JPH06102495A - Liquid crystal display element - Google Patents

Liquid crystal display element

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Publication number
JPH06102495A
JPH06102495A JP27357192A JP27357192A JPH06102495A JP H06102495 A JPH06102495 A JP H06102495A JP 27357192 A JP27357192 A JP 27357192A JP 27357192 A JP27357192 A JP 27357192A JP H06102495 A JPH06102495 A JP H06102495A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
film
crystal display
poly
molecular weight
Prior art date
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Pending
Application number
JP27357192A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Retsu Shibata
烈 柴田
Kazuo Yoshinaga
和夫 吉永
Yoshi Toshida
嘉 土志田
Ryoji Fujiwara
良治 藤原
Gakuo Eguchi
岳夫 江口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP27357192A priority Critical patent/JPH06102495A/en
Publication of JPH06102495A publication Critical patent/JPH06102495A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To provide the liquid crystal display element which is improved in contrast and decreased in hysteresis and to provide the liquid crystal display element which is small in driving voltage, large in area, good in contrast and has high-speed responsiveness. CONSTITUTION:This liquid crystal display element is constituted by clamping a display layer 106, which is formed by impregnating a film-like porous material 104 having open cells of <=25dyn/cm surface energy of cells with a low polymer liquid crystal compd. 105, between a pair of substrates 101 and 101' having electrodes 102, 102', at least one electrodes of which are transparent electrodes. The liquid crystal display device is constituted by providing coating layers 103, 103' exhibiting horizontal orientability in the low polymer liquid crystal compd. 105 between the display layers 106 and the electrodes 102, 102'. At least the composite film formed by impregnating the film-like porous material having the open cells with the low polymer liquid crystal compd. and the surface treatment layer exhibiting vertical orientability in the low polymer liquid crystal compd. provided on at least one surface of the composite film are clamped between a pair of the substrates having the electrodes, at least one of which are the transparent electrodes.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明の第一の発明は、透過光と
散乱光を用いる熱光学および電気光学表示素子に関し、
特に連続気孔を有するフィルム状多孔質材料と低分子液
晶化合物からなる表示層を用いた液晶表示素子に関する
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION The first invention of the present invention relates to a thermo-optic and electro-optic display device using transmitted light and scattered light,
In particular, the present invention relates to a liquid crystal display device using a display layer composed of a film-like porous material having continuous pores and a low molecular weight liquid crystal compound.

【0002】本発明の第二の発明は、透過光と散乱光を
用いる熱光学および電気光学表示材料に関し、特に連続
気孔を有するフィルム状多孔質材料と低分子液晶化合物
からなるものを用いた液晶表示素子に関するものであ
る。
The second invention of the present invention relates to a thermo-optical and electro-optical display material using transmitted light and scattered light, and in particular, a liquid crystal using a film-like porous material having continuous pores and a low molecular weight liquid crystal compound. The present invention relates to a display element.

【0003】[0003]

【従来の技術】[Prior art]

○本発明の第一の発明の従来の技術 近年、液晶は種々の熱光学および電気光学表示素子に用
いられてきた。これらの表示素子は駆動に要するエネル
ギーが僅少であるため現在もなお活発に研究が進められ
ている。
O Prior art of the first invention of the present invention In recent years, liquid crystals have been used for various thermo-optic and electro-optic display elements. Since these display elements require little energy for driving, research is being actively pursued even now.

【0004】従来の液晶表示素子としては、数μmの間
隔に固定した一対の透明電極間にツィステッド・ネマチ
ック(twisted nematic;TN)液晶材
料を注入したものが知られている。しかしながら、この
TN液晶を用いた液晶表示素子は、大面積化が難しく、
また電界応答が遅く、視野角特性が悪い等の問題点があ
る。
As a conventional liquid crystal display element, there is known one in which a twisted nematic (TN) liquid crystal material is injected between a pair of transparent electrodes fixed at intervals of several μm. However, it is difficult to increase the area of a liquid crystal display device using this TN liquid crystal,
Further, there are problems that the electric field response is slow and the viewing angle characteristics are poor.

【0005】この様な従来型の液晶表示素子の問題点を
改善する試みとして、低分子液晶化合物を種々の重合体
マトリックス中に保持する複合膜を表示層に用いるもの
が挙げられる。例えば、低分子液晶化合物をポリビニル
アルコール中にカプセル化して用いるもの(米国特許第
4435047号)、そのカプセルが連結され管状に形
成されたもの(米国特許4707080号)等が知られ
ている。
As an attempt to improve the problems of such a conventional type liquid crystal display device, there is a technique of using a composite film in which a low molecular weight liquid crystal compound is held in various polymer matrices as a display layer. For example, those in which a low molecular weight liquid crystal compound is encapsulated in polyvinyl alcohol (US Pat. No. 4,435,047) and those in which the capsules are connected to form a tube (US Pat. No. 4,707,080) are known.

【0006】また、同種の液晶表示素子の例として、特
表昭61−502128号、米国特許4728547号
に提案されている様に、重合性化合物と低分子液晶化合
物の混合物を硬化させ相分離状態で固定するもの、さら
に米国特許第4411495号に提案されている様に、
多孔質体に屈折率が可変な材料(低分子液晶化合物も含
まれる)を含浸してなるものが知られている。
As an example of the same type of liquid crystal display device, a mixture of a polymerizable compound and a low molecular weight liquid crystal compound is cured to form a phase-separated state, as proposed in Japanese Patent Publication No. 61-502128 and US Pat. No. 4,728,547. Fixed by means of, and as proposed in U.S. Pat. No. 4,411,495,
It is known that a porous body is impregnated with a material having a variable refractive index (including a low molecular weight liquid crystal compound).

【0007】しかしながら、これらの液晶表示素子は、
低分子液晶化合物と重合体マトリックスの界面による配
向規制力が十分でないことから、表示駆動時に良好なし
きい値が得られにくい、応答速度が温度変化により特性
が変化する等の欠点を有しているため、大面積の調光ガ
ラス等の用途において活用されるが、表示素子としての
実用化は困難である。
However, these liquid crystal display elements are
Since the alignment control force due to the interface between the low molecular weight liquid crystal compound and the polymer matrix is not sufficient, it is difficult to obtain a good threshold value at the time of driving the display, and there are drawbacks such that the response speed changes in characteristics due to temperature change. Therefore, it is used in applications such as large area light control glass, but it is difficult to put it into practical use as a display element.

【0008】本発明者らは、このような従来技術の欠点
を解消するために、既に気孔の表面エネルギーが25d
yn/cm以下の連続気孔を有するフィルム状多孔質材
料に低分子液晶化合物を含浸させてなることを特徴とす
る表示材料およびそれを用いた表示素子、表示装置を提
案した(特願平3−84544号)。
The present inventors have already made the surface energy of the pores 25 d in order to solve the drawbacks of the prior art.
A display material characterized by impregnating a low molecular weight liquid crystal compound into a film-like porous material having continuous pores of yn / cm or less, and a display element and a display device using the same have been proposed (Japanese Patent Application No. 3- 84544).

【0009】この液晶表示素子は大面積てコントラスト
の良好な、ヒステリシスのない、階調性の良い表示を行
なうことが可能であり、また明確な界面規制力を低分子
液晶化合物に与えているため、電圧オフ(off)にお
ける応答強度の高速化が可能となる利点を有している。
This liquid crystal display device is capable of displaying a large area with good contrast, no hysteresis, and good gradation, and also provides a clear interface control force to the low molecular weight liquid crystal compound. In addition, there is an advantage that the response strength at the time of voltage off (off) can be increased.

【0010】○本発明の第二の発明の従来の技術 液晶は、過去に種々の熱光学および電気光学ディスプレ
イ等の用途に用いられてきた。これらのディスプレイ
は、駆動電圧が低く、消費エネルギーも少ないために現
在もなお活発に研究が進められている。
Conventional Technique of the Second Invention of the Present Invention Liquid crystals have been used in the past in various applications such as thermo-optic and electro-optic displays. Since these displays have low driving voltage and low energy consumption, active research is still ongoing.

【0011】従来の液晶素子としては、例えばエム・シ
ャット(M.Schadt)とダブリュー・ヘルフリッ
ヒ(W.Helfrich)著“アプライド・フィジッ
クス・レターズ”(“Applied Physics
Letters”)第18巻、第4号(1971年2
月15日発行)第127頁〜128頁の“ボルテージ・
ディペンダント・オプティカル・アクティビィティー・
オブ・ア・ツイステッド・ネマチック・リキッド・クリ
スタル”(“Voltage Dependent O
ptical Activity of a Twis
ted Nematic liquid Crysta
l”)に示されたツイステッド・ネマチック(twis
ted nematic)液晶を用いたものが知られて
いる。このTN液晶は画素密度を高くしたマトリクス電極
構造を用いた時分割駆動の時、クロストークを発生する
問題点があるため、画素数が制限されていた。
As a conventional liquid crystal element, for example, "Applied Physics Letters" by M. Schatt and W. Helfrich.
Letters ") Volume 18, Issue 4 (1971, February 2)
Issued on the 15th of the month) Pages 127-128, "Voltage
Dependant optical activity
Of A Twisted Nematic Liquid Crystal "(" Voltage Dependent O
optical Activity of a Twis
ted Nematic liquid Crystal
l ”) shown in twisted nematic (twis)
A liquid crystal using a ted nematic liquid crystal is known. The TN liquid crystal has a problem that crosstalk occurs when it is time-divisionally driven using a matrix electrode structure having a high pixel density, and thus the number of pixels is limited.

【0012】また、電界応答が遅く視野角特性が悪いた
めにディスプレイとしての用途は限定されていた。ま
た、各画素に薄膜トランジスタを形成する工程が極めて
煩雑な上、大面積の表示素子を作成することが難しい問
題点がある。
Further, since the electric field response is slow and the viewing angle characteristic is poor, its use as a display is limited. In addition, the process of forming a thin film transistor in each pixel is extremely complicated, and it is difficult to form a large-area display element.

【0013】この様な従来型の液晶素子の欠点を改善す
るものとして、双安定性を有する液晶素子の使用が、ク
ラーク(Clark)およびラガウェル(Lagerw
all)により提案されている(特開昭56−1072
16号公報、米国特許第4367924号明細書等)。
双安定性を有する液晶としては、一般にカイラルスメク
ティックC相(Sm* C)またはH相(Sm* H)を有
する強誘電性液晶が用いられる。
In order to improve the drawbacks of the conventional liquid crystal device, the use of a liquid crystal device having bistability is described by Clark and Lagerw.
all) (JP-A-56-1072).
16 publication, US Pat. No. 4,367,924, etc.).
As the liquid crystal having bistability, a ferroelectric liquid crystal having a chiral smectic C phase (Sm * C) or H phase (Sm * H) is generally used.

【0014】この強誘電性液晶(FLC)は、自発分極
を有するために非常に速い応答速度を有する上に、メモ
リー性のある双安定状態を発現させることができる。さ
らに、視野角特性もすぐれていることから、大容量、大
面積のディスプレイ用材料として適していると考えられ
る。しかし、実際に液晶セルを形成する場合、広い面積
にわたってモノドメイン化することは困難であり、大画
面の表示素子を作るには技術上の問題があった。
Since this ferroelectric liquid crystal (FLC) has spontaneous polarization, it has a very fast response speed and can exhibit a bistable state having a memory property. Furthermore, since it has excellent viewing angle characteristics, it is considered to be suitable as a material for a large-capacity, large-area display. However, when actually forming a liquid crystal cell, it is difficult to form a monodomain over a wide area, and there is a technical problem in producing a display device having a large screen.

