DE4109285A1 - Liq. crystalline medium - contg. fluoro di:fluoro-methoxy benzene cpd. with cyclohexyl-cyclohexyl substit., used in electro=optical display - Google Patents

Liq. crystalline medium - contg. fluoro di:fluoro-methoxy benzene cpd. with cyclohexyl-cyclohexyl substit., used in electro=optical display

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DE4109285A1 DE19914109285 DE4109285A DE4109285A1 DE 4109285 A1 DE4109285 A1 DE 4109285A1 DE 19914109285 DE19914109285 DE 19914109285 DE 4109285 A DE4109285 A DE 4109285A DE 4109285 A1 DE4109285 A1 DE 4109285A1
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Abstract

Liquid crystalline (LC) medium based on a mixt. of polar cpds. with positive dielectric anisotropy contains 4-(4-(trans-cyclohexyl) -trans-cyclohexyl)-2-fluoro- or 2,6-difluoro-1-difluoromethoxybenzene cpd(s) of formula (I), where R = 1-7C alk(en)yl, oxaalkyl or fluoroalkyl; L = H or F. (I) and other cpds. used in the medium are either known cpds. or can be prepd. by methods analogous to those used for known cpds. (Int. Patent Application PCT/EO 90 01 471). The medium pref. also contains 4-(trans-cyclohexyl)- or 4-(4-trans-cyclohexyl)-trans -cyclohexyl)-benzene cpd(s). (II), 4-(trans-cyclohexyl-ethyl)- or 4-(4-(trans-cyclohexyl) -trans-cyclohexyl-ethyl)-benzene cpd(s). (III) and/or 4-(4-trans-cyclohexyl-ethyl) -trans-cyclohexyl)-benzene cpd(s). (IV) etc.. In the formulae, X = F, Cl, CF3, OCF3 or OCHF2; Y = H or F; r = 0 or 1. The mixt. contains at least 50 (wt.) of (I)-(IV), pref. 10-50% (I) and 30-70% (II)-(IV). USE/ADVANTAGE - The medium is claimed for use for electrooptical purposes, esp. displays. It is esp. useful in matrix LCDs, TN and STN displays, giving very high specific resistance, low threshold voltage and short switching times. The nematic phase range is unusually wide and the elastic constants very high, whilst the viscosity is also very favourable.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein flüssigkristallines Medium, dessen Verwendung für elektrooptische Zwecke und dieses Medium enthaltende Anzeigen.The present invention relates to a liquid crystalline Medium, its use for electro-optical Purposes and advertisements containing this medium.

Flüssige Kristalle werden vor allem als Dielektrika in Anzeigevorrichtungen verwendet, da die optischen Eigenschaften solcher Substanzen durch eine angelegte Spannung beinflußt werden können. Elektrooptische Vorrichtungen auf der Basis von Flüssigkristallen sind dem Fachmann bestens bekannt und können auf verschiedenen Effekten beruhen. Derartige Vorrichtungen 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 ("super-birefringence effect") und OMI-Zellen ("optical mode interference"). Die gebräuchlichsten Anzeigevorrichtungen beruhen auf dem Schadt-Helfrich-Effekt und besitzen eine verdrillt nematische Struktur.Liquid crystals are mainly used as dielectrics used in display devices because the optical Properties of such substances by an applied Tension can be influenced. Electro-optical devices are based on liquid crystals well known to the person skilled in the art and can be based on various Effects are based. Such devices are for example cells with dynamic scattering, DAP cells (Deformation of erected phases), guest / host Cells, TN cells with twisted nematic ("twisted nematic ") structure, STN cells (" super-twisted nematic "), SBE cells (" super birefringence effect ") and OMI cells ("optical mode interference"). The Most common display devices are based on the Schadt-Helfrich effect and have a twisted nematic structure.

Die Flüssigkristallmaterialien müssen eine gute chemische und thermische Stabilität und eine gute Stabilität gegenüber elektrischen Feldern und elektromagnetischer Strahlung besitzen. Ferner sollten die Flüssigkristallmaterialien niedere Viskosität aufweisen und in den Zellen kurze Ansprechzeiten, tiefe Schwellenspannungen und einen hohen Kontrast ergeben. 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 chlolesterische Mesophase. Da Flüssigkristalle in der Regel als Mischungen mehrerer Komponenten zur Anwendung 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.The liquid crystal materials must have a good chemical and thermal stability and good stability against electric fields and electromagnetic Own radiation. Furthermore, the liquid crystal materials have low viscosity and  short response times in the cells, low threshold voltages and give a high contrast. Furthermore, should it at normal operating temperatures, d. H. in one as wide a range as possible below and above room temperature have a suitable mesophase, for example for the above cells a nematic or cholesterol mesophase. Because liquid crystals in the Usually used as mixtures of several components it is important that the components are together are easy to mix. Other properties like that electrical conductivity, the dielectric anisotropy and the optical anisotropy, depending on the cell type and application area meet different requirements. For example, materials for cells with twisted nematic structure a positive dielectric Anisotropy and low electrical conductivity exhibit.

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 des Widerstands und geringem Dampfdruck erwünscht.For example, for matrix liquid crystal displays with integrated non-linear elements for switching individual pixels (MFK displays) media with large positive dielectric anisotropy, broad nematic Phases, relatively low birefringence, very high specific resistance, good UV and temperature stability resistance and low vapor pressure he wishes.

Derartige Matrix-Flüssigkristallanzeigen sind bekannt. Als nichlineare 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:Such matrix liquid crystal displays are known. As non-linear elements for individual switching of the individual pixels can for example be active Elements (i.e. transistors) can be used. Man then speaks of an "active matrix", where two Differentiate types:

  • 1. MOS (Metall Oxide Semiconductor)-Transistoren auf Silizium-Wafer als Substrat. 1. MOS (Metal Oxide Semiconductor) transistors Silicon wafer as a substrate.  
  • 2. Dünnfilm-Transistoren (TFT) auf einer Glasplatte als Substrat.2. Thin film transistors (TFT) on a glass plate as a substrate.

Die Verwendung von einkristallinem Silizium als Substratmaterial beschränkt die Displaygröße, da auch die modulartig Zusammensetzung verschiedener Teildisplays an den Stößen zu Problemen führt.The use of single crystal silicon as a substrate material limits the display size, since it is also modular Composition of various partial displays on the Bumps leads to problems.

