JP2006317509A - Display element - Google Patents

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JP2006317509A
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forming layer
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JP2005137140A
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Japanese (ja)
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Tomoko Takeyama
朋子 竹山
Nobuyuki Kobayashi
信幸 小林
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Konica Minolta Inc
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Konica Minolta Inc
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a display element with which full-color image reproducibility, in particular with color reproducibility and contrast improved in the display element having memory properties. <P>SOLUTION: The display element has a plurality of liquid crystal dispersed layers being laminated together, each of which has a chiral nematic liquid crystal for selectively reflecting the desired wavelength region component of the visible ray and being dispersed in a binder, where the respective liquid crystal dispersed layers reflect light having peaks of wavelengths that are different from each other and further, the display element has a black image forming layer and a white image forming layer. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、バインダー中に分散されたカイラルネマチック液晶組成物を含む表示素子に関するものである。   The present invention relates to a display device including a chiral nematic liquid crystal composition dispersed in a binder.

近年、コンピューターの動作速度の向上、ネットワークインフラの普及、データストレージの大容量化と低価格化に伴い、従来紙への印刷物で提供されたドキュメントや画像等の情報がデジタル情報として処理され、より簡便な電子情報として配信されるようになってきた。個人的に閲覧する電子書籍といったものばかりでなく、広告等の印刷物の電子情報を直接電子ポスターなどに出力しようという動きも起きている。現在は、液晶ディスプレイやLEDディスプレイなどが利用されているが、電子ペーパーと言われる表示素子を利用することも提案されている。   In recent years, with the increase in computer operating speed, the spread of network infrastructure, the increase in capacity and price of data storage, information such as documents and images provided on printed paper has been processed as digital information. It has come to be distributed as simple electronic information. In addition to electronic books that are viewed personally, there is a movement to directly output electronic information of printed materials such as advertisements to electronic posters and the like. Currently, liquid crystal displays, LED displays, and the like are used, but it has also been proposed to use display elements called electronic paper.

そのような表示に用いられる電子ペーパーの技術としては、電気泳動方式、粉体移動方式、カイラルネマチック液晶方式、エレクトロクロミック方式などが提案されているが、特にカイラルネマチック液晶方式がカラー表示には好適である。   As electronic paper technology used for such display, electrophoresis, powder transfer, chiral nematic liquid crystal, electrochromic, etc. have been proposed, but chiral nematic liquid crystal is particularly suitable for color display. It is.

カイラルネマチック液晶は、ネマティック液晶にカイラル剤を添加して、液晶分子をねじり構造とすることで光を選択的に反射(ブラッグ反射)させて異なる色を表現させる方式である。カイラル剤の種類と量の選択により、所望の色を反射させることができるのである。   The chiral nematic liquid crystal is a method in which a chiral agent is added to the nematic liquid crystal and the liquid crystal molecules have a twisted structure to selectively reflect light (Bragg reflection) to express different colors. The desired color can be reflected by selecting the type and amount of the chiral agent.

カイラルネマチック液晶によるフルカラー表示としては、反射色の異なるカイラルネマチック液晶層を積層することで得られることが開示されている(例えば、特許文献1、2参照。)。   It has been disclosed that full-color display using chiral nematic liquid crystals can be obtained by laminating chiral nematic liquid crystal layers having different reflection colors (see, for example, Patent Documents 1 and 2).

しかし、カイラルネマチック液晶によるフルカラー表示には基本的な欠点があった。カイラルネマチック液晶は、基本的に、電界の印加により選択反射状態(プレナー状態)と透明状態(フォーカル・コニック状態)とを繰り返す物質であるため、黒の表現ができない。このため通常は最下層に黒色層を設け、この層を、全層透明状態で見せる方式となる。   However, full-color display using chiral nematic liquid crystals has a basic drawback. A chiral nematic liquid crystal is basically a substance that repeats a selective reflection state (planar state) and a transparent state (focal conic state) by applying an electric field, and therefore cannot express black. For this reason, a black layer is usually provided in the lowest layer, and this layer is shown in a transparent state in all layers.

このため、黒濃度が比較的低くなってしまい、全体のコントラストが低下し、印刷物でよく評価される「黒の締まり」がない再現となってしまうのである。また、文字のような細かい再現が得にくいという欠点があった。   For this reason, the black density becomes relatively low, the overall contrast is lowered, and there is no reproduction of “black tightening” that is well evaluated for printed matter. In addition, there is a drawback that fine reproduction such as characters is difficult to obtain.

更に、最下層に黒色層が常に存在するため、黒紙に色を塗ったときのように、色再現域が狭くなるという欠点もあった。また、白色の表現を行う場合には、各層を反射状態にしてその混合で白を表現する必要があるため、各色の反射強度のバランスが悪いと、白が濁った様な状態(かぶり状態)になってしまい、この結果、コントラストが低下し、全体の色再現も低下してしまうという問題点を抱えていた。
特許第3209254号公報 特開2003−22843号公報
Further, since the black layer is always present at the lowermost layer, there is a drawback that the color reproduction range becomes narrow as when black paper is colored. In addition, when expressing white, it is necessary to express each layer in a reflective state and mix it to express white, so if the balance of the reflection intensity of each color is poor, the white appears cloudy (covering state) As a result, there is a problem that the contrast is lowered and the overall color reproduction is also lowered.
Japanese Patent No. 3209254 JP 2003-22843 A

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、その目的は、メモリー性のある表示素子において、フルカラー画像再現性、特に色再現とコントラストを向上させた表示素子を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a display element with improved full color image reproducibility, particularly color reproduction and contrast, in a display element having a memory property.

本発明の上記目的は、以下の構成により達成される。   The above object of the present invention is achieved by the following configurations.

(請求項1)
バインダー中に、カイラルネマチック液晶が分散された液晶分散層を有する表示素子において、該液晶分散層とは別に、黒色画像形成層及び白色画像形成層が積層されていることを特徴とする表示素子。
(Claim 1)
A display element having a liquid crystal dispersion layer in which chiral nematic liquid crystal is dispersed in a binder, wherein a black image formation layer and a white image formation layer are laminated separately from the liquid crystal dispersion layer.

(請求項2)
バインダー中に、可視光の所望の波長域を選択的に反射するカイラルネマチック液晶が分散された液晶分散層が複数層積層され、該液晶分散層のそれぞれが反射する波長ピークが異なり、かつ黒色画像形成層及び白色画像形成層を有することを特徴とする表示素子。
(Claim 2)
In the binder, a plurality of liquid crystal dispersion layers in which chiral nematic liquid crystals that selectively reflect a desired wavelength range of visible light are dispersed are laminated, and each of the liquid crystal dispersion layers has a different wavelength peak and a black image. A display element comprising a forming layer and a white image forming layer.

(請求項3)
前記黒色画像形成層が、最上層であることを特徴とする請求項1または2に記載の表示素子。
(Claim 3)
The display element according to claim 1, wherein the black image forming layer is an uppermost layer.

(請求項4)
前記黒色画像形成層のすぐ下部に位置する画像形成層が、前記白色画像形成層であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の表示素子。
(Claim 4)
The display element according to claim 1, wherein an image forming layer located immediately below the black image forming layer is the white image forming layer.

(請求項5)
前記黒色画像形成層が、カイラルネマチック液晶をバインダー中に分散した液晶分散層であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の表示素子。
(Claim 5)
The display element according to claim 1, wherein the black image forming layer is a liquid crystal dispersion layer in which chiral nematic liquid crystal is dispersed in a binder.

(請求項6)
前記黒色画像形成層が、カイラルネマチック液晶に黒色二色性色素を分散した層であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の表示素子。
(Claim 6)
The display element according to claim 1, wherein the black image forming layer is a layer in which a black dichroic dye is dispersed in a chiral nematic liquid crystal.

(請求項7)
前記黒色画像形成層が、電界析出型の画像形成層であることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の表示素子。
(Claim 7)
The display element according to claim 1, wherein the black image forming layer is a field deposition type image forming layer.

(請求項8)
前記黒色画像形成層が、電気泳動型あるいは粉体移動型の画像形成層であることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の表示素子。
(Claim 8)
The display element according to claim 1, wherein the black image forming layer is an electrophoretic type or a powder transfer type image forming layer.

(請求項9)
前記白色画像形成層が、カイラルネマチック液晶をバインダー中に分散した液晶分散層であることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の表示素子。
(Claim 9)
The display element according to claim 1, wherein the white image forming layer is a liquid crystal dispersion layer in which chiral nematic liquid crystal is dispersed in a binder.

本発明によれば、メモリー性のある表示素子において、色再現とコントラストを向上させた表示素子を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the display element which improved the color reproduction and contrast in the display element with a memory property can be provided.

以下、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。   Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail.

本発明者は、上記課題に鑑み鋭意検討を行った結果、バインダー中に、カイラルネマチック液晶が分散された液晶分散層を有する表示素子において、該液晶分散層とは別に、黒色画像形成層及び白色画像形成層が積層されていることを特徴とする表示素子により、色再現とコントラストを向上させたメモリー性を有する表示素子を実現できることを見出し、本発明に至った次第である。   As a result of intensive studies in view of the above problems, the present inventor has found that in a display element having a liquid crystal dispersion layer in which chiral nematic liquid crystal is dispersed in a binder, a black image forming layer and a white color are separated from the liquid crystal dispersion layer. It has been found that a display element having a memory property with improved color reproduction and contrast can be realized by a display element characterized in that an image forming layer is laminated.

以下、本発明の表示素子の詳細について説明する。   Details of the display element of the present invention will be described below.

本発明の表示素子は、バインダー中に、可視光の所望の波長域を選択的に反射するカイラルネマチック液晶が分散された液晶分散層を有し、該液晶分散層とは異なる実質的に黒色を示す画像を形成する黒色画像形成層及び白色を示す画像を形成する白色画像形成層を構成層として有する。構成層としては、液晶分散層、黒色画像形成層及び白色画像形成層のほか、液晶組成物を含まないバインダーのみの中間層や染料等を含有するフィルター層や遮光層等の複数の層を必要に応じて適宜配置させても良い。   The display element of the present invention has a liquid crystal dispersion layer in which chiral nematic liquid crystal that selectively reflects a desired wavelength range of visible light is dispersed in a binder, and has a substantially black color different from the liquid crystal dispersion layer. A black image forming layer that forms an image to be displayed and a white image forming layer that forms an image that displays white are included as constituent layers. As a component layer, in addition to a liquid crystal dispersion layer, a black image forming layer, and a white image forming layer, an intermediate layer containing only a binder that does not contain a liquid crystal composition, a filter layer containing a dye, and a light shielding layer are required. It may be arranged appropriately according to

以下、本発明の表示素子の各構成要素について詳細に説明する。   Hereinafter, each component of the display element of this invention is demonstrated in detail.

〔バインダー〕
本発明の表示素子において、本発明に係る液晶分散層等に使用されるバインダーとしては、親水性バインダーが好ましい。本発明に適用可能なバインダー例としては、例えば、リサーチディスクロージャー(以下、RDと略す)第176巻Item/17643(1978年12月)、同308巻Item/308119(1989年12月)に記載されているバインダー及び特開昭64−13546号公報の(71)頁〜(75)頁に記載されたものが挙げられる。
〔binder〕
In the display device of the present invention, a hydrophilic binder is preferable as the binder used in the liquid crystal dispersion layer and the like according to the present invention. Examples of binders applicable to the present invention are described in, for example, Research Disclosure (hereinafter abbreviated as RD), Volume 176 Item / 17643 (December 1978), Volume 308, Item / 308119 (December 1989). And those described in pages (71) to (75) of JP-A No. 64-13546.

また、本発明に好適なバインダーは、透明又は半透明で、一般に無色であり、天然ポリマー、合成ポリマー等、フィルムを形成する媒体であればよく、例えば:ゼラチン、アラビアゴム、ポリ(ビニルアルコール)、ヒドロキシエチルセルロース、セルロースアセテート、セルロースアセテートブチレート、ポリ(ビニルピロリドン)、カゼイン、デンプン、ポリ(アクリル酸)、ポリ(メチルメタクリル酸)、ポリ(塩化ビニル)、ポリ(メタクリル酸)、コポリ(スチレン−無水マレイン酸)、コポリ(スチレン−アクリロニトリル)、コポリ(スチレン−ブタジエン)、ポリ(ビニルアセタール)類(例えば、ポリ(ビニルホルマール)及びポリ(ビニルブチラール))、ポリ(エステル)類、ポリ(ウレタン)類、フェノキシ樹脂、ポリ(塩化ビニリデン)、ポリ(エポキシド)類、ポリ(カーボネート)類、ポリ(ビニルアセテート)、セルロースエステル類、ポリ(アミド)類等が挙げられる。   The binder suitable for the present invention is transparent or translucent, generally colorless, and may be any medium that forms a film, such as natural polymers and synthetic polymers. For example: gelatin, gum arabic, poly (vinyl alcohol) , Hydroxyethyl cellulose, cellulose acetate, cellulose acetate butyrate, poly (vinyl pyrrolidone), casein, starch, poly (acrylic acid), poly (methyl methacrylic acid), poly (vinyl chloride), poly (methacrylic acid), copoly (styrene -Maleic anhydride), copoly (styrene-acrylonitrile), copoly (styrene-butadiene), poly (vinyl acetal) s (eg, poly (vinyl formal) and poly (vinyl butyral)), poly (esters), poly (esters) Urethane), phenoxy resin, Li (vinylidene chloride), poly (epoxides), poly (carbonates), poly (vinyl acetate), cellulose esters, poly (amides), and the like.

バインダーとして、本発明においては、液晶組成物と相溶しない範囲で疎水性透明バインダーを使用することもできる。疎水性透明バインダーとしては、例えば、ポリビニルブチラール、セルロースアセテート、セルロースアセテートブチレート、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリアクリル酸、ポリウレタン等が挙げられる。疎水性バインダーの中でも、特に、ポリビニルブチラール、セルロースアセテート、セルロースアセテートブチレート、ポリエステルが好ましく用いられる。   In the present invention, a hydrophobic transparent binder can be used as the binder as long as it is incompatible with the liquid crystal composition. Examples of the hydrophobic transparent binder include polyvinyl butyral, cellulose acetate, cellulose acetate butyrate, polyester, polycarbonate, polyacrylic acid, and polyurethane. Among the hydrophobic binders, polyvinyl butyral, cellulose acetate, cellulose acetate butyrate, and polyester are particularly preferably used.

これらバインダーは2種以上を併用して用いてもよく、バインダーの塗布量は1m2あたり100g以下が好ましく、特に20g以下にするのが適当である。 Two or more of these binders may be used in combination, and the coating amount of the binder is preferably 100 g or less per m 2 , and particularly preferably 20 g or less.

