PT97342B

PT97342B - Processo para a fabricacao de dispositivos de comutacao e de visualizacao de cristais liquidos resistentes a choques

Info

Publication number: PT97342B
Application number: PT97342A
Authority: PT
Inventors: Claus Escher; Gerhard Illian; Norbert Rosch; Takamasa Harada
Original assignee: Hoechst Ag
Priority date: 1990-04-12
Filing date: 1991-04-11
Publication date: 1998-08-31
Also published as: DE59107368D1; US5206751A; AU7429191A; EP0451820A3; HUT56828A; EP0451820B1; CS101691A3; JPH03296021A; ZA912700B; PL289847A1; EP0451820A2; NO911435D0; CN1055823A; DE4011805A1; TW199923B; IL97818A0; PT97342A; RU2002286C1; FI911721A0; CA2040227A1

Description

Processo para a fabricação de dispositivos de comutação e de visualização de cristais líquidos resistentes a choques

DESCRIÇÃO

Os dispositivos de visualização e de ligação que contêm cristais líquidos ferroelêctricos (válvulas de luz de FLC) são conhecidos, por exemplo, por meio da patente de invenção europeia EP-B 0 032 362 (= US-A 4 367 924) . As válvulas de cristais líquidos são dispositivos que, por exemplo, por meio de ligação eléctrica, alteram as suas propriedades de transmissão óptica de modo que a luz que os atravessa (e, eventualmente, reflectida em seguida) ê modulada pela intensidade. São exemplos os indicadores conhecidos de relógio e de maquinas de calcular de bolso ou os visualizadores de cristais líquidos utilizados no campo da OA (automação de escritórios) ou da TV (televisão). No entanto, entre eles contam-se também os obturadores ópticos, os chamados obturadores de luz (light shutter) como se empregam, por exemplo, em máquinas de fotocópia, impressoras, óculos de soldadura, óculos de luz polarizada para observação tridimensional, etc. Também os chamados moduladores espaciais de luz (spatial light modulators) se contam no campo de utilização das válvulas de luz de cristais líquidos (veja-se Liquid Crystal Device Handbook, Nikkan Kogyo Shimbun, Tóquio, 1989;

ISBN 4-526-02590-9C 3054 e os trabalhos aí citados).

Os dispositivos de ligação e os visualizadores elctro-õpticos são construídos de tal maneira que a camada de FLC esteja encerrada de ambos os lados por camadas que, usualmente, se encontram nesta sequência a partir da camada de FLC, pelo menos uma camada de orientação, eléctrodos e um disco de limitação (por exemplo de vidro). Além disso, eles contêm um polarizador sempre que funcionem no modo de hóspede-hospedeiro (guest-host) ou no modo de reflexão, ou dois polarizadores se se utilizar como modo o modo da birrefrigência de transmissão (birrefringence mode). Os elementos de ligação e de visualizaçãp podem igualmente conter outras camadas auxiliares, por exemplo, camadas de bloqueio da difusão ou camadas de isolamento.

Essas camadas de orientação fazem com que, conjuntamente com uma distância escolhida suficientemente pequena dos discos de limitação, as moléculas de FLC da mistura de FLC assumam uma configuração em que as moléculas ficam com os seus eixos longitudinais paralelos uns aos outros e os planos esmêcticos perpendiculares ou inclinados em relação â camada de orientação. Nesta colocação, as moléculas têm, como se sabe, duas orientações de igual valor, entre as quais se podem ligar por aplicação de impulsos de um campo elêctrico, isto ê, os visualizadores de FLC podem ligar-se bi-estavelmente. Os tempos de ligação são, pelo contrario, proporcionais à polarização espontânea da mistura de FLC e são de ordem de grandeza de micro-segundos.

Considera-se a vantagem principal dos visualizadores de FLC em relação aos visualizadores de LC que ainda se encontram em utilização industrial o comportamento multiplex que se pode atingir, isto ê, o número máximo de linhas controláveis pelo processo sequencial (processo multiplex) que, no caso do visualizador FLC é prati3

camente ilimitado, ao contrário dos visualizadores LC tradicionais. Este comando eléctrico baseia-se essencialmente no endereçamento de impulsos mencionado antes e descrito, por exemplo em SID 85 DIGEST página 131 (1985).

Um problema conhecido dos visualizadores de FLC ê a sensibilidade de orientação dos materiais de cristais líquidos na camada de cristais líquidos em relação às deformações provocadas mecânica ou termicamente ^veja-se, por exemplo, S. T. Lagerwall e col., Ferroelectrics 94, 3 - 65, (1989)/7 - na maior parte dos casos referida por meio da expressão instabilidade ao choque.