Bei dem aussichtsreicheren Typ 2, welcher bevorzugt ist, wird als elektrooptischer 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 amorphen Silizium. An letzterer Technologie wird weltweit mit großer Intensität gearbeitet.With the more promising type 2, which is preferred, is usually the TN effect as an electro-optical effect used. There are two technologies: TFT's made of compound semiconductors such. B. CdSe or TFT's based on polycrystalline or amorphous silicon. The latter technology is used worldwide with great intensity worked.

Die TFT-Matrix ist auf der Innenseite der einen Glasplatte der Anzeige aufgebracht, während die andere Glasplatte auf der Innenseite die transparente 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.The TFT matrix is on the inside of one glass plate the display applied while the other glass plate carries the transparent counter electrode on the inside. Compared to the size of the pixel electrode is the TFT very small and practically does not disturb the picture. These Technology can also be used for full color images be expanded, with a mosaic of red, green and blue filters is arranged so that each a filter element opposite a switchable picture element lies.

Die TFT-Anzeige arbeitet üblicherweise als TN-Zellen mit gekreuzten Polarisatoren in Transmission und sind von hinten beleuchtet.The TFT display usually works as TN cells with crossed polarizers in transmission and are from backlit.

Der Begriff MKF-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). The term MKF displays includes every matrix display with integrated non-linear elements, d. H. next to the active matrix also ads with passive elements like Varistors or diodes (MIM = metal-insulator-metal).  

Derartige MFK-Anzeigen eignen sich insbesondere für TV- Anwendung (z. B. Taschenfernseher) oder für hochinformative Displays für Rechneranwendungen (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 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 abnehmenden Widerstand 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 Widerstände 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. Die MFK-Anzeigen aus dem Stand der Technik genügen nicht den heutigen Anforderungen.MLC displays of this type are particularly suitable for TV Application (e.g. pocket TV) or for high information Displays for computer applications (laptop) and in Automobile or aircraft construction. Besides problems regarding the angular dependence of the contrast and the switching times difficulties arise with MLC displays due to insufficiently high specific resistance of liquid crystal mixtures [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 Addressing of Television Liquid Crystal Displays, p. 145 ff, Paris]. With decreasing resistance the contrast of an MLC display and deteriorates the problem of "after image elimination" can occur. Because the resistivity of the liquid crystal mixture through interaction with the inner surfaces the display generally over the life of an MFK display decreases, a high (initial) resistance is very important in order to obtain acceptable downtimes. In particular With low-voltage mixtures, it was previously not possible to realize very high resistivities. Farther it is important that resistivity is a as little increase as possible with increasing temperature and after exposure to temperature and / or UV. The MFK advertisements from the prior art are not sufficient today's requirements.

Es besteht somit immer noch ein großer Bedarf nach MFK-Anzeigen mit sehr hohem spezifischen Widerstand bei gleichzeitig großem Arbeitstemperaturbereich, kurzen Schaltzeiten und niedriger Schwellenspannung, die diese Nachteile nicht oder nur in geringerem Maße zeigen. There is therefore still a great need for MLC displays with very high specific resistance large working temperature range, short Switching times and lower threshold voltage this Do not show disadvantages or only show them to a lesser extent.  

Bei TN-(Schadt-Helfrich)-Zellen sind Medien erwünscht, die folgende Vorteile in den Zellen ermöglichen:With TN (Schadt-Helfrich) cells, media are desired enable the following advantages in the cells:

  • - erweiterter nematischer Phasenbereich (insbesondere zu tiefen Temperaturen)- extended nematic phase range (in particular too low temperatures)
  • - Schaltbarkeit bei extrem tiefen Temperaturen (out-door-use, Automobil, Avionik)- Switchability at extremely low temperatures (out-door use, automotive, avionics)
  • - Erhöhte Beständigkeit gegenüber UV-Strahlung (längere Lebensdauer)- Increased resistance to UV radiation (longer lifetime)

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.With those available from the state of the art Media is not able to take advantage of these to realize the other parameters at the same time.

Bei höher verdrillten Zellen (STN) sind Medien erwünscht, die eine höhere Multiplexierbarkeit und/oder kleinere Schwellenspannungen und/oder breitere 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.With higher twisted cells (STN) media are desirable which is higher multiplexability and / or smaller Threshold voltages and / or broader nematic phase ranges (especially at low temperatures). A further expansion of the is available for this standing parameter space (clearing point, transition smectic-nematic or melting point, viscosity, dielectric Sizes, elastic sizes) urgently desired.

Die Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Medien insbesondere für derartige MFK-, TN- oder STN-Anzeigen bereitzustellen, die die oben angegebenen Nachteile nicht oder nur in geringerem Maße, und vorzugsweise gleichzeitig sehr hohe spezifische Widerstände und niedrige Schwellenspannungen aufweisen. The invention has for its object, media in particular for such MFK, TN or STN displays to provide the above disadvantages not or only to a lesser extent, and preferably at the same time very high resistivities and have low threshold voltages.  

Es wurde nun gefunden, daß diese Aufgabe gelöst werden kann, wenn man in Anzeigen erfindungsgemäß Medien verwendet.It has now been found that this problem can be solved can, if one according to the invention in advertisements media used.

Gegenstand der Erfindung ist somit 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 IThe invention thus relates to a liquid crystalline Medium based on a mixture of polar Compounds with positive dielectric anisotropy, characterized in that there are one or more connections of the general formula I

enthält, worin R Alkyl, Oxaalkyl, Fluoralkyl oder Alkenyl mit jeweils bis zu 7 C-Atomen und L H oder F bedeutet.contains, wherein R contains alkyl, oxaalkyl, fluoroalkyl or Alkenyl with up to 7 C atoms and L H or F each means.

Gegenstand der Erfindung sind auch elektrooptische Anzeigen (insbesondere STN- oder MFK-Anzeigen mit zwei planparallelen Trägerplatten, die mit einer Umrandung eine Zelle bilden, integrierten nicht-linearen 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.The invention also relates to electro-optical displays (especially STN or MFK ads with two plane-parallel carrier plates with a border form a cell, integrated non-linear elements for switching individual pixels on the carrier plates and a nematic in the cell Liquid crystal mixture with positive dielectric Anisotropy and high resistivity), such Media included and the use of them Media for electro-optical purposes.

Die erfindungsgemäßen Flüssigkristallmischungen ermöglichen eine bedeutende Erweiterung des zur Verfügung stehenden Parameterraumes.The liquid crystal mixtures according to the invention enable a significant expansion of the available standing parameter space.

Die erzielbaren Kombinationen aus Klärpunkt, Viskosität bei tiefer Temperatur und dielektrischer Anisotropie übertreffen bei weitem bisherige Materialien aus dem Stand der Technik. The achievable combinations of clearing point, viscosity at low temperature and dielectric anisotropy far surpass previous materials from the State of the art.  

