DE10151300A1 - Flüssigkristalline Verbindungen - Google Patents
Flüssigkristalline VerbindungenInfo
- Publication number
- DE10151300A1 DE10151300A1 DE10151300A DE10151300A DE10151300A1 DE 10151300 A1 DE10151300 A1 DE 10151300A1 DE 10151300 A DE10151300 A DE 10151300A DE 10151300 A DE10151300 A DE 10151300A DE 10151300 A1 DE10151300 A1 DE 10151300A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- ccp
- liquid
- compounds
- alkenyl
- crystalline
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- 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
- C09K19/42—Mixtures of liquid crystal compounds covered by two or more of the preceding groups C09K19/06 - C09K19/40
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- 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
- C09K19/20—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings linked by a chain containing carbon and oxygen atoms as chain links, e.g. esters or ethers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- 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
- C09K19/42—Mixtures of liquid crystal compounds covered by two or more of the preceding groups C09K19/06 - C09K19/40
- C09K19/44—Mixtures of liquid crystal compounds covered by two or more of the preceding groups C09K19/06 - C09K19/40 containing compounds with benzene rings directly linked
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- 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
- C09K19/42—Mixtures of liquid crystal compounds covered by two or more of the preceding groups C09K19/06 - C09K19/40
- C09K19/46—Mixtures of liquid crystal compounds covered by two or more of the preceding groups C09K19/06 - C09K19/40 containing esters
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- 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
- C09K2019/0444—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit characterized by a linking chain between rings or ring systems, a bridging chain between extensive mesogenic moieties or an end chain group
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- 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
- C09K2019/0444—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit characterized by a linking chain between rings or ring systems, a bridging chain between extensive mesogenic moieties or an end chain group
- C09K2019/0466—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit characterized by a linking chain between rings or ring systems, a bridging chain between extensive mesogenic moieties or an end chain group the linking chain being a -CF2O- chain
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- 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
- C09K2323/00—Functional layers of liquid crystal optical display excluding electroactive liquid crystal layer characterised by chemical composition
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Liquid Crystal Substances (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft flüssigkristalline Verbindungen der Formel I, DOLLAR F1 worin DOLLAR A X·1·, X·2·, X·3·, Z·1·, Z·2·, L·1·, L·2·, L·3·, L·4·, L·5·, L·6·, L·7·, L·8·, L·9·, L·10·, L·11· und a die in Anspruch 1 angegebenen Bedeutungen haben, sowie flüssigkristalline Medien, enthaltend mindestens eine Verbindung der Formel I und elektrooptische Anzeigen, enthaltend ein solches flüssigkristallines Medium.
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft flüssigkristalline Verbindungen sowie ein flüssigkristallines Medium, dessen Verwendung für elektrooptische Zwecke und dieses Medium enthaltende Anzeigen.
- Flüssige Kristalle werden vor allem als Dielektrika in Anzeigevorrichtungen verwendet, da die optischen Eigenschaften solcher Substanzen durch eine angelegte Spannung beeinflusst werden können. Elektrooptische Vorrichtungen auf der Basis von Flüssigkristallen sind dem Fachmann bestens bekannt und können auf verschiedenen Effekten beruhen. Derartige Vorrichtungen sind beispielsweise Zellen mit dynamischer Streuung, DAP- Zellen (Deformation aufgerichteter Phasen), Gast/Wirt-Zellen, TN-Zellen mit verdrillt nematischer ("twisted nematic") Struktur, STN-Zellen ("supertwisted nematic"), SBE-Zellen ("superbirefringence effect") und OMI-Zellen ("optical mode interference"). Die gebräuchlichsten Anzeigevorrichtungen beruhen auf dem Schadt-Helfrich-Effekt und besitzen eine verdrillt nematische Struktur.
- Die Flüssigkristallmaterialien müssen eine gute chemische und thermische Stabilität und eine gute Stabilität gegenüber elektrischen Feldern und elektromagnetischer Strahlung besitzen. Ferner sollten die Flüssigkristallmaterialien niedere Viskosität aufweisen und in den Zellen kurze Ansprechzeiten, tiefe Schwellenspannungen und einen hohen Kontrast ergeben.
- Weiterhin sollten sie bei üblichen Betriebstemperaturen, d. h. in einem möglichst breiten Bereich unterhalb und oberhalb Raumtemperatur eine geeignete Mesophase besitzen, beispielsweise für die oben genannten Zellen eine nematische oder cholesterische Mesophase. Da Flüssigkristalle in der Regel als Mischungen mehrerer Komponenten zur Anwendung gelangen, ist es wichtig, dass die Komponenten untereinander gut mischbar sind. Weitere Eigenschaften, wie die elektrische Leitfähigkeit, die dielektrische Anisotropie und die optische Anisotropie, müssen je nach Zellentyp und Anwendungsgebiet unterschiedlichen Anforderungen genügen. Beispielsweise sollten Materialien für Zellen mit verdrillt nematischer Struktur eine positive dielektrische Anisotropie und eine geringe elektrische Leitfähigkeit aufweisen.
- Beispielsweise sind für Matrix-Flüssigkristallanzeigen mit integrierten nichtlinearen Elementen zur Schaltung einzelner Bildpunkte (MFK-Anzeigen) Medien mit großer positiver dielektrischer Anisotropie, breiten nematischen Phasen, relativ niedriger Doppelbrechung, sehr hohem spezifischem Widerstand, guter UV- und Temperaturstabilität und geringem Dampfdruck erwünscht.
- Derartige Matrix-Flüssigkristallanzeigen sind bekannt. Als nichtlineare Elemente zur individuellen Schaltung der einzelnen Bildpunkte können beispielsweise aktive Elemente (d. h. Transistoren) verwendet werden. Man spricht dann von einer "aktiven Matrix", wobei man zwei Typen unterscheiden kann:
- 1. MOS (Metal Oxide Semiconductor) oder andere Dioden auf Silizium- Wafer als Substrat.
- 2. Dünnfilm-Transistoren (TFT) auf einer Glasplatte als Substrat.
- Die Verwendung von einkristallinem Silizium als Substratmaterial beschränkt die Displaygröße, da auch die modulartige Zusammensetzung verschiedener Teildisplays an den Stößen zu Problemen führt.
- Bei dem aussichtsreicheren Typ 2, welcher bevorzugt ist, wird als elektrooptischer Effekt üblicherweise der TN-Effekt verwendet. Man unterscheidet zwei Technologien: TFT's aus Verbindungshalbleitern wie z. B. CdSe oder TFT's auf der Basis von polykristallinem oder amorphem Silizium. An letzterer Technologie wird weltweit mit großer Intensität gearbeitet.
- Die TFT-Matrix ist auf der Innenseite der einen Glasplatte der Anzeige aufgebracht, während die andere Glasplatte auf der Innenseite die transparente Gegenelektrode trägt. Im Vergleich zu der Größe der Bildpunkt- Elektrode ist der TFT sehr klein und stört das Bild praktisch nicht. Diese Technologie kann auch für voll farbtaugliche Bilddarstellungen erweitert werden, wobei ein Mosaik von roten, grünen und blauen Filtern derart angeordnet ist, dass je ein Filterelement einem schaltbaren Bildelement gegenüber liegt.
- Die TFT-Anzeigen arbeiten üblicherweise als TN-Zellen mit gekreuzten Polarisatoren in Transmission und sind von hinten beleuchtet.
- Der Begriff MFK-Anzeigen umfasst hier jedes Matrix-Display mit integrierten nichtlinearen Elementen, d. h. neben der aktiven Matrix auch Anzeigen mit passiven Elementen wie Varistoren oder Dioden (MIM = Metall-Isolator-Metall).
