JP2002207209A - Liquid crystal display element - Google Patents

Liquid crystal display element

Info

Publication number
JP2002207209A
JP2002207209A JP2001001136A JP2001001136A JP2002207209A JP 2002207209 A JP2002207209 A JP 2002207209A JP 2001001136 A JP2001001136 A JP 2001001136A JP 2001001136 A JP2001001136 A JP 2001001136A JP 2002207209 A JP2002207209 A JP 2002207209A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
resin
monomer
crystal display
vinyl monomer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001001136A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shintaro Enomoto
信太郎 榎本
Aira Hotsuta
あいら 堀田
Seisaburo Shimizu
征三郎 清水
Katsuyuki Naito
勝之 内藤
Yutaka Nakai
豊 中井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2001001136A priority Critical patent/JP2002207209A/en
Publication of JP2002207209A publication Critical patent/JP2002207209A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Liquid Crystal (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid crystal display element with low driving voltage required and with high contrast. SOLUTION: The liquid crystal display element is characterized by being provided with a substrate, a liquid crystal layer arranged on the substrate and having a resin 11 including a liquid crystal 13 and an electrode to apply voltage to the liquid crystal layer, where the resin 11 is a copolymer formed out of a raw material containing at least one kind of monomer out of a first vinyl monomer of a main chain type or a side chain type with a short chain and a cross-inking monomer with a plurality of vinyl groups and a second vinyl monomer with a fluorine substituted alkyl chain 12 as a side chain or a second vinyl oligomer with a fluorine substituted alkyl chain 12 as a side chain.

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】本発明は液晶表示素子に関す
る。
[0001] The present invention relates to a liquid crystal display device.

【0002】[0002]

【従来の技術】情報機器などに用いられる表示装置とし
て、これまでに多くの液晶表示素子が提案されている
が、現在のところ主に、特開昭47−11737号公報
等に示されるtwisted nematic(TN)
モードと、特開昭60−107020号公報等に示され
るsuper twisted nematic(ST
N)モードを代表とするネマティック液晶を使用するタ
イプがある。
2. Description of the Related Art Many liquid crystal display elements have been proposed as display devices used in information equipment and the like. At present, mainly twisted nematics disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 47-11737 are used. (TN)
Mode and super twisted nematic (ST) disclosed in JP-A-60-107020 and the like.
There is a type using a nematic liquid crystal typified by the N) mode.

【0003】これらの方式は、carthode ra
y tube(CRT)ディスプレイに比較して、消費
電力が著しく少なく、薄型表示パネルを実現できるとい
う長所がある為、パーソナルコンピュータ、ワードプロ
セッサ等のオフィス用情報機器に広く用いられている。
[0003] These systems are known as cartode ra.
Compared to y tube (CRT) displays, they have the advantages of significantly lower power consumption and realization of a thin display panel, and are therefore widely used in office information devices such as personal computers and word processors.

【0004】液晶表示素子の表示方法について説明す
る。液晶表示素子の液晶層中に入射した直線偏光の偏光
方向は、液晶層を通過中に液晶の捩れに沿って90°旋
光する。また、液晶層に電圧を印加した場合は、この液
晶の90°の旋光性は失われる。
[0004] A display method of the liquid crystal display element will be described. The polarization direction of the linearly polarized light incident on the liquid crystal layer of the liquid crystal display element rotates 90 ° along the twist of the liquid crystal while passing through the liquid crystal layer. When a voltage is applied to the liquid crystal layer, the liquid crystal loses its 90 ° optical rotation.

【0005】TNモードとは、液晶層を2枚の直線偏光
子で挟んだ構造を用いる方法で、電圧の印加に応じて、
液晶の旋光性の変化が、液晶層中を透過する光の強度変
化として観察される。
[0005] The TN mode is a method using a structure in which a liquid crystal layer is sandwiched between two linear polarizers.
The change in the optical rotation of the liquid crystal is observed as a change in the intensity of light transmitted through the liquid crystal layer.

【0006】しかしながら、これら2つの方式では偏光
子を用いる為に入射光を有効に利用しているとは言い難
く、強力な光源が必要であった。
However, in these two systems, it is difficult to say that the incident light is effectively used because the polarizer is used, and a strong light source is required.

【0007】これに対し、偏光子を用いない代表的な液
晶表示素子として、Polymer−Disperse
d Liquid Crystal(PDLC)、もし
くはNematic Curvilinear Ali
gned Phase(NCAP)等の方式がある。
On the other hand, as a typical liquid crystal display element using no polarizer, Polymer-Disperse is used.
d Liquid Crystal (PDLC) or Nematic Curvilineear Ali
There is a method such as gned Phase (NCAP).

【0008】これらの方式では、液晶層は、高分子マト
リクス中に、正の誘電異方性を有するネマチック液晶材
料を直径数μm程度の粒子状に分散されることにより形
成される。また、この液晶材料は、常光についての屈折
率が高分子マトリクスのそれとほぼ同じとなり、異常光
についての屈折率が高分子マトリクスのそれと異なるよ
うに選ばれる。
In these methods, the liquid crystal layer is formed by dispersing a nematic liquid crystal material having a positive dielectric anisotropy in a polymer matrix into particles having a diameter of about several μm. The liquid crystal material is selected such that the refractive index for ordinary light is substantially the same as that of the polymer matrix, and the refractive index for extraordinary light is different from that of the polymer matrix.

【0009】この表示方式において、電圧無印加状態で
はそれぞれの液晶粒子中の液晶は歪んだ配列構造をと
り、しかも、各液晶粒子間で配列方向がばらついてい
る。そのため、大部分の液晶粒子と高分子マトリクスと
の間で屈折率の差が生じ、その結果、すりガラスのよう
に光散乱を生ずる。
In this display system, the liquid crystal in each of the liquid crystal particles has a distorted alignment structure when no voltage is applied, and the alignment direction varies among the liquid crystal particles. As a result, a difference in refractive index occurs between most of the liquid crystal particles and the polymer matrix, and as a result, light scattering occurs as in frosted glass.

【0010】この液晶層に十分な電圧を印加すると、そ
れぞれの液晶粒子中で液晶の再配列が生じ、液晶粒子と
高分子マトリクスとの間で、液晶層に垂直に入射する光
に対する屈折率が等しくなる。その結果、液晶粒子と高
分子マトリクスとの間の界面での屈折及び反射がなくな
り、透過状態となる。なお、入射光は直線偏光である必
要はない。
When a sufficient voltage is applied to the liquid crystal layer, liquid crystal rearrangement occurs in each liquid crystal particle, and the refractive index between the liquid crystal particle and the polymer matrix with respect to the light that is perpendicularly incident on the liquid crystal layer is reduced. Become equal. As a result, there is no refraction or reflection at the interface between the liquid crystal particles and the polymer matrix, and the liquid crystal particles are in a transmission state. The incident light does not need to be linearly polarized light.

【0011】上述の表示方式では、偏光子が不要である
ために、入射光を有効に活用し、明るい表示を行うこと
が出来る。
In the above-mentioned display method, since a polarizer is not required, a bright display can be performed by effectively utilizing incident light.

【0012】また、上述の表示方式は、上記液晶材料が
粒子状に分散された高分子マトリクスを、一般的な液晶
表示素子に用いられるガラスセルに封入すること、或い
は基板に塗布することにより、容易に形成することがで
き、この液晶層に二色性色素を混合させることにより、
着色−消色変化を起こすことも可能である。
In the above-mentioned display system, the polymer matrix in which the liquid crystal material is dispersed in the form of particles is sealed in a glass cell used for a general liquid crystal display element, or applied to a substrate. It can be easily formed, and by mixing a dichroic dye in this liquid crystal layer,
It is also possible to cause a coloring-decoloring change.

【0013】しかしながら、現在、この表示方式で液晶
の配向方向を延伸等の後処理で揃える場合、この液晶層
は強度が十分であるとはいえない。従って、液晶の配向
方向の制御が行われない為に、コントラストの高い表示
を行うことが出来ない。
However, at present, when the alignment direction of the liquid crystal is aligned by post-processing such as stretching in this display method, it cannot be said that the liquid crystal layer has sufficient strength. Therefore, high-contrast display cannot be performed because the alignment direction of the liquid crystal is not controlled.

【0014】偏光子を用いない別の表示方式としては、
樹脂により粒子状の液晶を被覆した、液晶マイクロカプ
セルを多数形成し、これを成膜して液晶層とする方式
が、特開昭58−144885号公報等に示されてい
る。
Another display method without using a polarizer is as follows.
Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-144885 and the like disclose a method of forming a large number of liquid crystal microcapsules in which a liquid crystal in a particle form is coated with a resin, and forming these into a liquid crystal layer.

【0015】液晶マイクロカプセルを用いた液晶表示素
子は、例えば図5に示すように、反射電極54を配置し
たガラス基板53と、透明電極56を配置したPET基
板55の間に、多数の液晶マイクロカプセル52を敷き
詰め、それが積層された構成の液晶マイクロカプセル層
51を狭持することにより形成される。
As shown in FIG. 5, for example, a liquid crystal display device using liquid crystal microcapsules has a large number of liquid crystal microcapsules disposed between a glass substrate 53 on which a reflective electrode 54 is disposed and a PET substrate 55 on which a transparent electrode 56 is disposed. It is formed by laying capsules 52 and sandwiching the liquid crystal microcapsule layer 51 having a laminated structure.

【0016】この液晶マイクロカプセル52は成形の自
由度が高く、強度も大きい為、次世代の液晶表示素子の
構造として期待出来る。
Since the liquid crystal microcapsules 52 have a high degree of freedom in molding and a high strength, they can be expected as a structure of a next-generation liquid crystal display device.

【0017】しかしながら、1つ1つの液晶マイクロカ
プセル52はサイズが小さいことから、液晶マイクロカ
プセル52の壁の面積、つまり樹脂と液晶粒子が接する
界面の面積が非常に大きい為界面に拘束される影響の大
きい液晶が多い。また、液晶マイクロカプセルは液晶マ
イクロカプセル層51中に敷き詰められ、複数層直列に
形成された構造であるため、実質的に薄い液晶マイクロ
カプセル層が複数直列接続された構成となり、各々の薄
い液晶マイクロカプセル層に印加される電圧は小さくな
る。従って、これらの理由から液晶マイクロカプセルを
用いた場合には駆動電圧が高くなる。
However, since the size of each liquid crystal microcapsule 52 is small, the area of the wall of the liquid crystal microcapsule 52, that is, the area of the interface where the resin and the liquid crystal particles are in contact with each other is very large, so that the influence of the interface is restricted. There are many large liquid crystals. In addition, since the liquid crystal microcapsules are laid out in the liquid crystal microcapsule layer 51 and formed in a plurality of layers in series, the liquid crystal microcapsules have a structure in which a plurality of substantially thin liquid crystal microcapsule layers are connected in series. The voltage applied to the capsule layer becomes smaller. Therefore, when the liquid crystal microcapsules are used for these reasons, the driving voltage increases.

【0018】これらに対して様々な改良が試みられてい
るが、液晶マイクロカプセルを用いた液晶表示素子にお
いては、下記の理由から、低電圧駆動化と高コントラス
ト化は、トレードオフの関係にあり、駆動電圧を下げる
とコントラストも低下していた。
Various attempts have been made to solve these problems, but in a liquid crystal display device using liquid crystal microcapsules, there is a trade-off between low voltage driving and high contrast for the following reasons. When the driving voltage was lowered, the contrast was also lowered.

