Жидкокристаллические вещества
Союз Советских
Социалистических
Республик
onèñAнИЕ изоьеетяния
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
<1„920062 (89) 138473 ГДР (51) дополнительное к авт. саид-ву(22) Заявлено 23.01.78 (21) 7770079@3 04 (23) Приоритет — (32) 11.02,77 (31) ЪЧРС09К/19733 1 (33) ГДР (51) М. Кл
C 09 К 3/34
Гасударственный комитет
Опубликовано 15 04 82 Бюллетень № 14
Д,ата опубликования описания 150482 аа делам изобретений и открытий (53) УДК 547,58:
: 66+532.783.66 (088.8) Деутщер Ханз — Еахим, Шуберт Херманн, Демус
Крессе Хорст и Зейдел Кристина (ГДР) (72) Авторы изобретения
ДДит ьу : ю с- -S
1
Иностранная фирма
"ФЕБ Верк фюр Фернзеэлектроник" (MP) (71) Заявитель (54) ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКИЕ ВЕ111ЕСТВА
Изобретение относится к применению жидкокристаллических нематических веществ в злектрооптических устройствах для модуляции проходящего или подающего света, а также для воспроизведения цифр, знаков и изображений, а также в качестве ориентирующей среды для спектроскопии и газовой хроматографии.
Известно, что нематические жидкие кристаллы в электрических полях могут менять ориентирование и могут быть использованы для 10 изготовления электрооптических устройств (1) .
Жидкие кристаллы используются в качестве ориентирующей среды в спектроскопии в видимой области спектра и вблизи УФ-области, в спектроскопии на основе ядерного резонанса, 15 а также в газовой хроматографии (2).
Имеется большое количество жидкокристаллических нематических веществ, или классов веществ, которые используются в электрооптических устройствах. 20
В злектрооптических устройствах используются многократно замещенные фениловые эфиры бензойной кислоты f3) такие как гидрохинон-бис-бензоаты или фениловый эфир беизоилокси-бензойной кислоты 141. 25
Однако они характеризуются нежелательно высокой вязкостью, что является причиной бол шого времени включения и выключения электрооптических приборов в особенности при низких температурах. Другие соединения имеют нежелательно низкую точку осветления или слишком высокое значение точки плавления.
Отсюда возникает требование создания новых веществ, которые имеют низкую точку плавления и высокую точку осветления, низкую вязкость, а также высокое значение положительной диэлектрической аниэотропии и для специальной области применения имеют более пригодные свойства, чем известные до сих пор вещества, Поэтому или ищутся новые классы соединений с такими свойствами, или изготавливаются различные смеси, или модифицируются известные жидкокристаллические вещества. При модифицировании невозможно предвидеть свойства результирующего соединения, так как они ведут себя не просто алдитивно. Невозможно предсказать в общем точку плавления, точно также как и во многих случаях влияния новых замещений на точку осветления и вязкость.
3 92
Цель изобретения — использование новых жидкокристаллических веществ, имеющих высо кую химическую и термическую стабильность, достаточно высокую точку осветления прн доста. точно низкой точке плавления, а также низкое значение вязкости и не имеющих собственной П р я и е р 1 Ссеяиисяия с Х вЂ” CO окраски в видимой области спектра, в электрооцтических устройствах для модуляции проходя- получают реакцией хлорндов 4-н-алкилциклощего или подающего света, а также для воспро- гексана с, замешенными фениловыми эфирами изведения цифр, знаков и изображений, и кро <В 4-пщроксибензойной кислоты по схеме ме того, в качестве ориентирующей среды для спектроскопии и газовой хроматографии.
