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JPH06118396A - Liquid crystalline oligomer and liquid crystal display device using the same - Google Patents

Liquid crystalline oligomer and liquid crystal display device using the same

Info

Publication number
JPH06118396A
JPH06118396A JP27205992A JP27205992A JPH06118396A JP H06118396 A JPH06118396 A JP H06118396A JP 27205992 A JP27205992 A JP 27205992A JP 27205992 A JP27205992 A JP 27205992A JP H06118396 A JPH06118396 A JP H06118396A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
transparent
oligomer
display device
crystal display
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP27205992A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Junichi Ono
純一 小野
Toru Kashiwagi
亨 柏木
Koji Hara
浩二 原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Electric Industries Ltd filed Critical Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority to JP27205992A priority Critical patent/JPH06118396A/en
Publication of JPH06118396A publication Critical patent/JPH06118396A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】 液晶性オリゴマーは下記式(1)で表され
る。 Z(X−Y)n (1) (式中、ZはC、Si、N、B、Geを示し、Xはスペ
ーサーを示し、Yは液晶基を示し、nは3または4の整
数を示す。)また、液晶表示素子は、上記式(1)で表
される液晶性オリゴマーと、低分子液晶と、電解質とを
含有する混合膜を、少なくとも一方が透明な一対の導電
基材で挟着する。 【効果】 透明から不透明への転換が良好で、かつ透明
から不透明、不透明から透明のいずれの応答速度も速
い。
(57) [Summary] [Structure] The liquid crystal oligomer is represented by the following formula (1). Z (X-Y) n (1) (In the formula, Z represents C, Si, N, B, Ge, X represents a spacer, Y represents a liquid crystal group, and n represents an integer of 3 or 4. Further, in the liquid crystal display device, a mixed film containing a liquid crystalline oligomer represented by the above formula (1), a low molecular weight liquid crystal, and an electrolyte is sandwiched between a pair of conductive base materials, at least one of which is transparent. To do. [Effect] The conversion from transparent to opaque is good, and the response speed from transparent to opaque and from opaque to transparent is fast.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、例えばTV画面や一般
OA機器類、あるいは自動車に搭載して地図表示、案内
表示等の情報を表示する車載ナビゲーションのディスプ
レイ等に使用される液晶性オリゴマー及びそれを用いた
液晶表示素子に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal oligomer for use in, for example, a TV screen, general office automation equipment, or an in-vehicle navigation display for displaying information such as map display and guidance display mounted on an automobile. The present invention relates to a liquid crystal display device using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】通常の液晶表示素子は、数μmの間隔に
固定した一対の導電基材間に液晶材料を注入することに
よって形成される。ところが、このような構成の液晶表
示素子では、大面積のディスプレイの作製が困難であ
る。また、液晶を封入した一対の透明導電基材には、そ
れぞれ偏光軸が互いに直行した偏向板を取り付ける必要
があるため、画面の明るさ、視野角等が不十分であっ
た。
2. Description of the Related Art An ordinary liquid crystal display device is formed by injecting a liquid crystal material between a pair of conductive base materials fixed at intervals of several μm. However, it is difficult to manufacture a large-area display with the liquid crystal display device having such a configuration. In addition, since a pair of transparent conductive base materials in which liquid crystal is enclosed need to be equipped with polarizing plates whose polarization axes are perpendicular to each other, the brightness of the screen, the viewing angle, etc. are insufficient.

【0003】また、従来の液晶表示素子では、強誘電性
液晶を用いる場合を除き、配向状態にメモリー性がない
ため、大画素数の表示画面用には製造歩留りの悪いTF
T等を用いたアクティブマトリクス駆動が必要となり、
高価になるという問題があった。また、強誘電性液晶を
用いた場合には、1〜2μmという極めて薄いセルギャ
ップ制御および液晶の均一な配向制御が必要なため、小
面積ですら満足な表示を得ることが困難であった。
Further, in the conventional liquid crystal display device, except for the case where the ferroelectric liquid crystal is used, since the alignment state has no memory property, the TF having a low manufacturing yield is used for a display screen having a large number of pixels.
Active matrix drive using T etc. is required,
There was a problem of becoming expensive. Further, when a ferroelectric liquid crystal is used, it is difficult to obtain a satisfactory display even with a small area, because it is necessary to control the cell gap to be extremely thin at 1 to 2 μm and to control the uniform alignment of the liquid crystal.

