JP2005316390A - 液晶表示素子およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 長期にわたって、良好な白黒表示が可能でかつ初期の表示色および高コントラストを維持可能な液晶表示素子およびその製造方法を提供すること。
【解決手段】 自己組織型ゲル化剤を含有するコレステリック液晶からなる液晶層を有することを特徴とする液晶表示素子。ゲル化剤を含有するコレステリック液晶を加熱した状態で少なくとも一方の基板上に広げて液晶層を形成することを特徴とする液晶表示素子の製造方法。ゲル化剤を含有し室温で流動性を有するコレステリック液晶を非加熱の状態で少なくとも一方の基板上に広げて液晶層を形成することを特徴とする液晶表示素子の製造方法。
【選択図】なし

Description

本発明は液晶表示素子およびその製造方法に関する。

従来より、ネマチック液晶にカイラル剤を添加することにより、室温においてコレステリック相を示すようにしたカイラルネマチック液晶組成物を用いた液晶表示素子が知られている。そのような液晶表示素子は基本的には、透明電極を有する一対の基板間にカイラルネマチック液晶組成物が挟持されてなり、電極間に高低のパルス電圧（駆動電圧）を印加するによって液晶をプレーナ（ＰＬ）状態とフォーカルコニック（ＦＣ）状態またはホメオトロピック（Homeo）状態とに切り替えて表示が行われる。特に、ＰＬ状態では特定のピーク波長の光が選択反射されるようになっている。

このような表示素子においては白黒表示や広視野角表示を目的として、ネマチック液晶組成物にポリマーおよび重合開始剤を含有させ、一旦、表示素子を作製した後で、紫外線（ＵＶ）照射などを行ってポリマーを重合させる技術が報告されている（例えば、非特許文献１）。
R．Q．Ma、外１名、"SID 97 DIGEST"、p.101〜104

しかしながら、上記技術では十分に重合を行ったとしても、未反応モノマーが残存しないように完全に重合を行うことはできないため、素子の使用時において残存未反応モノマーが紫外線により徐々に反応し、その結果、素子の表示性能が変化するという問題が生じていた。すなわち、表示色が変化したり、ＰＬ状態とＦＣ状態またはＨｏｍｅｏ状態との間でのコントラストが低下した。特に、ＰＬ状態で白を表示し、ＦＣ状態またはＨｏｍｅｏ状態で黒を表示する黒白表示方式の場合には、上記の問題は顕著であった。

コントラストを向上させる手段として、ＰＬ状態における比較的広い波長域での反射率を上げて白表示時での白色度を向上させる方法が知られている。しかしながら、そのような方法ではＰＬ状態における比較的広い波長域での反射率を上げるための材料選択が難しかったり、広い波長域で反射率を上げるために、セルギャップを大きくする必要があるので、駆動電圧の観点から問題となった。

本発明は、長期にわたって、良好な白黒表示が可能でかつ初期の表示色および高コントラストを維持可能な液晶表示素子を提供することを目的とする。また本発明は、新規かつ有用な前記液晶表示素子の製造方法を提供することを他の目的とする。

本発明は、自己組織型ゲル化剤を含有するコレステリック液晶からなる液晶層を有することを特徴とする液晶表示素子に関する。

本発明はまた、ゲル化剤を含有するコレステリック液晶を加熱した状態で少なくとも一方の基板上に広げて液晶層を形成することを特徴とする液晶表示素子の製造方法に関する。

本発明はまた、ゲル化剤を含有し室温で流動性を有するコレステリック液晶を非加熱の状態で少なくとも一方の基板上に広げて液晶層を形成することを特徴とする液晶表示素子の製造方法に関する。

本発明の液晶表示素子は、長期にわたって、良好な白黒表示が可能でかつ初期の表示色および優れたコントラストを維持可能である。また、本発明の液晶表示素子の製造方法は、短時間で容易に液晶表示素子を作製することができる。

図１は本発明の一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る。図１に示す液晶表示素子は、一対の基板１、２間に液晶層（液晶組成物）１１が挟持されてなる構造を有する。図１において、基板１、２のそれぞれの表面には、互いに平行な複数の帯状に形成された透明電極３、４が設けられている。透明電極３と透明電極４とは互いに交差するように向かい合わされて配置されている。電極３、４上には絶縁性薄膜５がコーティングされている。さらに、絶縁性薄膜５の上には配向膜７が形成されている。１０はスペース保持部材と両基板の接着部材とを兼ねる高分子構造物、１３は同様にスペース保持部材としてのスペーサーである。１２は液晶組成物１１をセル内部に封じこめるためのシール材である。また光を入射させる側と反対側の基板２の外面（裏面）には、必要に応じて黒色の可視光吸収層９が設けられる。なお、可視光吸収層９を設ける代わりに、基板２自体が可視光吸収性を有するものを用いても良い。
以下、液晶表示素子の主要な構成部材について詳しく説明する。

（基板）
図１において基板１、２はいずれも透光性を有しているが、上記の液晶表示素子に用いることができる一対の基板は、少なくとも一方の基板（少なくとも、光を入射させる側の基板１）が透光性を有していればよい。透光性を有する基板としては、ガラス基板、ならびにポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリアリレートおよびポリエチレンテレフタレート等の樹脂からなるフレキシブル基板を使用することができる。素子の軽量化の観点からはフレキシブル基板を使用することが好ましい。一対の基板のうち少なくとも一方の基板、好ましくは両方の基板としてフレキシブル基板を用いると、軽量で薄型の素子を作製でき、また破損（割れ）を抑えることができる。

（電極）
電極３、４としては、例えば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide：インジウム錫酸化物）、ＩＺＯ（Indium Zinc Oxide：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、ある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。図１に示す液晶表示素子においては、既述の通り、透明基板１、２の表面に互いに平行な複数の帯状の透明電極３、４が形成されており、これらの電極３、４は互いに交差するように向かい合わされている。電極をこのように形成するには、例えば基板上に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）
原理上必須のものではないが、電極間の短絡を防止したり、液晶表示素子のガスバリア性に対する信頼性を向上させたりするために、電極３、４の少なくとも一方に絶縁性薄膜５が形成されていることが好ましい。絶縁性薄膜５としては、例えば、酸化シリコン、酸化チタン、酸化ジルコニウムやそのアルコキシド等から成る無機膜やポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂等の有機膜を例示できる。これらの材料を用いて蒸着法、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。さらに、絶縁性薄膜は高分子構造物に用いる高分子樹脂と同じ材料を用いて形成することもできる。

