上の可溶性ポリイミドを有機溶剤に溶解した液を用い
る。このような塗布液を用いることにより、配向安定化
膜形成のための加熱処理温度を、樹脂基板を損傷しない
程度の低い温度としても膜形成可能である。特に、イミ
ド化率95%以上の可溶性ポリイミトを有機溶剤に溶解
した液を用いる場合は、加熱処理温度を低くしても良質
の膜を形成できるので、樹脂基板への配向安定化膜形成
が容易になる。
【0029】前記洗浄工程における洗浄剤としては、洗
浄溶剤、例えば純水、アルコール類を代表例として挙げ
ることができる。これらは単体で用いてもよいし、混合
して用いてもよい。アルコール類としては安全性の点か
らエタノールが好ましい。
【0030】本発明に係る反射型液晶表示素子及び本発
明に係る反射型液晶表示素子の製造方法において採用す
る液晶組成物はネマチック液晶にカイラル材を混合した
カイラルネマチック液晶組成物とすることができる。か
かるカイラルネマチック液晶組成物は、混合するカイラ
ル材料(カイラルドーパント)の量を変えることで、選
択反射波長を制御することができる利点がある。
【0031】しかし、カイラルネマチック液晶組成物
は、カイラル材料の添加量が少なくすぎると十分なメモ
リー性が得られなくなる一方、多すぎると室温でコレス
テリック相を示さなくなったり、固化したりする。よっ
てカイラル材料の混合量はカイラルネマチック液晶組成
物の全量に対し8重量%〜45重量%程度とすることを
推奨できる。カイラル材は2種以上添加してもよい。
【0032】いずれにしても、前記液晶組成物に色素を
添加していてもよい。この場合、添加される色素として
は、従来知られている各種色素を採用することができ、
液晶と相溶性の良好なものが好ましい。例えば、アゾ化
合物、キノン化合物、アントラキノン化合物等からなる
色素、或いは二色性色素等が使用可能であり、これらの
色素は複数種類用いてもよい。添加量としては、例え
ば、ネマチック液晶とカイラル材の合計量に対して3重
量%以下が望ましい。添加量が多すぎると液晶の選択反
射量が低くなり逆にコントラストが下がってしまう。
【0033】また、液晶組成物への色素添加に代えてカ
ラーフィルターを採用することもできる。この場合、例
えば液晶表示素子にフィルター層を設けることができ
る。このフィルタ層に用いられる材料としては、例え
ば、無色透明物質に色素を添加したものであってもよい
し、色素を添加せずとも本質的に着色状態にあるもので
あってもよい。例えば、フィルタ層は色素と同様の働き
をする特定の物質からなる薄膜であってもよい。液晶表
示素子を構成するための基板自体を以上のようなフィル
タ層材料で形成しても同様の効果が得られる。
【0034】いずれにしても、配向安定化膜の膜厚は1
00Å〜2000Å程度が適当である。薄すぎると液晶
分子の配向を制御できないことがあり、厚すぎると駆動
電圧が高くなる。
【0035】なお、カイラルネマチック液晶組成物をネ
マチック液晶に、ネマチック液晶とカイラル材との合計
重量に対して、カイラル材を8重量%〜45重量%混合
したものとし、配向安定化膜の膜厚を100Å〜200
0Åに設定することによって駆動電圧が低く、後述する
ように積層型液晶表示素子を構成したとき、良好なフル
カラー表示品質を達成することができる。
【0036】いずれにしても、液晶組成物層の比抵抗と
しては、例えば1×1010Ω・cm以上であることが望
ましい。この比抵抗が低いと繰り返し駆動時や長期間メ
モリ状態にしていたときの表示特性の変化(表示ムラの
発生や焼き付き等)の原因となり易い。
【0037】いずれにしても前記配向安定化膜は有機溶
剤を用いてポリイミドを溶解した塗布液を印刷塗布して
形成できる。例えばN−メチルピロリドン、ブチルセロ
ソルブ及びγ−ブチルラクトンから選ばれた少なくとも
2種の溶剤からなる希釈溶剤を用いてポリイミドを溶解
した塗布液を印刷塗布して形成できる。有機溶剤として
N−メチルピロリドン、ブチルセロソルブ及びγ−ブチ
ルラクトンから選ばれた少なくとも2種の溶剤からなる
希釈溶剤を用いることにより、樹脂基板に形成される塗
膜の乾燥速度が遅くなり塗布液をロールコーター法、ス
ピンコーター法、スクリーン印刷法等の印刷法で良好に
塗布することができる。このような印刷法による塗膜は
160℃以下の温度で焼成して良好な配向安定化膜用の
膜とすることができる。このため樹脂基板を使用するこ
とができる。
【0038】いずれにしても前記塗布液の固形分濃度と
しては、例えば3重量%〜8重量%程度であることが望
ましい。塗布液の固形分濃度が3重量%〜8重量%程度
のとき、配向安定化膜の膜厚は100Å〜2000Å程
度となり膜厚ムラの少ない、良好な膜形成が可能とな
る。
【0039】いずれにしても、前記塗布膜は70℃〜1
10℃で30秒〜5分間加熱する仮乾燥工程と、135
℃〜160℃で20分〜2時間加熱する焼成工程とによ
って加熱処理されてもよい。例えば、本発明方法におけ
る加熱処理工程は、70℃〜110℃で30秒〜5分間
加熱する仮乾燥工程と、135℃〜160℃で20分〜
2時間加熱する焼成工程とを含んでいてもよい。このよ
うに加熱処理することにより良好な配向安定化膜用の膜
とすることができる。
【0040】いずれにしても、配向安定化膜にラビング
等の配向処理を施すと反射率は向上するが視野角依存性
が大きくなり、両基板のそれぞれに配向安定化膜が形成
されている場合においてそれら双方の配向安定化膜にラ
ビング等の配向処理を施すと、フォーカルコニック状態
でのメモリー性が損なわれるおそれがある。
【0041】そこで、反射率向上のために配向安定化膜
に配向処理を施すときには、前記一対の基板のうちいず
れか片方に形成された前記配向安定化膜のみにラビング
等の配向処理をほどこすのがよい。
【0042】前記配向安定化膜はいずれもラビング等の
配向処理が施されていなくてもよい。配向安定化膜にラ
ビング等の配向処理を施さないでおくときには、視野角
依存性を小さくすることができる。
【0043】前記配向安定化膜に配向処理を施す場合、
該配向安定化膜は配向処理装置によってラビング処理さ
れてもよい。この配向処理装置としては、例えば、ラビ
ング布を有するラビングローラを備え、該ラビングロー
ラを所定の回転数で回転させながら配向安定化膜に対し
所定の相対移動速度で移動させるとともに該配向安定化
膜に該ラビングローラのラビング布のパイルを所定量押
し込むことで該配向安定化膜をラビング処理する装置を
挙げることができる。前記配向処理としてかかる装置を
用いる場合、前記配向安定化膜へのラビング処理の条件
は、前記ラビングローラの回転数が50rpm〜300
rpm、前記配向安定化膜が形成された樹脂基板に対す
る前記ラビングローラの相対移動速度が20cm/分〜
200cm/分、パイルの押し込み量が0.1mm〜
0.5mmであるとき、良好な配向特性が得られる。
【0044】通常、配向安定化膜をラビング処理する場
合、不純物を除去するため、配向安定化膜をラビング処
理したあと、洗浄が行われる。そこで本発明に係る反射
型液晶表示素子の製造方法においては、加熱処理の後
で、且つ、洗浄処理の前に前記加熱処理後の膜にラビン
グ処理を施し、その後、該膜を洗浄して配向安定化膜と
してもよい。
【0045】例えば、次のような製造方法としてもよ
い。すなわち、少なくとも一方が樹脂基板である一対の
基板間に可視光中の特定波長の光を選択反射可能の液晶
組成物を挟持した反射型液晶表示素子の製造方法であっ
て、前記一対の基板のうち少なくとも一方の樹脂基板に
有機溶剤を用いてポリイミドを溶解した塗布液を塗布し
て塗膜を形成する塗膜形成工程と、前記塗膜形成工程に
て形成された塗膜を加熱処理する加熱処理工程と、前記
加熱処理工程後の前記膜にラビング処理を施す配向処理
工程と、前記配向処理工程にてラビング処理された前記
膜を該膜中の残留溶剤量が150ppm以下となるよう
に洗浄して配向安定化膜とする洗浄工程とを含む反射型
液晶表示素子の製造方法である。
【0046】いずれにしても、前記一対の基板としてプ
ラスチック(樹脂)基板を用いることにより薄型、軽量
化が図れ、さらに落としても割れにくい等の利点があ
る。
【0047】いずれにしても、樹脂基板は例えばポリカ
ーボネート又はポリエーテルスルホンからなる基板であ
ってもよい。樹脂基板の材料として、ポリカーボネート
又はポリエーテルスルホンを用いることにより寸法安定
性、耐熱性、耐溶剤性、光透過性、電極(例えばIT
O:インジウム錫酸化物)成膜性等の基板としての必要
特性を満足することができる。
【0048】本発明に係る液晶表示素子を複数積層する
ことで積層型液晶表示素子、例えばフルカラー表示が可
能な積層型液晶表示素子を提供することができる。
【0049】また、本発明に係る液晶表示素子の製造方
法にて作製された液晶表示素子を複数積層する工程を含
んでいる積層型反射型液晶表示素子の製造方法を提供す
ることができる。
【0050】
【発明の実施の形態】(第1実施形態の構成と表示動
作)図1は本発明の第1実施形態である反射型液晶表示
素子の断面構造を示す概略図であり、図1(A)に高電
圧パルスを印加したときのプレーナ状態(R(赤色)G
(緑色)B(青色)着色状態)を示し、図1(B)に低
