JP2001316666A - Liquid crystal composition, liquid crystal element and liquid crystal apparatus - Google Patents

Liquid crystal composition, liquid crystal element and liquid crystal apparatus

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JP2001316666A
JP2001316666A JP2000137431A JP2000137431A JP2001316666A JP 2001316666 A JP2001316666 A JP 2001316666A JP 2000137431 A JP2000137431 A JP 2000137431A JP 2000137431 A JP2000137431 A JP 2000137431A JP 2001316666 A JP2001316666 A JP 2001316666A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid crystal element, low in power consumption, high in luminance and performance. SOLUTION: In the liquid crystal layer of this liquid crystal element, a liquid crystal composition containing at least a discotheque liquid crystal and a stick- shaped liquid crystal is used. The discotheque liquid crystal and the stick-shaped liquid crystal exist in a phase-separation state. The discotheque liquid crystal exhibit a nematic discotheque phase.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、フラットパネルデ
ィスプレイ、ペーパーディスプレイ、プロジェクション
ディスプレイ、プリンター等に使用されるライトバルブ
として使用し得る機能材料として有用な液晶組成物、液
晶素子および液晶装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal composition, a liquid crystal element, and a liquid crystal device useful as a functional material usable as a light valve for a flat panel display, a paper display, a projection display, a printer, and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来からもっとも広範囲に用いられてき
ているディスプレイとしては、CRTが知られている。
CRTはテレビやVTRなどの動画出力、あるいはパソ
コン等のモニターとして広く用いられている。しかしな
がらCRTはその特性上、静止画像に対してはフリッカ
や解像度不足による走査縞等が視認性を低下させたり、
焼き付きによる蛍光体の劣化が起こったりする。また、
その消費電力もかなり多く省消費電力という点において
も改善が求められている。そして、CRTはその構造
上、画面後方に広く体積を有することが必須であること
から、CRTを有する情報機器の利便性は制限され、オ
フィス、家庭の省スペース化には不向きである。
2. Description of the Related Art A CRT is known as a display which has been used most widely.
CRTs are widely used as moving image outputs for televisions and VTRs, or as monitors for personal computers and the like. However, due to the characteristics of the CRT, flicker and scanning fringes due to insufficient resolution lower the visibility of a still image,
Degradation of the phosphor due to burn-in may occur. Also,
The power consumption is considerably large, and improvement is required in terms of power saving. Since the CRT must have a large volume behind the screen due to its structure, the convenience of the information device having the CRT is limited, and it is not suitable for saving space in offices and homes.

【0003】このようなCRTの課題を解決するものと
して液晶表示素子がある。たとえばエム・シャット
(M.Schadt)とダブリュー・ヘルフリッヒ
(W.Helfrich)著“アプライド・フィジック
ス・レターズ”(Applied Physics L
etters)第18巻、第4号(1971年2月15
日発行)第127頁〜128頁において示されたツイス
テッドネマチック(twisted nematic)
液晶を用いたものが知られている。近年、このタイプあ
るいはVA(vertical alignment)
モード、IPS(inplane swtching)
モード等の液晶を用いてTFTといわれる液晶素子の開
発、製品化が行われている。このタイプは一つ一つの画
素にトランジスタを作成するため、クロストークの問題
が無く、また、近年の急速な生産技術の進歩によって1
0〜13インチクラスのディスプレイがよい生産性で作
られつつある。
As a solution to such a problem of the CRT, there is a liquid crystal display element. For example, "Applied Physics Letters" by M. Schadt and W. Helfrich (Applied Physics L)
etters) Vol. 18, No. 4 (February 15, 1971
Published on pages 127-128, twisted nematic
A device using a liquid crystal is known. In recent years, this type or VA (vertical alignment)
Mode, IPS (inplane switching)
2. Description of the Related Art A liquid crystal element called a TFT using a liquid crystal of a mode or the like has been developed and commercialized. In this type, since a transistor is formed for each pixel, there is no problem of crosstalk.
0-13 inch displays are being produced with good productivity.

【0004】しかしながら、これら液晶は通常バックラ
イトを用い、液晶素子を透過する光を変調することでデ
ィスプレイとして用いている。このため、バックライト
として強い光を必要とし、液晶ディスプレイの消費電力
も大半をバックライトで消費しており、リチウムイオン
2次電池を使用してもモバイル等の継続稼動時間がせい
ぜい数時間程度である。また、より多くの液晶素子のバ
ックライトレスを実現できれば、より多くの情報機器、
オフィス機器の低消費電力化がはかれることになり、地
球温暖化の抑制ひいては地球環境の保全に貢献できるこ
ととなる。
However, these liquid crystals are usually used as a display by using a backlight and modulating light transmitted through the liquid crystal element. For this reason, strong light is required as a backlight, and most of the power consumption of the liquid crystal display is consumed by the backlight. Even if a lithium ion secondary battery is used, the continuous operation time of a mobile device or the like is at most several hours. is there. Also, if backlighting of more liquid crystal elements can be realized, more information devices,
The power consumption of office equipment will be reduced, and it will contribute to the suppression of global warming and the preservation of the global environment.

【0005】このような状況の中、バックライトを用い
ない低消費電力タイプの反射型液晶素子の開発が行われ
ているが、なおその特性には改善が求められているのが
現状である。また、液晶素子を投写型、いわゆるプロジ
ェクターとして用いた製品が大画面のディスプレイとし
て各社より上市されているが、この分野においても輝
度、コントラストといつた面でさらなる改善が求められ
ている。このような要請に対して、偏光板を必要としな
い高輝度の液晶素子を指向して、ポリマー分散型あるい
はポリマーネットワーク型液晶と言われる散乱型の液晶
素子が提案、研究されている(例えば、93 Euro
display 397頁)。しかしながらこれらの素
子はなおその駆動特性、散乱能及びその他の特性の向上
が望まれている。
Under these circumstances, a low power consumption type reflection type liquid crystal element which does not use a backlight is being developed. However, at present, its characteristics are still required to be improved. Further, products using a liquid crystal element as a projection type, a so-called projector, are marketed by various companies as large-screen displays. In this field, further improvements are required in terms of brightness and contrast. In response to such a demand, a scattering type liquid crystal element called a polymer dispersion type or a polymer network type liquid crystal has been proposed and studied, aiming at a high brightness liquid crystal element which does not require a polarizing plate (for example, 93 Euro
display 397). However, it is still desirable for these devices to have improved driving characteristics, scattering power and other characteristics.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術に鑑みてなされたものであり、その課題とするところ
は、低消費電力、高輝度、高性能の液晶素子、光変調素
子、表示素子および液晶装置を提供しようとするもので
ある。また、それらに用いる優れた機能材料として有用
な液晶組成物を提供しようとするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above prior art, and it is an object of the present invention to provide a low power consumption, high luminance, high performance liquid crystal element, a light modulation element, and a display. It is intended to provide an element and a liquid crystal device. Another object is to provide a liquid crystal composition useful as an excellent functional material used for them.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】即ち、本発明の第一の発
明は、少なくともディスコティック液晶と棒状液晶を含
有し、該ディスコティック液晶と棒状液晶が相分離状態
で存在し、且つ該ディスコティック液晶がネマチックデ
ィスコティック相を示すことを特徴とする液晶組成物で
ある。
That is, the first invention of the present invention comprises at least a discotic liquid crystal and a rod-like liquid crystal, wherein the discotic liquid crystal and the rod-like liquid crystal exist in a phase-separated state, and A liquid crystal composition characterized in that the liquid crystal exhibits a nematic discotic phase.

