JPH08134454A

JPH08134454A - 液晶表示素子及びこれを用いた表示装置

Info

Publication number: JPH08134454A
Application number: JP28188694A
Authority: JP
Inventors: Haruyoshi Takatsu; 晴義高津; Yasuo Umetsu; 安男梅津; Kiyobumi Takeuchi; 清文竹内
Original assignee: Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
Current assignee: DIC Corp
Priority date: 1994-11-16
Filing date: 1994-11-16
Publication date: 1996-05-28
Anticipated expiration: 2020-08-10
Also published as: JP3680332B2

Abstract

(57)【要約】【構成】電極層を有する少なくとも一方が透明な２枚
の基板間に、少なくともネマチック液晶材料及び不斉炭
素を有する重合性カイラルモノマーの重合体を挟持して
なる液晶表示素子において、前記重合性カイラルモノマ
ーの重合体が、不斉炭素を有する重合性カイラルモノマ
ーを、ネマチック液晶材料及び前記不斉炭素を有する重
合性カイラルモノマーを含有するカイラルネマチック液
晶材料中で重合させて得られるものであることを特徴と
する液晶表示素子。【効果】偏光板が不用で明るい画質の表示特性を有
し、カイラルモノマー重合体をセル内に構成させて、ホ
ワイト・テイラー型ゲスト・ホスト液晶表示素子の大き
な問題点である白濁状態をなくし、且つ駆動電圧が低
く、ヒステリシスが小さく、急峻性に優れる。従って、
ゲスト・ホスト液晶表示素子本来の優れた表示効果であ
る高いコントラスト表示と視認性のよい表示特性を有
し、直視形表示装置として有用である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、時計、電卓、電子手
帳、ラップトップコンピューター、コンピュータ端末等
の各種の液晶表示装置として利用される液晶表示素子及
びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置に用いられる液晶素子は、
従来、ネマチック液晶を使用したＴＮ（ツイスティッド
・ネマチック）型や、ＳＴＮ（スーパー・ツイスティッ
ド・ネマチック）型のものが実用化されている。また、
強誘電性液晶を利用したものも提案されている。これら
は、偏光板を要するために表示を明るくすることに限界
がある。

【０００３】更にこれらの液晶表示素子は、液晶セルを
眺める方向によってコントラスト比が異り、表示が良く
見える視角範囲が限定されるという問題を有している。
特に、外光を利用する反射形ディスプレイの場合はコン
トラストの視角依存性が顕著となる。

【０００４】液晶表示素子における偏光板を不要とした
技術としては、代表的なものとしてホワイト・テイラー
型ゲスト・ホスト液晶表示素子（USP 3,833,287）が知
られている。また、特公昭６２−１１３５１号公報、特
公昭６３−３２１６２号公報、特開昭５７−８４４３７
号公報、特開昭５７−１４１４７８号公報、特開昭５９
−６９７３４号公報にも、同様に偏光板を不要とした技
術が記載されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記のホワイト・テイ
ラー型ゲスト・ホスト液晶表示素子は、偏光板不要で
明るい、広い視野角、高コントラストという特徴を
有する、優れた表示方式である。

【０００６】しかしながら、ホワイト・テイラー型ゲス
ト・ホスト液晶表示素子では、十分な透明性を得るのに
１０Ｖ程度の高い電圧を必要とし、表示用デバイスの実
用化において重視される低い駆動電圧特性を備えていな
かった。

【０００７】更に、上記液晶表示素子には、電圧印加状
態から電圧を切ると、過渡的に液晶材料が白濁する状態
を経た後に通常の着色した安定状態に戻るという現象が
起こる。この白濁状態記憶時間は基板上の配向処理に依
存し、ラビングによる水平配向処理を施している場合、
白濁状態記憶時間は数分〜数十分の程度であり、シラン
等による垂直配向処理を施している場合は約数秒に短縮
されるが、この白濁状態を完全に除去することはできな
い。

【０００８】このように、従来のホワイト・テイラー型
ゲスト・ホスト液晶表示素子には、白濁現象が発現する
という問題点があり、配向膜によって液晶分子のプレチ
ルト角を変化させてこの問題を解決しようという試みが
様々なされてきたが、その改善には限界があった。

