DE102012020942A1 - Flüssigkristallines Medium und elektrooptische Flüssigkristallanzeige - Google Patents

Flüssigkristallines Medium und elektrooptische Flüssigkristallanzeige Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektrooptische Flüssigkristallanzeige mit einer Umorientierungsschicht zur Umorientierung der Flüssigkristalle, deren Feld eine für die Umorientierung ausschlaggebende Komponente parallel zur Flüssigkristallschicht aufweist, enthaltend ein flüssigkristallines Medium, dadurch gekennzeichnet, dass es eine oder mehrere Verbindungen der Formel I1 bis I4,und mindestens eine Formel der Verbindung II,enthält, worin die Parameter R11, R21, A11 bis A22, L11 bis L13, Y21 bis Y22, X11, X12 und X21 die in Anspruch 1 angegebenen Bedeutungen haben.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine elektrooptische Flüssigkristallanzeige mit einer Umorientierungsschicht zur Umorientierung der Flüssigkristalle, deren Feld eine für die Umorientierung ausschlaggebende Komponente parallel zur Flüssigkristallschicht aufweist, enthaltend ein flüssigkristallines Medium, dadurch gekennzeichnet, dass es eine oder mehrere Verbindungen der Formel I1 bis I4,
    Figure DE102012020942A1_0003
    und mindestens eine Verbindung der Formel II,
    Figure DE102012020942A1_0004
    enthält, worin die Parameter R11, R21, A11 bis A22, L11 bis L13, Y21 bis Y22, X11, X12 und X21 die in Anspruch 1 angegebenen Bedeutungen haben.
  • 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 für derartige IPS-Anzeigen werden z. B. in DE 195 28 104 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 von eines flüssigkristallinen Mediums, welches mindestens eine Verbindung ausgewählt aus den Verbindungen der Formeln I1 bis I4 und mindestens eine Verbindung der Formel II enthalten, erfüllt.
  • Gegenstand der Erfindung ist daher ein flüssigkristallines Medium mit positiver dielektrischer Anisotropie, wobei das Medium dadurch gekennzeichnet ist, dass es mindestens eine Verbindung ausgewählt aus den Verbindungen der Formeln I1 bis I4,
    Figure DE102012020942A1_0005
    worin
    R11 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 DE102012020942A1_0006
    -C≡C-, -OC-O-, oder -COO- so ersetzt sein können, dass O-Atome nicht direkt miteinander verknüpft sind,
    X11 F, Cl, CN, einen halogenierten Alkyl-, oder Alkoxyrest mit 1 bis 6 C-Atomen, oder einen halogenierten Alkenylrest mit 2 bis 6 C-Atomen,
    X12 NCS, SCF3, CHF2 oder einen mindestens einfach durch Fluor substituierten Alkyl- oder Alkenylrest mit 2 bis 6 C-Atomen, wobei in diesen Resten auch eine oder mehrere CH2-Gruppen durch -C≡C- ersetzt sein können,
    L11 bis L13 jeweils unabhängig voneinander H oder F,
    A11 jeweils unabhängig voneinander,
    Figure DE102012020942A1_0007
    A12 und A13 jeweils unabhängig voneinander,
    Figure DE102012020942A1_0008
    A14
    Figure DE102012020942A1_0009
    A15
    Figure DE102012020942A1_0010
    bedeuten,
    und mindestens eine Verbindung der Formel II,
    Figure DE102012020942A1_0011
    worin
    R21 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 DE102012020942A1_0012
    -C≡C-, -OC-C-, oder -O-CO- so ersetzt sein können, dass O-Atome nicht direkt miteinander verknüpft sind,
    A21 und A22 jeweils unabhängig voneinander,
    Figure DE102012020942A1_0013
    Y21 und Y22 jeweils unabhängig voneinander H oder F, und
    X21 F, Cl, CN, OCHF2, OCF3, einen unsubstituierten Alkyl-, Alkoxy-, oder Alkenylrest mit 2 bis 6 C-Atomen,
    bedeuten, enthält.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Verbindungen der Formeln I1 bis I3 ausgewählt aus den Verbindungen der Formeln I1a bis I1c, I2a bis I2h, I3a und I3b und I4a bis I4j,
    Figure DE102012020942A1_0014
    Figure DE102012020942A1_0015
    Figure DE102012020942A1_0016
    Figure DE102012020942A1_0017
    worin R11 eine unter den Formeln I1 bis I4 angegebene Bedeutung hat.