- Derartige MFK-Anzeigen eignen sich insbesondere für TV-Anwendungen (z. B. Taschenfernseher) oder für hochinformative Displays für Rechneranwendungen (Laptop) und im Automobil- oder Flugzeugbau. Neben Problemen hinsichtlich der Winkelabhängigkeit des Kontrastes und der Schaltzeiten resultieren bei MFK-Anzeigen Schwierigkeiten bedingt durch nicht ausreichend hohen spezifischen Widerstand der Flüssigkristallmischungen [TOGASHI, S., SEKIGUCHI, K., TANABE, H., YAMAMOTO, E., SORIMACHI, K., TAJIMA, E., WATANABE, H., SHIMIZU, H., Proc. Eurodisplay 84, Sept. 1984: A 210-288 Matrix LCD Controlled by Double Stage Diode Rings, p. 141 ff, Paris; STROMER, M., Proc. Eurodisplay 84, Sept. 1984: Design of Thin Film Transistors for Matrix Adressing of Television Liquid Crystal Displays, p. 14b ff, Paris]. Mit abnehmendem Widerstand verschlechtert sich der Kontrast einer MFK-Anzeige und es kann das Problem der "after image elimination" auftreten. Da der spezifische Widerstand der Flüssigkristallmischung durch Wechselwirkung mit den inneren Oberflächen der Anzeige im allgemeinen über die Lebenszeit einer MFK-Anzeige abnimmt, ist ein hoher (Anfangs)-Widerstand sehr wichtig, um akzeptable Standzeiten zu erhalten. Insbesondere bei low-volt- Mischungen war es bisher nicht möglich, sehr hohe spezifische Widerstände zu realisieren. Weiterhin ist es wichtig, dass der spezifische Widerstand eine möglichst geringe Zunahme bei steigender Temperatur sowie nach Temperatur- und/oder UV-Belastung zeigt. Besonders nachteilig sind auch die Tieftemperatureigenschaften der Mischungen aus dem Stand der Technik. Gefordert wird, dass auch bei tiefen Temperaturen keine Kristallisation und/oder smektische Phasen auftreten und die Temperaturabhängigkeit der Viskosität möglichst gering ist. Die MFK-Anzeigen aus dem Stand der Technik genügen somit nicht den heutigen Anforderungen.
- Es besteht somit immer noch ein großer Bedarf nach MFK-Anzeigen mit sehr hohem spezifischen Widerstand bei gleichzeitig großem Arbeitstemperaturbereich, kurzen Schaltzeiten auch bei tiefen Temperaturen und niedriger Schwellenspannung, die diese Nachteile nicht oder nur in geringerem Maße zeigen.
- Bei TN-(Schadt-Helfrich)-Zellen sind Medien erwünscht, die folgende Vorteile in den Zellen ermöglichen:
- - erweiterter nematischer Phasenbereich (insbesondere zu tiefen Temperaturen)
- - Schaltbarkeit bei extrem tiefen Temperaturen (out-door-use, Automobil, Avionik)
- - erhöhte Beständigkeit gegenüber UV-Strahlung (längere Lebensdauer)
- - hohes Δn für schnellere Schaltzeiten.
- Mit den aus dem Stand der Technik zur Verfügung stellenden Medien ist es nicht möglich, diese Vorteile unter gleichzeitigem Erhalt der übrigen Parameter zu realisieren.
- Bei höher verdrillten Zellen (STN) sind Medien erwünscht, die eine höhere Multiplexierbarkeit und/oder kleinere Schwellenspannungen und/oder breitere nematische Phasenbereiche (insbesondere bei tiefen Temperaturen) ermöglichen. Hierzu ist eine weitere Ausdehnung des zur Verfügung stehenden Parameterraumes (Klärpunkt, Übergang smektisch-nematisch bzw. Schmelzpunkt, Viskosität, dielektrische Größen, elastische Größen) dringend erwünscht.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Medien insbesondere für derartige MFK-, IPS-, TN- oder STN-Anzeigen bereitzustellen, die die oben angegebenen Nachteile nicht oder nur in geringerem Maße, und vorzugsweise gleichzeitig sehr hohe spezifische Widerstände und niedrige Schwellenspannungen aufweisen. Für diese Aufgabe werden flüssigkristalline Verbindungen benötigt, die einen hohen Klärpunkt und eine niedrige Rotationsvikosität besitzen.
- Es wurde nun gefunden, dass diese Aufgabe gelöst werden kann, wenn man die erfindungsgemäßen flüssigkristallinen Verbindungen verwendet.
- Gegenstand der Erfindung sind somit flüssigkristalline Verbindungen der Formel I,
worin
X1 und X2 jeweils unabhängig voneinander F, Cl, Br, I, einer der Reste X1 oder X2 auch H,
X3 F, CL, CN, NCS, SF5, halogenierter Alkyl-, Alkoxy, Alkenyl-, Alkenyloxyrest mit bis zu 5 C-Atomen,
Z1 und Z2 jeweils unabhängig voneinander -CO-O-, -O-CO-, -CF2O-, -OCF2-, -CH2O-, -OCH2-, -CH2CH2-, -(CH2)4-, -C2F4-, -CH2CF2-, -CF2CH2-, -CF=CF-, -CH=CH-, -C~C- oder eine Einfachbindung, mit der Maßgabe, dass mindestens einer der Brücken Z1 und Z2 -CF2O- oder -OCF2- bedeutet,
a 0, 1 oder 2, und
L1 bis L11 jeweils unabhängig voneinander H oder F
bedeuten. - Gegenstand der Erfindung ist weiterhin die Verwendung der Verbindungen der Formel I in flüssigkristallinen Medien.
- Die Verbindungen der Formel I besitzen einen breiten Anwendungsbereich. In Abhängigkeit von der Auswahl der Substituenten können diese Verbindungen als Basismaterialien dienen, aus denen flüssigkristalline Medien zum überwiegenden Teil zusammengesetzt sind; es können aber auch Verbindungen der Formel I flüssigkristallinen Basismaterialien aus anderen Verbindungsklassen zugesetzt werden, um beispielsweise die dielektrische und/oder optische Anisotropie eines solchen Dielektrikums zu beeinflussen und/oder um dessen Schwellenspannung und/oder dessen Viskosität zu optimieren.
- Die Verbindungen der Formel I sind in reinem Zustand farblos und bilden flüssigkristalline Mesophasen in einem für die elektrooptische Verwendung günstig gelegenen Temperaturbereich. Insbesondere zeichnen sich die erfindungsgemäßen Verbindungen durch ihren breiten nematischen Phasenbereich aus. In flüssigkristallinen Mischungen unterdrücken die erfindungsgemäßen Substanzen die smektischen Phasen und führen zu einer deutlichen Verbesserung der Tieftemperatur-Lagerstabilität. Chemisch, thermisch und gegen Licht sind sie stabil.
- Gegenstand der Erfindung sind insbesondere die Verbindungen der Formel I, worin X1 F oder Cl, X2 = H und X3 = F oder OCF3 bedeutet.
- Insbesondere bevorzugt sind Verbindungen der Formel I, worin a = 1, ferner a = 2, ist. Z1 oder Z2 ist vorzugsweise eine Einfachbindung, ferner -CF2O-, -OCF2-, -C2F4-, -CH2O-, -OCH2- oder -COO-.
- L1 bedeutet vorzugsweise F und L2 ist vorzugsweise H oder F. Insbesondere bevorzugt bedeuten L1 und L2 Fluor. Ferner bevorzugt sind Verbindungen, worin L2 und L3 Fluor bedeuten.
- Besonders bevorzugte Verbindungen der Formel I sind die Verbindungen I1 bis I114:
- Die Verbindungen der Formel I werden nach an sich bekannten Methoden dargestellt, wie sie in der Literatur (z. B. in den Standardwerken wie Houben-Weyl, Methoden der Organischen Chemie, Georg-Thieme-Verlag, Stuttgart) beschrieben sind und zwar unter Reaktionsbedingungen, die für die genannten Umsetzungen bekannt und geeignet sind. Dabei kann man auch von an sich bekannten, hier nicht näher erwähnten Varianten Gebrauch machen.
- Die erfindungsgemäßen Verbindungen können z. B. wie folgt hergestellt werden: Schema 1
Schema 2
Schema 3
- Gegenstand der Erfindung sind auch elektrooptische Anzeigen (insbesondere STN- oder MFK-Anzeigen mit zwei planparallelen Trägerplatten, die mit einer Umrandung eine Zelle bilden, integrierten nichtlinearen Elementen zur Schaltung einzelner Bildpunkte auf den Trägerplatten und einer in der Zelle befindlichen nematischen Flüssigkristallmischung mit positiver dielektrischer Anisotropie und hohem spezifischem Widerstand), die derartige Medien enthalten sowie die Verwendung dieser Medien für elektrooptische Zwecke.
- Die erfindungsgemäßen Flüssigkristallmischungen ermöglichen eine bedeutende Erweiterung des zur Verfügung stehenden Parameterraumes.
- Die erzielbaren Kombinationen aus Klärpunkt, Viskosität bei tiefer Temperatur, thermischer und UV-Stabilität und dielektrischer Anisotropie übertreffen bei weitem bisherige Materialien aus dem Stand der Technik.
