состав раствора для получения ориентирующих пленок для жидкокристаллического индикатора и способ получения ориентирующих пленок

Формула изобретения

1. Состав раствора для получения ориентирующих пленок для жидкокристаллического индикатора, содержащий раствор полипиромеллитамидокислоты в разбавителе диметиламиде карбоновой кислоты, отличающийся тем, что он дополнительно содержит тетраэтилортосиликат и обессоленную воду, а в качестве разбавителя раствора полипиромеллитамидокислоты используют диметилформамид или диметилацетамид при следующем соотношении компонентов, мас.

Раствор полипиромеллитамидокислоты в диметилформамиде или в диметилацетамиде 98,7 99,3

Тетраэтилортосиликат 0,5 1,0

Обессоленная вода 0,2 0,3

2. Способ получения ориентирующих пленок для жидкокристаллического индикатора, включающий осаждение диэлектрических ориентирующих слоев на основе раствора полипиромеллитамидокислоты в разбавителе диметиламиде карбоновой кислоты методом центрифугирования, термообработку и формирование микрорельефа, отличающийся тем, что перед операцией осаждения в ориентирующий слой вводят тетраэтилортосиликат и обессоленную воду, а в качестве разбавителя раствора полипиромеллитамидокислоты используют диметилформамид или диметилацетамид при следующем соотношении компонентов, мас.

Раствор полипиромеллитамидокислоты в диметилформамиде или в диметилацетамиде 98,7 99,3

Тетраэтилортосиликат 0,5 1,0

Обессоленная вода 0,2 0,3

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к индикаторной технике, в частности к индикаторам на основе жидких кристаллов, и может быть использовано для создания устройств отображения информации.

Известны жидкокристаллические индикаторы [1 и 2] в которых для ориентации молекул жидкокристаллического вещества на электродные пластины методом косого напыления в вакууме наносят светопрозрачные пленки моноокиси германия или кремния.

Эти индикаторы имеют следующие недостатки: сложность и трудоемкость формирования ориентирующих пленок, необ- ходимость получения высокого вакуума (не ниже 10^-6 мм. рт. ст. ), напыление ориентирующей пленки в две стадии: сначала напыляют первый слой под углом 60-80^о, затем пластину поворачивают на 90^о вокруг оси, перпендикулярной ее плоскости, и напыляют второй слой под углом 45-75^о.

Наиболее близкими к изобретению являются способ и состав получения ориентирующего слоя жидкокристаллического индикатора, которые применяют в крупносерийном производстве [3] Способ заключается в том, что на стеклянные электродные пластины методом центрифугирования наносят пленку из раствора полипиромеллитамидокислоты в диметил- формамиде. Исходным материалом является электроизоляционный лак марки АД-9103, выпускаемый по ТУ6-19-283-85, представляющий собой 12,5-14%-ный раствор полипиромеллитамидокислоты в диметилформамиде (ДМФ, диметиламид муравьиной кислоты) по ГОСТ 20289-74. После нанесения пленку подвергают термообработке при температуре 300^оС 10. На поверхности пленки путем механического натирания создают рельеф, ориентирующий молекулы жидкокристаллического вещества.

Недостатками данных технических решений являются невысокая прочность и пористость органических пленок, возникающая вследствие усадки их при термообработке.

Посторонние частицы (в основном металлического характера), попадающие в зазор между электродами в индикаторе через поры или путем прокалывания пленки, создают короткие замыкания и приводят к разориентации жидкокристаллического слоя. При этом ухудшаются эксплуатационные параметры индикатора, увеличивается ток индикатора и снижается собственный яркостный контраст. С целью исключения влияния посторонних частиц и снижения брака в производстве идут на увеличение трудоемкости. На электродные пластины предварительно до нанесения ориентирующей пленки напыляют в вакууме пленку моноокиси кремния. Обладая высокой прочностью, пленка моноокиси кремния выполняет в индикаторе защитную функцию.

Задачи изобретения повышение прочности ориентирующей пленки, снижение трудоемкости и технико-экономических затрат, исключение из производства операции напыления моноокиси кремния.

Для решения данных задач состав раствора для получения ориентирующих пленок жидкокристаллического индикатора, содержащий раствор полипиромеллитамидокислоты в разбавителе диметилформамида, дополнительно содержит тетраэти- лортосиликат по ГОСТ 6-09-5230-85 и обессоленную воду при следующем соотношении компонентов, мас.

Раствор полипиромеллит-

амидокислоты в диметил-

формамиде или диметил- ацетамиде 98,7-99,3 Тетраэтилортосиликат 0,5-1,0 Обессоленная вода 0,2-0,3

Для решения поставленных задач по способу получения ориентирующих пленок, включающему осаждение диэлектрических ориентирующих слоев на основе раствора полипиромеллитамидокислоты в разбавителе диметилформамида методом центрифугирования, термообработку и форми- рование микрорельефа, перед операцией осаждения в ориентирующий слой дополнительно вводят тетраэтилортосиликат и обессоленную воду при следующем соотно- шении компонентов, мас.

Раствор полипиромеллит-

амидокислоты в диметил-

формамиде или диметил- ацетамиде 98,7-99,3 Тетраэтилортосиликат 0,5-1,0 Обессоленная вода 0,2-0,3.

При введении тетраэтилортосиликата и воды получают смешанный пленкообразующий раствор, способный образовывать при осаждении двухкомпонентные смешанные пленки. Одна составляющая пленки образуется на основе полипиромеллитамидокислоты, а другая формируется вследствие гидролиза тетраэтилортокислоты, характерного для алкоксисоединений (эфиров ортокремниевой кислоты). При термообработке пленки на основе алкоксисоединений превращаются в стекловидную окись кремния или в стекловидный слой сложного состава (Обзоры по электронной технике. Серия Материалы. Выпуск 13 (250), 1974. Получение окисных пленок из растворов и использование их в электронной технике).

Для экспериментальной проверки заявляемого состава было изготовлено девять растворов (см.табл.1), различающихся соотношением компонентов. Растворы получали простым смешиванием компонентов. Методом центрифугирования наносили на стеклянные пластины со сформированным рисунком токопроводящего слоя смешанную пленку. После испарения растворителей пленку подвергали термообработке в конвейерной печи при максимальной температуре 300^оС в течение 30 мин. На поверхности пленки путем натирания создавался необходимый микрорельеф для ориентации молекул жидкокристаллического вещества.

По существующей технологии были изготовлены жидкокристаллические индикаторы. В табл.2 приведены средние значения параметров критериев оценки качества полученных ориентирующих слоев. Из табл.2 следует, что лучшие показатели имеют растворы 3, 4, 6, 7.

При добавлении к известному раствору полипиромеллитамидокислоты в диметилформамиде или в диметилацетамиде тетраэтилортосиликата более 1% получаются разноцветные пленки. При уменьшении содержания тетраэтилортосиликата менее 0,5% в индикаторах повышается уровень коротких замыканий.

При содержании воды в растворе более 0,3% наблюдается появление осадка окиси кремния. Если в растворе воды содержится менее 0,2% то медленно идет гидролиз тетраэтилортосиликата.

Таким образом, как следует из табл.2, предлагаемый состав раствора для получения ориентирующего слоя жидкокристаллического индикатора обеспечивает технические требования на жидкокристаллические индикаторы без дополнительного напыления моноокиси кремния.

Применение предлагаемого технического решения позволяет повысить прочность ориентирующей пленки, уменьшить экономические затраты на создание ориентирующей пленки, упростить технологию изготовления жидкокристаллических индикаторов.