電圧パルスを印加したときのフォーカルコニック状態
(透明/黒色表示状態)を示す。なお、この液晶表示素
子はメモリー性を有しており、プレーナ状態及びフォー
カルコニック状態はパルス電圧印加後も維持される。
【0051】図1に示す液晶表示素子は、それぞれ液晶
組成物21r、21g、21bを含む、赤色表示を行な
うR液晶層r(赤色層(赤色液晶表示素子))、緑色表
示を行なうG液晶層g(緑色層(緑色液晶表示素
子))、青色表示を行なうB液晶層b(青色層(青色液
晶表示素子))の三つの液晶層(液晶表示素子)をこの
順で積層したものである。
【0052】R、G及びBの各液晶層r、g、bは、そ
れぞれ少なくとも一方が(ここでは両基板が)樹脂基板
である一対の基板11、12間に室温で可視光中の特定
波長の光を選択反射可能のカイラルネマチック液晶組成
物21r、21g、21bと基板11、12間のスペー
スを保持するスペース保持材(ここではスペーサー18
及び柱状構造物20)とを挟持したものである。
【0053】一対の基板11、12のうち少なくとも一
方の(ここでは両方の)樹脂基板に配向安定化膜17が
形成されている。配向安定化膜17は有機溶剤を用いて
ポリイミドを溶解した塗布液を塗布して形成された膜で
ある。この配向安定化膜17中の残留溶剤量は150p
pm以下である。
【0054】図1に示す液晶表示素子だけでなく、本発
明の液晶表示素子ではR、G及びBの各液晶において一
対の基板にはそれぞれ電極を形成することができる。
【0055】図1の各液晶層r、g、bにおいては、1
1、12は透光性を有する透明基板であり、透明基板1
1、12のそれぞれの表面に、互いに平行な複数の帯状
に形成された透明電極13、14が設けられている。こ
れらの電極13、14は互いに交差するように向かい合
わされている。電極上には絶縁性薄膜がコーティングさ
れていることが好ましい。ここでは電極13、14上に
それぞれ絶縁性薄膜15がコーティングされている。ま
た、光を入射させる側とは反対側の基板の外面(裏面)
には、必要に応じて、可視光吸収層が設けられる。ここ
では赤色層rにおける基板12の裏面に可視光吸収層1
6が設けられている。
【0056】18、20はそれぞれスペース保持部材と
してのスペーサー、柱状構造物であり、21r、21
g、21bは、ここでは室温でコレステリック相を示す
カイラルネマチック液晶組成物である。これらの材料や
その組み合わせについては以下の実験例によって具体的
に説明する。24はシール材であり、液晶組成物21
r、21g、21bを基板11、12間に封入するため
のものである。
【0057】25はパルス電源であり、前記電極13、
14にパルス状の所定電圧を印加するためのものであ
る。 (基板)基板11、12は、既述のとおり、いずれも透
光性を有しているが、基板11、12は、少なくとも一
方を透光性を有するものとすればよい。透光性を有する
基板としては、例えばポリカーボネート(PC)、ポリ
エーテルスルホン(PES)、ポリアリレート(PA
r)、ポリエチレンテレフタレート(PET)等のフレ
キシブル基板を使用することができる。
【0058】これらのうち入手容易で、寸法安定性、耐
熱性、耐溶剤性、光透過性、電極(例えばITO:イン
ジウム錫酸化物)成膜性等の基板として良好な特性を示
す点で、ポリカーボネート(PC)やポリエーテルスル
ホン(PES)の基板が好ましい。
【0059】各樹脂基板の両面には、ガスバリア及び透
明導電膜アンダーコート膜の働きをするアクリル系、エ
ポキシ系、或いはシリコン系の膜でコーティングしても
よい。 (電極)電極としては、例えば、Indium Tin
Oxide(ITO:インジウム錫酸化物)、Ind
ium Zinc Oxide(IZO:インジウム亜
鉛酸化物)等の透明導電膜や、アルミニウム、シリコン
等の金属電極、或いは、アモルファスシリコン、BSO
(Bismuth Silicon Oxide)等の
光導電性膜等を用いることができる。
【0060】図1に示す液晶表示素子においては、既述
のとおり、透明基板11、12の表面に互いに平行な複
数の帯状の透明電極13、14が形成されており、これ
らの電極13、14は互いに交差するように向かい合わ
されている。
【0061】電極をこのように形成するには、例えば透
明基板上にITO膜をスパッタリング法等でマスク蒸着
するか、ITO膜を全面形成した後、フォトリソグラフ
ィ法でパターニングすればよい。 (絶縁性薄膜)液晶表示素子は電極間の短絡を防止した
り、ガスバリア層として液晶表示素子の信頼性を向上さ
せる機能を有する絶縁性薄膜を形成してもよい。既述の
とおり、ここでは電極13、14上にそれぞれ絶縁性薄
膜15がコーティングされている。
【0062】絶縁性薄膜の膜厚としては、例えば20n
m〜200nm程度が望ましい。絶縁性薄膜の材料とし
ては、例えば、有機ケイ素化合物に無機化合物微粒子を
含有した透明被膜形成用塗布液を用いることができる。
【0063】有機ケイ素化合物としては、例えば、ケイ
素のアルコキシドを用いることができる。有機ケイ素化
合物には3次元的な架橋を形成する遷移金属元素が含有
されており、これにより十分な強度と絶縁性を得ること
ができる。
【0064】絶縁性薄膜は、これらの材料を用いてスピ
ンコート法、ロールコート法などの公知の方法によって
形成することができる。
【0065】絶縁性薄膜は前記の材料に色素を添加すれ
ばカラーフィルタとしても機能する。 (配向安定化膜)配向安定化膜材料としては、ポリイミ
ドを用いる。ポリイミドの良好なものとしては、脂肪族
炭化水素環式カルボン酸無水物と芳香族ジアミンとの縮
合物を例示できる。脂肪族炭化水素環式カルボン酸無水
物としては、例えば、シクロへキサンテトラカルボン酸
二無水物、トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水
物、シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、シクロ
ブタンテトラカルボン酸二無水物、トリカルボキシノル
ボルナン酢酸二無水物、ビシクロオクトエンテトラカル
ボン酸二無水物等を挙げることができる。これらのうち
1種類又は2種類以上を用いることができる。
【0066】また、ポリイミドを形成する芳香族ジアミ
ン化合物としては、例えば、フェニレンジアミン、ジア
ミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルエタン、ジ
アミノナフタレン、2,7−ジアミノフルオレノン、ジ
アミノジフェニルエーテル、9, 9−ビス(4−アミノ
フェニル)フルオレン、ジアミノベンゾフェノン等を挙
げることができる。
【0067】これらの芳香族ジアミン化合物は、例えば
アルキル基等のチルト角を調整するような置換基を有し
ていてもよい。
【0068】また、特にイミド化率95%以上の可溶性
ポリイミドを使用することにより、低温の焼成温度でも
未反応部分がほとんどなく良好な配向安定化膜を得るこ
とができ、良好な色純度、光反射率等の特性が得られ、
コントラストが向上する。
【0069】配向安定化膜の膜厚は100Å〜2000
Å程度が適当である。薄すぎると液晶分子の配向を制御
できないことがあり、厚すぎると駆動電圧が高くなる。
【0070】配向安定化膜の成膜は、例えば、以下のよ
うにして行う。すなわち、まず、ポリイミドを溶剤に溶
解して塗布液を調整する。
【0071】塗布液の固形分濃度が3重量%〜8重量%
程度のとき、得られる配向安定化膜の膜厚は100Å〜
2000Å程度となり膜厚ムラの少ない、良好な膜形成
が可能となる。
【0072】塗布液に用いる溶剤としては、N−メチル
ピロリドン、ブチルセロソルブ及びγ−ブチルラクトン
から選ばれた少なくとも2種の溶剤を用いるができる。
溶剤としてN−メチルピロリドン、ブチルセロソルブ及
びγ−ブチルラクトンから選ばれた少なくとも2種の溶
剤を用いることにより、樹脂基板に形成される塗膜の乾
燥速度が遅くなり塗布液をロールコーター法、スピンコ
ーター法、スクリーン印刷法等の印刷法で良好に塗布す
ることができる。このような印刷法による塗膜は160
℃以下の温度で焼成して良好な配向安定化膜用の膜とす
ることができる。このため樹脂基板を使用することがで
きる。このとき、高温のオーブン又はホットプレートで
乾燥させることにより良好な配向安定化膜用の膜を得る
ことができる。
【0073】配向安定化膜用膜形成のための加熱処理と
して、例えば70℃〜110℃で30秒〜5分間加熱す
る仮乾燥工程と、135℃〜160℃で20分〜2時間
加熱する焼成工程とによる加熱処理を行うことにより良
好な配向安定化膜用の膜が形成される。仮乾燥温度を7
0℃より低くすると、仮乾燥に時間がかかるので乾燥ム
ラが発生し易い。110℃より高くすると、塗膜を急激
に乾燥させることになり、塗膜のレベリング性に悪影響
を与え、微小な膜厚ムラが発生し易い。
【0074】そして加熱処理された前記配向安定化膜用
膜を、該膜中の残留溶剤量が150ppm以下となるよ
うに洗浄して配向安定化膜とする。
【0075】これらの材料を用いて形成した配向安定化
膜は、特にラビング処理等を施す必要はない。しかし、
