DE3921836A1 - Fluessigkristallverbindungen - Google Patents

Fluessigkristallverbindungen

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Description

Die Erfindung betrifft Flüssigkristallverbindungen, die als elektrooptische Anzeigematerialien verwendet werden können.
Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen bedienen sich elektrooptischer Effekte von Flüssigkristallen. Die für derartige Vorrichtungen verwendeten Flüssigkristalle besitzen nematische, cholesterische und smektische Phasen. Der Anzeigemodus, der sich der am meisten eingesetzten nematischen Phase bedient, umfaßt den verdrehten nematischen Typ (TN-Typ), den dynamischen Streuungstyp, den Gast-Wirt-Typ und dgl.
Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen haben folgende Vorteile:
  • 1. Die Vorrichtungen besitzen eine geringe Größe und können als dünne Gegenstände ausgebildet werden.
  • 2. Die Steuerspannung ist nieder und der Stromverbrauch gering.
  • 3. Bei den Flüssigkristallen handelt es sich um lichtaufnehmende Elemente, so daß es auch bei Langzeiteinsatz zu keiner Ermüdung der Augen kommt.
Aufgrund der vorerwähnten Vorteile und anderer vorteilhafter Eigenschaften werden Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen für Uhren, elektronische und andere Zählwerke, Geräte der Unterhaltungselektronik, Armaturenbretter für Kraftfahrzeuge und dgl. eingesetzt. Insbesondere werden Flüssigkristall- Bauteile in letzter Zeit auch als Anzeigesysteme für Personal- Computer oder Textverarbeitungsvorrichtungen sowie für Anzeigen, bei denen zahlreiche Pixels erforderlich sind, wie Schwarzweiß- oder Farb-Fernsehtaschengeräte und dgl., eingesetzt. Ferner finden sie starke Beachtung als Anzeigevorrichtungen als CRT-Ersatz. Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen werden in zahlreichen Bereichen eingesetzt. Es wird angenommen, daß sich ihr Anwendungsgebiet noch verbreitert. Gleichzeitig unterliegen auch die Eigenschaften, die von Flüssigkristallmaterialien verlangt werden, Veränderungen. Jedoch gelten die nachstehenden Eigenschaften als unabdingbare Grundeigenschaften:
  • 1. Die Flüssigkristalle sind farblos und thermisch, optisch, elektrisch und chemisch stabil.
  • 2. Die Flüssigkristalle besitzen für praktische Anwendungsgebiete einen breiten Temperaturbereich.
  • 3. Die Flüssigkristalle zeigen eine rasche elektrooptische Ansprechgeschwindigkeit.
  • 4. Die Flüssigkristalle benötigen nur eine niedrige Steuerspannung.
  • 5. Die Flüssigkristalle besitzen einen steilen Anstieg der Spannung-Lichtdurchlässigkeit und die Temperaturabhängigkeit ihrer Schwellenspannung ist gering.
  • 6. Der Sichtwinkel der Flüssigkristalle ist groß.
