CH633310A5

CH633310A5 - Liquid-crystal mixtures

Info

Publication number: CH633310A5
Application number: CH686377A
Authority: CH
Inventors: Arthur Dr Boller; Alfred Germann; Martin Dr Schadt; Hanspeter Dr Scherrer
Original assignee: Hoffmann La Roche
Priority date: 1977-06-03
Filing date: 1977-06-03
Publication date: 1982-11-30
Also published as: DK151229C; DK378077A; DK151229B; SE7709579L; BE867744A

Description

**WARNUNG** Anfang DESC Feld konnte Ende CLMS uberlappen **.

worin einer der Substituenten R14 und Rls Cyano und der andere geradkettiges Alkyl mit 3 bis 9 Kohlenstoffatomen, geradkettiges Alkoxy mit 2 bis 9 Kohlenstoffatomen oder geradkettiges Alkanoyloxy mit 2 bis 9 Kohlenstoffatomen bedeuten, und/oder eine oder mehrere Verbindungen der allgemeinen Formel worin einer der Substituenten R16 und Rt? Wasserstoff, geradkettiges Alkyl mit 1 bis 7 Kohlenstoffatomen, geradkettiges Alkoxy mit 1 bis 7 Kohlenstoffatomen oder geradkettiges Alkanoyloxy mit 2 bis 7 Kohlenstoffatomen und der andere Cyano
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bedeuten und eines der Symbole X, Y und Z ein Stickstoffatom und die beiden anderen eine CH-Gruppe darstellen,

und/oder eine oder mehrere Verbindungen der allgemeinen Formel
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worin Rls und Rls geradkettiges Alkyl mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, geradkettiges Alkoxy mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, geradkettiges Alkanoyloxy mit 2 bis 11 Kohlenstoffatomen oder geradkettiges Alkylcarbonat mit 2 bis 11 Kohlenstoffatomen und R20 Chlor, Brom oder Methyl bedeuten, und/oder eine oder mehrere Verbindungen der allgemeinen Formel worin R21 geradkettiges Alkyl mit 3 bis 8 Kohlenstoffatomen bedeutet, enthält.

7. Flüssigkristallmischung nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass sie p-n-Butylbenzoesäure-p-cya- nophenylester, p-n-Pentylbenzoesäure-p'-cyanophenylester, p-n-Hexylbenzoesäure-p'-cyanophenylester, p-n-Heptylbenzoesäure-p'-cyanophenylester, 5-n-Pentyl-2-(4-cyanophenyl)-pyrimidin, 5-n-Heptyl-2-(4-cyanophenyl)-pyrimidin, 2-(4-Cyanophenyl)-5-(4-n-butylphenyl)-pyrimidin, sowie 1 -n-Hexyl-4-cyclohe- xylbenzol und 4-Methyl-4' -n-pentyl-biphenyl enthält.

8. Flüssigkristallmischung nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass sie 4'-n-Pentyl-4-cyanobiphenyl, 4'-n-Pentyloxy-4-cyanobiphenyl, 5-n-Pentyl-2-(4-cyanophenyl)pyrimidin, 5-n-Heptyl-2-(4-cyanophenyl)-pyrimidin, 2-(4-Cyanophenyl)-5-(4-n-butylphenyl)-pyrimidin, 4-Cyano-4"-n-pentyl-pterphenyl sowie 1 -n-Hexyl-4-cyclohexylbenzol enthält.

9. Verfahren zur Herstellung einer Flüssigkristallmischung nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, dass man das nematogene Material mit einem oder mehreren Dotierungsmitteln vermischt, wobei mindestens ein Dotierungsmittel eine Verbindung der Formel list
10. Verwendung einer Flüssigkristallmischung nach einem der Ansprüche 1-8 für elektrooptische Zwecke.

11. Verwendung gemäss Anspruch 10 in einer Drehzelle.

12. Elektrooptische Vorrichtung enthaltend eine Flüssigkristallmischung gemäss einem der Ansprüche 1-8.

13. Drehzelle gemäss Anspruch 12.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Flüssigkristallmischungen mit positiver Anisotropie der Dielektrizitätskonstanten, welche dadurch gekennzeichnet sind, dass sie ein nematogenes Material mit einem Klärpunkt oberhalb 60 "C und ein oder mehrere Dotierungsmittel enthalten, wobei mindestens ein Dotierungsmittel eine Verbindung der allgemeinen Formel
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worin R, und R2 Wasserstoff oder geradkettiges Alkyl bedeutet, wobei zumindest einer der beiden Substituenten Rt und R2 von Wasserstoff verschieden ist und wobei die Anzahl Kohlenstoffatome von R, und R2 zusammen höchstens 9 beträgt, ist.

Der in dieser Beschreibung verwendete Ausdruck Flüssigkristall-Mischung bezieht sich auf Mischungen, welche eine nematische Mesophase aufweisen. In ähnlicher Weise bezieht sich der Ausdruck nematogen auf Materialien, welche eine nematische Mesophase besitzen.

In einem elektrischen Feld orientieren sich flüssige Kristalle mit positiver Anisotropie der Dielektrizitätskonstanten Eg > e1, wobei sl die Dielektrizitätskonstante entlang der Moleküllängsachse und E, die Dielektrizitätskonstante senkrecht dazu bedeuten) mit der Richtung ihrer grössten Dielektrizitätskonstante, d. h. mit ihren Längsachsen, parallel zur Feldrichtung.

Dieser Effekt wird u. a. in der von J.H. Heilmeier und L.A.

Zanoni [Applied Physics Letters 13,91(1968)] beschriebenen Wechselwirkung zwischen eingelagerten Molekülen und den flüssigkristallinen Molekülen (Guest-Host interaction) ausgenützt. Eine weitere interessante Anwendung der dielektrischen Feldorientierung liegt in der von M. Schadt und W. Helfrich [Applied Physics Letters 18(1971)] gefundenen Drehzelle sowie bei der in Molecular Crystals and Liquid Crystals 17, 355 (1972) beschriebenen Kerrzelle vor.

Bei der oben erwähnten Drehzelle handelt es sich im wesentlichen um einen Kondensator mit lichtdurchlässigen Elektroden, dessen Dielektrikum von einem nematischen Medium mit ± > e1 gebildet wird. Die Moleküllängsachsen des flüssigen Kristalles sind im feldfreien Zustand schraubenförmig zwischen den Kondensatorplatten angeordnet, wobei die Schraubenstruktur durch die vorgegebene Wandorientierung

der Moleküle bestimmt ist. Nach dem Anlegen einer elektrischen Spannung an die Kondensatorplatten stellen sich die Moleküle mit ihren Längsachsen in Feldrichtung (d. h. senkrecht zur Plattenoberfläche) ein, wodurch linear polarisiertes Licht im Dielektrikum nicht mehr gedreht wird (der flüssige Kristall wird senkrecht zur Oberfläche der Platten einachsig). Dieser Effekt ist reversibel und kann dazu verwendet werden, die optische Transparenz des Kondensators elektrisch zu steuern.

In einer derartigen Drehzelle ist es - unter anderem - wünschenswert, Verbindungen bzw. Mischungen zu benützen, welche eine niedrige Schwellen- und Betriebsspannung besitzen, was z. B. bei Verwendung eines Drehzellendisplays in Uhren wichtig ist.

