JPH1031205A - 反射型液晶表示素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 明るくコントラストが良好で、かつ広視野角
な反射型液晶表示素子を提供する。 【解決手段】 互いに対峙する少なくとも一方が透明性
を有する２枚の電極基板間の空間にコレステリック相を
呈する液晶物質を保持し、前記液晶物質が可視領域の光
を反射するに有効ならせんピッチを有する液晶表示素子
において、構造および電気光学特性の少なくとも一方が
異なる複数の液晶物質領域は、前記２枚の電極基板間に
その基板表面に対して垂直方向に連続的に形成されるこ
とを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、反射型液晶表示素
子に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に液晶表示素子は、一定距離を隔て
対向して配置された一対の電極基板と、対向する電極基
板表面を被覆する配向膜と、該基板間に配向膜を介して
挟持された液晶材料により構成されている。液晶材料へ
の電圧印加は、電極基板上の画素部に形成された透明ま
たは非透明電極を介してなされる。特に近年ではアクテ
ィブマトリクス方式に使用される液晶表示素子として、
薄膜トランジスタ（ＴＦＴ；Thin Film Transistor）な
どの駆動素子が前記画素部の一方の電極基板上に実装さ
れた構造のものが開発され実用化されている。

【０００３】液晶表示素子は、液晶材料の配向／配列が
外部より印加される電場／磁場等により変形され、その
光学的な性質が変えられることにより機能する。一般
に、偏光板を透過した光成分を液晶配列により制御して
明状態と暗状態を実現しており、ツイストネマチック
（ＴＮ）素子、スーパーツイストネマチック（ＳＴＮ）
素子、表面安定化強誘電性液晶（ＳＳＦＬＣ）素子、反
強誘電性液晶（ＡＦＬＣ）素子などが開発されている。
しかし、偏光板を用いるためにその光利用効率は最大５
０％程度と低い。

【０００４】ところで、近年、ノートパソコン、サブノ
ートパソコン、携帯電話、ＰＨＳ、ＰＤＡなどに代表さ
れる携帯情報機器が大きな注目を集め普及しつつあり、
携帯性の面から低消費電力が必須となっている。そのた
め、携帯情報機器に搭載される表示素子にも低消費電力
が要求されている。しかし、従来のバックライトを必要
とする透過型の液晶表示素子ではこの要求を満足させる
ことは極めて難しく、バックライトが不要で低消費電力
である反射型の液晶表示素子が強く求められている。

【０００５】反射型液晶表示素子としては、ＴＮ、ＳＴ
Ｎなどの透過型液晶表示素子のバックライトを光反射板
で置き換えたものがすでに実用化されているものの、前
述したとおり偏光板を用いるために光利用効率が低く表
示性能としては不十分である。このようなことから、偏
光板を用いない反射型液晶表示素子がいくつか提案さ
れ、その一部は実用化されつつある。

【０００６】その一つとして高分子材料中に液晶材料を
分散し、液晶の複屈折を利用して散乱状態と透過状態を
電気的に制御することで、偏光板を用いずに比較的良好
な視野角特性を有するＰＤＬＣ（Polymer Dispersed Li
quid Crystal）方式の液晶表示素子（例えば特表昭５８
−５０１６３１号、特表昭６１−５０２１２８号、特表
昭６３−５０１５１２号）が提唱されている。しかしな
がら、散乱性が低く、比較的高い駆動電圧を必要とする
といった問題がある。前者については、例えば特開平５
−２７３５２７号ではハーフミラーを表示素子の後方に
設置することによって、また特開平４−２５０４１８
号、特開平４−３１８５１８号では凹凸部を液晶層に接
して設けることで、さらに特開平５−８８１５３号、特
開平６−１１７１２号では液晶材料の常光屈折率に等し
い屈折率を有する材料で形成された回折格子を液晶層に
接して設置することで、散乱性の向上を試みているもの
の、良好なコントラストと十分な明るさを得ることは困
難であった。

【０００７】また、散乱状態と透過状態を電気的に制御
する方式としてコレステリック液晶材料を用いたものが
G.H.Heilmeier、J.E.Goldmacherら（ＲＣＡ Ｌａ
ｂ．）によって提唱されている（例えば、Appl.Phys.Le
tt.,13,132(1968)）。この液晶表示素子は、らせん軸が
電極基板面をほぼ垂直な配向状態であるプレーナー（Pl
anar）構造、またはらせん構造が解消し液晶分子が電極
基板に垂直配向したホメオトロピック（Homeotropic ）
構造での透過状態と、らせん軸がランダムながらも電極
基板に比較的平行なフォーカルコニック（Focal conic
）構造での散乱状態とを利用して表示が行なわれる。
電圧無印加時におけるプレーナー構造とフォーカルコニ
ック構造間、あるいは保持電圧印加時におけるフォーカ
ルコニック構造とホメオトロピック構造間の双安定性を
利用した表示方式が提案されているものの、ＰＤＬＣ方
式の液晶表示素子と同様に散乱性の低さに起因する低反
射率、低コントラストという問題がある。

【０００８】一方、コレステリック液晶材料を用いた反
射型表示方式として散乱／透過モードと異なる選択反射
モードと呼ばれるモードが J.E.Aams 、W.E.Hass、J.J.
Wyscockiら（Ｘｅｒｏｘ Ｃｏ．）により提唱されてい
る（例えば、Phys.Rev.Lett.,24,577(1970))。選択反射
とは、プレーナー構造においてそのらせん周期構造のピ
ッチ長と液晶物質の平均屈折率の積で規定される波長を
反射極大とし、らせんと同じ回転方向の円偏光成分を選
択的に反射する現象である。選択反射モードでは、可視
光を反射するようにらせんピッチを調整し、プレーナー
構造における選択反射状態とフォーカルコニック構造に
おける散乱状態を用いて表示を行う。しかし選択反射モ
ードには、反射率やコントラストは高いものの視野角が
狭い、あるいは反射光の波長域が狭く、白色化が難しい
などの問題がある。

【０００９】これに対して、D.K.Yang,L.-C.Chein,J.W.
Doane （Kent State Univ ）らは、プレーナー構造をポ
リドメイン化することで、視野角および選択反射波長領
域の広域化やプレーナー構造とフォーカルコニック構造
の双安定性向上を試みている。また、この双安定性向上
によりストレージ効果を利用したマトリックス駆動の大
型パネルも試作されている（例えば、SID 95 DIGIST p.
706 (1995)) 。なお、プレーナー構造のポリドメイン化
とは、液晶層のほぼ全域においてらせん軸が基板法線方
向に整列した略単一領域すなわちモノドメインからなる
プレーナー構造を、らせん軸が基板法線から若干傾きか
つ、らせん軸の基板への射影方向が異なる多数の領域す
なわちポリドメインからなるプレーナー構造に変えるこ
とをいう。ポリドメイン化する方法として、液晶材料中
への少量の高分子材料の分散（例えば、特表平６−５０
７５０５号、Appl.Phys.Lett.,64,1905(1994) 、SID 94
DIGEST p.841 (1994)) や電極基板表面の無配向処理化
（例えば、J.Appl.Phys.,761,1331(1994) 、SID 95 DIG
EST p.172 (1995)) といった方法が採られている。

【００１０】しかしながら、ＰＳＣＴ（Polymer Stabil
ized Cholesteric Texture）と呼ばれる液晶材料中に高
分子材料を分散する方法では、選択反射領域の減少に伴
う反射率低下およびホメオトロピック構造での散乱など
のほか、駆動に比較的高い電圧が要求されるといった問
題がある。また、基板表面の配向処理を意図的に行わな
い方法は、ＰＳＣＴでの高分子材料導入に起因する問題
は生じないものの、プレーナー構造による選択反射光の
一部が観測者側には反射されないために、明るさやコン
トラストの点で問題がある。

【００１１】前述した各種の表示方式の他に、散乱と選
択反射の両方を利用する試みとして、散乱／透過層と選
択反射層および光反射板から構成される表示素子が提案
されている（特開昭５９−１１６６１３）。これは散乱
状態にある散乱／透過層を透過した光の一部を選択反射
層で反射させることで、光の利用効率を上げ明るさを改
善するとともに散乱層によって白色化しようとするもの
である。しかし、選択反射層はその状態をスイッチング
させることができず選択反射状態に固定されているため
にコントラストが全く不十分であり、視野角依存性も大
きいといった問題点がある。

【００１２】以上述べてきたように、従来技術では反射
光の波長域の広域化は不十分であり、白色化に至っては
実質的に不可能である。さらに、反射率についても、一
方の円偏光成分しか選択反射できないために最大反射率
は５０％という選択反射モードが抱える本質的な問題は
解決できない。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、明るくコン
トラストが良好で、かつ広視野角な反射型液晶表示素子
を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明に係わる反射型液
晶表示素子は、互いに対峙する少なくとも一方が透明性
を有する２枚の電極基板間の空間にコレステリック相を
呈する液晶物質を保持し、前記液晶物質が可視領域の光
を反射するに有効ならせんピッチを有する液晶表示素子
において、構造および電気光学特性の少なくとも一方が
異なる複数の液晶物質領域は、前記２枚の電極基板間に
その基板表面に対して垂直方向に連続的に形成されるこ
とを特徴とするものである。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の反射型液晶表示素
子を詳細に説明する。この反射型液晶表示素子は、互い
に対峙する少なくとも一方が透明性を有する２枚の電極
基板間の空間にコレステリック相を呈する液晶物質を保
持し、前記液晶物質が可視領域の光を反射するに有効な
らせんピッチを有する液晶表示素子であって、構造およ
び電気光学特性の少なくとも一方が異なる複数の液晶物
質領域を前記２枚の電極基板間にその基板表面に対して
垂直方向に連続的に形成した構成を有する。

【００１６】本発明に係わる反射型液晶表示素子におい
て、具体的には次のような形態を取ることを許容する。 （１）モノドメインのプレナー構造をとる液晶物質領域
とポリドメインのプレナー構造をとる液晶物質領域を、
前記電極基板の垂直方向に連続的に形成する形態の反射
型液晶表示素子。

【００１７】（２）前記（１）の構成の液晶表示素子に
おいて、前記２枚の電極基板のうち、一方の電極基板の
液晶物質に接する表面に水平配向処理を施す。 （３）選択反射状態を示す液晶物質領域と散乱状態を示
す液晶物質領域を、前記電極基板の垂直方向に連続的に
形成する形態の反射型液晶表示素子。

【００１８】（４）前記（３）の構成の液晶表示素子に
おいて、前記２枚の電極基板のうち、少なくとも一方の
電極基板の液晶物質に接する表面に垂直配向処理を施
す。 （５）異なるらせん方位および異なるピッチ長のうちの
少なくとも一方をとる選択反射状態の液晶物質領域を、
前記電極基板の垂直方向に連続的に形成する形態の反射
型液晶表示素子。

【００１９】（６）前記（５）の構成の液晶表示素子に
おいて、前記２枚の電極基板のうち、少なくとも一方の
電極基板の液晶物質に接する表面に光学活性物質を担持
させる。

【００２０】（７）前記（５）の構成の液晶表示素子に
おいて、前記２枚の電極基板間に液晶物質とともに高分
子材料をその物理的性質および化学的性質のうちの少な
くとも一方の性質が前記電極基板の垂直方向で異ならせ
るように保持する。

【００２１】（８）前記（５）の構成の液晶表示素子に
おいて、前記２枚の電極基板間に液晶物質とともに光学
活性部位を有する高分子材料を保持する。 （９）前記（５）の構成の液晶表示素子において、互い
に表面エネルギーの異なる２枚の電極基板および互いに
表面エネルギーの異なる複数の液晶物質を用意し、前記
電極基板間に複数の液晶物質を保持させ、前記電極基板
の対峙方向に自発的に相分離させる。

【００２２】本発明において液晶物質は、電極基板間に
保持された状態でコレステリック相を呈し、かつ可視領
域の光を反射するに有効ならせんピッチを有するもので
あれば特に限定されるものではなく、単一の液晶材料に
限らず２種類以上の液晶物質や液晶物質以外の物質を含
む混合物でもよい。液晶物質としては、ネマチック液晶
の他に、コレステリック液晶、ネマチック液晶とコレス
テリック液晶あるいは光学活性物質、さらには光学活性
部位を有するネマチック液晶との混合物を使うことがで
きる。光学活性物質は、らせんピッチ長と重量濃度の積
の逆数で定義されるらせん形成力（Helical Twisting P
ower）と希望選択反射波長から、液晶物質中における含
有量を設定すればよい。駆動電圧を低く抑える観点から
は、液晶材料の誘電率異方性に対するねじれ弾性定数の
比が小さいこと、また反射率向上の点からは屈折率異方
性（複屈折）が大きいことが好ましい。ここで可視領域
の光とは、その波長が４００〜８００ｎｍであるものを
さす。本発明において、選択反射の色調を調整する目的
で２色性色素などを混合してもよい。ただし、その場合
理想的には、選択反射波長領域以外の吸収特性を示す材
料が適している。

【００２３】本発明において液晶物質に電圧を印加する
ための前記電極基板に形成された電極としては、少なく
とも観測者側の電極が透明性を有している限り何ら限定
されるものではない。透明な電極としては、例えばＩＴ
Ｏ（インジウムスズ オキサイド）の薄膜を用いること
ができる。透明性が要求されないもう一方の電極にはア
ルミニウム、ニッケル、銅、銀、金、白金などの各種電
極材料を用いることができる。基板上への電極形成は、
例えば蒸着、スパッタリング、フォトリソグラフィなど
通常の方法が採用される。

