DE69120245T2

DE69120245T2 - Flüssigkristallmedium

Info

Publication number: DE69120245T2
Application number: DE69120245T
Authority: DE
Inventors: Ulrich Finkenzeller; Thomas Jacob; Hans-Adolf Kurmeier; Herbert Plach; Bernhard Rieger; Hiroki Yoshitake
Original assignee: Merck Patent GmbH
Current assignee: Merck Patent GmbH
Priority date: 1990-10-02
Filing date: 1991-09-19
Publication date: 1996-11-28
Anticipated expiration: 2011-09-20
Also published as: JP2004083914A; DE69120245D1; JP2003129054A; JP2004099904A; EP0503021A1; KR927003758A; JP3512405B2; EP0503021B1; KR100198364B1; US5397505A; JPH05501895A; WO1992006148A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein flüssigkristallines Medium, dessen Verwendung für elektrooptische Zwecke sowie 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 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 ("superbirefringence effect") und OMI-Zellen ("optical mode interference"). Die gebräuchlichsten Anzeigevorrichtungen beruhen auf dem Schadt-Helfrich-Effekt und besitzen eine verdrillt nematische Struktur.
Die Flüssigkristallmaterialien müssen eine gute chemische und thermische Stabilität und eine gute Stabilität gegenüber elektrischen Feldern und elektromagnetischer Strahlung besitzen. Ferner sollten die Flüssigkristallmaterialien niedrige 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 oberhalb und unterhalb Raumtemperatur, eine geeignete Mesophase besitzen, beispielsweise für die obengenannten Zellen eine nematische oder cholesterische 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.
Beispielsweise sind für Matrix-Flüssigkristallanzeigen mit integrierten nichtlinearen 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 niedrigem 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)-Transistoren auf einem Silizium-Wafer als Substrat.
2. Dünnfilm-Transistoren (TFT) auf einer Glasplatte als Substrat.
Die Verwendung von einkristallinem Silizium als Substratmaterial beschränkt die Displaygröße, da auch die modulartige Zusammensetzung verschiedener Teildisplays an den Stößen zu Problemen führt.
Bei dem aussichtsreicheren Typ 2, welcher bevorzugt ist, wird als elektrooptischer Effekt üblicherweise der TN- Effekt verwendet. Bei Typ 2 unterscheidet man zwei Technologien: TFTS aus Verbindungshalbleitern wie z.B. CdSe, oder TFTS auf der Basis von polykristallinem oder amorphem Silizium. An letzterer Technologie wird weltweit mit großer Intensität gearbeitet.
Die TFT-Matrix ist auf der Innenseite der einen Glasplatte der Anzeige aufgebracht, während die andere Glasplatte auf der Innenseite die transparente Gegenelektrode trägt. Im Vergleich zu der Größe der Bildpunktelektrode 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 gegenüberliegt.
Die TFT-Anzeigen arbeiten üblicherweise als TN-Zellen mit gekreuzten Polarisatoren in Transmission und sind von hinten beleuchtet.
Der Begriff MFK-Anzeigen umfaßt hier jedes Matrix-Display mit integrierten nichtlinearen Elementen, d.h. neben der aktiven Matrix auch Anzeigen mit passiven Elementen wie Varistoren oder Dioden (MIM = Metall-Isolator-Metall).
Derartige MFK-Anzeigen eignen sich insbesondere für TV Anwendungen (z.B. Taschenfernseher) oder für hochinformative Displays für Rechneranwendungen (Laptops) und im Automobil- und 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, S. 141 ff., Paris; STROMER, M., Proc. Eurodisplay 84, Sept. 1984: Design of Thin Film Transistors for Matrix Addressing of Television Liquid Crystal Displays, S. 145 ff., Paris]. Mit abnehmendem Widerstand verschlechtert sich der Kontrast einer MFK-Anzeige, und es kann das Problem der "after image illumination" 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-voltage"-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.
Aus der europaischen Patentanmeldung EP 0 416 117 sind ähnliche flüssigkristalline Mischungen für aktive Matrixanzeigen bekannt. Es findet sich jedoch kein Hinweis darauf, daß Ester der Formel I mit zweikernigen Phenylcyclohexanen der Formel II oder mit der zweikernigen Verbindung der Formel III kombiniert werden können.
Aus der internationalen Patentanmeldung WO 91/03445, die unter Artikel 54 (3) EPÜ den Stand der Technik darstellt, sind Verbindungen der Formel IV bekannt, doch findet sich dort kein Hinweis auf Mischungen, die Ester der Formel I zusammen mit zweikernigen Phenylcyclohexanen der Formel II oder zusammen mit der zweikernigen Verbindung der Formel III enthalten.
Es besteht somit immer noch ein großer Bedarf an MFK- Anzeigen mit sehr hohem spezifischen Widerstand bei gleichzeitig breitem Arbeitstemperaturbereich, kurzen Schaltzeiten 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 hin)
