DE2352151A1

DE2352151A1 - Sichtgeraet mit fluessigen kristallen (i)

Info

Publication number: DE2352151A1
Application number: DE19732352151
Authority: DE
Inventors: Komei Asai; Masakazu Fukai; Hiroaki Takahash; Hiroshi Tatsuta
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1972-10-20
Filing date: 1973-10-17
Publication date: 1974-05-02
Also published as: FR2211153A5

Description

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LW/lil/POS - 3 2 2 2 7

MATSUSHITA ELECTRIC INDUSTRIAL COo, LTD Osaka ^ Japan

Sichtgerät mit flüssigen Kristallen (I)

Die Erfindung betrifft ein auf der Basis flüssiger Kristalle mit bei Raumtemperatur nematischer Struktur arbeitendes Sichtgerät. Insbesondere betrifft die Erfindung eines der an sich bekannten elektrooptischen Sichtgeräte bzw. Anzeigegeräte, die mit einer dünnen Schicht flüssiger Kristalle mit linearer Molekülausrichtung zur Zerstreuung des von einer Lichtquelle einfallenden Lichtes arbeiten«,

Die elektrooptischen Sichtgeräte dieser Art bestehen im wesentlichen aus einem ersten lichtdurchlässigen Substrat, einer auf diesem ersten Substrat aufgebrachten ersten

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lichtdurchlässigen Leiterschicht, einem zweiten Substrat mit einer auf diesem aufgebrachten zweiten elektrischen Leiterschicht und Mitteln zum Anlegen einer elektrischen Spannung an die beiden sich gegenüberstehenden Leiterschichten, die zwischen sich die Schicht der flüssigen Kristalle einschliessen_o Durch das Anlegen der Spannung wird die molekulare Ausrichtung in der nematischen Struktur der flüssigen Kristalle verändert, wodurch zwischen dem ordentlichen und dem ausserordentlichen Strahl des einfallenden Lichtes ein Gangunterschied erzeugt, der Absorptionskoeffizient verändert oder zur Streuung des Lichtes ein elektrischer Stromfluss durch die nematische Struktur erzeugt wird.

Bekannte Vorrichtungen dieser Art benötigen in der Regel aufwendige und ortsgebundene Vorrichtungen zur Konstanthaltung der Temperatur,- da der nematische Zustand der flüssigen Kristalle nur in einem schmalen Temperaturbereich beobachtet wurde, wobei dieser Temperaturbereich in der Regel nicht im Zimmertemperaturbereich liegt.

Der Erfindung liegt dementsprechend die Aufgabe zugrunde, ein Sichtgerät der vorgenannten Art zu schaffen, das mit flüssigen Kristallen arbeitet, die die nematische mesomorphe Struktur bei Zimmertemperatur und über einen weiten Temperaturbereich aufweisen, so dass sie sich für den Einsatz bei Zimmertemperatur, d.h. also im Bereich von etwa 25 ⁰G, eignen, ohne dass eine aufwendige Vorrichtung zur Konstanthaltung der Temperatur erforderlich ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäss ein Sichtgerät der eingangs beschriebenen Art vorgeschlagen, gekenn-

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zeichnet durch die Verwendung mindestens einer Verbindung der allgemeinen Formel

R-Ph- COO - Ph - M ,

in der -Ph- ein in Parastellung dxsubstxtuxerter Phenylrest

-V "*·-, R ein Alkyl CH-(CH₀) - , M ein Alkyl CH_(CH_) \ . j £· η. όζη

oder ein Alkoxy CH-(CH,) 0- und η eine ganze Zahl von Null

■3 £* XX

bis 5 einschliesslich sind, und eines organischen Stoffes.

Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung wird ein bei Raumtemperatur mit flüssigen Kristallen mit nematischer Struktur arbeitendes Sichtgerät vorgeschlagen, gekennzeichnet durch die Verwendung mindestens einer Verbindung der allgemeinen Formel

RO-Ph- COO - Ph - M ,

in der Ph ein dxsubstxtuxerter Phenylrest -\_y~ » R Alkyl CH (CH₀) -, M ein Alkyl CH-(CH₀) -_f ein Alkoxy

O £a Xl Jj &, XX

CH₃(CH₂J_nO-, ein Alkanoyl CH₃(CH₂)_n0C- oder eine Estergruppe CH-(CH₀) OOC- und η eine ganze Zahl von Null bis 6

•5 £* XX

einschliesslich ist_? mindestens einer Verbindung der allgemeinen Formel

II

R - CO - Ph - COO - Ph - M ,

in der Ph_e R und η die vorstehend genannte Bedeutung haben und M ein Alkyl CH-(CH₀) -_t ein Alkoxy CH-(CH₀) O- oder

Js £» XX J 4b XX

eine Estergruppe CH_(CH₀) OOC- ist und eines organischen Stoffes.

zj> &, xx *

A09818/1204

Weiterhin können die vorgenannten Verbindungen vorteilhafterweise einzeln oder gemeinsam auch in Kombination mit mindestens einer Verbindung der allgemeinen Formel R-Ph-COO-Ph-M eingesetzt werden.

