EP1629064A1 - Flüssigkristallines medium - Google Patents

Flüssigkristallines medium

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Publication number
EP1629064A1
EP1629064A1 EP04739214A EP04739214A EP1629064A1 EP 1629064 A1 EP1629064 A1 EP 1629064A1 EP 04739214 A EP04739214 A EP 04739214A EP 04739214 A EP04739214 A EP 04739214A EP 1629064 A1 EP1629064 A1 EP 1629064A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
compounds
alkyl
liquid
formulas
crystalline medium
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.)
Withdrawn
Application number
EP04739214A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Michael Heckmeier
Volker Reiffenrath
Izumi Saito
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Merck Patent GmbH
Original Assignee
Merck Patent GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Merck Patent GmbH filed Critical Merck Patent GmbH
Priority to EP10009551A priority Critical patent/EP2295520A3/de
Publication of EP1629064A1 publication Critical patent/EP1629064A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/30—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing saturated or unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexane rings
    • C09K19/3001—Cyclohexane rings
    • C09K19/3048—Cyclohexane rings in which at least two rings are linked by a carbon chain containing carbon to carbon double bonds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/42—Mixtures of liquid crystal compounds covered by two or more of the preceding groups C09K19/06 - C09K19/40
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K2019/0444—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit characterized by a linking chain between rings or ring systems, a bridging chain between extensive mesogenic moieties or an end chain group
    • C09K2019/0459—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit characterized by a linking chain between rings or ring systems, a bridging chain between extensive mesogenic moieties or an end chain group the linking chain being a -CF=CF- chain, e.g. 1,2-difluoroethen-1,2-diyl
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2323/00—Functional layers of liquid crystal optical display excluding electroactive liquid crystal layer characterised by chemical composition

Definitions

  • the present invention relates to a liquid-crystalline medium, its use for electro-optical purposes and displays containing this medium.
  • Liquid crystals are mainly used as dielectrics in display devices, since the optical properties of such substances can be influenced by an applied voltage.
  • Electro-optical devices based on liquid crystals are well known to the person skilled in the art and can be based on various effects. Such devices are, for example, cells with dynamic scattering, DAP cells (deformation of aligned phases), guest / host cells, TN cells with a twisted nematic ("twisted nematic”) structure, STN cells (“super-twisted nematic”), SBE cells (“superbirefringence effect”) and OMI cells (“optical mode interference”).
  • the most common display devices are based on the Schadt-Helfrich effect and have a twisted nematic structure.
  • the liquid crystal materials must have good chemical and thermal stability and good stability against electric fields and electromagnetic radiation. Furthermore, the liquid crystal materials should have a low viscosity and give short response times, low threshold voltages and a high contrast in the cells.
  • nematic or cholesteric mesophase for the above-mentioned cells.
  • liquid crystals are generally used as mixtures of several components, it is important that the components are readily miscible with one another.
  • Other properties, such as electrical conductivity, dielectric anisotropy and optical anisotropy, have to meet different requirements depending on the cell type and area of application suffice. For example, materials for cells with a twisted nematic structure should have positive dielectric anisotropy and low electrical conductivity.
  • media with large positive dielectric anisotropy, wide nematic phases, relatively low birefringence, very high resistivity, good UV and temperature stability and lower vapor pressure are desired for matrix liquid crystal displays with integrated non-linear elements for switching individual pixels (MLC displays).
  • Such matrix liquid crystal displays are known.
  • active elements i.e. transistors
  • non-linear elements for the individual switching of the individual pixels.
  • active matrix whereby one can distinguish two types:
  • MOS Metal Oxide Semiconductor
  • TFT Thin film transistors
  • the TN effect is usually used as the electro-optical effect.
  • TFTs made from compound semiconductors such as CdSe or TFT's based on polycrystalline or amorphous silicon The latter technology is being worked on with great intensity worldwide.
  • the TFT matrix is applied to the inside of one glass plate of the display, while the other glass plate carries the transparent counter electrode on the inside. Compared to the size of the The pixel electrode of the TFT is very small and practically does not disturb the image.
  • This technology can also be expanded for fully color-compatible image representations, with a mosaic of red, green and blue filters being arranged in such a way that one filter element each is opposite a switchable image element.
  • the TFT displays usually work as TN cells with crossed polarizers in transmission and are illuminated from behind.
  • MLC displays of this type are particularly suitable for TV applications (e.g. pocket TVs) or for high-information displays for computer applications (laptops) and in automobile or aircraft construction.
  • TV applications e.g. pocket TVs
  • high-information displays for computer applications (laptops)
  • automobile or aircraft construction In addition to problems with the angle dependency of the contrast and the switching times, problems arise with MFK displays due to the insufficiently high specific resistance of the
  • Liquid crystal mixtures [TOGASHI, S., SEKOGUCHI, K., TANABE, H., YAMAMOTO, E., SORIMACHI, K., TAJIMA, E., WATANABE, H., SHIMIZU, H., Proc. Eurodisplay 84, Sept. 1984: A 210-288 Matrix LCD Controlled by Double Stage Diode Rings, p. 141 ff, Paris; STROMER, M., Proc. Eurodisplay 84, Sept. 1984: Design of Thin Film Transistors for
  • the object of the invention is to provide media, in particular for such MFK, TN or STN displays, which do not have the disadvantages indicated above or only to a lesser extent, and preferably at the same time have very high specific resistances and low threshold voltages.
  • the invention thus relates to a liquid-crystalline medium based on a mixture of polar compounds, characterized in that it contains one or more compounds of the formula I,
  • L 1 and L 2 are each independently H or F
  • the mixtures according to the invention based on a mixture of polar compounds with positive dielectric anisotropy are preferably suitable for monitor and TV applications, since they are characterized by low rotational viscosities ( ⁇ -i) and high ⁇ n values.
  • the mixtures according to the invention are particularly suitable for TN-TFT monitor applications and in applications with 5V drivers or with drivers with higher voltages. Due to the broad nematic phase of the compounds of formula I and the very good ⁇ / T N ⁇ ratio, the mixtures according to the invention are particularly suitable for TN-TFT and IPS applications.
  • the compounds of the formulas I have a wide range of applications and are known in part from published patent applications EP 0 727 406 A1, WO 95/30723 and EP 0 571 916 A1. Depending on the selection of the substituents, these compounds can serve as base materials from which liquid-crystalline media are predominantly composed; However, it is also possible to add compounds of the formula I to liquid-crystalline base materials from other classes of compounds, for example in order to influence the dielectric and / or optical anisotropy of such a dielectric and / or to optimize its threshold voltage and / or its viscosity.
  • the compounds of the formulas I are colorless in the pure state and form liquid-crystalline mesophases in a temperature range which is favorably located for electro-optical use. They are stable chemically, thermally and against light.
  • X in the compounds of the formula I preferably denotes F, Cl, CN, NCS, CF 3) SF 5 , CF 2 H, OCF 3 , OCF 2 H, OCFHCF3, OCFHCFH 2 , OCFHCF2H, OCF2CH 3 , OCF 2 CFH2, OCF 2 CF 2 H, OCF 2 CF 2 CF 2 H, OCF 2 CF 2 CFH 2) OCFHCF2CF3, OCFHCF2CF 2 H, OCFHCFHCF3, OCH 2 CF 2 CF 3 , OCF 2 CF 2 CF 3) OCF 2 CFHCFH 2 , OCF 2 CH 2 CF 2 H,
  • OCFHCF2CFH2 OCFHCF2CFH2, OCFHCFHCF 2 H, OCFHCH 2 CF 3, OCH 2 CFHCF 3, OCH 2 CF 2 CF 2 H, OCF2CFHCH 3, OCF 2 CH 2 CFH 2, OCFHCF 2 CH 3, OCFHCFHCFH 2, OCFHCH 2 CF 3, OCH 2 CF 2 CFH 2 , OCH 2 CFHCF 2 H, OCF 2 CH 2 CH 3 , OCFHCFHCH 3 , OCFHCH 2 CFH 2 , OCH2CF2CH3, OCH 2 CFHCFH 2 , OCH 2 CH 2 CF 2 H, OCHCHCH 2 CH 3 , OCH 2 CFHCH 3>
  • OCF 2 CCIFCFH2 OCF 2 CF 2 CCI 2 F, OCF2CCI2CF 2 H, OCF 2 CH 2 CClF 2, OCCIFCF 2 CFH2, OCFHCF 2 CCI 2 F, OCCIFCFHCF 2 H, OCCIFCCIFCF 2 H, OCFHCFHCCIF 2, OCCIFCH 2 CF 3, OCFHCCI 2 CF 3 , OCCI 2 CFHCF 3 , OCH 2 CCIFCF 3 , OCCI 2 CF 2 CF 2 H, OCH 2 CF 2 CCIF 2 , OCF 2 CCIFCH 3 , OCF 2 CFHCCI 2 H, OCF 2 CCI 2 CFH 2 , OCF 2 CH 2 CCI 2 F, OCCIFCF 2 CH 3 ,
  • X preferably denotes F or OCF 3 .
  • L 1 and L 2 are preferably H.
  • R 1 is preferably alkenyl.
  • R 1 in formula I is an alkyl radical and / or an alkoxy radical, this can be straight-chain or branched. It is preferably straight-chain, has 2, 3, 4, 5, 6 or 7 carbon atoms and accordingly preferably means ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, heptyl, ethoxy, propoxy, butoxy, pentoxy, hexoxy or heptoxy, also methyl, octyl, nonyl, decyl, undecyl, dodecyl, tridecyl, tetradecyl, pentadecyl, methoxy, octoxy, nonoxy, decoxy, undecoxy, dodecoxy, tridecoxy or tetradedoxy.
  • R 1 is an alkyl radical in which one Ch ⁇ group has been replaced by -O- and one has been replaced by -CO-, these are preferably adjacent.
  • these include an acyloxy group -CO-O- or an oxycarbonyl group -O-CO-. These are preferably straight-chain and have 2 to 6 carbon atoms.
  • acryloyloxymethyl 2-acryloyloxyethyl, 3-acryloyloxypropyl, 4-acryloyloxybutyl, 5-acryloyloxypentyl, 6-acryloyloxyhexyl, 7-acryloyloxyheptyl, 8-acryloyloxyoctyl, 9-acryloyloxynonyl, 10-acryloyloxyloxyloxyloxyloxyloxyl Methacryloyloxyethyl, 3-methacryloyloxypropyl, 4-methacryloyloxybutyl, 5-methacryloyloxypentyl, 6-methacryloyloxyhexyl, 7-methacryloyloxyheptyl, 8-methacryloyloxyoctyl, 9-methacryloyloxynonyl.
  • R 1 is an alkyl or alkenyl radical which is simply substituted by CN or CF 3 , this radical is preferably straight-chain. The substitution by CN or CF 3 is in any position.
  • R 1 is an alkyl or alkenyl radical which is at least monosubstituted by halogen
  • this radical is preferably straight-chain and halogen is preferably F or Cl.
  • halogen is preferably F.
  • the resulting residues also include perfluorinated residues.
  • the fluorine or chlorine substituent can be in any position, but preferably in the ⁇ position.
  • Compounds with branched wing groups R 1 can occasionally be important because of their better solubility in the usual liquid-crystalline base materials, but in particular as chiral dopants if they are optically active. Smectic compounds of this type are suitable as components for ferroelectric materials. Branched groups of this type usually contain no more than one chain branch.
  • R 1 represents an alkyl radical in which two or more CH 2 groups have been replaced by -O- and / or -CO-O-, this can be straight-chain or branched. It is preferably branched and has 3 to 12 carbon atoms.
