DE4218314A1

DE4218314A1 - Fluessigkristallanzeigevorrichtung und herstellung davon

Info

Publication number: DE4218314A1
Application number: DE4218314A
Authority: DE
Inventors: Yuhsuke Kawakami; Kouji Hara; Tohru Kashiwagi; Junichi Ono; Kensaku Takata
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1991-06-03
Filing date: 1992-06-03
Publication date: 1992-12-10
Also published as: US5422036A; JPH05107530A

Description

Diese Erfindung betrifft eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung, die beispielsweise für einen TV-Bildschirm, verschiedene Büroautomatisierungsinstrumente und andere Anzeigetafeln verwendet werden kann, und ein Verfahren zur Herstellung der Flüssigkristallanzeigevorrichtung.

Bisher wird eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung gebildet, indem ein Flüssigkristallmaterial zwischen ein Paar transparenter Elektroden injiziert wird, die mit einem Zwischenraum von mehreren Mikrometern fixiert sind. Jedoch kann die oben genannte Struktur nicht die Herstellung der Anzeige mit einer großen Fläche ergeben. Zusätzlich sind die Helligkeit des Schirmes und der Winkel des Blickpunktes unzureichend, da es notwendig ist, Polarisierungsplatten mit Polarisierungsachsen, die senkrecht zueinander stehen, mit einem Paar aus Glassubstraten, die das Flüssigkristallmaterial einschließend zu befestigen.

Außer in dem Fall, wenn man einen ferroelektrischen Flüssigkristall verwendet, hat bei der konventionellen Flüssigkristallanzeigevorrichtung ein orientierter Zustand keine Erinnerung, so daß ein aktives Matrixtreiben wie TFT, das in einer geringen Ausbeute erzeugt wird, verwendet werden sollte, um einen Anzeigeschirm mit einer großen Anzahl von Bildelementen zu ergeben. Daher nehmen die Produktionskosten zu. Wenn der ferroelektrische Flüssigkristall verwendet wird, ist eine Einstellung eines sehr dünnen Zellzwischenraums von 1 bis 2 µm sowie eine gleichmäßige Orientierung der Flüssigkristallmoleküle erforderlich, so daß der ferroelektrische Flüssigkristall selbst bei einer kleinen Fläche keine zufriedenstellende Anzeige schaffen kann.

Vor kurzem wurde eine neue Flüssigkristallanzeigevorrichtung entwickelt (vgl. die japanischen Patentveröffentlichungen (Kokai) 1 93 115/1990 und 1 27 494/1990, Chem. Lett., 817 (1989) und Polymer Preprints, Japan Bd. 39, Nr. 8, 2372 (1990)). Diese Vorrichtung wird hergestellt, indem eine Lösung aus einem Polymer mit einer Seitenkette aus einer Struktur, die einer Flüssigkristallverbindung entspricht, und ein konventioneller niedrigmolekularer Flüssigkristall in einem Lösungsmittel auf einen plattenförmigen Träger oder einen Film wie eine transparente Elektrode gegossen und geschichtet wird, indem die Lösung getrocknet und verfestigt wird, um einen Mischungsfilm aus dem polymeren Flüssigkristall und dem niedermolekulargewichtigen Flüssigkristall zu bilden und indem ein anderer Träger darauf angeordnet wird. Bei diesem System bilden ein polymerer Flüssigkristall vom Seitenkettentyp und ein niedermolekulargewichtiger Flüssigkristall eine homogene Mischung und es findet keine Phasentrennung statt.

