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WO2011098202A1 - Flüssigkristallanzeige und flüssigkristallines medium - Google Patents

Flüssigkristallanzeige und flüssigkristallines medium Download PDF

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WO2011098202A1
WO2011098202A1 PCT/EP2011/000172 EP2011000172W WO2011098202A1 WO 2011098202 A1 WO2011098202 A1 WO 2011098202A1 EP 2011000172 W EP2011000172 W EP 2011000172W WO 2011098202 A1 WO2011098202 A1 WO 2011098202A1
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WO
WIPO (PCT)
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compounds
independently
formula
liquid
formulas
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/EP2011/000172
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Atsutaka Manabe
Kazuaki Tarumi
Hubert Spreitzer
Axel Jansen
Melanie Klasen-Memmer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Merck Patent GmbH
Original Assignee
Merck Patent GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Merck Patent GmbH filed Critical Merck Patent GmbH
Priority to US13/577,513 priority Critical patent/US8945420B2/en
Publication of WO2011098202A1 publication Critical patent/WO2011098202A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • C09K2323/00—Functional layers of liquid crystal optical display excluding electroactive liquid crystal layer characterised by chemical composition
    • C09K2323/03—Viewing layer characterised by chemical composition

Definitions

  • Liquid crystal display and liquid-crystalline medium Liquid crystal display and liquid-crystalline medium
  • the present invention relates to liquid crystal displays, particularly liquid crystal displays, which use the ECB (Electrically Controlled
  • Liquid crystal displays according to the invention are in particular
  • Liquid crystal displays are characterized by a long service life and reliability, at the same time a particularly low switching time and at the same time a high voltage holding capacity ("voltage holding ratio", short VHR or HR).
  • VAN Very Aligned Nematic
  • MVA Multi-Domain Vertical Alignment, eg: Yoshide, H. et al., Lecture 3.1: "MVA LCD for Notebook or Mobile PC SID 2004 International Symposium, Digest of Technical Papers, XXXV , Book I, pp. 6-9, and Liu, CT et al., Lecture 15.1: A 46-inch TFT-LCD HDTV Technology SID 2004 International Symposium, Digest of Technical Papers, XXXV, Book II, pp. 750 to 753), PVA
  • ECB and VA displays use liquid-crystalline media with negative dielectric anisotropy ( ⁇ )
  • TN and hitherto all common IPS displays use liquid-crystalline media with positive dielectric anisotropy.
  • liquid crystals are called
  • Dielectric used whose optical properties change reversibly when an electrical voltage.
  • liquid crystal media are used, which are usually composed predominantly of liquid crystal compounds, all of which have the same sign of dielectric anisotropy and the largest possible amount have the dielectric anisotropy.
  • the media used according to the present application are typically used at most significant amounts of dielectrically neutral liquid crystal compounds and usually only very small amounts of or no dielectrically positive compounds, as generally the Liquid crystal displays should have the lowest possible drive voltages.
  • phase range must be sufficiently wide for the
  • the switching times of the liquid-crystal media in the displays must be improved, ie reduced. This is especially important for ads for TV or multi-media applications.
  • ⁇ the rotational viscosity of the liquid-crystal media
  • Backlighting set the.
  • the radiation of these backlights contains a not inconsiderable amount of short-wave light, for example in the wavelength range of 380 nm and below, depending on the type of light source used
  • Substrate of the displays, or according to its spectral transparency reaches a considerable proportion of this relatively short-wave light, and possibly even the near UV, the liquid crystal Since most liquid crystal materials only a finite stability against UV radiation, and partly against short-wave , visible light, this leads to a limited life of the displays.
  • LED backlighting is the achievable extension of the displayable color space and / or the contrast, the latter effect being to use backlighting whose light source (s) are light emitting diodes (short: LEDs) especially when using split, separately controllable LED backlights.
  • liquid-crystal media which do not have the disadvantages of the displays or the media of the prior art, or at least to a significantly reduced extent.
  • liquid crystal displays can be realized which have a short switching time in ECB or VA displays and at the same time have a sufficiently broad nematic phase, a favorable birefringence ( ⁇ ) and a high voltage holding ratio.
  • Such media are to be used in particular for electro-optical displays with an active matrix addressing based on the ECB or VA effect as well as for IPS or FFS (Fringe Field Switching) displays.
  • the medium according to the invention preferably has a negative dielectric anisotropy.
  • the principle of electrically controlled birefringence, the ECB effect (electrically controlled birefringence) or the DAP effect (deformation of upright phases) was first described in 1971 (MF Schieckel and K. Fahrenschon, "Deformation of nematic liquid crystals with vertical orientation in electrical fields Phys. Lett 19 (1971), 3912). This was followed by work by J.F. Kahn (Appl Phys Physic Lett 20 (1972), 1 193) and
  • liquid-crystalline media are needed, which must meet a variety of requirements. Particularly important here are the chemical resistance to moisture, air and physical influences such as heat, radiation in the infrared, visible and
  • liquid-crystalline media requires a liquid-crystalline mesophase in a suitable temperature range and a low viscosity.
