Композиция на основе жидких кристаллов Советский патент 1976 года по МПК C09K3/00 

Изобретение касается получения жидкокристаллических материалов, например композиций, предназначенных для использования в электрооптических элементах и индикаторных панелях для вывода информации. Известны жидкокристаллические композищии, обладающие эффектом динамического |рассеяний и оптической памятью. К ним отч :носятся, например, нематические соединения (класса сложных ароматических жиров, осно:вания шифра, азо- и азоксисоединения, а также смеси нематических веществ с произj водными холестерина. Все эти вещества и I электрооптические материалы, получаемые на I их основе, имеют малую величину QXfiHuaной диэлектридеской анизотропии (I If„- J6O, вследствие чего обладают рядом оьших недостатков, например низкими электрооптиче;схими.характеристиками контрастности и I быстродействия для эффектов динамического рассеяния и оптической памяти, 1 Существует способ улучщения электро- оптических характеристик, заключающийся в одновременной подаче на жидкий кристалл постоянного (или низкочастотного перемен-1 него) напряжения и высокочастотного напряжения, ориентирующего молекулы вещества, т. е. смещанный режим возбуждения. Однако достигаемые улучшения недостаточно например, для матричной индикации. Целью изобретения является создание жидкокристаллических материалов ддя устройств индикапии, позволяющих получать более высокие по сравнению с известными, i материалами.электрооптические характеристики контрастности и быстродействия для 9ф4)ектов динамического рассеяния и оптической памяти. Это достигается тем, что в известные композиции на основе жидких кристаллов с малой отрицательной диэлектрической анизотропией, например основания Ши(|)фа, азоксисоединений, сложных ароматических эфиров и лроизводнььх холестерина, добавляется одно или несколько химических соединений, .молекулы которых имеют стержнеобразную форму и обладаю-т большим дополнительным моментом, направленным под углом, близким к 9О по отношению к длинной оси молекулы,. . стержнеобрагной формы молекульз ПОДЧИНЯЮ , С:;- жвдкокрнсталлическсх.гу поряд-ку i нематячес1сом;у или хо.пестерическом ;,, а большой поперечный дигю/ ьный момент сущастзокмо увеличивает абсол:о1-ну1О вели чину отрицательной диэлектрической анк зотропии композиции К. такик: добавкам в первую очзредь относятся оргаг-ические со- ед1/1К -ния с сильно полярньмн гэуппами СМ N0..,, F,

Вводимые вещества caw;. мСГут либо имать, либо не й йеет 5кидкскристалпнч8с;ку10 фазу, Пртлмерами таких добавок являются:

а) лиэтокс|1эфир-2,3 -дициан::ладрохинона (не обладает кидкокрнста.15личе::кой фазой); б) Ждгдкскристаллическне соединения класса

«-ннпнстильбенотз, имеющие структурнукз формулу

олси или а.тпсилкарбонатные группы к элементы обладаюцгие дцэлектричэской анизотропией S л-;| дкокристал:Гичосксй фазе

. с : 2f 6; В частности. г;анболее зф- , фектиБПым ; .-.;ir-iCiTcy; 4- амил- -Ь-и-октплок.- i) Си- v -ииа11С7-и ;ьйеи ( Но) ютическую ; сЬаз) к, (1 -2,4мэти; ./v г;-к;.л1С1У -1 амилфенил-о; -UKa:,;cTHJi.6s t имеет- холост жч;;; скую фазу) .

фиыеннгше веш.еств с оольнюй отркда-- ; тельяой днэлекгряческо г апизотроц,1ЭЙ в ка:естБе добавок к мзвестньам ;кнлкокристапли-

4ecKK.vi .гзицинм обеспечгшает более / э рфективяое ориентнрутащее д-; 1ств; а DjicOкочастоткого полн па структуру жщисэго крист2. :{ по :уц1-гь высокие лэктрооп-гичеслгие нарагстер л-п-к к хлшкоКомпозиция 1 (нематическая)

4-метоксИ 4-н-Бутил -

50 вес. ч. а-зоксибензол

4«-метокси-4 Н-ЭтиЛ

азоксибензол 50 вес.ч.

