DE19611096A1 - Electro-optical LCD for in-plane switching display - Google Patents
Electro-optical LCD for in-plane switching displayInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine elektrooptische Flüssigkristallanzeige mit einer Umorientierungsschicht zur Umorientierung der Flüssigkristalle, deren Feld eine signifikante Komponente parallel zur Flüssigkristallschicht auf weist, enthaltend ein flüssigkristallines Medium mit positiverdielektrischer Anisotropie, wobei das Medium mindestens eine Verbindung der Formel I,The invention relates to an electro-optical liquid crystal display with a Reorientation layer for reorientation of the liquid crystals whose Field a significant component parallel to the liquid crystal layer comprising a liquid-crystalline medium having positive dielectric Anisotropy, wherein the medium comprises at least one compound of the formula I,
und
mindestens eine Verbindung der Formel IIand
at least one compound of the formula II
enthält,
worin
R¹ und R¹⁰ jeweils unabhängig voneinander H, einen unsubstituierten,
einen einfach durch CN oder CF₃ oder einen mindestens
einfach durch Halogen substituierten Alkyl- oder Alkenylrest
mit 1 bis 15 C-Atomen, wobei in diesen Resten auch eine
oder mehrere CH₂-Gruppen jeweils unabhängig vonein
ander durch,contains
wherein
R¹ and R¹⁰ are each independently H, an unsubstituted, an alkyl or alkenyl radical having 1 to 15 carbon atoms which is monosubstituted by CN or CF₃ or at least monosubstituted by halogen, one or more CH₂ groups in each of these radicals also being independent of one another other,
so ersetzt sein können, daß C-Atome nicht
direkt miteinander verknüpft sind,
A¹, A¹′, A² und A²′ jeweils unabhängig voneinander einencan be replaced so that C atoms are not directly linked to each other,
A¹, A¹ ', A² and A²' each independently
- (a) trans-1,4-Cyclohexylenrest, worin auch eine oder mehrere nicht benachbarte CH₂-Gruppen durch -O- und/oder -S- ersetzt sein können,(a) trans-1,4-cyclohexylene radical, wherein also one or several non-adjacent CH₂ groups represented by -O- and / or -S- can be replaced,
- (b) 1,4-Phenylenrest, worin auch eine oder zwei CH-Gruppen durch N ersetzt sein können,(b) 1,4-phenylene radical, wherein also one or two CH groups can be replaced by N,
- (c) Rest aus der Gruppe 1,4-Cyclohexenylen, 1,4-Bicyclo-(2,2,2)-octylen, Piperidin-1,4-diyl, Naphthalin-2,6-diyl, Decahydronaphthalin-2,6-diyl und 1,2,3,4-Tetrahydro-naphthalin-2,6-diyl,(c) radical from the group consisting of 1,4-cyclohexenylene, 1,4-bicyclo- (2,2,2) -octylene, Piperidine-1,4-diyl, naphthalene-2,6-diyl, Decahydronaphthalene-2,6-diyl and 1,2,3,4-tetrahydro-naphthalene-2,6-diyl,
wobei die Reste (a) und (b) durch ein oder zwei Fluor substituiert sein
können,
Z¹, Z¹′, Z² und Z²′ jeweils unabhängig voneinander -CO-O-, -O-CO-, -CH₂O-,
-OCH₂-, -CH₂CH₂-, -CH=CH-, -C≡C- oder eine Einfach
bindung, einer der Reste Z¹ bzw. Z¹′ und Z² bzw. Z²′ auch
-(CH₂)₄- oder -CH=CH-CH₂CH₂-, und
X und Y jeweils unabhängig voneinander F, Cl, fluorierter Alkyl-,
Alkoxy- oder Alkenylrest,
l und m jeweils unabhängig voneinander 0, 1 oder 2
bedeuten.where the radicals (a) and (b) can be substituted by one or two fluorine,
Z¹, Z¹ ', Z² and Z²' are each independently -CO-O-, -O-CO-, -CH₂O-, -OCH₂-, -CH₂CH₂-, -CH = CH-, -C≡C- or a single Bindung, one of the radicals Z¹ or Z¹ 'and Z² or Z²' also - (CH₂) ₄- or -CH = CH-CH₂CH₂-, and
X and Y are each independently of one another F, Cl, fluorinated alkyl, alkoxy or alkenyl radical,
l and m are each independently 0, 1 or 2
mean.
In herkömmlichen Flüssigkristallanzeigen (TN, STN, OMI, AMD-TN) werden die elektrischen Felder zur Umorientierung im wesentlichen senkrecht zur Flüssigkristallschicht erzeugt. In conventional liquid crystal displays (TN, STN, OMI, AMD-TN) For example, the electric fields for reorientation become substantially generated perpendicular to the liquid crystal layer.
In der internationalen Patentanmeldung WO 91/10936 wird eine Flüssig kristallanzeige offenbart, in der die elektrischen Signale so erzeugt wer den, daß die elektrischen Felder eine signifikante Komponente parallel zur Flüssigkristallschicht aufweisen (IPS, In-Plane-Switching). Die Prinzipien, solch eine Anzeige zu betreiben, werden z. B. beschrieben von R.A. Soref in Journal of Applied Physics, Vol. 45, Nr. 12, S. 5466-5468 (1974).International Patent Application WO 91/10936 discloses a liquid crystal display disclosed in which the electrical signals are generated so who that the electric fields are a significant component parallel to Liquid crystal layer have (IPS, in-plane switching). The principles, to operate such a display, z. As described by R.A. Soref in Journal of Applied Physics, Vol. 45, No. 12, p. 5466-5468 (1974).
In der EP 0 588 568 werden verschiedene Möglichkeiten zum Ansteuern solch einer Anzeige offenbart.In EP 0 588 568 various possibilities for driving are provided such a display.
Diese IPS-Anzeigen können mit flüssigkristallinen Materialien entweder mit einer positiven oder mit einer negativen Dielektrizitätsanisotropie (Δε ≠ 0) betrieben werden. Mit den bisher bekannten Materialien werden in IPS-Anzeigen jedoch relativ hohe Schwellspannungen und lange Schalt zeiten erzielt. Es bestand daher die Aufgabe, flüssigkristalline Materialien aufzuzeigen die geeignet sind bei IPS-Anzeigen relativ niedrige Schwell spannungen und kurze Schaltzeiten zu erzielen.These IPS displays can work with liquid crystalline materials either with a positive or a negative dielectric anisotropy (Δε ≠ 0) are operated. With the hitherto known materials are in However, IPS displays have relatively high threshold voltages and long switching achieved times. It was therefore the object of liquid-crystalline materials which are suitable for IPS displays relatively low threshold to achieve voltages and short switching times.
Diese Aufgabe wurde überraschenderweise gelöst durch Einsatz von flüssigkristallinen Materialien der Formeln I und II.This problem has surprisingly been solved by the use of liquid crystalline materials of the formulas I and II.
Solche Verbindungen sind z. B. bekannt aus der EP 0 387 032 und der WO 91/03450.Such compounds are for. B. known from EP 0387032 and the WO 91/03450.
Es gibt darin jedoch keinen Hinweis, daß man mit Hilfe dieser beiden Substanzen die Schwellspannungen und die Schaltzeiten von IPS-Anzeigen verbessern kann.There is, however, no indication that one can do so with the help of these two Substances the threshold voltages and the switching times of Can improve IPS ads.
