DE2646485B2

DE2646485B2 - Flüssigkristallzusammensetzung

Info

Publication number: DE2646485B2
Application number: DE2646485A
Authority: DE
Inventors: Yoshi Oyama Tochigi Arai; Yutaka Yokohama Kanagawa Fujita; Hisato Tokio Sato; Masayuki Urawa Saitama Tazume; Takasi Tokio Yamaki
Original assignee: KAWAMURA INSTITUTE OF CHEMICAL RESEARCH URAWA SAITAMA; Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
Current assignee: KAWAMURA INSTITUTE OF CHEMICAL RESEARCH URAWA SAITAMA; DIC Corp
Priority date: 1975-10-15
Filing date: 1976-10-14
Publication date: 1978-03-16
Also published as: FR2328030B1; DE2646485C3; DE2646485A1; FR2328030A1; JPS5247584A; IT1068855B; JPS5640190B2; GB1531637A; US4115310A

Description

N N-R

ooc-

enthält, worin X eine Aminogruppe, eine Nitrogruppe, ein Chloratom, ein Wasserstoffatom oder eine geradkettige Alkylgruppe mit 10 bis 20 Kohlenstoffatomen und R eine geradkettige Alkylgruppe mit 10 bis 20 Kohlenstoffatomen ist, mit dem Proviso, daß, wenn X ein Wasserstoffatom oder eine geradkettige Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen ist, R eine geradkettige Alkylgruppe mit 14 bis 20 Kohlenstoffatomen ist.

3. Flüssigkristallzusammensetzung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge J5 des Orientierungsmittels 0,05 bis 0,5 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der nematischen flüssigkristallinen Substanz, beträgt.

Die Erfindung betrifft eine Flüssigkristallzusammensetzung, die geeignet ist für die Verwendung als Flüssigkristallanzeigeelement bzw. -vorführelement einer dynamischen Streuungsmethode (im folgenden als DSM-Element bezeichnet).

Bekanntermaßen werden bei DSM-Eiementen starke Lichtstreuungsphänomene angewendet, die auftreten, wenn man ein elektrisches Feld mit einer Intensität, die über einen bestimmten Grenzwert hinausgeht, auf eine nematische Flüssigkristallsubstanz einwirken läßt. Wenn man somit eine Flüssigkristallzusammensetzung mit einer negativen dielektrischen Anisotropie, die aus der Zugabe einer ionisch leitenden Substanz zu einer nematischen Flüssigkristallsubstanz resultiert, zwischen Elektroden einbringt und hierauf ein elektrisches Feld mit einer Intensität, die einen bestimmten Grenzwert überschreitet, einwirken läßt, werden die Flüssigkristallmoleküle gleichförmig in einem bestimmten Winkel zur (>o Richtung des elektrischen Feldes orientiert, und andererseits verursacht die Ionenwanderung, die in der Richtung des elektrischen Feldes stattfindet, die Flüssigkristallmoleküle in der Richtung des elektrischen Feldes zu rotieren. Infolgedessen wird eine nicht mehr zu erfassende Anzahl kleiner Bereiche bzw. Flächen mit einer von der Umgebung verschiedenen Orientierung auf der Bahn des gewanderten Ions gebildet, und es findet eine starke Lichtstreuung an den Grenzen dieser Bereiche statt. Die DSM-Elemente arbeiten auf der Basis dieses Lichtstreuungsphänomens.

Theoretisch unterliegt die molekulare Orientierung bzw. Ausrichtung der DSM-Elemente in Abwesenheit eines elektrischen Feldes keiner speziellen Einschränkung. Aus praktischen Gründen jedoch ist eine Gleichförmigkeit der molekularen Ausrichtung von großer Bedeutung. Eine Nichtgleichförmigkeit in der molekularen Ausrichtung verursacht eine Lichtstreuung sogar in Abwesenheit eines elektrischen Feldes, und die DSM-Elemente sehen trüb mit weiß aus. Somit nimmt die Lichtstreuungsintensität in Gegenwart eines elektrischen Feldes entsprechend einer Verminderung der Klarheit des gezeigten Bildes ab. Versuche, diesen Mangel zu beheben, haben intensive Nachforschungen bezüglich der Verwendung der gleichförmigen Ausrichtung der Flüssigkristallmoleküle in DSM-Elementen angeregt

Es gibt zwei Methoden für die molekulare Orientierung, wobei die eine eine direkte Methode darstellt, bei der die Oberfläche einer Flüssigkristallträgerplatte direkt einer Orientierungsbehandlung unterworfen wird, und die andere eine indirekte Methode darstellt, bei der ein Orientierungsmittel zu einer nematischen flüssigkristallinen Substanz zugegeben wird. Die vorliegende Erfindung erstreckt sich auf die indirekte Methode.

