DE112005000999B4 - Flüssigkristallverbindungen, Flüssigkristallmedium und Flüssigkristallanzeige - Google Patents

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    • C09K2019/3433—Seven-membered ring with oxygen(s) in fused, bridged or spiro ring systems

Abstract

Mesogene Verbindung, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Phenylring enthält, der zwei mesogene Gruppen in ortho-Position zueinander trägt, wobei es sich um eine Verbindung der Formel Ihandelt, worin R11 und R12 unabhängig voneinander H, F, Cl, CN, NCS, SF5, SO2CF3 oder Alkyl, das geradkettig oder verzweigt ist, unsubstituiert oder ein- oder mehrfach durch F, Cl oder CN substituiert ist und in dem gegebenenfalls eine oder mehrere nicht benachbarte CH2-Gruppen jeweils unabhängig voneinander durch -O-, -S-, -NH-, -NR01-, -SiR01R02-, -CO-, -COO-, -OCO-, -OCO-O-, -S-CO-, -CO-S-, -CY01=CY02- oder -C≡C- so ersetzt sind, dass O- und/oder S-Atome nicht direkt miteinander verknüpft sind, bedeuten, R01 und R02 unabhängig voneinander H oder Alkyl mit 1 bis 12 C-Atomen bedeuten, Y01 und Y02 unabhängig voneinander F, Cl oder CN bedeuten und alternativ eines von ihnen H bedeuten kann, R13 und R14 unabhängig voneinander eine der für R11 angegebenen Bedeutungen besitzen oder alternativ zusammen eine der cyclischen Gruppen CG-1 bis CG-6 bildenR15 und R16 unabhängig voneinander eine der für R11 angegebenen Bedeutungen besitzen oder alternativ, ...

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft mesogene Verbindungen, mesogene Medien und elektrooptische Anzeigen, welche diese mesogenen Medien als Lichtmodulationsmedien enthalten, insbesondere Anzeigen, die bei einer Temperatur betrieben werden, bei der sich die mesogenen Modulationsmedien in einer optisch isotropen Phase, vorzugsweise in einer blauen Phase befinden.
  • Zu lösendes Problem und Stand der Technik
  • Elektrooptische Anzeigen und mesogene Lichtmodulationsmedien, die sich in der isotropen Phase befinden, wenn sie in der Anzeige betrieben werden, sind in der DE 102 17 273 A beschrieben. Elektrooptische Anzeigen und mesogene Lichtmodulationsmedien, die sich in der optisch isotropen blauen Phase befinden, wenn sie in der Anzeige betrieben werden, sind in der noch nicht offengelegten DE 103 13 979.6 beschrieben.
  • Die in diesen Literaturstellen beschriebenen mesogenen Medien und Anzeigen bieten mehrere wichtige Vorteile gegenüber bekannten und weithin gebräuchlichen Anzeigen, die Flüssigkristalle in der nematischen Phase verwenden, wie z. B. Flüssigkristallanzeigen (Liquid Crystal Displays – LCDs), die im twisted nematic (TN)-, im super twisted nematic (STN)-, im electrically controlled birefringence(ECB)-Modus mit seinen verschiedenen Modifikationen und dem in-plane switching (IPS)-Modus betrieben werden. Unter diesen Vorteilen sind am deutlichsten ihre viel schnelleren Schaltzeiten und ihr deutlich breiterer optischer Blickwinkel.
  • Wohingegen die Anzeigen der DE 102 17 273.0 und der DE 103 13 979 verglichen mit Anzeigen, die mesogene Medien in einer anderen flüssigkristallinen Phase, wie z. B. in der smektischen Phase in oberflächen-stabilisierten ferroelektrischen Flüssigkristallanzeigen (surface stabilized ferroelectric liquid crystal displays – SSF LCDs) verwenden, viel einfacher herzustellen sind. Zunächst einmal erfordern sie beispielsweise keine sehr dünne Schichtdicke, und der elektrooptische Effekt ist auch nicht sehr empfindlich gegen kleine Variationen der Schichtdicke.
  • Die in diesen genannten Patentanmeldungen beschriebenen Flüssigkristallmedien erfordern jedoch noch Betriebsspannungen, die für einige Anwendungen nicht niedrig genug sind. Außerdem ändern sich die Betriebsspannungen dieser Medien in Abhängigkeit von der Temperatur, und es ist allgemein zu beobachten, dass die Spannung bei einer bestimmten Temperatur mit steigender Temperatur dramatisch zunimmt. Dies schränkt die Anwendbarkeit von Flüssigkristallmedien in der blauen Phase für Anzeigeanwendungen ein. Ein weiterer Nachteil der in diesen Patentanmeldungen beschriebenen Flüssigkristallmedien ist ihre mäßige Zuverlässigkeit, die für sehr anspruchsvolle Anwendungen unzureichend ist. Diese mäßige Zuverlässigkeit lässt sich beispielsweise über den Parameter der Voltage Holding Ratio (VHR) ausdrücken, die in Flüssigkristallmedien wie oben beschrieben unter 90% liegen kann.
  • Es wurde von einigen Verbindungen und Zusammensetzungen berichtet, die eine blaue Phase zwischen der cholesterischen Phase und der isotropen Phase besitzen und gewöhnlich mittels optischer Mikroskopie beobachtet werden können. Diese Verbindungen oder Zusammensetzungen, für die die blauen Phasen beobachtet werden, sind typischerweise einzelne mesogene Verbindungen oder Mischungen, die eine hohe Chiralität zeigen. Im Allgemeinen erstrecken sich die beobachteten blauen Phasen jedoch nur über einen sehr kleinen Temperaturbereich, der typischerweise weniger als 1 Grad Celsius (Kelvin) breit ist.
  • Nakata, Michi et al., Physical Review E, Bd. 68, 041710-1 bis -6 berichten über den Einfluss der Verbindung
    Figure DE112005000999B4_0003
    auf die Phasensequenz stark chiraler cholesterischer Flüssigkristalle, die jedoch nur bei erhöhten Temperaturen eine blaue Phase aufweisen.
  • Um den neuen, schnell schaltenden Anzeigemodus der DE 103 13 979.6 zu betreiben, muss das zu verwendende Lichtmodulationsmedium jedoch über einen breiten Temperaturbereich, der die Umgebungstemperatur einschließt, in der blauen Phase vorliegen. Es ist daher ein Lichtmodulationsmedium erforderlich, das eine blaue Phase besitzt, die so breit wie möglich und zweckmäßig gelegen ist.
  • Es besteht daher ein starker Bedarf an einem Modulationsmedium mit einer blauen Phase mit einem breiten Phasenbereich, was entweder durch eine entsprechende Mischung der mesogenen Verbindungen selbst oder vorzugsweise durch Mischen einer Wirtsmischung mit entsprechenden mesogenen Eigenschaften mit einem einzelnen Dotierstoff oder einer Mischung von Dotierstoffen, was die blaue Phase über einen breiten Temperaturbereich stabilisiert, erreicht werden kann.
  • WO 98/35931 A1 beschreibt Verbindungen zur Verwendung in ferroelektrischen Flüssigkristallmischungen. US 6,569,504 B1 beschreibt mesogene Materialien mit anomaler Dispersion der Doppelbrechung. R. A. Vora et al. in Liquid Crystals (2001), 28(7), Seiten 983–989 beschreiben mesogene Eigenschaften und die Wirkung von 1,2,4-Trisubstitution am zentralen Benzolkern eines Drei-Ring-Mesogens. DE 195 31 165 B4 beschreibt Benzolderivate, die als Komponenten flüssigkristalliner Medien geeignet sind. Keine dieser Druckschriften beschreibt Verbindungen gemäß der vorliegenden Formel I.
  • Zusammenfassend besteht ein Bedarf an Flüssigkristallmedien, die in Flüssigkristallanzeigen betrieben werden können, die bei Temperaturen betrieben werden, bei denen sich die Medien in der blauen Phase befinden, welche die folgenden technischen Verbesserungen bieten:
    • – eine verringerte Betriebsspannung,
    • – eine verringerte Temperaturabhängigkeit der Betriebsspannung und
    • – eine verbesserte Zuverlässigkeit, z. B. VHR.
  • Vorliegende Erfindung
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weiterbildungen sind in den entsprechenden Unteransprüchen angegeben, und die Gegenstände, Weiterbildungen und besonderen Merkmale der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden beschrieben.
  • Überraschend wurde nun gefunden, dass die mesogenen Verbindungen gemäß Anspruch 1 mit einer Molekülstruktur enthaltend einen Phenylring, der zwei mesogene Gruppen, die einander vorzugsweise gleich sind, in ortho-Position zueinander trägt, und die mesogenen Verbindungen durch eine cyclische Gruppe oder zwei nicht cyclische Gruppen gemäß Anspruch 1 auf der den genannten beiden mesogenen Gruppen gegenüberliegenden Seite substituiert sind, geeignet sind, um den Temperaturbereich, in dem die blaue Phase stabil ist, erheblich zu verbessern oder sogar in jeweiligen mesogenen Wirten, die selber keine solche Phase aufweisen, eine blaue Phase zu induzieren. Vorzugsweise sind die mesogenen Wirte flüssigkristalline Wirte. Die beiden mesogenen Verbindungen enthalten jeweils mindestens ein Ringelement, das vorzugsweise ausgewählt ist aus der Gruppe der vier-, fünf-, sechs- oder sieben-, vorzugsweise fünf- oder sechsgliedrigen Ringe, die gegebenenfalls mit einem oder mehreren aus dieser Gruppe von Ringelementen ausgewählten Ringelementen über eine direkte Bindung oder eine Verknüpfungsgruppe verknüpft sind.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform sind die erfindungsgemäßen Verbindungen chirale Verbindungen, vorzugsweise enthalten sie mindestens ein chiral substituiertes Atom und ganz bevorzugt ein chiral substituiertes C-Atom.
  • Die erfindungsgemäßen Verbindungen besitzen die Formel I
    Figure DE112005000999B4_0004
    worin
    R11 und R12 unabhängig voneinander H, F, Cl, CN, NCS, SF5, SO2CF3 oder Alkyl, das geradkettig oder verzweigt ist, vorzugsweise 1 bis 20 C-Atome besitzt, unsubstituiert oder ein- oder mehrfach durch F, Cl oder CN substituiert ist und in dem gegebenenfalls eine oder mehrere nicht benachbarte CH2-Gruppen jeweils unabhängig voneinander durch -O-, -S-, -NH-, -NR01-, -SiR01R02-, -CO-, -COO-, -OCO-, -OCO-O-, -S-CO-, -CO-S-, -CY01=CY02- oder -C≡C- so ersetzt sind, dass O- und/oder S-Atome nicht direkt miteinander verknüpft sind, vorzugsweise H, F, Cl, n-Alkyl, n-Alkoxy mit 1 bis 9 C-Atomen, vorzugsweise 2 bis 5 C-Atomen, oder Alkoxyalkyl mit 2 bis 9 C-Atomen, vorzugsweise mit 2 bis 5 C-Atomen oder CN, NCS, durch F oder Cl ein- oder mehrfach substituiertes Alkyl oder Alkoxy, vorzugsweise mono-, difluoriertes oder oligofluoriertes Alkyl oder Alkoxy, speziell bevorzugt CF3, OCF2H oder OCF3 bedeuten,
    R13 und R14 unabhängig voneinander eine der für R11 angegebenen Bedeutungen besitzen oder alternativ zusammen eine der cyclischen Gruppen CG-1 bis CG-6 bilden
    Figure DE112005000999B4_0005
    worin p eine ganze Zahl von 1 bis 6 bedeutet,
    R15 und R16 unabhängig voneinander eine der für R11 angegebenen Bedeutungen besitzen oder alternativ, wiederum unabhängig voneinander, eine der für
    Figure DE112005000999B4_0006
    angegebenen Bedeutungen
    besitzen,
    Figure DE112005000999B4_0007
    einmal auftreten, auch diese bei jedem Auftreten unabhängig voneinander einen aromatischen und/oder alicyclischen Ring oder eine Gruppe enthaltend zwei oder mehr anellierte aromatische oder alicyclische Ringe bedeuten, worin diese Ringe gegebenenfalls ein oder mehrere Heteroatome ausgewählt aus N, O und/oder S enthalten und gegebenenfalls ein- oder mehrfach durch R substituiert sind,
    worin
    R eine der für R11 angegebenen Bedeutungen besitzt und vorzugsweise H, F, Cl, CN oder Alkyl, vorzugsweise H, F oder Alkyl mit 1 bis 10 C-Atomen bedeutet,
    Z11 und Z12 unabhängig voneinander und, wenn Z11 und/oder Z12 mehr als einmal auftreten, auch diese bei jedem Auftreten unabhängig voneinander -CF2O-, -OCF2- oder eine Einfachbindung bedeuten,
    Y01 und Y02 unabhängig voneinander F, Cl oder CN bedeuten und alternativ eines von ihnen H bedeuten kann,
    R01 und R02 unabhängig voneinander H oder Alkyl mit 1 bis 12 C-Atomen bedeuten,
    Y11 und Y12 unabhängig voneinander H, F, Cl, CN oder NCS, vorzugsweise H oder F bedeuten und
    n und m unabhängig voneinander 1, 2, 3 oder 4, vorzugsweise 1, 2 oder 3, ganz bevorzugt 1 oder 2 bedeuten.
  • Besonders bevorzugt sind Verbindungen der Formel I, worin
    • – mindestens eines von Z11 und Z12, vorzugsweise mindestens jeweils eines von Z11 und Z12 und ganz bevorzugt jeweils eines von Z11 und Z12 -CF2-O- oder -O-CF2- bedeutet und/oder
    • – vorzugsweise mindestens eines, stärker bevorzugt beide der jeweiligen ersten Gruppen Z11 und Z12, d. h. wenn mehr als eine Gruppe von Z11 und/oder von Z12 vorhanden ist, die jeweiligen Gruppen, die an den zentralen Phenylring der Moleküle gebunden sind, eine Einfachbindung bedeuten und/oder
    • –
      Figure DE112005000999B4_0008
      einander gleich sind und gleichzeitig vorzugsweise auch R11 und R12 einander gleich sind,
    • – die Ringe A11 und/oder A12 Phenylen bedeuten bzw. bedeutet, das gegebenenfalls durch eine oder mehrere Gruppen R substituiert ist, und/oder
    • – R Alkyl oder Alkoxy mit 1 bis 12, vorzugsweise 1 bis 8 C-Atomen, oder Alkinyl mit 2 bis 12, vorzugsweise 2 bis 7 C-Atomen bedeutet und/oder
    • – R13 und R14 einander gleich sind oder
    • – R13 und R14 zusammen eine der cyclischen Gruppen CG-1 bis CG-6, vorzugsweise CG-2, CG-3 oder CG-4 bilden.
  • Erfindungsgemäß bedeuten die Ringe A11 und A12 unabhängig voneinander einen aromatischen oder alicyclischen Ring, vorzugsweise einen 5-, 6- oder 7-gliedrigen Ring, oder eine Gruppe enthaltend zwei oder mehr, vorzugsweise zwei oder drei, anellierte aromatische oder alicyclische Ringe gemäß Anspruch 1.
  • Bevorzugte Ringe A11 und A12 sind beispielsweise Furan, Pyrrol, Thiophen, Oxazol, Thiazol, Thiadiazol, Imidazol, Phenylen, Cyclohexylen, Cyclohexenylen, Pyridin, Pyrimidin, Pyrazin, Azulen, Indan, Naphthalin, Tetrahydronaphthalin, Decahydronaphthalin, Tetrahydropyran, Anthracen, Phenanthren und Fluoren.
  • Besonders bevorzugt ist bzw. sind einer oder mehrere dieser Ringe A11 und A12 ausgewählt aus Furan-2,5-diyl, Thiophen-2,5-diyl, Thienothiophen-2,5-diyl, Dithienothiophen-2,6-diyl, Pyrrol-2,5-diyl, 1,4-Phenylen, Azulen-2,6-diyl, Pyridin-2,5-diyl, Pyrimidin-2,5-diyl, Naphthalin-2,6-diyl, 1,2,3,4-Tetrahydro-naphthalin-2,6-diyl, Indan-2,5-diyl oder 1,4-Cyclohexylen, worin eine oder zwei nicht benachbarte CH2-Gruppen gegebenenfalls durch 0 und/oder S ersetzt sind, worin diese Gruppen unsubstituiert oder ein- oder mehrfach durch L substituiert sind. Vorliegend besitzt L die in Anspruch 1 angegebene Bedeutung von R.
  • Vorzugsweise bedeuten
    Figure DE112005000999B4_0009
    und
    Figure DE112005000999B4_0010
    unabhängig voneinander bei jedem Auftreten
    Figure DE112005000999B4_0011
    worin
    R Alkyl mit 1 bis 12 C-Atomen, vorzugsweise mit 1 bis 7 C-Atomen, oder Alkinyl mit 2 bis 12 C-Atomen, vorzugsweise mit 2 bis 7 C-Atomen bedeutet, wobei in beiden eine oder mehrere nicht benachbarte -CH2-Gruppen, die dem Phenylring nicht benachbart sind, durch -O- ersetzt sein können und/oder ein oder mehrere H-Atome durch F oder Cl, vorzugsweise durch F ersetzt sein können, und bedeutet vorzugsweise Alkyl, vorzugsweise Methyl, Ethyl oder Propyl, vorzugsweise Methyl,
    oder deren Spiegelbilder
    und ganz bevorzugt bedeutet mindestens eines von ihnen, insbesondere jeweils eines von ihnen
    Figure DE112005000999B4_0012
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält mindestens eine der Gruppen
    Figure DE112005000999B4_0013
    vorzugsweise beide von ihnen, nur monocyclische Ringe A11 und A12. Sehr bevorzugt handelt es sich hierbei um eine Gruppe, die einen oder zwei 5- und/oder 6-gliedrige Ringe enthält.
  • Bevorzugte Unterformeln für diese Gruppe sind unten aufgeführt. Der Einfachheit halber bedeutet Phe in diesen Gruppen 1,4-Phenylen, PheL eine 1,4-Phenylengruppe, die durch 1 bis 4 Gruppen L wie oben definiert substituiert ist, Cyc 1,4-Cyclohexylen, Pyd Pyridin-2,5-diyl und Pyr Pyrimidin-2,5-diyl. Die folgende Liste bevorzugter Gruppen umfasst die Unterformeln A-1 bis A-20 sowie deren Spiegelbilder
    -Phe- A-1
    -Pyd- A-2
    -Pyr- A-3
    -PheL- A-4
    -Cyc- A-5
    -Phe-Z-Cyc- A-6
    -Cyc-Z-Cyc- A-7
    -PheL-Cyc- A-8
    -Phe-Z-Phe- A-9
    -Phe-Z-Pyd- A-10
    -Pyd-Z-Phe- A-11
    -Phe-Z-Pyr- A-12
    -Pyr-Z-Phe- A-13
    -PheL-Z-Phe- A-14
    -PheL-Z-Pyd- A-15
    -PheL-Z-Pyr- A-16
    -Pyr-Z-Pyd- A-17
    -Pyd-Z-Pyd- A-18
    -Pyr-Z-Pyr- A-19
    -PheL-Z-PheL- A-20
  • In diesen bevorzugten Gruppen besitzt Z die Bedeutung von Z11 wie in Formel I angegeben.
  • Sehr bevorzugt ist mindestens eine der Gruppen
    Figure DE112005000999B4_0014
    vorzugsweise beide von ihnen, ausgewählt aus den folgenden Formeln Ia bis Ik und deren jeweiligen Spiegelbildern
    Figure DE112005000999B4_0015
    Figure DE112005000999B4_0016
    worin L die oben angegebene Bedeutung besitzt und r und s unabhängig voneinander 0, 1, 2, 3 oder 4, vorzugsweise 0, 1 oder 2 bedeuten.
