JP3642575B2 - Liquid crystal display element - Google Patents

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Description

本発明は、液晶表示素子に係り、特に、電圧の保持特性の高い液晶表示素子に関する。   The present invention relates to a liquid crystal display element, and more particularly to a liquid crystal display element having high voltage holding characteristics.

近年、液晶表示素子は、薄型で軽量に作製することができ、かつ鮮明な画像が得られる
TFT駆動パネルへ使用されることが主流となりつつある。TFT駆動パネルで明るく鮮
明な画像を得るためには、書き込まれた情報を、書き込み時間以外でできるだけ長時間保
持することが重要である。したがって、液晶表示素子の液晶層の電気抵抗値は、十分に高
いことが必要である。しかしながら、液晶層中には微量ではあるがイオン性不純物が存在
するため、液晶層の電気抵抗値は十分には高くなかった。
In recent years, liquid crystal display elements are becoming mainstream for use in TFT drive panels that can be manufactured to be thin and lightweight and that can provide clear images. In order to obtain a bright and clear image with the TFT drive panel, it is important to hold the written information for as long as possible other than the writing time. Therefore, the electrical resistance value of the liquid crystal layer of the liquid crystal display element needs to be sufficiently high. However, since the ionic impurities are present in a small amount in the liquid crystal layer, the electric resistance value of the liquid crystal layer is not sufficiently high.

一般的な液晶表示素子では、製造工程においてNa等が混入することにより、液晶層
中にイオンがもたらされる。これに対しては、製造工程の改善やイオンを取り込みにくい
液晶の開発等の様々な検討がなされているが、極僅かなイオンの混入を防ぐことは非常に
困難であるため、歩留まりが悪く、コストが高くなるという問題を有している。
In a general liquid crystal display element, ions are brought into the liquid crystal layer when Na + or the like is mixed in the manufacturing process. For this, various investigations such as improvement of the manufacturing process and development of liquid crystals that are difficult to take in ions have been made, but it is very difficult to prevent the mixing of very few ions, so the yield is poor, There is a problem that the cost becomes high.

一方、ゲスト−ホスト方式の液晶表示素子では、製造工程でのイオンの混入以外に、色
素の光劣化によるイオン性不純物の発生により、液晶層中にイオンがもたらされる。
On the other hand, in the guest-host type liquid crystal display element, ions are brought into the liquid crystal layer by the generation of ionic impurities due to photodegradation of the dye, in addition to the mixing of ions in the manufacturing process.

このゲスト−ホスト方式の液晶表示素子を用いたTFT駆動パネルは、明るく鮮明な画
像が得られ、視野角が広く、薄型軽量であるという利点を有している。そのため、ゲスト
−ホスト方式の液晶表示素子は、携帯用機器等に搭載される表示パネルを構成する素子と
しては、理想的なものとして期待されている。
The TFT drive panel using the guest-host type liquid crystal display element has advantages that a bright and clear image can be obtained, a viewing angle is wide, and that it is thin and light. Therefore, a guest-host type liquid crystal display element is expected as an ideal element that constitutes a display panel mounted on a portable device or the like.

しかしながら、ゲスト−ホスト方式の液晶表示素子では、上述のように、製造工程でイ
オンが混入する以外に、色素の分解によりイオン性不純物が発生するため、イオンによる
液晶層の汚染が生じ易い。したがって、ゲスト−ホスト方式の液晶表示素子では、電気抵
抗値が大きく低下するため、電圧の保持特性の低下が特に顕著である。これが、ゲスト−
ホスト方式の液晶表示素子の市場性を大きく妨げているのである。
However, in the guest-host type liquid crystal display element, as described above, ionic impurities are generated due to decomposition of the dye, in addition to the mixing of ions in the manufacturing process, so that the liquid crystal layer is easily contaminated by ions. Therefore, in the guest-host type liquid crystal display element, the electric resistance value is greatly reduced, and thus the voltage holding characteristic is particularly deteriorated. This is the guest
This greatly hinders the marketability of host-type liquid crystal display elements.

本発明は、電圧の保持特性の高い液晶表示素子を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a liquid crystal display element having high voltage holding characteristics.