  • Besonders bevorzugt sind die Verbindungen der Formel II ausgewählt aus den Verbindungen der Formeln IIa bis IIo,
    Figure DE102012020942A1_0018
    Figure DE102012020942A1_0019
    worin R21 und R22 jeweils eine unter der Formel II angegebenen Bedeutung haben und k und l jeweils unabhängig voneinander 0 bis 5 bedeuten.
  • Insbesondere bevorzugt sind die Verbindungen der Formel II ausgewählt aus den Verbindungen der Formeln IId, IIg, sowie IIn und IIo mit l gleich 0 und k gleich 1 oder 2.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform enthält das erfindungsgemäße Medium mindestens eine Verbindung der Formel III,
    Figure DE102012020942A1_0020
    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 DE102012020942A1_0021
    -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, enthält.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Verbindungen der Formel III ausgewählt aus den Verbindungen der Formeln IIIa bis IIIc,
    Figure DE102012020942A1_0022
    worin R31 und X31 jeweils eine der unter Formel II 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 DE102012020942A1_0023
    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,
    A41 und A42
    Figure DE102012020942A1_0024
    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, CN, OCHF2 oder OCF3, insbesondere bevorzugt F, bedeutet.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Verbindungen der Formel IV ausgewählt aus den Verbindungen der Formeln IVa bis IVc,
    Figure DE102012020942A1_0025
    Figure DE102012020942A1_0026
    worin R41 und R42 jeweils eine der unter Formel IV angegebenen Bedeutung haben. Besonders bevorzugt sind hierbei Verbindungen der Formel IVa mit R41 gleich n-Alkyl und R42 gleich n-Alkenyl.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält das erfindungsgemäße Medium mindestens eine Verbindung der Formel V,
    Figure DE102012020942A1_0027
    worin
    R51 und R52 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 Ausführungsform enthält das erfindungsgemäße Medium mindestens eine der Verbindungen der Formel VI,
    Figure DE102012020942A1_0028
    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,
    A61 und A62 jeweils unabhängig voneinander
    Figure DE102012020942A1_0029
    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, bevorzugt F, CF3 oder OCF3, bedeuten.
  • Besonders bevorzugt sind die Verbindungen der Formel VI ausgewählt aus den Unterformeln VI-1 bis VI-5,
    Figure DE102012020942A1_0030
    Figure DE102012020942A1_0031
    worin R61 und X61 jeweils eine der unter Formel VI angegebenen Bedeutung haben. Besonders bevorzugt sind hierbei Verbindungen der Formeln VI-1 bis VI-5 mit X61 gleich F, CF3 oder OCF3.
  • In einer weiteren Ausführungsform enthält das erfindungsgemäße Medium mindestens eine Verbindung der Formel VII,
    Figure DE102012020942A1_0032
    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 -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,
    A71, A72 jeweils unabhängig voneinander
    Figure DE102012020942A1_0033
    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 VI ausgewählt aus den Unterformeln VII-1 bis VII-3
    Figure DE102012020942A1_0034
    Figure DE102012020942A1_0035
    worin R71 und X71 die unter Formel VII angegebene 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 DE102012020942A1_0036
    worin
    R81 einen unsubstituieten, 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 Verbindungen der folgenden Unterformeln VIII-1 und VIII-2,
    Figure DE102012020942A1_0037
    worin n = 1 bis 7 bedeutet.
  • Falls in den obenstehenden Formeln R11-81 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.
  • Falls R11-81 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 Formeln I bis VII und deren Unterformeln 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.