    Figure DE112005000999B4_0017
    bedeutet in diesen bevorzugten Formeln sehr bevorzugt
    Figure DE112005000999B4_0018
    wobei L jeweils unabhängig eine der oben angegebenen Bedeutungen besitzt.
  • Speziell bevorzugte Verbindungen der Formel I enthalten in den Ringen A11 und A12 jeweils mindestens eine Gruppe der Formel
    Figure DE112005000999B4_0019
    worin r 1 oder 2 bedeutet.
  • Weitere bevorzugte Verbindungen der Formel I enthalten in den Ringen A11 und A12 jeweils mindestens eine Gruppe der Formel
    Figure DE112005000999B4_0020
    worin r 2 bedeutet und/oder jeweils mindestens eine Gruppe der Formel
    Figure DE112005000999B4_0021
    worin r 0, 1 oder 2 bedeutet.
  • Sehr bevorzugt bedeutet mindestens eine der Gruppen
    Figure DE112005000999B4_0022
    vorzugsweise beide von ihnen,
    Figure DE112005000999B4_0023
    Figure DE112005000999B4_0024
    oder deren jeweilige Spiegelbilder,
    worin die 1,4-Phenylenringe gegebenenfalls durch R oder L, vorzugsweise durch Alkyl, vorzugsweise durch Methyl, und/oder durch Alkoxy und/oder durch F oder Cl, vorzugsweise F, substituiert sein können.
  • Stärker bevorzugt bedeutet mindestens eine der Gruppen
    Figure DE112005000999B4_0025
    vorzugsweise beide von ihnen,
    Figure DE112005000999B4_0026
    Figure DE112005000999B4_0027
    Figure DE112005000999B4_0028
    oder deren jeweilige Spiegelbilder.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bilden R13 und R14 zusammen einen zweiwertigen Rest, der aus der folgenden Gruppe von Formeln ausgewählt ist
    Figure DE112005000999B4_0029
    Figure DE112005000999B4_0030
    worin die Parameter die jeweiligen oben angegebenen Bedeutungen besitzen.
  • Ein Alkyl- oder ein Alkoxyrest, d. h. ein Alkyl, wobei die CH2-Endgruppe durch -O- ersetzt ist, kann in dieser Anmeldung geradkettig oder verzweigt sein. Vorzugsweise ist er geradkettig, weist 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 oder 8 Kohlenstoffatome auf und steht somit vorzugsweise z. B. für Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl, Pentyl, Hexyl, Heptyl, Octyl, Ethoxy, Propoxy, Butoxy, Pentoxy, Hexoxy, Heptoxy oder Octoxy, weiterhin Nonyl, Decyl, Undecyl, Dodecyl, Tridecyl, Tetradecyl, Pentadecyl, Nonoxy, Decoxy, Undecoxy, Dodecoxy, Tridecoxy oder Tetradecoxy.
  • Oxaalkyl, d. h. eine Alkylgruppe, in der eine nicht terminale CH2-Gruppe durch -O- ersetzt ist, steht vorzugsweise z. B. für 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 oder 2-, 3-, 4-, 5-, 6-, 7-, 8- oder 9-Oxadecyl.
  • Eine Alkenylgruppe, d. h. eine Alkylgruppe, worin eine oder mehrere CH2-Gruppen durch -CH=CH- ersetzt sind, kann geradkettig oder verzweigt sein. Vorzugsweise ist sie geradkettig, weist 2 bis 10 C-Atome auf und steht somit vorzugsweise für Vinyl, Prop-1- oder Prop-2-enyl, But-1-, 2- oder But-3-enyl, Pent-1-, 2-, 3- oder Pent-4-enyl, Hex-1-, 2-, 3-, 4- oder Hex-5-enyl, Hept-1-, 2-, 3-, 4-, 5- oder Hept-6-enyl, Oct-1-, 2-, 3-, 4-, 5-, 6- oder Oct-7-enyl, Non-1-, 2-, 3-, 4-, 5-, 6-, 7- oder Non-8-enyl, Dec-1-, 2-, 3-, 4-, 5-, 6-, 7-, 8- oder Dec-9-enyl.
  • Speziell bevorzugte Alkenylgruppen sind C2-C7-1E-Alkenyl, C4-C7-3E-Alkenyl, C5-C7-4-Alkenyl, C6-C7-5-Alkenyl und C7-6-Alkenyl, insbesondere C2-C7-1E-Alkenyl, C4-C7-3E-Alkenyl und C5-C7-4-Alkenyl. Beispiele für besonders bevorzugte Alkenylgruppen sind Vinyl, 1E-Propenyl, 1E-Butenyl, 1E-Pentenyl, 1E-Hexenyl, 1E-Heptenyl, 3-Butenyl, 3E-Pentenyl, 3E-Hexenyl, 3E-Heptenyl, 4-Pentenyl, 4Z-Hexenyl, 4E-Hexenyl, 4Z-Heptenyl, 5-Hexenyl, 6-Heptenyl und dergleichen. Gruppen mit bis zu 5 C-Atomen sind im Allgemeinen bevorzugt.
  • In einer Alkylgruppe, worin eine CH2-Gruppe durch -O- und eine durch -CO- ersetzt ist, grenzen diese Reste vorzugsweise aneinander. Somit bilden diese Reste zusammen eine Carbonyloxygruppe -CO-O- oder eine Oxycarbonylgruppe -O-CO-. Vorzugsweise ist eine solche Alkylgruppe geradkettig und weist 2 bis 6 C-Atome auf.
  • Somit steht sie vorzugsweise für Acetyloxy, Propionyloxy, Butyryloxy, Pentanoyloxy, Hexanoyloxy, Acetyloxymethyl, Propionyloxymethyl, Butyryloxymethyl, Pentanoyloxymethyl, 2-Acetyloxyethyl, 2-Propionyloxyethyl, 2-Butyryloxyethyl, 3-Acetyloxypropyl, 3-Propionyloxypropyl, 4-Acetyloxybutyl, Methoxycarbonyl, Ethoxycarbonyl, Propoxycarbonyl, Butoxycarbonyl, Pentoxycarbonyl, Methoxycarbonylmethyl, Ethoxycarbonylmethyl, Propoxycarbonylmethyl, Butoxycarbonylmethyl, 2-(Methoxycarbonyl)ethyl, 2-(Ethoxycarbonyl)ethyl, 2-(Propoxycarbonyl)ethyl, 3-(Methoxycarbonyl)propyl, 3-(Ethoxycarbonyl)propyl, 4-(Methoxycarbonyl)-butyl.
  • Eine Alkylgruppe, worin zwei oder mehr CH2-Gruppen durch -O- und/oder -COO- ersetzt sind, kann geradkettig oder verzweigt sein. Vorzugsweise ist sie geradkettig und weist 3 bis 12 C-Atome auf. Sie steht somit vorzugsweise für Bis-carboxy-methyl, 2,2-Bis-carboxy-ethyl, 3,3-Bis-carboxypropyl, 4,4-Bis-carboxy-butyl, 5,5-Bis-carboxy-pentyl, 6,6-Bis-carboxyhexyl, 7,7-Bis-carboxy-heptyl, 8,8-Bis-carboxy-octyl, 9,9-Bis-carboxy-nonyl, 10,10-Bis-carboxy-decyl, Bis-(methoxycarbonyl)-methyl, 2,2-Bis-(methoxycarbonyl)-ethyl, 3,3-Bis-(methoxycarbonyl)-propyl, 4,4-Bis-(methoxycarbonyl)-butyl, 5,5-Bis-(methoxycarbonyl)-pentyl, 6,6-Bis-(methoxycarbonyl)-hexyl, 7,7-Bis-(methoxycarbonyl)-heptyl, 8,8-Bis-(methoxycarbonyl)-octyl, Bis-(ethoxycarbonyl)-methyl, 2,2-Bis-(ethoxycarbonyl)-ethyl, 3,3-Bis-(ethoxycarbonyl)-propyl, 4,4-Bis-(ethoxycarbonyl)-butyl, 5,5-Bis-(ethoxycarbonyl)-hexyl.
  • Eine Alkyl- oder Alkenylgruppe, die einfach durch CN oder CF3 substituiert ist, ist vorzugsweise geradkettig. Die Substituierung durch CN oder CF3 kann in jeder gewünschten Position vorliegen.
  • Eine Alkyl- oder Alkenylgruppe, die mindestens einfach durch Halogen substituiert ist, ist vorzugsweise geradkettig. Halogen bedeutet vorzugsweise F oder Cl, bei mehrfacher Substituierung vorzugsweise F. Die sich ergebenden Gruppen umfassen auch perfluorierte Gruppen. Bei einfacher Substituierung kann der F- oder Cl-Substituent in jeder gewünschten Position vorliegen, befindet sich jedoch vorzugsweise in ω-Position. Beispiele speziell bevorzugter geradkettiger Gruppen mit einem terminalen F-Substituenten sind Fluormethyl, 2-Fluorethyl, 3-Fluorpropyl, 4-Fluorbutyl, 5-Fluorpentyl, 6-Fluorhexyl und 7-Fluorheptyl. Andere Positionen für F sind jedoch nicht ausgeschlossen.
  • Halogen bedeutet F, Cl, Br und I und vorzugsweise F oder Cl, ganz bevorzugt F.
  • Jedes von R11 bis R16 und R kann eine polare oder eine nicht polare Gruppe bedeuten. Speziell bevorzugte polare Gruppen sind ausgewählt aus F, Cl, CN, OCH3, COCH3, COC2H5, COOCH3, COOC2H5, CF3, CHF2, CH2F, OCF3, OCHF2, OCH2F, C2F5 und OC2F5, insbesondere F, Cl, CN, CF3, OCHF2 und OCF3. Bei einer nicht polaren Gruppe bedeutet diese vorzugsweise Alkyl mit bis zu 15 C-Atomen oder Alkoxy mit 2 bis 15 C-Atomen.
  • Jedes von R11 bis R16, R, R01 und R02 kann eine achirale oder eine chirale Gruppe bedeuten.
  • Bevorzugte chirale Gruppen sind 2-Alkyl, 2-Alkoxy, 2-Methylalkyl, 2-Methylalkoxy, 2-Fluoralkyl, 2-Fluoralkoxy, 2-(2-Ethinyl)-alkyl, 2-(2-Ethinyl)-alkoxy, 1,1,1-Trifluor-2-alkyl und 1,1,1-Trifluor-2-alkoxy.
  • Besonders bevorzugte chirale Gruppen sind z. B. 2-Butyl(=1-Methylpropyl), 2-Methylbutyl, 2-Methylpentyl, 3-Methylpentyl, 2-Ethylhexyl, 2-Propylpentyl, insbesondere 2-Methylbutyl, 2-Methylbutoxy, 2-Methylpentoxy, 3-Methylpentoxy, 2-Ethylhexoxy, 1-Methylhexoxy, 2-Octyloxy, 2-Oxa-3-methylbutyl, 3-Oxa-4-methylpentyl, 4-Methylhexyl, 2-Hexyl, 2-Octyl, 2-Nonyl, 2-Decyl, 2-Dodecyl, 6-Methoxyoctoxy, 6-Methyloctoxy, 6-Methyloctanoyloxy, 5-Methylheptyloxycarbonyl, 2-Methylbutyryloxy, 3-Methylvaleroyloxy, 4-Methylhexanoyloxy, 2-Chlorpropionyloxy, 2-Chlor-3-methylbutyryloxy, 2-Chlor-4-methylvaleryloxy, 2-Chlor-3-methylvaleryloxy, 2-Methyl-3-oxapentyl, 2-Methyl-3-oxahexyl, 1-Methoxypropyl-2-oxy, 1-Ethoxypropyl-2-oxy, 1-Propoxypropyl-2-oxy, 1-Butoxypropyl-2-oxy, 2-Fluoroctyloxy, 2-Fluordecyloxy, 1,1,1-Trifluor-2-octyloxy, 1,1,1-Trifluor-2-octyl, 2-Fluormethyloctyloxy. Sehr bevorzugt sind 2-Hexyl, 2-Octyl, 2-Octyloxy, 1,1,1-Trifluor-2-hexyl, 1,1,1-Trifluor-2-octyl und 1,1,1-Trifluor-2-octyloxy.
  • Zusätzlich können beispielsweise Verbindungen mit einer achiralen verzweigten Alkylgruppe manchmal von Bedeutung sein, da sie die Kristallisationsneigung verringern. Derartige verzweigte Gruppen enthalten in der Regel nicht mehr als eine Kettenverzweigung. Als achirale verzweigte Gruppen sind Isopropyl, Isobutyl(=Methylpropyl), Isopentyl(=3-Methylbutyl), Isopropoxy, 2-Methylpropoxy und 3-Methylbutoxy bevorzugt.
  • Vorzugsweise enthalten die flüssigkristallinen Medien entsprechend der vorliegenden Erfindung eine Komponente A, die Verbindungen der Formel I enthält und vorzugsweise überwiegend und ganz bevorzugt vollständig daraus besteht.
  • Die Verbindungen der Formel I werden vorzugsweise nach dem folgenden Schema hergestellt. Schema I
    Figure DE112005000999B4_0031
    worin die Parameter die jeweiligen oben angegebenen Bedeutungen besitzen und die Boronate mit den mesogenen Anteilen nach herkömmlichen Verfahren erhältlich sind.
  • Über diese Reaktionsfolge werden nicht symmetrische Verbindungen (wo z. B. -(Z11-A11)n-R11 von -(Z12-A12)m-R12 verschieden ist) in zwei aufeinander folgenden Kupplungen hergestellt.
  • Vorliegend bedeutet enthalten im Zusammenhang mit Zusammensetzungen, dass die betreffende Entität, z. B. das Medium oder die Komponente, die angegebene Verbindung oder Verbindungen enthält, vorzugsweise in einer Gesamtkonzentration von 10% oder mehr und ganz bevorzugt von 20% oder mehr.
  • Überwiegend bestehen bedeutet in diesem Zusammenhang, dass die betreffende Entität 80% oder mehr, vorzugsweise 90% oder mehr und ganz bevorzugt 95% oder mehr der angegebenen Verbindung oder Verbindungen enthält.
  • Vollständig bestehen bedeutet in diesem Zusammenhang, dass die betreffende Entität 98% oder mehr, vorzugsweise 99% oder mehr und ganz bevorzugt 100,0% der angegebenen Verbindung oder Verbindungen enthält.
  • Die Konzentration der Verbindungen nach der vorliegenden Erfindung in den Medien nach der vorliegenden Erfindung liegt vorzugsweise im Bereich von 0,5% oder mehr bis 30% oder weniger, stärker bevorzugt im Bereich von 1% oder mehr bis 20% oder weniger und ganz bevorzugt im Bereich von 5% oder mehr bis 12% oder weniger.
  • Die Verbindungen der Formel I sind vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe der Unterformeln I-1 bis I-11
    Figure DE112005000999B4_0032
    Figure DE112005000999B4_0033
    Figure DE112005000999B4_0034
    Figure DE112005000999B4_0035
    Figure DE112005000999B4_0036
    worin die Parameter die jeweiligen oben unter Formel I angegebenen Bedeutungen besitzen und vorzugsweise
    R11 und R12 unabhängig voneinander F, Cl, CN, NCS, CF3, OCF3, Alkyl, Alkoxy, oder Alkinyl, vorzugsweise F, Cl, Alkyl oder Alkoxy, und in den Formeln I-1 bis I-6 vorzugsweise F, Cl, CN, NCS, CF3 oder OCF3 und in den Formeln I-1 bis I-6 vorzugsweise Alkyl, Alkoxy oder Alkinyl bedeuten,
    R und R' unabhängig voneinander Alkyl, Alkoxy oder Alkinyl bedeuten und, wenn sie mit einem C-Atom verknüpft sind, auch H sein können, vorzugsweise bedeuten sie Alkyl oder H,
    L11 bis L11''' und L12 bis L12''' unabhängig voneinander H oder F, vorzugsweise F bedeuten und
    X11 und X12 unabhängig voneinander F, Cl, CN, CF3, OCF3 oder NCS, vorzugsweise F, CF3 oder CN bedeuten, ganz bevorzugt sind sie einander gleich,
    und chirale Verbindungen dieser Verbindungen ebenfalls umfasst sind.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform enthalten die erfindungsgemäßen mesogenen Modulationsmedien
    • – eine Komponente A, vorzugsweise in einer Konzentration von 1 Gew.-% bis 25 Gew.-%, vorzugsweise bis zu 10 Gew.-%, die eine Verbindung oder mehrere Verbindungen der oben angegebenen Formel I enthält, vorzugsweise überwiegend und ganz bevorzugt vollständig daraus besteht, und
    • – gegebenenfalls eine dielektrisch positive Komponente B, die eine Verbindung oder mehrere Verbindungen der Formel II
      Figure DE112005000999B4_0037
      worin R2 die für R11 unter Formel I angegebene Bedeutung besitzt, A21, A22 und A23 jeweils unabhängig voneinander
      Figure DE112005000999B4_0038
      bedeuten, wobei jedes von A21 und A22 bei zweifachem Vorhandensein die gleiche oder eine unterschiedliche Bedeutung besitzen kann, Z21 und Z22 jeweils unabhängig voneinander eine Einfachbindung, -(CH2)4--, -CH2CH2-, -CF2-CF2-, -CF2-CH2-, -CH2-CF2-, -CH=CH-, -CF=CF-, -CF=CH-, -(CH2)3O-, -O(CH2)3-, -CH=CF-, -C≡C-, -CH2O-, -OCH2-, -CF2O-, -OCF2-, -CO-O- oder -O-CO- bedeuten, wobei jedes von Z21 und Z22 bei zweifachem Vorhandensein die gleiche oder eine unterschiedliche Bedeutung besitzen kann, X2 Halogen, -CN, -NCS, -SF5, -SO2CF3, Alkyl-, Alkenyl-, Alkenyloxy- oder Alkylalkoxy- oder Alkoxyrest jeweils ein- oder mehrfach durch CN und/oder Halogen substituiert bedeutet, L21 und L22 jeweils unabhängig voneinander H oder F bedeuten und m 0, 1 oder 2 bedeutet, n 0, 1, 2 oder 3 bedeutet, o 0, 1 oder 2, vorzugsweise 0 oder 1 bedeutet und m + n + o 3 oder weniger, vorzugsweise 2 oder weniger ist, enthält, vorzugsweise überwiegend und ganz bevorzugt vollständig daraus besteht,
    • – gegebenenfalls eine Komponente C, vorzugsweise in einer Konzentration von 1 Gew.-% bis 25 Gew.-%, allgemein bis zu 10 Gew.-%, die eine Verbindung oder mehrere Verbindungen der Formel III
      Figure DE112005000999B4_0039
      worin a, b, c und d jeweils unabhängig voneinander 0, 1 oder 2 bedeuten, wobei a + b + c + d 4 oder weniger ist, A31, A32, A33 und A34 jeweils unabhängig voneinander
      Figure DE112005000999B4_0040
      bedeuten, wobei jedes von A31, A32, A33 und A34 bei zweifachem Vorhandensein die gleiche oder eine unterschiedliche Bedeutung besitzen kann, Z31, Z32, Z33 und Z34 jeweils unabhängig voneinander eine Einfachbindung, -(CH2)4, -CH2CH2-, -CF2-CF2-, -CF2-CH2-, -CH2-CF2-, -CH=CH-, -CF=CF-, -CF=CH-, -(CH2)3O-, -O(CH2)3-, -CH=CF-, -C≡C-, -CH2O-, -OCH2-, -CF2O-, -OCF2-, -CO-O- oder -O-CO- bedeuten, wobei jedes von Z31, Z32. Z33 und Z34 bei zweifachem Vorhandensein die gleiche oder eine unterschiedliche Bedeutung besitzen kann, R3 einen Alkyl- oder Alkoxyrest mit 1 bis 15 Kohlenstoffatomen bedeutet, worin eine oder mehrere Methylengruppen des Alkyl- oder Alkoxyrestes unabhängig voneinander durch -O-, -S-, -SiRxRy-, -CH=CH-, -C≡C-, -CO-O- und/oder -O-CO- so ersetzt sein können, dass Sauerstoff- und/oder Schwefelatome nicht direkt miteinander verknüpft sind, wobei der Alkyl- oder Alkoxyrest unsubstituiert oder einfach mit einer -CN-Gruppe oder ein- oder mehrfach mit Halogen substituiert ist, L31, L32, L33 und L34 jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff, Halogen, eine CN-Gruppe, einen Alkyl- oder Alkoxyrest mit 1 bis 15 Kohlenstoffatomen bedeuten, worin eine oder mehrere Methylengruppen des Alkyl- oder Alkoxyrestes unabhängig voneinander durch -O-, -S-, -SiRxRy-, -CH=CH-, -C≡C-, -CO-O- und/oder -O-CO- so ersetzt sein können, dass Sauerstoff- und/oder Schwefelatome nicht direkt miteinander verknüpft sind, wobei der Alkyl- oder Alkoxyrest unsubstituiert oder einfach mit einer -CN-Gruppe oder ein- oder mehrfach mit Halogen substituiert ist, mit der Maßgabe, dass mindestens eines von L31, L32, L33 und L34 nicht Wasserstoff ist, X3 F, Cl, CF3, OCF3, CN, NCS, -SF5 oder -SO2-Rz bedeutet, Rx und Ry unabhängig voneinander Wasserstoff oder einen Alkylrest mit 1 bis 7 Kohlenstoffatomen bedeuten; vorzugsweise bedeuten Rx und Ry beide Methyl, Ethyl, Propyl oder Butyl, und Rz einen Alkylrest mit 1 bis 7 Kohlenstoffatomen bedeutet, wobei der Alkylrest unsubstituiert oder ein- oder mehrfach mit Halogen substituiert ist; vorzugsweise bedeutet Rz CF3, C2F5 oder n-C4F9, enthält, vorzugsweise überwiegend und ganz bevorzugt vollständig daraus besteht, und
    • – 1–20 Gew.-% der Komponente D enthaltend eine chirale Verbindung oder mehrere chirale Verbindungen mit einem HTP von ≥ 20 μm.
