DD146187A5 - Verfahren zur herstellung von 2-chlor-6-nitroanilinen - Google Patents

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Abstract

Fluessigkristallmaterialien fuer die Fluessigkristallanzeige mit einer groszen negativen dielektrischen Anisotropie, welche den Fluessigkristallzustand in einem breiten Temperaturbereich, einschlieszlich Raumtemperatur, beibehalten, werden zur Verfuegung gestellt. Diese Materialien umfassen neu Verbindungen entsprechend der allgemeinen Formel I, wobei R&exp1! und R&exp3! jeweils eine Alkylgruppe oder eine Alkoxygruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen darstellen; R&exp2! und R&exp4! jeweils eine Alkylgruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen darstellen; jedoch Verbindungen mit Formel ausgeschlossen sind.

Description

2,S-Dicyano-hydrochinon-derivate
Anwendungsgebiet
Die Erfindung betrifft neue Flüssigkristallmaterialien für die Flüssigkristallanzeige. Insbesondere betrifft sie Flüssigkristallmaterialien mit einem grosseia negativen Wert der dielektrischen Anisotropie.
Unter den Verbindungen gemäss der Erfindung weisen einige Verbindungen selbst eine enantiotrope Mesophase auf, ein Teil davon v/eist selbst eine monotrope Mesophase und andere weisen selbst keine Mesophase auf. Alle diese Verbindungen können jedoch zur Herstellung von Flüssigkris.tallmaterialien mit einem hohen negativen Wert der dielektrischen Anisotropie verwendet werden, indem diese Verbindungen mit anderen Flüssigkristallmaterialien vermischt werden» Die Erfindung schliesst eine Gruppe von Verbindungen ein, welche Flüssigkristalleigenschaften oder Nichtflüssigkristalleigenschaften aufweisen, wobei sie zur Herstellung von Flüssigkristallmaterialien mit einem grossen negativen Wert der dielektrischen Anisotropie verwendet werden und
für Flüssigkristallzusammensetzungen, die einen grossen negativen Wert der dielektrischen Anisotropie haben. Charakteristik der bekannten technischen Lösungen
materialien mit einem negativen Wert der dielektrischen Anisotropie wichtige Bestandteile bzw. Komponenten für Flüssigkristall-Anzeige-zellen ; vom Lichtstreuungstyp darstellen, indem die Bildung einer dynamischen Streuung in einer Flüssigkristallschicht durch Anlegen einer Spannung bewirkt wird; Flüssigkristall-Anzeigeelemente des sogenannten DAP-Typs, bei denen eine vielfarbige Anzeige mit- " tels einer polarisierenden Platte durchgeführt wird, indem die Doppelbrechung des Flüssigkristalls durch Kontrolle der Inklination der Flüssigkristallmoleküle genutzt wird; Farbanzeigeelemente des sogenannten Gast/Wirt-Typs, bei welchen ein Flüssigkristallmaterial mit einem darin befindlichen spezifischen Farbstoff verwendet wird, etc..
In den vorstehend genannten Flüssigkristall-Anzeigegeräten ist es zur Reduzierung der niedrigsten Spannung, die für die Initiierung des Ansprechens eines Flüssigkristalles auf das Anlegen einer Spannung, z.B. eine Schwellwertspannung, und zur Reduzierung der Spannung, welche für die Bildung eines ausreichenden Kontrastes der Anzeige zur visuellen Beobachtung, zum Beispiel eine Betätigungsspannung, erforderlich, dass die dielektrische Anisotropie (A£ ) für Flüssigkristallmaterialien, einen grossen negativen Wert aufweist. Es hat jedoch z.B. MBBA (Methoxybenzylidenbutylanilin), das als Flüssigkristall mit einer negativen dielektrischen Anisotropie gut bekannt ist, ein ££ von ca. -O,5,und ein Flüssigkristall aus Phenylestern der
tS670
Benzoesäure, der ebenfalls als solcher gut bekannt ist, hat ein ^£ von höchstens ca. -0,4. Dementsprechend besteht ein Bedarf nach einer Flüssigkristallsubstanz mit einem grösseren negativen fc£ -Wert.
Als eine Substanz, welche diesem Bedarf nachkommt, wurde eine Substanz vorgeschlagen, welche in der Seitenkette des Moleküls eine Cyanogruppe aufweist, nämlich bis-(4'-n-Alkylbenzyliden)-2-cyano-1,4-phenylendiamine
CnH2n+1~O-CH = Ν-/Λ-Ν = CH-O-CnH2n+1 (II)
'η 2n+1
. ' CN
(JA-OS 71393/1977)
und 4-Alkyl-2-cyanophenylester von 4-Alkyl-4'-biphenylcarbonsäure
COO-^-CnH2n+1 (III)
CN
(JA-OS 118450/1977).
In letzter Zeit wurden ausserdem Substanzen vorgeschlagen, welche zwei Cyanogruppen in der Seitenkette des Moleküls aufweisen, entsprechend der folgenden Formel
CN CN
(wobei eine Substanz mit n=4 einen C-N-Punkt von 164°C und einen N-I-Punkt von 195°C und eine Substanz mit n=6 einen C-N-Punkt von 146°C und einen N-I-Punkt von 168°C aufweist,SU-PS 562547).
Es trifft zu, dass sowohl die Substanzen der Formeln (II) und (III) ein ^£ mit einem grossen negativen Wert (ca. -4*/-5) im Vergleich zu dem vorstehend genannten MBBA etc. aufweisen, jedoch liegen ihre mesomorphen Temperaturbereiche wesentlich über Raumtemperatur; aus diesem Grunde ist es unmöglich, sie allein einzusetzen. Um den Flüssigkristallzustand bei Raumtemperatur beizubehalten, werden sie in einem Gemisch mit anderen Flüssigkristallmaterialien, die ihren mesomorphen Temperaturbereich bei Raumtemperatur haben, verwendet. Wenn jedoch diese Materialien in einer solchen Menge zugegeben werden, dass die Reduktion der vorstehend genannten Betätigungsspannung bewirkt wird, so treten unerwünschte Effekte auf andere physikalische Eigenschaften, wie z.B. die Ansprechgeschwindigkeit, auf. Es wird angenommen, dass dies darauf zurückzuführen ist, dass aufgrund des relativ hohen Molekulargewichtes dieser Substanzen (II) und (III) ihre Viskositäten zunehmen. Aus diesem. Grunde besteht ein Bedarf nach einer Substanz mit einem grösseren negativen ^£ -Wert, um die Menge der zugegebenen Substanz mit einem negativen ^\£, -Wert zu reduzieren und dennoch eine ausreichende Wirksamkeit zu erhalten. Da die Verbindung (IV) ein fc£ von ca. -7 und einen hohen C-N-Punkt aufweist, ist die Menge, welche einem Flüssigkristallgemisch bei Raumtemperatur zuzumischen ist,deutlich begrenzt.
