CZ196698A3

CZ196698A3 - Displej z kapalných krystalů

Info

Publication number: CZ196698A3
Application number: CZ981966A
Authority: CZ
Inventors: Wit Paulus Pieter De; Stephen James Picken; André Steenbergen; Martin Bosma
Original assignee: Akzo Nobel N. V.
Priority date: 1995-12-22
Filing date: 1996-12-16
Publication date: 1999-09-15
Also published as: AU1376897A; KR19990076730A; CN1205782A; PL327231A1; EA000614B1; WO1997023805A1; EA199800594A1; JP4054064B2; NO982851D0; MX9805095A; EP0868680A1; ATE201514T1; AU719031B2; HK1016273A1; BR9612174A; DE69613001T2; KR100425621B1; US6088077A; EP0868680B1; CN1097744C

Description

Displej z kapalných krystalů

Oblast techniky

Předkládaný vynález se týká displejů z kapalných krystalů obsahujících aktivní buňku s obsahem nízkomolekulárního kapalně s krystalického materiálu a zpožďovací (retardační) vrstvu, kde uvedená zpožďovací vrstva obsahuje vrstvu vysokomolekulárního materiálu a substrát.

Dosavadní stav techniky ίο V důsledku efektů způsobených dvojlomem mají aktivní buňky na bázi superstočených nematických kapalných krystalů (super twisted nematic, STN) špatný kontrast a nedostatečný pozorovací úhel a nejsou achromatické, což omezuje jejich využití u barevných displejů. U stočených nematických (twisted nematic, TN) buněk není optimální pozorovací úhel. Vlastnosti z hlediska pozorování buněk displejů z kapalných krystalů je možno zlepšit zpožďovacími vrstvami. Jako zpožďovací vrstvy se často používají stejnoměrně rozprostřené polymemí filmy, zejména filmy z polykarbonátu. Ačkoliv tyto vrstvy optické chování displejů na bázi (S)TN kapalných krystalů značně

2o zlepšují, nemohou úplně kompenzovat jevy spojené s dvojlomem v aktivní buňce displeje, protože nemají požadovanou stočenou strukturu. Barevné efekty displejů na bázi (S)TN kapalných krystalů, které jsou na závadu, se nejúspěšněji kompenzují použitím druhé (S)TN vrstvy přiložené svou optickou osou kolmo na směr optické osy aktivní buňky. Optimální kompenzace kolmo dopadajícího světla se dosáhne, jestliže má vrstva (S)TN stejnou absolutní hodnotu zpoždění (Án.d), stejnou disperzi (závislost Δη na vlnové délce), stejný úhel

- 2 ···· ··

stočení a směr otáčení opačný než aktivní buňka (S)TN. Tato kritéria platí při všech pracovních teplotách displeje.

Vynikající kompenzační kvalita retardačních vrstev (S)TN se ukazuje u displejů D-STN, u kterých jsou optické jevy aktivní buňky STN pro kolmo dopadající světlo zcela kompenzovány použitím druhé, identické buňky STN s opačným stáčením. Displeje D-STN mají vysokou kvalitu zobrazování, ale jejich nedostatkem je vysoká hmotnost a tloušťka. Nevýhodám displejů D-STN se lze vyhnout použitím zpožďovacích vrstev (S)TN založených na vysokomolekulárním materiálu na bázi kapalných krystalů. Tato zpožďovací vrstva má obvykle pozitivní dvojlom, jestliže mezogenní skupiny materiálu s vysokou molekulovou hmotností mají kalamitickou (tyčinkovou) strukturu a obvykle negativní dvojlom, jestliže mezogenní skupiny vysokomolekulárního materiálu mají diskotickou (diskovitého tvaru) strukturu. Ve WO 96/06145 se popisují zpožďovací vrstvy z kapalně krystalických polyetherů. Ve WO 96/03476 se popisují zpožďovací vrstvy na bázi kapalně krystalických skel. Použitím těchto zpožďovacích vrstev je možno vykompenzovat aktivní buňku na bázi (S)TN kapalných krystalů s použitím pouze jediné, tenké a lehké vrstvy. Úhel stočení, směr stočení a zpoždění je možno takové (S)TN aktivní buňce snadno přizpůsobit. Ve WO 95/09379 se popisuje, jak je možno jemně naladit disperzi těchto vrstev, aby se přizpůsobila požadavkům aktivní buňky (S)TN. Pro získání optimálních zpožďovacích vrstev je však stále potřeba vyřešit řadu problémů. Jestliže je displej na bázi kapalných krystalů vystaven změnám teploty, změní se také hodnota zpoždění, zatímco úhel stočení, směr stočení a disperze se změnou teploty nemění. Pokles hodnoty zpoždění aktivní buňky na bázi kapalných krystalů se vzrůstající teplotou (a naopak) je způsoben snížením dvojlomu nízkomolekulárního kapalně krystalického materiálu použitého v aktivní buňce. Teplotní závislost dvojlomu kapalně krystalického materiálu vzrůstá s přibližováním teploty k teplotě vyjasnění (Tc), zatímco dvojlom (a tedy i změna dvojlomu) kapalně krystalického materiálu má nad teplotou vyjasnění hodnotu 0. Známé vysokomolekulární kapalně krystalické materiály používané pro zpožďovací vrstvy mají menší teplotní závislost dvojlomu v teplotním rozmezí používání displejů (-40 až 90 °C, dále se označuje jako pracovní teplota) než nízkomolekulární kapalně krystalické materiály používané v aktivních buňkách. V EP 678567 byla popsána zpožďovací vrstva obsahující polymerizovaný kapalně krystalický oligomer s pozitivním dvojlomem. Nebyly však popsány žádné vlastnosti uvedené kompenzační vrstvy io týkající se vlastností buňky displeje, u kterého se retardační vrstva použije, a proto nejsou známy podmínky pro získání podobné teplotní závislosti jak u zpožďovací vrstvy, tak i buňky displeje. Způsob výroby kompenzátoru pro displej z kapalných krystalů byl popsán v EP 573278. Tento způsob je však zaměřen na získání vysokého is stupně uniformity u tloušťky filmu spíše než na dosažení teplotně přizpůsobené kompenzace mezi zpožďovací vrstvou a displejem. Nebyly rovněž uvedeny žádné podmínky pro získání teplotně přizpůsobené kompenzace mezi zpožďovací vrstvou a buňkou displeje. Navíc se nepopisují žádné podrobné předpisy pro syntézu kapalně krystalických polymerů s postranními řetězci a co je důležitější, zdá se, že způsob získání kompenzační vrstvy nefunguje.

Podstata vynálezu

Předkládaný vynález poskytuje displeje z kapalných krystalů se zpožďovací vrstvou dosahující zlepšené teplotně přizpůsobené kompenzace chování při rozmezí teplot použiti displejů při současném zachování výhod nízké hmotnosti, nízkých nákladů a snadné manipulace.