  • Die erfindungsgemäßen Mischungen enthalten 1–25 Gew.-%, vorzugsweise 2–20 Gew.-% und ganz bevorzugt 3–15 Gew.-% der Komponente A.
  • Bevorzugte Verbindungen der Formel II sind Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe der Formeln II-1 bis II-8, vorzugsweise der Formeln II-4 und/oder II-5:
    Figure DE112005000999B4_0041
    Figure DE112005000999B4_0042
    und insbesondere der Formel II-8a
    Figure DE112005000999B4_0043
    worin die Parameter die jeweiligen unter Formel II angegebenen Bedeutungen besitzen und vorzugsweise
    R2 geradkettiges Alkyl oder Alkoxy mit bis zu sechs Kohlenstoffatomen bedeutet und
    X2 F, CN, NCS, CF3, SF5 oder OCF3, vorzugsweise F oder CN bedeutet.
  • Speziell bevorzugt sind Verbindungen der Formeln II-5 und II-8.
  • Die erfindungsgemäßen Mischungen enthalten 20–80 Gew.-% der Pyranverbindungen der Formeln II, vorzugsweise 25–70 Gew.-% und speziell bevorzugt 30–60 Gew.-%.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die Verbindungen der Formel III ausgewählt aus der Gruppe von Verbindungen der Formeln III-1 bis III-7
    Figure DE112005000999B4_0044
    Figure DE112005000999B4_0045
    worin die Parameter die jeweiligen unter Formel III angegebenen Bedeutungen besitzen und vorzugsweise
    c 0 oder 1 bedeutet,
    d 0, 1 oder 2, vorzugsweise 0 oder 1, speziell bevorzugt 1 bedeutet;
    R3 einen Alkyl- oder Alkoxyrest mit 1 bis 15 Kohlenstoffatomen oder einen Alkenyl- oder Alkenyloxy- oder -O-Alkylen-O-alkylrest mit 2 bis 15 Kohlenstoffatomen bedeutet, worin eine oder mehrere Methylengruppen in jedem der Reste unabhängig voneinander durch -S-, -SiRxRy-, -C≡C-, -CO-O- und/oder -O-CO- so ersetzt sein können, dass Sauerstoff- und/oder Schwefel- und/oder Si-Atome nicht direkt miteinander verknüpft sind, wobei die Reste unsubstituiert oder einfach mit einer -CN-Gruppe oder ein- oder mehrfach mit Halogen substituiert sind, vorzugsweise bedeutet R3 einen geradkettigen Alkyl-, Alkoxy-, Alkenyl-, Alkenyloxy- oder -O-Alkylen-O-alkylrest mit bis zu 10 Kohlenstoffatomen, wobei die Reste unsubstituiert oder ein- oder mehrfach mit Halogen substituiert sind,
    L31 unabhängig eine der für R3 angegebenen Bedeutungen besitzt und vorzugsweise einen geradkettigen Alkyl-, Alkoxy-, Alkenyl-, Alkenyloxy- oder -O-Alkylen-O-alkylrest mit bis zu 10 Kohlenstoffatomen bedeutet, wobei die Reste unsubstituiert oder ein- oder mehrfach mit Halogen substituiert sind,
    L32 unabhängig eine der für R3 angegebenen Bedeutungen besitzt oder alternativ Wasserstoff, Halogen bedeutet und vorzugsweise H, F, einen geradkettigen Alkyl-, Alkoxy-, Alkenyl-, Alkenyloxy- oder -O-Alkylen-O-alkylrest mit bis zu 10 Kohlenstoffatomen bedeutet, wobei die Reste unsubstituiert oder ein- oder mehrfach mit Halogen substituiert sind,
    L35, L36, L37, L38, L39, L39a, L39b, und L39c unabhängig voneinander H oder F bedeuten und in den Formeln III-1 bis III-4 vorzugsweise mindestens L35 F bedeutet und in den Formeln III-3 und III-4 vorzugsweise zusätzlich L38 F bedeutet, während in Formel III-7 vorzugsweise zusätzlich L36 F bedeutet und in den Formeln III-5 und III-6 vorzugsweise mindestens sowohl L37 als auch L39b F bedeuten,
    X3 F, Cl, -CN, -NCS, -SF5, -SO2-Rz, einen Alkyl- oder Alkoxyrest mit 1 bis 15 Kohlenstoffatomen bedeutet, worin eine oder mehrere Methylengruppen des Alkyl- oder Alkoxyrestes unabhängig voneinander durch -O-, -S-, -SiRxRy-, -CH=CH-, -C≡C-, -CO-O- und/oder -O-CO- so ersetzt sein können, dass Sauerstoff- und/oder Schwefelatome nicht direkt miteinander verknüpft sind, wobei der Alkyl- oder Alkoxyrest unsubstituiert oder einfach mit einer -CN-Gruppe oder ein- oder mehrfach mit Halogen substituiert ist; vorzugsweise bedeutet X3 F, Cl, CF3, OCF3, OCHF2, NCS, SF5 oder -SO2-Rz,
    Y31 einen Alkyl- oder Alkoxyrest mit 1 bis 15 Kohlenstoffatomen oder einen Alkenyl- oder Alkenyloxy- oder -O-Alkylen-O-alkylrest mit 2 bis 15 Kohlenstoffatomen bedeutet, worin eine oder mehrere Methylengruppen in jedem der Reste unabhängig voneinander durch -S-, -SiRxRy-, -C≡C-, -CO-O- und/oder -O-CO- so ersetzt sein können, dass Sauerstoff- und/oder Schwefelatome nicht direkt miteinander verknüpft sind, wobei die Reste unsubstituiert oder einfach mit einer -CN-Gruppe oder ein- oder mehrfach mit Halogen substituiert sind, vorzugsweise bedeutet Y31 einen Alkoxy-, Alkenyloxy- oder -O-Alkylen-0-alkylrest mit bis zu 10 Kohlenstoffatomen, wobei die Reste unsubstituiert oder ein- oder mehrfach mit Halogen substituiert sind; insbesondere besitzt Y31 dieselbe Bedeutung wie L31,
    Y32 Wasserstoff, Halogen, einen Alkyl- oder Alkoxyrest mit 1 bis 15 Kohlenstoffatomen oder einen Alkenyl- oder Alkenyloxy- oder -O-Alkylen-O-alkylrest mit 2 bis 15 Kohlenstoffatomen bedeutet, worin eine oder mehrere Methylengruppen in jedem der Reste unabhängig voneinander durch -S-, -SiRxRy-, -C≡C-, -CO-O- und/oder -O-CO- so ersetzt sein können, dass Sauerstoff- und/oder Schwefelatome nicht direkt miteinander verknüpft sind, wobei die Reste unsubstituiert oder einfach mit einer -CN-Gruppe oder ein- oder mehrfach mit Halogen substituiert sind, vorzugsweise bedeutet Y32 H,
    Z33 und Z34 unabhängig voneinander eine Einfachbindung, -CH2CH2-, (-CH2CH2-)2, -CF2-CF2-, -CF2-CH2-, -CH2-CF2-, -CH=CH-, -CF=CF-, -CF=CH-, -CH=CF-, -CC-, -CH2O-, -OCH2-, -CF2O-, -OCF2-, -CO-O- oder -O-CO- bedeuten, vorzugsweise bedeutet Z34 eine Einfachbindung, -C≡C-, -CF2O- oder -CO2-, insbesondere eine Einfachbindung oder -CF2O-, und in den Formeln III-3 und III-4 bedeutet vorzugsweise eines oder beide von Z33 und Z34 eine Einfachbindung, stärker bevorzugt bedeuten Z33 und Z34 beide eine Einfachbindung oder eines von Z33 und Z34 bedeutet alternativ -CF2O- oder -CO2-,
    Rx und Ry unabhängig voneinander Wasserstoff oder einen Alkylrest mit 1 bis 7 Kohlenstoffatomen bedeuten; vorzugsweise bedeuten Rx und Ry beide Methyl, Ethyl, Propyl oder Butyl;
    Rz einen Alkylrest mit 1 bis 7 Kohlenstoffatomen bedeutet, wobei der Alkylrest unsubstituiert oder ein- oder mehrfach mit Halogen substituiert ist; vorzugsweise bedeutet Rz CF3, C2F5 oder n-C4F9,
    wobei es weiterhin bevorzugt ist, dass mindestens eines von R3, L31 und L32 einen der geradkettigen Alkyl-, Alkoxy-, Alkenyl-, Alkenyloxy- oder -O-Alkylen-O-Alkylreste bedeutet.
  • Geeignete chirale Verbindungen der Komponente D sind diejenigen, die einen absoluten Wert des helikalen Verdrillungsvermögens von 20 μm oder mehr, vorzugsweise von 40 μm oder mehr und ganz bevorzugt von 60 μm oder mehr besitzen. Das HTP wird in MLD-6260 bei einer Temperatur von 20°C gemessen.
  • Die chirale Komponente D enthält vorzugsweise eine oder mehrere chirale Verbindungen, die eine mesogene Struktur besitzen und vorzugsweise selber eine oder mehrere Mesophasen, insbesondere mindestens eine cholesterische Phase aufweisen. Bevorzugte chirale Verbindungen, die in der chiralen Komponente D enthalten sind, sind unter anderem wohl bekannte chirale Dotierstoffe wie Cholesteryl-nonanoat (CN), R/S-811, R/S-1011, R/S-2011, R/S-3011, R/S-4011, R/S-5011, CB-15 (Merck KGaA, Darmstadt, Deutschland). Bevorzugt sind chirale Dotierstoffe mit einem oder mehreren chiralen Teilen und einer oder mehreren mesogenen Gruppen oder mit einem oder mehreren aromatischen oder alicyclischen Teilen, die zusammen mit dem chiralen Teil eine mesogene Gruppe bilden. Stärker bevorzugt sind chirale Teile und mesogene chirale Verbindungen offenbart in DE 34 25 503 , DE 35 34 777 , DE 35 34 778 , DE 35 34 779 , DE 35 34 780 , DE 43 42 280 , EP 01 038 941 und DE 195 41 820 , diese Offenbarung ist in diese Anmeldung durch Bezugnahme aufgenommen. Besonderen Vorzug genießen chirale Binaphthylderivate wie in EP 01 111 954.2 offenbart, chirale Binaphtholderivate wie in WO 02/34739 offenbart, chirale TADDOL-Derivate wie in WO 02/06265 offenbart sowie chirale Dotierstoffe mit mindestens einem fluorierten Linker und einem terminalen chiralen Teil oder einem zentralen chiralen Teil wie in WO 02/06196 und WO 02/06195 offenbart.
  • Das erfindungsgemäße Steuermedium weist eine charakteristische Temperatur, vorzugsweise einen Klärpunkt, im Bereich von etwa –30°C bis etwa 80°C, speziell bis zu etwa 55°C auf.
  • Bevorzugte chirale Verbindungen der Komponente D sind ausgewählt aus der Gruppe von Verbindungen D-I bis D-III.
    Figure DE112005000999B4_0046
    worin
    Ra11, Ra12, jeweils unabhängig voneinander Alkyl, Oxalkyl,
    Ra21, Ra22 Alkoxy oder Alkenyl mit bis zu 9 Kohlenstoffatomen
    Ra31 und Ra32 bedeuten, mit den Maßgaben, dass
    • a) Ra11 + Ra12
    • b) Ra21 + Ra22
    Vorzugsweise bedeuten Ra11, Ra12, Ra21, Ra22, Ra31 und Ra32 eine Alkylgruppe, speziell eine geradkettige Alkylgruppe.
  • Speziell bevorzugt sind chirale Binaphthylderivate der Formel D-IV,
    Figure DE112005000999B4_0047
  • Speziell bevorzugt sind Binaphthylderivate der Formeln D-IV-1a bis D-IV-1 c,
    Figure DE112005000999B4_0048
    worin
    Figure DE112005000999B4_0049
    Z0 Einfachbindung, -CH2CH2-, -COO-, -OCO-, -CF2O-, -OCF2-, -CH2O-, -OCH2-, -CF2CF2-, -CH=CH-, -C≡C- oder -CF=CF- bedeutet,
    b 0, 1 oder 2 bedeutet,
    R0* Wasserstoff, einen Alkyl- oder Alkoxyrest mit 1 bis 15 Kohlenstoffatomen bedeutet, worin eine oder mehrere Methylengruppen des Alkyl- oder Alkoxyrestes unabhängig voneinander durch -O-. -S-, -SiRxRY-, -CH=CH-, -C≡C-, -CO-O- und/oder -O-CO- so ersetzt sein können, dass Sauerstoff- und/oder Schwefelatome nicht direkt miteinander verknüpft sind, wobei der Alkyl- oder Alkoxyrest unsubstituiert oder ein- oder mehrfach mit Halogen substituiert ist.
  • Weiterhin sind chirale Binaphthylderivate der Formeln D-V und D-VI bevorzugt
    Figure DE112005000999B4_0050
    worin
    Figure DE112005000999B4_0051
    Z0 und b die oben angegebenen Bedeutungen besitzen und X H, F, Cl, CN bedeutet oder die Bedeutung von R0* besitzt. R2* und R1* bedeuten jeweils unabhängig F, Cl, OCF3, CF3, CN und L1, L2, L3 und L4 bedeuten jeweils H oder F. Z0* bedeutet Einfachbindung, -C2H4-, -COO-, -OCO-, CH2O-, -OCH2-, -C2F4, -CH=CH-, -C≡C- oder -CF=CF-.
  • Speziell bevorzugt sind chirale Binaphthylderivate der Formeln D-V-2a bis D-V-2f:
    Figure DE112005000999B4_0052
    Figure DE112005000999B4_0053
  • Die erfindungsgemäßen Mischungen enthalten eine oder mehrere (zwei, drei, vier oder mehr) chirale Verbindungen im Bereich von 1–25 Gew.-%, vorzugsweise 2–20 Gew.-%. Speziell bevorzugt sind Mischungen, die 3–15 Gew.-% einer chiralen Verbindung enthalten.
  • Bevorzugte Ausführungsformen sind unten angegeben:
    • – Das Medium enthält eine, zwei oder mehr Verbindungen der Formel I;
    • – Komponente B enthält vorzugsweise neben einer Verbindung oder mehreren Verbindungen der Formel II eine Esterverbindung oder mehrere Esterverbindungen der Formel Z
      Figure DE112005000999B4_0054
      worin Rz die unter Formel I für R11 angegebene Bedeutung besitzt,
      Figure DE112005000999B4_0055
      bedeutet, Xz F, Cl, CN, NCS, OCF3, CF3 oder SF5 bedeutet.
  • Bevorzugte Verbindungen der Formel Z sind ausgewählt aus der Gruppe von Verbindungen der Formeln Z-1 bis Z-14
    Figure DE112005000999B4_0056
    Figure DE112005000999B4_0057
    Figure DE112005000999B4_0058
    worin R die unter Formel Z für Rz angegebene Bedeutung besitzt.
  • Speziell bevorzugt sind Mischungen, die 5% bis 35%, vorzugsweise 10% bis 30% und speziell bevorzugt 10% bis 20% an Verbindungen der Formel Z, vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe der Formeln Z-1 bis Z-14, enthalten.
    • – Die Komponente B enthält vorzugsweise zusätzlich eine oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe von Esterverbindungen der Formeln N-1 bis N-10
      Figure DE112005000999B4_0059
      Figure DE112005000999B4_0060
      worin R die unter Formel I für R11 angegebene Bedeutung besitzt und „Alkyl” Alkyl mit 1 bis 7 C-Atomen, vorzugsweise n-Alkyl bedeutet.
    • – Die Medium-Komponente B enthält zusätzlich eine oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den allgemeinen Formeln IV bis VIII
      Figure DE112005000999B4_0061
      worin R0 n-Alky, Alkoxy, Oxaalkyl, Fluoralkyl oder Alkenyl, jeweils mit bis zu 9 Kohlenstoffatomen, bedeutet, X0 CN, SF5, NCS, SO2CF3, F, Cl, halogeniertes Alkyl, halogeniertes Alkenyl, halogeniertes Alkenyloxy oder halogeniertes Alkoxy mit bis zu 6 Kohlenstoffatomen bedeutet, Z0 -C2F4-, -CF=CF-, -C2H4-, -(CH2)4-, -OCH2-, -CH2O-, -CH=CH-, -CF2O- oder -OCF2- bedeutet, Y1 bis Y4 jeweils unabhängig voneinander H oder F bedeuten und r 0 oder 1 bedeutet und worin weitere Verbindungen der Formel VII von Formel VIII ausgeschlossen sind.
  • Die Verbindungen der Formel VI sind vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe von Verbindungen der Formeln VI-1 bis VI-5, vorzugsweise aus VI-1 und/oder VI-2 und/oder VI-4, ganz bevorzugt aus VI-2 und/oder VI-4,
    Figure DE112005000999B4_0062
    Figure DE112005000999B4_0063
    worin die Parameter die jeweiligen oben unter Formel VI angegebenen Bedeutungen besitzen.
    • – Die Komponente B enthält vorzugsweise zusätzlich eine Verbindung oder mehrere Verbindungen mit vier sechsgliedrigen Ringen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den allgemeinen Formeln IX bis XVI:
      Figure DE112005000999B4_0064
      Figure DE112005000999B4_0065
      in denen R0, X0 und Y1 bis Y4 die jeweiligen unter den Formeln IV bis VIII angegebenen Bedeutungen besitzen und vorzugsweise X0 F, Cl, CF3, OCF3 oder OCHF2 bedeutet, R0 Alkyl, Oxaalkyl, Fluoralkyl oder Alkenyl, jeweils mit bis zu 6 Kohlenstoffatomen, bedeutet.
