WO2007118623A1

WO2007118623A1 - Flüssigkristallines medium

Info

Publication number: WO2007118623A1
Application number: PCT/EP2007/003108
Authority: WO
Inventors: Michael Heckmeier; Brigitte Schuler; Izumi Saito; Peer Kirsch
Original assignee: Merck Patent Gmbh
Priority date: 2006-04-13
Filing date: 2007-04-05
Publication date: 2007-10-25
Also published as: DE112007000676A5; DE112007000676B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein flüssigkristallines Medium enthaltend mindestens eine Verbindung der Formel (I), worin X, L1, L2, L3, L4 und L5 die in Anspruch (1) angegebenen Bedeutungen haben, sowie elektrooptische Anzeigen enthaltend ein solches flüssigkristallines Medium.

Description

Flüssigkristallines Medium

Die vorliegende Erfindung betrifft ein flüssigkristallines Medium, dessen Verwendung für elektrooptische Zwecke und dieses Medium enthaltende Anzeigen.

Flüssige Kristalle werden vor allem als Dielektrika in Anzeigevorrichtungen verwendet, da die optischen Eigenschaften solcher Substanzen durch eine angelegte Spannung beeinflusst werden können. Elektrooptische Vorrich- tungen auf der Basis von Flüssigkristallen sind dem Fachmann bestens bekannt und können auf verschiedenen Effekten beruhen. Derartige 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 nema- tische Struktur.

Die Flüssigkristallmaterialien müssen eine gute chemische und thermische Stabilität und eine gute Stabilität gegenüber elektrischen Feldern und elektromagnetischer Strahlung besitzen. Ferner sollten die 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 genü- gen. Beispielsweise sollten Materialien für Zellen mit verdrillt nematischer Struktur eine positive dielektrische Anisotropie und eine geringe elektrische Leitfähigkeit aufweisen.

Beispielsweise sind für Matrix-Flüssigkristallanzeigen mit integrierten nichtlinearen Elementen zur Schaltung einzelner Bildpunkte (MFK-Anzeigen) Medien mit großer positiver dielektrischer Anisotropie, breiten nematischen Phasen, relativ niedriger Doppelbrechung, sehr hohem spezifischen Widerstand, guter UV- und Temperaturstabilität und geringem Dampfdruck erwünscht.

Derartige Matrix-Flüssigkristallanzeigen sind bekannt. Als nichtlineare Elemente zur individuellen Schaltung der einzelnen Bildpunkte können beispielsweise aktive Elemente (d.h. Transistoren) verwendet werden. Man spricht dann von einer "aktiven Matrix", wobei man zwei Typen unterscheiden kann:

1. MOS (Metal Oxide Semiconductor) oder andere Dioden auf Silizium- Wafer als Substrat.

2. Dünnfilm-Transistoren (TFT) auf einer Glasplatte als Substrat.

Die Verwendung von einkristallinem Silizium als Substratmaterial 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 trans- parente Gegenelektrode trägt. Im Vergleich zu der Größe der Bildpunkt- Elektrode ist der TFT sehr klein und stört das Bild praktisch nicht. Diese Technologie kann auch für voll farbtaugliche Bilddarstellungen erweitert werden, wobei ein Mosaik von roten, grünen und blauen Filtern derart angeordnet ist, dass je ein Filterelement einem schaltbaren Bildelement gegenüber liegt.

Die TFT-Anzeigen arbeiten üblicherweise als TN-Zellen mit gekreuzten Polarisatoren in Transmission und sind von hinten beleuchtet.

Der Begriff MFK-Anzeigen umfasst hier jedes Matrix-Display mit integrierten nichtlinearen Elementen, d.h. neben der aktiven Matrix auch Anzeigen mit passiven Elementen wie Varistoren oder Dioden (MIM = Metall-Isola- tor-Metall).

Derartige MFK-Anzeigen eignen sich insbesondere für TV-Anwendungen (z.B. Taschenfernseher) oder für hochinformative Displays für Rechneranwendungen (Laptop) und im Automobil- oder Flugzeugbau. Neben Problemen hinsichtlich der Winkelabhängigkeit des Kontrastes und der Schaltzeiten resultieren bei MFK-Anzeigen Schwierigkeiten bedingt durch nicht ausreichend hohen spezifischen Widerstand der Flüssigkristallmischungen [TOGASHI, S., SEKIGUCHI, K., TANABE, H., YAMAMOTO, E., SORIMACHi, K., TAJIMA, E., WATANABE, H., SHIMIZU, H., Proc. Eurodisplay 84, Sept. 1984: A 210-288 Matrix LCD Controlled by Double Stage Diode Rings, p. 141 ff, Paris; STROMER, M., Proc. Eurodisplay 84, Sept. 1984: Design of Thin Film Transistors for Matrix Adressing of TeIe- vision 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 low-volt-Mischun- gen 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 - A -

Tieftemperatu reigenschaften 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.

Neben Flüssigkristallanzeigen, die eine Hintergrundbeleuchtung verwenden, also transmissiv und gegebenenfalls transflektiv betrieben werden, sind besonders auch reflektive Flüssigkristallanzeigen interessant. Diese reflektiven Flüssigkristallanzeigen benutzen das Umgebungslicht zur Informationsdarstellung. Somit verbrauchen sie wesentlich weniger Energie als hintergrundbeleuchtete Flüssigkristallanzeigen mit entsprechender Größe und Auflösung. Da der TN-Effekt durch einen sehr guten Kontrast gekennzeichnet ist, sind derartige reflektive Anzeigen auch bei hellen Umge- bungsverhältnissen noch gut abzulesen. Dies ist bereits von einfachen reflektiven TN-Anzeigen, wie sie in z. B. Armbanduhren und Taschenrechnern verwendet werden, bekannt. Jedoch ist das Prinzip auch auf hochwertige, höher auflösende Aktiv-Matrix angesteuerte Anzeigen wie z. B. TFT-Displays anwendbar. Hier ist wie bereits bei den allgemeinen üblichen transmissiven TFT-TN-Anzeigen die Verwendung von Flüssigkristallen mit niedriger Doppelbrechung (Δn) nötig, um eine geringe optische Verzögerung (d ^■ Δn) zu erreichen. Diese geringe optische Verzögerung führt zu einer meist akzeptablen geringen Blickwinkelabhängigkeit des Kontrastes (vgl. DE 30 22 818). Bei reflektiven Anzeigen ist die Verwendung von Flüssigkristallen mit kleiner Doppelbrechung noch wichtiger als bei transmissiven Anzeigen, da bei reflektiven Anzeigen die effektive Schichtdicke, die das Licht durchquert, ungefähr doppelt so groß ist wie bei transmissiven Anzeigen mit derselben Schichtdicke.