Falle der Anzeige vom Gast/Wirt-Typ sind Flüssigkristalle
mit einem negativen /\£, denen mit einem positiven ^C vorzuziehen. Die Gründe sind dabei folgende:
Bei Flüssigkristallen mit einem positiven ^£. sind diese im voraus in einer parallelen (oder homogenen) Ausrichtung angeordnet und werden dann in eine vertikale (oder horueotrope) Ausrichtung gebracht. Andererseits weisen dikroitische Farbstoffe im allgemeinen einen positiven Dikroismus auf. Unter dem positiven Dikroismus wird verstanden, dass die Richtung des Übergangsmomentes der Absorption von sichtbarem Licht vollständig oder nahezu vollständig mit der Richtung der Hauptachse des Farbstoffmoleküls übereinstimmt. Dementsprechend wird ein Teil, welcher keine Ladung aufweist, gefärbt sein, wohingegen ein Teil, v/elcher eine Ladung trägt, farblos wird. Auf diese Weise werden bei der Gast/Wirt - Anzeige farblose Bildelemente, wie Buchstaben, Zahlen etc. auf einem gefärbten Untergrund angezeigt; es entsteht sozusagen eine negative Anzeige. Andererseits sind Flüssigkristalle mit einem negativen Aß aufgrund der Tatsache, dass diese im voraus in eine vertikale Ausrichtung gebracht v/erden, falls ein im allgemeinen leicht erhältlicher Farbstoff mit einem positiven Dikröis· mus verwendet wird, in dem Zustand, bei welchem keine Spannung angelegt wird, farblos; erst dann, wenn eine Spannung angelegt wird, sind sie gefärbt. Auf diese Weise v/erden Bildelemente, wie Buchstaben, Zahlen etc., auf einem farblosen Untergrund farbig angezeigt. Auf diese Weise kommt eine positive Farbanzeige, die attraktiv ist, zustande. Wenn ein Farbstoff mit einem negativen Dikroismus als Gast-Farbstoff verwendet wird, kommt natürlich eine Anzeige zustande, welche der vorstehend genannten vollständig konträr ist.
/ durch Anlegen einer Spannung
Derartige Farbstoffe mit einem negativen Dichroismus sind jedoch nur schwer zu erhalten und ausserdem sind ihre Farbtöne auf einen sehr engen Bereich begrenzt. Dementsprechend sind für die Flüssigkristallanzeige vom Typ der Gast/Wirt-Anzeige Flüssigkristalle mit einem negativen ^£ vorzuziehen. Ausserdem ist ein Flüssigkristallmaterial mit einem grossen negativen ^£ -Wert erforderlich, um diese in einem Halbleiterkreis zu betätigen.
Ziel der Erfindung
Ziel der Erfindung ist es, Flüssigkristallmaterialien mit einem grossen negativen Wert der dielektrischen Anisotropie für die Flüssigkristallanzeige zur Verfügung zu stellen.
VJesen der Erfindung
Angesichts dieser Situation wurden Versuche durchgeführt, um ein.Flüssigkristallmaterial mit einem grösseren negativen Wert der dielektrischen Anisotropie zu erhalten und dabei dennoch den Flüssigkristallzustand in einem breiten Temperaturbereich, einschliesslich Raumtemperatur, aufrecht zu erhalten. Diese Versuche hatten zum Zweck, eine Substanz zu finden, welche als Bestandskomponente eines derartigen Flüssigkristallmaterials geeigneter ist, als die vorstehend genannten
Verbindungen der Formeln (II), (III) und (IV). Es wurde gefunden, dass Verbindungen unter denen mit zwei CN-Gruppen auf der gleichen Seite des Moleküls, wie in den Verbindungen der Formel (IV) ausserordentlich geeignete Bestandskomponenten darstellen.
Die Aufgabe der vorstehenden Erfindung wird dadurch gelöst, dass Verbindungen zur Verfügung gestellt werden, welche der allgemeinen Formel (I) entsprechen
xo-YOVoy (i)
CN CN
X R fe*>/ \ "" CO, R G>/ Λ "" \Ρ/ -CO,
R1-/ÖV/<d\-CO, R1-/ÖVcO, , R2-OCH2CH2O-ZoN-CO
darstellt,
Y R4, R3E>/~y "" CO, R4-O-CH2CH2, R3-/cT\-CO oder
R4HDCH-CH 90-/o\-CO bedeutet;
1 3
wobei R und R jeweils eine Alkylgruppe oder eine Alkoxygruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen bedeutet;
R und R jeweils eine Alkylgruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen darstellt; jedoch Verbindungen mit X s= R1YOVcO und Y = R4 oder R3-/ÖVco ausgeschlossen sind.
Konkrete Beispiele dieser Verbindungen und deren mesomorphe Temperaturbereiche sind in den Tabellen 1 bis 11 zusammengestellt. Verbindungen, die ähnlich den Verbindungen gemäss der Erfindung oder mit diesen verwandt sind, jedoch ausserhalb des Schutzumfanges liegen, sind in Tabelle 12 aufgezeigt.
Tabelle 1
Verbindungen der Formel (I) , worin χ = ΐΛ-/~") »"CO und Y =
Verbindung 1 R1 4 R C-N-Punkt N'-I-Punkt oder -
Nr. 2 C-I-Punkt S-I-Punkt -
3 C6H13° C2H5 (0C) (CC) -
4 C3H7 C3H7 116,2 (46,0)
5 C4H9 C3H7 95,0 (50,0)
6 C5H11 C3H7 88;5 (40,0)
7 C6H13 C3H7 89,5
8 C7H15 C3H7 90,5 (39)
9 C6H13° C3H7 95,0 (77,4)
1° C3H7 C4H9 94,5 (78^,8)
11 C4H9 C4H9 95,0 (70)
12 C5H11 C4H9 89,1 (64)
13 C6H13 C4H9 92,7 -
14 C7H15 C4H9 87 -
15 'C4H9O C4H9 88 (55) I
16 C6H13O C4H9 80,3 (67)
17 C3H7 C5H11 81,7 . (77)
18 C4H9 C5H11 87 (83)
19 • C5H11 C5H11 83 (85)
20 C6H13 C5H11 101,5
C7H15 C5H11 93
C4n9° C5H11 95
62,5
Tabelle 1 (Fortsetzung)
Verbindung Nr. R1 R4 C-N-Punkt oder C-I-Punkt (0C) N-I-Punkt oder S-I-Punkt (°C)
21 22 C5HnO C6H13° C5H11 C5H11 6135 80,4, 96,6 (66,4) (S-I)
. 23 C3H7 C6H13 ' 80,4 (59 -62) (S-I)
24 C4H9 C6H13 65 ~ 67 (C-S) 76,7- 77,2 (S-I)
25 C5H11 C6H13 79 (C-S) 88;5 (S-I)
26 C6H13 C6H13 92 (C-S) 92;8 (S-I)
27 C7H15 C6H13 100,6 (89 - 89,5) (S-I)
28 C3H7 C7H15 85^5 (72) (S-I)
29 C4H9 C7H15 74;5(C-S) 84,2 (S-I)
30 C5H11 C7H15 72,5(C-S) 94,0 (S-I)
31 C6H13 C7H15 75,8(C-S) 98,3 (S-I)
- 10 -
AA
Tabelle 2
Verbindungen der Formel (I), worin CO
= R-/ Vm
und
Verbindunc Nr. R1 R3 C-N-Punkt oder C-I-Punkt (0C) N-I-Punkt
32 * H H 120,5
33 C3H7 C3H7 137 215
34 C4H9 C4H9 138 210
35 C5H11 C5H11 137 214
36 C6H13 C6H13 131,5 206
37 38 C8H17 C6H13° C8H17 C6H13° 119 126 203 . 180
* Die Verbindung IJr. 32 liegt ausserhalb des Umfangs der Erfindung.
