JP2001033805A - Liquid crystal optical modulation element - Google Patents

Liquid crystal optical modulation element

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JP2001033805A
JP2001033805A JP11203520A JP20352099A JP2001033805A JP 2001033805 A JP2001033805 A JP 2001033805A JP 11203520 A JP11203520 A JP 11203520A JP 20352099 A JP20352099 A JP 20352099A JP 2001033805 A JP2001033805 A JP 2001033805A
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JP
Japan
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liquid crystal
light modulation
layer
modulation device
composition
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Pending
Application number
JP11203520A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Nobuyuki Kobayashi
信幸 小林
Masako Iwamatsu
雅子 岩松
Hideaki Ueda
秀昭 植田
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Minolta Co Ltd
Original Assignee
Minolta Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a liquid crystal optical modulation element having a laminated structure which enables high-quality full-color display. SOLUTION: The device is a full-color liquid crystal display element having three liquid crystal display cells 110R, 110G, 110B laminated. In each cell, a liquid crystalline composition 17 containing a liquid crystal compound and an additive is sealed, and components of the liquid crystal composition in one cell are different from the components of the liquid crystal composition in at least one of other cells. The liquid crystal composition 17 in each cell reflects light at a specified wavelength as the peak wavelength to display a full-color image.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶光変調素子、
詳しくは、複数のセルを積層した液晶光変調素子に関す
る。
The present invention relates to a liquid crystal light modulation device,
More specifically, the present invention relates to a liquid crystal light modulation device in which a plurality of cells are stacked.

【0002】[0002]

【発明の背景と課題】近年、液晶を用いた表示素子の研
究/開発が活発である。特に、ネマティック液晶にカイ
ラル材を添加することにより室温でコレステリック相を
示すカイラルネマティック液晶組成物を用いた表示素
子、ネマティック液晶に二色性色素を添加したゲスト−
ホスト形の表示素子が注目されている。
BACKGROUND OF THE INVENTION In recent years, research / development of display devices using liquid crystals has been active. In particular, a display element using a chiral nematic liquid crystal composition exhibiting a cholesteric phase at room temperature by adding a chiral material to a nematic liquid crystal, a guest having a dichroic dye added to a nematic liquid crystal,
Attention has been paid to host-type display elements.

【0003】ところで、前述の表示素子のフルカラー化
を実現する一つの方法として、各色を表示する複数のセ
ルを積層した構造を採用することが考えられる。しか
し、未だに実用に適した表示特性や駆動特性を持つ積層
構造を有する液晶表示素子は実現されていない。
Incidentally, as one method of realizing the above-mentioned full-color display element, it is conceivable to adopt a structure in which a plurality of cells for displaying each color are stacked. However, a liquid crystal display element having a laminated structure having display characteristics and drive characteristics suitable for practical use has not yet been realized.

【0004】そこで、本発明の目的は、高画質表示が可
能な新規な積層構造の液晶光変調素子を提供することに
ある。また、本発明の他の目的は、駆動制御の容易な、
新規な積層構造の液晶光変調素子を提供することにあ
る。
An object of the present invention is to provide a novel liquid crystal light modulation device having a novel laminated structure capable of displaying high quality images. Further, another object of the present invention is to provide an easy drive control.
An object of the present invention is to provide a liquid crystal light modulation element having a novel laminated structure.

【0005】[0005]

【発明の要旨及び効果】以上の目的を達成するため、第
1の発明に係る液晶光変調素子は、それぞれ液晶組成物
を含む複数の液晶層が積層され、各液晶層が特定波長域
の光を変調する液晶光変調素子において、前記液晶層に
含まれる液晶組成物の組成種が各液晶層ごとに全て異な
ることを特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, a liquid crystal light modulation device according to the first invention is formed by laminating a plurality of liquid crystal layers each containing a liquid crystal composition, and each liquid crystal layer emits light of a specific wavelength range. In the liquid crystal light modulation element for modulating the liquid crystal, the composition type of the liquid crystal composition contained in the liquid crystal layer is different for each liquid crystal layer.

【0006】液晶層に含まれる液晶組成物の組成種を各
液晶層ごとに全て異ならせることにより、各液晶層ごと
に最適な光変調特性を持たせることが可能となり、積層
構造を持つ液晶光変調素子全体として高品位な光変調特
性が可能となる。
[0006] By making the composition type of the liquid crystal composition contained in the liquid crystal layer different for each liquid crystal layer, it is possible to provide an optimum light modulation characteristic for each liquid crystal layer. High-quality light modulation characteristics can be achieved for the entire modulation element.

【0007】第2の発明に係る液晶光変調素子は、それ
ぞれ液晶組成物を含む複数の液晶層が積層され、各液晶
層が特定波長域の光を変調する液晶光変調素子におい
て、前記複数の液晶層には、液晶層に含まれる液晶組成
物の組成種が異なると共にその厚さが異なる少なくとも
二つの液晶層が含まれていることを特徴とする。
A liquid crystal light modulation device according to a second aspect of the present invention is a liquid crystal light modulation device in which a plurality of liquid crystal layers each containing a liquid crystal composition are laminated, and each liquid crystal layer modulates light in a specific wavelength range. The liquid crystal layer is characterized in that at least two liquid crystal layers having different composition types and different thicknesses of the liquid crystal composition contained in the liquid crystal layer are included.

【0008】液晶組成物の組成種が異なると共にその厚
さが異なる少なくとも二つの液晶層を設けることによ
り、最適な光変調特性を持たせながら、容易に各液晶層
の駆動電圧のバラツキを抑制することが可能となる。
[0008] By providing at least two liquid crystal layers having different composition types and different thicknesses of the liquid crystal composition, it is possible to easily suppress the variation of the driving voltage of each liquid crystal layer while providing the optimum light modulation characteristics. It becomes possible.

【0009】第2の発明に係る液晶光変調素子におい
て、前記複数の液晶層には、互いに層の厚さが異なると
共に厚い方の層に含まれる液晶組成物の誘電率異方性が
他方より大きい一組の液晶層が含まれていてもよい。誘
電率異方性が大きいほど液晶層を着色/消色させるため
の電圧は小さくなるので、このように構成するとより正
確に各液晶層の駆動電圧のバラツキを打ち消すことが可
能となる。
In the liquid crystal light modulation device according to a second aspect of the present invention, the plurality of liquid crystal layers have different thicknesses from each other, and the liquid crystal composition contained in the thicker layer has a higher dielectric anisotropy than the other. A large set of liquid crystal layers may be included. The larger the dielectric anisotropy, the smaller the voltage for coloring / decoloring the liquid crystal layer. Therefore, with such a configuration, it is possible to more accurately cancel the variation in the driving voltage of each liquid crystal layer.

【0010】また、前記液晶組成物の誘電率異方性が他
方より大きい液晶層に含まれる液晶組成物には、極性基
を有する液晶性化合物が含まれていてもよい。極性基を
有する液晶性化合物として、液晶性エステル化合物、液
晶性ピリミジン化合物、液晶性シアノビフェニル化合
物、液晶性シアノフェニルシクロヘキサン化合物、液晶
性シアノターフェニル化合物、液晶性ジフルオロスチル
ベン化合物からなる群より選択される少なくとも一つの
液晶性化合物を含むことができる。
Further, the liquid crystal composition contained in the liquid crystal layer in which the dielectric anisotropy of the liquid crystal composition is larger than the other may include a liquid crystal compound having a polar group. The liquid crystal compound having a polar group is selected from the group consisting of a liquid crystal ester compound, a liquid crystal pyrimidine compound, a liquid crystal cyanobiphenyl compound, a liquid crystal cyanophenylcyclohexane compound, a liquid crystal cyanoterphenyl compound, and a liquid crystal difluorostilbene compound. At least one liquid crystalline compound.

【0011】さらに、複数の液晶層の厚さを全て異なら
せてもよいし、各液晶層に含まれる液晶組成物の誘電率
異方性を全て異ならせてもよい。このようにすると、液
晶層に含まれる液晶組成物の設計の自由度が高くなり、
各液晶層ごとに求められる光変調特性を最適化すること
ができる。
Further, the thicknesses of the plurality of liquid crystal layers may all be different, or the dielectric anisotropy of the liquid crystal composition contained in each liquid crystal layer may all be different. This increases the degree of freedom in designing the liquid crystal composition contained in the liquid crystal layer,
Light modulation characteristics required for each liquid crystal layer can be optimized.

【0012】第3の発明に係る液晶光変調素子は、それ
ぞれ液晶組成物を含む複数の液晶層が積層され、各液晶
層が特定波長域の光を変調する液晶光変調素子におい
て、前記複数の液晶層には、液晶層に含まれる液晶組成
物種が異なると共にその駆動電圧範囲が等しい少なくと
も二つの液晶層が含まれていることを特徴とする。
A liquid crystal light modulating element according to a third aspect of the present invention is a liquid crystal light modulating element in which a plurality of liquid crystal layers each containing a liquid crystal composition are laminated, and each liquid crystal layer modulates light in a specific wavelength range. The liquid crystal layer is characterized by including at least two liquid crystal layers having different types of liquid crystal compositions contained in the liquid crystal layer and having the same driving voltage range.

【0013】液晶組成物の組成種が異なると共にその駆
動電圧範囲が等しい少なくとも二つの液晶層を設けるこ
とにより、最適な光変調特性を持たせながら、駆動制御
を容易にすることができる。
By providing at least two liquid crystal layers having different composition types of the liquid crystal composition and having the same drive voltage range, it is possible to facilitate the drive control while having an optimum light modulation characteristic.

【0014】第3の発明に係る液晶光変調素子におい
て、前記複数の液晶層の駆動電圧範囲を全て等しくして
もよい。このようにすると、駆動制御がより容易にな
る。
In the liquid crystal light modulation device according to a third aspect of the present invention, the driving voltage ranges of the plurality of liquid crystal layers may be all equal. In this case, drive control becomes easier.

【0015】第2及び第3の発明に係る液晶光変調素子
のいずれにおいても、全液晶層の液晶組成物の組成種を
互いに異なるものとしてもよい。このようにすること
で、各液晶層ごとに最適な光変調特性を持たせることが
可能となり、積層構造を持つ液晶光変調素子全体として
高画質表示が可能となる。
In any of the liquid crystal light modulation elements according to the second and third aspects of the invention, the composition types of the liquid crystal compositions of all the liquid crystal layers may be different from each other. By doing so, it is possible to provide an optimal light modulation characteristic for each liquid crystal layer, and it is possible to display a high quality image as a whole liquid crystal light modulation element having a laminated structure.

【0016】また、第1、第2、第3の発明に係る液晶
光変調素子のいずれにおいても、各液晶層に含まれる液
晶組成物は液晶性化合物と添加剤とを含むのものとして
もよい。そして、一つの液晶層の液晶組成物に含まれる
添加剤の種類が、他の液晶層に含まれる添加剤の種類と
は異なるようにしてもよいし、一つの液晶層の液晶組成
物に含まれる液晶性化合物の種類が、他の液晶層に含ま
れる液晶組成物の種類とは異なるようにしてもよい。
In each of the liquid crystal light modulation elements according to the first, second and third aspects, the liquid crystal composition contained in each liquid crystal layer may include a liquid crystal compound and an additive. . Then, the type of the additive included in the liquid crystal composition of one liquid crystal layer may be different from the type of the additive included in the other liquid crystal layer, or may be included in the liquid crystal composition of one liquid crystal layer. The kind of the liquid crystal compound to be used may be different from the kind of the liquid crystal composition contained in another liquid crystal layer.

【0017】添加剤は少なくとも一つの不斉炭素を有す
る化合物を含むものであってもよい。このような添加剤
をカイラル材としてネマティック液晶に添加することに
より、室温でコレステリック相を示す液晶組成物とする
ことができる。カイラル材の添加量や種類を代えること
により、液晶組成物の選択反射波長などの特性を変化さ
せることができる。
The additive may include a compound having at least one asymmetric carbon. By adding such an additive to a nematic liquid crystal as a chiral material, a liquid crystal composition exhibiting a cholesteric phase at room temperature can be obtained. By changing the amount and type of the chiral material, characteristics such as the selective reflection wavelength of the liquid crystal composition can be changed.

【0018】添加剤は多色性色素であってもよい。多色
性色素を用いることで液晶層の表示色の色純度を向上さ
せることができる。
The additive may be a polychromatic dye. By using a polychromatic dye, the color purity of the display color of the liquid crystal layer can be improved.

【0019】液晶層が、選択反射状態と透過状態とを切
り換え可能であってもよく、例えば、液晶組成物は室温
でコレステリック相を示すものであってもよい。この場
合、複数の液晶層が、光入射側から順に積層された、青
色を表示する青色用液晶層、緑色を表示する緑色用液晶
層、赤色を表示する赤色用液晶層の3層からなるように
すると、良好なフルカラー画像を表示することができ
る。
The liquid crystal layer may be switchable between a selective reflection state and a transmission state. For example, the liquid crystal composition may exhibit a cholesteric phase at room temperature. In this case, the plurality of liquid crystal layers are composed of three layers: a blue liquid crystal layer for displaying blue, a green liquid crystal layer for displaying green, and a red liquid crystal layer for displaying red, which are sequentially stacked from the light incident side. Then, a good full-color image can be displayed.

【0020】液晶層が、特定波長域の光を吸収する状態
と透過状態とを切り換え可能であってもよく、例えば、
各液晶層はゲスト・ホスト効果による表示を行うもので
あってもよい。このような表示は、例えば、ネマティッ
ク液晶に添加剤として多色性色素を添加してなる液晶組
成物を用いることによって実現できる。この場合、液晶
の分子配列の変化で色素分子の向きを制御することによ
り、液晶層を着色状態と透明状態とに切り換えることが
できる。
The liquid crystal layer may be switchable between a state of absorbing light in a specific wavelength range and a transmitting state.
Each liquid crystal layer may perform display by the guest-host effect. Such display can be realized, for example, by using a liquid crystal composition obtained by adding a polychromatic dye as an additive to a nematic liquid crystal. In this case, the liquid crystal layer can be switched between a colored state and a transparent state by controlling the direction of the dye molecules by changing the molecular arrangement of the liquid crystal.

【0021】少なくとも一組の隣り合う液晶層間にカラ
ーフィルタが配置されていてもよい。カラーフィルタを
配することにより、液晶層の表示の色純度を高めたり、
視野角特性の改善を図ることができる。
A color filter may be arranged between at least one pair of adjacent liquid crystal layers. By disposing a color filter, the color purity of the display on the liquid crystal layer can be increased,
The viewing angle characteristics can be improved.

【0022】各液晶層はぞれぞれ一対の基板により挟持
されていることが好ましい。一対の基板の少なくとも一
方は可撓性を有するものであってもよい。可撓性基板を
用いることにより、フレキシブルな液晶表示素子とする
ことができる。特に、樹脂フィルム基板を用いると、液
晶表示素子の軽量化を図ることができる。
It is preferable that each liquid crystal layer is sandwiched between a pair of substrates. At least one of the pair of substrates may have flexibility. By using a flexible substrate, a flexible liquid crystal display element can be obtained. In particular, when a resin film substrate is used, the weight of the liquid crystal display element can be reduced.

【0023】液晶層を挟持する一対の基板間における光
変調領域内に樹脂構造物が配置されていてもよい。樹脂
構造物を配置することで、正確に基板間距離が一定に保
たれ、液晶層の厚みが均一になる。また、可撓性基板を
用いても良好に基板間距離が保たれ、大面積化も容易で
ある。
A resin structure may be arranged in a light modulation region between a pair of substrates sandwiching a liquid crystal layer. By arranging the resin structure, the distance between the substrates is accurately kept constant, and the thickness of the liquid crystal layer becomes uniform. In addition, even when a flexible substrate is used, the distance between the substrates can be favorably maintained, and the area can be easily increased.

【0024】各液晶層は網目状高分子マトリクス中に前
記液晶組成物が分散されてなる複合膜であってもよい。
このようにすることで、大面積化が容易になり、また視
野角特性も良好となる。
Each liquid crystal layer may be a composite film in which the liquid crystal composition is dispersed in a network polymer matrix.
By doing so, the area can be easily increased, and the viewing angle characteristics can be improved.

【0025】液晶層を挟持する一対の基板の少なくとも
一方には機能性薄膜が設けられ、該機能性薄膜の厚みが
各液晶層ごとに等しくしてもよい。このようにすると、
各液晶層の機能性薄膜付き基板の構成を同じにすること
ができ、製造が容易になる。
A functional thin film may be provided on at least one of the pair of substrates sandwiching the liquid crystal layer, and the thickness of the functional thin film may be equal for each liquid crystal layer. This way,
The structure of the substrate with the functional thin film of each liquid crystal layer can be made the same, and the manufacture becomes easy.

