JPH0713150B2 - 液晶分散高分子フィルム - Google Patents

液晶分散高分子フィルム

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JPH0713150B2
JPH0713150B2 JP4319720A JP31972092A JPH0713150B2 JP H0713150 B2 JPH0713150 B2 JP H0713150B2 JP 4319720 A JP4319720 A JP 4319720A JP 31972092 A JP31972092 A JP 31972092A JP H0713150 B2 JPH0713150 B2 JP H0713150B2
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JP
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liquid crystal
polymer
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polymer film
chemical
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JP4319720A
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JPH0673201A (ja
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陳勇完
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Samsung SDI Co Ltd
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Samsung SDI Co Ltd
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00Liquid crystal materials
    • C09K19/04Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/38Polymers

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
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  • Liquid Crystal Substances (AREA)
  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は液晶分散高分子フィル
ム、より詳細には強誘電性液晶と高分子マトリックスを
組み合わせて、光、水分および熱等に安定でありながら
も応答特性と視野角が向上された液晶分散高分子フィル
ムに関する。
【0002】
【従来の技術】液晶は、液体状態の物質でありながらも
結晶体の如く光学的異方性を現すばかりでなく、電場、
磁場、温度、圧力等のような外部刺激に依り容易に分子
配列を変えて光学的性質が変化する特性を持っている。
【0003】このような性質を利用して電子計算機、各
種センサー、コンピューター、TV、透視型光バルブ等
の表示素子に開発されている。液晶表示素子は、既存の
ブラウン管方式に比べて薄膜、大型画面、低消費電力が
可能であるので、次の時代の表示素子として脚光を浴び
ている。
【0004】既存の液晶表示素子としてはTN(twist n
ematic)、STN(super twist nematic) 表示素子等が
有るが、このようなネマティック液体表示素子は応答速
度が遅く、間色(gray scale)が困難であるので大画面構
成および動画像表示には適用が難しい点がある。
【0005】そこで、スメティック液晶を表示装置に適
用する構想をするようになったが、スメティック液晶
中、スメティックA像とスメティックC像はその自由度
が小さくて、スメティックC像中に不斉炭素を持つカイ
ラルスメティックC(SmC*) 像の液晶は双極子力が一方
向だけに向かうようになって分極を発生する。この時に
生ずる分極を自発分極(Ps)と言う。
【0006】自発分極が大きい液晶を強誘電性液晶と言
うが、強誘電性液晶は外部電磁場の極性変化に依り迅速
に反転させることができるので早い応答速度を持ち、動
画像を表現させることができるばかりでなく、高いコン
トラストと広い視野角を持つので直視型表示素子として
の利用が可能である。
【0007】しかしながら、強誘電性液晶は光、湿気、
熱に対して敏感に変化する化学的不安定状態を現すので
商業的応用が難しい。このような欠点を補完する為にビ
フェニルエステル系およびピリミジン系の液晶等が開発
されているが未だ満足する水準のものが出現していな
い。
【0008】液晶表示素子は、一般的に液晶を高分子に
分散させ、温度または溶解度の変化等の過程を通じて小
さな液滴を作り高分子を硬化させてフィルムを形成した
後、ITO(Indium Tin Oxide)がコーティングされたガ
ラス板の間にサンドイッチさせて作られるが、高分子の
屈折率と液晶球滴の屈折率が異なるので入射された光が
散乱されて不透明であるが、両ITOガラス板の間に電
圧をかければ液晶球滴が整列し高分子と同じ方向に整列
