(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一方に配向膜を有する一対の基板間にコレステリック相を示す液晶を含む液晶層が挟持された液晶表示素子であり、
前記配向膜が構造中にメソゲン基を有するポリイミドからなり、且つ、ラビング処理されていないことを特徴とする液晶表示素子。
【請求項２】
前記メソゲン基がステロイド骨格、ビフェニル骨格及びフェニルシクロヘキサン骨格のうちのいずれかを含む請求項１記載の液晶表示素子。
【請求項３】
前記メソゲン基がポリイミドを形成するジアミン化合物の側鎖である請求項１又は２記載の液晶表示素子。
【請求項４】
前記コレステリック相を示す液晶はネマティック液晶にカイラル材を添加したカイラルネマティック液晶であり、該カイラル材の含有量が７重量％〜５０重量％である請求項１、２又は３記載の液晶表示素子。
【請求項５】
前記配向膜は膜厚が１００Å〜２０００Åである請求項１から４のいずれかに記載の液晶表示素子。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載の液晶表示素子を少なくとも二層積層している積層型液晶表示素子。
【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する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ネマティ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相を示すようにしたカイラルネマティック液晶などのコレステリック相を示す液晶を用いた液晶表示素子が種々研究されている。
【０００３】
かかる液晶表示素子は、通常一対の基板間にコレステリック相を示す液晶を含む液晶層が挟持されており、例えば、コレステリック相を示す液晶の選択反射を利用した反射型の液晶表示素子として用いられる。この反射型の液晶表示素子では高低の電圧印加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（消色状態）に切り替えて表示を行う。
【０００４】
また、この液晶表示素子には液晶分子の配向を制御するために配向膜が設けられることがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これまでのコレステリック相を示す液晶を使用した反射型の液晶表示素子においては、配向膜が設けられる場合、液晶と配向膜の相互作用が弱いと液晶分子に均一に配向効果を及ぼすことができず、画像表示において、フォーカルコニック状態での散乱が多くなり十分なコントラストを得難い。
【０００６】
そこで本発明は、一対の基板間にコレステリック相を示す液晶を含む液晶層が挟持された液晶表示素子であって、前記液晶における液晶分子に均一に配向効果を及ぼすことができ、これにより画像表示におけるコントラストを向上させることができる液晶表示素子を提供することを課題とする。
【０００７】
また本発明は、一対の基板間にコレステリック相を示す液晶を含む液晶層が挟持された液晶表示素子であって、視角依存性を少なくすることができる液晶表示素子を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者は前記課題を解決するため研究を重ねたところ、少なくとも一方に配向膜を有する一対の基板間にコレステリック相を示す液晶を含む液晶層が挟持された液晶表示素子においては、前記配向膜中に前記液晶における液晶分子との分子間相互作用をもつ置換基であるメソゲン基を導入することで、該液晶と該配向膜の相互作用が強くなって液晶分子に均一に配向効果を及ぼすことができ、フォーカルコニック状態での散乱が少なくなり、画像表示におけるコントラストが向上することを見出した。また、該配向膜をラビング処理しないことで視角依存性を少なくすることができることも見出した。
【０００９】
本発明はかかる知見に基づくものであり、前記課題を解決するため、少なくとも一方に配向膜を有する一対の基板間にコレステリック相を示す液晶を含む液晶層が挟持された液晶表示素子であり、
前記配向膜が構造中にメソゲン基を有するポリイミドからなり、且つ、ラビング処理されていないことを特徴とする液晶表示素子を提供する。
【００１０】
本発明にいうメソゲン基とは、分子が液晶性を示すのに必要な剛直構造の置換基をいう。このメソゲン基としては、例えば、コレステロール基、ビフェニル基、フェニルベンゾエート基などを挙げることができる。
【００１１】
本発明に係る液晶表示素子は、コレステリックを示す液晶の選択反射を利用した反射型の液晶表示素子として用いることができる。