  • Matrix liquid crystal displays are known.
  • active elements i.e., transistors
  • non-linear elements for individual switching of the individual pixels.
  • active matrix i.e., transistors
  • Thin-film transistors are used, which are usually arranged on a glass plate as a substrate.
  • TFTs made of compound semiconductors such as CdSe or TFTs based on polycrystalline and others amorphous silicon.
  • CdSe compound semiconductors
  • TFTs based on polycrystalline and others amorphous silicon The latter technology currently has the greatest commercial significance worldwide.
  • the TFT matrix is applied on the inside of one glass plate of the display, while the other glass plate on the inside carries the transparent counter electrode. Compared to the size of the pixel electrode, the TFT is very small and practically does not disturb the image.
  • This technology can also be extended for fully color-capable image representations, wherein a mosaic of red, green and blue filters is arranged in such a way that one filter element each faces a switchable image element.
  • MFK displays here includes any matrix display with integrated nonlinear elements, i.
  • Such MFK displays are particularly suitable for TV applications, monitors and "note books” or for displays with high information density, for example in the automobile or aircraft industry.
  • MFK displays are particularly suitable for TV applications, monitors and "note books” or for displays with high information density, for example in the automobile or aircraft industry.
  • For problems with the angular dependence of the contrast and the switching times resulting in MFK displays difficulties due to a insufficient high resistivity of the liquid crystal mixtures [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.141ff, Paris; STROMER, M., Proc.
  • EP 0 560 382 discloses, inter alia, alkoxy compounds having a 1, 2-difluoroethylene bridge and is proposed in particular for use in liquid crystals for STN displays.
  • DE 101 55 073 discloses 1,2-difluoroethylene-bridged biphenyls (also called difluorostilbenes).
  • Dielectrically positive stilbene compounds with an F atom, or with two F atoms, at the ethylene bridge are disclosed in EP 1 215 270 and dielectrically neutral or positive stilbene compounds with two F atoms, at the ethylene bridge in WO 2006 / 133 783 and used in dielectric positive liquid crystal mixtures.
  • Liquid crystal mixtures for e.g. VAN LCDs proposed.
  • DE 10 2008 035 890 discloses compounds having a 1,2-ethynylene bridge on a saturated six-atom ring of the general formula as well as exemplary compounds of this formula, called and as
  • this object can be achieved by using nematic liquid-crystal mixtures containing at least one compound of the formula I and at least one further mesogenic compound in these display elements, in particular if the display elements have an LED backlight and / or an edge filter which prevent shortwave radiation (near UV or shortwave blue light) from reaching the liquid crystal medium.
  • the mixtures according to the invention show very broad nematic phase ranges with clearing points> 85 ° C., very favorable values for the capacitive threshold, relatively high values for the holding ratio and at the same time very good low-temperature stabilities at -30 ° C. and -40 ° C. and very low rotational viscosities.
  • the invention relates to a liquid crystal display which contains a dielectrically negative, nematic medium which comprises a) a first dielectrically negative component (component A) consisting of one or more compounds of the formula I.
  • O atoms are not directly linked to one another, preferably an unsubstituted alkyl, alkenyl, alkoxy, oxaalkyl or alkenyloxy radical, more preferably one of R 11 and R 12 is an alkyl or alkenyl radical and the other is an alkyl, alkenyl, Alkoxy- or alkenyloxy, particularly preferably R 11 straight-chain alkyl, alkenyl or alkoxy, in particular CH 3 -, C 2 H 5 -, nC 3 H 7 , nC 4 H 9 - or nC 5 H - (or C 2 H 5 -0 -) and R 12 straight-chain alkyl, alkenyl or alkoxy, in particular C 2 H 5 -O- or
  • Single bond preferably a single bond, independently 0, 1 or 2, preferably m 0, 1 or 2 and n 0 or 1, more preferably 0 and most preferably m and n both 0 and
  • (m + n) is preferably 0, 1 or 2, particularly preferably 0 or 1 and very particularly preferably 0, optionally, preferably obligatory, a second dielectric negative
  • Component (component B) consisting of one or more compounds selected from the group of formulas II, III and IV
  • O atoms are not directly linked, preferably an unsubstituted alkyl, alkenyl, alkoxy or Alkenyloxyrest, more preferably one of R 21 and R 22 is an alkyl or alkenyl radical and the other an alkyl, alkenyl, alkoxy or Alkenyloxy, preferred
  • alkyl having 1 to 7 C atoms preferably n-alkyl, particularly preferably ⁇ -alkyl having 1 to 5 C atoms, alkoxy having 1 to 7 C atoms, preferably n-alkoxy, particularly preferably n-alkoxy with 1 to 5 carbon atoms or alkoxyalkyl, alkenyl or alkenyloxy having 2 to 7 carbon atoms, preferably having 2 to 4 carbon atoms, preferably alkenyl, wherein in all groups one or more HI atoms are replaced by halogen atoms, preferably F atoms could be,
  • R 21 and R 22 particularly preferably one of R 21 and R 22 , preferably R 21 , an alkyl or alkenyl radical and the other an alkyl, alkenyl, alkoxy or Alkenyloxyrest, especially
  • R 31 , R 32 , R 41 and R 42 each independently have one of the meanings given for R 21 and R 22 , and preferably alkyl having 1 to 7 C atoms, preferably n-alkyl and particularly preferably n-alkyl with 1 to 5 C atoms, alkoxy having 1 to 7 carbon atoms, preferably n-alkoxy and particularly preferably ⁇ -alkoxy having 2 to 5 carbon atoms or alkoxyalkyl, alkenyl or alkenyloxy having 2 to 7 carbon atoms, preferably 2 to 4C Atoms, preferably alkenyloxy,
  • R 31 and R 32 particularly preferably one of R 31 and R 32 , preferably R 31 , an alkyl or alkenyl radical and the other an alkyl, alkenyl, alkoxy or Alkenyloxyrest, especially
  • Z 41 to Z 43 are each independently of one another, one of the formula I for
  • Z 21 to Z 43 preferably each independently of one another -CH 2 -CH 2 -,
  • t and u are each independently of one another, 0 or 1, (t + u) preferably 0 or 1, preferably 0,
  • I and o are each independently 0 or 1 and
  • component C preferably 0 or 1 and optionally a dielectrically neutral component (component C) which consists of one or more compounds of the formula V.