Gegenstand der Erfindung ist somit eine elektrooptische Flüssigkristall anzeige mit einer Umorientierungsschicht zur Umorientierung der Flüssig kristalle, deren Feld eine signifikante Komponente parallel zur Flüssigkri stallschicht aufweist, enthaltend ein flüssigkristallines Medium mit positiver dielektrischer Anisotropie, wobei das Medium mindestens eine Verbindung der Formel I und II enthält. The invention thus relates to an electro-optical liquid crystal Display with a reorientation layer for reorientation of the liquid crystals whose field is a significant component parallel to the liquid crystal having stable layer containing a liquid crystalline medium with positive dielectric anisotropy, wherein the medium comprises at least one compound of the formula I and II.
Bevorzugte Ausführungsformen sind IPS-Anzeigen, wobeiPreferred embodiments are IPS displays, wherein
-
a) das Medium mindestens eine Verbindung der Formel I1
und mindestens eine Verbindung der Formel II1
enthält,
wobei bedeuten; a) the medium at least one compound of formula I1 and at least one compound of formula II1 contains
in which mean; -
b) das Medium mindestens eine Verbindung enthält, welche eine
Gruppe der Formel 2 aufweist:
worin
L¹ und L² jeweils unabhängig voneinander H oder F
bedeuten,
insbesondere wobei das Medium mindestens eine Verbindung der Formel III enthält, worin
L¹ und L² die angegebene Bedeutung aufweisen,
R² die für R¹ und R¹⁰ angegebene Bedeutung aufweist,
A³ und A⁴ jeweils unabhängig die für A¹, A¹′, A² und A²′ angege bene Bedeutung besitzen,
Z³ und Z⁴ jeweils unabhängig voneinander die für Z¹, Z¹′, Z² und Z²′ angegebene Bedeutung aufweisen, und
n 0, 1 oder 2 ist; b) the medium contains at least one compound which has a group of formula 2: wherein
L 1 and L 2 are each independently H or F
mean,
in particular wherein the medium contains at least one compound of the formula III, wherein
L¹ and L² have the meaning indicated,
R² has the meaning given for R¹ and R¹⁰,
Each of A³ and A⁴ independently has the meaning given for A¹, A¹ ', A² and A²',
Z 3 and Z⁴ each independently have the meaning given for Z 1, Z 1 ', Z 2 and Z 2', and
n is 0, 1 or 2; - c) das Medium eine dielektrische Anisotropie Δε 7,5 aufweist, vor zugsweise zwischen 7,5 und 14;c) the medium has a dielectric anisotropy Δε 7.5 before preferably between 7.5 and 14;
-
d) das Medium mindestens eine Verbindung der Formel IV enthält,
R³-(A⁵-Z⁵)₀-A⁶-R⁴ IVworin
R³ und R⁴ jeweils unabhängig voneinander die für R¹ und R¹′ angegebene Bedeutung besitzen,
A⁵ und A⁶ jeweils unabhängig die für A¹, A¹′, A² und A²′ angege bene Bedeutung besitzen,
jeweils unabhängig voneinander die für Z¹, Z¹′, Z² und Z²′ angegebene Bedeutung aufweist, und
o 1, 2 oder 3 ist;d) the medium contains at least one compound of the formula IV, R³- (A⁵-Z⁵) ₀-A⁶-R⁴ IVworin
R³ and R⁴ each independently of one another have the meaning given for R¹ and R¹ ',
A⁵ and A⁶ each independently have the meaning given for A¹, A¹ ', A² and A²',
each independently of one another has the meaning given for Z¹, Z¹ ', Z² and Z²', and
o is 1, 2 or 3; -
e) das Medium mindestens eine Verbindung der Formel V enthält,
worin
R⁵ die für R¹ und R¹′ angegebene Bedeutung aufweist,
A⁷ und A⁸ jeweils unabhängig voneinander die für A¹, A¹′, A² und A²′ angegebene Bedeutung besitzen,
Z⁷ und Z⁸ jeweils unabhängig voneinander die für Z¹, Z¹′, Z² und Z²′ angegebene Bedeutung besitzen, und
Q einen Polyfluoralkylenrest der Formel-(O)q-(CH₂)r-(CF₂)s-,worin
q 0 oder 1 ist,
r 0, oder eine ganze Zahl zwischen 1 und 6 ist,
s eine ganze Zahl zwischen 0 und 6 ist,
Z H, F oder Cl ist, und
p 0, 1 oder 2 ist, bedeuten.e) the medium contains at least one compound of the formula V, wherein
R⁵ has the meaning given for R¹ and R¹ ',
A⁷ and A⁸ each independently of one another have the meaning given for A¹, A¹ ', A² and A²',
Z⁷ and Z⁸ each independently of one another have the meaning given for Z¹, Z¹ ', Z² and Z²', and
Q is a polyfluoroalkylene radical of the formula - (O) q - (CH₂) r - (CF₂) s -, in which
q is 0 or 1,
r is 0, or an integer between 1 and 6,
s is an integer between 0 and 6,
ZH, F or Cl is, and
p is 0, 1 or 2, mean.
In den Verbindungen der Formeln I und II bedeuten X und Y vorzugsweise F, OCF₃, OCHF₂, CF₃, OCHFCF₃, OCF₂CHFCF₃, OC₂F₅, OC₃F₇, OCH=CF₂, OCF=CF₂, OCF=CHF, insbesondere F, OCF₃ und OCHF₂.In the compounds of the formulas I and II, X and Y are preferably F, OCF₃, OCHF₂, CF₃, OCHFCF₃, OCF₂CHFCF₃, OC₂F₅, OC₃F₇, OCH = CF₂, OCF = CF₂, OCF = CHF, especially F, OCF₃ and OCHF₂.
Weiterhin bevorzugt ist eine IPS-Anzeige, wobei die Bildelemente mittels Aktivmatrix angesteuert werden.Further preferred is an IPS display, wherein the picture elements by means of Active matrix to be controlled.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein flüssigkristallines Medium mit positiver dielektrischer Anisotropie, welchesAnother object of the invention is a liquid-crystalline medium with positive dielectric anisotropy, which
- - 25 bis 60 Gew.-%, vorzugsweise 30 bis 50 Gew.-% mindestens einer Verbindung der Formel I,- 25 to 60 wt .-%, preferably 30 to 50 wt .-% of at least one Compound of the formula I,
- - 25 bis 60 Gew.-%, vorzugsweise 35 bis 50 Gew.-% mindestens einer Verbindung der Formel II,- 25 to 60 wt .-%, preferably 35 to 50 wt .-% of at least one Compound of the formula II,
- - 0 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 15 Gew.-% mindestens einer Verbindung der Formel III, und - 0 to 30 wt .-%, preferably 5 to 15 wt .-% of at least one Compound of formula III, and
- - 0 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise 0 bis 20 Gew.-% einer Verbindung der Formel IV,- 0 to 30 wt .-%, preferably 0 to 20 wt .-% of a compound of formula IV,
- - 5 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 15 Gew.-% einer Verbindung der Formel V,- 5 to 30 wt .-%, preferably 5 to 15 wt .-% of a compound the formula V,
enthält.contains.
Vorzugsweise enthält das erfindungsgemäße flüssigkristalline Medium:The liquid-crystalline medium according to the invention preferably contains:
- - mindestens eine Verbindung der Formel I1a und II1a enthält - contains at least one compound of formula I1a and II1a
- - mindestens eine Verbindung, ausgewählt aus den Formeln IIIa, IIIb, IIIc und IIId enthält, contains at least one compound selected from the formulas IIIa, IIIb, IIIc and IIId,
- - gegebenenfalls eine Verbindung ausgewählt aus den Formeln IVa, IVb und IVc, optionally a compound selected from the formulas IVa, IVb and IVc,
sowiesuch as
-
- mindestens eine Verbindung der Formel Va,
worin
bedeuten, und R¹, R¹′, R², R²′, R⁴, R⁵, L¹, und L⁴ die jeweils
angegebene Bedeutung besitzen.
