JP5594662B2 - Display element and method for manufacturing display element - Google Patents

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本願発明は液晶テレビ、モニター等のディスプレイの構成部材として有用な表示素子、及び該表示素子の製造方法に関する。   The present invention relates to a display element useful as a component of a display such as a liquid crystal television and a monitor, and a method for manufacturing the display element.

液晶表示素子は、小型、軽量、低消費電力といった本質的な特徴に加えて、表示品質が優れたアクティブマトリクス形液晶表示装置が開発されたことから、携帯端末、液晶テレビ、プロジェクタ、コンピューター等の市場に広く応用されている。液晶表示素子には種々の方式があり、動的散乱型、TN(捻れネマチック方式)、STN(超捻れネマチック方式)、SSFLC(表面安定化強誘電性液晶)、OCB(オプティカリー・コンペンセイテット・ベンド方式)、VA(垂直配方式)、IPS(面内配向方式)等の表示方式が携帯端末、液晶テレビ、プロジェクタ、コンピューター等に広く応用されている。   In addition to the essential features such as small size, light weight, and low power consumption, the liquid crystal display element has been developed as an active matrix type liquid crystal display device with excellent display quality. Widely applied in the market. There are various types of liquid crystal display devices: dynamic scattering type, TN (twisted nematic method), STN (super twisted nematic method), SSFLC (surface stabilized ferroelectric liquid crystal), OCB (optically compensated). A display method such as a bend method), a VA (vertical alignment method), or an IPS (in-plane orientation method) is widely applied to portable terminals, liquid crystal televisions, projectors, computers, and the like.

その一方で、液晶表示素子は従来から使用されているCRTや、液晶と並んで広く用いられるに至ったプラズマ表示素子等と比較して、応答速度や視角特性の点が依然として十分なものではない。特に、開発が進む3D映像又はフィールドシーケンシャル表示の要望に応えるためには、応答速度を改善することが強く求められている。
応答速度を改善するための技術として、駆動回路において電圧印加の方法を改良したオーバードライブ方式や、フレーム周波数を従来の60Hzから120Hz、240Hz等の高い周波数として表示素子の見かけ上の応答速度を向上されるための改良が進められてきた。しかし、これら液晶表示装置の電子回路上の改良のみでは、液晶材料が固有する応答速度の限界を超えることには限界があり、液晶材料を含む表示装置全体の改良による抜本的な応答速度の改善が求められている。
On the other hand, liquid crystal display elements are still not sufficient in terms of response speed and viewing angle characteristics compared to CRTs that have been used in the past and plasma display elements that have been widely used alongside liquid crystals. . In particular, in order to meet the demand for 3D video or field sequential display that is being developed, it is strongly required to improve the response speed.
As a technology to improve the response speed, the overdrive method with improved voltage application method in the drive circuit and the apparent response speed of the display element are improved by changing the frame frequency from the conventional 60Hz to 120Hz, 240Hz, etc. Improvements have been made to achieve this. However, there is a limit to exceeding the limit of the response speed inherent to the liquid crystal material only by improving the electronic circuit of these liquid crystal display devices, and drastic improvement of the response speed by improving the entire display device including the liquid crystal material. Is required.

また、画質の向上のために高いコントラストが要求されており、そのためには暗状態での光漏れを少なくすることが重要である。暗状態で液晶分子が面内に対して異方性を持って配向するモードでは、その配向方向と偏光子の偏光方向を精密にあわせないと光漏れが生じる。また、VAのように擬似的に面内では等方性のモードもあるが、視野角特性あるいは応答性向上のために分子をチルトさせると、面内に異方性が発現してしまう。また、いずれのモードでも配向欠陥が故意あるいは偶発的に発生すると、それは光漏れの原因となる。従って、暗状態では、VAのように分子軸に沿った方向のみに擬似的に等方性を示すのではなく、全方位にわたった等方性を示し、クロスニコルの配置では光漏れを防ぐモードが強く求められている。   In addition, high contrast is required to improve image quality, and for that purpose, it is important to reduce light leakage in a dark state. In a mode in which liquid crystal molecules are aligned with an in-plane anisotropy in the dark state, light leakage occurs unless the alignment direction and the polarization direction of the polarizer are precisely matched. Further, although there is a pseudo isotropic mode in the plane like VA, anisotropy appears in the plane when the molecule is tilted to improve the viewing angle characteristic or the response. In any mode, if an alignment defect occurs intentionally or accidentally, it causes light leakage. Therefore, in the dark state, it is not pseudo-isotropic only in the direction along the molecular axis as in VA, but isotropic in all directions, and light leakage is prevented in the crossed Nicol arrangement. There is a strong demand for modes.

このような課題を抜本的に改善する方法として、カー効果を利用した表示素子が提案されている。カー効果とは、等方相の極性をもつ物質に電場を印加した際に、電場の二乗に比例した複屈折を発現する現象であり、誘起された複屈折は次式で表される。   As a method for drastically improving such a problem, a display element using the Kerr effect has been proposed. The Kerr effect is a phenomenon in which, when an electric field is applied to a substance having isotropic phase polarity, birefringence is developed in proportion to the square of the electric field. The induced birefringence is expressed by the following equation.

Figure 0005594662
(式中、Δnは誘起複屈折を表し、λは光の波長を表し、Bはカー定数を表し、Eは印加電場を表す。)
Figure 0005594662
(In the formula, Δn represents induced birefringence, λ represents the wavelength of light, B represents the Kerr constant, and E represents the applied electric field.)

カー効果に起因する複屈折の発現は電界の二乗に比例することから、低電圧駆動が可能であり、又、その応答速度は本質的に高速でありマイクロ秒の応答速度の達成も可能である。
一方、ネマチック液晶のカー効果を利用しようとする試みもある。ネマチック液晶で大きなカー効果(異常カー効果と呼ばれる)が得られるのはネマチック相−等方性液体相転移温度(TNI)の直上の狭い温度範囲でのみである。TNIから十分高温側の等方性液体相では異常カー効果はみられず、また、TNIの温度領域以下のネマチック相ではネマチック液晶の再配向が起きてしまい異常カー効果がみられない。ネマチック液晶の再配向はネマチック液晶の相関長(ξ)と呼ばれる物理量が無限大に発散しており長距離秩序が形成されているためである。
Since the expression of birefringence due to the Kerr effect is proportional to the square of the electric field, it can be driven at a low voltage, and the response speed is essentially high, and a microsecond response speed can also be achieved. .
On the other hand, there is an attempt to use the Kerr effect of nematic liquid crystal. A large Kerr effect (called an anomalous Kerr effect) can be obtained in a nematic liquid crystal only in a narrow temperature range immediately above the nematic phase-isotropic liquid phase transition temperature (T NI ). An anomalous Kerr effect is not observed in the isotropic liquid phase sufficiently high from T NI, and in the nematic phase below the temperature range of T NI , realignment of nematic liquid crystal occurs and no anomalous Kerr effect is observed. The realignment of the nematic liquid crystal is because a physical quantity called a correlation length (ξ) of the nematic liquid crystal diverges infinitely and a long-range order is formed.

此処で、相関長(ξ)とは、ネマチック的短距離秩序がどのくらいの距離において持続しているかを表す長さである。ネマチック液晶相では、相全体(すなわち、分子集合体全体)がネマチック秩序になっており、ネマチック的短距離秩序が無限に持続していると考えることができるので、相関長は無限大となる。一方、特殊な状況では、有限の値の相関長を示す状態もありうる。例えば、液体相からネマチック相へ転移するような液晶の場合、その液体相でTNIより十分に温度の高い状態では、液晶相を示さない化合物の液体相と同様に、分子間の配列はランダムであり、分子間の短距離であってもネマチック秩序は形成されておらず、従って、相関長は非常に小さい。しかしながら、温度が下がり、TNIに近づくと、徐々にネマチック的短距離秩序が形成される。分子集合体全体としてはネマチック秩序はなく、液体であるが、ネマチック的短距離秩序が形成されるため、その短距離秩序を持続する距離が相関長として表される。TNIに近づくにつれ、ネマチック的短距離秩序が持続する距離が長くなり、従って、相関長は長くなる。さらに温度が下がりTNIでネマチック相となるが、その状態では相関長は無限大となる。このように、相関長は温度によって変化するが、温度の他にも空間的制限のためにネマチック的短距離秩序が長距離にわたって持続しないような場合は、空間的制限の強さに関連した有限の値をとることになる。 Here, the correlation length (ξ) is a length representing how far the nematic short-range order is maintained. In the nematic liquid crystal phase, the entire phase (that is, the entire molecular assembly) is in a nematic order, and it can be considered that the nematic short-range order is maintained indefinitely. Therefore, the correlation length is infinite. On the other hand, in a special situation, there may be a state showing a finite value of the correlation length. For example, in the case of a liquid crystal, such as transition from the liquid phase to the nematic phase, a sufficiently high temperature state than T NI in the liquid phase, similar to the liquid phase of the compound showing no liquid phase, the sequence between the molecules randomly No nematic order is formed even at short distances between molecules, and therefore the correlation length is very small. However, the temperature drops and approaches the T NI, gradually nematic manner short-range order is formed. The molecular assembly as a whole has no nematic order and is a liquid, but a nematic short-range order is formed. Therefore, the distance that maintains the short-range order is expressed as the correlation length. As T NI is approached, the distance that nematic short-range order lasts increases, and therefore the correlation length increases. Further temperature but becomes nematic phase at falling T NI, the correlation length is in that state is infinite. In this way, the correlation length varies with temperature, but if the nematic short-range order does not persist over long distances due to spatial limitations in addition to temperature, a finite factor related to the strength of the spatial limitations. The value of will be taken.

