DE102012020940B4 - Flüssigkristallines Medium und seine Verwendung in einer elektrooptischen Flüssigkristallanzeige - Google Patents

Flüssigkristallines Medium und seine Verwendung in einer elektrooptischen Flüssigkristallanzeige Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein in Anspruch 1 definiertes flüssigkristallines Medium, das mindestens je eine der Verbindungen der Formeln I2a-1, I2a-3, I2b-1 und IIg sowie mindestens eine Verbindung ausgewählt aus den Formeln VI-3, VI-4 oder VI-5 enthält und seine Verwendung in einer elektrooptischen Flüssigkristallanzeige mit einer Umorientierungsschicht zur Umorientierung der Flüssigkristalle, deren Feld eine für die Umorientierung ausschlaggebende Komponente parallel zur Flüssigkristallschicht aufweist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein flüssigkristallines Medium und seine Verwendung in einer elektrooptischen Flüssigkristallanzeige mit einer Umorientierungsschicht zur Umorientierung der Flüssigkristalle, deren Feld eine für die Umorientierung ausschlaggebende Komponente parallel zur Flüssigkristallschicht aufweist, wobei das enthaltene flüssigkristalline Medium, dadurch gekennzeichnet ist, dass es mindestens eine Verbindung der Formel I2a-1,
    Figure DE102012020940B4_0001
    mindestens eine Verbindung der Formel I2a-3,
    Figure DE102012020940B4_0002
    mindestens eine Verbindung der Formel I2b-1,
    Figure DE102012020940B4_0003
    worin jeweils
    R11* einen unsubstituierten Alkyl- oder Alkenylrest mit bis zu 15 C-Atomen, wobei in diesen Resten auch eine oder mehrere CH2-Gruppen durch -O-, -S-,
    Figure DE102012020940B4_0004
    -C≡C-, -OC-O-, oder -COO- so ersetzt sein können, dass O-Atome nicht direkt miteinander verknüpft sind,
    mindestens eine Verbindung der Formel IIg,
    Figure DE102012020940B4_0005
    worin
    R21 einen unsubstituierten, oder einfach durch CN oder CF3 oder mindestens einfach durch Halogen substituierten Alkyl- oder Alkenylrest mit bis zu 15 C-Atomen, wobei in diesen Resten auch eine oder mehrere CH2-Gruppen durch -O-, -S-,
    Figure DE102012020940B4_0006
    -C≡C-, -OC-O-, oder -O-COso ersetzt sein können, dass O-Atome nicht direkt miteinander verknüpft sind, und
    mindestens eine Verbindung ausgewählt aus den Formeln VI-3, VI-4 und VI-5,
    Figure DE102012020940B4_0007
    worin
    R61 einen unsubstituierten Alkylrest mit 1 bis 15 C-Atomen, wobei in diesem Rest auch eine oder mehrere CH2-Gruppen jeweils unabhängig voneinander durch -C≡C-, -CH=CH-, -CF=CF-, -CF=CH-, -CH=CF-, -(CO)O-, -O(CO)-, -(CO)- oder -O- so ersetzt sein können, dass O-Atome nicht direkt miteinander verknüpft sind, bevorzugt einen geradkettigen Alkylrest mit 2 bis 7 C-Atomen, und
    X61 F, Cl, CN oder Alkyl, Alkenyl, Alkenyloxy, Alkylalkoxy oder Alkoxy mit 1 bis 3 C-Atomen, welches durch F ein- oder mehrfach substituiert ist,
    bedeuten,
    enthält.
  • In herkömmlichen Flüssigkristallanzeigen (TN, STN, OMI, AMD-TN) werden die elektrischen Felder zur Umorientierung im Wesentlichen senkrecht zur Flüssigkristallschicht erzeugt.
  • In der internationalen Patentanmeldung WO 91/10936 wird eine Flüssigkristallanzeige offenbart, in der die elektrischen Signale so erzeugt werden, dass die elektrischen Felder eine signifikante Komponente parallel zur Flüssigkristallschicht aufweisen (IPS, In-Plane-Switching). Die Prinzipien, solch eine Anzeige zu betreiben, werden z. B. beschrieben von R. A. Soref in Journal of Applied Physics, Vol. 45, Nr. 12, S. 5466–5468 (1974).
  • Zum Beispiel in der EP 0 588 568 werden verschiedene Möglichkeiten der Gestaltung der Elektroden sowie zum Ansteuern solch einer Anzeige offenbart. DE 198 24 137 beschreibt ebenfalls verschiedene Ausführungsformen solcher IPS-Anzeigen.
  • Flüssigkristalline Materialien, insbesondere für derartige IPS-Anzeigen, werden z. B. in DE 10 2011 118 786 , DE 10 2011 118 210 , DE 10 2009 005 747 , DE 100 20 061 , DE 44 42 842 , EP 1 607 463 , JP 2007-091 796 , JP 2007-146 023 , JP 2001-011 454 , DE 195 28 104 , EP 2 100 944 A1 , WO 2009/112153 A1 , WO 2009/100810 A1 , WO 2004/048501 A1 und WO 2009/103945 A1 beschrieben.
  • Typische Anwendungen der In-Plane-Switching (IPS) und Fringe-Field-Switching(FFS)-Technologien sind Monitore, Notebooks, Fernseher, Mobiltelefone, Tablet-PCs, und viele weitere, dem Fachmann bekannte, Anwendungen, die hier nicht explizit aufgezählt werden.
  • Sowohl die IPS- als auch die FFS-Technologie weisen einen weiten Betrachtungswinkel im Vergleich zu anderen LCD-Technologien, wie beispielsweise der Vertical-Alignment (VA) Technologie, auf. Allerdings weisen die bisher bekannten IPS- und FFS-Technologien den Nachteil eines begrenzten Schwarzzustands und einer begrenzte Lichtdurchlässigkeit auf.
  • Daher ist die Bereitstellung weiterer flüssigkristalliner Medien und deren Anwendung in einem Display mit hoher Transmission, einem guten Schwarzzustand und einem hohen Kontrastverhältnis eine zentrale Herausforderung für moderne IPS- und FFS-Anwendungen. Darüber hinaus werden für moderne Anwendungen auch eine gute Tieftemperaturbeständigkeit und schnelle Ansteuerungszeiten gefordert.
  • Momentan gibt es unterschiedliche technische Konzepte, um eine hohe Transmission, einen dunkle Schwarzzustand und/oder ein hohes Kontrastverhältnis zu erzielen, die im Einzelnen aufgeführt werden.
  • Ein guter Schwarzzustand kann durch geringe Lichtstreuung des flüssigkristallinen Mediums erreicht werden. Daher müssen geeignete Medien relativ hohe elastische Konstanten und vorzugsweise, ein geeignetes Δn unter Berücksichtigung der Schaltzeitanforderungen, aufweisen.
