DE1929256C3 - Wärmeempfindliches und optisch ansprechendes Flüssigkristall-System - Google Patents
Wärmeempfindliches und optisch ansprechendes Flüssigkristall-SystemInfo
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Description
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stattfindet. Außerdem ist es nicht möglich, die über- stem, das dadurch gekennzeichnet ist, daß es besteht
zögenen Gegenstande zu handhaben, ohne daß dabei aus einer in einem organischen Kunststoffmaterial
Fingerabdrucke zurückbleiben oder de: Überzug in dispergierten, cholesterischen flüssigkristallinen Suhaiderer
Weise verschmutzt wird. Ferner kann der stanz, die in dem Kunststoffmaterial in einem VerÜberzug
bei der Berührung mit anderen Gegenstän- 5 hältnis von 1 bis 3 Gewichtsteilen fiüssigkristaiiiner
den abgerieben werden Substanz auf 14 Gewichtsteile Kunststoffmaterial
j Da die Farben, welche von den flüssigen Kristallen enthalten ist.
entwickelt werden, durch geringe Mengen an einfal· Das auf diese Weise erhaltene wärmeempfindliche
lendem licht, das in das Auge des Beobachters zu- und optisch ansprecüende Flüssigkristall-System ist
rückgestreut wird, verursacht werden, handelt es sich io so beständig, daß es allen an ihn gestellten physikalibei
der Farbe um eine Streufarbe. Die Färbung ist sehen, insbesondere mechanischen, Anforderungen
nicht auf eine Lichtabsorption zurückzuführen. Da genügt. Dabei kann das erfindungsgemäße System in
nur ein kleiner Teil des einfallenden Lichts zurückre- den verschiedensten Formen vorliegen. Es kann die
flektiert wird, ist es oft schwierig, die Farben beim Form einer einzelnen trockenen Schicht haben, die
Fehlen eines entsprechenden Hintergrundes zu se- 15 auf einen Träger aufgebracht ist, es kann in Form
hen. Die Farben lassen sich am besten dann beob- . einer selbsttragenden einzelnen Folie vorliegen oder
achten, wenn die flüssigen Kristalle auf einen es kann in Form einer gegossenen Folie aus einem
ethwarzen Untergrund aufgebracht werden. Ein wärmehärtbaren Harz vorliegen. Wenn das bean-
$chwarzer Untergrund kann zwar in der Weise erhal- spruchte Flüssigkristall-System in Form einer selbstten
werden, daß zuerst ein schwarzer Anstrich auf ao tragenden Einzeffolie vorliegt, tritt bei dem System
den jeweiligen Gegenstand aufgebracht wird, den- eine visuell wahrnehmbare Farbänderung in Abhännoch
treten dabei viele Probleme auf. Man muß da- gigkeit von Temperaturänderungen auf. Außerdem
für Sorge tragen, daß der Anstrich nicht die flüssigen kann dieses System aber auch eine visuell wahmehm-Kristalle
verschmutzt, so daß deren Betriebstempera- bare Änderung in bezug auf Durchsichtigkeit und
türen verändert werden. Außerdem darf ein Anstrich 25 Undurchsichtigkeit entsprechend den auftretenden
nicht anderweitig die Farbe beeinflussen. Wenn auch Temperaturänderungen aufweisen. Dies ist dann der
spezielle Anstriche auf Wasserbasis entwickelt wur- Fall, wenn die cholesterische flüssigkristalline Subden,
die nicht die flüssigen Kristalle verurreinigen, stanz in einem wärmehärtbaren Harz dispergien wird
so stellt dennoch ein Anstrich eine zusätzliche War- und wenn das Harz gehärtet wird. In diesem Falle ist
meübertragungssperre dar, die in den Fällen uner- 30 die gehärtete Folie durch einen visuell wahrnehmbawünscht
ist, in welchen sehr kleine Temperaturdiffe- ren Trübungspunkt und einen visuell wahrnehmbarenzen
gemessen werden sollen. ren Klärpunkt charakterisiert, wobei unter Klärpunkt Es wurde zwar bereits vorgeschlagen, einen die Temperatur zu verstehen ist, bei der die Folie aus
schwarzen Farbstoff in den flüssigen Kristallen auf- dem undurchsichtigen Zustand in den durchsichtigen
zulösen, um einen schwarzen Hintergrund zu erzeu- 35 Zustand übergeht, wenn die Temperatur ansteigt,
gen, derartige Versuche haben sich jedoch insofern während unter dem Trübungspunkt die Temperatur
als unbefriedigend erwiesen, als das Vorliegen des zu verstehen ist, bei der sich der Zustand der Folie
Farbstoffs als lösliche Verunreinigung nicht nur die von durchsichtig nach undurchsichtig ändert, wenn
Temperaturen beeinflußt, bei welchen die Farben die Temperatur absinkt. Der Trübungspunkt liegt in
entwickelt werden, sondern auch die Molekülforma- 40 der Regel unterhalb des Klärpunktes. Dabei hat sich
tion des flüssigen Kristalls bis zu einem solchen Aus- gezeigt, daß die Farbansprechempfindlichkeit von
maß beeinflussen kann, daß keine Farbänderungen cholesterischen flüssigkristallinen Substanzen im Gemehr
festzustellen sind. gensatz zu der in der Fachwelt vorherrschenden Mei-Wenn auch verschiedene Verwendungszwecke für nung (vgl. die USA.-Patentschrift 34 09 404) nicht
flüssige Kristalle vorgeschlagen wurden, beispiels- 45 nachteilig beeinflußt wird, wenn diese in verhältnisweise
die thermische Bilderzeugungsvorrichtung, mäßig großen Mengen eines Kunststotfmaterials disweiche
Gegenstand der USA.-Patentschrift 3 114 836 pergiert werden.
ist, so sind derartige Verwendungszwecke dennoch Das Flüssigkristall-System der Erfindung kann
relativ begrenzt, und zwar infolge des Fehlens von außerdem noch ein darin dispergiertes unlösliches,
Systemen, die relativ dauerbeständig lind und gegen- 5° Licht absorbierendes Pigment, vorzugsweise Kohlenüber
einer Verschmutzung und einer Zersetzung we- stoff, enthalten, der vorzugsweise in einem Verhältnig
anfällig sind. Außerdem fehlt es an Systemen, die nis von 0,05 bis 1 Gewichtsteilen Kohlenstoff auf
gegenüber einer physikalischen Zerstörung bei der 100 Gewichtsteile der flüssigkristallinen Substanz
Handhabung wenig anfällig sind, sowie an Systemen, darin dispergiert ist. Bei dieser Ausführungsform entweiche
nicht die Verwendung eines getrennt aufge- 55 fällt die Notwendigkeit der Bereitstellung eines
brachten schwarzen Untergrundes erfordern, um auf schwarzen Untergrundes zur Beobachtung der Verdiese
Weise den notwendigen Hintergrund für die färbungen, da das System selbst schwarz gefärbt ist
Betrachtung der Farbänderung zu schaffen. und die Verfärbungen auf diesem Untergrund gut
Aufgabe der Erfindung ist es, ein wärmeempfindli· sichtbar sind.
