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

Flüssigkristalle 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 Flüssigkristalien sind dem Fachmann bestens bekannt und können auf verschiedenen Effekten beruhen. Derartige Vor ^¬ richtungen 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 Flüssigkristall ^¬ materialien niedere Viskosität aufweisen und in den Zellen kurze Ansprech ^¬ zeiten, 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 nicht- linearen Elementen zur Schaltung einzelner Bildpunkte (MFK-Anzeigen)

Medien mit großer positiver dielektrischer Anisotropie, breiten nematischen Phasen, relativ niedriger Doppelbrechung, sehr hohem spezifischen

Widerstand, guter UV- und Temperaturstabilität 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-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 Flüssigkristall- mischungen [TOGASHI, S., SEKIGUCHI, K., TANABE, H., YAMAMOTO, E., SORIMACHI, K., TAJIMA, E., WATANABE, H., SHIMIZU, H., Proc.

Eurodisplay 84, Sept. 984: 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 Tele- vision Liquid Crystal Displays, p. 145 ff, Paris]. Mit abnehmendem Wider ^¬ stand verschlechtert sich der Kontrast einer MFK-Anzeige und es kann das Problem der "after image elimination" auftreten. Da der spezifische Wider ^¬ stand der Flüssigkristallmischung durch Wechselwirkung mit den inneren Oberflächen der Anzeige im allgemeinen über die Lebenszeit einer MFK- Anzeige abnimmt, ist ein hoher (Anfangs)-Widerstand sehr wichtig, um akzeptable Standzeiten zu erhalten. Insbesondere bei low-volt-Mischungen war es bisher nicht möglich, sehr hohe spezifische Widerstände zu realisieren. Weiterhin ist es wichtig, dass der spezifische Widerstand eine möglichst geringe Zunahme bei steigender Temperatur sowie nach Tempe ^¬ ratur- 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.

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 Infor ^¬ mationsdarstellung. Somit verbrauchen sie wesentlich weniger Energie als hintergrundbeleuchtete Flüssigkristallanzeigen mit entsprechender Größe und Auflösung. Da der TN-Effekt durch einen sehr guten Kontrast gekenn ^¬ zeichnet ist, sind derartige reflektive Anzeigen auch bei hellen

Umgebungsverhältnissen 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 (Δη) nötig, um eine geringe optische Verzögerung (d · Δη) 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.

Zur Realisierung von 3D-Effekten mittels Shutterbrillen werden

insbesondere schnell schaltende Mischungen mit niedrigen

Rotationsviskositäten und einer entsprechend hohen optischen Anisotropie (Δη) eingesetzt. Elektrooptische Linsensyteme, mit denen eine 2- dimensionale Darstellung eines Displays in eine 3-dimensionale

autostereoskopische Darstellung geschaltet werden kann, können unter Verwendung von Mischungen mit hoher optischer Anisotropie (Δη) realisiert werden. 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. Moderne LCD-Flachbildschirme erfordern immer schnellere Schaltzeiten um Multimediainhalte, wie z.B. Filme und

Videospiele, realistisch wiedergeben zu können. Dies wiederum erfordert nematische Flüssigkristallmischungen, die eine sehr kleine Rotationsviskosität yi mit einer hohen optischen Anisotropie Δη aufweisen. Um die geforderten Rotationsviskositäten zu erhalten, werden Substanzen gesucht, die ein besonders vorteilhaftes y^Klärpunkt-Verhältnis bei gleichzeitig hohem Δη mit hoher Polarität aufweisen.

Bei höher verdrillten Zellen (STN) sind Medien erwünscht, die eine höhere Multiplexierbarkeit und/oder kleinere Schwellenspannungen und/oder brei ^¬ tere 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. Insbesondere bei FK-Anzeigen für TV- und Video-Anwendungen (z. B. LCD- TV, Monitore, PDAs, Notebooks, Spielkonsolen) ist eine deutliche

Verringerung der Schaltzeiten gewünscht. Dies erfordert FK-Mischungen mit niedrigen Rotationsviskositäten und hohen dielektrischen Anisotropien.

Gleichzeitig sollten die FK-Medien hohe Klärpunkte, vorzugsweise > 80 °C, aufweisen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde Medien, insbesondere für derartige MFK-, FFS-, IPS-, TN-, PS-FFS, PS-IPS, positive VA- oder STN- Anzeigen, bereitzustellen, die die oben angegebenen Nachteile nicht oder nur in geringerem Maße zeigen, und vorzugsweise schnelle Schaltzeiten und niedrige Rotationsviskositäten bei gleichzeitig hohem Klärpunkt, sowie eine hohe dielektrische Anisotropie und eine niedrige Schwellenspannung aufweisen.

Es wurde nun gefunden, dass diese Aufgabe gelöst werden kann, wenn man FK-Medien enthaltend eine oder mehrere Verbindungen der Formel IA verwendet. Die Verbindungen der Formel IA führen zu LC-Mischungen mit den oben angegebenen gewünschten Eigenschaften.

Gegenstand der Erfindung ist ein flüssigkristallines Medium, dadurch gekennzeichnet, dass es eine oder mehrere Verbindungen der Formel IA

worin

R ^A einen halogenierten oder unsubstituierten Alkyl- oder Alkoxyrest mit 1 bis 15 C-Atomen, wobei in diesen Resten auch eine oder mehrere CH ₂ -Gruppen jeweils unabhängig voneinander durch -C=C-, -CF ₂ 0-, -CH=CH-, -O- , - O- , -O-, -CO-O- oder -O-CO- so ersetzt sein können, dass O-Atome nicht direkt miteinander verknüpft sind, X ^A F, Cl, CN, SF ₅ , SCN, NCS, halogenierter Alkylrest, halogenierter Alkenylrest, halogenierter Alkoxyrest oder halogenierter

Alkenyloxyrest mit jeweils bis zu 6 C-Atomen, und

1 6

Y ^" jeweils unabhängig voneinander H oder F bedeuten, enthält.