【0019】まず低電圧駆動する為には、高プレチルト
化すれば良い。すなわち、図6中のA方向を液晶マイク
ロカプセル層の厚さ方向とすると、図6(a)の1つの
液晶マイクロカプセルの断面図に示すように、電圧無印
加時に、液晶を内包する液晶マイクロカプセルを形成
し、B方向に界面を有する樹脂61とその界面近傍の液
晶62との傾き角を大きくすれば良い。すると、樹脂6
1界面の拘束力が弱まる為、図6(b)の断面図に示す
ように低い駆動電圧でも液晶62は鋭敏に応答する。こ
こで、図6中では少数の液晶62が配列した構成となっ
ているが、実際の液晶は多数がが配列した集合体であ
る。
First, in order to drive at a low voltage, it is sufficient to increase the pretilt. That is, assuming that the direction A in FIG. 6 is the thickness direction of the liquid crystal microcapsule layer, as shown in the cross-sectional view of one liquid crystal microcapsule in FIG. A capsule may be formed, and the inclination angle between the resin 61 having an interface in the B direction and the liquid crystal 62 near the interface may be increased. Then, resin 6
Since the binding force at one interface is weakened, the liquid crystal 62 responds sharply even at a low driving voltage as shown in the cross-sectional view of FIG. Here, in FIG. 6, the configuration is such that a small number of liquid crystals 62 are arranged, but the actual liquid crystal is an aggregate in which many are arranged.

【0020】しかし、高プレチルト化すると、電圧無印
加時でも液晶62とB方向に界面を有する樹脂61との
傾き角が大きい為、電圧印加時の状態との差が小さくな
り、コントラストが低下する。
However, when the pretilt is increased, the inclination angle between the liquid crystal 62 and the resin 61 having an interface in the B direction is large even when no voltage is applied, so that the difference from the state when the voltage is applied becomes small and the contrast is reduced. .

【0021】またコントラストを高くする為には、逆に
電圧無印加時の液晶62とB方向に界面を有する樹脂6
1との傾き角を小さくすれば良いが、樹脂61界面の拘
束力が大きくなる為に、電圧印加時の液晶62の応答が
鈍くなる。従って、高電圧を印加することが必要とな
り、低電圧駆動が出来ない。
On the other hand, in order to increase the contrast, a resin 6 having an interface in the B direction with the liquid crystal 62 when no voltage is applied is applied.
Although the inclination angle with respect to 1 may be reduced, the response of the liquid crystal 62 at the time of applying a voltage becomes slow because the binding force at the interface of the resin 61 increases. Therefore, it is necessary to apply a high voltage, and low-voltage driving cannot be performed.

【0022】さらに、樹脂界面の拘束力が大きいと、図
7の1つの液晶マイクロカプセルの断面図に示すよう
に、樹脂61界面付近の液晶62が樹脂61界面に拘束
されることにより、電圧無印加時に、液晶62がB方向
だけでなく様々な方向に配向することになり、コントラ
ストは低下する。
Further, when the binding force at the resin interface is large, the liquid crystal 62 near the resin 61 interface is restrained by the resin 61 interface as shown in the cross-sectional view of one liquid crystal microcapsule in FIG. In addition, the liquid crystal 62 is oriented not only in the B direction but also in various directions, and the contrast is reduced.

【0023】[0023]

【発明が解決しようとする課題】上述したように従来
は、偏光子を用いない、光利用効率の高い表示方式で
は、駆動電圧が小さく、コントラストの高い液晶表示素
子を得ることが出来なかった。
As described above, conventionally, in a display system which does not use a polarizer and has a high light utilization efficiency, a liquid crystal display device having a small driving voltage and a high contrast cannot be obtained.

【0024】そこで本発明は、駆動電圧が小さく、コン
トラストの高い液晶表示素子を得ることを目的とする。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a liquid crystal display device having a low driving voltage and a high contrast.

【0025】[0025]

【課題を解決するための手段】そこで本発明は、基板
と、基板上に設けられ液晶を内包する樹脂を有する液晶
層と、液晶層に電圧を印加する電極とを具備し、樹脂
は、主鎖型もしくは短鎖を有する側鎖型の第1のビニル
系モノマーと、ビニル基を複数有する架橋系モノマーと
の少なくとも1種と、フッ素置換したアルキル鎖を側鎖
として有する第2のビニル系モノマーもしくはフッ素置
換したアルキル鎖を側鎖として有する第2のビニル系オ
リゴマーと、を含む原料から形成される共重合体である
ことを特徴とする液晶表示素子を提供する。
Accordingly, the present invention comprises a substrate, a liquid crystal layer provided on the substrate and having a resin containing liquid crystal, and an electrode for applying a voltage to the liquid crystal layer. At least one of a chain-type or short-chain side-chain first vinyl monomer, a cross-linking monomer having a plurality of vinyl groups, and a second vinyl monomer having a fluorine-substituted alkyl chain as a side chain Alternatively, there is provided a liquid crystal display element characterized by being a copolymer formed from a raw material containing a second vinyl-based oligomer having a fluorine-substituted alkyl chain as a side chain.

【0026】また本発明は、基板と、基板上に設けられ
液晶を内包する樹脂を有する液晶層と、液晶層に電圧を
印加する電極とを具備し、樹脂は、フッ素置換したアル
キル鎖を側鎖として有する第2のビニル系モノマーもし
くはフッ素置換したアルキル鎖を側鎖として有する第2
のビニル系オリゴマーを含む原料から形成される重合体
と、ポリマーと、を有するミクスチャであることを特徴
とする液晶表示素子を提供する。
Further, the present invention comprises a substrate, a liquid crystal layer provided on the substrate and having a resin containing liquid crystal, and an electrode for applying a voltage to the liquid crystal layer. Second vinyl monomer having a chain or a second monomer having a fluorine-substituted alkyl chain as a side chain
The present invention provides a liquid crystal display device characterized by being a mixture comprising a polymer formed from a raw material containing a vinyl-based oligomer of (1) and a polymer.

【0027】さらに本発明は、基板と、基板上に設けら
れ液晶を内包する樹脂を有する液晶層と、液晶層に電圧
を印加する電極とを具備し、樹脂は、フッ素置換したア
ルキル鎖を側鎖として有する第2のビニル系モノマーも
しくはフッ素置換したアルキル鎖を側鎖として有する第
2のビニル系オリゴマーを含む原料から形成される重合
体からなる第1の層と、ポリマーからなり第1の層の外
側を被覆する第2の層と、を有することを特徴とする液
晶表示素子を提供する。
Further, the present invention includes a substrate, a liquid crystal layer provided on the substrate and having a resin containing liquid crystal, and an electrode for applying a voltage to the liquid crystal layer, wherein the resin has a fluorine-substituted alkyl chain on the side. A first layer comprising a polymer formed from a raw material containing a second vinyl monomer having a chain or a second vinyl oligomer having a fluorine-substituted alkyl chain as a side chain; and a first layer comprising a polymer. And a second layer that covers the outside of the liquid crystal display device.

【0028】本発明では、樹脂中の第2のビニル系モノ
マーもしくは第2のビニル系オリゴマーの比率を30w
t%以下としても良い。
In the present invention, the ratio of the second vinyl monomer or the second vinyl oligomer in the resin is 30 w
It may be t% or less.

【0029】また本発明では、第2のビニル系モノマー
もしくは第2のビニル系オリゴマーが、フッ素置換した
6以上のアルキル鎖を有しても良い。
In the present invention, the second vinyl monomer or the second vinyl oligomer may have a fluorine-substituted C 6 or more alkyl chain.

【0030】さらに本発明では、液晶層が、多数配列し
た液晶マイクロカプセルにより形成されるものであって
も良い。
Further, in the present invention, the liquid crystal layer may be formed by a large number of liquid crystal microcapsules.

【0031】[0031]

【発明の実施の形態】偏光子を用いない表示方式におい
て、駆動電圧が小さく、かつコントラストが大きい液晶
表示素子を得る為に、本発明者らは液晶層の液晶を内包
する樹脂の原料として、フッ素置換したアルキル鎖を側
鎖として有する第2のビニル系モノマーもしくはオリゴ
マー(以下第2のビニル系モノマーもしくはオリゴマー
と称す)を少なくとも含む重合体を有することが最適で
あることを見出した。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In a display system using no polarizer, in order to obtain a liquid crystal display element having a low driving voltage and a high contrast, the present inventors have used a raw material of a resin containing a liquid crystal of a liquid crystal layer. It has been found that it is optimal to have a polymer containing at least a second vinyl monomer or oligomer having a fluorine-substituted alkyl chain as a side chain (hereinafter referred to as a second vinyl monomer or oligomer).

【0032】本発明においては、上記の構成を用いて、
電圧無印加時に液晶層の厚さ方向と垂直な方向の界面を
有し液晶を内包する樹脂とその界面近傍の液晶の傾き角
を小さくして、コントラストを高くしつつ、樹脂の界面
とその界面近傍の液晶との分子間相互作用を小さくし
て、低電圧駆動においても応答の良い液晶表示素子を提
供する。
In the present invention, using the above configuration,
When no voltage is applied, the resin has an interface in the direction perpendicular to the thickness direction of the liquid crystal layer and has a liquid crystal. Provided is a liquid crystal display device which has a small response to liquid crystal in the vicinity and has a good response even when driven at a low voltage.

【0033】本発明において、電圧無印加時に液晶層の
厚さ方向と垂直な方向の界面を有し液晶を内包する樹脂
とその界面近傍の液晶の傾き角を小さくしつつ、樹脂の
界面とその界面近傍の液晶との分子間相互作用を小さく
する方法を次に示す。
In the present invention, when no voltage is applied, a resin having an interface in a direction perpendicular to the thickness direction of the liquid crystal layer and containing the liquid crystal, and the inclination angle of the liquid crystal near the interface are reduced, and the interface between the resin and the resin is reduced. A method for reducing the intermolecular interaction with the liquid crystal near the interface will be described below.

【0034】通常、液晶の配向方向を制御する際は、液
晶に接する樹脂に対して延伸、ラビング等の処理を行
い、液晶分子はその延伸等の方向に配向する。
Usually, when controlling the orientation of the liquid crystal, the resin in contact with the liquid crystal is subjected to a treatment such as stretching or rubbing, and the liquid crystal molecules are oriented in the direction of the stretching or the like.

【0035】本発明において、液晶を内包する樹脂の原
料として、第2のビニル系モノマーもしくはオリゴマー
が含まれる場合、この樹脂が延伸された場合には、この
樹脂中の第2のビニル系モノマーもしくはオリゴマーの
フッ素置換したアルキル鎖は、延伸方向に配向する性質
を有する。そうしておくことにより、その界面に接した
液晶は、このアルキル鎖に沿って配向する。
In the present invention, when the second vinyl monomer or oligomer is contained as a raw material of the resin containing the liquid crystal, and when the resin is stretched, the second vinyl monomer or the second monomer in the resin is stretched. The fluorine-substituted alkyl chain of the oligomer has a property of being oriented in the stretching direction. By doing so, the liquid crystal in contact with the interface is aligned along the alkyl chain.

【0036】また、この樹脂に応力が印加されない、ま
たは縮む場合は、この樹脂中の第2のビニル系モノマー
もしくはオリゴマーのフッ素置換したアルキル鎖は、界
面と垂直な方向に配向する性質を有する。そうしておく
ことにより、その界面に接した液晶は、このアルキル鎖
に沿って配向する。
When no stress is applied to the resin or when the resin is shrunk, the fluorine-substituted alkyl chain of the second vinyl monomer or oligomer in the resin has a property of being oriented in a direction perpendicular to the interface. By doing so, the liquid crystal in contact with the interface is aligned along the alkyl chain.

