DE19822024A1 - Chipkarte mit Anzeigevorrichtung und autarker Energieversorgung - Google Patents
Chipkarte mit Anzeigevorrichtung und autarker EnergieversorgungInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Chipkarte mit einem Flüssigkeitsdisplay und zu dessen autarker Energieversorgung eine flächige photovoltaische Zelle. Vorzugsweise ist die photovoltaische Zelle eine farbstoffsensibilisierte elektrochemische photovoltaische Zelle mit einer Ladungstransportschicht, die ein Lochleitermaterial enthält. Besonders bevorzugt werden als Lochleitermaterial eine oder mehrere Spiro- oder Hetero-Spiroverbindungen, insbesondere Spirobifluorene, eingesetzt.
Description
Unter einer Chipkarte versteht man eine Karte, üblicherweise aus Kunststoff
und im Kreditkartenformat, versehen mit einem integrierten Schaltkreis,
welcher Informationen elektronisch speichern kann, und Mitteln zur Informa
tionsübertragung zwischen der Karte und einem elektronischen Lese- und/
oder Schreibsystem. Eine Smartcard ist eine Chipkarte, die Mittel zur
Kontrolle des Zugriffs auf die auf der Karte gespeicherten Informationen
enthält. Beispielsweise kann dieses Mittel ein integrierter Schaltkreis sein,
durch den kontrolliert wird, wer die gespeicherten Informationen zu welchem
Zweck verwendet. Dadurch kann die Datensicherheit erhöht werden.
Chipkarten beziehungsweise Smartcards sind, beispielsweise als Telefon- oder
Kreditkarten, "Medicards", "Cashcards" und als Ausweise für Zugangskon
trollen, bereits in vielfältigem Einsatz. Für die nahe Zukunft erwartet man
ein weiteres Vordringen dieser Technologien in Bereiche wie den Ersatz von
Bargeld durch die elektronische Brieftasche, die Verwendung als Fahrkarte
oder für Pay-TV.
Wünschenswert für Chipkarten ist eine sichtbare elektronische Anzeige
(Display) auf der Karte, die Informationen, beispielsweise über Füllstände
und Restbeträge, oder Datumsangaben, liefert. Vorgeschlagen worden ist die
Benutzung von bistabilen Anzeigen, wie oberflächenstabilisierte ferroelek
trische Flüssigkristalldisplays (Surface Stabilized Ferroelectric Liquid Crystal
Displays, SSFLCD) und bistabil nematische Anzeigen (siehe E. Lüder et al.
1997 International Symposium, Seminar & Exhibition, Society of Information
Display, Boston, Massechusetts, Artikel 9.4, SID 97 DIGEST, S. 109 bis
112) sowie oberflächen- oder polymerstabilisierte cholesterische Texturen
(SSCT beziehungsweise PSCT). Nachteilig ist, daß die dargestellte Informa
tion nicht ohne eine externe Energiequelle verändert werden kann, was eine
Minderung der Anwendungsbreite z. B. von Smartcards darstellt. Weder die
Dicke noch die Herstellkosten einer Karte erlauben jedoch den Einbau einer
Batterie. Es besteht daher ein hoher Bedarf an einer alternativen autarken
Energieversorgung, um die Chipkarte von der externen Energieversorgung,
beispielsweise durch ein Schreib/Lesegerät, zur Aktualisierung der dargestell
ten Information unabhängig zu machen.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Chipkarte mit Anzeigevorrichtung und
autarker Energieversorgung, welche die kontinuierliche Anzeige von sich
verändernden Informationen ermöglicht, bereitzustellen.
Gelöst wird die Aufgabe durch eine Chipkarte, enthaltend ein Flüssigkristall
display und zu dessen autarker Energieversorgung eine flächige photovoltai
sche Zelle.
Es wurde gefunden, daß durch den Einsatz einer photovoltaischen Zelle auf
der Chipkarte genug Energie bereitgestellt werden kann, damit bistabile
Anzeigen kontinuierlich betrieben werden können. Ferner ermöglicht die
autarke Energieversorgung durch eine photovoltaische Zelle auch den Betrieb
von nicht-bistabilen Anzeigen, wie TFT- (Thin Film Transistor)-Anzeigen
und lichtemittierende Anzeigen, z. B. LED-Anzeigen.
Unter einer photovoltaischen Zelle versteht man ein Bauelement, in dem
Licht direkt in elektrische Energie umgewandelt wird. Es enthält neben zwei
Elektroden mindestens eine lichtabsorbierende Schicht und eine Ladungstrans
portschicht. Handelt es sich beim Licht um Sonnenlicht, so spricht man von
einer Solarzelle. Die heute noch überwiegend verwendeten Solarzellen
enthalten üblicherweise als lichtabsorbierende Schicht ein Halbleitermaterial,
in den meisten Fällen Silicium, das für diese Anwendung allerdings höchsten
Ansprüchen an die Reinheit und Qualität der Verarbeitung genügen muß.
Dadurch sind derartige Solarzellen teuer.
Bevorzugt wird daher als photovoltaische Zelle eine farbstoffsensibilisierte
elektrochemische photovoltaische Zelle eingesetzt. Eine farbstoffsensibilisierte
photovoltaische Zelle verwendet als Halbleiter ein Material mit sehr großer
Bandlücke, wie Titandioxid. Ein solcher Halbleiter absorbiert das Sonnenlicht
nur wenig, hierfür wird auf den Halbleiter ein Farbstoff (Chromophor)
aufgetragen. Wird in einem Farbstoffmolekül ein Photon absorbiert, so
bewirkt dieses die Anregung eines Elektrons in den niedrigsten unbesetzten
Molekülzustand. Aus diesem kann es dann in das Leitungsband des Halblei
ters injiziert werden. Der Halbleiter dient also überwiegend dem Transport
von Elektronen. Hierfür ist keine besondere Reinheit und Perfektion des
Materials notwendig. Es kann z. B. aus einer Pulversuspension einfach auf
elektrisch leitfähiges Glas gestrichen werden.
Besonders bevorzugte Chipkarten enthalten eine photovoltaische Zelle, welche
eine Ladungstransportschicht, die ein Lochleitermaterial enthält, aufweist.
Solche photovoltaischen Zellen haben den Vorteil, daß sie keinen flüssigen
Elektrolyten enthalten. Dadurch genügen sie eher den Anforderungen an das
Eigenschaftsprofil von Chipkarten, insbesondere den Anforderungen an
Druck- und Stoßfestigkeit und Biegsamkeit.
Bei dem Ladungstransport zwischen Halbleiter/Chromophor-Schicht und
Gegenelektrode durch eine Elektrolytlösung tritt ferner das Problem auf, daß
das Elektron durch die Diffusion von Ionen an den Farbstoff zurückgeführt
werden muß. Dadurch kommen nur Redoxsysteme in Frage, die klein genug
sind, um in die Poren der nanoporösen Metalloxid-Halbleiterschicht ein
zudringen. Selbst bei dem bisher besten Redox-System, I2/I3 - gehen ungefähr
40% der theoretisch zur Verfügung stehenden Energie als Wärme verloren,
und der Wirkungsgrad die Energiekonversion ist auf ca. 10% im Sonnen
licht begrenzt. Durch die Verwendung des Lochleitermaterials anstelle des
Elektrolyten ist der Ladungstransport nicht mehr durch die Diffusion der
Ionen begrenzt. Zusätzlich können die relevanten Energieniveaus der Schicht
so angepaßt werden, daß der Wirkungsgrad für Sonnenlicht auf ≧ 18%
verbessert werden kann.
Als Lochmaterial im Sinne der Erfindung gilt ein Material, das eine positive
Ladung leiten kann, die durch das Fehlen eines Elektrons zustande kommt,
wobei Massentransport und Ladungstransport entkoppelt sind.
Allgemein eignen sich elektronenreiche, vorzugsweise organische Verbindun
gen, die, vorzugsweise reversibel, oxidierbar sind. Es wird allgemein an
genommen, daß der Ladungstransport in einem organischen Lochleitermaterial
über die Bildung von Radikalkationen erfolgt.
Das Oxidationspotential ist dabei in weiten Bereichen variabel und kann an
die spezifischen Energieniveaus des Halbleiters oder Sensibilisators angepaßt
werden. Es liegt vorzugsweise zwischen dem Energieniveau des Grundzu
stands und 700, vorzugsweise 400, besonders bevorzugt 300 mV oberhalb
des Grundzustands.
Bevorzugt sind Lochleitermaterialien, bei denen kein Massentransport statt
findet, beziehungsweise bei denen Ladungs- und Massentransport völlig
entkoppelt sind.
Weiterhin bevorzugt sind feste, insbesondere amorphe Lochleitermaterialien.
Dabei ist es im Sinne der Erfindung bevorzugt, daß die erfindungsgemäße
Lochleiterschicht amorph präparierbar ist, d. h. im amorphen Zustand in der
erfindungsgemäßen photovoltaischen Zelle aufgebracht wird.
Der Ausdruck "amorph" dient zur Zustandsbeschreibung von Festkörpern,
deren molekulare Bausteine nicht in Kristallgittern, sondern regellos angeord
net sind. Anders als in einem Kristall, bei dem zwischen den Atomen eine
Nahordnung (d. h. konstante Abstände zu nächsten Nachbaratomen) und eine
Fernordnung (regelmäßiges Wiederholen eines Basisgitters) existieren, liegt
im amorphen Zustand nur eine Nahordnung vor. Der amorphe Stoff besitzt
keine physikalisch ausgezeichnete Richtung; er ist isotrop. Alle amorphen
Stoffe streben unterschiedlich stark den energetisch günstigen kristallinen
Zustand an. Bei Beugung von Röntgen-, Elektronen- und Neutronenstrahlen
zeigen sich beim amorphen Festkörper keine scharfen Interferenzringe, wie
bei einem Kristall, sondern nur diffuse Interferenzringe bei kleinen Beu
gungswinkeln (Halos).
Der amorphe Zustand ist somit klar von kristallinen, flüssigen oder auch
flüssigkristallinen Zuständen unterschieden.