従って、液晶のカー効果を利用した表示を行うためには、液晶の相関長(ξ)を有限の値にすることが必要であり、そのような試みが行われている(非特許文献1参照)。当該非特許文献1記載の液晶素子は、高分子のネットワークによって液晶性物質を小さな領域に分割し、その結果、液晶状態でも相関長(ξ)を短くし、カー効果を利用することを可能としたものである。しかし、当該非特許文献1に記載の液晶素子では、キラルネマチック液晶(コレステリック液晶とも呼ばれる)を用いることにより、液晶状態の温度領域でも有限の相関長(ξ)を得ることが示されており、通常のネマチック液晶を用いた場合では高分子のネットワークを形成した場合でも通常のネマチック液晶と同じ状態が観察されていることが示されている。そのため、当該非特許文献1に記載の液晶表示素子において、通常のネマチック液晶を用いた場合においては相関長(ξ)が有限の値とはならず無限に発散していることを示している。このように、当該非特許文献1の例ではキラルな化合物を含むキラルネマチック相を用いることが必須であり、材料の選択の幅が少なく、また、材料のコストの面でも問題があるものであった。   Therefore, in order to perform display using the Kerr effect of liquid crystal, it is necessary to set the correlation length (ξ) of the liquid crystal to a finite value, and such an attempt has been made (see Non-Patent Document 1). ). The liquid crystal element described in Non-Patent Document 1 divides a liquid crystalline substance into small regions by a polymer network, and as a result, the correlation length (ξ) can be shortened even in a liquid crystal state, and the Kerr effect can be used. It is a thing. However, in the liquid crystal element described in Non-Patent Document 1, it has been shown that by using a chiral nematic liquid crystal (also referred to as cholesteric liquid crystal), a finite correlation length (ξ) is obtained even in the temperature range of the liquid crystal state. In the case of using a normal nematic liquid crystal, even when a polymer network is formed, the same state as that of a normal nematic liquid crystal is observed. For this reason, in the liquid crystal display element described in Non-Patent Document 1, when a normal nematic liquid crystal is used, the correlation length (ξ) does not become a finite value but diverges infinitely. Thus, in the example of Non-Patent Document 1, it is essential to use a chiral nematic phase containing a chiral compound, and there is a small range of selection of materials, and there is also a problem in terms of material costs. It was.

同様な液晶/高分子の複合材料を用いた表示素子、及び、それに用いる液晶組成物が提案されている(特許文献1参照)。しかし、当該特許文献1の液晶組成物もキラルであることが必須であり、材料の選択の幅が少なく、また、材料のコストの面でも問題があるものであった。
一方、キラルではないネマチック液晶と高分子を用いて、高分子のネットワークにより液晶を小さな領域に分割した表示素子の提案がある(特許文献2参照)。当該特許文献2に記載の液晶表示においては、高分子材料により液晶材料の各小区域の平均直径を0.1μm以下とすることにより、カー効果を発現させることが開示されている。しかしながら、0.1μm以下の小区域に分割された液晶材料が、配向ゆらぎを持つことを特徴とする本来のネマチック液晶と同様な集合状態を示しているかは全く証明がなされておらず、また、具体的な相関長(ξ)の記載もない。そのため、当該特許文献2記載の表示素子が、結晶状態あるいはアモルファス状態あるいは擬似的な液体状態より得られるカー効果なのか、本来のネマチック液晶状態に基づく大きなカー効果を発現しているかは明らかではない。また、高分子分散型液晶表示素子において、調光層を0.1μm以下の小区域に分割することは必ずしも容易ではなく、表示素子の効率的な製造が困難であるという問題を有していた。
A display element using a similar liquid crystal / polymer composite material and a liquid crystal composition used therefor have been proposed (see Patent Document 1). However, the liquid crystal composition of Patent Document 1 is also required to be chiral, and there is a small range of selection of materials, and there is a problem in terms of material costs.
On the other hand, there is a proposal of a display element in which a non-chiral nematic liquid crystal and a polymer are used and the liquid crystal is divided into small regions by a polymer network (see Patent Document 2). In the liquid crystal display described in Patent Document 2, it is disclosed that the Kerr effect is expressed by setting the average diameter of each small area of the liquid crystal material to 0.1 μm or less using a polymer material. However, it has not been proved at all whether the liquid crystal material divided into sub-regions of 0.1 μm or less shows an aggregate state similar to that of an original nematic liquid crystal characterized by having an alignment fluctuation, There is no specific correlation length (ξ). Therefore, it is not clear whether the display element described in Patent Document 2 has a Kerr effect obtained from a crystalline state, an amorphous state, or a pseudo liquid state, or exhibits a large Kerr effect based on an original nematic liquid crystal state. . Further, in the polymer dispersion type liquid crystal display element, it is not always easy to divide the light control layer into small areas of 0.1 μm or less, and there is a problem that it is difficult to efficiently manufacture the display element. .

同様にキラルではないネマチック液晶と高分子を用いて、高分子のネットワークにより液晶を小さな領域に分割した表示素子において、カー効果を発現させることを目的として小さな領域に分割された液晶を得るために、0.1μm以下の粒子径を有する微粒子を添加する方法が提案されている。(特許文献3参照)。しかしながら、当該特許文献3に記載の液晶表示において、小さな領域に分割された液晶が、配向ゆらぎを持つことを特徴とする本来のネマチック液晶と同様な集合状態を示しているかは全く証明がなされておらず、また、具体的な相関長(ξ)の記載もない。従って、前記特許文献2記載の表示素子と同様に、本来のネマチック液晶状態に基づく大きなカー効果が得られていない可能性がある。さらには液晶に良く分散する微粒子の製造という新たな困難や、微粒子を分散させることによる材料の不均一性や信頼性低下等の新たな問題を生じている。   Similarly, to obtain a liquid crystal divided into small areas for the purpose of exhibiting the Kerr effect in a display element using a non-chiral nematic liquid crystal and a polymer and dividing the liquid crystal into small areas by a polymer network. A method of adding fine particles having a particle size of 0.1 μm or less has been proposed. (See Patent Document 3). However, in the liquid crystal display described in Patent Document 3, it has been completely proved whether the liquid crystal divided into small regions shows a collective state similar to the original nematic liquid crystal characterized by having an alignment fluctuation. In addition, there is no description of a specific correlation length (ξ). Therefore, like the display element described in Patent Document 2, there is a possibility that a large Kerr effect based on the original nematic liquid crystal state is not obtained. Furthermore, new problems such as production of fine particles that are well dispersed in liquid crystals and new problems such as material non-uniformity and reduced reliability due to the dispersion of fine particles are caused.

特開2009−57460号公報JP 2009-57460 A 特開平11−183937号公報JP-A-11-183937 特開2005−70076号公報JP-A-2005-70076

Adv. Mater., 2005, 17, 2311, Haseba et al.Adv. Mater. , 2005, 17, 2311, Haseba et al.

本発明の課題は、高速応答性を有し、暗視野で等方性を示し光漏れがないカー効果を応用した表示素子、及びその製造方法を提供することである。   An object of the present invention is to provide a display element that applies a Kerr effect that has high-speed response, isotropic in a dark field, and has no light leakage, and a manufacturing method thereof.

本願発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、高分子のネットワークにより液晶を小さな領域に分割した状態でも、ネマチック液晶が本来有する配向ゆらぎを示す状態であり、かつ、液晶の相関長(ξ)が有限になる場合に、カー効果を利用した良好な表示素子となることを見出し、本願発明を完成させるに至った。
本願発明は、対向する一対の基板と、前記一対の基板の間に挟持され高分子材料により小区域に分割されたネマチック液晶性物質を含む物質層を備え、前記物質層に電界を印加することにより、電界無印加時の光学的等方性と電界印加時の光学的異方性を利用して表示を行う表示素子であって、前記液晶性物質が、配向ゆらぎを示すネマチック液晶状態であり、かつ、そのネマチック液晶の相関長(ξ)が0.100μmから1μmであることを特徴とする表示素子及び当該表示素子の製造方法を提供する。
As a result of intensive studies to solve the above problems, the inventors of the present application are in a state in which the nematic liquid crystal originally exhibits alignment fluctuations even when the liquid crystal is divided into small regions by a polymer network, and the liquid crystal It has been found that when the correlation length (ξ) becomes finite, a good display element utilizing the Kerr effect is obtained, and the present invention has been completed.
The present invention comprises a pair of substrates facing each other and a substance layer containing a nematic liquid crystalline substance sandwiched between the pair of substrates and divided into small areas by a polymer material, and applying an electric field to the substance layer Accordingly, the display element performs display utilizing optical isotropy when no electric field is applied and optical anisotropy when an electric field is applied, and the liquid crystalline substance is in a nematic liquid crystal state exhibiting alignment fluctuations. And a correlation element (ξ) of the nematic liquid crystal is 0.100 μm to 1 μm, and a method for manufacturing the display element.

本発明の組成物は、高分子ネットワークにより小さい領域に分割された液晶が、配向ゆらぎを有する本来のネマチック液晶状態であり、かつ、相関長(ξ)が発散せず有限の値であるので、本来のネマチック液晶に基づく、大きなカー効果が得られ、また、相関長(ξ)が有限の値をとることにより不要な分子間相互作用が排除できるので、高速応答をすることができ、また、電界無印加時に等方性なので、質の良い黒レベルが得られ、コントラストが高くなる。また、電圧印加により面内に異方性のある状態が得られるので視野角が広く、また、視野角補正用の位相差フィルムを使用しないことによる低コスト化も可能となる。   In the composition of the present invention, the liquid crystal divided into smaller regions in the polymer network is an original nematic liquid crystal state having alignment fluctuations, and the correlation length (ξ) does not diverge and is a finite value. Based on the original nematic liquid crystal, a large Kerr effect is obtained, and since the correlation length (ξ) takes a finite value, unnecessary intermolecular interactions can be eliminated, so that a high-speed response can be achieved. Since it is isotropic when no electric field is applied, a high-quality black level can be obtained and the contrast becomes high. In addition, since an in-plane anisotropic state is obtained by applying a voltage, the viewing angle is wide, and the cost can be reduced by not using a retardation film for correcting the viewing angle.