【0015】大面積化に適したものとして考えられる高
分子液晶を用いた液晶表示素子の例としては、例えばブ
ィ・シバエフ(V.Shibaev)、エス・コストロ
ミン(S.Kostromin)、エヌ・プラーテ
(N.P′late)、エス・イワノフ(S.Iva
ov)、ブィ・ヴェストロフ(V.Vestrov)、
アイ・ヤコブレフ(I.Yakovlev)著の“ポリ
マー・コミュニケーションズ”(“Polymer C
ommunications”)第24巻、第364頁
〜365頁の“サーモトロピック・リキッドクリスタリ
ン・ポリマーズ.14”(“Thermo−tropi
c Liquid CrystallinePolym
ers.14”)に示される熱書き込みメモリーを挙げ
ることができる。
Examples of liquid crystal display devices using polymer liquid crystals that are considered to be suitable for increasing the area include, for example, V. Shibaev, S. Kostromin, and N. Plate ( NP'late, S. Ivanov
ov), V. Vestrov,
"Polymer Communications" by I. Yakovlev ("Polymer C")
ommunications ") 24, pp. 364-365," Thermotropic Liquid Crystalline Polymers. 14 "(" Thermo-tropi
c Liquid CrystallinePolym
ers. 14 ") may be mentioned.

【0016】しかしながら、この方法は読みとりとして
光の散乱を利用しているのでコントラストが悪く、かつ
高分子化に伴なう応答速度の遅れという問題もあって実
用化には至っていない。上記に示した例以外にも、液晶
素子を容易に作成し大型化する試みが行なわれている。
However, this method has not been put to practical use due to the problems that the contrast is poor because it utilizes the scattering of light for reading and that the response speed is delayed due to the polymerization. In addition to the examples shown above, attempts have been made to easily produce a liquid crystal element and increase its size.

【0017】その1つとして、低分子液晶化合物を種々
の重合体マトリックス中に保持して用いるものがある。
その具体例として、低分子液晶化合物をポリビニルアル
コールマトリックス中にカプセル化して用いるものとし
てマンチェスターR&Dパートナーシップにより出願さ
れたものが知られている。(米国特許第4435047
号)また、連結した管状に低分子液晶化合物を保持した
ものとして米国特許第4707080号が知られてい
る。これらは大面積化が比較的容易であり、応答速度も
ネマチック・コレステリックの高分子液晶に比較して良
好である特徴を有している。
One of them is one in which a low molecular weight liquid crystal compound is held in various polymer matrices and used.
As a specific example thereof, the one filed by Manchester R & D Partnership is known as one in which a low molecular weight liquid crystal compound is encapsulated in a polyvinyl alcohol matrix and used. (U.S. Pat. No. 4,435,047)
U.S. Pat. No. 4,707,080 is known as one in which a low molecular weight liquid crystal compound is held in a connected tubular form. These are characterized in that they are relatively easy to increase in area and have a good response speed as compared with nematic cholesteric polymer liquid crystals.

【0018】[0018]

【発明が解決しようとする課題】[Problems to be Solved by the Invention]

○本発明の第一の発明が解決しようとする課題 本発明者らが提案した前記液晶表示素子は、気孔の表面
エネルギーが25dyn/cm以下の連続気孔を有する
フィルム状多孔質材料に低分子液晶化合物を含浸させて
なるものである。前記液晶表示素子の連続気孔を有する
フィルム状多孔質材料への低分子液晶化合物の含有率を
示す該フィルム状多孔質材料の気孔率は、比重既知の液
体を含浸させたときの重量Xと、多孔質フィルムのみの
ときの重量Yより、下記の式(1)から求められる。
The problem to be solved by the first invention of the present invention is that the liquid crystal display device proposed by the present inventors has a low molecular weight liquid crystal in a film-like porous material having continuous pores having a surface energy of 25 dyn / cm or less. It is impregnated with a compound. The porosity of the film-like porous material showing the content of the low-molecular liquid crystal compound in the film-like porous material having continuous pores of the liquid crystal display device is the weight X when impregnated with a liquid having a known specific gravity, From the weight Y when only the porous film is used, it is determined from the following formula (1).

【0019】[0019]

【数1】 [Equation 1]

【0020】該フィルム状多孔質材料の気孔率は80〜
98vol%、好ましくは85〜95vol%の範囲で
用いられる。80vol%未満では駆動電圧が高くなり
やすく好ましくない。また、98vol%を越えると強
度が十分でないために製造が困難であり、また耐久性、
耐熱性等も低く劣化しやすい。即ち、低分子液晶の体積
分率は80%〜98%、好ましくは85%〜95%の範
囲で用いられる。
The film-like porous material has a porosity of 80 to 80.
It is used in the range of 98 vol%, preferably 85-95 vol%. If it is less than 80 vol%, the driving voltage tends to be high, which is not preferable. Further, if it exceeds 98 vol%, the strength is not sufficient, so that the production is difficult, and the durability,
It also has low heat resistance and is prone to deterioration. That is, the low molecular weight liquid crystal is used in a volume fraction of 80% to 98%, preferably 85% to 95%.

【0021】したがって、図2は従来の液晶表示素子の
一例を示す断面図であが、同図2に示すように、該フィ
ルム状多孔質材料に含浸されながら、該フィルム状多孔
質材料204の連続気孔と界面を有さない低分子液晶化
合物205の表面、すなわち直接電極の上に表示層20
6を形成した時は、電極202表面と、または多孔質材
料を電極上に固定する接着層をあるいは絶縁層等を介し
た場合はそれらの表面と、該低分子液晶化合物205の
表面が接触する部分207が必然的に多く存在する。
Therefore, FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of a conventional liquid crystal display element. As shown in FIG. 2, the film-shaped porous material 204 is impregnated with the film-shaped porous material 204 while impregnated with the film-shaped porous material 204. The display layer 20 is formed on the surface of the low-molecular liquid crystal compound 205 having no continuous pores and interfaces, that is, directly on the electrodes.
When 6 is formed, the surface of the low-molecular liquid crystal compound 205 is in contact with the surface of the electrode 202, or with an adhesive layer for fixing the porous material on the electrode, or through an insulating layer or the like. There are inevitably many parts 207.

【0022】本発明者らが提案した前記液晶表示素子
は、十分散乱性を有するものであるが、より薄い素子を
作成し、使用する液晶量を減らし、なおかつ十分な散乱
性を維持するには、前記含浸された低分子液晶化合物
と、電極表面、あるいは接着層表面との界面の制御も行
なう必要がある。
The liquid crystal display device proposed by the present inventors has a sufficient scattering property, but in order to make a thinner device, reduce the amount of liquid crystal used, and maintain a sufficient scattering property. It is also necessary to control the interface between the impregnated low molecular weight liquid crystal compound and the electrode surface or the adhesive layer surface.

【0023】本発明は、前記の技術の欠点を鑑み鋭意検
討を重ねた結果なされたもので、その目的は、液晶表示
素子の表示面の光学的性質を一様に保ち、かつより散乱
能の高い、すなわちコントラストの高い、かつヒステリ
シスの低減した液晶表示素子を提供するものである。
The present invention has been made as a result of intensive studies in view of the drawbacks of the above-mentioned technique, and its purpose is to keep the optical properties of the display surface of the liquid crystal display element uniform and to improve the scattering ability. It is intended to provide a liquid crystal display device having high, that is, high contrast and reduced hysteresis.

【0024】○本発明の第二の発明が解決しようとする
課題 しかしながら、低分子液晶化合物を重合体マトリックス
中に分散保持して用いるものは、界面による配向規制力
が十分でないことから、マトリックス駆動するための良
好なしきい値が得られにくいために、大画面化は出来て
も高精細化が困難な欠点があった。更に、光変調の方式
として、低分子液晶化合物と重合体マトリックスとの屈
折率差による散乱を用いているために、十分な屈折率を
得ることは困難であった。その結果、表示層をかなり厚
くしなければ十分な消光は出来ず、コントラストも必ず
しも十分ではなかった。
The problem to be solved by the second invention of the present invention. However, when a low molecular weight liquid crystal compound is used while being dispersed and held in a polymer matrix, the alignment control force by the interface is not sufficient, and therefore matrix driving Since it is difficult to obtain a good threshold value for this purpose, there is a drawback that it is difficult to achieve high definition even though the screen can be enlarged. Furthermore, since the light modulation method uses scattering due to the difference in refractive index between the low molecular weight liquid crystal compound and the polymer matrix, it is difficult to obtain a sufficient refractive index. As a result, sufficient extinction cannot be achieved unless the display layer is made quite thick, and the contrast is not always sufficient.

【0025】また、前記の低分子液晶化合物を種々の重
合体マトリックス中に保持して用いるものは、重合体マ
トリックスと低分子液晶化合物の界面が素子化する時に
形成され、かつ例えばラビング処理したポリイミド配向
膜のような、明確な界面規制力が付与されないために、
不安定化しやすい問題があった。その結果、駆動電圧を
印加した場合に、昇圧と降圧で光透過率にヒステリシス
が観測され、TV等の階調表示が必要な場合に、画質,
コントラスト等が劣化する問題点があった。また、温度
変化により、界面が変化しやすく、駆動の温度特性が不
十分となりやすい問題もあった。
The low molecular weight liquid crystal compound described above is used by being held in various polymer matrices, and is formed when the interface between the polymer matrix and the low molecular weight liquid crystal compound is formed into an element and is, for example, rubbed. Since no clear interfacial regulation force like the alignment film is applied,
There was a problem of easy destabilization. As a result, when a drive voltage is applied, hysteresis is observed in the light transmissivity due to step-up and step-down, and when gradation display such as TV is required, image quality,
There is a problem that contrast and the like deteriorate. Further, there is a problem that the interface is likely to change due to temperature change, and the temperature characteristic of driving tends to be insufficient.

【0026】本発明は、この様な従来技術の欠点を改善
するためになされたものであり、しきい値電圧の低減し
た、すなわち駆動電圧が小さく、大面積でコントラスト
の良好な、高速応答性を有する表示を行なうことができ
る液晶表示素子を提供することを目的とするものであ
る。
The present invention has been made in order to remedy the drawbacks of the prior art, and has a reduced threshold voltage, that is, a small driving voltage, a large area, a good contrast, and a high-speed response. It is an object of the present invention to provide a liquid crystal display element capable of performing a display having the above.

【0027】[0027]

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

○本発明の第一の発明の課題を解決するための手段 即ち、本発明の第一の発明は、少なくとも一方の電極が
透明電極である電極を有する一対の基板間に気孔の表面
エネルギーが25dyn/cm以下である連続気孔を有
するフィルム状多孔質材料に低分子液晶化合物を含浸さ
せた表示層を狭持してなる液晶表示素子において、表示
層と電極間に前記低分子液晶化合物に水平配向性を示す
コート層を設けてなることを特徴とする液晶表示素子で
ある。
Means for Solving the Problem of the First Invention of the Present Invention That is, the first invention of the present invention is that the surface energy of pores is 25 dyn between a pair of substrates having electrodes in which at least one electrode is a transparent electrode. In a liquid crystal display device comprising a display layer in which a low molecular weight liquid crystal compound is impregnated in a film-like porous material having continuous pores of 1 / cm or less, the low molecular weight liquid crystal compound is horizontally aligned between the display layer and the electrode. A liquid crystal display element characterized by comprising a coat layer exhibiting properties.

【0028】以下、本発明を詳細に説明する。本発明の
液晶表示素子によれば、表示層と電極間に前記低分子液
晶化合物に水平配向性を示すコート層を設けることによ
り、低分子液晶化合物と接触する電極表面あるいは接着
層等との界面において明確な界面規制を行なうことが可
能となり、表示面の光学的性質が一様で、より散乱能の
高いすなわちコントラストの高いかつヒステリシスの低
減した液晶表示素子が得られる。
The present invention will be described in detail below. According to the liquid crystal display element of the present invention, by providing a coating layer having horizontal alignment property to the low molecular weight liquid crystal compound between the display layer and the electrode, an interface between the low molecular weight liquid crystal compound and the surface of the electrode or the adhesive layer It becomes possible to obtain a liquid crystal display device having a uniform interface, a uniform optical property of the display surface, a higher scattering ability, that is, a higher contrast and a reduced hysteresis.

