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JP4196896B2 - Electronics - Google Patents

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JP4196896B2
JP4196896B2 JP2004216983A JP2004216983A JP4196896B2 JP 4196896 B2 JP4196896 B2 JP 4196896B2 JP 2004216983 A JP2004216983 A JP 2004216983A JP 2004216983 A JP2004216983 A JP 2004216983A JP 4196896 B2 JP4196896 B2 JP 4196896B2
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display
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polymer
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英治 千野
正幸 矢崎
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Description

この発明は、腕時計、自動車などのメーターパネル、電子手帳、コンピュータやテレビなどの情報機器端末、または情報掲示板の示示部などに用いる反射型の明るい表示素子および電子装置の構造と構成に関する。   The present invention relates to a structure and a configuration of a reflective bright display element and an electronic device used for a meter panel of a wristwatch, an automobile, an electronic notebook, an information device terminal such as a computer or a television, or a display part of an information bulletin board.

腕時計においては針式のアナログ時計、液晶表示素子を備えたデジタル時計に加えて、最近では表示する情報が多種多様化したため液晶の小窓を備えたハイブリッド時計、さらには針式のアナログ時計の表面に液晶表示素子を重ねた2層式の時計まで開発されてきた。
特開昭54−94940 特開昭54−136718 特開昭55−26986 特開昭55−46845 特開昭55−188786 特開昭56−23024 特開昭56−65618
In addition to digital watches equipped with hands-type analog watches and liquid crystal display elements in wrist watches, recently, a variety of information is displayed, so hybrid watches equipped with small liquid crystal windows, and the surface of hands-type analog watches. A two-layer timepiece in which a liquid crystal display element is stacked on top of each other has been developed.
JP 54-94940 JP 54-136718 A JP 55-26986 A JP 55-46845 A JP 55-188786 JP 5623024 JP 56-65618

このほか時計や電子手帳の分野においては、様々な機能を搭載した多機能型の機種が開発されつつある。このような用途においても新しい時計の顔となるような目新しい表示素子の開発が待たれている。 In addition, in the field of watches and electronic notebooks, multifunctional models equipped with various functions are being developed. Development of a novel display element that can be used as a new watch face even in such applications is awaited.

また特殊用途の電子機器の表示部、たとえば自動車のメーターパネルなどでは、限られたスペースに多種多様な情報を表示する必要がある。また自動車のメーターパネルにおいてはアナログ式とデジタル式のモデルをどちらか選ばなければならなかった。   Further, in a display unit of a special-purpose electronic device, for example, an automobile meter panel, it is necessary to display a wide variety of information in a limited space. The car's instrument panel had to choose between analog and digital models.

また時計も含めた情報機器分野においては小型携帯化が進行し、それに登載する表示装置も省電力化が求められている。またこのような携帯型の情報表示装置または情報処理装置においては電池を用いることが一般的であり、従って装置を使用する上で電池の寿命が極めて重要な要素となる。この為最近、太陽電池を組み合わせた装置が開発されつつある。例えば特公平3−61930などでは、液晶表示素子と太陽電池を重ね合わせて装置の省スペース化を図っている。また特開昭63−106725などでは液晶表示素子の周辺に太陽電池を配置する構成、およびこの時の液晶表示素子として高分子中に液晶がカプセル状に分散している表示素子を用いた例を提示している。   Further, in the field of information equipment including watches, miniaturization and portability have progressed, and power consumption is also required for display devices mounted thereon. In such a portable information display device or information processing device, a battery is generally used. Therefore, the life of the battery is an extremely important factor in using the device. For this reason, recently, devices combining solar cells are being developed. For example, in Japanese Patent Publication No. 3-61930, a liquid crystal display element and a solar cell are overlapped to save the space of the apparatus. Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-106725 discloses a configuration in which a solar cell is disposed around a liquid crystal display element, and an example in which a display element in which liquid crystals are dispersed in a polymer form in a polymer is used as the liquid crystal display element at this time. Presenting.

一方でこのような課題を解決する、あるいはこれらの用途に合うような、偏光板を用いない、明るい反射型表示素子が開発されつつある。例えば電界印加で透明、電界無印加で散乱するモード(PDLCと略記、特公昭58−501631など)や、電界印加で散乱、電界無印加で光吸収あるいは透明となるもの(リバースPDLCと略記、ゲルネットワーク型としては特開平4−227684など、粒子配向分散型としては特開平5−119302など、液晶の液滴分散型としてはアメリカ特許4,994,204など)などが開発されている。いずれも用いる液晶や高分子の屈折率異方性を高めて散乱度を向上させるためにターフェニル骨格またはヘテロ原子を含むターフェニル骨格を有する液晶または高分子を用いている。   On the other hand, a bright reflective display element that solves such a problem or does not use a polarizing plate suitable for these uses is being developed. For example, a mode that is transparent when an electric field is applied and scatters when no electric field is applied (PDLC, abbreviated as JP-B-58-501631), a light that is scattered when an electric field is applied, and light absorption or transparency when no electric field is applied (abbreviated as reverse PDLC, gel JP-A-4-227684 has been developed as a network type, JP-A-5-119302 etc. as a particle orientation dispersion type, and US Pat. No. 4,994,204 etc. as a liquid crystal droplet dispersion type. In order to increase the refractive index anisotropy of the liquid crystal or polymer to be used and improve the scattering degree, a liquid crystal or polymer having a terphenyl skeleton or a terphenyl skeleton containing a hetero atom is used.

ところが従来のハイブリッド時計ではアナログ表示部とデジタル表示部を別に設ける必要があるためそれそれの表示面積が狭くなり、視認性が落ちる課題があった。またデジタル表示部は偏光板を用いるツイストネマチック型であるため表示が暗くさらに視認性が落ちる課題も有していた。さらにこうしたハイブリッド時計に太陽電池を組み合わせるようなことはその面積的制約により極めて困難であった。このような課題を解決するために、ハイブリッド時計や電子計算機などに太陽電池と液晶表示素子を重ねて用いる構成は、特許としては成立しているが、太陽電池に組み合わせる液晶表示素子の透過率が悪いため(偏光板を用いるツイストネマチック型では透過率3 0%以下、ゲストホスト型液晶を用いる場合では透過率60%以下)であるために発電効率が落ち、またその表示モードが、背景として太陽電池のような色の暗い反射板を用いると、視認性が極めて低下するなどの課題を有している。また動的散乱効果を用いた液晶表示素子と太陽電池を重ねる場合は、その表示原理がイオン流動を伴うため消費電力が大きく、太陽電池と組み合わせることが難しかった。   However, in the conventional hybrid timepiece, it is necessary to provide an analog display unit and a digital display unit separately, so that the display area of each is reduced, and there is a problem that visibility is lowered. Further, since the digital display portion is a twisted nematic type using a polarizing plate, the display is dark and the visibility is further lowered. Furthermore, it has been extremely difficult to combine a solar cell with such a hybrid watch due to its area constraints. In order to solve such a problem, a configuration in which a solar cell and a liquid crystal display element are used in a hybrid timepiece or an electronic computer is established as a patent, but the transmittance of the liquid crystal display element combined with the solar cell is high. Because it is bad (transmittance is 30% or less for twisted nematic type using polarizing plate, 60% or less for transmission using guest-host type liquid crystal), the power generation efficiency is reduced, and the display mode is solar as the background. When a dark reflective plate such as a battery is used, there are problems such as extremely low visibility. In addition, when a liquid crystal display element using a dynamic scattering effect and a solar cell are stacked, the display principle involves ionic flow, so that power consumption is large and it is difficult to combine the solar cell with a solar cell.

また車載用のメーターパネルなど特殊用途の電子装置の表示部においては、限られたスペースにアナログ表示とデジタル表示の両方を組み込む場合もあり、このような場合には表示スペースを大きくとる必要があった。   In addition, in the display section of special-purpose electronic devices such as in-vehicle meter panels, both analog display and digital display may be incorporated in a limited space. In such a case, it is necessary to increase the display space. It was.

また最近カーナビゲーションシステム、車載テレビ及びビデオが普及しているが、通常ディスプレイがセンターコンソールボックス付近についており、ディスプレイを見る度に視線を助手席側に向ける必要があり、極めて危険であった。   Recently, car navigation systems, in-vehicle TVs, and videos have become widespread, but the display is usually near the center console box, and it is necessary to turn the line of sight toward the passenger seat each time the display is viewed.

また従来の車載用のメーターパネルなどでは自発光あるいはパックライト式だったため、周囲が明るくなる昼間では極めて見にくくなる欠点があった。またユーザーによってはその日の気分でアナログ式あるいはデジタル式のメーターパネルを選びたい人もいる。   In addition, conventional vehicle-mounted meter panels are self-luminous or pack-light type, and thus have a drawback that they are extremely difficult to see in the daytime when the surroundings are bright. Some users want to choose analog or digital instrument panels according to their mood.

また従来のPDLCやリバースPDLCにおいては、屈折率異方性を高めるためにターフェニル骨格などの可視領域に蛍光を持つ化合物を用いていたため、また液晶と高分子の屈折率のミスマッチのため、透明状態に於て蛍光やヘイズが目立ち、そのため良好な透明状態が得られず、表示のコントラストが低下するという課題を有している。たとえばPDLCにおいては電圧印加時の透明度が低下し、背景に光吸収層を配置した時背景色が液晶層の蛍光やヘイズのため濁って見える。   In addition, in conventional PDLC and reverse PDLC, a compound having fluorescence in the visible region such as a terphenyl skeleton was used in order to increase the refractive index anisotropy, and because of a mismatch between the refractive index of the liquid crystal and the polymer, it was transparent. Fluorescence and haze are conspicuous in the state, so that a good transparent state cannot be obtained and the display contrast is lowered. For example, in PDLC, the transparency when a voltage is applied is lowered, and when a light absorbing layer is arranged in the background, the background color appears cloudy due to the fluorescence and haze of the liquid crystal layer.

またリバースPDLCの場合、液晶層の蛍光およびヘイズのため、電圧無印加時の透明度が低下し、背景に光吸収層を配置したとき背景色が濁って見えるという課題を有している。   Further, in the case of reverse PDLC, due to the fluorescence and haze of the liquid crystal layer, there is a problem that the transparency when no voltage is applied is lowered, and the background color appears cloudy when the light absorption layer is disposed on the background.

2色性色素を液晶中に混合し光反射層を背景に配置したリバースPDLCにおいても、電界無印加時の2色性色素による着色状態が液晶から発せられる蛍光やヘイズにより濁って見えてコントラストが低下するという課題を有している。  Even in a reverse PDLC in which a dichroic dye is mixed in a liquid crystal and a light reflecting layer is arranged in the background, the colored state due to the dichroic dye when no electric field is applied appears to be turbid due to the fluorescence or haze emitted from the liquid crystal, resulting in a contrast. It has the problem of decreasing.

また従来の技術では、散乱度を向上させるために液晶中に低分子カイラル成分を含有させており、その製造過程において液晶中の高分子前駆体が重合して液晶中の低分子カイラル成分の含有比率が高まるにつれて、液晶中のカイラルピッチが短くなり、重合初期の高分子のツイスト構造と重合後の液晶中のツイスト構造にミスマッチが生じ、電界無印加時の透明状態におけるヘイズを引き起こすという課題も有していた。さらにこうした低分子カイラル成分によるカイラルピッチは温度特性を有しており、ヘイズの原因となっていた。   In addition, in the conventional technology, a low molecular chiral component is included in the liquid crystal in order to improve the degree of scattering, and in the manufacturing process, the polymer precursor in the liquid crystal is polymerized to contain the low molecular chiral component in the liquid crystal. As the ratio increases, the chiral pitch in the liquid crystal becomes shorter, causing a mismatch between the twist structure of the polymer in the initial stage of polymerization and the twist structure in the liquid crystal after polymerization, causing haze in a transparent state when no electric field is applied. Had. Furthermore, such a chiral pitch due to a low molecular chiral component has temperature characteristics and causes haze.

このようなヘイズは2色性色素を含有しない透明−散乱を切り換えるモードにおいて深刻な課題であり、例えば時計のカバーガラスや文字盤として用いる場合には、表示素子の透明状態におけるヘイズは商品価値を著しく低下させる。また2色性色素を含有し、裏面に反射層を配置する構成の場合には表示素子は光吸収と光散乱を切り換えるモードになるのであるが、この場合においても光吸収状態における蛍光およびヘイズは、コントラストを低下させる。   Such haze is a serious problem in the mode of switching between transparent and scattering that does not contain a dichroic dye. For example, when used as a watch cover glass or a dial, the haze in the transparent state of the display element has a commercial value. Reduce significantly. In addition, in the case of a structure containing a dichroic dye and having a reflective layer disposed on the back surface, the display element is in a mode for switching between light absorption and light scattering. In this case as well, the fluorescence and haze in the light absorption state are , Reduce the contrast.

そこで本発明はこのような課題を解決するものであり、その目的とするところはPDLC及びリバースPDLCにおいて、散乱状態の明るさを従来並以上として、透明状態に於ける蛍光やヘイズを抑え、コントラストを向上させ、同時に信頼性の高い液晶、高分子を用いることにより信頼性の高め、アクティブ素子またはカラーフィルターを用い様々な用途に対応できる表示素子を提供することにある。さらにリバースPDLC任意の表示装置または太陽電池を備えた電子装置と組み合わせて、低消費電力で全く新しい価値を持つ電子装置を提供することと併せて、その際の視認性向上技術を提供することも目的とする。   Therefore, the present invention solves such problems, and the object of the present invention is to make the brightness of the scattering state higher than the conventional level in PDLC and reverse PDLC, to suppress the fluorescence and haze in the transparent state, and to improve the contrast. It is to provide a display element that can improve the reliability by using a highly reliable liquid crystal and polymer, and can respond to various uses using an active element or a color filter. In addition to providing an electronic device with low power consumption and completely new value in combination with an optional display device or an electronic device equipped with a solar cell, it is also possible to provide a technology for improving visibility at that time Objective.

本発明は、表示部と、前記表示部に重ねて配置され、電極を対向する側の面に備えた一対の基板間に液晶及び高分子が互いに相分離した液晶−高分子層を封入した表示素子と、前記表示素子の下層に配置された屈折率が1.8以上の高屈折率層と、を有することを特徴とする。
The present invention relates to a display in which a liquid crystal-polymer layer in which liquid crystal and polymer are phase-separated is enclosed between a display portion and a pair of substrates that are arranged to overlap the display portion and have electrodes facing each other. An element and a high refractive index layer having a refractive index of 1.8 or more disposed in a lower layer of the display element.

このような構成により、表示部上に表示装置によって重ねて表示を行うことができる。さらに高屈折率層を重ねて配置したことで、表示の明るさを向上することができる。   With such a configuration, display can be performed by being superimposed on the display unit by the display device. Furthermore, the display brightness can be improved by arranging the high refractive index layers in an overlapping manner.

また、本発明では、前記表示素子と前記表示部との間に前記高屈折率層が配置されたことを特徴とする。
In the present invention, the high refractive index layer is disposed between the display element and the display portion.

また、前記表示部は、前記表示素子に対して前記高屈折率層が配置された側と反対側に配置されていることを特徴とする。
The display unit may be disposed on the side opposite to the side on which the high refractive index layer is disposed with respect to the display element.

さらに、前記液晶−高分子層は印加電圧に応じて光の透過状態及び散乱状態が制御されることを特徴とする。   Further, the liquid crystal-polymer layer is characterized in that a light transmission state and a light scattering state are controlled according to an applied voltage.

さらに、前記液晶−高分子層に電圧を印加しないとき、前記表示素子は光の透過状態に制御され、前記液晶−高分子層に電圧を印加したとき、前記表示素子は光の散乱状態に制御されることを特徴とする。
Further, when no voltage is applied to the liquid crystal-polymer layer, the display element is controlled to transmit light, and when a voltage is applied to the liquid crystal-polymer layer, the display element is controlled to light scattering. It is characterized by being.

また、前記高屈折率層がITO層であることを特徴とする。   The high refractive index layer is an ITO layer.

また、前記表示素子の前記高屈折率層が配置された側と反対側の前記基板の表面には、ノングレア処理そして/または減反射処理が施されていることを特徴とする。
The surface of the substrate opposite to the side where the high refractive index layer of the display element is disposed is subjected to non-glare treatment and / or anti-reflection treatment.

また、前記一対の基板のうち少なくとも一方の基板の前記液晶に対向する側の面にカラーフィルターが形成されていることを特徴とする。
In addition, a color filter is formed on a surface of at least one of the pair of substrates facing the liquid crystal.

また、一対の基板のうち少なくとも一方の基板の液晶に対向する側の面にアクティブ素子が形成されていることを特徴とする。
Further, an active element is formed on a surface of at least one of the pair of substrates facing the liquid crystal.

また、前記一対の基板のうち少なくとも一方の基板の液晶に対向する側の面にアクティブ素子が形成されていることを特徴とする。
Further, an active element is formed on a surface of at least one of the pair of substrates facing the liquid crystal.

また、前記表示素子に用いる前記液晶中に

Figure 0004196896

Figure 0004196896

(nは整数、 Rはアルキル基またはアルコキシ基またはシクロアルキル基またはシクロアルコキシ基、R1、R2は独立でアルキル基またはシクロアルキル基またはアルコキシ基またはシクロアルコキシ基またはHまたはF、XはHまたはFまたはC1またはCN)なる化合物を含むことを特徴とする。

また、前記表示素子に用いる前記高分子が

Figure 0004196896

Figure 0004196896

(R、R’はそれそれ独立でH、またはCH3である。B、B’、B”はそれぞれ独立で、OCO、COO、OCONH、NHCOO、CONH、NHCO、−C=C−、各種アルキル、O、N、Sの中から選ばれる。A1、A2はそれそれ独立で芳香環を含む。例えばフェニル、ビフェニル、ターフェニル、クォーターフェニル、ナフタレン、アントラセンなどであり、1部ハロゲン、アルキル基、シアノ基などで置換されていてもよい。)なる高分子前駆体を少なくとも1成分として重合して成ることを特徴とする。
In the liquid crystal used for the display element,

Figure 0004196896

Figure 0004196896

(N is an integer, R is an alkyl group, an alkoxy group, a cycloalkyl group or a cycloalkoxy group, R1 and R2 are independently an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkoxy group, a cycloalkoxy group, H or F, and X is an H or F group. Or C1 or CN).

The polymer used for the display element is

Figure 0004196896

Figure 0004196896

(R and R ′ are each independently H or CH 3. B, B ′ and B ″ are each independently OCO, COO, OCONH, NHCOO, CONH, NHCO, —C═C—, various alkyls, Selected from O, N, and S. A1 and A2 each independently contain an aromatic ring, such as phenyl, biphenyl, terphenyl, quarterphenyl, naphthalene, anthracene, etc. 1 part halogen, alkyl group, cyano It may be substituted with a group or the like.) The polymer precursor is polymerized as at least one component.

本発明をより詳細に説述するために、漆付の図面に従ってこれを説明する。本発明の構成によれば、リバースPDLCにおいて2色性色素を適量添加するか、または蛍光量子収率の小さい液晶または高分子を用いることにより、電界無印加時の表示の濁りを目立たなくすることが可能である。   In order to describe the present invention in more detail, this will be described with reference to lacquered drawings. According to the configuration of the present invention, by adding an appropriate amount of dichroic dye in reverse PDLC, or by using a liquid crystal or polymer having a small fluorescence quantum yield, the turbidity of display when no electric field is applied is made inconspicuous. Is possible.

2色性色素の添加量は用いる用途により異なり、電界無印加時において透明である必要がある場合でヘイズを低減したい場合、例えば背面に太陽電池や他の表示装置を配置するような場合には、本発明の表示素子の光吸収率が1%から20%、望ましくは5%から10%程度となるように色素を混合するとヘイズが目立たなくなり、透明感も揖なわれない。表示素子の背面に反射層を配置して電界無印加時に光吸収を主とするような場合は、2色性色素を混合して表示素子の光吸収率が20%以上になるようにするとコントラストが良好となる。   The amount of dichroic dye added varies depending on the application to be used, and when it is necessary to be transparent when no electric field is applied and when it is desired to reduce haze, for example, when a solar cell or other display device is disposed on the back surface. When the pigment is mixed so that the light absorptivity of the display element of the present invention is 1% to 20%, preferably about 5% to 10%, the haze becomes inconspicuous and the transparency is not impaired. In the case where a reflective layer is disposed on the back surface of the display element and light absorption is mainly performed when no electric field is applied, a contrast can be obtained by mixing a dichroic dye so that the light absorption rate of the display element is 20% or more. Becomes better.

