DE2233680A1

DE2233680A1 - METHOD FOR ORIENTATION OF LIQUID CRYSTALS

Info

Publication number: DE2233680A1
Application number: DE19722233680
Authority: DE
Inventors: Helmut Dipl Ing Bayer; Bruno Dipl Chem Dr Hampel; Ludwig Dipl Chem Dr Pohl; Reinhard Dipl Ing Dr Polak; Ralf Dipl Chem Steinstraesser
Original assignee: Electrovac AG; Merck Patent GmbH
Current assignee: Electrovac AG; Merck Patent GmbH
Priority date: 1972-07-08
Filing date: 1972-07-08
Publication date: 1974-01-24

Description

Verfahren zur Orientierung flüssiger Kristalle Nematische Phasen werden benutzt, um elektrische Spannungsimpulse in optische Impulse umzuwandeln. In der Regel wird hierzu eine dünne Schicht von flüssigen Kristallen zwischen zwei leitend beschichtete Glasplatten gebettet. Eine elektrische Spannung an den beiden Elektroden erzeugt in der nematischenSchichtsine mikroskopisch sichtbare starke Turbulenz, mit der eine makroskopisch sichtbare, intensive Zunahme der Lichtstreuung der Elektrodenvorrichtung verbunden ist. Dabei wird das System undurchsichtig trüb. Process for the orientation of liquid crystals. Nematic phases are used to convert electrical voltage pulses into optical pulses. Usually this is done by placing a thin layer of liquid crystals between two Conductive coated glass plates embedded. An electrical voltage across the two Electrodes produce microscopically visible strong ones in the nematic layer Turbulence, with which a macroscopically visible, intensive increase in light scattering the electrode device is connected. The system becomes opaque.

Die großen Vorteile, die in dieser Art elektrooptischer Vorrichtung liegen, konnten erst dann wirklich ausgenutzt werden, als nematische Phasen gefunden wurden, die sich durch große Stabilität in elektrischen Gleich- und Wechselströmen und eine hohe chemische Beständigkeit auszeichnen.The great advantages in this type of electro-optical device only then could they really be exploited when nematic phases were found which are characterized by great stability in electrical direct and alternating currents and are characterized by high chemical resistance.

Es sind inzwischen eine ganze Reihe solcher nematischen Phasen bekannt geworden, insbesondere auch solche, die sehr tiefschmelzende, breite nematische Mesophasenbereiche aufweisen.A number of such nematic phases are now known become, especially those that are very deep-melting, broad nematic Have mesophase regions.

Normalerweise bilden nematische Phasen in dünner Schicht zwischen Glas- oder Elektrodenplatten schlierige, also nicht orientierte Schichten, die zu verminderten Kontrasten der -Anzeigeeinheiten und zu einem wenig attraktiven Aussehen führen.Normally nematic phases form in between in a thin layer Glass or electrode plates streaky, that is, non-oriented layers that lead to reduced contrasts of the display units and an unattractive appearance to lead.

In dünner Schicht zwischen zwei Glasplatten oder Elektroden haben die Moleküle solcher Phasen mehrere Orientierungsmöglichkeiten. Sind alle Moleküle mit ihren Längsachsen senkrecht zu den Elektrodenoberflächen orientiert, dann erscheint die Anzeigevorrichtung ohne elektrische Spannung unter jedem Beobachtungswinkel völlig transparent und glasklar. Liegen die Moleküllängsachsen der die nematische Phase aufbauenden Moleküle alle gleichmäßig parallel zu den Glasflächen, so liegen ebenfalls klare transparente Anzeigesysteme vor, wenn man sie unter einem Winkel von etwa 900 betrachtet. Unter stark abweichenden Blickwinkeln haben derartige Schichten jedoch ein leicht getrübtes Aussehen. Bei nematischen Phasen, die Azoxybenzolderivate enthalten, wirkt sich das besonders nachteilig aus., da die mit der gelben Eigenfarbe der Azoxybenzolderivate zusammenhängende Farbe der Anzeigevorrichtung bei paralleler Orientierung der Moleküle meßbar intensiver ist als bei senkrechter Orientierung. Es ist ferner möglich, daß die Vorzugsrichtung der Moleküle an verschiedenen Stellen der Anzeigeeinheiten verschieden ist. In diesem Falle zeigen die Anzeigeeinheiten unter jedem Blickwinkel ein von Schlieren durchzogenes, ungleichmäßig trübes Aussehen.Have in a thin layer between two glass plates or electrodes the molecules of such phases have several orientations. Are all molecules with their long axes oriented perpendicular to the electrode surfaces, then appears the display device with no voltage at any viewing angle completely transparent and crystal clear. Are the longitudinal axes of the molecules of the nematic Phase-building molecules all lie evenly parallel to the glass surfaces also clear transparent display systems when viewed at an angle considered by about 900. Such layers have different angles of view however, a slightly cloudy appearance. In the case of nematic phases, the azoxybenzene derivatives contain, this has a particularly detrimental effect, since those with their own yellow color of the azoxybenzene derivatives coherent color of the display device with parallel Orientation of the molecules is measurably more intense than with vertical orientation. It is also possible that the preferred direction of the molecules at different points of the display units is different. In this case, the display units show from every angle an unevenly cloudy appearance streaked through.

