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DE102009011666B4 - Flüssigkristallines Medium und seine Verwendung - Google Patents

Flüssigkristallines Medium und seine Verwendung Download PDF

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DE102009011666B4 DE102009011666.4A DE102009011666A DE102009011666B4 DE 102009011666 B4 DE102009011666 B4 DE 102009011666B4 DE 102009011666 A DE102009011666 A DE 102009011666A DE 102009011666 B4 DE102009011666 B4 DE 102009011666B4
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Abstract

Flüssigkristallines Medium mit negativer dielektrischer Anisotropie, welchesa) eine erste dielektrisch negative Komponente (Komponente A), die aus einer oder mehreren Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln I-1 bis I-4 bestehtworinRund Rjeweils unabhängig voneinander H, einen unsubstituierten Alkyl- oder Alkenylrest mit bis zu 15 C-Atomen, wobei in diesen Resten auch eine oder mehrere CH-Gruppen durch -O-, -S-,, -C≡C-, -CF-O-, -O-CF-, -CO-O- oder -O-CO- so ersetzt sein können, dass O-Atome nicht direkt miteinander verknüpft sind, undZund Zjeweils unabhängig voneinander -CH-CH-, -CH=CH-, -C≡C-, -CH-O-, -O-CH-, -CO-O-, -O-CO-, -CF-O-, -O-CF-, -CF-CF- oder eine Einfachbindung bedeuten,b) eine zweite dielektrisch negative Komponente (Komponente B), die aus einer oder mehreren Verbindungen der Formel II bestehtworinRund Rjeweils unabhängig voneinander H, einen unsubstituierten Alkyl- oder Alkenylrest mit bis zu 15 C-Atomen, wobei in diesen Resten auch eine oder mehrere CH-Gruppen durch -O-, -S-,, -C=C-, -CF-O-, -O-CF-, -CO-O- oder -O-CO- so ersetzt sein können, dass O-Atome nicht direkt miteinander verknüpft sind, wobei in allen Gruppen eine oder mehrere H-Atome durch Halogenatome ersetzt sein können, einer der vorhandenen Ringebisund die anderen, soweit vorhanden, jeweils unabhängig voneinanderzusammen optional auch eine Einfachbindung,Lund Ljeweils unabhängig voneinander =C(X)- und einer von Lund Lalternativ auch =N-,XF, Cl, OCF3, CF3, CH3, CHF, CHF2,Zbis Zjeweils unabhängig voneinander -CH-CH-, -CH-CF-, -CF-CH-, -CF-CF-,- CH=CH-, -CF=CH-, -CH=CF-, -C≡C-, -CH-O-, -O-CH-, -O-, -CH-, -CO-O-, -O-CO-, -CF-O-, -O-CF- oder eine Einfachbindung undI und o jeweils unabhängig voneinander 0 oder 1 bedeuten, undc) eine dielektrisch neutrale Komponente (Komponente C), die aus einer oder mehreren Verbindungen der Formel III bestehtworinRund Rjeweils unabhängig voneinander, eine der für Rund Rgegebenen Bedeutung habenbisjeweils unabhängig voneinander,oderZbis Zjeweils unabhängig voneinander eine der für Zbis Zgegebenen Bedeutungen haben undp und q jeweils unabhängig voneinander, 0 oder 1, bedeuten,enthält.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft Flüssigkristallmedien und deren Verwendung in Flüssigkristallanzeigen, besonders in Flüssigkristallanzeigen, die den ECB- (Electrically Controlled Birefringence) Effekt mit dielektrisch negativen Flüssigkristallen in einer homeotropen Ausgangsorientierung verwenden. Die erfindungsgemäßen Flüssigkristallmedien zeichnen sich durch eine besonders niedrige Schaltzeit in den entsprechenden Anzeigen bei gleichzeitig hoher Voltage Holding Ratio aus.
  • Anzeigen, die den ECB-Effekt verwenden haben sich als so genannte VAN- (Vertically Aligned Nematic) Anzeigen neben IPS- (In Plane Switching) Anzeigen (z.B.: Yeo, S.D., Vortrag 15.3: „A LC Display for the TV Application“, SID 2004 International Symposium, Digest of Technical Papers, XXXV, Buch II, S. 758 & 759) und den lange bekannten TN-(Twisted Nematic) Anzeigen, als eine der drei zur Zeit wichtigsten neueren Typen von Flüssigkristallanzeigen insbesondere für Fernsehanwendungen etabliert.
  • Als wichtigste Bauformen sind zu nennen: MVA (Multi-Domain Vertical Alignment, z. B.: Yoshide, H. et al., Vortrag 3.1: „MVA LCD for Notebook or Mobile PCs ...", SID 2004 International Symposium, Digest of Technical Papers, XXXV, Buch I, S. 6 bis 9 und Liu, C.T. et al., Vortrag 15.1: „A 46-inch TFT-LCD HDTV Technology ...", SID 2004 International Symposium, Digest of Technical Papers, XXXV, Buch II, S. 750 bis 753), PVA (Patterned Vertical Alignment, z. B.: Kim, Sang Soo, Vortrag 15.4: „Super PVA Sets New State-of-the-Art for LCD-TV", SID 2004 International Symposium, Digest of Technical Papers, XXXV, Buch II, S. 760 bis 763) und ASV (Avanced Super View, z. B.: Shigeta, Mitzuhiro und Fukuoka, Hirofumi, Vortrag 15.2: „Development of High Quality LCDTV", SID 2004 International Symposium, Digest of Technical Papers, XXXV, Buch II, S. 754 bis 757).
  • In allgemeiner Form werden die Technologien z.B. in Souk, Jun, SID Seminar 2004, Seminar M-6: „Recent Advances in LCD Technology“, Seminar Lecture Notes, M-6/1 bis M-6/26 und Miller, Ian, SID Seminar 2004, Seminar M-7: „LCD-Television“, Seminar Lecture Notes, M-7/1 bis M-7/32, verglichen. Obwohl die Schaltzeiten moderner ECB-Anzeigen durch Ansteuerungsmethoden mit Übersteuerung (overdrive) bereits deutlich verbessert wurden, z.B.: Kim, Hyeon Kyeong et al., Vortrag 9.1: „A 57-in. Wide UXGA TFT-LCD for HDTV Application", SID 2004 International Symposium, Digest of Technical Papers, XXXV, Buch I, S. 106 bis 109, ist die Erzielung von videotauglichen Schaltzeiten insbesondere beim Schalten von Graustufen immer noch ein noch nicht zufriedenstellend gelöstes Problem.
  • ECB-Anzeigen verwenden wie ASV-Anzeigen flüssigkristalline Medien mit negativer dielektrischer Anisotropie (Δε), wohingegen TN- und bislang alle gebräuchlichen IPS-Anzeigen flüssigkristalline Medien mit positiver dielektrischer Anisotropie verwenden.
  • In derartigen Flüssigkristallanzeigen werden die Flüssigkristalle als Dielektrika verwendet, deren optische Eigenschaften sich bei Anlegen einer elektrischen Spannung reversibel ändern.
  • Da bei Anzeigen im allgemeinen, also auch bei Anzeigen nach diesen erwähnten Effekten, die Betriebsspannung möglichst gering sein soll, werden Flüssigkristallmedien eingesetzt, die in der Regel überwiegend aus Flüssigkristallverbindungen zusammengesetzt sind, die alle das gleiche Vorzeichen der dielektrischen Anisotropie aufweisen und einen möglichst großen Betrag der dielektrischen Anisotropie haben. Es werden in der Regel allenfalls geringere Anteile an neutralen Verbindungen und möglichst keine Verbindungen mit einem Vorzeichen der dielektrischen Anisotropie, das dem des Mediums entgegengesetzt ist, eingesetzt. Bei den Flüssigkristallmedien mit negativer dielektrischer Anisotropie für ECB-Anzeigen werden somit überwiegend Verbindungen mit negativer dielektrischer Anisotropie eingesetzt. Die eingesetzten Flüssigkristallmedien bestehen in der Regel überwiegend und meist sogar weitestgehend aus Flüssigkristallverbindungen mit negativer dielektrischer Anisotropie.
  • Bei den gemäß der vorliegenden Anmeldung verwendeten Medien werden typischerweise allenfalls nennenswerte Mengen an dielektrisch neutralen Flüssigkristallverbindungen und in der Regel nur sehr geringe Mengen an oder gar keine dielektrisch positiven Verbindungen eingesetzt, da generell die Flüssigkristallanzeigen möglichst niedrige Ansteuerspannungen haben sollen.
  • Die Flüssigkristallmedien des Standes der Technik mit entsprechend niedrigen Ansteuerspannungen haben relativ geringe elektrische Widerstände bzw. eine geringe Voltage Holding Ratio und führen in den Anzeigen oft zu unerwünschtem „Flicker“ und/oder ungenügender Transmission.
  • Außerdem ist die Ansteuerspannung der Anzeigen des Standes der Technik oft zu groß, insbesondere für Anzeigen die nicht direkt oder nicht durchgehend ans Stromversorgungsnetz angeschlossen werden wie z. B. Anzeigen für mobile Anwendungen.
  • Außerdem muss der Phasenbereich ausreichend breit für die beabsichtigte Anwendung sein.
  • Insbesondere müssen die Schaltzeiten der Flüssigkristallmedien in den Anzeigen verbessert, also verringert, werden. Dies ist besonders für Anzeigen für Fernseh- oder Multi-Media Anwendungen wichtig. Zur Verbesserung der Schaltzeiten ist in der Vergangenheit wiederholt vorgeschlagen worden, die Rotationsviskosität der Flüssigkristallmedien (γ1) zu optimieren, also Medien mit einer möglichst geringen Rotationsviskosität zu realisieren. Die dabei erzielten Ergebnisse sind jedoch nicht ausreichend für viele Anwendungen und lassen es daher wünschenswert erscheinen, weitere Optimierungsansätze aufzufinden.
  • Somit besteht ein großer Bedarf an Flüssigkristallmedien, die die Nachteile der Medien aus dem Stand der Technik nicht, oder zumindest in deutlich vermindertem Umfang, aufweisen.
  • Überraschend wurde gefunden, dass Flüssigkristallanzeigen realisiert werden können, die eine geringe Schaltzeit in ECB-Anzeigen aufweisen und gleichzeitig eine ausreichend breite nematische Phase, eine günstige Doppelbrechung (Δn) und eine hohe Voltage Holding Ratio aufweisen. Derartige Medien sind insbesondere für elektrooptische Anzeigen mit einer Aktivmatrix-Addressierung basierend auf dem ECB-Effekt sowie für IPS-Anzeigen (In plane switching) zu verwenden. Das erfindungsgemäße Medium besitzt eine negative dielektrische Anisotropie.
  • Das Prinzip der elektrisch kontrollierten Doppelbrechung, der ECB-Effekt (electrically controlled birefringence) oder auch DAP-Effekt (Deformation aufgerichteter Phasen) wurde erstmals 1971 beschrieben (M.F. Schieckel und K. Fahrenschon, „Deformation of nematic liquid crystals with vertical orientation in electrical fields“, Appl. Phys. Lett. 19 (1971), 3912). Es folgten Arbeiten von J.F. Kahn (Appl. Phys. Lett. 20 (1972), 1193) und G. Labrunie und J. Robert (J. Appl. Phys. 44 (1973), 4869).
  • Die Arbeiten von J. Robert und F. Clerc (SID 80 Digest Techn. Papers (1980), 30), J. Duchene (Displays 7 (1986), 3) und H. Schad (SID 82 Digest Techn. Papers (1982), 244) haben gezeigt, dass flüssigkristalline Phasen hohe Werte für das Verhältnis der elastischen Konstanten K3/K1, hohe Werte für die optische Anisotropie Δn und Werte für die dielektrische Anisotropie Δε ≤ -0,5 aufweisen müssen, um für hochinformative Anzeigeelemente basierend auf dem ECB-Effekt eingesetzt werden zu können. Auf dem ECB-Effekt basierende elektrooptische Anzeigeelemente weisen eine homöotrope Randorientierung auf (VA-Technologie = Vertical Aligned). Auch bei Anzeigen, die den so genannten IPS-Effekt verwenden, können dielektrisch negative Flüssigkristallmedien zum Einsatz kommen.
  • Für die technische Anwendung dieses Effektes in elektrooptischen Anzeigeelementen werden FK-Phasen benötigt, die einer Vielzahl von Anforderungen genügen müssen. Besonders wichtig sind hier die chemische Beständigkeit gegenüber Feuchtigkeit, Luft und physikalischen Einflüssen wie Wärme, Strahlung im infraroten, sichtbaren und ultravioletten Bereich und elektrische Gleich- und Wechselfelder.
  • Ferner wird von technisch verwendbaren FK-Phasen eine flüssigkristalline Mesophase in einem geeigneten Temperaturbereich und eine niedrige Viskosität gefordert.
  • In keiner der bisher bekannten Reihen von Verbindungen mit flüssigkristalliner Mesophase gibt es eine Einzelverbindung, die allen diesen Erfordernissen entspricht. Es werden daher in der Regel Mischungen von zwei bis 25, vorzugsweise drei bis 18, Verbindungen hergestellt, um als FK-Phasen verwendbare Substanzen zu erhalten.
  • Matrix-Flüssigkristallanzeigen (MFK-Anzeigen) sind bekannt. Als nichtlineare Elemente zur individuellen Schaltung der einzelnen Bildpunkte können beispielsweise aktive Elemente (d.h. Transistoren) verwendet werden. Man spricht dann von einer „aktiven Matrix“, wobei im Allgemeinen Dünnfilm-Transistoren (TFT) verwendet werden, die in der Regel auf einer Glasplatte als Substrat angeordnet sind.
  • Man unterscheidet zwei Technologien: TFT's aus Verbindungshalbleitern wie z.B. CdSe oder TFT's auf der Basis von polykristallinem und u.a. amorphem Silizium. Letztere Technologie hat derzeit weltweit die größte kommerzielle Bedeutung.
  • Die TFT-Matrix ist auf der Innenseite der einen Glasplatte der Anzeige aufgebracht, während die andere Glasplatte auf der Innenseite die transparente Gegenelektrode trägt. Im Vergleich zu der Größe der Bildpunkt-Elektrode ist der TFT sehr klein und stört das Bild praktisch nicht. Diese Technologie kann auch für voll farbtaugliche Bilddarstellungen erweitert werden, wobei ein Mosaik von roten, grünen und blauen Filtern derart angeordnet ist, dass je ein Filterelement einem schaltbaren Bildelement gegenüber liegt.
  • Die bisher am meisten verwendeten TFT-Anzeigen arbeiten üblicherweise mit gekreuzten Polaristoren in Transmission und sind von hinten beleuchtet. Für TV Anwendungen werden IPS-Zellen oder ECB- (bzw. VAN-) Zellen verwendet, wohingegen für Monitore meist IPS-Zellen oder TN-Zellen und für „Note Books“, „Lap Tops“ und für mobile Anwendungen meist TN-Zellen Verwendung finden.
  • Der Begriff MFK-Anzeigen umfasst hier jedes Matrix-Display mit integrierten nichtlinearen Elementen, d.h. neben der aktiven Matrix auch Anzeigen mit passiven Elementen wie Varistoren oder Dioden (MIM = Metall-Isolator-Metall).
  • Derartige MFK-Anzeigen eignen sich insbesondere für TV-Anwendungen, Monitore und „Note Books“ oder für Displays mit hoher Informationsdichte z.B. in Automobil- oder Flugzeugbau. Neben Problemen hinsichtlich der Winkelabhängigkeit des Kontrastes und der Schaltzeiten resultieren bei MFK-Anzeigen Schwierigkeiten bedingt durch einen nicht ausreichend hohen spezifischen Widerstand der Flüssigkristallmischungen [TOGASHI, S., SEKIGUCHI, K., TANABE, H., YAMAMOTO, E., SORIMACHI, K., TAJIMA, E., WATANABE, H., SHIMIZU, H., Proc. Eurodisplay 84, Sept. 1984: A 210-288 Matrix LCD Controlled by Double Stage Diode Rings, p. 141 ff, Paris; STROMER, M., Proc. Eurodisplay 84, Sept. 1984: Design of Thin Film Transistors for Matrix Adressing of Television Liquid Crystal Displays, p. 145 ff, Paris]. Mit abnehmendem Widerstand verschlechtert sich der Kontrast einer MFK-Anzeige. Da der spezifische Widerstand der Flüssig-kristallmischung durch Wechselwirkung mit den inneren Oberflächen der Anzeige im Allgemeinen über die Lebenszeit einer MFK-Anzeige abnimmt, ist ein hoher (Anfangs)-Widerstand sehr wichtig für Anzeigen die akzeptable Widerstandswerte über eine lange Betriebsdauer aufweisen müssen.