【0037】従って、液晶を内包する樹脂の原料とし
て、第2のビニル系モノマーもしくはオリゴマーを含む
液晶表示素子の樹脂に対して、液晶層の厚さ方向と垂直
な方向に界面を有する領域には延伸処理を行い、厚さ方
向に界面を有する領域には延伸処理を行わないことによ
り、第2のビニル系モノマーもしくはオリゴマーのフッ
素置換したアルキル鎖は全体的に液晶層の厚さ方向と垂
直な方向に配向する。そして、このフッ素置換したアル
キル鎖に沿って、液晶も全体的に電圧無印加時には液晶
層の厚さ方向と垂直な方向に配向する。
Therefore, as a raw material of the resin containing the liquid crystal, a region having an interface in a direction perpendicular to the thickness direction of the liquid crystal layer with respect to the resin of the liquid crystal display element containing the second vinyl monomer or oligomer is provided. By performing the stretching treatment and not performing the stretching treatment in the region having the interface in the thickness direction, the fluorine-substituted alkyl chain of the second vinyl monomer or oligomer is entirely perpendicular to the thickness direction of the liquid crystal layer. Orientation. Then, along the fluorine-substituted alkyl chain, the liquid crystal as a whole is oriented in a direction perpendicular to the thickness direction of the liquid crystal layer when no voltage is applied.

【0038】例えば、液晶表示素子の液晶層として図1
に示すような液晶マイクロカプセルを用い、この液晶マ
イクロカプセルを構成する樹脂11が第2のビニル系モ
ノマーもしくはオリゴマーを原料に含む重合体である場
合を示す。この場合は、図1(a)の断面図に示すよう
に、液晶13との界面近傍にあるこのフッ素置換したア
ルキル鎖12が、液晶13の配向方向を制御する。ここ
で、図1中A方向を液晶層の厚さ方向とし、B方向を液
晶の厚さ方向と垂直な方向とする。
For example, as a liquid crystal layer of a liquid crystal display device, FIG.
A case is shown where a liquid crystal microcapsule as shown in FIG. 1 is used, and the resin 11 constituting the liquid crystal microcapsule is a polymer containing a second vinyl monomer or oligomer as a raw material. In this case, as shown in the cross-sectional view of FIG. 1A, the fluorine-substituted alkyl chain 12 near the interface with the liquid crystal 13 controls the orientation direction of the liquid crystal 13. In FIG. 1, the direction A is defined as the thickness direction of the liquid crystal layer, and the direction B is defined as a direction perpendicular to the thickness direction of the liquid crystal.

【0039】そして、液晶マイクロカプセルに対し延伸
処理を行い、液晶マイクロカプセルのB方向に界面を有
する領域を延伸させ、A方向に界面を有する領域には応
力を印加しないか、縮ませる。
Then, a stretching process is performed on the liquid crystal microcapsules to stretch a region having an interface in the B direction of the liquid crystal microcapsules, and no stress is applied or reduced in a region having an interface in the A direction.

【0040】また、通常の樹脂形成プロセスのみを用
い、延伸処理というプロセスを意図的に行わない場合
も、基板上に液晶マイクロカプセルを水平に並べて形成
する過程において、液晶マイクロカプセルの自重により
自然に延伸されており、延伸処理を行った場合と同様の
方向に延伸している。
Even when only the ordinary resin forming process is used and the process of stretching is not intentionally performed, the process of forming the liquid crystal microcapsules horizontally on the substrate naturally occurs due to the weight of the liquid crystal microcapsules. The film is stretched, and is stretched in the same direction as when the stretching process is performed.

【0041】従って、どちらの場合においても、フッ素
置換されたアルキル鎖12は、全体的に液晶13との界
面において、B方向に配向する。そして、このフッ素置
換されたアルキル鎖12が、界面近傍の液晶13を全体
的に液晶層の厚さ方向と垂直な方向に配向させ、プレチ
ルト角を小さくすることが出来、コントラストが高くな
る。
Therefore, in either case, the fluorine-substituted alkyl chain 12 is oriented in the B direction at the interface with the liquid crystal 13 as a whole. Then, the fluorine-substituted alkyl chain 12 orients the liquid crystal 13 in the vicinity of the interface as a whole in a direction perpendicular to the thickness direction of the liquid crystal layer, so that the pretilt angle can be reduced and the contrast is increased.

【0042】また、第2のビニル系モノマーもしくはオ
リゴマーは、分子間相互作用が小さいという性質を持
つ。従って、この液晶マイクロカプセルに電圧を印加し
た場合は、この樹脂が分子間相互作用が小さいことから
拘束力が小さく、図1(b)の断面図に示すように、液
晶13はフッ素置換したアルキル鎖12に影響されるこ
となく、鋭敏に応答する。従って、低電圧駆動が可能と
なる。
The second vinyl monomer or oligomer has a property that the intermolecular interaction is small. Accordingly, when a voltage is applied to the liquid crystal microcapsules, the resin has a small binding force due to a small intermolecular interaction, and as shown in the cross-sectional view of FIG. Responds sharply, unaffected by chain 12. Therefore, low voltage driving becomes possible.

【0043】このようにして、本発明により高コントラ
スト化と低電圧駆動化が可能となるが、液晶層として液
晶を内包した液晶マイクロカプセルを用いた場合につい
てのみ、本発明の効果が得られるものではない。例え
ば、液晶層としてガラスセル等に樹脂を形成する材料と
液晶とを注入し、フォトプロセス等の処理によって樹脂
領域を形成し、液晶とこれを内包する樹脂により多数の
液晶微小領域を形成して、この樹脂を第2のビニル系モ
ノマーもしくはオリゴマーを原料として有する重合体と
すれば、同様の効果を得ることが出来る。
As described above, the present invention enables high contrast and low voltage driving. However, the effect of the present invention can be obtained only when a liquid crystal microcapsule containing liquid crystal is used as the liquid crystal layer. is not. For example, a material for forming a resin and a liquid crystal are injected into a glass cell or the like as a liquid crystal layer, a resin region is formed by a process such as a photo process, and a large number of liquid crystal minute regions are formed by the liquid crystal and a resin including the liquid crystal. If this resin is a polymer having a second vinyl monomer or oligomer as a raw material, the same effect can be obtained.

【0044】第2のビニル系モノマーもしくはオリゴマ
ーとしては、例えば、フッ素置換したアルキル鎖を側鎖
として有する、アクリル、メタクリル等のビニル系モノ
マー等を用いることができるが、これらに限定されるも
のではない。また、これらの中でも、アクリルなどの極
性基やフレキシブルなアルキル鎖部を有した構造のもの
が好ましい。
As the second vinyl monomer or oligomer, for example, a vinyl monomer such as acryl or methacryl having a fluorine-substituted alkyl chain as a side chain can be used, but is not limited thereto. Absent. Among these, those having a structure having a polar group such as acryl or a flexible alkyl chain are preferable.

【0045】また、本発明では、液晶層として液晶と液
晶を内包する樹脂とからなるものとし、この樹脂は、第
2のビニル系モノマーもしくはオリゴマー以外に、主鎖
型もしくは短鎖を有する側鎖型の第1のビニル系モノマ
ー(以下第1のビニル系モノマーと称す)と、ビニル基
を複数有する架橋系モノマー(以下架橋系モノマーと称
す)の少なくとも1種を原料として含む共重合体である
か、これにポリマーを被覆したもの、もしくはこれとポ
リマーを含んだミクスチャとする。
In the present invention, the liquid crystal layer is composed of a liquid crystal and a resin containing the liquid crystal. In addition to the second vinyl monomer or oligomer, the resin is a side chain having a main chain type or a short chain. It is a copolymer containing, as raw materials, at least one of a first vinyl-based monomer (hereinafter, referred to as a first vinyl-based monomer) and a cross-linking monomer having a plurality of vinyl groups (hereinafter, referred to as a cross-linking monomer). Or a mixture of the polymer and a mixture containing the polymer and the polymer.

【0046】第2のビニル系モノマーもしくはオリゴマ
ーのみを原料として用いた場合には、好ましい樹脂を形
成することが困難であり、また、液晶との界面に、フッ
素置換したアルキル鎖が多く存在しすぎ、各々のフッ素
置換したアルキル鎖の間に液晶が入り込み難いため、液
晶に対する配向制御の効果が現れ難い。
When only the second vinyl monomer or oligomer is used as a raw material, it is difficult to form a preferable resin, and too many fluorine-substituted alkyl chains are present at the interface with the liquid crystal. Since the liquid crystal does not easily enter between the fluorine-substituted alkyl chains, the effect of controlling the alignment of the liquid crystal is unlikely to appear.

【0047】従って、好ましくは、フッ素置換したアル
キル鎖の間隔を約0.3nm以上とするために、その他
の原料を入れて、樹脂中の第2のビニル系モノマーもし
くはオリゴマーを約30wt%以下とすることで、液晶
の良好な配向制御を行うことが可能となる。また、その
際、C6以上のアルキル鎖を用いると、アルキル鎖の長
さが、液晶の配向を制御するのに十分な長さとなり、好
ましい。
Therefore, preferably, in order to make the interval between the fluorine-substituted alkyl chains about 0.3 nm or more, the other vinyl-based monomer or oligomer in the resin is reduced to about 30 wt% or less by adding other raw materials. By doing so, it becomes possible to perform good alignment control of the liquid crystal. In this case, it is preferable to use an alkyl chain of C 6 or more, since the length of the alkyl chain is sufficient to control the alignment of the liquid crystal.

【0048】第2のビニル系モノマーもしくはオリゴマ
ー以外に液晶を内包する樹脂を形成する原料として、第
1のビニル系モノマーを用いる場合には、第1のビニル
系モノマーが長鎖を有しない為に、第2のビニル系モノ
マーもしくはオリゴマーのフッ素置換したアルキル鎖が
液晶の配向制御を行う機能を阻害せずに強度を高め、良
好な樹脂を形成可能であるという効果がある。
When the first vinyl-based monomer is used as a raw material for forming a resin containing liquid crystal in addition to the second vinyl-based monomer or oligomer, the first vinyl-based monomer has no long chain. In addition, there is an effect that the fluorine-substituted alkyl chain of the second vinyl monomer or oligomer increases the strength without inhibiting the function of controlling the alignment of the liquid crystal, and can form a good resin.

【0049】第1のビニル系モノマーとしては、メチル
アクリレート等のアクリレート系モノマーや、メチルメ
タクリレート等のメタクリレート系モノマー等を好まし
く用いることができるが、これらに限定されるものでは
ない。
As the first vinyl monomer, an acrylate monomer such as methyl acrylate or a methacrylate monomer such as methyl methacrylate can be preferably used, but it is not limited to these.

【0050】また、第2のビニル系モノマーもしくはオ
リゴマー以外に液晶を内包する樹脂を形成する原料とし
て、架橋系モノマーを用いる場合には、この架橋系モノ
マーが架橋する為に、樹脂の強度を高めることができ、
好ましい。
When a cross-linking monomer is used as a raw material for forming a resin containing liquid crystal in addition to the second vinyl monomer or oligomer, the cross-linking monomer is cross-linked to increase the strength of the resin. It is possible,
preferable.

【0051】架橋系モノマーとしては、2官能系以上が
好ましく、ジビニルベンゼン(DVB)や日本化薬社製
のトリメチロールプロパントリアクリレート(TMPT
A)等を好ましく用いることができるが、これらに限定
されるものではない。
The crosslinking monomer is preferably a bifunctional or higher functional monomer such as divinylbenzene (DVB) or Nippon Kayaku's trimethylolpropane triacrylate (TMPT).
A) and the like can be preferably used, but the invention is not limited thereto.

【0052】また、第2のビニル系モノマーもしくはオ
リゴマー以外に液晶を内包する樹脂を形成する原料とし
てポリマーを用いて、重合体とのミクスチャとする場合
には、ポリマーの分子量が高いことから、樹脂の強度を
高めることができ、好ましい。また、第1のビニル系モ
ノマーと架橋系モノマーの少なくとも1種と、第2のビ
ニル系モノマーもしくはオリゴマーとを原料として共重
合体を形成し、その外側にポリマーを形成して、樹脂を
複数層とすることにより強度を高めても良い。
When a mixture with a polymer is used as a raw material for forming a resin containing liquid crystal in addition to the second vinyl-based monomer or oligomer, the polymer has a high molecular weight. Can be increased, which is preferable. Further, a copolymer is formed by using at least one of a first vinyl monomer and a crosslinking monomer and a second vinyl monomer or oligomer as raw materials, and a polymer is formed outside the copolymer to form a plurality of resin layers. By doing so, the strength may be increased.

