JP3770299B2

JP3770299B2 - 反射型液晶表示装置

Info

Publication number: JP3770299B2
Application number: JP07022199A
Authority: JP
Inventors: 武夫柿沼
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd; Fujifilm Business Innovation Corp
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1999-03-16
Filing date: 1999-03-16
Publication date: 2006-04-26
Anticipated expiration: 2019-03-16
Also published as: JP2000267071A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、反射型液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
反射型液晶表示装置としては、スメクチックＡ相における熱電気効果を用いた透明一光散乱（ホメオトロピック−フォーカルコニック）表示方式、カイラルネマチック液晶のネマチック−コレステリック相転移を用いた透明一反射（フォーカルコニック−プレーナ）表示方式などが知られている。これらの表示モードは、偏光板による光の吸収が無いため、比較的明るい表示が可能である。
【０００３】
コレステリック−ネマチック相転移方式は、カイラルネマチック液晶のコレステリック相における、高反射率状態であるプレーナ組織と低反射率状態であるフォーカルコニック組織との２つの安定状態を利用した表示方式であり、表示にメモリ性がある。フォーカルコニック組織は、液晶の螺旋ピッチを反映したブラッグ反射を示す。液晶層の背後に例えば黒の光吸収層を設けると、フォーカルコニック組織では観察者から液晶層を通して光吸収層が透けて見える黒表示、プレーナ組織では液晶層の示すブラッグ反射波長での発色表示となる。
【０００４】
コレステリック−ネマチック相転移方式は、ＪＡＰＡＮＤＩＳＰＬＡＹ‘９２，７５頁に記載されているように、図５に示すような駆動特性を示す。すなわち、少量のポリマによって安定化された正の誘電率異方性を有するネマチック液晶にカイラル剤を加えたカイラルネマチック液晶を挟持したガラスセルに、電極を介して電圧Ｖ４、パルス幅数１０ミリ秒の交流を１パルス与えると、液晶はプレーナ組織となり、高反射率状態となる。この液晶に、さらに高い電圧の、パルス幅数１０ミリ秒の交流を１パルス与えると、実線の反射率となる。一方、電圧Ｖ２と電圧Ｖ３との間の、パルス幅数１０ミリ秒の交流を１パルス与えると、液晶はフォーカルコニック組織となり、低反射率状態となる。この液晶に、さらに低い電圧の、パルス幅数１０ミリ秒の交流を１パルス与えると、破線の反射率となる。
【０００５】
このような駆動特性を用いてカイラルネマチック液晶をマトリックス駆動する場合の印加電圧パターンを、図６に示す。Ｖｒｏｗは行電極の印加電圧、Ｖｃｏｌは列電極の印加電圧である。
【０００６】
列電極印加電圧Ｖｃｏｌは、フォーカルコニック組織とプレーナ組織のいずれを選択するかによって、０ＶまたはＶｒとする。Ｖｒは、
Ｖｒ＋Ｖｓｅｌ＞Ｖ４ …（１）
Ｖｒ＜Ｖ１ …（２）
の関係を満たすように選定する。Ｖｓｅｌは、選択した行電極への印加パルス電圧で、Ｖ２とＶ３との間とする。
【０００７】