  • it means especially bis-carboxy-methyl, 2,2-bis-carboxy-ethyl, 3,3-bis-carboxy-propyl, 4,4-bis-carboxy-butyl, 5,5-bis-carboxy-pentyl, 6,6-bis-carboxy-hexyl, 7,7-bis-carboxy-heptyl, 8,8-bis-carboxy-octyl, 9,9-bis-carboxy-nonyl, 10,10-bis-carboxy-decyl, Bis (methoxycarbonyl) methyl, 2,2-bis (methoxycarbonyl) ethyl, 3,3 bis (methoxycarbonyl) propyl, 4,4-bis (methoxycarbonyl) butyl, 5, 5-bis (methoxycarbonyl) pentyl, 6,6-bis (methoxycarbonyl) hexyl, 7,7-bis (methoxycarbonyl) heptyl, 8,8-bis (
  • the compounds of the formulas I are prepared by methods known per se, as described in the literature (for example in the standard works such as Houben-Weyl, Methods of Organic Chemistry, Georg-Thieme-Verlag, Stuttgart), under reaction conditions that are known and suitable for the above-mentioned implementations. Use can also be made of variants which are known per se and are not mentioned here in detail.
  • the compounds of formula I can, for. B. be prepared as described in WO 95/30723.
  • the invention also relates to electro-optical displays (in particular STN or MFK displays with two plane-parallel carrier plates which form a cell with a border, integrated non-linear elements for switching individual pixels on the carrier plates and a nematic liquid crystal mixture in the cell with positive dielectric anisotropy and high specific resistance) which contain such media and the use of these media for electro-optical purposes.
  • electro-optical displays in particular STN or MFK displays with two plane-parallel carrier plates which form a cell with a border, integrated non-linear elements for switching individual pixels on the carrier plates and a nematic liquid crystal mixture in the cell with positive dielectric anisotropy and high specific resistance
  • liquid crystal mixtures according to the invention allow a significant expansion of the available parameter space.
  • the liquid crystal mixtures according to the invention enable clearing points above 60 ° C., preferably above 65 ° C., particularly preferably above 70 ° C., while maintaining the nematic phase down to -20 ° C. and preferably up to -30 ° C., particularly preferably up to -40 ° C. at the same time to achieve dielectric anisotropy values ⁇ > 6, preferably> 8 and a high value for the specific resistance, whereby excellent STN and MFK displays can be achieved.
  • the mixtures are characterized by small operating voltages.
  • the TN thresholds are generally below 2.0 V, preferably below 1.9 V, particularly preferably £ 1.8 V.
  • the MFK displays according to the invention preferably operate in the first transmission minimum according to Gooch and Tarry [CH. Gooch and HA Tarry, Electron. Lett. 10, 2-4, 1974; CH. Gooch and HA Tarry, Appl. Phys., Vol.
  • the flow viscosity V 20 at 20 ° C. is preferably ⁇ 60 mm 2 s "1 , particularly preferably ⁇ 50 mm 2 s " 1 .
  • the rotational viscosity ⁇ i of the mixtures according to the invention at 20 ° C. is preferably ⁇ 120 mPa-s, particularly preferably ⁇ 100 mPa-s, very particularly preferably ⁇ 80 mPa-s.
  • the nematic phase range is preferably at least 90 °, in particular at least 100 °. This range preferably extends at least from -20 ° to + 80 °.
  • a short switching time is desirable for liquid crystal displays. This is especially true for ads that are capable of video playback. Switching times (total: ton +) of maximum 25 ms are required for such displays. The upper limit of the switching time is determined by the refresh rate.
  • the UV stability of the mixtures according to the invention is also considerably better, i.e. they show a significantly smaller decrease in HR under UV exposure.
  • the mixtures according to the invention preferably contain little ( ⁇ 10% by weight) or no nitriles.
  • the values for the holding ratio of the mixtures according to the invention are preferably> 98%, in particular> 99% at 20 ° C.
  • Particularly preferred compounds of the formula I are compounds of the formulas 1-1 to 1-15:
  • R 1 has the meaning given in formula I.
  • R in the compounds of the formulas 1-1 to 1-15 is preferably alkenyl, in particular 1-alkenyl or 3-alkenyl.
  • the medium contains one, two or more compounds of the formulas 1-1 to 1-15;
  • the medium contains the connection
  • the medium preferably contains one or more two-core compounds of the formula K.
  • the proportion of compounds K in the mixture is 5-40%, preferably 5-30%, in particular 5-20%.
  • Particularly preferred dual-core compounds are the compounds of the formulas K-1 to K-27
  • the medium additionally contains one or more compounds selected from the group consisting of the general formulas II to VI:
  • Y 1 to Y 4 each independently of one another H or F,
  • the medium additionally contains one or more compounds selected from the group consisting of the general formulas VII to XIII: where R, 0, X v 0 and i ⁇ Yy1-4 each independently of one another in
  • X ° is preferably F, Cl, CF 3 , OCF 3 or OCHF 2 .
  • R ° preferably denotes alkyl, oxaalkyl, fluoroalkyl or alkenyl, each having up to 6 carbon atoms.
  • the medium additionally contains one or more compounds of the formulas E-a to E-d,
  • R ° has the meanings given in claim 3;
  • the proportion of the compounds of the formulas Ea to Ed is preferably 10-30% by weight, in particular 15-25% by weight;
  • the proportion of compounds of the formulas I to VI together is at least 50% by weight in the mixture as a whole;
  • the proportion of compounds of the formula I in the mixture as a whole is 0.5 to 40, particularly preferably 1 to 30,% by weight;
  • the proportion of compounds of the formulas II to VI in the mixture as a whole is 30 to 80% by weight;
  • the medium contains compounds of the formulas II, III, IV, V and / or VI;
  • R ° is straight-chain alkyl or alkenyl with 2 to 7 carbon atoms
  • the medium consists essentially of compounds of the formulas I to VI and XIII;
  • the medium contains further compounds, preferably selected from the following group consisting of the general formulas XIV to XVIII:
  • 1,4-phenylene rings can additionally be substituted by CN, chlorine or fluorine.
  • the 1,4-phenylene rings are preferably substituted one or more times by fluorine atoms.
  • the medium additionally contains one, two, three or more, preferably two or three compounds of the formulas
  • the medium preferably contains 5-35% by weight of compound IVa.
  • the medium preferably contains one, two or three compounds of the formula IVa, in which X ° F or OCF 3 .
  • the medium preferably contains one or more compounds of the formulas Ha to IIg,
  • R has the meanings given above.
  • R ° preferably denotes methyl, ethyl, n-propyl, n-butyl and n-pentyl.
  • the medium preferably contains one or more two- and / or three-core connections with a CF 2 O bridge of the formulas Q-1 to Q-15:
  • R ° has the compounds given above.
  • the compound Q-12 is particularly preferred, furthermore Q-6.
  • the mixture according to the invention preferably contains 3-20%, in particular 3-15%, of the compounds of the formulas Q-1 to Q-15.
  • the weight ratio (I): (II + III + IV + V + VI) is preferably 1:10 to 10: 1.
  • the medium essentially consists of compounds selected from the group consisting of the general formulas I to XIII.
  • the proportion of the compounds of the formula IVb and / or IVc in which X ° is fluorine and R ° is CH 3 , C 2 H 5 , nC 3 H 7 , nC H 9 or nC 5 Hn is from 2 to 20% by weight in the mixture as a whole. , in particular 2 to 15% by weight;
  • the medium preferably contains compounds of the formulas II to VI, in which R ° denotes methyl.
  • the medium particularly preferably contains compounds of
  • the medium preferably contains one, two or more, preferably one or two, dioxone compounds of the formulas
  • the medium additionally contains one, two or more two-core compounds of the formulas Z-1 to Z-8
  • R 1a and R 2a each independently represent H, CH3, C 2 Hs or nC 3 H 7 .
  • R °, alkyl and alkyl * have the meanings given in claim 3 or below.
  • the compounds Z-1, Z-2, Z-5, Z-6, Z-7 and Z-8 are particularly preferred.
  • the mixtures according to the invention preferably contain 5-40%, in particular
  • the medium additionally contains one or more compounds of the formulas P-1 to P-8
  • the medium additionally contains one, two or more compounds with fused rings of the formulas AN1 to AN11:
  • alkyl or “alkyl *” encompasses straight-chain and branched alkyl groups having 1-7 carbon atoms, in particular the straight-chain groups methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl and heptyl. Groups with 1-5 carbon atoms are generally preferred.
  • alkenyl encompasses straight-chain and branched alkenyl groups with 2-7 carbon atoms, in particular the straight-chain groups.
  • Preferred alkenyl groups are C 2 -C 7 -1 E-alkenyl, C 4 -C 7 -3E-alkenyl, C 5 -C 7 -4-alkenyl, C 6 -C 7 -5-alkenyl and C 7 -6-alkenyl , in particular C 2 -C 7 -1 E-alkenyl, C -C 7 -3E-alkenyl and C 5 -C 7 -4-alkenyl.
  • alkenyl groups are vinyl, 1 E-propenyl, 1 E-butenyl, 1 E-pentenyl, 1 E-hexenyl, 1 E-heptenyl, 3-butenyl, 3E-pentenyl, 3E-hexenyl, 3E-heptenyl, 4- Pentenyl, 4Z-hexenyl, 4E-hexenyl, 4Z-heptenyl, 5-hexenyl, 6-heptenyl and the like. Groups of up to 5 carbon atoms are generally preferred.
  • fluoroalkyl preferably encompasses straight-chain groups with terminal fluorine, i.e. Fluoromethyl, 2-fluoroethyl, 3-fluoropropyl, 4-fluorobutyl, 5-fluoropentyl, 6-fluorhexyl and 7-fluoroheptyl. However, other positions of the fluorine are not excluded.
  • oxaalkyl preferably includes straight-chain radicals of the formula CnH 2 n + rO- (CH 2 ) m, in which n and m each independently represent 1 to 6.
  • Response times, the threshold voltage, the steepness of the transmission characteristics etc. can be modified in the desired manner.
  • 1 E-alkenyl residues, 3E-alkenyl residues, 2E-alkenyloxy residues and the like generally lead to shorter response times, improved nematic tendencies and a higher ratio of the elastic constants k 33 (bend) and kn (splay) compared to alkyl or alkoxy residues.
  • 4-alkenyl residues, 3-alkenyl residues and the like generally give lower threshold voltages and smaller values of k 33 / kn in comparison to alkyl and alkoxy residues.
  • a -CH 2 CH 2 group generally leads to higher values of k 33 / kn compared to a simple covalent bond.
  • Higher values of k 33 / n allow, for example, flatter transmission characteristics in TN cells 90 ° twist (to achieve gray tones) and steeper transmission characteristics in STN, SBE and OMI cells (higher multiplexability) and vice versa.
  • III + IV + V + VI largely depends on the desired properties, on the choice of components of the formulas I, II, III, IV, V and / or VI and on the choice of further components which may be present.
  • the total amount of compounds of the formulas I to XIII in the mixtures according to the invention is not critical.
  • the mixtures can therefore contain one or more further components in order to optimize various properties.
  • the observed effect on the response times and the threshold voltage is generally greater the higher the total concentration of compounds of the formulas I to XIII.
  • a favorable synergistic effect with the compounds of the formulas I leads to particularly advantageous properties.
  • Mixtures containing compounds of the formula I and the formula IVa in particular are notable for their low threshold voltage.
  • Electrode base plates and electrodes with surface treatment speaks of the usual design for such displays.
  • the term of the conventional design is broad here and also includes all modifications and modifications of the MLC display, in particular also matrix display elements based on poly-Si TFT or MIM.
  • liquid crystal mixtures which can be used according to the invention are prepared in a manner which is customary per se.
  • the desired amount of the components used in smaller amounts is dissolved in the components which make up the main constituent, advantageously at elevated temperature. It is also possible to dissolve the components in an organic solvent, e.g. in acetone, chloroform or methanol, and to remove the solvent after thorough mixing, for example by distillation.
  • the dielectrics can also contain further additives known to the person skilled in the art and described in the literature. For example, 0-15% pleochroic dyes, UV stabilizers, antioxidants or chiral dopants can be added. Suitable dopants and stabilizers are listed in Tables C and D.
  • C means a crystalline, S a smectic, S c a smectic C, N a nematic and I the isotropic phase.
  • V-io denotes the voltage for 10% transmission (viewing direction perpendicular to the plate surface)
  • ton denotes the switch-on time and the switch-off time for an operating voltage corresponding to 2.0 times the value of V-io.