- Schaltbarkeit bei extrem tiefen Temperaturen (outdoor-use, Automobil, Avionik)
- erhöhte Beständigkeit gegenüber UV-Strahlung (längere Lebensdauer)
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 breitere nematische Phasenbereiche (insbesondere bei tiefen Temperaturen) ermöglichen. Hierzu ist eine weitere Ausdehnung des zur Verfügung stehenden Parameterraums (Klärpunkt, Übergang smektisch-nematisch bzw. Schmelzpunkt, Viskosität, dielektrische Größen, elastische Größen) dringend erwünscht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, insbesondere für derartige MFK-, TN- oder STN-Anzeigen Medien bereitzustellen, die die obengenannten Nachteile nicht oder nur in geringerem Maße und vorzugsweise gleichzeitig sehr hohe spezifische Widerstände und niedrige Schwellenspannungen aufweisen.
Es wurde jetzt gefunden, daß diese Aufgabe gelöst werden kann, wenn man in Anzeigen erfindungsgemäße Medien verwendet.
Die Erfindung betrifft somit ein flüssigkristallines Medium auf der Basis einer Mischung aus polaren Verbindungen mit positiver dielektrischer Anisotropie, dadurch gekennzeichnet, daß es eine oder mehrere Verbindungen der allgemeinen Formel I
worin r 0 oder 1, Q¹ -CH&sub2;CH&sub2;- oder eine Einfachbindung, A 1,4-Phenylen oder trans-1,4-Cyclohexylen, L H oder F, R Alkyl, Alkoxy, Oxaalkyl, Fluoralkyl oder Alkenyl mit jeweils bis zu 7 Kohlenstoffatomen und X F, CF&sub3;, OCF&sub3; oder OCHF&sub2; bedeuten, und zusätzlich eine oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den allgemeinen Formeln II und III enthält:
worin die einzelnen Reste die nachstehend angegebene Bedeutung besitzen:
R: Alkyl, Oxaalkyl, Fluoralkyl oder Alkenyl mit jeweils bis zu 7 Kohlenstoffatomen,
X&sup6;: F, Cl, CF&sub3;&sub1; OCF&sub3; oder OCHF&sub2;,
Y¹ und Y²: jeweils unabhängig voneinander H oder F und
r: 0.
Gegenstand der Erfindung sind auch elektrooptische Anzeigen (insbesondere STN- oder MFK-Anzeigen mit zwei planparallelen Trägerplatten, die zusammen mit einer Umrandung eine Zelle bilden, integrierten nichtlinearen Elementen zur Schaltung einzelner Bildpunkte auf den Trägerplatten und einer in der Zelle befindlichen nematischen Flüssigkristallmischung mit positiver dielektrischer Anisotropie und hohem spezifischem Widerstand), die derartige Medien enthalten, sowie die Verwendung dieser Medien für elektrooptische Zwecke.
Insbesondere betrifft die Erfindung eine nematische Flüssigkristallzusammensetzung auf der Basis von end- und seitenständig fluorierten Verbindungen, dadurch gekennzeichnet, daß sie etwa 10 bis 25 Gew.-% einer oder mehrerer Verbindungen aus Gruppe 1: Gruppe 1:
worin R¹ eine geradkettige Alkylgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, L¹ H oder F und X¹ F, CF&sub3;, OCF&sub3; oder OCHF&sub2; und n 0 oder 1, vorzugsweise 0 bedeuten, etwa 10 bis 70 Gew.-% einer oder mehrerer Verbindungen aus Gruppe 2: Gruppe 2:
worin R² eine geradkettige Alkylgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, L² H oder F, Q
vorzugsweise
und X² F, CF&sub3;, OCF&sub3; oder OCHF&sub2; bedeuten, etwa 5 bis 40, insbesondere 5 bis 25 Gew.-% einer oder mehrerer Verbindungen der Formel Ia:
worin L³ F oder H, X³ F, CF&sub3;, OCF&sub3; oder OCHF&sub2;, n 0 oder 1, vorzugsweise 0, und
bedeuten, etwa 0 bis 15 Gew.-% einer oder mehrerer Verbindungen aus Gruppe 4: Gruppe 4:
worin L&sup4; H oder F bedeutet, etwa 0 bis 25 Gew.-% einer oder mehrerer Verbindungen aus Gruppe 5: Gruppe 5:
worin R³ bis R&sup7; jeweils unabhängig voneinander eine geradkettige Alkylgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, L&sup5; H oder F und X&sup5; F, CF&sub3;, OCF&sub3; oder OCHF&sub2; bedeuten, und etwa bis 20 Gew.-% einer oder mehrerer Verbindungen aus Gruppe 6: Gruppe 6:
worin
die bei Formel Ia angegebene Bedeutung besitzt und R&sup8; und R&sup9; jeweils unabhängig voneinander Alkyl- oder Alkoxygruppen mit einem bis 12 C-Atomen bedeuten, enthält.
Diese Flüssigkristallzusammensetzung eignet sich besonders gut für AMD-Anwendungen. In solchen AMD-Anzeigen lassen sich sehr hohe Werte für die RC-Zeit erhalten. Diese Zusammensetzungen weisen auch erniedrigte Viskosität auf, ermöglichen es, bei AND-Anzeigen im ersten Transmissionsminimum zu arbeiten und zeigen auch nach 1000 Stunden bei -30ºC keine Kristallisation.
Solche Zusammensetzungen enthalten vorzugsweise mindestens zwei Verbindungen aus Gruppe 1, worin R¹ n-Pentyl, n-Hexyl oder n-Heptyl bedeutet.
In einer bevorzugten Ausführungsform enthält die erfindungsgemäße nematische Zusammensetzung
etwa 15 bis 20 Gew.-% an zwei oder mehr Verbindungen aus Gruppe 1, worin L¹ H und X¹ F, CF&sub3; oder OCF&sub3; bedeuten,