Vynález je zaměřen na displej z kapalných krystalů obsahující

3o adresovatelnou buňku displeje s obsahem kapalně krystalického • Φφ Φ

- 4 materiálu a zpožďovací vrstvu, kde uvedená zpožďovací vrstva obsahuje vrstvu vysokomolekulárního materiálu a substrát, přičemž vysokomolekulární materiál má nematickou fázi nad svou Tg a dynamickou viskozitu v rozmezí pracovních teplot alespoň 100 Pas a rozdíl Tc vysokomolekulárního materiálu a Tc nízkomolekulárního materiálu buňky displeje (Tc_ceii) v rozmezí -30 °C až +30 °C, s výhodou v rozmezí -20 °C až +20 °C a výhodněji v rozmezí -10 °C až +10 °C a Tg vysokomolekulárního kapalně krystalického materiálu je nižší než 50 °C.

S výhodou je kapalně krystalický materiál aktivní buňky nízkomolekulární materiál. Vrstva vysokomolekulárního materiálu je s výhodou mírně zesítěná.

Bylo zjištěno, že jestliže se použije vysokomolekulárního materiálu s Tc srovnatelnou s teplotou vyjasnění nízkomolekulárního materiálu aktivní buňky, teplotní závislost hodnoty zpoždění je srovnatelná s teplotní závislosti aktivní buňky. Hodnota zpoždění zpožďovací vrstvy je tedy srovnatelná s hodnotou zpoždění aktivní buňky v rozmezí pracovních teplot displejů. V této souvislosti znamená vysokomolekulární materiál takový materiál, který má molekulovou hmotnost vyšší než 1000. Tento vysokomolekulární materiál by měl samozřejmě mít nematickou nebo diskotickou nematickou fázi nad svou Tg, aby se dosáhlo ((super)stočené) nematické struktury. Dále je nutné, aby byla dynamická viskozita vysokomolekulárního materiálu při pracovní teplotě vyšší než 100 Pas, protože jinak není dostatečně vysoká mechanická pružnost samotné zpožďovací vrstvy.

V rámci tohoto vynálezu se hodnoty Tg a Tc určují metodou diferenciální skanovací kalorimetrie (DSC).

V rámci vynálezu znamená termín mírně zesítěný takové zesítění, aby se dynamická viskozita nezměnila na hodnotu vyšší než 10⁷ Pas při 55 °C nebo vyšší hodnotu. Tak je tomu například v případě • 4 · · · ·

s akrylátovou sítí popsanou v EP-A1-0,423,881 v řádkách 34 až 43 sloupce 6 této publikace.

Bylo zjištěno, že mírným zesítěním vysokomolekulárního kapalně krystalického materiálu se stane zpožďovací vrstva podle vynálezu méně citlivá na vytváření dírek (pinhole) a nežádoucí změnu úhlu stočení se změnou teploty a má zlepšenou mechanickou stabilitu.

Vysokomolekulární kapalně krystalický materiál, který splňuje výše uvedené požadavky má Tg nižší než 50 °C a s výhodou má Tg -50 až +35 °C, výhodněji 0 až +35 °C a Tc 60 až 130 °C, výhodněji 80 až 130 °C, protože nízkomolekulární kapalně krystalický materiál aktivní buňky má obyčejně hodnoty Tc v těchto rozmezích, a s hodnotami Tg v rozmezí -50 až +35 °C se získá materiál s vhodnými dynamickými viskozitami.

Vynález je zaměřen jak na uniformně planárně orientované zpožďovací vrstvy, tak i na chirální nematické zpožďovací vrstvy (včetně (S)TN). V případě uniformně planárních zpožďovacích vrstev se dosáhne optimálně teplotně přizpůsobeného zpoždění, ale pro kompenzaci aktivních buněk (S)TN se nejlepší výsledky získají, jestliže má zpožďovací vrstva stejný úhel stočení, opačný směr stočení a stejnou hodnotu zpoždění. Výhodné jsou displeje z kapalných krystalů podle vynálezu, u kterých má vrstva vysokomolekulárního materiálu chirální nematickou strukturu.

Chirální nematická struktura se získá umístěním vysokomolekulárního kapalně krystalického materiálu obsahujícího chirální dopant na orientující substrát nebo mezi dva orientující substráty, přičemž jeden ze substrátů má popřípadě rozdílný směr orientace od druhého substrátu.

Pro výrobu orientujícího substrátu jsou známy různé metody. Je například možno obrousit jedním směrem samotný substrát. Substrát může být v tomto případě vyroben například z polyimidu, polyvinylalkoholu, skla, amorfních polyolefinů, substituovaných celulóz

atd. Alternativně může být substrát opatřen orientující vrstvou. Tou může být tenká vrstva polymeru, která může být vybroušena, například polyimid, polyvinylalkohol atd. Touto orientující vrstvou může být alternativně vrstva SiO_x napařená v úhlu méně než 90°, obvykle 60° nebo 86°. Pro naparování SiO_x se obecně používá substrát s nízkou pružností, jako je sklo nebo křemen. Tyto metody orientace jsou odborníkům v oboru známy a nevyžadují zde další vysvětlení. Je samozřejmě také možno používat jiné způsoby orientace.

Pro řízení směru rotace direktoru (doleva nebo doprava) a/nebo ío pro získání úhlu rotace vyššího než 90°, nebo jestliže se použije pro získání dostatečného úhlu stáčení pouze jediný orientující substrát, se kapalně krystalický materiál míchá s chirálním materiálem, tzv. chirálním dopantem. V podstatě může být k tomu účelu použita jakákoliv opticky aktivní sloučenina. Jako příklady je možno uvést deriváty cholesterolu a 2-oktylester kyseliny 4-[(4(hexyloxy)benzoyl)oxy]benzoové. Obvykle se používá až 5 % hmotnostních chirálního dopantu, vztaženo na celkové množství kapalně krystalického materiálu. Alternativně může být samotný kapalně krystalický materiál opatřen chirálními centry. Úhel rotace buňky displeje STN je typicky 180 - 270° (nebo -180 až -270°), ale může mít jakoukoliv jinou vhodnou hodnotu. V případě úhlu stáčení 90° (nebo -90°) se film obecně nazývá „zkroucený nematický“ (twisted nematic). Pro kompenzační vrstvu TFT-TN je nutný úhel rotace 90° (nebo -90°). Jestliže je úhel rotace větší, film se nazývá „super zkroucený nematický“. Navíc se také vynález týká zpožďovacích vrstev s malým úhlem rotace, od 0° (žádné stočení) do 90° (nebo -90°). Při úhlech rotace převyšujících 360° dochází uvnitř jediné vrstvy k více než jedné úplné otáčce. Vzdálenost ve struktuře na jednu úplnou otáčku se nazývá krok (pitch). Vynález se také zaměřuje na vrstvy

3o s tloušťkou větší než jeden krok (dokonce více než deset kroků), které mohou být s výhodou použity jako cholesterické reflektory.

» φ

Hodnota optického zpoždění (= Δη (dvojlom) x d (tloušťka vrstvy (S)TN) může být nastavena volbou vhodné hodnoty tloušťky vrstvy. Jestliže se použije dvou orientujících substrátů, může to být provedeno použitím distančních členů (spacers) vhodné velikosti.

Obvykle se jako distanční členy používají skleněné kuličky, polymerní kuličky nebo křemenné kuličky. Jestliže se použije pouze jednoho orientujícího substrátu, tloušťka vrstvy se řídí přesnými technikami nanášení jako je nanášení pomocí extruze, metodou menisku a odstrředivým způsobem.