Bekannte Orientierungsmittel umfassen beispielsweise Tetraalkylammoniumsalze, hergeleitet von einfachen anorganischen Säuren wie Hexadecyltrimethylammoniumbromid, genannt in der US-PS 36 56 834, Polyamidharze wie ein Reaktionsprodukt zwischen einem Äthylendiamin und einer dimeren Säure, offenbart in der US-PS 38 03 503, und Tetraalkylammoniumsalze von Benzoesäurederivaten wie ein Tetraalkylammoniumsalz der p-Butoxybenzoesäure, offenbart in der DT-OS 22 09 127. Diese herkömmlichen Orientierungsmittel jedoch sind im Hinblick auf die Gleichförmigkeit der molekularen Orientierung nicht vollständig zufriedenstellend.

Ein Ziel der Erfindung beruht daher darin, eine Flüssigkristallzusammensetzung zur Verfügung zu stellen, die aufgrund des Auffindens eines Orientierungsmittels, das von einem derartigen Mangel frei ist, für die Verwendung in DSM-Elementen geeignet ist.

Erfindungsgemäß wurde gefunden, daß eine Flüssigkristallzusammensetzung, erhalten durch Zugabe eines

1,8- Diaza-bicyclo-iSAOJ-undecen-Z-alkylammoniumsalzes einer Benzoesäure, die gegebenenfalls einen Substituenten in para-Stellung enthält, zu einer nematischen flüssigkristallinen Substanz spontan in Abwesenheit eines elektrischen Feldes eine gleichförmige Orientierung senkrecht zu der Wandoberfläche bilden kann, d. h. eine Orientierung, bei der die Längsachsen der Moleküle senkrecht zu der Trägerplatte ausgerichtet sind, und einen elektrischen spezifischen Widerstand besitzt, der für die dynamische Streuungsmethode ohne die Notwendigkeit der Zugabe einer ionisch leitenden Substanz geeignet ist.

Die Erfindung betrifft daher eine Flüssigkristallzusammensetzung, bestehend aus einer nematischen flüssigkristallinen Substanz mit negativer dielektrischer Anisotropie und einem Alkylammoniumbenzoat als Orientierungsmittel, die dadurch gekennzeichnet ist, daß als Alkylammoniumbenzoat ein 1,8-Diaza-bicyclo-(5,4,0)-undecen-7-alky]ammoniumsalz von Benzoesäure, die gegebenenfalls einen Substituenten in der paraStellung aufweist, ist.

Das erfindungsgemäß verwendete Orientierungsmittel kann unabhängig von der Art des para-Substituenten der Benzoesäure einer nematischen flüssigkristallinen Substanz eine für die dynamische Lichtstreuungsmethode geeignete elektrische Leitfähigkeit sowie eine ausgezeichnete Orientierung senkrecht zur Wandoberfläche verleihen.

Besonders geeignet als Orientierungsmittel sind Verbindungen dargestellt durch die folgende allgemeine Formel

N N—R

OOC

worin X eine Aminogruppe, eine Nitrjgruppe, ein Chloratom, ein Wasserstoffatom oder eine geradkettige Alkylgruppe mit 1 —6 Kohlenstoffatomen darstellt und R eine geradkettige Alkylgfuppe mit 10—20 Kohlenstoffatomen ist, mit dem Proviso, daß, wenn X ein Wasserstoffatom oder eine geradkettige Alkylgruppe mit 1—6 Kohlenstoffatomen darstellt, R eine geradkettige Alkylgruppe mit 14—20 Kohlenstoffatomen bedeutet. Im allgemeinen ist die übliche Zugabemenge von bekannten Orientierungsmittpin zu der nematischen flüssigkristallinen Substanz für das erfindungsgemäß verwendete Orientierungsmittel ausreichend, jedoch beträgt sie vorzugsweise 0,05 bis 0,5 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,1 bis 0,3 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der nematischen flüssigkristallinen Substanz.