【0026】[0026]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る液晶光変調素
子の実施形態について、添付図面を参照して説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the liquid crystal light modulation device according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

【0027】(第1実施形態、図1参照)図1に本発明
の第1実施形態である液晶表示素子10の概略構成を示
す。この液晶表示素子10は赤色の選択反射状態と透明
状態に切り換えられる赤色表示層11Rを含む液晶表示
セル110Rと、緑色の選択反射状態と透明状態に切り
換えられる緑色表示層11Gを含む液晶表示セル110
Gと、青色の選択反射状態と透明状態に切り換えられる
青色表示層11Bを含む液晶表示セル110Bを積層し
たものである。さらに、矢印Aで示す観察方向の反射側
には光吸収層19が設けられている。
FIG. 1 shows a schematic configuration of a liquid crystal display device 10 according to a first embodiment of the present invention. The liquid crystal display element 10 includes a liquid crystal display cell 110R including a red display layer 11R that can be switched between a red selective reflection state and a transparent state, and a liquid crystal display cell 110 that includes a green display layer 11G that can be switched between a green selective reflection state and a transparent state.
G and a liquid crystal display cell 110B including a blue display layer 11B that can be switched between a blue selective reflection state and a transparent state. Further, a light absorbing layer 19 is provided on the reflection side in the viewing direction indicated by the arrow A.

【0028】各液晶表示セル110R,110G,11
0Bには、それぞれ透明基板12間に液晶組成物17が
封止されている。基板12の内面には、電極が形成され
ており、さらに絶縁膜及び/又は配向制御膜が必要に応
じて形成され、これらの詳細は図2、図3、図4を参照
して以下に説明する。
Each of the liquid crystal display cells 110R, 110G, 11
In FIG. 0B, a liquid crystal composition 17 is sealed between the transparent substrates 12, respectively. Electrodes are formed on the inner surface of the substrate 12, and an insulating film and / or an orientation control film are further formed as necessary. Details of these are described below with reference to FIGS. 2, 3, and 4. I do.

【0029】(セル構造の第1例、図2参照)図2は前
記液晶表示セル110R,110G,110Bの任意の
一つのセル110を示す。各基板12の表面には互いに
平行な複数の帯状に形成された透明電極13,14が設
けられている。これらの電極13,14はマトリクス状
に互いに交互するように向かい合わされている。電極1
3上には絶縁膜15及び配向制御膜16が形成され、電
極14上には配向制御膜16が形成されている。液晶組
成物17は、以下に詳述するように、室温でコレステリ
ック相を示すもので、スペーサ21と共にシール材25
によって基板12間に封止されている。
(First Example of Cell Structure, see FIG. 2) FIG. 2 shows an arbitrary one of the liquid crystal display cells 110R, 110G and 110B. On the surface of each substrate 12, there are provided a plurality of transparent electrodes 13 and 14 formed in a plurality of strips parallel to each other. These electrodes 13 and 14 face each other so as to alternate with each other in a matrix. Electrode 1
An insulating film 15 and an orientation control film 16 are formed on 3, and an orientation control film 16 is formed on the electrode 14. As described in detail below, the liquid crystal composition 17 exhibits a cholesteric phase at room temperature.
Sealing between the substrates 12.

【0030】(セル構造の第2例、図3参照)図3は前
記液晶表示セル110R,110G,110Bの任意の
一つのセル110を示す。基本的な構成は図2に示した
セル110と同様であり、基板12間には高分子物質か
らなる柱状の構造物22が形成されている。
(Second example of cell structure, see FIG. 3) FIG. 3 shows an arbitrary one of the liquid crystal display cells 110R, 110G and 110B. The basic configuration is the same as that of the cell 110 shown in FIG. 2, and a columnar structure 22 made of a polymer substance is formed between the substrates 12.

【0031】(セル構造の第3例、図4参照)図4も前
記液晶表示セル110R,110G,110Bの任意の
一つのセル110を示す。基本的な構成は図2に示した
セル110と同様であり、基板12間には網目状高分子
マトリクス23が形成されている。
(Third example of cell structure, see FIG. 4) FIG. 4 also shows an arbitrary one of the liquid crystal display cells 110R, 110G and 110B. The basic configuration is the same as that of the cell 110 shown in FIG. 2, and a network polymer matrix 23 is formed between the substrates 12.

【0032】(第2実施形態、図5参照)図5に本発明
の第2実施形態である液晶表示素子40の概略構成を示
す。この液晶表示素子40は、液晶表示セル41X,4
1Yからなる2層構造をなす。
(Second Embodiment, see FIG. 5) FIG. 5 shows a schematic configuration of a liquid crystal display element 40 according to a second embodiment of the present invention. The liquid crystal display element 40 includes liquid crystal display cells 41X, 4
It has a two-layer structure of 1Y.

【0033】なお、図5において、図1〜図4と同じ部
材は同じ符号で示し、その説明は省略する。また、各セ
ル41X,41Yに図3に示した柱状の高分子構造物2
2や図4に示した網目状高分子マトリクス23を形成し
てもよい。
In FIG. 5, the same members as those in FIGS. 1 to 4 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. Further, the columnar polymer structure 2 shown in FIG.
The network polymer matrix 23 shown in FIG. 2 or FIG. 4 may be formed.

【0034】前記いずれの実施形態においても、積層型
液晶表示素子には、互いに厚さの異なる少なくとも二つ
の液晶層が含まれていてもよい。液晶層の厚みを各層で
異ならせるようにすると、容易に各液晶層の駆動電圧の
バラツキを打ち消すことができるようになる。
In any of the above embodiments, the multi-layer liquid crystal display device may include at least two liquid crystal layers having different thicknesses. If the thickness of the liquid crystal layer is made different for each layer, the variation in the driving voltage of each liquid crystal layer can be easily canceled.

【0035】複数の液晶層には、互いに層の厚さが異な
ると共に厚い方の層に含まれる液晶組成物の誘電率異方
性が他方より大きい一組の液晶層が含まれるようにする
ことが好ましい。誘電率異方性が大きいほど液晶層を着
色/消色させるための電圧は小さくなるので、このよう
に構成するとより正確に各液晶層の駆動電圧のバラツキ
を打ち消すことが可能となる。
The plurality of liquid crystal layers include a pair of liquid crystal layers whose thicknesses are different from each other and whose liquid crystal composition contained in the thicker layer has a larger dielectric anisotropy than the other. Is preferred. The larger the dielectric anisotropy, the smaller the voltage for coloring / decoloring the liquid crystal layer. Therefore, with such a configuration, it is possible to more accurately cancel the variation in the driving voltage of each liquid crystal layer.

【0036】複数の液晶層の厚さが全て異なっていても
よく、各液晶層に含まれる液晶組成物の誘電率異方性が
全て異なっていてもよい。このようにすると、液晶層に
含まれる液晶組成物の設計の自由度が高くなり、各液晶
層ごとに求められる光変調特性を最適化することができ
る。
The thicknesses of the plurality of liquid crystal layers may all be different, and the liquid crystal compositions contained in each liquid crystal layer may all have different dielectric anisotropy. In this case, the degree of freedom in designing the liquid crystal composition contained in the liquid crystal layer is increased, and the light modulation characteristics required for each liquid crystal layer can be optimized.

【0037】全液晶層の駆動電圧を等しくしてもよい。
全ての液晶層の駆動電圧を等しくすることにより、駆動
制御が一層容易になり、駆動ICを共通化することもで
きる。
The drive voltages of all the liquid crystal layers may be equal.
By making the drive voltages of all the liquid crystal layers equal, drive control becomes easier and a common drive IC can be used.

【0038】(表示方法1、コレステリック相による選
択反射を利用する場合)以上の構成からなる液晶表示素
子10,40の各セルにおいては、電極13,14にパ
ルス電圧を印加することで表示が行われる。即ち、液晶
組成物17がコレステリック相を示すものを用いている
場合、比較的高いエネルギーのパルス電圧を印加するこ
とで、液晶がプレーナ状態となり、液晶分子の螺旋のピ
ッチと屈折率に基づいて決まる波長の光を選択的に反射
する。比較的低いエネルギーのパルス電圧を印加するこ
とで、液晶がフォーカルコニック状態となり、透明状態
となる。各状態は電圧無印加時にも保たれる。
(Display Method 1, Case of Using Selective Reflection by Cholesteric Phase) In each cell of the liquid crystal display elements 10 and 40 having the above configuration, display is performed by applying a pulse voltage to the electrodes 13 and 14. Will be That is, when the liquid crystal composition 17 uses a material exhibiting a cholesteric phase, by applying a pulse voltage having a relatively high energy, the liquid crystal is in a planar state, and is determined based on a spiral pitch and a refractive index of liquid crystal molecules. Light of a wavelength is selectively reflected. By applying a pulse voltage of relatively low energy, the liquid crystal is in a focal conic state and is in a transparent state. Each state is maintained even when no voltage is applied.

【0039】フォーカルコニック状態とプレーナ状態と
の中間状態も存在することが判明しており、中間的なエ
ネルギーのパルス電圧を印加することにより、中間調の
表現も可能である。中間状態では、フォーカルコニック
状態とプレーナ状態とが混在するものと考えられ、この
状態も電圧無印加時に維持される。なお、可視光吸収層
19を設けると、フォーカルコニック状態では黒色を表
示することになる。
It has been found that there is also an intermediate state between the focal conic state and the planar state. By applying a pulse voltage of intermediate energy, it is possible to express a halftone. In the intermediate state, it is considered that the focal conic state and the planar state are mixed, and this state is also maintained when no voltage is applied. When the visible light absorbing layer 19 is provided, black is displayed in the focal conic state.

【0040】本液晶表示素子では帯状の電極13,14
が交差する領域が表示画素となる。本明細書では、液晶
によって光変調が行われる領域を光変調領域と称し、そ
の周辺は光変調が行われない光変調領域外となる。本液
晶表示素子では光変調領域が表示領域となる。
In the present liquid crystal display device, the strip electrodes 13 and 14 are used.
Are the display pixels. In this specification, a region in which light modulation is performed by the liquid crystal is referred to as a light modulation region, and its periphery is outside the light modulation region in which light modulation is not performed. In the present liquid crystal display element, the light modulation area is the display area.

【0041】(表示方法2、ゲスト・ホスト効果による
表示)液晶組成物として、液晶に二色性色素などの多色
性色素を混ぜた材料を用いている場合、電極13と電極
14間に電圧を印加している間と電圧無印加時との間で
液晶の分子軸の方向を変化させることができるため、着
色状態と無色状態とを切り換えることができる。
(Display Method 2, Display by Guest-Host Effect) When a material in which a liquid crystal is mixed with a polychromatic dye such as a dichroic dye is used as a liquid crystal composition, a voltage is applied between the electrodes 13 and 14. Since the direction of the molecular axis of the liquid crystal can be changed between when the voltage is applied and when no voltage is applied, it is possible to switch between the colored state and the colorless state.

【0042】(基板)基板12は少なくとも最下層に位
置するものを除いて透明であることが必要である。透明
な基板としては、ガラス以外に、ポリカーボネート(P
C)、ポリエーテルスルホン(PES)、ポリエチレン
テレフタレート(PET)等のフレキシブル基板等が使
用可能である。
(Substrate) The substrate 12 needs to be transparent except for at least the lowermost layer. As a transparent substrate, besides glass, polycarbonate (P
C), flexible substrates such as polyethersulfone (PES) and polyethylene terephthalate (PET) can be used.

【0043】(電極)電極13,14としては、ITO
(Indium Tin Oxide)に代表される透明導電性膜、ア
ルミニウム、シリコン等の金属電極、あるいはアモルフ
ァスシリコン、BSO(Bismuth Silicon Oxide)等
の光導電性膜が使用可能である。電極13,14を帯状
に形成するには、例えば、基板12上にITO膜をスパ
ッタリング法等で形成した後、フォトリソグラフィ法で
パターニングすればよい。
(Electrode) The electrodes 13 and 14 are made of ITO
A transparent conductive film represented by (Indium Tin Oxide), a metal electrode such as aluminum or silicon, or a photoconductive film such as amorphous silicon or BSO (Bismuth Silicon Oxide) can be used. In order to form the electrodes 13 and 14 in a strip shape, for example, an ITO film may be formed on the substrate 12 by a sputtering method or the like, and then patterned by a photolithography method.

【0044】(絶縁膜、配向制御膜、カラーフィルタ)
絶縁膜15は酸化シリコン等の無機膜あるいはポリイミ
ド樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂等
の有機膜であり、電極13,14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。また、配向制御膜16として機能するポリイ
ミド樹脂やシリコン樹脂を用いてもよい。さらに、色素
を添加すればカラーフィルタとしても機能する。さら
に、高分子構造物22に用いる高分子体と同じ材料を絶
縁膜15として使用してもよい。
(Insulating film, alignment control film, color filter)
The insulating film 15 is an inorganic film such as silicon oxide or an organic film such as a polyimide resin, an epoxy resin, an acrylic resin, or a urethane resin. The insulating film 15 prevents a short circuit between the electrodes 13 and 14, and improves the reliability of the liquid crystal as a gas barrier layer. It has a function to make Further, a polyimide resin or a silicon resin that functions as the alignment control film 16 may be used. Further, if a pigment is added, it functions as a color filter. Further, the same material as the polymer used for the polymer structure 22 may be used as the insulating film 15.

【0045】(液晶組成物)液晶のコレステリック相に
よる選択反射を利用する場合、液晶組成物としては室温
でコレステリック相を示すものが好ましい。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
晶が好適である。カイラル材の添加量の大小で選択反射
波長が調整可能であり、選択反射波長を可視光域に設定
したり、可視光域外に設定することができる。液晶組成
物に色素を添加してもよい。ネマティック液晶は、棒状
の液晶分子が平行に配列しているが、層状構造は有して
いない。
(Liquid Crystal Composition) In the case of utilizing the selective reflection by the cholesteric phase of a liquid crystal, the liquid crystal composition preferably exhibits a cholesteric phase at room temperature. A chiral nematic liquid crystal obtained by adding a chiral material to a nematic liquid crystal is preferable. The selective reflection wavelength can be adjusted depending on the amount of the chiral material added, and the selective reflection wavelength can be set in the visible light range or outside the visible light range. A dye may be added to the liquid crystal composition. The nematic liquid crystal has rod-shaped liquid crystal molecules arranged in parallel, but does not have a layered structure.

【0046】このようなネマティック液晶としては、特
に限定されることなく各種のものが使用可能である。特
に、液晶性エステル化合物、液晶性ピリミジン化合物、
液晶性シアノビフェニル化合物、液晶性シアノフェニル
シクロヘキサン化合物、液晶性シアノターフェニル化合
物、液晶性ジフルオロスチルベン化合物、液晶性トラン
化合物などの極性基を有する液晶性化合物を含むネマテ
ィック液晶は液晶組成物の誘電率異方性を大きくさせる
うえで有用である。ネマティック液晶は、複数の液晶性
化合物の混合物であってもよい。前記化合物以外では、
等方相への相転移温度を上昇させるための多環化合物や
N型化合物等の液晶成分を含むことができる。
Various types of nematic liquid crystal can be used without any particular limitation. In particular, liquid crystalline ester compounds, liquid crystalline pyrimidine compounds,
A nematic liquid crystal containing a liquid crystal compound having a polar group such as a liquid crystal cyanobiphenyl compound, a liquid crystal cyanophenylcyclohexane compound, a liquid crystal cyanoterphenyl compound, a liquid crystal difluorostilbene compound, and a liquid crystal tolan compound has a dielectric constant of the liquid crystal composition. This is useful for increasing the anisotropy. The nematic liquid crystal may be a mixture of a plurality of liquid crystal compounds. Other than the above compounds,
Liquid crystal components such as polycyclic compounds and N-type compounds for raising the phase transition temperature to an isotropic phase can be included.

