DE2548360C2 - Flüssigkristalline Materialien mit verminderter Viskosität - Google Patents

Flüssigkristalline Materialien mit verminderter Viskosität

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DE2548360C2
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Description

(D
10
worin Ri und R.2 gleich oder verschieden sind und geradkettiges Alkyl mit 2—12 C-Atomen bedeuten, zusammen jedoch mindestens 5 C-Atome enthalten.
2. Flüssigkristallines Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es 10 — 40 Gewichtsteile mindestens eines Biphenylderivats der allgemeinen Formel (I) enthält
3. Flüssigkristallines Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es 20 — 35 Gewichtsteile mindestens eines Biphenylderivats der allgemeinen Formel (I) enthält
4. Flüssigkristallines Material nach den Ansprüchen 1—3, dadurch gekennzeichnet, daß es mindestens ein 3iphenylderivat der allgemeinen Formel (la) enthält.
(Ia)
30
worin R3 geradkettiges Alkyl mit 2 — 12 C-Atomen und R^ geradkettiges Alkyl mit 5-12 C-Atomen bedeutet.
5. Flüssigkristallines Material nach den Ansprüchen 1 -3, dadurch gekennzeichnet, daß es mindestens ein Biphenylderivat der allgemeinen Formel (Ib) enthält,
40
(Ib)
worin R5 geradkettiges Alkyl mit 2 — 7 C-Atomen und R6 geradkettiges Alkyl mit 5—10 C-Atomen bedeutet.
6. Flüssigkristallines Material nach den Ansprüchen 1 -5, dadurch gekennzeichnet, daß es zusätzlich einen oder mehrere Biphenylester der allgemeinen Formel (III)
55
(HD
worin X -CO-O- oder -O-CO-, und R9 und Rio, die gleich oder verschieden sein können, Alkyl oder Alkoxy mit 1 —8 C-Atomen bedeuten, enthält.
7. Flüssigkristallines Material nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß es 1 -40 Gewichtsteile mindestens eines Biphenylesters der allgemeinen Formel (III) enthält.
8. Flüssigkristallines Material nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß es 2 — 20 Gewichtsteile mindestens eines Biphenylesters der allgemeinen Formel (III) enthält.
9. Dielektrikum für elektronische Bauelemente, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einem flüssigkristallinen Material nach den Ansprüchen 1—8 besteht
10. Verwendung von Biphenylderivaten der allgemeinen Formel (I)
(1)
worin Ri und R2 gleich oder verschieden sind und geradkettiges Alkyl mit 2—12 C-Atomen bedeuten, zusammen jedoch mindestens 5 C-Atome enthalten, zur Herabsetzung der Viskosität flüssigkristalliner Substanzen.
11. Verfahren zur Herstellung flüssigkristalliner Materialien mit verminderter Viskosität auf der Basis von Mischungen bekannter flüssigkristalliner Substanzen, dadurch gekennzeichnet, daß in diese Mischungen 1—45 Gewichtsteile mindestens eines Biphenylderivates der allgemeinen Formel I
(D
worin Rj und R2 gleich oder verschieden sind und geradkettiges Alkyl mit 2-12 C-Atomen bedeuten, zusammen jedoch mindestens 5 C-Atome enthalten, inkorporiert werden.
Die Erfindung betrifft Dielektrika für elektronische Bauelemente auf der Basis von Mischungen bekannter flüssigkristalliner Verbindungen, deren Viskosität durch einen Gehalt an bestimmten Biphenylderivaten günstig beeinflußt wird.
Für elektrooptische Anzeigeelemente werden in zunehmendem Maße die Eigenschaften nematischer oder nematisch-cholesterischer flüssigkristalliner Materialien ausgenutzt, ihre optischen Eigenschaften wie Lichtstreuung, Doppelbrechung, Reflexionsvermögen oder Farbe unter dem Einfluß elektrischer Felder signifikant zu verändern. Die Funktion derartiger Anzeigeelemente beruht dabei beispielsweise auf den Phänomenen der dynamischen Streuung, der Deformation aufgerichteter Phasen oder dem Schadt-Helfrich-Effekt in der verdrillten Zelle.