    • – Die Komponente B enthält vorzugsweise zusätzlich eine oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe von Esterverbindungen der Formeln E-1 bis E-4
      Figure DE112005000999B4_0066
      in denen R0 wie unter den Formeln IV bis VIII definiert ist.
    • – Der Anteil der Verbindungen der Formeln E-1 bis E-4 beträgt vorzugsweise 10–30 Gew.-%, insbesondere 15% bis 25%.
    • – Der Anteil der Verbindungen der Formeln III bis VIII an der Mischung insgesamt beträgt vorzugsweise 1% bis 30%.
      Figure DE112005000999B4_0067
    • – Das Medium enthält Verbindungen der Formeln II, III, IV, V, VI, VII und/oder VIII.
    • – R0 bedeutet vorzugsweise geradkettiges Alkyl oder Alkenyl mit 2 bis 7 Kohlenstoffatomen.
    • – Komponente B enthält vorzugsweise weitere Verbindungen, vorzugsweise ausgewählt aus der folgenden Gruppe bestehend aus den allgemeinen Formeln XVII bis XXI:
      Figure DE112005000999B4_0068
      Figure DE112005000999B4_0069
      worin R0 und X0 wie unter den Formeln IV bis VII definiert sind und die 1,4-Phenylenringe gegebenenfalls zusätzlich durch CN, Cl oder Fluor, vorzugsweise durch F substituiert sein können. Die 1,4-Phenylenringe sind vorzugsweise einfach oder mehrfach durch F-Atome substituiert.
    • – Das Medium enthält vorzugsweise zusätzlich eine Verbindung, zwei, drei oder mehr, vorzugsweise zwei oder drei, Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe von Verbindungen der Formeln O-1 und O-2
      Figure DE112005000999B4_0070
      worin „Alkyl” und „Alkyl'” unabhängig voneinander wie unter den Formeln N-1 bis N-6 definiert sind.
    • – Der Anteil der Verbindungen der Formeln O-1 und/oder O-2 an den erfindungsgemäßen Mischungen beträgt vorzugsweise 5 Gew.-% bis 10 Gew.-%.
    • – Das Medium enthält vorzugsweise eine Verbindung, zwei oder drei Verbindungen der Formel VII-4, in der X0 F oder OCF3 bedeutet.
    • – Das Medium enthält vorzugsweise eine Verbindung oder mehrere Verbindungen der Formeln IV-1 bis IV-7
      Figure DE112005000999B4_0071
      Figure DE112005000999B4_0072
      worin R0 die unter Formel IV angegebene Bedeutung besitzt und vorzugsweise Methyl, Ethyl, n-Propyl, n-Butyl, n-Pentyl oder Vinyl bedeutet.
    • – Das Medium enthält vorzugsweise eine Verbindung oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe der Formeln Q-1 bis Q-9
      Figure DE112005000999B4_0073
      Figure DE112005000999B4_0074
      worin R0 die unter den Formeln IV bis VIII angegebene Bedeutung besitzt.
    • – Der Anteil der Verbindungen der Formel VI-1 und/oder VI-12, in denen X0 vorzugsweise Fluor und R0 vorzugsweise CH3, C2H5, n-C3H7, n-C4H9, n-C5H11 oder Vinyl bedeutet, an der Mischung insgesamt beträgt 2% bis 20%, insbesondere 2% bis 15%.
    • – Das Medium enthält vorzugsweise eine Verbindung oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe von Verbindungen der Formeln II bis VII, in denen R0 Methyl bedeutet.
    • – Das Medium enthält besonders bevorzugt eine Verbindung oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe von Verbindungen der Formeln IV-1a, IV-2a und Q-7a
      Figure DE112005000999B4_0075
    • – Das Medium enthält vorzugsweise eine Dioxanverbindung, zwei oder mehr Dioxanverbindungen, vorzugsweise eine Dioxanverbindung oder zwei Dioxanverbindungen, ausgewählt aus der Gruppe der Formeln Dx-1 und Dx-2
      Figure DE112005000999B4_0076
      Figure DE112005000999B4_0077
    • – Das Medium enthält vorzugsweise zusätzlich eine, zwei oder mehr Verbindungen mit zwei Cyclohexanringen ausgewählt aus der Gruppe der Formeln Z-1 bis Z-6
      Figure DE112005000999B4_0078
      worin R0 die unter den Formeln IV bis VIII angegebene Bedeutung besitzt, „Alkyl” und „Alkyl'” die jeweiligen unter den Formeln O-1 und O-2 angegebenen Bedeutungen besitzen und R1a und R2a jeweils unabhängig voneinander H, CH3, C2H5 oder n-C3H7 bedeuten.
    • – Das Medium enthält vorzugsweise eine, zwei oder mehr Verbindungen mit zwei Cyclohexanringen ausgewählt aus der Gruppe der Formeln Z-1, Z-2, Z-5 und Z-6.
    • – Das Medium enthält vorzugsweise zusätzlich eine, zwei oder mehr Verbindungen mit anellierten Ringen, der Formeln AN-1 bis AN-11
      Figure DE112005000999B4_0079
      Figure DE112005000999B4_0080
      worin R0 die unter den Formeln IV bis VIII angegebene Bedeutung besitzt.
  • Es wurde gefunden, dass schon ein relativ kleiner Anteil an Verbindungen der Formeln I gemischt mit herkömmlichen Flüssigkristallmaterialien, insbesondere aber mit einer oder mehreren Verbindungen der Formeln II, III, IV, V, VI, VII und/oder VIII, zu einer geringeren Betriebsspannung und einem breiteren Betriebstemperaturbereich führt. Den Vorzug haben insbesondere Mischungen, die neben einer oder mehreren Verbindungen der Formeln I eine oder mehrere Verbindungen der Formel II, insbesondere Verbindungen der Formel II-5 und II-7, in denen X2 F, Cl, CN, NCS, CF3 oder OCF3 bedeutet, enthalten. Die Verbindungen der Formeln I bis VIII sind farblos, stabil und leicht miteinander und mit anderen flüssigkristallinen Materialien mischbar.
  • Das optimale Mischungsverhältnis der Verbindungen der Formeln I und II + III + IV + V + VI + VII + VIII hängt weitgehend von den gewünschten Eigenschaften, der Wahl der Komponenten der Formeln I, II, III, IV, V, VI, VII und/oder VIII und der Wahl eventueller weiterer Komponenten, die vorhanden sein können, ab. Geeignete Mischungsverhältnisse im oben angegebenen Bereich können leicht von Fall zu Fall bestimmt werden.
  • Die Gesamtmenge an Verbindungen der Formeln I bis XXI in den erfindungsgemäßen Mischungen ist nicht kritisch. Die Mischungen können daher eine oder mehrere weitere Komponenten zur Optimierung verschiedener Eigenschaften enthalten. Der beobachtete Effekt auf die Betriebsspannung und den Betriebstemperaturbereich ist jedoch im Allgemeinen größer, je höher die Gesamtkonzentration an Verbindungen der Formeln I bis XXI ist.
  • In einer besonders bevorzugten Ausführungsform enthalten die erfindungsgemäßen Medien Verbindungen der Formeln III bis VIII, in denen X0 F, OCF3, OCHF2, OCH=CF2, OCF=CF2 oder OCF2-CF2H bedeutet. Ein günstiger synergistischer Effekt mit den Verbindungen der Formeln I resultiert in besonders vorteilhaften Eigenschaften. Insbesondere Mischungen, die Verbindungen der Formel I und der Formel II und der Formel III enthalten, zeichnen sich durch ihre niedrigen Betriebsspannungen aus.
  • Die einzelnen Verbindungen der Formeln II bis XXI und deren jeweiligen Unterformeln, die in den erfindungsgemäßen Medien verwendet werden können, sind entweder bekannt oder können analog zu den bekannten Verbindungen hergestellt werden.
  • Der Aufbau der erfindungsgemäßen MLC-Anzeige aus Polarisatoren, Elektrodengrundplatten und oberflächenbehandelten Elektroden entspricht dem herkömmlichen Aufbau für Anzeigen dieser Art. Der Ausdruck herkömmlicher Aufbau ist hier breit aufzufassen und deckt auch alle Derivate und Modifikationen der MLC-Anzeige ab, insbesondere einschließlich Matrix-Anzeigeelementen auf der Grundlage von Poly-Si TFT oder MIM, besonders bevorzugt sind jedoch Anzeigen, die nur auf einem der Substrate Elektroden besitzen, d. h. so genannte interdigitale Elektroden, wie die in IPS-Anzeigen verwendeten, vorzugsweise in einer der üblichen Strukturen.
  • Ein wesentlicher Unterschied zwischen den erfindungsgemäßen Anzeigen und den herkömmlichen Anzeigen auf der Basis von verdrillten nematischen Zellen besteht jedoch in der Wahl der Flüssigkristallparameter der Flüssigkristallschicht.
  • Die erfindungsgemäßen Medien werden auf an sich herkömmliche Weise hergestellt. Im Allgemeinen werden die Komponenten ineinander gelöst, vorteilhaft bei erhöhter Temperatur. Durch geeignete Zusatzstoffe können die erfindungsgemäßen flüssigkristallinen Phasen so modifiziert werden, dass sie in allen Arten von Flüssigkristall-Anzeigeelementen, die bis jetzt offenbart wurden, verwendet werden können. Zusatzstoffe dieser Art sind dem Fachmann bekannt und eingehend in der Literatur beschrieben (H. Kelker und R. Hatz, Handbook of Liquid Crystals, Verlag Chemie, Weinheim, 1980). Beispielsweise können pleochroitische Farbstoffe zugesetzt werden, um farbige Guest-Host-Systeme herzustellen, oder es können Substanzen zugegeben werden, um die dielektrische Anisotropie, die Viskosität und/oder die Orientierung der nematischen Phasen zu modifizieren. Weiterhin können Stabilisatoren und Antioxidantien zugegeben werden.
  • Die erfindungsgemäßen Mischungen eignen sich für TN-, STN-, ECB- und IPS-Anwendungen und Anwendungen mit isotropen Schaltmodus (ISM).
  • Daher sind ihre Verwendung in einer elektrooptischen Vorrichtung und eine elektrooptische Vorrichtung, die Flüssigkristallmedien enthaltend mindestens eine erfindungsgemäße Verbindung enthält, Gegenstände der vorliegenden Erfindung.
  • Die erfindungsgemäßen Mischungen sind hervorragend geeignet für Vorrichtungen, die in einem optisch isotropen Zustand arbeiten. Überraschenderweise erweisen sich die erfindungsgemäßen Mischungen als hervorragend geeignet für den betreffenden Verwendungszweck.
  • Elektrooptische Vorrichtungen, die in einem optisch isotropen Zustand betrieben werden oder betreibbar sind, sind in letzter Zeit für Video-, Fernseh- und Multimedia-Anwendungen von Interesse. Der Grund hierfür ist, dass herkömmliche Flüssigkristallanzeigen, die elektrooptische Effekte auf der Grundlage der physikalischen Eigenschaften von Flüssigkristallen nutzen, eine relativ hohe Schaltzeit aufweisen, was für die genannten Anwendungen unerwünscht ist. Weiterhin zeigen die meisten der herkömmlichen Anzeigen eine erhebliche Blickwinkelabhängigkeit des Kontrastes, was wiederum Maßnahmen zum Ausgleich dieser unerwünschten Eigenschaft erforderlich macht.
  • Bezüglich Vorrichtungen, die elektrooptische Effekte in einem isotropen Zustand nutzen, offenbart beispielsweise die deutsche Patentanmeldung DE 102 17 273 A1 Lichtsteuer-(Lichtmodulations-)Elemente, in denen sich das mesogene Steuermedium für die Modulation bei Betriebstemperatur in der isotropen Phase befindet. Diese Lichtsteuerelemente besitzen eine sehr kurze Schaltzeit und eine gute Blickwinkelabhängigkeit des Kontrastes. Häufig sind die Ansteuer- oder Betriebsspannungen dieser Elemente jedoch für einige Anwendungen ungeeignet hoch.
  • Die deutsche Patentanmeldung DE 102 41 301 beschreibt spezifische Elektrodenstrukturen, die eine erhebliche Verringerung der Ansteuerspannungen ermöglichen. Diese Elektroden verkomplizieren jedoch das Herstellungsverfahren für die Lichtsteuerelemente.
  • Weiterhin weisen z. B. die sowohl in der DE 102 17 273 A1 als auch der DE 102 41 301 offenbarten Lichtsteuerelemente eine erhebliche Temperaturabhängigkeit auf. Der durch das elektrische Feld im Steuermedium in einem optischen isotropen Zustand induzierbare elektrooptische Effekt ist bei Temperaturen nahe dem Klärpunkt des Steuermediums am ausgeprägtesten. In diesem Bereich weisen die Lichtsteuerelemente die niedrigsten Werte für ihre charakteristischen Spannungen auf und erfordern dementsprechend die niedrigsten Betriebsspannungen. Mit steigender Temperatur nehmen die charakteristischen Spannungen und somit die Betriebsspannungen bemerkenswert zu. Typische Werte der Temperaturabhängigkeit liegen im Bereich von wenigen Volt pro Grad Celsius bis zu etwa zehn oder mehr Volt pro Grad Celsius. Während die DE 102 41 301 verschiedene Elektrodenstrukturen für Vorrichtungen beschreibt, die im isotropen Zustand betreibbar sind oder betrieben werden, offenbart die DE 102 17 273 A1 isotrope Medien wechselnder Zusammensetzung, die sich für Lichtsteuerelemente, die im isotropen Zustand betreibbar sind oder betrieben werden, eignen. Die relative Temperaturabhängigkeit der Schwellenspannung in diesen Lichtsteuerelementen liegt bei einer Temperatur von 1 Grad Celsius über dem Klärpunkt im Bereich von etwa 50%/Grad Celsius. Diese Temperaturabhängigkeit nimmt mit steigender Temperatur ab, so dass sie bei einer Temperatur von 5 Grad Celsius über dem Klärpunkt etwa 10%/Grad Celsius beträgt. Für viele praktische Anwendungen von Anzeigen, die diese Lichtsteuerelemente verwenden, ist die Temperaturabhängigkeit des elektrooptischen Effektes jedoch zu hoch. Im Gegenteil ist es für die praktische Verwendung wünschenswert, dass die Betriebsspannungen über einen Temperaturbereich von mindestens einigen Grad Celsius, vorzugsweise von etwa 5 Grad Celsius oder mehr, noch stärker bevorzugt von etwa 10 Grad Celsius oder mehr und speziell von etwa 20 Grad Celsius oder mehr von der Betriebstemperatur unabhängig sind.
  • Es wurde nun gefunden, dass die Verwendung der erfindungsgemäßen Mischungen sich hervorragend als Steuermedien in den Lichtsteuerelementen wie oben und in den DE 102 17 273 A1 , DE 102 41 301 und DE 102 536 06 beschrieben eignen und den Temperaturbereich, in dem die Betriebsspannungen des elektrooptischen Effektes betrieben werden, erweitern. In diesem Fall ist der optisch isotrope Zustand oder die blaue Phase nahezu vollständig oder vollständig von der Betriebstemperatur unabhängig.
  • Dieser Effekt ist noch deutlicher, wenn die mesogenen Steuermedien mindestens eine so genannte „blaue Phase” wie in der noch unveröffentlichten DE 103 13 979 beschrieben aufweisen. Flüssigkristalle mit einer extrem hohen chiralen Verdrillung können eine oder mehrere optisch isotrope Phasen aufweisen. Wenn sie eine entsprechende cholesterische Ganghöhe besitzen, können diese Phasen in einer Zelle mit ausreichend großer Schichtdicke bläulich erscheinen. Diese Phasen werden daher auch als „blaue Phasen” bezeichnet (Gray und Goodby, „Smectic Liquid Crystals, Textures and Structures”, Leonhard Hill, USA, Canada (1984)). Effekte von elektrischen Feldern auf Flüssigkristalle, die in einer blauen Phase vorliegen, sind beispielsweise in H. S. Kitzerow, „The Effekt of Electric Fields on Blue Phases”, Mol. Cryst. Liq. Cryst. (1991), Bd. 202, S. 51–83 beschrieben, wie auch die drei Arten von blauen Phasen, die bis jetzt identifiziert wurden, nämlich BP I, BP II und BP III, die in feldfreien Flüssigkristallen zu beobachten sind. Es ist anzumerken, dass, wenn der Flüssigkristall, der eine blaue Phase oder blaue Phasen aufweist, einem elektrischen Feld ausgesetzt wird, weitere blaue Phasen oder andere Phasen, die von den blauen Phasen I, II und III verschieden sind, auftreten könnten.
  • Die erfindungsgemäßen Mischungen können in einem elektrooptischen Lichtsteuerelement verwendet werden, welches Folgendes enthält
    • – ein oder mehrere, speziell zwei Substrate;
    • – eine Elektrodenanordnung;
    • – ein oder mehrere Elemente zur Polarisierung des Lichtes und
    • – das besagte Steuermedium;
    wobei das Lichtsteuerelement bei einer Temperatur betrieben wird (oder betreibbar ist), bei der das Steuermedium in einer optisch isotropen Phase vorliegt, wenn es sich in einem nicht angesteuerten Zustand befindet.
  • Das erfindungsgemäße Steuermedium weist eine charakteristische Temperatur, vorzugsweise einen Klärpunkt, im Bereich von etwa –30°C bis etwa 80°C, speziell bis zu etwa 55°C auf.
  • Die Betriebstemperatur der Lichtsteuerelemente liegt vorzugsweise über der charakteristischen Temperatur des Steuermediums, wobei diese Temperatur üblicherweise die Übergangstemperatur des Steuermediums in die blaue Phase ist; im Allgemeinen liegt die Betriebstemperatur im Bereich von etwa 0,1° bis etwa 50°, vorzugsweise im Bereich von etwa 0,1° bis etwa 10° über der charakteristischen Temperatur. Es ist überaus bevorzugt, dass die Betriebstemperatur im Bereich von der Übergangstemperatur des Steuermediums in die blaue Phase bis zur Übergangstemperatur des Steuermediums in die isotrope Phase, welche der Klärpunkt ist, liegt. Die Lichtsteuerelemente können jedoch auch bei Temperaturen betrieben werden, bei denen sich das Steuermedium in der isotropen Phase befindet.
  • (Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung ist der Ausdruck „charakteristische Temperatur” wie folgt definiert:
    • – Wenn die charakteristische Spannung als Funktion der Temperatur ein Minimum besitzt, wird die Temperatur an diesem Minimum als charakteristische Temperatur angegeben.
    • – Wenn die charakteristische Spannung als Funktion der Temperatur kein Minimum besitzt und wenn das Steuermedium eine oder mehrere blaue Phasen aufweist, wird die Übergangstemperatur in die blaue Phase als charakteristische Temperatur angegeben; bei Vorliegen von mehr als einer blauen Phase wird die niedrigste Übergangstemperatur in eine blaue Phase als charakteristische Temperatur angegeben.
    • – Wenn die charakteristische Spannung als Funktion der Temperatur kein Minimum besitzt und wenn das Steuermedium keine blaue Phase aufweist, wird die Übergangstemperatur in die isotrope Phase als charakteristische Temperatur angegeben.)
  • Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung bedeutet der Ausdruck „Alkyl”, soweit er nicht an anderer Stelle in dieser Beschreibung oder in den Ansprüchen anders definiert ist, geradkettige und verzweigte Kohlenwasserstoff-(aliphatische)Reste mit 1 bis 15 Kohlenstoffatomen. Die Kohlenwasserstoffreste können unsubstituiert oder mit einem oder mehreren unabhängig aus der Gruppe bestehend aus F, Cl, Br, I oder CN ausgewählten Substituenten substituiert sein.
