(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コレステリック相を示し、選択反射波長が可視光領域にある液晶組成物であって、当該液晶組成物は、分子内にフッ素を含有する液晶性ピリミジン化合物と、分子内にフッ素を含有する液晶性トラン化合物と、カイラル材とを含む液晶組成物。
【請求項２】
請求項１記載の液晶組成物であって、カイラル材が５〜４５ｗｔ％含有されている液晶組成物。
【請求項３】
請求項１又は請求項２記載の液晶組成物であって、液晶性ピリミジン化合物は一般構造式（Ａ）で表される化合物である液晶組成物。
【化１】
0003740855.tif 000026
【請求項４】
請求項１又は請求項２記載の液晶組成物であって、液晶性トラン化合物は一般構造式（Ｂ）で表される化合物である液晶組成物。
【化２】
0003740855.tif 000027
【請求項５】
請求項１又は請求項２記載の液晶組成物であって、さらに、液晶性フェニルシクロヘキサン化合物を含む液晶組成物。
【請求項６】
請求項１又は請求項２記載の液晶組成物であって、さらに、液晶性シアノビフェニル化合物を含む液晶組成物。
【請求項７】
請求項１又は請求項２記載の液晶組成物であって、さらに、液晶性アルケニル化合物を含む液晶組成物。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７の何れかに記載の液晶組成物であって、複数種類のカイラル材を含む液晶組成物。
【請求項９】
少なくとも一方が透明な一対の基板間に、請求項１乃至請求項８の何れかに記載の液晶組成物とスペース保持部材とを挟持した液晶表示素子。
【請求項１０】
請求項９記載の液晶表示素子であって、液晶組成物をフォーカルコニック状態とプレーナー状態とに切り換えて表示を行う液晶表示素子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶組成物、詳しくは、室温でコレステリック相を示す液晶組成物に関する。また、本発明は、この液晶組成物を使用した双安定／反射型の液晶表示素子に関する。
【０００２】
【従来の技術と課題】
近年、ネマティック液晶にカイラル材を添加することにより、室温においてコレステリック相を示すようにしたカイラルネマティック液晶を用いた反射型の液晶表示素子が種々研究されている。この素子では高低のパルス電圧の印加によりプレーナ状態とフォーカルコニック状態に切り換えて表示を行う。プレーナ及びフォーカルコニックの各状態はパルス電圧印加後も維持され（これを双安定性又はメモリー性と呼ぶ）、電圧無印加状態で表示が保たれる。
【０００３】
しかしながら、今日までカイラルネマティック液晶を使用した反射型の液晶表示素子では、反射率が低く、プレーナ状態とフォーカルコニック状態とで十分なコントラストを得ることができておらず、色純度（刺激純度）等の特性を十分に満足したものは存在していなかった。また、この種の液晶表示素子では駆動電圧を低く設定できることも重要である。
【０００４】
そこで、本発明の目的は、双安定性に優れ、色純度、反射率等の特性が良好でコントラストが高く、かつ、駆動電圧を低く設定できる反射型の液晶表示素子を提供することにある。また、本発明の目的は、反射型の液晶表示素子に使用される液晶組成物であって、液晶表示素子として、双安定性に優れ、色純度、反射率等の特性が良好でコントラストが高く、かつ、駆動電圧を低くすることが実現可能な液晶組成物を提供することにある。
【０００５】
【発明の構成、作用及び効果】