行電極印加電圧Ｖｒｏｗと列電極印加電圧Ｖｃｏｌは、逆極性の電圧とする。したがって、選択された行と列が交差する部分の画素は、Ｖｃｏｌが０のときには、Ｖｓｅｌ−０＝Ｖｓｅｌの電圧が印加されることによって、フォーカルコニック組織となり、ＶｃｏｌがＶｒのときには、Ｖｓｅｌ−（−Ｖｒ）＝Ｖｓｅｌ＋Ｖｒ＞Ｖ４の電圧が印加されることによって、プレーナ組織となる。また、選択されていない行電極への印加電圧は０Ｖであるので、その部分の両素に印加される電圧は０ＶまたはＶｒとなり、その部分の両素は常に前の状態に保持されることになる。
【０００８】
以上のようなカイラルネマチック液晶を複数種類、用いることによって、それぞれのプレーナ組織において、可視領域の反射率が波長によらずにほぼ一定となる明るい白色表示を得ることが可能となる。
【０００９】
一般に、複数種類の液晶を独立に保持する方法としては、特開平１０−１３３２２３号や特開平３−２０９４２５号に示されている方法がある。
【００１０】
特開平１０−１３３２２３号に示された液晶表示装置は、図９に示すように、それぞれ行電極１１と列電極１２との間に互いに異なる発色を示すゲストホスト液晶１３を装填した３つの液晶セル１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃをセパレータ１５を介して積層したものである。
【００１１】
また、特開平３−２０９４２５号に示された液晶表示装置は、図１０に示すように、共通の行電極１１と列電極１２との間に互いに異なる色光を反射する液晶層１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃをセパレータ１５を介して積層したものである。
【００１２】
図９の方式は、一画素あたり３対の電極が存在するため、カラー表示に適するが、セル１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ間の位置合わせの手間や、全体としての構成の複雑さから、単純な白黒表示には適さない。これに対して、図１０の方式は、一画素あたり一対の電極であるので、単純な構成という点で白黒表示に向いている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、例えば、カイラルネマチック液晶として、それぞれプレーナ組織で赤、緑、青の色光を選択反射する３種類のものを、図１０に示した液晶表示装置のように対の電極間に積層して、白黒表示の反射型液晶表示装置を実現しようとした場合、従来は、以下に示すようにコントラストの高い白黒表示を得ることが難しかった。
【００１４】
ネマチック−コレステリック相転移に必要な電圧Ｖｃは、一般に、
Ｖｃ＝（Ｋ_２２／εｏΔε）^１／２・ｄπ／Ｐｏ …（３）
で表される。Ｋ_２２はフランクの弾性定数、εは誘電率、ｄはセル厚、Ｐｏは螺旋ピッチである。一方、螺旋ピッチＰｏは、
Ｐｏ＝（ねじれ力×カイラル剤濃度）^−１…（４）
で決まる。また、プレーナ組織でのピーク反射波長λｏは、
λｏ＝ｎＰｏ …（５）
となる。ｎは屈折率である。
【００１５】
単一のネマチック液晶混合物にカイラル剤を混合して、プレーナ組織で任意のピーク反射波長λｏを示すようにした場合、λｏが長波長であるほど、カイラル剤の濃度が低く、Ｖｃが低くなり、逆にλｏが短波長であるほど、カイラル剤の濃度が高く、Ｖｃが高くなる。したがって、図７に示すように、レッドの反射表示に必要な電圧Ｖｃｒは比較的低く、ブルーの反射表示に必要な電圧Ｖｃｂは比較的高いものとなる。
【００１６】
図７のような駆動特性を示すカイラル剤の濃度で反射波長を設定した、レッド液晶層とブルー液晶層を積層した液晶表示装置の、コレステリックーネマチック相転移方式の駆動特性は、図８に示すようになり、電圧Ｖ１４、パルス幅数１０ミリ秒の交流を１パルス与えると、レッド液晶層およびブルー液晶層のカイラルネマチック液晶は、それぞれプレーナ組織となり、高反射率状態となる。
