JPH01178927A - 液晶表示素子 - Google Patents

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、電界に対応して光学的特性が変化する液晶を
利用して表示を行う表示素子に係り、携帯用テレビ等の
デイスプレィや小型測定装置の表示装置として利用でき
る。

〔従来の技術〕

従来より、液晶を用いた表示素子は薄型かつ軽量にでき
るため、携帯用装置の表示部分に多用されるようになっ
ている。

このような液晶表示素子は、例えば、表面に電極の薄膜
を有する一対のガラス基板等の間に液晶層を密封して液
晶セルを形成し、この液晶セルを一対の偏光板の間に挟
持した構成により、液晶層中を透過する光の偏光軸（振
幅方向）が液晶分子によって変化されること、および、
液晶分子の配列方向が前記電極への電圧印加に応じて制
御できることを利用して、前記偏光板の一方からの光の
偏光軸が他方の偏光板を通過可能または不可能な方向と
なるように切り替え、透過光を断続することにより外部
から視認可能な表示を実現している。

ここで、前述のような液晶表示素子としては、従来より
ＴＮ（ツィステッドネマチック）型液晶素子や５ＴＮ（
スーパーＴＮ）型液晶素子が知られているが、近年では
拘束応答性やコントラストの高さの点で有利な強誘電性
液晶が注目されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、このような強誘電性液晶を用いた液晶表示素子
においては、複屈折性を利用して偏光軸の回転を行うた
め、用いる液晶材料の基本的な性能において動作時の傾
き角が小さい場合、高いコントラストを得ることが困難
であり、あるいは応答速度が低い場合など画像表示デイ
スプレィとしての利用は不可能であり、液晶材料の性能
不足に基づく制約が大きかった。

また、液晶材料によっては動作温度範囲が狭く、屋外で
の使用の際など、低温から高温にわたって常に良好なコ
ントラストあるいは応答速度を得ることは困難であり、
このような液晶材料の制約を解決できる液晶表示素子が
望まれていた。

本発明の目的は、強誘電性液晶の性能にかかわらず、表
示のコントラストを高くかつ応答速度を速くできるとと
もに、広い温度範囲に渡って表示動作が可能な液晶表示
素子を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、一対の偏光板間に電極によって挟持された複
数の液晶層を設けるとともに、これらの各液晶層間にも
それぞれ偏光板を介装して液晶表示素子を構成する。

ここで、本発明に用いられる強誘電性液晶としては、例
えばＤＯＢＡＭＢＣ（ｐ−デシロキシベンジリデンｐ°
−アミノ　２メチルブチルシンナメート）等の低分子の
強誘電性液晶が利用できる他、後に詳述する強誘電性高
分子液晶、例えばポリアクリレート系、ポリエーテル系
、ポリシロキサン系、ポリエステル系、これらの各県の
繰り返し単位を含む共重合体あるいはその他の分子量１
０００以上の高分子液晶などが好適である。

〔作用〕

このような構成による液晶表示素子においては、前記電
極への電圧印加に伴う電界変化に応じて各液晶層中の強
誘電性液晶分子の光軸を特定方向に整列させ、液晶層の
偏光軸の変化によって偏光板間の透過光を断続して表示
を行う。このとき、各液晶層に用いる液晶材料の傾き角
が小さく表示に不充分である場合、複数の液晶層を積層
することによって各層のコントラスト不足を補い、全体
として充分なコントラストを実現するとともに、各層の
液晶材料の傾き角が小さいことを有効に利用して素子と
しての高速応答性を実現する。

また、複数の液晶層に異なる強誘電性液晶を用い、各液
晶層の温度特性あるいは光学的特性を相互補完し、素子
としての動作可能な温度範囲を拡大するとともに、コン
トラストの向上や色相変化の補正等を実現する０本発明
は、以上により液晶材料の性能不足を補って前記目的を
達成するものである。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図および第２図には、本発明に係る液晶表示素子１
の一実施例が示され、この液晶表示素子１は、一対の偏
光板２．３の間に２枚の液晶セル１０Ａ、ＩＯＢを有し
、これら液晶セルＩＯＡ。

