EP0362317A1 - Smektisches flüssigkristallmedium - Google Patents

Smektisches flüssigkristallmedium

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Publication number
EP0362317A1
EP0362317A1 EP89902768A EP89902768A EP0362317A1 EP 0362317 A1 EP0362317 A1 EP 0362317A1 EP 89902768 A EP89902768 A EP 89902768A EP 89902768 A EP89902768 A EP 89902768A EP 0362317 A1 EP0362317 A1 EP 0362317A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
formula
compounds
difluoro
carbon atoms
alkyl
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP89902768A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Volker Reiffenrath
Joachim Krause
Andreas WÄCHTLER
Thomas Geelhaar
David Coates
Ian Charles Sage
Simon Grrenfield
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Merck Patent GmbH
Original Assignee
Merck Patent GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Merck Patent GmbH filed Critical Merck Patent GmbH
Publication of EP0362317A1 publication Critical patent/EP0362317A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/42—Mixtures of liquid crystal compounds covered by two or more of the preceding groups C09K19/06 - C09K19/40
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/10—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings
    • C09K19/12—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings at least two benzene rings directly linked, e.g. biphenyls
    • C09K19/126—Compounds containing at least one asymmetric carbon atom
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C09K19/10—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings
    • C09K19/12—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings at least two benzene rings directly linked, e.g. biphenyls
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C09K19/46—Mixtures of liquid crystal compounds covered by two or more of the preceding groups C09K19/06 - C09K19/40 containing esters

Definitions

  • the invention relates to chiral-chopped smectic liquid-crystal media with at least two liquid-crystalline components and at least one chiral dopant, at least one compound containing the structural element 2,3-difluoro-1,4-phenylene, with the exception of fluorinated oligophenyls of the formula I,
  • R- each independently of one another, optionally substituted with CN or with at least one halogen atom, alkyl or alkenyl radical having up to 15 carbon atoms, in which one or more non-adjacent CH 2 groups of these radicals are also substituted by -O-, -S- , -CO-, -O-CO-, -CO-O-, -O-CO-O- or -C ⁇ C- can be replaced, one of these radicals R_. and R «also a group of the formula
  • the invention particularly relates to media of this type which contain at least one compound of the formula I,
  • R 1 and R2 j.ewei.ls independently of one another unsubstituted, simply substituted by cyan or at least simply substituted by fluorine or chlorine alkyl with 1 to 15 carbon atoms or alkenyl with 3-15 carbon atoms. Atoms, in each of these residues also a CH 2 group by -O-, -CO-, -O-CO-,
  • a 1 and A2 are each independently of one another unsubstituted
  • 1,4-phenylene which is substituted by one or two F and / or Cl atoms and / or CH 3 groups and / or CN groups, in which one or two CH groups can also be replaced by N.
  • 1,4-cyclohexylene where also one or two non-adjacent CH 2 groups can be replaced by O atoms and / or S atoms
  • Z 1 and Z 2 each -CO-O-, -O-CO-, -CH 2 CH 2 -, -OCH 2 -, -CH 2 0-, -C ⁇ C- or a single bond,
  • n and n each represent 0, 1 or 2
  • Formula I groups present Z 1 and / or Z2 -CO-O-, -O-CO-,
  • a 1 and A are each independently 1,4-phenylene which is unsubstituted or substituted by one or two F atoms mean.
  • Chiral-chopped smectic liquid-crystalline media with ferroelectric properties can be produced by adding a suitable chiral dopant to basic mixtures with one or more chopped smectic phases (LA Beresnev et al., Mol. Cryst. Ig. Cryst. 89, 327 (1982); HR Brand et al., J. Physique 44 (lett.), L-771 (1983).
  • Such phases can be used as dielectrics for fast switching displays based on the method described by Clark and Lagerwall ⁇ written principle of SSFLC technology (NA Clark and ST Lagerwall, Appl. Phys. Lett.
  • 3_6, 899 (1980); USP 4,367,924) are based on the ferroelectical properties of the chiral toned medium.
  • the elongate molecules are arranged in layers, the molecules having a tilt angle to the layer normal.
  • the tilt direction changes by a small angle with respect to an axis perpendicular to the layers, so that a helical structure is formed.
  • the smectic layers are arranged perpendicular to the plates of the cell. The helical arrangement of the tilt directions of the molecules is suppressed by a very small distance between the plates (approx. 1 - 2 ⁇ m).
  • a major disadvantage for many applications of the currently available materials with chiral-tinted smectic phases is their low chemical, ther ⁇ mix and photo stability.
  • a further disadvantageous property of displays based on currently available chiral-chopped smectic media is that the spontaneous polarization has values that are too small, so that the switching time behavior of the displays is adversely affected and / or the pitch and / or the tilt and / or the viscosity of the phases does not meet the requirements of display technology.
  • the temperature range of the ferroelectric media is usually too small and is predominantly at too high temperatures.
  • the compounds of the formula I are therefore particularly suitable as components of chiral-chopped smectic liquid-crystalline media.
  • chemically particularly stable chiral-chopped smectic liquid-crystalline media with favorable ferroelectric phase ranges, favorable widths for the viscosity, in particular with wide Sc * phase ranges, excellent supercoolability down to temperatures below 0 ° C. without crystallization occurring and high values for the spontaneous polarization can be produced for such phases.
  • P is the spontaneous
  • these compounds can serve as base materials from which liquid-crystalline smectic media are predominantly composed;
  • compounds of the formula I it is also possible to add compounds of the formula I to liquid-crystalline base materials from other classes of compounds, for example to improve the dielectric and / or optical anisotropy and / or the viscosity and / or the spontaneous polarization and / or the phase ranges and / or the tilt angle and / or to vary the pitch of such a dielectric.
  • the subject of the invention is thus a chiral tute smectic liquid crystal medium containing at least two liquid crystalline components and at least one chiral dopant, this medium containing at least one connection with the structural element 2,3-difluoro-1,4-phenylene, and the use of such compounds, in particular those of the formula I, as components of chiral chopped smectic liquid-crystalline media.
  • the invention further relates to electro-optical display elements, in particular ferroelectric electro-optical display elements, which contain such media.
  • the media according to the invention preferably contain at least two, in particular at least three, compounds of the formula I.
  • Particular preference is given to chiral-chopped smectic liquid-crystalline media, the achiral base mixture of which, in addition to compounds of the formula I, contains at least one other component with low dielectric anisotropy and low viscosity and broad S c phase range included.
  • These further component (s) of the achiral base mixture can, for example, make up 40 to 90%, preferably 50 to 80%, of the base mixture.
  • Particularly suitable components are compounds of the sub-formulas Ha to Ilh:
  • R 4 and R5 are each preferably alkyl, alkoxy, alkanoyloxy or alkoxycarbonyl, each having 3 to 12 carbon atoms.
  • X is preferably O.
  • a 1,4-phenylene group can also pass through laterally
  • Halogen particularly preferably substituted by fluorine.
  • one of the groups R 4 and R5 is alkyl and the other group is alkoxy.
  • L is in each case independent of one another H or F.
  • the F atom can be in the ortho or meta position to R.
  • R 4 and R5 j.ewei.ls means straight-chain alkyl or alkoxy each having 5 to 10 carbon atoms.
  • media according to the invention which, in addition to components of the formulas Ila to Hg, also contain at least one component with clearly negative dielectric anisotropy ( ⁇ _ ⁇ -2).
  • ⁇ _ ⁇ -2 clearly negative dielectric anisotropy
  • R 4 and R5 have the general and preferred meanings given in the formulas Ila to Hg.
  • a 1,4-phenylene group can also be substituted laterally by halogen, preferably fluorine.
  • the compounds of the formula I include, in particular, dinuclear and trinuclear materials. Of the dinuclear ones which are preferred, those are preferred in which R R nn - AAllkkyyll ooddeerr nn - AAllkkooxx ⁇ y with 7 to 12, in particular 7 to 9, carbon atoms.
  • R 1 is n-alkyl having 7 to 10 C atoms and R2 is n-alkanoyloxy, n-alkoxycarbonyl or n-alkylthio, each with
  • the media according to the invention preferably contain at least one trinuclear compound of the formula I. These media are distinguished by particularly high S / S conversion temperatures.
  • J.ewei.ls are, independently of one another, preferably alkyl or alkoxy having 5 to 15 carbon atoms.
  • A1 and A2 are preferably Cy or Ph.
  • Ph preferably denotes a 1,4-phenylene (Phe), a pyrimidine-2,5-diyl (Pyr), one Pyridine-2,5-diyl (Pyn), a pyrazine-3,6-diyl or a pyridazine-2,5-diyl group, particularly preferably Phe, Pyr or Pyn.
  • the compounds according to the invention preferably contain no more than a 1,4-phenylene group in which one or two CH groups have been replaced by N.
  • Cy preferably represents a 1,4-cyclohexylene group.
  • compounds of the formula I in which one of the groups A 2, A3 and A 4 is one in 1- or 4-Pos ⁇ .t ⁇ .on by CN. substi.tui.erte
  • 1,4-cyclohexylene group means and the nitrile group is in the axial position, i.e. group A 2., A3 or
  • -Ph-Ph- is particularly preferred.
  • -Ph-Ph- is preferably -Phe-Phe-, Phe-Pyr or Phe-Pyn.
  • the groups are particularly preferred
  • Z1 and Z2 are preferred single bonds, in the second
  • Groups Preferably only one of the groups Z 1 and Z 2 present in the molecule is different from the single bond.
  • Preferred branched radicals R 1 and R2 are isopropyl
  • L is H or F.
  • the radical R can also be an optically active organic radical with an asymmetric carbon atom.
  • the asymmetrical carbon atom with two differently substituted carbon atoms, one hydrogen atom and one substituent is then preferably selected from the group consisting of halogen (in particular F, Cl or Br), alkyl or alkoxy each having 1 to 5 carbon atoms and CN connected.
  • the optically active organic radical R or Q * preferably has the formula -X'- '-C * H-R'
  • -CO-0 - / - 0-CO- or a single bond are particularly preferred.
  • ' is preferably -CH 2 ⁇ , -CH 2 CH 2 -, -CH 2 CH 2 CH 2 - or a single bond, particularly preferably a single bond.
  • Y 1 is preferably CH 3 , -CN, F or Cl, particularly preferably CN or F.
  • R is preferably straight-chain or branched alkyl having 1 to 10, in particular having 1 to 7, carbon atoms.
  • Compounds of the formula I ' are particularly preferred
  • R ° is an alkyl group different from X and 2-R2, preferably having 1 to 5 carbon atoms.
