DE2441296B2

DE2441296B2 - Nematische Flüssigkristallmassen und deren Verwendung

Info

Publication number: DE2441296B2
Application number: DE2441296A
Authority: DE
Inventors: Kenji Kamakura Nakamura; Mashachika Yokohama Yaguchi
Original assignee: Dai Nippon Toryo KK
Current assignee: Dai Nippon Toryo KK
Priority date: 1973-08-31
Filing date: 1974-08-29
Publication date: 1978-03-02
Also published as: DE2441296C3; FR2257664A1; GB1437878A; US3989639A; DE2441296A1; NL152918B; FR2257664B1; CH592728A5; NL7411545A

Description

worin X₁ ein Halogenatom oder eine Nitrogruppe, X₂ ein Wasserstoffatom oder ein —R- oder — OR-Rest, worin R eine Alkylgruppe mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen ist, und Y eine -N=N- oder is

— N = N-Gruppe

20

ist, und 50 bis 98 Gew.-% von wenigstens einem nematischen Flüssigkristallmaterial der allgemeinen Formeln

X₃

worin X₃ eine Alkoxygruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen und X₄ eine Alkylgruppe mit 3 bis 8 Kohlenstoffatomen oder einer der Reste X₃ und X₄ eine Cyangruppe und der andere eine Alkoxygruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen oder eine Alkylgruppe mit 3 bis 8 Kohlenstoffatomen ist,

CH₃O(CH₂J_nO^ O V-CH=N

worin X₈ und X₉ eine Alkyl- oder Alkoxygruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen oder einer der Reste X₈ und X₉ eine Cyangruppe und der andere eine Alkyl- oder Alkoxygruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen ist,

o V-c—o-< o

Il

worin X₁₀ eine Alkyl- oder Alkoxygruppe mit

30

worin X₅ eine Alkylgruppe mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen und η die Zahlen 2 oder 3 ist,

worin X₆ und X₇ eine Alkyl- oder Alkoxygruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen oder einer der Reste X₆ und X₇ eine Cyangruppe und der andere eine Alkyl-oder Alkoxygruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen ist,

50

55

60

b5 1 bis 8 Kohlenstoffatomen oder eine Acyloxygruppe

C_nH_2n+1-C-O-

oder eine Monoalkylkohlensäureestergruppe
C_nH_2n+1-O-C-O-O

worin η eine ganze Zahl von 1 bis 8 ist, und X₁₁ eine Alkyl- oder Alkoxygruppe mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen ist oder einer der Reste X₁₀ und X_n eine Cyangruppe und der andere eine Alkyl- oder Alkoxygruppe mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen ist,

Cl

worin einer der Reste X₁₂ und X₁₃ eine Alkylgruppe mit 4 bis 8 Kohlenstoffatomen und der andere eine Alkoxygruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen oder einer der Reste X₁₂ und X₁₃ eine Cyangruppe und der andere eine Alkylgruppe mit 4 bis 8 Kohlenstoffatomen oder eine Alkoxygruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen ist, und

=N-K O

I ο

X,

worin X₁₄ eine Alkoxygruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen und X₁₅ eine Alkylgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen ist.

2. Nematische Flüssigkristallmassen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem Gemisch von 2 bis 10 Gew.-% mindestens einer Verbindung der Formel (I) und 90 bis 98 Gew.-% eines nematischen Flüssigkristallmaterials mit einer positiven dielektrischen Anisotropie gemäß den hierfür in Anspruch 1 angegebenen allgemeinen Formeln besteht.

3. Verwendung der nematischen Flüssigkristallmassen mit positiver dielektrischer Anisotropie gemäß Anspruch 1 und 2 für eine elektro-optische Flüssigkristalleinrichtung, bestehend aus einem Paar Elektrodenplatten, die gegebenenfalls zwischen einem Paar polarisierender Platten angebracht sind.

Die Erfindung befaßt sich mit nematischen Flüssigkristallmassen mit positiver dielektrischer Anisotropie.

Es ist bekannt, daß nematische Flüssigkristallmassen, die nachstehend als »N-Flüssigkristall« bezeichnet werden, zur Schaustellung, Lichtmodulierung u.dgl. verwendet werden können, indem ihre spezifische Eigenschaft ausgenützt wird, daß optische Eigenschaften unter Anlegung elektrischer Felder, magne-

tischer Felder, Ultraschallwellen u. dgl. geändert werden. Derartige Einrichtungen umfassen im allgemeinen einen N-Flüssigkristall, der zwischen zwei gegenüberstehend in einem Abstand von weniger als etwa 50 Mikron angebrachten Substraten, von denen mindestens eines transparent ist, eingefüllt und getragen wird, und die Änderung in der Molekularanordnung, die unter Anlegung elektrischer Felder, magnetischer Felder, Ultraschallwellen u. dgl. verursacht wird, wird dabei zur Lichtmodulierung ausgenützt. i<>

Wenn elektrische Felder angelegt werden, werden Elektrodenplatten, bei denen eine dünne leitende Schicht auf eine Oberfläche eines Trägers, wie Glasplatte, aufgetragen ist, als derartige Substrate verwendet.