【0004】一方、高分子骨格鎖にフレキシブルな炭素
骨格などのスペーサ部を介して、液晶化合物に相当する
部分を結合した側鎖型高分子液晶と、通常の低分子液晶
材料とを溶剤中に溶解した溶液を、透明電極板等の板状
またはフィルム状の一対の基材で挟着した液晶表示素子
(以下、高分子液晶/低分子液晶混合膜)が提案されて
いる(特開平2−193115号公報、特開平2−12
7494号公報、Chem.Lett.,817(1989)、Polym.Prepri
nts,Japan 39(8)2373(1990) 等参照)。
On the other hand, a side chain type polymer liquid crystal in which a portion corresponding to a liquid crystal compound is bonded to a polymer skeleton chain through a spacer portion such as a flexible carbon skeleton, and an ordinary low molecular weight liquid crystal material are placed in a solvent. A liquid crystal display device (hereinafter referred to as a polymer liquid crystal / low molecular liquid crystal mixed film) in which a dissolved solution is sandwiched between a pair of plate-shaped or film-shaped substrates such as transparent electrode plates has been proposed (JP-A-2- Japanese Laid-Open Patent Publication No. 193115, JP-A 2-12
7494, Chem. Lett., 817 (1989), Polym.Prepri
nts, Japan 39 (8) 2373 (1990) etc.).

【0005】この高分子液晶/低分子液晶混合膜に、低
周波電場または直流電場を印加すると、当該混合膜中に
極微量存在するイオンが電場に付随した移動を起こし、
高分子液晶主鎖に衝突し液晶分子の配列を乱すことで、
混合膜の入射光を強く散乱する不透明な光散乱状態にな
る。次いで、高周波電場を印加すると、高分子液晶/低
分子液晶混合膜中の液晶分子が、電気光学効果によって
電場方向にホメオトロピック配向して、混合膜の入射光
を透過する透明な状態に転換する。さらに、上記混合膜
を用いた液晶表示素子では、上記両状態にて電場を除去
した際に、光散乱状態または透明状態を安定に保持する
メモリー性がある。
When a low frequency electric field or a direct current electric field is applied to this polymer liquid crystal / low molecular weight liquid crystal mixed film, a very small amount of ions present in the mixed film cause a movement associated with the electric field,
By colliding with the polymer liquid crystal main chain and disturbing the alignment of liquid crystal molecules,
An opaque light-scattering state in which the incident light of the mixed film is strongly scattered is obtained. Then, when a high frequency electric field is applied, the liquid crystal molecules in the polymer liquid crystal / low molecular weight liquid crystal mixed film are homeotropically aligned in the electric field direction by the electro-optical effect, and are converted into a transparent state in which the incident light of the mixed film is transmitted. . Furthermore, the liquid crystal display device using the above mixed film has a memory property of stably holding the light scattering state or the transparent state when the electric field is removed in both the above states.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
高分子液晶/低分子液晶混合膜では、液晶性高分子の粘
性が高いため、透明から不透明への転換の応答速度、お
よび、不透明から透明への転換の応答速度が遅いという
問題があった。そこで、応答速度を速くするために、混
合膜中の高分子液晶の比率を下げることや、高分子液晶
の重合度(分子量)を下げることが考えられるが、この
場合、透明から不透明への転換の応答速度が極めて遅く
なるか、または転換しなくなるという問題が生じた。こ
の液晶表示素子では、低周波電場または直流電場を印加
した際に電場に付随して移動するイオンが高分子液晶主
鎖に衝突することで液晶分子の配列の乱れが起こるた
め、高分子液晶の比率や重合度が低いと移動したイオン
が主鎖に衝突する確率が小さくなる。したがって、液晶
配列の乱れが十分に起こらないため透明から不透明への
転換が悪化すると考えられる。この問題を解決するため
に、本発明者らは、側鎖型高分子液晶の主鎖を架橋した
ものを使用した液晶表示素子を発明した(特願平3−3
27725号)。
However, in the conventional polymer liquid crystal / low molecular weight liquid crystal mixed film, since the viscosity of the liquid crystal polymer is high, the response speed of conversion from transparent to opaque and the change from opaque to transparent. There was a problem that the response speed of conversion was slow. Therefore, in order to increase the response speed, it is possible to reduce the ratio of the polymer liquid crystal in the mixed film or the polymerization degree (molecular weight) of the polymer liquid crystal. In this case, the conversion from transparent to opaque There was a problem that the response speed of the was extremely slow or did not switch. In this liquid crystal display element, when a low-frequency electric field or a direct current electric field is applied, ions moving along with the electric field collide with the polymer liquid crystal main chain, causing disorder in the alignment of the liquid crystal molecules. If the ratio or the degree of polymerization is low, the probability that the migrated ions collide with the main chain becomes small. Therefore, it is considered that the transition from transparent to opaque deteriorates because the liquid crystal alignment is not sufficiently disturbed. In order to solve this problem, the present inventors have invented a liquid crystal display device using a side chain type polymer liquid crystal in which the main chain is crosslinked (Japanese Patent Application No. 3-3.
27725).