【０００９】本発明はホワイト・テイラー型ゲスト・ホ
スト液晶表示素子のふたつの大きな問題点を解決したも
の、すなわち上記白濁状態を完全に除去し、且つ低い駆
動電圧特性を備えたものであり、ゲスト・ホスト液晶表
示素子本来の有する優れた表示効果である高いコントラ
スト表示と、視認性のよい直視形表示が可能な液晶表示
素子及び装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するために、電極層を有する少なくとも一方が透
明な２枚の基板間に、少なくともネマチック液晶材料及
び不斉炭素を有する重合性カイラルモノマーの重合体を
挟持してなる液晶表示素子において、前記重合性カイラ
ルモノマーの重合体が、不斉炭素を有する重合性カイラ
ルモノマーを、ネマチック液晶材料及び不斉炭素を有す
る重合性カイラルモノマーを含有するカイラルネマチッ
ク液晶材料中で重合させて得られるものであることを特
徴とする液晶表示素子を提供する。またこのような液晶
表示素子の製造方法として、電極層を有する少なくとも
一方が透明な２枚の基板間に、ネマチック液晶材料及び
不斉炭素を有する重合性カイラルモノマーを含有するカ
イラルネマチック液晶材料を介在させ、次いで該基板に
エネルギーを与えることにより、不斉炭素を有する重合
性カイラルモノマーを前記カイラルネマチック液晶材料
中で重合させることを特徴とする液晶表示素子の製造方
法を提供する。

【００１１】本発明の製造方法の特徴は、ネマチック液
晶材料及び不斉炭素を有する重合性カイラルモノマーを
含有するカイラルネマチック液晶材料中で、前記重合性
カイラルモノマーを重合させる点にある。また、このよ
うな製造方法によって得られる液晶表示素子は、低電圧
駆動が可能であり、ホワイト・テイラー型ゲスト・ホス
ト液晶表示素子の欠点であった白濁現象を改善すること
ができる。以下に本発明を更に詳述する。

【００１２】本発明の液晶表示素子は、以下のようにし
て製造することができる。まず、本発明では電極層を有
する２枚の基板が必要であり、且つそのうちの少なくと
も一方は透明であることが必要である。このような基板
としては、堅固な材料として、ガラスであっても良く、
柔軟性を有する材料として、プラスチックフィルムの如
きものであっても良い。この基板には、目的に応じて透
明、不透明の適宜な電極が、その全面又は部分的に配置
されても良いが、少なくとも一方の基板が透明であるこ
とが必要である。尚、２枚の基板間には、通常、周知の
液晶表示素子と同様、間隔保持用のスペーサーを介在さ
せることもできる。本発明の液晶表示素子は、コンピュ
ーター端末の表示装置等に利用される場合、電極層に非
線形素子又は能動素子を設けることが好ましい。

【００１３】本発明で使用する基板は、これまで使用さ
れてきた、例えばラビングされたポリイミド配向膜、垂
直配向を得ることができるレシチン等の界面活性剤、所
定のプレチルトを持つようなＳｉＯ等の斜方蒸着処理等
を有していることが好ましい。また、これらの配向処理
された基板を後述のカイラルネマチック液晶材料をプラ
ナー配向させるように配置することが好ましい。そのよ
うに配向させるためには、電極層上に水平配向処理ある
いは垂直配向処理を施された基板を用いることが好まし
い。

【００１４】次に、この２枚の基板間にネマチック液晶
材料及び不斉炭素を有する重合性カイラルモノマーを含
有するカイラルネマチック液晶材料を介在させる。この
様な方法としては、２枚の基板、スペーサー及びシール
材を用いて空パネルを作製し、前記カイラルネマチック
液晶材料を真空注入させる方法がある。