  • Methyl and ethyl are particularly preferred, in particular
  • R 2 is preferably an alkyl group with 2 to 10, in particular with 2 to 6, carbon atoms. 1 and 2 are preferably each independently of the other
  • a merdium according to the invention which contains at least 25% of one or more compounds of the formula II is particularly preferred,
  • R 3 and R4 each independently of one another are unsubstituted, simply substituted by cyan or at least simply substituted by fluorine or chlorine, alkyl having 1 to 15 carbon atoms or alkenyl having 3 to 15 carbon atoms, in each case also in these residues a CH 2 group can be replaced by -O-, -O-CO-, -CO-O- or -O-CO-O-,
  • Ring A is pyrimidine-2,5-diyl or pyridine-2,5-diyl.
  • Alkoxy, alkanoyloxy or alkoxycarbonyl each having 3 to 12 carbon atoms.
  • a medium which contains one or more compounds of the formulas Ild and / or Ilh and at the same time one or more compounds of the formula Ilg is particularly preferred.
  • a preferred medium contains 2 to 25% of a chiral dopant, which preferably has an S phase.
  • a preferred medium contains 8 to 50% of one or more compounds with the structural element 2,3-di-fluoro-1,4-phenylene, which preferably correspond to the formula I.
  • R 1 and R2 have the meaning given.
  • Q * is preferably a radical of the formula
  • C * denotes a carbon atom linked with four different substituents.
  • a preferred medium contains one or more compounds of the formulas Ia, Ib or Ic,
  • R 3 'and R * are each independently of one another alkyl having 1 to 15 carbon atoms and o, p and g each represent 0 or 1.
  • R 1 and R2 are each, independently of one another, preferably alkyl, alkoxy, alkanoyl, alkanoyloxy, alkoxycarbonyl or alkoxycarbonyloxy each having preferably 5 to 12, in particular 6 to 10, carbon atoms. Alkyl and alkoxy are particularly preferred.
  • One of the groups R 1 and R2 is preferably alkyl.
  • R 1 and R 2 groups with a straight-chain alkyl radical are particularly preferred.
  • media which, in addition to one or more compounds of the formula I, contain one or more 01igophenyl compounds of the formula 1.
  • the media according to the invention contain one or more chiral components.
  • the corresponding basic mixtures ie the achiral part
  • a tuned smectic phase eg S c
  • Preferred dopants are those corresponding to WO 86/06373, WO 87/05018, DOS 36 38 026, DOS 38 07 802, DOS 38 43 128 and British patent applications 86 15 316, 86 29 322, 87 24458, 8729 502 , 87 29 503, 87 29 865 and 87 29 866.
  • All components of the media according to the invention are either known or can be prepared analogously to known compounds in a manner known per se.
  • the compounds with the structural element 2,3-difluoro-1,4-phenylene are prepared by methods known per se, as described in the literature (for example in standard works such as Houben-Weyl, methods of organic chemistry) , Georg-Thiemeerlag, Stuttgart) are described, namely under reaction conditions which are known and suitable for the reactions mentioned. In this case, use can also be made of variants which are known per se and are not mentioned here in more detail.
  • the starting materials can also be formed in situ in such a way that they are not isolated from the reaction mixture, but instead are immediately converted further into the target compounds.
  • 1,2-difluorobenzene or 1-substituted 2,3-difluorobenzene is in an inert solvent such as diethyl ether, tetrahydrofuran, dirthhoxyethane, tert-butyl methyl ether or dioxane, hydrocarbons such as hexane, heptane, cyclohexane, benzene or toluene or mixtures of these solvents optionally with the addition of a complexing agent such as tetramethylethylenediamine (TMEDA) or hexamethylphosphoric triamide with phenyllithium, lithium tetramethylpiperidine, n-, sec- or tert-butyllithium at temperatures from -100 ° C to +50 ° C, preferably -78 ° C to 0 ° C implemented.
  • TEDA tetramethylethylenediamine
  • the lithium-2,3-difluorophenyl compounds are reacted at -100 ° C. to 0 ° C., preferably at -50 ° C., with the corresponding electrophiles.
  • Suitable electrophiles are aldehydes, ketones, nitriles, epoxides, carboxylic acid derivatives such as esters, anhydrides or halides, halogen formic acid esters or carbon dioxide.
  • the lithium 2,3-difluorophenyl compounds are transmetalized and coupled under transition metal catalysis.
  • the zinc (cf. DE OS 36 32 410) or the titanium 2,3-difluorophenyl compounds (cf. DE OS 37 36 489) are particularly suitable for this.
  • the media according to the invention are produced in a conventional manner.
  • the components are dissolved in one another, expediently at elevated temperature.
  • liquid-crystalline media according to the invention can be modified such that they can be used in all types of liquid-crystal display elements which have hitherto become known.
  • Percentages above and below mean percentages by weight; all temperatures are given in degrees Celsius.
  • the values for the spontaneous polarization apply to room temperature. They also mean: K: crystalline-solid state, S: smectic phase (the index denotes the phase type), N: nematic state, Ch: cholesteric phase, I: isotropic phase. The number between two symbols indicates the conversion temperature in degrees Celsius. example 1
  • a liquid crystalline medium consisting of
  • a liquid crystalline medium consisting of
  • a liquid crystalline medium consisting of
  • a liquid crystalline medium consisting of
  • a liquid crystalline medium consisting of
  • a liquid crystalline medium consisting of
  • a liquid crystalline medium consisting of
  • a liquid crystalline medium consisting of
  • a liquid crystalline medium consisting of
  • a liquid crystalline medium consisting of
  • a liquid crystalline medium consisting of
  • a liquid crystalline medium consisting of
  • a liquid crystalline medium consisting of
  • a liquid crystalline medium consisting of
  • phase transition temperatures and the values of spontaneous polarization at room temperature are summarized in the following table:
  • Example dopant b C b A Ch I P S (nC / cm 2 )
  • a liquid crystalline medium consisting of
  • a liquid crystalline medium consisting of
  • a liquid crystalline medium consisting of
  • a liquid crystalline medium consisting of
  • a liquid crystalline medium consisting of
  • a liquid crystalline medium consisting of
  • a liquid crystalline medium consisting of

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Description

Smektisches Flüssigkristallmedium
Die Erfindung betrifft chirale getutete smektische Flüssigkristallmedien mit mindestens zwei flüssig¬ kristallinen Komponenten und mindestens einem chiralen Dotierstoff, wobei mindestens eine Verbindung das Strukturelement 2,3-Difluor-l,4-phenylen enthält, wobei fluorierte Oligophenyle der Formel I ausgenommen sind,
worin a 0 oder 1 bedeutet, und
worin die terminalen Substituenten
und R- jeweils unabhängig voneinander, gegebenenfalls mit CN oder mit mindestens einem Halogenatom substituierten, Alkyl- oder Alkenylrest mit bis zu 15 C-Atomen, worin eine oder mehrere nicht benachbarte CH2-Gruppen dieser Reste auch durch -O-, -S-, -CO-, -O-CO-, -CO-O-, -O-CO-O- oder -C≡C- ersetzt sein können, einer dieser Reste R_. und R« auch eine Gruppe der Formel,
C1 D1 bei einem der folgenden Paare von lateralen Substituenten beide Substituenten Fluor sind:
(A,B), (C,D), (C«,D')
und alle übrigen lateralen Substituenten Wasserstoff oder Fluor bedeuten.
Die Erfindung betrifft insbesondere derartige Medien, die mindestens eine Verbindung der Formel I enthalten,
worin
R 1 und R2 j.ewei.ls unabhängi.g vonei.nander unsubsti.tuier- tes, einfach durch Cyan oder mindestens ein¬ fach durch Fluor oder Chlor substituiertes Alkyl mit 1 bis 15 C-Atomen oder Alkenyl mit 3-15 C-Atomen, wobei in diesen Resten jeweils auch eine CH2-Gruppe durch -O-, -CO-, -O-CO-,
-CO-O- oder -O-CO-O- ersetzt sein kann, einer der Reste R 1 und R2 auch ei.nen Chi.rali.tät i•n¬ duzierenden organischen Rest Q* mit einem asymmetrischem Kohlenstoffatom,
A 1 und A2 jeweils unabhängi.g voneinander unsubstituier-
-tes oder durch ein oder zwei F-und/oder Cl- Atome und/oder CH3-Gruppen und/oder CN-Gruppen substituiertes 1,4-Phenylen, worin auch eine oder zwei CH-Gruppen durch N ersetzt sein kön¬ nen, 1,4-Cyclohexylen, worin auch eine oder zwei nicht benachbarte CH2-Gruppen durch O- Atome und/oder S-Atome ersetzt sein können, Piperidin-1,4-diyl, 1,4-Bicyclo(2,2,2)octylen, 1,3,4-Thiadiazol-2 ,5-diyl, Naphthalin-2,6-diyl- oder l,2,3,4-Tetrahydronaphthalin-2,6-diyl,
Z1 und Z2 jeweils -CO-O-, -O-CO-, -CH2CH2-, -OCH2-, -CH20-, -C≡C- oder eine Einfachbindung,
m und n jeweils 0, 1 oder 2, und
(m + n) 1 oder 2 bedeutet,
mit der Maßgabe, daß eine oder zwei der im Molekül der
Formel I anwesenden Gruppen Z 1 und/oder Z2 -CO-O-, -O-CO-,
-CH2CH2-, -OCH2-, -CH20- oder -C≡C- bedeuten, falls A1 und A jeweils unabhängig voneinander unsubstituiertes oder durch ein oder zwei F-Atome substituiertes 1,4-Phe- nylen bedeuten.
Verbindungen der Formel 1 bzw. chirale getutete smek- tische Flüssigkristallmedien enthaltend Oligophenyle der Formel 1 sind Gegenstand der Internationalen Pa¬ tentanmeldung PCT/EP 88/00724 (WO ).