Die vorstehenden Orientierungsmittel besitzen bei allen nematischen flüssigkristallinen Substanzen mit negativer dielektrischer Anisotropie eine Wirkung. Derartige nematische flüssigkristalline Substanzen sind beispielsweise nematische flüssigkristalline Substanzen vom Benzylidenanilin-Typ der allgemeinen Formel

CH = N

worin R, und R2 jeweils C_nHj_n+1—, C_nH2_n+i0— oder C_nH2n+iCOO— darstellen, worin η eine ganze Zahl von 1 bis 9 bedeutet, nematische flüssigkristall^ Substanzen vom Azoxybenzol-Typ der allgemeinen Formel

worin Ri C_nH_2n+I- oder C_nH_2n+IO- bedeutet und R₂ C_nH_2n+I-,C„H_2n+iO- oder C_nH_2n+iCOO- bedeutet, worin η eine ganze Zahl von 1 bis 9 darstellt, nematische flüssigkristalline Substanzen vom Phenylbenzoat-Typ-der allgemeinen Formel

-OCO

worin Ri C_nH_2n+1— oder C_nH_2n+,0— darstellt und R₂ C_nH_2n+I- oder C_nH_2n+ iCOO— bedeutet, worin η eine ganze Zahl von 1 bis 9 darstellt, und Mischungen dieser Substanzen.

Die !,e-Diazabicyclo-fSAOJ-undecen-Z-alkylammoniumsalze der Benzoesäure oder para-substituierten Benzoesäure können nach der folgenden Methode hergestellt werden.

Man setzt äquimolare Mengen von 1,8-Diazabicyclo-(5,4,0)-undecen-7 und eines Alky'bromids in Isopropyl- ·> alkohol während 5 Stunden bei 80°C um und fällt das Reaktionsprodukt aus, trennt es durch Filtration ab, wäscht es und kristallisiert zur Erzielung von 1,8-Diazabicyclo-iSAOJ-undecen-Z-alkylbromid mn. Anschließend wird das Produkt mit einer stöchiometrischen Menge in Silberoxid in Methanol bei Raumtemperatur während einer Stunde umgesetzt. Das als Nebenprodukt anfallende Silberbromid wird durch Filtration zur Erzielung einer methanolischen Lösung von 1,8-Diazabicyclo-(5,4,0)-undecen-7-alkylhydroxid abgetrennt. Zu der r> Methanollösung wird eine stöchiometrische Menge Benzoesäure oder para-substituierte Benzoesäure zugegeben. Gebildetes Methanol und Wasser werden bei 100°C unter Hochvakuum abdestilliert. Das erhaltene rohe Produkt wird gewaschen und zur Erzielung des gewünschten l,8-Diazabicyclo-(5,4,0)-undecen-7-a!kyJ-ammoniumsalzes der Benzoesäure oder para-substituierten Benzoesäure umkristallisiert.

Ein erstes wesentliches Merkmal der erfindungsgemäßen Flüssigkristallzusammensetzung beruht darauf, daß eine äußerst gleichförmige bzw. gleichmäßige Orientierung senkrecht zu der Wandoberfläche erzielt werden kann. Wird die erfindungsgemäße Flüssigkristallzusammensetzung in eine Flüssigkristallzelle eingefüllt, so orientieren sich die Flüssigkristallmoleküle

jü spontan äußerst gleichmäßig in bezug auf ihre Längsachsen, wobei sie in einer Richtung senkrecht zu der Trägerplatte vorliegen.