  • R 5 and R 52 each independently of one another have one of the meanings given for R 1 and R 12 and preferably alkyl having 1 to 7 C atoms, preferably / 7-alkyl, particularly preferably n-alkyl having 1 to 5 C atoms,
  • Alkoxy having 1 to 7 carbon atoms preferably n-alkoxy, more preferably n-alkoxy having 2 to 5 carbon atoms, alkoxyalkyl, alkenyl or alkenyloxy having 2 to 7 carbon atoms, preferably having 2 to 4 carbon atoms, preferred alkenyloxy,
  • Z 51 to Z 53 are each independently of one another, one of formula I for
  • the invention also relates to novel liquid crystal media according to the composition specified above in the liquid crystal displays
  • the media according to the invention or the media used in the displays according to the invention are preferably dielectrically negative.
  • the media according to the invention or the media used in the displays according to the invention preferably contain one, two, three, four or more, preferably two or three or more, compounds of the formula I.
  • R 1 and / or R 12 are H, alkyl, alkenyl, alkoxy, oxaalkyl or alkenyloxy, preferably having up to 6 C atoms, R 11 very particularly preferably alkoxy or alkenyloxy and R 12 very particularly preferably alkyl or oxaalkyl or b) R 11 and R 12 are both alkyl, where the alkyl radical may be identical or different or
  • R 11 is straight-chain alkoxy and R 12 is straight-chain alkyl or oxaalkyl.
  • R 11 and / or R 12 are alkyl, this is preferably methyl, ethyl, n-propyl, n-butyl or / 7-pentyl, preferably methyl, ethyl, / 7-propyl or n-pentyl and particularly preferably ethyl or n-propyl.
  • R 11 and / or R 12 are alkoxy, this is preferably methoxy, ethoxy or n-butoxy, preferably ethoxy or n-butoxy.
  • the compounds of the formula I are preferably selected from the group of the compounds of the formulas 1-1 to I-5, preferably from the group of the formulas 1-1, I-2, I-4 and I-5, particularly preferably of the formulas 1 -1 and / or I-4 and / or I-5,
  • the compounds of the formula 1-1 are particularly preferably selected from the group of the compounds of the formulas 1-1 a to 1-1 g, preferably from the group of the formulas I-1a, 1-1 b, l-1c, l-1e and 1-1f, more preferably of the formulas 1-1a, 1-1b and / or 1-1c and / or 1-1d, most preferably of the formulas 1-1a and / or 1-1b,
  • R 11 is alkyl, alkenyl or oxaalkyl, particularly preferably alkyl or alkenyl, very particularly preferably alkyl and
  • R 12 is alkyl, alkenyl or alkoxy, more preferably alkoxy, in formula 1-1 d
  • R 11 is alkyl, alkenyl or alkoxy, particularly preferably alkyl or
  • R 12 is alkyl, alkenyl or alkoxy, more preferably alkoxy, in formula 1-1 e
  • R 11 is alkyl, alkenyl or oxaalkyl, particularly preferably alkyl or alkenyl, very particularly preferably alkyl and
  • R 12 is alkyl, alkenyl or alkoxy, particularly preferably alkyl or
  • Alkoxy Alkoxy, and mean.
  • Particularly preferred compounds of the formula 1-1 a, 1-1 b, l-1c, l-1d, l-1e and Mg are the compounds in which the combinations in which R 11 is alkyl or alkenyl and R 12 is alkoxy or R 11 and R 12 are alkoxy.
  • Particularly preferred compounds of the formula 1-1 b are the compounds in which the combinations in which R 11 is alkyl or alkenyl and R 12 is alkoxy or R 11 and R 12 is alkyl.