  • ⁇ n denotes the optical anisotropy.
  • the electro-optical data are measured in a TN cell at the 1st minimum (ie at a d • ⁇ n value of 0.5 ⁇ m) at 20 ° C, unless expressly stated otherwise.
  • the optical data are measured at 20 ° C, unless expressly stated otherwise.
  • Liquid-crystalline mixtures which, in addition to the compounds of the formulas I, contain at least one, two, three or four compounds from Table B are particularly preferred. Table C.
  • Table C shows possible dopants which are generally added to the mixtures according to the invention in a concentration of 0.1 to 10% by weight, in particular 0.1 to 6% by weight.
  • Stabilizers which can be added, for example, to the mixtures according to the invention up to a maximum of 10% by weight, preferably 0.001-8% by weight, in particular 0.05-5% by weight, are mentioned below:

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein flüssigkristallines Medium auf der Basis eines Gemisches von polaren Verbindungen, dadurch gekennzeichnet, dass es eine oder mehrere Verbindungen der Formel (I) enthält, worin R<1>, L<1> und L<2> die in Anspruch (1) angegebenen Bedeutungen haben, sowie deren Verwendung für elektrooptische Zwecke, insbesondere TN-Monitor-Anwendungen.

Description

Flüssigkristallines Medium
Die vorliegende Erfindung betrifft ein flüssigkristallines Medium, sowie dessen Verwendung für elektrooptische Zwecke und dieses Medium enthaltende Anzeigen.
Flüssige Kristalle werden vor allem als Dielektrika in Anzeigevorrichtungen verwendet, da die optischen Eigenschaften solcher Substanzen durch eine angelegte Spannung beeinflusst werden können. Elektrooptische Vorrichtungen auf der Basis von Flüssigkristallen sind dem Fachmann bestens erkannt 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 niedere Viskosität aufweisen und in den Zellen kurze Ansprechzeiten, tiefe Schwellenspannungen und einen hohen Kontrast ergeben.
Weiterhin sollten sie bei üblichen Betriebstemperaturen, d.h. in einem möglichst breiten Bereich unterhalb und oberhalb Raumtemperatur eine geeignete Mesophase besitzen, beispielsweise für die oben genannten Zellen eine nematische oder 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, relative niedriger Doppelbrechung, sehr hohem spezifischen Widerstand, guter UV- und Temperaturstabilität und geringerem Dampfdruck erwünscht.
Derartige Matrix-Flüssigkristallanzeigen sind bekannt. Als nichtlineare Elemente zur individuellen Schaltung der einzelnen Bildpunkte können beispielsweise aktive Elemente (d.h. Transistoren) verwendet werden. Man spricht dann von einer "aktiven Matrix", wobei man zwei Typen unterscheiden kann:
1. MOS (Metal Oxide Semiconductor) oder andere Dioden auf Silizium- Wafer als Substrat.
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 elektro- optischer Effekt üblicherweise der TN-Effekt verwendet. Man unterscheidet zwei Technologien: TFT's aus Verbindungshalbleitern wie z.B. CdSe oder TFT's auf der Basis von polykristallinem oder amorphem Silizium. 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 Bildpunkt-Elektrode ist der TFT sehr klein und stört das Bild praktisch nicht. Diese Technologie kann auch für voll farbtaugliche Bilddarstellungen erweitert werden, wobei ein Mosaik von roten, grünen und blauen Filtern derart angeordnet ist, dass je ein Filterelement einem schaltbaren Bildelement gegenüber liegt.
Die TFT-Anzeigen arbeiten üblicherweise als TN-Zellen mit gekreuzten Polarisatoren in Transmission und sind von hinten beleuchtet.
Der Begriff MFK-Anzeigen umfasst hier jedes Matrix-Display mit 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 (Laptop) und im Automobil- oder Flugzeugbau. Neben Problemen hinsichtlich der Winkelabhängigkeit des Kontrastes und der Schaltzeiten resultieren bei MFK-Anzeigen Schwierigkeiten bedingt durch nicht ausreichend hohen spezifischen Widerstand der
Flüssigkristallmischungen [TOGASHI, S., SEKOGUCHI, K., TANABE, H., YAMAMOTO, E., SORIMACHI, K., TAJIMA, E., WATANABE, H., SHIMIZU, H., Proc. Eurodisplay 84, Sept. 1984: A 210-288 Matrix LCD Controlled by Double Stage Diode Rings, p. 141 ff, Paris; STROMER, M., Proc. Eurodisplay 84, Sept. 1984: Design of Thin Film Transistors for
Matrix Adressing of Television Liquid Crystal Displays, p. 145 ff, Paris]. Mit abnehmendem Widerstand verschlechtert sich der Kontrast einer MFK- Anzeige und es kann das Problem der "after image elimination" auftreten. Da der spezifische Widerstand der Flüssigkristallmischung durch Wechselwirkung mit den inneren Oberflächen der Anzeige im allgemeinen über die Lebenszeit einer MFK-Anzeige abnimmt, ist ein hoher (Anfangs)- Widerstand sehr wichtig, um akzeptable Standzeiten zu erhalten. Insbesondere bei Iow-volt-Mischungen war es bisher nicht möglich, sehr hohe spezifische Widerstände zu realisieren. Weiterhin ist es wichtig, dass der spezifische Widerstand eine möglichst geringe Zunahme bei steigender Temperatur sowie nach Temperatur- und/oder UV-Belastung zeigt. Besonders nachteilig sind auch die Tieftemperatureigenschaften der Mischungen aus dem Stand der Technik. Gefordert wird, dass auch bei tiefen Temperaturen keine Kristallisation und/oder smektische Phasen auftreten und die Temperaturabhängigkeit der Viskosität möglichst gering ist. Die MFK-Anzeigen aus dem Stand der Technik genügen somit nicht den heutigen Anforderungen.
Es besteht somit immer noch ein großer Bedarf nach MFK-Anzeigen mit sehr hohem spezifischen Widerstand bei gleichzeitig großem Arbeitstemperaturbereich, kurzen Schaltzeiten auch bei tiefen Temperaturen und niedriger Schwellenspannung, die diese Nachteile nicht oder nur in geringerem Maße zeigen.
Bei TN-(Schadt-Helfrich)-Zellen sind Medien erwünscht, die folgende Vorteile in den Zellen ermöglichen:
erweiterter nematischer Phasenbereich (insbesondere zu tiefen Temperaturen)
lagerstabil, auch bei extrem tiefen Temperaturen
Schaltbarkeit bei extrem tiefen Temperaturen (out-door-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 Schwellenspannung und/oder breitere nematische Phasenbereiche (insbesondere bei tiefen Temperaturen) ermöglichen. Hierzu ist eine weitere Ausdehnung des zur Verfügung stehenden Parameterraumes (Klärpunkt, Übergang smektisch-nematisch bzw. Schmelzpunkt, Viskosität, dielektrische Größen, elastische Größen) dringend erwünscht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde Medien, insbesondere für derartige MFK-, TN- oder STN-Anzeigen, bereitzustellen, die die oben angegebenen Nachteile nicht oder nur in geringerem Maße, und vorzugsweise gleichzeitig sehr hohe spezifische Widerstände und niedrige Schwellenspannungen aufweisen.
Es wurde nun gefunden, dass diese Aufgabe gelöst werden kann, wenn man in Anzeigen erfindungsgemäße Medien verwendet.
Gegenstand der Erfindung ist somit ein flüssigkristallines Medium auf der Basis eines Gemisches von polaren Verbindungen, dadurch gekennzeichnet, dass es eine oder mehrere Verbindungen der Formel I,
enthält,
worin
R1 einen halogenierten oder unsubstituierten Alkyl- oder Alkoxyrest mit 1 bis 15 C-Atomen, wobei in diesen Resten auch eine oder mehrere CH2-Gruppen jeweils unabhängig voneinander durch -C≡C-, -CH=CH-, -O-, -CO-O- oder -O-CO- so ersetzt sein können, dass O-Atome nicht direkt miteinander verknüpft sind, X F, Cl, CN, SF5, halogenierter Alkylrest, halogenierter
Alkenylrest, halogenierter Alkoxyrest oder halogenierter Alkenyloxyrest mit bis zu 6 C-Atomen,
L1 und L2 jeweils unabhängig voneinander H oder F
bedeuten.
Die erfindungsgemäßen Mischungen auf der Basis eines Gemisches von polaren Verbindungen mit positiver dielektrischer Anisotropie sind vorzugsweise für Monitor- und TV-Anwendungen geeignet, da sie sich durch niedrige Rotationsviskositäten (γ-i) und hohe Δn-Werte auszeichnen. Insbesondere geeignet sind die erfindungsgemäßen Mischungen für TN-TFT- Monitoranwendungen und in Anwendungen mit 5V-Treibern oder mit Treibern mit höheren Spannungen. Durch die breite nematische Phase der Verbindungen der Formel I und das sehr gute γι/TNι-Verhältnis sind die erfindungsgemäßen Mischungen insbesondere für TN-TFT- und IPS- Anwendungen geeignet.
Die Verbindungen der Formeln I besitzen einen breiten Anwendungsbereich und sind zum Teil bekannt aus den Offenlegungsschriften EP 0 727 406 A1 , WO 95/30723 und EP 0 571 916 A1. In Abhängigkeit von der Auswahl der Substituenten können diese Verbindungen als Basismaterialien dienen, aus denen flüssigkristalline Medien zum überwiegen- den Teil zusammengesetzt sind; es können aber auch Verbindungen der Formeln I flüssigkristallinen Basismaterialien aus anderen Verbindungsklassen zugesetzt werden, um beispielsweise die dielektrische und/oder optische Anisotropie eines solchen Dielektrikums zu beeinflussen und/oder um dessen Schwellenspannung und/oder dessen Viskosität zu optimieren.
Die Verbindungen der Formeln I sind in reinem Zustand farblos und bilden flüssigkristalline Mesophasen in einem für die elektrooptische Verwendung günstig gelegenen Temperaturbereich. Chemisch, thermisch und gegen Licht sind sie stabil. X bedeutet in den Verbindungen der Formel I vorzugsweise F, Cl, CN, NCS, CF3) SF5, CF2H, OCF3, OCF2H, OCFHCF3, OCFHCFH2, OCFHCF2H, OCF2CH3, OCF2CFH2, OCF2CF2H, OCF2CF2CF2H, OCF2CF2CFH2) OCFHCF2CF3, OCFHCF2CF2H, OCFHCFHCF3, OCH2CF2CF3, OCF2CF2CF3) OCF2CFHCFH2, OCF2CH2CF2H,
OCFHCF2CFH2, OCFHCFHCF2H, OCFHCH2CF3, OCH2CFHCF3, OCH2CF2CF2H, OCF2CFHCH3, OCF2CH2CFH2, OCFHCF2CH3, OCFHCFHCFH2, OCFHCH2CF3, OCH2CF2CFH2, OCH2CFHCF2H, OCF2CH2CH3, OCFHCFHCH3, OCFHCH2CFH2, OCH2CF2CH3, OCH2CFHCFH2, OCH2CH2CF2H, OCHCH2CH3, OCH2CFHCH3>
OCH2CH2CF2H, OCCIFCF3, OCCIFCCIF2, OCCIFCFH2, OCFHCCI2F, OCCIFCF2H, OCCIFCCIF2) OCF2CCIH2, OCF2CCI2H, OCF2CCI2F, OCF2CCIFH, OCF2CCIF2) OCF2CF2CCIF2, OCF2CF2CCI2F, OCCIFCF2CF3, OCCIFCF2CF2H, OCCIFCF2CCIF2, OCCIFCFHCF3, OCCIFCCIFCF3, OCCI2CF2CF3, OCCIHCF2CF3, OCCIFCF2CF3, OCCIFCCIFCF3,
OCF2CCIFCFH2, OCF2CF2CCI2F, OCF2CCI2CF2H, OCF2CH2CCIF2, OCCIFCF2CFH2, OCFHCF2CCI2F, OCCIFCFHCF2H, OCCIFCCIFCF2H, OCFHCFHCCIF2, OCCIFCH2CF3, OCFHCCI2CF3, OCCI2CFHCF3, OCH2CCIFCF3, OCCI2CF2CF2H, OCH2CF2CCIF2, OCF2CCIFCH3, OCF2CFHCCI2H, OCF2CCI2CFH2, OCF2CH2CCI2F, OCCIFCF2CH3,
OCFHCF2CCI2H, OCCIFCCIFCFH2, OCFHCFHCCI2F, OCCIFCH2CF3l OCFHCCI2CF3, OCCI2CF2CFH2, OCH2CF2CCI2F, OCCI2CFHCF2H, OCCIHCCIFCF2H, OCF2CCIHCCIH2, OCF2CH2CCI2H, OCCIFCFHCH3, OCF2CCIFCCI2H, OCCIFCH2CFH2, OCFHCCI2CFH2, OCCI2CF2CH3, OCH2CF2CCIH2, OCCI2CFHCFH2, OCH2CCIFCFCI2> OCH2CH2CF2H,
OCCIHCCIHCF2H, OCH2CCI2CF2H, OCCIFCH2CH3, OCFHCH2CCI2H, OCCIHCFHCCIH2) OCH2CFHCCI2H, OCCI2CH2CF2H, OCH2CCI2CF2H, CH=CF2, CF=CF2, OCH=CF2, OCF=CF2, CH=CHF, OCH=CHF, CF=CHF, OCF=CHF, insbesondere F, Cl, CN, NCS, CF3, SF5l CF2H, OCF3, OCF2H, OCFHCF3, C2F5> C3F7, OCFHCFH2, OCFHCF2H, OCF2CH3, OCF2CFH2,
OCF2CF2H, OCF2CF2CF2H, OCF2CF2CFH2, OCFHCF2CF3, OCFHCF2CF2H, OCF2CF2CF3 oder OCF2CHFCF3. ln den Verbindungen der Formel I bedeutet X vorzugsweise F oder OCF3. L1 und L2 bedeuten vorzugsweise H. R1 bedeutet vorzugsweise Alkenyl.
