Диэлектрик для анектронных элжштовв п т 5 inufi sjisffrrrr^tc-t i1?ад гг.з^:ьл ;;ей >&

 

К ПА ТЕНТУ (61),Зависимый от патента— (22) Заявлено02.02. 7f (21) XGl8753/

1644189/24-7 (51) М. Кл.

Н 01 3/IB

Ы 02ь Х/06

Я 02 Т/00

Государстеенный номнтет

Сонете Мнннстроо СССР по делам нэооретеннй н открытнй (32) Приоритет 28.03.70 (ЗХ) 20g4g8g. (Вз) ФРГ

Опубликовано 25.06. 74 Бюллетень № 23 (53) УДК 532, 783. (088.8) Дата опубликования описания Х5, Õ2. 74

Иностранец

РальФ Штайнштрессер (ФРГ) HHocTä&íí&ÿ 6:ирма

"Мерк Патент НабХ" (ФРГ) (72) Автор изобретения (71) Заявитель (541 ДИЭЛЕКТРИК ДЛЯ ЭЛЕКТРОННцХ ЭПЕЬПНТОВ

Изобретение относится к при-! менению жидкокристаллических веществ в качестве диэлектрика в электронных конструктивных элементах.

При разработке новых электронных конструктивных элементов, особенно электронных индикаторнйх приборов, которые в противоположность,найример,обычным счетным лампам или электроннолучевым трубкам и .1одобным устройствам должны отличаться плоской конструкцией, в качестве материала экрана служат жидкие кристаллы с жидкокристаллической фазой. Эти соединения показывают в жидкокристаллиsemoR области (область между

;эчкой плавления Г и точкой осветления КЗр) управляемое постоянным и переменным электрическими полями изменение рассеяния света, которое может быть применено как для получения черно=белых,так и многоцветных изображений. 3

Для этого наносят тонкий, толщиной в несколько микрон, слой жидкокристаллического соедийения в качестве диэлектрика между дву5 мя электродными пластинами,из которых одна или даже обе являются прозрачными,так что полученные контрасты могут наблюдаться при контроле или просвете. ю Применяемые для таких опытов производные стильбена,азобензола,азоксибензола,бензоййой кислоты или коричной кислоты или б= алкокси=нафтойных кислот (2) по15 казывают жидкокристаллические свойства лишь при температурах выше 70 С,так что снабженные жидкими кристаллами конструктивные элементы должны нагреваться и при

20 случае выдерживаться z термостате

Используют также азометины или смеси многих производных азометина,которые хотя и показывают жидкокристаллические свойства при р5 температуре выше или ниже комнат- !

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

Найдено,что соединения общей формулы Х где Х вЂ” азо= или азоксигруппа, Я— алкил с прямой цепью с Х-8 С=атомами и К" — алкил с прямой цепью или алканоил с X-XO С=атомами в чистой форме или в форме их смесей друг с другом,а также в форме их смесей с другими жидкокристаллическими или нежидкокристаллическими соединениями, образуют жидкокристаллические фазы цри очень низких температурах и/или дают очень широкие жидкокристаллические мезофазы. Некоторые из этих соединении или смесей показывают жидкокристаллические 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 ех случаях,где до сих пор использовались другие жидкокристаллические вещества (как правило, более успешно,чем известные жидкокристаллические -системы).

Сущность изобретения заключается в применениии в качестве диэлектриков в электронных конструктивных элементах соединений общей формулы 1 особенно соединений формул Ка-М,соответствующих формуле Х,в которых 1а/Х вЂ” азогруппа; Хв/Х вЂ” азоксигруппа Хс/g — алкил с прям1ой цепью с 2-4 C= атомами; И/К вЂ” алкил с црямой цепью с Х-б С=атомами; Хе/Й"- алканоил с прямой цепью с 4-8 С=ато4 мами; И/R — алкил с прямой цепью с 2-4 С=атомами и К" — алкил с прямой цепью с Х-б С=атомами или алканоил с поямой цепью с 4-8 С= атомами; Xq/Х - азоксигрунпа; Я алкил с прямой цепью с 2-4 С=атомами m R — алкил с прямой цепью с 4-8 С=атомами; Q/Х -„азоксигруппа; К -Н =бутил и К" — алкил

1о с прямой цепью с Х-6 С=атомами или алканоил с прямой цепью с 4-8

С=атомами.