【0007】しかし、この高分子液晶を架橋すると高分
子液晶の分子量が大きくなることは避けられず、混合膜
の粘度が増加し応答速度が遅くなるという問題があっ
た。そこで、本発明の目的は、上記技術的課題を解決
し、透明から不透明への転換が良好で、応答速度の速い
液晶表示素子を提供することである。
However, when the polymer liquid crystal is crosslinked, the molecular weight of the polymer liquid crystal is inevitably increased, and there is a problem that the viscosity of the mixed film increases and the response speed becomes slow. Therefore, it is an object of the present invention to solve the above technical problems and to provide a liquid crystal display device having a good conversion from transparent to opaque and a high response speed.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段および作用】上記課題を解
決するために、本発明者らは、液晶表示素子の透明から
不透明への転換が架橋した高分子液晶の主鎖構造におけ
る交差部分に起因すると考え、このような主鎖が交差し
た形の最も小さい構成としての液晶性オリゴマーについ
て種々検討した結果、本発明を完成するに到った。
In order to solve the above problems, the inventors of the present invention have proposed that the conversion of a liquid crystal display device from transparent to opaque is caused by an intersection in the main chain structure of a crosslinked polymer liquid crystal. In view of this, various studies have been conducted on the liquid crystal oligomer having the smallest configuration in which the main chains intersect with each other, and as a result, the present invention has been completed.

【0009】すなわち、本発明の液晶性オリゴマーは、
下記式(1)で表されることを特徴とする。 Z(A−Y)n (1) (式中、ZはC、Si、N、B、Geを示し、Aはスペ
ーサーを示し、Yは液晶基を示し、nは3または4の整
数を示す。)この液晶性オリゴマーは、上記式(1)
中、Zで示された結合手にスペーサーを介して液晶基が
3または4個結合したものである。この式(1)で表さ
れる液晶性オリゴマーによれば、混合膜中において、イ
オンがスペーサーに衝突した場合、液晶基の配列を素早
くしかも確実に乱すことができる。
That is, the liquid crystal oligomer of the present invention is
It is characterized by being expressed by the following formula (1). Z (A-Y) n (1) (In the formula, Z represents C, Si, N, B, and Ge, A represents a spacer, Y represents a liquid crystal group, and n represents an integer of 3 or 4. This liquid crystalline oligomer has the above formula (1).
Among these, 3 or 4 liquid crystal groups are bonded to a bond represented by Z through a spacer. According to the liquid crystal oligomer represented by the formula (1), when the ions collide with the spacer in the mixed film, the alignment of the liquid crystal groups can be disturbed quickly and reliably.

【0010】また、本発明の液晶表示素子は、上記式
(1)で表される液晶性オリゴマーと、低分子液晶と、
電解質とを含有する混合膜を、少なくとも一方が透明な
一対の導電基材で挟着したことを特徴とする。この液晶
表示素子の動作は、液晶性オリゴマーの液晶基間に低分
子液晶が入り込み配列した場合(透明状態)および液晶
性オリゴマーがイオンにより乱され、それに伴って液晶
性オリゴマーの液晶基および低分子液晶がランダムな配
向をする場合(不透明状態)を双安定的に交替すること
で行われる。その際、これら2つの状態の変換における
分子運動が液晶表示素子の応答速度に直接関連してい
る。そして、透明から不透明への転換は、液晶性オリゴ
マーの運動が、また不透明から透明への転換は液晶性オ
リゴマーの液晶基の運動がそれぞれ速度を律していると
考えられる。したがって、混合膜の構成成分として架橋
した高分子液晶に代えて液晶性オリゴマーを用いること
で、混合膜の粘度増加することなく、透明から不透明状
態への転換を良好にするとともに、透明から不透明状態
および不透明から透明状態への応答速度も向上すること
ができる。
The liquid crystal display device of the present invention comprises a liquid crystalline oligomer represented by the above formula (1), a low molecular weight liquid crystal, and
A mixed film containing an electrolyte is sandwiched between a pair of conductive base materials, at least one of which is transparent. The operation of this liquid crystal display device is such that when a low-molecular liquid crystal enters and is arranged between the liquid crystal groups of the liquid crystal oligomer (transparent state), the liquid crystal oligomer is disturbed by ions, and accordingly, the liquid crystal group and the low molecular weight of the liquid crystal oligomer are When the liquid crystal has a random orientation (opaque state), bistable alternation is performed. In that case, the molecular motion in the conversion of these two states is directly related to the response speed of the liquid crystal display device. It is considered that the movement of the liquid crystalline oligomer controls the speed in the transition from transparent to opaque, and the movement of the liquid crystal group in the liquid crystalline oligomer controls the speed in the transition from opaque to transparent. Therefore, by using the liquid crystalline oligomer instead of the cross-linked polymer liquid crystal as a constituent of the mixed film, it is possible to improve the conversion from the transparent state to the opaque state without increasing the viscosity of the mixed film, and to improve the transparent state to the opaque state. Also, the response speed from the opaque to the transparent state can be improved.