Chirale getutete smektische flüssigkristalline Medien mit ferroelektrischen Eigenschaften können hergestellt werden, in dem man Basis-Mischungen mit einer oder meh¬ reren getuteten smektischen Phasen mit einem geeigne¬ ten chiralen Dotierstoff versetzt (L.A. Beresnev et al., Mol. Cryst. ig. Cryst. 89, 327 (1982); H.R. Brand et al., J. Physique 44 (lett.), L-771 (1983)).Solche Phasen können als Dielektrika für schnell schaltende Displays verwendet werden, die auf dem von Clark und Lagerwall be¬ schriebenen Prinzip der SSFLC-Technologie (N.A. Clark und S.T. Lagerwall, Appl. Phys. Lett. 3_6, 899 (1980); USP 4,367,924) auf der Basis der ferroelektischen Eigenschaf¬ ten des chiralen getuteten Mediums beruhen. In diesem Medium sind die langgestreckten Moleküle in Schichten an¬ geordnet, wobei die Moleküle einen Tiltwinkel zur Schich- tennormalen aufweisen. Beim Fortschreiten von Schicht zu Schicht ändert sich die Tiltrichtung um einen kleinen Winkel bezüglich einer senkrecht zu den Schichten ste¬ henden Achse, so daß eine Helixstruktur ausgebildet wird. In Displays, die auf dem Prinzip der SSFLC-Technologie beruhen, sind die smektischen Schichten senkrecht zu den Platten der Zelle angeordnet. Die helixartige Anordnung der Tiltrichtungen der Moleküle wird durch einen sehr geringen Abstand der Platten (ca. 1 - 2 μm) unterdrückt. Dadurch werden die Längsachsen der Moleküle gezwungen, sich in einer Ebene parallel zu den Platten der Zelle anzuordnen, wodurch zwei ausgezeichnete Tiltorientie- rungen entstehen. Durch Anlegen eines geeigneten elek¬ trischen Wechselfeldes kann in dem eine spontane Polari¬ sation aufweisenden flüssigkristallinen Medium zwischen diesen beiden Zuständen hin- und hergeschaltet werden. Dieser Schaltvorgang ist wesentlich schneller als bei herkömmlichen verdrillten Zellen (TN-LCD's), die auf nematischen Flüssigkristallen basieren.
Ein großer Nachteil für viele Anwendungen der derzeit verfügbaren Materialien mit chiralen getuteten smek¬ tischen Phasen (wie z.B. Sc*, jedoch auch S *, S *, S *, S *, S *, S *) ist deren geringe chemische, ther¬ mische und Photo-Stabilität. Eine weitere nachteilige Eigenschaft von Displays basierend auf derzeit verfüg- baren chiralen getuteten smektischen Medien ist, daß die Spontanpolarisation zu kleine Werte aufweist, so daß das Schaltzeitverhalten der Displays ungünstig be¬ einflußt wird und/oder der Pitch und/oder der Tilt und/ oder die Viskosität der Phasen nicht den Anforderungen der Display-Technologie entspricht. Darüberhinaus ist meist der Temperaturbereich der ferroelektrischen Medien zu klein und liegt überwiegend bei zu hohen Temperaturen.
Es wurde nun gefunden, daß die Verwendung von Verbin¬ dungen der Formel I als Komponenten chiraler getuteter smektischer Medien die erwähnten Nachteile wesentlich vermindern kann. Die Verbindungen der Formel I sind somit als Komponenten chiraler getuteter smektischer flüssigkristalliner Medien vorzüglich geeignet. Insbe¬ sondere sind mit ihrer Hilfe chemisch besonders stabile chirale getutete smektische flüssigkristalline Medien mit günstigen ferroelektrischen Phasenbereichen, gün¬ stigen Weiten für die Viskosität, insbesondere mit brei- ten Sc* Phasenbereichen, hervorragender Unterkühlbarkeit bis zu Temperaturen unter 0 °C ohne daß Kristallisation auftritt und für derartige Phasen hohen Werten für die spontane Polarisation herstellbar. P ist die spontane
Polarisation in nC/cm 2.
Die Verbindungen der Formel I besitzen einen breiten
Anwendungsbereich. In Abhängigkeit von der Auswahl der Substituenten können diese Verbindungen als Basisma¬ terialien dienen, aus denen flüssigkristalline smek¬ tische Medien zum überwiegenden Teil zusammengesetzt sind; es können aber auch Verbindungen der Formel I flüssigkristallinen Basismaterialien aus anderen Ver¬ bindungklassen zugesetzt werden, um beispielsweise die dielektrische und/oder optische Anisotropie und/oder die Viskosität und/oder die spontane Polarisation und/ oder den Phasenbereiche und/oder der Tiltwinkel und/ oder den Pitch eines solchen Dielektrikums zu variieren. Gegenstand der Erfindung ist somit ein chirales getute¬ tes smektisches Flüssigkristallmedium enthaltend minde¬ stens zwei flüssigkristalline Komponenten und mindestens einen chiralen Dotierstoff, wobei dieses Medium minde- stens eine Verbindung mit dem Strukturelement 2,3-Difluor- 1,4-phenylen enthält, und die Verwendung derartiger Ver¬ bindungen, insbesondere solcher der Formel I als Kompo¬ nenten chiraler getuteter smektischer flüssigkristal¬ liner Medien. Gegenstand der Erfindung sind ferner elek- trooptische Anzeigeelemente, insbesondere ferroelektrische elektrooptische Anzeigeelemente, die derartige Medien ent¬ halten.
Die erfindungsgemäßen Medien enthalten vorzugsweise min¬ destens zwei, insbesondere mindestens drei Verbindungen der Formel I„ Besonders bevorzugt sind erfindungsgemäße chirale getutete smektische flüssigkristalline Medien, deren achirale Basismischung neben Verbindungen der For¬ mel I mindestens eine andere Komponente mit betragsmäßig kleiner dielektrischer Anisotropie, niedriger Viskosität und breitem Sc-Phasenbereich enthalten. Diese weitere(n) Komp nente(n) der achiralen Basismischung können bei¬ spielsweise 40 bis 90 %, vorzugsweise 50 bis 80 %, der Basismischung ausmachen. Als geeignete Komponenten kommen insbesondere Verbindungen der Teilformeln Ha bis Ilh in Frage:
Ilc --CCOOXX--< HH V-RI ' I ld
•'•(ϊ_-(E)-(Ξ)"*' ,,f
R 4 und R5 sind jeweils vorzugsweise Alkyl, Alkoxy, Alka- noyloxy oder Alkoxycarbonyl mit jeweils 3 bis 12 C-Atomen.
X ist vorzugsweise O. In den Verbindungen der Formeln Ila bis Hg kann auch eine 1,4-Phenylengruppe lateral durch
Halogen, insbesondere bevorzugt durch Fluor, substituiert sein. Vorzugsweise ist einer der Gruppen R 4 und R5 Alkyl und die andere Gruppe Alkoxy. L ist jeweils unabhänig von¬ einander H oder F. In Ila kann das F-Atom in ortho- oder meta-Position zu R sein.
Besonders bevorzugt sind die Verbindungen der Teilformeln Ila bis Ilh, worin R 4 und R5 j.ewei.ls geradkettiges Alkyl oder Alkoxy mit jeweils 5 bis 10 C-Atomen bedeutet.
Ferner bevorzugt sind erfindungsgemäße Medien, die neben Komponenten der Formeln Ila bis Hg noch mindestens eine Komponente mit deutlich negativer dielektrischer Aniso¬ tropie enthalten (Δε _< -2) . Besonders geeignet sind hier Verbindungen der Formeln lila bis IIIc,
4 /~\ ?~~? r~\ 5 l V-\l)-R
worin R 4 und R5 die bei den Formeln Ila bis Hg angege- benen allgemeinen und bevorzugten Bedeutungen haben. In den Verbindungen der Formeln IIIa, Illb und IIIc kann auch eine 1,4-Phenylengruppe lateral durch Halogen, vor¬ zugsweise Fluor, substituiert sein.
Die Verbindungen der Formel I umfassen insbesondere zwei- kernige und dreikernige Materialien. Von den zweikernigen, welche bevorzugt sind, sind diejenigen bevorzugt, worin R R nn--AAllkkyyll ooddeerr nn--AAllkkooxx^y mit 7 bis 12, insbesondere 7 bis 9, C-Atome bedeutet.
Weiterhin bevorzugt sind Verbindungen der Formel I worin R 1 n-Alkyl mit 7 bis 10 C-Atomen bedeutet und R2 n-Alka- noyloxy, n-Alkoxycarbonyl oder n-Alkylthio mit jeweils
5 bis 10 C-Atomen ist.
Die erfindungsgemäßen Medien enthalten vorzugsweise min¬ destens eine dreikernige Verbindung der Formel I. Diese Medien zeichnen sich durch besonders hohe S-./S.-Umwand¬ lungstemperaturen aus.
In Formel I bedeuten R 1 und R2 j.ewei.ls unabhängig vonein¬ ander vorzugsweise Alkyl oder Alkoxy mit 5 bis 15 C-Atomen. A1 und A2 si.nd bevorzugt Cy oder Ph. In den Verbindungen der vor- und nachstehenden Formeln bedeutet Ph vorzugs¬ weise eine 1,4-Phenylen- (Phe), eine Pyrimidin-2,5-diyl- (Pyr), eine Pyridin-2,5-diyl- (Pyn), eine Pyrazin-3,6- diyl- oder eine Pyridazin-2,5-diyl-Gruppe, insbesondere bevorzugt Phe, Pyr oder Pyn. Vorzugsweise enthalten die erfindungsgemäßen Verbindungen nicht mehr als eine 1,4- Phenylengruppe, worin eine oder zwei CH-Gruppen durch N ersetzt sind. Cy bedeutet vorzugsweise eine 1,4-Cyclo- hexylengruppe. Insbesondere bevorzugt sind jedoch Ver- bindungen der Formel I, worin eine der Gruppen A 2, A3 und A 4 eine in 1- oder 4-Posι.tι.on durch CN. substi.tui.erte
1,4-Cyclohexylengruppe bedeutet und die Nitrilgruppe sich in axialer Position befindet, d.h. die Gruppe A 2., A3 bzw.
4 . . . A die folgende Konfiguration aufweist:
CN
Besonders bevorzugt sind Verbindungen der Formel I und der vorstehenden Teilformeln, die eine Gruppierung -Ph-Ph- enthalten. -Ph-Ph- ist vorzugsweise -Phe-Phe-, Phe-Pyr oder Phe-Pyn. Besonders bevorzugt sind die Gruppen
-©-.__> und , sowie
ferner unsubstituiertes oder ein- oder mehrfach durch Fluor substituiertes 4,4'-Biphenylyl. Z1 und Z2 si.nd bevorzugt Einfachbindungen, in zweiter
Linie bevorzugt -0-C0-, -C0-0-, -C≡C- oder -CH2CH2-
Gruppen. Vorzugsweise ist nur eine der im Molekül vor- handenen Gruppen Z 1 und Z2 von der Einfachbindung ver- schieden. Z 1 = Z2 = Einfachbindung ist besonders be¬ vorzugt.
