Жидкокристаллический материал

 

1. ШЩКОКРИСТАЛЛИЧЕСКИП МАТЕРИАЛ, состоящий из жидкокристаллической матрицы и дихроичного красителя, отличающийся тем, что, с целью повышения цветового контраста и расширения переключения цвета с желто-оранжевого

СОЮЗ СОНЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

4Р!) С 09 К 3/34

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ABTGPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

N=- CHAv

l (21) 2967844/23-04 (22) 31.07.80 (46) 07.06.85. Бюл, М- 21

A1 CH=N

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (72) В.Г.Румянцев, А.В.Иващенко, В.Т.Лазарева, Е.К.Прудникова, В.А.1!ефедов, Л.И.Блинов и В.В.Титов (53) 532.78(088.8) (56) 1. M,Schadt, "Field-1пдысед color

switching in liquid crystal displays", J.Chem. Phys,, 71, ¹ 6, 1979, s,817.

2. D.Demus, "3-n-Alkyl-6(4-n-alkyloxyphenyl)-1,2,4,5-tetrazinenew stable dy est uffs with hiquidCrystalline properties", Mol,Cryst.

Liq, Cryst.,56.!979, р.115.

3. Блинов Л.M. Поляризация полос поглощения растворов бис-цианиновых красителей в жидких кристаллах.

ДАН СССР, 220, 1975, с.860 (прототип) . (54) (57) 1 . ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКИЙ

МАТЕРИАЛ, состоящий из жидкокристаллической матрицы и дихроичного красителя, отличающийся тем что с целью повышения цветовоЭ

1 го контраста и расширения гаммы псреключения цвета с желто-оранжевого (390-440 нм) на малиновый фиолетовый (530-560 нм ), в качестве дихроичного красителя он содер жит

„„SU„„51856 A где Аг = С 11 -, то Ar = С Н; — 4- (4-Са Н!7С Н,, ) С Н4 при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Краситель формулы 1 0,4-2, 7

Жидкокристалличеcкая матрица Остальное до 100

2. Жидкокристаллический материал по п.l,о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью расширения гал ы переключения цвета с синего- зеленого (390-630 нм ) на малиновыйфиолетовый, on дополнительно содержит дихроичный краситель с положи-тельным дихроизмом при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Краситель формулы I 0,4-2, 7

Краситель с положительным дихроизмом 0,3-1,6

Жидкокристаллическая матрица Остальное до 100

95)856

Изобретение относится к жидкокристаллическому материалу, который находит применение в различных электрооптических устройствах и оптоэлектронных системах отображения и хранения информации и световых затворах, Изобретение относится к жидкокристаллическому материалу, который используют в полихромных устройствах, работающих на эффекте )0

"гость-хозяин" в жидких кристаллах.

Известен жидкокристаллический ма,— териал, состоящий из жидкокристаллической матрицы RO-TN-403, пред:ставляющий собой смесь жидких крис- )5 талпов иэ класса бифенилов и пиримидинов антразинонового синего красителя марки Д-27 (производства фирмы

Britis)> Drug Houses), имеющего положительный дихроизм с полосой поглоще-р0 нпя в видимой области спектра при

670 нм, обязанной П-П+ переходу, и красителя с от>>ицательпым дихроизмом (фирмы Hoffmann-La Roche) с полосой 30 поглощения в видимой области спектра при 565 нм, обязанной и-П" переходу, при следующем .соотношешш «о>>попептов: краситель с отрицательным дихроизмом; — 5,0/, Д-27, - 0,24X и

КО-NT-403, остальное до 1007. Известный жидкокристаллический материал в

"твист-ячейке" в отсутствие напряжения имеет синий цвет. При подаче напряжения на электроды ячейки про- )0 исходит переключение цвета на фиолетовый (1). Основным недостатком известного жидкокристаллического материала является сложность рецептуры для получения двухцветного индикато- Л5 ра (материал включает два красителя )и соцержанпе большого количества красителя с отрицательным дихроизмом (5X ), что неблагоприятно сказывается на его технических харак- . 50 теристиках (температура плавления, вязкость ).