【００１２】
本発明の液晶表示素子では、反射型の液晶表示素子として用いる場合、高低の電圧印加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（消色状態）に切り替えて表示を行う。
【００１３】
本発明に係る液晶表示素子によると、前記配向膜が構造中にメソゲン基を有するポリイミドからなるので、前記液晶と前記配向膜の相互作用が強くなり、前記液晶における液晶分子に均一に配向効果を及ぼすことができ、それだけ画像表示におけるコントラストを向上させることができる。また、前記配向膜がラビング処理されていないので、視角依存性を少なくすることができる。
【００１４】
前記メソゲン基として次のものを例示できる。
（ａ）ステロイド骨格、ビフェニル骨格及びフェニルシクロヘキサン骨格のうちのいずれかを含むメソゲン基。
（ｂ）ポリイミドを形成するジアミン化合物の側鎖。
（ｃ）前記（ａ）、（ｂ）を組み合わせたもの。
【００１５】
前記配向膜原料を合成する化合物の化学構造式を（１）〜（５）に示す。
【００１６】
【化１】
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【００１７】
前記配向膜として、例えば、次の膜を挙げることができる。すなわち、
（ａ）化学構造式（１）、（２）、（３）で示される化合物から合成される、構造中にステロイド骨格を含むメソゲン基を有するポリイミドからなる膜。
（ｂ）化学構造式（１）、（２）、（４）で示される化合物から合成される、構造中にビフェニル骨格を含むメソゲン基を有するポリイミドからなる膜。
（ｃ）化学構造式（１）、（２）、（５）で示される化合物から合成される、構造中にフェニルシクロヘキサン骨格を含むメソゲン基を有するポリイミドからなる膜。
【００１８】
いずれにしても、前記コレステリック相を示す液晶はネマティック液晶にカイラル材を添加したカイラルネマティック液晶であってもよい。この場合、前記カイラル材の含有量としては、例えば７重量（ｗｔ）％〜５０重量（ｗｔ）％程度が好ましい。
【００１９】
前記コレステリック相を示す液晶として、ネマティック液晶にカイラル材を添加したカイラルネマティック液晶を用いる場合、このカイラルネマティック液晶は、添加するカイラルドーパント（カイラル材）の量を変えることにより、選択反射波長を制御することができるという利点がある。カイラル材の添加量が少なすぎると十分なメモリー性（すなわち、電圧印加をやめた後の、プレーナ状態であった領域のプレーナ状態の保持性、或いはフォーカルコニック状態であった領域のフォーカルコニック状態の保持性）を得られないことがあり、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。
【００２０】
いずれにしても、前記配向膜は膜厚が薄すぎると液晶分子の配向を制御ができないことがあり、厚すぎると駆動電圧の上昇を招く。例えば、前記配向膜の膜厚としては１００Å〜２０００Å程度が好ましい。
【００２１】
本発明に係る液晶表示素子は、これを少なくとも２層積層して積層型液晶表示素子とすることもできる。この場合、少なくとも２層の液晶表示素子として、互いに異なる色表示を行う液晶表示素子を用いることで、２色以上のカラー表示を行うことができる。なお、青色表示を行う液晶表示素子、緑色表示を行う液晶表示素子、赤色表示を行う液晶表示素子の少なくとも三つの液晶表示素子を採用するとフルカラー表示を行うことができる。
【００２２】
いずれにしても、かかる積層型液晶表示素子においては、隣り合う液晶表示素子において、その両者間の基板を共通にしてもよい。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２４】
図１は本発明に係る液晶表示素子の１例の概略断面図である。また、図２は本発明に係る液晶表示素子の他の例であり、青色表示を行う液晶層、緑色表示を行う液晶層、赤色表示を行う液晶層の３層の液晶層を含む積層型液晶表示素子の概略断面図である。なお、図１及び図２の液晶表示素子において、基本的に同じ構成、作用を有する箇所については同じ参照符号を付してある。
【００２５】
図１に示す液晶表示素子は、一対の基板１、２間にコレステリック相を示す液晶６を含む液晶層１０が挟持されいる。また、図２に示す液晶表示素子は、一対の基板１、２間に、コレステリック相を示す液晶６ｂを含む青色表示を行う液晶層１０ｂ、コレステリック相を示す液晶６ｇを含む緑色表示を行う液晶層１０ｇ、コレステリック相を示す液晶６ｒを含む赤色表示を行う液晶層１０ｒがそれぞれ挟持されいる。