両基板11、12のそれぞれに形成されている配向安定
化膜17のうちの片方に弱いラビングを施すことにより
反射率を向上させることができる。その場合、強くラビ
ング処理すると視野角依存性が大きくなり、両面の配向
安定化膜をラビング処理するとフォーカルコニック状態
でのメモリー性が無くなってしまうおそれがある。
【0076】配向処理装置として、例えば、ラビング布
を有するラビングローラを備え、該ラビングローラを所
定の回転数で回転させながら配向安定化膜に対し所定の
相対移動速度で所定の方向に移動させるとともに該配向
安定化膜に該ラビングローラのラビング布のパイルを所
定量押し込むことで該配向安定化膜をラビング処理する
装置を用いることができる。この場合、両基板11、1
2のそれぞれに形成されている配向安定化膜17のうち
の片方に弱くラビングするラビング処理の条件として、
ラビングローラの回転数を50rpm〜300rpm、
配向安定化膜に対するラビングローラの相対移動速度を
20cm/分〜200cm/分、ラビング布のパイルの
押し込み量を0.1mm〜0.5mmとするとき、良好
な配向特性が得られる。
【0077】また、配向安定化膜及び絶縁性薄膜を形成
する構成において、配向安定化膜を絶縁性薄膜と兼用
し、配向安定化膜だけの構成にしてもよい。 (スペーサー)液晶表示素子は、一対の基板間に、該基
板間のギャップを均一に保持するためのスペーサーが設
けられていてもよい。本例の液晶表示素子には、基板1
1、12間にスぺーサー18を配置してある。
【0078】このスぺーサーとしては、樹脂製又は無機
酸化物製の球体を例示できる。樹脂製の球体に比べ無機
酸化物の球体の方が、セルの厚み精度を出しやすく耐熱
性が良いという利点がある。また、表面に熱可塑性の樹
脂がコーティングしてある固着スペーサーも好適に用い
ることができる。スペーサーを固着スペーサーとするこ
とにより、基板として樹脂基板を用いた場合でもセルの
厚みを均一に保つことができ、熱処理を施しても安定な
表示特性を保つことができる。なお、本例のようにスペ
ーサー及び柱状構造物をいずれも設けてもよいが、柱状
構造物に代えて、スぺーサーのみをスペース保持部材と
して使用してもよい。 (液晶組成物)液晶層に含まれる液晶組成物は、ここで
は、カイラルネマチック液晶組成物の屈折率異方性(Δ
n)が0.16〜0.22、誘電率異方性(Δε)が8
〜40であり、さらにカイラル材の含有量が8重量%〜
45重量%であるカイラルネマチック液晶である。
【0079】なお、カイラル材の含有量はネマチック液
晶成分とカイラル材の合計量を100重量%としたとき
の値である。
【0080】カイラル材の含有量が8重量%より少なす
ぎると、希望する選択反射波長が得られなかったり、十
分なメモリー性を得られないことがあり、45重量%よ
り多すぎると室温でコレステリック相を示さなくなった
り、固化したりすることがある。
【0081】屈折率異方性が低すぎると反射光の色純度
が悪く、反射率も悪くなる。逆に高すぎる場合は視野角
依存性が大きくなってしまう。
【0082】誘電率異方性が低すぎると駆動電圧が高く
なってしまい、逆に高すぎると素子としての安定性や信
頼性が悪くなり、画像欠陥、画像ノイズが発生し易くな
ってしまう。
【0083】また、カイラルネマチック液晶層の比抵抗
としては、例えば1×1010Ω・cm以上であることが
望ましい。この比抵抗が低いと繰り返し駆動時や長時間
メモリ状態にしていたときの表示特性の変化(表示ムラ
の発生や焼き付き等)の原因となり易い。カイラルネマ
チック液晶層の比抵抗を上げるためには、配向安定化膜
の洗浄や液晶組成物の精製が有効である。 (柱状構造物)液晶表示素子は、強い自己保持性を付与
するために、一対の基板間が構造物で支持されていても
よい。本例の液晶表示素子には、基板11、12間に柱
状構造物20が設けられている。
【0084】柱状構造物としては、例えば、格子配列等
の所定のパターンに一定の間隔で配列された、円柱状
体、四角柱状体、楕円柱状体、台形柱状体、円錐柱状体
等の柱状構造物を挙げることができる。また、所定間隔
で配置されたストライプ状のものでもよい。柱状構造物
はランダムな配列ではなく、等間隔な配列、間隔が徐々
に変化する配列、所定の配置パターンが一定の周期で繰
り返される配列等、基板の間隙を適切に保持でき、且
つ、画像表示を妨げないように考慮された配列であるこ
とが好ましい。柱状構造物は適度な強度を保持しつつ液
晶表示素子として実用上満足できる特性を得るために、
液晶表示素子の表示領域に占める面積の割合が1%〜4
0%程度であればよい。
【0085】柱状構造物の材料としては、各種の樹脂材
料を用いることができる。樹脂材料としては、例えば、
重合性単量体(モノマー)に重合開始剤を添加してなる
重合性組成物や、熱可塑性樹脂材料、熱硬化性樹脂材料
などを挙げることができる。
【0086】これらの材料を用いて、例えば、フォトリ
ソ法、スクリーン印刷法などによって柱状構造物を形成
することができる。柱状構造物の形成された基板を使用
し、真空注入法や滴下法によって液晶セルに液晶を注入
することができる。なお、液晶と重合性組成物とを混合
したものを基板間に挟持した後、フォトマスクを介して
光照射するなど、いわゆる重合相分離法によって柱状構
造物を形成することもできる。 (第2実施形態の構成)図2に本発明の第2実施形態で
ある液晶表示素子の断面構造を示す。なお、図2(A)
は高電圧パルス印加時のプレーナ状態を示すものであ
り、図2(B)は低電圧パルス印加時のフォーカルコニ
ック状態を示すものである。
【0087】この液晶表示素子は、液晶表示素子表示領
域内に柱状構造物が設けられていないことを除いて、図
1に示した前記第1実施形態の液晶表示素子と実質上同
じものである。なお、図2の液晶表示素子において、図
1の素子と基本的に同じ構成、作用を有する箇所には同
じ参照符号を付してある。 (第3実施形態の構成)図3に本発明の第3実施形態で
ある液晶表示素子の断面構造を示す。なお、図3(A)
は高電圧パルス印加時のプレーナ状態を示すものであ
り、図3(B)は低電圧パルス印加時のフォーカルコニ
ック状態を示すものである。
【0088】この液晶表示素子は、図1に示した前記液
晶表示素子における各液晶層を単層構成で使用したもの
で、図1の各液晶層と実質的には同様の構造のものであ
りモノカラー又はモノクロの表示素子として用いること
ができるものである(液晶の選択反射色と背面の可視光
吸収層の色による2色表示を行えるものとも云える)。
なお、図3において、図1の素子と基本的に同じ構成、
作用を有する箇所には同じ符号を付してある。
【0089】図3に示す液晶表示素子は、少なくとも一
方が(ここでは両基板が)樹脂基板である一対の基板1
1、12間に室温で可視光中の特定波長の光を選択反射
可能のカイラルネマチック液晶組成物21yと基板1
1、12間のスペースを保持するスペース保持材18、
20とを挟持したものである。
【0090】一対の基板11、12のうち少なくとも一
方の(ここでは両方の)樹脂基板に配向安定化膜17が
形成されている。配向安定化膜17は有機溶剤を用いて
ポリイミドを溶解した塗布液を塗布して形成された膜で
ある。この配向安定化膜17中の残留溶剤量は150p
pm以下である。
【0091】また、光を入射させる側とは反対側の基板
の外面(裏面)には、必要に応じて、可視光吸収層16
が設けられる。 (第4実施形態の構成)図4に本発明の第4実施形態で
ある液晶表示素子の断面構造を示す。なお、図4(A)
は高電圧パルス印加時のプレーナ状態を示すものであ
り、図4(B)は低電圧パルス印加時のフォーカルコニ
ック状態を示すものである。
【0092】この液晶表示素子は、液晶表示素子表示領
域内に柱状構造物が設けられていないことを除いて、図
3に示した前記第3実施形態の液晶表示素子と実質的に
は同様の構造のものでありモノカラー又はモノクロの表
示素子として用いることができるものである。なお、図
4において、図3の素子と基本的に同じ構成、作用を有
する箇所には同じ符号を付してある。
【0093】以上説明した第1から第4の実施形態の液
晶表示素子によると、このように配向安定化膜17材料
にポリイミドを使用することで、樹脂基板11、12で
も成膜可能である。また液晶組成物21r、21g、2
1b、21yと配向安定化膜17の相互作用が強くなっ
て液晶分子が均一に配向され、フォーカルコニック状態
での散乱が少なくなり、良好な色純度、光反射率等の特
性が得られ、素子としてのコントラストが向上する。
【0094】さらに、配向安定化膜17中の残留溶剤量
を150ppm以下とすることで、表示ムラや焼き付き
等の発生を抑制できる。
【0095】次に具体的な実験例及び比較実験例を説明
するが、本発明はそれらの実験例に限定されるものでは
ない。
【0096】以下の各実験例、比較実験例において、カ
イラルネマチック液晶組成物の屈折率異方性は25℃
で、アッベ屈折計により測定した。
【0097】カイラルネマチック液晶素子の比抵抗は、
比抵抗測定器(VHR−SI3B:東陽テクニカ社製)
を用いて測定した。
【0098】また、配向安定化膜中の残留溶剤量は、配