【００２４】本発明において電極が形成される基板とし
ては、十分な強度と絶縁性を有し、少なくとも観測者側
の基板が透明性を有している限り特に限定されるもので
はなく、例えばガラス、プラスチック、セラミックなど
を用いることができる。

【００２５】本発明において２枚の電極基板間の距離
は、該電極基板間に設置される部材、すなわちスペーサ
によって一定に維持される。スペーサは、通常、基板面
に散布される球状のものが用いられているが、基板組み
合わせ時にスペーサ同士が近接する危険が少なく面内に
均一に分散させることが可能な柱状体が好ましい。この
ような柱状体は、基板上に一定間隔で形成させることが
より望ましい。さらに、一つのスペーサに対してその表
面で異なる配向処理あるいは異なる光学活性物質を担持
させる場合には、スペーサーが柱状体であることがより
適している。前記スペーサの材料としては、絶縁性でか
つ使用する液晶分子と反応あるいは溶解せず、基板上に
安定に分散されるならば材質的に特に限定されるもので
はなく、例えばジビニルベンゼン、ポリスチレンなどの
高分子、あるいはアルミナ、シリカなどの無機酸化物な
どを用いることができる。前記スペーサの粒径分布は、
狭いことが望ましい。柱状体を電極基板上に一定間隔で
形成させる方法としては、フォトリソグラフィで用いら
れる通常の方法で可能である。その材料としては、液晶
材料に対する反応性や溶解性を持たず、電気的に絶縁性
のポジ型またはネガ型の感光性樹脂などを用いることが
できる。例えば、ポリイミド、ポリアミド、ポリビニル
アルコール、ポリアクリルアミド、環化ゴム、ノボラッ
ク樹脂、ポリエステル、ポリウレタン、アクリル樹脂、
ビスフェノール樹脂またはゼラチンを感光性樹脂化した
ものを挙げることができるが、一般的にはネガ型の感光
性ポリイミドが好ましい。

【００２６】なお、前記電極基板間の距離は、特に限定
されるものではないが、低電圧駆動の点からは選択反射
状態での反射率が低下しない範囲内で、できるだけ小さ
い方が好ましい。

【００２７】本発明において液晶物質の電極基板間への
封入方法は、特に限定されるものではなく公知の方法で
行えばよい。本発明において電極基板表面への水平配向
処理とは、基板面に略平行な略一方向に液晶物質を配向
させる処理のことをいう。その処理対象は、液晶層と接
する面であって、電極表面に限定されるものではなく、
電極を被覆している薄膜などももちろん含まれる。処理
方法としては、特に限定されるものではないが、例えば
電極あるいは電極を被覆しているポリイミドなどの薄膜
表面を布などで一方向にこするラビング処理法、水面上
に形成された単分子膜を電極基板上に写し取って積層し
薄膜を形成させるラングミュア・ブロジェット法、電極
基板を被覆した重合性モノマーを偏光によって光重合す
る方法、あるいは酸化シリコンの斜方蒸着法など、公知
の方法で可能である。電極を被覆する薄膜の材料として
は、特に限定されるものではなく、通常水平配向膜とし
て使用される材料で、各形成方法に適したものを用いる
ことができる。また、薄膜の厚さは、液晶層への電圧印
加を十分行うことができれば特に限定されるものではな
い。

【００２８】本発明において電極基板への垂直配向処理
とは、基板面に略垂直な方向に液晶物質を配向させる処
理のことをいう。その処理対象は、液晶層と接する面で
あって、電極表面に限定されるものではなく、電極を被
覆している薄膜などももちろん含まれる。処理方法とし
ては、特に限定されるものではないが、長鎖アルキルま
たはパーフルオロ基などを含むシランカップリング剤お
よび４級アンモニウム塩、レシチン、長鎖カルボン酸の
クロム錯体、フッ素樹脂などを配向膜材料として用い、
これらの薄膜で電極表面を被覆するといった公知の方法
で可能である。薄膜の厚さは、液晶層への電圧印加を十
分に行うことができれば特に限定されるものではない。

【００２９】本発明において、配向処理を施さない電極
基板あるいは電極を被覆し液晶層に接した薄膜などに対
する処理は、液晶物質がプレーナー構造をとる場合にポ
リドメイン状態を実現するものであれば何ら限定される
ものではない。例えば、スピナー塗布によって形成させ
たポリイミド薄膜や垂直蒸着で形成させた酸化シリコン
薄膜をそのままの状態で用いることができる。また、Ｔ
Ｎ素子の広視野角化に向けて近年盛んに研究されている
ポリドメイン法を用いた処理を行ってもよい。

【００３０】本発明において液晶材料と接する界面に形
成された凹凸構造は、感光性ポリイミド、感光性レジス
ト等を用い、光リソグラフ技術を用いて形成された有機
薄膜、または光硬化型、熱硬化型樹脂を用いスタンプ技
術によって形成された有機薄膜、あるいは、金属酸化物
のエッチング技術により形成された無機薄膜などが用い
られるが、一般的には、微細な凹凸構造を形成でき可視
光波長領域の光を透過可能な絶縁体薄膜であれば使用可
能である。物理的な凹凸構造としては、凸部と凹部の高
低差であるところの高さが０．３〜１．５μｍであっ
て、個々の凸部または凹部間の間隔が１．５〜３０μｍ
の微細構造であることが好ましい。

【００３１】本発明において配向処理を施したスペーサ
を調製するには、次のような方法が採用される。球状ス
ペーサの場合には、マスクを用いて半球づつ配向処理す
る。また、柱状スペーサの場合には組成の異なる２つの
感光性樹脂を順次積層するか、または同一の感光性樹脂
を２段階で積層し、各段階で異なる表面処理を施す。

【００３２】本発明において液晶物質に接する部材の表
面に担持される光学活性物質としては、光学活性部位を
有し、かつ部材表面に固定することができる限り特に限
定されるものではなく、また必要に応じて２種類以上の
光学活性物質あるいは光学不活性な物質との混合物を使
用することができる。光学活性物質としては例えば以下
の物質を用いることができる。ポリアミノ酸、セルロー
ス、コラーゲン、ＤＮＡ（デオキシリボ核酸）のような
生体高分子およびその誘導体、あるいはアミノ酸、コレ
ステロール、コール酸といった生体低分子およびその誘
導体、あるいはコレステリル−ω−（４−メタクリルロ
イルオキシフェニルアルカノエイト）でメチレン鎖の炭
素数が２から１２の単量体、単独重合体および共重合
体、１−フェニルメチルベンジリデンアミノベンゾエイ
トを側鎖とするメタクリル酸の単量体、単独重合体、お
よび別のメタクリル酸エステルとの共重合体、Ｓ−２−
メチルブチルメタクリレイトの単量体、単独重合体およ
び別のメタクリル酸エステルとの共重合体およびその誘
導体といった合成低分子や高分子、あるいは市販カイラ
ル剤のＣＢ１５、Ｃ１５、ＣＥ２、ＣＥ８、Ｓ８１１、
Ｒ８１１、Ｓ１０１１、Ｒ１０１１、ＣＮ（以上、ＭＥ
ＲＫ社）、ＣＭ、ＣＭ１９、ＣＭ２０、ＣＭ２１、ＣＭ
２２（以上、チッソ社）およびその誘導体などの合成低
分子である。また、光学活性部位の密度が分子内で異な
る光学活性物質としては、光学活性な単量体と光学不活
性な単量体から構成される共重合体、例えばメトキシビ
フェニルベンゾエイトと１−フェニルエチルベンジリデ
ンアミノベンゾエイトを側鎖とするメタクリル酸エステ
ルの共重合体などを用いることができる。

【００３３】本発明において光学活性物質を担持する部
材としては、前述した電極基板やスペーサを挙げること
ができる。前記光学活性物質をシリカ、アルミナなどの
無機酸化物の微粒子あるいはノボラック樹脂などの高分
子の微粒子などに担持させ、これを液晶層に接した電極
基板表面に固定してもよい。また、光学活性物質を担持
させた微粒子として、市販されている光学分割用カラム
充填剤をそのまま用いることもできる。

【００３４】本発明において光学活性物質を液晶物質に
接する部材表面に担持させる方法としては、ディップコ
ート、スピンコート、スプレイコートなどの通常の方法
を適宜用いることができる。また、光学活性物質にシラ
ンカップリング部位を持たせることで部材表面に化学結
合で担持させることができる。さらにまた、ポリアミノ
酸誘導体などに対しては Langmuir,11,4838(1995) で開
示されている、シランカップリング剤を介して担持させ
る方法も有効である。光学活性物質の厚みは、電圧が液
晶物質に十分電圧を印加することができる限り特に限定
されるものではない。なお、光学活性物質を電極被覆薄
膜やスペーサに添加して用いることも可能である。

【００３５】本発明において液晶物質とともに電極基板
間に保持される高分子材料としては、液晶物質と反応あ
るいは溶解しないものであれば特に限定されることはな
いが、可視光に対して透明であることが望ましい。例え
ば、ポリイミド、ポリアミド、ポリビニルアルコール、
ポリアクリルアミド、環化ゴム、ノボラック樹脂、ポリ
エステル、ポリウレタン、アクリル樹脂、ビスフェノー
ル樹脂などを用いることができる。

【００３６】本発明において、電極基板の垂直方向に物
理的性質および／あるいは化学的性質が異なる高分子材
料を形成させるために用いる重合性モノマーとしては、
熱可塑性、熱硬化性、光硬化性のいずれであってもよい
が、３次元網目状の構造を有する透明性高分子を形成す
るものが望ましい。例えば、スチレンおよびその誘導
体；アクリル酸、アクリル酸エステル、アクリル酸アミ
ドおよびその誘導体；Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−ビニ
ルイミダゾール、酢酸ビニルなどのビニル類である。ま
た、２塩基酸のジアクリル酸およびその誘導体、ジメタ
クリル酸およびその誘導体などの２価のモノマー類、３
価あるいは４価のアクリル酸類やメタクリル酸類などを
挙げることができる。さらにビニル基のα位および／ま
たはβ位の水素は、フェニル基、アルキル基、ハロゲン
基、シアノ基などで置換されていても良い。さらにま
た、シロキサン類も使用することができる。反応性や粘
度の選択の点から、モノマー類から誘導したオリゴマー
類を単独であるいはモノマー類とともに使用することも
できる。前述した材料のなかでも紫外線照射によって重
合硬化するアクリルモノマーおよびオリゴマーが好まし
く、２−エチルヘキシルアクリレイト、２−ヒドロキシ
エチルアクリレイト、４，４′−ビスアクリロイルビフ
ェニル、市販され容易に入手できるオリゴマーとして、
カヤラッドＭＡＮＤＡ、カヤラッドＨＸ−２２０、カヤ
ラッドＨＸ−６２０、カヤラッドＲ−５５１、カヤラッ
ドＲ−７１２、カヤラッドＲ−６０４、カヤラッドＲ−
１６７（以上、日本化薬社）を用いることができる。な
お、前記モノマーとしては１種類に限らず、２種類以上
のモノマーを用いて共重合体の高分子を形成させて利用
することもできる。さらに、液晶物質に対する添加量
は、高分子による散乱と駆動電圧上昇をともに小さく抑
えるために、電極基板の垂直方向に物理的性質および／
あるいは化学的性質の異なる高分子材料の形成により液
晶物質に対して異なる場を与えることができる範囲で、
できるだけ小さいことが好ましく、電極間に存在する物
質の総重量に対して０．１〜１０重量％であることが望
ましい。また、重合性モノマーあるいはオリゴマーは必
要に応じて架橋剤、界面活性剤、重合促進剤、連鎖移動
剤、光増感剤などの改質剤を含んでもよい。

【００３７】本発明において光学活性部位を有する重合
性モノマーとしては、特に限定されるものではなく、ス
チレンおよびその誘導体；アクリル酸、アクリル酸エス
テル、アクリル酸アミドおよびその誘導体；Ｎ−ビニル
ピロリドン、Ｎ−ビニルイミダゾール、酢酸ビニルなど
のビニル類またはシロキサン類などで光学活性部位を有
するものであればよい。液晶の配向を制御する上で、液
晶物質と相互作用するメソゲンを含むものが好ましく、
例えば、コレステリルアクリレイト、４´−アクリロイ
ル−４−［２−（ｓ）−メチルブチル］ビフェニル、４
´−アクリロイル−４−［２−（ｓ）−メチルヘプチル
オキシ］ビフェニル、４´−（６−アクリロイルヘキシ
ルオキシ）−４−［２−（ｓ）−メチルブチル］ビフェ
ニル、２−メチル−４−（４−ビフェニル）ブチルアク
リレイトを用いることができる。

【００３８】本発明において重合を速やかに行うために
重合開始剤を用いてもよい。この重合開始剤としては、
選択するモノマー類、オリゴマー類に適するものであれ
ばよく、例えば市販され容易に入手できるものとして、
ダロキュア１１７３（Ｍｅｒｋ社）、ダロキュア１１１
６（Ｍｅｒｋ社）、イルガキュア１８４（チバガイギー
社）、イルガキュア６５１（チバガイギー社）、イルガ
キュア９０７（チバガイギー社）、カヤキュアＤＥＴＸ
（日本化薬社）、カヤキュアＥＰＡ（日本化薬社）など
を挙げることができる。重合開始剤の添加量は液晶の保
持率を高く維持する観点などから、好ましくはモノマー
類、オリゴマー類に対し５重量％以下の範囲で添加され
る。