  • Da diese Anforderungen an das flüssigkristalline Medium bisher mit einer Erhöhung der Rotationsviskosität und/oder eine stark verminderte Tieftemperaturstabilität einhergehen, sind weitere flüssigkristalline Medien erforderlich, welche ein geeignetes Δn und relativ hohe elastische Konstanten bei gleichzeitig niedrigen Rotationsviskositäten und guten Tieftemperaturstabilitäten aufweisen.
  • Die Transmission eines IPS-Displays kann durch einen erweiterten Elektrodenabstand in Verbindung mit einer kleineren Elektrodenbreite positiv beeinfluss werden. Jedoch erfordert ein erhöhter Elektrodenabstand eine höhere dielektrische Anisotropie des Mediums um die Betriebsspannung auf dem gleichen Niveau zu halten. Eine hohe dielektrische Anisotropie impliziert bisher aber auch eine hohe Rotationsviskosität und/oder eine stark eingeschränkte Tieftemperaturstabilität. Zusätzlich kann eine höhere dielektrische Anisotropie zu niedrigen elastischen Konstanten führen, die den Schwarzzustand und die Reaktionszeit vermindern. Ferner führt eine deutliche Erhöhung der elastischen Konstanten zu einer Verbesserung des Schwarzzustandes und zu einer Verringerung der Tieftemperaturstabilität.
  • Daher sind flüssigkristalline Medien mit hoher dielektrischer Anisotropie in Verbindung mit gleichzeitig hohen elastische Konstanten, niedriger Rotationsviskosität und guter Tieftemperaturstabilitäten erforderlich.
  • Ein hohes Kontrastverhältnis kann durch einen guten Schwarzzustand und/oder eine hohe Transmission erreicht werden. Darum sind für einen optimierten Kontrast der IPS-Anzeige beide vorgenannten Ansätze, einschließlich der entsprechenden der folgenden Anforderungen an das flüssigkristalline Medium wünschenswert:
    • – geeignete Werte für Δn und/oder
    • – hohe elastische Konstanten und/oder
    • – vergleichsweise hohe Werte für dielektrische Anisotropie,
    • – geringe Werte für die Rotationsviskosität im Hinblick auf die Erreichung schneller Ansprechzeiten, und
    • – gute Tieftemperaturstabilität
  • Für den Fall von FFS-Anzeigen ergeben sich die folgenden analogen Anforderungen:
    • – geeignete Werte für Δn und/oder
    • – hohe elastische Konstanten und/oder
    • – geringe Werte für die Rotationsviskosität im Hinblick auf die Erreichung schneller Ansprechzeiten, und
    • – gute Tieftemperaturstabilität
  • Auf vergleichsweise hohe Werte für dielektrische Anisotropie kann im Falle von FFS-Anzeigen oftmals verzichtet werden, da eine Vergrößerung des Elektrodenabstands hier nur begrenzt zu einer erhöhten Transmission führt. Generell gelten aber auch für FFS-Anzeigen die genannten ähnlichen Anforderungen an ein flüssigkristallines Medium.
  • Diese Anforderungen werden, bevorzugt gleichzeitig, überraschenderweise durch Einsatz eines flüssigkristallinen Mediums gemäß Anspruch 1 erfüllt.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält das erfindungsgemäße Medium mindestens eine Verbindung der Formel III,
    Figure DE102012020940B4_0008
    worin
    R31 einen unsubstituierten, einen einfach durch CN oder CF3 oder mindestens einfach durch Halogen substituierten Alkyl- oder Alkenylrest mit bis zu 15 C-Atomen, wobei in diesen Resten auch eine oder mehrere CH2-Gruppen durch -O-, -S-,
    Figure DE102012020940B4_0009
    -C≡C-, -OC-O-, oder -O-CO- so ersetzt sein können, dass O-Atome nicht direkt miteinander verknüpft sind,
    X31 F, Cl, CN, einen halogenierten Alkyl-, oder Alkoxyrest mit 1 bis 10 C-Atomen oder einen halogenierten Alkenylrest mit 2 bis 10 C-Atomen,
    Y31 und Y32 gleichzeitig F,
    Y33 und Y34 jeweils unabhängig voneinander H oder F,
    bedeuten.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Verbindungen der Formel III ausgewählt aus den Verbindungen der Formeln IIIa bis IIIc,
    Figure DE102012020940B4_0010
    worin R31 und X31 jeweils eine der unter Formel III angegebenen Bedeutung haben. Besonders bevorzugt sind hierbei Verbindungen der Formel IIIb mit X31 gleich F.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält das erfindungsgemäße Medium mindestens eine Verbindung der Formel IV,
    Figure DE102012020940B4_0011
    worin
    R41 einen Alkyl-, oder Alkoxyrest mit 1 bis 10 C-Atomen oder einen Alkenylrest mit 2 bis 10 C-Atomen,
    R42 eine der Bedeutungen von R41 hat oder X41,
    Figure DE102012020940B4_0012
    X41 F, Cl, CN, einen halogenierten Alkyl-, oder Alkoxyrest mit 1 bis 6 C-Atomen oder einen halogenierten Alkenylrest mit 2 bis 6 C-Atomen, vorzugsweise F, Cl, CN, CF3, CHF2, OCF3, OCFHCF3, OCFHCHF2, OCF2CH3, OCF2CHF2, OCF2CF2CHF2, OCFHCF2CF3, OCFHCF2CHF2, OCF2CF2CF3, OCF2CF2CClF2, OCClFCF2CF3 oder CH=CF2, ganz besonders bevorzugt F, Cl, CN, OCHF2 oder OCF3, insbesondere bevorzugt F oder Cl,
    bedeuten.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält das erfindungsgemäße Medium mindestens eine Verbindung der Formel V,
    Figure DE102012020940B4_0013
    worin
    R51 und R52 jeweils unabhängig voneinander, einen Alkyl- oder Alkoxyrest mit 1 bis 10 C-Atomen, einen Alkenylrest mit 2 bis 10 C-Atomen und
    L H oder F, vorzugsweise F, bedeuten.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält das erfindungsgemäße Medium mindestens eine Verbindungen der Formel VII,
    Figure DE102012020940B4_0014
    worin
    R71 einen unsubstituierten Alkylrest mit 1 bis 15 C-Atomen, wobei in diesem Rest auch eine oder mehrere CH2-Gruppen jeweils unabhängig voneinander durch -CC-, -CH=CH-, -CF=CF-, -CF=CH-, -CH=CF-, -(CO)O-, -O(CO)-, -(CO)- oder -O- so ersetzt sein können, dass O-Atome nicht direkt miteinander verknüpft sind, bevorzugt einen geradkettigen Alkylrest mit 2 bis 7 C-Atomen,
    A71, A72 jeweils unabhängig voneinander
    Figure DE102012020940B4_0015
    L71 und L72 jeweils unabhängig voneinander H oder F, bevorzugt beide F, und
    X71 F, Cl, CN, oder Alkyl, Alkenyl, Alkenyloxy, Alkylalkoxy oder Alkoxy mit 1 bis 3 C-Atomen, welches durch F ein- oder mehrfach substituiert ist, bevorzugt F, CF3 oder OCF3,
    bedeuten.