Ein grosser Nachteil für viele Anwendungen heute verwendeter Flüssigkristall-Mischungen besteht darin, dass sie zu hohe Betriebsspannungen in Drehzellendisplays aufweisen. Diese Eigenschaft verunmöglicht beispielsweise die direkte Ansteuerung von Armbanduhrendisplays durch eine einzige Monozelle.

Eine weitere Folge hoher Betriebsspannungen sind die mit ihr verbundenen höheren Restströme, die im Display fliessen, was wiederum einen höheren Leistungsverbrauch und damit eine kürzere Batterielebensdauer zur Folge hat. Erhöhte Restströme wirken sich auch nachteilig auf die Lebensdauer von Displays aus, da sie elektrochemische Reaktionen, die an den Displayelektroden auftreten können, beschleunigen.

Eine weitere nachteilige Eigenschaft von Displays basierend auf einem Feldeffekt, wie z. B. die oben näher beschriebene Drehzelle, sind ihre relativ langen elektro-optischen Ansprechzeiten, die wesentlich darauf zurückzuführen sind, dass die heute verwendeten Flüssigkristall-Mischungen hohe Viskositäten aufweisen. Da die Viskosität einer Flüssigkeit mit sinkender Temperatur exponentiell ansteigt, kann dies beispielsweise dazu führen, dass die Ansprechzeiten von Armbanduhrendisplays bei niedrigen Temperaturen derart zunehmen, dass eine Sekundenanzeige verunmöglicht wird. Die hohen Viskositäten heutiger Flüssigkristall-Mischungen limitieren auch die Anwendbarkeit zum Anzeigen von rasch ändernden Informationen (z. B. bei Matrixdisplays zur Bildanzeige oder bei raschen elektro-optischen Verschlüssen).

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wurde nun festgestellt, dass die erwähnten Nachteile von Flüssigkristall Mischungen wesentlich vermindert werden können, wenn man die nematogenen Gemische, die in den Displays verwendet werden sollen, mit einer oder mehreren Verbindungen der allgemeinen Formel
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worin Rt und R2 Wasserstoff oder geradkettiges Alkyl bedeuten, wobei zumindest eines der beiden Symbole Rt und R2 von Wasserstoff verschieden ist und wobei die Anzahl Kohlenstoffatome von Rt und R2 zusammen höchstens 9 beträgt, und gegebenenfalls mit einem oder mehreren weiteren Dotierungsmittel dotiert.

Als solche weitere Dotierungsmittel können verwendet werden eine Verbindung der allgemeinen Formel
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worin R3 und R4 geradkettiges Alkyl mit insgesamt höchstens 14 Kohlenstoffatomen oder R3 geradkettiges Alkyl und R4 geradkettiges Alkoxy mit insgesamt höchstens 8 Kohlenstoffatomen darstellen, und/oder eine Verbindung der allgemeinen Formel
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worin Rs und R6 geradkettiges Alkyl mit insgesamt höchstens 6 Kohlenstoffatomen darstellen, und/oder eine Verbindung der allgemeinen Formel
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worin R7 und Rs die Bedeutung von Rs und R6 haben, und/oder ein organisches Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch mit einem spezifischen Widerstand von mindestens 107 Ohm. cm.

Die Anzahl der Kohlenstoffatome von Rl und R2 in den Verbindungen der Formel I beträgt vorzugsweise 2-6. Bevorzugte Alkylgruppen sind Methyl, Äthyl, Propyl, Butyl, Pentyl und Hexyl.

Die Verbindungen der Formel I gehören einer bekannten Verbindungsgruppe an und können nach an sich bekannten Methoden hergestellt werden.

Beispiele solcher Verbindungen der Formel I sind: I -n-Hexyl4-cyclohexylbenzol, 1 -n-ButyM-cyclohexylbenzol, 1 -Methyl4-(4-n-butyl-cyclohexyl)-benzol (cis und trans), 1 -Äthyl-4-(4-n-butyl-cyclohexyl)-benzol (cis und trans), I-n-Propyl-(4-n-propyl-cyclohexyl)-benzol (cis und trans), I-Alkyl-4-(4-n-propyl-cyclohexyl)-benzol (cis und trans) und (4-n-Butyl-cyclohexyl)-benzol (cis und trans).

In der erfindungsgemässen Flüssigkristallmischung ist mindestens eine Verbindung der Formel I enthalten. Die Anzahl der Verbindungen der Formel I in der erfindungsgemässen Flüssigkristallmischung kann beispielsweise 2,3 oder 4 betragen.

Die Menge der in der erfindungsgemässen Flüssigkristallmischung enthaltenen Verbindung bzw. Verbindungen der Formel I kann innerhalb verhältnismässig weiter Grenzen schwanken, beispielsweise zwischen etwa 1 und etwa 20 Gew.-%, vorzugsweise zwischen etwa 5 und etwa 15 Gew.-%.

Sofern die erfindungsgemässen Flüssigkristallmischungen ein weiteres Dotierungsmittel der allgemeinen Formeln II, III oder IV oder Gemische hiervon enthalten, enthalten sie diese zweckmässig in einer Menge bis zu etwa 40%, vorzugsweise in einer Menge von etwa 7% bis etwa 30% und insbesondere in einer Menge von etwa 10% bis etwa 25%. Falls Gemische eines organischen Lösungsmittels oder Lösungsmittelgemischs und einer oder mehrerer Verbindungen der Formeln II, III oder IV zugesetzt werden, erfolgt dies zweckmässig in einer Menge bis zu etwa 45%, vorzugsweise in einer Menge von etwa 10 bis etwa 35% und insbesondere in einer Menge von etwa 10 bis 25%.

Die Verbindungen der obigen Formel II sind bekannt. Falls R3 und R4 beide geradkettiges Alkyl darstellen, beträgt die Gesamtkohlenstoffzahl, wie bereits erwähnt, höchstens 14.

Bevorzugte Alkylgruppen sind solche mit 2 bis 5 Kohlenstoffatomen, wobei diejenigen Verbindungen worin R3 Alkyl mit 2 oder 3 Kohlenstoffatomen und R4 Alkyl mit 4 oder 5 Kohlenstoffatomen darstellen, besonders bevorzugt sind.

Falls R3 geradkettiges Alkyl und R4 geradkettiges Alkoxy darstellen, beträgt die Gesamtkohlenstoffzahl höchstens 8.

Bevorzugte Verbindungen sind in diesem Fall diejenigen, worin R3 und Rje 1 bis 3 Kohlenstoffatome aufweisen.

Die Verbindungen der obigen Formel III sind ebenfalls bekannt und die Gesamtkohlenstoffzahl in den Resten Rs und R6 ist höchstens 6. Bevorzugt sind diejenigen Verbindungen, worin Rs und R6 Alkylgruppen mit je 1 bis 4 Kohlenstoffatomen darstellen, wobei in einer besonders bevorzugten Verbindung Rs Methyl und R6 n-Butyl darstellt.

