JPH043022A

JPH043022A - 液晶表示素子

Info

Publication number: JPH043022A
Application number: JP2104507A
Authority: JP
Inventors: Yasuyuki Takiguchi; 康之滝口; Haruo Iimura; 治雄飯村; Akihiko Kanemoto; 金本　明彦; Shigeki Iida; 飯田　重樹; Takehiro Toyooka; 武裕豊岡; Hiroyuki Ito; 宏之伊藤
Original assignee: Ricoh Co Ltd; Nippon Oil Corp
Current assignee: Ricoh Co Ltd; Eneos Corp
Priority date: 1990-04-19
Filing date: 1990-04-19
Publication date: 1992-01-08
Anticipated expiration: 2014-07-05
Also published as: JP2916791B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は液晶表示素子に関し、さらに詳しくは液晶性高
分子を色補償板としたスーパーツィステッドネマティッ
ク型液晶表示素子に関する。

〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕従来主
に用いられてきた液晶表示素子の表示モートは、ツィス
テッドネマティック（ＴＮ）型と呼ばれ、一対の上下基
板間で液晶分子が約９０’ねしれた構造をとっており、
液晶による偏光面の回転と電圧印加時におけるその効果
の消失を利用している。この表示方式は、白黒表示であ
るため優れたシャッター効果がありカラーフィルターを
画素ごとに設けることにより比較的容易に多色表示がで
きるという利点があるが、電圧−透過率特性のしきい値
特性が悪いため高時分割駆動が困難であるという欠点あ
り、大容量表示ではコントラスト低下や視野角が狭くな
る等の問題があった。

そこで電圧−透過率特性の急峻性を改良すべく液晶分子
のねじれ角を大きくし、偏光板の偏光軸を液晶の配向方
向とずらすことにより液晶による複屈折効果を利用する
方式が提案され、　５ＨＥ（ｓｕρｅｒｔｗｉｓｔｅｄ
　ｂｉｒｅｆｒｉｎ　ｇｅｎｃｅ　ｅｆｆｅｃｔ）また
はＳＴＮ（ｓｕｐｅｒｔｔ＋＋ｊ、５ｔｅｄ　ｎｅｍａ
ｔｉｃ）モードと呼ばれでいる。この方式はしきい値特
性に優れているため時分割駆動においてもコントラスト
低下が少なく、視野角も広いという優れた特性を持つ反
面、複屈折効果を利用するため着色表示となってしまい
、さらにこのままではカラー化も困難であった。

最近になってＳＴＮモードの着色現象を軽減化するため
に、液晶層が逆のねじれの向きを持つ液晶セルを２つ積
層し、一方を能動用、もう一方を補償板として用い、複
屈折による色付きを補償して白黒表示を行わせる２層型
のＳＴＮ型液晶表示素子が開発さ九た。しかしながらこ
の２層方式は５正面から見た場合は白黒表示であるが、
斜めから見ると色付きを生じたり、液晶セルを２枚用い
るために素子が厚くまた重くなってしまう上、生産性が
悪いという問題がある。

これらの問題は補償セルを複屈折性の高分子フィルムに
置き換えることにより改善することができる（位相板型
白黒表示ＳＴＮ液晶表示素子）。複屈折性の高分子フィ
ルムとしては、延伸されたポリカーボネートやポリビニ
ルアルコール等が代表的である。しかしながらこの位相
板方式では、視野角が狭くなるという問題があった。こ
れは、上記のような延伸フィルムでは、複屈折の視角依
存性が大きく、たとえ正面で補償がなされていたとして
も、斜めから見たときには補償条件からはずれてしまう
ためである。このような事情に鑑み、視野角の広い−す
なわち複屈折の視角依存性が小さい一位相板の開発に多
大な努力が払われている。

