JP2003295225A - Liquid crystal display element - Google Patents

Liquid crystal display element

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JP2003295225A
JP2003295225A JP2002094124A JP2002094124A JP2003295225A JP 2003295225 A JP2003295225 A JP 2003295225A JP 2002094124 A JP2002094124 A JP 2002094124A JP 2002094124 A JP2002094124 A JP 2002094124A JP 2003295225 A JP2003295225 A JP 2003295225A
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JP
Japan
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liquid crystal
crystal display
display element
crystal composition
chiral
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Pending
Application number
JP2002094124A
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Japanese (ja)
Inventor
Satoshi Hisamitsu
聡史 久光
Fumie Mototsugu
文絵 本告
Noboru Ueda
昇 上田
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Minolta Co Ltd
Original Assignee
Minolta Co Ltd
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid crystal display element capable of selectively reflecting light having comparatively long wavelength and having high respose speed, reduced driving voltage, brightness and excellent heat resistance stability and to provide a laminated liquid crystal display element. <P>SOLUTION: The liquid crystal display element is provided with a chiral nematic liquid crystal composition containing at least a nematic liquid crystal mixture and a chiral material, showing a cholesteric phase at room temperature, capable of selectively reflecting light having 580 to 690 nm peak wavelength and having 20 to 50 cP viscosity, dielectric anisotropy (Δε) of 10 to 30, refractive index anisotropy (Δn) of 0.13 to 0.20 and 75 to 100°C isotropic phase transition temperature and a pair of substrates with electrodes which sandwich the liquid crystal composition and at least one of which is transparent. The laminated liquid crystal display element is formed by using the liquid crystal display element. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

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】本発明は少なくともネマチッ
ク液晶材料およびカイラル材料からなるカイラルネマチ
ック液晶組成物を用いた液晶表示素子、および該液晶表
示素子を用いた積層型液晶表示素子に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device using at least a nematic liquid crystal material and a chiral nematic liquid crystal composition composed of a chiral material, and a laminated liquid crystal display device using the liquid crystal display device.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、ネマチック液晶材料にカイラル材
料を添加することにより、室温においてコレステリック
相を示すようにしたカイラルネマチック液晶組成物を用
いた反射型の液晶表示素子が研究されている。そのよう
な液晶表示素子は基本的には、透明電極を有する一対の
基板間にカイラルネマチック液晶組成物が挟持されてな
り、電極間に高低のパルス電圧(駆動電圧)を印加する
によって液晶をプレーナ状態とフォーカルコニック状態
に切り替えて表示が行われる。特に、プレーナ状態で液
晶分子は螺旋軸が基板面に対してほぼ垂直となる螺旋構
造をとるように配列し、その螺旋ピッチに基づいて特定
波長の光が選択反射される。
2. Description of the Related Art In recent years, a reflective liquid crystal display device using a chiral nematic liquid crystal composition in which a chiral material is added to a nematic liquid crystal material to exhibit a cholesteric phase at room temperature has been studied. Such a liquid crystal display device basically comprises a chiral nematic liquid crystal composition sandwiched between a pair of substrates having transparent electrodes, and a liquid crystal is planarized by applying a high and low pulse voltage (driving voltage) between the electrodes. The display is switched by switching between the state and the focal conic state. In particular, in the planar state, the liquid crystal molecules are arranged so as to have a spiral structure in which the spiral axis is substantially perpendicular to the substrate surface, and light of a specific wavelength is selectively reflected based on the spiral pitch.

【0003】液晶表示素子(液晶組成物)が選択反射す
る光のピーク波長は、液晶組成物におけるカイラル材料
の添加量により螺旋ピッチを制御することによって調整
されるのが一般的である。すなわち、カイラル材料を増
量すると液晶分子を捻る力が増し、コレステリック相の
螺旋ピッチが小さくなり、選択反射波長は短波長側にシ
フトする。カイラル材料を減量すると液晶分子を捻る力
が減り、コレステリック相の螺旋ピッチが大きくなり、
選択反射波長は長波長側にシフトする。
The peak wavelength of light selectively reflected by a liquid crystal display device (liquid crystal composition) is generally adjusted by controlling the helical pitch by the amount of chiral material added to the liquid crystal composition. That is, when the amount of the chiral material is increased, the force of twisting the liquid crystal molecules is increased, the helical pitch of the cholesteric phase is decreased, and the selective reflection wavelength is shifted to the short wavelength side. When the amount of chiral material is reduced, the force to twist the liquid crystal molecules is reduced, and the spiral pitch of the cholesteric phase is increased,
The selective reflection wavelength shifts to the long wavelength side.

【0004】一方、螺旋ピッチ長とホメオトロピック状
態からプレーナ状態へ転移するときの速さを示す立下り
応答時間との間には式; τ=(η・P)/(π・K22) (式中、τは立下り応答時間、ηは液晶組成物の粘
度、Pは螺旋ピッチ長、K 22はツイスト弾性定数を示
す)の関係があることが一般に知られている。
On the other hand, the spiral pitch length and the homeotropic shape
Fall that indicates the speed of transition from the state to the planar state
An equation between the response time and; τd= (Η · PTwo) / (ΠTwo・ K22) (Where τdIs the fall response time, η is the viscosity of the liquid crystal composition.
Degree, P is the spiral pitch length, K 22Is the twist elastic constant
It is generally known that there is a relationship.

【0005】このため、比較的長波長の光を選択反射さ
せる場合、上述したように螺旋ピッチ(P)が大きくな
って、立下り応答時間(τ)が長くなる、すなわち立
下り応答速度が遅くなることが問題となっていた。すな
わち、比較的長波長の光、例えば赤色系の光を選択反射
する液晶表示素子(液晶組成物)は立下り応答速度が遅
かった。
Therefore, in the case of selectively reflecting light of a relatively long wavelength, as described above, the spiral pitch (P) becomes large and the fall response time (τ d ) becomes long, that is, the fall response speed is Delay was a problem. That is, the liquid crystal display element (liquid crystal composition) that selectively reflects light having a relatively long wavelength, for example, red light, has a slow fall response speed.

【0006】そこで、立下り応答速度を速くするため
に、上記式からも明らかなように、液晶組成物の粘度
(η)をより小さくする試みがなされていた。液晶組成
物の粘度を小さくするためには、液晶組成物の誘電率異
方性を下げること、液晶組成物の屈折率異方性を下げる
こと、液晶組成物の等方相転移温度を低くすることが有
効であることが知られている。
Therefore, in order to increase the fall response speed, as apparent from the above formula, attempts have been made to reduce the viscosity (η) of the liquid crystal composition. In order to reduce the viscosity of the liquid crystal composition, the dielectric anisotropy of the liquid crystal composition is lowered, the refractive index anisotropy of the liquid crystal composition is lowered, and the isotropic phase transition temperature of the liquid crystal composition is lowered. Is known to be effective.

【0007】しかしながら、液晶組成物の誘電率異方性
を下げると、当該液晶組成物をプレーナ状態またはフォ
ーカルコニック状態に駆動させるための電圧(駆動電
圧)が上昇することが判明した。また、液晶組成物の屈
折率異方性を下げると、プレーナ状態における反射率が
低下し、表示が暗くなったり、積層する場合にはカラー
バランスをとりにくくなったりすることが判明した。ま
た、液晶組成物の等方相転移温度を低くすると、耐熱安
定性が悪化して、周囲温度の上昇により劣化し易くなっ
たり、液晶表示素子の使用可能な温度上限が近くなって
しまうという問題を生じることが判明した。
However, it has been found that when the dielectric anisotropy of the liquid crystal composition is lowered, the voltage (driving voltage) for driving the liquid crystal composition into the planar state or the focal conic state rises. Further, it has been found that when the refractive index anisotropy of the liquid crystal composition is lowered, the reflectance in the planar state is lowered, the display becomes dark, and it becomes difficult to achieve color balance when laminating. Further, when the isotropic phase transition temperature of the liquid crystal composition is lowered, the heat stability is deteriorated and the temperature tends to be deteriorated due to an increase in ambient temperature, or the upper limit of the temperature at which the liquid crystal display element can be used is approached. Was found to occur.

【0008】このように比較的長波長の光を選択反射可
能な従来のカイラルネマチック液晶組成物を用いた液晶
表示素子では、応答速度、駆動電圧、明るさおよび耐熱
安定性に関し、十分に満足できるものは存在しなかっ
た。
As described above, the liquid crystal display device using the conventional chiral nematic liquid crystal composition capable of selectively reflecting light having a relatively long wavelength can sufficiently satisfy the response speed, driving voltage, brightness and heat resistance stability. There was nothing.

【0009】さらに、周囲環境、特に周囲温度の変化に
よって、調製時に設定されていた液晶組成物の選択反射
波長がシフトすることも問題となっていた。
Further, there has been a problem that the selective reflection wavelength of the liquid crystal composition, which is set at the time of preparation, shifts due to changes in the ambient environment, especially the ambient temperature.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事情に鑑
みなされたものであり、比較的長波長の光を選択反射可
能で、応答速度が速く、駆動電圧が低減され、明るく、
かつ耐熱安定性に優れた液晶表示素子および積層型液晶
表示素子を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances and is capable of selectively reflecting light of a relatively long wavelength, has a fast response speed, has a reduced driving voltage, is bright,
Another object of the present invention is to provide a liquid crystal display element and a multi-layer liquid crystal display element having excellent heat resistance stability.

【0011】本発明はまた、比較的長波長の光を選択反
射可能で、周囲温度の変化による選択反射波長のシフト
が抑制され優れた温度補償特性を有するとともに、応答
速度が速く、駆動電圧が低減され、明るく、かつ耐熱安
定性に優れた液晶表示素子および積層型液晶表示素子を
提供することを目的とする。
The present invention is also capable of selectively reflecting light having a relatively long wavelength, suppressing the shift of the selective reflection wavelength due to a change in ambient temperature, and having excellent temperature compensation characteristics, high response speed, and a high driving voltage. It is an object of the present invention to provide a liquid crystal display element and a multi-layer liquid crystal display element that are reduced in brightness and are excellent in heat resistance stability.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明は、少なくともネ
マチック液晶混合物およびカイラル材料を含んでなり、
室温でコレステリック相を示しピーク波長580nm〜690nm
の光を選択反射可能であって、粘度が20〜50cP、誘電率
異方性(△ε)が10〜30、屈折率異方性(△n)が0.13
〜0.20、および等方相転移温度が75℃〜100℃であるカ
イラルネマチック液晶組成物と、該液晶組成物を挟持す
る少なくとも一方が透明な一対の電極付き基板と、を備
えたことを特徴とする液晶表示素子に関する。カイラル
材料が2種類以上のカイラル化合物を含むものであって
もよい。また、カイラルネマチック液晶組成物の粘度が
20〜35cP、誘電率異方性(△ε)が15〜25、屈折率異方
性(△n)が0.16〜0.19、等方相転移温度が80℃〜90℃
であってもよい。基板間に挟持された液晶層の厚みが3
〜15μmであってもよい。それぞれが一対の電極付き基
板に挟持された複数の液晶層を複数積層してなる積層型
液晶表示素子であって、前記複数の液晶層の少なくとも
一つがその液晶層を挟持する一対の基板とともに請求項
1〜4のいずれかに記載の液晶表示素子を構成するもので
あってもよい。
The present invention comprises at least a nematic liquid crystal mixture and a chiral material,
It shows a cholesteric phase at room temperature and has a peak wavelength of 580 nm to 690 nm.
Of which the viscosity is 20 to 50 cP, the dielectric anisotropy (Δε) is 10 to 30, and the refractive index anisotropy (Δn) is 0.13.
To 0.20, and a chiral nematic liquid crystal composition having an isotropic phase transition temperature of 75 ° C. to 100 ° C., and a pair of substrates with electrodes, at least one of which sandwiches the liquid crystal composition is transparent. Liquid crystal display device. The chiral material may include two or more kinds of chiral compounds. In addition, the viscosity of the chiral nematic liquid crystal composition
20-35cP, dielectric anisotropy (△ ε) 15-25, refractive index anisotropy (△ n) 0.16-0.19, isotropic phase transition temperature 80 ℃ ~ 90 ℃
May be The thickness of the liquid crystal layer sandwiched between the substrates is 3
It may be ˜15 μm. What is claimed is: 1. A multi-layer liquid crystal display device comprising a plurality of liquid crystal layers, each of which is sandwiched between a pair of substrates with electrodes, wherein at least one of the plurality of liquid crystal layers includes a pair of substrates sandwiching the liquid crystal layer. Term
It may constitute the liquid crystal display element described in any one of 1 to 4.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】図1は本発明の一実施形態である
液晶表示素子の断面構造を示す概略図であり、図1(A)に
高電圧パルスを印加した後電圧印加を停止したときのプ
レーナ状態(着色状態(赤色))を示し、図1(B)に低電
圧パルスを印加した後電圧印加を停止したときのフォー
カルコニック状態(透明/黒色表示状態)を示す。な
お、この液晶表示素子はメモリー性を有しており、プレ
ーナ状態及びフォーカルコニック状態はパルス電圧印加
停止後も維持される。すなわち、パルス電圧印加停止後
もプレーナ状態であった領域はプレーナ状態が、フォー
カルコニック状態であった領域はフォーカルコニック状
態が保持される。なお、図1(A)および図1(B)は印加
電圧が異なること以外、同様であり、図1(A)および図
1(B)のいずれの図面をも指すときは単に図1と示すも
のとする。
FIG. 1 is a schematic view showing a cross-sectional structure of a liquid crystal display element which is an embodiment of the present invention, and when the voltage application is stopped after applying a high voltage pulse to FIG. 1 (A). 1B shows the planar state (colored state (red)), and FIG. 1 (B) shows the focal conic state (transparent / black display state) when the voltage application is stopped after the low voltage pulse is applied. The liquid crystal display element has a memory property, and the planar state and the focal conic state are maintained even after the pulse voltage application is stopped. That is, the planar state is maintained in the region that was in the planar state and the focal conic state is retained in the region that was in the focal conic state even after the application of the pulse voltage was stopped. 1 (A) and 1 (B) are similar except that the applied voltage is different.
When referring to any of the drawings in 1 (B), it shall be simply referred to as FIG.