Die Erfindung ist nachstehend anhand von Ausführungsbei— spielen in Verbindung mit den Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. la die Absorptionskurve für CH-O-Ph-CH=N-Ph-OCO-(CH₂)CH₃;

Fig. Ib die Äbsorptionskurve für CH-(CH₉J₉-Ph-COO-Ph-CH₃;

Fig. 2a das Gaschromatogramm für CH₃(CH₉J₃O-Ph-CH=N-Ph-(CH₂J₃CH₃ unmittelbar nach der Reinigung ;

Fig. 2b das Gaschromatogramm für die Verbindung der Fig. 2a 1
an der Luft;

der Fig. 2a nach 90 Tagen bei 50 ⁰C

Fig. 3a das Gaschromatogramm für CH₃(CH₉J₃-Ph-

COO-Ph-CH- unmittelbar nach der Reinigung;

Fig. 3b das Gaschromatogramm der in Fig. 3a gezeigten Verbindung nach 90 Tagen bei 50 ⁰C an der Luft?

Fig« 4a das Gaschromatogramm für CH-, (CH₉) _-ph-COO-Ph-(CH₂ J

Fig_o 4b das Gaschromatogramm für CH₃O-Ph-COO-Ph-CH₃;

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Fig. 4c das Gaschromatogramm für ein flüssiges Kristallgemisch aus den in den Figuren 4a und 4b gezeigten Verbindungenτ

Fig. 4d das Gaschromatogramm für CH₃(CH₂J₂-Ph-COO-Ph-CH₃;

Fig. 4e das Gaschromatogramm für CH-O-Ph-COO-Ph-

(CH₂J₄CH₃J

Fig. 5a in Draufsicht ein Ausführungsbeispiel

des Sichtgerätes gemäss der Erfindung und

Fig. 5b einen Schnitt nach b-b in Fig. 5a.

Pas in den Figuren 5a und 5b gezeigte Sichtgerät bzw. die Anzeigevorrichtung besteht aus einem ersten lichtdurchlässigen Substrat 1, auf dessen Oberfläche lichtdurchlässige elektrische Leiterschichten 4, 4¹, 4" angeordnet sind«. Auf einem zweiten Substrat 2 ist eine zweite lichtdurchlässige elektrische Leiterschicht 5 in Form einer Beschichtung aufgebracht. Der Zwischenraum zwischen den Substraten 1 und 2 ist mit den flüssigen Kristallen 6 mit nematischer Struktur gefüllt. Das in diese optische Zelle einfallende Licht kann in seinem Verhalten durch ein angelegtes elektrisches oder magnetisches Feld gesteuert werden.

Die Oberflächen der Substrate 1 und 2 sowie die Leiterschichten 4, 4¹, 4" und 6 können in der Weise behandelt werden, dass die Moleküle der flüssigen Kristalle nach einer Vorzugsrichtung ausgerichtet sind, während ihre Längsachsen parallel zur Ebene der Substrate bzw. der Leiterschichten liegen.

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Das in den Figuren 5a und 5b gezeigte Sichtgerät kann ausserdem zu beiden Seiten der Zelle mit einem nicht darge stellten Polarisator versehen sein, wabei die Polarisationsrichtungen dieser Polarisatoren parallel zueinander oder senkrecht aufeinander stehen können.

Es ist bekannt, dass in den an sich bekannten optischen Zellen der beschriebenen Art die flüssigen Kristalle
einfallendes Licht unter Steuerung eines Magnetfeldes oder eines elektrischen Feldes modulieren.

Verbindungen, die im Rahmen der Erfindung für die mesomorphe Phase mit nematischer Struktur verwendet werden können, sind in der nachstehenden Tabelle I mit den
Temperaturbereichen angegeben, in denen die mesomorphe Phase stabil ist.

Tabelle I

Verbindung mesomorpher Verbindung

Berei ch ( °C) Nr

CH (CH₀J₀-Ph-COO-Ph-GH 50,8 - 51,1 1

JH^ (C-I₀ J₂-Ph-COO-Ph-(CH₂ J₂CH₃ 30,9 - 32,0 2

CH₀(CH-J₀-Ph-COO-Ph-(CH₀J-CH₇ 28,6-29,6 3

CH₃(CH₂J₄-Ph-COO-Ph-CH₂CH₃ 18,2-24,7 4

CH_-Ph-COO-Ph-O(CH ) CH 48,0- 51,7 5

CH (CH J-Ph-COO-Ph-OCH 57,6-58,1 6

CH₃(CH₂J₂-Ph-COO-Ph-OCH₂CH₃ 68,7-78,9 7

CH (CH J -Ph-COO-Ph-O(CH J CH 61,8-62,3 8

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Tabelle I (Fortsetzung)

CH₃ (CH₂ ) 2-Ph-

CH₃(CH₂ j ₂-Ph-C00-Ph-0(CH₃)5C₃ CH₀ (CH₀ ) --Ph-COO-Ph-O(CH- ) ,-CH-.