【００３９】本発明において高分子材料を電極基板近傍
の液晶物質領域に分散させる方法としては、特に限定さ
れるものではないが例えば、正味電荷を有する重合性モ
ノマーを液晶物質に分散させて電極基板間の空間に保持
させた状態で、電圧印加を行うことで重合性モノマーを
これと反対極性の電極基板近傍に偏在させ、この後に光
照射などを行い重合させる方法が採用される。

【００４０】本発明において物理的性質および／あるい
は化学的性質が電極基板の垂直方向で異なる高分子材料
を形成させる方法としては、重合性モノマーあるいはオ
リゴマを液晶物質とともに電極基板間に均一な状態で保
持させた後、少なくとも一方の電極基板側より加熱また
は光照射を行う方法を採用することができる。この場
合、電極基板の垂直方向で加熱温度、光照射強度に分布
が形成され、これにより高分子密度、重合度、共重合体
の組成などに分布を誘起し、最終的に高分子の網目構造
に保持される液晶物質に対して異なる環境・場を与える
ことになる。また、モノマーあるいはオリゴマーを液晶
物質中で偏在させた状態で重合させることでも同様の効
果を得ることが可能である。

【００４１】本発明において光学活性部位を有する重合
性モノマーあるいはオリゴマーは、液晶物質とともに電
極基板間に保持され、選択反射のプレーナー構造をとっ
た状態で光照射などにより重合を行わせる。この際、少
なくとも一方の電極基板側から加熱もしくは光照射を行
う手法により、高分子密度、重合度、共重合体の組成な
どに電極基板垂直方向で分布を誘起し、重合により形成
された光学活性高分子のらせんピッチ長を変調を実現す
る。

【００４２】本発明において電極基板上の重合性部位と
しては、重合性モノマーあるいはオリゴマーと反応する
限り特に限定されるものではなく、末端に二重結合を有
するシランカップリング剤、例えば、ビニルトリクロロ
シラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキ
シシラン、ビニルトリス（β−メトキシエトキシ）シラ
ン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランな
ど使うことができる。

【００４３】本発明において表面エネルギーが異なる液
晶物質および電極基板としては、電極間に保持された液
晶物質が相分離するものであれば何ら限定されるもので
はなく、一つの相から別の相への境界領域の有無や大き
さについても限定されない。好ましい材料系としては、
炭化水素系の液晶物質および電極被覆物質とパーフルオ
ロ系の液晶物質、電極被覆物質とパーフルオロ系の液晶
物質、および電極被覆物質を挙げることができる。炭化
水素系あるいはパーフルオロ系の液晶材料としては、特
に限定されるものではないが、パーフルオロ系の液晶材
料として、例えば下記に示す化１、化２に挙げた構造式
のものを用いることができる。また、炭化水素系の電極
被覆物質にはポリイミド、ポリアミドなどの炭化水素系
高分子などを、パーフルオロ系の電極被覆物質にはフッ
素樹脂、ポリイミドやポリアミドの側鎖がパーフルオロ
化されたものなどパーフルオロ系高分子などを用いるこ
とができる。

【００４４】

【化１】

【００４５】

【化２】

【００４６】以上説明した本発明に係わる反射型液晶表
示素子の表示は、以下に説明する（Ｉ）〜（ VII）の種
々の手法によりなされる。 （Ｉ）モノドメインのプレーナー構造をとる液晶物質領
域とポリドメインのプレーナー構造をとる液晶物質領域
を電極基板の垂直方向に互いに分離して形成させた構成
の表示：このような構成の表示手法について、図１を用
いて簡単に説明する。この場合、電極基板１´の電極３
のみに水平配向処理が施されている。電極基板１、１´
およびスペーサ４で囲まれた空間に注入された液晶層へ
の電圧印加には電源６を用い、その制御はスイッチ５に
よって行われる。

【００４７】電圧オフの場合、特に配向処理の施されな
い電極基板１の電極２側の液晶層は、液晶分子が形成す
るらせん構造の軸が基板法線から若干傾きかつ、軸の電
極基板１、１´への射影方向が異なった多数のドメイン
から構成されるポリドメインのプレーナー構造が形成さ
れている。一方、水平配向処理させた電極３側の液晶層
は、液晶分子が形成するらせん構造の軸が基板に垂直に
揃ったモノドメインのプレーナー構造が形成されてい
る。このように、配向処理を施さない基板と水平配向処
理を施した基板の間に液晶層を保持することで、物理的
に液晶層を分離することなく明確に異なる複数の液晶構
造を一組の電極間に形成させることが可能となる。この
ため、各々が一対の電極に挟持された２つの液晶層を用
いた場合の表示特性向上の効果をより単純なセル構造で
実現することができる。

【００４８】電圧オフ時における表示に関して、本発明
の液晶表示素子を電極２の側から見た場合を両電極が同
じ配向処理を施された従来の場合と対比して以下に詳述
する。

【００４９】電極２、３がともに、水平配向処理された
従来方式の場合、液晶層は全域にわたってモノドメイン
のプレーナー構造をとるため、反射光のスペクトル幅が
狭いだけでなく、見る角度によって表示の明るさおよび
色が大きく変化するといった視角特性上の問題がある。
これに対して、本発明の液晶表示素子の場合、ポリドメ
インのプレーナー構造７がモノドメインのプレーナー構
造８の前方、すなわち観測者側に形成されることによ
り、モノドメインのプレーナー構造８での視角特性が改
善されるだけでなく、反射光のスペクトル幅の拡大とド
メイン境界における散乱の寄与によって表示色をやや白
っぽくすることができる。

【００５０】両電極２、３がともに垂直配向処理された
従来方式の場合、電極基板１、１´から十分離れた部分
を除いて液晶層はフォーカルコニック構造をとるため、
反射光は散乱による白色かつ視角特性も良好ではあるも
のの後方散乱能が低いために低反射率となり表示品位と
して全く不十分である。これに対して、本発明の液晶表
示素子の場合、反射光の着色、および視角特性の若干の
低下はあるものの、選択反射状態をとるプレーナー構造
７および８が形成されるために反射率を大幅に向上させ
ることができる。

【００５１】両電極２、３がともに配向処理されない従
来方式の場合、液晶層は全域にわたってポリドメインの
プレーナー構造をとるため、モノドメインのプレーナー
構造で問題となった視角依存性に関しては、大きな改善
が認められる。しかし、らせん軸が基板法線に対して傾
いているために選択反射光の一部が観測者側に反射され
ず、明るさ、コントラストの点で改善の余地がある。こ
れに対して、本発明の液晶表示素子の場合、ポリドメイ
ンのプレーナー構造の後方にモノドメインのプレーナー
構造が配置されることによって、後方へ進行した選択反
射光を再び観測者側へ反射させることが可能になり、広
視野角といったポリドメインでの利点を維持しつつさら
なる輝度向上を可能にする。

【００５２】なお、本発明の液晶表示素子を電極３側か
ら見た場合も電極２側から見た場合ほどではないもの
の、ポリドメインとモノドメインの両者の利点を活かし
た表示を行うことができる。

【００５３】次に、電圧オンの場合、コレステリック−
ネマチック転移を誘起するに十分な電圧を印加すれば液
晶層は全域にわたって光学的に透過状態のホメオトロピ
ック構造９をとる。本発明の場合、電圧無印加時におい
て２つの分離した構造であった液晶層を電圧印加により
その全領域を透過状態とすることができるので、良好な
コントラストを得ることが可能である。この点は、観測
者側に散乱版を設置すると、十分なコントラストの確保
が難しくなることと対照的である。

【００５４】さらに、本発明の反射型液晶表示素子で
は、前述したストレージ効果を利用することもでき、こ
れについて図１および図２を用いて簡単に説明する。な
お、図２中の１１、１１´は電極基板、１２、１３は前
記電極基板１１、１１´に形成される電極、１４はスペ
ーサ、１５はスイッチ、１６は電源である。

【００５５】図１に示す電圧印加時のホメオトロピック
構造９から電圧を急峻にオフすることで図２に示すよう
にポリドメインのプレーナー構造１７とモノドメインの
プレーナー構造１８の二つの構造からなる液晶層が形成
され、この状態はその後も保持される。また一方、フォ
ーカルコニック構造２０は、図１に示すホメオトロピッ
ク構造９から比較的ゆっくり印加電圧を低下させること
で液晶層全域に形成させることが可能であり、この状態
はその後電圧をオフにしても保持される。したがって、
電圧オフの状態でも光学的に異なる二つの状態を実現す
ることができるため、電圧を印加した場合に比べコント
ラストはやや劣るものの十分な表示性能を得ることがで
きる。

【００５６】（II）選択反射状態をとる液晶物質領域と
散乱状態をとる液晶物質領域を電極基板の垂直方向に互
いに分離して形成させた構成の表示：このような構成の
表示手法について、図３を用いて簡単に説明する。電極
基板２１、２１´に形成された電極２２および電極２３
には、それぞれ垂直配向処理と水平配向処理が施されて
いる。前記電極基板２１、２１´およびスペーサ２４で
囲まれた空間に注入された液晶層への電源２６から電圧
印加は、スイッチ２５によって制御されている。

【００５７】電圧オフの場合、垂直配向処理された電極
２２側の液晶層は、液晶分子が形成するらせん構造の軸
が基板２１に比較的水平ではあるもののランダムな方向
をとったフォーカルコニック構造２７を形成し、散乱状
態となっている。一方、水平配向処理された電極２３側
の液晶層は、液晶分子が形成するらせん構造の軸が基板
に垂直方向に揃ったプレーナー構造２８を形成し、選択
反射状態となっている。このように、水平配向処理を施
した基板と垂直配向処理を施した基板の間に液晶層を保
持することで、物理的に液晶層を分離することなく明確
に異なる複数の液晶構造を一組の電極間に形成させるこ
とが可能となる。このため、各々が一対の電極に挟持さ
れた２つの液晶層を用いた表示特性の向上効果をより単
純なセル構造で実現することができる。

【００５８】電圧オフ時における表示に関して、両電極
が同じ配向処理を施された従来の場合と対比して以下に
詳述する。電極２２、２３がともに水平配向処理された
従来方式の場合、液晶層は全域にわたってモノドメイン
のプレーナー構造をとるため、見る角度によって明るさ
が大きく変化するだけでなく、色変化も生じ視角依存性
が大きいといった問題がある。これに対し、本発明の液
晶表示素子を電極２２の側から見る場合を考える。この
場合、両電極２２、２３がともに水平配向処理された場
合に比較して、散乱状態をとるフォーカルコニック構造
２７が観測者側に形成されることによりプレーナー構造
２８の視角特性が改善されるだけでなく、散乱成分の寄
与により反射光のスペクトル幅が拡大し反射光に紙のよ
うな白味を加えることができる。一方、本発明の液晶表
示素子を電極２３の側から見る場合、両電極２２、２３
がともに水平配向処理された場合に比較して、プレーナ
ー構造２８の後方に形成されたフォーカルコニック構造
２７によって、視角依存性が改善されるとともにプレー
ナー構造２８を透過した光の一部を反射し、反射率を向
上させることが可能である。

【００５９】両電極２２、２３がともに垂直配向処理さ
れた従来方式の場合、液晶層は全域にわたってフォーカ
ルコニック構造をとるため、反射光は散乱による白色か
つ視角特性も良好であるものの後方散乱能が低いために
明るい表示を行うことができない。これに対し、本発明
の液晶表示素子を電極２２の側から見る場合、両電極２
２、２３がともに垂直配向処理された場合に比較して、
選択反射状態をとるプレーナー構造２８がフォーカルコ
ニック２７の後方に形成されるためにフォーカルコニッ
ク構造２７を透過した光のうち選択波長領域にあり、か
つらせんと同じ向きの円偏光成分を反射させ、反射率を
向上させることができる。一方、本発明の液晶表示素子
を電極２３の側から見る場合、両電極２２、２３がとも
に垂直配向処理された場合に比較して、白さは劣るもの
のフォーカルコニック構造２７の観測者側に形成された
プレーナー構造２８の選択反射状態により反射率を向上
させることが可能である。

【００６０】次に、電圧オンの場合、コレステリック−
ネマチック転移を誘起するに十分な電圧を印加すれば液
晶層は全域にわたって光学的に透過なホメオトロピック
構造３９をとる。本発明の場合、液晶層とは別に散乱層
あるいは選択反射層を設置する場合と異なり、電圧印加
により全領域を透過状態とすることができるので、良好
なコントラストを得ることが可能である。また、駆動電
圧は消費電力の点から低いことが望ましいが、本発明の
場合、電極の一つが垂直配向処理されているために、２
つの電極が水平配向処理される場合に対しホメオトロピ
ック構造２９への転移に要する電圧すなわち、駆動電圧
の低下をも実現できる。

【００６１】さらに、本発明の反射型液晶表示素子で
は、前述したストレージ効果を利用することもでき、こ
れについて図３および図４を用いて簡単に説明する。な
お、図４中の３１、３１´は電極基板、３２、３３は前
記電極基板３１、３１´に形成される電極、３４はスペ
ーサ、３５はスイッチ、３６は電源である。