Wie bereits erwähnt, beträgt auch in den Verbindungen der Formel IV die Gesamtkohlenstoffzahl in den Resten R7 und Rs höchstens 6. Bevorzugte Alkylgruppen sind in diesem Fall solche mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen, wobei diejenige Verbindung, worin R7 Äthyl und Rs n-Butyl darstellen, besonders bevorzugt ist.

Die Verbindungen der Formel IV können beispielsweise hergestellt werden aus p-Alkylbenzamidin-hydrobromid durch a) Umsetzen mit dem aus 2-Alkylmalon-tetraacetal durch partielle saure Hydrolyse zugänglichen Enolätheraldehyd der Formel
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unter basischen Bedingungen oder b) Umsetzen mit 2-Alkylmalonester zum 2-[4'-Alkylphenyl]4-alkyl4,6-dihydroxypyrimidin, das mit POCl3 in das entsprechende 2-[4' Alkylphenyl]-4-alkyl-4,6-dichlorpyrimidin übergeführt und dann mit Palladium/Kohle und Wasserstoff reduziert wird.

Das als weiteres Dotierungsmittel gegebenenfalls vorhandene Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch muss aus Zweckmässigkeitsgründen einen hohen spezifischen Widerstand aufweisen, nämlich von mindestens 107 Ohm. cm, vorzugsweise von mindestens 109 Ohm cm. Weiterhin soll das Dipolmoment entlang der Moleküllängsachse weniger als 3,5 Debye betragen. Um das Verdampfen der Lösungsmittel bei hohen Temperaturen und/oder tiefen Drucken gering zu halten, sollen ausserdem die Siedepunkte der Lösungsmittel bzw.

Lösungsmittelgemische sowie deren Verdampfungswärmen möglichst hoch sein; vorzugsweise werden Lösungsmittel und Lösungsmittelgemische verwendet, deren Siedetemperatur bei Atmosphärendruck oberhalb 100 "C liegen. Ferner sollten die Viskositäten der verwendeten Lösungsmittel bzw. Lösungsmittelgemische niedriger sein als diejenigen der eingesetzten nematogenen Gemische, wenn gleichzeitig mit der Erniedrigung der Schwellen- und Betriebsspannung auch eine Viskositätserniedrigung der Flüssigkristall-Mischungen erreicht werden soll. Es ist selbstverständlich, dass das verwendete Lösungsmittel bzw. Lösungsmittelgemisch im zu dotierenden nematogenen Gemisch löslich ist.

Als Beispiele von Lösungsmitteln, welche die vorstehenden Kriterien erfüllen, können genannt werden: Alkane, die geradkettig sind oder eine -CH(CH3)-Gruppe aufweisen und insgesamt 8-16 Kohlenstoffatome umfassen, z. B. Decan, Octan, 2-Methylnonan; Alkene, die geradkettig sind oder eine -CH(CH3)-Gruppe aufweisen und insgesamt 8-16 Kohlenstoffatome umfassen, z. B. trans Dec-5-en, trans Oct-4-en; Alkine, die geradkettig sind oder eine -CH(CH3)-Gruppe aufweisen und insgesamt 8-16 Kohlenstoffatome umfassen, z. B. Dec-5-in; Alkylhalogenide, deren Alkylrest geradkettig ist oder eine -CH(CH3)-Gruppe aufweist und insgesamt 6-16 Kohlenstoffatome umfasst, z.

B. 1-Bromhexan, I-Bromdodecan, 1,6-Dichlorhexan; Dialkyläther, deren Alkylreste geradkettig sind oder eine -CH(CH3)-Gruppe aufweisen und insgesamt je 4-8 Kohlenstoffatome umfassen, z. B. Dibutyl äther, Dihexyläther, Dioctyläther, Propyl-heptyläther; Alkylaldehyde, deren Alkylrest geradkettig ist oder eine -CH(CH3) Gruppe aufweist und insgesamt 6-16 Kohlenstoffatome umfasst, z. B. Caprinaldehyd, Capronaldehyd; Dialkylcarbonate, deren Alkylreste geradkettig sind oder eine -CH(CH3) Gruppe aufweisen und insgesamt je 2-7 Kohlenstoffatome umfassen, z. B. Diäthylcarbonat, Dibutylcarbonat; Alkancarbonsäurealkylester, deren Alkylreste geradkettig sind oder eine -CH(CH3)-Gruppe aufweisen und zusammen 6-16 Kohlenstoffatome umfassen, z. B.

Buttersäure-propylester, Buttersäurepentylester, Capronsäure-octylester; Dialkylketone, deren Alkylreste geradkettig sind oder eine -CH(CH3)-Gruppe aufweisen und insgesamt je 2-7 Kohlenstoffatome umfassen, z. B.

Diäthylketon, Dihexylketon, Methyl-octylketon; monosubstituierte oder disubstituierte, vorzugsweise paradisubstituierte Benzolderivate wie p-Xylol, I-Phenylheptan, p-Octylbenzoesäuremethylester, p-Hexylbenzaldehyd und dergleichen.

Bevorzugte Lösungsmittel sind Alkane, Alkylhalogenide, Dialkyläther, Dialkylcarbonate und Alkancarbonsäurealkylester gemäss obiger Definition sowie 1-Phenylheptan und p-Xylol, von denen die Dialkyläther und Alkancarbonsäurealkylester besonders bevorzugt sind. Als bevorzugteste Lösungsmittel sind Dibutyläther, Dihexyläther, Dioctyläther, Buttersäure-propylester und Buttersäure-pentylester zu nennen.

Die erfindungsgemässen Flüssigkristall-Mischungen enthalten zweckmässigerweise etwa 0,5 bis etwa 15% Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch, vorzugsweise jedoch etwa 0,5 bis etwa 10%. Besonders bevorzugt ist ein Gehalt an Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch von etwa 3 bis etwa 8%.

Das verwendete nematogene Material besteht aus mindestens zwei Komponenten, wobei nicht alle als Komponenten verwendeten Verbindungen selbst eine nematische Mesophase aufzuweisen brauchen, d. h. das nematogene Gemisch kann auch nicht-nematogene Substanzen enthalten; lediglich das resultierende Gemisch muss nematogen sein. In ähnlicher Weise brauchen nicht alle als Komponenten verwendeten Verbindungen eine positive Anisotropie der Dielektrizitätskonstanten zu besitzen. So können auch Verbindungen mit einer negativen Anisotropie der Dielektrizitätskonstanten beigemischt werden, ja sogar das mit Lösungsmittel zu dotierende Gemisch kann eine negative Anisotropie der Dielektrizitätskonstanten aufweisen; lediglich die erfindungsgemässe Fliissigkristall-Mischung muss eine positive Anisotropie der Dielektrizitätskonstanten besitzen.

Es ist bekannt, dass sich durch Zugabe von Lösungsmitteln der Klärpunkt von nematogenen Mischungen erniedrigt, weshalb solche Flüssigkristall-Mischungen nur dann von besonderem Interesse sind, wenn die verwendeten nematogenen Gemische vor dem Dotieren hohe Klärpunkte aufweisen. Nematogene Gemische mit hohen Klärpunkten, vorzugsweise oberhalb von 60 "C, herzustellen ist fachmännisch und braucht deshalb im Rahmen der vorliegenden Erfindung nicht näher erläutert zu werden.