Überraschenderweise wurde gefunden, dass Mischungen enthaltend eine oder mehrere Verbindungen der Formel IA eine hohe dielektrische

Anisotropie Δε und gleichzeitig ein vorteilhaftes Verhältnis

Rotationsviskosität y^Klärpunkt aufweisen. Sie sind daher zur Realisierung von Flüssigkristallmischungen mit niedrigem y^ und sehr hohem Klärpunkt besonders geeignet. Darüber hinaus zeigen die Verbindungen der Formel IA eine gute Löslichkeit und ein sehr gutes Phasenverhalten in FK-Medien. Erfindungsgemäße FK-Medien enthaltend Verbindungen der Formel IA besitzen eine niedrige Rotationsviskosität, schnelle Schaltzeiten, einen hohen Klärpunkt, eine sehr hohe positive dielektrische Anisotropie, eine relativ hohe Doppelbrechung und einen breiten nematischen

Phasenbereich. Sie sind deshalb besonders gut für mobile Telefone, TV- und Video-Anwendungen geeignet. Die Verbindungen der Formel IA besitzen einen breiten Anwendungs ^¬ bereich. In Abhängigkeit von der Auswahl der Substituenten können sie als Basismaterialien dienen, aus denen flüssigkristalline Medien zum

überwiegenden Teil zusammengesetzt sind; es können aber auch den Verbindungen der Formel IA flüssigkristalline 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 Formel IA besitzen relativ niedrige Schmelzpunkte, zeigen ein gutes Phasenverhalten, 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. Falls in den oben- und untenstehenden Formeln R ^A einen Alkylrest und/oder einen Alkoxyrest bedeutet, so kann dieser geradkettig oder verzweigt sein. Vorzugsweise ist er geradkettig, 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. R ^A und R ^B bedeuten jeweils vorzugsweise geradkettiges Alkyl mit 2-6 C-Atomen. 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-Oxaheptyl, 2-, 3-, 4-, 5-, 6-, oder 7-Oxaoctyl, 2-, 3-, 4-, 5-, 6-, 7- oder 8-Oxanonyl, 2-, 3-, 4-,

5- , 6-, 7-, 8- oder 9-Oxadexyl.

Falls R ^A einen Alkylrest bedeutet, in dem eine CH ₂ -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- -, oder Prop-2-enyl, But- -, 2- oder But-3-enyl, Pent- -, 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- -, 2-, 3-, 4-, 5-, 6-, 7- oder Νοη-8-enyl, Dec- -, 2-, 3-, 4-, 5-, 6-, 7-, 8- oder Dec-9-enyl.

Falls R ^A 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 co-Position. In den oben- und untenstehenden Formeln ist X ^A vorzugsweise F, Cl oder ein- oder mehrfach fluorierter Alkyl- oder Alkoxyrest mit 1 , 2 oder 3 C- Atomen oder ein- oder mehrfach fluorierter Alkenylrest mit 2 oder 3 C- Atomen bedeutet. X ^A ist besonders bevorzugt F, Cl, CF ₃ , CHF ₂ , OCF ₃ , OCHF ₂ , OCFHCF ₃ , OCFHCHF2, OCFHCHF2, OCF2CH3, OCF2CHF2,

OCF2CHF2, OCF ₂ CF ₂ CHF ₂ , OCF2CF2CHF2, OCFHCF2CF3, OCFHCF2CHF2, OCF2CF2CF3, OCF ₂ CF ₂ CCIF ₂ , OCCIFCF ₂ CF ₃ , OCH=CF ₂ oder CH=CF ₂ , ganz besonders bevorzugt F oder OCF ₃ , ferner CF ₃ , OCF=CF ₂ , OCHF ₂ und OCH=CF ₂ .

Besonders bevorzugt sind Verbindungen der Formel IA, worin X ^A F oder OCF3, vorzugsweise F, bedeutet. Bevorzugte Verbindungen der Formel IA sind solche, worin Y F bedeutet, solche worin Y ² F bedeutet, solche worin Y ³ , Y ⁴ , Y ⁵ und Y ⁶ jeweils H bedeuten.

Besonders bevorzugte Verbindungen der Formel IA sind ausgewählt aus folgenden Unterformeln,

worin

R ^A und X ^A die in Anspruch 1 angegebenen Bedeutungen haben. Vorzugsweise bedeutet R ^A geradkettiges Alkyl mit 1 bis 6 C-Atomen, insbesondere Ethyl und Propyl, ferner Alkenyl mit 2 bis 6 C-Atomen. X ^A bedeutet vorzugsweise F oder OCF3. Ganz besonders bevorzugt ist die Verbindung der Unterformel lA-g, insbesondere wenn X ^A = F ist.

Die Verbindungen der Formel IA 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 IA können beispielsweise wie folgt hergestellt werden: Schema 1

Gegenstand der Erfindung sind auch die Verbindungen der Formel IA. Bevorzugte Ausführungsformen für die erfindungsgemäßen Mischungen sind im Folgenden angegeben: Das Medium enthält zusätzlich eine oder mehrere Verbindungen der Formel II und/oder III

einen halogenierten oder unsubstituierten Alkyl- oder

Alkoxyrest mit 1 bis 15 C-Atomen, wobei in diesen Resten auch eine oder mehrere CH ₂ -Gruppen jeweils unabhängig voneinander durch -CsC-, -CF ₂ 0-, -CH=CH-,

-<>- .— - , -O-, -CO-O- oder -O-CO- so ersetzt sein können, dass O-Atome nicht direkt miteinander verknüpft sind,

F, Cl, CN, SF ₅ , SCN, NCS, halogenierter Alkylrest,

halogenierter Alkenylrest, halogenierter Alkoxyrest oder halogenierter Alkenyloxyrest mit bis zu 6 C-Atomen, und jeweils unabhängig voneinander H oder F

bedeuten.

Die Verbindungen der Formel II sind vorzugsweise ausgewählt aus den folgenden Formeln,

worin R° und X die oben angegebenen Bedeutungen haben. Vorzugsweise bedeutet R° Alkyl mit 1 bis 6 C-Atomen. X° bedeutet vorzugsweise F. Besonders bevorzugt sind Verbindungen der Formel IIa und IIb, insbesondere Verbindungen der Formeln IIa und IIb, worin X F bedeutet.

Die Verbindungen der Formel III sind vorzugsweise ausgewählt aus den folgenden Formeln,

worin R° und X° die oben angegebenen Bedeutungen haben. Vorzugsweise bedeutet R Alkyl mit 1 bis 6 C-Atomen. X bedeutet vorzugsweise F. Besonders bevorzugt sind Verbindungen der Formeln lila und Nie, insbesondere Verbindungen der Formel lila;

Das Medium enthält zusätzlich eine oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus den folgenden Formeln,

worin R°, X° und Y ^1"4 die oben angegebenen Bedeutungen besitzen, und -C2H4-, -(CH ₂ ) ₄ -, -CH=CH-, -CF=CF-, -C ₂ F ₄ -, -CH ₂ CF ₂ -,

-CF ₂ CH ₂ -, -CH ₂ 0-, -OCH ₂ -, -COO- oder -OCF ₂ -, in Formel V und VI auch eine Einfachbindung, in Formel V und VIII auch -CF ₂ 0-, r 0 oder 1 , und s 0 oder 1 bedeuten;

Die Verbindungen der Formel IV sind vorzugsweise ausgewählt aus folgenden Formeln,

worin R° und X° die oben angegebenen Bedeutungen haben.

