DE102019008296A1 - Flüssigkristallines Medium - Google Patents

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Abstract

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

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein flüssigkristallines Medium (FK-Medium), dessen Verwendung für elektrooptische Zwecke und dieses Medium enthaltende FK-Anzeigen.
  • Flüssigkristalle werden vor allem als Dielektrika in Anzeigevorrichtungen verwendet, da die optischen Eigenschaften solcher Substanzen durch eine angelegte Spannung beeinflusst werden können. Elektrooptische Vorrichtungen auf der Basis von Flüssigkristallen sind dem Fachmann bestens bekannt und können auf verschiedenen Effekten beruhen. Derartige Vorrichtungen sind beispielsweise Zellen mit dynamischer Streuung, DAP-Zellen (Deformation aufgerichteter Phasen), Gast/Wirt-Zellen, TN-Zellen mit verdrillt nematischer („twisted nematic“) Struktur, STN-Zellen („super-twisted nematic“), SBE-Zellen („superbirefringence effect“) und OMI-Zellen („optical mode interference“). Die gebräuchlichsten Anzeigevorrichtungen beruhen auf dem Schadt-Helfrich-Effekt und besitzen eine verdrillt nematische Struktur.
  • Die Flüssigkristallmaterialien müssen eine gute chemische und thermische Stabilität und eine gute Stabilität gegenüber elektrischen Feldern und elektromagnetischer Strahlung besitzen. Ferner sollten die Flüssigkristallmaterialien niedere Viskosität aufweisen und in den Zellen kurze Ansprechzeiten, tiefe Schwellenspannungen und einen hohen Kontrast ergeben.
  • Weiterhin sollten sie bei üblichen Betriebstemperaturen, d.h. in einem möglichst breiten Bereich unterhalb und oberhalb Raumtemperatur eine geeignete Mesophase besitzen, beispielsweise für die oben genannten Zellen eine nematische oder cholesterische Mesophase. Da Flüssigkristalle in der Regel als Mischungen mehrerer Komponenten zur Anwendung gelangen, ist es wichtig, dass die Komponenten untereinander gut mischbar sind. Weitere Eigenschaften, wie die elektrische Leitfähigkeit, die dielektrische Anisotropie und die optische Anisotropie, müssen je nach Zellentyp und Anwendungsgebiet unterschiedlichen Anforderungen genügen. Beispielsweise sollten Materialien für Zellen mit verdrillt nematischer Struktur eine positive dielektrische Anisotropie und eine geringe elektrische Leitfähigkeit aufweisen.
  • Beispielsweise sind für Matrix-Flüssigkristallanzeigen mit integrierten nichtlinearen Elementen zur Schaltung einzelner Bildpunkte (MFK-Anzeigen) FK-Medien mit großer positiver dielektrischer Anisotropie, breiten nematischen Phasen, relativ niedriger Doppelbrechung, sehr hohem spezifischen Widerstand, guter UV- und Temperaturstabilität und geringem Dampfdruck erwünscht.
  • Derartige Matrix-Flüssigkristallanzeigen sind bekannt. Als nichtlineare Elemente zur individuellen Schaltung der einzelnen Bildpunkte können beispielsweise aktive Elemente (d.h. Transistoren) verwendet werden. Man spricht dann von einer „aktiven Matrix“, wobei man zwei Typen unterscheiden kann:
    1. 1. MOS (Metal Oxide Semiconductor) oder undere Dioden auf Silizium-Wafer als Substrat.
    2. 2. Dünnfilm-Transistoren (TFT) auf einer Glasplatte als Substrat.
  • Die Verwendung von einkristallinem Silizium als Substratmaterial beschränkt die Displaygröße, da auch die modulartige Zusammensetzung verschiedener Teildisplays an den Stößen zu Problemen führt.
  • Bei dem aussichtsreicheren Typ 2, welcher bevorzugt ist, wird als elektrooptischer Effekt üblicherweise der TN-Effekt verwendet. Man unterscheidet zwei Technologien: TFT's aus Verbindungshalbleitern wie z.B. CdSe oder TFT's auf der Basis von polykristallinem oder amorphem Silizium. An letzterer Technologie wird weltweit mit großer Intensität gearbeitet.
  • Die TFT-Matrix ist auf der Innenseite der einen Glasplatte der Anzeige aufgebracht, während die undere Glasplatte auf der Innenseite die transparente Gegenelektrode trägt. Im Vergleich zu der Größe der Bildpunkt-Elektrode ist der TFT sehr klein und stört das Bild praktisch nicht. Diese Technologie kann auch für voll farbtaugliche Bilddarstellungen erweitert werden, wobei ein Mosaik von roten, grünen und blauen Filtern derart angeordnet ist, dass je ein Filterelement einem schaltbaren Bildelement gegenüber liegt.
    Die TFT-Anzeigen arbeiten üblicherweise als TN-Zellen mit gekreuzten Polarisatoren in Transmission und sind von hinten beleuchtet.
  • Der Begriff MFK-Anzeigen umfasst hier jedes Matrix-Display mit integrierten nichtlinearen Elementen, d.h. neben der aktiven Matrix auch Anzeigen mit passiven Elementen wie Varistoren oder Dioden (MIM = Metall-Isolator-Metall).
  • Derartige MFK-Anzeigen eignen sich insbesondere für TV-Anwendungen (z.B. Taschenfernseher) oder für hochinformative Displays für Rechneranwendungen (Laptop) und im Automobil- oder Flugzeugbau. Neben Problemen hinsichtlich der Winkelabhängigkeit des Kontrastes und der Schaltzeiten resultieren bei MFK-Anzeigen Schwierigkeiten bedingt durch nicht ausreichend hohen spezifischen Widerstand der Flüssigkristallmischungen [TOGASHI, S., SEKIGUCHI, K., TANABE, H., YAMAMOTO, E., SORIMACHI, K., TAJIMA, E., WATANABE, H., SHIMIZU, H., Proc. Eurodisplay 84, Sept. 1984: ein 210-288 Matrix LCD Controlled by Double Stage Diode Rings, p. 141 ff, Paris; STROMER, M., Proc. Eurodisplay 84, Sept. 1984: Design der Thin Film Transistors for Matrix Adressing der Television Liquid Crystal Displays, p. 145 ff, Paris]. Mit abnehmendem Widerstand verschlechtert sich der Kontrast einer MFK-Anzeige und es kann das Problem der „after image elimination“ auftreten. Da der spezifische Widerstand der Flüssigkristallmischung durch Wechselwirkung mit den inneren Oberflächen der Anzeige im allgemeinen über die Lebenszeit einer MFK-Anzeige abnimmt, ist ein hoher (Anfangs)-Widerstand sehr wichtig, um akzeptable Standzeiten zu erhalten. Insbesondere bei low-volt-Mischungen war es bisher nicht möglich, sehr hohe spezifische Widerstände zu realisieren. Weiterhin ist es wichtig, dass der spezifische Widerstand eine möglichst geringe Zunahme bei steigender Temperatur sowie nach Temperatur- und/oder UV-Belastung zeigt. Besonders nachteilig sind auch die Tieftemperatureigenschaften der Mischungen aus dem Stand der Technik. Gefordert wird, dass auch bei tiefen Temperaturen keine Kristallisation und/oder smektische Phasen auftreten und die Temperaturabhängigkeit der Viskosität möglichst gering ist. Die MFK-Anzeigen aus dem Stand der Technik genügen somit nicht den heutigen Anforderungen.
  • Neben Flüssigkristallanzeigen, die eine Hintergrundbeleuchtung verwenden, auch transmissiv und gegebenenfalls transflektiv betrieben werden, sind besonders auch reflektive Flüssigkristallanzeigen interessant. Diese reflektiven Flüssigkristallanzeigen benutzen das Umgebungslicht zur Informationsdarstellung. Somit verbrauchen sie wesentlich weniger Energie als hintergrundbeleuchtete Flüssigkristallanzeigen mit entsprechender Größe und Auflösung. Da der TN-Effekt durch einen sehr guten Kontrast gekennzeichnet ist, sind derartige reflektive Anzeigen auch bei hellen Umgebungsverhältnissen noch gut abzulesen. Dies ist bereits von einfachen reflektiven TN-Anzeigen, wie sie in z. B. Armbanduhren und Taschenrechnern verwendet werden, bekannt. Jedoch ist das Prinzip auch auf hochwertige, höher auflösende Aktiv-Matrix angesteuerte Anzeigen wie z. B. TFT-Displays anwendbar. Hier ist wie bereits bei den allgemeinen üblichen transmissiven TFT-TN-Anzeigen die Verwendung von Flüssigkristallen mit niedriger Doppelbrechung (Δn) nötig, um eine geringe optische Verzögerung (d · Δn) zu erreichen. Diese geringe optische Verzögerung führt zu einer meist akzeptablen geringen Blickwinkelabhängigkeit des Kontrastes (vgl. DE 30 22 818 ). Bei reflektiven Anzeigen ist die Verwendung von Flüssigkristallen mit kleiner Doppelbrechung noch wichtiger als bei transmissiven Anzeigen, da bei reflektiven Anzeigen die effektive Schichtdicke, die das Licht durchquert, ungefähr doppelt so groß ist wie bei transmissiven Anzeigen mit derselben Schichtdicke.
  • Zur Realisierung von 3D-Effekten mittels Shutterbrillen werden insbesondere schnell schaltende Mischungen mit niedrigen Rotationsviskositäten und einer entsprechend hohen optischen Anisotropie (Δn) eingesetzt. Elektrooptische Linsensyteme, mit denen eine 2-dimensionale Darstellung einer Anzeige in eine 3-dimensionale autostereoskopische Darstellung geschaltet werden kann, können unter Verwendung von Mischungen mit hoher optischer Anisotropie (Δn) realisiert werden.
  • Es besteht somit immer noch ein großer Bedarf nach MFK-Anzeigen mit sehr hohem spezifischen Widerstand bei gleichzeitig großem Arbeitstemperaturbereich, kurzen Schaltzeiten auch bei tiefen Temperaturen und niedriger Schwellenspannung, die diese Nachteile nicht oder nur in geringerem Maße zeigen.
  • Bei TN-(Schadt-Helfrich)-Zellen sind FK-Medien erwünscht, die folgende Vorteile in den Zellen ermöglichen:
    • - erweiterter nematischer Phasenbereich (insbesondere zu tiefen Temperaturen)
    • - Schaltbarkeit bei extrem tiefen Temperaturen (out-door-Verwendung, Automobil, Avionik)
    • - erhöhte Beständigkeit gegenüber UV-Strahlung (längere Lebensdauer)
    • - kleine Schwellenspannung.
  • Mit den aus dem Stand der Technik zur Verfügung stehenden FK-Medien ist es nicht möglich, diese Vorteile unter gleichzeitigem Erhalt der übrigen Parameter zu realisieren. Moderne LCD-Flachbildschirme erfordern immer schnellere Schaltzeiten um Multimediainhalte, wie z.B. Filme und Videospiele, realistisch wiedergeben zu können. Dies wiederum erfordert nematische Flüssigkristallmischungen, die eine sehr kleine Rotationsviskosität γ1 mit einer hohen optischen Anisotropie Δn aufweisen. Um die geforderten Rotationsviskositäten zu erhalten, werden Substanzen gesucht, die ein besonders vorteilhaftes γ1/Klärpunkt-Verhältnis bei gleichzeitig hohem Δn mit hoher Polarität aufweisen.
  • Bei höher verdrillten Zellen (STN) sind FK-Medien erwünscht, die eine höhere Multiplexierbarkeit und/oder kleinere Schwellenspannungen und/oder breitere nematische Phasenbereiche (insbesondere bei tiefen Temperaturen) ermöglichen. Hierzu ist eine weitere Ausdehnung des zur Verfügung stehenden Parameterraumes (Klärpunkt, Übergang smektisch-nematisch bzw. Schmelzpunkt, Viskosität, dielektrische Größen, elastische Größen) dringend erwünscht.
  • Insbesondere bei FK-Anzeigen für TV- und Video-Anwendungen (z. B. LCD-TV, Monitore, PDAs, Notebooks, Spielkonsolen) ist eine deutliche Verringerung der Schaltzeiten gewünscht. Dies erfordert FK-Mischungen mit niedrigen Rotationsviskositäten und hohen dielektrischen Anisotropien. Gleichzeitig sollten die FK-Medien hohe Klärpunkte aufweisen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde FK-Medien, insbesondere für derartige MFK-, TN-, PS-TN-, STN-, ECB-, OCB-, IPS-, PS-IPS-, FFS-, PS-FFS- oder positiv-VA-Anzeigen, bereitzustellen, die die oben angegebenen Nachteile nicht oder nur in geringerem Maße zeigen, und vorzugsweise schnelle Schaltzeiten und niedrige Rotationsviskositäten bei gleichzeitig hohem Klärpunkt, sowie eine hohe dielektrische Anisotropie und eine niedrige Schwellenspannung aufweisen.
  • Es wurde nun gefunden, dass diese Aufgabe gelöst werden kann, wenn man FK-Medien wie nachfolgend beschrieben verwendet.
  • Gegenstand der Erfindung ist ein flüssigkristallines (FK) Medium, dadurch gekennzeichnet, dass es eine positive dielektrische Anisotropie aufweist und eine oder mehrere Verbindungen der Formel IA sowie eine oder mehrere Verbindungen der Formel IB enthält
    Figure DE102019008296A1_0001
    Figure DE102019008296A1_0002
    worin R1 und R2 jeweils unabhängig voneinander Alkyl, Alkoxy, Oxaalkyl oder Fluoralkyl, jeweils mit 1 bis 8 C-Atomen bedeuten,
    und wobei das FK-Medium keine Verbindungen ausgewählt aus den Formeln IA und IB enthält, worin die Reste R1 und R2 die oben angebenene Bedeutung besitzen und worin zusätzlich einer oder beide Reste R1 oder R2 eine C=C-Doppelbindung enthalten.
  • Vorzugsweise enthält das erfindungsgemäße FK-Medium keine Verbindungen welche eine C=C-Doppelbindung enthalten, ausgenommen eine C=C-Doppelbindung als Bestandteil einer polymerisierbare Gruppe oder eines aromatischen oder ungesättigten Ringes.
  • Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung von erfindungsgemäßen FK-Mischungen wie vor- und nachstehend beschrieben in elektrooptischen Anzeigen, insbesondere FK-Anzeigen, vorzugsweise in TN-, PS-TN-, STN-, TN-TFT-, OCB-, IPS-, PS-IPS-, FFS-, PS-FFS-, posi-VA- und PS-posi-VA-Anzeigen, sowie in FK-Fenstern und Shutterbrillen insbesondere für 3D-Anwendungen,.
  • Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist eine elektrooptische Anzeige, insbesondere eine FK-Anzeigen, vorzugsweise des TN, PS-TN, STN, TN-TFT, OCB, IPS, PS-IPS, FFS, PS-FFS, posi-VA oder posi-PS-VA Typs, ein ein FK-Fenster, oder eine Shutterbrille für 3D-Anwendungen, enthaltend ein erfindungsgemäßes FK-Medium.
  • Überraschenderweise wurde gefunden, dass die erfindungsgemäßen FK-Medien eine hohe dielektrische Anisotropie Δε, eine hohe Doppelbrechung Δn, eine niedrige Rotationsviskosität γ1 und gleichzeitig hohe VHR-Werte sowie eine gute Tieftemperaturstabilität aufweisen. Sie sind deshalb besonders gut für Anwendungen in Monitoren, Notebooks und Multimediageräten geeignet.