１０Ｂの間にも前記偏光板２．３と同様な中間偏光板４
が介装されている。

これら偏光板２，３．４は、第３図に示すように、各々
の偏光軸２Ａ、３Ａ、４Ａが順次反時計方向に９０°づ
つ回転するように配置され、結果的に偏光軸２Ａ、３Ａ
と偏光軸４Ａとが互いに直交する配置（クロスニコル）
とされている。

第１図および第２図に戻って、２枚の液晶セル１０Ａ、
ＩＯＢは略同様に構成されたものであり、このうち液晶
セルＩＯＡは、ガラス等の薄板からなる透明な基板１１
Ａ、１２Ａの間に強誘電性高分子液晶の配向膜からなる
液晶層１３Ａを挟持して構成されたものである。

これら基板１１Ａ、１２Ａには、各々の表面にストライ
ブ状の電極１４Ａ、１５Ａが平行配列され、これらの電
極１４Ａ、１５Ａは互いに直交して格子状を形成するよ
うに配置されており、液晶セルＩＯＡ、ＩＯＢは電極１
４Ａ、１５Ａの各交点で挟持される液晶層１３Ａを画素
とするマトリックスを形成してイメージ表示可能に構成
されている。

ここで、電極１４Ａ、１５Ａはスパッタリング等により
微量の酸化すず（Ｓ−０１）が混入された酸化インジウ
ム（１−ｇｏｓ　）の透明で導電性の薄膜（■Ｔｏｌり
を形成し、エツチング等により複数に分割されてストラ
イプ状に整形されている。

また、液晶Ｊｌｌｉｌ　３Ａの配向膜を形成するにあた
っては、例えば、一方の基板１１Ａの表面に、電極１４
Ａの上から分子量１０００以上の強誘電性高分子液晶を
、塗布法または延伸法などで十分に配向しながら０．５
〜４μｍ程度の適当な厚さに塗布して膜状に形成されて
いる。

なお、第３図のように、液晶層１３Ａの配向方向１６Ａ
は、偏光板２の偏光軸２Ａから反時計方向に角度ψをな
すように配置され、この角度ψは液晶層１３Ａの強誘電
性高分子液晶の傾き角をθとして４５＠−θとなるよう
に設定されている。

一方、液晶セルＩＯＢは、前述の液晶セルＩＯＡと略同
様に構成され、それぞれ基板１１Ｂ、１２Ｂ、液晶７１
！１３Ｂ、電極１４Ｂ、１５Ｂを備えているが、第３図
のように、液晶層１３Ｂの配向方向１６Ｂは、偏光板４
の偏光軸４Ａから反時計方向に角度ψ（＝４５°−θ）
をなすように配置されている。

このような構成においては、液晶表示素子１に偏光板２
側から照明光２０をあてておき、液晶セルＩＯＡ、ＩＯ
Ｂの各々に表示用電圧上■を印加することによって液晶
層１３Ａ、１３Ｂの複屈折特性を変化させ、偏光板３側
へ通過する透過光２１を前記画素毎に断続することによ
り所定パターンの明暗を用いたイメージ表示を行う。

すなわち、電極１４Ａ、１４Ｂと電極１５Ａ。

１５Ｂとの間に表示信号電圧＋■を印加すると、第３図
に示すように、液晶層１３Ａ、１３Ｂの電気双極子モー
メントの方向１７Ａ、１７Ｂは、各々の配向方向１６Ａ
、１６Ｂから反時計方向に傾き角θだけ回転してψ十〇
＝４５°に維持される。

このため、偏光板２から入射した照明光２０の偏光軸２
Ａ方向成分２２は、液晶セルＩＯＡにおける複屈折によ
り偏光軸を偏光軸４Ａ方向に回転され、偏光板４を通過
した偏光軸４Ａ方開成分２３は、同様に液晶セル１０Ｂ
を通過する間に偏光軸３Ａ方向に回転され、偏光板３を
通過して透過光２１を生じる。