【0047】カイラルネマティック液晶は、カイラル材
の添加量を変えることにより、螺旋構造のピッチを変化
させることができ、これにより液晶の選択反射波長を制
御することができるという利点がある。なお、一般的に
は、液晶分子の螺旋構造のピッチを表す用語として、液
晶分子の螺旋構造に沿って液晶分子が360度回転した
ときの分子間の距離で定義される「ヘリカルピッチ」を
用いる。
The chiral nematic liquid crystal has the advantage that the pitch of the helical structure can be changed by changing the amount of the chiral material added, thereby controlling the selective reflection wavelength of the liquid crystal. Note that, as a general term indicating the pitch of the helical structure of the liquid crystal molecules, “helical pitch” defined by the distance between the liquid crystal molecules when the liquid crystal molecules rotate 360 degrees along the helical structure of the liquid crystal molecules is used. .

【0048】ここで誘電率異方性を大きくすることがで
きる液晶性化合物の代表的な6種について、その一般構
造式(I)〜(VI)を以下に示す。
Here, the general structural formulas (I) to (VI) of six representative liquid crystal compounds capable of increasing the dielectric anisotropy are shown below.

【0049】[0049]

【化1】 Embedded image

【0050】カイラル材は、ネマティック液晶に添加さ
れた場合にネマティック液晶の分子を捩る作用を有する
添加剤である。カイラル材をネマティック液晶に添加す
ることにより、所定の捩れ間隔を有する液晶分子の螺旋
構造が生じ、これによりコレステリック相を示す。
The chiral material is an additive having a function of twisting the molecules of the nematic liquid crystal when added to the nematic liquid crystal. By adding a chiral material to a nematic liquid crystal, a helical structure of liquid crystal molecules having a predetermined twist interval is generated, thereby exhibiting a cholesteric phase.

【0051】添加されるカイラル材としては、少なくと
も一つの不斉炭素を有する少なくとも1種類の化合物を
含有し、そのヘリカルセンス(液晶に与えられる捩れの
方向)については同一方向でも異なる方向でもよい。添
加量は液晶化合物に対して約45wt%以下、より好ま
しくは40wt%以下であることが好ましい。45wt
%を超えると結晶が析出する等の不具合が発生しやすく
なる。カイラル材の添加量の下限は、液晶組成物に選択
反射を生じさせる程度の量であれば特に制限はないが、
10wt%以上とすることが好ましい。
The added chiral material contains at least one compound having at least one asymmetric carbon, and the helical sense (the direction of twist given to the liquid crystal) may be the same or different. The addition amount is preferably about 45 wt% or less, more preferably 40 wt% or less, based on the liquid crystal compound. 45wt
%, Defects such as precipitation of crystals are likely to occur. The lower limit of the addition amount of the chiral material is not particularly limited as long as the liquid crystal composition causes selective reflection.
Preferably, the content is 10 wt% or more.

【0052】ネマティック液晶に添加するカイラル材と
して、複数種のカイラル材を混合して使用してもよく、
また旋光性の同じ種類の組合わせに加えて旋光性の異な
る種類の組み合わせも使用できる。複数種のカイラル材
の使用や、多環化合物、N型化合物等の液晶成分をカイ
ラル材として使用すると、コレステリック液晶の相転移
温度を変化させたり、温度変化に応じた選択反射波長の
変化を軽減したりする他、誘電率異方性、屈折率異方性
や粘度等のコレステリック液晶の諸物性値を変化させる
ことができ、表示素子としての特性を向上させる働きが
ある。
As the chiral material to be added to the nematic liquid crystal, plural kinds of chiral materials may be mixed and used.
In addition to combinations of the same type of optical rotation, combinations of different types of optical rotation can also be used. Use of multiple types of chiral materials and liquid crystal components such as polycyclic compounds and N-type compounds as chiral materials can change the phase transition temperature of cholesteric liquid crystals and reduce the change in selective reflection wavelength according to temperature changes. Besides, it can change various physical property values of the cholesteric liquid crystal such as dielectric anisotropy, refractive index anisotropy and viscosity, and has a function of improving characteristics as a display element.

【0053】ここで、代表的なカイラル材の一般構造式
(A)〜(F)及び具体的構造式(A1)〜(A10),
(B1)〜(B10),(C1)〜(C10),(D1)〜
(D10),(E1)〜(E10),(F1)〜(F9)を示
す。
Here, general structural formulas (A) to (F) and specific structural formulas (A 1 ) to (A 10 ) of typical chiral materials,
(B 1 ) to (B 10 ), (C 1 ) to (C 10 ), (D 1 )
(D 10), indicating the (E 1) ~ (E 10 ), (F 1) ~ (F 9).

【0054】[0054]

【化2】 Embedded image

【0055】[0055]

【化3】 Embedded image

【0056】[0056]

【化4】 Embedded image

【0057】[0057]

【化5】 Embedded image

【0058】[0058]

【化6】 Embedded image

【0059】[0059]

【化7】 Embedded image

【0060】[0060]

【化8】 Embedded image

【0061】[0061]

【化9】 Embedded image

【0062】[0062]

【化10】 Embedded image

【0063】[0063]

【化11】 Embedded image

【0064】[0064]

【化12】 Embedded image

【0065】[0065]

【化13】 Embedded image

【0066】[0066]

【化14】 Embedded image

【0067】[0067]

【化15】 Embedded image

【0068】[0068]

【化16】 Embedded image

【0069】[0069]

【化17】 Embedded image

【0070】[0070]

【化18】 Embedded image

【0071】[0071]

【化19】 Embedded image

【0072】各表示層11R,11G,11Bにおい
て、選択反射によって行われる表示の色純度の向上や、
透明状態時の透明度の低下につながる光成分を吸収する
ために、各表示層に色素を添加したり、それと同等の効
果をもたらす着色フィルタ層、即ち、色ガラスフィルタ
やカラーフィルム等の板状部材を各表示層に配してもよ
い。色素は各表示層を構成する液晶材料、樹脂材料、透
明電極材料、透明基板材料のいずれに添加してもよく、
各構成要素の複数が色素を含有していてもよい。但し、
表示品位を低下させないためにも、添加する色素及び追
加するフィルタ層は、各表示層の選択反射による色表示
を妨げないようにすることが望ましい。
In each of the display layers 11R, 11G, and 11B, the improvement of the color purity of the display performed by selective reflection,
In order to absorb a light component that leads to a decrease in transparency in the transparent state, a dye is added to each display layer, or a colored filter layer having an equivalent effect, that is, a plate member such as a color glass filter or a color film. May be arranged on each display layer. The dye may be added to any of the liquid crystal material, resin material, transparent electrode material, and transparent substrate material constituting each display layer,
More than one of each component may contain a dye. However,
In order not to lower the display quality, it is desirable that the dye to be added and the filter layer to be added do not hinder color display by selective reflection of each display layer.

【0073】液晶材料に添加する色素としては、従来知
られている各種色素を使用することができ、液晶と相溶
性の良好なものが好ましい。例えば、アゾ化合物、キノ
ン化合物、アントラキノン化合物等あるいは二色性色素
等が使用可能であり、これらを複数種用いてもよい。こ
れらの色素の中から、液晶の選択反射波長による表示を
妨げず、表示を低下させる原因となる波長域のスペクト
ル光を吸収する色素を各表示層ごとに適宜選択して使用
すればよい。また、表示品位を低下させる光成分は、主
として短波長側に存在するものと考えられることから、
液晶の各選択反射波長よりも短波長側の波長域のスペク
トル光を吸収する色素をそれぞれ使用することがより好
ましい。
As the dye to be added to the liquid crystal material, conventionally known various dyes can be used, and those having good compatibility with the liquid crystal are preferable. For example, azo compounds, quinone compounds, anthraquinone compounds and the like, or dichroic dyes and the like can be used, and a plurality of these may be used. From these dyes, a dye that absorbs spectral light in a wavelength region that causes a reduction in display without hindering display by the selective reflection wavelength of the liquid crystal may be appropriately selected and used for each display layer. In addition, since the light component that degrades the display quality is considered to mainly exist on the short wavelength side,
It is more preferable to use a dye that absorbs spectral light in a wavelength range shorter than the selective reflection wavelength of the liquid crystal.

【0074】色素の添加量は、液晶の表示のための切り
換え動作特性を著しく低下させない範囲であれば特に制
限はないが、液晶材料に対して少なくとも0.1wt%
以上添加することが好ましく、2wt%程度あれば充分
である。
The amount of the dye to be added is not particularly limited as long as the switching operation characteristic for displaying the liquid crystal is not significantly reduced.
It is preferable to add the above, and about 2 wt% is sufficient.

【0075】色素添加の代わりにカラーフィルターを採
用する場合、追加するフィルタ層材料としては、無色透
明物質に色素を添加したものであってもよい。色素を添
加せずとも本来的に着色状態にある材料や、前記色素と
同様の働きをする特定の物質の薄膜等であってもよい。
フィルタ層を配する代わりに、透明基板12自体を以上
のようなフィルタ層材料と置き換えても同様の効果が得
られることは明らかである。
When a color filter is employed in place of the addition of a dye, an additional filter layer material may be a colorless and transparent substance obtained by adding a dye. It may be a material that is inherently colored without adding a dye, or a thin film of a specific substance that functions similarly to the dye.
It is clear that the same effect can be obtained by replacing the transparent substrate 12 itself with the above filter layer material instead of disposing the filter layer.

【0076】ゲスト・ホスト効果を利用する場合、ネマ
ティック液晶に二色性色素などの多色性色素を添加した
ものを用いることが好ましい。ネマティック液晶として
は、前述したものと同様のものを用いることができる。
また、多色性色素としては、前述したものと同様のもの
を用いることができる。
When utilizing the guest-host effect, it is preferable to use a nematic liquid crystal to which a polychromatic dye such as a dichroic dye is added. As the nematic liquid crystal, the same one as described above can be used.
Further, as the polychromatic dye, the same one as described above can be used.

【0077】いずれの実施形態においても、複数の液晶
層の中には、各液晶層に含まれる液晶組成物の組成種が
互いに異なる少なくとも二つの液晶層が含まれている。
液晶組成物の組成種を異ならせるためには、一つの液晶
層の液晶組成物に含まれる液晶性化合物の種類が他の液
晶層に含まれる液晶組成物の種類と異なるようにした
り、一つの液晶層の液晶組成物に含まれる添加剤の種類
が、他の液晶層に含まれる添加剤の種類と異なるように
すればよい。なお、ゲスト・ホスト効果により表示を行
わせる場合は、多色性色素の添加量等による駆動電圧の
変動幅は小さいので、母体となるネマティック液晶の組
成種を変更することが好ましい。
In any of the embodiments, the plurality of liquid crystal layers include at least two liquid crystal layers having different composition types of the liquid crystal composition contained in each liquid crystal layer.
In order to make the composition type of the liquid crystal composition different, the kind of the liquid crystal compound contained in the liquid crystal composition of one liquid crystal layer is made different from the kind of the liquid crystal composition contained in the other liquid crystal layer, What is necessary is just to make the kind of additive contained in the liquid crystal composition of a liquid crystal layer different from the kind of additive contained in another liquid crystal layer. In the case where display is performed by the guest-host effect, it is preferable to change the composition type of the base nematic liquid crystal because the fluctuation range of the driving voltage due to the addition amount of the polychromatic dye is small.

【0078】液晶層に含まれる液晶組成物の組成種を各
液晶層ごとに全て異ならせてもよい。このようにする
と、各液晶層ごとに最適な表示特性を持たせることが可
能となり、積層構造を持つ液晶表示素子全体として高画
質表示が可能となる。
The composition of the liquid crystal composition contained in the liquid crystal layer may be different for each liquid crystal layer. This makes it possible to provide each liquid crystal layer with an optimum display characteristic, thereby enabling a high-quality display as a whole of the liquid crystal display element having a laminated structure.

【0079】また、複数の液晶層には、液晶層に含まれ
る液晶組成物の組成種が異なると共にその厚さが異なる
少なくとも二つの液晶層を含むようにしてもよい。この
ようにすると、最適な表示特性を持たせながら、容易に
各液晶層の駆動電圧のバラツキを抑制することが可能と
なる。液晶層の厚さは、使用するスペーサのサイズによ
って制御することができ、各液晶層ごとに異なるサイズ
のスペーサを使用すればよい。
Further, the plurality of liquid crystal layers may include at least two liquid crystal layers having different composition types and different thicknesses of the liquid crystal composition contained in the liquid crystal layers. With this configuration, it is possible to easily suppress the variation in the driving voltage of each liquid crystal layer while providing the optimum display characteristics. The thickness of the liquid crystal layer can be controlled by the size of the spacer to be used, and a different size spacer may be used for each liquid crystal layer.

【0080】さらに、複数の液晶層には、液晶層に含ま
れる液晶組成物種が異なると共にその駆動電圧範囲が等
しい少なくとも二つの液晶層を含むようにしてもよい。
このようにすることにより、最適な光変調特性を持たせ
ながら、駆動制御を容易にすることができる。駆動電圧
は、液晶性化合物と添加剤との組合せを適切に選択した
り、液晶層の厚みを適切に調整するなどにより実現する
ことができる。
Further, the plurality of liquid crystal layers may include at least two liquid crystal layers having different types of liquid crystal compositions contained in the liquid crystal layers and having the same driving voltage range.
By doing so, the drive control can be facilitated while having the optimal light modulation characteristics. The driving voltage can be realized by appropriately selecting a combination of a liquid crystal compound and an additive, or appropriately adjusting the thickness of a liquid crystal layer.

【0081】(スペーサ)スペーサ21は基板12間の
ギャップを所定の値に保持するためのもので、例えば、
樹脂製又は無機酸化物製の球状又は棒状のものが使用で
きる。基板12に対して固着/溶着性を有するものであ
ってもよい。スペーサ21の大きさはギャップに合わせ
て決めればよいが、1〜20μmが好ましい。高分子構
造物22と併用する場合、スペーサ21の高分子構造物
22に対する比は1/2〜1/200程度に設定するこ
とが好ましい。
(Spacer) The spacer 21 is for maintaining the gap between the substrates 12 at a predetermined value.
A spherical or rod-shaped resin or inorganic oxide can be used. It may have a fixing / welding property to the substrate 12. The size of the spacer 21 may be determined according to the gap, but is preferably 1 to 20 μm. When used together with the polymer structure 22, the ratio of the spacer 21 to the polymer structure 22 is preferably set to about 1/2 to 1/200.

【0082】(高分子構造物)高分子構造物22は、円
柱状体、楕円状体、四角柱状体など、形状はどのような
ものでもよく、また、その配置はランダムであってもよ
いし、格子状など規則性を有するものであってもよい。
このような高分子構造物を設けることにより、基板間ギ
ャップを一定に保つことが容易になり、また、液晶表示
素子自身の自己保持性を高めることができる。特に、ド
ット形状の高分子構造物を一定間隔で配置すると、表示
性能を均一化しやすい。
(Polymer Structure) The polymer structure 22 may have any shape, such as a columnar body, an elliptical body, or a quadrangular prism, and its arrangement may be random. It may have regularity such as a lattice shape.
By providing such a polymer structure, it is easy to keep the gap between the substrates constant, and the self-holding property of the liquid crystal display element itself can be enhanced. In particular, when dot-shaped polymer structures are arranged at regular intervals, it is easy to make display performance uniform.

【0083】高分子構造物を形成するには、紫外線硬化
型モノマーからなるホトレジスト材料などの光硬化性樹
脂材料を用いて、所望の厚さで基板に塗布し、これにマ
スクを通して紫外線を照射するなどしてパターン露光を
行い、未硬化部分を除去するいわゆるフォトリソ法を用
いることができる。
In order to form a polymer structure, a photo-curable resin material such as a photoresist material made of an ultraviolet-curable monomer is used to apply a desired thickness to a substrate, and this is irradiated with ultraviolet light through a mask. For example, a so-called photolithography method of performing pattern exposure and removing an uncured portion can be used.

【0084】また、熱可塑性樹脂を適当な溶剤に溶かし
た樹脂材料などを用いて、熱可塑性樹脂からなる高分子
構造物を形成してもよい。この場合、スクリーン版やメ
タルマスク等を用いて熱可塑性樹脂材料をスキージで押
し出すことにより基板上に印刷を行う印刷法や、ディス
ペンサ法やインクジェット法などの、樹脂材料をノズル
の先から基板上に吐出して形成する方法、あるいは、樹
脂材料を平板あるいはローラ上に供給した後、これを基
板表面に転写する転写法などにより高分子構造物を配置
することができる。こうして配置された高分子構造物上
に対向基板を載せた後、加熱・加圧することにより基板
間に高分子構造物が挟持された液晶セルを作製すること
ができる。
Further, a polymer structure made of a thermoplastic resin may be formed by using a resin material obtained by dissolving a thermoplastic resin in an appropriate solvent. In this case, a resin material is applied onto the substrate from the tip of the nozzle, such as a printing method for printing on the substrate by extruding a thermoplastic resin material with a squeegee using a screen plate or a metal mask, or a dispenser method or an inkjet method. The polymer structure can be disposed by a method of forming by discharging, or a transfer method of transferring a resin material onto a flat plate or a roller and then transferring the resin material to the substrate surface. After the opposing substrate is placed on the polymer structure arranged in this way, by heating and pressing, a liquid crystal cell in which the polymer structure is sandwiched between the substrates can be manufactured.