Известен также жидкокристаллический материал, состоящий из жидкокристаллической матрицы, представ- 55 ляющей собой смесь жирких кристаллов — цианфениловых эфиров транс-4-алкилциклогексанкарбоновых кислот, желтого аэокрасителя с положительным дихроизмом-производноно аэобенэола и/или красителя с отрицательным дихроиэмом иэ класса тетразинов с длинноволновой полосой поглощения при 550 нм, с>бязанной п-П переходу, при следующем соотношении компонентов: краситель с положительным дихроизмом — 0,3 мольных и/или краситель с отрицательным дихроизмом — 15 мольных X жидкокристаллическая матрица — остальное до )007, Известный жидкокристаллический материал в "твистячейке в отсутствие напряжения имеет желтый (в присутствии красителя

:с положительным дихроизмом ) или блед но-розовый цвет (в отсутствие красителя с положительным дихроиэмом), при подаче напряжения на электроды ячейки происходит переключение цвета на фиолетовый f2 ). Основным недостаткам известного жидкокристаллического материала является также сложность рецептуры (в случая 2-х красителей содержание большого количества красителя с отрицательным дихроиэмом 15X ) и узкая цветовая гамма в случае одного красителя, которая ли- . ,митируется постоянством полосы погло .щения красителя с отрицательным дихроиэмом независимо от имеющихся в его молекуле заместителей.

Наиболее близким по своей технической сущности к предложенному является жидкокристаллический материал из жидкокристаллической матрицы (п-метоксибензилиден-п -бутиланилин и дихроичного красителя бисмероцианина. Известный жидкокристаллический материал при планарной ориентации в электрооптической ячейке имеет полосу поглощения 574 нм (положительный дихроизм ), а при гомеотропной—

482 нм (отрицательный дихроизм) 333.

Основным недостатком известного жидкокристаллического материала является низкий цветовой контраст за счет того, что его полосы поглощения в видимой области спектра очень узки (полуширина 25 нм ). Последнее исключает практическое использование известного жидкокристаллического материала, а также узкую гамму переключения цвета °

Целью данного изобретения является повышение цветового контраста и расширение гаммы переключения цвета с

9Sl з желто-оранжевого (390-440 нм ) на малиново-фиолетовый (530-560 нм ).

Поставленная цель достигается жидкокристаллическим материалом, состоящим из жидкокристаллической 5 матрицы и дихроичного красителя-производного-2,2-азоимидазола общей формулы 1

Я=С и Аг

f0 д

Отличительные особенности указанного материала состоят в том, что, в качестве дихроичного красителя он содержит производное 2,2-азоимидазоI ла, и компоненты берут в следующем соотношении, вес.X:

Краситель форму- 35 лы 1

Жидкокристаллическая матрица Остальное

С целью дополнительного расширения гаммы переключения цвета с си- 40 него-зеленого (390-630 нм) .на малиновый-фиолетовый (530-560 нм) указанный материал дополнительно- содержит краситель с положительным дихрбизмом при следующем соотношении ком-4 понентов, вес.Е:

Краситель формулы 1 0,4-2,7

Краситель с положительным дихроизмом 0,3-1 6

Жидкокристаллическая матрица Остальное

В качестве красителя с положительным дихроизмом можно испольэовать различные известные красители.

Однако, желательно использовать синие или зеленые красители, т.к., в этом

0,4-2,7

50 где А = С Н, то Ar = С Н5, 4-С,Н С Н4, . 4- (Св Н ТС Н4 ) - С Н„; или если А = 4-С Н ОС Н4 то

Ar 4-С Н„ С Н4, 4- (4-С НпС Н, ) Н4 при следующем соотношении компонентов, вес.7.:

Краситель формулы I 0,4-2,7

Жидкокристаллическая матрица Остальное О

856 случае достигаются наиболее приятные и контрастирующие для глаза переключения цветов: с зеленого на малиновый, с зеленого на фиолетовомалиновый, с синего на малиновый.

В отсутствие красителя с положительным дихроизмом предлагаемый жидкокристаллический материал обеспечивает переключение цветов с желтого на малиновый, с желто-оранжевого на малиновый, с желтого на фиолетовый.

В качестве жидкокристаллической матрицы могут использоватЬся жидкокристаллические композиции, состоящие из жидкокристаллических веществ различных классов, имеющие положи— тельную диэлектрическую анизотропию, например, состоящие из п-алкил, цианбифенилов, и-цианфениловых эфиров ароматических кислот, производных азоксибенэола или смесей укаэанных соединений. Жидкокристаллическая матрица может содержать также холе-. стерические жидкие кристаллы.