向安定化膜中の残留溶剤をアセトンで抽出し、ガスクロ
マトグラフィで定量分析して求めた。
【0099】反射率の測定は白色光源を有する反射型分
光測色計CM−3700d(ミノルタ社製)を用いて視
感反射率(Y値)を測定することで行った。Y値が小さ
いほど透明である。また、コントラストは(高反射率状
態でのY値/低反射率状態でのY値)で与えられる。以
下に説明する各実験例、比較実験例における液晶表示素
子においては、液晶表示素子をプレーナ状態としたとき
に高反射率状態(着色状態)となり、フォーカルコニッ
ク状態としたときに低反射率状態(透明状態)となる。
【0100】また、実験例4から実験例7で行ったラビ
ング処理は、レーヨンのラビング布を巻いたラビングロ
ーラを備え、該ラビングローラを所定の回転数で回転さ
せながら配向安定化膜に対し所定の相対移動速度で所定
の方向に移動させるとともに該配向安定化膜に該ラビン
グローラのラビング布のパイルを所定量押し込むことで
該配向安定化膜をラビング処理する配向処理装置を用い
て行った。
【0101】なお、以下説明においてΔnは液晶組成物
の屈折率異方性を、Δεは液晶組成物の誘電率異方性を
意味する。 (実施例1)所定組成のネマチック液晶混合物Aに、ネ
マチック液晶混合物とカイラル材料の合計重量に対し
て、カイラル材料S−811(メルク社製)を26重量
%添加した液晶組成物a1を調製した。液晶組成物a1
のΔnは0.16、Δεは26.9であった。液晶組成
物a1は560nm付近の波長の光を選択反射するよう
に調製されている。
【0102】まず、一方のポリカーボネート(PC)フ
ィルム基板上に設けられたITO電極上にイミド化率9
5%の可溶性ポリイミドをブチルセロソルブ、γ−ブチ
ルラクトンを2:8の割合で混合した溶剤に溶解し、固
形分濃度4重量%とした塗布液をフレキソ印刷で塗布し
て塗膜を形成した。その後、該塗膜を80℃で2分かけ
て乾燥させ、次に140℃のオーブン中で1時間焼成
し、厚み500Åのポリイミド系配向安定化膜用の膜I
aを得た。
【0103】また、もう一方のPCフィルム基板上のI
TO電極上にも同様にして配向安定化膜用の膜Iaを得
た。
【0104】その後、前記の各配向安定化膜用膜付きの
基板について、それぞれ超純水を用いて超音波洗浄を5
分間行い、エアーブローした後、オーブンで100℃、
10分間乾燥させ、配向安定化膜を得た。各配向安定化
膜中の残留溶剤量はいずれも80ppmであった。
【0105】次に、一方の基板上の周縁部にシール材X
N21(三井化学社製)をスクリーン印刷して液晶注入
口を残して所定の高さの壁を形成した。
【0106】続いて、もう一方の基板に6μm径のスペ
ーサ(積水ファインケミカル社製)散布した。
【0107】その後、前記の両基板を貼り合わせ、10
0℃で1時間加熱し、シール材を硬化させた。その後、
真空注入法により液晶注入口から液晶組成物a1を注入
した後、封止材で該注入口を封止し、液晶セル(液晶素
子)A1を作製した。
【0108】さらに光を入射させる側とは反対側の基板
面に黒色の光吸収体を設けた。
【0109】液晶セルの比抵抗は3.5×1011Ω・c
mであった。
【0110】このような液晶素子にあっては、電極間に
45V、5msecのパルス電圧、2msec空けて、
25V、2msecのパルス電圧、2msec空けて、
25V、2msecのパルス電圧を印加すると、透明状
態(フォーカルコニック状態)となり、Y値は1.4を
示した。また、電極間に45V、5msecのパルス電
圧、2msec空けて、45V、2msecのパルス電
圧、2msec空けて、45V、2msecのパルス電
圧を印加すると、着色状態(プレーナ状態)となり、Y
値は27.5を示した。コントラストは19.6であ
り、着色・黒色表示特性共に良好で、特に黒色表示特性
が良好なためコントラストの高い素子となった。プレー
ナ状態での反射率は32.3%であった。また、表示ム
ラのない優れた表示特性を示した。なお、電極間に45
V、2msecのパルス電圧を2msec空けて、10
000回印加しても表示ムラの発生や焼き付き現象は起
こらなかった。 (実施例2)所定組成のネマチック液晶混合物Bに、ネ
マチック液晶混合物とカイラル材料の合計重量に対し
て、カイラル材料S−811(メルク社製)を7.5重
量%とカイラル材料MLC−6247(メルク社製)を
32.5重量%添加した液晶組成物b1を調製した。液
晶組成物b1のΔnは0.17、Δεは29.3であっ
た。液晶組成物b1は560nm付近の波長の光を選択
反射するように調製されている。
【0111】まず、一方のPCフィルム基板上に設けら
れたITO電極上にイミド化率97%の可溶性ポリイミ
ドをブチルセロソルブ、γ−ブチルラクトン、N−メチ
ルピロリドンを2:7:1の割合で混合した溶剤に溶解
し、固形分濃度5重量%とした塗布液をフレキソ印刷で
塗布して塗膜を形成した。その後、該塗膜を80℃で1
分かけて乾燥させ、次に135℃のオーブン中で2時間
焼成し、厚み800Åの可溶性ポリイミド配向安定化膜
用の膜Ibを得た。
【0112】また、もう一方のPCフィルム基板上のI
TO電極上にも同様にして配向安定化膜用の膜Ibを得
た。
【0113】その後、前記の各配向安定化膜用膜付きの
基板について、それぞれ超純水とエタノールの混合溶剤
を用いて超音波洗浄を5分間行い、エアーブローした
後、オーブンで100℃、10分間乾燥させ、配向安定
化膜を得た。各配向安定化膜中の残留溶剤量はいずれも
100ppmであった。
【0114】次に、一方の基板上に6μm径の固着スペ
ーサ(積水ファインケミカル社製)を散布した後、乾燥
させてスペーサを固着させた。続いて、該基板上の周縁
部にシール材XN21(三井化学社製)をスクリーン印
刷して該シール材を硬化させ、所定の高さの壁を形成し
た。
【0115】その後、該一方の基板上にシール材の高さ
とシール材に囲まれた部分の面積から計算された量の液
晶組成物b1を塗布した後、もう一方の基板を重ね合わ
せ、熱ローラにより貼り合わせて、80℃で2時間加熱
し、液晶セル(液晶素子)B1を作製した。
【0116】さらに光を入射させる側とは反対側の基板
面に黒色の光吸収体を設けた。
【0117】液晶セルの比抵抗は4.2×1011Ω・c
mであった。
【0118】このような液晶素子にあっては、電極間に
40V、5msecのパルス電圧、2msec空けて、
18V、2msecのパルス電圧、2msec空けて、
18V、2msecのパルス電圧を印加すると、透明状
態(フォーカルコニック状態)となり、Y値は1.5を
示した。また、電極間に40V、5msecのパルス電
圧、2msec空けて、40V、2msecのパルス電
圧、2msec空けて、40V、2msecのパルス電
圧を印加すると、着色状態(プレーナ状態)となり、Y
値は27.8を示した。コントラストは18.5であ
り、着色・黒色表示特性共に良好で、特に黒色表示特性
が良好なためコントラストの高い素子となった。プレー
ナ状態での反射率は31.6%であった。また、表示ム
ラのない優れた表示特性を示した。なお、電極間に40
V、2msecのパルス電圧を2msec空けて、10
000回印加しても表示ムラの発生や焼き付き現象は起
こらなかった。 (実験例3)所定組成のネマチック液晶混合物Cに、ネ
マチック液晶混合物とカイラル材料の合計重量に対し
て、カイラル材料S−811(メルク社製)を8重量%
とカイラル材料MLC−6247(メルク社製)を3
0.3重量%添加し、さらに黄色色素( kayaset Yello
w GN:日本化薬社製)を0.6重量%添加した液晶組
成物c1を調製した。液晶組成物c1のΔnは0.2
0、Δεは33.5であった。液晶組成物c1は560
nm付近の波長の光を選択反射するように調製されてい
る。
【0119】まず、一方のポリエーテルスルホン(PE
S)フィルム基板上に設けられたITO電極上に酸化ケ
イ素微粒子を含有する有機ケイ素化合物を含む絶縁膜材
料の塗布液をフレキソ印刷で塗布した。その後、80℃
のオーブン中で溶剤を乾燥させ、高圧水銀灯でUV(紫
外線)照射(3J)し、さらに140℃のオーブンで1
時間焼成して厚み1500Åの絶縁膜Haを得た。
【0120】次に、イミド化率98%の可溶性ポリイミ
ドをN−メチルピロリドン、γ−ブチルラクトン、乳酸
ブチルを2:7:1の割合で混合した溶剤に溶解し、固
形分濃度3重量%とした塗布液をフレキソ印刷で塗布し
て塗膜を形成した。その後、該塗膜を110℃で30秒
かけて乾燥させ、次に160℃のオーブン中で20分焼
成し、厚み200Åの可溶性ポリイミド配向安定化膜用
の膜Icを得た。
【0121】また、もう一方のPESフィルム基板上の
ITO電極上にも同様にして絶縁膜Haと配向安定化膜
用の膜Icを得た。
【0122】その後、前記の各配向安定化膜用膜付きの
基板について、それぞれイソプロピルアルコールを用い
て超音波洗浄を5分間行い、エアーブローした後、オー
ブンで100℃、10分間乾燥させ、配向安定化膜を得
た。各配向安定化膜中の残留溶剤量はいずれも60pp
mであった。
【0123】次に、一方の基板上に6μm径の固着スペ
ーサ(積水ファインケミカル社製)を散布した後、乾燥