  • Verbindungen der Formel I werden in Kombination mit nahezu dielektrisch neutralen Indanen als Komponenten von Flüssigkristallmischungen beispielsweise in JP 2005-047 980 A und in DE 10 2008 005 751 A1 genannt. Indane mit negativer dielektrischer Anisotropie werden beispielsweise in DE 101 35 499 A1 , DE 103 54 404 A1 und DE 10 2004 046 103 A1 offenbart.
  • Der Nachteil der bisher bekannten MFK-Anzeigen beruht auf ihrem vergleichsweise niedrigen Kontrast, der relativ hohen Blickwinkelabhängigkeit und der Schwierigkeit in diesen Anzeigen Graustufen zu erzeugen, sowie ihrer ungenügenden Voltage Holding Ratio und ihrer ungenügenden Lebensdauer.
  • Es besteht somit immer noch ein großer Bedarf nach MFK-Anzeigen mit sehr hohem spezifischen Widerstand bei gleichzeitig großem Arbeitstemperaturbereich, kurzen Schaltzeiten und niedriger Schwellenspannung, mit deren Hilfe verschiedene Graustufen erzeugt werden können und die insbesondere eine gute und stabile Voltage Holding Ratio aufweisen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde MFK-Anzeigen, nicht nur für Monitor- und TV-Anwendungen, sondern auch für Mobiltelefone und Navigationssysteme, welche auf dem ECB- oder auf dem IPS-Effekt beruhen, bereitzustellen, die die oben angegebenen Nachteile nicht oder nur in geringerem Maße und gleichzeitig sehr hohe spezifische Widerstände aufweisen. Insbesondere muss für Mobiltelefone und Navigationssysteme gewährleistet sein, dass diese auch bei extrem hohen und extrem niedrigen Temperaturen arbeiten.
  • Überraschenderweise wurde nun gefunden, dass diese Aufgabe gelöst werden kann, wenn man in diesen Anzeigeelementen nematische Flüssigkristallmischungen verwendet, die mindestens eine Verbindung der Formel I ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen I-1 bis I-4 sowie mindestens eine Verbindung der Formel II und mindestens eine Verbindung der Formel III enthalten.
  • Gegenstand der Erfindung ist somit ein flüssigkristallines Medium auf der Basis eines Gemisches von polaren Verbindungen, welches mindestens eine Verbindung der Formel I ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen I-1 bis I-4, mindestens eine Verbindung der Formel II und mindestens eine Verbindung der Formel III enthält.
  • Die erfindungsgemäßen Mischungen zeigen sehr breite nematische Phasenbereiche mit Klärpunkten ≥ 85 °C, sehr günstige Werte für die kapazitive Schwelle, relativ hohe Werte für die Holding Ratio und gleichzeitig sehr gute Tieftemperaturstabilitäten bei -30 °C und -40 °C sowie sehr geringe Rotationsviskositäten. Weiterhin zeichnen sich die erfindungsgemäßen Mischungen durch ein gutes Verhältnis von Klärpunkt und Rotationsviskosität und durch eine hohe negative dielektrische Anisotropie aus.
  • Die Erfindung betrifft ein dielektrisch negatives, nematisches Medium welches
    1. a) eine erste dielektrisch negative Komponente (Komponente A), die aus einer oder mehreren Verbindungen der Formel I
      Figure DE102009011666B4_0025
      ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen I-1 bis I-4 besteht
      Figure DE102009011666B4_0026
      Figure DE102009011666B4_0027
      Figure DE102009011666B4_0028
      Figure DE102009011666B4_0029
      worin
      R11 und R12
      jeweils unabhängig voneinander H, einen unsubstituierten Alkyl- oder Alkenylrest mit bis zu 15 C-Atomen, wobei in diesen Resten auch eine oder mehrere CH2-Gruppen durch -O-, -S-,
      Figure DE102009011666B4_0030
      -C≡C-, -CF2-O-, -O-CF2-, -CO-O- oder -O-CO- so ersetzt sein können, dass O-Atome nicht direkt miteinander verknüpft sind, bevorzugt einen unsubstituierten Alkyl-, Alkenyl-, Alkoxy- oder Alkenyloxyrest, besonders bevorzugt einer von R11 und R12 einen Alkyl- oder Alkenylrest und der andere einen Alkyl-, Alkenyl-, Alkoxy- oder Alkenyloxyrest, besonders bevorzugt R11 geradkettiges Alkyl oder Alkenyl, insbesondere CH2=CH-, E-CH3-CH=CH-, CH2=CH-CH2-CH2-, CH3-CH=CHC2H4-, CH3-, C2H5-, n-C3H7, n-C4H9- oder n-C5H11- und R12 Alkoxy, insbesondere C2H5-O- oder n-C4H9-O-,
      Z11 und Z12
      jeweils unabhängig voneinander -CH2-CH2-, -CH=CH-, -C≡C-, -CH2-O-, -O-CH2-, -CO-O-, -O-CO-, -CF2-O-, -O-CF2-, -CF2-CF2- oder eine Einfachbindung, bevorzugt -CH2-CH2-, -CH=CH-, -C≡C-, -CF2-O-, -O-CF2- oder eine Einfachbindung, besonders bevorzugt einer oder, soweit vorhanden, mehrere von Z11 bis Z13 und ganz besonders bevorzugt Z11 bis Z13 alle eine Einfachbindung,
      bedeuten,
    2. b) eine zweite dielektrisch negative Komponente (Komponente B), die aus einer oder mehreren Verbindungen der Formel II besteht
      Figure DE102009011666B4_0031
      worin
      R21 und R22
      jeweils unabhängig voneinander H, einen unsubstituierten Alkyl- oder Alkenylrest mit bis zu 15 C-Atomen, wobei in diesen Resten auch eine oder mehrere CH2-Gruppen durch -O-, -S-,
      Figure DE102009011666B4_0032
      -C≡C-, -CF2-O-, -O-CF2-, -CO-O- oder -O-CO- so ersetzt sein können, dass O-Atome nicht direkt miteinander verknüpft sind, bevorzugt einen unsubstituierten Alkyl-, Alkenyl-, Alkoxy- oder Alkenyloxyrest, besonders bevorzugt einer von R21 und R22 einen Alkyl- oder Alkenylrest und der andere einen Alkyl-, Alkenyl-, Alkoxy- oder Alkenyloxyrest, bevorzugt unabhängig voneinander Alkyl mit 1 bis 7 C-Atomen, bevorzugt n-Alkyl, besonders bevorzugt n-Alkyl mit 1 bis 5 C-Atomen, Alkoxy mit 1 bis 7 C-Atomen, bevorzugt n-Alkoxy, besonders bevorzugt n-Alkoxy mit 1 bis 5 C-Atomen oder Alkoxyalkyl, Alkenyl oder Alkenyloxy mit 2 bis 7 C-Atomen, bevorzugt mit 2 bis 4 C-Atomen, bevorzugt Alkenyl, wobei in allen Gruppen eine oder mehrere H-Atome durch Halogenatome, bevorzugt F-Atome, ersetzt sein können, besonders bevorzugt einer von R21 und R22, bevorzugt R21, einen Alkyl- oder Alkenylrest und der andere einen Alkyl-, Alkenyl-, Alkoxy- oder Alkenyloxyrest, besonders bevorzugt R21 geradkettiges Alkyl, insbesondere CH3-, C2H5-, n-C3H7, n-C4H9- oder n-C5H11-, oder Alkenyl, insbesondere CH2=CH-, E-CH3-CH=CH-, CH2=CH-CH2-CH2-, E-CH3-CH=CH-CH2-CH2- oder E-n-C3H7-CH=CH-,
      einer der vorhandenen Ringe
      Figure DE102009011666B4_0033
      bis
      Figure DE102009011666B4_0034
      Figure DE102009011666B4_0035
      bevorzugt
      Figure DE102009011666B4_0036
      besonders bevorzugt
      Figure DE102009011666B4_0037
      und die anderen, soweit vorhanden, jeweils unabhängig voneinander
      Figure DE102009011666B4_0038
      Figure DE102009011666B4_0039
      Figure DE102009011666B4_0040
      Figure DE102009011666B4_0041
      L21 und L22
      unabhängig voneinander =C(X2)- und einer von L21 und L22 alternaiv auch =N-, wobei bevorzugt mindestens einer von L21 und L22 =C(-F)- und der andere =C(-F)- oder =C(-Cl)-, besonders bevorzugt L21 und L22 beide =C(-F)-,
      X2
      F, Cl, OCF3, CF3, CH3, CH2F, CHF2, bevorzugt F oder Cl, besonders bevorzugt F,
      Figure DE102009011666B4_0042
      zusammen optional auch eine Einfachbindung, bevorzugt
      Figure DE102009011666B4_0043
      Figure DE102009011666B4_0044
      besonders bevorzugt
      Figure DE102009011666B4_0045
      und
      Figure DE102009011666B4_0046
      wobei für den Fall, dass
      Figure DE102009011666B4_0047
      bedeutet, dann bevorzugt
      R22
      H,
      Z21 bis Z23
      jeweils unabhängig voneinander -CH2-CH2-, -CH2-CF2-, -CF2-CH2-, -CF2-CF2-,- CH=CH-, -CF=CH-, -CH=CF-, -C≡C-, -CH2-O-, -O-CH2-, -O-, -CH2-, -CO-O-, -O-CO-, -CF2-O-, -O-CF2- oder eine Einfachbindung, bevorzugt -CH2-CH2-, -CH=CH-, -C≡C-, -CF2-O-, -O-CF2- oder eine Einfachbindung, besonders bevorzugt einer oder, soweit vorhanden, mehrere von Z21 bis Z23 eine Einfachbindung, und ganz besonders bevorzugt alle eine Einfachbindung,
      l und o
      jeweils unabhängig voneinander 0 oder 1 und
      (l + o)
      bevorzugt 0 oder 1
      bedeuten und
    3. c) eine dielektrisch neutrale Komponente (Komponente C), die aus einer oder mehreren Verbindungen der Formel III besteht
      Figure DE102009011666B4_0048
      worin
      R31 und R32
      jeweils unabhängig voneinander, eine der für R11 und R12 gegebenen Bedeutung haben und bevorzugt Alkyl mit 1 bis 7 C-Atomen, bevorzugt n-Alkyl, besonders bevorzugt n-Alkyl mit 1 bis 5 C-Atomen, Alkoxy mit 1 bis 7 C-Atomen, bevorzugt n-Alkoxy, besonders bevorzugt n-Alkoxy mit 2 bis 5 C-Atomen, Alkoxyalkyl, Alkenyl oder Alkenyloxy mit 2 bis 7 C-Atomen, bevorzugt mit 2 bis 4 C-Atomen, bevorzugt Alkenyloxy,
      Figure DE102009011666B4_0049
      bis
      Figure DE102009011666B4_0050
      jeweils unabhängig voneinander,
      Figure DE102009011666B4_0051
      Figure DE102009011666B4_0052
      Figure DE102009011666B4_0053
      Figure DE102009011666B4_0054
      Figure DE102009011666B4_0055
      oder
      Figure DE102009011666B4_0056
      bevorzugt
      Figure DE102009011666B4_0057
      oder
      Figure DE102009011666B4_0058
      bevorzugt
      Figure DE102009011666B4_0059
      bevorzugt
      Figure DE102009011666B4_0060
      und, wenn vorhanden, bevorzugt
      Figure DE102009011666B4_0061
      Z31 bis Z33
      jeweils unabhängig voneinander, eine der für Z11 bis Z13 gegebene Bedeutung haben und bevorzugt -CH2-CH2-, -CH=CH-, -C=C-, -COO- oder eine Einfachbindung, bevorzugt -CH2-CH2- oder eine Einfachbindung und besonders bevorzugt eine Einfachbindung,
      p und q
      jeweils unabhängig voneinander, 0 oder 1,
      (p + q)
      bevorzugt 0 oder 1, bevorzugt 0,
      bedeuten und gegebenenfalls
    4. d) eine weitere dielektrisch negative Komponente (Komponente D), die aus einer oder mehreren Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln IV und V besteht
      Figure DE102009011666B4_0062
      Figure DE102009011666B4_0063
      worin
      R41, R42, R51 und R52
      jeweils unabhängig voneinander eine der für R21 und R22 gegebenen Bedeutung haben und bevorzugt Alkyl mit 1 bis 7 C-Atomen, bevorzugt n-Alkyl und besonders bevorzugt n-Alkyl mit 1 bis 5 C-Atomen, Alkoxy mit 1 bis 7 C-Atomen, bevorzugt n-Alkoxy und besonders bevorzugt n-Alkoxy mit 2 bis 5 C-Atomen oder Alkoxyalkyl, Alkenyl oder Alkenyloxy mit 2 bis 7 C-Atomen, bevorzugt mit 2 bis 4 C-Atomen, bevorzugt Alkenyloxy, besonders bevorzugt einer von R41 und R42, bevorzugt R41, einen Alkyl- oder Alkenylrest und der andere einen Alkyl-, Alkenyl-, Alkoxy- oder Alkenyloxyrest, besonders bevorzugt R21 geradkettiges Alkyl, insbesondere CH3-, C2H5-, n-C3H7, n-C4H9- oder n-C5H11-, oder Alkenyl, insbesondere CH2=CH-, E-CH3-CH=CH-, CH2=CH-CH2-CH2-, E-CH3-CH=CH-CH2-CH2- oder E-n-C3H7-CH=CH-,
      einer der vorhandenen Ringe
      Figure DE102009011666B4_0064
      bis
      Figure DE102009011666B4_0065
      L41 und L42
      unabhängig voneinander =C(X4)- und einer von L41 und L42 alternativ auch =N-, wobei bevorzugt mindestens einer von L41 und L42 =C(-F)- und der andere =C(-F)- oder =C(-Cl)-, besonders bevorzugt L41 und L42 beide =C(-F)-,
      X4
      F, Cl, OCF3, CF3, CH3, CH2F, CHF2, bevorzugt F oder Cl, besonders bevorzugt F,
      und die anderen Ringe, soweit vorhanden, jeweils unabhängig voneinander
      Figure DE102009011666B4_0066
      Figure DE102009011666B4_0067
      Figure DE102009011666B4_0068
      Figure DE102009011666B4_0069
      Figure DE102009011666B4_0070
      bevorzugt
      Figure DE102009011666B4_0071
      oder
      Figure DE102009011666B4_0072
      besonders bevorzugt
      Figure DE102009011666B4_0073
      Figure DE102009011666B4_0074
      bevorzugt
      Figure DE102009011666B4_0075
      besonders bevorzugt
      Figure DE102009011666B4_0076
      einer der Ringe
      Figure DE102009011666B4_0077
      bis
      Figure DE102009011666B4_0078
      Figure DE102009011666B4_0079
      Figure DE102009011666B4_0080
      Figure DE102009011666B4_0081
      Figure DE102009011666B4_0082
      oder
      Figure DE102009011666B4_0083
      bevorzugt
      Figure DE102009011666B4_0084
      Figure DE102009011666B4_0085
      besonders bevorzugt
      Figure DE102009011666B4_0086
      und die anderen, soweit vorhanden, jeweils unabhängig voneinander
      Figure DE102009011666B4_0087
      Figure DE102009011666B4_0088
      Figure DE102009011666B4_0089
      Figure DE102009011666B4_0090
      bevorzugt
      Figure DE102009011666B4_0091
      Figure DE102009011666B4_0092
      Figure DE102009011666B4_0093
      zusammen optional auch eine Einfachbindung,
      Z41 bis Z43 und Z51 bis Z53
      jeweils unabhängig voneinander, eine der für Z11 bis Z13 gegebene Bedeutung haben und bevorzugt -CH2-CH2-, -CH2-O-, -CH=CH-, -C=C-, -COO- oder eine Einfachbindung, bevorzugt -CH2-CH2-, -CH2-O- oder eine Einfachbindung und besonders bevorzugt -CH2-O- oder eine Einfachbindung,
      Z41 bis Z43
      bevorzugt jeweils unabhängig voneinander -CH2-CH2-, -CH2-CF2-, -CF2-CH2-, -CF2-CF2-,- CH=CH-, -CF=CH-, -CH=CF-, -C≡C-, -CH2-O-, -O-CH2-, -O-, -CH2-, -CO-O-, -O-CO-, -CF2-O-, -O-CF2- oder eine Einfachbindung, bevorzugt -CH2-CH2-, -CH=CH-, -C≡C-, -CF2-O-, -O-CF2- oder eine Einfachbindung, besonders bevorzugt einer oder, soweit vorhanden, mehrere von Z41 bis Z43 eine Einfachbindung, und ganz besonders bevorzugt alle eine Einfachbindung,
      r und s
      jeweils unabhängig voneinander 0 oder 1,
      (r + s)
      bevorzugt 0 oder 1,
      t und u
      jeweils unabhängig voneinander, 0 oder 1,
      (t + u)
      bevorzugt 0 oder 1, bevorzugt 0,
      bedeuten und gegebenenfalls
    5. e) eine chirale Komponente (Komponente E), die aus einer oder mehreren chiralen Verbindungen besteht, enthält.