Besonders bevorzugt sind Lochleitermaterialien, die in organischen Lösungs
mitteln löslich sind, sowie Lochleitermaterialien, die schmelzbar sind. Bei
spiele für organische Lösungsmittel sind Chloroform, Benzol, Chlorbenzol,
Cyclohexanon, Toluol, Tetrahydrofuran, Anisol, Cresol, Xylol, Methyllactat,
Methylenchlorid, Hexan oder andere aliphatische, aromatische oder alkoholi
sche Lösungsmittel. Es reicht für die Herstellung einer erfindungsgemäßen
Lochleiterschicht aus, wenn das Lochleitermaterial in einem organischen
Lösungsmittel löslich ist oder schmelzbar ist. Löslich im Sinne der Erfin
dung bedeutet dabei eine Löslichkeit von mindestens 1,0 g/l bei 25°C in
einem organischen oder anorganischen Lösungsmittel, vorzugsweise in einem
der oben aufgeführten Lösungsmittel.
Weiterhin besonders bevorzugt sind Lochleitermaterialien, die anhand ihrer
Größe in die Poren einer rauhen Halbleiterschicht eindiffundieren können.
Dazu ist es bevorzugt, daß die Moleküle der Lochtransportschicht eine
vergleichbare molekulare Dimension wie die, gegebenenfalls verwendeten,
Moleküle eines Sensibilisators aufweisen, damit die Lochleitermoleküle in
engen Kontakt mit den in den Poren der Halbleiteroberfläche sitzenden
Sensibilisatormolekülen kommen können. Besonders bevorzugt sind die
Lochleitermoleküle weniger als den Faktor 20, ganz besonders bevorzugt 10,
größer als entspechende Sensibilisatormoleküle. Ganz besonders bevorzugt
sind Lochleitermaterialien, bei denen der Spannungsverlust über die Lochlei
terschicht bei Bestrahlung mit Sonnenlicht < 500 mV, vorzugsweise < 50
mV, besonders bevorzugt < 20 mv ist.
Die Lochleiterschicht weist im allgemeinen eine Dicke von 0,1 bis 20,
vorzugsweise 1 bis 15 µm auf.
Die Ladungsträgerbeweglichkeit des Lochleitermaterials beträgt vorzugsweise
mindestens 10-5 cm2/Vs, insbesondere 10-3 bis 10 cm2/Vs.
Als Lochleitermaterialien bevorzugt sind Spiro- und Heterospiroverbindungen
der Formel
wobei
ψC, Si, Ge oder Sn, vorzugsweise C, Si oder Ge, besonders bevorzugt C oder Si und insbesondere C und
K1 und K2 unabhängig voneinander konjugierte Systeme bedeuten.
ψC, Si, Ge oder Sn, vorzugsweise C, Si oder Ge, besonders bevorzugt C oder Si und insbesondere C und
K1 und K2 unabhängig voneinander konjugierte Systeme bedeuten.
Spiroverbindungen sind Verbindungen, in denen zwei Ringsysteme durch ein
einziges, vierbindiges Atom verknüpft sind. Dieses Atom wird als Spiroatom
bezeichnet, wie im Handbook of Chemistry and Physics 62nd Ed. (1981-2),
CRC Press, S. C-23 bis C-25 ausgeführt ist. Der Begriff Spiroverbindung
bedeutet im Sinne der Erfindung monomere und polymere Carbospiro- und
Heterospiroverbindungen.
Bevorzugte Verbindungen der Formel (I) sind 9,9'-Spirobifluorenderivate der
Formel
wobei
ψdie oben angegebenen Bedeutungen hat und wobei die Benzogruppen unabhängig voneinander substituiert undl oder anelliert sein können.
ψdie oben angegebenen Bedeutungen hat und wobei die Benzogruppen unabhängig voneinander substituiert undl oder anelliert sein können.
Besonders bevorzugt sind Spirobifluorenderivate der Formel (I)
wobei die Symbole und Indizes folgende Bedeutung haben:
ψ ist C, Si, Ge oder Sn, vorzugsweise C, Si, Ge, besonders bevorzugt C, Si, insbesondere C,
K, L, M, N sind gleich oder verschieden und bedeuten eine Gruppe der Formeln
ψ ist C, Si, Ge oder Sn, vorzugsweise C, Si, Ge, besonders bevorzugt C, Si, insbesondere C,
K, L, M, N sind gleich oder verschieden und bedeuten eine Gruppe der Formeln
R kann, gleich oder verschieden, die gleichen Bedeutungen wie K, L, M,
N haben oder ist Wasserstoff, eine lineare oder verzweigte Alkyl-,
Alkoxy- oder Carboalkoxygruppe mit 1 bis 22, vorzugsweise 1 bis 15,
besonders bevorzugt 1 bis 12 C-Atomen, -CN, -NO2, -NR1R2, -Ar
oder -O-Ar;
Ar ist Phenyl, Biphenyl, 1-Naphthyl, 2-Naphthyl, 2-Thienyl, 2-Furanyl, wobei jede dieser Gruppen einen oder zwei Reste R tragen kann;
m, n, p sind jeweils unabhängig 0, 1, 2 oder 3;
X, Y sind jeweils unabhängig = CR- oder = N-;
Z ist -O-, -S-, -NR-, CRR-, -CH=CH-, -CH=N;
R1 und R2 sind Wasserstoff, lineare oder verzweigte Alkylgruppen mit 1 bis 22 C-Atomen, -Ar oder 3-Methylphenyl.
Ar ist Phenyl, Biphenyl, 1-Naphthyl, 2-Naphthyl, 2-Thienyl, 2-Furanyl, wobei jede dieser Gruppen einen oder zwei Reste R tragen kann;
m, n, p sind jeweils unabhängig 0, 1, 2 oder 3;
X, Y sind jeweils unabhängig = CR- oder = N-;
Z ist -O-, -S-, -NR-, CRR-, -CH=CH-, -CH=N;
R1 und R2 sind Wasserstoff, lineare oder verzweigte Alkylgruppen mit 1 bis 22 C-Atomen, -Ar oder 3-Methylphenyl.
Bevorzugte Verbindungen der allgemeinen Formel (I) sind in der WO
97/10617 beschrieben.
Bevorzugte Chipkarten enthalten eine photovoltaische Zelle, die aufgebaut ist
aus
- - einem leitenden, lichtdurchlässigen Träger (11),
- - einer auf dem Träger (11) aufgebrachten Schicht (12) aus einem nano porösen Metalloxid-Halbleiter mit einer Bandlücke von mindestens 3 eV,
- - einer auf der Halbleiterschicht (12) aufgebrachten Chromophor schicht (13),
- - einer auf der Chromophorschicht (13) aufgebrachten Ladungstransport schicht (14), enthaltend ein Lochleitermaterial,
- - einer auf die Ladungstransportschicht (14) aufgebrachten Gegenelektrode (15), und
- - gegebenenfalls die photovoltaische Zelle nach oben und unten begrenzen den Schichten (16) und (17) aus einem elektrisch isolierenden Material.
Die Bezugszeichen beziehen sich auf die in Fig. 1 dargestellte bevorzugte
Ausführungsform der in den erfindungsgemäßen Chipkarten eingesetzten
photovoltaischen Zellen.
Auf einem leitenden Träger 11, der als Elektrode beziehungsweise Kontakt
dienen kann und beispielsweise aus einem Metall oder Indium-Zinn-Oxid
(ITO) besteht, ist als lichtabsorbierende Schicht ein Halbleiter 12 aufge
bracht, der vorzugsweise eine Oberfläche mit einem Rauheitsfaktor < 1 hat.
Vorzugsweise enthält die erfindungsgemäße Zelle auf der Oberfläche des
Halbleiters einen Chromophor, hier als Chromophorschicht 13 dargestellt.
Die Bezeichnung "lichtabsorbierende Schicht" umfaßt im Sinne der Erfindung
sowohl eine Halbleiterschicht als auch eine Kombination Halbleiter/Chromo
phor, auch wenn die eigentliche Absorption in diesem Fall nahezu aus
schließlich durch den Chromophor erfolgt. Daran schließt sich die Ladungs
transportschicht 14 an, die ein Lochleitermaterial enthält. Sie wird auf der
einen Seite durch die Gegenelektrode 15 begrenzt, die beispielsweise aus
einem leitfähigen Glas, leitfähig beschichtetem Kunststoff, aus Metall oder
einem anderen leitfähigen, vorzugsweise lichtdurchlässigen, Material bestehen
kann. Die Zelle 1 ist vorzugsweise oben und unten durch je eine isolierende
Schicht 16 beziehungsweise 17 abgeschlossen. Sie kann einen, in der Figur
nicht gezeigten, seitlichen Abschluß enthalten, beispielsweise einen Rahmen
aus einem elektrisch isolierenden Material, wie Kunststoff oder Glas. Durch
die Verwendung eines Lochleitermaterials anstelle des flüssigen Elektrolyten
ist ein derartiger seitlicher Rahmen aber nicht grundsätzlich notwendig.
Zumindest eine Seite der Zelle muß für das in elektrische Energie umzu
wandelnde Licht durchlässig sein, so daß dieses zu dem Chromophor bezie
hungsweise dem Halbleiter gelangen kann.
Die Zelle enthält darüber hinaus Vorrichtungen zur Abnahme des von der
Zelle erzeugten elektrischen Stroms.
Die in den erfindungsgemäßen Chipkarten eingesetzten photovoltaischen
Zellen enthalten als lichtabsorbierende Schicht vorzugsweise einen Halbleiter,
der eine sehr große Bandlücke, von besonders bevorzugt mindestens 3,0
Elektronenvolt, aufweist.
Damit eignen sich vorzugsweise Metalloxid-Halbleiter, insbesondere die
Oxide der Übergangsmetalle, sowie der Elemente der dritten Hauptgruppe
und der vierten, fünften und sechsten Nebengruppe (des periodischen Sy
stems der Elemente) von Titan, Zirkon, Hafnium, Strontium, Zink, Indium,
Yttrium, Lanthan, Vanadium, Niob, Tantal, Chrom, Molybdän, Wolfram,
aber auch Oxide von Zink, Eisen, Nickel oder Silber, Perovskite wie
SrTiO3, CaTiO3, oder Oxide von anderen Metallen der zweiten und dritten
Hauptgruppe oder Mischoxide oder Oxidgemische dieser Metalle. Es kann
aber auch jedes andere Metalloxid mit Halbleitereigenschaften und großem
Energieabstand (Bandlücke) zwischen Valenzband und Leitungsband verwendet
werden. Besonders bevorzugt als Halbleitermaterial ist Titandioxid.
