DE10060744A1 - Flüssigkristallines Medium - Google Patents

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, worin R·1·, DOLLAR F2 L·1·, L·2·, L·3·, L·4·, L·5·, L·6·, X, v und u die in Anspruch 1 angegebenen Bedeutungen 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.

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 genü­ gen. Beispielsweise sollten Materialien für Zellen mit verdrillt nematischer Struktur eine positive dielektrische Anisotropie und eine geringe elek­ trische 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: TFT's aus Verbindungshalbleitern wie z. B. CdSe oder TFT's auf der Basis von polykristallinem oder amorphem Silizium.

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 integrier­ ten nichtlinearen Elementen, d. h. neben der aktiven Matrix auch Anzeigen mit passiven Elementen wie Varistoren oder Dioden (MIM = Metall-Isola­ tor-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 Widerstand eine möglichst geringe Zunahme bei steigender Temperatur sowie nach Temperatur- und/oder UV-Belastung zeigt. Besonders nach­ teilig sind auch die Tieftemperatureigenschaften der Mischungen aus dem Stand der Technik. Gefordert wird, dass auch bei tiefen Temperaturen keine Kristallisation und/oder smektische Phasen auftreten und die Tem­ peraturabhängigkeit der Viskosität möglichst gering ist. Die MFK-Anzeigen aus dem Stand der Technik genügen somit nicht den heutigen Anforde­ rungen.

Es besteht somit immer noch ein großer Bedarf nach MFK-Anzeigen mit sehr hohem spezifischen Widerstand bei gleichzeitig großem Arbeits­ temperaturbereich, kurzen Schaltzeiten auch bei tiefen Temperaturen und niedriger Schwellenspannung, 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)
• - Schaltbarkeit bei extrem tiefen Temperaturen (out-door-use, Automobil, Avionik)
• - erhöhte Beständigkeit gegenüber UV-Strahlung (längere Lebens­ dauer)

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 bereitzustellen, die die oben ange­ gebenen Nachteile nicht oder nur in geringerem Maße, und vorzugsweise gleichzeitig sehr hohe spezifische Widerstände und niedrige Schwellen­ spannungen aufweisen. Insbesondere ist es möglich mit den Verbin­ dungen der Formel I low V_th-Mischungen herzustellen, die ein sehr gutes γ₁/Klärpunkt-Verhältnis sowie relativ niedrige Δn-Werte aufweisen. Insbe­ sondere sind die erfindungsgemäßen Mischungen für low Δn-Anwendun­ gen geeignet.

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 oder negativer dielektrischer Anisotropie, dadurch gekennzeichnet, dass es eine oder mehrere Verbindungen der allgemeinen Formel I

enthält,
worin
R¹ einen unsubstituierten, einen einfach durch CN oder CF₃ oder einen mindestens einfach durch Halogen substituierten Alkylrest mit 1 bis 12 C-Atomen, wobei in diesen Resten auch eine oder mehrere CH₂-Gruppen jeweils unabhängig voneinander durch -O-, -S-, , -CH=CH-, -C∼C-, -CO-, -CO-O-, -O-CO- oder -O-CO-O- so ersetzt sein können, dass O-Atome nicht direkt miteinander verknüpft sind,

L^1-6 jeweils unabhängig voneinander H oder F,
X F, Cl, CN, OCN, NCS, SCN, SF₅, unsubstituierter Alkyl- oder Alkoxyrest, halogenierter Alkylrest, halogenierter Alkenylrest, halogenierter Alkoxyrest oder halogenierter Alkenyloxyrest mit bis zu 6 C-Atomen, und
u 0 oder 1, und
v 0 oder 1
bedeuten.

Die Verbindungen der Formel I besitzen einen breiten Anwendungs­ bereich. In Abhängigkeit von der Auswahl der Substituenten können diese Verbindungen als Basismaterialien dienen, aus denen flüssigkristalline Medien zum überwiegenden Teil zusammengesetzt sind; es können aber auch Verbindungen der Formel I flüssigkristallinen Basismaterialien aus anderen Verbindungsklassen zugesetzt werden, um beispielsweise die dielektrische und/oder optische Anisotropie eines solchen Dielektrikums zu beeinflussen und/oder um dessen Schwellenspannung und/oder dessen Viskosität zu optimieren.

Die Verbindungen der Formel I sind in reinem Zustand farblos und bilden flüssigkristalline Mesophasen in einem für die elektrooptische Verwendung günstig gelegenen Temperaturbereich. Chemisch, thermisch und gegen Licht sind sie stabil.

Falls R¹ einen Alkylrest und/oder einen Alkoxyrest bedeutet, so kann dieser geradkettig oder verzweigt sein. Vorzugsweise ist er geradkettig, hat 2, 3, 4, 5, 6 oder 7 C-Atome und bedeutet demnach bevorzugt Ethyl, Propyl, Butyl, Pentyl, Hexyl, Heptyl, Ethoxy, Propoxy, Butoxy, Pentoxy, Hexoxy oder Heptoxy, ferner Methyl, Octyl, Nonyl, Decyl, Undecyl, Dodecyl, Methoxy, Octoxy, Nonoxy, Decoxy oder Undecoxy.

Oxaalkyl bedeutet vorzugsweise geradkettiges 2-Oxapropyl (= Methoxy­ methyl), 2- (= Ethoxymethyl) oder 3-Oxabutyl (= 2-Methoxyethyl), 2-, 3- oder 4-Oxapentyl, 2-, 3-, 4- oder 5-Oxahexyl, 2-, 3-, 4-, 5- oder 6-Oxa­ heptyl, 2-, 3-, 4-, 5-, 6- oder 7-Oxaoctyl, 2-, 3-, 4-, 5-, 6-, 7- oder 8-Oxa­ nonyl, 2-, 3-, 4-, 5-, 6-, 7-, 8- oder 9-Oxadecyl.

Falls R¹ einen Alkylrest bedeutet, in dem eine CH₂-Gruppe durch -CH=CH- ersetzt ist, so kann dieser geradkettig oder verzweigt sein. Vorzugsweise ist er geradkettig und hat 2 bis 10 C-Atome. Er bedeutet demnach beson­ ders Vinyl, Prop-1-, oder Prop-2-enyl, But-1-, 2- oder But-3-enyl, Pent-1-, 2-, 3- oder Pent-4-enyl, Hex-1-, 2-, 3-, 4- oder Hex-5-enyl, Hept-1-, 2-, 3-, 4-, 5- oder Hept-6-enyl, Oct-1-, 2-, 3-, 4-, 5-, 6- oder Oct-7-enyl, Non-1-, 2-, 3-, 4-, 5-, 6-, 7- oder Non-8-enyl, Dec-1-, 2-, 3-, 4-, 5-, 6-, 7-, 8- oder Dec- 9-enyl.