Die Fähigkeit der Flüssigkristallzusammensetzung, sich senkrecht zu der Wandoberfläche zu orientieren,

J5 ist groß, wenn der Gehalt an Orientierungsmittel zumindest 0,05 Gewichtsprozent beträgt. Ungeachtet dessen, ob die Wandoberfläche der Trägerplatte aus einer leitenden Schicht wie Zinnoxid oder Indiumoxid oder Glas besteht, sind die Flüssigkristallmoleküle nahezu vollständig senkrecht zur Wandoberfläche orientiert. Demgemäß verursachen DSM-Elemente, erhalten unter Verwendung der erfindungsgemäßen Flüssigkristallzusammensetzung, keine Lichtstreuung, die aus einer nicht gleichmäßig molekularen Orientierung resultiert, und sind daher in Abwesenheit eines elektrischen Feldes vollständig transparent. Weiterhin kann die Flüssigkristallzusammensetzung der Erfindung ihre Fähigkeit im Hinblick auf die gleichförmige Orientierung rechtwinkelig zu der Wandoberfläche sogar nach langzeitiger Verwendung beibehalten. Zum Beispiel tritt, selbst wenn man einen Wechselstrom von 60 Hz kontinuierlich bei einem DSM-Element, das die erfindungsgemäße Flüssigkristallzusammensetzung enthält, während mehr als 10 000 Stunden anwendet, im wesentlichen keine Störung bei der molekularen Orientierung auf, und es kann weiterhin ein klares Bild zeigen.

Ein zweites wesentliches Merkmal der erfindungsgemäßen Flüssigkristallzusammensetzung beruht darin, daß es ohne die spezielle Notwendigkeit der Zugabe einer anderen ionisch leitenden Substanz einen spezifischen elektrischen Widerstand besitzt, der für die dynamische Streuungsmethode geeignet ist. Beträgt der Gehalt an Orientierungsmittel in der erfindungsgemäßen Flüssigkristallzusammensetzung 0,05—0,5 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der nemarischen flüssigkristallinen Substanz, so kann sie eine gleichförmige Orientierung senkrecht zu der Wandoberfläche bewirken, und gleichzeitig kann ihr spezifischer elektrischer Wi-

derstand auf 1 ■ ΙΟ⁷ bis 1 · ΙΟ¹⁰Ohm-cm eingestellt werden. Zusätzlich besitzt die erfindungsgemäße Flüssigkristallzusammensetzung, deren spezifischer elektrischer Widerstand auf den vorstehenden Bereich beschränkt ist, eine besonders erhöhte Lichtstreuungs- ■; intensität bei einer aufgedrückten Spannung von nicht mehr als 30 V. Infolgedessen und aufgrund der vorgenannten Fähigkeit, sich im rechten Winkel zu der Wandoberfläche gleichförmig zu orientieren, kann die erfindungsgemäße Flüssigkristallzusammensetzung ein in lebendes Anzeige- bzw. Vorführbild bilden, wenn sie bei DSM-Elementen angewendet wird, und sie ist daher besonders bei praktischen Anwendungsformen geeignet.

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung im einzelnen. In diesen Beispielen wird die Messung der r> Fähigkeit im Hinblick auf die gleichförmige Orientierung senkrecht zu der Wandoberfläche (auf die im folgenden der Einfachheit halber als »Orientierbarkeit« Bezug genommen wird), der Lichttransmissions- bzw. -durchlässigkeitseigenschaften und des ^ spezifischen elektrischen Widerstandes bei einer Temperatur von 25°C durchgeführt.

Die Zeichnungen sollen das Verständnis der Beispiele erleichtern. Die

F i g. 1 zeigt eine optische Vorrichtung für die Foto- ΐϊ grafie des Zustandes von senkrecht zu der Wandoberfläche in einer Flüssigkristallzelle orientierten Flüssigkristallmolekülen; die

F i g. 2 bis 6 sind Fotografien (5mal) von orientierten Zuständen von Flüssigkristallzellen, hergestellt in Bei- jo spiel 1, wobei Fig.2 ein erfindungsgemäßes Beispiel zeigt und die F i g. 3 bis 6 Vergleiche zeigen; die

F i g. 7 zeigt eine Vorrichtung zur Messung der Lichttransmissionseigenschaften und des spezifischen elektrischen Widerstandes einer Flüssigkristallzelle; und die i">

F i g. 8 stellt eine graphische Darstellung dar, die die Lichttransmissionseigenschaften von Flüssigkristallzellen, hergestellt in Beispiel 1, zeigt.

B e i s ρ i e 1 1 ·»"

Man stellte eine nematische flüssigkristalline Substanz der folgenden Formulierung her.