【００６２】図３に示す電圧印加時のホメオトロピック
構造２９から電圧を急峻にオフにすることで図４に示す
ようにフォーカルコニック構造３７とプレーナー構造３
８の二つの構造からなる液晶層が形成され、この状態は
その後も保持される。また一方、フォーカルコニック３
７は、図３に示すホメオトロピック構造２９から比較的
ゆっくり印加電圧を低下させることで液晶層全域に形成
させることが可能であり、この状態はその後電圧をオフ
にしても保持される。したがって、電圧オフの状態でも
光学的に異なる二つの状態を実現することができるた
め、電圧を印加した場合に比べコントラストはやや劣る
ものの十分な表示性能を得ることができる。

【００６３】選択反射状態をとる液晶物質領域と散乱状
態をとる液晶物質領域を電極基板の垂直方向に互いに分
離して形成させる方法として、電極基板に対して垂直配
向処理と水平配向処理を施す場合について述べてきた
が、電極基板の表面に対して物理的凹凸構造を付与する
こと、あるいは高分子を基板表面近傍に分散させること
で同様の効果を得ることができる。その場合、物理的凹
凸構造を付与された側あるいは高分子が分散された側に
散乱状態の液晶層が形成される。

【００６４】物理的凹凸構造を用いる方法は、液晶物質
の種類、凹凸の形成物質の種類、間隔、高さなど、また
電極基板近傍における高分子材料の分散方法は高分子材
料の種類、重合度、分散密度などの条件設定により液晶
物質が形成するらせんの軸と電極基板とのなす角θの大
きさを制御することができる。液晶層は、θが９０゜に
近い場合にはポリドメインのプレーナー構造による選択
反射状態を、またθが小さい場合にはフォーカルコニッ
ク構造による散乱状態をとる。

【００６５】例えば、凹凸構造により散乱状態を形成す
る場合には、凸部と凹部の高低差である高さが０．３〜
１．５μｍで、個々の凸部または凹部の間隔が１．５〜
３０μｍの微細構造であることが好ましい。前記凹凸構
造が低過ぎると、らせん軸と電極基板とのなす角θが大
きくなり、選択反射層を形成する恐れがある。一方、前
記凹凸構造が高くし過ぎると液晶層の厚さが厚くなり、
印加電圧の上昇を招く恐れがある。また、凹凸の間隔を
１．５μｍ未満にすると液晶物質のらせん形成を阻害す
る要因となって、予め設定された反射波長の光を効果的
に反射できなくなる恐れがある。一方、凹凸の間隔が３
０μｍを越えるとマトリックス駆動を行う場合の一画素
内における微細領域密度が少ないため、散乱光の輝度が
低下する恐れがある。

【００６６】なお、垂直配向処理基板と水平配向処理基
板からなる液晶セルにコレステリック液晶を封入した場
合に関する記述が特開昭５５−７３０２３号および特開
昭５６−１３８７２１号にある。しかし、前者は２色性
色素をコレステリック液晶に添加したＰＣＧＨ（Phase
Change Guest Host ）方式に限定され、後者は２色性色
素添加には限定されないものの散乱／透過モードに限ら
れ選択反射モードに関してはいっさい記述がなく、その
効果において本発明とは全く異なるものである。

【００６７】(III)異なるらせん方位および／あるいは
ピッチ長をとる選択反射状態の液晶物質領域を電極基板
の垂直方向に連続的に形成させた場合で、異なるらせん
方位を液晶物質に誘導する光学活性物質を担持した電極
基板を用い、かつ液晶物質が少なくとも一種類の光学活
性物質を含む構成の表示：このような構成の表示手法に
ついて、図５を用いて簡単に説明する。例えば、液晶物
質はそれ自身で左らせん周期構造をとる場合を考える。
電極基板４１、４２にそれぞれ形成された電極４４、４
５を被覆する光学活性層４６、４７は、液晶物質に互い
に異なる方位に液晶を誘導する光学活性物質からなって
おり、前者の光学活性層４６が右らせんを誘起する光学
活性物質層であり後者の光学活性層４７が左らせんを誘
起する光学活性物質層である場合を考える。電極基板４
１、４２およびスペーサ４５で囲まれた空間に注入され
た液晶物質４８への電圧印加は、スイッチ５１によって
制御され電源５２を用いて行われる。前記電極基板４
１、４２のいずれか一方は透明であり、この透明な基板
側から表示素子を観測する。

【００６８】電圧オフの場合、右らせんを誘起する光学
活性層４６側に接する液晶層には、液晶物質固有のらせ
ん周期構造より長いピッチ長で左らせんのプレーナー構
造をとったコレステリック相が形成されている。一方、
左らせんを誘起する光学活性層４７側に接する液晶層に
は、液晶物質固有のらせん周期構造より短いピッチ長で
左らせんのプレーナー構造をとったコレステリック相が
形成されている。このように、液晶層にらせん構造を誘
起させる光学活性層を用いることで、物理的に液晶層を
分離することなしに基板垂直方向で異なるピッチ長を有
するコレステリック相を単一セル内に形成することが可
能となる。ピッチ長の分布幅が増大することに伴い選択
波長域が広がる。これにより表示色がより白色に近づく
とともに、液晶物質層が十分厚い場合にはより明るい表
示を得ることができる。ここで液晶層の厚さが十分厚い
とは、選択反射の中心波長における一方の円偏光成分が
すべて反射するのに必要な厚さ以上であることを言う。
本発明の場合、分離層なしに単一セル内にピッチ長の異
なるらせん構造を構築することができるので、ピッチ長
の異なる複数のセルを積層する場合に比較し視差がなく
高い表示品位を得ることができるとともに、表示素子の
軽量化や製造プロセスの簡略化による低コスト化が可能
となる。

【００６９】次に、電圧オンの場合、コレステリック−
ネマチック転移を誘起するに十分な電圧を印加すれば液
晶層は全域にわたって光学的に透過なホメオトロピック
構造５０をとる。本発明の場合、電圧無印加時において
ピッチ長の異なる構造であった液晶層を電圧印加により
その全領域を透過状態とすることができるので、良好な
コントラストを得ることが可能である。

【００７０】さらに、本発明の反射型液晶表示素子で
は、前述したストレージ効果を利用することもできる。
すなわち、電圧印加時のホメオトロピック構造５０から
電圧を急峻にオフにすることでプレーナー構造を、また
ゆっくり印加電圧を低下させることでフォーカルコニッ
ク構造を液晶層全域に形成させることが可能であり、こ
れら状態は電圧オフでそのまま保持される。すなわち、
電圧オフの状態でも光学的に異なる二つの状態を実現す
ることができるため、電圧を印加した場合に比べコント
ラストはやや劣るものの十分な表示性能を得ることがで
きる。

【００７１】異なるらせん方位を液晶物質に誘導する光
学活性物質を担持した電極基板を用い、かつ液晶物質が
少なくとも一種類の光学活性物質を含む場合について述
べたが、この他にも基板に固定化された光学活性物質の
らせん方位およびらせん形成力（Helical Twisting Pow
er）、固定化面積密度、異なる種類の光学活性物質を複
数用いる場合の組成比、さらに液晶物質が光学活性物質
を含むか否かによって選択反射光の特性、つまり選択反
射波長域や反射強度を制御することが可能である。

【００７２】例えば同じ光学活性物質を、等しい固定化
面積密度で用いた場合、２つの電極基板表面から離れた
液晶物質中央部分では、液晶物質がネマチック液晶状態
をとり両側がコレステリック液晶状態をとることもあ
る。この時、液晶物質の屈折率異方性、ネマチック液晶
状態の領域の厚さが、１／２波長板を形成するに十分な
条件を満たす場合、コレステリック液晶のピッチ長、液
晶物質の平均屈折率、屈折率異方性で規定される選択波
長領域の全円偏光成分が反射され、明るい表示を得るこ
とができる。これを図６を参照して説明する。例えば、
電極基板６１、６２およびスペーサ６３で囲まれた空間
に液晶物質としてネマチック液晶が注入され、電極６４
を被覆する光学活性層６５が左らせんを誘起するものと
する。光学活性層６５に近い領域では、コレステリック
液晶のプレーナー構造６６が形成される一方で、光学活
性層６５から十分に離れた領域ではホモジニアス構造の
ネマチック液晶層６７が形成される。ネマチック液晶層
６７の厚さをｄ、ネマチック液晶物質の光学異方性をΔ
ｎとした場合、ｄ×Δｎ×２が可視光の波長領域となる
ように電極間距離を調整する。いま、電極基板６１から
の光入射を考えると、電極基板６１側のコレステリック
層６６では、選択反射領域の左円偏光成分のみを反射
し、選択反射領域にあっても右円偏光成分は透過する。
この右円偏光成分は、ネマチック液晶層６７で左円偏光
成分に変換されるので、電極基板６２側のコレステリッ
ク液晶層６８で反射される。この光は、ネマチック液晶
６７で再び右円偏光成分に変換されるので、電極基板６
１側のコレステリック液晶層６６を透過できる。この液
晶表示素子全体として見ると、選択反射波長領域の全円
偏光成分を反射することが可能になり、一方のみの円偏
光成分を反射する従来型に比べて反射率が倍増する。こ
れにより明るい表示を行うことが可能になる。本発明の
液晶表示素子の場合、電圧無印加時において電圧印加に
よりその液晶層の全領域を透過状態にすることができる
ので、良好なコントラストを得ることができる。この場
合も、ストレージ効果を利用できる。

【００７３】さらにまた、基板に固定された光学活性物
質が１分子中に多数の光学活性部位を有する場合、光学
活性部位の電極基板間での空間分布に対応して液晶物質
のらせん方位、らせんピッチ長の分布を形成させること
も可能であり、それによって選択反射光の特性を制御可
能となる。

【００７４】（IV）異なるらせん方位および／あるいは
ピッチ長をとる選択反射状態の液晶物質領域を電極基板
の垂直方向で連続的に形成させた場合で、２枚の電極基
板間の距離を一定に保持する部材であるスペーサと電極
基板の両方に対して光学活性物質の固定化を行う構成の
表示：このような構成の表示手法について、図７を用い
て簡単に説明する。例えば、液晶物質として光学活性物
質を含まず、電極基板８１側には左らせんを誘起する光
学活性層８５が電極基板８１およびスペーサー８３に担
持され、電極基板８２側には右らせんを誘導する光学活
性層８６が電極基板８２およびスペーサ８４に担持され
ている。この構造は、感光性樹脂などを用い、柱状体ス
ペーサーを電極基板上に形成させる方法をとることで比
較的簡単に用意できる。電圧無印加の場合、液晶物質８
８は電極基板８１側で左らせんのプレーナー構造をとる
一方で、電極基板８２側で右らせんのプレーナー構造を
とる。光学活性層８５、８６のらせん形成力が等しい場
合には、ピッチ長が等しく、その方位が逆のらせん周期
構造が電極基板８１、８２間に形成される。したがっ
て、選択反射波長域のすべての光成分が反射され、どち
らか一方の円偏光成分のみを反射する場合に比較して輝
度が２倍の明るい表示を得ることが可能である。電圧を
印加した場合には、液晶層全体が光学的に透過なホメオ
トロピック構造をとり、良好なコントラストを得ること
ができる。この場合もストレージ効果の利用ができる。

【００７５】なお、配向膜として光学活性樹脂を利用す
る発明は特開昭５８−１０７２１号として公開され、こ
の後特許登録されている。また、Langmuir,11,4838 (19
95)にも光学活性層を配向膜として用いる場合について
報告されているが、両者ともに選択反射モードに関する
記述は一切なく、さらにその効果において本発明と全く
異なるものである。

【００７６】（Ｖ）異なるらせん方位および／あるいは
ピッチ長をとる選択反射状態の液晶物質領域を電極基板
の垂直方向に連続的に形成させた場合のうち、２枚の電
極基板間に液晶物質とともに高分子材料を保持し、その
物理的性質および／あるいは化学的物質が電極基板の垂
直方向で異なる構成の表示：このような構成の表示手法
について、図８を参照して簡単に説明する。この例の場
合、高分子のサブミクロンオーダーの微粒子が３次元網
目構造１０５をとっている。電極基板１０１、１０２お
よびスペーサ１０３で囲まれた空間に注入された少なく
とも１種類の光学活性物質を含む液晶物質１０６は高分
子網目構造の間隙に存在している。電極１０４をそれぞ
れ有する電極基板１０１、１０２に対して垂直方向に非
対称な重合条件下で、モノマーあるいはオリゴマーを重
合することにより、液晶物質間における高分子材料の占
有体積が、電極基板１０１から電極基板１０２へ向けて
減少した状態が実現されている。この場合、液晶物質に
含まれる光学活性物質のうち、高分子の単位体積当た
り、ある一定量が高分子材料の内部に取り込まれるとす
ると、高分子網目構造の間隙中の液晶物質中の光学活性
物質の含有率は、電極基板１０１から電極基板１０２に
向けて増大することになる。高分子材料中に取り込ま
れ、他の液晶物質と相互作用できない／あるいは弱い光
学活性物質は、らせん形成に寄与しない／あるいは寄与
度が小さいために、液晶物質のらせんピッチ長は電極１
０１から電極基板１０２に向けて減少し、これに伴って
選択反射波長が短波長へシフトする。素子全体としては
選択反射波長域が広がることで、反射光の白色光、さら
には高輝度化といった効果が実現される。以上は、電圧
無印加時の場合であるが、電圧印加時は光学的に透過な
ホメオトロピック構造１０７をとり、選択反射状態に対
して十分なコントラストを得ることができる。この場合
もストレージ効果を利用できる。