- Die Forderung nach hohem Klärpunkt, nematischer Phase bei tiefer Temperatur sowie einem hohen Δε konnte bislang nur unzureichend erfüllt werden. Flüssigkristallmischungen, wie z. B. MLC-6476 und MLC-6625 (Merck KGaA, Darmstadt, Deutschland) weisen zwar vergleichbare Klärpunkte und Tieftemperaturstabilitäten auf, sie haben jedoch relativ hohe Δn-Werte als auch höhere Schwellenspannungen von ca. ≥ 1,7 V.
- Andere Mischungssysteme besitzen vergleichbare Viskositäten und Werte von Δε, weisen jedoch nur Klärpunkte in der Gegend von 60°C auf.
- Die erfindungsgemäßen Flüssigkristallmischungen ermöglichen es bei Beibehaltung der nematischen Phase bis -20°C und bevorzugt bis -30°C, besonders bevorzugt bis -40°C, Klärpunkte oberhalb 80°, vorzugsweise oberhalb 90°, besonders bevorzugt oberhalb 100°C, gleichzeitig dielektrische Anisotropiewerte Δε ≥ 4 vorzugsweise ≥ 6 und einen hohen Wert für den spezifischen Widerstand zu erreichen, wodurch hervorragende STN- und MKF-Anzeigen erzielt werden können. Insbesondere sind die Mischungen durch kleine Operationsspannungen gekennzeichnet. Die TN-Schwellen liegen unterhalb 1,5 V, vorzugsweise unterhalb 1,3 V.
- Es versteht sich, dass durch geeignete Wahl der Komponenten der erfindungsgemäßen Mischungen auch höhere Klärpunkte (z. B. oberhalb 110°) bei höheren Schwellenspannung oder niedrigere Klärpunkte bei niedrigeren Schwellenspannungen unter Erhalt der anderen vorteilhaften Eigenschaften realisiert werden können. Ebenso können bei entsprechend wenig erhöhten Viskositäten Mischungen mit größerem Δε und somit geringeren Schwellen erhalten werden. Die erfindungsgemäßen MFK- Anzeigen arbeiten vorzugsweise im ersten Transmissionsminimum nach Gooch und Tarry [C.H. Gooch und H.A. Tarry, Electron. Lett. 10, 24, 1974; C.H. Gooch und H.A. Tarry, Appl. Phys., Vol. 8, 1575-1584, 1975], wobei hier neben besonders günstigen elektrooptischen Eigenschaften wie z. B. hohe Steilheit der Kennlinie und geringe Winkelabhängigkeit des Kontrastes (DE-PS 30 22 818) bei gleicher Schwellenspannung wie in einer analogen Anzeige im zweiten Minimum eine kleinere dielektrische Anisotropie ausreichend ist. Hierdurch lassen sich unter Verwendung der erfindungsgemäßen Mischungen im ersten Minimum deutlich höhere spezifische Widerstände verwirklichen als bei Mischungen mit Cyanverbindungen. Der Fachmann kann durch geeignete Wahl der einzelnen Komponenten und deren Gewichtsanteilen mit einfachen Routinemethoden die für eine vorgegebene Schichtdicke der MFK-Anzeige erforderliche Doppelbrechung einstellen.
- Die Fließviskosität ν20 bei 20°C ist vorzugsweise < 60 mm2.s-1, besonders bevorzugt < 50 mm2.s-1. Der nematische Phasenbereich ist vorzugsweise mindestens 90°, insbesondere mindestens 100°. Vorzugsweise erstreckt sich dieser Bereich mindestens von -30° bis +80°.
- Messungen des "Capacity Holdingratio" (HR) [S. Matsumoto et al., Liquid Crystals 5, 1320 (1989); K. Niwa et al., Proc. SID Conference, San Francisco, June 1984, p. 304 (1984); G. Weber et al., Liquid Crystals 5, 1381 (1989)] haben ergeben, dass erfindungsgemäße Mischungen enthaltend Verbindungen der Formel I eine deutlich kleinere Abnahme des HR mit steigender Temperatur aufweisen als analoge Mischungen enthaltend anstelle den Verbindungen der Formel I Cyanophenylcyclohexane der Formel
oder Ester der Formel
- Auch die UV-Stabilität der erfindungsgemäßen Mischungen ist erheblich besser, d. h. sie zeigen eine deutlich kleinere Abnahme des HR unter UV-Belastung.
- Vorzugsweise basieren die erfindungsgemäßen Medien auf mehreren (vorzugsweise zwei, drei oder mehr) Verbindungen der Formel I, d. h. der Anteil dieser Verbindungen ist 5-95%, vorzugsweise 10-60% und besonders bevorzugt im Bereich von 15-40%.
- Die einzelnen Verbindungen der Formeln I bis IX und deren Unterformeln, die in den erfindungsgemäßen Medien verwendet werden können, sind entweder bekannt, oder sie können analog zu den bekannten Verbindungen hergestellt werden.
- Bevorzugte Ausführungsformen sind im folgenden angegeben:
- - Das Medium enthält vorzugsweise ein, zwei oder drei homologe Verbindungen der Formel I, wobei jedes Homologe zu maximal 10% in der Mischung enthalten ist.
- - Medium enthält zusätzlich eine oder mehrere Verbindungen
ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den allgemeinen Formeln II bis
IX:
- Die Verbindung der Formel IV ist vorzugsweise
- - Das Medium enthält vorzugsweise eine oder mehrere Verbindungen
der Formeln
worin R0 und Y2 die oben angegebene Bedeutung haben. - - Das Medium enthält vorzugsweise ein, zwei oder drei, ferner vier,
Homologe der Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe H1 bis H16
(n = 1-7):
- - Das Medium enthält zusätzlich eine oder mehrere Verbindungen
ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den allgemeinen Formeln
X bis XV:
worin R0, X0, Y1, Y2, Y3 und Y4 jeweils unabhängig voneinander eine der in Anspruch 7 angegebene Bedeutung haben. Vorzugsweise bedeutet X0 F, Cl, CF3, OCF3, OCHF2. R0 bedeutet vorzugsweise Alkyl, Oxaalkyl, Fluoralkyl, Alkenyl oder Alkenyloxy. - - Der Anteil an Verbindungen der Formeln I bis IX zusammen beträgt im Gesamtgemisch mindestens 50 Gew.-%.
- - Der Anteil an Verbindungen der Formel I beträgt im Gesamtgemisch 5 bis 50 Gew.-%.
- - Der Anteil an Verbindungen der Formeln II bis IX im Gesamtgemisch
beträgt 30 bis 70 Gew.-%.
- - Das Medium enthält Verbindungen der Formeln II, III, IV, V, VI, VII, VIII und/oder IX.
- - R0 ist geradkettiges Alkyl oder Alkenyl mit 2 bis 7 C-Atomen.
- - Das Medium besteht im wesentlichen aus Verbindungen der Formeln I bis XV.
- - Das Medium enthält weitere Verbindungen, vorzugsweise ausgewählt
aus der folgenden Gruppe bestehend aus den allgemeinen Formeln
XVI bis XX:
worin R0 und X0 die oben angegebene Bedeutung haben und die 1,4-Phenylenringe durch CN, Chlor oder Fluor substituiert sein können. Vorzugsweise sind die 1,4-Phenylenringe ein- oder mehrfach durch Fluoratome substituiert. - - Das Medium enthält weitere Verbindungen, vorzugsweise ausgewählt
aus der folgenden Gruppe bestehend aus den Formeln RI bis RIX,
worin
R0 n-Alkyl, Oxaalkyl, Fluoralkyl, Alkenyloxy oder Alkenyl mit jeweils bis zu 9 C-Atomen,
d 0, 1 oder 2,
Y1 H oder F,
Alkyl oder Alkyl* jeweils unabhängig voneinander ein geradkettiger oder verzweigter Alkylrest mit 1-9 C-Atomen,
Alkenyl oder Alkenyl* jeweils unabhängig voneinander einen geradkettigen oder verzweigten Alkenylrest mit bis zu 9 C-Atomen - - Das Medium enthält vorzugsweise ein oder mehrere Verbindungen
der Formeln
worin n und m jeweils eine ganze Zahl von 1-9 bedeuten. - - Das Gewichtsverhältnis I: (II + III + IV + V + VI + VII + VIII + IX) ist vorzugsweise 1 : 10 bis 10 : 1.
- - Das Medium besteht im wesentlichen aus Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den allgemeinen Formeln I bis XV.