Der Halbleiter weist vorzugsweise einen Rauheitsfaktor von größer als 1,
besonders bevorzugt von größer als 20, ganz besonders von größer als 150
auf. Der Rauheitsfaktor ist definiert als das Verhältnis einer wirklichen/
effektiven Oberfläche zur Fläche der Projektion dieser Oberfläche eines
Körpers, in diesem Fall also der Oberfläche des Halbleiters. Der Rauheits
faktor ist z. B. in F. Kohlrausch, Praktische Physik, Band 1, S. 397 (Stutt
gart: B. G. Teubner, 1985) beschrieben.
Die Empfindlichkeit, d. h. die photoelektronische Ausbeute für sichtbares
Licht, also auch für Sonnenlicht, kann erhöht werden, indem auf der Ober
fläche des Halbleiters sogenannte Chromophore, auch Sensibilatoren oder
Dyes genannt, als Ladungsträger chemisch an- oder eingelagert (chemisor
biert) werden. Die beiden Funktionen der Lichtabsorption und der Ladungs
träger-Trennung sind bei diesen photoelektronischen Systemen getrennt. Die
Lichtabsorption wird vom Chromophor im Oberflächenbereich übernommen,
und die Trennung der Ladungsträger erfolgt an der Grenzschicht Halbleiter/
Chromophor.
Verschiedene Chromophore haben unterschiedliche spektrale Empfindlichkei
ten. Die Wahl des Chromophors kann somit der spektralen Zusammenset
zung des Lichts der Lichtquelle angepaßt werden, um die Ausbeute mög
lichst zu vergrößern. Als Chromophore, d. h. Sensibilisatoren, eignen sich
insbesondere die Komplexe von Übergangsmetallen vom Typ Metall (L3),
Metall (L2) von Ruthenium und Osmium (z. B. Ruthenium-tris-(2,2')-bipyri
dyl-(4,4)-dicarboxylate), Ruthenium-cis-diaqua-bipyridyl-Komplexe, wie Ru
thenium-cis-diaqua-bis-(2,2')-bipyridyl-(4,4')-dicarboxylate) sowie Porphyrine
(z. B. Zink-tetra-(4-carboxyphenyl)-porphyrin) und Cyanide (z. B. Eisenhe
xacyanid-Komplexe) und Phthalocyanine.
Die Chromophore können im Bereich der Oberfläche des Metalloxid-Halblei
ters chemisorbiert, adsorbiert oder sonstwie fest angelagert sein. Günstige
Resultate wurden beispielsweise mit Chromophoren erzielt, die mit Carbon
säure- oder Phosphonsäure-Liganden an die Oberfläche des Metalloxid-Halb
leiters gebunden sind.
Als Elektrode 15 eignen sich stabile, metallisch leitende Substanzen, z. B.
Au, Ag, Pt, Cu, oder andere Metalle. Es können aber auch für einige
Anwendungen vorzugsweise lichtdurchlässige leitfähige Substanzen, wie
dotierte Metalloxide, z. B. Indium-Zinn-Oxid, Sb-dotiertes Zinnoxid oder Al
dotiertes Zinkoxid verwendet werden. Dabei kann die Austrittsarbeit des
verwendeten Elektrodenmaterials vorzugsweise an das Ionisationspotential des
verwendeten Lochleitermaterials angepaßt werden.
Verfahren zum Herstellen von polykristallinen Metalloxid-Halbleiterschichten,
besonders bevorzugte Chromophore sowie Verfahren zur Herstellung der in
den erfindungsgemäßen Chipkarten eingesetzten photovoltaischen Zellen sind
in der WO 97/10617 beschrieben.
Die erfindungsgemäße Chipkarte enthält ein Flüssigkristalldisplay. Flüssig
kristalldisplays, insbesondere SSFLCDs sind bereits als Computerdisplays im
Einsatz. Die Verwendung in Chipkarten erfordert jedoch ein besonderes
Eigenschaftsprofil, das beispielsweise nach ISO 7816 neben der optischen
Speicherfähigkeit Druck- und Stoßfestigkeit, Biegsamkeit, eine niedrige
Adressierspannung, Lesbarkeit bei Tageslicht und besonders geringe Dicke
und Gewicht umfaßt.
Das in den erfindungsgemäßen Chipkarten eingesetzte Display kann bei
Spannungen von im allgemeinen ≦15 V, bevorzugt ≦5 V geschaltet
werden, ist in einem breiten Temperaturbereich beschreibbar und robust
gegenüber alltagsüblichen Belastungen wie Druck, Biegung, Deformation oder
thermischer Beanspruchung. Der Arbeitstemperaturbereich beträgt im all
gemeinen 0 bis 60°C, bevorzugt 10 bis 50°C, besonders bevorzugt 15 bis
40°C.
Arbeitsphasen sind bevorzugt SC*-, SI*-, SF*-, SJ*- oder SG*-Phasen,
vorzugsweise SC*-, SI*- oder SF*-Phasen, bosonders bevorzugt die SC*-
Phase.
Der im Flüssigkristalldisplay eingesetzte geneigt smektische, optisch aktive
(ferroelektrische) Flüssigkristall (FLC) kann sowohl aus einer Mischung
niedermolekularer Verbindungen als auch aus einer einzigen Substanz beste
hen.
Im Falle von Mischungen enthält eine nicht optisch aktive Basismischung,
vorzugsweise in einem Anteil von < 50 Gew.-%, einen oder mehrere
optisch aktive Verbindungen (Dotierstoffe). Ist der Flüssigkristall eine ein
zelne Verbindung, so muß diese selbst optisch aktiv sein. Der FLC weist
im allgemeinen eine Spontanpolarisation von 0,1 bis 100 nC/cm2, vorzugs
weise 1 bis 60 nC/cm2, besonders bevorzugt 2 bis 40 nC/cm2 auf.
Die Flüssigkristalhnischung enthält im allgemeinen 1 bis 35, vorzugsweise
2 bis 25, besonders bevorzugt 4 bis 20 Komponenten. Die Komponenten des
Flüssigkrisalls werden vorzugsweise ausgewählt aus den bekannten Verbin
dungen mit smektischer und/oder nematischer und/oder cholesterischer Phase.
Dazu gehören:
- - Derivate des Phenylpyrimidins, wie in WO 86/06401 und US 4,874,542 beschrieben,
- - metasubstituierte Sechsringaromaten, wie in EP-A 0 S78 054 beschrie ben,
- - Siliziumverbindungen, wie in EP-A 0 355 008 beschrieben,
- - mesogene Verbindungen mit nur einer Seitenkette, wie in EP-A 0 541 081 beschrieben,
- - Hydrochinonderivate, wie in EP-A 0 603 786 beschrieben,
- - Fhenylbenzoate und Biphenylbenzoate, wie bei P. Keller, Ferroelectrics 1984, 58, 3; Liq. Cryst. 1987, 2, 63; Liq. Cryst. 1989, S. 153 und J. W. Goodby et al., Liquid Crystals and Ordered Fluids, Bd. 4, New York 1984 beschrieben,
- - Thiadiazole, wie in EP-A 0 309 S14 beschrieben,
- - Biphenyle, wie in EP-A 207 712 oder Adv. Cryst. Res. Appl. (Ed. Bata, L.) 3 (1980) beschrieben,
- - Phenylpyridine, wie in Ferroelectrics 1996, 180, 269 oder Liq. Cryst. 1993, 14, 1169 beschrieben,
- - Benzanilide, wie in Liq. Cryst. 1987, 2, 757 oder Ferroelectrics 1984, 58, 81 beschrieben,
- - Terphenyle, wie in Mol. Cryst. Liq. Cryst. 1991, 195, 221; WO 89/02 425 oder Ferroelectrics 1991, 114, 207 beschrieben,
- - 4-Cyanocyclohexyle, wie in Freiburger Arbeitstagung Flüssigkristalle 1986, 16, V8 beschrieben,
- - 5-Alkylthiophencarbonsäureester, wie in J. L Butcher, Dissertation, Not tingham 1991 beschrieben,
- - 1,2-Diphenylethane, wie in Liq. Cryst. 1991, 9, 253 beschrieben.
Als chirale, nicht racemische Dotierstoffe kommen beispielsweise in Frage:
- - optisch aktive Phenylbenzoate, wie bei P. Keller, Ferroelectrics 1984, 58, 3 und J. W. Goodby et al., Liquid Crystals and Ordered Fluids, Bd. 4, New York 1984 beschrieben,
- - optisch aktive Oxiranether, wie in EP-A 0 263 437 und WO 93/13093 beschrieben,
- - optisch aktive Oxiranester, wie in EP-A 0 292 954 beschrieben,
- - optisch aktive Dioxolanether, wie in EP-A 0 351 746 beschrieben,
- - optisch aktive Dioxolanester, wie in EP-A 0 361 272 beschrieben,
- - optisch aktive Tetrahydrofuran-2-carbonsäureester, wie in EP-A 0 355 561 beschrieben, und
- - optisch aktive 2-Fluoralkylether, wie in EP-A 0 237 007 und US 5,051,506 beschrieben.