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)

Schaltbarkeit bei extrem tiefen Temperaturen (out-door-use, Automobil, Avionik)

- erhöhte Beständigkeit gegenüber UV-Strahlung (längere Lebensdauer)

kleine Schwellenspannung

Mit den aus dem Stand der Technik zur Verfügung stehenden Medien ist es nicht möglich, diese Vorteile unter gleichzeitigem Erhalt der übrigen Parameter zu realisieren.

Bei höher verdrillten Zellen (STN) sind Medien erwünscht, die eine höhere Multiplexierbarkeit und/oder kleinere Schwellenspannungen und/oder breitere nematische Phasenbereiche (insbesondere bei tiefen Temperaturen) ermöglichen. Hierzu ist eine weitere Ausdehnung des zur Verfügung stehenden Parameterraumes (Klärpunkt, Übergang smektisch-nematisch bzw. Schmelzpunkt, Viskosität, dielektrische Größen, elastische Größen) dringend erwünscht.

Neben Flüssigkristallanzeigen, die eine Hintergrundbeleuchtung verwenden, also transmissiv und gegebenenfalls transflektiv betrieben werden, sind besonders auch reflektive Flüssigkristallanzeigen interessant. Diese reflektiven Flüssigkristallanzeigen benutzen das Umgebungslicht zur Informationsdarstellung. Somit verbrauchen sie wesentlich weniger Energie als hintergrundbeleuchtete Flüssigkristallanzeigen mit entsprechender Größe und Auflösung. Da der TN-Effekt durch einen sehr guten Kontrast gekennzeichnet ist, sind derartige reflektive Anzeigen auch bei hellen Umge- bungsverhältnissen noch gut abzulesen. Dies ist bereits von einfachen reflektiven TN-Anzeigen, wie sie in z.B. Armbanduhren und Taschenrechnern verwendet werden, bekannt. Jedoch ist das Prinzip auch auf hochwertige, höher auflösende Aktiv-Matrix angesteuerte Anzeigen wie z.B. TFT-Displays anwendbar. Hier ist wie bereits bei den allgemeinen üblichen transmissiven TFT-TN- Anzeigen die Verwendung von Flüssigkristallen mit niedriger Doppelbrechung (Δn) nötig, um eine geringe optische Verzögerung (Δn ^• d) zu erreichen. Diese geringe optische Verzögerung führt zu einer meist akzeptablen geringen Blickwinkelabhängigkeit des Kontrastes (vgl. DE 30 22 81 8). Bei reflektiven Anzeigen ist die Verwendung von Flüssigkristallen mit kleiner Doppelbrechung noch wichtiger als bei transmissiven Anzeigen, da bei reflektiven Anzeigen die effektive Schichtdicke, die das Licht durchquert, ungefähr doppelt so groß ist wie bei transmissiven Anzeigen mit derselben Schichtdicke.

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. Für diese Aufgabe werden flüssigkristalline Verbindungen benötigt, die einen hohen Klärpunkt und eine niedrige Rotationsviskosität besitzen.

Es wurde nun gefunden, dass diese Aufgabe gelöst werden kann, wenn man die flüssigkristalline Verbindung der Formel I verwendet. Die Verbin- düngen der Formel I beeinflussen positiv die "Reliability" und führen zu Mischungen mit besonders niedrigen Schwellenspannungen.

Gegenstand der Erfindung ist somit ein flüssigkristallines Medium auf der Basis eines Gemisches von polaren Verbindungen mit positiver dielek- trischer Anisotropie enthaltend eine oder mehrere Verbindungen der Formel I,

worin

X F, Cl, CN, SF₅, NCS, einen halogenierten Alkylrest mit bis zu 8 C-Atomen, wobei eine oder mehrere CH₂-Gruppen durch -O- oder -CH=CH- so ersetzt sein können, dass O-Atome nicht direkt miteinander verknüpft sind und

_L1-5 jeweils unabhängig voneinander H oder F

bedeuten.

Die Verbindungen der Formel I sind in reinem Zustand farblos und bilden in der Regel flüssigkristalline Mesophasen in einem für die elektrooptische Verwendung günstig gelegenen Temperaturbereich. Insbesondere zeichnen sich die Verbindungen der Formel I durch ihre hohe dielektrische Anisotropie und ihre niedrigen Werte für die Rotationsviskosität aus. Chemisch, thermisch und gegen Licht sind sie stabil.

X bedeutet in den Verbindungen der Formel I vorzugsweise F, Cl, CN, NCS, CF₃, SF₅, CF₂H₁ OCF₃, OCF₂H, OCFHCF₃, OCFHCFH₂, OCFHCF₂H, OCF₂CH₃, OCF₂CFH₂, OCF₂CF₂H, OCF₂CF₂CF₂H, OCF₂CF₂CFH₂, OCFHCF₂CF₃, OCFHCF₂CF₂H, OCFHCFHCF₃, OCH₂CF₂CF₃, OCF₂CF₂CF₃, OCF₂CFHCFH₂, OCF₂CH₂CF₂H, OCFHCF₂CFH₂, OCFHCFHCF₂H₁ 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, OCF₂CCI₂CFH₂₁ OCF₂CH₂CCI₂F, OCCIFCF₂CH₃, OCFHCF₂CCI₂H, OCCIFCCIFCFH₂, OCFHCFHCCI₂F, OCCIFCH₂CF₃, 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, SF₅, CF₂H, OCF₃, OCF₂H, OCFHCF₃, OCFHCFH₂, OCFHCF₂H, OCF₂CH₃, OCF₂CFH₂, OCF₂CF₂H, OCF₂CF₂CF₂H, OCF₂CF₂CFH₂, OCFHCF₂CF₃, OCFHCF₂CF₂H, OCF₂CF₂CF₃ oder OCF₂CHFCF₃.

Bevorzugte kleinere Gruppen von Verbindungen der Formel I sind diejenigen der Teilformeln 11 bis 19:

35

worin

X die in Anspruch 1 angegebenen Bedeutungen hat. X bedeutet vorzugsweise in den Teilformeln 11 bis 19 F oder OCF₃. Insbesondere bevorzugt sind Verbindungen der Formeln 16 und 19, worin X F, ferner OCF₃ bedeutet.