Falls R1 in Formel I einen Alkylrest und/oder einen Alkoxyrest bedeutet, so kann dieser geradkettig oder verzweigt sein. Vorzugsweise ist er gerad- kettig, hat 2, 3, 4, 5, 6 oder 7 C-Atome und bedeutet demnach bevorzugt Ethyl, Propyl, Butyl, Pentyl, Hexyl, Heptyl, Ethoxy, Propoxy, Butoxy, Pentoxy, Hexoxy oder Heptoxy, ferner Methyl, Octyl, Nonyl, Decyl, Undecyl, Dodecyl, Tridecyl, Tetradecyl, Pentadecyl, Methoxy, Octoxy, Nonoxy, Decoxy, Undecoxy, Dodecoxy, Tridecoxy oder Tetradedoxy.
Oxaalkyl bedeutet vorzugsweise geradkettiges 2-Oxapropyl (= Methoxy- methyl), 2-(= Ethoxymethyl) oder 3-Oxabutyl (= 2-Methoxyethyl), 2-, 3- ' oder 4-Oxapentyl, 2-, 3-, 4- oder 5-Oxahexyl, 2-, 3-, 4-, 5- oder 6-Oxa- heptyl, 2-, 3-, 4-, 5-, 6-, oder 7-Oxaoctyl, 2-, 3-, 4-, 5-, 6-, 7- oder 8-Oxa- nonyl, 2-, 3-, 4-, 5-, 6-, 7-, 8- oder 9-Oxadexyl.
Falls R1 einen Alkylrest bedeutet, in dem eine CH2-Gruppe durch -CH=CH- ersetzt ist, so kann dieser geradkettig oder verzweigt sein. Vorzugsweise ist er geradkettig und hat 2 bis 10 C-Atome. Er bedeutet demnach besonders Vinyl, Prop-1-, oder Prop-2-enyl, But-1-, 2- oder But-3-enyl, Pent-1-, 2-, 3- oder Pent-4-enyl, Hex-1-, 2-, 3-, 4- oder Hex-5-enyl, Hept-1-, 2-, 3-, 4-, 5- oder Hept-6-enyl, Oct-1-, 2-, 3-, 4-, 5-, 6- oder Oct-7-enyl, Non-1-, 2-, 3-, 4-, 5-, 6-, 7- oder Non-8-enyl, Dec-1-, 2-, 3-, 4-, 5-, 6-, 7-, 8- oder Dec- 9-enyl. Vorzugsweise bedeutet R1 CH2=CH, CH3CH=CH, CH2=CHCH2CH2 oder CH3CH=CHCH2CH2.
Falls R1 einen Alkylrest bedeutet, in dem eine Ch^-Gruppe durch -O- und eine durch -CO- ersetzt ist, so sind diese bevorzugt benachbart. Somit beinhalten diese eine Acyloxygruppe -CO-O- oder eine Oxycarbonylgruppe -O-CO-. Vorzugsweise sind diese geradkettig und haben 2 bis 6 C-Atome. Sie bedeuten demnach besonders Acetyloxy, Propionyloxy, Butyryloxy, Pentanoyloxy, Hexanoyloxy, Acetyloxymethyl, Propionyloxymethyl, Butyryl- oxymethyl, Pentanoyloxymethyl, 2-Acetyloxyethyl, 2-Propionyloxyethyl, 2- Butyryloxyethyl, 2-Acetyloxypropyl, 3-Propionyl-oxypropyl, 4-Acetyl-oxy- butyl, Methoxycarbonyl, Ethoxycarbonyl, Propoxycarbonyl, Butoxycarbonyl, Pentoxycarbonyl, Methoxycarbonylmethyl, Ethoxycarbonylmethly, Propoxycarbonyl methyl, Butoxycarbonylmethyl, 2-(Methoxycarbonyl)ethyl, 2-(Ethoxycarbonyl)ethyl, 2-(Propoxycarbonyl)-ethyl, 3-(Methoxycarbonyl)- propyl, 3-(Ethoxycarbonyl)-propyl oder 4-(Methoxycarbonyl)-butyl.
Falls R1 einen Alkylrest bedeutet, in dem eine CH2-Gruppe durch unsub- stituiertes oder substituiertes -CH=CH- und eine benachbarte CH2-Gruppe durch CO oder CO-O oder O-CO ersetzt ist, so kann dieser geradkettig oder verzweigt sein. Vorzugsweise ist er geradkettig und hat 4 bis 12 C- Atome. Er bedeutet demnach besonders Acryloyloxymethyl, 2-Acryloyl- oxyethyl, 3-Acryloyloxypropyl, 4-Acryloyloxybutyl, 5-Acryloyloxypentyl, 6-Acryloyloxyhexyl, 7-Acryloyloxyheptyl, 8-Acryloyloxyoctyl, 9-Acryloyl- oxynonyl, 10-Acryloyloxydecyl, Methacryloyloxymethyl, 2-Methacryloyl- oxyethyl, 3-Methacryloyloxypropyl, 4-Methacryloyloxybutyl, 5-Methacryl- oyloxypentyl, 6-Methacryloyloxyhexyl, 7-Methacryloyloxyheptyl, 8-Metha- cryloyloxyoctyl, 9-Methacryloyloxynonyl.
Falls R1 einen einfach durch CN oder CF3 substituerten Alkyl- oder Alkenylrest bedeutet, so ist dieser Rest vorzugsweise geradkettig. Die Substitution durch CN oder CF3 ist in beliebiger Position.
Falls R1 einen mindestens einfach durch Halogen substituierten Alkyl- oder Alkenylrest bedeutet, so ist dieser Rest vorzugsweise geradkettig und Halogen ist vorzugsweise F oder Cl. Bei Mehrfachsubstitution ist Halogen vorzugsweise F. Die resultierenden Reste schließen auch perfluorierte Reste ein. Bei Einfachsubstitution kann der Fluor- oder Chlorsubstituent in beliebiger Position sein, vorzugsweise jedoch in ω-Position.
Verbindungen mit verzweigten Flügelgruppen R1 können gelegentlich wegen einer besseren Löslichkeit in den üblichen flüssigkristallinen Basismaterialien von Bedeutung sein, insbesondere aber als chirale Dotierstoffe, wenn sie optisch aktiv sind. Smektische Verbindungen dieser Art eignen sich als Komponenten für ferroelektrische Materialien. Verzweigte Gruppen dieser Art enthalten in der Regel nicht mehr als eine Kettenverzweigung. Bevorzugt verzweigte Reste R sind Isopropyl, 2-Butyl (= 1-Methylpropyl), Isobutyl (= 2-Methylpropyl), 2-Methylbutyl, Isopentyl (= 3-Methylbutyl), 2-Methylpentyl, 3-Methylpentyl, 2-Ethylhexyl, 2-Propyl- pentyl, Isopropoxy, 2-Methylpropoxy, 2-Methylbutoxy, 3-Methylbutoxy,
2-Methylpentoxy, 3-Methylpentoxy, 2-Ethylhexoxy, 1-Methylhexoxy, 1-Methylheptoxy.
Falls R1 einen Alkylrest darstellt, in dem zwei oder mehr CH2-Gruppen durch -O- und/oder -CO-O- ersetzt sind, so kann dieser geradkettig oder verzweigt sind. Vorzugsweise ist er verzweigt und hat 3 bis 12 C-Atome. Er bedeutet demnach besonders Bis-carboxy-methyl, 2,2-Bis-carboxy-ethyl, 3,3-Bis-carboxy-propyl, 4,4-Bis-carboxy-butyl, 5,5-Bis-carboxy-pentyl, 6,6- Bis-carboxy-hexyl, 7,7-Bis-carboxy-heptyl, 8,8-Bis-carboxy-octyl, 9,9-Bis- carboxy-nonyl, 10,10-Bis-carboxy-decyl, Bis-(methoxy-carbonyl)-methyl, 2,2-Bis-(methoxycarbonyl)-ethyl, 3,3-Bis-(methoxy-carbonyl)-propyl, 4,4- Bis-(methoxycarbonyl)-butyl, 5,5-Bis-(methoxy-carbonyl)-pentyl, 6,6-Bis- (methoxycarbonyl)-hexyl, 7,7-Bis-(methoxy-carbonyl)-heptyl, 8,8-Bis- (methoxycarbonyl)-octyl, Bis-(ethoxycarbonyl)-methyl, 2,2-Bis-(ethoxy- carbonyl)-ethyl, 3,3-Bis-(ethoxycarbonyl)-propyl, 4,4-Bis-(ethoxycarbonyl)- butyl, 5,5-Bis-(ethoxycarbonyl)-hexyl.
Die Verbindungen der Formeln I werden nach an sich bekannten Methoden dargestellt, wie sie in der Literatur (z.B. in den Standardwerken wie Houben-Weyl, Methoden der Organischen Chemie, Georg-Thieme- Verlag, Stuttgart) beschrieben sind, und zwar unter Reaktionsbedingungen, die für die genannten Umsetzungen bekannt und geeignet sind. Dabei kann man auch von an sich bekannten, hier nicht näher erwähnten Varianten Gebrauch machen. Die Verbindungen der Formel I können z. B. hergestellt werden, wie in der WO 95/30723 beschrieben.
Gegenstand der Erfindung sind auch elektrooptische Anzeigen (insbesondere STN- oder MFK-Anzeigen mit zwei planparallelen Trägerplatten, die mit einer Umrandung eine Zelle bilden, integrierten nicht-linearen Elementen zur Schaltung einzelner Bildpunkte auf den Trägerplatten und einer in der Zelle befindlichen nematischen Flüssigkristallmischung mit positiver dielektrischer Anisotropie und hohem spezifischem Widerstand), die derartige Medien enthalten sowie die Verwendung dieser Medien für elektrooptische Zwecke.
Die erfindungsgemäßen Flüssigkristallmischungen ermöglichen eine bedeutende Erweiterung des zur Verfügung stehenden Parameterraumes.