Obwohl für die Funktion einer Anzeigeeinheit die Orientierung der nematischen Phasen zwischen den Elektroden nicht ausschlaggebend ist, sind doch senkrecht orientierte Schichten zu bevorzugen, da diese nach dem Anlegen von elektrischen Feldern unter jedem Blickwinkel wesentlich bessere Kontraste zu den nicht unter Spannung stehenden Bezirken liefern als parallel oder gar inhomogen orientierte nematische Schichten.Although the orientation of the nematic phases between the electrodes are not decisive Preference is given to vertically oriented layers, as these after the application of electrical Fields under every viewing angle have a much better contrast to the ones not below Tension-standing areas deliver as parallel or even inhomogeneously oriented nematic layers.

Es wurde nun gefunden, daß man nematische Phasen so modifizieren kann, daß sie sich ohne weiteres zu stabilen, senkrecht orientierten Schichten zwischen Elektrodenplatten, die auch mit leitenden ueberzügen versehen sein'können, ordnen.It has now been found that nematic phases can be modified so that they easily become stable, vertically oriented layers between Arrange electrode plates, which can also be provided with conductive coatings.

-Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren-zür'riitierung flüssiger Kristalle, das darin besteht, daß man nematische Phasen in Gegenwart von Sauerstoff bzw. Luft auf Temperaturen zwischen etwa 1200C und 2500C erhitzt. Es ist zweckmäßig, diese Temperaturen für einen Zeitraum von etwa 10 Minuten bis etwa 15 Stunden aufrechtzuerhalten. In der Regel genügen bei höheren Temperaturen kürzere Erhitzungszeiträume, während bei niedrigen Temperaturen entsprechend länger erhitzt werden sollte. Grundsätzlich läßt sich aber auch der gewünschte Effekt schon bei kurzzeitiger Erhitzung auf relativ niedrige Temperaturen erreichen.-The subject of the invention is thus a process-zür'riitierung liquid Crystals, which consists in getting nematic phases in the presence of oxygen or air heated to temperatures between about 1200C and 2500C. It is appropriate maintain these temperatures for a period of about 10 minutes to about 15 hours. As a rule, shorter heating periods are sufficient at higher temperatures should be heated correspondingly longer at low temperatures. Basically but the desired effect can also be achieved even with brief heating to relative reach low temperatures.

Es ist offenbar wesentlich, daß während des Erhitzungsvorganges Sauerstoff bzw. Luft zugegen ist. Deshalb sollten die nematischen Phasen entweder in flacher Schicht,d. h.It is obviously essential that oxygen be used during the heating process or air is present. Therefore, the nematic phases should either be in shallower form Layer, d. H.

mit einer großenBegrenzungsfläche zum Luftsauerstoff, erhitzt werden, oder es sollte andernfalls durch Rühren oder Durchleiten von Luft oder Sauerstoff für die erforderlichen Reaktionsbedingungen gesorgt werden. Beim Erhitzen größerer Mengen wird deshalb in der Regel das Durchleiten von Luft oder Sauerstoff bevorzugt sein.with a large boundary surface to atmospheric oxygen, are heated, or else it should be done by stirring or bubbling air or oxygen through it the necessary reaction conditions are provided. When heating larger For this reason, the passage of air or oxygen through is generally preferred be.

Wenn man die nematischen Phasen in sehr dünner Schicht ererhitzt, wie sie z.B. in den normalen Anzeigevorrichtungen eingesetzt werden (Schichtdicke z.B. 3O,u), so reicht der in der nematischen Phase verblie-bene Rest an Luftsauerstoff aus, um die gewünschte Reaktion auszulösen. Obwohl also die nematischen Phasen in diesen Fällen an sich keinen Kontakt mehr zur Außenluft haben, sondern z.B. in Folien oder Glasplatten eingesiegelt sind, wird überraschenderweise nach dem Abkühlen eine Orientierung erzielt.If the nematic phases are heated in a very thin layer, as they are used, for example, in normal display devices (layer thickness e.g. 3O, u), then the remainder of the atmospheric oxygen remaining in the nematic phase is sufficient to trigger the desired response. So although the nematic phases in In these cases, they no longer have any contact with the outside air, but rather e.g. in foils or glass plates are sealed, surprisingly, after cooling, a Orientation achieved.