【００２６】
基板１、２を含め、本発明の液晶表示素子に用いることができる一対の基板は、少なくとも一方が透光性を有していることが必要である。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。ここでは基板１、２はいずれも透光性を有しており、図１の例では基板２の裏面（外面）に、図２の例では液晶層１０ｒを挟持している外側の基板２の裏面（外面）に黒色の光吸収層３が設けられている。
【００２７】
透光性を有する基板としては、ガラス基板を例示できる。このガラス基板以外に、高分子樹脂からなる基板、例えば、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリエチレンテレフタレート、ポリアリレート等のフレキシブルな樹脂基板等も使用可能である。
【００２８】
基板１、２は、それぞれ透明電極１１、１２を有している。透明電極１１、１２は、ここではＩＴＯからなっている。
【００２９】
図１及び図２に示す液晶表示素子においては、透明基板１、２の表面にそれぞれ間隔おいて平行に並んだ複数の帯状の透明電極１１、１２が形成されており、両基板１、２は、透明電極１１、１２の向きが互いに直角方向となるように対向させてあり、透明電極１１、１２が重なり合う領域が表示画素となる。
【００３０】
図１及び図２に示す液晶表示素子を含め、本発明の液晶表示素子において、基板表面には必要に応じて、電極間の短絡を防止したり、ガスバリア層として液晶の信頼性を向上させる機能を有する絶縁膜を設けることができる。図１及び図２の液晶表示素子では、透明電極１１、１２上に絶縁膜７がそれぞれ設けられている。絶縁膜７上には配向膜８が設けられている。配向膜８は構造中にメソゲン基を有するポリイミドからなり、且つ、ラビング処理されていない。なお、配向膜８は、ここでは一対の基板１、２のそれぞれに設けられているが、一対の基板１、２のうち少なくとも一方に設けられていればよい。
【００３１】
図１及び図２に示す液晶表示素子を含め、本発明の液晶表示素子には液晶が漏れないように素子の周囲をシールするシール材を設けることができる。図示例の基板１、２間には、表示領域外である基板１、２の周縁部に液晶６、６ｒ、６ｇ、６ｂを封じ込めるためのシール材Ｓが設けられている。
【００３２】
シール材としては、例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂等の熱硬化型或いは光硬化型接着剤が使用可能である。
【００３３】
図１及び図２に示す液晶表示素子を含め、本発明の液晶表示素子は、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が設けられていてもよい。図１及び図２に示す液晶表示素子は、基板１，２間にスペーサ５を配置してある。このスペーサとしては、樹脂製又は無機酸化物製の球体を例示できる。
【００３４】
図１及び図２に示す液晶表示素子を含め、本発明の液晶表示素子は、強い自己保形性を付与するために、一対の基板間が複数の樹脂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、図１及び図２に示すように基板１、２間の表示領域内に柱状構造物４が設けられている。
【００３５】
図３は樹脂構造物４の配置状態例を示す図である。図３に示すように、表示領域内の樹脂構造物４は、例えば、格子配列などの所定の配置規則に基づいて、一定の間隔をおいて配列された、円柱状、断面四角柱状、断面楕円柱状などのドット状のものとすることができる。
【００３６】
図１の液晶表示素子では、所定の電圧印加によって液晶６の各画素領域においてプレーナ状態（着色状態）とフォーカルコニック状態（消色状態、黒色表示状態）とに切り替えて表示を行う。
【００３７】
また、図２の液晶表示素子では、所定の電圧印加によって液晶６ｒ、６ｇ、６ｂの各画素領域において着色状態と消色状態とに切り替えて表示を行う。なお、図２の液晶表示素子において、液晶６ｒ、６ｇ、６ｂをいずれも着色状態にすると白色表示となり、いずれも消色状態にすると黒色表示となる。
【００３８】
以上説明した液晶表示素子によると、配向膜８が構造中にメソゲン基を有するポリイミドからなるので、液晶６、６ｂ、６ｇ、６ｒと配向膜８の相互作用が強くなり、液晶６、６ｂ、６ｇ、６ｒにおける液晶分子に対して均一に配向効果を及ぼすことができ、それだけ画像表示におけるコントラストを向上させることができる。また、配向膜８がラビング処理されていないので、視角依存性を少なくすることができる。
【００３９】
次に本発明に係る液晶表示素子の性能評価実験を行ったので、比較実験とともに以下に説明する。