【００１５】ここで、本発明で使用できるネマチック液
晶材料としては、単一の液晶性化合物であることを要し
ないのは勿論で、２種以上の液晶化合物や液晶化合物以
外の物質も含んだ混合物であっても良く、通常この技術
分野で液晶材料として認識されるものであればよい。例
えば、その性能を改善するために、コレステリック液
晶、カイラルネマチック液晶、カイラルスメクチック液
晶等やカイラル化合物を適宜含有していてもよい。この
ようなネマチック液晶材料の中でも全体として正の誘電
率異方性を有するものが特に好ましい。

【００１６】本発明で使用する液晶材料は、以下に示し
た化合物群から選ばれた１種以上の化合物からなる配合
組成物が好ましく、液晶材料の特性、即ち等方性液体と
液晶の相転移温度、融点、粘度、Δε（誘電率異方性）
及び不斉炭素を有する重合性カイラルモノマーとの溶解
性等を改善することを目的として適宜選択、配合して用
いることができる。

【００１７】このような液晶材料としては、例えば、４
−置換安息香酸４’−置換フェニルエステル、４−置換
シクロヘキサンカルボン酸４’−置換フェニルエステ
ル、４−置換シクロヘキサンカルボン酸４’−置換ビフ
ェニルエステル、４−（４−置換シクロヘキサンカルボ
ニルオキシ）安息香酸４’−置換フェニルエステル、４
−（４−置換シクロヘキシル）安息香酸４’−置換フェ
ニルエステル、４−（４−置換シクロヘキシル）安息香
酸４’−置換シクロヘキシルエステル、４−置換４’−
置換ビフェニル、４−置換フェニル４’−置換シクロヘ
キサン、４−置換４”−置換ターフェニル、４−置換ビ
フェニル４’−置換シクロヘキサン、２−（４−置換フ
ェニル）−５−置換ピリジン等を挙げることができる。
特に好ましいのは、これらの化合物の中でも、少なくと
も分子の一方の末端にフッ素原子を有する化合物であ
る。

【００１８】不斉炭素を有する重合性カイラルモノマー
としては、単一の重合性カイラルモノマーであることを
要しない。更に、通常の熱硬化型モノマーもしくはオリ
ゴマー、又は紫外線硬化型モノマーもしくはオリゴマー
を適宜混合して使用することができる。

【００１９】重合性カイラルモノマーとしては、コレス
テロールのアクリル酸もしくはメタアクリル酸のエステ
ルや、その他のカイラルアルコールもしくはカイラルフ
ェノールのアクリル酸もしくはメタアクリル酸のエステ
ル等が挙げられる。また、混合して使用できる重合性モ
ノマーとしては液晶性を有する重合性モノマーもしくは
オリゴマーが好ましく、このようなモノマーは文献に記
載されている。（H.Hasebe et al,Proc.IDRC,p164(199
4)及びT.Hashimoto et al,Proc.IDRC,p484(1994)）。

【００２０】また、本発明で使用するカイラルネマチッ
ク液晶材料は重合開始剤を含有していてもよい。このよ
うな重合開始剤としては、例えば、２−ヒドロキシ−２
−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン（メルク社
製「ダロキュア１１７３」）、１−ヒドロキシシクロヘ
キシルフェニルケトン（チバ・ガイギー社製「イルガキ
ュア１８４」）、１−（４−イソプロピルフェニル）−
２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−１−オン（メル
ク社製「ダロキュア１１１６」）、ベンジルジメチルケ
タール（チバ・ガイギー社製「イルガキュア６５
１」）、２−メチル−１−〔４−（メチルチオ）フェニ
ル〕−２−モルホリノプロパノン−１（チバ・ガイギー
社製「イルガキュア９０７」）、２，４−ジエチルチオ
キサントン（日本化薬社製「カヤキュアＤＥＴＸ」）と
ｐ−ジメチルアミノ安息香酸エチル（日本化薬社製「カ
ヤキュアＥＰＡ」）との混合物、イソプロピルチオキサ
ントン（ワードプレキンソップ社製「カンタキュアＩＴ
Ｘ」）とｐ−ジメチルアミノ安息香酸エチルとの混合物
等が挙げられるが、液状である２−ヒドロキシ−２−メ
チル−１−フェニルプロパン−１−オンがネマチック液
晶材料、不斉炭素を有する重合性カイラルモノマーとの
相溶性の面で特に好ましい。