以上の目的を達成するため、本発明の液晶組成物は、コレステリック相を示し、選択反射波長が可視光領域にある液晶組成物であって、当該液晶組成物は、分子内にフッ素を含有する液晶性ピリミジン化合物と、分子内にフッ素を含有する液晶性トラン化合物と、カイラル材とを含む液晶組成物である。また、本発明の液晶表示素子は、少なくとも一方が透明な一対の基板間に、上述の液晶組成物とスペース保持部材とを挟持した液晶表示素子である。液晶組成物には、さらに液晶性フェニルシクロヘキサン化合物、液晶性シアノビフェニル化合物又は液晶性アルケニル化合物が含まれていてもよい。
【０００６】
本発明においては、ネマティック液晶成分として、分子内にフッ素を有する液晶性ピリミジン化合物と、分子内にフッ素を含有する液晶性トラン化合物とを含むため、色純度や反射率等の特性が向上してコントラストが高くなり、駆動電圧が低下する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る液晶組成物及び液晶表示素子の実施形態について添付図面を参照して説明する。
【０００８】
（第１実施形態の構成と表示動作）
図１に本発明の第１実施形態である液晶表示素子の断面構造を示す。（Ａ）は高電圧パルスを印加したときのプレーナ状態（ＲＧＢ着色状態）を示し、（Ｂ）は低電圧パルスを印加したときのフォーカルコニック状態（透明／黒色表示状態）を示す。なお、この液晶表示素子はメモリー性を有しており、プレーナ状態及びフォーカルコニック状態はパルス電圧印加後も維持される。
【０００９】
図１において、１１，１２は透明基板で、それぞれの表面には透明電極１３，１４がマトリクス状に形成されている。電極１３上には絶縁性薄膜１５がコーティングされていることが好ましい。また、基板１２の裏面には、表示の必要性に応じて、可視光吸収層１６が設けられる。
２０はスペース保持部材としての柱状構造物、２１は室温でコレステリック相を示す液晶組成物であり、これらの材料やその組合わせについては以下に説明を行い、さらに以下の実験例によって具体的に説明する。２４はシール材であり、液晶組成物２１を基板１１，１２間に封止するためのものである。２５はパルス電源であり、前記電極１３，１４にパルス状の所定電圧を印加する。
【００１０】
以上の構成からなる液晶表示素子においては、電源２５から電極１３，１４にパルス電圧を印加することで表示が行われる。即ち、液晶組成物がコレステリック相を示すものを用いている場合、比較的高いパルス電圧を印加することで、液晶がプレーナ状態となり、コレステリックピッチと屈折率に基づいて決まる波長の光を選択的に反射する。比較的低いパルス電圧を印加することで、液晶がフォーカルコニック状態となり、透明状態となる。なお、図１に示したように、可視光吸収層１６を設けると、フォーカルコニック状態では黒色を表示することになる。
【００１１】
本液晶表示素子ではマトリクス状の電極１３，１４が交差する領域が表示画素となる。本明細書では、液晶によって光変調が行われる領域を表示領域と称し、その周辺は光変調が行われない表示領域外となる。
【００１２】
（基板）
基板１１，１２は少なくとも一方が透明であることが必要である。透明な基板としては、ガラス以外に、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリエチレンテレフタレート等のフレキシブル基板等が使用可能である。
【００１３】
（電極）
電極１３，１４としては、ＩＴＯ（Indium  Tin  Oxide）に代表される透明導電性膜、アルミニウム、シリコン等の金属電極、あるいはアモルファスシリコン、ＢＳＯ（Bismuth  Silicon  Oxide）等の光導電性膜が使用可能である。電極１３，１４をマトリクス状に形成するには、例えば、基板１１，１２上にＩＴＯ膜をスパッタリング法等で形成した後、フォトリソグラフィ法でパターニングすればよい。
【００１４】
（絶縁膜、配向膜）