Für die technische Anwendung dieser Effekte in elektronischen Bauelementen werden flüssigkristalline Materialien benötigt, die einer Vielzahl von Anforderungen genügen müssen. Besonders wichtig sind hier die chemische Beständigkeit gegenüber Feuchtigkeit, Luft und physikalischen Einflüssen wie Wärme, Strahlung im infraroten, sichtbaren und ultravioletten Bereich und elektrische Gleich- und Wechselfelder. Ferner wird von technisch verwendbaren flüssigkristallinen Materialien eine flüssigkristalline Mesophase im Temperaturbereich von mindestens + 10° C bis +500C, bevorzugt von 00C bis 6O0C, und eine niedrige Viskosität bei Raumtemperatur, die vorzugsweise nicht mehr als 70 cP betragen soll, gefordert Schließlich dürfen sie im Bereich des sichtbaren Lichts keine Eigenabsorption aufweisen, d. h. sie müssen farblos sein.
Es ist bereits eine Anzahl von flüssiekristallinen
Substanzen bekannt, die den an Dielektrika für elektronische Bauelemente gestellten Stabilitätsanforderungen genügen und die auch farblos sind oder deren Eigenfarbe durch geeignete Zusätze, zum Beispiel nach der DE-OS 22 09 127 weitgehend zurückgedrängt wird. Viele bekannte und gebräuchliche Flüssigkristalle sind durch eine längliche, planare, starre Form des Molekülbaus ausgezeichnet (Zeitschrift Chemie, Nr. 5, 25. Jahrg. Mai 1974, S. 195). Hierzu gehören insbesondere die in der DE-PS 20 14 989 beschriebenen p,p-disubstituierten Azoxybenzole, die in der DE-OS 21 39 628 beschriebenen ρ,ρ'-disubstituierten Benzoesäurephenylester und die in der DE-OS 23 56 085 beschriebenen ρ,ρ'-disubstituierten Biphenylderivate. In diesen Verbindungsklassen wie auch in anderen bekannten Reihen von Verbindungen mit flüssigkristalliner Mesophase gibt es keine Einzelverbindungen, die in dem geforderten Temperatürbereich von 10° C bis 5O0C eine flüssigkristalline nematische Mesophase ausbilden. Es werden daher in der Regel Mischungen von zwei oder mehreren Verbindungen hergestellt, um als flüssigkristalline Dielektrika verwendbare Substanzen zu erhalten. Hierzu mischt man gewöhnlich mindestens eine Verbindung mit niedrigem Schmelz- und Klärpunkt mit einer anderen mit deutlich höherem Schmelz- und Klärpunkt. Hierbei wird normalerweise ein Gemisch erhalten, dessen Schmelzpunkt unter dem der niedriger schmelzenden Komponente liegt, während der Klärpunkt zwischen den Klärpunkten der Komponenten liegt. Optimale Dielektrika lassen sich jedoch auf diese Weise nicht herstellen, da die Komponenten mit den hohen Schmelz- und Klärpunkten den Gemischen fast immer auch eine hohe Viskosität verleihen. Dadurch werden die Schaltzeiten der damit hergestellten elektro-optischen Anzeigeelemente in unerwünschter Weise verlängert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, flüssigkristalline Dielektrika herzustellen, die eine nematische Phase im geforderten Temperaturbereich aufweisen und in Flüssigkristallzellen bei Raumtemperatur ausreichend kurze Schaltzeiten ermöglichen.
Es wurde nun gefunden, daß die Biphenylderivate der allgemeinen Formel (I)
weise gezeigt, daß die Klärpunkte von bekannten flüssigkristallinen Substanzen durch die Viskosität ■ ausreichend verringernde Zusätze eines oder mehrerer Biphenylderivate der allgemeinen Formel (I) bei weitem nicht in dem Ausmaß unerwünscht abgesenkt werden wie durch entsprechende Mengen anderer nicht flüssigkristalliner Verbindungen.
Gegenstand der Erfindung sind somit flüssigkristalline Materialien, die neben einer oder mehreren flüssigkristallinen Verbindungen 1 —45 Gewichtsteile mindestens eines Biphenylderivats der allgemeinen Formel (I) enthalten, sowie Dielektrika für elektronische Bauelemente, die im wesentlichen aus derartigen flüssigkristallinen Materialien bestehen.
Gegenstand der Erfindung ist weiterhin die Verwendung der Biphenylderivate der allgemeinen Formel (I) zur Herabsetzung der Viskosität flüssigkristalliner Substanzen.
Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Verfahren zur Herstellung flüssigkristalliner Materialien mit verminderter Viskosität, das dadurch gekennzeichnet ist, daß in bekannte flüssigkristalline Substanzen 1 -45 Gewichtsteile mindestens eines Biphenylderivats der allgemeinen Formel (I) inkorporiert werden.
In den Biphenylderivaten der allgemeinen Formel (I) können die Reste Ri und R2 gleich oder verschieden sein und unter der Voraussetzung, daß sie zusammen mindestens 5 C-Atome enthalten, Äthyl, n-Propyl, η-Butyl, n-Pentyl, n-Hexyl, n-Heptyl, n-Oktyl, n-Nonyl, n-Dezyl, n-Undezyl- oder n-Dodezyl bedeuten. Bevorzugte Mischungskomponenten der erfindungsgemäßen flüssigkristallinen Materialien sind die Biphenylderivate der allgemeinen Formel (Ia)
da)
worin R3 eine geradkettige Alkylgruppe mit 2-12 C-Atomen und R4 eine geradkettige Alkylgruppe mit 5-12 C-Atomen bedeutet. Besonders gut geeignet sind aus dieser Gruppe die Biphenylderivate der allgemeinen Formel (Ib)
(D
(Ib)
worin Ri und R2 gleich oder verschieden sind und geradkettiges Alkyl mit 2-12 C-Atomen bedeuten, zusammen jedoch mindestens 5 C-Atome enthalten, als Zusätze zu bekannten flüssigkristallinen Materialien hervorragend dazu geeignet sind, die Viskosität dieser Materialien signifikant zu erniedrigen.
An den Verbindungen der allgemeinen Formel (I) ließ sich im Temperaturbereich von -100C bis +100°C keine enantiotrope flüssigkristalline Phase beobachten. Die Verbindungen der allgemeinen Formel (I) bilden größtenteils hochviskose, plastische Phasen, deren Texturen denen von langkettigen plastischen Paraffinen ähneln (H. Schubert und H. Dehne, Zeitschrift für Chemie, Nr. 7, 12. Jahrg. Juli 1972, S. 242-243). Als Dielektrika für elektronische Anzeigeelemente auf der Basis von Flüssigkristallzellen kommen sie daher als solche nicht in Frage. Es ist ferner bekannt, daß die Klärpunkte flüssigkristalliner Materialien durch Zusätze von nicht flüssigkristallinen Substanzen erheblich erniedrigt werden; es hat sich jedoch überraschenderworin R5 geradkettiges Alkyl mit 2-7 C-Atomen und Rb geradkettiges Alkyl mit 5 — 10 C-Atomen bedeutet.
Die erfindungsgemäßen flüssigkristallinen Materialien enthalten in der Regel mindestens 1 und höchstens 45 Gewichtsteile eines oder mehrerer Biphenylderivate der allgemeinen Formel (I). Bevorzugt werden solche Materialien, die 10 bis 40, vorzugsweise 20 bis 35 Gewichtsteile mindestens eines Biphenylderivats der allgemeinen Formel I enthalten. Durch diese Zusätze wird die Viskosität der flüssigkristallinen Basismaterialien durchschnittlich um 20 — 60% gesenkt. Entsprechend werden die Schaltzeiten von mit den erfindungsgemäßen Materialien hergestellten Flüssigkristall-Anzeigeelemente verkürzt. Die Klärpunkte der erfindungsgemäßen Flüssigkristall-Substanzen sind zwar niedriger als die der flüssigkristallinen Basismaterialien. Bei geeigneter Wahl der Basismaterialien sowie der zugesetzten Menge des/der Biphenylderivate(s) der allgemeinen Formel (1) werden jedoch Gemische erhalten, deren Klärpunkt auch bei der im Dauerbetrieb
der damit hergestellten Anzeigeelemente auftretenden Erwärmung nicht erreicht werden. Falls der Zusatz eines oder mehrerer Biphenylderivate der allgemeinen Formel (I) zu einem flüssigkristallinen Basismaterial eine Mischung mit einem für die technische Anwendung zu tiefen Klärpunkt ergibt, kann dieser Effekt gegebenenfalls durch Zugabe von 1 -40, vorzugsweise 2-20 Gewichtsteilen eines oder mehrerer Biphenylester der allgemeinen Formel (III)
(HD
worin X -CO-O- oder -O—CO- und R9 und Rio, die gleich oder verschieden sind, Alkyl oder Alkoxy mit 1 —8 C-Atomen bedeuten, kompensiert werden. Diese Verbindungen sind in der deutschen Patentanmeldung P 24 50 088 beschrieben.