片側の基板に電極を有する本発明の液晶表示素子の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the liquid crystal display element of this invention which has an electrode in the board | substrate of one side. 二つの基板に電極を有する本発明の液晶表示素子の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the liquid crystal display element of this invention which has an electrode on two board | substrates. 静的光散乱測定のセットアップ模式図である。It is a setup schematic diagram of static light scattering measurement.

本願発明を以下のとおりに説明する。
(物質層)
本発明において、物質層は、後述する一対の基板の間に狭持された液晶性物質と、該液晶性物質を小区域に分割する高分子材料とからなる。
ここで液晶性物質は、配向揺らぎを示すネマチック液晶状態であり、本発明ではこのような液晶性物質を「ネマチック液晶成分」又は「ネマチック液晶」という。
The present invention will be described as follows.
(Material layer)
In the present invention, the substance layer is composed of a liquid crystalline substance sandwiched between a pair of substrates described later and a polymer material that divides the liquid crystalline substance into small areas.
Here, the liquid crystalline material is a nematic liquid crystal state exhibiting alignment fluctuation, and in the present invention, such a liquid crystalline material is referred to as “nematic liquid crystal component” or “nematic liquid crystal”.

(ネマチック液晶成分)
ネマチック液晶成分としては、下記一般式(I)、
(Nematic liquid crystal component)
As the nematic liquid crystal component, the following general formula (I),

Figure 0005594662
Figure 0005594662

(式中、Rは、炭素原子数1〜10のアルキル基を表し、該アルキル基中の非隣接の1つ又は2つ以上の非隣接の−CH−基は酸素原子、−COO−又は−OCO−で置き換えられていてもよく、1つ以上の−CH−基は−CH=CH−によって置き換えられていてもよく、環Aは、1,4−フェニレン基、1,4−シクロヘキシレン基、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル基、ピリジン−2,5−ジイル基、又はピリミジン−2,5−ジイル基を表し、該1,4−フェニレン基は非置換であるか又は置換基として1個又は2個以上のフッ素原子、塩素原子、CF基、OCF基、又はメチル基を有することができ、X、X、X、及びXは、それぞれ独立して、水素原子、フッ素原子、塩素原子、CF基、又はOCF基を表し、Yはフッ素原子、塩素原子、シアノ基、CF基、OCF基、OCHF基、又はNCS基を表し、Z、及びZは、それぞれ独立して、単結合、−COO−、−OCO−、−CH−CH−、−CH=CH−、−CHO−、−OCH−、−CFO−、−OCF−、又は−C≡C−を表し、nは0又は1を表す。)で表される化合物を少なくとも一種以上含むことが好ましく、式中、Rは炭素原子数1〜10のアルキル基、又はアルコキシ基であることがより好ましく、環Aは、1,4−フェニレン基又は1,4−シクロへキシレン基(該1,4−フェニレン基は非置換であるか又は置換基として1個又は2個以上のフッ素原子を有することができる。)であることがより好ましく、X〜Xは、それぞれ独立して、水素原子、又はフッ素原子であることがより好ましく、Z、Zは、それぞれ独立して、単結合、−COO−、−OCO−又は−C≡C−であることがより好ましい。具体的には下記一般式、 (Wherein R 1 represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and one or more non-adjacent —CH 2 — groups in the alkyl group are oxygen atoms, —COO— Or one or more —CH 2 — groups may be replaced by —CH═CH—, and ring A 1 is a 1,4-phenylene group, 1,4 -Represents a cyclohexylene group, a 1,3-dioxane-2,5-diyl group, a pyridine-2,5-diyl group, or a pyrimidine-2,5-diyl group, and the 1,4-phenylene group is unsubstituted. Or may have one or more fluorine atoms, chlorine atoms, CF 3 groups, OCF 3 groups, or methyl groups as substituents, and X 1 , X 2 , X 3 , and X 4 are Each independently a hydrogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a CF 3 group, Or an OCF 3 group, Y 1 represents a fluorine atom, a chlorine atom, a cyano group, CF 3 group, OCF 3 group, OCHF 2 group, or NCS group, Z 1, and Z 2 are each independently, Single bond, —COO—, —OCO—, —CH 2 —CH 2 —, —CH═CH—, —CH 2 O—, —OCH 2 —, —CF 2 O—, —OCF 2 —, or —C Preferably represents at least one compound represented by ≡C-, n represents 0 or 1. In the formula, R 1 is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or an alkoxy group. More preferably, the ring A 1 is a 1,4-phenylene group or a 1,4-cyclohexylene group (the 1,4-phenylene group is unsubstituted or includes one or two or more substituents). More preferably a fluorine atom). X 1 to X 4 are each independently more preferably a hydrogen atom or a fluorine atom, and Z 1 and Z 2 are each independently a single bond, —COO—, —OCO— or More preferably, -C≡C-. Specifically, the following general formula:

Figure 0005594662
(式中、R12は炭素原子数2〜8のアルキル基、又はアルコキシ基を表す)
Figure 0005594662
(Wherein R 12 represents an alkyl group having 2 to 8 carbon atoms or an alkoxy group)

Figure 0005594662
(式中、R12は炭素原子数2〜8のアルキル基、又はアルコキシ基を表す)
Figure 0005594662
(式中、R12は炭素原子数2〜8のアルキル基、又はアルコキシ基を表す)
Figure 0005594662
(Wherein R 12 represents an alkyl group having 2 to 8 carbon atoms or an alkoxy group)
Figure 0005594662
(Wherein R 12 represents an alkyl group having 2 to 8 carbon atoms or an alkoxy group)

Figure 0005594662
(式中、R13は炭素原子数2〜8のアルキル基、又はアルコキシ基を表し、X11〜X52は、それぞれ独立して水素原子あるいはフッ素原子を表す。)
Figure 0005594662
(In the formula, R 13 represents an alkyl group having 2 to 8 carbon atoms or an alkoxy group, and X 11 to X 52 each independently represents a hydrogen atom or a fluorine atom.)

Figure 0005594662
Figure 0005594662

(式中、R13は炭素原子数2〜8のアルキル基、又はアルコキシ基を表し、X61〜X94は、それぞれ独立して水素原子あるいはフッ素原子を表す。)であるものが特に好ましく、一般式(I3−1)〜(I3−16)で表される化合物では、R13が炭素原子数2〜6のアルキル基、又はアルコキシ基であるものがさらに好ましい。
ネマチック液晶成分としては、安定なネマチック液晶相を得るために、一般式(I)で表される化合物を少なくとも2種以上含む組成物であることが好ましい。その中でも、一般式(I)で表される化合物のうちn=0で表される化合物を少なくとも一種以上と、一般式(I)で表される化合物のうちn=1で表される化合物を少なくとも一種を含む混合物である組成物を含むことがさらに好ましい。
(In the formula, R 13 represents an alkyl group having 2 to 8 carbon atoms or an alkoxy group, and X 61 to X 94 each independently represents a hydrogen atom or a fluorine atom). In the compounds represented by the general formulas (I3-1) to (I3-16), it is more preferable that R 13 is an alkyl group having 2 to 6 carbon atoms or an alkoxy group.
In order to obtain a stable nematic liquid crystal phase, the nematic liquid crystal component is preferably a composition containing at least two compounds represented by formula (I). Among them, at least one compound represented by n = 0 among the compounds represented by general formula (I) and a compound represented by n = 1 among compounds represented by general formula (I) It is more preferable that the composition is a mixture containing at least one kind.

本発明の表示素子用のネマチック液晶成分としては、素子中のネマチック液晶成分の含有量が少なくても大きな複屈折を得るために、ネマチック液晶成分のΔnが大きく、かつ、外部からの印加電界への応答性を良くするためにネマチック液晶成分のΔεが大きいものが好ましいが、そのためには一般式(I)で表される化合物のうち、Yがシアノ基である化合物を含む液晶組成物であることが好ましい。Yがシアノ基である化合物としては、前記一般式(I2−1)〜(I2−8)と一般式(I3−1)とで表される化合物が好ましく、化合物の製造の容易さから一般式(I2−1)で表される化合物と、一般式(I3−1)で表される化合物の中でX11〜X16がすべて水素原子であるものとが特に好ましい。 As the nematic liquid crystal component for the display element of the present invention, in order to obtain a large birefringence even if the nematic liquid crystal component content in the element is small, the nematic liquid crystal component has a large Δn and an externally applied electric field. In order to improve the responsiveness, a nematic liquid crystal component having a large Δε is preferable. For this purpose, a liquid crystal composition containing a compound represented by formula (I) wherein Y 1 is a cyano group is used. Preferably there is. The compound in which Y 1 is a cyano group is preferably a compound represented by the general formulas (I2-1) to (I2-8) and the general formula (I3-1). Particularly preferred are compounds represented by formula (I2-1) and compounds represented by general formula (I3-1) in which X 11 to X 16 are all hydrogen atoms.