蛍光量子収率の小さな液晶または高分子を用いることにより、電界無印加時における表示の濁りを小さくすることができる。具体的な構造としては蛍光量子収率が概ね0.3以下である骨格を持つ液晶や高分子前駆体、例えばトラン、ヒフェニルなどを用いるとよい。蛍光量子収率が0.3以上であるような化合物、例えばターフェニル骨格などを液晶や高分子前駆体として用いると、無電界下の表示状態において蛍光が観察されてコントラストが低下する。   By using a liquid crystal or a polymer having a small fluorescence quantum yield, the turbidity of display when no electric field is applied can be reduced. As a specific structure, it is preferable to use a liquid crystal having a skeleton having a fluorescence quantum yield of approximately 0.3 or less, or a polymer precursor such as tolan or hyphenyl. When a compound having a fluorescence quantum yield of 0.3 or more, such as a terphenyl skeleton, is used as a liquid crystal or a polymer precursor, fluorescence is observed in a display state without an electric field, and the contrast is lowered.

また、リバースPDLCの製造過程において、液晶中の高分子前駆体が重合して高分子化することにより液晶中の低分子カイラル成分の含有比率が高まり、その一方で液晶中のカイラル高分子前駆体が高分子中に取り込まれて液晶中における含有比率が低下するため、液晶中のカイラル成分の含有比率は重合が進んでも一定に保たれ、カイラルピッチも一定に保たれる。そのため重合初期の高分子のツイスト構造と重合後の液晶中のツイスト構造は一致しており、電界無印加時の透明状態におけるヘイズは極めて小さくなるのである。   Also, in the reverse PDLC manufacturing process, the polymer precursor in the liquid crystal is polymerized and polymerized to increase the content ratio of the low molecular chiral component in the liquid crystal, while the chiral polymer precursor in the liquid crystal is increased. Is incorporated into the polymer and the content ratio in the liquid crystal is reduced, so that the content ratio of the chiral component in the liquid crystal is kept constant even when the polymerization proceeds, and the chiral pitch is also kept constant. For this reason, the twist structure of the polymer in the initial stage of polymerization coincides with the twist structure in the liquid crystal after polymerization, and the haze in the transparent state when no electric field is applied becomes extremely small.

またカイラルピッチの温度変化の少ないカイラル成分を用いた場合、リバースPDLCを作製した後は、液晶の配向状態が温度変化し難くなるため、温度変化によるヘイズの発生を防ぐことができるのである。この場合カイラルピッチの温度依存性において、使用温度領域でカイラルピッチの変化が20%以下であるものが好ましい。   In addition, when a chiral component with little change in the temperature of the chiral pitch is used, after the reverse PDLC is manufactured, the alignment state of the liquid crystal becomes difficult to change in temperature, so that the occurrence of haze due to the change in temperature can be prevented. In this case, in the temperature dependence of the chiral pitch, it is preferable that the change in the chiral pitch is 20% or less in the operating temperature range.

またリバースPDLCは電界無印加でほぼ透明であるため、この表示素子を任意の表示装置の表面に配置した場合、真に配置した表示装置の表示を見ることができる。表のリバースPDLCに電界を印加すると、下に配置した表示装置の表示と、光散乱による白い表示を同時に見ることができる(図10)。   Further, since reverse PDLC is almost transparent when no electric field is applied, when this display element is arranged on the surface of an arbitrary display device, the display of the display device that is truly arranged can be seen. When an electric field is applied to the reverse PDLC in the table, a display on the display device arranged below and a white display due to light scattering can be simultaneously seen (FIG. 10).

下に配置した表示装置と上に配置したリバースPDLCの間に、反射性の層、特に屈折率の高い透明な層を配置すると、周囲から表示装置に入射する光が効率的にリバースPDLCに入射して明るく、コントラスト良く見える(図12)。正面から入射する光は、それほど反射されないため、裏側の表示を読みとることができる。このことは平坦な基板表面に光を入射した際の反射率の入射角依存性を示した図18を見ると良く理解できる。図18は基板の層折率が2で空気(屈折率1)に接している場合のフレネルの公式による計算結果である。自然光を2つの直交する偏光に分解して計算してある。この反射性の層は透明であるため、下に配置した表示装置が見にくくなることはない。もちろん、これらの表示素子を多層化しても同様の表示を実現することができる。   If a reflective layer, especially a transparent layer with a high refractive index, is placed between the display device placed below and the reverse PDLC placed above, light incident on the display device from the surroundings efficiently enters the reverse PDLC. It looks bright and contrasts (Fig. 12). Since the light incident from the front is not reflected so much, the display on the back side can be read. This can be well understood by referring to FIG. 18 showing the incident angle dependence of the reflectance when light is incident on a flat substrate surface. FIG. 18 shows the calculation result by the Fresnel formula when the layer folding ratio of the substrate is 2 and the substrate is in contact with air (refractive index 1). It is calculated by decomposing natural light into two orthogonal polarizations. Since the reflective layer is transparent, the display device disposed below does not become difficult to see. Of course, the same display can be realized even if these display elements are multilayered.

また、下に配置した表示装置と上に配置したリバースPDLCとの間に、2枚の電極間に挟んだ2色性色素を含有した液晶層を配置することにより、表側の表示素子を見やすくしたいときには、電界を制御して2色性色素を含有した液晶層を光吸収状態として、光散乱による表示が浮きでるようにすることができる(図9参照)。もちろん、高屈折層を挿入するとより表示を見やすくできる(図8参照)。この時用いるリバースPDLCの替わりに通常のPDLCを用いることもできる。裏側の表示装置を見やすくしたいときは、電界を先と逆に制御して2色性色素を含有した層を透明とすればよい。   In addition, by disposing a liquid crystal layer containing a dichroic dye sandwiched between two electrodes between the display device disposed below and the reverse PDLC disposed above, it is desirable to make the display element on the front side easier to see. In some cases, the electric field can be controlled so that the liquid crystal layer containing the dichroic dye is in a light-absorbing state so that the display by light scattering can be lifted (see FIG. 9). Of course, the display can be more easily seen by inserting a high refractive layer (see FIG. 8). A normal PDLC may be used instead of the reverse PDLC used at this time. In order to make the display device on the back side easier to see, the electric field is controlled in the reverse direction to make the layer containing the dichroic dye transparent.

また本発明に関わるリバースPDLCは無電界下で透明であるために、太陽電池の表面にこの表示素子を配置しても太陽電池の発電効率を損なうことが少ない。太陽電池と表示素子を重ねることができるためにこの表示素子を用いる電子装置については省スペース化でき、装置を小型化でき、デザインの自由度も向上する。   Further, since the reverse PDLC according to the present invention is transparent under no electric field, even if this display element is arranged on the surface of the solar cell, the power generation efficiency of the solar cell is hardly impaired. Since a solar cell and a display element can be overlapped, an electronic device using this display element can be saved in space, the device can be reduced in size, and the degree of freedom in design is improved.

以上の構成において、リバースPDLCに用いる少なくとも一方の基板にアクティブ素子やカラーフィルターを形成しておくと、さらに表示容量を増やし、カラー化することができる。最近開発された自動車のナビゲーションシステムのディスプレイとして用いると、顔を正面に向けたまま地図を読みとることができるので運転に際して極めて安全である。もちろんテレビなどの表示も行うことができるようになる。また電子手帳などに用いると、電池の消耗とは無縁の小型の高機能電子手帳を実現できる。   In the above configuration, when an active element or a color filter is formed on at least one substrate used for reverse PDLC, the display capacity can be further increased and color can be achieved. When used as a display of a recently developed car navigation system, it is extremely safe to drive because it can read a map with its face facing forward. Of course, it is also possible to display on a television or the like. When used for an electronic notebook or the like, it is possible to realize a small high-performance electronic notebook that is unrelated to battery consumption.

また以上の構成において、表面の基板に無反射処理あるいはノングレア処理を施すと極めて視認性が向上する。   Further, in the above configuration, when the surface substrate is subjected to non-reflection treatment or non-glare treatment, the visibility is greatly improved.

本実施例では、リバースPDLCのヘイズを目立たなくするために2色性色素をわずか混合する例を示す。特に実施例2から実施例4で用いる液晶組成物について説明する。液晶としてメルク社製TL202とBL007の7:3混合物を99.25重量%、2色性色素としてG470(日本感光色素研究所製)を0.25重量%、SI512(三井東圧染料社製)を0.1重量%、MIM137(三井東圧染料社製)を0.1重量%混合してゲストホスト液晶とした。さらにこの液晶98重量%にカイラル成分として旭電化社製CN617を2重量%を混合してカイラルゲストホスト液晶とした。 In this embodiment, an example is shown in which a dichroic dye is slightly mixed in order to make the haze of reverse PDLC inconspicuous. In particular, the liquid crystal composition used in Examples 2 to 4 will be described. 99.25% by weight of a 7: 3 mixture of TL202 and BL007 manufactured by Merck as liquid crystal, 0.25% by weight of G470 (manufactured by Nippon Photosensitivity Laboratories) as a dichroic dye, SI512 (manufactured by Mitsui Toatsu Dye) Of 0.1% by weight and 0.1% by weight of MIM137 (Mitsui Toatsu Dye Co., Ltd.) were mixed to obtain a guest-host liquid crystal. Furthermore, 2% by weight of CN617 manufactured by Asahi Denka Co., Ltd. as a chiral component was mixed with 98% by weight of the liquid crystal to obtain a chiral guest host liquid crystal.

液晶の骨格としては、表示素子をアクティブ素子と組み合わせる場合には信頼性の高いものを用いる必要があり、例えばメルク社製TL202、TL205、TL213、TL215、TL216などに代表される塩素系ビフェニル液晶を用いるとよい。この他高信頼性液晶としてロディク社製RDP80616、RDP80616、RDP10248など、チッソ社製SS5004など、高複屈折性液晶としてはメルク社製BL007などを用いることができる。そのほかの用途では駆動電圧と複屈折率さえ満足すれぱどのような骨格の液晶を用いても構わない。具体的な液晶化合物としては例えば

Figure 0004196896

Figure 0004196896

Figure 0004196896
などの化合物を含む液晶を用いることができる。ここでRはアルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基またはシクロアルコキシ基、 R1はアルキル基、アルコキシ基、水素またはフツ素、Xはシアノ基、ハロゲン基、水素またはニトロ基、nは整数である。またこのほか液晶としては誘電異方性が負のものも用いることができる。この時、基板表面に施す配向処理は垂直配向処理とすることが望ましい。 As the skeleton of the liquid crystal, it is necessary to use a highly reliable one when combining a display element with an active element. Use it. In addition, RDP80616, RDP80616, RDP10248, etc. manufactured by Rodic Co., SS5004 manufactured by Chisso Co., Ltd., and BL007 manufactured by Merck Co., Ltd. can be used as the high birefringent liquid crystal. In other applications, a liquid crystal having any skeleton that satisfies the drive voltage and birefringence may be used. Specific examples of liquid crystal compounds include

Figure 0004196896

Figure 0004196896

Figure 0004196896
A liquid crystal containing a compound such as can be used. Here, R is an alkyl group, cycloalkyl group, alkoxy group or cycloalkoxy group, R1 is an alkyl group, alkoxy group, hydrogen or fluorine, X is a cyano group, halogen group, hydrogen or nitro group, and n is an integer. In addition, liquid crystal having negative dielectric anisotropy can be used. At this time, the alignment treatment applied to the substrate surface is preferably a vertical alignment treatment.

用いる2色性色素は、2色性を示すものであればどのようなものでも用いることができるが、耐光性の観点から本実施例で示したような、アントラキノン系、ナフトキノン系、ぺリレン系のものが好ましい。またヘイズを低減する目的から暗い色調が好ましく蛍光の量子収率の小さいものが好ましい。混合する量については、太陽電池を背面に用いる場合には発電効率を低下させないためヘイズを抑える最小限の2色性色素を添加するとよい。ヘイズの大きさは用いる液晶、高分子前駆体、カイラル成分、重合条件棟により左右されるため、実状に合わせて2色性色素の濃度を調整する。   Any dichroic dye may be used as long as it exhibits dichroism. From the viewpoint of light resistance, anthraquinone, naphthoquinone, and perylene are used as shown in the present example. Are preferred. Further, for the purpose of reducing haze, a dark color tone is preferable, and those having a small fluorescence quantum yield are preferable. About the amount to mix, when using a solar cell for a back surface, it is good to add the minimum dichroic dye which suppresses haze in order not to reduce electric power generation efficiency. Since the size of the haze depends on the liquid crystal, polymer precursor, chiral component, and polymerization condition building to be used, the concentration of the dichroic dye is adjusted according to the actual situation.

用いるカイラル成分は液晶の配向をねじる力のあるものを適量用いればよい。望ましくは顔晶層の厚み方向に90°以上、さらに望ましくは270°以上液晶層の配向をねじるようにするとよい。用いるカイラル剤としてはたとえばメルク社製S811、 R811、S1011、R1011、CB15、C15、CE2など、チッソ社製CMシリーズ、旭電化社製CNLシリーズなどを用いることができる。   As the chiral component to be used, an appropriate amount of a component capable of twisting the alignment of liquid crystal may be used. Desirably, the orientation of the liquid crystal layer is twisted by 90 ° or more, more preferably 270 ° or more in the thickness direction of the face crystal layer. As the chiral agent to be used, for example, S811, R811, S1011, R1011, CB15, C15, CE2, etc. manufactured by Merck Corporation, CM series manufactured by Chisso Corporation, CNL series manufactured by Asahi Denka Co., Ltd. and the like can be used.

ここで示した液晶に混合して用いる高分子前駆体としては、液晶中において光、電子線、熱などで重合できるもので後屈折性の大きなメソゲンを有するものであれば用いることができる。たとえば重合部はアクリレート、メタクリレート、クロトネート、シンナメート、エポキシなど、メソゲン部はフェニル、ピフェニル、ターフェニル、クォーターフェニルなどを用いることができる。これに後屈折性や相溶性を改善するために適当な置換基を導入してもよい。特に重合部とメソゲン部を直接結合した前駆体では形成される高分子は粒子状になる傾向があり、重合部とメソゲン部をアルキル鎖などのスベーサで繋いだ前駆体、または1分子中に重合部を複数持つような前駆体では形成される高分子はゲルネットワーク状になりやすい。前者の例として

Figure 0004196896

Figure 0004196896

Figure 0004196896

Figure 0004196896
などを用いることができる。ここでR、R’はそれそれ独立でH、またはCH3である。B、B’、B”はそれそれ独立で、 OCO、COO、OCONH、NHCOO、CONH、NHCO、−C≡C−、各種アルキル、O、N、Sの中から選ばれる。A1、A2はそれぞれ独立で芳香環を含む。例えばフェニル、ヒフェニル、ターフェニル、クォーターフェニル、ナフタレン、アントラセンなどであり、1部ハロゲン、アルキル基、シアノ基などで置換されていてもよい。 As the polymer precursor used by mixing with the liquid crystal shown here, any polymer precursor that can be polymerized by light, electron beam, heat or the like and has a mesogen having a large post-refractive property can be used. For example, acrylate, methacrylate, crotonate, cinnamate, epoxy, and the like can be used for the polymerization portion, and phenyl, piphenyl, terphenyl, quarterphenyl, and the like can be used for the mesogen portion. In order to improve post-refractive properties and compatibility, an appropriate substituent may be introduced. In particular, in the precursor in which the polymer part and the mesogen part are directly bonded, the formed polymer tends to be in the form of particles. The polymer part and the mesogen part are connected by a spacer such as an alkyl chain or polymerized in one molecule. In the case of a precursor having a plurality of parts, the polymer formed tends to be in a gel network form. As an example of the former

Figure 0004196896

Figure 0004196896

Figure 0004196896

Figure 0004196896
Etc. can be used. Here, R and R ′ are each independently H or CH 3. B, B ′ and B ″ are each independently selected from OCO, COO, OCONH, NHCOO, CONH, NHCO, —C≡C—, various alkyls, O, N and S. A1 and A2 are respectively selected. Independently contains an aromatic ring, such as phenyl, hyphenyl, terphenyl, quarterphenyl, naphthalene, anthracene, etc., which may be substituted with 1 part halogen, alkyl group, cyano group and the like.

後者の例としては先に挙げたモノマーの内、2官能のものや重合部とメソゲン部の間にアルキル基などのスベーサの入った構造のものを用いることができる。また市販品としてはフイリップス社製C6Hや東亜合成社製のアロニックスおよびレゼダマクロモノマー、日本化薬社製のKAYARADおよびKAYAER、サンノブコ社製のノブコマー、SICOMETおよびフォトマー、東都化成社製のエポトート、ネオトート、トーブレンおよびダップトート、油化シェル社製のエビコート、旭電化社製のアデカレジン、アデカオプトマーおよびアデカオプトン、スリーボンド社製の2200シリーズ、昭和高分子社製のリボキシおよびスピラック、日本ポリウレタンの製品などを用いることができる。これらのモノマーを前者(高分子が粒子状となる例)に1部混合して用いてもよい。他の高分子としてエチルセルロースのような熱可塑性の高分子を用いることもできる。
(比較例1)
Examples of the latter include bifunctional monomers among the monomers listed above, and those having a structure in which a spacer such as an alkyl group is inserted between the polymerization portion and the mesogen portion. Commercially available products include C6H manufactured by Philips, Aronix and Reseda Macromonomer manufactured by Toa Gosei Co., Ltd., KAYARAD and KAYAER manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., Nobcommer manufactured by Sannobuco, SICOMET and Photomer, Epototo manufactured by Tohto Kasei Co., Ltd. , Toblen and Dappo Tote, Shrimp Coat from Yuka Shell, Adeka Resin from Asahi Denka, Adekaoptomer and Adeka Opton, 2200 Series from ThreeBond, Riboxy and Spirak from Showa Polymer Co., Ltd., Nippon Polyurethane products, etc. be able to. One part of these monomers may be mixed and used in the former (an example in which the polymer is in the form of particles). A thermoplastic polymer such as ethyl cellulose can also be used as the other polymer.
(Comparative Example 1)

実施例1に示した液晶組成物において、2色性色素を入れないものを用意した。他の材料条件等は実施例1と同様である。   The liquid crystal composition shown in Example 1 was prepared without a dichroic dye. Other material conditions are the same as those in the first embodiment.

本実施例では実施例1で作製した液晶組成物を用いて高分子粒子分散型のリバースPDLCを作製してそのヘイズを調べた例を示す。   In this example, a polymer particle dispersion type reverse PDLC is produced using the liquid crystal composition produced in Example 1 and the haze thereof is examined.

実施例1で示した高分子前駆体にヒフェニルメタクリレートを液晶に対して7重量%用いた液晶混合物を、図1に示した空パネルに封入した。まず空パネルの製造方法を示す。基板1に透明電極2を形成した後、電極2表面を配向処理を施した。次に基板8にアクティブ素子としてTFT素子を形成した。具体均にはゲート電極15、ゲート絶縁層18、半導体層16、ソース電極14、ドレイン電極17、さらに反射性電極7としてアルミニウムを蒸著した。さらに電極面を配向処理した。これら2枚の基板を電極面を内側にして間隙5μmを保ちつつ周囲を接着した。液晶層の厚さは5μmとしたが 3μmから10μmの間で用途に応じて最適化すると良い。この液晶/高分子前駆体混合層に液晶相にて波長300nm〜400nm、強度3. 5mW/cm2なる紫外線を照射して液晶中から高分子粒子を析出させた。この表示素子の背面に光吸収性の反射板として太陽電池を配置し、表面にノングレア処理、減反射処理を施した。もちろんこのような処理を施さなくても良いし、どちらか一方のみでも十分視認性は向上する。 A liquid crystal mixture using 7% by weight of hyphenyl methacrylate as the polymer precursor shown in Example 1 with respect to the liquid crystal was sealed in the empty panel shown in FIG. First, a method for manufacturing an empty panel will be described. After forming the transparent electrode 2 on the substrate 1, the surface of the electrode 2 was subjected to orientation treatment. Next, a TFT element was formed as an active element on the substrate 8. Specifically, aluminum was evaporated as the gate electrode 15, the gate insulating layer 18, the semiconductor layer 16, the source electrode 14, the drain electrode 17, and the reflective electrode 7. Further, the electrode surface was subjected to orientation treatment. These two substrates were bonded to each other while keeping the gap of 5 μm with the electrode surface inside. Although the thickness of the liquid crystal layer is 5 μm, it may be optimized between 3 μm and 10 μm according to the application. The liquid crystal / polymer precursor mixed layer was irradiated with ultraviolet rays having a wavelength of 300 nm to 400 nm and an intensity of 3.5 mW / cm 2 in a liquid crystal phase to precipitate polymer particles from the liquid crystal. A solar cell was disposed as a light-absorbing reflector on the back surface of the display element, and the surface was subjected to non-glare treatment and anti-reflection treatment. Of course, such a process does not need to be performed, and only one of them can sufficiently improve the visibility.