A razão deste facto que constitui um problema não relevante para os visualizadores nemãticos, baseia-se numa propriedade inerente dos cristais líquidos ferroelêctricos - a existência da estrutura de camadas esmêctica. A elevada viscosidade de escoamento evita uma eliminação espontânea das perturbações provocadas por forças exteriores da estrutura em camadas apropriadas. Em geral, a geometria inicial só se pode estabelecer apenas por aquecimento do visualizador de modo a passar para a fase nemãtica ou isotrõpica o que necessita geralmente de elevadas temperaturas e ê tecnicamente dispendiosa.

Como a origem da instabilidade ao choque se baseia nas propriedades intrínsecas descritas antes dos cristais líquidos esmêcticos, este problema foi considerado atê hoje como especialmente grave.

As tentativas atê hoje levadas a cabo para resolver o problema do choque consistem em evitar as possíveis deformações para o que se constrói uma estrutura estável do visualizador Z*por exemplo por utilização de distanciadores de fotolacas estruturadas

(Leti, França)^ ou se coloca o visualizador numa estrutura elástica (Canon, Japão). Neste caso, constituem inconvenientes os elevados custos de fabricação de um tal dispositivo e a circunstância de, todavia, os efeitos de forças intensas originarem a destruição das camadas esmêcticas.

A requerente descobriu agora surpreendentemente que, utilizando dispositivos de ligação e de visualização com uma mistura de FLC que contêm coronandos ou criptandos, é possível conferir ao material de FLC uma geometria de prateleira de livros (bookshelf) ou de quase prateleira de livros (quasi-bookshelf) /f^vej^a-seDubal e col., Proc. 6th Intl, Symp, on Electrets, Oxford, Inglaterra, 1988; Y. Sato e col., Jap. J. Appl. Phys. 28, L 483 (1989)_/. Esta estrutura ê mais resistente contra a actuação de deformações do que a assim chamada geometria de Chevron com a camada esméctica em ângulo.

A invenção refere-se, portanto, a um processo para a fabricação de dispositivos de ligação e de visualização de cristais líquidos estável a choques, caracterizado pelo facto de estes possuirem pelo menos uma camada de orientação, se prever pelo menos um polarizador e se preencher o espaço vazio entre as duas chapas de’ suporte com um material de cristais líquidos, em que como material de cristais líquidos se utiliza uma mistura de cristais líquidos ferroelêctricos que contêm pelo menos um componente de base de cristais líquidos e ainda pelo menos um criptando ou um coronando e, antes da entrada em funcionamento, se aplica aos elêctrodos do dispositivo de ligação e de visualização uma tensão eléctrica periódica contínua durante o tempo suficiente para que a camada de cristais líquidos assuma uma orientação de prateleira de livros (bookshelf)

ou de quase prateleira de livros (quasi-bookshelf).

Como criptandos ou coronandos, utilizam-se, de preferência, os seguintes compostos de fórmulas gerais (X) ou (II):

ÇH₂-(-CH₂-Z-CH₂)_m-ÇH₂

CH.-(-CH.-Z-CEI.) -CH.

2 2 n 2 na qual o símbolo -Z- representa um ãtomo de oxigénio (-0-) ou um átomo de enxofre (-S-) e os símbolos m e n representam números maiores do que 0, de tal maneira que a soma m + n = 2 a 6, os símbolos -Xg- e ^s^° Í9^ua-i^{s ou} diferentes e representam

ou os dois símbolos -Xg- θ -Xg^-, em conjunto, representam >N-CHg (-CHg-Z-CHg) g-CHg-N^ , ou ^>N-CO(-CH₂-Z-CH₂) g-CO-Ní^ em que o símbolo -R- representa um radical alquilo ou alcanoílo com um a quinze átomos de carbono, fenilo, benzilo ou benzoilo e o símbolo £ representa o número 1 ou o número 2;

Rn

N- (CH₂)_p <f^H2>s

N 1 ^R4

Wr

R, r

N (CH.)

I

N

I

R, (II) na qual os símbolos -R^z -R₂, ^-R3 ^e “^R4' iudependentemente uns dos outros, representam, cada um, um átomo de hidrogénio ou um grupo de uma das fórmulas

-O^CH3-. /o ch₃, -ch₂

COOH

e os símbolos p, q, res, independentemente uns dos outros, representam, cada um, um número inteiro compreendido entre 2 e 4, em que a soma p+q+r+s=8al6.

Utilizam-se ainda, de preferência, os compostos de fórmula geral (I) em que o símbolo Z representa um átomo de oxigénio, os símbolos m e n representam números maiores do que 0 e de tal forma que a soma m + n = 2 até 4, os símbolos -X^- θ “^X2~ ^s^° -‘-‘J¹¹³--’-^{3 ou} diferentes e representam os substituintes de fórmulas

-NR-0-

0-0

ou os símbolos -X^- e -X₂~, em conjunto, representam

0\N-CH₂ (-CH₂-O-CH₂) ₁-ΟΗ₂-Ν<ζ'

ζ.

em que o símbolo -R- representa um grupo alquilo ou alcanoílo com um a quinze átomos de carbono, fenilo, benzilo ou benzoílo e o símbolo X representa os números 1 ou 2.