Vorzugsweise bedeutet R° Alkyl mit 1 bis 6 C-Atomen. X° bedeutet vorzugsweise F oder OCF ₃ , ferner OCF=CF ₂ , CF ₃ und Cl; worin R° und X° die oben angegebenen Bedeutungen haben.

Vorzugsweise bedeutet R° Alkyl mit 1 bis 6 C-Atomen. X° bedeutet vorzugsweise F und OCF ₃ , ferner OCHF ₂ , CF ₃ , OCF=CF ₂ und OCH=CF ₂ ;

Die Verbindungen der Formel VI sind vorzugsweise ausgewählt aus den folgenden Formeln,

F

F

worin R° und X° die oben angegebenen Bedeutungen haben. Vorzugsweise bedeutet R° Alkyl mit 1 bis 6 C-Atomen. X° bedeutet vorzugsweise F, ferner OCF ₃ , CF ₃ , CF=CF ₂ , OCHF ₂ und OCH=CF ₂ .

Die Verbindungen der Formel VII sind vorzugsweise ausgewählt aus den folgenden Formeln,

worin R und X die oben angegebenen Bedeutungen haben.

Vorzugsweise bedeutet R° Alkyl mit 1 bis 6 C-Atomen. X° bedeutet vorzugsweise F, ferner OCF ₃ , CF ₃ , OCHF ₂ und OCH=CF ₂ .

Das Medium enthält zusätzlich eine oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus den folgenden Formeln,

worin X° die oben angegebenen Bedeutungen besitzen, und L H oder F,

"Alkyl" Ci _-6 -Alkyl,

R' C _1-6 -Alkyl, C _-6 -Alkoxy oder C _2-6 -Alkenyl, und

"Alkenyl" und "Alkenyl*"jeweils unabhängig voneinander C _2- 6-Alkenyl bedeuten.

Die Verbindungen der Formeln IX-XII sind vorzugsweise ausgewählt aus den folgenden Formeln,

worin "Alkyl" die oben angegebene Bedeutung hat. (O)Alkyl bedeutet "Alkyl" oder "OAlkyl" (= Alkoxy)

Insbesondere bevorzugt sind die Verbindungen der Formeln Xla, IXb, IXc, Xa, Xb, Xla und Xlla. In den Formeln IXb und IXc bedeutet "Alkyl" unabhängig voneinander vorzugsweise n-C ₃ H ₇ , n-C ₄ Hg oder n-CsHn, insbesondere n-C ₃ H ₇ .

Das Medium enthält zusätzlich eine oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus den folgenden Formeln,

worin L ¹ und L ² die oben angegebenen Bedeutungen haben, und R ¹ und R ² jeweils unabhängig voneinander n-Alkyl, Alkoxy, Oxaalkyl, Fluoralkyl oder Alkenyl mit jeweils bis zu 6 C-Atomen bedeuten, und vorzugsweise jeweils unabhängig voneinander Alkyl mit 1 bis 6 C- Atomen bedeuten; In der Verbindung der Formel XIII bedeutet vorzugsweise mindestens einer der Reste R und R ² Alkenyl mit 2 bis 6 C-Atomen.

Das Medium enthält eine oder mehrere Verbindungen der Formel XIII, worin mindestens einer der Reste R ¹ und R ² Alkenyl mit 2 bis 6 C-

Atomen bedeutet, vorzugsweise solche ausgewählt aus folgenden Formeln,

Xllla

Xlllb

Xlllc

Xllld worin "Alkyl" die oben angegebene Bedeutung hat.

Das Medium enthält eine oder mehrere Verbindungen der folgenden Formeln,

worin R°, X° und Y ^1"4 die in Formel l angegebenen Bedeutungen besitzen, und

A V—und— ( B jeweils unabhängig voneinander ^~ ( H

bedeuten, und

Die Verbindungen der Formeln XV und XVI sind vorzugsweise ausgewählt aus den folgenden Formeln,

worin R und X die oben angegebenen Bedeutungen haben.

Vorzugsweise bedeutet R° Alkyl mit 1 bis 6 C-Atomen. X° bedeutet vorzugsweise F, ferner OCF ₃ . Besonders bevorzugte Verbindungen der Formeln XV und XVI sowie deren Unterformeln sind solche, worin Y F und Y ² H oder F, vorzugsweise F, bedeutet. Besonders bevorzugt enthält die erfindungsgemäße Mischung mindestens eine Verbindung der Formel XVa, XVf und/oder XVIb.

Das Medium enthält eine oder mehrere Verbindungen der

Formel XVII,

worin R und R ² die oben angegebenen Bedeutungen besitzen, und vorzugsweise jeweils unabhängig voneinander Alkyl mit 1 bis 6 C- Atomen bedeuten. L bedeutet H oder F. Besonders bevorzugte Verbindungen der Formel XVII sind solche der Unterformeln,

worin alkyl und alkyl* jeweils unabhängig voneinander geradkettiger

Alkylrest mit 1 -6 C-Atomen, insbesondere Ethyl, Propyl und Pentyl, alkenyl

und alkenyl* jeweils unabhängig voneinander geradkettiger

Alkenylrest mit 2-6 C-Atomen, insbesondere CH ₂ =CHC ₂ H _4l CH ₃ CH=CHC ₂ H ₄ , CH ₂ =CH und

CH ₃ CH=CH, bedeuten.

Besonders bevorzugt sind die Verbindungen der Formeln XVII-b und XVII-c. Ganz besonders bevorzugt sind die Verbindungen der Formeln

Das Medium enthält eine oder mehrere Verbindungen der folgenden Formeln,

worin R und R ² die oben angegebenen Bedeutungen besitzen, und vorzugsweise jeweils unabhängig voneinander Alkyl mit 1 bis 6 C- Atomen bedeuten. L bedeutet H oder F;

Das Medium enthält zusätzlich eine oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus den folgenden Formeln,

worin R° und X° jeweils unabhängig voneinander eine der oben angegebenen Bedeutungen haben und Y ^"4 jeweils unabhängig voneinander H oder F bedeuten. X° ist vorzugsweise F, Cl, CF3, OCF ₃ oder OCHF ₂ . R° bedeutet vorzugsweise Alkyl, Alkoxy, Oxaalkyl, Fluoralkyl oder Alkenyl mit jeweils bis zu 6 C-Atomen.

Besonders bevorzugt erhält die erfindungsgemäße Mischung eine oder mehrere Verbindungen der Formel XXIV-a,

worin R° die oben angegebene Bedeutungen hat. Vorzugsweise bedeutet R° geradkettiges Alkyl, insbesondere Ethyl, n-Propyl, n-Butyl und n-Pentyl, und ganz besonders bevorzugt n-Propyl. Die

Verbindung(en) der Formel XXIV, insbesondere der Formel XXIV-a werden vorzugsweise in Mengen von 0,5-20 Gew.%, besonders bevorzugt 1-15 Gew.% in den erfindungsgemäßen Mischungen eingesetzt.