【００２１】また、本発明で使用するカイラルネマチッ
ク液晶材料は二色性色素を含有していても良く、このよ
うな二色性色素としては、これまでにゲスト・ホスト型
液晶表示素子に用いられてきたものを、特に制限なく用
いることができる。二色性色素の色相も特に制限される
ことなく用いることができるが、液晶表示素子の背景部
に黒以外の着色層を設け、黒色の二色性色素を使用すれ
ば、最も優れる視認性が得られる。

【００２２】本発明で使用する二色性色素は、アゾ系、
アゾキシ系、アントラキノン系あるいはペリレン系等の
二色性化合物を適宜単独あるいは混合して得ることがで
きる。この様にして得られた二色性色素の色相は、背景
部に着色層を配置する場合、その背景色との組み合わせ
を考えて、種々適合させて使用することができる。

【００２３】また、本発明で使用する二色性色素の色相
は、黒色のものに限定されることなく、通常のゲスト・
ホスト型液晶表示装置で使用されている二色性色素を制
限なく用いることができる。例えば、「ＬＳＹ−１１
６」（黄）、「ＬＳＲ−４０１」（マゼンタ）、「ＬＳ
Ｒ−４０６」（赤）、「ＬＳＲ−４２６」（紫）、「Ｌ
ＳＢ−２７８」（青）、「ＬＳＢ−３５０」（青）、
「ＬＳＲ−４２６」（シアン）［以上、三菱化学株式会
社製］、「ＳＩ−２０９」（黄）、「Ｍ−７１０」（オ
レンジ）、「Ｍ−３６１」（黄）、「Ｍ−８６」
（赤）、「Ｍ−６１８」（赤紫）、「ＳＩ−２５２」
（紫）、「Ｍ−７７７」（紫）、「Ｍ−３７０」
（赤）、「Ｍ−１３７」（青）、「Ｍ−１４１」
（青）、「Ｍ−４３８」（青）、「Ｍ−４１２」
（青）、「Ｍ−３４」（青）、「Ｍ−４３０」（青）、
「Ｍ−４０６」（青）、「Ｓ−３０１」（黒）、「Ｓ−
３０４」（黒）、あるいは「Ｍ−６７６」（黒）［以
上、三井東圧株式会社製］等を用いることができる。

【００２４】このようにして得られるカイラルネマチッ
ク液晶材料の固有ピッチは０．５〜１５μｍの範囲にあ
ることが好ましく、１〜６μｍの範囲にあることが特に
好ましい。このカイラルネマチック液晶材料の固有ピッ
チは、光の波長に比べて充分大きくすることは勿論のこ
と、ディスクリネーションの発生を抑制させることが重
要であることから、固有ピッチは１μｍ以上であること
が特に好ましい。また、液晶表示素子の厚みに比べて大
きくさせると液晶中に配列した二色性色素の光吸収効率
が衰える傾向にあるので、６μｍ以下にすることが特に
好ましい。

【００２５】この固有ピッチは、カイラルネマチック液
晶材料中の不斉炭素を有する重合性カイラルモノマーの
混合比を適宜調整することにより、所望の値を得ること
ができる。

【００２６】以上のようなカイラルネマチック液晶材料
を、前述のような２枚の基板間に介在させた後、加熱に
よって重合性カイラルモノマーを重合させるか、又は紫
外線を照射することによって重合性カイラルモノマーを
重合させることによって、本発明の液晶表示素子を得る
ことができる。また本発明で使用するカイラルネマチッ
ク液晶材料の構成によっては、例えば紫外線を照射して
重合させた後に加熱処理を施す過程が必要な場合もあ
る。

【００２７】本発明の製造方法の特徴としては、ネマチ
ック液晶材料及び不斉炭素を有する重合性カイラルモノ
マーを含有するカイラルネマチック液晶材料中で、前記
重合性カイラルモノマーを重合させる点にある。