Bevorzugte Komponenten der Flüssigkristallmischung sind solche der Gruppen
A bis P:
R1
-A1
-A2
-R2
(II)
worin
R1 und R2 jeweils Alkyl mit 1-15 C-Atomen, worin auch eine oder zwei nicht benachbarte und nicht terminale CH2-Gruppen durch -O-, -S-, -CO-, -O-CO-, -CO-O-, -O-COO; -CO-S-, -SCO-, -CHHalogen, -CHCN- und/oder -CH=CH- ersetzt sein können und worin ein, mehrere oder alle H-Atome durch F ersetzt sein können,
A1 bedeutet 1,4-Phenylen, trans-1,4-Cyclohexylen oder eine Einfachbindung, und A2
R1 und R2 jeweils Alkyl mit 1-15 C-Atomen, worin auch eine oder zwei nicht benachbarte und nicht terminale CH2-Gruppen durch -O-, -S-, -CO-, -O-CO-, -CO-O-, -O-COO; -CO-S-, -SCO-, -CHHalogen, -CHCN- und/oder -CH=CH- ersetzt sein können und worin ein, mehrere oder alle H-Atome durch F ersetzt sein können,
A1 bedeutet 1,4-Phenylen, trans-1,4-Cyclohexylen oder eine Einfachbindung, und A2
bedeutet,
wobei Z -O-CO-, -CO-O-, -S-CO-, -CO-S-, -CH2O-, -OCH2- oder -CH2CH2- bedeutet.
wobei Z -O-CO-, -CO-O-, -S-CO-, -CO-S-, -CH2O-, -OCH2- oder -CH2CH2- bedeutet.
in der bedeuten:
R1, R2 geradkettiger oder verzweigter Alkylrest mit 1 bis 22 bzw. 3 bis 22 C-Atomen, wobei eine oder mehrere nicht benachbarte -CH2 Gruppen durch -O-, -O-CO- oder -CO-O- ersetzt sein können und worin ein, mehrere oder alle H-Atome durch F ersetzt sein können
A1, A2, A3, sind gleich oder verschieden, 1,4-Phenylen, wobei ein oder zwei H-Atome durch F ersetzt sein können, Pyridin-2,5-diyl, wobei ein oder zwei H-Atome durch F ersetzt sein können, Pyrimidin-2,5-diyl, wobei ein oder zwei H-Atome durch F ersetzt sein können, trans-1,4- Cyclohexylen, wobei ein oder zwei H-Atome durch -CN und/oder -CH3 ersetzt sein können, (1,3,4)-Thiadiazol-2,5-diyl,
M1, M2 gleich oder verschieden, -CO-O-, -O-CO-, -CH2-O-, -O-CH2-, CH2-CH2-, -CH=N-,
a, b, c, d, e null oder eins.
R1, R2 geradkettiger oder verzweigter Alkylrest mit 1 bis 22 bzw. 3 bis 22 C-Atomen, wobei eine oder mehrere nicht benachbarte -CH2 Gruppen durch -O-, -O-CO- oder -CO-O- ersetzt sein können und worin ein, mehrere oder alle H-Atome durch F ersetzt sein können
A1, A2, A3, sind gleich oder verschieden, 1,4-Phenylen, wobei ein oder zwei H-Atome durch F ersetzt sein können, Pyridin-2,5-diyl, wobei ein oder zwei H-Atome durch F ersetzt sein können, Pyrimidin-2,5-diyl, wobei ein oder zwei H-Atome durch F ersetzt sein können, trans-1,4- Cyclohexylen, wobei ein oder zwei H-Atome durch -CN und/oder -CH3 ersetzt sein können, (1,3,4)-Thiadiazol-2,5-diyl,
M1, M2 gleich oder verschieden, -CO-O-, -O-CO-, -CH2-O-, -O-CH2-, CH2-CH2-, -CH=N-,
a, b, c, d, e null oder eins.
R1
(-A)a
(-M1
)b
(-A)c
(-M2
)d
(-A)e
-R2
(IV)
in der bedeuten
R1, R2 gleich oder verschieden, ein geradkettiger oder verzweigter Alkylrest mit 1 bis 22 bzw. 3 bis 22 C-Atomen, wobei auch eine oder zwei nicht benachbarte und nicht terminale CH2-Gruppen durch -O-, - CO-, -CO-O-, -O-CO- oder -O-CO-O- ersetzt sein können und worin ein, mehrere oder alle H-Atome durch F ersetzt sein können,
A gleich 1,4-Phenylen,
M1, M2 gleich oder verschieden, -CO-O-, -O-CO-, -CH=N- mit der Maßgabe daß mindesten eine der Gruppen gleich -CH=N- ist,
a, b, c, d, e null oder eins, unter der Bedingung, daß a + c + e = 2 oder 3 und b + d = 1 oder 2 ist.
R1, R2 gleich oder verschieden, ein geradkettiger oder verzweigter Alkylrest mit 1 bis 22 bzw. 3 bis 22 C-Atomen, wobei auch eine oder zwei nicht benachbarte und nicht terminale CH2-Gruppen durch -O-, - CO-, -CO-O-, -O-CO- oder -O-CO-O- ersetzt sein können und worin ein, mehrere oder alle H-Atome durch F ersetzt sein können,
A gleich 1,4-Phenylen,
M1, M2 gleich oder verschieden, -CO-O-, -O-CO-, -CH=N- mit der Maßgabe daß mindesten eine der Gruppen gleich -CH=N- ist,
a, b, c, d, e null oder eins, unter der Bedingung, daß a + c + e = 2 oder 3 und b + d = 1 oder 2 ist.
wobei bedeuten
R1, R2 gleich oder verschieden, geradkettiger oder verzweigter Alkylrest mit 1 bis 22 bzw. 3 bis 22 C-Atomen, wobei auch eine oder zwei nicht benachbarte und nicht terminale CH2-Gruppen durch -O-, -CO-, -CO-O-, -O-CO- oder -O-CO- O- ersetzt sein können, und worin ein, mehrere oder alle H-Atome durch F ersetzt sein können,
A1, A2, A3, sind gleich oder verschieden, 1,4-Phenylen, wobei ein oder zwei H-Atome durch F ersetzt sein können, Pyridin-2,5-diyl, wobei ein oder zwei H-Atome durch F ersetzt sein können, Pyrimidin-2,5-diyl, wobei ein oder zwei H-Atome durch F ersetzt sein können, trans-1,4- Cyclohexylen, wobei ein oder zwei H-Atome durch -CN und/oder -CH3 ersetzt sein können, (1,3,4)-Thiadiazol-2,5-diyl,
M1, M2 gleich oder verschieden, -CO-O-, -O-CO-, -CH2-O-, -O-CH2-, -CH2-CH2-, -CH=N-,
a, b, c, d, e null oder eins.
R1, R2 gleich oder verschieden, geradkettiger oder verzweigter Alkylrest mit 1 bis 22 bzw. 3 bis 22 C-Atomen, wobei auch eine oder zwei nicht benachbarte und nicht terminale CH2-Gruppen durch -O-, -CO-, -CO-O-, -O-CO- oder -O-CO- O- ersetzt sein können, und worin ein, mehrere oder alle H-Atome durch F ersetzt sein können,
A1, A2, A3, sind gleich oder verschieden, 1,4-Phenylen, wobei ein oder zwei H-Atome durch F ersetzt sein können, Pyridin-2,5-diyl, wobei ein oder zwei H-Atome durch F ersetzt sein können, Pyrimidin-2,5-diyl, wobei ein oder zwei H-Atome durch F ersetzt sein können, trans-1,4- Cyclohexylen, wobei ein oder zwei H-Atome durch -CN und/oder -CH3 ersetzt sein können, (1,3,4)-Thiadiazol-2,5-diyl,
M1, M2 gleich oder verschieden, -CO-O-, -O-CO-, -CH2-O-, -O-CH2-, -CH2-CH2-, -CH=N-,
a, b, c, d, e null oder eins.
R1
(-A1
)a
(-M1
)b
(-A2
)c
(-M2
)d
(-A3
)e
(-M3
)f
(-A4
)-H (VI)
worin bedeuten:
R1: geradkettiger oder verzweigter Alkylrest mit 1 bis 22 bzw. 3 bis 22 C- Atomen, wobei auch eine oder zwei nicht benachbarte und nicht terminale CH2-Gruppen durch -O-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O- oder -Si(CH3)2- ersetzt sein können und worin ein, mehrere oder alle H-Atome durch F ersetzt sein können,
A1, A2, A3, A4 gleich oder verschieden, 1,4-Phenylen, wobei ein oder zwei H-Atome durch F oder CN ersetzt sein können, Pyridin-2,5-diyl, wobei ein oder zwei H-Atome durch F ersetzt sein können, Pyrimidin- 2,5-diyl, wobei ein oder zwei H-Atome durch F ersetzt sein können, trans-1,4-Cyclohexylen, (1,3,4)-Thiadiazol-2,5-diyl oder Naphthalin- 2,6-diyl,
M1, M2, M3 gleich oder verschieden, -CO-O-, -O-CO-, -CH2-O-, -CH=N-, -OCH2-, -CH2CH2-,
a, b, c, d, e, f null oder eins, unter der Bedingung, daß die Summe aus a + c + e 0, 1, 2 oder 3 ist;
R1: geradkettiger oder verzweigter Alkylrest mit 1 bis 22 bzw. 3 bis 22 C- Atomen, wobei auch eine oder zwei nicht benachbarte und nicht terminale CH2-Gruppen durch -O-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O- oder -Si(CH3)2- ersetzt sein können und worin ein, mehrere oder alle H-Atome durch F ersetzt sein können,
A1, A2, A3, A4 gleich oder verschieden, 1,4-Phenylen, wobei ein oder zwei H-Atome durch F oder CN ersetzt sein können, Pyridin-2,5-diyl, wobei ein oder zwei H-Atome durch F ersetzt sein können, Pyrimidin- 2,5-diyl, wobei ein oder zwei H-Atome durch F ersetzt sein können, trans-1,4-Cyclohexylen, (1,3,4)-Thiadiazol-2,5-diyl oder Naphthalin- 2,6-diyl,
M1, M2, M3 gleich oder verschieden, -CO-O-, -O-CO-, -CH2-O-, -CH=N-, -OCH2-, -CH2CH2-,
a, b, c, d, e, f null oder eins, unter der Bedingung, daß die Summe aus a + c + e 0, 1, 2 oder 3 ist;
worin bedeuten:
R1, R2 gleich oder verschieden, ein geradkettiger oder verzweigter Alkylrest mit 1 bis 22 bzw. 3 bis 22 C-Atomen, wobei auch eine oder zwei nicht benachbarte und nicht terminale CH2-Gruppen durch -O-, - CO-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O- oder -Si(CH3)2- ersetzt sein können und worin ein, mehrere oder alle H-Atome durch F ersetzt sein können,
A1, A2, A3 gleich oder verschieden, 1,4-Phenylen, wobei ein oder zwei H-Atome durch F ersetzt sein können, Pyridin-2,5-diyl, wobei ein oder zwei H-Atome durch F ersetzt sein können, Pyrimidin-2,5-diyl, wobei ein oder zwei H-Atome durch F ersetzt sein können, trans-1,4- Cyclohexylen, wobei ein oder zwei H-Atome durch -CN und/oder -CH3 ersetzt sein können, (1,3,4)-Thiadiazol-2,5-diyl, und A1 auch
R1, R2 gleich oder verschieden, ein geradkettiger oder verzweigter Alkylrest mit 1 bis 22 bzw. 3 bis 22 C-Atomen, wobei auch eine oder zwei nicht benachbarte und nicht terminale CH2-Gruppen durch -O-, - CO-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O- oder -Si(CH3)2- ersetzt sein können und worin ein, mehrere oder alle H-Atome durch F ersetzt sein können,
A1, A2, A3 gleich oder verschieden, 1,4-Phenylen, wobei ein oder zwei H-Atome durch F ersetzt sein können, Pyridin-2,5-diyl, wobei ein oder zwei H-Atome durch F ersetzt sein können, Pyrimidin-2,5-diyl, wobei ein oder zwei H-Atome durch F ersetzt sein können, trans-1,4- Cyclohexylen, wobei ein oder zwei H-Atome durch -CN und/oder -CH3 ersetzt sein können, (1,3,4)-Thiadiazol-2,5-diyl, und A1 auch
M1, M2, M3 gleich oder verschieden, -O-, -CO-O-, -O-CO-, -CH2-O-,
O-CH2; CH2-CHr, -CH=N-,
X1, X2, X3, X4, X5, X6, X7, X8 CH oder N, wobei die Zahl der N Atome in einem Sechsring 0, 1 oder 2 beträgt,
a, b, c, d, e, f sind null oder eins, unter der Bedingung, daß die Summe aus a + c + e 0, 1, 2 oder 3 ist.