【００１７】
両液晶に、さらに高い電圧の、パルス幅数１０ミリ秒の交流を１パルス与えると、実線の反射率となる。一方、電圧Ｖ１２と電圧Ｖ１３との間の、パルス幅数１０ミリ秒の交流を１パルス与えると、両液晶はフォーカルコニック組織となり、低反射率状態となる。両液晶に、さらに低い電圧の、パルス幅数１０ミリ秒の交流を１パルス与えると、破線の反射率となる。
【００１８】
図８の駆動特性の特徴は、図５の電圧Ｖ２，Ｖ３間に相当する、両液晶を強制的にフォーカルコニック組織にする電圧幅、すなわち電圧Ｖ１２，Ｖ１３間が極めて狭いということである。そのため、図６に示したような対の電極間に印加する電圧の設定マージンが非常に狭くなり、セル厚の違いやクロストークなどによって表示色や表示コントラストが変化してしまう。
【００１９】
以上は、対の電極間にレッド液晶層とブルー液晶層を積層して、両液晶のプレーナ組織でマゼンタを表示する場合であるが、さらにグリーン液晶層を積層して、全ての液晶のプレーナ組織で白色を表示する場合には、全ての液晶を強制的にフォーカルコニック組織にする電圧幅がより狭くなり、上述したようにコントラストの高い白黒表示を得ることが困難となる。
【００２０】
そこで、この発明は、透明電極と別の電極との間に、互いに選択反射波長が異なる複数種類のカイラルネマチック液晶を含む液晶層を形成した反射型液晶表示装置において、コントラストの高い表示を得ることができるようにしたものである。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
この発明の反射型液晶表示装置は、透明電極と別の電極との間に、互いに選択反射波長が異なり、かつ互いに印加電圧に対する反射率の変化の特性が同一またはほぼ同一の複数種類のカイラルネマチック液晶を含む液晶層が形成され、その液晶層の前記透明基板と対向する側と反対側に光吸収層が形成されたものとする。
【００２２】
【作用】
上記のように構成した、この発明の反射型液晶表示装置においては、全ての種類のカイラルネマチック液晶の印加電圧に対する反射率の変化の特性が同一またはほぼ同一であるので、全ての種類のカイラルネマチック液晶を同時にフォーカルコニック組織にする電圧幅を十分に広くすることができ、透明電極と別の電極との間に印加する電圧の設定マージンを十分に大きくすることができる。したがって、全ての種類のカイラルネマチック液晶のプレーナ組織による混色表示時とフォーカルコニック組織による黒色表示時とのコントラストを高くすることができ、コントラストの高い表示を得ることができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
図１は、この発明の反射型液晶表示装置の第１の実施形態を示す。
【００２４】
この実施形態の反射型液晶表示装置は、基板１の内面に行電極２を、図の左右方向に延長させ、紙面に垂直な方向に配列して形成し、基板３の内面に列電極４を、紙面に垂直な方向に延長させ、図の左右方向に配列して形成し、基板１，３間に、それぞれカイラルネマチック液晶を含む液晶層５および６を、セパレータ７を介して積層形成し、基板３の裏面に光吸収層８を形成したマトリックス駆動のものである。後述するように、液晶層５および６のカイラルネマチック液晶は、互いの選択反射波長を変えるとともに、印加電圧に対する反射率の変化の特性を互いに同一またはほぼ同一にする。
【００２５】