  • Die Dielektrika können auch weitere Zusatzstoffe enthalten, die dem Fachmann bekannt und in der Literatur beschrieben sind. Beispielsweise können 0 bis 5% an pleochroitischen Farbstoffen, Antioxidantien oder Stabilisatoren zugegeben werden.
  • C bezeichnet eine kristalline Phase, S eine smektische Phase, SC eine smektische C-Phase, N eine nematische Phase, I die isotrope Phase und BP die blaue Phase.
  • VX bezeichnet die Spannung für X% Durchlässigkeit. So bezeichnet z. B. V10 die Spannung für 10% Durchlässigkeit und V100 die Spannung für 100% Durchlässigkeit (Blickwinkel senkrecht zur Plattenoberfläche). tein (bzw. τein) bezeichnet die Einschaltzeit und taus (bzw. τaus) die Ausschaltzeit bei einer Betriebsspannung entsprechend dem Wert von V100 bzw. Vmax.
  • Δn bezeichnet die optische Anisotropie. Δε bezeichnet die dielektrische Anisotropie (Δε = ε|| – ε⊥, wobei ε|| die Dielektrizitätskonstante parallel zu den Moleküllängsachsen und ε⊥ die Dielektrizitätskonstante senkrecht dazu bezeichnet). Die elektrooptischen Daten werden in einer TN-Zelle beim 1. Minimum der Durchlässigkeit (d. h. bei einem (d·Δn)-Wert von 0,5 μm) bei 20°C gemessen, wenn nicht ausdrücklich anders angegeben. Die optischen Daten werden bei 20°C gemessen, wenn nicht ausdrücklich anders angegeben.
  • Gegebenenfalls können die erfindungsgemäßen Lichtmodulationsmedien weitere Flüssigkristallverbindungen enthalten, um die physikalischen Eigenschaften einzustellen. Derartige Verbindungen sind dem Fachmann bekannt. Ihre Konzentration in den erfindungsgemäßen Medien beträgt vorzugsweise 0% bis 30%, stärker bevorzugt 0% bis 20% und ganz bevorzugt 5% bis 15%.
  • Vorzugsweise besitzen die erfindungsgemäßen Medien einen Bereich der blauen Phase oder, bei Auftreten von mehr als einer blauen Phase, einen kombinierten Bereich der blauen Phasen mit einer Breite von 9° oder mehr, vorzugsweise 10° oder mehr, stärker bevorzugt von 15° oder mehr und ganz bevorzugt von 20° oder mehr. Dieser Bereich kann Zweiphasensysteme einschließen, in denen zwei Phasen miteinander koexistieren.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform erstreckt dieser Phasenbereich sich mindestens von 10°C bis 30°C, ganz bevorzugt mindestens von 10°C bis 40°C und ganz bevorzugt mindestens von 0°C bis 50°C, worin mindestens bedeutet, dass sich die Phase vorzugsweise zu Temperaturen unterhalb der unteren Grenze und gleichzeitig zu Temperaturen oberhalb der oberen Grenze erstreckt.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform erstreckt dieser Phasenbereich sich mindestens von 20°C bis 40°C, ganz bevorzugt mindestens von 30°C bis 80°C und ganz bevorzugt mindestens von 30°C bis 90°C. Diese Ausführungsform eignet sich besonders für Anzeigen mit einer starken Hintergrundbeleuchtung, die Energie abgibt und so die Anzeige erwärmt.
  • In der vorliegenden Erfindung bezeichnet der Ausdruck dielektrisch positive Verbindungen Verbindungen mit Δε > 1,5, dielektrisch neutrale Verbindungen sind Verbindungen mit –1,5 ≤ Δε ≤ 1,5 und dielektrisch negative Verbindungen sind Verbindungen mit Δ≤ < –1,5. Das Gleiche gilt für Komponenten. Δε wird bei 1 kHz und 20°C bestimmt. Die dielektrischen Anisotropien der Verbindungen werden aus den Ergebnissen einer Lösung von 10% der Einzelverbindungen in einer nematischen Wirtsmischung bestimmt. Die Kapazitäten dieser Testmischungen werden sowohl in einer Zelle mit homöotroper als auch mit homogener Orientierung bestimmt. Die Schichtdicke beträgt bei beiden Zelltypen ca. 20 μm. Die angelegte Spannung ist eine Rechteckwelle mit einer Frequenz von 1 kHz und einem Effektivwert von typischerweise 0,5 V bis 1,0 V, wird jedoch stets so ausgewählt, dass sie unterhalb der kapazitiven Schwelle für die jeweilige Testmischung liegt und kann dementsprechend so gering wie 0,1 V sein.
  • Als Wirtsmischung wird für dielektrisch positive Verbindungen die Mischung ZLI-4792, für dielektrisch neutrale sowie für dielektrisch negative Verbindungen die Mischung ZLI-3086 verwendet, beide von Merck KGaA, Deutschland. Die absoluten Dielektrizitätskonstanten der Verbindungen werden aus der Änderung der jeweiligen Werte der Wirtsmischung bei Zugabe der interessierenden Verbindungen bestimmt und auf eine Konzentration der interessierenden Verbindungen von 100% extrapoliert.
  • Komponenten, die bei der Messtemperatur von 20°C eine nematische Phase aufweisen, werden als solche gemessen, alle anderen werden wie Verbindungen behandelt.
  • Der Ausdruck Schwellenspannung bezeichnet in der vorliegenden Anmeldung die optische Schwelle und ist für 10% relativen Kontrast (V10) angegeben, der Ausdruck Sättigungsspannung bezeichnet die optische Sättigung und ist für 90% relativen Kontrast (V90) angegeben, soweit in beiden Fällen nichts anderes angegeben ist. Die kapazitive Schwellenspannung (V0, auch Freedericksz-Schwelle VFr genannt) wird nur verwendet, wenn dies ausdrücklich angegeben ist.
  • Die in dieser Anmeldung angegebenen Parameterbereiche schließen sämtlich die Grenzwerte ein, sofern nicht ausdrücklich anders angegeben.
  • In der gesamten Anmeldung sind, wenn nicht ausdrücklich anders angegeben, alle Konzentrationen in Massenprozent angegeben und beziehen sich jeweils auf die Gesamtmischung, alle Temperaturen und alle Temperaturunterschiede sind in Grad Celsius angegeben. Alle physikalischen Eigenschaften wurden und werden nach „Merck Liquid Crystals, Physical Properties of Liquid Crystals”, Stand Nov. 1997, Merck KGaA, Deutschland, bestimmt und sind für eine Temperatur von 20°C aufgeführt, wenn nicht ausdrücklich anders angegeben. Die optische Anisotropie (Δn) wird bei einer Wellenlänge von 589,3 nm bestimmt. Die dielektrische Anisotropie (Δε) wird bei einer Frequenz von 1 kHz bestimmt. Die Schwellenspannungen sowie alle anderen elektrooptischen Eigenschaften wurden mit von Merck KGaA, Deutschland, hergestellten Testzellen bestimmt. Die Testzellen für die Bestimmung von Δε besaßen eine Schichtdicke von 22 μm. Bei der Elektrode handelte es sich um eine kreisförmige ITO-Elektrode mit einer Fläche von 1,13 cm2 und einem Schutzring. Die Ausrichtungsschichten waren Lecithin für homöotrope Ausrichtung (ε||) und Polyimid AL-1054 von Japan Synthetic Rubber für homogene Ausrichtung (ε⊥). Die Bestimmung der Kapazitäten erfolgte mit einem Frequenzanalysator Solatron 1260 unter Verwendung einer Sinuswelle mit einer Spannung von 0,3 oder 0,1 Vrms. Als Licht wurde bei den elektrooptischen Messungen weißes Licht verwendet. Dabei wurde ein Aufbau mit einem im Handel erhältlichen Gerät von Otsuka, Japan, verwendet. Die charakteristischen Spannungen wurden unter senkrechter Beobachtung bestimmt. Die Schwellenspannung (V10), Mittgrauspannung (V50) und Sättigungsspannung (V90) wurden für 10%, 50% bzw. 90% relativen Kontrast bestimmt.
  • Das mesogene Modulationsmaterial wurde in eine elektrooptische Testzelle gefüllt, die bei der jeweiligen Einrichtung der Merck KGaA hergestellt worden war. Die Testzellen besaßen interdigitale Elektroden auf einer Substratseite. Die Elektrodenbreite betrug 10 μm, der Abstand zwischen benachbarten Elektroden 10 μm und die Schichtdicke ebenfalls 10 μm. Diese Testzelle wurde zwischen gekreuzten Polarisatoren elektrooptisch beurteilt.
  • Bei niedrigen Temperaturen wiesen die gefüllten Zellen die typische Textur einer chiralen nematischen Mischung auf, mit einer optischen Durchlässigkeit zwischen gekreuzten Polarisatoren ohne angelegte Spannung. Beim Erhitzen wurden die Mischungen bei einer ersten Temperatur (T1) optisch isotrop, waren also dunkel zwischen den gekreuzten Polarisatoren. Dies gab den Übergang von der chiralen nematischen Phase in die blaue Phase bei dieser Temperatur an. Bis zu einer zweiten Temperatur (T2) zeigte die Zelle einen elektrooptischen Effekt unter einer angelegten Spannung, typischerweise von einigen zehn Volt, wobei eine bestimmte Spannung in diesem Bereich zu einem Maximum der optischen Durchlässigkeit führte. Typischerweise nahm bei einer höheren Temperatur die Spannung, die für einen sichtbaren elektrooptischen Effekt erforderlich war, stark zu, was den Übergang von der blauen Phase oder von einem Zweiphasensystem in die isotrope Phase bei dieser zweiten Temperatur (T2) angab.
  • Der Temperaturbereich (ΔT(BP)), in dem die Mischung am vorteilhaftesten elektrooptisch in der blauen Phase eingesetzt werden kann, wurde als der Bereich von T1 bis T2 identifiziert. Dieser Temperaturbereich (ΔT(BP)) ist der Temperaturbereich, der in den Beispielen dieser Anmeldung angegeben ist. Die elektrooptischen Anzeigen können auch bei Temperaturen jenseits dieses Bereiches betrieben werden, d. h. bei Temperaturen oberhalb T2, allerdings nur bei erheblich erhöhten Betriebsspannungen.
  • Die erfindungsgemäßen Flüssigkristallmedien können weitere Zusatzstoffe und chirale Dotierstoffe in den üblichen Konzentrationen beinhalten. Die Gesamtkonzentration dieser weiteren Bestandteile liegt im Bereich von 0% bis 10%, vorzugsweise 0,1% bis 6%, bezogen auf die Gesamtmischung. Die Konzentrationen der einzelnen verwendeten Verbindungen liegen vorzugsweise jeweils im Bereich von 0,1 bis 3%. Die Konzentration dieser und ähnlicher Zusatzstoffe wird bei der Angabe der Werte und Konzentrationsbereiche der Flüssigkristallkomponenten und -verbindungen der Flüssigkristallmedien in dieser Anmeldung nicht berücksichtigt.
  • Die erfindungsgemäßen Flüssigkristallmedien bestehen aus mehreren Verbindungen, vorzugsweise aus 3 bis 30, stärker bevorzugt aus 5 bis 20 und ganz bevorzugt aus 6 bis 14 Verbindungen. Diese Verbindungen werden auf herkömmliche Weise gemischt. In der Regel wird die gewünschte Menge der in der geringeren Menge verwendeten Verbindung in der in der größeren Menge verwendeten Verbindung gelöst. Liegt die Temperatur über dem Klärpunkt der in höherer Konzentration verwendeten Verbindung, ist die Vervollständigung des Lösungsvorgangs besonders leicht zu beobachten. Es ist jedoch auch möglich, die Medien auf anderen üblichen Wegen, beispielsweise unter Verwendung von so genannten Vormischungen, bei denen es sich z. B. um homologe oder eutektische Mischungen von Verbindungen handeln kann, oder unter Verwendung von so genannten „Multi-Bottle”-Systemen, deren Bestandteile selbst gebrauchsfertige Mischungen sind, herzustellen.
  • Durch Zugabe geeigneter Zusatzstoffe können die erfindungsgemäßen Flüssigkristallmedien so modifiziert werden, dass sie in allen bekannten Arten von Flüssigkristallanzeigen verwendbar sind, entweder durch Verwendung der Flüssigkristallmedien als solcher, wie TN-, TN-AMD-, ECB-, VAN-AMD- und insbesondere in Verbundsystemen, wie PDLC-, NCAP- und PN-LCDs und speziell in HPDLCs.
  • Der Schmelzpunkt T(C, N), der Übergang von der smektischen (S) zur nematischen (N) Phase T(S, N) und der Klärpunkt T(N, I) der Flüssigkristalle sind in Grad Celsius angegeben.
  • Vorliegend und insbesondere in den folgenden Beispielen sind die Strukturen der Flüssigkristallverbindungen durch auch als Akronyme bezeichnete Abkürzungen angegeben. Die Transformation der Abkürzungen in die entsprechenden Strukturen ergibt sich ohne weiteres aus den beiden folgenden Tabellen A und B. Alle Gruppen CnH2n+1 und CmH2m+1 sind geradkettige Alkylgruppen mit n bzw. m C-Atomen. Die Codierung der Tabelle B versteht sich von selbst. In Tabelle A sind nur die Abkürzungen für die Grundkörper der Strukturen angegeben. Die einzelnen Verbindungen werden durch die Abkürzung für den Grundkörper, gefolgt durch einen Bindestrich und einen Code für die Substituenten R1, R2, L1 und L2 dargestellt:
    Figure DE112005000999B4_0081
    Tabelle A:
    Figure DE112005000999B4_0082
    Figure DE112005000999B4_0083
    Figure DE112005000999B4_0084
    Tabelle B:
    Figure DE112005000999B4_0085
    Figure DE112005000999B4_0086
    Figure DE112005000999B4_0087
    Figure DE112005000999B4_0088
    Figure DE112005000999B4_0089
    Figure DE112005000999B4_0090
    Figure DE112005000999B4_0091
    Figure DE112005000999B4_0092
    Figure DE112005000999B4_0093
    Figure DE112005000999B4_0094
    Figure DE112005000999B4_0095
    Figure DE112005000999B4_0096
    Figure DE112005000999B4_0097
  • Figure DE112005000999B4_0098
  • Figure DE112005000999B4_0099
  • Figure DE112005000999B4_0100
  • Besonders bevorzugt sind flüssigkristalline Mischungen, die neben den Verbindungen der Formel I mindestens eine, zwei, drei oder vier Verbindungen aus Tabelle B enthalten.
  • Tabelle C:
  • Tabelle C zeigt mögliche Dotierstoffe entsprechend der Komponente D, die den Mischungen erfindungsgemäß im Allgemeinen allein oder in Kombination (zwei, drei oder mehr) zugesetzt werden.
  • Figure DE112005000999B4_0101
  • Figure DE112005000999B4_0102
  • Figure DE112005000999B4_0103
  • Tabelle D
  • Stabilisatoren, die den erfindungsgemäßen Mischungen beispielsweise zugesetzt werden können, sind unten aufgeführt.
  • Figure DE112005000999B4_0104
  • Figure DE112005000999B4_0105
  • Figure DE112005000999B4_0106
  • Figure DE112005000999B4_0107
  • Figure DE112005000999B4_0108
  • Die erfindungsgemäßen Flüssigkristallmedien enthalten vorzugsweise
    • – vier oder mehr Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen aus Tabellen A und B und/oder
    • – fünf oder mehr Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen aus Tabelle B und/oder
    • – zwei oder mehr Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen aus Tabelle A.
  • Beispiele
  • Die folgenden Beispiele erläutern die vorliegende Erfindung, ohne sie in irgendeiner Weise zu beschränken.
  • Aus den physikalischen Eigenschaften insbesondere der Verbindungen wird dem Fachmann jedoch deutlich, welche Eigenschaften in welchen Bereichen zu erzielen sind. Insbesondere ist also die Kombination der verschiedenen Eigenschaften, die vorzugsweise erreicht werden können, gut definiert.
  • Beispiel 1
  • Herstellung von
    Figure DE112005000999B4_0109
  • Die Verbindung (3) wird nach dem folgenden Reaktionsschema dargestellt:
    Figure DE112005000999B4_0110
    Figure DE112005000999B4_0111
  • Eine Mischung von 3 g (1), 10,5 g (2), 233 mg PdCl2(dppf), 34 ml Dioxan und 12,6 ml 2-molarer wässriger Na2CO3-Lösung wird 18 h am Rückfluss erhitzt. Das Produkt wird nach Standardverfahren gereinigt. Das Rohprodukt wird über Kieselgel mit einem Lösungsmittelgemisch aus Heptan und CH2Cl2 im Mischungsverhältnis 1:1 gereinigt und anschließend aus Toluol umkristallisiert. Die Ausbeute beträgt 3,8 g (3), d. h. 47% der theoretischen Ausbeute.
  • Das Produkt besitzt eine Phasensequenz von Tg 15°C C 154°C I.
  • Beispiel 2
  • Analog zu Beispiel 1 wird die folgende Verbindung dargestellt:
    Figure DE112005000999B4_0112
  • Das Produkt besitzt eine Phasensequenz von C 55°C I.
  • Beispiel 3
  • Analog zu Beispiel 1 wird die folgende Verbindung dargestellt:
    Figure DE112005000999B4_0113
  • Das Produkt besitzt eine Phasensequenz von Tg 18°C C 145°C I.
  • Beispiel 4
  • Analog zu Beispiel 1 wird die folgende Verbindung dargestellt:
    Figure DE112005000999B4_0114
  • Das Produkt besitzt eine Phasensequenz von Tg 15°C C 148°C I.
  • Beispiel 5
  • Analog zu Beispiel 1 wird die folgende Verbindung dargestellt:
    Figure DE112005000999B4_0115
  • Das Produkt besitzt eine Phasensequenz von C 172°C I.
  • Beispiel 6
  • Analog zu Beispiel 1 wird die folgende Verbindung dargestellt:
    Figure DE112005000999B4_0116
  • Das Produkt besitzt eine Phasensequenz von Tg 23°C C 105°C I.