In den Verbindungen der Formel Va bedeutet X* vorzugsweise F; ferner fluorierter Alkyl-, Alkoxy oder Alkenylrest.at least one compound of the formula Va, wherein and R¹, R¹ ', R², R²', R⁴, R⁵, L¹, and L⁴ are each as defined.
In the compounds of formula Va, X * is preferably F; furthermore fluorinated alkyl, alkoxy or alkenyl radical.
Die erfindungsgemäßen flüssigkristallinen Medien weisen in der Regel eine Doppelbrechung (Δn) < 0,12 auf, vorzugsweise ist Δn zwischen 0,07 und 0,1, insbesondere zwischen 0,07 und 0,09.The liquid-crystalline media according to the invention generally have a birefringence (Δn) <0.12, preferably Δn is between 0.07 and 0.1, in particular between 0.07 and 0.09.
Die Viskosität (bei 20°C) der erfindungsgemäßen Materialien ist in der Regel kleiner als 30 mm² s-1. Der spezifische Widerstand der erfindungs gemäßen Materialien ist in der Regel bei 20°C zwischen 5 × 10¹⁰ und 5 × 10¹³ Ω·cm, besonders bevorzugt liegen die Werte zwischen 5 × 10¹¹ und 5 × 10¹² Ω·cm, besonders bevorzugt liegen die Werte zwischen 5 × 10¹¹ und 5 × 10¹² Ω·cm.The viscosity (at 20 ° C.) of the materials according to the invention is generally less than 30 mm 2 s -1 . The specific resistance of the materials according to the invention is usually between 5 × 10¹⁰ and 5 × 10¹³ Ω · cm at 20 ° C., more preferably between 5 × 10 11 and 5 × 10 12 Ω · cm, more preferably between 5 x 10¹¹ and 5 x 10¹² Ω · cm.
Es wurde gefunden, daß bereits ein relativ geringer Anteil an Verbindun gen der Formeln I und II im Gemisch mit üblichen Flüssigkristallmateria lien, insbesondere jedoch mit einer oder mehreren Verbindungen der Formel III, IV und/oder V zu einer beträchtlichen Erniedrigung der Schwell spannung und zu schnellen Schaltzeiten führt, wobei gleichzeitig breite nematische Phasen mit tiefen Übergangstemperaturen smektisch-nema tisch beobachtet werden. Die Verbindungen der Formeln I bis V sind farblos, stabil und untereinander und mit anderen Flüssigkristallmate rialien gut mischbar.It has been found that even a relatively low proportion of Verbindun gene of formulas I and II in admixture with conventional Flüssigkristallmateria but in particular with one or more compounds of the Formula III, IV and / or V to a considerable lowering of the threshold voltage and leads to fast switching times, while at the same time wide nematic phases with low transition temperatures smectic-nema be observed. The compounds of formulas I to V are colorless, stable and with each other and with other Flüssigkristallmate good miscible.
Der Ausdruck "Alkyl" umfaßt geradkettige und verzweigte Alkylgruppen mit 1-7 Kohlenstoffatomen, insbesondere die geradkettigen Gruppen Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl, Pentyl, Hexyl und Heptyl. Gruppe mit 2-5 Kohlenstoff atomen sind im allgemeinen bevorzugt.The term "alkyl" includes straight-chain and branched alkyl groups with 1-7 carbon atoms, in particular the straight-chain groups methyl, Ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl and heptyl. Group with 2-5 carbon Atoms are generally preferred.
Der Ausdruck "Alkenyl" umfaßt geradkettige und verzweigte Alkenyl gruppen mit 2-7 Kohlenstoffatomen, insbesondere die geradkettigen Gruppen. Besonders Alkenylgruppen sind C₂-C₇-1E-Alkenyl, C₄-C₇-3E-Alkenyl, C₅-C₇-4-Alkenyl, C₆-C₇-5-Alkenyl und C₇-6-Alkenyl, insbesondere C₂-C₇-1E-Alkenyl, C₄-C₇-3E-Alkenyl und C₅-C₇-4-Alkenyl. The term "alkenyl" includes straight and branched alkenyl groups with 2-7 carbon atoms, in particular the straight-chain Groups. Especially alkenyl groups are C₂-C₇-1E-alkenyl, C₄-C₇-3E-alkenyl, C₅-C₇-4-alkenyl, C₆-C₇-5-alkenyl and C₇-6-alkenyl, in particular C₂-C₇-1E-alkenyl, C₄-C₇-3E-alkenyl and C₅-C₇-4-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.Examples of preferred alkenyl groups are 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 and the like. Groups of up to 5 carbon atoms are generally preferred.
Der Ausdruck "Fluoralkyl" umfaßt vorzugsweise geradkettige Gruppen mit endständigen Fluor, d. h. Fluormethyl, 2-Fluorethyl, 3-Fluorpropyl, 4-Fluorbutyl, 5-Fluorpentyl, 6-Fluorhexyl und 7-Fluorheptyl. Andere Positionen des Fluors sind jedoch nicht ausgeschlossen.The term "fluoroalkyl" preferably includes straight-chain groups terminal fluorine, d. H. Fluoromethyl, 2-fluoroethyl, 3-fluoropropyl, 4-fluorobutyl, 5-fluoropentyl, 6-fluorohexyl and 7-fluoroheptyl. Other Positions of the fluorine are not excluded.
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.The term "oxaalkyl" preferably includes straight-chain radicals of the formula C n H 2n + 1 -O- (CH₂) m , wherein n and m are each independently 1 to 6. Preferably, n = 1 and m is 1 to 6.
Durch geeignete Wahl der Bedeutungen von R¹′, R¹ bis R⁵ können die An sprechzeiten, die Schwellenspannung, die Steilheit der Transmissions kennlinien etc. in gewünschter Weise modifiziert werden. Beispielsweise führen 1E-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.By suitable choice of the meanings of R¹ ', R¹ to R⁵ can the An Speech times, the threshold voltage, the steepness of the transmissions characteristics, etc. are modified in the desired manner. For example lead 1E-alkenyl, 3E-alkenyl, 2E-Alkenyloxyreste and the like, usually to shorter response times, improved nematic tendencies and a higher ratio of elastic Constants k₃₃ (bend) and k₁₁ (splay) compared to alkyl or Alkoxy. 4-alkenyl radicals, 3-alkenyl radicals and the like result in general lower threshold voltages and smaller values of k₃₃ / k₁₁ in comparison to alkyl and alkoxy radicals.
Eine Gruppe -CH₂CH₂- in Z¹, Z¹′, Z² bzw. Z²′ führt im allgemeinen zu höheren Werte von k₃₃/k₁₁ im Vergleich zu einer einfachen Kovalenz bindung. Höhere Werte von k₃₃/k₁₁ ermöglichen z. B. flachere Trans missionskennlinien in TN-Zellen mit 90° Verdrillung (zur Erzielung von Grautönen) und steilere Transmissionskennlinien in STN-, SBE- und OMI-Zellen (höhere Multiplexierbarkeit) und umgekehrt. A group -CH₂CH₂- in Z¹, Z¹ ', Z² or Z²' generally leads to higher values of k₃₃ / k₁₁ compared to a simple covalency binding. Higher values of k₃₃ / k₁₁ allow z. B. shallower trans Mission characteristics in TN cells with 90 ° twist (to obtain Gray tones) and steeper transmission characteristics in STN, SBE and OMI cells (higher multiplexability) and vice versa.