  • Besonders bevorzugt sind die Verbindungen der Formel VII ausgewählt aus den Unterformeln VII-1 bis VII-5,
    Figure DE102012020940B4_0016
    worin R71 und X71 jeweils eine der unter Formel VII angegebenen Bedeutung haben.
  • Insbesondere bevorzugt sind die Verbindungen der Unterformeln VII-1 bis VII-5 mit X71 gleich F.
  • In einer weiteren Ausführungsform enthält das erfindungsgemäße Medium mindestens eine Verbindung der Formel VIII,
    Figure DE102012020940B4_0017
    worin
    R81 einen unsubstituierten, einen einfach durch CN oder CF3 oder einen mindestens einfach durch Halogen substituierten Alkyl- oder Alkenylrest mit bis zu 15 C-Atomen, wobei in diesen Resten auch eine oder mehrere CH2-Gruppen durch -O-, -S-, -C≡C-, -CH=CH-, -OC-O- oder -O-CO- so ersetzt sein können, dass O-Atome nicht direkt miteinander verknüpft sind,
    L81 bis L83 unabhängig voneinander, gleich oder verschieden H oder F, und
    X81 F, Cl, halogenierter Alkyl- oder Alkoxyrest mit 1 bis 7 C-Atomen oder halogenierter Alkenylrest mit 2 bis 7 C-Atomen
    bedeuten.
  • Besonders bevorzugte Verbindungen der Formel VIII sind die Verbindung der folgenden Unterformeln VIII-1 und VIII-2,
    Figure DE102012020940B4_0018
    worin n = 1 bis 7 bedeutet.
  • Falls in den obenstehenden Formeln R11-81 bzw. R11* einen Alkylrest und/oder einen Alkoxyrest bedeutet, so kann dieser geradkettig oder verzweigt sein. Vorzugsweise ist er geradkettig, hat 1, 2, 3, 4, 5, 6 oder 7 C-Atome und bedeutet demnach bevorzugt Methyl, 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.
  • Falls R11-81 bzw. R11* einen Alkenylrest bedeutet, so umfasst der Ausdruck ”Alkenyl” geradkettige und verzweigte Alkenylgruppen mit 2–7 Kohlenstoffatomen, insbesondere die geradkettigen Gruppen. Bevorzugte Alkenylgruppen sind C2-C7-1E-Alkenyl, C4-C7-3E-Alkenyl, C5-C7-4-Alkenyl, C6-C7-5-Alkenyl und C7-6-Alkenyl, insbesondere C2-C7-1E-Alkenyl, C4-C7-3E-Alkenyl und C5-C7-4-Alkenyl. Beispiele besonders bevorzugter Alkenylgruppen sind Vinyl, 1E-Propenyl, 1E-Butenyl, 1E-Pentenyl, 1E-Hexenyl, 1E-Heptenyl, 3-Butenyl, 3E-Pentenyl, 3E-Hexenyl, 3E-Heptenyl, 4-Pentenyl, 4Z-Hexenyl, 4E-Hexenyl, 4Z-Heptenyl, 5-Hexenyl, 6-Heptenyl und dergleichen. Gruppen mit bis zu 5 Kohlenstoffatomen sind im Allgemeinen bevorzugt.
  • Falls R11-81 einen mindestens einfach durch Halogen substituierten Alkyl- oder Alkenylrest bedeutet, so ist dieser Rest vorzugsweise geradkettig und Halogen ist vorzugsweise F oder Cl. Bei Mehrfachsubstitution ist Halogen vorzugsweise F. Die resultierenden Reste schließen auch perfluorierte Reste ein. Bei Einfachsubstitution kann der Fluor- oder Chlorsubstituent in beliebiger Position sein, vorzugsweise jedoch in ω-Position.
  • Die Verbindungen der Formel I bis VIII 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.
  • Die einzelnen Verbindungen der oben genannten Formeln und deren Unterformeln, die in den erfindungsgemäßen Medien verwendet werden können, sind entweder bekannt, oder Sie 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.
  • 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.
  • Die vorgenannten Mischungskonzepte enthalten vorzugsweise
    • – optional eine, zwei, drei oder mehrere Verbindungen der Formel III, bevorzugt aus gewählt aus den Verbindungen der Formel IIIb, wobei der Anteil an Verbindungen der Formeln III im Gesamtgemisch bis zu 55 Gew.%, bevorzugt bis zu 40 Gew.%, besonders bevorzugt bis zu 30 Gew.% ist, und/oder
    • – optional eine, zwei, drei oder mehrere Verbindungen der Formel IV, bevorzugt ausgewählt aus den Verbindungen der Formel IV worin X41 Fluor bedeutet, wobei der Anteil an Verbindungen der Formeln IV im Gesamtgemisch bis zu 40 Gew.%, bevorzugt bis zu 30 Gew.% ist, und/oder
    • – optional eine, zwei, drei oder mehrere Verbindungen der Formel V, wobei der Anteil an Verbindungen der Formeln V im Gesamtgemisch bis zu 40 Gew.%, bevorzugt bis zu 30 Gew.%, besonders bevorzugt bis zu 25 Gew.% ist, und/oder
    • – optional eine, zwei, drei oder mehrere Verbindungen der Formeln VI-3, VI-4 oder VI-5, mit einem Anteil dieser Verbindungen im Gesamtgemisch bis zu 80 Gew.%, bevorzugt bis zu 75 Gew.%, besonders bevorzugt bis zu 70 Gew.%, und/oder
    • – optional eine, zwei, drei oder mehrere Verbindungen der Formel VII mit einem Anteil an Verbindungen der Formeln VII im Gesamtgemisch bis zu 50 Gew.%, bevorzugt bis zu 40 Gew.%, besonders bevorzugt bis zu 30 Gew.%, und/oder
    • – optional eine, zwei, drei oder mehrere Verbindungen der Formel VIII mit einem Anteil an Verbindungen der Formeln VIII im Gesamtgemisch bis zu 50 Gew.%, bevorzugt bis zu 40 Gew.%, besonders bevorzugt bis zu 30 Gew.%, und wobei
  • Es wurde gefunden, dass bereits ein relativ geringer Anteil an Verbindungen der Formeln I2a-1, I2a-3 und I2b-1 im Gemisch mit üblichen Flüssigkristallmaterialien zu einer beträchtlichen Erhöhung der elastischen Konstanten führt, wobei gleichzeitig, geringe Werte für die Rotationsviskosität im Hinblick auf die Erreichung schneller Ansprechzeiten, und relativ hohe Werte für dielektrische Anisotropie beobachtet werden. Gleichzeitig zeigen die Mischungen sehr gute Tieftemperaturstabilität.
  • Gegenstand der Erfindung sind auch die Verwendung der erfindungsgemäßen Medien in elektrooptischen 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 erfindungsgemäßen, nematischen Flüssigkristallmischung mit positiver dielektrischer Anisotropie und hohem spezifischem Widerstand) sowie die Verwendung dieser Medien für elektrooptische Zwecke.