Die Forderung nach hohem Klärpunkt, nematischer Phase bei -40°C sowie einem hohen Δε konnte bislang nur unzureichend erfüllt werden. Systeme wie z. B. ZLI-3119 weisen zwar vergleichbaren Klärpunkt und vergleichbar günstige Viskositäten auf, besitzen jedoch ein Δε von nur +3.The demand for a high clearing point, nematic phase at -40 ° C and a high Δε has so far been insufficient be fulfilled. Systems such as B. ZLI-3119 have comparable clearing point and comparable favorable viscosities, but have a Δε of only +3.

Andere Mischungs-Systeme besitzen vergleichbare Viskositäten und Werte von Δε, weisen jedoch nur Klärpunkte in der Gegend von 60°C auf.Other mixing systems have comparable viscosities and values of Δε, however, only have clearing points in the area of 60 ° C.

Die erfindungsgemäßen Flüssigkristallmischungen ermöglichen es bei niedrigen Viskositäten bei tiefen Temperaturen (bei -30°C600, vorzugsweise 550 mPa · s; bei -40°C1800, vorzugsweise 1700 mPa · s) gleichzeitig dielektrische Anisotropiewerte Δε5,0, vorzugsweise 6,0, Klärpunkte oberhalb 75°, vorzugsweise oberhalb 80° und einen hohen Wert für den spezifischen Widerstand zu erreichen, wodurch hervorragende STN- und MFK-Anzeigen erzielt werden können.The liquid crystal mixtures according to the invention enable it at low viscosities at low temperatures (at -30 ° C600, preferably 550 mPa · s; at -40 ° C1800, preferably 1700 mPa · s) simultaneously dielectric anisotropy values Δε5.0, preferably 6.0, clearing points above 75 °, preferably above 80 ° and a high value for the specific resistance to achieve excellent STN and MFK displays can be achieved.

Es versteht sich, daß durch geeignete Wahl der Komponenten der erfindungsgemäßen Mischungen auch höhere Klärpunkte (z. B. oberhalb 90°) bei höheren Schwellenspannung oder niedrigere Klärpunkte bei niedrigeren Schwellenspannungen unter Erhalt der anderen vorteilhaften Eigenschaften realisiert werden können. Die erfindungsgemäßen MFK-Anzeigen arbeiten vorzugsweise im ersten Transmissionsminimum nach Cooch 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 kleinere dielektrische Anisotropie ausreichend ist. Hierdurch lassen sich unter Verwendung der erfindungsgemäßen Mischungen im ersten Minimum deutlich höhere spezifische Widerstände verwirklichen als bei Mischungen mit Cyanverbindungen. Der Fachmann kann durch geeignete Wahl der einzelnen Komponenten und deren Gewichtsanteilen mit einfachen Routinemethoden die für eine vorgegebene Schichtdicke der MFK-Anzeige erforderliche Doppelbrechung einstellen.It is understood that by appropriate choice of components the mixtures according to the invention also have higher clearing points (e.g. above 90 °) at higher threshold voltage or lower clearing points at lower threshold voltages while maintaining the other beneficial Properties can be realized. The invention MFK ads preferably work in the first Transmission minimum according to Cooch and Tarry [C. H. Gooch and H.A. Tarry, Electron. Lett. 10, 2-4, 1974; C. H. Gooch and H. A. Tarry, Appl. Phys., Vol. 8, 1575-1584, 1975], wherein here in addition to particularly favorable electro-optical properties such as B. high slope of the characteristic and low Angle dependence of the contrast (DE-PS 30 22 818) same threshold voltage as in an analog display  in the second minimum, a smaller dielectric anisotropy is sufficient. This allows you to use of the mixtures according to the invention in the first minimum realize significantly higher resistivities than with mixtures with cyan compounds. The expert can by appropriate choice of the individual components and whose proportions by weight using simple routine methods required for a given layer thickness of the MLC display Set birefringence.

Die erfindungsgemäßen Medien ermöglichen ferner kurze Schaltzeiten bedingt durch hohe Absolutwerte der elastischen Größen.The media according to the invention also enable short Switching times due to high absolute values of the elastic Sizes.

Die Viskostität bei 20°C ist vorzugsweise ≦25 mPa · s. Der nematische Phasenbereich ist vorzugsweise mindestens 70°, insbesondere mindestens 80°C. Vorzugsweise erstreckt sich dieser Bereich mindestens von -30° bis +70°.The viscosity at 20 ° C is preferably ≦ 25 mPa · s. The nematic phase range is preferably at least 70 °, especially at least 80 ° C. Preferably extends this range is at least from -30 ° to + 70 °.

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 enthaltend 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 FormelCapacity Holding Ratio (HR) Measurements [p. 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)] have shown that mixtures according to the invention Compounds of formula I a significantly smaller decrease of HR with increasing temperature than analog ones Mixtures containing instead of the compounds of Formula I Cyanophenylcyclohexane of the formula

Auch die UV-Stabilität der erfindungsgemäßen Mischungen ist erheblich besser, d. h. sie zeigen eine deutlich kleinere Abnahme des HR unter UV-Belastung. The UV stability of the mixtures according to the invention is much better, d. H. they clearly show one minor decrease in HR under UV exposure.  

Die erfindungsgemäßen Medien zeichnen sich neben ungewöhnlich weitem nematischen Phasenbereich auch durch außerordentlich hohe elastische Konstanten bei sehr günstigen Viskositätswerten aus, wodurch insbesondere bei Verwendung in STN-Anzeigen deutlich Vorteile gegenüber Medien aus dem Stand der Technik resultieren.The media according to the invention are not only unusual wide nematic phase range also through extraordinarily high elastic constants at very favorable viscosity values, which in particular when used in STN advertisements clearly advantages over State of the art media result.