【0053】ポリマーとしては、ポリエステル等を好ま
しく用いることができるが、これらに限定されるもので
はない。
As the polymer, polyester and the like can be preferably used, but it is not limited to these.

【0054】従って、液晶を内包する樹脂が、第1のビ
ニル系モノマーと、架橋系モノマーの少なくとも1種
と、第2のビニル系モノマーもしくはオリゴマーとを原
料として含む共重合体、もしくはこれにポリマーを被覆
したものであるか、第2のビニル系モノマーもしくはオ
リゴマーを原料として有する重合体とポリマーとのミク
スチャにより形成される場合、液晶の配向制御が可能
で、十分な強度を得られる好ましい樹脂を得ることがで
きるといえる。
Therefore, the resin containing the liquid crystal is a copolymer containing the first vinyl monomer, at least one of the crosslinking monomers, and the second vinyl monomer or oligomer as raw materials, or a polymer containing the same. Or a mixture of a polymer having a second vinyl-based monomer or oligomer as a raw material and a polymer, the preferred resin which can control the alignment of liquid crystal and obtain sufficient strength. It can be said that it can be obtained.

【0055】また、本発明は、液晶層として液晶と液晶
を内包する樹脂とからなるものとし、この樹脂を、可塑
性を有する第1のビニル系モノマーと、第2のビニル系
モノマーもしくはオリゴマーとを原料として有する共重
合体としても良い。
In the present invention, the liquid crystal layer comprises a liquid crystal and a resin containing the liquid crystal, and the resin is formed by combining a first vinyl monomer having plasticity and a second vinyl monomer or oligomer. The copolymer may be used as a raw material.

【0056】このような構成とすることにより、上述し
た理由により液晶の配向を制御する第2のビニル系モノ
マーもしくはオリゴマーと、可塑性を有する第1のビニ
ル系モノマーとを含んだ共重合体となり、十分な強度を
持つ樹脂を形成する。また、この第1のビニル系モノマ
ーは可塑性を有することから、これらを原料として含む
樹脂が延伸しやすくなり、第2のビニル系モノマーもし
くはオリゴマーのフッ素置換したアルキル鎖の配向が十
分に制御され、液晶の配向も十分に制御される。
With such a structure, a copolymer containing the second vinyl monomer or oligomer for controlling the alignment of the liquid crystal and the first vinyl monomer having plasticity for the above-described reason is obtained. Form a resin with sufficient strength. Further, since the first vinyl monomer has plasticity, the resin containing these as a raw material is easily stretched, and the orientation of the fluorine-substituted alkyl chain of the second vinyl monomer or oligomer is sufficiently controlled, The alignment of the liquid crystal is also sufficiently controlled.

【0057】可塑性を有する第1のビニル系モノマーと
しては、熱可塑性モノマーや軟化温度の低いポリマーを
形成するモノマーを用いることが出来る。例えばメタク
リル酸メタクリレートや、ゴム弾性を有するポリマーを
形成するモノマー、イソプレン、ブタジエン等のビニル
系モノマーを好ましく用いることができる。
As the first vinyl monomer having plasticity, a thermoplastic monomer or a monomer which forms a polymer having a low softening temperature can be used. For example, methacrylic acid methacrylate, a monomer forming a polymer having rubber elasticity, and vinyl monomers such as isoprene and butadiene can be preferably used.

【0058】また、本発明で用いる液晶材料としては、
フッ素系液晶、シアノ系液晶、エステル系液晶などの各
種液晶材料を用いる事が出来る。また、液晶の誘電異方
性は、正のものに限られない。誘電異方性が負の液晶材
料と、正の液晶材料とを混合して、全体として正の液晶
として用いる、または誘電性が負の液晶材料を単独で用
い、適当な素子構成及び駆動方式により使用しても良
い。
The liquid crystal material used in the present invention includes:
Various liquid crystal materials such as a fluorine-based liquid crystal, a cyano-based liquid crystal, and an ester-based liquid crystal can be used. Further, the dielectric anisotropy of the liquid crystal is not limited to a positive one. A liquid crystal material with a negative dielectric anisotropy and a positive liquid crystal material are mixed and used as a positive liquid crystal as a whole. May be used.

【0059】また、メモリ性を有する液晶材料を用いて
も良い。液晶材料にメモリ性を持たせる事により、消費
電力の低減が図れ、また、単純マトリックス駆動ができ
ることから駆動回路を簡単にする事が出来る。液晶材料
にメモリ性を持たせるためには、ヒステリシス特性を有
する強誘電性液晶、反強誘電性液晶、コレステリック液
晶等を使用すれば良い。また、液晶材料に微粒子を添加
しても良いし、液晶駆動回路にメモリ性を有する強誘電
体を使用しても良い。
Further, a liquid crystal material having a memory property may be used. By providing the liquid crystal material with a memory property, power consumption can be reduced, and a simple matrix drive can be performed, so that a drive circuit can be simplified. In order to give the liquid crystal material a memory property, a ferroelectric liquid crystal, an antiferroelectric liquid crystal, a cholesteric liquid crystal, or the like having hysteresis characteristics may be used. Further, fine particles may be added to the liquid crystal material, or a ferroelectric substance having a memory property may be used for the liquid crystal driving circuit.

【0060】また、液晶層として、液晶マイクロカプセ
ルを用いる場合は、膜乳化法、界面重合法、「in s
itu」重合法、液中硬化被覆法、水溶液系からの相分
離法、有機溶液系からの相分離法、融解分散冷却法、気
中懸濁法、スプレードライング法などにより形成するこ
とができ、用途、形態等に応じて適宜選択すればよい。
When a liquid crystal microcapsule is used as the liquid crystal layer, a film emulsification method, an interfacial polymerization method, and “in s
Itu '' polymerization method, liquid curing coating method, phase separation method from aqueous solution system, phase separation method from organic solution system, melting dispersion cooling method, air suspension method, spray drying method, etc. What is necessary is just to select suitably according to a use, a form, etc.

【0061】以下に、本発明の実施形態を図面を参照し
つつ詳細に説明するが、本発明はこれらの実施形態に限
定されるものではない。 (第1の実施形態)まず、本発明の第1の実施形態につ
いて説明する。本実施形態の液晶表示素子の断面図を図
2に示す。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings, but the present invention is not limited to these embodiments. (First Embodiment) First, a first embodiment of the present invention will be described. FIG. 2 is a cross-sectional view of the liquid crystal display device of the present embodiment.

【0062】本実施形態の液晶表示素子は、図2に示す
ようにガラス基板23と、ガラス基板23の一方の表面
に形成される反射電極24、ガラス基板23に対向する
PET基板25、PET基板25の一方の表面に形成さ
れる透明電極26、各電極が形成された面を内側とした
ガラス基板23とPET基板25に挟まれる液晶マイク
ロカプセル層21からなる。液晶マイクロカプセル層2
1は、樹脂により液晶を内包する液晶マイクロカプセル
22が、多数敷き詰められ、重なった構成となってい
る。
As shown in FIG. 2, the liquid crystal display element of the present embodiment comprises a glass substrate 23, a reflective electrode 24 formed on one surface of the glass substrate 23, a PET substrate 25 facing the glass substrate 23, and a PET substrate. The liquid crystal microcapsule layer 21 is sandwiched between a transparent substrate 26 formed on one surface of the substrate 25, a glass substrate 23 with the surface on which each electrode is formed inside, and a PET substrate 25. Liquid crystal microcapsule layer 2
Reference numeral 1 denotes a configuration in which a large number of liquid crystal microcapsules 22 containing a liquid crystal by resin are spread and overlapped.

【0063】本実施形態では、この液晶マイクロカプセ
ル22が、図1に示すように液晶13とこれを被覆する
樹脂11とからなり、樹脂11を、第1のビニル系モノ
マー、第2のビニル系モノマーもしくはオリゴマー、及
び架橋系モノマーを原料として含む共重合体とするもの
である。
In this embodiment, the liquid crystal microcapsules 22 are composed of a liquid crystal 13 and a resin 11 covering the liquid crystal 13 as shown in FIG. 1, and the resin 11 is composed of a first vinyl monomer and a second vinyl monomer. It is a copolymer containing a monomer or oligomer and a crosslinking monomer as raw materials.

【0064】そして、この液晶マイクロカプセル22
が、ガラス基板23上に形成される際に、液晶マイクロ
カプセル層21の厚さ方向と垂直な方向に、自重により
自然に延伸されることにより、樹脂11の液晶13と接
する界面付近にある、第2のビニル系モノマーもしくは
オリゴマーのフッ素置換したアルキル鎖12が、液晶1
3の配向制御を行う。
The liquid crystal microcapsules 22
Is naturally stretched by its own weight in the direction perpendicular to the thickness direction of the liquid crystal microcapsule layer 21 when it is formed on the glass substrate 23, so that it is near the interface where the resin 11 contacts the liquid crystal 13. The fluorine-substituted alkyl chain 12 of the second vinyl monomer or oligomer forms the liquid crystal 1
3 is performed.

【0065】また、樹脂11が原料に第1のビニル系モ
ノマー、架橋系モノマーを含むことにより、十分な強度
を有する樹脂11を形成することができる。
When the resin 11 contains the first vinyl monomer and the cross-linking monomer as raw materials, the resin 11 having sufficient strength can be formed.

【0066】次に、本実施形態の液晶表示素子につい
て、製造方法に沿って説明する。
Next, the liquid crystal display device of the present embodiment will be described along with the manufacturing method.

【0067】まず、ガラス基板23の一方の面に、アル
ミニウムを用いて拡散反射性の反射電極24を形成す
る。
First, a reflective electrode 24 having diffuse reflection is formed on one surface of a glass substrate 23 using aluminum.

【0068】次に、液晶マイクロカプセル22を作成す
る。
Next, the liquid crystal microcapsules 22 are formed.

【0069】まず、マゼンダ、イエロー、及びシアンの
二色性色素としてそれぞれ日本感光性色素社製二色性色
素G−176、D−80、及びAQ−B1を約1wt%
ずつ溶解し、合計約89.8wt%とした正の誘電異方
性を有するネマティック液晶であるメルク・ジャパン社
製MJ98522と、樹脂11の原料として、第1のビ
ニル系モノマーとして用いるジイソブチルフマレートモ
ノマーを約7wt%、第2のビニル系モノマーもしくは
オリゴマーとして用いるパーフルオロオクチルエチルア
クリレートモノマーを約1wt%、及び架橋系モノマー
として用いる日本化薬社製のTMPTAを約2wt%
と、さらに重合開始剤として用いるベンゾイルパーオキ
サイド(BPO)を約0.2wt%とを混合溶解し、伊
勢化学社製の膜乳化装置で孔径約2.6μmの多孔質ガ
ラスを通して約1wt%のポリビニルアルコール純水溶
液流の中に押し出し、乳化させた後、約500rpmで
撹拌する。この液晶組成物を約120℃で約1時間重合
する。重合した後、この重合物を約1μmの穴径のフィ
ルターで濾過し、純水で3回洗浄する事により、透明高
分子被覆膜で包含された液晶マイクロカプセル22を得
る。
First, about 1 wt% of dichroic dyes G-176, D-80 and AQ-B1 manufactured by Japan Sensitive Dye Co., Ltd. as dichroic dyes of magenta, yellow and cyan, respectively.
MJ98522, a nematic liquid crystal having a positive dielectric anisotropy, which is dissolved to a total of about 89.8 wt%, manufactured by Merck Japan Ltd., and a diisobutyl fumarate monomer used as a first vinyl monomer as a raw material of the resin 11 About 7% by weight, about 1% by weight of perfluorooctylethyl acrylate monomer used as the second vinyl monomer or oligomer, and about 2% by weight of TMPTA manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd. used as the crosslinking monomer.
And about 0.2 wt% of benzoyl peroxide (BPO) used as a polymerization initiator are further mixed and dissolved, and about 1 wt% of polyvinyl alcohol is passed through a porous glass having a pore diameter of about 2.6 μm using a membrane emulsifier manufactured by Ise Chemical Company. After being extruded and emulsified into a pure alcohol aqueous solution stream, the mixture is stirred at about 500 rpm. This liquid crystal composition is polymerized at about 120 ° C. for about 1 hour. After polymerization, the polymer is filtered through a filter having a hole diameter of about 1 μm, and washed three times with pure water to obtain a liquid crystal microcapsule 22 covered with a transparent polymer coating film.