Die erfindungsgemäss eingesetzten nematogenen Gemische enthalten vorzugsweise Verbindungen der allgemeinen Formel
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worin Rs geradkettiges Alkyl mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen, geradkettiges Alkoxy mit 4 bis 7 Kohlenstoffatomen, geradkettiges Alkanoyloxy mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen oder gerad kettiges Alkylcarbonat mit 2 bis 11 Kohlenstoffatomen bedeutet, und/oder Verbindungen der allgemeinen Formel
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worin Rto geradkettiges Alkyl mit 4 bis 7 Kohlenstoffatomen oder geradkettiges Alkylcarbonat mit 2 bis 11 Kohlenstoffatomen bedeutet, und/oder Verbindungen der allgemeinen Formel
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worin Rit geradkettiges Alkyl mit 4 bis 8 Kohlenstoffatomen, geradkettiges Alkoxy mit 5 bis 8 Kohlenstoffatomen,

geradkettiges Alkanoyloxy mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen oder geradkettiges Alkylcarbonat mit 3 bis 11 Kohlenstoffatomen bedeuten, und/oder Verbindungen der allgemeinen Formel
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worin Riz geradkettiges Alkyl mit 4 bis 8 Kohlenstoffatomen, geradkettiges Alkoxy mit 4 bis 8 Kohlenstoffatomen, geradkettiges Alkanoyloxy mit 4 bis 9 Kohlenstoffatomen oder geradkettiges Alkylcarbonat mit 4 bis 11 Kohlenstoffatomen bedeutet, undloder trans-Zimtsäureester der allgemeinen Formel
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worin Rt3 geradkettiges Alkyl mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen bedeutet, und/oder Verbindungen der allgemeinen Formel
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worin einer der Substituenten Rt4 und Rls Cyano und der andere geradkettiges Alkyl mit 3 bis 9 Kohlenstoffatomen,

geradkettiges Alkoxy mit 2 bis 9 Kohlenstoffatomen oder geradkettiges Alkanoyloxy mit 2 bis 9 Kohlenstoffatomen bedeuten, und/oder Verbindungen der allgemeinen Formel
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worin einer der Substituenten Rot und Rv Wasserstoff, geradkettiges Alkyl mit 1 bis 7 Kohlenstoffatomen, geradkettiges Alkoxy mit 1 bis 7 Kohlenstoffatomen oder geradkettiges Alkan noyloxy mit 2 bis 7 Kohlenstoffatomen und der andere Cyano bedeuten und eines der Symbole X, Y und Z ein Stickstoffatom und die beiden anderen eine CH-Gruppe darstellen, und/oder Verbindungen der allgemeinen Formel
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worin Rls und Ri, geradkettiges Alkyl mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, geradkettiges Alkoxy mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen,

geradkettiges Alkanoyloxy mit 2 bis 11 Kohlenstoffatomen oder geradkettiges Alkylcarbonat mit 2 bis 11 Kohlenstoffatomen und R20 Chlor, Brom oder Methyl bedeuten, und/oder Verbindungen der allgemeinen Formel
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worin R2t geradkettiges Alkyl mit 3 bis 8 Kohlenstoffatomen bedeutet
Als Beispiele solcher Verbindungen können genannt werden:

2-(4-Cyanophenyl)-5-(4-äthylphenyl)-pyrimidin, 2-(4-Cyanophenyl)-5-(4-n-propylphenyl)-pyrimidin, 2-(4-Cyanophenyl)-5-(4-n-butylphenyl)-pyrimidin, 2-(4-Cyanophenyl)-5-(4-n-pentylphenyl)-pyrimidin, 2-(4-Cyanophenyl)-5-(4-n-hexylphenyl)-pyrimidin, 2-(4-Cyanophenyl)-5-(4-n-heptylphenyl)-pyrimidin, 2-(4-Methylphenyl)-5-(4-cyanophenyl)-pyrimidin, 2-(4-Äthylphenyl)-5-(4-cyanophenyl)-pyrimidin, 2-(4-n-Propylphenyl)-5-(4-cyanophenyl)-pyrimidin, 2-(4-n-Butylphenyl)-5-(4-cyanophenyl)-pyrimidin, 2-(4-n-Pentylphenyl)-5-(4-cyanophenyl)-pyr 244-n-Hexylphenyl)-5-(4-cyanophenyl)-pyrimidin, 2-(4-n-Heptylphenyl)-5-(4-cyanophenyl)-pyrimidin p-n-Butylbenzoesäure-p'-cyanophenylester, p-n-Pentylbenzoesäure-p'-cyanophenylester, p-n-Hexylbenzoesäure-p'-cyanophenylester, p-n-Heptylbenzoesäure-p'-cyanophenylester, p-n-Octylbenzoesäure-p'-cyanophenylester,

p-n-Pentyloxybenzoesäure-p'-cyanophenylester, p-n-Hexyloxybenzoesäure-p'-cyanophenylester, p-n-Heptyloxybenzoesäure-p'-cyanophenylester, p-n-Octyloxybenzoesäure-p'-cyanophenylester, 5-n-Propyl-2-(4-cyanophenyl)-pyrimidin, 5-n-Butyl-244-cyanophenylfipyrimidin, 5-n-Pentyl-244-cyanophenylfipyrimidin, 5-n-Hexyl-244-cyanophenylSpyrimidin, 5-n-Heptyl-2-(4-cyanophenyl)-pyrimidin, 5-n-Octyl-2-(4-cyanophenyl)-pyrimidin, 5-n-Nonyl-2-(4-cyanophenyl)-pyrimidin, 4'-n-Pentyl-4-cyanobiphenyl, 4-n-Pentyloxy-4-cyanobiphenyl, 4-Cyano-4"-n-pentyl-p-terphenyl, p-[(p-Äthylbenzyliden)amino]benzonitril, p-[(p-n-Propylbenzyliden)amino]benzonitril p-[(p-n-Butylbenzyliden)amino]benzonitril, p-[(p-n-Pentylbenzyliden)amino]benzonitril p-[(p-n-Hexylbenzyliden)amino]benzonitril,

p-[(p-Isohexylbenzyliden)amino]benzonitril p-[(p-n-Heptylbenzyliden)amino]benzonitri p-[(p-n-Octylbenzyliden)amino]benzonitril.

Die folgenden Beispiele illustrieren erfindungsgemässe Flüssigkristallmischungen, welche auf jeweils einer der folgenden Grundmischungen GM 1, GM 2 bzw. GM 3 basieren; (in den Grundmischungen sind alle %-Angeben Mol.-%).