Bei der oben genannten Flüssigkristallanzeigevorrichtung wandern, wenn eine niedrige Frequenz oder ein Direktstrom auf den Mischungsfilm auferlegt wird, Ionen entsprechend einem elektrischen Feld in dem Mischungsfilm, so daß die Orientierung der Flüssigkristallmoleküle zerstört wird und der Film opak wird. Wenn eine hohe Frequenz auf den Mischungsfilm aufgelegt wird, werden die Flüssigkristallmoleküle in dem Film homeotrop durch einen elektrooptischen Effekt orientiert, so daß ein einfallendes Licht durch den Film wandert, ohne daß es gestreut wird, und der Film wird transparent. Ein polymerer Flüssigkristall oder eine Polymerkette ist für diese Anzeigeart wesentlich. Ohne einen polymeren Flüssigkristall oder eine Polymerkette wechselt der Mischungsfilm nicht in einen opaken Zustand.

Bei dieser Flüssigkristallanzeigevorrichtung weist nach der Entfernung des elektrischen Feldes die Anzeigevorrichtung eine Erinnerung auf und behält gestreute oder nicht gestreute Zustände von Licht stabil aufrecht. Zusätzlich, da diese Flüssigkristallanzeigevorrichtung leicht durch Beschichten der Lösung des polymeren Flüssigkristalls und des niedermolekulargewichtigen Flüssigkristalls und durch Trocknen zur Bildung des Mischungsfilmes aus dem polymeren Flüssigkristall und dem niedermolekulargewichtigen Flüssigkristall gebildet wird, wird eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit einer großen Fläche leicht hergestellt.

Da jedoch der konventionelle Mischungsfilm des polymeren Flüssigkristalls und des niedermolekulargewichtigen Flüssigkristalls einen einzigen niedermolekulargewichtigen Flüssigkristall enthält, ist der Temperaturbereich eines smektischen Zustandes, der ein Erinnerungsvermögen aufweist, sehr eng, so daß die Flüssigkristallanzeige bei Raumtemperatur nicht funktioniert.

Polymer Preprints, Japan, Bd. 39, Nr. 8, 2373 (1990) offenbart ein System, das zwei Arten von niedermolekulargewichtigen Flüssigkristallen enthält, von denen eines eine mesogene Gruppe des polymeren Flüssigkristalls substituiert. Daher nimmt ein Anteil des polymeren Flüssigkristalls in dem Mischungsfilm ab, so daß der Mischungsfilm weich ist, eine selbsttragende Eigenschaft verliert und nicht praktisch verwendet werden kann. Da der Mischungsfilm nicht selbsttragend ist, kann eine flexible Flüssigkristallanzeigevorrichtung unter Verwendung eines solchen Filmes nicht hergestellt werden, oder ein Kurzschluß wird leicht zwischen den Elektroden gebildet.

Ein Ziel dieser Erfindung liegt darin, eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung zur Verfügung zu stellen, die eine gute selbsttragende Eigenschaft aufweist und eine gute Antwort ergibt und die keinen Kurzschluß zwischen Elektroden bildet.

Ein anderes Ziel dieser Erfindung liegt darin, ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Flüssigkristallanzeigevorrichtung anzugeben.

Erfindungsgemäß wird eine Flüssigkristallvorrichtung zur Verfügung gestellt, umfassend ein Paar von Elektroden, von denen zumindest eine transparent ist, und einen Mischungsfilm, der zwischen dem Paar von Elektroden angeordnet ist und einen niedermolekulargewichtigen Flüssigkristall, einen polymeren Flüssigkristall vom Seitenkettentyp mit einer Hauptkette bzw. Rückgabe mit Polyoxetan und einer mesogenen Gruppe in einer Seitenkette, und einen Elektrolyten.

Entsprechend dieser Erfindung wird ebenfalls ein Verfahren zur Herstellung einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung vorgeschlagen, umfassend das Beschichten von einer eines Elektrodenpaares, von der zumindest eine transparent ist, mit einer Lösung des polymeren Flüssigkristalls vom Seitenkettentyp, des niedermolekulargewichtigen Flüssigkristalls und des Elektrolyten in einem gemeinsamen Lösungsmittel, Trocknen der beschichteten Lösung zur Bildung des Mischungsfilmes und Anordnen der anderen Elektrode auf dem Mischungsfilm.