- Es wurde gefunden, dass bereits ein relativ geringer Anteil an Verbindungen der Formel I im Gemisch mit üblichen Flüssigkristallmaterialien, insbesondere jedoch mit einer oder mehreren Verbindungen der Formel II, III, IV, V, VI, VII, VIII oder IX zu einer beträchtlichen Erniedrigung der Schwellenspannung und zu niedrigen Werten für die Doppelbrechung führt, wobei gleichzeitig breite nematische Phasen mit tiefen Übergangstemperaturen smektisch-nematisch beobachtet werden, wodurch die Lagerstabilität verbessert wird. Die Verbindungen der Formeln I bis IX sind farblos, stabil und untereinander und mit anderen Flüssigkristallmaterialien gut mischbar.
- Der Ausdruck "Alkyl" oder "Alkyl*" umfasst geradkettige und verzweigte Alkylgruppen mit 1-9 Kohlenstoffatomen, insbesondere die geradkettigen Gruppen Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl, Pentyl, Hexyl und Heptyl. Gruppen mit 2-5 Kohlenstoffatomen sind im allgemeinen bevorzugt.
- Der Ausdruck "Alkenyl" oder "Alkenyl*" umfasst geradkettige und verzweigte Alkenylgruppen mit bis zu 9 Kohlenstoffatomen, insbesondere die geradkettigen Gruppen. Besonders bevorzugte Alkenylgruppen sind C2-C7-1E-Alkenyl, C4-C7-3E-Alkenyl, C5-C5-4-Alkenyl, C6-C7-5-Alkenyl und C7-6-Alkenyl, insbesondere C2-C7-1 E-Alkenyl, C4-C7-3E-Alkenyl und C5-Cr4-Alkenyl. Beispiele bevorzugter Alkenylgruppen sind Vinyl, 1E-Propenyl, 1E-Butenyl, 1E-Pentenyl, 1E-Hexenyl, 1E-Heptenyl, 3-Butenyl, 3E-Pentenyl, 3E-Hexenyl, 3E-Heptenyl, 4-Pentenyl, 4Z-Hexenyl, 4E-Hexenyl, 4Z-Heptenyl, 5-Hexenyl, 6-Heptenyl und dergleichen. Gruppen mit bis zu 5 Kohlenstoffatomen sind im allgemeinen bevorzugt.
- Der Ausdruck "Fluoralkyl" umfasst vorzugsweise geradkettige Gruppen mit endständigen Fluor, d. h. Fluormethyl, 2-Fluarethyl, 3-Fluorpropyl, 4-Fluorbutyl, 5-Fluorpentyl, 6-Fluorhexyl und 7-Fluorheptyl. Andere Positionen des Fluors sind jedoch nicht ausgeschlossen.
- Der Ausdruck "Oxaalkyl" umfasst vorzugsweise geradkettige Reste der Formel CnH2n+1-O-(CH2)m, worin n und m jeweils unabhängig voneinander 1 bis 6 bedeuten. Vorzugsweise ist n = 1 und m 1 bis 6.
- Durch geeignete Wahl der Bedeutungen von R0 und X0 können die Ansprechzeiten, die Schwellenspannung, die Steilheit der Transmissionskennlinien etc. in gewünschter Weise modifiziert werden. Beispielsweise führen 1 E-Alkenylreste, 3E-Alkenylreste, 2E-Alkenyloxyreste und dergleichen in der Regel zu kürzeren Ansprechzeiten, verbesserten nematischen Tendenzen und einem höheren Verhältnis der elastischen Konstanten k33 (bend) und k11 (splay) im Vergleich zu Alkyl- bzw. Alkoxyresten. 4-Alkenylreste, 3-Alkenylreste und dergleichen ergeben im allgemeinen tiefere Schwellenspannungen und kleinere Werte von k33/k11 im Vergleich zu Alkyl- und Alkoxyresten.
- Eine Gruppe -CH2CH2- in Z1 und/oder Z2 führt im allgemeinen zu höheren Werten von k33/k11 im Vergleich zu einer einfachen Kovalenzbindung.
- Höhere Werte von k33/k11 ermöglichen z. B. flachere Transmissionskennlinien in TN-Zellen mit 90° Verdrillung (zur Erzielung von Grautönen) und steilere Transmissionskennlinien in STN-, SBE- und OMI-Zellen (höhere Multiplexierbarkeit) und umgekehrt.
- Das optimale Mengenverhältnis der Verbindungen der Formeln I und II + III + IV + V + VI + VII + VII + VIII + IX hängt weitgehend von den gewünschten Eigenschaften, von der Wahl der Komponenten der Formeln I, II, III, IV, V, VI, VII, VIII und/oder IX und von der Wahl weiterer gegebenenfalls vorhandener Komponenten ab. Geeignete Mengenverhältnisse innerhalb des oben angegebenen Bereichs können von Fall zu Fall leicht ermittelt werden.
- Die Gesamtmenge an Verbindungen der Formeln I bis XV in den erfindungsgemäßen Gemischen ist nicht kritisch. Die Gemische können daher eine oder mehrere weitere Komponenten enthalten zwecks Optimierung verschiedener Eigenschaften. Der beobachtete Effekt auf die Ansprechzeiten und die Schwellenspannung ist jedoch in der Regel umso größer je höher die Gesamtkonzentration an Verbindungen der Formeln I bis XV ist.
- In einer besonders bevorzugten Ausführungsform enthalten die erfindungsgemäßen Medien Verbindungen der Formel II bis IX (vorzugsweise II und/oder III), worin X0 OCF3, OCHF2, F, OCH=CF2, OCF = CF2, OCF2CHFCF3, oder OCF2-CF2H bedeutet. Eine günstige synergistische Wirkung mit den Verbindungen der Formel I führt zu besonders vorteilhaften Eigenschaften.
- Der Aufbau der erfindungsgemäßen MFK-Anzeige aus Polarisatoren, Elektrodengrundplatten und Elektroden mit Oberflächenbehandlung entspricht der für derartige Anzeigen üblichen Bauweise. Dabei ist der Begriff der üblichen Bauweise hier weit gefasst und umfasst auch alle Abwandlungen und Modifikationen der MFK-Anzeige, insbesondere auch Matrix-Anzeigeelemente auf Basis poly-Si TFT oder MIM.
- Ein wesentlicher Unterschied der erfindungsgemäßen Anzeigen zu den bisher üblichen auf der Basis der verdrillten nematischen Zelle besteht jedoch in der Wahl der Flüssigkristallparameter der Flüssigkristallschicht.
- Die Herstellung der erfindungsgemäß verwendbaren Flüssigkristallmischungen erfolgt in an sich üblicher Weise. In der Regel wird die gewünschte Menge der in geringerer Menge verwendeten Komponenten in der den Hauptbestandteil ausmachenden Komponenten gelöst, zweckmäßig bei erhöhter Temperatur. Es ist auch möglich, Lösungen der Komponenten in einem organischen Lösungsmittel, z. B. in Aceton, Chloroform oder Methanol, zu mischen und das Lösungsmittel nach Durchmischung wieder zu entfernen, beispielsweise durch Destillation.
- Die Dielektrika können auch weitere, dem Fachmann bekannte und in der Literatur beschriebene Zusätze, wie z. B. Stabilisatoren, Antioxidation, enthalten. Beispielsweise können 0-15% pleochroitische Farbstoffe oder chirale Dotierstoffe zugesetzt werden.
- C bedeutet eine kristalline, S eine smektische, SC eine smektische C, SB eine smektische B, N eine nematische und I die isotrope Phase.
- V10 bezeichnet die Spannung für 10% Transmission (Blickrichtung senkrecht zur Plattenoberfläche). ton bezeichnet die Einschaltzeit und toff die Ausschaltzeit bei einer Betriebsspannung entsprechend dem 2fachen Wert von V10. Δn bezeichnet die optische Anisotropie und no den Brechungsindex. Δε bezeichnet die dielektrische Anisotropie (Δε = ε∥ - ε┬ wobei ε∥ die Dielektrizitätskonstante parallel zu den Moleküllängsachsen und ε┬ die Dielektrizitätskonstante senkrecht dazu bedeutet). Die elektrooptischen Daten wurden in einer TN-Zelle im 1. Minimum (d. h. bei einem d.Δn-Wert von 0,5) bei 20°C gemessen, sofern nicht ausdrücklich etwas anderes angegeben wird. Die optischen Daten wurden bei 20°C gemessen, sofern nicht ausdrücklich etwas anderes angegeben wird.