Falls R¹ einen Alkylrest bedeutet, in dem eine CH₂-Gruppe durch -O- und eine durch -CO- ersetzt ist, so sind diese bevorzugt benachbart. Somit beinhalten diese eine Acyloxygruppe -CO-O- oder eine Oxycarbonylgruppe -O-CO-. Vorzugsweise sind diese geradkettig und haben 2 bis 6 C-Atome. Sie bedeuten demnach besonders Acetyloxy, Propionyloxy, Butyryloxy, Pentanoyloxy, Hexanoyloxy, Acetyloxymethyl, Propionyloxymethyl, Butyryloxymethyl, Pentanoyloxymethyl, 2-Acetyloxyethyl, 2-Propionyloxy­ ethyl, 2-Butyryloxyethyl, 3-Acetyloxypropyl, 3-Propionyloxypropyl, 4-Acetyloxybutyl, Methoxycarbonyl, Ethoxycarbonyl, Propoxycarbonyl, Butoxycarbonyl, Pentoxycarbonyl, Methoxycarbonylmethyl, Ethoxy­ carbonylmethyl, Propoxycarbonylmethyl, Butoxycarbonylmethyl, 2-(Methoxycarbonyl)ethyl, 2-(Ethoxycarbonyl)ethyl, 2-(Propoxy­ carbonyl)ethyl, 3-(Methoxycarbonyl)propyl, 3-(Ethoxycarbonyl)propyl, 4-(Methoxycarbonyl)-butyl.

Falls R¹ einen Alkylrest bedeutet, in dem eine CH₂-Gruppe durch unsub­ stituiertes oder substituiertes -CH=CH- und eine benachbarte CH₂-Gruppe durch CO oder CO-O oder O-CO ersetzt ist, so kann dieser geradkettig oder verzweigt sein. Vorzugsweise ist er geradkettig und hat 4 bis 12 C-Atome. Er bedeutet demnach besonders Acryloyloxymethyl, 2-Acryl­ oyloxyethyl, 3-Acryloyloxypropyl, 4-Acryloyloxybutyl, 5-Acryloyloxypentyl, 6-Acryloyloxyhexyl, 7-Acryloyloxyheptyl, 8-Acryloyloxyoctyl, 9-Acryloyl­ oxynonyl, 10-Acryloyloxydecyl, Methacryloyloxymethyl, 2-Methacryloyloxy­ ethyl, 3-Methacryloyloxypropyl, 4-Methacryloyloxybutyl, 5-Methacryloyl­ oxypentyl, 6-Methacryloyloxyhexyl, 7-Methacryloyloxyheptyl, 8-Methacryl­ oyloxyoctyl, 9-Methacryloyloxynonyl.

Falls R¹ einen einfach durch CN oder CF₃ substituierten Alkyl- oder Alkenylrest bedeutet, so ist dieser Rest vorzugsweise geradkettig. Die Substitution durch CN oder CF₃ ist in beliebiger Position.

Falls R¹ einen mindestens einfach durch Halogen substituierten Alkyl- oder Alkenylrest bedeutet, so ist dieser Rest vorzugsweise geradkettig und Halogen ist vorzugsweise F oder Cl. Bei Mehrfachsubstitution ist Halogen vorzugsweise F. Die resultierenden Reste schließen auch perfluorierte Reste ein. Bei Einfachsubstitution kann der Fluor- oder Chlorsubstituent in beliebiger Position sein, vorzugsweise jedoch in ω-Position.

Verbindungen der Formel I, die über für Polymerisationsreaktionen geeig­ nete Flügelgruppen R¹ verfügen, eignen sich zur Darstellung flüssigkristal­ liner Polymerer.

Verbindungen der Formel I mit verzweigten Flügelgruppen R¹ können ge­ legentlich wegen einer besseren Löslichkeit in den üblichen flüssigkristal­ linen Basismaterialien von Bedeutung sein, insbesondere aber als chirale Dotierstoffe, wenn sie optisch aktiv sind. Smektische Verbindungen dieser Art eignen sich als Komponenten für ferroelektrische Materialien.

Verbindungen der Formel I mit S_A-Phasen eignen sich beispielsweise für thermisch adressierte Displays.

Verzweigte Gruppen dieser Art enthalten in der Regel nicht mehr als eine Kettenverzweigung. Bevorzugte verzweigte Reste R¹ sind Isopropyl, 2-Butyl (= 1-Methylpropyl), Isobutyl (= 2-Methylpropyl), 2-Methylbutyl, Isopentyl (= 3-Methylbutyl), 2-Methylpentyl, 3-Methylpentyl, 2-Ethylhexyl, 2-Propylpentyl, Isopropoxy, 2-Methylpropoxy, 2-Methylbutoxy, 3-Methyl­ butoxy, 2-Methylpentoxy, 3-Methylpentoxy, 2-Ethylhexoxy, 1-Methyl­ hexoxy, 1-Methylheptoxy.

Falls R¹ einen Alkylrest darstellt, in dem zwei oder mehr CH₂-Gruppen durch -O- und/oder -CO-O- ersetzt sind, so kann dieser geradkettig oder verzweigt sein. Vorzugsweise ist er verzweigt und hat 3 bis 12 C-Atome. Er bedeutet demnach besonders Bis-carboxy-methyl, 2,2-Bis-carboxy-ethyl, 3,3-Bis-carboxy-propyl, 4,4-Bis-carboxy-butyl, 5,5-Bis-carboxy-pentyl, 6,6-Bis-carboxy-hexyl, 7,7-Bis-carboxy-heptyl, 8,8-Bis-carboxy-octyl, 9,9-Bis-carboxy-nonyl, 10,10-Bis-carboxy-decyl, Bis-(methoxycarbonyl)- methyl, 2,2-Bis-(methoxycarbonyl)-ethyl, 3,3-Bis-(methoxycarbonyl)-propyl, 4,4-Bis-(methoxycarbonyl)-butyl, 5,5-Bis-(methoxycarbonyl)-pentyl, 6,6-Bis-(methoxycarbonyl)-hexyl, 7,7-Bis-(methoxycarbonyl)-heptyl, 8,8-Bis-(methoxycarbonyl)-octyl, Bis-(ethoxycarbonyl)-methyl, 2,2-Bis-(ethoxycarbonyl)-ethyl, 3,3-Bis-(ethoxycarbonyl)-propyl, 4,4-Bis-(ethoxycarbonyl)-butyl, 5,5-Bis-(ethoxycarbonyl)-hexyl.

Die Verbindungen der Formel I werden nach an sich bekannten Methoden dargestellt, wie sie in der Literatur (z. B. in den Standardwerken wie Houben-Weyl, Methoden der Organischen Chemie, Georg-Thieme-Verlag, Stuttgart) beschrieben sind, und zwar unter Reaktionsbedingungen, die für die genannten Umsetzungen bekannt und geeignet sind. Dabei kann man auch von an sich bekannten, hier nicht näher erwähnten Varianten Ge­ brauch machen.

Gegenstand der Erfindung sind auch elektrooptische Anzeigen (insbeson­ dere STN- oder MFK-Anzeigen mit zwei planparallelen Trägerplatten, die mit einer Umrandung eine Zelle bilden, integrierten nichtlinearen Elemen­ ten 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 Mischungen sind ebenfalls für IPS-Anwendungen (In Plane Switching), OCB-Anwendungen (Optically controlled birefringence) und VA-Anwendungen (Vertical Alignment) geeignet.

Die erfindungsgemäßen Flüssigkristallmischungen ermöglichen eine be­ deutende Erweiterung des zur Verfügung stehenden Parameterraumes.

Die erzielbaren Kombinationen aus Klärpunkt, Rotationsviskosität γ₁ und dielektrischer Anisotropie übertreffen bei weitem bisherige Materialien aus dem Stand der Technik.

