CH647802A5

CH647802A5 - Fluessigkristallverbindung.

Info

Publication number: CH647802A5
Application number: CH2109/81A
Authority: CH
Inventors: Nicholas Sethofer
Original assignee: Merck Patent Gmbh
Priority date: 1980-03-28
Filing date: 1981-03-27
Publication date: 1985-02-15
Also published as: FR2479252B1; JPS56145284A; HK12985A; DE3112185A1; FR2479252A1; US4298528A; GB2073175A; JPH0136473B2; SG74884G; GB2073175B

Description

Die Erfindung betrifft eine Flüssigkristallverbindung, und 40 unabhängig von der Orientierung des elektrischen Vektors zwar insbesondere eine Flüssigkristallverbindung, die als des einfallenden Lichts gewährleistet ist, dass irgendwo zwi-

Wirtsmaterial für elektro-optische Anzeigeeinheiten vom sehen den beiden Substraten ein Farbstoffmolekül liegt, desGast-Wirt-Typ geeignet ist. sen Längsachse parallel zu dem Vektor verläuft, so dass eine

Elektro-optische Anzeigeeinheiten der allgemein als Gast- Absorption bewirkt wird. Auf diese Weise kann eine Absorp-Wirt-Anzeigeeinheiten bezeichneten Art betrachtet man heute 4s tion von 95% und mehr des einfallenden Lichtes bewirkt wer-als Baueinheiten, die für die Anzeige von Informationen, wie den. Unglücklicherweise besitzt jedoch, wie dies bei nemati-z.B. in Digitaluhren, Rechnern und anderen Geräten, sehr sehen Flüssigkristalleinheiten mit Schraubenstruktur wohl vielversprechend sind. Bei den typischen Gast-Wirt-Einheiten bekannt ist, der die Wirts-Komponente bildende Flüssigkri-sind zwei flache, zueinander parallele transparente Substrate stall eine positive Doppelbrechung und hat somit die Ten-vorgesehen, welche auf ihren einander zugewandten Flächen so denz, als optischer Wellenleiter zu wirken, so dass die Polari-transparente Elektrodensegmente tragen, wobei zwischen den sationsrichtung des durch die Anzeigeeinheit hindurchtreten-Substraten bzw. den Elektroden ein Gemisch aus einer nema- den Lichtes synchron mit der Drehung der Längsachsen der tischen Flüssigkristallverbindung als Wirts-Komponente und Flüssigkristallmoleküle gedreht wird, durch die das Licht hin-einer dichroischen Farbverbindung als Gast-Komponente durchtritt. Das unbefriedigende Endresultat ist daher, dass dichtend eingeschlossen ist. Bei dieser Ausgestaltung haben 55 Gast-Wirt-Anzeigeeinheiten mit schraubenförmig orientier-die die Gast-Komponente bildenden Farbmoleküle die Ten- tem Anzeigematerial, die unter Verwendung von Flüssigkri-denz, bezüglich der im Abstand voneinander angeordneten Stallmaterialien mit positiver Doppelbrechung hergestellt Substrate die Orientierung der die Wirts-Komponente bilden- sind, optisch einer Gast-Wirt-Anzeigeeinheit äquivalent sind, den Flüssigkristall-Moleküle anzunehmen. Aufbau und bei der das Anzeigematerial keine Schraubenstruktur auf

Funktion einer derartigen elektro-optischen Gast-Wirt-An- 60 weist und homogen ausgerichtet ist, so dass wieder ein Zeigeeinheit sind bekannt und beispielsweise in der US-PS schlechtes Kontrastverhältnis erhalten wird.

3 551 026 beschrieben. Die Möglichkeit der Verwendung von Flüssigkristallver-

Bei einer Art von Gast-Wirt-Anzeigeeinheiten sind die bindungen bzw. Flüssigkristallgemischen mit minimaler Wirts-Flüssigkristallmoleküle und damit die Gast-Farbstoff- Doppelbrechung als Wirts-Komponente in Gast-Wirt-Anzei-moleküle mit ihren Längsachsen parallel (homogen) zu den 65 geeinheiten mit schraubenförmig orientiertem Anzeigemate-im Abstand voneinander angeordneten Substraten ausgerich- rial zur Erhöhung des Kontrastverhältnisses wurde erstmals tet, wenn die Anzeigeeinheit nicht aktiviert bzw. ausgeschaltet von Taylor in der Zeitschrift «Journal of Applied Physics» 45 ist. Wenn aber ein elektrisches Feld zwischen den Elektroden- (11), November 1974, Seite 4721 vorgeschlagen. Bis heute de Formel:

* {.W

m mit

R = geradkettige Alkyl- oder Alkoxygruppe, R1 = geradkettige Alkyl- oder Alkoxygruppe, m = 1 oder 2.