Es sind zahlreiche Flüssigkristalle bekannt, die eine oder mehrere der vorgenannten Bedingungen erfüllen, jedoch gibt es bisher keine Flüssigkristalle, die die Bedingungen 2. bis 6. vollständig erfüllen. Daher werden zur Erzielung der genannten Eigenschaften Flüssigkristall-Zusammensetzungen verwendet, die mehrere Arten von nematischen Flüssigkristallverbindungen enthalten, oder die durch Vermischen mit Verbindungen, bei denen es sich nicht um Flüssigkristalle handelt, erhalten werden. Im allgemeinen wird eine Zusammensetzung verwendet, die eine Flüssigkristallverbindung mit einem relativ niedrigen Molekulargewicht und einer Phasenübergangstemperatur von der Kristallphase zur nematischen Phase (CN-Punkt oder Schmelzpunkt) etwa bei Raumtemperatur sowie eine Flüssigkristallverbindung mit einem hohen Molekulargewicht und einem CN-Punkt von über 200°C enthält. Um die vorstehende Bedingung 2 zu erfüllen, kommt es wesentlich darauf an, über eine Flüssigkristallverbindung mit einer möglichst hohen Phasenübergangstemperatur von der nematischen Phase in die isotrope, flüssige Phase (N-I-Punkt) und einem möglichst niedrigen C-N-Punkt zu verfügen. Jedoch liegen bei herkömmlichen Flüssigkristallverbindungen mit N-I-Punkten über 200°C die entsprechenden Werte unter 250°C, während ihre C-N-Punkte relativ nieder sind, wie in Tabelle I gezeigt ist. Ferner besitzen herkömmliche Flüssigkristallverbindungen mit hohen N-I-Punkten eine hohe Viskosität. Diese Flüssigkristallverbindungen sind daher insofern nachteilig, als die Viskosität von durch Vermischen erhaltenen Flüssigkristallzusammensetzungen ansteigt, was die Ansprechgeschwindigkeit der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen verringert. Um ferner die Steuerspannung zu vermindern, soll die Schwellenspannung möglichst gering sein. Zwischen der Schwellenspannung Vth, der Elastizitätskonstanten K und der dielektrischen Anisotropiekonstanten Δε besteht folgende Beziehung:
Um dementsprechend die Schwellenspannung herabzusetzen, muß die Flüssigkristallverbindung einen hohen Δε-Wert und einen niedrigen K-Wert aufweisen. Jedoch besitzen herkömmliche Verbindungen mit hohen N-I-Punkten und großen Δε-Werten sehr hohe K-Werte und weisen somit den Nachteil auf, daß die Schwellenspannung zunimmt.
Tabelle I
Aufgabe der Erfindung ist es, neue Flüssigkristallverbindungen bereitzustellen, die sich zur Herstellung von Flüssigkristallzusammensetzungen eignen, die einen für praktische Zwecke breiten Temperaturbereich, eine geringe Viskosität und eine niedrige Schwellenspannung aufweisen. Diese Flüssigkristallzusammensetzungen sollen erhältlich sein, indem man eine oder mehrere der neuen Flüssigkristallverbindungen mit einer oder mehreren anderen nematischen Flüssigkristallverbindungen oder nicht-flüssigen Kristallverbindungen vermischt.
Gegenstand der Erfindung sind Flüssigkristallverbindungen der allgemeinen Formel I
in der R einen geradkettigen Alkylrest mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen bedeutet; X einen geradkettigen Alkylrest oder einen geradkettigen Alkoxyrest mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen oder eine Cyanogruppe bedeutet, wobei der Cyclohexanring trans-Isomerie aufweist und die Verbindung eine nematische Flüssigkristall-Phase besitzt.
Unter den erfindungsgemäßen Flüssigkristallverbindungen sind die besonders bevorzugt, in denen X eine Cyanogruppe und R einen geradkettigen Alkylrest mit 1 bis 7 Kohlenstoffatomen bedeutet. Der Grund hierfür ist, daß bei Überschreiten einer Kohlenstoffanzahl von 7 die Ansprechgeschwindigkeit sich etwas vermindert und gleichzeitig der Wert Δε gering wird, so daß die Spannung stark zunimmt.
Die erfindungsgemäßen Flüssigkristallverbindungen besitzen folgende Eigenschaften:
  • 1. Die Phasenübergangstemperatur der Kristallphase zur nematischen Phase (C-N-Punkt) ist nieder.
  • 2. Die Phasenübergangstemperatur von der nematischen Phase zur isotropen, flüssigen Phase (N-I-Punkt) ist sehr hoch.
  • 3. Die dielektrische Anisotropiekonstante (nachstehend als Δε bezeichnet) ist positiv und groß.
  • 4. Die Viskosität ist gering.
Daher lassen sich bei Verwendung von Flüssigkristall-Zusammensetzungen, die durch Vermischen einer erfindungsgemäßen Verbindung I mit anderen Flüssigkristallverbindungen erhältlich sind, Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen mit einem für praktische Zwecke breiten Temperaturbereich, einer niedrigen Steuerspannung und einer raschen Ansprechgeschwindigkeit bereitstellen.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen I, in denen X eine Cyanogruppe bedeutet, lassen sich gemäß folgendem Verfahren herstellen:
In diesem Schema bedeutet R einen geradkettigen Alkylrest mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen. Der Cyclohexanring liegt in trans-Isomerie vor.