絶縁性薄膜１５は酸化シリコン等の無機膜あるいはポリイミド樹脂、エポキシ樹脂等の有機膜であり、電極１３，１４間の短絡を防止したり、ガスバリア層として液晶の信頼性を向上させる機能を有する。また、電極１３，１４上には、ポリイミド樹脂に代表される配向膜を必要に応じて配してもよい。さらに、柱状構造物２０に用いる高分子体と同じ材料を絶縁膜や配向膜として使用してもよい。
【００１５】
（スペーサ）
図１には図示されないが、基板１１，１２間にスペーサを挿入してもよい。このスペーサは樹脂製又は無機酸化物製の球体であり、基板１１，１２間のギャップを均一に保持する。また、柱状構造物２０に代えて、球状スペーサのみをスペース保持部材として使用してもよい。
【００１６】
（液晶組成物）
液晶組成物は、分子内にフッ素を含有する液晶性ピリミジン化合物と、分子内にフッ素を含有する液晶性トラン化合物とを含み、さらにカイラル材を５〜４５ｗｔ％添加したものである。色素を添加してもよい。液晶成分としては、さらに液晶性フェニルシクロヘキサン化合物、液晶性シアノビフェニル化合物又は液晶性アルケニル化合物を加えることも可能である。この液晶組成物は所望の選択反射波長となるように調整される。
【００１７】
選択反射波長の調整は、カイラル材の添加量を変化させればよい。一般的には、カイラル材の添加量を増加させると、選択反射波長が短波長側にシフトする。また、選択反射波長とは、前記電極１３，１４にパルス電圧を印加して液晶がプレーナ状態となったときの反射光スペクトルの可視光領域におけるピーク波長をいう。
【００１８】
ここで、使用可能な分子内にフッ素を含有する液晶性ピリミジン化合物の一般構造式（Ａ）及び具体的構造式（Ａ1）〜（Ａ38）を以下に示す。
【００１９】
【化１】
0003740855.tif 000002
【００２０】
【化２】
0003740855.tif 000003
【００２１】
【化３】
0003740855.tif 000004
【００２２】
【化４】
0003740855.tif 000005
【００２３】
【化５】
0003740855.tif 000006
【００２４】
次に、使用可能な分子内にフッ素を含有する液晶性トラン化合物の一般構造式（Ｂ）及び具体的構造式（Ｂ1）〜（Ｂ45）を以下に示す。
【００２５】
【化６】
0003740855.tif 000007
【００２６】
【化７】
0003740855.tif 000008
【００２７】
【化８】
0003740855.tif 000009
【００２８】
【化９】
0003740855.tif 000010
【００２９】
【化１０】
0003740855.tif 000011
【００３０】
【化１１】
0003740855.tif 000012
【００３１】
【化１２】
0003740855.tif 000013
【００３２】
添加されるカイラル材としては、エステル化合物、ピリミジン化合物、アゾキシ化合物、トラン化合物等従来知られている各種のカイラル材が使用可能である。特に、以下の化学構造式（Ｆ1）〜（Ｆ6）に示す化合物を使用することが好ましい。添加量は、液晶成分に対して５〜４５ｗｔ％がよい。５ｗｔ％以下では所望の選択反射波長を実現できない場合を生じ、４５ｗｔ％以上では室温でコレステリック相を示さなくなったり固化したりする場合がある。
【００３３】
【化１３】
0003740855.tif 000014
【００３４】
添加される色素としては、アゾ化合物、キノン化合物、アントラキノン化合物等あるいは２色性色素等、従来知られている各種の色素が使用可能である。添加量は、液晶成分とカイラル材の合計量に対して３ｗｔ％以下が好ましい。
【００３５】
（柱状構造物）
柱状構造物２０に関しては、まず、構造面について説明する。