Nematische flüssigkristalline Substanz (A)

■41

p-Mcthoxybenzyliden-p'-butylanilin 36 Mol-%
p-Äthoxybenzyliden-p'-butylanilin 40 Mol-%
prButoxybenzyliden-p'-butylaniiin 24 Mol-%
(nematischer Flüssigkristalltemperaturbereich: — 12 bis 63⁰C)

Man ordnete 2 Glasfolien, die jeweils auf ihrer Oberfläche eine transparente Elektiode, bestehend aus einem dünnen Zinnoxidfilm enthielten, parallel zueinander an, wobei die transparenten Elektroden nach innen ^rr> gerichtet waren, um hiermit eine Zelle mit einem Zwischenelektrodenabstand von 20 Mikron zu bilden.

Man füllte eine Flüssigkristallzusammensetzung, hergestellt durch Zugabe von 0,1 Gew.-%, bezogen auf die nematische flüssigkristalline Substanz (A), 1,8-Diaza- w>

bicyclo-(5,4.0)-undecen-7-hexadecylammoniump-aminobcnzout /ti der nematischen flüssigkristallincn Substanz (A) in die erhaltene Zelle, um eine Flüssigkristallzcllc (A-i) gemäß der Erfindung zu bilden. Im Vergleich hierzu füllte man die nematische flüssigkri- tv. stullinc Substanz (A), die kein Additiv enthielt, in die Zelle, um eine IlüssigkrisKill/.clle (A-O) zu bilden. Zu weiteren Vcrulcichs/weekcn füllte man Flüssigkristallzusammensetzungen, hergestellt durch Zugabe voi 0,1 Gew.-%, bezogen auf die flüssigkristalline Substan; (A), eines Polyamidharzes (Reaktionsprodukt vot Äthylendiamin und einer dimeren Säure; Aminower 85-95; Viskosität 7-12 Poise [150⁰C]), Hexadecyl trimethylammoniumbromid bzw.Tetrabutylammonium p-n-heptylbenzoat zu der nematischen flüssigkristalliner Substanz (A) in die Zellen, um Flüssigkristallzellen (A-2) (A-3) und (A-A) zu bilden.

Die Orientierbarkeit, die Lichtdurchlässigkeitseigen schäften und der spezifische elektrische Widerstanc der erhaltenen Flüssigkristallzellen wurden nach der folgenden Methoden gemessen.

Orientierbarkeit

Wie in F i g. 1 gezeigt, sind eine Lichtquelle, eine Linse 1, ein Polarisator 2, eine Flüssigkristallzelle 3, eir Fotodetektor 4 und eine Kamera 5 nacheinander an geordnet. Die polarisierende Oberfläche des Polarisators ist im rechten Winkel zu der polarisierten Oberfläche des Fotodetektors angeordnet, und es wird dei Zustand der Flüssigkristallmoleküle, die in der Flüssigkristallzelle senkrecht zu der Wandoberfläche orientier! sind, fotografiert.

In der in Fig. I gezeigten optischen Vorrichtung werden von der Lichtquelle ausgesandte Lichtstrahler durch die Linse zu parallelen Lichtstrahlen umgewandelt, durch den Polarisator polarisiert und durch die Flüssigkristallzelle, die unter keinem elektrischen FeIc steht, transmittiert Wenn zu diesem Zeitpunkt die Flüssigkristallmoleküle in der Flüssigkristallzelle gleichförmig im rechten Winkel zu der Wandoberfläche orientiert sind, erleiden die Lichtstrahlen keine Drehung der polarisierten Oberfläche und werden daher voll ständig von dem Fotodetektor abgeschirmt. Als Ergeb nis hiervon wird eine Fotografie mit einem gleichförmig dunklen Bild erhalten. Wenn jedoch nicht gleichförmige Bereiche in der Orientierung der Flüssigkristallmolekül« senkrecht zur Wandoberfläche vorliegen, erleiden die Lichtstrahlen, die durch die nicht gleichförmigen Bereiche gelangen, eine Drehung der polarisierten Ober fläche und erreichen daher die Kamera, ohne daß sie ab gefangen worden sind. Da die Lichtstrahlen, die durcr den gleichförmig orientierten Bereich hindurch gelan gen, vom Fotodetektor abgeschirmt worden sind, wire eine Fotografie mit hellen, nicht gleichförmig orientier ten Bereichen und dunklen gleichförmig orientierter Bereichen erhalten.