【0029】以下、図面を用いて本発明を説明する。図
1は本発明の表示素子の一例を示す断面図である。同図
において基板101,101′にはガラス,プラスチッ
ク等を用いることが出来る。基板として用いることがで
きるポリマーフィルムとしては、ポリエチレンテレフタ
レート、ポリカーボネートフィルム、ポリプロピレンフ
ィルム等が挙げられるがこれらに限定されるものではな
い。
The present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view showing an example of the display element of the present invention. In the figure, glass, plastic, etc. can be used for the substrates 101 and 101 '. Examples of the polymer film that can be used as the substrate include, but are not limited to, polyethylene terephthalate, polycarbonate film, polypropylene film and the like.

【0030】基板上には電極102,102′を形成す
るが、該電極には、ITO,SnO2 等の透明電極やA
l,Au,Ag,Cu,Cr等の金属膜が用いられる。
Electrodes 102 and 102 'are formed on the substrate. The electrodes are made of a transparent electrode such as ITO or SnO 2 or A.
A metal film of l, Au, Ag, Cu, Cr or the like is used.

【0031】更に電極上に表示層106を形成するが、
該表示層106を形成するには、直接にフィルム状多孔
質材料104を積層するか、不図示の接着剤層を介して
もよく、また本発明で用いられるコート層によりフィル
ム状多孔質材料を固着して、その後に低分子液晶化合物
105を含浸させることによって表示素子とすることも
出来る。
Further, the display layer 106 is formed on the electrodes.
In order to form the display layer 106, the film-like porous material 104 may be directly laminated or an adhesive layer (not shown) may be interposed, and the film-like porous material may be formed by the coating layer used in the present invention. A display element can also be obtained by fixing and then impregnating the low molecular weight liquid crystal compound 105.

【0032】用いられる表示層の厚みは、通常0.5〜
100μmであり、0.5μm未満ではコントラストが
十分でなく、100μmを越えると駆動電圧が大きくな
るために高速駆動が困難になる。より好ましくは1μm
〜50μmの厚さが用いられる。
The thickness of the display layer used is usually 0.5 to
If the thickness is less than 0.5 μm, the contrast is not sufficient, and if it exceeds 100 μm, the driving voltage becomes large, which makes high-speed driving difficult. More preferably 1 μm
A thickness of ˜50 μm is used.

【0033】本発明の表示素子においては、表示層10
6にはフィルム状多孔質材料(マトリックス材料)10
4に低分子液晶化合物105を含有させてなる表示材料
が用いられる。このとき、表示層においては、多孔質化
したフィルムは連続したマトリックスを形成し、低分子
液晶化合物は島状もしくは管状となり分散している。島
もしくは管の径は、0.1〜10μmが好ましい。島も
しくは管の径が0.1〜10μmの範囲以外の場合で
は、散乱効率が悪く十分なコントラストが得られない。
より好ましくは、0.5〜5μmで用いられる。また、
前記フィルム状多孔質材料は気孔率80〜98vol%
の範囲が好ましい。
In the display element of the present invention, the display layer 10
6 is a film-like porous material (matrix material) 10
A display material in which the low molecular weight liquid crystal compound 105 is contained in 4 is used. At this time, in the display layer, the porous film forms a continuous matrix, and the low molecular weight liquid crystal compound is dispersed in the form of islands or tubes. The diameter of the island or tube is preferably 0.1 to 10 μm. If the diameter of the island or tube is outside the range of 0.1 to 10 μm, the scattering efficiency is poor and sufficient contrast cannot be obtained.
More preferably, it is used at 0.5 to 5 μm. Also,
The film-like porous material has a porosity of 80 to 98 vol%.
Is preferred.

【0034】本発明におけるフィルム状多孔質材料とし
ては、好ましいものとして高分子化合物が用いられ、フ
ィルム状に成形が容易で強度も高いことから実用上有用
である。表面エネルギーが25dyn/cm以下の代表
的な高分子化合物としては次のようなものが挙げられ
る。
As the film-like porous material in the present invention, a polymer compound is preferably used and is practically useful because it can be easily formed into a film and has high strength. Examples of typical polymer compounds having a surface energy of 25 dyn / cm or less include the following.

【0035】ポリ[(1−クロロジフルオロメチル)−
2−クロロ−1,2,2−トリフルオロエチルアクリレ
ート] ポリ(1−クロロジフルオロメチルアクリレート) ポリ(2,2,3,3,4,4,4−ヘプタフルオロブ
チルアクリレート) ポリ(パーフルオロイソブチルアクリレート) ポリ[2−(N−プロピル−N−ヘプタデカフルオロオ
クチルスルホニル)アミノエチルアクリレート] ポリ(2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,
7,8,8,8−ペンタデカフルオロオクチルアクリレ
ート) ポリ(1−トリフルオロメチルテトラフルオロエチルア
クリレート)
Poly [(1-chlorodifluoromethyl)-
2-chloro-1,2,2-trifluoroethyl acrylate] poly (1-chlorodifluoromethyl acrylate) poly (2,2,3,3,4,4,4-heptafluorobutyl acrylate) poly (perfluoroisobutyl Acrylate) Poly [2- (N-propyl-N-heptadecafluorooctylsulfonyl) aminoethyl acrylate] Poly (2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,
7,8,8,8-Pentadecafluorooctyl acrylate) Poly (1-trifluoromethyltetrafluoroethyl acrylate)

【0036】ポリ[2−(2−トリフルオロメチル)テ
トラフルオロエトキシ)エチルアクリレート] ポリ[5−((1−トリフルオロメチル)テトラフルオ
ロエトキシ)ペンチルアクリレート] ポリ[11−((1−トリフルオロメチル)テトラフル
オロエトキシ)ウンデシルアクリレート] ポリ[(1−トリフルオロメチル)−2,2,2−トリ
フルオロエチルアクリレート] ポリ(パーフルオロ−ターシャリーブチルメタクリレー
ト) ポリ[1−(クロロジフルオロメチル)テトラフルオロ
エチルメタクリレート]
Poly [2- (2-trifluoromethyl) tetrafluoroethoxy) ethyl acrylate] Poly [5-((1-trifluoromethyl) tetrafluoroethoxy) pentyl acrylate] Poly [11-((1-trifluoro Methyl) tetrafluoroethoxy) undecyl acrylate] Poly [(1-trifluoromethyl) -2,2,2-trifluoroethyl acrylate] Poly (perfluoro-tert-butylmethacrylate) Poly [1- (chlorodifluoromethyl) Tetrafluoroethyl methacrylate]

【0037】ポリ(2,2,3,3,4,4,5,5,
6,6,7,7,8,8,8−ペンタデカフルオロオク
チルメタクリレート) ポリ(2,2,3,3−テトラフルオロプロピルメタク
リレート) ポリ(1−トリフルオロメチルテトラフルオロエチルメ
タクリレート) ポリ(1−トリフルオロメチル−2,2,2−トリフル
オロエチルメタクリレート) ポリ[(1−トリフルオロメチル)テトラフルオロエト
キシエチレン] ポリ[(1−トリフルオロメチル)テトラフルオロエト
キシメチルエチレン] ポリ[(1−トリフルオロメチル)テトラフルオロエト
キシメチル−1−メチルエチレン−コ−マレイックアシ
ド]
Poly (2,2,3,3,4,4,5,5,5
6,6,7,7,8,8,8-pentadecafluorooctyl methacrylate) poly (2,2,3,3-tetrafluoropropyl methacrylate) poly (1-trifluoromethyltetrafluoroethyl methacrylate) poly (1 -Trifluoromethyl-2,2,2-trifluoroethylmethacrylate) poly [(1-trifluoromethyl) tetrafluoroethoxyethylene] poly [(1-trifluoromethyl) tetrafluoroethoxymethylethylene] poly [(1- Trifluoromethyl) tetrafluoroethoxymethyl-1-methylethylene-co-maleic acid]

【0038】ポリ(ヘプタフルオロプロピルエチレン) ポリ(テトラフルオロエチレン) ポリ(トリフルオロエチレン) ポリ(トリフルオロメチルエチレン) ポリ(トリフルオロメチルエチレン−コ−テトタフルオ
ロエチレン) ポリ(トリフルオロメチルトリフルオロエチレン) ポリ(ビニリデンフルオライド)
Poly (heptafluoropropylethylene) Poly (tetrafluoroethylene) Poly (trifluoroethylene) Poly (trifluoromethylethylene) Poly (trifluoromethylethylene-co-tetotafluoroethylene) Poly (trifluoromethyltrifluoroethylene) ) Poly (vinylidene fluoride)

【0039】ポリ[オキシ−1,2−ビス(パーフルオ
ロイソブトキシメチル)−エチレン] ポリ[オキシ−1−(3,5−ビス(トリフルオロメチ
ル)フェニル)−1−トリフルオロエトキシメチルエチ
レン] ポリ(オキシ−1−ペンタフルオロフェニル−1−トリ
フルオロメチルトリフルオロエトキシメチルエチレン) ポリ(オキシ−1−フェニル−1−トリフルオロメチル
(トリフルオロエトキシメチルエチレン)) ポリ(オキシ−3−トリフルオロメチルフェノキシメチ
ルエチレン) ポリ[オキシ−1−(3−トリフルオロメチル)フェニ
ル−1−トリフルオロメチルトリフルオロエトキシメチ
ルエチレン]
Poly [oxy-1,2-bis (perfluoroisobutoxymethyl) -ethylene] Poly [oxy-1- (3,5-bis (trifluoromethyl) phenyl) -1-trifluoroethoxymethylethylene] Poly (oxy-1-pentafluorophenyl-1-trifluoromethyltrifluoroethoxymethylethylene) Poly (oxy-1-phenyl-1-trifluoromethyl (trifluoroethoxymethylethylene)) Poly (oxy-3-trifluoro Methylphenoxymethylethylene) Poly [oxy-1- (3-trifluoromethyl) phenyl-1-trifluoromethyltrifluoroethoxymethylethylene]

【0040】ポリ[(1トリフルオロメチルテトラフル
オロエトキシメチル)エチレン−コ−マレイックアンハ
イドライド] ポリ[1−(1−トリフルオロメチルテトラフルオロエ
トキシメチル)−1−メチレン−コ−マレイックアンハ
イドライド] ポリ(ジメチルシロキサン) 3−フルオロプロピルトリメトキシシランからのポリマ
ー 3−(2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,
7,8,8,8−ペンタデカフルオロオキシ)プロピル
トリエトキシシランからのポリマー (3−(1−トリフルオロメチル)テトラフルオロエト
キシ)プロピルトリクロロシランからのポリマー (3−(1−トリフルオロメチル)テトラフルオロエト
キシ)プロピルトリメトキシシランからのポリマー
Poly [(1 trifluoromethyltetrafluoroethoxymethyl) ethylene-co-maleic unhydride] Poly [1- (1-trifluoromethyltetrafluoroethoxymethyl) -1-methylene-co-maleic unhydride ] Polymer from poly (dimethylsiloxane) 3-fluoropropyltrimethoxysilane 3- (2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,
Polymer from 7,8,8,8-pentadecafluorooxy) propyltriethoxysilane Polymer from 3- (1-trifluoromethyl) tetrafluoroethoxy) propyltrichlorosilane (3- (1-Trifluoromethyl) Polymers from tetrafluoroethoxy) propyltrimethoxysilane

【0041】ポリ[(ドデカノニルイミノ)エチレン] ポリ[(ヘプタノニルイミノ)エチレン] ポリ[(ヘクサノニルイミノ)エチレン] ポリ[(オクタデカノニルイミノ)エチレン] ポリ[(12,12,13,13,14,14,15,
15,16,16,17,17,18,18,18−ペ
ンタデカフルオロオクタデカノニルイミノ)エチレン] ポリ[(ペンタノニルイミノ)エチレン] これらは単独で用いても組み合わせて用いてもよい。
Poly [(dodecanonylimino) ethylene] Poly [(heptanonylimino) ethylene] Poly [(hexanonylimino) ethylene] Poly [(octadecanonylimino) ethylene] Poly [(12,12,13,13 , 14, 14, 15,
15,16,16,17,17,18,18,18-Pentadecafluorooctadecanonylimino) ethylene] Poly [(pentanonylimino) ethylene] These may be used alone or in combination.