柱状構造物２０は、例えば、格子配列等の所定のパターンに一定の間隔で配列された、円柱状体、四角柱状体、楕円柱状体である。所定間隔で配置されたストライプ状のものでもよい。この柱状構造物２０はランダムな配列ではなく、等間隔な配列、間隔が徐々に変化する配列、所定の配置パターンが一定の周期で繰り返される配列等、基板１１，１２の間隙を適切に保持でき、かつ、画像表示を妨げないように考慮された配列であることが好ましい。柱状構造物２０は表示領域に占める面積割合が１〜４０％であれば、十分な強度を保持しながら表示素子としての実用上十分な特性が得られる。
【００３６】
次に、材料について説明する。柱状構造物２０は重合性単量体（モノマー）に重合開始剤を添加してなる重合性組成物を用いて形成される。重合性組成物としては、例えば、光硬化性モノマー又はオリゴマーと光重合開始剤とを混合した混合液などからなる市販の光硬化性樹脂材料を用いることができる。光硬化性樹脂材料に光照射して重合させ柱状構造物を形成すると、柱状構造物を所定の形状、間隔で配置するのが容易になる。柱状構造物を構成する材料として特に好適なものはアクリル酸エステル化合物を主成分とするものである。アクリル酸エステルは、２以上のアリル基を有するアクリレート化合物又はメタクリレート化合物であって、アリル基間の主鎖上には芳香環等の構造が含まれていてもよく、その他、主鎖上にはＣＯ、ＣＯ2、ＣＨ2、Ｏ等の２価の基が含まれていてもよい。また、アクリレート化合物はエポキシアクリレート化合物、ウレタンアクリレート化合物等も含む。
【００３７】
次に、柱状構造物２０の製作方法について説明する。
まず、ＩＴＯ電極を形成した基板と所定のパターンが形成されたマスクとの間に、紫外線硬化性化合物（柱状構造物組成物）を挟持するか、基板の電極面上に紫外線硬化性化合物を塗布してマスクを被せ、これに紫外線を照射する。次に、マスクを剥し、所定の溶剤で未露光部分の化合物を洗浄し、乾燥、硬化させる。
【００３８】
予め液晶材料と光硬化性樹脂材料とを混合したものをガラス基板間に挟持したうえで、ガラス基板にフォトマスクを載せて光照射を行って重合相分離を行い、柱状構造物を形成することも可能である。
液晶表示素子とするには、柱状構造物を挟持した基板間に液晶組成物を真空注入法等によって注入すればよい。
【００３９】
（第２実施形態の構成）
図２に本発明の第２実施形態である液晶表示素子の断面構造（高電圧パルス印加時、プレーナ状態）を示す。この液晶表示素子は、図１に示した前記第１実施形態と基本的に同じものであり、表示領域内に柱状構造物を設けないようにしたものである。図２において、図１と同じ部材には同じ符号が付されている。
【００４０】
（第３実施形態の構成）
図３に本発明の第３実施形態である液晶表示素子の断面構造（高電圧パルス印加時、プレーナ状態）を示す。この液晶表示素子は、図２に示した前記第２実施形態のものに、基板１１，１２の間隙の中間部まで延びた小柱状構造物２０’を形成したものである。図３において、図２と同じ部材には同じ符号が付されている。
【００４１】
（第４実施形態の構成）
本第４実施形態は、図１に示した液晶表示素子において、柱状構造物２０をスクリーン印刷法で形成したものである。
スクリーン印刷法は、所定のパターンが形成されたスクリーンを基板の電極面上に被せ、該スクリーン上に印刷材料（柱状構造物組成物）を載せる。そして、スキージを所定の圧力、角度、速度で移動させる。これにて材料がスクリーンのパターンを介して基板上に転写される。次に、転写された材料を加熱硬化、乾燥させる。
【００４２】