  • Die erfindungsgemäßen Medien sind dielektrisch negativ.
  • Vorzugsweise enthält das erfindungsgemäße Medium eine, zwei, drei, vier oder mehr, vorzugsweise eine, zwei oder drei oder mehr, Verbindungen der Formel I ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen I-1 bis I-4.
  • Besonders bevorzugt sind Verbindungen der Formel I ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen I-1 bis I-4, worin
    1. a) R11 und/oder R12 H, Alkyl, Alkenyl oder Alkoxy, bevorzugt mit bis zu 6 C-Atomen, R12 ganz besonders bevorzugt Alkoxy oder Alkenyloxy bedeuten,
    2. b) R11 und R12 beide Alkyl bedeuten, wobei der Alkylrest gleich oder verschieden sein kann,
    3. c) R11 geradkettiges Alkyl, Vinyl, 1E-Alkenyl oder 3-Alkenyl bedeutet.
  • Falls R11 und/oder R12 Alkenyl bedeuten, so ist dieses vorzugsweise CH2=CH-, CH3-CH=CH-, CH2=CH-C2H4- oder CH3-CH=CH-C2H4-.
  • Bevorzugt sind die Verbindungen der Formel I aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln I-1 bis I-4, bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe der Formeln I-1 und I-3, besonders bevorzugt der Formel I-1,
    Figure DE102009011666B4_0094
    Figure DE102009011666B4_0095
    Figure DE102009011666B4_0096
    Figure DE102009011666B4_0097
    worin die Parameter die jeweilige oben unter Formeln I-1 bis I-4 gegebene Bedeutung haben und bevorzugt
    in Formel I-1 und I-2
    • Z11
    -CH2-CH2-, -CH2-O- oder eine Einfachbindung, bevorzugt -CH2-O- oder eine Einfachbindung, besonders bevorzugt -CH2-O-,
    in Formel I-3 und I-4
    Z11
    -CH2-CH2- oder eine Einfachbindung, bevorzugt eine Einfachbindung und
    Z12
    -CH2-CH2-, -CH2-O- oder eine Einfachbindung, bevorzugt -CH2-O- oder eine Einfachbindung, besonders bevorzugt -CH2-O-
    bedeuten.
  • Ganz besonders bevorzugt sind die folgenden Verbindungen, die Verbindungen der Formeln I-1a, I-1b, I-3a und I-3b
    Figure DE102009011666B4_0098
    Figure DE102009011666B4_0099
    Figure DE102009011666B4_0100
    Figure DE102009011666B4_0101
    worin die Parameter die oben gegebene Bedeutung besitzen und R11 bevorzugt Alkyl mit 1 bis 7, bevorzugt mit 1 bis 5, C-Atomen, bevorzugt n-Alkyl und R12 bevorzugt Alkoxy mit 1 bis 5, bevorzugt mit 2 bis 4, C-Atomen bedeuten.
  • Bevorzugt sind die Verbindungen der Formel II ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln II-1 und II-2, bevorzugt der Formel II-2,
    Figure DE102009011666B4_0102
    Figure DE102009011666B4_0103
    worin die Parameter die jeweilige oben bei Formel II angegebene Bedeutung haben und bevorzugt
    • R21
    Alkyl oder Alkenyl und
    R22
    Alkyl, Alkenyl, Alkoxy oder Alkenyloxy bedeuten,
    Z21
    eine Einfachbindung und
    r
    0
    bedeuten.
  • Ganz besonders bevorzugt sind die Verbindungen der Formel II-2a
    Figure DE102009011666B4_0104
    worin R21 die oben gegebene Bedeutung besitzt und bevorzugt Alkyl mit 1 bis 7, bevorzugt mit 1 bis 5, C-Atomen, bevorzugt n-Alkyl bedeutet.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält das Medium eine oder mehrere Verbindungen der Formel III worin mindestens zwei der Ringe
    Figure DE102009011666B4_0105
    bis
    Figure DE102009011666B4_0106
    jeweils unabhängig voneinander,
    Figure DE102009011666B4_0107
    wobei ganz besonders bevorzugt zwei benachbarte Ringe direkt verknüpft sind und zwar bevorzugt
    Figure DE102009011666B4_0108
    bedeuten, wobei bei dem Phenylenring ein oder mehrere H-Atome, unabhängig voneinander durch F oder CN, bevorzugt durch F und eine oder zwei nicht benachbarte CH2-Gruppen des Cyclohexylenrings bzw. eines der beiden Cyclohexylenringe durch O-Atome ersetzt sein können.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält das Medium eine oder mehrere Verbindungen der Formel III aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln III-1 bis III-11, bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln III-1 bis III-9, bevorzugt aus der Gruppe III-1 bis III-6 und besonders bevorzugt aus der Gruppe III-1 und III-4,
    Figure DE102009011666B4_0109
    Figure DE102009011666B4_0110
    Figure DE102009011666B4_0111
    Figure DE102009011666B4_0112
    Figure DE102009011666B4_0113
    Figure DE102009011666B4_0114
    Figure DE102009011666B4_0115
    Figure DE102009011666B4_0116
    Figure DE102009011666B4_0117
    Figure DE102009011666B4_0118
    Figure DE102009011666B4_0119
    worin die Parameter die jeweilige oben bei Formel III angegebene Bedeutung haben und
    • Y3
    H oder F bedeutet und bevorzugt
    R31
    Alkyl oder Alkenyl und
    R32
    Alkyl, Alkenyl oder Alkoxy, bevorzugt Alkyl oder Alkenyl, besonders bevorzugt Alkenyl,
    bedeuten.
  • Besonders bevorzugt enthält das Medium eine oder mehrere Verbindung(en) der Formel III-1, ausgewählt aus der Gruppe
    • - der Formeln III-1c, insbesondere bevorzugt
    • - der Formel III-1 in der R31 Vinyl oder 1-Propenyl und R32 Alkyl, bevorzugt n-Alkyl, besonders bevorzugt R31 Vinyl und R32 Propyl bedeuten und
    • - der Formeln III-1d, insbesondere bevorzugt
    • - der Formel III-1 in der R31 und R32unabhängig voneinander Vinyl oder 1-Propenyl, bevorzugt und R31 Vinyl und besonders bevorzugt R31 und R32 Vinyl bedeuten.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält das Medium eine oder mehrere Verbindungen der Formel III-1, ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln III-1a bis III-1e, bevorzugt der Formeln III-1a und/oder Formeln III-1c und/oder III-1d, besonders bevorzugt der Formeln III-1c und/oder III-1d und ganz besonders bevorzugt der Formel III-1c und der Formel III-1d,
    Figure DE102009011666B4_0120
    Figure DE102009011666B4_0121
    Figure DE102009011666B4_0122
    Figure DE102009011666B4_0123
    Figure DE102009011666B4_0124
    worin
    • Alkyl und Alkyl'
    unabhängig voneinander Alkyl mit 1 bis 7 C-Atomen, bevorzugt mit 2 bis 5 C-Atomen
    Alkoxy
    Alkoxy mit 1 bis 5 C-Atomen, bevorzugt mit 2 bis 4 C-Atomen und
    Alkenyl und Alkenyl'
    unabhängig voneinander, Alkenyl mit 2 bis 7 C-Atomen, bevorzugt mit 2 bis 5 C-Atomen bedeuten.
  • Besonders bevorzugt enthält das erfindungsgemäße Medium Verbindungen der Formel III-1 in Mengen von 20 Gew.-% oder mehr, insbesondere von 25 Gew.-% oder mehr, ganz besonders bevorzugt von 30 Gew.-% oder mehr, insbesondere Verbindungen der Formel III-1c'
    Figure DE102009011666B4_0125
    worin n = 3, 4, 5 und Re H oder CH3
    bedeuten.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält das Medium eine oder mehrere Verbindungen der Formel III-1, ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln III-1a und III-1b, bevorzugt der Formeln III-1 a und/oder III-1 b, besonders bevorzugt der Formel III-1a. Bevorzugt enthält das Medium in dieser Ausführungsform keine Verbindungen der Formel III, bevorzugt der Formel III-1, mit einer Alkenylendgruppe oder mehreren Alkenylendgruppen, also bevorzugt keine Verbindungen der Formeln III-1c bis III-1e. Besonders bevorzugt enthält das Medium in dieser Ausführungsform eine oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln CC-2-3, CC-2-5, CC-3-4 und CC-3-5, wobei die Akronyme (Abkürzungen) in den Tabellen A bis C erläutert und in Tabelle D durch Beispiele illustriert sind.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält das Medium eine oder mehrere Verbindungen der Formel III-2, ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln III-2a bis III-2d, bevorzugt der Formeln III-2a und/oder III-2b, besonders bevorzugt der Formel III-2b,
    Figure DE102009011666B4_0126
    Figure DE102009011666B4_0127
    Figure DE102009011666B4_0128
    Figure DE102009011666B4_0129
    worin
    • Alkyl und Alkyl'
    unabhängig voneinander Alkyl mit 1 bis 7 C-Atomen, bevorzugt mit 2 bis 5 C-Atomen
    Alkoxy
    Alkoxy mit 1 bis 5 C-Atomen, bevorzugt mit 2 bis 4 C-Atomen und
    Alkenyl
    Alkenyl mit 2 bis 7 C-Atomen, bevorzugt mit 2 bis 5 C-Atomen bedeuten.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält das Medium eine oder mehrere Verbindungen der Formel III-3, ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln III-3a bis III-3c
    Figure DE102009011666B4_0130
    Figure DE102009011666B4_0131
    Figure DE102009011666B4_0132
    worin
    • Alkyl und Alkyl'
    unabhängig voneinander Alkyl mit 1 bis 7 C-Atomen, bevorzugt mit 2 bis 5 C-Atomen
    Alkenyl
    Alkenyl mit 2 bis 7 C-Atomen, bevorzugt mit 2 bis 5 C-Atomen bedeuten.
  • Der Anteil dieser Biphenyle in der Gesamtmischung beträgt vorzugsweise 3 Gew.-% oder mehr, insbesondere 5 Gew.-% oder mehr.
  • Bevorzugte Verbindungen der Formeln III-3a bzw. III-3b sind die Verbindungen der folgenden Formel
    Figure DE102009011666B4_0133
    Figure DE102009011666B4_0134
    worin die Parameter die oben angegebenen Bedeutungen haben.
  • Besonders bevorzugte Verbindungen der Formel III-3b sind die Verbindungen der folgenden Formel
    Figure DE102009011666B4_0135
    Figure DE102009011666B4_0136
    Figure DE102009011666B4_0137
    Figure DE102009011666B4_0138
    und hiervon insbesondere die der letzten Formel.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform enthält das Medium eine oder mehrere Verbindungen der Formel III-4, insbesondere bevorzugt eine oder mehrere Verbindung(en), in denen R31 Vinyl oder 1-Propenyl und R32 Alkyl, bevorzugt n-Alkyl, besonders bevorzugt R31 Vinyl und R32 Methyl bedeuten.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält das Medium eine oder mehrere Verbindungen der Formel III-4, ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln III-4a bis III-4d, bevorzugt der Formeln III-4a und/oder III-4b, besonders bevorzugt der Formel III-4b,
    Figure DE102009011666B4_0139
    Figure DE102009011666B4_0140
    Figure DE102009011666B4_0141
    Figure DE102009011666B4_0142
    worin
    • Alkyl und Alkyl'
    unabhängig voneinander Alkyl mit 1 bis7 C-Atomen, bevorzugt mit 2 bis 5 C-Atomen
    Alkoxy
    Alkoxy mit bis 1 bis 5 C-Atomen, bevorzugt mit 2 bis 4 C-Atomen und
    Alkenyl
    Alkenyl mit 2 bis 7 C-Atomen, bevorzugt mit 2 bis 5 C-Atomen bedeuten.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform enthält das Medium eine oder mehrere Verbindungen der Formel III-5, insbesondere bevorzugt eine oder mehrere Verbindung(en), in denen R31 Alkyl, Vinyl oder 1-Propenyl und R32 Alkyl, bevorzugt n-Alkyl bedeuten.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält das Medium eine oder mehrere Verbindungen der Formel III-5 ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln III-5a bis III-5d, bevorzugt der Formeln III-5a und/oder III-5b, besonders bevorzugt der Formel III-5a
    Figure DE102009011666B4_0143
    Figure DE102009011666B4_0144
    Figure DE102009011666B4_0145
    Figure DE102009011666B4_0146
    worin
    • Alkyl und Alkyl'
    unabhängig voneinander Alkyl mit 1 bis 7 C-Atomen, bevorzugt mit 2 bis 5 C-Atomen
    Alkoxy
    Alkoxy mit bis 1 bis 5 C-Atomen, bevorzugt mit 2 bis 4 C-Atomen und
    Alkenyl
    Alkenyl mit 2 bis 7 C-Atomen, bevorzugt mit 2 bis 5 C-Atomen bedeuten.
    und/oder der Formeln III-5e bis III-5h, bevorzugt der Formeln III-5e und/oder III-5f, besonders bevorzugt der Formel III-5e
    Figure DE102009011666B4_0147
    Figure DE102009011666B4_0148
    Figure DE102009011666B4_0149
    Figure DE102009011666B4_0150
    worin
    Alkyl und Alkyl'
    unabhängig voneinander Alkyl mit 1 bis 7 C-Atomen, bevorzugt mit 2 bis 5 C-Atomen
    Alkoxy
    Alkoxy mit bis 1 bis 5 C-Atomen, bevorzugt mit 2 bis 4 C-Atomen und
    Alkenyl
    Alkenyl mit 2 bis 7 C-Atomen, bevorzugt mit 2 bis 5 C-Atomen bedeuten.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält das Medium eine oder mehrere Verbindungen der Formel III-6 ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln III-6a bis III-6c, bevorzugt der Formeln III-6a und/oder III-6b, besonders bevorzugt der Formel III-6a
    Figure DE102009011666B4_0151
    Figure DE102009011666B4_0152
    Figure DE102009011666B4_0153
    worin
    • Alkyl und Alkyl'
    unabhängig voneinander Alkyl mit 1 bis 7 C-Atomen, bevorzugt mit 2 bis 5 C-Atomen,
    Alkoxy
    Alkoxy mit bis 1 bis 5 C-Atomen, bevorzugt mit 2 bis 4 C-Atomen, und
    Alkenyl
    Alkenyl mit 2 bis 7 C-Atomen, bevorzugt mit 2 bis 5 C-Atomen bedeuten.