させてスペーサを固着させた。続いて、該基板上の周縁
部にシール材XN21(三井化学社製)をスクリーン印
刷して該シール材を硬化させ、所定の高さの壁を形成し
た。
【0124】その後、もう一方の基板上に、スクリーン
印刷により、柱状構造物となる樹脂材料(エポキシ樹
脂)を、高さが7μmのドット状に複数マトリクス配置
し、乾燥させた。
【0125】その後、前記のシール壁を形成した一方の
基板上にシール材の高さとシール材に囲まれた部分の面
積から計算された量の液晶組成物c1を塗布した後、も
う一方の基板を重ね合わせ、熱ローラにより貼り合わせ
て、80℃で2時間加熱し、液晶セル(液晶素子)C1
を作製した。
【0126】さらに光を入射させる側とは反対側の基板
面に黒色の光吸収体を設けた。
【0127】液晶セルの比抵抗は2.9×1011Ω・c
mであった。
【0128】このような液晶素子にあっては、電極間に
38V、5msecのパルス電圧、2msec空けて、
17V、2msecのパルス電圧、2msec空けて、
17V、2msecのパルス電圧を印加すると、透明状
態(フォーカルコニック状態)となり、Y値は1.5を
示した。また、電極間に38V、5msecのパルス電
圧、2msec空けて、38V、2msecのパルス電
圧、2msec空けて、38V、2msecのパルス電
圧を印加すると、着色状態(プレーナ状態)となり、Y
値は29.7を示した。コントラストは19.8であ
り、着色・黒色表示特性共に良好で、特に黒色表示特性
が良好なためコントラストの高い素子となった。プレー
ナ状態での反射率は32.0%であった。また、表示ム
ラのない優れた表示特性を示した。なお、電極間に38
V、2msecのパルス電圧を2msec空けて、10
000回印加しても表示ムラの発生や焼き付き現象は起
こらなかった。 (実験例4)所定組成のネマチック液晶混合物Dに、ネ
マチック液晶混合物とカイラル材料の合計重量に対し
て、カイラル材料MLC−1011(メルク社製)を
8.5重量%添加した液晶組成物d1を調製した。液晶
組成物d1のΔnは0.22、Δεは24.7であっ
た。液晶組成物d1は560nm付近の波長の光を選択
反射するように調製されている。
【0129】まず、一方のPESフィルム基板上に設け
られたITO電極上にイミド化率99%の可溶性ポリイ
ミドをブチルセロソルブ、γ−ブチルラクトン、乳酸ブ
チルを2:7:1の割合で混合した溶剤に溶解し、固形
分濃度6重量%とした塗布液をフレキソ印刷で塗布して
塗膜を形成した。その後、該塗膜を70℃で2分かけて
乾燥させ、次に145℃のオーブン中で70分焼成し、
厚み1000Åの可溶性ポリイミド配向安定化膜用の膜
Idを得た。
【0130】また、もう一方のPESフィルム基板上の
ITO電極上にも同様にして配向安定化膜用の膜Idを
得た。
【0131】その後、一方の配向安定化膜用膜付きの基
板について、超純水を用いて超音波洗浄を5分間行った
後、イソプロピルアルコールを用いて3分間超音波洗浄
を行い、エアーブローした後、オーブンで100℃、1
0分間乾燥させ、配向安定化膜を得た。この配向安定化
膜中の残留溶剤量は70ppmであった。
【0132】次に、一方の基板上の周縁部にシール材X
N21(三井化学社製)をスクリーン印刷して該シール
材を硬化させ、所定の高さの壁を形成した。
【0133】続いて、もう一方の基板の配向安定化膜用
の膜を弱くラビングした。ラビング処理の条件として
は、レーヨンのラビング布を巻いたラビングローラの回
転数を50rpm、配向安定化膜に対するラビングロー
ラの相対移動速度を140cm/分、ラビング布のパイ
ルの押し込み量を0.3mmとした。
【0134】その後、もう一方の配向安定化膜用膜付き
の基板について、超純水を用いて超音波洗浄を5分間行
った後、イソプロピルアルコールを用いて3分間超音波
洗浄を行い、エアーブローした後、オーブンで100
℃、10分間乾燥させ、配向安定化膜を得た。この配向
安定化膜中の残留溶剤量は60ppmであった。
【0135】続いて、ラビング処理を施したもう一方の
基板上に6μm径の固着スペーサ(積水ファインケミカ
ル社製)を散布した後、乾燥させた。
【0136】その後、前記のシール材を印刷した一方の
基板上にシール材の高さとシール材に囲まれた部分の面
積から計算された量の液晶組成物d1を塗布した後、も
う一方の基板を重ね合わせ、熱ローラにより貼り合わせ
て、80℃で2時間加熱し、液晶セル(液晶素子)D1
を作製した。
【0137】さらにラビング処理を施した配向安定化膜
のある基板の裏面に黒色の光吸収体を設けた。
【0138】液晶セルの比抵抗は2.5×1011Ω・c
mであった。
【0139】このような液晶素子にあっては、電極間に
45V、5msecのパルス電圧、2msec空けて、
25V、2msecのパルス電圧、2msec空けて、
25V、2msecのパルス電圧を印加すると、透明状
態(フォーカルコニック状態)となり、Y値は1.6を
示した。また、電極間に45V、5msecのパルス電
圧、2msec空けて、45V、2msecのパルス電
圧、2msec空けて、45V、2msecのパルス電
圧を印加すると、着色状態(プレーナ状態)となり、Y
値は32.2を示した。コントラストは20.1であ
り、着色・黒色表示特性共に良好で、特に着色表示特性
が良好なためコントラストの高い素子となった。プレー
ナ状態での反射率は37.3%であった。また、表示ム
ラのない優れた表示特性を示した。なお、電極間に45
V、2msecのパルス電圧を2msec空けて、10
000回印加しても表示ムラの発生や焼き付き現象は起
こらなかった。 (実験例5)所定組成のネマチック液晶混合物Eに、ネ
マチック液晶混合物とカイラル材料の合計重量に対し
て、カイラル材料S−811(メルク社製)を23重量
%添加した液晶組成物e1を調製した。液晶組成物e1
のΔnは0.19、Δεは20.5であった。液晶組成
物e1は560nm付近の波長の光を選択反射するよう
に調製されている。
【0140】まず、一方のPESフィルム基板上に設け
られたITO電極上に酸化チタン微粒子を含有する有機
ケイ素化合物を含む絶縁膜材料の塗布液をフレキソ印刷
で塗布した。その後、80℃のオーブン中で溶剤を乾燥
させ、高圧水銀灯でUV照射(3J/cm2 )し、さら
に140℃のオーブンで1時間焼成して厚み200nm
の絶縁膜Hbを得た。
【0141】次に、イミド化率96%の可溶性ポリイミ
ドをブチルセロソルブ、γ−ブチルラクトン、N−メチ
ルピロリドンを2:6:2の割合で混合した溶剤に溶解
し、固形分濃度7重量%とした塗布液をフレキソ印刷で
塗布して塗膜を形成した。その後、該塗膜を90℃で1
分かけて乾燥させ、次に150℃のオーブン中で60分
焼成し、厚み1700Åの可溶性ポリイミド配向安定化
膜用の膜Ieを得た。
【0142】また、もう一方のPESフィルム基板上の
ITO電極上にも同様にして絶縁膜Hbと配向安定化膜
用の膜Ieを得た。
【0143】その後、一方の配向安定化膜用膜付きの基
板について、超純水を用いて超音波洗浄を3分間行い、
エアーブローした後、オーブンで100℃、10分間乾
燥させ、配向安定化膜を得た。この配向安定化膜中の残
留溶剤量は90ppmであった。
【0144】次に、一方の基板上の周縁部にシール材X
N21(三井化学社製)をスクリーン印刷して該シール
材を硬化させ、所定の高さの壁を形成した。
【0145】続いて、もう一方の基板の配向安定化膜用
の膜を弱くラビングした。ラビング処理の条件として
は、レーヨンのラビング布を巻いたラビングローラの回
転数を70rpm、配向安定化膜に対するラビングロー
ラの相対移動速度を180cm/分、ラビング布のパイ
ルの押し込み量を0.2mmとした。
【0146】その後、もう一方の配向安定化膜用膜付き
の基板について、超純水を用いて超音波洗浄を3分間行
い、エアーブローした後、オーブンで100℃、10分
間乾燥させ、配向安定化膜を得た。この配向安定化膜中
の残留溶剤量は100ppmであった。
【0147】続いて、ラビング処理を施したもう一方の
基板上に6μm径の固着スペーサ(積水ファインケミカ
ル社製)を散布した。
【0148】その後、前記のシール材を印刷した一方の
基板上にシール材の高さとシール材に囲まれた部分の面
積から計算された量の液晶組成物e1を塗布した後、も
う一方の基板を重ね合わせ、熱ローラにより貼り合わせ
て、80℃で2時間加熱し、液晶セル(液晶素子)E1
を作製した。
【0149】さらにラビング処理を施した配向安定化膜
のある基板の裏面に黒色の光吸収体を設けた。
【0150】液晶セルの比抵抗は9.5×1010Ω・c
mであった。
【0151】このような液晶素子にあっては、電極間に
50V、5msecのパルス電圧、2msec空けて、
25V、2msecのパルス電圧、2msec空けて、
25V、2msecのパルス電圧を印加すると、透明状
態(フォーカルコニック状態)となり、Y値は1.6を
示した。また、電極間に50V、5msecのパルス電
圧、2msec空けて、50V、2msecのパルス電
圧、2msec空けて、50V、2msecのパルス電
圧を印加すると、着色状態(プレーナ状態)となり、Y
値は32.5を示した。コントラストは20.3であ