Grundmischung GM 1: 4'-n-Pentyl4-cyanobiphenyl 47,3% 4'-n-Pentyloxy-4-cyanobiphenyl 26,7% 5-n-Pentyl-2-(4-cyanophenyl)pyrimidin 6,9% 2-(4-Cyanophenyl)-5-(4-n-butylphenyl)-pyrimidin 11,4% 4-Cyano-4"-n-pentyl-p-terphenyl 7,7% Grundmischung GM 2: 4'-n-Pentyl4-cyanobiphenyl 42,4% 4'-n-Pentyloxy-4-cyanobiphenyl 24,1% 5-n-Pentyl-2-(4-cyanophenyl)pyrimidin 5,8% 5-n-Heptyl-2-(4-cyanophenyl)pyrimidin 10,6% 2-(4-Cyanophenyl)-5-(4-n-butylphenyl)-pyrimidin 10,2% 4-Cyano-4"-n-pentyl-p-terphenyl 6,9% Grundmischung GM 3:

p-n-Butylbenzoesäure-p'-cyanophenylester 10,4% p-n-Pentylbenzoesäure-p'-cyanophenylester 11,2% p-n-Hexylbenzoesäure-p'-cyanophenylester 14,5% p-n-Heptylbenzoesäure-p'-cyanophenylester 15,6% 5-n-Pentyl-2-(4-cyanophenyl)-pyrimidin 11,1% 5-n-Heptyl-2-(4-cyanophenyl)-pyrimidin 21,4% 2-(4-Cyanophenyl)-5-(4-n-butylphenyl)-pyrimidin 15,8% Beispiel 1
Der Grundmischung GM 3 werden 15 Gew.-% 1-Methyl-4 (4n-butyl-cyclohexyl)-benzol zugemischt. Klärpunkt 34 C.

Beispiel 2
Der Grundmischung GM 3 werden 15 Gew.-% I-n-Butyl4- cyclohexyl-benzol zugemischt. Klärpunkt 63 C.

Beispiel 3
Der Grundmischung GM 3 werden 5 Gew.-% I-Methyl4- (4n-butylcyclohexyl)-benzol zugemischt. Klärpunkt 66 C.

Beispiel 4
Der Grundmischung GM I werden 8 Gew.-% 1-Methyl4- (4n-butyl-cyclohexyl)-benzol zugemischt. Klärpunkt 63 C.

Beispiel 5
Der Grundmischung GM 3 werden 5 Gew.-% 1-n-Butyl4- cyclohexyl-benzol zugemischt. Klärpunkt 67 C.

Beispiel 6
Der Grundmischung GM 1 werden 5 Gew.-% I-n-Butyl-4- cyclohexyl-benzol zugemischt. Klärpunkt 73 C.

Beispiel 7
Der Grundmischung GM 3 werden 5 Gew.-% I-n-Butyl-4cyclohexylbenzol und 8 Gew.-% 4-Methyl-4'-n-pentyl-biphenyl zugemischt. Klärpunkt 60 C.

Beispiel 8
Der Grundmischung GM I werden 5 Gew.-% I-n-Hexyl4cyclohexyl-benzol zugemischt. Klärpunkt 74 C.

Beispiel 9
Der Grundmischung GM 3 werden 5 Gew.-% I-n-Hexyl4cyclohexyl-benzol und 7 Gew.-%4-Methyl-4'-n-pentyl-biphenyl zugemischt. Klärpunkt 61 C.

Beispiel 10
Der Grundmischung GM 2 werden 5 Gew.-% 1-n-Hexyl-4- cyclohexylbenzol zugemischt. Klärpunkt 70 C.

Beispiel 11
Der Grundmischung GM I werden 8 Gew.-% I-n-Hexyl-4- cyclohexyl-benzol zugemischt. Klärpunkt 65 C.

Beispiel 12
Der Grundmischung GM 3 werden 5 Gew.-% cis-l-Methyl4-(4-n-propyl-cyclohexyl)-benzol zugemischt Klärpunkt 66 C.

Beispiel 13
Der Grundmischung GM 3 werden 5 Gew.-% trans-l-Methyl-4-(4-n-propyl-cyclohexyl)-benzol zugemischt. Klärpunkt 74 C.

Beispiel 14
Der Grundmischung GM 3 werden 5 Gew.-% cis-l-n-Propyl4-(4-n-propyl-cyclohexyl)-benzol zugemischt. Klärpunkt 67 C.

Beispiel 15
Der Grundmischung GM 3 werden 5 Gew.-% trans-l-n-Propyl-4-(4-n-propyl-cyclohexyl)-benzol zugemischt. Klärpunkt 75 C.

Beispiel 16
Der Gmndmischung GM 3 werden 3 Gew.-% I-n-Hexyl4- cyclohexyl-benzol und 4% Dihexyläther zugemischt. Klärpunkt 60-65 C.

Beispiel 17
Der Grundmischung GM 3 werden 6 Gew.-% 4-Methyl4Z-n- pentyl-biphenyl und 8 Gew.-% 1-n-Hexyl-4-cyclohexyl-benzol zugemischt. Klärpunkt 57-59 C.

Beispiel 18
Der Grundmischung GM 3 werden 4 Gew.-% 4-Methyl4t-n- pentyl-biphenyl und 9 Ges;% 1-n-Hexyl-4-cyclohexyl-benzol zugemischt. Klärpunkt 54-58 "C.

Die in den obigen Beispielen 1 - 16 enthaltenen %-Angaben für die zugemischten Verbindungen beziehen sich jeweils auf das Gesamtgewicht der fertigen Flüssigkristallmischung.

Die nach den obigen Beispielen 1-16 erhaltenen Flüssigkristallmischungen zeichnen sich, bei Verwendung in einer Drehzelle, durch niedrige Schwellen- und Betriebsspannung, niedere Anspruchzeiten, Hochohmigkeit und keine bzw. geringfügige Veränderung der Gesamtzusammensetzung (aufgrund der hohen Siedepunkte der Zusätze der Formel I) aus.

In den folgenden Beispielen A-H wird die Herstellung von für die Verwendung in den erfindungsgemässen Flüssigkristall mischungen besonders geeigneten Verbindungen der Formel I beschrieben:
Beispiel A
Ein Gemisch von 53,5 g l-(p-Cyclohexyl-phenyl)-l-hexanon,
160 ml Äthanol, 198 ml Diäthylenglykol und 19,7 ml Hydrazinhydrat wird über Nacht bei Raumtemperatur stehengelassen, mit 25,5 g Kaliumhydroxid unter Rühren versetzt und unter gleichzeitigem Abdestillieren der flüchtigen Bestandteile im Verlaufe von 2 Stunden auf 200-210 erhitzt und 11/2 Stunden bei dieser Temperatur belassen. Nach dem Abkühlen wird mit 300 ml Wasser verdünnt, mit Äther erschöpfend extrahiert, die organische Schicht mit Wasser neutral gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und im Vakuum vom Lösungsmittel befreit.

Die erhaltenen 49,6 g rohen 1-n-Hexyl4-cyclohexyl-ben- zols werden zur Reinigung im Drehkugelrohr bei 0,003 mm und 100 destilliert: 42,2 g farbloses Öl, nach Gaschromatogramm > 99%ig. Das als Ausgangsprodukt verwendete 1-(p-Cyclohexyl-phenyl)-l-hexanon kann folgendermassen verwendet werden: Ein Gemisch von 40,1 g Cyclohexylbenzol, 40,4 g Capronsäurechlorid und 310 ml Methylenchlorid wird unter Rühren im Verlaufe von 10 Minuten portionenweise mit 40,0 g wasserfreiem Aluminiumchlorid versetzt, 2 Stunden bei Raumtemperatur gerührt, 2 Stunden unter Rückfluss gekocht und das Reaktionsgemisch nach dem Abkühlen auf ein Gemisch von 125 ml konzentrierter Salzsäure und 500 ml Eiswasser gegossen.