一方、極性を反転させて表示信号電圧−■を印加すると
、液晶Ｆｉ１３Ａ、１３Ｂの電気双極子モーメント１７
Ｃ，１７Ｄは各々時計方向に２θづつ回転され、それぞ
れ偏光軸４Ａ、３Ａから４５゜−２θに維持される。こ
のため、照明光２０の偏光軸２Ａ方向成分２２は液晶層
１３Ａからの偏光軸４Ａ方向成分２４が減少して偏光板
４を通過する光量が不足するとともに、液晶層１３Ｂか
らの偏光軸３Ａ方向成分も減少するため、偏光板３を通
過する透過光２５は略遮断されて視認されず、当該画素
は暗くなる。

このように断続される透過光２１は液晶表示素子１の各
液晶１ｉ１３Ａ、１３Ｂの配向角度ψによって変化する
ものであり、第４図には、配向角度ψに応じた透過光強
度が明暗の各表示状態毎に示されている。なお、第４図
では液晶層１３Ａ、１３Ｂに用いた強誘電性高分子液晶
の傾き角θ＝１１．２５°とし、横軸はψ＋θすなわち
明状態の偏光方向φ＋θをとっである。

ここで、表示信号電圧＋■の明状態では図中実線のよう
に、図中点線で示す１１　を中心に周期的に変化し、本
実施例のψ＋θ＝４５°における透過光強度はＬ＋Ｉｉ
である。また、表示信号電圧−■の暗状態では２θづつ
２層の４θ分ずれて図中２点鎖線で示すようになり、同
じく透過光強度は１．−１１　となるため、コントラス
トはとなる。

ところで、液晶層が１層であったとすると、−Ｖ′のよ
うに暗状態でのずれは２θしがなく、透過光強度は１１
　であり、コントラストは■！ となる。

従って、本実施例のように液晶層を２Ｎとすることによ
り、コントラストは比率 ＣＲｚ　　　　　Ｉｔ ＣＲ＋　　　　Ｉｔ　　Ｉｔ たけ改善されることになる。これは、傾き角θが２２°
以下といった小さい値である液晶材料の性能補償に効果
的であり、液晶層１３Ａ、１３Ｂの配向性を高めること
により　ｌｌ−１２をさらに小さくしてコントラスト改
善性をより高めることができる。

このように、本実施例によれば、液晶層を複数とするこ
とにより、各液晶層の光学的特性を累積させ、各液晶層
に傾き角θが小さい液晶材料を用いても高コントラスト
が得られ、きわめて鮮明な表示による高い視認性を得る
ことができる。

また、傾き角θの小さい液晶であっても充分なコントラ
ストが得られるため、傾き角θを小さくして各液晶分子
の動作速度を高め、これにより液晶表示素子１の応答速
度を高速化することも可能である。

さらに、温度特性が使用環境に適合しないために光学的
特性を充分に発揮できなかった液晶材料を用いても、本
実施例の構成によりコントラストの温度変化を補償する
ことが可能である。

なお、前記実施例において、液晶層１３Ａ、１３Ｂの配
向角度ψを４５°−θに設定したが、角度ψは４５°＋
θに設定してもよく、この場合、明暗の表示状態が逆に
なる。ところで、このように配向角度ψを４５°±θに
設定するのは、表示の明状態において明るさを最大にす
るためであり、暗状態での消光性を確保したい場合は角
度ψ＝Ｏに設定すればよい。

また、液晶層１３Ａ、１３Ｂの間の偏光板４は、偏光軸
４Ａを偏光軸２Ａ、３Ａに揃えて全ての偏光軸２Ａ、３
Ａ、４Ａを平行配置（パラレルニコル）してもよく、偏
光軸４Ａの偏光に伴って液晶層１３Ｂの配向方向１６Ｂ
も液晶層１３Ａの配向方向１６Ａに揃うことになるため
、液晶セル１０Ａ、ＩＯＢを共通化できる。このとき、
明暗の表示状態は逆になるが、必要に応じて配向方向１
６Ａ、１６Ｂを設定し、例えば、明状態となる電圧＋Ｖ
印加時の電気双極子モーメント１７Ａ、１７Ｂが偏光軸
２Ａ、３Ａ、４Ａに一敗するように配向角度ψ＝θとす
れば明状態の明るさを最大にできる。

