DE19958794A1 - Flüssigkristallines Medium und dieses enthaltende Flüssigkristallanzeige - Google Patents
Flüssigkristallines Medium und dieses enthaltende FlüssigkristallanzeigeInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein flüssigkristallines Medium auf der Basis eines Gemisches von polaren Verbindungen mit positiver dielektrischer Anisotropie, dadurch gekennzeichnet, daß es eine oder mehrere Verbindungen der allgemeinen Formel I DOLLAR F1 enthält, DOLLAR A worin die Parameter die in Anspruch 1 angegebene Bedeutung haben.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein flüssigkristallines Medium, sowie
dessen Verwendung für elektrooptische Zwecke und dieses Medium
enthaltende Anzeigen.
Flüssige Kristalle werden vor allem als Dielektrika in Anzeigevorrichtungen
verwendet, da die optischen Eigenschaften solcher Substanzen durch eine
angelegte Spannung beeinflußt werden können. Elektrooptische Vorrich
tungen auf der Basis von Flüssigkristallen sind dem Fachmann bestens
bekannt und können auf verschiedenen Effekten beruhen. Derartige Vor
richtungen sind beispielsweise Zellen mit dynamischer Streuung, DAP-
Zellen (Deformation aufgerichteter Phasen), Gast/Wirt-Zellen, TN-Zellen
mit verdrillt nematischer ("twisted nematic") Struktur, STN-Zellen ("super
twisted nematic"), SBE-Zellen ("superbirefringence effect") und OMI-Zellen
("optical mode interference"). Die gebräuchlichsten Anzeigevorrichtungen
beruhen auf dem Schadt-Helfrich-Effekt und besitzen eine verdrillt nema
tische Struktur. Daneben werden auch IPS ("in plane switching")-Zellen
verwendet.
Die Flüssigkristallmaterialien müssen eine gute chemische und thermische
Stabilität und eine gute Stabilität gegenüber elektrischen Feldern und
elektromagnetischer Strahlung besitzen. Ferner sollten die Flüssigkristall
materialien niedere Viskosität aufweisen und in den Zellen kurze An
sprechzeiten, tiefe Schwellenspannungen und einen hohen Kontrast er
geben.
Weiterhin sollten sie bei üblichen Betriebstemperaturen, d. h. in einem
möglichst breiten Bereich unterhalb und oberhalb Raumtemperatur eine
geeignete Mesophase besitzen, beispielsweise für die oben genannten
Zellen eine nematische oder cholesterische Mesophase. Da Flüssig
kristalle in der Regel als Mischungen mehrerer Komponenten zur Anwen
dung gelangen, ist es wichtig, daß die Komponenten untereinander gut
mischbar sind. Weitere Eigenschaften, wie die elektrische Leitfähigkeit, die
dielektrische Anisotropie und die optische Anisotropie, müssen je nach
Zellentyp und Anwendungsgebiet unterschiedlichen Anforderungen
genügen. Beispielsweise sollten Materialien für Zellen mit verdrillt
nematischer Struktur eine positive dielektrische Anisotropie und eine
geringe elektrische Leitfähigkeit aufweisen.
Beispielsweise sind für Matrix-Flüssigkristallanzeigen mit integrierten nicht
linearen Elementen zur Schaltung einzelner Bildpunkte (MFK-Anzeigen)
Medien mit großer positiver dielektrischer Anisotropie, breiten nematischen
Phasen, relativ niedriger Doppelbrechung, sehr hohem spezifischen
Widerstand, guter UV- und Temperaturstabilität und geringem Dampfdruck
erwünscht.
Derartige Matrix-Flüssigkristallanzeigen sind bekannt. Als nichtlineare
Elemente zur individuellen Schaltung der einzelnen Bildpunkte können
beispielsweise aktive Elemente (d. h. Transistoren) verwendet werden.
Man spricht dann von einer "aktiven Matrix", wobei man zwei Typen
unterscheiden kann:
- 1. MOS (Metal Oxide Semiconductor) oder andere Dioden auf Silizium- Wafer als Substrat.
- 2. Dünnfilm-Transistoren (TFT) auf einer Glasplatte als Substrat.
Die Verwendung von einkristallinem Silizium als Substratmaterial be
schränkt die Displaygröße, da auch die modulartige Zusammensetzung
verschiedener Teildisplays an den Stößen zu Problemen führt.
Bei dem aussichtsreicheren Typ 2, welcher bevorzugt ist, wird als elektro
optischer Effekt üblicherweise der TN-Effekt verwendet. Man unterscheidet
zwei Technologien: TFTs aus Verbindungshalbleitern wie z. B. CdSe oder
TFTs auf der Basis von polykristallinem oder amorphem Silizium. An
letzterer Technologie wird weltweit mit großer Intensität gearbeitet.
Die TFT-Matrix ist auf der Innenseite der einen Glasplatte der Anzeige
aufgebracht, während die andere Glasplatte auf der Innenseite die trans
parente Gegenelektrode trägt. Im Vergleich zu der Größe der Bildpunkt-
Elektrode ist der TFT sehr klein und stört das Bild praktisch nicht. Diese
Technologie kann auch für voll farbtaugliche Bilddarstellungen erweitert
werden, wobei ein Mosaik von roten, grünen und blauen Filtern derart
angeordnet ist, daß je ein Filterelement einem schaltbaren Bildelement
gegenüber liegt.
Die TFT-Anzeigen arbeiten üblicherweise als TN-Zellen mit gekreuzten
Polarisatoren in Transmission und sind von hinten beleuchtet.
Der Begriff MFK-Anzeigen umfaßt hier jedes Matrix-Display mit integrierten
nichtlinearen Elementen, d. h. neben der aktiven Matrix auch Anzeigen mit
passiven Elementen wie Varistoren oder Dioden (MIM = Metall-Isolator-
Metall).
Derartige MFK-Anzeigen eignen sich insbesondere für TV-Anwendungen
(z. B. Taschenfernseher) oder für hochinformative Displays für Rechner
anwendungen (Laptop) und im Automobil- oder Flugzeugbau. Neben
Problemen hinsichtlich der Winkelabhängigkeit des Kontrastes und der
Schaltzeiten resultieren bei MFK-Anzeigen Schwierigkeiten bedingt durch
nicht ausreichend hohen spezifischen Widerstand der Flüssigkristall
mischungen [TOGASHI, S., SEKIGUCHI, K., TANABE, H., YAMAMOTO,
E., SORIMACHI, K., TAJIMA, E., WATANABE, H., SHIMIZU, H., Proc.