【００２８】この様にして作製された液晶表示素子の厚
みｄは、使用目的に応じ設計できるが十分なコントラス
トを得るために２〜２０μｍの範囲が好ましく、６〜１
０μｍの範囲が特に好ましい。更に本発明の製造方法で
使用するカイラルネマチック液晶材料の固有ピッチＰと
の比ｄ／Ｐは１〜５の範囲が好ましく、１．５〜３の範
囲が特に好ましい。

【００２９】本発明の液晶表示素子におけるカイラルモ
ノマーの重合体やネマチック液晶材料の状態は種々の形
態が考えられるが、その１つとしては例えば、ネマチッ
ク液晶材料が電圧無印加時には螺旋構造を形成している
ものを挙げることができる。これは基板の配向処理やカ
イラルモノマーの重合体の作用によるものと考えられ、
この場合カイラルモノマーの重合体自体は螺旋構造を形
成しているが、場合によっては螺旋構造を形成していな
くても良く、ネマチック液晶材料の螺旋構造を誘起させ
るものであればよい。

【００３０】本発明の液晶表示素子は、表示面と反対側
の基板上に背景色として着色層を設けてもよいし、着色
層を設けず光を透過させて用いることもできる。着色層
を設ける場合は、その色相は液晶材料中の二色性色素の
色相との組み合わせを考えて、種々適合させて使用する
ことができる。また、形状は特に制限されずに、フィル
ム、板、紙、あるいはシールのようなものであってもよ
く、また、画素に対応させて部分的に設置してもよい。
また、色相についても、単色に限らず、異なる色相のも
のを複数配置してもよい。

【００３１】これらの着色層は基板の外側に配置しても
よいし、あるいは基板と電極層の間に形成してもよい。
更にフルカラーの液晶表示装置を作製する場合、現在Ｔ
ＮあるいはＳＴＮ型の液晶表示素子に汎用されているＲ
ＧＢマイクロカラーフィルター製造技術を応用して作製
することができる。

【００３２】また、本発明の液晶表示素子は以上のよう
な構成だけでも高いコントラストを得ることができる
が、更に優れたコントラストを得るために、バックライ
トや拡散板を配置してもよい。この場合、光源を基板の
外周部裏面側で、且つ液晶表示素子の視角から外れた位
置に配置した場合、この光源は点光源、線光源、又はこ
れらの組み合わせでもよく、これらの設置場所は液晶表
示素子の外周部裏面側の少なくとも一点であればよい。
また、これらの場所に設置された光源の光を光ファイバ
ー等の導光路を用いて、基板周縁部から導いてもよい。

【００３３】ここで、本発明の液晶表示素子の具体的な
構造の１例を以下に説明する。第１図は本発明の液晶表
示素子の電圧無印加時における断面を示した模式図であ
り、この第１図の液晶表示素子は、２枚の基板間のカイ
ラルネマチック液晶材料をプラナー配向させた後、重合
性カイラルモノマーを重合させて作製したものである。
第１図中、１は液晶分子を、２は二色性色素を、３は不
斉炭素を有する重合性カイラルモノマーの重合体を、４
は基板を、５は透明電極をそれぞれ表わしている。第１
図において、液晶分子のダイレクターはほぼ水平方向に
向いている。二色性色素はこの様な液晶分子間に介在し
ており、その光吸収軸はセル内においてあらゆる方位に
向いている。従って、第１図の液晶表示素子に任意の角
度で入射してきた光はいずれかの二色性色素によって吸
収され、液晶表示素子の表示面は二色性色素による色相
を見ることができる。この着色の度合いは、通常のホワ
イト・テイラー型ゲスト・ホスト液晶表示素子と同等の
優れた遮光性を示すものとなっている。

【００３４】第２図は本発明の液晶表示素子の電圧印加
時における断面を示した模式図であり、この第２図の液
晶表示素子は、第１図で示した液晶表示素子に電圧を印
加した状態の断面を示した図である。第２図中、１は液
晶分子を、２は二色性色素を、３は不斉炭素を有する重
合性カイラルモノマーの重合体を、４は基板を、５は透
明電極をそれぞれ表わしている。