(CH₂ )₄-Ph-COO-Ph-OCH₂CH₃

CH_(CH₀).-Ph-COO-Ph-O(CH₀)-CH-

ό £ Hc C. -J O

(CH₂)^Ph-COO-Ph-O(CH₂)₄CH₃

CH₃(CH₂)4-Ph-

-O(CH₂)

₅-Ph-COO-Ph-O(CH₂

CH₃(CH₂)₅-Ph-COO-Ph-O(CH₂ J₄CH₃ CH₃(CH₂)^Ph-COC-Ph-O(CH₂)₅CH₃ CH₃(CH₂)₅-Ph-COO-Ph-(CH₂ 5
CH₃ (CH₂) ₃-Ph-COO-Ph- (CH₂)

45,8 -	50,8	9
51,3 -	53,1	10
28,6 -	46,8	11
60,8 -	66,0	12
49,0 -	58,0	13
41,7 -	52,1	14
37,0 -	51,7	15
39,7 -	49,1	16
41,4 -	44,7	17
45,3 -	53,1	18
18,0 -	19,3	19
14,2 -	15,0	2O

-Ph- =

r\

Die in der Tabelle I aufgelisteten Verbindungen wurden folgendermassen hergestellt:

1/3 mol der getrockneten Benzoesaureverbindung H-Ph-COOH₁ wobei M und Ph die oben genannte Bedeutung haben, und 1OO ml Thionylchlorid (SOCl₀) wurden in einem 300 ml-Runälcolben, der mit einem Calciumchloridröhrchen und einem Rückflusskühler ausgerüstet war, miteinander vermischt und auf dem Wasserbad auf 30 C erwärmt. Nach etwa 3O min wurden kein Schwefeldioxid und kein Chlorwasserstoff mehr

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entwickelt. Nach Abkühlen des Reaktionsgemisches auf Zimmertemperatur wurde das überschüssige Thionylchlorid so weit wie möglich auf einem Wasserbad abgezogen. Aus dem Rückstand wurde durch Destillation das Benzoylchloridderxvat M-Ph-COCl erhalten. Das so erhaltene Benzoylchlorid wurde einer SCHOTTEN-BAUMAHN-Reaktion mit einem Phenol der Formel R-Ph-OH, in der R und Ph die vorstehend genannte Bedeutung haben, unterworfen, wobei die 3enzoesäurephenylester der Formel R-Ph-COO-Ph-M erhalten wurden. Das erhaltene Rohprodukt wurde aus Methanol bis zur Erreichung eines konstanten Schmelzpunktes umkristallisiert.

Unter den bekannten relativ einfach gebauten Verbindungen, die nematische Struktur zeigen, sind nur relativ wenige, die bei Zimtnertemperatur flüssige Kristalle zu bilden vermögen. Ihr mesomorpher Bereich ist ausgesprochen schmal. Um Systeme mit mesomorpher Struktur über einen breiteren Temperaturbereich mit der Ausbildung flüssiger Kristalle auch bei oder unterhalb Zimmertemperatur zu erhalten, wurden zwei oder mehrere Stoffe, die flüssige Kristalle zu bilden in der Lage sind, miteinander kombiniert. Eine Reihe solcher Kombinationen sind in der nachstehenden Tabelle II zusammengefasst.

Tabelle II

Verbindungsgemisch mesomorpher Bereich (⁰C)

CH₃CH₂OPhCH=NPh(CH₂J₃CH₃ 90 Gew.-%

CH₃(CH₂)₅OPhCH=NPhCH=CH*

COOCH₂CH₃ 10 Gew.-%

22 - 77

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Tabelle II (Fortsetzung)

CH₃OPhCH=NPh(CH₂) CH₃(CH₂)₅OPhCH=NPhCH=CHCOOCH₂CH₃ 90 Gew.-% 10 Gew.-%

19 -

CH₃CH₃OPhCH=NPh(CH₂) 40 GeWo-%

CH₃OPhCH=NPhOCO(CH₂) 35 Gew.-%

-15 -

CH-(CH₀J-OPhCH=N-/ ^)-N=CHPhO' 25 Gew.-%

CH₃(CH₂)OPhCH=NPhOCOCH₃ CH₃OPhCH=NPhOCO(CH₂) 33,3 Gew.-% 22 -

CH₃ OPhCH=NPhOCOCH₃ 33,3 Gew.-%

CH₃OPhCH=NPh(CH₂)

ti

CH₃OPhCH=NPhOC(CH₂)