前記物質層中の液晶性物質であるネマチック液晶成分の含有量は、多い方が電圧を印加して複屈折を発生させたときの複屈折が大きくなり明るい表示が得られるが、多すぎると擬等方性を示しにくくなるので、前記物質層中の一般式(I)で表される化合物の含有量は、5%〜50%が好ましく、10%〜40%がより好ましく、20%〜40%が特に好ましい。
尚、本明細書において%は質量%を表すものとする。
When the content of the nematic liquid crystal component, which is a liquid crystalline substance in the material layer, is large, birefringence increases when a voltage is applied to generate birefringence, and a bright display is obtained. Since it becomes difficult to show isotropic properties, the content of the compound represented by the general formula (I) in the material layer is preferably 5% to 50%, more preferably 10% to 40%, and more preferably 20% to 40%. % Is particularly preferred.
In the present specification,% represents mass%.

n=0で表される化合物は液晶相の低温安定化に寄与し、n=1で表される化合物は液晶相の高温安定化に寄与するので、これらの比率は良好な表示動作を得たい温度の範囲によって適宜選択されるものであるが、一般式(I)で表される化合物のうちn=0で表される化合物とn=1で表される化合物の含有比は、質量比で5:95〜95:5であることが好ましく、30:70〜95:5がさらに好ましく、50:50〜95:5がさらに好ましく、60:40〜95:5が特に好ましい。
高速応答に有利で表示素子の製造がしやすいという面では、ネマチック液晶成分として粘性の小さいものが好ましく、その点では、一般式(I)で表される化合物のうち、Z、及びZが単結合であるもののネマチック液晶成分中の含有率が、50%〜100%であることが好ましく、70%〜100%であることがさらに好ましく、90%〜100%であることが特に好ましい。
ネマチック液晶成分のΔnの値としては、0.160以上が好ましく、0.180以上がより好ましく、0.200以上がさらに好ましく、0.220以上が最も好ましい。また、ネマチック液晶成分のΔεの値としては、8.0以上が好ましく、10.0以上がより好ましく、12.0以上がさらに好ましく、13.0以上が最も好ましい。
The compound represented by n = 0 contributes to the stabilization of the liquid crystal phase at low temperature, and the compound represented by n = 1 contributes to the stabilization of the liquid crystal phase at high temperature. The content ratio of the compound represented by n = 0 and the compound represented by n = 1 among the compounds represented by the general formula (I) is appropriately selected depending on the temperature range. It is preferably 5:95 to 95: 5, more preferably 30:70 to 95: 5, further preferably 50:50 to 95: 5, and particularly preferably 60:40 to 95: 5.
In terms of being advantageous in high-speed response and being easy to produce a display device, a nematic liquid crystal component having a low viscosity is preferable. In that respect, among the compounds represented by the general formula (I), Z 1 and Z 2 Is a single bond, but the content in the nematic liquid crystal component is preferably 50% to 100%, more preferably 70% to 100%, and particularly preferably 90% to 100%.
The value of Δn of the nematic liquid crystal component is preferably 0.160 or more, more preferably 0.180 or more, further preferably 0.200 or more, and most preferably 0.220 or more. Further, the value of Δε of the nematic liquid crystal component is preferably 8.0 or more, more preferably 10.0 or more, further preferably 12.0 or more, and most preferably 13.0 or more.

(高分子材料)
本願発明において用いられる高分子材料は、透明であることが好ましく、透明な高分子材料としては、合成樹脂が好適であり、熱硬化型樹脂又は紫外線硬化型樹脂が好ましい。また、有機溶剤に可溶性の合成樹脂、水に可溶性の合成樹脂も好適である。透明な高分子材料を形成する高分子形成性化合物としては、高分子の前駆体である重合性モノマー、あるいは反応性や粘度の選択といった点からは、モノマー類から誘導したオリゴマー類、あるいはオリゴマー類とモノマー類を用いてもよい。重合時の温度制御により液晶材料とのミクロな混合状態の制御が可能である点からは、紫外線硬化型樹脂が好ましい。重合性モノマーあるいはオリゴマーとしては、紫外線照射により重合硬化するモノアクリルモノマーあるいはオリゴマー、ジアクリルモノマーあるいはオリゴマー、3官能以上の多官能アクリルモノマーあるいはオリゴマーを好ましい材料として挙げることができる。なお、これら材料のビニル基のα位および/またはβ位の水素は、フェニル基、アルキル基、ハロゲン基またはシアノ基などで置換されていてもよい。
(Polymer material)
The polymer material used in the present invention is preferably transparent, and the transparent polymer material is preferably a synthetic resin, and is preferably a thermosetting resin or an ultraviolet curable resin. A synthetic resin soluble in an organic solvent and a synthetic resin soluble in water are also suitable. Polymer-forming compounds that form transparent polymer materials include polymerizable monomers that are precursors of polymers, or oligomers derived from monomers or oligomers in terms of reactivity and viscosity selection. And monomers may be used. An ultraviolet curable resin is preferable from the viewpoint that a micro mixed state with the liquid crystal material can be controlled by controlling the temperature during polymerization. Preferred examples of the polymerizable monomer or oligomer include a monoacryl monomer or oligomer that is polymerized and cured by irradiation with ultraviolet rays, a diacryl monomer or oligomer, and a trifunctional or higher polyfunctional acrylic monomer or oligomer. Note that the hydrogen at the α-position and / or β-position of the vinyl group in these materials may be substituted with a phenyl group, an alkyl group, a halogen group, a cyano group, or the like.

透明な高分子材料を形成する高分子形成性化合物としては、例えば、スチレン、クロロスチレン、α−メチルスチレン、ジビニルベンゼン;置換基として、メチル、エチル、プロピル、ブチル、アミル、2−エチルヘキシル、オクチル、ノニル、ドデシル、ヘキサデシル、オクタデシル、シクロヘキシル、ベンジル、メトキシエチル、ブトキシエチル、フェノキシエチル、アリル、メタリル、グリシジル、2−ヒドロキシエチル、2−ヒドロキシプロピル、3−クロロ−2−ヒドロキシプロピル、ジメチルアミノエチル、ジエチルアミノエチル等の如き基を有するアクリレート、メタクリレート又はフマレート;エチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、1,3−ブチレングリコール、テトラメチレングリコール、ヘキサメチレングリコール、ネオペンチルグリコール、トリメチロールプロパン、グリセリン及びペンタエリスリトール等のモノ(メタ)アクリレート又はポリ(メタ)アクリレート;酢酸ビニル、酪酸ビニル又は安息香酸ビニル、アクリロニトリル、セチルビニルエーテル、リモネン、シクロヘキセン、ジアリルフタレート、ジアリルイソフタレート、2−、3−又は4−ビニルピリジン、アクリル酸、メタクリル酸、アクリルアミド、メタクリルアミド、N−ヒドロキシメチルアクリルアミド又はN−ヒドロキシエチルメタクリルアミド及びそれらのアルキルエーテル化合物;ネオペンチルグリコール1モルに2モル以上のエチレンオキサイド若しくはプロピレンオキサイドを付加して得たジオールのジ(メタ)アクリレート;トリメチロールプロパン1モルに3モル以上のエチレンオキサイド若しくはプロピレンオキサイドを付加して得たトリオールのジ又はトリ(メタ)アクリレート;ビスフェノールA1モルに2モル以上のエチレンオキサイド若しくはプロピレンオキサイドを付加して得たジオールのジ(メタ)アクリレート;2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート1モルとフェニルイソシアネート若しくはn−ブチルイソシアネート1モルとの反応生成物;ジペンタエリスリトールのポリ(メタ)アクリレート;トリメチロールプロパントリアクリレート、トリシクロデカンジメチロールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、ヘキサンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、トリス−(アクリルオキシエチル)イソシアヌレート、カプロラクトン変性ヒドロキシピバリン酸エステルネオペンチルグリコールジアクリレートが好ましい。   Examples of the polymer-forming compound that forms a transparent polymer material include styrene, chlorostyrene, α-methylstyrene, divinylbenzene; as substituents, methyl, ethyl, propyl, butyl, amyl, 2-ethylhexyl, octyl , Nonyl, dodecyl, hexadecyl, octadecyl, cyclohexyl, benzyl, methoxyethyl, butoxyethyl, phenoxyethyl, allyl, methallyl, glycidyl, 2-hydroxyethyl, 2-hydroxypropyl, 3-chloro-2-hydroxypropyl, dimethylaminoethyl Acrylate, methacrylate or fumarate having a group such as diethylaminoethyl; ethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, polypropylene glycol, 1,3-butylene glycol Mono (meth) acrylate or poly (meth) acrylate such as tetramethylene glycol, hexamethylene glycol, neopentyl glycol, trimethylolpropane, glycerin and pentaerythritol; vinyl acetate, vinyl butyrate or vinyl benzoate, acrylonitrile, cetyl vinyl ether, Limonene, cyclohexene, diallyl phthalate, diallyl isophthalate, 2-, 3- or 4-vinylpyridine, acrylic acid, methacrylic acid, acrylamide, methacrylamide, N-hydroxymethyl acrylamide or N-hydroxyethyl methacrylamide and their alkyl ethers Compound: Diol of diol obtained by adding 2 mol or more of ethylene oxide or propylene oxide to 1 mol of neopentyl glycol Meth) acrylate; diol or tri (meth) acrylate of triol obtained by adding 3 mol or more of ethylene oxide or propylene oxide to 1 mol of trimethylolpropane; adding 2 mol or more of ethylene oxide or propylene oxide to 1 mol of bisphenol A Di (meth) acrylate of diol obtained as above; reaction product of 1 mol of 2-hydroxyethyl (meth) acrylate and 1 mol of phenyl isocyanate or n-butyl isocyanate; poly (meth) acrylate of dipentaerythritol; trimethylol Propane triacrylate, tricyclodecane dimethylol diacrylate, polyethylene glycol diacrylate, polypropylene glycol diacrylate, hexanediol diacrylate, ne Neopentyl glycol diacrylate, tris - (acryloxyethyl) isocyanurate, caprolactone-modified hydroxypivalic acid ester neopentyl glycol diacrylate are preferable.