Bevorzugte verzweigte Reste R 1 bzw. R2 sind Isopropyl,
2-Butyl (= 1-Methylpropyl), Isobutyl (= 2-Methylpropyl), tert.-Butyl, 2-Methylbutyl, Isopentyl (= 3-Methylbutyl), 2-Methylpentyl, 3-Methylpentyl, 4-Methylpentyl, 2-Ethyl- hexyl, 5-Methylhexyl, 2-Propylpentyl, 6-Methylheptyl, 7-Methyloctyl, Isopropoxy, 2-Methylpropoxy, 2-Methyl- butoxy, 3-Methylbutoxy, 2-Methylpentoxy, 3-Methylpentoxy, 2-Ethylhexoxy, 1-Methylhexoxy, 1-Methylheptoxy, 2-Oxa- 3-methylbutyl, 3-Oxa-4-methylpentyl.
In den Verbindungen der Formel I sowie in den vor- und nachstehenden Teilformeln ist -( 1 1 2 2
*A■--Z )m-PheF2-(xZ -A )n- vorzugsweise eine Gruppe der folgenden Formeln 1 bis 16 oder deren Spiegelbild:
4
9 10
11 12
13 14
15 16
Gruppen der Formeln 1, 3, 4, 5, 7, 8, 10, 11, 12 und 13, insbesondere diejenigen der Formeln 1, 3 und 10-13, sind besonders bevorzugt. L ist H oder F.
Der Rest R kann auch ein optisch aktiver organischer Rest mit einem asymmetrischen Kohlenstoffatom sein. Vor¬ zugsweise ist dann das asymmetrische Kohlenstoffatom mit zwei unterschiedlich substituierten C-Atomen, einem H- Atom und einem Substituenten ausgewählt aus der Gruppe Halogen (insbesondere F, Cl oder Br), Alkyl oder Alkoxy mit jeweils 1 bis 5 C-Atomen und CN verknüpft. Der optisch aktive organische Rest R bzw. Q* hat vorzugs- weise die Formel, -X'- '-C*H-R'
worin X' -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O-, -CO-, -O-, -S-, -CH=CH-, -CH=CH-COO- oder eine Einfachbindung,
' Alkylen mit 1 bis 5 C-Atomen, worin auch eine nicht mit X1 verknüpfte CH2-Gruppe durch -O-, -CO-, -O-CO-, -CO-O- oder -CH=CH- ersetzt sein kann, oder eine Einfachbindung,
y CN, Halogen, Methyl oder Methoxy, und
R eine von Y verschiedene Alkylgruppe mit 1 bis 15 C-Atomen, worin auch eine oder zwei nicht benachbarte CH2-Gruppen durch -O-, -CO-, -O-CO-, -CO-O- und/oder -CH=CH- ersetzt sein können,
bedeutet.
X* ist vorzugsweise -CO-O-, -O-CO-, -CH=CH-COO- (trans) oder eine Einfachbindung. Besonders bevorzugt sind -CO-0-/-0-CO- oder eine Einfachbindung.
' ist vorzugsweise -CH2~, -CH2CH2-, -CH2CH2CH2- oder eine Einfachbindung, insbesondere bevorzugt eine Einf chbindung.
Y1 ist vorzugsweise CH3, -CN, F oder Cl, insbesondere bevorzugt CN oder F.
R ist vorzugsweise geradkettiges oder verzweigtes Alkyl mit 1 bis 10, insbesondere mit 1 bis 7, C-Atomen. Besonders bevorzugt sind Verbindungen der Formel I '
worin 1, 2, R° und X di.e i.n Anspruch 2 angegebene Bedeutung haben. R° ist eine von X und 2-R2 verschie¬ dene Alkylgruppe mit vorzugsweise 1 bis 5 C-Atomen.
Besonders bevorzugt sind Methyl und Ethyl, insbesondere
Methyl. R 2 ist vorzugsweise eine Alkylgruppe mit 2 bis 10, insbesondere mit 2 bis 6, C-Atomen. 1 und 2 bedeuten vorzugsweise jeweils unabhängig voneinander
-O-CO- (wobei das Carbonylkohlenstoffatom mit dem asym¬ metrischen C-Atom C* verknüpft ist), -0-CH?-(wobei die Methylengruppe mit dem asymmetrischen C-Atom C* ver¬ knüpft ist), -CH2CH2-, -CH2- oder eine Einfachbindung (-). Besonders bevorzugte Kombinationen von Q und Q sind in der folgenden Tabelle angegeben:
Q1 -O-CO- -0-CH2- -CH2- -CH2CH2- -CH2~ -CH2CH2-
Q2 - -CO-O- -CO-O- -CH2-O- -CH2-0-
In den bevorzugten Verbindungen der vor- und nachstehen¬ den Formeln können die Alkylreste, in denen auch eine CH2-Gruppe (Alkoxy bzw. Oxaalkyl) durch ein 0-Atom er¬ setzt sein kann, geradkettig oder verzweigt sein. Vor¬ zugsweise haben sie 5, 6, 7, 8, 9 oder 10 C-Atome und bedeuten demnach bevorzugt Pentyl, Hexyl, Heptyl, Octyl, Nonyl, Decyl, Pentoxy, Hexoxy, Heptoxy, Octoxy, Nonoxy oder Decoxy, ferner auch Ethyl, Propyl, Butyl, Undecyl, Dodecyl, Propoxy, Ethoxy, Butoxy, Undecoxy, Dodecoxy, 2-Oxapropyl (= 2-Methoxymethyl), 2- (= Ethoxymethyl) oder 3-Oxabutyl (= 2-Methoxy ethyl) , 2-, 3- oder 4-0xa- pentyl, 2-, 3-, 4- oder 5-Oxahexyl, 2-, 3-, 4-, 5- oder 6-Oxaheptyl.
Besonders bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes Merdium, welches mindestens 25 % an einer oder mehreren Ver- bindungender Formel II enthält,
worin
R 3 und R4 jeweils unabhängig voneinander unsubstituier- tes, einfach durch Cyan oder mindestens ein¬ fach durch Fluor oder Chlor substituiertes Alkyl mit 1 bis 15 C-Atomen oder Alkenyl mit 3 bis 15 C-Atomen, wobei in diesen Resten je¬ weils auch eine CH2-Gruppe durch -O-, -O-CO-, -CO-O- oder -O-CO-O- ersetzt sein kann,
und Ring A Pyrimidin-2,5-diyl oder Pyridin-2,5-diyl ist.
Bevorzugt sind Verbindungen der Formel Ild, Ilg und/oder Ilh enthalten.
N
3? -0 -0"R£ Ild
R4- <<ΞOV>-Θ< 0 >--R" Hg
worin R 4 und R5, j•ewei■ls unabhängig voneinander Alkyl,
Alkoxy, Alkanoyloxy oder Alkoxycarbonyl mit jeweils 3 bis 12 C-Atomen bedeuten.
Besonders bevorzugt ist ein Medium welches eine oder mehrere Verbindungen der Formeln Ild und/oder Ilh und gleichzeitig eine oder mehrere Verbindungen der Formel Ilg enthält.
Ein bevorzugtes Medium enthält 2 bis 25 % eines chiralen Dotierstoffes, welcher vorzugsweise eine S -Phase auf¬ weist.
Ein bevorzugtes Medium enthält 8 bis 50 % an einer oder mehreren Verbindungen mit dem Strukturelement 2,3-Di- fluor-l,4-phenylen, welche vorzugsweise der Formel I entsprechen.
Bevorzugt sind Verbindungen der Formel Ia1,
worin R 1 und R2 die angegebene Bedeutung haben.
Q* ist vorzugsweise ein Rest der Formel
-Q1-C*R°X-Q2-R2 worin
Q 1 und 2 j.eweils unabhängi.g vonei.nander Alkylen mit 2 bis 4-C-Atomen, worin auch eine CH2-Gruppe durch -O-, -S-, -CO-, -O-CO-, -CO-O-, -S-CO-, -CO-S-, -CH=CH-COO-, -CH=CH-, -CHHalogen und/ oder -CHCN- ersetzt sein kann, oder eine Ein¬ fachbindung,
X Halogen, CN, CH3, CH2CN oder OCH3,
R° H oder eine von X und -Q 2-R2 verschiedene Alkyl- gruppe mit 1 bis 10 C-Atomen, und
C* ein mit vier verschiedenen Substituenten ver¬ knüpftes Kohlenstoffatom bedeutet.
Ein bevorzugtes Medium enthält eine oder mehrere Verbin¬ dungen der Formeln Ia, Ib oder Ic,
(o-)0H - -- -coo-<g>. •OR- Ia,
R Ib,
worin R 3 ' und R * jeweils unabhänig voneinander Alkyl mit 1 bis 15 C-Atomen und o, p und g jeweils 0 oder 1 bedeutet.
Ferner bevorzugt sind erfindungsgemäße Medien enthaltend lediglich Verbindungen der Formel I, worin m = O bedeutet. Diese Medien zeichnen sich durch ein besonders günstiges Tieftemperaturverhalten und besonders niedrige Viskosi¬ tätswerte aus. Ferner bevorzugt sind erfindungsgemäße
Medien enthaltend Verbindungen der Formel I, worin min- destens eine Gruppe R 1 oder R2 einen verzweigtkettigen Alkyl- oder Alkoxyrest darstellt. Diese Medien zeigen ebenfalls ein günstiges Tieftemperaturverhalten.
R 1 und R2 sind jeweils unabhängig voneinander vorzugs¬ weise Alkyl, Alkoxy, Alkanoyl, Alkanoyloxy, Alkoxy- carbonyl oder Alkoxycarbonyloxy mit jeweils vorzugs- weise 5 bis 12, insbesondere 6 bis 10 C-Atomen. Beson¬ ders bevorzugt sind Alkyl und Alkoxy. Vorzugsweise ist eine der Gruppen R 1 und R2 Alkyl. Eine besonders bevor- zugte Kombination ist R 1 = Alkyl und R2 = Alkoxy und ferner R 1 = Alkoxy und R2 = Alkyl. Besonders bevorzugt sind R 1- und R2-Gruppen mit geradkettigem Alkylrest.
Ferner bevorzugt sind Medien welche neben einer oder mehrerer Verbindungen der Formel I eine oder mehrere 01igophenylVerbindungen der Formel 1 enthalten.
Die erfindungsgemäßen Medien enthalten eine oder mehrere chirale Komponenten. Die entsprechenden Basismischungen (d.h. der achirale Teil), welche eine getutete smek- tiksche Phase aufweisen (z.B. Sc) sind ebenfalls Gegen¬ stand der vorliegenden Erfindung. Durch Zugabe eines oder mehrerer Dotierstoffe kann der FAchmann ohne er¬ finderisches Zutun chirale getutete smektische Medien erhalten. Bevorzugte Dotierstoffe sind diejenigen ent¬ sprechend WO 86/06373, WO 87/05018, DOS 36 38 026, DOS 38 07 802, DOS 38 43 128 und den Britischen Patent¬ anmeldungen 86 15 316, 86 29 322, 87 24458, 8729 502, 87 29 503, 87 29 865 und 87 29 866.