) ₄COPhCOOPhOCH₂CH₃ 2 mol

2 mol

1 mol

-3 -

CH₃PhCH=NPh(CH₂) 60 Mol-%

0 9 8 1 8/1204

- IO -

Tabelle II (Fortsetzung)

Il

CH₃(CH₂J₃OCPhCOOPhCH₂CH₃ ~) 19-30

40 Mol-% (Gemisch) CH^OPhCH=NPhOCCH

Erfxndungsgemäss wurde weiterhin festgestellt, dass flüssige Kristalle mit bei Zimmertemperatur nematischer Struktur in einfacher Weise durch Mischen von mindestens zwei der neuen Verbindungen Nr. 1 bis 2O (vgl. Tabelle I) oder durch Mischen dieser neuen Verbindungen mit nematischer Struktur mit mindestens einer der in der nachstehenden Tabelle III genannten Verbindungen erhalten werden können·

Tabelle III

Zur Mischung geeignete Verbindung mesomorpher Verbindung

Bereich ( C) Nr.

CH₃OPhCOOPh(CH₂J₄CH₃ 29,1-42,8 21

CH₃(CH₂J₃OPhCOOPh(CH₂J₄CH₃ 68,4 - 69,3 22

CH₃(CH₂J₄OPhGOOPh(CH₂J₃CH₃ 39,3 - 44,6 23

409818/1204

Tabelle III (Fortsetzung)

CH₃ (CH₂)₄OPhCOOPh(CH₂ J₄CH₃

CH₃ (CH₂) ₄0PhC00Ph (CH₂)

CH₃(CH₂)₅OPhCOOPh(CH₂)

CH₃ (CH₂ ) ₅ OPhCOOPh (CH₂ )

CH₃ (CH₂ ) ₅ OPhCOOPh (CH₂)

CH- (CH„ ) _KOPhCOOPh (CH₀ ) -CH-ά Z ο Z 3

₃₂)₂OPhCOOPhCOCH₂CH₃

CH₃ (CH₂ ) ₄OPhCOOPhOCCH₃

0 CH₃ (CH₂ )₄OPhCOOPhOCCH₂CH₃

0
CH₃COPhCOOPh(CH₂)₃₃

0
CH₃ (CH₂ ) ₃COPhCOOPh(CH₂ )

O
CH₃ (CH₂) ₃COPhCOOPh (CH₂)

O
CH₃ (CH₂) ₄C0PhC00PhCH₃

O
CH₃ (CH₂ ) ₄C0PhC00Ph (CH₂)

CH-(CH₀).COPhCOOPh(CH₀)_CCH_ j Z Qc Zoo

O
CH₃ (CH₂ ) ₅COPhCOOPh(CH₂

39,3 -	• 53,8	24
42,0 -	51,0	25
50,9 -	55,6	26
5O,7 -	52,3	27
47,5 -	56,5	28
41,1 -	44,2	29
1O1L-	116 _eO	30
142,8	- 221,2	31
139,7	- 219,2	32
76,0 -	77,4	33
47,3 -	52,7	34
43,5 -	46,1	35
56,3 -	58,5	36
34,9 -	39,7	37
35,7 -	53,3	38
37,2 -	39,5	39

409818/1204

Tabelle III (Fortsetzung)

Il

CH_ (CH- ) ,.COPhCOOPh(CH₀ ).CH OZd ZQ

CH₃COPhCOOPhO(CH₂

Il

CH₃CH₂COPhCOOPhO(CH

₃CH₂

,)₂cophcoopho(cH₂;

O , J ₃COPhCOOPhOCH₃

, J ₃COPhCOOPhOCH₂CH₃

O J ₃COPhCOOPhO(CH₂;

Il

CH₃(CH₂)₃COPhCOOPhO(CH₂ J₄CH₃

Il

CH (CH₂ ) ₃COPhCOOPhO(CH₂ )

CH₃(CH₂ J₄COPhCOOPhO(CH₂ J₅CH₃

0 CH (CH₂)₄COPhCOOPhO(CH₂)₃

O CH (CH₂)₅COPhCOOPhOCH₂CH₃

44,7 -	55	,4
84,4 -	89	,5
62,7 -	89	,5
85,8 -	94	/5
61,5 -	73	,4
66,7 -	96	,9
65,7 -	85	.7
50,4 -	77	,9
46,5 -	83	A
49,8 -	86	,8
59,1 -	S3	,6
60,7 -	90	,7

40 41 42 43

44 45 46 47 48 49 50 51

Beispiele für die vorgenannten Gemische und die mit diesen Mischungen erhaltenen mesomorphen Bereiche sind in der folgenden Tabelle IV zusammengestellt.