' Tabelle 3
Verbindungen der Formel (I), worin X = Y = R4
< CO und
Verbindunc Nr. R1 R4 C-N-Punkt oder C-I-Punkt (0C) N-I-Punkt (0C)
39 C3H7 C3H7 57,6 -
40 C4H9 C3H7 60,4 -
41 C5H11 C3H7 57,5 -
42 C5H11 C2H5 77,5 -
43 C6H13° C3H7 71,5
- 11 -
Tabelle 4
Verbindungen der Formel (I), worin χ und γ = R4-
>-co
Verbin „1 „4 C-N-Punkt ΟΓ"Ϊ f^ Y" N-I-Punkt
dung Nr. R R UU.C JL C-I-Punkt <°c)
44 C2H5 C4H9 134,5 -
45 C2H5 •C5H11 137,5 -
46 C3H7 C3H7 152 (131,5)
47 C3H7 C4H9 150 (138 )
48 C3H7 C5H11 142 (133 )
49 C3H7 C6H13 152,5 (130 )
50 C3H7 C7H15 149 (122,5)
51 C3H7 C8H17 152 (120,5)
52 C4H9 C4H9 125 138
53 C4H9 C5H11 126 134,5
54 C5H11 C3H7 142 144,5
55 C5H11 C4H9 137,5 145,5
56 C5H11 C5H11 133 143,5
57 C5H11 C6H13 142,5 (141 )
58 C5H11 C7H15 137 (134 )
59 C6H13 C5H11 128 134
60 C7H15 C3H7 144,5 (138,5)
61 C7H15 C4H9 139 141,5
62 C7H15 C5H11 135 139,5
63 C7H15 C6Hi3 141-5 (138,5)
64 C7H15 C7H15 135^,5 (134,5)
- 12 -
Tabelle 5
Verbindungen der Formel (I), worin X = R ·-/ )»"{O/c0und Y = r4 ~
Verbin dung Mr. . R1 R4 C-N-Punkt (0C) N-I-Punkt
65 C3H7 C3H7 105,5 (63)
66 C5H11 C2H5 85 98^6
67 C5H11 C3H7 97,5 (84)
68 C7H15 C3H7 101,2 (88)
' Tabelle 6
Verbindungen der Formel (I), worin X=R ~\O/ \O/~CO und Y = R4
Verbin dung Nr. R1 R4 C-N-Punkt oder C-I-Punkt N-I-Punkt
69 C5H11 C4H9 150;8 153^6
70 C5H11 C5H11 149;3 149^8
71 C7H15 C4H9 146^9 148^5
72 C7H15 C5H11 147 148
Tabelle 7
Verbindungen der Formel (I), worin X=RJ"-< und Y = R4-C
)-CO
Verbin dung Nr. R1 R4 C-N-Punkt oder C-I-Punkt(°C) N-I-Punkt
73 74 C5H11 C5H11 C2H5 C3H7 137,8 130^8 —
- 13 -
44 - 4-3- -
Tabelle 8
Verbindungen der Formel (I), worin
unö γ =
Verbin dung iML". R1 R4 C-N-Punkt oder C-I-Punkt (0C) N-I-Punkt • .-
75 C5Hn C4H9 \ 140j2 - -
76 C5H11 C5H11 135,8 -
77 C5HnO C4H9 133,1
78 C5HnO C5H11 122,6
79 C7H15 C4H9 132,3
80 C7H15 C5H11 135,0
81 C8H17O C4H9 128;1
82 C8H17O C5H11 122,7
• Tabelle 9
Verbindungen der Formel (I), worin X=R2-OCH2CH2O-u0/~cound Y = R4-
Verbin dung Nr. R2 R4 ' C-N-Punkt oder C-I-Punkt (°C) N-I-Punkt
83 C3H7 C3H7 115,8 -
84 C4H9 C4H9 116 -
85 C5H11 C5H11 118,8 -
86 C6H13 C6H13 120^9 -
87 C2H5(CH3)CHCH2 C2H5(CH3)CHCH2 155_,2
- 14 -
-M-
Tabelle 10
Verbindungen der Formel (I), worin X = R2OCH CH 0- und Y = R4 ·
-CO
Verbin dung Hr. R2 R4 C-I-Punkt (0C) N-I-Punkt
88 C2H5 C4H9 95,8 -
89 C2H5 C5Hil. 97 -
90 C3H7 C4H9 75;8 -
91 C3H7 C5H11 93,1 -
92 C4H9 C4H9 69,9 -
93 C4H9 C5H11 72,3 -
' Tabelle 11
Verbindungen der Formel (I), worin X=R- und Y = R4OCH2CH2
Verbin dung Nr. R1 R4 C-I-Punkt (°C) N-I-Punkt
94 C4H9 C3H7 81,6 -
- 15 -
Tabelle 12
i/erbindung Ur.
C-N-Punkt oder
C-I-Punkt (bC)
N-I-Punkt'
100 101 102 103 104 105
106 107 108 109 110
O)-co
C4H9-(O)-CO
0)-co
C5H11O-(O)-CO
5H11
C7H15O-(O)-CO C4H9-^)-CO
C4H9O-(O)-CO
C5H11O-(O)-CO
C4H9
C5H11
C8H17
CH3-OCH2CH2O
C6H13
C7H15
C5H11
C3H7
C4H9
C4H9
C5H11
C8H17
CH3OCH2CH2
240,3 166
147
190,4
171,8
147,3
152,4
(137;8)
139,8 174
158,9 170,2
150 162,4
154,2 -
88,8 -
84,3 -
100,7 -
94,9 —
91,6
- 16 -
In den Tabellen 1 bis 12 sind die in der Spalte des C-N-Punktes oder C-I-Punktes beschriebenen Temperaturen diejenigen Temperaturen, bei welchen ein Kristall schmilzt und in eine nematische Phase oder eine isotrope Phase übergeht, und die in dem Falle, wo in der Spalte des N-I-Punktes keine Temperatur genannt wird, dem C-I-Punkt entspricht, wohingegen sie dem C-N-Punkt entsprechen, wenn in der genannten Spalte'eine Temperatur angegeben wird. Die in der Spalte der N-I-Punkte genannten Temperaturen entsprechen Ubergangstemperaturen, bei welchen eine nematische Phase in eine isotrope Phase übergeht. Die in Klammern angegebenen Temperaturen entsprechen monotropen Ubergangstemperaturen. Das Symbol (C-S) welches in der Spalte der C-N-Punkte oder C-I-Punkte angegeben wird, zeigt, dass die mesomorphe Phase einer smektischen Phase entspricht.
