DE69131113T2

DE69131113T2 - Flüssigkristallcopolymerverbindung, sie enthaltende Zusammensetzung und sie verwendende Flüssigkristallpolymervorrichtung

Info

Publication number: DE69131113T2
Application number: DE69131113T
Authority: DE
Inventors: Takeo Eguchi; Koichi Sato; Yomishi Toshida; Kazuo Yoshinaga
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1990-06-29
Filing date: 1991-06-28
Publication date: 1999-11-18
Anticipated expiration: 2011-06-29
Also published as: JPH0532736A; DE69131113D1; EP0464728B1; US5447655A; EP0464728A2; JP3134947B2; EP0464728A3; ATE178932T1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine neue polymere Flüssigkristallcopoylmerverbindung mit einer Siloxaneinheit oder einer Oxyalkyleneinheit in ihrer Seitenkette, auf eine polymere Flüssigkristallzusammensetzung, die eine solche polymere Flüssigkristallcopoylmerverbindung enthält, und auf eine Flüssigkristallvorrichtung, die die polymere Flüssigkristallcopolymerverbindung und/oder die polymere Flüssigkristallzusammensetzung einsetzt.
Die Erfindung bezieht sich auch auf eine neue polymere Flüssigkristallcopolymerverbindung mit einem Siloxan in seiner Hauptkette, auf eine polymere Flüssigkristallzusammensetzung, die eine solche polymere Flüssigkristallcopoylmerverbindung enthält, und auf eine Flüssigkristallvorrichtung, die die polymere Flüssigkristallcopolymerverbindung und/oder die polymere Flüssigkristallzusammensetzung einsetzt.
Die erfindungsgemäße polymere Flüssigkristallcopolymerverbindung und die erfindungsgemäße polymere Flüssigkristallzusammensetzung, die die polymere Flüssigkristallcopolymerverbindung enthält, können als Materialien verwendet werden für optoelektronische Vorrichtungen, optische Vorrichtungen und dergleichen, wofür typische Beispiele optische Anzeigevorrichtungen und optische Speicher darstellen.
Flüssigkristallvorrichtungen, die bisher erhältlich sind, schließen bekanntermaßen solche ein, die einen verdrillt nematischen Flüssigkristall einsetzen, wie es in M. Schadt und W. Helfrich, "Voltage Dependent Optical Activity of a Twisted Nematic Liquid Crystal" (Spannungsabhängige, optische Aktivität eines verdrillt nematischen Flüssigkristalls), Applied Physics Letters, Band 18, Nr. 4, veröffentlicht am 15. Februar 1971, Seite 127 bis 128, offenbart ist. Dieser verdrillt nematische Kristall hat allerdings das Problem, daß ein Übersprechen bei einer Zeitmultiplexansteuerung auftreten kann, die eine Matrixelektrodenstruktur mit erhöhter Bildelementdichte einsetzt, und deshalb gab es eine Begrenzung im Bezug auf die Zahl der Bildelemente.
Es gibt auch eine Begrenzung im Bezug auf ihre Verwendung als Anzeigevorrichtung wegen ihrer langsamen Reaktion und schlechten Sehfeldwinkeleigenschaft. Es gibt auch Probleme, die darin bestehen, daß ein sehr kompliziertes Verfahren erforderlich ist, um einen Dünnfilmtransistor in jedem Bildelement zu bilden und daß ihr Einsatz begleitet ist von der Schwierigkeit, eine Anzeigevorrichtung mit großer Fläche herzustellen.
Als Verbesserung, die den Nachteil von Flüssigkristallvorrichtungen eines solchen konventionellen Typs beseitigen kann, schlugen Clark und Lagerwall vor, eine Flüssigkristallvorrichtung zu verwenden, die in der Lage ist, einen von zwei stabilen Zuständen anzunehmen (das heißt, Bistabilität), siehe offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. 56-107216 oder US-Patent Nr. 4367924.
Als Flüssigkristall mit solcher Bistabilität wird im allgemeinen ein ferroelektrischer Flüssigkristall eingesetzt, der eine chirale, smektische C-Phase (Sm*C) oder H-Phase (Sm*H) umfaßt. Dieser ferroelektrische Flüssigkristall besitzt eine spontane Polarisation und weist deshalb eine sehr hohe Ansprechgeschwindigkeit auf und kann auch die zwei stabilen Zustände mit Speicherleistung erhalten. Zusätzlich besitzt er überlegene Sehfeldwinkeleigenschaften und kann deshalb als geeignet betrachtet werden, als Material für großflächige Anzeigen eingesetzt zu werden. Bei der tatsächlichen Herstellung einer Flüssigkristallzelle ist es allerdings schwierig, eine einzelne, sich über ein weites Gebiet erstreckende Domäne zu erreichen, und es gab ein technisches Problem bei der Herstellung einer großflächigen Anzeigevorrichtung.
Es ist auch bekannt, daß ein polymeres Flüssigkristall als Speichermedium verwenden werden kann.
Zum Beispiel schließt das einen thermischen Schreibspeicher ein, der in V. Shibaev, S. Kostromin, N. Plate, S. Ivanov, V. Vestrov und I. Yakovlev, "Thermotropic Liquid Crystalline Polymers, 14" (Thermotrope flüssigkristalline Polymere, 14), Polymer Communications, Band 24, Seite 364 bis 365 offenbart ist.
Allerdings kann das Verfahren, das in dieser Veröffentlichung offenbart ist und das beim Lesen die Lichtstreuung einsetzt, nur einen schlechten Kontrast erzie len und hat auch das Problem, daß die Ansprechgeschwindigkeit kleiner ist, wenn das Material ein höheres Molekulargewicht besitzt. Deshalb wurde dieses Verfahren nicht zur praktischen Anwendung gebracht.
Die offengelegten, japanischen Patentanmeldungen Nr. 63-72784, Nr. 63-99204, Nr. 63-161005 und dergleichen offenbaren polymere Flüssigkristalle mit ferroelektrischen Eigenschaften.
Diese polymeren Flüssigkristalle haben allerdings, selbst obwohl sie nematische Flüssigkristalle oder chirale, smektische Flüssigkristalle mit ferroelektrischen Eigenschaften sind, eine so hohe Viskosität im Vergleich zu Flüssigkristallen mit niedrigem Molekulargewicht, daß sie eine deutlich schlechtere Ansprechleistung aufweisen. Nun wird versucht, eine Mischung des vorstehend genannten, polymeren Flüssigkristalls mit einer Verbindung mit niedrigem Molekulargewicht oder einem Flüssigkristall mit niedrigem Molekulargewicht zu verwenden, die beziehungsweise der als viskositätssenkendes Mittel dient. Selbst bei Verwendung einer solchen gemischten polymeren Flüssigkristallzusammensetzung kann eine großflächige Anzeige Probleme bereiten wegen der schlechten Filmeigenschaften, die für ein Polymer gefordert werden, oder es kann Phasentrennung auftreten, weil die Verträglichkeit fehlt. Deshalb war es unmöglich, gute polymere Flüssigkristallvorrichtungen herzustellen.
FR-A 2-638164 offenbart eine polymere Flüssigkristallverbindung, die ein Organopolysiloxan darstellt, wobei die polymere Flüssigkristallverbindung härtbar ist und Wärmebeständigkeit aufweist.
FR-A 2-609993 stellt ebenfalls Siloxanverbindungen bereit, die Flüssigkristalleigenschaften besitzen, wobei die Polysiloxanverbindungen Seitenketten aufweisen, die Carboxylgruppen oder Thiocarboxylgruppen umfassen.
EP-A 0260687 befaßt sich mit Flüssigkristallcopolymerverbindungen, die färbende Gruppen mit hohem optischem Dichroismus, hoher Stabilität gegenüber Licht und hoher molarer Extinktion umfassen. Diese Verbindungen sind nützlich als Informationsspeicher.
Allerdings sind weitere Verbesserungen in den elektrooptischen Eigenschaften von polymeren Flüssigkristallen wünschenswert.
Die Erfindung wurde gemacht, um die Nachteile zu überwinden, die der Stand der Technik mit sich bringt. Aufgaben der Erfindung bestehen darin, als Material für optoelektronische Vorrichtungen, optische Vorrichtungen und dergleichen eine neue polymere Flüssigkristallcopolymerverbindung bereitzustellen, die großflächige Anzeigen erzielen kann, eine niedrige Viskosität besitzt und gute Ansprecheigenschaften aufweist, eine polymere Flüssigkristallzusammensetzung bereitzustellen, die ein solche polymere Flüssigkristallcopolymerverbindung enthält, und eine polymere Flüssigkristallvorrichtung bereitzustellen, die diese einsetzt.
Die Erfindung stellt in ihrer ersten Ausführungsform eine polymere Flüssigkristallcopolymerverbindung bereit, wie sie in Anspruch 1 definiert ist.
In ihrer zweiten Ausführungsform stellt die Erfindung eine polymere Flüssigkristallcopolymerverbindung bereit, wie sie in Anspruch 9 definiert ist.
Die Erfindung stellt auch eine polymere Flüssigkristallzusammensetzung bereit, die die polymere Flüssigkristallcopolymerverbindung und wenigstens ein Element aus der Gruppe, bestehend aus einer anderen polymeren Verbindung, einem polymeren Flüssigkristall, einer Verbindung mit niedrigem Molekulargewicht und einem Flüssigkristall mit niedrigem Molekulargewicht, umfaßt.
Die Erfindung stellt weiter eine polymere Flüssigkristallvorrichtung bereit, die die polymere Flüssigkristallcopolymerverbindung umfaßt.
Fig. 1 bis 4 zeigen Ergebnisse von ¹H-NMR-Spektren (in CDCl&sub3;) der Polymere (2a), (3a), (9a) und 10a), die in den Beispielen erhalten werden.
Unter Berücksichtigung des vorstehen beschriebenen Standes der Technik wurden im Rahmen der Erfindung intensive Untersuchungen durchgeführt, wobei festgestellt wurde, daß eine polymere Flüssigkristallcopolymerverbindung mit einer Siloxaneinheit oder einer Oxyalkyleneinheit in ihrer Seitenkette und eine polymere Flüssigkristallzusammensetzung, die eine solche Verbindung enthält, leicht eine großflächige Anzeige bei Flüssigkristallvorrichtungen erreichen können, wobei die Besonderheiten des Polymers maximal ausgenutzt werden, und daß sie wegen ihrer niedrigen Viskosität auch tatsächlich eine polymere Flüssigkristallvorrichtung mit sehr guten Ansprecheigenschaften bereitstellen können. So wurde diese Erfindung erhalten.
Es wurde auch festgestellt, daß eine polymere Flüssigkristallcopolymerverbindung, deren Siloxanhauptkette eine Alkylgruppe, eine Arylgruppe, eine Polyoxyalkylengruppe, eine Silangruppe oder eine Siloxygruppe in ihrer Seitenkette besitzt, und eine polymere Flüssigkristallzusammensetzung, die eine solche Verbindung enthält, ebenfalls leicht eine großflächige Anzeige bei Flüssigkristallvorrichtungen erreichen können, wobei die Besonderheiten des Polymers maximal ausgenutzt werden, und daß sie wegen ihrer niedrigen Viskosität auch tatsächlich eine polymere Flüssigkristallvorrichtung mit sehr guten Ansprecheigenschaften bereitstellen können.
Insbesondere ist eine erste Ausführungsform der Erfindung durch eine polymere Flüssigkristallcopolymerverbindung gekennzeichnet, die eine Wiederholungseinheit besitzt, die durch die Formel (Ia) und [A] gemäß Anspruch 1 dargestellt ist.