基板１は、透明で、行電極２の隣り合うもの同士の電気的絶縁性を確保できるものであれば、いかなる材料のものでもよい。基板１の材料として好適なものは、７０５９ガラス、ソーダガラスなどの無機ガラス、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリエーテルサルフォン、トリアセチルセルロース、ポリ塩化ビニル、ノルボルネン系ポリマなどの有機ポリマーなどである。
【００２６】
行電極２は、透明電極とする。その材料として好適なものは、酸化インジウム、酸化錫、酸化インジウム錫などの透明金属酸化物などである。行電極２は、端部においてＦＰＣなどを介して駆動回路に接続する。
【００２７】
基板３は、基板１と同様の透明基板とすることができるが、透明でなくてもよい。列電極４も、行電極２と同様の透明電極とすることができるが、アルミニウム電極などのように透明でなくてもよい。列電極４も、端部においてＦＰＣなどを介して駆動回路に接続する。
【００２８】
セパレータ７は、透明なものとする。表示に必要な駆動電圧をできるだけ低く抑えるために、セパレータ７としては、誘電率が高く、膜厚が薄いものが望ましい。後述するように液晶層５および６の自己保持性が大きい場合には、セパレータ７を省略することができる。
【００２９】
光吸収層８は、液晶層５および６を透過した光を吸収するもので、黒色の塗料を塗布する、などによって形成する。ただし、光吸収層８は、液晶層６と列電極４との間や列電極４と基板３との間に形成してもよい。また、基板３として光吸収性を有するものを用いる場合には、基板３に光吸収層を兼ねさせることができる。
【００３０】
なお、基板１および３は絶対的に必要なものではなく、液晶層５および６の自己保持性が大きい場合には、基板１および３のいずれか一方または双方を省略することもできる。
【００３１】
液晶層５および６としては、カイラルネマチック液晶を単独で、またはカイラルネマチック液晶を含む混合物を、もしくはカイラルネマチック液晶と他の材料との複合材料を用いる。カイラルネマチック液晶としては、単独でコレステリック相を示す化合物、またはネマチック液晶にカイラル剤が混合されることによってコレステリック相を示すものを用いる。
【００３２】
単独でコレステリック相を示す化合物とは、不斉中心をもつ液晶化合物であり、コレステリルナノエートなどの天然物誘導体などである。ネマチック液晶としては、ビフェニル系、フェニルシクロヘキサン系、シクロヘキシルシクロヘキサン系、ピリミジン系などの液晶化合物を単独で用い、またはこれらの液晶化合物の混合物を用いる。
【００３３】
カイラル剤としては、単独でコレステリック相を示す化合物、または単独ではコレステリック相を示さないが、ネマチック液晶と混合されることによってコレステリック相を示す光学活性有機化合物を用いる。光学活性なカイラル剤としては、光学活性エステル誘導体、光学活性シアノビフェニル誘導体、光学活性ビスフェノ一ル誘導体などのネマチック液晶類似化合物を用いることができる。
【００３４】
カイラルネマチック液晶は、低分子量、高分子量のいずれのものでもよく、また、低分子量のものと高分子量のものとの混合物でもよい。カイラルネマチック液晶が単独では自己保持性に乏しい場合には、各種の固体粒子を混合して、カイラルネマチック液晶を取り巻く壁を保持するスペーサとすることができる。スペーサ材料としては、ロッド状または球状のガラスやプラスチック、または柱状固体などが好適である。スペーサは、単に液晶と共存するだけでもよく、あるいは液晶を取り巻く壁に固定された形で存在してもよい。
【００３５】