【0011】図1に示すように、上記式(1)で表され
る液晶性オリゴマーは、液晶基2が一点で結合した構造
を有している。すなわち、この液晶性オリゴマーは、図
中Zで示したC、Si、N、B、Ge等の結合手が3つ
以上ある原子に液晶基2がスペーサー1を介して結合し
たものである。同図(A)はスペーサー1を介してZに
結合した液晶基2が3つ有するもの、同図(B)はこの
液晶基2が4つ有するものを示している。
As shown in FIG. 1, the liquid crystalline oligomer represented by the above formula (1) has a structure in which liquid crystal groups 2 are bonded at one point. That is, the liquid crystal oligomer is one in which the liquid crystal group 2 is bonded via the spacer 1 to an atom having three or more bonds such as C, Si, N, B, and Ge shown by Z in the figure. The figure (A) shows what has three liquid crystal groups 2 linked to Z through the spacer 1, and the figure (B) shows what has four liquid crystal groups 2.

【0012】スペーサー1としては、例えば、下記式
(2)で表されるメチレン鎖、下記式(3)で表される
シロキサン鎖あるいは下記式(4)で表されるこれらの
共重合体等が使用可能である。
The spacer 1 is, for example, a methylene chain represented by the following formula (2), a siloxane chain represented by the following formula (3), or a copolymer thereof represented by the following formula (4). It can be used.

【0013】[0013]

【化1】 [Chemical 1]

【0014】(式中、m、m′は、1〜20の整数であ
る。)液晶基2としては、例えば、下記式(5)(6)
で表される基が使用される他、任意の液晶基が使用可能
である。
(In the formula, m and m ′ are integers of 1 to 20.) As the liquid crystal group 2, for example, the following formulas (5) and (6) are used.
In addition to the group represented by, any liquid crystal group can be used.

【0015】[0015]

【化2】 [Chemical 2]

【0016】(式中、RはCN基、OCH3 基等の置換
基を示す。)上記各成分より構成される本発明の液晶性
オリゴマーとしては、例えば、下記式(7)〜(22)
で表される化合物があげられる。
(In the formula, R represents a substituent such as a CN group and an OCH 3 group.) Examples of the liquid crystalline oligomer of the present invention composed of the above components include, for example, the following formulas (7) to (22).
The compound represented by

【0017】[0017]

【化3】 [Chemical 3]

【0018】[0018]

【化4】 [Chemical 4]

【0019】[0019]

【化5】 [Chemical 5]

【0020】[0020]

【化6】 [Chemical 6]

【0021】本発明の上記式(1)で表される液晶性オ
リゴマーは、例えば、所望の液晶性オリゴマーの合成原
料を、トルエン等の溶媒に溶解し、塩化白金酸触媒下で
還流することで合成することができる。具体的には、テ
トラキス(ジメチルシロキシ)シラン〔Si(O−Si
(CH3 2 H)4 〕0.01モルと、末端にアリル基
を持つ下記式(a)の液晶基0.04モルとをトルエン
に溶解し、塩化白金酸触媒下で還流することで、下記式
(b)の液晶性オリゴマーを合成することができる。
The liquid crystalline oligomer represented by the above formula (1) of the present invention can be obtained by, for example, dissolving a raw material for synthesis of a desired liquid crystalline oligomer in a solvent such as toluene and refluxing it under a chloroplatinic acid catalyst. Can be synthesized. Specifically, tetrakis (dimethylsiloxy) silane [Si (O-Si
0.01 mol of (CH 3 ) 2 H) 4 ] and 0.04 mol of a liquid crystal group of the following formula (a) having an allyl group at the terminal are dissolved in toluene and refluxed under a chloroplatinic acid catalyst. A liquid crystal oligomer of the following formula (b) can be synthesized.

【0022】[0022]

【化7】 [Chemical 7]

【0023】(式中、Yは液晶基を示し、P、P’は1
〜20の整数である。)また、本発明の液晶表示素子に
おける低分子液晶としては、通常用いられる各種低分子
液晶を用いることができ、単独または2種以上混合して
使用することができるが、液晶性オリゴマーと混合した
状態でスメクチック相を示すように混合系を選択する必
要がある。液晶性オリゴマーと低分子液晶の混合割合
は、特に限定されないが、重量比で1/9〜7/3程度
が好ましい。液晶性オリゴマーの割合が上記範囲より少
ないとイオンの衝突する確率が小さくなり透明から不透
明への転換が起こり難しくなり、逆に上記範囲より多い
場合は素子の応答速度が遅くなるおそれがある。
(Wherein Y represents a liquid crystal group and P and P ′ are 1
Is an integer of -20. As the low-molecular liquid crystal in the liquid crystal display device of the present invention, various low-molecular liquid crystals that are commonly used can be used, and they can be used alone or in combination of two or more kinds, but they are mixed with a liquid crystalline oligomer. It is necessary to select a mixed system so as to exhibit a smectic phase in the state. The mixing ratio of the liquid crystal oligomer and the low molecular weight liquid crystal is not particularly limited, but a weight ratio of about 1/9 to 7/3 is preferable. When the proportion of the liquid crystalline oligomer is less than the above range, the probability of collision of ions becomes small, and it becomes difficult to switch from transparent to opaque. On the contrary, when it exceeds the above range, the response speed of the device may be slowed.