Beim Erhitzen größerer Mengen an flüssigen Kristallen ist es in der Regel zweckmàßig, das Gemisch nach dem Erhitzen zu filtrieren. Es bilden sich häufig feste Abscheidungen, die vorteilhaft abgetrennt werden.When large amounts of liquid crystals are heated, it is in the Usually it is useful to filter the mixture after heating. They often form solid deposits that are advantageously separated.

Die nach der Erfindung erhaltenen nematischen Phasen können sowohl im erhitzten Zustand als auch nach der Abkühlung zum Füllen von Anzeigevorrichtungen verwendet werden. Die Fähigkeit zur Senkrechtorientierung bleibt in jedem Falle erhalten.The nematic phases obtained according to the invention can both in the heated state as well as after cooling for filling display devices be used. The ability to orientate vertically remains in any case obtain.

Die Orientierung erfolgt meist spontan und kann mit Hilfe eines Polarisationsmikroskops leicht geprüft werden.Orientation is mostly spontaneous and can be done with the help of a polarizing microscope easily checked.

Als nematische Phasen können alle Gemische verwendet werden, die auch bisher aufgrund ihrer flüssigkristallinen Eigenschaften in elektrooptischen Anzeigevorrichtungen verwendet worden oder dazu geeignet sind. Die gebräuchlichsten Phasen bestehen aus Gemischen von Derivaten aus der Reihe der Azobenzole, Azoxybenzole, Schiffschen Basen, insbesondere Benzylidenderivate, Phenylbenzoaten, gegebenenfalls halogenierten Stilbenen, Diphenylacetylenderivaten, Diphenyl-nitronen und/oder substituierten Zimtsäuren. Im allgemeinen werden Isomerenpaare und/oder eutektische Gemische verwendet.All mixtures can be used as nematic phases, including those hitherto in electro-optical display devices because of their liquid-crystalline properties have been used or are suitable for this. The most common phases consist of Mixtures of derivatives from the series of azobenzenes, azoxybenzenes, Schiffschen Bases, especially benzylidene derivatives, phenyl benzoates, optionally halogenated Stilbenes, diphenylacetylene derivatives, diphenylnitrones and / or substituted Cinnamic acids. In general, isomer pairs and / or eutectic mixtures are used.

Die wichtigsten Bestandteile der bekannten nematischen Phasen lassen sich durch die allgemeine Formel I charakterir sieren: worin A -CH = CH- -O - CO--CX = CH- -CO - O--CH = CX- -CH = bedeutet und R1 und R2 gleich oder verschieden sind und Alkyl-, Alkoxy- oder Acyloxyreste bedeuten, die bis zu 18, vorzugsweise bis zu 8 C-Atomen besitzen Bei den meisten dieser Verbindungen sind R1 und R2 vorzugsweise verschieden, wobei einer der Reste meist eine Alkyl- und der andere eine Alkoxy- oder Acyloxygruppe bedeutet. Aber auch alle übrigen Varianten der vorgesehenen Substituenten sind gebräuchlich.The most important components of the known nematic phases can be characterized by the general formula I: wherein A -CH = CH- -O - CO - CX = CH- -CO - O - CH = CX- -CH = and R1 and R2 are identical or different and denote alkyl, alkoxy or acyloxy radicals which have up to 18, preferably up to 8 carbon atoms. In most of these compounds, R1 and R2 are preferably different, one of the radicals usually being a Is alkyl and the other is an alkoxy or acyloxy group. However, all other variants of the intended substituents are also customary.

Es sind eine ganze Reihe solcher nematischen Phasen im Handel.There are a number of such nematic phases on the market.

Häufig sind die nematischen Phasen durch Zugabe cholesterischer Verbindungen modifiziert, um Memory-Effekte oder verlängerte Abklingzeiten zu erzielen. Solche Zusätze cholesterischer Phasen bewegen sich im allgemeinen unter oder um etwa 10 Gew.-. Eine ganze Reihe nematischer Phasen ist z.B. in den deutschen Patentanmeldungen P 19 51 092, P 20 14 989, P 21 39 682 und P 22 01 122 beschrieben.The nematic phases are often caused by the addition of cholesteric compounds modified to have memory effects or extended cooldowns. Such Additions of cholesteric phases are generally below or by about 10 Wt. A whole series of nematic phases is e.g. in the German patent applications P 19 51 092, P 20 14 989, P 21 39 682 and P 22 01 122.