  • Weitere bevorzugte Ausführungsformen sind im Folgenden angegeben:
    • – Das Medium enthält eine, zwei oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus den Verbindungen der Formel I1, I2, I3 oder I4 und eine oder mehrere Verbindungen der Formel II;
    • – Das Medium enthält zusätzlich mindestens eine Verbindung ausgewählt aus den Formeln III und/oder IV und/oder V und/oder VI;
    • – Der Anteil an Verbindungen der Formeln I1 und/oder I2 und/oder I3 und/oder I4 im Gesamtgemisch beträgt 1–50 Gew.-%, bevorzugt 2–45 Gew.-%, besonders bevorzugt 3–40 Gew.-%.
    • – Der Anteil an Verbindungen der Formeln II im Gesamtgemisch beträgt 1–50 Gew.-%, besonders bevorzugt 2–40 Gew.-% an einer, zwei, drei oder mehr Verbindungen der Formel II, bevorzugt ausgewählt aus den Verbindungen der Formel IId und/oder IIg und/oder IIj und/oder IIk;
    • – Das Medium enthält 1–40 Gew.-%, bevorzugt 2–30 Gew.-%, besonders bevorzugt 3–25 Gew.-% einer oder mehrere Verbindungen der Formel III, vorzugsweise ausgewählt aus den Verbindungen der Formel IIIb;
    • – Das Medium enthält 1–80 Gew.-%, besonders bevorzugt 2–70 Gew.-% an Verbindungen der Formel IV, bevorzugt ausgewählt aus den Verbindungen der Formeln IVa oder IVb;
    • – Das Medium enthält 2–40 Gew.-%, bevorzugt 2–30 Gew.-%, besonders bevorzugt 2–25 Gew.-% an Verbindungen der Formel V;
    • – Das Medium enthält eine, zwei, drei oder mehrere Verbindungen der Formel VI, mit einem Anteil an Verbindungen der Formeln VI im Gesamtgemisch bis zu 80 Gew.-%, bevorzugt bis zu 75 Gew.-%, besonders bevorzugt bis zu 70 Gew.-%
  • Es wurde gefunden, dass bereits ein relativ geringer Anteil an Verbindungen der Formeln I1 bis I4 im Gemisch mit üblichen Flüssigkristallmaterialien zu einer beträchtlichen Erhöhung der elastischen Konstanten und zu niedrigen Werten für die Doppelbrechung 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 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 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 ≥ 90°C, vorzugsweise > 100°C, besonders bevorzugt ≥ 110°C, gleichzeitig dielektrische Anisotropiewerte Δε ≥ +3, vorzugsweise ≥ +7, besonders bevorzugt ≥ +10 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 ≤ 1.7 V, besonders bevorzugt ≤ 1.5 V.
  • Die Doppelbrechung Δn der erfindungsgemäßen Flüssigkristallmischungen ist vorzugsweise ≤ 0.20, besonders bevorzugt ≤ 0,16, insbesondere bevorzugt ≤ 0.14.
  • Die Rotationsviskosität γ1 der erfindungsgemäßen Flüssigkristallmischungen bei 20°C enthaltend Verbindungen der Formel I1, ist vorzugsweise ≤ 500 mPa·s, bevorzugt ≤ 200 mPa·s, ganz besonders bevorzugt ≤ 150 mPa·s.
  • Der nematische Phasenbereich der erfindungsgemäßen Flüssigkristallmischungen ist vorzugsweise mindestens 60°, insbesondere mindestens 90° breit. Vorzugsweise erstreckt sich dieser Bereich mindestens von –40° bis +90°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.
  • 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 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 eine elektrooptische Anzeige mit einer Umorientierungsschicht zur Umorientierung der Flüssigkristalle, deren Feld eine für die Umorientierung ausschlaggebende Komponente parallel zur Flüssigkristallschicht aufweist, dadurch gekennzeichnet, die als Dielektrikum ein erfindungsgemäßes flüssigkristallines Medium enthält.