Flüssigkristallverbindungen, welche als Bestandselemente in einer Flüssigkristallzusammensetzung für Anzeigeelemente verwendet werden, welche in dem' Temperaturbreich. betätigt werden, in dem gewöhnlich Flüssigkristall-Anzeigelemente angewandt werden, z.B. einem Temperaturbereich von ca. -10 bis 60 C, sind vor allem dann bevorzugt, wenn sie einen möglichst niederen Schmelzpunkt des Kristalles und einen möglichst hohen N-I-Punkt und S-I-Punkt aufweisen. Dementsprechend sind die Verbindungen der Tabelle 1 und der Tabelle 5 im allgemeinen am besten geeignet und können in einem relativ hohen Anteil in Flüssigkristallzusammensetzungen verwendet werden,.
Verbindungen der Tabelle 4 haben im allgemeinen einen verhältnismässig hohen Schmelzpunkt und es ist dessen ungeachtet
- 17 -
ihre Kompatibilität mit anderen Flüssigkristallmaterialien eine gute; aus diesem Grunde können sie vorteilhaft als Bestandskomponente in einer Flüssigkristallzusammensetzung verwendet werden. Aufgrund ihres hohen N-I-Punktes sind sie- geeignet, den Klärpunkt der Flüssigkristallzusammensetzung, z.B. den N-I-Punkt, zu erhöhen.
Die Verbindungen von Tabelle 2 sind aufgrund ihres hohen N-I-Punktes geeignet. Aufgrund der Tatsache, dass sie den Verbindungen von Tabelle 4 hinsichtlich der Kompatibilität mit anderen Flüssigkristallmaterialien unterlegen sind, muss ihre Verwendung als Bestandskomponente von Flüssigkristallzusammensetzungen für allgemeine Zwecke mit Vorsicht erfolgen. In diesem Falle beträgt die Menge bei der einzelnen Anwendung von Verbindungen der Tabelle 2 ca. 3 Gew.%, bezogen auf das Gesamtgewicht einer Flüssig-* kristallzusammensetzung. .
Die Verbindungen der vorstehend nicht genannten Tabellen stellen Verbindungen dar, deren Flüssigkristallphase zumindest bei ihrer alleinigen Verwendung nicht beobachtet werden konnte. Es wird jedoch angenommen, dass auch diese Verbindungen möglicherweise eine latente nematogene oder smektogene Eigenschaft aufgrund der Ähnlichkeit ihrer chemischen Struktur aufweisen; jedoch selbst wenn man annimmt, dass diese zu Flüssigkristallen werden, so kristallisieren sie bei einer Temperatur, welche über dem Umwandlungspunkt liegt, bei welchem ein Flüssigkristall entsteht. Aus diesem Grunde konnte keine Flüssigkristallphase beobachtet werden.
Angesichts einer derartigen Eigenschaft ist nicht zu empfehlen, diese Verbindungen als eine Hauptbestandskomponente
4)
- « - 215 6 7 0
von Flüssigkristallzusammensetzungen in einem grösseren Anteil zu verwenden, es besteht jedoch die Möglichkeit, dass sie zur Verbesserung bestimmter charakteristischer Eigenschaften der Flüssigkristallzusammensetzungen geeignet sind, wie z.B. der Viskosität, der Ansprechgeschwindigkeit, der Orientierungseigenschaft zur Elektrodenbasis etc.
Die meisten Verbindungen der Tabellen 1 bis 11 zeigen eine nematische Flüssigkristallphase und können als eine Komponente in Flüssigkristallzusammensetzungen mit einem grossen negativen ^£ -Wert verwendet werden; einige der Verbindungen weisen jedoch eine smektische Phase auf und, obwohl sie in niederer Konzentration als Bestandskomponente in nematischen Flüssigkristallzusammensetzungen mit einem grossen negativen ^£ -Wert verwendet werden können, sind sie als Bestandskomponente in smektischen Flüssigkristallzusammensetzungen mit einer negativen dielektrischen Anisotropie geeignet. Als Verwendungsmöglichkeiten von smektischen Flüssigkristailen mit einer negativen dielektrischen Anisotropie werden die folgenden vorgeschlagen:
Erstens, wenn ein Farbstoff vom p-Typ (ein dichroitischer Farbstoff, bei welchem das Übergangsmoment der Absorption eines sichtbaren Strahls durch ein Farbstoffmolekül in Richtung der Hauptachse des Farbstoffmoleküls liegt und der ebenfalls als ein dichroitischer Farbstoff mit einem positiven Dichroismus bezeichnet wird) zu Flüssigkristallen zugegeben wird. Das erhaltene Material wird in vertikale Ausrichtung zur Elektrodenoberfläche gebracht und es
IO
entsteht durch Anlegen (impression) der Elektrode eine Farbanzeige. :
Zweitens, wenn ein smektischer Flüssigkristall unter Bildung einer nematischen Phase erwärmt wird, durch welche ein Strom fliesst. Es bildet sich dadurch ein Zustand einer dynamischen Streuung. In diesem Zustand wird abgekühlt und in einen smektischen Zustand fixiert, in welchem das Licht streut, wodurch sich eine streuende Anzeige mit Memory bildet.
Die Vierte der dielektrischen Anisotropien repräsentativer Verbindungen gernäss der Erfindung sind folgende:
-17 (Verbindung Nr. 16;
-22 (Verbindung Nr. 34);
-13,5 (Verbindung Nr. 58); und
-15,1 (Verbindung Nr. 2·2) . ..
Die einfachste Weise, um diese Werte festzustellen, ist folgende: ·'.
Es wird zum Beispiel eine Lösung, welche durch Auflösen von 1,1 g 2,3-Dicyano-1,4-bis-(trans-4-butylhexylcarboxy)-benzol (Verbindung Nr. 34) in 9 g eines 2:1 (nach dem Gewicht) Gemisches von p-Pentylphenyl-p-methoxybenzoat mit p'-Pentylphenyl-p-hexyloxybenzoat (dieses Gemisch hat einen nematischen Temperaturbereich von 15 bis 48 C und einen ^£ -Wert von +0,1) erhalten wurde, in eine Zelle eingeschlossen, welche einer vertikalen Ausrichtungsbehandlung unterworfen wird, wobei der Elektrodenabstand
- 20 -
χχτ —
ca. 10um beträgt. Die Spannungs-Strom-Charakteristik wird bei einer Frequenz von 1 kHz bestimmt, wobei sich ein ^£. -Wert von -2,3 ergibt, aus welchem der /\£ -Viert der Verbindung Nr. 34 selbst durch Extrapolation zu ca. -22 berechnet wird. Die ^£ -Werte der vorstehend genannten vier Verbindungsarten sind viel grosser, als die Werte der vorstehend genannten bekannten Verbindungen II, III und IV. Auf diese Weise ist es leicht, unter Verwendung der Verbindungen geraäss der Erfindung Flüssigkristallzusammensetzungen mit einem grossen negativen Wert der dielektrischen Anisotropie herzustellen.