り、着色・黒色表示特性共に良好で、特に着色表示特性
が良好なためコントラストの高い素子となった。プレー
ナ状態での反射率は36.9%であった。また、表示ム
ラのない優れた表示特性を示した。なお、電極間に50
V、2msecのパルス電圧を2msec空けて、10
000回印加しても表示ムラの発生や焼き付き現象は起
こらなかった。 (実験例6)所定組成のネマチック液晶混合物Fに、ネ
マチック液晶混合物とカイラル材料の合計重量に対し
て、カイラル材料CB15(メルク社製)を12重量%
とカイラル材MLC1011(メルク社製)を5重量%
添加した液晶組成物f1を調製した。液晶組成物f1の
Δnは0.16、Δεは15.5であった。液晶組成物
f1は560nm付近の波長の光を選択反射するように
調製されている。
【0152】まず、一方のPESフィルム基板上に設け
られたITO電極上に酸化チタン微粒子を含有する有機
ケイ素化合物を含む絶縁膜材料の塗布液をフレキソ印刷
で塗布した。その後、80℃のオーブン中で溶剤を乾燥
させ、高圧水銀灯でUV照射(3J/cm2 )し、さら
に140℃のオーブンで1時間焼成して厚み200nm
の絶縁膜Hbを得た。
【0153】次に、イミド化率95%の可溶性ポリイミ
ドをブチルセロソルブ、γ−ブチルラクトン、N−メチ
ルピロリドンを1:8:1の割合で混合した溶剤に溶解
し、固形分濃度5重量%とした塗布液をフレキソ印刷で
塗布して塗膜を形成した。その後、該塗膜を100℃で
30秒かけて乾燥させ、次に155℃のオーブン中で3
0分焼成し、厚み700Åの可溶性ポリイミド配向安定
化膜用の膜Ifを得た。
【0154】また、もう一方のPESフィルム基板上の
ITO電極上にも同様にして絶縁膜Hbと配向安定化膜
用の膜Ifを得た。
【0155】その後、一方の配向安定化膜用膜付きの基
板について、超純水とエタノールの混合溶剤を用いて超
音波洗浄を7分間行い、エアーブローした後、オーブン
で100℃、10分間乾燥させ、配向安定化膜を得た。
この配向安定化膜中の残留溶剤量は85ppmであっ
た。
【0156】次に、一方の基板上にウレタン樹脂をスク
リーン印刷して、7μmの高さの樹脂柱を形成して乾燥
させた。
【0157】続いて、もう一方の基板の配向安定化膜用
の膜を弱くラビングした。ラビング処理の条件として
は、レーヨンのラビング布を巻いたラビングローラの回
転数を60rpm、配向安定化膜に対するラビングロー
ラの相対移動速度を30cm/分、ラビング布のパイル
の押し込み量を0.4mmとした。
【0158】その後、もう一方の配向安定化膜用膜付き
の基板について、超純水とエタノールの混合溶剤を用い
て超音波洗浄を7分間行い、エアーブローした後、オー
ブンで100℃、10分間乾燥させ、配向安定化膜を得
た。この配向安定化膜中の残留溶剤量は85ppmであ
った。
【0159】続いて、ラビング処理を施したもう一方の
基板上に6μm径の固着スペーサ(積水ファインケミカ
ル社製)を散布して固着させた。次に、その基板上の周
縁部にシール材XN21(三井化学社製)をスクリーン
印刷して該シール材を硬化させ、所定の高さの壁を形成
した。
【0160】その後、シール材を印刷したもう一方の基
板上にシール材の高さとシール材に囲まれた部分の面積
から計算された量の液晶組成物f1を塗布した後、一方
の基板を重ね合わせ、熱ローラにより貼り合わせて、8
0℃で2時間加熱し、液晶セル(液晶素子)F1を作製
した。
【0161】さらにラビング処理を施した配向安定化膜
のある基板の裏面に黒色の光吸収体を設けた。
【0162】液晶セルの比抵抗は1.5×1012Ω・c
mであった。
【0163】このような液晶素子にあっては、電極間に
55V、5msecのパルス電圧、2msec空けて、
30V、2msecのパルス電圧、2msec空けて、
30V、2msecのパルス電圧を印加すると、透明状
態(フォーカルコニック状態)となり、Y値は1.6を
示した。また、電極間に55V、5msecのパルス電
圧、2msec空けて、55V、2msecのパルス電
圧、2msec空けて、55V、2msecのパルス電
圧を印加すると、着色状態(プレーナ状態)となり、Y
値は31.8を示した。コントラストは19.9であ
り、着色・黒色表示特性共に良好で、特に着色表示特性
が良好なためコントラストの高い素子となった。プレー
ナ状態での反射率は36.7%であった。また、表示ム
ラのない優れた表示特性を示した。なお、電極間に55
V、2msecのパルス電圧を2msec空けて、10
000回印加しても表示ムラの発生や焼き付き現象は起
こらなかった。 (実験例7)所定組成のネマチック液晶混合物Gに、ネ
マチック液晶混合物とカイラル材料の合計重量に対し
て、カイラル材料S−811(メルク社製)を28重量
%添加した液晶組成物g1を調製した。液晶組成物g1
のΔnは0.18、Δεは12.1であった。液晶組成
物g1は560nm付近の波長の光を選択反射するよう
に調製されている。
【0164】まず、一方のPESフィルム基板上に設け
られたITO電極上に酸化ケイ素微粒子と酸化チタン微
粒子を含有する有機ケイ素化合物を含む絶縁膜材料の塗
布液をフレキソ印刷で塗布した。その後、80℃のオー
ブン中で溶剤を乾燥させ、高圧水銀灯でUV照射(3J
/cm2 )し、さらに140℃のオーブンで1時間焼成
して厚み200nmの絶縁膜Hcを得た。
【0165】次に、イミド化率97%の可溶性ポリイミ
ドをブチルセロソルブ、γ−ブチルラクトン、N−メチ
ルピロリドンを1:7:2の割合で混合した溶剤に溶解
し、固形分濃度4.5重量%とした塗布液をフレキソ印
刷で塗布して塗膜を形成した。その後、該塗膜を70℃
で5分かけて乾燥させ、次に140℃のオーブン中で2
0分焼成し、厚み400Åの可溶性ポリイミド配向安定
化膜用の膜Igを得た。
【0166】その後、一方の配向安定化膜用膜付きの基
板について、超純水とエタノールの混合溶剤を用いて超
音波洗浄を7分間行い、エアーブローした後、オーブン
で100℃、10分間乾燥させ、配向安定化膜を得た。
この配向安定化膜中の残留溶剤量は140ppmであっ
た。
【0167】次に、一方の基板上の周縁部にシール材X
N21(三井化学社製)をスクリーン印刷して液晶注入
口を残して所定の高さの壁を形成した。
【0168】また、もう一方のPESフィルム基板につ
いては配向安定化膜用の膜Igのみを前記と同様にして
得た。
【0169】続いて、もう一方の基板の配向安定化膜用
の膜を弱くラビングした。ラビング処理の条件として
は、レーヨンのラビング布を巻いたラビングローラの回
転数を250rpm、配向安定化膜に対するラビングロ
ーラの相対移動速度を170cm/分、ラビング布のパ
イルの押し込み量を0.1mmとした。
【0170】その後、もう一方の配向安定化膜用膜付き
の基板について、超純水とエタノールの混合溶剤を用い
て超音波洗浄を7分間行い、エアーブローした後、オー
ブンで100℃、10分間乾燥させ、配向安定化膜を得
た。この配向安定化膜中の残留溶剤量は140ppmで
あった。
【0171】続いて、もう一方の基板上に6μm径の固
着スペーサ(積水ファインケミカル社製)を散布し、乾
燥させてスペーサを固着させた。
【0172】その後、前記の両基板を貼り合わせ、10
0℃で1時間加熱し、シール材を硬化させた。その後、
真空注入法により液晶注入口から液晶組成物g1を注入
した後、封止材で該注入口を封止し、液晶セル(液晶素
子)G1を作製した。
【0173】さらに光を入射させる側とは反対側の基板
面に黒色の光吸収体を設けた。
【0174】液晶セルの比抵抗は5.4×1010Ω・c
mであった。
【0175】このような液晶素子にあっては、電極間に
60V、5msecのパルス電圧、2msec空けて、
30V、2msecのパルス電圧、2msec空けて、
30V、2msecのパルス電圧を印加すると、透明状
態(フォーカルコニック状態)となり、Y値は1.5を
示した。また、電極間に60V、5msecのパルス電
圧、2msec空けて、60V、2msecのパルス電
圧、2msec空けて、60V、2msecのパルス電
圧を印加すると、着色状態(プレーナ状態)となり、Y
値は30.9を示した。コントラストは20.6であ
り、着色・黒色表示特性共に良好で、特に黒色表示特性
が良好なためコントラストの高い素子となった。プレー
ナ状態での反射率は35.8%であった。また、表示ム
ラのない優れた表示特性を示した。なお、電極間に60
V、2msecのパルス電圧を2msec空けて、10
000回印加しても表示ムラの発生や焼き付き現象は起
こらなかった。 (実験例8)所定組成のネマチック液晶混合物Hに、ネ
マチック液晶混合物とカイラル材料の合計重量に対し
て、カイラル材料S−811(メルク社製)を3.3重
量%とカイラル材料MLC−6247(メルク社製)を
29重量%添加し、液晶組成物h1を調製した。次に、
ネマチック液晶混合物Hに対して、カイラル材料S−8
11(メルク社製)を2.9重量%とカイラル材料ML
C−6247(メルク社製)を32.5重量%添加し、
液晶組成物h2を調製した。また、ネマチック液晶混合
物Hに対して、カイラル材料S−811(メルク社製)