Поставленная цель достигается тем, что в 3 H б 11 ОН С) ОО
1 г 3 качестве новых жидкокристаллических веществ з используются соединения общей формулы (oo Coo з з я н Соо щ:я в
Превращение происходит в пиридине при комнатной температуре, очистка веществ достигается повторной перекристаллизацией из метанола. пригем
Пример 2. Соединения с Х вЂ” ОСС H
1 п 2п+1 где n il-g получают реакцией хлоридов 4-н-алкилциклогексана с двухзамещенными гицрохинонами по схеме
I 2 Н („
1„Н2„, ОО- С.Н „„О ОО36
Л н (! - й+()н
31 р
Л=-ЛООС 0) „.,-006 - y< gpp (g+ ppà-® З вЂ” Я C пН п 10 .а=0-9 Пример 4. Вещество 57 (см. табл. 3) имеет положительную диэлектрическую анизотропию и пригодно для электрооптических устройств на основе полевых эффектов (Freederick-превращение, Schadt — He1frich эффект, Guest — Host— эффект). В Schadt-He1frich ячейке (twist! которые могут также применяться в смеси с другими жидкокристаллическими веществами, в часпээсти красителями. Вещества имеют высокую химическую и термическую стабильность, высокую точку осветления при достаточно низкой точке плавления, а также низкое значение вязкости и не имеют собственной окраски в вццимой области спектра. Благодаря получению смесей, в особенности эвтектических, еще более понижается точка плавления и при почти неизменной точке осветления существенно расширяется диапазон рабочих температур. Теьятература переходного состояния предла. гаемых веществ приведена в табл. 1 — 3. ООб2 4 Благодаря добавлению красителей в концентрациях до 5 смеси могут быть окрашены и использованы для электрооптических приборов на основе guesthost--эффекта. Реакция происходит в пиридине при комнатной температуре, очистка веществ достигается пов торной перекристаллизацией из метанола. II р и м е р 3. Вещество 5i (см. табл. 2) в обычном электрооптическом устройстве обнаруживает динамический эффект рассеяния. При переменном напряжении 50-Гц обнаруживается пороговое напряжение 0в- 7,5 Â, при посто-! янном напряжении пороговое напряжение 0в — 5,5 В. При напряжениях, превышакицих 0в в 2,5 раза достигается хороший контраст ч@ 20:1 или выше. Даже при приложении напряжений до 60 В не наблюдается явлений разложения. Таблица 1 я, н (- - O П О Точка осветления 11о д 229 Н 107 сн, сн оЪ г сн — с н оЯ 3 СН вЂ” С Н 0— Ъ 7 В 4 СН С Н О— 8 ар 5 СН. — С Н 6 СН вЂ” СН— 7 СН - СНО— 8 СН вЂ” СН— 2 5 Ч 9 С Н,— С НР197,5 Н 187 170 159 Н 188 245 180 184 С Н 0— 6 г 175 Н 10 СН— 245 11 С̈́— CH0 т з 12 СН вЂ” СНО 7 Z. 13 С Нг— ь 9 238 Н 112 222 214 С Н,„о— Н 67,5 Н 75 Н 72-73 Н 74-75 14 Сэ Н7 203 (70) 15 СН- СН 0— Ъ 7 7 1г 16 С Н вЂ” СН 17 (, И 19Н 5 920062 6 ячейка) обнаруживается пороговое напряжение дикулярно направлению ориентированной струк4 В/50 Гц, полная переориентация достигается туры нематического слоя. Это доказательство при 8 В/50 Гц. дихроизма красителя метилового красного основано на ориентированном включении молеПример 5. К веществу 57 добавля- 5 кул красителя согласно ориентированию немают 1% метилового красного и получают ориен- тической матрицы. Так как предлагаемые ветированный препарат с лежащим слоем. щества не имеют поглощения в видимой обПри просвечивании поляризованным светом, ласти спектра, они могут быть успешно испольобнаруживаются типичные полосы поглощения . зованы для спектроскопии в этой области метилового красного, если плоскость поляри- 10 спектра. С помощью электрического поля эации света располагается параллельно направ- (5 В/50 Гц) в электрооптическом устройстве пению ориентированной структуры иематическо- первоначально наложенный слой ориентируется го слоя. Поглощение отсутствует, если плос- и достигается изменение цвета от красного до кость поляризации света располагается перпен- бледно-розового. 