Dos compostos de fórmula geral (II), utilizam-se de preferência aqueles em que os símbolos -R^, -R₂ ^e “^3 representam átomos de hidrogénio e o símbolo*R^ representa um ãtomo de hidrogénio ou um dos radicais de fórmulas , -CH^; ou -CH

COOH.

Na mistura de FLC, estão contidos, de preferência, entre 0,01 e 10% em moles dos compostos de fórmulas gerais (I) e (II).

De preferência, na mistura, estão também contidos vários compostos diferentes de fórmulas gerais (I) e/ou (II), muito embora, no entanto, a qualidade total esteja compreendida, de preferência, entre 0,01 e 10% em moles.

Para a obtenção de uma geometria de prateleira de livros (bookshelf) ou de quase prateleira de livros (quasi bookshelf), aplica-se à fase ferroelêctrica, por meio dos elêctrodos, de preferência, uma tensão periódica de onda quadrada com uma frequência compreendida entre 1 e 1 000 Hz e uma intensidade de campo de 0,5 a 50 V/jim durante um intervalo de tempo compreendido entre 0,1 segundo e 10 minutos. Neste caso, escolhe-se uma frequência tanto maior e uma intensidade de campo tanto mais pequena quanto maior for a polarização espontânea e quanto maior for a temperatura a que se realiza o tratamento com o campo elêctrico.

É especialmente preferida uma forma de realização da presente invenção em que aos elêctrodos se aplica uma tensão periódica de onda quadrada com uma intensidade de campo de 5 a 20 V/jim e uma frequência de 2 a 50 Hz durante um intervalo de tempo compreendido entre um segundo e dois minutos.

É ainda especialmente preferido que o tratamento com o campo eléctrico se faça com uma tensão periódica de onda quadrada ao valor da temperatura de trabalho ou a um intervalo de temperaturas apertado (+ 10°C) em relação ao valor da temperatura de trabalho preferido.

Como vantagem especial do processo de acordo com a presente invenção, aponta-se o facto de ser possível fazer regressar um visualizador por um choque com utilização das mencionadas misturas de FLC de novo para o estado inicial de maneira simples e também em funcionamento normal pelos utentes de maneira aleatória ou de acordo com uma rotina - nomeadamente por tratamento durante um curto intervalo de tempo com um campo eléctrico apropriado.

De acordo com uma forma de realização especial da presente invenção, o dispositivo de indicação e de visualização contêm um elemento construtivo adicional que possibilita ou facilita a aplicação da tensão de onda quadrada periódica contínua em funcionamento de rotina.

A invenção refere-se, por consequência, também a um processo de regeneração de um dispositivo de ligação e de visualização de cristais líquidos afectado por choque que contém duas chapas de suporte, pelo menos uma camada de orientação, uma moldura colada, elêctrodos, pelo menos um polarizador e um material de cristais líquidos, _t em que a camada de cristais líquidos possui originalmente (isto ê, antes de ser afectada pelo choque) uma orientação de prate leira de livros (bookshelf”) ou de quase prateleira de livros

(quasi bookshelf) que se utilizou uma camada de cristais líquidos constituída por uma mistura de cristais líquidos ferroeléctricos que consiste em pelo menos um componente de base de cristais líquidos e ainda pelo menos um coronando ou um criptando e se aplica ao elêctrodo do dispositivo de ligação ou de visualização afectado pelo choque uma tensão perõdica contínua.

De preferência, no dispositivo de ligação e de visualização, empregam-se as misturas de FLC especiais mencionadas antes. A tensão aplicada aos elêctrodos do visualizador afectado pelo choque ou pela congelação é, de preferência, uma tensão de onda quadrada e tem, de preferência, uma frequência compreendida entre 1 e 1 000 Hz, em especial entre 2 e 50 Hz e uma intensidade de campo eléctrico compreendida entre 0,5 e 50, em especial entre 5 e 20 V/micrõmetro.

Para a regeneração, aplica-se a tensão, de preferência, durante um intervalo de tempo de 0,1 a 10 minutos, em especial durante 1 segundo a 2 minutos. Uma plicação da tensão durante um tempo demasiadamente longo é menos vantajosa por razões de ordem económica.

Um outro problema na utilização de cristais líquidos ferroeléctricos nos visualizadores de FLC reside no facto de a temperatura mínima â qual estes visualizadores podem ser conservados ser demasiadamente alta, isto é, temperaturas baixas (como, por exemplo, podem verificar-se nos aviões) originam igualmente perturbações da textura. Se o material de cristais líquidos existente no visualizador cristalizar, então o visualizador perde as suas boas propriedades de ligação depois de fundir de novo. Só um aquecimento até se atingir a fase colestêrica ou ísotrõpica e o subsequente arrefecimento até à temperatura de trabalho permite obter o comportamento

de ligação original do visualizador de FLC.