ches und optisch ansprechendes Flüssigkristall-Sy- 60 Es gibt natürlich eine Vielzahl von Cholesterylverstem
anzugeben, das dauerbeständig und gegen phy- bindungen, wobei jede dieser Verbindungen ihren
sikalische Zerstörung sehr widerstandsfähig ist. eigenen Schmelz- und Klärpunkt besitzt. Außerdem
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge- zeigt jede dieser Verbindungen verschiedene Teile
löst, daß man eine cholesterische flüssigkristalline des Spektrums bei verschiedenen Temperaturen. BeiSubstanz
in einem organischen Kunststoffmaterial in 65 spielsweise besitzen einige Verbindungen nur einen
einem bestimmten Mengenverhältnis dispergiert. 3°-C-Temperaturunterschied zwischen dem Schmelz-Gegenstand
der Erfindung ist ein wärmeempfindli- punkt und dem Klärpunkt, während bei anches
und optisch ansprechendes Flüssigkristall-Sy- deren Verbindungen eine viel größere Temperatur-
5 6
streuung zu beobachten ist. Jedoch durchläuft jede Kunststoffolie mit einer elektrisch leitenden Glasder
Verbindungen normalerweise das Farbspektrum platte als Heizelement kann die Folie erhitzt werden,
nur einmal, und zwar von Rot nach Blau beim Erhit- wodurch sie durchsichtig wird. Schaltet man das
zen und umgekehrt beim Abkühlen. Es ist jedoch Heizelement aus, dann kühlt sich die Einheit auf
möglich, an jedem beliebigen gewünschten Tempera- 5 Zimmertemperatur ab, wobei erneut die Trübung zuturbereich
anzukommen, und zwar durch Vermi- rückkehrt.
sehen von flüssigen Kristallverbindungen mit ver- Durch Verwendung eines Systems aus einem
schiedenen Schmelz- und Klärungspunkten. Dabei Kunststoff und einem flüssigen Kristall an der Foerreicht
man jeweils den gewünschten Temperaturbe- kusstelle eines optischen Systems kann man Bilder,
reich der Mischung. 1O die gespeichert werden sollen, registrieren. Nachdem
Bisher wurde es als unmöglich angesehen, flüssige die Bilder ihren Zweck erfüllt haben, können sie ausKristalle
in einen Kunststoffüberzug oder in ein an- gelöscht werden, worauf das Element für eine erderes
Medium, in welchem die flüssigen Kristalle un- neute Verwendung zur Verfügung steht. Ein derartibeweglich
sind, einzubringen. Es wurde nunmehr ges System eignet sich besonders zur Registrierung
festgestellt, daß flüssige Kristalle in klare Kunststoff- 15 von Infrarotbildern. In ähnlicher Weise können derharze
eingemengt werden können, beispielsweise in artige Systeme dazu verwendet werden, temporäre
ein Acrylharz, ohne daß dabei die Fähigkeit der flüs- Projektions-Diapositive herzustellen. Die Bilder wersigen
Kristalle verlorengeht, beim Erhitzen Farbän- den mittels Infrarotenergie durch Negative aufgederungen
zu erzeugen. Die dabei erhaltenen Systeme bracht, worauf die auf diese Weise erzeugten Diaposind
den bisher bekannten Systemen insofern weit ao sitive in üblicher Weise projiziert werden. Die Bilder
überlegen, als sie gegenüber einer Verschmutzung so- können anschließend gelöscht werden, worauf die
wie gegenüber Zerstörung und Abrieb, wodurch ihre Diapositive erneut eingesetzt werden können.
Wirksamkeit und ihre Lebensdauer herabgesetzt wer- Ein Überzug aus einem Kunststoffmaterial, das
Wirksamkeit und ihre Lebensdauer herabgesetzt wer- Ein Überzug aus einem Kunststoffmaterial, das
den, geschützt sind. Die Systeme lassen sich in einfa- einen flüssigen Kristall enthält, kann auf ein Kunstcher
Weise handhaben und wieder verwenden, so »5 stoffbad aufgebracht und zur Schallaufzeichnung
daß durch sie zahlreiche neue Anwendungsgebiete verwendet werden. Bei Verwendung eines derartigen
für flüssige Kristalle erschlossen werden. Systems werden die Schallschwingungen durch An-
Es wurde ferner gefunden, daß, falls flüssige Kri- derungen der Wärme- oder Infrarotstrahlung und
stalle in ein hitzehärtbares Harz eingemischt werden, nicht durch eine Magnetisierung auf das Band aufgeworauf
das Harz bei einer erhöhten Temperatur un- 30 bracht. Ähnliche Überlegungen lassen sich im Hinter
Bildung einer vergossenen FoUe gehärtet wird, blick auf solche Überzüge anstellen, die auf den
das erhaltene Gußstück die Fähigkeit besitzt, beim Rand eines Kinofilms aufgebracht werden und die
merklichen Abkühlen sich wieder einzutrüben und Unterlage für einen Tonstreifen bilden,
beim erneuten Erhitzen wieder klar zu werden. Der- Erfindungsgemäße Überzüge können ferner auf
beim erneuten Erhitzen wieder klar zu werden. Der- Erfindungsgemäße Überzüge können ferner auf
artige Systeme eignen sich für eine Vielzahl von Ver- 35 Papier- oder andere Trägerbahnen aufgebracht werwendungszwecken.
Beispielsweise können sie als Da- den, wobei durch Wärme Bilder erzeugt werden. tenspeicherungselemente verwendet werden. Dabei Dieses Verfahren läßt sich mit thermographischen
können Daten unter Verwendung einer Infrarot- Verfahren, die derzeit angewendet werden, vergleilampe
als Wärmequelle aufgebracht werden. Durch chen. Jedoch kann ein derartiges Papier nach dem
Bestrahlen bestimmter Flächen des Elements werden 40 Löschen in der vorstehend beschriebenen Weise erdiese
Flächen klar, so daß beim Abtasten mit einer neut verwendet werden.
Lichtquelle und einem Lichtdetektor die klaren Flä- Aus den vorstehenden Ausführungen ist zu erse-
chen Licht aus der Lichtquelle in den Detektor hen, daß erfindungsgemäße Flüssigkristall-Systeme
durchlassen, wobei der Daten auffindende Mechanis- den verschiedensten Verwendungszwecken zugeführt
mus aktiviert wird. Derartige Elemente besitzen den 45 werden können, wobei auch eine Verwendung der
Vorteil, daß sie unter Verwendung einer thermoelek- mit Kunststoff überzogenen Systeme als Temperaturtrischen
Kühleinheit auslöschbar sind. Es ist lediglich anzeiger in Frage kommt. Beispielsweise kann ein
erforderlich, das Element bis zu dem Trübungspunkt Anzeiger an dem Mantel eines Heizkessels angeabzukühlen,
um die Daten, die vorher aufgebracht bracht werden. Dieser Anzeiger gibt an, ob eine gewurden,
auszulöschen. Auf diese Weise wird das EIe- 50 gebene höht oder tiefe Temperatur erreicht worden
ment bei einer anschließenden Bestrahlung erneut ist.