視角依存性を低減するには１位相板の厚み方向の屈折率
を制御すれば良いことが明らかとなってきた（日東技報
、２７巻１号Ｐ４６（１９８９））が、上述のような延
伸フィルムでは、この様な制御を行うことは困難であっ
たり、均−性等の問題があった。別の問題として、延伸
フィルムの場合、補償板の複屈折の波長依存性が、液晶
の複屈折の波長依存性に較べて小さいことに起因するコ
ントラスト低下の問題もある。これは、ある特定の波長
では補償が完全に行われるものの、他の波長では不完全
となり、光抜けを生ずるためである。

本発明は以上のような従来技術の問題点に鑑みてなさ扛
たものであり、その目的は、視野角が広く、高コントラ
ストな白黒表示の行える液晶表示素子を提供することに
ある。

ＣＩＡＭを解決するための手段及び作用〕本発明によれ
ば、上記目的を達成するため、電極を有する一対の基板
及び該基板に挾持され正の誘電異方性を有し電圧無印加
時に略水平にかつ螺旋軸を基板に垂直に向けてねしれ配
向した液晶層からなる液晶セルと、基板の外側に配置さ
れた偏光板と、液晶層と偏光体の間に設けられ、液晶状
態でネマティック相を呈し液晶転移点以下ではガラス状
態となるホモジニアス配向した液晶性高分子層を主要構
成要素とする補償板とから構成されることを特徴とする
液晶表示素子が提供される。

以下本発明を第１図に示す構成例により説明する。第１
図は本発明の一構成例の液晶表示素子の構成を示す断面
図である。この液晶表示素子においては、第１の透光性
基板１１と第２の透光性基板２１とが層間、対向して配
設され、開基板１１．２１と外周シール１４とによって
形成された空間に液晶が封入されて液晶層１５をなし、
液晶セル１６が形成されている。基板１１と２１の内面
には液晶層１５に電圧を印加するための透明電極１２．
２２と液晶を一定方向に配向させるための配向膜１３，
２３が形成されている。１７．２７は偏光板である。液
晶セル１６と偏光板２７の間には液晶性高分子３５を主
たる機能成分とする補償板３０が配置される。３１は液
晶性高分子膜が形成された基板であり、ガラス、プラス
チック等の透明性が高い材料が採用される。

液晶層１５において、液晶は正の誘電異方性を有するネ
マチックまたはコレステリンク液晶で、配向膜１３，２
３により、電圧を印加しない状態で基板面にほぼ平行に
配向している。液晶は上下基板の間でＩｓ旋軸を基板面
に垂直に向けたねしれ配向をとっていることが好ましく
、そのねじれ角は１２０’−３６０°であることが好ま
しい。ねじれ角が小さい場合には電圧−透過率特性の急
峻性が低下し、時分割駆動特性が低下する。液晶のねじ
れ角ωは。

第２図に示すように下基板１１の配向膜１３の配向処連
方向（Ｒ１）、上基板２１の配向＠２３の配向処理方向
（Ｒ２）および液晶のピッチと液晶Ｍ１５の厚さを制御
することによって容易に制御が可能である。波長λにお
けるねじれ配向した液晶層１５のレターデーションＲＬ
（ｒａｄ）は液晶の屈折率異方性△ｎＬと液晶層１５の
厚さｄｌ、の積△ｎＬｄＬとねしれ角ω１−（ｒａｄ）
を用いてＲＬ：（（ＩＪ　Ｌ”　＋　π”　（△ｎＬｄＬ／λ）
２）””　　　　　（＋）のように表わされる。

ＲＬは、良好なコントラストを得るためには、λ＝５５
００１＋においてπ〜３冗の範囲であることが好ましく
、１．５π〜２．５πの範囲であることが特に好ましい
。△ｎｄで表わせばねしれ角によっても異なるが０．４
−〜１３ＩＪＩＢの範囲が好ましい。

本例では補償板３０は配向固定化された液晶性高分子３
５と、液晶性高分子を保持するための透光性基板３１と
から基本的に構成される。液晶性高分子はこの層中でホ
モジニアス配向をとるように配向が制御される９本構成
において、液晶性高分子層はその光学異方性のために複
屈折性を生ずる。液晶性高分子、９のレターデーション
Ｒｃは、液晶性高分子の屈折率異方性△ｎ□と液晶性高
分子層の厚さｄｏを用いて、ＲＣ：　ｒｃ△ｎ（ｚｄｏ／λ　　　　　　　（２）の
ように表わされる。