【0008】前記棒状液晶がネマチック液晶であるのが
好ましい。前記ディスコティック液晶が重合性ディスコ
ティック液晶化合物を重合した高分子ディスコティック
液晶からなるものが好ましい。前記高分子ディスコティ
ック液晶が重合性ディスコティック液晶化合物を光重合
により重合してなるものが好ましい。
It is preferable that the rod-like liquid crystal is a nematic liquid crystal. Preferably, the discotic liquid crystal comprises a polymer discotic liquid crystal obtained by polymerizing a polymerizable discotic liquid crystal compound. Preferably, the polymer discotic liquid crystal is obtained by polymerizing a polymerizable discotic liquid crystal compound by photopolymerization.

【0009】本発明の第二の発明は、少なくともディス
コティック液晶と棒状液晶を含有し、該ディスコティッ
ク液晶と棒状液晶が相分離状態で存在し、且つ該ディス
コティック液晶がネマチックディスコティック相を示す
液晶組成物を液晶層に使用したことを特徴とする液晶素
子である。
The second invention of the present invention contains at least a discotic liquid crystal and a rod-like liquid crystal, wherein the discotic liquid crystal and the rod-like liquid crystal exist in a phase-separated state, and the discotic liquid crystal shows a nematic discotic phase. A liquid crystal element characterized by using a liquid crystal composition for a liquid crystal layer.

【0010】前記液晶層を、配向処理を施した一つの基
板上もしくは一対の基板間に有するのが好ましい。前記
ディスコティック液晶がedge−on一軸配向してい
るのが好ましい。前記棒状液晶がインプレーンスイッチ
ングを行うのが好ましい。前記ディスコティック液晶の
配向ダイレクターと棒状液晶の配向ダイレクターが同方
向となる配向状態で配向するのが好ましい。
It is preferable that the liquid crystal layer is provided on one substrate or between a pair of substrates which has been subjected to an alignment treatment. It is preferable that the discotic liquid crystal is edge-on uniaxially aligned. Preferably, the rod-shaped liquid crystal performs in-plane switching. It is preferable that the orientation director of the discotic liquid crystal and the orientation director of the rod-shaped liquid crystal are oriented in the same orientation.

【0011】前記ディスコティック液晶の配向ダイレク
ターと棒状液晶の配向ダイレクターが直行方向となる配
向状態で配向するのが好ましい。前記液晶素子は、高分
子分散型液晶素子であるのが好ましい。前記液晶素子
は、液晶素子の反射光を表示信号としてみる反射型液晶
素子であるのが好ましい。前記液晶素子は、液晶層の背
面に光吸収板または反射板を設けたのが好ましい。前記
液晶素子は、投写型液晶素子であるのが好ましい。
It is preferable that the discotic liquid crystal alignment director and the rod-shaped liquid crystal alignment director are aligned in an orthogonal state. Preferably, the liquid crystal element is a polymer dispersed liquid crystal element. It is preferable that the liquid crystal element is a reflection type liquid crystal element that uses reflected light of the liquid crystal element as a display signal. It is preferable that the liquid crystal element has a light absorbing plate or a reflecting plate provided on the back surface of the liquid crystal layer. The liquid crystal element is preferably a projection type liquid crystal element.

【0012】本発明の第三の発明は、上記の液晶素子を
用いた液晶装置である。
A third invention of the present invention is a liquid crystal device using the above liquid crystal element.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】本発明者らは鋭意検討を重ねた結
果、ディスコティック液晶と棒状液晶が相分離状態で存
在し、ディスコティック液晶がネマチックディスコティ
ック相を示すところの液晶組成物、それを利用した液晶
素子、特にディスコティック液晶がedge−on一軸
配向した素子、さらには棒状液晶がインプレーンスイッ
チングする素子が、低消費電力、高輝度、高性能の液晶
素子、光変調素子、表示素子を実現できることを見出
し、本発明を完成するに至った。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION As a result of intensive studies, the present inventors have found that a liquid crystal composition in which a discotic liquid crystal and a rod-like liquid crystal exist in a phase-separated state and the discotic liquid crystal exhibits a nematic discotic phase. Liquid crystal devices utilizing, in particular, devices in which discotic liquid crystals are edge-on uniaxially aligned, and devices in which rod-shaped liquid crystals are in-plane switched, have low power consumption, high brightness, high performance liquid crystal devices, light modulation devices, and display devices. Have been realized, and the present invention has been completed.

【0014】以下、本発明を詳細に説明する。本発明の
第一の発明はディスコティック液晶と棒状液晶が相分離
状態で存在し、ディスコティック液晶がネマチックディ
スコティック相を示すところの液晶組成物である。従
来、特願平11−133654号にあるように、本発明
者が発明したところのディスコティック高分子と棒状液
晶による散乱型液晶素子があつたが、より高性能の液晶
素子とするために、より高次に配向制御する方法が要請
され、ディスコティック液晶のうち、最も配向制御のし
やすいネマチックディスコティック相と棒状液晶との相
分離状態を現出することが求められていた。
Hereinafter, the present invention will be described in detail. A first invention of the present invention is a liquid crystal composition in which a discotic liquid crystal and a rod-like liquid crystal exist in a phase separated state, and the discotic liquid crystal exhibits a nematic discotic phase. Conventionally, as disclosed in Japanese Patent Application No. Hei 11-133654, a scattering type liquid crystal element using a discotic polymer and a rod-shaped liquid crystal was invented by the present inventor. There has been a demand for a method of controlling the alignment at a higher order, and it has been required to exhibit a phase separation state between a nematic discotic phase and a rod-shaped liquid crystal, which is the easiest to control the alignment among the discotic liquid crystals.