  • Vor- und nachstehend gelten folgende Bedeutungen:
  • Der Begriff „mesogene Gruppe“ ist dem Fachmann bekannt und in der Literatur beschrieben, und bedeutet eine Gruppe, die durch die Anisotropie ihrer anziehenden und abstoßenden Wechselwirkungen wesentlich dazu beiträgt, in niedermolekularen oder polymeren Substanzen eine Flüssigkristall(FK-)Phase hervorzurufen. Verbindungen enthaltend mesogene Gruppen (mesogene Verbindungen) müssen nicht unbedingt selbst eine FK-Phase aufweisen. Es ist auch möglich, dass mesogene Verbindungen FK-Phasenverhalten nur nach Vermischung mit anderen Verbindungen und/oder nach Polymerisation zeigen. Typische mesogene Gruppen sind beispielsweise starre stäbchen- oder scheibchenförmige Einheiten. Ein Überblick über die im Zusammenhang mit mesogenen bzw. FK-Verbindungen verwendeten Begriffe und Definitionen findet sich in Pure Appl. Chem. 2001, 73(5), 888 and C. Tschierske, G. Pelzl, S. Diele, Angew. Chem. 2004, 116, 6340-6368.
  • Der Begriff „Abstandsgruppe“ (engl. „spacer“ oder „spacer group“), vor- und nachstehend auch als „Sp“ bezeichnet, ist dem Fachmann bekannt und in der Literatur beschrieben, siehe beispielsweise Pure Appl. Chem. 2001, 73(5), 888 and C. Tschierske, G. Pelzl, S. Diele, Angew. Chem. 2004, 116, 6340-6368. Falls nicht anders angegeben, bezeichnet der Begriff „Abstandsgruppe“ bzw. „Spacer“ vor- und nachstehend eine flexible Gruppe, die in einer polymerisierbaren mesogenen Verbindung die mesogene Gruppe und die polymerisierbare(n) Gruppe(n) miteinander verbindet.
  • Der Begriff „reaktives Mesogen“ oder „RM“ bezeichnet eine Verbindung enthaltend eine mesogene Gruppe und eine oder mehrere funktionelle Gruppen, die zur Polymerisation geeignet sind (auch als polymerisierbare Gruppe oder Gruppe P bezeichnet).
  • Die Begriffe „niedermolekulare Verbindung“ und „unpolymerisierbare Verbindung“ bezeichnen, üblicherweise monomere, Verbindungen, die keine funktionelle Gruppe aufweisen, welche zur Polymerisation unter den üblichen dem Fachmann bekannten Bedingungen, insbesondere unter den zur Polymerisation der RMs verwendeten Bedingungen, geeignet ist.
  • Der Begriff „polymerisierbare Verbindung“ bezeichnet, soweit nicht anders angegeben, eine monomere polymerisierbare Verbindung. Vor- und nachstehend bedeuten
    Figure DE102019008296A1_0003
    und
    Figure DE102019008296A1_0004
    jeweils einen trans-1,4-Cyclohexylenring, und
    Figure DE102019008296A1_0005
    bedeutet einen 1,4–Phenylenring.
  • In den oben- und untenstehenden Formeln kann ein Alkylrest oder Alkoxyrest 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.
  • Oxaalkyl bedeutet vorzugsweise geradkettiges 2-Oxapropyl (= Methoxymethyl), 2-(= Ethoxymethyl) oder 3-Oxabutyl (= 2-Methoxyethyl), 2-, 3- oder 4-Oxapentyl, 2-, 3-, 4- oder 5-Oxahexyl, 2-, 3-, 4-, 5- oder 6-Oxaheptyl, 2-, 3-, 4-, 5-, 6-, oder 7-Oxaoctyl, 2-, 3-, 4-, 5-, 6-, 7- oder 8-Oxanonyl, 2-, 3-, 4-, 5-, 6-, 7-, 8- oder 9-Oxadecyl.
  • Falls eine Alkylrest mindestens einfach durch Halogen substituiert ist, 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.
  • In den oben- und untenstehenden Formeln ist X0 vorzugsweise F, Cl oder ein- oder mehrfach fluorierter Alkyl- oder Alkoxyrest mit 1, 2 oder 3 C-Atomen oder ein- oder mehrfach fluorierter Alkenylrest mit 2 oder 3 C-Atomen bedeutet. X0 ist besonders bevorzugt F, Cl, CF3, CHF2, OCF3, OCHF2, OCFHCF3, OCFHCHF2, OCFHCHF2, OCF2CH3, OCF2CHF2, OCF2CHF2, OCF2CF2CHF2, OCF2CF2CHF2, OCFHCF2CF3, OCFHCF2CHF2, OCF2CF2CF3, OCF2CF2CClF2, OCClFCF2CF3, OCH=CF2 oder CH=CF2, ganz besonders bevorzugt F oder OCF3, ferner CF3, OCF=CF2, OCHF2 und OCH=CF2.
  • Der Ausdruck „Alkyl“ bzw. „Alkyl*“ umfasst in dieser Anmeldung vorzugsweise geradkettige und verzweigte Alkylgruppen mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, insbesondere die geradkettigen Gruppen Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl, Pentyl und Hexyl. Gruppen mit 2 bis 5 Kohlenstoffatomen sind im allgemeinen bevorzugt.
  • Der Ausdruck „Fluoralkyl“ umfasst vorzugsweise geradkettige Gruppen mit endständigem Fluor, d.h. Fluormethyl, 2-Fluorethyl, 3-Fluorpropyl, 4-Fluorbutyl, 5-Fluorpentyl, 6-Fluorhexyl und 7-Fluorheptyl. Andere Positionen des Fluors sind jedoch nicht ausgeschlossen.
  • Der Ausdruck „Oxaalkyl“ bzw. „Alkoxy“ umfasst vorzugsweise geradkettige Reste der Formel CnH2n+1-O-(CH2)m, worin n und m jeweils unabhängig voneinander eine ganze Zahl von 1 bis 6 bedeuten. m kann auch 0 bedeuten. Vorzugsweise ist n = 1 und m 1 bis 6 oder m = 0 und n = 1 bis 3.
  • Die Verbindungen der Formel IA sind vorzugsweise ausgewählt aus den folgenden Unterformeln:
    Figure DE102019008296A1_0006
    Figure DE102019008296A1_0007
    worin die einzelnen Reste, jeweils unabhängig voneinander und bei jedem Auftreten gleich oder verschieden, die folgende Bedeutung besitzen
    • alkyl, alkyl*
    geradkettiges Alkyl mit 1-6 C-Atomen, insbesondere Ethyl, Propyl, Butyl oder Pentyl,
    alkoxy
    geradkettiges Alkoxy mit 1-6 C-Atomen, insbesondere Methoxy Ethoxy oder Propoxy.
  • Besonders bevorzugte Verbindungen der Formel IA und ihrer Unterformeln sind ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus folgenden Formeln
    Figure DE102019008296A1_0008
    Figure DE102019008296A1_0009
    Figure DE102019008296A1_0010
  • In einer bevorzugten Ausführungsform enthält das erfindungsgemäße FK-Medium eine oder mehrere Verbindungen der Formel IA, vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Formeln IA1 und IA2, besonders bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Formeln IA1a, IA1b und IA2a, ganz besonders bevorzugt der Formel IA1a und/oder IA1b. Die individuelle Konzentration jeder dieser Verbindungen beträgt vorzugsweise jeweils 3 bis 25 Gew.%, besonders bevorzugt 5 bis 20 Gew.%. Die Gesamtkonzentration dieser Verbindungen beträgt vorzugsweise 10 bis 50 Gew.%, besonders bevorzugt 15 bis 40 Gew.%.
  • Die Verbindungen der Formel IB sind vorzugsweise ausgewählt aus der folgenden Unterformel:
    Figure DE102019008296A1_0011
    worin „alkyl“ und „alkoxy“ die in Formel IA2 angegebenen Bedeutungen besitzen.
  • Besonders bevorzugte Verbindungen der Formel IB und IB1 sind ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus folgenden Formeln
    Figure DE102019008296A1_0012
    Figure DE102019008296A1_0013
  • In einer bevorzugten Ausführungsform enthält das erfindungsgemäße FK-Medium eine oder mehrere Verbindungen der Formel IB, vorzugsweise ausgewählt aus Formel IB1, besonders bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Formeln IB1a und IB1b, ganz besonders bevorzugt der Formel IB1a. Die individuelle Konzentration jeder dieser Verbindungen beträgt vorzugsweise jeweils 3 bis 25 Gew.%, besonders bevorzugt 8 bis 20 Gew.%. Die Gesamtkonzentration dieser Verbindungen beträgt vorzugsweise 5 bis 30 Gew.%, besonders bevorzugt 8 bis 25 Gew.%.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform enthält das erfindungsgemäße FK-Medium eine oder mehrere Verbindungen der Formel IA, vorzugsweise der Formel IA1, ganz besonders bevorzugt der Formel IA1a und/oder der Formel IA1b, sowie eine oder mehrere Verbindungen der Formel IB, vorzugsweise der Formel IB1, ganz besonders bevorzugt der Formel IB1a.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält das erfindungsgemäße FK-Medium einen oder mehrere Stabilisatoren.
  • Bevorzugte Stabilisatoren sind ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den folgenden Formeln
    Figure DE102019008296A1_0014
    Figure DE102019008296A1_0015
    Figure DE102019008296A1_0016
    Figure DE102019008296A1_0017
    worin die einzelnen Reste, jeweils unabhängig voneinander und bei jedem Auftreten gleich oder verschieden, die folgende Bedeutung besitzen
    • Ra-d
    geradkettiges oder verzweigtes Alkyl mit 1 bis 10 C-Atomen, vorzugsweise mit 1 bis 6 C-Atomen, besonders bevorzugt mit 1 bis 4 C-Atomen, ganz besonders bevorzugt Methyl,
    XS
    H, CH3, OH or O•,
    AS
    geradkettiges, verzweigtes oder zyklisches Alkylen mit 1 bis 20 C-Atomen welches optional substitutiert ist,
    n
    eine ganze Zahl von 1 bis 6, bevorzugt 3.
  • Besonders bevorzugte Stabilisatoren der Formel S3 sind ausgewählt aus Formel S3A
    Figure DE102019008296A1_0018
    worin n2 eine ganze Zahl von 1 bis 12 bedeutet, und worin ein oder mehrere H-Atome in der Gruppe (CH2)n2 optional durch Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl, Pentyl or Hexyl ersetzt sind.
  • Ganz besonders bevorzugte Stabilisatoren sind ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus folgenden Formeln
    Figure DE102019008296A1_0019
    Figure DE102019008296A1_0020
    Figure DE102019008296A1_0021
    Figure DE102019008296A1_0022
    Figure DE102019008296A1_0023
    Figure DE102019008296A1_0024
    Figure DE102019008296A1_0025
    Figure DE102019008296A1_0026
    Figure DE102019008296A1_0027
    Figure DE102019008296A1_0028
  • In einer besonders bevorzugten Ausführungsform enthält das erfindungsgemäße FK-Medium einen oder mehrere Stabilisatoren ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Formel S1-1, S2-1, S3-1, S3-1, S3-3 und S4-1.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält das erfindungsgemäße FK-Medium einen oder mehrere Stabilisatoren ausgewählt aus der nachfolgenden Tabelle D.
  • Die Konzentration der Stabilisatoren, insbesondere solche der Formel S1-S3 und deren Unterformeln sowie solche der Tabelle D, in dem erfindungsgemäßen FK-Medium beträgt vorzugsweise 10 bis 500 ppm, besonders bevorzugt 20 bis 100 ppm.
  • Weitere bevorzugte Ausführungsformen für die erfindungsgemäßen FK-Medien sind im Folgenden angegeben:
    • - Das FK-Medium enthält zusätzlich eine oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus den folgenden Formeln:
      Figure DE102019008296A1_0029
      Figure DE102019008296A1_0030
      worin die einzelnen Reste, jeweils unabhängig voneinander und bei jedem Auftreten gleich oder verschieden, die folgende Bedeutung besitzen
      Figure DE102019008296A1_0031
      Figure DE102019008296A1_0032
      Figure DE102019008296A1_0033
      R0
      unsubstituiertes oder halogeniertes Alkyl oder Alkoxy mit 1 bis 15 C-Atomen, wobei in diesen Resten auch eine oder mehrere CH2-Gruppen jeweils unabhängig voneinander durch -CF2O-,
      Figure DE102019008296A1_0034
      -O-, -CO-O- oder -O-CO- so ersetzt sein können, dass O-Atome nicht direkt miteinander verknüpft sind,
      X0
      F, Cl, halogeniertes Alkyl, halogeniertes Alkoxy oder halogeniertes Alkenyloxy mit jeweils bis zu 6 C-Atomen.
      Y1-6
      H oder F,
      Y0
      H oder CH3.
      Bevorzugte Verbindungen der Formel II und III sind solche worin Y0 H bedeutet. Weitere bevorzugte Verbindungen der Formel II und III sind solche worin R0 Alkyl mit 1 bis 6 C-Atomen, vorzugsweise Ethyl oder Propyl, und X0 F oder OCF3, vorzugsweise F bedeutet.
    • - Das FK-Medium enthält zusätzlich eine oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus den folgenden Formeln:
      Figure DE102019008296A1_0035
      Figure DE102019008296A1_0036
      Figure DE102019008296A1_0037
      Figure DE102019008296A1_0038
      Figure DE102019008296A1_0039
      Figure DE102019008296A1_0040
      Figure DE102019008296A1_0041
      worin R0 und X0 die in Formel II angegebene Bedeutung oder eine der vor- und nachstehend angegebenen bevorzugten Bedeutungen besitzen. Bevorzugte Verbindungen sind solche der Formel II1, II2 und II3, besonders bevorzugt solche der Formel II1 und II2. In den Verbindungen der Formeln II1 bis II7 bedeutet R0 vorzugsweise Alkyl mit 1 bis 6 C-Atomen, besonders bevorzugt Ethyl oder Propyl, und X0 bedeutet vorzugsweise F oder OCF3, besonders bevorzugt F.
    • - Das FK-Medium enthält eine oder mehrere Verbindungen der Formel II oder ihrer Unterformeln worin Y0 CH3 bedeutet. Vorzugsweise enthält das FK-Medium eine oder mehrere Verbindungen der Formel II ausgewählt aus folgenden Unterformeln:
      Figure DE102019008296A1_0042
      Figure DE102019008296A1_0043
      Figure DE102019008296A1_0044
      Figure DE102019008296A1_0045
      Figure DE102019008296A1_0046
      Figure DE102019008296A1_0047
      Figure DE102019008296A1_0048
      worin R0 und X0 die Formel II angegebene Bedeutung oder eine der vor- und nachstehend angegebenen bevorzugten Bedeutungen besitzen. Bevorzugte Verbindungen sind solche der Formel IIA1, IIA2 und IIA3, besonders bevorzugt sind solche der Formel IIA1 und IIA2. In den Verbindungen der Formeln IIA1 bis IIA7 bedeutet R0 vorzugsweise Alkyl mit 1 bis 6 C-Atomen, besonders bevorzugt Ethyl oder Propyl, und X0 bedeutet vorzugsweise F oder OCF3, besonders bevorzugt F.
    • - Das FK-Medium enthält eine oder mehrere Verbindungen der Formel III ausgewählt aus den folgenden Unterformeln:
      Figure DE102019008296A1_0049
      Figure DE102019008296A1_0050
      Figure DE102019008296A1_0051
      Figure DE102019008296A1_0052
      Figure DE102019008296A1_0053
      Figure DE102019008296A1_0054
      Figure DE102019008296A1_0055
      Figure DE102019008296A1_0056
      Figure DE102019008296A1_0057
      Figure DE102019008296A1_0058
      Figure DE102019008296A1_0059
      Figure DE102019008296A1_0060
      Figure DE102019008296A1_0061
      Figure DE102019008296A1_0062
      Figure DE102019008296A1_0063
      Figure DE102019008296A1_0064
      Figure DE102019008296A1_0065
      Figure DE102019008296A1_0066
      Figure DE102019008296A1_0067
      Figure DE102019008296A1_0068
      Figure DE102019008296A1_0069
      worin R0 und X0 die in Formel II angegebene Bedeutung oder eine der vor- und nachstehend angegeben bevorzugten Bedeutungen besitzen. Bevorzugte Verbindungen sind solche der Formel III1, III4, III6, III16, 11119 und III20. In den Verbindungen der Formeln III1 bis III21 bedeutet R0 vorzugsweise Alkyl mit 1 bis 6 C-Atomen, besonders bevorzugt Ethyl oder Propyl, X0 bedeutet vorzugsweise F oder OCF3, besonders bevorzugt F, und Y2 bedeutet vorzugsweise F.