Die Biphenylderivate der allgemeinen Formel (I) sind zum Teil aus der Literatur bekannt. Soweit Verbindungen dieser Gruppe bisher nicht ausdrücklich beschrieben worden sind, können sie ohne Schwierigkeiten in der gleichen Weise wie die literaturbekannten Homologen hergestellt werden. Beispielsweise wird Biphenyl unter den für eine Friedel-Crafts-Azylierung üblichen Bedingungen mit einer etwa äquimolaren Menge eines Karbonsäurehalogenids mit einer dem einzuführenden Alkylrest entsprechenden Zahl von C-Atomen umgesetzt. Das dabei erhaltene Alkyl-biphenyl-(4)-yl-keton wird zu dem nächsthöheren 4-Alkylbiphenyl reduziert. Anschließend wird in das so hergestellte 4-Alkylbiphenyl auf die gleiche Weise der zweite Alkylrest in die 4'-Stellung eingeführt. Symmetrische 4,4'-Dialkyl-biphenyle können auch durch Friedel-Crafts-Azylierung von Biphenyl mit ca. zwei Äquivalenten Karbonsäurehalogenid und anschließende Reduktion beider Ketogruppen des dabei erhaltenen Diazylbiphenyls hergestellt werden. Die folgenden Beispiele erläutern die Herstellung der Biphenylderivate der allgemeinen Formel (I):
Beispiel A
In 1,91 Trichloräthylen werden bei -150C unter Rühren 160 g wasserfreies Aluminiumchlorid eingetragen. Zu der Mischung werden bei dieser Temperatur innerhalb von 90 Minuten eine Lösung von 154 g Biphenyl in 400 ml Trichloräthylen und anschließend innerhalb von 4 Stunden eine Lösung von 120 g Valeriansäurechlorid in 100 ml Trichloräthylen getropft. Die Mischung wird noch 1 Stunde gerührt und auf eine Mischung von 2,5 kg Eis und 50 ml konzentrierte Salzsäure gegossen. Die organische Phase wird abgetrennt und die wässerige zweimal mit je 300 ml Dichlormethan extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen werden mit gesättigter wäßriger Natriumhydrogenkarbonatlösung neutral gewaschen, über Kalziumchlorid getrocknet und eingedampft. Das zurückbleibende 4-Phenylvalerophenon wird aus Methanol umkristallisiert, in 31 Äthanol gelöst und in Gegenwart von Palladium/Aktivkohle bei 400C hydriert. Nach Aufnahme der berechneten Wasserstoffmenge wird von Katalysator abfiltriert, eingedampft und das zurückbleibende 4-n-Pentylbiphenyl unter vermindertem Druck destilliert. Das Destillat wird in 200 ml Trichloräthylen gelöst und die Lösung innerhalb einer Stunde zu einer auf - 150C gekühlten Mischung von 600 ml Trichloräthylen und 110 g Aluminiumchlorid getropft. Anschließend wird bei der gleichen Temperatur innerhalb 3 Stunden eine Lösung von 63 g Propionylchloric in !00 ml Trichloräthylen zugetropft Die Aufarbeitung erfolgt wie oben beschrieben. Das aus Methanol umkristallisierte 4-n-Pentyl-4'-propionyl-biphenyl wird in Äthanol gelöst und in Gegenwart von Palladium/Aktivkohle bei 400C hydriert. Nach Ende der Wasserstoffaufnahme wird der Katalysator abfikriert, das Filtrat eingedampft und das zurückbleibende 4-n-Pentyl-4'-npropylbiphenyl aus Methanol umkristallisiert, F. 45° C. Analog werden hergestellt:
4-Äthyl-4'-n-pentyl-biphenyl, F. 35° C, 4-n-HeptyI-4'-n-propyI-biphenyl, F. 48°C, 4-n-Heptyl-4'-n-pentyl-biphenyl, F. 55°C.