【0070】次に、水にエチレングリコールを約50w
t%溶解させたものに、液晶マイクロカプセル22を約
65wt%となるよう分散させる。
Next, about 50 w of ethylene glycol was added to water.
The liquid crystal microcapsules 22 are dispersed so as to have a concentration of about 65 wt% in the melted t%.

【0071】そして、ガラス基板23の反射電極24を
形成した側の面に、この液晶マイクロカプセル22を分
散させた溶液をスクリーン印刷して乾燥させ、液晶マイ
クロカプセル層21とする。液晶マイクロカプセル層2
1の膜厚は、約8μmとなるようにする。このとき、液
晶マイクロカプセル層21は、図2に示すように液晶マ
イクロカプセル22の層が2層重なった構造となってい
た。
Then, a solution in which the liquid crystal microcapsules 22 are dispersed is screen-printed on the surface of the glass substrate 23 on which the reflective electrode 24 is formed, and dried to form a liquid crystal microcapsule layer 21. Liquid crystal microcapsule layer 2
The thickness of 1 is set to about 8 μm. At this time, the liquid crystal microcapsule layer 21 had a structure in which two layers of the liquid crystal microcapsules 22 were overlapped as shown in FIG.

【0072】次に、PET基板25上に透明電極26を
形成し、乾燥させた液晶マイクロカプセル層21の上
に、このPET基板25を真空ラミネーターを用いて重
ね合わせる。その際、PET基板25の透明電極26を
形成された側の面が、ガラス基板23の液晶マイクロカ
プセル層21を形成された側の面に向くよう配置する。
そして、基板周囲を封止して、反射電極24、透明電極
26を駆動回路(図示せず)に接続して本実施形態の液
晶表示素子を完成する。
Next, a transparent electrode 26 is formed on the PET substrate 25, and the PET substrate 25 is overlaid on the dried liquid crystal microcapsule layer 21 using a vacuum laminator. At this time, the PET substrate 25 is arranged such that the surface on the side on which the transparent electrode 26 is formed faces the surface of the glass substrate 23 on the side on which the liquid crystal microcapsule layer 21 is formed.
Then, the periphery of the substrate is sealed, and the reflection electrode 24 and the transparent electrode 26 are connected to a drive circuit (not shown) to complete the liquid crystal display device of the present embodiment.

【0073】本実施形態の液晶表示素子を、偏光顕微鏡
によって観察する事により、液晶マイクロカプセル22
は全く壊れておらず、また液晶マイクロカプセル22中
の液晶は、液晶マイクロカプセル層21の厚さ方向と垂
直な方向に対して平行な配向状態を有する事が確認され
た。
By observing the liquid crystal display device of the present embodiment with a polarizing microscope, the liquid crystal microcapsules 22 are obtained.
Was not broken at all, and it was confirmed that the liquid crystal in the liquid crystal microcapsule 22 had an alignment state parallel to a direction perpendicular to the thickness direction of the liquid crystal microcapsule layer 21.

【0074】また、本実施形態の液晶表示素子の反射電
極24と透明電極26の間に50Hzの交流電圧を印加
し、本実施形態で用いた二色性色素の吸収波長における
表示特性を評価した。印加電圧を約5Vとしたところ駆
動可能となり、白表示の反射率は約50%、コントラス
トが約10であった。これは、後述する比較例に比べ低
電圧駆動であり、十分なコントラストが得られたといえ
る。 (第2の実施形態)次に、本発明の第2の実施形態につ
いて説明する。本実施形態の液晶表示素子については、
第1の実施形態と同様、図1、図2を用いて説明を行
い、第1の実施形態と異なる点を中心に説明する。
Further, an AC voltage of 50 Hz was applied between the reflective electrode 24 and the transparent electrode 26 of the liquid crystal display device of the present embodiment, and the display characteristics at the absorption wavelength of the dichroic dye used in the present embodiment were evaluated. . Driving was enabled when the applied voltage was set to about 5 V. The reflectance of white display was about 50%, and the contrast was about 10. This is lower voltage driving than the comparative example described later, and it can be said that sufficient contrast was obtained. (Second Embodiment) Next, a second embodiment of the present invention will be described. Regarding the liquid crystal display element of the present embodiment,
As in the first embodiment, the description will be made with reference to FIGS. 1 and 2, and the description will focus on the differences from the first embodiment.

【0075】本実施形態の液晶表示素子の構成は、図2
に示すように第1の実施形態と同様である。そして、液
晶マイクロカプセル22が、図1に示すように液晶13
とこれを被覆する樹脂11とからなり、樹脂11を、第
1のビニル系モノマー、第2のビニル系モノマーもしく
はオリゴマー、架橋系モノマー、及び可塑性を有する第
1のビニル系モノマーを原料として含む共重合体とする
点が第1の実施形態とは異なる。
The structure of the liquid crystal display device of this embodiment is shown in FIG.
Is the same as in the first embodiment. Then, as shown in FIG.
And a resin 11 for coating the resin. The resin 11 is composed of a first vinyl monomer, a second vinyl monomer or oligomer, a crosslinking monomer, and a plastic first vinyl monomer as raw materials. The difference from the first embodiment is that the polymer is a polymer.

【0076】そして、この液晶マイクロカプセル22
が、ガラス基板23上に形成される際に、液晶マイクロ
カプセル層21の厚さ方向と垂直な方向に、自重により
自然に延伸されることにより、樹脂11の液晶13と接
する界面付近にある、第2のビニル系モノマーもしくは
オリゴマーの、フッ素置換したアルキル鎖12が液晶1
3の配向制御を行う。
The liquid crystal microcapsules 22
Is naturally stretched by its own weight in the direction perpendicular to the thickness direction of the liquid crystal microcapsule layer 21 when it is formed on the glass substrate 23, so that it is near the interface where the resin 11 contacts the liquid crystal 13. The fluorine-substituted alkyl chain 12 of the second vinyl monomer or oligomer forms the liquid crystal 1
3 is performed.

【0077】また、樹脂11が原料に第1のビニル系モ
ノマー、架橋系モノマーを含むことにより、十分な強度
を有する樹脂11を形成することができる。また、可塑
性を有する第1のビニル系モノマーを原料に含むことに
より、樹脂11が可塑性を有して十分に延伸され、フッ
素置換したアルキル鎖12による液晶13の配向制御が
十分に行われる。
When the resin 11 contains the first vinyl monomer and the crosslinking monomer as raw materials, the resin 11 having sufficient strength can be formed. In addition, by including the first vinyl-based monomer having plasticity as a raw material, the resin 11 is sufficiently stretched with plasticity, and the orientation of the liquid crystal 13 is sufficiently controlled by the fluorine-substituted alkyl chain 12.

【0078】本実施形態の液晶表示素子の製造方法は、
液晶マイクロカプセル22を作成する際に、樹脂11の
原料として、第1のビニル系モノマーとして用いるジイ
ソブチルフマレートモノマーを約5wt%、第2のビニ
ル系モノマーもしくはオリゴマーとして用いるパーフル
オロオクチルエチルアクリレートモノマーを約1wt
%、可塑性を有する第1のビニル系モノマーとして用い
るイソプレンを約2wt%、及び架橋系モノマーとして
用いる日本化薬社製のTMPTAを約2wt%、を用い
る他は、第1の実施形態と同様にして作成すれば良い。
The method for manufacturing the liquid crystal display element of the present embodiment is as follows.
In preparing the liquid crystal microcapsules 22, as a raw material of the resin 11, about 5 wt% of a diisobutyl fumarate monomer used as a first vinyl monomer and a perfluorooctylethyl acrylate monomer used as a second vinyl monomer or oligomer are used. About 1wt
%, About 2 wt% of isoprene used as the first vinyl-based monomer having plasticity, and about 2 wt% of TMPTA manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd. used as the cross-linking monomer, in the same manner as in the first embodiment. And create it.

【0079】本実施形態の液晶表示素子を、偏光顕微鏡
によって観察する事により、第1の実施形態と同様に、
液晶マイクロカプセル22は全く壊れておらず、また液
晶マイクロカプセル22中の液晶は、液晶層の厚さ方向
と垂直な方向に対して平行な配向状態を有する事が確認
された。また、液晶マイクロカプセル層21の膜厚は、
約7.5μmであり、図2に示すように液晶マイクロカ
プセル22の層が2層重なった構造となっていた。
By observing the liquid crystal display device of this embodiment with a polarizing microscope, the same as in the first embodiment,
The liquid crystal microcapsules 22 were not broken at all, and it was confirmed that the liquid crystal in the liquid crystal microcapsules 22 had an alignment state parallel to a direction perpendicular to the thickness direction of the liquid crystal layer. The thickness of the liquid crystal microcapsule layer 21 is
The thickness of the liquid crystal microcapsules 22 was about 7.5 μm, as shown in FIG.

【0080】また、本実施形態の液晶表示素子の反射電
極24と透明電極26の間に50Hzの交流電圧を印加
し、本実施形態で用いた二色性色素の吸収波長における
表示特性を評価した。印加電圧を約5Vとしたところ駆
動可能となり、白表示の反射率は約50%、コントラス
トが約12であった。これは、後述する比較例に比べ低
電圧駆動であり、十分なコントラストが得られたといえ
る。 (第3の実施形態)次に、本発明の第3の実施形態につ
いて説明する。本実施形態の液晶表示素子については、
第1の実施形態と同様、図1、図2を用いて説明を行
い、第1の実施形態と異なる点を中心に説明する。
Further, an AC voltage of 50 Hz was applied between the reflective electrode 24 and the transparent electrode 26 of the liquid crystal display device of the present embodiment, and the display characteristics at the absorption wavelength of the dichroic dye used in the present embodiment were evaluated. . Driving was enabled when the applied voltage was set to about 5 V. The reflectance of white display was about 50%, and the contrast was about 12. This is lower voltage driving than the comparative example described later, and it can be said that sufficient contrast was obtained. (Third Embodiment) Next, a third embodiment of the present invention will be described. Regarding the liquid crystal display element of the present embodiment,
As in the first embodiment, the description will be made with reference to FIGS. 1 and 2, and the description will focus on the differences from the first embodiment.

【0081】本実施形態の液晶表示素子の構成は、図2
に示すように第1の実施形態と同様である。そして、液
晶マイクロカプセル22が、図1に示すように液晶13
とこれを被覆する樹脂11とからなり、樹脂11を、第
1のビニル系モノマー、第2のビニル系モノマーもしく
はオリゴマー、及び架橋系モノマーを原料として含む共
重合体と、さらにこれらを被覆するポリマーとする点が
第1の実施形態とは異なる。
The structure of the liquid crystal display device of this embodiment is shown in FIG.
Is the same as in the first embodiment. Then, as shown in FIG.
And a resin 11 covering the resin, wherein the resin 11 comprises a first vinyl-based monomer, a second vinyl-based monomer or oligomer, and a copolymer containing a cross-linking monomer as a raw material, and a polymer covering the same. Is different from the first embodiment.