Stufe 1
Die Verbindung (2) wird mit Magnesium in einem gasförmigen N₂-Strom in entwässertem Tetrahydrofuran (THF) unter Verwendung von Jod als Katalysator zum Grignard-Reagens (3) umgesetzt.
Stufe 2
Das Grignard-Reagens (3) wird mit der Verbindung (4) in einem gasförmigen N₂-Strom in Gegenwart von Ni(dppp)Cl₂-Katalysator unter Bildung der Verbindung (5) gekuppelt.
Stufe 3
Die Verbindung (5) und Acetylchlorid werden einer Friedel- Crafts-Reaktion in Schwefelkohlenstoff als Lösungsmittel unter Verwendung von wasserfreiem Aluminiumchlorid als Katalysator unterworfen. Man erhält die Verbindung (6).
Stufe 4
Die Verbindung (6) und eine wäßrige Lösung von Natriumhypobromid (NaOBr), die aus Brom und einer wäßrigen Natriumhydroxidlösung hergestellt worden ist, oder eine handelsübliche wäßrige Natriumhypochloritlösung (NaOCl) werden der Haloformreaktion in 1,4-Dioxan als Lösungsmittel unterworfen. Man erhält die Verbindung (7).
Stufe 5
Die Verbindung (7) wird mit Thionylchlorid unter Bildung der Verbindung (8) chloriert.
Stufe 6
Die Verbindung (8) wird mit wäßrigem Ammoniak in Aceton als Lösungsmittel unter Bildung der Verbindung (9) umgesetzt.
Stufe 7
Die Verbindung (9) wird mit Thionylchlorid, Phosphoroxychlorid oder dgl. dehydratisiert. Man erhält die erfindungsgemäße Flüssigkristallverbindung.
Verbindungen der Formel I, in der X einen geradkettigen Alkylrest bedeutet, lassen sich auf folgende Weise herstellen:
In diesem Schema bedeuten R und R′ geradkettige Alkylreste mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen; R′′ bedeutet einen geradkettigen Alkylrest mit 1 bis 11 Kohlenstoffatomen; und der Cyclohexanring liegt als trans-Isomeres vor.
Stufen 1 und 2
Diese Stufen entsprechen den entsprechenden Stufen zur Herstellung der Verbindungen, in denen X eine Cyanogruppe bedeutet.
Stufe 3
Die Verbindung (5) und ein Säurechlorid werden einer Frie­ del-Crafts-Reaktion in Schwefelkohlenstoff als Lösungsmittel unter Verwendung von wasserfreiem Aluminiumchlorid als Katalysator unterworfen. Man erhält die Verbindung (6).
Stufe 4
Die Verbindung (6) wird mit hydratysiertem Hydrazin und Kaliumhydroxid in Diäthylenglykol gemäß der Wolff-Kishner-Reaktion unterworfen. Man erhält die erfindungsgemäße Verbindung I.
Verbindungen der Formel I, in der X einen geradkettigen Alkoxyrest bedeutet, lassen sich auf folgende Weise herstellen:
In diesem Schema bedeuten R und R″′ geradkettige Alkylreste mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, und der Cyclohexanring liegt als trans-Isomeres vor.
Stufen 1, 2 und 3
Diese Stufen entsprechen den Stufen 1 bis 3 bei der Herstellung der Verbindungen, in denen X eine Cyanogruppe bedeutet.
Stufe 4
Die Verbindung (6) wird der Bayer-Filliger-Oxidation mit Wasserstoffperoxid in Methylenchlorid unterworfen. Man erhält die Verbindung (7).
Stufe 5
Die Verbindung (7) wird mit wäßriger Kaliumhydroxidlösung in Äthanol unter Bildung der Verbindung (8) hydrolysiert.
Stufe 6
Die Verbindung (8) wird in Äthanol zusammen mit einem Bromalkan und Kaliumhydroxid unter Rückfluß erwärmt. Man erhält die erfindungsgemäße Verbindung I.
Nachstehend wird die Erfindung anhand von Beispielen und Anwendungsbeispielen näher erläutert.