Em relação a este facto, o processo de acordo com a presente invenção é especialmente vantajoso como se referiu antes. Verificou-se que os visualizadores de FLC que tenham congelado e sido de novo liquefeitos, que estão cheios com as misturas de FLC descritas antes, podem ser de novo reconduzidos ao bom estado de ligação inicial (como elevado contraste) mediante tratamento durante um curto intervalo de tempo com um campo eléctrico periódico continuo.

As válvulas de luz de FLC que constituem a base do processo de acordo com a presente invenção contêm uma mistura de cristais líquidos ferroeléctricos (mistura FLC) que contém pelo menos um coronando e/ou um criptando.

Como válvulas de luz de FLC utilizadas no processo de acordo com a presente invenção, preferem-se dispositivos de ligação que são comandados por um processo multiplex. São especialmente preferidas células de cristais líquidos que funcionam de acordo com a técnica de SSFLC (Surface stabilized ferroelectric liquid crystal) (ou seja, cristais líquidos ferroelêctricos estabilizados superficialmente) em que a espessura da camada (isto é, a distância entre os discos de limitação) estâ compreendida entre 1 e 20 micrómetros. Prefere-se especialmente uma espessura de camada compreendida entre 1 e 10 micrómetros e, de maneira muito especial, entre 1,2 e 3 micrómetros.

No intervalo da temperatura de trabalho, a mistura de * —

FLC possui, de preferência, uma fase S_c e a sequencia de fases da mistura ê I-N*-S*-S * ou I-N*-S *.

Ac c

A invenção é esclarecida mais pormenorizadamente por meio dos seguintes Exemplo 1 a 4.

EXEMPLOS

Exemplo 1

Prepara-se uma mistura de base de cristais líquidos a partir dos seguintes oito componentes (quantidades expressas em percentagem em moles):

13,39

4,49

14,78

8,14 ^H17^C8^-0

°-^C6^H13 ^H17^C8°‘

1W

N

°“^C8^H17 ^H17^C8 ⁰

°-c₄h₉ .N ^H17^C8~°

°-^C10^H21

8,16

25

0^C5^H11

12,00

20,00

A mistura possui a seguinte sequência de fases:

S 71 S^ 78 N 93 I. c A

Como substânciasdopantes quirais, empregam-se os seguintes compostos:

Composto de dopagem Dl:

(S)

Composto de dopagem D2:

'8 17 '8 17

cis

Composto de dopagem D3 ^C8^H17

NO-CH :C,H_r * *'-4^Xi9 (S) (S) trans

Uma mistura de comparação (V) (para os seguintes ensaios)

possui a seguinte composição	(em percentagem em	moles):
(V)
- mistura de base	87,67
- composto de dopagem Dl	4,53
- composto de dopagem D2	2,70
- composto de dopagem D3	5,10
	k k	k
e tem a seguinte sequência de	fases S_c 61	69 N 85 I, com uma
polarização espontânea igual	-2 a 30 nc.cm , a 25	°C.
Como coronando (C)	ou criptando (K),	empregam-se os dois

compostos seguintes com as seguintes fórmulas:

2'2

CH₂CH₂-O(-CH₂)₂“O“CH₂CH

N-(CH₂)₂-O-(-CH₂)₂-O-(-CH₂)₂-N

o(-ch₂>₂-ο-(-ch₂)₂-ο (C)

CH₂CH₂-O(-ch₂)₂-O-CH₂CH₂ (K)

Como mistura de FLC que serve de base ao processo de acordo com a presente invenção, prepara-se, como exemplo, a mistura X com a seguinte composição (em percentagem em moles):

(X)

- 98,0 mistura de comparação (V)

1,5 coronando (C)

0,5 criptando (K).

Como segunda mistura de FLC que contém um criptando e/ou um coronando, prepara-se a mistura Y. Ela possui a seguinte composição (em percentagem em moles):

(Y)

17^C8 °-C₆ ^hi₃

14,6

^H17^C8“°

9,7

13,1

9,1

^h17^C8~°

4,2

ΝΓ ^H17^C8°

o-c₄h₉

21

-0-<

'5 11 ^H17^C8

O-CH -Z_\_C₄H (S) (S) ^H17^c8-O

O-CH

IN

2<Ο

7,7

14,4

5,7

3,4 . KT ^h17^C8“O

O /LY o-co-i-£-C_oH* * ^3 7 (R) (R)

6,5

- coronando (C)

- criptando (K)

1,5

0,5 .o

A temperatura de 25 C, possui uma polarizaçao espontânea -2 igual a 31 nC.cm e a seguinte sequencia de fases:

X -3 S 64 72 N 83 L c A

Exemplo 2

Utiliza-se o método descrito antes de alteração da textura provocada pelo campo eléctrico com a mistura do Exemplo 1 que serve de base ao processo de acordo com a presente invenção e com a mistura de comparação V.

