JP2006337626A - Liquid crystal display element - Google Patents

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Michio Izumi
倫生 泉
Satoshi Hisamitsu
聡史 久光
Nobuyuki Kobayashi
信幸 小林
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid crystal display element that achieves sufficient excitation purity only by adding a relatively small amount of a self-assembling gelling agent and that can quickly perform rewriting display. <P>SOLUTION: The display element has a liquid crystal composition containing a cholesteric liquid crystal and a self-assembling gelling agent held between a pair of substrates, and the spectral distribution curve of the element in a planar state of the liquid crystal containing no gelling agent satisfies the following conditions (I) and (II). They are: (I) the curve shows two or more peaks in a wavelength range of 400 nm to 700 nm; and (II) a maximum reflectance R<SB>S</SB>in a wavelength range of 400 nm to less than 500 nm and a maximum reflectance R<SB>L</SB>in a wavelength of 500 nm to 700 nm satisfy a relation of R<SB>L</SB>×0.7≤R<SB>S</SB>. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は液晶表示素子に関する。   The present invention relates to a liquid crystal display element.

従来より、ネマチック液晶にカイラル剤を添加することにより、室温においてコレステリック相を示すようにしたカイラルネマチック液晶組成物を用いた液晶表示素子が知られている。そのような液晶表示素子は基本的には、透明電極を有する一対の基板間にカイラルネマチック液晶組成物が挟持されてなり、電極間に高低のパルス電圧(駆動電圧)を印加することによって液晶をプレーナ(PL)状態、フォーカルコニック(FC)状態またはホメオトロピック(Homeo)状態に切り替えて表示が行われる。   Conventionally, a liquid crystal display element using a chiral nematic liquid crystal composition that exhibits a cholesteric phase at room temperature by adding a chiral agent to a nematic liquid crystal is known. In such a liquid crystal display element, a chiral nematic liquid crystal composition is basically sandwiched between a pair of substrates having transparent electrodes, and a liquid crystal is produced by applying a high and low pulse voltage (driving voltage) between the electrodes. The display is switched to the planar (PL) state, the focal conic (FC) state, or the homeotropic (Homeo) state.

このような表示素子においては白黒表示や広視野角表示を目的として、コレステリック液晶にポリマーおよび重合開始剤を含有させ、一旦、表示素子を作製した後で、紫外線(UV)照射などを行ってポリマーを重合させる技術が報告されている(例えば、非特許文献1)。
R.Q.Ma、外1名、“SID 97 DIGEST”、p.101〜104
In such a display element, for the purpose of black and white display and wide viewing angle display, a polymer and a polymerization initiator are contained in cholesteric liquid crystal, and once the display element is produced, ultraviolet (UV) irradiation or the like is performed to form a polymer. A technique for polymerizing a polymer has been reported (for example, Non-Patent Document 1).
R. Q. Ma, 1 other person, “SID 97 DIGEST”, p.101-104

しかしながら、上記技術では十分に重合を行ったとしても、未反応モノマーが残存しないように完全に重合を行うことはできないため、素子の使用時において残存未反応モノマーが紫外線により徐々に反応し、その結果、素子の表示性能が変化するという問題が生じていた。すなわち、表示色が変化したり、PL状態とFC状態またはHomeo状態との間でのコントラストが低下した。特に、PL状態で白を表示し、FC状態またはHomeo状態で黒を表示する黒白表示方式の場合には、上記の問題は顕著であった。   However, even if the polymerization is sufficiently performed in the above technique, it is not possible to completely perform polymerization so that the unreacted monomer does not remain. As a result, there has been a problem that the display performance of the element changes. That is, the display color has changed, and the contrast between the PL state and the FC state or Homeo state has decreased. In particular, in the case of the black-and-white display method in which white is displayed in the PL state and black is displayed in the FC state or the Home state, the above problem is significant.

コントラストを向上させる手段として、PL状態における比較的広い波長域での反射率を上げて白表示時での白色度を向上させる方法が知られている。しかしながら、そのような方法ではPL状態における比較的広い波長域での反射率を上げるための材料選択が難しかったり、広い波長域で反射率を上げるために、セルギャップを大きくする必要があるので、駆動電圧の観点から問題となった。   As a means for improving the contrast, a method is known in which the reflectance in a relatively wide wavelength region in the PL state is increased to improve the whiteness during white display. However, in such a method, it is difficult to select a material for increasing the reflectance in a relatively wide wavelength region in the PL state, or in order to increase the reflectance in a wide wavelength region, it is necessary to increase the cell gap. It became a problem from the viewpoint of driving voltage.

そこで本出願人は、種々検討した結果、室温でコレステリック液晶相を示すカイラルネマチック液晶組成物に自己組織型ゲル化剤を含有させることにより刺激純度が改善され(すなわち白さが向上し)、白黒表示が可能となることを見出した。   Therefore, as a result of various examinations, the present applicant has improved the stimulation purity (ie, the whiteness is improved) by adding a self-organizing gelling agent to a chiral nematic liquid crystal composition that exhibits a cholesteric liquid crystal phase at room temperature. It was found that display is possible.

本発明は、このようなコレステリック液晶組成物に自己組織型ゲル化剤を含有させるタイプの液晶表示素子において、さらに改善を図り、比較的少量の自己組織型ゲル化剤の添加だけで、十分な刺激純度を達成できる液晶表示素子を提供することを目的とする。   The present invention is a liquid crystal display element of the type in which such a cholesteric liquid crystal composition contains a self-organizing gelling agent. Further improvement is achieved, and the addition of a relatively small amount of the self-organizing gelling agent is sufficient. An object of the present invention is to provide a liquid crystal display element capable of achieving stimulation purity.

本発明はまた、書き換え表示を迅速に行うことができる液晶表示素子を提供することを目的とする。   Another object of the present invention is to provide a liquid crystal display element capable of promptly performing rewriting display.

本発明は、コレステリック液晶および自己組織型ゲル化剤を含有する液晶組成物を一対の基板間で挟持してなり、ゲル化剤を含有しない状態でのプレーナー時の分光分布曲線が以下の条件(I)および(II)を満たすことを特徴とする液晶表示素子に関する;
(I)400nm以上700nm以下の波長範囲に2つ以上のピークを有する;および
(II)400nm以上500nm未満の波長範囲における最大反射率をR、500nm以上700nm以下の波長範囲における最大反射率をRとしたとき、R×0.7≦Rの関係を満たす。
In the present invention, a liquid crystal composition containing a cholesteric liquid crystal and a self-organizing gelling agent is sandwiched between a pair of substrates, and a spectral distribution curve at the time of planarization without containing the gelling agent has the following condition ( A liquid crystal display element satisfying I) and (II);
(I) It has two or more peaks in the wavelength range of 400 nm or more and 700 nm or less; and (II) The maximum reflectance in the wavelength range of 400 nm or more and less than 500 nm is R S , and the maximum reflectance in the wavelength range of 500 nm or more and 700 nm or less. When R L is satisfied, the relationship of R L × 0.7 ≦ R S is satisfied.

本発明の液晶表示素子が有する液晶組成物は、自己組織型ゲル化剤の添加による刺激純度の向上が顕著である。そのため、液晶表示素子は、比較的少量の自己組織型ゲル化剤の添加だけで、十分な刺激純度を達成でき、結果として書き換え表示を迅速に行うことができる。   The liquid crystal composition of the liquid crystal display element of the present invention is remarkably improved in stimulation purity by the addition of a self-organizing gelling agent. Therefore, the liquid crystal display element can achieve sufficient stimulation purity only by adding a relatively small amount of a self-organizing gelling agent, and as a result, rewriting display can be performed quickly.

図1は本発明の一実施形態である液晶表示素子の断面構造を示す概略図である。図1に示す液晶表示素子は、一対の基板1、2間に液晶層(液晶組成物)11が挟持されてなる構造を有する。図1において、基板1、2のそれぞれの表面には、互いに平行な複数の帯状に形成された透明電極3、4が設けられている。透明電極3と透明電極4とは互いに交差するように向かい合わされて配置されている。電極3、4上には絶縁性薄膜5がコーティングされている。さらに、絶縁性薄膜5の上には配向膜7が形成されている。10はスペース保持部材と両基板の接着部材とを兼ねる高分子構造物、13は同様にスペース保持部材としてのスペーサーである。12は液晶組成物11をセル内部に封じこめるためのシール材である。また光を入射させる側と反対側の基板2の外面(裏面)には、必要に応じて黒色の可視光吸収層9が設けられる。なお、可視光吸収層9を設ける代わりに、基板2自体が可視光吸収性を有するものを用いても良い。
以下、液晶表示素子の主要な構成部材について詳しく説明する。
FIG. 1 is a schematic view showing a cross-sectional structure of a liquid crystal display element according to an embodiment of the present invention. The liquid crystal display element shown in FIG. 1 has a structure in which a liquid crystal layer (liquid crystal composition) 11 is sandwiched between a pair of substrates 1 and 2. In FIG. 1, transparent electrodes 3 and 4 formed in a plurality of parallel strips are provided on the surfaces of substrates 1 and 2, respectively. The transparent electrode 3 and the transparent electrode 4 are arranged to face each other so as to cross each other. An insulating thin film 5 is coated on the electrodes 3 and 4. Further, an alignment film 7 is formed on the insulating thin film 5. Reference numeral 10 denotes a polymer structure that serves as a space holding member and an adhesive member for both substrates, and 13 denotes a spacer as a space holding member. Reference numeral 12 denotes a sealing material for sealing the liquid crystal composition 11 inside the cell. A black visible light absorbing layer 9 is provided on the outer surface (back surface) of the substrate 2 on the side opposite to the side on which light is incident, if necessary. Instead of providing the visible light absorbing layer 9, the substrate 2 itself having visible light absorptivity may be used.
Hereinafter, main components of the liquid crystal display element will be described in detail.

(液晶層)
液晶層11はコレステリック液晶および自己組織型ゲル化剤を含有する液晶組成物からなるものである。本発明において、かかる液晶組成物は、ゲル化剤を含有しない状態で得られる表示素子がプレーナー時において特定の分光分布曲線(波長−反射率曲線)を示すように調製されるものである。すなわち、ゲル化剤を含有しない状態でのプレーナー時の分光分布曲線は以下の条件(I)および(II)を満たす;
(Liquid crystal layer)
The liquid crystal layer 11 is made of a liquid crystal composition containing a cholesteric liquid crystal and a self-organizing gelling agent. In the present invention, such a liquid crystal composition is prepared so that a display element obtained without containing a gelling agent exhibits a specific spectral distribution curve (wavelength-reflectance curve) at the time of planarization. That is, the spectral distribution curve at the time of the planarization in the state containing no gelling agent satisfies the following conditions (I) and (II);

(I)400nm以上700nm以下の波長範囲に2つ以上、好ましくは2つのピークを有する;より好ましくは1つのピークは400nm以上500nm未満、特に400nm以上470nm以下の波長範囲に存在し(当該範囲の最大ピークを以下、ピークAという)、別の1つのピークは500nm以上700nm以下、特に520nm以上650nm以下の波長範囲に存在する(当該範囲の最大ピークを以下、ピークBという);および   (I) It has two or more, preferably two peaks in the wavelength range of 400 nm or more and 700 nm or less; more preferably one peak exists in the wavelength range of 400 nm or more and less than 500 nm, particularly 400 nm or more and 470 nm or less. The maximum peak is hereinafter referred to as peak A), and another peak is present in the wavelength range of 500 nm to 700 nm, particularly 520 nm to 650 nm (the maximum peak in the range is hereinafter referred to as peak B); and

(II)400nm以上500nm未満の波長範囲、特に400nm以上470nm以下の波長範囲における最大反射率をR(図2参照)、500nm以上700nm以下の波長範囲、特に520nm以上650nm以下の波長範囲における最大反射率をR(図2参照)としたとき、
×0.7≦R、好ましくはR×0.8≦R≦R×1
の関係を満たす。
(II) R S (see FIG. 2), the maximum reflectance in the wavelength range from 400 nm to less than 500 nm, particularly in the wavelength range from 400 nm to 470 nm, the maximum in the wavelength range from 500 nm to 700 nm, particularly in the wavelength range from 520 nm to 650 nm. When the reflectance is R L (see FIG. 2),
R L × 0.7 ≦ R S , preferably R L × 0.8 ≦ R S ≦ R L × 1
Satisfy the relationship.

ゲル化剤を含有しない状態とは、ゲル化剤を含有しないこと以外、本実施形態の液晶表示素子と同様の液晶表示素子構成の状態を意味する。
また、ピークとは分光分布曲線において短波長側から波長を大きくしていく場合に、当該曲線の接線の傾きが正から負に変わるときの凸部分を指し、当該凸部分の頂点の波長をピーク波長というものとする。
また、プレーナー時とは、素子が選択反射のピーク波長において最大の反射率を示すときのパルス電圧を素子に対して印加した状態の時を意味し、このときの素子から測定された波長−反射率曲線をプレーナー時の分光分布曲線という。
The state not containing a gelling agent means a state of the same liquid crystal display element configuration as that of the liquid crystal display element of the present embodiment except that no gelling agent is contained.
The peak is the convex part when the tangential slope of the curve changes from positive to negative when the wavelength is increased from the short wavelength side in the spectral distribution curve, and the peak wavelength at the peak of the convex part is peaked. This is called wavelength.
The planar time means a state in which a pulse voltage is applied to the element when the element exhibits the maximum reflectance at the peak wavelength of selective reflection, and the wavelength-reflection measured from the element at this time. The rate curve is called the spectral distribution curve at the time of planarization.