こうして作製した表示素子の液晶/高分子層に駆動電圧5V印加して、表示素子表面の法線から20度傾いた方向から光を入射して、法線方向への反射光強度を測定した場合に、白い紙と比べて30%の明るさが得られた。また駆動電圧を0Vとして黒表示状態における反射率を測定したところ、4%であった。   When a drive voltage of 5 V is applied to the liquid crystal / polymer layer of the display element thus fabricated, light is incident from a direction inclined by 20 degrees from the normal of the display element surface, and the reflected light intensity in the normal direction is measured In addition, it was 30% brighter than white paper. Further, the reflectivity in the black display state was measured with a drive voltage of 0 V, and it was 4%.

配向処理についてはここではポリイミド配向膜を形成してその表面をラビング処理したが、他の配向膜を形成してラピンク処理してもよい。また配向膜を形成せず、ラビングだけしてもよい。LB膜や、斜方蒸着膜を用いてもよい。   As for the alignment treatment, a polyimide alignment film is formed and the surface thereof is rubbed here, but another alignment film may be formed and subjected to a lapin process. Further, rubbing may be performed without forming an alignment film. An LB film or an oblique deposition film may be used.

背面に配置する光吸収性反射板は太陽電池でなくてもよい。光吸収板の表面に電光反射処理を施したものも望ましい。また光吸収性反射板でなくてもよい。例えばアルミニウム、クロムなどの反射板でもよい。反射率の高い反射板を用いる場合には加える2色性色素の量を増やすと視認性を向上することができる。   The light-absorbing reflector disposed on the back surface may not be a solar cell. It is also desirable that the surface of the light absorbing plate is subjected to electroreflection treatment. Moreover, it may not be a light absorptive reflector. For example, a reflector such as aluminum or chrome may be used. When a reflective plate having a high reflectance is used, the visibility can be improved by increasing the amount of the dichroic dye added.

基板にカラーフィルターを形成しておけば,カラー表示も行うことができる。この場合、カラーフィルターに用いる色はフルカラーを再現できる色の組合せに限らず、用途に応じて視認性のよい色を選べばよい。また紫外線領域に吸収の無いカラーフィルター材料が好ましい。   If a color filter is formed on the substrate, color display can be performed. In this case, the color used for the color filter is not limited to a combination of colors that can reproduce a full color, and a color with good visibility may be selected according to the application. A color filter material having no absorption in the ultraviolet region is preferred.

本実施例では表示素子表面にノングレア処理と減反射処理を施したが、必ずしもこれらの処理を施す必要はなく、施さなくても表示を行うことはできる。   In this embodiment, the display element surface is subjected to non-glare treatment and anti-reflection treatment. However, it is not always necessary to perform these treatments, and display can be performed without performing these treatments.

時計などの中小容量の用途においてはアクティブ素子を形成しなくても十分な情報を表示できる。   In small and medium capacity applications such as watches, sufficient information can be displayed without forming active elements.

アクティブ素子についてはここで示したTFT素子の他、他の構成のTFT素子、トランジスター、MIM素子、強誘電体素子などを用いることができる。またこれらのアクティブ素子を形成する基板はガラスの他、シリコン、ガリウムヒ素、ゲルマニウムなどの半導体、そのほか無機物質、プラスチックなど有機物質を用いることができる。基板として半導体を用いると、駆動用ドライバーやコントローラを基板内にすべて作り込むことができるので極めて安価に表示装置を作製することができる。
(比較例2)
As the active element, a TFT element having another configuration, a transistor, an MIM element, a ferroelectric element, or the like can be used in addition to the TFT element shown here. In addition to glass, a substrate on which these active elements are formed can be made of a semiconductor such as silicon, gallium arsenide, or germanium, or an inorganic material such as an inorganic material or plastic. When a semiconductor is used as the substrate, a driver and a controller for driving can all be formed in the substrate, so that a display device can be manufactured at a very low cost.
(Comparative Example 2)

実施例2に於て液晶組成物として比較例1の材料を用いた。この時実施例2と同様の測定方法にて電気光学特性を測定したところ、電界印加時で白い紙と比べて35%の明るさが得られた。また電界無印加時での反射率は8%であった。   In Example 2, the material of Comparative Example 1 was used as the liquid crystal composition. At this time, when the electro-optical characteristics were measured by the same measurement method as in Example 2, a brightness of 35% was obtained as compared with white paper when an electric field was applied. The reflectance when no electric field was applied was 8%.

本実施例では実施例1の液晶組成物を用いて高分子ゲルネットワーク配向型液晶表示素子を作製してそのヘイズを調べた例を示す。   In this example, an example in which a polymer gel network alignment type liquid crystal display element was produced using the liquid crystal composition of Example 1 and its haze was examined is shown.

実施例1の液晶組成物と、高分子前駆体として東亜合成化学社製M6200を5重量%、光重合開始剤としてイルガキュア184を2重量%用いた。そのほかについては実施例2と全く同様に表示素子を作製した。   The liquid crystal composition of Example 1, 5% by weight of M6200 manufactured by Toagosei Co., Ltd. as the polymer precursor, and 2% by weight of Irgacure 184 as the photopolymerization initiator were used. Other than that, a display element was fabricated in the same manner as in Example 2.

こうして作成した表示素子の液晶/高分子層に駆動電圧10V印加して、表示素子表面の法線かち20度傾いた方向から光を入射して、法線方向への反射光強度を測定した場合に、白い紙の28%の明るさが得られた。また電圧無印加で黒表示状態での反射率を測定したところ、3%であった。   When a drive voltage of 10 V is applied to the liquid crystal / polymer layer of the display element thus created, light is incident from a direction inclined by 20 degrees from the normal of the display element surface, and the reflected light intensity in the normal direction is measured In addition, the brightness of white paper was 28%. Further, the reflectivity in the black display state when no voltage was applied was 3%.

用いる高分子前駆体については、実施例1で示したゲルネットワークを作り安いものを用いることができる。   As the polymer precursor to be used, a cheap one can be used that forms the gel network shown in Example 1.

そのほかの条件は実施例2と同様である。
(比較例3)
The other conditions are the same as in Example 2.
(Comparative Example 3)

比較例1の液晶組成物を用いて実施例3の構成の表示素子を作製して同様の白表示状態での反射率を測定すると33%、黒表示状態での反射率を測定すると、5%であった。   A display element having the structure of Example 3 was prepared using the liquid crystal composition of Comparative Example 1, and the reflectance in a similar white display state was measured. When measured in the black display state, the reflectance was 5%. Met.

本実施例では実施例1の液晶組成物を用いて高分子中に液晶液滴が配向して分散した表示素子を作製してそのヘイズを調べた例を示す。   In this example, a display element in which liquid crystal droplets are aligned and dispersed in a polymer using the liquid crystal composition of Example 1 and its haze is examined is shown.

実施例1の液晶高分子前駆体混合物において、高分子前駆体として東亜合成化 学社製M6200を30重量%、光重合開始剤としてイルガキュア184を2重量%用いた。そのほかについては実施例2と全く同様に表示素子を作製した。   In the liquid crystal polymer precursor mixture of Example 1, 30% by weight of M6200 manufactured by Toagosei Chemical Co., Ltd. was used as the polymer precursor, and 2% by weight of Irgacure 184 was used as the photopolymerization initiator. Other than that, a display element was fabricated in the same manner as in Example 2.

こうして作製した表示素子の液晶/高分子層に駆動電圧20V印加して、表示素子表面の法線から20度傾いた方向から光を入射して、法線方向への反射光強度を測定した場合に、白い紙の28%の明るさが得られた。また電圧無印加で黒表示状態での反射率を測定したところ、10%であった。   When a drive voltage of 20 V is applied to the liquid crystal / polymer layer of the display device thus fabricated, light is incident from a direction inclined by 20 degrees from the normal of the display device surface, and the reflected light intensity in the normal direction is measured In addition, the brightness of white paper was 28%. Further, the reflectance in the black display state when no voltage was applied was 10%.

用いる高分子前駆体については、実施例1で示したゲルネットワークを作り安いものを用いることができる。   As the polymer precursor to be used, a cheap one can be used that forms the gel network shown in Example 1.

そのほかの条件は実施例2と同様である。
(比較例4)
The other conditions are the same as in Example 2.
(Comparative Example 4)

比較例1の液晶組成物を用いて実施例4の構成の表示素子を作製して同様の白表示状態での反射率を測定すると33%、黒表示状態での反射率を測定すると、15%であった。   Using the liquid crystal composition of Comparative Example 1, a display device having the structure of Example 4 was prepared, and the reflectance in the same white display state was measured to be 33%. The reflectance in the black display state was measured to be 15%. Met.

本実施例ではリバースPDLCに於てトラン系液晶とトラン系高分子を用いた例を示す。図2に本実施例の表示素子の簡単な1部断面図を示した。   In the present embodiment, an example using a tolan type liquid crystal and a tolan type polymer in reverse PDLC is shown. FIG. 2 shows a simple sectional view of a part of the display element of this embodiment.

まず液晶/高分子前駆体を封入するためのパネルについて説明する。基板に所望のパターンの透明電極を形成して、更にその表面にラピンク処理を施した。電極面を内側にして2枚の基板を間隙4μmを保って周囲を固定した。   First, a panel for encapsulating a liquid crystal / polymer precursor will be described. A transparent electrode having a desired pattern was formed on the substrate, and a lapink treatment was further applied to the surface thereof. The periphery of the two substrates was fixed with a gap of 4 μm with the electrode surface inside.

次にこのパネルに封入する液晶及び高分子前駆体について説明する。先ず液晶は、トラン系液晶として、化合物群I

Figure 0004196896
(R、R'は炭素数1から12までのアルキル基)
化合物群II

Figure 0004196896
(R, R'は炭素数1から12までのアルキル基)
化合物群III

Figure 0004196896
(Rは炭素数1から12までのアルキル基、Arはフェニル、ビリジン、ピリミジンを示し、XはFまたはHを示す)
をそれぞれ47重量%:33重量%:20重量%で混合した物を用いた。各化合物群のアルキル基の炭素数については化合物群Iでは
(R=1、R' =11)2%
(R=3、R' =2)8%
(R=4、R' =1)8%
(R=4、R' =2)9%
(R=4、R' =3)5%
(R=5、R' =1)8%
(R=5、R’=3)5%
(R=5、R' =11)2%
化合物群IIでは
(R=3、R' =2)21%
(R=4、R' =2)12%
化合物群IIIでは
(R=4)6%
(R=5)7%
(R=7)7%
なる化合物を混合して用いた。ここではアルキル基として直鎖の物を用いたが、これに限らず分岐のあるアルキル基でも用いることができる。この液晶98.5重量%にカイラル成分としてメルク社製R1011を1. 5重量%混合した。更にこのカイラル液晶95重量%に高分子前駆体として

Figure 0004196896
をそれぞれ3. 3重量%:1.7重量%混合して液晶/高分子前駆体混合物とした。 Next, the liquid crystal and polymer precursor sealed in this panel will be described. First, the liquid crystal is a tolanic liquid crystal compound group I.

Figure 0004196896
(R and R ′ are alkyl groups having 1 to 12 carbon atoms)
Compound group II

Figure 0004196896
(R and R ′ are alkyl groups having 1 to 12 carbon atoms)
Compound group III

Figure 0004196896
(R represents an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, Ar represents phenyl, pyridine, or pyrimidine, and X represents F or H)
Were mixed at 47% by weight: 33% by weight: 20% by weight, respectively. Regarding the number of carbon atoms of the alkyl group of each compound group, in the compound group I (R = 1, R ′ = 11) 2%
(R = 3, R ′ = 2) 8%
(R = 4, R ′ = 1) 8%
(R = 4, R ′ = 2) 9%
(R = 4, R ′ = 3) 5%
(R = 5, R ′ = 1) 8%
(R = 5, R ′ = 3) 5%
(R = 5, R ′ = 11) 2%
In compound group II (R = 3, R ′ = 2) 21%
(R = 4, R ′ = 2) 12%
In compound group III (R = 4) 6%
(R = 5) 7%
(R = 7) 7%
The compound to be used was mixed and used. Here, a straight chain is used as the alkyl group, but not limited to this, a branched alkyl group can also be used. This liquid crystal 98.5% by weight was mixed with 1.5% by weight R1011 manufactured by Merck as a chiral component. Furthermore, 95% by weight of this chiral liquid crystal is used as a polymer precursor.

Figure 0004196896
3.3 wt% and 1.7 wt% of each were mixed to obtain a liquid crystal / polymer precursor mixture.

次にこうして得られた混合物を先に示したパネルに真空中にて封入した。更に、高分子前駆体を重合させるために波長300nm〜400nm、強度3. 5mW/cm2なる紫外線を10分間照射した。 The mixture thus obtained was then sealed in a vacuum in the panel shown above. Furthermore, in order to polymerize the polymer precursor, ultraviolet rays having a wavelength of 300 nm to 400 nm and an intensity of 3.5 mW / cm 2 were irradiated for 10 minutes.

こうして作製した表示素子の背面に黒い光吸収板を配置して、表示素子表面の法線から20度傾いた方向から光を入射して、法線方向に反射した光を検知して図3に示した電気光学特性図を作製した。本実施例の電気光学特性は実線で示してある。しきい電圧以下では極めて透過率が高いために背面に配置した光吸収板による黒が再現されており、そのためコントラストが27であった。   A black light absorbing plate is disposed on the back surface of the display element thus manufactured, light is incident from a direction inclined by 20 degrees from the normal line of the display element surface, and the light reflected in the normal direction is detected and shown in FIG. The electro-optical characteristics shown are produced. The electro-optical characteristics of this example are indicated by solid lines. Since the transmittance was extremely high below the threshold voltage, black was reproduced by the light absorbing plate disposed on the back surface, and thus the contrast was 27.

用いる液晶及び高分子前駆体としては実施例1で示したような材料を用いることができるが、その中でも可視領域で蛍光量子収率が小さく、かつ屈折率異方性の大きなものが好ましく、その骨格としてトラン、ヒフェニル等が好ましい。逆に好ましくないものとして、アントラセン、ターフエニル、クォーターフェニル、そのほかフェニル基のつながった物など、可視領域での蛍光量子収率の大きいものが挙げられる。また先に示した化合物群中のRとR’のアルキル基の組合せや混合比についてはこれに限らず、液晶相の温度範囲、駆動電圧などにより決めればよい。またこれ以外の化合物を混合してもよい。   As the liquid crystal and polymer precursor to be used, the materials shown in Example 1 can be used. Among them, those having a low fluorescence quantum yield in the visible region and a large refractive index anisotropy are preferable. Tran, hyphenyl and the like are preferable as the skeleton. On the other hand, those having a high fluorescence quantum yield in the visible region, such as anthracene, terphenyl, quarterphenyl, and other linked phenyl groups, may be mentioned as undesirable ones. The combination and mixing ratio of R and R ′ alkyl groups in the compound group described above are not limited to this, and may be determined depending on the temperature range of the liquid crystal phase, the driving voltage, and the like. Further, other compounds may be mixed.

カイラル成分の種類及び混合量はここに示した物および混合量に限らず、実施例1で示したものも用いることができ用途に応じて決めればよい。   The kind and the mixing amount of the chiral component are not limited to those shown here and the mixing amount, and those shown in Example 1 can be used and may be determined according to the application.

液晶/高分子層の厚さは4μmでなくてもよく、2μmから20μmの範囲で用途に応じて決めればよい。薄くなると電圧無印加時の透明度は増すが、散乱度は低下する。また厚くなると散乱度は増すが、駆動電圧と電圧無印加時の濁りが増す。   The thickness of the liquid crystal / polymer layer may not be 4 μm and may be determined in accordance with the use within the range of 2 μm to 20 μm. As the thickness decreases, the transparency when no voltage is applied increases, but the scattering decreases. When the thickness is increased, the degree of scattering increases, but the driving voltage and turbidity when no voltage is applied increase.

電極表面に施す配向処理については、配向膜を設けてラピンク処理してもよい。表示素子の背面に配置する黒い吸収板は、太陽電池でもよく、また反射性の材料でもよい。
(比較例5)
As for the alignment treatment applied to the electrode surface, an alignment film may be provided to carry out a lapink treatment. The black absorption plate disposed on the back surface of the display element may be a solar cell or a reflective material.
(Comparative Example 5)

実施例5に対する比較例を説明する。ここではターフェニル骨格化合物を含有する液晶として、メルク社製TL202を80重量%、4−シアノ14”−ペンチルーターフェニル(T15)を20重量%混合した物を用いた。この液晶組成物95重量%に対して、高分子前駆体4−夕−フェ二ルメタクリレートとターフェニル−4, 4”−ジメタクリレートをそれぞれ3. 3重量%及び1.7重量%混合した。他の条件は実施例5と同様とした。   A comparative example for Example 5 will be described. Here, as a liquid crystal containing a terphenyl skeleton compound, a mixture of 80% by weight of TL202 manufactured by Merck Co., Ltd. and 20% by weight of 4-cyano 14 ″ -pentylaphenyl (T15) was used. This liquid crystal composition was 95% by weight. % Of the polymer precursor 4-even-phenylmethacrylate and terphenyl-4,4 "-dimethacrylate were mixed with 3.3 wt% and 1.7 wt%, respectively. Other conditions were the same as in Example 5.

こうして作製した表示素子の電気光学特性を実施例5と同様の方法により測定し、図3中の破線にて示した。しきい電圧以下では透明状態なのだが可視領域に蛍光が見られるため、黒い背景色が白っぽく見えてコントラストが低下している(およそ3)ことがわかる。   The electro-optical characteristics of the display element thus manufactured were measured by the same method as in Example 5, and indicated by a broken line in FIG. Although it is in a transparent state below the threshold voltage, since fluorescence is seen in the visible region, it can be seen that the black background color looks whitish and the contrast is reduced (approximately 3).

本実施例では可視光領域に蛍光を持たないトラン系液晶および蛍光を有するターフェニル系高分子前駆体を用いた例を示す。液晶としては実施例5に示した液晶を用い、高分子前駆体としてはターフェニルメタクリレート、およびターフェニルジメタクリレートを用いた。そのほかの構成条件については実施例5に従って表示素子を作製した。   In this example, an example is shown in which a tolan-based liquid crystal having no fluorescence in the visible light region and a terphenyl polymer precursor having fluorescence are used. The liquid crystal shown in Example 5 was used as the liquid crystal, and terphenyl methacrylate and terphenyl dimethacrylate were used as the polymer precursor. A display element was manufactured according to Example 5 with respect to other structural conditions.

こうして作製した表示素子の電気光学特性を図4中に実線で示した。実施例5と比べるとしきい電圧以下での黒い表示がわずか白味を帯びてコントラストが低下(コントラストはおよそ12)していることがわかる。   The electro-optical characteristics of the display element manufactured in this way are shown by a solid line in FIG. As compared with Example 5, it can be seen that the black display below the threshold voltage is slightly white and the contrast is lowered (contrast is about 12).

本実施例では可視光領域に蛍光を持たないトラン系高分子および蛍光を有するターフェニル系液晶を用いた例を示す。液晶としては比較例5に示した液晶を用い、高分子前駆体としては実施例5に示したトラン系の物を用いた。そのほかの構成条件については実施例5に従って表示素子を作製した。   In this embodiment, an example using a tolan polymer having no fluorescence in the visible light region and a terphenyl liquid crystal having fluorescence is shown. The liquid crystal shown in Comparative Example 5 was used as the liquid crystal, and the Tolan series shown in Example 5 was used as the polymer precursor. A display element was manufactured according to Example 5 with respect to other structural conditions.