Vorzugsweise basieren die erfindungsgemäßen Medien auf mehreren (vorzugsweise drei oder mehr) Verbindungen der Formel I, d. h. der Anteil dieser Verbindungen ist 25%, vorzugsweise 40%. Bereits eine Homologenmischungen aus gleichen Anteilen von vier Verbindungen der Formel I, worin L=H und R Ethyl, n-Propyl, n-Butyl und n-Pentyl bedeutet, zeigt folgende Parameter:The media according to the invention are preferably based on several (preferably three or more) compounds of formula I, d. H. the proportion of these connections is 25%, preferably 40%. Already a homologue mix from equal proportions of four connections of formula I, wherein L = H and R ethyl, n-propyl, n-butyl and n-Pentyl means, shows the following parameters:

Schmelzpunkt: -10°C
Klärpunkt: 135°
Viskosität bei 20°C: 32 mPa · s
Δn: 0,090
Δε: +6,7
K1: 17,2 1E-12N (bei 21°C)
K2:  8,2 1E-12N (bei 21°C)
K3: 23,2 1E-12N (bei 21°C)
Melting point: -10 ° C
Clarification point: 135 °
Viscosity at 20 ° C: 32 mPa · s
Δn: 0.090
Δε: +6.7
K1: 17.2 1E-12N (at 21 ° C)
K2: 8.2 1E-12N (at 21 ° C)
K3: 23.2 1E-12N (at 21 ° C)

Eine Homologenmischung bestehend aus zwei Verbindungen der Formel I mit L=F (R = n-Propyl 34 Gew.-%, R = n-Pentyl 66 Gew.-%) zeigt folgende Parameter:A homologue mixture consisting of two compounds of the Formula I with L = F (R = n-propyl 34% by weight, R = n-pentyl 66% by weight) shows the following parameters:

Schmelzpunkt: 27,9°C
Klärpunkt: 129°C
Viskosität bei 20°C: -
Δn: 0,084
Δε: +8,7
K1: 13,4 1E-12N (bei 49°C)
K2:  6,3 1E-12N (bei 49°C)
K3: 21,5 1E-12N (bei 49°C)
Melting point: 27.9 ° C
Clarification point: 129 ° C
Viscosity at 20 ° C: -
Δn: 0.084
Δε: +8.7
K1: 13.4 1E-12N (at 49 ° C)
K2: 6.3 1E-12N (at 49 ° C)
K3: 21.5 1E-12N (at 49 ° C)

Die einzelnen Verbindungen der Formeln I bis XII und deren Unterformeln, die in den erfindungsgemäßen Medien verwendet werden können, sind entweder bekannt, oder sie können analog zu den bekannten Verbindungen hergestellt werden (Int. Patentanmeldung PCT/EP 90 01 471).The individual compounds of the formulas I to XII and their Sub-formulas used in the media according to the invention are either known or they are can be prepared analogously to the known compounds (International patent application PCT / EP 90 01 471).

Bevorzugte Ausführungsformen sind im folgenden angegeben:Preferred embodiments are given below:

  • - Medium enthält zusätzlich eine oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den allgemeinen Formeln II, III und IV: worin die einzelnen Reste die folgenden Bedeutungen haben:
    R: Alkyl, Oxaalkyl, Fluoralkyl oder Alkenyl mit jeweils bis zu 7 C-Atomen
    X: F, Cl, CF₃, OCF₃ oder OCHF₂
    Y: H oder F
    r: 0 oder 1.
    - Medium additionally contains one or more compounds selected from the group consisting of the general formulas II, III and IV: where the individual radicals have the following meanings:
    R: alkyl, oxaalkyl, fluoroalkyl or alkenyl, each with up to 7 carbon atoms
    X: F, Cl, CF₃, OCF₃ or OCHF₂
    Y: H or F
    r: 0 or 1.
  • - Medium enthält zusätzlich eine oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den allgemeinen Formeln V bis VIII: worin R, X und Y jeweils unabhängig voneinander eine der in Anspruch 1 angegebene Bedeutung haben.- Medium additionally contains one or more compounds selected from the group consisting of the general formulas V to VIII: wherein R, X and Y each independently have one of the meanings given in claim 1.
  • - Medium enthält zusätzlich eine oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den allgemeinen Formeln IX bis XII: worin R, X und Y jeweils unabhängig voneinander eine der in Anspruch 1 angegebene Bedeutung haben.Medium additionally contains one or more compounds selected from the group consisting of the general formulas IX to XII: wherein R, X and Y each independently have one of the meanings given in claim 1.
  • - Der Anteil an Verbindungen der Formeln I bis IV zusammen beträgt im Gesamtgemisch mindestens 50 Gew.-%- The proportion of compounds of the formulas I to IV together is at least 50% by weight in the total mixture
  • - der Anteil an Verbindungen der Formel I beträgt im Gesamtgemisch 10 bis 50 Gew.-%- The proportion of compounds of formula I is in the total mixture 10 to 50% by weight
  • - der Anteil an Verbindungen der Formeln II bis IV im Gesamtgemisch beträgt 30 bis 70 Gew.-% - The proportion of compounds of the formulas II to IV in the mixture as a whole is 30 to 70% by weight
  • - das Medium enthält Verbindungen der Formel II und III oder IV- The medium contains compounds of formula II and III or IV
  • - R ist geradkettiges Alkyl oder Alkenyl mit 2 bis 7 C-Atomen- R is straight-chain alkyl or alkenyl with 2 to 7 carbon atoms
  • - das Medium besteht im wesentlichen aus Verbindungen der Formeln I bis IV- The medium consists essentially of connections of the formulas I to IV
  • - das Medium enthält weitere Verbindungen, vorzugsweise ausgewählt aus der folgenden Gruppe: - The medium contains further compounds, preferably selected from the following group:
  • - Das Gewichtsverhältnis I: (II+III+IV) ist vorzugsweise 1 : 4 bis 1 : 1.- The weight ratio I: (II + III + IV) is preferably 1: 4 to 1: 1.
  • - Medium besteht im wesentlichen aus Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den allgemeinen Formeln I bis XII.- Medium essentially consists of connections selected from the group consisting of the general Formulas I to XII.

Es wurde gefunden, daß bereits ein relativ geringer Anteil an Verbindungen der Formel I im Gemisch mit üblichen Flüssigkristallmaterialien, insbesondere jedoch mit einer oder mehreren Verbindungen der Formel II, III und/oder IV zu einer beträchtlichen Verbesserung der Ansprechzeiten und zu niedrigen Schwellenspannungen führt, wobei gleichzeitig breite nematische Phasen mit tiefen Übergangstemperaturen smektisch-nematisch beobachtet werden. Die Verbindungen der Formeln I bis IV sind farblos, stabil und untereinander und mit anderen Flüssigkristallmaterialien gut mischbar.It has been found that a relatively small proportion of compounds of formula I in a mixture with conventional Liquid crystal materials, but especially with one or more compounds of formula II, III and / or IV to a significant improvement in Response times and low threshold voltages leads, at the same time broad nematic phases with low transition temperatures smectic-nematic to be watched. The compounds of formulas I to IV are colorless, stable and with each other and with others Liquid crystal materials miscible.

