[go: up one dir, main page]

DE4444813A1 - Flüssigkristallines Medium - Google Patents

Flüssigkristallines Medium

Info

Publication number
DE4444813A1
DE4444813A1 DE4444813A DE4444813A DE4444813A1 DE 4444813 A1 DE4444813 A1 DE 4444813A1 DE 4444813 A DE4444813 A DE 4444813A DE 4444813 A DE4444813 A DE 4444813A DE 4444813 A1 DE4444813 A1 DE 4444813A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
compounds
formula
medium according
liquid
crystalline
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE4444813A
Other languages
English (en)
Other versions
DE4444813B4 (de
Inventor
Kazuaki Dr Tarumi
Matthias Dr Bremer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Merck Patent GmbH
Original Assignee
Merck Patent GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Merck Patent GmbH filed Critical Merck Patent GmbH
Priority to DE4448054A priority Critical patent/DE4448054B4/de
Priority to DE4444813A priority patent/DE4444813B4/de
Priority to US08/508,100 priority patent/US5599480A/en
Priority to JP21140695A priority patent/JP4260904B2/ja
Publication of DE4444813A1 publication Critical patent/DE4444813A1/de
Priority to JP2007096423A priority patent/JP4896795B2/ja
Application granted granted Critical
Publication of DE4444813B4 publication Critical patent/DE4444813B4/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/30—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing saturated or unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexane rings
    • C09K19/3001—Cyclohexane rings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/30—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing saturated or unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexane rings
    • C09K19/3001—Cyclohexane rings
    • C09K19/3003—Compounds containing at least two rings in which the different rings are directly linked (covalent bond)
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/30—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing saturated or unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexane rings
    • C09K19/3001—Cyclohexane rings
    • C09K19/3003—Compounds containing at least two rings in which the different rings are directly linked (covalent bond)
    • C09K2019/3027—Compounds comprising 1,4-cyclohexylene and 2,3-difluoro-1,4-phenylene