【0082】そして、この液晶マイクロカプセル22
が、ガラス基板23上に形成される際に、液晶マイクロ
カプセル層21の厚さ方向と垂直な方向に、自重により
自然に延伸されることにより、樹脂11と液晶13との
接する界面付近にある、第2のビニル系モノマーもしく
はオリゴマーの、フッ素置換したアルキル鎖12が、液
晶13の配向制御を行う。
The liquid crystal microcapsules 22
Is naturally stretched by its own weight in the direction perpendicular to the thickness direction of the liquid crystal microcapsule layer 21 when it is formed on the glass substrate 23, so that it is near the interface where the resin 11 and the liquid crystal 13 are in contact with each other. The fluorine-substituted alkyl chain 12 of the second vinyl monomer or oligomer controls the alignment of the liquid crystal 13.

【0083】また、共重合体が、原料に第1のビニル系
モノマー、架橋系モノマーを含み、さらに外側を被覆す
るポリマーを含むことにより十分な強度を有する樹脂1
1を形成することができる。
Further, the resin contains a first vinyl monomer and a cross-linking monomer as a raw material, and further includes a polymer for covering the outer side, so that a resin 1 having sufficient strength can be obtained.
1 can be formed.

【0084】本実施形態の液晶表示素子の製造方法を説
明する。本実施形態の液晶表示素子は、液晶マイクロカ
プセル22を作成するまでは、第1の実施形態と同様に
して作成すれば良い。
A method for manufacturing the liquid crystal display device of the present embodiment will be described. The liquid crystal display element of the present embodiment may be manufactured in the same manner as in the first embodiment until the liquid crystal microcapsules 22 are manufactured.

【0085】次に、約10wt%のゼラチン純水溶液中
にこの液晶マイクロカプセル22を分散し、コアセルベ
ーション法により2重カプセル化を行う。その後、この
重合物を約1μmの穴径のフィルターで濾過し、純水で
3回洗浄する事により、透明高分子被覆膜で包含された
液晶マイクロカプセル22を得る。
Next, the liquid crystal microcapsules 22 are dispersed in a pure aqueous gelatin solution of about 10 wt%, and double encapsulation is performed by a coacervation method. Thereafter, the polymer is filtered through a filter having a hole diameter of about 1 μm and washed three times with pure water to obtain liquid crystal microcapsules 22 covered with a transparent polymer coating film.

【0086】次に、水にエチレングリコールを約50w
t%溶解させたものに、液晶マイクロカプセル22を約
65wt%となるよう分散させ、この後は第1の実施形
態と同様にして液晶表示素子を形成する。このとき、液
晶マイクロカプセル層21の膜厚は、約9μmであり、
図2に示すように液晶マイクロカプセル22の層が2層
重なった構造となっていた。
Next, about 50 w of ethylene glycol was added to water.
The liquid crystal microcapsules 22 are dispersed so as to have a concentration of about 65 wt% in the melted t%, and thereafter, a liquid crystal display element is formed in the same manner as in the first embodiment. At this time, the thickness of the liquid crystal microcapsule layer 21 is about 9 μm,
As shown in FIG. 2, the liquid crystal microcapsules 22 had a structure in which two layers were stacked.

【0087】本実施形態の液晶表示素子を、偏光顕微鏡
によって観察する事により、液晶マイクロカプセル22
は全く壊れておらず、また液晶マイクロカプセル22中
の液晶は、液晶層の厚さ方向と垂直な方向に対して平行
な配向状態を有する事が確認された。また、液晶マイク
ロカプセル22の樹脂11は、2重構造となっていた。
By observing the liquid crystal display device of this embodiment with a polarizing microscope, the liquid crystal microcapsules 22
Was not broken at all, and it was confirmed that the liquid crystal in the liquid crystal microcapsules 22 had an alignment state parallel to the direction perpendicular to the thickness direction of the liquid crystal layer. Further, the resin 11 of the liquid crystal microcapsules 22 had a double structure.

【0088】また、本実施形態の液晶表示素子の反射電
極24と透明電極26の間に50Hzの交流電圧を印加
し、本実施形態で用いた二色性色素の吸収波長における
表示特性を評価した。印加電圧を約5Vとしたところ駆
動可能となり、白表示の反射率は約45%、コントラス
トが約9であった。これは、後述する比較例に比べ低電
圧駆動であり、十分なコントラストが得られたといえ
る。 (第4の実施形態)次に、本発明の第4の実施形態につ
いて説明する。本実施形態の液晶表示素子については、
第1の実施形態と同様、図1、図2を用いて説明を行
い、第1の実施形態と異なる点を中心に説明する。
An AC voltage of 50 Hz was applied between the reflective electrode 24 and the transparent electrode 26 of the liquid crystal display device of the present embodiment, and the display characteristics at the absorption wavelength of the dichroic dye used in the present embodiment were evaluated. . Driving was enabled when the applied voltage was set to about 5 V. The reflectance of white display was about 45%, and the contrast was about 9. This is lower voltage driving than the comparative example described later, and it can be said that sufficient contrast was obtained. (Fourth Embodiment) Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. Regarding the liquid crystal display element of the present embodiment,
As in the first embodiment, the description will be made with reference to FIGS. 1 and 2, and the description will focus on the differences from the first embodiment.

【0089】本実施形態の液晶表示素子の構成は、図2
に示すように第1の実施形態と同様である。そして、液
晶マイクロカプセル22が、図1に示すように液晶13
とこれを被覆する樹脂11とからなり、樹脂11を第2
のビニル系モノマーもしくはオリゴマーを原料とする重
合体とポリマーのミクスチャとする点が第1の実施形態
とは異なる。
The structure of the liquid crystal display device of this embodiment is shown in FIG.
Is the same as in the first embodiment. Then, as shown in FIG.
And a resin 11 that covers the second resin.
The first embodiment is different from the first embodiment in that a mixture of a polymer using a vinyl monomer or oligomer as a raw material and a polymer is used.

【0090】そして、この液晶マイクロカプセル22
が、ガラス基板23上に形成される際に、液晶マイクロ
カプセル層21の厚さ方向と垂直な方向に、自重により
自然に延伸されることにより、樹脂11と液晶13との
接する界面付近にある、第2のビニル系モノマーもしく
はオリゴマーの重合体の、フッ素置換したアルキル鎖1
2が、液晶13の配向制御を行う。
Then, the liquid crystal microcapsules 22
Is naturally stretched by its own weight in the direction perpendicular to the thickness direction of the liquid crystal microcapsule layer 21 when it is formed on the glass substrate 23, so that it is near the interface where the resin 11 and the liquid crystal 13 are in contact with each other. A fluorine-substituted alkyl chain 1 of a polymer of a second vinyl monomer or oligomer
2 controls the alignment of the liquid crystal 13.

【0091】また、樹脂11が第2のビニル系モノマー
もしくはオリゴマーを原料とする重合体とポリマーのミ
クスチャであることから、十分な強度を得ることができ
る。
Further, since the resin 11 is a mixture of a polymer and a polymer using the second vinyl monomer or oligomer as a raw material, sufficient strength can be obtained.

【0092】本実施形態の液晶表示素子の製造方法は、
液晶マイクロカプセル22を作成する際に、二色性色素
を含む液晶材料を約98.8wt%とし、樹脂11の原
料として、第2のビニル系モノマーもしくはオリゴマー
として用いるパーフルオロオクチルエチルアクリレート
オリゴマーを約1.2wt%用いる点と、これと液晶材
料と重合開始剤を混合溶解した後に乳化させる際、ポリ
ビニルアルコール純水溶液流ではなく、約5wt%のゼ
ラチン純水溶液流の中に押し出す点以外は、第1の実施
形態と同様にして作成すれば良い。ここで、ゼラチン純
水溶液約100重量部に対し、液晶材料と樹脂11の原
料、そして重合開始剤を混合溶解したものを約20重量
部として押し出す。
The manufacturing method of the liquid crystal display element of the present embodiment is as follows.
When preparing the liquid crystal microcapsules 22, the liquid crystal material containing a dichroic dye was set to about 98.8% by weight, and a perfluorooctylethyl acrylate oligomer used as a second vinyl monomer or oligomer was used as a raw material of the resin 11. Except for using 1.2 wt% and emulsifying after mixing and dissolving the liquid crystal material and the polymerization initiator with each other, extruding into a pure aqueous solution of gelatin of about 5 wt% instead of a pure aqueous solution of polyvinyl alcohol. It may be created in the same manner as in the first embodiment. Here, a mixture of the liquid crystal material, the raw material of the resin 11 and the polymerization initiator dissolved in about 100 parts by weight of the pure gelatin aqueous solution is extruded as about 20 parts by weight.

【0093】本実施形態の液晶表示素子を、偏光顕微鏡
によって観察する事により、第1の実施形態と同様に、
液晶マイクロカプセル22は全く壊れておらず、また液
晶マイクロカプセル22中の液晶は、液晶層の厚さ方向
と垂直な方向に対して平行な配向状態を有する事が確認
された。また、液晶マイクロカプセル層21の膜厚は、
約9μmであり、図2に示すように液晶マイクロカプセ
ル22の層が2層重なった構造となっていた。
By observing the liquid crystal display device of this embodiment with a polarizing microscope, the same as in the first embodiment,
The liquid crystal microcapsules 22 were not broken at all, and it was confirmed that the liquid crystal in the liquid crystal microcapsules 22 had an alignment state parallel to the direction perpendicular to the thickness direction of the liquid crystal layer. The thickness of the liquid crystal microcapsule layer 21 is
The thickness of the liquid crystal microcapsules 22 was about 9 μm, as shown in FIG.

【0094】また、本実施形態の液晶表示素子の反射電
極24と透明電極26の間に50Hzの交流電圧を印加
し、本実施形態で用いた二色性色素の吸収波長における
表示特性を評価した。印加電圧を約5Vとしたところ駆
動可能となり、白表示の反射率は約50%、コントラス
トが約10であった。これは、後述する比較例に比べ低
電圧駆動であり、十分なコントラストが得られたといえ
る。 (第5の実施形態)次に、本発明の第5の実施形態につ
いて説明する。本実施形態の液晶表示素子の断面図を図
3に示す。
Further, an AC voltage of 50 Hz was applied between the reflective electrode 24 and the transparent electrode 26 of the liquid crystal display device of the present embodiment, and the display characteristics at the absorption wavelength of the dichroic dye used in the present embodiment were evaluated. . Driving was enabled when the applied voltage was set to about 5 V. The reflectance of white display was about 50%, and the contrast was about 10. This is lower voltage driving than the comparative example described later, and it can be said that sufficient contrast was obtained. (Fifth Embodiment) Next, a fifth embodiment of the present invention will be described. FIG. 3 is a cross-sectional view of the liquid crystal display device of the present embodiment.

【0095】本実施形態の液晶表示素子は、図3に示す
ように一対のガラス基板23と、対向するガラス基板2
3の内側表面に形成される透明電極35、透明電極35
の形成されたガラス基板23表面に形成される配向膜3
1、配向膜31が形成された一対の対向するガラス基板
23間に挟まれる液晶層33からなり、液晶層33は、
液晶34と液晶34を内包する樹脂壁32よりなる。
As shown in FIG. 3, the liquid crystal display device of this embodiment comprises a pair of glass substrates 23 and a pair of glass substrates 2 opposed to each other.
3, transparent electrode 35 formed on the inner surface of transparent electrode 3
Film 3 formed on the surface of glass substrate 23 on which
1. A liquid crystal layer 33 sandwiched between a pair of opposed glass substrates 23 on which an alignment film 31 is formed.
It comprises a liquid crystal 34 and a resin wall 32 containing the liquid crystal 34.

【0096】本実施形態では、液晶層33の液晶34
が、図3に示すように配向膜31と樹脂壁32に被覆さ
れ、これらを形成する樹脂を第1のビニル系モノマー、
第2のビニル系モノマーもしくはオリゴマー、及び架橋
系モノマーを原料として含む共重合体とするものであ
る。
In this embodiment, the liquid crystal 34 of the liquid crystal layer 33 is
Is coated on the alignment film 31 and the resin wall 32 as shown in FIG. 3, and the resin forming them is made of a first vinyl monomer,
The copolymer contains a second vinyl monomer or oligomer and a cross-linking monomer as raw materials.

