DE3434684A1

DE3434684A1 - Kristallin-fluessige nematische gemische

Info

Publication number: DE3434684A1
Application number: DE19843434684
Authority: DE
Inventors: Heinz Dipl.-Chem. Dr. DDR 4020 Halle Altmann; Dietrich Prof. Dipl.-Chem. Dr. Demus; Michael Dipl.-Chem. DDR 6521 Etzdorf Keil; Horst Prof. Dipl.-Chem. Dr. Zaschke
Original assignee: Veb Werk Fuer Fernsehelektronik Im Veb Kombinat Mikroelektronik Ddr 1160 Berlin; Werk fuer Fernsehelektronik im VEB Kombinat Mikroelektronik VEB; Werk fuer Fernsehelektronik GmbH
Current assignee: Veb Werk Fuer Fernsehelektronik Im Veb Kombinat Mikroelektronik Ddr 1160 Berlin; Werk fuer Fernsehelektronik im VEB Kombinat Mikroelektronik VEB; Werk fuer Fernsehelektronik GmbH
Priority date: 1983-09-30
Filing date: 1984-09-21
Publication date: 1985-04-04
Also published as: CH661282A5; DD245894A1; GB8424505D0; GB2147308A; US4560496A; JPS60155289A; FR2552774A1; GB2147308B

Description

!Ditel der Erfindung
Kristallin-flüssige nematische Gemische

Die Erfindung betrifft kristallin-flüssige nematische Gemische für optoelektronische Bauelemente (Displays) zur Modulation des durchgehenden oder auffallenden lichtes sowie zur Darstellung von Ziffern, Zeichen oder Abbildüngen.

Uin für Displays geeignet zu sein, müssen die flüssigen Kristalle eine Vielzahl von !Forderungen erfüllen, welche vor allem niedrige Schmelzpunkte, hohe Klärpunkte, niedrige Schwellspannungen und niedrige Viskositäten betreffen. Es gibt bisher keine reinen Substanzen, welche diese Forderungen auch nur annähernd erfüllen können. Deshalb werden ausnahmslos Gemische mehrerer Stoffe; gewöhnlich 5 bis 10 Substanzen für Displays eingesetzt. H. Kelker, R. Hatz, Handbook of Liquid Crystals, Verlag Chemie, Weinheim 1980

Die Anwendung einer sehr großen Zahl von Substanzen in der Produktion von optoelektronischen Displays erfordert einen hohen Aufwand in der Synthese dieser Verbindungen.

Ziel der Erfindung sind Gemische nematischer flüssiger Kristalle, die aus nur wenigen Komponenten bestehen und günstige Eigenschaften für die Anwendung in optoelektronischen Displays besitzen.

Aufgabe der Erfindung sind Gemische aus nur 3 kristallinflüssigen Verbindungen, die einen großen kristallin-flüssi-

gen Existenzbereich besitzen und hinreichend niedrige Schwellspannungen für ihren Einsatz in optoelektronischen Displays aufweisen,

Bs wurde gefunden, daß Komponente A, bestehend aus 60 bis 70 mol-% 4-n-Butylcyclohexancarbonsäure und 40 bis 30 mol-% 4~n-Hexylcyclohexancarbonsäure durch Zusatz von 5 bis zu 40 mol-% 5-n-Propyl-2-(4-cyanphenyl)-1,3-dioxan (Komponente B) nematische Gemische mit großem Existenzgebiet, hinreichend niedriger Schwellspannung, schnellen Schaltzeiten und hoher thermischer sowie chemischer Stabilität ergibt. Ss war überraschend, daß diese Geraische keine smektischen Phasen bilden, weshalb sie für den Einsatz in Displays besonders gut geeignet sind·

Die Erfindung soll nachstehend anhand von Beispielen näher erläutert werden.

Die nachfolgend genannten Mischungen werden in einer optoelektronischen Zelle vom 2yp der Schadt-Helfrich-Zeile (verdrillte nematische Struktur, THP-Zelle) verwendet. Die Zelle besteht aus zwei mit Hilfe von Abstandshaltern in einem Abstand von 7 bis 20 /um fixierten, auf der Innenseite mit Zinndioxid versehenen Glasscheiben. Die Innenseite ist ferner nach bekannten Methoden so vorbehandelt, daß der zwischen den Scheiben befindliche Flüssigkristallsich parallel zu den Scheiben orientiert, die Vorzugsrichtung an den beiden Scheiben jedoch einen Winkel von 90° einschließen, so daß eine verdrillte nematische Struktur resultiert, die zwischen gekreuzten oder parallelen Polarisatoren angeordnet wird. Durch Ein- bzw. Ausschalten des elektrischen Feldes erhält man starke Änderungen der Lichtdurchlässigkeit der Zelle.

In die Schadt-Helfrich-Zelle werden Mischungen folgender Zusammensetzung eingefüllt:

Komponente A:

4-n-Butylcyclohexancarbonsäure 65 mol-$ ) 4-n-Hexylcyclohexancarbonsäure 35 ~ "*

Komponente B:

5-ii-il*opyl-2- (4-oyanplienyl)-1,3-dioxan

Beispiel 1

Komponente A:

4-n-Butylcyclohexancarbonsäure 4-n-Hexylcyolohexancaxbonsäure 35 inol-%

Meßfrequenz f « 500 Hz, Meßtemperatur 25 ⁰C, Schichtdicke 10 /Um

U_o/Y = 10

t_B50 (U =* 2 U₀)/ms (U * 5 V)/ras

t_A50/ms

Klärtemperatur 95 ⁰C Schmelztemperatur Das Gemisch ist beliebig unterkühlbar. Beispiel 2 Komponente A 80 mol-% Komponente B 5-n-Propyl-2-(4-cyanophenyl)-1,3-dioxan 20 mol-%

2,3

(U - 2 U₀)/me . 67 (U = 5 7)/ms 56

108

Klärtemperatur 77 - 78 ⁰C Schmelztemperatur

Pas Gemisch ist beliebig unterkühlbar·

Beispiel 3

Komponente A 60 mol-% Komponente B 40 mol-%

U_o/V 1,65

*B50 ^{(U β 2} V^{/ras 54}

*E50 (U=5V)/ms 26

Klärtemperatur 59 - 61 Schmelztemperatur 46 ⁰C

Claims

Patentansprüche

1. Kristallin-flüssige nematische Gemische dadurch, gekennzeichnet, daß Komponente A, bestehend aus 60 - 70 mol-% 4-n-Butylcyclohexancarbonsäure und 40 bis 30 mol-%

4-n-Hexylcyclohexancarbonsäure mit Komponente B, bestehend aus 5 bis 40 mol-% 5-n-Propyl-2-(4-cyanphenyl)-1,3-dioxan eingesetzt wird.

2. Kristallin-flüssige nematische Gemische nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Komponente A 80 mol-% mit

20 mol-% Komponente B eingesetzt wird.

3· Kristallin-flüssige nematische Gemische nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Komponente A 60 mol-% mit
40 m.ol-% Komponente B eingesetzt wird.