Beispiel 1 Herstellung von 4″-(trans-4″′-Pentylcyclohexyl)-2′-fluor-4- cyanoterphenyl (Verbindung I, in der R die Bedeutung C₅H₁₁ hat) Stufe 1
In einem gasförmigen N₂-Strom werden 3,2 g Magnesiumflocken unter Erwärmen und Rühren aktiviert. Sodann werden 0,12 g Jod und 40 cm³ THF zugesetzt. Anschließend wird eine Lösung von 20 g 4-(trans-4′-Pentylcyclohexyl)-brombenzol in 100 cm³ THF tropfenweise zum Gemisch gegeben. Nach Beendigung der Zugabe wird das Gemisch 3 Stunden bei 50°C gerührt. Man erhält eine THF-Lösung von 4-(trans-4′-Pentylcyclohexyl)-phenylmagnesiumbromid.
Stufe 2
Die THF-Lösung von 4-(trans-4′-Pentylcyclohexyl)-phenylmagnesiumbromid wird in einem gasförmigen N₂-Strom filtriert. Innerhalb von 2 Stunden wird eine Lösung von 16,3 g 4-Brom- 2-fluorbiphenyl und 7 mg Ni(dppp)Cl₂ in 40 cm³ THF zugetropft. Nach Beendigung der Zugabe wird das Gemisch 64 Stunden unter Rückfluß erwärmt. Die Reaktionsflüssigkeit wird abgekühlt und mit 100 cm³ 10% Salzsäure versetzt. Sodann wird das Gemisch mit Chloroform extrahiert und nacheinander mit 10% Salzsäure und Wasser gewaschen. Nach Abdestillieren des Chloroforms wird der Rückstand über eine mit Kieselgel gepackte Säule unter Verwendung von Chloroform als Lösungsmittel gegeben. Man erhält 17,2 g 4-(trans-4″′-Pentylcyclo­ hexyl)-3′-fluorterphenyl.
Stufe 3
7,5 g pulverisiertes, wasserfreies Aluminiumchlorid werden in 65 cm³ Schwefelkohlenstoff dispergiert. Unter Rühren werden sodann 4,1 g Acetylchlorid zugetropft. Anschließend wird das Gemisch auf einem Salz-Eis-Bad unter 0°C gekühlt. Unter Rühren wird eine Lösung von 17,2 g 4-(trans-4″′-Pentylcyclo­ hexyl)-3′-fluorterphenyl in 130 cm³ Schwefelkohlenstoff tropfenweise zum Gemisch gegeben. Nach Beendigung der Zugabe wird der Rührvorgang unter 0°C weitere 2 Stunden fortgesetzt. Sodann wird das Reaktionsgemisch in Salzsäure und Eiswasser gegossen. Nach Wasserdampfdestillation des Schwefelkohlenstoffs wird die wäßrige Phase mit Chloroform extrahiert und mit 10% Salzsäure und Wasser gewaschen. Nach Abdestillieren des Chloroforms wird der Rückstand aus einem Lösungsmittelgemisch von Chloroform und Aceton umkristallisiert. Man erhält 15,8 g 4-Acetyl-2′-flour-4′′-(trans-4″′-pen­ tylcyclohexyl)-terphenyl.
Stufe 4
15,8 g 4-Acetyl-2′-flour-4′′-(trans-4″′-pentylcyclohexyl)- terphenyl werden erwärmt und in 200 cm³ 1,4-Dioxan gelöst. Die Lösung wird zur Ausfällung von feinen Kristallen abgeschreckt. Sodann wird das Gemisch in einem Eis-Wasser-Bad unter 5°C gekühlt und mit einer wäßrigen Lösung von Natriumhypobromit (hergestellt aus 22,8 g Br₂ und 14,3 g Natriumhydroxid) unter heftigem Rühren versetzt. Nach Beendigung der Zugabe wird das Gemisch 1 Stunde unter 5°C und 1 Stunde bei 40°C gerührt. Zur Ausfällung von Kristallen wird die Reaktionsflüssigkeit mit 10% Salzsäure versetzt. Die Kristalle werden filtriert und gründlich mit Wasser gewaschen. Sodann werden die Kristalle aus Äthanol umkristallisiert. Man erhält 14,3 g 2′-Flour-4′′-(trans-4″′-pentylcyclohexyl)-terphe­ nyl-4-carbonsäure.