偏光板１７を通過し、直線偏光で液晶層１５に入射した
光は、液晶層１５を通過することにより常光線と異常光
線との間に、（１）式で表わされる様な位相のずれを生
じ、結果として液晶層１５を通過後の光は波長により異
なる楕円率と方位角を持つ楕円偏光となる。本発明にお
ける補償板３０は、この楕円偏光を再度直線偏光、また
は楕円率が大きく方位角の波長依存性の小さい楕円偏光
に戻すように機能する。すなわち、偏光板２７の透過軸
を（楕円）偏光の方位角方向に平行に設置することによ
り白色の背景が得られ、直交されて設置することにより
黒色の背景が得られる。

ＲｏはＲＬと等しいかまたはＲＬより約１／２πの整数
倍だけ小さく設定することが良好な白黒表示を得る上で
好ましい。波長を視感度のもっとも高い５５Ｏｎｍで代
表させると、△ｎｃｄｃが０．２５４−０．９４の範囲
が好ましい。

本例では基板２１の偏光板２７の間に補償板３０を設け
たが、補償板の位置は液晶層１５と偏光板１７または２
７の間であればどこに配置してもよく、また複数の補償
板を採用することもできる。複数個用いる場合には、一
般には各補償板を積層したときのレターデーションが前
記の範囲であることが好ましい。

本発明で用いる補償板は、配向した液晶性高分子の複屈
折性を利用するものであり、表示を均一にするために液
晶性高分子は均一なホモジニアス配向をとることが必要
である。このような均一配向は、相系列にネマティック
相とガラス相を有する液晶性高分子を採用することによ
って達成できる。液晶性高分子は基板３１上に形成され
、ホモジニアスを配向制御がなされる。配向制御の方法
としては、基板３１上に低分子液晶を配向させる場合と
同様な配向膜、例えばポリイミド等の有機高分子被膜の
ラビング処理膜やＳｉＯなとの斜方蒸着膜などを形成後
、液晶性高分子を塗布し、液晶性高分子が液晶相を形成
する温度で熱処理する方法、基板３１上で液晶高分子に
液晶温度ですり応力を与える方法が例示できる。いずれ
の方法においても、液晶性高分子がネマティック相を呈
する温度で処理を行うことが・必要で２スメクテイツク
相では補償板に要求される十分な均一配向は得られない
。

本発明において、液晶性高分子は、液晶状態で配向させ
たのち、ガラス転移点以下に冷却して液晶状態の配向状
態を固定化させて用いることが特に好ましい。このよう
にすることにより、液晶性高分子の自己保持性を利用し
て、液晶性高分子を保持するための対向基板を省略し、
基板を１枚にすることができる。さらに、使用温度にお
いて固相であるため、厚み変化やレターデーション変化
がなく、優れた信頼性を得ることができる。ネマティッ
ク配向の安定した固定化を行うためには、液晶性高分子
の相系列のネマティック相より低温側に結晶相を持たな
いことが必要で、スメクティック相を持たないことが好
ましい。これらの相が存在すると、固定化のための冷却
時に必然的にこれらの相を通過し、結果的に一度得られ
た均一なネマティック配向が乱されたり、破壊されたり
する。

用いられる液晶性高分子の種類としては、液晶状態でネ
マティック配向し、液晶転移点以下ではガラス状態とな
るものはすべて使用でき、例えばポリエステル、ポリア
ミド、ポリエステルイミドなどの主鎖型液晶性高分子、
あるいはポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリ
マロネート。