【００７７】高分子材料として共重合体を用い、電極基
板に垂直方向で非対称な重合条件下、モノマーあるいは
オリゴマーを重合して、液晶物質に接する高分子材料の
表面成分を電極基板に垂直方向で変化させる、あるいは
均一な高分子に対して電極基板に垂直方向に非対称な表
面改質処理を施すといった方法でも、液晶物質中に占め
る光学活性物質の割合および／あるいはらせん形成力を
制御することができ、高分子材料の分布に勾配をつける
前述した例と同様な効果を得ることができる。前記共重
合体としては親水性モノマーと疎水性モノマーの組み合
わせ、あるいは炭化水素系モノマーとパーフルオロ系モ
ノマーの組み合わせを好ましい例として挙げることがで
きる。

【００７８】（VI）異なるらせん方位および／あるいは
ピッチ長をとる選択反射状態の液晶物質領域を電極基板
の垂直方向に連続的に形成させた場合で、光学活性部位
を有する重合性モノマーおよび／あるいはオリゴマーを
他の液晶物質とともに電極基板間に一旦保持させた後に
重合した構成の表示：このような構成の表示手法につい
て図９を参照して簡単に説明する。この場合、電圧無印
加で重合前に液晶層にプレーナー構造をとらせ、かつそ
のらせんピッチ長が電極基板に垂直な方向で変化させた
状態で重合を行う。この状態は電極１１４をそれぞれ有
する電極基板１１１、１１２に垂直な方向で非対称な熱
処理により実現できる。重合後、電極基板１１１、１１
２およびスペーサ１１３で囲まれて空間には光学活性部
位を有する高分子材料１１６が形成するらせんのピッチ
長が勾配を有した状態で固定化される。液晶物質はこの
高分子らせんに沿って配向し、ピッチ長の分布幅が広い
プレーナー構造１１５が形成され、その結果選択反射波
長域が広域化し表示の白色化、高輝度化が実現される。
電圧印加状態では、高分子材料１１６はその構造を変え
ないものの液晶物質はホメオトロピック構造１１７をと
り、光学的に透過となる。本方式の場合、フォーカルコ
ニック構造を経由しないために、表示にストレージ効果
を利用することはできないものの、プレーナー構造から
直接ホメオトロピック構造に転移するため駆動の低電圧
化といった表示素子の駆動上の効果をも得ることができ
る。なお、液晶物質中に非重合性の光学活性物質を少量
含ませることで、駆動電圧を低く抑えつつフォーカルコ
ニック構造を利用したストレージ効果の利用も可能にな
る。

【００７９】さらにまた、図９の左部分にあるプレーナ
ー構造を実現する方法として、以下の手法を挙げる。光
学活性部位を有する重合性モノマーおよび／あるいはオ
リゴマーを他の液晶物質とともに電極基板１１１、１１
２間に一旦保持させた後に、電極基板の垂直方向で非対
称な条件で重合を行わせることで電極基板１１１、１１
２に垂直方向で重合度の勾配をつけ、最終的には光学活
性部位のらせん形成力に勾配をつける。

【００８０】(VII) 表面エネルギーの異なる２枚の電極
基板および複数の液晶物質を用いることで電極基板方向
に自発的に相分離した構造をとらせた構成の表示：この
ような構成の表示手法について、図１０を参照して簡単
に説明する。電極１３４をそれぞれ有する電極基板１３
１、１３２は、各々電極基板被覆層１３５および１３６
といった表面エネルギーの異なる層で被覆され、さらに
前記電極基板１３１、１３２およびスペーサ１３３で囲
まれた空間には表面エネルギーの異なる２つの成分から
なる液晶物質が注入されている。今、表面エネルギーが
小さい方を電極被覆層１３５とすると、この被覆層に接
して表面エネルギーの小さい液晶物質がプレーナー構造
１３７を形成し、一方表面エネルギーの大きい電極被覆
層１３６に接して表面エネルギーの大きい液晶物質がプ
レーナー構造１３８を形成する。この時、液晶物質の材
料の選択によって、プレーナー構造１３７、１３８のら
せん方位を異にしピッチ長が等しい場合、およびらせん
方位によらずピッチ長が異なる場合を選択できるが、前
者の場合は選択反射波長域のすべての光成分を反射する
ことによる高輝度化、後者の場合には選択反射波長域の
広域化による白色化および高輝度化を実現できる。相分
離状態をより安定化するために、電極基板間を一定に保
持する部材にも同様の被覆層を設けてもよい。電圧印加
を行うと、液晶層全体がホメオトロピク構造１３９、１
４０をとり、光学的に透過になるため、選択反射状態と
の間で十分なコントラストを得ることができる。この場
合もストレージ効果を利用できる。

【００８１】

【実施例】以下、本発明の好ましい実施例を詳細に説明
する。 （実施例１）２枚のＩＴＯ電極付ガラス基板の電極面に
配向膜としてポリイミド（ＡＬ−１０５１：日本合成ゴ
ム社製商品名）を７０ｎｍの厚さにスピナーによりキャ
ストし、一方の基板のみに対してその配向膜表面に通常
の方法でラビング処理を施した。次いで、常法により一
方の電極面に張り合わせのためのエポキシ接着剤を所定
の位置に付与し、他方の電極面に直径９μｍの樹脂製の
スペーサーボール散布した。その後、電極面同士が向き
合うように張り合わせ、封着した。液晶材料は、ネマチ
ック液晶材料Ｅ４８（ＭＥＲＣＫ社製商品名）６０ｗｔ
％と光学活性物質ＣＢ１５（ＭＥＲＣＫ社製商品名）４
０ｗｔ％の混合物を等方相の状態で常法により注入し、
前述した図１で示す液晶表示素子を作製した。

【００８２】素子の表示状態は、電圧オン（矩形波、Ｖ
ｐ＝５５Ｖ、６０Ｈｚ）で透明であった。電圧オフにす
ると選択反射状態となり表示はやや白味の緑色（反射極
大波長５６０ｎｍ）、その反射率は８０％以上、電圧オ
ン状態とのコントラストは４０以上と良好であった。電
圧オンから徐々に印加電圧を下げると、散乱状態となり
色は淡い白色で、この状態は電圧オフにした後も保持さ
れた。図２で示す選択反射状態と散乱状態は、ともに電
圧オフで１カ月以上安定であり十分なストレージ効果を
確認した。

【００８３】以上のように作製した液晶表示素子の表示
特性を下記表１に示す。なお、本発明の液晶表示素子の
場合、よりよい表示特性を得るために、表示観測方向は
水平配向処理を施さない基板の側からとしている。この
観測方向は、以後の実施例２〜２８でも共通である。２
枚のガラス基板に水平配向処理を施さない実施例１にお
いては、観測方向は限定されない。表示特性は、素子の
ガラス基板に対して１０〜２０゜方向より白色光を入射
し、基板垂直方向における反射光の輝度（Ｙ値）測定に
より評価した。この評価方法は、以後の実施例２〜２８
でも共通である。なお、表１にはともに水平配向処理さ
れた２枚の電極基板（比較例１）、ともに垂直配向処理
された２枚の電極基板（比較例２）および配向処理を施
さない２枚の電極基板（比較例３）から構成された表示
素子の特性も併記する。

【００８４】

【表１】

【００８５】（実施例２）実施例１と同じ手法で電極基
板の封着までを行った。次いで、液晶材料としてネマチ
ック液晶材料Ｅ４８（ＭＥＲＣＫ社製商品名）６７ｗｔ
％と光学活性物質ＣＢ１５（ＭＥＲＣＫ社製商品名）３
３ｗｔ％の混合物を等方相の状態で常法により注入し液
晶表示素子を作製した。

【００８６】素子の表示状態は、電圧オン（矩形波、Ｖ
ｐ＝５５Ｖ、６０Ｈｚ）で透明であった。電圧オフにす
ると、選択反射状態となり表示はやや白味の赤色（反射
極大波長６６０ｎｍ）でその反射率は７０％以上、電圧
オン状態とのコントラストは３５以上と良好であった。
電圧オンから徐々に印加電圧を下げると、散乱状態とな
り色は淡い白色で、この状態は電圧オフにした後も保持
された。選択反射状態と散乱状態は、ともに電圧オフで
１カ月以上安定であり十分なストレージ効果を確認し
た。

【００８７】（実施例３）実施例１と同じ手法で電極基
板の封着までを行った。次いで、液晶材料としてネマチ
ック液晶材料Ｅ４８（ＭＥＲＣＫ社製商品名）５３ｗｔ
％と光学活性物質ＣＢ１５（ＭＥＲＣＫ社製商品名）４
７ｗｔ％の混合物を等方相の状態で常法により注入し液
晶表示素子を作製した。

【００８８】素子の表示状態は、電圧オン（矩形波、Ｖ
ｐ＝５５Ｖ、６０Ｈｚ）で透明であった。電圧オフにす
ると、選択反射状態となり表示はやや白味の青色（反射
極大波長４８０ｎｍ）、その反射率は７０％以上、電圧
オン状態とのコントラストは３５以上と良好であった。
電圧オンから徐々に印加電圧を下げると、散乱状態とな
り色は淡い白色で、この状態は電圧オフにした後も保持
された。選択反射状態と散乱状態は、ともに電圧オフで
１カ月以上安定であり十分なストレージ効果を確認し
た。

【００８９】（実施例４）実施例１と同じ手法で電極基
板の封着までを行った。次いで、液晶材料としてネマチ
ック液晶材料ＺＬＩ４９００−０００（ＭＥＲＣＫ社製
商品名）６０ｗｔ％と光学活性物質ＣＢ１５（ＭＥＲＣ
Ｋ社製商品名）４０ｗｔ％の混合物を等方相の状態で常
法により注入し液晶表示素子を作製した。

【００９０】素子の表示状態は、電圧オン（矩形波、Ｖ
ｐ＝５５Ｖ、６０Ｈｚ）で透明であった。電圧オフにす
ると、選択反射状態となり表示はやや白味の青緑色（反
射極大波長５２０ｎｍ）、その反射率は８０％以上、電
圧オン状態とのコントラストは４０以上と良好であっ
た。電圧オンから徐々に印加電圧を下げると、散乱状態
となり色は淡い白色で、この状態は電圧オフにした後も
保持された。選択反射状態と散乱状態は、ともに電圧オ
フで１カ月以上安定であり十分なストレージ効果を確認
した。

【００９１】（実施例５）実施例１と同じ手法で電極基
板の封着までを行った。次いで、液晶材料としてネマチ
ック液晶材料Ｅ４８（ＭＥＲＣＫ社製商品名）７２ｗｔ
％と光学活性物質Ｓ８１１（ＭＥＲＣＫ社製商品名）２
８ｗｔ％の混合物を等方相の状態で常法により注入し液
晶表示素子を作製した。

【００９２】素子の表示状態は、電圧オン（矩形波、Ｖ
ｐ＝５５Ｖ、６０Ｈｚ）で透明であった。電圧オフにす
ると、選択反射状態となり表示はやや白味の橙色（反射
極大波長６２０ｎｍ）、その反射率は７０％以上、電圧
オン状態とのコントラストは３５以上と良好であった。
電圧オンから徐々に印加電圧を下げると、散乱状態とな
り色は淡い白色で、この状態は電圧オフにした後も保持
された。選択反射状態と散乱状態は、ともに電圧オフで
１カ月以上安定であり十分なストレージ効果を確認し
た。

【００９３】（実施例６）２枚のＩＴＯ電極付ガラス基
板の電極面に配向膜としてポリイミド（ＡＬ−１０５
１：日本合成ゴム社製商品名）を７０ｎｍの厚さにスピ
ナーによりキャストし、一方の基板のみに対してその配
向膜表面に通常の方法でラビング処理を施した。次い
で、常法により一方の電極面に張り合わせのためのエポ
キシ接着剤を所定の位置に付与し、他方の電極面に直径
３μｍの樹脂製スペーサーボールを散布した。その後、
電極面同士が向き合うように張り合わせ、封着した。液
晶材料は、ネマチック液晶材料Ｅ４８（ＭＥＲＣＫ社製
商品名）６０ｗｔ％と光学活性物質ＣＢ１５（ＭＥＲＣ
Ｋ社製商品名）４０ｗｔ％の混合物を等方相の状態で常
法により注入して前述した図１に示す液晶表示素子を作
製した。

【００９４】素子の表示状態は、電圧オン（矩形波、Ｖ
ｐ＝２０Ｖ、６０Ｈｚ）で透明であった。電圧オフにす
ると選択反射状態となり表示はやや白味の緑色（反射極
大波長５６０ｎｍ）、その反射率は７０％以上、電圧オ
ン状態とのコントラストは３５以上と良好であった。電
圧オンから徐々に印加電圧を下げると、散乱状態となり
色は淡い白色で、この状態は電圧オフにした後も保持さ
れた。図２に示す選択反射状態と散乱状態は、ともに電
圧オフで１カ月以上安定であり十分なストレージ効果を
確認した。

