RU2046390C1 - Жидкокристаллический индикаторный элемент и оптически активные соединения в качестве хиральной добавки жидкого кристалла - Google Patents
Жидкокристаллический индикаторный элемент и оптически активные соединения в качестве хиральной добавки жидкого кристалла Download PDFInfo
- Publication number
- RU2046390C1 RU2046390C1 SU884356632A SU4356632A RU2046390C1 RU 2046390 C1 RU2046390 C1 RU 2046390C1 SU 884356632 A SU884356632 A SU 884356632A SU 4356632 A SU4356632 A SU 4356632A RU 2046390 C1 RU2046390 C1 RU 2046390C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- liquid crystal
- chiral
- octyl
- phenyl
- indicator element
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Liquid Crystal Substances (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
Abstract
Использование: индикаторные элементы, световые затворы. Сущность: жидкокристаллический индикаторный элемент с хиральным сегнетоэлектрическим смектическим жидким кристаллом между двумя прозрачными пластинами, с электродами для создания электрического поля и поляризаторами перед и после жидкого кристалла, причем соотношение d/p толщины d жидкокристаллического слоя к шагу винта p винтообразного скручивания больше, чем 5, смектический угол опрокидывания составляет 22,5-50° и произведение d·θ ·Δn·(1/λ) (фазовый коэффициент) из толщины d, квадрата смектического угла опрокидывания θo, значения двойного лучепреломления Δn и обратного значения длины волны света λ больше, чем 0,45. 1 з. п. ф-лы, 1 ил. 1 табл.
Description
Изобретение относится к жидкокристаллическому индикаторному элементу со смектическим жидкокристаллическим слоем и хиральным добавкам для применения в этом элементе и может быть использовано для индикаторного элемента или светового затвора.
Прототипом изобретения является жидкокристаллический индикаторный элемент, в котором при управлении знакопеременным напряжением с частотой F 20 Гц, амплитудой 15 В контраст К составлял не более 5 для ячейки с толщиной слоя жидкого кристалла 100 мкм при шаге спиральной структуры Ро 5 мкм; предельная частота, на которой еще заметен эффект модуляции света с контрастом К > 1, составлял 400 Гц [1]
Недостатком прототипа является небольшое быстродействие и малый оптический контраст для эффекта деформации спирально закрученного сегнетоэлектрического жидкого кристалла.
Недостатком прототипа является небольшое быстродействие и малый оптический контраст для эффекта деформации спирально закрученного сегнетоэлектрического жидкого кристалла.
Целью изобретения является создание жидкокристаллического индикаторного элемента, обладающего повышенным быстродействием и увеличенным оптическим контрастом.
Цель достигается жидкокристаллическим индикаторным элементом, содержащим хиральный сегнетоэлектрический смектический жидкокристаллический планарно ориентированный слой, спиральные структуры которого чувствительны к воздействию электрического поля, расположенный между двумя прозрачными пластинами, на внутреннюю поверхность каждой из которых последовательно нанесены электроды и ориентирующие поверхностные структуры, входной и выходной поляризаторы, установленные на внешних сторонах пластин так, что оси поляризаторов скрещены, причем жидкий кристалл состоит из следующей смеси: 26,1 мас. 5-октил-2-[п-октил окси)-фенил]пиримидина, 17,1 мас. 5-октил-2-[п-(нонилокси)-фенил] пиримидина, 24,5 мас. 5-октил-2-[п-(децилокси)-фенил]пиримиди- на и 32,3 мас. хиральной добавки, отношение толщины d жидкокристаллического слоя к шагу po спиральной структуры больше чем 5, угол наклона θo молекул в смектических слоях имеет значение в диапазоне от 22,5 до 50о и произведение d ˙ θo 2 ˙ Δ no ˙ 1 / λ больше чем 0,45, где Δno величина анизотропии показателя преломления жидкого кристалла; λ длина волны проходящего света.
Причем в качестве хиральной добавки используются диэфиры 4,4-терфенилдикарбоновой кислоты формулы
R1--OOCCOO--R2 где R1 и R2 независимо друг от друга обозначают алкил по крайней мере с двумя атомами углерода и С* означают хиральные атомы углерода.
R1--OOCCOO--R2 где R1 и R2 независимо друг от друга обозначают алкил по крайней мере с двумя атомами углерода и С* означают хиральные атомы углерода.
На чертеже показан жидкокристаллический индикаторный элемент.