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 tiefer Temperatur sowie einem hohen Δε konnte bislang nur unzureichend erfüllt werden. Systeme wie z.B. ZLI-3119, weisen zwar einen vergleichbaren Klärpunkt und vergleichbar günstige Viskositäten auf, besitzen jedoch ein Δε von nur +3. Andere Mischungssysteme besitzen vergleichbare Viskositäten und Werte von Δε, weisen jedoch nur Klärpunkte in der Gegend von 60 °C auf.
Die erfindungsgemäßen Flüssigkristallmischungen ermöglichen es bei Beibehaltung der nematischen Phase bis -20 °C und bevorzugt bis -30 °C, besonders bevorzugt bis -40 °C, Klärpunkte oberhalb 60 °C, vorzugsweise oberhalb 65 °C, besonders bevorzugt oberhalb 70 °C, gleichzeitig dielektrische Anisotropiewerte Δε > 6, vorzugsweise > 8 und einen hohen Wert für den spezifischen Widerstand zu erreichen, wodurch hervorragende STN- und MFK-Anzeigen erzielt werden können. Insbesondere sind die Mischungen durch kleine Operationsspannungen gekennzeichnet. Die TN-Schwellen liegen in der Regel unterhalb 2,0 V, vorzugsweise unterhalb 1 ,9 V, besonders bevorzugt £ 1 ,8 V.
Es versteht sich, dass durch geeignete Wahl der Komponenten der erfindungsgemäßen Mischungen auch höhere Klärpunkte (z.B. oberhalb 110 °C) bei höheren Schwellenspannungen oder niedrigere Klärpunkte bei niedrigeren Schwellenspannungen unter Erhalt der anderen vorteilhaften Eigenschaften realisiert werden können. Ebenso können bei entsprechend wenig erhöhten Viskositäten Mischungen mit größerem Δε und somit geringen Schwellen erhalten werden. Die erfindungsgemäßen MFK- Anzeigen arbeiten vorzugsweise im ersten Transmissionsminimum nach Gooch und Tarry [CH. Gooch und H.A. Tarry, Electron. Lett. 10, 2-4, 1974; CH. Gooch und H.A. Tarry, Appl. Phys., Vol. 8, 1575-1584, 1975], wobei hier neben besonders günstigen elektrooptischen Eigenschaften, wie z.B. hohe Steilheit der Kennlinie und geringe Winkelabhängigkeit des Kontrastes (DE-PS 30 22 818) bei gleicher Schwellenspannung wie in einer analogen Anzeige im zweiten Minimum, eine kleinere dielektrische Anisotropie ausreichend ist. Hierdurch lassen sich unter Verwendung der erfindungsgemäßen Mischungen im ersten Minimum deutlich höhere spezifische Widerstände verwirklichen als bei Mischungen mit Cyan- verbindungen. Der Fachmann kann durch geeignete Wahl der einzelnen Komponenten und deren Gewichtsanteilen mit einfachen Routine- methoden die für eine vorgegebene Schichtdicke der MFK-Anzeige erforderliche Doppelbrechung einstellen.
Die Fließviskosität V20 bei 20 °C ist vorzugsweise < 60 mm2 s"1, besonders bevorzugt < 50 mm2 s"1. Die Rotationsviskosität γi der erfindungsgemäßen Mischungen bei 20 °C ist vorzugsweise < 120 mPa-s, besonders bevorzugt < 100 mPa-s, ganz besonders bevorzugt < 80 mPa-s. Der nematische Phasenbereich ist vorzugsweise mindestens 90°, insbesondere mindestens 100°. Vorzugsweise erstreckt sich dieser Bereich mindestens von -20° bis +80°.
Bei Flüssigkristallanzeigen ist eine kleine Schaltzeit erwünscht. Dies gilt besonders für Anzeigen die Videowiedergabe-fähig sind. Für derartige Anzeigen werden Schaltzeiten (Summe: ton + ) von maximal 25 ms benötigt. Die Obergrenze der Schaltzeit wird durch die Bildwiederhol- frequenz bestimmt.
Messungen des "Vortage Holding-ratio" (HR) [S. Matsumoto et al., Liquid Crystals 5, 1320 (1989); K. Niwa et al., Proc. SID Conference, San Francisco, June 1984, p. 304 (1984); G. Weber et al., Liquid Crystals 5, 1381 (1989)] haben ergeben, dass erfindungsgemäße Mischungen enthaltend Verbindungen der Formel I eine deutlich kleinere Abnahme des HR mit steigender Temperatur aufweisen als analoge Mischungen enthaltend anstelle den Verbindungen der Formel I
Cyanoph CN oder Ester der
Formel
Auch die UV-Stabilität der erfindungsgemäßen Mischungen ist erheblich besser, d.h. sie zeigen eine deutlich kleinere Abnahme des HR unter UV- Belastung.
Die erfindungsgemäßen Mischungen enthalten vorzugsweise wenig (< 10 Gew.%) oder keine Nitrile. Die Werte für die Holding Ratio der erfin- dungsgemäßen Mischungen sind vorzugsweise > 98 %, insbesondere > 99 % bei 20 °C
Besonders bevorzugte Verbindungen der Formel I sind Verbindungen der Formeln 1-1 bis 1-15:
worin R1 die in Formel I angegebene Bedeutung hat.
Von diesen bevorzugten Verbindungen sind besonders bevorzugt solche der Formeln 1-1 , 1-2, I-3 und I-4, insbesondere die der Formeln 1-1 und I-2.
R bedeutet in den Verbindungen der Formeln 1-1 bis 1-15 vorzugsweise Alkenyl, insbesondere 1-Alkenyl oder 3-Alkenyl. Besonders bevorzugt bedeutet R1 CH3CH=CH oder CH=CH.
Bevorzugte Ausführungsformen sind im folgenden angegeben:
Das Medium enthält ein, zwei oder mehr Verbindungen der Formeln 1-1 bis 1-15;
Das Medium enthält die Verbindung
Das Medium enthält vorzugsweise ein oder mehrere Zweikern- Verbindungen der Formel K
worin R°, X°, L1, L2 die oben angegebenen Bedeutungen haben und Z° Einfachbindung, -COO-, -OOC-, -OCF2-, C2F4-, -CF2O-, -CF=CF-, -C2H4-, -(CH2)4-, -OCH2- oder-CH2- bedeutet.
Der Anteil an Verbindungen K in der Mischung beträgt 5-40 %, vorzugsweise 5-30 %, insbesondere 5-20 %.
Besonders bevorzugte Zweikern-Verbindungen sind die Verbindungen der Formeln K-1 bis K-27
R°- H >-COO— < O V-Cl K-13
R°— ( H >-COO— ( O V-OCF, K-22
R — ( H >-COO— ( O >-OCF, K-23
R°- H >-COO—( O )— OCF, K-24
Das Medium enthält zusätzlich eine oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den allgemeinen Formeln II bis VI:
worin die einzelnen Reste die folgenden Bedeutungen haben:
Ru n-Alkyl, Oxaalkyl, Alkoxy, Fluoralkyl, Alkenyloxy oder Alkenyl mit jeweils bis zu 9 C-Atomen,
Xu F, Cl, halogeniertes Alkyl, halogeniertes Alkenyl, halogeniertes Alkenyloxy oder halogeniertes Alkoxy mit bis zu 6 C-Atomen, -C2F4-, -CF=CF-, -C2H4-, -(CH2)4-, -OCH2-, -CH2O-, -CF2O- oder -OCF2-,
Y1 bis Y4 jeweils unabhängig voneinander H oder F,
O oder 1.
Die Verbindung der Formel IV ist vorzugsweise
IVa IVb
IVc IVd
IVe
Das Medium enthält zusätzlich eine oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den allgemeinen Formeln VII bis XIII: worin R ,0 , X v0 und i \ Yy1-4 jeweils unabhängig voneinander eine der in
Anspruch 3 angegebenen Bedeutungen haben. X° ist vorzugsweise F, Cl, CF3, OCF3 oder OCHF2. R° bedeutet vorzugsweise Alkyl, Oxa- alkyl, Fluoralkyl oder Alkenyl mit jeweils bis zu 6 C-Atomen.
Das Medium enthält zusätzlich eine oder mehrere Verbindungen der Formeln E-a bis E-d,
worin R° die in Anspruch 3 angegebenen Bedeutungen hat; Der Anteil der Verbindungen der Formeln E-a bis E-d ist vorzugsweise 10-30 Gew.%, insbesondere 15-25 Gew.%;
Der Anteil an Verbindungen der Formeln I bis VI zusammen beträgt im Gesamtgemisch mindestens 50 Gew.%;
Der Anteil an Verbindungen der Formel I beträgt im Gesamtgemisch 0,5 bis 40, besonders bevorzugt 1 bis 30 Gew.%;
Der Anteil an Verbindungen der Formeln II bis VI im Gesamtgemisch beträgt 30 bis 80 Gew.%;
F,
CHF2>
ci.
Das Medium enthält Verbindungen der Formeln II, III, IV, V und/oder VI;
R° ist geradkettiges Alkyl oder Alkenyl mit 2 bis 7 C-Atomen;
Das Medium besteht im wesentlichen aus Verbindungen der Formeln I bis VI und XIII; Das Medium enthält weitere Verbindungen, vorzugsweise ausgewählt aus der folgenden Gruppe bestehend aus den allgemeinen Formeln XIV bis XVIII:
C CHH22CCHH22-- -c o — < o wxu XVI
XVIII
worin R° und X° die oben angegebenen Bedeutungen haben. Die
1 ,4-Phenylenringe können zusätzlich durch CN, Chlor oder Fluor substituiert sein. Vorzugsweise sind die 1 ,4-Phenylenringe ein- oder mehrfach durch Fluoratome substituiert.
Das Medium enthält zusätzlich ein, zwei, drei oder mehr, vorzugsweise zwei oder drei Verbindungen der Formeln
Alkyl- H -CH2O- H H -Alkyl 02
worin "Alkyl" und "Alkyl*" die nachfolgend angegebene Bedeutung haben. Der Anteil der Verbindungen der Formeln 01 und/oder 02 in den erfindungsgemäßen Mischungen beträgt vorzugsweise 5-10 Gew.%.
- Das Medium enthält vorzugsweise 5-35 Gew.% der Verbindung IVa.
Das Medium enthält vorzugsweise ein, zwei oder drei Verbindungen der Formel IVa, worin X° F oder OCF3 bedeutet.
- Das Medium enthält vorzugsweise ein oder mehrere Verbindungen der Formeln Ha bis llg,
worin R die oben angegebenen Bedeutungen hat. In den Verbindungen der Formeln lla-llg bedeutet R° vorzugsweise Methyl, Ethyl, n-Propyl, n-Butyl und n-Pentyl.
Das Medium enthält vorzugsweise ein oder mehrere Zwei- und/oder Dreikern-Verbindungen mit einer CF2O-Brücke der Formeln Q-1 bis Q-15:
worin R° die oben angegebenen Verbindungen hat.
Insbesondere bevorzugt ist die Verbindung Q-12, ferner Q-6.
Die erfindungsgemäße Mischung enthält vorzugsweise 3-20 %, insbesondere 3-15 %, der Verbindungen der Formeln Q-1 bis Q-15. Das Gewichtsverhältnis (I) : (II + III + IV + V + VI) ist vorzugsweise 1 : 10 bis 10 : 1.
Das Medium besteht im wesentlichen aus Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den allgemeinen Formeln I bis XIII.
Der Anteil der Verbindungen der Formel IVb und/oder IVc, worin X° Fluor und R° CH3, C2H5, n-C3H7, n-C H9 oder n-C5Hn bedeutet, beträgt im Gesamtgemisch 2 bis 20 Gew.%, insbesondere 2 bis 15 Gew.%;
Das Medium enthält vorzugsweise Verbindungen der Formeln II bis VI, worin R° Methyl bedeutet.