Eurodisplay 84, Sept. 1984: A 210-288 Matrix LCD Controlled by Double
Stage Diode Rings, p. 141 ff, Paris; STROMER, M., Proc. Eurodisplay 84,
Sept. 1984: Design of Thin Film Transistors for Matrix Adressing of Tele
vision Liquid Crystal Displays, p. 145 ff, Paris]. Mit abnehmendem Wider
stand verschlechtert sich der Kontrast einer MFK-Anzeige und es kann
das Problem der "after image elimination" auftreten. Da der spezifische
Widerstand der Flüssigkristallmischung durch Wechselwirkung mit den
inneren Oberflächen der Anzeige im allgemeinen über die Lebenszeit
einer MFK-Anzeige abnimmt, ist ein hoher (Anfangs)-Widerstand sehr
wichtig, um akzeptable Standzeiten zu erhalten. Insbesondere bei low-volt-
Mischungen war es bisher nicht möglich, sehr hohe spezifische Wider
stände zu realisieren. Weiterhin ist es wichtig, daß der spezifische Wider
stand eine möglichst geringe Zunahme bei steigender Temperatur sowie
nach Temperatur- und/oder UV-Belastung zeigt. Besonders nachteilig sind
auch die Tieftemperatureigenschaften der Mischungen aus dem Stand der
Technik. Gefordert wird, daß auch bei tiefen Temperaturen keine Kristalli
sation und/oder smektische Phasen auftreten und die Temperatur
abhängigkeit der Viskosität möglichst gering ist. Die MFK-Anzeigen aus
dem Stand der Technik genügen somit nicht den heutigen Anforderungen.
Neben Flüssigkristallanzeigen, die eine Hintergrundbeleuchtung verwen
den, also transmissiv und gegebenenfalls transflektiv betrieben werden,
sind besonders auch reflektive Flüssigkristallanzeigen interessant. Diese
reflektiven Flüssigkristallanzeigen benutzen das Umgebungslicht zur
Informationsdarstellung. Somit verbrauchen sie wesentlich weniger
Energie als hintergrundbeleuchtete Flüssigkristallanzeigen mit entspre
chender Größe und Auflösung. Da der TN-Effekt durch einen sehr guten
Kontrast gekennzeichnet ist, sind derartige reflektive Anzeigen auch bei
hellen Umgebungsverhältnissen noch gut abzulesen. Dies ist bereits von
einfachen reflektiven TN-Anzeigen, wie sie in z. B. Armbanduhren und
Taschenrechnern verwendet werden, bekannt. Jedoch ist das Prinzip auch
auf hochwertige, höher auflösende Aktiv-Matrix angesteuerte Anzeigen
wie z. B. TFT-Displays anwendbar. Hier ist wie bereits bei den allgemeinen
üblichen transmissiven TFT-TN-Anzeigen die Verwendung von Flüssig
kristallen mit niedriger Doppelbrechung (Δn) nötig, um eine geringe
optische Verzögerung (d.Δn) zu erreichen. Diese geringe optische
Verzögerung führt zu einer meist akzeptablen geringen Blickwinkel
abhängigkeit des Kontrastes (vgl. DE 30 22 818). Bei reflektiven Anzeigen
ist die Verwendung von Flüssigkristallen mit kleiner Doppelbrechung noch
wichtiger als bei transmissiven Anzeigen, da bei reflektiven Anzeigen die
effektive Schichtdicke, die das Licht durchquert, ungefähr doppelt so groß
ist wie bei transmissiven Anzeigen mit derselben Schichtdicke.
Vorteile von reflektiven Anzeigen gegenüber transmissiven Anzeigen sind
einerseits der geringere Leistungsverbrauch (keine Hintergrundbeleuchtung
nötig) sowie die Platzersparnis, die zu einer sehr geringen Bautiefe führt
und die andererseits die Verminderung von Problemen durch
Temperaturgradienten die sonst durch unterschiedliche Aufheizung durch
die Hintergrundbeleuchtung hervorgerufen werden.
Eine kleinere Doppelbrechung erlaubt Flüssigkristallzellen mit größerer
Schichtdicke zu verwenden, was seinerseits die Produktionsausbeute
verbessert.
Es besteht somit immer noch ein großer Bedarf an MFK-Anzeigen und
insbesondere an reflektiven MFK-Anzeigen mit sehr hohem spezifischen
Widerstand bei gleichzeitig großem Arbeitstemperaturbereich, kurzen
Schaltzeiten auch bei tiefen Temperaturen und niedriger Schwellen
spannung, die diese Nachteile nicht oder nur in geringerem Maße zeigen.
Bei TN-(Schadt-Helfrich)-Zellen sind Medien erwünscht, die folgende
Vorteile in den Zellen ermöglichen:
- - erweiterter nematischer Phasenbereich (insbesondere zu tiefen Temperaturen)
- - schnelle Schaltbarkeit bei tiefen Temperaturen
- - erhöhte Beständigkeit gegenüber UV-Strahlung (längere Lebens dauer)
- - niedriger Schwellen-(Ansteuer-)spannung
- - niedrige Doppelbrechung besonders für verbesserten Beobachtungs winkelbereich
Mit den aus dem Stand der Technik zur Verfügung stehenden Medien ist
es nicht möglich, diese Vorteile unter gleichzeitigem Erhalt der übrigen
Parameter zu realisieren.
Bei höher verdrillten Zellen (STN) sind Medien erwünscht, die eine höhere
Multiplexierbarkeit und/oder kleinere Schwellenspannungen und/oder brei
tere nematische Phasenbereiche (insbesondere bei tiefen Temperaturen)
ermöglichen. Hierzu ist eine weitere Ausdehnung des zur Verfügung
stehenden Parameterraumes (Klärpunkt, Übergang smektisch-nematisch
bzw. Schmelzpunkt, Viskosität, dielektrische Größen, elastische Größen)
dringend erwünscht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Medien insbesondere für der
artige MFK-, TN- oder STN-Anzeigen, insbesondere für reflektive
MFK-Anzeigen bereitzustellen, die die oben angegebenen Nachteile nicht
oder nur in geringerem Maße, und vorzugsweise gleichzeitig sehr hohe
spezifische Widerstände und niedrige Schwellenspannungen sowie
niedrige Doppelbrechungen aufweisen.
Es wurde nun gefunden, daß diese Aufgabe gelöst werden kann, wenn
man in Anzeigen erfindungsgemäße Medien verwendet.