（配向膜）
配向膜７も原理上必須のものではないが、素子の安定化などのために設けておくことが好ましい。配向膜が形成される場合、電極上に絶縁性薄膜が形成されているときは当該絶縁性薄膜上に、電極上に絶縁性薄膜が形成されていないときは電極上に形成される。配向膜７としては、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、アクリル樹脂等の有機膜や、酸化シリコン、酸化アルミニウム等の無機膜が例示される。これらの材料を用いて形成した配向膜は、ラビング処理等を施してもよい。さらに、配向膜は高分子構造物に用いる高分子樹脂と同じ材料を用いて形成することもできる。

（スペーサー）
一対の基板間には、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１３が設けられる。スペーサーとしては、樹脂製または無機酸化物製の球体を例示できる。例えば、ボール状のガラスやセラミックス粉、あるいは有機材料からなる球状粒子が挙げられる。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られる。なお、基板間のギャップをより均一に保持するためには、図１に示すように、スペーサー１３と高分子構造物１０との両方を設けることが好ましいが、いずれか一方のみを設けてもよい。スペーサーの直径は高分子構造物を形成する場合はその高さ以下とし、素子が完成したときに高分子構造物と同じ高さになるようにする。高分子構造物の有無によらず、スペーサーの直径がセルギャップの厚み、すなわち液晶組成物からなる液晶層の厚みに相当する。

（液晶層）
液晶層１１はコレステリック液晶に自己組織型ゲル化剤を含有させた液晶組成物からなるものである。本実施形態において、かかる液晶組成物は、得られる表示素子のプレーナー時の分光分布曲線（波長−反射率曲線）において選択反射のピーク波長が５００〜７００ｎｍ、特に５５０〜６５０ｎｍの波長範囲に存在するものであり、当該液晶組成物の含有成分や含有割合を調整して、調製される。選択反射のピーク波長が上記範囲に存在せず、選択反射のピーク波長が５００ｎｍ未満であったり、または７００ｎｍを超えると、プレーナー時の反射率が低下するために高コントラストを達成することが困難になる。
なお、ピークとは分光分布曲線において短波長側から波長を大きくしていく場合に、当該曲線の接線の傾きが正から負に変わるときの凸部分を指し、当該凸部分の頂点の波長をピーク波長というものとする。
また、プレーナー時とは、素子が選択反射のピーク波長において最大の反射率を示すときのパルス電圧を素子に対して印加した状態の時を意味し、このときの素子から測定された波長−反射率曲線をプレーナー時の分光分布曲線という。
選択反射のピーク波長とは、液晶層が選択反射を行う波長域において最大の反射率を示す波長であり、プレーナー時の分光分布曲線にピークが１つだけ含まれる場合は、そのピーク波長が選択反射のピーク波長に相当する。２つ以上のピークが含まれる場合、最大の反射率を示すピーク波長が選択反射のピーク波長に相当するものとして差し支えない。複数ピークが存在する場合（例えば、５５０〜６００ｎｍに主ピーク、４００〜４５０ｎｍに副ピーク、さらに５００〜５５０ｎｍに主ピークよりも小さい第３のピークが現れる場合）、主に液晶層の散乱を反映している反射率の小さいピークが短波長側に現れるからである。

本明細書中、白色度は以下の方法によって得られる色度座標上の距離により評価している。
プレーナー状態の表示素子から分光分布曲線を測定し、当該分光分布曲線から色度座標（ｘ，ｙ）を求め、Ｄ６５標準（白色：ｘ＝０．３１２７，ｙ＝０．３２９）からの距離（ｄ）を算出する。距離（ｄ）は白さを表すひとつのパラメーターであり、距離が小さいほど白色であることを示す。本明細書では、距離（ｄ）を白色度パラメーターと呼ぶことにする。

本実施形態において使用されるゲル化剤は自己組織型に属するものであり、詳しくはＵＶ照射等の他の手段なしに、当該ゲル化剤を添加・混合するだけで、自ら組織化し、擬似網目構造を形成し得るものである。自己組織型のゲル化剤を添加することにより、他の手段なしに、添加前よりもコレステリック液晶の流動性を低下させて、当該粘度を増大させ得る。そのような自己組織型のゲル化剤を含有させるため、本実施形態の液晶表示素子は長期にわたって、良好な白黒表示が可能でかつ初期の表示色および優れたコントラストを維持可能であるという顕著な効果が得られる。そのような効果が得られる詳細なメカニズムは明らかではないが、ゲル化剤分子が液晶組成物中において分子レベルで均一に分散され易く、水素結合による擬似網目構造を形成するため、当該網目構造がより細かな緻密性と適度な柔軟性とを有することに基づくものと考えられる。また、広い波長域にわたって反射率を向上させる方法に比べると、セルギャップを厚くする必要がないので低い印加電圧で駆動が行え、材料選択にも制約が少ない。さらに、ゲル化剤を添加しない素子に比べて広視野角表示が行えるという特徴も有している。

自己組織型ゲル化剤は自己分子間で水素結合を形成可能な有機化合物であり、例えば、少なくとも分子間水素結合性基を有する有機化合物、好ましくは分子間水素結合性基およびアルキレン基を有する有機化合物が挙げられる。分子間水素結合性基とともにアルキレン基を有する有機化合物をゲル化剤として使用するとアルキレン基同士の分子間力によって擬似網目構造の形成が促進される。

分子間水素結合性基は当該基を含有分子間で水素結合を形成可能な基であれば特に制限されず、例えば、アミド結合基（−ＮＨＣＯ−）等が挙げられる。
分子間水素結合性基は分子内に１個以上、好ましくは２個以上含有されることが望ましい。

アルキレン基は長鎖アルキレン基（以下、Ｒｅということがある）であり、詳しくは炭素数４以上、好ましくは６〜２０の２価飽和炭化水素基であり、好ましくは直鎖状ポリメチレン基（−（ＣＨ_２）_ｎ−）である。
アルキレン基は分子内に１個以上、好ましくは２個以上含有されることが望ましい。

ゲル化剤は少なくとも分子間水素結合性基、好ましくは分子間水素結合性基およびアルキレン基を有する有機化合物である限り、その構造は特に制限されない。
そのようなゲル化剤として、例えば、下記一般式（Ｉ）で表される脂環族アミド系化合物、下記一般式（II）〜（IV）で表される脂肪族アミド系化合物、および下記一般式（Ｖ）で表される脂肪族ウレア系化合物等が挙げられる。