【0024】電解質としては、混合膜を形成する際に使
用する溶媒に可溶なものであれば種々の化合物が使用で
きるが、特に下記式(23)で表される四級アンモニウ
ム塩が好適な電解質としてあげられる。
As the electrolyte, various compounds can be used as long as they are soluble in the solvent used for forming the mixed film, but a quaternary ammonium salt represented by the following formula (23) is particularly preferable. It is given as an electrolyte.

【0025】[0025]

【化8】 [Chemical 8]

【0026】(式中、R1 、R2 、R3 およびR4 は、
それぞれ同一または異なって、メチル、エチル、プロピ
ル、イソプロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル基等の
アルキル基を示し、Xは、Cl、Br、I、ClO4
PF4 またはBF4 等を示す。)この電解質は、単独ま
たは2種以上混合して使用することができ、液晶性オリ
ゴマーと低分子液晶の混合膜に対して0.1〜1重量%
程度の割合で含有させることができる。混合膜は、この
電解質に起因したイオンにより、確実かつ再現性よく透
明から不透明への変化を生じさせることができる。
(Wherein R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are
Each is the same or different and represents an alkyl group such as methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, pentyl and hexyl groups, and X is Cl, Br, I, ClO 4 ,
Indicates PF 4 or BF 4 . ) This electrolyte can be used alone or as a mixture of two or more kinds, and is 0.1 to 1% by weight based on the mixed film of the liquid crystalline oligomer and the low molecular liquid crystal.
It can be contained in a certain ratio. The mixed film can cause a change from transparent to opaque reliably and reproducibly by the ions derived from the electrolyte.

【0027】また、混合膜には、液晶表示素子をカラー
表示タイプにするため、従来公知の各種2色性色素を配
合することもできる。混合膜には、導電基材間の距離を
一定に保持すべく、ガラス製、セラミックス製、プラス
チック製等の従来公知のスペーサ材を含有することもで
きる。混合膜を挟着する一対の導電基材としては、例え
ば、ガラス、プラスチック板、プラスチックフィルム
(ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエーテ
ルサルホン(PES)等)等の基材の表面に、ITO
(インジウム・チン・オキサイド)やSnO2 等の導電
膜を蒸着法、スパッタリング法あるいは塗布法等で形成
したものがあげられる他、通常の液晶表示素子に用いら
れる透明導電ガラスやフィルムも使用できる。
Further, in the mixed film, various conventionally known dichroic dyes can be blended in order to make the liquid crystal display element a color display type. The mixed film may contain a conventionally known spacer material such as glass, ceramics, or plastic in order to keep the distance between the conductive base materials constant. As a pair of conductive base materials for sandwiching the mixed film, for example, ITO is formed on the surface of a base material such as glass, a plastic plate, a plastic film (polyethylene terephthalate (PET), polyether sulfone (PES), etc.).
In addition to those obtained by forming a conductive film such as (indium / tin / oxide) or SnO 2 by a vapor deposition method, a sputtering method, a coating method or the like, a transparent conductive glass or film used in a usual liquid crystal display element can be used.

【0028】本発明の液晶表示素子は、図2に示すよう
に、上記各成分を適当な溶媒に溶解し、スペーサ材4と
ともに混合した後乾燥してペースト状の混合液晶材料5
を得た後、この混合液晶材料5を2枚の導電基材6,6
間に挟んでラミネートロール3,3によってラミネート
処理して混合膜7を形成することで製造できる。また、
本発明の液晶表示素子は、従来同様に一方の導電基材の
表面に、上記各成分を適当な溶媒に溶解または分散した
溶液を塗布し、乾燥固化させた混合膜を形成した後、こ
の混合膜上にもう一方の導電基材を重ね合わせて製造す
ることができる。なお、本発明の各成分を適当な溶媒に
溶解した塗布液を導電基材上に塗布する方法として、バ
ーコート法、スピンコート法、プレーコート法、ローラ
コート法等の従来公知のコート法を採用することができ
る。
In the liquid crystal display device of the present invention, as shown in FIG. 2, the above components are dissolved in an appropriate solvent, mixed with the spacer material 4 and dried, and then the paste-like mixed liquid crystal material 5 is mixed.
Then, the mixed liquid crystal material 5 is added to the two conductive substrates 6 and 6.
It can be manufactured by sandwiching it and laminating with the laminating rolls 3 to form the mixed film 7. Also,
The liquid crystal display device of the present invention is formed by applying a solution obtained by dissolving or dispersing each of the above components in a suitable solvent onto the surface of one of the conductive base materials in the same manner as in the prior art, and forming a mixed film by drying and solidifying, and then mixing the mixed film. It can be manufactured by superimposing another conductive substrate on the film. As a method for applying a coating solution in which each component of the present invention is dissolved in a suitable solvent onto a conductive substrate, a conventionally known coating method such as a bar coating method, a spin coating method, a precoating method, or a roller coating method is used. Can be adopted.