etwa 10 bis 40 Gew.-% an zwei oder mehr Verbindungen aus Gruppe 2, worin L² H, X² OCF&sub3; und m 0 bedeuten, und
etwa 10 bis 40 Gew.-% an zwei oder mehr Verbindungen aus Gruppe 2, worin L² H oder F, X² F oder OCF&sub3; und m 1 bedeuten,
etwa 5 bis 15 Gew.-% an zwei oder mehr Verbindungen der Formel Ia, worin L³ H und X³ F bedeuten, und/oder etwa 5 bis 15 Gew.-% an zwei oder mehr Verbindungen der Formel Ia, worin L³ H und X³ OCF&sub3; bedeuten,
wobei die Gruppe 6 zusätzlich 0-25 Gew.-% einer oder mehrerer Verbindungen der Formel
enthalten kann, worin
R&sup8; und R&sup9; die bei Gruppe 6 angegebene Bedeutung besitzen.
Die Verbindungen aus den Gruppen 1 bis 6 sind aus den DE- PS'en 26 36 684 und 31 02 017, den EP-PS'en 0 051 738 und 0 125 653, der internationalen Patentanmeldung WO 89/02884 und der US-PS 4 302 352, US-PS 4 710 315 und US-PS 4 419 264 bekannt oder können analog zu bekannten Verbindungen hergestellt werden.
Die Herstellung der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen erfolgt auf herkömmliche Art und Weise. Im allgemeinen wird die gewünschte Menge der in geringerer Menge eingesetzten Komponenten in den den Hauptbestandteil darstellenden Komponenten vorzugsweise bei erhöhter Temperatur gelöst. Wird eine über dem Klärpunkt des Hauptbestandteils liegende Temperatur gewhlt, so läßt sich die Vervollstndigung des Lösungsprozesses besonders einfach verfolgen.
Durch die erfindungsgemäßen Flüssigkristallmischungen wird eine deutliche Ausdehnung des zur Verfügung stehenden Parameterraums ermöglicht.
Die erzielbaren Kombinationen aus Klärpunkt, Viskosität bei tiefer Temperatur, thermischer und UV-Stabilität und dielektrischer Anisotropie übertreffen bei weitem bisherige Materialien aus dem Stand der Technik.
Die Forderung nach hohem Klärpunkt, nematischer Phase bei -40ºC sowie einem hohen Δ&epsi;-Wert konnte bislang nur unzureichend erfüllt werden. Systeme wie z.B. ZLI-3119 weisen zwar einen vergleichbaren Klärpunkt und vergleichbar günstige Viskositäten auf, besitzen jedoch einen Δ&epsi;-Wert von lediglich +3.
Andere Mischungssysteme besitzen vergleichbare Viskositäten und Werte für Δ&epsi;, weisen jedoch nur Klärpunkte in der Gegend von 60ºC auf.
Die erfindungsgemäßen Flüssigkristallmischungen ermöglichen es, bei niedrigen Viskositäten bei tiefen Temperaturen (bei -30ºC ≤ 600, vorzugsweise ≤ 550 mPa s; bei -40ºC ≤ 1800, vorzugsweise ≤ 1700 mPa s) gleichzeitig dielektrische Anisotropiewerte Δ&epsi; ≥ 3,5, vorzugsweise ≥ 4,0, Klärpunkte oberhalb 65º, vorzugsweise oberhalb 70º, und einen hohen Wert für den spezifischen Widerstand zu erreichen, wodurch hervorragende STN- und MFK-Anzeigen erzielt werden können.
Es versteht sich, daß durch geeignete Wahl der Komponenten der erfindungsgemäßen Mischungen auch höhere Klärpunkte (z.B. oberhalb 90º) bei höheren Schwellenspannungen oder niedrigere Klärpunkte bei niedrigeren Schwellenspannunen unter Erhalt der anderen vorteilhaften Eigenschaften realisiert werden können. Die erfindungsgemäßen MFK- Anzeigen arbeiten vorzugsweise im ersten Transmissionsminimum nach Gooch und Tarry [C.H. Gooch and H.A. Tarry, Electron. Lett. 10, 2-4, 1974; C.H. Gooch and H.A. Tarry, Appl. Phys. Band 8, 1575-1584, 1975], wobei hier neben besonders gunstigen 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 Cyanoverbindungen. 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.
Die Viskosität bei 20ºC ist vorzugsweise ≤ 25 mPa s. Der nematische Phasenbereich ist vorzugsweise mindestens 70º, insbesondere mindestens 80º. Vorzugsweise erstreckt sich dieser Bereich mindestens von -30º bis +70º, besonders bevorzugt von -30º bis 120º.
Messungen der "Voltage Holding Ratio" (HR) [S. Matsumoto et al., Liquid Crystals 5, 1320 (1989); K. Niwa et al., Proc. SID Conference, San Francisco, Juni 1984, S. 304 (1984); G. Weber et al., Liquid Crystals 5, 1381 (1989)] haben ergeben, daß erfindungsgemäße Mischungen enthaltend Verbindungen der Formel I eine deutlich geringere Abnahme der HR mit steigender Temperatur aufweisen als analoge Mischungen, bei denen die Verbindungen der Formel I durch Cyanophenylcyclohexane der Formel
ersetzt sind.
Die UV-Stabilität der erfindungsgemäßen Mischungen ist ebenfalls deutlich besser, d.h. sie zeigen eine wesentlich geringere Abnahme der HR bei Einwirkung von UV-Strahlung und/oder hohen Temperaturen von z.B. 100º.
Die erfindungsgemäßen Medien zeichnen sich durch günstige Viskositätswerte neben ungewöhnlich breitem nematischem Phasenbereich aus, wodurch sie insbesondere bei Verwendung in STN-Anzeigen deutliche Vorteile gegenüber den Medien aus dem Stand der Technik ergeben.
