(54) ЖИДКОКРИСТАЛЛИЩ;СКИЙ ЭЛЕМЕНТ
фра красной части спектра и не поглощают в видимой области. Однако обычно полоса поглощения этих соединений узкая и раствор этого соединения в N-метилпирролидиноне сильно поглощает на длинах волн 940 нм, но очень .слабо поглощает на длинах волн 850 нм т. е. на длине волн лазера на арсениде галлия. В результате такой раствор не может поглотить достаточное для термической записи количество энергии излучения на арсениде галлия Целью изобретения является повьлпение чувствительности к тепловому воздействию инфракрасного излучения.
Цель достигается тем, что предлагемый жидкокристаллический элемент снабжен, по крайней мере, одним поглсядающим слоем из вещества с эффективным поглощением инфракрасного излучения и меньшим поглощением энергии видимого излучения, причем поглощающий слой находится в тепловом контакте со слоем жидкого кристалла. Примером поглощающего слоя служит продукт реакции между комплексным никелевым соединением, например бис (дитиобензил) никелем, и полиамидом. Такой слой поглощает не менее 90% на длине волны лазера на арсениде ггшлия, тогда как величина пропускания в видимой области спектра составляет не мене-е 80%.
Жидкокристаллический элемент может также содержать два поглощаю1чих слоя, которые могут находиться по обе стороны от слоя жидкого кристалла и, в частности, между прозрачными электродами и стеклянными подпожками. Оба поглощающих слоя содержат пpoдykт .реакции между бис (дитиобензил) никелем и полиамидом.
На фиг. 1 показан жидкокристаллический элемент, работающий на просвет, поперечное сечение; на фиг. 2 и 3 - то же, другие варианты; на фиг. 4 - график, .иллюстрируюций поглощающую способность продукта реакции между бис (битиобензил) никелем и полиамидом.
Жидкокристаллический элемент 1 (фиг. 1) содержит слой жидкого кристалла 2. Может быть использовано любое подходящее жидкокристаллическое вещество. Примерами таких веществ могу служить п-октилцианобифенил и ejro ГОМОЛОГИ. По обе стороны от жидкого, кристаллического слоя 2 расположены прозрачные электроды 3 и 4, выполненные, например, из смеси окиси олова и окиси индия. Поглощающий сло 5 расположен между прозрачным электродом 4 и слоем жидкого кристалла,. Поглощающий слой 5 может быть расположен либо непосредственно в контакте со слоем жидкого кристалла, либо отделен от него проводящим электродом. Слой 5 интенсивно поглощает энергию в определенной узкой области
инфракрасного спектра и относительно небольшую энергию в видимом спектре (3500-7000 А ). В предпочтительном варианте осуществления изобретения поглощающий слой 5 - это продукт реакции бис (дитиобенэил) никеля, имеющего структуру
и полиамида. Продукт этой реакции особенно хорошо подходит для поглощения излучения лазера на арсениде галлия с длинами волн от 850 до 875 нм и в то же время пропускает видимый свет.
Dxo:
H((lHj)5
((;нэ),к
бис(диметиламинодитиобензил)никель
.0
CjUy
Г
кГ
СзНу- - .,
бис(дитиооктадион 4,5)никель
Фталоцианин никеля
Слой жидкого кристалла 2, электроды 3, 4 и поглощающий слой 5 заключены между стеклянными подложками 6 и 7.
Изображенный на фиг 2 жидкокристаллический элемент 8 содержит поглощающие слои 9 и 10, расположенные по обеим сторонам от слоя жидкого кристалла 11. Прозрачные электро.пы 12 и 13 находятся в контакте с поглощающими слоями 9 и 10. Проводящие электроды 12 и 13 нанесены на стеклянные подложки 14 и 15.
В поглощающих слоях содержится краситель, например продукт реакции между никелевым комплексом и полиамидом, обеспечивающий поглощение от 60 до 70% в каждом слое. Полное поглощение, достигаемое при использовании двух проводящих слоев, составляет около 90%.
Преимущество использования двух поглощающих слоев заключается в том, что нагрев может происходить с обеих сторон слоя жидкого кристалла. В результате тепло проникает в слой жидкого кристалла с большей скоростью и поэтому уменьшается время адресации. Например, типичное время адресации двухслойного устройства,изображенного на фиг. 2, составляет около 25 МКС, для однослойного устройства, приведенного на фиг. 1-40 мкс.