【0097】そして、液晶層33中の液晶34に対し、
配向膜31及び樹脂壁32と液晶34とが接する界面付
近にある、第2のビニル系モノマーもしくはオリゴマー
の、フッ素置換したアルキル鎖が、配向制御を行う。ま
た、これらの配向膜31及び樹脂壁32が、第1のビニ
ル系モノマー及び架橋系モノマーを原料として含むこと
により、十分な強度を有する共重合体を形成することが
出来る。
Then, for the liquid crystal 34 in the liquid crystal layer 33,
A fluorine-substituted alkyl chain of the second vinyl monomer or oligomer near the interface between the alignment film 31 and the resin wall 32 and the liquid crystal 34 controls alignment. In addition, when the alignment film 31 and the resin wall 32 include the first vinyl monomer and the cross-linking monomer as raw materials, a copolymer having sufficient strength can be formed.

【0098】次に、本実施形態の液晶表示素子につい
て、図3、図4を用いて製造方法に沿って説明する。
Next, the liquid crystal display device of the present embodiment will be described with reference to FIGS.

【0099】まず、図4に示すように、2枚のガラス基
板23の、それぞれの一方の面に、ITOを用いて透明
電極35を形成する。また、第1のビニル系モノマーと
して用いるジイソブチルフマレートモノマーを約70w
t%、第2のビニル系モノマーもしくはオリゴマーとし
て用いるパーフルオロオクチルエチルアクリレートモノ
マーを約10wt%、架橋系モノマーとして用いる日本
化薬社製のTMPTAを約18wt%、及び重合開始剤
として用いるBPOを約2wt%とを混合溶解して、透
明電極35を形成した側のガラス基板23に、スピンコ
ートする。これを約3時間、約60℃となるよう、ホッ
トプレート上で重合して、配向膜31を形成する。
First, as shown in FIG. 4, a transparent electrode 35 is formed on one surface of each of two glass substrates 23 using ITO. Also, the diisobutyl fumarate monomer used as the first vinyl monomer is about 70 watts.
t%, about 10 wt% of perfluorooctylethyl acrylate monomer used as the second vinyl monomer or oligomer, about 18 wt% of TMPTA manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd. used as the crosslinking monomer, and about BPO used as the polymerization initiator. 2 wt% is mixed and dissolved, and spin-coated on the glass substrate 23 on the side where the transparent electrode 35 is formed. This is polymerized on a hot plate at about 60 ° C. for about 3 hours to form an alignment film 31.

【0100】次に、この2枚のガラス基板23を、配向
膜31が形成された側を内側として、約10μm径のス
ペーサ(図示せず)を介して貼り合わせる。そして、こ
のガラス基板23間に、二色性色素としてそれぞれ日本
化薬社製二色性色素G−176、D−80、及びAQ−
B1を約1wt%ずつ溶解し、合計約89.9wt%と
した正の誘電異方性を有するネマティック液晶であるメ
ルク・ジャパン社製MJ98522と、樹脂の原料とし
て、第1のビニル系モノマーとして用いるジイソブチル
フマレートモノマーを約7wt%、第2のビニル系モノ
マーもしくはオリゴマーとして用いるパーフルオロオク
チルエチルアクリレートモノマーを約1wt%、及び架
橋系モノマーとして用いる日本化薬社製のTMPTAを
約2wt%と、さらに光重合開始剤として用いる日本化
薬社製のAIBNを約0.2wt%とを混合溶解したも
のを注入する。
Next, the two glass substrates 23 are bonded together with a spacer (not shown) having a diameter of about 10 μm, with the side on which the alignment film 31 is formed being inside. Then, between the glass substrates 23, dichroic dyes G-176, D-80, and AQ-
B1 is dissolved in about 1 wt% each, and MJ98522 manufactured by Merck Japan Ltd., which is a nematic liquid crystal having positive dielectric anisotropy and adjusted to a total of about 89.9 wt%, and used as a first vinyl monomer as a resin raw material About 7 wt% of a diisobutyl fumarate monomer, about 1 wt% of a perfluorooctylethyl acrylate monomer used as a second vinyl monomer or oligomer, and about 2 wt% of TMPTA manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd. which is used as a crosslinking monomer. A mixture obtained by mixing and dissolving AIBN manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd. used as a photopolymerization initiator with about 0.2 wt% is injected.

【0101】次に、これら液晶材料や樹脂材料等を注入
した一対のガラス基板23からなるセル上にCrよりな
るマスク41を貼り合わせる。このマスク41は、約1
μmのスペースを介して約10μm角のマスキング部が
縦横に多数形成されているものである。
Next, a mask 41 made of Cr is bonded on a cell made of a pair of glass substrates 23 into which the liquid crystal material, the resin material, and the like are injected. This mask 41 has about 1
A large number of masking portions of about 10 μm square are formed vertically and horizontally via a space of μm.

【0102】そして、このマスク41を介して、セルに
高圧水銀灯の輝線(約360nm)を照射する。この光
が当たった領域は、光重合開始剤の作用により重合が始
まって樹脂となり、図3に示すように樹脂壁32とな
る。光学顕微鏡により観察したところ、樹脂壁32に囲
まれた、約10μm角の液晶34の微小領域が形成され
ていることを確認した。
Then, the cell is irradiated with a bright line (about 360 nm) of a high-pressure mercury lamp through the mask 41. The region irradiated with the light starts to be polymerized by the action of the photopolymerization initiator and becomes a resin, and becomes a resin wall 32 as shown in FIG. Observation with an optical microscope confirmed that a small area of the liquid crystal 34 having a size of about 10 μm and surrounded by the resin wall 32 was formed.

【0103】次に、透明電極35を駆動回路(図示せ
ず)に接続して本実施形態の液晶表示素子を完成する。
Next, the transparent electrode 35 is connected to a drive circuit (not shown) to complete the liquid crystal display device of the present embodiment.

【0104】本実施形態の液晶表示素子の透明電極35
間に50Hzの交流電圧を印加し、本実施形態で用いた
二色性色素の吸収波長における表示特性を評価した。液
晶層33中の液晶34を光学顕微鏡で観察し、この微小
領域の顕微鏡画像から、プラネトロン社製の画像解析ソ
フトImage−Pro Plusを用いて、反射率、
コントラストを測定したところ、駆動電圧を約5Vとし
て駆動可能であり、白表示の反射率は約50%、コント
ラストは約4.5となり、後述する比較例に比べて低電
圧駆動であり、同等なコントラストを得ることが出来
た。
The transparent electrode 35 of the liquid crystal display device of the present embodiment
An AC voltage of 50 Hz was applied therebetween, and the display characteristics at the absorption wavelength of the dichroic dye used in the present embodiment were evaluated. The liquid crystal 34 in the liquid crystal layer 33 is observed with an optical microscope, and the microscopic image of the minute area is subjected to reflection and reflection using image analysis software Image-Pro Plus manufactured by Planetron.
When the contrast was measured, driving was possible at a driving voltage of about 5 V, the reflectance of white display was about 50%, and the contrast was about 4.5. The contrast was obtained.

【0105】本実施形態においても、配向膜31がガラ
ス基板23上にスピンコートされ、重合される際に、応
力が印加され、配向膜31は延伸される。そして、液晶
34を被覆する配向膜31及び樹脂壁32が、原料に第
2のビニル系モノマーもしくはオリゴマーを含み、これ
がフッ素置換したアルキル鎖を有するために、液晶の配
向制御を行うことが出来る。つまり、配向膜31が延伸
されるために、配向膜31に接した液晶は配向膜31の
面に沿って配向する。また、配向膜31と垂直な方向に
界面を有する樹脂壁32は延伸されないため、樹脂壁3
2に接した液晶は樹脂壁32と垂直な方向に配向する。
従って、液晶は全体的に配向膜31の面に沿って、すな
わち液晶層33の厚さ方向と垂直な方向に配向するので
ある。
Also in this embodiment, when the alignment film 31 is spin-coated on the glass substrate 23 and polymerized, a stress is applied and the alignment film 31 is stretched. Since the alignment film 31 and the resin wall 32 that cover the liquid crystal 34 contain the second vinyl-based monomer or oligomer as a raw material and have a fluorine-substituted alkyl chain, the alignment of the liquid crystal can be controlled. That is, since the alignment film 31 is stretched, the liquid crystal in contact with the alignment film 31 is aligned along the surface of the alignment film 31. Further, the resin wall 32 having an interface in a direction perpendicular to the alignment film 31 is not stretched.
The liquid crystal in contact with 2 is oriented in a direction perpendicular to the resin wall 32.
Therefore, the liquid crystal is aligned entirely along the surface of the alignment film 31, that is, in the direction perpendicular to the thickness direction of the liquid crystal layer 33.

【0106】また、配向膜31及び樹脂壁32は、第1
のビニル系モノマー及び架橋系モノマーを含むことによ
り、十分な強度を得ることが出来る。 (比較例)次に、比較例について説明する。本比較例の
液晶表示素子では、第1の実施形態と同様、図1、図2
を用いて説明を行う。
The alignment film 31 and the resin wall 32 are the first
By containing the vinyl monomer and the cross-linking monomer, sufficient strength can be obtained. (Comparative Example) Next, a comparative example will be described. In the liquid crystal display device of this comparative example, as in the first embodiment, FIGS.
This will be described with reference to FIG.

【0107】本比較例の液晶表示素子は、二色性色素を
含む液晶材料を約90wt%とし、液晶マイクロカプセ
ル22の樹脂11の原料として、第1のビニル系モノマ
ーとして用いるジイソブチルフマレートモノマーを約8
wt%、及び架橋系モノマーとして日本化薬社製のTM
PTAを約2wt%を用い、第2のビニル系モノマーも
しくはオリゴマーを用いない点以外は、第1の実施形態
と同様にして作成すれば良い。
In the liquid crystal display device of this comparative example, a liquid crystal material containing a dichroic dye was made about 90 wt%, and diisobutyl fumarate monomer used as a first vinyl monomer was used as a raw material of the resin 11 of the liquid crystal microcapsules 22. About 8
wt%, and TM manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.
PTA may be formed in the same manner as in the first embodiment except that about 2 wt% of PTA is used and the second vinyl monomer or oligomer is not used.

【0108】本比較例の液晶表示素子を、偏光顕微鏡に
よって観察する事により、液晶マイクロカプセル22は
全く壊れておらず、また液晶マイクロカプセル22中の
液晶は、ランダムな配向状態を有する事が確認された。
また、液晶マイクロカプセル層21の膜厚は、約8μm
であり、図2に示すように液晶マイクロカプセル22の
層が2層重なった構造となっていた。
By observing the liquid crystal display device of this comparative example with a polarizing microscope, it was confirmed that the liquid crystal microcapsules 22 were not broken at all and that the liquid crystal in the liquid crystal microcapsules 22 had a random alignment state. Was done.
The thickness of the liquid crystal microcapsule layer 21 is about 8 μm.
As shown in FIG. 2, the liquid crystal microcapsules 22 had a structure in which two layers were overlapped.

【0109】また、本比較例の液晶表示素子の反射電極
24と透明電極26の間に50Hzの交流電圧を印加
し、本比較例で用いた二色性色素の吸収波長における表
示特性を評価した。印加電圧を約15Vとしたところ駆
動可能となり、白表示の反射率は約50%、コントラス
トが約5であった。これは、上述した本発明の各実施形
態に比べ、印加電圧が高くコントラストも低い。
Further, an AC voltage of 50 Hz was applied between the reflective electrode 24 and the transparent electrode 26 of the liquid crystal display element of this comparative example, and the display characteristics at the absorption wavelength of the dichroic dye used in this comparative example were evaluated. . When the applied voltage was set to about 15 V, driving became possible. The reflectance of white display was about 50%, and the contrast was about 5. This means that the applied voltage is higher and the contrast is lower than in the above-described embodiments of the present invention.