Das optimale Mengenverhältnis der Verbindungen der Formeln I und II + III + IV und/oder IV hängt weitgehend von den gewünschten Eigenschaf ten, von der Wahl der Komponenten der Formeln I, II und/oder III bis V und von der Wahl weiterer gegebenenfalls vorhandener Komponenten ab. Geeignete Mengenverhältnisse innerhalb des oben angegebenen Bereichs können von Fall zu Fall leicht ermittelt werden.The optimum ratio of the compounds of the formulas I and II + III + IV and / or IV largely depends on the desired property of the choice of the components of the formulas I, II and / or III to V and from the choice of other optional components. Suitable proportions within the above Range can be easily determined on a case-by-case basis.
Die Gesamtmenge an Verbindungen der Formeln I bis V in den erfin dungsgemäßen Gemischen ist nicht kritisch. Die Gemische können daher eine oder mehrere weitere Komponenten enthalten zwecks Optimierung verschiedener Eigenschaften. Der beobachtete Effekt auf die Ansprech zeiten und die Schwellenspannung ist jedoch in der Regel umso größer je höher die Gesamtkonzentration an Verbindungen der Formeln I und II ist.The total amount of compounds of formulas I to V in the inventions The mixtures according to the invention are not critical. The mixtures can therefore one or more other components included for optimization different properties. The observed effect on the response times and the threshold voltage, however, is generally greater higher is the total concentration of compounds of formulas I and II.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform enthalten die erfin dungsgemäßen Medien Verbindungen der Formel I und II, worin X = OCF₂ und Y = OCF₃ bedeutet.In a particularly preferred embodiment, the inventions contain According to the invention media compounds of the formula I and II, wherein X = OCF₂ and Y = OCF₃ means.
Die erfindungsgemäßen flüssigkristallinen Medien enthalten vorzugsweise neben einer oder mehreren Verbindungen der Formeln I, II und III und gegebenenfalls IV und/oder V als weitere Bestandteile 2 bis 40, insbeson dere 4 bis 30 Komponenten. Ganz besonders bevorzugt enthalten diese Medien neben einer oder mehreren erfindungsgemäßen Verbindungen 7 bis 25 Komponenten. Diese weiteren Bestandteile werden vorzugsweise ausgewählt aus nematischen oder nematogenen (monotropen oder isotropen) Substanzen, insbesondere Substanzen aus den Klassen der Azoxybenzole, Benzylidenaniline, Biphenyle, Terphenyle, Phenyl- oder Cyclohexylbenzoate, Cyclohexan-carbonsäurephenyl- oder cyclohexyl ester, Phenyl- oder Cyclohexyl-ester der Cyclohexylbenzoesäure, Phenyl- oder Cyclohexyl-ester der Cyclohexylcyclohexancarbonsäure, Cyclohexyl phenylester der Benzoesäure, der Cyclohexancarbonsäure, bzw. der Cyclohexylcyclohexancarbonsäure, Phenylcyclohexane, Gyclohexyl biphenyle, Phenylcyclohexylcyclohexane, Gyclohexylcyclohexane, Cyclohexylcyclohexylcyclohexene, 1,4-Bis-cyclohexylbenzole, 4,4′-Bis- cyclo-hexylbiphenyle, Phenyl- oder Cyclohexylpyrimidine, Phenyl- oder Cyclohexylpyridine, Phenyl- oder Cyclohexyldioxane, Phenyl- oder Cyclohexyl-1,3-dithiane, 1,2-Diphenylethane, 1,2-Dicyclohexylethane, 1-Phenyl-2-cyclohexylethane, 1-Cyclohexyl-2-(4-phenyl-cyclohexyl)-ethane, 1-Cyclohexyl-2-biphenylylethane, 1-Phenyl-2-cyclohexylphenyl ethane, gegebenenfalls halogenierten Stilbene, Benzylphenylether, Tolane und substituierten Zimtsäuren. Die 1,4-Phenylengruppen in diesen Verbindungen können auch fluoriert sein.The liquid-crystalline media of the invention preferably contain in addition to one or more compounds of the formulas I, II and III and optionally IV and / or V as further constituents 2 to 40, in particular from 4 to 30 components. Most preferably, these contain Media in addition to one or more compounds 7 according to the invention up to 25 components. These other ingredients are preferably selected from nematic or nematogenic (monotropic or isotropic) substances, in particular substances from the classes of Azoxybenzenes, Benzylidenanilines, biphenyls, terphenyls, phenyl or Cyclohexyl benzoates, cyclohexane-carboxylic acid phenyl or cyclohexyl ester, phenyl or cyclohexyl ester of cyclohexylbenzoic acid, phenyl or cyclohexyl esters of cyclohexylcyclohexanecarboxylic acid, cyclohexyl phenylester of benzoic acid, the cyclohexanecarboxylic acid, or the Cyclohexylcyclohexanecarboxylic acid, phenylcyclohexanes, cyclohexyl biphenyls, phenylcyclohexylcyclohexanes, cyclohexylcyclohexanes, Cyclohexylcyclohexylcyclohexenes, 1,4-biscyclohexylbenzenes, 4,4'-bis- cyclohexylbiphenyls, phenyl or cyclohexylpyrimidines, phenyl or Cyclohexylpyridines, phenyl or cyclohexyldioxanes, phenyl or Cyclohexyl-1,3-dithiane, 1,2-diphenylethane, 1,2-dicyclohexylethane, 1-phenyl-2-cyclohexylethane, 1-cyclohexyl-2- (4-phenyl-cyclohexyl) -ethanes, 1-Cyclohexyl-2-biphenylylethane, 1-phenyl-2-cyclohexylphenyl ethane, optionally halogenated stilbenes, benzylphenyl ethers, Tolans and substituted cinnamic acids. The 1,4-phenylene groups in these Compounds may also be fluorinated.
Die wichtigsten als weitere Bestandteile erfindungsgemäßer Medien in Frage kommenden Verbindungen lassen sich durch die Formeln 1, 2, 3, 4 und 5 charakterisieren:The most important as further constituents of inventive media in Questioning compounds can be represented by the formulas 1, 2, 3, 4 and 5 characterize:
R′-L-E-R′′ 1R'-L-E-R "1
R′-L-COO-E-R′′ 2R'-L-COO-E-R "2
R′-L-OOC-E-R′′ 3R'-L-OOC-E-R "3
R′-L-CH₂CH₂-E-R′′ 4R'-L-CH₂CH₂-E-R "4
R′-L-C≡C-E-R′′ 5R'-L-C≡C-E-R "5
In den Formeln 1, 2, 3, 4 und 5 bedeuten L und E, die gleich oder ver schieden sein können, jeweils unabhängig voneinander einen bivalenten Rest aus der aus -Phe-, -Cyc-, -Phe-Phe-, -Phe-Cyc-, -Cyc-Cyc-, -Pyr-, -Dio-, -G-Phe- und -G-Cyc- sowie deren Spiegelbilder gebildeten Gruppe, wobei Phe unsubstituiertes oder durch Fluor substituiertes 1,4-Phenylen, Cyc trans-1,4-Cyclohexylen oder 1,4-Gyclohexylen, Pyr Pyrimidin-2,5-diyl oder Pyridin-2,5-diyl, Dio 1,3-Dioxan-2,5-diyl und G 2-(trans-1,4-Cyclo hexyl)-ethyl, Pyrimidin-2,5-diyl, Pyridin-2,5-diyl oder 1,3-Dioxan-2,5-diyl bedeuten.In the formulas 1, 2, 3, 4 and 5, L and E denote the same or ver can be separate, each independently a bivalent The residue of -Phe-, -Cyc-, -Phe-Phe-, -Phe-Cyc-, -Cyc-Cyc-, -Pyr-, -Dio, -G-Phe and -G-Cyc and their mirror images formed group, where Phe is unsubstituted or fluorine-substituted 1,4-phenylene, Cyc trans-1,4-cyclohexylene or 1,4-cyclohexylene, Pyr pyrimidine-2,5-diyl or pyridine-2,5-diyl, dio-1,3-dioxane-2,5-diyl and G 2- (trans-1,4-cyclo hexyl) -ethyl, pyrimidine-2,5-diyl, pyridine-2,5-diyl or 1,3-dioxane-2,5-diyl mean.