Erfindungsgemäß weist der polymere Flüssigkristall vom Seitenkettentyp das Polyoxetan-Rückgrat auf. Da das Polyoxetan-Rückgrat härter ist als andere Polyetherketten und Polysiloxanketten, weist der Mischungsfilm aus einem solchen polymeren Flüssigkristall vom Seitenkettentyp und dem niedermolekulargewichtigen Flüssigkristall eine ausreichend hohe selbsttragende Eigenschaft auf, verhindert einen Kurzschluß zwischen den Elektroden und erzielt eine stabile Antwort, selbst wenn der Gehalt an dem polymeren Flüssigkristall gering ist.

Ein Gewichtsverhältnis des polymeren Flüssigkristalls vom Seitenkettentyp zu dem niedermolekluaren Flüssigkristall kann variieren, in Abhängigkeit von den Strukturen der Flüssigkristalle und liegt vorzugsweise von 2:8 bis 8:2, vorzugsweise von 3:7 bis 7:3. Wenn der Anteil des polymeren Flüssigkristalls größer ist als das oben genannte Verhältnis, nimmt eine Antwortgeschwindigkeit ab. Wenn der Anteil des niedermolekulargewichtigen Flüssigkristalls größer ist als das oben genannte Verhältnis, kann der Mischungsfilm die selbsttragende Eigenschaft verlieren. Da der polymere Flüssigkristall, der erfindungsgemäß verwendet werden soll, ein steifes Rückgrat aufweist, wie es oben erläutert wurde, kann eine kleine Menge des polymeren Flüssigkristalls vom Seitenkettentyp dem Mischungsfilm die selbsttragende Eigenschaft verleihen. Daher kann ein Gewichtsverhältnis des polymeren Flüssigkristalls zu dem niedermolekulargewichtigen Flüssigkristall auf 0,5:9.5 abgesenkt werden.

Der Seitenkettenpolymer-Flüssigkristall, der erfindungsgemäß verwendet wird, kann durch Polymerisation eines Oxetanderivates mit einer Substituentengruppe hergestellt werden, die der Seitenkette des Polymers entspricht.

Beispiele des Seitenkettenpolymers mit dem Polyoxetan-Rückgrat sind die folgenden:

worin R ein Wasserstoffatom, eine C₁-C₆-Alkylgruppe, ein Fluoratom oder eine Trifluoromethylgruppe ist, worin X eine elektronenanziehende Gruppe oder eine Alkoxygruppe ist, worin n ein Polymerisationsgrad, vorzugsweise von 2 bis etwa 1000 ist, und worin m eine ganze Zahl von 1 bis 20 ist;

worin R, X, m und n wie oben definiert sind;

worin R, m und n wie oben definiert sind und worin X₁ und X₂ gleich oder verschieden sind und jeweils eine elektronenanziehende Gruppe oder eine Alkoxygruppe bedeuten, worin insbesondere X₁ eine Alkoxygruppe und X₂ eine elektronenanziehende Gruppe ist;

worin R, X₁, X₂, m und n wie oben definiert sind.

Das Polyoxetan-Rückgrat des erfindungsgemäß zu verwendenden Polymers vom Seitenketten-Typ wird intern schwieriger gedreht als eine Polysiloxanbindung, die ein Rückgrat aus einem konventionellen polymeren Flüssigkristall vom Seitenkettentyp bildet. In Bezug auf die mesogene Gruppe ist es möglich, eine Biphenylstruktur zu schaffen, die den Substituenten X an der Para-Position aufweist, als eine Phenylgruppe durch eine Esterbindung einzuführen, wie bei dem konventionellen polymeren Flüssigkristall. Demgemäß hat der polymere Flüssigkristall vom Seitenkettentyp eine hohe Phasenübergangstemperatur.