本発明は、対向して配置され、その対向面に電極を有する、少なくとも一方が透明な一
対の基板と、前記一対の基板間に挟持され、二色性色素を含有する液晶材料及びイオン捕
捉性物質を含む液晶層と、を具備することを特徴とする液晶表示素子を提供する。
The present invention relates to a pair of substrates disposed opposite to each other and having an electrode on the opposite surface, at least one of which is transparent, sandwiched between the pair of substrates, a liquid crystal material containing a dichroic dye, and an ion trapping property A liquid crystal display element comprising: a liquid crystal layer including a substance.

本発明は、上記液晶表示素子において、前記イオン捕捉性物質が下記化学式1に示す化
合物、下記化学式2に示す化合物、下記化学式3に示す化合物、及びそれらの誘導体から
なる群より選択される。
In the liquid crystal display device according to the present invention, the ion-trapping substance is selected from the group consisting of a compound represented by the following chemical formula 1, a compound represented by the following chemical formula 2, a compound represented by the following chemical formula 3, and derivatives thereof.

Figure 0003642575
Figure 0003642575
(ただし、化学式1、化学式2でR(However, R in Chemical Formula 1 and Chemical Formula 2 5 、R, R 6 、R, R 7 はシアノ基、アルキル基、フェニル基、および水素がシアノ基で置換されたフェニル基から選択される少なくとも一種の有機基)Is at least one organic group selected from a cyano group, an alkyl group, a phenyl group, and a phenyl group in which hydrogen is substituted with a cyano group)

本発明は、上記液晶表示素子において、前記液晶材料がマイクロカプセルに包含され、
前記イオン補促性物質が、前記マイクロカプセルの被膜に、またはマイクロカプセル間に
存在するバインダー樹脂中に含有されることを特徴とする。
In the liquid crystal display element according to the present invention, the liquid crystal material is included in a microcapsule,
The ion promoting substance is contained in the coating film of the microcapsules or in a binder resin existing between the microcapsules.

本発明によると、液晶層の電気抵抗率の低下が生じにくいので、情報の保持特性の高い
液晶表示素子を提供することができる。
According to the present invention, since the electrical resistivity of the liquid crystal layer is hardly lowered, a liquid crystal display element having high information retention characteristics can be provided.

以下、本発明の液晶表示素子について、図面を参照しながら、より詳細に説明する。本
発明の液晶表示素子で用いられる一対の基板は、少なくともその一方が透明である必要が
ある。この素子が反射型液晶表示素子として用いられる場合は、アルミニウム、銅等の電
極が一方の主面に形成され、必要に応じて反射板が設けられた基板を、一方の基板に用い
ることができる。
Hereinafter, the liquid crystal display element of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings. At least one of the pair of substrates used in the liquid crystal display element of the present invention needs to be transparent. When this element is used as a reflective liquid crystal display element, a substrate in which an electrode such as aluminum or copper is formed on one main surface and a reflecting plate is provided if necessary can be used for the one substrate. .

本発明の液晶表示素子で用いられる透明な基板として、ガラス、アクリル系樹脂、ポリ
カーボネート、及びポリエチレン等の絶縁性の透明基板の少なくとも一方の主面に、IT
O等の透明電極が形成されたものを挙げることができる。この素子を、透過型液晶表示素
子として用いる場合は、一対の基板の両方に、この透明基板が用いられる。
As a transparent substrate used in the liquid crystal display element of the present invention, IT, on at least one main surface of an insulating transparent substrate such as glass, acrylic resin, polycarbonate, and polyethylene,
There may be mentioned those in which a transparent electrode such as O is formed. When this element is used as a transmissive liquid crystal display element, this transparent substrate is used for both of the pair of substrates.

上述の基板は、表示方式に応じて適切なものが選択され、必要に応じて、その液晶層と
接する配向膜面が配向処理される。本発明の液晶表示素子において、液晶材料中に含まれ
る液晶化合物に特に制限はなく、それぞれの表示方式で一般的に用いられる液晶化合物を
使用することができる。
As the above-described substrate, an appropriate one is selected according to a display method, and an alignment film surface in contact with the liquid crystal layer is subjected to an alignment treatment as necessary. In the liquid crystal display element of the present invention, the liquid crystal compound contained in the liquid crystal material is not particularly limited, and a liquid crystal compound generally used in each display method can be used.