ゲル化剤を含有しない状態でのプレーナー時において上記のような分光分布曲線を呈する液晶表示素子は、ゲル化剤の添加による刺激純度の向上が顕著である。そのため、そのような液晶表示素子は、比較的少量の自己組織型ゲル化剤の添加だけで、十分な刺激純度を達成でき、結果として書き換え表示を迅速に行うことができる。上記分光分布曲線を呈する場合においてゲル化剤の添加による刺激純度の向上が顕著になるメカニズムの詳細は明らかではないが、以下のメカニズムに基づくものと考えられる。すなわち、プレーナー時に上記の分光分布曲線を呈する場合(散乱成分が大きい場合)は、配向膜近傍の液晶のヘリカル軸は適度に傾いているものと推測され、刺激純度の改善にはバルク中の液晶のヘリカル軸を制御するだけでよいと考えられるのでゲル化剤は少量で済むものと考えられる。一方、プレーナー時に上記の分光分布曲線を呈さない場合(散乱成分が小さい場合)は、配向膜近傍の液晶のヘリカル軸は配向膜に対して垂直又は垂直に近い状態にあるものと推測され、この場合、バルク中及び配向膜近傍の液晶のヘリカル軸を制御しなければならず多量のゲル化剤の添加が必要となると考えられる。特に、配向膜近傍の液晶のヘリカル軸を制御するには、配向膜に拘束される影響が強いため1分子当たりに必要とされるゲル化剤が多くなる。なお、このような液晶分子の配向制御に加えて、液晶組成物の屈折率異方性も適度な範囲に調整しておくことが望ましい。例えば、ヘリカル軸の傾き量が同じであっても、液晶の屈折率異方性が大きいほど、散乱成分が大きくなりR/Rは1に近づく。 In the liquid crystal display element exhibiting the spectral distribution curve as described above in the planar state in which no gelling agent is contained, the improvement in stimulation purity due to the addition of the gelling agent is remarkable. Therefore, such a liquid crystal display element can achieve sufficient stimulation purity only by adding a relatively small amount of a self-organizing gelling agent, and as a result, rewritten display can be performed quickly. Although the details of the mechanism by which the improvement of the stimulation purity by the addition of the gelling agent becomes remarkable when the spectral distribution curve is exhibited are not clear, it is considered to be based on the following mechanism. That is, when the above spectral distribution curve is exhibited at the time of planarization (when the scattering component is large), it is presumed that the helical axis of the liquid crystal in the vicinity of the alignment film is inclined moderately. It is considered that only a small amount of gelling agent is required because it is considered that it is only necessary to control the helical axis. On the other hand, when the above spectral distribution curve is not exhibited at the time of planarization (when the scattering component is small), it is presumed that the helical axis of the liquid crystal in the vicinity of the alignment film is perpendicular or nearly perpendicular to the alignment film. In this case, it is considered that the helical axis of the liquid crystal in the bulk and in the vicinity of the alignment film must be controlled, and a large amount of gelling agent needs to be added. In particular, in order to control the helical axis of the liquid crystal in the vicinity of the alignment film, the gelling agent required per molecule increases because the influence of the alignment film is strong. In addition to such alignment control of liquid crystal molecules, it is desirable to adjust the refractive index anisotropy of the liquid crystal composition in an appropriate range. For example, even in the slope of the helical axes are the same, as the refractive index anisotropy of the liquid crystal is large, the scattering component becomes larger R s / R L approaches 1.

ゲル化剤を含有しない状態において上記分光分布曲線を呈さない場合、例えば、ゲル化剤を含有しない状態でのプレーナー時の分光分布曲線において、R×0.7>Rを満たす場合および400nm以上700nm以下の波長範囲に1つしかピークを有さない場合、ゲル化剤添加による刺激純度の向上効果が著しく小さいため、所定の刺激純度を達成するためには、比較的多量のゲル化剤を含有させる必要がある。そのため、ゲル化剤添加による液晶組成物の粘度上昇が顕著になり、素子の書き換え表示を迅速に行えない。 In the case where the above spectral distribution curve is not exhibited in a state where no gelling agent is contained, for example, in the case of a spectral distribution curve at the time of planarization where no gelling agent is contained, R L × 0.7> R S is satisfied and 400 nm When there is only one peak in the wavelength range of 700 nm or less, the effect of improving the stimulation purity by adding the gelling agent is remarkably small. Therefore, in order to achieve a predetermined stimulation purity, a relatively large amount of gelling agent is used. It is necessary to contain. Therefore, the increase in viscosity of the liquid crystal composition due to the addition of the gelling agent becomes significant, and the device cannot be rewritten and displayed quickly.

本明細書中、刺激純度とは白さの程度を表すひとつの指標であり、以下の方法によって測定することができる。すなわち、分光分布曲線から色度座標(x,y)を求め、図3に示すように色度座標上におけるD65標準(白色:x=0.3127,y=0.329)からの距離(d)を算出する。また、色度座標上D65標準(x,y)から座標(x,y)方向の最大距離(d)を算出する。次いで、距離(d)の最大距離(d)に対する割合(%)を求め、これを刺激純度とする。刺激純度は小さいほど白色であることを示す。 In the present specification, the stimulus purity is one index representing the degree of whiteness and can be measured by the following method. That is, the chromaticity coordinates (x 1 , y 1 ) are obtained from the spectral distribution curve, and from the D65 standard (white: x 0 = 0.3127, y 0 = 0.329) on the chromaticity coordinates as shown in FIG. The distance (d 1 ) is calculated. Further, the maximum distance (d 2 ) in the coordinate (x 1 , y 1 ) direction is calculated from the D65 standard (x 0 , y 0 ) on the chromaticity coordinates. Next, the ratio (%) of the distance (d 1 ) to the maximum distance (d 2 ) is obtained, and this is used as the stimulation purity. A smaller stimulus purity indicates a whiter color.

本実施形態においてゲル化剤の添加による刺激純度の向上は顕著であるため、ゲル化剤の含有量は比較的少ない。すなわち、コレステリック液晶および自己組織型ゲル化剤を含有する液晶組成物に対して1重量%以下、特に0.4〜1.0重量%、好ましくは0.6〜1.0重量%である。上記のような量でゲル化剤を含有させるだけで、刺激純度5%を達成できる。   In this embodiment, since the improvement of the stimulation purity by the addition of the gelling agent is remarkable, the content of the gelling agent is relatively small. That is, it is 1% by weight or less, particularly 0.4 to 1.0% by weight, preferably 0.6 to 1.0% by weight based on the liquid crystal composition containing a cholesteric liquid crystal and a self-organizing gelling agent. Stimulus purity of 5% can be achieved simply by including the gelling agent in the amount as described above.

ゲル化剤は自己組織型に属するものであり、詳しくはUV照射等の他の手段なしに、当該ゲル化剤を添加・混合するだけで、自ら組織化し、擬似網目構造を形成し得るものである。自己組織型のゲル化剤を添加することにより、最大反射率Rを増大させて、刺激純度を有効に低減できる。そのような効果が得られる詳細なメカニズムは明らかではないが、ゲル化剤分子が液晶組成物中において分子レベルで均一に分散され易く、水素結合による擬似網目構造を形成し、当該網目構造がより細かな緻密性と適度な柔軟性とを有するため、ヘリカル軸を適度に傾かせるとともに、光を有効に乱反射することに基づくものと考えられる。また、広い波長域にわたって反射率を向上させる方法に比べると、セルギャップを厚くする必要がないので低い印加電圧で駆動が行え、材料選択にも制約が少ない。 The gelling agent belongs to a self-organizing type. Specifically, without adding other means such as UV irradiation, the gelling agent can be self-organized and form a pseudo network structure simply by adding and mixing the gelling agent. is there. By adding a self-organizing type gelling agent, the maximum reflectance R S can be increased and the stimulation purity can be effectively reduced. Although the detailed mechanism by which such an effect is obtained is not clear, the gelling agent molecules are easily dispersed uniformly at the molecular level in the liquid crystal composition, forming a pseudo network structure by hydrogen bonding, and the network structure is more It is considered to be based on the fact that the helical axis is appropriately tilted and the light is effectively irregularly reflected because it has fine precision and moderate flexibility. In addition, compared with a method of improving the reflectance over a wide wavelength range, it is not necessary to increase the cell gap, so that it can be driven with a low applied voltage and there are few restrictions on material selection.

自己組織型ゲル化剤は自己分子間で水素結合を形成可能な有機化合物であり、例えば、少なくとも分子間水素結合性基を有する有機化合物、好ましくは分子間水素結合性基およびアルキレン基を有する有機化合物が挙げられる。分子間水素結合性基とともにアルキレン基を有する有機化合物をゲル化剤として使用するとアルキレン基同士の分子間力によって擬似網目構造の形成が促進される。   A self-organizing gelling agent is an organic compound capable of forming a hydrogen bond between self molecules, for example, an organic compound having at least an intermolecular hydrogen bonding group, preferably an organic compound having an intermolecular hydrogen bonding group and an alkylene group. Compounds. When an organic compound having an alkylene group together with an intermolecular hydrogen bonding group is used as a gelling agent, the formation of a pseudo-network structure is promoted by the intermolecular force between the alkylene groups.

分子間水素結合性基は当該基を含有分子間で水素結合を形成可能な基であれば特に制限されず、例えば、アミド結合基(−NHCO−)等が挙げられる。
分子間水素結合性基は分子内に1個以上、好ましくは2個以上含有されることが望ましい。
The intermolecular hydrogen-bonding group is not particularly limited as long as it is a group that can form a hydrogen bond between molecules containing the group, and examples thereof include an amide bond group (—NHCO—).
It is desirable that one or more, preferably two or more intermolecular hydrogen bonding groups are contained in the molecule.

アルキレン基は長鎖アルキレン基(以下、Reということがある)であり、詳しくは炭素数4以上、好ましくは6〜20の2価飽和炭化水素基であり、好ましくは直鎖状ポリメチレン基(−(CH−)である。
アルキレン基は分子内に1個以上、好ましくは2個以上含有されることが望ましい。
The alkylene group is a long-chain alkylene group (hereinafter sometimes referred to as Re), specifically a divalent saturated hydrocarbon group having 4 or more carbon atoms, preferably 6 to 20 carbon atoms, preferably a linear polymethylene group (- is a) - (CH 2) n.
It is desirable that one or more, preferably two or more alkylene groups are contained in the molecule.

ゲル化剤は少なくとも分子間水素結合性基、好ましくは分子間水素結合性基およびアルキレン基を有する有機化合物である限り、その構造は特に制限されない。
そのようなゲル化剤として、例えば、下記一般式(I)で表される脂環族アミド系化合物、下記一般式(II)〜(IV)で表される脂肪族アミド系化合物、および下記一般式(V)で表される脂肪族ウレア系化合物等が挙げられる。
The structure of the gelling agent is not particularly limited as long as it is an organic compound having at least an intermolecular hydrogen-bonding group, preferably an intermolecular hydrogen-bonding group and an alkylene group.
Examples of such gelling agents include alicyclic amide compounds represented by the following general formula (I), aliphatic amide compounds represented by the following general formulas (II) to (IV), and And aliphatic urea compounds represented by the formula (V).

Figure 2006337626
Figure 2006337626

式(I)中、Rはアルキル基、アリールオキシ基またはアリールアルコキシ基であり、これらの基はシアノ基等の置換基を有していてもよい。
アルキル基は炭素数1〜3のアルキル基であり、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基及びsec−プロピル基等が挙げられる。
アリールオキシ基は炭素数6〜14のアリールオキシ基であり、例えば、フェニルオキシ基、ビフェニリルオキシ基、ナフチルオキシ基等が挙げられる。
アリールアルコキシ基は炭素数6〜14のアリール基1〜2個が、炭素数1〜3のアルコキシ基に置換されてなる1価の基であり、例えば、フェニルメトキシ基、フェニルエトキシ基、フェニルプロポキシ基、ビフェニリルメトキシ基、ビフェニリルエトキシ基、ビフェニリルプロポキシキ基等が挙げられる。
好ましいRはアルキル基またはアリールオキシ基である。
In the formula (I), R 1 is an alkyl group, an aryloxy group or an arylalkoxy group, and these groups optionally have a substituent such as a cyano group.
The alkyl group is an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and examples thereof include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, and a sec-propyl group.
The aryloxy group is an aryloxy group having 6 to 14 carbon atoms, and examples thereof include a phenyloxy group, a biphenylyloxy group, and a naphthyloxy group.
The arylalkoxy group is a monovalent group in which 1 to 2 aryl groups having 6 to 14 carbon atoms are substituted with alkoxy groups having 1 to 3 carbon atoms, such as a phenylmethoxy group, a phenylethoxy group, and a phenylpropoxy group. Group, biphenylylmethoxy group, biphenylylethoxy group, biphenylylpropoxy group and the like.
Preferred R 1 is an alkyl group or an aryloxy group.