Gegenstand der Erfindung ist somit ein flüssigkristallines Medium auf der
Basis eines Gemisches von polaren Verbindungen mit positiver dielektri
scher Anisotropie, dadurch gekennzeichnet, daß es eine oder mehrere
Verbindungen der allgemeinen Formel I
enthält,
worin
R11 und R12 unabhängig voneinander Alkyl oder Alkoxy mit 1 bis 10 C-Atomen oder Alkoxyethyl, Alkenyl oder Alkenyloxy mit 2 bis 10 C-Atomen, bevorzugt Alkyl oder Alkenyl mit 2 bis 7 C-Atomen,
R13 Alkinyl mit 2 bis 10 C-Aomen, bevorzugt 1-Alkinyl, besonders bevorzugt 1-Alkinyl mit 2 bis 4 C-Atomen,
A11 und A12 jeweils unabhängig voneinander einen
worin
R11 und R12 unabhängig voneinander Alkyl oder Alkoxy mit 1 bis 10 C-Atomen oder Alkoxyethyl, Alkenyl oder Alkenyloxy mit 2 bis 10 C-Atomen, bevorzugt Alkyl oder Alkenyl mit 2 bis 7 C-Atomen,
R13 Alkinyl mit 2 bis 10 C-Aomen, bevorzugt 1-Alkinyl, besonders bevorzugt 1-Alkinyl mit 2 bis 4 C-Atomen,
A11 und A12 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-Tetrahydro
naphthalin-2,6-diyl,
wobei die Reste (a) und (b) durch ein oder zwei Fluor substituiert sein können,
Z11
und Z12
unabhängig voneinander -CO-O-, -O-CO-, -CH2
O-, -OCH2
-,
-CH2
CH2
-, -CH=CH-, -C∼C- oder eine Einfachbindung und
eine von Z11
und Z12
auch -(CH2
)4
- oder -CH=CH-CH2
CH2
-,
und
n 0 oder 1
bedeuten,
und bevorzugt
R11
und
n 0 oder 1
bedeuten,
und bevorzugt
R11
und R12
unabhängig voneinander Alkyl oder Alkoxy mit 1 bis 7 C-
Atomen oder Alkenyl, Alkenyloxy oder Alkoxyalkyl mit 2 bis
7 C-Atomen,
A11
A11
und A12
unabhängig voneinander 1,4-trans-Cyclohexylen,
1,4-Phenylen, 2- oder 3-Fluoro-1,4-phenylen, 2,6- oder
3,5-Difluoro-1,4-phenylen oder 2,3-Difluoro-1,4-phenylen,
Z11
Z11
und Z12
unabhängig voneinander -CO-O-, -CH2
-CH2
-, -CH=CH-,
-C∼C- oder eine Einfachbindung und
n 0
bedeuten.
n 0
bedeuten.
Besonders bevorzugt enthalten die flüssigkristallinen Medien eine oder
mehrere Verbindungen der Formel Ia
worin
R11, R12, R13 und Z12 jeweils die oben bei Formel I gegebene Bedeutung haben.
R11, R12, R13 und Z12 jeweils die oben bei Formel I gegebene Bedeutung haben.
Insbesondere bevorzugt enthalten die Medien eine oder mehrere
Verbindungen der Formel Ia1
worin
R11 und R12 unabhängig voneinander die oben bei Formel I gegebene Bedeutung besitzen, und
R14 H, -CH3 oder Alkyl mit 1 bis 3 C-Atomen, bevorzugt H, -CH3 oder -CH2CH3, besonders bevorzugt H oder -CH3
bedeutet.
R11 und R12 unabhängig voneinander die oben bei Formel I gegebene Bedeutung besitzen, und
R14 H, -CH3 oder Alkyl mit 1 bis 3 C-Atomen, bevorzugt H, -CH3 oder -CH2CH3, besonders bevorzugt H oder -CH3
bedeutet.
Die Verbindungen der Formel I werden wie in der unveröffentlichten
deutschen Patentanmeldung 198 55 756.6 der Anmelderin beschrieben
hergestellt. Die Verbindungen der Formeln II und III sind bekannt oder
werden in Analogie zu bekannten Verbindungen hergestellt.
Gegenstand der Erfindung sind auch elektrooptische Anzeigen (insbeson
dere STN- oder MFK-Anzeigen einschließlich IPS-Anzeigen mit zwei
planparallelen Trägerplatten, die mit einer Umrandung eine Zelle bilden,
integrierten nichtlinearen Elementen zur Schaltung einzelner Bildpunkte
auf den Trägerplatten und einer in der Zelle befindlichen nematischen
Flüssigkristallmischung mit positiver dielektrischer Anisotropie und hohem
spezifischem Widerstand), die derartige Medien enthalten sowie die
Verwendung dieser Medien für elektrooptische Zwecke.
Die erfindungsgemäßen Flüssigkristallmischungen ermöglichen eine be
deutende Erweiterung des zur Verfügung stehenden Parameterraumes.
Die erzielbaren Kombinationen aus Klärpunkt, Viskosität bei tiefer Tempe
ratur, thermischer und UV-Stabilität, optischer Anisotropie (i. e. Doppel
brechung) und Schwellenspannung übertreffen bei weitem bisherige
Materialien aus dem Stand der Technik.
Die Forderung nach hohem Klärpunkt, nematischer Phase bei tiefer Tem
peratur sowie einer niedrigen Doppelbrechung (Δn) und gleichzeitig einer
niedrigen Schwellenspannung konnte bislang nur unzureichend erfüllt
werden. Flüssigkristallmischungen wie z. B. MLC-6476 und MLC-6625
(Merck KGaA, Darmstadt, Deutschland) weisen zwar vergleichbare
Klärpunkte und Tieftemperaturstabilitäten auf, sie haben jedoch unter
anderem viel höhere Δn-Werte von ca. 0,075.
Die erfindungsgemäßen Flüssigkristallmischungen ermöglichen es unter
Beibehaltung der nematischen Phase bis -20°C und bevorzugt bis -30°C,
besonders bevorzugt bis -40°C, Klärpunkte oberhalb 75°C, vorzugsweise
oberhalb 80°C, besonders bevorzugt oberhalb 90°C, gleichzeitig Doppel
brechungen ≦ 0,07, vorzugsweise ≦ 065, besonders vorzugsweise
≦ 0,0635, insbesondere ≦ 0,0625 und ganz speziell bevorzugt 0,0615
und eine niedrige Schwellenspannung zu erreichen, wodurch
hervorragende STN- und MFK-Anzeigen und insbesondere reflektive
MFK-Anzeigen erzielt werden können. Insbesondere sind die Mischungen
durch kleine Operationsspannungen gekennzeichnet. Die TN-Schwellen
liegen unterhalb 1,9 V, vorzugsweise bei bis zu 1,8 V, besonders
bevorzugt bei bis zu 1,7 V.