Жидкокристаллический индикаторный элемент состоит из жидкокристаллического слоя 1, который расположен между двумя плоскопараллельными пластинами 2, 3 из прозрачного материала, например стекла, акрилового стекла, синтетических пленок и т.д. Перед передней пластиной 2 находится поляризатор 4, который связан с пластиной, например склеен. За задней пластинкой 3 расположен поляризатор 5. Пластины находятся на расстоянии d друг от друга. На поверхностях, обращенных к жидкому кристаллу, пластины 2 и 3 имеют сегментированные электродные слои (сегмент 6 на пластине 2 и расположенный напротив электродный сегмент 7 на задней пластине 3).
Обращенные к жидкому кристаллу поверхности, кроме того, обработаны так, что они оказывают ориентирующее действие на соседние молекулы жидкого кристалла и таким образом определяют направление директора. Эта обработка заключается в натирании поверхности в направлении достижения планарной ориентации или в косом напылении ориентирующих слоев и т.д. Результат этой обработки обозначается как поверхностная ориентация, которая на обеих пластинах показана стрелками. На задней пластине 3 поверхностная ориентация параллельна ориентации передней пластины.
Кроме планарной поверхностной ориентации, возможна также гомеотропная ориентация или комбинации обеих.
Жидкий кристалл 1 представляет собой хиральный смектический сегнетоэлектрический жидкий кристалл, отличающийся тем, что молекулы расположены не перпендикулярно к смектическим плоскостям, а под определенным углом смектическим углом наклона θo. Хиральность проявляется в том, что направления молекул не во всех слоях параллельны друг другу, а от слоя к слою повернуты друг относительно друга так, что в целом образуется винтообразное скручивание.
На чертеже показана одна молекула 8 в винтовом скручивании вдоль оси спирали 9.
Смектический угол наклона θo представляет собой угол между продольной осью молекулы и винтовой осью 9. Шаг винта в состоянии жидкого кристалла без поля Ро.
Если на электроды 6 и 7 накладывается напряжение (источник напряжения 10), то в жидком кристалле возникает электрическое поле, которое вызывает переориентацию молекул, винтовое расположение деформируется, что изменяет двулучепреломление, а следовательно, светопропускание ячейки.
Отношение величин светопропускания составляет оптический контраст.
П р и м е р. Жидкий кристалл индикаторного элемента имеет следующий состав: 26,1 мас. 5-октил-2-[п-(октилокси)-фенил]пиримидина, 17,1 мас. 5-октил-2-[п-(нонилокси)-фенил] пиримидина, 24,5 мас. 5-октил-2-[п-(децилокси)-фенил]пиримиди- на и 32,3 мас. хиральной добавки соединения общей формулы
R1--OOCCOO--R2 где R1 и R2 независимо друг от друга обозначают алкил по крайней мере с двумя С-атомами и С* обозначают хиральные атомы углерода.
R1--OOCCOO--R2 где R1 и R2 независимо друг от друга обозначают алкил по крайней мере с двумя С-атомами и С* обозначают хиральные атомы углерода.
В элементе с этой жидкокристаллической смесью при температуре 25оС шаг спирали Ро составляет 0,5 мкм, двойное двулучепреломление Δ no 0,25, смектический угол наклона θo 30о, спонтанная поляризация Ро составляет 9˙10-8 кл/см2, вращательная вязкость составляет 1 Пуаз. Жидкокристаллический слой в элементе имеет толщину 10 мкм, длина волны света λ 0,63 мкм. При этом d ˙ θo 2 ˙ Δ no1/ λ1,07.
Измеренные величины контрастного отношения приведены в таблице.
Из приведенной таблицы видно, что на заявляемом жидкокристаллическом элементе достижим контраст К более 100 в диапазоне амплитуд напряжений управляющих импульсов от 1,5 до 1,8 В при частоте F 20 Гц. Также видно, что при повышении частоты следования управляющих импульсов до 85 кГц еще остается заметный контраст. Таким образом, контрастное отношение К в заявляемом жидкокристаллическом элементе превышает таковое у прототипа в 20 раз при управляющих напряжениях, примерно в 10 раз меньших, а быстродействие у заявляемого устройства лучше, чем у прототипа, более чем в 200 раз.
Контраст К измерен на жидкокристаллическом элементе с толщиной слоя жидкого кристалла d 10 мкм при шаге спиральной структуры p 0,5 мкм, двулучепреломлении Δno 0,25, длине волны света λ 0,63 мкм и угле наклона в смектическом слое θo 30о.