Man extrahiert erschöpfend mit Methylenchlorid, wäscht die organische Phase mit 3 N Natronlauge und Wasser und entfernt nach dem Trocknen mit Natriumsulfat das Lösungsmittel im Vakuum. Die erhaltenen 65,0 g rohen l-(p-Cyclohexyl-phenyl)-l- hexanons werden zur Reinigung im Drehkugelrohr bei 0,1 mm und 145-155 destilliert: 53,7 g farblose Kristalle, Smp. 40,0- 40,9".

Beispiel B
Eine Lösung von 35,5 g l-(p-Cyclohexylphenyl)-l-butanon in
350 ml Feinsprit wird mit 4,0 g Palladium-Kohle-Katalysator (10% Palladium) bei 50-55 hydriert bis 2 Mole Wasserstoff auf genommen sind und die Hydrierung zum Stillstand gekommen ist. Nach dem Abkühlen wird der Katalysator durch Filtration abgetrennt und das Lösungsmittel im Vakuum entfernt. Die rohen 33,6 g 1-n-Butyl4-cyclohexyl-benzol werden in 200 ml n-Hexan gelöst und durch eine Säule von 300 g Kieselgel in n-Hexan filtriert. Mit Hexan eluiert man 31,8 g farbloses Öl, das zur weiteren Reinigung im Drehkugelrohr bei 0,01 mm und 90-100 destilliert wird: 30,3 g, nach Gaschromatogramm > 99%ig.

Das als Ausgangsprodukt verwendete l-(p-Cyclohexyl-phe- nylkl-butanon kann nach Beispiel A durch Reaktion von Cyclo hexylbenzol mit Buttersäurechlorid und Aluminiumchlorid in
Methylenchlorid hergestellt werden: farblose Kristalle, Symp.

41,2-42,1".

Beispiel C
2,340 g trans-1-methyl4-(1-hydroxy-4-n-butylcyclohe- xyl)benzol in 40 ml Feinsprit werden bei Raumtemperatur mit 0,3 g Palladium-Kohle-Katalysator (5% Palladium) hydriert, bis die Hydrierung nach Aufnahme von 1 Mol Wasserstoff zum Stillstand kommt. Vom Katalysator wird abfiltriert und das Lösungsmittel im Vakuum entfernt. Das rohe cis-l-Methyl-4-(4n-butyl-cyclohexyl)benzol wird in n-Hexan gelöst und durch eine Säule von 90 g Kieselgel in n-Hexan filtriert. Mit Hexan eluiert man 2,132 g farbloses Öl, das zur weiteren Reinigung im Drehkugelrohr bei 0,05 mm und 100-120" destilliert wird: 2,006 g, nach Gaschromatogramm > 97%ig.

3,517 g cis-1 -Methyl4-( 1 -hydroxy-4-n-butyl-cyclohexyl)ben- zol in 60 ml Feinsprit werden wie oben mit 0,5 g Palladium Kohle-Katalysator hydriert. Gleiche Aufarbeitung und Reinigung ergeben nach Destillation bei 0,05 mm und 100-120" 2,808 g trans-1-Methyl-4-(4-n-butyl-cyclohexyl)benzol, nach Gaschromatogramm > 97%ig.

Die als Ausgangsprodukte verwendeten trans- und cis-1 methyl4-( 1 -hydroxy4-n-butyl-cyclohexyl)benzole werden im Verhältnis 23:35 durch Grignardreaktion von p-Methyl-phenylmagnesiumbromid (aus 0,802 g Magnesiumspänen und 5,640 g 4-Bromtoluol in Äther) mit 4,620 g 4-n-Butyl-cyclohexanon in Äther nach J. Amer. Chem. Soc. 85,3228(1963) gewonnen und wie dort angegeben durch Chromatographie an Kieselgel getrennt.

Beispiel D
1,496 g trans-1 -Äthyl-4-( 1 -hydroxy-4-n-butylcyclohexyl)ben- zol in 30 ml Feinsprit werden bei Raumtemperatur mit 0,25 g Palladium-Kohle-Katalysator wie in Beispiel C hyriert, aufgearbeitet und das rohe cis-1-Äthyl-4-(4-n-butyl-cyclohexyl)benzol gereinigt. Nach Destillation bei 0,05 mm und 150-150" erhält man 1,210 g farbloses Öl, nach Gaschromatogramm > 97%ig.

3,293 g cis-1-Äthyl4-(1-hydroxy4-n-butyl-cyclohexyl)benzol in 60 ml Feinsprit werden bei Raumtemperatur mit 0,45 g Palladium-Kohle-Katalysator wie in Beispiel C hydriert, aufgearbeitet und das rohe trans-l-Äthyl-4-(4-n-butyl-cyclohexyl)benzol gereinigt. Nach Destillation bei 0,05 mm und 140-150" erhält man 2,856 g farbloses Öl, nach Gaschromatogramm > 97%ig.

Die als Ausgangsprodukte verwendeten trans- und cis-l Äthyl-4-(1 -hydroxy-4-n-butyl-cyclohexyl)benzole werden im Verhältnis 3:4 durch Grignardreaktion von p-Äthylphenylmagnesiumbromid (aus 0,802 g Magnesiumspänen und 6,718 g p-Äthyl-brombenzol in Äther) mit 4,620 g 4-n-Butyl-cyclohexanon in Äther nach den Angaben in Beispiel C gewonnen.

Beispiel E
1,344 g trans-1-AthyM(1-hydroxy-4-n-butyl-cyclohexyl)ben- zol in 30 ml Feinsprit werden bei Raumtemperatur mit 6,0 g äthanol-feuchtem Raney-Nickel bei Raumtemperatur hydriert bis die Hydrierung nach Aufnahme von 1 Mol Wasserstoff zum Stillstand kommt. Die Aufarbeitung wie in Beispiel C ergibt nach Destillation bei 0,05 mm und 140-150", 1,087 g farbloses öliges trans-1 -Äthyl-4-(4-n-butyl-cyclohexyl)benzol, nach Gaschromatogramm > 97%ig.

1,563 g cis- 1 -Äthyl-4-(1 -hydroxy-4-n-butyl-cyclohexyl)benzol in 40 ml Feinsprit werden wie oben mit 7,5 g äthanol-feuchtem Raney-Nickel hydriert, aufgearbeitet und das rohe cis-l-Äthyl4-(4-n-butyl-cyclohexyl)benzol nach Beispiel C gereinigt. Nach Destillation bei 0,05 mm und 140-150" erhält man 1,286 g farbloses Öl, nach Gaschromatogramm > 97%ig.

Beispiel F
2,810 g trans-1-n-Propyl-4-(1-hydroxy-4-n-propyl-cyclohexyl)benzol in 50 ml Feinsprit werden bei Raumtemperatur mit 0,60 g Palladium-Kohle-Katalysator wie in Beispiel C hydriert, aufgearbeitet und das rohe cis-1 -n-Propyl-4-(4-n-propyl-cyclohe- xyl)benzol gereinigt. Nach Destillation bei 0,035 mm und 115-125" erhält man 2,263 g farbloses Öl, nach Gaschromatogramm > 97%ig.