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Liquid Crystal Substances (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein flüssigkristallines Medium auf der Basis eines Gemisches von polaren Verbindungen mit negativer dielektrischer Anisotropie, welches mindestens 1 Verbindung der Formel I enthält,
worin R¹ und R² jeweils unabhängig voneinander
H, ein unsubstituierter Alkyl- oder Alkenylrest mit bis zu 18 C-Atomen, worin eine oder mehrere nicht benachbarte CH₂-Gruppen durch einen Rest ausgewählt aus der Gruppe -O-, -S-, und C≡C- ersetzt sein können, bedeuten, insbeson­ dere für elektrooptische Anzeigen mit einer Aktivmatrix-Addressierung basierend auf dem ECB-Effekt.
Das Prinzip der elektrisch kontrollierten Doppelbrechung, der ECB-Effekt (electrically controlled birefringence) oder auch DAP-Effekt (Deformation aufgerichteter Phasen) wurde erstmals 1971 beschrieben (M.F. Schieckel und K. Fahrenschon, "Deformation of nematic liquid crystals with vertical orientation in electrical fields", Appl. Phys. Lett. 19 (1971), 3912). Es folgten Arbeiten von J.F. Kahn (Appl. Phys. Lett. 20 (1972), 1193) und G. Labrunie und J. Robert (J. Appl. Phys. 44 (1973), 4869).
Die Arbeiten von J. Robert und F. Clerc (SID 80 Digest Techn. Papers (1980), 30), J. Duchene (Displays 7(1986), 3) und H. Schad (SID 82 Digest Techn. Papers (1982), 244) haben gezeigt, daß flüssigkristalline Phasen hohe Werte für das Verhältnis der elastischen Konstanten K₃/K₁, hohe Werte für die optische Anisotropie Δn und Werte für die dielektrische Anisotropie Δε Werte -0,5 und -5 aufweisen müssen, um für hochinforma­ tive Anzeigeelemente basierend auf dem ECB-Effekt eingesetzt werden zu können. Auf dem ECB-Effekt basierende elektrooptische Anzeigeelemente weisen eine homöotrope Randorientierung auf.
Für die technische Anwendung dieses Effektes in elektrooptischen Anzei­ geelementen werden FK-Phasen benötigt, die einer Vielzahl von Anfor­ derungen genügen müssen. Besonders wichtig sind hier die chemische Beständigkeit gegenüber Feuchtigkeit, Luft und physikalischen Einflüssen wie Wärme, Strahlung im infraroten, sichtbaren und ultravioletten Bereich und elektrische Gleich- und Wechselfelder. Ferner wird von technisch verwendbaren FK-Phasen eine flüssigkristalline Mesophase in einem geeigneten Temperaturbereich und eine niedrige Viskosität gefordert.
In keiner der bisher bekannten Reihen von Verbindungen mit flüssig­ kristalliner Mesophase gibt es eine Einzelverbindung, die allen diesen Erfordernissen entspricht. Es werden daher in der Regel Mischungen von zwei bis 25, vorzugsweise drei bis 18, Verbindungen hergestellt, um als FK-Phasen verwendbare Substanzen zu erhalten. Optimale Phasen konnten jedoch auf diese Weise nicht leicht hergestellt werden, da bisher keine Flüssigkristallmaterialien mit deutlich negativer dielektrischer Aniso­ tropie und ausreichender Langzeitstabilität zur Verfügung standen.
Matrix-Flüssigkristallanzeigen (MFK-Anzeigen) sind bekannt. Als nicht­ lineare 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)-Transistoren auf Silizium-Wafer als Substrat.
  • 2. Dünnfilm-Transistoren (TFT) auf einer Glasplatte als Substrat.
Bei Typ 1 wird als elektrooptischer Effekt üblicherweise die dynamische Streuung oder der Guest-Host-Effekt verwendet. Die Verwendung von einkristallinem Silizium als Substratmaterial beschränkt die Displaygröße, da auch die modulartige Zusammensetzung verschiedener Teildisplays an den Stößen zu Problemen führt.
Bei dem aussichtsreicheren Typ 2, welcher bevorzugt ist, wird als elektro­ optischer Effekt üblicherweise der TN-Effekt verwendet. Man unterschei­ det zwei Technologien: TFT′s aus Verbindungshalbleitern wie z. B. CdSe oder TFT′s auf der Basis von polykristallinem oder amorphem Silizium. An letzterer Technologie wird weltweit mit großer Intensität gearbeitet.
Die TFT-Matrix ist auf der Innenseite der einen Glasplatte der Anzeige aufgebracht, während die andere Glasplatte auf der Innenseite die 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 bisher bekannten TFT-Anzeigen arbeiten üblicherweise als TN-Zellen mit gekreuzten Polaristoren 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 in Automobil- oder Flugzeugbau. Neben Problemen hinsichtlich der Winkelabhängigkeit des Kontrastes und der Schaltzeiten resultieren bei MFK-Anzeigen Schwierigkeiten bedingt durch nicht ausreichend hohen spezifischen Widerstand der Flüssigkristallmischungen [TOGASHI, S., SEKIGUCHI, K., TANABE, H., YAMAMOTO, E., SORIMACHI, K., TAJIMA, E., WATANABE, H., SHIMIZU, H., Proc. Eurodisplay 84, Sept. 1984: A 210-288 Matrix LCD Controlled by Double Stage Diode Rings, p. 141 ff, Paris; STROMER, M., Proc. Eurodisplay 84, Sept. 1984: Design of Thin Film Transistors for Matrix Adressing of Television Liquid Crystal Displays, p. 145 ff, Paris]. Mit abnehmendem Widerstand verschlechtert sich der Kontrast einer MFK-Anzeige. 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 für Anzeigen die akzeptable Widerstandswerte über eine lange Betriebsdauer aufweisen müssen.