Die nach der Erfindung behandelten flüssigen Kristalle zeichnen sich dadurch aus, daß sie, eingebracht zwischen zwei Begrenzungsflächen, völlig transparente glasklare Schichten ausbilden, in denen die Moleküle mit ihren Längsachsen senkrecht zu den Begrenzungsfläi=hen stehen, sich also homöotrop verhalten. Die orientierende Wirkung tritt überraschenderweise auch schon auf, wenn nur ein geringer Teil der nematischen Phasen der erfindungsgemäßen Behandlung unterworfen wird. In vielen Fällen wird sogar bevorzugt nur ein Teil der nematischen Phasen erhitzt und dann unbehandeltem Material zugemischt, da damit die zuweilen als'uner'wünschte Nebenreaktion auftretende Verfärbung der nematischen Phasen insgesamt vermindert werden kann und damit häufig kaum wahrnehmbar wird.The liquid crystals treated according to the invention are distinguished characterized in that they are completely transparent when placed between two boundary surfaces Form crystal clear layers in which the molecules with their long axes are perpendicular relate to the boundary surfaces, i.e. behave homeotropically. The orienting one Surprisingly, effect occurs even if only a small part of the is subjected to nematic phases of the treatment according to the invention. In many Cases are even preferably heated and then only a part of the nematic phases mixed with untreated material, as this causes the sometimes undesirable side reaction discoloration of the nematic phases that occurs can be reduced overall and so that it is often barely noticeable.

Es hat sich erwiesen, daß erstaunlicherweise z.B. eine Zumischung von nur 2 Vol.- von nach der Erfindung behandelter nematischer Phase zu unbehandelter nematischer Phase den gewünschten Effekt der Senkrechtorientierung liefert. Im übrigen kann natürlich jedes beliebige Mischungsverhältnis gewählt werden. Dabei kann eine erfindungsgemäß behandelte nematigche Phase auch einer unbehandelten nematischen Phase einer anderen Art, die also aus anderen chemischen Substanzen besteht, zugemischt werden. Auch eine erfindungsgemäße Behandlung der gesamten nematischen Phase ist natürlich möglich.It has been found that, surprisingly, an admixture, for example from only 2 vol. of nematic phase treated according to the invention to untreated nematic phase delivers the desired effect of vertical orientation. Furthermore any mixing ratio can of course be selected. One can nematic phase treated according to the invention also an untreated nematic phase phase of a different kind, that is, made up of other chemical substances is to be added. Also a treatment according to the invention of the total nematic Phase is of course possible.

Die Begrenzungsflächen, zwischen die die modifizierten nematischen Phasen nach der Erfindung einzubringen sind, sollten vorzugsweise hydrophil sein. So sind insbesondere Glasplatten sehr geeignet sowie Kunststoffe, die hydrophile Gruppen an ihrer Oberfläche -aufweisen, z.B. Polysaccharidtypen, insbesondere Cellulosederivate, z.B. Celluloid.The boundary surfaces between which the modified nematic Phases are to be introduced according to the invention, should preferably be hydrophilic. In particular, glass plates are very suitable, as are plastics that are hydrophilic Have groups on their surface, e.g. polysaccharide types, especially cellulose derivatives, e.g. celluloid.

Ferner sind als Begrenzungsflächen ganz oder teilweise mit leitenden Schichten versehene Flächen geeignet. Die gebräuchlichsten Überzüge dieser Art sind aus Zinndioxid, das z.B.Furthermore, the boundary surfaces are wholly or partially with conductive Layered surfaces are suitable. The most common coatings of this type are from tin dioxide, e.g.

durch Reaktionsbeschichtung aufgebracht werden kann; aber auch andere Materialien werden eingesetzt, z.B. Indiumoxid oder Zinndioxid mit Antimontrioxid oder Gemische dieser Materialien. Durch Ätzen werden diese leitfähigen Schichten bekanntlich häufig teilweise entfernt, so daß Muster entstehen, die durch nematische flüssige Kristalle sichtbar gemacht werden können. Die dynamische Streuung tritt ja nur an den Stellen auf, an denen zwei leitfähige Schichten einander gegenüberliegen. Die Schichtdicken der nematischen Phasen zwischen den Begrenzungsflächen betragen in der Regel 5 - 40 micron, jedoch ist dieser Bereich nicht limitativ. Die Anzeigevorrichtungen selbst, ihr Aufbau und ihre Dimensionen sind bekannt.can be applied by reaction coating; but also others Materials are used, e.g. indium oxide or tin dioxide with antimony trioxide or mixtures of these materials. Etching makes these conductive layers as is known, often partially removed, so that patterns arise which are caused by nematic liquid crystals can be made visible. The dynamic scatter occurs yes only in the places where two conductive layers are opposite each other. The layer thicknesses of the nematic phases between the boundary surfaces are usually 5 - 40 microns, but this range is not limitative. The display devices itself, its structure and its dimensions are known.