Alle Komponenten der erfindungsgemäßen Medien sind ent¬ weder bekannt oder in an sich bekannter Weise analog zu bekannten Verbindungen herstellbar.
Die Verbindungen mit dem Strukturelement 2,3-Difluor- 1,4-phenylen werden nach an sich bekannten Methoden her¬ gestellt, wie sie in der Literatur (z. B. in den Stan¬ dardwerken wie Houben-Weyl, Methoden der Organischen Chemie, Georg-Thieme- erlag, Stuttgart) beschrieben sind, und zwar unter Reaktionsbedingungen, die für die genann¬ ten Umsetzungen bekannt und geeignet sind. Dabei kann man auch von an sich bekannten, hier nicht näher erwähn¬ ten Varianten Gebrauch machen.
Die AusgangsStoffe können gewünschtenfalls auch in situ gebildet werden, derart, daß man sie aus dem Reaktions¬ gemisch nicht isoliert, sondern sofort weiter zu den Zielverbindungen umsetzt.
Verbindungen der Formel I sind ausgehend von 1,2-Difluor- benzol zugänglich. Dieses wird nach bekanntem Verfahren (z.B. A.M. Roe et al., J. Chem. Soc. Chem. Comm. , 22, 582 (1965)) metalliert und mit dem entsprechenden Elek- trophil umgesetzt. Mit dem so erhaltenen 1-substituier- ten 2,3-Difluorbenzol läßt sich diese Reaktionssequenz ein zweites Mal. mit einem geeigneten Elektrophil durch¬ führen und man gelangt so zu den für die Synthesen der Heterocyclen geeigneten 1,4-disubstituierten 2,3-Difluor- benzolen. 1,2-Difluorbenzol bzw. 1-substituiertes 2,3- Difluorbenzol wird in einem inerten Lösungsmittel wie Diethylether, Tetrahydrofuran, Dirnethoxyethan, tert- Butylmethylether oder Dioxan, Kohlenwasserstoffen wie Hexan, Heptan, Cyclohexan, Benzol oder Toluol oder Ge¬ mischen dieser Lösungsmittel gegebenenfalls unter Zu- satz eine Komplexierungsmittels wie Tetramethylethylen- diamin (TMEDA) oder Hexamethylphosphorsäuretriamid mit Phenyllithium, Lithiumtetramethylpiperidin, n-, sek- oder tert-Butyllithium bei Temperaturen von -100 °C bis +50 °C vorzugsweise -78 °C bis 0 °C umgesetzt.
Die Lithium-2,3-difluorphenyl-Verbindungen werden bei -100 °C bis 0 °C vorzugsweise bei -50 °C mit den ent¬ sprechenden Elektrophilen umgesetzt. Geeignete Elektro- phile sind Aldehyde, Ketone, Nitrile, Epoxide, Carbon¬ säure-Derivate wie Ester, Anhydride oder Halogenide, Halogenameisensäureester oder Kohlendioxid.
Zur Umsetzung mit aliphatischen oder aromatischen Halogen- Verbindungen werden die Lithium-2,3-difluorphenyl-Verbin¬ dungen transmetaliiert und unter Übergangsmetallkatalyse gekoppelt. Besonders geeignet sind hierfür die Zink- (vgl. DE OS 36 32 410) oder die Titan-2,3-difluorphenyl-Verbin¬ dungen (vgl. DE OS 37 36 489).
Die neuen Verbindungen der Formel I sind Gegenstand fol¬ gender DE Patentanmeldungen mit demselben Anmeldetag:
Derivate des 2,3-Difluorhydrochinons (P 38 07 801) Derivate der 2,3-Difluorbenzoesäure (P 38 07 823)
Derivate des 2,3-Difluorphenols (P 38 07 803) Difluorbenzoesäurephenylester (P 38 07 870)
Derivate des 2,3-Difluorphenols (P 38 07 819)
2,3-Difluorbiphenyle (P 38 07 861) Heterocyclische Derivate des 1,2-Difluorbenzols (P 38 07 871) Chirale Derivate des
1,2-DifIuorbenzols (P 38 07 802)
Die dort beschriebenen Verbindungen sind bevorzugte Verbindungen der Formel I.
Die Herstellung der erfindungsgemäßen Medien erfolgt in an sich üblicher Weise. In den Regeln werden die Komponenten ineinander gelöst, zweckmäßig bei erhöhter Temperatur.
Durch geeignete Zusätze können die flüssigkristallinen Medien nach der Erfindung so modifiziert werden, daß sie in allen bisher bekannt gewordenen Arten von Flüssig¬ kristallanzeigeelementen verwendet werden können.
Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung erläutern, ohne sie zu begrenzen. Vor- und nachstehend bedeuten Prozentangaben Gewichtsprozent; alle Temperaturen sind in Grad Celsius angegeben. Die Werte für die spontane Polarisation gelten für Raumtemperatur. Es bedeuten ferner: K: Kristallin-fester Zustand, S: smektische Phase (der Index kennzeichnet den Phasentyp), N: nematischer Zustand, Ch: cholesterische Phase, I: isotrope Phase. Die zwischen zwei Symbolen stehende Zahl gibt die Umwandlungstempera¬ tur in Grad Celsius an. Beispiel 1
Ein flüssigkristallines Medium bestehend aus
8 % 2-p-Heptyloxyphenyl-5-octylpyrimidin,
10 % 2-p-Octyloxyphenyl-5-octylpyrimidin, 14 % 2-p-Nonyloxyphenyl-5-octylpyrimidin,
3 % 2-p-Hexyloxyphenyl-5-nonylpyrimidin, 23 % 2-p-Nonyloxyphenyl-5-nonylpyrimidin,
7 % 2-(2,3-Difluor-4-nonyloxyphenyl)-5-octyl- pyrimidin, 9 % 2-(2,3-Difluor-4-nonyloxyphenyl)-5-nonyl- pyrimidin,
8 % 2-(p-Pentyloxyphenyl)-5-(p-octylphenyl)-l,3,4- thiadiazol, 8 % 2-(p-Heptyloxyphenyl)-5-(p-octylphenyl)-1,3,4- thiadiazol und
10 % optisch aktivem 2-Cyan-2-methylhexancarbon- säure-(4'-octyloxybiphenyl-4-ylester)
zeigt S 61 SΛ 66 Ch 72 I und eine spontane Polarisa- tion von 18 nC/cm2 bei Raumtemperatur.
Beispiel 2
Ein flüssigkristallines Medium bestehend aus
4 % 2-p-Octyloxyphenyl-5-heptylpyrimidin, 4 % 2-p-Nonyloxyphenyl-5-heptylpyrimidin,
7 % 2-p-Hexyloxyphenyl-5-nonylpyrimidin, 12 % 2-p-Heptyloxyphenyl-5-nonylpyrimidin,
25 % 2-p-Nonyloxyphenyl-5-nonylpyrimidin,
8 % 2-(2,3-Difluor-4-nonyloxyphenyl)-5-nonyl- pyrimidin, 8 % 2-(2,3-Difluor-4-octyloxybiphenyl-4'-yl)-5- he tylpyrimidin,
8 % r-l-Cyan-cis-4-(4t-octyloxybiphenyl-4-yl)-l- octylcyclohexan, 7 % 2-(p-Heptyloxyphenyl)-5-(p-pentylphenyl)-1,3,4- thiadiazol, 7 % 2-(p-Octyloxyphenyl)-5-(p-heptylphenyl)-l,3,4- thiadiazol und 10 % chiralem Ethyl-2-[p-(5-nonylpyrimidin-2-yl)- phenoxy]-propionat
zeigt S 58 S,. 64 Ch 75 I und eine spontane Polarisation von 10 nC/cm2 bei Raumtemperatur.
Beispiel 3
Ein flüssigkristallines Medium bestehend aus
6 % 4-0ctyloxyphenyl-4-decyloxybenzoat,
9 % 4-Nonyloxyphenyl-4-decyloxybenzoat, 14 % 4-Decyloxyphenyl-4-decyloxybenzoat,
5 % 2,3-Difluor-4-octyloxyphenyl-4-octyloxybenzoat,
7 % 2,3-Difluor-4-octyloxyphenyl-4-decyloxybenzoat, 9 % 2,3-Difluor-4-decyloxyphenyl-4-decyloxybenzoat,
4 % 2,3-Difluor-4-nonanoyloxyphenyl-4-octyloxybenzoat/
10 % 4'-Pentyloxybiphenyl-4-yl-4-octyloxybenzoat,
8 % 4'-Heptyloxybiphenyl-4-yl-4-octyloxybenzoat,
17 % r-l-Cyan-cis-4-(4'-octyloxybiphenyl-4-yl)-1-octyl- cyclohexan und
11 % chiralem 2-Chlor-3-methylbuttersäure-[p-(5-heptyl- pyrimidin-2-yl)-phenylester]
zeigt S * 62 Sa 68 Ch 81 I und ei.ne Spontanpolari.sati.on von 13 nC/c bei Raumtemperatur. Beispiel 4
Ein flüssigkristallines Medium bestehend aus
8 % 2-p-Octyloxyphenyl-5-octylpyrimidin, 10 % 2-p-Nonyloxyphenyl-5-octylpyrimidin, 12 % 2-p-Octyloxyphenyl-5-nonylpyrimidin, 20 % 2-p-Nonyloxyphenyl-5-nonylpyrimidin, 7 % 2 , 3-Difluor-4-decyloxyphenyl-4-decyloxybenzoat,
7 % 2,3-Difluor-4-octyloxyphenyl-4-decyloxybenzoat,
9 '% 2-(p-Heptylphenyl)-5-(p-hexyloxyphenyl)-l,3,4- thiadiazol,
9 % 2-(p-Heptylphenyl)-5-(p-octyloxyphenyl)-1,3,4- thiadiazol,
8 % 2,3-Difluor-4-octanoyloxyphenyl-4-(5-hexylpyrimidin-
2-yl)-2-fluorbenzoat und 10 % chiralem Isopropyl-2-[p-(p-decyloxyphenyl)-phenoxy]- propionat
zeigt S * 58 Sa und eine Spont . i.on vo 2
C £ anpolarisat n 11 nC/cm bei Raumtemperatur.