Insbesondere bevorzugt enthält das Medium Verbindungen der
Formeln
Das Medium enthält vorzugsweise ein, zwei oder mehr, vorzugsweise ein oder zwei, Dioxon-Verbindungen der Formeln
Das Medium enthält zusätzlich ein, zwei oder mehr Zweikern- Verbindungen der Formeln Z-1 bis Z-8
Alkyl* Z-1
Alkyl- H H -Alkyl* Z-7
Z-8
worin R1a und R2a jeweils unabhängig voneinander H, CH3, C2Hs oder n-C3H7 bedeuten. R°, Alkyl und Alkyl* besitzen die in Anspruch 3 bzw. nachfolgend angegebenen Bedeutungen.
Besonders bevorzugte Verbindungen der Formel Z-5 sind
Von den genannten Zweikern-Verbindungen sind besonders bevorzugt die Verbindungen Z-1 , Z-2, Z-5, Z-6, Z-7 und Z-8. Vorzugsweise enthalten die erfindungsgemäßen Mischungen 5-40 %, insbesondere
5-30 %, an Verbindungen der Formeln Z-1 bis Z-8.
Das Medium enthält zusätzlich noch ein oder mehrere Verbindungen der Formeln P-1 bis P-8
worin R° die oben angegebenen Bedeutungen hat.
Das Medium enthält zusätzlich ein, zwei oder mehr Verbindungen mit annellierten Ringen der Formeln AN1 bis AN11:
worin R° die oben angegebenen Bedeutungen hat.
Es wurde gefunden, dass bereits ein relativ geringer Anteil an Verbindungen der Formeln I im Gemisch mit üblichen Flüssigkristallmaterialien, insbesondere jedoch mit einer oder mehreren Verbindungen der Formeln II, III, IV, V und/oder VI zu einer beträchtlichen Erniedrigung der Schwellenspannung und zu niedrigen Werten für die Doppelbrechung führt, wobei gleichzeitig breite nematische Phasen mit tiefen Übergangstemperaturen smektisch-nematisch beobachtet werden, wodurch die Lagerstabilität verbessert wird. Bevorzugt sind insbesondere Mischungen, die neben ein oder mehreren Verbindungen der Formeln I ein oder mehrere Verbindungen der Formel IV enthalten, insbesondere Verbindungen der Formel IVa, worin X° F oder OCF3 bedeutet. Die Verbindungen der Formeln I bis VI sind farblos, stabil und untereinander und mit anderen Flüssigkristallmaterialien gut mischbar.
Der Ausdruck "Alkyl" bzw. "Alkyl*" umfasst geradkettige und verzweigte Alkylgruppen mit 1-7 Kohlenstoffatomen, insbesondere die geradkettigen Gruppen Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl, Pentyl, Hexyl und Heptyl. Gruppen mit 1-5 Kohlenstoffatomen sind im allgemeinen bevorzugt. Der Ausdruck "Alkenyl" umfasst geradkettige und verzweigte Alkenyl- gruppen mit 2-7 Kohlenstoffatomen, insbesondere die geradkettigen Gruppen. Bevorzugte Alkenylgruppen sind C2-C7-1 E-Alkenyl, C4-C7-3E- Alkenyl, C5-C7-4-Alkenyl, C6-C7-5-Alkenyl und C7-6-Alkenyl, insbesondere C2-C7-1 E-Alkenyl, C -C7-3E-Alkenyl und C5-C7-4-Alkenyl. Beispiele besonders bevorzugter Alkenylgruppen sind Vinyl, 1 E-Propenyl, 1 E-Butenyl, 1 E- Pentenyl, 1 E-Hexenyl, 1 E-Heptenyl, 3-Butenyl, 3E-Pentenyl, 3E-Hexenyl, 3E-Heptenyl, 4-Pentenyl, 4Z-Hexenyl, 4E-Hexenyl, 4Z-Heptenyl, 5-Hex- enyl, 6-Heptenyl und dergleichen. Gruppen mit bis zu 5 Kohlenstoffatomen sind im allgemeinen bevorzugt.
Der Ausdruck "Fluoralkyl" umfasst vorzugsweise geradkettige Gruppen mit endständigem Fluor, d.h. Fluormethyl, 2-Fluorethyl, 3-Fluorpropyl, 4-Fluor- butyl, 5-Fluorpentyl, 6-Fluorhexyl und 7-Fluorheptyl. Andere Positionen des Fluors sind jedoch nicht ausgeschlossen.
Der Ausdruck "Oxaalkyl" umfasst vorzugsweise geradkettige Reste der Formel CnH2n+rO-(CH2)m, worin n und m jeweils unabhängig voneinander 1 bis 6 bedeuten. Vorzugsweise ist n = 1 und m 1 bis 6.
Durch geeignete Wahl der Bedeutungen von R° und X° können die
Ansprechzeiten, die Schwellenspannung, die Steilheit der Transmissions- kennlinien etc. in gewünschter Weise modifiziert werden. Beispielsweise führen 1 E-Alkenylreste, 3E-Alkenylreste, 2E-Alkenyloxyreste und der- gleichen in der Regel zu kürzeren Ansprechzeiten, verbesserten nematischen Tendenzen und einem höheren Verhältnis der elastischen Konstanten k33 (bend) und kn (splay) im Vergleich zu Alkyl- bzw. Alkoxyresten. 4-Alkenylreste, 3-Alkenylreste und dergleichen ergeben im allgemeinen tiefere Schwellenspannungen und kleinere Werte von k33/kn im Vergleich zu Alkyl- und Alkoxyresten.
Eine -CH2CH2-Gruppe führt im allgemeinen zu höheren Werten von k33/kn im Vergleich zu einer einfachen Kovalenzbindung. Höhere Werte von k33/ n ermöglichen z.B. flachere Transmissionskennlinien in TN-Zellen mit 90° Verdrillung (zur Erzielung von Grautönen) und steilere Transmissionskennlinien in STN-, SBE- und OMI-Zellen (höhere Multiplexierbarkeit) und umgekehrt.
Das optimale Mengenverhältnis der Verbindungen der Formeln I und II +
III + IV + V + VI hängt weitgehend von den gewünschten Eigenschaften, von der Wahl der Komponenten der Formeln I, II, III, IV, V und/oder VI und der Wahl weiterer gegebenenfalls vorhandener Komponenten ab.
Geeignete Mengenverhältnisse innerhalb des oben angegebenen Bereichs können von Fall zu Fall leicht ermittelt werden.
Die Gesamtmenge an Verbindungen der Formeln I bis XIII in den erfindungsgemäßen Gemischen ist nicht kritisch. Die Gemische können daher eine oder mehrere weitere Komponenten enthalten zwecks Optimierung verschiedener Eigenschaften. Der beobachtete Effekt auf die Ansprechzeiten und die Schwellenspannung ist jedoch in der Regel umso größer je höher die Gesamtkonzentration an Verbindungen der Formeln I bis XIII sind.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform enthalten die erfindungsgemäßen Medien Verbindungen der Formel II bis VI (vorzugsweise II, IM und/oder IV, insbesondere IVa), worin X° F, OCF3, OCHF2, OCH=CF2, OCF=CF2 oder OCF2-CF2H bedeutet. Eine günstige syner- gistische Wirkung mit den Verbindungen der Formeln I führt zu besonders vorteilhaften Eigenschaften. Insbesondere Mischungen enthaltend Verbindungen der Formel I und der Formel IVa zeichnen sich durch ihre niedrige Schwellenspannung aus.
Die einzelnen Verbindungen der Formeln I bis XVIII und deren Unterformeln, die in den erfindungsgemäßen Medien verwendet werden können, sind entweder bekannt, oder sie können analog zu den bekannten Verbindungen hergestellt werden.
Der Aufbau der erfindungsgemäßen MFK-Anzeige aus Polarisatoren,
Elektrodengrundplatten und Elektroden mit Oberflächenbehandlung ent- spricht der für derartige Anzeigen üblichen Bauweise. Dabei ist der Begriff der üblichen Bauweise hier weit gefasst und umfasst auch alle Abwandlungen und Modifikationen der MFK-Anzeige, insbesondere auch Matrix- Anzeigeelemente auf Basis poly-Si TFT oder MIM.
Ein wesentlicher Unterschied der erfindungsgemäßen Anzeigen zu den bisher üblichen auf der Basis der verdrillten nematischen Zelle besteht jedoch in der Wahl der Flüssigkristallparameter der Flüssigkristallschicht.
Die Herstellung der erfindungsgemäß verwendbaren Flüssigkristallmischungen erfolgt in an sich üblicher weise. In der Regel wird die gewünschte Menge der in geringerer Menge verwendeten Komponenten in der den Hauptbestandteil ausmachenden Komponenten gelöst, zweckmäßig bei erhöhter Temperatur. Es ist auch möglich Lösungen der Komponenten in einem organischen Lösungsmittel, z.B. in Aceton, Chloroform oder Methanol, zu mischen und das Lösungsmittel nach Durchmischung wieder zu entfernen, beispielsweise durch Destillation.
Die Dielektrika können auch weitere, dem Fachmann bekannte und in der Literatur beschriebene Zusätze enthalten. Beispielsweise können 0-15 % pleochroitische Farbstoffe, UV-Stabilisatoren, Antioxidontien oder chirale Dotierstoffe zugesetzt werden. Geeignete Dotierstoffe und Stabilisatoren sind in den Tabellen C und D aufgelistet.
C bedeutet eine kristalline, S eine smektische, Sc eine smektisch C, N eine nematische und I die isotrope Phase.
V-io bezeichnet die Spannung für 10 % Transmission (Blickrichtung senkrecht zur Plattenoberfläche), ton bezeichnet die Einschaltzeit und die Ausschaltzeit bei einer Betriebsspannung entsprechend dem 2,0fachen Wert von V-io. Δn bezeichnet die optische Anisotropie. Δε bezeichnet die dielektrische Anisotropie (Δε = εn - εj., wobei ε die Dielektrizitätskonstante parallel zu den Moleküllängsachsen und ε± die Dielektrizitätskonstante senkrecht dazu bedeutet). Die elektro-optischen Daten werden in einer TN-Zelle im 1. Minimum (d.h. bei einem d • Δn-Wert von 0,5 μm) bei 20 °C gemessen, sofern nicht ausdrücklich etwas anderes angegeben wird. Die optischen Daten werden bei 20 °C gemessen, sofern nicht ausdrücklich etwas anderes angegeben wird.
In der vorliegenden Anmeldung und in den folgenden Beispielen sind die Strukturen der Flüssigkristallverbindungen durch Acronyme angegeben, wobei die Transformation in chemische Formeln gemäß folgender Tabellen A und B erfolgt. Alle Reste CnH2n+ι und CmH2m+ι sind geradkettige Alkylreste mit n bzw. m C-Atomen; n und m sind ganze Zahlen und bedeuten vorzugsweise 0, 1 , 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 oder 12. Die Codierung gemäß Tabelle B versteht sich von selbst. In Tabelle A ist nur das Acronym für den Grundkörper angegeben. Im Einzelfall folgt getrennt von Acronym für den Grundkörper mit einem Strick ein Code für die Substituenten R , R2*, L und L2*:
Code für R , Rη R^ r R2\ L , L2*, L3*
nm CnH2n+ι CmH2m+ι H H nOm OCnH2n+ι CmH2m+ι H H nO.m CnH2n+ι OCmH m+ H H n CnH2n+ι CN H H nN.F CnH2n+ι CN F H nF CnH2n+ι F H H nOF OCnH2n+1 F H H nF.F CnH2n+ι F F H nF.F.F CnH2n+1 F F F nmF nH2n+1 CmH2m+ι F H nOCF3 CnH 2n+1 OCF3 H H nOCF3.F CnH2n+ι OCF3 F H n-Vm CnH2n+ι -CH=CH-CmH2m+ι H H nV-Vm CnH2n+ι-CH=CH- -CH=CH-CmH2m+1 H H
Bevorzugte Mischungskomponenten finden sich in den Tabellen A und B. Tabelle A
PYP
PYRP
BCH
CBC
CCH
CCP
CPTP
CEPTP
ECCP
CECP
EPCH
PCH
PTP
BECH
EBCH
CPC
B
FET-nF
CGG
CGU
CFU
Tabelle B
BCH-n.Fm
CFU-n-F
CBC-nmF
ECCP-nm
CCZU-n-F
T-nFm
CGU-n-F
CDU-n-F
DCU-n-F
CGG-n-F
CPZG-n-OT
CC-nV-Vm
CCP-Vn-m
CCG-V-F
CCP-nV-m
CC-n-V
CCQU-n-F
CC-n-V1
CCQG-n-F
CQU-n-F
Dec-U-n-F
CWCU-n-F
CWCG-n-F
CCOC-n-m
PQU-n-F
PUQU-n-F
PGU-n-F
CCQG-n-F
CUQU-n-F
CCCQU-n-F
CVCP-1V-OT
Besonders bevorzugt sind flüsigkristalline Mischungen, die neben den Verbindungen der Formeln I mindestens ein, zwei, drei oder vier Verbindungen aus der Tabelle B enthalten. Tabelle C
In der Tabelle C werden mögliche Dotierstoffe angegeben, die in der Regel den erfindungsgemäßen Mischungen in Konzentration von 0,1 bis 10 Gew.-%, insbesondere 0,1 bis 6 Gew.-%., zugesetzt werden.