Der Nachteil der bisher bekannten MFK-TN-Anzeigen beruht in ihrem vergleichsweise niedrigen Kontrast, der relativ hohen Blickwinkelab­ hängigkeit und der Schwierigkeit in diesen Anzeigen Graustufen zu erzeugen.
Aus der EP 0 474 062 sind MFK-Anzeigen basierend auf dem ECB-Effekt bekannt. Die dort beschriebenen FK-Mischungen basierend auf 2,3-Di­ fluorphenyl-Derivaten, welche eine Ester-, Ether- oder Ethylbrücke aufwei­ sen, und weisen niedrige Werte der "voltage holding ratio" (HR) nach UV-Belastung auf.
Es besteht somit immer noch ein großer Bedarf nach MFK-Anzeigen mit sehr hohem spezifischen Widerstand bei gleichzeitig großem Arbeitstem­ peraturbereich, kurzen Schaltzeiten und niedriger Schwellenspannung, mit deren Hilfe verschiedene Graustufen erzeugt werden können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, MFK-Anzeigen welche auf dem ECB-Effekt beruhen bereitzustellen, die die oben angegebenen Nachteile nicht oder nur in geringerem Maße und gleichzeitig sehr hohe spezifische Widerstände aufweisen.
Es wurde nun gefunden, daß diese Aufgabe gelöst werden kann, wenn man in diesen Anzeigeelementen nematische Flüssigkristallmischungen verwendet, die mindestens eine Verbindung der Formel I
aufweist.
Gegenstand der Erfindung ist somit ein flüssigkristallines Medium auf der Basis eines Gemisches von polaren Verbindungen mit negativer dielek­ trischer Anisotropie, welches mindestens 1 Verbindung der Formel I enthält,
worin R¹ und R² jeweils unabhängig voneinander
H, ein unsubstituierter Alkyl- oder Alkenylrest mit bis zu 18 C-Atomen, worin eine oder mehrere nicht benachbarte CH₂-Gruppen durch einen Rest ausgewählt aus der Gruppe -O-, -S-, und C≡C- ersetzt sein können, bedeuten, insbeson­ dere enthaltend zusätzlich eine oder mehrere Verbindungen der Formel II
worin R¹ und R² die angegebene Bedeutung besitzen.
Bevorzugte Ausführungsformen sind:
  • a) Medium, welches zusätzlich eine oder mehrere Verbindungen der Formel III enthält: worin R¹ und R² jeweils unabhängig voneinander eine der in Anspruch 1 angegebene Bedeutung haben.
  • b) Medium, welches im wesentlichen aus 4 oder mehr Verbindungen ausgewählt aus den Formeln I und II, und zwei oder mehr Verbin­ dungen der Formel III besteht.
  • c) Medium, welches mindestens 2 Verbindungen der Formel I enthält.
  • d) Medium, wobei der Anteil an Verbindungen der Formel I im Gesamt­ gemisch mindestens 15 Gew.-% beträgt.
  • e) Medium, wobei der Anteil an Verbindungen der Formel II im Gesamt­ gemisch mindestens 30 Gew.-% beträgt.
  • f) Medium, wobei der Anteil an Verbindungen der Formel III im Gesamt­ gemisch 10 bis 50 Gew.-% beträgt.
  • g) Flüssigkristallines Medium, welches mindestens 2 Verbindungen ausgewählt aus den Formeln IIIa und IIIb enthält worin
    alkyl C1-6-Alkyl bedeutet, insbesondere enthaltend 1 Verbindung der Formel IIIa und mindestens 1 Verbindung der Formel IIIb
  • h) Flüssigkristallines Medium, welches im wesentlichen aus:
    15-30 Gew.-% einer oder mehrerer Verbindungen der Formel I,
    30-70 Gew.-% einer oder mehrerer Verbindungen der Formel II und
    10-50 Gew.-% einer oder mehrerer Verbindungen der Formel III
    besteht.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist elektrooptische Anzeige mit einer Aktivmatrix-Addressierung basierend auf dem ECB-Effekt, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Dielektrikum ein flüssigkristallines Medium nach einem der Ansprüche 1 bis 11 enthält.
Vorzugsweise weist die Flüssigkristallmischung einen nematischen Phasenbereich von mindestens 60 K und eine Viskosität von maximal 30 mPa·s bei 20°C auf.
Die erfindungsgemäße Flüssigkristallmischung weist ein Δε von etwa -0,5 bis -5, insbesondere von etwa -3,0 bis -4,5 auf, wobei Δε die dielektrische Anisotropie bedeutet.
Die Doppelbrechung Δn in der Flüssigkristallmischung liegt, in der Regel, zwischen 0,04 und 0,10, vorzugsweise zwischen 0,05 und 0,09 und/oder die Dielektrizitätskonstante eII größer oder gleich 3, vorzugsweise 3,2 bis 8,5.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthalten die erfindungs­ gemäßen Medien
  • - mindestens eine Verbindung der Formel I,
  • - mindestens eine Verbindung der Formel II, und
  • - mindestens eine Verbindung ausgewählt aus den Formeln V und VI:
worin
R¹ und R² die angegebene Bedeutung besitzen, und
m und n jeweils 0 oder 1 bedeuten.
Insbesondere bestehen diese Medien im wesentlichen aus
  • - einer oder mehreren Verbindungen der Formel I,