さらに、前記実施例では、液晶層１３Ａ、１３Ｂの２Ｎ
を設けたが、偏光板２，３間には２層以上の液晶層を設
けてもよく、複数の液晶層および偏光板を交互積層すれ
ば、積層段数の増加に応じて前述したコントラスト改善
性をより高めることができ、傾き角θが小さい液晶、あ
るいは温度範囲が不適当な液晶を用いても充分な光学的
特性を得ることができる。

また、液晶Ｊ！！１３Ａ、１３Ｂに用いる強誘電性液晶
としては、強誘電性高分子液晶に限らず低分子のもので
あってもよく、これらの強誘電性液晶に配向処理を行う
方法としてはラビング法、斜方蒸着法、剪断法などがあ
る。

しかし、高分子液晶を用いる場合にはその特性を活かし
た延伸法や塗布法が適用でき、なかでも強誘電性高分子
液晶の薄膜形成には延伸法および塗布法が好適であり、
液晶層１３Ａ、１３Ｂを形成する際に延伸方向あるいは
塗布方向を適宜設定することにより、極めて容易に所定
の配向処理を行うことができる。

また、液晶１１３Ａ、１３Ｂは、それぞれ厚みが０．５
〜２０μｍ程度であればよく、要求される光学的な特性
に応じて適宜設定すればよく、さらに厚くても問題はな
いが、双安定性が得られることや印加電圧を低減できる
ことから０．．５〜４μｍ程度さすることが好ましい。

さらに、液晶層１３Ａ、１３Ｂには、必要に応じて二酸
化ケイ素（ＳｉＯｚ）やセラミックス、プラスチック等
の球状あるいはファイバー状のスペーサを併用してもよ
い。

また、基板１１Ａ、ＩＩＢ、１２Ａ、１２Ｂ。

としては、ガラス、あるいはポリエチレンテレフタレー
ト、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネートその
他のプラスチック等が用いることができ、殊に、基板と
して可撓性あるいは薄板状のプラスチック等を用いるこ
とにより強誘電性高分子液晶自体に柔軟性があるので液
晶表示素子１を屈曲可能にすることができる。

さらに、第１、第２の電極１２．１６および中間電極１
６・とじては、ＩＴＯ膜といわれる酸化すず（Ｓ−ＯＸ
）を混入した酸化インジウム（ＩａｚＯｚ　）膜に限ら
ず、ＮＥＳＡＭといわれる酸化すず膜等の金属酸化物被
膜、あるいは、金（Ａ、）やアルミニウム（ＡＩ）、チ
タン（Ｔｉ　）等の金属薄膜であってもよく、その形成
にあたってはスパッタリングに限らず直接蒸着法、スプ
レィ法等を用いてもよ（、要するに光の透過を妨げない
ような透明で導電性の薄膜を形成することが望ましい。

また、電極１４Ａ、１４Ｂ、１５Ａ、１５Ｂは、各々の
側に複数のストライプ状の電極を互いに交叉する向きに
平行配列し、相互に交点を画素とするマトリックスを形
成してイメージ表示可能とするものに限らず、例えば、
バーグラフ等に用いる場合には電極１５Ａ、１５Ｂを各
々−枚の共通電極としてもよく、特定の形状模様のみの
表示の場合等は各電極を平面状に形成すればよい。

次に、本発明に用いられる液晶のうち、強誘電性高分子
液晶について説明する。

本発明に用いられる強誘電性高分子液晶としては、特に
限定はなく種々のものを用いることができるが、通常は
、スペーサを介してメソーゲンを側鎖に有する高分子化
合物が好適に使用できる。