  • 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 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 I1 bis I3 mit einer oder mehreren Verbindungen der Formeln II bis VIII 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 OCF 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 DE102012020942A1_0038
  • Figure DE102012020942A1_0039
  • Figure DE102012020942A1_0040
  • Tabelle B
  • Besonders bevorzugt sind flüssigkristalline Mischungen, die neben den Verbindungen der Formeln I1 bis I4 und den Verbindungen der Formel II mindestens eine, zwei, drei, vier oder mehrere Verbindungen aus der Tabelle B enthalten.
    (n = 1–15; (O)CnH2n+1 bedeutet CnH2n+1 oder OCnH2n+1)
    Figure DE102012020942A1_0041
    Figure DE102012020942A1_0042
    Figure DE102012020942A1_0043
    Figure DE102012020942A1_0044
    Figure DE102012020942A1_0045
    Figure DE102012020942A1_0046
    Figure DE102012020942A1_0047
    Figure DE102012020942A1_0048
    Figure DE102012020942A1_0049
    Figure DE102012020942A1_0050
  • 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 können. Vorzugsweise enthalten die Mischungen 0–10 Gew.-%, insbesondere 0,01–5 Gew.-% und besonders bevorzugt 0,01–3 Gew.-% an Dotierstoffen.
  • Figure DE102012020942A1_0051
  • Figure DE102012020942A1_0052
  • Figure DE102012020942A1_0053
  • Tabelle D
  • Stabilisatoren, die beispielsweise den erfindungsgemäßen Mischungen in Mengen von 0–10 Gew.-% zugesetzt werden können, werden nachfolgend genannt.
  • Figure DE102012020942A1_0054
  • Figure DE102012020942A1_0055
  • Figure DE102012020942A1_0056
  • Figure DE102012020942A1_0057
  • Figure DE102012020942A1_0058
  • Tabelle E
    Figure DE102012020942A1_0059
  • Figure DE102012020942A1_0060
  • Figure DE102012020942A1_0061
  • Figure DE102012020942A1_0062
  • 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.
  • Beispiele
  • Host-Mischung
  • Eine nematische Mischung CM1 mit folgenden physikalischen Eigenschaften und folgender Zusammensetzung wird hergestellt.
  • Figure DE102012020942A1_0063
  • Beispiel 1
  • Zu der Mischung CM1 werden 20 Gew.-% der Verbindung (1) gegeben und die physikalischen Eigenschaften der Mischung (M1) bestimmt.
    Figure DE102012020942A1_0064
    Physikalische Eigenschaften
    T(N, I) = 121,0°C Δn(20°C, 589,3 nm) = 0,091 Δε(20°C, 1 kHz) = 8,45 K11(20°C) = 15,3 pN K33(20°C) = 22,3 pN γ1(20°C) = 338 mPa·s V0(20°C) = 1,42 V
  • Eine IPS-Anzeige enthaltend die Mischung M1 weist einen ausreichenden Kontrast auf.
  • Beispiel 2
  • Zu der Mischung CM1 werden 20 Gew.-% der Verbindung (2) gegeben und die physikalischen Eigenschaften der Mischung (M2) bestimmt.
  • Figure DE102012020942A1_0065
  • Physikalische Eigenschaften
    T(N, I) = 117,1°C Δn(20°C, 589,3 nm) = 0,093 Δε(20°C, 1 kHz) = 9,09 K11(20°C) = 14,7 pN K33(20°C) = 20,5 pN γ1(20°C) = 399 mPa·s V0(20°C) = 1,34 V
  • Eine IPS-Anzeige enthaltend die Mischung M2 weist einen ausreichenden Kontrast auf.
  • Beispiel 3
  • Zu der Mischung CM1 werden 20 Gew.-% der Verbindung (3) gegeben und die physikalischen Eigenschaften der Mischung (M3) bestimmt.