本発明に係るバインダーは、特に対向電極を用いる場合、液晶分散層の膜強度を確保する為に重要であり、バインダーと共に膜厚を一定化するため、樹脂柱構造物やスペーサー粒子を用いることも可能であるが、工程の簡略化からそれらは特に使用しないことが好ましい。また、ゼラチンは加熱溶解、塗布、冷却セット、乾燥の各工程で、均一な膜厚を有する構成層が得られる好ましいバインダーであるが、ゼラチン以外の例としては、例えば、ポリビニルアルコール類においてもカラギーナンやゲランガム等の増粘多糖類を併用して用いることにより、前記ゼラチン同様の工程をとることか可能であり、この場合も均一な膜厚を有する構成層が得られる。   The binder according to the present invention is important for securing the film strength of the liquid crystal dispersion layer, particularly when the counter electrode is used. In order to make the film thickness constant together with the binder, a resin pillar structure or spacer particles may be used. Although possible, it is preferable not to use them because of simplification of the process. Gelatin is a preferred binder that can provide a constituent layer having a uniform film thickness in each step of heat dissolution, coating, cooling set, and drying. Examples of other than gelatin include, for example, carrageenan in polyvinyl alcohols. It is possible to take steps similar to those of gelatin by using a thickening polysaccharide such as gel or gellan gum in combination, and in this case, a constituent layer having a uniform film thickness can be obtained.

その他、本発明で用いられるバインダーとしては、ポリウレタン樹脂類やポリアクリル樹脂類やシリコーン樹脂類等の水性溶媒分散物、光硬化樹脂、熱硬化樹脂、熱可塑性樹脂等を挙げることができる。   In addition, examples of the binder used in the present invention include aqueous solvent dispersions such as polyurethane resins, polyacrylic resins, and silicone resins, photo-curing resins, thermosetting resins, and thermoplastic resins.

本発明の表示素子においては、バインダーの少なくとも1種が、ゼラチンまたはゼラチン誘導体であることが好ましい。   In the display element of the present invention, it is preferable that at least one of the binders is gelatin or a gelatin derivative.

本発明で用いることのできるゼラチンとしては、酸処理ゼラチン、アルカリ処理ゼラチンの他に、ゼラチンの製造過程で酵素処理をする酵素処理ゼラチン及びゼラチン誘導体、すなわち分子中に官能基としてのアミノ基、イミノ基、ヒドロキシル基、カルボキシル基を持ち、それと反応して得る基を持った試薬で処理し改質したものでもよい。ゼラチンの一般的製造法に関しては良く知られており、例えばT.H.James:The Theory of Photographic Process 4th. ed. 1977(Macmillan)55頁、科学写真便覧(上)72〜75頁(丸善)、写真工学の基礎−銀塩写真編119〜124頁(コロナ社)等の記載を参考にすることができる。   Examples of gelatin that can be used in the present invention include acid-treated gelatin and alkali-treated gelatin, as well as enzyme-treated gelatin and gelatin derivatives that undergo enzyme treatment in the gelatin production process, that is, amino groups and imino as functional groups in the molecule. It may be modified by treatment with a reagent having a group, a hydroxyl group, or a carboxyl group, and a group obtained by reaction with the group. The general method for producing gelatin is well known and is described, for example, in T.W. H. James: The Theory of Photographic Process 4th. ed. Reference can be made to descriptions such as 1977 (Maccillan), p. 55, Science Photo Handbook (above), p. 72-75 (Maruzen), Photographic Engineering Basics-Silver Salt Photo Hen, pages 119-124 (Corona).

本発明においてバインダーとしてゼラチンを用いる場合、硬膜剤で硬膜することができる。本発明に好ましく用いられる硬膜剤の例としては、米国特許第4,678,739号第41欄、同第4,791,042号、特開昭59−116655号、同62−245261号、同61−18942号、同61−249054号、同61−245153号、特開平4−218044号等に記載の硬膜剤が挙げられる。より具体的には、アルデヒド系硬膜剤(例えば、ホルムアルデヒド等)、アジリジン系硬膜剤、エポキシ系硬膜剤、ビニルスルホン系硬膜剤(例えば、N,N′−エチレン−ビス(ビニルスルホニルアセタミド)エタン等)、N−メチロール系硬膜剤(例えば、ジメチロール尿素等)、ほう酸、メタほう酸あるいは高分子硬膜剤(例えば、特開昭62−234157号等に記載の化合物)が挙げられる。これらの硬膜剤の中で、ビニルスルホン型硬膜剤やクロロトリアジン型硬膜剤を単独又は併用して使用する事が好ましい。   In the present invention, when gelatin is used as a binder, it can be hardened with a hardener. Examples of hardeners preferably used in the present invention include US Pat. No. 4,678,739, column 41, US Pat. No. 4,791,042, JP-A-59-116655, JP-A-62-245261, Examples thereof include hardeners described in JP-A-61-18942, JP-A-61-249054, JP-A-61-245153, and JP-A-4-218044. More specifically, aldehyde hardeners (eg, formaldehyde), aziridine hardeners, epoxy hardeners, vinyl sulfone hardeners (eg, N, N′-ethylene-bis (vinylsulfonyl) Acetamide) ethane), N-methylol hardeners (for example, dimethylolurea, etc.), boric acid, metaboric acid, or polymer hardeners (for example, compounds described in JP-A-62-2234157). Can be mentioned. Among these hardeners, it is preferable to use a vinyl sulfone type hardener or a chlorotriazine type hardener alone or in combination.

本発明に用いられるビニルスルホン系硬膜剤としては、例えば、独国特許第1,100,942号及び米国特許第3,490,911号等に記載されている如き芳香族系化合物、特公昭44−29622号、同47−25373号、同47−24259号に記載されている如きヘテロ原子で結合されたアルキル化合物、特公昭47−8736号等に記載されている如きスルホンアミド、エステル系化合物、特開昭49−24435号等に記載されている如き1,3,5−トリス〔β−(ビニルスルホニル)−プロピオニル〕−ヘキサヒドロ−s−トリアジン或いは特公昭50−35807号、特開昭51−44164号等に記載されている如きアルキル系化合物及び特開昭59−18944号に記載されている化合物等を包含する。   Examples of the vinyl sulfone hardener used in the present invention include aromatic compounds such as those described in German Patent No. 1,100,942 and US Pat. No. 3,490,911. Alkyl compounds bonded with hetero atoms as described in 44-29622, 47-25373 and 47-24259, sulfonamides and ester compounds as described in JP-B 47-8736, etc. 1,3,5-tris [β- (vinylsulfonyl) -propionyl] -hexahydro-s-triazine or JP-B-50-35807, JP-A-51-51, as described in JP-A-49-24435, etc. And alkyl compounds such as those described in JP-A No. 44164 and compounds described in JP-A No. 59-18944.

これらビニルスルホン系硬膜剤は、水又は有機溶剤に溶解し、該硬膜剤と反応可能なバインダーに対して質量比で0.001〜0.200、特に好ましくは0.001〜0.050用いられる。   These vinyl sulfone-based hardeners are dissolved in water or an organic solvent and have a mass ratio of 0.001 to 0.200, particularly preferably 0.001 to 0.050, with respect to the binder that can react with the hardener. Used.

本発明に係るビニルスルホン系硬膜剤の中で、その分子内に水酸基を有するビニルスルホン系硬膜剤の使用が好ましい。また、本発明においては、アルデヒド系硬膜剤(ホルムアルデヒドなど)、アジリジン系硬膜剤、エポキシ系硬膜剤、N−メチロール系硬膜剤(ジメチロール尿素など)の硬膜剤をビニルスルホン系硬膜剤と併用して用いることができる。   Among the vinyl sulfone hardeners according to the present invention, use of a vinyl sulfone hardener having a hydroxyl group in the molecule is preferred. In the present invention, aldehyde hardeners (formaldehyde, etc.), aziridine hardeners, epoxy hardeners, N-methylol hardeners (dimethylol urea, etc.) hardeners are vinylsulfone hardeners. It can be used in combination with a film agent.

これらの硬膜剤は、バインダー1gあたり0.001〜1g、好ましくは0.005〜0.5gが用いられる。   These hardeners are used in an amount of 0.001 to 1 g, preferably 0.005 to 0.5 g, per 1 g of binder.

〔カイラルネマチック液晶〕
本発明に係るカイラルネマチック液晶分散層を形成する液晶分散物としては、コレステリック相を有するカイラルネマチック液晶分散物である。
[Chiral Nematic Liquid Crystal]
The liquid crystal dispersion forming the chiral nematic liquid crystal dispersion layer according to the present invention is a chiral nematic liquid crystal dispersion having a cholesteric phase.

カイラルネマチック液晶とは、コレステリック相を示す液晶の代表的なもので、ネマチック液晶に所定量のカイラル剤(カイラルドーパントとも言う)を添加することによって得られる。このカイラルネマチック液晶は、一般的に、棒状の液晶分子がねじれた配列をなし、コレステリック相を示している。この液晶に光が入射すると、ヘリカル軸に対して平行な方向から光が入射した場合、λ=npで示される波長の光を選択反射する(プレーナ状態)。ここで、λは波長、nは液晶分子の平均屈折率、pは液晶分子が360°ねじれている距離である。一方、ヘリカル軸に対して垂直な方向から光が入射した場合、光は反射することなく透過する(フォーカルコニック状態)。この選択反射及び透過を利用して表示が行われる。   The chiral nematic liquid crystal is a typical liquid crystal exhibiting a cholesteric phase, and can be obtained by adding a predetermined amount of a chiral agent (also referred to as a chiral dopant) to the nematic liquid crystal. This chiral nematic liquid crystal generally has a twisted arrangement of rod-like liquid crystal molecules and exhibits a cholesteric phase. When light is incident on this liquid crystal, when light is incident from a direction parallel to the helical axis, light having a wavelength represented by λ = np is selectively reflected (planar state). Here, λ is the wavelength, n is the average refractive index of the liquid crystal molecules, and p is the distance at which the liquid crystal molecules are twisted 360 °. On the other hand, when light is incident from a direction perpendicular to the helical axis, the light is transmitted without being reflected (focal conic state). Display is performed using this selective reflection and transmission.

メモリー性を有する反射型液晶表示素子の動作モードとしては、テクニカルペーパーSID国際シンポジューム要約(SID International Symposium Digestof Technical Paper)第29巻、897頁に開示されている。この動作モードは、カイラルネマチック液晶の配向状態をプレーナ状態(光の選択反射状態)及びフォーカルコニック状態(光の透過状態)のいずれかに切り換えて表示を行う方式である。プレーナ状態及びフォーカルコニック状態は、それぞれ安定な状態であるため、一旦液晶をいずれかの状態にセットすれば、外力が加わらない限り、半永久的にその状態を維持する。即ち、画像を一旦表示すれば電源を切っても表示された画像がそのまま維持されるメモリ性を備えた反射型液晶表示素子として有用である。   The operation mode of the reflective liquid crystal display element having memory characteristics is disclosed in Technical Paper SID International Symposium Technical Paper Vol. 29, page 897. This operation mode is a method of performing display by switching the alignment state of the chiral nematic liquid crystal to either a planar state (light selective reflection state) or a focal conic state (light transmission state). Since the planar state and the focal conic state are stable states, once the liquid crystal is set to any state, the state is maintained semipermanently unless an external force is applied. That is, it is useful as a reflective liquid crystal display element having a memory property that once an image is displayed, the displayed image is maintained as it is even when the power is turned off.

上記文献に記載されている反射型の液晶表示素子は、それぞれ電極を備えた一対の基板間にカイラルネマチック液晶を挟持した構成であり、電極によって基板に対して垂直方向に電界を作用させ、その電界の強度及び/又は印加時間を制御することにより、液晶を所定の状態(プレーナ状態及びフォーカルコニック状態)に変化させる。   The reflective liquid crystal display element described in the above document has a structure in which a chiral nematic liquid crystal is sandwiched between a pair of substrates each provided with an electrode. The liquid crystal is changed to a predetermined state (planar state and focal conic state) by controlling the intensity of the electric field and / or the application time.

液晶にそのねじれを解くための閾値電圧以上の電圧を充分な時間印加すると、液晶は全てホメオトロピック状態(液晶分子の長軸方向が基板に対して垂直な状態)になる。この状態は、メモリ性がないために電界を消去すると、液晶はねじれた配列になる。ホメオトロピック状態から、電界を急激に消去した場合はプレーナ状態になり、電界を徐々に消去した場合はフォーカルコニック状態になる。   When a voltage equal to or higher than a threshold voltage for untwisting the liquid crystal is applied to the liquid crystal for a sufficient time, the liquid crystal is all in a homeotropic state (the long axis direction of the liquid crystal molecules is perpendicular to the substrate). In this state, since there is no memory property, when the electric field is erased, the liquid crystal is twisted. From the homeotropic state, when the electric field is suddenly erased, it becomes a planar state, and when the electric field is gradually erased, it becomes a focal conic state.

また、フォーカルコニック状態の液晶に、そのねじれを解くための閾値電圧以上のパルス電圧(一部の液晶がホメオトロピック状態になるパルス幅の電圧)を印加した場合、ホメオトロピック状態になった液晶は、パルス電圧の印加終了後にプレーナ状態になる。パルス電圧の幅及び/又は電圧の高さを制御することにより、プレーナ状態となる液晶の割合を調整(中間調を表示)することができる。   In addition, when a pulse voltage higher than the threshold voltage for solving the twist is applied to the liquid crystal in the focal conic state (a voltage having a pulse width at which some liquid crystals are in a homeotropic state), the liquid crystal in the homeotropic state is The planar state is established after the application of the pulse voltage. By controlling the width of the pulse voltage and / or the height of the voltage, it is possible to adjust the ratio of the liquid crystal in the planar state (display halftone).