Die Verbindungen, die derartige N-FlüssigKristalle bilden, werden in zwei Arten in Abhängigkeit von ihrer Beziehung zwischen der Molekularstruktur und den dielektrischen Eigenschaften unterteilt, wobei eine Art dadurch charakterisiert ist, daß die längere Achse und der elektrische Dipol der N-Flüssigkristallmoleküle praktisch senkrecht zueinander stehen (N-Flüssigkristalle dieser Art werden nachfolgend als »Nn-Flüssigkristalle« bezeichnet), und die andere Art ist dadurch gekennzeichnet, daß die längere Achse und der elektrische Dipol der N-Flüssigkristallmoleküle praktisch parallel sind (N-Flüssigkristalle dieser Art werden nachfolgend als »Np-Flüssigkristalle« bezeichnet). Deshalb gibt ein Nn-Flüssigkristall einen N-Flüssigkristall mit einer negativen dielekirischen Anisotropie an, und ein Np-Flüssigkristall gibt einen N-Flüssigkristall mit positiver dielektrischer Anisotropie an.

Die üblichen elektro-optischen Np-FIüssigkristalleinrichtungen bestehen aus einem Paar einander gegenüberstehender Elektrodenplatten und einer zwischen diesen beiden Platten befindlichen Np-Flüssigkristallschicht. In diesem Fall sind die Molekularachsen des Np-Flüssigkristalls parallel mit der Elektrodenfläche und sind im wesentlichen in gleicher Richtung in einer Ebene parallel zur Elektrodenplatte angeordnet. Wenn man aus einer Richtung senkrecht zur Elektrodenplatte blickt, sind die Molekularachsen in einem voneinander kontinuierlich verzerrten Zustand zwischen benachbarten Ebenen angeordnet. Diese Orientierung der Molekularachser ¹Td durch Reiben der Elektrodenfläche in einer Richtung mit Tuch, Papier od. dgl., Stapelung der beiden auf diese Weise behandelten Elektroden in der Weise, daß die Reibrichtung im rechten Winkel zueinander stehen und Eindüsung des Np-Flüssigkeitskristalls zwischen den auf diese Weise gestapelten Elektroden erhalten. Die Molekularachsen sind in Nähe der Elektrodenflächen entlang der Reibrichtung orientiert, während die Molekularachsen innerhalb der Schicht des Flüssigkristalls in eine, voneinander kontinuierlich verzerrten Zustand orientiert sind. Falls polarisierendes Licht durch diese Flüssigkristallschicht geht, wird die Polarisierungsebene des Lichtes in Abhängigkeit von dem Ausmaß der Verzerrung gedreht. Diese Verzerrung kann durch Anlegung eines geeigneten elektrischen Feldes freigegeben werden. Deshalb wird es durch die Einstellung der Intensität des elektrischen Feldes möglich, die Drehung der Polarisationsebene des durch die Vorrichtung gehenden polarisierten Lichtes einzuregeln.

Wenn eine Np-Flüssigkristalleinrichtung zwischen zwei Polarisatoren gebracht wird, ändert sie sich vom Lichtabschirmungszustand zum Lichtdurchlässigkeitszustand oder vom Lichtdurchlässigkeitszustand zum Lichtabschirmungszustand in Abhängigkeit von der angelegten Spannung, und diese Lichtmodulierung kann zur Wiedergabe oder Schaustellung ausgenützt werden.

Da das Lichtmodulierungsverfahren unter Anwendung der Np-Flüssigkristalleinrichtung zwischen zwei so angeordneten Polarisierungsplatten, daß die Oszillationsebenen des Lichtes einander kreuzen, einen Mechanismus aufweist, der von demjenigen einer elektro-optischen Nn-Flüssigkristalleinrichtung verschieden ist, kann ein höheres Kontrastverhältnis zur Anwendung bei der Wiedergabe oder dem Display eines Musters erhalten werden. Weiterhin kann die elektro-optische Np-Flüssigkristalleinrichtung auch zum Aufbau eines Boole-Aigebragen-Generators, eines logischen Produktgatters, eines NOR-Gatters und von komplizierten logischen Schaltungen verwendet werden. Falls elektrooptische Np-FlüssigkristaUeinrichtungen, die zum raschen Ansprechen fähig sein, verwendet werden, können sie zur Wiedergabe eines dreidimensionalen Fernsehbildes oder bewegten Bildes verwendet werden.