【００３５】電圧無印加の第１図の状態から、電圧印加
によって第２図の状態になるまでの途中、通常のホワイ
ト・テイラー型ゲスト・ホスト液晶表示素子でみられる
フォーカルコニック状態をほとんど経由しないかあるい
はわずかに経由して、第２図のようにネマチック液晶分
子及び二色性色素が電界方向に再配列し、いわゆるホメ
オトロピック状態となる。従って、電圧印加によって二
色性色素による吸収が低減し、第２図の液晶表示素子は
透明状態となる。

【００３６】また、第２図の電圧印加状態から電圧を除
いた場合、速やかに第１図の状態に戻り、しかも途中、
通常ホワイト・テイラー型ゲスト・ホスト液晶表示素子
で見られるフォーカルコニック状態をほとんど経由しな
いかあるいはわずかに経由して、第１図のような状態に
戻り、液晶表示素子の表示面は二色性色素による色相を
呈する。

【００３７】従来のホワイト・テイラー型ゲスト・ホス
ト液晶表示素子では電圧印加状態から電圧を除いた場
合、液晶分子が再配列する途中に、第３図に示すよう
に、メモリー性のあるフォーカルコニック状態を発生
し、表示面が白濁した状態が過渡的に現れ、応答特性が
悪化するので問題となっていた。しかしながら、本発明
の液晶表示素子は、不斉炭素を有する重合性カイラルモ
ノマーの重合体を形成することにより、このような問題
点を解決したものである。

【００３８】

【実施例】以下に本発明の実施例を示し、本発明を更に
具体的に説明する。しかしながら、本発明はこれらの実
施例に限定されるものではない。

【００３９】なお、以下の実施例及び比較例において
「％」は「重量％」を表わす。また、各実施例及び比較
例中の評価特性の各々は以下の記号及び内容を意味す
る。また、液晶表示素子の評価には光散乱形液晶評価装
置「ＬＣＤ−７０００ＰＮ」（大塚電子株式会社製）を
用いて測定した。

【００４０】（１）Ｖ₉₀、Ｖ₅₀：光源は拡散光源を使用
し、標準白色板の反射光強度を１００％と規格化したと
き、該液晶表示素子を標準白色板上に置き、電圧無印加
時の反射率をＲ₀とし、印加電圧の増大に伴って光反射
率が変化しなくなった時の光反射率をＲ₁₀₀とする。
電圧無印加時の液晶表示素子の光反射率（Ｒ₀）を０％
とし、印加電圧の増大に伴って光反射率が変化しなくな
った時の反射率（Ｒ₁₀₀）を１００％とする時、電圧上
昇時に光反射率９０％となる印加電圧（ボルト）をＶ₉₀
とし、電圧上昇時に光反射率５０％となる印加電圧（ボ
ルト）をＶ₅₀とする。

【００４１】（実施例１）ネマチック液晶組成物「ＲＯ
−ＴＮ−５７１」（ロディック社製）９６．３％及びコ
レステリルアクリレート３．７％からなるカイラルネマ
チック液晶材料（Ａ）を調製した。この液晶材料の固有
ピッチは４．０μｍであった。この液晶材料（Ａ）９
７．５％、黒色二色性色素「Ｓ−３４４」（三井東圧染
料社製）２．０％及び重合開始剤として、２−ヒドロキ
シ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン０．
５％からなるゲスト・ホスト用液晶混合物（Ｂ）を調製
した。

【００４２】この液晶混合物（Ｂ）の均一溶液をセル厚
８μｍのポリイミド配向膜付きパラレルセルに注入し、
プラナー配向させた。これを高圧水銀ランプ（３０mW
／cm²）の下で６０秒間紫外線を照射し、コレステリル
アクリレートを重合させた。これを８０℃で１時間加熱
した後、室温まで冷却して本発明の液晶表示素子を得
た。

【００４３】得られた液晶表示素子に電圧を印加したと
ころ、通常のホワイト・テイラー型ゲスト・ホスト液晶
表示素子で観測されるフォーカルコニック状態がほとん
ど観測されず、白濁状態がほとんど現れないことを確認
した。この液晶表示素子の特性は第４図に示す通りであ
り、Ｖ₉₀が６．６Ｖ、Ｖ₅₀が３．４５Ｖと後述の比較例
に比べて明らかに低く、低電圧で駆動した。更にヒステ
リシスが小さく、急峻性も優れていることが明らかであ
る。