【0015】この点で本発明のディスコティック液晶と
棒状液晶が相分離状態で存在し、ディスコティック液晶
がネマチックディスコティック相を示すところの液晶組
成物は有用な機能材料である。この機能材料を得る方法
としては、好ましくはネマチックディスコティック相を
示しうるディスコティック液晶材料と棒状液晶を、特に
スイッチング液晶として棒状液晶を考える場合ネマチッ
ク液晶が好ましいが、それらを混合し、ネマチックディ
スコティック相と棒状液晶相が混在する組成比を見出す
ことにより得られる。全てのネマチックディスコティッ
ク相を示ずディスコティック液晶でいかなる棒状液晶と
の組成物においても、この状態が見出されるわけではな
く、より広い温度範囲でネマチックディスコティック相
を示す材料を使用することが好ましく、同時により広い
温度範囲でネマチック液晶相を示す棒状ネマチック液晶
を使用することが好ましい。相分離を促進することも好
ましく、ネマチック液晶としてフッ素液晶を使用する場
合、ディスコティック液晶としては非フッ素液晶を使用
するといつた、相容れない性質、いわゆる嫌互性の材料
を組み合わせることが望ましい。さらに望ましくは、こ
のような相分離状態は通常広い温度範囲で維持すること
が難しいため、どちらかの液晶を高分子化することによ
り固定化するとよい。そうすることにより高分子化され
た液晶相と残った液晶相の相分離がより促進され、かつ
高温における再溶解が抑制され、広い温度範囲で本発明
の相分離状態が維持される。
In this regard, the liquid crystal composition of the present invention in which the discotic liquid crystal and the rod-like liquid crystal exist in a phase-separated state and the discotic liquid crystal exhibits a nematic discotic phase is a useful functional material. As a method for obtaining this functional material, preferably, a discotic liquid crystal material and a rod-shaped liquid crystal that can exhibit a nematic discotic phase are used, and especially when a rod-shaped liquid crystal is considered as a switching liquid crystal, a nematic liquid crystal is preferable. It can be obtained by finding the composition ratio where the phase and the rod-like liquid crystal phase are mixed. In a composition with any rod-like liquid crystal in a discotic liquid crystal that does not show any nematic discotic phase, this state is not found, and it is preferable to use a material that shows a nematic discotic phase in a wider temperature range. At the same time, it is preferable to use a rod-like nematic liquid crystal which exhibits a nematic liquid crystal phase in a wider temperature range. It is also preferable to promote the phase separation. When a fluorine liquid crystal is used as the nematic liquid crystal, it is preferable to use a material having incompatible properties, that is, a so-called reciprocal material, as when a non-fluorine liquid crystal is used as the discotic liquid crystal. More desirably, it is usually difficult to maintain such a phase-separated state in a wide temperature range. Therefore, it is preferable to fix one of the liquid crystals by polymerizing the liquid crystal. By doing so, the phase separation between the polymerized liquid crystal phase and the remaining liquid crystal phase is further promoted, re-dissolution at a high temperature is suppressed, and the phase separation state of the present invention is maintained over a wide temperature range.

【0016】また、スイッチング液晶として棒状液晶を
使用することが想定される場合が多いため、ディスコテ
ィック液晶を高分子化し、そのネマチックディスコティ
ック液晶状態を固定化する方が好ましい。重合性ディス
コティック液晶材料を用い、既述の相分離状態とした
後、光重合等により高分子化し、固定化する方法が良く
用いられる。その際、重合開始剤、安定剤等を添加する
ことがある。
Since it is often assumed that a rod-shaped liquid crystal is used as the switching liquid crystal, it is preferable to polymerize the discotic liquid crystal and fix the state of the nematic discotic liquid crystal. A method is often used in which a polymerizable discotic liquid crystal material is used, and the above-described phase separation state is formed, then polymerized by photopolymerization or the like, and fixed. At that time, a polymerization initiator, a stabilizer and the like may be added.

【0017】ディスコティック液晶化合物として用いる
ことが可能な具体例を以下に示す。もちろん本発明はこ
れらの具体例に限定されるものではない。
Specific examples which can be used as a discotic liquid crystal compound are shown below. Of course, the present invention is not limited to these specific examples.

【0018】[0018]

【化1】 Embedded image

【0019】[0019]

【化2】 Embedded image

【0020】[0020]

【化3】 Embedded image

【0021】[0021]

【化4】 Embedded image

【0022】[0022]

【化5】 Embedded image

【0023】[0023]

【化6】 Embedded image

【0024】[0024]

【化7】 Embedded image

【0025】[0025]

【化8】 Embedded image

【0026】[0026]

【化9】 Embedded image

【0027】[0027]

【化10】 Embedded image

【0028】[0028]

【化11】 Embedded image

【0029】また、棒状液晶としては、ネマチック液
晶、スメクチック液晶が好ましく用いられるが、生産
性、コスト、スイッチング特性といつた点でネマチック
液晶が好ましい。市販の数多くのネマチック液晶が用い
られ得る。スメクチック液晶としては、SA液晶、強誘
電液晶、反強誘電液晶、カイラルスメクチック液晶等が
用いられ得る。
As the rod-like liquid crystal, a nematic liquid crystal or a smectic liquid crystal is preferably used, but a nematic liquid crystal is preferable in terms of productivity, cost and switching characteristics. Numerous commercially available nematic liquid crystals can be used. As the smectic liquid crystal, an SA liquid crystal, a ferroelectric liquid crystal, an antiferroelectric liquid crystal, a chiral smectic liquid crystal, or the like can be used.

【0030】また、本発明のディスコティック液晶と棒
状液晶が相分離状態で存在し、ディスコティック液晶が
ネマチックデイスコティック相を示すところの液晶組成
物は、この状態で用いるほかに、ディスコティック液晶
をネマチックディスコティック相で配向制御した後、さ
らに高次のディスコティック相へと転移させ、該高次デ
ィスコティックの配向制御された状態を利用するといつ
た用い方をすることも可能であり、様々な利用方法が可
能である。
The liquid crystal composition of the present invention in which the discotic liquid crystal and the rod-shaped liquid crystal exist in a phase-separated state and the discotic liquid crystal exhibits a nematic discotic phase is used in addition to the discotic liquid crystal in this state. After controlling the orientation in the nematic discotic phase, it is further transformed to a higher-order discotic phase, and when the orientation-controlled state of the higher-order discotic is used, it is possible to use it in various ways. Usage is possible.

【0031】ディスコティック液晶と棒状液晶が相分離
状態で存在し、ディスコティック液晶がネマチックディ
スコティック相を示すところの液晶組成物のディスコテ
ィック液晶と棒状液晶の組成は通常、ディスコティック
液晶が1wt%以上99wt%以下、棒状液晶が1wt
%以上99wt%以下であり、好ましくはディスコティ
ック液晶が5wt%以上95wt%以下、棒状液晶が5
wt%以上95wt%以下である。もちろん、前述した
ような、重合開始剤、安定剤、酸化防止剤、低粘性化
剤、色素等の添加剤を含有することも可能である。
The composition of the discotic liquid crystal and the rod-like liquid crystal in which the discotic liquid crystal and the rod-like liquid crystal exist in a phase-separated state and the discotic liquid crystal exhibits a nematic discotic phase is usually 1% by weight of the discotic liquid crystal. 99 wt% or less, rod-shaped liquid crystal is 1 wt%
% To 99% by weight, preferably 5% to 95% by weight of discotic liquid crystal, and 5% by weight of rod-shaped liquid crystal.
It is not less than wt% and not more than 95 wt%. Of course, as described above, it is also possible to contain additives such as a polymerization initiator, a stabilizer, an antioxidant, a viscosity reducing agent, and a dye.

【0032】次に本発明の第二の発明である液晶素子に
ついて説明する。以下に本発明の液晶素子の一例を挙げ
る。
Next, a liquid crystal device according to a second invention of the present invention will be described. Hereinafter, an example of the liquid crystal element of the present invention will be described.