液晶に自己保持性を持たせる別の方法としては、液晶を透明固体中に分散保持する方法や、液晶をマイクロカプセル中に保持する方法などがある。液晶を透明固体中に分散保持する具体的方法としては、液晶を水溶性ポリマ溶液中に分散後、水溶性ポリマを乾燥固化させる方法、液晶をポリマと高温相溶させた後、冷却相分離させる方法、液晶をポリマおよび有機溶媒と相溶させた後、ポリマおよび有機溶媒を乾燥固化させる方法、液晶をＵＶまたは電子線硬化型のプレポリマと相溶させた後、プレポリマを重合して相分離させる方法、液晶を有機または無機高分子多孔質中に浸透させる方法、などを用いることができる。
【００３６】
マイクロカプセルを作成する方法としては、相分離法、液中乾燥法、融解分散冷却法、スプレードライング法、パンコーティング法、気中懸濁被覆法、粉床法などの各種界面沈積法や、界面重合法、ｉｎｓｉｔｕ重合法、液中硬化被覆法などの界面反応法などを用いることができる。
【００３７】
液晶層５および６は、互いの選択反射波長を変えるとともに、両者の間で、層厚、ネマチック液晶やカイラル剤の種類、ネマチック液晶とカイラル剤との混合比などを変えることによって、特にフランクの弾性定数、誘電率、誘電率異方性などを調整することによって、両者の駆動特性、すなわち行電極２と列電極４との間に印加される電圧に対する反射率の変化の特性を、同一またはほぼ同一にする。
【００３８】
特に、様々な螺旋ピッチのもとで、コレステリックーネマチック相転移に必要な電圧と液晶層５および６に分配される電圧とを、適切な相関をもって変えるには、螺旋ピッチの増加に対して誘電率が低下するようにするのが好ましい。
【００３９】
具体例としては、少なくとも一種類の正の誘電率異方性を有するネマチック液晶混合物に、ねじれ力またはねじれの向きが異なる複数種類のカイラル剤を混合することによって、誘電率を調整して、液晶層５，６間で駆動特性を同一またはほぼ同一にする。特に、対掌体からなる一対のカイラル剤を混合することによって、液晶に対する相溶性や、誘電率、屈折率などを一定に保ったまま、ねじれ力の異なる複数種類のカイラル剤を得ることができる。
【００４０】
図３は、ねじれの向きが左右２種類のカイラル剤（旭電化製ＣＮＬ−６１１ＬおよびＣＮＬ−６１１Ｒ）をネマチック液晶（メルク社製Ｅ４８）に混合したときの、カイラル剤添加量（ネマチック液晶に対する重量比）と螺旋ピッチＰｏとの関係を示す。
【００４１】
図示するように、カイラル剤ＣＮＬ−６１１Ｒに対するカイラル剤ＣＮＬ−６１１Ｌの混合比を大きくするに従って、グラフの傾きで示されるカイラル剤のねじれ力が低下する。カイラル剤の誘電率は２種類のカイラル剤の混合比を変化させても変わらないので、カイラルネマチック液晶の誘電率はカイラル剤添加量に対してほぼ一定となる。
【００４２】
ネマチック液晶に対してカイラル剤の誘電率が大きい場合には、カイラル剤の添加率を上げると螺旋ピッチＰｏが短くなるので、カイラルネマチック液晶の誘電率が大きくなる方向、すなわち図３の矢印９ａの向きにカイラルネマチック液晶を調整するのが適当である。逆に、ネマチック液晶に対してカイラル剤の誘電率が小さい場合には、カイラル剤の添加率を上げると螺旋ピッチＰｏが長くなるので、カイラルネマチック液晶の誘電率が小さくなる方向、すなわち図３の矢印９ｂの向きにカイラルネマチック液晶を調整するのが適当である。誘電率が比較的小さいカイラル剤としては、例えばシクロヘキシルシクロヘキサン系ネマチック液晶誘導体があり、誘電率が比較的大きいカイラル剤としては、例えばターフェニル系ネマチック液晶誘導体がある。
【００４３】
このようにして、液晶層５および６のカイラルネマチック液晶の駆動特性、すなわち電極２，４間に印加される電圧に対する反射率の変化の特性を、図４の曲線５ｃおよび６ｃで示すように、互いに同一またはほぼ同一にする。
【００４４】