- In der vorliegenden Anmeldung und in den folgenden Beispielen sind die Strukturen der Flüssigkristallverbindungen durch Acronyme angegeben, wobei die Transformation in chemische Formeln gemäß folgender Tabellen A und B erfolgt. Alle Reste CnH2n+1 und CmH2m+1 sind geradkettige Alkylreste mit n bzw. m C-Atomen. n und m bedeuten jeweils unabhängig voneinander 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 oder 15. Die Codierung gemäß Tabelle B versteht sich von selbst. In Tabelle A ist nur das Acronym für den Grundkörper angegeben. Im Einzelfall folgt getrennt vom Acronym für den Grundkörper mit einem Strich ein Code für die Substituenten R1, R2, L1 und L2:
- Bevorzugte Mischungskomponenten finden sich in den Tabellen A und B. Tabelle A
Tabelle B
- In der Tabelle C werden mögliche Dotierstoffe angegeben, die in der Regel den erfindungsgemäßen Mischungen zugesetzt werden.
- Tabelle D
- Stabilisatoren, die beispielsweise den erfindungsgemäßen Mischungen zugesetzt werden können, werden nachfolgend genannt.
- Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung erläutern, ohne sie zu begrenzen. Vor- und nachstehend bedeuten Prozentangaben Gewichtsprozent. Alle Temperaturen sind in Grad Celsius angegeben. Fp. bedeutet Schmelzpunkt, Kp. Klärpunkt. Ferner bedeuten K = kristalliner Zustand, N = nematische Phase, S = smektische Phase und I = isotrope Phase. Die Angaben zwischen diesen Symbolen stellen die Übergangstemperaturen dar. Δn bedeutet optische Anisotropie (589 nm, 20°C), Δε die dielektrische Anisotropie 1 kHz, 20°C), die Fließviskosität. ν20 (mm2/sec) wurde bei 20°C bestimmt. Die Rotationsviskosität γ1 (mPa.s) wurde ebenfalls bei 20°C bestimmt.
- "Übliche Aufarbeitung" bedeutet: man gibt gegebenenfalls Wasser hinzu, extrahiert mit Dichlormethan, Diethylether, Methyl-tert.Butylether oder Toluol, trennt ab, trocknet die organische Phase, dampft ein und reinigt das Produkt durch Destillation unter reduziertem Druck oder Kristallisation und/oder Chromatographie. Folgende Abkürzungen werden verwendet:
n-BuLi 1,6 molare Lösung von n-Butyllithium in n-Hexan
DMAP 4-(Dimethylamino)-pyridin
THF Tetrahydrofuran
DCC N,N'-Dicyclohexylcarbodiimid
LDA Lithiumdimethylamid Beispiel 1
Schritt 1.1
- 0,6 mol A werden in 750 ml abs. THF gelöst und auf -70°C gekühlt. Nach Zugabe von 0,583 mol Lithiumdiisopropylamid wird 1 h gerührt. Anschließend wird CO2 (1,2 mol) in die Reaktionslösung so eingeleitet, dass die Temperatur ≤ -60°C ist. Nach beendeter Reaktion wird bei -10°C die Reaktionslösung mit Wasser verrührt und anschließend mit HCl angesäuert. Zuletzt wird wie üblich aufgearbeitet. Schritt 1.2
- 0,078 mol B werden mit 0,156 mol Thionylchlorid versetzt. Das Reaktionsgemisch wird 2 h unter Rückfluß gekocht. Das überschüssige Thionylchlorid wird über Vakuum abgezogen. Schritt 1.3
- Unter N2 werden bei 0°C zu 0,074 mol 1,3-Propandithiol 0,078 mol C unter Rühren zugetropft. Anschließend werden bei -5°C 0,112 mol Trifluormethansulfonsäure zugetropft und 2 h gerührt. Bei 3°C werden 0,297 mol Essigsäureanhydrid zugetropft. Nach Zugabe von 150 ml abs. Diethylether wird 0,5 h gerührt. Die Kristalle werden bei -40°C abgekühlt, 1 h gerührt, abgesaugt, mit Diethylether gewaschen und im Vakuum getrocknet. Schritt 1.4
- Zu 0,035 mol D gelöst in 200 ml Dichlormethan werden bei -70°C eine Mischung aus 7,9 ml Triethylamin, 7,8 g 3,4,5-Trifluorphenoi in 70 ml Dichlormethan zugetropft. Man rührt 1 h bei -70°C, tropft zu dem Reaktionsgemisch 0,175 mol Triethylaminhydrofluorid zu, rührt weitere 0,5 h und tropft eine Lösung von 9 ml Brom in 80 ml Dichlormethan bei -70°C zu. Man rührt weitere 1,5 h bei -70°C, läßt das Reaktionsgemisch auf 0°C erwärmen, versetzt mit 210 ml Wasser und 90 ml 32%iger Natronlauge. Nach Beendigung der Nautralisation wird die organische Phase wie üblich aufgearbeitet. Schritt 1.5
- 0,015 ml Natriummetaboratoctahydrat werden in 24 ml H2O vorgelegt, 0,380 mol Bis(triphenyl)phosphinpalladium, 0,380 mol Hydraziniumhydroxid, 10 ml THF zugegeben und 5 Minuten gerührt. Zu dem Reaktionsgemisch werden 0,019 mol 4-Chlorphenylboronsäure in 38 ml THF zugegeben, auf 65°C erwärmt und über Nacht refluxiert. Man läßt das Reaktionsgemisch auf Raumtemperatur abkühlen, versetzt mit Wasser und Methyl-tert.butylether und arbeitet wie üblich auf.
K 71 l; Δn = 0,1271; Δε = 9,9; γ1 = 68. Beispiel 2
- Zu 7,5 mol Natriummetaboratoctahydrat in 12 ml H2O werden 0,2 mmol Bis(triphenylphosphin)palladium, 0,01 mol H und 6 ml abs. THF zugegeben und 5 Minuten gerührt. Nach Zugabe von 0,01 mol G in 18 ml abs. THF wird über Nacht unter Rückfluss gekocht. Man lässt das Reaktionsgemisch auf Raumtempeatur abkühlen, versetzt mit Methyl-tert. Butylether und arbeitet wie üblich auf.
K 68 l; Δn = 0,1020; Δε = 10,6; γ1 = 71. Beispiel 3
- Zu 7,5 mol Natriummehaborat-octahydrat in 12 ml H2O werden 0,2 mmol Bis(triphenylphosphin)palladium, 0,01 mol K und 6 ml abs. THF zugegeben und 5 Minuten gerührt. Nach Zugabe von 0,01 mol J in 18 ml abs. THF wird über Nacht unter Rückfluss gekocht. Man lässt das Reaktionsgemisch auf Raumtempeatur abkühlen, versetzt mit Methyl-tert. Butylether und arbeitet wie üblich auf.