こうして作製した表示素子の電気光学特性を図4中に破線で示した。実施例5と比べるとしきい電圧以下での黒い表示がわずか白味を帯びてコントラストが低下(コントラストはおよそ6)していることがわかる。   The electro-optical characteristics of the display element thus manufactured are indicated by broken lines in FIG. Compared to Example 5, it can be seen that the black display below the threshold voltage is slightly white and the contrast is lowered (contrast is about 6).

本実施例では可視光領域での蛍光の少ない液晶及び高分子前駆体を用い、高分子がゲルネットワーク構造となる例を示す。用いる液晶は実施例5に示した物を用いた。高分子前駆体はフイリップス社製C6H

Figure 0004196896
を用いた。実施例5と同様にして素子を作製し、電気光学特性を測定した(図5中の実線参照)。 In this embodiment, an example in which a liquid crystal having a low fluorescence in the visible light region and a polymer precursor are used and the polymer has a gel network structure is shown. The liquid crystal used was the one shown in Example 5. The polymer precursor is Phillips C6H

Figure 0004196896
Was used. An element was fabricated in the same manner as in Example 5, and the electro-optical characteristics were measured (see the solid line in FIG. 5).

ここで用いる高分子前駆体は重合した際にゲルネットワーク構造を形成するものなら何でも用いることができる。特にゲルネットワーク構造をとりやすい化学構造としては、重合部を2つ持ち、その重合部同士が長いアルキルスベーサを介して結合した構造を持つことが望ましい。実施例1における2官能モノマーが好ましい。   Any polymer precursor can be used as long as it forms a gel network structure upon polymerization. In particular, it is desirable for the chemical structure that is easy to take a gel network structure to have a structure in which two polymerized portions are bonded to each other via a long alkyl space. The bifunctional monomer in Example 1 is preferred.

以上の実施例は本発明の他の実施例にも同様に応用できるものである。
(比較例6)
The above embodiments can be similarly applied to other embodiments of the present invention.
(Comparative Example 6)

本比較例では実施例8において、可視領域における蛍光の大きな液晶を用いた場合の例を示した。用いた液晶は蛍光を発するベンチルターフェニルカルポニトリルを含むメルク社製のE7である。   In this comparative example, an example in which a liquid crystal having large fluorescence in the visible region is used in Example 8 is shown. The liquid crystal used is E7 made by Merck Co., Ltd. containing ventilator phenyl carbonitrile which emits fluorescence.

実施例8と同様にして表示素子を作製して電気光学特性を測定して図5中の破線で示した。この比較例に比べて実施例8はコントラストが改善されていることがわかる。   A display element was produced in the same manner as in Example 8, and the electro-optical characteristics were measured and indicated by a broken line in FIG. It can be seen that the contrast of Example 8 is improved compared to this comparative example.

本実施例では実施例5において液晶中に2色性色素を混合し、さらに基板上に形成する電極を反射性材料で形成した例、すなわち電界無印加で光吸収するモードについての例を示す。実施例2に従って空パネルを作製した。   In this embodiment, an example in which a dichroic dye is mixed in liquid crystal in Embodiment 5 and an electrode formed on a substrate is formed of a reflective material, that is, an example in which light is absorbed without application of an electric field will be described. An empty panel was prepared according to Example 2.

このパネル間隙を真空にした後、実施例5で示した液晶/高分子前駆体混合物に2色性色素としてM361:SI512:M137(何れも三井東圧染料社製)=1. 5 : 1. 7 : 0. 43 (重量%)を混合して封入した。さらにこのパネルに波長300から400nm、強度3.5mW/cm2なる紫外線を40℃にて10分照射して、高分子前駆体を重合して液晶中から高分子を析出させた。   After this panel gap was evacuated, M361: SI512: M137 (both manufactured by Mitsui Toatsu Dye Co., Ltd.) as a dichroic dye in the liquid crystal / polymer precursor mixture shown in Example 5 = 1.5: 1. 7: 0.43 (% by weight) was mixed and sealed. Further, the panel was irradiated with ultraviolet rays having a wavelength of 300 to 400 nm and an intensity of 3.5 mW / cm 2 at 40 ° C. for 10 minutes to polymerize the polymer precursor and precipitate a polymer from the liquid crystal.

この表示素子の表面に減反射処理を施したノングレアフィルムを張り付け、さらにこの表示素子の背面に光吸収層を配置して本発明の表示素子を応用した表示装置を完成した。この表示装置に駆動用ドライバー、コントローラー、表示素子駆動用電源、およびコンピューター(何れも図示せず)を接続してコンピューター画面を表示することができた。もちろんテレビチューナーヒ接続すればテレビも見られる。   A display device using the display element of the present invention was completed by pasting a non-glare film subjected to antireflection treatment on the surface of the display element, and further arranging a light absorption layer on the back surface of the display element. By connecting a driver for driving, a controller, a power source for driving display elements, and a computer (none of which are shown) to this display device, a computer screen could be displayed. Of course, if you connect a TV tuner, you can watch TV.

ここで用いる2色性色素は、耐光性の良好なアントラキノン系色素が好ましく、さらに2色比と溶解性の良いものが好ましい。またその混合量については十分なコントラストを確保できるように配慮する。   The dichroic dye used here is preferably an anthraquinone dye having good light resistance, and more preferably a dichroic dye having good dichroic ratio and solubility. Also, the mixing amount is considered so as to ensure a sufficient contrast.

本実施例では液晶/高分子層の裏側に鹿置する反射層を電極と兼ねたが、電極を透明として表示素子背面に反射層を配置しても良い。   In this embodiment, the reflective layer placed on the back side of the liquid crystal / polymer layer is also used as the electrode. However, the reflective layer may be disposed on the back surface of the display element by making the electrode transparent.

またアクティブ素子を形成した基板は液晶/高分子層の表側に配置しても裏側に配置しても良い。   The substrate on which the active element is formed may be arranged on the front side or the back side of the liquid crystal / polymer layer.

ノングレア処理、減反射処理は必要に応じて施せば良い。   Non-glare processing and anti-reflection processing may be performed as necessary.

本実施例では実施例8の液晶と高分子前駆体を用い、2色性色素を混合して実施例9の構成のパネルに封入した例を示す。用いる液晶及び高分子は実施例8に示した物を用いた。 ただし液晶96.7重量%に対して、2色性色素として三井東圧染料社製M361、SI512、M34をそれそれ1.3:1.6:0.4(重量%)混合した。実施例9で作製したパネルに液晶/高分子前駆体混合物を封入して、さらに紫外線を照射して表示素子を作製した。この表示素子の表面に減反射処理を施したノングレアフィルムを張り付け、さらにこの表示素子の背面に光吸収層を配置して本発明の表示素子を応用した表示装置を完成した。この表示装置に駆動用ドライバー、コントローラー、表示素子駆動用電源、およびコンピューター(何れも図示せず)を接続してコンピューター画面を表示することができた。もちろんテレビチューナーと接続すればテレビも見られる。   In this example, the liquid crystal of Example 8 and a polymer precursor are used, and a dichroic dye is mixed and sealed in a panel having the configuration of Example 9. The liquid crystal and polymer used were those shown in Example 8. However, M361, SI512, and M34 manufactured by Mitsui Toatsu Dye Co., Ltd. were mixed as the dichroic dye with respect to 96.7% by weight of the liquid crystal 1.3: 1.6: 0.4 (% by weight). A liquid crystal / polymer precursor mixture was sealed in the panel produced in Example 9 and further irradiated with ultraviolet rays to produce a display element. A display device using the display element of the present invention was completed by pasting a non-glare film subjected to antireflection treatment on the surface of the display element, and further arranging a light absorption layer on the back surface of the display element. By connecting a driver for driving, a controller, a power source for driving display elements, and a computer (none of which are shown) to this display device, a computer screen could be displayed. Of course, you can watch TV by connecting to a TV tuner.

本実施例では本発明におけるヘイズ低減技術を融合した例を示す。まず液晶について示す。液晶としては可視光域における蛍光の小さい液晶としてロデイツク社製RDP80616−2とメルク社製ML1009を7:3で混合して用いた。この液晶に2色性色素としてG470(日本感光色素研究所製)を0.25重量%、SI512 (三井東圧染料社製)を0.4重量%、M137(三井東圧染料社製)を0.1重量%先の液晶に混合してゲストホスト液晶とした。これにカイラルピッチの温度依存性の小さいCNL611(旭電化社製)を2重量%混合してカイラルゲストホスト液晶とした。この液晶に高分子前駆体としてプチルフェニルトランメタクリレートとビフェニルジメタクリレートおよびカイラル高分子前駆体として

Figure 0004196896
をそれそれ3.3重量%、1.7重量%、0.3重量%混合した。これを先の空パネルに封入して50℃にて紫外線を照射した。この表示素子表面にノングレア処理または減反射処理を施してもよい。 In this embodiment, an example in which the haze reduction technology in the present invention is integrated will be shown. First, the liquid crystal will be described. As the liquid crystal, a liquid crystal having a small fluorescence in the visible light region, RDP806616-2 manufactured by Rodick and ML1009 manufactured by Merck was mixed at a ratio of 7: 3. As a dichroic dye, 470% by weight of G470 (manufactured by Nippon Photosensitive Laboratories), 0.4% by weight of SI512 (manufactured by Mitsui Toatsu Dye Co., Ltd.) and M137 (manufactured by Mitsui Toatsu Dye Co., Ltd.) A guest-host liquid crystal was prepared by mixing with 0.1 wt% liquid crystal. This was mixed with 2% by weight of CNL611 (manufactured by Asahi Denka Co., Ltd.) having a small temperature dependence of the chiral pitch to obtain a chiral guest host liquid crystal. In this liquid crystal, as a polymer precursor, ptylphenyltranmethacrylate and biphenyldimethacrylate as chiral polymer precursors

Figure 0004196896
Were mixed with 3.3% by weight, 1.7% by weight and 0.3% by weight, respectively. This was enclosed in the previous empty panel and irradiated with ultraviolet rays at 50 ° C. The display element surface may be subjected to non-glare treatment or anti-reflection treatment.

こうして作製した表示素子の背面に太陽電池を配置して反射型の表示素子として実施例2と同様の方法により電界無印加時の反射率を測定した。20℃にて反射率1%であった。電界を印加してここでは時計用のセグメント表示を行うことができた。しかも液晶駆動電源として背面に配置した太陽電池を用いることができた。   A solar cell was arranged on the back surface of the display element thus manufactured, and the reflectance when no electric field was applied was measured by the same method as in Example 2 as a reflective display element. The reflectivity was 1% at 20 ° C. Here, a segment display for a watch could be performed by applying an electric field. Moreover, a solar cell disposed on the back surface could be used as a liquid crystal driving power source.

ここではアクティブ素子を用いなかったが、アクティブ素子を用いても同様の効果がある。その際、液晶として実施例1で示したような保持率のよい液晶を用いる必要がある。カラーフィルターを組み合わせれば明るいカラー表示が可能である。アクティブ素子を用いない場合はネマチック液晶相を持つ材料であれば用いることができる。   Although no active element is used here, the same effect can be obtained by using an active element. At that time, it is necessary to use a liquid crystal having a good retention rate as shown in Embodiment 1 as the liquid crystal. Bright color display is possible by combining color filters. When no active element is used, any material having a nematic liquid crystal phase can be used.

液晶/高分子層の厚さは3μmから10μmが好ましい。これより薄いと散乱が薄くなり、これより厚いと駆動電圧が高くなり、コントラストも低下して実用的でない。   The thickness of the liquid crystal / polymer layer is preferably 3 μm to 10 μm. If it is thinner than this, the scattering becomes thin, and if it is thicker than this, the driving voltage becomes high and the contrast is lowered, which is not practical.

表示素子の背面に配置した太陽電池の替わりに、光吸収層、光反射層を配置してもよい。また表示素子の背面に何も配置せず、透明なガラス上に白い散乱として表示を行うこともできる。   Instead of the solar cell arranged on the back surface of the display element, a light absorption layer and a light reflection layer may be arranged. Further, nothing can be arranged on the back surface of the display element, and display can be performed as white scattering on a transparent glass.

そのほかの部材、製造条件等は参考例1と同様である。実施例15に示したカイラル成分も用いることができる。
(参考例1)
Other members, manufacturing conditions, and the like are the same as in Reference Example 1. The chiral component shown in Example 15 can also be used.
(Reference Example 1)

本参考例では2色性色素入り液晶中に高分子が粒子状又は粒子連結体として分散する表示素子をアクティブ素子と組み合わせた表示装置にカイラル高分子前駆体を応用した例を示した。図6に本発明の表示装置に用いるMIM素子を形成した空パネルの簡単な断面図を示した。まず液晶/高分子を封入する空パネルを作製する。基板1に透明電極2を形成して配向処理を施した。配向処理は通常TN型液晶表示素子に利用されている方法を用いることができ、ここではポリイミド配向膜を形成してその表面をラビングした。次にこれに対向する基板8にアクティブ素子として480×640個のMIM素子および反射電極7を形成して表面にさきに示した様に配向処理を施した。表面にアクティブ素子を保護する層を設けてもよい。次にこれらの基板を互いに5μmの間隙を保って向かい合わせて封入ロを残し周囲を接着固定した。次にこの空パネルに封入する液晶/高分子前駆体混合物について説明する。液晶としてメルク社製TL213とMJ91261の8:2混合物を用い、この液晶97重量%にカイラル成分として、メルク社製S811を3重量%混合してカイラル液晶とした。この液晶96.3重量%に2色性色素として三井東圧染料社製M361、SI512、M34をそれそれ1.5重量%、1.7重量%、0.5重量%混合した。このゲストホストカイラル液晶93重量%に高分子前駆体としてヒフェニルメタクリレートとカイラル高分子前駆体として

Figure 0004196896
をそれぞれ6.86重量%および0.14重量%溶かして先に作製した空パネルに封入した。50℃にてこのパネルに基板1側から紫外線(300nm〜400nm、3.5nW/cm2)を照射して液晶中の高分子前駆体を重合して表示装置とした。さらにこの表示素子の表面にノングレア処理及び減反射処理を施した。この処理はなくてもよい。 In this reference example, an example is shown in which a chiral polymer precursor is applied to a display device in which a display element in which a polymer is dispersed in the form of particles or particles in a dichroic dye-containing liquid crystal is combined with an active element. FIG. 6 shows a simple cross-sectional view of an empty panel in which MIM elements used in the display device of the present invention are formed. First, an empty panel enclosing liquid crystal / polymer is prepared. A transparent electrode 2 was formed on the substrate 1 and subjected to an alignment treatment. For the alignment treatment, a method usually used for a TN type liquid crystal display element can be used. Here, a polyimide alignment film is formed and the surface thereof is rubbed. Next, 480 × 640 MIM elements and reflective electrodes 7 were formed as active elements on the substrate 8 opposite to the substrate 8, and the surface was subjected to orientation treatment as shown above. A layer for protecting the active element may be provided on the surface. Next, these substrates were faced to each other while maintaining a gap of 5 μm, and the surroundings were left and adhered and fixed. Next, the liquid crystal / polymer precursor mixture sealed in the empty panel will be described. An 8: 2 mixture of Merck TL213 and MJ91261 was used as the liquid crystal, and 97% by weight of this liquid crystal was mixed with 3% by weight of S811 made by Merck as a chiral component to obtain a chiral liquid crystal. M361, SI512, and M34 manufactured by Mitsui Toatsu Dye Co., Ltd. were mixed as 1.5% by weight, 1.7% by weight, and 0.5% by weight, respectively, as dichroic dye in 96.3% by weight of the liquid crystal. As a polymer precursor, 93% by weight of this guest-host chiral liquid crystal is used as a polymer precursor and as a chiral polymer precursor.

Figure 0004196896
Were dissolved in 6.86% by weight and 0.14% by weight, respectively, and sealed in the previously prepared empty panels. The panel was irradiated with ultraviolet rays (300 nm to 400 nm, 3.5 nW / cm 2 ) from the substrate 1 side at 50 ° C. to polymerize the polymer precursor in the liquid crystal to obtain a display device. Further, the surface of the display element was subjected to non-glare treatment and anti-reflection treatment. This processing may not be necessary.

この表示素子の無電界下での反射率を測定したところ、20℃では3%であった。また液晶駆動用ドライバーとコントローラ回路を接続して、コンピュータの画面を明るくコントラストの良好な状態で表示することができた。もちろんテレビやゲーム機の端末として用いることもできる。カラーフィルターを組み合わせれば明るいカラー表示が可能である。   When the reflectance of this display element under no electric field was measured, it was 3% at 20 ° C. In addition, the LCD driver and controller circuit were connected, and the computer screen could be displayed brightly and with good contrast. Of course, it can also be used as a terminal of a television or a game machine. Bright color display is possible by combining color filters.

本参考例で用いるカイラル成分、液晶、高分子前駆体は、実施例1及び実施例15に示したものを用いることができる。   As the chiral component, liquid crystal, and polymer precursor used in this reference example, those shown in Example 1 and Example 15 can be used.

2色性色素の含有量については、無電界下で透過を主とする用途、例えば反射板として太陽電池を用いたり、他の表示装置を配置したりする場合には、2色性色素の含有量を減らして、太陽電池の発電効率を向上させ、または裏側に配置した表示装置の視認製を向上するようにする。その他の用途についてはここに示したように、無電界下で光吸収を十分に行い、コントラストを十分にとるようにする。   Concerning the content of the dichroic dye, the use of the dichroic dye is mainly used for transmission under no electric field, for example, when a solar cell is used as a reflector or another display device is arranged. The amount is reduced to improve the power generation efficiency of the solar cell, or to improve the visibility of the display device arranged on the back side. For other applications, as shown here, light absorption is sufficiently performed in the absence of an electric field so that sufficient contrast is obtained.

またカイラル高分子前駆体としてはここで用いたものはカイラル能力がS811程度のものを用いたが、その他のカイラル高分子前駆体としては、

Figure 0004196896

Figure 0004196896
など、およびこれらの化合物のフェニル、ビフェニル、をフェニル、ビフェニルターフェニルなどの骨格に変えたものや、アルキル基の構造を変えたものなとも用いることができる。何れにしてもその混合量については、液晶部分のカイラルピッチと高分子前駆体部分のカイラルピッチが同じになるようにカイラル高分子前駆体の混合量を決める。例えば低分子カイラル成分S811では液晶に対して1重量%混合したときのカイラルピッチは10μm程度である。一方先の実施例中で用いたカイラル高分子前駆体は液晶に対して1重量%混合したときのカイラルピッチは20μm程度である。 そこで液晶をツイストするための低分子カイラル成分S811を液晶に対して3重量%混合してカイラルピッチを3μm程度として、前記カイラル高分子前駆体を高分子前駆体に対して、6重量%混合して高分子前駆体のカイラルピッチを3μmに揃えるのである。すなわち重合前においては高分子前駆体は液晶中に溶けており液晶の量は低分子液晶と高分子前駆体の和であり、これをツイストするためのカイラル成分の量は、低分子カイラル成分とカイラル高分子前駆体の和になる。次に重合手段にて高分子前駆体を重合すると、高分子前駆体及びカイラル高分子前駆体は重合して液晶層から相分離して液晶中から除外される。そのため液晶中に残るカイラル成分は塩分子カイラル成分だけとなる。このため液晶中のカイラルピッチは変化しない。 As the chiral polymer precursor, the one used here has a chiral ability of about S811, but as other chiral polymer precursors,

Figure 0004196896

Figure 0004196896
And those obtained by changing phenyl or biphenyl of these compounds into a skeleton such as phenyl or biphenyl terphenyl, or those obtained by changing the structure of the alkyl group. In any case, the mixing amount of the chiral polymer precursor is determined so that the chiral pitch of the liquid crystal portion and the chiral pitch of the polymer precursor portion are the same. For example, in the low molecular chiral component S811, the chiral pitch when mixed at 1% by weight with respect to the liquid crystal is about 10 μm. On the other hand, the chiral polymer precursor used in the previous examples has a chiral pitch of about 20 μm when mixed with 1% by weight of the liquid crystal. Therefore, 3% by weight of the low molecular chiral component S811 for twisting the liquid crystal is mixed with the liquid crystal so that the chiral pitch is about 3 μm, and the chiral polymer precursor is mixed with 6% by weight with respect to the polymer precursor. Thus, the chiral pitch of the polymer precursor is adjusted to 3 μm. That is, before polymerization, the polymer precursor is dissolved in the liquid crystal, and the amount of the liquid crystal is the sum of the low-molecular liquid crystal and the polymer precursor, and the amount of the chiral component for twisting this is the low-molecular chiral component. Sum of chiral polymer precursors. Next, when the polymer precursor is polymerized by a polymerization means, the polymer precursor and the chiral polymer precursor are polymerized and phase-separated from the liquid crystal layer and excluded from the liquid crystal. Therefore, the only chiral component remaining in the liquid crystal is the salt molecule chiral component. For this reason, the chiral pitch in the liquid crystal does not change.