Beispiel 5
Ein flüssigkristallines Medium bestehend aus
3 % 2-p-Heptyloxyphenyl-5-heptylpyrimidin, 5 % 2-p-Nonyloxyphenyl-5-heptylpyrimidin, 7 % 2-p-Hexyloxyphenyl-5-nonylpyrimidin, 22 % 2-p-Nonyloxyphenyl-5-nonylpyrimidin, 5 % 2-(5-Octylpyridyl)-2,3-difluor-4-heptyloxybenzoat,
9 % [4-(5-Octylpyridin-2-yl)-phenyl]-2,3-difluor-4- octyloxybenzoat, 7 % r-l-Cyan-cis-4-(4 ' -heptylbiphenyl-4-yl )-l-hexyl- cyclohexan, 12 % r-l-Cyan-cis-4-(4'-octylbiphenyl-4-yl)-l-butyl- cyclohexan, 20 % r-l-Cyan-cis-4-(4'-nonyloxybiphenyl-4-yl-l-octyl- cyclohexan und 10 % optisch aktivem 2-Cyan-2-methylhexansäure-[p-(5-nonyl- pyrimidin-2-yl)-phenyl]-ester
* zeigt S 64 S. 76 Ch 85 I und eine Spontanpolarisation von 21 nC/cm bei Raumtemperatur.
Beispiel 6
Ein flüssigkristallines Medium bestehend aus
6 % 2-p-Octyloxyphenyl-5-octylpyrimidin,
8 % 2-p-Nonyloxyphenyl-5-octylpyrimidin, 6 % 2-p-Octyloxyphenyl-5-nonylpyrimidin,
24 % 2-p-Nonyloxyphenyl-5-nonylpyrimidin,
7 % 2-(5-Nonylpyrimidyl)-2,3-difluor-4-nonyloxybenzoat, 5 % [4-(5-Heptylpyrimidin-2-yl)-phenyl]-2,3-difluor-4- octyloxybenzoat, 8 % 2-(p-Heptyloxyphenyl)-5-(p-pentylphenyl)-1,3,4- thiadiazol,
9 % 2-(p-0ctyloxyphenyl)-5-(p-heptylphenyl)-l,3,4- thiadiazol, 15 % r-l-Cyan-cis-4-(4'-octyloxybiphenyl-4-yl)-1-hexyl- cyclohexan und
12 % optisch aktivem 2-Chlor-3-methylbuttersäure-[p-(5- octylpyrimidin-2-yl)-phenyl]-ester
* . . zeigt S 63 S. 67 Ch 72 I und eine Spontanpolarisation von 15 nC/cm bei Raumtemperatur. Beispiel 7
Ein flüssigkristallines Medium bestehend aus
3 % 2-p-Heptyloxyphenyl-5-heptylpyrimidin, 3 % 2-p-Nonyloxyphenyl-5-heptylpyrimidin, 8 % 2-p-Octyloxyphenyl-5-nonylpyrimidin, 22 % 2-p-Nonyloxyphenyl-5-nonylpyrimidin, 8 % (2,3-Difluor-4-hexyloxyphenyl)-4-(5-heptylpyrimidin- 2-yl)-benzoat 10 % (2,3-Difluor-4-decyloxyphenyl)-5-heptylpyridin-2- carboxylat
6 % (2,3-Difluor-4-ethoxyethylphenyl)-2-fluor-4- (5-hexylpyrimidin-2-yl)-benzoat 10 % r-l-Cyan-cis-4-(4'-octylbiphenyl-4-yl)-l-butyl- cyclohexan, 20 % r-l-Cyan-cis-4-(4'-nonyloxybiphenyl-4-yl)-l-octyl- cyclohexan und
10 % optisch aktivem 2-Cyan-2-methylhexansäure-(4'-hexyl- oxybiphenyl-4-yl)-ester
* zeigt S 66 Sa 71 Ch 81 I und eine Spontanpolarisation von 19 nC/cm2 bei Raumtemperatur.
Beispiel 8
Ein flüssigkristallines Medium bestehend aus
11 % 4-0ctyloxyphenyl-4-decyloxybenzoat,
13 % 4-Decyloxyphenyl-4-decyloxybenzoat, 8 % 4-Nonylphenyl-2,3-difluor-4-nonyloxybenzoat,
12 % 4-Heptylphenyl-p-(4-octyloxyphenyl)-benzoat,
14 % 4'-0ctyloxybiphenyl-4-yl-4-heptyloxybenzoat, 7 % 4'-Octylbiphenyl-4-yl-2,3-difluor-4-nonyloxybenzoat, 5 % 4f-Octyloxy-2,3-difluorbiphenyl-4-yl-2,3-difluor-4- pentylbenzoat,
5 % 4'-Octyloxy-2* ,3f-difluorbiphenyl-4-yl-4-nonyloxy- benzoat,
11 % 4'-Nonyloxybiphenyl-4-yl-4-heptyloxybenzoat und
14 % optisch aktivem 2-Chlor-3-methylbuttersäure-[p-(5- heptylpyrimidin-2-yl)-phenyl]-ester
* zeigt S 58 S. 66 Ch 78 I und eine Spontanpolarisation c von 18 nC/cm bei Raumtemperatur.
Beispiel 9
Ein flüssigkristallines Medium bestehend aus
9 % 4-Octyloxyphenyl-4-octyloxybenzoat,
12 % 4-Nonyloxyphenyl-4-octyloxybenzoat, 8 % 4-Nonyloxyphenyl-4-decyloxybenzoat,
10 % 4-Decyloxyphenyl-4-decyloxybenzoat,
6 % (2,3-Difluor-4-octylphenyl)-4-octyloxybenzoat,
8 % (2,3-Difluor-4-decylphenyl)-4-octyloxybenzoat,
4 % (2,3-Difluor-4-octylphenyl)-2-fluor-4-octyloxybenzoat, 15 % 4'-Heptyloxybiphenyl-4-yl-4-octyloxybenzoat,
18 % 4'-0ctyloxybiphenyl-4-yl-4-octyloxybenzoat und 10 % optisch aktivem Butyl-2-[p-(5-nonylpyrimidin-2-yl)- phenoxy]-propionat
zeigt S_ 59 Sa 67 Ch 78 I und eine Spontanpolarisation von 9 nC/cm bei Raumtemperatur. Beispiel 10
Ein flüssigkristallines Medium bestehend aus
7 % 2-p-Heptyloxyphenyl-5-octylpyrimidin,
11 % 2-p-Octyloxyphenyl-5-octylpyrimidin, 6 % 2-p-Hexyloxyphenyl-5-nonylpyrimidin,
14 % 2-p-Nonyloxyphenyl-5-nonylpyrimidin, 5 % 4'-Octyl-2,3-difluor-4-octyloxybiphenyl,
7 % 4'-Nonyl-2,3-difluor-4-nonyloxybiphenyl,
8 % 4-Pentyloxy-2,3-difluorbiphenyl-4'-carbonsäure- (p-hexylpheny1ester),
20 % r-l-Cyan-cis-4-(4'-octyloxybiphenyl-4-yl)-l-octyl- cyclohexan,
12 % r-l-Cyan-cis-4-(4'-octylbiphenyl-4-yl)-l-butyl- cyclohexan und 10 % optisch aktivem 2-Cyan-2-methylhexansäure-[p-(5- heptyl-pyrimidin-2-yl)-phenyl]-ester
* . . . zeigt S C 59 S—AΛ 61 Ch 78 I und eine Spontanpolarisation von 18 nC/cm bei Raumtemperatur.
Beispiel 11
Ein flüssigkristallines Medium bestehend aus
8 % 2-p-Octyloxyphenyl-5-octylpyrimidin,
12 % 2-p-Nonyloxyphenyl-5-octylpyrimidin,
7 % 2-p-Hexyloxyphenyl-5-nonylpyrimidin, 23 % 2-p-Nonyloxyphenyl-5-nonylpyrimidin, 8 % 2-(2,3-Difluor-4-octyloxyphenyl)-5-nonyl-l,3,4- thiadiazol,
8 % 2-(2,3-Difluor-4-octyloxyphenyl)-5-heptyl-l,3,4- thiadiazol, 7 % 2-(p-Pentyloxyphenyl)-5-(p-heptylphenyl)-1,3,4- thiadiazol, 7 % 2-(p-Heptyloxyphenyl)-5-(p-heptylphenyl)-1,3, - thiadiazol, 6 % 2-(p-Heptyloxyphenyl)-5-(2,3-difluor-4-heptylphenyl)-
1,3,4-thiadiazol, 4 % 2-(4'-Heptyloxy-2,3-difluorbiphenyl-4-yl)-5-pentyl-
1,3,4-thiadiazol und
10 % optisch aktivem 2-Cyan-2-methylhexansäure-(4I-octyl- oxybiphenyl-4-yl)-ester
zeigt S* 66 S. 70 Ch 80 I und eine Spontanpolarisation von 21 nC/cm bei Raumtemperatur.
Beispiel 12
Ein flüssigkristallines Medium bestehend aus
3 % 2-p-Heptyloxyphenyl-5-heptylpyrimidin, 4 % 2-p-Nonyloxyphenyl-5-heptylpyrimidin,
11 % 2-p-Octyloxyphenyl-5-nonylpyrimidin, 21 % 2-p-Nonyloxyphenyl-5-nonylpyrimidin,
7 % 2-(2,3-Difluor-4-octyloxyphenyl)-5-octylpyrimidin, 8 % 2-(2,3-Difluor-4-nonyloxyphenyl)-5-nonylpyrimidin, 4 % 2-(2,3-Difluor-4-octyloxyphenyl)-5-octylpyridin,
7 % 2-(p-Heptyloxyphenyl)-5-(p-pentylphenyl)-1,3,4- thiadiazol, 17 % r-l-Cyan-cis-4-(4f-octyloxybiphenyl-4-yl)-1-octyl- cyclohexan,
8 % 2-(4f-Pentyloxy-2,3-difluorbiphenyl-4-yl)-5-heptyl- pyrimidin und 10 % optisch aktivem 2-Chlor-3-methylbuttersäure-[p-(5- heptylpyrimidin-2-yl)-phenyl]-ester
zeigt S* 62 S. 66 Ch 78 I und eine Spontanpolarisation von 14 nC/cm bei Raumtemperatur. Beispiel 13
Ein flüssigkristallines Medium bestehend aus
8 % 2-p-Octyloxyphenyl-5-octylpyrimidin,
12 % 2-p-Nonyloxyphenyl-5-octylpyrimidin, 7 % 2-p-Hexyloxyphenyl-5-nonylpyrimidin,
23 % 2-p-Nonyloxyphenyl-5-nonylpyrimidin,
8 % 2-(2,3-Difluor-4-octyloxyphenyl)-5-nonyl-l,3,4- thiadiazol, 8 % 2-(2,3-Difluor-4-octyloxyphenyl)-5-heptyl-l,3,4- thiadiazol,
7 % 2-(p-Pentyloxyphenyl)-5-(p-heptylphenyl)-1,3,4- thiadiazol, 7 % 2-(p-Heptyloxyphenyl)-5-(p-heptylphenyl)-1,3,4- thiadiazol, 6 % 2-(p-Heptyloxyphenyl)-5-(2,3-difluor-4-heptylphenyl)- 1,3,4-thiadiazol, 4 % 2-(4»-Heptyloxy-2,3-difluorbiphenyl-4-yl)-5-pentyl- 1,3,4-thiadiazol und
10 % optisch aktivem 2-Cyan-2-methylhexansäure-(4'-octyl- oxybiphenyl-4-yl)-ester
zeigt S* 66 S. 70 Ch 80 I und eine Spontanpolarisation von 21 nC/cm bei Raumtemperatur.