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.The term "alkyl" includes straight chain and branched Alkyl groups with 1-7 carbon atoms, in particular the straight-chain groups methyl, ethyl, propyl, butyl, Pentyl, hexyl and heptyl. Groups with 2-5 carbon atoms are generally preferred.

Der Ausdruck "Alkenyl" umfaßt geradkettige und verzweigte Alkenylgruppen 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.The term "alkenyl" includes straight-chain and branched Alkenyl groups with 2-7 carbon atoms, in particular the straight chain groups. Especially alkenyl groups are C₂-C₇-1E-alkenyl, C₄-C₇-3E-alkenyl, C₅-C₇-4-alkenyl, C₆-C₇-5-alkenyl and C₇-6-alkenyl, in particular C₂-C₇-1E-alkenyl, C₄-C₇-3E-alkenyl and C₅-C₇-4-alkenyl. Examples of preferred alkenyl groups are 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 and the like. Are groups with up to 5 carbon atoms generally preferred.

Der Ausdruck "Fluoralkyl" umfaßt vorzugsweise geradkettige Gruppen mit endständigen Fluor, d. h. Fluormethyl, 2-Fluorethyl, 3-Fluorpropyl, 4-Fluorbutyl, 5-Fluorpentyl, 6-Fluorhexyl und 7-Fluorheptyl. Andere Positionen des Fluors sind jedoch nicht ausgeschlossen.The term "fluoroalkyl" preferably includes straight chain Groups with terminal fluorine, d. H. Fluoromethyl, 2-fluoroethyl, 3-fluoropropyl, 4-fluorobutyl, 5-fluoropentyl, 6-fluorhexyl and 7-fluoroheptyl. Other Positions of the fluorine are not excluded.

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.The term "oxaalkyl" preferably includes straight-chain radicals of the formula C n H 2n + 1 -O- (CH₂) m , in which n and m each independently represent 1 to 6. Preferably n = 1 and m is 1 to 6.

Durch geeignete Wahl der Bedeutungen von R, X und Y können die Ansprechzeiten, die Schwellenspannung, die Steilheit der Transmissionskennlinien etc. in gewünschter Weise modifiziert werden. Beispielsweise führen 1E-Alkenylreste, 3E-Alkenylreste, 2E-Alkenyloxyreste und dergleichen in der Regel zu kürzeren Ansprechzeiten, verbesserten nematischen Tendenzen und einem höheren Verhältnis der elastischen 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 Alkoxy­ resten. Eine Gruppe -CH₂CH₂- in Z¹ bzw. Z² führt im allgemeinen zu höheren Werte 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 Transmissionskennlinien in STN-, SBE- und OMI-Zellen (höhere Multiplexierbarkeit) und umgekehrt. By a suitable choice of the meanings of R, X and Y can the response times, the threshold voltage, the The steepness of the transmission characteristics etc. in the desired Modified way. For example, lead 1E-alkenyl residues, 3E-alkenyl residues, 2E-alkenyloxy residues and the like usually with shorter response times, improved nematic tendencies and a higher one Ratio of elastic constants k₃₃ (bend) and k₁₁ (splay) compared to alkyl or alkoxy. 4-alkenyl residues, 3-alkenyl residues and the like generally lower threshold voltages and smaller ones Values of k₃₃ / k₁₁ compared to alkyl and alkoxy leftovers. A group -CH₂CH₂- in Z¹ or Z² leads in generally compared to higher values of k₃₃ / k₁₁ to a simple covalent bond. Higher values of k₃₃ / k₁₁ allow z. B. flatter transmission characteristics in TN cells with 90 ° twist (to achieve of gray tones) and steeper transmission characteristics in STN, SBE and OMI cells (higher multiplexability) and vice versa.  

Das optimale Mengenverhältnis der Verbindungen der Formeln I und II+III+IV hängt weitgehend von den gewünschten Eigenschaften, von der Wahl der Komponenten der Formeln I, II, III und/oder IV und von der Wahl weiterer gegebenenfalls vorhandener Komponenten ab. Geeignete Mengenverhältnisse innerhalb des oben angegebenen Bereichs können von Fall zu Fall leich ermittelt werden.The optimal ratio of the compounds of the Formulas I and II + III + IV largely depend on the desired properties, from the choice of components of formulas I, II, III and / or IV and of choice any other components that may be present. Suitable proportions within the above Area can easily be determined on a case by case basis will.

Die Gesamtmenge an Verbindungen der Formeln I bis XII in den erfindungsgemäßen Gemischen ist nicht kritisch. Die Gemische können daher eine oder mehrere weitere Komponenten enthalten zwecks Optimierung verschiedener Eigenschaften. Der beobachtete Effekt auf die Ansprechzeiten und die Schwellenspannung ist jedoch in der Regel umso größer je höher die Gesamtkonzentration an Verbindungen der Formeln I bis XII ist.The total amount of compounds of the formulas I to XII in the mixtures according to the invention are not critical. The Mixtures can therefore contain one or more other components included to optimize various properties. The observed effect on response times and the threshold voltage is usually all the more larger the higher the total concentration of compounds of formulas I to XII.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform enthalten die erfindungsgemäßen Medien Verbindungen der Formel II, III, V und/oder VII (vorzugsweise II und/oder III), worin vorzugsweise X OCHF₂ bedeutet. Eine günstige synergistische Wirkung mit den Verbindungen der Formel I führt zu besonders vorteilhaften Eigenschaften.Contained in a particularly preferred embodiment the media according to the invention compounds of the formula II, III, V and / or VII (preferably II and / or III), wherein preferably X means OCHF₂. A cheap synergistic Effect with the compounds of formula I leads to particularly advantageous properties.

Für STN-Anwendungen enthalten die Medien vorzugsweise Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Formeln V bis VIII, worin X vorzugsweise OCHF₂ bedeutet.For STN applications, the media preferably contain Compounds selected from the group consisting of Formulas V to VIII, wherein X is preferably OCHF₂.