Stufe 5
14,3 g der in Stufe 4 erhaltenen 2′-Flour-4′′-(trans-4″′-pen­ tylcyclohexyl)-terphenyl-4-carbonsäure werden 5 Stunden mit 23 cm³ Thionylchlorid unter Rückfluß erwärmt. Überschüssiges Thionylchlorid wird unter vermindertem Druck unter Verwendung einer Absaugvorrichtung abdestilliert. Anschließend wird der Rückstand in 20 cm³ Toluol gelöst. Hierauf wird das Toluol unter vermindertem Druck unter Verwendung einer Absaugvorrichtung abdestilliert. Der Rückstand wird aus Hexan umkristallisiert. Man erhält 12,6 g 4-Chlorformyl-2′-flour- 4′′-(trans-4″′-pentylcyclohexyl)-terphenyl.
Stufe 6
12,6 g des in Stufe 5 erhaltenen 4-Chlorformyl-2′-flour-4′′- (trans-4″′-pentylcyclohexyl)-terphenyls werden in 50 cm³ Aceton gelöst und unter Kühlung mit einem Eis-Wasser-Bad unter 5°C tropfenweise unter heftigem Rühren mit 27 cm³ konzentriertem Ammoniak versetzt. Die gebildeten Kristalle werden abfiltriert und mit Wasser gewaschen, bis der Ammoniakgeruch verschwindet. Sodann werden die Kristalle bei 80°C getrocknet. Man erhält 11,4 g 4-Amido-2′-flour-4′′-(trans- 4″′-pentylcyclohexyl)-terphenyl.
Stufe 7
11,4 g des in Stufe 6 erhaltenen 4-Amido-2′-flour-4′′-(trans- 4″′-pentylcyclohexyl)-terphenyls werden 20 Stunden mit 37 cm³ Thionylchlorid unter Rückfluß erwärmt. Überschüssiges Thionylchlorid wird unter vermindertem Druck unter Verwendung einer Absaugvorrichtung abdestilliert. Der Rückstand wird aus einem Lösungsmittelgemisch von Chloroform und Hexan umkristallisiert. Man erhält 8,7 g 4-Cyano-2′-flour-4′′- (trans-4″′-pentylcyclohexyl)-terphenyl. Diese Verbindung zeigt bei der gaschromatographischen Analyse eine Reinheit von 99,8%. Durch Differentialkalorimetrie (DSC) werden folgende Phasenumwandlungstemperaturen dieser Verbindung bestimmt:
Dabei bedeuten C₁ und C₂ Kristallphasen, N die nematische Phase und I die isotrope, flüssige Phase.
Beispiele 2 und 3
Gemäß Beispiel 1 werden folgende Verbindungen hergestellt und einer Messung ihrer Phasenumwandlungstemperaturen unterzogen.
4-Cyano-2′-fluor-4′′-(trans-4″′-propylcyclohexyl)-terphenyl
4-Cyano-2′-fluor-4′′-(trans-4″′-butylcyclohexyl)-terphenyl
Dabei bedeutet S die smektische Phase, während C, N und I die vorstehend angegebenen Bedeutungen besitzen.
Die Phasenumwandlungstemperaturen der Verbindungen der Beispiele 1 bis 3 sind in Tabelle II zusammengestellt.
Tabelle II
Beispiel 4 Herstellung von 4′′-(trans-4″′-Propylcyclohexyl)-4-propylterphenyl (Verbindung I, in der R die Bedeutung C₅H₁₁ und X die Bedeutung C₃H₇ hat) Stufe 1
In einem gasförmigen N₂-Strom werden 3,2 g Magnesiumflocken unter Erwärmen und Rühren aktiviert und sodann tropfenweise mit einer Lösung von 0,12 g Jod, 40 cm³ THF und 20 g 4- (trans-4′-Pentylcyclohexyl)-brombenzol in 100 cm³ THF versetzt. Anschließend wird das Gemisch zur Herstellung eines Grignard-Reagens 3 Stunden bei 50°C gerührt.