【0085】液晶表示素子とするには、高分子構造物を
挟持した基板間に液晶組成物を真空注入法等によって注
入すればよい。基板を貼り合わせる際に液晶組成物を滴
下しておき、基板の貼り合わせと同時に液晶組成物を封
入するようにしてもよい。
In order to form a liquid crystal display element, a liquid crystal composition may be injected between substrates sandwiching a polymer structure by a vacuum injection method or the like. The liquid crystal composition may be dropped when the substrates are bonded, and the liquid crystal composition may be sealed at the same time as the substrates are bonded.

【0086】さらに、基板間ギャップ制御の精度向上の
ため、高分子構造物を形成するときに、樹脂の膜厚より
小さいサイズのスペーサ材料、例えば、ガラスファイバ
ー、ボール状のガラスやセラミックス粉、あるいは有機
材料からなる球状粒子を配置し、加熱や加圧でギャップ
が変化し難いようにすると、よりギャップ精度が向上
し、電圧むら、発色むら等が低減できる。
Further, in order to improve the accuracy of controlling the gap between the substrates, when forming the polymer structure, a spacer material having a size smaller than the thickness of the resin, for example, glass fiber, ball-shaped glass or ceramic powder, or When spherical particles made of an organic material are arranged so that the gap is hardly changed by heating or pressing, gap accuracy is further improved, and voltage unevenness, color unevenness and the like can be reduced.

【0087】(高分子膜)高分子マトリクス23は液晶
組成物とで3次元的な網目状のネットワークを構成する
複合膜である。この高分子マトリクス23は、光重合開
始剤を添加した樹脂材料と液晶組成物とを所定の割合で
よく混合した後、基板上に滴下し、いま一つの基板を被
せて十分に密着させた後、紫外線を照射して樹脂材料を
重合させて製作する。樹脂材料としては、例えば、メタ
クリレート化合物等を使用することができる。
(Polymer Film) The polymer matrix 23 is a composite film that forms a three-dimensional network with the liquid crystal composition. The polymer matrix 23 is obtained by sufficiently mixing a resin material to which a photopolymerization initiator is added and a liquid crystal composition at a predetermined ratio, then dropping the mixture on a substrate, covering another substrate, and bringing the substrate into close contact. It is manufactured by irradiating ultraviolet rays to polymerize the resin material. As the resin material, for example, a methacrylate compound or the like can be used.

【0088】(シール材)シール材25は、液晶組成物
17が基板12外に漏れないように封入するためのもの
であり、エポキシ樹脂、アクリル樹脂等の熱硬化性樹
脂、あるいは光硬化性接着剤等を使用することができ
る。
(Sealing Material) The sealing material 25 is for enclosing the liquid crystal composition 17 so as not to leak out of the substrate 12, and is made of a thermosetting resin such as an epoxy resin or an acrylic resin, or a photocurable adhesive. Agents and the like can be used.

【0089】(カラー表示の方法1、コレステリック相
による選択反射を利用する場合)前記表示層11R,1
1G,11Bを積層した液晶表示素子10は、青色表示
層11B及び緑色表示層11Gを液晶がフォーカルコニ
ック配列となった透明状態とし、赤色表示層11Rを液
晶がプレーナ配列となった選択反射状態とすることによ
り、赤色表示を行うことができる。また、青色表示層1
1Bを液晶がフォーカルコニック配列となった透明状態
とし、緑色表示層11G及び赤色表示層11Rを液晶が
プレーナ配列となった選択反射状態とすることにより、
イエローの表示を行うことができる。同様に、各表示層
の状態を透明状態と選択反射状態とを適宜選択すること
により赤色、緑色、青色、白色、シアン、マゼンタ、イ
エロー、黒色の表示が可能である。さらに、各表示層1
1R,11G,11Bの状態として中間の選択反射状態
を選択することにより中間色の表示が可能となり、フル
カラー表示素子として使用できる。
(Method 1 of Color Display, When Using Selective Reflection by Cholesteric Phase) The display layers 11R, 1
In the liquid crystal display element 10 in which 1G and 11B are stacked, the blue display layer 11B and the green display layer 11G are in a transparent state in which liquid crystals are in a focal conic arrangement, and the red display layer 11R is in a selective reflection state in which liquid crystals are in a planar arrangement. By doing so, red display can be performed. The blue display layer 1
By setting 1B to a transparent state in which the liquid crystal is in a focal conic arrangement, and setting the green display layer 11G and the red display layer 11R to a selective reflection state in which the liquid crystal is in a planar arrangement,
Yellow display can be performed. Similarly, red, green, blue, white, cyan, magenta, yellow, and black can be displayed by appropriately selecting the state of each display layer between a transparent state and a selective reflection state. Furthermore, each display layer 1
By selecting an intermediate selective reflection state as the state of 1R, 11G, 11B, display of an intermediate color becomes possible, and it can be used as a full-color display element.

【0090】さらに、液晶表示素子10における各表示
層11R,11G,11Bの積層順については、図1に
示す以外の場合も可能である。しかし、短波長領域に比
べて長波長領域の光の方が透過率が高いことを考慮する
と、上側の層に含まれる液晶の選択反射波長の方を下側
の層に含まれる液晶の選択反射波長よりも短くしておく
方が、下側の層へより多くの光が透過するので明るい表
示を行うことができる。従って、観察側(矢印A方向)
から順に、青色表示層11B、緑色表示層11G、赤色
表示層11Rとなることがもっとも望ましく、この状態
が最も好ましい表示品位が得られる。
Further, the order of stacking the display layers 11R, 11G and 11B in the liquid crystal display element 10 may be other than that shown in FIG. However, considering that the transmittance of the light in the long wavelength region is higher than that in the short wavelength region, the selective reflection wavelength of the liquid crystal contained in the upper layer is changed to that of the liquid crystal contained in the lower layer. When the wavelength is shorter than the wavelength, more light is transmitted to the lower layer, so that a bright display can be performed. Therefore, the observation side (the direction of arrow A)
It is most preferable that the display layers become the blue display layer 11B, the green display layer 11G, and the red display layer 11R in this order, and this state provides the most preferable display quality.

【0091】(カラー表示の方法2、ゲスト・ホスト効
果を利用する場合)例えば、前記液晶表示素子40のい
ずれか一方のセルを背景色とし、他方のセルを表示色と
して画像を単色で表示する。例えば、下層のセルを赤色
着色状態と透明状態に切り換えられる表示層として構成
し、上層のセルを青色の着色状態と透明状態に切り換え
られる表示層として構成すれば、青地に赤色の画像を表
示することができる。勿論、地色と表示色の組合せは任
意である。
(Method 2 of Color Display, When Using the Guest-Host Effect) For example, an image is displayed in a single color using one of the cells of the liquid crystal display element 40 as a background color and the other cell as a display color. . For example, if the lower cell is configured as a display layer that can be switched between a red colored state and a transparent state, and the upper cell is configured as a display layer that can be switched between a blue colored state and a transparent state, a red image is displayed on a blue background. can do. Of course, the combination of the ground color and the display color is arbitrary.

【0092】(セルの製作例)ここで、液晶表示素子の
各セルを製作する一例について説明する。まず、樹脂フ
ィルム等の基板12に、公知のスパッタリング法などに
よりITO薄膜などの透明電極を形成し、必要に応じて
絶縁膜、配向制御膜を形成する。次に、樹脂材料をスク
リーン印刷機等により前記基板12に図6に示すように
印刷し、高分子構造物22を形成する。さらに、周囲に
シール材25を設ける。対向基板として、透明電極と、
必要に応じて絶縁膜、配向制御膜を形成したものを用
い、前記基板に透明電極面が対向するように重ね、図7
に示すような平板51とローラ50とを備えた貼り合わ
せ装置で両基板間に液晶組成物を滴下してから、ローラ
50で加熱・加圧しながら液晶組成物を封止する。こう
して一つの液晶表示セルを作製する。液晶組成物を変え
て、同様の方法で複数のセルを作製し、これらを積層す
ることでカラー表示を行う積層型の液晶表示素子が作製
される。
(Example of Manufacturing Cell) Here, an example of manufacturing each cell of the liquid crystal display element will be described. First, a transparent electrode such as an ITO thin film is formed on a substrate 12 such as a resin film by a known sputtering method or the like, and an insulating film and an orientation control film are formed as necessary. Next, a resin material is printed on the substrate 12 by a screen printing machine or the like as shown in FIG. Further, a seal member 25 is provided around the periphery. As a counter substrate, a transparent electrode,
Using an insulating film and an orientation control film formed as necessary, and superposing the substrate so that the transparent electrode surface faces the substrate, FIG.
The liquid crystal composition is dropped between the two substrates by a bonding apparatus having a flat plate 51 and a roller 50 as shown in FIG. Thus, one liquid crystal display cell is manufactured. By changing the liquid crystal composition, a plurality of cells are manufactured in the same manner, and by stacking these cells, a stacked liquid crystal display element that performs color display is manufactured.

【0093】(表示素子の駆動回路及び駆動方法)前記
液晶表示素子10の各液晶表示セルにおける画素構成は
単純マトリクスであるため、図8に示すように、走査電
極R1,R2〜Rmと信号電極C1,C2〜Cnのm×
nのマトリクスで表わすことができる。走査電極Raと
信号電極Cb(a,bはa≦m、b≦nを満たす自然
数)との交差部分の画素をLCa−bとする。また、こ
れらの電極群はそれぞれ走査駆動IC31、信号駆動I
C32の出力端子に接続されており、これらの駆動IC
31,32から各電極に走査電圧及び選択電圧を印加す
る。
(Driving Circuit and Driving Method of Display Element) Since the pixel configuration in each liquid crystal display cell of the liquid crystal display element 10 is a simple matrix, as shown in FIG. 8, the scanning electrodes R1, R2 to Rm and the signal electrodes Mx of C1, C2-Cn
It can be represented by a matrix of n. A pixel at the intersection of the scanning electrode Ra and the signal electrode Cb (a and b are natural numbers satisfying a ≦ m and b ≦ n) is defined as LCa-b. These electrode groups are respectively connected to the scan drive IC 31 and the signal drive I
These drive ICs are connected to the output terminal of C32.
From 31 and 32, a scanning voltage and a selection voltage are applied to each electrode.

【0094】なお、液晶表示素子10の駆動回路は、前
記マトリクス構成のドライバに限定されるものではな
く、走査駆動IC31の1ラインごとに、信号駆動IC
32からラインラッチメモリを介して画像データをシリ
アル転送してもよい。この場合、走査駆動IC31はラ
イン対応ではなく、シリアル用で済み、ドライバのコス
トが安価になる。
The driving circuit of the liquid crystal display element 10 is not limited to the matrix-structured driver.
The image data may be serially transferred from the MPU 32 via a line latch memory. In this case, the scanning drive IC 31 is not line-compatible, but needs to be for serial use, and the cost of the driver is low.

【0095】前記液晶表示素子10において、液晶層の
表示状態は印加電圧とパルス幅の関数になっている。液
晶のコレステリック相による選択反射を用いて表示を行
う場合を例にとって説明すると、各液晶層に対して最初
に最も低いY値(視感反射率)を示すフォーカルコニッ
ク状態にリセットしておいてから、幅が一定のパルス電
圧を液晶層に印加すると、図9に示すように表示状態が
変化する。図9において、縦軸はY値、横軸は印加電圧
を示す。電圧Vpのパルスが印加されると最も高いY値
を示すプレーナ状態が選択され、電圧Vfのパルスが印
加されると最も低いY値を示すフォーカルコニック状態
が選択される。また、その中間の電圧を印加すると、中
間のY値を示すプレーナ状態とフォーカルコニック状態
が混在した状態が選択され、中間調表示が可能となる。
In the liquid crystal display element 10, the display state of the liquid crystal layer is a function of the applied voltage and the pulse width. An example in which display is performed using selective reflection by a cholesteric phase of a liquid crystal will be described. First, each liquid crystal layer is reset to a focal conic state showing the lowest Y value (luminous reflectance). When a pulse voltage having a constant width is applied to the liquid crystal layer, the display state changes as shown in FIG. In FIG. 9, the vertical axis indicates the Y value, and the horizontal axis indicates the applied voltage. When the pulse of the voltage Vp is applied, the planar state indicating the highest Y value is selected, and when the pulse of the voltage Vf is applied, the focal conic state indicating the lowest Y value is selected. When an intermediate voltage is applied, a state in which the planar state and the focal conic state exhibiting an intermediate Y value are mixed is selected, and halftone display becomes possible.

【0096】図10は、画像データを書き換えるように
した駆動・画像信号処理回路30を示す。液晶表示素子
10には前記走査駆動IC31、信号駆動IC32が接
続され、これらのIC31,32は、それぞれ走査コン
トローラ33、信号コントローラ34からの制御信号に
よって駆動される。新たに表示する画像データはメモリ
36から信号コントローラ34に入力されるが、その前
に画像データ変換手段35により選択信号に変換され
る。
FIG. 10 shows a drive / image signal processing circuit 30 adapted to rewrite image data. The scanning drive IC 31 and the signal drive IC 32 are connected to the liquid crystal display element 10, and these ICs 31 and 32 are driven by control signals from a scan controller 33 and a signal controller 34, respectively. Image data to be newly displayed is input from the memory 36 to the signal controller 34, but is converted into a selection signal by the image data conversion means 35 before that.

【0097】(実験例1)液晶性フェニルシクロヘキサ
ン化合物を35wt%含有すると共に液晶性エステル化
合物を30wt%含有すると共に、残りの成分がP型3
環化合物及びN型2環化合物からなる液晶混合物Aと、
液晶性フェニルシクロヘキサン化合物を35wt%含有
すると共に液晶性シアノビフェニル化合物を20wt%
含有すると共に、残りの成分が液晶性ターフェニル化合
物及びN型2環化合物からなる液晶混合物Bと、液晶性
トラン化合物を35wt%含有すると共に、残りの成分
が液晶性ピリミジン化合物及びN型2環化合物からなる
液晶混合物Cに対して、それぞれに前記化学式(C9
で表わされるカイラル材S811(メルクジャパン社
製)を所定量、即ち、Aには14wt%、Bには20w
t%、Cには24wt%添加し、液晶組成物A1,B
1,C1を調製した。液晶組成物A1は680nm付
近、液晶組成物B1は560nm付近、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整
されている。液晶組成物A1,B1,C1のそれぞれの
誘電率異方性Δεは17,12,7であり、屈折率異方
性Δnは0.21,0.14,0.14であった。
(Experimental Example 1) A liquid crystalline phenylcyclohexane compound was contained at 35 wt%, a liquid crystalline ester compound was contained at 30 wt%, and the remaining component was P-type 3
A liquid crystal mixture A comprising a ring compound and an N-type bicyclic compound;
It contains 35% by weight of a liquid crystalline phenylcyclohexane compound and 20% by weight of a liquid crystalline cyanobiphenyl compound.
The liquid crystal mixture B contains 35 wt% of a liquid crystal tran compound and a liquid crystal pyrimidine compound and an N type bicyclic compound. For a liquid crystal mixture C comprising a compound, the above-mentioned chemical formula (C 9 )
A predetermined amount of chiral material S811 (manufactured by Merck Japan Ltd.), that is, 14 wt% for A and 20 w for B
liquid crystal compositions A1 and B
1, C1 was prepared. The liquid crystal composition A1 was around 680 nm, the liquid crystal composition B1 was around 560 nm, and the liquid crystal composition C1
Is adjusted to selectively reflect light having a wavelength near 480 nm. The dielectric anisotropy Δε of each of the liquid crystal compositions A1, B1, and C1 was 17, 12, 7, and the refractive index anisotropy Δn was 0.21, 0.14, and 0.14.