Beispiel 14
Ein flüssigkristallines Medium bestehend aus
3 % 2-p-Heptyloxyphenyl-5-heptylpyrimidin, 4 % 2-p-Nonyloxyphenyl-5-heptylpyrimidin,
11 % 2-p-Octyloxyphenyl-5-nonylpyrimidin, 21 % 2-p-Nonyloxyphenyl-5-nonylpyrimidin,
7 % 2-(2,3-Difluor-4-octyloxyphenyl)-5-octylpyrimidin,
8 % 2-(2,3-Difluor-4-nonyloxyphenyl)-5-nonylpyrimidin, 4 % 2-(2,3-Difluor-4-octyloxyphenyl)-5-octylpyridin, 7 % 2-(p-Heptyloxyphenyl)-5-(p-pentylphenyl)-1,3,4- thiadiazol, 17 % r-l-Cyan-cis-4-(4'-octyloxybiphenyl-4-yl)-l-octyl- cyclohexan, 8 % 2-(4,-Pentyloxy-2,3-difluorbiphenyl-4-yl)-5-heptyl- pyrimidin und
10 % optisch aktivem 2-Chlor-3-methylbuttersäure-[p-(5- heptylpyrimidin-2-yl)-phenyl]-ester
zeigt S* 62 SΔ 66 Ch 78 I und eine Spontanpolarisation von 14 nC/cm bei Raumtemperatur.
Beispiel 15 bis 26
Eine achirale Sc-Basismischung bestehend aus
4, .4 % 2-p-Heptyloxyphenyl-5-heptylpyrimidin, , . 4 % 2-p-Octyloxyphenyl-5-heptylpyrimidin,
4, Λ % 2-p-Nonyloxyphenyl-5-heptylpyrimidin, 7 7,, ,88 % % 2-(2,3-Difluor-4-octyloxyphenyl)-5-heptyl¬ pyrimidin,
7, , 8 % 2-p-Hexyloxyphenyl-5-nonylpyrimidin,
25 , r 6 % 2-p-Nony1oxyphenyl-5-nonylpyrimidin,
10 , r 0 % 2-(2,3-Difluor-4-nonyloxyphenyl)-5-nonyl- pyrimidin,
8,9 % 2-(p-Hexyloxyphenyl)-5-(p-heptylphenyl)-1,3,4- thiadiazol, 11,1 % r-l-Cyan-cis-4-(4!-octyloxybiphenyl-4-yl)-l- octylcyclohexan, 8,9 % 2-(4'-Hexyloxy-2,3-difluorbiphenyl-4-yl)-5- heptylpyrimidin und
6,7 % 2-(2,3-Difluor-4-pentyloxyphenyl)-5-(p-heptyl¬ phenyl)-1,3,4,-thiadiazol
wird mit jeweils 10 % der folgenden Dotierstoffe A bis L versetzt. Die Phasenübergangstemperaturen und die Werte der Spontanpolarisation bei Raumtemperatur sind in der folgenden Tabelle zusammengefaßt:
Beispiel Dotierstoff bC bA Ch I PS (nC/cm2)
15 A 65 70 81 20
16 B 62 - 78 11
17 C 56 61 74 21
18 D 67 72 84 14
19 E 62 64 75 10
20 F 70 73 87 17
21 G 63 67 78 12
22 H 64~ - 79 12
23 I 51 58 73 11
24 J 60 65 76 10
25 K 58 62 77 25
26 L 72 78 88 18
Art der Dotierstoffe
A: 2-Butyl-2-methylcyanessigsäure-(4'-heptyloxy-2,3- difluorbiphenyl-4-ylester)
B: 2-[ -(p-Heptyloxyphenyl)-2,3-difluorphenoxy]-pro- pionsäureethylester C: 4'-Heptyloxy-2,3-difluorbiphenyl-4-carbonsäure- (1-cyanethylester) D: 2-Chlor-3-methylbuttersäure-[4-(p-Heptyloxyphenyl)- 2,3-difluorphenylester] E: 4'-Heptyloxy-2,3-difluor-4-(l-valeroyloxy-2-propyl- oxy)-biphenyl F: 2-[4-( •-Nonyloxy-2' ,3f-difluorbiphenyl-4-yl)-phen- oxy]-propionsäureethylester G: 4'-Heptyloxy-2,3-difluorbiphenyl-4-carbonsäure-(2- cyan-2-methylhexylester) H: 2-[4-(p-Heptyloxyphenyl)-2,3-difluorbenzoyloxy]- propionsäureethylester 1: 4'-Heptyloxy-2,3-difluor-4-(1-cyanethoxy)-biphenyl J: 4,-Heptyloxy-2,3-difluor-4-(2-valeroyloxypropyl)- biphenyl K: 4*-Heptyloxy-2* ,3'-difluorbiphenyl-4-carbonsäure-
(l-cyan-2-methylpropylester) : 2-[2,3-Difluor-4(p-(p-heptyloxyphenyl)-benzoyloxy)- phenoxy]-propionsäureethylester
Beispiel 27
Ein flüssigkristallines Medium bestehend aus
12,5 % 4-(p-Octyloxyphenyl)benzoesäure-4-heptyloxy- 2,3-difluorphenylester, 14,2 % p-Octyloxybenzoesäure-4-heptyloxy-2,3-difluor¬ phenylester,
12,5 % 4-(p-Heptoxyphenyl)-benzoesäure-4-heptyl-2- fluor-phenylester,
12,5 % 4-(4-Heptyloxy-3-fluorphenyl)-benzoesäure-4- heptyl-2-fluorphenylester,
14,2 % p-Octyloxybenzoesäure-4-octyloxy-3-fluorphenyl¬ ester,
12,34 % p-Octyloxybenzoesäure-4-pentyl-2-fluorphenyl¬ ester, 14,24 % p-Hexyloxybenzoesäure-4-octyloxy-3-fluorphenyl- ester, 5,04 % optisch aktivem 4-(p-OctyIphenyl)-benzoesäure- p-(2-methylbutylphenyl)-ester und 2,48 % optisch aktivem 4-(p-0ctyloxy)-benzoesäure- (l-cyan-2-methylpropylester)
zeigt Sc 66,4 SA 73 Ch 97 I und eine Spontanpolarisation von 9 nC/cm2 bie 30 °C.
Beispiel 28
Ein flüssigkristallines Medium bestehend aus
16,87 % 4-(4-Octyloxy-2,3-difluorphenyl)-benzoesäure- (4-octyl-2-fluorphenylester), 9 % 4-(4-Octyloxy-2,3-difluorphenyl)-benzoesäure- (4-heptyl-3-fluorphenylester), • 16,87 % 4-(p-Heptyloxyphenyl)-benzoesäure-4-heptyl-
2-fluorphenylester, 16,87 % 4-(4-Heptyloxy-3-fluorphenyl)-benzoesäure-
4-heptyl-2-fluorphenylester, 14 % p-Octyloxybenzoesäure-4-octyloxy-3-fluorphenyl- ester,
10 % p-Octyloxybenzoesäure-4-pentyl-2-fluorphenyl- ester, 14 % p-Hexyloxybenzoesäure-4-octyloxy-3-fluorphenyl¬ ester, 2,4 % optisch aktivem 4-(p-Octyloxy)-benzoesäure-
(l-cyan-2-methylpropylester)
zeigt S* 71,8 S. 81 Ch 102 I. Beispiel 29
Ein flüssigkristallines Medium bestehend aus
8 % 2-(4-Heptyloxy-2,3-difluorphenyl)-5-nonylpyrimidin,
9 % 2-(4-Nonyloxy-2,3-difluorphenyl)-5-nonylpyrimidin, 17 % 2-(p-Hexyloxyphenyl)-5-nonylpyrimidin,
17 % 2-(p-Heptyloxyphenyl)-5-nonylpyrimidin, 17 % 2-(p-Octyloxyphenyl)-5-nonylpyrimidin, 17 % 2-(p-Nonyloxyphenyl)-5-nonylpyrimidin und 15 % optisch aktivem 2-(p-n-Octyloxyphenyl)-5-(3-fluor- n-nonyl)-pyridin
zeigt S C 63 SAΛ.70 I und eine Schaltzeit von 30 μs bei
20 °C und 15 V/μm.
Beispiel 30
Ein flüssigkristallines Medium bestehend aus
8 % 2-(4-Heptyloxy-2,3-difluorphenyl)-5-nonylpyrimidin,
9 % 2-(4-Nonyloxy-2,3—difluorphenyl)-5-nonylpyrimidin,
6 % 2-(p-Octyloxyphenyl)-5-pentylpyrimidin,
6 % 2-(p-Hexyloxyphenyl)-5-hexylpyrimidin,
6 % 2-(p-Ethoxyphenyl)-5-heptylpyrimidin, 12 % 2-(p-Hexyloxyphenyl)-5-nonylpyrimidin,
12 % 2-(p-Heptyloxyphenyl)-5-nonylpyrimidin,
13 % 2-(p-Octyloxyphenyl)-5-nonylpyrimidin,
13 % 2-(p-Nonyloxyphenyl)-5-nonylpyrimidin und 15 % optisch aktivem 2-(p-n-Octyloxyphenyl)-5-(3-fluor- n-nonyl)-pyridin
zeigt S 50 S. 64 Ch 67 I und eine Spontanpolarisation von 14 nC/cm bei 20 °C. Beispiel 31
Ein flüssigkristallines Medium bestehend aus
17,5 % p-(3-Fluor-4-octyloxyphenyl)-benzoesäure-(2- fluor-4-heptylphenylester), 17,5 % 2,3-Difluor-4-octyloxy-4f-octanoyloxybiphenyl, 17,5 % 2,3-Difluor-4-octyloxy-4'-decanoyloxybiphenyl 12,5 % p-(2,3-Difluor-4-octyloxyphenyl)-benzeoesäure-
(3-fluor-4-heptylphenylester), 15 % p-Octyloxybenzoesäure-(3-fluor-4-octyloxyphenyl- ester),
15 % p-Hexyloxybenzoesäure-(3-fluor-4-octyloxyphenyl- ester), 5 % p-Octyloxybenzoesäure-(2-fluor-4-pentylphenyl- ester) und 2,4 % optisch aktivem p-(p-Octyloxyphenyl)-benzoe- säure-(l-cyan-2-methylpropylester)
zeigt S * 65 SΛ 76 N 80 I und ei.n . .