されるので光を透過させる。従って、液晶により光が変
調されて画面表示が可能となる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ネマティック液晶表示素子は、直視型であったので利用
するに多くの問題点があった。即ち、液晶が電圧印加
時、電極に対して水平方向から垂直方向に整列する整列
時間が数百msec以上であるので応答速度が遅く動画像を
表示するに難しさがあり、液晶が整列したとき、視野角
が狭いので斜め方向からは画面を見ることが出来ないと
いう欠点があった。
【0010】しかし、強誘電性液晶を利用した表示素子
はスメティックC液晶中に不斉炭素を持つSmC*液晶
により誘電率異方性が大きく、液晶の自発分極も非常に
大きいので電圧印加時の応答速度が数百msec以下になり
応答時間が速いばかりでなく視野角もまた広いが、光や
湿気および温度上昇により自発分極、視野角、応答時間
が急激に減少したり、液晶特性が不安定になる欠点があ
る。
【0011】本発明の目的は、従来の上記のごとき欠点
を改善した液晶表示素子を提供しようとするものであ
り、強誘導性液晶と高分子マトリックスを組み合わせ
て、光、水分、熱等にも安定であるばかりでなく、応答
特性と視野角が向上された、高分子に液晶を分散させた
液晶フィルムを提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明は、強誘導性液晶
を高分子に分散させて小さな液晶球滴を形成し、高分子
を硬化させる時、液晶の表面を高分子で取り囲み、液晶
の処理時、安定性と便利性を確保すると同時に、強誘電
性液晶の高速応答性と広い視野角特性を維持させた。特
に、高分子マトリックスとして液晶と同じ屈折率異方性
を持つ液晶高分子を選び、このような液晶高分子の液晶
性を表す側鎖を構成する官能基が強誘電性液晶の如き不
斉炭素を持ち双極子モーメントを持つようにして、これ
が強誘電性液晶の双極子モーメントの効果を増加させる
ように誘導して応答速度をより速くするようにした。
【0013】即ち、本発明は高分子物質に液晶を分散さ
せた液晶分散高分子フィルムにおいて、高分子物質とし
て下記一般式(I) の高分子マトリックスを使用し、液晶
として下記一般式(II)または(III) の強誘電性液晶を使
用することにより、応答性および視野角が向上された液
晶分散高分子フィルムを提供するものである。
【0014】
【化4】
【0015】
【化5】
【0016】
【化6】
【0017】以下に本発明をより詳細に説明する。
【0018】本発明の一般式(I) の高分子マトリックス
において、高分子主鎖はC項であり、A、B、D項は側
鎖である。A項は液晶性を持つ物質として構成されてお
り、B項はスペーサーの役割で粘度を調整し、D項は不
斉炭素と双極子モーメントを発顕させる物質で構成され
ている。
【0019】上記一般式(I) に表示される高分子主鎖と
側鎖を有する高分子マトリックスとして代表的なものを
次に挙げる。
【0020】
【化7】
【0021】本発明の一般式(I) の高分子マトリックス
には、上述のような液晶の如き屈折率異方性を持つ側鎖
グループ(−A−B−)と、不斉炭素と双極子モーメン
トを持つグループ(D)が同時に存在するため、以下に
詳述する強誘電性液晶をそれに分散させて使用すれば、
強誘導性液晶と液晶性を表す高分子側鎖により屈折率が
マッチされて視野角が向上され、強誘電性液晶と不斉炭
素および双極子モーメントを持つ高分子側鎖により双極
子モーメントがマッチされて応答速度が向上される。こ
のような高分子マトリックスは通常の共重合法により容
易に製造することができる。
【0022】一方、本発明に使用される一般式(II)また
は(III) の強誘電性液晶は、上述の構造を持っている
が、具体的な物質例として一般式(II)のものには、
【0023】
【化8】
【0024】を挙げることができ、一般式(III) として
【0025】
【化9】
【0026】を挙げることができる。
【0027】本発明により液晶表示素子を製造するに
は、一般式(I) の高分子マトリックスを55乃至70重
量%取り、ここに30乃至45重量%の一般式(II)また
は(III) の液晶物質を加えて均一に混合するが、必要に
より5重量%の範囲内でUV硬化剤を追加しても差し支
えない。完全均一に混合したものをITOガラスにコー
ティングした後、UVランプ下にて、または100℃以
下にて加熱して徐々に硬化させてフィルムを製造する。
【0028】このようにしてマトリックスに均一に分散
された高誘電性液晶を硬化させて得たフィルムをITO
ガラスの間にサンドイッチさせれば、液晶の屈折率と高
分子の屈折率が異なるので液晶セル内に入射された光は
散乱されて不透明となるが、電極に電圧を印加すれば液
晶が整列して光を透過させる。
【0029】本発明の液晶高分子マトリックスは、液晶
と同じく一方向に整列されているので視野角が非常に向
上され、強誘電性液晶自体の視野角が大きいばかりでな
く、不斉炭素と双極子モーメントを持つ側鎖基により液
晶の応答性もまた向上される。また、液晶を高分子に分
散させるので液晶が熱と湿気から保護され、耐久性が向
上されるばかりでなく、液晶が分散されたフィルム自体
が光を調節する偏光子の役割をするので、偏光子が無く
ても明るい画面を得ることが出来る。また、高分子マト
リックスの側鎖基に二重結合を持つものを導入したので
マトリックスが液晶に先だって紫外線を吸収する。これ