Der Schwellenwert, welcher DSM in elektrooptischen Nn-Flüssigkristalleinrichtungen verursacht, beträgt etwa 7 bis 10V_RMS und die Sättigungsspannung ist etwa 40 V_RMS, und die elektro-optische Nn-Flüssigkristalleinrichtung wird im allgemeinen bei etwa 25 bis etwa 40 V_RMS betrieben. Im Gegensatz hierzu beträgt bei der elektrooptischen Np-Flüssigkristalleinrichtung der Schwellwert etwa 1,5 bis 4 V_RMS, und die Sättigungsspannung beträgt etwa 7 bis etwa 10 V_RMS. Deshalb kann eine elektrische Energiequelle von niedrigerer Spannung verwendet werden, und der Verbrauch an elektrischer Energie kann verringert werden, und die Lebensdauer der Einrichtung kann verlängert werden. Da bei einer elektro-optischen Np-Flüssigkristalleinrichtung der Wellenlängenbereich des durchgelassenen Lichtes in Abhängigkeit von der elektrischen Spannung innerhalb des Bereiches vom Schwellenwert bis zur Sättigungsspannung variiert, kann diese zur Wiedergabe von Farben verwendet werden. Es können ferner auch Apparate, die eine Np-Flüssigkristalleinrichtung enthalten, bei welcher die Reibrichtung der Elektrodenflächen parallel angeordnet ist, zur Wiedergabe von Farben verwendet werden.

Falls eine elektro-optische Np-Flüssigkristalleinrichtung so konstruiert ist, daß die Richtungen der molekularen Achsen beliebig zwischen den Substraten sind, wird das Licht gestreut, falls kein elektrisches Feld an die Einrichtung angelegt wird, während, falls ein elektrisches Feld angelegt wird, die Menge des durchgelassenen Lichtes zunimmt, da die Molekularachsen senkrecht zu den Substraten orientiert werden. In diesem Fall ist die Anwendung eines Polarisators unnötig.

Die meisten N-Flüssigkristalle, die bisher auf dem Fachgebiet bekannt sind, sind Nn-Flüssigkristalle, und N-Flüssigkristallmaterialien und ihre Zusammensetzung, welche eine nematische Mesophase bei Raumtemperatur annehmen und eine positive dielektrische Anisotropie besitzen, sind auf dem Fachgebiet kaum bekannt.

In der japanischen Patentanmeldung Nr. 18 783/72 ist angegeben, daß ein Gemisch eines Nn-Flüssigkristallmaterials und 4-Cyanbenzyliden-4'-N-alkyl-

anilin eine Flüssigkristallmasse darstellt, die die gleichen elektro-optischen Eigenschaften wie ein Np-Flüssigkristall hat.

In der DT-OS 22 24424 ist eine Flüssigkristallzelle zur Modulation von Licht mit verschiedenen Farben beschrieben, wobei der flüssigkristalüne Stoff aus einem Gemisch besteht, das 20—80% Bis-(4'-n-octyloxybenzaI)-2-chlorphenylendiamin und p-Methylbenzalp'-N-butylanilin enthält, wobei diese Stoffe etwa 60—97%, bezogen auf das Gesamtgewicht, ausmachen, iu sowie p-Cyanobenzal-p'-N-butylanilin enthält, das die restlichen 3 bis 40% ausmacht.

Diese bekannte Flüssigkristallzelle ist jedoch hinsichtlich ihres mesomorphen Bereiches und der elektrooptischen Eigenschaften noch nicht völlig zufriedenstellend. Außerdem besitzen die darin verwendeten Fliissigkristallmassen keine ausreichende Mischbarkeil und erfahren beim Stehenlassen eine Verschlechterung unter Auftrennung in die jeweiligen Komponenten.

Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung einer nematischen Flüssigkristallmasse mit positiver dielektrischer Anisotropie, die einen breiten mesomorphen Bereich, der Temperaturen oberhalb und unterhalb Raumtemperaur abdeckt und die gleichen elektro-optischen Eigenschaften wie ein Np-Flüssigkristall besitzt, und die in einer elektrooptischen Einrichtung verwendet werden kann, die unter relativ niedrigen Schwellen- und Sättigungsspannungswerten betrieben werden kann, und eine positive dielektrische m Anisotropie zeigt.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß der Erfindung durch die Schaffung von nematischen Fliissigkristallmassen mit positiver dielektrischer Anisotropie, bestehend aus einem Gemisch von 2 bis 50 Gew.-% mindestens einer Verbindung der allgemeinen Formel

(D

worin X₁ ein Halogenatom oder eine Nitrogruppe, X₂ ein Wasserstoffatom oder ein —R- oder —OR-Rest, worin R eine Alkylgruppe mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen ist, und Y eine —N=N- oder

- N = N-Gruppc

atomen und Ii die Zahlen 2 oder 3 ist,

N = N

Χι,-CO

worin X₆ und X₇ eine Alkyl- oder Alkoxygruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen oder einer der Reste X₆ und X₇ eine Cyangruppe und der andere eine Alkyl- oder Alkoxygruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen ist.

worin X₈ und X₉ eine Alkyl- oder Alkoxygruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen oder einer der Reste X₈ und X₉ eine Cyangruppe und der andere eine Alkyl- oder Alkoxygruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen ist.

X₁,

O ^C-

Il

ο >-x„

worin X₁₀ eine Alkyl- oder Alkoxygruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen oder eine Acyloxygruppe

C_nH_{2n + 1} C O

O
oder eine Monoalkylkohlensäureestergruppe

C_nH_2n+1-O-C-O-O

worin η eine ganze Zahl von 1 bis 8 ist, und X₁₁ eine Alkyl- oder Alkoxygruppe mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen ist oder einer der Reste X₁₀ und X₁₁ eine Cyangruppe und der andere eine Alkyl- oder Alkoxygruppe mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen ist.

45

C=CH
Cl

-x,

X₃

CH = N

worin X₃ eine Alkoxygruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen und X₄. eine Alkylgruppe mit 3 bis 8 Kohlenstoffatomen oder einer der Reste X₃ und X₄ eine Cyangruppe und der andere eine Alkoxygruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen oder eine Alkylgruppe mit 3 bis 8 Kohlenstoffatomen ist.

CH =

65

worin X₅ eine Alkylgruppe mit 2 bis 8 KohlenstoffX,.

CH=N-< O

I
O

X,

wo/in X₁₄ eine Alkoxygruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen und X₁₅ eine Alkylgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen ist.

Die Verbindungen vom Azotyp und/oder Azoxylyp der vorstehend angegebenen Formel (I) können sowohl

Np-Flüssigkristallmaterialien als auch Nn-Flüssigkristallmaterialien die gleichen elektro-optischen Eigenschaften erteilen, wie sie die Np-Flüssigkrista!!- materialien besitzen. Diese Verbindungen werden daher als »Mittel zur Erteilung einer positiven ·> dielektrischen Anistropie« bezeichnet.

Diese Mittel zur Erteilung einer positiven dielektrischen Anisotropie haben ähnliche Strukturen wie N-Flüssigkristallmaterialien und zeigen deshalb eine gute Verträglichkeit oder Mischbarkeit, wenn sie in ι ο N-Flüssigkristallmaterialien einverleibt werden.

Beispiele für Verbindungen der Formel (I) sind nachfolgend angegeben:

O V-N = N-< O

N = N

C₄H,

-C₈H₁₇

NO₂-VcT)>—N = N-Vc?>—OCH,

OC₈H₁₇

F-Z o Vn=N-Z ο Vh

F—<( oV—N = N VcT>—^ca^Hn

f--/oVn=n -ZcTV- och,

F-VpV -N--- N -< OV-OC₄H₉

F - -<( O /■- N N -^ O / ■ OC_n H₁

CI--

N <Ό "> Il

N < O > CH₁

Cl-Λ O V-N N-< O .· C₁II₁,

Cl-VoZ NN . O .:■ C₁₄II₁₇

20

Cl

Br Br Br

S /

/—S

No₂H ο

N O,-Z

NOH

J = NH

= N-<

o Vn=N-Z

N = N =Ν

ο Vn=N

NO₂--

N = N N = N

cT

>— Nj=N-O

-OC₄H, OC₈H₁₇ H

OCH₃ O^

OC₈H₁₇

ο Vh

CH₃

I—VoV-N = N—VcT>—OCH,

-C₁₁ H₁

10

Br-< O >-N=N-< O ^C₈H₁₇

<^OC₄H₉

^^ OC₈H₁

= N^ O

IT

= N-(^)-OCH₃

N = N-^cTy-OC₄ H,

n\- riru ^{Dic Mcn}S^{c dcr} Verbindung der Formel (I) kann in

^ \ / ^()Llls geeigneter Weise innerhalb des vorstehend angege-

O benen Bereiches in Abhängigkeit von der Art des

μ) eingesetzten N-Flüssigkristallmaterials gewählt werden. Falls die die positive dielektrische Anisotropie