これに比べて従来は、カイラル高分子前駆体を用いないため、重合前においては高分子前駆体は液晶中に溶けており液晶の量は低分子液晶と高分子前駆体の和であり、これをツイストするためのカイラル成分の量は、低分子カイラル成分のみとなる。次に重合手段にて高分子前駆体を重合すると、高分子前駆体は重合して液晶層から相分離して液晶中から除外される。そのため液晶の量は高分子前駆体の量だけ減るにもかかわらず、中に残る低分子カイラル成分の量は変わらない。このため液晶中のカイラルピッチは短くなり、高分子と液晶との間に配向のミスマッチが生じる。   In contrast, since no chiral polymer precursor is used in the past, the polymer precursor is dissolved in the liquid crystal before polymerization, and the amount of liquid crystal is the sum of the low-molecular liquid crystal and the polymer precursor. The amount of the chiral component for twisting is only the low-molecular chiral component. Next, when the polymer precursor is polymerized by a polymerization means, the polymer precursor is polymerized and phase-separated from the liquid crystal layer and excluded from the liquid crystal. Therefore, although the amount of liquid crystal is reduced by the amount of the polymer precursor, the amount of the low molecular chiral component remaining therein remains unchanged. For this reason, the chiral pitch in the liquid crystal is shortened, and an alignment mismatch occurs between the polymer and the liquid crystal.

液晶/高分子層の厚さは3μmから10μmが好ましい。これより薄いと散乱が薄くなり、これより厚いと駆動電圧が高くなり、コントラストも低下して実用的でない。   The thickness of the liquid crystal / polymer layer is preferably 3 μm to 10 μm. If it is thinner than this, the scattering becomes thin, and if it is thicker than this, the driving voltage becomes high and the contrast is lowered, which is not practical.

ここで用いるアクティブ素子としては、ここで示したMIM素子の他、ポリシリコンTFTまたはアモルファスシリコンTFT素子などトランジスター構造を持つもの、 MIM構造を持つもの、強誘電体素子などを用いることができる。アクティブ素子の個数についてはここに示した数に限らず用途に応じて決めればよい。もちろんアクティブ素子を形成せず、以下に示すような時計や電子手帳として表示を行うこともできる。   As the active element used here, in addition to the MIM element shown here, an element having a transistor structure such as a polysilicon TFT or an amorphous silicon TFT element, an element having an MIM structure, a ferroelectric element, or the like can be used. The number of active elements is not limited to the number shown here, and may be determined according to the application. Of course, an active element is not formed, and display can be performed as a clock or an electronic notebook as shown below.

反射電極7を透明電極として表示素子背面に反射層を配置してもよい。この反射層については光散乱性を付与してもよい。もちろんその反射層として太陽電池を用いてもよい。
(比較例7)
A reflective layer may be disposed on the back surface of the display element using the reflective electrode 7 as a transparent electrode. The reflective layer may be given light scattering properties. Of course, a solar cell may be used as the reflective layer.
(Comparative Example 7)

ここでは参考例1において、カイラル成分としてS811のみを用いた例を示した。具体的には実施例1で示したゲストホストカイラル液晶に対して高分子前駆体としてヒフェニルメタクリレートを7重量%混合して参考例1と同様にして表示素子を作製した。こうして作製した表示素子の無電界下での反射率を測定したところ、20℃で5%であった。
(参考例2)
Here, in Reference Example 1, an example in which only S811 is used as the chiral component is shown. Specifically, 7% by weight of hyphenyl methacrylate as a polymer precursor was mixed with the guest-host chiral liquid crystal shown in Example 1 to produce a display device in the same manner as in Reference Example 1. When the reflectance of the display element thus produced was measured under no electric field, it was 5% at 20 ° C.
(Reference Example 2)

本参考例では2色性色素を含まない、液晶中に高分子を粒子状又は粒子連結体として分散した表示素子にカイラル高分子前駆体を応用した例を示す。 実施例5に従って空パネルを作製した。次にこの空パネルに封入する液晶と高分子前駆体混合物について説明する。液晶としてロディック社製RDP80616−2を98重量%にカイラル成分として旭電化社製CNL611を2重量%混合してカイラル液晶とした。このカイラル液晶に高分子前駆体としてプチルフェニルトランメタクリレートとヒフェニルジメタクリレートおよびカイラル高分子前駆体として実施例11の化合物をそれそれ3.3重量%、1.7重量%、0.3重量%混合した。これを先の空パネルに封入して50℃にて紫外線を照射した。この表示素子表面にノングレア処理または減反射処理を施してもよい。   This reference example shows an example in which a chiral polymer precursor is applied to a display element that does not contain a dichroic dye and in which a polymer is dispersed in a liquid crystal in the form of particles or particles. An empty panel was prepared according to Example 5. Next, the liquid crystal and polymer precursor mixture sealed in the empty panel will be described. As a liquid crystal, RDP80661-2 manufactured by Roddick Co. was mixed with 98% by weight and 2% by weight CNL611 manufactured by Asahi Denka Co., Ltd. as a chiral component to obtain a chiral liquid crystal. In this chiral liquid crystal, ptylphenyltranmethacrylate and hyphenyldimethacrylate as polymer precursors and the compound of Example 11 as chiral polymer precursors were 3.3% by weight, 1.7% by weight, 0.3% by weight, respectively. Mixed. This was enclosed in the previous empty panel and irradiated with ultraviolet rays at 50 ° C. The display element surface may be subjected to non-glare treatment or anti-reflection treatment.

こうして作製した表示素子の背面に太陽電池を配置して反射型の表示素子として実施例2と同様の方法により電界無印加時の反射率を測定した。 20℃にて反射率1. 8%であった。電界を印加してここでは時計用のセグメント表示を行うことができた。しかも液晶駆動電源として背面に配置した太陽電池を用いることができた。   A solar cell was arranged on the back surface of the display element thus manufactured, and the reflectance when no electric field was applied was measured by the same method as in Example 2 as a reflective display element. The reflectance was 1.8% at 20 ° C. Here, a segment display for a watch could be performed by applying an electric field. Moreover, a solar cell disposed on the back surface could be used as a liquid crystal driving power source.

ここではアクティブ素子を用いなかったが、アクティブ素子を用いても同様の効果がある。その際、液晶として実施例1で示したような保持率のよい液晶を用いる必要がある。カラーフィルターを組み合わせれば明るいカラー表示が可能である。アクティブ素子を用いない場合はネマチック液晶相を持つ材料であれば用いることができる。   Although no active element is used here, the same effect can be obtained by using an active element. At that time, it is necessary to use a liquid crystal having a good retention rate as shown in Embodiment 1 as the liquid crystal. Bright color display is possible by combining color filters. When no active element is used, any material having a nematic liquid crystal phase can be used.

液晶/高分子層の厚さは3μmから10μmが好ましい。これより薄いと散乱が薄くなり、これより厚いと駆動電圧が高くなり、コントラストも低下して実用的でない。   The thickness of the liquid crystal / polymer layer is preferably 3 μm to 10 μm. If it is thinner than this, the scattering becomes thin, and if it is thicker than this, the driving voltage becomes high and the contrast is lowered, which is not practical.

表示素子の背面に配置した太陽電池の替わりに、光吸収層、光反射層を配置してもよい。また表示素子の背面に何も配置せず、透明なガラス上に白い散乱として表示を行うこともできる。   Instead of the solar cell arranged on the back surface of the display element, a light absorption layer and a light reflection layer may be arranged. Further, nothing can be arranged on the back surface of the display element, and display can be performed as white scattering on a transparent glass.

そのほかの部材、製造条件等は参考例1と同様である。実施例15に示したカイラル成分も用いることができる。
(比較例8)
Other members, manufacturing conditions, and the like are the same as in Reference Example 1. The chiral component shown in Example 15 can also be used.
(Comparative Example 8)

ここでは参考例2において、低分子カイラル成分のみを用いた例を示す。具体的には参考例2で示したカイラル液晶に対して高分子前駆体としてプチルフェニルトランメタクリレートとビフェニルジメタクリレートをそれぞれ3.4重量%及び1.6重量%混合した。そのほかの部材条件を参考例2と同様にして表示素子を作製した。こうして作製した表示素子の無電界下での反射率を測定したところ、 20℃で3%であった。
(参考例3)
Here, an example using only a low molecular chiral component in Reference Example 2 is shown. Specifically, the chiral liquid crystal shown in Reference Example 2 was mixed with 3.4% by weight and 1.6% by weight, respectively, of ptylphenyltranmethacrylate and biphenyldimethacrylate as polymer precursors. A display element was fabricated in the same manner as in Reference Example 2 except for the other member conditions. The reflectance of the display element thus produced under no electric field was measured and found to be 3% at 20 ° C.
(Reference Example 3)

本参考例では、2色性色素入り液晶が高分子ゲルネットワーク中に配向分散している表示素子とアクティブ素子を組み合わせた表示装置に、カイラル高分子前駆体を応用した例を示した。実施例9に習ってTFT素子を形成した空パネルを作製した。次にこの空パネルに封入する液晶/高分子前駆体混合物について説明する。液晶としてメルク社製TL205とBL007の7:3混合物を用い、この液晶98重量%にカイラル成分として旭電化社製CNL611を2重量%混合してカイラル液晶とした。この液晶96.3重量%に2色性色素ヒして三井東圧染料社製M361、 M370、M483をそれそれ1.2重量%、2重量%、0.5重量%混合した。このゲストホストカイラル液晶97重量%に高分子前駆体としてフイリップス社製C6Hを3重量%、カイラル高分子前駆体として

Figure 0004196896
を0.1重量%混合して先に作製した空パネルに封入した。50BCにてこのパネルに基板1側から紫外線(300nm〜400nm、3.5mW/cm2)を照射して液晶中の高分子前駆体を重合して表示装置とした。さらにこの表示装置の表面にノングレア処理及び減反射処理を施した。この処理はなくてもよい。 In this reference example, an example in which a chiral polymer precursor is applied to a display device in which a liquid crystal containing a dichroic dye is aligned and dispersed in a polymer gel network and an active element is shown. In accordance with Example 9, an empty panel in which a TFT element was formed was produced. Next, the liquid crystal / polymer precursor mixture sealed in the empty panel will be described. A 7: 3 mixture of Merck TL205 and BL007 was used as the liquid crystal, and 2% by weight of CNL611 manufactured by Asahi Denka Co., Ltd. as a chiral component was mixed with 98% by weight of this liquid crystal to obtain a chiral liquid crystal. M361, M370, and M483 manufactured by Mitsui Toatsu Dye Co., Ltd. were mixed with 1.2 wt%, 2 wt%, and 0.5 wt% of the dichroic dye, respectively, in 96.3% by weight of the liquid crystal. 97% by weight of the guest host chiral liquid crystal, 3% by weight of C6H manufactured by Philips as a polymer precursor, and as a chiral polymer precursor

Figure 0004196896
Was mixed in 0.1% by weight and enclosed in an empty panel prepared earlier. The panel was irradiated with ultraviolet rays (300 nm to 400 nm, 3.5 mW / cm 2 ) from the substrate 1 side at 50 BC to polymerize the polymer precursor in the liquid crystal to obtain a display device. Further, non-glare treatment and anti-reflection treatment were performed on the surface of the display device. This processing may not be necessary.

この表示装置の無電界下での反射率を実施例1に従い測定したところ、20℃では3%であった。また液晶駆動用ドライバーとコントローラ回路を接続してコンピュータの画面を明るくコントラストの良好な状態で表示することができた。もちろんテレビやゲーム機の端末として用いることもできる。カラーフィルターを組み合わせれば明るいカラー表示が可能である。   When the reflectance of this display device under no electric field was measured according to Example 1, it was 3% at 20 ° C. In addition, by connecting the driver for driving the liquid crystal and the controller circuit, the computer screen could be displayed brightly and with good contrast. Of course, it can also be used as a terminal of a television or a game machine. Bright color display is possible by combining color filters.

本実施例で用いるカイラル成分、液晶、高分子前駆体、アクティブ素子および製造条件等は、参考例1で示したものを用いることができる。カイラル成分については実施例15に示したものも用いることができる。   As the chiral component, the liquid crystal, the polymer precursor, the active element, the production conditions and the like used in this example, those shown in Reference Example 1 can be used. As the chiral component, those shown in Example 15 can also be used.

2色性色素の含有量については、無電界下で透過を主とする用途、例えば反射板として太陽電池を用いたり、他の表示装置を配置したりする場合には、 2色性色素の含有量を減らして、太陽電池の発電効率を向上させ、または裏側に配置した表示装置の視認製を向上するようにする。その他の用途についてはここに示したように、無電界下で光吸収を十分に行い、コントラストを十分にとるようにする。   Concerning the content of dichroic dyes, the use of dichroic dyes in applications where transmission is mainly performed under no electric field, for example, when using solar cells as reflectors or arranging other display devices The amount is reduced to improve the power generation efficiency of the solar cell, or to improve the visibility of the display device arranged on the back side. For other applications, as shown here, light absorption is sufficiently performed in the absence of an electric field so that sufficient contrast is obtained.

液晶/高分子層の厚さは3μmから10μmが好ましい。これより薄いと散乱が薄くなり、これより厚いと駆動電圧が高くなり、コントラストも低下して実用的でない。
(比較例9)
The thickness of the liquid crystal / polymer layer is preferably 3 μm to 10 μm. If it is thinner than this, the scattering becomes thin, and if it is thicker than this, the driving voltage becomes high and the contrast is lowered, which is not practical.
(Comparative Example 9)

ここでは参考例3において、低分子カイラル成分のみを用いた例を示す。具体的には参考例3で示したゲストホストカイラル液晶に対して高分子前駆体としてC6Hを3重量%混合した。そのほかの部材条件を参考例3と同様にして表示素子を作製した。   Here, an example using only a low molecular chiral component in Reference Example 3 is shown. Specifically, 3% by weight of C6H as a polymer precursor was mixed with the guest-host chiral liquid crystal shown in Reference Example 3. A display element was fabricated in the same manner as in Reference Example 3 except for the other member conditions.

こうして作製した表示素子の無電界下での反射率を測定したところ、20℃で4%であった。
(参考例4)
When the reflectance of the display element thus produced was measured under no electric field, it was 4% at 20 ° C.
(Reference Example 4)

本実施例では2色性色素を含まない液晶を高分子ゲルネットワーク中に配向分散した表示素子にカイラル高分子前駆体を応用した例を示した。まず液晶/高分子前駆体を封入する空パネルを実施例5に従って作製した。次にこの空パネルに封入する液晶と高分子前駆体混合物について説明する。液晶としてメルク社製BL 007にカイラル成分としてチッソ社製CM22を10重量%、メルク社製CB15を2. 5重量%混合してカイラル液晶とした。このカイラル液晶に高分子前駆体として参考例3で用いたC6Hを3重量%、カイラル高分子前駆体として

Figure 0004196896
を0.1重量%混合した。これを先の空パネルに封入して50℃にて紫外線を照射した。この表示素子表面にノングレア処理または減反射処理を施してもよい。 In this embodiment, an example is shown in which a chiral polymer precursor is applied to a display element in which liquid crystal containing no dichroic dye is oriented and dispersed in a polymer gel network. First, an empty panel enclosing the liquid crystal / polymer precursor was prepared according to Example 5. Next, the liquid crystal and polymer precursor mixture sealed in the empty panel will be described. As a liquid crystal, 10% by weight of CM22 manufactured by Chisso and 2.5% by weight of CB15 manufactured by Merck were mixed as BL 007 manufactured by Merck to obtain a chiral liquid crystal. In this chiral liquid crystal, 3% by weight of C6H used in Reference Example 3 as a polymer precursor was used as a chiral polymer precursor.

Figure 0004196896
Was mixed by 0.1% by weight. This was enclosed in the previous empty panel and irradiated with ultraviolet rays at 50 ° C. The display element surface may be subjected to non-glare treatment or anti-reflection treatment.

こうして作製した表示素子の背面に太陽電池を配置して反射型の表示素子として実施例1と同様の方法により電界無印加時の反射率を測定した。20℃にて反射率1. 5%であった。   A solar cell was placed on the back surface of the display element thus fabricated, and the reflectance when no electric field was applied was measured by the same method as in Example 1 as a reflective display element. The reflectivity was 1.5% at 20 ° C.

本実施例で用いるカイラル成分は、C=22およびCB15については液晶を右に旋回きせる能力を持ち、CB15は温度が上昇するとカイラルピッチが長くなる傾向を持ち(温度依存性が正)、CM22は温度が上昇するとカイラルピッチが短くなる傾向を持つ(温度依存性が負)。このように、カイラルピッチの温度依存性が互いに逆の傾向を持つ2種類以上のカイラル成分を添加することが望ましい。他の温度依存性が負のカイラル成分の例としてはチッソ社製CM22や、

Figure 0004196896
旭電化社製FL519、CNL621、CNL617、CNL616、CNL623、CNL637、CNL638、CNL639などがある。温度依存性が正のカイラル成分の例としては、チッソ社製CM19、CM20、メルク社製CB15、C15、S811、R811、S1011、R1011、S1082、R1082などがある。もちろんこの他のカイラル成分も利用できる。またここでは2種頬のカイラル成分を用いたが、3種類以上混合してもよい。もちろん実施例1に示したようなカイラルピッチの温度依存性の極めて小さいカイラル成分を用いてもよい。 The chiral component used in this example has the ability to turn the liquid crystal to the right for C = 22 and CB15. CB15 has a tendency to increase the chiral pitch when the temperature rises (temperature dependence is positive). As the temperature rises, the chiral pitch tends to be shorter (temperature dependence is negative). Thus, it is desirable to add two or more types of chiral components having a tendency that the temperature dependence of the chiral pitch is opposite to each other. Examples of other chiral components with negative temperature dependence include CM22 manufactured by Chisso Corporation,

Figure 0004196896
Asahi Denka Co., Ltd. FL519, CNL621, CNL617, CNL616, CNL623, CNL637, CNL638, CNL639 and the like are available. Examples of chiral components having a positive temperature dependence include Chisso CM19 and CM20, Merck CB15, C15, S811, R811, S1011, R1011, S1082, and R1082. Of course, other chiral components can also be used. Here, two types of cheek chiral components are used, but three or more types may be mixed. Of course, a chiral component having extremely small temperature dependence of the chiral pitch as shown in the first embodiment may be used.

ここで用いる液晶、高分子前駆体、空パネル、その他の部材製造条件等は参考例2を用いることができる。またここで示したカイラル成分の構成は、高分子が粒子または粒子連結体である場合にも応用できる。
(比較例10)
Reference Example 2 can be used for the liquid crystal, polymer precursor, empty panel, other member manufacturing conditions, and the like used here. Moreover, the structure of the chiral component shown here can also be applied when the polymer is a particle or a particle connected body.
(Comparative Example 10)

ここでは実施例15において、低分子カイラル成分のみを用いた例を示す。具体的には実施例15で示したカイラル液晶に対して高分子前駆体としてC6Hを3重量%混合した。そのほかの部材条件を実施例15と同様にして表示素子を作製した。   Here, an example using only a low molecular chiral component in Example 15 is shown. Specifically, 3% by weight of C6H as a polymer precursor was mixed with the chiral liquid crystal shown in Example 15. A display element was fabricated in the same manner as in Example 15 except for the other member conditions.