Zpožďovací vrstva může být umístěna mezi polarizátor a aktivní vrstvu. Jako substrát pro zpožďovací vrstvu je také možné použít jednu ze stěn aktivní buňky nebo polarizátor. Tím se dále snižuje tloušťka a hmotnost získaného displeje z kapalných krystalů.

Vhodný vysokomolekulární kapalně krystalický materiál pro zpožďovací vrstvu může být zvolen z kapalně krystalických skel, kapalně krystalických polymerů s vedlejšími řetězci jako jsou polyethery, poly(meth)akryláty, polyvinylethery a polysiloxany.

Zvláště výhodné jsou kapalně krystalické polyethery polymerizované mechanismem aktivovaného monomeru. V PCT/EP

95/03176 se popisují polyethery získané mechanismem aktivovaného monomeru. Popisované polymery však nesplňují výše uvedené požadavky. Buď je příliš vysoká Tc, nebo je příliš vysoká Tg. Metodou popsanou v uvedené publikaci je však možno získat kapalně krystalické polyethery, které splňují požadavky na Tc a viskozitu. Proto je u displejů z kapalných krystalů podle vynálezu výhodné, jestliže je vysokomolekulárním materiálem polyether získaný polymerizaci monomerní směsi obsahující:

a) sloučeninu obsahující skupiny OH, a

b) monoepoxid obsahující mezogenní skupinu.

Jestliže se jako výchozí látky použití polyethery jak se popisuje v PCT/EP 95/03176, pro získání polyetherů splňujících požadavky na ··*· viskozitu a Tc, je možno provést několik kroků. Prvním je použití mezogenní skupiny obsahující monoepoxidy s oddělujícími skupinami (spacers). Polyethery popisované v uvedené PCT přihlášce se všechny připravují z monoepoxidů obsahujících mezogenní skupiny, které mají oxiranylmethoxylovou skupinu (tj. část sloučeniny, která není mezogenní skupinou). Bylo zjištěno, že jestliže se použije sloučenin obsahujících mezogenní skupiny s dlouhými oddělujícími skupinami, získají se polyethery s uspokojující Tc a viskozitou.

Druhým opatřením je zahrnutí nemezogenních epoxidů, s výhodou alifatických epoxidů jako je oxiranylmethan (propylenoxid), 2-ethylhexylglycidylether a oxiranylethan, do monomerní směsi a tím snížení hustoty mezogennich skupin. Oxiranylmethan může tvořit až do 40 molárních procent z celkových epoxidových sloučenin. Tyto alifatické polyethery obsahující epoxidy nebyly dosud popsány. i5 Předkládaný vynález je tedy také zaměřen na tyto nové kapalně krystalické polyethery s obsahem alifatických epoxidů.

Při výrobě kapalně krystalických polyetherů mechanismem aktivovaného monomeru je výhodné, jestliže je poměr epoxidových skupin/hydroxylových skupin ve směsi monomerů v rozmezí 5 : 1 až

1:1. Důsledkem toho je, že vedlejší reakce, jmenovitě tvorba cyklických oligomerů, jsou potlačeny do té míry, že se vytvářejí polymery s úzkou molekulární distribucí. Navíc jsou polyethery vytvořené téměř výlučně mechanismem aktivovaných monomerů nezbytně zakončené skupinou OH, což poskytuje výhody při zesítění.

U polyetherů pro použití u displejů z kapalných krystalů podle vynálezu je možno využít skutečně jakýchkoliv sloučenin s obsahem OH, jak sloučenin s obsahem jedné skupiny OH, tak i sloučenin s obsahem dvou nebo tří skupin OH. Jejich příklady jsou alifatické alkoholy, dioly, trioly, akrylátové alkoholy, akrylátové dioly, alkoholy

3o obsahující mezogenní skupiny a aromatické sloučeniny obsahující skupinu OH v nearomatické části sloučeniny. Zvláště vhodné * - .- ... ...

···· ·· ,, ·· .. .,· sloučeniny obsahující jednu skupinu OH jsou látky následujícího vzorce:

HO-(Y)_m-Z kde

Z znamená H (jestliže m 0), -O-C(O)-CH=CH₂, -O-C(O)-C(CH₃)=CH₂, cyklickou, aromatickou nebo heterocyklickou sloučeninu s 4 až 10 atomy uhlíku, která může obsahovat mezogenní skupinu, -CH(CH₂-O-C(O)-CH=CH₂)₂, -C(CH₂-OC(O)-CH=CH₂)_3i-C(CH₂-O-C(O)-CH=CH₂)₂-CH_3i -CH(CH₂-O-C(O)-C(CH₃)=CH₂)_2i-C(CH₂-OC(O)-C(CH₃)=CH₂)₃, nebo

-C(CH₂-O-C(O)-C(CH₃)=CH₂)₂-CH₃,

Y znamená -CH-₂, -C(CH₃)2-, -CH(CH₃)-, -CH₂-O-(p¹-(CH₂)m-, nebo -HC[-(CH₂)m-O-cp¹-(Q)n-cp²-R¹]-, kde skupiny Y mohou být stejné nebo různé, m znamená nezávisle celé číslo od 0 do 12 s podmínkou, že sloučeniny obsahující atom kyslíku v poloze a nebo β proti skupině OH jsou vyloučeny,

Q znamená -C(O)-O-, -C=C-, -C=N-, -N=C-, O-C(O)-, -C^C-. -N=N-, nebo -N(h*0)=N-;

R¹ znamená -O-R², -NO_2j -CN, -HC=C(CN)₂, -C(CN)=C(CN)_2t nebo -R²,

R² znamená alkylovou skupinu s 1 až 15 atomy uhlíku, skupinu -(CH₂)k-O-C(O)-CH=CH₂, -(CH₂)_k-O-C(O)-C(CH)₃=CH₂, nebo -(CH₂)_x-OH, x znamená celé číslo od 0 do 12, k znamená celé číslo od 0 do 12 s podmínkou, že jestliže R = -O-R , k není 0 nebo 1, φ¹ znamená cyklickou, aromatickou nebo heterocyklickou sloučeninu s 4 až 10 atomy uhlíku, která může být substituována mezogenní skupinou, φφ «Φ·« φ² znamená cyklickou, aromatickou nebo heterocyklickou sloučeninu s 4 až 10 atomy uhlíku, která může být substituována mezogenní skupinou, n znamená 0 nebo 1.

Zvláště vhodné sloučeniny s obsahem dvou skupin OH jsou látky následujících vzorců:

HO-(CH₂)_m-CH-(Y)_m-Z (HO-(CH₂)_m)₂-C-R³

OH

R³

HO-(Y)_m-OV-(<p²)n-0-(Y)_m-OH

HO-(Y)_m-O^¹-C(CH3)₂V-O-(Y)_m-OH kde R³ znamená alkylovou skupinu s 1 až 12 atomy uhlíku a Z, Υ, φ¹, φ², m a n mají stejný význam jako ve výše uvedených vzorcích, přičemž hodnoty m jsou stejné nebo různé.