(θ / N = N-(O/-OC H erteilende Verbindung gemäß Formel (1) einem Nn-

\ / —ν— \ _/ ⁴ '' Flüssigkristallmaterial einverleibt wird, wird eine

O Np-Flüssigkristallmasse gebildet, die dadurch gekenn-

b^r> /eichnel ist.daßkeinedynamischeSlreuungslattrindel, ld hi l d ll

yg

OC H ^^il"^{s e}'^e'^ctr'^sc'¹c Felder hieran angelegt werden. Falls

^{H n} die eine positive dielektrische Anisotropie erteilende

Verbindung gemäß Formel (I) einem Np-Flüssig-

kristallmaterial einverleibt wird, wird eine Np-Flüssigkristallmassc gebildet, die dadurch gekennzeichnet wird, daß die minimale elektrische Spannung, die eine Änderung in der Molekularorientierung bei Anlegung eines elektrischen Feldes verursacht, d. h. die Schwellenspannung, verringert wird.

Gemäß der Erfindung können Flüssigkristallmassen mit einem breiten mesomorphen Bereich, der sich oberhalb und unterhalb von Raumtemperatur erstreckt, und mit den gleichen elektro-optischen Eigenschaften wie Np-Flüssigkristallmaterialien erhalten werden, indem die eine positive dielektrische Anisotropie erteilende Verbindung gemäß Formel (I) einer Nn-Flüssigkristallverbindung einverleibt wird. Als Np-Flüssigkristallmaterial sind zur Zeit die vorstehend genannten nematischen Flüssigkristallmaterialien mit einem Cyanrest, beispielsweise p-Cyanbenzylidenp'-n-butylanilin und ähnliche auf dem Fachgebiet bekannt, jedoch liegen die mesomorphen Bereiche dieser Verbindungen im allgemeinen oberhalb Raumtemperatur. Wenn die eine positive dielektrische Anisotropie erteilende Verbindung der Formel (I) einer derartigen Np-Flüssigkristallverbindung einverleibt wird, kann der mesomorphe Bereich auf einen Wert erniedrigt werden, der bei Raumtemperatur liegt. In diesem Fall kann die eine positive dielektrische Anisotropie erteilende Verbindung gemäß Formel (I) in geringerer Menge, beispielsweise weniger als etwa 10 Gew.-%, zugesetzt werden.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Beispielen näher erläutert. Es wurde festgestellt, daß, wenn elektrooptische Einrichtungen, die eine dünne Schicht einer N-Flüssigkristallmasse nach den Beispielen 1 bis 15 eingefüllt und getragen zwischen zwei Substraten enthalten und für das nachfolgend beschriebene Lichtmoduliergerät verwendet werden, die N-Flüssigkristallmassen die positive dielektrische Anisotropie zeigen.

Die Flüssigkristalleinrichtung wurde hergestellt, indem eine mit einer leitenden Schicht von SnO₂ und einem leitenden Draht ausgestattete Glasplatte auf einem glatten Flanell gebracht wurde, die Oberfläche der Glasplatte mit dem Flanell einmal unter einem Druck von 5(X) g/cm² entlang in einer Richtung über eine Länge von 20 cm gerieben wurde, ein Abstandshalter aus einem Polyäthylenterephthalatfilm von 18 Mikron Stärke auf die Oberfläche einer der beiden

ίο auf diese Weise behandelten Glasplatten fixiert wurde, mit einer erfindungsgemäßen Flüssigkristallmasse gefüllt wurde, die andere Glasplatte darauf in der Weise gebracht wurde, daß die beiden Reibrichtungen im rechten Winkel zueinander standen und die beiden Platten am Ende mit einer Klammer fixiert wurden. Die auf diese Weise erhaltene Flüssigkristalleinrichtung wurde zwischen einem Paar Polarisatoren, deren Gitter einander senkrecht kreuzen, angebracht. Wenn die Menge des durchgelassenen Lichtes sich entsprechend der angelegten elektrischen Spannung änderte, wurde die Flüssigkristallmasse als Np-Flüssigkristall identifiziert.

B e i s ρ i e 1 1

95 bis 70 Gew.-% eines Gemisches aus gleichen Gewichtsteilen von Nn-Flüssigkristallmassen vom Schiffschen Basentyp mit einem mesomorphen Bereich

jo von - 15 bis 60° C aus p-Methoxybenzyliden-p'-n-butylanilin (MBBA) und p-Äthoxybenzyliden-p'-n-butylanilin (EBBA) wurden mit 5 bis 30 Gew.-% der in Tabelle I aufgeführten, eine positive dielektrische Anisotropie erteilenden Verbindung gemäß Formel (I)

j-, versetzt. Die dabei erhaltenen Massen lagen in Form eines homogenen Gemisches vor und zeigten einen breiten mesomorphen Bereich, der sich oberhalb und unterhalb Raumtemperatur erstreckte.