    • - Das FK-Medium enthält eine oder mehrere Verbindungen der Formel III oder ihrer Unterformeln wie vor- und nachstehend beschrieben worin Y0 CH3 bedeutet. Vorzugsweise enthält das FK-Medium eine oder mehrere Verbindungen der Formel III ausgewählt aus den folgenden Unterformeln:
      Figure DE102019008296A1_0070
      Figure DE102019008296A1_0071
      Figure DE102019008296A1_0072
      Figure DE102019008296A1_0073
      Figure DE102019008296A1_0074
      Figure DE102019008296A1_0075
      Figure DE102019008296A1_0076
      Figure DE102019008296A1_0077
      Figure DE102019008296A1_0078
      Figure DE102019008296A1_0079
      Figure DE102019008296A1_0080
      Figure DE102019008296A1_0081
      Figure DE102019008296A1_0082
      Figure DE102019008296A1_0083
      Figure DE102019008296A1_0084
      Figure DE102019008296A1_0085
      Figure DE102019008296A1_0086
      Figure DE102019008296A1_0087
      Figure DE102019008296A1_0088
      Figure DE102019008296A1_0089
      Figure DE102019008296A1_0090
      worin R0 und X0 die in Formel III angegebene Bedeutung oder eine der vor- und nachstehend angegebenen Bedeutungen besitzen. Bevorzugt Verbindungen sind solche der Formel IIIA1, IIIA4, IIIA6, IIIA16, IIIA19 und IIIA20. In den Verbindungen der Formeln IIIA1 bis IIIA21 bedeutet R0 vorzugsweise Alkyl mit 1 bis 6 C-Atomen, besonders bevorzugt Ethyl oder Propyl, X0 bedeutet vorzugsweise F oder OCF3, besonders bevorzugt F, und Y2 bedeutet vorzugsweise F.
    • - Das FK-Medium enthält zusätzlich eine oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus den folgenden Formeln:
      Figure DE102019008296A1_0091
      Figure DE102019008296A1_0092
      Figure DE102019008296A1_0093
      Figure DE102019008296A1_0094
      Figure DE102019008296A1_0095
      worin R0, X0 und Y1-4 die oben angegebenen Bedeutungen besitzen, und
      Z0
      -C2H4-, -(CH2)4-, -CH=CH-, -CF=CF-, -C2F4-, -CH2CF2-, -CF2CH2-, -CH2O-, -OCH2-, -COO- oder -OCF2-, in Formeln V und VI auch eine Einfachbindung, in Formeln V und VIII auch -CF2O-,
      r
      0 oder 1, und
      s
      0 oder 1 bedeuten;
    • - Die Verbindungen der Formel IV sind vorzugsweise ausgewählt aus den folgenden Formeln:
      Figure DE102019008296A1_0096
      Figure DE102019008296A1_0097
      Figure DE102019008296A1_0098
      worin R0 und X0 die oben angegebenen Bedeutungen besitzen. R0 bedeutet vorzugsweise Alkyl mit 1 bis 6 C-Atomen. X0 bedeutet vorzugsweise F oder OCF3, weiterhin OCF=CF2 oder Cl;
    • - Die Verbindungen der Formel IVa sind vorzugsweise ausgewählt aus der folgenden Unterformel:
      Figure DE102019008296A1_0099
      worin R0 die oben angegebene Bedeutung besitzt und vorzugsweise Propyl oder Pentyl bedeutet.
    • - Die Verbindungen der Formel IVc sind vorzugsweise ausgewählt aus den folgenden Unterformeln:
      Figure DE102019008296A1_0100
      worin R0 die oben angegebene Bedeutung besitzt und vorzugsweise Propyl oder Pentyl bedeutet. Die Verbindung(en) der Formel IVc, insbesondere der Formel IVc1, ist (sind) vorzugsweise im erfindungsgemäßen FK-Medium in einer Konzentration von 1-20 Gew.%, besonders bevorzugt 2-15 Gew.% enthalten.
    • - Die Verbindungen der Formel V sind vorzugsweise ausgewählt aus den folgenden Unterformeln:
      Figure DE102019008296A1_0101
      Figure DE102019008296A1_0102
      Figure DE102019008296A1_0103
      Figure DE102019008296A1_0104
      Figure DE102019008296A1_0105
      Figure DE102019008296A1_0106
      Figure DE102019008296A1_0107
      Figure DE102019008296A1_0108
      worin R0 und X0 die oben angegebenen Bedeutungen besitzen. R0 bedeutet vorzugsweise Alkyl mit 1 bis 6 C-Atomen. X0 bedeutet vorzugsweise F und OCF3, weiterhin OCHF2, CF3, OCF=CF2 und OCH=CF2. Besonders bevorzugt enthält das erfindungsgemäße FK-Medium eine oder mehrere Verbindungen der Formel Va1,
      Figure DE102019008296A1_0109
      worin „alkyl“ die in Formel IA1 angegebene Bedeutung besitzt und vorzugsweise Ethyl, Propyl oder Pentyl, ganz besonders bevorzugt Propyl bedeutet.
    • - Die Verbindungen der Formel VI sind vorzugsweise ausgewählt aus den folgenden Unterformeln:
      Figure DE102019008296A1_0110
      Figure DE102019008296A1_0111
      Figure DE102019008296A1_0112
      Figure DE102019008296A1_0113
      Figure DE102019008296A1_0114
      worin R0 und X0 die oben angegebenen Bedeutungen besitzen. R0 bedeutet vorzugsweise Alkyl mit 1 bis 6 C-Atomen. X0 bedeutet vorzugsweise F, weiterhin OCF3, CF3, CF=CF2, OCHF2 und OCH=CF2. Besonders bevorzugt enthält das erfindungsgemäße FK-Medium eine oder mehrere Verbindungen der Formel Vlb1 und/oder VIe1,
      Figure DE102019008296A1_0115
      Figure DE102019008296A1_0116
      worin „alkyl“ die in Formel IA1 angegebene Bedeutung besitzt und vorzugsweise Ethyl, Propyl oder Pentyl, ganz besonders bevorzugt Propyl bedeutet.
    • - Die Verbindungen der Formel VII sind vorzugsweise ausgewählt aus den folgenden Unterformeln:
      Figure DE102019008296A1_0117
      Figure DE102019008296A1_0118
      worin R0 und X0 die oben angegebenen Bedeutungen besitzen. R0 bedeutet vorzugsweise Alkyl mit 1 bis 6 C-Atomen. X0 bedeutet vorzugsweise F, weiterhin OCF3, OCHF2 und OCH=CF2.
    • - Das FK-Medium enthält zusätzlich eine oder mehrere Verbindungen der folgenden Formel:
      Figure DE102019008296A1_0119
      worin R0, X0 und Y1-4 jeweils unabhängig voneinander eine der oben angegeben Bedeutungen besitzen. X0 bedeutet vorzugsweise F, Cl, CF3, OCF3 oder OCHF2. R0 bedeutet vorzugsweise Alkyl, Alkoxy, Oxaalkyl oder Fluoralkyl, jeweils mit 1 bis 6 C-Atomen. Besonders bevorzugt enthält das erfindungsgemäße FK-Medium eine oder mehrere Verbindungen der Formel IXa,
      Figure DE102019008296A1_0120
      worin R0 die oben angegebene Bedeutung besitzt. R0 bedeutet vorzugsweise geradkettiges Alkyl, insbesondere Ethyl, n-Propyl, n-Butyl oder n-Pentyl, besonders bevorzugt n-Propyl. Die Verbindung(en) der Formel IX, insbesondere der Formel IXa, ist (sind) vorzugsweise im erfindungsgemäßen FK-Medium in einer Konzentration von 1-15 Gew.%, besonders bevorzugt 2-10 Gew.% enthalten.
    • - Das FK-Medium enthält zusätzlich eine oder mehrere Verbindungen der Formel X:
      Figure DE102019008296A1_0121
      worin R0, X0, Y1 und Y2 die oben angegebenen Bedeutungen besitzen, und R0 vorzugsweise Alkyl mit 1 bis 6 C-Atomen bedeutet. Besonders bevorzugt enthält das erfindungsgemäße FK-Medium eine oder mehrere Verbindungen der Formel Xa,
      Figure DE102019008296A1_0122
      worin „alkyl“ die in Formel IA1 angegebene Bedeutung besitzt und vorzugsweise Ethyl, Propyl oder Pentyl, ganz besonders bevorzugt Propyl bedeutet. Die Verbindung(en) der Formel X, insbesondere der Formel Xa, ist (sind) vorzugsweise im erfindungsgemäßen FK-Medium in einer Konzentration von 0.5-10 Gew.%, besonders bevorzugt 1-5 Gew.% enthalten.
    • - Das FK-Medium enthält zusätzlich eine oder mehrere Verbindungen der folgenden Formel:
      Figure DE102019008296A1_0123
      worin R0 und Y2-4 jeweils unabhängig voneinander eine der oben angegeben Bedeutungen besitzen R0 bedeutet vorzugsweise Alkyl, Alkoxy, Oxaalkyl oder Fluoralkyl, jeweils mit bis zu 6 C-Atomen. Besonders bevorzugt enthält das erfindungsgemäße FK-Medium eine oder mehrere Verbindungen der Formel Xla,
      Figure DE102019008296A1_0124
      worin R0 die oben angegebene Bedeutung besitzt. R0 bedeutet vorzugsweise geradkettiges Alkyl, insbesondere Ethyl, n-Propyl, n-Butyl oder n-Pentyl, besonders bevorzugt n-Propyl. Die Verbindung(en) der Formel XI, insbesondere der Formel XIa, ist (sind) vorzugsweise im erfindungsgemäßen FK-Medium in einer Konzentration von 1-30 Gew.%, besonders bevorzugt 2-25 Gew.%, ganz besonders bevorzugt 2-15 Gew.%, enthalten.
    • - Das FK-Medium enthält zusätzlich eine oder mehrere Verbindungen der Formel XII:
      Figure DE102019008296A1_0125
      worin R1 und R2 die in Formel IA angegebenen Bedeutungen besitzen und vorzugsweise Alkyl mit 1 bis 6 C-Atomen bedeuten.
    • - Das FK-Medium enthält zusätzlich eine oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus den folgenden Formeln:
      Figure DE102019008296A1_0126
      Figure DE102019008296A1_0127
      Figure DE102019008296A1_0128
      worin R1 und R2 die in Formel IA angegebenen Bedeutungen besitzen und L H oder F bedeutet. R1 und R2 bedeuten vorzugsweise jeweils unabhängig voneinander Alkyl oder Alkoxy mit 1 bis 6 C-Atomen. Besonders bevorzugt enthält das erfindungsgemäße FK-Medium eine oder mehrere Verbindungen der Formel XIVa
      Figure DE102019008296A1_0129
      worin „alkyl“ und „alkyl*“ jeweils unabhängig voneinander die in Formel IA1 angegebene Bedeutung besitzen und vorzugsweise Ethyl, Propyl oder Pentyl, ganz besonders bevorzugt Ethyl oder Propyl bedeuteen.
    • - Das FK-Medium enthält zusätzlich eine oder mehrere Verbindungen der Formel XVI,
      Figure DE102019008296A1_0130
      worin Y1, Y2, R1 und R2 die oben angegebenen Bedeutungen besitzen. Besonders bevorzugte Verbindungen der Formel XVI sind solche ausgewählt aus der Gruppe der folgenden Unterformeln:
      Figure DE102019008296A1_0131
      Figure DE102019008296A1_0132
      Figure DE102019008296A1_0133
      worin „alkyl“ und „alkyl*“ die in Formel IA1 angegebene Bedeutung besitzen und vorzugsweise Ethyl, Propyl oder Pentyl bedeuten. Bevorzugt sind die Verbindungen der Formeln XVIb. Besonders bevorzugt sind die Verbindungen ausgewählt aus folgenden Unterformeln
      Figure DE102019008296A1_0134
      Figure DE102019008296A1_0135
      Figure DE102019008296A1_0136
      Figure DE102019008296A1_0137
      Figure DE102019008296A1_0138
       Besonders bevorzugt sind Verbindungen der Formel XVIb1, XVIb2 und XVIb3. Die Verbindung(en) der Formel XVI, insbesondere der Formel XVIb, ist (sind) vorzugsweise im erfindungsgemäßen FK-Medium in einer Konzentration von 2-30 Gew.%, besonders bevorzugt 2-25 Gew.%, enthalten.
    • - Das FK-Medium enthält eine oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus den folgenden Formeln:
      Figure DE102019008296A1_0139
      Figure DE102019008296A1_0140
      Figure DE102019008296A1_0141
      worin L, R1 und R2 die oben angegebenen Bedeutungen besitzen und vorzugsweise R1 und R2 jeweils unabhängig voneinander Alkyl mit 1 bis 6 C-Atomen bedeuten. Besonders bevorzugt sind Verbindungen der Formel XVII1 worin L F ist. Besonders bevorzugt sind Verbindungen der Formel XVII2 worin L F ist.
    • - Das FK-Medium enthält zusätzlich eine oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus den folgenden Formeln:
      Figure DE102019008296A1_0142
      Figure DE102019008296A1_0143
      Figure DE102019008296A1_0144
      Figure DE102019008296A1_0145
      Figure DE102019008296A1_0146
      Figure DE102019008296A1_0147
      worin R0 und X0 jeweils unabhängig voneinander eine der oben angegeben Bedeutungen besitzen und Y1-4 jeweils unabhängig voneinander H oder F bedeuten. X0 bedeutet vorzugsweise F, Cl, CF3, OCF3 oder OCHF2. R0 bedeutet vorzugsweise Alkyl, Alkoxy, Oxaalkyl oder Fluoralkyl, jeweils mit 1 bis 6 C-Atomen. Besonders bevorzugt enthält das FK-Medium eine oder mehrere Verbindungen der Formel XXa,
      Figure DE102019008296A1_0148
      worin R0 die oben angegebene Bedeutung besitzt. R0 bedeutet vorzugsweise geradkettiges Alkyl, insbesondere Ethyl, n-Propyl, n-Butyl oder n-Pentyl, besonders bevorzugt n-Propyl. Die Verbindung(en) der Formel XX, insbesondere der Formel XXa, ist (sind) vorzugsweise im erfindungsgemäßen FK-Medium in einer Konzentration von 1-15 Gew.%, besonders bevorzugt 2-10 Gew.% enthalten. Besonders bevorzugt enthält das erfindungsgemäße FK-Medium eine oder mehrere Verbindungen der Formel XXIa,
      Figure DE102019008296A1_0149
      worin R0 die oben angegebene Bedeutung besitzt. R0 bedeutet vorzugsweise geradkettiges Alkyl, insbesondere Ethyl, n-Propyl, n-Butyl oder n-Pentyl, besonders bevorzugt n-Propyl. Die Verbindung(s) der Formel XXI, insbesondere der Formel XXIa, ist (sind) vorzugsweise in den erfindungsgemäßen Medien in einer Konzentration von 1-15 Gew.%, besonders bevorzugt 2-10 Gew.% enthalten. Besonders bevorzugt enthält das erfindungsgemäße FK-Medium eine oder mehrere Verbindungen der Formel XXIIIa,
      Figure DE102019008296A1_0150
      worin R0 die oben angegebene Bedeutung besitzt. R0 bedeutet vorzugsweise geradkettiges Alkyl, insbesondere Ethyl, n-Propyl, n-Butyl oder n-Pentyl, besonders bevorzugt n-Propyl. Die Verbindung(en) der Formel XXIII, insbesondere der Formel XXIIIa, ist (sind) vorzugsweise im erfindungsgemäßen FK-Medium in einer Konzentration von 0.5-5 Gew.%, besonders bevorzugt 0.5-2 Gew.% enthalten.