【0014】図1に示す液晶表示素子は、一対の基板11,
12間に液晶組成物21が挟持された構造を有する。図1に
おいて、11、12は透光性を有する透明基板であり、透明
基板11、12のそれぞれの表面に、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は互いに交差するように向かい合わされ
て配置されている。電極13,14上には絶縁性薄膜がコー
ティングされていることが好ましく、ここでは電極13上
にのみ絶縁性薄膜15がコーティングされている。また光
を入射させる側と反対側の基板の外面(裏面)には、必
要に応じて黒色などの可視光吸収層16が設けられる。20
はスペーサー保持部材としての柱状構造物、21は室温で
コレステリック相を示すカイラルネマチック液晶組成物
である。24はシール材であり、液晶組成物21を基板11、
12間に封止するためのものである。25はパルス電源であ
り、前記電極13、14にパルス状の所定電圧を印加する。
以下、液晶表示部材の主要な構成部材について詳しく説
明する。
The liquid crystal display element shown in FIG. 1 has a pair of substrates 11,
It has a structure in which a liquid crystal composition 21 is sandwiched between 12. In FIG. 1, reference numerals 11 and 12 denote transparent substrates having a light-transmitting property, and transparent electrodes 13 and 14 formed in a plurality of parallel strips are provided on the respective surfaces of the transparent substrates 11 and 12. These electrodes 13 and 14 are arranged so as to face each other so as to intersect each other. It is preferable that the electrodes 13 and 14 are coated with an insulating thin film. Here, only the electrode 13 is coated with the insulating thin film 15. A visible light absorbing layer 16 of black or the like is provided on the outer surface (back surface) of the substrate opposite to the side on which light is incident, if necessary. 20
Is a columnar structure as a spacer holding member, and 21 is a chiral nematic liquid crystal composition exhibiting a cholesteric phase at room temperature. 24 is a sealing material, the liquid crystal composition 21 to the substrate 11,
It is for sealing between 12 pieces. A pulse power source 25 applies a pulsed predetermined voltage to the electrodes 13 and 14.
Hereinafter, the main constituent members of the liquid crystal display member will be described in detail.

【0015】(基板)図1において基板11、12は、既述
の通り、いずれも透光性を有しているが、液晶表示素子
に用いることができる一対の基板は、少なくとも一方の
基板(少なくとも、光を入射させる側の基板)が透光性
を有していればよい。透光性を有する基板としては、ガ
ラス基板を例示できる。ガラス基板以外にも、例えばポ
リカーボネート(PC)、ポリエーテルスルホン(PE
S)、ポリアリレート(PAr)、ポリエチレンテレフタレ
ート(PET)等のフレキシブル基板(樹脂基板)を使用
することができる。素子の軽量化の観点からはフレキシ
ブル基板(樹脂基板)を使用することが好ましい。一対
の基板のうち少なくとも一方の基板、好ましくは両方の
基板としてフレキシブル基板を用いると、軽量で薄型の
素子を作製でき、また破損(割れ)を抑えることができ
る。
(Substrate) Although the substrates 11 and 12 in FIG. 1 are both transparent as described above, at least one substrate (a pair of substrates that can be used for the liquid crystal display element) It is sufficient that at least the substrate on which light is incident has a light-transmitting property. A glass substrate can be given as an example of the translucent substrate. In addition to glass substrates, for example, polycarbonate (PC), polyether sulfone (PE
Flexible substrates (resin substrates) such as S), polyarylate (PAr), and polyethylene terephthalate (PET) can be used. From the viewpoint of reducing the weight of the element, it is preferable to use a flexible substrate (resin substrate). When flexible substrates are used as at least one of the pair of substrates, preferably both substrates, a lightweight and thin element can be manufactured and damage (cracking) can be suppressed.

【0016】(電極)電極としては、例えば、Indium
Tin Oxide(ITO:インジウム錫酸化物)、Indium Zin
c Oxide(IZO:インジウム亜鉛酸化物)等の透明導電
膜や、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 O
xide)等の光導電性膜等を用いることができる。図1に
示す液晶表示素子においては、既述の通り、透明基板1
1、12の表面に互いに平行な複数の帯状の透明電極13、1
4が形成されており、これらの電極13と電極14とは互い
に交差するように向かい合わされている。電極をこのよ
うに形成するには、例えば基板上にITO膜をスパッタリ
ング法等でマスク蒸着するか、ITO膜を全面形成した
後、フォトリソグラフィ法でパターニングすればよい。
(Electrode) As the electrode, for example, Indium
Tin Oxide (ITO), Indium Zin
c Oxide (IZO: Indium Zinc Oxide) transparent conductive film, aluminum, silicon and other metal electrodes, amorphous silicon, BSO (Bismuth Silicon Oxide)
xide) or other photoconductive film can be used. In the liquid crystal display element shown in FIG. 1, as described above, the transparent substrate 1
Multiple strip-shaped transparent electrodes 13, 1 parallel to the surface of 1, 12
4 are formed, and the electrodes 13 and 14 are opposed to each other so as to intersect each other. To form the electrode in this way, for example, an ITO film may be mask-deposited on the substrate by a sputtering method or the like, or an ITO film may be formed on the entire surface and then patterned by a photolithography method.

【0017】(絶縁性薄膜)電極間の短絡を防止した
り、液晶表示素子のガスバリア性に対する信頼性を向上
させたりするために、絶縁性薄膜が形成されていてもよ
い。既述の通り、ここでは電極13上に絶縁性薄膜15がコ
ーティングされている。絶縁性薄膜としては、酸化シリ
コン、酸化チタン、酸化ジルコニウムやそのアルコキシ
ド等から成る無機材料やポリイミド樹脂、アクリル樹
脂、ウレタン樹脂等の有機膜を例示できる。これらの材
料を用いて蒸着法、スピンコート法、ロールコート法な
どの公知の方法によって形成することができる。さら
に、絶縁性薄膜は柱状構造物に用いる高分子樹脂と同じ
材料を用いて形成することもできる。
(Insulating thin film) An insulating thin film may be formed in order to prevent a short circuit between electrodes or to improve the reliability of the liquid crystal display element with respect to gas barrier properties. As described above, the insulating thin film 15 is coated on the electrode 13 here. Examples of the insulating thin film include inorganic materials such as silicon oxide, titanium oxide, zirconium oxide and alkoxides thereof, and organic films such as polyimide resin, acrylic resin and urethane resin. These materials can be formed by a known method such as a vapor deposition method, a spin coating method or a roll coating method. Furthermore, the insulating thin film can be formed using the same material as the polymer resin used for the columnar structure.

【0018】(配向膜)配向膜は液晶組成物の配向を有
効に制御し、かつ安定化させるために、形成されること
が好ましいが、形成されていなくてもよい。配向膜が形
成される場合、電極上に絶縁性薄膜が形成されていると
きは当該絶縁性薄膜上に、電極上に絶縁性薄膜が形成さ
れていないときは電極上に形成される。配向膜として
は、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエー
テルイミド樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、アクリル
樹脂等の有機膜や、酸化シリコン、酸化アルミニウム等
の無機膜が例示される。これらの材料を用いて形成した
配向膜は、ラビング処置等を施してもよい。
(Alignment Film) The alignment film is preferably formed in order to effectively control and stabilize the alignment of the liquid crystal composition, but it may not be formed. When the alignment film is formed, it is formed on the insulating thin film when the insulating thin film is formed on the electrode, and on the electrode when the insulating thin film is not formed on the electrode. Examples of the alignment film include organic films such as polyimide resin, polyamideimide resin, polyetherimide resin, polyvinyl butyral resin, and acrylic resin, and inorganic films such as silicon oxide and aluminum oxide. The alignment film formed using these materials may be subjected to rubbing treatment or the like.

【0019】(スペーサー)一対の基板間には、該基板
間のギャップを均一に保持するためのスペーサーが設け
られていてもよい。このスペーサーとしては、樹脂製ま
たは無機酸化物製の球体を例示できる。また、表面に熱
可塑性の樹脂がコーティングしてある固着スペーサーも
好適に用いられる。なお、図1に示すように、基板間の
ギャップを均一に保持するために柱状構造物20のみを設
けてもよいが、スペーサー及び柱状構造物をいずれも設
けてもよいし、柱状構造物に代えて、スペーサーのみを
スペース保持部材として使用してもよい。スペーサーの
直径は柱状構造物を形成する場合はその高さ以下、好ま
しくは当該高さに等しい。柱状構造物を形成しない場合
はスペーサーの直径がセルギャップの厚み、すなわち液
晶組成物からなる液晶層の厚みに相当する。
(Spacer) A spacer may be provided between the pair of substrates to keep the gap between the substrates uniform. Examples of the spacer include spheres made of resin or inorganic oxide. Further, a fixed spacer whose surface is coated with a thermoplastic resin is also suitably used. Note that, as shown in FIG. 1, only the columnar structure 20 may be provided in order to uniformly maintain the gap between the substrates, but both the spacer and the columnar structure may be provided, and the columnar structure may be provided. Alternatively, only the spacer may be used as the space holding member. When forming a columnar structure, the diameter of the spacer is equal to or less than that height, preferably equal to the height. When the columnar structure is not formed, the diameter of the spacer corresponds to the thickness of the cell gap, that is, the thickness of the liquid crystal layer made of the liquid crystal composition.

【0020】(液晶組成物)液晶組成物21は少なくとも
ネマチック液晶材料およびカイラル材料を含んでなり、
以下に示すような物性値を有する赤色表示用の液晶組成
物である。本明細書中、「赤色」は黄色に近い赤色も含
む概念で用いるものとし、詳しくはピーク波長580nm〜6
90nmの「赤系色」を意味するものとする。
(Liquid Crystal Composition) The liquid crystal composition 21 contains at least a nematic liquid crystal material and a chiral material,
The liquid crystal composition for red display has the following physical properties. In the present specification, “red” is used as a concept including a red color close to yellow, and specifically, a peak wavelength of 580 nm to 6 nm.
It shall mean "reddish color" of 90 nm.

【0021】すなわち、本実施形態のカイラルネマチッ
ク液晶組成物(以下、単に「液晶組成物」ということが
ある)は粘度(η)が20〜50cP、好ましくは20〜35cP、
誘電率異方性(△ε)が10〜30、好ましくは15〜25、屈
折率異方性(△n)が0.13〜0.20、好ましくは0.16〜0.
19、および等方相転移温度(Tc)が75℃〜100℃、好
ましくは80℃〜90℃である。
That is, the chiral nematic liquid crystal composition of the present embodiment (hereinafter sometimes simply referred to as “liquid crystal composition”) has a viscosity (η) of 20 to 50 cP, preferably 20 to 35 cP,
Dielectric anisotropy (Δε) is 10 to 30, preferably 15 to 25, and refractive index anisotropy (Δn) is 0.13 to 0.20, preferably 0.16 to 0.
19, and the isotropic phase transition temperature (Tc) is 75 ° C to 100 ° C, preferably 80 ° C to 90 ° C.