3

647 802

wurde jedoch kein praktisch brauchbares Gemisch von Flüssigkristallverbindungen entwickelt, bei dem die Doppelbrechung ausreichend klein ist. Insbesondere haben die erstmals von Eidenschink et al entwickelten Cyclohexyl Cyclohexan Verbindungen (vgl. Zeitschrift «Angewandte Chemie» 133, Seite 90 (1978) ) offensichtlich keine hinreichend geringe Doppelbrechung für Gast-Wirt-Anzeigeeinheiten mit Schraubenstruktur, und es hat sich gezeigt, dass Mischungen welche diese Verbindungen enthalten, in gewissen Fällen bei Raumtemperatur eher smektische als nematische Substanzen sind.

In der US-PS 4 322 354 der Patentinhaberin wurde eine Flüssigkristallverbindung mit folgender Formel beschrieben:

■<h§>-

CN

wobei R=eine Alkyl-, Alkoxy-, Aryl-, Aryloxy-, oder Carbo-xy-Gruppe oder ein Carboxy-Ester ist. Diese Verbindungen haben eine sehr niedrige elektrische Schwellwertspannung von etwa 0,6 Volt und eine relativ niedrige optische Doppelbrechung von An=0,1

In einer weiteren US-Patentschrift der Patentinhaberin, nämlich US-PS 4 200 580 werden Verbindungen mit folgender Formel beschrieben:

wobei R und R1 durch gleiche oder verschiedene geradkettige Alkyl- oder Alkoxy-Grappen gebildet sein können und wobei Alkyl-Gruppen eines Substituenten bevorzugt werden, da sie zu Verbindungen mit extrem geringer optischer Doppelbre-5 chung führen, wobei für An Werte von 0,05 oder weniger, insbesondere von 0,005 oder weniger, erreicht werden.

Gemäss der Erfindung wird also eine neue Gruppe von Verbindungen angegeben, bei denen erstmalig die vorstehend erläuterte Kombination von gewünschten Eigenschaften er-io reicht wird, nämllich eine extrem geringe optische Doppelbrechung in Verbindung mit einer niedrigen Schwellwertspannung.

Gegenstand der Erfindung ist ferner eine verbesserte elektro-optische Anzeigeeinheit vom Gast-Wirt-Typ, die einen i5 hervorragenden Kontrast aufweist und mit niedriger Steuerspannung arbeitet, was die Folge der Verwendung eines optischen Gast-Wirt-Materials ist, in dem die vorstehend genannten Verbindungen gemäss der Erfindung mit einem geeigneten bekannten pleochroischen Farbstoff gemischt sind, bei-20 spielsweise mit einem Farbstoff mit einem Ordnungsparameter der gleich oder grösser als 0,72 ist.

Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele

Die Verbindungen gemäss der Erfindung können wie 25 folgt hergestellt werden:

Ri

R?

A1; COOC2H5

COOQH5

wobei R] eine geradkettige Alkyl-Gruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen ist und wobei R2 ein Alkyl-, Alkoxy-, Acyl-oxy-, Alkyl-Carbonat mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen oder CN oder N02 ist.

Auch die vorstehend beschriebenen Stoffe können jedoch nicht in allen Fällen den an sie zu stellenden Forderungen genügen.

Ausgehend vom Stande der Technik liegt der Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, ein nematisches, flüssigkristallines Material anzugeben, welches eine extrem geringe optische Doppelbrechung aufweist und zusätzlich weitere wünschenswerte Eigenschaften besitzt, die die Schaffung einer Gast-Wirt-Anzeigeeinheit mit verbessertem Kontrastverhältnis ermöglichen.

Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung durch eine Flüssigkristallverbindung gelöst, die durch folgende Formel gekennzeichnet ist:

30 RBr + C H2 K2C02/DMF R-CH +KBr COOC2H5 COOC2Hs

I

II

III

35

2:

ch2oh

Reduktion R-CW + C2H5OH

ch2oh

IV

cooc2h5 cooc2h5

I I

RONa+BrCH DIGLYME ROC +NaBr2

R

o t JM

50 V

I

COOC2H5

VI

ch2oh

I

COOC2H5

lila mit

R = geradkettige Alkyl- oder Alkoxy-Gruppe, R1 = geradkettige Alkyl- oder Alkoxy-Gruppe, m = 1 oder 2.

Es werden also Verbindungen mit folgenden Strukturformeln vorgeschlagen:

55

Reduktion ROC + Q>H<;OH ,

CH2OH IVa b.

I) R

2)

-c^v- *

r

60

65

R'. . COOH Reduktion

COOH

vu.

VII

Vili

Reduktion R'

CH2OH

vn,

IX

647 802

Oxidation c- CH2OH

I

*■ r'£^7J

CHO

X

R-ÇH +c ch2oh h l j 1

IX oder IXa X

►R

oder r-0-^-^Vr'

XI

wobei für R, R1 und m die obigen Angaben gelten, und wobei es sich bei dem Stoff Diglyme um Bis-2-methoxyäthyläther handelt, wie er beispielsweise von der Firma Aldrich Chemical Co., Milwaukee/Wisconsin (USA) sowie auch von anderen Firmen im Handel erhältlich ist.

Die Alkylierung von Malonat-Estern wurde dabei mit Kaliumcarbonat in Dimethyl-Formamid (DMF) ausgeführt, wobei das Reaktionsgemisch für die Dauer einer Woche bei Raumtemperatur gerührt wurde, um eine Ausbeute von 90% und mehr der Verbindung III zu erhalten.

Die Reduktion der R-substituierten Malonat-Ester wurde durchgeführt, indem man die erhaltene Verbindung mit einem Boranmethylsulfid-Komplex und anschliessend mit dem Reduktionsmittel «Vitride» reagieren lässt, d.h. mit Natrium-bis-(2-Methoxy-Äthoxy)-Aluminiumhydrid. Durch den kombinierten Einsatz dieser Reagenzien erhielt man für die Verbindungen IV bzw. IVa Ausbeuten von über 80%.

Die verwendeten p-Alkyl- oder -Alkoxy-Benzoesäuren (Verbindung VII) wurden entweder als handelsübliche Stoffe gekauft oder nach wohlbekannten Verfahren hergestellt.

Die Verbindung VIII, eine 4-Alkyl- oder -Alkoxy-Cyclo-hexyl-Carboxylsäure, wurden durch Hydrierung unter Verwendung von metallischem Natrium in Isoamylalkohol (in diesem Fall wurde die cis-Komponente von dem Trans-Iso-mer durch Kristallisation in Pentan getrennt) oder, was sich als besonders günstig erwies, durch katalytische Hydrierung über Rhodium erhalten. Das dabei überwiegend erhaltene cis-Isomer wurde unter Verwendung von Natriummethoxid in Pyrrolidin in das Trans-Isomer umgewandelt, wobei darauf hinzuweisen ist, dass auch andere Verfahren möglich sind.

Die Reduktion der Carboxyl-Gruppen der Verbindung VIII zu Methanol mit dem Ziel, die Verbindung IX zu erhalten, wurde mit dem Reduziermittel «Vitride» durchgeführt wobei Ausbeuten von über 95% erhalten wurden. Anschliessend wurde dann die Oxidation der Verbindung IX zu Alkyl-bzw. Alkoxy-Cyclohexylcarboxaldehyd mit Dimethylsulf-oxid und N,N'-Dicyclohexylcarbodiimid unter Verwendung von Pyridintrifluoracetat als Katalysator durchgeführt. Bei einer milden Reaktion bei Raumtemperatur ergab sich dabei für die VerbindungX eine Ausbeute von 70% oder mehr.

Die Dioxan-Verbindungen gemäss der Erfindung werden sowohl als Trans- wie auch als cis-Isomere, typischerweise in einem Verhältnis von 3:1, erhalten. Die Isomere können dabei durch Kristallisation ohne weiteres von Hexanen, Pentanen oder anderen bekannten Lösungsmitteln getrennt werden. Die Trans-Konfiguration ist dabei diejenige, welche vermutlich zu der nematischen Charakteristik der erfindungsgemäs-sen Verbindungen führt.