Die orientierten Schichten können erzeugt werden, indem man die modifizierten nematischen Phasen en-tweder bei Temperaturen oberhalb des Klärpunktes zwischen die Plattenanordnung bringt und dann abkühlen läßt oder aber bei Zimmertemperatur die Begrenzungsflächenordnung füllt und anschließend kurzfristig auf eine Temperatur erwärmt, die mindestens einige Grade oberhalb des Klärpunktes der verwendeten nematischen Phase liegt. In beiden Fällen erhält man nach Abkühlen auf Raumtemperatur thermodynamisch stabile, senkrecht orientierte Schichten. Es können jedoch auch homöotrop orientierte nematische Schichten hergestellt werden, indem man mit nicht modifizierten nematischen Flüssigkeiten gefüllte Anzeigeeinheiten, die auch schon versiegelt sind, entsprechend der Erfindung erhitzt. Nach dem Abkühlen erhält man auch in diesem Falle stabile, senkrecht orientierte Schichten.The oriented layers can be created by making the modified ones nematic phases either at temperatures above the clearing point between brings the plate assembly and then allowed to cool or at room temperature the boundary surface order fills and then briefly to a temperature heated to at least a few degrees above the clearing point of the nematic used Phase lies. In both cases the thermodynamic result is obtained after cooling to room temperature stable, vertically oriented layers. However, it can also be homeotropically oriented nematic Layers are made by going with unmodified display units filled with nematic liquids, which are already sealed, heated according to the invention. After cooling, you also get in this Trap stable, vertically oriented layers.

Die modifizierten nematischen Phasen nach der vorliegenden Erfindung lassen sich in der gleichen Weise wie die bisher gebräuchlichen Phasen einsetzen, also insbesondere für Displayssysteme; sie eignen sich z.B. zu einer digitalen Anzeige von Meßdaten, von Ergebnissen von Elektronenrechnern, der Uhrzeit oder von Prozeßdaten, von Zahlen, Buchstaben oder anderen Symbolen.The modified nematic phases of the present invention can be used in the same way as the previously used phases, so especially for display systems; they are suitable e.g. for a digital display of measurement data, of results from electronic computers, of the time or of process data, of numbers, letters or other symbols.

Die Modifizierung der nematischen Phasen nach der Erfindung ist insbesondere für nematische Phasen auf Basis von Azoxyderivaten von Vorteil. Nach der Orientierung stehen alle Übergangsmomente der Azoxy-Chromophore senkrecht zum Lichtvektor der einfållenden Lichtwellen. überraschend ist auch die Tendenz zur unerwünschten Gasblasenbildung in den nach der Erfindung modifizierten nematischen Phasen erheblich verringert. Dadurch läßt sich die Lebensdauer der Displays wesentlich verlängern.The modification of the nematic phases according to the invention is particular advantageous for nematic phases based on azoxy derivatives. After orientation all transition moments of the azoxy chromophores are perpendicular to the light vector of incident light waves. The tendency towards undesired gas bubble formation is also surprising considerably reduced in the nematic phases modified according to the invention. This can significantly extend the service life of the displays.

Beispiel 1: Man bedeckt den Boden einer Kristallisierschale (25 cmgleichmässig mit 20 g .des bei -5° schmelzenden eutektischen Gemisches aus p-n-Butyl-p'-methoxy-azoxybenzol und p-Aethylp'-methoxy-azoxybenzol und erhitzt 24 Stunden auf 1600C.Example 1: The bottom of a crystallizing dish is covered (25 cm evenly with 20 g of the eutectic mixture of p-n-butyl-p'-methoxy-azoxybenzene melting at -5 ° and p-ethylp'-methoxy-azoxybenzene and heated to 160 ° C. for 24 hours.

Nach dem Abkühlen saugt man die festen Verunreinigungen über eine Glasfritte ab und erhält 16 g einer braungefärbten nematischen Flüssigkeit. Diese 16 g werden in 550 g des unbehandelten nematischen Ausgangsmaterials gelöst. Auf diese Weise erhält man eine nematische Flüssigkeit, die sich zwischen zwei Glasplatten senkrecht orientiert.After cooling down, the solid impurities are sucked over a Glass frit and receives 16 g of a brown-colored nematic liquid. These 16 g are dissolved in 550 g of the untreated nematic starting material. on in this way a nematic liquid is obtained, which is located between two glass plates oriented vertically.