Insbesondere bevorzugt sind die erfindungsgemäßen Mischungen durch
einen Klärpunkt von 75°C oder mehr und
- - einer Schwellenspannung von 1,90 V oder weniger sowie einem Δn von 0,0625 oder weniger bevorzugt.
- - einer Schwellenspannung von 1,80 V oder weniger sowie einem Δn von 0,0615 oder weniger, oder
- - einer Schwellenspannung von 1,70 oder weniger und einem Δn von 0,064 oder weniger, bevorzugt von 0,061 oder weniger, gekennzeichnet.
Für den Fachmann ist ersichtlich, daß durch geeignete Wahl der Kom
ponenten der erfindungsgemäßen Mischungen auch höhere Klärpunkte
(z. B. oberhalb 100°C) bei niedrigeren dielektrischen Anisotropiewerten
und somit höheren Schwellenspannungen oder niedrigere Klärpunkte bei
höheren dielektrischen Anisotropiewerten (z. B. < 12) und somit niedrigeren
Schwellenspannungen (z. B. < 1,4 V) unter Erhalt der anderen vorteilhaften
Eigenschaften realisiert werden können. Ebenso können auch bei entspre
chend wenig erhöhten Viskositäten Mischungen mit größerem Δε und
somit geringeren Schwellen erhalten werden. Die erfindungsgemäßen
MFK-Anzeigen arbeiten vorzugsweise im ersten Transmissionsminimum
nach Gooch und Tarry [C.H. Gooch und H.A. Tarry, Electron. Lett. 10, 2-4,
1974; C.H. Gooch und H.A. Tarry, Appl. Phys., Vol. 8, 1575-1584, 1975],
wobei hier neben besonders günstigen elektrooptischen Eigenschaften wie
z. B. hohe Steilheit der Kennlinie und geringe Winkelabhängigkeit des Kon
trastes (DE-PS 30 22 818) bei gleicher Schwellenspannung wie in einer
analogen Anzeige im zweiten Minimum eine kleinere dielektrische Aniso
tropie ausreichend ist. Hierdurch lassen sich unter Verwendung der erfin
dungsgemäßen Mischungen im ersten Minimum deutlich höhere spezi
fische Widerstände verwirklichen als bei Mischungen mit Cyanverbin
dungen. Der Fachmann kann durch geeignete Wahl der einzelnen Kom
ponenten und deren Gewichtsanteilen mit einfachen Routinemethoden die
für eine vorgegebene Schichtdicke der MFK-Anzeige erforderliche Doppel
brechung einstellen. Die Anforderungen an reflektive MFK-Anzeigen
wurden z. B. im Digest of Technical papers, SID Symposium 1998
dargestellt.
Die Rotationsviskosität γ1 bei 20°C ist vorzugsweise < 140 mPa.s, beson
ders bevorzugt < 120 mPa.s. Der nematische Phasenbereich ist vorzugs
weise mindestens 90 Grad (Kelvin), insbesondere mindestens 100 Grad
breit. Vorzugsweise erstreckt sich dieser Bereich mindestens von -20°C
bis +80°C.
Messungen der "Capacity Holding Ratio" auch "Voltage Holding Ratio"
(HR) genannt [S. Matsumoto et al., Liquid Crystals 5, 1320 (1989); K. Niwa
et al., Proc. SID Conference, San Francisco, June 1984, p. 304 (1984);
G. Weber et al., Liquid Crystals 5, 1381 (1989)] haben ergeben, daß
erfindungsgemäße Mischungen enthaltend Verbindungen der Formel I
eine ausreichende HR für MFK-Anzeigen aufweisen.
Vorzugsweise enthalten die erfindungsgemäßen Medien mehrere (vor
zugsweise zwei oder mehr) Verbindungen der Formel I. Der Anteil dieser
Verbindungen ist 5-95%, vorzugsweise 10-60%, besonders bevorzugt im
Bereich von 15-50% und insbesondere im Bereich von 20 bis 35%.
Die einzelnen Verbindungen der Formeln II und III und deren Unter
formeln, die in den erfindungsgemäßen Medien bevorzugt verwendet
werden, sind entweder bekannt, oder sie können analog zu den bekannten
Verbindungen hergestellt werden.
Bevorzugte Ausführungsformen sind im folgenden angegeben.
- a) Das Medium enthält zusätzlich eine oder mehrere Verbindungen der
allgemeinen Formeln II:
worin
R2 Alkyl oder Alkoxy mit 1 bis 7 C-Atomen oder Alkoxyalkyl, Alkenyl oder Alkenyloxy mit 2 bis 7 C-Atomen,
Z21 und Z22 unabhängig voneinander -CO-O-, -O-CO-, -CH2O-, -OCH2-, -CH2CH2-, -CH=CH-, -C∼C- oder eine Einfach bindung und eine von Z11 und Z12 auch -(CH2)4- oder -CH=CH-CH2CH2-,
A2- 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-Tetrahydro naphthalin-2,6-diyl,
X2 F, OCF2H, OCF3 oder CF3, evorzugt F oder OCF3,
Y21 und Y22 unabhängig voneinander H oder F, und
m 0 oder 1, bevorzugt 1,
bedeuten.
Bevorzugt bedeuten
R2 n-Alkyl mit 2 bis 5 C-Atomen oder 1 E-Alkenyl mit 2 bis 5 C- Atomen,
Z21 und Z21 unabhängig voneinander -CH2 CH2, CH=CH, oder eine Einfachbindung, insbesondere eine von Z21 und Z22 -CH2-CH2- oder eine Einfachbindung und die andere eine Einfachbindung,
A2 trans-1,4-Cyclohexylen, 1,4-Phenylen, 2- oder 3-Fluoro-1,4- phenylen oder 2,6- oder 3,5-Difluorophenylen, wobei bei den letzten vier Gruppen die Fluoratome bevorzugt in Ortho stellung zur polaren terminalen Gruppe stehen,
X2 F oder OCF3,
Y21 und Y22 F oder H,
im Falle X2 = F, jedoch mindestens eine von Y21 und Y22 F besonders bevorzugt, beide F und
m 1 bedeuten. - b) Die eingesetzten Verbindungen der Formel II sind vorzugsweise
Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der
Formeln IIa und IIb
worin R2, A2, Z21 und Z22 die oben bei Formel II gegebene Bedeutung besitzen. - c) Bevorzugt wird mindestens eine Verbindung der Formel IIa ingesetzt.
- d) Besonders bevorzugt ist dieses eine Verbindung ausgewählt aus der
Gruppe der Formeln IIa1 bis IIa5
worin R2 die oben bei Formel II gegebene Bedeutung hat. - e) Bevorzugt enthält das Medium mindestens eine Verbindung ausgewählt aus der Gruppe der Formeln IIb1 bis IIb8. in der R2 die oben für Formel IIa angegebene Bedeutung hat.