  • Besonders bevorzugt enthalten die erfindungsgemäßen Medien eine oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus den Verbindungen der Formeln III-6a, bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen PGP-2-3, PGP-3-3 und PGP-3-4, und der Formel III-6b, bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe der Formeln PGP-1-2V, PGP-2-2V und PGP-3-2V, wobei die Akronyme(Abkürzungen) in den Tabellen A bis C erläutert und in Tabelle D durch Beispiele illustriert sind.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält das Medium eine oder mehrere Verbindungen der Formel III-10 ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln III-10a und III-10b
    Figure DE102009011666B4_0154
    Figure DE102009011666B4_0155
    worin
    • Alkyl und Alkyl'
    unabhängig voneinander Alkyl mit 1 bis 7 C-Atomen, bevorzugt mit 2 bis 5 C-Atomen bedeuten.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält das Medium eine oder mehrere Verbindungen der Formel III-11 der Verbindungen der Formeln III-11a
    Figure DE102009011666B4_0156
    worin
    • Alkyl und Alkyl'
    unabhängig voneinander Alkyl mit 1 bis 7 C-Atomen, bevorzugt mit 2 bis 5 C-Atomen bedeuten.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform enthält das Medium eine oder mehrere Verbindungen der Formel IV, ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln IVA bis IVD, bevorzugt IVA bis IVC und ganz besonders bevorzugt IVA und IVB
    Figure DE102009011666B4_0157
    Figure DE102009011666B4_0158
    Figure DE102009011666B4_0159
    Figure DE102009011666B4_0160
    worin die Parameter die oben angegebenen Bedeutungen haben, in Formel IVA
    Figure DE102009011666B4_0161
    jedoch nicht
    Figure DE102009011666B4_0162
    und nicht
    Figure DE102009011666B4_0163
    bedeutet, und bevorzugt
    Figure DE102009011666B4_0164
    und
    Figure DE102009011666B4_0165
    unabhängig voneinander
    Figure DE102009011666B4_0166
    oder
    Figure DE102009011666B4_0167
    und besonders bevorzugt
    Figure DE102009011666B4_0168
    • R41
    Alkyl,
    R42
    Alkyl oder Alkoxy, besonders bevorzugt (O)CvH2v+1,
    X41 und X42
    beide F,
    Z21 und Z22
    unabhängig voneinander eine Einfachbindung, -CH2-CH2-, -CH=CH-, -CH2O-, -OCH2-, -O-, -CH2-, -CF2O-, oder -OCF2-, bevorzugt eine Einfachbindung oder -CH2CH2-, besonders bevorzugt eine Einfachbindung,
    p
    1 oder 2, und
    v
    1 bis 6
    bedeuten.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform enthält das Medium eine oder mehrere Verbindungen der Formel IV, ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln IV-1 bis IV-14
    Figure DE102009011666B4_0169
    Figure DE102009011666B4_0170
    Figure DE102009011666B4_0171
    Figure DE102009011666B4_0172
    Figure DE102009011666B4_0173
    Figure DE102009011666B4_0174
    Figure DE102009011666B4_0175
    Figure DE102009011666B4_0176
    Figure DE102009011666B4_0177
    Figure DE102009011666B4_0178
    Figure DE102009011666B4_0179
    Figure DE102009011666B4_0180
    Figure DE102009011666B4_0181
    Figure DE102009011666B4_0182
    worin
    • Y41 bis Y46
    unabhängig voneinander H oder F, und
    X41 und X42
    beide H oder einer von X41 und X42 H und der andere F,
    jedoch bevorzugt höchstens vier, besonders bevorzugt höchstens drei und ganz besonders bevorzugt einer oder zwei, von Y41 bis Y46, X41 und X42 F,
    bedeuten und
    die übrigen Parameter die jeweilige oben bei Formel IV angegebene Bedeutung haben und bevorzugt
    R41
    Alkyl oder Alkenyl und
    R42
    Alkyl, Alkenyl, Alkoxy oder Alkenyloxy, bevorzugt (O)CvH2v+1 und
    v
    eine ganze Zahl von 1 bis 6 bedeuten.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält das Medium eine oder mehrere Verbindungen der Formel IV-1, ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln IV-1a bis IV-1d, bevorzugt der Formeln IV-1b und/oder IV-1d, besonders bevorzugt der Formel IV-1b,
    Figure DE102009011666B4_0183
    Figure DE102009011666B4_0184
    Figure DE102009011666B4_0185
    Figure DE102009011666B4_0186
    worin
    • Alkyl und Alkyl'
    unabhängig voneinander Alkyl mit 1 bis 7 C-Atomen, bevorzugt mit 2 bis 5 C-Atomen
    Alkoxy
    Alkoxy mit 1 bis 7 C-Atomen, bevorzugt mit 2 bis 4 C-Atomen und
    Alkenyl
    Alkenyl mit 2 bis 7 C-Atomen, bevorzugt mit 2 bis 5 C-Atomen bedeuten.
  • Bevorzugte Verbindungen der Formeln IV-1c bzw. IV-1d sind die Verbindungen der folgenden Formeln
    Figure DE102009011666B4_0187
    Figure DE102009011666B4_0188
    Figure DE102009011666B4_0189
    Figure DE102009011666B4_0190
    worin v die oben angegebene Bedeutung hat.
  • Weitere bevorzugte Verbindungen der Formeln IV-1 sind die Verbindungen der folgenden Formeln
    Figure DE102009011666B4_0191
    Figure DE102009011666B4_0192
    worin R41 die jeweilige oben bei Formel IV angegebene Bedeutung hat.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform enthält das Medium eine oder mehrere Verbindungen der Formel IV-3, ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln IV-3a bis IV-3d, bevorzugt der Formeln IV-3b und/oder IV-3d, besonders bevorzugt der Formel IV-3b,
    Figure DE102009011666B4_0193
    Figure DE102009011666B4_0194
    Figure DE102009011666B4_0195
    Figure DE102009011666B4_0196
    worin
    • Alkyl und Alkyl'
    unabhängig voneinander Alkyl mit 1 bis 7 C-Atomen, bevorzugt mit 2 bis 5 C-Atomen
    Alkoxy
    Alkoxy mit 1 bis 7 C-Atomen, bevorzugt mit 2 bis 4 C-Atomen und
    Alkenyl
    Alkenyl mit 2 bis 7 C-Atomen, bevorzugt mit 2 bis 5 C-Atomen bedeuten.
  • Vorzugsweise beträgt die Konzentration dieser Biphenylverbindungen in der Gesamtmischung 3 Gew.-% oder mehr, insbesondere 5 Gew.-% oder mehr, und ganz besonders bevorzugt von 5 bis 25 Gew.-%.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält das Medium eine oder mehrere Verbindungen der Formel IV-4, ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln IV-4a bis IV-4d, bevorzugt der Formeln IV-4a und/oder IV-4b, besonders bevorzugt der Formel IV-4b,
    Figure DE102009011666B4_0197
    Figure DE102009011666B4_0198
    Figure DE102009011666B4_0199
    Figure DE102009011666B4_0200
    worin
    • Alkyl und Alkyl'
    unabhängig voneinander Alkyl mit 1 bis 7 C-Atomen, bevorzugt mit 2 bis 5 C-Atomen
    Alkoxy
    Alkoxy mit 1 bis 7 C-Atomen, bevorzugt mit 2 bis 4 C-Atomen und
    Alkenyl
    Alkenyl mit 2 bis 7 C-Atomen, bevorzugt mit 2 bis 5 C-Atomen bedeuten.
  • Bevorzugte Verbindungen der Formeln IV-4c bzw. IV-4d sind die Verbindungen der folgenden Formeln
    Figure DE102009011666B4_0201
    Figure DE102009011666B4_0202
    Figure DE102009011666B4_0203
    Figure DE102009011666B4_0204
    worin v die oben angegebene Bedeutung hat.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält das Medium eine oder mehrere Verbindungen der Formel IV-4 der folgenden Unterformel IV-4e
    Figure DE102009011666B4_0205
    worin
    • R41
    die oben angegebene Bedeutung hat und
    m und z
    jeweils unabhängig eine ganze Zahl von 1 bis 6 und
    m + z
    bevorzugt eine ganze Zahl von 1 bis 6 bedeuten.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält das Medium eine oder mehrere Verbindungen der Formel IV-5, ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln IV-5a bis IV-5d, bevorzugt der Formeln IV-5b und/oder IV-5d,
    Figure DE102009011666B4_0206
    Figure DE102009011666B4_0207
    Figure DE102009011666B4_0208
    Figure DE102009011666B4_0209
    worin
    • Alkyl und Alkyl'
    unabhängig voneinander Alkyl mit 1 bis 7 C-Atomen, bevorzugt mit 2 bis 5 C-Atomen
    Alkoxy
    Alkoxy mit 1 bis 7 C-Atomen, bevorzugt mit 2 bis 4 C-Atomen und
    Alkenyl
    Alkenyl mit 2 bis 7 C-Atomen, bevorzugt mit 2 bis 5 C-Atomen bedeuten.
  • Bevorzugte Verbindungen der Formeln IV-5c bzw. IV-5d sind die Verbindungen der folgenden Formeln
    Figure DE102009011666B4_0210
    Figure DE102009011666B4_0211
    Figure DE102009011666B4_0212
    Figure DE102009011666B4_0213
    worin v die oben angegebene Bedeutung hat.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält das Medium eine oder mehrere Verbindungen der Formel I-4, ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln IV-6a bis IV-6d, bevorzugt der Formeln IV-6a und/oder IV-6c, besonders bevorzugt der Formel IV-6a,
    Figure DE102009011666B4_0214
    Figure DE102009011666B4_0215
    Figure DE102009011666B4_0216
    Figure DE102009011666B4_0217
    worin
    • Alkyl und Alkyl'
    unabhängig voneinander Alkyl mit 1 bis 7 C-Atomen, bevorzugt mit 2 bis 5 C-Atomen
    Alkoxy
    Alkoxy mit bis 1 bis 7 C-Atomen, bevorzugt mit 2 bis 4 C-Atomen und
    Alkenyl
    Alkenyl mit 2 bis 7 C-Atomen, bevorzugt mit 2 bis 5 C-Atomen
    bedeuten und/oder der Gruppe der Verbindungen der Formeln IV-6e bis IV-6m
    Figure DE102009011666B4_0218
    Figure DE102009011666B4_0219
    Figure DE102009011666B4_0220
    Figure DE102009011666B4_0221
    Figure DE102009011666B4_0222
    Figure DE102009011666B4_0223
    Figure DE102009011666B4_0224
    Figure DE102009011666B4_0225
    Figure DE102009011666B4_0226
    worin
    R die oben für R41
    gegebene Bedeutung hat und
    m
    eine ganze Zahl von 1 bis 6 bedeutet.
  • Bevorzugt bedeutet R geradkettiges Alkyl oder Alkoxy mit jeweils 1 bis 6 C-Atomen oder Alkylalkoxy, Alkenyl oder Alkenyloxy mit 2-6 C-Atomen, besonders bevorzugt Alkyl mit 1-5 C-Atomen, vorzugsweise Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl, oder ferner Alkoxy mit 1-5 C-Atomen, vorzugsweise Hexyl, Methoxy, Ethoxy, Propoxy, oder Butoxy.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält das Medium eine oder mehrere Verbindungen der Formel IV-7, ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln IV-7a bis IV-7d, bevorzugt der Formeln IV-7a und/oder IV-7c, besonders bevorzugt der Formel IV-7a,
    Figure DE102009011666B4_0227
    Figure DE102009011666B4_0228
    Figure DE102009011666B4_0229
    Figure DE102009011666B4_0230
    worin
    • Alkyl und Alkyl'
    unabhängig voneinander Alkyl mit 1 bis 7 C-Atomen, bevorzugt mit 2 bis 5 C-Atomen
    Alkoxy
    Alkoxy mit bis 1 bis 5 C-Atomen, bevorzugt mit 2 bis 4 C-Atomen und
    Alkenyl
    Alkenyl mit 2 bis 7 C-Atomen, bevorzugt mit 2 bis 5 C-Atomen
    bedeuten und/oder der Gruppe der Verbindungen der Formeln IV-7e bis IV-7i
    Figure DE102009011666B4_0231
    Figure DE102009011666B4_0232
    Figure DE102009011666B4_0233
    Figure DE102009011666B4_0234
    Figure DE102009011666B4_0235
    worin
    R die oben für R41
    gegebene Bedeutung hat und
    m eine ganze Zahl von 1 bis 6 bedeutet.
  • Bevorzugt bedeutet R geradkettiges Alkyl oder Alkoxy mit jeweils 1 bis 6 C-Atomen oder Alkylalkoxy, Alkenyl oder Alkenyloxy mit 2-6 C-Atomen, besonders bevorzugt Alkyl mit 1-5 C-Atomen, vorzugsweise Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl, oder ferner Alkoxy mit 1-5 C-Atomen, vorzugsweise Hexyl, Methoxy, Ethoxy, Propoxy, oder Butoxy.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält das Medium eine oder mehrere Verbindungen der Formel IV-8, ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln IV-8a und IV-8b, besonders bevorzugt IV-8b
    Figure DE102009011666B4_0236
    Figure DE102009011666B4_0237
    worin die Parameter die oben angegebenen Bedeutungen haben.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält das Medium eine oder mehrere Verbindungen der Formel IV-9, ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln IV-9a bis IV-9d
    Figure DE102009011666B4_0238
    Figure DE102009011666B4_0239
    Figure DE102009011666B4_0240
    Figure DE102009011666B4_0241
    worin die Parameter die oben angegebenen Bedeutungen haben und bevorzugt
    • R42
    CvH2v+1 und
    v
    eine ganze Zahl von 1 bis 6 bedeutet.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält das Medium eine oder mehrere Verbindungen der Formel IV-10, ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln IV-10a bis IV-10e
    Figure DE102009011666B4_0242
    Figure DE102009011666B4_0243
    Figure DE102009011666B4_0244
    Figure DE102009011666B4_0245
    Figure DE102009011666B4_0246
    worin die Parameter die oben angegebenen Bedeutungen haben und bevorzugt
    • R42
    CvH2v+1 und
    v
    eine ganze Zahl von 1 bis 6 bedeutet.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält das Medium eine oder mehrere Verbindungen der Formel IV-11, ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln IV-11a und IV-11b, besonders bevorzugt IV-11b
    Figure DE102009011666B4_0247
    Figure DE102009011666B4_0248
    worin die Parameter die oben angegebenen Bedeutungen haben.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält das Medium eine oder mehrere Verbindungen der Formel IV-14, ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln IV-14a bis IV-14d, bevorzugt der Formeln IV-14a und/oder IV-14b, besonders bevorzugt der Formel IV-14b
    Figure DE102009011666B4_0249
    Figure DE102009011666B4_0250
    Figure DE102009011666B4_0251
    Figure DE102009011666B4_0252
    worin
    • Alkyl und Alkyl'
    unabhängig voneinander Alkyl mit 1 bis 7 C-Atomen, bevorzugt mit 2 bis 5 C-Atomen
    Alkoxy
    Alkoxy mit 1 bis 7 C-Atomen, bevorzugt mit 2 bis 4 C-Atomen und
    Alkenyl
    Alkenyl mit 2 bis 7 C-Atomen, bevorzugt mit 2 bis 5 C-Atomen bedeuten.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält das Medium (zusätzlich) eine oder mehrere Verbindungen der Formel V bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln V-1 bis V-8, bevorzugt der Formeln V-7 und/oder V-8
    Figure DE102009011666B4_0253
    Figure DE102009011666B4_0254
    Figure DE102009011666B4_0255
    Figure DE102009011666B4_0256
    Figure DE102009011666B4_0257
    Figure DE102009011666B4_0258
    Figure DE102009011666B4_0259
    Figure DE102009011666B4_0260
    worin die Parameter die jeweilige oben bei Formel V angegebene Bedeutung haben und bevorzugt
    • R51
    Alkyl oder Alkenyl und
    R52
    Alkyl, Alkenyl, Alkoxy oder Alkenyloxy bedeuten,
  • In dieser Ausführungsform, bevorzugt wenn das Medium eine oder mehrere Verbindungen der Formeln V-7 und/oder V-8 enthält, kann das Medium im wesentlichen aus Verbindungen der Formeln I, II, III und V bestehen.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält das Medium (zusätzlich) eine oder mehrere Verbindungen die eine fluorierte Phenanthren-Einheit aufweisen, bevorzugt Verbindungen der Formel V, bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln V-9 und V-10
    Figure DE102009011666B4_0261
    Figure DE102009011666B4_0262
    worin die Parameter die jeweilige oben bei Formel V angegebene Bedeutung haben und bevorzugt
    • R51
    Alkyl oder Alkenyl und
    R52
    Alkyl, Alkenyl, Alkoxy oder Alkenyloxy bedeuten.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält das Medium (zusätzlich) eine oder mehrere Verbindungen die eine fluorierte Dibenzofuran-Einheit aufweisen, bevorzugt Verbindungen der Formel V, bevorzugt der Formel V-11
    Figure DE102009011666B4_0263
    worin die Parameter die jeweilige oben bei Formel V angegebene Bedeutung haben und bevorzugt
    • R51
    Alkyl oder Alkenyl und
    R52
    Alkyl, Alkenyl, Alkoxy oder Alkenyloxy bedeuten.