カイラルネマチック液晶を用いた液晶−高分子複合膜において、ネマティック液晶に添加するカイラルドーパントの量を調整し、カイラルネマチック液晶のヘリカルピッチを、選択反射波長が、例えば、それぞれ青色光、緑色光、赤色光、黄色光となるように調整することにより、プレーナ配列の場合にそれぞれ赤色、緑色、青色、黄色に着色した選択反射状態となり、フォーカル・コニック配列の場合に無色透明の光透過状態となる液晶−高分子複合膜が得られる。この様にして得られた液晶−高分子複合膜を透明電極間に挟持することにより、カラーの液晶表示デバイスが得られる。本発明の表示素子においては、カイラルネマチック液晶組成物が、青色光、緑色光、赤色光及び黄色光から選ばれる少なくとも1種の光を選択反射する液晶組成物から構成されていることが好ましい。   In the liquid crystal-polymer composite film using chiral nematic liquid crystal, the amount of chiral dopant added to the nematic liquid crystal is adjusted, and the helical pitch of the chiral nematic liquid crystal is selected, and the selective reflection wavelengths are, for example, blue light, green light, red, respectively. By adjusting to light and yellow light, the liquid crystal is in a selective reflection state colored in red, green, blue and yellow in the case of the planar arrangement, and a colorless and transparent light transmission state in the case of the focal conic arrangement. -A polymer composite membrane is obtained. A color liquid crystal display device is obtained by sandwiching the liquid crystal-polymer composite film thus obtained between transparent electrodes. In the display element of the present invention, the chiral nematic liquid crystal composition is preferably composed of a liquid crystal composition that selectively reflects at least one light selected from blue light, green light, red light, and yellow light.

また、カイラルドーパントの添加量を調整して、カイラルネマチック液晶のヘリカルピッチを、選択反射波長が赤外光となるように調整すると、プレーナ配列で無色透明の光透過状態、フォーカル・コニック配列では等方散乱により白く見える光散乱状態を示す液晶−バインダー複合膜が得られる。こうして得られた液晶−バインダー複合膜を透明電極間に挟持することにより、白色表示デバイスが得られる。   Also, by adjusting the amount of chiral dopant added and adjusting the helical pitch of the chiral nematic liquid crystal so that the selective reflection wavelength is infrared light, the planar arrangement is colorless and transparent, the focal conic arrangement is the same, etc. A liquid crystal-binder composite film showing a light scattering state that appears white due to side scattering is obtained. A white display device is obtained by sandwiching the liquid crystal-binder composite film thus obtained between the transparent electrodes.

なお、ヘリカルピッチp(nm)と選択反射波長λ(nm)との関係は、下式(1)で表される。   The relationship between the helical pitch p (nm) and the selective reflection wavelength λ (nm) is expressed by the following formula (1).

式(1)
λ=n×p
式中、nは平均屈折率を表し、n=(n12+n221/2である。n1は液晶分子の長軸方向に光を入射した場合の屈折率を表し、n2は液晶分子の長軸方向に対して垂直な方向に光を入射した場合の屈折率を表す。
Formula (1)
λ = n × p
In the formula, n represents an average refractive index, and n = (n1 2 + n2 2 ) 1/2 . n1 represents a refractive index when light is incident in the major axis direction of the liquid crystal molecule, and n2 represents a refractive index when light is incident in a direction perpendicular to the major axis direction of the liquid crystal molecule.

白色表示デバイスあるいは各色のカラー表示デバイスを作製するには、例えば、液晶とバインダーとの混合物を基体間に挟持した上で、硬膜剤等で硬化させ液晶とバインダーとを相分離する方法を採用することができる。この際、上記混合物とともにスペーサーを基体間に挟持させると液晶−バインダー複合膜の厚さの制御が容易となる。   In order to produce a white display device or a color display device of each color, for example, a method in which a mixture of liquid crystal and a binder is sandwiched between substrates and then cured with a hardener or the like to phase separate the liquid crystal and the binder. can do. At this time, if the spacer is sandwiched between the substrates together with the mixture, the thickness of the liquid crystal-binder composite film can be easily controlled.

ネマチック液晶に添加するカイラルドーパントとして、複数種のカイラルドーパントを混合して使用してもよい。複数種のカイラルドーパントの使用は、液晶の相転移温度を高くしたり、複合膜の透明状態における透明度を向上させたり、特にカラー表示デバイスの透明状態と選択反射状態との表示切り替えを速くしたりするのに有効である。   As a chiral dopant to be added to the nematic liquid crystal, a plurality of kinds of chiral dopants may be mixed and used. The use of multiple types of chiral dopants increases the phase transition temperature of liquid crystals, improves the transparency of the composite film in the transparent state, and particularly speeds up the display switching between the transparent state and the selective reflection state of the color display device. It is effective to do.

特定色のカラー表示デバイスとして、左旋性のカイラルネマチック液晶を用いた複合膜を有する第1の表示デバイスと、前記左旋性のカイラルネマチック液晶と同じ波長の光を選択反射しかつ右旋性のカイラルネマチック液晶を使用した複合膜を有する第2の表示デバイスとを積層したものを用いることも、本発明の好ましい態様の1つである。こうすることによって反射率を増大させ、さらに良好なカラー表示を行うことができる。特に、緑色に比べて比視感度が低い青色および赤色を強く表示すると全体のカラーバランスが向上するため、青色表示デバイスあるいは赤色表示デバイスにおいてこのような複層構成が有効である。   A first display device having a composite film using a left-handed chiral nematic liquid crystal as a color display device of a specific color, and a right-handed chiral hand that selectively reflects light having the same wavelength as that of the left-handed chiral nematic liquid crystal It is also one of preferred embodiments of the present invention to use a laminate of a second display device having a composite film using a nematic liquid crystal. By doing so, the reflectance can be increased and a better color display can be performed. In particular, when blue and red, whose relative visibility is lower than that of green, are strongly displayed, the overall color balance is improved. Therefore, such a multilayer structure is effective in a blue display device or a red display device.

白色表示デバイスに用いる液晶−バインダー複合膜に、スメティック液晶を添加してもよい。スメティック液晶を添加することにより、液晶−バインダー複合膜の透明度が向上し、無色透明状態と白色状態との間のコントラストを高めることができる。   A smectic liquid crystal may be added to the liquid crystal-binder composite film used in the white display device. By adding the smectic liquid crystal, the transparency of the liquid crystal-binder composite film is improved, and the contrast between the colorless and transparent state and the white state can be increased.

なお、各色の表示デバイスに用いる液晶−バインダー複合膜の膜厚には特に制限はないが、白色表示デバイスに用いる液晶−バインダー複合膜の膜厚をカラー表示デバイスに用いる液晶−バインダー複合膜の膜厚よりも大きくしておくことが望ましい。   The film thickness of the liquid crystal-binder composite film used for each color display device is not particularly limited, but the film thickness of the liquid crystal-binder composite film used for the white display device is the film of the liquid crystal-binder composite film used for the color display device. It is desirable to make it larger than the thickness.

コレステリック相を示す液晶組成物の具体的化合物としては、米国特許第5,695,682号に記載の化合物を挙げることができる。   Specific examples of the liquid crystal composition exhibiting a cholesteric phase include compounds described in US Pat. No. 5,695,682.

その他の本発明に用いられる散乱型液晶組成物として、4−置換安息香酸4′−置換フェニルエステル、2−(4−置換フェニル)−5−置換ピリミジン、4−置換シクロヘキサンカルボン酸4′−置換ビフェニルエステル、4−(4−置換シクロヘキシル)安息香酸4′−置換フェニルエステル、4−置換シクロヘキサンカルボン酸4′−置換フェニルエステル、4−置換ビフェニル4′−置換シクロヘキサン、4−(4−置換シクロヘキサンカルボニルオキシ)安息香酸4′−置換フェニルエステル、4−(4−置換シクロヘキシル)安息香酸4′−置換シクロヘキシルエステル、4−置換4″−置換ターフェニル、4−置換4′−置換ビフェニル、4−置換フェニル−4′−置換シクロヘキサン等、さらに特開2001−51260号公報、特開平8−43846号公報、特開平7−4950号公報、特開2000−147476号公報、特開平8−160470号公報、特開平10−54996号公報、特開2002−221709号公報、特開2001−92383号公報、特開2003−131234号公報、特開2004−77754号公報、特開2004−2771号公報等に記載の液晶組成物や、ポリマーネットワーク液晶(PNLC)、ポリマー分散液晶(PDLC)と称される液晶組成物等を挙げることができる。   Other scattering-type liquid crystal compositions used in the present invention include 4-substituted benzoic acid 4'-substituted phenyl esters, 2- (4-substituted phenyl) -5-substituted pyrimidines, 4-substituted cyclohexanecarboxylic acid 4'-substituted. Biphenyl ester, 4- (4-substituted cyclohexyl) benzoic acid 4'-substituted phenyl ester, 4-substituted cyclohexanecarboxylic acid 4'-substituted phenyl ester, 4-substituted biphenyl 4'-substituted cyclohexane, 4- (4-substituted cyclohexane) Carbonyloxy) benzoic acid 4'-substituted phenyl ester, 4- (4-substituted cyclohexyl) benzoic acid 4'-substituted cyclohexyl ester, 4-substituted 4 "-substituted terphenyl, 4-substituted 4'-substituted biphenyl, 4- Substituted phenyl-4'-substituted cyclohexane and the like, and further JP-A-2001-51260 JP-A-8-43846, JP-A-7-4950, JP-A-2000-147476, JP-A-8-160470, JP-A-10-54996, JP-A-2002-221709, JP-A-2001-92383, JP-A-2003-131234, JP-A-2004-77754, JP-A-2004-2771, etc., polymer network liquid crystal (PNLC), polymer-dispersed liquid crystal A liquid crystal composition called (PDLC) can be given.

本発明の表示素子においては、本発明に係る液晶組成物をバインダー中に分散させた状態で存在させる。例えば、本発明に係る液晶及びカイラル剤を混合した後、この混合物を界面活性剤等を含むゼラチン溶液中に添加し、公知の分散機を用いて分散することにより調製することができる。   In the display element of the present invention, the liquid crystal composition according to the present invention is present in a state dispersed in a binder. For example, after mixing the liquid crystal and the chiral agent according to the present invention, the mixture can be prepared by adding the mixture to a gelatin solution containing a surfactant and dispersing the mixture using a known disperser.

〔界面活性剤〕
上記分散に用いることのできる界面活性剤としては、イオン性界面活性剤としては、例えば、脂肪族アミン塩、脂肪族4級アンモニウム塩、ベンザルコニウム塩、塩化ベンゼトニウム、ピリジニウム塩、イミダゾリニウム塩、などが挙げられる。
[Surfactant]
Examples of surfactants that can be used for the dispersion include ionic surfactants such as aliphatic amine salts, aliphatic quaternary ammonium salts, benzalkonium salts, benzethonium chloride, pyridinium salts, and imidazolinium salts. , Etc.

陰イオン性界面活性剤としては、例えば、脂肪酸石鹸、N−アシル−N−メチルグリシン塩、N−アシル−N−メチル−β−アラニン塩、N−アシルグルタミン酸塩、アシル化ペプチド、アルキルスルホン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、ジアルキルスルホコハク酸エステル塩、アルキルスルホ酢酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、N−アシルメチルタウリン、硫酸化油、高級アルコール硫酸エステル塩、第2級高級アルコール硫酸エステル塩、アルキルエーテル硫酸塩、第2級高級アルコールエトキシサルフェート、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸塩、モノグリサルフェート、脂肪酸アルキロールアミド硫酸エステル塩、アルキルエーテルリン酸エステル塩、アルキルリン酸エステル塩、リグニンスルホン酸塩、ナフタレンスルホン酸塩のホルマリン縮合物、アルキルナフタレンスルホン酸塩のホルマリン縮合物、特殊芳香族スルホン酸塩のホルマリン縮合物(例えば、モールC)クレオソート油スルホン酸塩のホルマリン縮合物等が挙げられる。   Examples of the anionic surfactant include fatty acid soap, N-acyl-N-methylglycine salt, N-acyl-N-methyl-β-alanine salt, N-acyl glutamate, acylated peptide, alkyl sulfonic acid Salt, alkylbenzene sulfonate, alkyl naphthalene sulfonate, dialkyl sulfosuccinate, alkyl sulfoacetate, α-olefin sulfonate, N-acylmethyl taurine, sulfated oil, higher alcohol sulfate, secondary Higher alcohol sulfate, alkyl ether sulfate, secondary higher alcohol ethoxy sulfate, polyoxyethylene alkylphenyl ether sulfate, monoglyculate, fatty acid alkylolamide sulfate, alkyl ether phosphate, alkyl phosphate D Stealth salt, lignin sulfonate, formalin condensate of naphthalene sulfonate, formalin condensate of alkyl naphthalene sulfonate, formalin condensate of special aromatic sulfonate (eg Mohr C) creosote oil sulfonate Formalin condensate and the like can be mentioned.

両性界面活性剤としては、例えば、カルボキシベタイン型、スルホベタイン型、アミノカルボン酸塩、イミダゾリニウムベタイン等が挙げられる。   Examples of amphoteric surfactants include carboxybetaine type, sulfobetaine type, aminocarboxylate, imidazolinium betaine and the like.

非イオン活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレン2級アルコールエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンステロールエーテル、ポリオキシエチレンラノリン誘導体ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレングリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンヒマシ油、硬化ヒマシ油、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステル、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、脂肪酸モノグリセリド、ポリグリセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、プロピレングリコール脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステル、脂肪酸アルカノールアミド、ポリオキシエチレン脂肪酸アミド、ポリオキシエチレンアルキルアミン、アルキルアミンオキサイド、アセチレングリコール、アセチレンアルコール、エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドとのブロック共重合物、アルキルフェノールのエチレンオキサイド付加物等が挙げられる。   Nonionic activators include, for example, polyoxyethylene secondary alcohol ether, polyoxyethylene alkylphenyl ether, polyoxyethylene sterol ether, polyoxyethylene lanolin derivative polyoxyethylene polyoxypropylene alkyl ether, polyoxyethylene glycerin fatty acid ester , Polyoxyethylene castor oil, hydrogenated castor oil, polyoxyethylene sorbitol fatty acid ester, polyethylene glycol fatty acid ester, fatty acid monoglyceride, polyglycerin fatty acid ester, sorbitan fatty acid ester, propylene glycol fatty acid ester, sucrose fatty acid ester, fatty acid alkanolamide, poly Oxyethylene fatty acid amide, polyoxyethylene alkylamine, alkylamine oxide Acetylene glycol, block copolymers with acetylene alcohol, ethylene oxide and propylene oxide, and ethylene oxide adduct of alkylphenol.

分散装置としては、例えば、剪断式攪拌機、ボールミル、サンドミル、アトライター、ロールミル、アジテータ、ヘンシェルミキサ、コロイドミル、超音波ホモジナイザー、パールミル、湿式ジェットミル、ペイントシェーカー等を用いることができる。   Examples of the dispersing device that can be used include a shearing stirrer, a ball mill, a sand mill, an attritor, a roll mill, an agitator, a Henschel mixer, a colloid mill, an ultrasonic homogenizer, a pearl mill, a wet jet mill, and a paint shaker.