【0042】また、単独では表面エネルギーが25dy
n/cmより大きいフィルム状多孔質材料であっても、
その表面を低い表面エネルギーを有するもので被覆し、
表面エネルギーを25dyn/cm以下にすることによ
り用いることができる。
The surface energy is 25 dy when used alone.
Even if the film-like porous material is larger than n / cm,
Coating its surface with one having a low surface energy,
It can be used by adjusting the surface energy to 25 dyn / cm or less.

【0043】このような表面改質の好ましい方法として
はプラズマ処理が挙げられる。その一例としては、テト
ラフルオロエチレン等の重合性モノマーをプラズマ中に
導き、反応させ高分子被膜を形成するものがある。他の
例としては、テトラフルオロカーボン等をプラズマ中に
導き、表面改質されるものへ照射することにより低表面
エネルギーのものを得ることができる。
Plasma treatment is a preferred method for such surface modification. An example thereof is one in which a polymerizable monomer such as tetrafluoroethylene is introduced into plasma and reacted to form a polymer film. As another example, a material having a low surface energy can be obtained by introducing tetrafluorocarbon or the like into plasma and irradiating the surface-modified material.

【0044】以上のような表面改質するために用いるこ
とが可能な連続気孔を有するフィルム状多孔質材料とし
ては、 旭化成工業(株):ハイポア 1000,2000,3
000,4000、 三菱化成工業(株):KT−50,LE−85,デュラ
カード,エクセポール、 積水化学工業(株):セルポア、等が挙げられるが、こ
れらに限定されるものではない。
As the film-like porous material having continuous pores which can be used for the above surface modification, Asahi Kasei Co., Ltd .: Hypore 1000, 2000, 3
000, 4000, Mitsubishi Kasei Co., Ltd .: KT-50, LE-85, Duracard, Exepol, Sekisui Chemical Co., Ltd .: Serpore, and the like, but are not limited thereto.

【0045】本発明の液晶表示素子において、コート層
103,103′には、低分子液晶化合物に水平配向性
を示すものを使用する。該低分子液晶化合物に水平配向
性を示すものとしては、該低分子液晶化合物との界面に
おける表面エネルギーが25dyn/cm以上のものが
挙げられる。該コート層の表面エネルギーは、図3に示
すように、コート層303の表面上に水等の表面エネル
ギーが既知の液体を滴下して形成された液滴304の接
触角θより求めることができる。これは気孔の表面エネ
ルギーが25dyn/cm以下の連続気孔を有するフィ
ルム状多孔質材料中に含浸された該低分子液晶化合物
が、該フィルム状多孔質材料との界面により受ける配向
規制力と異なる配向規制力を受けることを意味する。
In the liquid crystal display device of the present invention, the coat layers 103 and 103 'are made of a low molecular weight liquid crystal compound exhibiting horizontal alignment. An example of the low-molecular liquid crystal compound exhibiting horizontal alignment is one having a surface energy of 25 dyn / cm or more at the interface with the low-molecular liquid crystal compound. The surface energy of the coating layer can be obtained from the contact angle θ of the droplet 304 formed by dropping a liquid such as water having a known surface energy on the surface of the coating layer 303, as shown in FIG. . This is because the low molecular weight liquid crystal compound impregnated in the film-like porous material having continuous pores having a surface energy of 25 dyn / cm or less is different from the alignment control force received by the interface with the film-like porous material. It means receiving regulatory power.

【0046】また、単に該低分子液晶化合物との界面に
おける表面エネルギーが25dyn/cm以上であるこ
との他に、該低分子液晶化合物に水平配向性を示すもの
であれば、本発明においては好適に用いることができ
る。また、該コート層は、絶縁膜としても接着剤層とし
ても機能しても良い。
In addition to the surface energy at the interface with the low molecular weight liquid crystal compound being 25 dyn / cm or more, the low molecular weight liquid crystal compound is preferably horizontal alignment in the present invention. Can be used for. Further, the coat layer may function as both an insulating film and an adhesive layer.

【0047】本発明において好適に用いられるコート層
を以下に示すが、該低分子液晶化合物に対し水平配向性
を示すものであれば、特にこれらに限定されない。
The coat layer preferably used in the present invention is shown below, but is not particularly limited as long as it shows horizontal alignment with respect to the low molecular weight liquid crystal compound.

【0048】ポリビニルアルコール、ポリイミド、ポリ
アミドイミド、ポリエステルイミド、ポリパラキシレリ
ン、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリビニルアセ
タール、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、ポリスチレン、
セルロース樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、アクリル
樹脂などの有機化合物、一酸化炭素、二酸化炭素、酸化
アルミニウム、ジルコニアなどの無機物質、またこのよ
うなコート層として適応する市販品としては、日立化成
HIMAL,HLシリーズ、ファインポリマーLQ/
LXシリーズ、東レ セミコファインLP−72,SP
710,LP64等が挙げれる。
Polyvinyl alcohol, polyimide, polyamide imide, polyester imide, polyparaxylelline, polyester, polycarbonate, polyvinyl acetal, polyvinyl chloride, polyamide, polystyrene,
Organic compounds such as cellulose resin, melamine resin, urea resin and acrylic resin, inorganic substances such as carbon monoxide, carbon dioxide, aluminum oxide and zirconia, and commercially available products applicable as such a coating layer include Hitachi Chemical HIMAL, HL series, fine polymer LQ /
LX series, Toray Semico Fine LP-72, SP
710, LP64 and the like.

【0049】前記コート層は、電極上または接着剤層の
上にディップ法やスピンコート法、印刷法等により容易
に形成することができるが、該コート層は、同時に絶縁
膜としても機能させることが好ましく、このためこのコ
ート層の膜厚は100Å〜3μm、好ましくは500Å
〜1μmの範囲に設定することが出来る。
The coating layer can be easily formed on the electrode or the adhesive layer by a dipping method, a spin coating method, a printing method, or the like, but the coating layer also functions as an insulating film at the same time. Therefore, the thickness of this coat layer is 100Å to 3 μm, preferably 500Å
It can be set in the range of up to 1 μm.

【0050】また、該コート層はその表面をビロード、
布や紙でラビングすることにより配向制御膜としての機
能を有しても良い。またSiO2 の斜方蒸着法に見られ
るような加工を施しても好適に使用できる。
The surface of the coating layer is velvet,
It may have a function as an alignment control film by rubbing with cloth or paper. Further, it can be suitably used even if it is subjected to processing as seen in the oblique vapor deposition method of SiO 2 .

【0051】次に、本発明の液晶表示素子に用いる表示
層106について説明する。表示層106としては連続
気孔を有するフィルム状多孔質材料104に低分子液晶
化合物105を含浸させてなる表示材料が用いられる。
本発明において用いられる連続気孔を有するフィルム状
多孔質材料は、低分子液晶化合物との界面において25
dyn/cm以下の表面エネルギーを有するものが用い
られる。該界面における表面エネルギーは、図3に示す
ものと同様にして、前記フィルム状多孔質材料と同じ化
合物により平滑に形成された表面に、水等の表面エネル
ギーが既知の液体を滴下し、形成された液滴の接触角θ
より求めることができる。
Next, the display layer 106 used in the liquid crystal display element of the present invention will be described. As the display layer 106, a display material obtained by impregnating a low-molecular liquid crystal compound 105 into a film-like porous material 104 having continuous pores is used.
The film-like porous material having continuous pores used in the present invention is 25 at the interface with the low-molecular liquid crystal compound.
A material having a surface energy of dyn / cm or less is used. The surface energy at the interface is formed by dropping a liquid such as water having a known surface energy on the surface formed smoothly by the same compound as the film-like porous material in the same manner as shown in FIG. Contact angle θ
You can ask more.

【0052】本発明において、フィルム状多孔質材料は
表面エネルギーが25dyn/cm以下のものであれば
用いることが可能であるが、より好ましくは20dyn
/cm以下のものが用いられる。表面エネルギーが25
dyn/cmを越えると、しきい値電圧が高くなりやす
く、ヒステリシスも出やすいので好ましくない。
In the present invention, the film-like porous material can be used as long as it has a surface energy of 25 dyn / cm or less, and more preferably 20 dyn.
/ Cm or less is used. Surface energy is 25
When it exceeds dyn / cm, the threshold voltage tends to be high and hysteresis is likely to occur, which is not preferable.

【0053】本発明において使用される低分子液晶化合
物としては、通常の液晶表示素子に用いられるネマティ
ック液晶、コレスティック液晶、スメクチィック液晶等
やこれらの混合物が挙げられるが、所謂液晶現象、即
ち、電界、磁界、電磁波等の作用や温度作用によって、
複屈折、光散乱等の光学的変化を生ずるものであればよ
い。
Examples of the low molecular weight liquid crystal compound used in the present invention include nematic liquid crystal, colletic liquid crystal, smectic liquid crystal and the like which are used in ordinary liquid crystal display elements, and mixtures thereof. The so-called liquid crystal phenomenon, that is, electric field , By the action of magnetic fields, electromagnetic waves, etc., and temperature action,
Any material that causes an optical change such as birefringence or light scattering may be used.

【0054】 ○本発明の第二の発明の課題を解決するための手段 即ち、本発明の第二の発明は、少なくとも一方の電極が
透明電極である電極を有する一対の基板間に、少なくと
も連続気孔を有するフィルム状多孔質材料に低分子液晶
化合物を含浸させてなる複合膜と、該複合膜の少なくと
も一方の面に設けた該低分子液晶化合物に対して垂直配
向性を示す表面処理層とを狭持してなることを特徴とす
る液晶表示素子である。
Means for Solving the Problem of the Second Invention of the Present Invention That is, the second invention of the present invention is that at least one electrode is at least continuous between a pair of substrates having electrodes which are transparent electrodes. A composite film obtained by impregnating a low-molecular liquid crystal compound into a film-like porous material having pores, and a surface treatment layer provided on at least one surface of the composite film and exhibiting vertical alignment with the low-molecular liquid crystal compound. It is a liquid crystal display element characterized in that

【0055】本発明において、前記表面処理層の低分子
液晶化合物との界面における表面エネルギーは25dy
n/cm以下が好ましい。また、前記低分子液晶化合物
が正の誘電異方性を有する液晶表示素子が好ましい。前
記基板間に薄膜トランジスタを有するものでもよい。
In the present invention, the surface energy at the interface of the surface treatment layer with the low molecular weight liquid crystal compound is 25 dy.
It is preferably n / cm or less. Further, a liquid crystal display device in which the low molecular weight liquid crystal compound has a positive dielectric anisotropy is preferable. It may have a thin film transistor between the substrates.

【0056】さらに、前記表面処理層は、シラン系界面
活性剤、ピリジニウム塩系高分子界面活性剤、シリコー
ン含有樹脂またはフッ素含有樹脂からなるものが好まし
い。以下、本発明を詳細に説明する。
Further, the surface treatment layer is preferably made of a silane type surfactant, a pyridinium salt type polymer surfactant, a silicone containing resin or a fluorine containing resin. Hereinafter, the present invention will be described in detail.