Использование данного изобретения позволяет получить жидкокристаллический материал, обеспечивающий необходимый для практических целей контраст и более богатую цветовую гамму, чем известный.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами, Пример ы 1-14. Растворяют в жидкокристаллической матрице определенное количество красителя с . положительным дихроиэмом и/или производного 2,2-азоимидазола общей формулы 1. Полученный материал готов к использованию в электрооптнческих ячейках. В таблице представлены составы жидкокристаллического материала и цветовые переходы, полученные в электрической "твист"-ячейке. В таблице приняты следующие обозначения компонентов: ДК-1 — 5-окси-2-нафтол-2 -индолилиндиго (Л„„„„с = 625 нм, S = (+) 0,63) — синий краситель с положительным дихроизмом; ДК-2 — 1-метиламино-4-(4 -аэо-4"-метоксифеннл)

I фениламиноантра хинон ()1 „„. = 450 нм, Я о = 0,51) — зеленый краситель с пОлОжительным Де1хроизмОм1 ДК 3—

2,2 -аэоимидазол (1:Аг = С Н, =(-) 0,2 >) 1 ДК-4-2,2 -аэонмидазол, 856 переходе нное электройке

0,7%

99,3%

ДК-3

ЖК-614

Желтый-малиновый

ДК-4

ЖК-614

0,7%

99,3Х

Желто-оранжевый-малиновый

0,4Х ДК-5

99,6Х ЖК-614

Желтый-фиолетовый

0,7Х

99,3%

ДК-6

ЖК-614

Желтый фиолетовый

1,5Х

98,5Х

ДК -7

ЖК-614

Желтый-фиолетовый

0,9% ДК-1

0,7Х ДК-4

98,4Х ЖК-614

Синий малиновый

0,3%

0,7Х

99,0Х

ДК-2

ДК-4

ЖК-614

Зеленый — малиновый

l 6% AK-1

ОФ7% ДК-4

97,7Х ЖК-616

Зеленый — фиолетово-малиновый

1,6%

2,7%

95,7Х

ДК-1

ДК-4

ЖК-807

Зеленый — фиолетово-малиновый

95! (1:Ar Ar С Н ) (Лм „„с 390 нм, 2 макс .530 нм s Я 390 ps5s S534 ° (-)0,14); ДК -5 -2,2 -аэоимидазол (1: Ar 4-С1Н 50Сь Н, Ar 4- (4-CBH,7CaHq)CaHq(Л макс 440 нм, 1 маркс= 5

560 нм, Я,, 0,66, 8 (»)0,21);

ДК-6 -2, 2 -азоимидазол (1: Ar С, Н

Ar 4 -(4-СеН, С Н }-Сс9 "маке430 нм, В,„ 550 нм, Sqq> 0,64, S з, (-)p,29; ДК-7 — 2,2 -азоимидаэол (1:Ar 4-С Н ОС Н, Ar 4-С Н„ -С Н4) жидкокристаллическая композиция, состоящая из п-цианфениловых эфиров 15 ароматических кислот (л Е =(+)19;

ЖК-616 — жидкокристаллическая композиция, состоящая из азоксибензолов и п-цнанфениловых эфиров ароматических кислот (ь Е -(+)3,5); ЖК-807 - 20 жидкокристаллическая композиция, состоящая из и-цианбифенилов (д (+)l3). Здесь через S обозначена степень упорядоченности осцилляторов поглощения молекул красителей, диэлектрическая анизотропия жидкокристаллического материала.

+ТУ-6-14-40-14.91-78

ТУ-6-14-40-14.96-78.

Для всех композиций полуширина длинноволновой полосы поглощения IOO нм.

Как видно иэ примеров 1-14, предлагаемый жидкокристаллический материал обеспечивает более высокий цветовой контраст за счет большей полуширины полосы поглощения красителя и более широкую цветовую гамму, чем известный материал.

951856

8 Продолжение таблиц я

1,2 ДК-1

0,7Х ДК-3

98,1Х ЖК-614

Сине-зеленый-малиновый

0,7Х ДК-3

l2 холестерилхлорида

87,3Х ЖК-807

Желтый = малиновый

0,7 ДК-4

l2X холестерил хлорида

87,3 ЖК-614

0,7 ДК-6

l2X холестерил хлорида .

87,3 ЖК-614

Желтый . — фиолетовый

ДК-3

ДК-2 холестерил хлорида Зеленый — малиновый

ЖК-807

Техред Ж.Кастелевич Корректор В.Бутяга

Тираж 630 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий . !

13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Редактор С. Титова

Заказ 4465/1

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4

lX

0,4Х

12Х

86,6Х

Желто-оранжевый — малиновый