この側鎖型高分子液晶は、ポリマー主鎖、メソーゲンお
よびスペーサの三部分から構成されるもので、例えば、
次の一般式（１）で表されるものを挙げることができる
。

一＋Ｅｈ−＋Ｅ′＋Ｔ　　　　　　　　　（１）古 ム 但し、（１）式中、→Ｅ＋−ｒ−＋Ｅ′汁はポリマー主
鎖であり、Ｄはスペーサであり’＋　Ｍはメソーゲンで
ある。ｂは、０であってもよい、ｂが０でない場合には
、式中の（Ｅ−Ｄ−Ｍ）の単位および（Ｅ゛）の単位は
、ブロックで結合していても、ランダムで結合していて
も、交互に結合していてもよい。

主鎖としては、各種の高分子の主鎖が使用できるが、好
ましい主鎖として、ポリアクリレート、ポリシロキサン
、ポリエーテル、ポリエステル、ポリメタクリレート等
を挙げることができる。

スペーサＤとしては、種々のものを用いることができる
が、例えば、次の（２）式で表されるものを好適なもの
として挙げることができる。

→ＣＯＯ＋−Ｔ−ｆＣＨｚｈ（２） 但し、（２）式中、ｍは０または１、ｎは１〜３０の整
数を表す。

メソーゲンＭとしては、種々のものを用いることができ
るが、例えば、次の（３）式で表されるものが好適に使
用できる。

→Ｚ））−Ｔ、　　　　　　　　　　　（３）但し、（
３）式中、２は０または１、Ｚは０（酸素原子）または
−Ｃｏｏ−（エステル結合）を表し、Ｔ１は次の（４）
に示される各式で表されるものが好適に使用できる。

■Ｘ吟Ｒ！　、　（）Ｘ　ｅ　Ｒ・。

ｅｘ■Ｘ吟Ｒ・。

琵Ｘ吟Ｘ分Ｒ１（４） 但し、上記（４）の各式中Ｘは、例えば−ＣＯＯ−１−
ＯＣＯ−を表し、Ｒ２は、例えば−ＣＯＯＲ３、−０Ｃ
ＯＲｓ　、−０Ｒｓ　、−ＣＯＲｓ　、−Ｒ３を表し、
この−Ｒ１は不斉炭素を１つ以上含む炭素数４〜１０の
連鎖状または分枝状のアルキル基、ハロアルキル基ある
いはシアノアルキル基を表す。

これらの高分子液晶の中でも、電界応答速度、コントラ
スト等の点から、特に、カイラルスメクチックＣ相（Ｓ
、Ｃ”相）を有する強誘電性高分子液晶が好ましい。

このようなカイラルスメクチックＣ相を有する強誘電性
高分子液晶としては、例えば次の（１３〜（Ｖ）の高分
子液晶を挙げることができる。なお、これら（１）〜（
Ｖ）の高分子液晶は、通常室温域〜１５０℃付近の温度
領域において、カイシルスメクチックＣ相を有し、応答
速度、コントラストおよび製膜性に著しく優れたもので
ある。

（１）ポリアクリレート系高分子液晶（特願昭６１−３
０５２５１号および特願昭６２−１０６３５３号として
本出願人が出願したもの等） 下記一般式からなる繰り返し単位を有するポリアクリレ
ート系高分子およびその共重合体→ＣＨｆｆｉ−ＣＨ← ＣＯＯ→ＣＨｚ　　ｈ−Ｚ−ＲＩ 式中、ｋは１から３０までの整数、好ましくは４〜２０
の整数であり、Ｚは−ｏ−，−ｃｏｏ−であり、であり
、Ｘは−ｃｏｏ−、−ｏｃｏ−であり、Ｒｔは−ＣＯＯ
Ｒｓ、−０ＣＯＲｓ、−０Ｒ１、または−Ｒ８であり、
ここでＲ３はることができ、ここでＲ，、Ｒ，は、−Ｃ
Ｈ３、−ＣＮ　、　−ＦまたはＣＩ、好ましくは一〇Ｈ
，であり、かつ、ｇおよびｈはＯから１０の整数、ｑは
Ｏか１であり、Ｃ１は不斉炭素原子である。但し、Ｒ３
が−ＣＨ，であるときは、ｈはＯではない。また、Ｒ３
として特に好まし−いものとして、 ■ −ＣＨｔＣＨ−ＣｈＨ１３を挙げることができる。