Reは前記長鎖アルキレン基(Re)と同様の基であり、好ましい基も前記Reと同様である。
mは1〜3の整数、好ましくは2である。
ひとつの式中に同一の基が複数個ある場合、それらの基はそれぞれ独立して所定の範囲内から選択されればよい(以下、同様である)。
Re is the same group as the long-chain alkylene group (Re), and a preferred group is the same as Re.
m is an integer of 1 to 3, preferably 2.
When there are a plurality of the same groups in one formula, these groups may be independently selected from a predetermined range (the same applies hereinafter).

そのような脂環族アミド系化合物(I)の好ましい具体例として、以下の化合物が挙げられる。

Figure 2006337626
Preferable specific examples of such alicyclic amide compounds (I) include the following compounds.
Figure 2006337626

式(II)〜(IV)中、共通する基は同様の基を意味する。
は前記Rと同様の基である。好ましいRはアリールアルコキシ基である。
は炭素数1〜3の2価のアルキレン基であり、例えば、メチレン基、ジメチレン基、トリメチレン基等が挙げられる。Rは置換基を有していてもよく、置換基として、例えば、以下の基が挙げられるが、それらの中でも炭素数3〜5の分枝状アルキル基が好ましい。
In formulas (II) to (IV), a common group means the same group.
R 2 is the same group as R 1 described above. Preferred R 2 is an arylalkoxy group.
R 3 is a C 1-3 divalent alkylene group, and examples thereof include a methylene group, a dimethylene group, and a trimethylene group. R 3 may have a substituent, and examples of the substituent include the following groups, among which a branched alkyl group having 3 to 5 carbon atoms is preferable.

Figure 2006337626
Figure 2006337626

Reは前記長鎖アルキレン基(Re)と同様の基であり、好ましい基も前記Reと同様である。
は前記Rと同様の基である。好ましいRはアルキル基である。
は前記Rと同様の基である。好ましいRは置換基を有しないアルキレン基である。
nは0〜3、好ましくは0〜1の整数である。
Re is the same group as the long-chain alkylene group (Re), and a preferred group is the same as Re.
R 4 is the same group as R 1 described above. Preferred R 4 is an alkyl group.
R 5 is the same group as R 3 described above. Preferred R 5 is an alkylene group having no substituent.
n is an integer of 0 to 3, preferably 0 to 1.

そのような脂肪族アミド系化合物(II)〜(IV)の好ましい具体例として、以下の化合物が挙げられる。

Figure 2006337626
Preferred specific examples of such aliphatic amide compounds (II) to (IV) include the following compounds.
Figure 2006337626

式(V)中、Rは前記Rと同様であり、好ましい基も前記Rと同様である。
Reは前記長鎖アルキレン基(Re)と同様の基であり、好ましい基も前記Reと同様である。
は前記Rと同様であり、好ましい基も前記Rと同様である。
In formula (V), R 6 is the same as R 4 described above, and preferred groups are also the same as R 4 described above.
Re is the same group as the long-chain alkylene group (Re), and a preferred group is the same as Re.
R 7 is the same as R 5 , and a preferred group is the same as R 5 .

そのような脂肪族ウレア系化合物(V)の好ましい具体例として、以下の化合物が挙げられる。

Figure 2006337626
Preferable specific examples of the aliphatic urea compound (V) include the following compounds.
Figure 2006337626

これらの化合物は公知の合成方法に従って合成することができる。
上記の中で好ましいゲル化剤は脂環族アミド系化合物(I)である。
These compounds can be synthesized according to a known synthesis method.
Of these, the preferred gelling agent is the alicyclic amide compound (I).

コレステリック液晶は室温においてコレステリック相を示すものであり、例えば、ネマチック液晶とカイラル剤からなるカイラルネマチック液晶が使用可能である。   A cholesteric liquid crystal exhibits a cholesteric phase at room temperature. For example, a chiral nematic liquid crystal composed of a nematic liquid crystal and a chiral agent can be used.

ネマチック液晶としては、特に制限されず、従来から液晶表示素子の分野で知られているネマチック液晶が使用可能である。そのようなネマチック液晶材料としては、例えば、液晶性エステル化合物、液晶性ピリミジン化合物、液晶性シアノビフェニル化合物、液晶性トラン化合物、液晶性フェニルシクロヘキサン化合物、液晶性ターフェニル化合物、ならびにフッ素原子、フルオロアルキル基およびシアノ基等の極性基を有する他の液晶性化合物、およびそれらの混合物等が挙げられる。   The nematic liquid crystal is not particularly limited, and a nematic liquid crystal conventionally known in the field of liquid crystal display elements can be used. Examples of such nematic liquid crystal materials include liquid crystal ester compounds, liquid crystal pyrimidine compounds, liquid crystal cyanobiphenyl compounds, liquid crystal tolan compounds, liquid crystal phenyl cyclohexane compounds, liquid crystal terphenyl compounds, fluorine atoms, and fluoroalkyls. Other liquid crystalline compounds having a polar group such as a cyano group and a cyano group, and mixtures thereof.

カイラル剤としては、液晶表示素子の分野で従来から知られている種々のものが使用可能である。例えば、コレステリック環を有するコレステリック化合物、ビフェニル骨格を有するビフェニル化合物、ターフェニル骨格を有するターフェニル化合物、2つのベンゼン環がエステル結合によって連結されてなる骨格を有するエステル化合物、シクロヘキサン環がベンゼン環に直接的に連結されてなる骨格を有するシクロヘキサン化合物、ピリミジン環がベンゼン環に直接的に連結されてなる骨格を有するピリミジン化合物、2つのベンゼン環がアゾキシ結合またはアゾ結合によって連結されてなる骨格を有するアゾキシまたはアゾ化合物等が挙げられる。
カイラル剤の含有量は、ゲル化剤を含有しない状態の液晶組成物がプレーナー時において前記分光分布曲線を呈することができれば特に制限されず、通常、コレステリック液晶に対して3〜40重量%である。
As the chiral agent, various materials conventionally known in the field of liquid crystal display elements can be used. For example, a cholesteric compound having a cholesteric ring, a biphenyl compound having a biphenyl skeleton, a terphenyl compound having a terphenyl skeleton, an ester compound having a skeleton in which two benzene rings are connected by an ester bond, and a cyclohexane ring directly on the benzene ring A cyclohexane compound having a skeleton formed by linking a ring, a pyrimidine compound having a skeleton formed by directly linking a pyrimidine ring to a benzene ring, and an azoxy having a skeleton formed by linking two benzene rings by an azoxy bond or an azo bond Or an azo compound etc. are mentioned.
The content of the chiral agent is not particularly limited as long as the liquid crystal composition containing no gelling agent can exhibit the spectral distribution curve at the time of planarization, and is usually 3 to 40% by weight with respect to the cholesteric liquid crystal. .

コレステリック液晶は、ゲル化剤を含有しない状態で前記分光分布曲線をより有効に達成する観点、特に当該分光分布曲線においてR/Rをより有効に増大させる観点から、屈折率異方性が0.14以上であることが好ましい。ただし、材料の安定性の観点から0.17を越えないようにする。 A cholesteric liquid crystal has a refractive index anisotropy from the viewpoint of more effectively achieving the spectral distribution curve in a state in which it does not contain a gelling agent, particularly from the viewpoint of more effectively increasing R S / RL in the spectral distribution curve. It is preferable that it is 0.14 or more. However, it should not exceed 0.17 from the viewpoint of material stability.

液晶組成物には、紫外線吸収剤等の添加剤をさらに添加してもよい。
紫外線吸収剤は、液晶組成物の紫外線劣化、例えば経時に伴なう退色や応答性の変化等を防止するものである。例えば、ベンゾフェノン化合物、ベンゾトリアゾール化合物、サリシレート化合物等の材料が使用可能である。添加量は、コレステリック液晶に対して、5重量%以下、好ましくは3重量%以下である。
An additive such as an ultraviolet absorber may be further added to the liquid crystal composition.
The ultraviolet absorber is intended to prevent ultraviolet deterioration of the liquid crystal composition, for example, fading or change in responsiveness with time. For example, materials such as a benzophenone compound, a benzotriazole compound, and a salicylate compound can be used. The addition amount is 5% by weight or less, preferably 3% by weight or less with respect to the cholesteric liquid crystal.

このような液晶組成物は各材料を所定の比率で混合して得られる。
液晶組成物は所望により、イオン交換樹脂・吸着剤等と接触させて精製を行ない水分や不純物を除去した後で、素子の製造に用いるとよい。
Such a liquid crystal composition can be obtained by mixing each material at a predetermined ratio.
If desired, the liquid crystal composition may be purified by contact with an ion exchange resin, an adsorbent or the like to remove moisture and impurities, and then used for manufacturing the device.

(基板)
図1において基板1、2はいずれも透光性を有しているが、上記の液晶表示素子に用いることができる一対の基板は、少なくとも一方の基板(少なくとも、光を入射させる側の基板1)が透光性を有していればよい。透光性を有する基板としては、ガラス基板、ならびにポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリアリレートおよびポリエチレンテレフタレート等の樹脂からなるフレキシブル基板を使用することができる。素子の軽量化の観点からはフレキシブル基板を使用することが好ましい。一対の基板のうち少なくとも一方の基板、好ましくは両方の基板としてフレキシブル基板を用いると、軽量で薄型の素子を作製でき、また破損(割れ)を抑えることができる。
(substrate)
In FIG. 1, the substrates 1 and 2 are both translucent, but the pair of substrates that can be used in the above-described liquid crystal display element is at least one substrate (at least the substrate 1 on the light incident side). ) Should have translucency. As the light-transmitting substrate, a glass substrate and a flexible substrate made of a resin such as polycarbonate, polyethersulfone, polyarylate, and polyethylene terephthalate can be used. From the viewpoint of reducing the weight of the element, it is preferable to use a flexible substrate. When a flexible substrate is used as at least one of the pair of substrates, preferably both substrates, a lightweight and thin element can be manufactured and damage (cracking) can be suppressed.

(電極)
電極3、4としては、例えば、ITO(Indium Tin Oxide:インジウム錫酸化物)、IZO(Indium Zinc Oxide:インジウム亜鉛酸化物)等の透明導電膜や、アルミニウム、シリコン等の金属電極、あるいはアモルファスシリコン、BSO(Bismuth Silicon Oxide)等の光導電性膜等を用いることができる。図1に示す液晶表示素子においては、既述の通り、透明基板1、2の表面に互いに平行な複数の帯状の透明電極3、4が形成されており、これらの電極3、4は互いに交差するように向かい合わされている。電極をこのように形成するには、例えば基板上にITO膜をスパッタリング法等でマスク蒸着するか、ITO膜を全面形成した後、フォトリソグラフィ法でパターニングすればよい。
(electrode)
Examples of the electrodes 3 and 4 include transparent conductive films such as ITO (Indium Tin Oxide) and IZO (Indium Zinc Oxide), metal electrodes such as aluminum and silicon, and amorphous silicon. A photoconductive film such as BSO (Bismuth Silicon Oxide) can be used. In the liquid crystal display device shown in FIG. 1, as described above, a plurality of strip-like transparent electrodes 3 and 4 parallel to each other are formed on the surfaces of the transparent substrates 1 and 2, and these electrodes 3 and 4 intersect each other. Are facing each other. In order to form the electrode in this manner, for example, an ITO film may be deposited on the substrate by a masking method using a sputtering method or the like, or an ITO film may be formed on the entire surface and then patterned by a photolithography method.

(絶縁性薄膜)
原理上必須のものではないが、電極間の短絡を防止したり、液晶表示素子のガスバリア性に対する信頼性を向上させたりするために、電極3、4の少なくとも一方に絶縁性薄膜5が形成されていることが好ましい。絶縁性薄膜5としては、例えば、酸化シリコン、酸化チタン、酸化ジルコニウムやそのアルコキシド等から成る無機膜やポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂等の有機膜を例示できる。これらの材料を用いて蒸着法、スピンコート法、ロールコート法などの公知の方法によって形成することができる。さらに、絶縁性薄膜は高分子構造物に用いる高分子樹脂と同じ材料を用いて形成することもできる。
(Insulating thin film)
Although not essential in principle, an insulating thin film 5 is formed on at least one of the electrodes 3 and 4 in order to prevent a short circuit between the electrodes and to improve the reliability of the gas barrier property of the liquid crystal display element. It is preferable. Examples of the insulating thin film 5 include inorganic films made of silicon oxide, titanium oxide, zirconium oxide, alkoxides thereof, and the like, and organic films such as polyimide resin, epoxy resin, acrylic resin, and urethane resin. It can form by well-known methods, such as a vapor deposition method, a spin coat method, and a roll coat method, using such materials. Furthermore, the insulating thin film can be formed using the same material as the polymer resin used for the polymer structure.