Die Erfindung ist auch gekennzeichnet durch eine polymere Flüssigkristallzusammensetzung, die wenigstens eine polymere Flüssigkristallcopolymerverbindung mit der Wiederholungseinheit, die durch die vorstehend genannte Formel (Ia) und [A] dargestellt ist, und wenigstens eine Verbindung, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus einer anderen polymeren Verbindung, einem polymeren Flüssigkristall, einer Verbindung mit niedrigem Molekulargewicht und einem Flüssigkristall mit niedrigem Molekulargewicht, enthält, und eine Flüssigkristallvorrichtung, welche die polymere Flüssigkristallcopolymerverbindung mit der Wiederholungseinheit, die durch die vorstehend genannte Formel (Ia) und [A] dargestellt ist, oder die polymere Flüssigkristallzusammensetzung, die wenigstens eine polymere Flüssigkristallcopolymerverbindung mit der genannten Wiederholungseinheit und wenigstens eine Verbindung, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus einer anderen polymeren Verbindung, einem polymeren Flüssigkristall, einer Verbindung mit niedrigem Molekulargewicht und einem Flüssigkristall mit niedrigem Molekulargewicht, umfaßt.
Eine zweite Ausführungsform der Erfindung ist durch eine polymere Flüssigkristallcopolymerverbindung gekennzeichnet, die eine Wiederholungseinheit besitzt, die durch die Formel (Ib) und [B] gemäß Anspruch 9 dargestellt ist.
Die zweite Ausführungsform der Erfindung ist auch gekennzeichnet durch eine polymere Flüssigkristallzusammensetzung, die wenigstens eine polymere Flüssigkristallcopolymerverbindung mit der Wiederholungseinheit, die durch die vorstehend genannte Formel (Ib) und [B] dargestellt ist, und wenigstens eine Ver bindung, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus einer anderen polymeren Verbindung, einem polymeren Flüssigkristall, einer Verbindung mit niedrigem Molekulargewicht und einem Flüssigkristall mit niedrigem Molekulargewicht, enthält, und eine Flüssigkristallvorrichtung, welche die polymere Flüssigkristallcopolymerverbindung mit der Wiederholungseinheit, die durch die vorstehend genannte Formel (Ib) und [B] dargestellt ist, oder die polymere Flüssigkristallzusammensetzung, die wenigstens eine polymere Flüssigkristallcopolymerverbindung mit der genannten Wiederholungseinheit und wenigstens eine Verbindung, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus einer anderen polymeren Verbindung, einem polymeren Flüssigkristall, einer Verbindung mit niedrigem Molekulargewicht und einem Flüssigkristall mit niedrigem Molekulargewicht, umfaßt.
In der Formel (Ia) stellt A eine polymere Hauptkette vom Kohlenwasserstofftyp dar, die zum Beispiel folgendes einschließt:
Wenn B eine Polyoxyalkylengruppe darstellt, ist die Polyoxyalkylengruppe durch folgende Formel dargestellt:
-(-R7"O-)-q-(-R7'-O)-r-R&sup7;
worin R7" und R7' jeweils eine geradkettige oder verzweigtkettige Alkylengruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen darstellen, R&sup7; eine Alkylengruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen darstellt und q und r jeweils eine ganze Zahl von 0 bis 10 sind, mit der Voraussetzung, daß beide nicht gleichzeitig 0 sind.
Spezifische Strukturen der Wiederholungseinheit, die durch die Formel (Ia) dargestellt ist, können die folgenden einschließen (in Struktur Nr. 8 stellt Ph eine Phenylgruppe dar):
In der polymeren Flüssigkristallcopolymerverbindung gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung kann eine Copolymerisationswiederholungseinheit, die nicht die Wiederholungseinheit darstellt, die durch die Formel (Ia) dargestellt ist, bevorzugt eine Struktur besitzen, in der ein Mesogen durch einen Spacer an die polymere Hauptkette gebunden ist, das heißt, eine Struktur, die das aufweist, was eine Kristallbildungsfähigkeit genannt wird.
Die erfindungsgemäße polymere Flüssigkristallcopolymerverbindung kann bevorzugt eine optisch aktive Gruppe enthalten und auch ferroelektrische Eigenschaften besitzen.
Die erfindungsgemäße, polymere Flüssigkristallcopolymerverbindung kann eine beliebige Kristallphase aufweisen, wie zum Beispiel eine nematische Phase, eine cholesterische Phase, eine smektische Phase oder eine chirale, smektische Phase. Wenn es sich um einen nematischen Flüssigkristall handelt, kann er in einem TN-Flüssigkristall eingesetzt werden. Wenn es sich um einen cholesterischen Flüssigkristall handelt, kann er bei der Bildung eines Dünnfilms mit selektiver Reflektionswellenlänge eingesetzt werden. Wenn es sich um einen chiralen, smektischen Flüssigkristall handelt, kann er als bistabiler, ferroelektrischer Flüssigkristall eingesetzt werden, wodurch sich eine Flüssigkristallvorrichtung mit hervorragender Ansprechfähigkeit ergibt. In jedem Fall ist es bequem möglich, eine großflächige Flüssigkristallanzeige zu erhalten. Insbesondere, wenn es sich um einen ferroelektrischen Flüssigkristall handelt, kann er eine Reaktionszeit in der Größenordnung vom Millisekunden oder weniger erreichen, was bei nematischen Flüssigkristallen und dergleichen unmöglich ist, und deshalb kann die Flüssigkristallvorrichtung eine überlegene Leistung aufweisen.
Die Copolymerisationswiederholungseinheit in der polymeren Flüssigkristallcopolymerverbindung gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung, die nicht die Wiederholungseinheit ist, die durch die Formel (Ia) darstellt wird, besitzt eine Struktur, die durch die folgende Formel A dargestellt ist:
³-V³-W³-X³-Y³&supmin;Z³ [A]
worin U³ eine polymere Kohlenwasserstoffhauptkette darstellt, V³ -(-CH&sub2;-)m2-,
oder eine Struktur darstellt, in der wenigstens eines der Wasserstoffatome der Strukturen -(-CH&sub2;-)-m2- oder
durch eine Alkylgruppe, ein Halogenatom, eine Cyanogruppe, eine Aminogruppe oder eine Carbonylgruppe substituiert sein kann, worin m² eine ganze Zahl von 0 bis 30 ist, W³ eine Einfachbindung, -O-, -OCO-, -COO-, -CONR&sup8;, -CO- oder -NR&sup8; darstellt, worin R&sup8; ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe darstellt, X³ ein Mesogen darstellt, das eine Struktur darstellt, worin wenigstens zwei Ringe, ausgewählt aus den substituierten oder unsubstituierten homoaromatischen Ringen, heterocyclischen Ringen und alicyclischen Ringen, durch eine Einfachbindung, -O-, -OCO-, -COO-, -(-CH&sub2;)n-, -N=N-, -(-CH=CH)n-, -CH=N-, -N =CH-, -(-C C)n-, -CONR&sup9;, -(-CO)n oder -NR&sup9; verknüpft sind, worin R&sup9; ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe darstellt und n eine ganze Zahl von 1 bis 10 ist, oder das eine Struktur sein kann, worin wenigstens zwei der besagten Ringe kombiniert werden, wodurch sie einen kondensierten Ring bilden, Y³ eine Einfachbindung, -O- oder -COO- darstellt und Z³ eine substituierte oder unsubstituierte Alkylgruppe, ein Wasserstoffatom, -CN oder ein Halogenatom darstellt. Die polymere Hauptkette, die durch U³ dargestellt ist, kann zum Beispiel die folgenden Typen einschließen:
Insbesondere kann die vorstehend genannte Einheit beispielhaft dargestellt werden durch das folgende:
Zuerst schließt eine Struktur, die in der Lage ist, leicht einen nematischen Flüssigkristall zu ergeben, zum Beispiel folgendes ein:
Eine Struktur, die in der Lage ist, leicht einen cholesterischen Flüssigkristall zu ergeben, schließt zum Beispiel folgende Typen ein:
Der Stern "*" bezeichnet ein asymmetrisches Kohlenstoffatom.
Eine Struktur, die in der Lage ist, leicht einen chiralen, smektischen Flüssigkristall zu ergeben, schließt zum Beispiel folgende Typen ein:
Insbesondere im Hinblick auf die Vorteile, daß eine überlegene Ansprechfähigkeit erhalten werden kann wegen einer großen spontanen Polarisation und auch eine chirale, smektische Phase über einen weiten Temperaturbereich aufgewiesen werden kann, kann die Wiederholungseinheit, die nicht die Wiederholungseinheit ist, die durch die Formel (Ia) dargestellt ist, bevorzugt eine Wiederholungseinheit sein, die durch die folgende Formel (IIa) oder (IIIa) dargestellt ist. Formel (IIa)
worin U eine polymere Kohlenwasserstoffhauptkette darstellt, V -(CH&sub2;-)-m, -((-CH&sub2;)&sub2;O-)m- oder eine Struktur darstellt, in der wenigstens eines der Wasserstoffatome der Strukturen -(CH&sub2;-)-m- oder -((-CH&sub2;)&sub2;O-)m- durch eine Alkylgruppe, ein Halogenatom, eine Cyanogruppe, eine Aminogruppe oder eine Carbonylgruppe substituiert sein kann, worin m eine ganze Zahl von 0 bis 30 ist, W eine Einfachbindung, -O-, -OCO-, -COO-, -CONR³, -CO- oder -NR³ darstellt, worin R³ ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe darstellt, X ein Mesogen darstellt, das eine Struktur darstellt, worin wenigstens zwei Ringe, ausgewählt aus den substituierten oder unsubstituierten homoaromatischen Ringen, heterocyclischen Ringen und alicyclischen Ringen, durch eine Einfachbindung, -O-, -OCO-, -COO-, -(-CH&sub2;)n-, -N=N-, -(-CH=CH)n-, -CH=N-, -N=CH-, -(-C C)n-, -CONR³, -(CO)n- oder -NR³ verknüpft sind, worin R³ ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe darstellt und n eine ganze Zahl von 1 bis 10 ist, oder das eine Struktur sein kann, worin wenigstens zwei der besagten Ringe kombiniert werden, wodurch sie einen kondensierten Ring bilden, Y -COOCHt-, -OCH&sub2;- oder -OCOdarstellt, der Stern "*" ein asymmetrisches Kohlenstoffatom darstellt und Z -R² oder -COR² darstellt, worin R² ein Wasserstoffatom oder eine substituierte oder unsubstituierte Alkylgruppe darstellt. Die polymere Hauptkette, die durch U dargestellt ist, kann zum Beispiel die Typen einschließen, die für U³ vorstehend beschrieben wurden. Formel (IIIa)
worin U¹ eine polymere Kohlenwasserstoffhauptkette darstellt, V¹ -(-CH&sub2;)m1-, -((-CH&sub2;)&sub2;O-)-m1- oder eine Struktur darstellt, in der wenigstens eines der Wasserstoffatome der Strukturen -(-CH&sub2;-)m1- oder -((-CH&sub2;)&sub2;O-)-m1- durch eine Alkylgruppe, ein Halogenatom, eine Cyanogruppe, eine Aminogruppe oder eine Carbonylgruppe substituiert sein kann, worin ml eine ganze Zahl von 0 bis 30 ist, W¹ eine Einfachbindung, -O-, -OCO-, -COO-, -CONR3', -CO- oder -NR3' darstellt, worin R3' ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe darstellt, Xl ein Mesogen darstellt, das eine Struktur darstellt, worin wenigstens zwei Ringe, ausgewählt aus den substituierten oder unsubstituierten homoaromatischen Ringen, heterocyclischen Ringen und alicyclischen Ringen, durch eine Einfachbindung, -O-, -OCO-, -COO-, -(-CH&sub2;)n1-, -N=N-, -(-CH=CH)n1-, -CH=N-, -N=CH-, -(-C C)n1-, -CONR3', -(-CO)n1- oder -NR3' verknüpft sind, worin R3' ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe darstellt und n1 eine ganze Zahl von 1 bis 10 ist, Y¹ eine Einfachbindung, -O- oder -COO- darstellt, Z¹ eine substituierte oder unsubstituierte Alkylgruppe darstellt und der Stern "*" ein asymmetrisches Kohlenstoffatom darstellt. Die polymere Hauptkette, die durch U¹ dargestellt ist, kann zum Beispiel die Typen einschließen, die für U³ vorstehend beschrieben wurden.