Nachstehend werden zur weiteren Erläuterung der Erfindung noch einige Beispiele angegeben, wobei ausdrücklich daraufhingewiesen wird, dass die Erfindung nicht auf diese Beispiele beschränkt ist, und wobei insbesondere eine detailliertere Beschreibung der Dioxan-Verbindungen gemäss vorliegender Erfindung angestrebt wird.

Beispiel 1

5-Propyl-2-(4-Heptylcyclohexyl)-l,3-Dioxan io A) Herstellung von 2-Propyl-1,3-Propandiol (Verbindung IV)

In eine runde 31-Flasche mit drei Hälsen, die lediglich sicherheitshalber mit einer Kondensationsvorrichtung ausgerüstet war sowie mit einer Druckluft-Rührvorrichtung, wurden 15 folgende Materialien eingefüllt:

(1) 150,53 ml(l Mol) Diäthylmalonat

(2) 109 ml (1,2 Mol) n-Propylbromid

(3) 166 g (1,2 Mol) Kaliumcarbonat

(4) 400 ml N,N-Dimethylformamid.

20 Die Flasche wurde mit einem Thermometer ausgestattet, und das Reaktionsgemisch wurde für die Dauer von 7 Tagen bei Raumtemperatur gerührt. Die Temperatur der Mischung stieg für die Dauer von etwa 2-3 Stunden auf etwa 40° an und fiel dann auf Raumtemperatur ab. Während der restlichen 25 Zeit behielt das Gemisch die Raumtemperatur bei. Dem Gemisch wurden in regelmässigen Abständen Proben zur Durchführung einer Gaschromatografie entnommen, wobei folgende Ergebnisse erhalten wurden:

30 Zeit

N-Propyl-

Diäthyl-

N-Propyl-

(h)

Bromid

Malonat

0

41,82%

58,18%

0

21

8,14%

17,77%

74,09%

35 42,5

3,44%

9,78%

86,78%

65

1,76%

7,65%

90,59%

168

0,87%

5,64%

93,49%

Das Propyldiäthylmalonat wurde durch Unterdruckde-40 stillation isoliert und dann in einer Flasche mit 3 Hälsen und rundem Boden in einem Gemisch folgender Stoffe reduziert:

(1) 1500 ml (3 Mol) eines Boran-Methylsulfid-Komplexes in Toluol (2M-Lösung)

(2) 101 g (0,5 Mol) Propyl-Diäthyl-Malonat 45 (3) 300+ 300 ml Toluol

(4) 650 ml (2,25 Mol) «Vitride T».

Der BMS-Komplex (Boranmethylsulfid-Komplex) wird einer Mischung von Propyldiäthylmalonat und Toluol unter Rühren tropfenweise bei Raumtemperatur zugesetzt. Diese so Teil-Mischung wird für eine weitere Stunde bei Raumtemperatur umgerührt, nachdem der BMS-Komplex zugesetzt ist, und anschliessend unler Rühren für die Dauer von 10 Stunden zurückgeleitet (refluxed), auf eine Temperatur von 20 °C abgekühlt und dann in einen zusätzlichen Trichter übertragen 55 und sorgfältig (tropfenweise) in ein Rückflussgemisch aus Toluol und «Vitride T» eingeleitet. Nach dieser Zugabe wird der Rücklaufvorgang für weitere 30 Minuten fortgesetzt, woraufhin dann die komplette Mischung der Bestandteile (1) bis (4) auf Raumtemperatur abgekühlt und in einen grossen Becher 60 geschüttet wird. Dort wird eine H2S04/H20-Lösung mit einem Mischungsverhältnis von 1:3 der kompletten Mischung unter Rühren zugesetzt, bis ein pH-Wert von 5 bis 6 erreicht ist. Die vollständige Mischung wurde dann mit Methanol verdünnt, worauf organische Salze durch Filtration und an-65 schliessendes Waschen mit Methanol entfernt wurden. Auf dieser Verfahrensstufe erhielt man eine einzige Schicht des Filtrats, welches nach dem Verdampfen der Lösungsmittel als Rohprodukt 82% an2-Propyl-l,3-Propandiol enthielt, wie

eine Gaschromatografie zeigte. Eine Unterdruckdestillation bei einer Temperatur von 80-85 °C und einem Druck von 0,75-1,1 mm Hg führte zu einer Ausbeute von 70% und zu einem Reinheitsgrad von 98,9%.