Die Forderung nach hohem Klärpunkt, nematischer Phase bei tiefer Temperatur sowie einem hohen Δε konnte bislang nur unzureichend erfüllt werden. Systeme wie z. B. MLC-6424 weisen zwar ähnliche Eigenschaften wie die erfindungsgemäßen Mischungen auf, besitzen aber deutlich schlechtere Werte für die Rotationsviskosität γ₁.

Andere Mischungs-Systeme besitzen vergleichbare Fließviskositäten ν₂₀ und Werte von Δε, weisen jedoch nur Klärpunkte in der Gegend von 60°C auf.

Die erfindungsgemäßen Flüssigkristallmischungen ermöglichen es bei Beibehaltung der nematischen Phase bis -20°C und bevorzugt bis -30°C, besonders bevorzugt bis -40°C, Klärpunkte oberhalb 80°, vorzugsweise oberhalb 90°, besonders bevorzugt oberhalb 100°C, gleichzeitig dielek­ trische Anisotropiewerte Δε ≧ 6, vorzugsweise ≧ 8 und einen hohen Wert für den spezifischen Widerstand zu erreichen, wodurch hervorragende STN- und MKF-Anzeigen erzielt werden können. Insbesondere sind die Mischungen durch kleine Operationsspannungen gekennzeichnet. Die TN-Schwellen liegen unterhalb 2,0 V, vorzugsweise unterhalb 1,8 V, besonders bevorzugt < 1,7 V.

Es versteht sich, dass durch geeignete Wahl der Komponenten der erfin­ dungsgemäßen Mischungen auch höhere Klärpunkte (z. B. oberhalb 110°) bei höheren Schwellenspannung oder niedrigere Klärpunkte bei niedrige­ ren Schwellenspannungen unter Erhalt der anderen vorteilhaften Eigen­ schaften realisiert werden können. Ebenso können bei entsprechend 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 Kontrastes (DE-PS 30 22 818) bei gleicher Schwellenspannung wie in einer analogen Anzeige im zweiten Minimum eine kleinerere dielektrische Anisotropie ausreichend ist. Hierdurch lassen sich unter Verwendung der erfindungsgemäßen Mischungen im ersten Minimum deutlich höhere spezifische Widerstände verwirklichen als bei Mischungen mit Cyanver­ bindungen. Der Fachmann kann durch geeignete Wahl der einzelnen Komponenten und deren Gewichtsanteilen mit einfachen Routinemetho­ den die für eine vorgegebene Schichtdicke der MFK-Anzeige erforderliche Doppelbrechung einstellen.

Die Fließviskosität ν₂₀ bei 20°C ist vorzugsweise < 60 mm².s^-1, besonders bevorzugt < 50 mm².s^-1. Die Rotationsviskosität γ₁ der erfindungsgemäßen Mischungen bei 20°C ist vorzugsweise < 180 mPa.s, besonders bevorzugt < 150 mPa.s. Der nematische Phasenbereich ist vorzugsweise mindestens 90°, insbesondere mindestens 100°. Vorzugsweise erstreckt sich dieser Bereich mindestens von -20° bis +80°.

Messungen des "Capacity Holding-ratio" (HR) [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 enthal­ tend Verbindungen der Formel I eine deutlich kleinere Abnahme des HR mit steigender Temperatur aufweisen als analoge Mischungen enthaltend anstelle den Verbindungen der Formel I
Cyanophenylcyclohexane der Formel

oder Ester der Formel

Auch die UV-Stabilität der erfindungsgemäßen Mischungen ist erheblich besser, d. h. sie zeigen eine deutlich kleinere Abnahme des HR unter UV-Belastung.

Vorzugsweise basieren die erfindungsgemäßen Medien auf mehreren (vorzugsweise zwei oder mehr) Verbindungen der Formel I, d. h. der Anteil dieser Verbindungen ist 5-95%, vorzugsweise 10-60% und besonders bevorzugt im Bereich von 15-50%.

Die einzelnen Verbindungen der Formeln I bis XVIII und deren Unter­ formeln, die in den erfindungsgemäßen Medien verwendet werden können, sind entweder bekannt, oder sie können analog zu den bekannten Verbindungen hergestellt werden.

Bevorzugte Ausführungsformen sind im folgenden angegeben:

• - Medium enthält ein oder mehrere Verbindungen der Formeln I1 bis I16:
  
• - X bedeutet vorzugsweise F, Cl, CN, OCN, NCS, SCN, SF₅, OCH₃, CH₃, OC₂H₅, C₂H₅, OC₃H₇, C₃H₇, CF₃, CF₂H, OCF₃, OCF₂H, OCFHCF₃, OCFHCH₂F, OCFHC₂HF, OCF₂CH₃, OCF₂CH₂F, OCF₂CHF₂, OCF₂CF₂CF₂H, OCF₂CF₂CH₂F, OCFHCF₂CF₃, OCFHCF₂CHF₂, OCFHCFHCF₃, OCH₂CF₂CF₃, OCF₂CF₂CF₃, OCF₂CFHCHF₂, OCF₂CH₂CHF₂, OCFHCF₂CHF₂, OCFHCFHCHF₂, OCFHCH₂CF₃, OCH₂CFHCF₃, OCH₂CF₂CHF₂, OCF₂CFHCH₃, OCF₂CH₂CHF₂, OCFHCF₂CH₃, OCFHCFHCHF₂, OCFHCH₂CF₃, OCH₂CF₂CHF₂, OCH₂CFHCHF₂, OCF₂CH₂CH₃, OCFHCFHCH₃, OCFHCH₂CHF₂, OCH₂CF₂CH₃, OCH₂CFHCHF₂, OCH₂CH₂CHF₂, OCHCH₂CH₃, OCH₂CFHCH₃, OCH₂CH₂CHF₂, OCCLFCF₃, OCClFCCLF₂, OCClFCHF₂, OCFHCCl₂F, OCClFCHF₂, OCClFCClF₂, OCF₂CHCl₂, OCF₂CHCl₂, OCF₂CCl₂F, OCF₂CClFH, OCF₂CClF₂, OCF₂CF₂CClF₂, OCF₂CF₂CCl₂F, OCClFCF₂CF₃, OCClFCF₂CHF₂, OCClFCF₂CClF₂, OCClFCFHCF₃, OCClFCClFCF₃, OCCl₂CF₂CF₃, OCClHCF₂CF₃, OCClFCF₂CF₃, OCClFCClFGF₃, OCF₂CClFCHF₂, OCF₂CF₂CCl₂F, OCF₂CCl₂CHF₂, OCF₂CH₂CClF₂, OCClFCF₂CFH₂, OCFHCF₂CCl₂F, OCClFCFHCHF₂, OCClFCClFCF₂H, OCFHCFHCClF₂, OCClFCH₂CF₃, OCFHCCl₂CF₃, OCCl₂CFHCF₃, OCH₂CClFCF₃, OCCl₂CF₂CF₂H, OCH₂CF₂CClF₂, OCF₂CClFCH₃, OCF₂CFHCCl₂H, OCF₂CCl₂CFH₂, OCF₂CH₂CCl₂F, OCClFCF₂CH₃, OCFHCF₂CCl₂H, OCClFCClFCHF₂, OCFHCFHCCl₂F, OCClFCH₂CF₃, OCFHCCl₂CF₃, OCCl₂CF₂CFH₂, OCH₂CF₂CCl₂F, OCCl₂CFHCF₂H, OCClHCClFCF₂H, OCF₂CClHCClH₂, OCF₂CH₂CCl₂H, OCClFCFHCH₃, OCF₂CClFCCl₂H, OCClFCH₂CFH₂, OCFHCCl₂CFH₂, OCCl₂CF₂CH₃, OCH₂CF₂CClH₂, OCCl₂CFHCFH₂, OCH₂CClFCFCl₂, OCH₂CH₂CF₂H, OCClHCClHCF₂H, OCH₂CCl₂CF₂H, OCClFCH₂CH₃, OCFHCH₂CCl₂H, OCClHCFHCClH₂, OCH₂CFHCCl₂H, OCCl₂CH₂CF₂H, OCH₂CCl₂CF₂H, CH=CF₂, OCH=CF₂, CF=CF₂, OCF=CF₂, CF=CHF, OCF=CHF, CH=CHF, OCH=CHF, CF₂CH₂CF₃, CF₂CHFCF₃ insbesondere F, Cl, CN, CF₃, CHF₂, OCF₃, OCHF₂, OCFHCF₃, OCFHCHF₂, OCFHCHF₂, OCF₂CH₃, OGF₂CHF₂, OCF₂CHF₂, OCF₂CF₂CHF₂, OCF₂CF₂CHF₂, OCFHCF₂CF₃, OCFHCF₂CHF₂, OCF₂CF₂CF₃, OCF₂CF₂CClF₂, OCClFCF₂CF₃, CH=CHF₂, OCH₃, OC₂H₅ oder OC₃H₇.
• - Medium enthält zusätzlich eine oder mehrere Verbindungen aus­ gewählt aus der Gruppe bestehend aus den allgemeinen Formeln II bis VIII:
  