Die Verbindungen gemäss der Erfindung absorbieren im wesentlichen kein Licht der Wellenlänge 350 nm oder darüber, wenn sie der Bestimmung des UV-Absorptionsspektrums in einer 1 %-igen Äthanollösung unterworfen werden. Ausserdem sind diese Verbindungen chemisch stabil. Selbst wenn sie mit einem der bekannten Flüssigkristallmaterialien gemischt werden, besteht keine Gefahr einer nachträglichen Beeinträchtigung ihrer chemischen und fotochemischen Stabilität.
Als Flüssigkristallmaterialien, welche als Basis dienen sollen und zu welchen die Verbindungen (I) gemäss der Erfindung zugegeben v/erden, sind vorzugsweise Flüssigkristalle mit einem negativen ^£ -Wert. Wenn diese einen positiven ^\£ -Wert aufweisen, so sind es vorzugsweise die Verbindungen, welche einen kleinen positiven ^£ -Wert haben. Geeignete Flüssigkristallmaterialien setzen sich aus Flüssigkristallsubstanzen zusammen, welche keine Cyanogruppe, Nitrogruppe, etc., als Substituenten in der p-Stellung aufweisen, wie Flüssigkristallverbindungen vom
- 21 -
*τ- '2156
vom Typ einer Schiff'sehen Base, entsprechend MBBA (Methoxybenzylidenbutyl-
anilin) und EBBA (Athoxybenzylidenbutylanilin), Phenylester von Benzoesäure (z.B. p'-Pentylphenyl-p-hexyloxybenzoat), Flüssigkristalle vom Azoxybenzol-Typ (z.B. p-Methoxy-p'-butylazoxybenzol, p-Methoxy-p'-äthylazoxybenzol), Phenylester von trans-Alkylcyclohexancarbonsäure (z.B. p-Äthoxypheny1-trans-4-butylcyclohexancarboxylat) und dergleichen.
Da andererseits die Verbindungen (I) eine grosse negative dielektrische Anisotropie aufv/eisen, ist es auch möglich/ eine geringe Menge derselben zu Flüssigkristallmaterialien mit einer positiven dielektrischen Anisotropie zuzugeben, um dadurch den Wert der dielektrischen Anisotropie allein zu reduzieren, wobei andere Eigenschaften der Flüssigkristalle als Basis fast nicht geändert v/erden.
Die Verbindungen (I) können gemäss den nachstehend genannten Methoden synthetisiert werden:
Erstens: 2,3-Dicyano-p-hydrochinon wird als gemeinsames Zwischenprodukt-Rohmaterial zur Herstellung der Verbindungen (I) verwendet. Hydrochinon ist eine Verbindung, die .man seit langer Zeit kennt und die z.B. nach der in Thiele & Meisenheimer, Berichte,32, 675 (1900) synthetisiert wird. Diäther der Verbindungen (I) v/erden durch Alkylieren von 2,3-Dicyano-hydrochinon mit einem Alkylierungsmittel, wie z.B. p-Toluolsulfonsäureestern, .Alky!halogeniden und dergleichen, synthetisiert. Zur Synthese von unsymmetrischen Dialkyläthern wird zuerst ein Sulfonsäureester in einer nahezu äquimolaren Menge zum Dicyano-hydrochinon verwendet, wobei eine monoalkylierte Substanz erhalten wird.
Diese wird dann mit einem anderen Sulfonsäureester oder einem anderen Alkylhalid in einen Dialkyläther umgewandelt. Die Verbindungen mit Diesterstruktur unter den Verbindungen (I) werden geeigneterweise durch Umsetzung eines entsprechenden Säurehalids in einem basischen Lösungsmittel synthetisiert. Die Verbindungen mit Ester-Äther-Struktur unter den Verbindungen (I) können geeigneterweise hergestellt werden, indem zuerst ca. 1 Mol eines p-Toluolsuj^fonsäureesters umgesetzt wird und dann ein entsprechendes Säurehalid in einem basischen Lösungsmittel, wie Pyridin, umgesetzt wird. Alternativ können sie auch hergestellt werden, indem zuerst etwa. 1 Mol eines entsprechenden Säurehalids unter Bildung eines Monoesters umgesetzt wird, welches dann mit einem 1-Diazoalkan umgesetzt wird.
Die Erfindung wird im folgenden durch Beispiele näher erläutert, ohne dass diese den Umfang der Erfindung einschränken sollen.
Ausführungsbeispiele
Beispiel 1 (Herstellung der Verbindung Nr. 17)
50 g 2,3-Dicyano-p-hydrochinon, 375 ml 5 %-ige wässrige Natriumhydroxidlösung und 113 g n-Pentyl-p-toluolsulfonat wurden in einem 1-Liter-Dreihalskolben unter Rühren 7 Stunden lang auf Rückfluss erhitzt und dann in einen Scheidetrichter transferiert. Es wurden Toluol und eine wässrige Natriumhydroxidlösung zugegeben und der 2,3-Dicyano-phydrochinon-monopentyläther und das nichtumgesetzte
- 23 -
η η H C ! λ 0 7 U * Q \ 9. rl I Π
AH
2,3-Dicyano-p-hydrochinon in eine alkalische wässrige Schicht extrahiert. Die erhaltene - wässrige alkalische Schicht wurde mit Salzsäure angesäuert. Der ausgefallene Niederschlag wurde gesammelt und in 1 1 Toluol aufgelöst, daraufhin im noch warmen Zustand filtriert, wodurch das nichtumgesetzte 2,3-Dicyano-hydrochinon nahezu vollständig entfernt wurde. Beim Abkühlen des Filtrates (Toluollösung) präzipitierte roher 2,3-Dicyano-p-hydrochinonmonopentyläther, welcher abfiltriert und aus wässrigem Methanol umkristallisiert wurde, wobei ein Kristall mit einem Schmelzpunkt von 150 bis 153°C (Ausbeute: 21 g) erhalten wurde.. Andererseits wurden 19,8 g trans-p-Pentylcyclohexancarbonsäure und 5,0-ml Thionylchlorid 4O Minuten lang unter Rückfluss erhitzt und das überschüssige Thionylchlorid abdestilliert, wobei ein Säurechlorid erhalten wurde, welches dann zu 100 ml Toluollösung zugegeben wurde, welche dann tropfenweise, unter Wasserkühlung und Rühren, zu einer Lösung zugegeben wurde, die durch Auflösen von · 20 g 2,3-Dicyano-p-hydrochinon-monopentyläther, wie vorstehend beschrieben, in Pyridin erhalten wurde. Das erhaltene Material wurde unter Rühren 1 Stunde lang auf 50°C erhitzt und dann abgekühlt, daraufhin wurde Eis und 6 N Salzsäure zum Ansäuern, dann 200 ml Toluol zugegeben, daraufhin erfolgte Trennung, Waschen mit Wasser, Waschen mit 2 N wässrigem Natriumhydroxid, wiederum Waschen mit Wasser, Abdestillieren des Toluols und Umkristallisieren des erhaltenen Rückstandes aus Äthanol, wobei 31,7 g eines farblosen Kristalles des gewünschten 3~Pentyloxy-6-(trans-4'-n-pentylcyclohexancarboxy)-phthalonitril erhalten wurden. Dieser Kristall wurde einmal bei 95°C geschmolzen, wobei sich in der Schmelze ein nadeiförmiger Kristall bildete.