    Figure DE102012020942A1_0066
    Physikalische Eigenschaften
    T(N, I) = 105,2°C Δn(20°C, 589,3 nm) = 0,086 Δε(20°C, 1 kHz) = 9,91 K11(20°C) = 12,5 pN K33(20°C) = 19,9 pN γ1(20°C) = 394 mPa·s V0(20°C) = 1,19 V
  • Eine IPS-Anzeige enthaltend die Mischung M3 weist einen ausreichenden Kontrast auf.
  • Beispiel 4
  • Zu der Mischung CM1 werden 20 Gew.-% der Verbindung (4) gegeben und die physikalischen Eigenschaften der Mischung (M4) bestimmt.
    Figure DE102012020942A1_0067
    Physikalische Eigenschaften
    T(N, I) = 108,9°C Δn(20°C, 589,3 nm) = 0,151 Δε(20°C, 1 kHz) = 9,31 K11(20°C) = 13,7 pN K33(20°C) = 16,9 pN γ1(20°C) = 298 mPa·s V0(20°C) = 1,28 V
  • Eine IPS-Anzeige enthaltend die Mischung M4 weist einen ausreichenden Kontrast auf.
  • Beispiel 5
  • Zu der Mischung CM1 werden 20 Gew.-% der Verbindung (5) gegeben und die physikalischen Eigenschaften der Mischung (M5) bestimmt.
    Figure DE102012020942A1_0068
    Physikalische Eigenschaften
    T(N, I) = 109,0°C Δn(20°C, 589,3 nm) = 0,149 Δε(20°C, 1 kHz) = 10,92 K11(20°C) = 12,45 pN K33(20°C) = 18,55 pN γ1(20°C) = – mPa·s V0(20°C) = 1,13 V
  • Eine IPS-Anzeige enthaltend die Mischung M5 weist einen ausreichenden Kontrast auf.
  • Beispiel 6
  • Zu der Mischung CM1 werden 10 Gew.-% der Verbindung (6) gegeben und die physikalischen Eigenschaften der Mischung (M6) bestimmt.
    Figure DE102012020942A1_0069
    Physikalische Eigenschaften
    T(N, I) = 112,8°C Δn(20°C, 589,3 nm) = – Δε(20°C, 1 kHz) = 11,40 K11(20°C) = 12,7 pN K33(20°C) = 16,0 pN γ1(20°C) = – mPa·s V0(20°C) = 1,11 V
  • Eine IPS-Anzeige enthaltend die Mischung M6 weist einen ausreichenden Kontrast auf.
  • Beispiel 7
  • Zu der Mischung CM1 werden 20 Gew.-% der Verbindung (7) gegeben und die physikalischen Eigenschaften der Mischung (M7) bestimmt.
    Figure DE102012020942A1_0070
    Physikalische Eigenschaften
    T(N, I) = 134,2°C Δn(20°C, 589,3 nm) = 0,080 Δε(20°C, 1 kHz) = 8,21 K11(20°C) = 12,8 pN K33(20°C) = 24,1 pN γ1(20°C) = 323 mPa·s V0(20°C) = 1,32 V
  • Eine IPS-Anzeige enthaltend die Mischung M7 weist einen ausreichenden Kontrast auf.
  • Beispiel 8
  • Zu der Mischung CM1 werden 20 Gew.-% der Verbindung (8) gegeben und die physikalischen Eigenschaften der Mischung (M8) bestimmt.
    Figure DE102012020942A1_0071
    Physikalische Eigenschaften
    T(N, I) = 137,2°C Δn(20°C, 589,3 nm) = 0,074 Δε(20°C, 1 kHz) = 9,78 K11(20°C) = 13,0 pN K33(20°C) = 24,9 pN γ1(20°C) = 450 mPa·s V0(20°C) = 1,22 V
  • Eine IPS-Anzeige enthaltend die Mischung M8 weist einen ausreichenden Kontrast auf.
  • Beispiel 9
  • Zu der Mischung CM1 werden 20 Gew.-% der Verbindung (9) gegeben und die physikalischen Eigenschaften der Mischung (M9) bestimmt.