【0022】上記範囲内の粘度とすることによって、優
れた応答速度を達成することができる。すなわち、粘度
が高すぎると、応答速度、特にホメオトロピック状態か
らプレーナ状態への立下り応答速度が遅くなる。
When the viscosity is within the above range, an excellent response speed can be achieved. That is, if the viscosity is too high, the response speed, especially the falling response speed from the homeotropic state to the planar state becomes slow.

【0023】本明細書中、粘度は20℃でE型粘度計(東
京計器製)によって測定された値を用いているが、当該
装置によって測定されなければならないというわけでは
ない。上記装置と同様の原理によって測定可能な装置で
あれば、いかなる装置によって測定されてもよい。
In this specification, the viscosity is a value measured by an E-type viscometer (manufactured by Tokyo Keiki) at 20 ° C., but it does not have to be measured by the device. Any device may be used as long as it can be measured by the same principle as the above device.

【0024】また、上記範囲内の誘電率異方性とするこ
とによって、優れた応答速度と低減された駆動電圧を両
立することができる。すなわち誘電率異方性が大きすぎ
ると液晶組成物の粘度が高くなり、応答速度、特に立下
り応答速度が遅くなる。一方、液晶組成物の誘電率異方
性があまり低いと液晶素子の駆動電圧が上昇する。
By setting the dielectric anisotropy within the above range, both excellent response speed and reduced driving voltage can be achieved. That is, if the dielectric anisotropy is too large, the viscosity of the liquid crystal composition becomes high, and the response speed, particularly the falling response speed becomes slow. On the other hand, if the dielectric anisotropy of the liquid crystal composition is too low, the driving voltage of the liquid crystal element will increase.

【0025】誘電率異方性(△ε)とは一軸対称性を有
する液晶系試料における対称軸方向の誘電率から当該対
称軸に垂直な方向の誘電率を減じた値(室温)である。
本明細書中、誘電率異方性はLCRメータ4192A(HP社
製)を用いて室温で測定された値を用いているが、上記
装置によって測定されなければならないわけではない。
誘電率異方性を測定できる限り、いかなる装置を用いて
測定されてもよい。
The dielectric constant anisotropy (Δε) is a value (room temperature) obtained by subtracting the dielectric constant in the direction perpendicular to the axis of symmetry from the dielectric constant in the direction of the axis of symmetry in a liquid crystal sample having uniaxial symmetry.
In this specification, the dielectric anisotropy is a value measured at room temperature using an LCR meter 4192A (manufactured by HP), but it does not have to be measured by the above apparatus.
Any device may be used as long as the dielectric anisotropy can be measured.

【0026】また、上記範囲内の屈折率異方性とするこ
とによって、優れた応答速度と明るい表示を両立するこ
とができる。すなわち屈折率異方性が大きすぎると液晶
組成物の粘度が高くなり、応答速度、特に立下り応答速
度が遅くなる。一方、液晶組成物の屈折率異方性があま
り低いと、プレーナー状態(着色状態)でピーク反射率
が低下し、表示が暗くなる。
By setting the refractive index anisotropy within the above range, both excellent response speed and bright display can be achieved. That is, when the refractive index anisotropy is too large, the viscosity of the liquid crystal composition becomes high, and the response speed, particularly the falling response speed becomes slow. On the other hand, if the refractive index anisotropy of the liquid crystal composition is too low, the peak reflectance is lowered in the planar state (colored state) and the display becomes dark.

【0027】屈折率異方性(△n)とは一軸対称性を有
する液晶系試料における対称軸方向の屈折率nと当該
対称軸に垂直な方向の屈折率nから次式により求めら
れた値(△n)(25℃)である。 △n=√(2n −n )−n 本明細書中、屈折率異方性はアッベ屈折率計1型(アタ
ゴ社製)を用いて25℃で測定された値を用いているが、
上記装置によって測定されなければならないわけではな
い。屈折率異方性を測定できる限り、いかなる装置を用
いて測定されてもよい。
The refractive index anisotropy (Δn) is calculated by the following equation from the refractive index n 0 in the symmetric axis direction and the refractive index n e in the direction perpendicular to the symmetric axis in a liquid crystal sample having uniaxial symmetry. Value (Δn) (25 ° C). △ n = √ (2n 0 2 -n e 2) in -n e herein, optical anisotropy using the measured value at 25 ° C. using an Abbe refractometer type 1 (manufactured by Atago) However,
It does not have to be measured by the device. Any device may be used as long as the refractive index anisotropy can be measured.

【0028】また、上記範囲内の等方相転移温度とする
ことによって、優れた応答速度と優れた耐熱安定性を両
立することができる。すなわち等方相転移温度が大きす
ぎると液晶組成物の粘度が高くなり、応答速度、特に立
下り応答速度が遅くなる。一方、液晶組成物の等方相転
移温度があまり低いと、周囲温度の上昇によって劣化が
起こり、耐熱安定性が悪化し、暗くなる。
By setting the isotropic phase transition temperature within the above range, both excellent response speed and excellent heat stability can be achieved. That is, if the isotropic phase transition temperature is too high, the viscosity of the liquid crystal composition becomes high, and the response speed, particularly the falling response speed becomes slow. On the other hand, if the isotropic phase transition temperature of the liquid crystal composition is too low, deterioration occurs due to an increase in ambient temperature, heat resistance stability deteriorates, and the liquid crystal composition becomes dark.

【0029】等方相転移温度とは液晶系試料を加温して
いったときに、当該試料の液晶相が等方相に転移すると
きの温度である。本明細書中、等方相転移温度はコント
ローラーFP90(METTLER社製)、ホットステ
ージFP82HT(METLLER社製)、および偏光
顕微鏡BX50(オリンパス光学工業社製)から構成さ
れた液晶評価装置によって測定された値を用いている
が、上記装置によって測定されなければならないわけで
はない。等方相転移温度を測定できる限り、いかなる装
置を用いて測定されてもよい。
The isotropic phase transition temperature is a temperature at which the liquid crystal phase of the sample changes to an isotropic phase when the sample is heated. In the present specification, the isotropic phase transition temperature was measured by a liquid crystal evaluation device including a controller FP90 (manufactured by METTLER), a hot stage FP82HT (manufactured by METTLER), and a polarization microscope BX50 (manufactured by Olympus Optical Co., Ltd.). Values are used, but do not have to be measured by the device. Any device may be used as long as it can measure the isotropic phase transition temperature.

【0030】ネマチック液晶材料の種類は、室温でコレ
ステリック相を示し赤色波長の光を選択反射可能なカイ
ラルネマチック液晶組成物となりうるものであれば、特
に制限されるものではない。本発明においては、従来か
ら液晶表示素子の分野で知られているネマチック液晶材
料が、上記物性値を呈するように、ブレンドされてなる
混合物が有用である。従来から液晶表示素子の分野で知
られているネマチック液晶材料としては、例えば、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、ならびにフッ素原子、フルオロ
アルキル基およびシアノ基等の極性基を有する他の液晶
性化合物、およびそれらの混合物等がある。
The type of nematic liquid crystal material is not particularly limited as long as it is a chiral nematic liquid crystal composition that exhibits a cholesteric phase at room temperature and can selectively reflect light of a red wavelength. In the present invention, a mixture obtained by blending nematic liquid crystal materials conventionally known in the field of liquid crystal display devices so as to exhibit the above physical properties is useful. Examples of nematic liquid crystal materials conventionally known in the field of liquid crystal display devices include liquid crystal ester compounds, liquid crystal pyrimidine compounds, liquid crystal cyanobiphenyl compounds, and polar groups such as fluorine atoms, fluoroalkyl groups and cyano groups. There are other liquid crystal compounds having, and mixtures thereof.

【0031】カイラル材料は、ネマチック液晶材料に添
加することにより、当該液晶材料に、室温でコレステリ
ック相を示させ、かつ赤色波長の光を選択反射させるよ
うにするものである。詳しくは室温でネマチック液晶材
料の分子に層状のヘリカル構造(液晶分子の螺旋構造に
沿って液晶分子が360°回転した分子構造)を形成させ
得るものである。そのようなカイラル材料は、それ自体
で液晶性を示すものであってもよいし、液晶性を示さな
いものであってもよい。
The chiral material is added to a nematic liquid crystal material to cause the liquid crystal material to exhibit a cholesteric phase at room temperature and to selectively reflect light having a red wavelength. Specifically, it is possible to form a layered helical structure (a molecular structure in which liquid crystal molecules are rotated 360 ° along a helical structure of liquid crystal molecules) in the molecules of a nematic liquid crystal material at room temperature. Such a chiral material may or may not exhibit liquid crystallinity by itself.

【0032】そのようなカイラル材料として、例えば、
コレステリック環を有するコレステリック化合物、ビフ
ェニル骨格を有するビフェニル化合物、ターフェニル骨
格を有するターフェニル化合物、2つのベンゼン環がエ
ステル結合によって連結されてなる骨格を有するエステ
ル化合物、シクロヘキサン環がベンゼン環に直接的に連
結されてなる骨格を有するシクロヘキサン化合物、ピリ
ミジン環がベンゼン環に直接的に連結されてなる骨格を
有するピリミジン化合物、2つのベンゼン環がアゾキシ
結合またはアゾ結合によって連結されてなる骨格を有す
るアゾキシまたはアゾ化合物等が挙げられる。
As such a chiral material, for example,
Cholesteric compound having cholesteric ring, biphenyl compound having biphenyl skeleton, terphenyl compound having terphenyl skeleton, ester compound having skeleton in which two benzene rings are connected by an ester bond, and cyclohexane ring directly to benzene ring A cyclohexane compound having a skeleton connected to each other, a pyrimidine compound having a skeleton where a pyrimidine ring is directly connected to a benzene ring, and an azoxy or azo having a skeleton where two benzene rings are connected by an azoxy bond or an azo bond. A compound etc. are mentioned.

【0033】コレステリック化合物の具体例としては、
例えば、一般式;
Specific examples of the cholesteric compound include:
For example, the general formula;

【化1】 で表される化合物に代表されるコレステリルノナノエー
ト等が挙げられる。
[Chemical 1] Cholesteryl nonanoate represented by the compound represented by

【0034】ビフェニル化合物の具体例としては、例え
ば、一般式;
Specific examples of the biphenyl compound include, for example, general formulas;

【化2】 で表されるビフェニル化合物等が挙げられる。[Chemical 2] And a biphenyl compound represented by

【0035】エステル化合物の具体例としては、例え
ば、一般式;
Specific examples of the ester compound include, for example, general formulas;

【化3】 で表されるエステル化合物等が挙げられる。[Chemical 3] And an ester compound represented by

【0036】シクロヘキサン化合物の具体例としては、
例えば、一般式;
Specific examples of the cyclohexane compound include
For example, the general formula;

【化4】 で表されるシクロヘキサン化合物等が挙げられる。[Chemical 4] And a cyclohexane compound represented by

【0037】周囲温度の変化によっても選択反射波長が
ほとんどシフトしない優れた温度補償特性を確保する観
点からは、上記カイラル化合物の中でも、構造の異なる
2種類以上のカイラル化合物を用いることが好ましい。
さらに好ましくは構造が異なり、かつ「温度による選択
反射波長のシフト方向」が異なる2種類以上、好ましく
は2〜4種類のカイラル化合物を用いる。液晶性を有する
か否かにかかわらず、カイラル材料は、ネマチック液晶
材料と混合されて、当該混合物を温度上昇させたとき、
混合物の選択反射波長を、温度上昇させる前の混合物の
選択反射波長を基準として、長波長方向または短波長方
向のいずれかの方向にシフトさせる特性を有する。本明
細書においてはそのような長波長方向または短波長方向
のシフト方向が「温度による選択反射波長のシフト方
向」である。
From the viewpoint of ensuring excellent temperature compensation characteristics in which the selective reflection wavelength hardly shifts even when the ambient temperature changes, among the above chiral compounds, the structures are different.
It is preferable to use two or more kinds of chiral compounds.
More preferably, two or more kinds, preferably 2 to 4 kinds of chiral compounds having different structures and different “shift directions of selective reflection wavelength depending on temperature” are used. A chiral material, whether liquid crystalline or not, is mixed with a nematic liquid crystal material to raise the temperature of the mixture,
It has the property of shifting the selective reflection wavelength of the mixture in either the long wavelength direction or the short wavelength direction with reference to the selective reflection wavelength of the mixture before the temperature rise. In the present specification, such a shift direction in the long wavelength direction or the short wavelength direction is the “shift direction of the selective reflection wavelength due to temperature”.