【0033】図1にディスコティック液晶高分子と棒状
液晶とによる液晶素子の例を示す。図1において、1が
液晶層であり、高分子ネットワークが形成されており、
高分子ディスコティック液晶化合物で構成されている。
また、それとは別に、電界応答可能な液晶として、通常
棒状液晶が存在している。電界により棒状液晶の配向状
態を変化させることが出来る。液晶層1のセル厚は、好
ましくはlμm〜100μmの間で選択される。このギ
ャップは通常スペーサー5を用いて制御される。2a,
2bは基板であり、ガラス、プラスチック等が用いられ
る。3a,3bがITO等の透明電極である。4a,4
bが配向制御層であるが、無くても良い。このほかにシ
ョート防止層、光吸収層、反射層、カラーフィルター層
を設けることも可能である。また、散乱素子、反射素子
として使用する場合、上下基板のうち一方が存在しなく
てもよく、上下基板が非対称でもよい。
FIG. 1 shows an example of a liquid crystal element using a discotic liquid crystal polymer and a rod-shaped liquid crystal. In FIG. 1, 1 is a liquid crystal layer, and a polymer network is formed,
It is composed of a polymeric discotic liquid crystal compound.
Separately, rod-shaped liquid crystal usually exists as a liquid crystal capable of responding to an electric field. The alignment state of the rod-shaped liquid crystal can be changed by the electric field. The cell thickness of the liquid crystal layer 1 is preferably selected between 1 μm and 100 μm. This gap is usually controlled using the spacer 5. 2a,
2b is a substrate made of glass, plastic, or the like. 3a and 3b are transparent electrodes such as ITO. 4a, 4
b is the orientation control layer, but need not be. In addition, a short prevention layer, a light absorption layer, a reflection layer, and a color filter layer can be provided. When used as a scattering element or a reflection element, one of the upper and lower substrates may not be present, and the upper and lower substrates may be asymmetric.

【0034】さらに本発明の液晶素子の好ましい一例を
挙げる。前記図1において、4a,4bの配向制御層に
ポリイミドラビング配向膜を用いる。液晶層には、前記
した、相分離した状態の、ネマチックディスコティック
相を示す重合性ディスコティック液晶と棒状液晶を用い
るとネマチックディスコティック相が配向制御層により
edge−on一軸配向される。この状態で、棒状液晶
をその配向ダイレクターをディスコティック液晶の配向
ダイレクターと基板と平行な平面状で垂直になるように
スイッチングすると、基板上面方向からの光に対して屈
折率のミスマッチングがもつとも抑制される配向状態と
なり、光を良く透過する状態となる。一方、棒状液晶の
配向ダイレクターをディスコティック液晶の配向ダイレ
クターと平行になるようにスイッチングすると、屈折率
のミスマッチングが各方向で非常に大きくなる配向状態
となり、光を良く散乱する状態となる。これら2つの状
態の一方または両方を使用することにより反射光制御に
よるスイッチング素子が可能となる。
Further, a preferred example of the liquid crystal device of the present invention will be described. In FIG. 1, a polyimide rubbing alignment film is used for the alignment control layers 4a and 4b. When a polymerizable discotic liquid crystal exhibiting a nematic discotic phase and a rod-shaped liquid crystal in a phase-separated state are used in the liquid crystal layer, the nematic discotic phase is edge-on uniaxially oriented by the orientation control layer. In this state, when the rod-shaped liquid crystal is switched so that its alignment director is perpendicular to the alignment director of the discotic liquid crystal in a plane parallel to the substrate, a mismatch in the refractive index with respect to light from the upper surface of the substrate occurs. In all cases, the alignment state is suppressed and the light is well transmitted. On the other hand, when the alignment director of the rod-shaped liquid crystal is switched so as to be parallel to the alignment director of the discotic liquid crystal, the mismatching of the refractive index becomes an alignment state that becomes extremely large in each direction, and the light is scattered well. . By using one or both of these two states, a switching element based on reflected light control becomes possible.

【0035】上記スイッチングを行うためには棒状液晶
のいわゆるインプレーンスイッチングを行う必要があ
り、横電界を印加できる櫛歯型電極を設けたり、上下電
極によりインプレーンスイッチングを行う強誘電性液晶
を使用したりすることが必要となつてくる。以上説明し
たスイッチングのありさまを屈折率楕円体で表した模式
図が図2である。
In order to perform the above switching, it is necessary to perform so-called in-plane switching of a rod-like liquid crystal. A comb-shaped electrode to which a horizontal electric field can be applied is provided, or a ferroelectric liquid crystal which performs in-plane switching by upper and lower electrodes is used. It becomes necessary to do. FIG. 2 is a schematic diagram illustrating the above-described switching by an index ellipsoid.

【0036】図2における両配向状態のうち、棒状液晶
の配向ダイレクターとディスコティック液晶の配向ダイ
レクターが平行となる状態は、以下に詳しく説明するよ
うに光散乱強度を強く取れ得る点で、特に好ましく用い
られる。図2では、それぞれの液晶モデル中に屈折率ダ
イレクターが記載されている。棒状液晶7aは、短軸方
向の2つの屈折率n1とn2が長軸方向の屈折率n3に比
べ小さく、ネマチック液晶のような場合、n1とn2は等
しい。一方、ディスコティック液晶8aの場合、いわゆ
るアンパン型の屈折率楕円体をとる。すなわち、nd1
d2が大きく、nd3が小さい。棒状液晶、ディスコティ
ック液晶のそれぞれの方向の屈折率の典型的な値を使用
して、本発明の強い光散乱能について説明することが可
能である。それら典型値を、通常の高分子分散液晶に用
いられるマトリクス高分子の典型値とともに表1に示
す。
Of the two alignment states in FIG. 2, the state in which the alignment director of the rod-shaped liquid crystal and the alignment director of the discotic liquid crystal are parallel is that light scattering intensity can be increased as described in detail below. Particularly preferably used. FIG. 2 shows a refractive index director in each liquid crystal model. In the rod-shaped liquid crystal 7a, the two refractive indexes n 1 and n 2 in the short axis direction are smaller than the refractive index n 3 in the long axis direction. In the case of a nematic liquid crystal, n 1 and n 2 are equal. On the other hand, in the case of the discotic liquid crystal 8a, a so-called amppan-type refractive index ellipsoid is formed. That is, n d1 and n d2 are large and n d3 is small. It is possible to describe the strong light scattering ability of the present invention using typical values of the refractive index in each direction of the rod-shaped liquid crystal and the discotic liquid crystal. The typical values are shown in Table 1 together with typical values of the matrix polymer used in the ordinary polymer-dispersed liquid crystal.

【0037】[0037]

【表1】 [Table 1]

【0038】光散乱能については媒質の屈折率差が寄与
することは先述した。通常の高分子分散型液晶の場合、
棒状液晶の一方向(n3=1.7)の屈折率のみが高分
子の屈折率との差を生じ得ることが表からわかるのに対
して、本発明においては、n d1とn1、nd2とn2、nd3
とn3という組み合わせで方向を合わせる配向を得たと
すると、全方向位に屈折率の差を生じることがわかる。
ディスコティック液晶と棒状液晶が相分離状態に有ると
き、ディスコティック液晶ドメインと棒状液晶ドメイン
との界面で光の散乱がおこり、図2のようにそれら液晶
の配向ダイレクターが同方向に有る場合、それぞれの液
晶の各方向での屈折率の差がいずれの方向においても最
大化する。相分離光散乱媒体の光散乱の強度は、液晶と
しての代表例である高分子分散型液晶においても2つの
異なる相間の屈折率差が大きければ大きいほど強くなる
ことが知られている。このことが示すように、図2に示
したディスコティック液晶と棒状液晶の配向ダイレクタ
ーが同方向とした状態、即ちそれぞれの液晶の各方向で
の屈折率の差がいずれの方向においても最大化した状態
は非常に大きな光散乱状態を現出することが出来ると考
えられる。本発明者は鋭意検討を行う中、ネマチックデ
ィスコティック相を示すディスコティック液晶と棒状液
晶が相分離状態に有り、かつそれら液晶の配向ダイレク
ターが同方向に有る状態を形成することに成功し、その
状態での強い光散乱の現出を確認することが出来た。
The light scattering ability depends on the difference in the refractive index of the medium.
To do so was mentioned earlier. In the case of ordinary polymer dispersed liquid crystal,
One direction (nThree= 1.7) only high refractive index
It can be seen from the table that a difference from the refractive index of the
Thus, in the present invention, n d1And n1, Nd2And nTwo, Nd3
And nThreeWith the combination of
Then, it is understood that a difference in refractive index occurs in all directions.
When discotic liquid crystal and rod-shaped liquid crystal are in phase separation state
Discotic and liquid crystal domains
Light scattering occurs at the interface with the
If the orientation directors are in the same direction,
The difference in the refractive index in each direction of the crystal
To grow bigger. The light scattering intensity of the phase-separated light scattering medium is
In the polymer dispersion type liquid crystal which is a typical example of
The greater the difference in refractive index between different phases, the stronger
It is known. As this shows, FIG.
Director of aligned discotic and rod-shaped liquid crystals
Are in the same direction, that is, in each direction of each liquid crystal.
State in which the difference in the refractive index is maximized in any direction
Can produce a very large light scattering state.
available. The present inventor has conducted intensive studies and found that nematic
Discotic liquid crystals and rod-like liquids exhibiting discotic phases
Crystals are in a phase separated state and the alignment
Successfully form a state in which the
The appearance of strong light scattering in the state could be confirmed.