Vorzugsweise basieren die erfindungsgemäßen Medien auf mehreren (vorzugsweise zwei oder mehr) Verbindungen der Formel I, d.h. der Anteil dieser Verbindungen ist ≥ 25%, vorzugsweise ≥ 40%.
Die Einzelverbindungen der Formeln I bis XIV und deren Teilformeln, die in den erfindungsgemäßen Medien verwendet werden können, sind entweder bekannt oder lassen sich analog zu bekannten Verbindungen herstellen.
Bevorzugte Ausführungsformen sind im folgenden angegeben:
- 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 unten angegebene Bedeutung
besitzen:
R: Alkyl, Oxaalkyl, Fluoralkyl oder Alkenyl mit jeweils bis zu 7 Kohlenstoffatomen,
X&sup6;: F, Cl, CF&sub3;, OCF&sub3; oder OCHF&sub2;,
Y¹ und Y²: jeweils unabhängig voneinander H oder F und
r: 0 oder 1.
- Medium enthält zusätzlich eine oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den allgemeinen Formeln V bis VIII
worin R, X&sup6; und Y¹ und Y² jeweils unabhängig voneinander die in Anspruch 2 angegebene Bedeutung besitzen.
-Medium enthält zusätzlich eine oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den allgemeinen Formeln IX bis XV:
worin R, X&sup6; und Y¹ und Y² jeweils unabhängig voneinander die in Anspruch 2 angegebene Bedeutung besitzen.
- Der Anteil an Verbindungen der Formeln I bis IV zusammen beträgt im Gesamtgemisch mindestens 50 Gew.-%
- der Anteil an Verbindungen der Formel I im Gesamtgemisch beträgt 10 bis 50 Gew.-%
- der Anteil an Verbindungen der Formeln II bis IV im Gesamtgemisch beträgt 30 bis 70 Gew.-%. bedeutet
- Medium enthält Verbindungen der Formeln II und III oder IV
- R bedeutet geradkettiges Alkyl oder Alkenyl mit 2 bis 7 Kohlenstoffatomen
- Medium enthält im wesentlichen Verbindungen der Formeln I bis IV
- Medium enthält weitere Verbindungen, vorzugsweise ausgewählt aus der folgenden Gruppe:
- Das Gewichtsverhältnis I: (II+ III+ IV) ist vorzugsweise 1:4 bis 1:1.
- Medium enthält im wesentlichen Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den allgemeinen Formeln I bis XIV.
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, zu deutlich niedrigeren Werten für die Doppelbrechung 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.
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 Alkenylgruppen mit 2-7 Kohlenstoffatomen, insbesondere die geradkettigen Gruppen. Als Alkenylgruppen sind C&sub2;-C&sub7;-1E- Alkenyl, C&sub4;-C&sub7;-3E-Alkenyl, C&sub5;-C&sub7;-4-Alkenyl, C&sub6;-C&sub7;-5-Alkenyl und C&sub7;-6-Alkenyl, insbesondere C&sub2;-C&sub7;-1E-Alkenyl, C&sub4;-C&sub7;-3E- Alkenyl und C&sub5;-C&sub7;-4-Alkenyl bevorzugt. 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-Fluorbutyl, 5-Fluorpentyl, 6- Fluorhexyl und 7-Fluorheptyl. Andere Positionen des Fluors sind jedoch nicht ausgeschlossen.
Der Ausdruck Alkoxy umfaßt vorzugsweise geradkettige Reste der Formel CnH2n+1-O-, worin n 1 bis 6 bedeutet.
Der Ausdruck "Oxaalkyl" umfaßt vorzugsweise geradkettige Reste der Formel CnH&sub2;n+1-O-(CH&sub2;)m, worin n und m jeweils unabhangig voneinander 1 bis 6 bedeuten. Vorzugsweise ist n = 1 und m 1 bis 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 k&sub3;&sub3; (bend) und k&sub1;&sub1; (splay) im Vergleich zu Alkylbzw. Alkoxyresten. 4-Alkenylreste, 3-Alkenylreste und dergleichen ergeben im allgemeinen tiefere Schwellenspannungen und kleinere Werte von k&sub3;&sub3;/k&sub1;&sub1; im Vergleich zu Alkyl- und Alkoxyresten. Eine Gruppe -CH&sub2;CH&sub2;- in Z¹ bzw. Z² führt im allgemeinen zu höheren Werten von k&sub3;&sub3;/k&sub1;&sub1; im Vergleich zu einer einfachen Kovalenzbindung. Höhere Werte von k&sub3;&sub3;/k&sub1;&sub1; ermöglichen z.B. flachere Transmissionskennlinien in TN- Zellen mit 90º Verdrillung (zur Erzielung von Grautönen) und steilere Transmissionskennlinien in STN-, SBE- und OMI- Zellen (höhere Multiplexierbarkeit) und umgekehrt.
Das optimale Mischungsverhältnis 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 Mischungsverhältnisse innerhalb des oben angegebenen Bereichs können von Fall zu Fall leicht ermittelt werden.
Die Gesamtmenge an Verbindungen der Formeln I bis XIV in den erfindungsgemäßen Gemischen ist nicht kritisch. Die Gemische können daher zwecks Optimierung verschiedener Eigenschaften eine oder mehrere weitere Komponenten enthalten. 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 XIV ist.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform enthalten die erfindungsgemäßen Medien Verbindungen der Formeln II, III, V und/oder VII (vorzugsweise II und/oder III), worin X&sup6; CF&sub3;, OCF&sub3; oder OCHF&sub2; bedeutet. Eine günstige synergistische Wirkung mit den Verbindungen der Formel I führt zu besonders vorteilhaften Eigenschaften.