（Ｉｆ）ポリエーテル系高分子液晶（特願昭６１−３０
９４６６号として本出願人が出願したもの等）下記一般
式からなる繰り返し単位を有するポリエーテル系高分子
およびその共重合体 式中、ｋ、Ｒ，は前記ポリアクリレート系の場合と同じ
意味を有する。

（Ｉ［［）ポリシロキサン系高分子液晶（特願昭６２−
１１４７１６号として本出願人が出願したちのなど） 下記一般式からなる繰り返し単位を有するポリシロキサ
ン系高分子およびその共重合体→０−Ｓｉ← （ＣＨｚ＋Ｔ−０−ＲＩ 式中、Ｒ４は低級アルキル基であり、ｋは３〜３０の整
数であり、ＲＩは前記と同じ意味を有する。

（ＩＶ）ポリエステル系高分子液晶（特願昭６１−２０
６８５１号として本出願人が出願したもの等）下記一般
式からなる繰り返し単位を有するポリエステル系高分子
およびその共重合体 式中のＲ７はＨ，ＣＨｆｆまたはＣＪｓ、Ｌは１〜２０
の整数、ｋ、　Ｒ１は前記と同じ意味を有する。

（Ｖ）水素結合によって側鎖を主鎖に固定した高分子液
晶（特願昭６１−１６９２８８号として本出願人が出願
したものから類推できる）。

このものの側鎖は、一種類でも複数種類でもよい。

以上（１）〜（Ｖ）で述べたような本発明で用いられる
高分子液晶の平均分子量は、１　、０００〜１゜ｏｏｏ
、　ｏｏｏ好ましくは１　、０００〜４００．０００　
である。１゜０００−未満であると、高分子液晶のフィ
ルムや塗膜としての成形性に支障を生じる場合があり、
一方、４００、０００を越えると、応答速度が遅い等の
好ましくない結果が現れることがある。そして、数平均
分子量の特に好ましい範囲は、置換基の種類等に依存す
るので一概に規定できないが、通常２，０００〜２００
，０００である。

なお、これらの高分子液晶は、本発明の目的に支障のな
い範囲で複数のものを適宜併用して用いてもよい。

本発明に係る高分子液晶は、本発明の目的に支障のない
範囲で、さらに他の液晶状ポリマーやオレフィン系樹脂
、アクリル系樹脂、メタクリル系樹脂、ポリスチレン系
樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、
スチレン−ブタジェン共重合体、塩化ビニリデン−アク
リロニトリル共重合体等の通常の樹脂と混合して使用し
て、高分子液晶膜を作成することも可能である。しかし
、これらの樹脂を大量に入れると液晶性が低下するので
、高分子液晶に対して重量比で２以下とすることが好ま
しい。

一方、応答性を改善するために前述のＤＯＢＡＭＢＣ等
の強誘電性低分子液晶を混合して使用することもできる
。混合割合は、重量比で５以下とすることが好ましい。

前記各成分の配合方法としては特に制限はなく、通常の
方法によってブレンドすることによって行い得る。

本発明に用いられる強誘電性高分子液晶としては、ポリ
マー中の側鎖の末端部分に不斉炭素が１または２存在す
るものに限定されるものではなく、側鎖の末端部分に不
斉炭素−が３以上含まれるものも使用できる。

次に、本発明の液晶表示素子の具体的な実験例について
説明する。

第１の実験例として、液晶層の液晶材料として、傾き角
θ−５°（４０°Ｃ）の低分子強誘電性液晶相転移挙動 を用い、ポリイミドをコートしたＩＴＯ電極付きガラス
基板にラビング処理し、５ｉｆｔスペーサを用いて厚さ
２μｍで配向方向ψ＝４５°−θ＝４０°の液晶層を形
成した。

このような液晶層を２層に用いた液晶表示素子１に表示
信号電圧±５■の印加したところ、コントラストはｌＯ
であった。これに対し、１層だけの場合、コントラスト
は６程度であり、コントラスト改善率は＋６０％に達す
る。また、このようなコントラストの改善に拘らず応答
速度（印加電圧の符号を反転した際に透過光強度が１０
％〜９０％まで変化するのに要する時間）は一般の場合
と同じく高速動作が可能であった。