【0110】本比較例では、上述した各実施形態とは異
なり、液晶マイクロカプセル22の樹脂11を形成する
際に第2のビニル系モノマーもしくはオリゴマーのフッ
素置換したアルキル鎖のような、配向制御を好ましく行
う原料が含まれていない為、駆動電圧を大きくすること
が必要となり、またコントラストも低下する。
In this comparative example, unlike the above-described embodiments, when forming the resin 11 of the liquid crystal microcapsule 22, the alignment control such as the fluorine-substituted alkyl chain of the second vinyl monomer or oligomer is used. Since a preferable raw material is not included, it is necessary to increase the driving voltage, and the contrast is lowered.

【0111】[0111]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、駆動電圧
が小さく、コントラストの高い液晶表示素子を得ること
ができる。
As described above, according to the present invention, a liquid crystal display device having a low driving voltage and a high contrast can be obtained.

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

【図1】 (a)、(b)とも本発明の第1の実施形態
の液晶表示素子の液晶マイクロカプセル内の液晶の状態
を示す断面図であり、(a)は電圧無印加時の状態を、
(b)は電圧印加時の状態を示すものである。
FIGS. 1A and 1B are cross-sectional views each showing a state of a liquid crystal in a liquid crystal microcapsule of a liquid crystal display element according to a first embodiment of the present invention, and FIG. To
(B) shows a state when a voltage is applied.

【図2】 本発明の第1の実施形態の液晶表示素子を示
す断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating the liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention.

【図3】 本発明の第5の実施形態の液晶表示素子を示
す断面図である。
FIG. 3 is a sectional view showing a liquid crystal display device according to a fifth embodiment of the present invention.

【図4】 本発明の第5の実施形態の液晶表示素子の製
造工程を示す断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a process of manufacturing a liquid crystal display device according to a fifth embodiment of the present invention.

【図5】 従来の液晶マイクロカプセルを用いた液晶表
示素子を示す断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a liquid crystal display device using a conventional liquid crystal microcapsule.

【図6】 (a)、(b)とも従来の液晶表示素子の液
晶マイクロカプセル内の液晶の状態を示す断面図であ
り、(a)は電圧無印加時の状態を、(b)は電圧印加
時の状態を示すものである。
6 (a) and 6 (b) are cross-sectional views showing the state of liquid crystal in a liquid crystal microcapsule of a conventional liquid crystal display element, where (a) shows a state when no voltage is applied, and (b) shows a voltage. The state at the time of application is shown.

【図7】 別の従来の液晶マイクロカプセル内の液晶
の、電圧無印加時の状態を示す断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a state of a liquid crystal in another conventional liquid crystal microcapsule when no voltage is applied.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11,61…樹脂 12…フッ素置換したアルキル鎖 13,34,62…液晶 21,51…液晶マイクロカプセル層 22,52…液晶マイクロカプセル 23,53…ガラス基板 24,54…反射電極 25,55…PET基板 26,35,56…透明電極 31…配向膜 32…樹脂壁 33…液晶層 41…マスク 11, 61 ... resin 12 ... fluorine-substituted alkyl chain 13, 34, 62 ... liquid crystal 21, 51 ... liquid crystal microcapsule layer 22, 52 ... liquid crystal microcapsule 23, 53 ... glass substrate 24, 54 ... reflective electrode 25, 55 ... PET substrate 26, 35, 56 ... Transparent electrode 31 ... Alignment film 32 ... Resin wall 33 ... Liquid crystal layer 41 ... Mask

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 清水 征三郎 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株 式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者 内藤 勝之 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株 式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者 中井 豊 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株 式会社東芝研究開発センター内 Fターム(参考) 2H089 HA04 HA06 JA04 KA09 QA16 RA05 RA06 RA10 TA02 4J100 AB16R AB16S AL03P AL08Q AL34P AL63R AL63S AS03R BB18Q CA04 CA05 CA06 JA39  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Seizaburo Shimizu 1st address, Komukai Toshiba-cho, Saiwai-ku, Kawasaki City, Kanagawa Prefecture (72) Inventor Katsuyuki Naito Komukai, Koyuki-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Prefecture No. 1, Toshiba-cho, Toshiba R & D Center (72) Inventor Yutaka Nakai No. 1, Komukai Toshiba-cho, Saiwai-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa F-term (reference) 2H089 HA04 HA06 JA04 KA09 QA16 RA05 RA06 RA10 TA02 4J100 AB16R AB16S AL03P AL08Q AL34P AL63R AL63S AS03R BB18Q CA04 CA05 CA06 JA39

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板と、前記基板上に設けられ液晶を内
包する樹脂を有する液晶層と、前記液晶層に電圧を印加
する電極とを具備し、前記樹脂は、主鎖型もしくは短鎖
を有する側鎖型の第1のビニル系モノマーと、ビニル基
を複数有する架橋系モノマーとの少なくとも1種と、フ
ッ素置換したアルキル鎖を側鎖として有する第2のビニ
ル系モノマーもしくはフッ素置換したアルキル鎖を側鎖
として有する第2のビニル系オリゴマーと、を含む原料
から形成される共重合体であることを特徴とする液晶表
示素子。
1. A liquid crystal display device comprising: a substrate; a liquid crystal layer provided on the substrate and having a resin containing liquid crystal; and an electrode for applying a voltage to the liquid crystal layer, wherein the resin has a main chain type or a short chain type. At least one of a side chain type first vinyl monomer having a plurality of vinyl groups, and a second vinyl monomer having a fluorine-substituted alkyl chain as a side chain or a fluorine-substituted alkyl chain A liquid crystal display device comprising a copolymer formed from a raw material containing: a second vinyl oligomer having a side chain of:
【請求項2】 前記第1のビニル系モノマーが、可塑性
を有することを特徴とする請求項1記載の液晶表示素
子。
2. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the first vinyl monomer has plasticity.
【請求項3】 基板と、前記基板上に設けられ液晶を内
包する樹脂を有する液晶層と、前記液晶層に電圧を印加
する電極とを具備し、前記樹脂は、フッ素置換したアル
キル鎖を側鎖として有する第2のビニル系モノマーもし
くはフッ素置換したアルキル鎖を側鎖として有する第2
のビニル系オリゴマーを含む原料から形成される重合体
と、ポリマーと、を有するミクスチャであることを特徴
とする液晶表示素子。
3. A substrate, a liquid crystal layer provided on the substrate and having a resin containing liquid crystal, and an electrode for applying a voltage to the liquid crystal layer, wherein the resin has a side chain of a fluorine-substituted alkyl chain. Second vinyl monomer having a chain or a second monomer having a fluorine-substituted alkyl chain as a side chain
A liquid crystal display device, comprising: a mixture comprising a polymer formed from a raw material containing a vinyl oligomer of (1) and a polymer.
【請求項4】 基板と、前記基板上に設けられ液晶を内
包する樹脂を有する液晶層と、前記液晶層に電圧を印加
する電極とを具備し、前記樹脂は、フッ素置換したアル
キル鎖を側鎖として有する第2のビニル系モノマーもし
くはフッ素置換したアルキル鎖を側鎖として有する第2
のビニル系オリゴマーを含む原料から形成される重合体
からなる第1の層と、ポリマーからなり前記第1の層の
外側を被覆する第2の層と、を有することを特徴とする
液晶表示素子。
4. A liquid crystal display comprising: a substrate; a liquid crystal layer provided on the substrate and having a resin containing liquid crystal; and an electrode for applying a voltage to the liquid crystal layer, wherein the resin has a fluorine-substituted alkyl chain at a side thereof. Second vinyl monomer having a chain or a second monomer having a fluorine-substituted alkyl chain as a side chain
A liquid crystal display device comprising: a first layer made of a polymer formed from a raw material containing a vinyl oligomer; and a second layer made of a polymer and covering the outside of the first layer. .
【請求項5】 前記樹脂中の前記第2のビニル系モノマ
ーもしくは前記第2のビニル系オリゴマーの比率を30
wt%以下とすることを特徴とする請求項1、2または
3記載の液晶表示素子。
5. The method according to claim 5, wherein the ratio of the second vinyl monomer or the second vinyl oligomer in the resin is 30.
4. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the content is not more than wt%.
【請求項6】 前記第2のビニル系モノマーもしくは前
記第2のビニル系オリゴマーが、フッ素置換したC6
上のアルキル鎖を有することを特徴とする請求項1、
2、3または4記載の液晶表示素子。
6. The method according to claim 1, wherein the second vinyl monomer or the second vinyl oligomer has a fluorine-substituted C 6 or more alkyl chain.
5. The liquid crystal display device according to 2, 3, or 4.
【請求項7】 前記液晶層は、多数配列した液晶マイク
ロカプセルにより形成されることを特徴とする請求項
1、2、3、4、5または6記載の液晶表示素子。
7. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the liquid crystal layer is formed of a large number of liquid crystal microcapsules.
JP2001001136A 2001-01-09 2001-01-09 Liquid crystal display element Pending JP2002207209A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001001136A JP2002207209A (en) 2001-01-09 2001-01-09 Liquid crystal display element

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001001136A JP2002207209A (en) 2001-01-09 2001-01-09 Liquid crystal display element

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002207209A true JP2002207209A (en) 2002-07-26

Family

ID=18869806

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001001136A Pending JP2002207209A (en) 2001-01-09 2001-01-09 Liquid crystal display element

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2002207209A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002275471A (en) * 2001-03-21 2002-09-25 Toshiba Corp Liquid crystal microcapsule and liquid crystal display element
CN102193233A (en) * 2010-03-09 2011-09-21 三星移动显示器株式会社 Liquid crystal display device and method of manufacturing the same

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002275471A (en) * 2001-03-21 2002-09-25 Toshiba Corp Liquid crystal microcapsule and liquid crystal display element
CN102193233A (en) * 2010-03-09 2011-09-21 三星移动显示器株式会社 Liquid crystal display device and method of manufacturing the same
CN102193233B (en) * 2010-03-09 2015-06-17 三星显示有限公司 Liquid crystal display device and method of manufacturing the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3060656B2 (en) Liquid crystal display device
US6067135A (en) Liquid crystal display device and method of manufacturing the same
JPH11183937A (en) Liquid crystal optical switch element, color shutter and color image display device
JP3795598B2 (en) Liquid crystal display
JP3679869B2 (en) Liquid crystal microcapsule and liquid crystal display device using the same
JPH03209425A (en) Color liquid crystal display
JP3477000B2 (en) Reflective liquid crystal display
JP2002207209A (en) Liquid crystal display element
JP3708983B2 (en) Liquid crystal-containing / polymer microcapsule and liquid crystal electro-optical element
JPH0346621A (en) Liquid crystal device
JPH09218421A (en) Reflection type liquid crystal display device
JP2778297B2 (en) Reflective liquid crystal display device and driving method thereof
JP3298522B2 (en) Liquid crystal display device
WO1997013174A1 (en) Liquid crystal display
JP3688587B2 (en) Liquid crystal display device and manufacturing method thereof
JP3484061B2 (en) Liquid crystal display device
JP3524245B2 (en) Liquid crystal display device
JP3512967B2 (en) Liquid crystal display
JP2958410B2 (en) Liquid crystal / polymer composite material, electro-optical element, and method for producing them
JPH08248398A (en) Liquid crystal display element
JP2001056460A (en) Liquid crystal optical element and manufacture of the same
JP3371974B2 (en) Liquid crystal display device and manufacturing method thereof
JPH05196925A (en) Projection type liquid crystal display device
JPH06265859A (en) Liquid crystal display element and its production
JP2002116456A (en) Liquid crystal display device

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20040401

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20040507

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20040705

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20040824