Das Medium enthält zusätzlich eine oder mehrere Verbindungen aus der Formel XXIV,

worin R°, X° und Y ^1"6 die in Anspruch 3 angegebenen Bedeutungen besitzen, s 0 oder 1 , und bedeuten.

In der Formel XXIV kann X° auch ein Alkylrest mit 1-6 C-Atomen oder ein Alkoxyrest mit 1-6 C-Atomen bedeuten. Vorzugsweise ist der Alkyl- oder Alkoxyrest geradkettig.

Vorzugsweise bedeutet R° Alkyl mit 1 bis 6 C-Atomen. X° bedeutet vorzugsweise F;

Die Verbindungen der Formel XXIV sind vorzugsweise ausgewählt aus den folgenden Formeln,

XXIVa

worin R°, X° und Y ¹ die oben angegebenen Bedeutungen haben. Vorzugsweise bedeutet R° Alkyl mit 1 bis 6 C-Atomen. X° bedeutet vorzugsweise F und Y ist vorzugsweise F;

R ^u ist geradkettiges Alkyl oder Alkenyl mit 2 bis 6 C-Atomen;

Das Medium enthält eine oder mehrere Verbindungen der folgenden Formeln

R ⁰ - O O W O V-X° ^XXV worin R und X die oben angegebenen Bedeutungen besitzen. R bedeutet vorzugsweise Alkyl mit 1 bis 6 C-Atomen. X° bedeutet vorzugsweise F oder Cl. In der Formel XXV bedeutet X° ganz

besonders bevorzugt Cl.

Das Medium enthält eine oder mehrere Verbindungen der folgenden Formeln,

I

worin R° und X° die oben angegebene Bedeutung besitzen. R° bedeutet vorzugsweise Alkyl mit 1 bis 6 C-Atomen. X° bedeutet vorzugsweise F; Insbesondere bevorzugt enthält das erfindungsgemäße Medium eine oder mehrere Verbindungen der Formel XXIX, worin X° vorzugsweise F bedeutet. Die Verbindung(en) der Formeln XXVII - XXIX werden vorzugsweise in Mengen von 1-20 Gew.%, besonders bevorzugt 1-15 Gew.% in den erfindungsgemäßen Mischungen eingesetzt. Besonders bevorzugte Mischungen enthalten mindestens eine Verbindung der Formel XXIX.

Das Medium enthält eine oder mehrere Verbindungen der folgenden Pyrimidin- oder Pyridin-Verbindungen der Formeln,

worin R und X° die oben angegebene Bedeutung besitzen. R ¹ bedeutet vorzugsweise Alkyl mit 1 bis 6 C-Atomen. X° bedeutet vorzugsweise F; Insbesondere bevorzugt enthält das erfindungsgemäße Medium eine oder mehrere Verbindungen der Formel M-1 , worin X° vorzugsweise F bedeutet. Die Verbindung(en) der FormelnM-1 - M-3 werden vorzugsweise in Mengen von 1-20 Gew.%, besonders bevorzugt 1-15 Gew.% in den erfindungsgemäßen Mischungen eingesetzt.

Nachfolgend werden weitere bevorzugte Ausführungsformen angegeben:

Das Medium enthält zwei oder mehr Verbindungen der Formel IA, insbesondere der Formel lA-g;

Das Medium enthält 1 -30 Gew.%, bevorzugt 1 -20 Gew.%, besonders bevorzugt 1-15 Gew.%, an Verbindungen der Formel IA; Der Anteil an Verbindungen der Formeln II, III, IX-XIII, XVII und XVIII im Gesamtgemisch beträgt 40 bis 95 Gew.%;

Das Medium enthält 10-50 Gew.%, besonders bevorzugt 12-40 Gew.% an Verbindungen der Formel II und/oder III;

Das Medium enthält 20-70 Gew.%, besonders bevorzugt 25-65 Gew.% an Verbindungen der Formeln IX-XIII;

Das Medium enthält 4-30 Gew.%, besonders bevorzugt 5-20 Gew.% an Verbindungen der Formel XVII;

Das Medium enthält 1 -20 Gew.%, besonders bevorzugt 2-15 Gew.% an Verbindungen der Formel XVIII.

Das Medium enthält mindestens eine Verbindung der Formeln

Das Medium enthält mindestens eine Verbindung der Formeln

F

- Das Medium enthält mindestens eine Verbindung der Formel IA und mindestens eine Verbindung der Formel lila.

- Das Medium enthält > 20 Gew.%, vorzugsweise > 24 Gew.%,

vorzugsweise 25-60 Gew.%, an Verbindungen der Formel IXb, insbesondere die Verbindung der Formel IXb-1 , - Das Medium enthält mindestens eine Verbindung der Formel IXb-1 und mindestens eine Verbindung der Formel IXc-1.

Das Medium enthält mindestens eine Verbindung der Formel DPGU-n-F.

Das Medium enthält mindestens eine Verbindung der Formel PPGU-n-F.

Das Medium enthält mindestens eine Verbindung der Formel PGP-n-m, vorzugsweise zwei oder drei Verbindungen.

Das Medium enthält mindestens eine Verbindung der Formel PGP-n-2V mit der Struktur

Es wurde gefunden, dass vorzugsweise 1 - 20 Gew.%, vorzugsweise 1 - 15 Gew.% an Verbindungen der Formel IA im Gemisch mit üblichen

Flüssigkristallmaterialien, insbesondere jedoch mit einer oder mehreren Verbindungen der Formeln II bis XXVIII zu einer beträchtlichen Erhöhung der Lichtstabilität und zu relativ hohen Werten für die Doppelbrechung führt, wobei gleichzeitig breite nematische Phasen mit tiefen Übergangstemperaturen smektisch-nematisch beobachtet werden, wodurch die

Lagerstabilität verbessert wird. Gleichzeitig zeigen die Mischungen sehr niedrige Schwellenspannungen und sehr gute Werte für die VHR bei UV- Belastung und sehr hohe Klärpunkte.

Der Ausdruck "Alkyl" bzw. "Alkyl*" umfasst in dieser Anmeldung

geradkettige und verzweigte Alkylgruppen mit 1-6 Kohlenstoffatomen, insbesondere die geradkettigen Gruppen Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl, Pentyl und Hexyl. Gruppen mit 2-5 Kohlen stoff atomen sind im allgemeinen bevorzugt.