【0098】次に、パターニングされた透明電極が形成
されたPES(ポリエーテルスルホン)フィルムの透明
電極形成面に、ポリイミド系配向制御膜AL4552
(JSR社製)を800オングストロームの厚さで形成
し第1基板とした。配向制御膜にはラビング処理を行わ
なかった。そしてこの第1基板の配向制御膜形成面に、
所定サイズのスペーサを所定量散布した。同時に、透明
電極を有するいま一つのPESフィルム(第2基板)上
に、絶縁膜HIM3000(日立化成社製)を厚さ20
00オングストロームに形成し、さらにその上に配向制
御膜AL4552を厚さ800オングストロームに形成
した。配向制御膜にはラビング処理は行わなかった。続
いて、第1基板上の周辺部にシール材XN21S(三井
化学社製)をスクリーン印刷してシール壁を形成した。
Next, a polyimide-based orientation control film AL4552 was formed on the transparent electrode forming surface of the PES (polyethersulfone) film on which the patterned transparent electrode was formed.
(Manufactured by JSR) was formed to a thickness of 800 angstroms and used as a first substrate. No rubbing treatment was performed on the orientation control film. Then, on the orientation control film forming surface of the first substrate,
A predetermined amount of spacer of a predetermined size was sprayed. At the same time, an insulating film HIM3000 (manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) having a thickness of 20 was formed on another PES film (second substrate) having a transparent electrode.
The alignment control film AL4552 was formed thereon to a thickness of 800 Å. No rubbing treatment was performed on the orientation control film. Subsequently, a sealing material XN21S (manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.) was screen-printed around the first substrate to form a sealing wall.

【0099】その後、第1基板上に液晶組成物A1を塗
布し、貼り合わせ装置を用いて第1及び第2基板を貼り
合わせ、150℃で1時間加熱し赤色用液晶表示セルを
得た。同様に、液晶組成物B1,C1を用いて、第1基
板及び第2基板を貼り合せ、それぞれ緑色用、青色用の
液晶表示セルを得た。なお、液晶組成物A1は厚さ9μ
mのセルに、液晶組成物B1は厚さ7μmのセルに、液
晶組成物C1は厚さ5μmのセルに充填した。これらの
3種のセルを観察側から見て青色用、緑色用、赤色用の
順に積層し、積層体の裏面(液晶組成物A1を含むセル
の裏面)には黒色の光吸収膜を設けた。
Thereafter, the liquid crystal composition A1 was applied on the first substrate, the first and second substrates were bonded using a bonding apparatus, and heated at 150 ° C. for 1 hour to obtain a liquid crystal display cell for red. Similarly, the first substrate and the second substrate were bonded using the liquid crystal compositions B1 and C1, to obtain green and blue liquid crystal display cells, respectively. The liquid crystal composition A1 has a thickness of 9 μm.
m, the liquid crystal composition B1 was filled in a cell having a thickness of 7 μm, and the liquid crystal composition C1 was filled in a cell having a thickness of 5 μm. These three types of cells were laminated in the order of blue, green, and red as viewed from the observation side, and a black light absorbing film was provided on the back surface of the laminate (the back surface of the cell containing the liquid crystal composition A1). .

【0100】各セルを着色状態(プレーナ配列)と消色
状態(フォーカルコニック配列)にするためにパルス幅
5msecのパルス電圧を用いて駆動したところ、積層
体のコントラストは6:1(W/B)であり、極めて優
れた表示特性を示した。駆動電圧は各液晶組成物A1,
B1,C1に対して、着色時は60V、消色時は30V
であった。
When each cell was driven using a pulse voltage having a pulse width of 5 msec to bring the cells into a colored state (planar arrangement) and a decolored state (focal conic arrangement), the contrast of the laminate was 6: 1 (W / B). ) And exhibited extremely excellent display characteristics. The driving voltage was set for each liquid crystal composition A1,
B1 and C1 are 60 V when colored and 30 V when decolored
Met.

【0101】なお、コントラストを測定するための反射
率等の測定は、分光測色計CM−3700d(ミノルタ
社製)を用いた。以下の実験例、比較例でも同様であ
る。また、駆動電圧範囲の測定は、着色状態で最も強度
の強い着色状態を得るのに必要な最小の電圧と、透明状
態で最大の透過率が得られる最大の電圧とを測定するこ
とによって行った。
The measurement of the reflectance and the like for measuring the contrast was performed using a spectrophotometer CM-3700d (manufactured by Minolta). The same applies to the following experimental examples and comparative examples. The drive voltage range was measured by measuring the minimum voltage required to obtain the strongest colored state in the colored state and the maximum voltage at which the maximum transmittance was obtained in the transparent state. .

【0102】(実験例2)前記実験例1に示した液晶組
成物A1,B1,C1を使用した。そして、透明電極の
形成された3枚のPESフィルム基板の電極面に、それ
ぞれ800オングストロームの厚みの配向制御膜AL4
552(JSR社製)を形成し、所定サイズのスペーサ
を散布した。一方、透明電極を有する他の3枚のPES
フィルム(第2基板)上に絶縁膜HIM3000を厚さ
2000オングストロームに形成し、さらにその上に配
向制御膜AL4552を厚さ800オングストロームに
形成した。続いて、第2基板上の周辺部にシール材XN
113E(三井化学社製)をスクリーン印刷してシール
壁を形成した。そして、それぞれ第1及び第2基板を貼
り合わせて所定圧力を付与しつつ150℃で1時間加熱
して三つのセルを作製した。
(Experimental Example 2) The liquid crystal compositions A1, B1, and C1 shown in Experimental Example 1 were used. Then, an alignment control film AL4 having a thickness of 800 Å was formed on the electrode surfaces of the three PES film substrates on which the transparent electrodes were formed.
552 (manufactured by JSR) was formed, and spacers of a predetermined size were sprayed. On the other hand, the other three PESs having transparent electrodes
An insulating film HIM3000 was formed to a thickness of 2000 Å on the film (second substrate), and an orientation control film AL4552 was formed thereon to a thickness of 800 Å. Subsequently, the sealing material XN is applied to the peripheral portion on the second substrate.
113E (manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.) was screen-printed to form a seal wall. Then, the first and second substrates were bonded to each other, and heated at 150 ° C. for 1 hour while applying a predetermined pressure to produce three cells.

【0103】次に、前記液晶組成物A1,B1,C1に
それぞれ2wt%ずつアクリレートモノマーR684
(日本化薬社製)を添加した後、各セルに真空注入法に
て充填した。液晶組成物A1は厚さ9μmのセルに、液
晶組成物B1は厚さ7μmのセルに、液晶組成物C1は
厚さ5μmのセルに充填した。その後、各セルに高圧水
銀灯を用いて15mW/cm2の紫外線を5分間照射
し、液晶層中に高分子複合膜を形成し、それぞれ液晶組
成物A1を含む赤色用液晶表示セル、液晶組成物B1を
含む緑色用液晶表示セル、液晶組成物C1を含む青色用
液晶表示セルとした。これらの3種のセルを観察側から
見て青色用、緑色用、赤色用の順に積層し、積層体の裏
面(液晶組成物A1を含むセルの裏面)には黒色の光吸
収膜を設けた。
Next, 2 wt% of each of the liquid crystal compositions A1, B1 and C1 was added to the acrylate monomer R684.
After adding (Nippon Kayaku Co., Ltd.), each cell was filled by a vacuum injection method. The liquid crystal composition A1 was filled in a cell having a thickness of 9 μm, the liquid crystal composition B1 was filled in a cell having a thickness of 7 μm, and the liquid crystal composition C1 was filled in a cell having a thickness of 5 μm. Thereafter, each cell was irradiated with ultraviolet rays of 15 mW / cm 2 for 5 minutes using a high-pressure mercury lamp to form a polymer composite film in the liquid crystal layer, and a liquid crystal display cell for red containing the liquid crystal composition A1 and a liquid crystal composition, respectively. A liquid crystal display cell for green containing B1 and a liquid crystal display cell for blue containing the liquid crystal composition C1 were obtained. These three types of cells were laminated in the order of blue, green, and red as viewed from the observation side, and a black light absorbing film was provided on the back surface of the laminate (the back surface of the cell containing the liquid crystal composition A1). .

【0104】各セルを着色状態(プレーナ配列)と消色
状態(フォーカルコニック配列)にするためにパルス幅
5msecのパルス電圧を用いて駆動したところ、積層
体のコントラストは4:1(W/B)であり、極めて優
れた表示特性を示した。駆動電圧は各液晶組成物A1,
B1,C1に対して、着色時は80V、消色時は50V
であった。
When each cell was driven using a pulse voltage having a pulse width of 5 msec to bring the cells into a colored state (planar arrangement) and a decolored state (focal conic arrangement), the contrast of the laminate was 4: 1 (W / B). ) And exhibited extremely excellent display characteristics. The driving voltage was set for each liquid crystal composition A1,
80V for coloring and 50V for decoloring with respect to B1 and C1
Met.

【0105】(実験例3)前記実験例1に示した液晶混
合物A,B,Cに対して、それぞれにカイラル材とし
て、前記化学式(C9)で表わされるR811及び前記
化学式(F1)で表わされるCB15(メルクジャパン
社製)を3:1の割合で混合したものを所定量、即ち、
Aには14wt%、Bには20wt%、Cには24wt
%添加し、液晶組成物A6,B6,C6を調製した。液
晶組成物A6は680nm付近、液晶組成物B6は56
0nm付近、液晶組成物C6は480nm付近の波長の
光を選択反射するように調整されている。液晶組成物A
6,B6,C6のそれぞれの誘電率異方性Δεは18,
13,8であり、屈折率異方性Δnは0.21,0.1
4,0.14であった。
(Experimental Example 3) For the liquid crystal mixtures A, B, and C shown in Experimental Example 1, as chiral materials, R811 represented by the chemical formula (C 9 ) and R811 represented by the chemical formula (F 1 ) were used. A predetermined amount of a mixture of CB15 (manufactured by Merck Japan Ltd.) at a ratio of 3: 1, that is,
14 wt% for A, 20 wt% for B, 24 wt% for C
% To prepare liquid crystal compositions A6, B6, and C6. The liquid crystal composition A6 was around 680 nm, and the liquid crystal composition B6 was 56
The liquid crystal composition C6 is adjusted to selectively reflect light having a wavelength near 0 nm and a wavelength near 480 nm. Liquid crystal composition A
6, B6, and C6 have dielectric anisotropy Δε of 18,
13,8, and the refractive index anisotropy Δn is 0.21, 0.1.
4,0.14.

【0106】次に、パターニングされた透明電極が形成
されたPES(ポリエーテルスルホン)フィルムの透明
電極形成面に、ポリイミド系配向制御膜AL4552
(JSR社製)を800オングストロームの厚さで形成
し第1基板とした。配向制御膜にはラビング処理を行わ
なかった。そしてこの第1基板の配向制御膜形成面に、
所定サイズのスペーサを散布した。同時に、透明電極を
有するいま一つのPESフィルム(第2基板)上に絶縁
膜HIM3000を厚さ2000オングストロームに形
成し、さらにその上に配向制御膜AL4552を厚さ8
00オングストロームに形成した。配向制御膜にはラビ
ング処理は行わなかった。続いて、第2基板上に熱可塑
性樹脂を主成分とするインクを、直径約100μmの多
数の穴が約500μmの間隔で形成されたメタルマスク
上に載置し、スキージを用いてスクリーン印刷を行い、
高さ5〜10μmの円柱状の高分子構造物を形成した。
続いて、第1基板上の周辺部にシール材XN21Sをス
クリーン印刷してシール壁を形成した。
Next, a polyimide-based alignment control film AL4552 was formed on the transparent electrode forming surface of the PES (polyethersulfone) film on which the patterned transparent electrode was formed.
(Manufactured by JSR) was formed to a thickness of 800 angstroms and used as a first substrate. No rubbing treatment was performed on the orientation control film. Then, on the orientation control film forming surface of the first substrate,
A spacer of a predetermined size was sprayed. At the same time, an insulating film HIM3000 is formed to a thickness of 2000 Å on another PES film (second substrate) having a transparent electrode, and an orientation control film AL4552 is formed thereon to a thickness of 8 Å.
It was formed to 00 Å. No rubbing treatment was performed on the orientation control film. Subsequently, an ink containing a thermoplastic resin as a main component is placed on a metal mask having a large number of holes having a diameter of about 100 μm formed at intervals of about 500 μm on a second substrate, and screen printing is performed using a squeegee. Do
A columnar polymer structure having a height of 5 to 10 μm was formed.
Subsequently, a seal material XN21S was screen-printed on a peripheral portion on the first substrate to form a seal wall.

【0107】その後、第1基板上に液晶組成物A6を塗
布し、貼り合わせ装置を用いて第1及び第2基板を貼り
合わせ、150℃で1時間加熱し赤色用液晶表示セルを
得た。同様に、液晶組成物B6、C6を用いて第1基板
及び第2基板を貼り合せ、それぞれ緑色用、青色用の液
晶表示セルを得た。なお、液晶組成物A6は厚さ9μm
のセルに、液晶組成物B6は厚さ7μmのセルに、液晶
組成物C6は厚さ5μmのセルに充填した。これらの3
種類のセルを観察側から見て青色用、緑色用、赤色用の
順に積層し、積層体の裏面(液晶組成物A6を含むセル
の裏面)には黒色の光吸収膜を設けた。
Thereafter, the liquid crystal composition A6 was applied on the first substrate, the first and second substrates were bonded using a bonding apparatus, and heated at 150 ° C. for 1 hour to obtain a liquid crystal display cell for red. Similarly, the first substrate and the second substrate were bonded using the liquid crystal compositions B6 and C6 to obtain green and blue liquid crystal display cells, respectively. Note that the liquid crystal composition A6 has a thickness of 9 μm.
, The liquid crystal composition B6 was filled in a cell having a thickness of 7 μm, and the liquid crystal composition C6 was filled in a cell having a thickness of 5 μm. These three
The types of cells were laminated in the order of blue, green, and red as viewed from the observation side, and a black light absorbing film was provided on the back surface of the laminate (the back surface of the cell containing the liquid crystal composition A6).

【0108】各セルを実験例1と同じ方式で駆動したと
ころ、積層体のコントラストは6.5:1(W/B)で
あり、極めて優れた表示特性を示した。駆動電圧は各液
晶組成物A6,B6,C6に対して、着色時は55V、
消色時は30Vであった。
When each cell was driven in the same manner as in Experimental Example 1, the contrast of the laminated body was 6.5: 1 (W / B), showing extremely excellent display characteristics. The driving voltage was 55 V for each of the liquid crystal compositions A6, B6, and C6 when colored.
The voltage was 30 V when the color was erased.

【0109】(実験例4)前記実験例1に示した液晶組
成物A1,B1,C1を使用した。そして、透明電極を
有する3枚のPESフィルム(第1基板)を用意し、そ
のうちの1枚には赤色カラーフィルタ膜(富士フィルム
オリン社製)、もう1枚には黄色のカラーフィルタ膜
(富士フィルムオリン社製)、残りの1枚には絶縁膜H
IM3000をぞれぞれ厚さ2000オングストローム
に形成し、さらにその上に配向制御膜AL4552を厚
さ800オングストロームに形成し、所定サイズのスペ
ーサを散布した。配向制御膜にはラビング処理は行わな
かった。一方、透明電極を有する他の3枚のPESフィ
ルム(第2基板)上に絶縁膜HIM3000を厚さ20
00オングストロームに形成し、さらにその上に配向制
御膜AL4552を厚さ800オングストロームに形成
した。配向制御膜にはラビング処理は行わなかった。続
いて、第2基板上に熱可塑性樹脂を主成分とするインク
を、直径約100μmの多数の穴が約500μmの間隔
で形成されたメタルマスク上に載置し、スキージを用い
てスクリーン印刷を行い、高さ5〜10μmの円柱状の
高分子構造物を形成した。続いて、第1基板上の周辺部
にシール材XN21Sをスクリーン印刷してシール壁を
形成した。
(Experimental Example 4) The liquid crystal compositions A1, B1, and C1 shown in Experimental Example 1 were used. Then, three PES films (first substrate) having transparent electrodes were prepared, one of which was a red color filter film (manufactured by Fuji Film Olin) and the other was a yellow color filter film (Fuji Film Olin). Film Olin), and the remaining one is insulating film H
Each IM3000 was formed to a thickness of 2000 Å, and an orientation control film AL4552 was formed thereon to a thickness of 800 Å, and spacers of a predetermined size were sprayed. No rubbing treatment was performed on the orientation control film. On the other hand, an insulating film HIM3000 having a thickness of 20 was formed on three other PES films (second substrates) each having a transparent electrode.
The alignment control film AL4552 was formed thereon to a thickness of 800 Å. No rubbing treatment was performed on the orientation control film. Subsequently, an ink containing a thermoplastic resin as a main component is placed on a metal mask having a large number of holes having a diameter of about 100 μm formed at intervals of about 500 μm on a second substrate, and screen printing is performed using a squeegee. This was performed to form a columnar polymer structure having a height of 5 to 10 μm. Subsequently, a seal material XN21S was screen-printed on a peripheral portion on the first substrate to form a seal wall.

