ДИЭЛЕКТРИК ДЛЯ аНЕКТРОННЫХ ЭЛЖШТОВВ П Т 5 InUfI SjISffrrrr^Tc-T i1?аД гг.з^:ьл ;;ЕЙ >& Советский патент 1974 года по МПК H01B3/18 G02B1/06 G02F1/13 

1

Изобретение относится к применению жидкокристаллических EGщестБ Е качестве диэлектрика Е электронных конструктивных элементах,

При разработке новых электронных конструктивных элементов, особенно электронных индикаторных приборов,KOTOfaie Е противоположность, например, обычным счетным лампам или электроннолучевым трубкам и лодобным устройствам должны отличаться плоской конструкцией, в качестве материала экрана служат жидкие кристаллы с жидкокристаллической фазой. Эти соединения показывают в жидкокристаллической области (область между эчкой плавления F и точкой осветления Kip) управляемое постоянным и переменным электрическими полями изменение рассеяния света, которое может быть применено как для получения черно оелых,так и ; многоцветных изображений.

Для этого наносят тонкий, толщиной в несколько микрон,слой жидкокристаллического соединения в качестве диэлектрика между двумя электродными пластинами,из которых одна или даже обе являются прозрачными,так что полученные контрасты мотут наблщаться при контроле ИЛИ просвете.

Применяемые для таких опытов производные стильбена,азобензола, азоксибензола, бензойной КИС лоты или коричной кислоты или 6 алкокси нафтойных кислот (2) показывают жидкокристаллические свойства лишь при температурах выше ,так что снабженные жидкими кристаллами конструктивные элементы долшш нагреваться и при случае выдерживаться в термостате Используют также азометины или смеси многих производных азометина,которые хотя и показывают жидкокристаллические свойства при ,емпературе выше или ниже комнат-.1

ной и сохраняют жидкокристаллические сЕОйства до очень высоких температур (до ) ,но при продолжительной нагрузке в электрическом поле легко разрушаются гидролизом от ничтожных количеств воды (она диссоциирует в электрическом поле).

Найдено,что соединения общей формулы I

где X - азо или азоксигруппа,R алкил с прямой цепью с 1-8 С атомами и R - алкил с прямой цепью или алканоил с I-IO С атомами в чистой форме или в форме их смесей друг с другом, а также Е форме их смесей с другими жидкокристаллическими И.ЛИ нежидкокристаллическими соединениями,образуют жидкокристаллические фазы при очень низких температурах и/или дают очень широкие жидкокристаллические мезофазы. Некоторые из этих соединении или смесей показывают жидко.кристаллические свойства уже при комнатной температуре.. Эти вещества или смеси имеют склонность образовывать переохлажденные жидкокристаллические фазы. Они могут при применении в качестве материала экрана давать высококонтрастные изображения и имеют хорошую химическую устойчивость. Соединения в значительной степени химически инертны (например они нечувствительны к воде,кислотам,щелочам и кислороду воздуха). Поэтому они с успехом применяются в тех случаях,где до сих пор использовались другие жидкокристаллические вещества (как правило,более успешно,чем известные жидкокристаллические систеглы).

Сущность изобретения заключается в применениии в качестве диэлектриков в электронных конструктивных элементах соединений общей формулы I.особенно соединений формул la-In,соответствующих формуле 1,в которых 1а/Х - азогруппа ; 1в/Х - азоксигруппа: 1с/К - алкил с прямой цепью с 2-4 С атомами; Id/R - алкил с прямой цепью с 1-6 С атомами; le/W- алканоил с прямой цепью с 4-8 С атомами; If/R - алкил с прямой цепью с С атомами и R - алкил с прямой цепью с 1-6 С атомами или ажаноил с прямой цепью с 4-8 С атомами; IqA - азоксигруппа; алкил с прямой цепью с 2-4 С-атомами и R - алкил с прямой цепью с С атомами; азоксигруппа ; R - Н бутил и К - алкил с прямой цепью с 1-6 С атомами или алканоил с прямой цепью с 4-8 С атомами.

Жидкокристаллические смеси могут содержать две,три или даже более трех компонентов,среди них одно соединение или несколько соединений формулы I. Точка плавления этих смесей лежит преимущественно ниже,чем точка плавлешш отдельных компонентов (обычно между -20 и - -ИООС,но преимущественно ниже 55°С,в частности ниже 25, чтобы можно было применять смеси при комнатной температуре). Точка осветления этих смесей приблизительно находится мевду 40 и 1300с, преимущественно между 50 и 1250С. Особое предпочтение имеют смеси, точка плавления которых ниже 250С, а точка осветления лежит приблизительно между 70 и 1200с. Следовательно,они показывают жидкокристалическую область минимально от 65 до 950С,п1реимущественно минимально около BQOC. Однако пригодны также смеси,жидкокристалическая ос5ласть которых охватывает минимально 30°С. Преимущественно применяют смеси,состав которых соот0 ветстЕует эвтектике.