【0029】その他、この発明の要旨を変更しない範囲
で種々の設計変更を施すことが可能である。
In addition, various design changes can be made within the scope of the present invention.

【0030】[0030]

【実施例】以下に本発明を、実施例および比較例に基づ
いて説明する。まず、上記式(1)で表される本発明の
液晶性オリゴマーの合成例を示す。合成例1 テトラキス(ジメチルシロキシ)シラン〔Si(O−S
i(CH3 2 H)4〕0.01モルと、下記式(c)
で表される化合物0.04モルをトルエンに溶解し、塩
化白金酸触媒下で還流することで下記式(7)で表され
る液晶性オリゴマーを合成した。
EXAMPLES The present invention will be described below based on Examples and Comparative Examples. First, a synthesis example of the liquid crystalline oligomer of the present invention represented by the above formula (1) will be shown. Synthesis Example 1 Tetrakis (dimethylsiloxy) silane [Si (OS)
i (CH 3 ) 2 H) 4 ] 0.01 mol and the following formula (c)
A liquid crystal oligomer represented by the following formula (7) was synthesized by dissolving 0.04 mol of the compound represented by the following in toluene and refluxing under a chloroplatinic acid catalyst.

【0031】[0031]

【化9】 [Chemical 9]

【0032】そして、合成原料及び得られた液晶性オリ
ゴマーのIR分析を行った。この結果について、図3
に、テトラキス(ジメチルシロキシ)シラン、図4に、
上記式(c)で表される化合物、図5に、得られた液晶
性オリゴマーをそれぞれ示した。図4において、テトラ
キス(ジメチルシロキシ)シランに見られるSi−Hの
吸収(2134cm-1)が、図5において、消失してお
り、代わって、図3に見られた液晶基末端の−CNの吸
収(2230cm-1付近)が見られる。このことからテト
ラキス(ジメチルシロキシ)シランの4つのSiHに液
晶基がヒドロシリル化反応により結合し上記式(7)の
液晶性オリゴマーが合成できたことを確認した。合成例2 上記式(c)の化合物に代えて、下記式(d)で表され
る化合物を用いた以外は同様にして、下記式(9)で表
される液晶性オリゴマーを合成した。
Then, IR analysis was performed on the synthetic raw materials and the obtained liquid crystalline oligomer. This result is shown in FIG.
, Tetrakis (dimethylsiloxy) silane, in FIG.
The compound represented by the above formula (c) and the obtained liquid crystal oligomer are shown in FIG. 5, respectively. In FIG. 4, the absorption of Si—H (2134 cm −1 ) found in tetrakis (dimethylsiloxy) silane disappears in FIG. 5, and instead of —CN at the terminal of the liquid crystal group seen in FIG. Absorption (around 2230 cm -1 ) is seen. From this, it was confirmed that the liquid crystal group was bonded to four SiHs of tetrakis (dimethylsiloxy) silane by a hydrosilylation reaction to synthesize the liquid crystal oligomer of the above formula (7). Synthesis Example 2 A liquid crystal oligomer represented by the following formula (9) was synthesized in the same manner except that the compound represented by the following formula (d) was used instead of the compound of the above formula (c).

【0033】そして、合成原料及び得られた液晶性オリ
ゴマーのIR分析を行ったところ、テトラキス(ジメチ
ルシロキシ)シランの4つのSiHに液晶基がヒドロシ
リル化反応により結合し上記式(9)の液晶性オリゴマ
ーが合成できたことを確認した。
An IR analysis of the synthetic raw material and the obtained liquid crystalline oligomer was carried out. As a result, a liquid crystal group was bonded to four SiHs of tetrakis (dimethylsiloxy) silane by a hydrosilylation reaction, and the liquid crystallinity of the above formula (9) was obtained. It was confirmed that the oligomer could be synthesized.