C 15
CB 15
CM 21
R/S-811
CM 44
CM 45
CM 47
R/S-2011
R/S-4011
Tabelle D
Stabilisatoren, die beispielsweise den erfindungsgemäßen Mischungen bis maximal 10 Gew.%, vorzugsweise 0,001-8 Gew.%, insbesondere 0,05-5 Gew.% zugesetzt werden können, werden nachfolgend genannt:
Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung erläutern, ohne sie zu begrenzen. Vor- und nachstehend bedeuten Prozentangaben Gewichtsprozent. Alle Temperaturen sind in Grad Celsius angegeben. Fp. bedeutet Schmelzpunkt, Kp. = Klärpunkt. Ferner bedeuten K = kristalliner Zustand, N = nematische Phase, S = smektische Phase und I = isotrope Phase. Die Angaben zwischen diesen Symbolen stellen die Übergangstemperaturen dar. Δn bedeutet optische Anisotropie (589 nm, 20 °C), die Fließviskosität v20 (mm2/sec) und die Rotationsviskosität γ-i (mPa-s) wurden jeweils bei 20 °C bestimmt.
Beispiel M1
PGU-2-F 8,00 % Klärpunkt [°C]: 79,0 PGU-3-F 6,50 % Δn [589 nm, 20 °C]: 0,0938 CC-3-V1 11 ,00 % γi [mPa-s, 20 °C]: 62 PCH-302 9,00 % V10 M: 1 ,79 CCZU-3-F 14,00 % CCP-V-1 7,00 % CC-4-V 18,00 % CVCP-1V-OT 14,00 %
CC-5-V 8,00 % CQG-3-F 4,50 % Beispiel M2
PGU-2-F 8,00 % Klärpunkt [°C]: 79,5
PGU-3-F 4,00 % Δn [589 nm, 20 °C]: 0,0947
CC-3-V1 11,00% γi [mPa-s, 20 °C]: 64
PCH-302 7,50 % Vιo[V]: 1,82
CCZU-3-F 11 ,50 %
CCP-V-1 10,00%
CC-4-V 18,00%
CVCP-1V-OT 14,00 %
CC-5-V 8,00 %
PCH-3CI 8,00 %
Beispiel M3
PGU-2-F 8,00 % Klärpunkt [°C]: 79,5
PGU-3-F 7,00 % Δn [589 nm, 20 °C]: 0,0939
CC-3-V1 11,00% γi [mPa-s, 20 °C]: 67
CCZU-3-F 14,00 % Vιo[V]: 1,77
CCP-V-1 13,50%
CC-4-V 18,00%
CVCP-1V-OT 12,00%
CC-5-V 6,00 %
PCH-7F 5,00 %
CQU-4-F 5,50 %
Beispiel M4
PGU-2-F 8,00 % Klärpunkt [°C]: 79,0
PGU-3-F 7,00 % Δn [589 nm, 20 °C]: 0,0937
CCP-30CF3 0,50 % γi [mPa-s, 20 °C]: 66
CC-3-V1 11 ,00 % V10 M: 1 ,78
PCH-302 6,00 %
CCZU-3-F 14,00 %
CCP-V-1 9,50 %
CC-4-V 18,00 %
CVCP-1V-OT 12,50 %
CC-5-V 8,00 %
CQU-4-F 5,50 %
Beisoiel M5
PGU-2-F 4,00 % Klärpunkt [°C]: 81 ,0
CCP-3OCF3 8,00 % Δn [589 nm, 20 °C]: 0,0932
CC-3-V1 10,00 % Δε [1 kHz, 20 °C]: 5,3
CCG-V-F 10,00 % γι [mPa-s. 20 °C]: 69
PCH-301 9,00 % d ■ Δn [μm, 20 °C]: 0,50
CCP-V-1 15,00 % Verdrillung [°]: 90
CCP-V2-1 2,00 % V10 M: 1 ,80
CC-4-V 18,00 %
CVCP-1V-OT 10,00 %
PUQU-2-F 6,00 %
PUQU-3-F 8,00 %
Beispiel M6
PGU-2-F 4,00 % Klärpunkt [°C]: 79,0
CCP-30CF3 7,00 % Δn [589 nm, 20 °C]: 0,0938
CCZU-3-F 4,00 % Δε [1 kHz, 20 °C]: 5,4
CC-3-V1 10,00 % Y1 [mPa-s, 20 °C]: 69
PCH-301 11 ,00 % d • Δn [μm, 20 °C]: 0,50
PCH-302 2,00 % Twist [°]: 90
CCP-V-1 15,00 % V10 [V]: 1 ,77
CC-4-V 18,00 %
CVCP-1V-OT 15,00 %
PUQU-2-F 6,00 %
PUQU-3-F 8,00 %
Beispiel M7
PGU-2-F 3,00 % Klärpunkt [°C]: 79,0
CCP-3OCF3 8,00 % Δn [589 nm, 20 °C]: 0,0940
CC-3-V1 10,00 % Δε [1 kHz, 20 °C]: 5,2
PCH-301 11 ,00 % γι [mPa-s, 20 °C]: 67
PCH-302 2,00 % d • Δn [μm, 20 °C]: 0,50
CCP-V-1 15,00 % Twist [°]: 90
CCP-V2-1 2,00 % Vιo [V]: 1,80
CC-4-V 18,00 %
CVCP-1V-OT 15,00 %
PUQU-1-F 8,00 %
PUQU-2-F 6,00 %
PUQU-3-F 2,00 %
Beispiel M8
CVCP-1V-OT 11 ,00 %
CDU-2-F 9,00 %
CDU-3-F 9,00 %
CDU-5-F 5,50 %
CCZU-2-F 4,00 %
CCZU-3-F 13,50 %
PUQU-2-F 4,00 %
PUQU-3-F 6,00 %
CC-3-V1 12,50 %
CC-5-V 10,00 %
CCH-35 5,00 %
CCH-501 4,00 %
Beispiel M9
PGU-2-F 8,00 % S-N [°C]: < -40,0
PGU-3-F 6,00 % Klärpunkt [°C]: 81 ,0
CC-3-V1 10,00 % Δn [589 nm, 20 °C]: 0,1044
CCP-V-1 16,00 % Δε [1 kHz, 20 °C]: 5,2
CCG-V-F 10,00 % γι [mPa-s, 20 °C]: 72
PCH-301 12,00 % d • Δn [μm, 20 °C]: 0,50
CC-4-V 18,00 % Twist [°]: 90
CVCP-1V-OT 10,00 % V10 M: 1 ,84
PUQU-2-F 5,00 %
PUQU-3-F 2,00 %
CBC-33 3,00 % Beispiel M10
PGU-2-F 6,00 % S-N [°C]: < -20,0
CCP-2OCF3 7,00 % Klärpunkt [°C]: 82,0
CCP-3OCF3 7,00 % Δn [589 nm, 20 °C]: 0,0925
CCP-4OCF3 3,00 %
CC-3-V1 10,00%
CCG-V-F 5,00 %
PCH-301 10,00%
CCP-V-1 16,00%
CC-4-V 18,00%
CVCP-1V-OT 8,00 %
PUQU-2-F 5,00 %
PUQU-3-F 5,00 %
Beispiel M11
PGU-2-F 4,00 % S-N [°C]: <-40,0
CCP-3OCF3 8,00 % Klärpunkt [°C]: 81,0
CC-3-V1 10,00% Δn [589 nm, 20 °C]: 0,0930
CCG-V-F 10,00% Δε [1 kHz, 20 °C]: 5,0
PCH-301 10,00% γι [mPa-s, 20 °C]: 67
CCP-V-1 16,00% d • Δn [μm, 20 °C]: 0,50
CCP-V2-1 3,00 % Twist [°]: 90
CC-4-V 18,00% Vι0[V]: 1,85
CVCP-1V-OT 8,00 %
PUQU-2-F 5,00 %
PUQU-3-F 8,00 % Beispiel M12
PGU-2-F 9,50 %
PGU-3-F 9,50 %
PGU-5-F 2,00 %
CDU-2-F 3,00 %
CCZU-3-F 14,50 %
CVCP-1V-OT 10,00 %
CCP-V-1 5,50 %
CC-4-V 12,00 %
CC-5-V 7,00 %
CC-3-V1 13,00 %
PUQU-2-F 6,00 %
PUQU-3-F 8,00 %
Beispiel M13
PGU-2-F 9,00 %
PGU-3-F 8,00 %
CCZU-2-F 2,50 %
CCZU-3-F 11 ,00 %
CGZP-3-OT 8,00 %
CVCP-1V-OT 9,00 %
CCP-V-1 3,00 %
CC-4-V 12,00 %
CC-5-V 5,00 %
PCH-302 5,00 %
CC-3-V1 13,00 %
PUQU-2-F 6,50 %
PUQU-3-F 8,00 % Beispiel M14
PGU-2-F 9,50 %
PGU-3-F 9,50 %
PGU-5-F 2,50 %
CCZU-2-F 4,00 %
CCZU-3-F 14,00 %
CVCP-1V-OT 11 ,00 %
CCP-V-1 3,50 %
CC-3-V 19,00 %
CC-3-V1 13,00 %
PUQU-2-F 6,00 %
PUQU-3-F 8,00 %
Beispiel M15
PGU-2-F 9,50 %
PGU-3-F 8,00 %
CCZU-2-F 4,00 %
CCZU-3-F 8,00 %
CGZP-3-OT 8,50 %
CVCP-1V-OT 10,00 %
CCP-V-1 3,00 %
CC-3-V 20,00 %
CC-5-V 2,50 %
CC-3-V1 12,00 %
PUQU-2-F 6,50 %
PUQU-3-F 8,00 % Beispiel M16
PGU-2-F 5,00 % Klärpunkt [°C]: 82,0
CCP-2OCF3 2,00 % Δn [589 nm, 20 °C]: 0,0936
CCP-3OCF3 6,00 % Δε [1 kHz, 20 °C]: 6,3
CCZU-3-F 5,00 % γi [mPa-s, 20 °C]: 72
CC-3-V1 10,00 % d • Δn [μm, 20 °C]: 0,50
CCG-V-F 10,00 % Verdrillung [°]: 90
PCH-301 6,00 % Vιo [V]: 1 ,67
CCP-V-1 14,00 %
CC-4-V 18,00 %
CVCP-1V-OT 10,00 %
PUQU-2-F 6,00 %
PUQU-3-F 8,00 %
Beispiel M17
CVCP-1V-OT 15,00 % Klärpunkt [°C]: 79,5
CDU-2-F 10,00 % Δn [589 nm, 20 °C]: 0,0783
CDU-3-F 10,00 % Δε [1 kHz, 20 °C]: 9,6
CCZU-2-F 4,00 % γ-i [mPa-s, 20 °C]: 87
CCZU-3-F 15,00 %
CCZU-5-F 3,00 %
PUQU-2-F 4,50 %
PUQU-3-F 5,50 %
CC-3-V1 13,00 %
CC-4-V 12,00 %
CC-5-V 8,00 %
Beispiel M18
PGU-2-F 2,00 % Klärpunkt [°C]: 80,0
CCP-30CF3 8,00 % Δn [589 nm, 20 °C]: 0,0930
CC-3-V1 10,00 % Δε [1 kHz, 20 °C]: 5,5
PCH-301 12,00 % γi [mPa-s, 20 °C]: 69
CCP-V-1 14,00 % d • Δn [μm, 20 °C]: 0,50
CCP-V2-1 2,00 % Verdrillung [°]: 90
CC-4-V 18,00 % V10 [V]: 1 ,78
CVCP-1V-OT 17,00 %
PUQU-1-F 8,00 %
PUQU-2-F 6,00 %
PUQU-3-F 3,00 %
Beispiel M19
PGU-2-F 3,00 % Klärpunkt [°C]: 80,0
CCP-3OCF3 7,00 % Δn [589 nm, 20 °C]: 0,0938
CC-3-V1 10,00 % Δε [1 kHz, 20 °C]: 5,5 PCH-301 10,00 % γi [mPa-s, 20 °C]: 69
CCP-V-1 15,00 % d • Δn [μm, 20 °C]: 0,50 CCP-V2-1 5,00 % Verdrillung [°]: 90 CC-4-V 18,00 % V10 [V]: 1 ,77 CVCP-3V-OT 15,00 % PUQU-1-F 8,00 %
PUQU-2-F 6,00 % PUQU-3-F 3,00 %
Beispiel M20
PGU-2-F 7,00 %
PGU-3-F 6,00 %
CCP-20CF3 7,00 %
CCP-30CF3 7,00 %
CC-3-V1 10,00 %
PCH-301 12,00 %
PCH-302 3,00 %
CCZU-3-F 14,00 %
CCP-V-1 6,00 %
CC-4-V 18,00 %
CVCP-1V-OT 10,00 %
Beispiel M21
PGU-2-F 8,00 % Klärpunkt [X]: 81 ,0
PGU-3-F 8,00 % Δn [589 nm, 20 X]: 0,1029
PGU-5-F 3,00 % Δε [1 kHz, 20 X]: 4,9
CC-3-V1 10,00 % γi [mPa-s, 20 X]: 69