【００９５】（実施例７）一方のＩＴＯ電極付ガラス基
板の電極面に配向膜としてポリイミド（ＡＬ−１０５
１：日本合成ゴム社製商品名）を７０ｎｍの厚さにスピ
ナーによりキャストし、通常の方法で配向膜表面ラビン
グ処理を施した。他方のＩＴＯ電極付ガラス基板の電極
面に対しては、基板法線に対して８０度方向より酸化シ
リコン（ＯＣＤ：東京応化工業社製商品名）の斜方蒸着
を行い、厚さ５０ｎｍの薄膜を形成させ、さらにこの表
面にポリビニルアルコール（和光純薬工業社製商品名）
をスピナーによりキャストした。前記２枚の電極基板を
用い、実施例６と同様の手法で液晶表示素子を作製し
た。その結果、実施例６とほぼ同様な表示特性、および
ストレージ効果を確認した。

【００９６】（実施例８）一方のＩＴＯ電極付ガラス基
板の電極面に配向膜としてポリイミド（ＡＬ−１０５
１：日本合成ゴム（株））を７０ｎｍの厚さにスピナー
によりキャストした。他方のＩＴＯ電極付ガラス基板の
電極面には、ラングミュイア・ブロジェット法により累
積表面圧２５ｍＮ／ｍ、累積速度２０ｍｍ／ｍｉｎでポ
リアミク酸ジメチルヘキサデシルアンモニウム塩の水面
上単分子膜を１０層累積した。次いで、前記２枚の電極
基板を用い、実施例６と同様の手法で液晶表示素子を作
製した。その結果、実施例６とほぼ同様な表示特性、お
よびストレージ効果を確認した。

【００９７】（実施例９）一方のＩＴＯ電極付ガラス基
板の電極面に配向膜としてポリイミド（ＡＬ−１０５
１：日本合成ゴム社製商品名）を７０ｎｍの厚さにスピ
ナーによりキャストした。他方のＩＴＯ電極付ガラス基
板の電極面には、ポリビニルシンナメートを厚さ１００
ｎｍの厚さにスピナーによりキャストした。次いで、こ
の薄膜に対して直線偏光させたヘリウム−ネオンレーザ
ー（３２５ｎｍ、５ｍＷ／ｃｍ² ）照射を１時間行い、
光二重化反応を行った。前記２枚のの電極基板を用い、
実施例６と同様の手法で液晶表示素子を作製した。その
結果、実施例６とほぼ同様な表示特性、およびストレー
ジ効果を確認した。

【００９８】（実施例１０）一方のＩＴＯ電極付ガラス
基板の電極面に配向膜としてポリイミド（ＡＬ−１０５
１：日本合成ゴム社製商品名）を７０ｎｍの厚さにスピ
ナーによりキャストした。他方のＩＴＯ電極付ガラス基
板の電極面に対しては、基板法線に対して６０度方向よ
り酸化シリコン（ＯＣＤ：東京応化工業社製商品名）の
斜方蒸着を行った。前記２枚の電極基板を用い、実施例
６と同様の手法で液晶表示素子を作製した。その結果、
実施例６とほぼ同様な表示特性、およびストレージ効果
を確認した。

【００９９】（実施例１１）一方のＩＴＯ電極付ガラス
基板の電極面に配向膜として水平配向用ポリイミド（Ａ
Ｌ−３０４６：日本合成ゴム社製商品名）を７０ｎｍの
厚さにスピナーによりキャストし、通常の方法で配向膜
表面にラビング処理を施した。他方のＩＴＯ電極付ガラ
ス基板の電極面に配向膜として垂直配向用ポリイミド
（ＳＥ−７５１１：日産化学工業社製商品名）を７０ｎ
ｍの厚さにスピナーによりキャストした。次いで、常法
により一方の電極面には張り合わせのためのエポキシ接
着剤を所定の位置に付与し、他方の電極面に直径３μｍ
の樹脂製スペーサーボールを散布した。その後、電極面
同士が向き合うように張り合わせ、封着した。液晶材料
は、ネマチック液晶材料Ｅ４８（ＭＥＲＣＫ社製商品
名）６０ｗｔ％と光学活性物質ＣＢ１５（ＭＥＲＣＫ社
製商品名）４０ｗｔ％の混合物を等方相の状態で常法に
より注入することにより前述した図３に示す液晶表示素
子を作製した。

【０１００】素子の表示状態は、電圧オン（矩形波、Ｖ
ｐ＝１８Ｖ、６０Ｈｚ）で透明であった。電圧オフにす
ると、散乱＋反射状態となり反射光の色は緑色がかった
白色（反射極大波長５６０ｎｍ）でその反射率は４０％
以上、電圧オン状態とのコントラストは２０以上と良好
であった。電圧オンから徐々に印加電圧を下げると、散
乱状態となり色は淡い白色で、この状態は電圧オフにし
た後も保持された。散乱＋反射状態と散乱状態は、とも
に電圧オフで１カ月以上安定であった。

【０１０１】以上のように作製した実施例１１の液晶表
示素子の表示特性を下記表２に示す。なお、表２中には
共に垂直配向処理された２枚の電極基板が（比較例４）
および共に水平配向処理を施した２枚の電極基板（比較
例５）で構成された表示素子の特性を併記する。

【０１０２】

【表２】

【０１０３】（実施例１２）一方のＩＴＯ電極付ガラス
基板の電極面に配向膜として水平配向用ポリイミド（Ａ
Ｌ−３０４６：日本合成ゴム社製商品名）を７０ｎｍの
厚さにスピナーによりキャストし、通常の方法で配向膜
表面にラビング処理を施した。他方のＩＴＯ電極付ガラ
ス基板の電極面に配向膜としてオクタデシルトリエトキ
シシラン（和光純薬社製）を単分子層の厚さに形成し
た。次いで、常法により一方の電極面には張り合わせの
ためのエポキシ接着剤を所定の位置に付与し、他方の電
極面に直径１０μｍの樹脂製スペーサーボールを散布し
た。その後、電極面同士が向き合うように張り合わせ、
封着した。液晶材料は、ネマチック液晶材料Ｅ４８（Ｍ
ＥＲＣＫ社製商品名）６０ｗｔ％と光学活性物質ＣＢ１
５（ＭＥＲＣＫ社製商品名）４０ｗｔ％の混合物を等方
相の状態で常法により注入し液晶表示素子を作製した。

【０１０４】素子の表示状態は、電圧オン（矩形波、Ｖ
ｐ＝５５Ｖ、６０Ｈｚ）で透明であった。電圧オフにす
ると、散乱＋反射状態となり反射光の色は緑色がかった
白色（反射極大波長５６０ｎｍ）でその反射率は４０％
以上、電圧オン状態とのコントラストは２０以上と良好
であった。電圧オンから徐々に印加電圧を下げると、散
乱状態となり色は淡い白色で、この状態は電圧オフにし
た後も保持された。散乱＋反射状態と散乱状態は、とも
に電圧オフで１カ月以上安定であった。

【０１０５】（実施例１３）一方のＩＴＯ電極付ガラス
基板の電極面に配向膜として水平配向用ポリイミド（Ａ
Ｌ−１０５１：日本合成ゴム社製商品名）を７０ｎｍの
厚さにスピナーによりキャストし、通常の方法で配向膜
表面にラビング処理を施した。他方のＩＴＯ電極付ガラ
ス基板の電極面に配向膜としてフッ素樹脂（ＣＴＸ−８
０７：旭硝子社製商品名）を８０ｎｍの厚さにスピナー
によりキャストした。次いで、常法により一方の電極面
には張り合わせのためのエポキシ接着剤を所定の位置に
付与し、他方の電極面に直径５μｍの樹脂製スペーサー
ボールを散布した。その後、電極面どうしが向き合うよ
うに張り合わせ、封着した。液晶材料は、ネマチック液
晶材料Ｅ４８（ＭＥＲＣＫ社製商品名）６０ｗｔ％と光
学活性物質ＣＢ１５（ＭＥＲＣＫ社製商品名）４０ｗｔ
％の混合物を等方相の状態で常法により注入して液晶表
示素子を作製した。

【０１０６】素子の表示状態は、電圧オン（矩形波、Ｖ
ｐ＝２８Ｖ、６０Ｈｚ）で透明であった。電圧オフにす
ると、散乱＋反射状態となり反射光の色は緑色がかった
白色（反射極大波長５６０ｎｍ）、その反射率は４０％
以上、電圧オン状態とのコントラストは２０以上と良好
であった。電圧オンから徐々に印加電圧を下げると、散
乱状態となり色は淡い白色で、この状態は電圧オフにし
た後も保持された。散乱＋反射状態と散乱状態は、とも
に電圧オフで１カ月以上安定であった。

【０１０７】（実施例１４）実施例１１と同じ手法で電
極基板の封着までを行った。次いで、液晶材料としてネ
マチック液晶材料Ｅ４８（ＭＥＲＣＫ社製商品名）６７
ｗｔ％と光学活性物質ＣＢ１５（ＭＥＲＣＫ社製商品
名）３３ｗｔ％の混合物を常法により注入し液晶表示素
子を作製した。

【０１０８】素子の表示状態は、電圧オン（矩形波、Ｖ
ｐ＝１８Ｖ、６０Ｈｚ）で透明であった。電圧オフにす
ると、散乱＋反射状態となりその色は赤色がかった白色
（反射極大波長６６０ｎｍ）、その反射率は３０％以
上、電圧オン状態とのコントラストは１０以上と良好で
あった。電圧オンから徐々に印加電圧を下げると、散乱
状態となり色は淡い白色で、この状態は電圧オフにした
後も保持された。散乱＋反射状態と散乱状態は、ともに
電圧オフで１カ月以上安定であった。

【０１０９】（実施例１５）実施例１１と同じ手法で電
極基板の封着までを行った。次いで、液晶材料としてネ
マチック液晶材料Ｅ４８（ＭＥＲＣＫ社製商品名）５３
ｗｔ％と光学活性物質ＣＢ１５（ＭＥＲＣＫ社製商品
名）４７ｗｔ％の混合物を等方相の状態で常法により注
入し液晶表示素子を作製した。

【０１１０】素子の表示状態は、電圧オン（矩形波、Ｖ
ｐ＝１８Ｖ、６０Ｈｚ）で透明であった。電圧オフにす
ると、散乱＋反射状態となりその色は青色がかった白色
（反射極大波長４８０ｎｍ）、その反射率は３０％以
上、電圧オン状態とのコントラストは１０以上と良好で
あった。電圧オンから徐々に印加電圧を下げると、散乱
状態となり色は淡い白色で、この状態は電圧オフにした
後も保持された。散乱＋反射状態と散乱状態は、ともに
電圧オフで１カ月以上安定であった。

【０１１１】（実施例１６）実施例１１と同じ手法で電
極基板の封着までを行った。次いで、液晶材料としてネ
マチック液晶材料ＺＩ４９００−０００（ＭＥＲＣＫ社
製商品名）６０ｗｔ％と光学活性物質ＣＢ１５（ＭＥＲ
ＣＫ社製商品名）４０ｗｔ％の混合物を等方相の状態で
常法により注入して液晶表示素子を作製した。

【０１１２】素子の表示状態は、電圧オン（矩形波、Ｖ
ｐ＝１８Ｖ、６０Ｈｚ）で透明であった。電圧オフにす
ると、散乱＋反射状態となりその色は青色がかった白色
（反射極大波長５２０ｎｍ）でその反射率は３０％以
上、電圧オン状態とのコントラストは２０以上と良好で
あった。電圧オンから徐々に印加電圧を下げると、散乱
状態となり色は淡い白色で、この状態は電圧オフにした
後も保持された。散乱＋反射状態と散乱状態は、ともに
電圧オフで１カ月以上安定であった。

【０１１３】（実施例１７）実施例１２と同じ手法で電
極基板の封着までを行った。次いで、液晶材料としてネ
マチック液晶材料Ｅ４８（ＭＥＲＣＫ社製商品名）７２
ｗｔ％と光学活性物質Ｓ８１１（ＭＥＲＣＫ社製商品
名）２８ｗｔ％の混合物を等方相の状態で常法により注
入し液晶表示素子を作製した。

【０１１４】素子の表示状態は、電圧オン（矩形波、Ｖ
ｐ＝５５Ｖ、６０Ｈｚ）で透明であった。電圧オフにす
ると、散乱＋反射状態となりその色は橙色がかった白色
（反射極大波長６２０ｎｍ）、その反射率は３０％以
上、電圧オン状態とのコントラストは２０以上と良好で
あった。電圧オンから徐々に印加電圧を下げると、散乱
状態となり色は淡い白色で、この状態は電圧オフにした
後も保持された。散乱＋反射状態と散乱状態は、ともに
電圧オフで１カ月以上安定であった。

【０１１５】（実施例１８）ＩＴＯ電極付ガラス基板の
電極面に配向膜として感光性ポリイミド（プロビミド４
１２：フジハント社製商品名）を厚さ５００ｎｍにスピ
ンコートした。所定のパターンが形成された光マスクを
用いて、平行露光機（ＰＬＡ１０５：ニコン社製商品
名）により基板上に形成されたポリイミド膜の露光を行
った。現像、リンス工程により凹凸構造を形成した後に
液晶分子の吸着を補助する目的でポリイミド膜（ＡＬ３
０４５：日本合成ゴム社製商品名）を該凹凸面に厚さ５
０ｎｍで形成した。次いで、常法により一方の電極面に
は張り合わせのためのエポキシ接着剤を所定の位置に付
与し、他方の電極面に直径３μｍの樹脂製スペーサーボ
ールを散布した。その後、電極面同士が向き合うように
張り合わせ、封着した。液晶材料は、ネマチック液晶材
料Ｅ６３（ＭＥＲＣＫ社製商品名）６３ｗｔ％光学活性
物質ＣＢ１５（ＭＥＲＣＫ社製商品名）３７ｗｔ％の混
合物を等方相の状態で常法により注入し液晶表示素子を
作製した。