スクリーン印刷法で柱状構造物を形成する場合、樹脂材料は光硬化性樹脂に限られず、エポキシ樹脂、アクリル樹脂等の熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂も使用できる。熱可塑性樹脂としては、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリメタクリル酸エステル樹脂、ポリアクリル酸エステル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、フッ素樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ポリビニールエーテル樹脂、ポリビニールケトン樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリビニールピロリドン樹脂、飽和ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、塩素化ポリエーテル樹脂等が挙げられる。樹脂材料は、樹脂を適当な溶剤に溶解するなどしてペースト状にして用いることが望ましい。
【００４３】
樹脂材料を基板上に配置した後、スペーサを少なくとも一方の基板上に散布し、一対の基板を複数の帯状電極の形成面を対向させて重ね合わせ空セルを形成する。重ね合わせた一対の基板を両側から加圧しながら加熱することにより樹脂材料を軟化させた後、冷却することにより再びこれを固化させることができる。
【００４４】
（実験例１）
前記化学構造式（Ａ8），（Ａ12），（Ａ18），（Ａ22），（Ａ23），（Ａ24）及び以下に示す化学構造式（Ａ51），（Ａ52），（Ａ53）で示される液晶性ピリミジン化合物を４９ｗｔ％と、前記化学構造式（Ｂ3），（Ｂ26）及び以下に示す化学構造式（Ｂ51），（Ｂ52）で示される液晶性トラン化合物を３０ｗｔ％含むネマティック液晶混合物に、前記化学構造式（Ｆ3）で示されるカイラル材を１６．５ｗｔ％及び前記化学構造式（Ｆ2）で示されるカイラル材を８．５ｗｔ％混合し、選択反射波長が５５０ｎｍを示すカイラルネマティック液晶組成物を調製した。この液晶組成物は、屈折率異方性Δｎが０．２３０、誘電率異方性Δεが１２．６、等方相への相転移温度ＴNIが８９．７℃である。
【００４５】
【化１４】
0003740855.tif 000015
【００４６】
【化１５】
0003740855.tif 000016
【００４７】
電極を形成したガラス基板間にスペーサを挟んで間隙を７μｍに調整し、前記液晶組成物を挟持した。さらに、光を入射させる側とは反対側の基板に黒色の光吸収層を設け、図２に示す構成の液晶表示素子を作製した。
【００４８】
このような液晶表示素子にあっては、電極間に６０Ｖのパルス電圧を５ｍｓｅｃ印加すると、フォーカルコニック状態（透明状態）を示し、Ｙ値は１．７４を示した。さらに、１００Ｖのパルス電圧を５ｍｓｅｃ印加すると、プレーナ状態（緑色状態）を示し、Ｙ値は２２．２６を示した。コントラストは１２．８、色純度は６８．２％、反射率は３９．８％であった。
【００４９】
なお、Ｙ値（視感反射率）、色純度（刺激純度）の測定は、白色光源を有する分光側色計ＣＭ−３７００ｄ（ミノルタ社製）を用いて行った。以下の実験例、比較例でも同様である。
【００５０】
（実験例２）
前記化学構造式（Ａ8），（Ａ18），（Ａ22），（Ａ23），（Ａ24），（Ａ51），（Ａ52），（Ａ53）で示される液晶性ピリミジン化合物を４９ｗｔ％と、前記化学構造式（Ｂ3），（Ｂ26），（Ｂ51），（Ｂ52）及び以下に示す化学構造式（Ｂ53）で示される液晶性トラン化合物を３５ｗｔ％含むネマティック液晶混合物に、前記化学構造式（Ｆ6）で示されるカイラル材を１８．８ｗｔ％及び前記化学構造式（Ｆ2）で示されるカイラル材を７．１ｗｔ％混合し、選択反射波長が４８０ｎｍを示すカイラルネマティック液晶組成物を調製した。この液晶組成物は、屈折率異方性Δｎが０．２１５、誘電率異方性Δεが１０．８、等方相への相転移温度ＴNIが８６．５℃である。