式（Ｉ）中、Ｒ^１はアルキル基、アリールオキシ基またはアリールアルコキシ基であり、これらの基はシアノ基等の置換基を有していてもよい。
アルキル基は炭素数１〜３のアルキル基であり、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基及びｓｅｃ−プロピル基等が挙げられる。
アリールオキシ基は炭素数６〜１４のアリールオキシ基であり、例えば、フェニルオキシ基、ビフェニリルオキシ基、ナフチルオキシ基等が挙げられる。
アリールアルコキシ基は炭素数６〜１４のアリール基１〜２個が、炭素数１〜３のアルコキシ基に置換されてなる１価の基であり、例えば、フェニルメトキシ基、フェニルエトキシ基、フェニルプロポキシ基、ビフェニリルメトキシ基、ビフェニリルエトキシ基、ビフェニリルプロポキシキ基等が挙げられる。
好ましいＲ^１はアルキル基またはアリールオキシ基である。

Ｒｅは前記長鎖アルキレン基（Ｒｅ）と同様の基であり、好ましい基も前記Ｒｅと同様である。
ｍは１〜３の整数、好ましくは２である。
ひとつの式中に同一の基が複数個ある場合、それらの基はそれぞれ独立して所定の範囲内から選択されればよい（以下、同様である）。

そのような脂環族アミド系化合物（Ｉ）の好ましい具体例として、以下の化合物が挙げられる。

式（II）〜（IV）中、共通する基は同様の基を意味する。
Ｒ^２は前記Ｒ^１と同様の基である。好ましいＲ^２はアリールアルコキシ基である。
Ｒ^３は炭素数１〜３の２価のアルキレン基であり、例えば、メチレン基、ジメチレン基、トリメチレン基等が挙げられる。Ｒ^３は置換基を有していてもよく、置換基として、例えば、以下の基が挙げられるが、それらの中でも炭素数３〜５の分枝状アルキル基が好ましい。

Ｒｅは前記長鎖アルキレン基（Ｒｅ）と同様の基であり、好ましい基も前記Ｒｅと同様である。
Ｒ^４は前記Ｒ^１と同様の基である。好ましいＲ^４はアルキル基である。
Ｒ^５は前記Ｒ^３と同様の基である。好ましいＲ^５は置換基を有しないアルキレン基である。
ｎは０〜３、好ましくは０〜１の整数である。

そのような脂肪族アミド系化合物（II）〜（IV）の好ましい具体例として、以下の化合物が挙げられる。

式（Ｖ）中、Ｒ^６は前記Ｒ^４と同様であり、好ましい基も前記Ｒ^４と同様である。
Ｒｅは前記長鎖アルキレン基（Ｒｅ）と同様の基であり、好ましい基も前記Ｒｅと同様である。
Ｒ^７は前記Ｒ^５と同様であり、好ましい基も前記Ｒ^５と同様である。

そのような脂肪族ウレア系化合物（Ｖ）の好ましい具体例として、以下の化合物が挙げられる。

これらの化合物は公知の合成方法に従って合成することができる。
上記の中で好ましいゲル化剤は脂環族アミド系化合物（Ｉ）である。

ゲル化剤の含有量は本発明の目的を達成できる限り特に制限されるものではなく、例えば、コレステリック液晶およびゲル化剤の合計量に対して１．０〜４．０重量％が適当である。この範囲に設定されると、黒表示時のＹ値を低減することができ、結果としてコントラストをより有効に向上できる。

ゲル化剤が含有されるコレステリック液晶は室温においてコレステリック相を示すものであり、例えば、ネマチック液晶とカイラル剤からなるカイラルネマチック液晶が使用可能である。

ネマチック液晶としては、特に制限されず、従来から液晶表示素子の分野で知られているネマチック液晶が使用可能である。そのようなネマチック液晶材料としては、例えば、液晶性エステル化合物、液晶性ピリミジン化合物、液晶性シアノビフェニル化合物、液晶性トラン化合物、液晶性フェニルシクロヘキサン化合物、液晶性ターフェニル化合物、ならびにフッ素原子、フルオロアルキル基およびシアノ基等の極性基を有する他の液晶性化合物、およびそれらの混合物等が挙げられる。

カイラル剤としては、液晶表示素子の分野で従来から知られている種々のものが使用可能である。例えば、コレステリック環を有するコレステリック化合物、ビフェニル骨格を有するビフェニル化合物、ターフェニル骨格を有するターフェニル化合物、２つのベンゼン環がエステル結合によって連結されてなる骨格を有するエステル化合物、シクロヘキサン環がベンゼン環に直接的に連結されてなる骨格を有するシクロヘキサン化合物、ピリミジン環がベンゼン環に直接的に連結されてなる骨格を有するピリミジン化合物、２つのベンゼン環がアゾキシ結合またはアゾ結合によって連結されてなる骨格を有するアゾキシまたはアゾ化合物等が挙げられる。
カイラル剤の含有量は、特に制限されず、通常、コレステリック液晶およびゲル化剤の合計量に対して３〜４０重量％である。

液晶組成物には、紫外線吸収剤等の添加剤をさらに添加してもよい。
紫外線吸収剤は、液晶組成物の紫外線劣化、例えば経時に伴なう退色や応答性の変化等を防止するものである。例えば、ベンゾフェノン化合物、ベンゾトリアゾール化合物、サリシレート化合物等の材料が使用可能である。添加量は、コレステリック液晶およびゲル化剤の合計量に対して、５重量％以下、好ましくは３重量％以下である。

このような液晶組成物は各材料を所定の比率で混合して得られる。
液晶組成物は所望により、イオン交換樹脂・吸着剤等と接触させて精製を行ない水分や不純物を除去した後で、素子の製造に用いるとよい。

（シール材）
シール材１２は液晶組成物１１が基板１、２の間から外に漏れないように封入するためのものであり、エポキシ樹脂、アクリル樹脂等の熱硬化性樹脂、あるいは光硬化性接着剤等を使用することができる。

（高分子構造物）
高分子構造物１０は、円柱状体、楕円柱状体、四角柱状体など、形状はどのようなものでもよく、また、その配置はランダムであってもよいし、格子状などの規則性を有するものであってもよい。このような高分子構造物を設けることにより、基板間ギャップを一定に保つことが容易になり、また、液晶表示素子自身の自己保持性を高めることができる。特に、ドット形状の高分子構造物を一定間隔で配置すると、表示性能を均一化しやすい。高分子構造物の高さはセルギャップの厚み、すなわち液晶組成物からなる液晶層の厚みに相当する。液晶層を挟持する基板としてフレキシブルな樹脂製基板を用いる場合に高分子構造物を設けることが特に効果的である。基板がフレキシブルであることにより液晶層の厚みが不均一になるのを防止することができるからである。球体のスペーサと高分子構造物とを併用し、高分子構造物に上下基板を接着する接着部材としての機能を持たせると液晶層の厚みの均一化に特に有効である。