Der Ausdruck "Alkenyl" bzw. "Alkenyl ^* " umfasst geradkettige und verzweigte Alkenylgruppen mit 2-6 Kohlenstoffatomen, insbesondere die geradkettigen Gruppen. Bevorzugte Alkenylgruppen sind C ₂ -C ₇ -1 E-Alkenyl, C -C6-3E- Alkenyl, insbesondere C ₂ -C ₆ -1 E-Alkenyl. Beispiele besonders bevorzugter Alkenylgruppen sind Vinyl, 1 E-Propenyl, 1 E-Butenyl, 1 E-Pentenyl, 1 E- Hexenyl, 3-Butenyl, 3E-Pentenyl, 3E-Hexenyl, 4-Pentenyl, 4Z-Hexenyl, 4E-Hexenyl und 5-Hexenyl. Gruppen mit bis zu 5 Kohlenstoffatomen sind im allgemeinen bevorzugt, insbesondere CH ₂ =CH, CH ₃ CH=CH.

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" bzw. "Alkoxy" umfasst vorzugsweise geradkettige Reste der Formel C _n H ₂ n ₊ i-0-(CH ₂ )m, worin n und m jeweils unabhängig voneinander 1 bis 6 bedeuten, m kann auch 0 bedeuten. Vorzugsweise ist n = 1 und m 1 -6 oder m = 0 und n = 1 -3.

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

dergleichen in der Regel zu kürzeren Ansprechzeiten, verbesserten nematischen Tendenzen und einem höheren Verhältnis der elastischen Konstanten k ₃₃ (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 k ₃₃ /kn im Vergleich zu Alkyl- und Alkoxyresten. Die erfindungsgemäßen Mischungen zeichnen sich insbesondere durch hohe Δε-Werte aus und besitzen somit deutlich schnellere Schaltzeilen als die Mischungen aus dem Stand der Technik.

Das optimale Mengenverhältnis der Verbindungen der oben genannten Formeln hängt weitgehend von den gewünschten Eigenschaften, von der Wahl der Komponenten der oben genannten Formeln 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 oben genannten Formeln 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 gewünschte Verbesserung der Eigenschaften der Mischung ist jedoch in der Regel umso größer je höher die Gesamtkonzentration an Verbindungen der oben genannten Formeln ist.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform enthalten die erfin- dungsgemäßen Medien Verbindungen der Formel II bis VIII (vorzugsweise II, III, IV und V, insbesondere IIa und lila), worin X° F, OCF ₃ , OCHF ₂ , OCH=CF ₂ , OCF=CF ₂ oder OCF ₂ -CF ₂ H bedeutet.

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

Gegenstand der Erfindung sind auch elektrooptische Anzeigen, wie z. B. 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 hoher optischer Anisotropie übertreffen bei weitem bisherige Materialien aus dem Stand der Technik.

Die erfindungsgemäßen Mischungen sind insbesondere für mobile

Anwendungen und TFT-Anwendungen, wie z. B. Mobiltelefone und PDAs geeignet. Weiterhin können die erfindungsgemäßen Mischungen in FFS-, VA-IPS, OCB- und IPS-Anzeigen Anwendung finden.

Die erfindungsgemäßen Flüssigkristallmischungen ermöglichen es, bei Beibehaltung der nematischen Phase bis -20 °C und bevorzugt bis -30 °C, besonders bevorzugt bis -40 °C, und des Klärpunkts > 75 °C, vorzugsweise > 80 °C, gleichzeitig Rotationsviskositäten y^ von < 1 10 mPa-s, besonders bevorzugt e 100 mPa-s zu erreichen, wodurch hervorragende MFK- Anzeigen mit schnellen Schaltzeiten erzielt werden können. Die

Rotationsviskositäten sind bei 20 °C bestimmt.

Die dielektrische Anisotropie der erfindungsgemäßen Flüssigkristallmischungen Δε ist bei 20 °C vorzugsweise > +7, besonders bevorzugt e +8, insbesondere bevorzugt e 10. Die Mischungen sind außerdem durch kleine Operationsspannungen gekennzeichnet. Die Schwellenspannung der erfindungsgemäßen Flüssigkristallmischungen ist vorzugsweise < 2.0 V. Die Doppelbrechung Δη der erfindungsgemäßen Flüssigkristallmischungen ist bei 20 °C vorzugsweise > 0,09, besonders bevorzugt e 0,10.

Der nematische Phasenbereich der erfindungsgemäßen Flüssigkristall- mischungen ist vorzugsweise mindestens 90°, insbesondere mindestens 100° breit. Vorzugsweise erstreckt sich dieser Bereich mindestens von -25° bis +70°C.

Es versteht sich, dass durch geeignete Wahl der Komponenten der erfindungsgemäßen Mischungen auch höhere Klärpunkte (z.B. oberhalb 100 °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 [C.H. Gooch und H.A. Tarry, Electron. Lett. 10, 2-4, 1974; C.H. Gooch und H.A. Tarry, Appl. Phys., Vol. 8, 1575-1584, 1975], wobei hier neben besonders günstigen elektrooptischen Eigenschaften, wie z.B. hohe Steilheit der Kennlinie und geringe Winkelabhängigkeit des Kontrastes (DE-PS 30 22 818) bei gleicher Schwellenspannung wie in einer analogen Anzeige im zweiten Minimum, eine kleinere dielektrische Anisotropie ausreichend ist. Hierdurch lassen sich unter Verwendung der

erfindungsgemäßen Mischungen im ersten Minimum deutlich höhere spezifische Widerstände verwirklichen als bei Mischungen mit Cyan- verbindungen. Der Fachmann kann durch geeignete Wahl der einzelnen Komponenten und deren Gewichtsanteilen mit einfachen Routinemethoden die für eine vorgegebene Schichtdicke der MFK-Anzeige erforderliche

Doppelbrechung einstellen.

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 eine oder mehrere Verbindungen der Formel IA eine deutlich geringere Abnahme des HR unter UV-Belastung aufweisen als analoge Mischungen enthaltend anstelle einer oder mehrerer Verbindungen der Formel IA

Cyanophenylcyclohexane der Formel

oder Ester der Formel

Die Lichtstabilität und UV-Stabilität der erfindungsgemäßen Mischungen ist erheblich besser, d.h. sie zeigen eine deutlich kleinere Abnahme des HR unter Licht- bzw. UV-Belastung.

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, beispielsweise indem man eine oder mehrere Verbindungen der Formel IA mit einer oder mehreren Verbindungen der Formeln ll-XXVIII oder mit weiteren flüssigkristallinen Verbindungen und/oder Additiven mischt. 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, wie z. B. UV-Stabilisatoren wie Tinuvin ^® , z.B. Tinuvin ^® 770, der Fa. Ciba Chemicals, Antioxidantien, z.B. TEMPOL, Mikropartikel, Radikalfänger, Nanopartikel, etc. enthalten. Beispielsweise können 0-15 % pleochroitische Farbstoffe oder chirale Dotierstoffe zugesetzt werden. Geeignete Stabilisatoren und Dotierstoffe werden nachfolgend in den Tabellen C und D genannt.