verwendbar. Die Erfindung wird nachfolgend an Hand der
verwendbar. Die Erfindung wird nachfolgend an Hand der
Systeme des vorstehend beschriebenen Typs kön- Zeichnungen näher erläutert.
nen ferner als einstellbare Projektionsschirme ver- F i g. 1 ist eine graphische Darstellung, welche das
wendet werden, wobei das Ausmaß der Diffusion 55 Aufklaren sowie das Eintrüben flüssiger Kristalle,
oder der Streuungsgrad des Lichtes in der Weise ein- die in ein wärmegehärtetes Harz eingemischt worden
gestellt werden können, daß der Schirm erhitzt oder sind, zeigt;
abgekühlt wird, wodurch das exakte Ausmaß der F i g. 2 ist eine graphische Darstellung, welche das
Lichtstreuung erzielt werden kann. Derartige Sy- Vermischen von zwei flüssigen Kristallverbindungen
sterne lassen sich ferner zur Herstellung von Fenster- 60 mit verschiedenen Temperaturbereichen zeigt;
scheiben verwenden. Diese Fensterscheiben können Fig.3 und 4 sind graphische Darstellungen,
scheiben verwenden. Diese Fensterscheiben können Fig.3 und 4 sind graphische Darstellungen,
entweder durchsichtig oder milchig sein, und zwar welche die Aufklärungs- und Eintrübungswirkungen,
durch jeweilige Veränderung der Temperatur. Wird die in gehärteten Sytemen bei wechselnden Tempebeispielsweise
als Fensterscheibe ein Kunststoffele- raturbedingungen auftreten, zeigen;
ment verwendet, das flüssige Kristalle enthält, die 65 F i g. 5 ist eine perspektivische Ansicht einer erfinnormalerweise bei Zimmertemperatur trübe werden, dungsgemäß hergestellten Blase;
dann ist die Fensterscheibe normalerweise nicht F i g. 6 ist eine vertikale Querschnittsansicht längs
ment verwendet, das flüssige Kristalle enthält, die 65 F i g. 5 ist eine perspektivische Ansicht einer erfinnormalerweise bei Zimmertemperatur trübe werden, dungsgemäß hergestellten Blase;
dann ist die Fensterscheibe normalerweise nicht F i g. 6 ist eine vertikale Querschnittsansicht längs
durchsichtig. Durch Kombination einer derartigen der Linie 2-2 von Fig. 5;
Pi,, * eine
menspeicnerungszwccKc ^3--""---■' h Nac>,dem der KlarpunKi uoerbcnnucu
F i g. 8 ist eine perspekt.v.sche Ansicht, wekhe die nahe« sich die flüssigen Kristal] d
Verwendung eines,gehartetenSystemsnt Verbindung echten ^. ^ durch die Bemit
einer elektrisch leitenden Glasplatte zeigt. 711Pc7ahl 4 aneeeeben ist. Das Svstem wird klar, d. h.
Es ist darauf hinzuweisen daß sie^J^ SShtig 'ßdeLm anschließenden Abkühlen
Erfindung mit zwei verschiedenen Ersehe«^e" be 8 ^ wenn seme Temperafaßt,
die bei der Venvendung von fluKigenKnsteuen AbJärtsrichtung den Kläφunkt durchlauf,
auftreten. Die erste Erscheinung ist die Farben^ Λ t„ ^wesentlichen so lange erhallung,
die innerhalb eines g^benen Tempe^aturbe u« £ Trübungspunkt erreicht ist und
reiches erfolgt und in den *****££?£$£ S'flSigen Kristalle aus der Lösung ausfallen,
sichtbar wird, wenn d.ese in fr™™ge Eine Merkliche Temperaturspanne kann zwischen
seit sind, die aus Kunststoffohen te teht.^ieg eiche ^ ^ Trübungspunkt in derarti-
Erscheinung tritt auf wenn f»^^»^^" gen Systemen bestehen, und zwar je nach der eingeeiner
Lösung eines Kunststoffharzes ^rBiWung g , KristaUverbindung sowie deren Loseines
Systems vermischt werden, das auf das ^u te fe Kunststoffträger. Auf diese Aufklastende
Objekt aufgebracht "f-P*™*1*^^ rung und Eintrübung sind die zahlreichen Verwennung
ist die Aufklärung und ^Jj1*^B,£ ao dungszwecke der erfindungsgemäßen Systeme zuerfolgt,
wenn die flüssigen Kristalle in e nem η m ^ Wenn ^^ die Farbverandenlng in
härtbaren Kunststoffharz, welches anschheBendge_ härteten s stemen ebenfalls auftreten kann, so
härtet wird, aufgelöst werden. Wird dies d«rcn^ f Farbveränderung dennoch im allgemeinen reführt,
dann besitzen die «J^^JgS» /ttube) lativ verwischt und kann auftreten, obwohl die flussizigartige
Fähigkeit, entweder ^dur*SIC^ \J™g a5 gen Kristallverbindungen selbst anderweitig kerne
oder klar (durchsichtig) zu werde«^ und zwar mw B können
hängigkeit von ihrer Temperatur fj**^0^ Die Nachstehend angegebenen Cholesterylester ha-
handlung. Diese E ntrubung und AuMarung^dart ^^^ ^ ^ R
nicht mit der Eintrübung ^Jf^^^r^ flüssigen Kristallsystemen gemäß vorliegender Erfin-
Kristallverbindung besitzt «^f^^J^sSu- Cholesterylacetat,
milchiges Aussehen, wenn sie in fester^ ™£ Cholesterylpropionat,
ner Form vorliegt. Wird die Verbmdun^ erhitzt, Cholesterylvakrat,
dann wird sie in den flüssigen ^J^J£ 35 Cholesterylbutyrat,
führt, in welchem sie zu schmelzen ™d zu «we^chen Cholesterylhexanoat,
beginnt, jedoch noch keine echte ^ussigf ν^;η. Cholesterylheptanoat,
dieser Phase treten die Färbungen auf ^J™i Cholester^loctanoat,
dung ist jedoch noch im wesenthchen milchig uno Cholesterylnonanoat,
optisch aktiv. Nach einem weiteren Erhitzer' d^us Cholesteryldecanoat,
sigen Kristalle erfolgt ^" Übergang m dichte Fto Cholesteryllaurat,
sige Phase, in welcher die y^^^^harfe Cholesterylmyrsitat,
durchsichtig werden. Es existiert ^™aVr^J*a™ Cholesterylpalmitat,
Trennungslinie zwischen der flüssigen Kns^aUphase Cholesterylbenzoat,
und der echten flüssigen Phase, f^« "TJjS 45 Cholesterylcinnamat,
von der einen in die andere Phase ist innerhalb eines 45 Cholesteryl-B-nitrobenzoat,
relativ engen Temperaturbereiches «^f1*»· härte. Cholester^lcrotonat,
Sind die flüssigen Kristalle in ^em ^egeharte Cholesterylcaproat,
ten Harz aufgelöst, dann sind die' Emtrubung uno Cholesterylundecenoat,
Aufklärung vollständig verschieden Dies 'aBtacn Cholesteryloleat,
am besten unter Bezugnahme auf Fig. 1 der z^eic Cnoiesteryloleylcarbonat,
nungen erklären. Diese Figur ist eine>
δΓ3Ρ™°^ Cholesterylmethylcarbonat,
Darstellung, welche die Wirkung der Tmpenmir auf Cholester^läthylcarbonat,
ein System aus einem hitzegeharteten "8JJ^ Cholesteryl-N-propylcarbonat,
einem Flüssigkristall-System zeigt Wie: zu ^ Cholesterylcinnamylcarbonat,
ist, ist das System bei tiefen Temperaturen ™*™£ 55 Cholesterylallylcarbonat,
sichtig oder trübe. Di« geht fto^gS Cholesterylhydrogenphthalat.