    • - Das FK-Medium enthält zusätzlich eine oder mehrere Verbindungen der Formel XXIV,
      Figure DE102019008296A1_0151
      worin R0 und Y1-6 die oben angegebenen Bedeutungen besitzen, s 0 oder 1 bedeutet, X0 die oben angegebene Bedeutung hat oder Alkyl oder Alkoxy, vorzugsweise geradkettig, mit 1-6 C-Atomen bedeutet, und
      Figure DE102019008296A1_0152
      oder
      Figure DE102019008296A1_0153
      bedeutet. R0 bedeutet vorzugsweise Alkyl mit 1 bis 6 C-Atomen. X0 bedeutet vorzugsweise F;
    • - Die Verbindungen der Formel XXIV sind vorzugsweise ausgewählt aus den folgenden Unterformeln:
      Figure DE102019008296A1_0154
      Figure DE102019008296A1_0155
      Figure DE102019008296A1_0156
      Figure DE102019008296A1_0157
      Figure DE102019008296A1_0158
      Figure DE102019008296A1_0159
      Figure DE102019008296A1_0160
      Figure DE102019008296A1_0161
      worin R0, X0 und Y1 die oben angegebenen Bedeutungen besitzen. R0 bedeutet vorzugsweise Alkyl mit 1 bis 6 C-Atomen. X0 bedeutet vorzugsweise F, und Y1 bedeutet vorzugsweise F;
      Figure DE102019008296A1_0162
      ist vorzugsweise
      Figure DE102019008296A1_0163
      Figure DE102019008296A1_0164
      Figure DE102019008296A1_0165
      Figure DE102019008296A1_0166
      Figure DE102019008296A1_0167
    • - R0 ist geradkettiges Alkyl oder Alkenyl mit 2 bis 6 C-Atomen;
    • - Das FK-Medium enthält zusätzlich eine oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus den folgenden Formeln:
      Figure DE102019008296A1_0168
      Figure DE102019008296A1_0169
      worin R1 und X0 die oben angegebenen Bedeutungen besitzen. R1 bedeutet vorzugsweise Alkyl mit 1 bis 6 C-Atomen. X0 bedeutet vorzugsweise F oder Cl. In der Formel XXIV bedeutet X0 vorzugsweise CI.
    • - Das FK-Medium enthält zusätzlich eine oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus den folgenden Formeln:
      Figure DE102019008296A1_0170
      Figure DE102019008296A1_0171
      Figure DE102019008296A1_0172
      worin R1 und X0 die oben angegebenen Bedeutungen besitzen. R1 bedeutet vorzugsweise Alkyl mit 1 bis 6 C-Atomen. X0 bedeutet vorzugsweise F. Vorzugsweise enthält das FK-Medium eine oder mehrere Verbindungen der Formel XXIX worin X0 F bedeutet. Die Verbindungen der Formeln XXVI-XXIX sind vorzugsweise im erfindungsgemäßen FK-Medium in einer Konzentration von 1-20 Gew.%, besonders bevorzugt 1-15 Gew.% enthalten. Vorzugsweise enthält das FK-Medium mindestens eine Verbindung der Formel XXIX. Besonders bevorzugt enthält das erfindungsgemäße FK-Medium eine oder mehrere Verbindungen der Formel XXIXa,
      Figure DE102019008296A1_0173
      worin R1 die oben angegebene Bedeutung besitzt. R1 bedeutet vorzugsweise geradkettiges Alkyl, insbesondere Ethyl, n-Propyl, n-Butyl oder n-Pentyl, besonders bevorzugt n-Propyl. Die Verbindung(en) der Formel XXIX, insbesondere der Formel XXIXa, ist (sind) vorzugsweise im erfindungsgemäßen FK-Medium in einer Konzentration von 1-15 Gew.%, besonders bevorzugt 2-10 Gew.% enthalten.
    • - Das FK-Medium enthält zusätzlich eine oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus den folgenden Formeln
      Figure DE102019008296A1_0174
      Figure DE102019008296A1_0175
      Figure DE102019008296A1_0176
      worin R1 und X0 die oben angegebenen Bedeutungen besitzen. R1 bedeutet vorzugsweise Alkyl mit 1 bis 6 C-Atomen. X0 bedeutet vorzugsweise F. Vorzugsweise enthält das FK-Medium eine oder mehrere Verbindungen der Formel XXX1 worin X0 F bedeutet. Die Verbindung(en) der Formeln XXX1-XXX3 ist(sind) vorzugsweise im erfindungsgemäßen FK-Medium in einer Konzentration von 1-20 Gew.%, besonders bevorzugt 1-15 Gew.% enthalten.
  • Das erfindungsgemäße FK-Medium enthält keine Verbindungen der Formel IA oder IB worin R1 und /oder R2 Alkenyl, Alkenyloxy, Oxaalkenyl oder Fluoroalkenyl mit 1 bis 8 C-Atomen bedeutet. Vorzugsweise enthält das erfindungsgemäße FK-Medium keine Verbindungen der Formel IA oder IB worin R1 und/oder R2 einen optional fluorierten Alkyl-, Alkoxy- oder Oxaalkylrest mit einer C=C-Doppelbindung bedeutet.
  • In einer besonders bevorzugten Ausführungsform enthält das erfindungsgemäße FK-Medium keine Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus folgenden Formeln, worin L, R1 und R2 die oben angegebenen Bedeutungen besitzen und worin mindestens einer der Reste R1 und R2 eine C=C-Doppelbindung enthält
    Figure DE102019008296A1_0177
    Figure DE102019008296A1_0178
    Figure DE102019008296A1_0179
    Figure DE102019008296A1_0180
    Figure DE102019008296A1_0181
    Figure DE102019008296A1_0182
    Figure DE102019008296A1_0183
    Figure DE102019008296A1_0184
    Figure DE102019008296A1_0185
    Figure DE102019008296A1_0186
  • Weitere bevorzugte Medien sind ausgewählt aus folgenden bevorzugten Ausführungformen einschließlich all ihrer Unterkombinationen:
    • - Das FK-Medium enthält eine oder mehrere Verbindungen der Formel II, vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus der Formel II1, II2 und II3, besonders vorzusgweise aus Formel II1 und II2. Die individuelle Konzentration jeder dieser Verbindungen beträgt vorzugsweise 2 bis 15 Gew.%. Die Gesamtkonzentration dieser Verbindungen beträgt vorzugsweise 5 bis 45 Gew.%.
    • - Das FK-Medium enthält eine oder mehrere Verbindungen der Formel III, vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus der Formel III1, III4, III6, III16, III19 und III20, besonders bevorzugt aus der Gruppe bestehend aus der Formel III1, III6, III16 und III20. Die individuelle Konzentration jeder dieser Verbindungen beträgt vorzugsweise 2 bis 15 Gew.%. Die Gesamtkonzentration dieser Verbindungen beträgt vorzugsweise von 5 bis 30 Gew.%.
    • - Das FK-Medium enthält eine oder mehrere Verbindungen der Formel IV, vorzugsweise ausgewählt aus Formel IVa oder IVc, besonders bevorzugt aus Formel IVa1 oder IVc1, ganz besonders bevorzugt der Formel IVc1. Die individuelle Konzentration jeder dieser Verbindungen beträgt vorzugsweise 2 bis 15 Gew.%. Die Gesamtkonzentration dieser Verbindungen beträgt vorzugsweise 5 bis 20 Gew.%.
    • - Das FK-Medium enthält eine oder mehrere Verbindungen der Formel V, besonders bevorzugt der Formel Va, ganz besonders bevorzugt der Formel Va1. Die individuelle Konzentration jeder dieser Verbindungen beträgt vorzugsweise 1 bis 20 Gew.%. Die Gesamtkonzentration dieser Verbindungen beträgt vorzugsweise 5 bis 20 Gew.%.
    • - Das FK-Medium enthält eine oder mehrere Verbindungen der Formel VI, besonders bevorzugt ausgewählt aus den Formeln VIb und VIe, ganz besonders bevorzugt aus den Formeln VIb1 und VIe1. Die individuelle Konzentration jeder dieser Verbindungen beträgt vorzugsweise 1 bis 20 Gew.%. Die Gesamtkonzentration dieser Verbindungen beträgt vorzugsweise 5 bis 20 Gew.%.
    • - Das FK-Medium enthält eine oder mehrere Verbindungen der Formel XIII, besonders bevorzugt der Formel Xllla. Die Gesamtkonzentration dieser Verbindungen beträgt vorzugsweise 1 bis 20 Gew.%.
    • - Das FK-Medium enthält eine oder mehrere Verbindungen der Formel XIV, besonders bevorzugt der Formel XIVa. Die individuelle Konzentration jeder dieser Verbindungen beträgt vorzugsweise 2 bis 15 Gew.%. Die Gesamtkonzentration dieser Verbindungen beträgt vorzugsweise 5 bis 20 Gew.%.
    • - Das FK-Medium enthält eine oder mehrere Verbindungen der Formel X, besonders bevorzugt der Formel Xa. Die individuelle Konzentration jeder dieser Verbindungen beträgt vorzugsweise 1 bis 10 Gew.%. Die Gesamtkonzentration dieser Verbindungen beträgt vorzugsweise 2 bis 15 Gew.%.
    • - Das FK-Medium enthält eine oder mehrere Verbindungen der Formel XI, besonders bevorzugt der Formel Xla. Die individuelle Konzentration jeder dieser Verbindungen beträgt vorzugsweise 5 bis 25 Gew.%. Die Gesamtkonzentration dieser Verbindungen beträgt vorzugsweise 10 bis 35 Gew.%.
    • - Das FK-Medium enthält eine oder mehrere Verbindungen der Formel XVIb, besonders bevorzugt ausgewählt aus den Formeln XVIb1, XVIb2 und XVIb3. Die individuelle Konzentration jeder dieser Verbindungen beträgt vorzugsweise 2 bis 15 Gew.%. Die Gesamtkonzentration dieser Verbindungen beträgt vorzugsweise 10 bis 35 Gew.%.
    • - Das FK-Medium enthält eine oder mehrere Verbindungen der Formel XVIc, besonders bevorzugt ausgewählt aus den Formeln XVIc1, XVIc2 und XVIc3. Die individuelle Konzentration jeder dieser Verbindungen beträgt vorzugsweise 2 bis 10 Gew.%. Die Gesamtkonzentration dieser Verbindungen beträgt vorzugsweise 5 bis 20 Gew.%.
    • - Das FK-Medium enthält eine oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Formeln XVII1, XVII2 und XVII3, besonders bevorzugt aus der Formel XVII1 worin L F ist und/oder der Formel XVII2 worin L F ist. Die individuelle Konzentration jeder dieser Verbindungen beträgt vorzugsweise 1 bis 8 Gew.%. Die Gesamtkonzentration dieser Verbindungen beträgt vorzugsweise 2 bis 10 Gew.%.
    • - Das FK-Medium enthält eine oder mehrere Verbindungen der Formel XX, besonders bevorzugt der Formel XXa. Die individuelle Konzentration jeder dieser Verbindungen beträgt vorzugsweise 2 bis 10 Gew.%. Die Gesamtkonzentration dieser Verbindungen beträgt vorzugsweise 2 bis 20 Gew.%..
    • - Das FK-Medium enthält eine oder mehrere Verbindungen der Formel XXI, besonders bevorzugt der Formel XXIa. Die individuelle Konzentration jeder dieser Verbindungen beträgt vorzugsweise 2 bis 10 Gew.%. Die Gesamtkonzentration dieser Verbindungen beträgt vorzugsweise 3 bis 15 Gew.%.
    • - Das FK-Medium enthält eine oder mehrere Verbindungen der Formel XXIII, besonders bevorzugt der Formel XXIIIa. Die Konzentration dieser Verbindungen beträgt vorzugsweise 0.5 bis 5 Gew.%.
    • - Das FK-Medium enthält eine oder mehrere Verbindungen der Formel XXIX, besonders bevorzugt der Formel XXIXa. Die Konzentration dieser Verbindungen beträgt vorzugsweise 2 bis 10 Gew.%.
    • - Das FK-Medium enthält eine oder mehrere Verbindungen der Formel IA, eine oder mehrere Verbindungen der Formel IB, eine oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Formeln II und III oder deren Unterformeln, vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Formeln II1, I12, II3, III1, III4, III6, III16, III19 und III20, eine oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Formeln IV bis XI und XVIII bis XXX3, vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Formeln IV, V, VI, VII, X, XI, XX, XXI und XXIII oder deren Unterformeln, und eine oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Formeln XII bis XVII3, vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Formeln XIII, XIV, XVI, XVII1 und XVII2 oder deren Unterformeln.
    • - Die Konzentration der Verbindungen der Formeln II-XI und XVIII-XXX3 im erfindungsgemäßen FK-Medium beträgt 30 bis 60 Gew.%.
    • - Die Konzentration der Verbindungen der Formeln XII-XVII3 im erfindungsgemäßen FK-Medium beträgt 2 bis 30 Gew.%.
  • Es wurde gefunden, dass die Verwendung von erfindungsgemäßen FK-Medien, welche eine oder mehrere Verbindungen der Formeln IA und IB im Gemisch mit üblichen Flüssigkristallmaterialien, insbesondere jedoch mit einer oder mehreren Verbindungen der Formeln II bis XXX3 enthalten, und keine Alkenylverbindungen enthalten, zu einer beträchtlichen Erhöhung der Lichtstabilität und zu relativ hohen Werten für die Doppelbrechung führt, wobei gleichzeitig breite nematische Phasen mit tiefen Übergangstemperaturen smektisch-nematisch beobachtet werden, wodurch die Lagerstabilität verbessert wird. Gleichzeitig zeigen die Mischungen sehr niedrige Schwellenspannungen und sehr gute Werte für die VHR bei UV-Belastung und sehr hohe Klärpunkte.
  • Die Verbindungen der Formeln IA bis XXX3 besitzen einen breiten Anwendungsbereich. In Abhängigkeit von der Auswahl der Substituenten können sie als Basismaterialien dienen, aus denen flüssigkristalline Medien zum überwiegenden Teil zusammengesetzt sind; es können aber auch den Verbindungen der Formeln IA bis XXX3 weitere flüssigkristalline Basismaterialien aus underen Verbindungsklassen zugesetzt werden, um beispielsweise die dielektrische und/oder optische Anisotropie eines solchen Dielektrikums zu beeinflussen und/oder um dessen Schwellenspannung und/oder dessen Viskosität zu optimieren.
  • Durch geeignete Wahl der Bedeutungen von R0 und X0 können die Ansprechzeiten, die Schwellenspannung, die Steilheit der Transmissionskennlinien etc. in gewünschter Weise modifiziert werden. Die erfindungsgemäßen Mischungen zeichnen sich insbesondere durch hohe Δε-Werte aus und besitzen somit deutlich schnellere Schaltzeilen als die Mischungen aus dem Stand der Technik.
  • In einer besonders bevorzugten Ausführungsform enthalten die erfindungsgemäßen Medien Verbindungen der Formel II bis VIII (vorzugsweise II, III, V und VI), worin X0 F, OCF3, OCHF2, OCH=CF2, OCF=CF2 oder OCF2-CF2H, besonders bevorzugt F oder OCF3 bedeutet.
  • Die Verbindungen der Formeln IA bis XXX3 besitzen relativ niedrige Schmelzpunkte, zeigen ein gutes Phasenverhalten, sind in reinem Zustand farblos und bilden flüssigkristalline Mesophasen in einem für die elektrooptische Verwendung günstig gelegenen Temperaturbereich. Chemisch, thermisch und gegen Licht sind sie stabil.
  • 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 einzelnen Verbindungen der oben genannten Formeln und deren Unterformeln, die in den erfindungsgemäßen Medien verwendet werden können, sind entweder bekannt, oder sie können analog zu den bekannten Verbindungen nach an sich bekannten Methoden hergestellt werden, 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.