409818/120A

Tabelle IV

Gemische mit nematxscher Struktur Gew. -% Mesomorpher (Verbindung Nr.) Bereich (⁰C)

I 33,3 9,8 - 45,7

II 33,3 48 33,3

1 33,3

21 " 33,3 2,6 - 41,0

48 33,3

1 33,3

21 33,3 11,7 - 52,7

46 33,3

2 ' 33,3

11 33,3 -7,0-43,5

13 33,3

2 33,3

21 · 33,3 3,0-42,0

46 33,3

3 33,3

11 33,3 2,2 - 51,0

49 33,3

4 0 9 8 18 / 12 (K

Tabelle IV (Fortsetzung)

3 33,3

11 33,3 -9,4 - 41,5

13 33,3

3 33,3

21 33,3 2,O - 4O,9

48 33,3

3 33,3

21 33,3 1,1 - 44,O

49 33,3

3 33,3

21 33,3 -1,8-41,8

46 33,3

4 30

19,0 - 73,4 51 70

5 33,3

11 33,3 13,0 - 62,3

49 33,3

5 33,3

11 33,3 -O,3 - 52,4

13 33,3

4098 18/1204 ■■

Tabelle IV (Fortsetzung)

33,3 33,3 33,3

-1,0 - 54,0

4ö 33,3 33,3 33,3

5,O - 5O,9

7
11

43 33, 3 33,3 33,3

13,1 - 64,4

21 4B 33,3 33,3 33,3

5,0 - 52,0

11

21 33,3 33,3 33,3

0,8 - 44,5

11

49 33,3 33,3 33,3

7,5 - 61,5

9
21

49 33,3 33,3 33,3

7,1 - 54,0

4Q9818/12OA

ORlGlWAL INSPECTED

Tabelle IV (Fortsetzung)

9	33,3	4,8 - 52,6
21	33,3
50	33,3
10	33,3	7,5 - 61,2
21	33,3
49	33,3
11	50	-1,0 - 63,7

48	50
11	5Ο	5 - 51,O

26	5Ο
16	91	22,4 - 93,4

30	9
21	33,3	9 - 59,2
48	33,3
13	33,3
22	25,0	11,3 - 6Ο,Ο
11	5Ο,Ο
49	25,0
23	33,3	8,2 - 57,5
11	33,3
48	33,3

A09818/1204

Tabelle IV (Fortsetzung)

23 11 49 33,3 33,3 33,3

10,6 - 60,5

24 13 21 31,0 34,5 -4,5 - 52,7 34,5

25 11 49 33,3 33,3 33,3

3,0 - 51,6

25 11 13 33,3 33,3 33,3

7,3 - 50,9

27 11 43 33,3 33,3 33,3

7,5 - 60,1

27 49 11 33,3 33,3 33,3

10,1 - 61,4

27 11 13 33,3 33,3 33,3

2,3 - 51,8

409818/1204

ORIGINAL INSPECTED

Tabelle IV (Fortsetzung)

23 11 33,3 33,3 33,3

IC,2 - 59,5

23 11 49

28 11 13 33,3 33,3 33,3

33,3 33,3 33,3

5,0-59,7

-2,O - 51,7

29 11 49

29 11 13 33,3 33,3 33,3

33,3 33,3 33,3

7,6 - 57,9

-O,8 - 47,3

31 20

19 50,O 50,0

3g,O 50,C

16,0 - 157,7

15,j - 145,-

32 4
11 7,0

46,5 1,8-43,4

46,5

8/

Tabelle IV (Fortsetzung)

33 11 43 33,3 33,3 33,3

18,0 - 50,6

34 11 49

34 11 49 33,3 33,3 33,3

33,3 33,3 33,3

9,3 - 61,9

34 11 13 25,0

50,0 12,1 - 5O,3

25,0

13 21 24,0

38,0 8,5 - 51,7

33,0

3 b 11 49 33,3 33,3 33,3

13,8 - 56,2

37 11 48 33,3

33,3 10,6 - 55,1

33,3

4 0981 8/1204

ORIGINAL INSPECTED

■i- 20 -

Tabelle IV (Fortsetzung)

38 11 48 33,3 33,3 33,3

18,7 - 6O,4

38 11 49 33,3 33,3 33,3

19,3 - 63,2

39 11 38 25,0 5O,O 25,O

8,3 - 52,6

39 11 13 2O,O

4O,O 7,2 - 47,4

4O,O

4O 48 4

19,8

41,5 5,1-43,5

38,7

41 13 21 21,O 39,5 39,5

6,O - 55,2

4t 13 21 11,0 44,5 44 ,.5

8,0 - 52,9

409 818/120A

Tabelle IV (Fortsetzung)