こうして作製した表示素子の無電界下での反射率を測定したところ、20℃で3%であった。
(参考例5)
When the reflectance of the display element thus produced was measured under no electric field, it was 3% at 20 ° C.
(Reference Example 5)

本実施例では2色性色素入り液晶が高分子マトリックス中に配向分散している表示素子においてカイラル高分子前駆体とアクティブ素子を組み合わせた例を示した。液晶/高分子を封入する空パネルを参考例1と同様の方法により作製した。次にこの空パネルに封入する液晶/高分子前駆体混合物について説明する。液晶としてメルク社製TL213とTL213とMJ91261の8:2混合物を用い、この液晶98重量%にカイラル成分として旭電化社製CN617を2重量混合してカイラル液晶とした。この液晶96.4重量%に2色性色素として三井東圧染料社製M361、SI512、M34をそれそれ1.5重量%、1.7重量%、0.4重量%混合した。このゲストホストカイラル液晶77.6重量%に高分子前駆体として東亜合成化学社製M6200を20重量%、カイラル高分子前駆体

Figure 0004196896
を0.4重量%および光重合開始剤としてチバガイギー社製イルガキュア184を2重量%混合して先に作製した空パネルに封入した。50℃にてこのパネルに基板1側から紫外線(300nm〜400nm、30mW/cm2)を照射して液晶中の高分子前駆体を重合して表示装置とした。きらにこの表示装置の表面にノングレア処理及び減反射処理を施した.この処理はなくてもよい。 In this embodiment, an example is shown in which a chiral polymer precursor and an active element are combined in a display element in which liquid crystal containing a dichroic dye is oriented and dispersed in a polymer matrix. An empty panel enclosing the liquid crystal / polymer was produced in the same manner as in Reference Example 1. Next, the liquid crystal / polymer precursor mixture sealed in the empty panel will be described. As the liquid crystal, an 8: 2 mixture of TL213, TL213, and MJ91261 manufactured by Merck Co. was used, and 2 weights of CN617 manufactured by Asahi Denka Co., Ltd. as a chiral component was mixed with 98% by weight of this liquid crystal to obtain a chiral liquid crystal. M361, SI512, and M34 manufactured by Mitsui Toatsu Dye Co., Ltd. were mixed as 1.5% by weight, 1.7% by weight, and 0.4% by weight, respectively, as a dichroic dye in 96.4% by weight of the liquid crystal. The guest host chiral liquid crystal is 77.6% by weight, the polymer precursor is 20% by weight of M6200 manufactured by Toa Gosei Chemical Co., Ltd., and the chiral polymer precursor.

Figure 0004196896
Was mixed with 0.4% by weight and 2% by weight of Irgacure 184 manufactured by Ciba Geigy Co. as a photopolymerization initiator, and sealed in an empty panel prepared previously. The panel was irradiated with ultraviolet rays (300 nm to 400 nm, 30 mW / cm 2 ) from the substrate 1 side at 50 ° C. to polymerize the polymer precursor in the liquid crystal to obtain a display device. The surface of this display device was subjected to non-glare treatment and anti-reflection treatment. This treatment is not necessary.

この表示装置の無電界下での反射率を参考例2に従って測定したところ、20℃では8%であった。また液晶駆動用ドライバーとコントローラ回路を接続してコンピュータを接続して表示を行ったところ、コントラストの良好な状態で表示することができた。もちろんテレビ、ゲーム機の端末などとして用いることもできる。カラーフィルターを組み合わせれば明るいカラー表示が可能である。   When the reflectance of this display device under no electric field was measured according to Reference Example 2, it was 8% at 20 ° C. In addition, when a liquid crystal drive driver and a controller circuit were connected and a computer was connected, display was possible with good contrast. Of course, it can also be used as a terminal of a television or a game machine. Bright color display is possible by combining color filters.

本参考例で用いるカイラル成分は、参考例1及び参考例4で示した単成分系または多成分系を用いることができる。   As the chiral component used in this reference example, the single-component system or multi-component system shown in Reference Examples 1 and 4 can be used.

液晶、高分子前駆体、2色性色素、アクティブ素子、そのほかの部材条件等は実施例1及び参考例1で示したものを用いることができる。   As the liquid crystal, polymer precursor, dichroic dye, active element, and other member conditions, those shown in Example 1 and Reference Example 1 can be used.

2色性色素の含有量については、無電界下で透過を主とする用途、例えば反射板として太陽電池を用いたり、他の表示装置を配置したりする場合には、 2色性色素の含有量を減らして、太陽電池の発電効率を向上させ、または裏側に配置した表示装置の視認製を向上するようにする。その他の用途についてはここに示したように、無電界下で光吸収を十分に行い、コントラストを十分にとるようにする。   Concerning the content of dichroic dyes, the use of dichroic dyes in applications where transmission is mainly performed under no electric field, for example, when using solar cells as reflectors or arranging other display devices The amount is reduced to improve the power generation efficiency of the solar cell, or to improve the visibility of the display device arranged on the back side. For other applications, as shown here, light absorption is sufficiently performed in the absence of an electric field so that sufficient contrast is obtained.

液晶/高分子層の厚さは3μmから10μmが好ましい。これより薄いと散乱が薄くなり、これより厚いと駆動電圧が高くなり、コントラストも低下して実用的でない。
(比較例11)
The thickness of the liquid crystal / polymer layer is preferably 3 μm to 10 μm. If it is thinner than this, the scattering becomes thin, and if it is thicker than this, the driving voltage becomes high and the contrast is lowered, which is not practical.
(Comparative Example 11)

ここでは参考例5において、低分子カイラル成分のみを用いた例を示す。具体的には参考例5で示したカイラル液晶に対して高分子前駆体および光重合開始剤のみを混合してカイラル高分子前駆体を用いないで、そのほかの部材条件を参考例5と同様にして表示素子を作製した。こうして作製した表示装置の無電界下での反射率を測定したところ、20℃で10%であった。
(参考例6)
Here, an example using only a low molecular chiral component in Reference Example 5 is shown. Specifically, only the polymer precursor and the photopolymerization initiator are mixed with the chiral liquid crystal shown in Reference Example 5 and the chiral polymer precursor is not used, and other member conditions are the same as in Reference Example 5. Thus, a display element was manufactured. When the reflectance of the display device thus produced was measured under no electric field, it was 10% at 20 ° C.
(Reference Example 6)

本実施例では2色性色素を含まない、液晶を高分子マトリックス中に配向分散した表示、素手にカイラル高分子前駆体を用いた例を示す。まず液晶/高分子前駆体を封入する空パネルを実施例5に従って作製した。この空パネルに封入する液晶と高分子前駆体混合物について説明する。液晶としてメルク社製BL007にカイラル成分としてメルク社製R811を3重量%混合してカイラル液晶とした。 このカイラル液晶に高分子前駆体として東亜合成化学社製M7100を30重量%、カイラル高分子前駆体として

Figure 0004196896
を1重量%、さらに光重合開始剤として日本化薬社製D ETXを2重量%混合した。これを先の空パネルに封入して50℃にて紫外線を照射した。この表示素子表面にノングレア処理または減反射処理を施してもよい。 In this embodiment, an example in which a liquid crystal is aligned and dispersed in a polymer matrix without using a dichroic dye and a chiral polymer precursor is used for bare hands is shown. First, an empty panel enclosing the liquid crystal / polymer precursor was prepared according to Example 5. The liquid crystal and polymer precursor mixture sealed in the empty panel will be described. 3 wt% of Merck R811 as a chiral component was mixed with Mercury BL007 as a liquid crystal to obtain a chiral liquid crystal. To this chiral liquid crystal, 30% by weight of M7100 manufactured by Toa Gosei Chemical Co., Ltd.

Figure 0004196896
1% by weight, and further 2% by weight of D ETX manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd. as a photopolymerization initiator was mixed. This was enclosed in the previous empty panel and irradiated with ultraviolet rays at 50 ° C. The display element surface may be subjected to non-glare treatment or anti-reflection treatment.

こうして作製した表示素子の背面に太陽電池を配置して反射型の表示素子として実施例1と同様の方法により電界無印加時の反射率を測定した。20℃にて反射率6%であった。
本参考例で用いるカイラル成分は、参考例1及び参考例4で示したものを用いることができる。
A solar cell was placed on the back surface of the display element thus fabricated, and the reflectance when no electric field was applied was measured by the same method as in Example 1 as a reflective display element. The reflectivity was 6% at 20 ° C.
As the chiral component used in this reference example, those shown in Reference Example 1 and Reference Example 4 can be used.

ここで用いる液晶、高分子前駆体、空パネル、その他の部材製逸条件等は参考例1を用いることができる。
(比較例12)
Reference Example 1 can be used for the liquid crystal, polymer precursor, empty panel, and other member manufacturing conditions used here.
(Comparative Example 12)

ここでは参考例6において、低分子カイラル成分のみを用いた例を示す。具体的には参考例6で示したカイラル液晶に対して高分子前駆体および光重合開始剤のみを混合してカイラル高分子前駆体を用いないで、そのほかの部材条件を参考例6と同様にして表示素子を作製した。こうして作製した表示素子の無電界下での反射率を測定したところ、20℃で10%であった。
(参考例7)
Here, an example using only a low molecular chiral component in Reference Example 6 is shown. Specifically, only the polymer precursor and the photopolymerization initiator are mixed with the chiral liquid crystal shown in Reference Example 6 and the chiral polymer precursor is not used, and other member conditions are the same as in Reference Example 6. Thus, a display element was manufactured. The reflectance of the display element thus produced under no electric field was measured and found to be 10% at 20 ° C.
(Reference Example 7)

本参考例では2色性色素入り液晶中に高分子が粒子状又は粒子連結体として分散する表示素子をアクティ7素子と組み合わせた表示装置にカイラルピッチの温度依存性の少ないカイラル成分を用いた例を示した。参考例1と同様の空パネルを用いた。次にこの空パネルに封入する液晶/高分子前駆体混合物について説明する。液晶としてメルク社製TL205とMJ91261の8:2混合物を用い、この液晶98重量%にカイラル成分として、

Figure 0004196896
を2重量%混合してカイラル液晶とした。この液晶96.3重量%に2色性色素として三井東圧染料社製M361、M370、M483をそれぞれ1.2重量%、2重量%、 0.5重量%混合した。このゲストホストカイラル液晶に高分子前駆体としてビフェニルメタクリレートを7重量%溶かして先に作製した空パネルに封入した。50℃にてこのパネルに基板1側から紫外線(300nm〜400nm、3.5mW/cm2)を照射して準晶中の高分子前駆体を重合して表示装置とした。さらにこの表示素子の表面にノングレア処理及び減反射処理を施した。この処理はなくてもよい。 In this reference example, an example in which a chiral element having little temperature dependence of the chiral pitch is used in a display device in which a display element in which a polymer is dispersed in a liquid crystal containing a dichroic dye in the form of particles or a particle connected body is combined with seven Acty elements. showed that. The same empty panel as in Reference Example 1 was used. Next, the liquid crystal / polymer precursor mixture sealed in the empty panel will be described. As a liquid crystal, an 8: 2 mixture of TL205 and MJ91261 manufactured by Merck Co., Ltd. was used as a chiral component in 98% by weight of the liquid crystal.

Figure 0004196896
Was mixed to obtain a chiral liquid crystal. M361, M370, and M483 manufactured by Mitsui Toatsu Dye Co., Ltd. were mixed as 1.2% by weight, 2% by weight, and 0.5% by weight, respectively, with 96.3% by weight of the liquid crystal. 7% by weight of biphenyl methacrylate as a polymer precursor was dissolved in this guest-host chiral liquid crystal and sealed in the previously produced empty panel. The panel was irradiated with ultraviolet rays (300 nm to 400 nm, 3.5 mW / cm 2 ) from the substrate 1 side at 50 ° C. to polymerize the polymer precursor in the quasicrystal to obtain a display device. Further, the surface of the display element was subjected to non-glare treatment and anti-reflection treatment. This processing may not be necessary.

この表示素子の無電界下での反射率を測定したところ、50℃では2%、20℃では3%であった。また液晶駆動用ドライバーとコントローラ回路を接続してコンピュータの画面を明るくコントラストの良好な状態で表示することができた。もちろんテレビやゲーム機の端末として用いることもできる。カラーフィルターを組み合わせれば明るいカラー表示が可能である。   When the reflectance of this display element under no electric field was measured, it was 2% at 50 ° C. and 3% at 20 ° C. In addition, by connecting the driver for driving the liquid crystal and the controller circuit, the computer screen could be displayed brightly and with good contrast. Of course, it can also be used as a terminal of a television or a game machine. Bright color display is possible by combining color filters.

本実施例で用いるカイラル成分は、カイラルピッチの温度依存性の小さいもので有ればよく、さらに好ましくは使用温度領域でカイラルピッチの変化率が20%以内のものが好ましい。この範囲から外れると使用中に温度変化によりコントラストが著しく低下する。本実施例で用いることのできるカイラル成分としては、

Figure 0004196896

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などを用いることができる。また旭電化社製CNL611、CNL621、CNL6 17、CNL616、CNL623等も同様に用いることができる。また参考例4で示すような多成分系のカイラル成分も用いることができる。 The chiral component used in the present embodiment only needs to have a small temperature dependency of the chiral pitch, and more preferably has a chiral pitch change rate within 20% in the operating temperature range. If it is out of this range, the contrast is significantly lowered due to temperature changes during use. As a chiral component that can be used in this embodiment,

Figure 0004196896

Figure 0004196896

Figure 0004196896

Figure 0004196896

Figure 0004196896
Etc. can be used. Asahi Denka Co., Ltd. CNL611, CNL621, CNL617, CNL616, CNL623, etc. can be used similarly. A multi-component chiral component as shown in Reference Example 4 can also be used.

液晶、高分子前駆体は実施例1に示したものを用いることができる。液晶/高分子層の厚さは3μmから10μmが好ましい。これより薄いと散乱が薄くなり、これより厚いと駆動電圧が高くなり、コントラストも低下して実用的でない。   As the liquid crystal and polymer precursor, those shown in Example 1 can be used. The thickness of the liquid crystal / polymer layer is preferably 3 μm to 10 μm. If it is thinner than this, the scattering becomes thin, and if it is thicker than this, the driving voltage becomes high and the contrast is lowered, which is not practical.

ここで用いるアクティブ素子としては、ここで示したMIM素子の他、ポリシリコンTFTまたはアモルファスシリコンTFT素子などトランジスター構造を持つもの、 MIM構造を持つもの、強誘電体素子などを用いることができる。アクティブ素子の個数についてはここに示した数に限らず用途に応じて決めればよい。もちろんアクティブ素子を形成せずとも表示を行うことができる。もちろんアクティブ素子を形成せず、単純マトリックスまたはスタティツク駆動することもできる。   As the active element used here, in addition to the MIM element shown here, an element having a transistor structure such as a polysilicon TFT or an amorphous silicon TFT element, an element having an MIM structure, a ferroelectric element, or the like can be used. The number of active elements is not limited to the number shown here, and may be determined according to the application. Of course, display can be performed without forming active elements. Of course, an active element is not formed, and simple matrix or static driving can also be performed.

反射電極7を透明電極として表示素子背面に反射層または太陽電池などを配置してもよい。この反射層については光散乱性を付与してもよい。
(比較例13)
A reflective layer or a solar cell may be disposed on the back surface of the display element using the reflective electrode 7 as a transparent electrode. The reflective layer may be given light scattering properties.
(Comparative Example 13)

ここでは参考例7において、カイラル成分としてカイラルピッチの温度依存性が正のもののみを用いた場合を示す。具体的にはカイラル成分としてメルク社製C B15を液晶に対して2.5重量%混合した。そのほかの部材条件を参考例7と同様にして表示装置を作製した。   Here, in Reference Example 7, a case where only the chiral component having a positive temperature dependence of the chiral pitch is used as the chiral component. Specifically, 2.5% by weight of CB15 manufactured by Merck was mixed as a chiral component with respect to the liquid crystal. A display device was fabricated in the same manner as in Reference Example 7 except for the other member conditions.

こうして作製した表示素子の無電界下での反射率を測定したところ、50℃で2%、 20℃で5%であった。
(参考例8)
The reflectance of the display element thus produced under no electric field was measured and found to be 2% at 50 ° C. and 5% at 20 ° C.
(Reference Example 8)

本参考例では2色性色素を含まない、液晶と高分子を互いに配向分散した表示素子にカイラルピッチの温度依存性の少ないカイラル成分を用いた例を示す。アクティブ素子を形成しない空パネルは実施例5に習った。次にこの空パネルに封入する液晶と高分子前駆体混合物について説明する。液晶としてロディック社製RDP80616−2とメルク社製ML1009を7:3で混合したものにカイラル成分としてCNL617(旭電化社製)を2重量%混合してカイラル液晶とした。このカイラル液晶に高分子前駆体としてメチルターフェニルジメタクリレートを4重量%混合した。これを先の空パネルに封入して50℃にて紫外線を照射した。この表示素子表面にノングレア処理または減反射処理を施してもよい。   This reference example shows an example in which a chiral component having little temperature dependence of the chiral pitch is used for a display element that does not contain a dichroic dye and in which liquid crystal and polymer are aligned and dispersed with each other. An empty panel in which no active element was formed was learned from Example 5. Next, the liquid crystal and polymer precursor mixture sealed in the empty panel will be described. As a liquid crystal, RDP80661-2 manufactured by Roddick and ML1009 manufactured by Merck were mixed at a ratio of 7: 3, and 2% by weight of CNL617 (manufactured by Asahi Denka Co., Ltd.) was mixed as a chiral liquid crystal. This chiral liquid crystal was mixed with 4% by weight of methyl terphenyl dimethacrylate as a polymer precursor. This was enclosed in the previous empty panel and irradiated with ultraviolet rays at 50 ° C. The display element surface may be subjected to non-glare treatment or anti-reflection treatment.

こうして作製した表示素子の背面に太陽電池を配置して反射型の表示素子として参考例7と同様の方法により電界無印加時の反射率を測定した。50℃にて反射率1%、20℃にて反射率3%であった。電界を印加してここでは時計用のセグメント表示を行うことができた。   A solar cell was placed on the back surface of the display element thus manufactured, and the reflectance when no electric field was applied was measured by the same method as in Reference Example 7 as a reflective display element. The reflectance was 1% at 50 ° C. and the reflectance was 3% at 20 ° C. Here, a segment display for a watch could be performed by applying an electric field.

ここではアクティブ素子を用いなかったが、アクティブ素子を用いても同様の効果がある。その際、液晶として実施例1で示したような保持率のよい液晶を用いる必要があり、たとえばメルク社製TL202、TL204、TL205、TL213、TL215、TL216などをベースとして用いるとよい。カラーフィルターを組み合わせれば明るいカラー表示が可能である。アクティブ素子を用いない場合はネマチック液晶相を持つ材料であれば用いることができる。   Although no active element is used here, the same effect can be obtained by using an active element. At that time, it is necessary to use a liquid crystal having a high holding ratio as shown in the first embodiment as the liquid crystal. For example, TL202, TL204, TL205, TL213, TL215, and TL216 manufactured by Merck may be used as a base. Bright color display is possible by combining color filters. When no active element is used, any material having a nematic liquid crystal phase can be used.

液晶/高分子層の厚さは3μmから10μmが好ましい。これより薄いと散乱が薄くなり、これより厚いと駆動電圧が高くなり、コントラストも低下して実用的でない。   The thickness of the liquid crystal / polymer layer is preferably 3 μm to 10 μm. If it is thinner than this, the scattering becomes thin, and if it is thicker than this, the driving voltage becomes high and the contrast is lowered, which is not practical.

表示素子の背面に配置した太陽電池の替わりに、光吸収層、光反射層を配置してもよい。また表示素子の背面に何も配置せず、透明なガラス上に白い散乱として表示を行うこともできる。   Instead of the solar cell arranged on the back surface of the display element, a light absorption layer and a light reflection layer may be arranged. Further, nothing can be arranged on the back surface of the display element, and display can be performed as white scattering on a transparent glass.