(配向膜)
配向膜7は原理上必須のものではないが、ゲル化剤を含有しない状態で前記分光分布曲線をより有効に達成する観点、特に当該分光分布曲線においてR/Rをより有効に増大させる観点から、少なくとも一方、好ましくは両方の基板側に垂直配向膜を設けることが好ましい。垂直配向膜を設けることによって、プレーナー時において配向膜近傍の液晶分子の螺旋軸が適度に傾き、光の乱反射が起こり、R/Rをより有効に増大可能である。
(Alignment film)
Although the alignment film 7 is not essential in principle, the viewpoint of more effectively achieving the spectral distribution curve without containing a gelling agent, in particular, increasing R S / RL more effectively in the spectral distribution curve. From the viewpoint, it is preferable to provide a vertical alignment film on at least one, preferably both substrate sides. By providing the vertical alignment film, the spiral axis of the liquid crystal molecules in the vicinity of the alignment film is inclined moderately during planarization, and light irregular reflection occurs, so that R S / R L can be increased more effectively.

垂直配向膜は個々の液晶分子自身の軸を垂直に配向させるための膜であり、カイラルネマチック液晶に対してはそのヘリカル軸を傾かせるように作用する。液晶分子の配向度合は膜材料によって異なる。   The vertical alignment film is a film for vertically aligning the axis of each liquid crystal molecule itself, and acts on the chiral nematic liquid crystal to tilt its helical axis. The degree of alignment of liquid crystal molecules varies depending on the film material.

配向膜の構成材料としては、ポリアミック酸、ポリイミド、変性ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、シリコーン樹脂、ポリビニルブチラール、アクリル樹脂等の有機膜や、酸化シリコン、酸化アルミニウム等の無機膜が例示される。   Examples of the constituent material of the alignment film include organic films such as polyamic acid, polyimide, modified polyimide, polyamideimide, polyetherimide, silicone resin, polyvinyl butyral, and acrylic resin, and inorganic films such as silicon oxide and aluminum oxide. .

好ましい配向膜はポリアミック酸または変性ポリイミドからなるものである。そのような配向膜はポリイミドの前駆体を含有している。この前駆体は加熱処理を施すことでポリイミドへと変化するが、通常の配向膜製膜工程ではイミド化率は100%にならないため、ポリイミドの前駆体が必ず残存する。本実施形態においては、この残存した前駆体が液晶分子を適度に配向させているものと推測され、上記ポリアミック酸または変性ポリイミドからなる配向膜であれば、前記分光分布曲線においてR/Rを極めて有効に増大させる。 A preferred alignment film is made of polyamic acid or modified polyimide. Such an alignment film contains a polyimide precursor. This precursor changes to polyimide by heat treatment, but since the imidation ratio does not reach 100% in the normal alignment film forming process, the polyimide precursor always remains. In the present embodiment, it is assumed that the remaining precursor appropriately aligns the liquid crystal molecules. If the alignment film is made of the polyamic acid or the modified polyimide, R S / R L in the spectral distribution curve. Is very effectively increased.

ポリアミック酸は芳香族テトラカルボン酸類および芳香族ジアミン類から形成されるポリイミド前駆体である。詳しくは、芳香族テトラカルボン酸類は分子中に1またはそれ以上の芳香族環と4のカルボキシル基を有する化合物またはその無水物である。   Polyamic acid is a polyimide precursor formed from aromatic tetracarboxylic acids and aromatic diamines. Specifically, the aromatic tetracarboxylic acid is a compound having one or more aromatic rings and 4 carboxyl groups in the molecule, or an anhydride thereof.

そのような芳香族テトラカルボン酸類として、例えば、一般式(a);

Figure 2006337626
で示される芳香族テトラカルボン酸二無水物からなる群から選択される少なくとも1種以上の化合物を使用することが好ましい。 Examples of such aromatic tetracarboxylic acids include, for example, the general formula (a);
Figure 2006337626
It is preferable to use at least one compound selected from the group consisting of aromatic tetracarboxylic dianhydrides represented by

式(a)中、R11は1またはそれ以上の芳香族環を有する4価の有機残基であり、例えば、

Figure 2006337626
等である。式中、Zは2価の連結基であり、例えば、
Figure 2006337626
等である。なお、「―」は両端の基を直接的に連結する単結合を意味する(以下、同様である)。 In the formula (a), R 11 is a tetravalent organic residue having one or more aromatic rings, for example,
Figure 2006337626
Etc. In the formula, Z is a divalent linking group, for example,
Figure 2006337626
Etc. “-” Means a single bond directly connecting groups at both ends (hereinafter the same).

そのような芳香族テトラカルボン酸二無水物の好ましい具体例として、例えば、無水ピロメリット酸(化学式(a1))、4,4’−オキシジフタル酸無水物(化学式(a2))、二無水3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸(化学式(a3))、4,4’−(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸無水物(化学式(a4))、3,4,3’,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(化学式(a5))等が挙げられる。これら具体例の構造式を以下に示す。なお、上記化学式番号と以下の構造式番号とは対応する。   Preferable specific examples of such aromatic tetracarboxylic dianhydrides include, for example, pyromellitic anhydride (chemical formula (a1)), 4,4′-oxydiphthalic anhydride (chemical formula (a2)), dianhydride 3, 3 ′, 4,4′-benzophenonetetracarboxylic acid (chemical formula (a3)), 4,4 ′-(hexafluoroisopropylidene) diphthalic anhydride (chemical formula (a4)), 3,4,3 ′, 4 ′ -Biphenyltetracarboxylic dianhydride (chemical formula (a5)) and the like. The structural formulas of these specific examples are shown below. The above chemical formula numbers correspond to the following structural formula numbers.

Figure 2006337626
Figure 2006337626

ポリアミック酸を形成する芳香族ジアミン類は分子中に1またはそれ以上の芳香族環と2のアミノ基を有する化合物である。   Aromatic diamines that form polyamic acid are compounds having one or more aromatic rings and two amino groups in the molecule.

そのような芳香族ジアミン類として、例えば、一般式(b);

Figure 2006337626
で示されるジアミン類からなる群から選択される少なくとも1種以上の化合物を使用することが好ましい。 Examples of such aromatic diamines include the general formula (b);
Figure 2006337626
It is preferable to use at least one compound selected from the group consisting of diamines represented by the formula:

式(b)中、Xは2価の連結基であり、例えば、

Figure 2006337626
等である。
rおよびsはそれぞれ独立して1または0である(r≧s)。 In formula (b), X is a divalent linking group, for example,
Figure 2006337626
Etc.
r and s are each independently 1 or 0 (r ≧ s).

両末端のアミノフェニル基はそれぞれ独立して4-アミノフェニル基、3-アミノフェニル基または2-アミノフェニル基であり、好ましくは4-アミノフェニル基または3-アミノフェニル基である。   The aminophenyl groups at both terminals are each independently a 4-aminophenyl group, a 3-aminophenyl group or a 2-aminophenyl group, preferably a 4-aminophenyl group or a 3-aminophenyl group.

そのようなジアミン類の好ましい具体例として、例えば、4,4’−オキシジアニリン(化学式(b1))、3,4’−オキシジアニリン(化学式(b2))、4,4’−(1,3−フェニレンジオキシ)ジアニリン(化学式(b3))、ジアミノジフェニルスルホン(化学式(b4))、3,3’−[スルホニルビス(4,1−フェニレンオキシ)]ジアニリン(化学式(b5))、2,2’−[スルホニルビス(4,1−フェニレンオキシ)]ジアニリン(化学式(b6))、4,4’−(1,1’−ビフェニル−4,4’−ジイルジオキシ)ジアニリン(化学式(b7))、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロペン(化学式(b8))、(4’’−4’’’−(ヘキサフルオロイソプロピリデン)−ビス(4−フェノキシアニリン)(化学式(b9))等が挙げられる。これら具体例の構造式を以下に示す。なお、上記化学式番号と以下の構造式番号とは対応する。   Preferable specific examples of such diamines include, for example, 4,4′-oxydianiline (chemical formula (b1)), 3,4′-oxydianiline (chemical formula (b2)), 4,4 ′-(1 , 3-phenylenedioxy) dianiline (chemical formula (b3)), diaminodiphenylsulfone (chemical formula (b4)), 3,3 ′-[sulfonylbis (4,1-phenyleneoxy)] dianiline (chemical formula (b5)), 2,2 ′-[sulfonylbis (4,1-phenyleneoxy)] dianiline (chemical formula (b6)), 4,4 ′-(1,1′-biphenyl-4,4′-diyldioxy) dianiline (chemical formula (b7 )), 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propene (chemical formula (b8)), (4 ″ -4 ′ ″-(hexafluoroisopropylidene) -bis (4 Phenoxyaniline) (chemical formula (b9)) and the like. The structural formula of these examples below. It should be noted that corresponding to the following structural formula numbers defined in Formula ID.

Figure 2006337626
Figure 2006337626

上記のような芳香族テトラカルボン酸二無水物およびジアミン類から形成されるポリアミック酸は下記一般式(c1)、(c2)または(c3)で表され、それらの混合構造であってもよい。   The polyamic acid formed from the aromatic tetracarboxylic dianhydride and the diamine as described above is represented by the following general formula (c1), (c2) or (c3), and may be a mixed structure thereof.

Figure 2006337626
Figure 2006337626

式(c1)〜(c3)中、R11、rおよびsはそれぞれ前記したR11、rおよびsと同様である。pは任意の正の整数である。 Wherein (c1) ~ (c3), R 11, r and s are the same as R 11, r and s mentioned above, respectively. p is an arbitrary positive integer.

ポリアミック酸は、芳香族テトラカルボン酸類および芳香族ジアミン類を等モル量で適当な溶媒に溶解して例えば20重量%程度の溶液とし、加熱によって重合させることによって合成できる。重合条件はポリアミック酸が得られる限り特に制限されず、重合が飽和に達するまで十分加熱するようにすればよい。   The polyamic acid can be synthesized by dissolving aromatic tetracarboxylic acids and aromatic diamines in a suitable solvent in equimolar amounts to form a solution of, for example, about 20% by weight and polymerizing by heating. The polymerization conditions are not particularly limited as long as a polyamic acid is obtained, and may be sufficiently heated until the polymerization reaches saturation.

変性ポリイミドは上記ポリアミック酸と可溶性ポリイミドとの混合物であったり、化学的に結合している場合もある。代表的な可溶性ポリイミドは、ジアミン類と非対称な化学構造を有する酸無水物とから得られるポリイミドであり、例えば、下記化学反応式で得られるようなポリイミド(d)が挙げられる。

Figure 2006337626
qは任意の正の整数である。
この種のポリイミドは、ポリイミドの原料となる酸無水物が非対称な化学構造を有するため、ポリイミド形成時の分子間相互作用が小さく溶剤に溶け易くなっている。なお、この可溶性ポリイミドにはポリイミドの前駆体は含まれていない。 The modified polyimide may be a mixture of the polyamic acid and the soluble polyimide or may be chemically bonded. A typical soluble polyimide is a polyimide obtained from a diamine and an acid anhydride having an asymmetric chemical structure, and examples thereof include a polyimide (d) obtained by the following chemical reaction formula.
Figure 2006337626
q is an arbitrary positive integer.
In this type of polyimide, the acid anhydride used as a raw material for the polyimide has an asymmetric chemical structure, so that the intermolecular interaction at the time of polyimide formation is small and it is easy to dissolve in a solvent. This soluble polyimide does not contain a polyimide precursor.

ポリアミック酸または変性ポリイミドからなる配向膜は、例えば、以下の方法によって形成可能である。ポリアミック酸または変性ポリイミドを塗布用溶媒に溶解してなる溶液(例えば4重量%程度の溶液)をスピンコート法およびロールコート法などの方法を用いて塗布し、オーブンまたはホットプレート等の焼成手段によって焼成させて配向膜を形成する。塗布用溶媒はポリアミック酸または変性ポリイミドを溶解させるものであれば特に限定されない。例えば、N−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、γ−ブチロラクトンなどが挙げられる。これらの溶媒は1種だけでなく、2種以上組み合わせて使用することもできる。さらに、塗布溶液には、ブチロセロソルブ、ブチルカルビトール、エチルカルビトールアセテート、エチレングリコール、1−ブトキシ−2−プロパノール、プロピレングリコールモノアセテート、プロピレングリコール−1−モノエチルエーテル−2−アセテート、2−(2−エトキシプロポキシ)プロパノール、乳酸n−ブチルエステル、乳酸イソアミルエステルなどを添加してもよい。   The alignment film made of polyamic acid or modified polyimide can be formed by the following method, for example. A solution obtained by dissolving polyamic acid or modified polyimide in a coating solvent (for example, a solution of about 4% by weight) is applied using a method such as spin coating or roll coating, and is baked by an oven or a hot plate. The alignment film is formed by baking. The solvent for coating is not particularly limited as long as it dissolves polyamic acid or modified polyimide. Examples thereof include N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, and γ-butyrolactone. These solvents can be used alone or in combination of two or more. Furthermore, the coating solution includes butyrocellosolve, butyl carbitol, ethyl carbitol acetate, ethylene glycol, 1-butoxy-2-propanol, propylene glycol monoacetate, propylene glycol-1-monoethyl ether-2-acetate, 2 -(2-Ethoxypropoxy) propanol, lactic acid n-butyl ester, lactic acid isoamyl ester and the like may be added.