Die erfindungsgemäßen Medien können ferner eine Komponente A enthalten bestehend aus einer oder mehrerer Verbindungen mit einer dielektrischen Anisotropie von -1,5 bis +1,5 der allgemeinen Formel I′ The media according to the invention can also contain a component A contain one or more compounds with a dielectric anisotropy of -1.5 to +1.5 of the general formula I ′  

worin
R¹ und R² jeweils unabhängig voneinander n-Alkyl, n-Alkoxy, ω-Fluoralkyl oder n-Alkenyl mit bis zu 9 C-Atomen,
die Ringe A¹, A² und A³ jeweils unabhängig voneinander 1,4-Phenylen, 2- oder 3-Fluor-1,4-phenylen, trans-1,4-Cyclohexylen oder 1,4-Cyclohexenylen,
Z¹ und Z² jeweils unabhängig voneinander -CH₂CH₂-, -C≡C-, -CO-O-, -O-CO-, oder eine Einfachbindung,
und
m 0, 1 oder 2 bedeutet.
wherein
R¹ and R² each independently of one another n-alkyl, n-alkoxy, ω-fluoroalkyl or n-alkenyl with up to 9 C atoms,
the rings A1, A2 and A3 each independently of one another 1,4-phenylene, 2- or 3-fluoro-1,4-phenylene, trans-1,4-cyclohexylene or 1,4-cyclohexenylene,
Z¹ and Z² each independently of one another -CH₂CH₂-, -C≡C-, -CO-O-, -O-CO-, or a single bond,
and
m means 0, 1 or 2.

Komponente A enthält vorzugsweise eine oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus II1 bis II7:Component A preferably contains one or more Compounds selected from the group consisting of II1 to II7:

worin R¹ und R² die bei Formel I′ angegebene Bedeutung haben.wherein R¹ and R² have the meaning given for formula I ' to have.

Vorzugsweise enthält Komponente A zusätzlich eine oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus II8 bis II20:Component A preferably additionally contains one or several compounds selected from the group from II8 to II20:

worin R¹ und R² die bei Formel I′ angegebene Bedeutung haben und die 1,4-Phenylengruppen in II8 bis II17 jeweils unabhängig voneinander auch durch Fluor ein- oder mehrfach substituiert sein können.wherein R¹ and R² have the meaning given for formula I ' have and the 1,4-phenylene groups in II8 to II17 each independently of one another also by fluorine one or more times can be substituted.

Ferner enthält Komponente A vorzugsweise zusätzlich eine oder mehrere Verbindungen ausgwählt aus der Gruppe bestehend aus II21 bis II25 enthält:Component A also preferably contains one or several connections selected from the group consisting of II21 to II25 contains:

worin R¹ und R² die bei Formel I′ angegebene Bedeutung haben und die 1,4-Phenylengruppen in II21 bis II25 jeweils unabhängig voneinander auch durch Fluor ein- oder mehrfach substituiert sein können.wherein R¹ and R² have the meaning given for formula I ' have and the 1,4-phenylene groups in II21 to II25 each independently of one another also by fluorine one or more times can be substituted.

Schließlich sind derartige Mischungen bevorzugt, deren Komponente A eine oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus II26 und II27 enthält:Finally, such mixtures are preferred, the Component A selected one or more compounds from the group consisting of II26 and II27 contains:

worin CrH2r+1 eine geradkettige Alkylgruppe mit bis zu 7 C-Atomen ist.wherein C r H 2r + 1 is a straight-chain alkyl group with up to 7 C atoms.

In einigen Fällen erweist sich der Zusatz von Verbindungen der FormelIn some cases the addition of compounds proves to be of the formula

worin
R¹ und R² die bei Formel I′ angegebene Bedeutung haben
und
Z⁰ eine Einfachbindung, -CH₂CH₂-,
wherein
R¹ and R² have the meaning given for formula I '
and
Z⁰ a single bond, -CH₂CH₂-,

bedeutet,
zur Unterdrückung smektischer Phasen als vorteilhaft, obwohl hierdurch der spezifische Widerstand erniedrigt werden kann. Zur Erzielung von für die Anwendung optimaler Parameterkombinationen kann der Fachmann leicht feststellen, ob falls ja in welcher Menge diese Verbindungen zugesetzt sein können. Normalerweise werden weniger als 15%, insbesondere 5-10% verwendet.
means
to suppress smectic phases as advantageous, although this can lower the specific resistance. In order to achieve optimal combinations of parameters for the application, the person skilled in the art can easily determine whether and in what amount these compounds can be added. Usually less than 15%, especially 5-10% is used.

Ferner bevorzugt sind Flüssigkristallmischungen, die eine oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus III′ und IV′ enthalten:Also preferred are liquid crystal mixtures which one or more connections selected from the Group consisting of III ′ and IV ′ contain:

worin R₁ und R² die bei der Formel I′ angegebene Bedeutung haben. wherein R₁ and R² have the meaning given in formula I ' to have.  

Die Art und Menge der polaren Verbindungen mit positiver dielektrischer Anisotropie ist an sich nicht kritisch. Der Fachmann kann unter einer großen Palette bekannter und in vielen Fällen auch kommerziell verfügbarer Komponenten und Basisgemische in einfachen Routineversuchen geeignete Materialien auswählen. Vorzugsweise enthalten die erfindungsgemäßen Medien eine oder mehrere Verbindungen der Formel II′′The type and amount of polar compounds with positive dielectric anisotropy is not critical in itself. The person skilled in the art can be known from a wide range and in many cases also commercially available components and basic mixtures in simple routine tests select suitable materials. Preferably included the media according to the invention one or more compounds of the formula II ′ ′

worin Z₁, Z₂ und m die bei Formel I′ angegebene Bedeutung haben, Q¹ und Q² jeweils unabhängig voneinander 1,4-Phenylen, trans-1,4-Cyclohexylen oder 3-Fluor-1,4-phenylen- oder einer der Reste Q¹ und Q² auch trans-1,3-Dioxan-2,5-diyl, Pyrimidin-2,5-diyl, Pyridin-2,5-diyl oder 1,4-Cyclohexenylen bedeutet,
R⁰ n-Alkyl, n-Alkenyl, n-Alkoxy oder n-Oxaalkyl mit jeweils bis zu 9 C-Atomen, Y H oder F und X′ CN, Halogen, CF₃, OCF₃ oder OCHF₂ ist.
wherein Z₁, Z₂ and m have the meaning given in formula I ', Q¹ and Q² each independently of the other 1,4-phenylene, trans-1,4-cyclohexylene or 3-fluoro-1,4-phenylene or one of the radicals Q¹ and Q² also means trans-1,3-dioxane-2,5-diyl, pyrimidine-2,5-diyl, pyridine-2,5-diyl or 1,4-cyclohexenylene,
R⁰ is n-alkyl, n-alkenyl, n-alkoxy or n-oxaalkyl, each having up to 9 carbon atoms, YH or F and X 'CN, halogen, CF₃, OCF₃ or OCHF₂.