X1, X2, X3, X4, X5, X6, X7, X8 CH oder N, wobei die Zahl der N Atome in einem Sechsring 0, 1 oder 2 beträgt,
a, b, c, d, e, f sind null oder eins, unter der Bedingung, daß die Summe aus a + c + e 0, 1, 2 oder 3 ist.
R1
(-A1
)i
(-M1
)k
(-A2
)l
(-M2
)m
(-A3
)n
-R2
(VIII)
worin bedeuten:
R1 geradkettiges oder verzweigtes Alkyl mit 1 bis 22 bzw. 3 bis 22 C- Atomen, wobei auch eine oder zwei nicht benachbarte und nicht terminale CH2-Gruppen durch -O-, -CO-, -CO-O-, -O-CO- oder -O-CO- O- ersetzt sein können und worin ein, mehrere oder alle H-Atome durch F ersetzt sein können,
R2 geradkettiges oder verzweigtes Alkyl mit 1 bis 22 bzw. 3 bis 22 C- Atomen, wobei auch eine oder zwei nicht benachbarte CH2-Gruppen durch -O-, -CO-, -CO-O-, -O-CO- oder -O-CO-O- ersetzt sein können, mit der Maßgabe, daß eine, nicht an Sauerstoff gebundene, CH2- Gruppe durch -Si(CH3)2- ersetzt ist,
A1, A2, A3 gleich oder verschieden 1,4-Phenylen, wobei ein oder zwei H- Atome durch F ersetzt sein können, trans-1,4-Cyclohexylen, Pyridin- 2,5-diyl, wobei ein oder zwei H-Atome durch F ersetzt sein können, Pyrimidin-2,5-diyl, wobei ein oder zwei H-Atome durch F ersetzt sein können, (1,3,4)-Thiadiazol-2,5-diyl,
M1, M2 gleich oder verschieden -CO-O-, -O-CO-, -CH2-O-, -O-CH2-, -CH=N-, i, k, l, m, n null oder 1, mit der Maßgabe, daß i + l + n = 2 oder 3 ist.
R1 geradkettiges oder verzweigtes Alkyl mit 1 bis 22 bzw. 3 bis 22 C- Atomen, wobei auch eine oder zwei nicht benachbarte und nicht terminale CH2-Gruppen durch -O-, -CO-, -CO-O-, -O-CO- oder -O-CO- O- ersetzt sein können und worin ein, mehrere oder alle H-Atome durch F ersetzt sein können,
R2 geradkettiges oder verzweigtes Alkyl mit 1 bis 22 bzw. 3 bis 22 C- Atomen, wobei auch eine oder zwei nicht benachbarte CH2-Gruppen durch -O-, -CO-, -CO-O-, -O-CO- oder -O-CO-O- ersetzt sein können, mit der Maßgabe, daß eine, nicht an Sauerstoff gebundene, CH2- Gruppe durch -Si(CH3)2- ersetzt ist,
A1, A2, A3 gleich oder verschieden 1,4-Phenylen, wobei ein oder zwei H- Atome durch F ersetzt sein können, trans-1,4-Cyclohexylen, Pyridin- 2,5-diyl, wobei ein oder zwei H-Atome durch F ersetzt sein können, Pyrimidin-2,5-diyl, wobei ein oder zwei H-Atome durch F ersetzt sein können, (1,3,4)-Thiadiazol-2,5-diyl,
M1, M2 gleich oder verschieden -CO-O-, -O-CO-, -CH2-O-, -O-CH2-, -CH=N-, i, k, l, m, n null oder 1, mit der Maßgabe, daß i + l + n = 2 oder 3 ist.
wobei bedeuten
R1, R2: gleich oder verschieden geradkettiger oder verzweigter Alkylrest mit 1 bzw. 3 bis 16 vorzugsweise 1 bzw. 3 bis 10 C-Atomen, wobei auch eine oder zwei nicht benachbarte und nicht terminale CH2- Gruppen durch -O-, -CO-, -O-CO-, -CO-O-, -O-CO-O-, vorzugsweise -O-, -O-CO-, -CO-O-, ersetzt sein können,
R3 -CH3, CF3, oder -C2H5, vorzugsweise -CH3, CF3.
R1, R2: gleich oder verschieden geradkettiger oder verzweigter Alkylrest mit 1 bzw. 3 bis 16 vorzugsweise 1 bzw. 3 bis 10 C-Atomen, wobei auch eine oder zwei nicht benachbarte und nicht terminale CH2- Gruppen durch -O-, -CO-, -O-CO-, -CO-O-, -O-CO-O-, vorzugsweise -O-, -O-CO-, -CO-O-, ersetzt sein können,
R3 -CH3, CF3, oder -C2H5, vorzugsweise -CH3, CF3.
A1, A2 gleich oder verschieden, 1,4-Phenylen, trans-1,4-Cyclohexylen,
vorzugsweise 1,4-Phenylen.
wobei bedeuten
A gleich N und B gleich CH oder A gleich CH und B gleich N, C gleich N und D gleich CH oder C gleich CH und D gleich N,
wobei eine oder zwei CH-Gruppen durch CF-Gruppen ersezt sein können,
R1, R2 gleich oder verschieden, ein geradkettiger oder verzweigter Alkylrest mit 1 bis 22 bzw. 3 bis 22 C-Atomen, wobei auch eine oder zwei nicht benachbarte und nicht terminale CH2-Gruppen durch -O-, -CO-, -CO-O-, -O-CO- oder -O-CO-O- ersetzt sein können und worin ein, mehrere oder alle H-Atome durch F ersetzt sein können.
A gleich N und B gleich CH oder A gleich CH und B gleich N, C gleich N und D gleich CH oder C gleich CH und D gleich N,
wobei eine oder zwei CH-Gruppen durch CF-Gruppen ersezt sein können,
R1, R2 gleich oder verschieden, ein geradkettiger oder verzweigter Alkylrest mit 1 bis 22 bzw. 3 bis 22 C-Atomen, wobei auch eine oder zwei nicht benachbarte und nicht terminale CH2-Gruppen durch -O-, -CO-, -CO-O-, -O-CO- oder -O-CO-O- ersetzt sein können und worin ein, mehrere oder alle H-Atome durch F ersetzt sein können.
R1
(-A)a
(-M1
)b
(-A)c
(-M2
)d
(-A)e
-R2
(XI)
wobei bedeuten
R1, R2 gleich oder verschieden, ein geradkettiger oder verzweigter Alkylrest mit 1 bis 22 bzw. 3 bis 22 C-Atomen, wobei auch eine oder zwei nicht benachbarte und nicht terminale CH2-Gruppen durch -O-, -CO-, -CO-O-, -O-CO- oder -O-CO-O- ersetzt sein können und worin ein, mehrere oder alle H-Atome durch F ersetzt sein können,
A gleich 1,4-Phenylen,
M1, M2 gleich oder verschieden, -CO-O-, -O-CO-,
a, b, c, d, e null oder eins, unter der Bedingung, daß a + c + e = 2 oder 3 und b + d = 1 oder 2 ist.
R1, R2 gleich oder verschieden, ein geradkettiger oder verzweigter Alkylrest mit 1 bis 22 bzw. 3 bis 22 C-Atomen, wobei auch eine oder zwei nicht benachbarte und nicht terminale CH2-Gruppen durch -O-, -CO-, -CO-O-, -O-CO- oder -O-CO-O- ersetzt sein können und worin ein, mehrere oder alle H-Atome durch F ersetzt sein können,
A gleich 1,4-Phenylen,
M1, M2 gleich oder verschieden, -CO-O-, -O-CO-,
a, b, c, d, e null oder eins, unter der Bedingung, daß a + c + e = 2 oder 3 und b + d = 1 oder 2 ist.
R1
(-A1
)a
(-M1
)b
(-A)c
(-M2
)d
(-A)e
-R2
(XII)
wobei bedeuten
R1, R2 gleich oder verschieden, ein geradkettiger oder verzweigter Alkylrest mit 1 bis 22 bzw. 3 bis 22 C-Atomen, wobei auch eine oder zwei nicht benachbarte und nicht terminale CH2-Gruppen durch -O-, -CO-, -CO-O-, -O-CO- oder -O-CO-O- ersetzt sein können, und worin wenigstens einer der Reste R1, R2 eine verzweigte, optisch aktive Alkylgruppe ist,
A gleich 1,4-Phenylen,
M1, M2 gleich oder verschieden, -CO-O-, -O-CO- oder eine Einfachbindung a, b, c, d, e sind null oder eins, unter der Bedingung, daß die Summe aus a + c + e 2 oder 3 und b + d = 1 oder 2 ist.