  • Die erfindungsgemäßen Flüssigkristallmischungen ermöglichen eine bedeutende Erweiterung des zur Verfügung stehenden Parameterraumes. Die erzielbaren Kombinationen aus hohen elastischen Konstanten, niedriger Rotationsviskosität und relativ hoher dielektrischer Anisotropie übertreffen bei weitem bisherige Materialien aus dem Stand der Technik.
  • Die erfindungsgemäßen Mischungen sind insbesondere für mobile Anwendungen und low-Δn-TFT-Anwendungen, wie z. B. Mobiltelefone und PDAs geeignet.
  • 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 ≥ 80°C, vorzugsweise ≥ 90°C, besonders bevorzugt ≥ 100°C, gleichzeitig dielektrische Anisotropiewerte Δε ≥ +3, vorzugsweise ≥ +7 und einen hohen Wert für den spezifischen Widerstand zu erreichen, wodurch hervorragende MFK-Anzeigen erzielt werden können. Insbesondere sind die Mischungen durch kleine Operationsspannungen gekennzeichnet.
  • Die Schwellenspannung der erfindungsgemäßen Flüssigkristallmischungen ist vorzugsweise ≤ 2.0 V, besonders bevorzugt ≤ 1.8 V.
  • Die Doppelbrechung Δn der erfindungsgemäßen Flüssigkristallmischungen ist vorzugsweise ≤ 0,14, besonders bevorzugt ≤ 0,13, insbesondere bevorzugt ≤ 0,12.
  • Die Rotationsviskosität γ1 der erfindungsgemäßen Flüssigkristallmischungen bei 20°C ist vorzugsweise ≤ 150 mPa·s, bevorzugt ≤ 120 mPa·s, besonders bevorzugt ≤ 100 mPa·s.
  • Der nematische Phasenbereich der erfindungsgemäßen Flüssigkristallmischungen ist vorzugsweise mindestens 90°, insbesondere mindestens 100° breit. Vorzugsweise erstreckt sich dieser Bereich mindestens von –40° bis +110°C.
  • Im Hinblick auf die vorteilhaften, hohen elastischen Konstanten des erfindungsgemäßen Mediums, ist die entsprechende Kennzahl durch die Werte von Kave bestimmt.
  • Kave wird durch Kave = (K11 + K22 + K33)/3 berechnet wobei K22 durch K22 ≈ K11/2 angenähert werden kann.
  • Die Werte von Kave der erfindungsgemäßen Flüssigkristallmischungen sind vorzugsweise ≥ 10 pN, besonders bevorzugt ≥ 12 pN, insbesondere ≥ 13 pN.
  • 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 erfindungsgemäß verwendeten 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 Cyanverbindungen. 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.
  • Erfindungsgemäß ist auch die Verwendung eines erfindungsgemäßen Mediums in einer elektrooptischen Anzeige mit einer Umorientierungsschicht zur Umorientierung der Flüssigkristalle, deren Feld eine für die Umorientierung ausschlaggebende Komponente parallel zur Flüssigkristallschicht aufweist.
  • Der Aufbau der 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 Anzeigen zu der 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 I2a-1, I2a-3 und I2b-1 mit einer oder mehreren Verbindungen der oben genannten Formeln 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.
  • 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 CnH2n+1 und CmH2m+1 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, 11 oder 12. Die Codierung gemäß Tabelle B versteht sich von selbst. In Tabelle A ist nur das Acronym für den Grundkörper angegeben. Im Einzelfall folgt getrennt von Acronym für den Grundkörper mit einem Strick ein Code für die Substituenten R1 *, R2 *, L1* und L2*:
    Code für R1*, R2*, L1*, L2*, L3* R1* R2* L1* L2*
    nm CnH2n+1 CmH2m+1 H H
    nOm CnH2n+1 OCmH2m+1 H H
    nO.m OCnH2n+1 CmH2m+1 H H
    n CnH2n+1 CN H H
    nN.F CnH2n+1 CN F H
    nN.F.F CnH2n+1 CN F F
    nF CnH2n+1 F H H
    nCl CnH2n+1 Cl H H
    nOF OCnH2n+1 F H H
    nF.F CnH2n+1 F F H
    nF.F.F CnH2n+1 F F F
    nOCF3 CnH2n+1 OCF3 H H
    nOCF3.F CnH2n+1 OCF3 F H
    n-Vm CnH2n+1 -CH=CH-CmH2m+1 H H
    nV-Vm CnH2n+1-CH=CH- -CH=CH-CmH2m+1 H H
  • Bevorzugte Mischungskomponenten finden sich in den Tabellen A und B.
  • Tabelle A
    Figure DE102012020940B4_0019
  • Figure DE102012020940B4_0020
  • Figure DE102012020940B4_0021
  • Tabelle B
  • Besonders bevorzugt sind flüssigkristalline Mischungen, die neben den Verbindungen der Formeln I1 bis I3 und den Verbindungen der Formel II mindestens ein, zwei, drei, vier oder mehr Verbindungen aus der Tabelle B enthalten.
    (n = 1–15; (O)CnH2n+1 bedeutet CnH2n+1 oder OCnH2n+1)
    Figure DE102012020940B4_0022
    Figure DE102012020940B4_0023
    Figure DE102012020940B4_0024
    Figure DE102012020940B4_0025
    Figure DE102012020940B4_0026
    Figure DE102012020940B4_0027
    Figure DE102012020940B4_0028
    Figure DE102012020940B4_0029
  • Die Dielektrika können auch weitere, dem Fachmann bekannte und in der Literatur beschriebene Zusätze, wie z. B. UV-Stabilisatoren wie Tinuvin® der Fa. Ciba, Antioxidantien, Radikalfänger, Nanopartikel, etc. enthalten. Beispielsweise können 0–15% pleochroitische Farbstoffe, chirale Dotierstoffe und polymerisierbare Dotierstoffe zugesetzt werden. Geeignete Stabilisatoren und Dotierstoffe werden nachfolgend in den Tabellen C, D und E genannt.
  • 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.
  • Figure DE102012020940B4_0030
  • Figure DE102012020940B4_0031
  • Figure DE102012020940B4_0032
  • Tabelle D
  • Stabilisatoren, die beispielsweise den erfindungsgemäßen Mischungen in Mengen von 0–10 Gew.% zugesetzt werden können, werden nachfolgend genannt.
  • Figure DE102012020940B4_0033
  • Figure DE102012020940B4_0034
  • Figure DE102012020940B4_0035
  • Figure DE102012020940B4_0036
  • Figure DE102012020940B4_0037
  • Tabelle E
    Figure DE102012020940B4_0038
  • Figure DE102012020940B4_0039
  • Figure DE102012020940B4_0040
  • Figure DE102012020940B4_0041
  • Figure DE102012020940B4_0042
  • 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. Weiterhin bedeutet
    • – Δn die optische Anisotropie bei 589 nm und 20°C),
    • – γ1 die Rotationsviskosität (mPa·s) bei 20°C,
    • – V10 die Spannung (V) für 10% Transmission (Blickrichtung senkrecht zur Plattenoberfläche), (Schwellenspannung),
    • – V90 die Spannung (V) für 90% Transmission (Blickrichtung senkrecht zur Plattenoberfläche),
    • – Δε die dielektrische Anisotropie bei 20°C und 1 kHz (Δε = ε – ε, wobei ε die Dielektrizitätskonstante parallel zu den Moleküllängsachsen und ε die Dielektrizitätskonstante senkrecht dazu bedeutet).