Für STN-Anwendungen enthalten die Medien vorzugsweise Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Formeln V bis VIII, worin X&sup6; vorzugsweise OCHF&sub2; bedeutet.
Die erfindungsgemäßen Medien können ferner eine Komponente A enthalten, die eine oder mehrere Verbindungen der allgemeinen Formel I' mit einer dielektrischen Anisotropie von -1,5 bis +1,5
enthält, worin
R¹ und R² jeweils unabhängig voneinander n-Alkyl, n- Alkoxy, ω-Fluoralkyl oder n-Alkenyl mit bis zu 9 Kohlenstoffatomen,
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 -CH&sub2;CH&sub2;-, -C C-, -CO-O-, -O-CO- oder eine Einfachbindung
und
m 0, 1 oder 2 bedeuten.
Komponente A enthält vorzugsweise eine oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus II1 bis II7:
worin R¹ und R² die bei Formel I' angegebene Bedeutung besitzen.
Vorzugsweise enthält Komponente A zusätzlich eine oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus II8 bis II20:
worin R¹ und R² die bei Formel I' angegebene Bedeutung besitzen und die 1,4-Phenylengruppen in II8 bis II17 jeweils unabhängig voneinander auch durch Fluor ein- oder mehrfach substituiert sein können.
Ferner enthält Komponente A vorzugsweise zusätzlich eine oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus II21 bis II25
worin R¹ und R² die bei Formel I' angegebene Bedeutung besitzen und die 1,4-Phenylengruppen in II21 bis II25 jeweils unabhängig voneinander auch durch Fluor ein- oder mehrfach substituiert sein können.
Schließlich sind von derartigen Mischungen solche bevorzugt, deren Kompönente A eine oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus II26 und II27 enthält:
worin CrH2r+1 eine geradkettige Alkylgruppe mit bis zu 7 Kohlenstoffatomen bedeutet.
In einigen Fällen erweist sich der Zusatz von Verbindungen der Formel
worin
R¹ und R² die bei Formel I' angegebene Bedeutung besitzen und
Z&sup0; eine Einfachbindung, -CH&sub2;CH&sub2;-,
bedeutet,
zur Unterdrückung smektisc her Phasen und Verbesserung des Verdrillungswinkels als vorteilhaft, obwohl hierdurch der spezifische Widerstand erniedrigt werden kann. Zur Erzielung von für die Anwendung optimalen Parameterkombinationen kann der Fachmann leicht feststellen, ob und falls ja in welcher Menge diese Verbindungen zugesetzt werden können. Normalerweise werden weniger als 15%, insbesondere 5-10% verwendet.
Ferner bevorzugt sind Flüssigkristallmischungen, die eine oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus III' und IV' enthalten:
worin R¹ und R² die bei Formel I' angegebene Bedeutung besitzen.
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 I"
worin Z¹, Z² und m die bei Formel I' angegebene Bedeutung besitzen, Q¹ und Q² jeweils unabhängig voneinander 1,4- Phenylen, trans-1,4-Cyclohexylen oder 3-Fluor-1,4-phenylen und 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,
R&sup0; n-Alkyl, n-Alkenyl, n-Alkoxy oder n-Oxaalkyl mit jeweils bis zu 9 Kohlenstoffatomen, Y H oder F und X' CN, Halogen, CF&sub3;, OCF&sub3; oder OCHF&sub2; bedeuten.
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 bzw. 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 stattdessen Verbindungen der Formel I' mit X' = Halogen, CF&sub3;, OCF&sub3; oder OCHF&sub2;). Diese Medien basieren vorzugsweise auf den Verbindungen der Formeln II bis XII.
Der Aufbau der erfindungsgemäßen STN- und MFK-Anzeigen 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 der Basis von 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 in der Flüssigkristallschicht.
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 den 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 gründlicher 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, SB eine smektisch B-, N eine nematische und I die isotrope Phase.
V&sub1;&sub0; bedeutet 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 V&sub1;&sub0;. Δn bezeichnet die optische Anisotropie und n&sub0; den Brechungsindex. Δ&epsi; bezeichnet die dielektrische Anisotropie (Δ&epsi; = &epsi; - &epsi; , wobei &epsi; die Dielektritzitätskonstante parallel zu den Moleküllängsachsen und &epsi; 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 mm) bei 20ºC gemessen, sofern nicht ausdrücklich etwas anderes angegeben ist. Die optischen Daten wurden bei 20ºC gemessen, sofern nicht ausdrücklich etwas anderes angegeben ist.
Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung erläutern, ohne sie zu begrenzen. Vor- und nachstehend sind alle Temperaturen in Grad Celsius angegeben. Die Prozentzahlen sindgewichtsprozent.
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 Kohlenstoffatomen. Die Codierung in 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, L² und L³. Code für Code für Tabelle A: Tabelle B:

Beispiel 1

PCH-6F 13,0
PCH-7F 7,0
CCP-20CF&sub3; 10,0
CCP-30CF&sub3; 11,0
CCP-40CF&sub3; 10,0
CCP-50CF&sub3; 12,0
BCH-3F.F 12,0
BCH-5F.F 12,0
CP-30CF&sub3; 6,0
CP-50CF&sub3; 7,0

Beispiel 2

PCH-6F 13,0
PCH-7F 7,0
CCP-20CF&sub3; 10,0
CCP-30CF&sub3; 11,0
CCP-40CF&sub3; 10,0
CCP-50CF&sub3; 12,0
BCH-3F.F 12,0
BCH-5F.F 12,0
HP-30CF&sub3; 6,0
HP-50CF&sub3; 7,0

Beispiel 3

ME30CF&sub3; 5,0
PCH-6F 8,0
PCH-7F 7,0
CCP-20CF&sub3; 10,0
CCP-30CF&sub3; 11,0
CCP-40CF&sub3; 10,0
CCP-50CF&sub3; 12,0
BCH-3F.F 12,0
BCH-5F.F 12,0
CP-30CF&sub3; 6,0
CP-50CF&sub3; 7,0

Beispiel 4

PCH-5F 5,0
PCH-6F 13,0
PCH-7F 7,0
CCP-20CF&sub3; 10,0
CCP-30CF&sub3; 11,0
CCP-40CF&sub3; 10,0
CCP-50CF&sub3; 12,0
BCH-3F.F 12,0
BCH-5F.F 12,0
HP-30CF&sub3; 4,0
HP-50CF&sub3; 4,0

Beispiel 5

PCH-5F 13,0
PCH-7F 7,0
CCP-20CF&sub3; 8,0
CCP-30CF&sub3; 10,0
CCP-40CF&sub3; 8,0
CCP-50CF&sub3; 10,0
BCH-3F.F 12,0
BCH-SF.F 12,0
HP-30CF&sub3; 5,0
HP-50CF&sub3; 5,0
CP-30CF&sub3; 5,0
CP-50CF&sub3; 5,0

Beispiel 6

PCH-5F 5,0
PCH-6F 13,0
PCH-7F 7,0
CCP-20CF&sub3; 10,0
CCP-30CF&sub3; 11,0
CCP-40CF&sub3; 10,0
CCP-50CF&sub3; 12,0
BCH-3F.F 12,0
BCH-5F.F 12,0
CP-30CF&sub3; 4,0
CP-50CF&sub3; 4,0

Beispiel 7

D-30CF&sub3; 5,0
PCH-6F 8,0
PCH-7F 7,0
CCP-20CF&sub3; 10,0
CCP-30CF&sub3; 11,0
CCP-40CF&sub3; 10,0
CCP-50CF&sub3; 12,0
BCH-3F.F 12,0
BCH-5F.F 12,0
CP-30CF&sub3; 6,0
CP-50CF&sub3; 7,0

Beispiel 8

PCH-5F 7,0
PCH-6F 7,0
PCH-7F 6,0
CP-30CF&sub3; 10,0
CP-50CF&sub3; 10,0
CCP-20CF&sub3; 10,0
CCP-30CF&sub3; 10,0
CCP-40CF&sub3; 9,0
CCP-50CF&sub3; 10,0
ECCP-3F.F 11,0
ECCP-5F.F 10,0

Beispiel 9

PCH-5F 10,0
PCH-6F 8,0
PCH-7F 6,0
CCP-20CF&sub3; 8,0
CCP-30CF&sub3; 12,0
CCP-40CF&sub3; 7,0
CCP-50CF&sub3; 11,0
BCH-3F.F 12,0
BCH-5F.F 10,0
CP-30CF&sub3; 5,0
CP-50CF&sub3; 5,0
CBC-33F 2,0
CBC-53F 2,0
CBC-55F 2,0

Beispiel 10

PCH-5F 3,0
PCH-6F 3,0
PCH-7F 3,0
CCP-20CF&sub3; 7,0
CCP-30CF&sub3; 8,0
CCP-40CF&sub3; 7,0
CCP-SOCF&sub3; 8,0
CP-30CF&sub3; 6,0
CP-50CF&sub3; 6,0
ECCP-30CF&sub3; 6,0
ECCP-50CF&sub3; 6,0
ECCP-3F.F 8,0
ECCP-5F.F 8,0
CCH-301 11,0
CCH-303 10,0

Beispiel 11

PCH-5F 7,0
PCH-6F 7,0
PCH-7F 6,0
CP-3F 10,0
CP-5F 10,0
CCP-20CF&sub3; 10,0
CCP-30CF&sub3; 10,0
CCP-40CF&sub3; 9,0
CCP-50CF&sub3; 10,0
CP-30CF&sub3; 11,0
CP-50CF&sub3; 10,0

