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DE2548360A1 - Fluessigkristalline materialien mit verminderter viskositaet - Google Patents

Fluessigkristalline materialien mit verminderter viskositaet

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Publication number
DE2548360A1
DE2548360A1 DE19752548360 DE2548360A DE2548360A1 DE 2548360 A1 DE2548360 A1 DE 2548360A1 DE 19752548360 DE19752548360 DE 19752548360 DE 2548360 A DE2548360 A DE 2548360A DE 2548360 A1 DE2548360 A1 DE 2548360A1
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DE
Germany
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liquid
general formula
biphenyl
parts
crystalline
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Application number
DE19752548360
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DE2548360C2 (de
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Joachim Dipl Chem Dr Krause
Fernando Del Pino
Ludwig Dipl Chem Dr Pohl
Ralf Dipl Chem Steinstraesser
Georg Weber
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Merck Patent GmbH
Original Assignee
Merck Patent GmbH
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Publication date
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Priority to DE2548360A priority Critical patent/DE2548360C2/de
Priority to US05/730,953 priority patent/US4118335A/en
Priority to JP51127746A priority patent/JPS6019348B2/ja
Priority to CH1368376A priority patent/CH603783A5/xx
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    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/10—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings
    • C09K19/12—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings at least two benzene rings directly linked, e.g. biphenyls
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    • C09K19/46—Mixtures of liquid crystal compounds covered by two or more of the preceding groups C09K19/06 - C09K19/40 containing esters

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Liquid Crystal Substances (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