を3.0重量%とカイラル材料MLC−6247(メル
ク社製)を35.0重量%添加し、液晶組成物h3を調
製した。
【0176】液晶組成物h1のΔnは0.18、Δεは
32.5であった。液晶組成物h1は680nm付近の
波長の光を選択反射するように調製されている。液晶組
成物h2のΔnは0.17、Δεは31.6であった。
液晶組成物h2は560nm付近の波長の光を選択反射
するように調製されている。液晶組成物h3のΔnは
0.16、Δεは30.0であった。液晶組成物h3は
480nm付近の波長の光を選択反射するように調製さ
れている。
【0177】まず、一方のPCフィルム基板上に設けら
れたITO電極上にイミド化率96%の可溶性ポリイミ
ドをブチルセロソルブ、γ−ブチルラクトン、ジメチル
アセトアミドを1:8:1の割合で混合した溶剤に溶解
し、固形分濃度4重量%とした塗布液をフレキソ印刷で
塗布して塗膜を形成した。その後、該塗膜を80℃で1
分かけて乾燥させ、次に150℃のオーブン中で1時間
焼成し、厚み600Åのポリイミド系配向安定化膜用の
膜Ihを得た。
【0178】また、もう一方のPCフィルム基板上のI
TO電極上にも同様にして配向安定化膜用の膜Ihを得
た。
【0179】その後、前記の各配向安定化膜用膜付きの
基板について、それぞれ超純水を用いて超音波洗浄を5
分間行い、エアーブローした後、オーブンで100℃、
10分間乾燥させ、配向安定化膜を得た。各配向安定化
膜中の残留溶剤量はいずれも90ppmであった。
【0180】次に、一方の基板上の周縁部にシール材X
N21(三井化学社製)をスクリーン印刷して液晶注入
口を残して所定の高さの壁を形成した。
【0181】続いて、もう一方の基板に9μm径のスペ
ーサ(積水ファインケミカル社製)散布した。
【0182】その後、前記の両基板を貼り合わせ、10
0℃で1時間加熱し、シール材を硬化させた。その後、
真空注入法により液晶注入口から液晶組成物h1を注入
した後、封止材で該注入口を封止し、液晶セル(液晶素
子)H1を作製した。
【0183】また、二つのITO電極付きPCフィルム
基板を用いて、それぞれ同様にして配向安定化膜用の膜
Ihを設け、洗浄して配向安定化膜を得た。
【0184】一方の基板上の周縁部にシール材XN21
(三井化学社製)をスクリーン印刷して液晶注入口を残
して所定の高さの壁を形成した。
【0185】続いて、もう一方の基板に6μm径の固着
スペーサ(積水ファインケミカル社製)散布し、スペー
サを固着させた。
【0186】その後、前記の両基板を貼り合わせ、10
0℃で1時間加熱し、シール材を硬化させた。その後、
真空注入法により液晶注入口から液晶組成物h2を注入
した後、封止材で該注入口を封止し、液晶セル(液晶素
子)H2を作製した。
【0187】さらに、二つのITO電極付きPCフィル
ム基板を用いて、それぞれ同様にして配向安定化膜用の
膜Ihを設け、洗浄して配向安定化膜を得た。
【0188】一方の基板上の周縁部にシール材XN21
(三井化学社製)をスクリーン印刷して液晶注入口を残
して所定の高さの壁を形成した。
【0189】続いて、もう一方の基板に6μm径の固着
スペーサ(積水ファインケミカル社製)散布し、スペー
サを固着させた。
【0190】その後、前記の両基板を貼り合わせ、10
0℃で1時間加熱し、シール材を硬化させた。その後、
真空注入法により液晶注入口から液晶組成物h3を注入
した後、封止材で該注入口を封止し、液晶セル(液晶素
子)H3を作製した。
【0191】これら3種類の液晶セルH1、H2、H3
をこの順に積層し、得られた積層体の裏面(光を入射さ
せる側とは反対側の基板面:液晶セルH1の外面(裏
面))には黒色の光吸収体を設けた。
【0192】液晶セルの比抵抗はH1が6.8×1011
Ω・cm、H2が4.1×1011Ω・cm、H3が3.
6×1011Ω・cmであった。
【0193】このような液晶素子にあっては、液晶セル
H1は電極間に50V、5msecのパルス電圧、2m
sec空けて、25V、2msecのパルス電圧、2m
sec空けて、25V、2msecのパルス電圧を印加
すると、透明状態(フォーカルコニック状態)となり、
電極間に50V、5msecのパルス電圧、2msec
空けて、50V、2msecのパルス電圧、2msec
空けて、50V、2msecのパルス電圧を印加する
と、着色状態(プレーナ状態)となった。
【0194】また、液晶セルH2、H3は電極間に40
V、5msecのパルス電圧、2msec空けて、20
V、2msecのパルス電圧、2msec空けて、20
V、2msecのパルス電圧を印加すると、それぞれ透
明状態(フォーカルコニック状態)となり、電極間に4
0V、5msecのパルス電圧、2msec空けて、4
0V、2msecのパルス電圧、2msec空けて、4
0V、2msecのパルス電圧を印加すると、それぞれ
着色状態(プレーナ状態)となった。
【0195】すべての液晶セルを透明状態(フォーカル
コニック状態)にした時のY値は1.8を示した。ま
た、すべての液晶セルを着色状態(プレーナ状態:白色
表示)にした時のY値は31.5を示した。コントラス
トは17.5であり、白色・黒色表示特性共に良好で、
特に白色表示特性が良好なためコントラストの高い素子
となった。プレーナ状態での反射率は30.9%であっ
た。また、表示ムラのない優れた表示特性を示した。な
お、電極間に50V、2msecのパルス電圧を2ms
ec空けて、10000回印加しても表示ムラの発生や
焼き付き現象は起こらなかった。 (比較例1)液晶組成物として、実験例1と同様の手順
で調製した液晶組成物a1を使用した。
【0196】まず、一方のPCフィルム基板上に設けら
れたITO電極上にイミド化率95%の可溶性ポリイミ
ドをブチルセロソルブ、γ−ブチルラクトンを2:8の
割合で混合した溶剤に溶解し、固形分濃度4重量%とし
た塗布液をフレキソ印刷で塗布して塗膜を形成した。そ
の後、該塗膜を80℃で2分かけて乾燥させ、次に14
0℃のオーブン中で1時間焼成し、厚み500Åのポリ
イミド系配向安定化膜Iiを得た。
【0197】また、もう一方のPCフィルム基板上のI
TO電極上にも同様にして配向安定化膜Iiを得た。こ
のように本実験例においては洗浄を行うことなく配向安
定化膜を形成した。
【0198】各配向安定化膜中の残留溶剤量はいずれも
390ppmであった。
【0199】次に、一方の基板上の周縁部にシール材X
N21(三井化学社製)をスクリーン印刷して液晶注入
口を残して所定の高さの壁を形成した。
【0200】続いて、もう一方の基板に6μm径のスペ
ーサ(積水ファインケミカル社製)散布した。
【0201】その後、前記の両基板を貼り合わせ、10
0℃で1時間加熱し、シール材を硬化させた。その後、
真空注入法により液晶注入口から液晶組成物a1を注入
した後、封止材で該注入口を封止し、液晶セル(液晶素
子)I1を作製した。
【0202】さらに光を入射させる側とは反対側の基板
面に黒色の光吸収体を設けた。
【0203】液晶セルの比抵抗は2.7×1010Ω・c
mであった。
【0204】このような液晶素子にあっては、電極間に
45V、5msecのパルス電圧、2msec空けて、
25V、2msecのパルス電圧、2msec空けて、
25V、2msecのパルス電圧を印加すると、透明状
態(フォーカルコニック状態)となり、Y値は1.6を
示した。また、電極間に45V、5msecのパルス電
圧、2msec空けて、45V、2msecのパルス電
圧、2msec空けて、45V、2msecのパルス電
圧を印加すると、着色状態(プレーナ状態)となり、Y
値は26.6を示した。コントラストは16.6であ
り、着色表示特性が少し低く、黒色表示特性が少し高い
結果となった。特に黒色表示特性が悪いためコントラス
トの低い素子となった。プレーナ状態での反射率は2
5.8%であった。
【0205】また、電極間に50V、2msecのパル
ス電圧を2msec空けて、10000回印加すると部
分的に表示ムラと焼き付き現象が見られた。 (比較例2)液晶組成物として、実験例1と同様の手順
で調製した液晶組成物a1を使用した。
【0206】まず、一方のPCフィルム基板上に設けら
れた透明電極上にイミド化率92%の可溶性ポリイミド
をブチルセロソルブ、γ−ブチルラクトンを2:8の割
合で混合した溶剤に溶解し、固形分濃度4重量%とした
塗布液をフレキソ印刷で塗布して塗膜を形成した。その
後、該塗膜を130℃のオーブン中で1時間焼成し、厚
み500Åのポリイミド系配向安定化膜Ijを得た。
【0207】その後、一方の配向安定化膜付きの基板に
ついて、超純水を用いて超音波洗浄を5分間行い、エア
ーブローした後、オーブンで100℃、10分間乾燥さ
せた。この配向安定化膜中の残留溶剤量は180ppm
であった。
【0208】また、もう一方のPCフィルム基板上の透
明電極上にも同様にして配向安定化膜Ijを得、同様に
して洗浄した。この配向安定化膜中の残留溶剤量も18
0ppmであった。
【0209】次に、一方の基板上の周縁部にシール材X
N21(三井化学社製)をスクリーン印刷して液晶注入
口を残して所定の高さの壁を形成した。
【0210】続いて、もう一方の基板に6μm径のスペ