- 24 -
Dieser nadeiförmige Kristall schmolz bei 101,5 C unter Bildung einer isotropen Flüssigkeit, welche beim Abkühlen zu einem nematischen Flüssigkristall (monotrop) bei 76 ,o
bis 77 C wurde.
Weitere 2,3-Dicyano-p-hydrochinon-monoalkyläther als Zwischenprodukte wiesen die folgenden Schmelzpunkte auf:
2,S-Dicyano-p-hydrochinon-monopropyläther
11 -monobutyläther
" -monohexyläther
" -monoheptyläther
11 -monooctyläther
" -ß-propoxyäthyläther
11. -ß-äthoxyäthy läther
" -ß-methoxyäthyläther
147"149°C 146M49°C 143^1 47°C 11 5"11 8°C 167"17O°C 192,3~194°C
Verbindungen Nr. 1 bis 31, 39 bis 82, 88 bis 94 und 102 bis 106 wurden auf ähnliche Weise, wie in diesem Beispiel beschrieben, synthetisiert. Die IR-Absorptionsspektren der Verbindungen Nr. 4 und 56, die zu den vorstehend genannten Verbindungen gehören, werden in Fig. 1 und 2 gezeigt.
Beispiel 2 (Herstellung der Verbindung Nr. 16)
18,4 g trans-p-Butylcyclohexancarbonsäure und 50 ml Thionylchlorid wurden unter Rückfluss 40 Minuten lang erhitzt, daraufhin wurde das überschüssige Thionylchlorid unter Erhalt eines Säurechlorids abdestilliert.
Andererseits wurden 16g 2,3-Dicyano-p-hydrochinon in 60 ml Pyridin aufgelöst und zu der erhaltenen Lösung tropfenweise eine Toluollösung des oben erhaltenen Säurechlorids unter Wasserkühlung und Rühren zugegeben, worauf weitere 30 Minuten lang unter Rühren auf 50°C erwärmt wurde. Zu · dem erhaltenen Material wurde Eis und 6 N Salzsäure zugegeben und der gebildete Niederschlag abfiltriert und gesammelt. Daraufhin erfolgte eine Umkristallisation des Niederschlages aus wässrigem Methanol und dann aus Toluol, wobei 10,3 g eines Kristalles mit einem Schmelzpunkt von 153 bis 154 C erhalten wurden. Dieser Kristall stellte trans-p-n-Butylcyclohexan-carbonsäuremonoester von 2,3-Dicyano-p-hydrochinon dar. 5 g dieses Monoesters wurden in 100 ml Äther aufgelöst und auf 0 C abgekühlt. Eine Ätherlösung" mit einem geringen Überschuss an Diazopentan wurde tropfenweise zu der gekühlten Lösung gegeben. Anschliessend wurde das erhaltene Material 5 Stunden lang bei Raumtemperatur stehen gelassen, dann der Äther unter vermindertem Druck abdestilliert und der erhaltene Rückstand aus Äthanol umkristallisiert, wobei 5,1 g eines farblosen Kristalles des gewünschten 3-n-Pentyloxy-6-(trans-4'-n-butylcyclohexancarboxy)-phthalonitrils erhalten wurden, welches eine isotrope Flüssigkeit bei einem Schmelzpunkt von 82 bis 83°C und bei 66 bis kristall (monotrop) ergab.
82 bis 83°C und bei 66 bis 67°C einen nematischen Flüssig-
Das hier verwendete Diazopentan wurde nach einer Methode synthetisiert, die von D. W. Adamson und J. Kenner in J. Chem. Soc, 1935, Seite 286, und in J. Chem. Soc, 1937, Seite 1551 beschrieben wird. .
Beispiel 3 (Herstellung der Verbindung Nr. 36)
46 g (0,22 Mol) trans-4-n-IIexylcyclohexancarbonsäure, zusammen mit 50 ml Thionylchlorid und 100 ml Toluol v/erden in einem mit einem Rückflusskühler ausgestatteten Kolben auf dom Wasserbad 40 Minuten erhitzt und das überschüssige Thionylchlorid und ca. 30 ml Toluol abdestilliert. Andererseits werden 16 g (0,1 Mol) 2,3~Dicyano-1,4-hydro~ chinon in einem Lösungsmittelgemisch aus 300 ml Pyridin mit 600ml Toluol aufgelöst und mit Wasser gekühlt und anschliessend gerührt. Zu dieser Lösung wird tropfenweise eine Toluollösung des Säurechlorids der oben erluiltenen Carbonsäure innerhalb von 20 Minuten zugegeben. Daraufhin wird das Rühren weitere 10 Minuten fortgesetzt und anschliessend unter Rühren auf dem Wasserbad 40 Minuten lang erwärmt. Nach dem Abkühlen mit Eis wurde 6 N Salzsäure tropfenweise zugegeben, um die Lösung anzusäuern. Daraufhin erfolgte eine Trennung, ein Waschen der erhaltenen organischen Schicht mit 6 N Salzsäure, dann mit gesättigter wässriger Natriumchloridlösung und im weiteren mit 2 N Natriumhydroxid, einer gesättigten wässrigen Natriumchloridlösung und mit Wasser, und zwar in der angegebenen Reihenfolge. Anschliessend wurde das Toluol abdestilliert, wobei ein Kristall als Rückstand erhalten wurde. Dieser Kristall wurde aus Äthanol umkristallisiert, wobei 30,6 g eines farblosen Kristalles des gewünschten 2,3-Dicyano-1,4-bis-(trans-4-hexylcyclohexylcarboxy)-benzols (Ausbeute: 68,4 %, bezogen auf 2,4-Dicyano-1,4-hydrochinon) erhalten wurden. Dieser Kristall ergab einen neraatischen Flüssig-^ kristall bei einem Schmelzpunkt von 131,5°C und eine isotrope Flüssigkeit bei 2O6°C. Die Tatsache, dass es sich bei diesem Kristall um die gewünschte Verbindung handelte, wurde
SB - -2-7 -
im weiteren durch die folgenden Werte der Elementaranalyse und durch IR-Absorptionsspektren, die in Fig. 3 gezeigt sind, bestätigt,
Elementaranalyse berechnet für C34H43N2°4:
Berechnet %: C 74 ,41 H 8 ,82 N 5 ,1
Gefunden %: 74 ,6 8 ,8 5 /O
Die Verbindungen Nr. 32 bis 38, 83 bis 87 und 95 bis 101 wurden ebenfalls auf ähnliche Weise, wie in diesem Beispiel beschrieben, synthetisiert.