Tabelle I

Versuch Nr.

Mittel gemäß Formel (I) zur Erteilung einer positiven dielektrischen Anisotropie

N O

N = N —ζθ\- OC₂ H₅

L¹I -<ζθ^~ N = N -<(Oy>— C₂ H₅

Cl ■-< O)-NN -< O >— OCIl,

Br- < O >--Ν-·-Ν-< O > OC₂H₅

Zugesetzte Menge (Gevv.-Vo)	Mesomorphcr Bereich ( C)
5 IO 20 30	-18 bis 43 -10 bis 43 -25 bis 20 -26 bis 20
5 IO 20 30	- 12 bis 45 - 15 bis 38 - 20 bis 35 - 12 bis 30
5 IO 20 30	- 3 bis 53 8 bis 48 39 bis 45 46 bis 48
5 IO 20 30	- 12 bis 40 - 5 bis 36 - 8 bis 40 -K) bis 41

Beispiel 2

90 Gew.-% eines Gemisches vom Azotyp mit einem mesomorphen Bereich von 29 bis 72° C aus 25 Gew.-% p-Äthoxy-p'-n-amylazobenzol und 75 Gew.-% ρ Methoxy-p'-n-amylazobenzol als Nn-Flüssigkristallmasse wurden mit 10 Gew.-% der Verbindung der Formel

NO,

O V-N = N-< O >—OC₂H₅

versetzt. Die dabei erhaltene Masse (Versuch 17) lag in Form eines homogenen Gemisches vor und zeigte einen mesomorphen Bereich von 15 bis 61°C.

Beispiel 3

80 Gew.-% eines Gemisches in gleichen Gewichtsteilen vom Azoxytyp mit einem mesomorphen Bereich von 10 bis 87°C aus p-Äthoxy-p'-n-hexylazoxybenzol und p-Methoxy-p'-n-hexylazoxybenzol als Nn-Flüssigkristallmasse wurde mit 20 Gew.-% der Verbindung der Formel

Cl

versetzt. Die erhaltene Masse (Versuch 18) lag in Form eines homogenen Gemisches vor und zeigte einen mesomorphen Bereich von 3 bis 78" C.

Beispiel 4
10 Gew.-% der Verbindung der Formel

Cl-< O

C₂H₅

wurden mit 90 Gew.-% des Nn-Flüssigkristallmaterials vom Estertyp der Formel

C₄R)O-C-O

Il ο

C-O

Il ο

O VOC₆H₁,

mit einem mesomorphen Bereich von 44 bis 84" C versetzt.

Die dabei erhaltene Masse (Versuch 19) !ag in Form eines homogenen Gemisches vor und zeigte einen mesomorphen Bereich von 20 bis 52° C.

Beispiel 5
10 Gcw.-% der Verbindung der Formel

Br-

-N=N-

wurden mit 90 Gcw.-% eines Gemisches in gleichen Gcwichtstcilcn mit einem mesomorphen Bereich von -35"C bis 76"C von MBBA, EBBA, p-Äthoxybenzylidcn-p'-n-hcptylanilin (EBH_PA) und p-Äthoxybcnzylidcn-p'-n octylanilin als Nn-FIüssigkristallmaterial versetzt. Die dabei erhaltene Masse (Versuch 20)

lag in Form eines homogenen Gemisches vor und zeigte einen mesomorphen Bereich von —40 bis 59° C.

.ι B e i s ρ i e 1 6

20 Gcw.-% der Verbindung der Formel

Cl

O V-N = N--ς Ο V-OCHj

wurden mit 80 Gew.-% einer Np-Flüssigkristallgemisches aus p-Cyanophenyl-p'-n-heptylbenzoat und p-Cyanophenyl-p'-n-butylbenzoat in einem Gewichtsverhältnis von 2:1 mit einem mesomorphen Bereich von 25 bis 50°C versetzt. Die dabei erhaltene Masse (Versuch 21) lag in Form eines homogenen Gemisches vor und zeigte einen mesomorphen Bereich von 15 bis41°C.

Beispiel 7
10 Gew.-% der Verbindung der Formel

NO,

wurden mit 90 Gew.-% eines Gemisches mit gleichen Gewichtsteilen und einem mesomorphen Bereich von -15 bis 61° C aus MBBA und EBBA als Nn-Flüssigkrislullmiilcrial versetzt. Die dabei erhaltene Masse (Versuch 22) zeigte eine homogene nematische Mesophase bei Temperaturen von —18 bis 48° C.