Beispiel 12

PCH-5F 4,0
PCH-6F 4,0
CCH-301 10,0
CCH-303 10,0
CP-30CF&sub3; 10,0
CP-50CF&sub3; 10,0
CCP-20CF&sub3; 11,0
CCP-30CF&sub3; 11,0
CCP-40CF&sub3; 9,0
CCP-50CF&sub3; 10,0
EHP-3F.F 6,0
EHP-5F.F 6,0

Beispiel 13

PCH-5F 9,0
PCH-6F 7,0
PCH-7F 6,0
CP-3F 7,0
CP-SF 7,0
CCP-20CF&sub3; 9,0
CCP-30CF&sub3; 9,0
CCP-40CF&sub3; 8,0
CCP-50CF&sub3; 9,0
CP-30CF&sub3; 10,0
CP-50CF&sub3; 9,0
CCH-301 10,0
Die Eigenschaften der Beispiele 1-13 sind in der folgenden Tabelle angegeben: Beispiel Klärpunkt [ºC] Viskosität

Beispiel 14

Eine Flüssigkristallzusammensetzung bestehend aus
PCH-5F 8,0%
PCH-6F 8,0%
CP-3F 5,0%
CP-5F 5,0%
BCH-3F.F 7,0%
BCH-5F.F 7,0%
CCP-20CF&sub3; 8,0%
CCP-30CF&sub3; 7,0%
CCP-40CF&sub3; 7,0%
CCP-50CF&sub3; 7,0%
ECCP-3F.F 9,0%
ECCP-5F.F 8,0%
ECCP-30CF&sub3; 7,0%
ECCP-50CF&sub3; 7,0%
besitzt folgende Eigenschaften:
Klärpunkt +102ºC
Viskosität (+20ºC) 16 mm² s&supmin;¹
Optische Anisotropie Δn +0,0876 (20ºC, 589 nm)
V(10,0,20) 2,10 (1.) V

Beispiel 15

PCH-5F 7,6 s < -10 N 82 I
PCH-6F 7,6 V&sub1;&sub0; 2,25 Volt
PCH-7F 7,6 Δn 0,1210
FET-3F 5,7
FET-5F 3,8
CFET-3F.F 7,6
CFET-5F 8,5
BCH-3F.F.F 13,3
BCH-5F.F.F 12,3
BCH-S2F 7,6
ECCP-30CF&sub3; 6,7
CBC-33F 1,9
CBC-53F 2,9
CBC-55F 1,9
CP-4F 5,0

Beispiel 16

PCH-5F 17,0 s < -30 N 111 I
CCP-20CF&sub3; 15,0 Δn 0,0894
CCP-30CF&sub3; 12,0 Viskosität (20ºC): 15mm² s&supmin;¹
CCP-40CF&sub3; 12,0 V&sub1;&sub0; 2,26 Volt
CCP-50CF&sub3; 12,
CP-3F 10,
CP-5F 10,
PCH-301 7,0
CPTP-301 5,0

Beispiel 17

Eine flüssigkristalline Zusammensetzung bestehend aus
PCH-5F 9,0
PCH-6F 6,0
PCH-7F 6,0
CCP-20CF&sub3; 12,0
CCP-30CF&sub3; 12,0
CCP-40CF&sub3; 10,0
CCP-50CF&sub3; 12,0
BCH-3F.F 12,0
BCH-5F.F 10,0
CP-3F 6,0
CP-5F 5,0
zeigt einen breiten nematischen Phasenbereich.

Beispiel 18

Eine flüssigkristalline Zusammensetzung bestehend aus
PCH-5F 7,0
PCH-7F 7,0
CCP-20CF&sub3; 6,0
CCP-30CF&sub3; 6,0
CCP-40CF&sub3; 6,0
CCP-50CF&sub3; 6,0
CP-20CF&sub3; 5,0
CP-30CF&sub3; 5,0
CP-40CF&sub3; 5,0
CP-50CF&sub3; 5,0
ECCP-3F.F 9,0
ECCP-5F.F 9,0
CCH-303 12,0
CCH-501 12,0
besitzt folgende Eigenschaften:
Klärpunkt: +86ºC
Optische Anisotropie: Δn +0,0666 (20ºC, 589 nm)
V10,0,20 2,10 (1.) V
Alle oben angeführten Zusammensetzungen (Beispiele 1 bis 18) zeigen ein HR&sub2;&sub0;/HR&sub0; ≥ 98% und sind somit von hohem Wert als Mischungen für aktive Matrixanzeigen.
HR&sub2;&sub0;: Voltage Holding Ratio nach 20 Stunden Einwirkung von UV-Licht (280-400 nm, 12 mW cm&supmin;²)
HR&sub0;: Voltage Holding Ratio vor Einwirkung von UV- Licht

Beispiel 19

PCH-5F 3,0
PCH-6F 3,0
PCH-7F 3,0
CCP-20CF&sub3; 6,0
CCP-30CF&sub3; 6,0
CCP-40CF&sub3; 6,0
CCP-50CF&sub3; 6,0
ECCP-30CF&sub3; 3,0
ECCP-50CF&sub3; 3,0
ECCP-3F.F 8,0
ECCP-5F.F 8,0
CH-33 4,0
CH-35 4,0
CCH-301 11,0
CCH-303 11,0
CCH-501 10,0
CP-30CF&sub3; 3,0
CP-50CF&sub3; 3,0
Klärpunkt: 88ºC
Δn: 0,0651
V10,0,20: 2,75 V (1. Min.)