【0110】その後、第1基板上に液晶組成物A1を塗
布し、貼り合わせ装置を用いて第1及び第2基板を貼り
合わせ、150℃で1時間加熱し赤色用液晶表示セルを
得た。同様に、液晶組成物B1,C1を用いて、第1基
板及び第2基板を貼り合せ、それぞれ緑色用、青色用の
液晶表示セルを得た。なお、液晶組成物A1は厚さ9μ
mのセルに、液晶組成物B1は厚さ7μmのセルに、液
晶組成物C1は厚さ5μmのセルに充填した。これらの
3種類のセルを観察側から見て青色用、緑色用、赤色用
の順に積層し、積層体の裏面(液晶組成物A1を含むセ
ルの裏面)には黒色の光吸収膜を設けた。
Thereafter, the liquid crystal composition A1 was coated on the first substrate, the first and second substrates were bonded using a bonding apparatus, and heated at 150 ° C. for 1 hour to obtain a liquid crystal display cell for red. Similarly, the first substrate and the second substrate were bonded using the liquid crystal compositions B1 and C1, to obtain green and blue liquid crystal display cells, respectively. The liquid crystal composition A1 has a thickness of 9 μm.
m, the liquid crystal composition B1 was filled in a cell having a thickness of 7 μm, and the liquid crystal composition C1 was filled in a cell having a thickness of 5 μm. These three types of cells were laminated in the order of blue, green, and red as viewed from the observation side, and a black light absorbing film was provided on the back surface of the laminate (the back surface of the cell containing the liquid crystal composition A1). .

【0111】各セルを実験例1と同じ方式で駆動したと
ころ、積層体のコントラストは6:1(W/B)であ
り、極めて優れた表示特性を示した。駆動電圧は各液晶
組成物A1,B1,C1に対して、着色時は60V、消
色時は30Vであった。
When each cell was driven in the same manner as in Experimental Example 1, the contrast of the laminated body was 6: 1 (W / B), showing extremely excellent display characteristics. The driving voltage was 60 V for each of the liquid crystal compositions A1, B1, and C1 at the time of coloring, and 30 V at the time of decoloring.

【0112】(実験例5)前記実験例1に示した液晶混
合物A,B,Cに対して、Aにはカイラル材CB15を
20wt%、Bにはカイラル材S811を16wt%、
Cには前記化学式(E9)で表わされるカイラル材CM
31(チッソ社製)を15wt%添加し、液晶組成物A
7,B7,C7を調製した。液晶組成物A7は680n
m付近、液晶組成物B7は560nm付近、液晶組成物
C7は480nm付近の波長の光を選択反射するように
調整されている。液晶組成物A7,B7,C7のそれぞ
れの誘電率異方性Δεは17,13,13であり、屈折
率異方性Δnは0.18,0.15,0.15であっ
た。
(Experimental Example 5) With respect to the liquid crystal mixtures A, B and C shown in Experimental Example 1, A was 20 wt% of the chiral material CB15, B was 16 wt% of the chiral material S811,
C is the chiral material CM represented by the chemical formula (E 9 )
31 (manufactured by Chisso Corporation) in an amount of 15 wt%, and a liquid crystal composition A
7, B7 and C7 were prepared. 680 n of the liquid crystal composition A7
m, the liquid crystal composition B7 is adjusted to selectively reflect light having a wavelength of about 560 nm, and the liquid crystal composition C7 is adjusted to selectively reflect light having a wavelength of about 480 nm. The dielectric anisotropy Δε of each of the liquid crystal compositions A7, B7, C7 was 17, 13, 13 and the refractive index anisotropy Δn was 0.18, 0.15, 0.15.

【0113】次に、前記実験例1と同じ構成、材料から
なるセルを同じ方法で製作し、液晶組成物A7,B7,
C7を封止し、赤色用、緑色用、青色用の液晶表示セル
を得た。なお、液晶組成物A7は厚さが9μmのセル、
液晶組成物B7のセルは厚さが7μm、液晶組成物C7
のセルは厚さが5μmのセルである。これらの3種のセ
ルを観察側から見て青色用、緑色用、赤色用の順に積層
し、積層体の裏面(液晶組成物A7を含むセルの裏面)
には黒色の光吸収体を設けた。
Next, a cell made of the same structure and material as in the above-mentioned Experimental Example 1 was manufactured by the same method, and the liquid crystal compositions A7, B7,
C7 was sealed to obtain red, green, and blue liquid crystal display cells. Note that the liquid crystal composition A7 was a cell having a thickness of 9 μm,
The cell of the liquid crystal composition B7 has a thickness of 7 μm and the liquid crystal composition C7.
Are cells having a thickness of 5 μm. These three types of cells are laminated in the order of blue, green, and red as viewed from the observation side, and the back surface of the laminate (the back surface of the cell containing the liquid crystal composition A7)
Was provided with a black light absorber.

【0114】各セルを実験例1と同じ方式で駆動したと
ころ、積層体のコントラストは5:1(W/B)であ
り、極めて優れた表示特性を示した。駆動電圧は各液晶
組成物A7,B7,C7に対して、着色時は60V、消
色時は30Vであった。
When each cell was driven in the same manner as in Experimental Example 1, the contrast of the laminate was 5: 1 (W / B), showing extremely excellent display characteristics. The driving voltage was 60 V for each of the liquid crystal compositions A7, B7, and C7 during coloring and 30 V during erasing.

【0115】(実験例6)液晶性エステル化合物を25
wt%、液晶性トラン化合物を30wt%含有すると共
に、残りの成分がN型3環化合物及びN型2環化合物か
らなる液晶混合物Hと、液晶性フェニルシクロヘキサン
化合物を30wt%、液晶性エステル化合物を15wt
%含有すると共に、残りの部分がN型2環化合物からな
る液晶混合物Iと、液晶性シアノビフェニル化合物を3
5wt%、液晶性トラン化合物を16wt%含有すると
共に、残りの成分が液晶性ピリミジン化合物及びN型2
環化合物からなる液晶混合物Jのそれぞれに対して、カ
イラル材料S811(メルクジャパン社製)をそれぞれ
14wt%、18wt%、22wt%添加し、選択反射
波長がそれぞれ約680nmの液晶組成物H1、約56
0nmの液晶組成物I1、約480nmの液晶組成物J
1を調製した。液晶組成物H1,I1,J1の誘電率異
方性はそれぞれ20,12,7であった。また、それら
の屈折率異方性はそれぞれ0.21,0.14,0.1
4であった。
(Experimental Example 6) A liquid crystalline ester compound was added to 25
liquid crystal mixture H composed of an N-type tricyclic compound and an N-type bicyclic compound, the liquid crystal mixture H being composed of an N-type tricyclic compound and an N-type bicyclic compound, a liquid crystal phenylcyclohexane compound of 30 wt%, and a liquid crystal ester compound. 15wt
% Of a liquid crystal mixture I consisting of an N-type bicyclic compound, and 3 parts of a liquid crystalline cyanobiphenyl compound.
5 wt% and 16 wt% of a liquid crystalline tolan compound, and the remaining components are a liquid crystalline pyrimidine compound and N-type 2
14 wt%, 18 wt%, and 22 wt% of chiral material S811 (manufactured by Merck Japan Ltd.) were added to each of the liquid crystal mixtures J composed of a ring compound, and a liquid crystal composition H1 having a selective reflection wavelength of about 680 nm and a liquid crystal composition H1 of about 56, respectively.
0 nm liquid crystal composition I1, about 480 nm liquid crystal composition J
1 was prepared. The dielectric anisotropies of the liquid crystal compositions H1, I1, and J1 were 20, 12, and 7, respectively. Further, their refractive index anisotropy is 0.21, 0.14, 0.1, respectively.
It was 4.

【0116】次に、透明電極の形成された3枚のPES
フィルム基板上に、それぞれ0.3μm、0.25μ
m、0.2μmの厚みの絶縁膜HIM3000(日立化
成社製)を形成した。さらにその上に、800オングス
トロームの厚みの配向制御膜AL4552(JSR社
製)を形成した。なお、配向制御膜にはラビング処理は
行わなかった。続いて、これらの基板の配向制御膜上に
粒径約7μmのスペーサを散布した。
Next, three PESs on which transparent electrodes were formed were formed.
0.3μm and 0.25μ respectively on the film substrate
An insulating film HIM3000 (manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) having a thickness of 0.2 μm was formed. Further thereon, an orientation control film AL4552 (manufactured by JSR Corporation) having a thickness of 800 Å was formed. No rubbing treatment was performed on the orientation control film. Subsequently, spacers having a particle size of about 7 μm were sprayed on the orientation control films of these substrates.

【0117】また、透明電極の形成された3枚のPES
フィルム基板の透明電極上に、それぞれ800オングス
トロームの厚みの配向制御膜AL4552を形成した。
配向制御膜にはラビング処理を行わなかった。そして、
これらの基板の配向制御膜上には、熱可塑性樹脂を主成
分とする樹脂材料を直径約100μmの孔が約500μ
m間隔で形成されたメタルマスク上に載せ、スキージで
押し出すことによりスクリーン印刷を行い、高さ約8μ
mの円柱状の高分子構造物を形成した。
Further, three PESs on which transparent electrodes were formed were used.
On the transparent electrode of the film substrate, an alignment control film AL4552 having a thickness of 800 Å was formed.
No rubbing treatment was performed on the orientation control film. And
On the orientation control film of these substrates, a resin material mainly composed of a thermoplastic resin is formed with a hole having a diameter of about 100 μm of about 500 μm.
It is placed on a metal mask formed at intervals of m and screen-printed by extruding with a squeegee.
m of a columnar polymer structure was formed.

【0118】その後、平板上に載置した基板の高分子構
造物形成面に前記液晶組成物H1を供給し、厚さ0.3
μmの絶縁膜が形成された基板を撓ませながら加圧ロー
ラを用いて貼り合せ、150℃で1時間加熱し、赤色用
液晶表示層を作製した。同様に、液晶組成物I1と厚さ
0.25μmの絶縁膜が形成された基板とを用いて緑色
用液晶表示層を作製し、液晶組成物J1と厚さ0.2μ
mの絶縁膜が形成された基板とを用いて青色用液晶表示
層を作製した。
After that, the liquid crystal composition H1 was supplied to the polymer structure forming surface of the substrate placed on the flat plate, and the thickness was set to 0.3.
The substrate on which the insulating film having a thickness of μm was formed was adhered using a pressure roller while being bent, and heated at 150 ° C. for 1 hour to produce a liquid crystal display layer for red. Similarly, a liquid crystal display layer for green was manufactured using the liquid crystal composition I1 and a substrate on which an insulating film having a thickness of 0.25 μm was formed.
A liquid crystal display layer for blue was manufactured using the substrate on which the m insulating film was formed.

【0119】こうして作製した三つの液晶表示層はいず
れも60Vのパルス電圧を印加すると着色状態となり、
30Vのパルス電圧を印加すると透明状態となった。こ
れらの各液晶表示層を観察側から青色用、緑色用、赤色
用の順で積層し、赤色用液晶表示層の観察側とは反対側
の面に可視光を吸収する光吸収層を設けることにより、
フルカラー表示が可能な積層型液晶表示素子を得ること
ができた。この積層型液晶表示素子のコントラスト比は
5:1(白/黒)と非常に高い値であった。
When a pulse voltage of 60 V is applied, all of the three liquid crystal display layers thus produced become colored.
When a pulse voltage of 30 V was applied, the film became transparent. Each of these liquid crystal display layers is laminated in the order of blue, green, and red from the observation side, and a light absorbing layer that absorbs visible light is provided on a surface of the red liquid crystal display layer opposite to the observation side. By
A multi-layer liquid crystal display device capable of full color display was obtained. The contrast ratio of this multi-layer liquid crystal display element was a very high value of 5: 1 (white / black).

【0120】(実験例7)炭素数が4のアルキル鎖を有
する液晶性フェニルシクロヘキサン化合物を15wt%
含有すると共に炭素数が5のアルキル鎖を有する液晶性
フェニルシクロヘキサン化合物を10wt%含有する液
晶混合物Dと、炭素数が5のアルキル鎖を有する液晶性
フェニルシクロヘキサン化合物を15wt%含有すると
共に炭素数が6のアルキル鎖を有する液晶性フェニルシ
クロヘキサン化合物を10wt%含有する液晶混合物E
と、炭素数が6のアルキル鎖を有する液晶性フェニルシ
クロヘキサン化合物を15wt%含有すると共に炭素数
が7のアルキル鎖を有する液晶性フェニルシクロヘキサ
ン化合物を10wt%含有する液晶混合物Fに対して、
それぞれにカイラル材S811を所定量、即ち、Dには
16wt%、Eには18wt%、Fには20wt%添加
し、液晶組成物D1,E1,F1を調製した。液晶組成
物D1は680nm付近、液晶組成物E1は560n
m、液晶組成物E1は480nm付近の波長の光を選択
反射するように調整されている。液晶組成物D1,E
1,F1のそれぞれの誘電率異方性Δεは13,12,
11であり、屈折率異方性Δnは0.17,0.16,
0.15であった。なお、液晶混合物D,E,Fの残り
の成分は、液晶性ピリミジン化合物及びN型2環化合物
からなる。
(Experimental Example 7) 15% by weight of a liquid crystalline phenylcyclohexane compound having an alkyl chain having 4 carbon atoms
A liquid crystal mixture D containing 10 wt% of a liquid crystalline phenylcyclohexane compound having an alkyl chain having 5 carbon atoms and 15 wt% of a liquid crystalline phenylcyclohexane compound having an alkyl chain having 5 carbon atoms and having a carbon number of 5 wt%. Liquid crystal mixture E containing 10 wt% of a liquid crystalline phenylcyclohexane compound having an alkyl chain of 6
And a liquid crystal mixture F containing 15 wt% of a liquid crystalline phenylcyclohexane compound having an alkyl chain having 6 carbon atoms and 10 wt% of a liquid crystalline phenylcyclohexane compound having an alkyl chain having 7 carbon atoms,
Liquid crystal compositions D1, E1, and F1 were prepared by adding a predetermined amount of chiral material S811, that is, 16 wt% to D, 18 wt% to E, and 20 wt% to F. The liquid crystal composition D1 was around 680 nm, and the liquid crystal composition E1 was 560 nm.
m, the liquid crystal composition E1 is adjusted to selectively reflect light having a wavelength near 480 nm. Liquid crystal compositions D1, E
The dielectric anisotropy Δε of each of F1, F1 is 13, 12,
11, and the refractive index anisotropy Δn is 0.17, 0.16,
0.15. The remaining components of the liquid crystal mixtures D, E, and F consist of a liquid crystalline pyrimidine compound and an N-type bicyclic compound.

【0121】次に、前記実験例3と同じ構成、材料から
なるセルを同じ方法で製作し、液晶組成物D1,E1,
F1を封止し、赤色用、緑色用、青色用の液晶表示セル
を得た。なお、液晶組成物D1のセルは厚さが9μm、
液晶組成物E1のセルは厚さが7μm、液晶組成物のセ
ルは厚さが5μmである。これらの3種のセルを観察側
から見て青色用、緑色用、赤色用の順に積層し、積層体
の裏面(液晶組成物D1を含むセルの裏面)には黒色の
光吸収膜を設けた。
Next, a cell made of the same structure and material as in the above-mentioned Experimental Example 3 was manufactured by the same method, and the liquid crystal compositions D1, E1,
F1 was sealed to obtain liquid crystal display cells for red, green, and blue. The cell of the liquid crystal composition D1 had a thickness of 9 μm,
The cell of the liquid crystal composition E1 has a thickness of 7 μm, and the cell of the liquid crystal composition has a thickness of 5 μm. These three types of cells were laminated in the order of blue, green, and red as viewed from the observation side, and a black light absorbing film was provided on the back surface of the laminate (the back surface of the cell containing the liquid crystal composition D1). .