また、高分子形成性化合物として、市販され容易に入手できるものを用いても良い。例えば、カヤラッドR−551、およびカヤラッドR−712(いずれも日本化薬社製)、NOA60、NOA61、NOA63、NOA65、NOA68、NOA71、NOA72、NOA73、NOA81、NOA83H、NOA88(いずれもNorland社製)が挙げられる。高分子形成性化合物のオリゴマーとしては、例えば、カプロラクトン変性ヒドロキシピバリン酸エステルネオペンチルグリコールジアクリレート(日本化薬社製「HX−620」「HX−220」)が挙げられる。   Moreover, you may use what is marketed and can be obtained easily as a polymer formation compound. For example, Kayrad R-551 and Kayalad R-712 (all manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), NOA60, NOA61, NOA63, NOA65, NOA68, NOA71, NOA72, NOA73, NOA81, NOA83H, NOA88 (all manufactured by Norland) Is mentioned. Examples of the oligomer of the polymer-forming compound include caprolactone-modified hydroxypivalate ester neopentyl glycol diacrylate (“HX-620” and “HX-220” manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.).

上述した高分子形成性化合物の重合を速やかに行なって所望の高分子を得るために、光重合開始剤を用いてもよい。光重合開始剤としては、選択するモノマー類、オリゴマー類に適する任意のものを用いることができ、例えば、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン(メルク社製「ダロキュア1173」)、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(チバ・ガイギー社製「イルガキュア184」)、1−(4−イソプロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン(メルク社製「ダロキュア1116」)、ベンジルジメチルケタール(チバ・ガイギー社製「イルガキュア651」)、2−メチル−1−〔4−(メチルチオ)フェニル〕−2−モルホリノプロパノン−1(チバ・ガイギー社製「イルガキュア907」)、2,4−ジエチルチオキサントン(日本化薬社製「カヤキュアDETX」)とp−ジメチルアミノ安息香酸エチル(日本化薬社製「カヤキュアEPA」)との混合物、イソプロピルチオキサントン(ワードプレキンソップ社製「カンタキュアITX」)とp−ジメチルアミノ安息香酸エチルとの混合物等が挙げられる。   A photopolymerization initiator may be used to rapidly polymerize the above-described polymer-forming compound to obtain a desired polymer. As the photopolymerization initiator, any monomer suitable for the selected monomers and oligomers can be used. For example, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one ("Darocur 1173" manufactured by Merck & Co., Inc.) can be used. 1) -hydroxycyclohexyl phenyl ketone ("Irgacure 184" manufactured by Ciba-Geigy), 1- (4-isopropylphenyl) -2-hydroxy-2-methylpropan-1-one ("Darocure 1116" manufactured by Merck & Co., Inc.) ), Benzyldimethyl ketal (“Irgacure 651” manufactured by Ciba Geigy), 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholinopropanone-1 (“Irgacure 907” manufactured by Ciba Geigy) 2,4-diethylthioxanthone (“Kayacure DETX” manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) and p- Mixture of methyl amino benzoate (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., "Kayacure EPA"), a mixture of isopropylthioxanthone (word pre Kin Sop Co. "Kantakyua ITX") and p- dimethylaminobenzoic acid ethyl.

(相関長(ξ))
本願発明のネマチック液晶成分の相関長(ξ)は0.100μmから1μmであることを特徴とするが、相関長(ξ)が大きくなると、擬等方相状態での光漏れが発生しやすくなり、相関長(ξ)が小さくなると、アンカリングが強くなるため応答が遅くなり、また素子の製造が困難になるという問題が発生するので、これらを考慮して相関長(ξ)は選定されるべきであり、相関長としては、0.100μmから0.500μmが好ましく、0.100μmから0.200μmがさらに好ましい。
(Correlation length (ξ))
The correlation length (ξ) of the nematic liquid crystal component of the present invention is characterized by 0.100 μm to 1 μm. However, when the correlation length (ξ) is increased, light leakage in a quasi-isotropic phase state is likely to occur. If the correlation length (ξ) becomes small, anchoring becomes strong, resulting in a slow response and difficulty in manufacturing the element. Therefore, the correlation length (ξ) is selected in consideration of these factors. The correlation length is preferably 0.100 μm to 0.500 μm, more preferably 0.100 μm to 0.200 μm.

(素子の構成)
本発明の表示素子の構成については、電圧無印加時において擬等方状態であり電圧印加時に発生する複屈折を表示に利用しうる構成であれば特に限定はない。
図1及び図2に物質層に印加する電界が基板面に対して実質的に平行である素子構成の例を示す。2つの基板1でネマチック液晶相を含む物質層2を挟み、その物質層に基板面に実質的に平行な電界が印加されるよう、基板1の一方あるいは両方に、電圧を印加するための電極3が設けられる。図1の構成は、基板1の一方に電極を設けた態様であり、図2の構成は、基板1の両方に電極を設けた態様の一例である。物質層2が挟まれた基板1の両側に偏光子4を、その偏光軸が直交し、その2つの軸の一つが物質層2に印加される基板1に平行な電界の方向と一定の角度だけずれたように配置すると、電圧無印加時は物質層は等方性であるため、光源6の光は観測者7に届かないが、電圧印加により複屈折が発現し異方性となると、光源6の光は観測者7に届くようになり表示素子とすることができる。電圧印加時に透過する光量を多くし、明るい表示素子とするためには、前記角度は45度が好ましい。また、図1及び図2においては透過型の表示素子を例として挙げたが、観測者7からみて表示素子の後部に反射板を設置し、同様に複屈折に基づく原理を用いることにより反射型の素子を作ることもできる。
(Element structure)
The configuration of the display element of the present invention is not particularly limited as long as it is in a quasi-isotropic state when no voltage is applied and birefringence generated when a voltage is applied can be used for display.
FIG. 1 and FIG. 2 show examples of element configurations in which the electric field applied to the material layer is substantially parallel to the substrate surface. An electrode for applying a voltage to one or both of the substrates 1 so that a substance layer 2 containing a nematic liquid crystal phase is sandwiched between two substrates 1 and an electric field substantially parallel to the substrate surface is applied to the substance layers. 3 is provided. The configuration of FIG. 1 is an embodiment in which electrodes are provided on one side of the substrate 1, and the configuration of FIG. 2 is an example of an embodiment in which electrodes are provided on both of the substrates 1. Polarizers 4 are disposed on both sides of the substrate 1 with the material layer 2 sandwiched therebetween, and the polarization axes thereof are orthogonal to each other, and one of the two axes is at a certain angle with the direction of the electric field parallel to the substrate 1 applied to the material layer 2. If it is arranged so as to deviate only, since the material layer is isotropic when no voltage is applied, the light from the light source 6 does not reach the observer 7, but when the voltage is applied, birefringence appears and becomes anisotropic. The light from the light source 6 reaches the observer 7 and can be used as a display element. The angle is preferably 45 degrees in order to increase the amount of light that is transmitted when a voltage is applied and to obtain a bright display element. 1 and 2 exemplify a transmissive display element, but a reflective plate is installed at the rear of the display element as viewed from the observer 7, and the reflection type is similarly used by using the principle based on birefringence. It is also possible to make a device.

本願発明の表示素子において、前記物質層2に電圧を印加するための電極3は、特に限定されるものではなく、例えば、ITO(インジウム スズ オキサイド)の薄膜が挙げられる。透明性が要求されない電極には、アルミニウム、ニッケル、銅、銀、金、および白金などの各種電極材料を用いてもよい。また、基板上へ電極を形成する際には、蒸着、スパッタリング、およびフォトリソグラフィなど通常の方法を採用することができる。   In the display element of the present invention, the electrode 3 for applying a voltage to the material layer 2 is not particularly limited, and examples thereof include a thin film of ITO (indium tin oxide). Various electrodes such as aluminum, nickel, copper, silver, gold, and platinum may be used for electrodes that do not require transparency. Moreover, when forming an electrode on a board | substrate, normal methods, such as vapor deposition, sputtering, and photolithography, are employable.

本願発明の表示素子において、前記物質層2を挟持するための基板1としては、十分な強度と絶縁性とを有し、少なくとも観測者側の基板が透明性を有している限り、特に限定されるものではない。例えば、ガラス、プラスチック、およびセラミックなどが挙げられる。
本願発明の表示素子において、一対の基板1間の距離をより正確に制御する場合には、これらの間にスペーサー5を配置してもよい。スペーサー5としては、通常行なわれるように球状のスペーサーを基板面に散布することができる。あるいは、柱状体のスペーサーを基板上に一定間隔で形成してもよい。
本願発明の表示素子において、偏光子4は、特に限定されるものではなく、入射光をお互いに直交する2つの偏光成分に分け、その一方のみを通過させ、他の成分を吸収または分散させる働きがあるものであれば良い。例えば、多ハロゲン偏光子、染料偏光子、金属偏光子等の高分子二色性偏光子が使用できる。
In the display element of the present invention, the substrate 1 for sandwiching the substance layer 2 is particularly limited as long as it has sufficient strength and insulation and at least the substrate on the observer side has transparency. Is not to be done. Examples thereof include glass, plastic, and ceramic.
In the display element of the present invention, when the distance between the pair of substrates 1 is more accurately controlled, a spacer 5 may be disposed between them. As the spacer 5, spherical spacers can be dispersed on the substrate surface as usual. Alternatively, columnar spacers may be formed on the substrate at regular intervals.
In the display element of the present invention, the polarizer 4 is not particularly limited, and functions to divide incident light into two polarization components orthogonal to each other, pass only one of them, and absorb or disperse the other components. If there is something. For example, a polymer dichroic polarizer such as a multi-halogen polarizer, a dye polarizer, or a metal polarizer can be used.