Spezifische Strukturen der Wiederholungseinheit, die durch die Formel (IIa) dargestellt ist, können durch folgendes beispielhaft veranschaulicht werden:
(im folgenden bedeutet R&sup4; ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe oder ein Halogenatom und m ist eine ganze Zahl von 0 bis 30).
Spezifische Strukturen der Wiederholungseinheit, die durch die Formel (IIIa) dargestellt ist, können beispielhaft veranschaulicht werden durch folgendes:
(im folgenden bedeutet R&sup5; ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe oder ein Halogenatom und m 1 eine ganze Zahl von 0 bis 30).
Die polymere Flüssigkristallcopolymerverbindung gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung besteht aus wenigstens einer Art der Wiederholungseinheit, die durch die Formel (Ia) dargestellt ist, und der Wiederholungseinheit, die nicht die Wiederholungseinheit darstellt, die durch die Formel (Ia) dargestellt ist, wie es vorstehend beispielhaft dargestellt ist. Da diese polymere Flüssigkristallcopolymerverbindung eine Wiederholungseinheit besitzt, die durch die Formel (Ia) dargestellt ist und eine Siloxan- oder Oxyalkyleneinheit enthält, die eine viskositätssenkende Wirkung aufweist, weist sie eine bemerkenswert niedrigere Viskosität als die einer beliebigen, konventionellen, polymeren Flüssigkristallverbindung auf, und zeigt eine sehr gute Ansprechfähigkeit auf ein externes Feld.
In der erfindungsgemäßen, polymeren Flüssigkristallcopolymerverbindung wird die viskositätssenkende Komponente, nämlich die Siloxan- oder Oxyalkyleneinheit, als Polymerisationskomponente durch eine chemische Bindung eingeführt, und deshalb ist die Verbindung auch überlegen in der Hinsicht, daß sie eine homogene und einheitliche Verbindung darstellt. Auf der anderen Seite gibt es in Fällen, in denen eine Verbindung mit einer Siloxan- oder Oxyalkyleneinheit und einem polymeren Flüssigkristall nur vermischt wurden, in fast allen Fällen keine Verträglichkeit zwischen ihnen, was eine Phasentrennung verursacht. Im Gegensatz dazu ist die erfindungsgemäße, polymere Flüssigkristallcopolymerverbindung frei von solchen Nachteilen und stellt einen Kontrast zu solchen Fällen dar.
Die Wiederholungseinheit, die in der erfindungsgemäßen, polymeren Flüssigkristallcopolymerverbindung durch die Formel (Ia) dargestellt ist, ist in einer Menge von 1 mol-% bis 95 mol-% und bevorzugt von 5 mol-% bis 90 mol-% enthalten. Eine Menge von weniger als 1 mol-% kann keine erkennbare, viskositätssenkende Wirkung mit sich bringen, und eine Menge von mehr als 95 mol-% kann dazu führen, daß kein Flüssigkristall gebildet wird.
Die erfindungsgemäße, polymere Flüssigkristallcopolymerverbindung kann hergestellt werden, indem, wenn sie zum Beispiel eine polymere Flüssigkristallcopolymerverbindung vom Polyvinyltyp oder Polyoxyalkylentyp darstellt, die entsprechenden mehreren Arten von Monomeren einer radikalischen Polymerisation, einer anionischen Polymerisation oder einer kationischen Polymerisation unterworfen werden. Wenn sie zum Beispiel eine polymere Flüssigkristallcopolymerverbindung vom Polyestertyp darstellt, kann sie hergestellt werden, indem die entsprechenden mehreren Arten von Diolen und Dicarbonsäuren einer Kondensationspolymerisation unterworfen werden.
Diese polymere Flüssigkristallcopoylmerverbindung kann bevorzugt ein zahlenmittleres Molekulargewicht von 2000 bis 1000000 und weiter bevorzugt von 4000 bis 500000 aufweisen. Ein Molekulargewicht von weniger als 2000 kann zu schlechten Filmeigenschaften der polymeren Flüssigkristallcopolymerverbindung führen, was eine Schwierigkeit darstellt, wenn ein Beschichtungsfilm gebildet wird. Ein Molekulargewicht von mehr als 1000000 macht mit dem Anstieg der Viskosität die Ansprechfähigkeit gegenüber einem äußeren Feld schlecht. Das Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen, polymeren Flüssigkristallcopolymerverbindung ist überhaupt nicht auf die vorstehend beschriebenen Verfahren begrenzt.
In der zweiten Ausführungsform der Erfindung können spezifische Strukturen der Wiederholungseinheit, die durch die Formel (Ib) dargestellt ist, durch die folgenden beispielhaft veranschaulicht werden:
In dem Fall, in dem A¹ eine substituierte oder unsubstituierte Alkylgruppe mit drei oder mehr Kohlenstoffatomen darstellt, können sie einschließen:
In dem Fall, in dem A¹ eine Polyoxyalkylengruppe darstellt, können sie folgendes einschließen:
In dem Fall, in dem A¹ eine Arylgruppe darstellt, können sie folgendes einschließen:
In dem Fall, in dem A¹ die folgende Struktur darstellt:
können sie folgende einschließen:
In der polymeren Flüssigkristallcopolymerverbindung gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung kann eine Copolymerisationswiederholungseinheit, die nicht die Wiederholungseinheit darstellt, die durch die Formel (Ib) dargestellt ist, bevorzugt eine Struktur besitzen, in der ein Mesogen durch einen Spacer an die polymere Hauptkette gebunden ist, das heißt, eine Struktur, die das aufweist, was eine Kristallbildungsfähigkeit genannt wird.
Die erfindungsgemäße polymere Flüssigkristallcopolymerverbindung, die eine Einheit der Formel (Ib) umfaßt, kann bevorzugt eine optisch aktive Gruppe enthalten und auch ferroelektrische Eigenschaften besitzen.
Die erfindungsgemäße, polymere Flüssigkristallcopolymerverbindung kann eine beliebige Kristallphase aufweisen, wie zum Beispiel eine nematische Phase, eine cholesterische Phase, eine smektische Phase oder eine chirale, smektische Phase. Wenn es sich um einen nematischen Flüssigkristall handelt, kann er in einem TN-Flüssigkristall eingesetzt werden. Wenn es sich um einen cholesterischen Flüssigkristall handelt, kann er bei der Bildung eines Dünnfilms mit selektiver Reflektionswellenlänge eingesetzt werden. Wenn es sich um einen chiralen, smektischen Flüssigkristall handelt, kann er als bistabiler, ferroelektrischer Flüssigkristall eingesetzt werden, wodurch sich eine Flüssigkristallvorrichtung mit hervorragender Ansprechfähigkeit ergibt. In beiden Fällen ist es bequem möglich, eine großflächige Flüssigkristallanzeige zu erhalten. So sind beide Fälle besonders bevorzugt.
Die Copolymerisationswiederholungseinheit in der polymeren Flüssigkristallcopolymerverbindung gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung, die nicht die Wiederholungseinheit ist, die durch die Formel (Ib) darstellt wird, besitzt eine Struktur, die durch die folgende Formel B dargestellt ist:
R&sup9;- i-V³-W³-X³-Y³-Z³ [B]
worin R&sup9; eine Alkylgruppe oder eine Phenylgruppe darstellt, V³ -(-CH&sub2;-)m2-, -((CH&sub2;)&sub2;O&sub2;)2m- oder eine Struktur darstellt, in der wenigstens eines der Wasserstoffatome der Strukturen -(-CH&sub2;-)m2- oder -((CH&sub2;)&sub2;O&sub2;)2m- durch eine Alkylgruppe, ein Halogenatom, eine Cyanogruppe, eine Aminogruppe oder eine Carbonylgruppe substituiert sein kann, worin m2 eine ganze Zahl von 0 bis 30 ist, W³ eine Einfachbindung, -O-, -OCO-, -COO-, -CONR&sup8;, -CO- oder -NR&sup8; darstellt, worin R&sup8; ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe darstellt, X³ ein Mesogen darstellt, das eine Struktur darstellt, worin wenigstens zwei Ringe, ausgewählt aus den substituierten oder unsubstituierten homoaromatischen Ringen, heterocyclischen Ringen und alicyclischen Ringen, durch eine Einfachbindung, -O-, -OCO-, -COO-, -(-CH&sub2;)n-, -N=N-, -(-CH=CH)n-, -CH=N-, -N=CH-, -(-C C)n-, -CONR&sup9;, -(-CO)n- oder -NR&sup9; verknüpft sind, worin R&sup9; ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe darstellt und n eine ganze Zahl von 1 bis 10 ist, oder das eine Struktur sein kann, worin wenigstens zwei der besagten Ringe kombiniert werden, wodurch sie einen kondensierten Ring bilden, Y³ eine Einfachbindung, -O- oder -COO- darstellt und Z³ eine substituierte oder unsubstituierte Alkylgruppe, ein Wasserstoffatom, -CN oder ein Halogenatom darstellt. Genau gesagt, kann die vorstehend genannte Einheit zum Beispiel die folgenden Typen einschließen:
Zuerst schließt eine Struktur, die in der Lage ist, leicht einen nematischen Flüssigkristall zu ergeben, zum Beispiel folgendes ein:
Eine Struktur, die in der Lage ist, leicht einen cholesterischen Flüssigkristall zu ergeben, schließt zum Beispiel folgende Typen ein:
Der Stern "*" bezeichnet ein asymmetrisches Kohlenstoffatom.
Eine Struktur, die in der Lage ist, leicht einen chiralen, smektischen Flüssigkristall zu ergeben, schließt zum Beispiel folgende Typen ein:
Insbesondere im Hinblick auf die Vorteile, daß eine überlegene Ansprechfähigkeit erhalten werden kann wegen einer großen spontanen Polarisation und auch eine chirale, smektische Phase über einen weiten Temperaturbereich aufgewiesen werden kann, kann die Wiederholungseinheit, die nicht die Wiederholungseinheit ist, die durch die Formel (Ib) dargestellt ist, bevorzugt eine Wiederholungseinheit sein, die durch die folgende Formel (IIb) oder (IIIb) dargestellt ist.
Die Wiederholungseinheit, die durch die Formel (IIb) dargestellt ist, sieht so aus:
worin R¹ eine Alkylgruppe oder eine Phenylgruppe darstellt, V -(-CH&sub2;-)m-, -((-CH&sub2;)&sub2;O-)m- oder eine Struktur darstellt, in der wenigstens eines der Wasserstoffatome der Strukturen -(-CH&sub2;-)m- oder -((-CH&sub2;)&sub2;O-)m- durch eine Alkylgruppe, ein Halogenatom, eine Cyanogruppe, eine Aminogruppe oder eine Carbonylgrup pe substituiert sein kann, worin m eine ganze Zahl von 0 bis 30 ist, W eine Einfachbindung, -O-, -OCO-, -COO-, -CONR³, -CO- oder -NR³ darstellt, worin R³ ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe darstellt, X ein Mesogen darstellt, das eine Struktur darstellt, worin wenigstens zwei Ringe, ausgewählt aus den substituierten oder unsubstituierten homoaromatischen Ringen, heterocyclischen Ringen und alicyclischen Ringen, durch eine Einfachbindung, -O-, -OCO-, -COO-, -(-CH&sub2;)n-, -N=N-, -(-CH=CH)n-, -CH=N-, -N=CH-, -(-C C)n-, -CONR³, -(-CO)n- oder -NR³ verknüpft sind, worin R³ ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe darstellt und n eine ganze Zahl von 1 bis 10 ist, oder das eine Struktur sein kann, worin wenigstens zwei der besagten Ringe kombiniert werden, wodurch sie einen kondensierten Ring bilden, Y -COOCH&sub2;-, -OCH&sub2;- oder -OCOdarstellt, der Stern "*" ein asymmetrisches Kohlenstoffatom darstellt und Z -R² oder -COR² darstellt, worin R² ein Wasserstoffatom oder eine substituierte oder unsubstituierte Alkylgruppe darstellt.