本発明の液晶表示素子はゲスト−ホスト方式の液晶表示素子であり、液晶材料には二色
性色素が含まれる。二色性色素としては、アントラキノン類、アゾ類の色素のように、通
常、ゲスト−ホスト方式の液晶表示素子で用いられる色素が使用される。
The liquid crystal display element of the present invention is a guest-host type liquid crystal display element, and the liquid crystal material contains a dichroic dye. As the dichroic dye, a dye usually used in a guest-host type liquid crystal display element such as anthraquinones and azo dyes is used.

この二色性色素は、光照射により分解してイオン性不純物が発生することが前述された
が、これは、液晶層中に存在する酸素に起因しており、二色性色素として最も多用されて
いるアントラキノン類の色素は、励起一重項酸素により分解されることが知られている。
It has been described above that this dichroic dye is decomposed by light irradiation to generate ionic impurities, which is caused by oxygen present in the liquid crystal layer and is most frequently used as a dichroic dye. It is known that the anthraquinone dyes are decomposed by excited singlet oxygen.

したがって、液晶層中の酸素濃度を低減することにより、二色性色素の分解に起因する
液晶層中でのイオン性不純物の生成が防止され、液晶層の電気抵抗値の低下を防止するこ
とができるのである。
Therefore, by reducing the oxygen concentration in the liquid crystal layer, generation of ionic impurities in the liquid crystal layer due to decomposition of the dichroic dye can be prevented, and a decrease in the electrical resistance value of the liquid crystal layer can be prevented. It can be done.

図1に、本発明の第1の態様に係る液晶表示素子の一断面図を示す。この図で、透明な
基板1の一方の主面には、電極3が形成されている。基板1の導電膜3が形成された面と
対向して透明基板2が配置され、透明基板2の導電膜3と対向する面には、電極4が形成
されている。なお、基板1上に形成された導電膜3上には、配向膜が形成されている(図
示せず)。これら電極3及び電極4の間には、液晶化合物5と二色性色素6及びイオン捕
捉性物質9とで構成される液晶層8が挟持されており、液晶表示素子13を形成している
FIG. 1 shows a cross-sectional view of a liquid crystal display element according to the first embodiment of the present invention. In this figure, an electrode 3 is formed on one main surface of a transparent substrate 1. A transparent substrate 2 is disposed facing the surface of the substrate 1 where the conductive film 3 is formed, and an electrode 4 is formed on the surface of the transparent substrate 2 facing the conductive film 3. An alignment film is formed on the conductive film 3 formed on the substrate 1 (not shown). Between these electrodes 3 and 4, a liquid crystal layer 8 composed of a liquid crystal compound 5, a dichroic dye 6 and an ion-trapping substance 9 is sandwiched to form a liquid crystal display element 13.

なお、ここでイオン捕捉性物質とは、液晶層中のイオンと電気的に相互作用して、液晶
層中でのイオンの移動度を低下させる性質を有する物質をいう。本発明の液晶表示素子は
、液晶層にイオン捕捉性物質を含んでいる。そのため、液晶層中で電気抵抗率の低下をも
たらすイオン、特に陽イオンは、この物質にトラップされる。その結果、イオンは、あた
かもイオンの分子量が増加したかのように振る舞い、液晶層中での移動度が減少し、液晶
層の電気抵抗率の低下が生じないのである。
Note that the ion trapping substance here refers to a substance having a property of reducing the mobility of ions in the liquid crystal layer by electrically interacting with ions in the liquid crystal layer. The liquid crystal display element of the present invention contains an ion trapping substance in the liquid crystal layer. Therefore, ions that cause a decrease in electrical resistivity in the liquid crystal layer, particularly cations, are trapped in this substance. As a result, the ions behave as if the molecular weight of the ions has increased, the mobility in the liquid crystal layer is reduced, and the electrical resistivity of the liquid crystal layer is not reduced.