そのほかの部材、製造条件等は参考例7と同様である。カイラル成分については参考例4に示す多成分系も用いることができる。
(比較例14)
Other members, manufacturing conditions, and the like are the same as in Reference Example 7. For the chiral component, the multi-component system shown in Reference Example 4 can also be used.
(Comparative Example 14)

ここでは参考例8において、カイラル成分としてカイラルピッチの温度依存性が正のもののみを用いた場合を示す。具体的にはカイラル成分としてメルク社製CB15を液晶に対して5重量%混合した。そのはかの部材条件を参考例8と同様にして表示素子を作製した。こうして作製した表示素子の無電界下での反射率を測定したところ、50℃で1%、 20℃で3%であった。
(参考例9)
Here, in Reference Example 8, a case where only a chiral component having a positive temperature dependence of the chiral pitch is used as the chiral component. Specifically, 5% by weight of CB15 manufactured by Merck was mixed as a chiral component with respect to the liquid crystal. A display element was fabricated by using the same member conditions as in Reference Example 8. The reflectance of the display element thus produced under no electric field was measured and found to be 1% at 50 ° C. and 3% at 20 ° C.
(Reference Example 9)

本参考例では、2色性色素入り液晶が高分子ゲルネットワーク中に配向分散している表示素子とアクティブ素子を組み合わせた表示装置に、カイラルピッチの温度依存性の小さいカイラル成分を用いた例を示した。TFT素子を形成した空パネルを実施例2に習って作製した。次にこの空パネルに封入する液晶/高分子前駆体混合物について説明する。液晶としてメルク社製TL205とBL007の7:3混合物を用い、この液晶98重量%にカイラル成分として旭電化社製CNL611を2重量%混合してカイラル液晶とした。この液晶96.3重量%に2色性色素として三井東圧染料社製M361、M370、M483をそれぞれ1.2重量%、2重量%、0. 5重量%混合した。このゲストホストカイラル液晶97重量%に高分子前駆体としてフイリップス社製C6Hを3重量%混合して先に作製した空パネルに封入した。50℃にてこのパネルに基板1側から紫外線(300nm〜400nm、3.5mW/cm2)を照射して液晶中の高分子前駆体を重合して表示装置とした。さらにこの表示装置の表面にノングレア処理及び減反射処理を施した。この処理はなくてもよい。 In this reference example, an example in which a chiral device having a small chiral pitch temperature dependency is used in a display device in which a liquid crystal containing a dichroic dye is aligned and dispersed in a polymer gel network and an active element is used. Indicated. An empty panel in which a TFT element was formed was prepared according to Example 2. Next, the liquid crystal / polymer precursor mixture sealed in the empty panel will be described. A 7: 3 mixture of Merck TL205 and BL007 was used as the liquid crystal, and 2% by weight of CNL611 manufactured by Asahi Denka Co., Ltd. as a chiral component was mixed with 98% by weight of this liquid crystal to obtain a chiral liquid crystal. M361, M370, and M483 manufactured by Mitsui Toatsu Dye Co., Ltd. were mixed as 1.2% by weight, 2% by weight, and 0.5% by weight, respectively. The guest host chiral liquid crystal (97% by weight) was mixed with 3% by weight of C6H manufactured by Philips as a polymer precursor and sealed in the previously produced empty panel. The panel was irradiated with ultraviolet rays (300 nm to 400 nm, 3.5 mW / cm 2 ) from the substrate 1 side at 50 ° C. to polymerize the polymer precursor in the liquid crystal to obtain a display device. Further, non-glare treatment and anti-reflection treatment were performed on the surface of the display device. This processing may not be necessary.

この表示装置の無電界下での反射率を測定したところ、50℃では2%、20℃では3%であった。また液晶駆動用ドライバーとコントローラ回路を接続してコンピュータの画面を明るくコントラストの良好な状態で表示することができた。もちろんテレビやゲーム機の端末として用いることもできる。カラーフィルターを組み合わせれば明るいカラー表示が可能である。   When the reflectance of this display device under no electric field was measured, it was 2% at 50 ° C. and 3% at 20 ° C. In addition, by connecting the driver for driving the liquid crystal and the controller circuit, the computer screen could be displayed brightly and with good contrast. Of course, it can also be used as a terminal of a television or a game machine. Bright color display is possible by combining color filters.

本参考例で用いるカイラル成分、液晶、高分子前駆体、アクティブ素子および製造条件等は、実施例2で示したものを用いることができる。カイラル成分については参考例4に示す多成分系も用いることができる。   As the chiral component, the liquid crystal, the polymer precursor, the active element, the production conditions and the like used in this reference example, those shown in Example 2 can be used. For the chiral component, the multi-component system shown in Reference Example 4 can also be used.

液晶/高分子層の厚さは3μmから10μmが好ましい。これより薄いと散乱が薄くなり、これより厚いと駆動電圧が高くなり、コントラストも低下して実用的でない。
(比較例15)
The thickness of the liquid crystal / polymer layer is preferably 3 μm to 10 μm. If it is thinner than this, the scattering becomes thin, and if it is thicker than this, the driving voltage becomes high and the contrast is lowered, which is not practical.
(Comparative Example 15)

ここでは参考例9において、カイラル成分としてカイラルピッチの温度依存性が正のもののみを用いた場合を示す。具体的にはカイラル成分としてメルク社製CB15を液晶に対して2重量%混合した。そのほかの部材条件を参考例9と同様にして表示装置を作製した。こうして作製した表示装置の無電界下での反射率を刺したところ、50℃で3%、20℃で10%であった。
(参考例10)
Here, in Reference Example 9, a case where only a chiral component having a positive chiral pitch temperature dependency is used is shown. Specifically, 2% by weight of CB15 manufactured by Merck was mixed as a chiral component with respect to the liquid crystal. A display device was fabricated in the same manner as in Reference Example 9 except for the other member conditions. When the reflectance of the display device thus produced was stabbed with no electric field, it was 3% at 50 ° C. and 10% at 20 ° C.
(Reference Example 10)

本参考例では2色性色素を含まない液晶を高分子ゲルネットワーク中に配向分散した表示素子に、カイラルピッチの温度依存性の小さいカイラル成分を用いた例を示した。まず液晶/高分子前駆体を封入する空パネルを実施例5に従って作製した。次にこの空パネルに封入する液晶と高分子前駆体混合物について説明する。液晶としてメルク社製CB1007にカイラル成分としてチッソ社製CM22を10重量%、メルク社製CB15を2.5重量%混合してカイラル液晶とした。このカイラル液晶に高分子前駆体ヒして実施例3で用いたC6Hを3重量%混合した。これを先の空パネルに封入して50℃にて紫外線を照射した。この表示素子表面にノングレア処理または減反射処理を施してもよい。   In this reference example, an example is shown in which a chiral component having a small temperature dependence of the chiral pitch is used for a display element in which a liquid crystal containing no dichroic dye is oriented and dispersed in a polymer gel network. First, an empty panel enclosing the liquid crystal / polymer precursor was prepared according to Example 5. Next, the liquid crystal and polymer precursor mixture sealed in the empty panel will be described. 10% by weight of CM22 manufactured by Chisso and 2.5% by weight of CB15 manufactured by Merck were mixed with CB1007 manufactured by Merck as a liquid crystal to obtain a chiral liquid crystal. This chiral liquid crystal was mixed with 3% by weight of C6H used in Example 3 as a polymer precursor. This was enclosed in the previous empty panel and irradiated with ultraviolet rays at 50 ° C. The display element surface may be subjected to non-glare treatment or anti-reflection treatment.

こうして作製した表示素子の背面に太陽電池を配置して反射型の表示素子として実施例1と同様の方法により電界無印加時の反射率を測定した。50℃にて反射率2%、 20℃にて反射率5%であった。   A solar cell was placed on the back surface of the display element thus fabricated, and the reflectance when no electric field was applied was measured by the same method as in Example 1 as a reflective display element. The reflectance was 2% at 50 ° C. and the reflectance was 5% at 20 ° C.

本参考例で用いるカイラル成分は、参考例4に示したものを用いることができる。ここで用いる液晶、高分子前駆体、空パネル、子の他の部材製造条件等は参考例8を用いることができる。
(比較例16)
As the chiral component used in this reference example, those shown in Reference example 4 can be used. Reference Example 8 can be used for the liquid crystal, polymer precursor, empty panel, and other member manufacturing conditions used here.
(Comparative Example 16)

ここでは参考例10において、カイラル成分としてカイラルピッチの温度依存性が正のもののみを用いた場合を示す。具体的にはカイラル成分としてメルク社製CB15を液晶に対して5重量%混合した。そのほかの部材条件を参考例10と同様にして表示素子を作製した。こうして作製した表示素子の無電界下での反射率を測定したところ、50℃で1%、20℃で3%であった。   Here, in Reference Example 10, a case where only a chiral component having a positive temperature dependence of the chiral pitch is used as the chiral component. Specifically, 5% by weight of CB15 manufactured by Merck was mixed as a chiral component with respect to the liquid crystal. A display element was fabricated in the same manner as in Reference Example 10 except for the other member conditions. The reflectance of the display element thus produced under no electric field was measured and found to be 1% at 50 ° C. and 3% at 20 ° C.

本実施例では先に示した実施例・参考例をカラーフィルターを用いたカラー表示装置に応用した例を示した。図7に本実施例で用いたカラーフィルター10を形成した空パネルの簡単な1部断面図を示した。カラーフィルター以外の部材及び製造条件については、各実施例・参考例の部材、条件を用いた。但しここでは2色性色素を添加していない。コントラストを高めるために2色性色素を添加してもよい。このカラー表示装置にカラー表示用液晶ドライバーを接続してコンピュータ端末として用いたところコントラストの良好なカラー表示を行うことができた。もちろん時計、テレビやゲーム機の表示も可能である。   In this embodiment, an example in which the above-described embodiment and reference examples are applied to a color display device using a color filter is shown. FIG. 7 shows a simple sectional view of a part of an empty panel on which the color filter 10 used in this embodiment is formed. About the members other than the color filter and the manufacturing conditions, the members and conditions of the examples and reference examples were used. However, no dichroic dye is added here. In order to increase the contrast, a dichroic dye may be added. When a color display liquid crystal driver was connected to this color display device and used as a computer terminal, color display with good contrast could be performed. Of course, it is also possible to display a clock, TV or game console.

ここで用いるカイラル成分、液晶/高分子層、空パネルの構成および製造条件等については、実施例1から実施例11及び参考例1から参考例10に示した構成のものを用いることができる。また以下に示す電子装置にも同様に応用できる。   For the chiral component, the liquid crystal / polymer layer, the configuration of the empty panel, the manufacturing conditions, and the like used here, those having the configurations shown in Examples 1 to 11 and Reference Examples 1 to 10 can be used. Further, the present invention can be similarly applied to the following electronic devices.

カラーフィルターについては、一般的に用いられる透過型カラーフィルターよりも色濃度を薄くすると明るい表示が得られる。またその色については、赤青緑の3原色の他、イエロー、シアン、マジェンタなどカラー表示可能な色の組合せから自由に選ぶことができる。   As for the color filter, a bright display can be obtained when the color density is made thinner than that of a commonly used transmissive color filter. In addition to the three primary colors of red, blue, and green, the colors can be freely selected from combinations of colors that can be displayed in color such as yellow, cyan, and magenta.

またカラーフィルターを挿入する位置については表示装置の表示側の基板1の液晶と接する側にカラーフィルターを形成したが、カラーフィルターを基板8上に形成してもよい。またカラーフィルターは基板と電極の間に形成することが駆動電圧の点から好ましいが、カラーフィルターの上に透明電極を形成してもよい。   In addition, although the color filter is formed on the side of the display device on the display side substrate 1 in contact with the liquid crystal at the position where the color filter is inserted, the color filter may be formed on the substrate 8. The color filter is preferably formed between the substrate and the electrode from the viewpoint of driving voltage, but a transparent electrode may be formed on the color filter.

カラーフィルターを基板1に形成する場合には、高分子前駆体を重合するための紫外線を透過する材料でカラーフィルターを形成する必要がある。   When the color filter is formed on the substrate 1, it is necessary to form the color filter with a material that transmits ultraviolet rays for polymerizing the polymer precursor.

アクティブ素子についてはここで示したTFT素子の他、他の構成のTFT素子、トランジスター、 MIM素子、強誘電体素子などを用いることができる。またこれらのアクティブ素子を形成する基板はガラスの他、シリコン、ガリウムヒ素、ゲルマニウムなどの半導体、そのほか無機物質、プラスチックなど有機物質を用いることができる。基板として半導体を用いると、駆動用ドライバーやコントローラを基板内にすべて作り込むことができるので極めて安価に表示装置を作製することができる。   As the active element, a TFT element having another configuration, a transistor, an MIM element, a ferroelectric element, or the like can be used in addition to the TFT element shown here. In addition to glass, a substrate on which these active elements are formed can be made of a semiconductor such as silicon, gallium arsenide, or germanium, or an inorganic material such as an inorganic material or plastic. When a semiconductor is used as the substrate, a driver and a controller for driving can all be formed in the substrate, so that a display device can be manufactured at a very low cost.

先に述べた実施例および比較例で作製した表示素子を情報処理装置である電子手帳の表示部分に用いた実施例を示す。図8に本実施例の情報処理装置の簡単な断面図を示した。先に示した実施例または比較例に沿って表示素子を作製してその背面に太陽電池を配置し、その太陽電池の電力を電子手帳の電源に接続して用いたところ、極めて視認性を向上する事ができ、しかも使用時間を大幅に延長することが可能となった。   An embodiment in which the display elements manufactured in the above-described embodiments and comparative examples are used in the display portion of an electronic notebook which is an information processing apparatus will be described. FIG. 8 shows a simple cross-sectional view of the information processing apparatus of this embodiment. A display element is manufactured according to the above-described example or comparative example, and a solar cell is disposed on the back surface thereof. When the power of the solar cell is connected to the power source of the electronic notebook, the visibility is greatly improved. It is possible to extend the usage time significantly.

また太陽電池を電子装置に内蔵した蓄電池に接続して、太陽電池で発電した電力を蓄電池で蓄えておき、暗いところでも十分装置を働くようにすることができた。   In addition, the solar battery was connected to a storage battery built in the electronic device, and the power generated by the solar battery was stored in the storage battery so that the device could work sufficiently even in a dark place.

このように従来では太陽電池が場所をとってデザイン及び大きさに制約があったのだが、表示素子が概ね透明であるために太陽電池に表示パネルを重ねることができるようになり、極めてコンパクトでしかも電池切れの心配の無い電子手帳を実現することが可能となった。この表示装置の表面または裏面にタプレットまたはクツチパネルのような情報入力装置を配置してもよい。   Thus, in the past, the solar cell took up space and the design and size were limited. However, since the display element is almost transparent, the display panel can be overlaid on the solar cell, making it extremely compact. Moreover, it is possible to realize an electronic notebook without worrying about running out of batteries. An information input device such as a tablet or a touch panel may be disposed on the front surface or the back surface of the display device.

先に述べた実施例または比較例で作製した表示素子を情報表示装置としての時計に応用した例を示した。特にここでは文字盤に表示素子を用いた例を示す。図9に本実施例の情報表示装置の簡単な断面図を示す。中心に穴の開いた表示素子を、先に示した実施例または比較例に沿って作製して、背面に太陽電池を配置して、アナログ時計の軸を通して針をつけてハイブリッド腕時計を作製したところ、極めて視認性の高い表示を行うことが可能であった。   The example which applied the display element produced in the Example mentioned above or the comparative example to the timepiece as an information display device was shown. In particular, an example in which a display element is used for a dial is shown here. FIG. 9 shows a simple cross-sectional view of the information display device of this embodiment. A display device with a hole in the center is manufactured according to the above-described examples or comparative examples, a solar cell is arranged on the back surface, and a hand is attached through an analog watch shaft to manufacture a hybrid watch. It was possible to perform display with extremely high visibility.

また太陽電池を電子装置に内蔵した蓄電池に接続して、太陽電池で発電した電力を蓄電池で蓄えておき、暗いところでも十分装置を働くようにすることができた。   In addition, the solar battery was connected to a storage battery built in the electronic device, and the power generated by the solar battery was stored in the storage battery so that the device could work sufficiently even in a dark place.

また太陽電池の電圧では十分に表示素子を駆動できないので、昇圧回路を組み込んで太陽電池の電圧を5Vまで昇圧したところ、極めて明るい表示を得ることができた。   Further, since the display element cannot be driven sufficiently by the voltage of the solar cell, a very bright display could be obtained when the voltage of the solar cell was increased to 5 V by incorporating a booster circuit.

また駆動方法として、液晶ドライバーのグラウンドを駆動タイミングに合わせて転ることにより、実質的に電源電圧の2倍の電圧を印加することができ、これによれば先の実施例に挙げた表示素子を十分駆動することができ、極めて明るい表示を得ることができた。   Further, as a driving method, a voltage that is substantially twice the power supply voltage can be applied by turning the ground of the liquid crystal driver in accordance with the driving timing. According to this, the display element described in the previous embodiment Can be driven sufficiently, and an extremely bright display can be obtained.

先の実施例で挙げた表示素子は十分低消費電力ではあるが、時計としてさらに電池寿命を伸ばすために、スイッチを押したときだけ表示素子で表示を行うようにすることもできる。   Although the display element mentioned in the previous embodiment has sufficiently low power consumption, it is possible to display on the display element only when the switch is pressed in order to further extend the battery life as a watch.

もちろん太陽電池の替わりに光吸収板を配置しても同様の表示を行うことができる。 この時駆動電源は内蔵電池のみとなる。   Of course, the same display can be performed even if a light absorbing plate is arranged instead of the solar cell. At this time, the drive power supply is only the built-in battery.

先に述べた実施例または比較例で作製した表示素子を情報表示装置としての時計に応用した例を示した。特にここでは時計のカバーガラスに表示素子を用いた例を示す(図10参照)。表示素子を先に示した実施例または比較例に治って作製一して、文字盤として太陽電池を用い、アナログ時計の軸を通して針をつけてハイブリッド腕時計を作製したところ、極めて視認性の高い表示を行うことが可能であった。他の構成については実施例14で述べたものをそのまま用いることができる。   The example which applied the display element produced in the Example mentioned above or the comparative example to the timepiece as an information display device was shown. In particular, here, an example in which a display element is used for a cover glass of a watch is shown (see FIG. 10). When the display element was manufactured according to the above-described examples or comparative examples, a solar cell was used as a dial, and a hybrid wristwatch was manufactured by attaching a hand through the axis of an analog timepiece. It was possible to do. Other configurations described in the fourteenth embodiment can be used as they are.

先に述べた実施例または比較例で作製した表示素子を情報表示装置としての携帯型テレビに応用した例を示した(図11)。表示素子を先に示した実施例または比較例に沿って作製して、背面に太陽電池を配置して、携帯型テレビの箇体に組み込んだところ、極めて視認性の高い表示を行うことが可能であり、かつ使用時間を大幅に延長することができた。
他の構成については実施例14で述べたものをそのまま用いることができる。
An example in which the display element manufactured in the above-described example or comparative example is applied to a portable television as an information display device is shown (FIG. 11). When the display element is manufactured according to the above-described example or comparative example, and the solar cell is arranged on the back surface and incorporated in the case of a portable television, display with extremely high visibility can be performed. In addition, the usage time could be greatly extended.
Other configurations described in the fourteenth embodiment can be used as they are.

従来では太陽電池が場所をとってデザイン及び大きさに制約があったのだが、表示素子が概ね透明であるために太陽電池に表示パネルを重ねることができるようになり、極めてコンパクトでしかも電池切れの心配の無い携帯型情報表示装置を実現することが可能となった。   In the past, solar cells took up space and were limited in design and size, but since the display element is almost transparent, it is possible to stack the display panel on the solar cell, making it extremely compact and running out of battery. It has become possible to realize a portable information display device that does not have to worry about.

本実施例では、先に述べた実施例または比較例で作製した表示素子を任意の表示装置または太陽電池と重ね合わせ、これらの間に高屈折率層を配置した例を示した。図12に本実施例の電子装置の簡単な図を示す。時計の上に配置する表示素子としては先に示した実施例または比較例に沿って作製して用いた。この表示素子は従来の時計用のICで十分駆動できるものであった。この表示素子を暗い色の文字盤の時計に重ねた。この時平滑な暗い色の文字盤の表面に高屈折率の層としてITO(屈折率1. 8)を蒸著して用いた。こうして製造した2層型表示装置に日付、時刻、計時機能を表示させたところ、従来のアナログ時計の顔の上に大きな字でデジタル表示を行うことができ、とても機能的でおしゃれであった。また、明るさについては、高屈折率の層を蒸着しない場合に比べて1. 5倍明るくなった。他の構成については実施例14で述べたものをそのまま用いることができる。   In this example, the display element manufactured in the above-described example or comparative example was overlapped with an arbitrary display device or solar cell, and an example in which a high refractive index layer was disposed between them was shown. FIG. 12 shows a simple diagram of the electronic apparatus of this embodiment. The display element placed on the watch was prepared and used in accordance with the above-described examples or comparative examples. This display element can be sufficiently driven by a conventional watch IC. This display element was superimposed on a dark dial clock. At this time, ITO (refractive index 1.8) was used as a high refractive index layer on the surface of a smooth dark dial. When the date, time, and timekeeping function were displayed on the two-layer display device thus manufactured, it was possible to perform digital display in large letters on the face of a conventional analog watch, and it was very functional and fashionable. The brightness was 1.5 times brighter than when no high refractive index layer was deposited. Other configurations described in the fourteenth embodiment can be used as they are.