【0057】本発明によれば、低分子液晶化合物に対し
て垂直配向性を示す表面処理層と、連続気孔を有するフ
ィルム状多孔質材料に低分子液晶化合物を含浸してなる
複合膜を積層することにより、フィルム状多孔質材料に
含浸され、かつフィルム状多孔質材料と接していない低
分子液晶化合物の面を垂直配行規制することが可能とな
り、しきい値電圧の低減した、すなわち駆動電圧の低
い、大面積化に適したコントラストの良好な、高速応答
性を有する液晶表示素子を得ることができる。
According to the present invention, a surface treatment layer having vertical alignment with a low molecular weight liquid crystal compound and a composite film obtained by impregnating a low molecular weight liquid crystal compound into a film-like porous material having continuous pores are laminated. As a result, it becomes possible to vertically regulate the plane of the low-molecular liquid crystal compound that is impregnated in the film-shaped porous material and is not in contact with the film-shaped porous material, and the threshold voltage is reduced, that is, the drive voltage is reduced. It is possible to obtain a liquid crystal display device having a low contrast, a high contrast suitable for a large area, and a high-speed response.

【0058】また、本発明によれば、表面処理層を低分
子液晶化合物との界面における表面エネルギーが25d
yn/cm以下とすることにより、また表面処理層をシ
ラン系界面活性剤、ピリジニウム塩系高分子界面活性
剤、シリコーン含有樹脂またはフッ素含有樹脂とするこ
とによって、しきい値電圧の低減した、すなわち駆動電
圧の低い、大面積化に適したコントラストの良好な、高
速応答性を好適に示すことができる。
Further, according to the present invention, the surface treatment layer has a surface energy of 25d at the interface with the low molecular weight liquid crystal compound.
By setting the yn / cm or less, and by using the silane-based surfactant, the pyridinium salt-based polymer surfactant, the silicone-containing resin or the fluorine-containing resin as the surface treatment layer, the threshold voltage is reduced, that is, It is possible to suitably exhibit a high-speed response, which has a low driving voltage, is suitable for a large area, has a good contrast, and has a high response.

【0059】また、本発明の液晶表示素子を用いるによ
り、応答速度の温度による変化の比較的少ない良好な温
度特性が得られる。また、本発明においては、明確な界
面規制力を低分子液晶化合物に与えているために、電圧
オフ(off)における応答速度は高速化が可能となる
利点を有している。
Further, by using the liquid crystal display element of the present invention, good temperature characteristics in which the change in response speed with temperature is relatively small can be obtained. Further, in the present invention, since a clear interface regulating force is given to the low molecular weight liquid crystal compound, there is an advantage that the response speed when the voltage is turned off can be increased.

【0060】以下、図面を用いて本発明について更に詳
しく説明する。図4は本発明の液晶表示素子の一例を示
す断面図である。同図において、基板11,11′はガ
ラス,プラスチック等を用いることができる。基板とし
て用いることができるポリマーフィルムには、下記に示
すようなものが挙げられるが、これらに限定されるもの
ではない。
The present invention will be described in more detail below with reference to the drawings. FIG. 4 is a sectional view showing an example of the liquid crystal display element of the present invention. In the figure, substrates 11, 11 'can be made of glass, plastic, or the like. Examples of the polymer film that can be used as the substrate include, but are not limited to, those shown below.

【0061】すなわち、低密度ポリエチレンフィルム、
高密度ポリエチレンフィルム(三井東圧化学 ハイブロ
ン等)、ポリプロピレンフィルム(東レ トレファン
等)、ポリエステルフィルム(デュポン マイラー
等)、ポリビニルアルコールフィルム(日本合成化学工
業 ハイセロン等)、ポリアミドフィルム(東洋合成フ
ィルム レイファン等)、ポリカーボネートフィルム
(帝人 テイジンパンライト等)、ポリイミドフィルム
(デュポン KAPTON等)、ポリ塩化ビニルフィルム(三
菱樹脂 ヒシレックス等)、ポリ四ふっ化エチレンフィ
ルム(三井フロロケミカル テフロン等)、ポリアクリ
ルフィルム(住友ベークライト スミライト)、ポリス
チレンフィルム(旭ダウ スタイロシート)、ポリ塩化
ビニリデンフィルム(旭ダウ サランフィルム)、セル
ロースフィルム、ポリフッ化ビニルフィルム(デュポン
テドラー)等が挙げられる。
That is, a low density polyethylene film,
High-density polyethylene film (Mitsui Toatsu Kagaku Hibron, etc.), polypropylene film (Toray Trefan, etc.), polyester film (DuPont Mylar, etc.), polyvinyl alcohol film (Nippon Gosei Kagaku Co., Ltd., Hi-Selon, etc.), polyamide film (Toyo Gosei film Reifan Etc.), polycarbonate film (Teijin Teijin Panlite etc.), polyimide film (DuPont KAPTON etc.), polyvinyl chloride film (Mitsubishi resin Hishirex etc.), polytetrafluoride ethylene film (Mitsui Fluorochemical Teflon etc.), polyacrylic film (Sumitomo Bakelite Sumilite), polystyrene film (Asahi Dow Styro sheet), polyvinylidene chloride film (Asahi Dow Saran film), cellulose film, polyvinyl fluoride film ( Yupon Tedlar), and the like.

【0062】基板上には、電極12,12′を形成する
が、該電極には、ITO,SnO2等の透明電極やA
l,Au,Ag,Cu,Cr等の金属膜が用いられる。
なお、反射型表示素子としては、電極と反射層を兼ねて
いてもよい。
The electrodes 12 and 12 'are formed on the substrate. The electrodes are transparent electrodes such as ITO and SnO 2 or A.
A metal film of l, Au, Ag, Cu, Cr or the like is used.
The reflective display element may also serve as an electrode and a reflective layer.

【0063】更に電極上に表面処理層13,13′を形
成するが、本発明における表面処理層には、低分子液晶
化合物に対して垂直配向性を有するものが用いられる。
Further, the surface-treated layers 13 and 13 'are formed on the electrodes. As the surface-treated layer in the present invention, a layer having vertical alignment with the low molecular weight liquid crystal compound is used.

【0064】また、本発明において、表面処理層として
は、表面エネルギーが25dyn/cm以下のものを用
いることが可能であるが、より好ましくは20dyn/
cm以下のものが用いられる。表面エネルギーが25d
yn/cmを越えると、しきい値電圧が高くなりやす
く、ヒステリシスも出やすいので好ましくない。
In the present invention, it is possible to use a surface treatment layer having a surface energy of 25 dyn / cm or less, more preferably 20 dyn / cm.
cm or less is used. Surface energy is 25d
If it exceeds yn / cm, the threshold voltage tends to be high and hysteresis is likely to occur, which is not preferable.

【0065】本発明に用いられる表面処理層としては、
好ましいものとして、高分子化合物がある。該高分子化
合物としては、次のようなものが挙げられる。
The surface treatment layer used in the present invention includes
Polymer compounds are preferable. Examples of the polymer compound include the following.

【0066】ポリ[(1−クロロジフルオロメチル)−
2−クロロ−1,2,2−トリフルオロエチルアクリレ
ート] ポリ(1−クロロジフルオロメチルアクリレート) ポリ(2,2,3,3,4,4,4−ヘプタフルオロブ
チルアクリレート) ポリ(パーフルオロイソブチルアクリレート) ポリ[2−(N−プロピル−N−ヘプタデカフルオロオ
クチルスルホニル)アミノエチルアクリレート] ポリ(2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,
7,8,8,8−ペンタデカフルオロオクチルアクリレ
ート) ポリ(1−トリフルオロメチルテトラフルオロエチルア
クリレート)
Poly [(1-chlorodifluoromethyl)-
2-chloro-1,2,2-trifluoroethyl acrylate] poly (1-chlorodifluoromethyl acrylate) poly (2,2,3,3,4,4,4-heptafluorobutyl acrylate) poly (perfluoroisobutyl Acrylate) Poly [2- (N-propyl-N-heptadecafluorooctylsulfonyl) aminoethyl acrylate] Poly (2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,
7,8,8,8-Pentadecafluorooctyl acrylate) Poly (1-trifluoromethyltetrafluoroethyl acrylate)

【0067】ポリ[2−(2−トリフルオロメチル)テ
トラフルオロエトキシ)エチルアクリレート] ポリ[5−((1−トリフルオロメチル)テトラフルオ
ロエトキシ)ペンチルアクリレート] ポリ[11−((1−トリフルオロメチル)テトラフル
オロエトキシ)ウンデシルアクリレート] ポリ[(1−トリフルオロメチル)−2,2,2−トリ
フルオロエチルアクリレート] ポリ(パーフルオロ−ターシャリーブチルメタクリレー
ト) ポリ[1−(クロロジフルオロメチル)テトラフルオロ
エチルメタクリレート] ポリ(2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,
7,8,8,8−ペンタデカフルオロオクチルメタクリ
レート)
Poly [2- (2-trifluoromethyl) tetrafluoroethoxy) ethyl acrylate] Poly [5-((1-trifluoromethyl) tetrafluoroethoxy) pentyl acrylate] Poly [11-((1-trifluoro Methyl) tetrafluoroethoxy) undecyl acrylate] Poly [(1-trifluoromethyl) -2,2,2-trifluoroethyl acrylate] Poly (perfluoro-tert-butylmethacrylate) Poly [1- (chlorodifluoromethyl) Tetrafluoroethyl Methacrylate] Poly (2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,
7,8,8,8-Pentadecafluorooctyl methacrylate)

【0068】ポリ(2,2,3,3−テトラフルオロプ
ロピルメタクリレート) ポリ(1−トリフルオロメチルテトラフルオロエチルメ
タクリレート) ポリ(1−トリフルオロメチル−2,2,2−トリフル
オロエチルメタクリレート) ポリ[(1−トリフルオロメチル)テトラフルオロエト
キシエチレン] ポリ[(1−トリフルオロメチル)テトラフルオロエト
キシメチルエチレン] ポリ[(1−トリフルオロメチル)テトラフルオロエト
キシメチル−1−メチルエチレン−コ−マレイックアシ
ド]
Poly (2,2,3,3-tetrafluoropropylmethacrylate) Poly (1-trifluoromethyltetrafluoroethylmethacrylate) Poly (1-trifluoromethyl-2,2,2-trifluoroethylmethacrylate) Poly [(1-Trifluoromethyl) tetrafluoroethoxyethylene] Poly [(1-trifluoromethyl) tetrafluoroethoxymethylethylene] Poly [(1-trifluoromethyl) tetrafluoroethoxymethyl-1-methylethylene-co-maleic acid ]

【0069】ポリ(ヘプタフルオロプロピルエチレン) ポリ(テトラフルオロエチレン) ポリ(トリフルオロエチレン) ポリ(トリフルオロメチルエチレン) ポリ(トリフルオロメチルエチレン−コ−テトタフルオ
ロエチレン) ポリ(トリフルオロメチルトリフルオロエチレン) ポリ(ビニリデンフルオライド)
Poly (heptafluoropropylethylene) Poly (tetrafluoroethylene) Poly (trifluoroethylene) Poly (trifluoromethylethylene) Poly (trifluoromethylethylene-co-tetotafluoroethylene) Poly (trifluoromethyltrifluoroethylene) ) Poly (vinylidene fluoride)