    Figure DE102012020942A1_0072
    Physikalische Eigenschaften
    T(N, I) = 128,7°C Δn(20°C, 589,3 nm) = 0,137 Δε(20°C, 1 kHz) = 10,9 K11(20°C) = 15,0 pN K33(20°C) = 21,8 pN γ1(20°C) = 649 mPa·s V0(20°C) = 1,24 V
  • Eine IPS-Anzeige enthaltend die Mischung M9 weist einen ausreichenden Kontrast auf.
  • Beispiel 10
  • Zu der Mischung CM1 werden 20 Gew.-% der Verbindung (10) gegeben und die physikalischen Eigenschaften der Mischung (M10) bestimmt.
    Figure DE102012020942A1_0073
    Physikalische Eigenschaften
    T(N, I) = 133,1°C Δn(20°C, 589,3 nm) = 0,111 Δε(20°C, 1 kHz) = 10,20 K11(20°C) = 15,0 pN K33(20°C) = 21,8 pN γ1(20°C) = 533 mPa·s V0(20°C) = 1,28 V
  • Eine IPS-Anzeige enthaltend die Mischung M10 weist einen ausreichenden Kontrast auf.
  • Beispiel 11
  • Zu der Mischung CM1 werden 20 Gew.-% der Verbindung (11) gegeben und die physikalischen Eigenschaften der Mischung (M11) bestimmt.
    Figure DE102012020942A1_0074
    Physikalische Eigenschaften
    T(N, I) = 116,4°C Δn(20°C, 589,3 nm) = 0,073 Δε(20°C, 1 kHz) = 7,50 K11(20°C) = 12,3 pN K33(20°C) = 18,6 pN γ1(20°C) = – mPa·s V0(20°C) = 1,36 V
  • Eine IPS-Anzeige enthaltend die Mischung M11 weist einen ausreichenden Kontrast auf.
  • Beispiel 12
  • Zu der Mischung CM1 werden 20 Gew.-% der Verbindung (12) gegeben und die physikalischen Eigenschaften der Mischung (M12) bestimmt.
    Figure DE102012020942A1_0075
    Physikalische Eigenschaften
    T(N, I) = 128,0°C Δn(20°C, 589,3 nm) = 0,113 Δε(20°C, 1 kHz) = 10,27 K11(20°C) = 14,0 pN K33(20°C) = 22,4 pN γ1(20°C) = – mPa·s V0(20°C) = 1,23 V
  • Eine IPS-Anzeige enthaltend die Mischung M12 weist einen ausreichenden Kontrast auf.
  • Beispiel 13
  • Zu der Mischung CM1 werden 20 Gew.-% der Verbindung (13) gegeben und die physikalischen Eigenschaften der Mischung (M13) bestimmt.
    Figure DE102012020942A1_0076
    Physikalische Eigenschaften
    T(N, I) = 142,9°C Δn(20°C, 589,3 nm) = 0,179 Δε(20°C, 1 kHz) = 9,86 K11(20°C) = 14,5 pN K33(20°C) = 22,8 pN γ1(20°C) = 452 mPa·s V0(20°C) = 1,28 V
  • Eine IPS-Anzeige enthaltend die Mischung M13 weist einen ausreichenden Kontrast auf.
  • Beispiel 14
  • Zu der Mischung CM1 werden 20 Gew.-% der Verbindung (14) gegeben und die physikalischen Eigenschaften der Mischung (M14) bestimmt.
    Figure DE102012020942A1_0077
    Physikalische Eigenschaften
    T(N, I) = 107,5°C Δn(20°C, 589,3 nm) = 0,860 Δε(20°C, 1 kHz) = 8,52 K11(20°C) = 10,5 pN K33(20°C) = 17,5 pN γ1(20°C) = – mPa·s V0(20°C) = 1,17 V
  • Eine IPS-Anzeige enthaltend die Mischung M14 weist einen ausreichenden Kontrast auf.
  • Beispiel 15
  • Zu der Mischung CM1 werden 20 Gew.-% der Verbindung (15) gegeben und die physikalischen Eigenschaften der Mischung (M15) bestimmt.