  • Den erfindungsgemäßen Mischungen können weiterhin polymerisierbare Verbindungen, sogenannte reaktive Mesogene (RMs), beispielsweise wie in US 6,861,107 offenbart, in Konzentrationen von bevorzugt 0,12 - 5 Gew.%, besonders bevorzugt 0,2 - 2 % bezogen auf die Mischung, zugesetzt werden. Optional können diese Mischungen auch einen Polymerisationsinitiator enthalten, wie beispielsweise in der US 6,781,665 beschrieben. Der Polymerisationsinitiator, z.B. Irgacure®651 (BASF), wird vorzugsweise der Mischung enthaltend polymerisierbare Verbindungen in Mengen von 0 bis 1 % zugesetzt. Derartige Mischungen können für sogenannte Polymer Stabilized (PS) Modes, bei denen eine Polymerisierung der reaktiven Mesogene in der flüssigkristallinen Mischung erfolgen soll, verwendet werden, z.B. für PS-IPS-, PS-FFS, PS-TN, PS-VA-IPS. Voraussetzung hierfür ist, dass die Flüssigkristallmischung selbst keine polymerisierbaren Komponenten enthält.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die polymerisierbaren Verbindungen ausgewählt aus den Verbindungen der Formel M Ra-B1-(Zb-B2)m-Rb M worin die einzelnen Reste, jeweils unabhängig voneinander und bei jedem Auftreten gleich oder verschieden, folgende Bedeutung besitzen:
    • Ra und Rb
    P, P-Sp-, H, F, Cl, Br, I, -CN, -NO2, -NCO, -NCS, -OCN, -SCN, SF5 oder geradkettiges oder verzweigtes Alkyl mit 1 bis 25 C-Atomen, worin auch eine oder mehrere nicht benachbarte CH2-Gruppen jeweils unabhängig voneinander durch-C(R0)=C(R00)-, -C≡C-, -N(R00)-, -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O- so ersetzt sein können, dass O- und/oder S-Atome nicht direkt miteinander verknüpft sind, und worin auch ein oder mehrere H-Atome durch F, Cl, Br, I, CN, P oder P-Sp-- ersetzt sein können, und worin, falls B1 und/oder B2 ein gesättigtes C-Atom enthalten, Ra und/oder Rb auch einen Rest bedeuten können, der mit diesem gesättigten C-Atom über eine spiro-Verknüpfung verbunden sein kann,
    worin mindestens einer der Reste Ra und Rb eine Gruppe P oder P-Sp- bedeutet oder enthält,
    P
    a polymerisierbare Gruppe,
    Sp
    a Spacergruppe oder ein Einfachbindung,
    B1 und B2
    eine aromatische, heteroaromatische, alicyclische oder heterocyclische Gruppe, vorzugsweise mit 4 bis 25 Ringatomen, bevorzugt C-Atomen, welche auch anellierte Ringe umfasst oder enthalten kann, und die optional ein- oder mehrfach durch L substitutiert sein kann,
    L
    P, P-Sp-, OH, CH2OH, F, Cl, Br, I, -CN, -NO2, -NCO, -NCS, -OCN, -SCN, -C(=O)N(Rx)2, -C(=O)Y1, -C(=O)Rx, -N(Rx)2, optional substituiertes Silyl, optional substituiertes Aryl mit 6 bis 20 C Atomen, oder geradkettiges oder verzweigtes Alkyl, Alkoxy, Alkylcarbonyl, Alkoxycarbonyl, Alkylcarbonlyoxy oder Alkoxycarbonyloxy mit 1 bis 25 C-Atomen oder Alkenyl odefr Alkinyl mit 2 bis 25 C-Atomen, worin auch ein oder mehrere H-Atome durch F, Cl, P oder P-Sp- ersetzt sein können, bevorzugt P, P-Sp-, H, OH, CH2OH, Halogen, SF5, NO2, eine Alkyl-, Alkenyl- oder Alkinylgruppe,
    Y1
    Halogen, bevorzugt F,
    Zb
    -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -OCO-, -O-CO-O-, -OCH2-, -CH2O-, -SCH2-, -CH2S-, -CF2O-, -OCF2-, -CF2S-, -SCF2-, -(CH2)n1-, -CF2CH2-, -CH2CF2-, -(CF2)n1-, -CH=CH-, -CF=CF-, -C=C-, -CH=CH-, -COO-, -OCO-CH=CH-, CR0R00 oder eine Einfachbindung,
    R0 und R00
    jeweils unabhängig voneinander H oder Alkyl mit 1 bis 12 C-Atomen,
    Rx
    P, P-Sp-, H, Halogen, geradkettiges, verzweigtes oder cyclisches Alkyl mit 1 bis 25 C-Atomen, worin auch eine oder mehrere nicht benachbarte CH2-Gruppen durch -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O- so ersetzt sein können, dass O- und/oder S-Atome nicht direkt miteinander verknüpft sind, und worin auch ein oder mehrere H-Atome durch F, Cl, P oder P-Sp- ersetzt sein können, eine optional substituierte Aryl- oder Aryloxygruppe mit 6 bis 40 C-Atomen, oder eine optional substituierte Heteroaryl- oder Heteroaryloxygruppe mit 2 bis 40 C-Atomen,
    m
    0, 1, 2, 3 oder 4,
    n1
    1, 2, 3 oder 4.
  • Bevorzugte Verbindungen der Formel M sind solche worin B1 und B2, jeweils unabhängig voneinander, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus 1,4-Phenylen, Naphthalin-1,4-diyl, Naphthalin-2,6-diyl, Phenanthren-2,7-diyl, Anthracen-2,7-diyl, Fluoren-2,7-diyl, Cumarin, Flavon, wobei in diesen Gruppen auch eine oder mehrere CH-Gruppen durch N ersetzt sein können, Cyclohexan-1,4-diyl, worin auch eine oder mehrere nicht-benachbarte CH2-Gruppen durch O und/oder S ersetzt sein können, 1,4-Cyclohexenylen, Bicyclo[1.1.1]pentan-1,3-diyl, Bicyclo[2.2.2]octan-1,4-diyl, Spiro[3.3]heptan-2,6-diyl, Piperidin-1,4-diyl, Decahydronaphthalin-2,6-diyl, 1,2,3,4-Tetrahydronaphthalin-2,6-diyl, Indan-2,5-diyl oder Octahydro-4,7-methano-indan-2,5-diyl, wobei alle diese Gruppen unsubstituiert oder durch L ein- oder mehrfach substituiert sein können
  • Besonders bevorzugte Verbindungen der Formel M sind solche worin B1 und B2 jeweils unabhängig voneinander 1,4-Phenylen, 1,3-Phenylen, Naphthalin-1,4-diyl oder Naphthalin-2,6-diyl bedeuten.
  • Weitere besonders bevorzugte Verbindungen der Formel M sind solche, worin einer oder beide Reste Ra und Rb P oder P-Sp- bedeuten.
  • Besonders bevorzugte Verbindungen der Formel M sind ausgewählt aus den folgenden Formeln:
    Figure DE102019008296A1_0187
    Figure DE102019008296A1_0188
    Figure DE102019008296A1_0189
    Figure DE102019008296A1_0190
    Figure DE102019008296A1_0191
    Figure DE102019008296A1_0192
    Figure DE102019008296A1_0193
    Figure DE102019008296A1_0194
    Figure DE102019008296A1_0195
    Figure DE102019008296A1_0196
    Figure DE102019008296A1_0197
    Figure DE102019008296A1_0198
    Figure DE102019008296A1_0199
    Figure DE102019008296A1_0200
    Figure DE102019008296A1_0201
    Figure DE102019008296A1_0202
    Figure DE102019008296A1_0203
    Figure DE102019008296A1_0204
    Figure DE102019008296A1_0205
    Figure DE102019008296A1_0206
    Figure DE102019008296A1_0207
    Figure DE102019008296A1_0208
    Figure DE102019008296A1_0209
    Figure DE102019008296A1_0210
    Figure DE102019008296A1_0211
    Figure DE102019008296A1_0212
    Figure DE102019008296A1_0213
    Figure DE102019008296A1_0214
    Figure DE102019008296A1_0215
    Figure DE102019008296A1_0216
    Figure DE102019008296A1_0217
    worin die einzelnen Reste folgende Bedeutung besitzen:
    • P1 bis P3
    jeweils unabhängig voneinander eine polymerisierbare Gruppe, vorzugsweise mit einer der vor- und nachstehend für P angegebenen Bedeutungen, besonders bevorzugt eine Acrylat-, Methacrylat-, Fluoracrylat-, Oxetan-, Vinyloxy- oder Epoxygruppe,
    Sp1 bis Sp3
    jeweils unabhängig voneinander eine Einfachbindung oder eine Abstandsgruppe, vorzugsweise mit einer der vor- und nachstehend für Sp angegebenen Bedeutungen, und besonders bevorzugt -(CH2)p1-, -(CH2)p1-O-, -(CH2)p1-CO-O- oder -(CH2)p1-O-CO-0- bedeuten, worin p1 eine ganze Zahl von 1 bis 12 ist, und wobei in den letztgenannten Gruppen die Verknüpfung zur benachbarten Ring über das O-Atom erfolgt, wobei einer der Reste P1-Sp1-, P2-Sp2- und P3-Sp3- auch Raa bedeuten kann,
    Raa
    H, F, Cl, CN oder geradkettiges oder verzweigtes Alkyl mit 1 bis 25 C-Atomen, worin auch eine oder mehrere nicht benachbarte CH2-Gruppen jeweils unabhängig voneinander durch C(R0)=C(R00)-, -C≡C-, -N(R0)-, -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O- so ersetzt sein können, dass O- und/oder S-Atome nicht direkt miteinander verknüpft sind, und worin auch ein oder mehrere H-Atome durch F, Cl, CN oder P1-Sp1- ersetzt sein können, besonders bevorzugt geradkettiges oder verzweigtes, optional ein- oder mehrfach fluoriertes, Alkyl, Alkoxy, Alkenyl, Alkinyl, Alkylcarbonyl, Alkoxycarbonyl, oder Alkylcarbonyloxy mit 1 bis 12 C-Atomen (wobei die Alkenyl- und Alkinylreste mindestens zwei und die verzweigten Reste mindestens drei C-Atome aufweisen),
    R0 und R00
    jeweils unabhängig voneinander und bei jedem Auftreten gleich oder verschieden H oder Alkyl mit 1 bis 12 C-Atomen,
    Ry und Rz
    jeweils unabhängig voneinander H, F, CH3 oder CF3,
    Z1
    -O-, -CO-, -C(RyRz)-,oder -CF2CF2-,
    Z2 und Z3
    jeweils unabhängig voneinander -CO-O-, -O-CO-, -CH2O-, -OCH2-, -CF2O-, -OCF2-, oder -(CH2)n-, wobei n 2, 3 oder 4 ist,
    L
    bei jedem Auftreten gleich oder verschieden ist und die oben unter Formel M gegeben Bedeutung hat und bevorzugt F, Cl, CN, oder geradkettiges oder verzweigtes, optional ein- oder mehrfach fluoriertes, Alkyl, Alkoxy, Alkenyl, Alkinyl, Alkylcarbonyl, Alkoxycarbonyl, oder Alkylcarbonyloxy mit 1 bis 12 C-Atomen vorzugsweise F bedeutet,
    L' und L"
    jeweils unabhängig voneinander H, F oder Cl,
    X1 bis X3
    jeweils unabhängig voneinander -CO-O-, -O-CO- oder eine Einfachbindung,
    r
    0, 1, 2, 3 oder 4,
    s
    0, 1, 2 oder 3,
    t
    0, 1 oder 2, und
    x
    0 oder 1.

    Bevorzugt sind die polymerisierbaren Verbindungen der Formeln M2, M13, M17, M22, M23, M24 und M30. Besonders bevorzugt sind Verbindungen der Formeln M2 und M13.
  • Weiterhin bevorzugt sind trireaktive Verbindungen der Formeln M15 bis M31, insbesondere M17, M18, M19, M22, M23, M24, M25, M30 und M31.
  • Weitere geeignete und bevorzugte polymerisierbare Verbindungen sind beispielsweise in Tabelle E gelistet.
  • In den Verbindungen der Formeln M1 bis M31 bedeutet die Gruppe
    Figure DE102019008296A1_0218
    vorzugsweise
    Figure DE102019008296A1_0219
    Figure DE102019008296A1_0220
    oder
    Figure DE102019008296A1_0221
    worin L, bei jedem Auftreten gleich oder verschieden, eine der vor- und nachstehend angegebenen Bedeutungen hat, und vorzugsweise F, Cl, CN, NO2, CH3, C2H5, C(CH3)3, CH(CH3)2, CH2CH(CH3)C2H5, OCH3, OC2H5, COCH3, COC2Hs, COOCH3, COOC2H5, CF3, OCF3, OCHF2, OC2F5 oder P-Sp-, besonders bevorzugt F, Cl, CN, CH3, C2H5, OCH3, COCH3, OCF3 oder P-Sp-, ganz besonders bevorzugt F, Cl, CH3, OCH3, COCH3 oder OCF3, insbesondere F oder CH3 bedeutet.
  • Bevorzugte Verbindungen der Formeln M1 bis M31 sind solche worin P1, P2 und P3 eine Acrylat-, Methacrylat-, Oxetan- oder Epoxygruppe, besonders bevorzugt eine Acrylat- oder Methacrylatgruppe bedeuten.
  • Weitere bevorzugte Verbindungen der Formeln M1 bis M31 sind solche worin Sp1, Sp2 und Sp3 eine Einfachbindung bedeuten.
  • Weitere bevorzugte Verbindungen der Formeln M1 bis M31 sind solche worin mindestens einer der Reste Sp1, Sp2 und Sp3 ein Einfachbindung bedeutet und mindestens einer der Reste Sp1, Sp2 und Sp3 von einer Einfachbindung verschieden ist.
  • Weitere bevorzugte Verbindungen der Formeln M1 bis M31 sind solche worin diejenigen Reste Sp1, Sp2 und Sp3, welche von einer Einfachbindung verschieden sind, -(CH2)s1-X"- bedeuten, worin s1 eine ganze Zahl von 1 bis 6, vorzugsweise 2, 3, 4 oder 5 bedeuten, und X" die Verknüpfung zum benachbarten Benzolring darstellt und -O-, -O-CO-, -CO-O-, -O-CO-O- oder eine Einfachbindung bedeutet.
  • Vorzugsweise enthält das FK-Medium eine, zwei oder drei polymerisierbare Verbindungen der Formel M, vorzugsweise ausgewählt aus den Formeln M1 bis M31, besonders bevorzugt ausgewählt aus Tabelle E.
  • Bevorzugt enthalten die flüssigkristallinen Medien gemäß der vorliegenden Anmeldung insgesamt 0,01 bis 3 %, bevorzugt 0,1 bis 1,0 %, besonders bevorzugt 0,1 bis 0,5 %, an polymerisierbaren Verbindungen.
  • Es wurde beobachtet dass die Zugabe einer oder mehrerer polymerisierbarer Verbindungen, wie zum Beispiel aus Formel M oder Tabelle E ausgewählt, zum erfindungsgemäßen FK-Medium zu vorteilhaften Eigenschaften wie beispielsweise schnelleren Schaltzeiten führt. Ein erfindungsgemäßes FK-Medium enthaltend eine oder mehrere solcher polymerisierbarer Verbindungen ist besonders für die Verwendung in PSA Anzeigen geeignet, worin es zu vorteilhaften Eigenschaften wie reduziertem image sticking, schnellerer und vollständigerer Polymerisation, schneller Tiltwinkelgenerierung, erhöhter Tiltstabilität nach UV-Belastung, hoher reliability, hohen VHR-Werten nach UV-Belastung, und hoher Doppelbrechung führen kann. Durch entsprechende Auswahl der polymerisierbaren Verbindungen kann ausserdem die UV-Absorption zu längeren Wellenlängen verschoben werden, so dass eine Polymerisation bei längeren UV Wellenlängen ermöglicht wird, was vorteilhaft für den Herstellungsprozess der erfindungsgemäßen Anzeigen ist.