- f) Das Medium enthält zusätzlich eine oder mehrere Verbindungen der
allgemeinen Formel III:
worin
R31 und R32 unabhängig voneinander Alkyl oder Alkoxy mit 1 bis 10 C-Atomen oder Alkoxyethyl, Alkenyl oder Alkenyloxy mit 2 bis 10 C-Atomen, bevorzugt Alkyl oder Alkenyl mit 2 bis 7 C-Atomen,
A31, A32 und A33 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-Tetrahydro naphthalin-2,6-diyl,
Z31 und Z33 unabhängig voneinander -CO-O-, -O-CO-, -CH2O-, -OCH2-, -CH2CH2, -CHCH-, -C∼C- oder eine Einfachbindung und eine von Z11 und Z12 auch -(CH2)4- oder -CH=CH-CH2CH2-,
I1 und I2 unabhängig voneinander jeweils 0 oder 1
bedeuten.
Besonders bevorzugt werden Verbindungen der Formeln IIIa und/oder IIIb eingesetzt.
worin
R31 und R32 unabhängig voneinander Alkyl oder Alkoxy mit 1 bis 7 C-Atomen oder Alkenyl, Alkenyloxy oder Alkoxyalkyl mit 2 bis 7 C-Atomen,
A33 1,4-trans-Cyclohexylexylen, 1,4-Phenylen, 3-Fluoro-1,4- phenylen, 3,5-Difluoro-1,4-phenylen oder 2,3-Difluoro- 1,4-phenylen und
Z33 -CH2CH2, -CH=CH-, -COO- oder eine Einfachbindung, bevorzugt -CH=CH- oder die Einfachbindung
worin
R31 und R32 unabhängig voneinander Alkyl oder Alkoxy mit 1 bis 7 C-Atomen oder Alkenyl, Alkenyloxy oder Alkoxyalkyl mit 2 bis 7 C-Atomen,
A31, A32 und A32 unabhängig voneinander 1,4-trans-Cyclohexylen, 1,4-Phenylen, 3-Fluoro-1,4-phenylen, 3,6-Difluoro-1,4- phenylen oder 2,3-Difluoro-1,4-phenylen, jedoch mindestens einer, bevorzugt mindestens zwei von A31, A32 und A33 trans-1,4-cyclohexylen,
Z32 -COO-, -CH2CH2- oder eine Einfachbindung, bevorzugt -COO-
bedeuten. - g) Das Medium enthält eine oder mehrere Verbindungen ausgewählt
aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln IIIa1 bis IIIa3
worin R31 und R32 die oben bei Formel Illa gegebene Bedeutung haben. - h) Das Medium enthält eine oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe Verbindungen der Formeln IIIb1 und IIIb2. worin R31 und R32 die oben bei Formel Illb angegebene Bedeutung haben.
- i) Der Anteil an Verbindungen der Formel I beträgt im Gesamtgemisch mindestens 5% bevorzugt 7-55%, besonders bevorzugt 10-30%
- j) Der Anteil an Verbindungen der Formeln II und III, besonders der Formeln IIa und IIIa beträgt im Gesamtgemisch 30-90%, bevorzugt 40-80% und besonders bevorzugt 60-78%. Diese Grenzen gelten insbesondere für die Verbindung der Formel IIa.
- k) Der Anteil an Verbindungen der Formel II, besonders der Verbindungen IIa am Gesamtmischung beträgt 30-80%, bevorzugt 40-70%, insbesondere bevorzugt 55-65%.
- l) Der Anteil an Verbindungen der Formel III, besondersder Formel IIIa beträgt 5-35%, bevorzugt 10-30% und besonders bevorzugt 10-20%.
- m) Der Anteil an Verbindungen der Formel IIa1 am Gesamtgemisch beträgt 5-40%, bevorzugt 8-20%.
- n) Der Anteil an Verbindungen der Formel IIb5 bis IIIb8 am Gesamt gemisch beträgt 20-70%, bevorzugt 30-60% und besonders bevorzugt 40 bis 50%.
- o) Der Anteil an Verbindungen der Formel IIa4 und IIA5 am
Gesamtgemisch beträgt 5-70%, bevorzugt 5-60%, besonders
bevorzugt 5-30%.
in Formel II ist vorzugsweise
besonders bevorzugt
- p) Das Medium enthält Verbindungen der Formeln IIa, IIb, IIIa und IIIb.
- q) Das Medium besteht im wesentlichen aus Verbindungen der Formeln I bis III, wobei "im wesentlichen" in dieser Anmeldung bedeutet zu mehr als 60%, bevorzugt zu mindestens 80% und besonders bevorzugt zu mindestens 90%.
- r) Das Medium besteht im wesentlichen aus Verbindungen der Formeln Ia, IIa, IIb, IIa und IIIb.
- s) Das Gewichtsverhältnis (I): (II + III) ist vorzugsweise 1 : 60 bis 1 : 1, besonders bevorzugt 1 : 4 bis 1 : 2.
- t) Das Medium besteht im wesentlichen aus Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Verbindungen der Formeln Ia1, IIa, IIb, IIIa und IIIb.
Es wurde gefunden, daß bereits ein relativ geringer Anteil an Verbin
dungen der Formel I im Gemisch mit üblichen Flüssigkristallmaterialien,
insbesondere jedoch mit einer oder mehreren Verbindungen der Formeln
II und/oder III zu einer beträchtlichen Erniedrigung der Werte für die
Doppelbrechung und zu niedrigen Schwellenspannungen führt, wobei
gleichzeitig breite nematische Phasen mit tiefen Übergangstemperaturen
smektisch-nematisch beobachtet werden, wodurch die Lagerstabilität
verbessert wird.
Der Ausdruck "Alkyl" umfaßt vorzugsweise geradkettige und verzweigte
Alkylgruppen mit 1-7 Kohlenstoffatomen, insbesondere die geradkettigen
Gruppen Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl, Pentyl, Hexyl und Heptyl. Gruppen
mit 2-5 Kohlenstoffatomen sind im allgemeinen bevorzugt.
Der Ausdruck "Alkenyl" umfaßt vorzugsweise geradkettige und verzweigte
Alkenylgruppen mit 2-7 Kohlenstoffatomen, insbesondere die geradket
tigen Gruppen. Besonders bevorzugte Alkenylgruppen sind C2-C7-1E-
Alkenyl, C4-C7-3E-Alkenyl, C5-C7-4-Alkenyl, C6-C7-5-Alkenyl und C7-6-
Alkenyl, insbesondere C2-C7-1 E-Alkenyl, C4-C7-3E-Alkenyl und C5-C7-
4-Alkenyl. Beispiele weiterer 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 der
gleichen. Gruppen mit bis zu 5 Kohlenstoffatomen sind im allgemeinen
bevorzugt.