【0070】ポリ[オキシ−1,2−ビス(パーフルオ
ロイソブトキシメチル)−エチレン] ポリ[オキシ−1−(3,5−ビス(トリフルオロメチ
ル)フェニル)−1−トリフルオロエトキシメチルエチ
レン] ポリ(オキシ−1−ペンタフルオロフェニル−1−トリ
フルオロメチルトリフルオロエトキシメチルエチレン) ポリ(オキシ−1−フェニル−1−トリフルオロメチル
(トリフルオロエトキシメチルエチレン)) ポリ(オキシ−3−トリフルオロメチルフェノキシメチ
ルエチレン) ポリ[オキシ−1−(3−トリフルオロメチル)フェニ
ル−1−トリフルオロメチルトリフルオロエトキシメチ
ルエチレン]
Poly [oxy-1,2-bis (perfluoroisobutoxymethyl) -ethylene] Poly [oxy-1- (3,5-bis (trifluoromethyl) phenyl) -1-trifluoroethoxymethylethylene] Poly (oxy-1-pentafluorophenyl-1-trifluoromethyltrifluoroethoxymethylethylene) Poly (oxy-1-phenyl-1-trifluoromethyl (trifluoroethoxymethylethylene)) Poly (oxy-3-trifluoro Methylphenoxymethylethylene) Poly [oxy-1- (3-trifluoromethyl) phenyl-1-trifluoromethyltrifluoroethoxymethylethylene]

【0071】ポリ[(1トリフルオロメチルテトラフル
オロエトキシメチル)エチレン−コ−マレイックアンハ
イドライド] ポリ[1−(1−トリフルオロメチルテトラフルオロエ
トキシメチル)−1−メチレン−コ−マレイックアンハ
イドライド] ポリ(ジメチルシロキサン) 3−フルオロプロピルトリメトキシシランからのポリマ
ー 3−(2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,
7,8,8,8−ペンタデカフルオロオキシ)プロピル
トリエトキシシランからのポリマー (3−(1−トリフルオロメチル)テトラフルオロエト
キシ)プロピルトリクロロシランからのポリマー (3−(1−トリフルオロメチル)テトラフルオロエト
キシ)プロピルトリメトキシシランからのポリマー
Poly [(1 trifluoromethyltetrafluoroethoxymethyl) ethylene-co-maleic unhydride] Poly [1- (1-trifluoromethyltetrafluoroethoxymethyl) -1-methylene-co-maleic unhydride ] Polymer from poly (dimethylsiloxane) 3-fluoropropyltrimethoxysilane 3- (2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,
Polymer from 7,8,8,8-pentadecafluorooxy) propyltriethoxysilane Polymer from 3- (1-trifluoromethyl) tetrafluoroethoxy) propyltrichlorosilane (3- (1-Trifluoromethyl) Polymers from tetrafluoroethoxy) propyltrimethoxysilane

【0072】ポリ[(ドデカノニルイミノ)エチレン] ポリ[(ヘプタノニルイミノ)エチレン] ポリ[(ヘクサノニルイミノ)エチレン] ポリ[(オクタデカノニルイミノ)エチレン] ポリ[(12,12,13,13,14,14,15,
15,16,16,17,17,18,18,18−ペ
ンタデカフルオロオクタデカノニルイミノ)エチレン] ポリ[(ペンタノニルイミノ)エチレン] これらは単独で用いても組み合わせて用いてもよい。
Poly [(dodecanonylimino) ethylene] Poly [(heptanonylimino) ethylene] Poly [(hexanonylimino) ethylene] Poly [(octadecanonylimino) ethylene] Poly [(12,12,13,13 , 14, 14, 15,
15,16,16,17,17,18,18,18-Pentadecafluorooctadecanonylimino) ethylene] Poly [(pentanonylimino) ethylene] These may be used alone or in combination.

【0073】さらに、シリコン系の表面改質剤、フッ素
樹脂系の表面改質剤等、一般に市販されている改質剤が
表面処理層として利用できる。具体例としては、サーフ
ロンSC−101(旭硝子社製)、フロラード FC−
725,FC−722(3M社製)、シリコンコーティ
ング剤 SR2410,DC−1−2577、シランカ
ップリング剤 SH6020,SZ6083(東レシリ
コーン社製)等が挙げられるが、特にこれらに限定され
るものではない。
Further, commercially available modifiers such as silicon-based surface modifiers and fluororesin-based surface modifiers can be used as the surface treatment layer. As a specific example, Surflon SC-101 (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.), Florard FC-
725, FC-722 (manufactured by 3M Co.), silicon coating agent SR2410, DC-1-2577, silane coupling agent SH6020, SZ6083 (manufactured by Toray Silicone Co., Ltd.) and the like, but not particularly limited thereto. .

【0074】また、単独では表面エネルギーが25dy
n/cmより大きい高分子化合物であっても、その表面
を表面改質し、表面エネルギーを25dyn/cm以下
にすることにより用いることができる。
Further, the surface energy alone is 25 dy.
Even a polymer compound having a molecular weight larger than n / cm can be used by surface-modifying the surface so that the surface energy is 25 dyn / cm or less.

【0075】このような表面改質の好ましい方法として
はプラズマ処理が挙げられる。その一例としては、テト
ラフルオロエチレン等の重合性モノマーをプラズマ中に
導き、反応させ高分子被膜を形成するものがある。他の
例としては、テトラフルオロカーボン等をプラズマ中に
導き、表面改質されるものへ照射することにより低表面
エネルギーのものを得ることができる。
Plasma treatment is a preferred method for such surface modification. An example thereof is one in which a polymerizable monomer such as tetrafluoroethylene is introduced into plasma and reacted to form a polymer film. As another example, a material having a low surface energy can be obtained by introducing tetrafluorocarbon or the like into plasma and irradiating the surface-modified material.

【0076】本発明において、界面における表面エネル
ギーは、図5に示すように形成した表面処理層23の表
面に水等の表面エネルギーが既知の液体を滴下し、形成
された液滴24の接触角θより求めることが出来る。
In the present invention, the surface energy at the interface is the contact angle of the droplet 24 formed by dropping a liquid such as water having a known surface energy on the surface of the surface treatment layer 23 formed as shown in FIG. It can be obtained from θ.

【0077】すなわち、液体の表面エネルギーをγl
前記の平滑に形成された表面処理層の表面エネルギーを
γs ,固液界面のエネルギーをγi とすると、γs =γ
i +γl cosθと表すことが可能である。[フォク
ス,ヘッチ.ダヴリュー・エンド・ジィスマン,ダヴリ
ュー.エー.(Fox,H.W and Zisma
n,W.A.)「ジャーナル オブ コロイド サイエ
ンス(J.ColloidSci.),,514頁
(1950年)] 一般に、固液界面のエネルギーγi =0とおくことが可
能であり、水の表面エネルギー(20℃,72.8dy
n/cm)と接触角から、前記表面処理層の界面におけ
る表面エネルギーを求めることが可能である。
That is, the surface energy of the liquid is γ l ,
Assuming that the surface energy of the surface treatment layer formed smoothly is γ s and the energy of the solid-liquid interface is γ i , γ s = γ
It can be expressed as i + γ l cos θ. [Fox, Hetch. W-End Thisman, W. A. (Fox, H.W and Zisma
n, W. A. ) “Journal of Colloid Science (J. ColloidSci.), 5 , 514 (1950)] In general, it is possible to set the energy γ i = 0 of the solid-liquid interface, and the surface energy of water (20 ° C., 72 ° C.). .8 dy
The surface energy at the interface of the surface treatment layer can be determined from (n / cm) and the contact angle.

【0078】更に、核表面処理層に連続気孔を有するフ
ィルム状多孔質材料14を積層し、その後に低分子液晶
化合物15を含浸させることによって表示層16を形成
する。
Further, the display layer 16 is formed by laminating the film-like porous material 14 having continuous pores on the core surface-treated layer and then impregnating the low-molecular liquid crystal compound 15 therein.

【0079】用いられる表示層の厚みは、通常0.5〜
100μmであり、0.5μm未満ではコントラストが
十分でなく、100μmを越えると駆動電圧が大きいた
めに高速駆動が困難となる。より好ましくは、1〜50
μmの厚さが用いられる。
The thickness of the display layer used is usually 0.5 to
When the thickness is less than 0.5 μm, the contrast is not sufficient, and when the thickness exceeds 100 μm, the driving voltage is large and high-speed driving becomes difficult. More preferably, 1 to 50
A thickness of μm is used.

【0080】このとき、表示層においては、フィルム状
多孔質材料は連続したマトリックスを形成し、低分子液
晶化合物は島状もしくは管状となり分散している。島も
しくは管の径は、0.1〜10μmが好ましい。島もし
くは管の径が0.1〜10μmの範囲以外の場合では、
散乱効率が悪く十分なコントラストが得られない。より
好ましくは、0.5〜5μmで用いられる。
At this time, in the display layer, the film-like porous material forms a continuous matrix, and the low molecular weight liquid crystal compound is dispersed in the form of islands or tubes. The diameter of the island or tube is preferably 0.1 to 10 μm. If the diameter of the island or tube is outside the range of 0.1-10 μm,
The scattering efficiency is poor and sufficient contrast cannot be obtained. More preferably, it is used at 0.5 to 5 μm.

【0081】本発明において、連続気孔を有するフィル
ム状多孔質材料は非相溶の低分子液晶化合物と組み合わ
せて用いられるが、連続気孔を有するフィルム状多孔質
材料は連続してマトリックスを形成していればよい。用
いられる連続気孔を有するフィルム状多孔質材料の割合
は、通常10〜70wt%で用いられる。10wt%未
満ではマトリックスの効果が減少し低分子液晶化合物を
十分に配向制御させることが困難であり、70wt%を
越えると低分子液晶化合物による屈折率変化の割合が減
少してコントラストが十分にはとれなくなるために好ま
しくない。より好ましくは、連続気孔を有するフィルム
状多孔質材料の割合は10〜50wt%で用いられる。
In the present invention, the film-like porous material having continuous pores is used in combination with an incompatible low molecular weight liquid crystal compound, but the film-like porous material having continuous pores continuously forms a matrix. Just do it. The proportion of the filmy porous material having continuous pores used is usually 10 to 70 wt%. If it is less than 10 wt%, it is difficult to sufficiently control the orientation of the low molecular weight liquid crystal compound due to the reduction of the matrix effect, and if it exceeds 70 wt%, the ratio of the change in the refractive index due to the low molecular weight liquid crystal compound is reduced and the contrast is sufficiently high. It is not preferable because it cannot be removed. More preferably, the proportion of the filmy porous material having continuous pores is 10 to 50 wt%.

【0082】以上のような連続気孔を有するフィルム状
多孔質材料としては、 旭化成工業(株):ハイポア 1000,2000,3
000,4000、 三菱化成工業(株):KT−50,LE−85,デュラ
カード,エクセポール、 積水化学工業(株):セルポア、等が挙げられるが、こ
れらに限定されるものではない。
As the film-like porous material having continuous pores as described above, Asahi Kasei Kogyo Co., Ltd .: Hypore 1000, 2000, 3
000, 4000, Mitsubishi Kasei Co., Ltd .: KT-50, LE-85, Duracard, Exepol, Sekisui Chemical Co., Ltd .: Serpore, and the like, but are not limited thereto.

【0083】また、本発明において低分子液晶化合物と
しては、通常の液晶表示素子に用いられる正の誘電異方
性を有するネマティック液晶が好適に使用される。
Further, in the present invention, as the low molecular weight liquid crystal compound, nematic liquid crystal having a positive dielectric anisotropy used for ordinary liquid crystal display elements is preferably used.