Die Füllung einer Anzeigevorrichtung kann beispielsweise folgendermaßen durchgeführt werden: Ein Tropfen dieser nematischen Flüssigkeit, erwärmt auf 80 - 1000C, wird. auf eine 50 cm2 große, rechteckige Glasplatte aufgebracht, die mit einer Leitschicht aus Zinndioxid versehen und ebenfalls auf 80 - 1000C erwärmt ist.The filling of a display device can, for example, be as follows be carried out: a drop of this nematic liquid, heated to 80 - 1000C, will. applied to a 50 cm2 rectangular glass plate, which is covered with provided with a conductive layer made of tin dioxide and also heated to 80 - 1000C.

An zwei gegenüberliegenden Seiten der Glasplatte werden etwa 15 ji starke Distanzfolien aus Kunststoff aufgebracht.On two opposite sides of the glass plate, about 15 ji strong plastic spacer foils applied.

Dann legt man eine zweite, gleichgroße Glasplatte, die ebenfalls auf etwa 80 - 1000C erwärmt wurde, auf die erste Platte, und zwar so, daß die Leitschicht der ersten Platte und deren Leitschicht zugewandt ist. Dabei verteilt sich die modifizierte nematische Phase gleichmäßig in dünner Schicht zwischen den beiden Platten. Nach dem Abkühlen erhält man eine bei Raumtemperatur völlig senkrecht orientierte nematische Schicht, die nach der Versiegelung als Anzeigevorrichtung klare Kontraste liefert.Then you put a second, equal-sized glass plate, which is also on about 80 - 1000C was heated on the first plate, in such a way that the conductive layer facing the first plate and its conductive layer. The modified one is distributed nematic phase evenly in a thin layer between the two plates. To cooling gives a nematic which is completely perpendicularly oriented at room temperature Layer that provides clear contrasts as a display device after sealing.

Di Füllung der Elektrodenvorrichtung kann auch bei Raumtemperatur erfolgen und auch die Lösung muß nicht vorher erwärmt werden. Auch unter diesen Bedingungen erhält man senkrecht orientierte, klare nematische Schichten.The filling of the electrode device can also take place at room temperature take place and the solution does not have to be heated beforehand. Even among these Conditions, vertically oriented, clear nematic layers are obtained.

Entsprechende Ergebnisse werden erzielt, wenn man andere nematische Phasen, z.B. das bei 160C schmelzende Isomerenpaar p-n-butyl-pt-methoxy-azoxybenzol verwendet.Corresponding results are obtained by using other nematic Phases, e.g. the isomer pair p-n-butyl-pt-methoxy-azoxybenzene which melts at 160C used.

Beispiel 2: In einem Rundkolben werden 50 g des bei -5 0C schmelzenden eutektischen Gemisches aus Beispiel 1 10 Minuten unter Hindurchleiten von Luft mit einer Geschwindigkeit von 1 1/min bei 1600C erhitzt. Die Luft wird durch eine Porzellanfritte fein verteilt. Auf diese Weise erhält man eine nematische Flüssigkeit, die sich zwischen zwei Glas- oder Kunststoffplatten senkrecht orientiert. Das läßt sich z.B. folgendermaßen demonstrieren: Eine auf 800C erwärmte Sandwichzelle, die aus zwei rechteckigen, ca. 8 cm2 großen, aufeinanderliegenden Glasplatten besteht, zwischen denen an zwei gegenüberliegenden Seiten zwei 1,5 mm breite, 20 p dicke Abstandsfolien aus Polyester liegen, wird an einer der beiden seitlichen Öffnungen mit einem ebenfalls auf 80 0C erwärmten Tropfen der oben beschriebenen Lösung in Kontakt gebracht. Durch Kapillarkräfte verteilt sich die Flüssigkeit gleichmäßig zwischen den beiden Glasplatten und bildet nach Abkühlen unter 75 0C eine bei Zimmertemperatur stabile, homöotrop orientierte Schicht aus. Die Füllung der Sandwichzelle kann auch bei Zimmertemperatur erfolgen, wobei auch die Lösung nicht erwärmt zu werden braucht. Auch in diesem Falle erhält man gleichmäßig transparente, senkrecht orientierte nematische Schichten.Example 2: In a round bottom flask 50 g of the melting at -5 0C eutectic mixture from Example 1 for 10 minutes while passing air through heated at a rate of 1 1 / min at 1600C. The air is through a porcelain frit finely divided. In this way one obtains a nematic liquid, which vertically oriented between two glass or plastic plates. This can be e.g. demonstrate as follows: A sandwich cell heated to 800C, consisting of two rectangular, approx. 8 cm2 large, stacked glass plates, between two 1.5 mm wide, 20 p thick spacer foils on two opposite sides made of polyester, one of the two side openings is also connected to a brought to 80 0C heated drops of the solution described above in contact. By Capillary forces distribute the liquid evenly between the two glass plates and after cooling below 75 ° C. forms a homeotropic one that is stable at room temperature oriented layer. The filling of the sandwich cell can also be done at room temperature take place, whereby the solution does not need to be heated. Also in this Trap, uniformly transparent, vertically oriented nematic layers are obtained.