Vhodné monoepoxidy obsahující mezogenní skupiny jsou látky vyhovující následujícím vzorcům:

H₂C—CH— (CHR⁷)m-(O(CHR⁹)pCH₂)_qO

(Qi)n

·· «··· ·· ·· *· ·· • · · * 9 9 * • 9 9 ·· 9 a 9 9

kde

Qi znamená -C(O)-O-, -C=C-, O-C(O)-, -N=C-, -C=N-, -C=C-, -N=N-, 20 nebo -N(-»O)=N-;

W znamená C, O nebo S,

A znamená

-(02)n

Γ ·· ····

Q₂ znamená -O-C(O)-, -0-, nebo -O-C(O)-C=C-,

R⁴ znamená -0-R⁸, -COO-R⁸, -OCO-R⁸, -NO₂, -CN, -HC=C(CN)₂, C(CN)=C(CN)_2i nebo -R⁸,

R⁵ znamená alkylovou skupinu s 1 až 5 atomy uhlíku,

R⁶ znamená alkylovou skupinu s 1 až 5 atomy uhlíku,

R⁷ znamená H nebo CH3, p je 1 až 7, m je O až 12 s podmínkou, že sloučeniny s atomem kyslíku v a nebo β poloze proti atomu kyslíku epoxidové skupiny (vicinální nebo geminální) jsou vyloučeny, n je O nebo 1, q je O až 3 s podmínkou, že jestliže m = O, q * O, r je O nebo 1,

R⁸ znamená alkylovou skupinu s 1 až 15 atomy uhlíku,

R⁹ znamená H nebo alkylovou skupinu s 1 až 15 atomy uhlíku, a

R¹⁰ znamená alkylovou nebo alkoxylovou skupinu s 1 až 20 atomy uhlíku.

Mezi epoxidy výše uvedených vzorců jsou vhodné látky s oddělujícími skupinami (spacer) (tedy m a/nebo q není 0). Ve směsi monomerů je také samozřejmě možné používat směsi různých monoepoxidů a sloučenin s obsahem OH skupin. Tak je možno přizpůsobit disperzi zpožďovací vrstvy disperzi aktivní buňky. Další informace týkající se přizpůsobování disperze je možno nalézt ve WO 95/09379. Jak bylo uvedeno výše, ve směsi monomerů je možné používat až do 40 % nemezogenních monoepoxidů, například oxiranylmethan.

Je také možné používat směsi vysokomolekulárního kapalně krystalického materiálu, aby bylo možno vyhovět požadavkům na Tc a viskozitu.

U výše popisovaných kapalně krystalických polyetherů je možno snadno dosáhnout možnosti zesítění s použitím zesíťujících činidel

- 13 ** φφφφ φφ

ΜΜ φφ • φ φ φ·· φ φ φ φ · φ φφ φφ • φ φφ φ φ φ φ φ φ φ φ φ φφφ φφφ φ · φφ φφ s aktivací světlem nebo teplem, jako jsou polyízokyanáty, nebo zavedením akrylových skupin (například akrylátových nebo methakrylátových skupin) do polyetherů zakončených skupinami OH. Zakončení molekuly pomocí 2-methyl-2-propenoylchloridu je jeden z nejvýhodnějších způsobů. Je také možné používat ve směsi monomerů určité množství sloučenin s OH-skupinami obsahujících akrylové skupiny nebo epoxidů obsahujících akrylové skupiny. Příklady vhodných epoxidů obsahujících akrylové skupiny jsou:

H₂C\/CH—(CH₂)_n—o-co-c=ch₂o ch₃

H₂C—CH (CH₂)m—O— <P-(Q)n V-O-(CH2)_k-O-CO-C=CH₂ \ CH₃ kde m = 1 až 12 a k, η, φ¹, a φ² mají výše uvedené významy.

Zvláště vhodná je sloučenina:

H^C-.CH—“(CH₂)g —O-CO-C=CH₂ ch₃

Příklady vhodných sloučenin s OH-skupinami obsahujících akrylové skupiny jsou:

OH OH

H₂C-CH—(CH2)_m—O-CO-C=CH₂

CH, • 9

- 14 ·· ·*»·

OH OH

II , ,

H₂C-CH—(CHjlm—O-ip^QJn^-O-íCH^k-O-CO-CsCHa

CH₃ kde m = 1 až 12 a k, η, φ¹, a φ² mají výše uvedené významy.

V uvedených definicích znamená cyklická sloučenina cyklopentyl, cyklohexyl, bícyklooktyl apod. Aromatickými skupinami jsou například fenyl, bifenyl, naftyl apod. Heterocyklické sloučeniny jsou cyklické nebo aromatické sloučeniny s obsahem jednoho nebo iq více heteroatomů, jako jsou atomy dusíku, kyslíku nebo síry. Příklady jsou morfolinyl, piperidinyl, pyrimidinyl, thienyl, pyrrolidinyl, pyridinyl apod.

K polymeru s obsahem akrylových skupin je možno přidat oddělené akrylátové monomery pro nastavení fyzikálních vlastností před i po zesítění (např. viskozita před zesítěním a hustota zesítění).

Vynález bude dále osvětlen na následujících příkladech.

Příklady provedení vynálezu

Příklad 1

2o Ke směsi 50 mmol 4-methoxyfeny!-4-hydroxybenzoátu a mmoí uhličitanu draselného ve 40 mí acetonu bylo přidáno 65 mmol a, ω-brom-l-alkenu (tj. 4-brom-1-butenu, 5-brom-1-pentenu, 6-brom-1hexenu). Získaná směs byla vařena pod zpětným chladičem 24 hod za důkladného míchání. Sraženina byla odfiltrována a filtrát přidán do vody a promyt chloroformem. Organické vrstvy byly spojeny, promyty vodou, sušeny bezvodým síranem hořečnatým a odpařeny dosucha. Surový produkt byl použit bez dalšího čištění.

** · * · «·

Σ' ··· ···« . ·. . ϊ · ·· · · · · .· ϊ ·· ·· ··· ··· · · · · · · · «

- 15 - ..............

Κ roztoku 30 mmol 4-methoxyfenyl-4-alkenyloxybenzoátu v 60 ml dichlormethanu bylo přidáno 40 mmol kyseliny mchlorperbenzoové. Směs byla míchána při pokojové teplotě 24 hod, zředěna 60 ml dichlormethanu a promývána 5 % vodným roztokem uhličitanu sodného a potom vodou až do neutrálního stavu. Organická vrstva byla sušena nad síranem hořečnatým a odpařena dosucha. Surový produkt byl rekrystalizován z methanolu.

Z těchto epoxidů a ethylenglykolu byly vyrobeny polyethery s použitím obecného postupu polymerizace popsaného v PCT/EP io 95/03176. Získané vlastnosti jsou uspořádány do tabulky I, kde označení spacer znamená počet atomů uhlíku mezi epoxidovou skupinou a atomem kyslíku mezogenní skupiny, a η¹ znamená dynamickou viskozitu při 35 °C, 2π rad.s'¹.

Pro charakterizaci mechanických vlastností materiálů jako 15 funkce teploty byla použita dynamická mechanická spektroskopie. Tato metoda spočívá v umístění vysokomolekulárního kapalné krystalického materiálu do rheometru a aplikaci malého dynamického napětí při frekvenci 1 Hz. V závislosti na viskozitě studovaného vzorku byl použit bud přístroj Bohlin CS50 nebo Rheometrics RDS-li.