Der Ausdruck "Fluoralkyl" umfaßt vorzugsweise geradkettige Gruppen mit
endständigem Fluor, d. h. Fluormethyl, 2-Fluorethyl, 3-Fluorpropyl, 4-Fluor
butyl, 5-Fluorpentyl, 6-Fluorhexyl und 7-Fluorheptyl. Andere Positionen
des Fluors sind jedoch nicht ausgeschlossen.
Der Ausdruck "Oxaalkyl" umfaßt vorzugsweise geradkettige Reste der
Formel CnH2n+1-O-(CH2)m, worin n und m jeweils unabhängig voneinander
1 bis 6 bedeuten. Vorzugsweise ist n = 1 und m 1 bis 6.
Durch geeignete Wahl der Bedeutungen von R0, R0', R0", X0 und X0'
können die Ansprechzeiten, die Schwellenspannung, die Steilheit der
Transmissionskennlinien etc. in gewünschter Weise modifiziert werden.
Beispielsweise führen 1E-Alkenylreste, 3E-Alkenylreste, 2E-Alkenyloxy
reste und dergleichen in der Regel zu kürzeren Ansprechzeiten, verbes
serten nematischen Tendenzen und einem höheren Verhältnis der elasti
schen Konstanten k33 (bend) und k11 (splay) im Vergleich zu Alkyl- bzw.
Alkoxyresten. 4-Alkenylreste, 3-Alkenylreste und dergleichen ergeben im
allgemeinen tiefere Schwellenspannungen und kleinere Werte von k33/k11
im Vergleich zu Alkyl- und Alkoxyresten.
Eine -CH2CH2-Gruppe führt im allgemeinen zu höheren Werten von k33/k11
im Vergleich zu einer einfachen Kovalenzbindung. Höhere Werte von
k33/k11 ermöglichen z. B. flachere Transmissionskennlinien in TN-Zellen mit
90° Verdrillung (zur Erzielung von Grautönen) und steilere Transmissions
kennlinien in STN-, SBE- und OMI-Zellen (höhere Multiplexierbarkeit) und
umgekehrt.
Das optimale Mengenverhältnis der Verbindungen der Formeln I, II und III
hängt weitgehend von den gewünschten Eigenschaften, von der Wahl der
Komponenten der Formeln I, II und III und von der Wahl weiterer gege
benenfalls vorhandener Komponenten ab. Geeignete Mengenverhältnisse
innerhalb des oben angegebenen Bereichs können von Fall zu Fall leicht
ermittelt werden.
Die Gesamtmenge an Verbindungen der Formeln I bis III 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 bis III ist.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform enthalten die erfin
dungsgemäßen Medien Verbindungen der Formel II, worin X2 F, OCF3
oder OCHF2 bedeutet. Eine günstige synergistische Wirkung mit den
Verbindungen der Formel I führt zu besonders vorteilhaften Eigenschaften.
Insbesondere Mischungen enthaltend Verbindungen der Formel I und der
Formel IIa zeichnen sich durch ihre niedrigen Schwellenspannungen und
durch ihre kleine Doppelbrechung aus.
Mischungen, die neben Verbindungen der Formel I und der Formel IIa
Verbindungen der Formel III, insbesondere IIIa und/oder der Formel IIIb
enthalten, zeichnen sich durch gute Schwellenspannungen und sehr
niedrige Δn-Werte aus.
Der Aufbau der erfindungsgemäßen STN- bzw. MFK-Anzeige aus
Polarisatoren, Elektrodengrundplatten und Elektroden mit Oberflächen
behandlung entspricht der für derartige Anzeigen üblichen Bauweise.
Dabei ist der Begriff der üblichen Bauweise hier weit gefaßt und umfaßt
auch alle Abwandlungen und Modifikationen der MFK-Anzeige, insbe
sondere auch Matrix-Anzeigeelemente auf Basis poly-Si TFT oder MIM
und ganz besonders reflektive Anzeigen.
Ein wesentlicher Unterschied der erfindungsgemäßen Anzeigen zu den
bisher üblichen auf der Basis der verdrillten nematischen Zelle besteht
jedoch in der Wahl der Flüssigkristallparameter der Flüssigkristallschicht.
Die Herstellung der erfindungsgemäß verwendbaren Flüssigkristall
mischungen erfolgt in an sich üblicher Weise. In der Regel wird die
gewünschte Menge der in geringerer Menge verwendeten Komponenten
in der den Hauptbestandteil ausmachenden Komponenten gelöst, zweck
mäßig bei erhöhter Temperatur. Es ist auch möglich, die Mischungen auf
andere herkömmliche Arten, z. B. durch Verwendungen von Vormischun
gen z. B. Homologenmischungen oder unter Verwendungen von soge
nannten "Multi-Bottle" Systemen, herzustellen.
Die Dielektrika können auch weitere, dem Fachmann bekannte und in der
Literatur beschriebene Zusätze enthalten. Beispielsweise können 0-15%,
bevorzugt 0-10%, pleochroitische Farbstoffe und/oder chirale Dotierstoffe
zugesetzt werden. Die einzelnen zugesetzten Verbindungen werden in
Konzentrationen von 0,01 bis 6% und bevorzugt von 0,1 bis 3% einge
setzt. Dabei werden jedoch die Konzentrationsangaben der übrigen
Bestandteile der Flüssigkristallmischungen also der flüssigkristallinen oder
mesogenen Verbindungen, ohne Berücksichtigung der Konzentration
dieser Zusatzstoffe angegeben.
In der vorliegenden Anmeldung und in den folgenden Beispielen sind die
Strukturen der Flüssigkristallverbindungen durch Acronyme angegeben,
wobei die Transformation in chemische Formeln gemäß folgender
Tabellen A und B erfolgt. Alle Reste CnH2n+1 Und CmH2m+1 sind gerad
kettige 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 Grund
körper angegeben. Im Einzelfall folgt getrennt vom Acronym für den
Grundkörper mit einem Strich ein Code für die Substituenten R1, R2, L1
und L2:
Bevorzugte Mischungskomponenten finden sich in den Tabellen A und B.
Bevorzugt enthalten die erfindungsgemäßen Mischungen mindestens eine
der Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe der in Tabelle B ange
gebenen Formeln.
Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung erläutern, ohne sie zu
begrenzen. Alle Temperaturen sind in Grad Celsius angegeben. Fp.
bedeutet Schmelzpunkt, Kp. Klärpunkt.