高分子構造物を形成するには、紫外線硬化型モノマーからなるホトレジスト材料などの光硬化性樹脂材料を用いて、所望の厚さで基板の最表面膜（絶縁性薄膜、配向膜）に塗布し、これにマスクを通して紫外線を照射するなどしてパターン露光を行い、未硬化部分を除去するいわゆるフォトリソグラフィ法を用いることができる。
また、熱可塑性樹脂を適当な溶剤に溶かした樹脂材料などを用いて、熱可塑性樹脂からなる高分子構造物を形成してもよい。この場合、スクリーン版やメタルマスク等を用いて熱可塑性樹脂材料をスキージで押し出すことにより基板上に印刷を行う印刷法や、デイスペンサ法やインクジェット法などの、樹脂材料をノズルの先から基板上に吐出して形成する方法、あるいは、樹脂材料を平板あるいはローラー上に供給した後、これを基板表面に転写する転写法などにより高分子構造物を配置することができる。

（散乱層）
散乱層（図示せず）を基板１の表面（図中、上面）または／および基板２と可視光吸収層９との間に設けてもよい。散乱層を設けることによって、白表示時の散乱度合いが上がり、白色度が向上する。散乱層としては、例えば、製品名ＦＴ−０１４（ポラテクノ社製）などが挙げられる。

（セルギャップ）
液晶表示素子におけるセルギャップの厚み、すなわち液晶組成物からなる液晶層の厚みは、大きくなるほど白表示時の反射率は大きくなるが、駆動電圧や黒表示時の反射率も大きくなる。よって、セルギャップの厚みは２〜５０μｍであってよいが、３〜１５μｍが好ましい。そのような好ましい範囲とすることにより、比較的低い印加電圧でも高コントラストを達成できるという効果をより有効に得ることができるためである。

（製造方法）
本発明の好適な実施形態である液晶表示素子の第１の製造方法は、ゲル化剤を含有するコレステリック液晶を加熱した状態で少なくとも一方の基板上に広げて液晶層を形成することを特徴とする。

液晶組成物の封入に際しては、以下の方法を採用すればよい。
（１）加熱された液晶組成物を液晶表示素子の空セルに真空注入し、その後注入孔を塞ぐ。液晶組成物は熱可逆性である。
液晶表示素子の空セルは、液晶表示素子の上記所定の構成部材が形成された２枚の基板を、それらの部材形成面が互いに対向するように重ね合わせて加熱または／および加圧することにより作製可能である。

（２）加熱された液晶組成物を、液晶表示素子の上記所定の構成部材が形成された２枚の基板のうち、一方の基板上に、スピンコーター、バーコーター、ロールコーターなどの塗布装置により塗布してもよいし、または単に滴下してもよい。その後、他方の基板を重ね合わせ、加圧または／および加熱により封入する。
いずれの場合も加熱により液晶組成物が流動性を増すので、基板間への注入や基板上への液晶層形成が短時間で容易に行える。

本発明の好適な実施形態である液晶表示素子の第２の製造方法は、ゲル化剤を含有し室温で流動性を有するコレステリック液晶を非加熱の状態で基板上に広げて液晶層を形成することを特徴とする。ゲル化剤の添加量が少なく、液晶組成物が室温で流動性を示す場合には、この第２の製造方法を用いることができる。第２の製造方法においては、上記（１）のように真空注入させたり、上記（２）のように一方の基板上に塗布したり、滴下後に他方の基板を重ねる際に、加熱を行わず室温で行うので製造工程がより簡素化される。

（表示方法）
以上の構成からなる液晶表示素子では、電極３、４に駆動回路２０からパルス電圧を印加することで表示が行われる。例えば、液晶層をプレーナー状態とフォーカルコニック状態との間で切り替えることによって表示を行うＰＬ−ＦＣ駆動方式を採用してもよいし、または液晶層をプレーナー状態とホメオトロピック状態との間で切り替えることによって表示を行うＰＬ−Ｈｏｍｅｏ駆動方式を採用してもよい。

例えば、ＰＬ−ＦＣ駆動方式では、比較的高いエネルギーのパルス電圧（電圧値が大きい、パルス幅が大きい等）を印加することで、液晶がプレーナー状態となり、液晶分子のらせんのピッチと屈折率に基づいて決まる波長の光を選択的に反射する。一方、比較的低いエネルギーのパルス電圧（電圧値が小さい、パルス幅が小さい等）を印加することで、液晶がフォーカルコニック状態となり、透明状態となる。いくつかの駆動波形が提案されており、例えば、比較的低い電圧を長く印加することで液晶をフォーカルコニック状態にリセットした後に所望の部分のみプレーナ状態に変化させる駆動波形、高い電圧を印加した状態から急激に電圧をオフすることによって液晶をプレーナ状態にリセットした後に所望の部分のみフォーカルコニック状態に変化させる駆動波形、リセットパルスを印加し液晶をホメオトロピック状態にした後、最終的に得ようとする表示状態に応じた大きさの選択パルスを印加し、最後に選択した状態を確立するためのパルスを印加する３つのステージからなる駆動波形などを採用することができる。これらの駆動方式では液晶表示素子のメモリー性を利用して電圧印加停止後も表示を維持することができる。なお、可視光吸収層９を設けると、フォーカルコニック状態では黒色を表示することになる。

また例えば、ＰＬ−Ｈｏｍｅｏ駆動方式では、高い電圧を印加した状態から急激に電圧をオフするなどしてプレーナ状態を実現する一方、高い電圧を印加し続けることにより液晶をホメオトロピック状態に保つ。ホメオトロピック状態での透明度がフォーカルコニック状態のそれよりも高くなり、コントラスト向上に有利ではある（可視光吸収層９を設けるとホメオトロピック状態ではやはり黒色を呈する）が、表示を維持するために電圧を印加し続ける必要がある。

本実施形態の液晶表示素子が有し得る分光分布曲線の一例を図２に実線で示す。実線の分光分布曲線は４５０〜６００ｎｍにおける反射率の変動が小さく、具体的には、４５０〜６００ｎｍにおける反射率の最大値σｍａｘと最小値σｍｉｎとが平均値σａｖｅに対して１％以内になっている。そして、全体として白色度パラメーター（ｄ）が０．０１以下の範囲にある。このような分光分布曲線を示す場合、広範囲の波長光を比較的一様に反射でき白色度を小さくできるので、白表示とみなすことができる。