【００４０】
以下の各実験例において、Δｎは屈折率異方性、Δεは誘電率異方性、ＴＮ−Ｉは等方相転移温度である。また、コントラストの測定はＹ値（視感反射率）を測定することで行った。Ｙ値の測定は、白色光源を有する分光測色計ＣＭ３７００ｄ（ミノルタ社製）を用いて行った。
【００４１】
なお、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における液晶表示素子においては、液晶表示素子を着色状態としたときに高反射率状態となり、消色状態としたときに低反射率状態となる。
（実験例１）
ネマティック液晶混合物Ｂ（Δｎ＝０．２１０、Δε＝３８．７、ＴＮ−Ｉ＝１１９℃）に対して、カイラル材料Ｓ−８１１（メルク社製）を２６ｗｔ％添加した液晶組成物Ｂ１を調製した。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。
【００４２】
一方の基板として、透明電極が設けられたガラス基板を用意し、該ガラス基板に設けられた透明電極上に前記化学構造式（１）、（２）、（３）で示される化合物から合成される、構造中にメソゲン基を有するポリイミドからなる配向膜を８００Åの厚みで形成した。
【００４３】
また、もう一方の基板として、透明電極が設けられたガラス基板を用意し、該ガラス基板上の透明電極上には、まず厚み２０００Åの絶縁膜ＨＩＭ３０００（日立化成社製）を形成した後、さらにその上に前記化学構造式（１）、（２）、（３）で示される化合物から合成される、構造中にメソゲン基を有するポリイミドからなる配向膜を８００Åの厚みで形成した。
【００４４】
続いて、一方の基板上の周縁部にシール材ＸＮ２１Ｓ（三井化学社製）をスクリーン印刷して所定高さの壁を形成した。
【００４５】
両基板を対向させ、基板間に７μｍ径のスペーサ（積水ファインケミカル社製）を挟んでセルギャップを調整し、前記の液晶組成物Ｂ１を挟持し、これを液晶表示素子とした。
【００４６】
この液晶表示素子の光を入射させる側とは反対側の基板の外面（裏面）に黒色の光吸収体を設けた。
【００４７】
本液晶表示素子を着色状態と消色状態にするために所定電圧（着色時６５Ｖ、５ｍｓ、消色時４０Ｖ、５ｍｓ）で駆動したところ、緑色表示時のＹ値は２２．４、黒色表示時のＹ値は２．６、コントラストは８．６：１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液晶表示素子となった。
（実験例２）
ネマティック液晶混合物Ａ（Δｎ＝０．２１２、Δε＝４４、ＴＮ−Ｉ＝１０３℃）、ネマティック液晶混合物Ｂ（Δｎ＝０．２１０、Δε＝３８．７、ＴＮ−Ｉ＝１１９℃）、ネマティック液晶混合物Ｃ（Δｎ＝０．２１４、Δε＝７．６、ＴＮ−Ｉ＝１４３℃）に対して、それぞれにカイラル材料Ｓ−８１１（メルク社製）を所定量、すなわち２１ｗｔ％、２６ｗｔ％、３６ｗｔ％添加した液晶組成物Ａ１、Ｂ１、Ｃ１を調製した。液晶組成物Ａ１は６８０ｎｍ付近の、液晶組成物Ｂ１は５６０ｎｍ付近の、液晶組成物Ｃ１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。
【００４８】
次に、一方の基板として、透明電極が設けられた三つのポリカーボネート（ＰＣ）からなるフィルム基板を用意し、該各ＰＣフィルム基板に設けられた透明電極上に前記化学構造式（１）、（２）、（３）で示される化合物から合成される、構造中にメソゲン基を有するポリイミドからなる配向膜を５００Åの厚みでそれぞれ形成し、その上に９μｍ、７μｍ、５μｍ径のスペーサ（積水ファインケミカル社製）をそれぞれ散布した。
【００４９】
また、もう一方に基板として、透明電極が設けられた三つのＰＣフィルム基板を用意し、該各ＰＣフィルム基板上の透明電極上には、まず厚み２０００Åの絶縁膜ＨＩＭ３０００（日立化成社製）をそれぞれ形成した後、その上に前記化学構造式（１）、（２）、（３）で示される化合物から合成される、構造中にメソゲン基を有するポリイミドからなる配向膜を５００Åの厚みでそれぞれ形成形成した。
【００５０】
続いて、一方の各基板上の周縁部にシール材ＸＮ２１Ｓ（三井化学社製）をスクリーン印刷して所定高さの壁をそれぞれ形成した。
【００５１】