Mischungsbeispiele Beispiel M1 BCH-3F.F 10,80% BCH-SF.F 9,00% ECCP-30CF3 4,50% ECCP-50CF3 4,50% CBC-33F 1,80% CBC-53F 1,80% CBC-55F 1,80% PCH-6F 7,20% PCH-7F 5,40% CCP-20CF3 7,20% CCP-30CF3 10,80% CCP-40CF3 6,30% CCP-50CF3 9,90% PCH-5F 9,00% PUQU-Cl-F 10,00% AL=L CB=3>Klärpunkt [°C]: 81,9 AL=L CB=3>Δn [589 nm, 20°C]: 0,100 AL=L CB=3>Δε [1 kHz, 20°C]: 5,7 AL=L CB=3>γ1 [mPa.s]: 125 Beispiel M2 BCH-3F.F 10,80% BCH-SF.F 9,00% ECCP-30CF3 4,50% ECCP-50CF3 4,50% CBC-33F 1,80% CBC-53F 1,80% CBC-55F 1,80% PCH-6F 7,20% PCH-7F 5,40% CCP-20CF3 7,20% CCP-30CF3 10,80% CCP-40CF3 6,30% CCP-50CF3 9,90% PCH-5F 9,00 PUQU-F-F 10,00% AL=L CB=3>Klärpunkt [°C]: 79,4 AL=L CB=3>Δn [589 nm, 20°C]: 0,0975 AL=L CB=3>Δε [1 kHz, 20°C]: 5,8 AL=L CB=3>ν20 [mm2.s-1]: 14 AL=L CB=3>γ1 [mPa.s]: 117 Beispiel M3 BCH-3F.F 10,80% BCH-5F.F 9,00% ECCP-30CF3 4,50% ECCP-50CF3 4,50% CBC-33F 1,80% CBC-53F 1,80% CBC-55F 1,80% PCH-6F 7,20% PCH-7F 5,40% CCP-20CF3 7,20% CCP-30CF3 10,80% CCP-40CF3 6,30% CCP-50CF3 9,90% PCH-5F 9,00% UQU-Br-F 10,00% AL=L CB=3>Klärpunkt [°C]: 72,3 AL=L CB=3>Δn (589 nm, 20°C]: 0,0913 AL=L CB=3>Δε [1 kHz, 20°C]: 5,4 Beispiel M4 CCP-2F.F.F 10,00% CCP-3F.F.F 10,00% CCP-20CF3.F 6,00% CCP-30CF3.F 12,00% CCP-20CF3 6,0% CCP-30CF3 8,0% CCP-40CF3 7,00% CCP-50CF3 8,00% PUQU-F-F 8,00% GGU-2-F 10,00% CGU-3-F 11,00% CCGU-3-F 4,00% AL=L CB=3>S → N [°C]: < -20 AL=L CB=3>Klärpunkt [°C]: 82,0 AL=L CB=3>Δn [589 nm, 20°C]: 0,0950 AL=L CB=3>γ1 [mPa.s, 20°C]: 163 AL=L CB=3>V10,0,20 [V]: 1,22 Beispiel M5 CCP-1F.F.F 3,00% CCP-2F.F.F 10,00% CCP-3F.F.F 4,00% CCP-20CF3.F 12,00% CCP-30CF3.F 12,00% CCP-20CF3 8,00% CCP-30CF3 8,00% CCP-40CF3 5,00% CCP-50CF3 8,00% PUQU-F-F 7,00% CGU-2-F 11,00% CGU-3-F 7,00% CCGU-3-F 5,00% AL=L CB=3>S → N [°C]: < -40 AL=L CB=3>Klärpunkt [°C]: 83,0 AL=L CB=3>Δn [589 nm, 20°C]: 0,0937 AL=L CB=3>γ1 [mPa.s, 20°C]: 165 AL=L CB=3>V10,0,20[V]: 1,26 Beispiel M6 PUQU-F-F 8,00% CCP-1F.F.F 8,50% CCZU-2-F 3,00% CCZU-3-F 13,00% CCP-30CF3 8,00% CCP-40CF3 4,00% CGZP-2-OT 6,00% CGZP-3-OT 1,80% PGU-2-F 2,70% CC-5-V 10,00% CC-3-V1 12,00% CCH-35 5,00% CC-3-V 18,00% Beispiel M7 PCH-5F 3,20% CCP-20CF2.F.F 17,04% CCP-30CF2.F.F 16,00% CCP-50CF2.F.F 17,04% CUP-2F.F 5,36% CUP-3F.F 5,36% CBC-33F 5,36% CBC-53F 5,36% CBC-55F 5,28% PUQU-F-F 20,00% AL=L CB=3>Klärpunkt [°C]:90,0 AL=L CB=3>Δε [1 kHz, 20°C]: 8,6 Beispiel M8 CCP-2F.F.F 10,00% CCP-3F.F.F 4,00% CCP-20CF3.F 12,00% CCP-30CF3.F 12,00% CCP-3F.F 12,00% CCP-30CF3 4,00% CCP-400F3 5,00% CCP-50CF3 8,00% PUQU-F-F 7,00% CGU-2-F 11,00% CG U-3-F 7,00% PCH-7F 5,00% CBC-33 3,00% AL=L CB=3>Klärpunkt [°C]: 85,0 AL=L CB=3>Δn [589 nm, 20°C]: 0,0912 AL=L CB=3>γ1 [mPa.s, 20°C]: 152 AL=L CB=3>V10,0,20[V]: 1,31 Beispiel M9 CCP-2F.F.F 10,00% CCP-3F.F.F 4,00% CCP-20CF3.F 12,00% CCP-30CF3.F 12,00% CCP-3F.F 12,00% CCP-30CF3 4,00% CCP-40CF3 5,00% CCP-50CF3 5,00% PUQU-C1-F 7,00% CGU-2-F 11,00% PCH-7F 5,00% CBC-33 6,00% CCGU-3-F 7,00% AL=L CB=3>Klärpunkt [°C]: 99,0 AL=L CB=3>Δn [589 nm, 20°C]: 0,0979 AL=L CB=3>γ1 [mPa.s, 20°C]: 186 AL=L CB=3>V10,0,20 [V]: 1,32 Beispiel M10 CCP-2F.F.F 10,00% CCP-3F.F.F 4,00% CCP-20CF3.F 12,00% CCP-30CF3.F. 12,00% CCQU-3-F 10,00% CCP-30CF3 4,00% CP-40CF3 5,00% CCP-50CF3 5,00% PUQU-C1-F 7,00% CGU-2-F 11,00% PCH-7F 5,00% CBC-33 6,00% CCGU-3-F 9,00% AL=L CB=3>Klärpunkt [°C]: 98,0 AL=L CB=3>Δn [589 nm, 20°C]: 0,0975 AL=L CB=3>γ1 [mPa.s, 20°C]: 184 AL=L CB=3>V10,020 [V]: 1,29 Beispiel M11 CCQU-1-F 10,00% CCQU-2-F 4,00% CCP-20CF3.F 12,00% CCP-30CF3.F 12,00% CCQU-3-F 10,00% CCP-30CF3 4,00% PUQU-F-F 7,00% CGU-2-F 11,00% PCH-7F 5,00% CBC-33 6,00% CCGU-3-F 9,00% CC-3-V1 10,00% AL=L CB=3>Klärpunkt [°C]: 86,0 AL=L CB=3>Δn [589 nm, 20°C]: 0,0928 AL=L CB=3>γ1 [mPa.s, 20°C]: 152 AL=L CB=3>V10,0,20 [V]: 1,34 Beispiel M12 IS-9003 10,00% CCP-3F.F.F 10,00% CCP-20CF3.F 12,00% CCP-30CF3.F 12,00% CCP-30CF3 4,00% PUQU-F-F 7,00% CGU-2-F 11,00% PCH-7F 5,00% CBC-33 6,00% CCGU-3-F 9,00% CC-3-V1 10,00% CCOC-4-3 4,00% AL=L CB=3>Klärpunkt [°C]: 85,0 AL=L CB=3>Δn [589 nm, 20°C]: 0,1015 AL=L CB=3>γ1 [mPa.s, 20°C]: 145 AL=L CB=3>V10,0,20 [V]: 1,33 Beispiel M13 IS-9003 10,00% CCP-3F.F.F 10,00% CCP-20CF3.F 12,00% CCP-30CF3.F 12,00% CCP-30CF3 4,00% PUQU-C1-F 11,00% CGU-2-F 11,00% CC-3-V 6,00% CCGU-3-F 9,00% CC-3-V1 10,00% CCOC-4-3 5,00% AL=L CB=3>Klärpunkt [°C]: 71,0 AL=L CB=3>Δn [589 nm, 20°C]: 0,0980 AL=L CB=3>γ1 [mPa.s, 20°C]: 125 AL=L CB=3>V10,0,20 [V]: 1,36
R0 n-Alkyl, Oxaalkyl, Fluoralkyl, Alkenyloxy oder Alkenyl mit jeweils bis zu 9 C-Atomen
X0 F, Cl, halogeniertes Alkyl, halogeniertes Alkenyl, halogeniertes Alkenyloxy oder halogeniertes Alkoxy mit bis zu 7 C-Atomen,
Z0 -CH=CH-, -C2H4-, -(CH2)4-, -C2F4-, -CH2O-, -OCH2-, -CF = CF-, -CF2O-, -OCF2- oder -COO-,
Y3 und Y4 jeweils unabhängig voneinander H oder F, und
r 0 oder 1.