次に本実施形態の液晶表示素子が有し得る分光分布曲線の別の例を図２に点線で示す。点線の分光分布曲線は、５００〜６５０ｎｍの範囲、特に５５０〜６００ｎｍの範囲により大きなピーク（図中：Ｐの部分）を有している以外は実線で示すものと同様である。実線で示す分光分布曲線との差で表される上記ピーク部分が存在することにより、全体としての白色度パラメーター（ｄ）は０．０１より大きく０．０４以下の範囲となっている。このような分光分布曲線を示す場合、Ｙ値（ＰＬ）は実線の場合より大きくなり、高いコントラストを得ることができる。
すなわち、ＰＬ表示時に「白さ」を優先する場合は実線を選択し、ＰＬ表示時に「明るさ（高いコントラスト）」を優先する場合は点線を選択する。

本発明のまた別の実施形態においては、ゲル化剤を含有しない状態でのプレーナー時の分光分布曲線が以下の条件を満たす；
（Ｉ）４００〜７００ｎｍの波長範囲に２つ以上、好ましくは２つのピークを有する；より好ましくは１つのピークは４００ｎｍ以上５００ｎｍ未満、特に４００ｎｍ以上４７０ｎｍ以下の波長範囲に存在し（当該範囲の最大ピークを以下、ピークＡという）、別の１つのピークは５００ｎｍ以上７００ｎｍ以下、特に５２０ｎｍ以上６５０ｎｍ以下の波長範囲に存在する（当該範囲の最大ピークを以下、ピークＢという）；
（II）４００ｎｍ以上５００ｎｍ未満、特に４００ｎｍ以上４７０ｎｍ以下の波長範囲における最大反射率をＲ_Ｓ（図１３参照）、５００ｎｍ以上７００ｎｍ以下、特に５２０ｎｍ以上６５０ｎｍ以下の波長範囲における最大反射率をＲ_Ｌ（図１３参照）としたとき、Ｒ_Ｌ×０．４≦Ｒ_Ｓの関係、好ましくはＲ_Ｌ×０．５≦Ｒ_Ｓ、より好ましくはＲ_Ｌ×０．６≦Ｒ_Ｓとする。

ゲル化剤を含有しない状態とは、ゲル化剤を含有しないこと以外、本発明の液晶表示素子と同様の液晶表示素子構成の状態を意味する。

本実施形態の液晶表示素子はゲル化剤を含有させない状態で上記条件を満たすことにより、ゲル化剤を含有したときの液晶表示素子におけるＰＬ表示時の「白さ」と「明るさ（高いコントラスト）」との両立をより有効に達成できるとともに、素子製造工程の簡素化を容易に実現できる。ゲル化剤を含有させない状態の素子が前記条件を満たしていると、ゲル化剤添加による白色度パラメーター（ＰＬ）の低減効果が有効に得られる。すなわち、ゲル化剤を比較的少量添加するだけで白色度を向上することができる。よって、ゲル化剤添加によるＹ値（ＦＣ）の上昇を極力抑えながら、白色度を向上することができる。そのため、前記した両立が比較的容易に達成できる。一方、ゲル化剤の添加量が多すぎると、室温での液晶組成物の流動性が低下するので、素子の製造過程において液晶組成物を加熱する必要がある。しかしながら、本実施形態ではゲル化剤の添加量を抑えることができ、液晶組成物は室温で所望の流動性を有するので、液晶組成物は非加熱の状態で使用可能である。よって、製造工程を簡素化できるという効果も得られる。

上記条件（Ｉ）〜（II）は以下に示す方法によって制御可能である。
例えば、垂直配向膜を用いるなどして液晶分子が立つ状態にするか、あるいは、屈折率異方性の大きい液晶を用いるようにすると、２つ以上、特に２つのピークが現れ、ピークＡの波長は小さくなり、ピークＢの波長は大きくなる。

（Ｙ値（ＰＬ）およびＹ値（ＦＣ）の測定）
表示素子に対して図３に示すパルス（この駆動波形では前段のパルスで液晶を一旦プレーナ状態にリセットしている）を印加し、電圧−Ｙ値曲線（以下、Ｖ−Ｙ曲線という）を求める。詳しくは図３のパルスにおける区間（Ｘ）の電圧（Ｖ）を±２０〜±５０Ｖまで変化させながら図に記載の測定ポイントでの素子の分光分布曲線（波長−反射率曲線）およびＹ値（Ｙ）を分光測色器（ＣＭ３７００ｄ；コニカミノルタセンシング社製）により複数回繰り返し測定し、Ｖ（電圧の絶対値）−Ｙ（Ｙ値）曲線を作成する。Ｖ−Ｙ曲線の一例を図４に示す。Ｖ−Ｙ曲線において最大のＹ値（Ｙｍａｘ）を示す状態をプレーナー状態（ＰＬ）、最小のＹ値（Ｙｍｉｎ）を示す状態をフォーカルコニック状態（ＦＣ）とする。それらのときのＹ値をそれぞれＹ値（ＰＬ）、Ｙ値（ＦＣ）とする。この場合、コントラストはＹ値（ＰＬ）／Ｙ値（ＦＣ）で表すことができる。

（Ｙ値（Ｈｏｍｅｏ）の測定）
表示素子に対して図５に示すパルスを印加し、図に記載の測定ポイントでの素子の分光分布曲線（波長−反射率曲線）およびＹ値を分光測色器（ＣＭ３７００ｄ；コニカミノルタセンシング社製）により測定し、当該値をＹ値（Ｈｏｍｅｏ）とする。この場合、コントラストはＹ値（ＰＬ）／Ｙ値（Ｈｏｍｅｏ）で表すことができる。

以下、「部」は「重量部」を意味するものとする。

実験例１
（実施例１）
ネマチック液晶（ＢＬ００６；メルク社製、屈折率異方性：０．２８６、誘電率異方性：１７．３、粘度：７１ｍＰ・ｓ、ＮＩ点：１１３℃）６０部、カイラル剤（ＣＢ１５；メルク社製）３８部、および前記化学式（２）で表されるゲル化剤２部を混合し、カイラルネマチック液晶組成物を得た。