その後該一方の各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Ａ１、Ｂ１、Ｃ１をそれぞれ塗布し、それぞれ２枚の基板を電極形成面が対向するように重ね合わせ、この基板対の両側から加圧しながら加熱した。加圧および加熱は、例えば、図４に示す貼り合わせ装置を用いて平板（図中９１）上に一方の基板（図中１）を載せ、これにもう一方の基板（図中２）を重ね、端部から加熱・加圧ローラ（図中９２）により加熱・加圧しながら、ローラ９２と平板９１との間に相対的に通過させることにより行なうことができる。なお、図４においてＳ及び５はそれぞれシール壁及びスペーサである。こうしてそれぞれ２枚の基板を貼り合わせ、１５０℃で１時間加熱し、液晶セルａ１、ｂ１、ｃ１を作製した。
【００５２】
これら３種類の液晶セルをａ１、ｂ１、ｃ１の順に積層し、これを液晶表示素子とした。この液晶表示素子の裏面（液晶セルａ１の外面（裏面））には黒色の光吸収膜を設けた。
【００５３】
各液晶セルを着色状態と消色状態にするために所定電圧（着色時：ａ１には６０Ｖ  ５ｍｓ、ｂ１には６５Ｖ  ５ｍｓ、ｃ１には７５Ｖ  ５ｍｓ、消色時：ａ１には４０Ｖ  ５ｍｓ、ｂ１には４０Ｖ  ５ｍｓ、ｃ１には５０Ｖ  ５ｍｓ）でそれぞれ駆動したところ、液晶表示素子の白色表示時のＹ値は２８．５、黒色表示時のＹ値は４．３、液晶表示素子のコントラストは６．６：１（Ｗ（白色）／Ｂ（黒色））であり、白色・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液晶表示素子となった。
（実験例３）
ネマティック液晶混合物Ａ（Δｎ＝０．２１２、Δε＝４４、ＴＮ−Ｉ＝１０３℃）、ネマティック液晶混合物Ｂ（Δｎ＝０．２１０、Δε＝３８．７、ＴＮ−Ｉ＝１１９℃）、ネマティック液晶混合物Ｃ（Δｎ＝０．２１４、Δε＝７．６、ＴＮ−Ｉ＝１４３℃）に対して、それぞれにカイラル材料Ｓ−８１１（メルク社製）を所定量、すなわち２１ｗｔ％、２６ｗｔ％、３６ｗｔ％添加した液晶組成物Ａ１、Ｂ１、Ｃ１を調製した。液晶組成物Ａ１は６８０ｎｍ付近の、液晶組成物Ｂ１は５６０ｎｍ付近の、液晶組成物Ｃ１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。
【００５４】
次に、一方の基板として、透明電極が設けられた三つのポリカーボネート（ＰＣ）からなるフィルム基板を用意し、該各ＰＣフィルム基板に設けられた透明電極上に前記化学構造式（１）、（２）、（４）で示される化合物から合成される、構造中にメソゲン基を有するポリイミドからなる配向膜を８００Åの厚みでそれぞれ形成し、その上に９μｍ、７μｍ、５μｍ径のスペーサ（積水ファインケミカル社製）をそれぞれ散布した。
【００５５】
また、もう一方に基板として、透明電極が設けられた三つのＰＣフィルム基板を用意し、該各ＰＣフィルム基板上の透明電極上には、まず厚み２０００Åの絶縁膜ＨＩＭ３０００（日立化成社製）をそれぞれ形成した後、その上に前記化学構造式（１）、（２）、（４）で示される化合物から合成される、構造中にメソゲン基を有するポリイミドからなる配向膜を８００Åの厚みでそれぞれ形成した。
【００５６】
続いて、一方の各基板上の周縁部にシール材ＸＮ２１Ｓ（三井化学社製）をスクリーン印刷して所定高さの壁をそれぞれ形成した。
【００５７】
その後該一方の各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Ａ１、Ｂ１、Ｃ１をそれぞれ塗布し、実験例２と同様にして貼り合わせ装置を用いてそれぞれ２枚の基板を貼り合わせ、１５０℃で１時間加熱し、液晶セルａ１、ｂ１、ｃ１を作製した。
【００５８】
これら３種類の液晶セルをａ１、ｂ１、ｃ１の順に積層し、これを液晶表示素子とした。この液晶表示素子の裏面（液晶セルａ１の外面（裏面））には黒色の光吸収膜を設けた。
【００５９】
各液晶セルを着色状態と消色状態にするために所定電圧（着色時：ａ１には６０Ｖ  ５ｍｓ、ｂ１には６５Ｖ  ５ｍｓ、ｃ１には７５Ｖ  ５ｍｓ、消色時：ａ１には４０Ｖ  ５ｍｓ、ｂ１には４０Ｖ  ５ｍｓ、ｃ１には５０Ｖ  ５ｍｓ）でそれぞれ駆動したところ、液晶表示素子の白表示時のＹ値は２８．８、黒表示時のＹ値は４．８、コントラストは６．０：１（Ｗ／Ｂ）であり、白・黒表示特性共に良好で、特に黒表示特性が良好なためコントラストの高い液晶表示素子となった。
（実験例４）
ネマティック液晶混合物Ｄ（Δｎ＝０．２０４、Δε＝７．４、ＴＮ−Ｉ＝９１．７℃）に対して、それぞれにカイラル材料Ｓ−８１１（メルク社製）を所定量、すなわち２２ｗｔ％、２８ｗｔ％、４８ｗｔ％添加した液晶組成物Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３を調製した。液晶組成物Ｄ１は６８０ｎｍ付近の、液晶組成物Ｄ２は５６０付近の、液晶組成物Ｄ３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。