  • the compounds of the formula I-2 are particularly preferably selected from the group of the compounds of the formulas I-2a to I-2d, preferably from the group of the formulas I-2a and I-2b, particularly preferably of the formulas I-2a, wherein the parameters have the respective meanings given above under formula I and preferably in the case of formula I-2b
  • R 11 is alkyl, alkenyl or alkoxy, particularly preferably alkyl and
  • R 12 is alkyl, alkenyl or alkoxy, particularly preferably alkoxy.
  • the compounds of the formula I-3 are particularly preferably selected from the group of the compounds of the formulas I-3a to I-3d, preferably from the group of the formulas I-3a and I-3b, particularly preferably of the formulas I-3a, wherein the parameters are the respective ones given above under formula I.
  • R 11 is alkyl, alkenyl or alkoxy, particularly preferably alkyl and
  • R 12 is alkyl, alkenyl or alkoxy, particularly preferably alkoxy.
  • the compounds of the formula I-4 are particularly preferably selected from the group of the compounds of the formulas I-4a to I-4d, preferably from the group of the formulas I-4a and I-4b, particularly preferably of the formulas I-4a,
  • R 11 is alkyl or alkenyl, more preferably alkyl and
  • R 12 is alkyl or alkoxy, particularly preferably alkoxy. Particularly preferred are the compounds of formula I-4a
  • the compounds of the formula I-5 are particularly preferably selected from the group of the compounds of the formulas I-5a to I-5d, wherein the parameters have the respective meanings given above under formula I and preferably in the formulas I-5a and I-5b
  • R 11 is alkyl or acyl, particularly preferably alkyl and
  • R 12 is alkyl, Aikenyl or alkoxy, particularly preferably alkoxy and in the formulas I-5c and 1-5d
  • R 11 is alkyl or acyl
  • R 12 is alkyl, acyl or alkoxy, mean.
  • Alkenyl and R 12 are alkyl and especially the combination in which R 11 is alkyl and R 12 is alkoxy.
  • Particularly preferred in the compounds of formula I-5c are the compounds in which the combinations in which R 11 is alkyl and R 12 is alkyl or alkenyl.
  • Particularly preferred in the compounds of formula I-5d are the compounds in which the combinations in which R 11 is alkyl and R 12 is alkyl or alkoxy.
  • the medium contains one or more compounds of the formula II selected from the group of the compounds of the formulas IIA to HD, preferably IIA to HC and very particularly preferably IIA and IIB
  • R 22 is alkyl or alkoxy, more preferably (0) CvH 2 V + i, X 21 and X 22 are both F,
  • Z 21 and Z 22 are independently a single bond, -CH 2 -CH 2 -,
  • -CH CH-, -CH 2 O-, -OCH 2 -, -O-, -CH 2 -, -CF 2 O-, or -OCF 2 -, preferably a single bond or -CH 2 CH 2 -, especially preferably a single bond, p is 1 or 2, and v is 1 to 6.
  • the medium contains one or more compounds of the formula II selected from the group of the compounds of the formulas 11-1 to 11-16
  • X 21 and X 22 are both H or one of X 21 and X 22 H and the other F but preferably at most four, more preferably at most three and most preferably one or two, from Y 21 to Y 26 , X 21 and X 22 F, mean and the other parameters have the respective meaning given above for formula II and preferred R 21 is alkyl or alkenyl and
  • R 22 is alkyl, alkenyl, alkoxy or alkenyloxy, preferred
  • R is preferably straight-chain alkyl or alkoxy having in each case 1 to 6 C atoms or alkoxyalkyl, alkenyl or alkenyloxy having 2-6 C atoms, particularly preferably alkyl having 1-5 C atoms, preferably methyl, ethyl, propyl, butyl, or furthermore alkoxy having 1-5 C atoms, preferably hexyl, methoxy, ethoxy, propoxy, or butoxy.
  • the medium preferably comprises one or more compounds of the formula III selected from the group of the compounds of the formulas III-1 and III-2, preferably of the formula III-2,
  • R 31 is alkyl or alkenyl
  • R 32 is alkyl, alkenyl, alkoxy or alkenyloxy, a single bond and r 0 mean.
  • the medium additionally contains one or more compounds of the formula IV, preferably selected from the group of the compounds of the formulas IV-1 to IV-8, preferably of the formulas IV-7 and / or IV-8
  • R 41 is alkyl or alkenyl
  • R 42 is alkyl, alkenyl, alkoxy or alkenyloxy.
  • the medium may consist essentially of compounds of the formulas I, II, IV and V.
  • the medium contains (in addition) one or more compounds which are fluorinated
  • phenanthrene unit preferably compounds of formula IV, preferably selected from the group of compounds of formulas IV-9 and IV-10 wherein the parameters have the respective meanings given above for formula IV and preferred
  • R 41 is alkyl or alkenyl
  • R 42 is alkyl, alkenyl, alkoxy or alkenyloxy.