In einer bevorzugten Ausführungsform basieren die erfindungsgemäßen Medien für STN- oder TN-Anwendungen auf Verbindungen der Formel I′′ worin X′ CN bedeutet. Es versteht sich, daß auch kleinere oder größere Anteile von anderen Verbindungen der Formel I′′ (X′≠CN) in Frage kommen. Für MFK-Anwendungen enthalten die erfindungsgemäßen Medien vorzugsweise nur bis zu ca. 10% an Nitrilen der Formel I′′ (vorzugsweise jedoch keine Nitrile der Formel I′′, sondern Verbindungen der Formel I′ mit X′ = Halogen, CF₃, OCF₃ oder OCHF₂). Diese Medien basieren vorzugsweise auf den Verbindungen der Formeln II bis XII.In a preferred embodiment, the inventive ones are based Media for STN or TN applications Compounds of formula I '' wherein X 'is CN. It it goes without saying that smaller or larger proportions of other compounds of the formula I ′ ′ (X ′ ≠ CN) in Question come. For MFK applications contain the invention Media preferably only up to approx. 10% on nitriles of the formula I '' (but preferably none  Nitriles of the formula I ′ ′, but compounds of the formula I ′ with X ′ = halogen, CF₃, OCF₃ or OCHF₂). This media are preferably based on the compounds of the formulas II to XII.

Der Aufbau der erfindungsgemäßen STN- bzw. 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.The structure of the STN or MFK display according to the invention from polarizers, electrode base plates and electrodes with surface treatment corresponds to that for such View common design. The term is the usual construction here broadly and includes all Variations and modifications of the MFK display, in particular also matrix display elements based on poly-Si, TFT or 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.A major difference between the advertisements according to the invention to the previously common on the basis of the twisted However, the nematic cell consists in the choice of the liquid crystal parameters the liquid crystal layer.

Die Herstellung der erfindungsgemäß verwendbaren Flüssigkristallmischungen 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, zweckmäßig bei erhöhter Temperatur. Es ist auch möglich, Lösungen der Komponenten in einem organischen Lösungsmittel, z. B. in Aceton, Chloroform oder Methanol, zu mischen und das Lösungsmittel nach Durchmischung wieder zu entfernen, beispielsweise durch Destillation.The preparation of the liquid crystal mixtures which can be used according to the invention takes place in a conventional manner. In Usually the amount you want is in less Quantity of components used in the main ingredient constituent components solved, expedient at elevated Temperature. It is also possible to find solutions of the components in an organic solvent, e.g. B. in acetone, chloroform or methanol to mix and the solvent after To remove mixing again, for example by Distillation.

Die Dielektrika können auch weitere, dem Fachmann bekannte und in der Litertur beschriebene Zusätze enthalten. Beispielsweise können 0-15% pleochroitische Farbstoffe oder chirale Dotierstoffe zugesetzt werden. The dielectrics can also be further known to those skilled in the art and contain additives described in the literature. For example, 0-15% pleochroic dyes or chiral dopants can be added.  

C bedeutet eine kristalline, S eine smektische, SB eine smektisch B, N eine nematische und I die isotrope Phase.C means a crystalline, S a smectic, S B a smectic B, N a nematic and I the isotropic phase.

V₁₀ bezeichnet die Spannung für 10% Transmission (Blickrichtung senkrecht zur Plattenoberfläche). ton bezeichnet die Einschaltzeit und toff die Ausschaltzeit bei einer Betriebsspannung entsprechend dem 2,5fachen Wert von V₁₀ · Δn bezeichnet die optische Anisotropie und no den Brechungsindex. Δε bezeichnet die dielektrische Anisotropie (Δε=ε| |, wobei ε| | die Dielekttrizitätskonstante parallel zu den Moleküllängsachsen und ε die Dielektrizitätskonstante senkrecht dazu bedeutet. Die elektrooptischen 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 gemessen, sofern nicht ausdrücklich etwas anderes angegeben wird.V₁₀ denotes the voltage for 10% transmission (viewing direction perpendicular to the plate surface). t on denotes the switch-on time and t off the switch-off time at an operating voltage corresponding to 2.5 times the value of V₁₀ · Δn denotes the optical anisotropy and n o the refractive index. Δε denotes the dielectric anisotropy (Δε = ε | | , where ε | | means the dielectric constant parallel to the longitudinal axes of the molecule and ε the dielectric constant perpendicular to it. The electro-optical data were recorded in a TN cell in the 1st minimum (ie at ad · Δn value of 0.5) measured at 20 ° C. unless expressly stated otherwise, the optical data were measured at 20 ° C. unless expressly stated otherwise.

Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung erläutern, ohne sie zu begrenzen. Vor und nachstehend sind alle Temperaturen in °C angegeben. Die Prozentzahlen sind Gewichtsprozente.The following examples are intended to illustrate the invention, without limiting it. Before and after are all Temperatures given in ° C. The percentages are Weight percent.

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 sind geradkettige 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 Grundkörper angegeben. Im Einzelfall folgt getrennt vom Acronym für den Grundkörper mit einem Strich ein Code für die Substituenten R¹, R², L¹ und L²: In the present application and in the following examples, the structures of the liquid crystal compounds are indicated by acronyms, the transformation into chemical formulas taking place according to Tables A and B below. All residues C n H 2n + 1 are straight-chain alkyl residues with n or m carbon atoms. The coding according to Table B goes without saying. In Table A only the acronym for the basic body is given. In individual cases, a code for the substituents R¹, R², L¹ and L² follows separately from the acronym for the base body:

Beispiel 1
PCH-3 18.0
PCH-5F 12.0
PCH-6F 12.0
PCH-7F 10.0
CCP-20CF2.F 3.5
CCP-30CF2.F 3.5
CCP-40CF2.F 3.5
CCP-50CF2.F 3.5
ECCP-33 5.0
CBC-33 5.0
CBC-53 5.0
CBC-55 4.0
CBC-33F 5.0
CBC-53F 5.0
CBC-55F 5.0
example 1
PCH-3 18.0
PCH-5F 12.0
PCH-6F 12.0
PCH-7F 10.0
CCP-20CF2.F 3.5
CCP-30CF2.F 3.5
CCP-40CF2.F 3.5
CCP-50CF2.F 3.5
ECCP-33 5.0
CBC-33 5.0
CBC-53 5.0
CBC-55 4.0
CBC-33F 5.0
CBC-53F 5.0
CBC-55F 5.0

Klärpunkt 92°C
Viskosität bei 20°C: 19 mPa · s
Δε: 5,8
Δn: 0,1045
Clear point 92 ° C
Viscosity at 20 ° C: 19 mPa · s
Δε: 5.8
Δn: 0.1045