Wurden die orientierten Zustände der Flüssigkristall moleküle in jeder der Flüssigkristallzellen mit einer Ver größerung von 5mal fotografiert, so wurde die in F i g. Ά gezeigte Fotografie mit der Flüssigkristallzelle (A-i gemäß der Erfindung und die in den F i g. 3, 4, 5 und ( gezeigten Fotografien mit den Flüssigkristallzellen (A 0), (A-2), (A-3) bzw. (A-4) erhalten. Aus diesen Foto grafien ist ersichtlich, daß die Flüssigkristallzelle (A-i mit der erfindungsgemäßen Flüssigkristallzusammen Setzung rechtwinkelig zu der Wandoberfläche gleich förmiger als jede andere der Vergleichsflüssigkristall zellen orientiert ist

Lichtdurchlässigkeitseigcnschaflen
und spezifischer elektrischer Widerstand

Die Lichtdurchlässigkeit und der spezifische elektri sehe Widerstand werden mit Hilfe der in Fig. 7 ge zeigten Vorrichtung gemessen.

Die Lichtstrahlen, die bei der Inbetriebnahme einer Wolframfadenlampe mit Hilfe einer gleichstromstabilisierten Quelie emittiert werden, werden durch eine Linse 1 parallel ausgerichtet und gelangen dann durch die Flüssigkristallzelle 3. Zu diesem Zeitpunkt wird eine Wechselstromspannung von 60 Hz an die Flüssigkristallzelle angelegt, um die Spannung kontinuierlich von 0 V auf 50 V zu ändern. Wechsel in der Intensität der Lichtstreuung, hierdurch hervorgerufen, werden mit Hilfe eines fotoelektrischen Verstärkers 9 als Wechsel in der Lichtdurchlässigkeit angezeigt. Diese werden in elektrische Signale übergeführt und auf einem X-Y-Recorder 10 aufgezeichnet. Es wird auf diese Weise eine Lichtdurchlässigkeitskurve, gezeigt in F i g. 8, erhalten.

ι»

Der spezifische elektrische Widerstand der Flüssigkristallzelle wird aus den elektrischen Stromwerten, die getrennt in dem X-Y-Recorder aufgezeichnet werden, bestimmt. Die für den spezifischen elektrischen Widerstand erhaltenen Werte sind in Tabelle 1 gezeigt. In F i g. 7 stellt die Bezugszahl 6 einen Anschluß für die Lichttransmission, die Bezugszahl 7 einen Anschluß für die Strommessung und die Bezugszahl 8 einen Anschluß für die Messung der angewandten Spannung dar.

Aus F i g. 8 geht hervor, daß die Flüssigkristallzelle (A-\) der Erfindung eine größere Lichtstreuungsintensität besitzt als die Vergleichsflüssigkristallzellen (A-Q), (04-2), £4-3) bzw. (A-4% wobei die aufgedrückte Spannung nicht höher als 30 V ist.

Tabelle 1

l'lüssiukrisiall/cllc

Additiv

Spezifischer
elektrischer
Widerstand

(Ohm-cm)

N N — n-C„, H₁J

Polyamidharz
11-C₁₁₁H₁₁N(CH,)., · Br
(I₁-C₄HJ₄N-OOC-

-n-C₇H.

4-10»

5- K)¹⁰
9-Kf

1 · K)¹⁰
4- K)⁸

Beispiel 2

Man verwendete l.e-Diaza-bicyclo-iSAOJ-undecen-7-hexadecylammoniumsalze der Benzoesäurederivate der folgenden allgemeinen Formel

N N-n-C₁₆H„

ooe

spiel 1. Die spezifischen elektrischen Widerstände _dieser Flüssigkristallzellen waren wie in Spalte II der Tabelle 2 gezeigt.