Besonders bevorzugte Medien enthalten eine oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln

35

35

35

Die Verbindungen der Formel I werden nach an sich bekannten Methoden dargestellt, wie sie in der Literatur (z.B. in den Standardwerken wie

Houben-Weyl, Methoden der Organischen Chemie, Georg-Thieme-Verlag, Stuttgart) beschrieben sind und zwar unter Reaktionsbedingungen, die für die genannten Umsetzungen bekannt und geeignet sind. Dabei kann man auch von an sich bekannten, hier nicht näher erwähnten Varianten Ge- brauch machen.

Gegenstand der Erfindung sind auch elektrooptische Anzeigen (insbesondere STN- oder MFK-Anzeigen mit zwei planparallelen Trägerplatten, die mit einer Umrandung eine Zelle bilden, integrierten nicht-linearen Elemen- ten zur Schaltung einzelner Bildpunkte auf den Trägerplatten und einer in der Zelle befindlichen nematischen Flüssigkristallmischung mit positiver dielektrischer Anisotropie und hohem spezifischem Widerstand), die derartige Medien enthalten sowie die Verwendung dieser Medien für elektro- optische Zwecke.

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

Die erzielbaren Kombinationen aus Klärpunkt, optischer Anisotropie, 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 Tem- peratur sowie einem hohen Δε konnte bislang nur unzureichend erfüllt werden. Flüssigkristallmischungen, wie z. B. MLC-6476 und MLC-6625 (Merck KGaA, Darmstadt, Deutschland) weisen zwar vergleichbare Klärpunkte und Tieftemperaturstabilitäten auf, sie haben jedoch relativ hohe Δn-Werte als auch höhere Schwellenspannungen von ca. > 1 ,7 V.

Andere Mischungssysteme besitzen vergleichbare Viskositäten und Werte von Δε, weisen jedoch nur Klärpunkte in der Gegend von 60 °C auf.

Die erfindüngsgemäßen Flüssigkristallmischungen ermöglichen es bei Beibehaltung der nematischen Phase bis -20 °C und bevorzugt bis -30 ⁰C, besonders bevorzugt bis -40 °C, Klärpunkte oberhalb 75°, vorzugsweise oberhalb 80°, gleichzeitig dielektrische Anisotropiewerte Δε > 4, vorzugsweise > 6 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 unterhalb 1 ,7 V, vorzugsweise unterhalb 1 ,5 V, ganz besonders bevorzugt < 1 ,3 V. Es versteht sich, dass durch geeignete Wahl der Komponenten der erfindungsgemäßen Mischungen auch höhere Klärpunkte (z.B. oberhalb 110°) bei höheren Schwellenspannung oder niedrigere Klärpunkte bei niedrigeren Schwellenspannungen unter Erhalt der anderen vorteilhaften Eigen- schatten realisiert werden können. Ebenso können bei entsprechend wenig erhöhten Viskositäten Mischungen mit größerem Δε und somit geringeren Schwellen erhalten werden. Die erfindungsgemäßen MFK- Anzeigen arbeiten vorzugsweise im ersten Transmissionsminimum nach Gooch und Tarry [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 geringe Winkelabhängigkeit des Kontrastes (DE-PS 30 22 818) bei gleicher Schwellenspannung wie in einer analogen Anzeige im zweiten Minimum eine kleinerere dielektrische Anisotropie ausreichend ist. Hierdurch lassen sich unter Verwendung der erfindungsgemäßen

Mischungen im ersten Minimum deutlich höhere spezifische Widerstände verwirklichen als bei Mischungen mit Cyanverbindungen. Der Fachmann kann durch geeignete Wahl der einzelnen Komponenten und deren Gewichtsanteilen mit einfachen Routinemethoden die für eine vorge- gebene Schichtdicke der MFK-Anzeige erforderliche Doppelbrechung einstellen.

Die Fließviskosität v₂o bei 20 ⁰C ist vorzugsweise < 60 mm^{2 •} s^"1, besonders bevorzugt < 50 mm² • s^'1. Der nematische Phasenbereich ist vorzugs- weise mindestens 90°, insbesondere mindestens 100°. Vorzugsweise erstreckt sich dieser Bereich mindestens von -30° bis +80°. Die Rotationsviskosität γi bei 20 ⁰C ist vorzugsweise < 170 mPas ^■ s, besonders bevorzugt < 165 mPas ^■ s, insbesondere < 150 mPas ^■ s.

Messungen des "Capacity Holding-ratio" (HR) [S. Matsumoto et al., Liquid Crystals 5, 1320 (1989); K. Niwa et al., Proc. SID Conference, San Francisco, June 1984, p. 304 (1984); G. Weber et al., Liquid Crystals 5, 1381 (1989)] haben ergeben, dass erfindungsgemäße Mischungen enthaltend eine oder mehrere Verbindungen der Formel I eine deutlich kleinere Abnahme des HR mit steigender Temperatur aufweisen als analoge Mischungen enthaltend anstelle den Verbindungen der Formel I Cyanophenylcyclohexane der

° F

Formel R-( H. O hCN oder Ester der Formel R-C 0)-C-0 —< O)-CN •

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

Vorzugsweise enthalten die erfindungsgemäßen Medien eine oder mehrere (zwei, drei oder mehr) Verbindungen, vorzugsweise nur eine Verbindung der Formel I, d.h. der Anteil dieser Verbindungen ist 1 ,5-25 %, vorzugsweise 2-20 % und besonders bevorzugt im Bereich von 2-15 %.

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

Bevorzugte Ausführungsformen sind im folgenden angegeben:

Das Medium enthält zusätzlich eine oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den allgemeinen Formeln Il bis X:

worin die einzelnen Reste die folgenden Bedeutungen haben:

Ro n-Alkyl, Oxaalkyl, Alkoxy, Fluoralkyl, Alkenyloxy oder

Alkenyl mit 2 bis 12 C-Atomen

Xo F, Cl, halogeniertes Alkyl, halogeniertes Alkenyl, halo- geniertes Alkenyloxy oder halogeniertes Alkoxy mit jeweils bis zu 8 C-Atomen,

Z⁰ -CH=CH-, -C₂H₄-, -CH₂O-, -OCH₂-, -(CH₂)₄-, -C₂F₄-,

-CF=CF-, -CH=CF-, -CF=CH-, -CF₂O-, -OCF₂- oder -COO-,

Y¹, Y²,

Y³ und Y⁴ jeweils unabhängig voneinander H oder F, und

r O oder 1.

erbindung der Formel IV ist vorzugsweise

oder

Das Medium enthält insbesondere zusätzlich eine oder mehrere Verbindungen der Formeln

und/oder

worin R⁰ und Y² die oben angegebene Bedeutung haben.