2,913 g cis-1-n-Propyl4 < 1 -hydroxy4-n-propyl-cyclohexyl)benzol in 50 ml Feinsprit werden bei Raumtemperatur mit 0,62 g Palladium-Kohle-Katalysator wie in Beispiel C hydriert, aufgearbeitet und das rohe trans-1 -n-Prnpyl-(4-n-prnpyl-cyclo- hexyl)benzol gereinigt. Nach Destillation bei 0,035 mm und 120-130" erhält man 2,132 g farbloses Öl, nach Gaschromatogramm > 97%ig.

Die als Ausgangsprodukte verwendeten trans- und cis-l-n Propyl441-hydroxy4-n-propyl-cyclohexyl)benzole werden im Verhältnis 28:29 durch Grignardreaktion von p-n-Propyl-phenylmagnesiumbromid (aus 0,802 g Magnesiumspänen und 7,227 g p-n-Propyl-brombenzol in Äther) mit 4,206 g 4-n-Propylcyclohexan in Äther nach den Angaben in Beispiel C gewonnen.

Beispiel G
2,292 g trans-1-Äthyl441-hydroxy4-n-propyl-cyclohe- xyl)benzol in 45 ml Feinsprit werden bei Raumtemperatur mit 0,52 g Palladium-Kohle-Katalysator wie in Beispiel C hydriert, aufgearbeitet und das rohe cis-l-Äthyl4-(4-n-propyl-cyclohexyl)benzol gereinigt. Nach Destillation bei 0,08 mm und 120-135" erhält man 1,849 g farbloses Öl, nach Gaschromatogramm > 97%ig.

3,252 g cis-l-Äthyl4-(l -hydroxy-4-n-propyl-cyclohexyl)ben- zol in 60 ml Feinsprit werden bei Raumtemperatur mit 0,73 g Palladium-Kohle-Katalysator wie in Beispiel C hydriert, aufgearbeitet und das rohe trans-l -Äthyl-4-(4-n-p ropyl-cyclohe- xyl)benzol gereinigt. Nach Destillation bei 0,02 mm und 120" erhält man 1,633 g farbloses Öl, nach Gaschromatogramm > 97%ig.

Die als Ausgangsprodukte verwendeten trans- und cis-l Äthyl-4-(1-hydroxy-4-n-propyl-cyclohexyl)benzole werden im Verhältnis 11:16 durch Grignardreaktion von p-Athyl-phenylmagnesiumbromid (aus 0,802 g Magnesiumspänen und 6,718 g p-Äthyl-brombenzol in Äther) mit 4,206 g 4-n-Propyl-cyclohexanon in Äther nach den Angaben in Beispiel C gewonnen.

Beispiel H
3,069 g trans-( 1 -Hydroxy4-n-butyl-cyclohexyl)benzol in 60 ml Feinsprit werden bei Raumtemperatur mit 0,73 g Palladium Kohle-Katalysator wie in Beispiel C hydriert, aufgearbeitet und das rohe cis-(4-n-Butyl-cyclohexyl)benzol gereinigt. Nach Destillation bei 0,02 mm und 85-95" erhält man 2,351 g farbloses Öl, nach Gaschromatogramm > 97%ig.

3,203 g cis-(1-Hydroxy-4-n-butyl-cyclohexyl)benzol in 60 ml Feinsprit werden bei Raumtemperatur mit 0,75 g Palladium Kohle-Katalysator wie in Beispiel C hydriert, aufgearbeitet und das rohe trans-(4-n-Butyl-cyclohexyl)benzol gereinigt. Nach Destillation bei 0,02 mm und 85-95" erhält man 1,608 g farbloses Öl, nach Gaschromatogramm > 97%ig.

Die als Ausgangsprodukte verwendeten trans- und cis-(1 Hydroxy4-n-butyl-cyclohexyl)benzole werden im Verhältnis 15:16 durch Grignardreaktion von Phenylmagnesiumbromid (aus 0,802 g Magnesiumspänen und 5,699 g Brombenzol in Äther) mit 4,628 g 4-n-Butyl-cyclohexanon in Äther nach den Angaben in Beispiel C gewonnen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE 1. Flüssigkristallmischung mit positiver Anisotropie der Dielektrizitätskonstante, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein nematogenes Material mit einem Klärpunkt oberhalb 60 und ein oder mehrere Dotierungsmittel enthält, wobei mindestens ein Dotierungsmittel eine Verbindung der allgemeinen Formel EMI1.1 worin R, und R2 Wasserstoff oder geradkettiges Alkyl bedeuten, wobei zumindest einer der beiden Substituenten R. und R2 von Wasserstoff verschieden ist und wobei die Anzahl Kohlenstoffatome von R, und R2 zusammen höchstens 9 beträgt, ist.
2. Flüssigkristallmischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie als weitere Dotierungsmittel eine Verbindung der allgemeinen Formel EMI1.2 worin R3 und R4 geradkettiges Alkyl mit insgesamt höchstens 14 Kohlenstoffatomen oder R3 geradkettiges Alkyl und R4 geradkettiges Alkoxy mit insgesamt höchstens 8 Kohlenstoffatomen darstellen, und/oder eine Verbindung der allgemeinen Formel EMI1.3 worin Rs und R6 geradkettiges Alkyl mit insgesamt höchstens 6 Kohlenstoffatomen darstellen und/oder eine Verbindung der allgemeinen Formel EMI1.4 worin R, und Rs die Bedeutung von Rs und R6 haben, und/oder ein organisches Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch mit einem spezifischen Widerstand von mindestens 107 Ohm cm enthält.
3. Flüssigkristallmischung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie die Verbindung der Formel 1 in einer Menge von 1 bis 20 Gew.-% enthält.
4. Flüssigkristallmischung nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl Kohlenstoffatome von R, und R2 in der Verbindung der Formel 12-6 beträgt.
5. Flüssigkristallmischung nach einem der der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Verbindung der Formel 11 -n-Hexyl-4-cyclohexyl-benzol, 1 -n-Butyl-4-cyclohexyl-ben- zol, 1 -Methyl-4-(4-n-butyl-cyclohexyl)-benzol, 1-Äthyl-4-(4-nbutyl-cyclohexyl)-benzol, 1-n-Propyl-(4-n-propyl-cyclohexyl)benzol oder 1-Äthyl-4-(4-n-propyl-cyclohexyl)-benzol oder (4-n Butyl-cyclohexyl)-benzol enthält.
6. Flüssigkristallmischung nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass sie als nematogenes Material eine oder mehrere Verbindungen der allgemeinen Formel EMI1.5 worin Rs geradkettiges Alkyl mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen, geradkettiges Alkoxy mit 4 bis 7 Kohlenstoffatomen, geradkettiges Alkanoyloxy mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen oder geradkettiges Alkylcarbonat mit 2 bis 11 Kohlenstoffatomen bedeutet, und/oder eine oder mehrere Verbindungen der allgemeinen Formel EMI1.6 worin Rio geradkettiges Alkyl mit 4 bis 7 Kohlenstoffatomen oder geradkettiges Alkylcarbonat mit 2 bis 11 Kohlenstoffatomen bedeutet, und/oder eine oder mehrere Verbindungen der allgemeinen Formel EMI1.7 worin Rll geradkettiges Alkyl mit 4 bis 8 Kohlenstoffatomen,