  • Die elektro-optischen Daten werden in einer TN-Zelle im 1. Minimum (d. h. bei einem d·Δn-Wert von 0,5 μm) bei 20°C gemessen, sofern nicht ausdrücklich etwas anderes angegeben wird. Die optischen Daten werden bei 20°C gemessen, sofern nicht ausdrücklich etwas anderes angegeben wird. 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.
  • Vergleichsbeispiel 1
  • Eine nematische Mischung CM1 mit folgenden physikalischen Eigenschaften und folgender Zusammensetzung wird hergestellt.
    Mischung M1:
    Zusammensetzung Physikalische Eigenschaften
    Verbindung T(N, I) = 124,5°C
    Nr. Abkürzung c/% Δn (20°C, 589,3 nm) = 0,105
    1 PCH-5F 4,0 Δε (20°C, 1 kHz) = 8,3
    2 CCP-20CF2.F.F 21,3 K11 (20°C) = 13,5 pN
    3 CCP-30CF2.F.F 20,0 K33 (20°C) = 18,2 pN
    4 CCP-50CF2.F.F 21,3 γ1 (20°C) = 444 mPa·s
    5 CUP-2F.F 6,7 V0 (20°C) = 1,35 V
    6 CUP-3F.F 6,7
    7 CBC-33F 6,7
    8 CBC-53F 6,7
    9 CBC-55F 6,7
    Σ 100,0
  • Beispiel 1 (Vergleich)
  • Zu der Mischung CM1 werden 20 Gew.% der Verbindung (1) gegeben und die physikalischen Eigenschaften der Mischung (M1) bestimmt.
    Figure DE102012020940B4_0043
    Physikalische Eigenschaften
    T(N, I) = 106,6°C
    Δn (20°C, 589,3 nm) = 0,050
    Δε (20°C, 1 kHz) = 7,00
    K11 (20°C) = 14,8 pN
    K33 (20°C) = 17,3 pN
    γ1 (20°C) = 124 mPa·s
    V0 (20°C) = 1,53 V
  • Eine IPS-Anzeige enthaltend die Mischung M1 weist einen ausreichenden Kontrast auf.
  • Beispiel 2 (Vergleich)
  • Zu der Mischung CM1 werden 20 Gew.% der Verbindung (2) gegeben und die physikalischen Eigenschaften der Mischung (M2) bestimmt.
    Figure DE102012020940B4_0044
    Physikalische Eigenschaften
    T(N, I) = 106,4°C
    Δn (20°C, 589,3 nm) = 0,052
    Δε (20°C, 1 kHz) = 7,14
    K11 (20°C) = 14,3 pN
    K33 (20°C) = 17,5 pN
    γ1 (20°C) = 112 mPa·s
    V0 (20°C) = 1,49 V
  • Eine IPS-Anzeige enthaltend die Mischung M2 weist einen ausreichenden Kontrast auf.
  • Beispiel 3 (Vergleich)
  • Zu der Mischung CM1 werden 20 Gew.% der Verbindung (3) gegeben und die physikalischen Eigenschaften der Mischung (M3) bestimmt.
    Figure DE102012020940B4_0045
    Physikalische Eigenschaften
    T(N, I) = 103,4°C
    Δn (20°C, 589,3 nm) = 0,054
    Δε (20°C, 1 kHz) = 7,17
    K11 (20°C) = 13,6 pN
    K33 (20°C) = 18,0 pN
    γ1 (20°C) = 82 mPa·s
    V0 (20°C) = 1,45 V
  • Eine IPS-Anzeige enthaltend die Mischung M3 weist einen ausreichenden Kontrast auf.
  • Beispiel 4 (Vergleich)
  • Zu der Mischung CM1 werden 20 Gew.% der Verbindung (4) gegeben und die physikalischen Eigenschaften der Mischung (M4) bestimmt.
    Figure DE102012020940B4_0046
    Physikalische Eigenschaften
    T(N, I) = 108,4°C
    Δn (20°C, 589,3 nm) = 0,062
    Δε (20°C, 1 kHz) = 7,73
    K11 (20°C) = 14,2 pN
    K33 (20°C) = 17,7 pN
    γ1 (20°C) = 91 mPa·s
    V0 (20°C) = 1,43 V
  • Eine IPS-Anzeige enthaltend die Mischung M4 weist einen ausreichenden Kontrast auf.
  • Beispiel 5 (Vergleich)
  • Zu der Mischung CM1 werden 20 Gew.% der Verbindung (5) gegeben und die physikalischen Eigenschaften der Mischung (M5) bestimmt.
    Figure DE102012020940B4_0047
    Physikalische Eigenschaften
    T(N, I) = 105,4°C
    Δn (20°C, 589,3 nm) = 0,057
    Δε (20°C, 1 kHz) = 6,79
    K11 (20°C) = 13,1 pN
    K33 (20°C) = 17,8 pN
    γ1 (20°C) = 76 mPa·s
    V0 (20°C) = 1,467 V
  • Eine IPS-Anzeige enthaltend die Mischung M5 weist einen ausreichenden Kontrast auf.
  • Beispiel 6 (Vergleich)
  • Zu der Mischung CM1 werden 20 Gew.% der Verbindung (6) gegeben und die physikalischen Eigenschaften der Mischung (M6) bestimmt.
    Figure DE102012020940B4_0048
    Physikalische Eigenschaften
    T(N, I) = 98,9°C
    Δn (20°C, 589,3 nm) = 0,053
    Δε (20°C, 1 kHz) = 7,89
    K11 (20°C) = 12,9 pN
    K33 (20°C) = 17,2 pN
    γ1 (20°C) = 111 mPa·s
    V0 (20°C) = 1,35 V
  • Eine IPS-Anzeige enthaltend die Mischung M6 weist einen ausreichenden Kontrast auf.
  • Beispiel 7 (Vergleich)
  • Zu der Mischung CM1 werden 20 Gew.% der Verbindung (7) gegeben und die physikalischen Eigenschaften der Mischung (M7) bestimmt.
    Figure DE102012020940B4_0049
    Physikalische Eigenschaften
    T(N, I) = 94,8 °C
    Δn (20°C, 589,3 nm) = 0,059
    Δε (20°C, 1 kHz) = 7,55
    K11 (20°C) = 11,9 pN
    K33 (20°C) = 17,1 pN
    γ1 (20°C) = 89 mPa·s
    V0 (20°C) = 1,33 V
  • Eine IPS-Anzeige enthaltend die Mischung M7 weist einen ausreichenden Kontrast auf.