Merck Patent Gesellschaft 24. Oktober 1975
mit beschränkter Haftung
Darmstadt
Fluss igkristalline Mater lauen mit verminderter Viskosität
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 elektrooptisch^. 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.
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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 infrafroten, sichtbaren und ultravioletten Bereich und elektrische Gleich- und Wechselfelder. Ferner wird von technisch verwendbaren flüssigkristallinen Materialien eine flüssigkristalline Mesophase im Temperaturbereich von mindestens + 1O°C bis + 5O°C, bevorzugt von O0C 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 flüssigkrisfcallinen 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 DT--OS 2 209 127 weitgehend zurückgedrängt wird. Hierzu gehören insbesondere die in der DT-PS 2 014 989 beschriebenen ρ,ρ'-disubstituierten Azoxybenzole, die in der DT-OS 2 139 628 beschriebenen ρ,ρ'-disubstituierten Benzoesäurephenylester und die in der DT-OS 2 356 085 beschriebenen ρ,ρ'-disubstituierten Bipheny!derivate. In diesen Verbindungsklassen wie auch in anderen bekannten Reihen von Verbindungen mit flüssigkristalliner Mesophase gibt es keine Einzelverbindungen, die in dem geforderten Temperaturbereich von 100C bis 5o°C eine flüssigkristalline
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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)
(D
worin R. und R„ 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.
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An den Verbindungen der allgemeinen Formel (I) ließ sich im Temperaturbereich von -1O°C bis +100 C keine enantiotrope flüssigkristalline Phase beobachten. 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 überraschenderweise 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 flüssigkriotalliner Verbindungen.
Gegenstand der Erfindung sind somit flüssigkristalline Materialien, die neben einer oder mehreren flüssigkristallinen Verbindungen mindestens ein Biphenylderivat dor 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.
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In den Biphenylderivaten der allgemeinen Formel (I) können die Reste R1 und R2 gleich oder verschieden sein und unter der Voraussetzung, daß sie zusammen mindestens 5 C-Atome enthalten, Äthyl, n-Propyl, n-Butyl, n-Pentyl, n-Hexyl, n-Heptyl, n-Oktyl, n-Nonyl, n-Dezyl, n-ündezyl oder n-Dodezyl bedeuten. Bevorzugte Mischungskomponenten der erfindungsgemäßen flüssigkristallinen Materialien sind die BiphenyIderivate der allgemeinen Formel (Ia)
(Ia)
worin R-. eine geradkettige Alkylgruppe mit 2-12 C-Atomen und R. eine geradkettige Alkylgruppe mit 5-12 C-Atomen bedeutet. Besonders gut geeignet sind aus dieser Gruppe die Bipheny!derivate der allgemeinen Formel (Ib)
(Ib)
worin R5 geradkettiges Älkyl mit 2-7 C-Atomen und Rg 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 Basis-
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materialien. Bei geeigneter Wahl der Basismaterialien sowie der zugesetzten Menge des/der Biphenylderivate(s) der allgemeinen Formel (I) 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)
(IH)
worin X -CO-O- oder -0-CO- und Rg und R10/ 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
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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 1,9 1 TrIchloräthylen werden bi -15°C 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 3 1 Äthanol gelöst und in Gegenwart von Palladium/Aktivkohle bei 40°C hydriert. Nach Aufnahme der berechneten Wasserstoffmente wird von Katalysator abfiltriert, eingedampft
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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 -15 C 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 Propionylchlorid in 100 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 40°C hydriert. Nach Ende der Wasserstoffaufnähme wird der Katalysator abiltriert, das Filtrat eingedampft un'd das zurückbleibende 4-n-Pentyl-4'-n-propylbiphenyl aus Methanol umkristallisiert, F. 45°C.
Analog werden hergestellt:
4-Äthyl-4'-n-pentyl~biphenyl, F. 35°C 4-n-Heptyl~4'-n-propyl-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 20 C innerhalb von 90 Minuten 480 g Valeriansäurechlorid getropft. Anschließend wird im Lauf von 4 Stunden eine Lösung von 154g 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
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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 2,5 1 Tetrahydrofuran gelöst und in Gegenwart von Palladium/Aktivkohle bei '400C hydriert. Nach Ende der Wasserstoffaufnähme 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:
°C
4,4'-Di-n-propylbiphenyl, Kp 122 4,4'-Di-n-butylbiphenyl, F. 59°C 4,4'-Di-n-oktylbiphenyl, F. 65°C.
Die flüssigkristallinen Basismaterialien, deren Eigenschaften 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, Schiffsehen Basen, insbesondere Benzyliden-Derivate, Phenylbenzoaten, gegebenenfalls halogenierten Stilbenen, Diphenylacetylen-Derivaten, Diphenyl-nitronen und substituierten Zimtsäuren. Vielfach werden Isomerenpaare und/oder eutektische Gemische verwendet.
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Die wichtigsten Bestandteile der bekannten nematischen Substanzen lassen sich durch die allgemeine Formel (II) charakterisieren:
(II)
-CH - CH- -CX1= CH- -CH = CX'- -C = C-
-N = N-
-N(O) = N- -N = N(O)- -O - CO- -CO - 0-
-co-0-
-CH = N- -N = CH- -CH = N(O)- -N(O)= CH- oder eine C-C-Einfachbindung
bedeutet, X1 Halogen, vorzugsweise Cl und R_ 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 R_ und Rfi 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.
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-w-
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 DT-OS 1 951 092, 2 014 989, 2 017 727, 2 139 628, 2 201 122 und 2 356 085 beschrieben.
Die flüssigkristallinen Mischungen nach der Erfindung, die mindestens eine Verbindung der allgemeinen Formel (I) enthalten, können als Dielektrika in allen Arten von Flüssigkristall-Displays verwendet werden, die bisher bekannt geworden sind. Durch die Zusätze der neuen Biphenylderivate werden die Werte der dielektrischen Anisotropie der flüssigkristallinen Basissubsbansen 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 DT-OS 2 209 127 und 2 240 864 beschrieben. Durch Zusätze von modifizierenden Verbindungen nach der DT-OS 2 321 632 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 Flüssigkristall-Anzeigeelemente mit den erfindungsgemäßen Materialien sind in Millisekunden (ms) angegeben und wie folgt definiert:
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- ΥΣ -
/ *r
TQ = Totzeit: Zeit von der Einschaltung der
Spannung bis zur ersten erkennbaren Reaktion des Anzeigeelements.
T„ = Einschaltzeit: Zeit von der ersten erkennbaren Reaktion des Anzeigeelements bis zum Erreichen von 90 % des optimalen Kontrasts.
T = 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-buty!phenyl)-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 ^j., Betriebsspannung 50 V) :
T_: 15 ms, T : 15 ms, TA 320 ms.
Durch Zusatz von 4-n-Pentyl-4'-n-propylbiphenyl (BI-53) wird die Viskosität signifikant herabgesetzt, wie die folgende Tabelle I zeigt:
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- MS -
Tabelle I: Einfluß von steigenden Mengen BI-53 auf Viskosität und Klärpunkt einer flüssigkristallinen Estermischung:
Versuch Gewichtsteile Viskosität Klärpunkt
Nr. BI-53 Znc7
Kontrolle O 100 61 ,3
1 6 82 57
2 10 72 54
3 20 55 48
Λ
<±		 30 44 40,8
Ein Flüssigkristall-Anzeigeelement mit der Mischung gemäß Versuch Nr. 4 zeigt ""die folgenden Schaltzeiten:
TQ: 10 ms,
TE: 10 ms,
135 ms.
Beispiel 2
Die in Beispiel 1 genannte flüssigkristalline Basismischung (K. 61,30C, 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:
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Tabelle II:
Einfluß von Dialkylbiphenylen auf Viskosität und Klärpunkt einer flüssigkristallinen Estermischung
Versuch
Nr. ,		 Dialkyl-
biphenyl		 Viskosität
/cP7 		Klärpunkt
/°c7
Kontrolle — 100 61,3
1 4-Äthyl-4'-n-
pentyl-biphenyl		 73,8 52
2 4-n-Pentyl-4'-n-
propy1-bipheny1		 72 54
3 4,4'-Di-n-pentyl-
biphenyl		 71 55,3
4 4-n-Hexyl-4'-n-
pentyl-biphenyl		 88,8 45
5 4-n-Heptyl-4r-n-
pentyl-biphenyl		 73,7 55,5
6 4-n-Heptyl-4'-n-
propyl-biphenyl		 73,1 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-butylphenylJester 14 Teile
(K. 59,3°) besitzt bei 20°C eine Viskosität von 94 cP. Mit dieser Mischung zeigt das in Beispiel 1 beschriebene Flüssigkristall-Anzeigeelement die folgenden Schaltzeiten:
15 ms,
τ.
15 ms,
320 ms.
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Ve -
Durch Zusatz von 30 Teilen BI-53 wird ein flüssigkristallines Dielektrikum mit einem Klärpunkt von 40°C und einer Viskosität von 39 cP bei 2O°C erhalten Mit diesem werden die folgenden Schaltzeiten gemessen
T : 10 ms, T : 10 ms, T : 125 ms.
Beispiel 4
Die Mischung aus
4-n-Buty1-4'-methoxyazoxybenzol -66,5 Teile
4-Äthyl-4'-methoxy-azoxybenzol 33,5 Teile
(K. 72,5°C) besitzt bei 20°C 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.
Beispiel 5
Die Mischung aus
4-n-Butyl-4'-methoxyazoxybenzol 60 Teile
4-Äthyl-4'-methoxyazoxybenzol 31 Teile
4-(4-n-Hexyloxybenzoyloxy)-benzoesäure-(2'-
cyano-4-n-butylphenyl)-ester 9 Teile
(K. 82,2°C) besitzt bei 20°C eine Viskosität von 48,3 cP. Durch Zusatz von 10 Teilen BI-53 wird die Viskosität um 21,7 % auf 38,6 cP erniedrigt, der Klärpunkt auf 71,60C.
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Beispiel 6
Die Mischung aus 4-n-Hexylbenzyliden-4'-cyanoanilin 4-n-Propylbenzyliden-4'-cyanoanilin
.o,
66,5 Teile 33,5 Teile
besitzt bei 20 C eine Viskosität von 88 cP. In Tabelle III ist der Einfluß steigender Zusätze von BI-53 bzw. 4-Äthyl-4'-n-propylbiphenyl (BI-23) auf die Viskosität dieser flüssigkristallinen Basismischung zusammengestellt:
Tabelle III: Einfluß steigender Mengen BI-53 bzw. BI-23 auf die Viskosität einer flüssigkristallinen Azomethin-Mischung
Versuch Dialkyl- Zusatz Viskosität
Nr. biphenyl menge
/Teile/		 /CP/
Kontrolle — 0 88
1 BI-53 10 73
2 ti 20 61,5
3 Il 30 52
4 Il 40 45
5 BI-23 10 74,5
6 Il 20 64,8
7 Il 30 55,7
8 Il 40 49,2
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9^7
Beispiel 7
Die Mischung aus
4-n-Pentyl-4'-cyanobiphenyl 44,7 Teile
4-n-Heptyl-4'-cyanobiphenyl 26,7 Teile
4-n-Oktyloxy-4'-cyanobiphenyl 17,3 Teile
(K. 44,3°C) besitzt bei 2O°C eine Viskosität von
32,5 cP. Durch Zusatz von 10 Teilen BI-5 3 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-pentyl-
phenyl)-ester 5,8 Teile
4-n-Pentylbiphenyl-4'-carbonsäure-(4-methoxy-
phenyl)-ester 5,5 Teile
erhält man ein flüssigkristallines Dielektrikum mit
positiver dielektrischer Anisotropie, das bei 20 C
eine Viskosität 44,9 cP und einen Klärpunkt von
56,8°C besitzt.
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Claims (12)