Stufe 2
Das in Stufe 1 hergestellte Grignard-Reagens wird in einem gasförmigen N₂-Strom filtriert. Eine Lösung von 16,3 g 4- Brom-2-fluorbiphenyl und 7 mg Ni(dppp)Cl₂ in 40 cm³ THF wird innerhalb von 2 Stunden zugetropft. Anschließend wird das Gemisch 64 Stunden unter Rückfluß erwärmt. Die Reaktionsflüssigkeit wird abgekühlt und mit 100 cm³ 10% Salzsäure versetzt. Das Gemisch wird mit Chloroform extrahiert und nacheinander mit 10% Salzsäure und Wasser gewaschen. Nach Abdestillieren des Chloroforms wird der Rückstand über eine mit Kieselgel gepackte Säule unter Verwendung von Chloroform als Lösungsmittel gegeben. Man erhält 15,5 g 4-(trans-4″′-Pentylcyclo­ hexyl)-3′-fluorterphenyl.
Stufe 3
6,8 g pulverisiertes, wasserfreies Aluminiumchlorid werden in 60 cm³ Schwefelkohlenstoff dispergiert und unter Rühren tropfenweise mit 4,4 g Propionylchlorid versetzt. Anschließend wird unter Kühlen und Rühren unter 0°C eine Lösung von 15,5 g 4-(trans-4″′-Pentylcyclohexyl)-3′-fluorter­ phenyl in 120 cm³ Schwefelkohlenstoff zugetropft. Anschließend wird das Gemisch weitere 2 Stunden bei 0°C gerührt. Schließlich wird das Reaktionsgemisch in Salzsäure und Eiswasser gegossen. Nach Entfernen des Schwefelkohlenstoffs durch Wasserdampfdestillation wird die wäßrige Phase mit Chloroform extrahiert und mit 10% Salzsäure und Wasser gewaschen. Nach Abdestillieren des Chloroforms wird der Rückstand aus einem Lösungsmittelgemisch von Chloroform und Aceton umkristallisiert. Man erhält 12 g 4-Propionyl-2′- fluor-4′′-(trans-4″′-pentylcyclohexyl)-terphenyl.
Stufe 4
Ein Gemisch aus 12 g des in Stufe 3 erhaltenen Ketons, 2,7 g hydratisiertem Hydrazin, 4,5 g Kaliumhydroxid und 270 cm³ Diäthylenglykol wird 1 Stunde unter Rückfluß auf 130°C und anschließend 7 Stunden auf 200°C erwärmt. Sodann wird das Reaktionsgemisch abgekühlt und mit 300 cm³ Wasser versetzt. Hierauf wird das Gemisch mit Chloroform extrahiert und mit Wasser gewaschen. Nach Abdestillieren des Chloroforms wird der Rückstand aus einem Lösungsmittelgemisch von Chloroform und Aceton umkristallisiert. Man erhält 10,5 g 4-Propyl-4′′- (trans-4″′-pentylcyclohexyl)-terphenyl. Bei der DSC-Messung dieser Verbindung ergeben sich folgende Phasenumwandlungstemperaturen:
Darin bedeuten C die Kristallphase, S₁ und S₂ smektische Phasen, N die nematische Phase und I die isotrope, flüssige Phase.
Anwendungsbeispiel 1
Die Zusammensetzung (A) wird durch Vermischen von 10 Gew.-% 4-Cyano-2′-fluor-4′′-(trans-4″′-pentylcyclohexyl)-terphenyl in der handelsüblichen Flüssigkristallzusammensetzung ZLI- 1565 (Merck Inc.) hergestellt. Zu Vergleichszwecken wird die Zusammensetzung (B) durch Vermischen von 10 Gew.-% 4-Cyano- 4′′-phenylterpentyl mit ZLI-1565 hergestellt. Der C-N-Punkt, der N-I-Punkt und die Viskosität werden gemessen.
Anschließend werden die Zusammensetzungen (A) und (B) in einer Zelle vom TN-Typ von 8 µm Dicke eingeschlossen. Unter Anwendung eines alternierenden statischen Steuerverfahrens werden die Span­ nungs-Luminanz-Eigenschaften bei 25°C gemessen, um die Schwellenspannung Vth (Spannung bei 10% Lichtdurchlässigkeit), die Anstiegs- und Abstiegs-Ansprechzeit Tr und Td sowie die Temperaturabhängigkeit Δ T der Schwellenspannung (dieser Wert wird durch Division der Differenz der Schwellenspannung bei 0 und bei 40°C durch den Mittelwert der Schwellenspannung bei 0 und 40°C erhalten) zu ermitteln. Die Werte sind in Tabelle III zusammengestellt.