【0038】なお、カイラル化合物はヘリカル構造の螺
旋方向を右巻きまたは左巻きのいずれかの方向にする特
性を化合物固有の特性として有している。カイラル材料
の選択に際しては、特に、そのような特性を考慮する必
要はないが、好ましくはヘリカル構造の螺旋方向を同一
の方向にする特性を有するカイラル化合物のみを組み合
わせて選択する。
The chiral compound has a characteristic peculiar to the compound that the helical direction of the helical structure is either right-handed or left-handed. When selecting the chiral material, it is not necessary to take such characteristics into consideration, but it is preferable to select only the chiral compound having the characteristics that the helical directions of the helical structure are the same direction in combination.

【0039】カイラル材料の使用量は、得られる液晶組
成物の選択反射波長が赤色波長(580〜690nm)となるよ
うな量である。詳しくは、ネマチック液晶材料とカイラ
ル材料(使用される全てのカイラル化合物)との合計量
に対して7〜45重量%、好ましくは10〜45重量%、特に1
0〜30重量%である。カイラル材料の使用量が少なすぎ
ると、十分なメモリ性を得られない場合があり、多すぎ
ると室温でコレステリック相を示さなくなったり固化し
たりする場合がある。また当該液晶組成物の粘度が高く
なり応答速度、特に立下りの応答速度が遅くなりやす
い。カイラル材料は2種類以上のカイラル化合物を用い
てもよく、その場合はそれらの合計量が上記範囲内であ
ればよい。
The chiral material is used in such an amount that the selective reflection wavelength of the obtained liquid crystal composition becomes a red wavelength (580 to 690 nm). Specifically, it is 7 to 45% by weight, preferably 10 to 45% by weight, particularly 1% by weight based on the total amount of the nematic liquid crystal material and the chiral material (all chiral compounds used).
It is 0 to 30% by weight. If the amount of the chiral material used is too small, sufficient memory properties may not be obtained, and if it is too large, the cholesteric phase may not be exhibited or solidified at room temperature. In addition, the viscosity of the liquid crystal composition becomes high, and the response speed, particularly the response speed of the falling edge, tends to be slow. Two or more kinds of chiral compounds may be used as the chiral material, and in that case, the total amount thereof may be within the above range.

【0040】カイラル材料として、特に、「温度による
選択反射波長のシフト方向」が異なる2種類以上のカイ
ラル化合物を用いる場合には、「温度による選択反射波
長のシフト方向」が長波長方向であるカイラル化合物の
使用量(当該カイラル化合物を2種類以上使用する場合
はそれらの合計量)と「温度による選択反射波長のシフ
ト方向」が短波長方向であるカイラル化合物の使用量
(当該カイラル化合物を2種類以上使用する場合はそれ
らの合計量)との比率は、長波長へのシフトと短波長へ
のシフトが相殺されるような割合で使用する。
When two or more kinds of chiral compounds having different "shift directions of selective reflection wavelength depending on temperature" are used as the chiral material, the chiral compound having "shift direction of selective reflection wavelength depending on temperature" is the long wavelength direction. The amount of the compound used (the total amount of two or more chiral compounds used) and the amount of the chiral compound whose “direction of selective reflection wavelength shift depending on temperature” is the short wavelength direction (two types of the chiral compound) When used above, the ratio to the total amount thereof is used in such a ratio that the shift to the long wavelength and the shift to the short wavelength are offset.

【0041】カイラルネマチック液晶組成物には色素、
紫外線吸収剤等の添加剤をさらに添加してもよい。色素
は色純度やコントラストの向上を目的として添加され
る。添加される色素としては、従来知られている赤系色
の各種色素を使用することができ、液晶と相溶性の良好
なものが好適に用いられる。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2色性色
素等が使用可能であり、これらの色素を複数種類用いて
もよい。添加量は、ネマチック液晶材料とカイラル材料
との合計使用量に対して5重量%以下、好ましくは3重量
%以下である。
The chiral nematic liquid crystal composition contains a dye,
You may further add additives, such as an ultraviolet absorber. The dye is added for the purpose of improving color purity and contrast. As the dye to be added, various conventionally known reddish dyes can be used, and those having good compatibility with the liquid crystal are preferably used. For example, an azo compound, a quinone compound, an anthraquinone compound, or a dichroic dye can be used, and a plurality of types of these dyes may be used. The addition amount is 5% by weight or less, preferably 3% by weight or less, based on the total amount of the nematic liquid crystal material and the chiral material used.

【0042】紫外線吸収剤は、液晶組成物の紫外線劣
化、例えば経時に伴なう退色や応答性の変化等を防止す
るものである。例えば、ベンゾフェノン化合物、ベンゾ
トリアゾール化合物、サリチレート化合物等の材料が使
用可能である。添加量は、ネマチック液晶材料とカイラ
ル材料との合計使用量に対して、5重量%以下、好まし
くは3重量%以下である。
The ultraviolet absorber prevents ultraviolet deterioration of the liquid crystal composition, for example, fading and change in responsiveness with time. For example, a material such as a benzophenone compound, a benzotriazole compound, or a salicylate compound can be used. The added amount is 5% by weight or less, preferably 3% by weight or less, based on the total amount of the nematic liquid crystal material and the chiral material used.

【0043】このようなカイラルネマチック液晶組成物
は各材料を所定の比率で混合して得られ、応答速度、駆
動電圧、明るさ、および耐熱安定性が向上するという効
果を奏する。さらに、好ましくは優れた温度補償特性を
有している。液晶組成物は所望により、イオン交換樹脂
・吸着剤等と接触させて精製を行ない水分や不純物を除
去した後で、素子の製造に用いるとよい。
Such a chiral nematic liquid crystal composition is obtained by mixing each material in a predetermined ratio, and has an effect of improving response speed, driving voltage, brightness, and heat resistance stability. Furthermore, it preferably has excellent temperature compensation characteristics. If desired, the liquid crystal composition may be contacted with an ion exchange resin, an adsorbent or the like to be purified to remove water and impurities, and then used for the production of a device.

【0044】(シール材)シール材24は液晶組成物21が
基板11、12の間から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 24 is for sealing the liquid crystal composition 21 so as not to leak out between the substrates 11 and 12, and is a thermosetting resin such as epoxy resin or acrylic resin, or A photocurable adhesive or the like can be used.

【0045】(柱状構造物)図1に示すように、液晶表
示素子は、強い自己保持性(強度)を付与するために、
一対の基板はそれらの間で構造物によって支持されてい
ることが好ましい。本例の液晶表示素子には、基板11、
12間に柱状構造物20が設けられている。柱状構造物とし
ては、例えば、格子配列等の所定のパターンに一定の間
隔で配列された、円柱状体、四角柱状体、楕円柱状体、
台形柱状体等の柱状構造物を挙げることができる。ま
た、所定間隔で配置されたストライプ状のものでもよ
い。この柱状構造物はランダムな配列ではなく、等間隔
な配列、間隔が徐々に変化する配列、所定の配置パター
ンが一定の周期で繰り返される配列等、基板の間隔を適
切に保持でき、且つ、画像表示を妨げないように考慮さ
れた配列であることが好ましい。柱状構造物は液晶表示
素子の表示領域に占める面積の割合が1〜40%であれ
ば、液晶表示素子として実用上十分な強度が得られる。
(Columnar Structure) As shown in FIG. 1, the liquid crystal display device is provided with a strong self-holding property (strength).
The pair of substrates is preferably supported by the structure between them. The liquid crystal display element of this example includes a substrate 11,
A columnar structure 20 is provided between the columns 12. As the columnar structure, for example, a columnar body, a square columnar body, an elliptic columnar body, which are arranged at a constant interval in a predetermined pattern such as a lattice array,
Examples thereof include columnar structures such as trapezoidal columns. Further, it may be stripe-shaped ones arranged at predetermined intervals. This columnar structure is not a random array, but an array with an equal interval, an array with a gradually changing interval, an array in which a predetermined layout pattern is repeated at a constant cycle, and the like, can properly maintain the space between the substrates, and the image It is preferable that the arrangement is such that it does not interfere with the display. When the columnar structure has an area ratio of 1 to 40% in the display region of the liquid crystal display element, sufficient strength for practical use as a liquid crystal display element can be obtained.

【0046】柱状構造物20は、例えば重合性単量体に重
合開始剤を添加してなる重合性組成物を用いて形成され
る。重合性組成物としては、例えば、光硬化性モノマー
またはオリゴマーと光重合開始剤とを混合した混合液な
どからなる市販の光硬化性樹脂材料を用いることができ
る。光硬化性樹脂材料に光照射して重合させ、柱状構造
物を形成すると、柱状構造物を所定の形状、間隔で配置
するのが容易になる。柱状構造物を構成する材料の具体
例として、特に好適なものは、アクリル酸エステル化合
物を主成分とするものである。アクリル酸エステルは2
以上のアリル基を有するアクリレート化合物またはメタ
クリレート化合物であって、アリル基間の主鎖上には芳
香環等の構造が含まれていても良く、その他、主鎖上に
はCO、CO 、CH、O等の2価の基が含まれていてもよ
い。また、アクリレート化合物はエポキシアクリレート
化合物、ウレタンアクリレート化合物等も含む。
The columnar structure 20 is made of, for example, a polymerizable monomer.
Formed by using a polymerizable composition containing a polymerization initiator
It Examples of the polymerizable composition include photocurable monomers.
Or a mixed solution of an oligomer and a photopolymerization initiator
Any commercially available photocurable resin material
It Light-curing resin material is irradiated with light to be polymerized to form a columnar structure.
Once the object is formed, the columnar structures are arranged with a predetermined shape and interval.
Easy to do. Specific examples of materials that make up the columnar structure
By way of example, particularly suitable are acrylic ester compounds
It is mainly composed of things. Acrylic ester is 2
Acrylate compound or meta having the above allyl group
It is a acrylate compound and has no
Structures such as incense rings may be included, and other structures on the main chain
Is CO, CO Two, CHTwo, O and other divalent groups may be included
Yes. The acrylate compound is epoxy acrylate
Also included are compounds and urethane acrylate compounds.

【0047】柱状構造物20の製造方法について詳しく説
明する。まず、ITO電極を形成した基板と所定のパター
ンが形成されたマスクとの間に、紫外線硬化性化合物
(柱状構造物組成物)を挟持するか、基板の電極面上に
紫外線硬化性化合物を塗布してマスクを被せ、これに紫
外線を照射する。次に、マスクを剥がし、所定の溶剤で
未露光部分の化合物を洗浄し、乾燥、硬化させる。予め
液晶材料と光硬化性樹脂材料とを混合したものをガラス
基板間に挟持したうえで、ガラス基板にフォトマスクを
載せて光照射を行って重合相分離を行い、柱状構造物を
形成することも可能である。
A method of manufacturing the columnar structure 20 will be described in detail. First, an ultraviolet curable compound (columnar structure composition) is sandwiched between the substrate on which the ITO electrode is formed and a mask on which a predetermined pattern is formed, or the ultraviolet curable compound is applied on the electrode surface of the substrate. Then, a mask is covered, and ultraviolet rays are irradiated on this. Next, the mask is peeled off, the compound of the unexposed portion is washed with a predetermined solvent, dried and cured. Forming a columnar structure by sandwiching a mixture of liquid crystal material and photo-curable resin material between glass substrates in advance, placing a photomask on the glass substrate and irradiating with light to perform polymerization phase separation. Is also possible.

【0048】また、柱状構造物をスクリーン印刷法で形
成することもできる。スクリーン印刷法は、所定のパタ
ーンが形成されたスクリーンを基板の電極面上に被せ、
該スクリーン上に印刷材料(柱状構造物形成のための組
成物、例えば光硬化性樹脂など)を載せる。そして、ス
キージを所定の圧力、角度、速度で移動させる。これに
よって、印刷材料がスクリーンのパターンを介して該基
板上に転写される。次に、転写された材料を加熱硬化、
乾燥させる。スクリーン印刷法で柱状構造物を形成する
場合、樹脂材料は光硬化性樹脂に限られず、エポキシ樹
脂、アクリル樹脂等の熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂も使
用できる。熱可塑性樹脂としては、ポリ塩化ビニル樹
脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポ
リメタクリル酸エステル樹脂、ポリアクリル酸エステル
樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエチレ
ン樹脂、ポリプロピレン樹脂、フッ素樹脂、ポリウレタ
ン樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ポリビニールエー
テル樹脂、ポリビニールケトン樹脂、ポリエーテル樹
脂、ポリビニールピロリドン樹脂、飽和ポリエステル樹
脂、ポリカーボネート樹脂、塩素化ポリエーテル樹脂等
が挙げられる。樹脂材料は樹脂を適当な溶剤に溶解する
などしてペースト状にして用いることが望ましい。
The columnar structure can also be formed by a screen printing method. The screen printing method covers the electrode surface of the substrate with a screen on which a predetermined pattern is formed,
A printing material (a composition for forming a columnar structure, such as a photocurable resin) is placed on the screen. Then, the squeegee is moved at a predetermined pressure, angle and speed. This transfers the printing material through the pattern of the screen onto the substrate. Next, the transferred material is cured by heating,
dry. When the columnar structure is formed by the screen printing method, the resin material is not limited to the photocurable resin, and a thermosetting resin such as an epoxy resin or an acrylic resin or a thermoplastic resin can also be used. As the thermoplastic resin, polyvinyl chloride resin, polyvinylidene chloride resin, polyvinyl acetate resin, polymethacrylic acid ester resin, polyacrylic acid ester resin, polystyrene resin, polyamide resin, polyethylene resin, polypropylene resin, fluororesin, polyurethane resin , Polyacrylonitrile resin, polyvinyl ether resin, polyvinyl ketone resin, polyether resin, polyvinylpyrrolidone resin, saturated polyester resin, polycarbonate resin, chlorinated polyether resin and the like. The resin material is preferably used in the form of paste by dissolving the resin in an appropriate solvent.