Beispiel 8

Das vorstehend geschilderte Lichtmoduliergerät wurde unter Anwendung der Probestücke aus den Versuchen 2, 6, 11, 15, 17, 18, 19, 20, 21 und 22 hergestellt, wobei der Kreuzungswinkel der Reibrichtungen auf den beiden Substraten und der Krcuzungswinkel der beiden Polarisatoren geändert wurde. Schwellen- und Sättigungsspannungen und Änderungen des durchgelassenen Lichtes entsprechend der Variierung der angelegten Spannung von der Schwellenspannung bis zur Sättigungsspannung sind aus Tabelle Il ersichtlich.

Beispiel 9

70 bis 95 Gcw.-% eines Gemisches gleicher Gewichtsteile vom Schiffschen Basentyp mit einem mesomorphen Bereich von —15° C bis 60° C aus p-Mcthoxybenzyliden-p'-n-butylanilin (MBBA) und p-Äthoxybenzyliden-p'-n-butylanilin (EBBA) als Nn-Flüssigkristallmaterial wurden mit 5 bis 30 Gcw.-% der in Tabelle III angegebenen eine positive dielektrische Anisotropie erteilenden Mittel gemäß Formel (I) versetzt. Die dabei erhaltenen Massen waren in Form eines homogenen Gemisches und zeigten einen breiten mesomorphen Bereich, der sich oberhalb und fast durchweg auch unterhalb Raumtemperatur erstreckte.

15

Tabelle II	Kreuzungswiükcl	Kreuzungswinkel Suhwcllenspannung	(V_RMSI	Sälligungsspannung	Änderung des durch
Versuch Nr.	der Reibrichtun;;en	der Polarisulorcn	3,1		gelassenen Lichtes
		_L 4,0	(V«„s)
	_L	J_ 3,0	5,0	Schwarz-Weiß
2	45'-	3,0	6,0	Weiß-Rot-Blau
2	_1_	4,2	8,0	Weiß-Schwarz
6	J_	3,5	7,0	Schwarz-Weiß
Π	_L	2,5	8,0	Schwarz-Weiß
15	_L	J_ 2,8	6,0	Schwarz-Weiß
17	_L	J_ 3,1	4,5	Schwarz-Weiß
18	45"		5,1	Weiß-Rot-Blau
18	=	4,3	7,5	Weiß-Blau-Rot-
19		3,1		Schwarz
	±	2,8	9,2	Schwarz-Weiß
20			5,8	Schwarz-Weiß
21	_L	6,0	Schwarz-Weiß
22

Das Symbol j_ bezeichnet, daß der Kreuzungswinkel rechteckig ist. Das Symbol = bedeutet parallel.

Tabelle III

Versuch Nr.

23 24 25 26

27 28 29 30

31 32 33 34

35 36 37 38

N Ο

Cl

Br

O y— N=

-N = N-

N = N O

O >-N = N-<O V-OC₂H

versetzt. Die dabei erhaltene Masse (Versuch 39} war

OC₂ H₅

OCH.,

o y- Oc₂H₅

Zusalzmcnge	Mcsomorphcr
(Gcw.-%)	(C)
5 10 20 30	-20 bis 56 -15 bis 45 30 bis 51 31 bis 58
5 IO 20 30	- 12 bis 43 - 15 bis 45 - 18 bis 48 -19 bis 50
5 10 20 30	-18 bis 40 -IO bis 40 -10 bis 41 -10 bis 43
5 10 20 30	-13 bis 30 -IO bis 18 -IO bis 0 -11 bis -5

Beispiel

90 Gew.-% eines Gemisches vom Azotyp mit einem mesomorphen Bereich von 29 bis 72° C aus 25 Gew.-% p-Athoxy-p'-n-amylazobenzol und 75 Gew.-% p-Methoxy-p'-amylazobenzol als Nn-Flüssigkristallmateria! wurden mit 10 Gew.-% der Verbindung der Formel in Form eines homogenen Gemisches und zeigte einei mesomorphen Bereich von 20 bis 63° C.

bO

Beispiel 11

80 Gew.-% eines Gemisches gleicher Gewichtsteili

b5 vom Azoxylyp mil einem mesomorphen Bereich voi 10 bis 87° C aus p-Äthoxy-p'-n-hexylazoxybenzol und p-Methoxy-p'-n-hexylazoxybenzol als Nn-Flüssig· kristaürnateria! wurden mit 20 Ge\v.-% der Ver-

809 509/30:

bindung der Formel

Cl-^⁷C)V-N = N-K O

OCH₃

versetzt. Die dabei erhaltene Masse (Versuch 40) lag in Form eines homogenen Gemisches vor und zeigte einen mesomorphen Bereich von 5 bis 73° C.