【0039】相分離状態にあるディスコティック液晶と
棒状液晶をより広い温度範囲で安定的に使用するために
は、どちらかの液晶、好ましくはディスコティック液晶
を高分子化し、いわゆる高分子分散液晶とした方が良
い。重合性ディスコティック液晶を光重合することによ
り簡単に高分子分散液晶とすることができることは前述
した。また、もともと高分子であるところの高分子ディ
スコティック液晶を用いることも可能であり、高分子デ
ィスコティック液晶化合物の例としては、例えば、特開
平8−27284号公報、“Macromol. Ra
pid Commun.”18巻、93頁〜98頁、1
997年、あるいは“EKISHO”l巻、45頁、1
997年に記載されているようなものが挙げられる。
In order to stably use the discotic liquid crystal and the rod-shaped liquid crystal in a phase-separated state in a wider temperature range, one of the liquid crystals, preferably the discotic liquid crystal is polymerized, and a so-called polymer dispersed liquid crystal is used. It is better to do. As described above, a polymer-dispersed liquid crystal can be easily obtained by photopolymerizing a polymerizable discotic liquid crystal. It is also possible to use a polymer discotic liquid crystal which is originally a polymer. Examples of the polymer discotic liquid crystal compound include, for example, JP-A-8-27284, “Macromol.
pid Commun. "18, 93-98, 1
997, or "EKISHO" Vol. 1, p. 45, 1
997.

【0040】以上説明した反射光制御型液晶素子におい
ては、大きな消費電力源であるバックライトを用いな
い、輝度に非常に優れた液晶素子を作成することが出来
る。また、背面に光吸収板もしくは反射板(例えば“I
DRC”‘94、183頁に記載されている。)を用い
ることでよりコントラスト、輝度を好ましいものとする
ことが出来る。この反射型の液晶素子は外光あるいは補
助光源を利用した直視型の液晶表示素子として使用する
こともできる。
In the above-described reflected light control type liquid crystal element, a liquid crystal element having extremely excellent luminance without using a backlight which is a large power consumption source can be manufactured. Further, a light absorbing plate or a reflecting plate (for example, “I
DRC "'94, p. 183.), the contrast and the brightness can be made more preferable. This reflection type liquid crystal element is a direct-view type liquid crystal using an external light or an auxiliary light source. It can also be used as a display element.

【0041】また、前面から強い光を入射し、液晶素子
により変調、反射した光を光路制御した上でスクリーン
上に投写する、いわゆるプロジェクションタイプの液晶
素子として使用することもできる。
Further, the present invention can be used as a so-called projection type liquid crystal element in which strong light is incident from the front surface, and light modulated and reflected by the liquid crystal element is projected on a screen after controlling the optical path.

【0042】一方、プロジェクションタイプの、いわゆ
る投写型の液晶素子に関しては、反射型ではなく、透過
型液晶素子として使用することもできる。図3は典型的
な透過型のプロジェクション液晶素子の一例を示す概略
図である。図3において、303、303’、303”
の各3原色に対応する液晶素子に後述するアクティブマ
トリクス素子のようにマトリクスパターンの液晶素子を
用いることで投写スクリーンにカラー画像を映し出すこ
とが可能である。この場合、本発明の液晶素子は散乱状
態で黒表示をすることになり、より強い散乱がえられる
本発明の液晶素子においては、より高いコントラストを
実現することが可能である。
On the other hand, a projection type liquid crystal element, that is, a projection type liquid crystal element, can be used as a transmission type liquid crystal element instead of a reflection type liquid crystal element. FIG. 3 is a schematic view showing an example of a typical transmission type projection liquid crystal element. In FIG. 3, 303, 303 ′, 303 ″
A color image can be projected on a projection screen by using a liquid crystal element having a matrix pattern such as an active matrix element described later for a liquid crystal element corresponding to each of the three primary colors. In this case, the liquid crystal element of the present invention performs black display in a scattering state, and a higher contrast can be realized in the liquid crystal element of the present invention in which stronger scattering can be obtained.

【0043】さらに、本発明の液晶素子は、能動(アク
ティブ)素子とすることでより高精細、高性能の液晶素
子とすることができる。これについて以下に説明する。
たとえば、先に記述したような構成を一画素として用い
て、図4に示したアクティブマトリクス素子が一例とし
て挙げられる。同図4において、一対の透明基板(例え
ばガラス基板)41、42のうち、下側基板41には透
明な画素電極43と画素電極43に接続されたアクティ
ブ素子44とがマトリクス状に形成されている。アクテ
ィブ素子44は例えばTFTと言われる薄膜トランジス
タから構成される。トランジスタはアモルファスシリコ
ンベース、ポリシリコンタイプ、あるいはμクリスタル
ベース、単結晶シリコン等の半導体が用いられ得る。こ
の例では44はTFTを表している。44は基板41上
に形成されたゲート電極とゲート電極を覆うゲート絶縁
膜とゲート絶縁膜上に形成された半導体層と、半導体層
の上に形成されたソース電極及びドレイン電極とから構
成される。
Further, the liquid crystal element of the present invention can be a high definition and high performance liquid crystal element by using an active element. This will be described below.
For example, the active matrix element shown in FIG. 4 using the configuration described above as one pixel is exemplified. In FIG. 4, a transparent pixel electrode 43 and an active element 44 connected to the pixel electrode 43 are formed in a matrix on a lower substrate 41 of a pair of transparent substrates (eg, glass substrates) 41 and 42. I have. The active element 44 is composed of, for example, a thin film transistor called a TFT. As the transistor, a semiconductor such as an amorphous silicon base, a polysilicon type, a μ crystal base, or a single crystal silicon can be used. In this example, reference numeral 44 denotes a TFT. 44 includes a gate electrode formed on the substrate 41, a gate insulating film covering the gate electrode, a semiconductor layer formed on the gate insulating film, and a source electrode and a drain electrode formed on the semiconductor layer. .