  • Beispiele 7 bis 17, 20 bis 30, 33 bis 43, 46 bis 56
  • Analog zu Beispiel 1 werden die folgenden Verbindungen dargestellt:
    Figure DE112005000999B4_0117
    Nr. R L11 L11' L12 L12' Phasen (T/°C)
    7 H H H H H
    8 CH3 H H H H
    9 C2H5 H H H H
    10 n-C3H7 H H H H
    11 n-C4H9 H H H H
    12 n-C5H11 H H H H
    13 n-C6H13 H H H H
    14 n-C7H15 H H H H
    15 n-C8H17 H H H H
    16 n-C9H19 H H H H
    17 n-C10H21 H H H H
    20 H F H F H
    21 CH3 F H F H
    22 C2H5 F H F H
    23 n-C3H7 F H F H
    24 n-C4H9 F H F H
    25 n-C5H11 F H F H
    26 n-C6H13 F H F H
    27 n-C7H15 F H F H
    28 n-C8H17 F H F H
    29 n-C9H19 F H F H
    30 n-C10H21 F H F H
    33 H H F H F
    34 CH3 H F H F
    35 C2H5 H F H F
    36 n-C3H7 H F H F
    37 n-C4H9 H F H F
    38 n-C5H11 H F H F
    39 n-C6H13 H F H F
    40 n-C7H15 H F H F
    41 n-C8H17 H F H F
    42 n-C9H19 H F H F
    43 n-C10H21 H F H F
    46 H F F F F
    47 CH3 F F F F
    48 C2H5 F F F F
    49 n-C3H7 F F F F
    50 n-C4H9 F F F F
    51 n-C5H11 F F F F
    52 n-C6H13 F F F F
    53 n-C7H15 F F F F
    54 n-C8H17 F F F F
    55 n-C9H19 F F F F
    56 n-C10H21 F F F F
  • Beispiele 59 bis 69, 72 bis 80, 91, 92, 95 bis 105, 108 bis 118
  • Analog zu Beispiel 1 werden die folgenden Verbindungen dargestellt:
    Figure DE112005000999B4_0118
    Nr. R L11 L11' L12 L12' Phasen (T/°C)
    59 H H H H H
    60 CH3 H H H H
    61 C2H5 H H H H
    62 n-C3H7 H H H H
    63 n-C4H9 H H H H
    64 n-C5H11 H H H H
    65 n-C6H13 H H H H
    66 n-C7H15 H H H H
    67 n-C8H17 H H H H
    68 n-C9H19 H H H H
    69 n-C10H21 H H H H
    72 H F H F H
    73 CH3 F H F H
    74 C2H5 F H F H
    75 n-C3H7 F H F H
    76 n-C4H9 F H F H
    77 n-C5H11 F H F H
    78 n-C6H13 F H F H
    79 n-C7H15 F H F H
    80 n-C8H17 F H F H
    91 n-C9H19 F H F H
    92 n-C10H21 F H F H
    95 H H F H F
    96 CH3 H F H F
    97 C2H5 H F H F
    98 n-C3H7 H F H F
    99 n-C4H9 H F H F
    100 n-C5H11 H F H F
    101 n-C6H13 H F H F
    102 n-C7H15 H F H F
    103 n-C8H17 H F H F
    104 n-C9H19 H F H F
    105 n-C10H21 H F H F
    108 H F F F F
    109 CH3 F F F F
    110 C2H5 F F F F
    111 n-C3H7 F F F F
    112 n-C3H9 F F F F
    113 n-C5H11 F F F F
    114 n-C6H13 F F F F
    115 n-C7H15 F F F F
    116 n-C8H17 F F F F
    117 n-C9H19 F F F F
    118 n-C10H21 F F F F
  • Beispiele 121 bis 131, 134 bis 144, 147 bis 157, 160 bis 169
  • Analog zu Beispiel 1 werden die folgenden Verbindungen dargestellt:
    Figure DE112005000999B4_0119
    Nr. R L11 L11' L12 L12' Phasen (T/°C)
    121 H H H H H
    122 CH3 H H H H
    123 C2H5 H H H H
    124 n-C3H7 H H H H
    125 n-C4H9 H H H H
    126 n-C5H11 H H H H
    127 n-C6H13 H H H H
    128 n-C7H15 H H H H
    129 n-C8H17 H H H H
    130 n-C9H19 H H H H
    131 n-C10H21 H H H H
    134 H F H F H
    135 CH3 F H F H
    136 C2H5 F H F H
    137 n-C3H7 F H F H
    138 n-C4H9 F H F H
    139 n-C5H11 F H F H
    140 n-C6H13 F H F H
    141 n-C7H15 F H F H
    142 n-C8H17 F H F H
    143 n-C9H19 F H F H
    144 n-C10H21 F H F H
    147 H H F H F
    148 CH3 H F H F
    149 C2H5 H F H F
    150 n-C3H7 H F H F
    151 n-C4H9 H F H F
    152 n-C5H11 H F H F
    153 n-C6H13 H F H F
    154 n-C7H15 H F H F
    155 n-C8H17 H F H F
    156 n-C9H19 H F H F
    157 n-C10H21 H F H F
    160 H F F F F
    161 CH3 F F F F
    162 C2H5 F F F F
    6 n-C3H7 F F F F Tg 23 C 105 l
    163 n-C4H9 F F F F
    164 n-C5H11 F F F F
    165 n-C6H13 F F F F
    166 n-C7H15 F F F F
    167 n-C8H17 F F F F
    168 n-C9H19 F F F F
    169 n-C10H21 F F F F
  • Beispiele 172 bis 181, 184 bis 192, 195 bis 204, 207 bis 216, 219 bis 227
  • Analog zu Beispiel 1 werden die folgenden Verbindungen dargestellt:
    Figure DE112005000999B4_0120
    Nr. R R' L11 L11' L12 L12' Phasen (T/°C)
    172 CH3 CH3 H H H H
    173 C2H5 CH3 H H H H
    174 n-C3H7 CH3 H H H H
    175 n-C4H9 CH3 H H H H
    176 n-C5H11 CH3 H H H H
    177 n-C6H13 CH3 H H H H
    178 n-C7H15 CH3 H H H H
    179 n-C8H17 CH3 H H H H
    180 n-C9H19 CH3 H H H H
    181 n-C10H21 CH3 H H H H
    184 C2H5 C2H5 H H H H
    185 n-C3H7 n-C3H7 H H H H
    186 n-C4H9 n-C4H9 H H H H
    187 n-C5H11 n-C5H11 H H H H
    188 n-C6H13 n-C6H13 H H H H
    189 n-C7H15 n-C7H9 H H H H
    190 n-C8H17 n-C8H17 H H H H
    191 n-C9H19 n-C9H19 H H H H
    192 n-C10H21 n-C10H21 H H H H
    195 CH3 CH3 F H F H
    196 C2H5 C2H5 F H F H
    197 n-C3H7 n-C3H7 F H F H
    198 n-C4H9 n-C4H9 F H F H
    199 n-C5H11 n-C5H11 F H F H
    200 n-C6H13 n-C6H13 F H F H
    201 n-C7H15 n-C7H9 F H F H
    202 n-C8H17 n-C8H17 F H F H
    203 n-C9H19 n-C9H19 F H F H
    204 n-C10H21 n-C10H21 F H F H
    207 CH3 CH3 H F H F
    208 C2H5 C2H5 H F H F
    209 n-C3H7 n-C3H7 H F H F
    210 n-C4H9 n-C4H9 H F H F
    211 n-C5H11 n-C5H11 H F H F
    212 n-C6H13 n-C6H13 H F H F
    213 n-C7H15 n-C7H9 H F H F
    214 n-C8H17 n-C8H17 H F H F
    215 n-C9H19 n-C9H19 H F H F
    216 n-C10H21 n-C10H21 H F H F
    219 CH3 CH3 F F F F
    220 C2H5 C2H5 F F F F
    221 n-C3H7 n-C3H7 F F F F
    222 n-C4H9 n-C4H9 F F F F
    223 n-C5H11 n-C5H11 F F F F
    224 n-C6H13 n-C6H13 F F F F
    225 n-C7H15 n-C7H9 F F F F
    5 n-C8H17 n-C8H17 F F F F C 172 I
    226 n-C9H19 n-C9H19 F F F F
    227 n-C10H21 n-C10H21 F F F F
  • Beispiele 230 bis 240, 243 bis 253, 256 bis 266, 269 bis 278
  • Analog zu Beispiel 1 werden die folgenden Verbindungen dargestellt:
    Figure DE112005000999B4_0121
    Nr. R L11 L11' L12 L12' Phasen (T/°C)
    230 H H H H H
    231 CH3 H H H H
    232 C2H5 H H H H
    233 n-C3H7 H H H H
    234 n-C4H9 H H H H
    235 n-C5H11 H H H H
    236 n-C6H13 H H H H
    237 n-C7H15 H H H H
    238 n-C8H17 H H H H
    239 n-C9H19 H H H H
    240 n-C10H21 H H H H
    243 H F H F H
    244 CH3 F H F H
    245 C2H5 F H F H
    246 n-C3H7 F H F H
    247 n-C4H9 F H F H
    248 n-C5H11 F H F H
    249 n-C6H13 F H F H
    250 n-C7H15 F H F H
    251 n-C8H17 F H F H
    252 n-C9H19 F H F H
    253 n-C10H21 F H F H
    256 H H F H F
    257 CH3 H F H F
    258 C2H5 H F H F
    259 n-C3H7 H F H F
    260 n-C4H9 H F H F
    261 n-C5H11 H F H F
    262 n-C6H13 H F H F
    263 n-C7H15 H F H F
    264 n-C8H17 H F H F
    265 n-C9H19 H F H F
    266 n-C10H21 H F H F
    1 H F F F F Tg 15 C 154 I
    269 CH3 F F F F
    270 C2H5 F F F F
    271 n-C3H7 F F F F
    272 n-C4H9 F F F F
    273 n-C5H11 F F F F
    274 n-C6H13 F F F F
    275 n-C7H15 F F F F
    276 n-C8H17 F F F F
    277 n-C9H19 F F F F
    278 n-C10H21 F F F F
  • Beispiele 281 bis 291, 294 bis 304, 307 bis 317, 320 bis 330
  • Analog zu Beispiel 1 werden die folgenden Verbindungen dargestellt:
    Figure DE112005000999B4_0122
    Nr. R L11 L11' L12 L12' Phasen (T/°C)
    281 H H H H H
    282 CH3 H H H H
    283 C2H5 H H H H
    284 n-C3H7 H H H H
    285 n-C4H9 H H H H
    286 n-C5H11 H H H H
    287 n-C6H13 H H H H
    288 n-C7H15 H H H H
    289 n-C8H17 H H H H
    290 n-C9H19 H H H H
    291 n-C10H21 H H H H
    294 H F H F H
    295 CH3 F H F H
    296 C2H5 F H F H
    297 n-C3H7 F H F H
    298 n-C4H9 F H F H
    299 n-C5H11 F H F H
    300 n-C6H13 F H F H
    301 n-C7H15 F H F H
    302 n-C8H17 F H F H
    303 n-C9H19 F H F H
    304 n-C10H21 F H F H
    307 H H F H F
    308 CH3 H F H F
    309 C2H5 H F H F
    310 n-C3H7 H F H F
    311 n-C4H9 H F H F
    312 n-C5H11 H F H F
    313 n-C6H13 H F H F
    314 n-C7H15 H F H F
    315 n-C8H17 H F H F
    316 n-C9H19 H F H F
    317 n-C10H21 H F H F
    320 H F F F F
    321 CH3 F F F F
    322 C2H5 F F F F
    323 n-C3H7 F F F F
    324 n-C4H9 F F F F
    325 n-C5H11 F F F F
    326 n-C6H13 F F F F
    327 n-C7H15 F F F F
    328 n-C8H17 F F F F
    329 n-C9H19 F F F F
    330 n-C10H21 F F F F
  • Beispiele 333 bis 343, 346 bis 356, 359 bis 369, 372 bis 382
  • Analog zu Beispiel 1 werden die folgenden Verbindungen dargestellt:
    Figure DE112005000999B4_0123
    Nr. R L11 L11' L12 L12' Phasen (TI°C)
    333 H H H H H
    334 CH3 H H H H
    335 C2H5 H H H H
    336 n-C3H7 H H H H
    337 n-C4H9 H H H H
    338 n-C5H11 H H H H
    339 n-C6H13 H H H H
    340 n-C7H15 H H H H
    341 n-C8H17 H H H H
    342 n-C9H19 H H H H
    343 n-C10H21 H H H H
    346 H F H F H
    347 CH3 F H F H
    348 C2H5 F H F H
    349 n-C3H7 F H F H
    350 n-C4H9 F H F H
    351 n-C5H11 F H F H
    352 n-C6H13 F H F H
    353 n-C7H15 F H F H
    354 n-C8H17 F H F H
    355 n-C9H19 F H F H
    356 n-C10H21 F H F H
    359 H H F H F
    360 CH3 H F H F
    361 C2H5 H F H F
    362 n-C3H7 H F H F
    363 n-C4H9 H F H F
    364 n-C5H11 H F H F
    365 n-C6H13 H F H F
    366 n-C7H15 H F H F
    367 n-C8H17 H F H F
    368 n-C9H19 H F H F
    369 n-C10H21 H F H F
    372 H F F F F
    373 CH3 F F F F
    374 C2H5 F F F F
    375 n-C3H7 F F F F
    376 n-C4H9 F F F F
    377 n-C5H11 F F F F
    378 n-C6H13 F F F F
    379 n-C7H15 F F F F
    380 n-C8H17 F F F F
    381 n-C9H19 F F F F
    382 n-C10H21 F F F F
  • Beispiele 385 bis 395, 398 bis 408, 411 bis 421, 424 bis 434
  • Analog zu Beispiel 1 werden die folgenden Verbindungen dargestellt:
    Figure DE112005000999B4_0124
    Nr. R L11 L11' L12 L12' Phasen (T/°C)
    385 H H H H H
    386 CH3 H H H H
    387 C2H5 H H H H
    388 n-C3H7 H H H H
    389 n-C4H9 H H H H
    390 n-C5H11 H H H H
    391 n-C6H13 H H H H
    392 n-C7H15 H H H H
    393 n-C8H17 H H H H
    394 n-C9H19 H H H H
    395 n-C10H21 H H H H
    398 H F H F H
    399 CH3 F H F H
    400 C2H5 F H F H
    401 n-C3H7 F H F H
    402 n-C4H9 F H F H
    403 n-C5H11 F H F H
    404 n-C6H13 F H F H
    405 n-C7H15 F H F H
    406 n-C8H17 F H F H
    407 n-C9H19 F H F H
    408 n-C10H21 F H F H
    411 H H F H F
    412 CH3 H F H F
    413 C2H5 H F H F
    414 n-C3H7 H F H F
    415 n-C4H9 H F H F
    416 n-C5H11 H F H F
    417 n-C6H13 H F H F
    418 n-C7H15 H F H F
    419 n-C8H17 H F H F
    420 n-C9H19 H F H F
    421 n-C10H21 H F H F
    424 H F F F F
    425 CH3 F F F F
    426 C2H5 F F F F
    427 n-C3H7 F F F F
    428 n-C4H9 F F F F
    429 n-C5H11 F F F F
    430 n-C6H13 F F F F
    431 n-C7H15 F F F F
    432 n-C8H17 F F F F
    433 n-C9H19 F F F F
    434 n-C10H21 F F F F
  • Beispiele 437 bis 447, 450 bis 460, 463 bis 473, 476 bis 485
  • Analog zu Beispiel 1 werden die folgenden Verbindungen dargestellt:
    Figure DE112005000999B4_0125
    Nr. R L11 L11' L12 L12' Phasen (T/°C)
    437 H H H H H
    438 CH3 H H H H
    439 C2H5 H H H H
    440 n-C3H7 H H H H
    441 n-C4H9 H H H H
    442 n-C5H11 H H H H
    443 n-C6H13 H H H H
    444 n-C7H15 H H H H
    445 n-C8H17 H H H H
    446 n-C9H19 H H H H
    447 n-C10H21 H H H H
    450 H F H F H
    451 CH3 F H F H
    452 C2H5 F H F H
    453 n-C3H7 F H F H
    454 n-C4H9 F H F H
    455 n-C5H11 F H F H
    456 n-C6H13 F H F H
    457 n-C7H15 F H F H
    458 n-C8H17 F H F H
    459 n-C9H19 F H F H
    460 n-C10H21 F H F H
    463 H H F H F
    464 CH3 H F H F
    465 C2H5 H F H F
    466 n-C3H7 H F H F
    467 n-C4H9 H F H F
    468 n-C5H11 H F H F
    469 n-C6H13 H F H F
    470 n-C7H15 H F H F
    471 n-C8H17 H F H F
    472 n-C9H19 H F H F
    473 n-C10H21 H F H F
    476 H F F F F
    477 CH3 F F F F
    478 C2H5 F F F F
    3 n-C3H7 F F F F T9 18 C 1451
    479 n-C4H9 F F F F
    480 n-C6H11 F F F F
    481 n-C6H13 F F F F
    482 n-C7H15 F F F F
    483 n-C8H17 F F F F
    484 n-C9H19 F F F F
    485 n-C10H21 F F F F
  • Beispiele 488 bis 498, 501 bis 511, 514 bis 524, 527 bis 537
  • Analog zu Beispiel 1 werden die folgenden Verbindungen dargestellt:
    Figure DE112005000999B4_0126
    Nr. R L11 L11' L12 L12' Phasen (T/°C)
    488 H H H H H
    489 CH3 H H H H
    490 C2H5 H H H H
    491 n-C3H7 H H H H
    492 n-C4H9 H H H H
    493 n-C5H11 H H H H
    494 n-C6H13 H H H H
    495 n-C7H15 H H H H
    496 n-C8H17 H H H H
    497 n-C9H19 H H H H
    498 n-C10H21 H H H H
    501 H F H F H
    502 CH3 F H F H
    503 C2H5 F H F H
    504 n-C3H7 F H F H
    505 n-C4H9 F H F H
    506 n-C5H11 F H F H
    507 n-C6H13 F H F H
    508 n-C7H15 F H F H
    509 n-C8H17 F H F H
    510 n-C9H19 F H F H
    511 n-C10H21 F H F H
    514 H H F H F
    515 CH3 H F H F
    516 C2H5 H F H F
    517 n-C3H7 H F H F
    518 n-C4H9 H F H F
    519 n-C5H11 H F H F
    520 n-C6H13 H F H F
    521 n-C7H15 H F H F
    522 n-C8H17 H F H F
    523 n-C9H19 H F H F
    524 n-C10H21 H F H F
    527 H F F F F
    528 CH3 F F F F
    529 C2H5 F F F F
    530 n-C3H7 F F F F
    531 n-C4H9 F F F F
    532 n-C5H11 F F F F
    533 n-C6H13 F F F F
    534 n-C7H15 F F F F
    535 n-C8H17 F F F F
    536 n-C9H19 F F F F
    537 n-C10H21 F F F F
  • Beispiele 540 bis 549, 552 bis 560, 563 bis 572, 575 bis 584, 587 bis 596
  • Analog zu Beispiel 1 werden die folgenden Verbindungen dargestellt:
    Figure DE112005000999B4_0127
    Nr. R R' L11 L11' L12 L12' Phasen (T/°C)
    540 CH3 CH3 H H H H
    541 C2H5 CH3 H H H H
    542 n-C3H7 CH3 H H H H
    543 n-C4H9 CH3 H H H H
    544 n-C5H11 CH3 H H H H
    545 n-C6H13 CH3 H H H H
    546 n-C7H15 CH3 H H H H
    547 n-C8H17 CH3 H H H H
    548 n-C9H19 CH3 H H H H
    549 n-C10H21 CH3 H H H H
    552 C2H5 C2H5 H H H H
    553 n-C3H7 n-C3H7 H H H H
    554 n-C4H9 n-C4H9 H H H H
    555 n-C5H11 n-C5H11 H H H H
    556 n-C6H13 n-C6H13 H H H H
    557 n-C7H15 n-C7H9 H H H H
    558 n-C8H17 n-C8H17 H H H H
    559 n-C9H19 n-C9H19 H H H H
    560 n-C10H21 n-C10H21 H H H H
    563 CH3 CH3 F H F H
    564 C2H5 C2H5 F H F H
    565 n-C3H7 n-C3H7 F H F H
    566 n-C4H9 n-C4H9 F H F H
    567 n-C5H11 n-C5H11 F H F H
    568 n-C6H13 n-C6H13 F H F H
    569 n-C7H15 n-C7H9 F H F H
    570 n-C8H17 n-C8H17 F H F H
    571 n-C9H19 n-C9H19 F H F H
    572 n-C10H21 n-C10H21 F H F H
    575 CH3 CH3 H F H F
    576 C2H5 C2H5 H F H F
    577 n-C3H7 n-C3H7 H F H F