Claims (10)
1. Flüssigkristalline Verbindungen der Formel I,
worin
X1 und X2 jeweils unabhängig voneinander F, Cl, Br, I, einer der Reste X1 oder X2 auch H,
X3 F, Cl, CN, NCS, SF5, halogenierter Alkyl-, Alkoxy-, Alkenyl-, Alkenyloxyrest mit bis zu 5 C-Atomen,
Z1 und Z2 jeweils unabhängig voneinander -CO-O-, -O-CO-, -CF2O-, -OCF2-, -CH2O-, -OCH2-, -CH2CH2-, -(CH2)4-, -C2F4-, -CH2CF2-, -CF2CH2-, -CF = CF-, -CH=CH-, -C~C- oder eine Einfachbindung, mit der Maßgabe, dass mindestens einer der Brücken Z1 und Z2 -CF2O- oder -OCF2- bedeutet,
a 0, 1 oder 2, und
L1 bis L11 jeweils unabhängig voneinander H oder F
bedeuten.
worin
X1 und X2 jeweils unabhängig voneinander F, Cl, Br, I, einer der Reste X1 oder X2 auch H,
X3 F, Cl, CN, NCS, SF5, halogenierter Alkyl-, Alkoxy-, Alkenyl-, Alkenyloxyrest mit bis zu 5 C-Atomen,
Z1 und Z2 jeweils unabhängig voneinander -CO-O-, -O-CO-, -CF2O-, -OCF2-, -CH2O-, -OCH2-, -CH2CH2-, -(CH2)4-, -C2F4-, -CH2CF2-, -CF2CH2-, -CF = CF-, -CH=CH-, -C~C- oder eine Einfachbindung, mit der Maßgabe, dass mindestens einer der Brücken Z1 und Z2 -CF2O- oder -OCF2- bedeutet,
a 0, 1 oder 2, und
L1 bis L11 jeweils unabhängig voneinander H oder F
bedeuten.
2. Flüssigkristalline Verbindungen nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass X1 = F oder Cl und X2 = H und X3 = F oder OCF3
bedeutet.
3. Flüssigkristalline Verbindungen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, dass a = 1 ist.
4. Flüssigkristalline Verbindungen nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass L1 Fluor und L2 Fluor oder
Wasserstoff bedeutet.
5. Flüssigkristalline Verbindungen nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, dass L2 und L3 Fluor bedeuten.
6. Flüssigkristalline Verbindungen der Formeln I1 bis I114
7. Flüssigkristallines Medium enthaltend mindestens zwei mesogene
Verbindungen, dadurch gekennzeichnet, dass es mindestens eine
Verbindung der Formel I nach Anspruch 1 enthält.
8. Flüssigkristallines Medium nach Anspruch 7, dadurch
gekennzeichnet, dass es eine oder mehrere Verbindungen
ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den allgemeinen Formeln
II bis IX,
worin
R0 n-Alkyl, Oxaalkyl, Fluoralkyl, Alkenyloxy oder Alkenyl mit jeweils bis zu 9 C-Atomen
X0 F, Cl, halogeniertes Alkyl, halogeniertes Alkenyl, halogeniertes Alkenyloxy oder halogeniertes Alkoxy mit bis zu 7 C-Atomen,
Z0 -CH=CH-, -C2H4-, -(CH2)4-, -C2F4-, -CH2O-, -OCH2-, -CF = CF-, -CF2O-, -OCF2- oder -COO-,
Y1, Y2, Y3 und Y4 jeweils unabhängig voneinander H oder F, und
r 0 oder 1
bedeuten,
enthält.
worin
R0 n-Alkyl, Oxaalkyl, Fluoralkyl, Alkenyloxy oder Alkenyl mit jeweils bis zu 9 C-Atomen
X0 F, Cl, halogeniertes Alkyl, halogeniertes Alkenyl, halogeniertes Alkenyloxy oder halogeniertes Alkoxy mit bis zu 7 C-Atomen,
Z0 -CH=CH-, -C2H4-, -(CH2)4-, -C2F4-, -CH2O-, -OCH2-, -CF = CF-, -CF2O-, -OCF2- oder -COO-,
Y1, Y2, Y3 und Y4 jeweils unabhängig voneinander H oder F, und
r 0 oder 1
bedeuten,
enthält.
9. Verwendung des flüssigkristallinen Mediums nach Anspruch 7 oder 8
für elektrooptische Zwecke.
10. Elektrooptische Flüssigkristallanzeige enthaltend ein
flüssigkristallines Medium nach Anspruch 7 oder 8.
Priority Applications (8)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10151300A DE10151300A1 (de) | 2001-10-17 | 2001-10-17 | Flüssigkristalline Verbindungen |
CN028206207A CN1628165B (zh) | 2001-10-17 | 2002-10-14 | 液晶化合物 |
JP2003536350A JP4562392B2 (ja) | 2001-10-17 | 2002-10-14 | 液晶化合物 |
US10/492,834 US7135210B2 (en) | 2001-10-17 | 2002-10-14 | Liquid crystal compounds |
DE50211412T DE50211412D1 (de) | 2001-10-17 | 2002-10-14 | Flüssigkristalline verbindungen |
EP02782900A EP1436358B1 (de) | 2001-10-17 | 2002-10-14 | Flüssigkristalline verbindungen |
PCT/EP2002/011463 WO2003033619A1 (de) | 2001-10-17 | 2002-10-14 | Flüssigkristalline verbindungen |
AT02782900T ATE381602T1 (de) | 2001-10-17 | 2002-10-14 | Flüssigkristalline verbindungen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10151300A DE10151300A1 (de) | 2001-10-17 | 2001-10-17 | Flüssigkristalline Verbindungen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10151300A1 true DE10151300A1 (de) | 2003-04-30 |
Family
ID=7702829
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE10151300A Ceased DE10151300A1 (de) | 2001-10-17 | 2001-10-17 | Flüssigkristalline Verbindungen |
DE50211412T Expired - Lifetime DE50211412D1 (de) | 2001-10-17 | 2002-10-14 | Flüssigkristalline verbindungen |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE50211412T Expired - Lifetime DE50211412D1 (de) | 2001-10-17 | 2002-10-14 | Flüssigkristalline verbindungen |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7135210B2 (de) |
EP (1) | EP1436358B1 (de) |
JP (1) | JP4562392B2 (de) |
CN (1) | CN1628165B (de) |
AT (1) | ATE381602T1 (de) |
DE (2) | DE10151300A1 (de) |
WO (1) | WO2003033619A1 (de) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1420057A1 (de) * | 2002-09-30 | 2004-05-19 | MERCK PATENT GmbH | Flüssigkristallines Medium |
EP1454975A2 (de) * | 2003-03-05 | 2004-09-08 | MERCK PATENT GmbH | Flüssigkristallines Medium |
CN104449762A (zh) * | 2014-11-06 | 2015-03-25 | 福建省邵武市永晶化工有限公司 | 含有二氟甲氧基桥键的含氟液晶及其组合物 |
DE102017003350A1 (de) | 2016-04-29 | 2017-11-02 | Merck Patent Gmbh | Filterelement |
Families Citing this family (24)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10150198A1 (de) * | 2001-10-12 | 2003-04-24 | Merck Patent Gmbh | Flüssigkristallines Medium |
ATE416243T1 (de) * | 2004-06-18 | 2008-12-15 | Merck Patent Gmbh | Flüssigkristallines medium |
WO2006012965A1 (de) | 2004-07-29 | 2006-02-09 | Merck Patent Gmbh | Difluorsubstitierte heterocyclische verbindungen und deren verwendung als komponenten in flüssigkristallinen medien |
DE502006009375D1 (de) * | 2006-01-10 | 2011-06-01 | Merck Patent Gmbh | Flüssigkristallines medium |
GB0604145D0 (en) * | 2006-03-02 | 2006-04-12 | Univ York | Environmentally benign extraction/fractionation of liquid crystals from waste LCD devices |
DE112007000676B4 (de) * | 2006-04-13 | 2016-06-09 | Merck Patent Gmbh | Flüssigkristallines Medium und seine Verwendung |
EP1845147B1 (de) * | 2006-04-13 | 2011-09-28 | Merck Patent GmbH | Flüssigkristalline Verbindungen |
DE602007002744D1 (de) * | 2006-05-31 | 2009-11-26 | Chisso Corp | Flüssigkristallzusammensetzungen und Flüssigkristallanzeigevorrichtung |
DE102007007143A1 (de) * | 2006-10-04 | 2008-04-10 | Merck Patent Gmbh | Flüssigkristallines Medium |
CN101665701B (zh) * | 2009-09-25 | 2012-12-12 | 北京八亿时空液晶科技股份有限公司 | 一种向列型液晶组合物 |