ポリシロキサンなどの側鎖型液晶性高分子を例示するこ
とができる。なかでも合成の容易さ、配向性、ガラス転
移点等からポリエステルを好ましい材料として例示でき
る。用いられるポリエステルとしてはオルソ置換芳香族
単位を構成成分として含むポリマーが最も好ましく、他
にかさ高い置換基を有する芳香族、あるいは弗素または
含弗素置換基を有する芳香族などを構成成分として含む
ポリマーも好ましく使用できる。具体的には次に示すよ
うなカテコール単位、サリチル酸単位、フタル酸単位を
有するポリエステルおよびそれらの基のベンゼン環に置
換基を有するものなど例示することができる。

（Ｘは水素、ＣＱ、　Ｂｒ等のハロゲン、炭素数が１か
ら４のアルキル基もしくはアルコキシ基またはフェニル
基を示す。またｋはＯ〜２である。）これらのなかでも
特に好ましい例として次のようなものを例示することが
できる。

導される構造単位（以下、オキシカルボン酸成分という
）により構成される。

これらのうち５ジオ一ル成分としては次のような芳香族
および脂肪族のジオールを挙げることができる。

Ｙ。

（Ｙは水素、　ＣＱ、　Ｂｒ等のハロゲン、炭素数１か
ら４のアルキル基もしくはアルコキシ基またはフェニル
基を示す。悲は０〜２である。）本発明のポリエステルは前記構造単位の他に。

（ａ）ジオール類より誘導される構造単位（以下、ジオ
ール成分という）およびジカルボン准類より誘導される
構造単位（以下、ジカルボン酸成分という）および／ま
たは（ｂ）一つの単位中にカルボン酸と水酸基を同時に
含むオキシカルボン酸類より誘導。

■ −０−Ｃ）１２−ＣＨ−０１２−Ｃ）ｌ、　−０−１を
例示することができる。

−０−ＣＨ２−Ｃ）１．−Ｃ）ｌ−側２−α２−０□−
０−１なかでも。

（２は水素、ＣＱ、　Ｂｒ等のハロゲン、炭素数が１か
ら４のアルキル基もしくはアルコキシ基またはフェニル
基を示す。踵は０〜２である。）−〇−〇−〇−〇− −Ｏ−ＣＨ２−ＣＨ２−０−１ −０−（Ｃ）＋２）、−０−。

一〇−■−〇−１などが好ましく用いられる（式中、　Ｍｅはメチル基、
Ｂｕはブチル基を示す）。

またジカルボン酸成分としては次のようなものなかでも
、などが好ましい。

オキシカルボン酸成分としては、具体的には次のような
単位を例示することができる。

相の下に結晶相が現われる傾向があり好ましくない。ま
た４０モル％より多い場合は、ポリマーが液晶性を示さ
なくなり好ましくない。代表的なポリエステルとしては
次のようなポリマーを例示することができる。

の構造単位から構成されるポリマージカルボン酸とジオールのモル比は、一般のポリエステ
ルと同様、大略ｌ：Ｉである（オキシカルボン酸を用い
ている場合は、カルボン酸基と水酸基の割合）、またポ
リエステル中に占めるオルソ置換芳香族単位の割合は５
モルト４０モル％の範囲が好ましく、さらに好ましくは
１０モルト３０モル％の範囲である。５モル％より少な
い場合は、ネマチックの構造単位から構成されるポリマ
ーの構造単位から構成されるポリマーの構造単位から構成されるボリマーの構造単位から構成されるポリマーの構造単位から構成されるポリマーの構造単位から構成されるポリマーの構造単位から構成されるポリマーオルソ買換芳香族単位に代えて次に示すようなかさ高い
置換基を含む芳香族単位、あるいはフッ素または含フツ
素置換基を含む芳香族単位を構成成分とするポリマーも
また好ましく用いられる。