イオン捕捉性物質としては、下記化学式1及び2に示すピリジン構造を有する化合物、
下記化学式3に示される化合物及びそれらの誘導体を挙げることができる。
As the ion-trapping substance, compounds having a pyridine structure represented by the following chemical formulas 1 and 2,
The compound shown by following Chemical formula 3 and those derivatives can be mentioned.

Figure 0003642575
Figure 0003642575

なお、上記化学式1及び2で、R、R及びRは、シアノ基、Me、Et、及びn
−Bu等のアルキル基、フェニル基、及び水素がシアノ基等で置換されたフェニル基等で
ある。
In the above chemical formulas 1 and 2, R 5 , R 6 and R 7 are a cyano group, Me, Et, and n.
An alkyl group such as -Bu, a phenyl group, and a phenyl group in which hydrogen is substituted with a cyano group or the like;

イオン捕捉性物質として、これら極性の大きな化合物等が、ポリマーの側鎖に結合した
非イオン性極性ポリマーや、ガラス微粒子の表面に吸着又はコートされたものを用いても
よい。この場合、陽イオンの液晶層中での移動度がさらに減少するため、液晶層の電気抵
抗率の低下をさらに防ぐことができる。
As the ion-trapping substance, a compound having a large polarity or the like that is adsorbed or coated on the surface of a nonionic polar polymer bonded to the side chain of the polymer or glass fine particles may be used. In this case, since the mobility of cations in the liquid crystal layer is further reduced, it is possible to further prevent the electrical resistivity of the liquid crystal layer from being lowered.

また、イオン捕捉性物質として、例えば、アクリル等からなるポリマー微粒子を水等の
極性の高い溶媒中で超音波分散させることにより極性の高い置換基が表面に局在化された
非イオン性極性ポリマー、イオン交換樹脂、及びシリカやアルミナ等の酸化物等の極性の
大きな化合物からなる微粒子を用いることができる。
In addition, as an ion-trapping substance, for example, a nonionic polar polymer in which a high-polarity substituent is localized on the surface by ultrasonically dispersing polymer fine particles made of acrylic or the like in a high-polarity solvent such as water In addition, fine particles made of a compound having a large polarity such as an ion exchange resin and an oxide such as silica or alumina can be used.

このイオン捕捉性物質は、液晶層に対して、1×10−2〜2重量%含まれることが好
ましい。1×10−2重量%未満の場合は、液晶層の電気抵抗値の低下を防ぐことができ
ず、2重量%を超える場合は、液晶材料の配向性を低下させるため好ましくない。
This ion-trapping substance is preferably contained in an amount of 1 × 10 −2 to 2% by weight with respect to the liquid crystal layer. When it is less than 1 × 10 −2 wt%, it is not possible to prevent a decrease in the electric resistance value of the liquid crystal layer, and when it exceeds 2 wt%, the orientation of the liquid crystal material is lowered, which is not preferable.

上述の還元性物質及びイオン捕捉性物質は、液晶材料中に分散された状態で用いること
ができる。また、これら物質を配向膜中に含有させることも可能である。この場合、還元
性又はイオン捕捉性物質は、液晶材料中には存在しないので、液晶材料の配向性が影響を
受けることはない。
The above-described reducing substance and ion trapping substance can be used in a state dispersed in a liquid crystal material. It is also possible to include these substances in the alignment film. In this case, since the reducing or ion-trapping substance is not present in the liquid crystal material, the orientation of the liquid crystal material is not affected.

本発明に係る液晶表示素子は、液晶材料がマイクロカプセル化されていてもよい。この
場合、図2(a)に示す、被膜14に上述のイオン捕捉性物質15を含有させ、この被膜
14で液晶材料5、6を包含したマイクロカプセル16を用いることができる。図2(b
)に示すように、このマイクロカプセル16で液晶層を構成すると、液晶材料の配向性が
影響を受けることがないので好ましい。
In the liquid crystal display element according to the present invention, the liquid crystal material may be microencapsulated. In this case, a microcapsule 16 shown in FIG. 2A containing the above-described ion-trapping substance 15 in the coating 14 and including the liquid crystal materials 5 and 6 in the coating 14 can be used. FIG.
), It is preferable to form a liquid crystal layer with the microcapsules 16 because the orientation of the liquid crystal material is not affected.