Die vorstehend genannte Wiederholungseinheit kann zum Beispiel durch die folgenden Typen veranschaulicht werden:
Die Wiederholungseinheit, die durch die Formel (IIIb) dargestellt ist, sieht so aus:
worin R¹ eine Alkylgruppe oder eine Phenylgruppe darstellt, V¹ -(-CH&sub2;-)-m1-, -((-CH&sub2;)&sub2;O-)m1- oder eine Struktur darstellt, in der wenigstens eines der Wasserstoffatome der Strukturen -(-CH&sub2;-)m1- oder -((-CH&sub2;)&sub2;O-)m1- durch eine Alkylgruppe, ein Halogenatom, eine Cyanogruppe, eine Aminogruppe oder eine Carbonylgruppe substituiert sein kann, worin ml eine ganze Zahl von 0 bis 30 ist, W¹ eine Einfachbindung, -O-, -OCO-, -COO-, -CONR3', -CO- oder -NR3' darstellt, worin R3' ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe darstellt, X¹ ein Mesogen dar stellt, das eine Struktur darstellt, worin wenigstens zwei Ringe, ausgewählt aus den substituierten oder unsubstituierten homoaromatischen Ringen, heterocyclischen Ringen und alicyclischen Ringen, durch eine Einfachbindung, -O-, -OCO-, -COO-, -(-CH&sub2;)n1-, -N=N-, -(-CH=CH)n1-, -CH=N-, -N=CH-, -(-C C)n1-, -CONR3', -(-CO)n1- oder -NR3' verknüpft sind, worin R3' ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe darstellt und n1 eine ganze Zahl von 1 bis 10 ist, Y¹ eine Einfachbindung, -O- oder -COO- darstellt, 21 eine substituierte oder unsubstituierte Alkylgruppe darstellt und der Stern "*" ein asymmetrisches Kohlenstoffatom darstellt.
Die vorstehend genannte Wiederholungseinheit kann zum Beispiel durch die folgenden Typen veranschaulicht werden:
(im folgenden ist ml eine ganze Zahl von 0 bis 30).
Die polymere Flüssigkristallcopolymerverbindung gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung besteht aus der Wiederholungseinheit, die durch die Formel (Ib) dargestellt ist, und der Wiederholungseinheit, die nicht die Wiederholungseinheit darstellt, die durch die Formel (Ib) dargestellt ist, wie es vorstehend beispielhaft veranschaulicht wurde. Da die polymere Flüssigkristallcopolymerverbindung aus einer Siloxanhauptkette besteht, weist sie naturgemäß eine niedrigere Viskosität auf, als solche, die eine Hauptkettenstruktur vom Kohlenstofftyp besitzen, wie zum Beispiel eine Methacrylhauptkette oder eine Acrylhauptkette. Zusätzlich zu dieser Hauptkette weist sie als eine Komponente die Wiederholungseinheit auf, die durch die Formel (Ib) dargestellt ist, das heißt, eine Alkylgruppe, eine Polyoxyalkylengruppe, eine Arylgruppe, eine Silylgruppe oder eine Siloxangruppe in ihrer Seitenkette, und deshalb ist ihre Viskosität noch weiter verringert. So kann sie eine sehr gute Ansprechfähigkeit auf ein externes Feld zeigen.
In der erfindungsgemäßen, polymeren Flüssigkristallcopolymerverbindung wird die viskositätssenkende Komponente, nämlich die Wiederholungseinheit, die durch die Formel (Ib) dargestellt ist, als Polymerisationskomponente durch eine chemische Bindung eingeführt, und deshalb ist die Verbindung auch überlegen in der Hinsicht, daß sie eine homogene und einheitliche Verbindung darstellt. In Fällen, in denen das viskositätssenkende Mittel mit der Struktur, die durch die Formel (Ib) dargestellt ist, und ein polymerer Flüssigkristall nur vermischt wurden, gibt es in fast allen Fällen keine Verträglichkeit zwischen ihnen, was eine Phasentrennung verursacht. Auf der anderen Seite ist die erfindungsgemäße, polymere Flüssigkristallcopolymerverbindung frei von solchen Nachteilen und stellt einen Kontrast zu solchen Fällen dar.
Die Wiederholungseinheit, die in der erfindungsgemäßen, polymeren Flüssigkristallcopolymerverbindung durch die Formel (Ib) dargestellt ist, ist in einer Menge von 1 mol-% bis 95 mol-% und bevorzugt von 5 mol-% bis 90 mol-% enthalten. Eine Menge von weniger als 1 mol-% kann keine erkennbare, viskositätssenkende Wirkung mit sich bringen, und eine Menge von mehr als 95 mol-% kann dazu führen, daß kein Flüssigkristall gebildet wird.
Die erfindungsgemäße polymere Flüssigkristallcopolymerverbindung kann im allgemeinen hergestellt werden durch Copolymerisation eines Monomers oder Oligomers, das der Wiederholungseinheit entspricht, die durch die Formel (Ib) dargestellt ist, mit einer Monomer- oder Oligomerkomponente, die in der Lage ist, ein Flüssigkristall zu bilden. Insbesondere kann sie hergestellt werden durch Hydrosilylierungsaddition einer Seitenkettenkomponente mit einem Vinylgruppenende an eine Polymethylhydrosiloxan- oder Polyarylhydrosiloxanhauptkette, wie zum Beispiel durch eine Pfropfreaktion.
Diese polymere Flüssigkristallcopolymerverbindung kann bevorzugt ein zahlenmittleres Molekulargewicht von 2000 bis 1000000 und weiter bevorzugt von 4000 bis 500000 aufweisen. Ein Molekulargewicht von weniger als 2000 kann zu schlechten Filmeigenschaften der polymeren Flüssigkristallcopolymerverbindung führen, was eine Schwierigkeit darstellt, wenn ein Beschichtungsfilm gebildet wird. Ein Molekulargewicht von mehr als 1000000 macht mit dem Anstieg der Viskosität die Ansprechfähigkeit gegenüber einem äußeren Feld schlecht.
Das Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen, polymeren Flüssigkristallcopolymerverbindung ist überhaupt nicht auf die vorstehend beschriebenen Verfahren begrenzt.
Die Erfindung stellt auch eine polymere Flüssigkristallzusammensetzung bereit, die als Mischkomponenten wenigstens eine polymere Flüssigkristallcopolymerverbindung mit der Wiederholungseinheit, die durch die Formeln (Ia) und [A] oder (Ib) und [B] dargestellt ist, wie sie vorstehend beschrieben wurden, enthält. Die andere Mischkomponente kann bevorzugt eine polymere Verbindung, ein polymerer Flüssigkristall, eine Verbindung mit niedrigem Molekulargewicht oder ein Flüssigkristall mit niedrigem Molekulargewicht darstellen. Insbesondere ist ein polymerer Flüssigkristall oder ein Flüssigkristall mit niedrigem Molekulargewicht bevorzugt.
Beispiele der polymeren Flüssigkristalle, die mit der polymeren Flüssigkristallcopolymerverbindung gemischt sind, welche die Wiederholungseinheit aufweist, die durch die Formeln (Ia) und [A] oder (Ib) und [B] dargestellt ist, sind im folgenden dargestellt:
(Im folgenden stellt R&sup6; ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe oder ein Halogenatom dar und p ist eine ganze Zahl von 0 bis 30.)
Als Beispiele des Flüssigkristalls mit niedrigem Molekulargewicht kann sie die folgenden Verbindungen einschließen (im folgenden bezeichnet "Cryst" eine "kristalline Phase", "Iso." "eine isotrope Phase" und "Cholest." eine "cholesterische Phase").
p-Decyloxybenzyliden-p'-amino-2-methylbutylcinnamat (DOBAMBC)
p-Hexyloxybenzyliden-p'-amino-2-chlorpropylcinnamat (HOBACPC)
p-Decyloxybenzyliden-p'-amino-2-methylbutyl-α-cyanocinnamat (DOBAMBCC)
p-Tetradecyloxybenzyliden-p'-amino-2-methylbutyl-α-cyanocinnamat (TDOBAMBCC)
p-Octyloxybenzyliden-p'-amino-2-methylbutyl-α-chlorcinnamat (OOBAMBCC)
p-Octyloxybenzyliden-p'-amino-2-methylbutyl-α-methylcinnamat
4,4'-Azoxyzimtsäurebis(2-methylbutyl)ester
4-o-(2-Methyl)-butylresorcyliden-4'-octylanilin (MBRA 8)
4-(2'-Methylbutyl)phenyl-4'-octyloxybiphenyl-4-carboxylat
4-Hexyloxyphenyl-4-(2"-methylbutyl)biphenyl-4'-carboxylat
4-Octyloxyphenyl-4-(2"-methylbutyl)biphenyl-4'-carboxylat
4-Hexyloxyphenyl-4-(2"-methylbutyl)biphenyl-4'-carboxylat
4-(2"-Methylbutyl)phenyl-4-(4"-methylhexyl)biphenyl-4'-carboxylat
4-(2'-(Propyloxy)propyl)oxyphenyl-4-(decyloxy)biphenyl-4'-carboxylat
(4'-(4-Hexyloxy)phenyloxycarbonyl)phenyl-p-(4"-methylhexyloxy)benzoat
Es gibt keine besonderen Begrenzungen in Bezug auf die polymere Verbindung, die mit der polymeren Flüssigkristallcopolymerverbindung gemischt werden kann, die die Wiederholungseinheit aufweist, die durch die Formeln (Ia) und [A] oder (Ib) und [B] dargestellt ist. Jede der üblicherweise in polymere Flüssigkristalle eingemischten Verbindungen kann verwendet werden, einschließlich zum Beispiel Verbindungen, wie zum Beispiel Polyvinylchlorid, Polyester und Polyurethane.
Es gibt auch keine besonderen Begrenzungen im Bezug auf die Verbindung mit niedrigem Molekulargewicht, die eingemischt werden kann. Jede der üblicherweise in polymere Flüssigkristalle eingemischten Verbindungen kann verwendet werden einschließlich zum Beispiel langkettiger oder kurzkettiger, aliphatischer Verbindungen, Siloxanverbindungen und Biphenylverbindungen.
Die erfindungsgemäße, polymere Flüssigkristallcopolymerverbindung kann in der erfindungsgemäßen, polymeren Flüssigkristallzusammensetzung in einer Menge von üblicherweise nicht weniger als 5 Gew.-%, bevorzugt von nicht weniger als 10 Gew.-% und weiter bevorzugt von 15 Gew.-% bis 90 Gew.-% enthalten sein. Eine Menge von weniger als 5 Gew.-% kann zu einer mangelnden Formbarkeit, einer mangelnden Festigkeit und mangelnden Filmbildungseigenschaften führen.
Die polymere Verbindung, der polymere Flüssigkristall, die Verbindung mit niedrigem Molekulargewicht oder der Flüssigkristall mit niedrigem Molekulargewicht können in der erfindungsgemäßen, polymeren Flüssigkristallzusammensetzung in einer Menge von üblicherweise 10 Gew.-% bis 95 Gew.-% und bevorzugt von 15 Gew.-% bis 90 Gew.-% enthalten sein.
Ein Färbematerial, ein Lichtstabilisator, ein Plastiiiziermittel, ein Lichtabsorptionsmittel und dergleichen können auch zur erfindungsgemäßen, polymeren Flüssigkristallcopolymerverbindung und der polymeren Flüssigkristallzusammensetzung, die diese enthält, gegeben werden.
Die Erfindung stellt weiter eine polymere Flüssigkristallvorrichtung bereit, welche die polymere Flüssigkristallcopolymerverbindung mit der Wiederholungseinheit, die durch die Formeln (Ia) und [A] oder (Ib) und [B] dargestellt ist, oder die polymere Flüssigkristallzusammensetzung, die als eine Mischkomponente wenigstens eine polymere Flüssigkristallcopolymerverbindung mit dieser Wiederholungseinheit enthält, umfaßt.
Ein Film aus der erfindungsgemäßen, polymeren Flüssigkristallcopolymerverbindung oder der erfindungsgemäßen, polymeren Flüssigkristallzusammensetzung wird gebildet, indem eine Beschichtung oder dergleichen auf einen Träger aus einem beliebigen Material, wie zum Beispiel Glas, Kunststoff oder Metall, aufgebracht wird. Es ist auch möglich, auf einem Träger eine durchsichtige Elektrode zu bilden, die einen ITO-Film oder eine gemusterte Elektrode umfaßt.
Die Ausrichtungsbehandlung kann beispielhaft veranschaulicht werden durch folgende:

(1) Horizontale Ausrichtung

(Molekülachsen der polymeren Flüssigkristallcopolymerverbindung oder polymeren Flüssigkristallzusammensetzung werden parallel zur Oberfläche eines Trägers ausgerichtet)

(i) Reiben:

Auf einem Träger wird ein Film aus zum Beispiel einem anorganischen, isolierenden Material, wie zum Beispiel Siliciummonoxid, Siliciumdioxid, Aluminiumoxid, Zirconiumoxid, Magnesiumfluorid, Ceroxid, Cerfluorid, Siliciumnitrid, Siliciumcarbid oder Bornitrid, oder einem organischen, isolierenden Material, wie zum Beispiel Polyvinylalkohol, Polyimid, Polyamidimid, Polyesterimid, Poly-pxylol, Polyester, Polycarbonat, Polyvinylacetal, Polyvinylchlorid, Polyamid, Polystyrol, Celluloseharz, Melaminharz, Harnstoffharz oder Acrylharz, durch Lösungsbeschichtung, Vakuumabscheidung oder Sputtern gebildet, und danach wird die Oberfläche des gebildeten Films mit Samt, einem Tuch oder Papier in einer festgelegten Richtung gerieben, um einen Ausrichtungssteuerfilm zu bilden.

(ii) Vakuumschrägbedampfung:

Ein Oxid, wie zum Beispiel SiO, ein Fluorid oder ein Metall, wie zum Beispiel Au oder Al, oder sein Oxid wird auf einen Träger unter einem schrägen Winkel im Vakuum aufgedampft.

(iii) Schrägätzen:

Das organische oder anorganische, isolierende Material, wie es in Absatz (i) dargestellt ist, wird durch Bestrahlung mit einem Ionenstrahl oder Sauerstoffplasma abgeätzt, wodurch ein Ausrichtungssteuerfilm gebildet wird.

(iv) Verwendung eines gereckten Polymerfilms:

Ein Polymerfilm aus Polyester, Polyvinylalkohol oder dergleichen wird gereckt.

(v) Gitterverfahren:

Rillen werden durch Fotolithografie, durch Verwendung eines Stempels oder durch Einspritzung gebildet. In diesem Fall wird die polymere Flüssigkristallcopolymerverbindung oder die polymere Flüssigkristallzusammensetzung in der Richtung der Rillen ausgerichtet.

(vi) Scherkraft:

Die polymere Flüssigkristallcopolymerverbindung oder polymere Flüssigkristallzusammensetzung wird ausgerichtet, indem eine Scherspannung bei einer Temperatur, die höher ist als die Temperatur, in der der Zustand eines Flüssigkristalls beibehalten wird, angelegt wird.

(vii) Recken:

Ein Film wird ausgerichtet durch monoaxiales Recken oder biaxiales Recken. Er kann gemeinsam mit einem Träger aus Polyester, Polyvinylalkohol oder dergleichen gereckt werden.

(2) Vertikale Ausrichtung

(Molekülachsen der polymeren Flüssigkristallcopolymerverbindung oder der polymeren Flüssigkristallzusammensetzung werden in der Richtung senkrecht zur Oberfläche des Trägers ausgerichtet)

(i) Ein vertikaler Ausrichtungsfilm wird gebildet:

Eine Schicht mit vertikal ausrichtenden Eigenschaften, die ein organisches Silan, Lecithin, Polytetrafluorethylen oder dergleichen umfaßt, wird auf der Oberfläche eines Trägers gebildet.