C Λ A e Spontanpolarisation von
8,7 nC/cm bei 30 °C.
Beispiel 32
Ein flüssigkristallines Medium bestehend aus
12,17 % p-(3-Fluor-4-octyloxyphenyl)-benzoesäure-(2- fluor-4-heptylphenylester), 12,17 % p-(p-Heptyloxyphenyl)-benzoesäure-(2-fluor-
4-heptylphenylester), 12,17 % p-(3-Fluor-4-octyloxyphenyl)-benzoesäure-
(2,3-difluor-4-heptyloxyphenylester), 13,83 % p-Octyloxybenzoesäure-(3-fluor-4-octyloxy- phenylester), 13,83 % p-Octyloxybenzoesäure-(2,3-difluor-4-octyloxy- phenylester), 13,96 % p-Hexyoxybenzoesäure-(3-fluor-4-octyloxy- phenylester), /0 % p-[p-(p-Octyloxybenzoyloxy)-phenyl)-benzoe- säure-(2-methylbutylester), 2,42 % optisch aktivem p-(p-Octyloxyphenyl)-benzoe- säure-(l-cyan-2-methylpropylester),
0,45 % optisch aktivem p-(3-Fluor-4-octyloxyphenyl)- benzoesäure-(l-cyanethylester) und 10,0 % p-0ctyloxybenzoesäure-(2-fluor-4-pentylphenyl- ester)
* zeigt S C 64,9 SΛA. 77,8 N 94 I und eine Spontanpolarisation von 12,9 nC/cm bei 30 °C.
Beispiel 33
Ein flüssigkristallines Medium bestehend aus
16,2 % p-(2,3-Difluor-4-octyloxyphenyl)-benzoesäure- (trans-4-heptylcyclohexylester),
16,2 % p_-(3-Fluor-4-octyloxyphenyl)-benzoesäure-
(trans-4-heptylcyclohexylester), 16,2 % p-(3-Fluor-4-octyloxyphenyl)-benzoesäure- (2-fluor-4-heptylphenylester), 15,0 % p-Octyloxybenzoesäure-(3-fluor-4-octyloxy¬ phenylester), 14,0 % p-Hexyloxybenzoesäure-(3-fluor-4-octyloxy- phenylester), 20 % p-Octyloxybenzoesäure-(2-fluor-4-pentyIphenyl- ester) und 2,4 % optisch aktivem p-(p-Octyloxyphenyl)-benzoe- säure-(l-cyan-2-methylpropylester)
* zeigt S C 61,4ΛSAa 82,1 N 98,6 I und eine Spontanpolarisation von 6,2 nC/cm bei 20 °C.

Claims

Patentansprüche
1. Chirales getutetes smektisches Flüssigkristall¬ medium enthaltend mindestens zwei flüssigkristalline Komponenten und mindestens einen chiralen Dotier¬ stoff, dadurch gekennzeichnet, daß es mindestens eine Verbindung mit dem Strukturelement 2,3-Difluor- 1,4-phenylen enthält, wobei fluorierte Oligophenyle der Formel 1 ausgenommen sind,
worin a 0 oder 1 bedeutet, und
worin die terminalen Substituenten
R, und R3 jeweils unabhängig voneinander, gegebenen¬ falls mit CN oder mit mindestens einem Ha¬ logenatom substituierten, Alkyl- oder Alke- nylrest mit bis zu 15 C-Atomen, worin eine oder mehrere nicht benachbarte CH2-Gruppen dieser Reste auch durch -0-, -S-, -CO-,
-O-CO-, -CO-O-, -O-CO-O- oder -C≡C- ersetzt sein können, einer dieser Reste R, und R2 auch eine Gruppe der Formel, bei einem der folgenden Paare von lateralen Substituenten beide Substituenten Fluor sind:
(A,B), (CD), (C',D«)
und alle übrigen lateralen Substituenten Wasserstoff oder Fluor bedeuten.
Medium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es mindestens eine Verbindung der Formel I enthält,
worin
R und R jeweils unabhängig voneinander unsubsti- tuiertes, einfach durch Cyan oder minde¬ stens einfach durch Fluor oder Chlor sub¬ stituiertes Alkyl mit 1 bis 15 C-Atomen oder Alkenyl mit 3 bis 15 C-Atomen, wobei in diesen Resten jeweils auch eine CH2~
Gruppe durch -O-, -CO-, -O-CO-, -CO-O- oder -O-CO-O- ersetzt sein kann, einer der Reste R 1 und R2 auch ei■nen Chi.rali.tät i.n¬ duzierenden organischen Rest Q* mit einem asymmetrischem Kohlenstoffatom,
A1 und A2 jeweils unabhängig voneinander unsubsti- tuiertes oder durch ein oder zwei F- und/ oder Cl-Atome und/oder CH3-Gruppen und/ oder CN-Gruppen substituiertes 1,4- Phenylen, worin auch eine oder zwei CH-Gruppen durch N ersetzt sein können, 1,4-Cyclohexylen, worin auch eine oder zwei nicht benachbarte CH2-Gruppen durch O-Atome und/oder S-Atome ersetzt sein können, Piperidin-l,4-diyl, 1,4-Bicyclo- (2,2,2)octylen, 1,3,4-Thiadiazol-2,5- diyl, Naphthalin-2,6-diyl- oder 1,
2,
3,4- Tetrahydronaphthalin-2,6-diyl,
Z1 und Z2 jeweils -CO-O-, -O-CO-, -CH2CH2-, -OCH2-,
-CH20-, -C≡C- oder eine Einfachbindung,
m und n jeweils 0, 1 oder 2, und
(m + n) 1 oder 2 bedeutet,
mit der Maßgabe, daß eine oder zwei der im Molekül der Formel I anwesenden Gruppen Z 1 und/oder Z2 -CO-O-,
-O-CO-, -CH2CH_-, -0CH2-, -CH20- oder -C≡C- bedeuten, falls A und A jeweils unabhängig voneinander unsub- stituiertes oder durch ein oder zwei F-Atome substi¬ tuiertes 1,4-Phenylen bedeuten.
Medium nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich¬ net, daß es mindestens 25 % an einer oder mehreren Verbindungen der Formel II enthält,
worin R3 und R4 jewei.ls unabhängig voneinander unsubsti- tuiertes, einfach durch Cyan oder minde¬ stens einfach durch Fluor oder Chlor substituiertes Alkyl mit 1 bis 15 C-Atomen oder Alkenyl mit 3 bis 15 C-Atomen, wobei in diesen Resten jeweils auch eine CH«- Gruppe durch -O-, -CO-, -O-CO-, -CO-O- oder -O-CO-O- ersetzt sein kann,
und Ring A Pyrimidin-2,5-diyl oder Pyridin-2,5-diyl ist.
4. Medium nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß es eine oder mehrere Verbindungen der Formel Ild, Ilg und/oder Ilh enthält,
"0N-0-R5
worin R 4 und R5, j.ewei.ls unabhängig voneinander
Alkyl, Alkoxy, Alkanoyloxy oder Alkoxycarbonyl mit jeweils 3 bis 12 C-Atomen bedeuten.
5. Medium nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß es eine oder mehrere Verbindungen der Formeln Ild und/oder Ilh und gleichzeitig eine oder mehrere Verbindungen der Formel Ilg enthält.
6. Medium nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß es 2 bis 25 % eines chiralen Dotierstoffes enthält.
7. Medium nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
* der Dotierstoff eine Sc„ -Phase aufweist.
8. Medium nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß es 8 bis 50 % an einer oder mehreren Verbindungen mit dem Strukturelement 2,3-Difluor-1,4-phenylen enthäl .
9. Medium nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungen mit dem Strukturelement 2,3-Difluor- 1,4-phenylen der Formel I entsprechen.
10. Medium nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß es eine oder mehrere Verbindungen der Formel Ia' enthält,
N
RJ 4 Oo )>--< oY * Ia« • N
worin 1 und R2 die angegebene Bedeutung haben.
11. Medium nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß * einen Rest der Formel
-Q1-C*R°X-Q2-R2
bedeutet, worin Q1 und 2 jeweils unabhängig voneinander Alkylen mit 2 bis 4-C-Atomen, worin auch eine
CH2-Gruppe durch -O-, -S-, -CO-, -O-CO-,
-CO-O-, -S-CO-, -CO-S-, -CH=CH-COO-,
-CH=CH-, -CHHalogen und/oder -CHCN- ersetzt sein kann, oder eine Einfachbindung,
X Halogen, CN, CH3, CH2CN oder OCH3,
R< 2 2 H oder eine von X und -Q -R verschiedene
Alkylgruppe mit 1 bis 10 C-Atomen, und
C* ein mit vier verschiedenen Substituenten verknüpftes Kohlenstoffatom bedeutet.
12. Medium nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß es eine oder mehrere Verbindungen der Formeln Ia, Ib oder Ic enthält,
F F
F F
worin R3' und R 4' jeweils unabhängig voneinander Alkyl mit 1 bis 15 C-Atomen und
o, p und g jeweils O oder 1 bedeutet.
13. Verwendung von Verbindungen mit dem Strukturelement 2,3-Difluor-l,4-phenylen, wobei fluorierte Oligo¬ phenyle der Formel 1 ausgenommen sind.
worin a 1 bedeutet, und
worin die terminalen Substituenten
Rl' R2 und R„ jeweils unabhängig voneinander, gegebenen¬ falls mit CN oder mit mindestens einem Ha¬ logenatom substituierten, Alkyl- oder Alke- nylrest mit bis zu 15 C-Atomen, worin eine oder mehrere nicht benachbarte CH2-Gruppen dieser Reste auch durch -O-, -S-, -CO-, -O-CO-, -CO-O-, -O-CO-O- oder -C≡C- ersetzt sein können, einer dieser Reste R, und R2 auch eine Gruppe der Formel,
bei einem der folgenden Paare von lateralen Substituenten beide Substituenten Fluor sind:
(A,B), (C,D), (C»,D')
und alle übrigen lateralen Substituenten
Wasserstoff oder Fluor bedeuten,
als Komponenten chiraler getilter smek¬ tischer Flüssigkristallmedien.
14. Elektrooptisches Anzeigeelement, dadurch gekenn- zeichnet, daß es als Dielektrikum ein Medium nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 12 enthält.
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