Beispiel B
Zu einem Gemisch von 600 ml Dichloräthan und 526 g Aluminiumchlorid werden bei 200C innerhalb von 90 Minuten 480 g Valeriansäurechlorid getropft. An-
7ä schließend wird im Lauf von 4 Stunden eine Lösung von 154 g Biphenyl in 600 ml Dichloräthan zugetropft. Die Mischung wird noch 1 Stunde gerührt und auf eine Mischung von 2,5 kg Eis und 100 ml konzentrierter Salzsäure gegossen. Die organische Phase wird abgetrennt, die wässerige zweimal mit je 250 ml Dichlormethan extrahiert und die vereinigten organischen Phasen mit Natriumhydrogenkarbonatlösung neutral gewaschen und über Kalziumchlorid getrocknet. Anschließend wird das Lösungsmittel abdestilliert und das zurückbleibende 4,4'-Divaleroylbiphenyl aus Äthanol umkristallisiert. Das so gereinigte Produkt wird in 2,51 Tetrahydrofuran gelöst und in Gegenwart von Palladium/Aktivkohle bei 40°C hydriert. Nach Ende der Wasserstoffaufnahme wird vom Katalysator abfiltriert und das Filtrat eingedampft. Das zurückbleibende 4,4'-Di-n-pentylbiphenyl wird aus Äthanol umkristallisiert; F. 52° C.
Analog werden hergestellt:
4,4'-Di-n-propylbiphenyl, Kp0^ 122° C, 4,4'-Di-n-butylbiphenyl,F.59°C, 4,4'-Di-n-oktylbiphenyl, F. 65°C.
Die flüssigkristallinen Basismaterialien, deren Eigenschäften durch Zusätze der Biphenylderivate der allgemeinen Formel (I) verbessert werden, sind alle die, die auch bisher schon als Dielektrika in Flüssigkristall-Anzeigeelementen angewandt werden oder dazu geeignet sind. Die gebräuchlichsten bestehen aus Gemischen von Derivaten aus der Reihe der Azobenzole, Azoxybenzole, Biphenyle, Schiffschen Basen, insbesondere Benzyliden-Derivate, Phenylbenzoaten, gegebenenfalls halogenierten Stilbenen, Diphenylacetylen-Derivaten, Diphenyl-nitronen und substituierten Zimtsäuren. Vielfach werden Isomerenpaare und/oder eutektische Gemische verwendet.
Die wichtigsten Bestandteile der bekannten nematischen Substanzen lassen sich durch die allgemeine Formel (II) charakterisieren:
—co
— co—
f V-co-o-
-CH = N-
-N = CH-
-CH = N(O)-
-N(O)=CH-
oder eine C — C-Einfachbindung
bedeutet, X' Halogen, vorzugsweise Cl und R7 und Rg gleich oder verschieden sind und Alkyl-, Alkoxy- oder Alkanoyloxyreste bedeuten, die bis zu 18, vorzugsweise bis zu 8 C-Atomen besitzen, oder einer dieser Reste auch eine Cyano-, Nitro- oder Isonitrilgruppe ist. Bei den meisten dieser Verbindungen sind R7 und Re vorzugsweise verschieden, wobei einer der Reste meist eine Alkyl- oder Alkoxygruppe bedeutet. Aber auch alle übrigen Varianten der vorgesehenen Substituenten sind gebräuchlich. Es ist eine große Anzahl solcher nematischen Substanzen im Handel erhältlich.
Gelegentlich sind die nematischen Substanzen durch Zugabe cholesterischer Verbindungen modifiziert, um Memory-Effekte zu erzielen. Solche Zusätze cholesterischer Verbindungen bewegen sich im allgemeinen um etwa 10 Gewichtsteile. Eine große Zahl nematischer Substanzen ist z. B. in den DE-OS 19 51 092, 20 14 989, 20 17 727, 21 39 628, 22 01 122 und 23 56 085 beschrieben.
Die flüssigkristallinen Mischungen nach der Erfindung, die mindestens eine Verbindung der allgemeinen Formel (I) enthalten, können als Dielektrika in allen Arten von Flüssigkristail-Displays verwendet werden, die bisher bekannt geworden sind Durch die Zusätze der neuen Biphenylderivate werden die Werte der dielektrischen Anisotropie der flüssigkristallinen Basissubstanzen nur unwesentlich verändert Es ist daher durch eine geeignete Auswahl der Basissubstanzen möglich, erfindungsgemäße Dielektrika mit positiver oder negativer dielektrischer Anisotropie herzustellen. Ferner können die erfindungsgemäßen Dielektrika Zusätze enthalten, die die Leitfähigkeit und/oder die Orientierungsfähigkeit beeinflussen; derartige Zusätze sind zum Beispiel in den DE-OS 22 09 127 und 22 40 864 beschrieben. Durch Zusätze von modifizierenden Verbindungen nach der DE-OS 23 21 632 kann die dielektrische Anisotropie vergrößert werden.
Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung erläutern, ohne sie zu begrenzen. Die Zusammensetzung der Mischungen ist in Gewichtsteilen angegeben, F. und K. bedeuten den Schmelzpunkt bzw. Klärpunkt einer Substanz. Die angegebenen Schaltzeiten für Flüssigkri- ·> stall-Anzeigeelemente mit den erfindungsgemäßen Materialien sind in Millisekunden (ms) angegeben und wie folgt definiert:
T0 = Totzeit: Zeit von der Einschaltung der Spannung 1() bis zur ersten erkennbaren Reaktion des
Anzeigeelements.
Te = Einschaltzeit: Zeit von der ersten erkennbaren Reaktion des Anzeigeelements bis zum Erreichen von 90% des optimalen Kontrasts.
.. Ta = Ausschaltzeit: Zeit von der Abschaltung der Spannung bis zum Abklingen der Anzeige auf weniger als 30% des optimalen Kontrasts.
Beispiel 1
Die Mischung aus
Anissäure-4-n-pentylphenylester 57 Teile
4-n- Hexyloxybenzoesäure-
4'-n-pentylphenylester 29 Teile
4-(4-n-Hexyloxybenzoyloxy)-benzoesäure-(2'-cyano-
4'-n-butyiphenyi)-ester 14 Teile
(K. 61,3° C) hat bei 20° C eine Viskosität von 100 Centipoise (cP). In einem Flüssigkristall-Anzeigeelement auf der Basis des dynamischen Streueffekts zeigt diese Basismischung die folgenden Schaltzeiten (Schichtdicke 20 μ, Betriebsspannung 50 V):
T0:15 ml, 7£:15ms, 7^:320 ms.
Durch Zusatz von 4-n-Pentyl-4'-n-propylbiphenyl (BI-53) wird die Viskosität signifikant herabgesetzt, wie die folgende Tabelle I zeigt:
Tabelle I
Einfluß von sieigenden Mengen BI-53 auf Viskosität und Klärpunkt einer flüssigkrisiallinen Esiermischung:
45 Versuch Nr. 55 Gewichts Viskosität Klärpunkt
teile
BI-53 [cP] I0CI
50 Kontrolle 0 100 61,3
i ό 82 57
2 10 72 54
3 20 55 48
4 30 44 40,8
Ein Flüssigkristall-Anzeigeelement mit der Mischung gemäß Versuch Nr. 4 zeigt die folgenden Schaltzeiten:
T0:10 ms, 7>:10ms, 7^13SmS.
Beispiel 2
Die in Beispiel 1 genannte flüssigkristalline Basismischung (K. 6U0C, Viskosität 100 cP) wird mit je 10 Gewichtsteilen Biphenylderivat der allgemeinen Formel
(I) versetzt Der Einfluß auf die Viskosität und auf den Klärpunkt ist in Tabelle II zusammengestellt:
9 10
Tabelle II
Einfluß von Dialkylbiphenylen auf Viskosität und Klärpunkt einer flüssigkristallinen Estermischung
Versuch Nr.