Linie hervor. Man nimmt an, daß bei relativ η tea
rigen Temperaturen die flüssigen Kristalle>
a£ Ge Die vorstehend angegebenen flüssigen Kristallve
Lösung ausgefällt worden «nd und in dem Kuns ^ n können einzeln oder in verschieden,
stoffträger als diskrete <^er .lsoI«J* ^g^Lehüllt Kcimbinationen verwendet werden, und zwar je na.
gen, die von dem umgebenden Kunststoff eingenuui ^ ewünschten Temperaturbereich. Wie vorsl
sind. Wird das System erhitzt, dann wir em i ^ ^ ^.^ .^ verbindung ihren eigen;
bungspunkt erreicht, an welchem die tiuissigeη Temperaturbereich, innerhalb dessen die Farbanc
stalle zu erweichen beginnen wobei s«s sich jeaocn H Die jeweüi verbindung wird je na
so lange nicht echt zu lösen beginnen bis der K ar 5 g chten Farbbereich ausgewählt Ka
punkt 3 erreicht ist. Dieser kann bei einer erheblich ^ ^^ Verbindung findenj die den ί
höheren Temperatur liegen. WireI die ^P"™ wünschten Bereich besitzt, dann kann der j
zwischen dem Eintrübungspunkt und dem MarpunKi
9 10
wünschte Bereich durch Vermischen von zwei geeig- halb dessen die Färbung auftritt, herabzusetzen, und
neten Verbindungen erhalten werden. Ein typisches zwar gewöhnlich um einige Grad, so wird dennoch
Beispiel wird in F i g. 2 gezeigt. Die flüssige Kristall- der Farbansprechbereich eines gegebenen Systems
verbindung »Λ« zeigt Farben in einem Tempeiatur- aus einem flüssigen Kristall und einem Kunststoffbereich
von ungefähr 18 bis ungefähr 20° C, wäh- 5 harz in einfacher Weise erhalten. Die Systeme sind
rend die flüssige Kristallverbindung »ß« in einem im wesentlichen gegenüber Verschmutzungen aus der
Temperaturbereich von ungefähr 68 bis ungefähr Luft undurchlässig. Der Kunststoff dient als wirk-70°
C Farben entwickelt. Werden die zwei Verbin- same Schutzschicht zur Inhibierung einer Korrosion.
düngen in den angegebenen Verhältnissen miteinan- Es ist ferner möglich, UV-Absorber in die Systeme
der vermischt, dann können praktisch an jedem ge- io einzumengen, um einen Abbau der flüssigen Kristalle
wünschten Punkt Farben erzeugt werden. Beispiels- durch ultraviolettes Licht zu inhibieren,
weise kann eine Mischung hergestellt werden, die Werden zwei flüssige Kristallverbindungen verzwischen
35 und 37° C eine Farbe entwickelt, und mischt, dann wird die erhaltene Mischung zusammen
zwar durch Vermischen gleicher Gewichtsmengen mit dem Harz in den vorstehend angegebenen Mender
Verbindungen »A« und »B«. Wenn auch voraus- 15 gen dispergiert. Beispielsweise können ausgezeichgesagt
werden kann, wann Mischungen flüssiger Kri- nete Systeme in der Weise formuliert werden, daß V3
stalle mit im wesentlichen der gleichen Breite des Cholesterylnonanoat und 2/3 Cholesteryloleylcarbo-Temperaturbereiches
eine Farbe entwickeln, so läßt nat mit einer 40°/oigen Feststofflösung eines Arrylsich
diese Voraussage gewöhnlich dann nicht treffen, harzes in einem Verhältnis von 1 Gewichtsteil der
wenn zwei flüssige Kristallkomponentun vermischt ao kombinierten flüssigen Kristallverbindungen zu
werden, die innerhalb verschieden breiter Tempera- 14 Gewichtsteilen des Harzes vermischt werden,
turbereiche eine Farbe entwickeln. Dies ist beispiels- Wenn auch flüssige Kristalle enthaltende Kunstweise
dann der Fall, wenn eine der Verbindungen Stoffüberzüge auf einen Gegenstand aufgebracht wereinen
Bereich von 2° C und die andere einen Be- den können, der vorher schwarz angestrichen worden
reich von 15° C aufweist. In derartigen Fällen muß »5 ist, um einen besseren Untergrund für eine Wahrnehder
Farbentwicklungs-Temperaturbereich einer gege- mung der Farbänderungen zu schaffen, so sieht die
benen Mischung aus zwei Komponenten empirisch vorliegende Erfindung auch die Zugabe eines unlöslibestimmt
werden. chen schwarzen Pigments zu der Überzugsmischung Erfindungsgemäß wird die flüssige Kristallverbin- vor. Vorzugsweise besteht das unlösliche Pigment
dung oder die Mischung aus derartigen Verbindun- 30 aus einem Rußpigment mit sehr geringer Teilchengen
in einem Kunststoffharz gelöst. Beispielsweise größe. Dieses Pigment wird den flüssigen Kristallen
können die flüssigen Kristalle mit einem Acrylharz zugemischt. Die Menge des zugesetzten Rußes ist krivermischt
werden. Wenn auch verschiedene flüssige tisch insofern, als diese Menge einerseits ausreichen
Kristallverbindungen am besten bei leicht verschiede- muß, einen dunklen Untergrund zu schaffen, und annen
Konzentrationen wirken, und zwar in Abhängig- 35 dererseits nicht so groß sein darf, um die Farbändekeit
von ihrer Verträglichkeit mit dem Harz, wobei rung zu überdecken. Es hat sich'herausgestellt, daß
die Verträglichkeit ihrerseits wiederum von der Mo- bei Verwendung von Cabot's Sterling R-Rußpigment
lekülstruktur, dem Molekulargewicht sowie von an- eine Konzentration zwischen 0,05 und 1 0O des Ruderen
Eigenschaften der Verbindung abhängt, so ßes, bezogen auf das Gewicht der flüssigen Kristalle,
wurde dennoch gefunden, daß 1 bis 3 Gewichtsteile 40 eine ausgezeichnete Sichtbarkeit der Farberscheinung
der flüssigen Kristallverbindung auf 14 Gewichtsteile ermöglicht. Dies trifft auch dann zu, wenn die flüssides
Harzes ausgezeichnete Ergebnisse liefern. Das gen Kristalle direkt auf den zu testenden Gegenstand
dabei erhaltene flüssige Kristallsystem ist klar und aufgebracht werden sowie dann, wenn die flüssigen
kann als solches auf eine Testplatte oder auf eine an- Kristalle in einen Kunststoffüberzug oder in ein Gußdere
Oberfläche aufgebracht werden. Nach dem Auf- 45 stück eingearbeitet werden. Es ist jedoch wesentlich,
bringen wird der Überzug bei Zimmertemperatur daß das Pigment bei der Einmengune in die flüssigen
trocknen gelassen, wobei das Lösungsmittel in dem Kristalle und/oder in das System aus flüssigen Kri-Harzträger
verdampft. Um eine vollständige Entfer- stallen und Kunststoffharz unlöslich ist.