worin die einzelnen Reste die folgenden Bedeutungen haben:
R⁰

: n-Alkyl, Oxaalkyl, Fluoralkyl oder Alkenyl mit jeweils bis zu 9 C-Atomen
X⁰

: F, Cl, halogeniertes Alkyl, Alkenyl oder Alkoxy mit 1 bis 6 C-Atomen,
Z⁰

: -C₂

H₄

-, -CH₂

O-, -COO-, -OCH₂

-, -OCF₂

-, -CF₂

O-, -C₂

F₄

-, -CH₂

CF₂

- oder CF₂

CH₂

-,
Y¹

, Y²

, Y³

und Y⁴

jeweils unabhängig voneinander H oder F,
r: 0 oder 1,

Die Verbindung der Formel IV ist vorzugsweise

• - Das Medium enthält zusätzlich eine oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den allgemeinen Formeln IX bis XVIII:
  worin R⁰, X⁰, Y¹ und Y² jeweils unabhängig voneinander eine der in Anspruch 2 angegebenen Bedeutungen haben. Vorzugsweise bedeutet X⁰ F, Cl, CF₃, OCF₃, OCHF₂. R⁰ ist vorzugsweise Alkyl, Oxaalkyl, Fluoralkyl oder Alkenyl mit jeweils bis zu 6 C-Atomen.
• - Das Medium enthält zusätzlich ein oder mehrere Verbindungen mit annellierten Ringen der Formeln A-1 bis A-6
  worin R⁰ die in Anspruch 2 angegebenen Bedeutungen hat.
• - Der Anteil der Verbindungen der Formeln A-1 bis A-6 ist 0-20 Gew.-%, vorzugsweise 3-15 Gew.-%, insbesondere 3-10 Gew.-%.
• - Der Anteil an Verbindungen der Formeln I bis VIII zusammen beträgt im Gesamtgemisch mindestens 30 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 50 Gew.-%;
• - Der Anteil an Verbindungen der Formel I beträgt im Gesamtgemisch 1 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 2-30 Gew.-% und insbesondere 5-25 Gew.-%;
• - Der Anteil an Verbindungen der Formeln II bis VIII im Gesamt­ gemisch beträgt 20 bis 80 Gew.-%;
  ist vorzugsweise
  
• - Das Medium enthält ein oder mehrere Verbindungen der Formeln II, III, IV, V, VI, VII oder VIII;
• - R⁰ ist geradkettiges Alkyl oder Alkenyl mit 2 bis 7 C-Atomen;
• - Das Medium besteht im wesentlichen aus Verbindungen der Formeln I bis VIII;
• - Das Medium enthält vorzugsweise ein, zwei oder drei Verbindungen der Formel I;
• - Das Medium enthält ein Gemisch aus Verbindungen der Formel I, worin R¹ Methyl, Ethyl, n-C₃H₇, n-C₄H₉, n-C₅H₁₁ oder n-C₆H₁₁ bedeutet;
• - Das Medium enthält weitere Verbindungen, vorzugsweise ausgewählt aus der folgenden Gruppe bestehend aus den allgemeinen Formeln XIX bis XXII:
  worin R⁰, X⁰, Y¹, Y² und Y³ die oben angegebene Bedeutung haben und die 1,4-Phenylenringe durch Methyl, CN, Chlor oder Fluor substituiert sein können. Vorzugsweise sind die 1,4-Phenylenringe ein- oder mehrfach durch Fluoratome substituiert.
• - Das Medium enthält vorzugsweise carbocyclische Zweikern­ verbindungen der Formel XXIII
  wobei
  jeweils unabhängig voneinander,
  Z⁰ Einfachbindung, -C₂H₄-, -C₄H₈-, -COO-, -O-CO-, -CF₂O- oder -OCF₂-,
  r⁰ 1 oder 2,
  R^0' die für R⁰ angegebenen Bedeutungen haben, und
  X^0' OCF₃, F, Cl, CF₃, Alkyl oder Alkoxy
  bedeuten.
• - Bevorzugte Unterformeln der Formel XXIII sind
  Ganz besonders bevorzugte Unterformeln der Formel XXIII sind
  wobei
  Alkyl ein geradkettiger Alkylrest mit 1-8 C-Atomen, insbesondere mit 2-5 C-Atomen ist.
• - Das Medium enthält vorzugsweise zwei oder drei Verbindungen der Formeln XXIII.
• - Der Anteil der Verbindungen der Formel XXIII im erfindungsgemäßen Medium beträgt 5-40 Gew.-%, insbesondere 5-35 Gew.-%.
• - Das Gewichtsverhältnis I: (II + III + IV + V + VI + VII + VIII) ist vorzugsweise 1 : 10 bis 10 : 1.
• - Das Medium besteht im wesentlichen aus Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den allgemeinen Formeln I bis XVIII.

Der Ausdruck "Alkyl" umfasst 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 geradkettige und verzweigte Alkenylgrup­ pen mit 2-7 Kohlenstoffatomen, insbesondere die geradkettigen Gruppen. Besonders Alkenylgruppen sind C₂-C₇-1E-Alkenyl, C₄-C₇-3E-Alkenyl, C₅-C₇-4-Alkenyl, C₆-C₇-5-Alkenyl und C₇-6-Alkenyl, insbesondere C₂-C₇-1E-Alkenyl, C₄-C₇-3E-Alkenyl und C₅-C₇-4-Alkenyl. Beispiele bevorzugter Alkenylgruppen sind Vinyl, 1E-Propenyl, 1E-Butenyl, 1E-Pentenyl, 1E-Hexenyl, 1E-Heptenyl, 3-Butenyl, 3E-Pentenyl, 3E-Hexenyl, 3E-Heptenyl, 4-Pentenyl, 4Z-Hexenyl, 4E-Hexenyl, 4Z-Heptenyl, 5-Hexenyl, 6-Heptenyl und dergleichen. Gruppen mit bis zu 5 Kohlenstoffatomen sind im allgemeinen bevorzugt.