Das Medium enthält vorzugsweise ein, zwei oder drei, ferner vier, Homologe der Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe H1 bis H21 (n = 1-12):

Besonders bevorzugt enthalten die erfindungsgemäßen Medien eine oder meherere Verbindungen der Formeln H1 , H2, H3, H4, H7, H8, H9, H10, H12, H14, H16, H18, H20, H21 und H22.

Das Medium enthält zusätzlich ein oder mehrere Dioxane der Formel Dl und/oder Dil,

worin R⁰ die in Anspruch 4 angegebenen Bedeutungen hat. Vorzugsweise bedeutet R⁰ in den Verbindungen der Formel Dl und/oder Dil geradkettiges Alkyl oder Alkenyl mit bis zu 8 C-Atomen. Das Medium enthält zusätzlich eine oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den allgemeinen Formeln Xl bis XVI:

worin R⁰, X⁰, Y¹, Y², Y³ und Y⁴ jeweils unabhängig voneinander eine der in Anspruch 4 angegebene Bedeutung haben. Vorzugsweise bedeutet X⁰ F, Cl, CF₃, OCF₃ oder OCHF₂. R⁰ bedeutet vorzugsweise Alkyl, Oxaalkyl, Alkoxy, Fluoralkyl, Alkenyl oder Alkenyloxy. Der Anteil an Verbindungen der Formeln I bis X zusammen beträgt im Gesamtgemisch mindestens 50 Gew.-%.

Der Anteil an Verbindungen der Formel I beträgt im Gesamtgemisch 1 ,5 bis 25 Gew.-%.

Der Anteil an Verbindungen der Formeln Il bis X im Gesamtgemisch beträgt 25 bis 98,5 Gew.-%.

_p F

-<Ö> OCH=CF₂, _^._0CH=CF₂ -<Ö^ OCH=CF₂,

F

_F F

-<Ö> OCF=CF₂, _^y_0CF=CΨz -<Ö^ OCF=CF₂,

Das Medium enthält Verbindungen der Formeln II, III, IV, V, VI, VII, VIII, IX und/oder X.

Ro ist geradkettiges Alkyl oder Alkenyl mit 2 bis 8 C-Atomen.

Das Medium besteht im wesentlichen aus Verbindungen der Formeln I bis XVI.

Das Medium enthält weitere Verbindungen, vorzugsweise ausgewählt aus der folgenden Gruppe bestehend aus den allgemeinen Formeln

XVII bis XX:

XVIII

worin R⁰, Y¹ und X⁰ die oben angegebene Bedeutung haben.

Das Medium enthält zusätzlich eine oder mehrere Verbindungen der Formel XXI

worin Ro und Xo die oben angegebene Bedeutung haben. Vorzugsweise bedeutet X⁰ in der Verbindung der Formel XXI F, OCF₃, ferner CF₃. Insbesondere enthalten die erfindungsgemäßen Mischungen Verbindungen der Formel XXIa

Der Anteil der Verbindungen XXI in den erfindungsgemäßen Mischungen beträgt vorzugsweise 2-40 %, insbesondere 5-30 % und ganz besonders bevorzugt 5-25 %.

Das Medium enthält weitere Verbindungen, vorzugsweise ausgewählt aus der folgenden Gruppe bestehend aus den Formeln Rl bis RXV,

worin

R^ü n-Alkyl, Oxaalkyl, Alkoxy, Fluoralkyl, Alkenyloxy oder Alkenyl mit jeweils 2 bis 12 C-Atomen,

0, 1 oder 2, Y¹ H oder F,

Alkyl oder

Alkyl^* jeweils unabhängig voneinander ein geradkettiger oder verzweigter Alkylrest mit 2 bis 8 C-Atomen,

Alkenyl oder

Alkenyl^* jeweils unabhängig voneinander einen geradkettigen oder verzweigten Alkenylrest mit 2 bis 8 C-Atomen

bedeuten.

Das Medium enthält vorzugsweise eine oder mehrere Verbindungen der Formeln

RIIIa

RIIIb

RIIIc

5 worin n und m jeweils eine ganze Zahl von 1 bis 8 bedeuten.

Das Gewichtsverhältnis I: (Il + III + IV + V + VI + VII + VIII + IX + X) ist vorzugsweise 1 : 10 bis 10 : 1.

10 - Das Medium besteht im wesentlichen aus Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den allgemeinen Formeln I bis XXI.

Bevorzugte Medien enthalten eine oder mehrere Verbindungen der Formel 15

P₀ worin R⁰ und X⁰ die oben angegebenen Bedeutungen haben.

Vorzugsweise bedeutet X⁰ F.

Es wurde gefunden, dass bereits ein relativ geringer Anteil an Verbindungen der Formel I im Gemisch mit üblichen Flüssigkristallmaterialien,

P₅ insbesondere jedoch mit einer oder mehreren Verbindungen der Formel II, IM, IV, V, VI, VII, VIII, IX und/oder X 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

O_Q Lagerstabilität verbessert wird. Die Verbindungen der Formeln I bis X sind farblos, stabil und untereinander und mit anderen Flüssigkristallmaterialien gut mischbar.

35 Der Ausdruck "Alkyl" oder "Alkyl^*" umfasst geradkettige und verzweigte Alkylgruppen mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen, insbesondere die gerad- kettigen Gruppen Ethyl, Propyl, Butyl, Pentyl, Hexyl und Heptyl. Gruppen mit 2-5 Kohlenstoffatomen sind im allgemeinen bevorzugt.