Beispiel 4 (Verwendung von Beispiel 1)
Ein Flüssigkristallgemisch, bestehend aus 2 Teilen p1-Pentylphenyl-p-methoxybenzoat und 1 Teil p'-Pentylphenyl-phexyloxybenzoat weist einen nematischen Temperaturbereich von 15 bis 48°C und ein ^£ von +0,1 auf; dieses wurde als Basis-Flüssigkristall in diesem Beispiel verwendet. Verbindungen der Formel (I) wurden mit 9 g dieses Basisgemisches vermischt, wie dies in Tabelle 13 aufgeführt ist. Ausserdem wurde 1 Gew.% Farbstoff (D-16 oder D-27, hergestellt durch die Firma BDH) als Gastsubstanz zugegeben. Das erhaltene Material wurde in einer Flüssigkristallzelle mit einem Zellspalt von ca. 10um versiegelt und einer vertikalen Zentrierungsbehandlung unterworfen, worauf eine Spannung von 1 kHz angelegt wurde, um den sogenannten Gast/Wirt-Effekt zu beobachten. Auf diese Weise wurden die in Tabelle 13 aufgeführten Ergebnisse erhalten. Die Messungen wurden
bei einer Lichtdurchlässigkeit von 600 nrci im Falle des Farbstoffes D-16 und bei einer Lichtdurchlässigkeit von 610 nra im Falle des Farbstoffes D-26 durchgeführt.
Tabelle 13
zugegebene Verbindung (I) zugegebene Menge (g) -1,5 Farb stoff Vth (Volt) V3 at (Volt)
Nr. 18 0,9 -1,5 D-16 3,0 4,0
Nr. 11 0,9 -0,15 D-16 3,0 4,0
Gemisch aus Nr. 2, 3,4, 5 und 6 im Gewichts verhältnis 1:1:1:1:1 1,0 -2,3 D-27 3,6 5,0
Nr. 34 1,1 -2,3 D-16 3,3 4,5
Gemisch aus Nr. 46, 51, 56, 62 und 6 4 im Ge wichts verhält nis von 2:1:3: 2:2 1,13 D-27 1,6 2,4
V,, : Schwellwertspannung V .: Sättigungsspannung
- 29
(X A ΛΛ (ι Λ
-S- 215670
Beispiel 5 (Verwendung des Beispiels 2)
Eine Flüssigkristallzusammensetzung, bestehend aud
33,5 Teilen p'-n-Pentylphenyl-p-methoxybenzoat, 16,5 Teilen p1-n-Pentylphenyl-p-hexyloxybenzoat, 16,5 Teilen ρ'-Äthoxyphenyl-trans~4-n-butylcyclohexancarb-
oxylat und 33,5 Teilen p'~Hexyloxyphenyl-trans-4-n-butylcyclohexancarboxylat
weist ein negatives /^£ und einen N-I-Punkt von 58,40C auf Selbst wenn diese Zusammensetzung für lange Zeit bei-5 C gelagert bzw. gehalten wird, ist keine Niederschlagsbildung zu beobachten. Zu diesem Gemisch wurde 1 Gew.% eines Anthrachinonfarbstoffes (D-16, hergestellt von der Firma BDH) als Gast zugegeben und das erhaltene Material in einer Zelle mit einer Dicke von IC um versiegelt und einer vertikalen Zentrierungsbehandlung unterworfen. Daraufhin wurde die Änderung der Lichtdurchlässigkeit unter Spannung mit · Licht- der Wellenlänge von 600 nm unter Beobachtung des Gast/Wirt ^Effekts sowie die Betätigungscharakteristiken bestimmt. Es ergab sich eine Schwellwertspannung von 4,8 V und eine Sättigungsspannung von 6.3 V.
Andererseits wurden Verbindungen der Formel (I) mit 80 Teilen des vorstehend genannten Basis-Flüssigkristalls gemischt (Tabelle 14) und zu den erhaltenen Mischungen im weiteren 1 Gew.% des Farbstoffes D-16 (hergestellt von der
Firma BDH) als Gast zugegeben. Daraufhin wurden in ähnlicher Weise deren Gast/Wirt. - Effekte beobachtet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 14 zusammengestellt.
- 30 -
- se -
Tabelle 14
zugegebene zugegebene Δε N-I- Vth "sat
Verbindungen Menge Punkt (Volt) (Volt)
Gemisch aus
Verbindungen
Nr. 17, 18
und 19 im
Gew.-Verhält -3,8
nis von 3:4:3 20 Teile 50,5 1,7 2,6
Gemisch aus
Verbindungen
Nr. 33, 34
und 35 im
Gew.-Verhält -2,3
nis von 3:3:4 8,89 Teile 66,4 3,2 4,5
Gemisch aus
Verbindungen
Nr. 4, 5 und
19 im Gew.-
Verhaltnis -3,2
von 3:4:3 20 Teile 44,0 1,9 2,9
Gemisch aus
Verbindungen
Nr. 9,10 und
11 im Gew.-
Verhältnis -3,8
von 3:3:4 20 Teile 46,9 1,7 2,6
Beispiel 6 (Verwendung des Beispiels 3)
1 Gew.% des Anthrachinonfarbstoffes D-52 (hergestellt von der Firma BDH) wurde zu dem gleichen Basis-Flüssigkristall
215670
wie in Beispiel 5 zugegeben und der Gast/Wirt - Effekt auf die gleiche Weise wie in Beispiel 5 bestimmt, wobei jedoch die Messung mit einem Lichtstrahl einer Wellenlänge von 540 nm durchgeführt wurde. Die Schwellwertspannung wurde zu 4,8 V und die Sättigungsspannung zu 6,3 V bestimmt. In weiteren Versuchen wurden Verbindungen der Formel (I) zu 75 Teilen des Basis-Flüssigkristalls, wie in Tabelle 15 aufgeführt, und zu dem erhaltenen Gemisch 1'Gew-% des Farbstoffes D-52 zugegeben. Die Messung wurde wie in Beispiel 5 durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 15 zusammengestellt.
Tabelle .15
zugegebene zugegebene Δ6 N-I- vth V3 at 2,8
Verbindung Menge Punkt (Volt) (Volt)
(0C)
Gemisch aus Ver
bindungen Nr. 7,
14 und 22 im 2,4.
Gew.-Verhältnis -3,8 •
von 1:1:1 13,4 Teile 50,3 1,8
Gemisch aus Ver
bindungen Nr, 9,
.16, 18, 22 und 41.
Gew.-Verhältnis -4,3 2,5
von 1:1:1:1:1 25 Teile 47,0 1,5
Gemisch aus Ver
bindungen Nr. 10
16, 65, 66, 67
und 94 im Gew.-
Verhältnis von -4,4
4:5:4:4:4:4 25 Teile 59,2 1,5
A q nn
7 m *
- 32 -
S3
Beispiel 7 (Verwendung des Beispiels 4)
Es wurde ein Flüssigkristallgemisch hergestellt', das aus den Verbindungen Nr. 9, 15, 16 und 17 (jeweils 5,1 Teile),
p'-Butoxyphenyl-trans-4-n-propylcyclohexancarboxylat, ρ'-Butoxyphenyl-trans-4-n-butylcyclohexancarboxylat, p1-Hexyloxyphenyl-trans-4-n-butylcyclohexancarboxylat, und ρ'-Methoxyphenyl-trans-4-n-pentylcyclohexancarboxylat (jeweils 13,3 Teile);
4-n-Pentyl-n-hexyloxybiphenyl (10,2 Teile); und 4-n-Pentyl-4'-äthoxybiphenyl (16,2 Teile), bestand.