  • - einer oder mehreren Verbindungen der Formel II,
  • - einer oder mehreren Verbindungen der Formel V, und
  • - einer oder mehreren Verbindungen der Formel VI.
Medien enthaltend Verbindungen der Formel V, worin m 0 ist, und Ver­ bindungen der Formel V, worin m 1 ist, sind besonders bevorzugt.
Medien enthaltend eine oder mehrere Verbindungen der Formel V und VI weisen in der Regel Doppelbrechungen zwischen 0,10 und 0,20, vorzugs­ weise zwischen 0,11 und 0,16 auf.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform bestehen die erfin­ dungsgemäßen Medien im wesentlichen aus:
10-25 Gew.% einer oder mehrerer Verbindungen der Formel I,
20-40 Gew.% einer oder mehrerer Verbindungen der Formel II,
20-40 Gew.% einer oder mehrerer Verbindungen der Formel V und
15-35 Gew.% einer oder mehrerer Verbindungen der Formel VI.
Die Dielektrika können auch weitere, dem Fachmann bekannte und in der Literatur beschriebenen Zusätze enthalten. Beispielsweise können 0-15% pleochroitische Farbstoffe zugesetzt werden, ferner Leitsalze, vorzugs­ weise Ethyl-dimethyldodecylammonium-4-hexoxybenzoat, Tetrabutyl­ ammoniumtetraphenylboranat oder Komplexsalze von Kronenethern (vgl. z. B. Haller et al., Mol. Cryst. Liq. Cryst. Band 24, Seiten 249-258 (1973)) zur Verbesserung der Leitfähigkeit oder Substanzen zur Veränderung der dielektrischen Anisotropie, der Viskosität und/oder der Orientierung der nematischen Phasen. Derartige Substanzen sind z. B. in den DE-OS 22 09 127, 22 40 864, 23 21 632, 23 38 281, 24 50 088, 26 37 430 und 28 53 728 beschrieben.
Die einzelnen Komponenten der Formel I bis III der erfindungsgemäßen Flüssigkristallphasen sind entweder bekannt oder ihre Herstellungsweisen sind für den einschlägigen Fachmann aus dem Stand der Technik ohne weiteres abzuleiten, da sie auf in der Literatur beschriebenen Standard­ verfahren basieren.
Entsprechende Verbindungen der Formeln I und II werden beispielsweise beschrieben in WO 89-08633.
Entsprechende Verbindungen der Formel III werden beispielsweise be­ schrieben in DE 33 21 373.
Entsprechende Verbindungen der Formel V werden in der WO 88/07514 beschrieben.
Die Verbindungen der Formel VI sind bekannt, z. B. aus der DE 26 36 684 (n=0) oder der DE 29 27 277 (n=1).
Die nematischen Flüssigkristallmischungen der erfindungsgemäßen An­ zeigen enthalten vorzugsweise mindestens 10% von Verbindungen der Formel I, insbesondere bevorzugt 15 bis 30% von Verbindungen der Formel I.
Die nematischen Flüssigkristallmischungen in den erfindungsgemäßen Anzeigen enthalten in der Regel zwei Komponenten A und B, die ihrerseits aus einer oder mehreren Einzelverbindungen bestehen.
Die Komponente A weist eine deutlich negative dielektrische Anisotropie auf und verleiht der nematischen Phase eine dielektrische Anisotropie von -0,3. Sie enthält bevorzugt Verbindungen der Formeln I und II.
Der Anteil der Komponente A liegt zwischen 45 und 100%.
Für Komponente A wird vorzugsweise eine (oder mehrere) Einzelverbin­ dung(en) gewählt, die einen Wert von Δε -0,8 haben. Dieser Wert muß umso negativer sein, je kleiner der Anteil A an der Gesamtmischung ist.
Die Komponente B weist eine ausgeprägte Nematogenität und eine Viskosität von nicht mehr als 30 mm²s-1, vorzugsweise nicht mehr als 25 mm²s-1 bei 20°C auf.
Besonders bevorzugte Einzelverbindungen der Komponente B sind extrem niedrig viskose nematische Flüssigkristalle mit einer Viskosität von nicht mehr als 18, vorzugsweise nicht mehr als 12 mm²s-1 bei 20°C. Kompo­ nente B ist monotrop oder enantiotrop nematisch, weist keine smektischen Phasen auf und kann in Flüssigkristallmischungen das Auftreten von smektischen Phasen bis zu sehr tiefen Temperaturen verhindern. Versetzt man beispielsweise eine smektische Flüssigkristallmischung mit jeweils verschiedenen Materialien mit hoher Nematogenität, so kann durch den erzielten Grad der Unterdrückung smektischer Phasen die Nematogenität dieser Materialien verglichen werden.
Dem Fachmann sind aus der Literatur eine Vielzahl geeigneter Materialien bekannt. Besonders bevorzugt sind Verbindungen der Formel III.
Daneben können diese Flüssigkristallphasen auch mehr als 18 Kompo­ nenten, vorzugsweise 18 bis 25 Komponenten, enthalten.
Vorzugsweise enthalten die Phasen 4 bis 15, insbesondere 5 bis 12, Verbindungen der Formeln I, II und III, bzw. I, II, V und VI.
Neben Verbindungen der Formeln I bis VI können auch noch andere Bestandteile zugegen sein, z. B. in einer Menge von bis zu 45% der Gesamtmischung, vorzugsweise jedoch bis zu 34%, insbesondere bis zu 10%.