JP5788419B2 (ja) * | 2010-03-05 | 2015-09-30 | メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングMerck Patent Gesellschaft mit beschraenkter Haftung | 液晶媒体 |
CN102336634B (zh) * | 2011-10-14 | 2014-04-23 | 江苏和成显示科技股份有限公司 | 包含1,2-二氟乙烯和二氟亚甲基醚结构的化合物及其制备和应用 |
JP2013155157A (ja) * | 2012-01-31 | 2013-08-15 | Dic Corp | 化合物 |
DE102013005820A1 (de) | 2012-05-05 | 2013-11-07 | Merck Patent Gmbh | Phenolverbindungen und Verfahren zu deren Herstellung und Verwendung |
CN106085462A (zh) | 2013-11-07 | 2016-11-09 | 石家庄诚志永华显示材料有限公司 | 液晶组合物及其应用 |
CN105481662B (zh) * | 2014-09-18 | 2017-10-24 | 江苏和成新材料有限公司 | 制备用于生产含二氟甲氧基液晶化合物的中间体的方法 |
CN108130101B (zh) * | 2014-11-20 | 2021-05-25 | 北京八亿时空液晶科技股份有限公司 | 一种含有二氟甲氧基桥键的液晶化合物及其应用 |
CN104479688B (zh) * | 2014-11-27 | 2016-06-29 | 北京八亿时空液晶科技股份有限公司 | 一种含有二氟甲氧基桥键的液晶化合物、组合物及其应用 |
CN104610983B (zh) * | 2015-01-21 | 2017-01-11 | 北京八亿时空液晶科技股份有限公司 | 含2-甲基-3,4,5-三氟苯液晶化合物的液晶组合物及其应用 |
CN104673323B (zh) * | 2015-02-04 | 2016-09-21 | 北京八亿时空液晶科技股份有限公司 | 一种含2-甲基-3,4,5-三氟苯液晶化合物的液晶组合物及其应用 |
CN104774623B (zh) * | 2015-03-13 | 2017-03-01 | 北京八亿时空液晶科技股份有限公司 | 一种液晶组合物及其应用 |
CN105859543A (zh) * | 2016-05-06 | 2016-08-17 | 蚌埠中实化学技术有限公司 | 一种2,6-二氟-4-溴苯甲酰氯的制备方法 |
CN106281356B (zh) * | 2016-07-19 | 2018-11-02 | 福建永晶科技股份有限公司 | 含有二氟甲氧基桥键与二噁基的含氟液晶及其组合物 |
CN106244168B (zh) * | 2016-07-19 | 2018-10-02 | 福建永晶科技股份有限公司 | 含有二氟甲氧基桥键及多氟联苯基的含氟液晶及其组合物 |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2229438B (en) * | 1989-03-18 | 1993-06-16 | Merck Patent Gmbh | Difluoromethylene compounds and liquid crystalline-media containing such compounds |
DE19531165B4 (de) * | 1994-09-06 | 2013-04-11 | Merck Patent Gmbh | Benzolderivate und flüssigkristallines Medium |
TW343232B (en) | 1994-10-13 | 1998-10-21 | Chisso Corp | Difluorooxymethane derivative and liquid crystal composition |
JP4534287B2 (ja) * | 1999-04-19 | 2010-09-01 | チッソ株式会社 | 液晶組成物および液晶表示素子 |
US6790488B1 (en) * | 1999-08-11 | 2004-09-14 | Merck Patent Gmbh | Liquid-crystalline medium |
JP4556259B2 (ja) | 1999-09-14 | 2010-10-06 | チッソ株式会社 | 液晶組成物および液晶表示素子 |
DE19949333A1 (de) * | 1999-10-13 | 2001-04-19 | Merck Patent Gmbh | Esterverbindungen und deren Verwendung in flüssigkristallinen Medien |
JP4505898B2 (ja) * | 1999-10-25 | 2010-07-21 | チッソ株式会社 | 液晶組成物および液晶表示素子 |
DE10053896A1 (de) * | 1999-11-16 | 2001-05-17 | Merck Patent Gmbh | Esterverbindungen und deren Verwendung in flüssigkristallinen Medien |
DE19961702B4 (de) * | 1999-12-21 | 2010-09-30 | Merck Patent Gmbh | Flüssigkristallines Medium und seine Verwendung |
DE10124480B4 (de) * | 2000-06-28 | 2009-12-03 | Merck Patent Gmbh | Pentafluorosulfuranylbenzol-Derivate und deren Verwendung |
JP5497249B2 (ja) * | 2000-12-20 | 2014-05-21 | メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 液晶媒体およびそれを含む電気光学ディスプレイ |
JP4244556B2 (ja) * | 2001-03-30 | 2009-03-25 | チッソ株式会社 | ビス(トリフルオロメチル)フェニル環を持つ液晶性化合物、液晶組成物および液晶表示素子 |
DE10223061A1 (de) * | 2002-05-24 | 2003-12-11 | Merck Patent Gmbh | Flüssigkristallines Medium |
-
2001
- 2001-10-17 DE DE10151300A patent/DE10151300A1/de not_active Ceased
-
2002
- 2002-10-14 EP EP02782900A patent/EP1436358B1/de not_active Expired - Lifetime
- 2002-10-14 CN CN028206207A patent/CN1628165B/zh not_active Expired - Lifetime
- 2002-10-14 WO PCT/EP2002/011463 patent/WO2003033619A1/de active IP Right Grant
- 2002-10-14 AT AT02782900T patent/ATE381602T1/de not_active IP Right Cessation
- 2002-10-14 US US10/492,834 patent/US7135210B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2002-10-14 JP JP2003536350A patent/JP4562392B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 2002-10-14 DE DE50211412T patent/DE50211412D1/de not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1420057A1 (de) * | 2002-09-30 | 2004-05-19 | MERCK PATENT GmbH | Flüssigkristallines Medium |
EP1454975A2 (de) * | 2003-03-05 | 2004-09-08 | MERCK PATENT GmbH | Flüssigkristallines Medium |
EP1454975A3 (de) * | 2003-03-05 | 2005-01-26 | MERCK PATENT GmbH | Flüssigkristallines Medium |
CN104449762A (zh) * | 2014-11-06 | 2015-03-25 | 福建省邵武市永晶化工有限公司 | 含有二氟甲氧基桥键的含氟液晶及其组合物 |
DE102017003350A1 (de) | 2016-04-29 | 2017-11-02 | Merck Patent Gmbh | Filterelement |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE50211412D1 (de) | 2008-01-31 |
ATE381602T1 (de) | 2008-01-15 |
US7135210B2 (en) | 2006-11-14 |
JP4562392B2 (ja) | 2010-10-13 |
CN1628165B (zh) | 2010-05-26 |
CN1628165A (zh) | 2005-06-15 |
EP1436358B1 (de) | 2007-12-19 |
US20040238789A1 (en) | 2004-12-02 |
WO2003033619A1 (de) | 2003-04-24 |
JP2005505632A (ja) | 2005-02-24 |
EP1436358A1 (de) | 2004-07-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1436358B1 (de) | Flüssigkristalline verbindungen | |
EP1565540B1 (de) | Flüssigkristalline verbindungen | |
DE10243776B4 (de) | Flüssigkristalline Verbindungen | |
EP1302523B1 (de) | Flüssigkristallines Medium | |
DE102004058002B4 (de) | Flüssigkristallines Medium und seine Verwendung | |
DE102007009944B4 (de) | Flüssigkristallines Medium und seine Verwendung | |
EP0477330B1 (de) | Flüssigkristallines medium | |
DE10229476B4 (de) | Flüssigkristalline Verbindungen, sie enthaltende flüssigkristalline Medien und ihre Verwendung für elektrooptische Zwecke | |
DE102004056901B4 (de) | Flüssigkristallines Medium und seine Verwendung | |
EP1746079B1 (de) | Fluorierte Biphenylverbindungen zur Verwendung in Flüssigkristallmischungen | |
EP2542648B1 (de) | Flüssigkristallines medium | |
EP0548323B1 (de) | Flüssigkristallines medium | |
DE10128017B4 (de) | Flüssigkristallines Medium und seine Verwendung | |
DE112007000676B4 (de) | Flüssigkristallines Medium und seine Verwendung | |
DE10318420A1 (de) | Flüssigkristalline Verbindungen | |
DE19709890A1 (de) | Flüssigkristallines Medium | |
EP0471831B1 (de) | Flüssigkristallines medium | |
DE19529106B4 (de) | Flüssigkristallines Medium und seine Verwendung | |
WO1991019772A1 (de) | Flüssigkristallines medium | |
DE10136751B4 (de) | Vierkern-und Fünfkernverbindungen und deren Verwendung in flüssigkristallinen Medien | |
WO1991015556A1 (de) | Flüssigkristallines medium | |
DE10152831B4 (de) | Flüssigkristallines Medium und seine Verwendung | |
EP0477334A1 (de) | Flüssigkristallines medium. | |
EP0451854B1 (de) | Flüssigkristallines Medium | |
DE10058664B4 (de) | Flüssigkristallines Medium und seine Verwendung |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
R002 | Refusal decision in examination/registration proceedings | ||
R003 | Refusal decision now final |
Effective date: 20131022 |