【００４４】（実施例２）前述のゲスト・ホスト用液晶
混合物（Ｂ）をセル厚６μｍのポリイミド配向膜付きパ
ラレルセルに注入し、プラナー配向させた。これを、
高圧水銀ランプ（３０mW／cm²）の下で６０秒間紫外線
を照射し、コレステリルアクリレートを重合させた。こ
れを８０℃で１時間加熱した後、室温まで冷却して、本
発明の液晶表示素子を得た。

【００４５】得られた液晶表示素子に電圧を印加したと
ころ、通常のホワイト・テイラー型ゲスト・ホスト液晶
表示素子で観測されるフォーカルコニックの状態がほと
んど観測されず、白濁状態がほとんど現れないことを確
認した。この液晶表示素子の特性は、第５図に示す通り
であり、Ｖ₉₀が５．８Ｖ、Ｖ₅₀が２．６４Ｖと後述の比
較例に比べて明らかに低く、低電圧で駆動した。更に、
ヒステリシスが小さく、急峻性も優れていることが明ら
かである。

【００４６】（比較例１）前述のカイラルネマチック液
晶材料（Ａ）９８．０％及び黒色二色性色素「Ｓ−３４
４」（三井東圧染料社製）２．０％からなるゲスト・ホ
スト用液晶混合物（ａ）を得た。

【００４７】この液晶混合物（ａ）の均一溶液を、セル
厚８μｍのポリイミド配向膜付きパラレルセルに注入し
て、コレステリルアクリレートを重合させずに本発明外
の液晶表示素子を得た。

【００４８】得られた液晶表示素子は均一なプラナー配
向していた。この液晶表示素子に電圧を印加したとこ
ろ、この液晶表示素子は、実施例１の液晶表示素子と比
べて、フォーカルコニックやディスクリネーションが発
生し、白濁状態がメモリーされ表示品位の低いものであ
った。またこの液晶表示素子の特性は第６図に示す通り
であり、駆動電圧Ｖ₉₀が８．５Ｖ、Ｖ₅₀が５．６２Ｖと
前述の実施例１に比べて明らかに高いものであった。ま
た、ヒステリシスも大きく、急峻性も実施例に比べて劣
ることが明らかである。

【００４９】

【発明の効果】本発明の液晶表示素子は、偏光板が不用
で明るい画質の表示特性を有するものであり、不斉炭素
を有する重合性カイラルモノマーの重合体を基板間に構
成させることにより、ホワイト・テイラー型ゲスト・ホ
スト液晶表示素子の前述のふたつの大きな問題点を解決
した。即ち、白濁状態を除去し、且つ低い駆動電圧特性
を備えた液晶表示素子であり、ゲスト・ホスト液晶表示
素子本来の有する優れた表示効果である高いコントラス
ト表示と視認性のよい直視形表示が可能な液晶表示素子
及び装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】電圧無印加時における本発明の液晶表示素子の
断面を示した模式図である。

【図２】電圧印加時における本発明の液晶表示素子の断
面を示した模式図である。

【図３】電圧印加状態から電圧を除いたときに本発明外
のホワイト・テイラー型ゲスト・ホスト液晶表示素子に
過渡的に現れるフォーカルコニック状態を示す模式図で
ある。