したがって、液晶層５および６のカイラルネマチック液晶を同時にフォーカルコニック組織にする電圧幅を、図４の電圧Ｖ１２，Ｖ１３間のように十分に広くすることができ、電極２，４間に印加する電圧の設定マージンを十分に大きくすることができる。したがって、液晶層５および６のカイラルネマチック液晶のプレーナ組織による混色表示時とフォーカルコニック組織による黒色表示時とのコントラストを高くすることができ、コントラストの高い表示を得ることができる。
【００４５】
図２は、この発明の反射型液晶表示装置の第２の実施形態を示し、液晶層５および６を、それぞれカイラルネマチック液晶を封入したマイクロカプセル５ａおよび６ａをバインダ５ｂおよび６ｂによって保持したものとした場合である。マイクロカプセル５ａおよび６ａ内のカイラルネマチック液晶の選択反射波長は互いに変え、駆動特性は互いに同一またはほぼ同一にする。
【００４６】
なお、このようにマイクロカプセル化する場合のように、カイラルネマチック液晶の自己保持性を十分に確保できる場合には、液晶層を２種類のカイラルネマチック液晶が混在した状態の単一の層として形成することもできる。
【００４７】
図１および図２の実施形態は、２種類のカイラルネマチック液晶を用いる場合であるが、例えば、それぞれプレーナ組織で赤、緑、青の色光を選択反射する３種類のカイラルネマチック液晶を含む３層または一層の液晶層を形成してもよい。この場合には、その３種類のカイラルネマチック液晶の駆動特性を互いに同一またはほぼ同一にする。これによって、３種類のカイラルネマチック液晶のプレーナ組織による白色表示時とフォーカルコニック組織による黒色表示時とのコントラストを高くすることができ、コントラストの高い白黒表示を得ることができる。
【００４８】
以下に、実際に試作した例の材料、製造方法および駆動特性を示す。
【００４９】
（実施例１）
ＩＴＯ付き７０５９ガラス（（株）イー・エッチ・シー製７０５９ガラスＦＦ８８タイプ）のＩＴＯ側表面にスペーサ（積水ファインケミカル製ミクロパールＳＰ−２０５）を散布し、セパレータ（東レ製４．５μｍ厚ルミラー）を圧設後、周囲をシールして、真空中で正の誘電率異方性を有するネマチック液晶（メルク社製Ｅ７）７７部、ねじれの向きが左のカイラル剤（旭電化製ＣＮＬ−６１１Ｌ）２３部、チオール系ＵＶ重合高分子前駆体（ノ一ランド社製ＮＯＡ６５）１８部からなる混合液を注入し、液晶の等方相温度でＵＶ重合高分子前駆体を硬化させた。得られた液晶層は青緑色の外観を示した。
【００５０】
さらに、別のＩＴＯ付き７０５９ガラス（（株）イー・エッチ・シー製７０５９ガラスＦＦ８８タイプ）のＩＴＯ側表面にスペーサ（積水ファインケミカル製ミクロパールＳＰ−２０５）を散布し、前記セパレータに圧設後、周囲をシールして、真空中で正の誘電率異方性を有するネマチック液晶（メルク社製Ｅ４８）８２部、ねじれの向きが左のカイラル剤（旭電化製ＣＮＬ−６１１Ｌ）１８部、チオール系ＵＶ重合高分子前駆体（ノ一ランド社製ＮＯＡ６５）１８部からなる混合液を注入し、液晶の等方相温度でＵＶ重合高分子前駆体を硬化させた。液晶セルの外観はグレイがかった白となっていた。
【００５１】
得られた液晶セルの駆動特性は、図４のＶ１１が５０Ｖ、Ｖ１２が７０Ｖ、Ｖ１３が９５Ｖ、Ｖ１４が１１５Ｖであり、Ｖｓｅｌ＝８０Ｖ，Ｖｒ＝４０Ｖとすることによって、８×８画素のマトリックス駆動を容易に行うことができた。
【００５２】
（実施例２）
ＩＴＯ付き７０５９ガラス（（株）イー・エッチ・シー製７０５９ガラスＦＦ８８タイプ）のＩＴＯ側表面にスペーサ（積水ファインケミカル製ミクロパールＳＰ−２０５）を散布し、セパレータ（東レ製４．５μｍ厚ルミラー）を圧設後、周囲をシールして、真空中で正の誘電率異方性を有するネマチック液晶（メルク社製Ｅ４８）８０部、ねじれの向きが右のカイラル剤（旭電化製ＣＮＬ−６１１Ｒ）２０部、チオール系ＵＶ重合高分子前駆体（ノ一ランド社製ＮＯＡ６５）１８部からなる混合液を注入し、液晶の等方相温度でＵＶ重合高分子前駆体を硬化させた。得られた液晶層は青緑色の外観を示した。