(製造方法)
本発明の表示素子は、例えば、液晶材料と、高分子形成性化合物と、必要に応じて光重合開始剤との混合物を、2枚の基板間に狭持させるか、あるいは、一方の基板上にスピンコーター等のコーターを使用して塗布し、次いで他方の基板を重ねてもよく、これに紫外線を照射するか、あるいは、熱的に重合硬化させる方法により製造することができる。
本願発明の製造方法は、物質層に含まれる高分子材料を得るためのモノマー成分の重合を、ネマチック相−等方性液体相転移温度(TNI)より4℃以上高い温度か、又はTNIより5℃低い温度からTNIの温度範囲で行うことを特徴とするが、TNIよりも高い温度で重合する場合には重合温度が高い方が出来上がった素子の擬等方相状態での光漏れが少なく好ましいが、あまり高い温度で材料を取り扱うと材料の変質が生じることがあるので、材料の変質が起こらない温度以下で重合することが好ましい。具体的には、重合温度は、TNIが200℃以下の場合には、TNIより4℃以上200℃以下高い温度範囲が好ましく、4℃以上150℃以下高い温度範囲がさらに好ましく、4℃以上100℃以下高い温度範囲がさらに好ましく、4℃以上50℃以下高い温度範囲が特に好ましく、8℃以上50℃以下高い温度範囲が最も好ましい。TNIが200℃より高い場合には、4℃以上50℃以下高い温度範囲が好ましく、4℃以上20℃以下高い温度範囲がさらに好ましく、4℃以上15℃以下高い温度範囲が特に好ましい。TNIより低い温度で重合を行う場合には、TNIに近い温度で重合を行うことが素子の擬等方相状態での光漏れを少なくするために好ましいが、具体的には、TNIより5℃低い温度からTNIの温度範囲で重合を行うことが好ましく、TNIより2℃低い温度からTNIの温度範囲で重合を行うことがさらに好ましい。
(Production method)
The display element of the present invention is, for example, a mixture of a liquid crystal material, a polymer-forming compound, and, if necessary, a photopolymerization initiator sandwiched between two substrates, or on one substrate. The substrate may be applied using a coater such as a spin coater, and then the other substrate may be overlaid. This can be produced by irradiating the substrate with ultraviolet light or thermally polymerizing and curing.
In the production method of the present invention, the polymerization of the monomer component for obtaining the polymer material contained in the substance layer is a temperature higher by 4 ° C. or more than the nematic phase-isotropic liquid phase transition temperature (T NI ), or T NI It is characterized in that it is carried out in a temperature range from 5 ° C. to T NI , but in the case of polymerization at a temperature higher than T NI , the light in the quasi-isotropic phase state of the completed device when the polymerization temperature is higher Although less leaking is preferable, since material deterioration may occur when the material is handled at a very high temperature, it is preferable to polymerize at a temperature below which the material deterioration does not occur. Specifically, when T NI is 200 ° C. or lower, the polymerization temperature is preferably a temperature range higher than T NI by 4 ° C. or higher and 200 ° C. or lower, more preferably 4 ° C. or higher and 150 ° C. or lower, more preferably 4 ° C. A temperature range higher than 100 ° C. is more preferable, a temperature range higher than 4 ° C. and lower than 50 ° C. is particularly preferable, and a temperature range higher than 8 ° C. and lower than 50 ° C. is most preferable. When T NI is higher than 200 ° C., a temperature range that is 4 ° C. or more and 50 ° C. or less is preferable, a temperature range that is 4 ° C. or more and 20 ° C. or less is more preferable, and a temperature range that is 4 ° C. or more and 15 ° C. or less is particularly preferable. When the polymerization is carried out at a temperature lower than T NI is preferred for carrying out the polymerization at a temperature close to T NI to reduce light leakage in the Pseudo isotropic phase state of the element, specifically, T NI it is preferred to carry out the polymerization at a temperature range of T NI from more 5 ° C. lower temperature, it is further preferable to carry out the polymerization at a temperature range of T NI 2 ° C. from a temperature lower than T NI.

以下、例を挙げて本願発明を更に詳述するが、本願発明はこれらによって限定されるものではない。
本願発明において、相関長(ξ)は、静的光散乱のプロファイルをOrnstein−Zernikeの式(下記式4.1)にフィッティングすることにより求めることができる。液晶のIso−N転移点近傍における相関長の揺らぎによる光散乱は、対称性を論じるランダウの自由密度エネルギーから得ることができる。系が無限の長波長ゆらぎを持つ時、つまり、液晶のIso−N転移点近傍では、ランダウの自由密度エネルギーを展開することによって以下のようにHv散乱強度(IHv)を得ることができる。
Hereinafter, although an example is given and this invention is further explained in full detail, this invention is not limited by these.
In the present invention, the correlation length (ξ) can be obtained by fitting the static light scattering profile to the Orstein-Zernike equation (the following equation 4.1). Light scattering due to correlation length fluctuations in the vicinity of the Iso-N transition of the liquid crystal can be obtained from Landau's free density energy, which discusses symmetry. When the system has infinite long-wavelength fluctuations, that is, in the vicinity of the Iso-N transition point of the liquid crystal, the Hv scattering intensity (I Hv ) can be obtained as follows by developing the Landau free density energy.

Figure 0005594662
Figure 0005594662

(式中、δεxzは誘電率ゆらぎのテンソルにおけるxz成分を表し、z方向は光の振動方向を表し、x方向はそれに垂直な方向を表し。<|δεxz>は誘電率ゆらぎのテンソルにおけるxz成分の2乗平均を表し、ξは相関長、qは波数、kはボルツマン定数を表し、Tは温度を表し、αはランダウの自由エネルギー展開時の二次項の温度依存性を示す係数であり以下の式 (Where δε xz represents the xz component in the tensor of dielectric constant fluctuation, the z direction represents the vibration direction of light, the x direction represents the direction perpendicular thereto, and <| δε xz | 2 > represents the dielectric constant fluctuation. This represents the mean square of the xz component in the tensor, ξ is the correlation length, q is the wave number, k is the Boltzmann constant, T is the temperature, α is the temperature dependence of the quadratic term during Landau free energy expansion Coefficient and the following formula

Figure 0005594662
(式中、aはランダウ理論で自由エネルギー展開時の二次項において現象に合わせるための定数、Tは温度、Tは臨界転移温度を表す。)で定義される。)
Figure 0005594662
(Where, a 0 is a constant for adjusting to a phenomenon in the second order term at the time of free energy expansion in Landau theory, T is a temperature, and T * is a critical transition temperature). )

また、Hv散乱は入射光が入射面に対して垂直偏光であるのに対して(つまり、投射光が垂直偏光)、検光子が水平軸を有している場合の光散乱として定義される散乱である。Hv散乱は図3の装置により測定した。
波数qと散乱角の間には、q=(4π/λ)sin(θ/2)という関係があるので、式4.1より等方性ネマチック液晶相における液晶の相関長(ξ)は、小角散乱における散乱角の強度依存性(スペクトル)からフィッティングにより求めた。
Hv scattering is defined as light scattering when the analyzer has a horizontal axis while the incident light is vertically polarized with respect to the incident surface (that is, the projected light is vertically polarized). It is. Hv scattering was measured by the apparatus shown in FIG.
Since there is a relationship of q = (4π / λ) sin (θ / 2) between the wave number q and the scattering angle, the correlation length (ξ) of the liquid crystal in the isotropic nematic liquid crystal phase is expressed by the equation 4.1. It was determined by fitting from the intensity dependence (spectrum) of the scattering angle in small angle scattering.

(実施例1)
(高分子分散液晶素子の作製)
ネマチック液晶として一般式(X)に示す化合物の組成物を用いた。この組成物のΔn=0.224(589nm)、Δε=13.8であった。また、TNI=58℃であった。
Example 1
(Production of polymer-dispersed liquid crystal element)
As the nematic liquid crystal, a composition of the compound represented by the general formula (X) was used. This composition had Δn = 0.224 (589 nm) and Δε = 13.8. Moreover, it was TNI = 58 degreeC .

