202265. lajstromszámú szabadalom • Komponensként etánszármazékokat tartalmazó folyadékkristályos készítmény és eljárás a komponensek előállítására
1 HU 202265 B A találmány tárgya folyadékkristályos készítmény és eljárás e készítmény komponenseként alkalmazott, új etánszármazékok előállítására. Az eddig ismert, folyadékkristályos készítményt alkotó anyagokat különböző kiirószerkezeteken (kijelzőszerkezeteken) például digitális órákon és számológépeken alkalmazzék. A folyadékkristályokat alkalmazó kijelzőszerkezetek használata igen gyorsan növekszik: jelenleg különböző típusú ellenőrző műszerekben, számítógépek termináljaiban, elektronikus játékokban és televíziós ernyőkön is alkalmazzák; használják továbbá olyan eszközökben, amelyek változó külső körülmények között működnek, például parkolóhelyek óráiban, üzemanyagtöltő állomások szivattyúinak méröszerkezetében, gépkocsik műszerfalaiban és különböző típusú, hordozható műszerekben. A folyadékkristályos anyagok kijelzőkben való alkalmazásának fejlődése tökéletesített tulajdonságokkal rendelkező, folyadékkristályos anyagokat igényel, amelyek a kijelzők megbízható működését nemcsak zárt helyiségekben - ahol a munkafeltételek csak kevéssé változnak - hanem szabadtéri körülmények között is biztosítják, amidőn a hőmérséklet, páratartalom és az ibolyántúli sugárzás széles határok között változik. A folyadékkristályos anyagokat tartalmazó kijelzőket általában úgy szerkesztik, hogy 7-11 ym vastagságú folyadékkristályos réteget helyeznek két átlátszó, elektromosan szigetelt réteg (lemez) (általában üveglemezek) közé. Ezekre elektródszerkezetet szerelnek, amely lehetővé teszi feszültség rávitelét a folyadékkristályra. Ha elektromos potenciálkülönbséget létesítünk az elektródok között, akkor a rétegben elhelyezkedő folyadékkristályos anyag molekuláinak elrendeződése megváltozik, és ez a változás látható optikai hatást hoz létre ebben a térségben, ami felhasználható információ közlésére betűk, számok vagy ábrák alakjában. A folyadékkristály molekulák elektromos térerősség hatására bekövetkező ujjárendezödése nagyszámú különböző hatást eredményezhet: ez egyrészt az alkalmazott folyadékkristály típusától, másrészt a foiyadékkristályréteg kezdeti molekuláris elrendeződésétől függ. A kijelzőkben leggyakrabban felhasznált hatás a csavarirányú nematikus hatás, aminek sorén kezdeti állapotban a folyadékkristály - elektromos térerősség nélkül - az üveglemez felületi erőinek a hatására a felülettel párhuzamosan úgy helyezkedik el, hogy a molekulák hosszanti tengelye az egyik lemeztől a másik lemezig haladva legtöbb esetben 90“-os szöggel elcsavarodik. Ez az elrendeződés optikailag aktív, azaz a fény polarizációs csíkját elforgatja. Ha most a küszöbfeszültségnél nagyobb feszültséget alkalmazunk, amely a molekulákat átrendezi, akkor ez a csavart szerkezet felbomlik, és a folyadékkristály-réteg optikai aktivitását elveszti. Ha egy fenti szabály szerint elrendeződött folyadékkristály-réteget polarizátorok közé helyezünk, akkor optikai szelepként fog működni: az elektromos térerősség hatására a világos állapotból a sötét állapotába megy át attól függően, hogy a polarizátorokat egymással párhuzamosan vagy egymásra merőlegesen kapcsoljuk. Ha egy kettős színű festéket vagy festékkeveréket folyadékkristály-rétegbe helyezünk, akkor a világos állapotból a sötét állapotba vagy a világos állapotból színezett állapotba vagy színezett állapotból világos állapotba történő átvitel egyetlen polarizátor alkalmazásával érhető el. Ha a koleszterikus-nematikus fázisátmenet hatásét és kettős színű festékeket alkalmazunk, akkor a kijelzőn nincsen szükség polarizátorokra és a folyadékkristály-réteg csavart szerkezetére. A csavarirányú nematikus hatás és a koleszterikus-nematikus fázisátmenet hatásénak az elérésére pozitív dielektromos anizotrópiával rendelkező folyadékkristályokra van szükség. A folyadékkristályokat alkalmazó kijelzők sztatikus és dinamikus elektrooptikai jellemzői a dielektromos anizotrópiával, az optikai anizotrópiával, a rugalmassági állandókkal és a folyadékkristály viszkozitásával kapcsolatosak. Az alapvető kérdés - amely akkor merül fel, ha a kijelzőkben nematikus szerkezetű folyadékkristályokat alkalmazunk - abban áll, hogy miként kaphatunk csekély viszkozitású, stabilis anyagokat. A csekély viszkozitású folyadékkristályok teszik lehetővé gyorsan működő kijelzők szerkesztését. Különösen előnyös, ha ezeknek az anyagoknak a viszkozitása csak kis mértékben függ a hőmérséklettől, mivel az ilyen folyadékkristályokat tartalmazó kijelzők reakcióidői nem függhetnek a hőmérséklettől. A folyadékkristályos anyagokkal szemben támasztott igényeket egyetlen folyadékkristály jellemzői mindeddig nem elégítették ki. A technika jelenlegi állása szerint a kijelzőkön jobb teljesítmény érhető el olyan anyaggal, amely néhány, vagy akár egy tucat különböző vegyület keverékéből áll. Folyadékkristályt nem alkotó vegyületek, valamint optikai aktivitással rendelkező vegyületek és festékek is számításba jöhetnek annak a keveréknek komponenseiként, amelynek folyadékkristályos komponensei között nematikus, sót egyes esetekben szmektikus jellegű folyadékkristályok vannak. Megfelelően választott vegyületekböl készült keverék a meghatározott alkalmazásra szánt folyadékkristályokkal szemben támasztott igényeket megfelelőbben elégíti ki. Egy ilyen keveréknek természetesen ellenállónak kell lennie fénnyel, nedvességgel, melegedéssel, oxigénnel szemben; általában az olyan 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