Vorzugsweise ist einer der Reste L und E Cyc, Phe oder Pyr. E ist vor zugsweise Cyc, Phe oder Phe-Cyc. Vorzugsweise enthalten die erfin dungsgemäßen Medien eine oder mehrere Komponenten ausgewählt aus den Verbindungen der Formeln 1, 2, 3, 4 und 5, worin L und E ausgewählt sind aus der Gruppe Cyc, Phe und Pyr und gleichzeitig eine oder mehrere Komponenten ausgewählt aus den Verbindungen der Formeln 1, 2, 3, 4 und 5, worin einer der Reste L und E ausgewählt ist aus der Gruppe Cyc, Phe und Pyr und der andere Rest ausgewählt ist aus der Gruppe -Phe-Phe-, -Phe-Cyc-, -Cyc-Cyc-, -G-Phe- und -G-Cyc-, und gegebenen falls eine oder mehrere Komponenten ausgewählt aus den Verbindungen der Formeln 1, 2, 3, 4 und 5, worin die Reste L und E ausgewählt sind aus der Gruppe -Phe-Cyc-, -Cyc-Cyc-, -G-Phe- und -G-Cyc-.Preferably, one of L and E is Cyc, Phe or Pyr. E is present preferably Cyc, Phe or Phe-Cyc. Preferably, the inventions contain According to the media one or more components selected from the compounds of formulas 1, 2, 3, 4 and 5 wherein L and E are selected are from the group Cyc, Phe and Pyr and at the same time one or more Components selected from the compounds of the formulas 1, 2, 3, 4 and 5, wherein one of the radicals L and E is selected from the group Cyc, Phe and Pyr and the other rest is selected from the group -Phe-Phe, -Phe-Cyc, -Cyc-Cyc, -G-Phe and -G-Cyc-, and given if one or more components selected from the compounds of the formulas 1, 2, 3, 4 and 5, wherein the radicals L and E are selected from the group -Phe-Cyc, -Cyc-Cyc, -G-Phe and -G-Cyc-.
R′ und R′′ bedeuten in einer kleineren Untergruppe der Verbindungen der Formeln 1, 2, 3, 4 und 5 jeweils unabhängig voneinander Alkyl, Alkenyl, Alkoxy, Alkoxyalkyl, Alkenyloxy oder Alkanoyloxy mit bis zu 8 Kohlenstoff atomen. Im folgenden wird diese kleinere Untergruppe Gruppe A genannt und die Verbindungen werden mit den Teilformeln 1a, 2a, 3a, 4a und 5a bezeichnet. Bei den meisten dieser Verbindungen sind R′ und R′′ vonein ander verschieden, wobei einer dieser Reste meist Alkyl, Alkenyl, Alkoxy oder Alkoxyalkyl ist.R 'and R "in a smaller subgroup of the compounds mean Formulas 1, 2, 3, 4 and 5 are each independently alkyl, alkenyl, Alkoxy, alkoxyalkyl, alkenyloxy or alkanoyloxy of up to 8 carbon atoms. In the following, this smaller subgroup is called group A. and the compounds are described with sub-formulas 1a, 2a, 3a, 4a and 5a designated. For most of these compounds, R 'and R "are of one different, one of these radicals usually alkyl, alkenyl, alkoxy or alkoxyalkyl.
In einer anderen als Gruppe B bezeichneten kleineren Untergruppe der Verbindungen der Formeln 1, 2, 3, 4 und 5 bedeutet R′′ -F, -Cl, -NCS oder -(O)iCH3-(k+1)FkCl₁, wobei i 0 oder 1 und k+1 1, 2 oder 3 sind; die Ver bindungen, in denen R′′ diese Bedeutung hat, werden mit den Teilformeln 1b, 2b, 3b, 4b und 5b bezeichnet. Besonders bevorzugt sind solche Ver bindungen der Teilformeln 1b, 2b, 3b, 4b und 5b, in denen R′′ die Bedeu tung -F, -Cl, -NCS, -CF₃, -OCHF₂ oder -OCF₃ hat.In a smaller subgroup of compounds of formulas 1, 2, 3, 4 and 5, other than group B, R '' is -F, -Cl, -NCS or - (O) i CH 3 - (k + 1) F k Cl₁, where i is 0 or 1 and k + 1 is 1, 2 or 3; the compounds in which R "has this meaning are designated by sub-formulas 1b, 2b, 3b, 4b and 5b. Particular preference is given to those compounds of the sub-formulas 1b, 2b, 3b, 4b and 5b in which R "has the meaning -F, -Cl, -NCS, -CF₃, -OCHF₂ or -OCF₃.
In den Verbindungen der Teilformeln 1b, 2b, 3b, 4b und 5b hat R′ die bei den Verbindungen der Teilformeln 1a-5a angegebene Bedeutung und ist vorzugsweise Alkyl, Alkenyl, Alkoxy oder Alkoxyalkyl.In the compounds of sub-formulas 1b, 2b, 3b, 4b and 5b R 'has the at the meaning of the compounds of sub-formulas 1a-5a and is preferably alkyl, alkenyl, alkoxy or alkoxyalkyl.
In einer weiteren kleineren Untergruppe der Verbindungen der Formeln 1, 2, 3, 4 und 5 bedeutet R′′ -CN; diese Untergruppe wird im folgenden als Gruppe C bezeichnet und die Verbindungen dieser Untergruppe werden entsprechend mit Teilformeln 1c, 2c, 3c, 4c und 5c beschrieben. In den Verbindungen der Teilformeln 1c, 2c, 3c, 4c und 5c hat R′ die bei den Verbindungen der Teilformeln 1a-5a angegebene Bedeutung und ist vor zugsweise Alkyl, Alkoxy oder Alkenyl. In a further smaller subgroup of the compounds of the formulas 1, 2, 3, 4 and 5 are R "-CN; this subgroup is hereafter referred to as Group C and become the compounds of this subgroup according to sub-formulas 1c, 2c, 3c, 4c and 5c described. In the Compounds of sub-formulas 1c, 2c, 3c, 4c and 5c have R 'in the Compounds of the subformulae 1a-5a given meaning and is present preferably alkyl, alkoxy or alkenyl.
Neben den bevorzugten Verbindungen der Gruppen A, B und C sind auch andere Verbindungen der Formeln 1, 2, 3, 4 und 5 mit anderen Varianten der vorgesehenen Substituenten gebräuchlich. Alle diese Substanzen sind nach literaturbekannten Methoden oder in Analogie dazu erhältlich.In addition to the preferred compounds of groups A, B and C are also other compounds of formulas 1, 2, 3, 4 and 5 with other variants the proposed substituents in use. All these substances are by literature methods or in analogy available.