Предлагаемые жидкокристаллические смеси наряду с соединениями формулы I МОгут,например,содержать одно или несколько веществ:

5 углеводороды,как дифенил,дифенилметан,транс стильбен,дифенил8Цети-лен и их 4 или 4 замещенные или 4,4 двузамещенные произвоА,ные,например 4,4 :диметокси :дифе0 НИЛ,4,4 диметоксидифенилметан,4, этокси 4 метокси дифенилметан,4,4 диметокси транс стильбен,4 этил - 4 метокси диц.еНИЛ,4 этил 4 метокси трансстильбен,4,4 диметокоидифенилацетилен,или нафталин и иго 2,6 замещенные производные,например 2 :этокси 6 пр011оксинафтаяин; щшры,квк дифенилоЕый Э(|)ир и его 4 замещенные или 4, двузамещеинные производные, 4,4 диметокси.цифенйдоБый , 4-этокси 4- П1ЮПИОНИЛОКСИ - j

,(Шфениловый эфир, 4,4 дЕфенжлокс11 дифенидо:а й эфжр или соответотвуяк дие основания Шаффа. как оензршидвнанюшн и его 4 или 4 .замещенные или 4,4 двузамещенные производные, особенном (4 алкокси бензилиден)нилины, например N (4 метоксибензилиден)аншшн, jsf бензилиде№ 4 алкокси а НИЛИНЫ, например N бензилиден 4 метокси анилин, N (Ф лкоксибензшшден) 4 алкскси аНИЛИНЫ, например N (4 метоксибвнзилиден)4 метоксиани лин, N (4 алкоксибензилиден)4 алкиланшшны, нагфимер N (4 метоксибензилиден)4 Н бути;раншшн илиК ( бутокоибензилиден) П толуи1здн, сложный эфир 4( коксибенз11лиденамино)оС метш1 коричной кислоты, например сложный метиловый 3(uap 4(4 метоксибензил 1 денш.шно) сс глеаж1 коричной кисло ты, 4(4 лкоксибензилидбнагжно) $енил карбонаты, например 4( метоксибензи;шденашно)фенил атил карбЬнат; азосоеданения, как азобензол и. его 4 или 4 замещеН ные или 4,4 двузамещенные производные, например 4 этокси 4 капронилоксиазобензол, 4,4 диметокси :азобензол, 4 летокси 4 этоксшшр|бонилазобензол; азрксисоединения. как азоксибензол и его 4 или 4 .замещенные или 4,4 двузамещенные производные, наяршлер 4,4 дшлетоК си азоксибензол или 4 мбтокси 4 ацетокси зоксибензол азины, ка1с бензалазин и его 4 или 4 замещен ные или 4,4 двузамеще1шые производные, например 4,4 диметокси бензалазин; стероиды, особенно 3 гидрокси стероиды как холестерин и стигг стерин, и их сложные эфиры например холестерш1 3 ацилаты, в частности холестерил 3 ацетат и ег гомологи, или холестерш1 зтил карбонат. холестерил олеил карбонат. Из предложенных смесей предI почитают такие,которые содержат по меньшей мере два соединения формулы I. Смеси,которые наряду бутил п метокс1 азоксиоензолом или п метокси п Н бутил азоксибензолом (преимущественно 30-80, ;особенно 50-70 вес.) содержат ;еще по меньшей мере другое соединение формулы I (преимущественно 20-70,особенно 30-50 вес.),имеют лучшие СЕОйства. :В примерах указаны смеси бинарных систем согласно изобрете ;нию и их термодинамические стаияьные жвдкокристалдйческие обастй. Смеси содержат по меньшей ере одно из предложенных соедиений. Они могут легко переохлажаться до температур,которые лежат еще ниже указанной точки плавленая. Числовые данные указаны 1 весовых процентах. При м е р I. , метокси азоксибензола(или , П метокси п Н бутил азоксибензо-1 ла) ,38/ё п Н бутил п Н бутилокси азоксиоензола (илип Н -бутилокси л н бутил азоксибензола). . бОС,т.осЕетления . Др е р 2. 65 П Н бутил п метокси азрксибензол (или ; метоксй а Н бутил азоксибензо- . ла) ,35: п Н бутил п н гексилокси азоксибензола (илир Н гексилокси /Г Н бутил азоксибензола). Т.пл. 15°С,т.осЕетления . Примерз. 67 п Н бутил П метокси азокси:бензола (или П метокси п-Н бутилазоксибензол4 33 П н пропил П гептаноилокси азоксибензола (или/ гептаноилокси п Н пропил азоксибензола). Т.пл. ,т.осветления . П р и м е р 4. 68/0 П бутия П метокси азоксибензола (илил метокси п бтаил азоксибензола), 32% л этил п Балерилокси :азокси бензол (или П Балери:локси п зтил азоксибензола). Т.пл. 90G,точка осветления 730С. В примере 5 описывается ЕОЗ можное приА1енение предложенных Ее щест. П р и м е р 5. Между двумя светопроницаемыми снабженныгж контактами проводящими стеклами любого размера наносится тонкая пленка указанных соединений формулы I или смесей с толщиной слоя 5-20 мкм. Если к этой системе прикладывается постоянное напряжение 5 и 20 в,то прозрачное прежде пластинчатое устройство с возрастанием напряжения становится непрозрачным. Этот процесс имеет обратимость Ео всей области температур жидкокристаллической фазы. Р/.5ЛИ одно из стекол вместо проводящего поЕерхностного слоя снабжено электродным растром,то при подаче напряжения этот растр становится видимым. Таким образом,показан принцип плоской системы изображения.

ПРВДШ ИЗОБРЕТЕНИЯ

I, Применение соединений общей формулы

-OR

где X обозначает азогруппу или азоксигруплу,к - алкил с прямой

8

цепью с 1-8 С атомами и R - алкил с прямой цепью или ажаноил с прямой цепью с I-IO С атомами,в качестве диэлектриков в электронных конструктивных элементах.

2. Применение л .Н бутил п метокси азоксибензола (или (Я)метокси :П н бутил азоксибензояа) как диэлектрика в электронных конструктивных элементах.