nung des Lösungsmittels zu gewährleisten, kann die Ohne sich an eine Theorie binden zu wollen, kann
beschichtete Platte während einer kurzen Zeitspanne 50 man annehmen, daß die Teilchen aus dem unlösliin
einem Ofen bei mäßiger Temperatur erhitzt wer- chen schwarzen Pigment anders wirken als ein lösliden,
beispielsweise bei 49 bis 66° C, um das rest- eher Farbstoff. Wird ein löslicher Farbstoff in den
liehe Lösungsmittel auszutreiben. flüssigen Kristallen zur Schaffune eines schwarzer
Wenn sich auch Acrylharze als besonders geeig- Untergrundes aufgelöst dann wirkt der Farbstoff als
nete Träger für die flüssigen Kristalle erwiesen ha- 35 lösliche Verunreinigung, die nicht nur die Temperaben,
so kommen dennoch auch andere Kunststoff- türen beeinflußt, bei welchen die Farben entwickeln
harze in Frage, beispielsweise Harze aus Styrol Po- werden, sondern auch die Molekülformation del
lyestern, Epoxvverbindungen, Polyvinylbutyral, Poly- flüssigen Kristalle bis zu einem solchen Ausmaß bevinylchlorid,
Polyvinylacetat, Polycarbonaten, Phe- einflußt. daß die Farben nicht mehr beobachtet wer
noxyyerbindungen sowie Polyvinylpyrrolidon. Auch 60 den können. Wird ein unlösliches schwarzes absor·
in diesen Fällen werden die flüssigen Kristalle in bierendes Material dem flüssigen Kristallüberzug zu
einer Lösungsmittellösung des Kunststoffmaterials gesetzt, dann absorbiert das schwarze absorbierend!
gelöst und auf den zu testenden Gegenstand in Form Material die Farben, die in der gleichen Weise zu
eines dünnen Überzugs, der in situ trocknet, aufge- rückgestreut werden. Die Absorption erfolgt in de
bracht. Die erhaltenen Systeme bestehen im wesentli- 65 gleichen Weise, als ob Licht aus einer äußerei
chen aus einem Kunststoffilm, der in trockenem Zu- Quelle absorbiert werden würde Tatsächlich wir<
stand nicht klebrig ist. Wenn auch der Kunststoffträ- das Licht doppelt so oft absorbiert da es in dei
ger die Neigung hat, den Temperaturbereich, inner- Überzug aus dem flüssigen Kristall durch den Absor
ber eindringen muß und auch durch diesen Absorber hindurch wieder zurückkehren muß. Liegt der Absorber
in Form diskreter Teilchen innerhalb der flüssigen Kristalle vor (anstatt πι Form einer Lösung),
dann ist der Absorber diskontinuierlich und gibt daher einem Teil des Lichtes die Möglichkeit, in das
Auge zurückgestreut zu werden, so daß auf diese Weise die Färbung für den Beobachter sichtbar wird.
Es können auch andere Systeme verwendet werden, durch welche eine Verschmutzung der flüssigen
Kristalle verhindert wird, wobei gleichzeitig die Notwendigkeit entfällt, einen getrennten Überzug aus
einer schwarzen Anstrichfarbe aufzutragen, um die Färbung für das Auge sichtbar zu machen. Ein derartiges
System wird durch die F i g. 5 und 6 erläutert. Die flüssigen Kristalle 5 sind in einer Blase 6 eingeschlossen,
welche aus sich einander gegenüberliegenden Folien aus einem Kunststoffen 7 und 8 besteht.
Diese Folien sind am Rand an der Stelle 9 verschweißt. Auf diese Weise wird ein verschlossener
Behälter gebildet, welcher die flüssigen Kristalle enthält. Verschiedene nichtfaserartige Filme können zur
Herstellung der Folien 7 und 8 verwendet werden. Als besonders geeignet für diesen Zweck haben sich
Polyesterfilme erwiesen, beispielsweise das Material Mylar, das auf einer Oberfläche mit einem heißverschweißbaren
Polyäthylen beschichtet ist. Die Folien werden so angeordnet, daß die heißverschweißbaren
Polyäthylenüberzüge im Kontakt untereinander stehen, so daß die gewünschte Randverschweißung erzielt
wird.
Wird ein inlösliches schwarzes Pigment den flüssigen Kristallen zugemischt, die in der Blase eingekapselt
sind, dann können beide Folien 7 und 8 durchsichtig sein. Wahlweise kann das schwarze Pigment
weggelassen werden und eine der Folien aus einem schwarzen Kunststoff bestehen. Natürlich kann die
Blase gegebenenfalls auch auf eine Oberfläche aufgebracht werden, die schwarz angestrichen worden ist,
wobei es jedorh vc-zuziehen ist, daß die Blase ihr
eigenes Färbemittel enthält.
Blasen der vorstehend beschriebenen Art haben sich als sehr geeignete Temperaturanzeiger für elektrische
Kondensatoren od. dgl., auf welchen die Blase in einfacher Weise befestigt werden kann, erwiesen.
Um die Befestigung der Blase an einen Kondensator od. dgl. zu erleichtern, kann ein Überzug 10 aus
einem druckempfindlichen Klebstoff auf die äußere Oberfläche einer der Folien, welche die Rückseite
der gezeigten Struktur darstellt, aufgebracht werden. Beispielsweise kann die Folie 8 verwendet werden.
Bei erfindungsgemäßen Systemen, bei deren Verwendung man sich die Aufklärung und Trübung zunutze
macht, können die vorstehend erwähnten flüssigen Kristallverbindungen in einem hitzehärtbaren
Harz, wie z. B. in einem Acrylharz-Monomeren, aufgelöst werden, worauf die Mischung in eine Form gegossen
wird. Diese Form kann beispielsweise aus einem Paar sich gegenüberstehender Platten mit
einer Randverschweißungsvorrichtung bestehen. Dann wird das Material bei erhöhten Temperaturen
unter Bildung einer harten vergossenen Folie aus Kunststoff, in welchem die flüssigen Kristalle verteilt
sind, gehärtet. Wie bei der Vermischung der flüssigen Kristalle mit einer Lösungsmittellösung eines Kunststoffharzes
auf die vorstehend beschriebene Art und Weise werden die flüssigen Kristalle mit den hitzehärtbaren
Monomeren in einem Verhältnis von 1 bis 3 Teilen der flüssigen Kristalle pro 14 Teile des Harzes
vermischt, wobei sich die Angaben auf das Gewicht beziehen. Wenn sich auch die Acrylharz-Monomeren
als besonders geeignet zur Herstellung von ... Gußslücken erwiesen haben, so können auch andere
hitzehärtbare Harze verwendet werden, beispielsweise Harze aus Styrol, Polyestern, Epoxyverbindungen
oder Polyvinylbutyral. Normalerweise beträgt die Härtungstemperatur ungefähr 60° C für die
ίο Acrylmonomeren, die Temperatur kann jedoch in
Abhängigkeit von der verwendeten Mischung aus flüssigem Kristall und hitzehärtbarem Harz schwanken.