A uma célula de LC que se pode obter comercialmente com a espessura de 2 micrõmetros (fabricante: E. H. C. & Co., Ltd., Tóquio, Japão) friccionada paralelamente (PIX 1400 da firma Hitachi Ltd., Tóquio, Japão) como camada de orientação, aplica-se uma tensão periódica de onda quadrada com 25 volt de amplitude e uma frequência de 10 Hz, â temperatura ambiente.

Na Figura la e na Figura lb, estão representadas fotomicrografias (ampliação de 125 vezes) da geometria de quase prateleira de livros (quasi bookshelf) resultante respectivamente para a mistura X e para a mistura de comparação V. Na Figura lb, ê nítida a textura macroscopicamente não homogénea e reconhece-se, na Figura la, a textura microscópica caracteristicamente com bandas, muito embora seja macroscopicamente uniforme. A ligação com impulsos bipolares (como acontece geralmente nos sistemas multiplex) origina as curvas de transmissão óptica representadas nas Figuras 2a e 2b, respectivamente para a mistura de FLC X e para a mistura de comparação. Mediu-se a transmissão óptica para o que se colocaram as células, como ê usual na técnica de SSFLC, entre dois polarizadores cruzados. Obtêm-se um elevado contraste (de cerca de 30:1) no caso da mistura X (Figura 2a) e, pelo contrário, um pequeno contraste (igual a cerca de 3:1) no caso da mistura de comparação (Figura 2b).

Exemplo 3

Para demonstrar as propriedades especiais das misturas .*· de FLC utilizadas no processo de acordo com a presente invenção relativamente à possibilidade de regenerar uma mistura de cristais líquidos cristalizada e novamente fundida (dispositivo de ligação e de visualização danificado pela temperatura) por um tratamento com um campo eléctrico, de modo que se verifique de novo o comportamento original (elevado contraste õptico), enchem-se com as misturas X e Y descritas no Exemplo 1 e a mistura de comparação V respectivamente células de cristais líquidos que possuem uma distância com a espessura de 2 micrõmetros e que são dotadas de uma camada de poli-imida (como camada de orientação) com a espessura de nanômetros. As células são submetidas a um tratamento durante três minutos com uma tensão contínua de onda quadrada com a frequência de 10 Hz e uma amplitude de 20 V.

Por aplicação subsequente de impulsos de ligação bipolares (por exemplo, com a intensidade de campo igual a 8 V/yim ^X e com uma duração de impulso igual a 0,5 mseg) , desloca-se o director (orientação dos eixos das moléculas) de acordo com a indicação do impulso bipolar empregado para as duas posições estáveis que têm tendência para o ângulo de ligação 2©θ^. A célula ê termoestabilizada â temperatura de 25°C e colocada num microscópio de polarização de modo que um dos dois estados apresente a transmissão mais pequena possível e o outro estado de ligação uma elevada transmissão. Os valores indicados no Quadro 1 da transmissão õptica referem-se à transmissão mãxima de luz pelas células FLC com uma posição paralela dos polarizadores. No Quadro 1, os valores indicados para as misturas de FLC referidas no Exemplo 1 com coronandos ou criptandos mostram a elevada qualidade de orientação no estado escurecido (transmissão

pequena, T^) , assim como o ângulo vantajosamente grande (2 θθ^) que origina uma elevada transmissão no estado iluminado (transmissão mãxima, T^) (veja-se o Quadro 1, a).

Ambas as células, depois de tratamento de choque térmico (cristalização e subsequente fusão) demonstram uma pior transmissão e, por consequência, um pior contraste (veja-se o Quadro 1, b) .

A comparação dos valores das determinações n caso a) e no caso b) mostra que o contraste diminui de valores compreendidos entre 23 e 32%. Uma vantagem decisiva das misturas de FLC que contêm criptandos ou coronandos reside no facto de ser possível um aumento do contraste nas células mediante novo tratamento com um campo eléctrico (como se descreveu antes). Comparando os valores das medições c) com d), pode concluir-se que o contraste pode aumentar entre 24 e 29% por meio do tratamento com o campo e, portanto, pode atingir o contraste da célula original (antes da cristalização do material de FLC).

Um dispositivo de ligação e visualização danificado por choque que contêm uma mistura de FLC com criptando e/ou coronando pode assim ser regenerado por aplicação de uma simples tensão alterna contínua de modo que se obtenha de novo a qualidade do dispositivo inicial.