〔マイクロカプセル〕
本発明の液晶組成物は、マイクロカプセルに内包させた状態で用いることができる。
[Microcapsule]
The liquid crystal composition of the present invention can be used in a state of being encapsulated in microcapsules.

本発明で用いることができるマイクロカプセルの製法としては、コアセルベーション法、界面重合法、in−situ法等の公知の方法を用いることができる。これらの中でコアセルベーション法による製法は油相である液晶組成物への化学的影響が少なく好ましく用いることができる。   As a method for producing a microcapsule that can be used in the present invention, a known method such as a coacervation method, an interfacial polymerization method, or an in-situ method can be used. Among these, the production method by the coacervation method can be preferably used with little chemical influence on the liquid crystal composition which is an oil phase.

バインダーの1つとしてゼラチンを用いる場合、アラビアゴム、アルギン酸ナトリウム、カラギーナン、カルボキシメチルセルロース、寒天、ポリビニルベンゼンスルホン酸、無水マレイン酸共重合体、その他界面活性剤との疎水性相互作用によるコアセルベートでき、コアセルベート後は、ホルムアルデヒドや、前記のゼラチン硬膜剤を用いてゼラチン硬化反応を行わせることにより、コアセルベートしたゼラチン複合膜を硬化でき、マイクロカプセル壁の強度を向上させることができる。   When gelatin is used as one of the binders, coacervates can be produced by hydrophobic interaction with gum arabic, sodium alginate, carrageenan, carboxymethylcellulose, agar, polyvinylbenzenesulfonic acid, maleic anhydride copolymer, and other surfactants. Thereafter, by performing a gelatin hardening reaction using formaldehyde or the above-described gelatin hardener, the coacervated gelatin composite film can be hardened, and the strength of the microcapsule wall can be improved.

また界面重合法は、ポリアミン、多価フェノール等と多塩基酸ハライド、ポリイソシアネート等を水相と油相界面で重合してマイクロカプセル壁を形成することができる。   The interfacial polymerization method can form a microcapsule wall by polymerizing polyamine, polyhydric phenol and the like with a polybasic acid halide, polyisocyanate and the like at the interface between the aqueous phase and the oil phase.

また、in−situ重合方法としては、尿素−メラミン等に用いられるアミド樹脂、フェノール樹脂の単独またはその共重合体をホルムアルデヒド、グルタルアルデヒドで架橋してマイクロカプセルを形成させることができる。   As an in-situ polymerization method, microcapsules can be formed by crosslinking amide resin, phenol resin alone or a copolymer thereof used for urea-melamine or the like with formaldehyde or glutaraldehyde.

マイクロカプセル壁には、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニルデン、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリビニルブチラール、ポリビニルアルコール、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ポリアセタール、アクリル樹脂、メチルセルロース、エチルセルロース、フェノール樹脂、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、ジエン樹脂、ポリスチレン系熱可塑性エラストマー、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルケトン、ポリアリレート、アラミド、ポリイミド、ポリ−p−フェニレン、ポリ−p−キシレン、ポリ−p−フェニレンビニレン、ポリヒダントイン、ポリパラバン酸、ポリベンゾイミダゾール、ポリベンゾチアゾール、ポリベンゾオキサジアゾール、ポリキノキサリン等を共存させることにより、マイクロカプセル壁強度を向上させることができる。   For the microcapsule wall, polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyvinyl chloride, polyvinyl chloride, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, polyvinyl butyral, polyvinyl alcohol, polyethylene oxide, polypropylene oxide, ethylene-vinyl alcohol copolymer, polyacetal , Acrylic resin, methylcellulose, ethylcellulose, phenolic resin, fluororesin, silicone resin, diene resin, polystyrene-based thermoplastic elastomer, polyolefin-based thermoplastic elastomer, polyurethane-based thermoplastic elastomer, polyester-based thermoplastic elastomer, polyphenylene ether, polyphenylene sulfide, Polyethersulfone, polyetherketone, polyarylate, aramid, polyimide, poly- -Microcapsule wall strength is improved by coexisting -phenylene, poly-p-xylene, poly-p-phenylene vinylene, polyhydantoin, polyparabanic acid, polybenzimidazole, polybenzothiazole, polybenzoxadiazole, polyquinoxaline, etc. Can be improved.

本発明に係るマイクロカプセルは、溶液系で調製した後、乾燥して分級することができる。分級の方法としては、スプレードライヤ、ロータリー乾燥機、バンド乾燥機等が挙げられる。   The microcapsules according to the present invention can be dried and classified after being prepared in a solution system. Examples of the classification method include a spray dryer, a rotary dryer, and a band dryer.

〔酸化防止剤〕
本発明の液晶分散層には、必要に応じ酸化防止剤を使用することができる。酸化防止剤としては、フェノール系酸化防止剤、モノフェノール系酸化防止剤、ポリフェノール系及び高分子フェノール系化合物、ヒンダートフェノール系酸化防止剤、りん酸系酸化防止剤、硫黄系酸化防止剤、アミン系酸化防止剤、ヒドロキノン誘導体等が挙げられる。
〔Antioxidant〕
An antioxidant can be used in the liquid crystal dispersion layer of the present invention as necessary. Antioxidants include phenolic antioxidants, monophenolic antioxidants, polyphenolic and polymeric phenolic compounds, hindered phenolic antioxidants, phosphoric acid antioxidants, sulfur antioxidants, amines System antioxidants, hydroquinone derivatives and the like.

これらの酸化防止剤の内、好ましい化合物は、フェノール系酸化防止剤、アミン系酸化防止剤である。   Of these antioxidants, preferred compounds are phenolic antioxidants and amine antioxidants.

好ましい酸化防止剤の使用量は、バインダー1kgに対して0.1g〜100gであり、さらに好ましくは1g〜10gである。   The usage-amount of a preferable antioxidant is 0.1-100 g with respect to 1 kg of binders, More preferably, it is 1-10 g.

〔紅藻類に由来する天然高分子多糖類〕
本発明の表示素子は、構成層中に、紅藻類に由来する天然高分子多糖類を含有することができる。
[Natural polymer polysaccharides derived from red algae]
The display element of this invention can contain the natural high molecular polysaccharide derived from red algae in a structural layer.

本発明で使用される紅藻類に由来する天然高分子多糖類は、いずれも紅藻類から抽出・精製された多糖類であって、詳細には「食品工業」第31巻(1988)21頁に記載されている。紅藻類に由来する天然高分子多糖類としては、具体的には、ジェランガム、寒天、κ−カラギーナン、λ−カラギーナン、ι−カラギーナン、ファーセレラン等が知られているが、本発明においては、特に、κ−カラギーナン、λ−カラギーナン、及びι−カラギーナンが好ましい。中でもι−カラギーナンとκ−カラギーナンが特に好ましく、最も好ましくはι−カラギーナンである。   The natural high molecular polysaccharides derived from red algae used in the present invention are all polysaccharides extracted and purified from red algae. For details, see “Food Industry” Vol. 31 (1988) p. 21. Are listed. Specific examples of natural polymeric polysaccharides derived from red algae include gellan gum, agar, κ-carrageenan, λ-carrageenan, ι-carrageenan, and far selelaen. κ-carrageenan, λ-carrageenan, and ι-carrageenan are preferred. Of these, ι-carrageenan and κ-carrageenan are particularly preferable, and ι-carrageenan is most preferable.

上記紅藻類に由来する天然高分子多糖類は、単独で単一の塗布液に用いても良く、2種類以上を併用しても良い。特にκ−カラギーナンを使用する際には、λ−カラギーナンを使用するのが表示素子の膜物性の点から好ましい。この場合、κ−カラギーナンとλ−カラギーナンの比率は質量比で2:8〜9:1の範囲であり、好ましくは4:6〜8:2、特に好ましくは5:5〜7:3の範囲である。   The natural polymer polysaccharide derived from the red algae may be used alone in a single coating solution, or two or more kinds may be used in combination. In particular, when κ-carrageenan is used, it is preferable to use λ-carrageenan from the viewpoint of film physical properties of the display element. In this case, the ratio of κ-carrageenan to λ-carrageenan is in the range of 2: 8 to 9: 1 by mass ratio, preferably 4: 6 to 8: 2, particularly preferably 5: 5 to 7: 3. It is.

ジェランガムは、グルコース、グルクロン酸及びラムノースの糖から構成される多糖類であり、入手可能な種類としては、開発サンプルのジェランガムK9A50、食品ならびに工業製品用ケルコゲル、微生物用培地、植物組織培養ならびに製菓用ジェランガムGELRITEが知られている。   Gellan gum is a polysaccharide composed of glucose, glucuronic acid and rhamnose sugar. Available types include gellan gum K9A50, a food and industrial product kelcogel, microbial medium, plant tissue culture and confectionery. Gellan gum GELLITE is known.

これら天然高分子多糖類の塗布液中の濃度は、一般には0.02〜5%であり、好ましくは0.05〜2%、特に好ましくは0.1〜1%である。この好ましい範囲は、使用する塗布液中のゼラチンやそのほかの水溶性ポリマーの種類や濃度によっても変わり、一義的なものではないが、塗布液が実質的にゼラチンと紅藻類に由来する天然高分子多糖類のみをバインダーとする場合、通常ゼラチン濃度が1〜6%の場合に好ましく用いられる範囲である。   The concentration of these natural polymer polysaccharides in the coating solution is generally 0.02 to 5%, preferably 0.05 to 2%, particularly preferably 0.1 to 1%. This preferred range varies depending on the type and concentration of gelatin and other water-soluble polymers in the coating solution to be used and is not unambiguous, but the coating solution is a natural polymer substantially derived from gelatin and red algae. In the case where only the polysaccharide is used as a binder, the range is preferably used when the gelatin concentration is usually 1 to 6%.

本発明に係るバインダーには、紅藻類に由来する天然高分子多糖類の他に、キサンタンガム、コンニャクマンナン、ローカストビーンガム、グアガム、ペクチン、アラビアガム、タマリンドガム、アルギン酸ソーダ、カラヤガム、トラガントガム、ファーセルラン、プルラン、等の増粘多糖類を併せて用いることができる。   The binder according to the present invention includes xanthan gum, konjac mannan, locust bean gum, guar gum, pectin, gum arabic, tamarind gum, sodium alginate, karaya gum, tragacanth gum, farcel, in addition to natural high molecular polysaccharides derived from red algae. Thickening polysaccharides such as orchid and pullulan can be used together.

〔高沸点有機溶媒〕
本発明の表示素子は、構成層中に、高沸点有機溶媒を含有することができる。
[High-boiling organic solvent]
The display element of the present invention can contain a high-boiling organic solvent in the constituent layers.

本発明の表示素子に用いられる高沸点有機溶媒とは、沸点が80℃以上の有機溶媒であればどの有機溶媒でも用いることができるが、好ましくは疎水性の高沸点有機溶媒である。高沸点有機溶媒の例としては、塩素化パラフィン、流動パラフィン、トリクレジルホスフェート、ヂブチルフタレート、ジオクチルフタレート、トリ(2−エチル−ヘキシルオキシ)ホスフェート、ジエチル−ラウロイルアミド、ジノニルフェノール、等の他、例えば、特開平1−196048号公報、同1−209446号公報、特開昭63−253943号公報に記載されている例示化合物を挙げることができる。これらの中で好ましく用いられる化合物はパラフィン系化合物である。   The high-boiling organic solvent used in the display element of the present invention can be any organic solvent as long as the boiling point is an organic solvent having a boiling point of 80 ° C. or higher, but is preferably a hydrophobic high-boiling organic solvent. Examples of high boiling point organic solvents include chlorinated paraffin, liquid paraffin, tricresyl phosphate, dibutyl phthalate, dioctyl phthalate, tri (2-ethyl-hexyloxy) phosphate, diethyl-lauroylamide, dinonylphenol, etc. For example, there can be mentioned exemplified compounds described in JP-A Nos. 1-196048, 1-209446 and JP-A-62-253943. Of these, the compounds preferably used are paraffinic compounds.

本発明において、高沸点有機溶媒は、バインダーと界面活性剤と共に、公知の水中油滴分散法を用いて分散物を形成し、表示素子のバインダー中に含有させることが好ましい。   In the present invention, the high-boiling organic solvent is preferably contained in the binder of the display element by forming a dispersion using a known oil-in-water dispersion method together with the binder and the surfactant.

〔防黴剤〕
本発明の表示素子は、構成層中に、構成層に含有するバインダーの高温高湿における黴による劣化を防止し、表示素子としての耐久性を向上させる目的で防黴剤を用いることができる。
[Antidepressant]
In the display element of the present invention, an antifungal agent can be used in the constituent layer for the purpose of preventing deterioration of the binder contained in the constituent layer due to flaws at high temperature and high humidity and improving the durability of the display element.

防黴剤としては、具体的には、チアゾリルベンゾイミダゾール系化合物、イソチアゾロン系化合物、クロロフェノール系化合物、ブロモフェノール系化合物、チオシアン酸やイソチオシアン酸系化合物、酸アジド系化合物、ダイアジンやトリアジン系化合物、チオ尿素系化合物、アルキルグアニジン化合物、4級アンモニウム塩、有機錫や有機亜鉛化合物、シクロヘキシルフェノール系化合物、イミダゾール及びベンゾイミダゾール系化合物、スルファミド系化合物、塩素化イソシアヌル酸ナトリウム等の活性ハロゲン系化合物、キレート剤、亜硫酸化合物、ペニシリンに代表される抗生物質等、種々の防バクテリア剤や防黴剤がある。又、その他L.E.West,“Water Quality Criteria”Phot.Sci.and Eng.,Vol.9,No.6(1965)に記載の殺菌剤;特開昭57−8542号、同58−105145号、同59−126533号、同55−111942号及び同57−157244号に記載の各種防黴剤;「防菌防黴の化学」堀口博著・三共出版(昭57)、「防菌防黴技術ハンドブック」日本防菌防黴学会・技報堂(昭61)に記載されている様な化合物等を用いることができる。   Specific examples of antifungal agents include thiazolylbenzimidazole compounds, isothiazolone compounds, chlorophenol compounds, bromophenol compounds, thiocyanic acid and isothiocyanic acid compounds, acid azide compounds, diazines and triazines. Active halogen compounds such as compounds, thiourea compounds, alkylguanidine compounds, quaternary ammonium salts, organic tin and organic zinc compounds, cyclohexylphenol compounds, imidazole and benzimidazole compounds, sulfamide compounds, and chlorinated isocyanurate sodium There are various antibacterial agents and antifungal agents such as chelating agents, sulfite compounds, and antibiotics represented by penicillin. In addition, other L. E. West, “Water Quality Criteria”, Photo. Sci. and Eng. , Vol. 9, no. 6 (1965); various antifungal agents described in JP-A-57-8542, 58-105145, 59-126533, 55-111942, and 57-157244; Use of compounds such as those described in “History of antibacterial and antifungal” by Hiroshi Horiguchi, Sankyo Publishing (Sho 57), “Handbook of Antibacterial and Antifungal Technology”, Japanese Society of Antibacterial and Antifungal Society, Gihodo (Akira 61) Can do.