Auf diese Weise hergestellte Folien besitzen die Eigenschaft, in sichtbarer Weise von einem trüben oder undurchsichtigen Zustand in einen klären oder durchsichtigen Zustand oder umgekehrt überzugehen, und zwar je nach den Temperaturänderungen. Die Systeme können in der Weise hergestellt werden, daß sie zuerst entweder undurchsichtig oder zuerst durchsichtig sind, und zwar je nach den Bedingungen, unter welchen die Mischung aus dem flüssigen Kristall und dem Kunststoffharz anfänglich gehärtet wird. Werden G^ flüssigen Kristalle zu Beginn mit dem Harz vermischt, dann ist die Mischung normalerweise während der Härtungsbehandlung klar, wenn es auch spezielle Fälle gibt, in denen dies nicht der Fall ist, und zwar beispielsweise dann, wenn die Mischung aus flüssigen Kristallen und Harz übersättigt ist, oder wenn die Härtungstemperatur unterhalb des T'fi'oungspunktes der jeweiligen Flüssigen Kristallvcrbindung oder Mischung liegt. Die folgenden Beispiele dienen der Erläuterung dieser Erscheinung.
Auf diese Weise hergestellte Folien besitzen die Eigenschaft, in sichtbarer Weise von einem trüben oder undurchsichtigen Zustand in einen klären oder durchsichtigen Zustand oder umgekehrt überzugehen, und zwar je nach den Temperaturänderungen. Die Systeme können in der Weise hergestellt werden, daß sie zuerst entweder undurchsichtig oder zuerst durchsichtig sind, und zwar je nach den Bedingungen, unter welchen die Mischung aus dem flüssigen Kristall und dem Kunststoffharz anfänglich gehärtet wird. Werden G^ flüssigen Kristalle zu Beginn mit dem Harz vermischt, dann ist die Mischung normalerweise während der Härtungsbehandlung klar, wenn es auch spezielle Fälle gibt, in denen dies nicht der Fall ist, und zwar beispielsweise dann, wenn die Mischung aus flüssigen Kristallen und Harz übersättigt ist, oder wenn die Härtungstemperatur unterhalb des T'fi'oungspunktes der jeweiligen Flüssigen Kristallvcrbindung oder Mischung liegt. Die folgenden Beispiele dienen der Erläuterung dieser Erscheinung.
Die F i g. 3 zeigt eine Situation, in welcher die Härtungstemperatur des Systems oberhalb des Klärpunktes
der flüssigen Kristalle liegt, während dei Trübungspunkt sich unterhalb der normalen Ziminerteniperamr
befindet. Das gehärtete System ist be: der Entfernung aus der Form klar (wie aus dei
durch gezogenen Linie la hervorgeht) und bleibi beim Abkühlen auf Zimmertemperatur klar. Das System
bleibt so lange klar, bis es zusätzlich auf seiner Trübungspunkt abgekühlt wird. Nachdem der Trii·
bungspunkt erreicht ist, beginnt sich die vergossen* Folie einzutrüben und wird undurchsichtig, und zwai
dann, wenn die Temperatur auf einen Wert unterhalt des Trübungspunktes herabgesetzt wird (wie aus de;
gestrichelten Linie 4 α hervorgeht). Das System bleib dann so lange undurchsichtig, bis seine Temperatu
auf wenigstens den Klärpunkt erhöht wird. An die sem Punkt beginnt die Folie klar und durchsichtig zi
werden, wie aus der Stelle Ib hervorgeht. Es ist je doch klar, daß, nachdem die Folie einmal undurch
sichtig geworden ist, sie bei Zimmertemperatur un durchsichtig bleibt. Daher kann die Folie bei ihre
Verwendung entweder klar oder trübe gemacht wer den, und zwar je nach ihrer Entstehungsgeschichte.
Die F i g. 4 zeigt ein System, in welchem der Trü bungspunkt oberhalb Zimmertemperatur ließt. 1;
diesem Falle bleibt die Folie, wie aus der durchgezo
genen Linie 1 c hervorgeht, so lange klar, bis sie au einen Wert unterhalb des Trübungspunktes abge
kühlt wird. Sie ist daher, wie aus der gestrichelten Li nie 4 b hervorgeht, undurchsichtig, wenn sie Zimmer
temperatur erreicht. Nach einem anschließenden er neuten Erhitzen wird sie klar, wenn sie auf ein
Temperatur oberhalb des Klärpunktes erhitzt wire wie aus der durchgezogenen Linie 1 d hervorgeht. Si
13 14
bleibt so lange klar, bis sie emeut auf einen Wert un- Die F i g. 8 zeigt die Verwendung einer Folie mit
terhaib des Trübuügs.punktes abgekühlt wird (vgl. die den Eigenschaften des Systems, das durch F i g. 4 e:-
gestrichelteLine4c). läutert wird. Diese Folie wird als regulierbare Fen-
Es ist darauf hinzuweisen, daß die Temperaturen, sterscheibe verwendet. Diese Scheibe kann entweder
bei welchen die Folien klar oder trübe werden, 5 durchsichtig oder undurchsichtig gemacht werden,
schwanken, und zwar in Abhängigkeit von den je- und zwar durch Steuerung ihrer Temperatur. Wie
weils verwendeten flüssigen Kristallverbindungen so- aus der Figur ersichtlich ist, enthält ein Kunststoff-
wie von den Eigenschaften des jeweils eingesetzten element 13 eine flüssige Kristallverbindung, die nor-
Kunststoffharzes, in welchem die Verbindungen dis- malerweise bei Zimmertemperatur trübe wird, so daß
pergiert werden. "> die Fensterscheibe unter normalen Umständen un-
Ohne sich an eine Theorie binden zu wollen, kann durchsichtig ist. Das Element 13 ist jedoch mit einer
man annehmen, daß bei tiefen Temperaturen die elektrisch leitenden Glasplatte 14 kombiniert. Diese
flüssigen Kristalle innerhalb des Kunststoffharzes als Glasplatte 14 dient als Heizelement. Die Glasplatte
getrennte Phase ausfallen und daher in Form diskre- wird mittels eines Regelwiderstandes 15 gesteuert.
ter Teilchen vorliegen, während beim Erhitzen die 15 Auf diese Weise läßt sich die Kunststoffolie erhitzen,
Kristalle wieder in dem Kunststoffmaterial gelöst wodurch sie durchsichtig gemacht werden kann. Anwerden.