【0044】さらに下基板41には図5に示すような画
素電極43の行間にゲートライン(走査ライン)45が
配線され、画素電極43の列間に情報信号ライン46が
配線されている。各TFT44のゲート電極は対応する
ゲートライン45に接続され、ドレイン電極は対応する
情報信号ライン46に接続されている。ゲートライン4
5は端部45aを介して行ドライバに接続され、情報信
号ライン46は端部46aを介して列ドライバに接続さ
れる。行ドライバはゲート信号を印加してゲートライン
45をスキャンする。列ドライバは表示データに対応す
る信号を印加する。ゲートライン45は端部45aを除
いてTFT44のゲート絶縁膜で覆われており、情報信
号ライン46は前期ゲート絶縁膜の上に形成されてい
る。画素電極43は前記ゲート絶縁膜の上に形成されて
おり、その一端部においてTFT44のソース電極に接
続されている。また、図4の上側の基板42には下側の
基板41の各画素電極43と対向する透明電極47が形
成されている。対向電極47は表示領域全体にわたる面
積の1枚の電極から構成され基準電圧が印加されてい
る。情報信号電圧に応じて、透過率が変化し、階調表現
を行なうことができる。また、画素毎に補助容量となる
コンデンサが配置されることが良く行われる。
Further, on the lower substrate 41, gate lines (scan lines) 45 are arranged between the rows of the pixel electrodes 43 as shown in FIG. 5, and information signal lines 46 are arranged between the columns of the pixel electrodes 43. The gate electrode of each TFT 44 is connected to a corresponding gate line 45, and the drain electrode is connected to a corresponding information signal line 46. Gate line 4
5 is connected to a row driver via an end 45a, and the information signal line 46 is connected to a column driver via an end 46a. The row driver scans the gate line 45 by applying a gate signal. The column driver applies a signal corresponding to the display data. The gate line 45 is covered with the gate insulating film of the TFT 44 except for the end 45a, and the information signal line 46 is formed on the gate insulating film. The pixel electrode 43 is formed on the gate insulating film, and has one end connected to the source electrode of the TFT 44. Further, a transparent electrode 47 facing each pixel electrode 43 of the lower substrate 41 is formed on the upper substrate 42 in FIG. The counter electrode 47 is composed of one electrode having an area covering the entire display area, and a reference voltage is applied thereto. The transmittance changes according to the information signal voltage, and gradation expression can be performed. In addition, a capacitor serving as an auxiliary capacitance is often arranged for each pixel.

【0045】また、以上に記した能動素子においては、
ゲートオン状態時に電荷が画素である液晶セルに注入さ
れ、短時間でゲートはオフとなり、次の走査ライン上の
画素に情報が書き込まれる。
In the active element described above,
When the gate is on, charge is injected into the liquid crystal cell as a pixel, the gate is turned off in a short time, and information is written to the pixel on the next scan line.

【0046】本発明の液晶素子は、プリンター等のライ
トバルブとしても使用可能である。また、本発明の液晶
素子は種々の機能をもつた液晶装置を構成することがで
きる。例えば、モバイル、PDA、デスクトップPC、
ラップトップPC、ビデオカメラ、デジタルカメラ、ド
キュメントビューワー、プリンター、複写機等々が挙げ
られる。
The liquid crystal element of the present invention can be used as a light valve of a printer or the like. The liquid crystal element of the present invention can constitute a liquid crystal device having various functions. For example, mobile, PDA, desktop PC,
Examples include a laptop PC, a video camera, a digital camera, a document viewer, a printer, a copying machine, and the like.

【0047】本発明の液晶装置は媒体である液晶素子が
前述したように良好なスイッチング特性を有するため、
優れた駆動特性、信頼性を発揮し、高精細、高速、大面
積の表示画像を実現することができる。
In the liquid crystal device of the present invention, the liquid crystal element as a medium has good switching characteristics as described above.
It exhibits excellent driving characteristics and reliability, and can realize a high-definition, high-speed, large-area display image.

【0048】[0048]

【実施例】次に実施例及び比較例を挙げて本発明をさら
に具体的に説明する。尚、本発明はこれらの実施例に限
定されるものではない。
Next, the present invention will be described more specifically with reference to examples and comparative examples. Note that the present invention is not limited to these examples.

【0049】実施例1 <使用した重合性ディスコティック液晶化合物A>重合
性ディスコティック液晶化合物としては下記の構造式で
示される化合物Aを用いた。
Example 1 <Used polymerizable discotic liquid crystal compound A> As the polymerizable discotic liquid crystal compound, a compound A represented by the following structural formula was used.

【0050】[0050]

【化12】 Embedded image

【0051】Aは、R1/R2のモル比が、5/1と4/
2と3/3のものが、22対59対16の混合物であ
る。Aの相転移はディスコティックレクタンギュラー相
−(131℃)−ネマチックディスコティック相−(2
00℃)−Iso(昇温過程)である。
A represents that the molar ratio of R 1 / R 2 is 5/1 and 4 /
What is 2 and 3/3 is a mixture of 22:59:16. The phase transition of A is discotic rectangular phase- (131 ° C.)-Nematic discotic phase- (2
00 ° C.)-Iso (heating process).

【0052】<棒状ネマチック液晶B>チッソ社製、ネ
マチック液晶「KN5027」を用いた。Δnは0.1
6であった。誘電異方性は正で8であった。Bの相転移
はCryst.−(<−30℃)−N相−(81℃)−
Iso(昇温過程)であった。
<Rod-shaped nematic liquid crystal B> Nematic liquid crystal "KN5027" manufactured by Chisso was used. Δn is 0.1
It was 6. The dielectric anisotropy was positive and was 8. B has a phase transition of Cryst. -(<-30 ° C) -N phase- (81 ° C)-
Iso (temperature rising process).

【0053】これらを用いて、AとBを重量混合比A/
B=50/50(混合物)で混合し、重合性ディスコ
ティック液晶性化合物と棒状液晶の混合物を作成した。
混合物は等方相状態で溶解した。
Using these, A and B were mixed at a weight mixing ratio of A /
B = 50/50 (mixture) to prepare a mixture of a polymerizable discotic liquid crystal compound and a rod-shaped liquid crystal.
The mixture dissolved in an isotropic state.

【0054】<セルの作成> ・セルα 厚さ1.1mmのガラス基板(2枚使用)に、片基板で
電場印加可能な約70nm厚のITO膜を櫛歯型に形成
した。電極の幅は15μm、電極間距離は50μmとし
た。
<Preparation of Cell> Cell α An approximately 70 nm-thick ITO film capable of applying an electric field with a single substrate was formed in a comb-like shape on a glass substrate (using two sheets) having a thickness of 1.1 mm. The width of the electrodes was 15 μm, and the distance between the electrodes was 50 μm.

【0055】上記ITOつき基板2枚を用い、それらに
日本合成ゴム社製、ポリイミドJALS2022の4w
t%溶液を1回目は500rpmで5秒間、2回目は1
500rpmで30秒間の条件で回転塗布した。その
後、80℃で5分間の前乾燥を行った後、200℃で1
時間加熱焼成を施した。それぞれの基板に櫛歯電極に対
してお互いに垂直の関係になるようにラビング処理し
た。
The above two substrates with ITO were used, and 4 w of polyimide JALS2022 manufactured by Nippon Synthetic Rubber Co., Ltd.
t% solution for 1 second at 500 rpm for 5 seconds
Spin coating was performed at 500 rpm for 30 seconds. Then, after pre-drying at 80 ° C. for 5 minutes,
Heat baking was performed for hours. Rubbing treatment was performed on each of the substrates so as to be perpendicular to the comb electrodes.