B) Herstellung von Trans-4-Heptyl-Cyclohexylcarboxal-dehyd (Verbindung X)

Es wurden 84 ml (0,3 Mol) des Reduziermittels (Vitride) und etwa 250 ml trockenes Benzol in eine Flasche mit drei Hälsen gefüllt, die mit einer Kondensiervorrichtung ausgestattet war. Die Reaktionsstoffe wurden im Rücklaufverfahren umgewälzt. Während eines Zeitintervalls von 30 Minuten wurde dann tropfenweise eine Lösung von 30 g (0,1 Mol) Trans-4-Heptylcyclohexylcarboxylsäure in Benzol zugesetzt, woraufhin die Umwälzung im Rücklaufverfahren für weitere 3-4 Stunden fortgesetzt wurde. Das Gemisch wurde dann auf 20-30 °C abgekühlt und langsam unter Rühren in eine 20-prozentige wässrige HCl-Lösung mit Eiswürfeln eingeleitet. Nach der Zugabe wurde das Gemisch für weitere 20 Minuten kräftig umgerührt. Die dabei entstehenden Schichten wurden dann getrennt. Anschliessend wurde der organische Anteil mit Wasser ausgewaschen und über MgS04 getrocknet. Ausserdem wurde das Lösungsmittel durch Verdampfen ausgetrieben. Wie eine Untersuchung im Gaschromatographen zeigte, war eine Reinigung des als Zwischenprodukt erhaltenen Trans-4-Heptylcyclohexylmethanols nicht erforderlich, da dieses bei einer Ausbeute von 98,7% eine Reinheit von 99,9% besass.

Beim nächsten Verfahrensschritt wurden folgende Komponenten in einem geeigneten Kolben mit magnetischem Rührwerk gemischt:

(1) 19,11 g (0,09 Mol) Trans-4-Heptylcyclohexyl-methanol

(2) ca. 100 ml Benzol

(3) ca. 100 ml Dimethylsulfid (Überschuss)

(4) 7,5 ml (0,09 Mol) Pyridin

(5) 3,6 ml (0,045 Mol) Trifluor-Essigsäure

(6) 55,8 g (0,27 Mol) N,N'-Dicyclohexylcarbodiimid.

Dabei wurde die Trifluor-Essigsäure der Mischung zuletzt zugesetzt. Der Kolben wurde mit einem Trockenrohr dichtend verschlossen, woraufhin die Mischung dann bei Raumtemperatur für die Dauer von 16 Stunden umgerührt wurde. Die Mischung wurde dann in einen grossen Becher gefüllt, woraufhin Oxal-Säure in kleinen Mengen (es tritt ein Rauchen auf) zugesetzt wurde, um jeglichen Überschuss an N,N'-Dicyclohexylcarbodiimid zu zerstören. Die Mischung wurde dann gefiltert und der feste Anteil (Dicyclohexyl-Harnstoff) wurde mehrmals mit Benzol gewaschen. Das organische Filtrat wurde mit einer Lösung von Natriumbicarbonat und mehrmals mit Wasser gewaschen. Das Lösungsmittel wurde dann verdampft, und das als Rohprodukt erhaltene Aldehyd wurde mit einer konzentrierten Natriumbisulfid-Lösung behandelt. Der dabei erhaltene Feststoff-Komplex wurde sorgfaltig und wiederholt in Äther gewaschen und dann in einer wässrigen Kaliumcarbonatlösung behandelt. Das Trans-4-Heptyl-Cyclohexyl-carboxaldehyd-Produkt wurde dann mit Benzol ausgezogen, woraufhin das Lösungsmittel verdampft wurde. Es ergab sich eine Ausbeute von 87% für die in einem Gaschromatographen eine Reinheit von 97,2% ermittelt wurde.

C) Herstellung von 5-Propyl-2-(4-Heptylcyclohexyl)-l,3-Dioxan

In eine runde 31-Flasche mit drei Hälsen, die mit einer Kondensiervorrichtung, mit einem Dean-Stark-Abscheider und mit einem Druckluftrührer ausgerüstet war, wurden folgende Stoffe eingefüllt:

(1) 16,54 g (0,14 Mol) 2-Propyl-l,3-Propandiol

(2) 21,5 g (0,102 Mol) Trans-4-Heptyl-Cyclohexylcarb-oxaldehyd

5 .647802

(3) 450 ml Benzol

(4) p-Toluol-Sulfonsäure (nur eine Spur).