43 33,3

11 33,3 19,8 - 76,1

48 33,3

44 33,3

11 33,3 17,0 - 66,7

38 33,3

44 33,3

13 33,3 14,0 - 68,9

48 33,3

45 33,3

11 33,3 18,5 - 72,4

46 33,3

45 33,3

11 33,3 17,O - 7O,2

47 33,3

45 33,3

13 33,3 15,0 - 75,6

48 33,3

45 33,3

11 33,3 10,5 - 73,7

49 33,3

4Θ8818/1204

Im Gegensatz zu den SCHIFFschen Basen, die typische Verbindungen mit nematischer Struktur nach dem Stand der Technik sind, weisen die Benzoesaurephenylester, die Verbindungen mit nematischer Struktur gemäss der Erfindung sind, Absorptionskanten auf, die bereits im unsichtbaren Bereich liegen. In der Fig. la ist die Absorption im optischen Bereich für eine typische SCHIFFsche Base, nämlieh die Verbindung

CH₃OPhCH=NPhOCO-(CH₂)₂CH₃ ,

gezeigt. In der Fig. Ib ist dagegen das Spektrum aus dem gleichen Bereich für einen typischen Benzoesaurephenylester gemäss der Erfindung gezeigt _t nämlich für die Verbindung

CH₃(CH₂)₂PhCOOPhCH₃

Der Fig. la kann entnommen werden, dass die Absorptionskante der SCHIFFschen Base im Bereich von 450vnü;joder darunter liegt. Die Färbung dieser Verbindung kann bereits mit blossem Äuge erkannt werden. Der Fig. Ib kann dagegen für die Verbindung gemäss der Erfindung entnommen werden, dass die Absorptionskante im Bereich von 35Otfljtt oder darunter liegt, welcher Bereich bereits jenseits des sichtbaren Bereichs ist„ Die Bensoesäurephenylester gemäss der Erfindung weisen also einen wesentlich breiteren Transmissionsbereich als die SCHIFFschen Basen nach dem Stand der Technik auf und sind daher wesentlich geeigneter als diese für die Herstellung optischer Sichtgeräte.

In den Figuren 2a und 2b sind die Gaschroraatogramme für die SCHIFFsche Base

_» (CH„ ) ,OPIICH=NPIiCCH₀ ) _CH_

4 0 9 8 18/1204

gezeigt* Die Figuren 3a und 3b zeigen die Gaschromatogramme für den Ester

CH

)₂PhCOOPhCH₃

Die Gaschromatogramme der Figuren 2a und 3a sind unmittelbar nach der Reinigung der entsprechenden Verbindungen aufgenommen worden, während die Gaschromatogramme der Figuren 2b und 3b aufgenommen wurden, nachdem die Verbin

dungen 90 Tage lang in Luft bei 50 waren.

C stehengelassen worden

Die Ergebnisse zeigen deutlich, dass die SCHIFFsche Base nach dem Stand der Technik unter den genannten Bedingungen bereits nach 9O Tagen Zersetzungs- bzw. Umwandlungseigenschaften zeigt, während der Ester gemäss der Erfindung keinerlei Veränderungen erkennen lässt.

Die in der Tabelle V gezeigte Abhängigkeit der mesomorphen Bereiche vom Einfluss der Atmosphäre und erhöhter Temperaturen zeigt deutlich, dass der Umschlagpunkt für die SCHIFFschen Basen nach dem Stand der Technik durch die Erwärmung wesentlich erniedrigt wird.

Tabelle V

Verbindungen mit nematischer Struktur

mesomorpher Bereich ( C) unmittelbar nach 7 Tagen nach der in Luft bei Reinigung

50

CH₃ (CH₂ ) ₃PhCOOPhO(CH₂ ) CH₃ (CH₂ ) ₄PhCOOPhO (CH₂)

28,6-46,8 37,0-51,7

28,4-46,8 37,0-51,7

AO 9 818/1 2 OA

Tabelle V (Fortsetzung)

)₅PhCOOPhO(CH₂)₅C

CH₃OPIiCH=NPhOCO (CH₂) CH₃ CH₃OPhCH=HPhOCO(CH₂) CH₃OPhCH=NPh(CH₂)

CH₃ (CH₂ ) ₃OPhCH=NPh (CH₃ ) CH₃ (CH₂) ₂ OPhCH=NPh (CH₃) CH₃OPhCH=NPh(CH₂

45,3-53,1
55,O-ll,O
5O,O-113
20,0-41

44,0-72

34,5-70,9

27,0-59,0

45,2-53,0 31,0-90,0 35,2-95,3

keine nematisehen Eigenschaften

32,4-43,0 21,1-43,2

keine nema-

tischen

Eigenschaften

Ausserdem wird die SCHIFPsche Base nach einer Erwärmung auf 50 ⁰C im Verlauf von 50 - 60 h bereits gefärbt und wird nach 90 Tagen bei dieser Temperatur ausgesprochen braun gefärbt, während die'Benzoesaurephenylester gemäss der Erfindung auch nach einer 9O Tage langen, Erwärmung auf 5O C nicht gefärbt werden. .