上記防黴剤の添加量は、バインダ1g当たり0.1〜50mg程度、好ましくは1〜20mgである。   The addition amount of the antifungal agent is about 0.1 to 50 mg, preferably 1 to 20 mg per 1 g of binder.

〔黒色画像形成層〕
本発明の表示素子において、上記説明した本発明に係る液晶分散層とは別に、黒色画像形成層を設けることを一つの特徴とする。
[Black image forming layer]
The display element of the present invention is characterized in that a black image forming layer is provided separately from the liquid crystal dispersion layer according to the present invention described above.

本発明で好適な黒色画像形成層の位置は、最上層、すなわち、最も画像閲覧側に位置させることが好ましい。黒色画像形成層を最上層に配置することで、文字品質の劣化が最も少ない表示を行うことができる。   The position of the black image forming layer suitable for the present invention is preferably positioned on the uppermost layer, that is, the most image viewing side. By disposing the black image forming layer as the uppermost layer, it is possible to perform display with the least deterioration in character quality.

本発明で言う黒色画像とは、実質的に可視光の全波長域に吸収を有する画像であり、視覚的な色調としては、濃紺、濃深緑、濃褐色など捉えられる色調まで含むことができる。   The black image referred to in the present invention is an image having absorption in substantially the entire wavelength range of visible light, and the visual color tone can include a color tone such as dark blue, dark green, and dark brown.

本発明の黒色画像形成層として好適な形態としては、電解析出型の黒色画像形成層であり、例えば、特開2004−177756号公報などに記載されている例を挙げることができるが、本発明においては、下部に位置する色画像が透過して見える必要があるため、充填剤として酸化チタン等は不要となる。   A preferred form of the black image forming layer of the present invention is an electrolytic deposition type black image forming layer, and examples thereof include those described in JP-A No. 2004-177756. In the invention, since the color image located at the bottom needs to be seen through, titanium oxide or the like is not necessary as a filler.

また、別の好ましい黒色画像形成層の他の好適な形態としては、電気泳動型あるいは粉体移動型の画像形成層であり、例えば、特開2002−328401号公報などに記載されているエレクトロクロミック法による例を挙げることができるが、この場合でも同様に、下部に位置する色画像が透過して見える必要があるため、充填剤としての酸化チタンなどは不要である。   Another preferable form of the black image forming layer is an electrophoretic type or a powder transfer type image forming layer. For example, electrochromic described in JP-A-2002-328401 Although an example by the method can be given, in this case as well, since the color image located at the bottom needs to be seen through, titanium oxide or the like as a filler is unnecessary.

本発明に係る黒色画像形成層としては、カイラルネマチック液晶をバインダー中に分散した液晶分散層であることが好ましい。本発明に係る黒色画像形成層に適用しうるカイラルネマチック液晶及びバインダーとしては、前述のカイラルネマチック液晶及びバインダーと同様の化合物を挙げることができ、また、必要に応じて、前述の各添加剤(酸化防止剤等)を適宜選択して使用することができる。   The black image forming layer according to the present invention is preferably a liquid crystal dispersion layer in which chiral nematic liquid crystal is dispersed in a binder. Examples of the chiral nematic liquid crystal and the binder that can be applied to the black image forming layer according to the present invention include the same compounds as the above-described chiral nematic liquid crystal and the binder, and, if necessary, the aforementioned additives ( Antioxidants and the like) can be appropriately selected and used.

また、本発明に係る黒色画像形成層の他の好ましい態様としては、黒色二色性色素を分散または溶解したコレステリック液晶をバインダー中に分散した液晶分散層である。コレステリック液晶に分散あるいは溶解させる黒色二色性色素としては、液晶によく混合する二色性色素であるアントラキノン系やアゾ系等を混合して使うことができ、より好ましくは、単独で黒色二色性を示すものがよい。このような色素としては、例えば、三菱化学株式会社製のBlack−1、Black−2、Black−3、Black−4、Black−5、Black−6等が挙げられる。   Another preferred embodiment of the black image forming layer according to the present invention is a liquid crystal dispersion layer in which a cholesteric liquid crystal in which a black dichroic dye is dispersed or dissolved is dispersed in a binder. As the black dichroic dye dispersed or dissolved in the cholesteric liquid crystal, an anthraquinone type or azo type which is a dichroic dye well mixed with the liquid crystal can be mixed and more preferably used alone. What shows sex is good. Examples of such a dye include Black-1, Black-2, Black-3, Black-4, Black-5, and Black-6 manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation.

〔白色画像形成層〕
本発明の表示素子において、上記説明した本発明に係る液晶分散層及び黒色画像形成層とともに、白色画像形性層を設けることを一つの特徴とする。
(White image forming layer)
The display element of the present invention is characterized in that a white image-forming layer is provided together with the liquid crystal dispersion layer and the black image forming layer according to the present invention described above.

本発明で好適な白色画像形成層の位置は、画像閲覧側から見て、上記説明した黒色画像形成層の下部に隣接して配置することが、文字品質の劣化が最も少ない表示を行うことができる観点から好ましい。   The preferred position of the white image forming layer in the present invention is to place it adjacent to the lower part of the black image forming layer described above when viewed from the image viewing side, so that the display with the least deterioration in character quality can be performed. From the viewpoint of being able to.

本発明に係る白色画像形性層としては、カイラルネマチック液晶をバインダー中に分散した液晶分散層であることが好ましい。本発明に係る白色画像形成層に適用しうるカイラルネマチック液晶及びバインダーとしては、前述のカイラルネマチック液晶及びバインダーと同様の化合物を挙げることができるが、特に、好適に白色画像を形成する観点からは、カイラルネマチック液晶の選択反射波長を赤外域に設定しておくことにより、フォーカルコニック状態で白色状態を示し、プレナー状態で透明に見える観点から好ましい。また、必要に応じて、前述の各添加剤(酸化防止剤等)を適宜選択して使用することができる。   The white image-forming layer according to the present invention is preferably a liquid crystal dispersion layer in which chiral nematic liquid crystal is dispersed in a binder. Examples of the chiral nematic liquid crystal and binder that can be applied to the white image forming layer according to the present invention include the same compounds as the above-described chiral nematic liquid crystal and binder, but particularly from the viewpoint of suitably forming a white image. By setting the selective reflection wavelength of the chiral nematic liquid crystal in the infrared region, it is preferable from the viewpoint of showing a white state in the focal conic state and being transparent in the planar state. Moreover, each above-mentioned additive (antioxidant etc.) can be suitably selected and used as needed.

次いで、本発明の表示素子のその他の構成要素について説明する。   Next, other components of the display element of the present invention will be described.

〔支持体〕
本発明で用いることのできる支持体としては、例えば、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン類、ポリカーボネート類、セルロースアセテート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンジナフタレンジカルボキシラート、ポリエチレンナフタレート類、ポリ塩化ビニル、ポリイミド、ポリビニルアセタール類、ポリスチレン等の合成プラスチックフィルムも好ましく使用できる。また、シンジオタクチック構造ポリスチレン類も好ましい。これらは、例えば、特開昭62−117708号、特開平1−46912、同1−178505号の各公報に記載されている方法により得ることができる。更に、ステンレス等の金属製基盤や、バライタ紙、及びレジンコート紙等の紙支持体ならびに上記プラスチックフィルムに反射層を設けた、特開昭62−253195号(29〜31頁)に支持体として記載されたものが挙げられる。RDNo.17643の28頁、同No.18716の647頁右欄から648頁左欄及び同No.307105の879頁に記載されたものも好ましく使用できる。これらの支持体には、米国特許第4,141,735号のようにTg以下の熱処理を施すことで、巻き癖をつきにくくしたものを用いることができる。また、これらの支持体表面を支持体と他の構成層との接着の向上を目的に表面処理を行っても良い。本発明では、グロー放電処理、紫外線照射処理、コロナ処理、火炎処理を表面処理として用いることができる。更に公知技術第5号(1991年3月22日アズテック有限会社発行)の44〜149頁に記載の支持体を用いることもできる。更にRDNo.308119の1009頁やプロダクト・ライセシング・インデックス、第92巻P108の「Supports」の項に記載されているものが挙げられる。その他に、ガラス基板や、ガラスを練りこんだエポキシ樹脂を用いることができる。
[Support]
Examples of the support that can be used in the present invention include polyolefins such as polyethylene and polypropylene, polycarbonates, cellulose acetate, polyethylene terephthalate, polyethylene dinaphthalene dicarboxylate, polyethylene naphthalates, polyvinyl chloride, polyimide, and polyvinyl. Synthetic plastic films such as acetals and polystyrene can also be preferably used. Syndiotactic polystyrenes are also preferred. These can be obtained, for example, by the methods described in JP-A Nos. 62-117708, 1-46912 and 1-178505. Further, as a support in JP-A-62-253195 (pages 29 to 31), which is provided with a metal base such as stainless steel, a paper support such as baryta paper and resin coated paper, and a reflection layer on the plastic film. What has been described. RDNo. 17643, page 28, ibid. No. 18716, page 647, right column to page 648, left column, and No. 307105, page 879 can also be preferably used. As these supports, those having resistance to curling due to heat treatment of Tg or less as in US Pat. No. 4,141,735 can be used. Further, the surface of these supports may be subjected to surface treatment for the purpose of improving the adhesion between the support and other constituent layers. In the present invention, glow discharge treatment, ultraviolet irradiation treatment, corona treatment, and flame treatment can be used as the surface treatment. Furthermore, the support body described in pages 44 to 149 of publicly known technology No. 5 (issued by Aztec Co., Ltd. on March 22, 1991) can also be used. Furthermore, RDNo. 308119, page 1009, Product Licensing Index, Volume 92, P108, “Supports”, and the like. In addition, a glass substrate or an epoxy resin kneaded with glass can be used.

〔光吸収層〕
カイラルネマチック液晶表示素子に必須であった光吸収層は、本発明の黒色画像形成層と併用してもよく、また設けなくてもよい。
(Light absorption layer)
The light absorption layer essential for the chiral nematic liquid crystal display element may be used together with the black image forming layer of the present invention or may not be provided.

光吸収層としては、例えば、金属反射板、散乱板、着色塗料を基体中に塗布する、顔料や染料等の着色物を含むバインダー構成層を設ける等のいかなる方法でもよい。本発明においては、液晶層に近い隣接層に、例えば、カーボンブラック等を分散させた層を設けることにより、より光吸収効率を上げた良好な黒表示が行える。また、透明電極付き樹脂基板を対向電極に用いる場合は、基板の液晶層とは反対側の表面に光吸収層を設けることができる。吸収する光の色は、黒表示の場合は黒色、また、液晶の反射色を補填するフィルター色であってもよい。   The light absorbing layer may be any method, for example, applying a metallic reflector, a scattering plate, a colored paint on the substrate, or providing a binder constituent layer containing a colored material such as a pigment or dye. In the present invention, by providing, for example, a layer in which carbon black or the like is dispersed in an adjacent layer close to the liquid crystal layer, good black display with higher light absorption efficiency can be performed. Moreover, when using the resin substrate with a transparent electrode for a counter electrode, a light absorption layer can be provided in the surface on the opposite side to the liquid crystal layer of a board | substrate. The color of light to be absorbed may be black for black display, or may be a filter color that compensates for the reflected color of the liquid crystal.

〔透明電極〕
本発明においては、1対の電極の少なくとも1方に透明電極を用いることが好ましい。透明電極としては、透明で電気を通じるものであれば、特に制限はなく、例えば、Indium Tin Oxide(ITO:インジウム錫酸化物)、Indium Zinc Oxide(IZO:インジウム亜鉛酸化物)、酸化錫(FTO)、酸化インジウム、酸化亜鉛、白金、金、銀、ロジウム、銅、クロム、炭素、アルミニウム、シリコン、アモルファスシリコン、マグネシウム、BSO(Bismuth Silicon Oxide)等やこれらの混合物を用いることができる。混合物は、例えば、50nm厚程度のITO層と50nm程度の銀の層とが積層構造になっていてもよい。
[Transparent electrode]
In the present invention, it is preferable to use a transparent electrode for at least one of the pair of electrodes. The transparent electrode is not particularly limited as long as it is transparent and can conduct electricity. For example, Indium Tin Oxide (ITO: Indium Tin Oxide), Indium Zinc Oxide (IZO: Indium Zinc Oxide), Tin Oxide (FTO) ), Indium oxide, zinc oxide, platinum, gold, silver, rhodium, copper, chromium, carbon, aluminum, silicon, amorphous silicon, magnesium, BSO (Bismuth Silicon Oxide), or a mixture thereof. In the mixture, for example, an ITO layer having a thickness of about 50 nm and a silver layer having a thickness of about 50 nm may have a laminated structure.

また、ポリチオフェン系、ポリピロール系、ポリアニリン系、ポリアセチレン系、ポリパラフェニレン系、ポリセレノフェニレン系等高分子化合物、またはその混合物の導電性高分子を透明電極として用いることができる。   Further, a conductive polymer such as a polythiophene-based, polypyrrole-based, polyaniline-based, polyacetylene-based, polyparaphenylene-based, polyselenophenylene-based polymer, or a mixture thereof can be used as the transparent electrode.

また、350℃〜800℃で焼成済みのITO微粉末を、溶媒や高分子材料を含む溶液に分散した液を基体に塗布して溶媒を揮発または高分子を硬化させることにより透明電極を作製することも可能である。この場合、塗布後の固化温度は、40℃以上、200℃以下が好ましい。ITOの微粉末は、例えば、塩化錫水溶液と塩化インジウム水溶液を混合し、アンモニア等を添加してpHが9に保ちながら共沈反応を起こさせ、得られた水酸化物の沈殿を分別、洗浄して、500℃で2時間焼成して作製することが可能である。塩化錫と塩化インジウムの混合比率を変更することにより任意の混合割合の微粉末を形成することができる。微粉末の形状は、粒状、針状、板状、フレーク状のいづれであってもよく、針状と粒状等を混合して用いてもよい。   Further, a transparent electrode is produced by applying a liquid in which ITO fine powder fired at 350 ° C. to 800 ° C. is dispersed in a solution containing a solvent or a polymer material to a substrate and volatilizing the solvent or curing the polymer. It is also possible. In this case, the solidification temperature after coating is preferably 40 ° C. or higher and 200 ° C. or lower. ITO fine powder, for example, by mixing tin chloride aqueous solution and indium chloride aqueous solution, adding ammonia etc. to cause coprecipitation reaction while keeping pH at 9, fractionate and wash the resulting hydroxide precipitate Thus, it can be produced by baking at 500 ° C. for 2 hours. By changing the mixing ratio of tin chloride and indium chloride, a fine powder having an arbitrary mixing ratio can be formed. The shape of the fine powder may be any of a granular shape, a needle shape, a plate shape, and a flake shape, and a mixture of a needle shape and a granular shape may be used.