【0056】片方の基板の表面に、平均粒径10μmの
樹脂ビーズを0.01重量%で分散させたIPA溶液を
1500rpm、10secの条件でスピン塗布し、分
散密度100/mm2 程度のビーズスペーサを散布し
た。この基板に熱硬化型の液状接着剤を印刷法により塗
工した。得られた2枚の基板をラビングしたものはラビ
ング軸を合わせて対向して貼り合わせ、150℃のオー
ブンで90分間加熱硬化し、セルを得た。下基板の電場
印加方向はラビングに対して平行、上基板の電場印加方
向はラビングに対して垂直になるよう作成した。
An IPA solution in which resin beads having an average particle diameter of 10 μm are dispersed at 0.01% by weight is spin-coated on the surface of one of the substrates under the conditions of 1500 rpm and 10 sec, and a bead spacer having a dispersion density of about 100 / mm 2. Was sprayed. A thermosetting liquid adhesive was applied to the substrate by a printing method. The two substrates obtained by rubbing were bonded together with their rubbing axes aligned and heated and cured in an oven at 150 ° C. for 90 minutes to obtain cells. The electric field application direction of the lower substrate was made parallel to the rubbing, and the electric field application direction of the upper substrate was made perpendicular to the rubbing.

【0057】上記の混合物に、それぞれ2,6−ジタ
ーシャルブチル−4−メチルフェノールを200ppm
添加し、さらにチバガイギー社製、光重合開始剤イルガ
キュア184を2wt%添加したのち、等方相でセルα
に常圧化注入した。のセルを10℃/分で冷却したと
ころ、20℃でネマチックディスコティック相とネマチ
ック液晶が相分離して現れることが観察された。この状
態で10分間保持したところ、偏光顕微鏡下、ネマチッ
クディスコティック相が強い偏光を透過してきて、均一
にedge−on一軸配向したことがわかった。ここで
約12mW/cm2 、中心波長365nmの紫外線で5
分間露光して、ネマチックディスコティック相を高分子
化した。
To the above mixture, 2,6-ditert-butyl-4-methylphenol was added in an amount of 200 ppm.
After addition of 2 wt% of a photopolymerization initiator Irgacure 184 manufactured by Ciba Geigy, the cell α in an isotropic phase was added.
At normal pressure. When the cell was cooled at 10 ° C./min, it was observed that at 20 ° C., the nematic discotic phase and the nematic liquid crystal appeared in a phase-separated manner. When held in this state for 10 minutes, it was found that the nematic discotic phase transmitted strong polarized light and was uniformly edge-on uniaxially oriented under a polarizing microscope. Here, about 12 mW / cm 2 and center wavelength 365 nm
After exposure for one minute, the nematic discotic phase was polymerized.

【0058】メトラー社製ホットステージ中偏光顕微鏡
下の観察によると、重合前20℃で10分間保持した後
の状態を広い温度範囲で維持していた。200℃におい
てもディスコティック液晶のテクスチャーは維持されて
いた。
According to observation under a polarizing microscope in a hot stage manufactured by Mettler Co., the state after the polymerization was maintained at 20 ° C. for 10 minutes was maintained in a wide temperature range. Even at 200 ° C., the texture of the discotic liquid crystal was maintained.

【0059】また、このセルαに上基板の電極を開放し
たまま、下基板に110V、lkHzの交流電界を印加
したところ、ネマチック液晶が電場印加方向に対して平
行に配向した。目視の散乱状態が非常に増加したことが
わかった。この状態が図2のディスコティック配向ダイ
レクターとネマチック配向ダイレクターが同方向になっ
た状態である。
When an AC electric field of 110 V and 1 kHz was applied to the lower substrate while the electrode of the upper substrate was left open to the cell α, the nematic liquid crystal was oriented in parallel to the direction in which the electric field was applied. It was found that the visual scattering state was greatly increased. This state is a state where the discotic alignment director and the nematic alignment director in FIG. 2 are in the same direction.

【0060】比較例1 ヘキシレンジアクリレートを重合性ディスコティック液
晶性Aに変えて、チッソ社製、ネマチック液晶「KN5
027」を用いて、それらを重量比=50/50で混合
物を調整した。これを前述と同様にセルαに注入し、前
述と同様にUV露光し、高分子分散型液晶素子を作成し
た。
Comparative Example 1 Hexylene diacrylate was changed to polymerizable discotic liquid crystal A, and a nematic liquid crystal "KN5" manufactured by Chisso Corporation was used.
027 "to prepare a mixture at a weight ratio of 50/50. This was injected into the cell α in the same manner as described above, and subjected to UV exposure in the same manner as described above, thereby producing a polymer-dispersed liquid crystal element.

【0061】以上で作成したセルの背面に黒色の光吸収
板を配置し、株式会社村上色彩技術研究所製、自動偏光
光度計GP−200で反射光強度を測定した。入射角3
0度で出射角0度方向の光強度を比較例1のセルと実施
例1セルで比較した。実施例1のセルは110V、lk
Hzの電界を印加した状態で比較した。比較例のセルに
比べ、混合物のセルαは3.4倍の強度の光を反射し
ていた。
A black light absorbing plate was placed on the back of the cell prepared above, and the reflected light intensity was measured with an automatic polarization photometer GP-200 manufactured by Murakami Color Research Laboratory. Incident angle 3
At 0 degree, the light intensity in the direction of the emission angle of 0 degree was compared between the cell of Comparative Example 1 and the cell of Example 1. The cell of Example 1 is 110 V, lk
The comparison was performed in a state where an electric field of Hz was applied. Compared to the cell of the comparative example, the cell α of the mixture reflected light of 3.4 times the intensity.

【0062】実施例2 実施例1で作成したセルで下基板を開放して、上基板に
110V、lkHzの電場を印加し、下基板に同じ電場
を印加したときの反射光強度を実施例1で行つた測定と
同様に行い、比較した。上基板に110V、lkHzの
電場を印加したものと、下基板に同じ電場を印加したと
きのものは反射光強度で1.0対1.43と明確なコン
トラストを持つことがわかった。
Example 2 The lower substrate was opened in the cell prepared in Example 1, an electric field of 110 V and 1 kHz was applied to the upper substrate, and the intensity of reflected light when the same electric field was applied to the lower substrate was measured. The measurement was performed in the same manner as the measurement performed in the above section and compared. It was found that the case where the electric field of 110 V and 1 kHz was applied to the upper substrate and the case where the same electric field was applied to the lower substrate had a clear contrast of 1.0 to 1.43 in reflected light intensity.

【0063】[0063]

【発明の効果】以上説明した様に、本発明の液晶素子に
よれば、従来の液晶素子に比べ高輝度、高性能の液晶素
子、光変調素子、表示素子を実現することができる。ま
た、本発明は、高輝度、高性能の液晶素子を用いた液晶
装置を実現することができる。
As described above, according to the liquid crystal device of the present invention, a liquid crystal device, a light modulation device, and a display device having higher luminance and higher performance than conventional liquid crystal devices can be realized. Further, the present invention can realize a liquid crystal device using a high-brightness, high-performance liquid crystal element.