R1, R2 gleich oder verschieden, ein geradkettiger oder verzweigter Alkylrest mit 1 bis 22 bzw. 3 bis 22 C-Atomen, wobei auch eine oder zwei nicht benachbarte und nicht terminale CH2-Gruppen durch -O-, -CO-, -CO-O-, -O-CO- oder -O-CO-O- ersetzt sein können, und worin wenigstens einer der Reste R1, R2 eine verzweigte, optisch aktive Alkylgruppe ist,
A gleich 1,4-Phenylen,
M1, M2 gleich oder verschieden, -CO-O-, -O-CO- oder eine Einfachbindung a, b, c, d, e sind null oder eins, unter der Bedingung, daß die Summe aus a + c + e 2 oder 3 und b + d = 1 oder 2 ist.
wobei die Symbole und Indizes folgende Bedeutung haben
* ein chirales Zentrum
R1 ein geradkettiger oder verzweigter Alkylrest mit 1 bis 22 bzw. 3 bis 22 C-Atomen, wobei auch eine oder zwei nicht benachbarte und nicht terminale CH2-Gruppen durch -O-, - CO-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O- oder -Si(CH3)2- ersetzt sein können, oder die nachfolgende, optisch aktive Gruppe,
* ein chirales Zentrum
R1 ein geradkettiger oder verzweigter Alkylrest mit 1 bis 22 bzw. 3 bis 22 C-Atomen, wobei auch eine oder zwei nicht benachbarte und nicht terminale CH2-Gruppen durch -O-, - CO-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O- oder -Si(CH3)2- ersetzt sein können, oder die nachfolgende, optisch aktive Gruppe,
R2, R3, R4, R5, R6, R7 gleich oder verschieden, H oder ein geradkettiger
oder verzweigter Alkylrest mit 1 bis 16 C-Atomen,
P -CH2- oder -CO-
A1, A2, A3 sind gleich oder verschieden, 1,4-Phenylen, wobei ein oder zwei H-Atome durch F ersetzt sein können, Pyridin-2,5-diyl, wobei ein oder zwei H-Atome jeweils durch F ersetzt sein können, Pyrimidin-2,5- diyl, wobei ein oder zwei H-Atome durch F ersetzt sein können, trans- 1,4-Cyclohexylen, wobei ein oder zwei H-Atome durch -CN und/oder -CH3 ersetzt sein können, (1,3,4)-Thiadiazol-2,5-diyl,
M1, M2 gleich oder verschieden, -CO-O-, -O-CO-, -CH2-O-, -O-CH2-, -CH2-CH2-, -CH=N-,
a, b, c, d, e null oder eins.
P -CH2- oder -CO-
A1, A2, A3 sind gleich oder verschieden, 1,4-Phenylen, wobei ein oder zwei H-Atome durch F ersetzt sein können, Pyridin-2,5-diyl, wobei ein oder zwei H-Atome jeweils durch F ersetzt sein können, Pyrimidin-2,5- diyl, wobei ein oder zwei H-Atome durch F ersetzt sein können, trans- 1,4-Cyclohexylen, wobei ein oder zwei H-Atome durch -CN und/oder -CH3 ersetzt sein können, (1,3,4)-Thiadiazol-2,5-diyl,
M1, M2 gleich oder verschieden, -CO-O-, -O-CO-, -CH2-O-, -O-CH2-, -CH2-CH2-, -CH=N-,
a, b, c, d, e null oder eins.
Die asymmetrischen C-Atome des Oxiranrings oder der Oxiranringe können gleich
oder verschieden R oder S konfiguriert sein.
wobei die Symbole und Indizes folgende Bedeutung haben
* ein chirales Zentrum
R1 ein geradkettiger oder verzweigter Alkylrest mit 1 bis 22 bzw. 3 bis 22 C-Atomen, wobei auch eine oder zwei nicht benachbarte und nicht terminale CH2-Gruppen durch -O-, - CO-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O- oder -Si(CH3)2- ersetzt sein können,
R2, R3 ,R4 gleich oder verschieden, H oder ein geradkettiger oder verzweigter Alkylrest mit 1 bis 16 C-Atomen,
A1, A2, A3 gleich oder verschieden, 1,4-Phenylen, wobei ein oder zwei H-Atome durch F ersetzt sein können, Pyridin-2,5-diyl, wobei ein oder zwei H-Atome jeweils durch F ersetzt sein können, Pyrimidin-2,5- diyl, wobei ein oder zwei H-Atome durch F ersetzt sein können, trans- 1,4-Cyclohexylen, wobei ein oder zwei H-Atome durch -CN und/oder - CH3 ersetzt sein können, (1,3,4)-Thiadiazol-2,5-diyl,
M1, M2 gleich oder verschieden, -CO-O-, -O-CO-, -CH2-O-, -O-CH2-, -CH2-CH2-, -CH=N-,
a, b, c, d, e null oder eins.
* ein chirales Zentrum
R1 ein geradkettiger oder verzweigter Alkylrest mit 1 bis 22 bzw. 3 bis 22 C-Atomen, wobei auch eine oder zwei nicht benachbarte und nicht terminale CH2-Gruppen durch -O-, - CO-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O- oder -Si(CH3)2- ersetzt sein können,
R2, R3 ,R4 gleich oder verschieden, H oder ein geradkettiger oder verzweigter Alkylrest mit 1 bis 16 C-Atomen,
A1, A2, A3 gleich oder verschieden, 1,4-Phenylen, wobei ein oder zwei H-Atome durch F ersetzt sein können, Pyridin-2,5-diyl, wobei ein oder zwei H-Atome jeweils durch F ersetzt sein können, Pyrimidin-2,5- diyl, wobei ein oder zwei H-Atome durch F ersetzt sein können, trans- 1,4-Cyclohexylen, wobei ein oder zwei H-Atome durch -CN und/oder - CH3 ersetzt sein können, (1,3,4)-Thiadiazol-2,5-diyl,
M1, M2 gleich oder verschieden, -CO-O-, -O-CO-, -CH2-O-, -O-CH2-, -CH2-CH2-, -CH=N-,
a, b, c, d, e null oder eins.
Die asymmetrischen C-Atome des Oxiranrings können, gleich oder verschieden, R
oder S konfiguriert sein.
wobei die Symbole und Indizes folgende Bedeutung haben
* ein chirales Zentrum
R1 ein geradkettiger oder verzweigter Alkylrest mit 1 bis 22 bzw. 3 bis 22 C-Atomen, wobei auch eine oder zwei nicht benachbarte und nicht terminale CH2-Gruppen durch -O-, - CO-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O- oder -Si(CH3)- ersetzt sein können,
R2, R3, R4 gleich oder verschieden H, ein geradkettiger oder verzweigter Alkylrest mit 1 bis 16 bzw. 3 bis 10 C-Atomen oder ein Alkenylrest mit 2 bis 16 C-Atomen, wobei R2 und R3 zusammen auch -(CH2)5- sein können,
A1, A2, A3 gleich oder verschieden, 1,4-Phenylen, wobei ein oder zwei H-Atome durch F ersetzt sein können, Pyridin-2,5-diyl, wobei ein oder zwei H-Atome durch F ersetzt sein können, Pyrimidin-2,5-diyl, wobei ein oder zwei H-Atome durch F ersetzt sein können, trans-1,4- Cyclohexylen, wobei ein oder zwei H-Atome durch -CN und/oder -CH3 ersetzt sein können, (1,3,4)-Thiadiazol-2,5-diyl,
M1, M2 gleich oder verschieden, -CO-O-, -O-CO-, -CH2-O-, -O-CH2-, -CH2-CH2-, -CH=N-,
a, b, c, d, e null oder eins.
* ein chirales Zentrum
R1 ein geradkettiger oder verzweigter Alkylrest mit 1 bis 22 bzw. 3 bis 22 C-Atomen, wobei auch eine oder zwei nicht benachbarte und nicht terminale CH2-Gruppen durch -O-, - CO-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O- oder -Si(CH3)- ersetzt sein können,
R2, R3, R4 gleich oder verschieden H, ein geradkettiger oder verzweigter Alkylrest mit 1 bis 16 bzw. 3 bis 10 C-Atomen oder ein Alkenylrest mit 2 bis 16 C-Atomen, wobei R2 und R3 zusammen auch -(CH2)5- sein können,
A1, A2, A3 gleich oder verschieden, 1,4-Phenylen, wobei ein oder zwei H-Atome durch F ersetzt sein können, Pyridin-2,5-diyl, wobei ein oder zwei H-Atome durch F ersetzt sein können, Pyrimidin-2,5-diyl, wobei ein oder zwei H-Atome durch F ersetzt sein können, trans-1,4- Cyclohexylen, wobei ein oder zwei H-Atome durch -CN und/oder -CH3 ersetzt sein können, (1,3,4)-Thiadiazol-2,5-diyl,
M1, M2 gleich oder verschieden, -CO-O-, -O-CO-, -CH2-O-, -O-CH2-, -CH2-CH2-, -CH=N-,
a, b, c, d, e null oder eins.
Asymmetrische C-Atome des Dioxolanrings können, gleich oder verschieden, R
oder S konfiguriert sein.
in der bedeuten:
R1 geradkettiger oder verzweigter Alkyrest mit 1 bis 16 bzw. 3 bis 16 C- Atomen, wobei eine oder mehrere nicht benachbarte und nicht terminale CH2-Gruppen durch -O-, -CO-, -O-CO- oder -CO-O- ersetzt sein können
R2, R3, R4 gleich oder verschieden, H oder ein Alkyl- oder Alkenylrest mit 1 bis 10 bzw. 2 bis 10 C-Atomen, wobei R2 und R3 zusammen auch -(CH2)5- sein können,
A1, A2, A3, sind gleich oder verschieden, 1,4-Phenylen, wobei ein oder zwei H-Atome durch F ersetzt sein können, Pyridin-2,5-diyl, wobei ein oder zwei H-Atome durch F ersetzt sein können, Pyrimidin-2,5-diyl, wobei ein oder zwei H-Atome durch F ersetzt sein können, trans-1,4- Cyclohexylen, wobei ein oder zwei H-Atome durch -CN und/oder -CH3 ersetzt sein können, (1,3,4)-Thiadiazol 2,5-diyl,
M1, M2 gleich oder verschieden, -CO-O-, -O-CO-, -CH2-O-, -OCH2-, -CH2-CH2-, -CH=N-,
a, b, c, d, e null oder eins.