Beispiel 2
CCP-20CF2.F 20.0
CCP-30CF2.F 18.0
CCP-40CF2.F 18.0
CCP-50CF2.F 18.0
EPCH-30CF2 7.0
EPCH-50CF2 7.0
PCH-50CF2 12.0
Example 2
CCP-20CF2.F 20.0
CCP-30CF2.F 18.0
CCP-40CF2.F 18.0
CCP-50CF2.F 18.0
EPCH-30CF2 7.0
EPCH-50CF2 7.0
PCH-50CF2 12.0

Klärpunkt 83°C
Viskosität bei 20°C: 20 mPa · s
Δn: 0,0827
Δε: 6,2
V10/0/20: 1,80 Volt
Viskosität bei
-30°C: 540 mPa · s
-40°C: 1610 mPa · s
Clear point 83 ° C
Viscosity at 20 ° C: 20 mPa · s
Δn: 0.0827
Δε: 6.2
V 10/0/20 : 1.80 volts
Viscosity at
-30 ° C: 540 mPas
-40 ° C: 1610 mPas

Beispiel 3
CCP-20CF2.F 15.0
CCP-30CF2.F 15.0
CCP-40CF2.F 15.0
CCP-50CF2.F 15.0
CCP-50CF2 13.0
EPCH-20CF2 9.0
EPCH-30CF2 5.0
EPCH-50CF2 5.0
EPCH-70CF2 2.0
PCH-50CF2 6.0
Example 3
CCP-20CF2.F 15.0
CCP-30CF2.F 15.0
CCP-40CF2.F 15.0
CCP-50CF2.F 15.0
CCP-50CF2 13.0
EPCH-20CF2 9.0
EPCH-30CF2 5.0
EPCH-50CF2 5.0
EPCH-70CF2 2.0
PCH-50CF2 6.0

Klärpunkt 83°C
Δn: 0,0818
Clear point 83 ° C
Δn: 0.0818

Beispiel 4
CCP-20CF2.F 17.0
CCP-40CF2.F 17.0
CCP-50CF2.F 17.0
CCP-50CF2 11.0
EPCH-30CF2 6.0
EPCH-50CF2 6.0
PCH-50CF2 6.0
B-30CF2 8.0
BCH-30CF2 12.0
Example 4
CCP-20CF2.F 17.0
CCP-40CF2.F 17.0
CCP-50CF2.F 17.0
CCP-50CF2 11.0
EPCH-30CF2 6.0
EPCH-50CF2 6.0
PCH-50CF2 6.0
B-30CF2 8.0
BCH-30CF2 12.0

Klärpunkt 87°C
Viskosität bei 20°C: 19 mPa · s
Δn: 0,0985
Δε: 6,3
Clear point 87 ° C
Viscosity at 20 ° C: 19 mPa · s
Δn: 0.0985
Δε: 6.3

Claims (10)

1. 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 enthält, worin R Alkyl, Oxaalkyl, Fluoralkyl oder Alkenyl mit jeweils bis zu 7 C-Atomen und L H oder F bedeutet.1. Liquid-crystalline medium based on a mixture of polar compounds with positive dielectric anisotropy, characterized in that it contains one or more compounds of the general formula I. contains, wherein R is alkyl, oxaalkyl, fluoroalkyl or alkenyl each having up to 7 carbon atoms and LH or F. 2. Medium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es zusätzlich eine oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den allgemeinen Formeln II, III und IV enthält: worin die einzelnen Reste die folgenden Bedeutungen haben:R: Alkyl, Oxaalkyl, Fluoralkyl oder Alkenyl mit jeweils bis zu 7 C-Atomen
X: F, Cl, CF₃, OCF₃ oder OCHF₂
Y: H oder F
r: 0 oder 1.
2. Medium according to claim 1, characterized in that it additionally contains one or more compounds selected from the group consisting of the general formulas II, III and IV: where the individual radicals have the following meanings: R: alkyl, oxaalkyl, fluoroalkyl or alkenyl, each having up to 7 carbon atoms
X: F, Cl, CF₃, OCF₃ or OCHF₂
Y: H or F
r: 0 or 1.
3. Medium nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es zusätzlich eine oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den allgemeinen Formeln V bis VIII enthält: worin R, r, X und Y jeweils unabhängig voneinander eine der in Anspruch 2 angegebene Bedeutung haben.3. Medium according to claim 1 or 2, characterized in that it additionally contains one or more compounds selected from the group consisting of the general formulas V to VIII: wherein R, r, X and Y each independently have one of the meanings given in claim 2. 4. Medium nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß es zusätzlich eine oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den allgemeinen Formeln IX bis XII enthält: worin R, X und Y jeweils unabhängig voneinander eine der in Anspruch 2 angegebene Bedeutung haben.4. Medium according to at least one of claims 1 to 3, characterized in that it additionally contains one or more compounds selected from the group consisting of the general formulas IX to XII: wherein R, X and Y each independently have one of the meanings given in claim 2. 5. Medium nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil an Verbindungen der Formeln I bis IV zusammen im Gesamtgemisch mindestens 50 Gew.-% beträgt.5. Medium according to claim 2, characterized in that the proportion of compounds of the formulas I to IV together in the total mixture at least 50% by weight is. 6. Medium nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil an Verbindungen der Formel I im Gesamtgemisch 10 bis 50 Gew.-% beträgt. 6. Medium according to claim 1 or 2, characterized in that the proportion of compounds of formula I in the total mixture is 10 to 50% by weight.   7. Medium nach mindestens einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil an Verbindungen der Formeln II bis IV im Gesamtgemisch 30 bis 70 Gew.-% beträgt.7. Medium according to at least one of claims 2 to 4, characterized in that the proportion of compounds of the formulas II to IV in the total mixture 30 is up to 70% by weight. 8. Medium nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß es im wesentlichen aus Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den allgemeinen Formeln I bis XII besteht.8. Medium according to at least one of claims 1 to 4, characterized in that it consists essentially of Connections selected from the group consists of the general formulas I to XII. 9. Verwendung des flüssigkristallinen Mediums nach Anspruch 1 für elektrooptische Zwecke.9. Use of the liquid crystalline medium after Claim 1 for electro-optical purposes. 10. Elektrooptische Flüssigkristallanzeige enthaltend ein flüssigkristallines Medium nach Anspruch 1.10. Containing electro-optic liquid crystal display a liquid-crystalline medium according to claim 1.
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