geradkettiges Alkoxy mit 5 bis 8 Kohlenstoffatomen, geradkettiges Alkanoyloxy mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen oder geradkettiges Alkylcarbonat mit 3 bis 11 Kohlenstoffatomen bedeuten, und/oder eine oder mehrere Verbindungen der allgemeinen Formel EMI1.8 worin R12 geradkettiges Alkyl mit 4 bis 8 Kohlenstoffatomen, geradkettiges Alkoxy mit 4 bis 8 Kohlenstoffatomen, geradkettiges Alkanoyloxy mit 4 bis 9 Kohlenstoffatomen oder geradkettiges Alkylcarbonat mit 4 bis 11 Kohlenstoffatomen bedeutet, und/oder eine oder mehrere Verbindungen der allgemeinen Formel EMI1.9 worin R13 geradkettiges Alkyl mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen bedeutet, und/oder eine oder mehrere Verbindungen der allgemeinen Formel EMI1.10 worin einer der Substituenten R14 und Rls Cyano und der andere geradkettiges Alkyl mit 3 bis 9 Kohlenstoffatomen,

geradkettiges Alkoxy mit 2 bis 9 Kohlenstoffatomen oder geradkettiges Alkanoyloxy mit 2 bis 9 Kohlenstoffatomen bedeuten, und/oder eine oder mehrere Verbindungen der allgemeinen Formel worin einer der Substituenten R16 und Rt? Wasserstoff, geradkettiges Alkyl mit 1 bis 7 Kohlenstoffatomen, geradkettiges Alkoxy mit 1 bis 7 Kohlenstoffatomen oder geradkettiges Alkanoyloxy mit 2 bis 7 Kohlenstoffatomen und der andere Cyano EMI2.1 bedeuten und eines der Symbole X, Y und Z ein Stickstoffatom und die beiden anderen eine CH-Gruppe darstellen, und/oder eine oder mehrere Verbindungen der allgemeinen Formel EMI2.2 worin Rls und Rls geradkettiges Alkyl mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, geradkettiges Alkoxy mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen,

geradkettiges Alkanoyloxy mit 2 bis 11 Kohlenstoffatomen oder geradkettiges Alkylcarbonat mit 2 bis 11 Kohlenstoffatomen und R20 Chlor, Brom oder Methyl bedeuten, und/oder eine oder mehrere Verbindungen der allgemeinen Formel worin R21 geradkettiges Alkyl mit 3 bis 8 Kohlenstoffatomen bedeutet, enthält.
7. Flüssigkristallmischung nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass sie p-n-Butylbenzoesäure-p-cya- nophenylester, p-n-Pentylbenzoesäure-p'-cyanophenylester, p-n-Hexylbenzoesäure-p'-cyanophenylester, p-n-Heptylbenzoesäure-p'-cyanophenylester, 5-n-Pentyl-2-(4-cyanophenyl)-pyrimidin, 5-n-Heptyl-2-(4-cyanophenyl)-pyrimidin, 2-(4-Cyanophenyl)-5-(4-n-butylphenyl)-pyrimidin, sowie 1 -n-Hexyl-4-cyclohe- xylbenzol und 4-Methyl-4' -n-pentyl-biphenyl enthält.
8. Flüssigkristallmischung nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass sie 4'-n-Pentyl-4-cyanobiphenyl, 4'-n-Pentyloxy-4-cyanobiphenyl, 5-n-Pentyl-2-(4-cyanophenyl)pyrimidin, 5-n-Heptyl-2-(4-cyanophenyl)-pyrimidin, 2-(4-Cyanophenyl)-5-(4-n-butylphenyl)-pyrimidin, 4-Cyano-4"-n-pentyl-pterphenyl sowie 1 -n-Hexyl-4-cyclohexylbenzol enthält.
9. Verfahren zur Herstellung einer Flüssigkristallmischung nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, dass man das nematogene Material mit einem oder mehreren Dotierungsmitteln vermischt, wobei mindestens ein Dotierungsmittel eine Verbindung der Formel list
10. Verwendung einer Flüssigkristallmischung nach einem der Ansprüche 1-8 für elektrooptische Zwecke.
11. Verwendung gemäss Anspruch 10 in einer Drehzelle.
12. Elektrooptische Vorrichtung enthaltend eine Flüssigkristallmischung gemäss einem der Ansprüche 1-8.
13. Drehzelle gemäss Anspruch 12.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Flüssigkristallmischungen mit positiver Anisotropie der Dielektrizitätskonstanten, welche dadurch gekennzeichnet sind, dass sie ein nematogenes Material mit einem Klärpunkt oberhalb 60 "C und ein oder mehrere Dotierungsmittel enthalten, wobei mindestens ein Dotierungsmittel eine Verbindung der allgemeinen Formel EMI2.3 worin R, und R2 Wasserstoff oder geradkettiges Alkyl bedeutet, wobei zumindest einer der beiden Substituenten Rt und R2 von Wasserstoff verschieden ist und wobei die Anzahl Kohlenstoffatome von R, und R2 zusammen höchstens 9 beträgt, ist.

Der in dieser Beschreibung verwendete Ausdruck Flüssigkristall-Mischung bezieht sich auf Mischungen, welche eine nematische Mesophase aufweisen. In ähnlicher Weise bezieht sich der Ausdruck nematogen auf Materialien, welche eine nematische Mesophase besitzen.

In einem elektrischen Feld orientieren sich flüssige Kristalle mit positiver Anisotropie der Dielektrizitätskonstanten Eg > e1, wobei sl die Dielektrizitätskonstante entlang der Moleküllängsachse und E, die Dielektrizitätskonstante senkrecht dazu bedeuten) mit der Richtung ihrer grössten Dielektrizitätskonstante, d. h. mit ihren Längsachsen, parallel zur Feldrichtung.

Dieser Effekt wird u. a. in der von J.H. Heilmeier und L.A.

Zanoni [Applied Physics Letters 13,91(1968)] beschriebenen Wechselwirkung zwischen eingelagerten Molekülen und den flüssigkristallinen Molekülen (Guest-Host interaction) ausgenützt. Eine weitere interessante Anwendung der dielektrischen Feldorientierung liegt in der von M. Schadt und W. Helfrich [Applied Physics Letters 18(1971)] gefundenen Drehzelle sowie bei der in Molecular Crystals and Liquid Crystals 17, 355 (1972) beschriebenen Kerrzelle vor.

Bei der oben erwähnten Drehzelle handelt es sich im wesentlichen um einen Kondensator mit lichtdurchlässigen Elektroden, dessen Dielektrikum von einem nematischen Medium mit ± > e1 gebildet wird. Die Moleküllängsachsen des flüssigen Kristalles sind im feldfreien Zustand schraubenförmig zwischen den Kondensatorplatten angeordnet, wobei die Schraubenstruktur durch die vorgegebene Wandorientierung **WARNUNG** Ende CLMS Feld konnte Anfang DESC uberlappen**.