Der Ausdruck "Fluoralkyl" umfasst vorzugsweise geradkettige Gruppen mit endständigen 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 C_nH_2n+1-O-(CH₂)_m, worin n und m jeweils unabhängig voneinander 1 bis 6 bedeuten. Vorzugsweise ist n = 1 und m 1 bis 6.

Es wurde gefunden, dass bereits ein relativ geringer Anteil an Verbindun­ gen der Formel I im Gemisch mit üblichen Flüssigkristallmaterialien, insbe­ sondere jedoch mit einer oder mehreren Verbindungen der Formel II, III, IV, V, VI, VII und/oder VIII zu einer beträchtlichen Erniedrigung der Schwellenspannung und zu niedrigen Werten für die Doppelbrechung führt, wobei gleichzeitig breite nematische Phasen mit tiefen Übergangs­ temperaturen smektisch-nematisch beobachtet werden, wodurch die Lagerstabilität verbessert wird. Bevorzugt sind insbesondere Mischungen, die neben ein oder mehreren Verbindungen der Formel I ein oder mehrere Verbindungen der Formel IV enthalten, insbesondere Verbindungen der Formel IVa und/oder IVd, worin X⁰ F, OCHF₂ oder OCF₃ bedeutet. Die Verbindungen der Formeln I bis VIII sind farblos, stabil und untereinander und mit anderen Flüssigkristallmaterialien gut mischbar. Weiterhin zeichnen sich die erfindungsgemäßen Mischungen durch sehr hohe Klärpunkte aus, wobei die Werte für die Rotationsviskosität γ₁ vergleichsweise niedrig sind.

Durch geeignete Wahl der Bedeutungen von R⁰ und X⁰ können die An­ sprechzeiten, die Schwellenspannung, die Steilheit der Transmissions­ kennlinien etc. in gewünschter Weise modifiziert werden. Beispielsweise führen 1E-Alkenylreste, 3E-Alkenylreste, 2E-Alkenyloxyreste und der­ gleichen in der Regel zu kürzeren Ansprechzeiten, verbesserten nemati­ schen Tendenzen und einem höheren Verhältnis der elastischen Kon­ stanten 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 und II + III + IV + V + VI + VII + VIII hängt weitgehend von den gewünschten Eigenschaften, von der Wahl der Komponenten der Formeln I, II, III, IV, V, VI, VII und/oder VIII und von der Wahl weiterer gegebenenfalls vorhande­ ner 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 XVIII 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 XVIII ist.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform enthalten die erfin­ dungsgemäßen Medien Verbindungen der Formel II bis VIII (vorzugs­ weise II, III und/oder IV, insbesondere IVa), worin X⁰ F, OCF₃, OCHF₂, OCH=CF₂, OCF=CF₂ oder OCF₂-CF₂H bedeutet. Eine günstige synergi­ stische Wirkung mit den Verbindungen der Formel I führt zu besonders vorteilhaften Eigenschaften. Insbesondere Mischungen enthaltend Ver­ bindungen der Formel I und der Formel IVa zeichnen sich durch ihre niedrigen Schwellenspannungen aus.

Der Aufbau der erfindungsgemäßen MFK-Anzeige aus Polarisatoren, Elektrodengrundplatten und Elektroden mit Oberflächenbehandlung 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, insbesondere auch Matrix-Anzeigeelemente auf Basis poly-Si TFT oder MIM.

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 ge­ wünschte Menge der in geringerer Menge verwendeten Komponenten in der den Hauptbestandteil ausmachenden Komponenten gelöst, zweck­ mäßig bei erhöhter Temperatur. Es ist auch möglich, Lösungen der Kom­ ponenten in einem organischen Lösungsmittel, z. B. in Aceton, Chloroform oder Methanol, zu mischen und das Lösungsmittel nach Durchmischung wieder zu entfernen, beispielsweise durch Destillation.

Die Dielektrika können auch weitere, dem Fachmann bekannte und in der Literatur beschriebene Zusätze enthalten. Beispielsweise können 0-15% pleochroitische Farbstoffe oder chirale Dotierstoffe zugesetzt werden.

C bedeutet eine kristalline, S eine smektische, S_C eine smektisch C, N eine nematische und I die isotrope Phase.

V₁₀ bezeichnet die Spannung für 10% Transmission (Blickrichtung senk­ recht zur Plattenoberfläche). t_on bezeichnet die Einschaltzeit und t_off die Ausschaltzeit bei einer Betriebsspannung entsprechend dem 2,5 fachen Wert von V₁₀. Δn bezeichnet die optische Anisotropie und n_o den Bre­ chungsindex. Δε bezeichnet die dielektrische Anisotropie (Δε = ε_∥ - ε_┴, wobei ε_∥ die Dielektrizitätskonstante parallel zu den Moleküllängsachsen und ε_┴ die Dielektrizitätskonstante senkrecht dazu bedeutet). Die elektro­ optischen Daten wurden in einer TN-Zelle im 1. Minimum (d. h. bei einem d.Δn-Wert von 0,5) bei 20°C gemessen, sofern nicht ausdrücklich etwas anderes angegeben wird. Die optischen Daten wurden bei 20°C gemes­ sen, sofern nicht ausdrücklich etwas anderes angegeben wird.

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 C_nH_2n+1 und C_mH_2m+1 sind gerad­ kettige Alkylreste mit n bzw. m C-Atomen; n und m bedeuten vorzugsweise 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6 oder 7. Die Codierung gemäß Tabelle B versteht sich von selbst. In Tabelle A ist nur das Acronym für den Grundkörper angegeben. Im Einzelfall folgt getrennt vom Acronym für den Grundkörper mit einem Strich ein Code für die Substituenten R¹, R², L¹ und L²:

Bevorzugte Mischungskomponenten des erfindungsgemäßen Mischungs­ konzeptes finden sich in den Tabellen A und B:

Tabelle A

Tabelle B

Tabelle C

In der Tabelle C werden mögliche Dotierstoffe angegeben, die in der Regel den erfindungsgemäßen Mischungen zugesetzt werden.

Besonders bevorzugte Mischungen enthalten neben ein oder mehreren Verbindungen der Formel I ein, zwei, drei, vier, fünf oder mehr Verbin­ dungen aus Tabelle B.

Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung erläutern, ohne sie zu be­ grenzen. Vor- und nachstehend bedeuten Prozentangaben Gewichtspro­ zent. Alle Temperaturen sind in Grad Celsius angegeben. Fp. bedeutet Schmelzpunkt, Kp. = Klärpunkt. Ferner bedeuten K = kristalliner Zustand, N = nematische Phase, S = smektische Phase und I = isotrope Phase. Die Angaben zwischen diesen Symbolen stellen die Übergangstemperaturen dar. An bedeutet optische Anisotropie (589 nm, 20°C). Die Fließvisko­ sität ν₂₀ (mm²/sec) und die Rotationsviskosität γ₁ (mPa.s) wurden jeweils bei 20°C bestimmt.