  • Beispiel 8 (Vergleich)
  • Zu der Mischung CM1 werden 20 Gew.% der Verbindung (8) gegeben und die physikalischen Eigenschaften der Mischung (M8) bestimmt.
    Figure DE102012020940B4_0050
    Physikalische Eigenschaften
    T(N, I) = 90,4°C
    Δn (20°C, 589,3 nm) = 0,051
    Δε (20°C, 1 kHz) = 7,04
    K11 (20°C) = 12,18 pN
    K33 (20°C) = 15,22 pN
    γ1 (20°C) = 99 mPa·s
    V0 (20°C) = 1,39 V
  • Eine IPS-Anzeige enthaltend die Mischung M8 weist einen ausreichenden Kontrast auf.
  • Beispiel 9 (Vergleich)
  • Zu der Mischung CM1 werden 20 Gew.% der Verbindung (9) gegeben und die physikalischen Eigenschaften der Mischung (M9) bestimmt.
    Figure DE102012020940B4_0051
    Physikalische Eigenschaften
    T(N, I) = 87,5°C
    Δn (20°C, 589,3 nm) = 0,059
    Δε (20°C, 1 kHz) = 7,31
    K11 (20°C) = 12,3 pN
    K33 (20°C) = 15,1 pN
    γ1 (20°C) = 63 mPa·s
    V0 (20°C) = 1,37 V
  • Eine IPS-Anzeige enthaltend die Mischung M9 weist einen ausreichenden Kontrast auf.
  • Beispiel 10 (Vergleich)
  • Zu der Mischung CM1 werden 20 Gew.% der Verbindung (10) gegeben und die physikalischen Eigenschaften der Mischung (M10) bestimmt.
    Figure DE102012020940B4_0052
    Physikalische Eigenschaften
    T(N, I) = 92,2°C
    Δn (20°C, 589,3 nm) = 0,055
    Δε (20°C, 1 kHz) = 6,29
    K11 (20°C) = 11,4 pN
    K33 (20°C) = 13,7 pN
    γ1 (20°C) = 101 mPa·s
    V0 (20°C) = 1,42 V
  • Eine IPS-Anzeige enthaltend die Mischung M10 weist einen ausreichenden Kontrast auf.
  • Beispiel 11 (Vergleich)
  • Zu der Mischung CM1 werden 20 Gew.% der Verbindung (11) gegeben und die physikalischen Eigenschaften der Mischung (M11) bestimmt.
    Figure DE102012020940B4_0053
    Physikalische Eigenschaften
    T(N, I) = 92,9°C
    Δn (20°C, 589,3 nm) = 0,050
    Δε (20°C, 1 kHz) = 7,22
    K11 (20°C) = 11,0 pN
    K33 (20°C) = 14,3 pN
    γ1 (20°C) = 76 mPa·s
    V0 (20°C) = 1,30 V
  • Eine IPS-Anzeige enthaltend die Mischung M11 weist einen ausreichenden Kontrast auf.
  • Beispiel 12 (Vergleich)
  • Zu der Mischung CM1 werden 20 Gew.% der Verbindung (12) gegeben und die physikalischen Eigenschaften der Mischung (M12) bestimmt.
    Figure DE102012020940B4_0054
    Physikalische Eigenschaften
    T(N, I) = 114,4°C
    Δn (20°C, 589,3 nm) = 0,059
    Δε (20°C, 1 kHz) = 6,26
    K11 (20°C) = 15,3 pN
    K33 (20°C) = 19,0 pN
    γ1 (20°C) = 43 mPa·s
    V0 (20°C) = 1,65 V
  • Eine IPS-Anzeige enthaltend die Mischung M12 weist einen ausreichenden Kontrast auf.
  • Beispiel 13 (Vergleich)
  • Zu der Mischung CM1 werden 20 Gew.% der Verbindung (13) gegeben und die physikalischen Eigenschaften der Mischung (M13) bestimmt.
    Figure DE102012020940B4_0055
    Physikalische Eigenschaften
    T(N, I) = 109,5°C
    Δn (20°C, 589,3 nm) = 0,057
    Δε (20°C, 1 kHz) = 6,12
    K11 (20°C) = 14,0 pN
    K33 (20°C) = 18,6 pN
    γ1 (20°C) = 28 mPa·s
    V0 (20°C) = 1,60 V
  • Eine IPS-Anzeige enthaltend die Mischung M13 weist einen ausreichenden Kontrast auf.
  • Beispiel 14 (Vergleich)
  • Zu der Mischung CM1 werden 20 Gew.% der Verbindung (14) gegeben und die physikalischen Eigenschaften der Mischung (M14) bestimmt.
    Figure DE102012020940B4_0056
    Physikalische Eigenschaften
    T(N, I) = 113,1°C
    Δn (20°C, 589,3 nm) = 0,066
    Δε (20°C, 1 kHz) = 6,15
    K11 (20°C) = 14,3 pN
    K33 (20°C) = 18,3 pN
    γ1 (20°C) = 37 mPa·s
    V0 (20°C) = 1,61 V
  • Eine IPS-Anzeige enthaltend die Mischung M14 weist einen ausreichenden Kontrast auf.
  • Beispiel 15 (Vergleich)
  • Zu der Mischung CM1 werden 20 Gew.% der Verbindung (15) gegeben und die physikalischen Eigenschaften der Mischung (M15) bestimmt.
    Figure DE102012020940B4_0057
    Physikalische Eigenschaften
    T(N, I) = 102,2°C
    Δn (20°C, 589,3 nm) = 0,052
    Δε (20°C, 1 kHz) = 6,10
    K11 (20°C) = 12,5 pN
    K33 (20°C) = 16,2 pN
    γ1 (20°C) = 18 mPa·s
    V0 (20°C) = 1,51 V
  • Eine IPS-Anzeige enthaltend die Mischung M15 weist einen ausreichenden Kontrast auf.
  • Beispiel 16 (Vergleich)
  • Zu der Mischung CM1 werden 20 Gew.% der Verbindung (16) gegeben und die physikalischen Eigenschaften der Mischung (M16) bestimmt.
    Figure DE102012020940B4_0058
    Physikalische Eigenschaften
    T(N, I) = 90,8°C
    Δn (20°C, 589,3 nm) = 0,040
    Δε (20°C, 1 kHz) = 5,83
    K11 (20°C) = 11,9 pN
    K33 (20°C) = 12,5 pN
    γ1 (20°C) = 29 mPa·s
    V0 (20°C) = 1,51 V
  • Eine IPS-Anzeige enthaltend die Mischung M16 weist einen ausreichenden Kontrast auf.
  • Beispiel 17 (Vergleich)
  • Zu der Mischung CM1 werden 20 Gew.% der Verbindung (17) gegeben und die physikalischen Eigenschaften der Mischung (M17) bestimmt.
    Figure DE102012020940B4_0059
    Physikalische Eigenschaften
    T(N, I) = 94,4°C
    Δn (20°C, 589,3 nm) = 0,042
    Δε (20°C, 1 kHz) = 5,70
    K11 (20°C) = 11,6 pN
    K33 (20°C) = 13,3 pN
    γ1 (20°C) = 27 mPa·s
    V0 (20°C) = 1,51 V
  • Eine IPS-Anzeige enthaltend die Mischung M17 weist einen ausreichenden Kontrast auf.