これらのポリマーの分子量は、各種溶媒中たとえばフェ
ノール／テトラクロロエタン（６０／１０）混合溶媒中
、３０℃で測定した対数粘度が０．０５〜３．０、が好
ましく、さらに好ましくは０．０７〜２．０の範囲であ
る。対数粘度が０．０５より小さい場合、得られた高分
子液晶の強度が弱くなり好ましくない。また３、０より
大きい場合、液晶形成時の粘性が高すぎて、配向性の低
下や配向に要する時間の増加など問題点が生じる。また
これらポリエステルのガラス転移点も重要であり、配向
固定化した後の配向の安定性に影響を及ぼす。用途にも
よるが、一般的には室温付近で使用すると考えれば、ガ
ラス転移点が３０℃以上であることが望ましく、特に５
０℃以上であることが望ましい。ガラス転移点が３０℃
より低い場合、室温付近で使用すると一度固定化した液
晶構造が変化する場合があり、液晶構造に由来する機能
が低下してしまい好ましくない。

これらポリマーの合成法は特に制限されるものでなく、
当該分野で公知の重合法、例えば溶融重合法あるいは対
応するジカルボン酸の酸クロライトを用いる准クロライ
ド法で合成される。溶融重縮合法で合成する場合、例え
ば対応するジカルボン酸と対応するジオールのアセチル
化物を、高温、高真空下で重合させることによって製造
でき、分子量は重合時間のコントロールあるいは仕込組
成のコントロールによって容易に行える。重合反応を促
進させるためには、従来から公知の酢酸ナトリウムなど
の金属塩を使用することもできる。また溶液重合法を用
いる場合は、本発明で用いる補償板は、前述のように基本的に透光性
の基板３１と液晶性高分子を配向させるために基板と液
晶性高分子膜の間に設けられた配向膜３３．および液晶
性高分子膜の３層から構成されることが好ましい。透光
性基板としてはガラス、プラスチックフィルム、プラス
チックシートなどを用いることができる。これらの基板
は第１図の構成例のように液晶セルまたは偏光板とは別
に設けられてもよく、また液晶セルや偏光体自体を基板
として用いてもよい。具体的なプラスチックの材料とし
ては、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリ
カーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリスルホン、
ポリフェニレンサルファイド、ポリオレフィン、ボリア
リレート、エポキシ樹脂などを用いることができる。

次に、本発明で用いられる液晶性高分子を用いた補償板
のより具体的な作製法の一例を示す。基板３０上に液晶
性高分子を該基板３０に対して水平にかつ特定の方向に
配向させるための配向膜３３を形成する。配向膜３３と
しては具体的には従来公知の斜方蒸着や、無機または有
機被膜を形成した後に綿布などでラビングすることによ
り行うことができる。より具体的にはポリアミド、ポリ
イミドなどの高分子被膜等にラビング処理したものや、
Ｓ１０、　ＭｇＯ１ＭｇＦ２などを斜め蒸着したものを
好適に用いる。次に液晶性高分子を有機溶媒に溶解させ
た溶液をポリイミド配向膜上に塗布する。液晶性高分子
用の溶媒としては、そこで用いられる液晶性高分子の種
類、重合度によっても異なるが、一般には、クロロホル
ム、ジクロロエタン、テトラクロロエタン、トリクロロ
エチレン、テトラクロロエチレン、オルソジクロロベン
ゼンなどのハロゲン系炭化水素、フェノール、０−クロ
ロフェノール、クレゾールなどのフェノール系溶媒、ジ
メチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチル
スルホキシドなどの非プロトン性極性溶媒、テトラヒド
ロフラン、ジオキサン等のエーテル系溶媒およびこれら
の混合溶媒を例示できる。溶液濃度は塗布法、高分子の
粘性、目的とする膜厚等により異なる。液晶表示素子用
の補償板として要求される膜厚は一般には２〜ｌＯ声程
度であるため、通常は２〜５０ｉ＋ｔ％の範囲で使用さ
れ、好ましくは５〜３０ｗｔ％の範囲で使用される。塗
布法としてはスピンコード法、ロールコート法、グラビ
アコート法、ディッピング法、スクリーン印刷法などを
採用できる。