R1 geradkettiger oder verzweigter Alkyrest mit 1 bis 16 bzw. 3 bis 16 C- Atomen, wobei eine oder mehrere nicht benachbarte und nicht terminale CH2-Gruppen durch -O-, -CO-, -O-CO- oder -CO-O- ersetzt sein können
R2, R3, R4 gleich oder verschieden, H oder ein Alkyl- oder Alkenylrest mit 1 bis 10 bzw. 2 bis 10 C-Atomen, wobei R2 und R3 zusammen auch -(CH2)5- sein können,
A1, A2, A3, sind gleich oder verschieden, 1,4-Phenylen, wobei ein oder zwei H-Atome durch F ersetzt sein können, Pyridin-2,5-diyl, wobei ein oder zwei H-Atome durch F ersetzt sein können, Pyrimidin-2,5-diyl, wobei ein oder zwei H-Atome durch F ersetzt sein können, trans-1,4- Cyclohexylen, wobei ein oder zwei H-Atome durch -CN und/oder -CH3 ersetzt sein können, (1,3,4)-Thiadiazol 2,5-diyl,
M1, M2 gleich oder verschieden, -CO-O-, -O-CO-, -CH2-O-, -OCH2-, -CH2-CH2-, -CH=N-,
a, b, c, d, e null oder eins.
Asymmetrische C-Atome des Dioxolanrings können, gleich oder verschieden,
R oder S konfiguriert sein.
mit
n: 0, 1
Y: -CO-(t-Butyl), -CO-(Adamantyl)
Q: O, N-Y;
n: 0, 1
Y: -CO-(t-Butyl), -CO-(Adamantyl)
Q: O, N-Y;
Die Herstellung der Flüssigkristallkomponenten erfolgt nach an sich bekannten dem
Fachmann geläufigen Methoden, wie sie beispielsweise in Houben Weyl, Methoden
der Organischen Chemie. Georg Thieme Verlag Stuttgart oder auch den zitierten
Schriften beschrieben werden.
Die Herstellung der Mischung erfolgt nach an sich bekannten Methoden.
Bevorzugt sind Mischungen, die mindestens eine Komponente aus den Gruppen A
bis D enthalten.
Besonders bevorzugt sind Mischungen, die eine oder mehrere, vorzugsweise zwei
bis elf Komponenten aus der Gruppe A und eine oder mehrere Komponenten aus
den Gruppen B, C und/oder D, vorzugsweise eine bis sieben Komponenten aus den
Gruppen B, C und/oder D.
Vorzugsweise enthalten die Mischungen 0,1 bis 79 Gew.-% an einer oder mehreren
Komponenten der Gruppe A und 0,1 bis 67 Gew.-% an einer oder mehreren
Komponenten aus den Gruppen B, C und/oder D.
Besonders bevorzugt enthalten die Mischungen 3 bis 67 Gew. -% an einer oder
mehreren Komponenten der Gruppe A und 1 bis 57 Gew.-% an einer oder mehreren
Komponenten aus den Gruppen B, C und/oder D.
Ganz besonders bevorzugt enthalten die Mischungen 5 bis 53 Gew.-% an zwei bis
neun Komponenten der Gruppe A und 1 bis 43 Gew.-% an eins bis fünf
Komponenten aus den Gruppen B, C und/oder D.
Das erfindungsgemäß verwendete ferroelektrische Flüssigkristatl (FLC)-Display
enthält zwei Trägerplatten, diese können aus Glas oder, wegen der Biegbarkeit
vorzugsweise, Kunststoff bestehen oder auch jeweils eine aus Glas, die andere aus
Kunststoff. Als Kunststoffe eignen sich, beispielsweise bekannte Kunststoffs wie
Polyarylate, Polyethersulfone, Cycloolefin-Copolymere, Polyetherimide,
Polycarbonat, Polystyrol, Polyester, Polymethylmetacrylate, sowie deren
Copolymere oder Blends. Die Innenseite dieser Trägerplatten sind mit leitfähig
transparenten Schichten, sowie Orientierungsschichten und möglicherweise
weitereren Hilfsschichten, wie Isolationsschichten, versehen.
Es eignen sich übliche Orientierungsschichten, wie schrägbedampftes SiO oder
Polymere, z. B. Polyimide, wie Nylon-6,6, die einem Reibungsschritt unterworfen
wurden.
Entscheidend für die elektro-optischen Eigenschaften und Speichereigenschaften
des Displays ist die ca. 1-3 µm dicke FLC-Schicht, deren Schichtdicke,
vorzugsweise durch Abstandshalter festgelegt wird. Diese Abstandshalter können
eingemischte Teilchen, wie Kugeln, oder auch strukturierte Säulen im
Displayinneren sein.
Die gesamte, üblicherweise mit einem Kleberahmen verschlossene Zelle kann
elektrisch, beispielsweise durch Löten, Bonden, Pressen o. ä. kontaktiert werden.
Das Display wird mit einer Spannung oder Spannungsimpulsen durch eine
geeignete elektronische Schaltung angesteuert. Die Ansteuerung erfolgt im
allgemeinen direkt oder als Multiplex-Ansteuerung (siehe z. B. Jean Dijon in Liquid
Crystals, Application and Uses (Ed. B. Bahadur) Vol. 1, 1990, Chapter 13, pp. 305-
360) oder T. Harada, M. Taguchi, K. Iwasa, M. Kai SID 85 Digest, 131 (1985).
Der Elektrodenabstand beträgt im allgemeinen 1 bis 3 µm, vorzugsweise
mindestens 1,5 µm, besonders bevorzugt mindestens 1,8 µm.
Die Herstellung des FLC-Displays für die erfindungsgemäße Chipkarte kann somit
grundsätzlich bekannten Verfahren folgen, wie sie beispielsweise bei E. Lüder et al.,
1997 Intemational Symposium, Seminar & Exhibition, Society of Information Display,
Boston, Massachusetts, Artikel 9.4, SID 97 DIGEST, S. 109-112, beschrieben sind.
Zur Herstellung einer Chipkarte wird das FLC-Display in oder auf eine mit einem
oder mehreren elektronischen Mikrochips versehenen Kunststoffkarte eingebettet
bzw. aufgebracht.
Die Mikrochips enthalten die Programm- und/oder Speicherfunktionen, welche die
gewünschte Funktion der Chipkarte gewährleisten. Solche Chips und ihre
Herstellung sind dem Fachmann bekannt.
Die Karte enthält zudem Mittel für einen Datenaustausch mit einem externen
Schreib- und/oder Lesesystem, beispielsweise elektrisch leitende Kontakte oder
eine "Antenne" in Form von Flachspulen.
Der Kartenkörper besteht im allgemeinen aus Kunststoff, vorzugsweise aus
Polyvinylchlorid (PVC) oder Acryl-butadien-styrol-Copolymeren (ABS) oder Biopol©
(ein biologisch abbaubarer Kunststoff, aus nachwachsenden Ressourcen, der Firma
Monsanto, USA).
Die verwendeten Kunststoffkarten sind bekannt und größtenteils kommerziell
erhältlich (z. B. Gemplus, http://www.gemplus.fr).
Übliche technische Spezifikationen für Erfindungsgemäße Chip- oder Smartkarten
finden sich beispielsweise in:
ICC-Card Specification for Payment Systems, Fassung 3 (1996) und der darin
zitierten Literatur, insbesondere:
- - Europay, MasterCard, and Visa (EMV): June 30, 1996 Integrated Circuit Card Application Specification for Payment Systems
- - ISO/IEC 7813 : 1990 Identification cards - Financial transaction cards
- - ISO 7816 : 1987
Identiflcation cards - Integrated circuit(s) cards with contacts
- Part 1: Physical characteristics - - ISO 7816-2: 1988
Identification cards - Integrated circuit(s) cards with contacts
- Part 2: Dimensions and location of contacts - - ISO/IEC 7816-3: 1989
Identification cards - lntegrated circuit(s) cards with contacts
- Part 3: Electronic signals and transmission protocols - - ISO/IEC 7816-3: 1992
Identification cards - Integrated circuit(s) cards with contacts
- Part 3, Amendment 1: Protocol type T = 1, asynchronous halfduplex block transmission protocol - - ISO/IEC 7816-3: 1994
Identification cards - Integrated circuit(s) cards with contacts
- Part 3, Amendment 2: Protocol type selection (Draft International Standard) ISO/IEC 7816-4: 1995 Identification cards - Integrated circuit(s) cards with contacts
- Part 4, Inter-industry commands for interchange - - ISO/IEC 7816-5: 1994
Identification cards - Integrated circuit(s) cards with contacts
- Part 5: Numbering system and registration procedure for application identfiers - - ISO/IEC 7816-6: 1995
Identfication cards - Integrated circuit(s) cards with contacts
- Part 6: Inter-industry data elements (Draft International Standard).
Die erfindungsgemäße Chipkarte eignet sich beispielsweise zur Zugangskontrolle,
als Scheckkarte, elektronische Fahrkarte, Telefonkarte, Parkhauskarte,
"elektronische Brieftasche" oder für Pay-TV.
Auf die in dieser Anmeldung zitierten Literaturstellen wird ausdrücklich Bezug
genommen; sie sind durch Zitat Bestandteil der Beschreibung.
Claims (13)
1. Chipkarte, enthaltend ein Flüssigkristalldisplay und zu dessen autarker
Energieversorgung eine flächige photovoltaische Zelle.
2. Chipkarte nach Anspruch 1, wobei die photovoltaische Zelle eine
farbstoffsensibilisierte elektrochemische photovoltaische Zelle ist.