I

Η

I ω

Φ

ΙΟ θ’

Φ >

>4 φ

ω φ

4-1 ω ό Φ Ε4

-Ρ X! 0 £4 Ο υ

φ
Ό	0
	ΙΦ
0	ο»
γ-4	φ
Φ	ο
Ο>	Η

Η «3

Φ

Ρ Φ 0 Η ω ο ω Η φιφ CU ο ω Η

οι

Ό

Φ

ΟΙ

Ο I—I ο,

£ 0	I φ		ω
0	4-1		'0		ό ω
	Φ		Λ Φ		Οι £
ω	Φ		Φ Ό		Φ 2
Φ	0			íd
Ό	Φ		ω 0		ω 2	0
Φ	0		ΗΙφ		-Η ψί	0
4-1		ζ—>	Φ ω		Φ	•Η
Φ	0	X	0 0		rj QJ	44
44	υ		íjm-i		Ο	44
4-1	•Η	ω	γ4		Ή ΙΦ	Ο
	ρ	Φ	Φ		τη	ιφ
Ο	4-1	τ3	υ		Ο ,3	γΗ
ΡΙ	0	Φ	ιΦ 0		.Φ	φ
£.	ιφ	4-ΐ	ϋ,Ιφ		h χ
	ι-4	0	σ-		ο	0
Φ	Φ	Φ	φ φ		Φ ιφ	Οι
Ό		•Η	<0 Ν		Ό !>	£
	0	44	•Η		φ	Φ
ω	0.	0	ω η	Φ	ra	υ
Φ	£		Φ Φ	44	φ Η
ι—ι	Φ	φ	ι—1 4-1	0	ι—1 Γβ	ο

Φ ϋ Ρ Φ ο Ο-Ρ ι—) Ο γ-) -Η CO r-H £ ιφ 0 Φ ιφ 44 -Η Ιφ ’0 ο υ g υ ο ε υ δ ο

-+-^00 Ό m

σι	ω	Η
χ	χ
ο	ο	Ο
θ'	Γ'	Γ-

Η 40 04

χ. χ χ

Η ι—1 Η ο ο ο ιη ιη ιη

0	1		τη
Ο	φ		ιθ
	44		Ο Φ
ω	Φ		Φ Ό
φ	Φ
Ό	Ο		ω 0
Φ	Φ		·γ4ΙΦ
+>	44	^χ	φ ω
Φ		X	Φ Φ
44	0		03*4-4
-μ	Ο	ω	Η
	Η	Φ	φ
U	44	Ό	ο
ιΦ	44	Φ	Φ 0
Ο	υ	44	£,!Φ
	ιφ	0	Ο
Φ Η	Φ	Φ Φ
Ό	φ	•Η	Ό Ν
		44	γ4
ω	0	0	ω η	Φ
Φ	ο		Φ Φ	44
1—4	£	Φ	Γ-) 44	φ
0	Φ	44	Φ ω	44
ι—1	U	0	ι-4 ·Η	ω
ιφ		Φ	ιφ 44	Η
υ	0	£	U 0	£

υ >2	£
Φ *Ϊ4	0
Μ χ	υ
Φ !§	0
Ό Ο»44 0
(d	Φ ο
τη ν	Φ ·Η
Φη	£ 44
r-f (d	Φ 44
Φ 44	44 0
1—) -W	φιφ
'^φ d	44 1-4
U Ο	44 φ

ιο sr ιη <34 r· ο

I—I θ' Γ' χ χ χ

Ο Ο θ' Γ I <34 40 θ' θ' <31 40

XXX ο ο ο

40 40

Μ·

Ο	Ο	ο	\|—1	r—1	Γ—1
03	03	ro	00	Γ0	ΓΟ
*χ		*»		ο»
γΗ	Η	1—1	I—1	Η	γΗ

Exemplo 4 presente Exemplo demonstra, por um lado, a maior resistência ao choque da geometria de quase prateleira de livros (quasi bookshelf) em relação à deformação mecânica em comparação com a geometria de Chevron e, por outro lado, a possibilidade de se tratar de novo mediante tratamento com campo eléctrico uma cêlula de geometria de quase prateleira de livros (quasi bookshelf) prejudicada por acções mecânicas.

Para fazer o ensaio de comparação do comportamento dos dispositivos de ligação e visualização relativamente â deformação mecânica, enchem-se as células de ensaio, que se podem obter comercialmente, representadas nas Figuras 6a e 6b (do fabricante Ε. H. C.) com a mistura X de acordo com a presente invenção. A célula possui apenas distanciadores (G) na moldura colada (G) e é facilmente deformãvel por acção de pressão aplicada na parte média da célula.

A Figura 6a representa a célula em vista lateral. Na Figura 6b, representa-se a célula completa (22 x 25 milímetros) em planta, em que o ponto de aplicação de pressão (I) e o campo de ligação (H) (4x4 milímetros) estão especialmente assinalados.