Die physikalischen Eigenschaften der Flüssigkristallmischungen wurden
nach "Physical Properties of Liquid Crystals" Ed. M. Becker, Merck KGaA,
Stand Növ. 1997, bestimmt, soweit nicht explizit anders angegeben.
C bzw. K bedeutet eine kristalline, S eine smektische, Sc eine smektische
C, SB eine smektische B, N eine nematische und I die isotrope Phase.
V10 bezeichnet die Spannung für 10% relativen Kontrast (Blickrichtung
senkrecht zur Plattenoberfläche). ton bezeichnet die Einschaltzeit und tOff
die Ausschaltzeit bei einer gegebenen Betriebsspannung. An bezeichnet
die optische Anisotropie und no den ordentlichen Brechungsindex. Δε
bezeichnet die dielektrische Anisotropie (Δε = ε∥-ε┴ wobei ε∥ die
Dielektrizitätskonstante parallel zu den Moleküllängsachsen und ε┴ die
Dielektrizitätskonstante senkrecht dazu bedeutet). Δn wird bei 589 nm und
20°C und Δε bei 1 kHz und 20°C bestimmt, soweit nicht ausdrücklich
anders angegeben. Die Rotationsviskosität γ1 (mPa.s) wurde bei 20°C
bestimmt. Die elektrooptischen Daten wurden in einer TN-Zelle
(Verdrillung 90°, Anstellwinkel 1°) im 1. Minimum (d. h. bei einem d.Δn-
Wert von 0,5 µm) bei 20°C gemessen, sofern nicht ausdrücklich etwas
anderes angegeben ist. Alle physikalischen Eigenschaften beziehen sich
auf 20°C und wurden bei 20°C gemessen, sofern nicht ausdrücklich
etwas anderes angegeben wird. Alle Konzentrationsangaben, vorstehend
sowie nachstehend, sind in Massen % angegeben, soweit nicht ausdrück
lich anders angegeben.
Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung erläutern, ohne sie zu
begrenzen.
Verbindung Abkürzung | |
Konzentration /Gew.-% | |
CC-5-V | 10,0 |
CCP-20CF3 | 6,0 |
CCP-40CF3 | 4,0 |
CCP-2F.F.F | 11,0 |
CCP-3F.F.F | 11,0 |
CCP-5F.F.F | 6,0 |
CCP-20CF3.F | 9,0 |
CCZU-2-F | 5,0 |
CCZU-3-F | 10,0 |
CCPC-34 | 3,0 |
CC-5-5(T) | 15,0 |
CC-5-5(T1) | 10,0 |
Σ | 100,0 |
Eigenschaften:
T(N,I): 77,0°C
T (S. N): ≦ 40°C
Δn (589 nm, 20°C]: 0,0608
n0 [589 nm, 20°C]: 1,4742
Δε (1 kHz, 20°C]: 5,4
ε┴ [1 kHz, 20°C]: 3,2
K1 (20°C):
K3/K1 (20°C):
γ1 (20°C):
TN: 90°, d.Δn = 0,50 µm
V10 (0°, 20°C): 1,80 V
V90/V10: 1,52
dV/dT (0-40°C): 1,21 mV/Grad
HR (1 V, 100°C): 97,1%
tstore (-30°C): < 1000 h
T(N,I): 77,0°C
T (S. N): ≦ 40°C
Δn (589 nm, 20°C]: 0,0608
n0 [589 nm, 20°C]: 1,4742
Δε (1 kHz, 20°C]: 5,4
ε┴ [1 kHz, 20°C]: 3,2
K1 (20°C):
K3/K1 (20°C):
γ1 (20°C):
TN: 90°, d.Δn = 0,50 µm
V10 (0°, 20°C): 1,80 V
V90/V10: 1,52
dV/dT (0-40°C): 1,21 mV/Grad
HR (1 V, 100°C): 97,1%
tstore (-30°C): < 1000 h
Es wurde eine reflektive TFT-Anzeige mit d.Δn von 0,24 µm realisiert. Die
Anzeige wies einen guten Kontrast mit guter Blickwinkelabhängigkeit auf.
Außerdem waren die Schaltzeiten der Anzeige gut und erlaubten bei
Verwertung als Bildschirm Zeigerbewegungen (Cursor-movements) zu
verfolgen. Die eingesetzte Flüssigkristallmischung als solche, sowie
insbesondere die fertige Anzeige, war durch eine sehr gute Stabilität gegen
sichtbares Licht sowie gegen UV-Bestrahlung gekennzeichnet.
Verbindung Abkürzung | |
Konzentration /Gew.-% | |
CCH-301 | 19,0 |
CC-5-V | 17,0 |
CCP-20CF3 | 6,0 |
CCP-40CF3 | 6,0 |
CCP-2F.F.F | 11,0 |
CCP-3F.F.F | 11,0 |
CCP-5F.F.F | 6,0 |
CCP-20CF3.F | 9,0 |
CCZU-2-F | 5,0 |
CCZU-3-F | 7,0 |
CCPC-34 | 3,0 |
Σ | 100,0 |
Eigenschaften:
T(N,I): 76,5°C
T (S. N): ≦ 40°C
Δn [589 nm, 20°C]: 0,0639
n0 [589 nm, 20°C]: 1,4711
Δε [1 kHz, 20°C]: 5,2
ε┴ kHz, 20°C]: 34
K1 (20°C): 10,6 pN
K3/K1 (20°C): 1,29
γ1 (20°C): 92 mPa.s
TN: 90°, d.Δn = 0,50 µm
V10 (0°, 20°C): 1,76 V
V90/V10: 1,53
dV/dT (0-40°C): 1,21 mV/Grad
HR (1 V, 100°C): 95,1%
tstore (-30°C): < 1000 h
T(N,I): 76,5°C
T (S. N): ≦ 40°C
Δn [589 nm, 20°C]: 0,0639
n0 [589 nm, 20°C]: 1,4711
Δε [1 kHz, 20°C]: 5,2
ε┴ kHz, 20°C]: 34
K1 (20°C): 10,6 pN
K3/K1 (20°C): 1,29
γ1 (20°C): 92 mPa.s
TN: 90°, d.Δn = 0,50 µm
V10 (0°, 20°C): 1,76 V
V90/V10: 1,53
dV/dT (0-40°C): 1,21 mV/Grad
HR (1 V, 100°C): 95,1%
tstore (-30°C): < 1000 h
Claims (8)
1. Flüssigkristallines Medium auf der Basis eines Gemisches von pola
ren Verbindungen mit positiver dielektrischer Anisotropie, dadurch
gekennzeichnet, daß es eine oder mehrere Verbindungen der
allgemeinen Formel I
enthält,
worin
R11 und R12 unabhängig voneinander Alkyl oder Alkoxy mit 1 bis 10 C-Atomen oder Alkoxyethyl, Alkenyl oder Alkenyloxy mit 2 bis 10 C-Atomen, bevorzugt Alkyl oder Alkenyl mit 2 bis 7 C-Atomen,
R13 Alkinyl mit 2 bis 10 C-Aomen, bevorzugt 1-Alkinyl, besonders 1-Alkinyl mit 2 bis 4 C-Atomen,
A11 und A12 jeweils unabhängig voneinander einen
Z11 und Z12 unabhängig voneinander -CO-O-, -O-CO-, -CH2O-, -OCH2-, -CH2CH2-, -CH=CH-, -C∼C- oder eine Einfach bindung und eine von Z11 und Z12 auch -(CH2)4- oder -CH=CH-CH2CH2-, und
n 0 oder 1
bedeuten.