Der Substituent X ist eine wichtige Gruppe, um dem Polymer eine Flüssigkristalleigenschaft zu verleihen und kann die elektronenanziehende Gruppe oder die Alkoxygruppe sein. Beispiel der elektronenanziehenden Gruppe sind eine Cyanogruppe, eine Nitrogruppe, eine Acylgruppe (beispielsweise eine Acetylgruppe), ein Halogenatom (beispielsweise Fluor-, Chlor-, Brom- und Jodatome) und dergleichen. Beispiele der Alkoxygruppe sind solche mit einem bis 6 Kohlenstoffatomen, wie eine Methoxygruppe, eine Ethoxygruppe, eine Propoxygruppe, eine Isopropoxygruppe, eine Butoxygruppe, eine tert-Butoxygruppe, eine Pentylpentoxygruppe, eine Hexyloxygruppe und dergleichen. Unter diesen ist eine Cyanogruppe oder ein Fluoratom bevorzugt, da eine Phasenübergangstemperatur der Flüssigkristallphasen erhöht werden kann.

Beispiele der Alkylgruppe sind solche mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen wie eine Methylgruppe, eine Ethylgruppe, eine Propylgruppe, eine Butylgruppe, eine tert-Butylgruppe, eine Hexylgruppe und dergleichen.

Der Polymerisationsgrad n des polymeren Flüssigkristalls ist nicht kritisch und liegt vorzugsweise von 2 bis etwa 1000.

Der Seitenkettenpolymer-Flüssigkristall, der erfindungsgemäß verwendet werden soll, kann durch kationische Polymerisation eines entsprechenden Oxetanmonomers hergestellt werden.

Als niedermolekulargewichtiger Flüssigkristall kann irgendeiner der üblicherweise verwendeten niedermolekulargewichtigen Flüssigkristalle verwendet werden.

Der oben genannte polymere Flüssigkristall vom Seitenkettentyp kann ein smektischer oder ein nematischer sein. Wenn sowohl der polymere Flüssigkristall als auch der niedermolekulare Flüssigkristall eine nematische Phase aufzeigt, ist es erforderlich, eine Kombination von diesen auszuwählen, die eine smektische Phase induziert.

Der niedermolekulargewichtige Flüssigkristall ist bevorzugt einer, der den Seitenkettengruppeflüssigkristall des polymeren Flüssigkristalls substituiert oder eine Mischung von niedermolekulargewichtigen Flüssigkristallen, von denen zumindest einer ein solcher Flüssigkristall ist, der die Seitenkettenflüssigkristallgruppe des polymeren Flüssigkristalls substituiert.

Wenn der polymere Flüssigkristall einer der oben erwähnten polymeren Flüssigkristalle der Formel (1) und (2) ist, kann ein niedermolekulargewichtiger Flüssigkristall, der die Seitenkettengruppe des polymeren Flüssigkristalls substituiert, zumindest eine der folgenden Verbindungen sein:

worin R′ eine C₁-C₆-Alkylgruppe ist und wobei die Phenylgruppe mit einer Cyclohexylgruppe und dergleichen substituiert sein kann.

Als Elektrolyt kann irgendeiner verwendet werden, der in einer Beschichtungsflüssigkeit gelöst ist. Ein bevorzugtes Beispiel des Elektrolyten ist ein quartäres Ammoniumsalz der Formel

worin R¹, R², R³ und R⁴ gleich oder verschieden sind und jeweils eine geradkettige oder verzweigte C₁-C₆-Alkylgruppe bedeuten und worin Y^- ein Gegenanion ist, wie F^-, Cl^-, Br^-, I^-, CIO₄^-, PF₄^- oder BF₄^-.

Einer oder mehrere Elektrolyten können verwendet werden.

Eine Menge des Elektrolyten liegt üblicherweise von 0,005 bis 1 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht des Mischungsfilmes. Der Elektrolyt verbessert die Antwortgeschwindigkeit des Mischungsfilmes aufgrund seiner Ionen und verursacht ebenfalls sicher eine Änderung von dem opaken Zustand in den transparenten Zustand oder von dem transparenten Zustand in den opaken Zustand.

Der erfindungsgemäße Mischungsfilm kann einen konventionellen dichromen Farbstoff enthalten, um eine Farbanzeigevorrichtung zu schaffen.