Die anderen Bestandteile werden vorzugsweise ausgewählt aus den nematischen oder nematogenen Substanzen, insbesondere den be­ kannten Substanzen, aus den Klassen der Azoxybenzole, Benzyliden­ aniline, Biphenyle, Terphenyle, Phenyl oder Cyclohexylbenzoate, Cyclo­ hexan-carbonsäurephenyl- oder -cyclohexyl-ester, Phenylcyclohexane, Cyclohexylbiphenyle, Cyclohexylcyclohexane, Cyclohexylnaphthaline, 1,4-Bis-cyclohexylbiphenyle oder Cylohexylpyrimidine, Phenyl- oder Cyclohexyldioxane, gegebenenfalls halogenierten Stilbene, Benzyl­ phenylether, Tolane und substituierten Zimtsäuren.
Die wichtigsten als Bestandteile derartiger Flüssigkristallphasen in Frage kommenden Verbindungen lassen sich durch die Formel IV charakteri­ sieren,
R³-L-G-E-R⁴ IV
worin L und E je ein carbo- oder heterocyclisches Ringsystem aus der aus 1,4-disubstituierten Benzol- und Cyclohexanringen, 4,4′-disubstituierten Biphenyl-, Phenylcyclohexan- und Cyclohexylcyclohexansystemen, 2,5-disubstituierten Pyrimidin- und 1,3-Dioxanringen, 2,6-disubstituierten Naphthalin, Di- und Tetrahydronaphthalin, Chinazolin und Tetrahydro­ chinazolin gebildeten Gruppe,
G:  -CH=CH-
-CH-CQ-
-C≡C-
-CO-O-
-CO-S-
-CH=N-
-N(O)=N-
-CH=N(O)-
-CH₂-CH₂-
-CH₂-O-
-CH₂-S-
-COO-Phe-COO-
oder eine C-C-Einfachbindung, Q Halogen, vorzugsweise Chlor, oder -CN, und R³ und R⁴ jeweils Alkyl, Alkoxy, Alkanoyloxy oder Alkoxycarbonyloxy mit bis zu 18, vorzugsweise bis zu 8 Kohlenstoffatomen, oder einer dieser Reste auch CN, NO, NO₂, CF₃, F, Cl oder Br bedeuten.
Bei den meisten dieser Verbindungen sind R³ und R⁴ voneinander ver­ schieden, wobei einer dieser Reste meist eine Alkyl- oder Alkoxygruppe ist. Auch andern Varianten der vorgesehenen Substituenten sind ge­ bräuchlich. Viele solcher Substanzen oder auch Gemische davon sind im Handel erhältlich. Alle diese Substanzen sind nach literaturbekannten Methoden herstellbar.
Die erfindungsgemäßen Medien können weiterhin einen oder mehrere Farbstoffe enthalten.
Der Aufbau der erfindungsgemäßen Flüssigkristallanzeigen entspricht der üblichen Geometrie, wie sie z. B. in EP-OS 0 240 379 beschrieben wird.
Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung erläutern, ohne sie zu be­ grenzen. Vor- und nachstehend bedeuten Prozentangaben Gewichts­ prozent; alle Temperaturen sind in Grad Celsius angegeben.
Folgende Abkürzungen werden verwendet:
Die angegebenen Schwellenspannungswerte V (0,0), V (10,0), V (90,0) wurden in einer üblichen ECB-Zelle mit einer Schichtdicke von 5 µm bei 20°C gemessen.
Weiterhin bedeuten:
V ( 0,0) Schwellenspannung [V], 0% Transmission, Blickwinkel 0°
V (10,0) Schwellenspannung [V], 10% Transmission, Blickwinkel 0°
V (90,0) Schwellenspannung [V], 90% Transmission, Blickwinkel 0°
Δn die optische Anisotropie gemessen bei 20°C und 589 nm
Δε die dielektrische Anisotropie bei 20°C
cp Klärpunkt [°C]
S Steilheit der Kennlinie
HR (20) Voltage holding ratio bei 20°C [%]
HR (100) Voltage holding ratio bei 100°C [%]
HR ( UV) Voltage holding ratio nach UV-Belastung [%]
Die zur Messung der Schwellspannung verwendete Anzeige weist zwei planparallele Trägerplatten, im Abstand von 5 µm und Elektroden­ schichten mit darüberliegenden Orientierungsschichten aus Lecithin auf den Innenseiten der Trägerplatten auf, welche eine homeotrope Orien­ tierung der Flüssigkristalle bewirken.
Beispiel 1
Man stellt eine Mischung bestehend aus
PCH-302FF
9.00
PCH-502FF 9.00
CCP-302FF 12.00
CCP-502FF 14.00
CCP-32FF 25.00
CCH-34 10.00
CCH-32 5.00
CCH-301 5.00
CCH-303 6.00
CCH-501 5.00
her, deren physikalische Daten aus Tabelle 1 entnommen werden können.
cp|+86°C
Δn +0,0766
Δε -3,4
εII 3,4
ε⟂ 6,8
V (10,0) 2,24 (DAP)
HR (20) 98,4
HR (100) 83,3
HR (UV) 86,4
Beispiel 2
Man stellt eine flüssigkristalline Phase bestehend aus
PCH-302FF
12.00
PCH-502FF 11.00
CCP-302FF 14.00
CCP-502FF 15.00
CCP-32FF 24.00
CCH-34 6.00
CCH-32 5.00
CCH-301 4.00
CCH-303 5.00
CCH-501 4.00
her, deren physikalische Daten aus Tabelle II entnommen werden können.
cp|+86°C
Δn 0,0804
Δε -4,0
εII 3,6
ε⟂ 7,6
V (10,0) 2,08 (DAP)
HR (20) 97,6
HR (100) 80,1
HR (UV) 91,6
Vergleichsbeispiel
Man stellt eine flüssigkristalline Phase her bestehend aus,
D-302FF
8.00
D-402FF 8.00
D-502FF 8.00
PCH-301 10.00
CCH-303 15.00
CCH-501 12.00
CP-402FF 4.00
CP-502FF 4.00
CH-33 4.00
CH-35 4.00
CH-43 4.00
CH-45 4.00
BCN-55 11.00
deren physikalische Daten aus Tabelle III entnommen werden können.
cp|+98°C
Δn 0,0678
Δε -3,5
εII 3,5
ε⟂ 7,0
V (10,0) 2,32 (DAP)
HR (20) 97,3
HR (100) 67,2
HR (UV) 74,4
Beispiel 3
Man stellt eine flüssigkristalline Phase her:
Beispiel 4
Man stellt eine flüssigkristalline Phase her:
PCH-302FF|8,00%
PCH-502FF 8,00%
CCP-302FF 12,00%
CCP-502FF 8,00%
CCP-21FF 5,00%
CCP-31FF 5,00%
PCH-302 10,00%
CPTP-302FF 5,00%
CPTP-502FF 5,00%
PTP-302FF 9,00%
PTP-502FF 9,00%
BCH-32 6,00%
PCH-53 10,00%
deren physikalische Eigenschaften Tabelle IV entnommen werden können:
cp|+85°C
Δn +0,1501
Δε -4,21
εII 3,74
ε⟂ 7,95
V (10,0) 2,24 (DAP)