Der Ausdruck "Alkenyl" oder "Alkenyl^*" umfasst geradkettige und verzweigte Alkenylgruppen mit bis zu 8 Kohlenstoff atomen, insbesondere die geradkettigen Gruppen. Besonders bevorzugte Alkenylgruppen sind C₂-C₇-I E-Alkenyl, C₄-C₇-3E-Alkenyl, C₅-C₇-4-Alkenyl, C₆-C₇-5-Alkenyl und C₇-6-Alkenyl, insbesondere C₂-C₇-I E-Alkenyl, C₄-C₇-3E-Alkenyl und C₅-C₇-4-Alkenyl. Beispiele 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-Hexenyl, 6-Heptenyl und der- gleichen. Gruppen mit bis zu 5 Kohlenstoffatomen sind im allgemeinen bevorzugt.

Der Ausdruck "Fluoralkyl" umfasst vorzugsweise geradkettige Gruppen mit endständigen Fluor, d.h. Fluormethyl, 2-Fluorethyl, 3-Fluorpropyl, 4-Fluor- butyl, 5-Fluorpentyl, 6-Fluorhexyl und 7-Fluorheptyl. Andere Positionen des Fluors sind jedoch nicht ausgeschlossen.

Der Ausdruck "Oxaalkyl" umfasst vorzugsweise geradkettige Reste der Formel C_nH_2n+i-O-(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 Ro und Xo können die Ansprechzeiten, die Schwellenspannung, die Steilheit der Transmissionskennlinien etc. in gewünschter Weise modifiziert werden. Beispielsweise führen 1 E-Alkenylreste, 3E-Alkenylreste, 2E-Alkenyloxyreste und dergleichen in der Regel zu kürzeren Ansprechzeiten, verbesserten nematischen Tendenzen und einem höheren Verhältnis der elastischen Konstanten k₃₃ (bend) und kn (splay) im Vergleich zu Alkyl- bzw. Alkoxyresten. 4-Alkenyl- reste, 3-Alkenylreste und dergleichen ergeben im allgemeinen tiefere Schwellenspannungen und größere Werte von ka^k^ im Vergleich zu Alkyl- und Alkoxyresten. Eine Gruppe -CH₂CH₂- in Zo führt im allgemeinen zu höheren Werten von IWk₁₁ im Vergleich zu einer einfachen Kovalenzbindung. Höhere Werte von K₃₃Zk₁₁ ermöglichen z.B. flachere Transmissionskennlinien in TN-Zellen mit 90° Verdrillung (zur Erzielung von Grautönen) und steilere Trans- missionskennlinien in STN-, SBE- und OMI-Zellen (höhere Multiplexier- barkeit) und umgekehrt.

Das optimale Mengenverhältnis der Verbindungen der Formel I mit jeweils einer oder mehrerer Verbindungen aus der Gruppe der Formeln Il bis X hängt weitgehend von den gewünschten Eigenschaften, von der Wahl der Komponenten der Formeln I, II, III, IV₁ V, VI, VII, VIII, IX und/oder X und von 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 Formel I mit jeweils einer oder mehrerer Verbindungen aus der Gruppe der Formeln Il bis XXI 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 XXI ist.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform enthalten die erfindungsgemäßen Medien eine oder mehrere Verbindungen der Formel Il bis X (vorzugsweise Il und/oder III), worin Xo OCF₃, OCHF₂, F, OCH=CF₂, OCF=CF₂, OCF₂CHFCF₃, oder OCF₂-CF₂H bedeutet. Eine günstige synergistische Wirkung mit den Verbindungen der Formel I führt zu besonders vorteilhaften Eigenschaften.

Die erfindungsgemäßen Mischungen mit niedriger optischer Anisotropie (Δn < 0,07) sind insbesondere für reflektive Displays geeignet. Low V_th- Mischungen, sind insbesondere für 2,5 V-T reiber, 3,3 V-Treiber und 4V- oder 5V-Treiber geeignet. Für letztere Anwendungen sind Ester-freie Mischungen bevorzugt. Weiterhin sind die erfindungsgemäßen Mischungen für IPS- und FFS-Anwendungen geeignet.

Der Aufbau der erfindungsgemäßen MFK-Anzeige aus Polarisatoren, Elektrodengrundplatten und Elektroden mit Oberflächenbehandlung entspricht der für derartige Anzeigen üblichen Bauweise. Dabei ist der Begriff der üblichen Bauweise hier weit gefasst und umfasst auch alle Abwandlungen und Modifikationen der MFK-Anzeige, insbesondere auch Matrix-Anzeigeelemente auf Basis poly-Si TFT oder MIM.

Ein wesentlicher Unterschied der erfindungsgemäßen Anzeigen zu den bisher üblichen auf der Basis der verdrillten nematischen Zelle besteht jedoch in der Wahl der Flüssigkristallparameter der Flüssigkristallschicht.

Die Herstellung der erfindungsgemäß verwendbaren 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, chirale Dotierstoffe, Antioxidantien, Mikro- oder Nanopartikel oder Stabilisatoren zugesetzt werden.

C bedeutet eine kristalline, S eine smektische, Sc eine smektische C, N eine nematische und I die isotrope Phase. V₁₀ bezeichnet die Spannung für 10 % Transmission (Blickrichtung senkrecht zur Plattenoberfläche). t_on bezeichnet die Einschaltzeit und to_ff die Ausschaltzeit bei einer Betriebsspannung entsprechend dem 2-fachen Wert von V₁₀. Δn bezeichnet die optische Anisotropie und n₀ den Bre- chungsindex. Δε bezeichnet die dielektrische Anisotropie (Δε = ey - ε_x, wobei εy die Dielektrizitätskonstante parallel zu den Moleküllängsachsen und ε_± die Dielektrizitätskonstante senkrecht dazu bedeutet). Die elektro- optischen Daten werden in einer TN-ZeIIe im 1. Minimum (d.h. bei einem d • Δn-Wert von 0,5 μm) bei 20 ⁰C gemessen, sofern nicht ausdrücklich etwas anderes angegeben wird. Die optischen Daten werden bei 20 °C gemessen, sofern nicht ausdrücklich etwas anderes angegeben wird.