【０１１６】素子の表示状態は、電圧オン（矩形波、Ｖ
ｐ＝１５Ｖ、６０Ｈｚ）で透明であった。電圧オフにす
ると、散乱＋反射状態となり反射光の色は緑色がかった
白色（反射極大波長５９０ｎｍ）、その反射率は６０％
以上、電圧オン状態とのコントラストは１０以上と良好
であった。電圧オンから徐々に印加電圧を下げると、散
乱状態となり色は淡い白色で、この状態は電圧オフにし
た後も保持された。散乱＋反射状態と散乱状態は、とも
に電圧オフで１カ月以上安定であった。

【０１１７】（実施例１９）一方のＩＴＯ電極付ガラス
基板の電極面に配向膜としてポリベンジル−Ｌ−グルタ
メイト（Ｐ−５３８６：Ｓｉｇｍａ社製商品名）を、ま
た他方のＩＴＯ電極付ガラス基板の電極面には配向膜と
してポリベンジル−Ｄ−グルタメイト（Ｐ−３３８８：
Ｓｉｇｍａ社製商品名）を各々シランカップリング剤
（ＴＳＬ８３４５：東芝シリコーン社製商品名）を介し
て固定化した。次いで、常法により一方の電極面に張り
合わせのためのエポキシ接着剤を所定の位置に付与し、
他方の電極面に直径４．５μｍの樹脂製スペーサーボー
ルを散布した。その後、電極面同士が向き合うように張
り合わせ、封着した。液晶材料は、ネマチック液晶材料
Ｅ４８（ＭＥＲＣＫ社製商品名）６０ｗｔ％とカイラル
剤ＣＢ１５（ＭＥＲＣＫ社製商品名）４０ｗｔ％の混合
物を等方相の状態で常法により注入して前述した図５に
示す液晶表示素子を作製した。

【０１１８】素子の表示状態は、電圧オン（矩形波、Ｖ
ｐ＝３０Ｖ、６０Ｈｚ）で透明であった。電圧を急峻に
オフにすると、選択反射状態となり表示はやや白味の緑
色（反射極大波長５６０ｎｍ）、その反射率は７０％以
上、電圧オン状態とのコントラストは４０以上と良好で
あった。電圧オンから徐々に印加電圧を下げると、散乱
状態となり色は淡い白色で、この状態は電圧オフにした
後も保持された。選択反射状態と散乱状態は、ともに電
圧オフで１カ月以上安定であり十分なストレージ効果を
確認した。

【０１１９】以上のように作成した実施例１９の液晶表
示素子の表示特性を下記表３に示す。なお、表３中には
２つの電極基板がともに配向膜としてポリイミドが被覆
され、液晶物質としてネマチック液晶材料Ｅ４８（ＭＥ
ＲＣＫ社製商品名）６０ｗｔ％とカイラル剤ＣＢ１５
（ＭＥＲＣＫ社製商品名）４０ｗｔ％の混合物が注入さ
れた従来タイプの液晶表示素子を比較例６として併記す
る。

【０１２０】

【表３】

【０１２１】（実施例２０）一方のＩＴＯ電極付ガラス
基板の電極面に配向膜として４−カルボキシ−４´−
［２−（Ｓ）−メチルブチル］−ビフェニルを、他方の
ＩＴＯ電極付ガラス基板の電極面には配向膜として４−
カルボキシ−４´−［２−（Ｒ）−メチルブチル］−ビ
フェニルを各々シランカップリング剤（ＴＳＬ８３４
５：東芝シリコーン社製商品名）を介して固定化した。
次いで、常法により一方の電極面に張り合わせのための
エポキシ接着剤を所定の位置に付与し、他方の電極面に
直径４．５μｍの樹脂製スペーサーボールを散布した。
その後、電極面同士が向き合うように張り合わせ、封着
した。液晶材料は、ネマチック液晶材料Ｅ４８（ＭＥＲ
ＣＫ社製商品名）６０ｗｔ％とカイラル剤ＣＢ１５（Ｍ
ＥＲＣＫ社製商品名）４０ｗｔ％の混合物を等方相の状
態で常法により注入して前述した図５に示す液晶表示素
子を作製した。

【０１２２】素子の表示状態は、電圧オン（矩形波、Ｖ
ｐ＝３０Ｖ、６０Ｈｚ）で透明であった。電圧を急峻に
オフにすると、選択反射状態となり表示はやや白味の緑
色（反射極大波長５６０ｎｍ）、その反射率は６０％以
上、電圧オン状態とのコントラストは３０以上と良好で
あった。電圧オンから徐々に印加電圧を下げると、散乱
状態となり表示は淡い白色で、この状態は電圧オフ後も
保持された。選択反射状態と散乱状態は、ともに電圧オ
フで１カ月以上安定であり十分なストレージ効果を確認
した。

【０１２３】（実施例２１）一方のＩＴＯ電極付ガラス
基板の電極面に配向膜としてポリベンジル−Ｌ−グルタ
メイト（Ｐ−５３８６：Ｓｉｇｍａ社製商品名）を、他
方のＩＴＯ電極付ガラス基板の電極面には配向膜として
ポリベンジル−Ｌ−グルタメイト（Ｐ−５３８６：Ｓｉ
ｇｍａ社製商品名）とポリベンジル−Ｄ−グルタメイト
（Ｐ−３３８８：Ｓｉｇｍａ社製商品名）の混合物（重
量比６：４）を各々シランカップリング剤（ＴＳＬ８３
４５：東芝シリコーン社製商品名）を介して固定化し
た。次いで、常法により一方の電極面に張り合わせのた
めのエポキシ接着剤を所定の位置に付与し、他方の電極
面に直径４．５μｍの樹脂製スペーサーボールを散布し
た。その後、電極面同士が向き合うように張り合わせ、
封着した。液晶材料は、ネマチック液晶材料Ｅ４８（Ｍ
ＥＲＣＫ社製商品名）６０ｗｔ％とカイラル剤ＣＢ１５
（ＭＥＲＣＫ社製商品名）４０ｗｔ％の混合物を等方相
の状態で常法により注入し液晶表示素子を作製した。

【０１２４】素子の表示状態は、電圧オン（矩形波、Ｖ
ｐ＝３０Ｖ、６０Ｈｚ）で透明であった。電圧を急峻に
オフにすると、選択反射状態となり表示はやや白味の緑
色（反射極大波長５６０ｎｍ）、その反射率は６０％以
上、電圧オン状態とのコントラストは３０以上と良好で
あった。反射スペクトル測定の結果、配向膜としてポリ
イミドを用いる従来タイプの表示素子と比較して、反射
波長領域がおよそ１．３倍に拡大していることを確認し
た。なお、電圧オンから徐々に印加電圧を下げると、散
乱状態となり表示は淡い白色で、この状態は電圧オフ後
も保持された。選択反射状態と散乱状態は、ともに電圧
オフで１カ月以上安定であり十分なストレージ効果を確
認した。

【０１２５】（実施例２２）ポリベンジル−Ｌ−グルタ
メイト（Ｐ−５３８６：Ｓｉｇｍａ社製商品名）の固定
化密度が異なる電極基板を作るために、一方のＩＴＯ電
極付ガラス基板の電極面に配向膜としてポリベンジル−
Ｌ−グルタメイト（Ｐ−５３８６：Ｓｉｇｍａ社製商品
名と反応するアミノ基末端タイプのシランカップリング
剤（ＴＳＬ８３４０：東芝シリコーン社製商品名）と未
反応のメチル基末端タイプのシランカップリング剤（Ｔ
ＳＬ８２４１：東芝シリコーン社製商品名）の混合物
（重量比１：３）で処理した後、ポリベンジル−Ｌ−グ
ルタメイト（Ｐ−５３８６：Ｓｉｇｍａ社製商品名）を
固定化した。他方のＩＴＯ電極付ガラス基板は、シラン
カップリング剤（ＴＳＬ８３４０：東芝シリコーン社製
商品名）のみで処理した後、ポリベンジル−Ｌ−グルタ
メイト（Ｐ−５３８６：Ｓｉｇｍａ社製商品名）を固定
化した。次いで、常法により一方の電極面に張り合わせ
のためのエポキシ接着剤を所定の位置に付与し、他方の
電極面に直径４．５μｍの樹脂製スペーサーボールを散
布した。その後、電極面同士が向き合うように張り合わ
せ、封着した。液晶材料は、ネマチック液晶材料Ｅ４８
（ＭＥＲＣＫ社製商品名）６０ｗｔ％とカイラル剤ＣＢ
１５（ＭＥＲＣＫ社製商品名）４０ｗｔ％の混合物を等
方相の状態で常法により注入して液晶表示素子を作製し
た。

【０１２６】素子の表示状態は、電圧オン（矩形波、Ｖ
ｐ＝３０Ｖ、６０Ｈｚ）で透明であった。電圧を急峻に
オフにすると選択反射状態となり表示はやや白味の緑色
（反射極大波長５４５ｎｍ）、その反射率は５０％以
上、電圧オン状態とのコントラストは２５以上と良好で
あった。反射スペクトル測定の結果、配向膜としてポリ
イミドを用いる従来タイプの表示素子と比較して、反射
波長領域がおよそ１．２倍拡大していることを確認し
た。なお、電圧オンから徐々に印加電圧を下げると、散
乱状態となり表示は淡い白色で、この状態は電圧オフ後
も保持された。選択反射状態と散乱状態は、ともに電圧
オフで１カ月以上安定であり十分なストレージ効果を確
認した。

【０１２７】（実施例２３）両方のＩＴＯ電極付ガラス
基板の電極面に配向膜としてポリベンジル−Ｌ−グルタ
メイト（Ｐ−５０１１：Ｓｉｇｍａ社製商品名）をシラ
ンカップリング剤（ＴＳＬ８３４５：東芝シリコーン社
製商品名）を介して固定化した。次いで、常法により一
方の電極面に張り合わせのためのエポキシ接着剤を所定
の位置に付与し、他方の電極面に直径１０μｍの樹脂製
スペーサーボールを散布した。その後、電極面同士が向
き合うように張り合わせ、封着した。液晶材料は、ネマ
チック液晶材料Ｅ４８（ＭＥＲＣＫ社製商品名）を等方
相の状態で常法により注入して前述した図６に示す液晶
表示素子を作製した。

【０１２８】素子の表示状態は、電圧オン（矩形波、Ｖ
ｐ＝３０Ｖ、６０Ｈｚ）で透明であった。電圧を急峻に
オフにすると選択反射状態となり表示はやや白味の緑色
（反射極大波長５６０ｎｍ）、その反射率は１４０％以
上、電圧オン状態とのコントラストは７０以上と良好で
あった。反射スペクトル測定の結果、配向膜としてポリ
イミドを用いる従来タイプの表示素子と比較して、反射
波長領域がほぼ等しい一方、反射極大での反射率が倍増
したことを確認した。なお、電圧オンから徐々に印加電
圧を下げると、散乱状態となり表示は淡い白色で、この
状態は電圧オフ後も保持された。選択反射状態と散乱状
態は、ともに電圧オフで１カ月以上安定であり十分なス
トレージ効果を確認した。

【０１２９】（実施例２４）酸性水酸基が結合したアル
キル鎖を側鎖にもつ感光性ポリイミド配向膜、兼柱状ス
ペーサーの材料として用いた。一方のＩＴＯ電極付ガラ
ス基板にこの感光性ポリイミドを１５００ｒｐｍでスピ
ンコートした。これを１１０℃で１５分間という通常の
条件でポリイミド膜をプリベークした。スペーサーのパ
ターンが形成されたフォトマスクを介してポリイミド膜
を露光した。この基板をホットプレート上で１７０℃で
１０分間加熱することで、基板側の感光性樹脂が重合
し、光照射部分および熱処理により重合した部分の現像
液に対する溶解度が遅くなる。この感光性樹脂を窒素ガ
スによる加圧下、現像液（ＱＺ３３０１：チバガイギー
社製商品名）をスプレーして現像し、現像液とリンス液
の混合液（ＱＺ３３１１：チバガイギー社製商品名社）
をスプレーし、リンス液（ＱＺ３３１２：チバガイギー
社）でリンスし、さらに窒素ガスを用いてスピンドライ
した。この基板を２５０℃で１時間キュアし、高さ５μ
ｍ、直径１５μｍの円柱形のスペーサーおよび厚さ１２
０ｎｍの配向膜を形成した。このスペーサーおよび配向
膜にシランカップリング剤（ＴＳＬ８３４５：東芝シリ
コーン社製商品名）を介してポリベンジル−Ｌ−グルタ
メイト（Ｐ−５３８６：Ｓｉｇｍａ社製商品名）を固定
化することで、カイラル剤を固定化したスペーサーと電
極基板を同時に形成した。つづいて、再度、同じ感光性
ポリイミドを先と同条件でスピンコートし、プリベー
ク、露光を行った。今回は前回行ったホットプレートに
よる加熱はせずに現像を行い、先の円柱状スペーサーの
上にあらたな円柱状スペーサーを高さ５μｍで積層し
た。次いで、新たに形成されたスペーサーにシランカッ
プリング剤（ＴＳＬ８３４５：東芝シリコーン社製商品
名社製商品名）を介してポリベンジル−Ｄ−グルタメイ
ト（Ｐ−３３８６：Ｓｉｇｍａ社製商品名）を固定化し
た。