Tabelle

worin —X wie in Spalte I von Tabelle 2 definiert ist, als _w Orientierungsmittel. Verschiedene Flüssigkristallzusammensetzungen wurden hergestellt, indem man 0,3 Gew.-% dieser Orientierungsmittel zu der nematischen flüssigkristallinen Substanz (A) zugab und jede derselben in die in Beispiel 1 gebildete Zelle füllte. Samt- (>' liehe der Flüssigkristallzellen zeigten fast die gleiche Orientierbarkeit und die gleichen Lichtdurchlässigkeitseigenschaften wie die Flüssigkristallzelle (Vl-I) in Bei-

Ansatz Nr.	I	Il
	- X des Oricnlicmngs-	spezifischer
	mittcls	elektrischer
		Widerstand
		(Ohm-cm)
I	-NII,	1,7 · K)⁸
2	- NO,	8,3 · K)⁷
	-Cl	8,4 · K)⁷
4	-11	8,6 · K)⁷
5	ClI.,	9,0 · K)⁷
6	-H-CH₇	1,0 ■ 10"
7	-n-C.,11,,	1,1 ■ 1()^K
8	-n-CJIn	1,4 ■ H)*

Beispiel 3

Man verwendete l.e-Diaza-bicyclo-iSAOJ-undecen-7-dodecyIammoniumsaIze von Benzoesäurederivaten der allgemeinen Formel

Q.

N N —n-C.-,Η,

ooc

worin —X wie in Spalte I von Tabelle 3 definiert ist, als OrientierungsmitteL Diese Orientierungsmittel wurden in einer Menge von 0,1 oder 0,3 Gew.-°/o zu der nematischen flüssigkristallinen Substanz (A) zugegeben, um verschiedene Flüssigkristallzusammensetzungen zu bilden, von denen jede in die in Beispiel 1 gebildete Zelle gefüllt wurde. Sämtliche der erhaltenen Flüssigkristallzelien besaßen fast die gleiche Orientierbarkeit und die gleichen Lichtdurchlässigkeitseigenschaften wie die FlüssigkriEtallzellen (A-X). Die spezifischen elektrischen Widerstände dieser FJüssigkristallzeiien waren wie in Spalte Ul von Tabelle 3 gezeigt.

Tabelle 3

10

25

Ansatz Nr. I	H	III
- X des Orien tierungsmittels	Menge	spezifischer elektrischer Widerstand
	(Gew.-Vo)	(Ohm-cm)

NH₂
NO₂
Cl

0,1
0,3

0,1

0,3

3,5
1,4
2,2
7,8
2,4
7,9

10⁸
10⁸
10^s
10⁷

10^s
10⁷

Beispiel 4

Nematische flüssigkristalline Substanz (B)

p-Methoxybenzyliden-p'-n-propylanilin 25 Mol-% p-Äthoxybenzyliden-p'-n-propylanilin 25 Mol-%

p-Methoxybenzyliden-p'-n-hexylanilin 25 Mol-%

p-Äthoxybenzyliden-p'-n-hexylanilir 25 Mol-%

(ncmalischer Flüssigkristalltemperaturbereich: -32 bis 67°C)
(spezifischer elektrischer Widerstand:
5 · I Oio Ohm-cm)

Orientierungsmittel und fügte sie zu der nematischen flüssigkristallinen Substanz (B) in einer Menge von 0,3 Gew.-%, um verschiedene Flüssigkristallzusammensetzungen zu bilden, von denen jede in die Zelle von Beispiel 1 gefüllt wurde. Sämtliche der Flüssigkristallzellen zeigten fast die gleiche Orientierbarkeit und Lichtdurchlässigkeitseigenschaften wie die Flüssigkristallzelle (A-i). Der spezifische elektrische Widerstand dieser Flüssigkristallzellen war wie in Spalte Il von Tabelle 4 gezeigt.

Tabelle

Ansatz Nr.

15

20 - X des Orientierungsmittels

II

spezifischer elektrischer Widerstand

(Ohm-cm)

2 3 4 5 6 7 jo -NH₃

-NO,

-Cl

-H

-CH.,

- n-C,H₇

- n-CH.,

1,5 · 10^s

8.0 ■ 10⁷

8.1 · 10⁷

8.2 · 10⁷

8.4 · 10⁷

9.5 · 10⁷ 9,8 ■ 10⁷ 1,2 ■ 10⁸

Beispiel 5

Man verwendete !,e-Diaz
7-octadecylammoniumsalze der Benzoesäurederivate der allgemeinen Formel