  • the medium contains (in addition) one or more compounds which are fluorinated
  • Dibenzofuran unit preferably compounds of formula IV, preferably of formula IV-11
  • Alkyl, alkenyl, alkoxy or alkenyloxy mean.
  • the medium additionally contains one or more compounds of the formula IV selected from the group of the compounds of the formulas IV-12 to IV-15 from the group of the formulas IV-12 and IV-14, particularly preferably the formula IV-12,
  • -CH 2 -CH 2 - or a single bond preferably a single bond and -CH 2 -CH 2 -, -CH 2 -O- or a single bond, preferably -CH 2 -O- or a single bond, more preferably -CH 2 -O- mean.
  • the medium contains one or more compounds of the formula V in which at least two of the rings
  • the medium contains one or more compounds of the formula V from the group of
  • Y 5 is H or F and preferably R 51 is alkyl or alkenyl and
  • R 52 is alkyl, alkenyl or alkoxy, preferably alkyl or alkenyl, particularly preferably alkenyl. Particularly preferably, the medium contains one or more
  • R 51 is vinyl or 1-propenyl and R 52 is alkyl, preferably ⁇ -alkyl, particularly preferably R 51 is vinyl and R 52 is propyl and
  • R 5 and R 52 independently of one another are vinyl or 1-propenyl, preferably and R 51 is vinyl and particularly preferably R 51 and R 52 are vinyl.
  • the medium according to the invention particularly preferably comprises compounds of the formula V-1 in amounts of 20% by weight or more, in particular of 25% by weight or more, very particularly preferably of 30% by weight or more, in particular compounds of the formula V -1c ' wherein n is 3, 4 or 5 and
  • R e is H, CH 3 or C 2 H 5 .
  • the medium contains one or more compounds of the formula V-2.
  • the medium contains one or more compounds of the formula V-3.
  • the proportion of these biphenyls in the total mixture is preferably 3 wt .-% or more, in particular 5 wt .-% or more.
  • the medium contains one or more compounds of the formula V-4, particularly preferably one or more compound (s) in which R 51 is vinyl or 1-propenyl and R 52 is alkyl, preferably / 7-alkyl, more preferably R 51 vinyl and R 52 mean methyl.
  • the medium contains one or more compounds of the formula V-5, particularly preferably one or more compound (s) in which R 51 is alkyl, vinyl or 1-propenyl and R 52 is alkyl, preferably n-alkyl.
  • the medium contains one or more compounds of the formula V-6, preferably selected from the group of the compounds PGP-2-3, PGP-2-4, PGP-2-5, PGP-3-3 and PGP-3-4, and from the group of formulas PGP-1-2V, PGP-2-2V and PGP-3-2V, the acronyms (abbreviations) illustrated in Tables A to C and illustrated in Table D by Examples are.
  • the medium contains one or more compounds of the formula V-13.
  • the medium contains one or more compounds of the formula V-14.
  • Component D of the liquid crystal media according to the present invention can be used are selected from the known chiral dopants.
  • Component D preferably predominantly, more preferably substantially and very particularly preferably almost completely, consists of one or more compounds selected from the group of the compounds of the following formulas VI to VIII
  • R 61 and R 62 , R 71 to R 73 and R 8 are each independently of one another, have the meaning given above in formula V for R 51 , and alternatively H, CN, F, Cl CF 3) OCF 3 , CF 2 H or OCF 2 H and at least one of R 61 and R 62 is a chiral group,
  • Z 61 and Z 62 , Z 71 to Z 73 and Z 8 are each independently -CH 2 CH 2 -,
  • -CH CH-, -COO-, -O-CO- or a single bond, preferably Z 61 , Z 62 , Z 71 , Z 74 and Z 75 a single bond, Z 63 , Z 72 and Z 73 -COO- or a Single bond, Z 72 preferably -COO- and Z 73 and Z 8 -O-CO-,
  • x, y and z are each independently 0 or 1, preferably u and v are both 0 and x and v are both 1.
  • the liquid crystalline medium has a birefringence of 0.085 or more.
  • the liquid-crystalline medium contains one or more
  • the concentrations of the individual homologous compounds of the formula I in the medium are in the range from 1 to 40%, preferably from 2 to 35% and particularly preferably from 5 to 30%.
  • the proportion of compounds of formula II in the medium is 10% or more.
  • the concentrations of the individual homologous compounds of the formula II are in the range from 2 to 16%, preferably from 3 to 12% and particularly preferably from 4 to 10%.
  • the liquid-crystalline medium contains one or more particularly preferred compounds selected from the group of
  • the liquid-crystalline medium contains one or more particularly preferred compounds selected from the group of
  • the liquid-crystalline medium contains one or more particularly preferred compounds selected from the group of
  • PYP-nV-m wherein the concentration of the individual homologous compounds in PYP-nm, PYP-Vn and PYP-nV-m is preferably in the range of 2% or more to 20% or less and in PPY-nm, PPY-Vn and PPY-nV-m is preferably in the range of 2% or more to 10% or less and the total concentration of the compounds in the medium is 30% or less.