得られた液晶組成物および以下に示す材料を用いて、図１に示す表示素子（但し、高分子構造物と絶縁性薄膜は省略した）を作製した。セルギャップは５．５μｍであった。各値の測定温度は２５℃であった。
・基板：ガラス０．７ｍｍ
・ＩＴＯシート抵抗値：１０Ω／□
・配向膜：可溶性ポリイミド（ＪＳＲ社製 垂直配向膜ＡＬ−２０２２）
・配向膜厚み：６０ｎｍ（印刷）
・スペーサー：積水ファインケミカル社製 ミクロパール５．５μｍ
・シール材：住友ベークライト社製 スミライトＥＲＳ−２４００（主剤）、ＥＲＳ−２８４０（硬化剤）

得られた表示素子に対してＵＶ照射し、照射時間に対するＹ値（ＦＣ）および白色度パラメーター（ＰＬ）の変化を追跡した（ＵＶ照度：５ｍＷ／ｃｍ^２）。また各照射時間での表示素子におけるＰＬ状態およびＦＣ状態での分光分布曲線を測定した。それらの結果をそれぞれ図６（Ａ）および（Ｂ）に示す。なお、図６（Ｂ）において各照射時間でのＰＬ状態およびＦＣ状態の分光分布曲線はそれぞれ１の曲線に重なっていることを示している。

（実施例２）
ゲル化剤の添加量を３部に変更したこと以外、実施例１と同様の方法で表示素子を作製した。

得られた表示素子に対してＵＶ照射し、照射時間に対するＹ値（ＦＣ）および白色度パラメーター（ＰＬ）の変化を追跡した（ＵＶ照度：５ｍＷ／ｃｍ^２）。また各照射時間での表示素子におけるＰＬ状態およびＦＣ状態での分光分布曲線を測定した。それらの結果をそれぞれ図７（Ａ）および（Ｂ）に示す。なお、図７（Ｂ）において各照射時間でのＰＬ状態およびＦＣ状態の分光分布曲線はそれぞれ１の曲線に重なっていることを示している。

（比較例１）
ネマチック液晶（ＢＬ００６；メルク社製）、カイラル剤（ＣＢ１５；メルク社製）、モノマー（ＫＡＹＡＲＡＤ Ｒ−６８４；日本化薬（株）社製）および重合開始剤（ダロキュア１１７３；長瀬産業（株）社製）を混合し、カイラルネマチック液晶組成物を得た。これらの混合比率は以下の通りである。モノマー：重合開始剤＝９７：３（重量比）。モノマー＋重合開始剤（以下、まとめて重合反応剤という）：ネマチック液晶＋カイラル剤（以下、まとめてカイラルネマチック混合物という）＝５：９５（重量比）。ネマチック液晶とカイラル剤との混合比率は、得られるカイラルネマチック液晶組成物のＵＶ照射前の選択反射のピーク波長が５８０ｎｍになるような比率である。
このカイラルネマチック液晶組成物を用いたこと以外、実施例１と同様の方法で表示素子を作製した。

得られた表示素子に対してＵＶ照射し、照射時間に対するＹ値（ＦＣ）および白色度パラメーター（ＰＬ）の変化を追跡した（ＵＶ照度：５ｍＷ／ｃｍ^２）。また各照射時間での表示素子におけるＰＬ状態およびＦＣ状態での分光分布曲線を測定した。それらの結果をそれぞれ図８（Ａ）および（Ｂ）に示す。

（考察）
実施例１および２の表示素子は、照射時間が長くなり積算光量が増大しても、Ｙ値（ＦＣ）および白色度パラメーターは変化しなかった。
比較例１の表示素子は、照射時間が長くなり積算光量が増大すると、Ｙ値（ＦＣ）が増大した。また、白色度が図８より大きく変化している。これは、初期状態よりＹ値（ＰＬ）（明るさ）が低下するとともに色味が変化することを意味している。このことは、本表示素子を、屋外で使用する頻度が高いアプリケーション、例えば電子ブックやＰＤＡに適用すると、ＵＶカットフィルムを貼って使用しても、数ヶ月から数年でパネルが劣化することを意味する。さらに、比較例１の素子は照射時間が長くなるにつれてＹ値（ＦＣ）が上昇し、ほぼ飽和値に達したときの値は実施例のものよりかなり大きい値を示した。従って、比較例１の素子は時間の経過とともにコントラストが低下していき、飽和値に達したときは実施例よりも低いコントラストしか示さない。
以上より、本発明の実施例の表示素子は光劣化による明るさの低下（色味の変化）がなく、またコントラストが高い表示を行うことが可能であることが理解される。

なお、白色度パラメーター（ｄ）については以下の知見が得られている。
ｄ≦０．０４以下；ほぼ白と見なすことが出来る；
０．０４＜ｄ＜０．０５；光源により、白と見なされない場合がある；
ｄ≧０．０５；明らかに黄色や緑と見なされる；
また、ｄはほぼ明るさ（明度Ｙ：本書では＝Ｙ値（ＰＬ））に比例する。
よって、ｄ≦０．０４に設定するのが良い。

また比較例１において、重合反応剤：カイラルネマチック液晶組成物＝５：９５（重量比）としたのは以下の知見に基づいている。
高分子分散型液晶にカイラルネマチック液晶を用い「散乱＋選択反射」で表示する方式では、モノマーとカイラルネマチック液晶の混合比により、表示特性が大きく異なる。
重合反応剤のカイラルネマチック液晶組成物との合計量に対する比率が３重量％以下では、重合反応剤の量が不足し、照射時間を多くし積算光量を高めても、十分な散乱を得ることが出来なかった。当該比率が１０重量％以上では、重合反応剤の量が多過ぎ、少量の積算光量のみでも黒表示のＹ値が高くなり（Ｙ値７以上）、コントラストが不足した。
よって、このように混合比率には適当な範囲が存在しており、初期状態で十分なコントラストを得ながら、白色度パラメーター（ＰＬ)(ｄ）を十分に低くするのは約５重量％前後であることがわかっている。

実験例２（波長依存）
カイラルネマチック液晶組成物におけるＢＬ００６（メルク社製）とＣＢ１５（メルク社製）との混合比率を、得られる表示素子の分光分布曲線における選択反射のピーク波長が所定の値になるように変更したこと、およびセルギャップを７．０μｍに変更したこと以外、実施例１と同様の方法により、選択反射のピーク波長が異なる複数の表示素子を作製した。