  • Die polymerisierbare Gruppe P ist eine Gruppe, die für eine Polymerisationsreaktion, wie beispielsweise die radikalische oder ionische Kettenpolymerisation, Polyaddition oder Polykondensation, oder für eine polymeranaloge Umsetzung, beispielsweise die Addition oder Kondensation an eine Polymerhauptkette, geeignet ist. Besonders bevorzugt sind Gruppen für die Kettenpolymerisation, insbesondere solche enthaltend eine C=C-Doppelbindung oder -C≡C-Dreifachbindung, sowie zur Polymerisation unter Ringöffnung geeignete Gruppen wie beispielsweise Oxetan- oder Epoxygruppen
  • Bevorzugte Gruppen P sind ausgewählt aus CH2=CW1-CO-O-, CH2=CW1-CO-,
    Figure DE102019008296A1_0222
    Figure DE102019008296A1_0223
    CH2=CW2-(O)k3-, CW1=CH-CO-(O)k3-, CW1=CH-CO-NH-, CH2=CW1-CO-NH-, CH3-CH=CH-O-, (CH2=CH)2CH-OCO-, (CH2=CH-CH2)2CH-OCO-, (CH2=CH)2CH-O-, (CH2=CH-CH2)2N-, (CH2=CH-CH2)2N-CO-, HO-CW2W3-, HS-CW2W3-, HW2N-, HO-CW2W3-NH-, CH2=CW1-CO-NH-, CH2=CH-(COO)k1-Phe-(O)k2-, CH2=CH-(CO)k1-Phe-(O)k2-, Phe-CH=CH-, HOOC-, OCN- und W4W5W6Si-, worin W1 H, F, Cl, CN, CF3, Phenyl oder Alkyl mit 1 bis 5 C-Atomen bedeutet, insbesondere H, F, Cl oder CH3, W2 und W3 jeweils unabhängig voneinander H oder Alkyl mit 1 bis 5 C-Atomen, insbesondere H, Methyl, Ethyl oder n-Propyl bedeuten, W4, W5 und W6 jeweils unabhängig voneinander Cl, Oxaalkyl oder Oxacarbonylalkyl mit 1 bis 5 C-Atomen bedeuten, W7 und W8 jeweils unabhängig voneinander H, Cl oder Alkyl mit 1 bis 5 C-Atomen bedeuten, Phe 1,4-Phenylen bedeutet, welches optional mit einen oder mehreren, von P-Spverschiedenen, Resten L wie oben definiert substiuiert ist, k1, k2 und k3 jeweils unabhängig voneinander 0 oder 1 bedeuten, k3 vorzugsweise 1 bedeutet, und k4 eine ganze Zahl von 1 bis 10 bedeutet.
  • Besonders bevorzugte Gruppen P sind CH2=CW1-COO-, insbesondere CH2=CH-COO-, CH2=C(CH3)-COO- und CH2=CF-COO-, ferner CH2=CH-O-, (CH2=CH)2CH-OCO-, CH2=CH2CH-O-,
    Figure DE102019008296A1_0224
    und
    Figure DE102019008296A1_0225
  • Ganz besonders bevorzugte Gruppen P sind Vinyloxy, Acrylat, Methacrylat, Fluoracrylat, Chloracrylat, Oxetan und Epoxy, insbesondere Acrylat und Methacrylat.
  • Falls Sp von einer Einfachbindung verschieden ist, ist es vorzugsweise ausgewählt aus der Formel Sp'-X', so dass der Rest P-Sp- der Formel P-Sp'-X'- entspricht, wobei
    • Sp'
    Alkylen mit 1 bis 20, vorzugsweise 1 bis 12 C-Atomen bedeutet, welches optional durch F, Cl, Br, I oder CN ein- oder mehrfach substituiert ist, und worin auch eine oder mehrere nicht benachbarte CH2-Gruppen jeweils unabhängig voneinander so durch -O-, -S-, -NH-, -NR0-, -SiR00R000-, -CO-, -COO-, -OCO-, -OCO-O-, -S-CO-, -CO-S-, -NR00-CO-O-, -O-CO-NR00-, -NR00-CO-NR00-, -CH=CH- oder -C≡C- ersetzt sein können, dass O- und/oder S-Atome nicht direkt miteinander verknüpft sind,
    X'
    -O-, -S-, -CO-, -COO-, -OCO-, -O-COO-, -CO-NR00-, -NR00-CO-,-NR00-CO-NR00-, -OCH2-, -CH2O-, -SCH2-, -CH2S-, -CF2O-, -OCF2-,-CF2S-, -SCF2-, -CF2CH2-, -CH2CF2-, -CF2CF2-, -CH=N-, -N=CH-,-N=N-, -CH=CR0-, -CY2=CY3-, -C≡C-, -CH=CH-COO-, -OCO-CH=CH- oder eine Einfachbindung bedeutet,
  • R00 und R000 jeweils unabhängig voneinander H oder Alkyl mit 1 bis 12 C-Atomen bedeuten, und
  • Y2 und Y3 jeweils unabhängig voneinander H, F, Cl oder CN bedeuten.
  • X' ist vorzugsweise -O-, -S -CO-, -COO-, -OCO-, -O-COO-, -CO-NR0-, -NR0-CO-, -NR0-CO-NR0- oder eine Einfachbindung.
    Typische Abstandsgruppen Sp' sind beispielsweise -(CH2)p1-, -(CH2CH2O)q1 - CH2CH2-, -CH2CH2-S-CH2CH2-, -CH2CH2-NH-CH2CH2- oder -(SiR00R000-O)p1-, worin p1 eine ganze Zahl von 1 bis 12 ist, q1 eine ganze Zahl von 1 bis 3 ist, und R00 und R000 die oben angegebenen Bedeutungen besitzen.
  • Besonders bevorzugt Gruppen Sp und -Sp"-X"- sind -(CH2)p1-, -(CH2)p1-O-, -(CH2)p1-O-CO-, -(CH2)p1-CO-O-, -(CH2)p1-O-CO-O-, worin p1 und q1 die oben angegebenen Bedeutungen besitzen.
  • Besonders bevorzugte Gruppen Sp' sind beispielsweise jeweils geradkettiges Ethylen, Propylen, Butylen, Pentylen, Hexylen, Heptylen, Octylen, Nonylen, Decylen, Undecylen, Dodecylen, Octadecylen, Ethylenoxyethylen, Methylenoxybutylen, Ethylenthioethylen, Ethylen-N-methyl-iminoethylen, 1-Methylalkylen, Ethenylen, Propenylen und Butenylen.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung bedeutet P-Sp- einen Rest mit zwei oder mehreren polymerisierbaren Gruppen (multifunktionelle polymerisierbare Reste). Geeignete Reste dieses Typs, sowie diese enthaltende polymerisierbare Verbindungen und ihre Herstellung sind beispielsweise in US 7,060,200 B1 oder US 2006/0172090 A1 beschrieben. Besonders bevorzugt sind multifunktionelle polymerisierbare Reste P-Sp- ausgewählt aus folgenden Formeln -X-alkyl-CHP1-CH2-CH2P2 I*a -X-alkyl-C(CH2P1)(CH2P2)-CH2P3 I*b -X-alkyl-CHP1CHP2-CH2P3 I*c -X-alkyl-C(CH2P1)(CH2P2)-CaaH2aa+1 I*d -X-alkyl-CHP1-CH2P2 I*e -X-alkyl-CHP1P2 I*f -X-alkyl-CP1P2-CaaH2aa+1 I*g -X-alkyl-C(CH2P1)(CH2P2)-CH2OCH2-C(CH2P3)(CH2P4)CH2P5 I*h -X-alkyl-CH((CH2)aaP1)((CH2)bbP2) I*i -X-alkyl-CHP1CHP2-CaaH2aa+1 I*k -X'-alkyl-C(CH3)(CH2P1)(CH2P2) I*m worin
    • alkyl
    eine Einfachbindung oder geradkettiges oder verzweigtes Alkylen mit 1 bis 12 C-Atomen bedeutet, worin eine oder mehrere nicht benachbarte CH2-Gruppen jeweils unabhängig voneinander durch -C(R00)=C(R000)-, -C≡C-, -N(R00)-, -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O- so ersetzt sein können, dass O- und/oder S-Atome nicht direkt miteinander verknüpft sind, und worin auch ein oder mehrere H-Atome durch F, Cl oder CN ersetzt sein können, wobei R00 und R000 die oben angegebene Bedeutung haben,
    aa und bb
    jeweils unabhängig voneinander 0, 1, 2, 3, 4, 5 oder 6 bedeuten,
    X
    eine der für X' angegebenen Bedeutungen besitzt, und
    P1-5
    jeweils unabhängig voneinander eine der für P angegebenen Bedeutungen besitzen.
  • Die polymerisierbaren Verbindungen und RMs können in Analogie zu dem Fachmann bekannten und in Standardwerken der organischen Chemie beschriebenen Verfahren, wie beispielsweise in Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie, Thieme-Verlag, Stuttgart, hergestellt werden. Weitere Syntheseverfahren finden sich in den vor- und nachstehend zitierten Dokumenten. Im einfachsten Fall erfolgt die Synthese solcher RMs zum Beispiel durch Veresterung oder Veretherung von 2,6-Dihydroxynaphthalin oder 4,4'-Dihydroxybiphenyl mit entsprechenden Säuren, Säurederivaten, oder halogenierten Verbindungen enthaltend eine Gruppe P, wie zum Beispiel (Meth)acrylsäurechlorid oder (Meth)acrylsäure, in Gegenwart von einem wasserentziehenden Reagens wie zum Beispiel DCC (Dicyclohexylcarbodiimid).
  • Zur Herstellung erfindungsgemäßer PSA Anzeigen werden die in dem erfindungsgemäßen FK-Medium enthaltenen polymerisierbaren Verbindungen polymerisiert bzw. vernetzt, vorzugsweise in situ in der Anzeige, wobei optional eine Spannung an die Elektroden der Anzeige angelegt wird.
  • Der Aufbau der erfindungsgemäßen FK-Anzeigen entspricht der für PSA-Anzeigen üblichen Geometrie, wie er im eingangs zitierten Stand der Technik beschrieben ist. Es sind Geometrien ohne Protrusions bevorzugt, insbesondere diejenigen, bei denen darüber hinaus die Elektrode auf der Farbfilter-Seite unstrukturiert ist und lediglich die Elektrode auf der TFT-Seite Schlitze aufweist. Besonders geeignete und bevorzugte Elektrodenstrukturen für PS-VA-Anzeigen sind beispielsweise in US 2006/0066793 A1 beschrieben.
  • Die erfindungsgemäßen FK-Mischungen und FK-Medien eignen sich prinzipiell für jede Art von PS- oder PSA-Anzeige, insbesondere solche beruhend auf FK-Medien mit negativer dielektrischer Anisotropie, besonders bevorzugt für PSA-VA-, PSA-IPS- oder PS-FFS-Anzeigen. Der Fachmann kann jedoch, ohne erfinderisches Zutun, geeignete erfindungsgemäße FK-Mischungen und FK-Medien auch in anderen Anzeigen des PS- oder PSA-Typs einsetzen, beispielsweise in PS-TN- oder PS-OCB-Anzeigen, die sich von den oben genannten Anzeigen beispielsweise durch ihren prinzipiellen Aufbau oder durch die Art, Anordnung oder Struktur der einzelnen verwendeten Komponenten, wie beispielsweise der Substrate, Orientierungsschichten, Elektroden, Ansteuerelemente, Hintergrundbeleuchtung, Polarisatoren, Farbfilter, ggf. vorhandenen Kompensationsfolien etc., unterscheiden.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält das erfindungsgemäße FK-Medium einen oder mehrere chirale Dotierstoffe, vorzugsweise in einer Konzentration von 0.01 bis 1 Gew.%, besonders bevorzugt von 0.05 bis 0.5 Gew.%. Die chiralen Dotierstoffe sind vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Verbindungen der nachfolgenden Tabelle B, besonders bevorzugt aus der Gruppe bestehend aus R- oder S-1011, R- oder S-2011, R- oder S-3011, R- oder S-4011, und R- oder S-5011.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält das erfindungsgemäße FK-Medium ein Racemat aus einem oder mehreren chiralen Dotierstoffen, vorzugsweise ausgewählt aus den oben genannten bevorzugten chiralen Dotierstoffen.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält das erfindungsgemäße FK-Medium ein „self-alignment“ (SA) Additiv, vorzugsweise in einer Konzentration von 0.1 bis 2.5 Gew.%. Solche Medien eignen sich besonders für die Verwendung in SA-FFS- oder SA-HB-FFS-Anzeigen, welche auch polymerstabilisiert sein können.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform enthält die SA-FFS- oder SA-HB-FFS-Anzeige keine Orientierungsschichten, insbesondere keine Polyimid-Orientierungsschichten.
  • Bevorzugt SA-Additive sind ausgewählt aus Verbindungen enthaltend eine mesogene Gruppe und eine geradkettige oder verzweigte Alkylseitenkette welche ein terminale polare Ankergruppe aufweist, die vorzugsweise ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Hydroxy-, Carboxy-, Amino- und Thiolgruppen.
  • Weitere bevorzugte SA-Additive enthalten zusätzlich zu der polaren Ankergruppe eine oder mehrere polymerisierbare Gruppen, welche mit der mesogenen Gruppe, optional über Spacergruppen, verknüpft sind. Diese polymerisierbaren SA-Additive können im FK-Medium unter gleichen oder ähnlichen Bedingungne wie die oben genannten polymerisierbaren Verbindugne oder RMs polymerisiert werden.
  • Geeignete und bevorzugte SA-Additive sind zum Beispiel in US 2013/0182202 A1 , US 2014/0838581 A1 , US 2015/0166890 A1 und US 2015/0252265 A1 offenbart.
  • Weitere geeignete und bevorzugte SA-Additive sind ausgewählt aus der nachfolgendenTabelle F.
  • Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch die Verwendung der erfindungsgemäßen Mischungen in elektrooptischen Anzeigen sowie der Einsatz der erfindungsgemäßen Mischungen in FK-Fenstern, Shutter-Brillen insbesondere für 3D-Anwendungen, und in TN-, PS-TN-, STN-, TN-TFT-, OCB-, IPS-, PS-IPS-, FFS-, PS-FFS-, posi-VA- und PS-posi-VA-Anzeigen.
  • Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist eine elektrooptische Anzeige, ein FK-Fenster, eine Shutter-Brille für 3D-Anwendungen, sowie eine FK-Anzeigen des TN, PS-TN, STN, TN-TFT, OCB, IPS, PS-IPS, FFS, PS-FFS, posi-VA oder posi-PS-VA Typs, enthaltend ein erfindungsgemäßes FK-Medium.
  • Gegenstand der Erfindung sind auch elektrooptische Anzeigen, wie z. B. STN- oder MFK-Anzeigen mit zwei planparallelen Trägerplatten, die mit einer Umrandung eine Zelle bilden, integrierten nicht-linearen Elementen zur Schaltung einzelner Bildpunkte auf den Trägerplatten und einer in der Zelle befindlichen nematischen Flüssigkristallmischung mit positiver dielektrischer Anisotropie und hohem spezifischem Widerstand), die derartige Medien enthalten sowie die Verwendung dieser Medien für elektrooptische Zwecke.
  • Die erfindungsgemäßen Flüssigkristallmischungen ermöglichen eine bedeutende Erweiterung des zur Verfügung stehenden Parameterraumes. Die erzielbaren Kombinationen aus Klärpunkt, Viskosität bei tiefer Temperatur, thermischer und UV-Stabilität und hoher optischer Anisotropie übertreffen bei weitem bisherige Materialien aus dem Stand der Technik.