Claims (13)

1. Flüssigkristallines Medium auf der Basis eines Gemisches von polaren Verbindungen mit negativer dielektrischer Anisotropie, dadurch gekennzeichnet, daß es mindestens 1 Verbindung der Formel I enthält, worin R¹ und R² jeweils unabhängig voneinander
H, ein unsubstituierter Alkyl- oder Alkenylrest mit bis zu 18 C-Atomen, worin eine oder mehrere nicht benachbarte CH₂-Gruppen durch einen Rest ausgewählt aus der Gruppe -O-, -S-, und C≡C- ersetzt sein können, bedeuten.
2. Medium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es zusätz­ lich eine oder mehrere Verbindungen der Formel II enthält: worin R¹ und R² die angegebene Bedeutung besitzen.
3. Medium nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es zusätzlich eine oder mehrere Verbindungen der Formel III enthält: worin R¹ und R² jeweils unabhängig voneinander eine der in Anspruch 1 angegebene Bedeutung haben.
4. Medium nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß es im wesentlichen aus 4 oder mehr Verbindun­ gen ausgewählt aus den Formeln I und II, und zwei oder mehr Ver­ bindungen der Formel III besteht.
5. Medium nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß es mindestens 2 Verbindungen der Formel enthält.
6. Medium nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil an Verbindungen der Formel I im Gesamtgemisch mindestens 15 Gew.-% beträgt.
7. Medium nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil an Verbindungen der Formel II im Gesamtgemisch mindestens 30 Gew.-% beträgt.
8. Medium nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil an Verbindungen der Formel III im Gesamtgemisch 10 bis 50 Gew.-% beträgt.
9. Flüssigkristallines Medium nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß es mindestens 2 Verbindungen ausgewählt aus den Formeln IIIa und IIIb enthält worin
alkyl C1-6-Alkyl bedeutet.
10. Flüssigkristallines Medium nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich­ net, daß es mindestens 1 Verbindung der Formel IIIa und mindestens 1 Verbindung der Formel IIIb enthält.
11. Flüssigkristallines Medium nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß es im wesentlichen aus:
15-30 Gew.-% einer oder mehrerer Verbindungen der Formel I,
30-70 Gew.-% einer oder mehrerer Verbindungen der Formel II und
10-50 Gew.-% einer oder mehrerer Verbindungen der Formel III
besteht.
12. Flüssigkristallines Medium nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß es zusätzlich eine oder mehrere Verbindungen ausge­ wählt aus den Formeln V und VI enthält: worin R¹ und R² die angegebene Bedeutung besitzen und m und n jeweils 0 oder 1 bedeuten.
13. Elektrooptische Anzeige mit einer Aktivmatrix-Addressierung basie­ rend auf dem ECB-Effekt, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Dielektrikum ein flüssigkristallines Medium nach einem der Ansprüche 1 bis 12 enthält.
DE4444813A 1994-07-28 1994-12-15 Flüssigkristallines Medium Expired - Lifetime DE4444813B4 (de)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4448054A DE4448054B4 (de) 1994-08-11 1994-12-15 Flüssigkristallines Medium und seine Verwendung
DE4444813A DE4444813B4 (de) 1994-08-11 1994-12-15 Flüssigkristallines Medium
US08/508,100 US5599480A (en) 1994-07-28 1995-07-27 Liquid-crystalline medium
JP21140695A JP4260904B2 (ja) 1994-07-28 1995-07-28 液晶相
JP2007096423A JP4896795B2 (ja) 1994-07-28 2007-04-02 液晶相