【0122】各セルを実験例1と同じ方式で駆動したと
ころ、積層体のコントラストは5:1(W/B)であ
り、極めて優れた表示特性を示した。駆動電圧は各液晶
組成物D1,E1,F1に対して着色時は70V、消色
時は40Vであった。
When each cell was driven in the same manner as in Experimental Example 1, the contrast of the laminate was 5: 1 (W / B), showing extremely excellent display characteristics. The driving voltage was 70 V for each of the liquid crystal compositions D1, E1, and F1 when colored, and 40 V when decolored.

【0123】(実験例8)炭素数が4のアルキル鎖を有
する液晶性フェニルシクロヘキサン化合物を15wt%
含有すると共に炭素数が6のアルキル鎖を有する液晶性
フェニルシクロヘキサン化合物を10wt%含有し、残
りの成分がP型3環化合物及びN型2環化合物からなる
液晶混合物Gに対して、それぞれカイラル材CB15を
20wt%添加した液晶組成物G1、カイラル材S81
1を16wt%添加した液晶組成物G2、カイラル材C
N(メルクジャパン社製)を18wt%添加した液晶組
成物G3を調製した。液晶組成物G1は680nm付
近、液晶組成物G2は560nm付近、液晶組成物G3
は480nm付近の波長の光を選択反射するように調整
されている。液晶組成物G1,G2,G3のそれぞれの
誘電率異方性Δεは13,12,11であり、屈折率異
方性Δnは0.18,0.16,0.16であった。
(Experimental Example 8) 15% by weight of a liquid crystalline phenylcyclohexane compound having an alkyl chain having 4 carbon atoms
A chiral material for a liquid crystal mixture G containing 10 wt% of a liquid crystalline phenylcyclohexane compound having an alkyl chain having 6 carbon atoms and the remaining components being a P-type tricyclic compound and an N-type bicyclic compound. Liquid crystal composition G1 containing 20 wt% of CB15, chiral material S81
Liquid crystal composition G2 containing 16 wt% of No. 1 and chiral material C
Liquid crystal composition G3 to which N (manufactured by Merck Japan) was added at 18 wt% was prepared. The liquid crystal composition G1 was around 680 nm, the liquid crystal composition G2 was around 560 nm, and the liquid crystal composition G3
Is adjusted to selectively reflect light having a wavelength near 480 nm. The dielectric anisotropy Δε of each of the liquid crystal compositions G1, G2, and G3 was 13, 12, 11, and the refractive index anisotropy Δn was 0.18, 0.16, and 0.16.

【0124】次に、前記実験例3と同じ構成、材料から
なるセルを同じ方法で製作し、液晶組成物G1,G2,
G3を封止し、赤色用、緑色用、青色用の液晶表示セル
を得た。なお、液晶組成物G1のセルは厚さが9μm、
液晶組成物G2のセルは厚さが7μm、液晶組成物G3
のセルは厚さが5μmである。これらの3種のセルを観
察側から見て青色用、緑色用、赤色用の順に積層し、積
層体の裏面(液晶組成物G1を含むセルの裏面)には黒
色の光吸収膜を設けた。
Next, a cell made of the same structure and material as in the above-mentioned Experimental Example 3 was manufactured by the same method, and the liquid crystal compositions G1, G2,
G3 was sealed to obtain liquid crystal display cells for red, green, and blue. The cell of the liquid crystal composition G1 has a thickness of 9 μm,
The cell of the liquid crystal composition G2 has a thickness of 7 μm and the liquid crystal composition G3.
Has a thickness of 5 μm. These three types of cells were laminated in the order of blue, green, and red as viewed from the observation side, and a black light absorbing film was provided on the back surface of the laminate (the back surface of the cell containing the liquid crystal composition G1). .

【0125】各セルを実験例1と同じ方式で駆動したと
ころ、積層体のコントラストは5:1(W/B)であ
り、極めて優れた表示特性を示した。駆動電圧は各液晶
組成物G1,G2,G3に対して着色時は75V、消色
時は40Vであった。
When each cell was driven in the same manner as in Experimental Example 1, the contrast of the laminated body was 5: 1 (W / B), showing extremely excellent display characteristics. The driving voltage was 75 V for each of the liquid crystal compositions G1, G2, and G3 when coloring, and 40 V when decoloring.

【0126】(実験例9)この実験例9は図5に示した
2層構造の液晶表示素子として構成したものである。前
記実験例1に示した液晶混合物A,Bに対して、それぞ
れにR,Bを呈色する波長域の光を吸収するような二色
性色素SI−426,M570(三井化学社製)を2w
t%ずつ添加し、液晶組成物A8,B8を調製した。液
晶組成物A8は680nm付近、液晶組成物B8は48
0nm付近の波長の光を吸収するように調整されてい
る。液晶組成物A8,B8のそれぞれの誘電率異方性Δ
εは20,15であり、屈折率異方性Δnは0.22,
0.15であった。
(Experimental Example 9) In Experimental Example 9, a liquid crystal display device having a two-layer structure shown in FIG. 5 was constructed. For the liquid crystal mixtures A and B shown in Experimental Example 1, dichroic dyes SI-426 and M570 (manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.) that absorb light in the wavelength range of R and B, respectively, were used. 2w
The liquid crystal compositions A8 and B8 were prepared by adding t% each. The liquid crystal composition A8 was around 680 nm, and the liquid crystal composition B8 was 48 nm.
It is adjusted to absorb light having a wavelength near 0 nm. Dielectric anisotropy Δ of each of liquid crystal compositions A8 and B8
ε is 20, 15, and the refractive index anisotropy Δn is 0.22,
0.15.

【0127】次に、パターニングされた透明電極が形成
されたPESフィルムの透明電極形成面に、ポリイミド
系配向制御膜AL4552(JSR社製)を800オン
グストロームの厚さで形成し第1基板とした。そしてこ
の第1基板の配向制御膜形成面に、所定サイズのスペー
サを散布した。同時に、いま一つのパターニング透明電
極付きPESフィルム(第2基板)上に絶縁膜HIM3
000を厚さ2000オングストロームに形成し、さら
にその上にポリイミド系配向制御膜AL4552を厚さ
800オングストロームに形成した。続いて、第1基板
上の周辺部にシール材XN21Sをスクリーン印刷し、
液晶組成物の注入口を除いて所定高さのシール壁を形成
した。そして第1及び第2基板を貼り合わせて所定圧力
を付与しつつ150℃で1時間加熱して2つのセルを作
製した。
Next, a polyimide-based orientation control film AL4552 (manufactured by JSR Corporation) was formed to a thickness of 800 angstroms on the transparent electrode forming surface of the PES film on which the patterned transparent electrode was formed, and used as a first substrate. Then, spacers of a predetermined size were sprayed on the orientation control film forming surface of the first substrate. At the same time, an insulating film HIM3 is formed on another PES film (second substrate) with a patterned transparent electrode.
Was formed to a thickness of 2000 angstroms, and a polyimide-based orientation control film AL4552 was formed thereon to a thickness of 800 angstroms. Subsequently, a sealing material XN21S is screen-printed on a peripheral portion on the first substrate,
A seal wall having a predetermined height was formed except for the injection port of the liquid crystal composition. Then, the first and second substrates were bonded together and heated at 150 ° C. for 1 hour while applying a predetermined pressure to produce two cells.

【0128】次に、前記液晶組成物A8、B8を各セル
に注入口から真空注入法にて充填し、赤色用、青色用液
晶表示セルとした。なお、液晶組成物A8のセルは厚さ
が7μm、液晶組成物B8のセルは厚さが5μmであ
る。これらの2種のセルを観測者側から見て青色用、赤
色用の順に積層し、積層体の裏面(液晶組成物A8を含
むセルの裏面)には黒色の光吸収膜を設けた。
Next, each of the liquid crystal compositions A8 and B8 was filled into each cell from the injection port by a vacuum injection method to obtain red and blue liquid crystal display cells. The cell of the liquid crystal composition A8 has a thickness of 7 μm, and the cell of the liquid crystal composition B8 has a thickness of 5 μm. These two types of cells were laminated in the order of blue and red as viewed from the observer side, and a black light absorbing film was provided on the back surface of the laminate (the back surface of the cell containing the liquid crystal composition A8).

【0129】各セルを駆動したところ、積層体のコント
ラストは4:1であり、それぞれを同時に着色した場合
の表示特性(青地に赤色)も良好であった。駆動電圧は
各液晶組成物A8,B8に対して着色時は3V、消色時
は0V(電圧無印加)であった。
When each cell was driven, the contrast of the laminate was 4: 1, and the display characteristics (red on a blue background) were good when each was colored simultaneously. The driving voltage was 3 V when coloring each of the liquid crystal compositions A8 and B8, and 0 V (no voltage was applied) when decoloring.

【0130】(実験例10)前記実験例6で用いたのと
同様の液晶性シアノビフェニル化合物を35wt%及び
液晶性トラン化合物を16wt%含有する液晶混合物J
に対して、カイラル材料S811(メルクジャパン社
製)をそれぞれ15wt%、18wt%、22wt%添
加し、選択反射波長がそれぞれ約680nmの液晶組成
物J2、約560nmの液晶組成物J3、約480nm
の液晶組成物J4を調製した。液晶組成物J2、J3、
J4の誘電率異方性Δεはそれぞれ11,9,7であっ
た。また、それらの屈折率異方性Δnはそれぞれ0.2
1,0.17,0.14であった。
(Experimental Example 10) A liquid crystal mixture J containing 35% by weight of a liquid crystalline cyanobiphenyl compound and 16% by weight of a liquid crystalline tolane compound as used in Experimental Example 6 above.
15 wt%, 18 wt%, and 22 wt% of chiral material S811 (manufactured by Merck Japan Ltd.), respectively, and a liquid crystal composition J2 having a selective reflection wavelength of about 680 nm, a liquid crystal composition J3 of about 560 nm, and about 480 nm.
Was prepared. Liquid crystal compositions J2, J3,
The dielectric anisotropy Δε of J4 was 11, 9, 7 respectively. Further, their refractive index anisotropy Δn is 0.2
1,0.17,0.14.

【0131】そして、実験例6において、液晶組成物H
1,I1,J1の代わりにそれぞれ液晶組成物J2、J
3、J4を用いた以外は実験例6と同様にして赤色用、
緑色用、青色用の3つの液晶表示セルを作製し、積層型
液晶表示素子を得た。
In the experimental example 6, the liquid crystal composition H
1, I1, J1 instead of liquid crystal compositions J2, J
3, except for using J4, in the same manner as in Experimental Example 6, for red
Three liquid crystal display cells for green and blue were produced, and a multilayer liquid crystal display element was obtained.

【0132】その結果、液晶表示素子のコントラスト比
は2:1(白/黒)と低い値であった。また、赤色表示
層は80Vのパルス電圧を印加すると着色状態となり、
45Vのパルス電圧を印加すると透明状態となった。緑
色表示層は85Vのパルス電圧を印加すると着色状態と
なり、50Vのパルス電圧を印加すると透明状態となっ
た。青色表示層は90Vのパルス電圧を印加すると着色
状態となり、55Vのパルス電圧を印加すると透明状態
となった。
As a result, the contrast ratio of the liquid crystal display device was a low value of 2: 1 (white / black). The red display layer becomes colored when a pulse voltage of 80 V is applied,
When a pulse voltage of 45 V was applied, the film became transparent. The green display layer became colored when a pulse voltage of 85 V was applied, and became transparent when a pulse voltage of 50 V was applied. The blue display layer became colored when a pulse voltage of 90 V was applied, and became transparent when a pulse voltage of 55 V was applied.

【0133】(実験例11)液晶性トラン化合物を38
wt%、液晶性フェニルシクロヘキサン化合物を10w
t%含有すると共に、残りの成分が液晶性ピリミジン化
合物及びN型2環化合物からなる液晶混合物Lに対し
て、それぞれにカイラル材料S−811(メルクジャパ
ン社製)を所定量、即ち、17wt%、22wt%、2
6wt%添加した液晶組成物L1,L2,L3を調製し
た。液晶組成物L1は680nm付近、L2は560n
m付近、L3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。液晶組成物L1,L2,L3
の誘電率異方性Δεはそれぞれ12,10,8であり、
屈折率異方性Δnは0.2,0.18,0.16であっ
た。
(Experimental Example 11)
wt%, 10w of liquid crystalline phenylcyclohexane compound
The chiral material S-811 (manufactured by Merck Japan Ltd.) is contained in a predetermined amount, that is, 17 wt% with respect to the liquid crystal mixture L containing the liquid crystalline pyrimidine compound and the N-type bicyclic compound while the remaining components are contained. , 22 wt%, 2
Liquid crystal compositions L1, L2, and L3 to which 6 wt% was added were prepared. The liquid crystal composition L1 was around 680 nm, and L2 was 560n.
m and L3 are adjusted so as to selectively reflect light having a wavelength of around 480 nm. Liquid crystal compositions L1, L2, L3
Have dielectric anisotropy Δε of 12, 10, 8, respectively.
The refractive index anisotropy Δn was 0.2, 0.18, 0.16.

【0134】次に、透明電極が形成された3枚のPES
フィルム基板の透明電極上に厚み800オングストロー
ムの配向膜AL4552(JSR社製)を形成し、その
上に7μm径のスペーサ(積水ファインケミカル社製)
を散布した。また、他の3枚の透明電極付きPESフィ
ルム基板上の透明電極上には、まず厚み2000オング
ストロームの絶縁膜HIM3000(日立化成社製)を
形成した後、その上に厚み800オングストロームの配
向膜AL4552を形成した。続いて、第1基板上の周
辺部にシール材XN21S(三井化学社製)をスクリー
ン印刷してシール壁を形成した。
Next, three PESs on which transparent electrodes were formed were formed.
An 800 angstrom thick alignment film AL4552 (manufactured by JSR) is formed on a transparent electrode of a film substrate, and a 7 μm diameter spacer (manufactured by Sekisui Fine Chemical) is formed thereon.
Was sprayed. Further, an insulating film HIM3000 (manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) having a thickness of 2000 angstroms is first formed on the transparent electrodes on the other three PES film substrates with a transparent electrode, and then an orientation film AL4552 having a thickness of 800 angstroms is formed thereon. Was formed. Subsequently, a sealing material XN21S (manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.) was screen-printed around the first substrate to form a sealing wall.

【0135】その後、各第1基板上にそれぞれ液晶組成
物L1,L2,L3を塗布し、貼り合わせ装置を用いて
第1及び第2基板を貼り合わせ、150℃で1時間加熱
し、赤色用、緑色用、青色用の液晶表示セルを得た。こ
れら3種類のセルを観察側から見て赤色用、緑色用、青
色用の順に積層し、積層体の裏面に黒色の光吸収層を設
け、積層型液晶表示素子とした。
Thereafter, the liquid crystal compositions L1, L2, and L3 were applied on the respective first substrates, and the first and second substrates were bonded using a bonding apparatus, and heated at 150 ° C. for one hour to obtain a red color composition. Thus, liquid crystal display cells for green and blue were obtained. These three types of cells were laminated in the order of red, green, and blue as viewed from the observation side, and a black light absorbing layer was provided on the back surface of the laminate to obtain a laminated liquid crystal display device.

【0136】各セルを着色状態と消色状態にするために
所定電圧で駆動したところ、積層体のコントラストは
2:1(W/B)であり、特に黒表示特性が悪いためコ
ントラストの低い素子となった。
When each cell was driven at a predetermined voltage to bring it into a colored state and a decolored state, the contrast of the laminate was 2: 1 (W / B). It became.

【0137】駆動電圧は、液晶組成物A1は着色/消色
が85V/55V、A2は着色/消色が90V/60
V、A3は着色/消色が95V/65Vであった。
The driving voltage of the liquid crystal composition A1 was 85 V / 55 V for coloring / decoloring, and the driving voltage was 90 V / 60 for coloring / decoloring A2.
For V and A3, coloring / decoloring was 95 V / 65 V.

【0138】(他の実施形態)なお、本発明に係る液晶
光変調素子は前記各実施形態、実験例に限定されるもの
ではなく、その要旨の範囲内で種々に変更可能である。
特に、液晶等の各種材料の具体例や数値はあくまで一例
に過ぎない。また、表示素子の駆動方法は様々であり、
最適なものを採用すればよい。
(Other Embodiments) The liquid crystal light modulation device according to the present invention is not limited to the above embodiments and experimental examples, but can be variously modified within the scope of the gist.
In particular, specific examples and numerical values of various materials such as a liquid crystal are merely examples. Further, there are various driving methods of the display element,
The best one may be adopted.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1実施形態である液晶表示素子を示
す断面図。
FIG. 1 is a sectional view showing a liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】前記液晶表示素子を構成するセルの第1例を示
す断面図。
FIG. 2 is a sectional view showing a first example of a cell constituting the liquid crystal display element.