Композиция 2 (нематическая)

5О вес.4,1

.-бутиланилин

5 О вес.ч.

композиция 110О вес.

диэтоксиэ | ир 2 i 3- дициан

гидрохинона10 вес.

Кок-шозиция (Егематлческая)

комаоаигдия 21ОО вес.

flH3TOKCjiS{;nip-2 jci

-дгшиа11гкдрохинона10 вес,

Композиция 5 (нематическая)

комнооиттия 11ОО вес.

4 ™амил-4-II-O ктк поиск-

,.. г| -. дианстильбен ,зо вес.

Комиозиция 6 (нематическая)

«О

ломпозицкя 21ОО вес.

4-™амил-4-н Окт1тлокси -: И, -циаистильбенЗО вес. кристаллических ячеек, в смешанном режиме возбуждения динамического рассеяния, П р и м ер 1, Смеси различного кач8стЕ1ениого и количественного состава с ингредиентами j или без них подвергают испытанию на динамическое рассеяние. Толщина жидкокрг.сталлического слоя 15 мкм, температура 25 С, В табл. 1 приведены i электрооптические характеристики следующей композиции: Примечание, Из табл. 1 видно, что композиции; с градиентами (3j 4, 5 и б) имеют более высокую KOHTftacTHocTb изображения (ко« зфициент рассеяния) и более высокое бы родействие в смешанном режиме возбужде ния динамического расселения при матричн управлении, чем композиции без ингредиен тов (1 и 2), Пример 2,В табл. 2 приведены электрооптические характеристики следующих композиций, обладающих эффектом оптической памяти. Композиция 7 (холестерическая) 4-метоксибензилиден-4-н-бутиланилин5О вес. ч. -это сибензилиден- в. ч. - действующее значение высокочастотного подпитывающего напряжения (частота 1О кгц); пор - величина возбуждающего напряжения, при котором начинает проявляться эффект (частрта 50 гц); Кр / V 2V пор, - коэффициент расселения при возбунодающем напряжении, равном по величине удвоенном пороговому; f cp/V 2 V пор время срабатывания при возбуждающем напряженни, равном по величине удвоенному пороговому; - время исчезновения эффекта после выключения возбуждающего напряжения. 50 вес. ч. . 4 Н- оутила 1ил1ш, Холестерилпеларгонат1О вес. ч Композиция 8{холестерическая) 1ОО вес. 4i КОМПОЗИЦИЯ 7 днэтоксиэфир-2,3- -дициангидрохинона10 вес. ч. Композиция 9 (холестерическая); композиция 7100 вес. ч 4-( d -2-метилбутил-: ,окси)-4-( амилфенпл)-0 - -цнаисткльбен10 вес. ч, ; Композиция 10 (холестерическая) композиция 7 100 вес. 4s: (4-амил-4- к-октилокси( Of -шшнстильбен 20 вес. ч,

Т а б ,1 п 1 л 2

Как видно из табл. 2 холестермческие f композиции с ингредиентами позволяют уменьшить время стирания изображения в 5-1О раз по сравнению с хомпозицией без ингредиентов,

Формула изобретения

Композиция на основе жидких кристал- лов с малой отрицательной диэлектриче|ской анизотропией, наприм&р оснований Шиффа, для электрооптических индикаторных устройств, о т л и ч а ю щ а я с s тем, что, с целью улучшения таких злектрооптических характеристик как контрастность и быстродействие устройства, она дополнительно содержит по меньшей мере одно соединение, молекулы которого имевуг удли ненную :;тержнеобразную форму и содержат

, одну или несколько сильнополярных групп, .например CN , обеснечиваюишх большой ди |польный момент, направленный под углом, близким к 90° по отношению к длинной оси молекулы, например, соединения класса СК -

Цивнстильбенов, имеющих, структурную фор1-лулу

1 t

Я

/

CN

где Ц и - алкил, алкокси, ацил, ацил1 - ег1килкарбонатные группы

и компоненты взяты в следуюшем, составе,

вес. %

10-3Q

Х идкий кристалл Добавка 70-90