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

【図1】本発明の液晶素子のセル構成の一例を示す概略
図である。
FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of a cell configuration of a liquid crystal element of the present invention.

【図2】棒状ネマチック液晶とディスコティック液晶の
配向ダイレクターを示す説明図である。
FIG. 2 is an explanatory view showing an alignment director of a rod-shaped nematic liquid crystal and a discotic liquid crystal.

【図3】典型的な透過型のプロジェクション液晶素子の
一例を示す概略図である。
FIG. 3 is a schematic view showing an example of a typical transmission type projection liquid crystal element.

【図4】アクティブマトリクス素子の一例を示す概略図
である。
FIG. 4 is a schematic diagram illustrating an example of an active matrix element.

【図5】アクティブマトリクス素子の一例を示す概略図
である。
FIG. 5 is a schematic diagram illustrating an example of an active matrix element.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 液晶層 2a、2b 基板 3a、3b 透明電極 4a、4b 配向制御層 5 スベーサー 7 棒状液晶の部分 7a 棒状液晶 8 ディスコティック液晶の部分 8a ディスコティック液晶 18 配向膜 19 配向膜 20 シール剤 21 液晶 22 スペーサビーズ 23 保護板 24 保護板 31 行ドライバ 32 列ドライバ 41 下側透明基板 42 上側透明基板 43 画素電極 44 アクティブ素子(TFT) 45 ゲートライン(走査ライン) 46 データライン(階調信号ライン) 47 対向電極 301 光源ユニット 302,302′,302″ ダイクロイックミラー 303,303′,303″ 液晶素子 304,304′,304″ シュリーレン光学系 305 ダイクロイックプリズム 306 投写レンズ 307 液晶素子駆動装置 Reference Signs List 1 liquid crystal layer 2a, 2b substrate 3a, 3b transparent electrode 4a, 4b alignment control layer 5 spacer 7 rod-shaped liquid crystal part 7a rod-shaped liquid crystal 8 discotic liquid crystal part 8a discotic liquid crystal 18 alignment film 19 alignment film 20 sealant 21 liquid crystal 22 Spacer beads 23 Protective plate 24 Protective plate 31 Row driver 32 Column driver 41 Lower transparent substrate 42 Upper transparent substrate 43 Pixel electrode 44 Active element (TFT) 45 Gate line (scan line) 46 Data line (gradation signal line) 47 Opposite Electrode 301 Light source unit 302, 302 ', 302 "Dichroic mirror 303, 303', 303" Liquid crystal element 304, 304 ', 304 "Schlieren optical system 305 Dichroic prism 306 Projection lens 307 Liquid crystal element driving device

Claims (15)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少なくともディスコティック液晶と棒状
液晶を含有し、該ディスコティック液晶と棒状液晶が相
分離状態で存在し、且つ該ディスコティック液晶がネマ
チックディスコティック相を示すことを特徴とする液晶
組成物。
1. A liquid crystal composition comprising at least a discotic liquid crystal and a rod-like liquid crystal, wherein the discotic liquid crystal and the rod-like liquid crystal exist in a phase-separated state, and the discotic liquid crystal exhibits a nematic discotic phase. object.
【請求項2】 前記棒状液晶がネマチック液晶である請
求項1記載の液晶組成物。
2. The liquid crystal composition according to claim 1, wherein the rod-shaped liquid crystal is a nematic liquid crystal.
【請求項3】 前記ディスコティック液晶が重合性ディ
スコティック液晶化合物を重合した高分子ディスコティ
ック液晶からなる請求項1記載の液晶組成物。
3. The liquid crystal composition according to claim 1, wherein the discotic liquid crystal comprises a polymer discotic liquid crystal obtained by polymerizing a polymerizable discotic liquid crystal compound.
【請求項4】 前記高分子ディスコティック液晶が重合
性ディスコティック液晶化合物を光重合により重合して
なる請求項3記載の液晶組成物。
4. The liquid crystal composition according to claim 3, wherein the polymer discotic liquid crystal is obtained by polymerizing a polymerizable discotic liquid crystal compound by photopolymerization.
【請求項5】 少なくともディスコティック液晶と棒状
液晶を含有し、該ディスコティック液晶と棒状液晶が相
分離状態で存在し、且つ該ディスコティック液晶がネマ
チックディスコティック相を示す液晶組成物を液晶層に
使用したことを特徴とする液晶素子。
5. A liquid crystal layer containing at least a discotic liquid crystal and a rod-like liquid crystal, wherein the discotic liquid crystal and the rod-like liquid crystal exist in a phase-separated state, and the discotic liquid crystal exhibits a nematic discotic phase. A liquid crystal element characterized by being used.
【請求項6】 前記液晶層を、配向処理を施した一つの
基板上もしくは一対の基板間に有する請求項5に記載の
液晶素子。
6. The liquid crystal device according to claim 5, wherein the liquid crystal layer is provided on one substrate or between a pair of substrates that has been subjected to an alignment treatment.
【請求項7】 前記ディスコティック液晶がedge−
on一軸配向している請求項5または6記載の液晶素
子。
7. The discotic liquid crystal according to claim 1, wherein
The liquid crystal element according to claim 5, wherein the liquid crystal element is aligned on uniaxially.
【請求項8】 前記棒状液晶がインプレーンスイッチン
グを行う請求項5乃至7のいずれかの項に記載の液晶素
子。
8. The liquid crystal device according to claim 5, wherein the rod-shaped liquid crystal performs in-plane switching.
【請求項9】 前記ディスコティック液晶の配向ダイレ
クターと棒状液晶の配向ダイレクターが同方向となる配
向状態で配向する請求項5乃至8のいずれかの項に記載
の液晶素子。
9. The liquid crystal device according to claim 5, wherein the alignment director of the discotic liquid crystal and the alignment director of the rod-shaped liquid crystal are aligned in the same direction.
【請求項10】 前記ディスコティック液晶の配向ダイ
レクターと棒状液晶の配向ダイレクターが直行方向とな
る配向状態で配向する請求項5乃至8のいずれかの項に
記載の液晶素子。
10. The liquid crystal device according to claim 5, wherein the alignment director of the discotic liquid crystal and the alignment director of the rod-shaped liquid crystal are aligned in an orthogonal state.
【請求項11】 高分子分散型液晶素子である請求項5
乃至10のいずれかの項に記載の液晶素子。
11. A polymer dispersed liquid crystal device.
11. The liquid crystal device according to any one of items 10 to 10.
【請求項12】 前記液晶素子の反射光を表示信号とし
てみる反射型液晶素子である請求項5乃至11のいずれ
かの項に記載の液晶素子。
12. The liquid crystal device according to claim 5, wherein the liquid crystal device is a reflection type liquid crystal device that uses light reflected by the liquid crystal device as a display signal.
【請求項13】 液晶層の背面に光吸収板または反射板
を設けた請求項112記載の液晶素子。
13. The liquid crystal device according to claim 112, wherein a light absorbing plate or a reflecting plate is provided on a back surface of the liquid crystal layer.
【請求項14】 投写型液晶素子である請求項5乃至1
3のいずれかの項に記載の液晶素子。
14. A projection-type liquid crystal element.
3. The liquid crystal device according to any one of items 3.
【請求項15】 請求項5乃至14のいずれかに記載の
液晶素子を用いた液晶装置。
15. A liquid crystal device using the liquid crystal element according to claim 5.
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