Die Mischung wurde im Rückläufverfahren umgewälzt, wobei das Wasser azeotrop entfernt wurde. Die Umwälzung s im Rücklaufverfahren wurde für 6-8 Stunden fortgesetzt (obwohl beobachtet wurde, dass der gesamte errechnete Wasseranteil innerhalb der ersten 20 Minuten gebildet wurde). Anschliessend wurde das Benzol durch Verdampfen entfernt und der Rückstand im Gaschromatographen untersucht. Es zeigte io sich,dass das Rohprodukt zwei Hauptbestandteile mit identischen Infrarotspektren enthielt (die Zusammenfassung der Spitzen ergab 95,6%, während es sich bei dem Rest um Verunreinigungen handelte). Weiter wurde festgestellt, dass die Trans-Isomere und die cis-Isomere im Verhältnis von 3,16:1 15 vorhanden waren.

Die Trennung der Isomere und die Reinigung des Trans-Isomers von 5-Propyl-2-(4-Heptylcyclohexyl)-l,3-Dioxan erfolgte durch dreifaches Auskristallisieren aus Pentan und Hexan. Die Prüfung der gereinigten Verbindung im Gaschroma-20 tographen ergab eine Reinheit von 99,914%, wobei die restlichen 0,086% höchstwahrscheinlich aus einem der höheren Homologe bestanden. In der betrachteten Verfahrensstufe wurde kein cis-Isomer festgestellt.

Die Übergangstemperaturen wurden für das Trans-5-Pro-25 pyl-2-(4-Heptylcyclohexyl)-l,3-Dioxan mit Hilfe eines Geräts des Typs Perkin-Elmer DSC-2 gemessen, wobei folgende Werte erhalten wurden:

C-N (kristallin-nematisch) = 45,4 °C

N-I (nematisch-isotrop) = 49,9 °C 3o An (optische Doppelbrechung) = 0,048.

Es wurden noch weitere Verbindungen gemäss der Erfindung nach den oben beschriebenen Verfahren hergestellt. Die betreffenden Verbindungen und die dafür ermittelten Werte sind nachstehend angegeben.

35

Beispiel 2

5-À thyl-2- ( 4-Pentylcyclohexyl)-1,3-Dioxan

C-N = 19,9 °C

I-N = (17,5 °C) monotrop-nematisch An = 0,004.

40

50

Beispiel 3

5-Â thyl-2- ( 4-Heptylcyclohexyl)-l ,3-Dioxan

C-I (kristallin-isotrop) = 41,3 °C

I-S (isotrop-smektisch) = (35,9 °C) monotrop-smektisch

Beispiel 4

5-Butyl-2- ( 4-Heptylcyclohexyl)-l ,3-Dioxan C-S (kristallin-smektisch) = 29,2 °C S-I (smektisch-isotrop) = 57,3 °C

Beispiel 5

5-Àthyl-2-2-(4-(4'-Pentylcyclohexyl) Cyclohexyl)-l,3-55 Dioxan

C-N = 175,8 °C N-I = 180,2 °C.

Bei den Beispielen wurden die An-Werte durch Messungen in einer Keil-Zelle nach den üblichen Verfahren ermittelt. 60 Die vorstehend angegebenen Beispiele zeigen, dass durch Variation von Länge und Form der Substituenten an den Enden der mit 2-Cyclohexyl substituierten 1,3-Dioxane eine Anzahl von physikalischen und nematischen Eigenschaften erreicht werden kann. Zur Erzielung extrem niedriger An-Werte es (optische Doppelbrechung) wird an den Enden vorzugsweise mit Alkyl-Gruppen substituiert. Zur Erzielung einer erhöhten thermischen Stabilität wird die Substitution mit Alkoxy-Gruppen oder mit zwei, sechs Elemente aufweisenden, gesät

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tigten Ringen bevorzugt. Verbindungen gemäss der Erfindung mit derartigen Ringen zeigen eine höhere optische Doppelbrechung als diejenigen mit nur einem solchen Ring und sind nützlich zum Anheben der Klärpunkte von Cyclohexyl-dioxan-Mischungen, wenn sie in geringen prozentualen Gewichtsanteilen zugesetzt werden.