【００６０】
次に、一方の基板として、透明電極が設けられた三つのポリカーボネート（ＰＣ）からなるフィルム基板を用意し、該各ＰＣフィルム基板に設けられた透明電極上に前記化学構造式（１）、（２）、（３）で示される化合物から合成されるポリイミドからなる、構造中にメソゲン基を有する配向膜を１０００Åの厚みでそれぞれ形成し、その上に９μｍ、７μｍ、５μｍ径のスペーサ（積水ファインケミカル社製）をそれぞれ散布した。
【００６１】
また、もう一方に基板として、透明電極が設けられた三つのＰＣフィルム基板を用意し、該各ＰＣフィルム基板上の透明電極上には、まず厚み２０００Åの絶縁膜ＨＩＭ３０００（日立化成社製）をそれぞれ形成した後、その上に前記化学構造式（１）、（２）、（３）で示される化合物から合成される、構造中にメソゲン基を有するポリイミドからなる配向膜を１０００Åの厚みでそれぞれ形成した。
【００６２】
続いて、一方の各基板上の周縁部にシール材ＸＮ２１Ｓ（三井化学社製）をスクリーン印刷して所定高さの壁をそれぞれ形成した。
【００６３】
その後該一方の各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、Ｄ２、Ｄ３をそれぞれ塗布し、実験例２と同様にして貼り合わせ装置を用いてそれぞれ２枚の基板を貼り合わせ、１５０℃で１時間加熱し、液晶セルｄ１、ｄ２、ｄ３を作製した。
【００６４】
これら３種類の液晶セルをｄ１、ｄ２、ｄ３の順に積層し、これを液晶表示素子とした。この液晶表示素子の裏面（液晶セルｄ１の外面（裏面））には黒色の光吸収膜を設けた。
【００６５】
各液晶セルを着色状態と消色状態にするために所定電圧（着色時：ｄ１には１０５Ｖ  ５ｍｓ、ｄ２には８５Ｖ  ５ｍｓ、ｄ３には６０Ｖ  ５ｍｓ、消色時：ｄ１には６０Ｖ  ５ｍｓ、ｄ２には５０Ｖ  ５ｍｓ、ｄ３には３５Ｖ  ５ｍｓ）でそれぞれ駆動したところ、液晶表示素子の白表示時のＹ値は２７．９、黒表示時のＹ値は４．４、コントラストは６．３：１（Ｗ／Ｂ）であり、白・黒表示特性共に良好で、特に黒表示特性が良好なためコントラストの高い液晶表示素子となった。
（実験例５）
ネマティック液晶混合物Ｄ（Δｎ＝０．２０４、Δε＝７．４、ＴＮ−Ｉ＝９１．７℃）に対して、それぞれにカイラル材料Ｓ−８１１（メルク社製）を所定量、すなわち２２ｗｔ％、２８ｗｔ％、４８ｗｔ％添加した液晶組成物Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３を調製した。液晶組成物Ｄ１は６８０ｎｍ付近の、液晶組成物Ｄ２は５６０付近の、液晶組成物Ｄ３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。
【００６６】
次に、一方の基板として、透明電極が設けられた三つのポリカーボネート（ＰＣ）からなるフィルム基板を用意し、該各ＰＣフィルム基板に設けられた透明電極上に前記化学構造式（１）、（２）、（５）で示される化合物から合成されるポリイミドからなる、構造中にメソゲン基を有する配向膜を３００Åの厚みでそれぞれ形成し、その上に９μｍ、７μｍ、５μｍ径のスペーサ（積水ファインケミカル社製）をそれぞれ散布した。
【００６７】
また、もう一方に基板として、透明電極が設けられた三つのＰＣフィルム基板を用意し、該各ＰＣフィルム基板上の透明電極上には、まず厚み２０００Åの絶縁膜ＨＩＭ３０００（日立化成社製）をそれぞれ形成した後、その上に前記化学構造式（１）、（２）、（５）で示される化合物から合成されるポリイミドからなる、構造中にメソゲン基を有する配向膜を３００Åの厚みでそれぞれ形成した。
【００６８】
続いて、一方の各基板上の周縁部にシール材ＸＮ２１Ｓ（三井化学社製）をスクリーン印刷して所定高さの壁をそれぞれ形成した。
【００６９】
その後該一方の各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、Ｄ２、Ｄ３をそれぞれ塗布し、実験例２と同様にして貼り合わせ装置を用いてそれぞれ２枚の基板を貼り合わせ、１５０℃で１時間加熱し、液晶セルｄ１、ｄ２、ｄ３を作製した。
【００７０】
これら３種類の液晶セルをＤ１、Ｄ２、Ｄ３の順に積層し、これを液晶表示素子とした。この液晶表示素子の裏面（液晶セルｄ１の外面（裏面））には黒色の光吸収膜を設けた。
【００７１】
各液晶セルを着色状態と消色状態にするために所定電圧（着色時：ｄ１には１０５Ｖ  ５ｍｓ、ｄ２には８５Ｖ  ５ｍｓ、ｄ３には６０Ｖ  ５ｍｓ、消色時：ｄ１には６０Ｖ  ５ｍｓ、ｄ２には５０Ｖ  ５ｍｓ、ｄ３には３５Ｖ  ５ｍｓ）でそれぞれ駆動したところ、液晶表示素子の白表示時のＹ値は２７．４、黒表示時のＹ値は４．７、コントラストは５．８：１（Ｗ／Ｂ）であり、白・黒表示特性共に良好で、特に黒表示特性が良好なためコントラストの高い液晶表示素子となった。