【００５１】
【化１６】
0003740855.tif 000017
【００５２】
電極を形成したガラス基板間にスペーサを挟んで間隙を７μｍに調整し、前記液晶組成物を挟持した。さらに、光を入射させる側とは反対側の基板に黒色の光吸収層を設け、図２に示す構成の液晶表示素子を作製した。
【００５３】
このような液晶表示素子にあっては、電極間に７０Ｖのパルス電圧を５ｍｓｅｃ印加すると、フォーカルコニック状態（透明状態）を示し、Ｙ値は１．６１を示した。さらに、１００Ｖのパルス電圧を５ｍｓｅｃ印加すると、プレーナ状態（青色状態）を示し、Ｙ値は８．６８を示した。コントラストは５．３９、色純度は７１．０％、反射率は４０．２％であった。
【００５４】
（実験例３）
前記化学構造式（Ａ7），（Ａ14），（Ａ17），（Ａ26），（Ａ27），（Ａ28），（Ａ38），（Ａ52），（Ａ53）で示される液晶性ピリミジン化合物を４９ｗｔ％と、前記化学構造式（Ｂ3），（Ｂ10），（Ｂ26），（Ｂ31），（Ｂ51），（Ｂ52）で示される液晶性トラン化合物を３５ｗｔ％含むネマティック液晶混合物に、前記化学構造式（Ｆ4）で示されるカイラル材を１７．６６ｗｔ％及び前記化学構造式（Ｆ2）で示されるカイラル材を６．９２ｗｔ％混合し、さらに２色性色素ＳＩ−４２６（三井東圧社製）を０．５ｗｔ％混合し、選択反射波長が６９５ｎｍを示すカイラルネマティック液晶組成物を調製した。この液晶組成物は、屈折率異方性Δｎが０．２０８、誘電率異方性Δεが１１．４、等方相への相転移温度ＴNIが８４．３℃である。
【００５５】
電極を形成したガラス基板間にスペーサを挟んで間隙を７μｍに調整し、前記液晶組成物を挟持した。さらに、光を入射させる側とは反対側の基板に黒色の光吸収層を設け、図２に示す構成の液晶表示素子を作製した。
【００５６】
このような液晶表示素子にあっては、電極間に６０Ｖのパルス電圧を５ｍｓｅｃ印加すると、フォーカルコニック状態（透明状態）を示し、Ｙ値は０．９３を示した。さらに、９０Ｖのパルス電圧を５ｍｓｅｃ印加すると、プレーナ状態（赤色状態）を示し、Ｙ値は４．３５を示した。コントラストは４．６７、色純度は７５．０％、反射率は３４．６％であった。
【００５７】
（実験例４）
前記化学構造式（Ａ22），（Ａ23），（Ａ24）で示される液晶性ピリミジン化合物を２７ｗｔ％と、前記化学構造式（Ｂ3），（Ｂ4），（Ｂ16），（Ｂ31）で示される液晶性トラン化合物を３５ｗｔ％と、さらに以下に示す化学構造式（Ｅ1），（Ｅ2），（Ｅ3）で示される液晶性アルケニル化合物を２７ｗｔ％含むネマティック液晶混合物に、前記化学構造式（Ｆ4）で示されるカイラル材を１７．２０ｗｔ％及び前記化学構造式（Ｆ2）で示されるカイラル材を７．８３ｗｔ％混合し、さらに２色性色素ＳＩ−４２６（三井東圧社製）を０．５ｗｔ％混合し、選択反射波長が６９０ｎｍを示すカイラルネマティック液晶組成物を調製した。この液晶組成物は、屈折率異方性Δｎが０．２２２、誘電率異方性Δεが１０．２、等方相への相転移温度ＴNIが８１．８℃である。
【００５８】
【化１７】
0003740855.tif 000018
【００５９】
電極を形成したガラス基板間にスペーサを挟んで間隙を７μｍに調整し、前記液晶組成物を挟持した。さらに、光を入射させる側とは反対側の基板に黒色の光吸収層を設け、図２に示す構成の液晶表示素子を作製した。
【００６０】
このような液晶表示素子にあっては、電極間に６０Ｖのパルス電圧を５ｍｓｅｃ印加すると、フォーカルコニック状態（透明状態）を示し、Ｙ値は０．６２を示した。さらに、９０Ｖのパルス電圧を５ｍｓｅｃ印加すると、プレーナ状態（赤色状態）を示し、Ｙ値は３．４９を示した。コントラストは５．６３、色純度は６８．０％、反射率は３５．６％であった。
【００６１】