Namáháni a napětí se potom měří jako funkce teploty. Změřené namáháni obsahuje jak elastickou odezvu ve fázi, tak i disipativní odezvu mimo fázi podle použitého dynamického napětí. Viskoelastické chování je možno popsat dynamickými střižnými moduly G’ a G”, kde G’ je paměťový modul (stoeage modulus) a G” je ztrátový (loss) modul. Ztrátový modul G” může být převeden na reálnou část dynamické viskozity podle rovnice G” = η', ω, kde ω je úhlová frekvence, v našem případě 2π rad/s a η' je reálná část dynamické viskozity.

·· ΗΙ·

Tabulka I

No.

Spacer

	- 16 - ····	• · · · ·· ··	• · · a ·· · ··
Tg (°C)	Tc (°C)	Mh	η¹ (Pa.s)
27/34	139	2222
20/26	124	2617	4x10⁴
15/21	121	2854

Příklad 2

Ke směsi ethylenglykolu a 1,5 mol % diethyletherátu fluoridu 5 boritého (z celkového množství epoxidu) v dichlormethanu byla pomalu po kapkách přidávána při pokojové teplotě směs 4(methoxy)fenyl-4-(oxiranylmethoxy)benzoátu a oxiranylmethanu rozpuštěných v dichlormethanu. Polymerizační směs byla míchána přes noc. Polyether byl vysrážen v etheru, promyt etherem a sušen ve io vakuu. Výtěžek byl 75 - 90 %.

Vlastnosti získaných polyetherů se uvádějí v tabulce II, kde EP/OH znamená poměr sloučenin obsahujících epoxidové skupiny a sloučenin obsahujících skupiny OH, PO % znamená molární procenta oxiranylmethanu z celkového množství epoxidů, η¹ znamená dynamickou viskozitu při teplotě 35 °C a 2π rad.s'¹.

- 17 ,··.···: ........

.· · _ ; · ··· · · · < * „ ! · · · · ·· ··· »·· ···· ·· ,, ,. «,

Tabulka 2

No.	EP/OH	PO %	Tg (°C)	Tc (°C)	η' (Pa.s)	Mh
4	10/1	25	28/35	84	3x10⁴	2372
5	10/1	40	21/31	60		1985
6	10/1	50	5/16	—		1818
7	5/1	10	32/35	101		1692
8	5/1	17,5	29/31	88	4,5x10⁴	1564
9	5/1	25	23/27	69		1503

Výsledky v tabulce II ukazují, že optimální hodnoty Tg a Tc se získají, jestliže se použije oxiranylmethan v množství do 25 molárních procent.

Příklad 3

Byly připraveny směsi polyetheru podle PCT/EP 95/03176 a polyetherů s obsahem oxiranylmethylových skupin. Polyethery se io jevily jako mísitelné ve všech poměrech. Polyether No. 6 byl smísen s polyetherem 4-methoxyfenyl-4-(oxiranylmethoxy)benzoátu a 4methoxyfenyl-4-(oxirany!methoxy)-benzoátem (EP/OH: 10/1). Změnou poměru bylo možné získat směsi s hodnotami Tg v rozmezí od 5/16 °C do 45/51 °C a hodnotami Tc do 146 °C.

Příklad 4

K 2,50 g roztoku 40 % hmotnostních polyetheru No. 7 v cyklopentanonu bylo přidáno 0,03 g materiálu Desmodur N 3390® firmy Bayer AG, a 0,01 g 5 % roztoku diacetátu dibutylcínu v cyklopentanonu. Polyetherový roztok obsahoval 0,27 % hmotnostních chirálního dopantu ZLI 4572® firmy Merck. Po filtraci

- 18 ·· ΒΒΒΒ *« ΒΒ

ΒΒ

Β · ΒΒΒΒ Β · Β » · Β

Β»

ΒΒ »Β • Β Β · Β Β Β Β

Β ΒΒΒ ΒΒΒ Β • Β «· (filtr 0,2 μιτι) byl roztok odstředivým způsobem nanesen na vybroušený skleněný substrát 100 μιτι potažený vrstvou Pl o rozměru 76,2 x 76,2 mm a sušen 5 hod ve vakuové sušárně při 20 °C. Potom byl vzorek 76,2 x 76,2 mm položen na topnou desku při 100 °C a ochlazen v průběhu 5 min na 90 °C. Po 5 hod při 90 °C byl vzorek ochlazen na 20 °C. Byl získán homogenní zpožďovací film, který měl při pokojové teplotě hodnotu zpoždění 744 nm při vlnové délce 550 nm a úhel stočení 163°. Dynamická viskozita po zesítění zůstala nižší než 10® Pa.s v teplotním rozmezí 50 až 70 °C.

Příklad 5

Byla stanovena teplotní závislost dvojlomu polyetheru No. 8 z příkladu 2 a porovnávána se závislostí komerčně dostupné kapalně krystalické směsi (ZLI-5049® firmy Merck). K tomu účelu byla malá buňka displeje o tloušťce 5,0 pm naplněna polyetherem No. 8. Směr zbroušení dvou skleněných destiček displeje potažených orientující vrstvou byl vzájemně 180°. Po orientaci při 80 °C po dobu 2 hod byla získána homogenní planární orientace polyetheru. S použitím spektrofotometru byla měřena hodnota zpoždění buňky displeje, vložené mezi dva polarizátory při různých teplotách. Ze změřené hodnoty zpoždění a tloušťky buňky displeje byl vypočten dvojlom polyetheru. Pro určení teplotní závislosti dvojlomu látky ZLI-5049 bylo použito podobného postupu.

V obr. 1 je uvedena teplotní závislost dvojlomu polyetheru No. 8 a látky ZLI-5049. Dvojlom je normalizován na hodnotu při 30 °C. Tento obrázek ukazuje, že teplotní závislost dvojlomu polyetheru No. 8 těsně napodobuje teplotní závislost komerční směsi pro displeje ZLI-5049.

·* ····

- 19 *··· ♦ · · • · · • · · * · · »· ·· «* ·· ·· ♦ · · « • »* · ··· * · ·· ·*

Příklad 6

Ke směsi diolu a 1,5 molárních procent diethyletherátu fluoridu boritého (z celkového množství epoxidu) v dichlormethanu byla po kapkách přidávána při pokojové teplotě směs 4-methoxyfenyl-45 (oxiranylmethoxy)benzoátu v dichlormethanu. Polymerizační směs byla míchána přes noc. Polyether byl vysrážen v etheru, promyt etherem a sušen ve vakuu. Výtěžek byl 75 až 90 %.

Vlastnosti získaných polyetherů s použitím různých diolů jako iniciátorů se uvádějí v tabulce lil. Poměr epoxidu k diolu byl 10 : 1.

io PEG znamená polyethylenglykol.

Tabulka III

No.	Diol	Tg (°C)	Tc (°C)	Mh
10	hexandíol	37/43	124	3152
11	PEG400	30/36	100	2351
12	PEG1000	30/37	97	2744

Příklad 7

K roztoku 60,00 g polyetherů No. 3 (4,53 mmol OH) v suchém

THF bylo přidáno 0,38 ml (4,76 mmol) suchého pyridinu. Získaný roztok byl ochlazen na ledové lázni a po kapkách byl přidáván roztok 0,46 ml (4,76 mmol) 2-methyl-2-propenoylchloridu (methakryioylchloridu) v 5 ml suchého THF. Ledová lázeň byla odstraněna a směs byla ponechána ohřát na pokojovou teplotu a byla zahřívána přes noc na teplotu varu pod zpětným chladičem. Ochlazená směs byla zfiltrována pro odstranění vytvořené soli a odpařena dosucha. Zbytek byl rozpuštěn v dichlormethanu, vysrážen studeným etherem, zfiltrován, opláchnut studeným etherem a usušen ve vakuu. Výtěžek byl 4,21 g.