ポリアミック酸を用いる場合、焼成条件は特に制限されず、例えば、焼成温度は150〜300℃、焼成時間は20〜120分であってよい。   When polyamic acid is used, the firing conditions are not particularly limited. For example, the firing temperature may be 150 to 300 ° C., and the firing time may be 20 to 120 minutes.

変性ポリイミドを用いる場合、焼成条件は、特に限定されず、例えば、焼成温度を150〜300℃、好ましくは180℃以下、焼成時間を20〜120分とすればよい。   When the modified polyimide is used, the firing conditions are not particularly limited. For example, the firing temperature may be 150 to 300 ° C., preferably 180 ° C. or less, and the firing time may be 20 to 120 minutes.

配向膜の膜厚は特に制限されず、通常、400〜800オングストロームが好適である。
配向膜は、電極上に絶縁性薄膜が形成されているときは当該絶縁性薄膜上に、電極上に絶縁性薄膜が形成されていないときは電極上に形成される。
また配向膜には、ラビング処理等を施してもよい。
The thickness of the alignment film is not particularly limited, and is usually preferably 400 to 800 Å.
The alignment film is formed on the insulating thin film when the insulating thin film is formed on the electrode, and on the electrode when the insulating thin film is not formed on the electrode.
The alignment film may be subjected to a rubbing process or the like.

(スペーサー)
一対の基板間には、該基板間のギャップを均一に保持するためのスペーサー13が設けられる。スペーサーとしては、樹脂製または無機酸化物製の球体を例示できる。例えば、ボール状のガラスやセラミックス粉、あるいは有機材料からなる球状粒子が挙げられる。また、表面に熱可塑性の樹脂がコーティングしてある固着スペーサーも好適に用いられる。なお、基板間のギャップをより均一に保持するためには、図1に示すように、スペーサー13と高分子構造物10との両方を設けることが好ましいが、いずれか一方のみを設けてもよい。スペーサーの直径は高分子構造物を形成する場合はその高さ以下とし、素子が完成したときに高分子構造物と同じ高さになるようにする。高分子構造物の有無によらず、スペーサーの直径がセルギャップの厚み、すなわち液晶組成物からなる液晶層の厚みに相当する。
(spacer)
A spacer 13 is provided between the pair of substrates to keep the gap between the substrates uniform. Examples of the spacer include a sphere made of resin or inorganic oxide. For example, ball-shaped glass, ceramic powder, or spherical particles made of an organic material can be used. Further, a fixed spacer having a surface coated with a thermoplastic resin is also preferably used. In order to keep the gap between the substrates more uniform, it is preferable to provide both the spacer 13 and the polymer structure 10 as shown in FIG. 1, but only one of them may be provided. . When the polymer structure is formed, the spacer has a diameter equal to or less than the height of the spacer, and when the device is completed, the spacer has the same height as the polymer structure. Regardless of the presence or absence of the polymer structure, the diameter of the spacer corresponds to the thickness of the cell gap, that is, the thickness of the liquid crystal layer made of the liquid crystal composition.

(シール材)
シール材12は液晶組成物11が基板1、2の間から外に漏れないように封入するためのものであり、エポキシ樹脂、アクリル樹脂等の熱硬化性樹脂、あるいは光硬化性接着剤等を使用することができる。
(Seal material)
The sealing material 12 is for sealing the liquid crystal composition 11 so that it does not leak from between the substrates 1 and 2, and includes a thermosetting resin such as an epoxy resin or an acrylic resin, or a photocurable adhesive. Can be used.

(高分子構造物)
高分子構造物10は、円柱状体、楕円柱状体、四角柱状体など、形状はどのようなものでもよく、また、その配置はランダムであってもよいし、格子状などの規則性を有するものであってもよい。このような高分子構造物を設けることにより、基板間ギャップを一定に保つことが容易になり、また、液晶表示素子自身の自己保持性を高めることができる。特に、ドット形状の高分子構造物を一定間隔で配置すると、表示性能を均一化しやすい。高分子構造物の高さはセルギャップの厚み、すなわち液晶組成物からなる液晶層の厚みに相当する。液晶層を挟持する基板としてフレキシブルな樹脂製基板を用いる場合に高分子構造物を設けることが特に効果的である。基板がフレキシブルであることにより液晶層の厚みが不均一になるのを防止することができるからである。球体のスペーサと高分子構造物とを併用し、高分子構造物に上下基板を接着する接着部材としての機能を持たせると液晶層の厚みの均一化に特に有効である。
(Polymer structure)
The polymer structure 10 may have any shape such as a columnar body, an elliptical columnar body, a quadrangular columnar body, the arrangement thereof may be random, and has regularity such as a lattice shape. It may be a thing. By providing such a polymer structure, it becomes easy to keep the gap between the substrates constant, and the self-holding property of the liquid crystal display element itself can be improved. In particular, when dot-shaped polymer structures are arranged at regular intervals, the display performance is easily uniformed. The height of the polymer structure corresponds to the thickness of the cell gap, that is, the thickness of the liquid crystal layer made of the liquid crystal composition. It is particularly effective to provide a polymer structure when a flexible resin substrate is used as a substrate for sandwiching the liquid crystal layer. It is because it can prevent that the thickness of a liquid crystal layer becomes non-uniform | heterogenous because a board | substrate is flexible. It is particularly effective to make the thickness of the liquid crystal layer uniform when a spherical spacer and a polymer structure are used in combination and the polymer structure has a function as an adhesive member for adhering the upper and lower substrates.

高分子構造物を形成するには、紫外線硬化型モノマーからなるホトレジスト材料などの光硬化性樹脂材料を用いて、所望の厚さで基板の最表面膜(絶縁性薄膜、配向膜)に塗布し、これにマスクを通して紫外線を照射するなどしてパターン露光を行い、未硬化部分を除去するいわゆるフォトリソグラフィ法を用いることができる。
また、熱可塑性樹脂を適当な溶剤に溶かした樹脂材料などを用いて、熱可塑性樹脂からなる高分子構造物を形成してもよい。この場合、スクリーン版やメタルマスク等を用いて熱可塑性樹脂材料をスキージで押し出すことにより基板上に印刷を行う印刷法や、デイスペンサ法やインクジェット法などの、樹脂材料をノズルの先から基板上に吐出して形成する方法、あるいは、樹脂材料を平板あるいはローラー上に供給した後、これを基板表面に転写する転写法などにより高分子構造物を配置することができる。
To form a polymer structure, a photocurable resin material such as a photoresist material made of an ultraviolet curable monomer is used and applied to the outermost surface film (insulating thin film, alignment film) of the substrate with a desired thickness. A so-called photolithography method can be used in which pattern exposure is performed by irradiating ultraviolet rays through a mask to remove uncured portions.
Alternatively, a polymer structure made of a thermoplastic resin may be formed using a resin material in which a thermoplastic resin is dissolved in an appropriate solvent. In this case, the resin material is applied onto the substrate from the tip of the nozzle, such as a printing method in which printing is performed on the substrate by extruding the thermoplastic resin material with a squeegee using a screen plate or a metal mask, or a dispenser method or an inkjet method. The polymer structure can be arranged by a method of forming by discharging, or a transfer method in which a resin material is supplied onto a flat plate or a roller and then transferred to the substrate surface.

(散乱層)
散乱層(図示せず)を基板1の表面(図中、上面)または/および基板2と可視光吸収層9との間に設けてもよい。散乱層を設けることによって、白表示時の散乱度合いが上がり、刺激純度が向上する。散乱層としては、例えば、製品名FT−014(ポラテクノ社製)などが挙げられる。
(Scattering layer)
A scattering layer (not shown) may be provided on the surface (upper surface in the figure) of the substrate 1 and / or between the substrate 2 and the visible light absorbing layer 9. By providing the scattering layer, the degree of scattering at the time of white display is increased, and the stimulation purity is improved. Examples of the scattering layer include product name FT-014 (manufactured by Polatechno).

(セルギャップ)
液晶表示素子におけるセルギャップの厚み、すなわち液晶組成物からなる液晶層の厚みは、大きくなるほど白表示時の反射率は大きくなるが、駆動電圧や黒表示時の反射率も大きくなる。よって、セルギャップの厚みは2〜50μmであってよいが、3〜15μmが好ましい。
(Cell gap)
As the thickness of the cell gap in the liquid crystal display element, that is, the thickness of the liquid crystal layer made of the liquid crystal composition increases, the reflectance during white display increases, but the reflectance during driving voltage and black display also increases. Therefore, the thickness of the cell gap may be 2 to 50 μm, but 3 to 15 μm is preferable.

以上のような本実施形態の液晶表示素子は、液晶組成物中の自己組織型ゲル化剤含有量が前記した範囲内であり、刺激純度5%以下、特に5%および3ステージ駆動方式での1ライン書き換え時間1ms以下、特に0.2〜1msを達成する。   In the liquid crystal display element of the present embodiment as described above, the content of the self-organizing gelling agent in the liquid crystal composition is within the above-mentioned range, and the stimulation purity is 5% or less, particularly 5% and in the three-stage drive system. One line rewrite time is 1 ms or less, particularly 0.2 to 1 ms.

(製造方法)
本発明の好適な実施形態である液晶表示素子の製造方法は、前記液晶組成物を非加熱の状態で用いて液晶層を形成することを特徴とする。本発明においては、ゲル化剤の添加量が比較的少なく、液晶組成物が室温(例えば、25℃)で流動性を示すので、液晶組成物を加熱することなく、室温で使用可能である。そのため製造工程がより簡素化され、素子を簡便に製造可能である。
(Production method)
A method for manufacturing a liquid crystal display element according to a preferred embodiment of the present invention is characterized in that a liquid crystal layer is formed using the liquid crystal composition in an unheated state. In the present invention, the addition amount of the gelling agent is relatively small, and the liquid crystal composition exhibits fluidity at room temperature (for example, 25 ° C.). Therefore, the liquid crystal composition can be used at room temperature without heating. Therefore, the manufacturing process is further simplified, and the device can be easily manufactured.

例えば、以下の方法(1)および(2)を採用可能である。
(1)液晶組成物を室温で液晶表示素子の空セルに真空注入し、その後注入孔を塞ぐ。液晶表示素子の空セルは、液晶表示素子の上記所定の構成部材が形成された2枚の基板を、それらの部材形成面が互いに対向するように重ね合わせて加熱または/および加圧することにより作製可能である。
For example, the following methods (1) and (2) can be employed.
(1) A liquid crystal composition is vacuum-injected into an empty cell of a liquid crystal display element at room temperature, and then the injection hole is closed. An empty cell of a liquid crystal display element is produced by heating or / and pressurizing two substrates on which the above-mentioned predetermined constituent members of the liquid crystal display element are formed so that their member formation surfaces face each other. Is possible.

(2)液晶組成物を室温で、液晶表示素子の上記所定の構成部材が形成された2枚の基板のうち、一方の基板上に、スピンコーター、バーコーター、ロールコーターなどの塗布装置により塗布するか、または単に滴下する。その後、他方の基板を重ね合わせ、加圧または/および加熱により封入する。   (2) Applying the liquid crystal composition at room temperature on one of the two substrates on which the above-mentioned predetermined constituent members of the liquid crystal display element are formed, using a coating device such as a spin coater, bar coater, roll coater, etc. Or just dripping. Thereafter, the other substrate is overlaid and sealed by pressing or / and heating.

(表示方法)
以上の構成からなる液晶表示素子では、電極3、4に駆動回路20からパルス電圧を印加することで表示が行われる。例えば、液晶層をプレーナー状態とフォーカルコニック状態との間で切り替えることによって表示を行うPL−FC駆動方式を採用してもよいし、または液晶層をプレーナー状態とホメオトロピック状態との間で切り替えることによって表示を行うPL−Homeo駆動方式を採用してもよい。
(Display method)
In the liquid crystal display element having the above configuration, display is performed by applying a pulse voltage from the drive circuit 20 to the electrodes 3 and 4. For example, a PL-FC driving system that performs display by switching the liquid crystal layer between a planar state and a focal conic state may be employed, or the liquid crystal layer may be switched between a planar state and a homeotropic state. A PL-Home drive system that performs display may be adopted.