Alle Konzentrationen in dieser Anmeldung, soweit nicht explizit anders angegeben, beziehen sich auf die entsprechende Mischung oder Mischungskomponente. Alle physikalischen Eigenschaften werden nach "Merck Liquid Crystals, Physical Properties of Liquid Crystals", Status November 1997, Merck KGaA, Deutschland, bestimmt und gelten für eine Temperatur von 20 °C, sofern nicht explizit anders angegeben.

in der vorliegenden Anmeldung und in den folgenden Beispielen sind die Strukturen der Flüssigkristallverbindungen durch Acronyme angegeben, wobei die Transformation in chemische Formeln gemäß folgender Tabellen A und B erfolgt. Alle Reste C_nH_2n+I und C_mH_2m+i sind gerad- kettige Alkylreste mit n bzw. m C-Atomen. n und m bedeuten jeweils unabhängig voneinander 0, 1 , 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 , 12, 13, 14 oder 15. Die Codierung gemäß Tabelle B versteht sich von selbst. In Tabelle A ist nur das Acronym für den Grundkörper angegeben. Im Einzelfall folgt getrennt vom Acronym für den Grundkörper mit einem Strich ein Code für die Substituenten Ri, R2, U und L≥:

nO.m OC_nH_2n+I C_mH₂m₊i H H

nN.F C_nH_2n+1 CN H F

nOF OC_nH_2n+1 F H H nCI C_nH_2n+1 Cl H H nF.F C_nH_2n+I F H F nF.F.F C_nH_2n+1 F F F nCF₃ C_nH_2n+1 CF₃ H H nOCF₃ C_nH_2n+I OCF₃ H H nOCF₃.F C_nH_2n+1 OCF₃ H F nOCF₂ C_nH_2n+1 OCHF₂ H H

rEsN C_rH_2r+1 -0-C₂H₂₃- CN H H nAm C_nH_2n+I COOC_mH_2m+1 H H nOCCFo.F.F C_nH_2n+I OCH₂CF₂H F F

Bevorzugte Mischungskomponenten der erfindungsgemäßen Mischungen finden sich in den Tabellen A und B.

Tabelle A:

PYP PYRP

BCH CBC

CCH CCP

CPTP

CEPTP

EPCH PCH

PTP BECH

EBCH CPC

B FET

CUP CCQU

CWCQU

PUQU

Tabelle B:

PCH-nOm

FET-nCI

CP-nOCF,

CCH-nOm

BCH-n.FX

Inm

CBC-nmF

ECCP-nm CCH-n1EM

PGP-n-m CGU-n-F

CCP-nOCF^.F CGG-n-F

CCP-nOCF₂.F(.F) CCP-nF.F.F

CGU-n-01 DT

CCZU-n-F

CC-n-V1 CC-n-V

CCP-nOCFa

BCH-nF.F.F

F

CWCZU-n-F

CWCZG-n-F

CCOC-n-m

CGZU-n-F

CUZP-n-F

CGU-1V-F CCG-V-F

CGZP-n-F

CGZP-n-OT

CUZP-n-OT

CCQU-n-F Dec-U-n-F

Nap-U-n-F

PUQU-n-F

CCQG-n-F

CPGP-n-m

CDU-n-F

DCU-n-F

CCGU-n-F

CPGU-n-OT

PGU-n-F

CCP-V-m

PUQU-O-F

PGUQU-n-F Tabelle C:

In der Tabelle C werden mögliche Dotierstoffe angegeben, die in der Regel den erfindungsgemäßen Mischungen in Mengen von 0,1-10 Gew.% zugesetzt werden können.

C15 CB 15

CM 21

R/S-811

CH,

^CM44

^csH"-<°

-έ l_*-M > — f ^c>"^«°<° °yⁱ6 i > — ')

C C₂H₅ C₂H₅

CM 45 CM 47

CN

R/S-1011

R/S-3011

R/S-4011

R/S-5011 Tabelle D:

Stabilisatoren, die beispielsweise den erfindungsgemäßen Mischungen zugesetzt werden können, werden nachfolgend genannt.

H₃₇C₁₈-COO-C₂H₄- { O V-OH

35

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), Δε bedeutet dielektrische Anisotropie (I kHz, 20 °C), die Fließviskosität V₂₀ (mm≥/sec) wird bei 20 °C bestimmt. Die Rotationsviskosität γi (mPa-s) wird ebenfalls bei 20 ⁰C bestimmt.