  • Beispiel 18 (Vergleich)
  • Zu der Mischung CM1 werden 20 Gew.% der Verbindung (18) gegeben und die physikalischen Eigenschaften der Mischung (M18) bestimmt.
    Figure DE102012020940B4_0060
    Physikalische Eigenschaften
    T(N, I) = 120,8°C
    Δn (20°C, 589,3 nm) = 0,056
    Δε (20°C, 1 kHz) = 6,60
    K11 (20°C) = 14,5 pN
    K33 (20°C) = 19,1 pN
    γ1 (20°C) = 74 mPa·s
    V0 (20°C) = 1,54 V
  • Eine IPS-Anzeige enthaltend die Mischung M18 weist einen ausreichenden Kontrast auf.
  • Beispiel 19 (Vergleich)
  • Zu der Mischung CM1 werden 20 Gew.% der Verbindung (19) gegeben und die physikalischen Eigenschaften der Mischung (M19) bestimmt.
    Figure DE102012020940B4_0061
    Physikalische Eigenschaften
    T(N, I) = 113,6°C
    Δn (20°C, 589,3 nm) = 0,072
    Δε (20°C, 1 kHz) = 6,20
    K11 (20°C) = 13,7 pN
    K33 (20°C) = 20,4 pN
    γ1 (20°C) = 44 mPa·s
    V0 (20°C) = 1,55 V
  • Eine IPS-Anzeige enthaltend die Mischung M19 weist einen ausreichenden Kontrast auf.
  • Beispiel 20 (Vergleich)
  • Zu der Mischung CM1 werden 10 Gew.% der Verbindung (20) gegeben und die physikalischen Eigenschaften der Mischung (M20) bestimmt.
    Figure DE102012020940B4_0062
    Physikalische Eigenschaften
    T(N, I) = 118,7°C
    Δn (20°C, 589,3 nm) = 0,080
    Δε (20°C, 1 kHz) = 6,35
    K11 (20°C) = 14,5 pN
    K33 (20°C) = 18,0 pN
    γ1 (20°C) = 48 mPa·s
    V0 (20°C) = 1,60 V
  • Eine IPS-Anzeige enthaltend die Mischung M20 weist einen ausreichenden Kontrast auf.
  • Beispiel 21 (Vergleich)
  • Eine nematische Mischung M21 mit folgenden physikalischen Eigenschaften und folgender Zusammensetzung wird hergestellt.
    CC-3-V 32,00% T(N, I) [°C]: 93,5
    CC-3-V1 12,00%
    CCP-V2-1 5,00% Δn [589 nm, 20°C] 0,103
    CCQU-3-F 11,00% Δε [kHz, 20°C]: +12,1
    CCP-30CF3 4,00% γ1 [mPa·s, 20°C]: 95
    CCGU-3-F 5,00% K1 [20°C]: 14,0
    APUQU-2-F 8,00% K3 [20°C]: 17,3
    APUQU-3-F 8,00% V0 [V]: 1,15
    PGUQU-3-F 5,00%
    PGUQU-4-F 5,00%
    PGUQU-5-F 5,00%
  • Eine IPS-Anzeige enthaltend die Mischung M21 weist einen ausreichenden Kontrast auf.
  • Beispiel 22
  • Eine nematische Mischung M22 mit folgenden physikalischen Eigenschaften und folgender Zusammensetzung wird hergestellt.
    CC-3-V 28,00% T(N, I) [°C]: 94,5
    CC-3-V1 9,00% Δn [589 nm, 20°C] 0,103
    CC-3-2V1 9,00% Δε [kHz, 20°C]: +12,3
    CCP-V2-1 3,00% γ1 [mPa·s, 20°C]: 100
    CCQU-3-F 11,00% K1 [20°C]: 15,1
    CCP-30CF3 4,00% K3 [20°C]: 17,2
    CCGU-3-F 5,00% V0 [V]: 1,16
    APUQU-2-F 8,00%
    APUQU-3-F 8,00%
    PGUQU-3-F 5,00%
    PGUQU-4-F 5,00%
    PGUQU-5-F 5,00%
  • Eine IPS-Anzeige enthaltend die Mischung M22 weist einen ausreichenden Kontrast auf.
  • Beispiel 23
  • Eine nematische Mischung M23 mit folgenden physikalischen Eigenschaften und folgender Zusammensetzung wird hergestellt.
    CC-3-V 31,00% T(N, I) [°C]: 90,5
    CC-3-V1 9,00% Δn [589 nm, 20°C] 0,101
    CC-3-2V1 9,00% Δε [kHz, 20°C]: +11,9
    CCQU-3-F 9,00% γ1 [mPa·s, 20°C]: 92
    CCP-30CF3 6,00% K1 [20°C]: 14,7
    CCGU-3-F 5,00% K3 [20°C]: 16,9
    APUQU-2-F 8,00% V0 [V]: 1,17
    APUQU-3-F 8,00%
    PGUQU-3-F 5,00%
    PGUQU-4-F 5,00%
    PGUQU-5-F 5,00%
  • Eine IPS-Anzeige enthaltend die Mischung M23 weist einen ausreichenden Kontrast auf.
  • Beispiel 24 (Vergleich)
  • Eine nematische Mischung M24 mit folgenden physikalischen Eigenschaften und folgender Zusammensetzung wird hergestellt.
    CC-3-V 30,00% T(N, I) [°C]: 93,5
    CC-3-V1 12,00% Δn [589 nm, 20°C] 0,085
    CCP-V2-1 4,00% Δε [kHz, 20°C]: +10,1
    CCGU-3-F 7,00% γ1 [mPa·s, 20°C]: 96
    ACQU-3F 5,00% K1 [20°C]: 14,2
    CCQU-3-F 12,00% K3 [20°C]: 17,1
    CCQU-5-F 12,00% V0 [V]: 1,25
    APUQU-2-F 9,00%
    APUQU-3-F 9,00%
  • Eine IPS-Anzeige enthaltend die Mischung M24 weist einen ausreichenden Kontrast auf.
  • Beispiel 25 (Vergleich)
  • Eine nematische Mischung M25 mit folgenden physikalischen Eigenschaften und folgender Zusammensetzung wird hergestellt.
    CC-3-V 32,00% T(N, I) [°C]: 96,0
    CC-3-V1 12,00% Δn [589 nm, 20°C] 0,084
    CCP-V2-1 5,00% Δε [kHz, 20°C]: +9,9
    CCGU-3-F 7,00% γ1 [mPa·s, 20°C]: 94
    CCQU-3-F 12,00% K1 [20°C]: 14,5
    CCQU-5-F 10,00% K3 [20°C]: 18,2
    APUQU-2-F 6,00% V0 [V]: 1,27
    APUQU-3-F 8,00%
    CDUQU-3-F 8,00%
  • Eine IPS-Anzeige enthaltend die Mischung M25 weist einen ausreichenden Kontrast auf.