(ii) Vakuumschrägbedampfung:

Gemäß der Vakuumschrägbedampfung, die in Abschnitt (1)-(ii) beschrieben wurde, können vertikale Ausrichtungseigenschaften eingebracht werden, indem der Abscheidungswinkel angemessen ausgewählt wird, während der Träger gedreht wird. Nach der Vakuumschrägbedampfung kann das vertikal ausrichtende Mittel, wie es in Abschnitt (i) dargestellt ist, aufgebracht werden.
Nach der Ausrichtungsbehandlung kann zum Beispiel ein oberer Träger, der eine Elektrode besitzt, aufgebracht werden, um eine Schaltvorrichtung zu erhalten.
Die so erhaltene, polymere Flüssigkristallvorrichtung kann als Anzeigevorrichtung, als Speichervorrichtung oder dergleichen verwendet werden. Der Einsatz der polymeren Flüssigkristallvorrichtung, die eine polymere Flüssigkristallcopolymerverbindung oder polymere Flüssigkristallzusammensetzung mit einer chiralen, smektischen Phase mit ferroelektrischen Eigenschaften ausnutzt, ermöglicht es, einen Hochgeschwindigkeitsschaltvorgang zu erreichen. Wegen ihrer Bistabilität ist es auch möglich, die Vorrichtung als großflächige Anzeigevorrichtung oder Speichervorrichtung mit guten Speicherleistungen zu verwenden. Um die Bistabilität zu erzielen, gibt es ein Verfahren, bei dem die Schichtdicke klein genug gemacht wird, um Helixbildung zu vermeiden. Genauer gesagt, kann die Schichtdicke bevorzugt 10 um oder weniger betragen.
Da die erfindungsgemäße, polymere Flüssigkristallcopolymerverbindung eine Siloxan- oder Oxyalkyleneinheit als Copolymerisationskomponente aufweist, weist sie eine bemerkenswert niedrigere Viskosität als eine beliebige, konventionelle, polymere Flüssigkristallverbindung auf und zeigt eine sehr gute Ansprechfähigkeit auf ein externes Feld. Eine andere polymere Flüssigkristallcopolymerverbindung, die eine Siloxanhauptkette umfaßt und auch eine Alkylgruppe, eine Polyoxyalkylengruppe, eine Arylgruppe, eine Silylgruppe oder eine Siloxygruppe in ihrer Seitenkette aufweist, weist auch eine bemerkenswert niedrigere Viskosität als eine beliebige, konventionelle, polymere Flüssigkristallverbindung auf und zeigt eine sehr gute Ansprechfähigkeit auf ein externes Feld. Deshalb macht es die Verwendung der erfindungsgemäßen, polymeren Flüssigkristallcopolymerverbindung in einer Flüssigkristallvorrichtung möglich, tatsächlich eine großflächige, polymere Flüssigkristallanzeige mit Hochgeschwindigkeitsschaltleistung bereitzustellen.
Die polymere Flüssigkristallzusammensetzung, die sich der guten Eigenschaften niedriger Viskosität erfreut, die der vorstehend genannten, polymeren Flüssigkristallcopolymerverbindung zuzuschreiben sind, und die mit einer anderen polymeren Verbindung, einem anderen polymeren Flüssigkristall, einer anderen Verbindung mit niedrigem Molekulargewicht oder einem anderen Flüssigkristall mit niedrigem Molekulargewicht gemischt ist, ermöglicht die Steuerung der physikalischen Eigenschaften, wie zum Beispiel der Eigenschaft des Flüssigkristalltemperaturbereiches, der spontanen Polymerisation und der Helixempfindlichkeit. Die polymere Flüssigkristallzusammensetzung ist auch sehr nützlich für die Herstellung von großflächigen, polymeren Flüssigkristallvorrichtungen mit Hochgeschwindigkeitsschaltleistung.

Beispiele

Die Erfindung wird im folgenden genauer unter Angabe von Beispielen beschrieben. Die Erfindung ist in keiner Weise auf diese Beispiele begrenzt.

Beispiel 1

0,800 g Monomer (1) und 0,200 g Monomer (2), die durch die Strukturformeln dargestellt sind, die im folgenden abgebildet sind, wurden in Toluol gegeben, und dann wurde AIBN (Azobisisobutyronitril) als Initiator für die radikalische Polymerisation zugegeben. Die Mischung wurde gefrierentlüftet, und dann wurde die Polymerisation bei 60ºC 24 h lang durchgeführt. Danach wurde wiederholt aus Methanol umgefällt, wodurch sich 0,560 g Polymer (1a) ergaben.
Phasenübergangstemperatur (ºC) von Polymer (1a):
Zahlenmittleres Molekulargewicht Mn durch GPC (Gelpermeationschromatografie), berechnet als Polystyrol (im folgenden bedeutet das zahlenmittleres Molekulargewicht genau dieses): Mn = 8200

Beispiel 2

0,500 g Monomer (3), das durch die im folgenden abgebildete Strukturformel dargestellt ist, und 0,251 g des vorstehend genannten Monomers (2) wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 polymerisiert und nachbehandelt, wodurch sich 0,305 g Polymer (2a) ergaben. Fig. 1 zeigt das ¹HNMR-Spektrum (in CDCl&sub3;) des Polymers (2a).
Der Stern "*" bedeutet ein asymmetrisches Kohlenstoffatom.
Phasenübergangstemperatur (ºC) des Polymers (2a):
Mn = 12500

Beispiel 3

0,500 g des vorstehend genannten Monomers (3) und 0,061 g des vorstehend genannten Monomers (2) wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 polymerisiert und nachbehandelt, wodurch sich 0,225 g Polymer (3a) ergaben. Fig. 2 zeigt das ¹HNMR-Spektrum (in CDCl&sub3;) des Polymers (3a).
Im folgenden sind die smektische Phase (1) und smektische Phase (2) nicht identifizierte Phasen.
Phasenübergangstemperatur (ºC) des Polymers (3a):
Mn = 11100

Beispiel 4

0,500 g des vorstehend genannten Monomers (3) und 0,502 g des vorstehend genannten Monomers (2) wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 polymerisiert und nachbehandelt, wodurch sich 0,342 g Polymer (4a) ergaben.
Phasenübergangstemperatur (ºC) des Polymers (4a):
Mn = 15000

Beispiel 5

0,500 g des Monomers (4), das durch die im folgenden abgebildete Strukturformel dargestellt ist, und 0,218 g des vorstehend genannten Monomers (2) wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 polymerisiert und nachbehandelt, wodurch sich 0,285 g Polymer (5a) ergaben.
Phasenübergangstemperatur (ºC) des Polymers (5a):
Mn = 7900

Beispiel 6

0,500 g des vorstehend genannten Monomers (3) und 0,102 g des Monomers (5), das durch die im folgenden abgebildete Strukturformel dargestellt ist, wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 polymerisiert und nachbehandelt, wodurch sich 0,408 g Polymer (6a) ergaben.
Phasenübergangstemperatur (ºC) des Polymers (6a):
Mn = 15800

Beispiel 7

0,500 g des vorstehend genannten Monomers (3) und 0,032 g des Monomers (6), das durch die im folgenden abgebildete Strukturformel dargestellt ist, wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 polymerisiert und nachbehandelt, wodurch sich 0,310 g Polymer (7a) ergaben.
Phasenübergangstemperatur (ºC) des Polymers (7a):
Mn = 15800

Beispiel 8

Die polymeren Flüssigkristallcopolymerverbindungen, die in den vorstehend genannten Beispielen erhalten wurden, oder polymere Flüssigkristallzusammensetzungen, die eine beliebige dieser Verbindungen und einen Flüssigkristall mit niedrigem Molekulargewicht α1 oder einen polymere Flüssigkristall β1 umfassen, wurden jeweils auf eine Glasplatte gegeben, die mit einer transparenten ITO-Elektrode versehen war, auf der ein Polyimidausrichtungsfilm, der dem Reiben unterworfen worden war, durch Pressen, Rotationsbeschichtung oder Gießen aufgebracht worden war, wodurch sich ein Film mit einer Schichtdicke von etwa 10 um ergab. Danach wurde ein Tempern durchgeführt und die obere Elektrode dann angeschlossen. An die so erhaltene Flüssigkristallzelle im Zustand einer Sc*-Phase wurde ein elektrisches Feld von 10 V/um gelegt. Zu dieser Zeit wurde in Reaktion auf das elektrische Feld eine Umkehr der Moleküle beobachtet. Die Ansprechgeschwindigkeiten sind in Tabelle 1 dargestellt. Die Ansprechgeschwindigkeiten wurden bestimmt durch Messen des Polarisationsumkehrstroms. Flüssigkristall mit niedrigem Molekulargewicht α1 Polymerer Flüssigkristall β1
Mn = 17100

Tabelle 1

Zusammensetzung (Gewichtsverhältnis) Ansprechgeschwindigkeit (ms)
(2a) 0,08
(3a) 0,08
(4a) 0,10
(6a) 0,15
(7a) 0,28
(5a):α1 = 5,1 : 4,9 0,21
(3a):α1 = 7,5 : 2,5 0,17
(4a):β1 = 5,2 : 4,8 0,45
(7a):α1 = 4,2 : 5,8 0,34

Vergleichsbeispiel 1

Die Ansprechgeschwindigkeit einer 1 : 1-Zusammensetzung, die aus dem vorstehend genannten, polymeren Flüssigkristall β1 und einem polymeren Flüssigkristall γ1, der im folgenden dargestellt ist, bestand, wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 8 vermessen, wobei herauskam, daß die Ansprechgeschwindigkeit 2,5 ms betrug. Polymerer Flüssigkristall γ1
Mn = 12100

Beispiel 9

1,070 g Monomer (7) und 0,050 g Monomer (8), dargestellt durch die Strukturformeln, die im folgenden dargestellt sind, wurden in Toluol zusammen mit 0,127 g Polymethylhydrosiloxan (1b) (Polymerisationsgrad: etwa 40) und einem Katalysator H&sub2;PtCl&sub6;·5H&sub2;O umgesetzt. Danach wurde wiederholt aus einer Methanol und Ether enthaltenden Lösungsmittelmischung umgefällt, wodurch sich 0,756 g Polymer (9a) ergaben. Fig. 3 zeigt das ¹H-NMR-Spektrum (in CDCl&sub3;) des Polymers (9a).
Phasenübergangstemperatur (ºC) von Polymer (9a):
Zahlenmittleres Molekulargewicht Mn durch GPC (Gelpermeationschromatografie), berechnet als Polystyrol (im folgenden bedeutet das zahlenmittleres Molekulargewicht genau dieses): Mn = 18200

Beispiel 10

Unter Verwendung des Monomers (7), des Monomers (8) und von Polymethylhydrosiloxan (1b) aus Beispiel 9 in Mengen von 0,876 g, 0,123 g beziehungsweise 0,191 g wurde die gleiche Verfahrensweise wie in Beispiel 9 wiederholt, wodurch sich 0,500 g Polymer (10a) ergaben. Fig. 4 zeigt das ¹H-NMR-Spekrum (in CDCl&sub3;) des Polymers (10a).
Phasenübergangstemperatur (ºC) des Polymers (10a):
Mn = 20300