enthält,
worin
R11 und R12 unabhängig voneinander Alkyl oder Alkoxy mit 1 bis 10 C-Atomen oder Alkoxyethyl, Alkenyl oder Alkenyloxy mit 2 bis 10 C-Atomen, bevorzugt Alkyl oder Alkenyl mit 2 bis 7 C-Atomen,
R13 Alkinyl mit 2 bis 10 C-Aomen, bevorzugt 1-Alkinyl, besonders 1-Alkinyl mit 2 bis 4 C-Atomen,
A11 und A12 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,
Z11 und Z12 unabhängig voneinander -CO-O-, -O-CO-, -CH2O-, -OCH2-, -CH2CH2-, -CH=CH-, -C∼C- oder eine Einfach bindung und eine von Z11 und Z12 auch -(CH2)4- oder -CH=CH-CH2CH2-, und
n 0 oder 1
bedeuten.
2. Medium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es
zusätzlich eine oder mehrere Verbindungen der allgemeinen
Formel II enthält:
worin
R2 Alkyl oder Alkoxy mit 1 bis 7 C-Atomen oder Alkoxyalkyl, Alkenyl oder Alkenyloxy mit 2 bis 7 C-Atomen,
Z12 und Z22 unabhängig voneinander -CO-O-, -CH2 CH2-, -CH=CH-, -C∼C- oder eine Einfchbindung und
A2 1,4-trans-Cyclohexylen, 1,4-phenylen, 2- oder 3-Fluoro, 1,4-phenylen, oder 2,5- oder 3,5-Difluoro-1,4-phenylen,
X2 F, OCF2H, OCF3 oder CF3,
Y21 und Y22 unabhängig voneinander H oder F und
m 0 oder 1
bedeuten.
worin
R2 Alkyl oder Alkoxy mit 1 bis 7 C-Atomen oder Alkoxyalkyl, Alkenyl oder Alkenyloxy mit 2 bis 7 C-Atomen,
Z12 und Z22 unabhängig voneinander -CO-O-, -CH2 CH2-, -CH=CH-, -C∼C- oder eine Einfchbindung und
A2 1,4-trans-Cyclohexylen, 1,4-phenylen, 2- oder 3-Fluoro, 1,4-phenylen, oder 2,5- oder 3,5-Difluoro-1,4-phenylen,
X2 F, OCF2H, OCF3 oder CF3,
Y21 und Y22 unabhängig voneinander H oder F und
m 0 oder 1
bedeuten.
3. Medium nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es
zusätzlich eine oder mehrere Verbindungen der Formel III enthält:
worin
R31 und R32 unabhängig voneinander Alkyl oder Alkoxy mit 1 bis 10 C-Atomen oder Alkoxyethyl, Alkenyl oder Alkenyloxy mit 2 bis 10 C-Atomen, bevorzugt Alkyl oder Alkenyl mit 2 bis 7 C-Atomen,
A31, A32 und A33 jeweils unabhängig voneinander einen
Z31 und Z33 unabhängig voneinander -CO-O-, -O-CO-, -CH2O-, -OCH2, -CH2CH2-, -CHCH-, -C∼C- oder eine Einfachbindung und eine von Z11 und Z12 auch -(CH2 ) 4- oder -CH=CH-CH2CH2-,
I1 und I2 unabhängig voneinander jeweils 0 oder 1
bedeuten.
worin
R31 und R32 unabhängig voneinander Alkyl oder Alkoxy mit 1 bis 10 C-Atomen oder Alkoxyethyl, Alkenyl oder Alkenyloxy mit 2 bis 10 C-Atomen, bevorzugt Alkyl oder Alkenyl mit 2 bis 7 C-Atomen,
A31, A32 und A33 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-Tetrahydro naphthalin-2,6-diyl,
Z31 und Z33 unabhängig voneinander -CO-O-, -O-CO-, -CH2O-, -OCH2, -CH2CH2-, -CHCH-, -C∼C- oder eine Einfachbindung und eine von Z11 und Z12 auch -(CH2 ) 4- oder -CH=CH-CH2CH2-,
I1 und I2 unabhängig voneinander jeweils 0 oder 1
bedeuten.
4. Medium nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der Anteil an Verbindungen der Formel I im
Gesamtgemisch mindestens 10 Gew.-% beträgt.
5. Medium nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß der Anteil an Verbindungen der Formeln II und
III zusammen im Gesamtgemisch 40 bis 90 Gew.-% beträgt.
6. Verwendung des flüssigkristallinen Mediums nach mindestens einem
der Ansprüch 1 bis 5 für elektrooptische Zwecke.
7. Elektrooptische Flüssigkristallanzeige enthaltend ein flüssigkristal
lines Medium nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5.
8. Elektrooptische Flüssigkristallanzeige nach Anspruch 7, dadurch
gekennzeichnet, daß es eine reflektive oder eine transflektive
Anzeige ist.
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DE19958794A DE19958794B4 (de) | 1998-12-19 | 1999-12-07 | Flüssigkristallines Medium und seine Verwendung in Flüssigkristallanzeigen |
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DE (1) | DE19958794B4 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6303194B1 (en) * | 1998-12-03 | 2001-10-16 | Merck Patent Gesellschaft | Acetylene derivatives, and liquid-crystalline medium |
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---|---|---|---|---|
DE19957205A1 (de) * | 1998-12-03 | 2000-06-08 | Merck Patent Gmbh | Acetylen-Derivate und flüssigkristallines Medium |
-
1999
- 1999-12-07 DE DE19958794A patent/DE19958794B4/de not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6303194B1 (en) * | 1998-12-03 | 2001-10-16 | Merck Patent Gesellschaft | Acetylene derivatives, and liquid-crystalline medium |
Also Published As
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