Die Löslichkeit der flüssigen Kristalle in schließend wird das Heizelement abgeschaltet, worverschiedenen
Harzen hat eine Wirkung auf die Klär- auf die Einheit sich wieder auf Zimmertemperatur
und Trübungspunkte eines gegebenen Systems. Die abkühlt. Dabei trübt sich die Kunststoffolie 13 erMengenverhältnisse,
die erforderlich sind, die ge- ao neutein.
wünschte Wirkung zu erzielen, lassen sich in einfa- Aus den vorstehenden Ausführungen geht hervor,
eher Weise für ein gegebenes System aus flüssigen daß durch die vorliegende Erfindung eine Vielzahl
Kristallen und Harz ermitteln. Das Vorliegen oder von Flüssigkristall-Systemen zur Verfügung gestellt
das Nichtvorliegen eines anorganischen schwarzen wird, wobei sich diese Systeme in einfacher Weise
Pigments in der Gußmischung aus dem flüssigen Kri- »5 und ohne die Gefahr einer Verschmutzung handhastall
und dem Kunststoffharz verändert nicht die auf- ben lassen. Sie lassen sich wiederverwenden, ohne
tretende Aufklärung und Eintrübung. In jedem Falle daß sie dabei ihre Farbänderungseigenschaften verbleiben
die Systeme klar oder trübe, und zwar in Ab- Heren. Die Systeme können so gestaltet werden, daß
hängigkeit davon, ob die Folie zuletzt erhitzt oder sie ein lichtabsorbierendes Medium enthalten, welabgekühlt
worden ist. 3° ches die visuelle Beobachtung der Farbveränderung
Derartige gehärtete Systeme eignen sich für die erleichtert. Außerdem können die Systeme in einer
verschiedensten Verwendungszwecke, von denen Vielzahl von Formen hergestellt werden. Beispiele
einige bereits angeführt wurden. Die F i g. 7 zeigt sind flüssige Überzüge, die in flüssiger Form auf den
eine vergossene Folie 11, welche die Eigenschaften zu testenden Gegenstand aufgebracht werden. Ferner
des in Fig. 3 erläuterten Systems besitzt. Diese Folie 35 lassen sich Blasen oder Packungen herstellen, die
läßt sich zur Speicherung von Daten verwenden. sich in einfacher Weise auf einer Trägeroberfläche
Während die Folie undurchsichtig ist, wird sie an den befestigen lassen. Ferner ist eine Verwendung in
Randflächen 12 durch Infrarotstrahlen erhitzt, was Form von steifen oder selbsttragenden Folien oder
zur Folge hat, daß die Folie an diesen Stellen durch- Platten möglich. Diese Folien oder Platten können
sichtig wird. Auf diese Weise werden lichtdurchläs- 40 durch 1 emperaturänderung von einem durchsichti-
sige öffnungen geschaffen, die in Verbindung mit gen in einen undurchsichtigen Zustand und umge-
einer Abtastvorrichtung, die einen Lichtdetektor auf- kehrt übergeführt werden, und zwar in Abhängigkeit
weist, verwendet werden können. Diese Abtastvor- von ihrem vorherigen Zustand,
richtung wird dann in Abhängigkeit von der Lage Natürlich lassen sich zusätzlich zu din vorstehend
der öffnungen mit Energie versorgt. Sollen die Cff- 45 geschilderten Variationen noch andere Modifizierun-
nungen ausgelöscht werden, dann kann die Folie ab- gen durchführen, ohne daß dadurch der Rahmen der
gekühlt werden, beispielsweise mittels einer thermo- Erfindung verlassen wird. Beispielsweise wird
elektrischen Einrichtung, wobei die offenen Stellen ih- Wärme als bevorzugtes Medium zur Induzierung
ren ursprünglichen trüben oder undurchsichtigen Zu- einer Aufklärung oder Eintrübung von hitzegehärte-
stand wieder einnehmen. Anschließend können an- 50 ten Kunststoffolien, die flüssige Kristalle enthalten,
dere offene Stellen auf der Folie durch anschließen- verwendet. Es kommen jedoch auch andere Energie-
des erneutes Erhitzen erzeugt werden. Es ist darauf formen für diesen Zweck in Frage. Beispielsweise
hinzuweisen, daß eine ähnliche Methode auch zur können Ultraschallschwingungen, elektrische Felder
Aufbringung anderer Bilder auf die Folie angewen- oder sogar mechanische Beanspruchungen dazu ver-
det werden kann. Beispielsweise kann man nach die- 55 wendet werden, wechselnde Umwandlungsgrade zu
ser Methode Projektions-Diapositive od. dgl. her- erzielen.
stellen. Durch Steuerung des Aufklärungs- oder Ein- Unter dem Begriff »flüssige Kristallsubstanz« sind
trübungsgrades, der eine Funktion der Löslichkeiten. hier flüssige Cholesterinsubstanzen, wie sie vorste-
der verwendeten flüssigen Kristallverbindungen ist, hend aufgeführt wurden, sowie ihre Äquivalente zu
kann der Grad der Diffusion oder Lichtstreuungs· 60 verstehen. Alle diese Substanzen sind wärmeemp-
grad der Folie gesteuert werden, wenn die Folie als findlich und sprechen optisch auf Temperaturände-
Projektionsschirm verwendet werden soll. rungen an.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (6)
1. Wärmeempfmdliches und optisch anspre- treten, wenn das Material auf eine Temperatur unterchendes
Flüssigkristall-SvEtem, dadurch ge- 5 halb des Klärpunktes abgekühlt wird,
kennzeichnet, daß' es besteht aus einer in Auf Grund dieser einzigartigen Eigenschaft eignen einem organischen Kunststoffmaterial disperser- sich flüssige Kristalle für genaue Messungen von ten cholesterischen flüssigkristallinen Substanz, Oberflächentemperaturen verschiedener Gegendie in dem Kunststoff material in einem Verhält- stände, wobei die flüssigen Kristalle auf die zu mesnis von 1 bis 3 Gewichtsteilen flüssigkristalliner io senden Gegenstände in Form eines dünnen Überzugs Substanz auf 14 Gewichtsteile Kunststoffmaterial aufgebracht werden. Beispielsweise können die flüsenthalten ist. sigen Kristalle beim Testen von elektronischen
kennzeichnet, daß' es besteht aus einer in Auf Grund dieser einzigartigen Eigenschaft eignen einem organischen Kunststoffmaterial disperser- sich flüssige Kristalle für genaue Messungen von ten cholesterischen flüssigkristallinen Substanz, Oberflächentemperaturen verschiedener Gegendie in dem Kunststoff material in einem Verhält- stände, wobei die flüssigen Kristalle auf die zu mesnis von 1 bis 3 Gewichtsteilen flüssigkristalliner io senden Gegenstände in Form eines dünnen Überzugs Substanz auf 14 Gewichtsteile Kunststoffmaterial aufgebracht werden. Beispielsweise können die flüsenthalten ist. sigen Kristalle beim Testen von elektronischen
2. Flüssigkristall-System nach Anspruch 1, da- Schalttafeln und integrierten Schaltungen direkt auf
durch gekennzeichnet, daß es außerdem ein darin eine integrierte Schaltung aufgebracht werden. Durch
dispergiertes unlösliches, lichtabsorbierendes Pig- 15 Beobachtung der verschiedenen Farben an verschiemeni
enthält. denen Stellen können heiße Stellen, die eventuell auf-
3. Flüssigkristall-System nach Anspruch 2, da- treten können, ermittelt werden. Ein anderes Anwendurch
gekennzeichnet, daß es als Pigment Koh- dungsgebiet ist das Testen der Integrität von Bienenlenstoff
enthält, der in der flüssigkristaJlinen Sub- wabentafel^ Werden die flussigen .Kristalle auf eine
stanz in einem Verhältnis von 0,05 bis 1 Ge- " Oberfläche einer Bienenw^bentafel aufgebracht,
wichtsteilen Kohlenstoff auf 100 Gewichtsteile dann wird Wärme längs des Bienenwabeninnern der
der flüssigkristallinen Substanz dispergiert ist. Struktur auf die beschichtete Oberflache übertragen,
4. Flüssigkristall-System nach den Ansprü- so daß diese Farbänderungen an den erhitzten Stelchen
1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß es als len sichtbar wird. Liegt eine schlechte Bindung zwiorganisches
Kunststoffmaterial ein wärmehärtba- 25 sehen der inneren Bienenwabenschicht und der
res Harz enthält. Oberflächenhaut vor, dann verzögert ein erhöhter
5. Flüssigkristall-System nach Anspruch 4, da- Wärmewiderstand das Erhitzen des Überzugs an den
durch gekennzeichnet, daß es die Form einer ver- defekten Stellen. Folglich läßt sich durch Beobachgossenen
Folie hat. tung der Farbunterschiede in dem Überzug aus
6. Flüssigkristall-System nach den Ansprü- 30 einem flüssigen Kristall leicht feststellen, ob Leersteichen
1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die len oder schlechte Bindungen in der Wabenstruktur
flüssigkristalline Substanz in einer geschlossenen vorliegen.