    Figure DE102012020942A1_0078
    Physikalische Eigenschaften
    T(N, I) = 126,0°C Δn(20°C, 589,3 nm) = 0,081 Δε (20°C, 1 kHz) = 9,70 K11(20°C) = 13,9 pN K33(20°C) = 19,9 pN γ1(20°C) = 364 mPa·s V0(20°C) = 1,26 V
  • Eine IPS-Anzeige enthaltend die Mischung M15 weist einen ausreichenden Kontrast auf.
  • Beispiel 16
  • Zu der Mischung CM1 werden 20 Gew.-% der Verbindung (16) gegeben und die physikalischen Eigenschaften der Mischung (M16) bestimmt.
    Figure DE102012020942A1_0079
    Physikalische Eigenschaften
    T(N, I) = 115,1°C Δn(20°C, 589,3 nm) = 0,088 Δε(20°C, 1 kHz) = 8,43 K11(20°C) = 11,1 pN K33(20°C) = 16,1 pN γ1(20°C) = 157 mPa·s V0(20°C) = 1,21 V
  • Eine IPS-Anzeige enthaltend die Mischung M16 weist einen ausreichenden Kontrast auf.
  • Beispiel 17
  • Zu der Mischung CM1 werden 20 Gew.-% der Verbindung (17) gegeben und die physikalischen Eigenschaften der Mischung (M17) bestimmt.
    Figure DE102012020942A1_0080
    Physikalische Eigenschaften
    T(N, I) = 125,4°C Δn(20°C, 589,3 nm) = 0,099 Δε(20°C, 1 kHz) = 8,88 K11(20°C) = 12,2 pN K33(20°C) = 19,09 pN γ1(20°C) = 132 mPa·s V0(20°C) = 1,24 V
  • Eine IPS-Anzeige enthaltend die Mischung M17 weist einen ausreichenden Kontrast auf.
  • Beispiel 18
  • Zu der Mischung CM1 werden 20 Gew.-% der Verbindung (18) gegeben und die physikalischen Eigenschaften der Mischung (M18) bestimmt.
    Figure DE102012020942A1_0081
    Physikalische Eigenschaften
    T(N, I) = 117,5°C Δn(20°C, 589,3 nm) = 0,084 Δε(20°C, 1 kHz) = 8,46 K11(20°C) = 13,4 pN K33(20°C) = 21,2 pN γ1(20°C) = 475 mPa·s V0(20°C) = 1,33 V
  • Eine IPS-Anzeige enthaltend die Mischung M18 weist einen ausreichenden Kontrast auf.
  • Beispiel 19
  • Zu der Mischung CM1 werden 20 Gew.-% der Verbindung (19) gegeben und die physikalischen Eigenschaften der Mischung (M5) bestimmt.
    Figure DE102012020942A1_0082
    Physikalische Eigenschaften
    T(N, I) = 113,2°C Δn(20°C, 589,3 nm) = 0,139 Δε(20°C, 1 kHz) = 9,80 K11(20°C) = 12,10 pN K33(20°C) = 16,6 pN γ1(20°C) = 205 mPa·s V0(20°C) = 1,17 V
  • Eine IPS-Anzeige enthaltend die Mischung M5 weist einen ausreichenden Kontrast auf.
  • Beispiel 20
  • Eine nematische Mischung M20 mit folgenden physikalischen Eigenschaften und folgender Zusammensetzung wird hergestellt.
  • Figure DE102012020942A1_0083
  • Eine IPS-Anzeige enthaltend die Mischung M20 weist einen ausreichenden Kontrast auf.
  • Beispiel 21
  • Eine nematische Mischung M21 mit folgenden physikalischen Eigenschaften und folgender Zusammensetzung wird hergestellt.
  • Figure DE102012020942A1_0084
  • 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.