Die erfindungsgemäßen Medien enthalten neben erfindungsgemäßen Ver
bindungen der Formel I vorzugsweise eine oder mehrere Verbindungen,
welche ausgewählt werden aus der Gruppe A und/oder Gruppe B
und/oder Gruppe C. Die Massenanteile der Verbindungen aus diesen
Gruppen an den erfindungsgemäßen Medien sind vorzugsweise
Gruppe A: 0 bis 90%1 vorzugsweise 20 bis 90%,
insbesondere 30 bis 90%
Gruppe B: 0 bis 80%, vorzugsweise 10 bis 80%,
insbesondere 10 bis 65%
Gruppe C: 0 bis 80%, vorzugsweise 5 bis 80%,
insbesondere 5 bis 50%
wobei die Summe der Massenanteile der in den jeweiligen erfindungs
gemäßen Medien enthaltenen Verbindungen aus den Gruppen A und/oder
B und/oder C vorzugsweise 5% bis 90% und insbesondere 10% bis
90% beträgt.In addition to compounds of the formula I according to the invention, the media according to the invention preferably contain one or more compounds which are selected from group A and / or group B and / or group C. The mass fractions of the compounds from these groups on the media according to the invention are preferably
Group A: 0 to 90% 1, preferably 20 to 90%, in particular 30 to 90%
Group B: 0 to 80%, preferably 10 to 80%, in particular 10 to 65%
Group C: 0 to 80%, preferably 5 to 80%, in particular 5 to 50%
wherein the sum of the mass fractions of the compounds of the groups A and / or B and / or C contained in the respective inventive media is preferably 5% to 90% and in particular 10% to 90%.
Die erfindungsgemäßen Medien enthalten vorzugsweise 1 bis 40%, ins besondere vorzugsweise 5 bis 30% an erfindungsgemäßen Verbin dungen. Weiterhin bevorzugt sind Medien, enthaltend mehr als 40%, insbesondere 45 bis 90% an erfindungsgemäßen Verbindungen. Die Medien enthalten vorzugsweise drei, vier oder fünf erfindungsgemäße Verbindungen.The media according to the invention preferably contain 1 to 40%, ins particular preferably 5 to 30% of the invention verbin fertilize. Further preferred are media containing more than 40%, in particular 45 to 90% of compounds according to the invention. The Media preferably contain three, four or five inventive Links.
Der Aufbau der erfindungsgemäßen IPS-Anzeige entspricht der für derartige Anzeigen üblichen Bauweise, wie z. B. beschrieben in der WO 91/10936 oder der EP 0 588568. Dabei ist der Begriff der üblichen Bauweise hier weit gefaßt und umfaßt auch alle Abwandlungen und Modifikationen der IPS-Anzeige, insbesondere z. B. auch Matrix-Anzeige elemente auf Basis poly-Si TFT oder MIM. The structure of the IPS display according to the invention corresponds to that for Such ads usual construction, such. B. described in the WO 91/10936 or EP 0 588568. The term is the usual Construction here broad and includes all modifications and Modifications of the IPS display, in particular z. B. also matrix display elements based on poly-Si TFT or MIM.
Ein wesentlicher Unterschied der erfindungsgemäßen Anzeigen zu den bisher üblichen besteht jedoch in der Wahl der Flüssigkristallparameter der Flüssigkristallschicht.A significant difference of the displays according to the invention to the hitherto usual, however, consists in the choice of liquid crystal parameters the liquid crystal layer.
Die Herstellung der erfindungsgemäß verwendbaren Flüssigkristall mischungen erfolgt in an sich üblicher Weise. In der Regel wird die ge wünschte Menge der in geringerer Menge verwendeten Komponenten in der den Hauptbestandteil ausmachenden Komponenten gelöst, zweck mäßig 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.The preparation of the liquid crystal which can be used according to the invention Mixtures takes place in a conventional manner. In general, the ge desired amount of components used in lesser amount the components constituting the main component are solved, purpose moderately at elevated temperature. It is also possible solutions of Components in an organic solvent, eg. In acetone, Chloroform or methanol, and the solvent after Remove again mixing, for example by distillation.
Die Dielektrika können auch weitere, dem Fachmann bekannte und in der Literatur beschriebene Zusätze enthalten. Beispielsweise können 0-15% pleochroitische Farbstoffe oder chirale Dotierstoffe zugesetzt werden.The dielectrics may also other, known in the art and in the Literature described additives contain. For example, 0-15% pleochroic dyes or chiral dopants are added.
C bedeutet eine kristalline, S eine smektische, SB eine smektisch B, N eine nematische und I die isotrope Phase.C means a crystalline, S a smectic, SB a smectic B, N a nematic and I the isotropic phase.
V₁₀ bezeichnet die Spannung für 10% Transmission (Blickrichtung senk recht zur Plattenoberfläche). ton bezeichnet die Einschaltzeit und toff die Ausschaltzeit bei einer Betriebsspannung entsprechend dem 2,5-fachen Wert von V₁₀. Δn bezeichnet die optische Anisotropie und n₀ den Brechungsindex (jeweils bei 589 nm). Ae 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 IPS-Zelle 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.V₁₀ denotes the voltage for 10% transmission (view perpendicular right to the disk surface). t on denotes the switch-on time and t off the switch-off time at an operating voltage corresponding to 2.5 times the value of V₁₀. Δn denotes the optical anisotropy and n₀ the refractive index (each at 589 nm). Ae denotes the dielectric (anisotropy (Δε = ε ∥ -ε ⟂ , where ε ∥ denotes the dielectric constant parallel to the longitudinal molecular axes and ε ⟂ the dielectric constant perpendicular thereto.) The electro-optical data were measured in an IPS cell at 20 ° C., provided The optical data were measured at 20 ° C unless expressly stated otherwise.
Es wurde eine IPS-Testzelle gemäß WO 91/10936 mit einer Kammstruktur eingesetzt, wobei die Elektroden und die Elektrodenzwischenräume einen Abstand von 20 µm aufweisen. It became an IPS test cell according to WO 91/10936 with a comb structure used, wherein the electrodes and the electrode interspaces a Distance of 20 microns have.
Die Schichtdicke d des Flüssigkristallmaterials beträgt 5 µm. Die Zelle weist ferner auf:The layer thickness d of the liquid crystal material is 5 μm. The cell also states:
Ausgangsverdrillungswinkel: 0°
Ausrichtungswinkel: 5°
Tilt-Anstellwinkel: 3°Output twist angle: 0 °
Alignment angle: 5 °
Tilt angle: 3 °
Die Zellen sind im "Aus"-Zustand dunkel.The cells are dark in the "off" state.
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 sind geradkettige Alkylreste mit n bzw. m C-Atomen. 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:In the present application and in the following examples, the structures of the liquid crystal compounds are indicated by acronyms, wherein the transformation into chemical formulas according to following Tables A and B takes place. All radicals C n H 2n + 1 are straight-chain alkyl radicals with n or m C atoms. The coding according to Table B is self-evident. In Table A, only the acronym for the main body is given. In the individual case, a code for the substituents R 1, R 2, L 1 and L 2 follows separately from the acronym for the main body with a dash:
Eine IPS-Anzeige enthält eine nematische Mischung mitAn IPS display contains a nematic mixture with
Klärpunkt: 84°C
Δn [589 nm, 20°C]: +0,0792
n₀: 1,4636
Δε (1 kHz, 20°C): 7,6
ε⟂: 4,0
Viskosität (20°C): 24 mm²·s-1 Clarification point: 84 ° C
Δn [589 nm, 20 ° C]: +0.0792
n₀: 1.4636
Δε (1 kHz, 20 ° C): 7.6
ε ⟂ : 4.0
Viscosity (20 ° C): 24 mm² · s -1
bestehend ausconsisting of
und weist einen hohen Kontrast und niedrige Schaltzeiten auf.and has high contrast and low switching times.
V₁₀: 4,0 V
Vmax: 8,2 V.
V₁₀: 4.0V
V max : 8.2 V.