  • Die chirale Verbindung oder die chiralen Verbindungen, die in Komponente E der Flüssigkristallmedien gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, werden ausgewählt aus den bekannten chiralen Dotierstoffen. Bevorzugt besteht die Komponente E überwiegend, besonders bevorzugt im wesentlichen und ganz besonders bevorzugt nahezu vollständig aus einer oder mehreren Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der folgenden Formeln VI bis VIII
    Figure DE102009011666B4_0264
    Figure DE102009011666B4_0265
    Figure DE102009011666B4_0266
    worin
    • R61 und R62, R71 bis R73 und R8
    jeweils unabhängig voneinander, die oben bei Formel II für R21 gegebene Bedeutung besitzen, und alternativ H, CN, F, Cl CF3, OCF3, CF2H oder OCF2H und mindestens einer von R61 und R62 eine chirale Gruppe bedeuten,
    Z61 und Z62, Z71 bis Z73 und Z8
    jeweils unabhängig voneinander -CH2CH2-, -CH=CH-, -COO-, -O-CO- oder eine Einfachbindung, bevorzugt Z61, Z62, Z71, Z74 und Z75 eine Einfachbindung, Z63, Z72 und Z73 -COO- oder eine Einfachbindung, Z72 bevorzugt -COO- und Z73 und Z8 -O-CO-,
    Figure DE102009011666B4_0267
    und
    Figure DE102009011666B4_0268
    jeweils unabhängig voneinander,
    Figure DE102009011666B4_0269
    Figure DE102009011666B4_0270
    Figure DE102009011666B4_0271
    oder
    Figure DE102009011666B4_0272
    u und v, und x, y und z
    jeweils unabhängig voneinander, 0 oder 1, bevorzugt
    u und v
    beide 0 und
    x und v
    beide 1, bedeuten.
  • Besonders bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erfüllen eine oder mehrere der folgenden Bedingungen.
    1. i. Das flüssigkristalline Medium hat eine Doppelbrechung von 0,095 oder mehr.
    2. ii. Das flüssigkristalline Medium enthält eine oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe der Teilformeln I-1 bis I-4
    3. iii. Die Konzentrationen der einzelnen homologen Verbindungen der Formeln I-1 bis I-4, liegen im Bereich von 1 bis 20 %, bevorzugt von 2 bis 15 % und besonders bevorzugt von 3 bis 10 %.
    4. iv. Der Anteil an Verbindungen der Formel II im Gesamtgemisch beträgt 10 Gew.-% oder mehr.
    5. v. Die Konzentrationen der einzelnen homologen Verbindungen der Formel II liegen im Bereich von 2 bis 15 %, bevorzugt von 3 bis 12 % und besonders bevorzugt von 4 bis 10 %.
    6. vi. Der Anteil an Verbindungen der Formel III im Gesamtgemisch beträgt 10 % oder mehr, bevorzugt 70 % oder weniger und besonders bevorzugt 20 Gew.-% oder mehr.
    7. vii. Das flüssigkristalline Medium enthält eine oder mehrere besonders bevorzugte Verbindungen der Formeln III-1c und III-1d ausgewählt aus den nachfolgend genannten den Teilformeln:
      Figure DE102009011666B4_0273
      Figure DE102009011666B4_0274
      Figure DE102009011666B4_0275
      Figure DE102009011666B4_0276
      Figure DE102009011666B4_0277
      Figure DE102009011666B4_0278
      Figure DE102009011666B4_0279
      Figure DE102009011666B4_0280
      Figure DE102009011666B4_0281
      worin Alkyl die oben gegebene Bedeutung besitzt und bevorzugt, jeweils unabhängig voneinander Alkyl mit 1 bis 6, bevorzugt mit 2 bis 5 C-Atomen und besonders bevorzugt n-Alkyl, bedeutet.
    8. viii. Das flüssigkristalline Medium enthält eine oder mehrere Verbindungen der Formel III ausgewählt aus der Gruppe der folgenden Formeln
      Figure DE102009011666B4_0282
      Figure DE102009011666B4_0283
      Figure DE102009011666B4_0284
      Figure DE102009011666B4_0285
      Figure DE102009011666B4_0286
      Figure DE102009011666B4_0287
      Figure DE102009011666B4_0288
      Figure DE102009011666B4_0289
      Figure DE102009011666B4_0290
      Figure DE102009011666B4_0291
      worin R31 und R32 die oben angegebene Bedeutung haben und bevorzugt R31 und R32 jeweils unabhängig voneinander einen geradkettiger Alkyl-, Alkoxy- oder Alkenylrest mit 1 bzw. 2 bis 7 C-Atomen, besonders bevorzugt geradkettiges Alkyl, ferner Alkenyl, bedeuten. Der Anteil dieser Verbindungen in der Mischung beträgt vorzugsweise 5 bis 40 Gew.-%.
    9. ix. Das flüssigkristalline Medium enthält eine oder mehrere Verbindungen der Formel III ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen folgenden Formeln: CC-n-V und/oder CC-n-Vm (z.B. bevorzugt CC-5-V bevorzugt in einer Konzentration von bis zu 25 % oder weniger, CC-3-V, bevorzugt in einer Konzentration von bis zu 60 % oder weniger und/oder CC-3-V1, bevorzugt in einer Konzentration von bis zu 25 % oder weniger und/oder CC-4-V, bevorzugt in einer Konzentration von bis zu 40 % oder weniger,) CC-n-m und/oder CC-n-Om (z.B.: bevorzugt CC-3-2 und/oder CC-3-3 und/oder CC-3-4 und/oder CC-3-O2 und/oder CCP-5-O2), CP-n-m und/oder CP-n-Om (z.B.: bevorzugt CP-3-2 und/ oder CP-5-2 und/oder CP-3-O1 und/oder CP-3-O2), PP-n-Vm (z.B.: bevorzugt PP-n-2V), PP-n-IVm (z.B.: bevorzugt PP-n-2V1), CCP-n-m (z.B. bevorzugt CCP-n-1), CPP-n-m, CGP-n-m und CCOC-n-m, worin die Bedeutung der Akonyme (Abkürzungen) in den Tabellen A bis C erläutert und in Tabelle D durch Beispiele illustriert sind, bevorzugt in einer Gesamtkonzentration von bis zu 10 % oder mehr bis 70 % oder weniger.
    10. x. Das flüssigkristalline Medium besteht im wesentlichen aus
      • 2 Gew.-% bis 80 Gew.-% einer oder mehrerer Verbindungen der Formel I ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln I-1 bis I-4,
      • 2 Gew.-% bis 80 Gew.-% einer oder mehrerer Verbindungen der Formel II,
      • 2 Gew.-% bis 80 Gew.-% einer oder mehrerer Verbindungen der Formel III und/oder
      • 2 Gew.-% bis 80 Gew.-% einer oder mehrerer Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln IV und/oder V.
    11. xi. Das flüssigkristalline Medium enthält eine oder mehrere Verbindungen der Formel IV vorzugsweise in Mengen von 2 Gew.-% oder mehr, insbesondere von 5 Gew.-% oder mehr, und ganz besonders bevorzugt von 5 Gew.-% oder mehr bis 25 Gew.-% oder weniger, insbesondere im Bereich von 2 Gew.-% oder mehr bis 12 Gew.-% oder weniger pro homologer Einzelverbindung.
    12. xii. Das flüssigkristalline Medium enthält eine oder mehrere Verbindungen der Formel IV-1 bis IV-3, bevorzugt IV-1 und/oder IV-3, bevorzugt der Formeln IV-1b und/oder IV-1d und/oder IV-3b und/oder IV-3d, besonders bevorzugt IV-1b und/oder IV-3b, vorzugsweise in einer Gesamtkonzentration von 60 % oder weniger und in einer Konzentration von 2 Gew.-% oder mehr, insbesondere von 5 Gew.-% oder mehr, und ganz besonders bevorzugt von 5 Gew.-% oder mehr bis 20 Gew.-% oder weniger pro homologer Einzelverbindung.
    13. xiii. Das flüssigkristalline Medium enthält eine oder mehrere Verbindungen der Formel IV-4 und/oder IV-5, bevorzugt der Formeln IV-4b und/oder IV-4d und/oder IV-5b und/oder IV-5d, besonders bevorzugt IV-4b und/oder IV-5b, vorzugsweise in einer Gesamtkonzentration von 60 % oder weniger und in einer Konzentration von 2 Gew.-% oder mehr, insbesondere von 5 Gew.-% oder mehr, und ganz besonders bevorzugt von 5 Gew.-% oder mehr bis 20 Gew.-% oder weniger pro homologer Einzelverbindung.
    14. xiv. Das flüssigkristalline Medium enthält eine oder mehrere Verbindungen der Formel IV-6 und/oder IV-7, bevorzugt der Formeln IV-6a und/oder IV-7a, vorzugsweise in einer Gesamtkonzentration von 50 % oder weniger und bevorzugt in einer Konzentration von 2 Gew.-% oder mehr bis 10 Gew.-% oder weniger pro homologer Einzelverbindung der Formel IV-6 und in einer Konzentration von 2 Gew.-% oder mehr bis 20 Gew.-% oder weniger pro homologer Einzelverbindung der Formel IV-6.
    15. xv. Das flüssigkristalline Medium enthält eine oder mehrere Verbindungen der Formel IV vorzugsweise in Mengen von 2 Gew.-% oder mehr, insbesondere von 5 Gew.-% oder mehr, und ganz besonders bevorzugt von 5 Gew.-% bis 25 Gew.-% insbesondere im Bereich von 2 Gew.-% bis 12 Gew.-% pro Einzelverbindung.
    16. xvi. Das flüssigkristalline Medium enthält eine oder mehrere Verbindungen der Formel V vorzugsweise in Mengen von 3 Gew.-% oder mehr, insbesondere von 5 Gew.-% oder mehr, und ganz besonders bevorzugt von 5 Gew.-% bis 25 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 2 Gew.-% bis 20 Gew.-% pro Einzelverbindung.
  • Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung des erfindungsgemäßen flüssigkristallinen Mediums in einer elektrooptischen Anzeige. Beschrieben wird auch eine elektrooptische Anzeige mit einer Aktivmatrix-Adressierung basierend auf dem ECB-Effekt, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Dielektrikum ein flüssigkristallines Medium gemäß der vorliegenden Erfindung enthält.
  • Vorzugsweise weist die Flüssigkristallmischung einen nematischen Phasenbereich von mindestens 60 Grad und eine Fließviskosität v20 von maximal 30 mm2·s-1 bei 20 °C auf.
  • Die erfindungsgemäße Flüssigkristallmischung weist ein Δε von etwa -0,5 bis -8,0, insbesondere von etwa -2,5 bis -6,0 auf, wobei Δε die dielektrische Anisotropie bedeutet. Die Rotationsviskosität γ1 ist vorzugsweise 200 mPa·s oder weniger, insbesondere 170 mPa·s oder weniger.
    Die Doppelbrechung Δn in der Flüssigkristallmischung liegt in der Regel, zwischen 0,06 und 0,16, vorzugsweise zwischen 0,08 und 0,12.
  • Die erfindungsgemäßen Mischungen sind für alle VA-TFT-Anwendungen geeignet, wie z.B. VAN, MVA, (S)-PVA und ASV. Weiterhin sind sie für IPS (In plane switching)-, FFS (Fringe field switching)- und PALC-Anwendungen mit negativem Δε geeignet.
    Die nematischen Flüssigkristallmischungen in den entsprechenden Anzeigen enthalten in der Regel zwei Komponenten A und B, die ihrerseits aus einer oder mehreren Einzelverbindungen bestehen.
  • Für Komponente A wird vorzugsweise eine (oder mehrere) Einzelverbindung(en) gewählt, die einen Wert von Δε ≤ -0,8 haben. Dieser Wert muss umso negativer sein, je kleiner der Anteil A an der Gesamtmischung ist.
  • Für Komponente B wird vorzugsweise eine (oder mehrere) Einzelverbindung(en) gewählt, die einen Wert von Δε ≤ -0,8 haben. Dieser Wert muss umso negativer sein, je kleiner der Anteil B an der Gesamtmischung ist.
  • Die Komponente C weist eine ausgeprägte Nematogenität und eine Fließviskosität von nicht mehr als 30 mm2 · s-1, vorzugsweise nicht mehr als 25 mm2 · s-1, bei 20°C auf.
    Besonders bevorzugte Einzelverbindungen der Komponente C sind extrem niedrigviskose nematische Flüssigkristalle mit einer Fließviskosität von nicht mehr als 18, vorzugsweise nicht mehr als 12 mm2 · s-1, bei 20 °C.
  • Komponente C ist monotrop oder enantiotrop nematisch und kann in Flüssigkristallmischungen das Auftreten von smektischen Phasen bis zu sehr tiefen Temperaturen verhindern. Versetzt man beispielsweise eine smektische Flüssigkristallmischung mit jeweils verschiedenen Materialien mit hoher Nematogenität, so kann durch den erzielten Grad der Unterdrückung smektischer Phasen die Nematogenität dieser Materialien verglichen werden.
    Dem Fachmann sind aus der Literatur eine Vielzahl geeigneter Materialien bekannt. Besonders bevorzugt sind Verbindungen der Formel III.
  • Daneben können diese Flüssigkristallphasen auch mehr als 18 Komponenten, vorzugsweise 18 bis 25 Komponenten, enthalten.
  • Vorzugsweise enthalten die Phasen 4 bis 15, insbesondere 5 bis 12, und besonders bevorzugt 10 oder weniger, Verbindungen der Formeln I und II und/oder III und/oder IV und/oder V.
  • Neben Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe der Formeln I bis V können auch noch andere Bestandteile zugegen sein, z. B. in einer Menge von bis zu 45 % der Gesamtmischung, vorzugsweise jedoch bis zu 35 %, insbesondere bis zu 10 %.
  • Die anderen Bestandteile werden vorzugsweise ausgewählt aus den nematischen oder nematogenen Substanzen, insbesondere den bekannten Substanzen, aus den Klassen der Azoxybenzole, Benzylidenaniline, Biphenyle, Terphenyle, Phenyl- oder Cyclohexylbenzoate, Cyclohexan-carbonsäurephenyl- oder -cyclohexylester, Phenylcyclohexane, Cyclohexylbiphenyle, Cyclohexylcyclohexane, Cyclohexylnaphthaline, 1,4-Bis-cyclohexylbiphenyle oder Cylohexylpyrimidine, Phenyl- oder Cyclohexyldioxane, gegebenenfalls halogenierten Stilbene, Benzylphenylether, Tolane und substituierten Zimtsäureestern.