    578 n-C4H9 n-C4H9 H F H F
    579 n-C5H11 n-C5H11 H F H F
    580 n-C6H13 n-C6H13 H F H F
    581 n-C7H15 n-C7H9 H F H F
    582 n-C8H17 n-C8H17 H F H F
    583 n-C9H19 n-C9H19 H F H F
    584 n-C10H21 n-C10H21 H F H F
    587 CH3 CH3 F F F F
    588 C2H5 C2H5 F F F F
    589 n-C3H7 n-C3H7 F F F F
    590 n-C4H9 n-C4H9 F F F F
    591 n-C5H11 n-C5H11 F F F F
    592 n-C6H13 n-C6H13 F F F F
    593 n-C7H15 n-C7H9 F F F F
    594 n-C8H17 n-C8H17 F F F F
    595 n-C9H19 n-C9H19 F F F F
    596 n-C10H21 n-C10H21 F F F F
  • Beispiele 599 bis 608, 611 bis 619, 622 bis 631, 634 bis 643, 646 bis 655
  • Analog zu Beispiel 1 werden die folgenden Verbindungen dargestellt:
    Figure DE112005000999B4_0128
    Nr. R R' L11 L11' L12 L12' Phasen (T/°C)
    599 CH3 CH3 H H H H
    600 C2H5 CH3 H H H H
    601 n-C3H7 CH3 H H H H
    602 n-C4H9 CH3 H H H H
    603 n-C5H11 CH3 H H H H
    604 n-C6H13 CH3 H H H H
    605 n-C7H15 CH3 H H H H
    606 n-C8H17 CH3 H H H H
    607 n-C9H19 CH3 H H H H
    608 n-C10H21 CH3 H H H H
    611 C2H5 C2H5 H H H H
    612 n-C3H7 n-C3H7 H H H H
    613 n-C4H9 n-C4H9 H H H H
    614 n-C5H11 n-C5H11 H H H H
    615 n-C6H13 n-C6H13 H H H H
    616 n-C7H15 n-C7H9 H H H H
    617 n-C8H17 n-C8H17 H H H H
    618 n-C9H19 n-C9H19 H H H H
    619 n-C10H21 n-C10H21 H H H H
    622 CH3 CH3 F H F H
    623 C2H5 C2H5 F H F H
    624 n-C3H7 n-C3H7 F H F H
    625 n-C4H9 n-C4H9 F H F H
    626 n-C5H11 n-C5H11 F H F H
    627 n-C6H13 n-C6H13 F H F H
    628 n-C7H15 n-C7H9 F H F H
    629 n-C8H17 n-C8H17 F H F H
    630 n-C9H19 n-C9H19 F H F H
    631 n-C10H21 n-C10H21 F H F H
    634 CH3 CH3 H F H F
    635 C2H5 C2H5 H F H F
    636 n-C3H7 n-C3H7 H F H F
    637 n-C4H9 n-C4H9 H F H F
    638 n-C5H11 n-C5H11 H F H F
    639 n-C6H13 n-C6H13 H F H F
    640 n-C7H15 n-C7H9 H F H F
    641 n-C8H17 n-C8H17 H F H F
    642 n-C9H19 n-C9H19 H F H F
    643 n-C10H21 n-C10H21 H F H F
    646 CH3 CH3 F F F F
    647 C2H5 C2H5 F F F F
    648 n-C3H7 n-C3H7 F F F F
    649 n-C4H9 n-C4H9 F F F F
    650 n-C5H11 n-C5H11 F F F F
    651 n-C6H13 n-C6H13 F F F F
    652 n-C7H15 n-C7H9 F F F F
    653 n-C8H17 n-C8H17 F F F F
    654 n-C9H19 n-C9H19 F F F F
    655 n-C10H21 n-C10H21 F F F F
  • Beispiele 656 bis 665, 668 bis 677, 680 bis 689, 692 bis 701, 704 bis 713, 716 bis 725, 728 bis 737, 740 bis 749, 752 bis 761, 764 bis 773, 776 bis 785, 788 bis 797
  • Analog zu Beispiel 1 werden die folgenden Verbindungen dargestellt:
    Figure DE112005000999B4_0129
    Nr. R R' R''1 L11 L11' Phasen (T/°C)
    656 CH3 CH3 H H H
    657 C2H5 CH3 H H H
    658 n-C3H7 CH3 H H H
    659 n-C4H9 CH3 H H H
    660 n-C5H11 CH3 H H H
    661 n-C6H13 CH3 H H H
    662 n-C7H15 CH3 H H H
    663 n-C8H17 CH3 H H H
    664 n-C9H19 CH3 H H H
    665 n-C10H21 CH3 H H H
    668 CH3 CH3 CH3 H H
    669 C2H5 CH3 CH3 H H
    670 n-C3H7 CH3 CH3 H H
    671 n-C4H9 CH3 CH3 H H
    672 n-C5H11 CH3 CH3 H H
    673 n-C6H13 CH3 CH3 H H
    674 n-C7H15 CH3 CH3 H H
    675 n-C8H17 CH3 CH3 H H
    676 n-C9H19 CH3 CH3 H H
    677 n-C10H21 CH3 CH3 H H
    680 CH3 C2H5 H H H
    681 C2H5 C2H5 H H H
    682 n-C3H7 C2H5 H H H
    683 n-C4H9 C2H5 H H H
    684 n-C5H11 C2H5 H H H
    685 n-C6H13 C2H5 H H H
    686 n-C7H15 C2H5 H H H
    687 n-C8H17 C2H5 H H H
    688 n-C9H19 C2H5 H H H
    689 n-C10H21 C2H5 H H H
    692 CH3 C2H5 CH3 H H
    693 C2H5 C2H5 CH3 H H
    694 n-C3H7 C2H5 CH3 H H
    695 n-C4H9 C2H5 CH3 H H
    696 n-C5H11 C2H5 CH3 H H
    697 n-C6H13 C2H5 CH3 H H
    698 n-C7H15 C2H5 CH3 H H
    699 n-C8H17 C2H5 CH3 H H
    700 n-C9H19 C2H5 CH3 H H
    701 n-C10H21 C2H5 CH3 H H
    704 CH3 n-C3H7 H H H
    705 C2H5 n-C3H7 H H H
    706 n-C3H7 n-C3H7 H H H
    707 n-C4H9 n-C3H7 H H H
    708 n-C5H11 n-C3H7 H H H
    709 n-C6H13 n-C3H7 H H H
    710 n-C7H15 n-C3H7 H H H
    711 n-C8H17 n-C3H7 H H H
    712 n-C9H19 n-C3H7 H H H
    713 n-C10H21 n-C3H7 H H H
    716 CH3 n-C3H7 CH3 H H
    717 C2H5 n-C3H7 CH3 H H
    718 n-C3H7 n-C3H7 CH3 H H
    719 n-C4H9 n-C3H7 CH3 H H
    720 n-C5H11 n-C3H7 CH3 H H
    721 n-C6H13 n-C3H7 CH3 H H
    722 n-C7H15 n-C3H7 CH3 H H
    723 n-C8H17 n-C3H7 CH3 H H
    724 n-C9H19 n-C3H7 CH3 H H
    725 n-C10H21 n-C3H7 CH3 H H
    728 CH3 CH3 H H F
    729 C2H5 C2H5 H H F
    730 n-C3H7 n-C3H7 H H F
    731 n-C4H9 n-C4H9 H H F
    732 n-C5H11 n-C5H11 H H F
    733 n-C6H13 n-C6H13 H H F
    734 n-C7H15 n-C7H9 H H F
    735 n-C8H17 n-C8H17 H H F
    736 n-C9H19 n-C9H19 H H F
    737 n-C10H21 n-C10H21 H H F
    740 CH3 CH3 H F H
    741 C2H5 C2H5 H F H
    742 n-C3H7 n-C3H7 H F H
    743 n-C4H9 n-C4H9 H F H
    744 n-C5H11 n-C5H11 H F H
    745 n-C6H13 n-C6H13 H F H
    746 n-C7H15 n-C7H15 H F H
    747 n-C8H17 n-C8H17 H F H
    748 n-C9H19 n-C9H19 H F H
    749 n-C10H21 n-C10H21 H F H
    752 CH3 CH3 H F F
    753 C2H5 C2H5 H F F
    754 n-C3H7 n-C3H7 H F F
    755 n-C4H9 n-C4H9 H F F
    756 n-C5H11 n-C5H11 H F F
    757 n-C6H13 n-C6H13 H F F
    758 n-C7H15 n-C7H15 H F F
    759 n-C8H17 n-C8H17 H F F
    760 n-C9H19 n-C9H19 H F F
    761 n-C10H21 n-C10H21 H F F
    764 CH3 CH3 CH3 H F
    765 C2H5 C2H5 CH3 H F
    766 n-C3H7 n-C3H7 CH3 H F
    767 n-C4H9 n-C4H9 CH3 H F
    768 n-C5H11 n-C5H11 CH3 H F
    769 n-C6H13 n-C6H13 CH3 H F
    770 n-C7H15 n-C7H15 CH3 H F
    771 n-C8H17 n-C8H17 CH3 H F
    772 n-C9H19 n-C9H19 CH3 H F
    773 n-C10H21 n-C10H21 CH3 H F
    776 CH3 CH3 CH3 F H
    777 C2H5 C2H5 CH3 F H
    778 n-C3H7 n-C3H7 CH3 F H
    779 n-C4H9 n-C4H9 CH3 F H
    780 n-C5H11 n-C5H11 CH3 F H
    781 n-C6H13 n-C6H13 CH3 F H
    782 n-C7H15 n-C7H15 CH3 F H
    783 n-C8H17 n-C8H17 CH3 F H
    784 n-C9H19 n-C9H19 CH3 F H
    785 n-C10H21 n-C10H21 CH3 F H
    788 CH3 CH3 CH3 F F
    789 C2H5 C2H5 CH3 F F
    790 n-C3H7 n-C3H7 CH3 F F
    791 n-C6H9 n-C4H9 CH3 F F
    792 n-C5H11 n-C5H11 CH3 F F
    793 n-C6H13 n-C6H13 CH3 F F
    794 n-C7H15 n-C7H15 CH3 F F
    795 n-C8H17 n-C8H17 CH3 F F
    796 n-C9H19 n-C9H19 CH3 F F
    797 n-C10H21 n-C10H21 CH3 F F
  • Beispiele 800 bis 809, 812 bis 821, 824 bis 833, 836 bis 845, 848 bis 857, 860 bis 869, 872 bis 881, 884 bis 893, 896 bis 905, 908 bis 917, 920 bis 929, 932 bis 941
  • Analog zu Beispiel 1 werden die folgenden Verbindungen dargestellt:
    Figure DE112005000999B4_0130
    Nr. R R' R''1 L11 L11' Phasen (T/°C)
    800 CH3 CH3 H H H
    801 C2H5 CH3 H H H
    802 n-C3H7 CH3 H H H
    803 n-C4H9 CH3 H H H
    804 n-C5H11 CH3 H H H
    805 n-C6H13 CH3 H H H
    806 n-C7H15 CH3 H H H
    807 n-C8H17 CH3 H H H
    808 n-C9H19 CH3 H H H
    809 n-C10H21 CH3 H H H
    812 CH3 CH3 CH3 H H
    813 C2H5 CH3 CH3 H H
    814 n-C3H7 CH3 CH3 H H
    815 n-C4H9 CH3 CH3 H H
    816 n-C5H11 CH3 CH3 H H
    817 n-C-H13 CH3 CH3 H H
    818 n-C7H15 CH3 CH3 H H
    819 n-C8H17 CH3 CH3 H H
    820 n-C9H19 CH3 CH3 H H
    821 n-C10H21 CH3 CH3 H H
    824 CH3 C2H5 H H H
    825 C2H5 C2H5 H H H
    826 n-C3H7 C2H5 H H H
    827 n-C4H9 C2H5 H H H
    828 n-C5H11 C2H5 H H H
    829 n-C6H13 C2H5 H H H
    830 n-C7H15 C2H5 H H H
    831 n-C8H17 C2H5 H H H
    832 n-C9H19 C2H5 H H H
    833 n-C10H21 C2H5 H H H
    836 CH3 C2H5 CH3 H H
    837 C2H5 C2H5 CH3 H H
    838 n-C3H7 C2H5 CH3 H H
    839 n-C4H9 C2H5 CH3 H H
    840 n-C5H11 C2H5 CH3 H H
    841 n-C6H13 C2H5 CH3 H H
    842 n-C7H15 C2H5 CH3 H H
    843 n-C8H17 C2H5 CH3 H H
    844 n-C9H19 C2H5 CH3 H H
    845 n-C10H21 C2H5 CH3 H H
    848 CH3 n-C3H7 H H H
    849 C2H5 n-C3H7 H H H
    850 n-C3H7 n-C3H7 H H H
    851 n-C4H9 n-C3H7 H H H
    852 n-C5H11 n-C3H7 H H H
    853 n-C6H13 n-C3H7 H H H
    854 n-C7H15 n-C3H7 H H H
    855 n-C8H17 n-C3H7 H H H
    856 n-C9H19 n-C3H7 H H H
    857 n-C10H21 n-C3H7 H H H
    860 CH3 n-C3H7 CH3 H H
    861 C2H5 n-C3H7 CH3 H H
    862 n-C3H7 n-C3H7 CH3 H H
    863 n-C4H9 n-C3H7 CH3 H H
    864 n-C5H11 n-C3H7 CH3 H H
    865 n-C6H13 n-C3H7 CH3 H H
    866 n-C7H15 n-C3H7 CH3 H H
    867 n-C8H17 n-C3H7 CH3 H H
    868 n-C9H19 n-C3H7 CH3 H H
    869 n-C10H21 n-C3H7 CH3 H H
    872 CH3 CH3 H H F
    873 C2H5 C2H5 H H F
    874 n-C3H7 n-C3H7 H H F
    875 n-C4H9 n-C4H9 H H F
    876 n-C5H11 n-C5H11 H H F
    877 n-C6H13 n-C6H13 H H F
    878 n-C7H15 n-C7H15 H H F
    879 n-C8H17 n-C8H17 H H F
    880 n-C9H19 n-C9H19 H H F
    881 n-C10H21 n-C10H21 H H F
    884 CH3 CH3 H F H
    885 C2H5 C2H5 H F H
    886 n-C3H7 n-C3H7 H F H
    887 n-C4H9 n-C4H9 H F H
    888 n-C5H11 n-C5H11 H F H
    889 n-C6H13 n-C6H13 H F H
    890 n-C7H15 n-C7H15 H F H
    891 n-C8H17 n-C8H17 H F H
    892 n-C9H19 n-C9H19 H F H
    893 n-C10H21 n-C10H21 H F H
    896 CH3 CH3 H F F
    897 C2H5 C2H5 H F F
    898 n-C3H7 n-C3H7 H F F
    899 n-C4H9 n-C4H9 H F F
    900 n-C5H11 n-C5H11 H F F
    901 n-C8H13 n-C6H13 H F F
    902 n-C7H15 n-C7H15 H F F
    903 n-C8H17 n-C8H17 H F F
    904 n-C9H19 n-C9H19 H F F
    905 n-C10H21 n-C10H21 H F F
    908 CH3 CH3 CH3 H F
    909 C2H5 C2H5 CH3 H F
    910 n-C3H7 n-C3H7 CH3 H F
    911 n-C4H9 n-C4H9 CH3 H F
    912 n-C5H11 n-C5H11 CH3 H F
    913 n-C6H13 n-C6H13 CH3 H F
    914 n-C7H15 n-C7H15 CH3 H F
    915 n-C8H17 n-C8H17 CH3 H F
    916 n-C9H19 n-C9H19 CH3 H F
    917 n-C10H21 n-C10H21 CH3 H F
    920 CH3 CH3 CH3 F H
    921 C2H5 C2H5 CH3 F H
    922 n-C3H7 n-C3H7 CH3 F H
    923 n-C4H9 n-C4H9 CH3 F H
    924 n-C5H11 n-C5H11 CH3 F H
    925 n-C6H13 n-C6H13 CH3 F H
    926 n-C7H15 n-C7H15 CH3 F H
    927 n-C8H17 n-C8H17 CH3 F H
    928 n-C9H19 n-C9H19 CH3 F H
    929 n-C10H21 n-C10H21 CH3 F H
    932 CH3 CH3 CH3 F F
    933 C2H5 C2H5 CH3 F F
    934 n-C3H7 n-C3H7 CH3 F F
    935 n-C4H9 n-C4H9 CH3 F F
    936 n-C5H11 n-C5H11 CH3 F F
    937 n-C6H13 n-C6H13 CH3 F F
    938 n-C-H15 n-C7H15 CH3 F F
    939 n-C8H17 n-C8H17 CH3 F F
    940 n-C9H19 n-C9H19 CH3 F F
    941 n-C10H21 n-C10H21 CH3 F F
  • Beispiele 944 bis 953, 956 bis 965, 968 bis 977, 980 bis 989, 992 bis 1001, 1004 bis 1013, 1016 bis 1025, 1028 bis 1037, 1040 bis 1049, 1052 bis 1061, 1064 bis 1073, 1076 bis 1085
  • Analog zu Beispiel 1 werden die folgenden Verbindungen dargestellt:
    Figure DE112005000999B4_0131
    Nr. R R' R''1 L11 L11' Phasen (T/°C)
    944 CH3 CH3 H H H
    945 C2H5 CH3 H H H
    946 n-C3H7 CH3 H H H
    947 n-C4H9 CH3 H H H
    948 n-C5H11 CH3 H H H
    949 n-C6H13 CH3 H H H
    950 n-C7H15 CH3 H H H
    951 n-C8H17 CH3 H H H
    952 n-C9H19 CH3 H H H
    953 n-C10H21 CH3 H H H
    956 CH3 CH3 CH3 H H
    957 C2H5 CH3 CH3 H H
    958 n-C3H7 CH3 CH3 H H
    959 n-C4H9 CH3 CH3 H H
    960 n-C5H11 CH3 CH3 H H
    961 n-C6H13 CH3 CH3 H H
    962 n-C7H15 CH3 CH3 H H
    963 n-C8H17 CH3 CH3 H H
    964 n-C9H19 CH3 CH3 H H
    965 n-C10H21 CH3 CH3 H H
    968 CH3 C2H5 H H H
    969 C2H5 C2H5 H H H
    970 n-C3H7 C2H5 H H H
    971 n-C4H9 C2H5 H H H
    972 n-C5H11 C2H5 H H H
    973 n-C6H13 C2H5 H H H
    974 n-C7H15 C2H5 H H H
    975 n-C18H17 C2H5 H H H
    976 n-C9H19 C2H5 H H H
    977 n-C10H21 C2H5 H H H
    980 CH3 C2H5 CH3 H H
    981 C2H5 C2H5 CH3 H H
    982 n-C3H7 C2H5 CH3 H H
    983 n-C4H9 C2H5 CH3 H H
    984 n-C5H11 C2H5 CH3 H H
    985 n-C6H13 C2H5 CH3 H H
    986 n-C7H15 C2H5 CH3 H H
    987 n-C8H17 C2H5 CH3 H H
    988 n-C9H19 C2H5 CH3 H H
    989 n-C10H21 C2H5 CH3 H H
    992 CH3 n-C3H7 H H H
    993 C2H5 n-C3H7 H H H
    994 n-C3H7 n-C3H7 H H H
    995 n-C4H9 n-C3H7 H H H
    996 n-C5H11 n-C3H7 H H H
    997 n-C6H13 n-C3H7 H H H
    998 n-C7H15 n-C3H7 H H H
    999 n-C8H17 n-C3H7 H H H
    1000 n-C9H19 n-C3H7 H H H
    1001 n-C10H21 n-C3H7 H H H
    1004 CH3 n-C3H7 CH3 H H
    1005 C2H5 n-C3H7 CH3 H H
    1006 n-C3H7 n-C3H7 CH3 H H
    1007 n-C-H9 n-C3H7 CH3 H H
    1008 n-C5H11 n-C3H7 CH3 H H
    1009 n-C6H13 n-C3H7 CH3 H H
    1010 n-C7H15 n-C3H7 CH3 H H
    1011 n-C8H17 n-C3H7 CH3 H H
    1012 n-C9H19 n-C3H7 CH3 H H
    1013 n-C10H21 n-C3H7 CH3 H H
    1016 CH3 CH3 H H F
    1017 C2H5 C2H5 H H F
    1018 n-C3H7 n-C3H7 H H F
    1019 n-C4H9 n-C4H9 H H F
    1020 n-C5H11 n-C5H11 H H F
    1021 n-C6H13 n-C6H13 H H F
    1022 n-C7H15 n-C7H15 H H F
    1023 n-C8H17 n-C8H17 H H F
    1024 n-C9H19 n-C9H19 H H F
    1025 n-C10H21 n-C10H21 H H F
    1028 CH3 CH3 H F H
    1029 C2H5 C2H5 H F H
    1030 n-C3H7 n-C3H7 H F H
    1031 n-C4H9 n-C4H9 H F H
    1032 n-C5H11 n-C5H11 H F H
    1033 n-C6H13 n-C6H13 H F H
    1034 n-C7H15 n-C7H15 H F H
    1035 n-C8H17 n-C8H17 H F H
    1036 n-C9H19 n-C9H19 H F H
    1037 n-C10H21 n-C10H21 H F H
    1040 CH3 CH3 H F F
    1041 C2H5 C2H5 H F F
    1042 n-C3H7 n-C3H7 H F F
    1043 n-C4H9 n-C4H9 H F F
    1044 n-C5H11 n-C5H11 H F F
    1045 n-C6H13 n-C6H13 H F F
    1046 n-C7H15 n-C7H15 H F F
    1047 n-C8H17 n-C8H17 H F F
    1048 n-C9H19 n-C9H19 H F F
    1049 n-C10H21 n-C10H21 H F F
    1052 CH3 CH3 CH3 H F
    1053 C2H5 C2H5 CH3 H F
    1054 n-C3H7 n-C3H7 CH3 H F
    1055 n-C4H9 n-C4H9 CH3 H F
    1056 n-C5H11 n-C5H11 CH3 H F
    1057 n-C6H13 n-C6H13 CH3 H F
    1058 n-C7H15 n-C7H15 CH3 H F
    1059 n-C8H17 n-C8H17 CH3 H F
    1060 n-C9H19 n-C9H19 CH3 H F
    1061 n-C10H21 n-C10H21 CH3 H F
    1064 CH3 CH3 CH3 F H
    1065 C2H5 C2H5 CH3 F H
    1066 n-C3H7 n-C3H7 CH3 F H
    1067 n-C4H9 n-C4H9 CH3 F H
    1068 n-C5H11 n-C5H11 CH3 F H
    1069 n-C6H13 n-C6H13 CH3 F H
    1070 n-C7H15 n-C7H15 CH3 F H
    1071 n-C8H17 n-C8H17 CH3 F H
    1072 n-C9H19 n-C9H19 CH3 F H
    1073 n-C10H21 n-C10H21 CH3 F H
    1076 CH3 CH3 CH3 F F
    1077 C2H5 C2H5 CH3 F F
    1078 n-C3H7 n-C3H7 CH3 F F
    1079 n-C4H9 n-C4H9 CH3 F F
    1080 n-C5H11 n-C5H11 CH3 F F
    1081 n-C6H13 n-C6H13 CH3 F F
    1082 n-C7H15 n-C7H15 CH3 F F
    1083 n-C8H17 n-C8H17 CH3 F F
    1084 n-C9H19 n-C9H19 CH3 F F
    1085 n-C10H21 n-C10H21 CH3 F F
  • Vergleichsbeispiel 1088
  • Analog zu Beispiel 1 wird die folgende Verbindung dargestellt:
    Figure DE112005000999B4_0132
  • Das Produkt besitzt eine Phasensequenz von Tg = –10°C, K C 73°C I.