得られた表示素子のＹ値（ＰＬ）およびＹ値（ＦＣ）を測定し、選択反射のピーク波長−Ｙ値の関係を検討した。また選択反射のピーク波長が３５０ｎｍ、５８０ｎｍ、８００ｎｍである表示素子の分光分布曲線を測定した。それらの結果を図９（Ａ）〜（Ｃ）に示す。
図９（Ａ）より選択反射のピーク波長が約５００〜７００ｎｍのときがコントラストに優れていることがわかる。これは、そのような範囲内に選択反射のピーク波長を設定すると、図９（Ｂ）に示すように、低波長側でのサブピークを有効に利用できるためと考えられる。

実験例３（添加量依存）
カイラルネマチック液晶組成物におけるＢＬ００６（メルク社製）とＣＢ１５（メルク社製）との混合比率を、得られる表示素子の分光分布曲線における選択反射のピーク波長が５８０ｎｍになるように変更したこと、ゲル化剤の添加量を所定の範囲で変更したことおよびセルギャップを７．０μｍに変更したこと以外、実施例１と同様の方法により、表示素子を作製した。ゲル化剤の添加量はネマチック液晶とカイラル剤とゲル化剤の合計量に対する割合（重量％）である。

得られた表示素子のＹ値（ＦＣ）および白色度パラメーター（ＰＬ）を測定し、ゲル化剤の添加量とＹ値および白色度との関係を検討した。またゲル化剤添加量が０〜４．５重量％のときの表示素子の分光分布曲線を測定した。それらの結果を図１０（Ａ）〜（Ｃ）に示す。
図１０（Ａ）よりゲル化剤の添加量は、白色度パラメーター（ＰＬ）とＹ値（ＦＣ）との観点から１．０〜４．０重量％が好ましい。すなわち、１．０重量％未満であれば白色度パラメーター（ＰＬ）が大きくなり白色とみなされなくなる恐れがある。また、４．０重量％を超える場合はコントラストが低下しすぎる恐れがある。

実験例４（表示モード依存）
カイラルネマチック液晶組成物におけるＢＬ００６（メルク社製）とＣＢ１５（メルク社製）との混合比率を、得られる表示素子の分光分布曲線における選択反射のピーク波長が５８０ｎｍになるように変更したこと、ゲル化剤の添加量を３重量％に変更したことおよびセルギャップを７．０μｍに変更したこと以外、実施例１と同様の方法により、表示素子を作製した。

得られた表示素子のＹ値（ＰＬ）、Ｙ値（ＦＣ）およびＹ値（Homeo）を測定した。
ＰＬ−ＦＣスイッチングモード；
Ｙ値（ＰＬ）＝１７、Ｙ値（ＦＣ）＝５．２２、メモリー性あり；
ＰＬ−Ｈｏｍｅｏスイッチングモード；
Ｙ値（ＰＬ）＝１７、Ｙ値（Ｈｏｍｅｏ）＝０．６７３、メモリー性なし。
以上より、ＰＬ−ＦＣモードでコントラストが十分な表示を行うことができる。ホメオトロピックとプレーナーの表示にすることで、コントラストを大幅に向上させることが出来るが、メモリー性は無くなる。よって、用途に応じて、使い分けることが出来る。３つの表示モードが切り替えられるようにしても良い。
ＰＬ状態、ＦＣ状態およびＨｏｍｅｏ状態での分光分布曲線を図１１（Ａ）および（Ｂ）に示す。

実験例５（液晶依存）
（実施例３）
カイラルネマチック液晶組成物におけるＢＬ００６（メルク社製）とＣＢ１５（メルク社製）との混合比率を、得られる表示素子の分光分布曲線における選択反射のピーク波長が５８０ｎｍになるように変更したこと、ゲル化剤の添加量を３重量％に変更したことおよびセルギャップを７．０μｍに変更したこと以外、実施例１と同様の方法により、表示素子を作製した。

（比較例２）
カイラル剤を使用することなく、ネマチック液晶ＢＬ００６（メルク社製）のみを用いるように変更したこと以外、実施例３と同様の方法により、表示素子を作製した。

得られた表示素子で黒−白表示を行い、それらのときのＹ値を測定した。
実施例３；
Ｙ値（ＰＬ）＝１７、Ｙ値（Ｈｏｍｅｏ）＝０．６７３、メモリー性なし；
比較例２；
Ｙ値（ＰＬ）＝８．６、Ｙ値（Ｈｏｍｅｏ）＝０．６７３、メモリー性なし；
以上より、カイラルネマチック液晶にすることで、白の反射率が増すことがわかる。散乱に選択反射が加わるためと考えられる。
ＰＬ状態、ＦＣ状態およびＨｏｍｅｏ状態での分光分布曲線を図１２（Ａ）および（Ｂ）に示す。

実験例６
ゲル化剤の添加量はネマチック液晶とカイラル剤とゲル化剤の合計量に対する割合（重量％）である。
（実施例４）
ネマチック液晶としてＢＬ００６（メルク社製、屈折率異方性：０．２８６、誘電率異方性：１７．３）、カイラル剤としてＣＢ１５（メルク社製）を用いたこと、ネマチック液晶とカイラル剤との混合比率を６２：３８（重量比）に変更したこと、ゲル化剤の添加量を０〜４．５重量％の範囲で変更したこと、セルギャップを６．０μｍに変更したこと以外、実施例１と同様の方法により、表示素子を作製した。

（実施例５）
ネマチック液晶としてＢＬ０３２（メルク社製、屈折率異方性：０．２４８４、誘電率異方性：１５．４）、カイラル剤としてＣＢ１５（メルク社製）を用いたこと、ネマチック液晶とカイラル剤との混合比率を６２：３８（重量比）に変更したこと、ゲル化剤の添加量を０〜４．５重量％の範囲で変更したこと、セルギャップを６．０μｍに変更したこと以外、実施例１と同様の方法により、表示素子を作製した。

（参考例１）
ネマチック液晶としてＢＬ００４（メルク社製、屈折率異方性：０．２２４０、誘電率異方性：１５．６）、カイラル剤としてＣＢ１５（メルク社製）を用いたこと、ネマチック液晶とカイラル剤との混合比率を６２：３８（重量比）に変更したこと、ゲル化剤の添加量を０〜４．５重量％の範囲で変更したこと、セルギャップを６．０μｍに変更したこと以外、実施例１と同様の方法により、表示素子を作製した。