  • the medium contains one or more compounds of the formula III, preferably of the formulas III-1 and / or III-2, particularly preferably of the formula III-2a, the concentration of the individual homologs
  • Compounds in the medium is preferably 2% or more to 15% or less, and the total concentration is 30% or less.
  • the medium contains one or more compounds of formula IV.
  • the medium contains one or more compounds of the formula V, preferably in a total concentration of 10% or more to 80% or less.
  • the medium contains one or more particularly preferred compounds selected from the group of the compounds of the formulas V-1 and V-4. xiii.
  • the medium contains one or more particularly preferred
  • the liquid-crystalline medium contains one or more particularly preferred compounds of the formulas V-1 selected from the following subforms! N:
  • alkyl has the meaning given above and preferably, in each case independently of one another alkyl having 1 to 6, preferably having 2 to 5 carbon atoms and particularly preferably n-alkyl.
  • alkyl has the meaning given above and preferably, in each case independently of one another alkyl having 1 to 6, preferably having 2 to 5 carbon atoms and particularly preferably n-alkyl.
  • R 5 and R 52 have the abovementioned meaning and preferably R 51 and R 52 each independently represent a straight-chain alkyl, alkoxy or alkenyl radical having 1 or 2 to 7 C atoms, particularly preferably straight-chain alkyl, furthermore alkenyl ,
  • the liquid-crystalline medium contains one or more
  • the liquid-crystalline medium consists essentially of
  • the liquid-crystalline medium contains one or more
  • the liquid-crystalline medium contains one or more
  • the liquid-crystalline medium contains one or more
  • the liquid-crystalline medium contains one or more
  • the liquid-crystalline medium contains one or more
  • Compounds of the formula V preferably in amounts of 3% or more, in particular of 5% or more, and very particularly preferably from 5% to 25%, in particular in the range of 2% to 20%, per individual compound.
  • Another object of the invention is also an electro-optical display with an active matrix addressing based on the ECB effect, characterized in that it contains as a dielectric liquid-crystalline medium according to the present invention.
  • This electro-optic display preferably has backlighting, the light of which does not have a portion having a wavelength of less than 380 nm, preferably less than 400 nm, more preferably less than 410 nm, even more preferably less than 420 nm, even more preferably of less than 430 nm and most preferably of less than 440 nm.
  • This embodiment is preferably realized in that a corresponding edge filter with the
  • an edge filter can be dispensed with as a rule.
  • the preferred LCDs according to the present application use an LED backlight.
  • the service life of the display, in particular that of the liquid-crystal medium used can usually be significantly increased.
  • CCFL backlighting can also be used in this embodiment without unduly compromising the life of the display.
  • an upper limit of the total concentration (c max ) of alkenyl compounds used (contained) in the liquid crystal medium is preferable to be adhered to
  • CC-n-V and CC-n-Vm compounds especially CC-3-V and CC-3-V1, especially CC-3-V (see Table D).
  • the maximum total concentrations of this compound (s) in respective liquid crystal media are given using edge filters with different edge wavelengths.
  • the no edge filter needed corresponds to the shortest emitted wavelength, usually the blue LED, this edge wavelength.
  • the liquid-crystal mixture has a nematic phase range of at least 60 degrees, preferably at least 70 degrees and most preferably at least 90 degrees, and a
  • the liquid-crystal medium according to the invention preferably has a ⁇ of -0.5 or less to -8.0 or more, in particular of -2.5 or less to -6.0 or more, where ⁇ denotes the dielectric anisotropy.
  • the rotational viscosity ⁇ is preferably 115 mPa ⁇ s or less, preferably 95 mPa ⁇ s or less, and more preferably 85 mPa ⁇ s or less.
  • the birefringence ⁇ of the liquid crystal mixture is usually in the range of 0.06 or more to 0.25 or less, preferably in the range of 0.08 or more to 0.20 or less.
  • the threshold voltage Vo of the liquid crystal composition is usually in the range of 1.2V or more to 3.0V or less, preferably in the range of 1.5V or more to 2.5V or less.
  • the mixtures according to the invention are suitable for all VA-TFT applications, such as e.g. VAN, MVA, (S) -PVA and ASV. Furthermore, they are suitable for IPS, FFS and PALC applications with negative ⁇ .
  • the nematic liquid-crystal mixtures in the displays according to the invention generally contain two or three components,
  • Components A and B and / or C which in turn each consist of one or more individual compounds.
  • one (or more) individual compound (s) is preferably selected which have a value of ⁇ ⁇ -0.8. This value must be the more negative the smaller the proportion A of the total mixture is.
  • component B one (or more) individual compound (s) is preferably selected which have a value of ⁇ ⁇ -0.8. This value must be the more negative, the smaller the proportion B of the total mixture.
  • component C has a pronounced nematogeneity and a flow viscosity of not more than 30 mm 2 s -1 , preferably not more than 25 mm 2 s -1 , at 20 ° C.