【００５３】
さらに、別のＩＴＯ付き７０５９ガラス（（株）イー・エッチ・シー製７０５９ガラスＦＦ８８タイプ）のＩＴＯ側表面にスペーサ（積水ファインケミカル製ミクロパールＳＰ−２０５）を散布し、前記セパレータに圧設後、周囲をシールして、真空中で正の誘電率異方性を有するネマチック液晶（メルク社製Ｅ４８）７３部、左旋性のカイラル剤（旭電化製ＣＮＬ−６１１Ｌ）５部および右旋性のカイラル剤（旭電化製ＣＮＬ−６１１Ｒ）２０部、チオール系ＵＶ重合高分子前駆体（ノーランド社製ＮＯＡ６５）１８部からなる混合液を注入し、液晶の等方相温度でＵＶ重合高分子前駆体を硬化させた。液晶セルの外観はグレイがかった白となっていた。
【００５４】
得られた液晶セルの駆動特性は、図４のＶ１１が６０Ｖ、Ｖ１２が７５Ｖ、Ｖ１３が１００Ｖ、Ｖ１４が１２０Ｖであり、Ｖｓｅｌ＝８５Ｖ，Ｖｒ＝４０Ｖとすることによって、８×８画素のマトリックス駆動を容易に行うことができた。
【００５５】
（実施例３）
正の誘電率異方性を有するネマチック液晶（メルク社製Ｅ４８）７５部に、ねじれの向きが右のカイラル剤（旭電化製ＣＮＬ−６１１Ｒ）２５部を加熱溶解し、室温に戻して、ブルーグリーンの色光を選択反射するカイラルネマチック液晶を得た。
【００５６】
このブルーグリーンカイラルネマチック液晶１０部に、キシレンジイソシアネート３モルとトリメチロールプロパン１モルとの付加物（武田薬品工業製Ｄ−１１０Ｎ）３部と酢酸エチル１００部を加えて均一溶液とし、油相となる液を調整した。
【００５７】
一方、ポリビニルアルコール（クラレ社製ポバール２１７ＥＥ）１０部を、熱したイオン交換水１０００部に加えて攪拌後、放置冷却することによって、水相となる液を調整した。
【００５８】
次に、スライダックで３０Ｖ交流を与えた家庭用ミキサーによって前記油相を前記水相中に４分間乳化分散して、水相中に油相液滴が分散した水中油エマルジョンを調整した。この水中油エマルジョンを６０℃の恒温槽で２時間攪拌し、界面重合反応をさせて、液晶マイクロカプセルを形成した。得られた液晶マイクロカプセルの平均粒径は、レーザー粒径分布測定装置によって６μｍと見積もられた。
【００５９】
得られたマイクロカプセル分散液をロータリーエバポレータで突沸を避けながら徐々に加熱して酢酸エチルおよび水を揮発させ、固形成分１０パーセントのブルーグリーンマイクロカプセル塗布液を調整した。
【００６０】
次に、正の誘電率異方性を有するネマチック液晶（メルク社製Ｅ４８）７５部、左旋性のカイラル剤（旭電化製ＣＮＬ−６１１Ｌ）５部および右旋性のカイラル剤（旭電化製ＣＮＬ−６１１Ｒ）２０部を加熱溶解し、室温に戻して、レッドの色光を選択反射するカイラルネマチック液晶を得た。
【００６１】
このレッドカイラルネマチック液晶１０部に、キシレンジイソシアネート３モルとトリメチロールプロパン１モルとの付加物（武田薬品工業製Ｄ−１１０Ｎ）３部と酢酸エチル１００部を加えて均一溶液とし、油相となる液を調整した。
【００６２】
一方、ポリビニルアルコール（クラレ社製ポバール２１７ＥＥ）１０部を、熱したイオン交換水１０００部に加えて攪拌後、放置冷却することによって、水相となる液を調整した。
【００６３】
次に、スライダックで３０Ｖ交流を与えた家庭用ミキサーによって前記油相を前記水相中に４分間乳化分散して、水相中に油相液滴が分散した水中油エマルジョンを調整した。この水中油エマルジョンを６０℃の恒温槽で２時間攪拌し、界面重合反応をさせて、液晶マイクロカプセルを形成した。得られた液晶マイクロカプセルの平均粒径は、レーザー粒径分布測定装置によって７μｍと見積もられた。