【0049】以上のように柱状構造物等を基板上に形成
した後は、所望によりスペーサーを少なくとも一方の基
板上に散布し、一対の基板を電極形成面を対向させて重
ね合わせ、空セルを形成する。重ね合わせた一対の基板
を両側から加圧しながら加熱することにより、貼り合わ
せて、液晶表示セルが得られる。液晶表示素子とするに
は、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。あるいは、基板を貼り合わせる際に、一方の
基板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。
After the columnar structure and the like are formed on the substrate as described above, spacers are scattered on at least one of the substrates, if desired, and a pair of substrates are superposed with their electrode forming surfaces facing each other to form an empty cell. Form. By heating the pair of stacked substrates while applying pressure from both sides, the substrates are bonded together to obtain a liquid crystal display cell. In order to obtain a liquid crystal display element, a liquid crystal composition may be injected between the substrates by a vacuum injection method or the like. Alternatively, the liquid crystal composition may be dropped on one of the substrates when the substrates are bonded together, and the liquid crystal composition may be sealed at the same time as the bonding of the substrates.

【0050】液晶表示素子におけるセルギャップの厚
み、すなわち液晶組成物からなる液晶層の厚みは3〜15
μm、より好ましくは3〜10μmが適当である。
The thickness of the cell gap in the liquid crystal display device, that is, the thickness of the liquid crystal layer composed of the liquid crystal composition is 3 to 15
μm, more preferably 3 to 10 μm is suitable.

【0051】本発明の液晶表示素子の別の態様として柱
状構造物を有しない液晶表示素子を図2に示す。図2の液
晶表示素子は、高電圧パルスを印加したときのプレーナ
状態(着色状態(赤色))を示している。この液晶表示
素子は構造が図1の液晶表示素子と基本的に同様のもの
であり、表示領域内に柱状構造物を設けないようにした
ものである。図2において図1と同じ部材には符号が付
されているので、それらの説明を省略する。
As another embodiment of the liquid crystal display element of the present invention, a liquid crystal display element having no columnar structure is shown in FIG. The liquid crystal display element of FIG. 2 shows a planar state (colored state (red)) when a high voltage pulse is applied. The structure of this liquid crystal display element is basically the same as that of the liquid crystal display element shown in FIG. 1, and no columnar structure is provided in the display area. In FIG. 2, the same members as those in FIG. 1 are designated by the reference numerals, and therefore their explanations are omitted.

【0052】本発明の液晶表示素子のまた別の態様とし
て柱状構造物がそれほど延びていない液晶表示素子を図
3に示す。図3の液晶表示素子は、高電圧パルスを印加し
たときのプレーナ状態(着色状態(赤色))を示してい
る。この液晶表示素子は構造が図1の液晶表示素子と基
本的に同様のものであり、基板11、12の間隙の中間部
まで延びた柱状構造物20'を設けたものである。図3に
おいて図1と同じ部材には符号が付されているので、そ
れらの説明を省略する。
As another embodiment of the liquid crystal display element of the present invention, a liquid crystal display element in which the columnar structure does not extend so much is illustrated.
Shown in 3. The liquid crystal display element of FIG. 3 shows a planar state (colored state (red)) when a high voltage pulse is applied. The structure of this liquid crystal display element is basically the same as that of the liquid crystal display element of FIG. 1, and is provided with a columnar structure 20 ′ extending to an intermediate portion of the gap between the substrates 11 and 12. In FIG. 3, the same members as those in FIG. 1 are denoted by the reference numerals, and thus their description will be omitted.

【0053】(表示方法)以上の構成からなる液晶表示
素子では、電源25から電極13、14にパルス電圧を印加す
ることで表示が行われる。すなわち、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、主に液晶分子のらせんのピッチに基づいて決
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。このような液晶表
示素子はメモリー性を有しており、プレーナ状態及びフ
ォーカルコニック状態はパルス電圧印加停止後も維持さ
れる。すなわち、パルス電圧印加停止後もプレーナ状態
であった領域はプレーナ状態が、フォーカルコニック状
態であった領域はフォーカルコニック状態が保持され
る。
(Display Method) In the liquid crystal display element having the above structure, display is performed by applying a pulse voltage from the power supply 25 to the electrodes 13 and 14. That is, by applying a pulse voltage of relatively high energy, the liquid crystal becomes a planar state and selectively reflects light having a wavelength mainly determined based on the pitch of the spiral of liquid crystal molecules. By applying a pulse voltage of relatively low energy, the liquid crystal becomes a focal conic state and becomes a transparent state. Such a liquid crystal display device has a memory property, and the planar state and the focal conic state are maintained even after the pulse voltage application is stopped. That is, the planar state is maintained in the region that was in the planar state and the focal conic state is retained in the region that was in the focal conic state even after the application of the pulse voltage was stopped.

【0054】また上記液晶表示素子ではフォーカルコニ
ック状態とプレーナ状態との中間状態も存在するため、
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、この状態も電圧印加停止時に維持されるように
構成することができる。なお、可視光吸収層16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。
Since the liquid crystal display device also has an intermediate state between the focal conic state and the planar state,
By applying a pulse voltage having an 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 coexist, and this state can also be configured to be maintained when the voltage application is stopped. When the visible light absorption layer 16 is provided, black is displayed in the focal conic state.

【0055】本液晶表示素子では帯状の電極13と電極14
とが交差する領域が表示画素となる。また本液晶表示素
子では、液晶が光変調を行う画素からなる領域が光変調
領域であって、表示領域であり、それ以外の領域は光変
調が行われない光変調領域外であって、非表示領域であ
る。
In the present liquid crystal display element, the strip electrodes 13 and 14 are
Areas where and intersect are display pixels. Further, in the present liquid crystal display element, the region where the liquid crystal is composed of the pixels that perform the light modulation is the light modulation region and is the display region, and the other regions are outside the light modulation region where the light modulation is not performed and This is the display area.

【0056】上記のような本発明の液晶表示素子は可視
光のうち、比較的長波長の光、すなわち赤色光を選択反
射するため、該液晶表示素子より短いピーク波長の光を
選択反射する1つ以上の液晶表示素子と組み合わせて、
カラー表示用の積層型液晶表示素子を形成できる。
Since the liquid crystal display element of the present invention as described above selectively reflects light having a relatively long wavelength, that is, red light, among visible light, it selectively reflects light having a peak wavelength shorter than that of the liquid crystal display element. In combination with one or more liquid crystal display elements,
A multi-layer liquid crystal display element for color display can be formed.

【0057】図4にそのような積層型液晶表示素子の一
例の断面構造を示す。この積層型液晶表示素子は三つの
液晶表示素子(31、32および33)がそれぞれ異なる選択
反射波長を有する液晶組成物(21、21'および21'')を
狭持したフルカラー表示用の反射型液晶表示素子であ
る。詳しくは、最も下に積層されている液晶表示素子31
は赤色表示用であり、図1の液晶表示素子と同様であ
る。液晶表示素子32および液晶表示素子33は、可視光吸
収層16が形成されていないこと、および液晶組成物の選
択反射波長が異なること以外、図1の液晶表示素子と同
様である。また、最も下の液晶表示素子31の基板12以外
の基板は透光性を有することを要する。図4において、
図1と同じ部材には同じ符号を付しているので、それら
の説明は省略する。
FIG. 4 shows a sectional structure of an example of such a multi-layer liquid crystal display element. This multi-layer liquid crystal display element is a reflection type for full color display in which three liquid crystal display elements (31, 32 and 33) hold liquid crystal compositions (21, 21 'and 21'') having different selective reflection wavelengths. It is a liquid crystal display element. Specifically, the liquid crystal display element 31 that is the lowest layered
Is for red display and is similar to the liquid crystal display element of FIG. The liquid crystal display element 32 and the liquid crystal display element 33 are the same as the liquid crystal display element of FIG. 1 except that the visible light absorption layer 16 is not formed and the selective reflection wavelength of the liquid crystal composition is different. Further, the substrates other than the substrate 12 of the lowermost liquid crystal display element 31 are required to have translucency. In Figure 4,
Since the same members as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, the description thereof will be omitted.

【0058】図4において各液晶組成物(21、21'および
21'')の選択反射波長はそれぞれ赤色波長(R)、緑色波
長(G)、青色波長(B)に調整されている。このように選
択反射波長が異なる液晶組成物を収容する液晶表示素子
(21、21'および21'')の応答速度は近似していること
が好ましい。
In FIG. 4, each liquid crystal composition (21, 21 ′ and
The selective reflection wavelength of 21 '') is adjusted to the red wavelength (R), the green wavelength (G), and the blue wavelength (B), respectively. It is preferable that the response speeds of the liquid crystal display elements (21, 21 ′ and 21 ″) containing the liquid crystal compositions having different selective reflection wavelengths are similar to each other.

【0059】液晶表示素子(31、32、および33)の積層
は接着層30によって達成される。そのような接着層30
は、透明性を有し、かつ液晶表示素子(31、32、および
33)を一体化できればいかなる材料によって形成されて
もよく、例えば、アクリル樹脂等の粘着材を使用でき
る。
The lamination of the liquid crystal display elements (31, 32 and 33) is achieved by the adhesive layer 30. Such an adhesive layer 30
Is transparent and has liquid crystal display elements (31, 32, and
It may be formed of any material as long as 33) can be integrated, and for example, an adhesive material such as acrylic resin can be used.

【0060】このような積層型液晶表示素子は、画像デ
ータをR、G、Bに分解されたそれぞれの色画像データに
基づいて、各液晶表示素子をプレーナ状態、フォーカル
コニック状態、またはそれらの中間状態に切りかえるこ
とにより、フルカラー表示を良好に行うことができる。
In such a multi-layer liquid crystal display device, each liquid crystal display device is made into a planar state, a focal conic state, or an intermediate thereof based on the respective color image data obtained by separating the image data into R, G and B. By switching to the state, full color display can be performed well.

【0061】[0061]

【実施例】【Example】

【0062】(実施例1)基板間に挟持するカイラルネ
マチック液晶組成物として、カイラル材MLC-6247とS811
(いずれもメルク社製)の2:3混合物を液晶組成物の全
量に対して20wt%含み、室温でコレステリック相を示
し、680nm付近の波長の光を選択反射する液晶組成物
(屈折率異方性△n:0.131、誘電率異方性△ε:10.
3、等方相への転移温度Tc:79℃、粘度η:23cP)を
使用した。
Example 1 As a chiral nematic liquid crystal composition sandwiched between substrates, chiral materials MLC-6247 and S811 were used.
A liquid crystal composition containing 20 wt% of a 2: 3 mixture (both manufactured by Merck) with respect to the total amount of the liquid crystal composition and exhibiting a cholesteric phase at room temperature and selectively reflecting light having a wavelength near 680 nm (refractive index anisotropic Property Δn: 0.131, dielectric anisotropy Δε: 10.
3, the transition temperature to the isotropic phase Tc: 79 ° C., the viscosity η: 23 cP) was used.

【0063】ITO電極を形成したガラス基板上に絶縁膜
として酸化シリコン薄膜を施し、さらにその上に配向安
定化膜AL4552(JSR製)を形成した。上記基板を対向さ
せ、基板間にスペーサを挟んでセルギャップを7μmに調
整し、シール材XN21S(三井化学製)で液晶注入部を除
いてシールした。その後、所定量のカイラルネマチック
組成物を真空注入装置を用いて注入した。この液晶表示
素子の裏面(光を入射させる側とは反対側の基板面)に
は黒色の光吸収膜を設けた。
A silicon oxide thin film was applied as an insulating film on a glass substrate on which ITO electrodes were formed, and an alignment stabilizing film AL4552 (manufactured by JSR) was further formed thereon. The substrates were opposed to each other, a cell gap was adjusted between the substrates with a cell gap adjusted to 7 μm, and sealing was performed with a sealing material XN21S (manufactured by Mitsui Chemicals) except the liquid crystal injection part. Then, a predetermined amount of the chiral nematic composition was injected using a vacuum injection device. A black light absorbing film was provided on the back surface of the liquid crystal display element (the surface of the substrate opposite to the light incident side).