• · 4

- 20 ·· 44 44 44 *· · 4 4 4 * β · · • · 4 4 4 4 4 4 4 4 · • 4 4 4 4 4 4 · ··· 4·· • · 4 4 · 4 4 · 4

444« 44 44 49 44 44

SEC: Mh: 3215

Množství vestavěných 2-methyl-2-propenoátových (methakrylátových) skupin (¹H-NMR): 14,7 %

Tg: 17/23 °C, Tc: 83 °C.

Příklad 8

Ke směsi 16 mmol ethylenglykolu a 1,5 % molárních diethyletherátu fluoridu boritého (z celkového množství epoxidu v dichlormethanu byí pomalu po kapkách přidáván při pokojové teplotě io roztok 160 mmol 4-methoxyfenyl-4-(4-oxiranylbutoxy)benzoátu ve 160 ml dichlormethanu. PolymerizaČní směs byla míchána přes noc. Byl přidán roztok 5 mg lonolu a 64 mmol triethylaminu ve 120 ml dichlormethanu. Po míchání 1 hod byla směs ochlazena ledovou lázní a po kapkách byl přidáván roztok 64 mmol 2-methyl-215 propenoylchloridu ve 40 ml dichlormethanu. Po přidání byla směs míchána 1 hodinu při pokojové teplotě a byla vařena pod zpětným chladičem přes noc. Reakční směs byla potom promyta 1 M kyselinou chlorovodíkovou, vodou, 5 % vodným hydrogenuhličitanem sodným, vodou, a roztokem soli. Nakonec byla organická vrstva sušena bezvodým síranem sodným a odpařena dosucha. Získaný polymer byl sušen ve vakuu. Výtěžek byl 50,2 g.

SEC: Mh: 3232

Množství vestavěných 2-methyl-2-propenoátových skupin (¹H-NMR):

15,6 %

Tg (DSC): 3/11 °C, Tc (DSC): 77 °C

Příklad 9

Roztok 35 % hmotnostních zesítitelného polyetheru získaného v příkladu 7 v cyklopentanonu obsahující 2,0 % hmotnostních látky

Irgacure 369® firmy Ciba Geigy, a 0,40 % hmotnostních chirálního «* *·*♦

-21- »······ · · ···· #« · · ·« ·« dopantu ZLI 4572® firmy Merck byl odstředivým způsobem nanesen na vybroušený, vrstvou PI potažený skleněný substrát 100 pm o rozměrech 76,2 x 76,2 mm a byl sušen 20 hod při 20 °C ve vakuové sušárně. Vzorek byl orientován 2 hodiny při 70 °C, vytvrzen UVzářením po dobu 60 s při 70 °C v proudu dusíku a ochlazen na 20 °C. Bylo zjištěno, že dynamická viskozita po zesítění zůstala nižší než 10^θPa.s při teplotě 50 až 70 °C. Tg po zesítění byla 33/44 °C a Tc po zesítění byla 114 °C.

Přiklad 10

Úhel stočení zesítěné zpožďovací vrstvy z příkladu 9 byl měřen jako funkce teploty při zahřívání (annealing temperature). Doba zahřívání byla udržována konstantní 24 hod. Úhel stočení vzorku byl měřen po prvním ochlazení na pokojovou teplotu.

V obr. 2 je vynesen změřený úhel stočení jako funkce relativní teploty při zahřívání (T_anneai-Tg, kde Tg je střední hodnota nástupu/ukončení Tg měřená DSC). Jak je vidět z tohoto grafu, úhel stočení je pro zesítěnou zpožďovací vrstvu jako funkce teploty prakticky konstantní.

Příklad 11

Zesítěná retardační vrstva z příkladu 9 byla umístěna na topnou desku mimo čisté prostory při teplotě 50 °C. Po 7 dnech nevykazoval zesítěný vzorek přes přítomnost prachových částic žádné známky otvorů.

Příklad 12

Zesítěná zpožďovací vrstva z příkladu 9 byla laminována polarizátorem lepidlem (firmy Sanritz, LLC2-81-185®). Kompenzační

- 22 φ φ φ φφφφ · * φ φ φ φφ» ·· · · Φ·» φφφ φ φ φ φ φ φ φ · φ φφφφ φφ ·Φ φφ ·· φφ vrstva byla umístěna na topnou desku při teplotě 60 °C. Po 24 hod byl zesítěný vzorek ještě zcela neporušený. Test pokračoval celkovou dobu 340 hodin a po této době byla kompenzační vrstva stále intaktní. Teplota byla postupně zvyšována na 80 °C po dobu 48 hodin, což zesítěnou vrstvu neovlivnilo. Nakonec byla teplota nastavena na 90 °C a stabilita byla testována po 500 hod. Zesítěná vrstva neukázala žádné známky destrukce po tomto dalším zahřívání v trvání 500 hod při 90 °C a vlhkosti 50 %.

io Příklad 13

K roztoku 15 g (88 mmol) 10-undecen-1-olu ve 130 ml dichlormethanu bylo přidáno 24 g (70 % podle analýzy; 97 mmol) kyseliny m-chlorperbenzoové. Směs byla míchána při pokojové teplotě 48 hodin. Reakční produkt byl promyt 2 % vodným roztokem hydrogensiřičitanu sodného (150 ml), 10 % vodným roztokem hydrogenuhličitanu sodného (150 ml) a potom byl promýván vodou až do neutrality. Organická vrstva byla sušena bezvodým síranem hořečnatým a odpařena dosucha. Výtěžek: 15,7 g (96 %) 9oxiranylnonan-1-olu, který byl použit bez dalšího čištění.

K roztoku chlazenému ledem 15,7 g (84 mmol) 9-oxiranylnonan1-olu a 9,0 g (89 mmol) suchého triéthylaminu v 90 ml suchého THF byl přidán roztok 9,3 g (89 mmol) 2-methyl-2-propenoylchloridu v 90 ml suchého THF. Směs byla míchána při pokojové teplotě přes noc. Vysrážené soli byly odfiltrovány, filtrát byl vlit do 500 ml 0,1 M kyseliny chlorovodíkové a získaná vodná směs byla promyta diethyletherem. Spojené organické vrstvy byly promyty 5 % vodným roztokem hydrogenuhličitanu sodného, vodou a roztokem soli, sušeny bezvodým síranem sodným a odpařeny dosucha. Surový produkt byl čištěn destilací (150 °C, 10 Pa). Výtěžek: 14,7 g (70 %).

Ke směsi ethylenglykolu a 1,5 % molárních díethyletherátu fluoridu boritého (z celkového množství epoxidu v dichlormethanu byla

- 23 po kapkách při pokojové teplotě pomalu přidávána směs 9oxiranylnonyl-2-methyl-2-propenoátu (C9%) a 4-methoxyfenyl-4-(4oxiranylbutoxy)benzoátu ((100-C9)%) rozpuštěná v dichlormethanu. Polymerizační směs byla míchána přes noc. Reakční směs byla s zpracována promytím roztokem soli. Organická vrstva byla sušena bezvodým síranem hořečnatým a odpařena dosucha. Produkt byl sušen ve vakuu. Výtěžek byl kvantitativní.

