Brevet FR2552774A1 — publié le 19850405

RÉPUBLIQUE FRAN AISE Q N de publication: 2 552 774 (à n'utuilser que pour lu INSTITUT NATIONAL d de rproducio DE LA PROPRIÉTÉ INDUSTRIELLE N d'enregistrement national: 84 14958 PARIS lnt CI 4: C 09 K 19/30. @ DEMANDE DE BREVET D'INVENTION Ai Date de dépôt: 28 septembre 1984 IM VER KOMBINA T MIKROELEKTRONIK DD. Priorité: DD, 30 septembre 1983, N O WP C 09 K/255 274/7. @ Inventeur(s): Dietrich Demus, Horst Zaschke, Heinz Aitmann et Michael Keil. ) Date de la mise à disposition du public de la demande: BO Pl Brevets > N O 14 du 5 avril 1985. ( Références à d'autres documents nationaux apparentés: ( 7 Titulaire(s): ()Mandataire(s): Cabinet Bert, de Keravenant et Herrburger. % 2 Y Mélanges nématiques cristallins liquides. a L'invention concerne des mélanges nématiques cristallins liquides pour des composants optoélectroniques destinés à moduler la lumière réfléchie ou incidenté ainsi que pour représenter des images quelconques. b Ces cristaux liquides sont composés d'un composé A constitué de 60 à 70 molO/o d'acide 4-n-butylcyclohexanecarboxylique et 40 à 30 mol-0/o d'acide 4n-hexylcyclohexanecarboxylique ou éventuellement de 5 à 40 mol-O/o de 5-npropyli 2-( 4-cyanophényl)-l 3-dioxane. =c Ce procédé permet de diminuer très sensiblement le nombre des composants des cristaux liquides employés dans l'affichage. Ln Ln> N Ir IL D Vente des fascicules à I'IMPRIMERIE NATIONALE 27 rue de la nvnfnnn ?R? 7 r 9 PAR Iq r I=y is; Mélanges nématiques cristallins liquides L'invention concerne des mélanges nématiques cristallins liquides pour des composants (affichages) optoélectroniques pour la modulation de la lumière réfléchie ou incidente ainsi que pour la représentation de chiffres, signes ou images. Pour convenir pour des affichages, les cristaux liquides doivent satisfaire à une pluralité d'exigences qui sefrapporteht, surtout au faible degré de leur point de fusion,à l'élévation de leur point de limpidité, à la faiblesse des tensions de seuil et à la faiblesse de la viscosité On ne connaît jusqu'ici aucune substance pure qui puisse remplir ces exigences même d'une façon approximative En conséquence, on se sert, sans exception, de mélanges de plusieurs substances, habituellement cinq à 15 dix, pour les affichages H Kelker, R Hatz, Handbook of Liquid Cristals, Verlag Chemie, Weinheim 1980. L'utilisation d'un très grand nombre de substances à la production des affichages optoélectroniques exige une dépense importante pour la synthèse de ces composés. 20 L'invention a pour objet des mélanges de cristaux liquides nématiques qui sont constitués d'un petit nombre, seulement, de composants et qui possèdent des propriétés favorables pour l'utilisation dans les affichages optoélectroniques. L'invention a pour objet des mélanges de trois composés seulement, en cristaux liquides, qui possèdent un vaste champ d'existence sous la forme liquide cristalline et qui présentent des tensions de seuil suffisamment basses pour leur mise en oeuvre dans les affichages opto5 électroniques. On a trouvé que le composant A, constitué de à 70 mol-% d'acide 4-nbutylcyclohexanecarboxylique et à 30 mol-% d'acide 4-nhexylcyclohexanecarboxylique, donne, par addition de 5 et jusqu'à 40 mol% de 5-n-Propyl-2-( 4-cyanphenyl)-l,3-dioxane (composant B), des mélanges nématiques ayant un large champ d'existence, une tension de seuil suffisamment basse, des temps de commutation rapides et une stabilité thermique ainsi que chimique élevée On a été surpris de constater que ces mélanges ne 15 forment aucune phase smectique, ce qui les rend particulièrement adaptés pour la mise en oeuvre dans l'affichage. L'invention sera exposée plus en détail ciaprès, avec référence à des exemples. Les mélanges mentionnés ci-après sont utilisés 20 dans une cellule optoélectronique du type de la cellule Schadt-Helfrich (structure nématique torsadée, cellule TNP) La cellule est constituée de deux plaquettes de verre pourvues sur la face intérieure de di-oxyde d'étain, fixées à l'aide d'écarteurs à une distance de 7 à 20 microns La face intérieure est, en outre, traitée suivant les méthodes connues de façon telle que le cristal liquide qui se trouve entre les plaques s'oriente parallèlement à ces dernières, que la direction préférentielle sur les deux plaquettes forme, toutefois, un angle de 90 de sorte qu'il résulte 30 une structure nématique torsadée qui est disposée entre des polarisateurs croisés ou parallèles En mettant en action ou hors d'action le champ électrique, on obtient de fortes modifications de la transmission de la lumière par la cellule. Dans la cellule Schadt-Helfrich, on charge des mélanges des compositions suivantes: Composant A: Acide 4-n-butylcyclohexanecarboxylique 65 mol-% Acide 4-n-hexylcyclohexanecarboxylique 35 mol-% Composant B: -n-propyl-2( 4-cyanphenyl)- 11,3-dioxane Exemple 1: Composant A: Acide 4-n-butylcyclohexanecarboxylique 65 mol-% Acide 4-nhexylcyclohexanecarboxylique 35 mol-%, Fréquence de mesure f = 500 Hz, Température de mesure 250 C Epaisseur de couche = 10 microns. Uo/V = 10 t E 50 (U = 2 Uo)/ms 115 15 t E 50 (U = 5 V)/ms t A 50/ms 130 Température de 950 C limpidité Température de fusion Le mélange peut être surfondu à volonté. Exemple 2: Composant A: 80 mol-% 25 Composant B: -n-Propyl-2-( 4-cyanophényl)-1,3dioxane 20 mol-% U O o/V 2,3 t E 50 (U = 2 Uo)/ms 67 t E 50 (U = 5 V)/ms 56 30 t A 50/ms 108 Température de 780 C limpidité Température de fusion Le mélange peut être surfondu à volonté. 35 Exemple 3: Composant A 60 Mol-% Composant B 40 mol-% Uo/V 1,65 t E 50 (U = 2 U 0)/ms 54 t E 50 (U = 5 V)/ms 26 t A 50/ms Température de 59 610 C limpidité Température de 460 C fusion