A célula (Ε), como se mostra na Figura 7, ê colocada numa balança (A) e ê submetida a pressão conjunta por meio de um dispositivo de parafuso (B) fixado num estativo (D) com uma manga estática (C) a partir de cima com um cunho (F) com o diâmetro de 1,5 milímetros durante dez segundos. A força do cunho ê regulada de maneira bem definida com o auxílio do indicador da balança e variada. Antes e depois da aplicação da força, determinam-se microscopicamente a textura e o comportamento de ligação da célula exactamente colocada

por baixo do ponto de pressão (diâmetro = 1,5 mm) (I).

A Figura 4b representa a fotomicrografia de textura no caso da geometria de Chevron com a ampliação de cento e vinte e cinco vezes sem carga mecânica (bl) e depois de cargas de várias intensidades (b2) a (b5) (bl = 0 grama; b2 = 200 gramas; b3 = 300 gramas; b4 = 400 gramas; b5 = 500 gramas).

Reconhece-se, neste caso, nitidamente, uma modificação da textura depois de uma carga de 400 gramas. Isso ê também nitidamente demonstrado pela diminuição do contraste ao ligarem-se impulsos bipolares (veja-se o Ouadro 2).

Só é possível a reposição da textura original e a obtenção do contraste original mediante aquecimento até ã fase colestérica ou isotrõpica, isto ê, por utilização de elevadas temperaturas

Se, no entanto, pelo contrário, o dispositivo contiver uma mistura contendo coronandos e/ou criptandos , por tratamento com campo elêctrico como se mencionou antes, obtém-se uma geometria de quase prateleira de livros (quasi bookshelf) e então o ensaio de carga mecânica, como mostram as fotografias tiradas com ampliação de cento e vinte e cinco vezes (Figura 4a), demonstra que, neste caso, apenas a partir de uma carga de 600 gramas se verificam alterações de textura essenciais (al = 0 grama; a2 = 400 gramas; a3 = 500 gramas; a4 = 600 gramas; a5 = 1 000 gramas). Isso espelha-se também nos valores do contraste referidos no Quadro 3.

Exemplo 5

Subemete-se a célula carregada com 1 000 gramas do Exemplo 4 //veja-se a Figura 4 (a5)J7 a um tratamento com um campo r 21

campo eléctrico £ como jã foi utilizado antes para transformar a geometria de Chevron na geometria de quase prateleira de livros (quasi bookshelf) J7. Surpreendentemente, verifica-se também neste caso que uma célula fortemente danificada /veja-se a Figura 5 (a), que corresponde â Figura 4 (a5) pode ser regenerada de novo completamente (Figura 5 (b) £.

Esse facto ê também demonstrado pela determinação do contraste que para as células danificadas £ Figura 5 (a)J dã um valor de contraste de 8:1 e para a célula regenerada um contraste de 75:1.

A comparação com o contraste da célula da aplicação da carga (Quadro 3) mostra que a célula pode também ser completamente regenerada relativamente âs suas características ópticas por meio de tratamento com o campo eléctrico.

QUADRO 2

Contraste de um dispositivo de ligação e visualização depois de submetido a carga com certa intensidade (na geometria de Chevron)

Carga (g)	Contraste
0	13,4
100	13,3
200	13,7
300	13,7
400	10,5
500	10,0
600	9,8
700	7,2

QUADRO 3

Contraste de um dispositivo de ligação e visualização depois de submetido a carga com determinada intensidade /7 na geomteria de

quase prateleira de livros	( quasi bookshelf^
Carga(g)	Contraste
0	68,0
200	67,7
300	67 ,7
400	71,1
500	73,0
600	11,1
700	11,0
800	9,4
1 000	8,0

Claims

REIVINDICAÇÕES

1.- Processo para a fabricação de um dispositivo de comutação e de visualização de cristais líquidos resistente a choques, de acordo com o qual se utilizam duas placas de suporte ligadas uma com a outra, das quais pelo menos uma possui uma camada de orientação, é dotada com elêctrodos e pelo menos um pola rizador e no espaço intermédio entre as duas chapas de suporte se deita um material de cristais líquidos, caracterizado pelo facto de, como material de cristais líquidos se empregar uma mistura de cristais líquidos ferroeléctrica que contém pelo menos um componente de base para cristais líquidos e ainda pelo menos um crip tando ou um coronando e, antes da entrada em funcionamento, se aplicar aos elêctrodos do dispositivo de comutação e de visualiza

-ηção na fase ferroeléctrica uma tensão eléctrica periódica con tínua durante o intervalo de tempo suficiente para que a camada de cristais líquidos assuma a orientação de estante de livros (bookshelf) ou de quase estante de livros (quasibookshelf).
2.- Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de a mistura de cristais livres empregada conter pelo menos um criptando ou um coronando de uma das seguintes fórmulas gerais (I) e (II)