Diese vier vorgenannten Eigenschaften verleihen den Benzoesaurephenylestern gemäss der Erfindung eine deutliche Überlegenheit über die SCHIFF-schen Basen nach dem Stand der Technik als Verbindungen mit nematischer Struktur bei der Verwendung in elektrooptischen Sichtgeräten der genannten Art. Die gaschromatographische Analyse hat gezeigt, dass man, ebenso wie bei den SCHIFFschen Basen, auch bei den Verbindungen vom Benzoesäurephenylestertyp Verbindungen der Formel

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M₁PhCOOPhM₄

M₃PhCOOPhM₃

durch Mischen von

M-PhCOOPhM-

M₃PhCOOPhM₄ herstellen kann«,

Mit anderen Worten können also gemischte flüssige Kristalle aus den Verbindungen M,PhCOOPhM₃ und M₃PhCOOPhM₄ durch Mischen von M₁PhCOOPhM₄ mit M_PhCOOPhM_ hergestellt werden, ohne dass es erforderlich wäre, die Verbindungen M-PhCOOPhM₂ und M₃PhCOOPhM₄ direkt miteinander zu mischen.

Als typisches Beispiel für diese Austauschreaktion sei das folgende wiedergegeben:

Durch Mischen von

CH₃(CH₂J₂PhCOOPh(CH₂J₄CH₃ (Verbindung Y) mit

CH₃OPIiCOOPhCH₃ (Verbindung Z)

können die Verbindungen

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CH₃(CH₂J₂PhCOOPhCH₃ (Verbindung A)

CH₃OPhCOOPh (CH₂ J₄CH₃ (Verbindung B)

erhalten werden. Diese Umsetzung kann den in der Fig. 4 gezeigten Gaschromatogramraen entnommen werden. In den Figuren 4a bzw. 4b sind die Retentionszeiten für die Verbindungen Y bzw. Z gezeigt ο In der Fig. 4c ist die Retentionszeit für ein gemischtes flüssiges Kristallsystem aus den Verbindungen Y und Z gezeigt. Die Figuren 4d und 4e geben die Gas chroma to gramme für die Verbindungen A bzw. B wieder. Durch Vergleich der verschiedenen Retentionszeiten kann man feststellen, dass die Verbindungen A und B durch Mischen der Verbindungen Y und Z erhalten werden konnten.

Neben den Benzoesäurepheiiylestern können auch noch andere organische Stoffe su den flüssigen Kristallsystemen gemischt v/erden, um die Leistungsfähigkeit der jeweiligen Sichtgeräte su erhöhen. Insbesondere kommen die folgenden organischen Zusatzstoffe in Betracht:

(1) Zusätze zur Verringerung des elektrischen Widerstandes der Zelle zur Erzeugung einer dynamischen Streuung, beispielsweise Dodecyl-iso-chinolinbromid oder 2,3— Di-hydroxynaphthalin.

(2) Cholesterinverbindungen zur Erzeugung einer Speicherfunktion , beispielsweise Cholesterylchlorid oder Cholesfcerylerucat«

ygö le/ S

(3) Färbende Zusätze zur mehrfarbigen Darstellung, beispielsweise Methylrot oder Indophenolblau.

(4) Zusätze zur Verringerung der Streuung des Lichtes nach dem Abschalten des elektrischen Feldes, beispielsweise Gallussäure-n-dodecylester.

(5) Zusätze, die das elektrische Feldverhalten des flüssigen Kristallsystems relaxationsfreier gestalten, beispielsweise p-Aminophenol, Hydrochinonphenol oder p-Nit rophenol.

(6) Zusätze zur Herabsetzung der erforderlichen Betriebsspannung, beispielsweise Gallussäure-n-dodecylester.

(7) Zusätze zur Erhöhung der Stabilität des Systems, beispielsweise Gallussäure-n-dodecylester.

Die zuvor beschriebenen Systeme flüssiger Kristalle und die unter Verwendung dieser Systeme hergestellten Sichtgeräte gemäss der Erfindung zeichnen sich also vor allem durch einen spektral breiteren Transmissionsbereich, durch erhöhte Stabilität und durch eine ausgesprochen gute Wärmebeständigkeit aus. Sie sind damit für die industrielle Produktion den entsprechenden Geräten nach dem Stand der Technik deutlich überlegen.

Eine weitere Modifikation der in den Sichtgeräten gemäss der Erfindung verwendeten flüssigen Kristalle auf der Grundlage der Verbindungen

0 RPhCOOPhM, ROPhCOOPhM und R-COPhCOOPhM

ist insofern möglich und gelegentlich wünschenswert, als die Phenylringe in Orthosteilung oder Metastellung durch

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Halogen oder Alkyl, insbesondere durch ein niederes Alkyl, gegebenenfalls auch durch andere geeignete Substituenten substituiert sein können.