Dieses Flüssigkristallgemisch wies einen N-I-Punkt von 57 C, eine Viskosität von 65 cps bei 25°C und eine dielektrische Anisotropie von -5,1 auf.
Beispiel 8 (Verwendung des Beispiels 5)
Es wurde ein Flüssigkristallgemisch hergestellt, welches aus den Verbindungen 9, 10 und 11 (jeweils 4 Teile), den Verbindungen Nr. 55 und 56 (jeweils 5 Teile),
ρ'-Butoxyphenyl-trans-4-n-propylcyclohexancarboxylat, ρ'-Äthoxyphenyl-trans-4-n-butylcyclohexancarboxylat, v\ ^. \Λ r\ ί- V\ f~\ * r · r »-* \~t *"> v> irl _ -4— v— ^ v-, *—· ^. Λ ^, v> ... T^ * ^ 4— ^ » T /-»τ τ s-% ~\ •"·* I^ ^% ^ r -> v* /~» "^ >^ \-\ /™* ν τ τ 1 ~» 4- ^/ iVlv^ ^X IV-/Λ. Jr ^JLJLV-AlJy -t. ^^.CXAX^J ~ϊ XX XVVU. *-J/ -X. S-*_^ V LUXlU/VUll^U^. wOi\_y J- »-*. V- ,
p1 --Äthoxyphenyl-trans-4-n-propylcyclohexancarboxylat und p'-Methoxyphenyl-trans-4-n-pentylcyclohexancarboxylat (jeweils 10 Teile); und
- 33 -.
215670
p'-n-Propylphenyl-p-n-hexanoyloxybenzoat, ρ'-n-Heptylpheny1-p-n-hexanoyloxybenzoat, und p'-n-Hexyloxyphenyl-p-n-butylbenzoat (jeweils 6 Teile); und ein Flüssigkristallgemisch ZLI 1275, hergestellt durch die Firma Merck (10 Teile),bestand.
Selbst wenn dieses Gemisch über lagne Zeit hin bei -15°C aufbewahrt wurde, erfolgte keine Kristallbildung in diesem Flüssigkristallgemisch. Dieses Gemisch wies einen N-I-Punkt von 68°C, eine dielektrische Anisotropie von -5,1 und eine Viskosität von 60 cps bei 25 C auf. Der Gast/Wirt-Effekt des Gemisches wurde unter Verwendung eines Farbstoffes D-16 (hergestellt von der Firma BDH) bestimmt, wobei sich ein V ,-Wert von 1,5 V, ein V t~Wert von 2,5 V und eine Ansprechzeit von 95 msec (f . ) und 280 msec (f^bkl" ae ^ ergab. (Die Bestimmung wurde bei 25°C, einer Spaltbreite der Zelle von 10 um und einer angelegten Spannung von 3 V durchgeführt.
- 34 -

Claims (11)

  1. E R FIND UNGSANS PRUCH
    1. Flüssigkristallzusammensetzungen, dadurch gekennzeichnet , dass sie neben der bzw. den Basiskomponenten der Flüssigkristallmaterialien mindestens eine Verbindung der allgemeinen Formel (I)
    XO-/ 0 V-OY
    CN CN
    1 /—\ .. ι
    worxn X R b=-/ ) ""CO. R V·
    oder R2-
    darstellt-
    Y R4, R3^-^~)""CO, R4-O-CH2CH2, R3-/O)-CO oder
    R -.OCH0CH0O-ZoVcO /L Δ \ /
    bedeutet;
    1 3
    wobei R und R jeweils eine Alkylgruppe oder eine Alkoxygruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen bedeuten;
    2 4
    R und R jeweils eine Alkylgruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen bedeuten;
    1 /—\ 4
    jedoch Verbindungen mit X = R -/0/"CO und Y = R oder
    R -/oVcO ausgeschlossen sind, aufweisen und eine negative dielektrische Anisotropie besitzen.
  2. 2. Flüssigkristallzusammensetzungen nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet , dass in der all-
    1 /—V
    gemeinen Formel (I) X die Bedeutung R bbw/ V111CO und
    4 >—'
    Y die Bedeutung R hat.
  3. 3. Flüssigkristallzusammensetzungen nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet , dass in der all-
    1 J—\
    gemeinen Formel (I) X. die Bedeutung R w=-/ V111CO und
    Y die Bedeutung R3fss»-/~\ 1111CO hat.
  4. 4. Flüssigkristallzusammensetzungen nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet , dass in der allgemeinen Formel (I) X die Bedeutung R ©s»-/ \ "11CO und
    4 ^—'
    Y die Bedeutung R -0-CH2CH2 hat.
  5. 5. Flüssigkristallzusammensetzungen nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet , dass in der allgemeinen Formel (I) X die Bedeutung R κ%*\ \"" {o)~co und Y die Bedeutung R hat.
    A \ ι '
  6. 6. Flüssigkristallzusammensetzungen nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet , dass in der all-
    1 /—V /—\ gemeinen Formel (I) X die Bedeutung R «= » ( ) "" (O/-CO
    4 >—' \—'
    und Y die Bedeutung R-O-CH2CH2 hat.
  7. 7. Flüssigkristallzusammensetzungen nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet , dass in der allgemeinen Formel (I) X die Bedeutung R -\0/\0/-C0 und
    4 Y die Bedeutung R hat.
  8. 8. Flüssigkristallzusammensetzungen nach Punkt 1, da- durch gekennzeichnet , dass in der allgemeinen Formel (I) X die Bedeutung R -/oV/oVco und Y die Bedeutung R4-O-CH2CH2 hat.
  9. 9. Flüssigkristallzus£immensetzungen gemäss einem oder mehreren der vorhergehenden Punkte, dadurch gekennzeichnet , dass sie eine negative dielektrische Anisotropie von -3 oder darunter besitzen.
  10. 10. Flüssigkristall-Anzeigeelemente, dadurch gekennzeichnet , dass sie durch Zusatz von 0,5 bis Gew.% eines Farbstoffes mit einem positiven Dichroismus zu Flüssigkristallzusammensetzungen gemäss Punkt 1 oder unter Ausnutzung des Gast/Wirt-Effektes des sich ergebenden Gemisches erhalten werden.
  11. 11. Flüssigkristall-Anzeigeelemente, dadurch gekennzeichnet , dass sie durch Zusatz eines Farbstoffes mit einem positiven Dichroismus und eines Farbstoffes mit einem negativen Dichroismus zu Flüssigkristall zusammensetzungen, gemäss Punkt 1 oder 9, unter Ausnutzung des Gast/Wirt-Effektes des sich ergebenden Gemisches erhalten werden.
    Hierzu .^....Seiten Tabellen
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