  • Die wichtigsten als Bestandteile derartiger Flüssigkristallphasen in Frage kommenden Verbindungen lassen sich durch die Formel IX charakterisieren, R91-L-G-E-R92 IX worin L und E je ein carbo- oder heterocyclisches Ringsystem aus der aus 1,4-disubstituierten Benzol- und Cyclohexanringen, 4,4'-disubstituierten Biphenyl-, Phenylcyclohexan- und Cyclohexylcyclohexansystemen, 2,5-disubstituierten Pyrimidin- und 1,3-Dioxanringen, 2,6-disubstituierten Naphthalin, Di- und Tetrahydronaphthalin, Chinazolin und Tetrahydrochinazolin gebildeten Gruppe,
    G -CH=CH- -N(O)=N-
    -CH-CQ- -CH=N(O)-
    -C≡C- -CH2-CH2-
    -CO-O- -CH2-O-
    -CO-S- -CH2-S-
    -CH=N- -COO-Phe-COO-
    -CF2O- -CF=CF-
    -OCF2- -OCH2-
    -(CH2)4- -(CH2)3O-
    oder eine C-C-Einfachbindung, Q Halogen, vorzugsweise Chlor, oder -CN, und R91 und R92 jeweils Alkyl, Alkenyl, Alkoxy, Alkanoyloxy oder Alkoxycarbonyloxy mit bis zu 18, vorzugsweise bis zu 8 Kohlenstoffatomen, oder einer dieser Reste auch CN, NC, NO2, NCS, CF3, OCF3, F, Cl oder Br bedeuten.
  • Bei den meisten dieser Verbindungen sind R91 und R92 voneinander verschieden, wobei einer dieser Reste meist eine Alkyl- oder Alkoxygruppe ist. Auch andere Varianten der vorgesehenen Substituenten sind gebräuchlich. Viele solcher Substanzen oder auch Gemische davon sind im Handel erhältlich. Alle diese Substanzen sind nach literaturbekannten Methoden herstellbar.
  • Die Konzentration der Verbindungen der Formel IX in der Gesamtmischung beträgt bevorzugt 1 % bis 25 %, besonders bevorzugt 1 bis 15 % und ganz besonders bevorzugt 2 % bis 9 %.
  • Optional können die erfindungsgemäßen Medien auch eine dielektrisch positive Komponente enthalten, deren Gesamtkonzentration bevorzugt 10 Gew.-% oder weniger bezogen auf das gesamte Medium beträgt.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform enthalten die erfindungsgemäßen Flüssigkristallmedien insgesamt bezogen auf die Gesamtmischung 5 % oder mehr bis 60 % oder weniger, bevorzugt 10 % oder mehr bis 50 % oder weniger, bevorzugt 15 % oder mehr bis 40 % oder weniger und besonders bevorzugt 20 % oder mehr bis 35 % oder weniger und ganz besonders bevorzugt 25 % oder mehr bis 30 % oder weniger an Komponente A und
    1 % oder mehr bis 45 % oder weniger, bevorzugt 2 % oder mehr bis 40 % oder weniger, bevorzugt 3 % oder mehr bis 35 % oder weniger und besonders bevorzugt 5 % oder mehr bis 30 % oder weniger und ganz besonders bevorzugt 10 % oder mehr bis 20 % oder weniger an Komponente B und
    5 % oder mehr bis 80 % oder weniger, bevorzugt 25 % oder mehr bis 75 % oder weniger, besonders bevorzugt 35 % oder mehr bis 70 % oder weniger und ganz besonders bevorzugt 40 % oder mehr bis 65 % oder weniger an Komponente C.
  • Wobei die jeweiligen verschiedenen bevorzugten Bereiche der Konzentrationen der jeweiligen verschiedenen Komponenten beliebig miteinander kombiniert werden können, jedoch die Gesamtkonzentration aller Verbindungen, sowie aller Komponenten jeweils 100 % nicht überschreitet.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform enthalten die erfindungsgemäßen Flüssigkristallmedien die Komponente A und C und bevorzugt eine oder mehrere Komponenten ausgewählt aus der Gruppe der Komponenten B, D und E, bevorzugt bestehen sie überwiegend, besonders bevorzugt im wesentlichen und ganz besonders bevorzugt nahezu vollständig aus den genannten Komponenten.
  • Die erfindungsgemäßen Flüssigkristallmedien weisen bevorzugt eine nematische Phase von jeweils mindestens von -20°C oder weniger bis 70°C oder mehr, besonders bevorzugt von -30°C oder weniger bis 80°C oder mehr, ganz besonders bevorzugt von -40°C oder weniger bis 85°C oder mehr und am allermeisten bevorzugt von -40°C oder weniger bis 90°C oder mehr auf.
  • Hierbei bedeutet der Begriff „eine nematische Phase aufweisen“ einerseits, dass bei tiefen Temperaturen bei der entsprechenden Temperatur keine smektische Phase und keine Kristallisation beobachtet wird und andererseits, dass beim Aufheizen aus der nematischen Phase noch keine Klärung auftritt. Die Untersuchung bei tiefen Temperaturen wird in einem Fließviskosimeter bei der entsprechenden Temperatur durchgeführt sowie durch Lagerung in Testzellen einer der elektrooptischen Anwendung entsprechenden Schichtdicke für mindestens 100 Stunden überprüft. Wenn die Lagerstabilität bei einer Temperatur von -20°C in einer entsprechenden Testzelle 1.000 h oder mehr beträgt, wird das Medium als bei dieser Temperatur stabil bezeichnet. Bei Temperaturen von -30°C bzw. -40°C betragen die entsprechenden Zeiten 500 h bzw. 250 h. Bei hohen Temperaturen wird der Klärpunkt nach üblichen Methoden in Kapillaren gemessen.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform sind die erfindungsgemäßen Flüssigkristallmedien durch Werte der optischen Anisotropien im mittleren bis niedrigen Bereich gekennzeichnet. Die Werte der Doppelbrechung liegen bevorzugt im Bereich von 0,065 oder mehr bis 0,130 oder weniger, besonders bevorzugt im Bereich von 0,080 oder mehr bis 0,120 oder weniger und ganz besonders bevorzugt im Bereich von 0,085 oder mehr bis 0,110 oder weniger.
  • In dieser Ausführungsform haben die erfindungsgemäßen Flüssigkristallmedien eine negative dielektrische Anisotropie und weisen relativ hohe Werte des Betrags der dielektrischen Anisotropie (|Δε|) auf, die bevorzugt im Bereich von 2,7 oder mehr bis 5,3 oder weniger, bevorzugt bis 4,5 oder weniger, bevorzugt von 2,9 oder mehr bis 4,5 oder weniger, besonders bevorzugt von 3,0 oder mehr bis 4,0 oder weniger und ganz besonders bevorzugt von 3,5 oder mehr bis 3,9 oder weniger, liegen.
  • Die erfindungsgemäßen Flüssigkristallmedien weisen relativ kleine Werte für die Schwellenspannung (V0) im Bereich von 1,7 V oder mehr bis 2,5 V oder weniger, bevorzugt von 1,8 V oder mehr bis 2,4 V oder weniger, besonders bevorzugt von 1,9 V oder mehr bis 2,3 V oder weniger und ganz besonders bevorzugt von 1,95 V oder mehr bis 2,1 V oder weniger, auf.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weisen die erfindungsgemäßen Flüssigkristallmedien bevorzugt relativ niedrige Werte der mittleren dielektrischen Anisotropie (εav. ≡ (ε∥+2ε⊥)/3) auf, die bevorzugt im Bereich von 5,0 oder mehr bis 7,0 oder weniger, bevorzugt von 5,5 oder mehr bis 6,5 oder weniger, noch mehr bevorzugt von 5,7 oder mehr bis 6,4 oder weniger, besonders bevorzugt von 5,8 oder mehr bis 6,2 oder weniger und ganz besonders bevorzugt von 5,9 oder mehr bis 6,1 oder weniger, liegen.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform, die sich insbesondere zur Anwendung in LCD TV Anzeigen eignet, weisen die erfindungsgemäßen Flüssigkristallmedien Werte des Betrags der dielektrischen Anisotropie (|Δε|) auf, die bevorzugt im Bereich von 1,7 oder mehr bis 4,9 oder weniger, bevorzugt bis 4,3 oder weniger, bevorzugt von 2,3 oder mehr bis 4,0 oder weniger, besonders bevorzugt von 2,8 oder mehr bis 3,8 oder weniger, liegen.
  • In dieser Ausführungsform weisen die erfindungsgemäßen Flüssigkristallmedien Werte für die Schwellenspannung (V0) im Bereich von 1,9 V oder mehr bis 2,5 V oder weniger, bevorzugt von 2,1 V oder mehr bis 2,3 V oder weniger, auf.
  • Außerdem weisen die erfindungsgemäßen Flüssigkristallmedien hohe Werte für die Voltage Holding Ratio in Flüssigkristallzellen auf. Diese sind in frisch gefüllten Zellen bei 20°C in den Zellen größer oder gleich 95 %, bevorzugt größer oder gleich 97 %, besonders bevorzugt größer oder gleich 98 % und ganz besonders bevorzugt größer oder gleich 99 % und nach 5 Minuten im Ofen bei 100°C in den Zellen größer oder gleich 90 %, bevorzugt größer oder gleich 93 %, besonders bevorzugt größer oder gleich 96 % und ganz besonders bevorzugt größer oder gleich 98 %.
  • In der Regel weisen dabei Flüssigkristallmedien mit einer geringen Ansteuerspannung bzw. Schwellenspannung eine geringere Voltage Holding Ratio auf als solche mit einer größeren Ansteuerspannung bzw. Schwellenspannung und umgekehrt.
  • Diese bevorzugten Werte für die einzelnen physikalischen Eigenschaften werden von den erfindungsgemäßen Medien bevorzugt auch jeweils miteinander kombiniert eingehalten.
    In der vorliegenden Anmeldung bedeutet der Begriff „Verbindungen“, auch geschrieben als „Verbindung(en)“, sofern nicht explizit anders angegeben, sowohl eine als auch mehrere Verbindungen.
  • Die einzelnen Verbindungen werden, sofern nichts anderes angegeben, in den Mischungen in Konzentrationen generell jeweils von 1 % oder mehr bis 30 % oder weniger, bevorzugt von 2 % oder mehr bis 30 % oder weniger und besonders bevorzugt von 3 % oder mehr bis 16 % oder weniger eingesetzt.
  • Für die vorliegende Erfindung bedeutet im Zusammenhang mit der Angabe der Bestandteile der Zusammensetzungen, wenn nicht im Einzelfall anders angegeben:
    • - „enthalten“: die Konzentration der betreffenden Bestandteile in der Zusammensetzung beträgt bevorzugt 5 % oder mehr, besonders bevorzugt 10 % oder mehr, ganz besonders bevorzugt 20 % oder mehr,
    • - „überwiegend bestehen aus“: die Konzentration der betreffenden Bestandteile in der Zusammensetzung beträgt bevorzugt 50 % oder mehr, besonders bevorzugt 55 % oder mehr und ganz besonders bevorzugt 60 % oder mehr,
    • - „im wesentlichen bestehen aus“: die Konzentration der betreffenden Bestandteile in der Zusammensetzung beträgt bevorzugt 80 % oder mehr, besonders bevorzugt 90 % oder mehr und ganz besonders bevorzugt 95 % oder mehr und
    • - „nahezu vollständig bestehen aus“: die Konzentration der betreffenden Bestandteile in der Zusammensetzung beträgt bevorzugt 98 % oder mehr, besonders bevorzugt 99 % oder mehr und ganz besonders bevorzugt 100,0 %.
  • Dies gilt sowohl für die Medien als Zusammensetzungen mit ihren Bestandteilen, die Komponenten und Verbindungen sein können, als auch für die Komponenten mit ihren Bestandteilen, den Verbindungen. Lediglich in Bezug auf die Konzentration einer einzelnen Verbindung im Verhältnis zum gesamten Medium bedeutet der Begriff enthalten: die Konzentration der betreffenden Verbindung beträgt bevorzugt 1 % oder mehr, besonders bevorzugt 2 % oder mehr, ganz besonders bevorzugt 4 % oder mehr.
    Für die vorliegende Erfindung bedeutet „≤“ kleiner oder gleich, bevorzugt kleiner und „≥“ größer oder gleich, bevorzugt größer.
  • Für die vorliegende Erfindung bedeuten
    Figure DE102009011666B4_0292
    trans-1,4-Cyclohexylen und
    Figure DE102009011666B4_0293
    1,4-Phenylen.
  • Für die vorliegende Erfindung bedeuten die Begriffe „dielektrisch positive Verbindungen“ solche Verbindungen mit einem Δε > 1,5, „dielektrisch neutrale Verbindungen“ solche mit -1,5 ≤ Δε ≤ 1,5 und „dielektrisch negative“ Verbindungen solche mit Δε < -1,5. Hierbei wird die dielektrische Anisotropie der Verbindungen bestimmt, indem 10 % der Verbindungen in einem flüssigkristallinen Host gelöst werden und von der resultierenden Mischung die Kapazität in mindestens jeweils einer Testzelle mit 20 µm Schichtdicke mit homeotroper und mit homogener Oberflächenorientierung bei 1 kHz bestimmt wird. Die Messspannung beträgt typischerweise 0,5 V bis 1,0 V, sie ist jedoch stets niedriger als die kapazitive Schwelle der jeweiligen untersuchten Flüssigkristallmischung.
  • Als Hostmischung für dielektrisch positive und dielektrisch neutrale Verbindungen wird ZLI-4792 und für dielektrisch negative Verbindungen ZLI-2857, beide von Merck KGaA, Deutschland, verwendet. Aus der Änderung der Dielektrizitätskonstante der Hostmischung nach Zugabe der zu untersuchenden Verbindung und Extrapolation auf 100 % der eingesetzten Verbindung werden die Werte für die jeweiligen zu untersuchenden Verbindungen erhalten. Die zu untersuchende Verbindung wird zu 10 % in der Hostmischung gelöst. Wenn die Löslichkeit der Substanz hierzu zu gering ist, wird die Konzentration schrittweise solange halbiert, bis die Untersuchung bei der gewünschten Temperatur erfolgen kann.
  • Die erfindungsgemäßen Flüssigkristallmedien können bei Bedarf auch weitere Zusatzstoffe wie z. B. Stabilisatoren und/oder pleochroitische Farbstoffe und/oder chirale Dotierstoffe in den üblichen Mengen enthalten. Die eingesetzte Menge dieser Zusatzstoffe beträgt bevorzugt insgesamt 0 % oder mehr bis 10 % oder weniger bezogen auf die Menge der gesamten Mischung, besonders bevorzugt 0,1 % oder mehr bis 6 % oder weniger. Die Konzentration der einzelnen eingesetzten Verbindungen beträgt bevorzugt 0,1 % oder mehr bis 3 % oder weniger. Die Konzentration dieser und ähnlicher Zusatzstoffe wird bei der Angabe der Konzentrationen sowie der Konzentrationsbereiche der Flüssigkristallverbindungen in den Flüssigkristallmedien in der Regel nicht berücksichtigt.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform enthalten die erfindungsgemäßen Flüssigkristallmedien einen Polymervorläufer, der eine oder mehrere reaktive Verbindungen, bevorzugt reaktive Mesogene und bei Bedarf auch weitere Zusatzstoffe wie z. B. Polymerisationsinitiatoren und/oder Polymerisationsmoderatore in den üblichen Mengen enthalten. Die eingesetzte Menge dieser Zusatzstoffe beträgt insgesamt 0 % oder mehr bis 10 % oder weniger bezogen auf die Menge der gesamten Mischung bevorzugt 0,1 % oder mehr bis 2 % oder weniger. Die Konzentration dieser und ähnlicher Zusatzstoffe wird bei der Angabe der Konzentrationen sowie der Konzentrationsbereiche der Flüssigkristallverbindungen in den Flüssigkristallmedien nicht berücksichtigt.
  • Die Zusammensetzungen bestehen aus mehreren Verbindungen, bevorzugt aus 3 oder mehr bis 30 oder weniger, besonders bevorzugt aus 6 oder mehr bis 20 oder weniger und ganz besonders bevorzugt aus 10 oder mehr bis 16 oder weniger Verbindungen, die auf herkömmliche Weise gemischt werden. In der Regel wird die gewünschte Menge der in geringerer Menge verwendeten Komponenten in den Komponenten gelöst, die den Hauptbestandteil der Mischung ausmachenden. Dies erfolgt zweckmäßigerweise bei erhöhter Temperatur. Liegt die gewählte Temperatur über dem Klärpunkt des Hauptbestandteils, so ist die Vervollständigung des Lösungsvorgangs besonders leicht zu beobachten. Es ist jedoch auch möglich, die Flüssigkristallmischungen auf anderen üblichen Wegen, z. B. unter Verwendung von Vormischungen oder aus einem so genannten „Multi Bottle System“ herzustellen.