【００６４】
得られたマイクロカプセル分散液をロータリーエバポレータで突沸を避けながら徐々に加熱して酢酸エチルおよび水を揮発させ、固形成分１０パーセントのレッドマイクロカプセル塗布液を調整した。
【００６５】
１２５μｍ厚のＰＥＴフィルム（東レ製ハイビーム）上に、上記レッド塗布液およびブルーグリーン塗布液を、それぞれ１：１の割合で混合してエッジコータで湿潤膜厚１２５μｍとなるように塗布し、液晶層を形成した。この液晶層の塗膜を室温で半日乾燥させた後、９０℃のオーブンで１昼夜乾燥させた。乾燥時の液晶層の膜厚は約２０μｍであった。
【００６６】
この液晶層の上に、さらに７５μｍ厚のＰＥＴフィルム（東レ製ハイビーム）をラミネートした後、一方のＰＥＴフィルム基板表面にブラックポリイミドＢＫＲ−１０５（日本化薬社製）を塗布し、モノクロ表示の液晶セルを得た。
【００６７】
得られた液晶セルの駆動特性は、図４のＶ１１が８０Ｖ、Ｖ１２が１００Ｖ、Ｖ１３が１８０Ｖ、Ｖ１４が２３０Ｖであり、Ｖｓｅｌ＝１７０Ｖ、Ｖｒ＝７０Ｖとすることによって、８×８画素のマトリックス駆動を容易に行うことができた。
【００６８】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、コントラストの高い表示を得ることができる。
【００６９】
また、請求項２の発明によれば、ねじれ力またはねじれの向きが異なる複数種類のカイラル剤を含むカイラルネマチック液晶を用いることによって、確実かつ容易に、複数種類のカイラルネマチック液晶の駆動特性を同一またはほぼ同一とすることができる。
【００７０】
さらに、請求項３の発明によれば、製造が容易となり、プラスチック基板などを用いたフレキシブル構造の表示装置にも対応可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の反射型液晶表示装置の第１の実施形態を示す図である。
【図２】この発明の反射型液晶表示装置の第２の実施形態を示す図である。
【図３】複数種類のカイラル剤を混合したときのねじれ力の変化を示す図である。
【図４】この発明の反射型液晶表示装置のカイラルネマチック液晶の駆動特性を示す図である。
【図５】カイラルネマチック液晶の駆動特性を示す図である。
【図６】カイラルネマチック液晶をマトリクス駆動する場合の印加パルスを示す図である。
【図７】カイラル剤添加量がカイラルネマチック液晶の駆動特性に与える影響を示す図である。
【図８】従来の積層型液晶表示装置の駆動特性を示す図である。
【図９】従来の積層型液晶表示装置の一例を示す図である。
【図１０】従来の積層型液晶表示装置の他の例を示す図である。
【符号の説明】
１，３…基板
２…行電極
４…列電極
５，６…液晶層
５ａ，６ａ…マイクロカプセル
７…セパレータ
８…光吸収層

Claims

透明電極と別の電極との間に、互いに選択反射波長が異なり、かつ互いに印加電圧に対する反射率の変化の特性が同一またはほぼ同一の複数種類のカイラルネマチック液晶を含む液晶層が形成され、その液晶層の前記透明基板と対向する側と反対側に光吸収層が形成された反射型液晶表示装置。
請求項１の反射型液晶表示装置において、
前記複数種類のカイラルネマチック液晶が、それぞれ、少なくとも一種類の正の誘電率異方性を有するネマチック液晶混合物に、ねじれ力またはねじれの向きが異なる複数種類のカイラル剤が混合されたものであることを特徴とする反射型液晶表示装置。
請求項１の反射型液晶表示装置において、
前記複数種類のカイラルネマチック液晶が、それぞれマイクロカプセルに封入されたものであることを特徴とする反射型液晶表示装置。