Mischunqsbeispiele

Beispiel M1

CCP-1 F.F.F 11 ,00 % S → N -40,0

CCP-2F.F.F 10,00 % Klärpunkt [⁰C] +83,5

CCP-2OCF₃.F 12,00 % Δn [589 nm, 20 °C] +0,0942

CCP-3OCF₃.F 8,00 % γi [mPa-s] 142

CCP-2OCF3 8,00 % d-Δn [μm, 20 °C] 0,50

CCP-3OCF3 8,00 % Verdrillung [°] 90

CCP-4OCF3 6,00 % Vi 0,0,20 [V] 1 ,26

CCP-5OCF3 7,50 %

CGU-2-F 4,00 %

PGU-2-F 7,00 %

CCGU-3-F 4,50 %

PUQU-O-F 7,00 %

CCH-35 5,00 %

CCP-V- 1 2,00 %

Beispiel M2

CCP-1 F.F.F 11 ,00 % S → N -40,0

CCP-2F.F.F 9,00 % Klärpunkt [⁰C] +83,5

CCP-2OCF₃.F 12,00 % Δn [589 nm, 20 ⁰C] +0,0944

CCP-3OCF₃.F 9,50 % Y₁ [m Pa-s] 145

CCP-2OCF3 8,00 % d-Δn [μm, 20 °C] 0,50

CCP-3OCF3 8,00 % Verdrillung [°] 90

CCP-4OCF₃ 6,00 % Vi 0,0,20 [V] 1 ,23

CGU-2-F 5,50 %

PGU-2-F 6,00 %

CCGU-3-F 6,00 %

PUQU-O-F 7,00 %

CCH-35 5,00 % Beispiel M3

CCP-1 F.F.F 10,00 % S→N -20,0

CCP-2F.F.F 10,00 % Klärpunkt [⁰C] +81 ,5

CCP-3F.F.F 7,00 % Δn [589 nm, 20 ⁰C] +0,0800

CCP-2OCF3 8,00 % γi [mPa-s] 146

CCP-3OCF₃ 8,00 % d-Δn [μm, 20 ⁰C] 0.50

CCP-4OCF3 6,00 % Verdrillung [°] 90

CCP-5OCF3 4,00 % Vi 0,0,20 [V] 1 ,38

CCP-2OCF₃.F 12,00 %

CCP-3OCF₃.F 12,00 %

CCP-5OCF₃.F 10,00 %

CCH-35 1 ,00 %

CCH-3CF₃ 5,00 %

PUQU-O-F 7,00 %

Beispiel M4

CCP-1 F.F.F 8,50 % Klärpunkt [⁰C] +83,5

CCP-2F.F.F 9,00 % Δn [589 nm, 20 ⁰C] +0,0816

CCP-20CF₃.F 12,00 % Y₁ [mPa-s] 128

CCP-3OCF₃.F 6,00 %

CCP-2OCF3 8,00 %

CCP-4OCF3 6,00 %

PUQU-O-F 8,00 %

CGU-2-F 2,50 %

CCZU-2-F 4,00 %

CCZU-3-F 14,00 %

CCZU-5-F 2,00 %

CC-3-V1 8,00 %

CCH-35 4,00 % Beispiel M5

CCP-20CF₃.F 9,00 % S→N -30,0

CCP-20CF3 8,00 % Klärpunkt [⁰C] +80,0

CCP-30CF3 8,00 % Δn [589 nm, 20 ⁰C] +0,1029

CCP-40CF3 6,00 % γi [m Pa-s] 109

BCH-3F.F.F 2,00 % d-Δn [μm, 20 °C] 0,50

PGU-2F 8,00 % Verdrillung [°] 90

PGU-3F 5,00 % Vi 0,0,20 [V] 1 ,22

CGU-2-F 7,00 %

CCZU-2-F 4,00 %

CCZU-3-F 14,00 %

CCZU-5-F 2,00 %

BCH-32 3,00 %

CCH-35 4,00 %

CC-3-V1 13,00 %

PUQU-O-F 7,00 %

Beispiel M6

CCP-20CF3 8,00 % Klärpunkt [°C] +83,0

CCP-30CF3 8,00 % Δn [589 nm, 20 °C] +0,1030

CCP-40CF3 6,00 % Y₁ [mPa-s] 114

CCP-20CF₃.F 8,00 % d-Δn [μm, 20 °C] 0,50

CCP-30CF₃.F 12,00 % Verdrillung [°] 90

CCP-2F.F.F 10,00 % Vi 0,0,20 [V] 1 ,25

CGU-2-F 3,00 %

PGU-2-F 8,00 %

PGU-3-F 7,00 %

CCGU-3-F 5,00 %

CCH-35 5,00 %

CC-3-V1 13,00 %

PUQU-O-F 7.00 % Beispiel M7

CCP-2F.F.F 2,00 % Klärpunkt [⁰C] +80,0

CCP-2OCF₃.F 8,00 % Δn [589 nm, 20 ⁰C] +0,1026

CCP-3OCF₃.F 8,00 % γi [mPa-s] 100

CCP-4OCF₃.F 6,00 % d-Δn [μm, 20 °C] 0,50

PGU-2-F 8,00 % Verdrillung [°] 90

PGU-3-F 5,00 % ViO,0,20 [V] 1 ,29

PGU-5-F 3,00 %

CGU-2-F 5,00 %

CCZU-2-F 4,00 %

CCZU-3-F 14,00 %

CCZU-5-F 4,00 %

BCH-32 3,00 %

CCH-35 5,00 %

CC-3-V1 13,00 %

CC-5-V 5,00 %

PUQU-O-F 7.00 %

Beispiel M8

BCH-3F.F 10,81 % Klärpunkt [⁰C] +77,0

BCH-5F.F 9,01 % Δn [589 nm, 20 ^c ¹C] +0,0963

ECCP-3OCF3 4,50 % Δε [I kHz, 20 ⁰C] 6,8

ECCP-5OCF3 4,50 % Y₁ [m Pa-s] 116

CBC-33F 1 ,80 %

CBC-53F 1 ,80 %

CBC-55F 1 ,80 %

PCH-6F 7,21 %

PCH-7F 5,40 %

CCP-2OCF3 7,21 %

CCP-3OCF3 10,81 %

CCP-4OCF3 6,31 %

CCP-5OCF3 9,91 %

PCH-5F 9,01 %

PUQU-O-F 9,92 % Beispiel M9

CCP-2F.F 7,00 % Klärpunkt [⁰C] +81 ,5

CCP-3F.F 17,00 % Δn [589 nm, 20 °C] +0,0797

CPZU-2-F 3,00 % γi [mPa-s] 101

CPZU-3-F 3,00 % d-Δn [μm, 20 °C] 0,50

CCZU-2-F 3,00 % Verdrillung [°] 90

CCZU-3-F 9,00 % Vi 0,0,20 [V] 1 ,69

CCZU-4-F 3,00 %

CCZU-5-F 3,00 %

CCP-31 10,00 %

CCH-34 12,00 %

PCH-7F.F.F 6,00 %

CCP-3F 5,00 %

PCH-302 17,00 %

PUQU-O-F 2,00 %

Beispiel M10

BCH-3F.F.F 18,00 % Klärpunkt [⁰C] +81

BCH-5F.F.F 8,00 % Δn [589 nm, 20 ⁰C] +0,1031

BCH-2F.F 9,00 % γi [mPa-s] 157

BCH-3F.F 9,00 % d-Δn [μm, 20 °C] 0,50

CCP-3F.F 15,00 % Verdrillung [°] 90

DCU-3-F 3,00 % Vi0,0,20 [V] 1 ,24

DCU-4-F 4,00 %

DCU-5-F 9,00 %

CCP-31 10,00 %

CCP-3F 5,00 %

CCH-34 7,00 %

PUQU-O-F 3,00 % Beispiel M11

CCH-34 5,00 % Klärpunkt [⁰C] +80

CCP-2F.F 2,50 % Δn [589 nm, 20 ⁰C] +0,092

CCP-3F.F 13,00 % γi [mPa-s] 165

CCP-4F.F 13,00 % d-Δn [μm, 20 ⁰C] 0,50

CCP-4F.F.F 9,00 % Verdrillung [°] 90

BCH-2F.F 9,00 % Vi0,0,20 [V] 1 ,26

BCH-3F.F 8,50 %

BCH-3F.F.F 8,00 %

DCU-3-F 3,00 %

DCU-4-F 5,00 %

DCU-5-F 8,00 %

PUQU-O-F 7,00 %

CCP-31 9,00 %

Beispiel M 12

CCP-3F.F 13,00 % Klärpunkt [°C] +80

CCP-4F.F 13,00 % Δn [589 nm, 20 °C] +0,079

CCP-2F.F.F 2,00 % γi [mPa-s] 130