液晶性高分子を塗布後、溶媒を乾燥して除去し、液晶性
高分子がネマティック液晶性を示す温度で所定時間熱処
理して液晶性高分子を配向させたのちガラス転移点以下
の温度に冷却する。液晶性高分子を配向させるときの温
度は、液晶性高分子のガラス転移点以上であることが必
要で、液晶性高分子の等方性液体への転移温度より低い
ことが必要である。配向膜の界面効果による配向を助け
る意味でポリマーの粘性は低い方がよく、シたがって温
度は高い方がよいが、あまり高いとコストの増大と作業
性の悪化を招き好ましくない。一般的には５０℃〜３０
０℃の範囲が好ましく、１００℃〜２５０℃の範囲が特
に好ましい。また、この温度において液晶性高分子はネ
マティック相であることが必要である。また、−旦等方
性液体となる温度まで加熱後、上記液晶相を呈する温度
に冷却して配向させることもできる６熱処理時間はポリ
マーの組成。

分子量によって異なるが、一般には１０秒〜６０分の範
囲が好ましく、３０秒〜３０分の範囲が特に好ましい。

処理時間が短すぎる場合には配向が不十分となり、また
、長すぎる場合には生産性が低下し好ましくない。液晶
配向が完成されてから液晶性高分子膜はガラス転移点以
下の温度に冷却すれば。

配向を固定化することができる。冷却速度は特に制限さ
れず、加熱雰囲気からガラス転移点下の雰囲気に移すだ
けでよい。なお、液晶性高分子薄膜を配向固定化して、
かつ室温付近で用いる場合、液晶性高分子のガラス転移
温度は３０℃以上であることが好ましい。これより低い
場合、固定化した配向構造が崩れる場合があり、好まし
くない。液晶性高分子の膜厚は１００−以下であること
が好ましく、特に５０−以下であることが好ましい。１
００声以上であると均一な配向を得ることが困難となる
。

本発明の補償板は、さらに液晶性高分子面を保護する目
的で他の基板を積層して用いることも可能であり、また
同様の目的で他の樹脂膜を表面に形成することもできる
。

本発明の液晶表示素子の特徴として、その視野角の広さ
が挙げら九る。位相板の屈折率は第３図に示すように面
内の屈折率ｎｘｖ　ｎｙ（但しｎｚ）ｎｙとする）と厚
み方向の屈折率ｎ２で代表させることができる。一般の
延伸フィルムではｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚであり、この様な位
相板ではレターデーションの視角依存性が大きいため、
　ＳＴＮ型液晶表示素子の補償板として用いた場合、色
付きを生じたり、コントラストが低下するという問題が
あった。一方、本発明の補償板では、配向した液晶性高
分子を用いているため、屈折率の大、Ｊ＼量関係ｎｚ＞
ｎｙ＝ｎｚとなり、レターデーションの視野角依存性す
なわち素子の視角依存性を大幅に低減することができる
。

第４図に本発明に用いる補償板のレターデーションＲ６
の視野角θ依存性（θは補償板法線からｎＸ方向への傾
き角）をａとして、ポリカーボネート延伸フィルムの場
合すと比較して示す。図示のように本発明において優れ
た視角依存性の低減効果が確認された。

本発明の液晶表示素子の別の特徴として、補償板の均一
性に由来する表示の均一性の高さが挙げられる。本発明
では、上述のようにネマティック相における均一配向を
固定化しているため、補償板をきわめて均一に作製する
ことができ、したがって表示素子の表示を均一にするこ
とができる６本発明の液晶表示素子のさらに別の特徴と
して、コントラストの高さが挙げられる。一般に位相板
として用いられる延伸高分子フィルムでは、レターデー
ションの波長依存性が液晶に較べて小さいため、ある波
長では良好な補償が行われても、他の波長では補償が不
完全となり、たとえば、電圧無印加時に黒であるような
ノーマリ−ブラック表示では波長によって光ぬけを卯じ
、コントラストが低下してしまうのに対し、本発明では
、液晶層と補償板のレターデーションの波長依存性がほ
とんど同じであるためこの様な問題は起こらない。