Mischungsbeispiele Beispiel M1

PCH-7-F	4,00%
CC-5-V	12,00%
CGP-2F.F.F	12,00%
CCP-3F.F.F	11,00%
CCP-5F.F.F	7,00%
CWCG-3-F	8,00%
CCP-20CF3	8,00%
CCP-30CF3	8,00%
CCP-40CF3	6,00%
CCP-50CF3	8,00%
BCH-2F.F	8,00%
BCH-3F.F	8,00%
s → N [°C]: < -40@	Klärpunkt [°C]: 92,5@	Δn [589 nm, 20°C]: +0,0864@	γ1 [mPa.s, 20°C]: 130@	V10 [V]: 1,76@	d.Δn [µm, 20°C]: 0,50@	Verdrillung [°]: 90

Beispiel M2

CCH-3CF3	8,00%
CCH-5CF3	8,00%
CCP-2F.F.F	11,00%
CCP-3F.F.F	12,00%
CCP-5F.F.F	5,00%
CCZU-2-F	4,00%
CCZU-3-F	15,00%
CCZU-5-F	4,00%
OCF3.F	7,00%
CCP-30CF3.F	7,00%
CCP-50CF3.F	3,00%
CWCU-3-F	16,00%
S → N [°C]: < -40@	Klärpunkt [°C]: 83,5@	Δn [589 nm, 20°C]: +0,0702@	γ1 [mPa.s, 20°C]: 130@	Verdrillung [°]: 90@	V10 [V]: 1,37@	d.Δn [µm, 20°C]: 0,50

Beispiel M3

BCH-3F.F	10,80%
BCH-5F.F	9,00%
ECCP-30CF3	4,50%
ECCP-50CF3	4,50%
CBC-33F	1,80%
CBC-53F	1,80%
CBC-55F	1,80%
PCH-6F	7,20%
PCH-7F	5,40%
CCP-20CF3	7,20%
CCP-30CF3	10,80%
CCP-40CF3	6,30%
CCP-50CF3	9,90%
PCH-5F	9,00%
CWCG-3-F	9,97%
Klärpunkt [°C]: 98,5@	Δn [589 nm, 20°C]: +0,0960@	Δε [1 KHz, 20°C]: +5,4

Beispiel M4

BCH-3F.F	10,80%
BCH-5F.F	9,00%
ECCP-30CF3	4,50%
ECCP-50CF3	4,50%
CBC-33F	1,80%
CBC-53F	1,80%
CBC-55F	1,80%
PCH-6F	7,20%
PCH-7F	5,40%
CCP-20CF3	7,20%
CCP-30CF3	10,80%
CCP-40CF3	6,30%
CCP-50CF3	9,90%
PCH-5F	9,00%
CWCG-3-F	10,02%

Beispiel M5

BCH-3F.F	9,60%
BCH-5F.F	8,00%
ECCP-30CF3	4,00%
ECCP-50CF3	4,00%
CBC-33F	1,60%
CBC-53F	1,60%
CBC-55F	1,60%
PCH-6F	6,40%
PCH-7F	4,80%
CCP-20CF3	6,40%
CCP-30CF3	9,60%
CCP-40CF3	5,60%
CCP-50CF3	8,80%
PCH-5F	8,00%
CWCG-3-F	19,97%

Beispiel M6

Beispiel M7

Beispiel M8

Beispiel 9

Beipiel M10

Beipiel M11

BCH-3F.F	10,80%
BCH-5F.F	9,00%
ECCP-30CF3	4,50%
ECCP-50CF3	4,50%
CBC-33F	1,80%
CBC-53F	1,80%
CBC-55F	1,80%
PCH-6F	7,20%
PCH-7F	5,40
CCP-20CF3	7,20%
CCP-30CF3	10,80%
CCP-40CF3	6,30%
CCP-50CF3	9,90%
PCH-5F	9,00%
CWCU-3-F	10,02%
γ1 [mPa.s, 20°C]: 145

Beipiel M12

CCH-301	11,20%
CCH-501	8,80%
CCP-2F.F.F	8,00%
CCP-3F.F.F	10,40%
CCP-5F.F.F	4,00%
CCZU-2-F	4,00%
CCZU-3-F	13,60%
CCZU-5-F	4,00%
CH-33	2,40%
CH-35	2,40%
CH-43	2,40%
CCPC-33	2,40%
CCH-3CF3	6,40%
CWCU-3-F	19,98%

Beipiel M13

CCH-3CF3	8,00%
CCH-5CF3	7,00%
CCP-2F.F.F	11,00%
CCP-3F.F.F	12,00%
CCP-5F.F.F	5,00%
CCZU-2-F	4,00%
CCZU-3-F	15,00%
CCZU-5-F	4,00%
CCP-20CF3.F	7,00%
CCP-30CF3.F	3,00%
CGU-2-F	4,00%
CWCU-3-F	20,00%

Beipiel M14

Beipiel M15

CCP-2F.F.F	11,00%
CCP-3F.F.F	11,00%
CCP-SF.F.F	6,00%
CCP-20CF3.F	8,00%
CCP-50CF3.F	6,00%
CGU-2-F	5,00%
CGU-3-F	4,00%
CCOC-3-3	2,00%
CCOC-4-3	3,00%
CC-5-V	7,00%
CC-2-DDT	8,00%
CC-3-DDT	8,00%
CWCU-3-F	21,00%

Beispiel M16

Beipiel M17

CCP-2F.F.F	11,00%
CCP-3F.F.F	11,00%
CCP-5F.F.F	6,00%
CCP-20CF3.F	6,00%
CCP-30CF3.F	6,00%
CCP-50CF3.F	6,00%
CGU-2-F	10,00%
CGU-3-F	10,00%
CCOC-3-3	3,00
CCOC-4-3	4,00%
CCOC-3-5	3,00%
CC-3-OMT	3,00%
CC-5-OMT	4,00%
CWCU-3-F	17,00%

Beipiel M18

CCP-2F.F.F	11,00%
CCP-3F.F.F	11,00%
CCP-5F.F.F	6,00%
CCP-20CF3.F	6,00%
CCP-30CF3.F	4,00%
CCP-50CF3.F	8,00%
CGU-2-F	12,00%
CGU-3-F	8,00%
CCOC-3-3	3,00%
CCOC-4-3	3,00%
CCOC-3-5	3,00%
CWCU-3-F	18,00%
CC-2-DDT	3,00%
CC-3-DDT	4,00%

Beipiel M19

Beipiel M20

CCP-2F.F.F	12,00%
CCP-3F.F.F	11,00%
CCP-5F.F.F	6,00%
CCP-20CF3.F	10,00%
CCP-50CF3.F	9,00%
CGU-2-F	4,00%
CGU-3-F	4,00%
CCOC-3-3	2,00%
CCOC-4-3	3,00%
CCH-3CF3	8,00%
CCH-5CF3	8,00%
CCC-3-DDT	5,00%
CWCU-3-F	18,00%

Beipiel M21

CCP-2F.F.F	11,00%
CCP-3F.F.F	11,00%
CCP-5F.F.F	6,00%
CCP-20CF3.F	11,00%
CCP-50CF3.F	8,00%
CGU-2-F	11,00%
CGU-3-F	8,00%
CC-5-V	10,00%
CCC-3-DDT	5,00%
CWCU-3-F	19,00%