  • Die erfindungsgemäßen Mischungen zeigen sehr breite nematische Phasenbereiche mit Klärpunkten 65°C oder mehr, sehr günstige Werte für die kapazitive Schwelle, relativ hohe Werte für die Holding Ratio und gleichzeitig sehr gute Tieftemperaturstabilitäten bei -30°C und -40°C. Weiterhin zeichnen sich die erfindungsgemäßen Mischungen durch niedrige Rotationsviskositäten γ1 aus.
  • Es versteht sich für den Fachmann von selbst, dass die erfindungsgemäßen Medien für die Verwendung in VA-, IPS-, FFS- oder PALC-Anzeigen auch Verbindungen enthalten kann, worin beispielsweise H, N, O, Cl, F durch die entsprechenden Isotope ersetzt sind.
  • Der Aufbau der, die erfindungsgemäßen Medien enthaltenden, Flüssigkristallanzeigen entspricht der üblichen Geometrie, wie sie z. B. in EP-OS 0 240 379 , beschrieben wird.
  • Mittels geeigneter Zusatzstoffe können die erfindungsgemäßen Flüssigkristallphasen derart modifiziert werden, dass sie in jeder bisher bekannt gewordenen Art von z. B. ECB-, VAN-, IPS-, GH- oder ASM-VA-LCD-Anzeige einsetzbar sind.
  • In der nachfolgenden Tabelle E werden mögliche Dotierstoffe angegeben, die den erfindungsgemäßen Mischungen zugesetzt werden können. Sofern die Mischungen einen oder mehrere Dotierstoffe enthalten, wird er in Mengen von 0,01 bis 4 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 bis 1,0 Gew.-%, eingesetzt.
  • Stabilisatoren, die beispielsweise den erfindungsgemäßen Mischungen zugesetzt werden können, vorzugsweise in Mengen von 0,01 bis 6 Gew.- %, insbesondere 0,1 bis 3 Gew.-%, werden nachfolgend in Tabelle F genannt.
  • Alle Konzentrationen sind für die Zwecke der vorliegenden Erfindung, soweit nicht explizit anders vermerkt, in Massenprozent angegeben und beziehen sich auf die entsprechende Mischung oder Mischungskomponente, soweit nicht explizit anders angegeben.
  • Alle angegebenen Werte für Temperaturen in der vorliegenden Anmeldung, wie z. B. der Schmelzpunkt T(C,N), der Übergang von der smektischen (S) zur nematischen (N) Phase T(S,N) und der Klärpunkt T(N,I), sind in Grad Celsius (°C) und alle Temperaturdifferenzen entsprechend Differenzgrad (° oder Grad) angegeben, sofern nicht explizit anders angegeben.
  • Der Begriff „Schwellenspannung“ bezieht sich für die vorliegende Erfindung auf die kapazitive Schwelle (V0), auch Freedericksz-Schwelle genannt, sofern nicht explizit anders angegeben.
  • Alle physikalischen Eigenschaften werden und wurden nach „Merck Liquid Crystals, Physical Properties of Liquid Crystals“, Status Nov. 1997, Merck KGaA, Deutschland bestimmt und gelten für eine Temperatur von 20°C und Δn wird bei 589 nm und Δε bei 1 kHz bestimmt, sofern nicht jeweils explizit anders angegeben.
  • Die elektrooptischen Eigenschaften, z. B. die Schwellenspannung (V0) (kapazitive Messung) werden, ebenso wie das Schaltverhalten, in bei der Merck JapanLtd. hergestellten Testzellen bestimmt. Die Messzellen haben Substrate aus Natriumglas (Sodalime Glas) und sind in einer ECB- bzw. VA-Konfiguration mit Polyimidorientierungsschichten (SE-1211 mit Verdünner **26 (Mischungsverhältnis 1:1) beide der Firma Nissan Chemicals, Japan), die senkrecht zueinander gerieben sind und die eine homöotrope Orientierung der Flüssigkristalle bewirken, ausgeführt. Die Fläche der durchsichtigen, nahezu quadratischen Elektroden aus ITO beträgt 1 cm2.
  • Die verwendeten Flüssigkristallmischungen sind, wenn nicht anders angegeben, nicht mit einem chiralen Dotierstoff versetzt, sie eignen sich aber auch besonders für Anwendungen, in denen eine solche Dotierung erforderlich ist.
  • Die Voltage Holding Ratio wird in bei der Merck JapanLtd. hergestellten Testzellen bestimmt. Die Messzellen haben Substrate aus Natriumglas (Sodalime Glas) und sind mit Polyimidorientierungsschichten (AL-3046 der Firma Japan Synthetic Rubber, Japan) mit einer Schichtdicke von 50 nm, die senkrecht zueinander gerieben sind ausgeführt. Die Schichtdicke beträgt einheitlich 6,0 µm. Die Fläche der durchsichtigen Elektroden aus ITO beträgt 1 cm2.
    Die Voltage Holding Ratio wird bei 20°C (HR20) und nach 5 Minuten im Ofen bei 100°C (HR100) bestimmt. Die verwendete Spannung hat eine Frequenz von 60 Hz.
  • Die Rotationsviskosität wird mit der Methode des rotierenden Permanentmagneten und die Fließviskosität in einem modifizierten Ubbelohde-Viskosimeter bestimmt. Für die Flüssigkristallmischungen ZLI-2293, ZLI-4792 und MLC-6608, alle Produkte der Firma Merck KGaA, Darmstadt, Deutschland, betragen die bei 20°C bestimmten Werte der Rotationsviskosität 161 mPa·s, 133 mPa·s bzw. 186 mPa·s und die der Fließviskosität (v) 21 mm2·s-1, 14 mm2·s-1 bzw. 27 mm2·s-1.
  • Es werden die folgenden Symbole verwendet:
    • Vo
    Schwellenspannung, kapazitiv [V] bei 20°C,
    ne
    außerordentlicher Brechungsindex gemessen bei 20°C und 589 nm,
    no
    ordentlicher Brechungsindex gemessen bei 20°C und 589 nm,
    Δn
    optische Anisotropie gemessen bei 20°C und 589 nm,
    ε⊥
    dielektrische Suszeptibilität senkrecht zum Direktor bei 20°C und 1 kHz,
    ε∥
    dielektrische Suszeptibilität parallel zum Direktor bei 20°C und 1 kHz,
    Δε
    dielektrische Anisotropie bei 20°C und 1 kHz,
    cp. bzw. T(N,I)
    Klärpunkt [°C],
    γ1
    Rotationsviskosität gemessen bei 20°C [mPa·s],
    K1
    elastische Konstante, „splay“-Deformation bei 20°C [pN],
    K2
    elastische Konstante, „twist“-Deformation bei 20°C [pN],
    K3
    elastische Konstante, „bend“-Deformation bei 20°C [pN] und
    LTS
    „low temperature stability“ (Stabilität der Phase), bestimmt in Testzellen.
  • Die folgenden Beispiele erläutern die vorliegende Erfindung ohne sie zu begrenzen. Sie zeigen dem Fachmann jedoch bevorzugte Mischungskonzepte mit bevorzugt einzusetzenden Verbindungen und deren jeweiligen Konzentrationen sowie deren Kombinationen miteinander. Außerdem illustrieren die Beispiele, welche Eigenschaften und Eigenschaftskombinationen zugänglich sind.
  • Für die vorliegende Erfindung und in den folgenden Beispielen sind die Strukturen der Flüssigkristallverbindungen durch Acronyme angegeben, wobei die Transformation in chemische Formeln gemäß folgender Tabellen A bis C erfolgt. Alle Reste CnH2n+1, CmH2m+1 und ClH2l+1 bzw. CnH2n, CmH2m und ClH2l sind geradkettige Alkylreste bzw. Alkylenreste jeweils mit n, m bzw. l C-Atomen. In Tabelle A sind die Ringelemente der Kerne der Verbindung codiert, in Tabelle B sind die Brückenglieder aufgelistet und in Tabelle C sind die Bedeutungen der Symbole für die linken bzw. rechten Endgruppen der Moleküle aufgelistet. Die Akronyme werden aus den Codes für die Ringelemente mit optionalen Verknüpfungsgruppen, gefolgt von einem ersten Bindestrich und den Codes für die linke Endgruppe, sowie einem zweiten Bindestrich und den Codes für die rechts Endgruppe, zusammengesetzt. In Tabelle D sind Beispielstrukturen von Verbindungen mit ihren jeweiligen Abkürzungen zusammengestellt. Tabelle A: Ringelemente
    C
    Figure DE102009011666B4_0294
    D
    Figure DE102009011666B4_0295
         		DI
    Figure DE102009011666B4_0296
    A
    Figure DE102009011666B4_0297
         		AI
    Figure DE102009011666B4_0298
    P
    Figure DE102009011666B4_0299
    G
    Figure DE102009011666B4_0300
         		GI
    Figure DE102009011666B4_0301
    U
    Figure DE102009011666B4_0302
         		UI
    Figure DE102009011666B4_0303
    Y
    Figure DE102009011666B4_0304
    P(F, CI)Y
    Figure DE102009011666B4_0305
         		P(CI,F)Y
    Figure DE102009011666B4_0306
    np
    Figure DE102009011666B4_0307
    n3f
    Figure DE102009011666B4_0308
         		n3fl
    Figure DE102009011666B4_0309
    th
    Figure DE102009011666B4_0310
         		thl
    Figure DE102009011666B4_0311
    th2f
    Figure DE102009011666B4_0312
         		th2fl
    Figure DE102009011666B4_0313
    o2f
    Figure DE102009011666B4_0314
         		o2fl
    Figure DE102009011666B4_0315
    dh
    Figure DE102009011666B4_0316
    K
    Figure DE102009011666B4_0317
         		KI
    Figure DE102009011666B4_0318
    L
    Figure DE102009011666B4_0319
         		LI
    Figure DE102009011666B4_0320
    F
    Figure DE102009011666B4_0321
         		FI
    Figure DE102009011666B4_0322
    Tabelle B: Brückenglieder
    E -CH2-CH2-
    V -CH=CH-
    T -C≡C-
    W -CF2-CF2-
    B -CF=CF-
    Z -CO-O- ZI -O-CO-
    X -CF=CH- XI -CH=CF-
    O -CH2-O- OI -O-CH2-
    Q -CF2-O- QI -O-CF2-
    Tabelle C: Endgruppen
    Links einzelstehend oder in Kombination Rechts einzelstehend oder in Kombination
    -n- CnH2n+1- -n -CnH2n+1
    -nO- CnH2n+1-O- -nO -O-CnH2n+1
    -V- CH2=CH- -V -CH=CH2
    -nV- CnH2n+1-CH=CH- -nV -CnH2n-CH=CH2
    -Vn- CH2=CH- CnH2n- -Vn -CH=CH-CnH2n+1
    -nVm- CnH2n+1-CH=CH-CmH2m- -nVm - CnH2n-CH=CH-CmH2m+1
    -N- N=C- -N -C≡N
    -S- S=C=N- -S -N=C=S
    -F- F- -F -F
    -CL- Cl- -CL -Cl
    -M- CFH2- -M -CFH2
    -D- CF2H- -D -CF2H
    -T- CF3- -T -CF3
    -MO- CFH2O- -OM -OCFH2
    -DO- CF2HO- -OD -OCF2H
    -TO- CF3O- -OT -OCF3
    -A- H-C≡C- -A -C≡C-H
    -nA- CnH2n+1-C≡C- -An -C≡C-CnH2n+1
    -NA- N≡C-C≡C- -AN -C≡C-C≡N
    Links nur in Kombination Rechts nur in Kombination
    -...n...- -CnH2n- -...n... -CnH2n-
    -...M...- -CFH- -...M... -CFH-
    -...D...- -CF2- -...D... -CF2-
    -...V...- -CH=CH- -...V... -CH=CH-
    -...Z...- -CO-O- -...Z... -CO-O-
    -...ZI...- -O-CO- -...ZI... -O-CO-
    -...K...- -CO- -...K... -CO-
    -...W...- -CF=CF- -...W... -CF=CF-
    worin n und m jeweils ganze Zahlen und die drei Punkte „...“ Platzhalter für andere Abkürzungen aus dieser Tabelle sind.
  • Vorzugsweise enthalten die erfindungsgemäßen Mischungen neben den Verbindungen der Formeln I eine oder mehrere Verbindungen der nachfolgend genannten Verbindungen.
  • Folgende Abkürzungen werden verwendet:
  • (n, m und z unabhängig voneinander jeweils eine ganze Zahl, bevorzugt 1 bis 6)
    Figure DE102009011666B4_0323
    Figure DE102009011666B4_0324
    Figure DE102009011666B4_0325
    Figure DE102009011666B4_0326
    Figure DE102009011666B4_0327
    Figure DE102009011666B4_0328
    Figure DE102009011666B4_0329
    Figure DE102009011666B4_0330
    Figure DE102009011666B4_0331
    Figure DE102009011666B4_0332
    Figure DE102009011666B4_0333
    Figure DE102009011666B4_0334
    Figure DE102009011666B4_0335
    Figure DE102009011666B4_0336
    Figure DE102009011666B4_0337
    Figure DE102009011666B4_0338
    Figure DE102009011666B4_0339
    Figure DE102009011666B4_0340
  • In der Tabelle E werden chirale Dotierstoffe genannt, die bevorzugt in den erfindungsgemäßen Mischungen eingesetzt werden.
  • Figure DE102009011666B4_0341
    Figure DE102009011666B4_0342
  • Verbindungen, ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Tabelle E.
    Figure DE102009011666B4_0343
    Figure DE102009011666B4_0344
    Figure DE102009011666B4_0345
    Figure DE102009011666B4_0346
    Figure DE102009011666B4_0347
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthalten die erfindungsgemäßen Medien eine oder mehrere Verbindungen, ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Tabelle F.