C

Claims

647802 2

PATENTANSPRÜCHE Segmenten erzeugt wird, richten sich die Flüssigkristallmole-

1. Flüssigkristallverbindung gekennzeichnet durch folgen- küle senkrecht (homeotrop) zu den Substraten aus, was dementsprechend auch die Gast-Farbstoffmoleküle tun. Da die dichroischen Farbstoffmoleküle nur dann Licht absorbieren,

5 wenn der elektrische Vektor längs der Farbstofflängsachse verläuft, absorbieren die homeotrop ausgerichteten Farb-stoffmoleküle wenig Licht und die Flüssigkristall-Farbstoff-mischung zwischen den aktivierten Elektrodensegmenten erscheint folglich für den Betrachter im einfallenden Licht im io wesentlichen als farblos bzw. transparent. Homogen ausgerichtete Bereiche des Gemisches erscheinen demgegenüber als gefärbt oder dunkel, und zwar aufgrund der senkrechten Orientierung der Farbstoffmoleküle gegenüber dem einfallen-
2. Flüssigkristallverbindung nach Patentanspruch 1, da- den Licht. Auf diese Weise erhält man eine Anzeigeeinheit mit durch gekennzeichnet, dass R und R1 durch die gleiche gerad- is hellen bzw. farblosen Ziffern oder Symbolen auf einem dunk-kettige Alkyl- oder Alkoxygruppe gebildet sind. len bzw. gefärbten Hintergrund.
3. Flüssigkristallverbindung nach Patentanspruch 1 oder Gast-Wirt-Anzeigeeinheiten der vorstehend beschriebe-

2, dadurch gekennzeichnet, dass R und R1 jeweils durch eine nen Art haben jedoch den schwerwiegenden Nachteil, dass im geradkettige Alkylgruppe gebildet sind. günstigsten Fall die homogen ausgerichteten Farbstoffmole-
4. Flüssigkristallverbindung nach Patentanspruch 3, da- 20 küle nur etwa 50% des in die Anzeigeeinheit einfallenden durch gekennzeichnet, dass sie eine optische Doppelbrechung Lichts absorbieren, so dass sich ein schlechter Kontrast der von <0,05 aufweist und dass m = 1 ist. Anzeige ergibt. Diese Einschränkung beruht auf der Tatsa-
5. Flüssigkristallverbindung nach Patentanspruch 4, da- che, dass nur für eine Polarisationsrichtung des einfallenden durch gekennzeichnet, dass R=Propyl und R1=Heptyl ist. Lichts der elektrische Vektor bezüglich der Längsachse der
6. Flüssigkristallverbindung nach Patentanspruch 4, da- 25 Farbstoffmoleküle ausgerichtet ist, während der elektrische durch gekennzeichnet, dass sie eine optische Doppelbrechung Vektor für die andere Polarisationsrichtung quer zur Farb-von <0,005 aufweist und dass m = 1 ist. stofflängsachse verläuft. Man hat nun bereits versucht, diesen
7. Flüssigkristallverbindung nach Patentanspruch 6, da- Nachteil dadurch zu vermeiden, dass ein Verfahren zur Aus-durch gekennzeichnet, dass R=Äthyl und R1=Pentyl ist. richtung bezüglich der Substratflächen angewandt wird, bei-
8. Flüssigkristallverbindung nach Patentanspruch 1 oder 30 spielsweise durch Reiben der Substratflächen oder durch

3, dadurch gekennzeichnet, dass m= 2 ist. Schrägverdampfung (slope evaporation), um auf diese Weise
9. Flüssigkristallverbindung nach Patentanspruch 8, da- eine 90° Drehung (Wendel) für die Längsachse der homogen durch gekennzeichnet, dass R=Äthyl und R1=Pentyl ist. ausgerichteten Flüssigkristallmoleküle zwischen den beiden
10. Elektrooptische Anzeigeeinheit vom Gast-Wirt-Typ, Substraten zu erreichen, die so ähnlich ist wie bei den bekann-dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Flüssigkristallverbin- 35 ten gedrehten nematischen Flüssigkristallen in elektro-opti-dung nach einem der Patentansprüche 1 bis 9 enthält. sehen Anzeigeeinrichtungen, wie sie beispielsweise in den US-

PSen 3 833 287 und 4 145 114 beschrieben sind. Das Ziel,

welches mit dieser wendeiförmigen bzw. schraubenförmigen

Molekularstruktur angestrebt wird, besteht dabei darin, dass