  • Figure DE102012020942A1_0085
  • Eine IPS-Anzeige enthaltend die Mischung M21 weist einen ausreichenden Kontrast auf.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Claims (8)

  1. Flüssigkristallines Medium mit positiver dielektrischer Anisotropie, dadurch gekennzeichnet, dass es mindestens eine Verbindung ausgewählt aus den Verbindungen der Formeln I1 bis I4,
    Figure DE102012020942A1_0086
    worin R11 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 DE102012020942A1_0087
    -C≡C-, -OC-C-, oder -COO- so ersetzt sein können, dass O-Atome nicht direkt miteinander verknüpft sind, X11 F, Cl, CN, einen halogenierten Alkyl-, oder Alkoxyrest mit 1 bis 6 C-Atomen, oder einen halogenierten Alkenylrest mit 2 bis 6 C-Atomen, X12 NCS, SCF3, CHF2 oder einen mindestens einfach durch Fluor substituierten Alkyl- oder Alkenylrest mit 2 bis 6 C-Atomen, wobei in diesen Resten auch eine oder mehrere CH2-Gruppen durch -C≡C- ersetzt sein können, L11 bis L13 jeweils unabhängig voneinander H oder F, A11 jeweils unabhängig voneinander,
    Figure DE102012020942A1_0088
    A12 und A13 jeweils unabhängig voneinander,
    Figure DE102012020942A1_0089
    A14
    Figure DE102012020942A1_0090
    A15
    Figure DE102012020942A1_0091
    und mindestens eine Verbindung der Formel II,
    Figure DE102012020942A1_0092
    worin R21 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 DE102012020942A1_0093
    -C≡C-, -OC-C-, oder -O-CO- so ersetzt sein können, dass O-Atome nicht direkt miteinander verknüpft sind, A21 und A22 jeweils unabhängig voneinander,
    Figure DE102012020942A1_0094
    Y21 und Y22 jeweils unabhängig voneinander H oder F, und X21 F, Cl, CN, OCHF2, OCF3, einen unsubstituierten Alkyl-, Alkoxy-, oder Alkenylrest mit 2 bis 6 C-Atomen, bedeuten, enthält.
  2. Medium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungen der Formel I1 bis I4 ausgewählt sind aus den Verbindungen der Formeln I1a bis I1c, I2a bis I2h, I3a und I3b und I4a bis I4j,
    Figure DE102012020942A1_0095
    Figure DE102012020942A1_0096
    Figure DE102012020942A1_0097
    Figure DE102012020942A1_0098
    worin R11 jeweils eine der unter Anspruch 1 angegebene Bedeutung hat.
  3. Medium nach Anspruch 1 oder 2, enthaltend mindestens eine Verbindung der Formel III,
    Figure DE102012020942A1_0099
    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 DE102012020942A1_0100
    -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.
  4. Medium nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, enthaltend mindestens eine Verbindung der Formel IV,
    Figure DE102012020942A1_0101
    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, A41 und A42
    Figure DE102012020942A1_0102
    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.
  5. Medium nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, enthaltend mindestens eine Verbindung der Formel V,
    Figure DE102012020942A1_0103
    worin R51 und R52 einen Alkyl- oder Alkoxyrest mit 1 bis 10 C-Atomen, einen Alkenylrest mit 2 bis 10 C-Atomen bedeuten und L H oder F bedeutet.
  6. Verfahren zur Herstellung eines Mediums nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere Verbindungen der Formel I1 bis I4 und II, wie in Anspruch 1 angegeben, mit einer oder mehreren der in einem oder mehreren der Ansprüchen 3 bis 5 genannten Verbindungen und/oder einer oder mehreren weiteren mesogenen Verbindungen und/oder einem oder mehreren Additiven gemischt wird.
  7. Verwendung eines flüssigkristallinen Mediums nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5 in einer elektrooptischen Anzeige.
  8. Elektrooptische Anzeige mit einer Umorientierungsschicht zur Umorientierung der Flüssigkristalle, deren Feld eine für die Umorientierung ausschlaggebende Komponente parallel zur Flüssigkristallschicht aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Dielektrikum ein flüssigkristallines Medium nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5 enthält.
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