また、キシロール中に有機インジウムと有機錫を97:3の質量比で約10%配合された塗布液を基体上に塗布し、100℃以上、150℃以下で、溶媒の揮発及び焼成を行って固化する方法も好ましく用いることができる。   In addition, a coating liquid in which about 10% of organic indium and organic tin are mixed in a xylol at a mass ratio of 97: 3 is applied on the substrate, and the solvent is volatilized and baked at 100 ° C. or higher and 150 ° C. or lower. A solidifying method can also be preferably used.

上記の塗布液には、電極の機械強度向上を目的として、ブロックドイソシアネートを含むポリウレタン樹脂を形成しうる化合物種やエポキシ樹脂を形成しうる化合物種等の高分子化合物を混合させてもよい。   For the purpose of improving the mechanical strength of the electrode, a polymer compound such as a compound species capable of forming a polyurethane resin containing blocked isocyanate or a compound species capable of forming an epoxy resin may be mixed in the coating solution.

透明電極の表面抵抗値としては、500Ω/□以下が好ましく、特に300Ω/□以下が好ましい。また、膜厚は、0.2μm以上、50μm以下が好ましい。   The surface resistance value of the transparent electrode is preferably 500Ω / □ or less, particularly preferably 300Ω / □ or less. The film thickness is preferably 0.2 μm or more and 50 μm or less.

〔電極の製法〕
透明電極、金属電極を形成するには、公知の方法を用いることができる。例えば、基板上にスパッタリング法等でマスク蒸着するか、全面形成した後に、フォトリソグラフィー法でパターニングしてもよい。また、電解メッキや無電解メッキ、印刷法や、インクジェット法によっても電極形成が可能である。
[Production method of electrode]
In order to form a transparent electrode and a metal electrode, a known method can be used. For example, mask deposition may be performed on the substrate by sputtering or the like, or patterning may be performed by photolithography after the entire surface is formed. Electrodes can also be formed by electrolytic plating, electroless plating, printing methods, and ink jet methods.

インクジェット方式を用いて基板上にモノマー重合能を有する触媒層を含む電極パターンを形成した後に、該触媒により重合されて重合後に導電性高分子層になりうるモノマー成分を付与して、モノマー成分を重合し、さらに、該導電性高分子層の上に銀等の金属メッキを行うことにより金属電極パターンを形成することもでき、フォトレジストやマスクパターンを使用することがないので、工程を大幅に簡略化できる。   After forming an electrode pattern including a catalyst layer having a monomer polymerization ability on a substrate using an inkjet method, a monomer component that is polymerized by the catalyst and becomes a conductive polymer layer after polymerization is added, It is also possible to form a metal electrode pattern by polymerizing and further performing metal plating such as silver on the conductive polymer layer, and the process is greatly reduced because no photoresist or mask pattern is used. It can be simplified.

電極材料を塗布にて形成する場合は、ディッピング法、スピナー法、スプレー法、ロールコーター法、フレキソ印刷法、スクリーン印刷法等の公知の方法を用いることができる。   When the electrode material is formed by coating, known methods such as a dipping method, a spinner method, a spray method, a roll coater method, a flexographic printing method, and a screen printing method can be used.

〔静電インクジェット法〕
本発明の表示素子においては、1対の電極の少なくとも1方の電極が、帯電した液体を吐出する内部直径が30μm以下のノズルを有する液体吐出ヘッドと、前記ノズル内に溶液を供給する供給手段と、前記ノズル内の溶液に吐出電圧を印加する吐出電圧印加手段とを備えた液体吐出装置を用いて形成されることが好ましい。
[Electrostatic inkjet method]
In the display element of the present invention, at least one of the pair of electrodes has a liquid discharge head having a nozzle with an internal diameter of 30 μm or less for discharging a charged liquid, and a supply means for supplying a solution into the nozzle And a liquid discharge apparatus including discharge voltage applying means for applying a discharge voltage to the solution in the nozzle.

さらに前記ノズル内の溶液が当該ノズル先端部から凸状に盛り上がった状態を形成する凸状メニスカス形成手段を設けた吐出装置を用いて形成されることが好ましい。   Furthermore, it is preferable that the solution in the nozzle is formed using a discharge device provided with a convex meniscus forming means for forming a state where the solution rises in a convex shape from the nozzle tip.

また、前記凸状メニスカス形成手段を駆動する駆動電圧の印加及び吐出電圧印加手段による吐出電圧の印加を制御する動作制御手段を備え、この動作制御手段は、前記吐出電圧印加手段による吐出電圧の印加を行わせつつ液滴の吐出に際して前記凸状メニスカス形成手段の駆動電圧の印加を行わせる第一の吐出制御部を有する液体吐出装置を用いることも好ましい。   In addition, an operation control unit that controls application of a drive voltage for driving the convex meniscus forming unit and application of a discharge voltage by the discharge voltage application unit is provided, and the operation control unit applies the discharge voltage by the discharge voltage application unit. It is also preferable to use a liquid ejection apparatus having a first ejection control unit that applies a driving voltage to the convex meniscus forming means when ejecting liquid droplets while performing the above.

また、前記凸状メニスカス形成手段の駆動及び吐出電圧印加手段による電圧印加を制御する動作制御手段を備え、この動作制御手段は、前記凸状メニスカス形成手段による溶液の盛り上げ動作と前記吐出電圧の印加とを同期させて行う第二の吐出制御部を有することを特徴とする液体吐出装置を用いること、前記動作制御手段は、前記溶液の盛り上げ動作及び咋出電圧の印加の後に前記ノズル先端部の液面を内側に引き込ませる動作制御を行う液面安定化制御部を有する液体吐出装置を用いることも好ましい形態である。   In addition, an operation control unit that controls driving of the convex meniscus forming unit and voltage application by the discharge voltage applying unit is provided, and the operation control unit is configured to swell the solution by the convex meniscus forming unit and apply the discharge voltage. And a second discharge control unit that performs the operation in synchronization with the liquid discharge device. It is also a preferred form to use a liquid ejection apparatus having a liquid level stabilization control unit that performs operation control for drawing the liquid level inward.

この様な静電インクジェットを用いて電極パターンを作製することにより、オンデマンド性に優れ、廃棄材料が少なく、寸法精度に優れた電極を得ることができ有利である。   By producing an electrode pattern using such an electrostatic inkjet, it is advantageous that an electrode having excellent on-demand characteristics, little waste material, and excellent dimensional accuracy can be obtained.

〔表示素子駆動法〕
本発明の表示素子においては、上記説明した対向電極の駆動操作が単純マトリックス駆動であることが好ましい。
[Display element drive method]
In the display element of the present invention, it is preferable that the driving operation of the counter electrode described above is simple matrix driving.

本発明でいう単純マトリックス駆動とは、複数の正極を含む正極ラインと複数の負極を含む負極ラインとが対向する形で互いのラインが垂直方向に交差した回路に、順次電流を印加する駆動方法のことを言う。単純マトリックス駆動を用いることにより、回路構成や駆動ICを簡略化でき安価に製造できるメリットがある。   The simple matrix driving in the present invention is a driving method in which a current is sequentially applied to a circuit in which a positive line including a plurality of positive electrodes and a negative electrode line including a plurality of negative electrodes are opposed to each other in a vertical direction. Say that. By using simple matrix driving, there is an advantage that the circuit configuration and driving IC can be simplified and manufactured at low cost.

本発明の表示素子は、アクティブマトリックス駆動を用いてもよい。アクティブマトリックス駆動は、走査線、データライン、電流供給ラインが碁盤目状に形成され、各碁盤目に設けられたTFT回路により駆動させる方式である。画素毎にスイッチングが行えるので、諧調やメモリー機能などのメリットがある。   The display element of the present invention may use active matrix driving. The active matrix drive is a system in which scanning lines, data lines, and current supply lines are formed in a grid pattern, and are driven by TFT circuits provided in each grid pattern. Since switching can be performed for each pixel, there are advantages such as gradation and memory function.

本発明の表示素子を駆動するには、例えば、特開2003−5222号、同2003−228045号、同2002−14323号、同2003−29301号、同2002−287175号に記載の駆動回路、駆動波形を用いることができる。   In order to drive the display element of the present invention, for example, the driving circuit and driving described in JP-A Nos. 2003-5222, 2003-228045, 2002-14323, 2003-29301, and 2002-287175 Waveforms can be used.

本発明の表示素子においては、1対の対向電極間に、バインダー及びバインダー中に分散された液晶組成物を含有する液晶層を配置した構成をとることが好ましい。   The display element of the present invention preferably has a configuration in which a liquid crystal layer containing a binder and a liquid crystal composition dispersed in the binder is disposed between a pair of counter electrodes.

〔黒画像データ〕
本発明では、黒画像形成層が存在するため、出力データに黒の画像データを入れる必要があるが、これは公知の方法で行うことができる。
[Black image data]
In the present invention, since there is a black image forming layer, it is necessary to put black image data in the output data, but this can be done by a known method.

〔白画像データ〕
本発明では、白画像形成層が存在するため、出力データに白の画像データを入れる必要があるが、これは公知の方法で行うことができる。
[White image data]
In the present invention, since there is a white image forming layer, it is necessary to put white image data into the output data, but this can be done by a known method.

〔本発明の表示素子の適用分野〕
本発明の表示素子は、IDカード関連分野、公共関連分野、交通関連分野、放送関連分野、決済関連分野、流通物流関連分野等の用いることができる。具体的には、ドア用のキー、学生証、社員証、各種会員カード、コンビニストアー用カード、デパート用カード、自動販売機用カード、ガソリンステーション用カード、地下鉄や鉄道用のカード、バスカード、キャッシュカード、クレジットカード、ハイウェーカード、運転免許証、病院の診察カード、健康保険証、住民基本台帳、パスポート、電子書籍端末、ドキュメントビュアー、案内板や掲示板等のサイン用途等が挙げられる。
[Application field of the display element of the present invention]
The display element of the present invention can be used in ID card related fields, public related fields, transportation related fields, broadcasting related fields, payment related fields, distribution logistics related fields, and the like. Specifically, keys for doors, student ID cards, employee ID cards, various membership cards, convenience store cards, department store cards, vending machine cards, gas station cards, subway and railway cards, bus cards, Examples include cash cards, credit cards, highway cards, driver's licenses, hospital examination cards, health insurance cards, Basic Resident Registers, passports, electronic book terminals, document viewers, signboards and bulletin boards.

以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例において「部」あるいは「%」の表示を用いるが、特に断りがない限り「質量部」あるいは「質量%」を表す。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples, but the present invention is not limited thereto. In addition, although the display of "part" or "%" is used in an Example, unless otherwise indicated, "part by mass" or "mass%" is represented.

《表示素子1の作製:本発明》
〔黒色画像形成層ユニット1の作製〕
(透明電極1の作製)
厚さ1.5mmのガラス基板上に、ピッチ145μm、電極幅130μmのインジウム錫酸化物(以下、ITOと略記する)膜を公知の方法に従って形成し、透明電極1を得た。
<< Preparation of Display Element 1: Present Invention >>
[Preparation of Black Image Forming Layer Unit 1]
(Preparation of transparent electrode 1)
An indium tin oxide (hereinafter abbreviated as ITO) film having a pitch of 145 μm and an electrode width of 130 μm was formed on a glass substrate having a thickness of 1.5 mm according to a known method, whereby a transparent electrode 1 was obtained.

(黒色画像形成層1の形成)
下記電解質溶液に、平均粒子径が20μmのポリアクリル製の球形ビーズを、体積分率が10%になるように加えて攪拌し、この溶液を上記作製した透明電極1上に塗布し、その上からもう一つの透明電極1を電極側が電解質溶液に接触するように重ね、9.8kPaの圧力で押さえ、周辺部をオレフィン系封止剤で封止して、黒色画像形成層1を形成して、黒色画像形成層ユニット1を作製した。
(Formation of black image forming layer 1)
To the following electrolyte solution, polyacrylic spherical beads having an average particle diameter of 20 μm are added and stirred so that the volume fraction becomes 10%, and this solution is applied onto the transparent electrode 1 produced above, The other transparent electrode 1 is stacked so that the electrode side is in contact with the electrolyte solution, pressed with a pressure of 9.8 kPa, and the periphery is sealed with an olefin-based sealant to form a black image forming layer 1. A black image forming layer unit 1 was prepared.

〈電解質溶液の調製〉
ジメチルスルホキシド2.5g中に、ヨウ化ナトリウム90mg、ヨウ化銀75mgを加えて完全に溶解させた後、ポリエチレングリコール(平均分子量50万)を150mg加えて120℃に加熱しながら1時間攪拌して、電解質溶液を得た。
<Preparation of electrolyte solution>
In 2.5 g of dimethyl sulfoxide, 90 mg of sodium iodide and 75 mg of silver iodide were added and completely dissolved, and then 150 mg of polyethylene glycol (average molecular weight 500,000) was added and stirred for 1 hour while heating to 120 ° C. An electrolyte solution was obtained.

〔液晶分散層及び白色画像形成層ユニット1の作製〕
(カイラルネマチック液晶組成物の調製)
〈液晶組成物1の調製〉
正の誘電率異方性を示すネマチック液晶BL012(メルク社製)60.0質量%、右旋性のカイラル剤CB15(メルク社製)20.0質量%、右旋性のカイラル剤CE2(メルク社製)20.0質量%を十分に混合して、右旋性の緑色光反射性の液晶組成物1を作製した。
[Preparation of Liquid Crystal Dispersion Layer and White Image Forming Layer Unit 1]
(Preparation of chiral nematic liquid crystal composition)
<Preparation of liquid crystal composition 1>
Nematic liquid crystal BL012 (manufactured by Merck & Co.) exhibiting positive dielectric anisotropy 60.0% by mass, right-handed chiral agent CB15 (manufactured by Merck & Co.) 20.0% by weight, right-handed chiral agent CE2 (Merck) 20.0% by mass was sufficiently mixed to prepare a dextrorotatory green light reflective liquid crystal composition 1.