Den erfindungsgemäßen Mischungen können weiterhin polymerisierbare Verbindungen, sogenannte reaktive Mesogene (RMs), beispielsweise wie in U.S. 6,861 , 107 offenbart, in Konzentrationen von bevorzugt 0,12 - 5

Gew.%, besonders bevorzugt 0,2 - 2 % bezogen auf die Mischung, zugesetzt werden. Optional können diese Mischungen auch einen Initiator enthalten, wie beispielsweise in der U.S 6,781 ,665 beschrieben. Der Initiator, z.B. lrganox-1076 der Fa. Ciba, wird vorzugsweise der Mischung enthaltend polymerisierbare Verbindungen in Mengen von 0-1 % zugesetzt. Derartige Mischungen können für sogenannte Polymer Stabilized (PS) Modes, bei denen eine Polymerisierung der reaktiven Mesogene in der flüssigkristallinen Mischung erfolgen soll, verwendet werden, z.B. für PS- IPS-, PS-FFS, PS-TN, PS-VA-IPS. Voraussetzung hierfür ist, dass die Flüssigkristallmischung selbst keine polymerisierbaren Komponenten enthält.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die

polymerisierbaren Verbindungen ausgewählt aus den Verbindungen der Formel M R ^Ma -A ^M -(Z ^M1 -A ^M2 ) _m1 -R ^Mb M worin die einzelnen Reste folgende Bedeutung haben:

R ^Ma und R ^Mb jeweils unabhängig voneinander P, P-Sp-, H, Halogen, SF ₅ ,

N0 _2l eine Alkyl-, Alkenyl- oder Alkinylgruppe, wobei bevorzugt mindestens einer der Reste R ^Ma und R ^Mb eine Gruppe P oder

P-Sp- bedeutet oder enthält,

P eine polymerisierbare Gruppe, Sp eine Abstandsgruppe oder eine Einfachbindung,

A ^M1 und A ^M2 jeweils unabhängig voneinander eine aromatische,

heteroaromatische, alicyclische oder heterocyclische Gruppe, vorzugsweise mit 4 bis 25 Ringatomen, bevorzugt C-Atomen, welche auch anellierte Ringe umfasst oder enthalten kann, und die optional ein- oder mehrfach durch L substitutiert sein kann,

L P, P-Sp-, OH, CH ₂ OH, F, Cl, Br, I, -CN, -N0 ₂ , -NCO, -NCS,

-OCN, -SCN, -C(=0)N(R ^x ) ₂ , -C(=0)Y ¹ , -C(=0)R ^x , -N(R ^X ) _2> optional substituiertes Silyl, Optional substituiertes Aryl mit 6 bis 20 C Atomen, oder geradkettiges oder verzweigtes Alkyl, Alkoxy, Alkylcarbonyl, Alkoxycarbonyl, Alkylcarbonlyoxy oder Alkoxycarbonyloxy mit 1 bis 25 C-Atomen, worin auch ein oder mehrere H-Atome durch F, Cl, P oder P-Sp- ersetzt sein können, bevorzugt P, P-Sp-, H, OH, CH ₂ OH, Halogen, SF ₅ , NO ₂ , eine Alkyl-, Alkenyl- oder Alkinylgruppe,

Y ¹ Halogen,

Z ^m -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -OCO-, -O-CO-O-, -OCH ₂ -, -CH ₂ O-,

-SCH ₂ -, -CH ₂ S-, -CF ₂ O-, -OCF ₂ -, -CF ₂ S-, -SCF ₂ -, -(CH ₂ ) _n i -, -CF ₂ CH ₂ -, -CH ₂ CF ₂ -, -(CF ₂ ) _n1 -, -CH=CH-, -CF=CF-, -C=C-, -CH=CH-, -COO-, -OCO-CH=CH-, CR°R ⁰⁰ oder eine

Einfachbindung, oo

R° und R ¹ jeweils unabhängig voneinander H oder Alkyl mit 1 bis 12 C- Atomen,

P, P-Sp-, H, Halogen, geradkettiges, verzweigtes oder cyclisches Alkyl mit 1 bis 25 C-Atomen, worin auch eine oder mehrere nicht benachbarte CH ₂ -Gruppen durch -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O- so ersetzt sein können, dass O- und/oder S-Atome nicht direkt miteinander verknüpft sind, und worin auch ein oder mehrere H-Atome durch F, Cl, P oder P-Sp- ersetzt sein können, eine optional substituierte Aryl- oder Aryloxygruppe mit 6 bis 40 C-Atomen, oder eine optional substituierte Heteroaryl- oder Heteroaryloxygruppe mit 2 bis 40 C-Atomen, m1 0, 1 , 2, 3 oder 4, und n 1 1 , 2, 3 oder 4, wobei mindestens einer, bevorzugt einer, zwei oder drei, besonders bevorzugt einer oder zwei, aus der Gruppe R ^Ma , R ^Mb und der vorhandenen Substituenten L eine Gruppe P oder P-Sp- bedeutet oder mindestens eine Gruppe P oder P-Sp- enthält.

Besonders bevorzugte Verbindungen der Formel M sind solche, worin

R ^Ma und R ^Mb jeweils unabhängig voneinander P, P-Sp-, H, F, Cl, Br, I, -CN, -

NO ₂ , -NCO, -NCS, -OCN, -SCN, SF ₅ oder geradkettiges oder verzweigtes Alkyl mit 1 bis 25 C-Atomen, worin auch eine oder mehrere nicht benachbarte CH ₂ -Gruppen jeweils unabhängig voneinander durch -C(R°)=C(R ⁰⁰ )-, -C=C-, -N(R ⁰⁰ )-, -O-, -S-, - CO-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O- so ersetzt sein können, dass O- und/oder S-Atome nicht direkt miteinander verknüpft sind, und worin auch ein oder mehrere H-Atome durch F, Cl, Br, I, CN, P oder P-Sp- ersetzt sein können, wobei bevorzugt mindestens einer der Reste R ^a und R ^M eine Gruppe P oder P-Sp- bedeutet oder enthält, jeweils unabhängig voneinander 1 ,4-Phenylen, Naphthalin-1 ,4- diyl, Naphthalin-2,6-diyl, Phenanthren-2,7-diyl, Anthracen-2,7- diyl, Fluoren-2,7-diyl, Cumarin, Flavon, wobei in diesen

Gruppen auch eine oder mehrere CH-Gruppen durch N ersetzt sein können, Cyclohexan-1 ,4-diyl, worin auch eine oder mehrere nicht-benachbarte CH ₂ -Gruppen durch O und/oder S ersetzt sein können, 1 ,4-Cyclohexenylen, Bicyclo[1 .1 .1]pentan- 1 ,3-diyl, Bicyclo[2.2.2]octan-1 ,4-diyl, Spiro[3.3]heptan-2,6-diyl, Piperidin-1 ,4-diyi, Decahydronaphthalin-2,6-diyl, 1 ,2,3,4- Tetrahydronaphthalin-2,6-diyl, lndan-2,5-diyl oder Octahydro-