（比較実験例１）
ネマティック液晶混合物Ｂ（Δｎ＝０．２１０、Δε＝３８．７、ＴＮ−Ｉ＝１１９℃）に対して、カイラル材料Ｓ−８１１（メルク社製）を２６ｗｔ％添加した液晶組成物Ｂ１を調製した。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。
【００７２】
一方の基板として、透明電極が設けられたガラス基板を用意し、該ガラス基板に設けられた透明電極上に前記化学構造式（１）、（２）で示される化合物から合成されるポリイミドからなる配向膜を８００Åの厚みで形成した。
【００７３】
また、もう一方の基板として、透明電極が設けられたガラス基板を用意し、該ガラス基板上の透明電極上には、まず厚み２０００Åの絶縁膜ＨＩＭ３０００（日立化成社製）を形成した後、さらにその上に前記化学構造式（１）、（２）で示される化合物から合成されるポリイミドからなる配向膜を８００Åの厚みで形成した。
【００７４】
続いて、一方の基板上の周縁部にシール材ＸＮ２１Ｓ（三井化学社製）をスクリーン印刷して所定高さの壁を形成した。
【００７５】
両基板を対向させ、基板間に７μｍ径のスペーサ（積水ファインケミカル社製）を挟んでセルギャップを調整し、前記の液晶組成物Ｂ１を挟持し、これを液晶表示素子とした。
【００７６】
この液晶表示素子の光を入射させる側とは反対側の基板の外面（裏面）に黒色の光吸収体を設けた。
【００７７】
本液晶表示素子を着色状態と消色状態にするために所定電圧（着色時６５Ｖ、５ｍｓ、消色時４０Ｖ、５ｍｓ）で駆動したところ、緑色表示時のＹ値は２２．６、黒色表示時のＹ値は３．８、コントラストは５．９：１であり、特に黒色表示特性が悪いためコントラストの低い液晶表示素子となってしまった。
（比較実験例２）
ネマティック液晶混合物Ａ（Δｎ＝０．２１２、Δε＝４４、ＴＮ−Ｉ＝１０３℃）、ネマティック液晶混合物Ｂ（Δｎ＝０．２１０、Δε＝３８．７、ＴＮ−Ｉ＝１１９℃）、ネマティック液晶混合物Ｃ（Δｎ＝０．２１４、Δε＝７．６、ＴＮ−Ｉ＝１４３℃）に対して、それぞれにカイラル材料Ｓ−８１１（メルク社製）を所定量、すなわち２１ｗｔ％、２６ｗｔ％、３６ｗｔ％添加した液晶組成物Ａ１、Ｂ１、Ｃ１を調製した。液晶組成物Ａ１は６８０ｎｍ付近の、液晶組成物Ｂ１は５６０ｎｍ付近の、液晶組成物Ｃ１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。
【００７８】
次に、一方の基板として、透明電極が設けられた三つのポリカーボネート（ＰＣ）からなるフィルム基板を用意し、該各ＰＣフィルム基板に設けられた透明電極上に前記化学構造式（１）、（２）で示される化合物から合成されるポリイミドからなる配向膜を８００Åの厚みで形成し、その上に９μｍ、７μｍ、５μｍ径のスペーサ（積水ファインケミカル社製）をそれぞれ散布した。
【００７９】
また、もう一方に基板として、透明電極が設けられた三つのＰＣフィルム基板を用意し、該各ＰＣフィルム基板上の透明電極上には、まず厚み２０００Åの絶縁膜ＨＩＭ３０００（日立化成社製）をそれぞれ形成した後、その上に前記化学構造式（１）、（２）で示される化合物から合成されるポリイミドからなる配向膜を８００Åの厚みでそれぞれ形成した。
【００８０】
続いて、一方の各基板上の周縁部にシール材ＸＮ２１Ｓ（三井化学社製）をスクリーン印刷して所定高さの壁をそれぞれ形成した。
【００８１】
その後該一方の各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Ａ１、Ｂ１、Ｃ１をそれぞれ塗布し、実験例２と同様にして貼り合わせ装置を用いてそれぞれ２枚の基板を貼り合わせ、１５０℃で１時間加熱し、液晶セルａ１、ｂ１、ｃ１を作製した。
【００８２】
これら３種類の液晶セルをａ１、ｂ１、ｃ１の順に積層し、これを液晶表示素子とした。この液晶表示素子の裏面（液晶セルａ１の外面（裏面））には黒色の光吸収膜を設けた。
【００８３】
各液晶セルを着色状態と消色状態にするために所定電圧（着色時：ａ１には６０Ｖ  ５ｍｓ、ｂ１には６５Ｖ  ５ｍｓ、ｃ１には７５Ｖ  ５ｍｓ、消色時：ａ１には４０Ｖ  ５ｍｓ、ｂ１には４０Ｖ  ５ｍｓ、ｃ１には５０Ｖ  ５ｍｓ）でそれぞれ駆動したところ、液晶表示素子の白表示時のＹ値は２９．３、黒表示時のＹ値は６．１、コントラストは４．８：１（Ｗ／Ｂ）であり、特に黒表示特性が悪いためコントラストの低い液晶表示素子となってしまった。