Eine IPS-Anzeige enthält eine nematische Mischung mitAn IPS display contains a nematic mixture with
Klärpunkt: 77°C
Δn [589 nm, 20°C]: +0,0837
n₀: 1,4666
Δε (1 kHz, 20°C): 10,4
ε⟂: 4,7Clarification point: 77 ° C
Δn [589 nm, 20 ° C]: + 0.0837
n₀: 1.4666
Δε (1 kHz, 20 ° C): 10.4
ε ⟂ : 4,7
bestehend ausconsisting of
und weist einen hohen Kontrast und niedrige Schaltzeiten auf.and has high contrast and low switching times.
V₁₀: 3,5 V
Vmax: 7,0 V.
V₁₀: 3.5V
V max : 7.0 V.
Eine IPS-Anzeige enthält eine nematische Mischung mitAn IPS display contains a nematic mixture with
Klärpunkt: 74°C
Δn [589 nm, 20°C]: +0,0895
n₀: 1,4687
Δε (1 kHz, 20°C): 12,9
ε⟂: 5,3
Viskosität (20°C) : 27 mm²·s-1 Clarification point: 74 ° C
Δn [589 nm, 20 ° C]: +0.0895
n₀: 1.4687
Δε (1 kHz, 20 ° C): 12.9
ε ⟂ : 5.3
Viscosity (20 ° C): 27 mm² · s -1
bestehend ausconsisting of
weist einen hohen Kontrast und niedrige Schaltzeiten auf.has a high contrast and low switching times.
V(10,0,20): 2,7 V
Vmax: 5,7 V.V (10,0,20) : 2,7 V
V max : 5.7 V.
Claims (17)
- - mit einer Umorientierungsschicht zur Umorientierung der Flüssigkristalle, deren Feld eine signifikante Komponente parallel zur Flüssigkristallschicht aufweist,
- - enthaltend ein flüssigkristallines Medium mit positiver dielek trischer Anisotropie, dadurch gekennzeichnet, daß das Medium mindestens eine Verbindung der Formel I,
- with a reorientation layer for reorienting the liquid crystals whose field has a significant component parallel to the liquid crystal layer,
- containing a liquid-crystalline medium having a positive dielectric anisotropy, characterized in that the medium comprises at least one compound of the formula I,
worin
R¹ und R¹′ jeweils unabhängig voneinander H, einen unsubsti tuierten, einen einfach durch CN oder CF₃ oder einen mindestens einfach durch Halogen substituierten Alkyl- oder Alkenylrest mit 1 bis 15 C-Atomen, wobei in diesen Resten auch eine oder mehrere CH₂-Gruppen jeweils unabhängig voneinander durch so ersetzt sein können, daß C-Atome nicht direkt miteinander verknüpft sind,
A¹, A¹′, A² und A²′ jeweils unabhängig voneinander einen
- (a) trans-1,4-Cyclohexylenrest, worin auch eine oder mehrere nicht benachbarte CH₂-Gruppen durch -O- und/oder -S- ersetzt sein können,
- (b) 1,4-Phenylenrest, worin auch eine oder zwei CH-Gruppen durch N ersetzt sein können,
- (c) Rest aus der Gruppe 1,4-Cyclohexenylen,
1,4-Bicyclo(2,2,2)-octylen, Piperidin- 1,4-diyl,
Naphthalin-2,6-diyl, Decahydronaphthalin-2,6-diyl
und 1,2,3,4-Tetrahydronaphthalin-2,6-diyl,
wobei die Reste (a) und (b) durch ein oder zwei Fluor substituiert sein können,
wherein
R¹ and R¹ 'are each independently H, an unsubsti tuierten, a simply by CN or CF₃ or at least one halogen-substituted alkyl or alkenyl radical having 1 to 15 carbon atoms, wherein in these radicals also one or more CH₂ groups each independently through can be replaced so that C atoms are not directly linked to each other,
A¹, A¹ ', A² and A²' each independently
- (a) trans-1,4-cyclohexylene radical, in which also one or more non-adjacent CH₂ groups may be replaced by -O- and / or -S-,
- (b) 1,4-phenylene radical, in which also one or two CH groups may be replaced by N,
- (c) radical from the group consisting of 1,4-cyclohexenylene, 1,4-bicyclo (2,2,2) octylene, piperidine-1,4-diyl, naphthalene-2,6-diyl, decahydronaphthalene-2,6- diyl and 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-2,6-diyl,
where the radicals (a) and (b) can be substituted by one or two fluorine,
X und Y jeweils unabhängig voneinander F, Cl, fluorierter Alkyl-, Alkoxy- oder Alkenylrest,
l und m jeweils unabhängig voneinander 0,1 oder 2
bedeuten. Z¹, Z¹ ', Z² and Z²' are each independently -CO-O-, -O-CO-, -CH₂O-, -OCH₂-, -CH₂CH₂-, -CH = CH-, -C≡C- or a single bond , one of Z¹ or Z¹ 'and Z² or Z²' also - (CH₂) ₄- or -CH = CH-CH₂CH₂-, and
X and Y are each independently of one another F, Cl, fluorinated alkyl, alkoxy or alkenyl radical,
l and m are each independently 0.1 or 2
mean.
L¹ und L² jeweils unabhängig voneinander H oder F
bedeuten.2. Liquid crystal display according to claim 1, characterized in that the medium contains at least one compound which has a group of formula 2: wherein
L 1 and L 2 are each independently H or F
mean.
L¹ und L² jeweils unabhängig voneinander H oder F,
R² H, einen unsubstituierten, einen einfach durch CN oder CF₃ oder einen mindestens einfach durch Halogen sub stituierten Alkyl- oder Alkenylrest mit 1 bis 15 C-Atomen, wobei in diesen Resten auch eine oder mehrere CH₂-Gruppen jeweils unabhängig voneinander durch so ersetzt sein können, daß O-Atome nicht direkt miteinander verknüpft sind,
A³ und A⁴ jeweils unabhängig voneinander einen
- (a) trans-1,4-Cyclohexylenrest, worin auch eine oder mehrere nicht benachbarte CH₂-Gruppen durch -O- und/oder -S- ersetzt sein können,
- (b) 1,4-Phenylenrest, worin auch eine oder zwei CH-Gruppen durch N ersetzt sein können,
- (c) Rest aus der Gruppe 1,4-Cyclohexenylen,
1,4-Bicyclo(2,2,2)-octylen, Piperidin-1,4-diyl,
Naphthalin-2,6-diyl, Decahydronaphthalin-2,6-diyl
und 1,2,3,4-Tetrahydronaphthalin-2,6-diyl,
wobei die Reste (a) und (b) durch ein oder zwei Fluor substituiert sein können,
L 1 and L 2 are each independently H or F,
R² is H, an unsubstituted, an alkyl or alkenyl radical having 1 to 15 carbon atoms, which is monosubstituted by CN or CF₃ or at least monosubstituted by halogen, in which radicals one or more CH₂ groups are each independently of one another may be replaced so that O atoms are not directly linked to each other,
A³ and A⁴ each independently
- (a) trans-1,4-cyclohexylene radical, in which also one or more non-adjacent CH₂ groups may be replaced by -O- and / or -S-,
- (b) 1,4-phenylene radical, in which also one or two CH groups may be replaced by N,
- (c) radical from the group consisting of 1,4-cyclohexenylene, 1,4-bicyclo (2,2,2) octylene, piperidine-1,4-diyl, naphthalene-2,6-diyl, decahydronaphthalene-2,6- diyl and 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-2,6-diyl,
where the radicals (a) and (b) can be substituted by one or two fluorine,
n 0, 1 oder 2
bedeuten,
enthält.Z³ and Z⁴ are each independently -CO-O-, -O-CO-, -CH₂O-, -OCH₂-, -CH₂CH₂-, -CH = CH-, -C≡C- or a single bond, one of the radicals Z³ or Z⁴ also - (CH₂) ₄- or -CH = CH-CH₂CH₂-, and
n 0, 1 or 2
mean,
contains.