OOC-

N N — n-C₁₈H,₇

Man verwendete l,8-Diaza-bicyclo-(5,4,0)-undccen-7-tctradecylaminoniumsalze der Benzoesäurederivate der allgemeinen Formel im

worin —X wie in Spalte I von Tabelle 5 definiert ist, als Orientierungsmittel und fügte sie zu der in Beispiel 4 verwendeten nematischen flüssigkristallinen Substanz (B) in einer Menge von 0,1 Gew.-%, um verschiedene Flüssigkristallzusammensetzungen zu bilden, von denen jede in die in Beispiel 1 hergestellte Zelle gefüllt wurde. Sämtliche der erhaltenen Zellen zeigten nahezu die gleiche Orientierbarkeit und Lichtdurchlässigkeitswerte wie die Flüssigkristallzelle (Vt-I) in Beispiel 1. Der spezifische elektrische Widerstand dieser Flüssigkristallzellen war wie in Spalte II von Tabelle 5 angegeben.

Tabelle 5

Ansatz Nr. 1 Il

~^{x tles} Orienticrungsmittcls

spezifischer elektrischer Widerstand

(Ohm-cm)

worin —X wie in Spalte I der Tabelle 4 definiert ist. als -NIl,

-NO,
-Cl

5,2 2,9

10" 10^s

2.9 · 10^s

Fortsetzung

Ansatz Nr.

- X des Oricnlicrungsmittcls

Il

spezifischer elektrischer Widerstand

(O hm -cm)

-M

- CH,

- U-CjH₇

- n-C₄H₉

2,3
3,1
3,3
3,9
5,8

10^s 10^s ΙΟ⁸ ΙΟ⁸ ΙΟ⁸

Beispiel 6

Man fügte l,8-Diaza-bicyclo-(5,4,0-undecen-7-decylammoniumsalze der Benzoesäurederivate der allgemeinen Formel

■OOC

N N-Ii-C₁₂H₂₅

worin —X — NH2, — NO2 oder -Cl bedeutet, in einer Menge von 0,3 Gew.-% zu der nematischen flüssigkristallinen Substanz, bestehend aus 50 Mol-% p-Meth-

oxybenzyliden-p'-n-butylanilin, 33 Mol-% p-Methoxybenzyliden-p'-n-butanoyloxyanilin und 17 Mol-% p-Äthoxyphenyl-p'-n-caproylbenzoat, um verschiedene Flüssigkristallzusammensetzungen zu bilden, von denen τ jede in die in Beispiel 1 hergestellte Zelle gefüllt wurde. Sämtliche der erhaltenen Flüssigkristallzellen zeigten gleichförmige Orientierung senkrecht zu der Wandoberfläche.

_|o Beispiel 7

Man fügte l,8-Diaza-bicyclo-(5,4,0)-undecen-7-eicosylammoniumsalze der Benzoesäurederivate der allgemeinen Formel

N N-H-C₀H₄

ooc-

worin -X -NH2, -NO2, -n-C3Hv oder -n-CeHn bedeutet, in einer Menge von 0,3 Gew.-% zu einer nematischen flüssigkristallinen Substanz, bestehend zu 50 Mol-% aus p-Methoxy-p'-äthylazoxybenzol und 50 Mol-% p-Methoxy-p'-butylazoxybenzol, um verschiedene FlüN.sigkristallzusammensetzungen zu bilden, von denen jede in die in Beispiel 1 hergestellte Zelle gefüllt wurde. Sämtliche dieser Flüssigkristallzellen zeigien eine gleichförmige Orientierung senkrecht zu der Wandoberfläche.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Flüssigkristallzusammensetzung, bestehend aus einer nematischen flüssigkristallinen Substanz mit negativer dielektrischer Anisotropie und einem Alkvlammoniumbenzoat als Orientierungsmittel, dadurch gekennzeichnet, daß das Alkylammoniumbenzoat ein l^-Diaza-bicyclo-(5,4,0)-undecen-7-alkylammoniumsalz von Benzoesäure, die gegebenenfalls einen Substituenten in der para-Stellung aufweist, ist

2. Flüssigkristallzusammensetzung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine nematische flüssigkristalline Substanz und als Orientierungsmittel zumindest eine Verbindung der allgemeinen Formel