4,7-methano-indan-2,5-diyl, wobei alle diese Gruppen unsubstituiert oder durch L ein- oder mehrfach substituiert sein können,

P, P-Sp-, OH, CH ₂ OH, F, Cl, Br, I, -CN, -N0 ₂ , -NCO, -NCS, - OCN, -SCN, -C(=0)N(R ^x ) ₂ , -C(=0)Y , -C(=0)R ^x , -N(R ^X ) ₂ , optional substituiertes Silyl, optional substituiertes Aryl mit 6 bis 20 C Atomen, oder geradkettiges oder verzweigtes Alkyl, Alkoxy, Alkylcarbonyl, Alkoxycarbonyl, Alkylcarbonlyoxy oder Alkoxycarbonyloxy mit 1 bis 25 C-Atomen, worin auch ein oder mehrere H-Atome durch F, Cl, P oder P-Sp- ersetzt sein können, eine polymerisierbare Gruppe, Halogen,

P, P-Sp-, H, Halogen, geradkettiges, verzweigtes oder cyclisches Alkyl mit 1 bis 25 C-Atomen, worin auch eine oder mehrere nicht benachbarte CH ₂ -Gruppen durch -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O- so ersetzt sein können, dass 0- und/oder S-Atome nicht direkt miteinander verknüpft sind, und worin auch ein oder mehrere H-Atome durch F, Cl, P oder P-Sp- ersetzt sein können, eine optional substituierte Aryl- oder Aryloxygruppe mit 6 bis 40 C-Atomen, oder eine optional substituierte Heteroaryl- oder Heteroaryloxygruppe mit 2 bis 40 C-Atomen, bedeuten.

Ganz besonders bevorzugt sind Verbindungen der Formel M, worin einer von R ^Ma und R ^b oder beide P oder P-Sp- bedeuten.

Geeignete und bevorzugte RMs für die Verwendung in erfindungs-gemäßen flüssigkristallinen Medien und PS-Mode-Anzeigen, sind beispielsweise ausgewählt aus den folgenden Formeln:

worin die einzelnen Reste folgende Bedeutung besitzen:

P und P ² jeweils unabhängig voneinander eine polymerisierbare

Gruppe, vorzugsweise mit einer der vor- und nachstehend für P angegebenen Bedeutungen, besonders bevorzugt eine Acrylat-, Methacrylat-, Fiuoracryiat-, Oxetan-, Vinyloxy- oder Epoxygruppe,

Sp ¹ und Sp ² jeweils unabhängig voneinander eine Einfachbindung oder eine

Abstandsgruppe, vorzugsweise mit einer der vor- und nachstehend für Sp angegebenen Bedeutungen, und besonders bevorzugt -(CH ₂ ) _p r, -(CH ₂ ) _P i-0-, -(CH ₂ ) _P i-CO-0- oder -(CH ₂ ) _p i-O-CO-O- bedeuten, worin p1 eine ganze Zahl von 1 bis 12 ist, und wobei in den letztgenannten Gruppen die Verknüpfung zur benachbarten Ring über das O-Atom erfolgt, wobei einer der Reste P ¹ -Sp ¹ - und P ² -Sp ² - auch R ^aa bedeuten kann,

R ^aa H, F, Cl, CN oder geradkettiges oder verzweigtes Alkyl mit 1 bis 25 C-Atomen, worin auch eine oder mehrere nicht benachbarte CH ₂ -Gruppen jeweils unabhängig voneinander durch C(R°)=C(R ⁰⁰ )-, -C=C-, -N(R ⁰ )-, -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O- so ersetzt sein können, dass O- und/oder

S-Atome nicht direkt miteinander verknüpft sind, und worin auch ein oder mehrere H-Atome durch F, Cl, CN oder P ¹ -Sp ¹ - ersetzt sein können, besonders bevorzugt geradkettiges oder verzweigtes, optional ein- oder mehrfach fluoriertes, Alkyl, Alkoxy, Alkenyl, Alkinyl, Alkylcarbonyl, Alkoxycarbonyl, oder

Alkylcarbonyloxy mit 1 bis 12 C-Atomen (wobei die Alkenyl- und Alkinylreste mindestens zwei und die verzweigten Reste mindestens drei C-Atome aufweisen), R°, R ⁰⁰ jeweils unabhängig voneinander und bei jedem Auftreten

gleich oder verschieden H oder Alkyl mit 1 bis 12 C-Atomen,

R ^y und R ^z jeweils unabhängig voneinander H, F, CH ₃ oder CF ₃ , Z ¹ -O-, -CO-, -C(R ^y R ^z )-,oder -CF ₂ CF ₂ -,

Z und Ζ ^Μό jeweils unabhängig voneinander -CO-O-, -O-CO-, -CH ₂ O-,

-OCH ₂ -, -CF ₂ O-, -OCF ₂ -, oder -(CH ₂ ) _n -, wobei n 2, 3 oder 4 ist, L bei jedem Auftreten gleich oder verschieden F, Cl, CN, oder geradkettiges oder verzweigtes, optional ein- oder mehrfach fluoriertes, Alkyl, Alkoxy, Alkenyl, Alkinyl, Alkylcarbonyl, Alkoxycarbonyl, oder Alkylcarbonyloxy mit 1 bis 12 C-Atomen vorzugsweise F,

L' und L" jeweils unabhängig voneinander H, F oder Cl, r 0, 1 , 2, 3 oder 4, s 0, 1 , 2 oder 3, t 0, 1 oder 2, und x O oder l

Geeignete polymerisierbare Verbindungen sind beispielsweise in Tabelle E gelistet.

Bevorzugt enthalten die flüssigkristallinen Medien gemäß der vorliegenden Anmeldung insgesamt 0,01 bis 10 %, bevorzugt 0,2 bis 4,0 %, besonders bevorzugt 0,2 bis 2,0 %, an polymerisierbaren Verbindungen.