（実験例５）
前記化学構造式（Ａ8），（Ａ12），（Ａ18），（Ａ26），（Ａ27），（Ａ28），（Ａ52）及び以下に示す化学構造式（Ａ54）で示される液晶性ピリミジン化合物を４９ｗｔ％と、前記化学構造式（Ｂ3），（Ｂ10），（Ｂ26），（Ｂ31），（Ｂ51），（Ｂ52）で示される液晶性トラン化合物を３５ｗｔ％と、さらに以下の化学構造式（Ｄ1），（Ｄ2），（Ｄ3）で示される液晶性シアノビフェニル化合物を５ｗｔ％含むネマティック液晶混合物に、前記化学構造式（Ｆ4）で示されるカイラル材を１７．５３ｗｔ％及び前記化学構造式（Ｆ2）で示されるカイラル材を７．８７ｗｔ％混合し、選択反射波長が６９０ｎｍを示すカイラルネマティック液晶組成物を調製した。この液晶組成物は、屈折率異方性Δｎが０．１９８、誘電率異方性Δεが１３．０、等方相への相転移温度ＴNIが８７．５℃である。
【００６２】
【化１８】
0003740855.tif 000019
【００６３】
【化１９】
0003740855.tif 000020
【００６４】
電極を形成したガラス基板間にスペーサを挟んで間隙を７μｍに調整し、前記液晶組成物を挟持した。そして、光を入射させる側とは反対側の基板に光吸収層を設けて図２に示す構成とし、さらに、光の入射側の基板にカラーフィルタを設け、液晶表示素子を作製した。
【００６５】
このような液晶表示素子にあっては、電極間に５０Ｖのパルス電圧を５ｍｓｅｃ印加すると、フォーカルコニック状態（透明状態）を示し、Ｙ値は０．７５を示した。さらに、１００Ｖのパルス電圧を５ｍｓｅｃ印加すると、プレーナ状態（赤色状態）を示し、Ｙ値は３．４８を示した。コントラストは４．６４、色純度は７９．０％、反射率は３４．８％であった。
【００６６】
（実験例６）
前記化学構造式（Ａ8），（Ａ12），（Ａ16），（Ａ18），（Ａ30），（Ａ38），（Ａ52），（Ａ54）で示される液晶性ピリミジン化合物を２７ｗｔ％と、前記化学構造式（Ｂ13），（Ｂ16），（Ｂ18），（Ｂ21），（Ｂ31），（Ｂ51）及び以下の化学構造式（Ｂ54），（Ｂ55），（Ｂ56）で示される液晶性トラン化合物を４４．６ｗｔ％と、さらに以下の化学構造式（Ｃ1），（Ｃ2）で示される液晶性フェニルシクロヘキサン化合物を２４ｗｔ％含むネマティック液晶混合物に、前記化学構造式（Ｆ4）で示されるカイラル材を１３．５ｗｔ％及び前記化学構造式（Ｆ1）で示されるカイラル材を１１．９ｗｔ％混合し、選択反射波長が６９０ｎｍを示すカイラルネマティック液晶組成物を調製した。この液晶組成物は、屈折率異方性Δｎが０．２１７、誘電率異方性Δεが７．７、等方相への相転移温度ＴNIが１２１．７℃である。
【００６７】
【化２０】
0003740855.tif 000021
【００６８】
【化２１】
0003740855.tif 000022
【００６９】
電極を形成したガラス基板間にスペーサを挟んで間隙を７μｍに調整し、前記液晶組成物を挟持した。そして、光を入射させる側とは反対側の基板に光吸収層を設けて図２に示す構成とし、さらに、光の入射側の基板にカラーフィルタを設け、液晶表示素子を作製した。
【００７０】
このような液晶表示素子にあっては、電極間に６０Ｖのパルス電圧を５ｍｓｅｃ印加すると、フォーカルコニック状態（透明状態）を示し、Ｙ値は０．６７を示した。さらに、１００Ｖのパルス電圧を５ｍｓｅｃ印加すると、プレーナ状態（赤色状態）を示し、Ｙ値は３．５を示した。コントラストは５．２２、色純度は７４．０％、反射率は３５．８％であった。
【００７１】
（比較例１）