【0064】上記液晶素子にあっては、電極間に43V・5m
sのパルス電圧を印加した後、0V・2ms-25V・2msのパルス
電圧を2回印加すると透明状態となり(フォーカルコニ
ック状態)、Y値は1.5を示した。また電極間に50V・5ms
のパルス電圧を印加した後、0V・2ms-43V・2msのパルス電
圧を2回印加すると着色状態となり(プレーナー状
態)、Y値は5.7を示した。この液晶素子を80℃のオーブ
ン中に24時間放置した後、同様にY値を測定すると、フ
ォーカルコニック状態のY値は1.5、プレーナー状態のY
値は5.7を示し劣化はおきていなかった。応答速度を測
定したところ0.38msであった。
In the above liquid crystal element, 43 V · 5 m between the electrodes
After applying the pulse voltage of s for 2 seconds, the pulse voltage of 0V ・ 2ms-25V ・ 2ms was applied twice, it became transparent (focal conic state), and the Y value was 1.5. 50V ・ 5ms between electrodes
When the pulse voltage of 0V ・ 2ms-43V ・ 2ms was applied twice after the application of the pulse voltage of No.2, it became a colored state (planar state), and the Y value was 5.7. After leaving this liquid crystal element in an oven at 80 ° C for 24 hours, the Y value was measured in the same manner. The Y value in the focal conic state was 1.5, and the Y value in the planar state was Y.
The value was 5.7 and no deterioration occurred. When the response speed was measured, it was 0.38 ms.

【0065】なお、Y値の測定は白色光源を有する分光
測色計CM-3700d(ミノルタ製)を用いて行なった。粘度
はE型粘度計(東京計器製)を用いて測定した。応答速
度は立下り応答時間で示した。具体的には、実体顕微鏡
にフォトダイオードを設置して比較的高い電圧(液晶相
をホメオトロピック状態に保てる程度の電圧)を印加す
るとともに反射率の変化をモニタし、電圧印加停止から
反射率の急激な変化が終わるまでの時間を測定し、この
時間を立下り応答時間とした。測定は室温で行った。な
お、電圧印加されてホメオトロピック状態にある液晶
は、電圧印加が停止されると最終的にはプレーナ状態に
なる。その際の反射率の変化には通常2つの段階が観測
され、ホメオトロピック状態から急速に反射率が増大し
て中間状態に遷移する第1段階と、その後反射率が徐々
に大きくなってプレーナ状態で落ち着き一定になる第2
段階とが存在する。ここでは、電圧印加停止からの経過
時間に対する反射率変化を示すチャートにおいて、第1
段階における接線と第2段階における接線との交点での
経過時間を立下り応答時間と見なした。以下の実施例、
比較例でも同様である。
The Y value was measured using a spectrocolorimeter CM-3700d (manufactured by Minolta) having a white light source. The viscosity was measured using an E-type viscometer (manufactured by Tokyo Keiki). The response speed is shown by the fall response time. Specifically, a photodiode is installed in a stereoscopic microscope to apply a relatively high voltage (a voltage that can keep the liquid crystal phase in a homeotropic state), monitor the change in reflectance, and change the reflectance from when voltage application is stopped. The time until the end of the abrupt change was measured, and this time was taken as the fall response time. The measurement was performed at room temperature. It should be noted that the liquid crystal in the homeotropic state to which the voltage is applied will eventually be in the planar state when the voltage application is stopped. Two stages are usually observed in the change of the reflectance at that time, the first stage in which the reflectance rapidly increases from the homeotropic state and transits to the intermediate state, and then the reflectance gradually increases and becomes the planar state. The second that becomes calm and constant
There are stages and. Here, in the chart showing the change in reflectance with respect to the elapsed time from the stop of voltage application,
The elapsed time at the intersection of the tangent in the stage and the tangent in the second stage was regarded as the fall response time. Examples below,
The same applies to the comparative example.

【0066】(実施例2)基板間に挟持するカイラルネ
マチック液晶組成物として、カイラル材CB-15とR811とR
1011(いずれもメルク社製)の5:3:2混合物を液晶組
成物の全量に対して18wt%含み、室温でコレステリック
相を示し、670nm付近の波長の光を選択反射する液晶組
成物(△n:0.152、△ε:10.5、Tc:85℃、η:30c
P)を使用した。
Example 2 As a chiral nematic liquid crystal composition sandwiched between substrates, chiral materials CB-15, R811 and R
A liquid crystal composition containing a 5: 3: 2 mixture of 1011 (both manufactured by Merck & Co., Inc.) in an amount of 18 wt% relative to the total amount of the liquid crystal composition, exhibiting a cholesteric phase at room temperature, and selectively reflecting light having a wavelength near 670 nm (△ n: 0.152, Δε: 10.5, Tc: 85 ° C, η: 30c
P) was used.

【0067】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製)を800オングストロームの厚
さで形成し、第一基板とした。そしてこの第一基板の配
向制御膜形成面に、直径6μmのギャップ制御用スペーサ
を所定量散布した後、周辺部にシール材XN21S(三井化
学製)を切れ目のない桝目状にスクリーン印刷した。同
時に、パターニングされた透明電極が形成されたいま一
つのPESフィルム(第二基板)上に、絶縁膜HIM3000(日
立化成製)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。なお、両基板とも配向制御膜にはラビン
グ処理を行なわなかった。
Next, a polyimide-based orientation control film AL4552 (manufactured by JSR) having a thickness of 800 angstrom was formed on the transparent electrode formation surface of the PES film on which the patterned transparent electrode was formed, to obtain a first substrate. A predetermined amount of a gap control spacer having a diameter of 6 μm was sprayed on the orientation control film formation surface of the first substrate, and then a sealing material XN21S (manufactured by Mitsui Chemicals Inc.) was screen-printed on the peripheral portion in a continuous grid shape. At the same time, an insulating film HIM3000 (manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) is formed to a thickness of 2000 angstroms on another PES film (second substrate) on which a patterned transparent electrode is formed, and an alignment control film AL4552 is further formed thereon. Formed to a thickness of 800 Å. The rubbing treatment was not applied to the orientation control film on both substrates.

【0068】続いて、第二基板上に熱可塑性樹脂を主成
分とする樹脂材料を、直径約100μmの多数の穴が約500
μm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、高さ約6.5μmの円
柱状に高分子構造物を形成した。そして、第一基板上に
前記液晶組成物を塗布し、貼り合わせ装置を用いて第一
および第二基板を貼り合わせ、150℃で1時間加熱した。
Subsequently, a resin material containing a thermoplastic resin as a main component is applied on the second substrate, and a large number of holes each having a diameter of about 100 μm are about 500.
It was placed on a metal mask formed at intervals of μm and screen-printed using a squeegee to form a polymer structure in a columnar shape having a height of about 6.5 μm. Then, the liquid crystal composition was applied onto the first substrate, the first and second substrates were bonded together using a bonding apparatus, and heated at 150 ° C. for 1 hour.

【0069】上記液晶素子にあっては、電極間に38V・5m
sのパルス電圧を印加した後、0V・2ms−23V・2msのパルス
電圧を2回印加すると透明状態となり(フォーカルコニ
ック状態)、Y値は1.8を示した。また、電極間に38V・5m
sのパルス電圧を印加した後、0V・2ms-38V・2msのパルス
電圧を2回印加すると着色状態となり(プレーナー状
態)、Y値は8.0を示した。この液晶素子を80℃のオーブ
ン中に24時間放置した後、同様にY値を測定すると、フ
ォーカルコニック状態のY値は1.9、プレーナー状態のY
値は8.0を示し劣化はおきていなかった。応答速度を測
定したところ0.46msであった。
In the above liquid crystal element, 38V / 5m between the electrodes
After applying a pulse voltage of s, a pulse voltage of 0V · 2ms−23V · 2ms was applied twice, a transparent state was obtained (focal conic state), and the Y value was 1.8. Also, 38V ・ 5m between electrodes
After applying the pulse voltage of s for 2 seconds, the pulse voltage of 0V ・ 2ms-38V ・ 2ms was applied twice, it became a colored state (planar state), and the Y value was 8.0. After leaving this liquid crystal element in an oven at 80 ° C for 24 hours, the Y value was measured in the same manner. The Y value in the focal conic state was 1.9, and the Y value in the planar state was Y.
The value was 8.0 and there was no deterioration. When the response speed was measured, it was 0.46 ms.

【0070】(実施例3)基板間に挟持するカイラルネ
マチック液晶組成物として、カイラル材CNL-611R(アデ
カ社製)とMLC6247(メルク社製)の1:1混合物を液晶
組成物の全量に対して26wt%含み、室温でコレステリッ
ク相を示し、640nm付近の波長の光を選択反射する液晶
組成物(△n:0.165、△ε:14.8、Tc:87℃、η:2
9cP)を使用した。次に、実施例2と同様の方法で液晶素
子を作製した。ただし、ギャップ制御用スペーサの直径
は6μm、円柱状の高分子構造物の高さは約6μmで行っ
た。
(Example 3) As a chiral nematic liquid crystal composition sandwiched between substrates, a 1: 1 mixture of a chiral material CNL-611R (manufactured by Adeka) and MLC6247 (manufactured by Merck) was added to the total amount of the liquid crystal composition. Of the liquid crystal composition (Δn: 0.165, Δε: 14.8, Tc: 87 ° C, η: 2), which has a cholesteric phase at room temperature and selectively reflects light with a wavelength near 640 nm.
9cP) was used. Next, a liquid crystal element was produced in the same manner as in Example 2. However, the diameter of the gap control spacer was 6 μm, and the height of the cylindrical polymer structure was about 6 μm.

【0071】このような液晶素子にあっては、電極間に
35V・5msのパルス電圧を印加した後、0V・2ms−20V・2msの
パルス電圧を2回印加すると透明状態となり(フォーカ
ルコニック状態)、Y値は2.3を示した。また、電極間に
35V・5msのパルス電圧を印加した後、0V・2ms−35V・2msの
パルス電圧を2回印加すると着色状態となり(プレーナ
ー状態)、Y値は14.5を示した。この液晶素子を80℃の
オーブン中に24時間放置した後、同様にY値を測定する
と、フォーカルコニック状態のY値は2.3、プレーナー状
態のY値は14.7を示し劣化はおきていなかった。応答速
度を測定したところ0.43msであった。
In such a liquid crystal element, between the electrodes
After applying the pulse voltage of 35V ・ 5ms and then applying the pulse voltage of 0V ・ 2ms-20V ・ 2ms twice, it became transparent (focal conic state) and the Y value was 2.3. Also, between the electrodes
After applying a pulse voltage of 35V ・ 5ms and then applying a pulse voltage of 0V ・ 2ms-35V ・ 2ms twice, it was colored (planar state) and the Y value was 14.5. After leaving this liquid crystal element in an oven at 80 ° C. for 24 hours, the Y value was similarly measured. As a result, the Y value in the focal conic state was 2.3, the Y value in the planar state was 14.7, and no deterioration occurred. When the response speed was measured, it was 0.43 ms.

【0072】(実施例4)基板間に挟持するカイラルネ
マチック液晶組成物として、カイラル材MLC-6247とS101
1(いずれもメルク社製)の2:1混合物を液晶組成物の
全量に対して14wt%含み、室温でコレステリック相を示
し、610nm付近の波長の光を選択反射する液晶組成物
(△n:0.175、△ε:20.8、Tc:83℃、η:41cP)
を使用した。次に、実施例2と同様の方法で液晶素子を
作製した。ただし、ギャップ制御用スペーサの直径は8
μm、円柱状の高分子構造物の高さは約8μmで行った。
Example 4 As a chiral nematic liquid crystal composition sandwiched between substrates, chiral materials MLC-6247 and S101 were used.
A liquid crystal composition containing a 2: 1 mixture of 1 (both manufactured by Merck & Co., Inc.) in an amount of 14 wt% with respect to the total amount of the liquid crystal composition, exhibiting a cholesteric phase at room temperature, and selectively reflecting light having a wavelength near 610 nm (Δn: 0.175, Δε: 20.8, Tc: 83 ° C, η: 41cP)
It was used. Next, a liquid crystal element was produced in the same manner as in Example 2. However, the diameter of the gap control spacer is 8
The height of the columnar polymer structure was about 8 μm.