Insbesondere bevorzugt sind die polymerisierbaren Verbindungen der ^' Formel M.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit auch die Verwendung der erfindungsgemäßen Mischungen in elektrooptischen Anzeigen sowie der Einsatz der erfindungsgemäßen Mischungen in Shutter-Brillen,

insbesondere für 3D-Anwendungen, und in TN-, PS-TN-, STN-, TN-TFT-, OCB-, IPS-, PS-IPS-, FFS-, PS-FFS- und PS-VA-I PS-Anzeigen. In der vorliegenden Anmeldung und in den folgenden Beispielen sind die Strukturen der Flüssigkristallverbindungen durch Acronyme angegeben, wobei die Transformation in chemische Formeln gemäß Tabelle A erfolgt. Alle Reste C _n H _2n+ i und C _m H _2m+ i sind geradkettige Alkylreste mit n bzw. m C- Atomen; n, m und k sind ganze Zahlen und bedeuten vorzugsweise 0, 1 , 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 1 1 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 ^r , R ^2* , L ^* und L ² : Code für R ^r , R R ^2* L L ^2* R ^2* , L ^{1 *} , L ^2* , L ^3*

nO.m OC _n H2n+1 C _m H2m+1 H H n C _n H2n+1 CN H H

nN.F.F C _n H2n+1 CN F F

nOF OC _n H2n+1 F H H

nOCF ₃ C _n H2n+1 OCF ₃ H H nOCF ₃ .F C _n H2n+1 OCF _a F H n-Vm _n H2n+1 -CH=CH-C _m H2m+i H H

Bevorzugte Mischungskomponenten finden sich in den Tabellen A und B.

Tabelle A

CBC

CP BECH

F F

Tabelle B

In den nachfolgenden Formeln bedeuten n und m jeweils unabhängig voneinander 0, 1 , 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 1 1 oder 12, insbesondere 2, 3, 5, ferner 0, 4, 6.

F

ACQU-n-F

CBC-nmF

CDU-n-F DCU

CLUQU-n-F

F

CCQG-n-F CQU

PQU-n-F PUQU-n-F

PGU-n-F CGZP-n-OT

CCGU-n-F CCQG-n-F

DPGU-n-F DPGU-n-OT

CUQU-n-F

CCCQU-n-F

CGUQU-n-F

CPGU-n-OT

CVCP-1V-OT GGP-n-CI

PPGU-n-F

PGUQU-n-F

MUQU-n-F NUQU-n-F

PGU-n-OXF CPU-n-OXF

Besonders bevorzugt sind flüssigkristalline Mischungen, die neben den Verbindungen der Formeln IA und IB mindestens ein, zwei, drei, vier oder mehr Verbindungen aus der Tabelle B enthalten. Tabelle C

In der Tabelle C werden mögliche Dotierstoffe angegeben, die in der Regel den erfindungsgemäßen Mischungen zugesetzt werden. Vorzugsweise enthalten die Mischungen 0-10 Gew.%, insbesondere 0,01-5 Gew.% und besonders bevorzugt 0,01-3 Gew.% an Dotierstoffen.

R/S-2011 R/S-3011

R/S-1011

Tabelle D

Stabilisatoren, die beispielsweise den erfindungsgemäßen Mischungen in Mengen von 0-10 Gew.% zugesetzt werden können, werden nachfolgend genannt.

n = 1 , 2, 3, 4, 5, 6 oder 7





Tabelle E

In der Tabelle E sind Beispieiverbindungen zusammengestellt, die in den FK-Medien gemäß der vorliegenden Erfindung vorzugsweise als reaktive mesogene Verbindungen verwendet werden können. Sofern die

erfindungsgemäßen Mischungen ein oder mehrere reaktive Verbindungen enthalten, werden sie vorzugsweise in Mengen von 0,01-5 Gew.%

eingesetzt. Gegebenenfalls muss für die Polymerisation noch ein Initiator oder ein Gemisch aus zwei oder mehr Initiatoren zugesetzt werden. Der Initiator oder das Initiatorgemisch wird vorzugsweise in Mengen von 0,001-2 Gew.% bezogen auf die Mischung zugesetzt. Ein geeigneter Initiator ist z.B. Irgacure (Fa. BASF) oder Irganox (Fa. BASF).

35

35

35



In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthalten die mesogenen Medien eine oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Tabelle E.

Die folgenden Mischungsbeispiele sollen die Erfindung erläutern, ohne sie zu begrenzen.

Vor- und nachstehend bedeuten Prozentangaben Gewichtsprozent. Alle Temperaturen sind in Grad Celsius angegeben. Fp. bedeutet Schmelz ^¬ punkt, 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. Weiterhin bedeutet

Δη die optische Anisotropie bei 589 nm und 20 °C, - γ ₁ die Rotationsviskosität (mPa-s) bei 20 °C, Δε die dielektrische Anisotropie bei 20 °C und 1 kHz (Δε = εμ - εχ, wobei s;j die Dielektrizitätskonstante parallel zu den Moleküllängsachsen und εχ die Dielektrizitätskonstante senkrecht dazu bedeutet), - V ₀ die Spannung (V) für 0 % Transmission (Blickrichtung senkrecht zur Plattenoberfläche), (Schwellenspannung), bestimmt in einer TN Zelle (90 Grad Verdrillung) im 1. Minimum (d.h. bei einem dAn-Wert von 0,5 pm) bei 20 °C,

V ₀ die kapazitiv bestimmte Freedericksschwellenspannung ^'

antiparallel geriebenen Zelle bei 20 °C.

Alle physikalischen Eigenschaften werden nach "Merck Liquid

Crystals, Physical Properties of Liquid Crystals" Status Nov. 1997, Merck KGaA, Deutschland bestimmt und gelten für eine Temperatur von 20 °C, sofern nicht explizit anders angegeben.

Beispiele

Beispiel M1

CC-3-V 40,0 % Klärpunkt [°C]: 79,5

CC-3-V1 9,0 % An [589 nm, 20 °C]: 0, 1242

PUQU-3-F 7,5 % Δε [1 kHz, 20 °C]: 10,2

PGU-3-F 8,0 % _Y1 [mPa-s, 20 °C]: 65

PGP-2-2V 10,0 % V ₁₀ [V]: 1 ,41

CCP-V-1 3,0 % LTS bulk [-20 °C]: > 1000 h

APUQU-3-F 8,5 %

DPGU-4-F 7,0 %

7,0 % Beispiel M2

CC-3-V 37,0 % Klärpunkt [°C]: 80,0

CC-3-V1 9,0 % Δη [589 nm, 20 °C]: 0,1252

PUQU-3-F 6,0 % Δε [1 kHz, 20 °C]: 10,7

PGU-3-F 8,0 % _Y1 [mPa-s, 20 °C]: 69

PGP-2-2V 8,5 % Vio [V]: 1,38

CCP-V-1 7,0 % LTS bulk [-25 °C]: > 1000 h

APUQU-3-F 11,5 %

PGUQU-3-F 6,0 %

Beispiel M3

BCH-3F.F 10,8% Klärpunkt [°C]: 100,1

BCH-5F.F 9,0% Δη [589 nm, 20 °C]: 0,1131

ECCP-30CF ₃ 4,5 % Δε [1 kHz, 20 °C]: 7,87

CBC-33F 1 ,8 %

CBC-53F 1,8%

CBC-55F 1,8%

PCH-6F 7,2 %

PCH-7F 5,4 %