Patentansprüche
1. Flüssigkristallines Material, dadurch gekennzeichnet/ daß es neben einer oder mehreren bekannten flüssigkristallinen Verbindungen mindestens ein Biphenylderivat der allgemeinen Formel (I) enthält,
(D
worin R. und R~ 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 1 - 45 Gewichtsteile mindestens eines Biphenylderivats der allgemeinen Formel (I) enthält.
3. Flüssigkristallines Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eis 10 - 40 Gewichtsteile mindestens eines Biphenylderivats der allgemeinen Formel (I) enthält.
4. Flüssigkristallines Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es 20 - 35 Gewichtsteile mindestens eines Biphenylderivats der allgemeinen Formel (I) enthält.
5. Flüssigkristallines Material nach den Ansprüchen 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß es mindestens ein Biphenylderivat der allgemeinen Formel (Ia) enthält,
(Ia)
worin R3 geradkettiges Alkyl mit 2-12 C-Atomen und R4 geradkettiges Alkyl mit 5-12 C-Atomen bedeutet.
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6. Flüssigkristallines Material nach den Ansprüchen 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß es mindestens ein Biphenylderivat der allgemeinen Formel (Ib) enthält,
(Ib)
v/orin R1- geradkettiges Alkyl von 2-7 C-Atomen und R 'geradkettiges Alkyl von 5-10 C-Atomen bedeutet.
7. Flüssigkristallines Material nach den Ansprüchen 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß es zusätzlich einen oder mehrere Biphenylester der allgemeinen Formel. (III)
(III)
worin X -CO-O- oder -0-CO-, und Rq und R1n, die gleich oder verschieden sein können, Alkyl oder Alkoxy mit 1-8 C-Atomen bedeuten, enthält.
8. Flüssigkristallines Material nach Anspruch 7, dadurch. gekennzeichnet, daß es 1 - 40 Gewichtsteile mindestens eines Biphenylesters der allgemeinen Formel (III) enthält.
9. Flüssigkristallines Material nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß es 2 - 20 Gewichtsteile mindestens eines Biphenylesters der allgemeinen Formel (III) enthält.
10. Dielektrikum für elektronische Bauelemente, dadurch gekennzeichnet, daß es im wesentlichen aus einem flüssigkristallinen Material nach den Ansprüchen 1-9 besteht.
709S18/049S
* 3.
11. Verwendung von Biphenylderivaten der allgemeinen Formel (I)
(D
worin R1 und R„ 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.
12. 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 Biphenylderivats der allgemeinen Formel I
(D
worin R1 und R2 gleich oder verschieden sind und geradkettiges Alkyl mit 2-12 C-Atomen bedeuten, zusammen jedoch mindestens 5 C-Atome■enthalten, inkorporiert werden.
7098 18/049
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4180475A (en) * 1976-02-26 1979-12-25 Hoffmann La Roche Liquid crystal mixtures
US4198130A (en) * 1977-06-03 1980-04-15 Hoffmann-La Roche Inc. Liquid crystal mixtures
DK151229B (da) * 1977-06-03 1987-11-16 Hoffmann La Roche Flydende krystal-blandinger