Beispiel 3: 0 In einem Rundkolben werden 50 g des bei -5° schmelzenden eutektischen Gemisches aus Beispiel 1 5 Minuten lang auf 0 130 C erhitzt, wobei man Sauerstoff in fein verteilter Form mit einer Geschwindigkeit von etwa 400 ml/min durch die Flüssigkeit leitet. Auf diese Weise erhält man eine nematische Flüssigkeit, die sich zwischen zwei Begrenzungsflächen senkrecht orientiert.Example 3: 0 In a round bottom flask 50 g of the melting at -5 ° eutectic mixture from Example 1 heated to 0 130 C for 5 minutes, wherein oxygen in finely divided form at a rate of about 400 ml / min passes through the liquid. In this way a nematic liquid is obtained, which is oriented vertically between two boundary surfaces.

Beispiel 4: Man erhitzt analog Beispiel 1 2 g der bei 0o schmelzenden eutektischen Mischung aus 4-Butylbenzoesäure-4-hexyloxyphenylester und 4-hexyloxybenzoesäure-4-butylphenylester 15 Minuten lang auf 1800C. Nach dem Abkühlen saugt man die nematische Flüssigkeit durch eine feinporige Glasfritte, um mechanische Verunreinigungen zu entfernen.Example 4: As in Example 1, 2 g of the melting point at 0 ° are heated eutectic mixture of 4-butylbenzoic acid 4-hexyloxyphenyl ester and 4-hexyloxybenzoic acid 4-butylphenyl ester At 1800C for 15 minutes. After cooling, the nematic liquid is sucked off through a fine-pored glass frit to remove mechanical impurities.

Mit dem so behandelten nematischen Material lassen sich dünne, senkrechtorientierte Schichten herstellen.With the nematic material treated in this way, thin, vertically oriented Making layers.

Beispiel 5: Man erhitzt eine Kristallisierschale, deren Boden mit 2 g des bei Zimmertemperatur flüssigen Gemisches aus 25% 4- (4-Butylbenzoyloxy- ) -benzoesäure-4-butylphenylester, 25 % 4-Anisoyloxybenzoesäure-4-butylphenylester, 30 % Anissäure-4-butylphenylester und 20 % 4-(4-Butylbenzoyloxy)-benzoesäure-4-methoxyphenylester bedeckt ist, 20 Minuten lang auf 1600C. Nach dem Abkühlen saugt man die nematische Flüssigkeit zur Entfernung fester Verunreinigungen durch eine feinporige Glasfritte.Example 5: A crystallizing dish is heated, the bottom with 2 g of the mixture of 25% 4- (4-butylbenzoyloxy- 4-butylphenyl benzoate, 25% 4-anisoyloxybenzoic acid 4-butylphenyl ester, 30% 4-butylphenyl anisate and 20% 4-methoxyphenyl 4- (4-butylbenzoyloxy) benzoate is covered, at 1600C for 20 minutes. After cooling, the nematic is sucked off Liquid for removing solid impurities through a fine-pored glass frit.

Beispiel 6: In einem Rundkolben werden 20 g p-Methoxybenzyliden-pn-butylanilin unter Hindurchleiten von über Natronkalk vorgetrockneter Luft mit einer Durchströmungsgeschwindigkeit von 1000 ml/min 20 Minuten auf 1400C erhitzt. Auf diese Weise erhält man eine nematische Flüssigkeit, die sich zwischen zwei Glas- oder Kunststoffplatten senkrecht orientiert.Example 6: 20 g of p-methoxybenzylidene-pn-butylaniline are placed in a round bottom flask while air that has been pre-dried over soda lime is passed through at a flow rate heated from 1000 ml / min to 1400C for 20 minutes. In this way you get a nematic Liquid that is oriented vertically between two glass or plastic plates.