【図４】実施例１における本発明の液晶表示素子の電気
光学特性を示した図表である。

【図５】実施例２における本発明の液晶表示素子の電気
光学特性を示した図表である。

【図６】比較例１における本発明外の液晶表示素子の電
気光学特性を示した図表である。

【符号の説明】

１液晶分子２二色性色素３カイラルモノマー重合体４基板５透明電極

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電極層を有する少なくとも一方が透明な
２枚の基板間に、少なくともネマチック液晶材料及び不
斉炭素を有する重合性カイラルモノマーの重合体を挟持
してなる液晶表示素子において、前記重合性カイラルモ
ノマーの重合体が、不斉炭素を有する重合性カイラルモ
ノマーを、ネマチック液晶材料及び前記不斉炭素を有す
る重合性カイラルモノマーを含有するカイラルネマチッ
ク液晶材料中で重合させて得られるものであることを特
徴とする液晶表示素子。
【請求項２】不斉炭素を有する重合性カイラルモノマ
ーの重合体が、前記カイラルネマチック液晶材料をプラ
ナー配向させた後、不斉炭素を有する重合性カイラルモ
ノマーを重合させて得られるものであることを特徴とす
る請求項１記載の液晶表示素子。
【請求項３】不斉炭素を有する重合性カイラルモノマ
ーの重合体が、不斉炭素を有する重合性カイラルモノマ
ーを光で重合させて得られるものであることを特徴とす
る請求項１又は２記載の液晶表示素子。
【請求項４】カイラルネマチック液晶材料中に二色性
色素を含有することを特徴とする請求項１、２又は３記
載の液晶表示素子。
【請求項５】少なくとも一方の基板が、電極層上に配
向処理を施された基板であることを特徴とする請求項
１、２、３又は４記載の液晶表示素子。
【請求項６】少なくとも一方の基板が、電極層上に水
平配向処理を施された基板であることを特徴とする請求
項５記載の液晶表示素子。
【請求項７】少なくとも一方の基板が、電極層上に垂
直配向処理を施された基板であることを特徴とする請求
項５記載の液晶表示素子。
【請求項８】カイラルネマチック液晶材料の固有ピッ
チが０．５〜１５μｍの範囲にあることを特徴とする請
求項１、２、３、４、５、６又は７記載の液晶表示素
子。
【請求項９】不斉炭素を有する重合性カイラルモノマ
ーの重合体が、コレステリルアクリレートの重合体であ
ることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７
又は８記載の液晶表示素子。
【請求項１０】得られる液晶表示素子中のネマチック
液晶材料が電圧無印加時に螺旋構造を形成していること
を特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８又
は９記載の液晶表示素子。
【請求項１１】電極層を有する少なくとも一方が透明
な２枚の基板間に、ネマチック液晶材料及び不斉炭素を
有する重合性カイラルモノマーを含有するカイラルネマ
チック液晶材料を介在させ、次いで該基板にエネルギー
を与えることにより、不斉炭素を有する重合性カイラル
モノマーを前記カイラルネマチック液晶材料中で重合さ
せることを特徴とする液晶表示素子の製造方法。
【請求項１２】カイラルネマチック液晶材料をプラナ
ー配向させた後、不斉炭素を有する重合性カイラルモノ
マーを重合させることを特徴とする請求項１１記載の製
造方法。
【請求項１３】エネルギーとして光を照射することを
特徴とする請求項１１又は１２記載の製造方法。
【請求項１４】カイラルネマチック液晶材料中に二色
性色素を含有することを特徴とする請求項１１、１２又
は１３記載の製造方法。
【請求項１５】少なくとも一方の基板が、電極層上に
配向手段を有する基板であることを特徴とする請求項１
１、１２、１３又は１４記載の製造方法。
【請求項１６】少なくとも一方の基板が、電極層上に
水平配向処理を施された基板であることを特徴とする請
求項１５記載の製造方法。
【請求項１７】少なくとも一方の基板が、電極層上に
垂直配向処理を施された基板であることを特徴とする請
求項１５記載の製造方法。
【請求項１８】２枚の基板の距離が２〜２０μｍの範
囲にあることを特徴とする請求項１１、１２、１３、１
４、１５、１６又は１７記載の製造方法。
【請求項１９】カイラルネマチック液晶材料の固有ピ
ッチが０．５〜１５μｍの範囲にあることを特徴とする
請求項１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７又は
１８記載の製造方法。
【請求項２０】不斉炭素を有する重合性カイラルモノ
マーがコレステリルアクリレートであることを特徴とす
る請求項１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、
１８又は１９記載の製造方法。
【請求項２１】光を照射した後に、加熱処理を施すこ
とを特徴とする請求項１３、１４、１５、１６、１７、
１８、１９又は２０記載の製造方法。