【０１３０】他方のＩＴＯ電極付ガラス基板へもシラン
カップリング剤（ＴＳＬ８３４５：東芝シリコーン社製
商品名）を介してポリベンジル−Ｄ−グルタメイト（Ｐ
−３３８６：Ｓｉｇｍａ社製商品名）を固定化した。

【０１３１】次いで、常法により一方の電極面に張り合
わせのためのエポキシ接着剤を所定の位置に付与して、
２枚の電極面同士が向き合うように張り合わせて封着し
た。液晶材料は、ネマチック液晶材料Ｅ４８（ＭＥＲＣ
Ｋ社製商品名）６０ｗｔ％とカイラル剤ＣＢ１５（ＭＥ
ＲＣＫ社製商品名）４０ｗｔ％の混合物を等方相の状態
で常法により注入して前述した図７に示す液晶表示素子
を作製した。

【０１３２】素子の表示状態は、電圧オン（矩形波、Ｖ
ｐ＝６０Ｖ、６０Ｈｚ）で透明であった。電圧を急峻に
オフにすると選択反射状態となり表示はやや白味の緑色
（反射極大波長５６０ｎｍ）、その反射率は１４０％以
上、電圧オン状態とのコントラストは７０以上と良好で
あった。反射スペクトル測定の結果、配向膜としてポリ
イミドを用いる従来タイプの表示素子と比較して、反射
波長領域がほぼ等しい一方、反射極大での反射率が倍増
したことを確認した。なお、電圧オンから徐々に印加電
圧を下げると、散乱状態となり表示は淡い白色で、この
状態は電圧オフ後も保持された。選択反射状態と散乱状
態は、ともに電圧オフで１カ月以上安定であり十分なス
トレージ効果を確認した。

【０１３３】（実施例２５）電極基板の封着までを実施
例１と同じ手法で行った。次いで、液晶材料としてネマ
チック液晶材料Ｅ４８（ＭＥＲＣＫ社製商品名）６０ｗ
ｔ％と光学活性物質ＣＢ１５（ＭＥＲＣＫ社製商品名）
４０ｗｔ％の混合物、および紫外線硬化モノマーとして
の４，４′−ビスアクリロイルビフェニルを液晶材料に
対して２ｗｔ％、重合開始剤としてのダロキュア１１７
３（Ｍｅｒｋ社製商品名社製）を紫外線硬化モノマーに
対して０．５ｗｔ％それぞれ添加し、これらの均一混合
溶液を等方相の状態で常法により注入した。つづいて、
電極基板に垂直な方向で光照射強度に勾配ができるよう
に紫外線硬化モノマーの吸収極大波長に近い波長域の紫
外線を一方の電極基板から３ｍＷ／ｃｍ² で照射し、前
述した図８に示す反射型液晶表示素子を作製した。

【０１３４】素子の表示状態は、電圧オン（矩形波、Ｖ
ｐ＝６５Ｖ、６０Ｈｚ）で透明であった。電圧を急峻に
オフにすると選択反射状態となり表示はやや白味の緑色
（反射極大波長５６０ｎｍ）、その反射率は６０％以
上、電圧オン状態とのコントラストは２０以上と良好で
あった。反射スペクトル測定の結果、配向膜としてポリ
イミドを用いる従来タイプの表示素子と比較して、反射
波長領域がおよそ１．２倍に拡大していることを確認し
た。なお、電圧オンから徐々に印加電圧を下げると、散
乱状態となり表示は淡い白色で、この状態は電圧オフ後
も保持された。選択反射状態と散乱状態は、ともに電圧
オフで１カ月以上安定であり十分なストレージ効果を確
認した。

【０１３５】（実施例２６）電極基板の封着までを実施
例１と同じ手法で行った。つづいて、液晶材料としてネ
マチック液晶材料Ｅ４８（ＭＥＲＣＫ社製商品名）６０
ｗｔ％光学活性を有する紫外線硬化モノマーとしてのコ
レステリルアクリレート４０ｗｔ％、重合開始剤として
のダロキュア１１７３（Ｍｅｒｋ社製商品名）を紫外線
硬化モノマーに対して０．５ｗｔ％添加し、これらの均
一混合溶液を等方相の状態で常法により注入した。プレ
ーナー構造を形成させた状態で、紫外線照射によりモノ
マーを重合し、図９に示す反射型表示素子を作製した。
なお、重合時、電極基板に垂直な方向で光照射強度に勾
配ができるように、紫外線硬化モノマーの吸収極大波長
に近い波長域の紫外線を一方の電極基板から３ｍＷ／ｃ
ｍ² で照射した。

【０１３６】素子の表示状態は、電圧オン（矩形波、Ｖ
ｐ＝４０Ｖ、６０Ｈｚ）で透明であった。電圧を急峻に
オフすると選択反射状態となり表示は白味の緑色（反射
極大波長５６０ｎｍ）、その反射率は７０％以上、電圧
オン状態とのコントラストは２０以上と良好であった。
反射スペクトル測定の結果、配向膜としてポリイミドを
用いる従来タイプの表示素子と比較して、反射波長領域
がおよそ１．３倍に拡大していることを確認した。本実
施例２６の場合には配向膜としてポリイミドを用いる従
来タイプの表示素子が示すストレージ効果はないもの
の、駆動電圧を低減できることを確認した。

【０１３７】（実施例２７）電極基板の封着、および液
晶物質、光学活性を有する紫外線硬化モノマー、重合開
始剤の注入までを実施例２６と同じ手法で行った。次い
で、一方の電極基板面に加熱素子を、他方の電極基板面
に冷却素子を設置・作動させ、電極基板に垂直な方向で
らせんピッチ長に勾配をつけた状態で紫外線照射を２０
ｍＷ／ｃｍ^２で行い、紫外線硬化モノマーを重合、らせ
んピッチ長の勾配を固定化した。

【０１３８】素子の表示状態は、電圧オン（矩形波、Ｖ
ｐ＝４０Ｖ、６０Ｈｚ）で透明であった。電圧を急峻に
オフすると選択反射状態となり表示はやや白味の緑色
（反射極大波長５６０ｎｍ）、反射率は７０％以上、電
圧オン状態とのコントラストは２０以上と良好であっ
た。反射スペクトル測定の結果、配向膜としてポリイミ
ドを用いる従来タイプの表示素子と比較して、反射波長
領域がおよそ１．３倍に拡大していることを確認した。
なお、本実施例２７の場合には配向膜としてポリイミド
を用いる従来タイプの表示素子が示すストレージ効果は
ないものの、駆動電圧を低減できることを確認した。

【０１３９】（実施例２８）一方のＩＴＯ電極付ガラス
基板の電極面に配向膜としてポリイミド（ＡＬ−１０５
１：日本合成ゴム社製商品名）を７０ｎｍの厚さにスピ
ナーによりキャストした。他方のＩＴＯ電極付ガラス基
板の電極面に配向膜としてフッ素樹脂（ＣＴＸ−８０
７：旭硝子社製商品名）を８０ｎｍの厚さにスピナーに
よりキャストした。次いで、常法により一方の電極面に
は張り合わせのためのエポキシ接着剤を所定の位置に付
与し、他方の電極面に直径５μｍの樹脂製スペーサーボ
ールを散布した。その後、電極面同士が向き合うように
張り合わせ、封着した。液晶材料は、下記化３に示す構
造式で表されるパーフルオロ系ネマチック液晶材料３５
ｗｔ％および下記化４に示す構造式で表されるパーフル
オロ系光学活性物質１５ｗｔ％、さらに炭化水素系ネマ
チック液晶材料Ｅ４８（ＭＥＲＫ社製商品名）を３５ｗ
ｔ％と炭化水素系光学活性物質Ｓ８１１（ＭＥＲＫ社製
商品名）を１５ｗｔ％を混合した溶液を用いた。これを
常法により等方相で注入することにより前述した図１０
に示す液晶表示素子を作製した。

【０１４０】

【化３】

【０１４１】

【化４】

【０１４２】素子の表示状態は、電圧オン（矩形波、Ｖ
ｐ＝２８Ｖ、６０Ｈｚ）で透明であった。電圧オフにす
ると散乱＋反射状態となり反射光の色は白味がかったの
橙色（反射極大波長６００ｎｍ）でその反射率は９０％
以上、電圧オン状態とのコントラストは２０以上と良好
であった。電圧オンから徐々に印加電圧を下げると、散
乱状態となり色は淡い白色でこの状態は電圧オフにした
後も保持された。散乱＋反射状態は、ともに電圧オフで
１カ月以上安定であった。

【０１４３】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば構
造および／または電気光学特性の異なる複数の液晶物質
領域を該電極基板の垂直方向に連続的に形成させること
により、明るくコントラストが良好で、かつ広視野角な
反射型液晶表示素子を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の液晶表示素子の一例を表す概念図。

【図２】本発明の液晶表示素子の一例を表す概念図。

【図３】本発明の液晶表示素子の一例を表す概念図。

【図４】本発明の液晶表示素子の一例を表す概念図。

【図５】本発明の液晶表示素子の一例を表す概念図。

【図６】本発明の液晶表示素子の一例を表す概念図。

【図７】本発明の液晶表示素子の一例を表す概念図。

【図８】本発明の液晶表示素子の一例を表す概念図。

【図９】本発明の液晶表示素子の一例を表す概念図。

【図１０】本発明の液晶表示素子の一例を表す概念図。

【符号の説明】

１、１´、１１、１１´、２１、２１´、３１、３１
´、４１，４２、１０１、１０２、１１１、１１２、１
３１、１３２…電極基板、 ２，３、１２、１３、２２、２３、３２、３３、４４、
４５、６４、８７、１０４、１１４、１３４…電極、 ４、１４、２４、３４、４３、６３、８３、８４、１０
３、１１３、１３３…スペーサ、 ７、８、９、１７、１８、２０、２７、２８、２９、３
７、３８、４８、５０、６６、６７、６８、６９、８
８、８９、９０、１０６、１０７、１１５、１１７、１
３７、１３８、１３９、１４０…液晶物質、 ６、１６、２６、３６、５２、７１、９２、１０９、１
１９、１４２…電源回路、 ５、１５、２５、３５、５１、７０、９１、１０８、１
１８、１４１…スイッチ、 ４６、４７、６５、８５、８６…光学活性物質層。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高頭 孝毅 神奈川県横浜市磯子区新磯子町33番地 株 式会社東芝生産技術研究所内

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに対峙する少なくとも一方が透明性
   を有する２枚の電極基板間の空間にコレステリック相を
   呈する液晶物質を保持し、前記液晶物質が可視領域の光
   を反射するに有効ならせんピッチを有する液晶表示素子
   において、 構造および電気光学特性の少なくとも一方が異なる複数
   の液晶物質領域は、前記２枚の電極基板間にその基板表
   面に対して垂直方向に連続的に形成されることを特徴と
   する反射型液晶表示素子。
2. 【請求項２】 モノドメインのプレナー構造をとる液晶
   物質領域とポリドメインのプレナー構造をとる液晶物質
   領域は、前記電極基板の垂直方向に連続的に形成されて
   いることを特徴とする請求項１記載の反射型液晶表示素
   子。
3. 【請求項３】 前記２枚の電極基板のうち、一方の電極
   基板の液晶物質に接する表面は水平配向処理が施されて
   いることを特徴とする請求項２記載の反射型液晶表示素
   子。
4. 【請求項４】 選択反射状態を示す液晶物質領域と散乱
   状態を示す液晶物質領域は、前記電極基板の垂直方向に
   連続的に形成されていることを特徴とする請求項１記載
   の反射型液晶表示素子。
5. 【請求項５】 前記２枚の電極基板のうち、少なくとも
   一方の電極基板の液晶物質に接する表面は垂直配向処理
   が施されていることを特徴とする請求項４記載の反射型
   液晶表示素子。
6. 【請求項６】 異なるらせん方位および異なるピッチ長
   のうちの少なくとも一方をとる選択反射状態の液晶物質
   領域は、前記電極基板の垂直方向に連続的に形成されて
   いることを特徴とする請求項１記載の反射型液晶表示素
   子。
7. 【請求項７】 前記２枚の電極基板のうち、少なくとも
   一方の電極基板の液晶物質に接する表面は光学活性物質
   が担持されていることを特徴とする請求項６記載の反射
   型液晶表示素子。
8. 【請求項８】 前記２枚の電極基板間に液晶物質ととも
   に高分子材料をその物理的性質および化学的性質のうち
   の少なくとも一方の性質が前記電極基板の垂直方向で異
   ならせるように保持することを特徴とする請求項６記載
   の反射型液晶表示素子。
9. 【請求項９】 前記２枚の電極基板間に液晶物質ととも
   に光学活性部位を有する高分子材料を保持することを特
   徴とする請求項６記載の反射型液晶表示素子。
10. 【請求項１０】 前記２枚の電極基板および複数の液晶
    物質は、それぞれ互いに表面エネルギーが異なり、前記
    電極基板間に複数の液晶物質を保持させて前記電極基板
    の対峙方向に自発的に相分離させることを特徴とする請
    求項６記載の反射型液晶表示素子。