Weiterhin, um ein gutes Gleichgewicht der Eigenschaften des Mischungsfilmes zu erzielen, kann der Film andere polymere Flüssigkristalle vom Seitenkettentyp enthalten.

Als Elektrode kann irgendeine der üblicherweise verwendeten Elektroden verwendet werden. Beispiele der Elektroden sind Glasplatten oder Kunststoffilme (beispielsweise Filme von Polyethylenterephthalat (PET), Polyethersulfon (PES), etc.), auf die ein leitender Film wie ITO (Indium-Zinn-Oxid) oder SnO₂ durch Verdampfen oder eine Sputter-Technik gebildet ist.

Die Flüssigkristallanzeigevorrichtung kann durch Beschichten einer Lösung des polymeren Flüssigkristalls, des niedermolekulargewichtigen Flüssigkristalls und des Elektrolyten in dem Lösungsmittel auf zumindest einer der Elektroden, durch Trocknen und Verfestigen der Lösung, zur Bildung des Mischungsfilmes und durch Anordnen der anderen Elektrode auf dem Mischungsfilm gebildet werden.

Das Lösungsmittel kann entsprechend den Arten des polymeren Flüssigkristalls, des niedermolekulargewichtigen Flüssigkristalls und des Elektrolyten ausgewählt werden.

Die Lösung kann auf die Elektrode durch ein übliches Verfahren, beispielsweise durch Stangenbeschichten, Spinnbeschichten, Sprühbeschichten oder Walzenbeschichten geschichtet werden.

Alternativ kann die Flüssigkristallanzeigevorrichtung hergestellt werden, indem eine Mischung aus dem niedermolekulargewichtigen Flüssigkristall, dem polymeren Flüssigkristall, dem Elektrolyten und einem Abstandshalter auf einer eines Paares der Elektroden aufgebracht wird und indem die andere Elektrode auf die Mischung unter Verwendung von zumindest einer Walze laminiert wird.

Der Abstandshalter dient dazu, einen bestimmten Zwischenraum zwischen dem Paar der Elektroden aufrecht zu erhalten. Beispiele des Abstandshalters sind Glasstäbe, Kunststoffkugeln, Siliziumoxidkugeln und dergleichen.

Da der polymere Flüssigkristall das Polyoxetangrückgrat und die Seitenkettenflüssigkristallgruppe aufweist, wird die Bewegung der Polymerkette unterdrückt, so daß die Phasenübergangstemperatur hoch wird und der Temperaturbereich der Flüssigkristallphase angehoben wird, wodurch eine Langzeitwärmeresistenz signifikant erhöht wird und wodurch ebenfalls der Kurzschluß verhindert wird.

In dem Fall des polymeren Flüssigkristalls mit einem Fluoratom oder einer Trifluoromethylgruppe an dem Ende der Diphenylgruppe werden die Abnahme der Viskosität und dann die Zunahme der Ansprechempfindlichkeit erwartet.

Zusätzlich, da der polymere Flüssigkristall mit der Struktur der Formel (5) oder (6) ein nematischer ist, kann die Antwortgeschwindigkeit der Flüssigkristallanzeigevorrichtung erhöht werden.

Da der polymere Flüssigkristall das Polyoxetan-Rückgrad hat, wie es oben erläutert wurde, wird die Bewegung der Polymerkette vermindert, und die Phasenübergangstemperatur wird erhöht, so daß ein Temperaturbereich der Flüssigkristallphase erhöht wird. Demzufolge wird nicht nur die Langzeitwärmestabilität beachtlich verbessert, sondern der Kurzschluß der Elektroden wird ebenfalls effektiv verhindert.

Da eine mesogene Gruppe an eine verhältnismäßig lange Oxetanwiederholungseinheit mit einem Sauerstoffatom und drei Kohlenstoffatomen in einem linearen Teil der Einheit gebunden ist, weist ein Paar von benachbarten mesogenen Gruppen eine sehr schwache Wechselwirkung auf, so daß die Flüssigkristallanzeigevorrichtung eine hohe Antwortgeschwindigkeit aufweist.