  • Die erfindungsgemäßen Mischungen sind insbesondere für mobile Anwendungen und TFT-Anwendungen, wie z. B. Mobiltelefone und PDAs geeignet. Weiterhin können die erfindungsgemäßen Mischungen in FFS-, IPS, OCB- und IPS-Anzeigen Anwendung finden.
  • Die erfindungsgemäßen Flüssigkristallmischungen ermöglichen es, bei Beibehaltung der nematischen Phase bis -20°C und bevorzugt bis -30°C, besonders bevorzugt bis -40°C, und des Klärpunkts ≥ 70°C, vorzugsweise ≥ 72°C, gleichzeitig Rotationsviskositäten γ1 von ≤ 110 mPa·s, besonders bevorzugte ≤ 100 mPa·s zu erreichen, wodurch hervorragende MFK-Anzeigen mit schnellen Schaltzeiten erzielt werden können. Die Rotationsviskositäten sind bei 20°C bestimmt.
  • Die dielektrische Anisotropie der erfindungsgemäßen Flüssigkristallmischungen Δε ist bei 20°C vorzugsweise ≥ +7, besonders bevorzugt ≥ +8, insbesondere bevorzugt ≥ 10. Die Mischungen sind außerdem durch kleine Operationsspannungen gekennzeichnet. Die Schwellenspannung der erfindungsgemäßen Flüssigkristallmischungen ist vorzugsweise ≤ 2,0 V. Die Doppelbrechung Δn der erfindungsgemäßen Flüssigkristallmischungen ist bei 20°C vorzugsweise ≥ 0,09, besonders bevorzugt ≥ 0,10.
  • Der nematische Phasenbereich der erfindungsgemäßen Flüssigkristallmischungen ist vorzugsweise mindestens 90°, insbesondere mindestens 100° breit. Vorzugsweise erstreckt sich dieser Bereich mindestens von -25° bis +70°C.
  • Es versteht sich, dass durch geeignete Wahl der Komponenten der erfindungsgemäßen Mischungen auch höhere Klärpunkte (z.B. oberhalb 100°C) bei höheren Schwellenspannungen oder niedrigere Klärpunkte bei niedrigeren Schwellenspannungen unter Erhalt der anderen vorteilhaften Eigenschaften realisiert werden können. Ebenso können bei entsprechend wenig erhöhten Viskositäten Mischungen mit größerem Δε und somit geringen Schwellen erhalten werden. Die erfindungsgemäßen MFK-Anzeigen arbeiten vorzugsweise im ersten Transmissionsminimum nach Gooch und Tarry [C.H. Gooch und H.A. Tarry, Electron. Lett. 10, 2-4, 1974; C.H. Gooch und H.A. Tarry, Appl. Phys., Vol. 8, 1575-1584, 1975], wobei hier neben besonders günstigen elektrooptischen Eigenschaften, wie z.B. hohe Steilheit der Kennlinie und geringe Winkelabhängigkeit des Kontrastes ( DE-PS 30 22 818 ) bei gleicher Schwellenspannung wie in einer analogen Anzeige im zweiten Minimum, eine kleinere dielektrische Anisotropie ausreichend ist. Hierdurch lassen sich unter Verwendung der erfindungsgemäßen Mischungen im ersten Minimum deutlich höhere spezifische Widerstände verwirklichen als bei Mischungen mit 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.
  • Messungen des „Voltage Holding-ratio“ (HR) [S. Matsumoto et al., Liquid Crystals 5, 1320 (1989); K. Niwa et al., Proc. SID Conference, San Francisco, June 1984, p. 304 (1984); G. Weber et al., Liquid Crystals 5, 1381 (1989)] haben ergeben, dass erfindungsgemäße Mischungen enthaltend eine oder mehrere Verbindungen der Formel 1 und eine oder mehrere Verbindungen der Formel 2 und eine oder mehrere Verbindungen der Formeln 3 bis 5 und einer oder mehrere Verbindungen der Formeln 6 und/oder 7 eine deutlich geringere Abnahme des HR unter UV-Belastung aufweisen als analoge Mischungen, die Cyanophenylcyclohexane der Formel
    Figure DE102019008296A1_0226
    oder Ester der Formel
    Figure DE102019008296A1_0227
    enthalten.
  • Die Lichtstabilität und UV-Stabilität der erfindungsgemäßen Mischungen ist erheblich besser, d.h. sie zeigen eine deutlich kleinere Abnahme des HR unter Licht- bzw. UV-Belastung.
  • Der Aufbau der erfindungsgemäßen MFK-Anzeige aus Polarisatoren, Elektrodengrundplatten und Elektroden mit Oberflächenbehandlung entspricht der für derartige Anzeigen üblichen Bauweise. Dabei ist der Begriff der üblichen Bauweise hier weit gefasst und umfasst auch alle Abwandlungen und Modifikationen der MFK-Anzeige, insbesondere auch Matrix-Anzeigeelemente auf Basis poly-Si TFT oder MIM.
  • Ein wesentlicher Unterschied der erfindungsgemäßen Anzeigen zu den bisher üblichen auf der Basis der verdrillten nematischen Zelle besteht jedoch in der Wahl der Flüssigkristallparameter der Flüssigkristallschicht.
  • Die Herstellung der erfindungsgemäß verwendbaren Flüssigkristallmischungen erfolgt in an sich üblicher Weise, beispielsweise indem man eine oder mehrere Verbindungen der Formel 1 und eine oder mehrere Verbindungen der Formel 2 mit einer oder mehreren Verbindungen der Formeln 3 bis 5 und einer oder mehreren Verbindungen der Formel 6 und/oder 7 und ggf. einer oder mehreren II bis XXVIII oder mit weiteren flüssigkristallinen Verbindungen und/oder Additiven mischt. In der Regel wird die gewünschte Menge der in geringerer Menge verwendeten Komponenten in der den Hauptbestandteil ausmachenden Komponenten gelöst, zweckmäßig bei erhöhter Temperatur. Es ist auch möglich Lösungen der Komponenten in einem organischen Lösungsmittel, z.B. in Aceton, Chloroform oder Methanol, zu mischen und das Lösungsmittel nach Durchmischung wieder zu entfernen, beispielsweise durch Destillation.
  • Die Dielektrika können auch weitere, dem Fachmann bekannte und in der Literatur beschriebene Zusätze, wie z. B. UV-Stabilisatoren wie Tinuvin®, z.B. Tinuvin® 770, der Fa. Ciba Chemicals, Antioxidantien, z.B. TEMPOL, Mikropartikel, Radikalfänger, Nanopartikel, etc. enthalten. Beispielsweise können 0 bis 15 % pleochroitische Farbstoffe oder chirale Dotierstoffe zugesetzt werden. Geeignete Stabilisatoren und Dotierstoffe werden nachfolgend in den Tabellen C und D genannt.
  • 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, besonders bevorzugt 1, 2, 3, 4, 5, 6 oder 7. 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 Strich ein Code für die Substituenten R1*, R2*, L1* und L2*:
    Code for 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 sind in Tabelle A und B gezeigt.
    Figure DE102019008296A1_0228
    Figure DE102019008296A1_0229
    Figure DE102019008296A1_0230
    Figure DE102019008296A1_0231
    Figure DE102019008296A1_0232
    Figure DE102019008296A1_0233
    Figure DE102019008296A1_0234
    Figure DE102019008296A1_0235
    Figure DE102019008296A1_0236
    Figure DE102019008296A1_0237
  • Besonders bevorzugt sind flüssigkristalline Mischungen, die neben den Verbindungen der Formeln 1 und 2 und (3 bis 5) und 6 und/oder 7 mindestens ein, zwei, drei, vier oder mehr Verbindungen aus der Tabelle B enthalten.
  • Tabelle C
  • In der Tabelle C werden mögliche Dotierstoffe angegeben, die in der Regel den erfindungsgemäßen Mischungen zugesetzt werden. Vorzugsweise enthalten die Mischungen 0 bis 10 Gew.%, insbesondere 0,01 bis 5 Gew.% und besonders bevorzugt 0,01 bis 3 Gew.% an Dotierstoffen.
    Figure DE102019008296A1_0238
    Figure DE102019008296A1_0239
    Figure DE102019008296A1_0240
    Figure DE102019008296A1_0241
    Figure DE102019008296A1_0242
    Figure DE102019008296A1_0243
    Figure DE102019008296A1_0244
    Figure DE102019008296A1_0245
    Figure DE102019008296A1_0246
    Figure DE102019008296A1_0247
    Figure DE102019008296A1_0248
    Figure DE102019008296A1_0249
    Figure DE102019008296A1_0250
    Figure DE102019008296A1_0251
    Figure DE102019008296A1_0252
    Figure DE102019008296A1_0253
    Figure DE102019008296A1_0254
    Figure DE102019008296A1_0255
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    Figure DE102019008296A1_0257
    Figure DE102019008296A1_0258
    Figure DE102019008296A1_0259
    Figure DE102019008296A1_0260
    Figure DE102019008296A1_0261
    Figure DE102019008296A1_0262
    Figure DE102019008296A1_0263
    Figure DE102019008296A1_0264
    Figure DE102019008296A1_0265
    Figure DE102019008296A1_0266
    Figure DE102019008296A1_0267
    Figure DE102019008296A1_0268
    In einer bevorzugt Ausführungsform enthält das erfindungsgemäße FK-Medium eine oder mehrere polymerisierbare Verbindungen der Tabelle E, vorzugsweise ausgewählt aus den polymerisierbaren Verbindungen der Formeln RM-1 bis RM-144, besonders bevorzugt aus den Formeln RM-1, RM-4, RM-8, RM-17, RM-19, RM-35, RM-37, RM-39, RM-40, RM-41, RM-48, RM-52, RM-54, RM-57, RM-64, RM-74, RM-76, RM-88, RM-102, RM-103, RM-109, RM-117, RM-120, RM-121 und RM-122.
    Figure DE102019008296A1_0269
    Figure DE102019008296A1_0270
    Figure DE102019008296A1_0271
    Figure DE102019008296A1_0272
    Figure DE102019008296A1_0273
    Figure DE102019008296A1_0274
    Figure DE102019008296A1_0275
    Figure DE102019008296A1_0276
    Figure DE102019008296A1_0277
    Figure DE102019008296A1_0278
    Figure DE102019008296A1_0279
  • In einer bevorzugten Ausführungsform enthält das erfindungsgemäß FK-Medium ein oder mehrere SA-Additive ausgewählt aus den Formeln SA-1 bis SA-44, besonders bevorzugt aus den Formeln SA-14 bis SA-34 und SA-44, ganz besonders bevorzugt aus den Formeln SA-20 bis SA-34 und SA-44.
  • Die folgenden Mischungsbeispiele sollen die Erfindung erläutern, ohne sie zu begrenzen.
  • Vor- und nachstehend bedeuten Prozentangaben Gewichtsprozent. Alle Temperaturen sind in Grad Celsius angegeben. Fp. bedeutet 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,
    • - 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),
    • - V10 die Spannung (V) für 10 % Transmission (Blickrichtung senkrecht zur Plattenoberfläche), (Schwellenspannung), bestimmt in einer TN Zelle (90 Grad Verdrillung) im 1. Minimum (d.h. bei einem d·Δn-Wert von 0,5 µm) bei 20°C,
    • - V0 die kapazitiv bestimmte Freedericksschwellenspannung in einer antiparallel geriebenen Zelle bei 20°C.
    • - LTS die Lager- bzw. Tieftemperaturstabilität (engl. „Low Temperature Stability“) in Stunden (h), gemessen in dafür geeigneten Testzellen bei einer Temperatur von -20°C, sofern nicht explizit anders angegeben.
  • 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.