  • component B one (or more) individual compound (s) is preferably selected which have an absolute value of ⁇ of ⁇ 0.8.
  • Particularly preferred individual compounds of component C are extremely low-viscosity nematic liquid crystals having a flow viscosity of not more than 18, preferably not more than 12 mm 2 s -1 , at 20 ° C.
  • Component C is monotropic or enantiotropic nematic and can be present in
  • Liquid crystal mixtures prevent the occurrence of smectic phases up to very low temperatures. If, for example, a smectic liquid-crystal mixture is mixed with in each case different materials with high nematogeneity, the degree achieved can
  • the liquid-crystal mixtures according to the invention preferably contain 4 to 15, in particular 5 to 12, and particularly preferably 10 or fewer compounds of the formulas I and (II and / or III and / or IV) and / or V.
  • other ingredients may be present, for. B. in an amount of up to 45% of the total mixture, but preferably up to 35%, in particular up to 10%.
  • the other constituents of the liquid-crystal mixtures according to the invention are preferably selected from the nematic or nematogenic substances, in particular the known substances, from the classes of the azoxybenzenes, benzylideneanilines, biphenyls, terphenyls, phenyl or cyclohexyl benzoates, cyclohexane-carboxylic acid phenyl or cyclohexyl esters, phenylcyclohexanes, cyclohexybiphenyls, Cyclohexylcyclohexanes, cyclohexylnaphthalenes, 1,4-biscyclohexylbiphenyls or cyclohexylpyrimidines, phenyl- or cyclohexyldioxanes, optionally halogenated stilbenes, benzylphenyl ethers, tolans and substituted cinnamic acid
  • liquid crystal mixtures in question compounds can be characterized by the formula IX, R 91 -LGER 92 IX wherein L and E are each a carbocyclic or heterocyclic ring system from the group consisting of 1, 4-disubstituted benzene and cyclohexane rings, 4, 4'-disubstituted biphenyl, phenylcyclohexane and cyclohexylcyclohexane systems, 2,5-disubstituted pyrimidine and 1, 3-dioxane rings, 2,6-disubstituted naphthalene, di- and tetrahydronaphthalene, quinazoline and tetrahydroquinazoline formed group,
  • Q is halogen, preferably chlorine, or-CN
  • R 91 and R 92 are each alkyl, alkenyl, alkoxy, alkanoyloxy (or oxaalkyl) or alkoxycarbonyloxy with up to 18, preferably up to 8
  • Carbon atoms, or one of these radicals is also CN, NC, N0 2 , NCS, CF 3 , OCF 3 , F, Cl or Br.
  • R and R are different from each other, wherein one of these radicals is usually an alkyl or alkoxy group.
  • Other variants of the proposed substituents are in use. Many such substances or mixtures thereof are commercially available. All these substances can be prepared by literature methods.
  • Aryl halides (bromides 2 or iodides) with suitable alkynes 1 (Sonogas / 7 / ' ra coupling) provides the desired compounds of the type "CTY".
  • the required alkynes 1 are accessible, for example, by a Corey-Fuchs reaction from corresponding aldehydes.
  • type 4 compounds can also be obtained by a Wittig reaction of aldehydes 6 with triphenylphosphonium salts 5 (see Scheme 3).
  • Silyl group is cleaved by reaction with TBAF.
  • the compounds 12 are obtained. These are then converted by deprotonation with f-BuLi and trapping the resulting organolithium compound with bromine or iodine in suitable halides 13.
  • the alkenyl iodides or bromides 13 are obtained exclusively in the preferred E-form and are suitable reactants for reacting in a palladium-catalyzed cross-coupling with the arylboronic acids 14
  • Total mixture is preferably 1% to 25%, more preferably 1% to 15% and most preferably 2% to 9%.
  • the media of the invention may also contain a dielectrically positive component whose total concentration is preferably 10% or less based on the total medium.
  • liquid-crystal media according to the invention, or used according to the invention
  • Liquid crystal media in total based on the total mixture 5% or more to 60% or less, preferably 10% or more to 50% or less, preferably 15% or more to 40% or less and more preferably 20% or more to 35% or less and most preferably 25% or more to 30% or less
  • Component A and 1% or more to 45% or less, preferably 2% or more to 40% or less, preferably 3% or more to 35% or less and more preferably 5% or more to 30% or less, and most preferably 10% or more to 20% or less
  • Component B and From 5% or more to 80% or less, preferably 25% or more to 75% or less, more preferably 35% or more to 70% or less and most preferably 40% or more to 65% or less of Component C.
  • liquid-crystal media according to the invention or liquid-crystal media used according to the invention preferably have a nematic phase of at least -20 ° C. or less to 70 ° C. or more, more preferably -30 ° C. or less to 80 ° C. or more, very particularly preferably from -40 ° C or less to 85 ° C or more, and most preferably from -40 ° C or less to 105 ° C or more.