Diese Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die folgenden Beispiele erläutert, worin Teile sich auf das Gewicht beziehen.

Beispiel 1

In einem gemischten Lösungsmittel aus Aceton und Dichlorethan in einem Gewichtsverhältnis von 50:50 wurden 10 Teile Poly-3-(((5(4-cyanobiphenyl-4′-yl)oxy)pentyloxy) methyl)-3-methyloxetan als ein polymerer Flüssigkristall, 90 Teile einer Mischung aus niedermolekulargewichtigen Kristallen (S2, ein smektischer, gemischter Flüssigkristall von Merk Japan), die einen niedermolekulargewichtigen Flüssigkristall enthalten können, der die Flüssigkristallgruppen des polymeren Flüssigkristalls substituieren, und 0,05 Gew.% Tetraethylammoniumbromid pro Gesamtgewicht des polymeren Flüssigkristalls, der niedermolekulargewichtigen Flüssigkristalle und des Tetraammoniumbromids aufgelöst zur Herstellung einer Beschichtungslösung.

Die Beschichtungslösung wurde auf einen transparenten leitenden Film (ITO-PES) mit einer Dicke von 100 µm mit einem Stangenbeschichter geschichtet und bei Raumtemperatur 30 Minuten zur Herstellung eines Mischungsfilmes getrocknet. Dann wurde auf den Mischungsfilm ein anderer transparenter leitender Film laminiert zur Herstellung einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung.

Beispiel 2

Auf gleiche Weise wie bei Beispiel 1, aber unter Verwendung von 10 Teilen Poly-3-(((5-(4-cyanobiphenyl-4′-yl)oxy)pentyloxy) methyl)-3-methyloxetan als einen polymeren Flüssigkristall und als einen niedermolekulargewichtigen Flüssigkristall, der die Flüssigkristallseitenkette substituiert, 80 Teilen S2 und, als ein zusätzlicher Flüssigkristall, 10 Teilen E 31 LV (eine Mischung von zumindest sieben niedermolekulargewichtigen Flüssigkristallen, vertrieben von Merk Japan), wurde eine Beschichtungslösung hergestellt, und eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung wurde erzeugt.

Beispiel 3

Auf gleiche Weise wie in Beispiel 1, aber unter Verwendung von 20 Teilen Poly-3-(((5-(4-cyanobiphenyl-4′-yl)oxy) pentyloxy)methyl)-3-methyloxetan als ein polymerer Flüssigkristall und 80 Teilen 4-Octyl-4′-cyanobiphenyl (8CB) als ein niedermolekulargewichtiger Flüssigkristall, der die Seitenkettenflüssigkristallgruppe substituiert, wurde eine Beschichtungslösung hergestellt und eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung erzeugt.

Beispiel 4

Auf gleiche Weise wie bei Beispiel 1, aber unter Verwendung von 20 Teilen Poly-3-(((5-(4-cyanobiphenyl-4′- yl)oxy)pentyloxy)methyl)-3-methyloxetan als ein polymerer Flüssigkristall, 70 Teilen 8CB als ein niedermolekulargewichtiger Flüssigkristall, der die Seitenkettenflüssigkristallgruppe substituiert, 10 Teile 4-n-Pentylbenzoesäure-4′-n-octyloxybiphenylester als einen zusätzlichen Flüssigkristall wurde eine Beschichtungslösung hergestellt und eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung wurde erzeugt.

Beispiel 5

Auf gleiche Weise wie bei Beispiel 1, aber unter Verwendung von 30 Teilen Poly-3-(((5-(4-cyanobiphenyl- 4′-yl)oxy)pentyloxydimethylsiloxydimethylsiloxy)methyl) - 3-methyloxetan als polymerer Flüssigkristall und 70 Teilen E 63 (eine Mischung von zumindest fünf niedermolekulargewichtigen Flüssigkristallen, vertrieben von Merk Japan) als ein niedermolekulargewichtiger Flüssigkristall wurde eine Beschichtungslösung hergestellt und eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung wurde erzeugt.