Beipiel M22

PCH-5F	3,20%
CCP-20CF2.F.F	17,06%
CCP-30CF2.F.F	16,02%
CCP-50CF2.F.F	17,06%
CUP-2F.F	5,37%
CUP-3F.F	5,37%
CBC-33F	5,37%
CBC-53F	5,37%
CBC-55F	5,29%
CWCU-3-F	19,91%
Δε [1 kHz, 20°C): +8,5@	V0 [V]: 1,34

Beipiel M23

BCH-3F.F	10,47%
BCH-5F.F	8,95%
ECCP-30CF3	4,47%
ECCP-50CF3	4,47%
CBC-33F	1,79%
CBC-53F	1,79%
CBC-55F	1,79%
PCH-6F	7,16%
PCH-7F	5,37%
CCP-20CF3	7,16%
CCP-30CF3	10,74%
CCP-40CF3	6,26%
CCP-50CF3	9,84%
PCH-5F	8,95%
CWCU-3-F	10,51%
Δn [589 nm, 20°C]: +0,0933@	Δε [1 kHz, 20°C]: +5,7

Beipiel M24

BCH-3F.F	10,81%
BCH-5F.F	9,01%
ECCP-30CF3	4,50%
ECCP-50CF3	4,50%
CBC-33F	1,80%
CBC-53F	1,80%
CBC-55F	1,80%
PCH-6F	7,20%
PCH-7F	5,40%
CCP-20CF3	7,20%
CCP-30CF3	10,81%
CCP-40CF3	6,30%
CCP-50CF3	9,91%
PCH-5F	9,01%
CWCU-3-F	9,95%

Beipiel M25

CCH-34	6,00%
CC-5-V	6,00%
CCH-3CF3	4,00%
CGH-5CF3	7,50%
CCP-2F.F.F	12,00%
CCP-3F.F.F	10,00%
CCP-5F.F.F	5,00%
CCZU-2-F	5,00%
CCZU-3-F	15,00%
CCZU-5-F	6,00%
CCP-20CF3.F	8,50%
CWCU-3-F	15,00%

Beipiel M26

CCH-35	5,00%
CCOC-4-3	3,00%
CCH-3CF3	8,00%
CCH-5CF3	8,00%
CCP-2F.F.F	11,00%
CCP-3F.F.F	11,00%
CCP-5F.F.F	6,00%
CCZU-2-F	5,00%
CCZU-3-F	15,00%
CCZU-5-F	5,00%
CCP-20CF3.F	3,00%
CWCU-3-F	20,00%

Beispiel M27

CCH-301	11,20%
CCH-501	8,80%
CCP-2F.F.F	8,00%
CCP-3F.F.F	10,40%
CCP-5F.F.F	4,00%
CCZU-2-F	4,00%
CCZU-3-F	13,60%
CCZU-5-F	4,00%
CH-33	2,40%
CH-35	2,40%
CH-43	2,40%
CCPC-33	2,40%
CCH-3CF3	6,40%
CWCG-3-OT	20,00%

Beispiel M28

CCH-301	9,61%
CCH-3CF3	5,49%
CCH-501	7,55%
CCP-2F.F.F	6,87%
CCP-3F.F.F	8,93%
CCP-5F.F.F	3,43%
CCPC-33	2,06%
CCZU-2-F	3,43%
CCZU-3-F	11,67%
CCZU-5-F	3,43%
CH-33	2,06%
CH-35	2,06%
CH-43	2,06%
CWCG-3-OT	31,34%

Beispiel M29

PCH-5F	3,22%
CCP-20CF2.F.F	17,17%
CCP-30CF2.F.F	16,12%
CCP-50CF2.F.F	17,17%
CUP-2F.F	5,40%
CUP-3F.F	5,40%
CBC-33F	5,40%
CBC-53F	5,40%
CBC-55F	5,32%
CWCG-3-OT	19,38%

Beispiel M30

BCH-3F.F	10,91%
BCH-5F.F	9,09%
ECCP-30CF3	4,55%
ECCP-50CF3	4,55%
CBC-33F	1,82%
CBC-53F	1,82%
CBC-55F	1,82%
PCH-6F	7,27%
PCH-7F	5,45%
CCP-20CF3	7,27%
CCP-30CF3	10,91%
CCP-40CF3	6,36%
CCP-50CF3	10,00%
PCH-5F	9,09%
CWCG-3-OT	9,09%

Beispiel M31

CCH-3CF3	8,00%
CCH-5CF3	8,00%
CCP-2F.F.F	11,00%
CCP-3F.F.F	12,00%
CCP-5F.F.F	5,00%
CCZU-2-F	4,00%
CCZU-3-F	15,00%
CCZU-5-F	4,00%
CCP-20CF3.F	12,00%
CCP-30CF3-F	8,00%
CCP-50CF3.F	3,00%
CWCG-3-OT	10,00%

Beispiel M32

CCH-301	4,00%
CCH-501	5,00%
CCP-2F.F.F	12,00%
CCP-3F.F.F	11,00%
CCP-5F.F.F	6,00%
CCZU-2-F	5,00%
CCZU-3-F	15,00%
CCZU-5-F	4,00%
CGU-2-F	2,00%
CGU-3-F	2,00%
CCOC-3-3	3,00%
CCOC-3-5	3,00%
CCOC-4-3	4,00%
CCH-3CF3	4,00%
CCH-5CF3	5,00%
CWCU-3-F	15,00%
Klärpunkt [°C]: +87,0@	Δn [589 nm, 20°C]: +0,0678@	d.Δn [µm, 20°C]: 0,50@	V10 [V]: 1,46

Beispiel M33

CC-5-V	12,00%
CCP-2F.F.F	11,00%
CCP-3F.F.F	11,00%
CCP-5F.F.F	6,00%
CCZU-2-F	5,00%
CCZU-3-F	15,00%
CCZU-5-F	4,00%
CGU-2-F	2,00%
CGU-3-F	2,00%
CCOC-3-3	3,00%
CCOC-3-5	2,00%
CCOC-4-3	3,00%
CCH-3CF3	4,00%
CCH-5CF3	4,00%
CWCU-3-F	16,00%

Beispiel M34

CCP-2F.F.F	13,00%
CCP-3F.F.F	11,00%
CCP-5F.F.F	6,00%
CWCU-3-F	18,00%
CCP-20CF3.F	9,00%
CCP-30CF3.F	5,00%
CGU-2-F	5,00%
CGU-3-F	4,00%
CCOC-3-3	2,00%
CCOC-4-3	3,00%
CCOC-3-5	2,00%
CC-5-V	7,00%
CC-2-DDT	7,00%
CC-3-DDT	8,00%

Beispiel M35

CCP-2F.F.F	11,00%
CCP-3F.F.F	11,00%
CCP-5F.F.F	6,00%
CWCU-3-F	15,00%
CCP-20CF3	5,00%
CCP-30CF3	6,00%
CCP-50CF3	6,00%
CG U-2-F	10, 00%
CGU-3-F	9,00%
CCOC-3-3	2,00%
CCOC-4-3	3,00%
CCOC-3-5	1,00%
CC-5-V	3,00%
CC-2-DDT	4,00%
CC-3-DDT	8,00%