R³ und R⁴ jeweils unabhängig voneinander H, einen unsubstituier ten, einen einfach durch CN oder CF₃ oder einen mindestens einfach durch Halogen substituierten Alkyl- oder Alkenylrest mit 1 bis 15 C-Atomen, wobei in diesen Resten auch eine oder mehrere CH₂-Gruppen jeweils unabhängig voneinander durch so ersetzt sein können, daß O-Atome nicht direkt miteinander verknüpft sind,
A⁵ und A⁶ jeweils unabhängig voneinander einen
- (a) trans-1,4-Cyclohexylenrest, worin auch eine oder mehrere nicht benachbarte CH₂-Gruppen durch -O- und/oder -S- ersetzt sein können,
- (b) 1,4-Phenylenrest, worin auch eine oder zwei CH-Gruppen durch N ersetzt sein können,
- (c) Rest aus der Gruppe 1,4-Cyclohexenylen,
1,4-Bicyclo(2,2,2)-octylen, Piperidin-1,4-diyl,
Naphthalin-2,6-diyl, Decahydronaphthalin-2,6-diyl
und 1,2,3,4-Tetrahydronaphthalin-2,6-diyl,
wobei die Reste (a) und (b) durch ein oder zwei Fluor substituiert sein können,
R³ and R⁴ are each independently H, an unsubstituier th, a simple by CN or CF₃ or at least one halogen-substituted alkyl or alkenyl radical having 1 to 15 carbon atoms, wherein in these radicals also one or more CH₂ groups each independently from each other may be replaced so that O atoms are not directly linked to each other,
A⁵ and A⁶ each independently
- (a) trans-1,4-cyclohexylene radical, in which also one or more non-adjacent CH₂ groups may be replaced by -O- and / or -S-,
- (b) 1,4-phenylene radical, in which also one or two CH groups may be replaced by N,
- (c) radical from the group consisting of 1,4-cyclohexenylene, 1,4-bicyclo (2,2,2) octylene, piperidine-1,4-diyl, naphthalene-2,6-diyl, decahydronaphthalene-2,6- diyl and 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-2,6-diyl,
where the radicals (a) and (b) can be substituted by one or two fluorine,
o 1, 2 oder 3 ist,
bedeuten.Z⁵-CO-O-, -O-CO-, -CH₂O-, -OCH₂-, -CH₂CH₂-, -CH = CH-, -C≡C- or a single invention,
o is 1, 2 or 3,
mean.
R⁵ H, einen unsubstituierten, einen einfach durch CN oder CF₃ oder einen mindestens einfach durch Halogen sub stituierten Alkyl- oder Alkenylrest mit 1 bis 15 C-Atomen, wobei in diesen Resten auch eine oder mehrere CH₂-Gruppen jeweils unabhängig voneinander durch so ersetzt sein können, daß O-Atome nicht direkt miteinander verknüpft sind,
A⁷ und A⁸ jeweils unabhängig voneinander einen
- (a) trans-1,4-Cyclohexylenrest, worin auch eine oder mehrere nicht benachbarte CH₂-Gruppen durch -O- und/oder -S- ersetzt sein können,
- (b) 1,4-Phenylenrest, worin auch eine oder zwei CH-Gruppen durch N ersetzt sein können,
- (c) Rest aus der Gruppe 1,4-Cyclohexenylen,
1,4-Bicyclo(2,2,2)-octylen, Piperidin-1,4-diyl,
Naphthalin-2,6-diyl, Decahydronaphthalin-2,6-diyl
und 1,2,3,4-Tetrahydronaphthalin-2,6-diyl,
wobei die Reste (a) und (b) durch ein oder zwei Fluor substituiert sein können,
R⁵ H, an unsubstituted, a simply by CN or CF₃ or at least one substituent by halogen sub stituted alkyl or alkenyl radical having 1 to 15 carbon atoms, wherein in these radicals also one or more CH₂ groups each independently may be replaced so that O atoms are not directly linked to each other,
A⁷ and A⁸ each independently
- (a) trans-1,4-cyclohexylene radical, in which also one or more non-adjacent CH₂ groups may be replaced by -O- and / or -S-,
- (b) 1,4-phenylene radical, in which also one or two CH groups may be replaced by N,
- (c) radical from the group consisting of 1,4-cyclohexenylene, 1,4-bicyclo (2,2,2) octylene, piperidine-1,4-diyl, naphthalene-2,6-diyl, decahydronaphthalene-2,6- diyl and 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-2,6-diyl,
where the radicals (a) and (b) can be substituted by one or two fluorine,
Q einen Polyfluoralkylenrest der Formel -(O)q-(CH₂)r-(CF₂)s-worin
q 0 oder 1 ist
r 0, oder eine ganze Zahl zwischen 0 und 6 ist und
s eine ganze Zahl zwischen 0 und 6 ist,
Z H, F oder Cl, und
p 0, 1 oder 2 bedeuten.Z⁷ and Z⁸-CO-O-, -O-CO-, -CH₂O-, -OCH₂-, -CH₂CH₂-, -CH = CH-, -C≡C- or a single finding, one of the radicals Z⁷ and Z⁸ also - (CH₂) ₄ or -CH = CH-CH₂CH₂-,
Q is a polyfluoroalkylene radical of the formula - (O) q - (CH₂) r - (CF₂) s -worin
q is 0 or 1
r is 0, or an integer between 0 and 6 is and
s is an integer between 0 and 6,
ZH, F or Cl, and
p is 0, 1 or 2.
- - 25 bis 60 Gew.-%, vorzugsweise 30 bis 50 Gew.-% mindestens einer Verbindung der Formel I,
- - 25 bis 60 Gew.-%, vorzugsweise 35 bis 50 Gew.-% mindestens einer Verbindung der Formel II,
- - 0 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 15 Gew.-% mindestens einer Verbindung der Formel III, und
- - 0 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise 0 bis 20 Gew.-% einer Verbindung der Formel IV,
- - 5 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 15 Gew.-% einer Verbindung der Formel V,
- From 25 to 60% by weight, preferably from 30 to 50% by weight, of at least one compound of the formula I,
- From 25 to 60% by weight, preferably from 35 to 50% by weight, of at least one compound of the formula II,
- - 0 to 30 wt .-%, preferably 5 to 15 wt .-% of at least one compound of formula III, and
- From 0 to 30% by weight, preferably from 0 to 20% by weight, of a compound of the formula IV,
- From 5 to 30% by weight, preferably from 5 to 15% by weight, of a compound of the formula V
- - mindestens eine Verbindung der Formel l1a und II1a enthält wobei bedeuten,
- - mindestens eine Verbindung, ausgewählt aus den Formeln IIIa, IIIb, IIIc und IIId enthält,
- - gegebenenfalls eine Verbindung ausgewählt aus den Formeln IVa, IVb und IVc enthält,
- - contains at least one compound of formula Ila and IIa in which mean,
- contains at least one compound selected from the formulas IIIa, IIIb, IIIc and IIId,
- optionally contains a compound selected from the formulas IVa, IVb and IVc,
- - mindestens eine Verbindung der Formel Va enthält, worin X* F, halogenierter Alkyl-, Alkoxy- oder Alkenylrest bedeuten, und R¹, R¹′, R², R³, R⁴, R⁵, L¹ und L², die jeweils angegebene Bedeutung besitzen.
- contains at least one compound of formula Va, wherein X * F, halogenated alkyl, alkoxy or alkenyl radical, and R¹, R¹ ', R², R³, R⁴, R⁵, L¹ and L², each having the meaning indicated.
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