Beispiel 12
10 Gew.-% der Verbindung der Formel

Cl-< O

N=N
T

QH₅

wurden mit 90 Gew.-% eines Nn-Flüssigkristallmaterials vom Estertyp der Formel

OC₆H₁₃

mit einem mesomorphen Bereich von 44 bis 84° C versetzt. Die dabei erhaltene Masse (Versuch 41) lag in Form eines homogenen Gemisches vor und zeigte einen mesomorphen Bereich von 25 bis 63° C.

Beispiel 13
10 Gew.-% der Verbindung der Formel

Br

N=N

OC₂H₅

wurden mit 90 Gew.-% eines Gemisches gleicher Gewichtsteile mit einem mesomorphen Bereich von - 35 bis 76° C aus MBBA, EBBA, p-Äthoxybenzylidenp'-n-heptylanilin (EBHpA) und p-Äthoxybenzylidenp'-n-octylanilin als ein Nn-Flüssigkristallmaterial versetzt. Die dabei erhaltene Masse (Versuch 42) lag in Form eines homogenen Gemisches vor und zeigte einen mesomorphen Bereich von —40 bis 40° C.

Beispiel 14
10 Gew.-% der Verbindung der Formel

Cl

N=N-< O

OCH₃

wurden mit 90 Gew.-% eines Np-Flüssigkristallgemisches aus p-Cyanophenyl-p'-n-heptylbenzoat und p-Cyanophenyl-p'-n-butylbenzoai in einem Gewichtsverhältnis von 2:1 mit einem mesomorphen Bereich von 25 bis 50° C versetzt. Die dabei erhaltene Masse (Versuch 43) lag in Form eines homogenen Gemisches vor und zeigte einen mesomorphen Bereich von 13 bis 42° C.

Beispiel 15
10 Gew.-% der Verbindung der Formel

NO,

O >—N=N-

wurden mit 90 Gew.-% eines Gemisches gleicher Gewichtsteile mit einem mesomorphen Bereich von -15 bis 61°C von MBBA und EBBA als Nn-Flüssigkristallmaterial versetzt. Die dabei erhaltene Masse (Versuch 44) zeigte eine homogene nematische Mesophase bei Temperaturen von -15 bis 50° C.

^J0 Beispiel 16

Das vorstehend geschilderte Lichtmoduliergerät wurde unter Anwendung der Proben aus den Versuchen 24, 28, 33, 37, 39, 40,41, 42, 43 und 44 herge-

r> stellt, wobei der Kreuzungswinkel der Reibrichtungen auf den beiden Substraten und der Kreuzungswinkel der beiden Polarisatoren geändert wurden. Schwellen- und Sättigungsspannungen und Änderungen des durchgelassenen Lichtes entsprechend der Variierung des angelegten Stromes von der Schwellenspannung bis zur Sättigungsspannung sind aus Tabelle IV zu entnehmen.

Tabelle IV	Kreuzungswinkel	Kr -üiigswinkcl Schwellcnspannung	(V_RMS)	Sättigungsspannung	Änderung des durch
Versuch Nr.	der Reibrichtungen	der Polarisaloren	4,3		gelassenen Lichtes
		J_ 3,8	(Vrms)
	_L	J_ 3,2	5,3	Schwarz-Weiß
24	45°	3,1	5,1	Weiß-Rot-Blau
24	_L	2,8	9,3	Weiß-Schwarz
28	-L	4,1	6,8	Schwarz-Weiß
33	_L	2,5	7,1	Schwarz-Weiß
37	_L	_L 3,1	8,5	Schwarz-Weiß
39	_L	J. 3,6	7,5	Schwarz-Weiß
40	45"		6,2	Weiß-Rot-Blau
40	=	2,9	8,7	Weiß-Blau-Rot-
41		2,8		Schwarz
	_L	2,1	6,8	Schwarz-Weiß
42	_l_		6,2	Schwarz-Weiß
43	J.	5,2	Schwarz-Weiß
44

Das Symbol _1_ bezeichnet, daß der Kreuzungswinkcl rechteckig ist. Das Symbol = bedeutet parallel.

Claims

Patentansprüche:

1. Nematische Flüssigkristallmassen mit positiver dielektrischer Anisotropie, bestehend aus einem Gemisch von 2 bis 50 Gew.-% mindestens einer Verbindung der allgemeinen Formel

-x,

(D

10