CCP-V-1 14,00 % d • Δn [μm, 20 X]: 0,50
CCZU-3-F 3,00 % Verdrillung [°]: 90
CCP-2OCF3 7,00 % V10 [V]: 1 ,88
PCH-301 13,00 %
CC-4-V 18,00 %
CVCP-1V-OT 10,00 %
Beispiel M22
PGU-2-F 8,00 % S-N [X]: <-40,0
PGU-3-F 8,00 % Klärpunkt [X]: 80,0
PGU-5-F 2,00 % Δn [589 nm, 20 X]: 0,1029
CC-5-V 16,00% Δε [1 kHz, 20 X]: 5,4
CC-3-V1 10,00% γ1 [mPa-s, 20 X]: 73
CCP-V-1 9,00 % d • Δn [μm, 20 X]: 0,50
CCZU-3-F 8,00 % Verdrillung [°]: 90
CCP-2OCF3 7,00 % Vιo[V]: 1,81
PCH-301 10,00%
PCH-302 7,00 %
CVCP-1V-OT 8,00 %
Beispiel M23
PGU-2-F 8,00 % S-N [X]: <-40,0
PGU-3-F 6,00 % Klärpunkt [X]: 79,0
CCP-1F.F.F 2,00 % Δn [589 nm, 20 X]: 0,0928
CCP-2OCF3 7,00 % Δε [1 kHz, 20 X]: 6,1
CCP-3OCF3 6,00 % λ [mPa-s, 20 X]: 75
CC-3-V1 10,00% d • Δn [μm, 20 X]: 0,50
PCH-301 8,00 % Verdrillung [°]: 90
CCZU-2-F 2,00 % Vιo[V]: 1,56
CCZU-3-F 13,00%
CCP-V-1 2,00 %
CCG-V-F 10,00%
CC-4-V 18,00%
CVCP-1V-OT 8,00 % Beispiel M24
PGU-2-F 8,00 % S-N [X]: < -40,0
PGU-3-F 8,00 % Klärpunkt [X]: 79,0
PGU-5-F 4,00 % Δn [589 nm, 20 X]: 0,1037
CC-3-V1 10,00 % Δε [1 kHz, 20 X]: 5,1
CCP-V-1 13,00 % γi [mPa-s, 20 X]: 71
CCG-V-F 10,00 % d • Δn [μm, 20 X]: 0,50
CCZU-3-F 3,00 % Verdrillung [°]: 90
CCP-30CF3 7,00 % V10 [V]: 1 ,66
PCH-301 11 ,00 %
CC-4-V 18,00 %
CVCP-1V-OT 8,00 %
Beispiel M25
PGU-2-F 8,00 % S-N [X]: < -40,0
PGU-3-F 6,00 % Klärpunkt [X]: 78,0
CCP-2F.F.F 3,00 % Δn [589 nm, 20 X]: 0,0936
CCP-2OCF3 6,00 % Δε [1 kHz, 20 X]: 5,6
CCP-3OCF3 4,00 % y [mPa-s, 20 X]: 74
CC-3-V1 10,00 % d ■ Δn [μm, 20 X]: 0,50
PCH-301 10,00 % Verdrillung [°]: 90
PCH-302 3,00 % V10 [V]: 1 ,68
CCZU-2-F 2,00 %
CCZU-3-F 13,00 %
CCP-V-1 9,00 %
CC-4-V 18,00 %
CVCP-1V-OT 8,00 % Beispiel M26
PGU-2-F 6,00 %
CCZU-3-F 9,00 %
CC-3-V1 10,00 %
PCH-301 7,00 %
CCP-V-1 13,00 %
CC-4-V 18,00 %
CVCP-1V-OT 9,00 %
PUQU-2-F 6,00 %
PUQU-3-F 8,00 %
Beispiel M27
CCP-2OCF3 2,00 % Klärpunkt [X]: 80,0
CCP-3OCF3 7,00 % Δn [589 nm, 20 X]: 0,0921
CC-3-V1 10,00 % Δε [1 kHz, 20 X]: 6,3
CC-4-V 18,00 % γi [mPa-s, 20 X]: 71
PCH-301 6,00 % d • Δn [μm, 20 X]: 0,50
CCP-V-1 14,00 % Verdrillung [°]: 90
CCG-V-F 10,00 % . V10 M: 1 ,62
PUQU-1-F 8,00 %
PUQU-2-F 6,00 %
PUQU-3-F 6,00 %
CVCP-1V-OT 13,00 %
Beispiel M28
CC-3-V1 10,00 %
CC-4-V 18,00 %
PCH-301 3,00 %
CCP-V-1 14,00 %
CCG-V-F 10,00 %
PUQU-1-F 8,00 %
PUQU-2-F 6,00 %
PUQU-3-F 8,00 %
CVCP-1V-OT 13,00 %
Beispiel M29
CC-4-V 18,00 % S-N [X]: < -20,0
CC-3-V1 11 ,00 % Klärpunkt [X]: 82,5
PCH-302 7,50 % Δn [589 nm, 20 X]: 0,0920
CCP-2OCF3 8,00 % Δε [1 kHz, 20 X]: 6,8
CCP-3OCF3 8,00 % γi [mPa-s, 20 X]: 77
CVCP-1V-OT 7,00 % d • Δn [μm, 20 X]: 0,50
CCZU-3-F 13,00 % Verdrillung [°]: 90
CCP-3F.F.F 4,50 % Vιo [V]: 1 ,67
CCP-V-1 7,00 %
PGU-2-F 2,50 %
PGU-3-F 6,00 %
PUQU-2-F 3,00 %
PUQU-3-F 4,50 %

Claims

Patentansprüche
Flüssigkristallines Medium auf der Basis eines Gemisches von polaren Verbindungen, dadurch gekennzeichnet, dass es eine oder mehrere Verbindungen der Formel I
enthält,
worin
R1 einen halogenierten oder unsubstituierten Alkyl- oder Alkoxyrest mit 1 bis 15 C-Atomen, wobei in diesen Resten auch eine oder mehrere CH2-Gruppen jeweils unabhängig voneinander durch -C=C-, -CH=CH-, -O-, -CO-O- oder -O- CO- so ersetzt sein können, dass O-Atome nicht direkt miteinander verknüpft sind,
F, Cl, CN, halogenierter Alkylrest, halogenierter Alkenylrest, halogenierter Alkoxyrest oder halogenierter Alkenyloxyrest mit bis zu 6 C-Atomen,
L1 und L2 jeweils unabhängig voneinander H oder F
bedeuten. Flüssigkristallines Medium nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass in der Verbindung der Formel I R1 = Alkenyl ist.
Flüssigkristallines Medium nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass es ein, zwei oder mehr Verbindungen der Formeln 1-1 bis 1-15 enthält,
worin R1 die in Anspruch 1 angegebene Bedeutung hat. Flüssigkristallines Medium nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass es ein, zwei oder mehr Zweikern- Verbindungen der Formeln Z-1 bis Z-8,
Alkyl* Z-1
Alkyl- H — ( H V-Alkyl* Z-7
worin R1a und R2a jeweils unabhängig voneinander H, CH3, C2H5 oder n-CsH7 und Alkyl und Alkyl* jeweils unabhängig voneinander eine geradkettige oder verzweigte Alkylgruppe mit 1-7 C-Atomen bedeuten, enthält.
Flüssigkristallines Medium nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass es ein oder mehrere Verbindungen der Formeln Q-1 bis Q-15,
R° \ H / — \ H CF2° \ ° / 0CF3 Q"7
worin
n-Alkyl, Oxaalkyl, Alkoxy, Alkenyloxy, Fluoralkyl oder Alkenyl mit jeweils bis zu 9 C-Atomen,
bedeutet,
enthält.
Flüssigkristallines Medium nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass es zusätzlich eine oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den allgemeinen Formeln II, III, IV, V und VI enthält:
worin die einzelnen Reste die folgenden Bedeutungen haben:
RL n-Alkyl, Oxaalkyl, Alkoxy, Alkenyloxy, Fluoralkyl oder Alkenyl mit jeweils bis zu 9 C-Atomen,
X F, Cl, halogeniertes Alkyl, halogeniertes Alkenyl, halogeniertes Alkenyloxy oder halogeniertes Alkoxy mit bis zu 6 C-Atomen,
Z° -C2F4-, -CF=CF-, -C2H4-, -(CH2)4-, -OCH2-, -CH20-,
-CF2O- oder -OCF2-,
Y1 bis Y4 jeweils unabhängig voneinander H oder F,
r 0 oder 1.
7. Flüssigkristallines Medium nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil an Verbindungen der Formeln I bis VI zusammen im Gesamtgemisch mindestens 50 Gew.-% beträgt. Flüssigkristallines Medium nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass es zusätzlich eine oder mehrere Verbindungen der Formeln K-1 bis K-27,
R°-< H WCOOW O WCI K-13
F
COOW O WCI K-15 ° ( H >- COO— ( O >- OCF- K-24
worin R°, die in Anspruch 6 angegebenen Bedeutungen hat,
20 enthält
9. Flüssigkristallines Medium nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass es eine oder mehrere Verbin- düngen der Formeln lla bis llg,
worin R° die in Anspruch 6 angegebenen Bedeutungen hat,
enthält.
10. Flüssigkristallines Medium nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass es ein oder mehrere Verbindungen der Formeln 01 und 02,
Alkyl- — CH20— —Alkyl* 01
»- < " ) ( - )
02
woπn
Alkyl und Alkyl* jeweils unabhängig voneinander eine geradkettige oder verzweigte Alkylgruppe mit 1 -7 Kohlenstoffatomen bedeuten,
enthält.
11. Flüssigkristallines Medium nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil an Verbindungen der Formel I im Gesamtgemisch 0,5 bis 40 Gew.% beträgt.
12. Verwendung des flüssigkristallinen Mediums nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 11 für elektrooptische Zwecke.
13. Elektrooptische Flüssigkristallanzeige enthaltend ein flüssig- kristallines Medium nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 11 ,
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