Жидкокристаллические смеси могут содержать две,три или даже

ы более трех компонентов, среди них одно соединение или несколько соединений формулы Х. Точка плавления этих смесей лежт преимущестzенно ниже,чем точка плавления отдельных компонентов (обычно между -20 и +HOoC,íî преимущественно ниже 55OC,z частности ниже 25о, чтобы можно было применять смеси при комнатной температуре). Точка осветления этих смесей приблизительно находится между 40 и ХЗОоС, преимущественно между 50 и 125оС.

Особое предпочтение имеют смеси точка плавления которых ниже 25оС, зо а точка осветления лежит приблизительно между 70 и I200C. Следовательно,они показывают жидкокристалическую область минимально от 65 до 95оС,преимущественно минималь35 но около ВОоС. Однако пригодны также смеси,жидкокристалическая область которых охватывает минимально ЗОоС. Преимущественно применяют смеси, состав которых соот40 ветствует эвтектике.

Предлагаемые жидкокристаллические смеси наряду с соединениями формулы Х могут, например,содержать одно или несколько веществ:

4 углеводороды,как дифенил,дифенилметан,транс=стильбен,дифенилацетилен и их 4 = или 4 =замещенные или 4,4"= двузамещенные производ,— ные,например 4,4"=диметокси=дифеьо нил,4,4 =диметоксидифенилметан,4=,,этоксй = 4" =метокси = дифенилметан,4,4" =димето сси =транс =стил! бен,4 =этил =- 4 =,метокси = д ценил,4 = этил„= 4 =метокси = транс=з5 стильбен,4,4"= диметоксидийенилацетилен,ийи нафталин и его 2,6 замещеннйе производные,наприме

2=этокси=б=пропоксинафтдлин; э иры,как дифенимоеый эфир и его илй 4"= замещенпые или 4,4 = двузамещеннные производные,йапример

4,4 =диметокс1идифениловый эфир, 4=-этокси = 4 = щюпионилокси =,!1и697

6 бильные жидкокристаллические области

Смесй Содержат по меньшей мере одно из предложенных соединений. Они могут легко переохлаждаться до температур, которые лежат еще ниже указанной точки плавления. Числовые данные указаны gü весовых процентах. ,Пример Х. 6241(=H=6yтил=п =мета си=азоксибензола(или й,=метокси=П =М=бутиразоксибензо- . ла),381 д=Н=бутил=и = бутилокси= азоксиаензола (или и =М=бутилокси=

O =Ц=бутил=азоксибензола). пл 6о, o,л „, 8ZоС ,Пример 2. 657. П =-Н=бутил= и =метокси=азоксибензал (или ;

Й=ме.окей= и =)Ф=бутиразоксибензо-, ла),ЗЯ П =Н=бутил=п =Н=гексилокси= азоксибензола (илир =Н=гексилакси= ф=Н=бутил=азоксибензола).

Т.пл. Х5аС,т.осветления 85аС.

„lI р м e p 3. 673 f1=Í=Ôтил=П =мета си=азоксибензола (или

Л=метакси=п;Н=бутилазаксибензола

33/ П = =пропил= Д"=гептаноилокси= азоксибензола (или Ц =гептаноилокси=р"=Я=пропил=азоксибензола).

Т.пл. 7оС,-..oñèåòëeíèÿ 7ДаС.

Пример 4. 68/ Г =бутил=

П =метокси=азаксибензола {илип = метокси=п =б .„ ил=азоксибензола), 323 rl=этил= и"=валерилокси=.азаксйбензал (или П =валерилокси= п =этил= азоксибензола).

Т.пл. 9аС,точка осветления

730С.

В примере 5 описывается возможное применение предложенных веществ.