前記化学構造式（Ｂ24），（Ｂ26），（Ｂ28），（Ｂ54）及び以下の化学構造式（Ｂ57），（Ｂ58），（Ｂ59），（Ｂ60），（Ｂ61）で示される液晶性トラン化合物を３９ｗｔ％と、前記化学構造式（Ｃ1）及び以下の化学構造式（Ｃ3），（Ｃ4）で示される液晶性フェニルシクロヘキサン化合物を５０ｗｔ％含み、液晶性ピリミジン化合物を含まないネマティック液晶混合物に、前記化学構造式（Ｆ3）で示されるカイラル材を１８ｗｔ％及び前記化学構造式（Ｆ2）で示されるカイラル材を３．９７ｗｔ％混合し、選択反射波長が５５０ｎｍを示すカイラルネマティック液晶組成物を調製した。この液晶組成物は、屈折率異方性Δｎが０．２０２、誘電率異方性Δεが７．２、等方相への相転移温度ＴNIが９５℃である。
【００７２】
【化２２】
0003740855.tif 000023
【００７３】
【化２３】
0003740855.tif 000024
【００７４】
電極を形成したガラス基板間にスペーサを挟んで間隙を７μｍに調整し、前記液晶組成物を挟持した。さらに、光を入射させる側とは反対側の基板に黒色の光吸収層を設け、図２に示す構成の液晶表示素子を作製した。
【００７５】
このような液晶表示素子にあっては、電極間に８０Ｖのパルス電圧を５ｍｓｅｃ印加すると、フォーカルコニック状態（透明状態）を示し、Ｙ値は２．８４を示した。さらに、１３０Ｖのパルス電圧を５ｍｓｅｃ印加すると、プレーナ状態（緑色状態）を示し、Ｙ値は２１．９を示した。コントラストは７．７７、色純度は５６．６％、反射率は３４．２％であった。
【００７６】
（比較例２）
前記化学構造式（Ａ22），（Ａ23）及び以下の化学構造式（Ａ55），（Ａ56）で示される液晶性ピリミジン化合物を４８ｗｔ％と、前記化学構造式（Ｄ1），（Ｄ2），（Ｄ3）で示される液晶性シアノビフェニル化合物を３４ｗｔ％含み、液晶性トラン化合物及び液晶性フェニルシクロヘキサン化合物を含まないネマティック液晶混合物に、前記化学構造式（Ｆ4）で示されるカイラル材を２１．１ｗｔ％及び前記化学構造式（Ｆ2）で示されるカイラル材を２．３ｗｔ％混合し、さらに２色性色素ＳＩ−４２６（三井東圧社製）を０．５ｗｔ％混合し、選択反射波長が６８０ｎｍを示すカイラルネマティック液晶組成物を調製した。この液晶組成物は、屈折率異方性Δｎが０．２０１、誘電率異方性Δεが２０．９、等方相への相転移温度ＴNIが７８．４℃である。
【００７７】
【化２４】
0003740855.tif 000025
【００７８】
電極を形成したガラス基板間にスペーサを挟んで間隙を７μｍに調整し、前記液晶組成物を挟持した。さらに、光を入射させる側とは反対側の基板に黒色の光吸収層を設け、図２に示す構成の液晶表示素子を作製した。
【００７９】
このような液晶表示素子にあっては、電極間に６０Ｖのパルス電圧を５ｍｓｅｃ印加すると、フォーカルコニック状態（透明状態）を示し、Ｙ値は２．２を示した。さらに、１１０Ｖのパルス電圧を５ｍｓｅｃ印加すると、プレーナ状態（赤色状態）を示し、Ｙ値は４．５４を示した。コントラストは２．０６、色純度は５６．０％、反射率は３１．５％であった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る液晶表示素子の第１実施形態を示す断面図、（Ａ）はプレーナ状態を示し、（Ｂ）はフォーカルコニック状態を示す。
【図２】本発明に係る液晶表示素子の第２実施形態を示す断面図。
【図３】本発明に係る液晶表示素子の第３実施形態を示す断面図。
【符号の説明】
１１，１２…基板
１３．１４…電極
２０，２０’…柱状構造物
２１…液晶組成物
２５…電源
【図１】
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【図２】
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【図３】
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