Beispiel 7: Eine Abdampfschale, deren Boden gleichmäßig mit 10 g des eutektischen Gemisches der beiden Isomerenpaare p-n-Butyl-und p-Aethyl-p-methoxyazoxybenzol bedeckt ist, wird 12 Stunden lang auf 1 700C erhitzt und nach dem Abkühlen durch Absaugen ton mechanischen Bestandteilen gereinigt.Example 7: An evaporation dish, the bottom of which is evenly filled with 10 g of des eutectic mixture of the two isomer pairs p-n-butyl- and p-ethyl-p-methoxyazoxybenzene is covered, is heated to 1700C for 12 hours and after cooling through Vacuum cleaning of mechanical components.

Ein Gramm der so behandelten nematischen Flüssigkeit fügt man zu 300 g des eutektischen Gemisches aus 4-Butyryloxybenzoesäure-4-hexyloxyphenylester, 4-Butylbenzoesäure-4-hexyloxyphenylester und 4-Hexyloxybenzoesäure-4-butylphe-0 nylester hinzu und erhält eine bei + 10 schmelzende ne-.One gram of the nematic liquid thus treated is added to 300 g of the eutectic mixture of 4-butyryloxybenzoic acid 4-hexyloxyphenyl ester, 4-butylbenzoic acid 4-hexyloxyphenyl ester and 4-hexyloxybenzoic acid 4-butylphe-0 nyl ester is added and a ne- melts at + 10.

matische Mischung, die in 6 bis 70 P dünnen Schichten zwischen zwei Begrenzungsflächen aus Glas- oder Kunststoff mit oder ohne elektrisch leitender Beschichtung eine senkrechte Orientierung einnimmt.matic mixture formed in 6 to 70 P thin layers between two Boundary surfaces made of glass or plastic with or without electrically conductive Coating adopts a vertical orientation.

Beispiel 8: 10 g des bei 160 schmelzenden Isomerengemisches aus p-n-Butyl-p-methoxy-azoxybenzol werden 12 Stunden unter Hindurchleiten von Luft auf 1600C erhitzt. Nach de.m Abkühlen wird von mechanischen Verunreinigungen abgesaugt.Example 8: 10 g of the isomer mixture of p-n-butyl-p-methoxy-azoxybenzene melting at 160 are heated to 160 ° C. for 12 hours while air is passed through. After cooling down is sucked out of mechanical impurities.

0,2 g der leicht braungefärbten nematischen Flüssigkeit werden mit 100 g p-Methoxybenzyliden-p-methoxyanilin gemischt.0.2 g of the slightly brown-colored nematic liquid are with 100 g of p-methoxybenzylidene-p-methoxyaniline mixed.

Die so dotierte nematische Flüssigkeit nimmt in dünnen Schichten, die zwischen 6 und 30 P stark sein können senkrechte Orientierung ein.The nematic liquid doped in this way absorbs in thin layers, which can be between 6 and 30 P strong vertical orientation a.

Beispiel 9: Es wird eine mit dem in Beispiel 1 beschriebenen, bei - 5°C schmelzenden eutektischen Gemisch gefüllte Zelle, die mit einem Ausgleichsvolumen für die thermische Ausdehnung der nematischen Substanz versehen ist und allseitig mit hitzebeständigem Material (Lotglas) hermetisch 0 versiegelt ist, 5 Minuten auf 240 C erhitzt. Die nematische Flüssigkeit, die zunächst in der Zelle keine homöotrope Orientierung aufweist, wird durch diese Behandlung.Example 9: There is one with that described in Example 1, at - 5 ° C melting eutectic mixture filled cell with an equalizing volume for the thermal expansion of the nematic substance is provided and on all sides is hermetically sealed with heat-resistant material (solder glass) for 5 minutes 240 C heated. The nematic fluid that is initially in the cell is not homeotropic Orientation is provided by this treatment.

senkrecht orientiert.oriented vertically.

Claims

Patent claims

1 .. Process for the orientation of liquid crystals in thin layers in display devices, characterized in that one nematic phases before or after filling into display devices in the presence of oxygen or air heated to temperatures between about 120 ° and 250ob.

2. The method according to claim 1, characterized in that this Maintains temperatures for a period of time from about 10 minutes to about 15 hours.

3. The method according to claims 1 and 2, characterized in that that one passes oxygen or air through the nematic phase during the heating.

4. The method according to claims 1 to 3, characterized in-O. that only a part of the nematic phases, but at least 2 vol. Vo, of this Subject to treatment.

5. Display device-based on liquid crystals, characterized in that that it contains nematic phases treated by the process of claims 1 to 4.