Claims (2)
1. Жидкокристаллический индикаторный элемент, содержащий хиральный сегнетоэлектрический смектический жидкокристаллический планарно ориентированный слой, спиральная структура которого чувствительна к воздействию электрического поля, расположенный между двумя прозрачными пластинами, на внутреннюю поверхность каждой из которых последовательно нанесены электроды и ориентирующая поверхностная структура, а также входной и выходной поляризаторы, установленные на внешних поверхностях пластин так, что оси поляризаторов скрещены, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия и увеличения оптического контраста, жидкий кристалл слоя состоит из следующей смеси: 26,1 мас. 5-октил-2[п-(октилокси)-фенил]-пиримидина, 17,1 мас. 5-октил-2-[п-(нонилокси)-фенил] -пиридимина, 24,5 мас. 5-октил-2-[п-(децилокси)-фенил] -пиридимина и 32,3 мас. хиральной добавки, отношение толщины d жидкокристаллического слоя к шагу p спиральной структуры больше, чем 5, угол наклона θo молекул в каждой однородной оптической области имеет значение в диапазоне от 22,5 до 50o и произведение d·θ ·Δno·1/λ больше, чем 0,45, где Δno величина анизотропии показателя преломления жидкого кристалла, λ длина волны проходящего света.
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CH3607/87 | 1987-09-18 | ||
CH360787 | 1987-09-18 | ||
CH1555/88 | 1988-04-26 | ||
CH155588 | 1988-04-26 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2046390C1 true RU2046390C1 (ru) | 1995-10-20 |
Family
ID=25687989
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU884356632A RU2046390C1 (ru) | 1987-09-18 | 1988-09-16 | Жидкокристаллический индикаторный элемент и оптически активные соединения в качестве хиральной добавки жидкого кристалла |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2046390C1 (ru) |
-
1988
- 1988-09-16 RU SU884356632A patent/RU2046390C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Ostrovski B.T. et al. Advances in Liquid Crystal Research and Arrlications. Oxford /Budapsst, 1980, pp.469-481. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6671028B1 (en) | Distorted helix ferroelectric liquid crystal cell | |
Martinot-Lagarde | FLEXO AND FERRO-ELECTRICITYOBSERVATION OF FERROELECTRICAL MONODOMAINS IN THE CHIRAL SMECTIC C LIQUID CRYSTALS | |
US5401437A (en) | Polymer dispersed liquid crystal for wide viewing angle | |
JP5269284B2 (ja) | 高分子とキラリティーを有する液晶材料とからなる複合材料、該複合材料の製造方法、および該複合材料を用いる光素子 | |
US5827449A (en) | Liquid-crystal mixtures, process for their preparation and their use | |
EP0008956B1 (en) | Improvements in or relating to liquid crystal materials and devices | |
US4917475A (en) | Flexoelectric liquid crystal device | |
EP0259822B1 (en) | Liquid crystal display device | |
KR930018300A (ko) | 고대비(high contrast)전자 광학 장치 및 이에 유용한 강유전성 액정 조성물 | |
EP0273443B1 (en) | Liquid-crystal display devices of twisted nematic type | |
JP7160830B2 (ja) | 切り替え可能な光学素子を電気的に駆動する方法 | |
US3819531A (en) | Liquid crystal compositions | |
US4579422A (en) | Liquid crystal device for continuous rotation of selective polarization of monochromatic light | |
KR0176700B1 (ko) | 자발분극치가 크고 나선형 피치가 짧은 표면 안정화된 강유전성 액정 부재 | |
JPS63502932A (ja) | 電気光学表示素子 | |
KR100516763B1 (ko) | 쌍안정의강유전성액정전지 | |
GB2072868A (en) | Twisted nematic liquid crystal display panel | |
EP0556617A1 (en) | Liquid crystal device and display apparatus | |
EP0539991B1 (en) | Liquid crystal device and display apparatus | |
EP0179592A2 (en) | Ferroelectric liquid crystal display cells | |
US3854751A (en) | Method for rapidly switching a display by sequential application of orthogonal electric fields to a liquid crystal material having optical properties of the nematic mesophase | |
US3931041A (en) | Liquid crystal compositions | |
KR960002689B1 (ko) | 액정 전기 광학 장치 | |
RU2046390C1 (ru) | Жидкокристаллический индикаторный элемент и оптически активные соединения в качестве хиральной добавки жидкого кристалла | |
JPS59208531A (ja) | 液晶セル |