第２の実験例として、液晶材料として前述のポリアクリ
レート系、Ｍ　、　＝　５３００、傾き角θ＝６″′（
５０°Ｃ）の高分子液晶 ←ＣＨ！　Ｃ１１← Ｃ＝０ 相転移挙動 を用い、ＩＴＯ膜電膜付極付ＰＥＴフィルム基板上に厚
さ１．５μｍで配向方向φ−４５″−〇＝３９＠の液晶
層を形成した。

このような強誘電性高分子液晶を用いた液晶表示素子１
のコントラストを測定した結果、表示信号電圧±ＩＯＶ
の印加で２２というきわめて良好な値が得られた。これ
に対し、液晶層が１層の場合、コントラストは１５であ
り、２層の液晶層を用いることによりコントラストは＋
５０％程度の改善となる。また、本実験例では基板とし
てＰＥＴフィルムを用いたので強誘電性液晶ｌ全体を屈
曲させることが可能である。

従−って、本発明の液晶表示素子１においては、傾き角
θの小さな液晶材料を２重に積層することにより充分な
コントラストが得られ、液晶材料の性能不足を補うこと
による従来の１層型の液晶表示素子に対する優位性は明
白である。

一方、次に示す第３の実験例は、素子構成は前記第２の
実験例と同じであるが、２層の液晶層に異なる種類の液
晶材料を用いたものである。

第１の液晶層としては、ポリアクリレート系、Ｍ　、　
−６０００、傾き角θ−５°（１３０℃）の高分子液晶 相転移挙動 を用い、塗布法により配向処理した。

第２の液晶層としては、傾き角θ−４０°（−２０”Ｃ
）の強ｙ：電性低分子液晶 相転移挙動 を用い、ラビング法により配向処理した。

このような液晶表示素子１においては、温度範囲の異な
る２ｍ類の液晶を組み合わせたことにより、第１の液晶
層が約６０°Ｃ〜１５０°Ｃで動作するとともに第一２
の液晶層が約−２０°Ｃ〜６０°Ｃで動作して互いの動
作温度領域をカバーしあうため、これらを合わせた約−
２０°Ｃ〜１５０°Ｃの広い温度範囲において、表示信
号電圧±３０Ｖの印加でコントラスト１７以上という良
好な表示が得られた。

従って、本発明の液晶表示素子１においては、動作温度
領域の異なる液晶材料を適当に組み合わせることにより
、動作可能な温度範囲を広げることができ、ここでも従
来の１層型の液晶表示素子に対する優位性は明白である
。

〔発明の効果〕

以上に説明したように、本発明の液晶表示素子によれば
、液晶層を２層に重複させることにより液晶材料の性能
不足を補償し、傾き角の小さな液晶を用いても高いコン
トラストを得られるとともに、各液晶層に異なる種類の
液晶材料を用いて各々の性能不足を相互補完的に補償し
、広い温度範囲で良好な表示を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の液晶表示素子の一実施例の概略構成を
示す一部を切欠いた斜視図、第２図は第１図の断面図、
第３図は前記実施例における偏光板の偏光軸および液晶
層の配向方向を示す図、第４図は前記実施例における透
過光強度を示すグラフである。 １・・・液晶表示素子、２，３．４・・・偏光板および
中間偏光板、ＩＯＡ、ＩＯＢ・・・液晶セル、１１Ａ。 １１Ｂ、１２Ａ、１２Ｂ・・・基板、１３Ａ、１３Ｂ・
・・液晶層、１４Ａ、１４Ｂ、１５Ａ、１５Ｂ・・・電
極。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）一対の偏光板の間に一対の電極で挟持された強誘
   電性液晶の液晶層を備えて構成される液晶表示素子にお
   いて、前記偏光板間には複数の液晶層を積層するととも
   に、これらの液晶層間にはそれぞれ偏光板を介装したこ
   とを特徴とする液晶表示素子。