  • Mischungsbeispiele
  • Beispiele 1.1 und 1.2
  • Beispiel 1.1
  • Zusammensetzung Physikalische Eigenschaften
    Verbindung Konzentration
    No. Abkürzung /Massen-% T(N, I) = 96,5 °C
    1 Cn3f-5-O2 5,0 ne(20°C, 589 nm) = 1,5800
    2 CK-3-F 4,0 Δn(20°C, 589 nm) = 0,0955
    3 CK-4-F 7,0 ε⊥(20°C, 1 kHz) = 7,1
    4 CCY-3-O2 12,0 Δε(20°C, 1 kHz) = -3,4
    5 CCY-4-O2 12,0 K1(20°C) = 16,2 pN
    6 CPY-3-O2 8,0 K3/K1(20°C) = 1,05
    7 PYP-2-3 10,0 γ1(20°C) = 128 mPa·s
    8 CC-3-V1 13,0 V0(20°C) = 2,38 V
    9 CC-4-V 19,0
    10 CC-3-4 5,0
    11 CC-3-O1 5,0
    Σ 100,0
  • Beispiel 1.2
  • Zusammensetzung Physikalische Eigenschaften
    Verbindung Konzentration
    No. Abkürzung /Massen-% T(N,I) = 96 °C
    1 Cn3f-3-O4 5,0 ne(20°C, 589 nm) = 1,5798
    2 CK-3-F 4,0 Δn(20°C, 589 nm) = 0,0954
    3 CK-4-F 7,0 ε⊥(20°C, 1 kHz) = 7,2
    4 CCY-3-O2 12,0 Δε(20°C, 1 kHz) = -3,5
    5 CCY-4-O2 12,0 K1(20°C) = 16,3 pN
    6 CPY-3-02 8,0 K3/K1(20°C) = 1,04
    7 PYP-2-3 10,0 γ1(20°C) = 125 mPa·s
    8 CC-3-V1 13,0 V0(20°C) = 2,36 V
    9 CC-4-V 19,0
    10 CC-3-4 6,0
    11 CC-3-O1 4,0
    Σ 100,0
  • Beispiele 2.1 und 2.2
  • Beispiel 2.1
  • Zusammensetzung Physikalische Eigenschaften
    Verbindung Konzentration
    No. Abkürzung /Massen-% T(N, I) = 88 °C
    1 Cn3f-5-O2 5,0 ne(20°C, 589 nm) = 1,5856
    2 CK-3-F 4,0 Δn(20°C, 589 nm) = 0,1035
    3 CK-4-F 6,0 ε⊥(20°C, 1 kHz) = 11,4
    4 CY-3-04 9,0 Δε(20°C, 1 kHz) = -7,0
    5 CY-5-02 10,0 K1(20°C) = 13,7 pN
    6 CY-5-O4 3,0 K3/K1(20°C) = 1,21
    7 CCY-3-02 6,0 γ1(20°C) = 286 mPa·s
    8 CCY-3-O3 7,0 V0(20°C) = 1,62 V
    9 CCY-4-O2 7,0
    10 CCY-5-O2 5,0
    11 CPY-2-O2 12,0
    12 CPY-3-O2 11,0
    13 CC-4-V 9,0
    14 CP-3-O2 6,0
    Σ 100,0
  • Beispiel 2.2
  • Zusammensetzung Physikalische Eigenschaften
    Verbindung Konzentration
    No. Abkürzung /Massen-% T(N,I) = 87 °C
    1 Cn3f-3-O4 5,0 ne(20°C, 589 nm) = 1,5865
    2 CK-3-F 4,0 Δn(20°C, 589 nm) = 0,1037
    3 CK-4-F 6,0 ε⊥(20°C, 1 kHz) = 11,5
    4 CY-3-O4 8,0 Δε(20°C, 1 kHz) = -6,9
    5 CY-5-O2 11,0 K1(20°C) = 13,6 pN
    6 CY-5-O4 3,0 K3/K1(20°C) = 1,23
    7 CCY-3-O2 7,0 γ1(20°C) = 281 mPa·s
    8 CCY-3-03 5,0 V0(20°C) = 1,65 V
    9 CCY-4-O2 8,0
    10 CCY-5-O2 5,0
    11 CPY-2-O2 12,0
    12 CPY-3-02 11,0
    13 CC-4-V 9,0
    14 CP-3-O2 6,0
    Σ 100,0
  • Beispiele 3.1 und 3.2
  • Beispiel 3.1
  • Zusammensetzung Physikalische Eigenschaften
    Verbindung Konzentration
    No. Abkürzung /Massen-% T(N, I) = 87 °C
    1 Cn3f-5-O2 5,0 ne(20°C, 589 nm) = 1,5862
    2 CK-3-F 3,0 Δn(20°C, 589 nm) = 0,1065
    3 CK-4-F 7,0
    4 CY-3-O4 12,0 Δε(20°C, 1 kHz) = -6,9
    5 CY-5-O2 9,0 K1(20°C) = 14,8 pN
    6 CY-5-O4 6,0 K3/K1(20°C) = 1,04
    7 CCY-3-O2 4,0 γ1(20°C) = 265 mPa·s
    8 CCY-3-O3 8,0 V0(20°C) = 1,59 V
    9 CCY-4-O2 6,0
    10 CCY-5-O2 3,0
    11 CPY-2-O2 12,0
    12 CPY-3-O2 12,0
    13 CC-3-V1 7,0
    14 CC-3-4 6,0
    Σ 100,0
  • Beispiel 3.2
  • Zusammensetzung Physikalische Eigenschaften
    Verbindung Konzentration
    No. Abkürzung /Massen-% T(N, I) = 86 °C
    1 Cn3f-3-O4 5,0 ne(20°C, 589 nm) = 1,5859
    2 CK-3-F 3,0 Δn(20°C, 589 nm) = 0,1061
    3 CK-4-F 7,0 ε⊥(20°C, 1 kHz) = 11,7
    4 CY-3-O4 12,0 Δε(20°C, 1 kHz) = -7,1
    5 CY-5-O2 9,0 K1(20°C) = 14,9 pN
    6 CY-5-O4 6,0 K3/K1(20°C) = 1,06
    7 CCY-3-O2 4,0 γ1(20°C) = 260 mPa·s
    8 CCY-3-O3 8,0 V0(20°C) = 1,55 V
    9 CCY-4-O2 6,0
    10 CCY-5-O2 3,0
    11 CPY-2-O2 12,0
    12 CPY-3-O2 12,0
    13 CC-3-V1 7,0
    14 CC-3-4 6,0
    Σ 100,0
  • Beispiel 4
  • Zusammensetzung Physikalische Eigenschaften
    Verbindung Konzentration
    No. Abkürzung /Massen-% T(N, I) = 70 °C
    1 Cn3f-3-O4 5,0
    2 Cn3f-4-O2 5,0 Δn(20°C, 589 nm) = 0,076
    3 Cn3f-5-O4 5,0
    4 COo2fl-3-5 5,0 Δε(20°C, 1 kHz) = -3,4
    5 CCOo2fl-3-5 6,0
    6 CK-3-F 6,0 γ1(20°C) = 120 mPa·s
    7 CK-4-F 6,0
    8 CK-5-F 4,0
    9 CC-3-V 20,0
    10 CC-3-V1 12,0
    11 CC-5-V 10,0
    12 CP-3-O1 4
    13 CCP-V-1 8,0
    14 CCP-V2-1 4,0
    Σ 100,0
  • Beispiel 5
  • Zusammensetzung Physikalische Eigenschaften
    Verbindung Konzentration
    No. Abkürzung /Massen-% T(N, I) = 83 °C
    1 Cn3f-3-O4 5,0
    2 Cn3f-4-02 5,0 Δn(20°C, 589 nm) = 0,088
    3 COo2f1-3-5 5,0
    4 CCOo2fl-3-5 6,0 Δε(20°0, 1 kHz) = -4,2
    5 CK-3-F 4,0
    6 CK-4-F 4,0
    7 CK-5-F 4,0
    8 CY-5-O2 6,0 γ1(20°C) = 155 mPa·s
    9 CCY-3-O2 4,0
    10 CPY-3-O2 12,0
    11 CC-3-V 12,0
    12 CC-3-V1 10,0
    13 CC-5-V 10,0
    14 CP-3-O1 5,0
    15 CCP-V-1 8,0
    Σ 100,0
  • Beispiel 6
  • Zusammensetzung Physikalische Eigenschaften
    Verbindung Konzentration
    No. Abkürzung /Massen-% T(N, I) = 80 °C
    1 Cn3f-3-O4 5,0
    2 Cn3f-4-O2 5,0 Δn(20°C, 589 nm) = 0,103
    3 COo2f1-3-5 5,0
    4 CCOo2fl-3-5 6,0 Δε(20°C, 1 kHz) = -4,1
    5 CK-3-F 4,0
    6 CK-4-F 4,0
    7 CK-5-F 4,0
    8 CY-5-02 4,0 γ1(20°C) = 150 mPa·s
    9 CCY-3-O2 4,0
    10 CPY-3-O2 12,0
    11 CC-3-V 12,0
    12 CC-3-V1 10,0
    13 CP-3-O1 10,0
    14 CP-3-O2 5,0
    15 PGP-2-2V 8,0
    Σ 100,0
  • Optional können auch verschiedene der genannten Beispielmischungen miteinander gemischt werden, wobei Mischungen mit ähnlichen, vorteilhafte Ergebnisse erhalten werden. Insbesondere führt die in der Regel damit einhergehende Erhöhung der Zahl der Mischungsbestandteile meist zu einer Verbesserung der Lagerstabilität derartiger Mischungen insbesondere bei tiefen Temperaturen.

Claims (15)

  1. Flüssigkristallines Medium mit negativer dielektrischer Anisotropie, welches a) eine erste dielektrisch negative Komponente (Komponente A), die aus einer oder mehreren Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln I-1 bis I-4 besteht
    Figure DE102009011666B4_0348
    Figure DE102009011666B4_0349
    Figure DE102009011666B4_0350
    Figure DE102009011666B4_0351
    worin R11 und R12 jeweils unabhängig voneinander H, einen unsubstituierten Alkyl- oder Alkenylrest mit bis zu 15 C-Atomen, wobei in diesen Resten auch eine oder mehrere CH2-Gruppen durch -O-, -S-,
    Figure DE102009011666B4_0352
    , -C≡C-, -CF2-O-, -O-CF2-, -CO-O- oder -O-CO- so ersetzt sein können, dass O-Atome nicht direkt miteinander verknüpft sind, und Z11 und Z12 jeweils unabhängig voneinander -CH2-CH2-, -CH=CH-, -C≡C-, -CH2-O-, -O-CH2-, -CO-O-, -O-CO-, -CF2-O-, -O-CF2-, -CF2-CF2- oder eine Einfachbindung bedeuten, b) eine zweite dielektrisch negative Komponente (Komponente B), die aus einer oder mehreren Verbindungen der Formel II besteht
    Figure DE102009011666B4_0353
    worin R21 und R22 jeweils unabhängig voneinander H, einen unsubstituierten Alkyl- oder Alkenylrest mit bis zu 15 C-Atomen, wobei in diesen Resten auch eine oder mehrere CH2-Gruppen durch -O-, -S-,
    Figure DE102009011666B4_0354
    , -C=C-, -CF2-O-, -O-CF2-, -CO-O- oder -O-CO- so ersetzt sein können, dass O-Atome nicht direkt miteinander verknüpft sind, wobei in allen Gruppen eine oder mehrere H-Atome durch Halogenatome ersetzt sein können, einer der vorhandenen Ringe
    Figure DE102009011666B4_0355
    bis
    Figure DE102009011666B4_0356
    Figure DE102009011666B4_0357
    und die anderen, soweit vorhanden, jeweils unabhängig voneinander
    Figure DE102009011666B4_0358
    Figure DE102009011666B4_0359
    Figure DE102009011666B4_0360
    Figure DE102009011666B4_0361
    Figure DE102009011666B4_0362
    zusammen optional auch eine Einfachbindung, L21 und L22 jeweils unabhängig voneinander =C(X2)- und einer von L21 und L22 alternativ auch =N-, X2 F, Cl, OCF3, CF3, CH3, CH2F, CHF2, Z21 bis Z23 jeweils unabhängig voneinander -CH2-CH2-, -CH2-CF2-, -CF2-CH2-, -CF2-CF2-,- CH=CH-, -CF=CH-, -CH=CF-, -C≡C-, -CH2-O-, -O-CH2-, -O-, -CH2-, -CO-O-, -O-CO-, -CF2-O-, -O-CF2- oder eine Einfachbindung und I und o jeweils unabhängig voneinander 0 oder 1 bedeuten, und c) eine dielektrisch neutrale Komponente (Komponente C), die aus einer oder mehreren Verbindungen der Formel III besteht
    Figure DE102009011666B4_0363
    worin R31 und R32 jeweils unabhängig voneinander, eine der für R11 und R12 gegebenen Bedeutung haben
    Figure DE102009011666B4_0364
    bis
    Figure DE102009011666B4_0365
    jeweils unabhängig voneinander,
    Figure DE102009011666B4_0366
    Figure DE102009011666B4_0367
    Figure DE102009011666B4_0368
    Figure DE102009011666B4_0369
    Figure DE102009011666B4_0370
    oder
    Figure DE102009011666B4_0371
     Z31 bis Z33 jeweils unabhängig voneinander eine der für Z11 bis Z13 gegebenen Bedeutungen haben und p und q jeweils unabhängig voneinander, 0 oder 1, bedeuten, enthält.
  2. Medium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Konzentrationen der einzelnen homologen Verbindungen der Formeln I-1 bis I-4 im Bereich von 1 Gew.-% bis 20 Gew.-% liegen.
  3. Medium nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass es zusätzlich d) eine weitere dielektrisch negative Komponente (Komponente D), die aus einer oder mehreren Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln IV und V besteht
    Figure DE102009011666B4_0372
    Figure DE102009011666B4_0373
    worin R41, R42, R51 und R52 jeweils unabhängig voneinander eine der für R21 und R22 gegebenen Bedeutungen haben, einer der vorhandenen Ringe
    Figure DE102009011666B4_0374
    bis
    Figure DE102009011666B4_0375
    und die anderen Ringe, soweit vorhanden, jeweils unabhängig voneinander
    Figure DE102009011666B4_0376
    Figure DE102009011666B4_0377
    Figure DE102009011666B4_0378
    Figure DE102009011666B4_0379
     L41 und L42 jeweils unabhängig voneinander =C(X4)- und einer von L41 und L42 alternativ auch =N-, X4 F, Cl, OCF3, CF3, CH3, CH2F, CHF2,einer der Ringe
    Figure DE102009011666B4_0380
    bis
    Figure DE102009011666B4_0381
    Figure DE102009011666B4_0382
    Figure DE102009011666B4_0383
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    Figure DE102009011666B4_0385
    oder
    Figure DE102009011666B4_0386
    und die anderen, soweit vorhanden, jeweils unabhängig voneinander
    Figure DE102009011666B4_0387
    Figure DE102009011666B4_0388
    Figure DE102009011666B4_0389
    Figure DE102009011666B4_0390
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    auch eine Einfachbindung, Z41 bis Z43 und Z51 bis Z53 jeweils unabhängig voneinander, eine der für Z11 bis Z13 gegebene Bedeutung haben, r und s jeweils unabhängig voneinander 0 oder 1, t und u jeweils unabhängig voneinander 0 oder 1, bedeuten, enthält.
  4. Medium nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass es zusätzlich e) eine chirale Komponente (Komponente E), die aus einer oder mehreren chiralen Verbindungen besteht, enthält.
  5. Medium nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Konzentration der Verbindungen der Formeln I-1 bis I-4 2 Gew.-% bis 80 Gew.-% beträgt.
  6. Medium nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil an Verbindungen der Formeln I-1 bis I-4 im Gesamtgemisch 15 Gew.% oder mehr beträgt.
  7. Medium nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Konzentrationender einzelnen homologen Verbindungen der Formeln I-1 bis I-4 im Bereich von 3 Gew.-% bis 10 Gew.-% liegen. worin die Parameter die in Anspruch 1 gegebene Bedeutung haben, enthält.
  8. Medium nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil an Verbindungen der Formeln I-1 bis I-4, wie in Anspruch 1 definiert, im Gesamtgemisch 20 Gew.% oder mehr beträgt.
  9. Medium nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass es 2-80 Gew.-% einer oder mehrerer Verbindungen der Formel II, 2-80 Gew.-% einer oder mehrerer Verbindungen der Formel III und/oder 2-80 Gew.-% einer oder mehrerer Verbindungen der Formeln IV und/oder V enthält, wobei der Gesamtgehalt aller Verbindungen der Formeln I-1 bis I-4 und II bis V in dem Medium 100 Gew.-% oder weniger beträgt.
  10. Medium nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass es eine oder mehrerer Verbindungen der Formel IV enthält.
  11. Medium nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass es eine oder mehrere Verbindungen der Formel V enthält.
  12. Medium nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass es eine oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der folgenden Formeln III-1 bis III-11 enthält
    Figure DE102009011666B4_0392
    Figure DE102009011666B4_0393
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    Figure DE102009011666B4_0402
    worin die Parameter die jeweilige in Anspruch 1 angegebene Bedeutung haben und Y3 H oder F bedeutet.
  13. Medium nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass es eine oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungend der folgenden Formeln II-1, II-2, IV-1 bis IV-14 und V-1 bis V-8 enthält
    Figure DE102009011666B4_0403
    Figure DE102009011666B4_0404
    worin die Parameter die jeweilige in Anspruch 1 angegebene Bedeutung haben,
    Figure DE102009011666B4_0405
    Figure DE102009011666B4_0406
    Figure DE102009011666B4_0407
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    worin Y41 bis Y46 unabhängig voneinander H oder F, und X41 und X42 beide H oder einer von X41 und X42 H und der andere F, bedeuten und die übrigen Parameter die jeweilige in Anspruch 3 angegebene Bedeutung haben.
  14. Verwendung eines flüssigkristallinen Mediums nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13 in einer elektrooptischen Anzeige.
  15. Verwendung eines flüssigkristallinen Mediums nach Anspruch 14 in einer elektrooptischen Anzeige, die eine Aktivmatrix-Adressierungsvorrichtung aufweist.
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