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEP4428478.0 1994-08-11
DE4428478 1994-08-11
DE4448054A DE4448054B4 (de) 1994-08-11 1994-12-15 Flüssigkristallines Medium und seine Verwendung
DE4444813A DE4444813B4 (de) 1994-08-11 1994-12-15 Flüssigkristallines Medium

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE4444813A1 true DE4444813A1 (de) 1996-02-15
DE4444813B4 DE4444813B4 (de) 2008-06-12

Family

ID=6525468

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE4444813A Expired - Lifetime DE4444813B4 (de) 1994-07-28 1994-12-15 Flüssigkristallines Medium
DE4448054A Expired - Lifetime DE4448054B4 (de) 1994-08-11 1994-12-15 Flüssigkristallines Medium und seine Verwendung

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE4448054A Expired - Lifetime DE4448054B4 (de) 1994-08-11 1994-12-15 Flüssigkristallines Medium und seine Verwendung

Country Status (1)

Country Link
DE (2) DE4444813B4 (de)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL1005373C2 (nl) * 1996-02-26 1998-12-17 Merck Patent Gmbh Vloeibaarkristallijn medium.
DE19927627B4 (de) * 1998-06-30 2008-01-31 Merck Patent Gmbh Flüssigkristallines Medium
EP2031040A1 (de) * 2007-08-30 2009-03-04 Merck Patent GmbH Flüssigkristallines Medium
EP2182046A1 (de) * 2008-10-30 2010-05-05 Merck Patent GmbH Flüssigkristallines Medium und Flüssigkristallanzeige
DE19651885B4 (de) * 1996-12-13 2010-09-23 Merck Patent Gmbh Flüssigkristallines Medium und seine Verwendung in einer elektrooptischen Flüssigkristallanzeige
CN102153442A (zh) * 2011-03-04 2011-08-17 石家庄诚志永华显示材料有限公司 烷基双环己基2、3-二氟苯丁烯类液晶化合物及其用途