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Claims

Pa tentansprüche

1. Auf der Basis flüssiger Kristalle mit bei Raumtemperatur nematischer Struktur arbeitendes Sichtgerät, gekennzeichnet durch die Verwendung mindestens einer Verbindung der allgemeinen Formel

R-Ph-COO-Ph-M ,

in der -Ph- ein in Parastellung disubstituierter Phenylrest -■/?-, R ein Alkyl CH-(CH-) -, M ein Alkyl

CH₃(CH-) - oder ein Alkoxy CH₃(CH-) 0- und η eine ganze Zahl von Null bis 5 einschliesslich sind, und eines organischen Stoffes.

2. Sichtgerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Verbindung der Formel

CH₃-Ph-COO-Ph-O(CH₂)₅CH₃

3c Sichtgerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Verbindung der Formel

CH₃(CH₂)2-Ph-COO-Ph-R ,

in der R ein Alkyl wie im Anspruch 1 mit η gleich NuIl_x 2 oder 5 ist.

4c Sichtgerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Verbindung der Formel

CH₃(CH₂)₂-Ph-CGQ-Ph-QR ,

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- 3O -

injäer R ein Alkyl wie im Anspruch 1 mit η gleich Null, 1, 2, 4 oder 5 ist.

5. Sichtgerät nach Anspruch I₁ gekennzeichnet durch eine Ver bindung der Formel

CH₀ (CH- ) --Ph-COO-Ph-O(CIL₁) _CCH_ J 2 j Zoo

6. Sichtgerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Verbindung der Formel

CH₃(CH₂)₃-Ph-COO-Ph-(CH₂)₄₃

7. Sichtgerät nach Anspruch l_t gekennzeichnet durch eine Verbindung der Formel

CH₃(CH₂J₄-Ph-COO-Ph-CH₂CH₃

8. Sichtgerät nach Anspruch I₅ gekennzeichnet durch eine Verbindung der Formel

CH₃(CH₂ J₄-Ph-COO-Ph-OR ,

in der R ein Älkyl v/ie im Anspruch 1 mit η gleich 1, 3, .oder 5 ist.

9. Sichtgerät nach Anspruch l_t gekennzeichnet durch eine Verbindung der Formel

CH₃(CH₂I₅-PIi-COO-Ph-OR ,

in der R ein Älkyl wie im Anspruch 1 mit η gleich Z₃ 4 oder 5 ist.

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10. Sichtgerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet^durch eine Verbindung der Formel

CH₃(CH₂)₅-Ph-COO-Ph-(CH₂)₃₃

11. Sichtgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet- durch die zusätzliche Verwendung einer Verbindung der allgemeinen Formel

RO-Ph-COO-Ph-M ,

in der R ein Alkyl CH (CH₀) -, M ein Alkyl CH-(CH₀) -, ein Alkoxy CH-(CH₀) Q-, ein Alkanoyl CH-(CH₀) OC- oder eine Estergruppe CH₃ (CH₂J_nOOC- und η eine ganze Zahl von Null bis 6 einschiiessiich ist.

12. Sichtgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch die zusätzliche Verwendung einer Verbindung der allgemeinen Formel

0
R-CO-Ph-COO-Ph-M ,

in der R ein Alkyl CH (CH₀) -, M ein Alkyl CH-(CH₀) -, ein Alkoxy CH-(CH₀) O- oder eine Estergruppe CH-(CH₀) 0OC- und η eine ganze Zahl von Null bis 6 einschliesslich ist.

13. Auf der Basis flüssiger Kristalle mit bei Raumtemperatur nematischer Struktur arbeitendes Sichtgerät, gekennzeichnet durch die Verwendung mindestens einer Verbindung der allgemeinen Formel

RO-Ph-COO-Ph-M ,

in der Ph ein disubstituierter Phenylrest -^ v-, R ein Alkyl CH-(CH₀) -, M ein Alkyl CH (CH₀) -, ein Alkoxy

ό £m XjI ό £ Xx

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₃₂) O- ein Alkanoyl CH₃(CH₂) OC- oder eine Estergruppe CEL(CH,) 00C- und η eine ganze Zahl von Hull bis 6 einschliesslich ist, mindestens einer Verbindung der allgemeinen Formel

0
R-CO-Pn-COO-Ph-M ,

in der Ph, R und η die vorstehend genannte Bedeutung haben und M ein Alkyl CH-(CH₇) -, ein Alkoxy CH-(CH₀) 0- oder eine Estergruppe CH-,(CH₅) 00C- ist und eines organischen

* ·3 <ί* XX

Stoffes.

14/. Verfahren zur Herstellung der Verbindungen nach Anspruch 1_# dadurch gekennzeichnet, dass man diese durch Austauschreaktion herstellt.

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