Figure 0005594662
Figure 0005594662

UV光重合性モノマーとして、NOA81(Norland Optics社製)を用いた。前記一般式(X)で表される組成物とNOA81を、前記一般式(X)で表される組成物の比率が27.3%の比率でよく混合させた後、ギャップが10μmで電極幅及び電極間距離ともに5μmの櫛型電極を有し基板表面は未配向処理であるガラス基板からなるセルへ毛細管現象により注入させた。このセルをホットステージ上で前記一般式(X)で表される組成物のTNIより12℃高い70℃に制御し、水銀ランプ(Electro−Lite社製、365nm)によるUV光を照射し(UV光強度を35mW・cm−2)、NOA81の重合反応を促すことでミクロ相分離を誘起させ、高分子分散型表示素子を作成した。この素子について、温度を変化させて、等方相からネマチックへと転移しても偏光顕微鏡(クロスニコル)観察では、室温まで暗視野のままであった。分子が基板に対し立ち上がって配向(ホメオトロピック配向)をしているために暗視野である可能性もあったが、コノスコープ観察により、この可能性は排除できた。従って本素子は電圧無印加時には光学的に等方的であることがわかった。ネマチック液晶温度範囲である48℃から室温の温度領域で、この素子に電界を印加すると、複屈折(Δn)が電界の二乗に比例するカー効果によるスイッチングをすることが確認された。また、室温で10Vpp/μmの電界を印加して応答時間を測定したところ、立ち上がり応答時間は50μs、立ち下がり応答時間は17μsと高速であった。 NOA81 (manufactured by Norland Optics) was used as the UV photopolymerizable monomer. After the composition represented by the general formula (X) and NOA81 are mixed well at a ratio of 27.3% of the composition represented by the general formula (X), the gap is 10 μm and the electrode width The inter-electrode distance was 5 μm, and the substrate surface was injected by capillary action into a cell composed of a glass substrate that was not oriented. This cell was controlled on a hot stage at 70 ° C., 12 ° C. higher than T NI of the composition represented by the general formula (X), and irradiated with UV light from a mercury lamp (manufactured by Electro-Lite, 365 nm) ( The UV light intensity was 35 mW · cm −2 ) and the polymerization reaction of NOA81 was promoted to induce microphase separation, thereby producing a polymer dispersed display element. Even if this element was changed in temperature from the isotropic phase to the nematic state, the dark field was maintained until room temperature in the polarization microscope (crossed Nicol) observation. There was a possibility that the molecule was in the dark field because it stood up with respect to the substrate (homeotropic orientation), but this possibility could be eliminated by conoscopic observation. Therefore, it was found that this element is optically isotropic when no voltage is applied. It was confirmed that when an electric field was applied to this device in the temperature range from 48 ° C., which is the temperature range of the nematic liquid crystal, to room temperature, birefringence (Δn) was switched by the Kerr effect proportional to the square of the electric field. When the response time was measured by applying an electric field of 10 Vpp / μm at room temperature, the rising response time was 50 μs and the falling response time was 17 μs.

(ネマチック相の配向ゆらぎの測定)
実施例1の高分子分散液晶素子について、偏光顕微鏡によるテクスチャー観察では光学的等方性は確認できるが、液晶がネマチック状態を示す光学的等方性ネマチック相が誘起されているかどうかは確認できない。実施例1の高分子分散型液晶素子の光学的等方性がネマチック相に由来しているかどうかについて調べるために、ネマチック相に由来する配向ゆらぎが、光学的等方相でみられるかどうかを図3に示すセットアップによる光散乱測定により調べた。静的光散乱測定による時分割小角光散乱像を観察すると、室温から45.5℃の範囲の測定で、四つ葉グローバー型のHv時分割光散乱像が観測され配向ゆらぎが確認された。この散乱結果により、光学的等方相は配向ゆらぎを示すネマチック相であることが決定づけられた。
(Measurement of orientation fluctuation of nematic phase)
Regarding the polymer-dispersed liquid crystal element of Example 1, optical isotropy can be confirmed by texture observation with a polarizing microscope, but it cannot be confirmed whether an optically isotropic nematic phase in which the liquid crystal exhibits a nematic state is induced. In order to investigate whether or not the optical isotropy of the polymer dispersed liquid crystal element of Example 1 is derived from the nematic phase, it is determined whether or not alignment fluctuations derived from the nematic phase are observed in the optical isotropic phase. The light scattering was measured by the setup shown in FIG. When a time-division small-angle light scattering image by static light scattering measurement was observed, a four-leaf glover-type Hv time-division light scattering image was observed in the range from room temperature to 45.5 ° C., and orientation fluctuation was confirmed. From this scattering result, it was determined that the optically isotropic phase was a nematic phase exhibiting orientation fluctuations.

(相関長(ξ)の算出)
実施例1の高分子分散型液晶素子について、静的光散乱の強度データを用いて、前述のOrnstein−Zernikeの式へのフィッティングを行い、測定した温度ごとについて相関長(ξ)を算出したところ、相関長(ξ)はネマチックの温度領域でも発散せず、室温で140nmの有限の値を示した。一般式(X)で表されるネマチック液晶組成物は、ネマチック相で相関長(ξ)が発散するが、一般式(X)で表されるネマチック液晶組成物を用いて作製した実施例1の高分子分散型液晶素子については、相関長(ξ)が発散せず、30℃で130nmの値を示すことがわかった。
(Calculation of correlation length (ξ))
The polymer dispersion type liquid crystal element of Example 1 was fitted to the above-mentioned Orstein-Zernike equation using static light scattering intensity data, and the correlation length (ξ) was calculated for each measured temperature. The correlation length (ξ) did not diverge even in the nematic temperature region, and showed a finite value of 140 nm at room temperature. In the nematic liquid crystal composition represented by the general formula (X), the correlation length (ξ) diverges in the nematic phase, but the nematic liquid crystal composition represented by the general formula (X) was manufactured using the nematic liquid crystal composition of Example 1. As for the polymer dispersion type liquid crystal element, it was found that the correlation length (ξ) did not diverge and showed a value of 130 nm at 30 ° C.

(転移の次数の評価)
実施例1の高分子分散型液晶素子に用いた高分子/液晶複合材料について、DSC測定を行い、相転移に伴う熱的な変化の挙動を調べた。一般式(X)で表されるネマチック液晶組成物はTNI付近で相転移に伴うシャープなDSCピークが発現し一次転移であることを示した。しかしながら、実施例1の高分子分散型液晶素子に用いた高分子/液晶複合材料については、ピークトップを48℃付近に持ち、その前後10℃以上にショルダーを持つブロードなDSCピークを示し、この高分子/液晶複合材料は擬二次転移を示していることがわかった。
(Evaluation of the order of transfer)
The polymer / liquid crystal composite material used in the polymer dispersion type liquid crystal element of Example 1 was subjected to DSC measurement, and the behavior of the thermal change accompanying the phase transition was examined. The nematic liquid crystal composition represented by the general formula (X) exhibited a sharp DSC peak accompanying a phase transition in the vicinity of TNI, indicating that it was a first order transition. However, the polymer / liquid crystal composite material used in the polymer dispersion type liquid crystal element of Example 1 shows a broad DSC peak having a peak top near 48 ° C. and a shoulder at 10 ° C. or more before and after that. The polymer / liquid crystal composite material was found to exhibit a quasi-secondary transition.

(実施例2)
前記一般式(X)で表される組成物を36.5%の比率でNOA81と混合させたこと以外は実施例1と同様にして実施例2の高分子分散型液晶表示素子を作製したところ、電圧無印加時には光学的に等方的であり、ネマチック液晶温度範囲である48℃から室温の温度領域で、この素子に電界を印加すると、複屈折(Δn)が電界の二乗に比例するカー効果によるスイッチングをする高分子分散型素子となることがわかった。また、この素子中の液晶は、配向ゆらぎを有するネマチックであり相関長(ξ)は30℃で160nmを示し、DSC測定では相転移に伴うブロードなピークを発現する擬二次転移を示すことがわかった。
(Example 2)
A polymer dispersed liquid crystal display element of Example 2 was produced in the same manner as in Example 1 except that the composition represented by the general formula (X) was mixed with NOA81 at a ratio of 36.5%. When an electric field is applied to this element in the temperature range from 48 ° C. which is a nematic liquid crystal temperature range to room temperature, no birefringence (Δn) is proportional to the square of the electric field. It turned out that it becomes a polymer dispersion type element which performs switching by an effect. In addition, the liquid crystal in this element is nematic having alignment fluctuation, the correlation length (ξ) is 160 nm at 30 ° C., and DSC measurement shows a quasi-secondary transition that expresses a broad peak associated with the phase transition. all right.

(実施例3)
UV光の照射温度をTNIより5℃高い63℃で照射した以外は、実施例1と同様にして実施例3の高分子分散型液晶表示素子を作製したところ、電圧無印加時には光学的に等方的であり、電界を印加すると、複屈折(Δn)が電界の二乗に比例するカー効果によるスイッチングをする高分子分散型素子となることがわかった。また、この素子中の液晶は、配向ゆらぎを有するネマチックであり相関長(ξ)は30℃で170nmを示し、DSC測定では相転移に伴うブロードなピークを発現する擬二次転移を示すことがわかった。
(Example 3)
A polymer-dispersed liquid crystal display element of Example 3 was produced in the same manner as in Example 1 except that the UV light irradiation temperature was 63 ° C., which was 5 ° C. higher than T NI. It has been found that when an electric field is applied, it becomes a polymer dispersion type element that performs switching by the Kerr effect in which birefringence (Δn) is proportional to the square of the electric field. In addition, the liquid crystal in this element is nematic having alignment fluctuation, the correlation length (ξ) is 170 nm at 30 ° C., and the DSC measurement shows a pseudo-secondary transition that expresses a broad peak associated with the phase transition. all right.

(実施例4)
UV光の照射温度をTNIより2℃低いネマチック相の温度領域である56℃で照射した以外は、実施例1と同様にして実施例4の高分子分散型液晶表示素子を作製したところ、電圧無印加時には光学的に等方的であり、電界を印加すると、複屈折(Δn)が電界の二乗に比例するカー効果によるスイッチングをする高分子分散型素子となることがわかった。また、この素子中の液晶は、配向ゆらぎを有するネマチックであり相関長(ξ)は30℃で200nmを示し、DSC測定では相転移に伴うブロードなピークを発現する擬二次転移を示すことがわかった。
Example 4
A polymer dispersed liquid crystal display element of Example 4 was produced in the same manner as in Example 1 except that the irradiation temperature of UV light was irradiated at 56 ° C. which is a temperature range of a nematic phase 2 ° C. lower than T NI . It was found that when a voltage was not applied, it was optically isotropic, and when an electric field was applied, it became a polymer dispersion type element that switched by the Kerr effect in which birefringence (Δn) was proportional to the square of the electric field. In addition, the liquid crystal in this element is nematic having an alignment fluctuation, the correlation length (ξ) is 200 nm at 30 ° C., and DSC measurement shows a quasi-secondary transition that exhibits a broad peak associated with the phase transition. all right.