Использование двух поглощающих слоев обеспечивает возможность уменьшения концентрации красителя в каждом слое и/или возможность уменьшения толщины слоя. Эти красители обладают относительно малой раствори мостью, так что использование малых концентраций помогает избежать трудностей, связанных с кристаллизацией частиц в растворе. Кроме того, желательно использование более тонких поглощающих слоев, поскольку такие слои оказываются более плоскими и гладкими, что улучшает общий вид по сравнению с толстыми слоями, которые могут иметь матовую поверхность.
На фиг. 3 изображен жидкокристаллический элемент 16 с прозрачными электродами 17 и 18, расположенными по обеим сторонам слоя жидкого кристалла 19. Поглощающие слои 20 и 21 помещены между прозрачными электродами 17 и 18 и стеклянными подложками 22 и 23. Различие между элементами, показанными на фиг. 2 и 3, заключается в расположении поглощающих слев по отношению к прозрачным электродам и к слою жидкого кристалла.
Предпочтительным вариантом осуществления изобретения является устройство, показанное на фиг. 3, потому что в нем отсутствуют диэлектрические потери в поглощающем слое, имеющиеся в устройстве, изображенном на фиг 2. Это дает возможность производить стирание с помощью более низкого напряжения, ббычно напряжения стирания таких элементов примерно на 40% ниже. Например, для стирания изображения на элементе по фиг. 2, требуется напряжение около 90 В, а для элемента по фиг. 3 - около 40 В.
На фиг. 4 приведена спектральная характеристика прореагировавшей и непрореагировавшей смеси бис (дитиобензил) никеля и полиамида. Непрореагировавшая смесь в N-метилпирролидиноне, как показано на кривой 24, характеризуется значительным поглощением на длине волны 940 нм. После термообработки при 1бО°С в течение получаса прореагировавшая смесь интенсивно поглощает на 880 нм длине волны лазера
на арсениде галлия. Это свойство иллюстрируется кривой 25.
Пример 1. 37 мг бис (дитиобензил) никеля растворяют в 500 мл горячего N-метилпирролидинона. Этот раствор разбавляют так, чтобы на тысячу частей растворителя содержалась одна часть бис (дитиобензил) никеля. Разбавленный раствор имеет максимальное поглощение на 940 нм с оптической плотностью, равной 0,65 на тол0щине в 10 мм. Поглощение на 850 нм .дает оптическую плотность равную 0,2, т. е. почти полную прозрачность. Горячий раствор смешивают с 500 мг полиамида (R С5057, выпущен Дюпоном). Ра5створ охлаждают и затем фильтруют. Спектр поглощения полученного раствора практически такой же, как и перед добавлением полиамида.
Для изготовления пленки толщиной
0 в 1 мкм получающуюся смесь наносят на горячую подложку методом центрифугирования и подвергают термообработке при в течение получаса. Эта . пленка имеет оптическую плотность, равную 0,9 при 875 нм и 0,85 при
5 850 нм. Такая пленка поглощает 85% излучения лазера на арсениде галлия, работаюцего в непрерывном режиме при , Оптическая плотность ее в видимом спектре составляет от 0,1 до ,2.
0 Пленку исследуют под микроскопом и при этом не обнаруживают никаких признаков выпадения кристаллов. Затем пленку проверяют с помощью проекционной системы, и она дает чистый фон.
5
Пример 2. Пленку изготавливают из продукта реакции между бис (диметиламинодитиобензил) никелем и полиамидом по тем же этапам, что и в примере 1. Максимум поглощения для
0 не прошедшего реакцию вещества соответствовал 1,12-1,15 нм. Диапазон поглощения сдвигается после термообработки, приводя к широкой полосе поглощения в области 1,0 нм. Этот
5 поглощающий слой особенно полезен для инфракрасных лазеров на арсениде галлия, излучающих энергию на 1,06 нм. Было изготовлено несколько.образцов пленки с поглощением 40 и 60% при 1,0 6 нм.
0
Пример 3. Поглощающую пленку изготавливают из раствора, содержащего 100 мг бис (дитиооктадион 4,5) никеля, 1 млN-метилпирролидинона и 2 г полиамида по этапам, описанным в
5 примере 1. Пленка из продукта реакции сильно поглощает между 0,7 и 0,9 нм. Термоустойчивость пленки была уизкая и она легко разрушалась пучком лазера.
0
Пример ,4. Было изготовлено устройство со структурой, показанной на фиг. 3. Поглощающие слои выполнены с использованием продукта реакции между бис (дитиобрнзил) никеля и по