また、図3に示すように、液晶材料5、6が包含されたマイクロカプセル18と、イオ
ン捕捉性物質15とを、媒体19に分散させて、液晶層8を構成してもよい。このように
して液晶表示素子20を構成すると、液晶材料の配向性が影響を受けることがないので好
ましい。この場合、バインダー樹脂による保持率の劣化を防ぐことができる。マイクロカ
プセルを液晶層中に分散させる媒体には、ポリビニルアルコールやセルロース等の通常使
用される媒体を用いることができる。
As shown in FIG. 3, the liquid crystal layer 8 may be configured by dispersing the microcapsules 18 including the liquid crystal materials 5 and 6 and the ion trapping substance 15 in the medium 19. When the liquid crystal display element 20 is configured in this manner, the orientation of the liquid crystal material is not affected, which is preferable. In this case, deterioration of the retention rate due to the binder resin can be prevented. As a medium in which the microcapsules are dispersed in the liquid crystal layer, a commonly used medium such as polyvinyl alcohol or cellulose can be used.

以下、本発明の実施例について説明する。   Examples of the present invention will be described below.

(比較例)
液晶表示素子を以下のようにして作製した。
(Comparative example)
A liquid crystal display element was produced as follows.

まず、一方の主面にITO膜が形成されたガラス基板を透明基板として用い、このIT
O膜が形成された面に、1000オングストロームの厚さのポリイミドからなる被膜を形
成した。さらに、この被膜に、ラビング法により、水平配向処理を施すことにより、配向
膜を形成した。
First, a glass substrate with an ITO film formed on one main surface is used as a transparent substrate.
A film made of polyimide having a thickness of 1000 angstroms was formed on the surface on which the O film was formed. Furthermore, an alignment film was formed by subjecting this coating to a horizontal alignment treatment by a rubbing method.

以上のようにして、2枚の透明基板に配向膜を形成し、その一方の基板の被膜が形成さ
れた面の周辺部にエポキシ接着剤を塗布し、他方の基板の被膜が形成された面に平均粒度
が10μmのスペーサを散布した。これら2枚の基板を、それぞれの配向膜が向き合うよ
うに、及び、それぞれの配向膜の配向方向が平行となるようにして張り合わせ、セルを作
製した。
As described above, an alignment film is formed on two transparent substrates, an epoxy adhesive is applied to the periphery of the surface on which the coating on one substrate is formed, and the surface on which the coating on the other substrate is formed A spacer having an average particle size of 10 μm was sprayed on the substrate. The two substrates were bonded to each other so that the respective alignment films face each other and the alignment directions of the respective alignment films were parallel to each other, thereby manufacturing a cell.

次に、液晶化合物ZLI−2293(チッソ化学工業)に、下記化学式4に示す二色性
色素を、液晶化合物に対して1.0重量%の割合で混合して液晶材料を調製した。なお、
この二色性色素は、R8とR9がともにエチル基、R8がエチル基でR9がt−Bu基、
及びR8とR9がともにt−Bu基である化合物の混合物であり、それぞれの混合比は、
1:2:1である。
Next, a liquid crystal material was prepared by mixing the liquid crystal compound ZLI-2293 (Chisso Chemical Industries) with a dichroic dye represented by the following chemical formula 4 at a ratio of 1.0% by weight with respect to the liquid crystal compound. In addition,
In this dichroic dye, R8 and R9 are both ethyl groups, R8 is an ethyl group and R9 is a t-Bu group,
And a mixture of compounds in which R8 and R9 are both t-Bu groups,
1: 2: 1.

Figure 0003642575
Figure 0003642575

この混合物を、真空中で、上述のようにして張り合わされたセルに注入し、これを封止
して液晶表示素子を作製した。この液晶表示素子の液晶層に含まれる酸素濃度を調べたと
ころ、1×10−2mol/lであった。
This mixture was injected into the cells bonded together as described above in a vacuum, and this was sealed to produce a liquid crystal display element. When the oxygen concentration contained in the liquid crystal layer of this liquid crystal display element was examined, it was 1 × 10 −2 mol / l.