Пример 5. Между двумя светопроницаемыми снабженными контактами проводящими стеклами любого размера наносится тонкая пленка указанных соединении формулы f. или смесей с толщиной слоя 5-20 мкм. Если к этой системе прикладывается постоянное напряжение 5 и

20 в,то прозрачное прете пластинчатое устройство с возрастанием напряжения становится непрозрачным. Этот процесс имеет обрати-, мость во всей области температур жидкокристаллической фазы. Если

433 фениловый э, 4,4 =дифенилокси= дифениловый а йли соответствующие тиоэфиры; основания и как оензилиденанйлин и его 4 или 4Ф =, замещенные или 4,4"=двузамещенные производные, особенно И =(4 лкокси=бензилиден)=анилины, например

Л =(4=метоксибензилиден)=анилин, З =бензилиден=4=алкокси=анилины, например Ж =бензилиден=4=метоксй= 1О анилин, )Ч =(4=алкоксибензилиден)=

4=алкокси=анилины, например Я (4=метоксибвнзилиден)=4=метоксианилин, N =(4=алкоксибензилиден)=4= алкйланилйны, например N =(4=ме- и токсибензилиден) =4= Н =бутил=-анилин илиN =(4=Н =бутоксибензилиден)=

Л =толуидин, сложный эфир 4=(4=алкоксибензилйденамино)=oC=метил= коричной кислоты, например сложный ® метиловый э, р 4=(4=метоксибензилыденамино) = сС =метил=коричной кислоты, 4=(4 лкоксибензилиденамино) = фенил=карбонаты, например 4=(4= метоксибензилиденамино)фенил= этил=карбонат; азосоединения, как ; азобензол и его 4= или 4 =замещейные или 4,4"=двузамещенные производные, например 4=этокси=4 =капронилоксиазобензол, 4,4"=диметокси-» азобензол, 4=метокси=4 =этоксикар бонилазобензол; азоксисоединения. как азоксибензол и его 4= или 4 замещенные или 4,4 =двузамещенные производные, например 4,4 =диметок-35 си=азоксибейзол или 4=метокси=41= ацетокси=-азоксибензол; азины, как бензалазйн и его 4= или 4 =замещенные или 4,4 =двузамещенные производные, например 4,4"=диметокси= 4о бензалазин; стероиды, особенно 3= гидрокси=стероиды, как холестерин и стижастерин, и их сложные эфиры, йапример холестерил=З=ацилаты, в частности холестерил=3=ацетат и его 45 гомологи, или холестерил=этил=карбонат. холестерил=олеил=карбонат.

Из предложенных смесей предпочитают такие, которые содержат по меньшей мере два соединения 5о формулы 1.

Смеси, которые наряду с и =Я= бутил=п =метоксиазоксибензолом или и =метокси= п =Ц=бутил=азоксибензолом (преимущественно 30-80, 55 особенно 50-70 вес.g) содержат

,еще по меньшей мере другое соединение формулы I (преимущественно

20-70,особенно 30-50 вес.g),имеют лучшие свойства.

В примерах указаны смеси бинарных систем согласно изобрете:нию и их термодинамические стаодно из стекол вместо проводящего поверхностного слоя снабжено электродным растром,то при подаче напряжения этот растр становится видимым. Таким образом, показан принцип плоской системы йзображения.

Составитель Я БОНдарЕНКО1 екредКаращ а111О а корректор Л е ГЛадКОЗИ

Редактор

Изд. а gg0 тираж 7Ю

Подписное

Заказ Я Яф

LlHHHIIH Государственного комитетд Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 113035, Раушская иаб., 4

Предприятие Патенз>, Москва, Г-59, Бережковская иаб., 24

ПЩ9БТ ИЗОБРЕТЕНИИ

Х. Применение соединений общей формулы где Х обозначает азогруппу или азоксигруппу, R - алкил с прямой

8 цепью с Х-8 С=атомами и Я" - алкил с прямой цепью или алканоил с прямой цепью с Х-ТО С=атомами,в качестве диэлектриков в электронs ных конструктивных элементах.

2. Применение A =М=бутил=й = метокси=азоксибензола (или й=мето. кси=й"=Н=бутил=азоксибензола) как диэлектрика в электронных конструктивных элементах.