Beispiel 11

Unter Verwendung des Monomers (7), des Monomers (8) und von Polymethylhydrosiloxan (1b) aus Beispiel 9 in Mengen von 0,704 g, 0,296 g beziehungsweise 0,281 g wurde die gleiche Verfahrensweise wie in Beispiel 9 wiederholt, wodurch sich 0,690 g Polymer (11a) ergaben.
Phasenübergangstemperatur (ºC) des Polymers (11a):
Mn = 15200

Beispiel 12

Unter Verwendung von 0,017 g des Monomers (7) aus Beispiel 9, 0,460 g des Monomers (9), das durch die folgende Strukturformel dargestellt ist, und 0,066 g Polymethylhydrosiloxan (1b) wurde die gleiche Verfahrensweise wie in Beispiel 9 wiederholt, wodurch sich 0,281 g Polymer (12a) ergaben.
Phasenübergangstemperatur (ºC) des Polymers (12a):
Mn = 18200

Beispiel 13

Unter Verwendung von 0,900 g des Monomers (7) aus Beispiel 9, 0,048 g des Monomers (10), das durch die folgende Strukturformel dargestellt ist, und 0,108 g Polymethylhydrosiloxan (1b) wurde die gleiche Verfahrensweise wie in Beispiel 9 wiederholt, wodurch sich 0,602 g Polymer (13a) ergaben.
Phasenübergangstemperatur (ºC) des Polymers (12a):
Mn = 19300

Beispiel 14

Unter Verwendung von 0,900 g des Monomers (7) aus Beispiel 9, 0,240 g des Monomers (10) aus Beispiel 13 und 0,179 g Polymethylhydrosiloxan (1b) wurde die gleiche Verfahrensweise wie in Beispiel 13 wiederholt, wodurch sich 0,523 g Polymer (14a) ergaben.
Phasenübergangstemperatur (ºC) des Polymers (14a):
Mn = 17200

Beispiel 15

Unter Verwendung von 0,800 g des Monomers (11), das durch die folgende Strukturformel dargestellt ist, 0,046 g des Monomers (10) aus Beispiel 13 und 0,103 g Polymethylhydrosiloxan (1b) wurde die gleiche Verfahrensweise wie in Beispiel 9 wiederholt, wodurch sich 0,511 g Polymer (15a) ergaben.
Phasenübergangstemperatur (ºC) des Polymers (12a):
Mn = 19800

Beispiel 16

Unter Verwendung von 0,875 g des Monomers (7) aus Beispiel 9, 0,144 g des Monomers (12), das durch die folgende Strukturformel dargestellt ist, und 0,096 g Polymethylhydrosiloxan (1b) wurde die gleiche Verfahrensweise wie in Beispiel 9 wiederholt, wodurch sich 0,623 g Polymer (16a) ergaben.
Phasenübergangstemperatur (ºC) des Polymers (12a):
Mn = 21100

Beispiel 17

Die polymeren Flüssigkristallcopolymerverbindungen, die in den vorstehend genannten Beispielen erhalten wurden, oder polymere Flüssigkristallzusammensetzungen, die eine beliebige dieser Verbindungen und einen Flüssigkristall mit niedrigem Molekulargewicht, α2, oder einen polymeren Flüssigkristall β2 umfassen, wurden jeweils auf eine Glasplatte gegeben, die mit einer transparenten ITO-Elektrode versehen war, auf der ein Polyimidausrichtungsiilm, der dem Reiben unterworfen worden war, durch Pressen, Rotationsbeschichtung oder Gießen aufgebracht worden war, wodurch sich ein Film mit einer Schichtdicke von etwa 10 um ergab. Danach wurde ein Tempern durchgeführt und die obere Elektrode dann angeschlossen. An die so erhaltene Flüssigkristallzelle im Zustand einer Sc*-Phase wurde ein elektrisches Feld von 10 V/um gelegt. Zu dieser Zeit wurde in Reaktion auf das elektrische Feld eine Umkehr der Moleküle beobachtet. Die Ansprechgeschwindigkeiten sind in Tabelle 2 dargestellt. Die Ansprechgeschwindigkeiten wurden bestimmt durch Messen des Polarisationsumkehrstroms.
Flüssigkristall mit niedrigem Molekulargewicht α2 Polymerer Flüssigkristall β2
Mn = 17100

Tabelle 2

Zusammensetzung (Gewichtsverhältnis) Ansprechgeschwindigkeit (ms)
(9a) 0,18
(10a) 0,42
(11a) 0,31
(13a) 0,11
(14a) 0,21
(15a) 0,85
(16a) 0,17
(9a):α2 = 7,8 : 2,2 0,18
(10a):α2 = 5,2 : 4,8 0,25
(10a):α2 = 2,5 : 7,5 0,07
(11a):β2 = 5,5 : 4,5 0,28
(16a):β2 = 8,1 : 1,9 0,21
(16a):β2 = 5,3 : 4,7 0,32

Vergleichsbeispiel 2

Die Ansprechgeschwindigkeit einer 1 : 1-Zusammensetzung, die aus dem vorstehend genannten, polymeren Flüssigkristall β2 und einem polymeren Flüssigkristall γ2, der im folgenden dargestellt ist, bestand, wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 8 vermessen, wobei herauskam, daß die Ansprechgeschwindigkeit 2,5 ms betrug. Polymerer Flüssigkristall γ2
Wie vorstehend beschrieben, ist es gemäß der Erfindung möglich, eine polymere Flüssigkristallcopolymerverbindung und eine polymere Flüssigkristallzusammensetzung zu erhalten, die eine niedrige Viskosität und gute Ansprecheigenschaften aufweisen und eine großflächige Anzeige erreichen können.
Die Verwendung dieser polymeren Flüssigkristallcopoylmerverbindung und dieser polymeren Flüssigkristallzusammensetzung macht es auch möglich, eine polymere Flüssigkristallvorrichtung zu erhalten, die gute Ansprecheigenschaften aufweist und leicht in der Lage ist, eine großflächige Anzeige zu erreichen.

Claims

1. Polymere Flüssigkristallcopolymerverbindung mit einer Wiederholungseinheit, die durch folgende Formel dargestellt ist:

worin A eine polymere Hauptkette vom Kohlenwasserstofftyp darstellt und B eine Polyoxyalkylengruppe oder

darstellt, worin D -(CH&sub2;)b- oder -(CH&sub2;)b-O-(CH&sub2;)c- darstellt, worin b und c jeweils eine ganze Zahl von 0 bis 20 darstellen, R eine Alkylgruppe, eine Phenylgruppe, eine Siloxygruppe oder eine Polysiloxygruppe darstellt, R' eine Alkylgruppe oder Phenylgruppe darstellt und a eine ganze Zahl von 0 bis 50 darstellt, wobei die Wiederholungseinheit der Formel (Ia) in einer Menge im Bereich von 1 mol-% bis 95 mol-% enthalten ist, und worin die Copolymerisationswiederholungseinheit, die nicht die Wiederholungseinheit darstellt, die durch die Formel (Ia) dargestellt ist, in dieser polymeren Flüssigkristallcopolymerverbindung eine Struktur aufweist, die durch die folgende Formel A dargestellt ist:

³-V³-W³-X³-Y³-Z³ [A]

worin U³ eine polymere Kohlenwasserstoffhauptkette darstellt, V³ -(-CH&sub2;-)m2-,

oder eine Struktur darstellt, in der wenigstens eines der Wasserstoffatome der Strukturen -(-CH&sub2;-)m2- oder

durch eine Alkylgruppe, ein Halogenatom, eine Cyanogruppe, eine Aminogruppe oder eine Carbonylgruppe substituiert sein kann, worin m2 eine ganze Zahl von 0 bis 30 ist, W³ eine Einfachbindung, -O-, -OCO-, -COO-, -CONR&sup8;, -CO- oder -NR&sup8; darstellt, worin R&sup8; ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe darstellt, X³ ein Mesogen darstellt, das eine Struktur darstellt, worin wenigstens zwei Ringe, ausgewählt aus den substituierten oder unsubstituierten homoaromatischen Ringen, heterocyclischen Ringen und alicyclischen Ringen, durch eine Einfachbindung, -O-, -OCO-, -COO-, -(-CH&sub2;)n-, -N=N-, -(-CH=CH)n-, -CH=N-, -N=CH-, -(-C C)n-, -CONR&sup9;, -(-CO)n- oder -NR&sup9; verknüpft sind, worin R&sup9; ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe darstellt und n eine ganze Zahl von 1 bis 10 ist, oder das eine Struktur sein kann, worin wenigstens zwei der besagten Ringe kombiniert werden, wodurch sie einen kondensierten Ring bilden, Y³ eine Einfachbindung, -O- oder -COO- darstellt und Z³ eine substituierte oder unsubstituierte Alkylgruppe, ein Wasserstoffatom, -CN oder ein Halogenatom darstellt.

2. Polymere Flüssigkristallcopolymerverbindung nach Anspruch 1, die eine optisch aktive Gruppe aufweist.

3. Polymere Flüssigkristallcopolymerverbindung nach Anspruch 1, die ferroelektrisch ist.

4. Polymere Flüssigkristallcopolymerverbindung nach Anspruch 1, die eine Wiederholungseinheit aufweist, die durch folgende Formel dargestellt ist:

worin U eine polymere Hauptkette darstellt, V -(-CH&sub2;-)m-, -((-CH&sub2;)&sub2;O-)m- oder eine Struktur darstellt, in der wenigstens eines der Wasserstoffatome der Strukturen -(-CH&sub2;-)m- oder -((-CH&sub2;)&sub2;O-)m- durch eine Alkylgruppe, ein Halogenatom, eine Cyanogruppe, eine Aminogruppe oder eine Carbonylgruppe substituiert sein kann, worin m eine ganze Zahl von 0 bis 30 ist, W eine Einfachbindung, -O-, -OCO-, -COO-, -CONR³, -CO- oder -NR³ darstellt, worin R³ ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe darstellt, X ein Mesogen darstellt, das eine Struktur darstellt, worin wenigstens zwei Ringe, ausgewählt aus den substituierten oder unsubstituierten homoaromatischen Ringen, heterocyclischen Ringen und alicyclischen Ringen, durch eine Einfachbindung, -O-, -OCO-, -COO-, -(-CH&sub2;)n-, -N=N-, -(-CH=CH)n-, -CH=N-, -N=CH-, -(-C C)n-, -CONR³, -(-CO)n- oder -NR³ verknüpft sind, worin R³ ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe darstellt und n eine ganze Zahl von 1 bis 10 ist, oder das eine Struktur sein kann, worin wenigstens zwei der besagten Ringe kombiniert werden, wodurch sie einen kondensierten Ring bilden, Y -COOCH&sub2;-, -OCH&sub2;- oder -OCO- darstellt, der Stern "*" ein asymmetrisches Kohlenstoffatom darstellt und Z -R² oder -COR² darstellt, worin R² ein Wasserstoffatom oder eine substituierte oder unsubstituierte Alkylgruppe darstellt.