以上のようにして作製した比較例1の液晶表示素子について、それぞれ、10万ルクス
の太陽光を10時間照射した後、24℃の温度条件下で、5Vの電圧を印加し、電圧の印
加の停止から16.7msec後の電圧を測定することにより、印加電圧に対する16.
7msec後の電圧保持率を調べた。その結果は70.5%であった。
(実施例1)
液晶材料に、下記化学式5に示すピリジン誘導体を、液晶化合物に対して2重量%の割
合で混合して用いたこと以外は、比較例と同様にして液晶表示素子を作製した。
About the liquid crystal display element of the comparative example 1 produced as mentioned above, after irradiating 100,000 lux sunlight for 10 hours, respectively, the voltage of 5V was applied on 24 degreeC temperature conditions, and voltage application By measuring the voltage after 16.7 msec from the stop, 16.
The voltage holding ratio after 7 msec was examined. The result was 70.5%.
(Example 1)
A liquid crystal display device was produced in the same manner as in the comparative example, except that a pyridine derivative represented by the following chemical formula 5 was mixed with the liquid crystal material at a ratio of 2% by weight with respect to the liquid crystal compound.

Figure 0003642575
Figure 0003642575

(実施例2)
上記化学式5に示すピリジン誘導体の代わりに、上記化学式3に示すクラウンエーテル
を、液晶化合物に対して2重量%の割合で混合したこと以外は、実施例1と同様にして液
晶表示素子を作製した。
(Example 2)
A liquid crystal display device was produced in the same manner as in Example 1 except that the crown ether represented by the chemical formula 3 was mixed at a ratio of 2% by weight with respect to the liquid crystal compound instead of the pyridine derivative represented by the chemical formula 5. .

(実施例3)
ピリジン誘導体を、ガラス微粒子にコートして用いたこと以外は実施例1と同様にして
液晶表示素子を作製した。
(Example 3)
A liquid crystal display device was produced in the same manner as in Example 1 except that the pyridine derivative was coated on glass fine particles.

すなわち、上記化学式5に示すピリジン誘導体を、液晶材料に直接混合する代わりに、
平均粒度が0.2μmのガラス微粒子に上記ピリジン誘導体をコートし、これを、液晶材
料に対して2.0重量%含まれるように液晶材料に混合した。
That is, instead of directly mixing the pyridine derivative represented by the chemical formula 5 with the liquid crystal material,
The above-mentioned pyridine derivative was coated on glass fine particles having an average particle size of 0.2 μm, and this was mixed with the liquid crystal material so as to contain 2.0% by weight with respect to the liquid crystal material.

(実施例4)
配向膜の材料に、上記化学式5に示す1.5重量%のピリジン誘導体と、60重量%の
ポリイミドとの混合物を用いたこと以外は、比較例と同様にして液晶表示素子を作製した
(Example 4)
A liquid crystal display device was produced in the same manner as in the comparative example, except that a mixture of 1.5% by weight pyridine derivative represented by the above chemical formula 5 and 60% by weight polyimide was used as the material for the alignment film.

(実施例5)
液晶化合物ZLI−2293(チッソ化学工業)に上記化学式4に示す二色性色素を、液晶化
合物に対して1.0重量%の割合で混合して液晶材料を調製した。この液晶材料を、10
0℃に保たれた処理容器に投入し、1×10−6Torrの減圧条件下で攪拌した。3時間攪
拌した後、この処理容器にキセノンガスを導入して、処理容器内を常圧に戻した。以上の
操作を3回繰り返すことにより、液晶材料中の酸素をキセノンで置換した。
(Example 5)
A liquid crystal material was prepared by mixing the liquid crystal compound ZLI-2293 (Chisso Chemical Industries) with the dichroic dye represented by the above chemical formula 4 at a ratio of 1.0% by weight with respect to the liquid crystal compound. This liquid crystal material is 10
It put into the processing container maintained at 0 degreeC, and stirred under pressure reduction conditions of 1 * 10 < -6 > Torr. After stirring for 3 hours, xenon gas was introduced into the processing container, and the inside of the processing container was returned to normal pressure. By repeating the above operation three times, oxygen in the liquid crystal material was replaced with xenon.