3. Chipkarte nach Anspruch 2, wobei die photovoltaische Zelle eine
Ladungstransportschicht, die ein Lochleitermaterial enthält, aufweist.
4. Chipkarte nach Anspruch 3, wobei das Lochleitermaterial ein amorpher
Feststoff ist.
5. Chipkarte nach Anspruch 3 oder 4, wobei der Spannungsabfall über die
Ladungstransportschicht nicht mehr als 500 mV beträgt.
6. Chipkarte nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei als Lochleitermate
rial eine oder mehrere Spiro- oder Heterospiroverbindungen eingesetzt
werden.
7. Chipkarte nach Anspruch 6, wobei als Spiro- oder Heterospiroverbin
dung Spirobifluozenderivate der allgemeinen Formel (I),
wobei die Symbole und Indizes folgende Bedeutungen haben:
ψ ist C, Si, vorzugsweise C,
K, L, M, N sind gleich oder verschieden
R kann, gleich oder verschieden, die gleichen Bedeutungen wie K, L, M, N haben oder ist -H, eine lineare oder verzweigte Alkyl, Alkoxy oder Estergruppe mit 1 bis 22, vorzugsweise 1 bis 15, besonders bevorzugt 1 bis 12 C- Atomen, -CN, -NR2R3, -Ar oder -O-Ar;
Ar ist Phenyl, Biphenyl, 1-Naphthyl, 2-Naphthyl, 2-Thienyl, 2-Furanyl, 9-Anthryl, wobei jede dieser Gruppen einen oder zwei Reste R tragen kann:
m, n, p sind jeweils unabhängig 0, 1, 2 oder 3;
X, Y sind gleich oder verschieden CR oder Stickstoff;
Z ist -O-, -S-, -NR1-, CRIR4-, -CH=CH-, -CH=N;
R1, R4 können, gleich oder verschieden, die gleichen Bedeutungen wie R haben;
R2, R3 sind gleich oder verschieden H, eine lineare oder ver zweigte Alkylgruppe mit 1 bis 22 A-Atomen, -Ar, 3- Methylphenyl,
verwendet werden.
wobei die Symbole und Indizes folgende Bedeutungen haben:
ψ ist C, Si, vorzugsweise C,
K, L, M, N sind gleich oder verschieden
R kann, gleich oder verschieden, die gleichen Bedeutungen wie K, L, M, N haben oder ist -H, eine lineare oder verzweigte Alkyl, Alkoxy oder Estergruppe mit 1 bis 22, vorzugsweise 1 bis 15, besonders bevorzugt 1 bis 12 C- Atomen, -CN, -NR2R3, -Ar oder -O-Ar;
Ar ist Phenyl, Biphenyl, 1-Naphthyl, 2-Naphthyl, 2-Thienyl, 2-Furanyl, 9-Anthryl, wobei jede dieser Gruppen einen oder zwei Reste R tragen kann:
m, n, p sind jeweils unabhängig 0, 1, 2 oder 3;
X, Y sind gleich oder verschieden CR oder Stickstoff;
Z ist -O-, -S-, -NR1-, CRIR4-, -CH=CH-, -CH=N;
R1, R4 können, gleich oder verschieden, die gleichen Bedeutungen wie R haben;
R2, R3 sind gleich oder verschieden H, eine lineare oder ver zweigte Alkylgruppe mit 1 bis 22 A-Atomen, -Ar, 3- Methylphenyl,
verwendet werden.
8. Chipkarte nach einem der Ansprüche 3 bis 7, wobei die photovoltaische
Zelle (1) aufgebaut ist aus
- 1. einem leitenden, lichtdurchlässigen Träger (11),
- 2. einer auf dem Träger (11) aufgebrachten Schicht (12) aus einem nanoporösen Metalloxid-Halbleiter mit einer Bandlücke von minde stens 3 eV,
- 3. einer auf der Halbleiterschicht (12) aufgebrachten Chromophor schicht (13),
- 4. einer auf der Chromophorschicht (13) aufgebrachten Ladungstrans portschicht (14), enthaltend ein Lochleitermaterial,
- 5. einer auf die Ladungstransportschicht (14) aufgebrachten Gegenelek trode (15), und
- 6. gegebenenfalls die photovoltaische Zelle nach oben und unten begrenzenden Schichten (16) und (17) aus einem elektrisch isolie renden Material.
9. Chipkarte nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Flüssigkristall
display eine ferroelektrische Flüssigkristallmischung enthält, welche
mindestens eine Verbindung aus den Gruppen A bis D enthält:
- A. Phenylazaarylderivate der Formel (II),
R1-A1-A2-R2 (II)
worin
R1 und R2 jeweils Alkyl mit 1-15 C-Atomen, worin auch eine oder zwei nicht benachbarte und nicht terminale CH2-Gruppen durch -O-, -S-, -CO-, -O-CO-, -CO-O-, -O-CO-O-, -CO-S-, -S-CO-, -CHHalogen, -CHCN- und/oder -CH=CH- ersetzt sein können und worin ein, mehre re oder alle H-Atome durch F ersetzt sein können, A1 bedeutet 1,4- Phenylen, trans-1,4-Cyclohexylen oder eine Einfachbindung, und A2
bedeutet,
wobei Z -O-CO-, -CO-O-, -S-CO-, -CO-S-, -CH2O-, -OCH2- oder -CH2CH2- bedeutet. - B. 5-Alkylthiophencarbonsäureester der Formel (III)
in der bedeuten:
R1, R2 geradkettiger oder verzweigter Alkylrest mit 1 bis 22 bzw. 3 bis 22 C-Atomen, wobei eine oder mehrere nicht benachbarte -CH2 Gruppen durch -O-, -O-CO- oder -CO- O- ersetzt sein können und worin ein, mehrere oder alle H-Atome durch F ersetzt sein können
A1, A2, A3, sind gleich oder verschieden, 1,4-Phenylen, wobei ein oder zwei H-Atome durch F ersetzt sein können, Pyridin- 2,5-diyl, wobei ein oder zwei H-Atome durch F ersetzt sein können, trans-1,4-Cyclohexylen, wobei ein oder zwei H-Atome durch -CN und/oder -CH3 ersetzt sein können, (1,3,4)-Thiadiazol-2,5-Diyl,
M1, M2 gleich oder verschieden, -CO-O-, -O-CO-, -CH2-O-, -O- CH2-, -CH2-CH2-, -CH=N-,
a, b, c, d, e null oder eins. - C. Schiffsche Basen der Formel (IV)
R1(-A)a(-M1)b(-A)c(-M2)d(-A)e-R2 (IV)
in der bedeuten
R1, R2 gleich oder verschieden, ein geradkettiger oder verzweigter Alkylrest mit 1 bis 22 bzw. 3 bis 22 C-Atomen, wobei auch eine oder zwei nicht benachbarte und nicht terminale CH2- Gruppen durch -O-, -CO-, -CO-O-, -O-CO- oder -O-CO-O- ersetzt sein können und worin ein, mehrere oder alle H-Atome durch F ersetzt sein können,
A gleich 1,4-Phenylen,
M1, M2 gleich oder verschieden, -CO-O-, -O-CO-, -CH=N- mit der Maßgabe daß mindestens eine der Gruppen gleich -CH=N- ist,
a, b, c, d, e null oder eins, unter der Bedingung, daß a + c + e = 2 oder 3 und b + d = 1 oder 2 ist.
D. 4-Dyanocyclohexyle der Formel (V)
wobei bedeuten
R1, R2 gleich oder verschieden, geradkettiger oder verzweigter Alkyl rest mit 1 bis 22 bzw- 3 bis 22 C-Atomen, wobei auch eine oder zwei nicht benachbarte und nicht terminale CH2-Gruppen durch -O-, -CO-, -CO-O-, -O-CO- oder -O-CO-O- ersetzt sein können, und worin ein, mehrere oder alle H-Atome durch F ersetzt sein können,
A1, A2, A3, sind gleich oder verschieden, 1,4-Phenylen, wobei ein oder zwei H-Atome durch F ersetzt sein können, Pyridin- 2,5-diyl, wobei ein oder zwei H-Atome durch F ersetzt sein können, Pyrimidin-2,5-diyl, wobei ein oder zwei H- Atome durch -CN und/oder -CH3 ersetzt sein können, (1,3,4-Thiadiazol-2,5-diyl,
M1, M2 gleich oder verschieden, -CO-O-, -O-CO-, CH2-O-, -O-CH2-, -CH2-CH2-, -CH=N-,
a, b, c, d, e null oder eins.
10. Chipkarte nach Anspruch 9, wobei die Flüssigkristallmischung 5 bis 53
Gew.-% an 2 bis 9 Verbindungen aus der Gruppe A und 1 bis 43
Gew.-% an 1 bis 5 Verbindungen aus den Gruppen B, C und D
enthält.
11. Verwendung einer photovoltaischen Zelle, wie sie in Anspruch 8 defi
niert ist, in einer Chipkarte gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 und
9 und 10.
12. Verwendung von Spirobifluorenderivaten der allgemeinen Formel (I),
wie sie in Anspruch 7 definiert sind, in Chipkarten gemäß einem der
Ansprüche 3 bis 6 und 8 bis 10.
13. Verwendung einer ferroelektrischen Flüssigkristallmischung, wie sie in
Anspruch 9 definiert ist, für Flüssigkristalldisplays von Chipkarten
gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19822024A DE19822024A1 (de) | 1998-05-15 | 1998-05-15 | Chipkarte mit Anzeigevorrichtung und autarker Energieversorgung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19822024A DE19822024A1 (de) | 1998-05-15 | 1998-05-15 | Chipkarte mit Anzeigevorrichtung und autarker Energieversorgung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19822024A1 true DE19822024A1 (de) | 1999-11-18 |
Family
ID=7868002
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19822024A Withdrawn DE19822024A1 (de) | 1998-05-15 | 1998-05-15 | Chipkarte mit Anzeigevorrichtung und autarker Energieversorgung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19822024A1 (de) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE10155346C1 (de) * | 2001-11-10 | 2003-06-12 | Fraunhofer Ges Forschung | Solarzelle sowie Verfahren zu deren Herstellung |
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