Blase aus einem organischen Kunststoffmaterial Bei der üblichen Verwendung von flüssigen Kri-
enthalten ist, das mindestens zum Teil durchsich- stallen werden diese normalerweise auf die zu tetig
ist. 35 stende Oberfläche in Form einer organischen Lösung
aufgebracht. Das Lösungsmittel wird verdampfen ge-
lassen, worauf ein dünner Überzug aus den flüssigen
Kristallen zurückbleibt. Nach einem vorsichtigen Erwärmen, bis das gesamte Lösungsmittel verdampft
40 ist, beginnen die flüssigen Kristalle ihre Farben bei
Die Erfindung betrifft Systeme aus flüssigen Kri- der jeweiligen Temperatur zu zeigen. Jedoch ist der
stallen, die wärmeempfindlich sind und optisch auf zurückbleibende Überzug fettig und klebrig, so daß
Temperaturänderungen ansprechen. er dazu neigt, Staub und Schmutz aus der Luft zu
Unter dem Begriff »flüssige Kristalle« versteht sammeln. Zusätzlich sind die flüssigen Kristalle
man im allgemeinen eine Klasse von Materialien, die 45 selbst in der Lage, Gase aus der Luft zu absorbieren,
fast ausschließlich Cholesterinderivate sind, wobei es Diese Luft kann die Temperaturen verändern, bei
sich im allgemeinen um die Cholesterylester handelt. welchen die Farbänderungen auftreten. Folglich wer-Diese
Verbindungen besitzen die einzigartige Eigen- fen Verschmutzungen aus der Luft, und zwar gleichschaft,
Licht verschiedener Farben über einen spezi- gültig, ob es sich um inerte oder gasförmige Verfisch
engen Temperaturbereich zu streuen, wobei die so schmutzungen handelt, Probleme bei der Verwen-Farben
mit der Temperatur innerhalb des !Bereiches dune flüssiger Kristalle für Testzwecke auf. Nach
schwanken. Bei tiefen Temperaturen existiert eine dem Testen müssen die flüssigen Kristalle normalerflüssige
Kristallverbindung normalerweise in ihrer weise von dem Gegenstand, auf welchen sie aufgekristallinen
Form. Wird Wärme auf die flüssige Kri- bracht worden sind, entfernt werden. Dies gestaltet
Stallverbindung einwirken gelassen, dann zeigt die 55 sich häufig schwierig, da der fettige Charakter des
Verbindung im Gegensatz zu den meisten Verbin- Überzugs die Verwendung eines organischen Lödungen
keinen scharfen Schmelzpunkt. Vielmehr sungsmittels zur Entfernung erfordert. Oft sind mehschmilzt
das Material mit steigender Temperatur rere Waschungen erforderlich, um den Überzug aus
zuerst und erweicht wie eine Flüssigkeit, bleibt je- vlem flüssigen Kristall vollständig zu entfernen,
doch trübe und optisch aktiv, bis eine bestimmte hö- 6° Außerdem können die flüssigen Kristalle zersetzt here Temperatur erreicht ist. Bei dieser höheren werden, und zwar durch UV-Licht sowie durch Oxy-Temperatur klärt sich der trübe Zustand vollständig dation. Eine Zersetzung kann ferner durch Verauf, wobei die Verbindung eine echte Flüssigkeit schmutzungen eingeleitet werden, die von dem Überwird. Zwischen diesen zwei Temperaturen, d. h. zwi- zug aus der Atmosphäre aufgenommen oder absorschen dem Schmelzpunkt und dem Klärpunkt, ent- 65 biert werden. Wenn auch die Färbung der flüssigen wickeln einige Cholesterylester je nach der Tempera- Kristalle gewöhnlich reversibel ist, so kann dennoch tür kräftige Farben. Beim Erhitzen verläuft die nor- ein Überzug nicht unbegrenzt verwendet werden, und male Farbreihenfolge von Rot durch das Spektrum zwar infolge einer Zersetzung, die im Laufe der Zeit
doch trübe und optisch aktiv, bis eine bestimmte hö- 6° Außerdem können die flüssigen Kristalle zersetzt here Temperatur erreicht ist. Bei dieser höheren werden, und zwar durch UV-Licht sowie durch Oxy-Temperatur klärt sich der trübe Zustand vollständig dation. Eine Zersetzung kann ferner durch Verauf, wobei die Verbindung eine echte Flüssigkeit schmutzungen eingeleitet werden, die von dem Überwird. Zwischen diesen zwei Temperaturen, d. h. zwi- zug aus der Atmosphäre aufgenommen oder absorschen dem Schmelzpunkt und dem Klärpunkt, ent- 65 biert werden. Wenn auch die Färbung der flüssigen wickeln einige Cholesterylester je nach der Tempera- Kristalle gewöhnlich reversibel ist, so kann dennoch tür kräftige Farben. Beim Erhitzen verläuft die nor- ein Überzug nicht unbegrenzt verwendet werden, und male Farbreihenfolge von Rot durch das Spektrum zwar infolge einer Zersetzung, die im Laufe der Zeit
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US73611968A | 1968-06-11 | 1968-06-11 | |
US73611968 | 1968-06-11 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1929256A1 DE1929256A1 (de) | 1969-12-18 |
DE1929256B2 DE1929256B2 (de) | 1975-07-10 |
DE1929256C3 true DE1929256C3 (de) | 1976-02-19 |
Family
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