この酸素がキセノンで置換された液晶材料、熱重合性ポリマーとしてメタクリル酸メチ
ル、界面活性剤としてポリビニルアルコール、及び重合開始剤としてベンゾインパーオキ
サイドを水に混合し、ホモジナイザーで攪拌した。また、化学式5に示すピリジン誘導体
を液晶材料に対し10重量%混合した。なお、液晶材料、熱重合性ポリマーおよび重合開
始剤は、重量で、100:10:1の比で混合し、界面活性剤は、水混合液に対し3重量
%の割合で加えた。その結果、平均粒度が10μmの液晶マイクロカプセルが形成された
。その結果、液晶マイクロカプセルの外壁には化学式9に示すピリジン誘導体が含有され
た。
A liquid crystal material in which oxygen was substituted with xenon, methyl methacrylate as a thermopolymerizable polymer, polyvinyl alcohol as a surfactant, and benzoin peroxide as a polymerization initiator were mixed in water and stirred with a homogenizer. Further, 10% by weight of a pyridine derivative represented by Chemical Formula 5 was mixed with the liquid crystal material. The liquid crystal material, the thermally polymerizable polymer and the polymerization initiator were mixed at a ratio of 100: 10: 1 by weight, and the surfactant was added at a ratio of 3% by weight with respect to the water mixture. As a result, liquid crystal microcapsules having an average particle size of 10 μm were formed. As a result, the outer wall of the liquid crystal microcapsule contained a pyridine derivative represented by Chemical Formula 9.

次に、一方の主面にITO膜が形成されたガラス基板を透明基板として用い、この透明
基板のITO膜が形成された面に、液晶マイクロカプセルを均一に分散させた。これを別
の透明基板と、それぞれのITO膜が向き合うようにして張り合わせ、300g/cm
の圧力、120℃の温度で加熱圧着して、電極間距離が10μmの液晶表示素子を作製し
た。
Next, a glass substrate having an ITO film formed on one main surface was used as a transparent substrate, and liquid crystal microcapsules were uniformly dispersed on the surface of the transparent substrate on which the ITO film was formed. This is laminated with another transparent substrate so that the respective ITO films face each other, and 300 g / cm 2
A liquid crystal display element having a distance between electrodes of 10 μm was manufactured by thermocompression bonding at a pressure of 120 ° C.

以上のようにして作製した実施例1〜5及び比較例の液晶表示素子について、20℃及
び50℃のそれぞれの温度条件下で、5Vの電圧を印加し、電圧の印加の停止から16.
7msec後の電圧を測定することにより、印加電圧に対する16.7msec後の電圧
保持率を調べた。
For the liquid crystal display elements of Examples 1 to 5 and Comparative Example manufactured as described above, a voltage of 5 V was applied under each temperature condition of 20 ° C. and 50 ° C., and the voltage application was stopped 16.
By measuring the voltage after 7 msec, the voltage holding ratio after 16.7 msec with respect to the applied voltage was examined.

さらに、これら液晶表示素子に、10万ルクスの太陽光を10時間照射し、20℃及び
50℃の温度条件下で、同様にして電圧保持率を調べた。その結果を、表1に示す。
Furthermore, these liquid crystal display elements were irradiated with sunlight of 100,000 lux for 10 hours, and the voltage holding ratio was similarly examined under temperature conditions of 20 ° C. and 50 ° C. The results are shown in Table 1.

Figure 0003642575
Figure 0003642575

表1に示されるように、光照射前では、これら素子は、温度の高低に関わらず高い電圧
保持率を示しており、実施例1〜5の液晶表示素子は、比較例の液晶表示素子に比べてわ
ずかに高い電圧保持率を示している。
As shown in Table 1, before light irradiation, these elements showed a high voltage holding ratio regardless of the temperature, and the liquid crystal display elements of Examples 1 to 5 were the liquid crystal display elements of the comparative examples. A slightly higher voltage holding ratio is shown.