Vlastnosti získaných polyetherů jsou uvedeny v tabulce IV, kde C9% znamená molární procenta 9-oxiranylnonyl-2-methyl-2io propenoátu v monomerní směsi a MA% znamená molární procenta 2methyl-2-propenoátových skupin zavedených do polymeru (analyzováno ¹H-NMR). Poměr epoxidů k diolu byl 10 : 1.

Tabulka IV

No.	C9%	MA%	Tg (°C)	Tc (°C)	Mh
15	17,5	17	-2/5	76	3096
16	20	18	-5/5	70	3064

Příklad 14

Roztok 50 % hmotnostních polyetherů No. 15 z příkladu 13 v methoxybenzenu obsahující 2 % hmotnostní materiálu Irgacure 369® firmy Ciba Geigy a 0,24 % hmotnostních chirálního dopandu ZLI

4571® firmy Merck byl odstředivým způsobem nanesen na skleněný substrát 76,2 x 76,2 pm s nanesenou 100 pm vybroušenou polyimidovou orientační vrstvou. Vzorek byl sušen 30 min při 40 °C a 2 hod při 20 °C ve vakuové sušárně. Po orientaci 20 hod při 40 °C byl vzorek ozářen 60 s při 40 °C UV lampou (hustota výkonu

3,5 mW/cm²) v proudu dusíku. Vytvrzený materiál má Tg 17/26 °C a Tc °C. Při pokojové teplotě má získaný zpožďovací film hodnotu zpoždění 940 nm při vlnové délce 550 nm a úhel stočení -161°.

- 24 • · φ φ φφ · φ φφ

ΦΦ φ Φ

Příklad 15

Roztok 40 % hmotnostních polyetheru No. 16 z příkladu 13 v methoxybenzenu byl nanesen na vybroušený amorfní polyolefinový substrát (Zeonex 250®). Vzorek byl sušen 15 min při 20 °C a 40 min při 40 °C, Vzorek byl orientován 60 min při 45 °C. Vzorek byl ozářen 60 s při 45 °C UV lampou v proudu dusíku. Byla získána orientovaná zpožďovací vrstva.

io Příklad 16

Ke směsi 2,3-dihydroxypropyl-2-methyl-2-propenoátu a 1,5 % molárních diethyletherátu fluoridu boritého (z celkového množství epoxidu v dichlormethanu) byla po kapkách pomalu přidávána při pokojové teplotě směs 9-oxiranylnonyl-2-methyl-2-propenoátu (C9%) a 4-methoxyfenyl-4-(4-oxiranylbutoxy)benzoátu ((100-C9)%) rozpuštěných v dichlormethanu. Polymerizační směs byla míchána přes noc. Reakční směs byla zpracována promytím roztokem soli a získaná organická vrstva byla sušena bezvodým síranem sodným a odpařena dosucha. Produkt byl sušen ve vakuu a byl získán

2o v kvantitativním výtěžku.

Vlastnosti získaných polyetheru jsou uvedeny v tabulce V, kde C9% znamená molární procenta 9-oxiranylnonyl-2-methyl-2propenoátu v monomerní směsi a MA% znamená molární procenta 2methyl-2-propenoátových skupin zavedených do polymeru (analýza pomoci ¹H-NMR). Poměr epoxidů k diolu byl 10:1.

- 25 Tabulka V

No.	C9%	MA%	Tg (°C)	Tc (’C)	Mh
17	5	13	5/12	94	2898
18	7,5	14	2/11	90	2914
19	8	17	-6/5	78	2963
20	10	18	-2/6	82	2863
21	15	21	-7/6	70	1962
Příklad 17
Roztok	50 %	hmotnostních	polyetheru	No, 20 z	příkladu

v methoxybenzenu obsahující 2 % hmotnostní materiálu Irgacure 369® firmy Ciba Geigy a 0,35 % hmotnostních chirálního dopantu ZLÍ 4571® firmy Merck byl odstředivým způsobem nanesen na vybroušený polyimidem potažený skleněný substrát 100 pm o rozměrech 76,2 x 76,2 mm. Vzorek byl sušen 30 min při 40 °C, Po orientaci 30 min při io 60 °C byl vzorek ozářen na 60 s při 60 °C UV lampou (hustota výkonu 3,5 mW/cm²) v proudu dusíku. Byla získána dobře orientovaná zpožďující vrstva.

Příklad 18 is Byla určována teplotní závislost hodnoty zpoždění zpožďovací vrstvy z příkladu 17 a byla porovnávána se závislostí u komerčně dostupné nízkomolekulární hmoty kapalně krystalické směsi (ZLI6080® firmy Merck). Hodnota zpožděni byla určena měřením transmise zpožďovacího filmu vloženého mezi dva polarizátory pomocí spektrofotometru. Pro určení teplotní závislosti dvojlomu materiálu ZLl6080 byl použit způsob popisovaný v příkladu 5 pro ZLI-5049.

·*

- 26 - · ··*····* **’ ** • · ·· · ·ι · · ·«

V obr. 3 je ukázána teplotní závislost zpoždění materiálu ZLI6080 a zpožďovací vrstvy z příkladu 17. Dvojlom je normalizován na hodnotu při 30 °C. Tento obrázek ukazuje, že teplotní závislost dvojlomu u polyetheru No. 20 je velmi podobná jako u komerční směsi pro displeje ZLI-6080.

Příklad 19

Roztok 50 % hmotnostních polyetheru No. 19 podle příkladu 16 v methoxybenzenu obsahující 2 % hmotnostní materiálu Irgacure 369® io firmy Ciba Geigy a 0,35 % hmotnostních chirálního dopantu ZLI-4571® firmy Merck byl odstředivým způsobem nanesen na vybroušený substrát TAC (Triphan 80R® firmy Lonza) o rozměrech 76,2 x 76,2 mm. Vzorek byl sušen 20 min při 40 °C. Po orientaci 30 min při 65 °C byl vzorek ozářen na 60 s při 65 °C UV lampou (hustota výkonu is 3,5 mW/cm² v proudu dusíku. Byla získána orientovaná zpožďovací vrstva.

*

Srovnávací příklad 20

Byla měřena dynamická mechanická odezva komerčně 2o dostupného nízkomolekulárního kapalně krystalického materiálu pro (S)TN displeje (ŽLI5049® firmy Merck). Bylo zjištěno, že dynamická viskozita jer mezi 0,01 a 0,1 Pa.s v teplotním rozmezí 0 až 40 °C, což odráží vysokou pohyblivost těchto materiálů. Tyto materiály mají v oblasti pracovních teplot viskozity nižší než 50 Pa.s a proto se tento typ kapalně krystalického materiálu musí vložit do pevné buňky a není vhodný pro použití jako samostatná zpožďovací vrstva.