【0034】[0034]

【化10】 [Chemical 10]

【0035】次に、本発明の液晶表示素子の実施例およ
び比較例について、以下に説明する。実施例1 合成例1で得た上記式(7)で表される液晶性オリゴマ
ーを28重量部、低分子液晶材料として4−n−ペンチ
ルベンゾイックアシッド−4′−n−オクチルオキシフ
ェニルエステルを28重量部と低分子液晶(メルクジャ
パン社製の型番「E31LV」)の混合成分を44重量
部、電解質としてテトラエチルアンモニウムブロマイド
を液晶材料総量に対して0.05重量%、および球状ス
ペーサ材(ベンゾグアナミン樹脂製、粒径10μm)を
適当量のジクロロメタンに溶解し、攪拌した後乾燥させ
て、ペースト状混合液晶材料を製造した。
Next, examples and comparative examples of the liquid crystal display device of the present invention will be described below. Example 1 28 parts by weight of the liquid crystalline oligomer represented by the above formula (7) obtained in Synthesis Example 1, and 4-n-pentylbenzoic acid-4'-n-octyloxyphenyl ester as a low molecular weight liquid crystal material. 44 parts by weight of a mixed component of 28 parts by weight and a low-molecular liquid crystal (model number "E31LV" manufactured by Merck Japan Ltd.), 0.05 wt% of tetraethylammonium bromide as an electrolyte with respect to the total amount of the liquid crystal material, and a spherical spacer material (benzoguanamine). A resin, particle size 10 μm) was dissolved in an appropriate amount of dichloromethane, stirred and dried to produce a pasty mixed liquid crystal material.

【0036】つぎに、上記液晶混合材料を一対のITO
/PES(住友ベークライト社製、厚さ100μm)間
に挟み、図2で示したロールラミネート処理し、液晶表
示素子を作製した。実施例2 液晶性オリゴマーを、合成例2で得た上記式(9)で表
される液晶性オリゴマーを用いたことの他、上記実施例
1と同様にして液晶表示素子を作製した。比較例1 液晶性オリゴマーに代え、下記式(24)で表される側
鎖型高分子液晶を用いたことの他、上記実施例1と同様
にして液晶表示素子を作製した。
Next, the above liquid crystal mixed material is used as a pair of ITO.
/ PES (Sumitomo Bakelite Co., Ltd., thickness 100 μm), and the roll lamination treatment shown in FIG. 2 was performed to produce a liquid crystal display element. Example 2 A liquid crystal display device was produced in the same manner as in Example 1 except that the liquid crystal oligomer represented by the above formula (9) obtained in Synthesis Example 2 was used as the liquid crystal oligomer. Comparative Example 1 A liquid crystal display device was produced in the same manner as in Example 1 except that a side chain type polymer liquid crystal represented by the following formula (24) was used instead of the liquid crystal oligomer.

【0037】[0037]

【化11】 [Chemical 11]

【0038】比較例2 重合度4のポリメチルヒドロシロキサンに対して50%
当量の液晶基をグラフト重合し、下記式(25)で表さ
れる高分子液晶を合成した。
Comparative Example 2 50% with respect to polymethylhydrosiloxane having a degree of polymerization of 4
An equivalent amount of liquid crystal group was graft-polymerized to synthesize a polymer liquid crystal represented by the following formula (25).

【0039】[0039]

【化12】 [Chemical 12]

【0040】さらに、この高分子液晶を100℃で熱処
理を行い残留するSi−Hどうしを以下のように化学反
応させて結合し、架橋した側鎖型高分子液晶を作製し
た。 Si−H → Si−OH → Si−O−Si そして、液晶性オリゴマーに代え、この架橋した側鎖型
高分子液晶を用いたことの他、上記実施例1と同様にし
て液晶表示素子を作製した。
Further, this polymer liquid crystal was heat-treated at 100 ° C., and the remaining Si—H were chemically reacted with each other as follows to bond them to prepare a crosslinked side chain polymer liquid crystal. Si-H->Si-OH-> Si-O-Si Then, a liquid crystal display device was produced in the same manner as in Example 1 except that this crosslinked side chain type polymer liquid crystal was used instead of the liquid crystal oligomer. did.

【0041】上記実施例および比較例で得られた液晶表
示素子について、以下の応答性試験を行った。応答性試験 実施例および比較例で得た液晶表示素子に、He−Ne
レーザー光(波長633nm)を照射しつつ、室温下、
交流1KHz、60Vの駆動電圧を印加し、液晶表示素
子における不透明時の透過率を0%、透明時の透過率を
100%として、He−Neレーザー光の透過率が10
%から90%に達するまでの時間を計測して、不透明か
ら透明への応答時間とした。また同様にして、室温下、
直流60Vの駆動電圧を印加し、He−Neレーザー光
の透過率が90%から10%に達するまでの時間を計測
して、透明から不透明への応答時間とした。
The liquid crystal display elements obtained in the above-mentioned Examples and Comparative Examples were subjected to the following responsiveness test. Responsiveness test He-Ne
While irradiating laser light (wavelength 633 nm), at room temperature,
When a driving voltage of 60 V is applied at an alternating current of 1 KHz, the transmittance of He—Ne laser light is 10% when the transmittance of the liquid crystal display element when opaque is 0% and the transmittance when transparent is 100%.
% To 90% was measured and taken as the response time from opaque to transparent. Similarly, at room temperature,
A drive voltage of DC 60 V was applied, and the time required for the transmittance of He—Ne laser light to reach from 90% to 10% was measured, which was taken as the response time from transparent to opaque.