Tabelle III
Anwendungsbeispiel 2
Flüssigkristallzusammensetzungen (C) und (D) werden durch Vermischen von jeweils 10 Gew.-% der erfindungsgemäßen Flüssigkristallverbindungen 4-Propyl-4′′-(trans-4″′-pentylcyclo­ hexyl)-terphenyl und 4-Cyano-4′′-(trans-4″′-pentylcyclo­ hexyl)-terphenyl mit 90 Gew.-% der handelsüblichen Flüssigkristallzusammensetzung ZLI-1565 (Merck Inc.) hergestellt. Der C-N-Punkt, der N-I-Punkt und die Viskosität werden gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle IV zusammengestellt.
Tabelle IV
Wie vorstehend erwähnt, besitzen die erfindungsgemäßen Flüssigkristallverbindungen einen sehr hohen N-I-Punkt und eine niedrige Viskosität. Es läßt sich auch feststellen, daß bei Vermischen der erfindungsgemäßen Flüssigkristallverbindungen mit herkömmlichen Flüssigkristallzusammensetzungen Zusammensetzungen entstehend, die einen für praktische Zwecke geeigneten breiten Temperaturbereich und eine rasche Ansprechgeschwindigkeit aufweisen. Insbesondere lassen sich bei Verwendung von Verbindungen mit einer terminalen Cyanogruppe Flüssigkristallzusammensetzungen von geringer Steuerspannung erhalten. Daher sind die erfindungsgemäßen Flüssigkristallverbindungen von großem Wert als Bestandteile für nematische Flüssigkristallzusammensetzungen.

Claims (15)

1. Flüssigkristallverbindungen der allgemeinen Formel I in der R einen geradkettigen Alkylrest mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen bedeutet; X einen geradkettigen Alkylrest oder einen geradkettigen Alkoxyrest mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen oder eine Cyanogruppe bedeutet, wobei der Cyclohexanring trans-Isomerie aufweist und die Verbindung eine nematische Flüssigkristall-Phase besitzt.
2. Verbindungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß X eine Cyanogruppe bedeutet.
3. Verbindungen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß R einen geradkettigen Alkylrest mit 1 bis 7 Kohlenstoffatomen bedeutet.
4. Verbindungen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß R eine Pentylgruppe bedeutet.
5. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich um 4′′-(trans-4″′-Pentylcyclohexyl)-2′-fluor-4- cyanoterphenyl handelt.
6. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich um 4-Cyano-2′-fluor-4′′-(trans-4″′-propylcyclo­ hexyl)-terphenyl handelt.
7. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich um 4-Cyano-2′-fluor-4′′-(trans-4″′-butylcyclo­ hexyl)-terphenyl handelt.
8. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich um 4′′-(trans-4″′-Propylcyclohexyl)-4-propylterphenyl handelt.
9. Flüssigkristallzusammensetzung, enthaltend eine Flüssigkristallverbindung der allgemeinen Formel I in der R einen geradkettigen Alkylrest mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen bedeutet; X einen geradkettigen Alkylrest oder einen geradkettigen Alkoxyrest mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen oder eine Cyanogruppe bedeutet, wobei der Cyclohexanring trans-Isomerie aufweist und die Verbindung eine nematische Flüssigkristall-Phase besitzt.
10. Zusammensetzung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß X eine Cyanogruppe bedeutet.
11. Zusammensetzung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß R einen geradkettigen Alkylrest mit 1 bis 7 Kohlenstoffatomen bedeutet.
12. Zusammensetzung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß R eine Pentylgruppe bedeutet.
13. Zusammensetzung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß sie 4′′-(trans-4″′-Pentylcyclohexyl)-2′-fluor-4- cyanoterphenyl enthält.
14. Zusammensetzung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß sie 4-Cyano-2′-fluor-4′′-(trans-4″′-propylcyclo­ hexyl)-terphenyl enthält.
15. Zusammensetzung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß sie 4-Cyano-2′-fluor-4′′-(trans-4″′-butylcyclohexyl)- terphenyl enthält.
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