BCH-3F.F.F 1 ,00 % d-Δn [μm, 20 ⁰C] 0,50

CCZU-2-F 3,00 % Verdrillung [°] 90

CCZU-3-F 10,00 % Vi 0,0,20 [V] 1 ,25

CCZU-4-F 3,00 %

DCU-3-F 3,00 %

DCU-4-F 5,00 %

DCU-5-F 8,00 %

PUQU-O-F 8,00 %

CCP-3F 3,00 %

CCP-31 9,00 %

CCH-34 8,00 %

PCH-302 11 ,00 % Beispiel M13

CCP-2F.F.F 10,00 % Klärpunkt [⁰C] +81 ,0

CCZU-2-F 4,00 % Δn [589 nm, 20 ⁰C] +0,0783

CCZU-3-F 12,00 % Y₁ [mPa-s] 80

CCZU-5-F 4,00 % d-Δn [μm, 20 °C] 0,50

CCP-2OCF3 8,00 % Verdrillung [°] 90

CCP-3OCF₃ 8,00 % Vi0,0,20 [V] 1 ,63

CCP-4OCF3 6,00 %

PGU-2-F 4,00 %

CC-5-V 17,00 %

CC-3-V1 11 ,00 %

PCH-301 4,00 %

CCP-V-1 2,00 %

CCH-35 4,00 %

PUQU-O-F 6,00 %

Beispiel M14

CCP-1 F.F.F 10,00 % Klärpunkt [⁰C] +81 ,0

CCP-2F.F.F 10,00 % Δn [589 nm, 20 ⁰C] +0,0775

CCP-3F.F.F 8,00 % Y₁ [mPa-s] 87

CCP-2OCF₃.F 7,00 % d-Δn [μm, 20 ⁰C] 0,50

CCP-2OCF3 8,00 % Verdrillung [°] 90

CCP-3OCF3 8,00 % Vi 0,0,20 [V] 1 ,60

CCP-4OCF₃ 6,00 %

CCP-5OCF3 8,00 %

PGU-2-F 3,00 %

CC-5-V 12,00 %

CC-3-V1 12,00 %

CCH-35 3,00 %

PUQU-O-F 5,00 % Beisoiel M15

CDU-2-F 9,00 % Klärpunkt [⁰C] 77,0

CDU-3-F 4,00 % Δn [589 nm, 20 °C] 0,0950

PGU-2-F 9,00 % Δε [kHz, 20 °C] 12,5

CGZP-2-OT 10,00 % Y₁ [mPa-s] 100

CGZP-3-0T 10,00 %

CCZU-2-F 3,00 %

CCZU-3-F 12,00 %

CC-5-V 13,00 %

CC-3-V1 11 ,00 %

CCP-2OCF3 4,00 %

CCP-3OCF3 8,00 %

PUQU-O-F 7,00 %

Claims

Patentansprüche

1. Flüssigkristallines Medium bleibt dadurch gekennzeichnet, dass es eine oder mehrere Verbindungen der Formel I,

worin

F, Cl, CN, SF₅, NCS, einen halogenierten Alkylrest mit bis zu 8 C-Atomen, wobei eine oder mehrere CH₂- Gruppen durch -O- oder -CH=CH- so ersetzt sein können, dass O-Atome nicht direkt miteinander verknüpft sind.und

1-5 jeweils unabhängig voneinander H oder F

bedeutet,

enthält.

2. Flüssigkristallines Medium nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass X

F, Cl, CN, NCS, CF₃, SF₅, CF₂H, OCF₃, OCF₂H, OCFHCF₃, OCFHCFH₂, OCFHCF₂H, OCF₂CH₃, OCF₂CFH₂, OCF₂CF₂H, OCF₂CF₂CF₂H, OCF₂CF₂CFH₂, OCFHCF₂CF₃, OCFHCF₂CF₂H, OCF₂CF₂CF₃ oder OCF₂CHFCF₃,

bedeutet.

3. Flüssigkristallines Medium nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass es mindestens eine Verbindung aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln 11 bis 19,

worin

X die in Anspruch 1 angegebenen Bedeutungen hat,

enthält.

4. Flüssigkristallines Medium nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass es zusätzlich eine oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den allgemeinen Formeln II, III, IV, V, VI, VII, VIII, IX und X enthält,

worin die einzelnen Reste die folgenden Bedeutungen haben:

Ro n-Alkyl, Oxaalkyl, Alkoxy, Fluoralkyl, Alkenyloxy oder

Alkenyl mit jeweils 2 bis 12 C-Atomen

Xo F, Cl, halogeniertes Alkyl, halogeniertes Alkenyl, halogeniertes Alkenyloxy oder halogeniertes Alkoxy mit jeweils bis zu 8 C-Atomen,

Z⁰ -CH=CH-, -CH₂O-, -OCH₂-, -(CH₂)₄-, -C₂H₄-, -C₂F₄-,

-CF=CF-, -CH=CF-, -CF=CH-, -CF₂O-, -OCF₂- oder -COO-,

Y¹, Y²,

Y³ und Y⁴ jeweils unabhängig voneinander H oder F, und

r O oder 1.

5. Flüssigkristallines Medium nach einem oder mehreren der Ansprüche

1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil an Verbindungen der Formeln I bis X im Gesamtgemisch mindestens 50 Gew.-% beträgt.

6. Flüssigkristallines Medium nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass es zusätzlich eine oder mehrere Verbindungen der Formeln Rl bis RXV,

(O)-Alkyf Rl

Alkenyl RVI

RVIII

RXIII

worin

R^ n-Alkyl, Oxaalkyl, Alkoxy, Fluoralkyl, Alkenyloxy oder Alkenyl mit jeweils 2 bis 12 C-Atomen,

d 0, 1 oder 2,

Y¹ H oder F,

Alkyl oder

Alkyl* jeweils unabhängig voneinander ein geradkettiger oder verzweigter Alkylrest mit 2 bis 8 C-Atomen,

Alkenyl oder

Alkenyl^* jeweils unabhängig voneinander einen geradkettigen oder verzweigten Alkenylrest mit 2 bis 8 C-Atomen bedeuten,

enthält.

7. Flüssigkristallines Medium nach einem oder mehreren der Ansprüche

1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass X⁰ F, OCHF₂ oder OCF₃ und Y² H oder F bedeuten.

8. Verwendung des flüssigkristallinen Mediums nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7 für elektrooptische Zwecke.

9. Elektrooptische Flüssigkristallanzeige enthaltend ein flüssigkristallines Medium nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7.