920062 Точка осветлеиия 18 С ив 19 СН— 11 20 СН— 236 121 231 104 218 74-75 71-72 66 — 67 21 СН— 206,5 110 196 126 208 206 82 192 115 237 (59) 97-98 27 CH.— CHO — Н 103 236 (70) 28 С H — С нвΠ— Н 124 216 5 — С„Н 0— 150 202 215 Н 56-57 Зо С «11— С Н вЂ” Н З1 С̈́— 121 195 136 С Н вЂ” Н 78-79 32 СН 5 11 255 98-99 зз с„н— Ф 34 СН— ь 123 62-63 35 CH— ь 120 51-52 36 СH 44 — 45 116,5 37 С Н„ 142 80 (Н О С1 1Х (1 I 22 СН— 23 С,Н— 24 С,Н— 25 б нц— 26 СБН ц— сн о— СНО— с,но — н с,н„, о- н — Н снч н сн — н — Н сн о — н СН 0 — СН— 17 р 5 СН 0 — СН— CH Π— СН— 11 с н„о — с н— 8 Процонжение табл. 1 920062 Продолжение табл 1 78 39 CH— 151 СН 0 — Cl 40 С,Н— 788 77 — 78 41 С,нв— 174 42 СН— }бб 73-74 43 сМ Н9 154 66 — 67 С Н„О вЂ” Cl 44 СН Таблица 2 Точка ил. осветления СН— 142,5 l 79-180 46 47 185 (48) 68 — 69 130 C Н— 50 129 50 — 51 133 — 134 42 — 43 С„Н 0 — С1 С Н 0 — Cl С Н 0- Cl у Б CH 0 Cl 15 (70) монотропное превращение (59), (70) монотропные превращения R H 6 вЂ С H»â€” 2. ь С Н— 4 9 С„Н С Н5 CPr С Н О -(. Точка ос ветления 175 920062 Продолжение табл. 2 52 С Н вЂ” 53 122 С Н— 186 Cl 181 55 69 — 70 190 Таблица 3 Я 000 000 H З" Т Превращение Точка pYI ав-нем, освехления 161 C Н— 56 — 105 С Ню— в ь 146 58 141 120 СНО— 212 110 СН О— ° 60 212 108 СНО— 255 218 С H О— 6 (Ъ 151 50 ((ÜÍ ъО ССНН 6 3 С Н С Н— С Н е !ь С5Н СН— 3 С Н„вЂ” С Н— Ч Я С Н— Точка осветления 920062 Точка 0 сььтл нир Tnn, 65 183 173 СН О вЂ” СНО— 6 <> 1{ 9 С„Н О— 145 сно†с„н о95 с н ог. Б 150 — Зс — 5 Нц. М 2S примем 3 = б„нгл+1 1 с и-1-9 Составитель Р. Андион Техред А.Ач Редактор Н. Кипгтулинец Корректор Ь. Синицкая Подписное Заказ 2264/23 Тираж 658 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раущская наб., д. 4/5 aà ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Формула изобретения Использование жидкокристаллических веществ, содержащих три кольца, которые соединены карбоксилъными группами, в элект. рооптических устройствах для модуляции проходящего или падающего света, а также для воспроизведения цифр, знаков и изображений и, кроме того, в качестве ориентирующей среды для спектроскопии и газовой хромато: графин, о т л н ч а ю щ е е с я тем, что, в качестве таких соединений используются вещества обшей формулы и ф Н gQQ Х-Я, а таюл з 3 СОО бОО R3 3 g 5rIHgri+1" ) ri<2<+1 ) dr1Н д.ь1600-, -пН2п 10б00 г13.— 9 ) — М l -Cl 20 Х=-000 ИПИ - 000 Н которые могут также применяться в смеси с другими жидкокристаллическими веществами, в частности красителями. 3S Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. M. Tobias, internatIonal Handbook of Liquid Cristal Disp1ais 1975 — 1976 Ovum td. London, 1976. 2. G. Meier, Е. Sachmann, 1. G. Grabmaier, Application of Liqiud Cristals Springer — Чегlag, Berlin — НеЫе1Ьвг9 — New-3forla. 1976. 3. DD — PS 86269, R. Steinstrasser Z.éàturforsch, 1972, 276, 774 4. 00 — PS 108022 и 00 — Р$108023. Angw. Chem, 1972, 84.636.