（比較実験例３）
ネマティック液晶混合物Ｂ（Δｎ＝０．２１０、Δε＝３８．７、ＴＮ−Ｉ＝１１９℃）に対して、カイラル材料Ｓ−８１１（メルク社製）を２６ｗｔ％添加した液晶組成物Ｂ１を調製した。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。
【００８４】
一方の基板として、透明電極が設けられたガラス基板を用意し、該ガラス基板に設けられた透明電極上に前記化学構造式（１）、（２）、（３）で示される化合物から合成されるポリイミドからなる配向膜を８００Åの厚みで形成し、ナイロン布で一方向にラビングした。
【００８５】
また、もう一方の基板として、透明電極が設けられたガラス基板を用意し、該ガラス基板上の透明電極上には、まず厚み２０００Åの絶縁膜ＨＩＭ３０００（日立化成社製）を形成した後、さらにその上に前記化学構造式（１）、（２）、（３）で示される化合物から合成される、構造中にメソゲン基を有するポリイミドからなる配向膜を８００Åの厚みで形成し、ナイロン布で一方向にラビング処理した。
【００８６】
続いて、一方の基板上の周縁部にシール材ＸＮ２１Ｓ（三井化学社製）をスクリーン印刷して所定高さの壁を形成した。
【００８７】
両基板をラビング方向が平行になるように対向させ、基板間に７μｍ径のスペーサ（積水ファインケミカル社製）を挟んでセルギャップを調整し、前記の液晶組成物Ｂ１を挟持し、これを液晶表示素子とした。
【００８８】
この液晶表示素子の光を入射させる側とは反対側の基板の外面（裏面）に黒色の光吸収体を設けた。
【００８９】
本液晶表示素子を着色状態と消色状態にするために所定電圧（着色時６５Ｖ、５ｍｓ、消色時４０Ｖ、５ｍｓ）で駆動したところ、着色状態における視角依存性が非常に強く、Ｙ値及びコントラストの測定を適切に行なうことはできなかった。
【００９０】
実験結果を以下にまとめて示す。
【００９１】
【表１】
0004196527.tif 000003
【００９２】
このように、一層の液晶表示素子については、構造中にメソゲン基を有するポリイミドからなる配向膜を有する実験例１の素子ではコントラストが８．６：１と高かった。これに対し、比較実験例１の素子ではコントラストが５．９：１と低かった。なお、実験例１の素子において配向膜をラビング処理した比較実験例３の素子では着色状態における視角依存性が非常に強く、Ｙ値及びコントラストの測定を適切に行なうことはできなかった。
【００９３】
また、液晶表示素子を三層積層した積層型液晶表示素子については、構造中にメソゲン基を有するポリイミドからなる配向膜を有する実験例２〜５の素子ではコントラストが５．８：１〜６．６：１と高かった。これに対し、比較実験例２の素子ではコントラストが４．８：１と低かった。
【００９４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によると、一対の基板間にコレステリック相を示す液晶を含む液晶層が挟持された液晶表示素子であって、前記液晶における液晶分子に均一に配向効果を及ぼすことができ、これにより画像表示におけるコントラストを向上させることができる液晶表示素子を提供することができる。
【００９５】
また本発明によると、一対の基板間にコレステリック相を示す液晶を含む液晶層が挟持された液晶表示素子であって、視角依存性を少なくすることができる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】本発明に係る液晶表示素子の１例の概略断面図である。
【図２】本発明に係る液晶表示素子の他の例であり、青色表示を行う液晶層、緑色表示を行う液晶層、赤色表示を行う液晶層の３層の液晶層を含む液晶表示素子の概略断面図である。
【図３】本発明に係る液晶表示素子に設けられる樹脂構造物の配置状態の一例を示す図である。
【図４】本発明に係る液晶表示素子を製造するために一対の基板を貼り合わすための貼り合わせ装置の一例を示す図である。
【符号の説明】
１、２  一対の基板
３  光吸収層
４  柱状構造物
５  スペーサ
６、６ｂ、６ｇ、６ｒ  液晶
７  絶縁膜
８  配向膜
１０、１０ｂ、１０ｇ、１０ｒ  液晶層
１１、１２  透明電極
９１  平板
９２  加熱・加圧ローラ
Ｓ  シール材
【図１】
0004196527.tif 000004
【図２】
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【図３】
0004196527.tif 000006
【図４】
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