Beispiel 20

PCH-5F 7,0
PCH-7F 7,0
CCP-20CF&sub3; 6,0
CCP-30CF&sub3; 6,0
CCP-40CF&sub3; 6,0
CCP-50CF&sub3; 6,0
CP-20CF&sub3; 5,0
CP-30CF&sub3; 5,0
CP-40CF&sub3; 5,0
CP-50CF&sub3; 5,0
ECCP-3F.F 9,0
ECCP-5F.F 9,0
CCH-303 12,0
CCH-501 12,0
Klärpunkt: 86ºC
Δn: 0,0666
V10,0,20: 2,14 V (1. Min.).

Claims

1. Flüssigkristallines Medium auf der Basis einer Mischung aus polaren Verbindungen mit positiver dielektrischer Anisotropie, dadurch gekennzeichnet, daß es eine oder mehrere Verbindungen der allgemeinen Formel I

worin r 0 oder 1, Q¹ -CH&sub2;CH&sub2;- oder eine Einfachbindung, A 1,4-Phenylen oder trans-1,4- Cyclohexylen, L H oder F, R Alkyl, Alkoxy, Oxaalkyl, Fluoralkyl oder Alkenyl mit jeweils bis zu 7 Kohlenstoffatomen und X F, CF&sub3;, OCF&sub3; oder OCHF&sub2; bedeuten, und zusätzlich eine oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den allgemeinen Formeln II und III enthält:

worin die einzelnen Reste die nachstehend angegebene Bedeutung besitzen:

R: Alkyl, Oxaalkyl, Fluoralkyl oder Alkenyl mit jeweils bis zu 7 Kohlenstoffatomen,

X&sup6;: F, Cl, CF&sub3;, OCF&sub3; oder OCHF&sub2;,

Y¹ und Y2: jeweils unabhängig voneinander H oder F und

r: 0.

2. Medium nach Anspruch 11 dadurch gekennzeichnet, daß es zusätzlich eine oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den allgemeinen Formeln II, III und IV enthält:

worin R, Y¹, Y² und X&sup6; die in Anspruch 1 angegebene Bedeutung besitzen und r 1 ist.

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 IX enthält:

worin R, X&sup6;, Y¹ und Y² jeweils unabhängig voneinander die in Anspruch 1 angegebene Bedeutung besitzen.

5. Medium nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil an Verbindungen der Formeln I bis IV zusammen mindestens 50 Gew.-% im Gesamtgemisch beträgt.

6. Medium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil an Verbindungen der Formel I im Gesamtgemisch 10 bis 50 Gew.-% beträgt.

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.

8. Medium nach mindestens einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß es im wesentlichen Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den allgemeinen Formeln I bis XIV enthält.

9. Medium nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8 auf der Basis von end- und seitenständig fluorierten Verbindungen, dadurch gekennzeichnet, daß es etwa 10 bis 25 Gew.-% einer oder mehrerer Verbindungen aus Gruppe 1: Gruppe 1:

worin R¹ eine geradkettige Alkylgruppe mit 5 oder mehr Kohlenstoffatomen, L¹ H oder F, X¹ F, CF&sub3;, OCF&sub3; oder OCHF&sub2; und n 0 oder 1, vorzugsweise 0 bedeuten, etwa 10 bis 70 Gew.-%, vorzugsweise 15 bis 25 Gew.-% einer oder mehrerer Verbindungen aus Gruppe 2: Gruppe 2:

worin R² eine geradkettige Alkylgruppe mit 3 bis 5 Kohlenstoffatomen, L² H oder F, X² F, CF&sub3;, OCF&sub3; oder OCHF&sub2;, Q

vorzugsweise

etwa 5 bis 40 Gew.-%, insbesondere 5 bis 25 Gew.-% einer oder mehrerer Verbindungen der Formel Ia:

worin L³ H oder F, X³ F, CF&sub3;, OCF&sub3; oder OCF&sub2;H, n 0 oder 1, vorzugsweise 0, und

bedeuten, etwa 0 bis 15 Gew.-% einer oder mehrerer Verbindungen aus Gruppe 4: Gruppe 4:

worin L&sup4; H oder F bedeutet, etwa 0 bis 25 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 5 Gew.-% einer oder mehrerer Verbindungen aus Gruppe 5: Gruppe 5:

worin R³ bis R&sup7; jeweils unabhängig voneinander eine geradkettige Alkylgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, L&sup5; H oder F, X&sup5; F, CF&sub3;, OCF&sub3; oder OCHF&sub2; bedeuten, und etwa 0 bis 20 Gew.-% einer oder mehrerer Verbindungen aus Gruppe 6 enthält: Gruppe 6:

worin

die bei Formel Ia angegebene Bedeutung besitzt und R&sup8; und R&sup9; jeweils unabhängig voneinander Alkyl- oder Alkoxygruppen mit einem bis 12 Kohlenstoffatomen bedeuten.

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

11. Elektrooptische Flüssigkristallanzeige, enthaltend ein flüssigkristallines Medium nach Anspruch 1.