により液晶の二重結合が大きな影響を受けないので液晶
の安定性が増加する。さらに、液晶を高分子に分散させ
ることにより固体形態になり、その取扱いが容易になる
という利点を持つ。
【0030】
【実施例】以下に、実施例を挙げて説明する。
【0031】[実施例−1]パラシアノ−アゾベンジル
メチルアクリレートと3−メチル−4−クロロブチルア
クリレートを各々50mol %にて共重合させた次の構造
式の高分子マトリックス
【0032】
【化10】
【0033】を65wt%取り、4[1−オキソ−2−ク
ロロ−3−メチル]ペントキシビフェニール4 オクチ
ルオキシベンゾエート強誘電性液晶(下記構造式参照)
30wt%とUV硬化剤(3M(スリーエム) のFC−508)5wt
%と共に均質混合した後、これをITOガラスに均一に
コーティングし、UVランプ下にて30分間徐々に硬化
させてフィルムを製造した。
【0034】
【化11】
【0035】[実施例2]パラシアノ−アゾオキシエチ
ルメタクリレートと3−メチル−4−フロロブチルメタ
クリレートを各々50mol %にて共重合させた後、次の
構造式の高分子マトリックス
【0036】
【化12】
【0037】を60wt%取り、4[1−オキソ−2−ク
ロロ−3−メチル]ペントキシビフェニール 4−オク
チルオキシベンゾエート強誘電性液晶40wt%と共にク
ロロホルムに溶解させて均質に混合させた後、ITOガ
ラスにコーティングし、80℃にてクロロホルムを蒸発
させながら硬化させてフィルムを製造した。
【0038】[比較例−1]液晶としてMerck製品
ZLI−3654を40wt%取り、トリアリルイソシ
アヌレート55mol %、ペンタエリトリトールテトラキ
ス(3−メルカプト−プロピオネート)41mol %、ベ
ンゾフェノン4mol %を混合したもの60wt%と共に
10分間均一に溶液になるよう徐々に攪拌した。溶液内
の気泡を除去するために1分間遠心分離機に付して気泡
を除去し、ITOガラスの上にコーティングした後、も
う1枚のITOガラスを付着させてUVランプ下に硬化
させ、液晶が分散された高分子フィルムを製造した。
【0039】上記の実施例および比較例にて収得したフ
ィルムに対して応答速度と視野角を測定し、次の表に整
理した。
【0040】
【表1】
【0041】
【発明の効果】従来の強誘電性液晶は光、湿気、熱に対
して敏感に変化する科学的不安定状態を現し、その実用
化が難しかった。この発明は改善した液晶表示素子を強
誘電性液晶と高分子マトリックスと組み合わせて光、水
分、熱等に安定でありながらその応答特性と視野角を向
上させた液晶分散高分子フィルムを提供するのでその商
用的価値は極めて高い。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C08L 83/10 LRT C09K 19/38 9279−4H G02F 1/13 500 1/1333 9017−2K

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 高分子物質に液晶を分散させてなる液晶
    分散高分子フィルムであって、前記高分子物質として下
    記の一般式(I) の高分子マトリックスを使用し、前記液
    晶として下記の一般式(II)又は一般式(III) の強誘電性
    液晶を使用することを特徴とする応答性及び視野角が向
    上された液晶分散高分子フィルム。 【化1】 【化2】 【化3】
JP4319720A 1991-11-30 1992-11-30 液晶分散高分子フィルム Expired - Lifetime JPH0713150B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019910021869A KR930010162A (ko) 1991-11-30 1991-11-30 액정분산 고분자 필름
KR91-21869 1991-11-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0673201A JPH0673201A (ja) 1994-03-15
JPH0713150B2 true JPH0713150B2 (ja) 1995-02-15

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ID=19323942

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JP4319720A Expired - Lifetime JPH0713150B2 (ja) 1991-11-30 1992-11-30 液晶分散高分子フィルム

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KR100446603B1 (ko) * 1997-12-12 2004-11-03 삼성전자주식회사 강유전성액정화합물,이를포함한액정조성물및이를채용한액정표시소자

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JPH0673201A (ja) 1994-03-15
KR930010162A (ko) 1993-06-22

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