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3807872A1 (de) * 1988-03-10 1989-09-21 Merck Patent Gmbh Difluorbenzolderivate
JP2953184B2 (ja) * 1992-03-19 1999-09-27 三菱マテリアル株式会社 光非線形媒質体の屈折率格子形成時間の測定方法及びその装置
DE4223059A1 (de) * 1992-07-14 1994-01-20 Merck Patent Gmbh Flüssigkristallanzeige

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL1005373C2 (nl) * 1996-02-26 1998-12-17 Merck Patent Gmbh Vloeibaarkristallijn medium.
DE19607043B4 (de) * 1996-02-26 2005-07-28 Merck Patent Gmbh Flüssigkristallines Medium
DE19651885B4 (de) * 1996-12-13 2010-09-23 Merck Patent Gmbh Flüssigkristallines Medium und seine Verwendung in einer elektrooptischen Flüssigkristallanzeige
DE19927627B4 (de) * 1998-06-30 2008-01-31 Merck Patent Gmbh Flüssigkristallines Medium
EP2031040A1 (de) * 2007-08-30 2009-03-04 Merck Patent GmbH Flüssigkristallines Medium
CN101376810B (zh) * 2007-08-30 2013-10-02 默克专利股份有限公司 液晶介质
KR101507158B1 (ko) 2007-08-30 2015-03-30 메르크 파텐트 게엠베하 액정 매질
EP2182046A1 (de) * 2008-10-30 2010-05-05 Merck Patent GmbH Flüssigkristallines Medium und Flüssigkristallanzeige
US8043671B2 (en) 2008-10-30 2011-10-25 Merck Patent Gesellschaft Mit Beschrankter Haftung Liquid-crystalline medium and liquid crystal display
CN102153442A (zh) * 2011-03-04 2011-08-17 石家庄诚志永华显示材料有限公司 烷基双环己基2、3-二氟苯丁烯类液晶化合物及其用途

Also Published As

Publication number Publication date
DE4448054B4 (de) 2009-09-17
DE4444813B4 (de) 2008-06-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19927627B4 (de) Flüssigkristallines Medium
EP1146104B1 (de) Flüssigkristallines Medium
DE10064995B4 (de) Flüssigkristallines Medium und seine Verwendung in einer elektrooptischen Anzeige
EP1724324B1 (de) Flüssigkristallines Medium
EP0474062B1 (de) Matrix-Flüssigkristallanzeige
EP1673418B1 (de) Flüssigkristallines medium enthaltend fluorierte indanverbindung
EP1913114B1 (de) Flüssigkristallines medium
EP1861477B1 (de) Flüssigkristallines medium
EP1752510B1 (de) Flüssigkristallines Medium
EP1876215B1 (de) Flüssigkristallines Medium
EP1106671B1 (de) Flüssigkristallines Medium
EP1392792B1 (de) Flüssigkristallines medium
DE102006036184A1 (de) Flüssigkristallines Medium
DE60206098T2 (de) Flüssigkristallines Medium
DE102005058541A1 (de) Flüssigkristallines Medium
DE19607043B4 (de) Flüssigkristallines Medium
DE4448054B4 (de) Flüssigkristallines Medium und seine Verwendung
DE10340535B4 (de) Flüssigkristallines Medium und seine Verwendung
DE102005011823B4 (de) Flüssigkristallines Medium und seine Verwendung
DE19809118B4 (de) Flüssigkristallines Medium und seine Verwendung
DE4223059A1 (de) Flüssigkristallanzeige
DE102006019812A1 (de) Flüssigkristallines Medium
DE102006010641A1 (de) Flüssigkristallines Medium

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
8172 Supplementary division/partition in:

Ref document number: 4448054

Country of ref document: DE

Kind code of ref document: P

Q171 Divided out to:

Ref document number: 4448054

Country of ref document: DE

Kind code of ref document: P

AH Division in

Ref document number: 4448054

Country of ref document: DE

Kind code of ref document: P

8364 No opposition during term of opposition
R071 Expiry of right
R071 Expiry of right