  • Beispiel 26 (Vergleich)
  • Eine nematische Mischung M26 mit folgenden physikalischen Eigenschaften und folgender Zusammensetzung wird hergestellt.
    CC-3-V 32,00% T(N, I) [°C]: 93,5
    CC-3-V1 12,00% Δn [589 nm, 20°C] 0,103
    CCP-V2-1 5,00% Δε [kHz, 20°C]: +12,1
    CCQU-3-F 11,00% γ1 [mPa·s, 20°C]: 95
    CCP-3-OCF3 4,00% K1 [20°C]: 14,0
    CCGU-3-F 5,00% K3 [20°C]: 17,3
    APUQU-2-F 8,00% V0 [V]: 1,13
    APUQU-3-F 8,00%
    PGUQU-3-F 5,00%
    PGUQU-4-F 5,00%
    PGUQU-5-F 8,00%
  • Eine IPS-Anzeige enthaltend die Mischung M26 weist einen ausreichenden Kontrast auf.
  • Beispiel 27 (Vergleich)
  • Eine nematische Mischung M27 mit folgenden physikalischen Eigenschaften und folgender Zusammensetzung wird hergestellt.
    CC-3-V 29,00% T(N, I) [°C]: 90,5
    CC-3-V1 12,00% Δn [589 nm, 20°C] 0,104
    CCP-V2-1 7,00% Δε [kHz, 20°C]: +11,8
    CCQU-3-F 10,00% γ1 [mPa·s, 20°C]: 94
    PP-1-2V1 6,00% K1 [20°C]: 15,0
    CCGU-3-F 5,00% K3 [20°C]: 16,8
    APUQU-2-F 6,00% V0 [V]: 1,19
    APUQU-3-F 8,00%
    PGUQU-3-F 5,00%
    PGUQU-4-F 4,00%
    CDUQU-3-F 8,00%
  • Eine IPS-Anzeige enthaltend die Mischung M2/ weist einen ausreichenden Kontrast auf.
  • Beispiel 28 (Vergleich)
  • Eine nematische Mischung M28 mit folgenden physikalischen Eigenschaften und folgender Zusammensetzung wird hergestellt.
    CC-3-V 32,00% T(N, I) [°C]: 87,0
    CC-3-V1 12,00% Δn [589 nm, 20°C] 0,102
    CCP-V2-1 4,00% Δε [kHz, 20°C]: +12,0
    CCQU-3-F 10,00% γ1 [mPa·s, 20°C]: 87
    PP-1-2V1 5,00% K1 [20°C]: 14,0
    CCGU-3-F 5,00% K3 [20°C]: 16,3
    APUQU-2-F 6,00% V0 [V]: 1,14
    APUQU-3-F 8,00%
    PGUQU-3-F 5,00%
    PGUQU-4-F 5,00%
    CDUQU-3-F 8,00%
  • Eine IPS-Anzeige enthaltend die Mischung M28 weist einen ausreichenden Kontrast auf.

Claims (5)

  1. Flüssigkristallines Medium mit positiver dielektrischer Anisotropie, dadurch gekennzeichnet, dass es mindestens eine Verbindung der Formel I2a-1,
    Figure DE102012020940B4_0063
    mindestens eine Verbindung der Formel I2a-3,
    Figure DE102012020940B4_0064
    mindestens eine Verbindung der Formel I2b-1,
    Figure DE102012020940B4_0065
    worin jeweils R11* einen unsubstituierten Alkyl- oder Alkenylrest mit bis zu 15 C-Atomen, wobei in diesen Resten auch eine oder mehrere CH2-Gruppen durch -O-, -S-,
    Figure DE102012020940B4_0066
    -C≡C-, -OC-O-, oder -COO- so ersetzt sein können, dass O-Atome nicht direkt miteinander verknüpft sind, mindestens eine Verbindung der Formel IIg,
    Figure DE102012020940B4_0067
    worin R21 einen unsubstituierten, oder einfach durch CN oder CF3 oder mindestens einfach durch Halogen substituierten Alkyl- oder Alkenylrest mit bis zu 15 C-Atomen, wobei in diesen Resten auch eine oder mehrere CH2-Gruppen durch -O-, -S-,
    Figure DE102012020940B4_0068
    -C≡C-, -CC-C-, oder -O-CO- so ersetzt sein können, dass O-Atome nicht direkt miteinander verknüpft sind, und mindestens eine Verbindung ausgewählt aus den Formeln VI-3, VI-4 und VI-5,
    Figure DE102012020940B4_0069
    worin R61 einen unsubstituierten Alkylrest mit 1 bis 15 C-Atomen, wobei in diesem Rest auch eine oder mehrere CH2-Gruppen jeweils unabhängig voneinander durch -C≡C-, -CH=CH-, -CF=CF-, -CF=CH-, -CH=CF-, -(CO)O-, -O(CO)-, -(CO)- oder -O- so ersetzt sein können, dass O-Atome nicht direkt miteinander verknüpft sind, bevorzugt einen geradkettigen Alkylrest mit 2 bis 7 C-Atomen, und X61 F, Cl, CN oder Alkyl, Alkenyl, Alkenyloxy, Alkylalkoxy oder Alkoxy mit 1 bis 3 C-Atomen, welches durch F ein- oder mehrfach substituiert ist, bedeuten, enthält.
  2. Medium nach Anspruch 1, enthaltend mindestens eine Verbindung der Formel IV,
    Figure DE102012020940B4_0070
    worin R41 einen Alkyl-, oder Alkoxyrest mit 1 bis 10 C-Atomen oder einen Alkenylrest mit 2 bis 10 C-Atomen, R42 eine der Bedeutungen von R41 oder X41 hat,
    Figure DE102012020940B4_0071
    X41 F, Cl, CN, einen halogenierten Alkyl-, oder Alkoxyrest mit 1 bis 6 C-Atomen oder einen halogenierten Alkenylrest mit 2 bis 6 C-Atomen, bedeutet.
  3. Medium nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 und 2, enthaltend mindestens eine Verbindung der Formel V,
    Figure DE102012020940B4_0072
    worin R51 und R52 jeweils unabhängig voneinander, einen Alkyl- oder Alkoxyrest mit 1 bis 10 C-Atomen, einen Alkenylrest mit 2 bis 10 C-Atomen und L H oder F, bedeuten.
  4. Verwendung eines flüssigkristallinen Mediums nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3 in einer elektrooptischen Anzeige.
  5. Verwendung eines flüssigkristallinen Mediums nach Anspruch 4 in einer elektrooptischen Anzeige mit einer Umorientierungsschicht zur Umorientierung der Flüssigkristalle, deren Feld eine für die Umorientierung ausschlaggebende Komponente parallel zur Flüssigkristallschicht aufweist.
DE102012020940.1A 2012-10-25 2012-10-25 Flüssigkristallines Medium und seine Verwendung in einer elektrooptischen Flüssigkristallanzeige Active DE102012020940B4 (de)

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