例えば、PL−FC駆動方式では、比較的高いエネルギーのパルス電圧(電圧値が大きい、パルス幅が大きい等)を印加することで、液晶がプレーナー状態となり、液晶分子のらせんのピッチと屈折率に基づいて決まる波長の光を選択的に反射する。一方、比較的低いエネルギーのパルス電圧(電圧値が小さい、パルス幅が小さい等)を印加することで、液晶がフォーカルコニック状態となり、透明状態となる。いくつかの駆動波形が提案されており、例えば、比較的低い電圧を長く印加することで液晶をフォーカルコニック状態にリセットした後に所望の部分のみプレーナ状態に変化させる駆動波形、高い電圧を印加した状態から急激に電圧をオフすることによって液晶をプレーナ状態にリセットした後に所望の部分のみフォーカルコニック状態に変化させる駆動波形、リセットパルスを印加し液晶をホメオトロピック状態にした後、最終的に得ようとする表示状態に応じた大きさの選択パルスを印加し、最後に選択した状態を確立するためのパルスを印加する3つのステージからなる駆動波形などを採用することができる。これらの駆動方式では液晶表示素子のメモリー性を利用して電圧印加停止後も表示を維持することができる。なお、可視光吸収層9を設けると、フォーカルコニック状態では黒色を表示することになる。   For example, in the PL-FC drive system, by applying a relatively high energy pulse voltage (a large voltage value, a large pulse width, etc.), the liquid crystal becomes a planar state, and the pitch and refractive index of the spiral of the liquid crystal molecules are changed. The light having a wavelength determined based on the light is selectively reflected. On the other hand, by applying a pulse voltage having a relatively low energy (a small voltage value, a small pulse width, etc.), the liquid crystal becomes a focal conic state and becomes a transparent state. Several drive waveforms have been proposed, for example, a drive waveform that changes the liquid crystal to the focal conic state by applying a relatively low voltage for a long time and then changes the desired part to the planar state, and a state in which a high voltage is applied After resetting the liquid crystal to the planar state by suddenly turning off the voltage from the drive waveform, applying the reset pulse to the drive waveform that changes only the desired part to the focal conic state, and finally bringing the liquid crystal to the homeotropic state It is possible to employ a driving waveform composed of three stages to which a selection pulse having a magnitude corresponding to the display state to be applied is applied and a pulse for establishing the last selected state is applied. In these driving systems, the display can be maintained even after the voltage application is stopped by utilizing the memory property of the liquid crystal display element. When the visible light absorption layer 9 is provided, black is displayed in the focal conic state.

また例えば、PL−Homeo駆動方式では、高い電圧を印加した状態から急激に電圧をオフするなどしてプレーナ状態を実現する一方、高い電圧を印加し続けることにより液晶をホメオトロピック状態に保つ。ホメオトロピック状態での透明度がフォーカルコニック状態のそれよりも高くなり、コントラスト向上に有利ではある(可視光吸収層9を設けるとホメオトロピック状態ではやはり黒色を呈する)が、表示を維持するために電圧を印加し続ける必要がある。   Further, for example, in the PL-Home drive system, a planar state is realized by rapidly turning off the voltage from a state where a high voltage is applied, and the liquid crystal is kept in a homeotropic state by continuing to apply a high voltage. The transparency in the homeotropic state is higher than that in the focal conic state, which is advantageous for improving the contrast (the visible light absorbing layer 9 is also black in the homeotropic state), but the voltage is required to maintain the display. Need to continue to be applied.

本実施形態においては、プレーナー状態とフォーカルコニック状態との間で切り替えるに際して、一旦ホメオトロピック状態に切り替える駆動方式(例えば、液晶をホメオトロピック状態にリセットするリセット期間、液晶の最終的な状態を決定するための選択パルスを印加する選択期間、選択期間で選択された状態を確立するための維持パルスを印加するための維持期間という3つの連続する期間を有する駆動波形を用いて駆動する駆動方式(以下、3ステージ駆動方式と称する))を採用して表示を行うことが好ましい。比較的短時間で書き換え可能であるためである。   In the present embodiment, when switching between the planar state and the focal conic state, a driving method for temporarily switching to the homeotropic state (for example, a reset period for resetting the liquid crystal to the homeotropic state, and a final state of the liquid crystal are determined. A driving method for driving using a driving waveform having three consecutive periods, a selection period for applying a selection pulse for the purpose and a sustaining period for applying a sustain pulse for establishing a state selected in the selection period (hereinafter referred to as a driving method) It is preferable to perform display by employing a three-stage driving method))). This is because it can be rewritten in a relatively short time.

(駆動回路)
液晶表示装置は前記液晶表示素子及び駆動回路によって構成される。
前記液晶表示素子100の画素構成は、図4に示すように、それぞれ複数本の走査電極R1,R2〜Rmと信号電極C1,C2〜Cn(m,nは自然数)とのマトリクスで表される。走査電極R1,R2〜Rmは走査駆動IC131の出力端子に接続され、信号電極C1,C2〜Cnは信号駆動IC132の出力端子に接続されている。
(Drive circuit)
The liquid crystal display device includes the liquid crystal display element and a drive circuit.
The pixel configuration of the liquid crystal display element 100 is represented by a matrix of a plurality of scanning electrodes R1, R2 to Rm and signal electrodes C1, C2 to Cn (m and n are natural numbers), respectively, as shown in FIG. . The scan electrodes R1, R2 to Rm are connected to the output terminal of the scan drive IC 131, and the signal electrodes C1, C2 to Cn are connected to the output terminal of the signal drive IC 132.

走査駆動IC131は、走査電極R1,R2〜Rmのうち所定のものに選択信号を出力して選択状態とする一方、その他の電極には非選択信号を出力して非選択状態とする。走査駆動IC131は、所定の時間間隔で電極を切り換えながら順次各走査電極R1,R2〜Rmに選択信号を印加してゆく。一方、信号駆動IC132は、選択状態にある走査電極R1,R2〜Rm上の各画素を書き換えるべく、画像データに応じた信号を各信号電極C1,C2〜Cnに同時に出力する。例えば、走査電極Raが選択されると(aはa≦mを満たす自然数)、この走査電極Raと各信号電極C1,C2〜Cnとの交差部分の画素LRa−C1〜LRa−Cnが同時に書き換えられる。これにより、各画素における走査電極と信号電極との電圧差が画素の書換え電圧となり、各画素がこの書換え電圧に応じて書き換えられる。   The scan driving IC 131 outputs a selection signal to a predetermined one of the scan electrodes R1, R2 to Rm to be in a selected state, while outputting a non-selection signal to the other electrodes to be in a non-selected state. The scan driver IC 131 sequentially applies selection signals to the scan electrodes R1, R2 to Rm while switching the electrodes at a predetermined time interval. On the other hand, the signal driving IC 132 simultaneously outputs signals corresponding to image data to the signal electrodes C1, C2 to Cn in order to rewrite each pixel on the scanning electrodes R1, R2 to Rm in the selected state. For example, when the scan electrode Ra is selected (a is a natural number satisfying a ≦ m), the pixels LRa-C1 to LRa-Cn at the intersections of the scan electrode Ra and the signal electrodes C1, C2 to Cn are simultaneously rewritten. It is done. Thereby, the voltage difference between the scan electrode and the signal electrode in each pixel becomes the rewrite voltage of the pixel, and each pixel is rewritten in accordance with this rewrite voltage.

駆動回路は、中央処理装置(CPU)135、LCDコントローラ136、画像処理装置137、画像メモリ138、駆動IC(ドライバ)131,132及び不揮発性メモリ141にて構成されており、駆動IC131,132へは電源140から電力が供給される。画像メモリ138に記憶された画像データに基づいてLCDコントローラ136が駆動IC131,132を制御し、液晶表示素子100の各走査電極及び信号電極間に順次電圧を印加し、液晶表示素子100に画像を書き込む。また、CPU135は素子100の近傍に設けられた温度センサ139から環境温度情報を取得する。不揮発性メモリ141には、環境温度に応じて以下に説明する選択パルス印加期間Tspや選択期間Tsをどのように設定するかを決定するための情報が記憶されている。   The drive circuit includes a central processing unit (CPU) 135, an LCD controller 136, an image processing device 137, an image memory 138, drive ICs (drivers) 131 and 132, and a nonvolatile memory 141. Power is supplied from the power source 140. Based on the image data stored in the image memory 138, the LCD controller 136 controls the drive ICs 131 and 132, and sequentially applies a voltage between the scanning electrodes and the signal electrodes of the liquid crystal display element 100, thereby displaying an image on the liquid crystal display element 100. Write. In addition, the CPU 135 acquires environmental temperature information from a temperature sensor 139 provided in the vicinity of the element 100. The nonvolatile memory 141 stores information for determining how to set the selection pulse application period Tsp and the selection period Ts described below according to the environmental temperature.

駆動IC131,132は赤色、緑色、青色の各表示層ごとにそれぞれ設ける(即ち、3系統設ける)ことが好ましいが、駆動IC131又は132のいずれかを各表示層で共用することも可能である。なお、以下においては、代表的に1系統の駆動のみを説明するが、各液晶層に対して同様の駆動方法が適用されることはいうまでもない。   The drive ICs 131 and 132 are preferably provided for each of the red, green, and blue display layers (that is, three systems are provided). However, either of the drive ICs 131 or 132 can be shared by the display layers. In the following, only one system of driving will be described as a representative, but it goes without saying that the same driving method is applied to each liquid crystal layer.

画像の書換えは全ての走査ラインを順次選択して行う。部分的に書換える場合は、書き換えたい部分を含むように特定の走査ラインのみを順次選択するようにすればよい。これにより、必要な部分のみを短時間で書き換えることができる。   Image rewriting is performed by sequentially selecting all scanning lines. In the case of partial rewriting, only specific scanning lines may be sequentially selected so as to include a portion to be rewritten. Thereby, only a necessary part can be rewritten in a short time.

(駆動原理及び基本駆動例)
3ステージ駆動方式を採用した前記液晶表示素子100の駆動方法の基本原理について説明する。なお、ここでは、交流化されたパルス波形を用いた具体例を挙げて説明するが、駆動方法がこの波形に限定されないことはいうまでもない。
(Driving principle and basic driving example)
The basic principle of the driving method of the liquid crystal display element 100 adopting the three-stage driving method will be described. Although a specific example using an alternating pulse waveform will be described here, it goes without saying that the driving method is not limited to this waveform.

図5は走査駆動IC131から各走査電極に出力される基本駆動波形を示す。この駆動方法では、大きく分けて、リセット期間Trsと選択期間Tsと維持期間Trtと表示期間Ti(クロストーク期間とも称する)とから構成されている。選択期間Tsは、さらに、選択パルス印加期間Tspと、前選択期間Tsz及び後選択期間Tsz’とから構成されている。   FIG. 5 shows basic drive waveforms output from the scan drive IC 131 to each scan electrode. This driving method is roughly composed of a reset period Trs, a selection period Ts, a sustain period Trt, and a display period Ti (also referred to as a crosstalk period). The selection period Ts further includes a selection pulse application period Tsp, a pre-selection period Tsz, and a post-selection period Tsz ′.

図6は、28本の走査電極(ロウ1,2,3〜28)から順次基本駆動波形を出力し、一の信号電極(カラム)から信号波形を出力する基本駆動例を示している。カラムから出力される信号波形は、透過、中間調、全反射をそれぞれ選択するパルスが順次出力されるものとして示されている。また、LCD1,2,3〜28は走査電極と信号電極とが交差する画素である。   FIG. 6 shows an example of basic drive in which basic drive waveforms are sequentially output from 28 scan electrodes (rows 1, 2, 3 to 28) and signal waveforms are output from one signal electrode (column). The signal waveform output from the column is shown as a pulse sequentially selecting transmission, halftone, and total reflection. The LCDs 1, 2, 3 to 28 are pixels where the scanning electrodes and the signal electrodes intersect.

基本駆動波形において、リセット期間Trsでは±V1のリセットパルスが印加される。選択期間Tsにおいては、選択パルス印加期間Tspで±V2の選択パルスが印加される。さらに、この期間Tspでは信号駆動IC132から±V4の信号パルスが重畳される。信号パルス±V4は画像データに基づいて設定される電圧である。また、基本駆動波形において、前選択期間Tsz及び後選択期間Tsz’は電圧ゼロの期間である。さらに、維持期間では±V3の維持パルスが印加される。   In the basic drive waveform, a reset pulse of ± V1 is applied in the reset period Trs. In the selection period Ts, a selection pulse of ± V2 is applied in the selection pulse application period Tsp. Further, in this period Tsp, a signal pulse of ± V4 is superimposed from the signal driving IC 132. The signal pulse ± V4 is a voltage set based on the image data. In the basic drive waveform, the pre-selection period Tsz and the post-selection period Tsz ′ are periods of zero voltage. Further, a sustain pulse of ± V3 is applied during the sustain period.