【図3】前記液晶表示素子を構成するセルの第2例を示
す断面図。
FIG. 3 is a sectional view showing a second example of a cell constituting the liquid crystal display element.

【図4】前記液晶表示素子を構成するセルの第3例を示
す断面図。
FIG. 4 is a sectional view showing a third example of a cell constituting the liquid crystal display element.

【図5】本発明の第2実施形態である液晶表示素子を示
す断面図。
FIG. 5 is a sectional view showing a liquid crystal display element according to a second embodiment of the present invention.

【図6】セルを構成するフィルム基板上に柱状構造物及
びシール材を形成した状態を示す平面図。
FIG. 6 is a plan view showing a state in which a columnar structure and a sealing material are formed on a film substrate constituting a cell.

【図7】前記セルの製作工程を示す説明図。FIG. 7 is an explanatory view showing a manufacturing process of the cell.

【図8】前記液晶表示素子のマトリクス駆動回路を示す
ブロック図。
FIG. 8 is a block diagram showing a matrix drive circuit of the liquid crystal display element.

【図9】前記マトリクス駆動回路で選択信号に印加する
電圧とY値との関係を示すグラフ。
FIG. 9 is a graph showing a relationship between a voltage applied to a selection signal and a Y value in the matrix driving circuit.

【図10】前記液晶表示素子の駆動・画像信号処理回路
を示すブロック図。
FIG. 10 is a block diagram showing a driving / image signal processing circuit of the liquid crystal display element.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10,40…液晶表示素子 11R,11G,11B,41X,41Y…表示層 17…液晶組成物 21…スペーサ 22…高分子構造物 23…網目状高分子マトリクス 110B,110G,110R…液晶表示セル 10, 40 liquid crystal display elements 11R, 11G, 11B, 41X, 41Y display layer 17 liquid crystal composition 21 spacer 22 polymer structure 23 network polymer matrix 110B, 110G, 110R liquid crystal display cell

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 植田 秀昭 大阪府大阪市中央区安土町二丁目3番13号 大阪国際ビル ミノルタ株式会社内 Fターム(参考) 2H089 HA04 HA09 HA23 JA04 JA05 KA08 LA07 LA09 LA19 MA04Y MA07X NA13 NA14 NA25 NA41 QA04 QA14 QA16 RA06 SA01 SA03 TA01 TA04 TA05 TA06 TA12 TA13  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Hideaki Ueda 2-13-13 Azuchicho, Chuo-ku, Osaka-shi, Osaka F-term in Osaka International Building Minolta Co., Ltd. 2H089 HA04 HA09 HA23 JA04 JA05 KA08 LA07 LA09 LA19 MA04Y MA07X NA13 NA14 NA25 NA41 QA04 QA14 QA16 RA06 SA01 SA03 TA01 TA04 TA05 TA06 TA12 TA13

Claims (26)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 それぞれ液晶組成物を含む複数の液晶層
が積層され、各液晶層が特定波長域の光を変調する液晶
光変調素子において、前記液晶層に含まれる液晶組成物
の組成種が各液晶層ごとに全て異なることを特徴とする
液晶光変調素子。
1. A liquid crystal light modulating element in which a plurality of liquid crystal layers each containing a liquid crystal composition are laminated, and each liquid crystal layer modulates light in a specific wavelength range, wherein the composition type of the liquid crystal composition contained in the liquid crystal layer is A liquid crystal light modulation device, wherein each liquid crystal layer is different.
【請求項2】 それぞれ液晶組成物を含む複数の液晶層
が積層され、各液晶層が特定波長域の光を変調する液晶
光変調素子において、前記複数の液晶層には、液晶層に
含まれる液晶組成物の組成種が異なると共にその厚さが
異なる少なくとも二つの液晶層が含まれていることを特
徴とする液晶光変調素子。
2. A liquid crystal light modulation device in which a plurality of liquid crystal layers each containing a liquid crystal composition are laminated, and each liquid crystal layer modulates light in a specific wavelength range, wherein the plurality of liquid crystal layers are included in the liquid crystal layer. A liquid crystal light modulation device comprising at least two liquid crystal layers having different composition types and different thicknesses of the liquid crystal composition.
【請求項3】 前記複数の液晶層には、互いに層の厚さ
が異なると共に厚い方の層に含まれる液晶組成物の誘電
率異方性が他方より大きい一組の液晶層が含まれている
ことを特徴とする請求項2記載の液晶光変調素子。
3. The plurality of liquid crystal layers include a set of liquid crystal layers having different thicknesses from each other and a liquid crystal composition contained in the thicker layer having a larger dielectric anisotropy than the other. 3. The liquid crystal light modulation device according to claim 2, wherein:
【請求項4】 前記液晶組成物の誘電率異方性が他方よ
り大きい液晶層に含まれる液晶組成物には、極性基を有
する液晶性化合物が含まれていることを特徴とする請求
項3記載の液晶光変調素子。
4. The liquid crystal composition contained in a liquid crystal layer having a larger dielectric anisotropy of the liquid crystal composition than the other liquid crystal composition contains a liquid crystal compound having a polar group. The liquid crystal light modulation device as described in the above.
【請求項5】 前記極性基を有する液晶性化合物とし
て、液晶性エステル化合物、液晶性ピリミジン化合物、
液晶性シアノビフェニル化合物、液晶性シアノフェニル
シクロヘキサン化合物、液晶性シアノターフェニル化合
物、液晶性ジフルオロスチルベン化合物からなる群より
選択される少なくとも一つの液晶性化合物を含むことを
特徴とする請求項4記載の液晶光変調素子。
5. The liquid crystalline compound having a polar group includes a liquid crystalline ester compound, a liquid crystalline pyrimidine compound,
The liquid crystal composition according to claim 4, comprising at least one liquid crystal compound selected from the group consisting of a liquid crystal cyanobiphenyl compound, a liquid crystal cyanophenylcyclohexane compound, a liquid crystal cyanoterphenyl compound, and a liquid crystal difluorostilbene compound. Liquid crystal light modulator.
【請求項6】 前記複数の液晶層の厚さが全て異なって
いることを特徴とする請求項2、請求項3、請求項4又
は請求項5記載の液晶光変調素子。
6. The liquid crystal light modulation device according to claim 2, wherein the thicknesses of the plurality of liquid crystal layers are all different.
【請求項7】 前記各液晶層に含まれる液晶組成物の誘
電率異方性が全て異なっていることを特徴とする請求項
2、請求項3、請求項4、請求項5又は請求項6記載の
液晶光変調素子。
7. The liquid crystal composition contained in each of the liquid crystal layers has a different dielectric anisotropy from each other. The liquid crystal light modulation device as described in the above.
【請求項8】 それぞれ液晶組成物を含む複数の液晶層
が積層され、各液晶層が特定波長域の光を変調する液晶
光変調素子において、前記複数の液晶層には、液晶層に
含まれる液晶組成物種が異なると共にその駆動電圧範囲
が等しい少なくとも二つの液晶層が含まれていることを
特徴とする液晶光変調素子。
8. A liquid crystal light modulation device in which a plurality of liquid crystal layers each containing a liquid crystal composition are laminated, and each liquid crystal layer modulates light in a specific wavelength range, wherein the plurality of liquid crystal layers are included in the liquid crystal layer. A liquid crystal light modulation device comprising at least two liquid crystal layers having different types of liquid crystal compositions and equal driving voltage ranges.
【請求項9】 前記複数の液晶層の駆動電圧範囲が全て
等しいことを特徴とする請求項8記載の液晶光変調素
子。
9. The liquid crystal light modulation device according to claim 8, wherein the drive voltage ranges of the plurality of liquid crystal layers are all equal.
【請求項10】 各液晶層の液晶組成物の組成種が各液
晶層ごとに全て異なるものであることを特徴とする請求
項2、請求項3、請求項4、請求項5、請求項6、請求
項7、請求項8又は請求項9記載の液晶光変調素子。
10. The liquid crystal composition of each liquid crystal layer, wherein the composition type of each liquid crystal layer is different for each liquid crystal layer. 10. The liquid crystal light modulation element according to claim 7, claim 8, or claim 9.
【請求項11】 前記各液晶層に含まれる液晶組成物は
液晶性化合物と添加剤とを含むことを特徴とする請求項
1、請求項2、請求項3、請求項4、請求項5、請求項
6、請求項7、請求項8、請求項9又は請求項10記載
の液晶光変調素子。
11. The liquid crystal composition contained in each of the liquid crystal layers contains a liquid crystal compound and an additive. The liquid crystal light modulation device according to claim 6, claim 7, claim 8, claim 9, or claim 10.
【請求項12】 一つの液晶層の液晶組成物に含まれる
液晶性化合物の種類が、他の液晶層に含まれる液晶性化
合物の種類とは異なっていることを特徴とする請求項1
1記載の液晶光変調素子。
12. The liquid crystal composition of one liquid crystal layer, wherein the kind of liquid crystal compound contained in the liquid crystal composition is different from the kind of liquid crystal compound contained in another liquid crystal layer.
2. The liquid crystal light modulation device according to 1.
【請求項13】 一つの液晶層の液晶組成物に含まれる
添加剤の種類が、他の液晶層に含まれる添加剤の種類と
は異なっていることを特徴とする請求項11記載の液晶
光変調素子。
13. The liquid crystal light according to claim 11, wherein the kind of the additive contained in the liquid crystal composition of one liquid crystal layer is different from the kind of the additive contained in the other liquid crystal layer. Modulation element.
【請求項14】 前記添加剤は少なくとも一つの不斉炭
素を有する化合物を含むことを特徴とする請求項11、
請求項12又は請求項13記載の液晶光変調素子。
14. The method according to claim 11, wherein the additive comprises a compound having at least one asymmetric carbon.
The liquid crystal light modulation device according to claim 12.
【請求項15】 前記液晶層が、選択反射状態と透過状
態とを切り換え可能であることを特徴とする請求項1、
請求項2、請求項3、請求項4、請求項5、請求項6、
請求項7、請求項8、請求項9、請求項10、請求項1
1、請求項12、請求項13又は請求項14記載の液晶
光変調素子。
15. The liquid crystal layer according to claim 1, wherein the liquid crystal layer is switchable between a selective reflection state and a transmission state.
Claim 2, Claim 3, Claim 4, Claim 5, Claim 6,
Claim 7, Claim 8, Claim 9, Claim 10, Claim 1
The liquid crystal light modulation device according to claim 1, claim 12, 13 or 14.
【請求項16】 前記液晶組成物は室温でコレステリッ
ク相を示すことを特徴とする請求項1、請求項2、請求
項3、請求項4、請求項5、請求項6、請求項7、請求
項8、請求項9、請求項10、請求項11、請求項1
2、請求項13、請求項14又は請求項15記載の液晶
光変調素子。
16. The liquid crystal composition according to claim 1, wherein the liquid crystal composition exhibits a cholesteric phase at room temperature. Claim 8, Claim 9, Claim 10, Claim 11, Claim 1
The liquid crystal light modulation device according to claim 2, claim 13, 14, or 15.
【請求項17】 前記複数の液晶層が、光入射側から順
に積層された、青色を表示する青色用液晶層、緑色を表
示する緑色用液晶層、赤色を表示する赤色用液晶層の3
層からなることを特徴とする請求項16記載の液晶光変
調素子。
17. A liquid crystal layer for displaying blue, a liquid crystal layer for displaying green, and a liquid crystal layer for displaying red, wherein the plurality of liquid crystal layers are sequentially stacked from a light incident side.
17. The liquid crystal light modulation device according to claim 16, comprising a layer.
【請求項18】 前記液晶層が、特定波長域の光を吸収
する状態と透過状態とを切り換え可能であることを特徴
とする請求項1、請求項2、請求項3、請求項4、請求
項5、請求項6、請求項7、請求項8、請求項9、請求
項10、請求項11又は請求項12記載の液晶光変調素
子。
18. The liquid crystal layer according to claim 1, wherein said liquid crystal layer is switchable between a state of absorbing light in a specific wavelength range and a transmitting state. 13. The liquid crystal light modulation device according to claim 5, claim 6, claim 7, claim 8, claim 9, claim 10, claim 11, or claim 12.
【請求項19】 前記各液晶層はゲスト・ホスト効果に
よる表示を行うことを特徴とする請求項1、請求項2、
請求項3、請求項4、請求項5、請求項6、請求項7、
請求項8、請求項9、請求項10、請求項11又は請求
項12記載の液晶光変調素子。
19. The liquid crystal device according to claim 1, wherein each of the liquid crystal layers performs display by a guest-host effect.
Claim 3, Claim 4, Claim 5, Claim 6, Claim 7,
13. The liquid crystal light modulation device according to claim 8, claim 9, 9, 10, 11, or 12.
【請求項20】 前記添加剤は多色性色素であることを
特徴とする請求項11記載の液晶光変調素子。
20. The liquid crystal light modulation device according to claim 11, wherein the additive is a polychromatic dye.
【請求項21】 少なくとも一組の隣り合う液晶層間に
カラーフィルタが配置されていることを特徴とする請求
項1、請求項2、請求項3、請求項4、請求項5、請求
項6、請求項7、請求項8、請求項9、請求項10、請
求項11、請求項12、請求項13、請求項14、請求
項15、請求項16、請求項17、請求項18、請求項
19又は請求項20記載の液晶光変調素子。
21. The color filter according to claim 1, wherein a color filter is arranged between at least one pair of adjacent liquid crystal layers. Claim 7, Claim 8, Claim 9, Claim 10, Claim 11, Claim 12, Claim 13, Claim 14, Claim 15, Claim 16, Claim 17, Claim 18, Claim The liquid crystal light modulation device according to claim 19 or 20.
【請求項22】 前記各液晶層はぞれぞれ一対の基板に
より挟持されていることを特徴とする請求項1、請求項
2、請求項3、請求項4、請求項5、請求項6、請求項
7、請求項8、請求項9、請求項10、請求項11、請
求項12、請求項13、請求項14、請求項15、請求
項16、請求項17、請求項18、請求項19、請求項
20又は請求項21記載の液晶光変調素子。
22. The liquid crystal layer according to claim 1, wherein each of the liquid crystal layers is sandwiched between a pair of substrates. , Claim 7, Claim 8, Claim 9, Claim 10, Claim 11, Claim 12, Claim 13, Claim 14, Claim 15, Claim 16, Claim 17, Claim 18, Claim 22. The liquid crystal light modulation device according to claim 19, 20 or 21.
【請求項23】 前記一対の基板の少なくとも一方は可
撓性を有するものであることを特徴とする請求項22記
載の液晶光変調素子。
23. The liquid crystal light modulation device according to claim 22, wherein at least one of the pair of substrates has flexibility.
【請求項24】 前記一対の基板間における光変調領域
内に樹脂構造物が配置されていることを特徴とする請求
項22又は請求項23記載の液晶光変調素子。
24. The liquid crystal light modulation device according to claim 22, wherein a resin structure is disposed in a light modulation region between the pair of substrates.
【請求項25】 前記各液晶層は網目状高分子マトリク
ス中に前記液晶組成物が分散されてなる複合膜であるこ
とを特徴とする請求項1、請求項2、請求項3、請求項
4、請求項5、請求項6、請求項7、請求項8、請求項
9、請求項10、請求項11、請求項12、請求項1
3、請求項14、請求項15、請求項16、請求項1
7、請求項18、請求項19、請求項20、請求項2
1、請求項22又は請求項23記載の液晶光変調素子。
25. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein each of the liquid crystal layers is a composite film in which the liquid crystal composition is dispersed in a network polymer matrix. , Claim 5, Claim 6, Claim 7, Claim 8, Claim 9, Claim 10, Claim 11, Claim 12, Claim 1
3, Claim 14, Claim 15, Claim 16, Claim 1
7, Claim 18, Claim 19, Claim 20, Claim 2
24. The liquid crystal light modulation device according to claim 22.
【請求項26】 前記一対の基板の少なくとも一方には
機能性薄膜が設けられており、該機能性薄膜の厚みが各
液晶層ごとに等しいことを特徴とする請求項22、請求
項23又は請求項24記載の液晶光変調素子。
26. The liquid crystal display device according to claim 22, wherein a functional thin film is provided on at least one of the pair of substrates, and the thickness of the functional thin film is equal for each liquid crystal layer. Item 25. A liquid crystal light modulation device according to item 24.
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