(比較例1)
前記一般式(X)で表される組成物を68.8%の比率でNOA81と混合させたこと以外は実施例1と同様にして高分子分散型液晶表示素子を作製したところ、室温を含むネマチック相の温度領域で、相関長の値が無限大となり、1μ以上の値となった。この素子は、電圧を印加しない状態で等方性でなく、複屈折を示した。このため等方性に基づく、良好な暗視野を得ることができなかった。また、室温で実施例1と同等の電界を印加して応答時間を測定したところ、立ち上がり応答時間は10ms、立ち下がり応答時間は30msと非常に応答が遅かった。
(Comparative Example 1)
A polymer dispersed liquid crystal display device was produced in the same manner as in Example 1 except that the composition represented by the general formula (X) was mixed with NOA81 at a ratio of 68.8%. In the temperature range of the nematic phase, the value of the correlation length became infinite and became a value of 1 μ or more. This element was not isotropic in the state where no voltage was applied, and exhibited birefringence. For this reason, a good dark field based on isotropic properties could not be obtained. When the response time was measured at room temperature by applying an electric field equivalent to that in Example 1, the response time was very slow, with a rise response time of 10 ms and a fall response time of 30 ms.

1 基板
2 物質層
3 電極
4 偏光子
5 スペーサ
6 光源
7 観測者
11 コンピュータ
12 CCDカメラ
13 スクリーン
14 検光子
15 試料
16 ホットステージ
17 温度コントローラ
18 偏光子
19 ピンホール
20 ヘリウム−ネオンレーザー(632.8nm)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate 2 Material layer 3 Electrode 4 Polarizer 5 Spacer 6 Light source 7 Observer 11 Computer 12 CCD camera 13 Screen 14 Analyzer 15 Sample 16 Hot stage 17 Temperature controller 18 Polarizer 19 Pinhole 20 Helium-neon laser (632.8 nm )

Claims (10)

対向する一対の基板と、前記一対の基板の間に挟持され高分子材料により小区域に分割された液晶性物質を含む物質層を備え、前記物質層に電界を印加することにより、電界無印加時の光学的等方性と電界印加時の光学的異方性を利用して表示を行う表示素子であって、前記液晶性物質が、配向ゆらぎを示すネマチック液晶状態であり、かつ、その液晶性物質の相関長(ξ)が0.100μmから1μmであることを特徴とする表示素子。   A pair of opposing substrates, and a substance layer containing a liquid crystalline substance sandwiched between the pair of substrates and divided into small areas by a polymer material, and applying an electric field to the substance layer, no electric field is applied A display element that performs display using optical isotropy at the time and optical anisotropy at the time of electric field application, wherein the liquid crystalline substance is in a nematic liquid crystal state exhibiting alignment fluctuations, and the liquid crystal A display element, wherein the correlation length (ξ) of the active substance is 0.100 μm to 1 μm. 前記物質層に含まれる液晶性物質が、DSC測定において液体層と液晶相との相転移に伴うブロードなピークを発現する液晶であって、DSC測定において液体層と液晶相との相転移に伴って得られるピークの幅が、高分子材料により小区域に分割されていない液晶性物質単独のDSC測定において液体層と液晶相との相転移に伴って得られるピークの幅より広い液晶である請求項1記載の表示素子。 The liquid crystal substance contained in the material layer is a liquid crystal that exhibits a broad peak accompanying a phase transition between the liquid layer and the liquid crystal phase in DSC measurement, and is accompanied by a phase transition between the liquid layer and the liquid crystal phase in DSC measurement. The width of the peak obtained in this way is a liquid crystal that is wider than the width of the peak obtained with the phase transition between the liquid layer and the liquid crystal phase in the DSC measurement of the liquid crystalline substance alone that is not divided into small areas by the polymer material. Item 1. A display element according to Item 1. 前記物質層に含まれる液晶性物質が、DSC測定において液体層と液晶相との相転移に伴う、ピークトップの前後10℃以上にショルダーを持つブロードなピークを発現する液晶である請求項1または2記載の表示素子。The liquid crystal substance contained in the substance layer is a liquid crystal that expresses a broad peak having a shoulder at 10 ° C. or more before and after the peak top, accompanying a phase transition between the liquid layer and the liquid crystal phase in DSC measurement. 2. The display element according to 2. 前記物質層に含まれる液晶性物質が、誘電率異方性(Δε)が8.0以上で、かつ、屈折率異方性(Δn)が0.160以上である請求項1から3のいずれかに記載の表示素子。 Liquid crystal material contained in the material layer, a dielectric anisotropy ([Delta] [epsilon]) is 8.0 or more, and any of claims 1 to 3, the refractive index anisotropy ([Delta] n) is 0.160 or more display element of crab described. 物質層に印加する電界が基板面に対して実質的に平行である請求項1からのいずれかに記載の表示素子。 Display device according to any one of claims 1 is substantially parallel the fourth to the electric field is the substrate surface to be applied to the material layer. 前記物質層に含まれる液晶性物質が、下記一般式(I)
Figure 0005594662
(式中、Rは、炭素原子数1〜10のアルキル基を表し、該アルキル基中の非隣接の1つ又は2つ以上の非隣接の−CH−基は酸素原子、−COO−又は−OCO−で置き換えられていてもよく、1つ以上の−CH−基は−CH=CH−によって置き換えられていてもよく、Aは、1,4−フェニレン基、1,4−シクロヘキシレン基、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル基、ピリジン−2,5−ジイル基、又はピリミジン−2,5−ジイル基を表し、該1,4−フェニレン基は非置換であるか又は置換基として1個又は2個以上のフッ素原子、塩素原子、CF基、OCF基、又はメチル基を有することができ、X、X、X、及びXは、それぞれ独立して、水素原子、フッ素原子、塩素原子、CF基、又はOCF基を表し、Yはフッ素原子、塩素原子、シアノ基、CF基、OCF基、OCHF基、又はNCS基を表し、Z、及びZは、それぞれ独立して、単結合、−COO−、−OCO−、−CH−CH−、−CH=CH−、−CHO−、−OCH−、−CFO−、−OCF−、又は−C≡C−を表し、nは0又は1を表す。)で表される化合物を少なくとも一種以上含む請求項1からの何れか一項に記載の表示素子。
The liquid crystalline substance contained in the substance layer is represented by the following general formula (I)
Figure 0005594662
(Wherein R 1 represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and one or more non-adjacent —CH 2 — groups in the alkyl group are oxygen atoms, —COO— Or one or more —CH 2 — groups may be replaced by —CH═CH—, A 1 is a 1,4-phenylene group, 1,4- Represents a cyclohexylene group, a 1,3-dioxane-2,5-diyl group, a pyridine-2,5-diyl group, or a pyrimidine-2,5-diyl group, and the 1,4-phenylene group is unsubstituted. Or may have one or more fluorine atoms, chlorine atoms, CF 3 groups, OCF 3 groups, or methyl groups as substituents, and X 1 , X 2 , X 3 , and X 4 are each Independently, hydrogen atom, fluorine atom, chlorine atom, CF 3 group, Represents an OCF 3 group, Y 1 represents a fluorine atom, a chlorine atom, a cyano group, a CF 3 group, an OCF 3 group, an OCHF 2 group, or an NCS group, and Z 1 and Z 2 each independently represent: Single bond, —COO—, —OCO—, —CH 2 —CH 2 —, —CH═CH—, —CH 2 O—, —OCH 2 —, —CF 2 O—, —OCF 2 —, or —C represents ≡C-, display element according to n claim 1, comprising at least one or more compounds represented by represents.) 0 or 1 in any one of 5.
前記物質層に含まれる液晶性物質が、前記一般式(I)で表される化合物の2種以上の混合物を含む請求項記載の表示素子。 The display element according to claim 6 , wherein the liquid crystalline substance contained in the substance layer contains a mixture of two or more compounds represented by the general formula (I). 前記物質層に含まれる液晶性物質が、一般式(I)で表される化合物のうちn=0で表される化合物を少なくとも一種以上と、一般式(I)で表される化合物のうちn=1で表される化合物を少なくとも一種を含む混合物である請求項記載の表示素子。 The liquid crystalline substance contained in the material layer is at least one compound represented by n = 0 among the compounds represented by the general formula (I) and n among the compounds represented by the general formula (I). The display element according to claim 7 , which is a mixture containing at least one compound represented by = 1. 前記物質層に含まれる液晶性物質が、一般式(I)のYがシアノ基である化合物を含む請求項からのいずれかに記載の表示素子。 The liquid crystal material contained in the material layer, the display device according to claim 6 8, Y 1 in the general formula (I) comprises a compound which is a cyano group. 対向する一対の基板と、前記一対の基板の間に挟持され高分子材料により小区域に分割された液晶性物質を含む物質層を備え、前記物質層に含まれる高分子材料を得るためのモノマー成分の重合を、ネマチック相−等方性液体相転移温度(TNI)より4℃以上高い温度か、又はネマチック相−等方性液体相転移温度(TNI)より5℃低い温度からネマチック相−等方性液体相転移温度(TNI)の温度範囲で行うことを特徴とする、請求項1からのいずれかに記載の表示素子の製造方法。 A monomer for obtaining a polymer material contained in the substance layer, comprising a pair of opposing substrates and a substance layer containing a liquid crystalline substance sandwiched between the pair of substrates and divided into small areas by a polymer material the polymerization of the component, the nematic phase - isotropic liquid phase transition temperature (T NI) than 4 ° C. or higher high temperature or a nematic phase - isotropic liquid phase transition temperature (T NI) from 5 ° C. nematic phase from a low temperature - and performing in a temperature range of isotropic liquid phase transition temperature (T NI), a method of manufacturing a display device according to any one of claims 1 to 9.
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