一方、光照射後では、比較例の液晶表示素子は、20℃での電圧保持率が光照射前に比
べて20%以上も低下し、さらに50℃での電圧保持率は20℃のときの半分以下にまで
低下しており、光照射による電圧保持率の低下及び温度依存性の増加が極めて大きい。そ
れに対し、実施例1〜5の液晶表示素子は、電圧保持率が光照射前とほとんど変わらず、
温度依存性もほとんどない。
On the other hand, after light irradiation, the voltage holding ratio at 20 ° C. of the liquid crystal display element of the comparative example is lower by 20% or more than before light irradiation, and the voltage holding ratio at 50 ° C. is 20 ° C. It is reduced to less than half, and the decrease in voltage holding ratio and the increase in temperature dependency due to light irradiation are extremely large. On the other hand, the liquid crystal display elements of Examples 1 to 5 have almost the same voltage holding ratio as before light irradiation,
There is almost no temperature dependence.

本発明に係る液晶表示素子を示す一断面図。1 is a cross-sectional view showing a liquid crystal display element according to the present invention. 本発明の他の態様に係る液晶表示素子及びそれに用いられる液晶マイクロカプセルを示す一断面図。FIG. 6 is a cross-sectional view showing a liquid crystal display element according to another embodiment of the present invention and a liquid crystal microcapsule used therein. 本発明のさらに他の態様に係る液晶表示素子を示す一断面図。FIG. 10 is a cross-sectional view showing a liquid crystal display element according to still another embodiment of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1…基板、2…透明基板、3、4…電極5…液晶化合物、6…二色性色素、8…液晶層
、9…イオン捕捉性物質、13…液晶表示素子、14…被膜、15…還元性又はイオン捕
捉性物質、16…マイクロカプセル、17…液晶表示素子、18…マイクロカプセル、1
9…媒体、20…液晶表示素子
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Substrate, 2 ... Transparent substrate, 3, 4 ... Electrode 5 ... Liquid crystal compound, 6 ... Dichroic dye, 8 ... Liquid crystal layer, 9 ... Ion trapping substance, 13 ... Liquid crystal display element, 14 ... Film, 15 ... Reducing or ion-trapping substance, 16 ... microcapsule, 17 ... liquid crystal display element, 18 ... microcapsule, 1
9 ... medium, 20 ... liquid crystal display element

Claims (2)

対向して配置され、その対向面に電極を有する、少なくとも一方が透明な一対の基板と、前記一対の基板間に挟持され、二色性色素を含有する液晶材料及びイオン捕捉性物質を含む液晶層と、
を具備し、前記イオン捕捉性物質は、下記化学式1に示す化合物、下記化学式2に示す化合物、下記化学式3に示す化合物、及びそれらの誘導体からなる群より選択される化合物を含んだことを特徴とする液晶表示素子。
Figure 0003642575
(ただし、化学式1、化学式2でR 、R 、R はシアノ基、アルキル基、フェニル基、および水素がシアノ基で置換されたフェニル基から選択される少なくとも一種の有機基)
A pair of substrates disposed opposite to each other and having an electrode on the opposite surface, at least one of which is transparent, and a liquid crystal material sandwiched between the pair of substrates and containing a dichroic dye and an ion trapping substance Layers,
The ion scavenging substance comprises a compound selected from the group consisting of a compound represented by the following chemical formula 1, a compound represented by the following chemical formula 2, a compound represented by the following chemical formula 3, and derivatives thereof: A liquid crystal display element.
Figure 0003642575
(Wherein R 5 , R 6 and R 7 in Chemical Formula 1 and Chemical Formula 2 are at least one organic group selected from a cyano group, an alkyl group, a phenyl group, and a phenyl group in which hydrogen is substituted with a cyano group)
前記液晶材料がマイクロカプセルに包含され、前記イオン補促性物質が、前記マイクロカプセルの被膜に、またはマイクロカプセル間に存在するバインダー樹脂中に含有されることを特徴とする請求項1記載の液晶表示素子。   2. The liquid crystal according to claim 1, wherein the liquid crystal material is contained in a microcapsule, and the ion promoting substance is contained in a film of the microcapsule or in a binder resin present between the microcapsules. Display element.
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