Dialkylbiphenyl Viskosität
[cP]
Klärpunkt
[0C]
Kontrolle
1
2
3
4
5
6
4-Äthyl-4'-n-pentyl-biphenyl
4-n-Pentyl-4'-n-propyl-biphenyl
4,4'-Di-n-pentyl-biphenyl
4-n-Hexyl-4'-n-pentyl-biphenyl
4-n-Heptyl-4'-n-pentyl-biphenyl
4-n-Heptyl-4'-n-propyl-biphenyl 100
73,8
72
71
88,8
73,7
73,1
61,3
52
54
55,3
45
55,5
54,8
Beispiel 3
Die Mischung aus
Anissäure-4-n-pentylphenylester 57 Teile
4-Capronyloxybenzoesäure-
4'-n-pentylphenylester 29 Teile
4-(4-n-Hexyloxybenzoyloxy)-
benzoesäure-(2'-cyano-
4'-n-butylphenyl)ester 14 Teile
20
Beispiel 6
(K. 59,3°) besitzt bei 200C eine Viskosität von 94 cP. Mit dieser Mischung zeigt das in Beispiel 1 beschriebene Flüssigkristall-Anzeigeelement die folgenden Schaltzei-
30 Die Mischung aus
4-n-HexyIbenzyliden-4'-cyanoanilin 66,5 Teile 4-n-Propylbenzyliden-4'-cyanoanilin 33,5 Teile
besitzt bei 2O0C eine Viskosität von 88 cP. In Tabelle III isi der Einfluß steigender Zusätze von BI-53 bzw. 4-Äthyl-4'-n-propylbiphenyl (BI-23) auf die Viskosität dieser flüssigkristallinen Basismischung zusammengestellt:
7ö: 15 ms, 7"ipl5ms, 7^:320 ms.
Durch Zusatz von 30 Teilen BI-53 wird ein flüssigkristallines Dielektrikum mit einem Klärpunkt von 400C und einer Viskosität von 39 cP bei 200C erhalten. Mit diesem werden die folgenden Schaltzeiten gemessen:
T0:10 ms, 7"^ 10 ms, TA: 125 ms.
Beispiel 4
Die Mischung aus
4-n-Butyl-4'-methoxyazoxybenzol
4-Äthyl-4'-methoxy-azoxybenzoI
(K. 72,5° C) besitzt bei 200C eine Viskosität von 27,4 cP. Durch Zusatz von 10 Teilen BI-53 wird die Viskosität um 13,5% auf 23,7 cP erniedrigt, der Klärpunkt auf 63,3° C.
Tabelle III
Einfluß steigender Menge BI-53 bzw. BI-23 auf die Viskosität einer flüssigkristallinen Azomethin-Mischung
Versuch Nr.
Dialkylbiphenyl
40 Zusatzmenge
[Teile]
Viskosität
[cP]
Kontrolle — 0
ι Bi-53 10
45 2 BI-53 20
3 BI-53 30
4 BI-53 40
66,5 Teile 5 BI-23 10
33,5 Teile 6 BI-23 20
50 7 BI-23 30
on 27,4 cP. 8 BI-23 40
88
73
61,5
52
45
74,5
64,8
55,7
49,2
Beispiel 7
Beispiel 5 Die Mischung aus 60 Teile 55 Die Mischung aus 44,7 Teile
31 Teile 26,7 Teile
4-n-Butyl-4'-methoxyazoxybenzol 4-n-Pentyl-4'-cyanobiphenyl 17,3 Teile
4-Äthyl-4'-methoxyazoxybenzol 4-n-Heptyl-4'-cyanobiphenyl
fin 4-n-Oktyloxy-4'-cyanobiphenyl
4-(4-n-Hexyloxybenzoyloxy)-
benzoesäure-(2'-cyano-
4-n-butylphenyl)-ester
9 Teile
(K. 82,20C) besitzt bei 20° C eine Viskosität von 483 cP. Durch Zusatz von 10 Teilen BI-53 wird die Viskosität um 21,7% auf 38,6 cP erniedrigt, der Klärpunkt auf 71,6° C.
(K. 44,3° C) besitzt bei 2O0C eine Viskosität von 32,5 cP. Durch Zusatz von 10 Teilen BI-53 wird die Viskosität um 11,5% auf 28,4 cP erniedrigt, der Klärpunkt auf 42,5° C Durch einen weiteren Zusatz von
4-n-Pentylbiphenyl-4'-carbonsäure-(4-pentylphenyl)-ester
5,8 Teile
4-n-Pentylbiphenyl-4'-carbonsäure-(4-methoxyphenyl)-ester 5,5 Teile
erhält man ein flüssigkristallines Dielektrikum mit positiver dielektrischer Anisotropie, das bei 200C eine Viskosität 44,9 cP und einen Klärpunkt von 56,80C besitzt.

Claims (1)

Patentansprüche:
1. Flüssigkristallines Material, dadurch gekennzeichnet, daß es neben einer oder mehreren bekannten flüssigkristallinen Verbindungen 1 —45 Gewichtsteile mindestens eines Biphenylderivats der allgemeinen Formel (1) enthält,
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