CH₀-(-CH_O-Z-CH_O) -CH₀j δ ί ί m j z χ_η x, (I)

I¹ I²

CH₂-(-CH₂-Z-CH₂)_n-ÒH₂ na qual cada um dos símbolos -Z- representa um átomo de oxi génio -0- ou de enxofre -S- e os símbolos men representam números inteiros maiores do que zero e tais que m + n = 2 a 6, os símbolos -X^- ® “^X2“ ^sao ^U^ua;*-^{S ou} diferentes e possuem uma das seguintes significações ou e -X₂~ ^em conjunto têm uma das seguintes significações « · · \/ \/

N-CH₂(-CH₂-Z-CH₂)^-CH₂-N<^ ,

N-CO (-CH₂-Z-CH₂)£-CO-N<L em que o símbolo R representa um radical alquilo ou alcanoílo com 1 a 15 átomos de carbono, fenilo, benzilo ou benzoílo e o símbolo £ representa o número inteiro 1 ou 2;

R-ι R₉ l¹ I²

N - (CH₀) - N t ² p 1 (II) (ch₂)_s <^cH₂)_g

N - (CH ) - N

I 2 r I

R,

R.

na qual os símbolos R_lz r₂, r₃ e R₄, independentemente uns dos outros, representam, cada um, um dos grupos de fórmulas outros, representam, cada um, um número inteiro compreendido entre 2 e 4, sendo p+q+r+s = 8 a 16,

-26e de se aplicar aos eléctrodos uma tensão de onda quadrada periõ dica com uma frequência de 1 a 1000 Hz e uma intensidade do campo elêctrico de 0,5 a 50 V/durante um intervalo de tempo com preendido entre 0,1 segundo e 10 minutos.
3.- Processo de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo facto de a mistura de cristais líquidos empregada conter um composto de fórmula geral (I), em que o símbolo Z representa um átomo de oxigénio, os símbolos m e n representam números maiores do que zero e a soma m+n = 2 a 4, os símbolos -x^- e “^X2” ^s^° i9^{uais ou} diferentes e representam um dos seguintes grupos ou os símbolos -X^- e -X₂~em conjunto representam um agrupamento de fórmula geral

J?n-ch₂ (-ch₂-o-ch₂) £-ch₂-nZ na qual o símbolo R representa um grupo alquilo ou alcanoi lo com 1 a 15 átomos de carbono, fenilo, benzilo ou benzoilo e o símbolo £, representa o número 1 ou 2.
4.- Processo de acordo com a reivindicação 2, caracte rizado pelo facto de a mistura de cristais líquidos empregada con ter um composto de fórmula geral (II), na qual os símbolos R^, Rg e Rg são iguais e representam, cada um, um ato mo de hidrogénio e o símbolo R^ representa um substituinte de uma das fórmulas

-CHg ou -CHg

COOH rizado pelo facto de se aplicar aos eléctrodos uma tensão de onda quadrada periódica com uma intensidade do campo eléctrico compreendida entre
5 e 20 V/jxa e uma frequência de 2 a 50 Hz durante um intervalo de tempo compreendido entre 1 segundo e 2 minutos .
6.- Processo para a regeneração de um dispositivo de comutação e de visualização de cristais líquidos avariado por ac ção de um choque, que compreende duas placas de suporte, pelo me nos uma camada de orientação, uma moldura colada, eléctrodos, pe lo menos um polarizador e material de cristais líquidos e se encontrava originalmente numa orientação de estante de livros (bookshelf) ou de quase estante de livros (quasibookshelf) na camada de cristais livre, caracterizado pelo facto de se empregar uma camada de cristais líquidos de uma mistura de cristais líquidos ferroeléctricos que consiste em pelo menos um componente de base de cristais livres e ainda pelo menos um coronan do ou um criptando e de se aplicar aos eléctrodos do dispositivo de comutação e de visualização avariado por acção de um choque uma tensão de onda quadrada'periódica, contínua.
7.- Processo de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo facto de se aplicar aos eléctrodos durante um intervalo de tempo compreendido entre 0,1 segundo e 10 minutos uma tensão de onda quadrada periódica com uma frequência compreendida entre 1 e 1000 Hz e uma intensidade do campo eléctrico de 0,5 a 50 V/ um·
8. - Processo de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo facto de aos eléctrodos se aplicar uma tensão de onda quadrada periódica com uma frequência compreendida entre 2 e 50 Hz e uma intensidade de campo eléctrico de 5 a 20 V/jint durante um intervalo de tempo de 1 segundo a 2 minutos.
9. - Processo de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo facto de o dispositivo de ligação e de visualização compreender um elemento adicional que possibilita a aplicação da tensão de onda quadrada periódica contínua em funcionamen to de rotir® Ayeníe Oficial da Propriedade Industrio!

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