【0084】さらに、図6に示すように、本発明におい
て、基板31′上に、電極32′と共に薄膜トランジス
タ38を形成し、その上に表面処理層37を形成するこ
とで、良好な、TFT駆動の可能な液晶表示素子とする
ことができる。
Further, as shown in FIG. 6, in the present invention, a thin film transistor 38 is formed together with an electrode 32 'on a substrate 31', and a surface treatment layer 37 is formed on the thin film transistor 38, so that excellent TFT driving can be achieved. It can be a liquid crystal display element capable of

【0085】本発明の液晶表示素子において、加熱によ
る効果を用いて表示を行なう場合は、サーマルヘッドや
レーザー光を用いることが出来る。レーザー光として
は、He−Neガスレーザー,Ar2+ガスレーザー,N
2 ガスレーザー等のガスレーザーや、ルビーレーザー,
ガラスレーザー,YAGレーザー等の固体レーザーや、
半導体レーザー等を用いることが望ましい。また、60
0nm〜1600nmの波長範囲の半導体レーザーが好
ましく用いられる。特に好ましくは600〜900nm
の波長範囲の半導体レーザーが用いられる。また、これ
らのレーザー光の第2高調波、第3高調波を用いれば短
波長化が可能となる。
In the liquid crystal display device of the present invention, when the effect of heating is used for display, a thermal head or laser light can be used. As the laser light, He-Ne gas laser, Ar 2+ gas laser, N
Gas lasers such as 2 gas lasers, ruby lasers,
Solid-state laser such as glass laser, YAG laser,
It is desirable to use a semiconductor laser or the like. Also, 60
A semiconductor laser having a wavelength range of 0 nm to 1600 nm is preferably used. Particularly preferably 600 to 900 nm
A semiconductor laser in the wavelength range of is used. Further, the wavelength can be shortened by using the second and third harmonics of these laser lights.

【0086】レーザー光を用いる場合は、光吸収層を別
途設けるか、もしくは表示層中にレーザー光吸収化合物
を分散・溶解して用いられる。表示面に光吸収層もしく
は光吸収化合物の影響が出る場合は、可視光域に吸収の
ないものが望ましい。
When laser light is used, a light absorbing layer is provided separately, or a laser light absorbing compound is dispersed and dissolved in the display layer before use. When the display surface is affected by the light absorbing layer or the light absorbing compound, it is desirable that the material does not absorb in the visible light region.

【0087】表示層へ添加するレーザー光吸収化合物の
例としては、アゾ系化合物、ビスアゾ系化合物、トリス
アゾ系化合物、アンスラキノン系化合物、ナフトキノン
系化合物、フタロシアニン系化合物、ナフタロシアニン
系化合物、テトラベンゾポルフィリン系化合物、アミニ
ウム塩系化合物、ジイモニウム塩系化合物、金属キレー
ト系化合物等がある。
Examples of the laser light absorbing compound added to the display layer include azo compounds, bisazo compounds, trisazo compounds, anthraquinone compounds, naphthoquinone compounds, phthalocyanine compounds, naphthalocyanine compounds, and tetrabenzoporphyrin. System compounds, aminium salt compounds, diimonium salt compounds, metal chelate compounds and the like.

【0088】前記のレーザー光吸収化合物のうち半導体
レーザー用化合物は近赤外域に吸収をもち、安定な光吸
収色素として有用であり、かつフィルム状多孔質材料に
対して相溶性もしくは分散性がよい。また、中には二色
性を有するものもあり、これら二色性を有する化合物を
フィルム状多孔質材料中に混合すれば、熱的に安定なホ
スト−ゲスト型のメモリー及び表示媒体を得ることもで
きる。また、フィルム状多孔質材料中には上記の化合物
が二種類以上含有されていてもよい。
Of the above laser light absorbing compounds, the compounds for semiconductor lasers have absorption in the near infrared region, are useful as stable light absorbing dyes, and have good compatibility or dispersibility with the film-like porous material. . Further, some of them have dichroism, and if these compounds having dichroism are mixed in the film-like porous material, a thermally stable host-guest type memory and display medium can be obtained. You can also Further, two or more kinds of the above compounds may be contained in the film-shaped porous material.

【0089】また、上記化合物と他の近赤外吸収色素や
2色性色素を組み合せてもよい。好適に組み合せられる
近赤外吸収色素の代表的な例としては、シアニン、メロ
シアニン、フタロシアニン、テトラヒドロコリン、ジオ
キサジン、アントラキノン、トリフェノジチアジン、キ
サンテン、トリフェニルメタン、ピリリウム、クロコニ
ウム、アズレンおよびトリフェニルアミン等の色素が挙
げられる。なお、フィルム状多孔質材料に対する上記化
合物の添加量は重量%で、0.1〜20%程度、好まし
くは、0.5〜10%がよい。
Further, the above compounds may be combined with other near infrared absorbing dyes or dichroic dyes. Representative examples of near-infrared absorbing dyes that can be suitably combined are cyanine, merocyanine, phthalocyanine, tetrahydrocholine, dioxazine, anthraquinone, triphenodithiazine, xanthene, triphenylmethane, pyrylium, croconium, azulene and triphenylamine. And the like. The amount of the above compound added to the film-like porous material is about 0.1 to 20% by weight, preferably 0.5 to 10%.

【0090】[0090]

【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明
する。
EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples.

【0091】○本発明の第一の発明の実施例 実施例1 一対の厚さ1.1mmのガラス基板にITOを2000
Åの厚さに蒸着した透明電極付基板に、コート層として
日立化成製、HIMAL HL−1110をスピンコー
ト法により厚さ3000Åに塗布後乾燥した。協和界面
化学(株)製、接触角計CA−S150により水滴に対
する接触角を測定し、表面エネルギーを求めると42d
yn/cm(20℃)であった。また、乾燥塗膜上にE
メルク社製、ZLI−2008(ネマチック液晶)を滴
下し、偏光顕微鏡で観察すると液晶は水平配向性を示し
ていた。
Example of the first invention of the present invention Example 1 2000 pieces of ITO were formed on a pair of glass substrates having a thickness of 1.1 mm.
HIMAL HL-1110 manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd. was applied as a coating layer to a substrate having a transparent electrode vapor-deposited to a thickness of Å by a spin coating method to a thickness of 3000 Å and then dried. Kyowa Interface Science Co., Ltd., contact angle meter CA-S150 was used to measure the contact angle for water droplets, and the surface energy was calculated to be 42d.
It was yn / cm (20 ° C.). In addition, E on the dry coating film
ZLI-2008 (nematic liquid crystal) manufactured by Merck & Co. was dropped and the liquid crystal showed horizontal alignment when observed with a polarizing microscope.

【0092】該ガラス基板の中央部1cm角に旭化成工
業製、ハイポア3000(膜厚50μm、気孔率90
%)をラミネートし、3方をガラスファイバースペーサ
ー(日本電硝子製、50μmφ)を含有する接着剤(三
井東圧化学製、ストラクトボンドEH454NF)を用
いて囲むようにして、前述の一対のガラス基板をはり合
わせ硬化することによりセル構造とした。このセルを減
圧し、毛管法によりEメルク社製、ZLI−2008
(ネマチック液晶)を含浸注入した。
Hypore 3000 (film thickness: 50 μm, porosity: 90, manufactured by Asahi Kasei Corporation) was placed on a 1 cm square in the center of the glass substrate.
%) And the three sides are surrounded by an adhesive (Mitsui Toatsu Chemicals, Struct Bond EH454NF) containing a glass fiber spacer (Nippon Denshi Glass, 50 μmφ), and the above-mentioned pair of glass substrates are bonded. A cell structure was formed by curing the layers together. This cell was decompressed, and the capillary method was used for ZLI-2008 manufactured by E-Merck.
(Nematic liquid crystal) was impregnated and injected.

【0093】このセルの上下基板間へ±100V,60
Hzの矩形波を印加したところ、電圧onで透明状態、
電圧offで白濁状態となり、コントラストは15:1
と良好であった。電圧の昇圧、降圧によるヒステリシス
はほとんど観測されなかった。
± 100 V, 60 between the upper and lower substrates of this cell
When a square wave of Hz was applied, it was in a transparent state with a voltage on,
It becomes cloudy when the voltage is off, and the contrast is 15: 1.
And was good. Almost no hysteresis due to step-up or step-down of voltage was observed.

【0094】比較例1 透明電極付基板にコート層として酢酸ビニル樹脂系接着
剤:セメダイン198Lを用いた他は、実施例1と同様
にセルを作成し、上下基板間へ±100V,60Hzの
矩形波を印加したところ、同様に電圧onで透明状態、
電圧offで白濁状態となったが、白濁状態の透過率が
高いためコントラストは10:1と不十分であり、電圧
の昇圧時と降圧時において透過率50%での印加電圧は
6Vの差のヒステリシスとして生じた。
Comparative Example 1 A cell was prepared in the same manner as in Example 1 except that a vinyl acetate resin adhesive: Cemedine 198L was used as a coat layer on a substrate with transparent electrodes, and a rectangle of ± 100 V, 60 Hz was provided between the upper and lower substrates. When a wave was applied, the voltage was turned on and the transparent state was obtained.
Although it became cloudy when the voltage was off, the contrast was insufficient at 10: 1 due to the high transmittance in the cloudy state, and the applied voltage at a transmittance of 50% had a difference of 6 V when the voltage was increased or decreased. It occurred as hysteresis.

【0095】実施例2 コート層としてハイマル:LQ−2200(日立化成
製)を用いた他は実施例1と同様にセルを作成し電圧を
印加したところ、コントラストは18:1と良好であ
り、ヒステリシスはほとんど観測されなかった。
Example 2 When a cell was prepared and a voltage was applied in the same manner as in Example 1 except that Himaru: LQ-2200 (manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) was used as the coating layer, the contrast was as good as 18: 1. Almost no hysteresis was observed.

【0096】○本発明の第二の発明の実施例 実施例3 ITO電極(厚さ1000Å)を蒸着したガラス基板上
に、表面処理層(フロラード FC−722)をスピン
コート(膜厚5000Å)により形成した。その表面を
協和界面化学(株)CA−S150接触角計により接触
角を測定し、表面エネルギーを求めると22dyn/c
mであった。また、Eメルク社製、ZLI 2008
(ネマチック液晶)を表面に滴下し偏光顕微鏡で観察し
たところ垂直配向を示していた。
Example of the Second Invention of the Present Invention Example 3 A glass substrate on which an ITO electrode (thickness 1000Å) was vapor-deposited was spin-coated (thickness 5000Å) with a surface treatment layer (Florard FC-722). Formed. The surface energy of the surface was 22 dyn / c when the contact angle was measured with a CA-S150 contact angle meter manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.
It was m. In addition, ZLI 2008 manufactured by E-Merck Co., Ltd.
When (nematic liquid crystal) was dropped on the surface and observed with a polarizing microscope, it showed vertical alignment.

【0097】上記基板を2枚用意し、表面処理層面を対
向して、3方をエポキシ系接着剤で封止するとともに、
連続気孔を有するフィルム状多孔質材料:旭化成(株)
製、ハイポア3000(膜厚50μm)を狭持した。加
熱硬化後室温まで放冷し、このセルを減圧して開放端を
前記ネマチック液晶組成物へ浸漬し、常圧に戻すことに
より液晶化合物の含浸を行った。
Two above-mentioned substrates were prepared, the surface treatment layer surfaces were opposed to each other, and the three sides were sealed with an epoxy adhesive, and
Film-like porous material with continuous pores: Asahi Kasei Corporation
Manufactured by Hipore 3000 (film thickness 50 μm). After heating and curing, the mixture was allowed to cool to room temperature, the cell was depressurized, the open end was immersed in the nematic liquid crystal composition, and the liquid crystal compound was impregnated by returning to normal pressure.

【0098】このセルの上下基板間へ100V,60H
zの矩形波を印加したところ、電圧onにおける立上が
りの時間は0.5ms、電圧offにおける立下がりの
時間は0.6msと高速であった。また、このセルのし
きい値電圧(10%光透過時の電圧)は52Vと低電圧
であった。
100 V, 60 H between the upper and lower substrates of this cell
When a rectangular wave of z was applied, the rise time at the voltage on was 0.5 ms and the fall time at the voltage off was 0.6 ms, which were fast. The threshold voltage of this cell (voltage at 10% light transmission) was as low as 52V.