【0073】このような液晶素子にあっては、電極間に
40V・5msのパルス電圧を印加した後、0V・2ms−25V・2msの
パルス電圧を2回印加すると透明状態となり(フォーカ
ルコニック状態)、Y値は2.9を示した。また、電極間に
40V・5msのパルス電圧を印加した後、0V・2ms−40V・2msの
パルス電圧を2回印加すると着色状態となり(プレーナ
ー状態)、Y値は23.7を示した。この液晶素子を80℃の
オーブン中に24時間放置した後、同様にY値を測定する
と、フォーカルコニック状態のY値は3.0、プレーナー状
態のY値は23.9を示し劣化はおきていなかった。応答速
度を測定したところ0.56msであった。
In such a liquid crystal element, between the electrodes
After applying a pulse voltage of 40V ・ 5ms and then applying a pulse voltage of 0V ・ 2ms-25V ・ 2ms twice, it became transparent (focal conic state) and the Y value was 2.9. Also, between the electrodes
After applying a pulse voltage of 40V ・ 5ms and then applying a pulse voltage of 0V ・ 2ms-40V ・ 2ms twice, it became colored (planar state) and the Y value was 23.7. After leaving this liquid crystal device in an oven at 80 ° C. for 24 hours, the Y value was similarly measured. The Y value in the focal conic state was 3.0, the Y value in the planar state was 23.9, and no deterioration occurred. When the response speed was measured, it was 0.56 ms.

【0074】(実施例5)基板間に挟持するカイラルネ
マチック液晶組成物として、カイラル材料CB-15とR811
とR1011(いずれもメルク社製)の5:3:2混合物を液晶
組成物の全量に対して19wt%含み、室温でコレステリッ
ク相を示し、650nm付近の波長の光を選択反射する液晶
組成物(△n:0.183、△ε:16.5、Tc:95℃、η:3
3cP)を使用した。
Example 5 As a chiral nematic liquid crystal composition sandwiched between substrates, chiral materials CB-15 and R811 were used.
A liquid crystal composition containing a 5: 3: 2 mixture of R1011 and R1011 (both manufactured by Merck & Co., Inc.) in an amount of 19 wt% relative to the total amount of the liquid crystal composition, exhibiting a cholesteric phase at room temperature, and selectively reflecting light having a wavelength near 650 nm ( Δn: 0.183, Δε: 16.5, Tc: 95 ° C, η: 3
3cP) was used.

【0075】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製)を800オングストロームの厚
さで形成し、第一基板とした。そしてこの第一基板の配
向制御膜形成面に、直径7μmのギャップ制御用スペーサ
を所定量散布した後、周辺部にシール材XN21S(三井化
学製)を切れ目のない桝目状にスクリーン印刷した。同
時に、パターニングされた透明電極が形成されたいま一
つのPESフィルム(第二基板)上に、絶縁膜HIM3000(日
立化成製)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。なお、片方の基板の配向制御膜には軽い
ラビング処理を行った。
Next, a polyimide-based orientation control film AL4552 (made by JSR) was formed to a thickness of 800 Å on the transparent electrode formation surface of the PES film on which the patterned transparent electrode was formed, and used as the first substrate. Then, a predetermined amount of a gap control spacer having a diameter of 7 μm was sprayed on the orientation control film formation surface of the first substrate, and then a sealing material XN21S (manufactured by Mitsui Chemicals Inc.) was screen-printed in a continuous grid pattern on the peripheral portion. At the same time, an insulating film HIM3000 (manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) is formed to a thickness of 2000 angstroms on another PES film (second substrate) on which a patterned transparent electrode is formed, and an alignment control film AL4552 is further formed thereon. Formed to a thickness of 800 Å. The orientation control film on one of the substrates was lightly rubbed.

【0076】続いて、第二基板上に熱可塑性樹脂を主成
分とする樹脂材料を、直径約100μmの多数の穴が約500
μm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、高さ約7μmの円柱
状に高分子構造物を形成した。そして、第一基板上に前
記液晶組成物を塗布し、貼り合わせ装置を用いて第一お
よび第二基板を貼り合わせ、150℃で1時間加熱した。
Subsequently, a resin material containing a thermoplastic resin as a main component is applied on the second substrate, and a large number of holes each having a diameter of about 100 μm are about 500.
It was placed on a metal mask formed at intervals of μm and screen-printed using a squeegee to form a polymer structure in a columnar shape having a height of about 7 μm. Then, the liquid crystal composition was applied onto the first substrate, the first and second substrates were bonded together using a bonding apparatus, and heated at 150 ° C. for 1 hour.

【0077】上記液晶素子にあっては、電極間に38V・5m
sのパルス電圧を印加した後、0V・2ms−23V・2msのパルス
電圧を2回印加すると透明状態となり(フオーカルコニ
ック状態)、Y値は2.1を示した。また、電極間に38V・5m
sのパルス電圧を印加した後、0V・2ms−38V・2msのパルス
電圧を2回印加すると、着色状態となり(プレーナー状
態)、Y値は12.8を示した。この液晶素子を80℃のオー
ブン中に24時間放置した後、同様にY値を測定すると、
フォーカルコニック状態のY値は2.1、プレーナー状態の
Y値は12.7を示し劣化はおきていなかった。応答速度を
測定したところ0.46msであった。
In the above liquid crystal element, 38V / 5m between electrodes
After applying the pulse voltage of s for 2 seconds, the pulse voltage of 0V ・ 2ms-23V ・ 2ms was applied twice, it became transparent (focal conic state), and the Y value was 2.1. Also, 38V ・ 5m between electrodes
After applying the pulse voltage of s for 2 seconds, the pulse voltage of 0V ・ 2ms-38V ・ 2ms was applied twice, it became a colored state (planar state), and the Y value was 12.8. After leaving this liquid crystal element in an oven at 80 ° C for 24 hours, similarly measuring the Y value,
Focal conic Y value of 2.1, planar state
The Y value was 12.7 and there was no deterioration. When the response speed was measured, it was 0.46 ms.

【0078】(実施例6)第1の液晶組成物として、カイ
ラル材S-811とS-1011(いずれもメルク社製)の2:1混
合物を液晶組成物の全量に対して20wt%と黄色色素Kaya
set Yellow GN(日本化薬社製)0.5wt%とを含み、室温
でコレステリック相を示し、580nm付近の波長の光を選
択反射する液晶組成物(△n:0.192、△ε:25.2、T
c:78℃、η:48cP)を使用した。また、第2の液晶組
成物として、カイラル材S-811とS-1011(いずれもメル
ク社製)の2:1混合物を液晶組成物の全量に対して26wt
%含み、室温でコレステリック相を示し、480nm付近の
波長の光を選択反射する液晶組成物(△n:0.174、△
ε:20.4、Tc:76℃、η:84cP)を使用した。
(Example 6) As a first liquid crystal composition, a 2: 1 mixture of chiral materials S-811 and S-1011 (both manufactured by Merck & Co., Inc.) was added to the total amount of the liquid crystal composition in an amount of 20 wt% and yellow. Dye Kaya
liquid crystal composition (Δn: 0.192, Δε: 25.2, T) that contains 0.5 wt% of set Yellow GN (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), exhibits a cholesteric phase at room temperature, and selectively reflects light having a wavelength near 580 nm.
c: 78 ° C., η: 48 cP) was used. As the second liquid crystal composition, a 2: 1 mixture of chiral materials S-811 and S-1011 (both manufactured by Merck & Co., Inc.) was used in an amount of 26 wt% based on the total amount of the liquid crystal composition.
%, A liquid crystal composition showing a cholesteric phase at room temperature and selectively reflecting light having a wavelength near 480 nm (Δn: 0.174, Δ
ε: 20.4, Tc: 76 ° C., η: 84 cP) was used.

【0079】次に、第一基板のPCフィルム上に設けられ
た透明電極上に厚み2000Åの絶縁膜HIM3000(日立化成
製)を形成し、その上に配向安定化膜AL4552(JSR製)
を800Åの厚みで形成し、その上に5μm径のスペーサ
(積水ファインケミカル製)を散布した。また第二基板
のPCフィルム基板上の透明電極上には、まず厚み2000Å
の絶縁膜HIM3000(日立化成製)を形成した後その上に
配向安定化膜AL4552(JSR製)を800Åの厚みで形成し
た。
Next, an insulating film HIM3000 (manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) having a thickness of 2000Å is formed on the transparent electrode provided on the PC film of the first substrate, and an alignment stabilizing film AL4552 (manufactured by JSR) is formed on the insulating film HIM3000.
Was formed to a thickness of 800Å, and spacers (made by Sekisui Fine Chemical) having a diameter of 5 μm were sprinkled thereon. On the transparent electrode on the PC film substrate of the second substrate, the thickness of 2000 Å
After forming the insulating film HIM3000 (manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.), the alignment stabilization film AL4552 (manufactured by JSR) was formed on it with a thickness of 800 Å.

【0080】続いて、第一基板上の周辺部にシール材XN
21S(三井化学製)をスクリーン印刷して所定高さの壁
を形成し、第一基板と第二基板を重ね合わせて硬化させ
た。このようにして一対の基板を2組用意した。その
後、所定量の第1および第2の液晶組成物をそれぞれ真空
注入装置を用いて注入した。これらのセルを粘着シート
を用いて積層させ、液晶表示素子とした。また、この液
晶表示素子の裏面(光を入射させる側とは反対側の基板
面、第1液晶組成物を注入した液晶セルの外面)には黒
色の光吸収膜を設けた。
Then, the sealing material XN is applied to the peripheral portion on the first substrate.
21S (manufactured by Mitsui Chemicals Inc.) was screen-printed to form a wall having a predetermined height, and the first substrate and the second substrate were superposed and cured. In this way, two pairs of substrates were prepared. After that, a predetermined amount of each of the first and second liquid crystal compositions was injected using a vacuum injection device. These cells were laminated using an adhesive sheet to obtain a liquid crystal display element. In addition, a black light absorbing film was provided on the back surface of this liquid crystal display element (the surface of the substrate opposite to the side on which light is incident, the outer surface of the liquid crystal cell into which the first liquid crystal composition was injected).

【0081】上記の液晶素子にあっては、すべてのセル
の電極間に35V・5msのパルス電圧を印加した後、0V・2ms
−25V・2msのパルス電圧を2回印加すると透明状態となり
(フォーカルコニック状態)、Y値は3.3を示した。ま
た、電極間に35V・5msのパルス電圧を印加した後、0V・2m
s−35V・2msのパルス電圧を2回印加すると着色状態とな
り(プレーナー状態)、Y値は44.3を示した。この液晶
素子を80℃のオーブン中に24時間放置した後、同様にY
値を測定すると、フォーカルコニック状態のY値は3.5、
プレーナー状態のY値は44.5を示し劣化はおきていなか
った。応答速度を測定したところ第1液晶組成物を注入
した液晶セル、第2液晶組成物を注入した液晶セルとも
に0.52msであった。積層した2層で応答速度は高速かつ
同じであり、駆動電圧もそろっているため積層型素子と
して望ましい特性を示した。
In the above liquid crystal element, after applying a pulse voltage of 35 V · 5 ms between the electrodes of all cells, 0 V · 2 ms is applied.
When a pulse voltage of -25V ・ 2ms was applied twice, it became transparent (focal conic state) and the Y value was 3.3. Also, after applying a pulse voltage of 35V ・ 5ms between the electrodes, 0V ・ 2m
When a pulse voltage of s-35V ・ 2ms was applied twice, it became a colored state (planar state), and the Y value was 44.3. After leaving this liquid crystal element in an oven at 80 ° C for 24 hours,
When the value is measured, the Y value in the focal conic state is 3.5,
The Y value in the planar state was 44.5, indicating no deterioration. When the response speed was measured, it was 0.52 ms for both the liquid crystal cell injected with the first liquid crystal composition and the liquid crystal cell injected with the second liquid crystal composition. The response speed of the two laminated layers was high and the same, and the drive voltage was also uniform, so it showed desirable characteristics as a laminated element.

【0082】(比較例1)基板間に挟持するカイラルネ
マチック液晶組成物として、カイラル材CB15とR1011
(いずれもメルク社製)の3:1混合物を液晶組成物の全
量に対して16wt%含み、室温でコレステリック相を示
し、680nm付近の波長の光を選択反射する液晶組成物
(△n:0.205、△ε:17.1、Tc:85℃、η:65cP)
を使用した。次に、実施例1と同様の方法で液晶素子を
作製した。ただし、ギャップ制御用スペーサの直径は7
μmであった。
Comparative Example 1 As a chiral nematic liquid crystal composition sandwiched between substrates, chiral materials CB15 and R1011 were used.
A liquid crystal composition (Δn: 0.205) containing a 3: 1 mixture (all manufactured by Merck) in an amount of 16 wt% with respect to the total amount of the liquid crystal composition, exhibiting a cholesteric phase at room temperature, and selectively reflecting light having a wavelength near 680 nm. , Δε: 17.1, Tc: 85 ° C, η: 65cP)
It was used. Next, a liquid crystal element was produced in the same manner as in Example 1. However, the diameter of the gap control spacer is 7
It was μm.