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2800553A1 (de) * 1978-01-07 1979-07-12 Merck Patent Gmbh Cyclohexanderivate
JPS5941983B2 (ja) * 1978-02-17 1984-10-11 大日本インキ化学工業株式会社 トランス（エカトリアル↓−エカトリアル）１，４↓−ジ置換シクロヘキサン誘導体
JPS5534206A (en) * 1978-08-30 1980-03-10 Hitachi Ltd Nematic liquid crystal for display unit
DE2907332A1 (de) * 1979-02-24 1980-09-18 Merck Patent Gmbh Fluorphenylcyclohexane, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung als komponenten fluessigkristalliner dielektrika
DE2927277A1 (de) * 1979-07-06 1981-01-08 Merck Patent Gmbh Cyclohexylbiphenyle, verfahren zu ihrer herstellung, diese enthaltende dielektrika und elektrooptisches anzeigeelement
US4293193A (en) * 1979-08-15 1981-10-06 Temple University Amine-substituted liquid crystal compositions
DE2948836A1 (de) * 1979-12-05 1981-06-11 Merck Patent Gmbh, 6100 Darmstadt Partiell hydrierte oligo-1,4-phenylene, diese enthaltende dielektrika und elektrooptisches anzeigeelement
US4335011A (en) * 1980-03-28 1982-06-15 Timex Corporation Cyclohexyl-dioxane liquid crystalline compounds
US4287074A (en) * 1980-04-28 1981-09-01 Sun Oil Company Of Pennsylvania Sec-ylbiphenyl composition and process for preparing the same
US4482472A (en) * 1981-08-06 1984-11-13 The Secretary Of State For Defence In Her Britannic Majesty's Government Of The United Kingdom Of Great Britian And Northern Ireland Liquid crystal materials
GB8302395D0 (en) * 1983-01-28 1983-03-02 Secr Defence Liquid crystal materials
JPS6351494A (ja) * 1986-08-19 1988-03-04 Fuji Photo Film Co Ltd 液晶光学素子
US6172720B1 (en) 1997-05-23 2001-01-09 Kent Displays Incorporated Low viscosity liquid crystal material
US6366330B1 (en) 1997-05-23 2002-04-02 Kent Displays Incorporated Cholesteric liquid crystal display that prevents image sticking
CN106190175A (zh) 2010-10-04 2016-12-07 捷恩智株式会社 液晶组成物及液晶显示元件
EP3434750B1 (de) 2016-03-25 2020-11-18 JNC Corporation Flüssigkristallzusammensetzung und flüssigkristallanzeigeelement