本発明の補償板の特徴として、レターデーション制御の
任意性が挙げられる。従来の延伸フィルムを用いた補償
板では、レターデーションの制御を膜厚と延伸率の制御
で行うことができる。しかしながら、これらのフィルム
を均一に延伸することは非常に難しく、ごく限られた作
製条件のもとで均一な位相板が得られる。したがって、
実際には任意のレターデーションを持つ位相板を作製す
ることは、工業的にみて非現実的である６本発明におい
ては、レターデーションの制御は液晶性高分子の塗布膜
厚を変化させることにより、容易に行えるため、任意の
液晶セルについて補償板を容易に作製することができる
。

本発明の液晶表示素子のさらに別の特徴として、高い信
頼が挙げられる。本発明で用いる補償板を配向固定化し
て用いる場合、配向状態は、温度が液晶性高分子が液晶
相に転移する温度以下であれば、外力や温度で変化する
ことが無いため、優れた信頼性を示す。

第２図に示す構成例における角度配置において、Ｃ工は
液晶性高分子を配向させるための配向膜における配向処
理方向を示している。液晶性高分子はＲ３の方向にホモ
ジニアス配向する。良好な補償効果を得るためには、Ｃ
１とＲ２の成す角δは４０°〜１４０゜の範囲であるこ
とが好ましく、６０°〜１２０°の範囲であることがよ
り好ましい。ＰｌとＰ２はそれぞれ偏光板１７と２７の
偏光透過軸（または吸収軸）を表わしている６同様の目
的から、Ｐ工とＲ１の成す角αは２０°〜７０°の範囲
であることが好ましく、Ｃ１とＰ２の成す角βも２０’
−７０’の範囲であることが好ましい。

第５図は液晶性高分子から成る補償板３０及び４０を液
晶セル１６を挾んで配置した別の構成例である。

本構成においては第１図の構成より複雑になる代わりに
、コントラストをより高くすることができる。第６図は
第５図の構成における角度配置を図示したものであり、
偏光板１７と基板１１の間に設けた液晶性高分子の配向
方向をＣ工で、偏光板２７と基板２１との間に設けた液
晶性高分子の配向方向を０２で。

Ｃ１とＲ１の交角をδ□で、Ｃ２とＲ２の交角をδ２で
表わした。またＰ□とＣ□の交角はαで、Ｒ２とＣ２の
交角はβで表わした。　δ１とδ２の好ましい範囲は４
０°〜１４０°であることが好ましく、６０°〜１２０
°の範囲であることがより好ましい。δ□とδ２は２０
°〜７０°の範囲であることが好ましい。

〔実施例〕

次に本発明の詳細な説明するが、本発明はこれら実施例
に限定されるものではない。

実施例１ガラス基板上に日立化成製のホリイミドワニスＰＩＱを
スピンコード法で約１０００人の厚さに塗布し、ついで
２７０℃で焼成してポリイミド膜を形成した６ついでポ
リイミド膜上をテトロン植毛布で一方向にこすり、ラビ
ング処理を行った。

次に、下記式（Ａ）で表わされる繰り返し単位を持つネ
マティック液晶性ポリエステル系液晶性諸分子のテトラ
クロ０エタン溶液（Ｌ５ｗｔ％）を先の配向膜上にスピ
ンコード法により塗布、乾燥後、（Ａ）がネマティック
相を呈する２００℃で１０分間熱処理を行ったのち室温
に急冷して補償板を作製した。

液晶性高分子の膜厚は２，４癖である。得られた配向組
織を観察したところ、モノドメインな均一ホモジニアス
配向であり、レターデーションは５５００厘において０
．５５４であった。

この様にして得られた補償板を、ねじれ角が２２０°で
△ｎｄが０．８５４のＳＴＮセルに重ね、上下を偏光板
で挾んで、第１図に示した構成例の液晶表示素子を作製
した。なお、角度配置はβ：９０°、α：β：４５″と
した。

この液晶表示素子をデユーティ１／Ｚｏｏの時分割駆動
で駆動させたところ、第７図に示すように優れたコント
ラストの白黒表示が行え、視野角も広く、均一で、優れ
た表示性能を示した。