  • Veraleichsbeispiel 1
  • CC-3-V 29.4% cl.p. 75.5°C
    CCP-V-1 20.2% Δn 0.1035
    CCP-V2-1 9.0% Δε +7.1
    CPP-2-F 4.1% ε|| 10.4
    CPP-3-F 4.0% ε⊥ 4.3
    BCH-3F.F.F 10.0% γ1 61 mPas
    PUQU-3-F 23.3% V10 1.53 V
    LTS 1000 h
  • Beispiel 1
  • PUQU-3-F 8.5% cl.p. 72.5°C
    CCQU-2-F 12.0% Δn 0.0985
    CCQU-3-F 13.0% Δε +7.2
    CCQU-5-F 10.0% ε|| 10.6
    CCGU-3-F 8.0% ε⊥ 3.4
    PCH-301 10.5% γ1 84 mPas
    PCH-3CL 3.0% V10 1.50 V
    CCH-23 14.0% LTS 1000 h
    CCH-34 8.0%
    PGP-2-3 4.0%
    PGP-2-4 4.0%
    PGP-2-5 5.0%
  • Beispiel 2
  • CCH-23 16.0% cl.p. 74.5°C
    CCH-34 7.0% Δn 0.0989
    PCH-301 17.0% Δε +6.5
    CCH-301 8.0% ε|| 9.9
    PGP-2-3 2.0% ε⊥ 3.4
    PGP-2-4 2.0% γ1 86 mPas
    PGP-2-5 2.0% V10 1.49 V
    PGUQU-3-F 8.0% LTS 1000 h
    CCGU-3-F 5.0%
    CCQU-2-F 7.0%
    CCQU-3-F 7.0%
    CCQU-5-F 6.0%
    CBC-33F 2.0%
    CPGU-3-OT 6.0%
    BCH-3F.F.F 5.0%
  • Beispiel 3
  • CCH-23 17.0% cl.p. 74.5°C
    CCH-34 6.5% Δn 0.0992
    PCH-301 15.5% Δε +7.1
    CCH-301 8.5% ε|| 10.7
    PGUQU-3-F 9.0% ε⊥ 3.6
    CCGU-3-F 5.5% γ1 75 mPas
    CCQU-2-F 5.5% V10 1.43 V
    CCQU-3-F 4.0% LTS 1000 h
    CCQU-5-F 4.0%
    CBC-33F 2.0%
    CPGU-3-OT 3.5%
    CPU-3-OXF 19.0%
  • Beispiel 4
  • CCH-23 17.5% cl.p. 74.5°C
    CCH-34 11.5% Δn 0.1014
    PCH-301 16.5% Δε +6.2
    CCH-301 9.5% ε|| 9.7
    PGUQU-3-F 8.0% ε⊥ 3.5
    CCGU-3-F 9.0% γ1 76 mPas
    CBC-33F 2.0% V10 1.55 V
    CPGU-3-OT 3.0%
    CPU-3-OXF 23.0%
  • Vergleichsbeispiel 2
  • CC-3-V 52.0% cl.p. 75.5°C
    APUQU-3-F 14.0% Δn 0.1187
    BCH-32 7.0% Δε +4.6
    GGP-3-CL 2.0% ε|| 7.6
    PGP-2-3 9.0% ε⊥ 3.0
    PGP-2-4 10.0% γ1 54 mPas
    PGP-2-5 2.0% V10 1.96 V
    PUQU-3-F 4.0% LTS -20°C 1000 h
    LTS -30°C 168 h
  • Beispiel 5
  • BCH-32 5.0% cl.p. 74.0°C
    PUQU-3-F 6.5% Δn 0.1182
    PGP-2-3 6.0% Δε +4.1
    PGP-2-4 6.0% ε|| 7.2
    PGP-2-5 8.0% ε⊥ 3.2
    CCQU-2-F 2.0% γ1 66 mPas
    CCQU-3-F 5.0% V10 1.92 V
    CCQU-5-F 2.5% LTS -20°C 1000 h
    PCH-301 16.0% LTS -30°C 1000 h
    CCH-301 5.0%
    CCH-23 15.5%
    CCH-34 11.0%
    CPGU-3-OT 4.5%
    CCGU-3-F 7.0%
  • Beispiel 6
  • BCH-32 5.0% cl.p. 74.0°C
    PUQU-3-F 5.0% Δn 0.1167
    PGP-2-3 4.0% Δε +4.3
    PGP-2-4 3.5% ε|| 7.5
    PGP-2-5 7.5% ε⊥ 3.2
    PCH-301 16.0% γ1 67 mPas
    CCH-301 3.5% V10 1.91 V
    CCH-23 17.5% LTS -20°C 1000 h
    CCH-34 11.5% LTS -30°C 1000 h
    CCGU-3-F 9.0%
    CPU-3-OXF 17.5%
  • Beispiel 7
  • PUQU-3-F 7.0% cl.p. 75.0°C
    PGP-2-3 7.5% Δn 0.1170
    PGP-2-4 7.0% Δε +3.6
    PGP-2-5 9.0% ε|| 6.8
    CCQU-2-F 4.0% ε⊥ 3.2
    CCQU-3-F 4.5% γ1 75 mPas
    CCQU-5-F 4.0% V10 1.97 V
    PCH-301 14.0% LTS -20°C 1000 h
    CCH-301 8.0% LTS -30°C 1000 h
    CCH-23 14.5%
    CCH-34 10.0%
    CCGU-3-F 6.5%
    CPGP-4-3 4.0%
  • Beispiel 8
  • PGP-2-3 4.5% cl.p. 74.0°C
    PGP-2-4 4.5% Δn 0.1173
    PGP-2-5 7.5% Δε +3.8
    PCH-301 15.5% ε|| 7.1
    CCH-301 9.0% ε⊥ 3.3
    CCH-23 16.0% γ1 70 mPas
    CCH-34 9.0% V10 1.94 V
    CPGU-3-OT 3.5% LTS -20°C 1000 h
    CPU-3-OXF 19.5% LTS -30°C 1000 h
    CBC-33F 3.5%
    PGUQU-3-F 2.0%
    BCH-3F.F.F 5.5%
  • Beispiel 9
  • PGP-2-3 5.0% cl.p. 75.0°C
    PGP-2-4 4.5% Δn 0.1172
    PGP-2-5 6.5% Δε +3.7
    PCH-301 16.0% ε|| 6.9
    CCH-301 8.5% ε⊥ 3.3
    CCH-23 17.0% γ1 68 mPas
    CCH-34 10.5% V10 1.99 V
    CCGU-3-F 5.5% LTS -20°C 1000 h
    CPU-3-OXF 20.0% LTS -30°C 1000 h
    CPGP-4-3 3.0%
    PGUQU-3-F 3.5%
  • Beispiel 10
  • PGP-2-3 5.5% cl.p. 75.0°C
    PGP-2-4 5.0% Δn 0.1167
    PGP-2-5 8.0% Δε +3.7
    CCQU-2-F 4.5% ε|| 7.0
    CCQU-3-F 4.5% εl 3.3
    CCQU-5-F 4.0% γ1 70 mPas
    PCH-301 15.5% V10 1.95 V
    CCH-301 8.5% LTS -20°C 1000 h
    CCH-23 15.5% LTS -30°C 1000 h
    CCH-34 6.0%
    CPGU-3-OT 3.0%
    CPU-3-OXF 17.5%
    CPGP-4-3 2.5%
  • Vergleichsbeispiel 3
  • CC-3-V 30.0% cl.p. 76.0°C
    CCP-V-1 16.5% Δn 0.1321
    GGP-3-CL 5.0% Δε +6.0
    BCH-3F.F.F 14.0% ε|| 9.3
    PUQU-3-F 15.0% ε⊥ 3.3
    PGP-2-3 5.5% γ1 69 mPas
    PGP-2-4 6.0% V10 1.68 V
    PGP-2-5 8.0%
  • Beispiel 11
  • BCH-32 5.0% cl.p. 75.5°C
    PUQU-3-F 7.5% Δn 0.1316
    PGP-2-3 6.5% Δε +6.2
    PGP-2-4 6.5% ε|| 9.6
    PGP-2-5 8.0% ε⊥ 3.4
    CCQU-2-F 2.0% γ1 86 mPas
    CCQU-3-F 3.0% V10 1.66 V
    CCQU-5-F 2.5%
    PCH-301 17.5%
    PCH-3CL 4.5%
    CCH-23 13.5%
    CCH-34 7.0%
    CPGU-3-OT 5.5%
    CCGU-3-F 5.5%
    PGUQU-3-F 5.5%
  • Beispiel 12
  • PGP-2-3 6.0% cl.p. 75.0°C
    PGP-2-4 6.0% Δn 0.1317
    PGP-2-5 8.5% Δε +5.4
    PCH-301 16.5% ε|| 8.8
    CCH-301 7.5% ε⊥ 3.4
    CCH-23 16.0% γ1 78 mPas
    CCH-34 6.5% V10 1.73 V
    CPGU-3-OT 3.5%
    CPU-3-OXF 18.0%
    CBC-33F 1.5%
    PGUQU-3-F 10.0%
  • Beispiel 13
  • Zu der Mischung aus Beispiel 1 werden 0,04 % der folgenden Verbindung als Stabilisator gegeben:
    Figure DE102019008296A1_0280
  • Beispiel 14
  • Zu der Mischung aus Beispiel 5 werden 0,05 % der folgenden Verbindung als Stabilisator gegeben:
    Figure DE102019008296A1_0281
  • Beispiel 15
  • Zu der Mischung aus Beispiel 11 werden 0,03 % der folgenden Verbindung als Stabilisator gegeben:
    Figure DE102019008296A1_0282
  • Beispiel 16
  • Zu der Mischung aus Beispiel 2 werden 0,04 % der folgenden Verbindung als Stabilisator gegeben:
    Figure DE102019008296A1_0283
  • Beispiel 17
  • Zu der Mischung aus Beispiel 7 werden 0,03 % der folgenden Verbindung als Stabilisator gegeben:
    Figure DE102019008296A1_0284
  • VHR-Messungen
  • Zur Bestimmung der Voltage Holding Ratio (VHR) bzw. ihrer Stabilität nach BL-Stress (BL = Backlight) wird die jeweilige Mischung in eine Testzelle mit einem Orientierungsmaterial für parallele Ausrichtung in TN-Konfiguration und flächigen ITO-Elektroden. Dann wird die VHR der jeweiligen Mischung gemessen (Messgerät: Autronic VHRM 105, Signalamplitude: 1 V, Pulsbreite 60 µs. Messfrequenz 60 Hz, Temperatur 100 °C).
  • Anschließend werden die entsprechenden Testzellen einer Beleuchtung mit einer Kaltkathoden (CCFL)-LCD-Hintergrundbeleuchtung („Backlight“) für eine Dauer von bis zu 1.000 Stunden ausgesetzt. Nach bestimmten Zeitintervallen wird jeweils die VHR wie oben beschrieben gemessen.
  • Für jede einzelne Mischung wird eine Messreihe von jeweils 4 Testzellen gefüllt und untersucht. Die angegeben Werte sind der Mittelwert der gemessenen Einzelwerte. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 zusammengefasst. Tabelle 1 - VHR-Werte
    Mischung Vgl. Bsp. 1 1 Vgl. Bsp. 3 11 12
    VHR (%)
    initial 98,8 98,8 98,3 97,1 96,9
    BL 48h 98,3 99,0 98,3 97,7 96,5
    BL 96h 97,6 98,9 96,6 97,3 96,0
    BL 360h 94,7 98,4 94,8 96,8 95,0
    BL 550h 93,4 98,3 93,81) 96,51) 94,11)
    BL 720h 92,0 98,1 - - -
    BL 1000h 89,9 98,0 - - -
    1) nach 500h
  • Aus Tabelle 1 ist ersichtlich, dass die erfindungsgemäßen Mischungen eine deutlich geringere Abnahme der VHR nach BL-Stress und damit eine deutlich höhere VHR-Stabilität aufweisen als die Vergleichsmischungen.
  • Aus den oben angegebenen Beispielen ist zudem ersichtlich, dass die erfindungsgemäßen Mischungen gegenüber den Vergleichsmischungen mindestens gleich gute oder höhere LTS-Werte, insbesondere bei tiefen Temperaturen (-30°C), aufweisen.
  • 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 (20)

  1. FK-Medium, dadurch gekennzeichnet, dass es eine positive dielektrische Anisotropie aufweist und eine oder mehrere Verbindungen der Formel IA und eine oder mehrere Verbindungen der Formel IB enthält
    Figure DE102019008296A1_0285
    Figure DE102019008296A1_0286
    worin R1 und R2 jeweils unabhängig voneinander Alkyl, Alkoxy, Oxaalkyl oder Fluoralkyl, jeweils mit 1 bis 7 C-Atomen bedeuten, und das FK-Medium keine Verbindungen ausgewählt aus den Formeln IA und IB enthält, worin die Reste R1 und R2 die oben angebenene Bedeutung besitzen und zusätzlich einer oder beide Reste R1 oder R2 eine C=C-Doppelbindung enthalten.
  2. FK-Medium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es eine oder mehrere Verbindungen der Formel IA ausgewählt aus folgenden Unterformeln enthält
    Figure DE102019008296A1_0287
    Figure DE102019008296A1_0288
    worin die einzelnen Reste, jeweils unabhängig voneinander und bei jedem Auftreten gleich oder verschieden, die folgende Bedeutung besitzen alkyl, alkyl* geradkettiges Alkyl mit 1-6 C-Atomen, insbesondere Ethyl, Propyl, Butyl oder Pentyl, alkoxy geradkettiges Alkoxy mit 1-6 C-Atomen, insbesondere Methoxy Ethoxy oder Propoxy.
  3. FK-Medium nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass es eine oder mehrere Verbindungen der Formel IB ausgewählt aus der folgenden Unterformel enthält
    Figure DE102019008296A1_0289
    worin „alkyl“ und „alkoxy“ die in Anspruch 2 angegebenen Bedeutungen besitzen.
  4. FK-Medium nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass es eine oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus den folgenden Unterformeln enthält
    Figure DE102019008296A1_0290
    Figure DE102019008296A1_0291
    Figure DE102019008296A1_0292
    Figure DE102019008296A1_0293
    Figure DE102019008296A1_0294
  5. FK-Medium nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass es eine oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den folgenden Formeln enthält
    Figure DE102019008296A1_0295
    Figure DE102019008296A1_0296
    worin die einzelnen Reste, jeweils unabhängig voneinander und bei jedem Auftreten gleich oder verschieden, die folgende Bedeutung besitzen
    Figure DE102019008296A1_0297
    Figure DE102019008296A1_0298
    Figure DE102019008296A1_0299
     R0 unsubstituiertes oder halogeniertes Alkyl oder Alkoxy mit 1 bis 15 C-Atomen, wobei in diesen Resten auch eine oder mehrere CH2-Gruppen jeweils unabhängig voneinander durch -CF2O-,
    Figure DE102019008296A1_0300
    -O-, -CO-O- oder -O-CO- so ersetzt sein können, dass O-Atome nicht direkt miteinander verknüpft sind, X0 F, Cl, halogeniertes Alkyl, halogeniertes Alkoxy oder halogeniertes Alkenyloxy mit jeweils bis zu 6 C-Atomen. Y1-6 H oder F, Y0 H oder CH3.
  6. FK-Medium nach einem einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass es zusätzlich eine oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den folgenden Formeln enthält
    Figure DE102019008296A1_0301
    Figure DE102019008296A1_0302
    Figure DE102019008296A1_0303
    Figure DE102019008296A1_0304
    Figure DE102019008296A1_0305
    worin R0, X0 und Y1-4 jeweils unabhängig voneinander die in Anspruch 5 angegebenen Bedeutungen besitzen, Z0 -C2H4-, -(CH2)4-, -CH=CH-, -CF=CF-, -C2F4-, -CH2CF2-, -CF2CH2-, -CH2O-, -OCH2-, -COO- oder -OCF2-, in Formeln V und VI auch ein Einfachbindung, in Formeln V und VIII auch -CF2O-, r 0 oder 1, und s 0 oder 1 bedeuten.
  7. FK-Medium nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass es eine oder mehrere Verbindungen der folgenden Formel enthält
    Figure DE102019008296A1_0306
    worin R0, X0 und Y1-4 jeweils unabhängig voneinander die in Anspruch 5 angegeben Bedeutungen besitzen.
  8. FK-Medium nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass es eine oder mehrere Verbindungen der folgenden Formel enthält
    Figure DE102019008296A1_0307
    worin R0, X0, Y1 und Y2 jeweils unabhängig voneinander die in Anspruch 5 angegebenen Bedeutungen besitzen.
  9. FK-Medium nach einem einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass es eine oder mehrere Verbindungen der folgenden Formel enthält
    Figure DE102019008296A1_0308
    worin R0 und Y2-4 jeweils unabhängig voneinander die in Anspruch 5 angegebenen Bedeutungen besitzen.
  10. FK-Medium nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass es eine oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den folgenden Formeln enthält
    Figure DE102019008296A1_0309
    Figure DE102019008296A1_0310
    Figure DE102019008296A1_0311
    worin R1 und R2 jeweils unabhängig voneinander die in Anspruch 1 angegebenen Bedeutungen besitzen und L H oder F bedeutet.
  11. FK-Medium nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass es eine oder mehrere Verbindungen der folgenden Formel enthält
    Figure DE102019008296A1_0312
    worin R1, R2, Y1 und Y2 jeweils unabhängig voneinander die in Anspruch 1 und 5 angegebenen Bedeutungen besitzen.
  12. FK-Medium nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass es eine oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den folgenden Formeln enthält
    Figure DE102019008296A1_0313
    Figure DE102019008296A1_0314
    Figure DE102019008296A1_0315
    worin L, R1 und R2 jeweils unabhängig voneinander die in Anspruch 10 angegebenen Bedeutungen besitzen.
  13. FK-Medium nach einem einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass es eine oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den folgenden Formeln enthält
    Figure DE102019008296A1_0316
    Figure DE102019008296A1_0317
    Figure DE102019008296A1_0318
    Figure DE102019008296A1_0319
    Figure DE102019008296A1_0320
    Figure DE102019008296A1_0321
    worin R0, X0 und Y1-4 jeweils unabhängig voneinander die in Anspruch 5 angegebenen Bedeutungen besitzen,
  14. FK-Medium nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass es einen oder mehrere Stabilisatoren ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den folgenden Formeln enthält
    Figure DE102019008296A1_0322
    Figure DE102019008296A1_0323
    Figure DE102019008296A1_0324
    Figure DE102019008296A1_0325
    worin die einzelnen Reste, jeweils unabhängig voneinander und bei jedem Auftreten gleich oder verschieden, die folgende Bedeutung besitzen Ra-d geradkettiges oder verzweigtes Alkyl mit 1 bis 10 C-Atomen, XS H, CH3, OH or O•, AS geradkettiges, verzweigtes oder zyklisches Alkylen mit 1 bis 20 C-Atomen welches optional substitutiert ist, n eine ganze Zahl von 1 bis 6.
  15. FK-Medium nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass es keine Verbindungen enthält welche eine C=C-Doppelbindung enthalten, ausgenommen eine C=C-Doppelbindung als Bestandteil einer polymerisierbare Gruppe oder eines aromatischen oder ungesättigten Ringes.
  16. Verfahren zur Herstellung eines FK-Mediums nach einem einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere Verbindungen wie in einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4 definiert mit einer oder mehreren Verbindungen wie in einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 14 definiert gemischt werden.
  17. Verwendung eines FK-Mediums nach einem einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 15 für elektrooptische Zwecke.
  18. Verwendung nach Anspruch 16 in TN-, PS-TN-, STN-, TN-TFT-, OCB-, IPS-, PS-IPS-, FFS-, PS-FFS-, posi-VA- oder PS-posi-VA-Anzeigen, FK-Fenstern oder Shutterbrillen für 3D-Anwendungen.
  19. FK-Anzeige enthaltend ein FK-Medium nach einem einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 15.
  20. FK-Anzeige nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass es eine TN-, PS-TN-, STN-, TN-TFT-, OCB-, IPS-, PS-IPS-, FFS-, PS-FFS-, posi-VA- oder PS-posi-VA-Anzeigen ist.
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