ここで用いる表示装置は腕時計、置き時計に限らず機械のメーター、家庭用電気製品や電子機器の表示部などでも構わないし、アナログ式でもデジタル式でもあるいはハイブリッド式でも、どのようなものでも良い。ただ文字盤は、表示を見やすくするために暗い色、あるいは反射性のものが好ましい。この文字盤として太陽電池を用い、発電される電力を装置の駆動用電源として用いると、装置の電池寿命を大幅に延長することができる。また自動車などのメーターパネルにも同様に応用できる。   The display device used here is not limited to a wristwatch or a table clock, but may be a meter of a machine, a display unit of a household electrical appliance or an electronic device, or any of an analog type, a digital type, and a hybrid type. However, it is preferable that the dial has a dark color or a reflective one in order to make the display easy to see. If a solar cell is used as the dial and the generated electric power is used as a power source for driving the device, the battery life of the device can be greatly extended. It can also be applied to meter panels for automobiles and the like.

高屈折率の層の材料としてはITOのほか、高屈折率のガラス(たとえばHOYA社製FDS1(屈折率2)など)、無機酸化物、金属の薄膜、有機物や高分子の薄膜(ターフェニル、べリレン、テトラセンなど芳香環を多く含むことが好ましい)など、屈折率の高いものであれば用いることができる。高屈折率層を挿入する位置としては図13や図14に示したような位置も同様に効果がある。   As a material for the high refractive index layer, in addition to ITO, high refractive index glass (for example, FDS1 (refractive index 2) manufactured by HOYA), inorganic oxide, metal thin film, organic or polymer thin film (terphenyl, Any material having a high refractive index such as berylene or tetracene is preferable. Positions as shown in FIGS. 13 and 14 are also effective as positions for inserting the high refractive index layer.

本実施例は時計や車載用メーターパネル、機械式メーターや家庭用電気製品、電子機器の表示部などに応用でき、アナログ表示とデジタル表示を1つの表示部で実現できる。特にアナログ表示の質感を損なうことが全く無いため、高級感を要求される用途には最適である。もちろんデジタル表示装置(ツイストネマチック型液晶素子、 LED、VFD、プラズマディスプレイなど)に本発明を応用しても同様の効果が得られる。   The present embodiment can be applied to a timepiece, a vehicle-mounted meter panel, a mechanical meter, a household electrical appliance, a display unit of an electronic device, and the like, and an analog display and a digital display can be realized by a single display unit. In particular, since the quality of the analog display is not impaired at all, it is most suitable for applications requiring a high-class feeling. Of course, the same effect can be obtained even if the present invention is applied to a digital display device (twisted nematic liquid crystal element, LED, VFD, plasma display, etc.).

本実施例では、実施例13において下側に配置した表示装置と上側に配置した表示素子の間に2色性色素を含む液晶層を配置した例を示す(図15参照)。2色性色素を含む層について説明する。2枚の透明な電極付き基板を配向処理した後に7μm(用途に応じ調整する)の間隙を保ち張り合わせた。この間隙に液晶(ZLI1840(メルク社製)、S344(三井東圧染料社製)およびCB15(メルク社製)を95:3:2で混合したもの、用いる材料と混合比を用途に応じ最適化すると良い)を封入した。こうして作ったパネルを図15に示したように配置した。   In this example, an example in which a liquid crystal layer containing a dichroic dye is arranged between the display device arranged on the lower side and the display element arranged on the upper side in Example 13 (see FIG. 15). The layer containing a dichroic dye will be described. The two transparent substrates with electrodes were subjected to an orientation treatment and then bonded together while maintaining a gap of 7 μm (adjusted according to the application). Liquid crystal (ZLI1840 (manufactured by Merck), S344 (manufactured by Mitsui Toatsu Dye) and CB15 (manufactured by Merck)) mixed at 95: 3: 2 in this gap, and the materials used and the mixing ratio were optimized according to the application Then it was good). The panel thus prepared was arranged as shown in FIG.

表側の表示素子を見やすくしたいときには、電界を制御して2色性色素を含有した液晶層を光吸収状態として、光散乱による表示が浮きでるようにすることができる。 この時用いるリバースPDLCの替わりに通常のPDLCを用いることもできる。 裏側の表示装置を見やすくしたいときは、電界を先と逆に制御して2色性色素を含有した層を透明とすればよい。   When it is desired to make the display element on the front side easier to see, the liquid crystal layer containing the dichroic dye can be controlled to absorb light by controlling the electric field so that the display by light scattering can be lifted. A normal PDLC may be used instead of the reverse PDLC used at this time. In order to make the display device on the back side easier to see, the electric field is controlled in the reverse direction to make the layer containing the dichroic dye transparent.

2色性色素を含む液晶層は、ここに示した誘電異方性が正の液晶を用いるほか、誘電異方性が負の液晶を用いることもできる。このときこの液晶を挟む基板表面に垂直配向処理を施すとよい。こうすることにより、先の例とは逆に電界無印加で透明、電界印加で光吸収を生じさせることができる。   The liquid crystal layer containing the dichroic dye can use a liquid crystal having a positive dielectric anisotropy or a liquid crystal having a negative dielectric anisotropy. At this time, a vertical alignment treatment may be performed on the surface of the substrate sandwiching the liquid crystal. By doing so, contrary to the previous example, it can be transparent when no electric field is applied, and light can be absorbed when an electric field is applied.

図15では高屈折層を配置したが、図16に示したようにこれを配置しなくても表示は可能である。   Although the high refractive layer is arranged in FIG. 15, the display is possible without arranging it as shown in FIG.

本実施例は時計や車載用メーターパネル、その他機械式メーター、家庭用電器製品、電子機器などの表示部に応用でき、アナログ表示とデジタル表示を1つの表示窓で実現できる。特にアナログ表示の質感を損なうことが全く無いため、高級感を要求される用途には最適である。応用例として図17に示したように、アナログメーターの上に、実施例2や比較例2で反射電極を透明電極に置き換えたパネルを重ね合わせて用いると、カーナビゲーション、テレビまたはビデオのディスプレイとして用いることができ、運転中において頭を進行方向に向けたままディスプレイを見ることができるので極めて安全である。デジタル表示装置(ツイストネマチック型液晶素子、LED、VFD、プラズマディスプレイなど)に本発明を応用しても同様の効果が得られる。   The present embodiment can be applied to a display unit of a clock, a vehicle-mounted meter panel, other mechanical meters, household electric appliances, electronic devices, and the like, and an analog display and a digital display can be realized with one display window. In particular, since the quality of the analog display is not impaired at all, it is most suitable for applications requiring a high-class feeling. As an application example, as shown in FIG. 17, when a panel in which the reflective electrode is replaced with a transparent electrode in Example 2 or Comparative Example 2 is used on an analog meter, it is used as a display for car navigation, television or video. It can be used, and it is extremely safe because the display can be seen while driving with the head in the direction of travel. The same effect can be obtained even when the present invention is applied to a digital display device (twisted nematic liquid crystal element, LED, VFD, plasma display, etc.).

以上本発明によれば、PDLCやリバースPDLCをヘイズの目立ちやすい用途に用いるに際して、液晶中に2色性色素を適量添加し、蛍光量子収率の小さい材料または液晶層のツイストを重合前と後で補正する材料、温度依存性の小さい材料を用いることにより、ヘイズを目立たなくさせ、視認性を向上することができるようになった。本発明の表示素子のヘイズ低減技術は、時計などのファッション性デザイン性を重視する用途には極めて有効である。たとえば腕時計において、文字盤またはカバーガラスとしてリバースPDLCを配置する場合には、PDLCパネルにおけるヘイズがほとんど目立たなくなり、コントラストが著しく高くなる。もちろん他の電子装置、例えば電子手帳やテレビ、メーターパネルなどにおいても同様の効果が得られる。また従来の表示装置または太陽電池の上にリバースPDLCをそのまま、または高屈折率な層を介して重ねることにより、明るく見やすい多機能電子装置を提供することが可能となった。   As described above, according to the present invention, when PDLC or reverse PDLC is used in an application in which haze is conspicuous, an appropriate amount of a dichroic dye is added to the liquid crystal, and a material having a low fluorescence quantum yield or a twist of a liquid crystal layer is added before and after polymerization. By using a material to be corrected by (1) and a material having a small temperature dependence, the haze is made inconspicuous and the visibility can be improved. The haze reduction technology of the display element of the present invention is extremely effective for applications that emphasize fashionable design such as watches. For example, when a reverse PDLC is arranged as a dial or cover glass in a wristwatch, the haze in the PDLC panel is hardly noticeable, and the contrast is remarkably increased. Of course, the same effect can be obtained in other electronic devices such as electronic notebooks, televisions, and meter panels. In addition, it is possible to provide a bright and easy-to-see multifunction electronic device by superimposing the reverse PDLC on a conventional display device or solar cell as it is or via a high refractive index layer.

本発明を用いると、極めて表示容量が大きい、かつ極めて見やすい腕時計、置き時計、家庭用電器製品、電子機器などの電子装置を製造することが可能となる。   By using the present invention, it is possible to manufacture electronic devices such as wrist watches, table clocks, household appliances, and electronic devices that have extremely large display capacity and are very easy to see.

また太陽電池を内蔵する場合、極めて見やすい、低消費電力でコンパクトな表示素子及び電子装置を作製することが可能となった。たとえば太陽電池付アナログ時計のカバーガラスまたは文字盤としてリバースPDLCを応用することができるようになり、アナログ時計の美しさとデジタル時計の多機能性を合わせ持つことも可能となる。   In addition, when a solar cell is incorporated, it is possible to manufacture a display device and an electronic device that are extremely easy to see, low power consumption, and compact. For example, reverse PDLC can be applied as a cover glass or a dial of an analog timepiece with a solar battery, and it is possible to have both the beauty of an analog timepiece and the multifunctionality of a digital timepiece.

また電子手帳や携帯型テレビの表示部分に用いることにより、太陽電池内蔵にも関わらず極めてコンパクトな見やすいセットを作製することができるようになった。太陽電池内蔵により電池切れを気にすることなく装置を使用することができるようになった。   In addition, by using it for the display part of electronic notebooks and portable televisions, it has become possible to produce an extremely compact and easy-to-view set despite the built-in solar cells. The built-in solar battery allows the device to be used without worrying about running out of battery.

また視認性の良好な車載用メーターパネルとしても用いることができよう。たとえば裏側に配置するパネルを従来のアナログ式の表示装置として、表側にリバースPD LCを配置して、裏側の表示をバックライトで照明して、表側の表示素子を表側から照明(昼間では必要がないかもしれない)すると、表側の表示が裏側の表示に浮きでる、極めて視認性の良い表示を得ることができる。このように本発明は従来の機械式メーターの上に配置することができるためその応用範囲は広い。本発明の電子装置は基本的に反射型であり、周囲が明るいほど良く見えるので自発光型やバックライト型のような欠点がない。また、従来のバックライト型あるいは反射型のツイストネマチック液晶を用いた表示素子を裏側に配置しても同様の効果が得られる。本発明を最近開発された自動車のナビゲーションシステム、テレビまたはビデオのデイスプレイとして用いると、顔を正面に向けたまま地図を読みとることができるので運転に際して極めて安全である。   It can also be used as an in-vehicle meter panel with good visibility. For example, the panel placed on the back side is a conventional analog display device, the reverse PD LC is placed on the front side, the back side display is illuminated by the backlight, and the display element on the front side is illuminated from the front side (necessary in daytime) Then, a display with extremely good visibility can be obtained in which the display on the front side floats on the display on the back side. Thus, since the present invention can be arranged on a conventional mechanical meter, its application range is wide. The electronic device according to the present invention is basically a reflection type, and the brighter the surroundings, the better the appearance. Further, the same effect can be obtained by arranging a display element using a conventional backlight type or reflective type twisted nematic liquid crystal on the back side. When the present invention is used as a recently developed automobile navigation system, television or video display, it is extremely safe to drive because the map can be read with the face facing forward.

実施例2に用いたTFTT素子を形成したパネルの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the panel in which the TFTT element used for Example 2 was formed. 実施例5に用いたパ示ルの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the panel used for Example 5. FIG. 実施例5と比較例5における表示素子の電気光学特性を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing electro-optical characteristics of display elements in Example 5 and Comparative Example 5. 実施例6と実施例7における表示素子の電気光学特性を示す図である。It is a figure which shows the electro-optical characteristic of the display element in Example 6 and Example 7. FIG. 実施例8と比較例6における表示素子の電気光学特性を示す図である。It is a figure which shows the electro-optical characteristic of the display element in Example 8 and Comparative Example 6. 参考例1に用いたMIM素子を形成したパネルの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the panel in which the MIM element used for the reference example 1 was formed. 実施例12に用いたカラーフィルター及びMIM素子を形成したパネルの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the panel in which the color filter and MIM element which were used for Example 12 were formed. 実施例13の情報処理装置の簡単な構成を示す断面図である。FIG. 14 is a cross-sectional view illustrating a simple configuration of an information processing apparatus according to a thirteenth embodiment. 実施例14の情報表示装置の簡単な構成を示す図である。It is a figure which shows the simple structure of the information display apparatus of Example 14. FIG. 実施例15の情報表示装置の簡単な構成を示す図である。It is a figure which shows the simple structure of the information display apparatus of Example 15. 実施例16の情報表示装置の簡単な構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the simple structure of the information display apparatus of Example 16. 実施例17の電子装置を示す図である。FIG. 18 is a diagram illustrating an electronic apparatus according to a seventeenth embodiment. 実施例17の電子装置を示す図である。FIG. 18 is a diagram illustrating an electronic apparatus according to a seventeenth embodiment. 実施例17の電子装置を示す図である。FIG. 18 is a diagram illustrating an electronic apparatus according to a seventeenth embodiment. 実施例18の電子装置の簡単な構成を示す図である。FIG. 20 is a diagram illustrating a simple configuration of an electronic device according to an eighteenth embodiment. 実施例18の電子装置の簡単な構成を示す図である。FIG. 20 is a diagram illustrating a simple configuration of an electronic device according to an eighteenth embodiment. 実施例18の電子装置の簡単な構成を示す図である。FIG. 20 is a diagram illustrating a simple configuration of an electronic device according to an eighteenth embodiment. 平坦な基板表面に光を入射した際の反射率の入射角依存性を示した図である。It is the figure which showed the incident angle dependence of the reflectance when light injects into the flat board | substrate surface.

符号の説明Explanation of symbols

1 基板
2 電極
3 液晶/高分子層
7 反射性電極
8 基板
9 ノングレア/減反射層
10 カラーフィルター
12 絶縁層
13 信号電極
14 ソース電極
15 ゲート電極
16 半導体層
17 ドレイン電極
18 ゲート絶稼層
21 表示素子
22 太陽電池
23 クツチパネル
24 情報処理装置
25 情報表示装置
26 時計の針
27 保護パネル
28 従来の表示装置
29 高屈折率層
30 従来のメーターパネル
31 2色性色素を含む液晶層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate 2 Electrode 3 Liquid crystal / polymer layer 7 Reflective electrode 8 Substrate 9 Non-glare / Non-reflection layer 10 Color filter 12 Insulating layer 13 Signal electrode 14 Source electrode
15 Gate electrode 16 Semiconductor layer 17 Drain electrode 18 Gate extinction layer 21 Display element 22 Solar cell 23 Cut panel 24 Information processing device 25 Information display device 26 Clock hand 27 Protection panel 28 Conventional display device 29 High refractive index layer 30 Conventional Meter panel 31 Liquid crystal layer containing dichroic dye

Claims (11)

表示部と、
前記表示部に重ねて配置され、電極を対向する側の面に備えた一対の基板間に液晶及び高分子が互いに相分離した液晶−高分子層を封入した表示素子と、
前記表示素子の下層に配置された屈折率が1.8以上の高屈折率層と、
を有することを特徴とする電子機器。
A display unit;
A display element in which a liquid crystal-polymer layer in which a liquid crystal and a polymer are phase-separated is sealed between a pair of substrates disposed on the display portion and provided on a surface on the opposite side of the electrode;
A high refractive index layer having a refractive index of 1.8 or more disposed in a lower layer of the display element;
An electronic device comprising:
前記表示素子と前記表示部との間に前記高屈折率層が配置されたことを特徴とする請求項1に記載の電子機器。   The electronic apparatus according to claim 1, wherein the high refractive index layer is disposed between the display element and the display unit. 前記表示部は、前記表示素子に対して前記高屈折率層が配置された側と反対側に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の電子機器。   The electronic device according to claim 1, wherein the display unit is disposed on a side opposite to a side on which the high refractive index layer is disposed with respect to the display element. 前記液晶−高分子層は印加電圧に応じて光の透過状態及び散乱状態が制御されることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の電子機器。   4. The electronic device according to claim 1, wherein the liquid crystal-polymer layer is controlled in a light transmission state and a scattering state in accordance with an applied voltage. 5. 前記液晶−高分子層に電圧を印加しないとき、前記表示素子は光の透過状態に制御され、前記液晶−高分子層に電圧を印加したとき、前記表示装置は光の散乱状態に制御されることを特徴とする請求項4に記載の電子機器。   When no voltage is applied to the liquid crystal-polymer layer, the display element is controlled to transmit light, and when a voltage is applied to the liquid crystal-polymer layer, the display device is controlled to light scattering. The electronic device according to claim 4. 前記高屈折率層がITO層であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の電子機器。   The electronic device according to claim 1, wherein the high refractive index layer is an ITO layer. 前記表示素子の前記高屈折率層が配置された側と反対側の前記基板の表面には、ノングレア処理そして/または減反射処理が施されていることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の電子機器。   6. The surface of the substrate opposite to the side on which the high refractive index layer of the display element is disposed is subjected to non-glare treatment and / or anti-reflection treatment. An electronic device according to any one of the above. 前記一対の基板のうち少なくとも一方の基板の前記液晶に対向する側の面にカラーフィルターが形成されていることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に電子機器。   6. The electronic apparatus according to claim 1, wherein a color filter is formed on a surface of at least one of the pair of substrates facing the liquid crystal. 前記一対の基板のうち少なくとも一方の基板の液晶に対向する側の面にアクティブ素子が形成されていることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に電子機器。   6. The electronic apparatus according to claim 1, wherein an active element is formed on a surface of at least one of the pair of substrates facing the liquid crystal. 前記表示装置に用いる前記液晶中に

Figure 0004196896

Figure 0004196896

(nは整数、 Rはアルキル基またはアルコキシ基またはシクロアルキル基またはシクロアルコキシ基、R1、R2は独立でアルキル基またはシクロアルキル基またはアルコキシ基またはシクロアルコキシ基またはHまたはF、XはHまたはFまたはC1またはCN)なる化合物を含むことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に電子機器。
In the liquid crystal used in the display device

Figure 0004196896

Figure 0004196896

(N is an integer, R is an alkyl group, an alkoxy group, a cycloalkyl group or a cycloalkoxy group, R1 and R2 are independently an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkoxy group, a cycloalkoxy group, H or F, and X is an H or F group. Or an electronic device according to claim 1, wherein the electronic device includes a compound of C 1 or CN).
前記表示素子に用いる前記高分子が

Figure 0004196896

Figure 0004196896

(R、R’はそれそれ独立でH、またはCH3である。B、B’、B”はそれぞれ独立で、OCO、COO、OCONH、NHCOO、CONH、NHCO、−C=C−、各種アルキル、O、N、Sの中から選ばれる。A1、A2はそれそれ独立で芳香環を含む。例えばフェニル、ビフェニル、ターフェニル、クォーターフェニル、ナフタレン、アントラセンなどであり、1部ハロゲン、アルキル基、シアノ基などで置換されていてもよい。)なる高分子前駆体を少なくとも1成分として重合して成ることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に電子機器。
The polymer used for the display element is

Figure 0004196896

Figure 0004196896

(R and R ′ are each independently H or CH 3. B, B ′ and B ″ are each independently OCO, COO, OCONH, NHCOO, CONH, NHCO, —C═C—, various alkyls, Selected from O, N, and S. A1 and A2 each independently contain an aromatic ring, such as phenyl, biphenyl, terphenyl, quarterphenyl, naphthalene, anthracene, etc. 1 part halogen, alkyl group, cyano 6. The electronic device according to claim 1, wherein the electronic device is polymerized with at least one component as a polymer precursor.
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