実施例２液晶性高分子として下記式（Ｂ）で表わされる繰り返し
単位を持つ液晶性高分子を用いた他は、実施例１と同様
にして液晶表示素子を作製した。本例においても実施例
１と同様に優れた白黒表示が可能であった。

Ｔｇ　＝　ｉ　ｏｏ℃ 相系列　　　Ｉ−−一−→Ｎ−−−−→ｇ実施例３液晶性高分子として液晶性高分子（Ｂ）を用い。

実施例１と同様にしてレターデーションが０．３５４の
２枚の補償板を作製した。この様にして得られた補償板
を、ねじれ角が２２０°でΔｎｄが０．８５μｓのＳＴ
〜セルに重ね、上下を偏光板で挾んで、第４図に示した
構成例の液晶表示素子を作製した。なお、角度配置はδ
１＝８０’、δ２＝８０°、α：３０′、β：６０°と
した。

この液晶表示素子をデユーティ］／２００の時分割駆動
で駆動させたところ、実施例１と同様に優れたコントラ
ストの白黒表示が行え、視野角も広く。

均一で、優れた表示性能を示した。

比較例１液晶性高分子として下記式（Ｃ）の繰り返し単位で表わ
される液晶性高分子を用いたほかは実施例１と同様にし
て液晶表示素子を作製した。この素子において、補償板
はマルチドメイン配向で、光散乱性を有していた。また
デユーティ１／２００の時分割駆動で駆動させたところ
、コントラストが非常に低く、実用には耐えなかった。

比較例２補償板としてｎｘ＝１．５８８３、ｎｙ＝１．５８２２
、ｎｚ＝１．５７９５であり、レターデーションが０．
５５４であるポリカーボネートの延伸フィルムを用いた
ほかは、実施例１と同様にして液晶表示素子を作製した
。このものは、正面からは実施例１と同様のコントラス
トが得られたが、斜めからみると着色が顕著であった。

〔発明の効果〕

本発明の液晶表示素子は、ネマティック相とガラス相を
呈するホモジニアス配向された液晶性高分子を補償板と
して用いるため、視野角が広く、表示が均一で、コント
ラストを高くできる。また、液晶性高分子を配向固定化
して用いることにより、高い信頼性が得られ、また液晶
性高分子の自己保持性を利用することによって素子の厚
み増加を抑えることができる等、優れた特長を有してお
り。

各種情報機器の表示素子として価値が高い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による液晶表示素子の構成例を示す断面
図、第２図は第１図の液晶表示素子の各要素の角度関係
を示す図、第３図は位相板の屈折率方向の定義図、第４
図はレターデーションの視野角依存性を示す図、第５図
は本発明による液晶表示素子の別の構成例を示す断面図
、第６図は第５図の液晶表示素子の各要素の角度関係を
示す図、第７図は実施例１の液晶表示素子の透過率の波
長依存性を示す図である。１１．１２・・・基板１２．２２　　透明電極１３．２３・・配向膜１４・・・シール剤１５・液晶層１．７．２７・・・偏光板３０・補償板３５・・・液晶性高分子特許出願人　株式会社　リ　コ　− （ほか１名）代理人弁理士　池浦敏明（ほか１名）第１図第３図第２図第４図 θ（ｄｅｇ）第６図第７図１表（ηｍ）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）電極を有する一対の基板及び該基板に挾持され正
の誘電異方性を有し電圧無印加時に略水平にかつ螺旋軸
を基板に垂直に向けてねじれ配向した液晶層からなる液
晶セルと、基板の外側に配置された偏光板と、液晶層と
偏光板の間に設けられ液晶状態でネマティック相を呈し
液晶転移点以下ではガラス状態となるホモジニアス配向
した液晶性高分子層を主要構成要素とする補償板とから
構成されることを特徴とする液晶表示素子。
（２）補償板を構成する液晶性高分子がネマティック相
のホモジニアス配向を固定化した、ガラス相にあること
を特徴とする請求項１記載の液晶表示素子。