【0042】この結果を表1に示す。The results are shown in Table 1.

【0043】[0043]

【表1】 [Table 1]

【0044】表1より、重合度4で架橋していない高分
子液晶を使用した液晶表示素子(比較例1)では透明か
ら不透明への転換が起こらなかった。液晶性オリゴマー
を使用した液晶表示素子(実施例1,2)は、いずれも
重合度4で架橋した高分子液晶を使用した液晶表示素子
(比較例2)に比べて、不透明から透明および透明から
不透明ともに応答速度が速くなっていることが確認でき
た。
From Table 1, in the liquid crystal display device (Comparative Example 1) using the polymer liquid crystal which was not crosslinked at the polymerization degree of 4, the conversion from transparent to opaque did not occur. The liquid crystal display devices using liquid crystalline oligomers (Examples 1 and 2) were both opaque to transparent and transparent, as compared with the liquid crystal display device using a liquid crystal polymer having a degree of polymerization of 4 (Comparative Example 2). It was confirmed that both the opacity and the response speed were faster.

【0045】[0045]

【発明の効果】以上のように、本発明の液晶表示素子
は、液晶性オリゴマーを用いて混合膜を構成することに
より、従来型の側鎖型高分子液晶のように重合度を大き
くしたり架橋させたりしなくても、透明から不透明への
転換を良好に行うことができる。また混合膜中の液晶性
オリゴマー自体の分子量が小さいため液晶基の運動性を
阻害することなく、応答速度の速い液晶表示素子が得ら
れる。
As described above, in the liquid crystal display device of the present invention, by forming a mixed film using a liquid crystal oligomer, the degree of polymerization can be increased like a conventional side chain type polymer liquid crystal. The conversion from transparent to opaque can be satisfactorily performed without crosslinking. Further, since the molecular weight of the liquid crystalline oligomer itself in the mixed film is small, a liquid crystal display device having a fast response speed can be obtained without inhibiting the mobility of the liquid crystal group.

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

【図1】本発明の液晶性オリゴマーの構造を示す模式図
である。
FIG. 1 is a schematic view showing a structure of a liquid crystalline oligomer of the present invention.

【図2】液晶表示素子の製造におけるラミネート法を示
す概略図である。
FIG. 2 is a schematic view showing a laminating method in manufacturing a liquid crystal display element.

【図3】液晶性オリゴマーの合成原料のIR分析を示す
グラフである。
FIG. 3 is a graph showing IR analysis of a raw material for synthesizing a liquid crystalline oligomer.

【図4】液晶性オリゴマーの合成原料のIR分析を示す
グラフである。
FIG. 4 is a graph showing IR analysis of a raw material for synthesizing a liquid crystalline oligomer.

【図5】液晶性オリゴマーのIR分析を示すグラフであ
る。
FIG. 5 is a graph showing IR analysis of a liquid crystalline oligomer.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 スペーサー 2 液晶基 3 ラミネートロール 4 スペーサ材 5 液晶材料 6 導電基材 7 混合膜 1 Spacer 2 Liquid Crystal Base 3 Laminating Roll 4 Spacer Material 5 Liquid Crystal Material 6 Conductive Base Material 7 Mixed Film

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】下記式(1)で表されることを特徴とする
液晶性オリゴマー。 Z(A−Y)n (1) (式中、ZはC、Si、N、B、Geを示し、Aはスペ
ーサーを示し、Yは液晶基を示し、nは3または4の整
数を示す。)
1. A liquid crystalline oligomer represented by the following formula (1). Z (A-Y) n (1) (In the formula, Z represents C, Si, N, B, and Ge, A represents a spacer, Y represents a liquid crystal group, and n represents an integer of 3 or 4. .)
【請求項2】上記式(1)で表される液晶性オリゴマー
と、低分子液晶と、電解質とを含有する混合膜を、少な
くとも一方が透明な一対の導電基材で挟着したことを特
徴とする液晶表示素子。
2. A mixed film containing a liquid crystalline oligomer represented by the above formula (1), a low molecular weight liquid crystal, and an electrolyte is sandwiched between a pair of conductive base materials, at least one of which is transparent. Liquid crystal display device.
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