液晶の動作は以下のとおりである。まず、リセット期間Trsで±V1のリセットパルスが印加されると、液晶はホメオトロピック状態にリセットされる。次に、前選択期間Tszを経て(液晶は捩れが少しだけ戻る)選択パルス印加期間Tspに到る。ここで印加される選択パルスの波形は、最終的にプレーナ状態を選択する画素と、フォーカルコニック状態を選択する画素とで異なる。   The operation of the liquid crystal is as follows. First, when a reset pulse of ± V1 is applied in the reset period Trs, the liquid crystal is reset to the homeotropic state. Next, the selection pulse application period Tsp is reached through the previous selection period Tsz (the liquid crystal is slightly twisted back). The waveform of the selection pulse applied here differs between the pixel that finally selects the planar state and the pixel that selects the focal conic state.

まず、プレーナ状態を選択する場合を説明する。この場合には、選択パルス印加期間Tspで±(V2+V4)の選択パルスを印加し、再び液晶をホメオトロピック状態にする。その後、後選択期間Tsz’で液晶は捩れが少しだけ戻った状態になる。その後、維持期間Trtで維持パルスを印加すると、先の後選択期間Tsz’で捩れが少しだけ戻った状態になった液晶は、維持パルスが印加されることにより再び捩れが解け、ホメオトロピック状態になる。   First, the case where the planar state is selected will be described. In this case, a selection pulse of ± (V2 + V4) is applied in the selection pulse application period Tsp, and the liquid crystal is again brought into a homeotropic state. Thereafter, in the post-selection period Tsz ′, the liquid crystal is in a state where the twist is slightly returned. After that, when a sustain pulse is applied in the sustain period Trt, the liquid crystal in which the twist is slightly returned in the previous post-selection period Tsz ′ is untwisted again by the sustain pulse and is brought into a homeotropic state. Become.

ここで、ホメオトロピック状態の液晶は電圧をゼロにすることによりプレーナ状態となり、プレーナ状態のまま固定される。表示期間Tiでは、液晶に±V4のクロストークパルスが印加されるが、クロストークパルスは表示期間Tiにある液晶の表示状態を変化させるための閾値よりも小さく設定されているため、実質的に表示状態には影響を与えない。   Here, the liquid crystal in the homeotropic state becomes a planar state by setting the voltage to zero, and is fixed in the planar state. In the display period Ti, a crosstalk pulse of ± V4 is applied to the liquid crystal. However, since the crosstalk pulse is set to be smaller than a threshold value for changing the display state of the liquid crystal in the display period Ti, The display state is not affected.

一方、最終的にフォーカルコニック状態を選択する場合には、選択パルス印加期間Tspで±(V2−V4)の選択パルスを印加する。そして、後選択期間Tsz’では、液晶は捩れが戻ってヘリカルピッチが2倍程度に広がった状態になる。   On the other hand, when the focal conic state is finally selected, a selection pulse of ± (V2-V4) is applied in the selection pulse application period Tsp. Then, in the post-selection period Tsz ′, the liquid crystal returns to the twist and the helical pitch is expanded about twice.

その後、維持期間Trtで維持パルスを印加する。後選択期間Tsz’で捩れが戻ってきた液晶は、この維持パルスを印加することにより、フォーカルコニック状態へと遷移する。ここで、フォーカルコニック状態の液晶は電圧をゼロにしても、フォーカルコニック状態のまま固定される。表示期間Tiでは、プレーナ状態を選択する場合と同様に、液晶に±V4のクロストークパルスが印加されるが、実質的に表示状態には影響を与えない。   Thereafter, a sustain pulse is applied in the sustain period Trt. The liquid crystal whose twist has returned in the post-selection period Tsz ′ transitions to the focal conic state by applying this sustain pulse. Here, the liquid crystal in the focal conic state is fixed in the focal conic state even if the voltage is zero. In the display period Ti, as in the case of selecting the planar state, a ± V4 crosstalk pulse is applied to the liquid crystal, but the display state is not substantially affected.

前述のように、選択パルス印加期間Tspに印加する選択パルスにより、最終的な液晶の表示状態が選択できる。また、この選択パルスの電圧値やパルス幅を調整することにより、具体的には、信号電極に印加するパルスの波形を画像データに応じて変化させることにより、中間調の表示が可能である。   As described above, the final display state of the liquid crystal can be selected by the selection pulse applied in the selection pulse application period Tsp. Further, by adjusting the voltage value and pulse width of the selection pulse, specifically, by changing the waveform of the pulse applied to the signal electrode according to the image data, halftone display can be performed.

図6に示す基本駆動例では、各走査電極の走査は選択パルス印加期間Tspの長さを基準にして行われ、前の走査電極における選択パルス印加期間が終了したときに次の走査電極の選択パルス印加期間が開始される。   In the basic driving example shown in FIG. 6, the scanning of each scanning electrode is performed based on the length of the selection pulse application period Tsp, and the selection of the next scanning electrode is performed when the selection pulse application period in the previous scanning electrode ends. The pulse application period begins.

以下、「部」は「重量部」を意味するものとする。
(実施例1)
ネマチック液晶(BL006;メルク社製、屈折率異方性:0.286、誘電率異方性:17.3)62部、カイラル剤(CB15;メルク社製)38部、および前記化学式(2)で表されるゲル化剤を混合し、カイラルネマチック液晶組成物を得た。ネマチック液晶とカイラル剤とからなるコレステリック液晶の屈折率異方性は0.14であった。
Hereinafter, “parts” means “parts by weight”.
Example 1
62 parts of nematic liquid crystal (BL006; manufactured by Merck, refractive index anisotropy: 0.286, dielectric anisotropy: 17.3), 38 parts of chiral agent (CB15; manufactured by Merck), and the chemical formula (2) A chiral nematic liquid crystal composition was obtained by mixing a gelling agent represented by the formula: The refractive index anisotropy of the cholesteric liquid crystal composed of the nematic liquid crystal and the chiral agent was 0.14.

得られた液晶組成物および以下に示す材料を用いて、図1に示す表示素子(但し、高分子構造物と絶縁性薄膜は省略した)を作製した。各値の測定温度は25℃であった。
・基板:ガラス0.7mm厚
・ITOシート抵抗値:10Ω/□
・スペーサー:積水ファインケミカル社製 ミクロパール5.5μm
・シール材:住友ベークライト社製 スミライトERS−2400(主剤)、ERS−2840(硬化剤)
・光吸収層:カーボンブラックを含む黒色塗料
・配向膜:ポリアミック酸(JSR社製;AL60101)からなる層をフレキソ印刷により電極上に印刷し、ホットプレートにより80℃で5分間乾燥し、オーブンにより表2に示す温度で90分間焼成して、垂直配向膜を形成した。
・配向膜厚み:60nm(印刷)
Using the obtained liquid crystal composition and the following materials, the display element shown in FIG. 1 (however, the polymer structure and the insulating thin film were omitted) was produced. The measurement temperature for each value was 25 ° C.
-Substrate: glass 0.7mm thickness-ITO sheet resistance: 10Ω / □
・ Spacer: Micropearl 5.5μm by Sekisui Fine Chemical Co., Ltd.
-Seal material: Sumitomo Bakelite Co., Ltd. Sumilite ERS-2400 (main agent), ERS-2840 (curing agent)
-Light absorption layer: Black paint containing carbon black-Orientation film: A layer made of polyamic acid (manufactured by JSR; AL60101) is printed on the electrode by flexographic printing, dried at 80 ° C for 5 minutes by a hot plate, and then in an oven The vertical alignment film was formed by baking for 90 minutes at the temperature shown in Table 2.
・ Alignment film thickness: 60 nm (printing)

ゲル化剤の使用量は適宜、調整し、得られる液晶表示素子のプレーナー時における刺激純度が5%となる量とした。   The amount of the gelling agent used was adjusted as appropriate so that the purity of the resulting liquid crystal display element during the planarization was 5%.

(実施例2〜5および比較例1〜6)
ネマチック液晶として、比較例5においてはメルク社製BL032(屈折率異方性0.286、誘電率異方性17.3)を、比較例6においてはメルク社製BL004(屈折率異方性0.2240、誘電率異方性15.6)を使用し、配向膜として、実施例3〜5、比較例1、2、5、6においては変性ポリイミド(JSR社製AL60601)を、比較例3、4においては可溶性ポリイミド(JSR社製ALS682)を使用し、表1に記載の焼成温度で配向膜を形成したこと以外、実施例1と同様の方法により、液晶表示素子を作製した。
(Examples 2-5 and Comparative Examples 1-6)
As a nematic liquid crystal, in Comparative Example 5, BL032 (refractive index anisotropy 0.286, dielectric anisotropy 17.3) manufactured by Merck Ltd. is used. In Comparative Example 6, BL004 (refractive index anisotropy 0) is manufactured. 2240, dielectric anisotropy 15.6), and as an alignment film, in Examples 3 to 5 and Comparative Examples 1, 2, 5, and 6, modified polyimide (AL60601 manufactured by JSR) was used as Comparative Example 3. In No. 4, a soluble polyimide (ALS682 manufactured by JSR) was used, and a liquid crystal display device was produced in the same manner as in Example 1 except that an alignment film was formed at the firing temperature shown in Table 1.

Figure 2006337626
Figure 2006337626

(評価)
液晶表示素子のプレーナー時における刺激純度が5%となるゲル化剤の添加量を表2に示すとともに、そのようなゲル化剤添加量で作製した液晶表示素子の1ライン書き換え時間を測定した。
さらに上記実施例および比較例において、ゲル化剤を添加しなかったこと以外、上記実施例および比較例に記載の方法と同様の方法により、液晶表示素子を作製し、該液晶表示素子のプレーナー時の分光分布曲線を測定し、R/Rを算出した。またゲル化剤を添加することなく作製した液晶表示素子のプレーナー時の刺激純度を測定した。
各実施例・比較例におけるゲル化剤添加前の選択反射のピーク波長について、比較例4以外は、全て440nm付近と610nm付近の2つのピークが存在しており、比較例4は610nm付近に1つのピークが存在していた。
(Evaluation)
Table 2 shows the amount of gelling agent added so that the stimulation purity of the liquid crystal display device during planarization is 5%, and the one-line rewriting time of the liquid crystal display device manufactured with such gelling agent addition amount was measured.
Further, in the above examples and comparative examples, a liquid crystal display element was produced by the same method as described in the above examples and comparative examples, except that no gelling agent was added. Was measured, and R S / R L was calculated. Moreover, the stimulus purity at the time of the planar of the liquid crystal display element produced without adding a gelatinizer was measured.
Regarding the peak wavelength of selective reflection before the addition of the gelling agent in each Example / Comparative Example, except for Comparative Example 4, there are all two peaks near 440 nm and 610 nm, and Comparative Example 4 is 1 near 610 nm. There were two peaks.

・1ライン書き換え時間の測定方法(3ステージ駆動方式)
各実施例及び各比較例で作製された液晶表示素子の上下電極間に、図5に示すパルス電圧を、V2を種々変化させて印加し、リセットパルス印加開始から維持パルスの印加が終了し十分な時間が経過した後(ここではリセットパルス印加から3秒経過後)のパネルのY値を測定する。ここで、リセット期間に液晶に印加するパルス電圧は、液晶がホメオトロピック状態になるのに十分な電圧値及び長さとし、維持期間に液晶に印加するパルス電圧は、選択期間にパルス電圧を印加しない場合に実質的に最小のY値が得られる電圧値及び長さとした。この測定によって得られる「電圧(V2)−Y値」曲線から、Y値の最小値(Y0)を0%、Y値の最大値(Y100)を100%としたときに、95%のY値(Y95)を示す最小のV2値と、5%のY値(Y05)を示す最大のV2値との差(以下、「ガンマ」と称する)を求める。そして、以下の手順で上記ガンマ、Y95、Y05が最適となるようにTspの範囲を求め、最終的に1ラインの書換え時間を決定する。すなわち、Tsp×3=Tsの関係は維持したまま、図5中のTspとTsを変化させ、Tspに対するガンマ、Y95、Y05の変化を測定する。そして、ガンマが6.0以上9.0以下の範囲であって、さらにY05が10以下の範囲において、Y95が最大になるTspの値を求める。このTsp×3(=Ts)の値を1ラインの書換え時間とする。
1ライン書き換え時間は1ms以下が「迅速」と認定できる範囲であり、好ましくは0.9ms以下、より好ましくは0.7ms以下である。
・ Measurement method of 1 line rewrite time (3-stage drive system)
The pulse voltage shown in FIG. 5 is applied between the upper and lower electrodes of the liquid crystal display element manufactured in each example and each comparative example with various changes in V2, and the application of the sustain pulse is completed after the reset pulse application is started. After a lapse of time (here, 3 seconds after the application of the reset pulse), the Y value of the panel is measured. Here, the pulse voltage applied to the liquid crystal during the reset period is set to a voltage value and length sufficient for the liquid crystal to be in a homeotropic state, and the pulse voltage applied to the liquid crystal during the sustain period is not applied during the selection period. In some cases, the voltage value and the length were such that a substantially minimum Y value was obtained. From the “voltage (V2) −Y value” curve obtained by this measurement, the Y value is 95% when the minimum Y value (Y0) is 0% and the maximum Y value (Y100) is 100%. A difference (hereinafter referred to as “gamma”) between the minimum V2 value indicating (Y95) and the maximum V2 value indicating 5% Y value (Y05) is obtained. Then, the range of Tsp is determined so that the above gamma, Y95, and Y05 are optimal by the following procedure, and finally the rewrite time for one line is determined. That is, while maintaining the relationship of Tsp × 3 = Ts, Tsp and Ts in FIG. 5 are changed, and changes in gamma, Y95, and Y05 with respect to Tsp are measured. Then, a value of Tsp that maximizes Y95 is obtained when gamma is in the range of 6.0 to 9.0 and Y05 is 10 or less. The value of Tsp × 3 (= Ts) is defined as one line rewrite time.
The rewriting time for one line is within a range where 1 ms or less can be recognized as “rapid”, preferably 0.9 ms or less, and more preferably 0.7 ms or less.