〈液晶組成物2の調製〉
正の誘電率異方性を示すネマチック液晶E44(メルク社製)35.4質量%と同じく正の誘電率異方性を示すネマチック液晶BL011(メルク社製)15.1質量%、右旋性のカイラル剤CB15(メルク社製)を49.5質量%を十分に混合して、右旋性の青色光反射性の液晶組成物2を得た。
<Preparation of liquid crystal composition 2>
Nematic liquid crystal BL011 (manufactured by Merck) showing positive dielectric anisotropy as well as 35.4% by mass of nematic liquid crystal E44 (manufactured by Merck) showing positive dielectric anisotropy of 35.4% by mass, dextrorotatory property 49.5% by mass of the chiral agent CB15 (manufactured by Merck & Co., Inc.) was sufficiently mixed to obtain a dextrorotatory blue light reflective liquid crystal composition 2.

〈液晶組成物3の調製〉
正の誘電率異方性を示すネマチック液晶BL012(メルク社製)69.0質量%、右旋性のカイラル剤CB15(メルク社製)15.5質量%、右旋性のカイラル剤CE2(メルク社製)15.5質量%を十分に混合して、右旋性の赤色光反射性の液晶組成物3を得た。
<Preparation of liquid crystal composition 3>
Nematic liquid crystal BL012 (manufactured by Merck) having a positive dielectric anisotropy 69.0% by mass, right-handed chiral agent CB15 (manufactured by Merck) 15.5% by weight, right-handed chiral agent CE2 (Merck) 15.5% by mass was sufficiently mixed to obtain a dextrorotatory red light reflective liquid crystal composition 3.

〈液晶組成物4:白色画像形成層用液晶組成物の調製〉
ネマチック液晶E44(メルク社製)87質量%に、右旋性のカイラル剤S−811(メルク社製)を13質量%混合して、選択反射波長が1.5μmを示す赤外反射性の液晶組成物4を調製した。
<Liquid crystal composition 4: Preparation of liquid crystal composition for white image forming layer>
Nematic liquid crystal E44 (manufactured by Merck & Co., Inc.) 87% by mass and dextrorotatory chiral agent S-811 (manufactured by Merck & Co., Ltd.) 13% by mass are mixed, and an infrared reflective liquid crystal having a selective reflection wavelength of 1.5 μm. Composition 4 was prepared.

(液晶層塗布液の調製)
〈液晶層塗布液1の調製〉
写真用ゼラチンをイオン交換水に対して8質量%添加して室温で攪拌し、30分放置してゼラチンを十分に膨潤させた後、42℃に温度を上げてゼラチンを完全に溶解させた。次いで、このゼラチン溶液に、界面活性剤としてアルカノールXC(アルキルナフタレンスルホン酸)10質量%を含むイソプロピルアルコール溶液を、ゼラチン溶液の水成分に対して12質量%相当添加した後、上記調製した液晶組成物1をゼラチン溶液の水に対して12質量%添加した。この混合溶液を42℃に保ったまま、櫛歯式分散機にて攪拌し、液晶の平均分散粒径が5μmの液晶分散物を含有する液晶層塗布液1を得た。
(Preparation of liquid crystal layer coating solution)
<Preparation of liquid crystal layer coating solution 1>
8% by weight of photographic gelatin was added to ion-exchanged water, stirred at room temperature, allowed to stand for 30 minutes to sufficiently swell the gelatin, and then the temperature was raised to 42 ° C. to completely dissolve the gelatin. Next, an isopropyl alcohol solution containing 10% by mass of alkanol XC (alkylnaphthalenesulfonic acid) as a surfactant is added to this gelatin solution in an amount corresponding to 12% by mass with respect to the water component of the gelatin solution, and then the liquid crystal composition prepared above. Product 1 was added at 12% by weight with respect to the water of the gelatin solution. While this mixed solution was kept at 42 ° C., it was stirred with a comb-type disperser to obtain a liquid crystal layer coating solution 1 containing a liquid crystal dispersion having an average liquid crystal dispersion particle diameter of 5 μm.

〈液晶層塗布液2〜4の調製〉
上記液晶層塗布液1の調製において、液晶組成物1に代えて、上記調製した液晶組成物2〜4をそれぞれ用いた以外は同様にして、液晶層塗布液2〜4を調製した。
<Preparation of liquid crystal layer coating liquids 2 to 4>
In the preparation of the liquid crystal layer coating liquid 1, liquid crystal layer coating liquids 2 to 4 were prepared in the same manner except that the liquid crystal compositions 2 to 4 prepared above were used in place of the liquid crystal composition 1.

(液晶層の形成)
〈透明電極2の作製〉
厚さ100μmのポリエチレンテレフタレート上に、公知のスパッタリング法でITO膜を全面に形成した後、フォトリソグラフ法を用いてピッチ145μm、電極幅130μmの電極パターンを有する透明電極2を作製した。
(Formation of liquid crystal layer)
<Preparation of transparent electrode 2>
An ITO film was formed on the entire surface of polyethylene terephthalate having a thickness of 100 μm by a known sputtering method, and then a transparent electrode 2 having an electrode pattern with a pitch of 145 μm and an electrode width of 130 μm was produced using a photolithographic method.

〈透明電極3の作製〉
厚さ100μmのポリエチレンテレフタレートの両面に、透明電極2と同様にしてピッチ145μm、電極幅130μmの電極パターンを有する透明電極3を得た。
<Preparation of transparent electrode 3>
A transparent electrode 3 having an electrode pattern with a pitch of 145 μm and an electrode width of 130 μm was obtained on both sides of 100 μm thick polyethylene terephthalate in the same manner as the transparent electrode 2.

〈液晶層の形成〉
上記作製した透明電極2上に液晶層塗布液1を塗布し、次いで透明電極3を液晶層上に重ね、冷却して乾燥した。次いで、透明電極3のもう一方の電極上に、液晶層塗布液2を塗布し、同様に透明電極3を重ね、冷却して乾燥させた。次いで、その上に更に液晶層塗布液3を塗布し、透明電極3を重ね、冷却して乾燥させた。次いで、白色表示液晶層である液晶塗布液4をその上に塗布し冷却した後、透明電極2の電極面が液晶層塗布液に接触するように重ねて冷却し、乾燥させて、液晶分散層及び白色画像形成層ユニット1を作製した。
<Formation of liquid crystal layer>
The liquid crystal layer coating solution 1 was applied on the transparent electrode 2 produced above, and then the transparent electrode 3 was overlaid on the liquid crystal layer, cooled and dried. Next, the liquid crystal layer coating liquid 2 was applied on the other electrode of the transparent electrode 3, and the transparent electrode 3 was similarly stacked, cooled and dried. Next, a liquid crystal layer coating solution 3 was further applied thereon, and the transparent electrode 3 was stacked, cooled and dried. Next, after the liquid crystal coating liquid 4 which is a white display liquid crystal layer is applied thereon and cooled, the electrode surface of the transparent electrode 2 is overlaid and cooled so as to be in contact with the liquid crystal layer coating liquid, and dried to obtain a liquid crystal dispersion layer. And the white image formation layer unit 1 was produced.

〔表示素子の作製〕
上記作製した黒色画像形成層ユニット1の黒色画像形成層1面と、液晶分散層及び白色画像形成層ユニットの透明電極2の電極面とを重ねた後、ガラスと透明電極2から構成されるポリエチレンテレフタレートフィルムを接着して、表示素子1を作製した。
[Production of display element]
After the black image forming layer 1 surface of the black image forming layer unit 1 produced above and the electrode surface of the transparent electrode 2 of the liquid crystal dispersion layer and the white image forming layer unit are overlapped, polyethylene composed of glass and the transparent electrode 2 A display element 1 was prepared by bonding a terephthalate film.

《表示素子2の作製:本発明》
〔黒色画像形成層ユニット2の作製〕
(基板1の作製)
アンチモンをドープした酸化スズ微粒子(平均粒径0.5μm)を、インジウム(III)イソプロポキシドの0.5%イソプロパノール溶液に分散した液を、スピンコート法により表面抵抗値が10Ω/cm2のITO薄膜付きガラス基板上に塗布した。次いで、100℃で1時間加熱処理することで、ITO膜上に膜厚が3μmの多孔性電極が形成された。この多孔性電極に対して、酸化タングステンをスパッタ法により塗膜形成し、電極表面に厚さ100nmの酸化タングステン層を設けた。
<< Preparation of Display Element 2: Present Invention >>
[Preparation of black image forming layer unit 2]
(Production of substrate 1)
Antimony-doped tin oxide fine particles (average particle size 0.5 μm) were dispersed in a 0.5% isopropanol solution of indium (III) isopropoxide, and the surface resistance was 10 Ω / cm 2 by spin coating. It apply | coated on the glass substrate with an ITO thin film. Subsequently, the porous electrode with a film thickness of 3 micrometers was formed on the ITO film | membrane by heat-processing at 100 degreeC for 1 hour. A coating film of tungsten oxide was formed on the porous electrode by a sputtering method, and a tungsten oxide layer having a thickness of 100 nm was provided on the electrode surface.

(基板2の作製)
基板1と同様に、多孔性電極を形成したITO薄膜付きガラス基板上にスパッタ加工により厚さ100nmの酸化イリジウム層を形成した。
(Production of substrate 2)
Similarly to the substrate 1, an iridium oxide layer having a thickness of 100 nm was formed by sputtering on a glass substrate with an ITO thin film on which a porous electrode was formed.

(黒色画像表示層2の形成)
特玉(株)製のネオセプタSA−2(イオン導電性ポリマー)の20質量%エタノール溶液に、0.1質量%のポリメチルメタクリレート粒子(粒径5μm、球形)を混合、分散させた。この溶液を乾燥膜厚5μmとなるように上記基板1及び基板2の表面に塗布し、90度で3分加熱した後、基板1と基板2とを張り合わせ、シールして黒色画像形成層2を有する黒色画像形成層ユニット2を作製した。
(Formation of black image display layer 2)
To a 20% by mass ethanol solution of Neocepta SA-2 (ion conductive polymer) manufactured by Tokutama Co., Ltd., 0.1% by mass polymethyl methacrylate particles (particle size 5 μm, spherical) were mixed and dispersed. This solution is applied to the surfaces of the substrate 1 and the substrate 2 so as to have a dry film thickness of 5 μm, heated at 90 ° C. for 3 minutes, and then the substrate 1 and the substrate 2 are bonded and sealed to form the black image forming layer 2. A black image forming layer unit 2 was prepared.

〔表示素子の作製〕
表示素子1と同様の液晶分散層及び白色画像形成層ユニット1を用い、これに上記作製した黒色画像形成層ユニット2を貼り合わせ、表示素子2を作製した。
[Production of display element]
A liquid crystal dispersion layer and a white image forming layer unit 1 similar to those of the display element 1 were used, and the produced black image forming layer unit 2 was bonded thereto to produce a display element 2.

《表示素子3の作製:本発明》
〔黒色画像形成層ユニット3の作製〕
表示素子1の作製に用いた液晶組成物2の86.0質量%に、黒色二色性色素Black−4(三菱化学会社製)を4.0質量%添加、混合し、表示素子1に記載の液晶層塗布液の調製と同様にして、黒色画像形成層用の液晶層塗布液5を得た。
<< Preparation of Display Element 3: Present Invention >>
[Preparation of Black Image Forming Layer Unit 3]
A black dichroic dye Black-4 (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) is added to and mixed with 86.0% by mass of the liquid crystal composition 2 used for the production of the display element 1, and is described in the display element 1. In the same manner as in the preparation of the liquid crystal layer coating liquid, a liquid crystal layer coating liquid 5 for a black image forming layer was obtained.

〔表示素子の作製〕
表示素子1の作製と同様にして、透明電極2上に液晶層1、透明電極3、液晶層2、透明電極3、液晶層3を重ね、液晶層3が乾燥する前に透明電極3を重ねて、液晶層3を冷却した上で乾燥させる。さらに白色画像形成層である液晶層4を塗布し冷却した上で、透明電極3を重ね、乾燥し、透明電極上に黒色画像形成層用の液晶層塗布液5を塗布し、透明電極2を電極面が黒色画像形成層に密着するように重ねて、冷却後乾燥させ、表示素子3を得た。
[Production of display element]
Similarly to the production of the display element 1, the liquid crystal layer 1, the transparent electrode 3, the liquid crystal layer 2, the transparent electrode 3, and the liquid crystal layer 3 are stacked on the transparent electrode 2, and the transparent electrode 3 is stacked before the liquid crystal layer 3 is dried. Then, the liquid crystal layer 3 is cooled and dried. Further, after the liquid crystal layer 4 which is a white image forming layer is applied and cooled, the transparent electrode 3 is overlaid and dried, the liquid crystal layer coating liquid 5 for the black image forming layer is applied on the transparent electrode, and the transparent electrode 2 is applied. The electrodes were stacked so that the electrode surface was in close contact with the black image forming layer, dried after cooling, and the display element 3 was obtained.

《表示素子4の作製:本発明》
〔液晶組成物の調製〕
(液晶組成物5の調製)
ネマチック液晶E48(メルク社製)53質量%、右旋性のカイラル材料CB15(メルク社製)47質量%を十分に混合し、選択反射色がシアンを示す液晶組成物5を調製した。
<< Preparation of Display Element 4: Present Invention >>
(Preparation of liquid crystal composition)
(Preparation of liquid crystal composition 5)
Nematic liquid crystal E48 (manufactured by Merck & Co., Inc.) 53 mass% and dextrorotatory chiral material CB15 (manufactured by Merck & Co., Inc.) 47 mass% were sufficiently mixed to prepare liquid crystal composition 5 having a selective reflection color of cyan.

(液晶組成物6の調製)
ネマチック液晶E48(メルク社製)50質量%、右旋性のカイラル材料CB15(メルク社製)50質量%を十分混合し、選択反射色が赤紫色を示す液晶組成物6を調製した。
(Preparation of liquid crystal composition 6)
Nematic liquid crystal E48 (manufactured by Merck & Co., Inc.) 50 mass% and dextrorotatory chiral material CB15 (manufactured by Merck & Co., Inc.) 50 mass% were sufficiently mixed to prepare liquid crystal composition 6 having a selective reflection color of reddish purple.