【0083】上記液晶素子に、電極間に38V・5msのパル
ス電圧を印加した後、0V・2ms-23V・2msのパルス電圧を2
回印加すると透明状態となり(フォーカルコニック状
態)、Y値は1.9を示した。また、電極間に38V・5msのパ
ルス電圧を印加した後、0V・2ms−38V・2msのパルス電圧
を2回印加すると着色状態となり(プレーナー状態)、Y
値は9.6を示した。この液晶素子を80℃のオーブン中に2
4時間放置した後、同様にY値を測定すると、フォーカル
コニック状態のY値は1.9、プレーナー状態のY値は9.8を
示し劣化はおきていなかった。しかしカイラルネマチッ
ク液晶の粘度が高いため応答速度は0.83msと遅くなって
しまった。
After applying a pulse voltage of 38V ・ 5ms between the electrodes to the above liquid crystal element, a pulse voltage of 0V ・ 2ms-23V ・ 2ms was applied for 2 seconds.
When it was applied twice, it became transparent (focal conic state), and the Y value was 1.9. When a pulse voltage of 38V ・ 5ms is applied between the electrodes and then a pulse voltage of 0V ・ 2ms−38V ・ 2ms is applied twice, it becomes a colored state (planar state).
The value was 9.6. Place this liquid crystal element in an oven at 80 ° C.
When the Y value was measured in the same manner after standing for 4 hours, the Y value in the focal conic state was 1.9, and the Y value in the planar state was 9.8, indicating no deterioration. However, the response speed slowed down to 0.83 ms due to the high viscosity of the chiral nematic liquid crystal.

【0084】(比較例2)基板間に挟持するカイラルネ
マチック液晶組成物として、カイラル材R811(メルク社
製)を液晶組成物の全量に対して22wt%含み、室温でコ
レステリック相を示し、670nm付近の波長の光を選択反
射する液晶組成物(△n:0.163、△ε:9.8、Tc:69
℃、η:31cP)を使用した。次に、実施例1と同様の方
法で液晶素子を作製した。ただし、ギャップ制御用スペ
ーサの直径は5μmであった。
(Comparative Example 2) As a chiral nematic liquid crystal composition sandwiched between substrates, a chiral material R811 (manufactured by Merck & Co., Inc.) was contained in an amount of 22 wt% with respect to the total amount of the liquid crystal composition, and showed a cholesteric phase at room temperature and had a wavelength of about 670 nm. Liquid crystal composition (Δn: 0.163, Δε: 9.8, Tc: 69
C, η: 31 cP) was used. Next, a liquid crystal element was produced in the same manner as in Example 1. However, the diameter of the gap control spacer was 5 μm.

【0085】上記液晶素子に、電極間に55V・5msのパル
ス電圧を印加した後、0V・2ms−25V・2msのパルス電圧を2
回印加すると透明状態となり(フォーカルコニック状
態)、Y値は1.9を示した。また、電極間に55V・5msのパ
ルス電圧を印加した後、0V・2ms−55V・2msのパルス電圧
を2回印加すると着色状態となり(プレーナー状態)、Y
値は8.2を示した。この液晶素子を80℃のオーブン中に2
4時間放置した後、同様にY値を測定すると、フォーカル
コニック状態のY値は2.7、プレーナー状態のY値は7.8を
示し、劣化が認められた。これは等方相への転移温度が
低いため、80℃に24時間放置したことで、液晶組成物が
劣化し特性が変化したためである。また応答速度を測定
したところ高温テスト前で0.48msで、高温テスト後で0.
56msであった。
After applying a pulse voltage of 55V · 5ms between the electrodes to the above liquid crystal element, a pulse voltage of 0V · 2ms−25V · 2ms was applied for 2 seconds.
When it was applied twice, it became transparent (focal conic state), and the Y value was 1.9. After applying a pulse voltage of 55V ・ 5ms between the electrodes and then applying a pulse voltage of 0V ・ 2ms−55V ・ 2ms twice, it becomes colored (planar state), and Y
The value was 8.2. Place this liquid crystal element in an oven at 80 ° C.
When the Y value was measured in the same manner after standing for 4 hours, the Y value in the focal conic state was 2.7, and the Y value in the planar state was 7.8, indicating deterioration. This is because the transition temperature to the isotropic phase is low, and the liquid crystal composition was deteriorated and the characteristics were changed by leaving it at 80 ° C. for 24 hours. When the response speed was measured, it was 0.48 ms before the high temperature test and 0 after the high temperature test.
It was 56 ms.

【0086】(比較例3)基板間に挟持するカイラルネ
マチック液晶組成物として、カイラル材CB15とR1011
(いずれもメルク社製)の2:3混合物を液晶組成物の全
量に対して24wt%含み、室温でコレステリック相を示
し、650nm付近の波長の光を選択反射する液晶組成物
(△n:0.151、△ε:29.3、Tc:98℃、η:73cP)
を使用した。次に、実施例1と同様の方法で液晶素子を
作製した。ただし、ギャップ制御用スペーサの直径は9
μmであった。
Comparative Example 3 As a chiral nematic liquid crystal composition sandwiched between substrates, chiral materials CB15 and R1011 were used.
A liquid crystal composition (Δn: 0.151) that contains a 2: 3 mixture (both manufactured by Merck Co., Ltd.) of 24 wt% with respect to the total amount of the liquid crystal composition, exhibits a cholesteric phase at room temperature, and selectively reflects light having a wavelength near 650 nm. , Δε: 29.3, Tc: 98 ° C, η: 73cP)
It was used. Next, a liquid crystal element was produced in the same manner as in Example 1. However, the diameter of the gap control spacer is 9
It was μm.

【0087】上記の液晶素子に、電極間に45V・5msのパ
ルス電圧を印加した後、0V・2ms−28V・2msのパルス電圧
を2回印加すると透明状態となり(フォーカルコニック
状態)、Y値は2.1を示した。また、電極間に45V・5msの
パルス電圧を印加した後、0V・2ms−45V・2msのパルス電
圧を2回印加すると着色状態となり(プレーナー状
態)、Y値は12.5を示した。この液晶素子を80℃のオー
ブン中に24時間放置した後、同様にY値を測定すると、
フォーカルコニック状態のY値は3.5、プレーナー状態の
Y値は11.3を示し、劣化が認められた。また応答速度を
測定したところ高温テストの前は0.80msで、高温テスト
の後は0.89msであった。
After applying a pulse voltage of 45 V · 5 ms between the electrodes to the above liquid crystal element and then applying a pulse voltage of 0 V · 2 ms−28 V · 2 ms twice, it becomes transparent (focal conic state) and the Y value is It showed 2.1. Further, when a pulse voltage of 45V ・ 5ms was applied between the electrodes and then a pulse voltage of 0V ・ 2ms-45V ・ 2ms was applied twice, it became a colored state (planar state) and the Y value was 12.5. After leaving this liquid crystal element in an oven at 80 ° C for 24 hours, similarly measuring the Y value,
Y value of 3.5 in the focal conic state,
Y value was 11.3 and deterioration was recognized. The response speed was measured and found to be 0.80 ms before the high temperature test and 0.89 ms after the high temperature test.

【0088】以上の評価結果を下記の表に示す。The above evaluation results are shown in the table below.

【表1】 [Table 1]

【0089】[0089]

【発明の効果】本発明の赤色表示用のカイラルネマチッ
ク液晶組成物を含む液晶表示素子は応答速度が比較的速
く、駆動電圧が低減され、明るく、かつ耐熱安定性に優
れている。
The liquid crystal display device containing the chiral nematic liquid crystal composition for red display of the present invention has a relatively high response speed, a reduced driving voltage, is bright, and is excellent in heat resistance stability.

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

【図1】 本発明の液晶表示素子の一例の概略断面図で
ある。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an example of a liquid crystal display element of the present invention.

【図2】 本発明の液晶表示素子の別の一例の概略断面
図である。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of another example of the liquid crystal display element of the present invention.

【図3】 本発明の液晶表示素子の別の一例の概略断面
図である。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of another example of the liquid crystal display element of the present invention.

【図4】 積層型液晶表示素子の概略断面図である。FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a multi-layer liquid crystal display element.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11、12:基板、13、14:電極、15:絶縁性薄膜、16:可
視光吸収層、20:柱状構造物、21:液晶組成物、24:シ
ール材、30:接着層、31:赤色表示用液晶表示素子、3
2:緑色表示用液晶表示素子、33:青色表示用液晶表示
素子。
11, 12: substrate, 13, 14: electrode, 15: insulating thin film, 16: visible light absorbing layer, 20: columnar structure, 21: liquid crystal composition, 24: sealing material, 30: adhesive layer, 31: red Liquid crystal display device for display, 3
2: Liquid crystal display element for green display, 33: Liquid crystal display element for blue display.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上田 昇 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) 2H088 GA03 GA17 HA21 JA15 MA10 MA20 2H089 HA21 RA11 SA09 TA17 4H027 BA02 BD01 BD04 BD08 BE02 BE03    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Noboru Ueda             2-3-3 Azuchi-cho, Chuo-ku, Osaka-shi, Osaka Prefecture             Osaka International Building Minolta Co., Ltd. F term (reference) 2H088 GA03 GA17 HA21 JA15 MA10                       MA20                 2H089 HA21 RA11 SA09 TA17                 4H027 BA02 BD01 BD04 BD08 BE02                       BE03

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少なくともネマチック液晶混合物および
カイラル材料を含んでなり、室温でコレステリック相を
示しピーク波長580nm〜690nmの光を選択反射可能であっ
て、粘度が20〜50cP、誘電率異方性(△ε)が10〜30、
屈折率異方性(△n)が0.13〜0.20、および等方相転移
温度が75℃〜100℃であるカイラルネマチック液晶組成
物と、該液晶組成物を挟持する少なくとも一方が透明な
一対の電極付き基板と、を備えたことを特徴とする液晶
表示素子。
1. At least a nematic liquid crystal mixture and a chiral material are contained, which exhibits a cholesteric phase at room temperature and can selectively reflect light having a peak wavelength of 580 nm to 690 nm, a viscosity of 20 to 50 cP, and a dielectric anisotropy ( Δε) is 10 to 30,
A chiral nematic liquid crystal composition having a refractive index anisotropy (Δn) of 0.13 to 0.20 and an isotropic phase transition temperature of 75 ° C to 100 ° C, and a pair of electrodes in which at least one of the electrodes sandwiching the liquid crystal composition is transparent. A liquid crystal display device, comprising:
【請求項2】 カイラル材料が2種類以上のカイラル化
合物を含む請求項1に記載の液晶表示素子。
2. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the chiral material contains two or more kinds of chiral compounds.
【請求項3】 カイラルネマチック液晶組成物の粘度が
20〜35cP、誘電率異方性(△ε)が15〜25、屈折率異方
性(△n)が0.16〜0.19、等方相転移温度が80℃〜90℃
である請求項1または2に記載の液晶表示素子。
3. The viscosity of the chiral nematic liquid crystal composition is
20-35 cP, dielectric anisotropy (△ ε) 15-25, refractive index anisotropy (△ n) 0.16-0.19, isotropic phase transition temperature 80 ℃ ~ 90 ℃
3. The liquid crystal display element according to claim 1 or 2.
【請求項4】 基板間に挟持された液晶層の厚みが3〜1
5μmである請求項1〜3のいずれかに記載の液晶表示素
子。
4. The thickness of the liquid crystal layer sandwiched between the substrates is 3 to 1
The liquid crystal display device according to claim 1, which has a thickness of 5 μm.
【請求項5】 それぞれが一対の電極付き基板に挟持さ
れた複数の液晶層を複数積層してなる積層型液晶表示素
子であって、前記複数の液晶層の少なくとも一つがその
液晶層を挟持する一対の基板とともに請求項1〜4のいず
れかに記載の液晶表示素子を構成することを特徴とする
積層型液晶表示素子。
5. A multi-layer liquid crystal display device comprising a plurality of liquid crystal layers, each sandwiched between a pair of substrates with electrodes, wherein at least one of the plurality of liquid crystal layers sandwiches the liquid crystal layer. 5. A multi-layer liquid crystal display device comprising the liquid crystal display device according to claim 1 together with a pair of substrates.
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