・R/Rおよび刺激純度
液晶表示素子に対して図7に示すパルス(この駆動波形では前段のパルスで液晶を一旦プレーナ状態にリセットしている)を印加し、電圧−Y値曲線(以下、V−Y曲線という)を求める。詳しくは図7のパルスにおける区間(X)の電圧(V)を±20〜±50Vまで変化させながら図に記載の測定ポイントでの素子の分光分布曲線(波長−反射率曲線)およびY値(Y)を分光測色器(CM3700d;コニカミノルタセンシング社製)により複数回繰り返し測定し、V(電圧の絶対値)−Y(Y値)曲線を作成する。V−Y曲線の一例を図8に示す。V−Y曲線において最大のY値(Ymax)を示す状態をプレーナー状態(PL)、最小のY値(Ymin)を示す状態をフォーカルコニック状態(FC)とする。
そのようなプレーナー状態を示す時の分光分布曲線からR/Rおよび刺激純度を求めた。
R S / R L and stimulation purity The pulse shown in FIG. 7 is applied to the liquid crystal display element (in this drive waveform, the liquid crystal is once reset to the planar state by the preceding pulse), and the voltage-Y value curve ( Hereinafter, this is referred to as a VY curve). Specifically, the spectral distribution curve (wavelength-reflectance curve) and Y value of the element at the measurement point shown in the figure while changing the voltage (V) of the section (X) in the pulse of FIG. 7 from ± 20 to ± 50 V. Y) is repeatedly measured several times with a spectrocolorimeter (CM3700d; manufactured by Konica Minolta Sensing Co., Ltd.), and a V (absolute value of voltage) -Y (Y value) curve is created. An example of the VY curve is shown in FIG. A state showing the maximum Y value (Ymax) in the VY curve is a planar state (PL), and a state showing the minimum Y value (Ymin) is a focal conic state (FC).
R S / R L and stimulation purity were determined from the spectral distribution curve when such a planar state was exhibited.

得られた結果をグラフに表して図に示した。すなわち、ゲル化剤無添加時におけるR/Rと刺激純度との関係を図9に示した。ゲル化剤無添加時のR/Rと刺激純度5%にするために必要なゲル化剤添加量との関係を図10に示した。ゲル化剤無添加時のR/Rとゲル化剤添加時の1ライン書き換え時間との関係を図11に示した。 The obtained results are shown in a graph. That is, FIG. 9 shows the relationship between R S / RL and the stimulation purity when no gelling agent is added. FIG. 10 shows the relationship between R S / RL when no gelling agent is added and the amount of gelling agent necessary to achieve a stimulation purity of 5%. FIG. 11 shows the relationship between R S / RL when no gelling agent is added and one line rewriting time when the gelling agent is added.

図10においては、各プロットに基づいて特性曲線を描いた場合、R/Rが小さくなるにつれてその傾きの変化が3つの領域を持つことが読み取れる。これは以下のようなメカニズムによるものと推測される。すなわち、R/Rが比較的大きい領域(R/R=1付近)では、図12に示すように、垂直配向膜が液晶分子のヘリカル軸を適度にランダムにしようとする影響力が大きいと予測される。従って、液晶のバルク側からみれば、界面から2層目の液晶分子のヘリカル軸をゲル化剤により傾ける場合に、比較的容易に(低添加量で)傾けることができると推測できる。R/Rが少し小さい領域(R/R=0.8付近)では、図13に示すように垂直配向膜としての作用が小さくなりつつあり、2層目の液晶分子はゲル化剤により傾けにくくなりつつあるが、ゲル化剤の添加量はあまり多くしなくて済む段階である。R/Rがさらに小さくなりR/R=0.7を下回る領域になると、図14に示すように、垂直配向膜としての作用をほとんど受けなくなり、1層目の液晶のヘリカル軸もほとんど揃ってしまうと考えられる。こなるとゲル化剤の添加量を増やしても液晶分子を傾けることができなくなり、R/Rの変化に対してゲル化剤の添加量が大きく変化するものと推測される。ゲル化剤の添加量をさらに増やすと、ゲル化剤の配向力を増すことで配向膜に最も近い液晶分子の配向自体が変わる、又は、ゲル化剤のネットワーク密度が高くなり散乱が増えるなどの理由により、再び添加量を多くすることで刺激純度を5%以下にすることができるようになるものと推測される。しかしながら、この場合、必要なゲル化剤添加量は2重量%よりも多くなる。 In FIG. 10, when a characteristic curve is drawn based on each plot, it can be read that the change in the slope has three regions as R S / R L decreases. This is presumably due to the following mechanism. That is, in the region where R S / R L is relatively large (R S / R L = 1 vicinity), as shown in FIG. 12, the influence that the vertical alignment film tries to make the helical axis of the liquid crystal molecules appropriately random. Is expected to be large. Therefore, when viewed from the bulk side of the liquid crystal, it can be presumed that when the helical axis of the liquid crystal molecules in the second layer is tilted by the gelling agent from the interface, it can be tilted relatively easily (with a low addition amount). In the region where R S / R L is a little small (R S / R L = 0.8 vicinity), the action as a vertical alignment film is becoming smaller as shown in FIG. Although it is becoming difficult to tilt due to the agent, the amount of the gelling agent is not so much increased. When R S / R L is further reduced and becomes a region below R S / R L = 0.7, the function as a vertical alignment film is hardly received as shown in FIG. Are thought to be almost complete. In this case, even if the addition amount of the gelling agent is increased, the liquid crystal molecules cannot be tilted, and it is presumed that the addition amount of the gelling agent greatly changes with respect to the change of R S / RL . If the amount of gelling agent added is further increased, the orientation of the liquid crystal molecules closest to the alignment film changes by increasing the orientation of the gelling agent, or the network density of the gelling agent increases and scattering increases. For the reason, it is presumed that the stimulation purity can be reduced to 5% or less by increasing the addition amount again. However, in this case, the required amount of gelling agent is more than 2% by weight.

本発明の一実施形態である液晶表示素子の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the liquid crystal display element which is one Embodiment of this invention. 本発明の実施形態である液晶表示素子が、ゲル化剤を含有しない状態のときに有し得る分光分布曲線の一例である。It is an example of the spectral distribution curve which the liquid crystal display element which is embodiment of this invention can have when it is a state which does not contain a gelatinizer. 刺激純度の算出方法を説明するための色度座標の概略図である。It is the schematic of the chromaticity coordinate for demonstrating the calculation method of stimulus purity. 本発明の実施形態である液晶表示素子の制御回路を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the control circuit of the liquid crystal display element which is embodiment of this invention. 本発明の実施形態である液晶表示素子に好適な駆動方法における基本的な駆動波形を示すチャート図である。It is a chart figure showing the basic drive waveform in the drive method suitable for the liquid crystal display element which is an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態である液晶表示素子の基本駆動例において各画素に印加される駆動波形を示すチャート図である。It is a chart figure which shows the drive waveform applied to each pixel in the example of basic drive of the liquid crystal display element which is embodiment of this invention. 実験例で用いた駆動波形の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the drive waveform used by the experiment example. プレーナー状態およびフォーカルコニック状態を設定するためのV−Y曲線の一例を示す。An example of the VY curve for setting a planar state and a focal conic state is shown. 実施例および比較例で作製した液晶表示素子についてゲル化剤無添加時におけるR/Rと刺激純度との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between RS / RL and stimulation purity at the time of a gelling agent additionless about the liquid crystal display element produced by the Example and the comparative example. 実施例および比較例で作製した液晶表示素子についてゲル化剤無添加時のR/Rと刺激純度5%にするために必要なゲル化剤添加量との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between RS / RL when gelling agent addition is not added, and the gelling agent addition amount required in order to make stimulation purity 5% about the liquid crystal display element produced in the Example and the comparative example. 実施例および比較例で作製した液晶表示素子についてゲル化剤無添加時のR/Rとゲル化剤添加時の1ライン書き換え時間との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between RS / RL when the gelling agent is not added and the one-line rewriting time when the gelling agent is added for the liquid crystal display devices manufactured in Examples and Comparative Examples. 図10に示すグラフにおいてR/Rが1付近のときの配向膜と液晶分子のヘリカル軸との関係を説明するための模式図である。FIG. 11 is a schematic diagram for explaining a relationship between an alignment film and a helical axis of liquid crystal molecules when R S / R L is near 1 in the graph shown in FIG. 10. 図10に示すグラフにおいてR/Rが0.8付近のときの配向膜と液晶分子のヘリカル軸との関係を説明するための模式図である。FIG. 11 is a schematic diagram for explaining a relationship between an alignment film and a helical axis of liquid crystal molecules when R S / R L is around 0.8 in the graph shown in FIG. 10. 図10に示すグラフにおいてR/Rが0.7を下回るときの配向膜と液晶分子のヘリカル軸との関係を説明するための模式図である。FIG. 11 is a schematic diagram for explaining a relationship between an alignment film and a helical axis of liquid crystal molecules when R S / R L is less than 0.7 in the graph shown in FIG. 10.

符号の説明Explanation of symbols

1:2:基板、3:4:電極、5:絶縁性薄膜、7:配向膜、9:可視光吸収層、10:高分子構造物、11:液晶層(液晶組成物)、12:シール材。
1: 2: substrate, 3: 4: electrode, 5: insulating thin film, 7: alignment film, 9: visible light absorption layer, 10: polymer structure, 11: liquid crystal layer (liquid crystal composition), 12: seal Wood.

Claims (6)

コレステリック液晶および自己組織型ゲル化剤を含有する液晶組成物を一対の基板間で挟持してなり、ゲル化剤を含有しない状態でのプレーナー時の分光分布曲線が以下の条件(I)および(II)を満たすことを特徴とする液晶表示素子;
(I)400nm以上700nm以下の波長範囲に2つ以上のピークを有する;および
(II)400nm以上500nm未満の波長範囲における最大反射率をR、500nm以上700nm以下の波長範囲における最大反射率をRとしたとき、R×0.7≦Rの関係を満たす。
A planar distribution spectrum obtained by sandwiching a liquid crystal composition containing a cholesteric liquid crystal and a self-organizing gelling agent between a pair of substrates and containing no gelling agent has the following conditions (I) and ( A liquid crystal display device characterized by satisfying II);
(I) It has two or more peaks in the wavelength range of 400 nm or more and 700 nm or less; and (II) The maximum reflectance in the wavelength range of 400 nm or more and less than 500 nm is R S , and the maximum reflectance in the wavelength range of 500 nm or more and 700 nm or less. When R L is satisfied, the relationship of R L × 0.7 ≦ R S is satisfied.
少なくとも一方の基板側に垂直配向膜を有することを特徴とする請求項1に記載の液晶表示素子。   The liquid crystal display element according to claim 1, further comprising a vertical alignment film on at least one substrate side. コレステリック液晶の屈折率異方性が0.14以上であり、垂直配向膜がポリアミック酸であることを特徴とする請求項2に記載の液晶表示素子。   The liquid crystal display element according to claim 2, wherein the refractive index anisotropy of the cholesteric liquid crystal is 0.14 or more, and the vertical alignment film is a polyamic acid. コレステリック液晶の屈折率異方性が0.14以上であり、垂直配向膜が180℃以下の焼成温度で焼成された変性ポリイミドであることを特徴とする請求項2記載の液晶表示素子。   The liquid crystal display element according to claim 2, wherein the refractive index anisotropy of the cholesteric liquid crystal is 0.14 or more, and the vertical alignment film is a modified polyimide baked at a baking temperature of 180 ° C or lower. 自己組織型ゲル化剤の含有量がコレステリック液晶および自己組織型ゲル化剤を含有する液晶組成物に対して1重量%以下であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の液晶表示素子。   The content of the self-organizing gelling agent is 1% by weight or less based on the liquid crystal composition containing the cholesteric liquid crystal and the self-organizing gelling agent. Liquid crystal display element. プレーナー状態とフォーカルコニック状態との間で切り替えるに際し、一旦ホメオトロピック状態に切り替える3ステージ駆動方式を採用して表示を行うことを特徴とする請求項1〜5いずれかに記載の液晶表示素子。
6. The liquid crystal display element according to claim 1, wherein when switching between the planar state and the focal conic state, display is performed by adopting a three-stage driving method in which the homeotropic state is once switched.
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