ーサ(積水ファインケミカル社製)散布した。
【0211】その後、前記の両基板を貼り合わせ、10
0℃で1時間加熱し、シール材を硬化させた。その後、
真空注入法により液晶注入口から液晶組成物a1を注入
した後、封止材で該注入口を封止し、液晶セル(液晶素
子)J1を作製した。
【0212】さらに光を入射させる側とは反対側の基板
面に黒色の光吸収体を設けた。
【0213】液晶セルの比抵抗は1.5×1010Ω・c
mであった。
【0214】このような液晶素子にあっては、電極間に
45V、5msecのパルス電圧、2msec空けて、
25V、2msecのパルス電圧、2msec空けて、
25V、2msecのパルス電圧を印加すると、透明状
態(フォーカルコニック状態)となり、Y値は1.6を
示した。また、電極間に45V、5msecのパルス電
圧、2msec空けて、45V、2msecのパルス電
圧、2msec空けて、45V、2msecのパルス電
圧を印加すると、着色状態(プレーナ状態)となり、Y
値は24.8を示した。コントラストは15.5であ
り、着色表示特性が低く、黒色表示特性が高い結果とな
った。特に着色表示特性が悪いためコントラストの低い
素子となった。プレーナ状態での反射率は25.6%で
あった。また、液晶素子には部分的に表示ムラが発生し
てしまった。
【0215】また、電極間に50V、2msecのパル
ス電圧を2msec空けて、10000回印加すると一
部に焼き付き現象が見られた。(比較例3)液晶組成物
として、実験例1と同様の手順で調製した液晶組成物a
1を使用した。
【0216】まず、一方のPCフィルム基板上に設けら
れた透明電極上に可溶性ポリイミド前駆体(サンエバー
7792:日産化学社製)の固形分濃度4重量%の塗布
液をフレキソ印刷で塗布して塗膜を形成した。その後、
該塗膜を80℃で2分かけて乾燥させ、次に140℃の
オーブン中で1時間焼成し、厚み500Åのポリイミド
系配向安定化膜Ikを得た。
【0217】また、もう一方のPCフィルム基板上の透
明電極上にも同様にして配向安定化膜Ikを得た。この
ように本実験例においては洗浄を行うことなく配向安定
化膜を形成した。
【0218】各配向安定化膜中の残留溶剤量はいずれも
260ppmであった。
【0219】次に、一方の基板上の周縁部にシール材X
N21(三井化学社製)をスクリーン印刷して液晶注入
口を残して所定の高さの壁を形成した。
【0220】続いて、もう一方の基板に6μm径のスペ
ーサ(積水ファインケミカル社製)散布した。
【0221】その後、前記の両基板を貼り合わせ、10
0℃で1時間加熱し、シール材を硬化させた。その後、
真空注入法により液晶注入口から液晶組成物a1を注入
した後、封止材で該注入口を封止し、液晶セル(液晶素
子)K1を作製した。
【0222】さらに光を入射させる側とは反対側の基板
面に黒色の光吸収体を設けた。
【0223】液晶セルの比抵抗は8.5×109 Ω・c
mであった。
【0224】このような液晶素子にあっては、電極間に
50V、5msecのパルス電圧、2msec空けて、
30V、2msecのパルス電圧、2msec空けて、
30V、2msecのパルス電圧を印加すると、透明状
態(フォーカルコニック状態)となり、Y値は1.7を
示した。また、電極間に50V、5msecのパルス電
圧、2msec空けて、50V、2msecのパルス電
圧、2msec空けて、50V、2msecのパルス電
圧を印加すると、着色状態(プレーナ状態)となり、Y
値は22.4を示した。コントラストは13.2であ
り、着色表示特性が低く、黒色表示特性が高い結果とな
った。特に黒色表示特性が悪いためコントラストの低い
素子となった。プレーナ状態での反射率は23.7%で
あった。また、全体的に表示ムラが発生してしまった。
これは、配向安定化膜が充分にイミド化されず液晶に溶
けたことに起因するものと考えられる。
【0225】また、電極間に50V、2msecのパル
ス電圧を2msec空けて、10000回印加すると一
部に焼き付き現象が見られた。
【0226】
【発明の効果】以上説明したように本発明によると、配
向安定化膜を有する樹脂基板を含む反射型液晶表示素子
であって、焼き付きや表示ムラ等の表示性能の劣化を抑
制できる反射型液晶表示素子を提供することができる。
【0227】また本発明によると、長期にわたって安定
して良好な光反射率を得ることができ、高コントラスト
で画像表示できる反射型液晶表示素子を提供することが
できる。
【0228】また本発明によると、配向安定化膜を有す
る樹脂基板を含む反射型液晶表示素子の製造方法であっ
て、焼き付きや表示ムラ等の表示性能の劣化を抑制でき
る反射型液晶表示素子を得ることができる反射型液晶表
示素子の製造方法を提供することができる。
【0229】また本発明によると、長期にわたって安定
して良好な光反射率を得ることができ、高コントラスト
で画像表示できる反射型液晶表示素子を得ることができ
る反射型液晶表示素子の製造方法を提供することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態である液晶表示素子の断
面構造を示す概略図であり、図(A)は高電圧パルスを
印加したときのプレーナ状態(R(赤色)G(緑色)B
(青色)着色状態)を示すものであり、図(B)は低電
圧パルスを印加したときのフォーカルコニック状態(透
明/黒色表示状態)を示すものである。
【図2】本発明の第2実施形態である液晶表示素子の断
面構造を示す図であり、図(A)は高電圧パルス印加時
のプレーナ状態を示すものであり、図(B)は低電圧パ
ルス印加時のフォーカルコニック状態を示すものであ
る。
【図3】本発明の第3実施形態である液晶表示素子の断
面構造を示す図であり、図(A)は高電圧パルス印加時
のプレーナ状態を示すものであり、図(B)は低電圧パ
ルス印加時のフォーカルコニック状態を示すものであ
る。
【図4】本発明の第4実施形態である液晶表示素子の断
面構造を示す図であり。図(A)は高電圧パルス印加時
のプレーナ状態を示すものであり、図(B)は低電圧パ
ルス印加時のフォーカルコニック状態を示すものであ
る。
【図5】反射型液晶表示素子の光反射率と印加電圧との
関係(電位ヒステリシス)の一例を示すグラフである。
【符号の説明】
11、12 透明基板 13、14 透明電極 15 絶縁性薄膜 16 光吸収層 17 配向安定化膜 18 スペーサー 20 柱状構造物 21b、21g、21r、21y 液晶組成物 24 シール材 25 パルス電源 b 青色表示を行なうB液晶層 g 緑色表示を行なうG液晶層 r 赤色表示を行なうR液晶層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長友 雄司 大阪府大阪市中央区安土町二丁目3番13号 大阪国際ビル ミノルタ株式会社内 Fターム(参考) 2H090 HB08Y HC05 HC08 HC19 HD13 HD15 JB03 KA09 MB01 2H091 FA34Z FD06 GA06 HA11 LA18

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】少なくとも一方が樹脂基板である一対の基
    板間に可視光中の特定波長の光を選択反射可能の液晶組
    成物を挟持した反射型液晶表示素子であって、前記一対
    の基板のうち少なくとも一方の樹脂基板に配向安定化膜
    が形成されており、該配向安定化膜は有機溶剤を用いて
    ポリイミドを溶解した塗布液を塗布して形成された膜で
    あり、該配向安定化膜中の残留溶剤量が150ppm以
    下であることを特徴とする反射型液晶表示素子。
  2. 【請求項2】前記配向安定化膜は有機溶剤を用いてイミ
    ド化率95%以上の可溶性ポリイミドを溶解した塗布液
    を塗布して形成された膜である請求項1記載の反射型液
    晶表示素子。
  3. 【請求項3】少なくとも一方が樹脂基板である一対の基
    板間に可視光中の特定波長の光を選択反射可能の液晶組
    成物を挟持した反射型液晶表示素子の製造方法であっ
    て、 前記一対の基板のうち少なくとも一方の樹脂基板に有機
    溶剤を用いてポリイミドを溶解した塗布液を塗布して塗
    膜を形成する塗膜形成工程と、 前記塗膜形成工程にて形成された塗膜を加熱処理する加
    熱処理工程と、 前記加熱処理工程後の前記膜を、該膜中の残留溶剤量が
    150ppm以下となるように洗浄して配向安定化膜と
    する洗浄工程とを含むことを特徴とする反射型液晶表示
    素子の製造方法。
  4. 【請求項4】前記洗浄工程における洗浄は溶剤によって
    行われ、該溶剤が純水、アルコール又は純水とアルコー
    ルの混合溶剤である請求項3記載の反射型液晶表示素子
    の製造方法。
  5. 【請求項5】前記加熱処理工程より後で、前記洗浄処理
    工程より前にさらに前記加熱処理工程後の前記膜にラビ
    ング処理を施す配向処理工程を含む請求項3又は4記載
    の反射型液晶表示素子の製造方法。
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