Beispiel M 36

CCP-2F.F.F	13,00%
CCP-3F.F.F	11,00%
CCP-5F.F.F	6,00%
CWCU-3-F	18,00%
CCP-20CF3.F	8,00%
CCP-30CF3.F	7,00%
CGU-2-F	6,00%
CGU-3-F	4,00%
CCOC-3-3	3,00%
CCOC-4-3	3,00%
CCOC-3-5	2,00%
CC-5-V	6,00%
CC-3-OMT	7,00%
CC-5-OMT	6,00%

Beispiel M37

CCP-2F.F.F	11,00%
CCP-3F.F.F	11,00%
CCP-5F.F.F	6,00%
CWCU-3-F	16,00%
CCP-20CF3	7,00%
CCP-30CF3	6,00%
CCP-50CF3	6,00%
CGU-2-F	9,00%
CGU-3-F	11,00%
CCOC-3-3	2,00%
CCOC-4-3	2,00%
CCOC-3-5	2,00%
CC-3-OMT	6,00%
CC-5-OMT	5,00%

Beispiel M38

Beispiel M39

CCP-2F.F.F	13,00%
CCP-3.F.F.F	11,00%
CCP-5F.F.F	6,00%
CWCU-3-F	25,00%
CCP-20CF3.F	7,00%
CCP-50CF3.F	3,00%
CGU-2-F	6,00%
CGU-3-F	4,00%
CC-5-V	14,00%
CCC-3-DDT	5,00%
CCH-3CF3	3,00%
CCH-5CF3	3,00%

Beispiel M40

CCH-301	9,45%
CCH-3CF3	5,40%
CCH-501	7,43%
CCP-2F.F.F	6,75%
CCP-3F.F.F	8,78%
CCP-5F.F.F	3,38%
CCPC-33	2,03%
CCZU-2-F	3,38%
CCZU-3-F	11,48%
CCZU-5-F	3,38%
CH-33	2,03%
CH-35	2,03%
CH-43	2,03%
CWCU-3-F	32,50%

Beispiel M41

CCP-2F.F.F	11,00%
CCP-3F.F.F	11,00%
CCP-5F.F.F	6,00%
CCP-20CF3.F	8,00%
CCP-30CF3.F	4,00%
CCP-50CF3.F	8,00%
CGU-2-F	5,00%
CGU-3-F	3,00%
CCOC-3-3	3,00%
CCOC-4-3	4,00%
CCOC-3-5	3,00%
CC-5-V	4,00%
CWCU-3-F	20,00%
CQU-2-F	5,00%
CQU-3-F	5,00%

Beispiel M42

CCP-2F.F.F	11,00%
CCP-3F.F.F	11,00%
CCP-5F.F.F	6,00%
CCP-20CF3	7,00%
CCP-30CF3	6,00%
CCP-50CF3	5,00%
CGU-2-F	10,00%
CGU-3-F	9,00%
CCOC-3-3	3,00%
CCOC-4-3	3,00%
CCOC-3-5	2,00%
CC-5-V	3,00%
CWCU-3-F	18,00%
CQU-3-F	3,00%
CQU-5-F	3,00%

Beispiel M43

CCP-2F.F.F	11,00%
CCP-3F.F.F	11,00%
CCP-5F.F.F	6,00%
CCP-20CF3.F	8,00%
CCP-50CF3.F	6,00%
CGU-2-F	6,00%
CGU-3-F	4,00%
CCOC-3-3	3,00%
CCOC-4-3	3,00%
CCOC-3-5	3,00%
CC-5-V	5,00%
CC-3-OMT	8,00%
CC-5-OMT	8,00%
CWCU-3-F	18,00%

Beipiel M44

CCH-301	4,00%
CCH-501	5,00%
CCP-2F.F.F	12,00%
CCP-3F.F.F	11,00%
CCP-5F.F.F	6,00%
CCZU-2-F	5,00%
CCZU-3-F	15,00%
CCZU-5-F	4,00%
CGU-2-F	2,00%
CGU-3-F	2,00%
CCOC-3-3	3,00%
CCOC-3-5	3,00%
CCOC-4-3	4,00%
CWCU-3-F	15,00%
CCP-2F.F	4,00%
CCP-3F.F	5,00%
Klärpunkt [°C]: 99@	Δn [589 nm, 20°C]: 0,0719@	V10 [V]: 1,67

Beispiel M45

Claims (10)

1. Flüssigkristallines Medium auf der Basis eines Gemisches von pola­ ren Verbindungen mit positiver oder negativer dielektrischer Anisotropie, dadurch gekennzeichnet, dass es eine oder mehrere Verbindungen der allgemeinen Formel I
enthält,
worin
R¹ einen unsubstituierten, einen einfach durch CN oder CF₃ oder einen mindestens einfach durch Halogen substituierten Alkylrest mit 1 bis 12 C-Atomen, wobei in diesen Resten auch eine oder mehrere CH₂-Gruppen jeweils unabhängig voneinander durch -O-, -S-, , -CH=CH-, -C∼C-, -CO-, -CO-O-, -O-CO- oder -O-CO-O- so ersetzt sein können, dass O-Atome nicht direkt miteinander verknüpft sind,
L^1-6 jeweils unabhängig voneinander H oder F,
X F, Cl, CN, CN, NCS, SCH, SF₅, unsubstituierter Alkyl- oder Alkoxyrest, halogenierter Alkylrest, halogenierter Alkenylrest, halogenierter Alkoxyrest oder halogenierter Alkenyloxyrest mit bis zu 6 C-Atomen, und
u 0 oder 1, und
v 0 oder 1
bedeuten.

2. Medium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es zusätz­ lich eine oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den allgemeinen Formeln II, III, IV, V, VI, VII und VIII enthält:
worin die einzelnen Reste die folgenden Bedeutungen haben:
R⁰: n-Alkyl, Oxaalkyl, Fluoralkyl oder Alkenyl mit jeweils bis zu 9 C-Atomen,
X⁰: F, Cl, halogeniertes Alkyl, Alkenyl oder Alkoxy mit 1 bis 6 C-Atomen,
Z⁰ -C₂H₄-, -CH₂O-, -OCH₂-, -COO-, -OCF₂-, -CF₂O- oder -C₂F₄-, -CH₂CF₂- oder -CF₂CH₂-,
Y¹ und Y²: jeweils unabhängig voneinander H oder F,
r: 0 oder 1.

3. Medium nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil an Verbindungen der Formeln I bis VIII zusammen im Gesamt­ gemisch mindestens 30 Gew.-% beträgt.

4. Medium nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil an Verbindungen der Formel I im Gesamtgemisch 1 bis 50 Gew.-% beträgt.

5. Medium nach mindestens einem der Ansprüche 2 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil an Verbindungen der Formeln II bis VIII im Gesamtgemisch 20 bis 80 Gew.-% beträgt.

6. Medium nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, dass es ein oder mehrere Verbindungen der Formel IVa
enthält,
worin R⁰, X⁰ und Y² die in Anspruch 2 angegebenen Bedeutungen haben.

7. Medium nach Anspruch 2 oder Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass X⁰ F, OCHF₂ oder OCF₃ und Y² H oder F bedeuten.

8. Medium nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in der Verbindung der Formel I R¹ geradkettiges Alkyl bedeutet.

9. Verwendung des flüssigkristallinen Mediums nach Anspruch 1 für elektrooptische Zwecke.

10. Elektrooptische Flüssigkristallanzeige enthaltend ein flüssigkristal­ lines Medium nach Anspruch 1.