【0099】実施例4 表面処理層として、シリコンコーティング剤:東レ
(株)製、DC−1−2577のキシレン溶液を用い、
また連続気孔を有するフィルム状多孔質材料に住友電工
(株)製、フロロポア(膜圧100μm)を用いた以外
は、実施例3と同様にセルを作成し、上下基板間へ20
0V,60Hzの矩形波を印加したところ、電圧onに
おける立上がりの時間は0.5ms、電圧offにおけ
る立下がり時間は0.7msと高速であった。
Example 4 As the surface treatment layer, a silicon coating agent: Toray Industries, Inc., DC-1-2577 xylene solution was used.
A cell was prepared in the same manner as in Example 3 except that Fluoropore (membrane pressure 100 μm) manufactured by Sumitomo Electric Industries, Ltd. was used as the film-like porous material having continuous pores.
When a rectangular wave of 0 V and 60 Hz was applied, the rise time at the voltage on was 0.5 ms and the fall time at the voltage off was 0.7 ms, which were fast.

【0100】シリコンコーティング剤を塗工した界面の
表面エネルギーは21dyn/cmであった。また、実
施例3と同様の液晶化合物を滴下し、偏光顕微鏡による
観察を行ったところ垂直配向性を示していた。この表示
セルのしきい値電圧は81Vと良好であった。
The surface energy of the interface coated with the silicon coating agent was 21 dyn / cm. Further, when a liquid crystal compound similar to that in Example 3 was dropped and observed with a polarization microscope, it showed vertical alignment. The threshold voltage of this display cell was 81 V, which was good.

【0101】比較例2 表面処理層として、日本合成化学(株)製、ゴーセノー
ルGL−05、10wt%水溶液を実施例3と同様に塗
工し、加熱乾燥後表面エネルギーを測定すると38dy
n/cmであった。また、実施例3と同様の液晶化合物
を滴下し偏光顕微鏡で観察すると垂直配向性を示さなか
った。
Comparative Example 2 As a surface treatment layer, Gosenol GL-05, 10 wt% aqueous solution, manufactured by Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd. was applied in the same manner as in Example 3, and the surface energy was measured after heating and drying.
It was n / cm. Further, when the same liquid crystal compound as in Example 3 was dropped and observed with a polarization microscope, no vertical alignment was shown.

【0102】この基板を用いて実施例1と同様にセルを
作成し、電圧印加したところ、電圧onにおける立上が
り時間は1.0ms、電圧offにおける立下がり時間
は1.2msであった。また、しきい値電圧は68Vと
高電圧であった。
When a cell was prepared using this substrate in the same manner as in Example 1 and a voltage was applied, the rise time at the voltage on was 1.0 ms and the fall time at the voltage off was 1.2 ms. The threshold voltage was high at 68V.

【0103】実施例5〜8および比較例3 表面処理層を代えて、実施例3と同様にセルを作成し、
また表面エネルギー、垂直配向性、電圧のon,off
時の応答時間、しきい値電圧を測定観察した結果を表1
に示す。
Examples 5 to 8 and Comparative Example 3 A cell was prepared in the same manner as in Example 3 except that the surface treatment layer was replaced.
In addition, surface energy, vertical orientation, voltage on and off
Table 1 shows the results of measuring and observing the response time and threshold voltage
Shown in.

【0104】[0104]

【表1】 [Table 1]

【0105】(注)表面処理層を下記に示す。(Note) The surface treatment layer is shown below.

【0106】実施例3:A…フロラード 実施例4:B…シリコンコーティング剤 実施例5:C…シランカップリング剤 実施例6:D…シランカップリング剤 実施例7:E…シリコンスプレー 実施例8:F…TFE(テトラフルオロエチレン)スプ
レー 比較例2:G…PVA(ポリビニルアルコール) 比較例3:H…PVB(ポリビニルブチラール)
Example 3: A ... Florard Example 4: B ... Silicon coating agent Example 5: C ... Silane coupling agent Example 6: D ... Silane coupling agent Example 7: E ... Silicon spray Example 8 : F ... TFE (tetrafluoroethylene) spray Comparative example 2: G ... PVA (polyvinyl alcohol) Comparative example 3: H ... PVB (polyvinyl butyral)

【0107】[0107]

【発明の効果】【The invention's effect】

○本発明の第一の発明の効果 以上説明した様に、本発明によれば、表示層として気孔
の表面エネルギーが25dyn/cm以下の連続気孔を
有するフィルム状多孔質材料に低分子液晶化合物を含浸
してなる表示材料を用いて、該表示層と少なくとも一方
の電極が透明電極である電極を有する一対の基板間に狭
持してなる表示素子の表示層と電極間に、該低分子液晶
化合物に対して水平配向性を有するコート層を設けるこ
とにより、散乱能への高いすなわちコントラストの向上
した、ヒステリシスの低減した液晶表示素子が得られ
る。
As described above, according to the present invention, a low molecular weight liquid crystal compound is added to a film-like porous material having continuous pores having a surface energy of pores of 25 dyn / cm or less as a display layer. The low molecular weight liquid crystal is used between a display layer and an electrode of a display element sandwiched between a display layer and a pair of substrates having an electrode in which at least one electrode is a transparent electrode, using a display material impregnated. By providing the coating layer having horizontal orientation with respect to the compound, a liquid crystal display device having high scattering ability, that is, improved contrast and reduced hysteresis can be obtained.

【0108】さらに、該連続気孔を有するフィルム状多
孔質材料に含浸されながら該フィルム状多孔質材料に接
していない該低分子液晶化合物の配向を規制することが
可能となるので、表示素子としての表示面の光学的な一
様性を得ることが出来る。
Further, since it becomes possible to regulate the orientation of the low molecular weight liquid crystal compound which is not in contact with the film-shaped porous material while being impregnated in the film-shaped porous material having continuous pores, it is possible to obtain a display element. Optical uniformity of the display surface can be obtained.

【0109】○本発明の第二の発明の効果 以上説明したように、本発明によれば、ポリマー分散型
液晶および/または多孔質含浸型液晶表示層を狭持する
電極表面に、表面処理を行い、液晶との界面において垂
直配向性を持たせることによって、しきい値電圧の低減
した、高速応答性を有する液晶表示素子を得ることがで
きる効果を奏する。
Effect of the Second Invention of the Present Invention As described above, according to the present invention, surface treatment is performed on the electrode surface sandwiching the polymer-dispersed liquid crystal and / or the porous impregnated liquid crystal display layer. By providing vertical alignment at the interface with the liquid crystal, it is possible to obtain a liquid crystal display element having a reduced threshold voltage and a high-speed response.

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

【図1】本発明の液晶表示素子の一例を示す断面図であ
る。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a liquid crystal display element of the present invention.

【図2】従来の液晶表示素子の一例を示す断面図であ
る。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of a conventional liquid crystal display element.

【図3】本発明のコート層の表面エネルギーの測定方法
を示す説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a method for measuring the surface energy of a coat layer of the present invention.

【図4】本発明の液晶表示素子の一例を示す断面図であ
FIG. 4 is a sectional view showing an example of a liquid crystal display element of the present invention.

【図5】表面処理層の表面エネルギーの測定方法を示す
説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a method of measuring the surface energy of the surface treatment layer.

【図6】本発明の液晶表示素子の薄膜トランジスタを含
む例を示す断面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing an example including a thin film transistor of the liquid crystal display element of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101,101′,201,201′,301 基板 102,102′,202,202′,302 電極 103,103′,303 コート層 104,204 フィルム状多孔質材料 105,205 低分子液晶化合物 106,206 表示層 207 電極表面と低分子液晶化合物が接触する部分 304 液滴 θ 接触角 11,11′,21,31,31′ 基板 12,12′,22,32,32′ 電極 13,13′,23,36,37 表面処理層 14,34 フィルム状多孔質材料 15,35 低分子液晶化合物 16,33 表示層 24 液滴 38 薄膜トランジスタ 101, 101 ', 201, 201', 301 Substrate 102, 102 ', 202, 202', 302 Electrode 103, 103 ', 303 Coat layer 104, 204 Film-like porous material 105, 205 Low molecular weight liquid crystal compound 106, 206 Display layer 207 Area where electrode surface contacts low-molecular liquid crystal compound 304 Droplet θ Contact angle 11, 11 ', 21, 31, 31' Substrate 12, 12 ', 22, 32, 32' Electrode 13, 13 ', 23 , 36, 37 Surface treatment layer 14, 34 Film-like porous material 15, 35 Low molecular weight liquid crystal compound 16, 33 Display layer 24 Droplet 38 Thin film transistor

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤原 良治 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 江口 岳夫 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Ryoji Fujiwara 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (72) Inventor Takeo Eguchi 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Within the corporation

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少なくとも一方の電極が透明電極である
電極を有する一対の基板間に気孔の表面エネルギーが2
5dyn/cm以下である連続気孔を有するフィルム状
多孔質材料に低分子液晶化合物を含浸させた表示層を狭
持してなる液晶表示素子において、表示層と電極間に前
記低分子液晶化合物に水平配向性を示すコート層を設け
てなることを特徴とする液晶表示素子。
1. The surface energy of pores is 2 between a pair of substrates having at least one electrode which is a transparent electrode.
A liquid crystal display device comprising a display layer in which a low molecular weight liquid crystal compound is impregnated in a film-like porous material having continuous pores of 5 dyn / cm or less, and the low molecular weight liquid crystal compound is horizontally disposed between the display layer and the electrode. A liquid crystal display device comprising a coat layer exhibiting orientation.
【請求項2】 前記フィルム状多孔質材料が気孔率80
〜98vol%である請求項1記載の液晶表示素子。
2. The film-shaped porous material has a porosity of 80.
The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the liquid crystal display device has a content of about 98 vol%.
【請求項3】 少なくとも一方の電極が透明電極である
電極を有する一対の基板間に、少なくとも連続気孔を有
するフィルム状多孔質材料に低分子液晶化合物を含浸さ
せてなる複合膜と、該複合膜の少なくとも一方の面に設
けた該低分子液晶化合物に対して垂直配向性を示す表面
処理層とを狭持してなることを特徴とする液晶表示素
子。
3. A composite film in which a low molecular weight liquid crystal compound is impregnated in a film-like porous material having at least continuous pores between a pair of substrates having at least one electrode which is a transparent electrode, and the composite film. 2. A liquid crystal display device, comprising: a surface treatment layer provided on at least one surface of the low molecular weight liquid crystal compound and exhibiting vertical alignment.
【請求項4】 前記表面処理層の低分子液晶化合物との
界面における表面エネルギーが25dyn/cm以下で
ある請求項3記載の液晶表示素子。
4. The liquid crystal display device according to claim 3, wherein the surface energy at the interface of the surface treatment layer with the low molecular weight liquid crystal compound is 25 dyn / cm or less.
【請求項5】 前記低分子液晶化合物が正の誘電異方性
を有する請求項3記載の液晶表示素子。
5. The liquid crystal display device according to claim 3, wherein the low molecular weight liquid crystal compound has a positive dielectric anisotropy.
【請求項6】 前記表面処理層が、シラン系界面活性
剤、ピリジニウム塩系高分子界面活性剤、シリコーン含
有樹脂またはフッ素含有樹脂である請求項3記載の液晶
表示素子。
6. The liquid crystal display device according to claim 3, wherein the surface treatment layer is a silane-based surfactant, a pyridinium salt-based polymer surfactant, a silicone-containing resin or a fluorine-containing resin.
【請求項7】 前記基板間に薄膜トランジスタを有する
請求項3記載の液晶表示素子。
7. The liquid crystal display element according to claim 3, further comprising a thin film transistor between the substrates.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001281642A (en) * 2000-03-29 2001-10-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd Liquid crystal display device

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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