  • Vergleichsanwendungsbeispiel 1
  • 5% des chiralen Mittels R-5011 wurden in der achiralen Flüssigkristallmischung H-0 mit der Zusammensetzung und den Eigenschaften wie in Tabelle 1 unten angegeben gelöst. Tabelle 1: Zusammensetzung und Eigenschaften der Wirtsmischung H-0
    Verbindung Abkürzung Konzentration/Massen-% Physikalische Eigenschaften
    GZU-3A-N 15,0 T(N, I) = 56,5°C
    GZU-4A-N 15,0
    GZU-4O-N 15,0 Δn(20°C, 589 nm) = 0,164
    UZU-3A-N 8,0
    CUZU-2-N 9,0
    CUZU-3-N 9,0
    CUZU-4-N 9,0
    HP-3N.F 6,0
    HP-4N.F 6,0
    HP-5N.F 8,0
    Σ 100,0
  • Die erhaltene Mischung CM wurde in eine elektrooptische Testzelle mit interdigitalen Elektroden auf einer Substratseite gefüllt. Die Elektrodenbreite betrug 10 μm, der Abstand zwischen benachbarten Elektroden 10 μm und die Schichtdicke ebenfalls 10 μm. Diese Testzelle wurde zwischen gekreuzten Polarisatoren elektrooptisch beurteilt.
  • Bei niedrigen Temperaturen wies die gefüllte Zelle die typische Textur einer chiralen nematischen Mischung auf, mit einer optischen Durchlässigkeit zwischen gekreuzten Polarisatoren ohne angelegte Spannung. Beim Erhitzen war die Mischung bei einer Temperatur von 36°C optisch isotrop, also dunkel zwischen den gekreuzten Polarisatoren. Dies gab den Übergang von der chiralen nematischen Phase in die blaue Phase bei 36°C an. Diese Temperatur wird als T1 oder Ttrans bezeichnet.
  • Bis zu einer Temperatur von 43°C zeigte die Zelle einen deutlichen elektrooptischen Effekt unter einer angelegten Spannung, z. B. bei 38°C, wobei Anlegen einer Spannung von 46 V zu einem Maximum der optischen Durchlässigkeit führte. Diese Temperatur wird als T2 und jeweilige Spannung als Vmax oder V100 bezeichnet. Bei einer Temperatur von 43°C begann die Spannung, die für einen sichtbaren elektrooptischen Effekt erforderlich war, stark zuzunehmen, was den Übergang von der blauen Phase in die isotrope Phase bei dieser Temperatur angab.
  • Der Temperaturbereich (ΔT(BP)), in dem die Mischung elektrooptisch in der blauen Phase eingesetzt werden kann, wurde als der Bereich von 36°C bis 43°C identifiziert, d. h. als 7° breit (= T2 – T1 = 43°C – 36°C). Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 unten aufgeführt. Außerdem wurden die Ansprechzeiten für das Einschalten (τein) und Ausschalten (τaus) bestimmt. Die Ansprechzeiten nehmen mit steigender Temperatur oberhalb T1 ab und die Temperatur, bei der beide Ansprechzeiten jeweils unter 5 ms abgesunken sind, wird als T3 bezeichnet. Dies ist in diesem Vergleichsanwendungsbeispiel bei einer Temperatur von 43°C oder etwas darüber der Fall. Dementsprechend ist der Bereich des nutzbaren flachen Verhaltens, d. h. der nutzbare Flachbereich (ΔT(FR)), der für T2 ≥ T3 als ΔT(FR) = T2 – T3 definiert ist und für T2 < T3 ΔT(FR) = 0, ist in diesem Vergleichsanwendungsbeispiel 0°. Tabelle 2: Ergebnisse
    Anw.-Bsp. # V. A. B. 1-1 1-2 1-3 1-4 1-5
    Mischung # CM H-1 H-2 H-3 H-4 H-5
    Verb. aus Bsp. # keine 1 2 3 4 5
    Ausdehnung der blauen Phase bzw. nutzbarer Flachbereich
    T2/°C 43,0 12,0 14,7 > 54,5* n. b. n. b.
    T3/°C ≥ 43,0 11,0 ≥ 14,7 - n. b. n. b.
    T1/°C 36,0 –5,5 –0,5 50,5 n. b. n. b.
    ΔT(BP)/° 7,0 17,5 15,2 > 4* n. b. n. b.
    ΔT(UR)/° 0 1 0 > 4 n. b. n. b.
    Charakteristische Spannungen
    Top./°C 38,0 –3,5 1,5 52,5 n. b. n. b.
    Vmax/V 46,0 42,4 43,3 110 n. b. n. b.
  • Anmerkungen:
    • *: Obergrenze nicht leicht festzustellen,
    • n. b.: nicht bestimmt.
  • Anwendungsbeispiel 1
  • In diesem Anwendungsbeispiel wurden 10% der jeweiligen Verbindung aus den Beispielen 1 bis 6 und 5% des chiralen Mittels R-5011 in der im oben gerade beschriebenen Vergleichsanwendungsbeispiel 1 verwendeten achiralen Flüssigkristallmischung H-0 gelöst. Die entstandenen Mischungen H-1 bis H-6 hatten die in der folgenden Tabelle angegeben Zusammensetzung und Eigenschaften.
  • Die erhaltenen Mischungen H-1 bis H-6 werden in jeweilige elektrooptische Testzellen wie die im Vergleichsbeispiel verwendete gefüllt und wie dort beschrieben untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 oben angegeben.
  • Bei niedrigen Temperaturen wies die mit H-1 gefüllte Zelle die typische Textur einer chiralen nematischen Mischung auf, mit einer optischen Durchlässigkeit zwischen gekreuzten Polarisatoren ohne angelegte Spannung. Beim Erhitzen war die Mischung bei einer Temperatur von –5,5°C optisch isotrop, also dunkel zwischen den gekreuzten Polarisatoren.
  • Dies gab den Übergang von der chiralen nematischen Phase in die blaue Phase bei –5,5°C an. Bis zu einer Temperatur von 12,0°C zeigte die Zelle einen deutlichen elektrooptischen Effekt unter einer angelegten Spannung.
  • Der Temperaturbereich (ΔT(BP)), in dem die Mischung elektrooptisch in der blauen Phase eingesetzt werden kann, wurde als der Bereich von –5,5°C bis 12°C, d. h. als 17,2° breit (= T2 – T1 = 12°C – –5,5°C) identifiziert. Dies ist erheblich größer als der entsprechende Bereich von 7,0°, wie er bei der chiralen Referenzmischung CM mit nur einer Zugabe von 5% R-5011 zur Mischung H-0 gefunden wurde, und gleichzeitig wird der Phasenbereich der blauen Phase erheblich näher an die Umgebungstemperatur verschoben, was die praktische Anwendung erleichtert. Gleichzeitig ist auch die Betriebsspannung niedriger.
  • Außerdem wurden wiederum die Ansprechzeiten für das Einschalten (τein) und Ausschalten (τaus) bestimmt. Die Ansprechzeiten nehmen mit steigender Temperatur oberhalb T1 ab und die Temperatur, bei der beide Ansprechzeiten jeweils unter 5 ms abgesunken sind (T3), beträgt hier 11°C. Dementsprechend ist ΔT(FR) in diesem Anwendungsbeispiel ΔT(FR) = 1°(= T2 – T3, = 12°C – 11°C).
  • Für die Anwendungsbeispiele 1–2 bis 1–6 erhält man vergleichbare Ergebnisse, wie z. B. in den Tabellen 2 und 3 enthalten. Tabelle 3: Ergebnisse
    Anw.-Bsp. # V. A. B. 1–6
    Mischung # CM H-6°
    Verb. aus Bsp. # keine 6
    Ausdehnung der blauen Phase bzw. nutzbarer Flachbereich
    T31°C 43,0 n. b.
    T21°C ≥ 43,0 n. b.
    T1/°C 36,0 n. b.
    ΔT(BP)/° 7,0 n. b.
    ΔT(FR)/° 0 n. b.
    Charakteristische Spannungen
    Top./°C 8,0 n. b.
    Vmax/V 6,0 n. b.
  • Anmerkungen:
    • n. b.: nicht bestimmt.
  • Anwendungsbeispiel 2
  • In diesem Anwendungsbeispiel wurden verschiedene Mengen der Verbindung aus Beispiel 1, jeweils zusammen mit 5% des chiralen Mittels R-5011, in der achiralen Flüssigkristallmischung A-0 mit der Zusammensetzung und den Eigenschaften wie in der folgenden Tabelle angegeben gelöst. Tabelle 4: Zusammensetzung der Wirtsmischung A-0
    Verbindung Abkürzung Konzentration /Massen-%
    AUUQU-3-N 11,76
    CUZU-3-N 10,59
    CUZU-4-N 10,59
    HP-3N.F 9,41
    AUUQU-3-OT 11,77
    AUUQU-3-F 10,59
    AUUQU-3-T 9,41
    AUUQP-3-T 5,88
    PUZU-2-F 10,59
    PUZU-5-F 9,41
    Σ 100,00
  • Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 5 dargestellt. Tabelle 5: Ergebnisse
    Anw.-Bsp. # V. A. B. 1-1 2-1 2-2 3
    Mischung # CM H-1 A-1 A-2 B-1
    Wirt H-0 H-0 A-0 B-0
    Verb. aus Bsp. # keine 1 1 1 1
    Konz. der Verb./% keine 10,0 10,0 7,0 5,0
    Konz. von R-5011/% keine 5,0 5,0 5,0 5,0
    Ausdehnung der blauen Phasebzw. nutzbarer Flachbereich
    T2/°C 43,0 12,0 50,5 60,5 23,0
    T3/°C ≥ 43,0 11,0 47,0 58,5 17,0
    T1/°C 36,0 –5,5 38,5 52,0 14,5
    ΔT(BP)/° 7,0 17,5 12,0 8,5 8,5
    ΔT(FR)/° 0 1 8,5 6,5 2,5
    Charakteristische Spannungen
    Top./°C 38,0 –3,5 40,5 54,0 16,5
    V90/V n. b. n. b. 43 46,5 28
    V100/V 46,0 42,4 n. b. n. b. n. b.
    Top. 1°C 40,0 –1,5 42,5 56,0 18,5
    V90/V n. b. n. b. 51 55 30,5
  • Anmerkungen:
    • n. b.: nicht bestimmt.
  • Anwendungsbeispiel 3
  • In diesem Anwendungsbeispiel wurden jeweils 5% der Verbindung aus Beispiel 1 und 5% des chiralen Mittels R-5011 in der achiralen Flüssigkristallmischung B-0 mit der Zusammensetzung und den Eigenschaften wie in der folgenden Tabelle angegeben gelöst. Tabelle 6: Zusammensetzung der Wirtsmischung B-0
    Verbindung Abkürzung Konzentration/Massen-%
    AUUQU-3-N 12,0
    AUZU-3-N 12,0
    AUZU-5-N 12,0
    GZU-2-F 9,0
    UZU-2-F 9,0
    AUUQU-3-OT 12,0
    AUUQU-3-F 8,0
    AUUQU-3-T 8,0
    PUZU-2-F 6,0
    PUZU-5-F 12,0
    Σ 100,0
  • Die Ergebnisse sind zu Vergleichszwecken in die oben stehende Tabelle 5 aufgenommen.
  • Anwendungsbeispiel 4
  • In diesem Anwendungsbeispiel wurde eine nematische Flüssigkristallmischung (mit C bezeichnet) hergestellt, die ca. 10% der Verbindung aus Beispiel 1 enthält, und auf ihre physikalischen Eigenschaften hin beurteilt, wie in der folgenden Tabelle angegeben. Tabelle 7: Zusammensetzung und Eigenschaften der Mischung C
    Verbindung Abkürzung Konzentration/Massen-% Physikalische Eigenschaften
    Verb. Bsp. 1 10,07 T(N, I) = 69,2°C
    PCH-5F. F 8,99
    PCH-6F.F 7,19 Δn(20°C, 589 nm) = 0,088
    PCH-7F.F 5,40
    CCP-2OCF3 7,19 Δε(20°C) = +6,3
    CCP-3OCF3 10,79
    CCP-4OCF3 6,39
    CCP-5OCF3 9,89
    ECCP-3OCF3 4,50
    ECCP-5OCF3 4,50
    BCH-3F.F 10,79
    BCH-5F.F 8,99
    CBC-33F 1,80
    CBC-53F 1,80
    CBC-55F 1,80
    Σ 100,00

Claims (11)

  1. Mesogene Verbindung, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Phenylring enthält, der zwei mesogene Gruppen in ortho-Position zueinander trägt, wobei es sich um eine Verbindung der Formel I
    Figure DE112005000999B4_0133
    handelt, worin R11 und R12 unabhängig voneinander H, F, Cl, CN, NCS, SF5, SO2CF3 oder Alkyl, das geradkettig oder verzweigt ist, unsubstituiert oder ein- oder mehrfach durch F, Cl oder CN substituiert ist und in dem gegebenenfalls eine oder mehrere nicht benachbarte CH2-Gruppen jeweils unabhängig voneinander durch -O-, -S-, -NH-, -NR01-, -SiR01R02-, -CO-, -COO-, -OCO-, -OCO-O-, -S-CO-, -CO-S-, -CY01=CY02- oder -C≡C- so ersetzt sind, dass O- und/oder S-Atome nicht direkt miteinander verknüpft sind, bedeuten, R01 und R02 unabhängig voneinander H oder Alkyl mit 1 bis 12 C-Atomen bedeuten, Y01 und Y02 unabhängig voneinander F, Cl oder CN bedeuten und alternativ eines von ihnen H bedeuten kann, R13 und R14 unabhängig voneinander eine der für R11 angegebenen Bedeutungen besitzen oder alternativ zusammen eine der cyclischen Gruppen CG-1 bis CG-6 bilden
    Figure DE112005000999B4_0134
    R15 und R16 unabhängig voneinander eine der für R11 angegebenen Bedeutungen besitzen oder alternativ, wiederum unabhängig voneinander, eine der für
    Figure DE112005000999B4_0135
    angegebenen Bedeutungen besitzen,
    Figure DE112005000999B4_0136
    diese bei jedem Auftreten unabhängig voneinander einen aromatischen und/oder alicyclischen Ring oder eine Gruppe enthaltend zwei oder mehr anellierte aromatische oder alicyclische Ringe bedeuten, worin diese Ringe gegebenenfalls ein oder mehrere Heteroatome ausgewählt aus N, O und/oder S enthalten und gegebenenfalls ein- oder mehrfach durch R substituiert sind, R eine der für R11 angegebenen Bedeutungen besitzt, Z11 und Z12 unabhängig voneinander und, wenn Z11 und/oder Z12 mehr als einmal auftreten, auch diese bei jedem Auftreten unabhängig voneinander -CF2O-, -OCF2- oder eine Einfachbindung bedeuten, Y11 und Y12 unabhängig voneinander H, F, Cl, CN oder NCS bedeuten, n und m unabhängig voneinander 1, 2, 3 oder 4 bedeuten und p eine ganze Zahl von 1 bis 6 bedeutet.
  2. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine cyclische Gruppe enthält, die aus der Gruppe der cyclischen Gruppen der Teilformeln CG-1 bis CG-6 ausgewählt ist.
  3. Verbindung nach mindestens einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie zwei mesogene Gruppen
    Figure DE112005000999B4_0137
    enthält, die einander gleich sind.
  4. Medium, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Verbindung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3 enthält.
  5. Medium nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass es sich um ein mesogenes Medium handelt.
  6. Medium nach mindestens einem der Ansprüche 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass es sich um ein Lichtmodulationsmedium handelt.
  7. Medium nach mindestens einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass es eine blaue Phase aufweist.
  8. Lichtmodulationselement, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Medium nach mindestens einem der Ansprüche 4 bis 7 enthält.
  9. Verwendung einer Verbindung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3 in einem mesogenen Medium.
  10. Verwendung eines Mediums nach mindestens einem der Ansprüche 4 bis 7 in einem Lichtmodulationselement.
  11. Elektrooptische Anzeige, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Medium nach mindestens einem der Ansprüche 4 bis 7 enthält.
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