5. Polymere Flüssigkristallcopolymerverbindung nach Anspruch 1, die eine Wiederholungseinheit aufweist, die durch folgende Formel dargestellt ist:

worin U¹ eine polymere Hauptkette darstellt, V¹ -(-CH&sub2;-)m1-, -((-CH&sub2;)&sub2;O-)-m1- oder eine Struktur darstellt, in der wenigstens eines der Wasserstoffatome der Strukturen -(-CH&sub2;-)m1- oder -((-CH&sub2;)&sub2;O-)-m1- durch eine Alkylgruppe, ein Halogenatom, eine Cyanogruppe, eine Aminogruppe oder eine Carbonylgruppe substituiert sein kann, worin ml eine ganze Zahl von 0 bis 30 ist, W¹ eine Einfachbindung, -O-, -OCO-, -COO-, -CONR3', -CO- oder -NR3' darstellt, worin R3' ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe darstellt, X¹ ein Mesogen darstellt, das eine Struktur darstellt, worin wenigstens zwei Ringe, ausgewählt aus den substituierten oder unsubstituierten homoaromatischen Ringen, heterocyclischen Ringen und alicyclischen Ringen, durch eine Einfachbindung, -O-, -OCO-, -COO-, -(-CH&sub2;)n1-, -N=N-, -(-CH=CH)n1-, -CH=N-, -N=CH-, -(-C C)n1-, -CONR3', -(-CO)n1- oder -NR3' verknüpft sind, worin R3' ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe darstellt und nl eine ganze Zahl von 1 bis 10 ist, Y¹ eine Einfachbindung, -O- oder - COO- darstellt, Z¹ eine substituierte oder unsubstituierte Alkylgruppe darstellt und der Stern "*" ein asymmetrisches Kohlenstoffatom darstellt.

6. Polymere Flüssigkristallzusammensetzung; umfassend die polymere Flüssigkristallcopolymerverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, und wenigstens ein Element, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus einer anderen polymeren Verbindung, einem polymeren Flüssigkristall, einer Verbindung mit niedrigem Molekulargewicht und einem Flüssigkristall mit niedrigem Molekulargewicht.

7. Polymere Flüssigkristallvorrichtung, umfassend die polymere Flüssigkristallcopolymerverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 5.

8. Polymere Flüssigkristallvorrichtung, umfassend die polymere Flüssigkristallzusammensetzung nach Anspruch 6.

9. Polymere Flüssigkristallcopolymerverbindung mit einer Wiederholungseinheit, die durch folgende Formel dargestellt ist:

worin R¹ eine Alkylgruppe oder eine Phenylgruppe darstellt und A¹ eine substituierte oder unsubstituierte Alkylgruppe mit drei oder mehr Kohlenstoffatomen, eine Polyoxyalkylengruppe oder eine Arylgruppe oder

darstellt, worin B¹ -(-CH&sub2;-)b- oder -(-CH&sub2;-)b-O-(-CH&sub2;-)c- darstellt, b und c jeweils eine ganze Zahl von 0 bis 20 bedeuten, R eine Alkylgruppe, eine Phenylgruppe, eine Siloxygruppe oder eine Polysiloxygruppe darstellt, R' eine Alkylgruppe oder eine Phenylgruppe darstellt und a eine ganze Zahl von 0 bis 50 darstellt, und einer optisch aktiven Gruppe, wobei die Wiederholungseinheit mit der Formel (Ib) in einer Menge im Bereich von 1 mol-% bis 95 mol-% enthalten ist und worin die Copolymerisationswiederholungseinheit, die nicht die Wiederholungseinheit darstellt, die durch die Formel (Ib) dargestellt ist, in dieser polymeren Flüssigkri stallcopolymerverbindung eine Struktur aufweist, die durch die folgende Formel B dargestellt ist:

worin R&sup9; eine Alkylgruppe oder eine Phenylgruppe darstellt, V³ -(-CH&sub2;-)m2-, -((-CH&sub2;)&sub2;O-)-2m- oder eine Struktur darstellt, in der wenigstens eines der Wasserstoffatome der Strukturen -(CH&sub2;-)m2- oder ((-CH&sub2;)&sub2;O-)-2m- durch eine Alkylgruppe, ein Halogenatom, eine Cyanogruppe, eine Aminogruppe oder eine Carbonylgruppe substituiert sein kann, worin m2 eine ganze Zahl von 0 bis 30 ist, W³ eine Einfachbindung, -O-, -OCO-, -COO-, -CONR&sup8;, -CO- oder -NR&sup8; darstellt, worin R&sup8; ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe darstellt, X³ ein Mesogen darstellt, das eine Struktur darstellt, worin wenigstens zwei Ringe, ausgewählt aus den substituierten oder unsubstituierten homoaromatischen Ringen, heterocyclischen Ringen und alicyclischen Ringen, durch eine Einfachbindung, -O-, -OCO-, -COO-, -(-CH&sub2;)n-, -N=N-, -(-CH=CH)n-, -CH=N-, -N=CH-, -(-C C)n-, -CONR&sup9;, -(-CO)n- oder -NR&sup9; verknüpft sind, worin R&sup9; ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe darstellt und n eine ganze Zahl von 1 bis 10 ist, oder das eine Struktur sein kann, worin wenigstens zwei der besagten Ringe kombiniert werden, wodurch sie einen kondensierten Ring bilden, Y³ eine Einfachbindung, -O- oder -COO- darstellt und Z³ eine substituierte oder unsubstituierte Alkylgruppe, ein Wasserstoffatom, -CN oder ein Halogenatom darstellt.

10. Polymere Flüssigkristallcopolymerverbindung nach Anspruch 9, die ferroelektrisch ist.

11. Polymere Flüssigkristallcopolymerverbindung nach Anspruch 9 mit einer Wiederholungseinheit, die durch folgende Formel dargestellt ist:

worin R¹ eine Alkylgruppe oder eine Phenylgruppe darstellt, V-(-CH&sub2;-)m-, ((-CH&sub2;)&sub2;O-)-m- oder eine Struktur darstellt, in der wenigstens eines der Wasserstoffatome der Strukturen -(-CH&sub2;-)m- oder ((-CH&sub2;)&sub2;O-)-m- durch eine Alkylgruppe, ein Halogenatom, eine Cyanogruppe, eine Aminogruppe oder eine Carbonylgruppe substituiert sein kann, worin m eine ganze Zahl von 0 bis 30 ist, W eine Einfachbindung, -O-, -OCO-, -COO-, -CONR³, -CO- oder -NR³ darstellt, worin R³ ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe darstellt, X ein Mesogen darstellt, das eine Struktur darstellt, worin wenigstens zwei Ringe, ausgewählt aus den substituierten oder unsubstituierten homoaromatischen Ringen, heterocyclischen Ringen und alicyclischen Ringen, durch eine Einfachbindung, -O-, -OCO-, -COO-, -(-CH&sub2;)n-, -N=N-, -(-CH=CH)n-, -CH=N-, -N=CH-, -(C C)n-, -CONR³, -(CO)n- oder -NR³ verknüpft sind, worin R³ ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe darstellt und n eine ganze Zahl von 1 bis 10 ist, oder das eine Struktur sein kann, worin wenigstens zwei der besagten Ringe kombiniert werden, wodurch sie einen kondensierten Ring bilden, Y -COOCH&sub2;-, -OCH&sub2;- oder -OCOdarstellt, der Stern "*" ein asymmetrisches Kohlenstoffatom darstellt und Z-R² oder -COR² darstellt, worin R² ein Wasserstoffatom oder eine substituierte oder unsubstituierte Alkylgruppe darstellt.

12. Polymere Flüssigkristallcopolymerverbindung nach Anspruch 9, die eine Wiederholungseinheit besitzt, die durch die folgende Formel dargestellt ist:

worin R¹ eine Alkylgruppe oder eine Phenylgruppe darstellt, V¹ -(-CH&sub2;-)m1-,

oder eine Struktur darstellt, in der wenigstens eines der Wasserstoffatome der Strukturen -(-CH&sub2;-)m1- oder

durch eine Alkylgruppe, ein Halogenatom, eine Cyanogruppe, eine Aminogruppe oder eine Carbonylgruppe substituiert sein kann, worin ml eine ganze Zahl von 0 bis 30 ist, W1 eine Einfachbindung, -O-, -OCO-, -COO-, -CONR3', -CO- oder -NR3' darstellt, worin R3' ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe darstellt, X¹ ein Mesogen darstellt, das eine Struktur darstellt, worin wenigstens zwei Ringe, ausgewählt aus den substituierten oder unsubstituierten homoaromatischen Ringen, heterocyclischen Ringen und alicyclischen Ringen, durch eine Einfachbindung, -O-, -OCO-, -COO-, -(-CH&sub2;)n1-, -N=N-, -(-CH=CH)n1-, -CH=N-, -N=CH-, -(C C)n1-, -CONR3', -(-CO)n1- oder -NR3' verknüpft sind, worin R3' ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe darstellt und n1 eine ganze Zahl von 1 bis 10 ist, Y¹ eine Einfachbindung, -O- oder -COO- darstellt, 21 eine substituierte oder unsubstituierte Alkylgruppe darstellt und der Stern "*" ein asymmetrisches Kohlenstoffatom darstellt.

13. Polymere Flüssigkristallzusammensetzung, umfassend die polymere Flüssigkristallcopolymerverbindung nach einem der Ansprüche 9 bis 12 und ein Element, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus einer anderen polymeren Verbindung, einem polymeren Flüssigkristall, einer Verbindung mit niedrigem Molekulargewicht und einem Flüssigkristall mit niedrigem Molekulargewicht.

14. Polymere Flüssigkristallvorrichtung, umfassend die polymere Flüssigkristallcopolymerverbindung nach einem der Ansprüche 9 bis 12.

15. Polymere Flüssigkristallvorrichtung, umfassend die polymere Flüssigkristallzusammensetzung nach Anspruch 13.