Zastupuje:

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY • ···

1. Displej z kapalných krystalů vyznačující se tím,

5 že obsahuje buňku displeje obsahující kapalně krystalický materiál a zpožďovací vrstvu, kde uvedená zpožďovací vrstva obsahuje vrstvu vysokomolekulárního materiálu a substrát, přičemž vysokomolekulární materiál má nematickou fázi nad svou Tg a dynamickou viskozitu v rozmezí pracovních teplot io alespoň 100 Pa.s a rozdíl Tc vysokomolekulárního materiálu a Tc nízkomolekulárního materiálu buňky displeje je v rozmezí

-30 °C až +30 °C, s výhodou v rozmezí -20 °C až +20 °C a výhodněji v rozmezí -10 °C až +10 °C; a Tg vysokomolekulárního kapalně krystalického materiálu je nižší

15 než 50 °C.
2. Displej z kapalných krystalů podle nároku 1, vyznačující se tím, že vysokomolekulární materiál zpožďovací vrstvy je mírně zesítěný.
3. Displej z kapalných krystalů podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že Tg vysokomolekulárního kapalně krystalického materiálu je -50 až +35 °C.
4. Displej z kapalných krystalů podle některého z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že vrstva vysokomolekulárního materiálu má chirální nematickou kaiamitickou nebo diskotickou strukturu.

• 0

- 28 • 09* 09 99 00 90 0
5. Displej z kapalných krystalů podle některého z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že vysokomolekulámím materiálem je polyether získatelný polymerizací monomerní

5 směsi obsahující:

a) sloučeninu obsahující skupiny OH; a

b) monoepoxid obsahující mezogenní skupinu.

6. Displej z kapalných vyznačující se obsahuje oxiranylmethan. krystalů podle nároku 5, tím, že monomerní směs 7. Displej z kapalných krystalů podle nároku 5, vyznačuj ící se t í m , že monoepoxid obsahující

is mezogenní skupinu má spacer.
8. Displej z kapalných krystalů podle některého z nároků 5 až 7, vyznačující se tím, že poměr epoxidové skupiny/hydroxylové skupiny v monomerní směsi je v rozmezí

20 5 : 1 až 1 : 1.
9. Displej z kapalných krystalů podle některého z nároků 5 až 8, vyznačující se tím, že sloučeninou s obsahem OH-skupin je sloučenina obsahující jednu skupinu

25 OH následujícího vzorce:

HO-(Y)_m-Z kde aa aa«a

2 znamená H (jestliže m * 0), -O-C(O)-CH=CH2, -O-C(O)C(CH₃)=CH₂, cyklickou, aromatickou nebo heterocyklickou sloučeninu s 4 až 10 atomy uhlíku, která může obsahovat mezogenní skupinu,

5 -CH(CH₂-O-C(O)-CH=CH₂)₂, -C(CH₂-OC(O)-CH=CH₂)₃,

-C(CH₂-O-C(O)-CH=CH₂)₂-CH₃, -CH(CH₂-O-C(O)-C(CH₃)=

CH₂)₂, -C(CH₂-OC(O)-C(CH₃)=CH₂)₃, nebo -C(CH₂-O-C(O)-C(CH₃)=CH₂)₂-CH₃;

Y znamená -CH₂-, -C(CH₃)₂-, -CH(CH₃)-, -CH₂-O-cp¹-(CH₂)_m-, io nebo -HC[-(CH₂)_m-O-(p¹-(Q)n-<f>²-R¹]-, kde skupiny Y mohou být stejné nebo různé;

m znamená nezávisle celé číslo od 0 do 12 s podmínkou, že sloučeniny obsahující atom kyslíku v poloze a nebo β proti skupině OH jsou vyloučeny;

15 Q znamená -C(O)-O-, -0=0-, -C=N-, -N=C-, O-C(O)-, -C=C-,

-N=N-, nebo -N(->O)=N-;

R¹ znamená -O-R², -NO₂, -CN, -HC=C(CN)₂, -C(CN)=C(CN)₂, nebo -R²;

R² znamená alkylovou skupinu s 1 až 15 atomy uhlíku, skupinu

20 -(CH₂)_k-O-C(O)-CH=CH₂, -(CH₂)_k-O-C(O)-C(CH)₃=CH₂, nebo

-(CH₂)_X-OH;

x znamená celé číslo od 0 do 12;

k znamená celé číslo od 0 do 12 s podmínkou, že jestliže R¹ = -O-R², k není 0 nebo 1;

₂5 φ¹ znamená cyklickou, aromatickou nebo heterocyklickou sloučeninu s 4 až 10 atomy uhlíku, která může být substituována mezogenní skupinou;

- 30 0 00· »000 00 φ² znamená cyklickou, aromatickou nebo heterocyklickou sloučeninu s 4 až 10 atomy uhlíku, která může být substituována mezogenní skupinou; a n znamená 0 nebo 1.
10. Displej z kapalných krystalů podle některého z nároků 5 až 8, vyznačující se tím, že sloučeninou obsahující skupinu OH je sloučenina některého z následujících vzorců:

HO-(CH₂)_m-CH-(Y)_m-Z (HO-(CH₂)_m)₂-C-R³ ^! ' ₃

OH R³

HO-(Y)_m-O-tp¹-(<p²)_n-O-(Y)_m-OH

HO-(Y)_m-O-9¹-C(CH₃)₂V-O-(Y)_m-OH kde R³ znamená alkylovou skupinu s 1 až 12 atomy uhlíku a Z, Y, φ¹, φ², m a n mají stejný význam jako ve vzorci podle nároku 9.
11. Displej z kapalných krystalů podle některého z nároků 5 až 10, vyznačující se tím, že monoepoxidová skupina obsahující mezogenní skupinu je látka vyhovující některému z následujících vzorců:

- 31 φφ φφφφ kde

Qi znamená -0(0)-0-, -0=0-, 0-0(0)-, -Ν=0-, -0=Ν-, -0=0-, -Ν=Ν-, nebo -N(->O)=N-;

25 W znamená C, O nebo S,

A znamená <Qi)_n

Q₂ znamená -O-C(O)-, -0-, nebo -0-0(0)-0=0-,

R⁴ znamená -0-R⁸, -COO-R⁸, -OCO-R⁸, -N0₂, -CN, -HC=C(CN)₂, -C(CN)=C(CN)_2i nebo -R⁸;

R⁵ znamená alkylovou skupinu s 1 až 5 atomy uhlíku;

R⁶ znamená alkylovou skupinu s 1 až 5 atomy uhlíku;

R⁷ znamená H nebo CH₃;

p je 1 až 7;

m je O až 12 s podmínkou, že sloučeniny s atomem kyslíku v α nebo β poloze proti atomu kyslíku epoxidové skupiny jsou vyloučeny;

n je O nebo 1;

q je O až 3 s podmínkou, že jestliže m = O, potom q # 0; r je O nebo 1;

R⁸ znamená alkylovou skupinu s 1 až 15 atomy uhlíku;

R⁹ znamená H nebo alkylovou skupinu s 1 až 15 atomy uhlíku; a

R¹⁰ znamená alkylovou nebo alkoxylovou skupinu s 1 až 20 atomy uhlíku.
12. Mírně zesítitelný nebo zesítěný kapalně krystalický polyether získatelný polymerizací monomerní směsi obsahující:

• · _ 33 _ · ·····♦ « 0 0 0 0 0 · •0*0 ·· 00 00

a) sloučeninu obsahující skupiny OH;

b) monoepoxid obsahující mezogenní skupinu; a

c) epoxid obsahující akrylovou skupinu nebo sloučenina obsahující skupinu OH obsahující akrylovou skupinu.