Beispiel 6

Auf gleiche Weise wie bei Beispiel 1, aber unter Verwendung von 20 Teilen Poly-3-(((5-(4-fluorobiphenyl-4′- yl)oxy)pentyloxy)methyl)-3-methyloxetan als ein polymerer Flüssigkristall und 80 Teilen 8CB als ein niedermolekulargewichtiger Flüssigkristall, der die Seitenkettenflüssigkristallgruppe substituiert, wurde eine Beschichtungslösung hergestellt und eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung wurde erzeugt.

Vergleichsbeispiel 1

Auf gleiche Weise wie bei Beispiel 1, aber unter Verwendung von 20 Teilen eines Polymers, umfassend Wiederholungseinheiten der Formel:

als ein polymerer Flüssigkristall und 80 Teilen 8CB als ein niedermolekulargewichtiger Flüssigkristall, der die Seitenkettenflüssigkristallgruppe substituiert, wurde eine Beschichtungslösung hergestellt und eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung wurde erzeugt.

Vergleichsbeispiel 2

Auf gleiche Weise wie bei Vergleichsbeispiel 1, aber unter Verwendung eines Polymers mit Wiederholungseinheiten der Formel:

als ein polymerer Flüssigkristall wurde eine Beschichtungslösung hergestellt und eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung wurde erzeugt.

Mit jeder dieser Flüssigkristallanzeigevorrichtungen, die in den Beispielen und Vergleichsbeispielen erzeugt wurde, wurde deren Leistungsfähigkeit, nämlich eine Antwortzeit, wie folgt gemessen:
Auf die Flüssigkristallanzeigevorrichtung wurde ein Wechselstrom von 1 kHz, 60 V auferlegt. Dann wurde eine Antwortzeit, bei der die Anzeigevorrichtung von einem transparenten Zustand in einen opaken Zustand und von dem opaken Zustand in den transparenten Zustand wechselte, gemessen, indem ein He-Ne-Laserstrahl mit einer Wellenlänge von 633 nm aufgestrahlt wurde.

Die Ergebnisse sind in der Tabelle zusammen mit einem smektischen Temperaturbereich des Mischungsfilmes gezeigt.

Tabelle

Wie aus den Ergebnissen der Tabelle ersichtlich ist, zeigten die Flüssigkristallanzeigevorrichtungen, die gemäß den Beispielen 1 bis 6 erzeugt wurden, eine sehr kurze Antwortzeit, was bedeutet, daß die Vorrichtungen eine gute Antwort aufwiesen.

Bei den Vergleichsbeispielen 1 und 2 wies, wenn das Gewichtsverhältnis des polymeren Flüssigkristalls zu dem niedermolekularen Flüssigkristall gleich war, wie bei dem Beispiel 3, der Mischungsfilm keine selbsttragende Eigenschaft auf, so daß die transparenten Elektrodenfilme abgeschält wurden und keine Vorrichtung tatsächlich gebildet wurde.

Zusätzlich wiesen die Mischungsfilme der Beispiele 1 bis 6 einen breiteren smektischen Temperaturbereich auf als jene von den Vergleichsbeispielen 1 und 2.

Claims

1. Flüssigkristallanzeigevorrichtung, umfassend ein Paar von Elektroden, von denen zumindest eine transparent ist, und einen Mischungsfilm, der zwischen dem Paar von Elektroden angeordnet ist und einen niedermokeluargewichtigen Flüssigkristall, einen polymeren Flüssigkristall vom Seitenkettentyp mit einem Rückgrat aus Polyoxetan und einer mesogenen Gruppe in einer Seitenkette, und einen Elektrolyten.

2. Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der polymere Flüssigkristall vom Seitenkettentyp zumindest einer ist, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus einem Polymer mit Wiederholungseinheiten der Formel: worin R ein Wasserstoffatom, eine C₁-C₆- Alkylgruppe, ein Fluoratom oder eine Trifluoromethylgruppe ist, worin X eine elektronenanziehende Gruppe oder eine Alkoxygruppe ist, worin n ein Polymerisationsgrad ist und worin m eine ganze Zahl von 1 bis 20 ist; einem Polymer, umfassend Wiederholungseinheiten der Formel: worin R, X, m und n wie oben definiert sind; einem Polymer, umfassend Wiederholungseinheiten der Formel: worin R, X, m und n wie oben definiert sind;
einem Polymer, umfassend die Wiederholungseinheiten der Formel: worin R, X, m und n wie oben definiert sind;
einem Polymer, umfassend Wiederholungseinheiten der Formel: worin R, m und n wie oben definiert sind;
einem Polymer, umfassend Wiederholungseinheit der Formel: worin R, m und n wie oben definiert sind und worin X₁ und X₂ gleich oder verschieden sind und jeweils eine elektronenanziehende Gruppe oder eine Alkoxygruppe bedeuten;
und einem Polymer, umfassend Wiederholungseinheiten der Formel: worin R, X₁, X₂, m und n wie oben definiert sind.

3. Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der niedermolekulargewichtige Flüssigkristall einer ist, der die Seitenkettenflüssigkristallgruppe des polymeren Flüssigkristalls substituiert oder eine Mischung aus niedermolekulargewichtigen Flüssigkristallen ist, von denen zumindest einer eine Verbindung ist, die die Seitenkettenflüssigkristallgruppe des polymeren Flüssigkristall substituiert.

4. Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der polymere Flüssigkristall einer von den polymeren Flüssigkristallen der Formel (1) und (2) ist, und daß der niedermolekulargewichtige Flüssigkristall, der die Seitenkettenflüssigkristallgruppe des polymeren Flüssigkristalls substituiert, zumindest eine der folgenden Verbindungen sein kann: worin R′ eine C₁-C₆-Alkylgruppe ist und worin die Phenylgruppe substituiert sein kann.

5. Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gehalt des Elektrolyten von 0,005 bis 1 Gew.% ist, bezogen auf das gesamte Gewicht des Mischungsfilmes.

6. Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrolyt ein quartäres Ammoniumsalz ist.

7. Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das quartäre Ammoniumsalz eine Verbindung der Formel ist: worin R¹, R², R³ und R⁴ gleich oder verschieden sind und jeweils eine geradkettige oder verzweigte C₁-C₆-Alkylgruppe bedeuten, und worin Y^- ein Gegenion ist.

8. Verfahren zur Herstellung einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung, umfassend das Beschichten einer von einem Paar von Elektroden, von denen zumindest eine transparent ist, mit einer Lösung aus einem niedermolekulargewichtigen Flüssigkristall, einem polymeren Flüssigkristall vom Seitenkettentyp mit einem Rückgrat aus Polyoxetan und einer mesogenen Gruppe in einer Seitenkette, und einem Elektrolyten in einem gemeinsamen Lösungsmittel, Trocknen der beschichteten Lösung zur Bildung eines Mischungsfilmes aus dem niedermolekulargewichtigen Flüssigkristall, dem polymeren Flüssigkristall und dem Elektrolyten, und Anordnen der anderen Elektrode auf den Mischungsfilm.

9. Verfahren zur Herstellung einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung, umfassend das Anordnen einer Mischung aus einem niedermolekulargewichtigen Flüssigkristall, einem polymeren Flüssigkristall vom Seitenkettentyp mit einem Rückgrat aus Polyoxetan und einer mesogenen Gruppe in einer Seitenkette, einem Elektrolyten und einem Abstandshalter auf einer eines Paares von Elektroden, von denen zumindest eine transparent ist, und Laminieren der anderen Elektrode auf die Mischung, wobei zumindest eine Walze verwendet wird.