（参考例２）
ネマチック液晶としてＢＬ００６（メルク社製、屈折率異方性：０．２８６、誘電率異方性：１７．３）、カイラル剤としてＣＢ１５（メルク社製）を用いたこと、ネマチック液晶とカイラル剤との混合比率を６２：３８（重量比）に変更したこと、ゲル化剤の添加量を０〜４．５重量％の範囲で変更したこと、セルギャップを６．０μｍに変更したこと、および配向膜として水平配向膜（ＪＳＲ株式会社製）を使用したこと以外、実施例１と同様の方法により、表示素子を作製した。

各実施例または参考例において得られた表示素子のＹ値（ＦＣ）および白色度パラメーター（ＰＬ）を測定し、ゲル化剤の添加量とＹ値および白色度との関係を検討した。それらの結果を図１４（Ａ）〜（Ｂ）に示す。なお、ゲル化剤添加量が０重量％のときの分光分布曲線は以下の通りである。
実施例４；Ｒ_Ｌ＝２３．９５％、Ｒ_Ｓ＝１４．６９％、Ｒ_Ｌ×０．４≦Ｒ_Ｓ。
実施例５；Ｒ_Ｌ＝３０．１１％、Ｒ_Ｓ＝１２．１０％、Ｒ_Ｌ×０．４≦Ｒ_Ｓ。
参考例１；Ｒ_Ｌ＝３５．０２％、Ｒ_Ｓ＝９．１１％、Ｒ_Ｌ×０．４＞Ｒ_Ｓ。
参考例２；４００ｎｍ以上５００ｎｍ未満の波長範囲にピークは無かった。

ゲル化剤を含有しない状態でのプレーナー時において所定の分光分布曲線を示す素子は、ゲル化剤を添加すると、白色度パラメーターを有効に低減できるので、ゲル化剤添加によるＹ値（ＦＣ）の上昇を極力抑えながら、白色度を向上することができる（図１４（Ａ）および（Ｂ））。そのため、ＰＬ表示時の「白さ」と「明るさ（高いコントラスト）」とを容易に両立できる。
実施例１ではゲル化剤添加量１〜４重量％のときで上記両立を達成する。特に、ゲル化剤添加量１重量％以上２重量％未満のときは素子製造時の液晶組成物の加熱が不要なため、製造工程の簡素化を実現できる。
実施例２ではゲル化剤添加量約１．８〜４重量％のときで上記両立を達成する。特に、ゲル化剤添加量１．８重量％以上２重量％未満のときは素子製造時の液晶組成物の加熱が不要なため、製造工程の簡素化を実現できる。
参考例１ではではゲル化剤添加量約２．８〜４重量％のときで上記両立を達成する。
参考例２ではではゲル化剤添加量４重量％のときで上記両立を達成する。

本発明の実施形態である液晶表示素子の一例の概略断面図である。 液晶表示素子が有し得る分光分布曲線の一例である。 実験例で用いた駆動波形の例を示す図である。 プレーナー状態およびフォーカルコニック状態を設定するためのＶ−Ｙ曲線の一例を示す。 実験例で用いた駆動波形の他の例を示す図である。 （Ａ）は本発明の実施例の液晶表示素子の照射時間−Ｙ値（ＦＣ）および白色度パラメーター（ＰＬ）の関係を示すグラフであり、（Ｂ）は各照射時間でのＰＬ状態およびＦＣ状態の分光分布曲線である。 （Ａ）は本発明の実施例の液晶表示素子の照射時間−Ｙ値（ＦＣ）および白色度パラメーター（ＰＬ）の関係を示すグラフであり、（Ｂ）は各照射時間でのＰＬ状態およびＦＣ状態の分光分布曲線である。 （Ａ）は比較例の液晶表示素子の照射時間−Ｙ値（ＦＣ）および白色度パラメーター（ＰＬ）の関係を示すグラフであり、（Ｂ）は各照射時間でのＰＬ状態およびＦＣ状態の分光分布曲線である。 （Ａ）〜（Ｃ）は実験例２で作成したグラフである。 （Ａ）〜（Ｃ）は実験例３で作成したグラフである。 （Ａ）および（Ｂ）は実験例４で作成したグラフである。 （Ａ）および（Ｂ）は実験例５で作成したグラフである。 本発明の液晶表示素子が、ゲル化剤を含有しない状態のときに有し得る分光分布曲線の一例である。 （Ａ）〜（Ｂ）は実験例６で作成したグラフである。

符号の説明

１：２：基板、３：４：電極、５：絶縁性薄膜、７：配向膜、９：可視光吸収層、１０：高分子構造物、１１：液晶層（液晶組成物）、１２：シール材。

Claims (12)

1. 自己組織型ゲル化剤を含有するコレステリック液晶からなる液晶層を有することを特徴とする液晶表示素子。
2. ゲル化剤が分子内に分子間水素結合性基を２個以上有することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示素子。
3. ゲル化剤が分子内に分子間水素結合性基を２個以上、およびアルキレン基を２個以上有することを特徴とする請求項１または２に記載の液晶表示素子。
4. 分子間水素結合性基が２価のアミド結合基であることを特徴とする請求項２または３に記載の液晶表示素子。
5. ゲル化剤の含有量がコレステリック液晶およびゲル化剤の合計量に対して１．０〜４．０重量％であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の液晶表示素子。
6. コレステリック液晶がネマチック液晶およびカイラル剤からなることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の液晶表示素子。
7. プレーナー時の分光分布曲線において選択反射のピーク波長が５００〜７００ｎｍの波長範囲に存在することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の液晶表示素子。
8. ゲル化剤を含有しない状態でのプレーナー時の分光分布曲線が以下の条件を満たすことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の液晶表示素子；
   （Ｉ）４００ｎｍ以上７００ｎｍ以下の波長範囲に２つ以上のピークを有する；
   （II）４００ｎｍ以上５００ｎｍ未満の波長範囲における最大反射率をＲ_Ｓ、５００ｎｍ以上７００ｎｍ以下の波長範囲における最大反射率をＲ_Ｌとしたとき、Ｒ_Ｌ×０．４≦Ｒ_Ｓの関係を満たす。
9. 液晶層をプレーナー状態とフォーカルコニック状態との間で切り替えることによって表示を行うことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の液晶表示素子。
10. 液晶層をプレーナー状態とホメオトロピック状態との間で切り替えることによって表示を行うことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の液晶表示素子。
11. ゲル化剤を含有するコレステリック液晶を加熱した状態で少なくとも一方の基板上に広げて液晶層を形成することを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の液晶表示素子の製造方法。
12. ゲル化剤を含有し室温で流動性を有するコレステリック液晶を非加熱の状態で少なくとも一方の基板上に広げて液晶層を形成することを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の液晶表示素子の製造方法。
    
    
    

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