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4011173A (en) * 1972-08-03 1977-03-08 Merck Patent Gesellschaft Mit Beschrankter Haftung Modified nematic mixtures with positive dielectric anisotropy
US3826757A (en) * 1972-09-18 1974-07-30 Hughes Aircraft Co Room temperature nematic liquid crystals
GB1433130A (en) * 1972-11-09 1976-04-22 Secr Defence Substituted biphenyl and polyphenyl compounds and liquid crystal materials and devices containing them
GB1431607A (en) * 1972-12-30 1976-04-14 Dainippon Toryo Kk Liquid crystal cells
US4000084A (en) * 1973-12-17 1976-12-28 Hughes Aircraft Company Liquid crystal mixtures for electro-optical display devices
US4137192A (en) * 1974-01-25 1979-01-30 Canon Kabushiki Kaisha Liquid crystalline composition
US3983049A (en) * 1974-05-02 1976-09-28 General Electric Company Liquid crystal compositions with positive dielectric anisotropy
US3925238A (en) * 1974-06-28 1975-12-09 Rca Corp Novel liquid crystal electro-optic devices
US3951846A (en) * 1974-06-28 1976-04-20 Rca Corporation Novel liquid crystal electro-optic devices
US4017416A (en) * 1974-10-11 1977-04-12 Chisso Corporation P-cyanophenyl 4-alkyl-4'-biphenylcarboxylate, method for preparing same and liquid crystal compositions using same
GB1456359A (en) * 1974-10-22 1976-11-24 Merck Patent Gmbh Biphenyl carboxylic esters

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Z: Chemie, Nr. 5, 25. Jg., Mai 1976, S. 193-205 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4180475A (en) * 1976-02-26 1979-12-25 Hoffmann La Roche Liquid crystal mixtures
US4198130A (en) * 1977-06-03 1980-04-15 Hoffmann-La Roche Inc. Liquid crystal mixtures
DK151229B (da) * 1977-06-03 1987-11-16 Hoffmann La Roche Flydende krystal-blandinger

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DE2548360C2 (de) 1983-12-08
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US4118335A (en) 1978-10-03
JPS6019348B2 (ja) 1985-05-15

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