(液晶組成物7の調製)
ネマチック液晶E48(メルク社製)70質量%、右旋性のカイラル材料CB15(メルク社製)30質量%を十分に混合し、選択反射色が赤色を示す液晶組成物7を調製した。
(Preparation of liquid crystal composition 7)
70% by mass of nematic liquid crystal E48 (manufactured by Merck) and 30% by mass of dextrorotatory chiral material CB15 (manufactured by Merck) were sufficiently mixed to prepare a liquid crystal composition 7 having a selective reflection color of red.

(液晶組成物8の作製)
正の誘電異方性を有するネマチック液晶E44(メルク社製)とBL011(メルク社製)をそれぞれ44.05質量%、19.05質量%、右旋光性のカイラル剤CB15(メルク社製)36.5質量%を十分に混合し、黄色の選択反射を有する液晶組成物8を得た。
(Preparation of liquid crystal composition 8)
Nematic liquid crystal E44 (manufactured by Merck) having positive dielectric anisotropy and BL011 (manufactured by Merck) were 44.05% by mass and 19.05% by mass, respectively, and a right-rotating chiral agent CB15 (manufactured by Merck) 36.5% by mass was sufficiently mixed to obtain a liquid crystal composition 8 having yellow selective reflection.

〔液晶分散液の作製〕
表示素子1の作製で用いた液晶層塗布液の調製と同様にして、上記調製した液晶組成物5〜8を用いて、液晶層塗布液6〜9を調製した。
[Preparation of liquid crystal dispersion]
In the same manner as the preparation of the liquid crystal layer coating liquid used in the production of the display element 1, liquid crystal layer coating liquids 6 to 9 were prepared using the liquid crystal compositions 5 to 8 prepared above.

〔表示素子の作製〕
前記透明電極2上に、表示素子3の作製で用いた黒色画像形成層用の液晶層塗布液5をワイヤーバーを用いて塗布し、冷却、乾燥させた後、その上に透明電極3を重ね、更に、透明電極3の反対面の電極上に表示素子1の作製で用いた白色画像形成層用の液晶層塗布液4を塗布し、冷却して透明電極3を重ね、乾燥させた。次いで、その上に液晶層塗布液9(液晶組成物8)を塗布、冷却して透明電極3を重ね、乾燥させた。次いで、その上に液晶層塗布液8(液晶組成物7)を塗布、冷却し、その上に透明電極3を重ね、乾燥させた。次いで、その上に液晶層塗布液7(液晶組成物6)を塗布、冷却した後、液晶層塗布液8(液晶組成物7)を積層し、これに透明電極3を重ね、冷却、乾燥させた。次いで、その上に液晶層塗布液6(液晶組成物5)を塗布、冷却して液晶層6を形成した後、透明電極2の電極面が液晶層6に接触するように重ね、表示素子4を得た。
[Production of display element]
The liquid crystal layer coating solution 5 for the black image forming layer used in the production of the display element 3 is applied on the transparent electrode 2 using a wire bar, cooled and dried, and then the transparent electrode 3 is overlaid thereon. Furthermore, the liquid crystal layer coating liquid 4 for the white image forming layer used in the production of the display element 1 was applied on the electrode on the opposite surface of the transparent electrode 3, cooled, and the transparent electrode 3 was stacked and dried. Next, a liquid crystal layer coating liquid 9 (liquid crystal composition 8) was applied thereon, cooled, and the transparent electrode 3 was stacked and dried. Next, a liquid crystal layer coating liquid 8 (liquid crystal composition 7) was applied thereon, cooled, and the transparent electrode 3 was stacked thereon and dried. Next, a liquid crystal layer coating solution 7 (liquid crystal composition 6) is applied and cooled thereon, and then a liquid crystal layer coating solution 8 (liquid crystal composition 7) is laminated thereon, and the transparent electrode 3 is stacked thereon, cooled and dried. It was. Next, a liquid crystal layer coating liquid 6 (liquid crystal composition 5) is applied thereon and cooled to form the liquid crystal layer 6. Then, the transparent electrode 2 is overlaid so that the electrode surface is in contact with the liquid crystal layer 6, and the display element 4 Got.

《表示素子5の作製:比較例》
〔光吸収層塗布液の調製〕
ゼラチンの5質量%水溶液にカーボンブラック20質量%を添加し、十分に混合し、光吸収層塗布液を得た。
<< Preparation of Display Element 5: Comparative Example >>
(Preparation of light absorbing layer coating solution)
20% by mass of carbon black was added to a 5% by mass aqueous solution of gelatin and mixed well to obtain a light absorbing layer coating solution.

〔表示素子の作製〕
前記表示素子1の作製と同様にして、透明電極2上に液晶層塗布液1を塗布し、次いで透明電極3を液晶層上に重ね、冷却して乾燥した。次いで、透明電極3のもう一方の電極上に、液晶層塗布液2を塗布し、同様に透明電極3を重ね、冷却して乾燥させた。次いで、その上に更に液晶層塗布液3を塗布し、透明電極3を重ね、冷却して乾燥させた。次いで、その上に上記光吸収層塗布液を塗布、乾燥し、光吸収層を形成した。次いで、この光吸収層上に銀ペーストインク(東洋紡社製 DW−250H−5)を用いて、ピッチ145μm、電極幅130μmで透明電極3の電極パターンと直交する電極パターンをスクリーン印刷法にて形成し、比較の表示媒体5を得た。
[Production of display element]
In the same manner as in the production of the display element 1, the liquid crystal layer coating liquid 1 was applied on the transparent electrode 2, and then the transparent electrode 3 was overlaid on the liquid crystal layer, cooled and dried. Next, the liquid crystal layer coating liquid 2 was applied on the other electrode of the transparent electrode 3, and the transparent electrode 3 was similarly stacked, cooled and dried. Next, a liquid crystal layer coating solution 3 was further applied thereon, and the transparent electrode 3 was stacked, cooled and dried. Next, the light absorption layer coating solution was applied and dried thereon to form a light absorption layer. Next, an electrode pattern perpendicular to the electrode pattern of the transparent electrode 3 with a pitch of 145 μm and an electrode width of 130 μm is formed on the light absorbing layer by screen printing using silver paste ink (DW-250H-5 manufactured by Toyobo Co., Ltd.). Thus, a comparative display medium 5 was obtained.

《表示素子の評価》
上記作製した各表示素子に、公知の方法に従って駆動回路に接続し、下記の方法に従って、各表示性能の評価を行った。
<< Evaluation of display element >>
Each of the manufactured display elements was connected to a drive circuit according to a known method, and each display performance was evaluated according to the following method.

〔色再現性の評価〕
各表示素子の各層が100%反射状態になる電圧を印加し、RGBKにより構成されるRGBK各色とその混合色を出力し、色再現性をコニカミノルタセンシング社製のCM3700d測色計にて測定した。測定データから計算により、CIE1976L***表色空間に基づく色度図(a*、b*)を作成し、本発明の表示素子1〜4と比較の表示素子5について得られた結果を図1(表示素子1)及び図2(表示素子4)に示す。ただし、表示素子1〜3はほぼ同等の結果となったため、表示素子1の結果を代表として図1に示してある。
[Evaluation of color reproducibility]
A voltage at which each layer of each display element is in a 100% reflective state is applied, RGBK colors composed of RGBK and their mixed colors are output, and color reproducibility is measured with a CM3700d colorimeter manufactured by Konica Minolta Sensing. . Chromaticity diagram (a * , b * ) based on CIE1976L * a * b * color space is created by calculation from measurement data, and results obtained for display elements 1 to 4 of the present invention and comparative display element 5 Are shown in FIG. 1 (display element 1) and FIG. 2 (display element 4). However, since the display elements 1 to 3 have almost the same result, the result of the display element 1 is shown in FIG. 1 as a representative.

〔細線再現性の評価〕
各表示素子に対し、黒細線及びポイント数の異なる文字パターンを表示させ、細線の視認性を目視で評価した。得られた結果を以下に示す。
[Evaluation of fine line reproducibility]
A black thin line and a character pattern with a different number of points were displayed on each display element, and the visibility of the thin line was visually evaluated. The obtained results are shown below.

表示素子1(本発明):細線再現性は良好で、かつ4ポイント文字の判別可能であった
表示素子2(本発明):細線再現性は良好で、かつ5ポイント文字の判別可能であった
表示素子3(本発明):細線再現性は良好で、かつ5ポイント文字の判別可能であった
表示素子4(本発明):細線再現性は良好で、かつ5ポイント文字の判別可能であった
表示素子5(比較例):黒細線にややぼけが認められ、かつ8ポイント以下の文字は判別が困難であった
〔黒画像再現性〕
各表示素子に対し黒画像を表示させ、印刷物評価の熟練者による目視評価を行い、得られた結果を、以下に示す。
Display element 1 (present invention): fine line reproducibility was good and 4-point characters could be distinguished Display element 2 (present invention): fine line reproducibility was good and 5-point characters could be distinguished Display element 3 (present invention): fine line reproducibility was good and 5 point characters could be distinguished Display element 4 (present invention): fine line reproducibility was good and 5 point characters could be distinguished Display element 5 (comparative example): Slight blur was observed on the black thin line, and characters of 8 points or less were difficult to distinguish [Black image reproducibility]
A black image is displayed on each display element, and a visual evaluation by a person skilled in printed matter evaluation is performed. The results obtained are shown below.

表示素子1(本発明):黒画像に締まりがあり、非常に良好な画像である
表示素子2(本発明):黒画像色調としてやや青味を帯びているが、締まりがあり良好な黒画像である
表示素子3(本発明):黒画像に締まりがあり、ほぼ良好な画像である
表示素子4(本発明):黒画像に締まりがあり、ほぼ良好な画像である
表示素子5(比較例):黒画像に締まりがなく、また色調もずれている
〔コントラスト比の評価〕
各表示素子について、白色状態と黒色状態の550nmでの反射率の比(白色反射率/黒色反射率)を測定し、これをコントラスト比とした。なお、反射率は、コニカミノルタセンシング社製のCM3700d測色計を用いて測定した。得られた結果を、以下に示す。コントラスト比が高いほど、鮮明な画像が表示できることを表す。
Display element 1 (present invention): black image is tight and has a very good image Display element 2 (present invention): black image has a slight bluish tone but is tight and has a good black image Display element 3 (invention): Black image is tight and has a good image Display element 4 (invention): Black image has a tightness and is a good image Display element 5 (comparative example) ): The black image is not tightened and the color tone is shifted [Evaluation of contrast ratio]
About each display element, the ratio (white reflectance / black reflectance) of the reflectance in 550 nm of a white state and a black state was measured, and this was made into contrast ratio. The reflectance was measured using a CM3700d colorimeter manufactured by Konica Minolta Sensing. The obtained results are shown below. A higher contrast ratio indicates that a clearer image can be displayed.

〈表示素子〉 〈コントラスト比〉 〈備考〉
表示素子1 8.5 本発明
表示素子2 8.2 本発明
表示素子3 7.2 本発明
表示素子4 7.0 本発明
表示素子5 4.8 比較例
以上の結果より明らかなように、カイラルネマチック液晶が分散された液晶分散層、黒色画像形成層及び白色画像形成層から構成されている本発明の表示素子は、比較例に対し、色再現域が広く、黒画像再現性に優れ、かつ高いコントラスト比を備えていることが分かる。
<Display element><Contrastratio><Remarks>
Display Element 1 8.5 Present Invention Display Element 2 8.2 Present Invention Display Element 3 7.2 Present Invention Display Element 4 7.0 Present Invention Display Element 5 4.8 Comparative Example As is clear from the above results, chiral The display element of the present invention, which is composed of a liquid crystal dispersion layer in which nematic liquid crystal is dispersed, a black image forming layer, and a white image forming layer, has a wide color reproduction range, excellent black image reproducibility, and a comparative example. It can be seen that it has a high contrast ratio.

本発明の表示素子1及び比較の表示素子5の色度図(a*、b*)を示す図である。It is a figure which shows the chromaticity diagram (a * , b * ) of the display element 1 of this invention, and the display element 5 of a comparison. 本発明の表示素子4及び比較の表示素子5の色度図(a*、b*)を示す図である。It is a figure which shows the chromaticity diagram (a * , b * ) of the display element 4 of this invention, and the display element 5 of a comparison.

Claims (9)

バインダー中に、カイラルネマチック液晶が分散された液晶分散層を有する表示素子において、該液晶分散層とは別に、黒色画像形成層及び白色画像形成層が積層されていることを特徴とする表示素子。 A display element having a liquid crystal dispersion layer in which chiral nematic liquid crystal is dispersed in a binder, wherein a black image formation layer and a white image formation layer are laminated separately from the liquid crystal dispersion layer. バインダー中に、可視光の所望の波長域を選択的に反射するカイラルネマチック液晶が分散された液晶分散層が複数層積層され、該液晶分散層のそれぞれが反射する波長ピークが異なり、かつ黒色画像形成層及び白色画像形成層を有することを特徴とする表示素子。 A plurality of liquid crystal dispersion layers in which chiral nematic liquid crystals that selectively reflect a desired wavelength range of visible light are dispersed are laminated in a binder, and each of the liquid crystal dispersion layers has a different wavelength peak and a black image. A display element comprising a forming layer and a white image forming layer. 前記黒色画像形成層が、最上層であることを特徴とする請求項1または2に記載の表示素子。 The display element according to claim 1, wherein the black image forming layer is an uppermost layer. 前記黒色画像形成層のすぐ下部に位置する画像形成層が、前記白色画像形成層であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の表示素子。 The display element according to claim 1, wherein an image forming layer located immediately below the black image forming layer is the white image forming layer. 前記黒色画像形成層が、カイラルネマチック液晶をバインダー中に分散した液晶分散層であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の表示素子。 The display element according to claim 1, wherein the black image forming layer is a liquid crystal dispersion layer in which chiral nematic liquid crystal is dispersed in a binder. 前記黒色画像形成層が、カイラルネマチック液晶に黒色二色性色素を分散した層であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の表示素子。 The display device according to claim 1, wherein the black image forming layer is a layer in which a black dichroic dye is dispersed in a chiral nematic liquid crystal. 前記黒色画像形成層が、電界析出型の画像形成層であることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の表示素子。 The display element according to claim 1, wherein the black image forming layer is a field deposition type image forming layer. 前記黒色画像形成層が、電気泳動型あるいは粉体移動型の画像形成層であることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の表示素子。 The display element according to claim 1, wherein the black image forming layer is an electrophoretic type or a powder transfer type image forming layer. 前記白色画像形成層が、カイラルネマチック液晶をバインダー中に分散した液晶分散層であることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の表示素子。 The display element according to claim 1, wherein the white image forming layer is a liquid crystal dispersion layer in which chiral nematic liquid crystal is dispersed in a binder.
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