  • the term "having a nematic phase” means that no smectic phase and no crystallization are observed at low temperatures at the corresponding temperature and, on the other hand, that no clarification occurs during heating from the nematic phase a flow viscometer at the appropriate temperature and checked by storage in test cells of the electro-optical application corresponding layer thickness for at least 100 hours.
  • the medium When the storage stability at a temperature of -20 ° C in a corresponding test cell is 1,000 hours or more, the medium is said to be stable at this temperature. At temperatures of -30 ° C or -40 ° C the corresponding times are 500 h or 250 h. At high temperatures, the clearing point is measured in capillaries by conventional methods.
  • liquid-crystal media according to the invention or liquid-crystal media used according to the invention have high values for the voltage holding ratio in liquid-crystal cells.
  • Constant the concentration of the constituents in the composition is preferably 5% or more, more preferably 10% or more, most preferably 20% or more,
  • Ingredients in the composition is preferably 50% or more, more preferably 55% or more and most preferably 60% or more,
  • the concentration of the constituents in the composition is preferably 80% or more, more preferably 90% or more and most preferably 95% or more and
  • the concentration of the constituents in question in the composition is preferably 98% or more, more preferably 99% or more and most preferably 100.0%.
  • concentration the compound in question is preferably 1% or more, more preferably 2% or more, most preferably 4% or more.
  • concentration the compound in question is preferably 1% or more, more preferably 2% or more, most preferably 4% or more.
  • concentration the compound in question is preferably 1% or more, more preferably 2% or more, most preferably 4% or more.
  • ⁇ " is less than or equal to, preferably smaller and">"greater than or equal to, preferably greater.
  • dielectrically positive compounds mean those compounds with a ⁇ > 1.5, "dielectrically neutral compounds” those with -1, 5 ⁇ ⁇ 1.5 and “dielectrically negative” compounds those with ⁇ ⁇ -
  • the dielectric anisotropy of the compounds is determined by dissolving 10% of the compounds in a liquid-crystalline host and determining the capacity of the resulting mixture in at least one 20 pm thick test cell with homeotropic and homogeneous surface orientation at 1 kHz
  • the measurement voltage is typically 0.5V to 0V but is always lower than the capacitive threshold of the particular liquid crystal mixture being tested.
  • liquid-crystal media according to the invention or liquid-crystal media used according to the invention may also be further
  • the amount of these additives used is preferably 0% or more in total to 0% or less based on the amount of the entire mixture, more preferably 0.1% or more to 6% or less.
  • the concentration of the individual compounds used is preferably 0.1% or more to 3% or less. The concentration of these and similar additives is given in the indication of the concentrations and the concentration ranges of the liquid crystal compounds in the
  • Liquid crystal media usually not considered.
  • liquid-crystal media according to the invention or used according to the invention
  • Liquid crystal media a polymer precursor containing one or more reactive compounds, preferably reactive mesogens and, if necessary, other additives such.
  • Polymerisationsmoderatore contained in the usual amounts.
  • the amount of these additives used is generally 0% or more to 10% or less based on the amount of the whole mixture, preferably 0.1% or more to 2% or less.
  • the concentration of these and similar additives is given in the indication of the concentrations and the concentration ranges of the liquid crystal compounds in the
  • Liquid crystal media not included.
  • the compositions consist of several compounds, preferably from 3 or more to 30 or less, more preferably from 6 or more to 20 or less and most preferably from 10 or more to 16 or fewer compounds that are mixed in a conventional manner.
  • the desired amount of the minor components is dissolved in the components that make up the main constituent of the mixture. This is done moderately at elevated temperature. If the selected temperature is above the clearing point of the main constituent, the completion of the dissolution process is particularly easy to observe.
  • the liquid crystal mixtures in other conventional ways, for. B. using premixes or from a so-called "Multi Bottie System" produce.
  • media of the present invention for use in VA, IPS, FFS or PSVA displays may also contain compounds wherein, for example, H, N, O, Cl, F are replaced by the corresponding isotopes are.
  • the structure of the liquid crystal displays according to the invention corresponds to the usual geometry, as z. As described in EP-OS 0 240 379.
  • liquid crystal phases according to the invention can be modified such that they can be used in any type of z.
  • B. ECB, VAN, IPS, GH or ASM-VA LCD display can be used.
  • the dopant or dopants are used in amounts of from 0.01 to 4% by weight, preferably from 0.1 to 1.0% by weight.
  • Stabilizers which can be added, for example, the mixtures of the invention, preferably in amounts of from 0.01 to
  • threshold voltage refers to the present invention
  • the electro-optical properties eg. B. the threshold voltage (V 0 ) (capacitive measurement), as well as the switching behavior, determined in Merck Japan Ltd produced test cells.
  • the measuring cells have substrates of sodium glass (sodalime glass) and are in an ECB or VA configuration with polyimide orientation layers (SE-1211 with
  • the area of the transparent, nearly square electrodes made of ITO is 1 cm 2 .
  • liquid crystal mixtures used are not mixed with a chiral dopant unless otherwise stated, but they are also particularly suitable for applications in which such a doping is required.
  • the voltage holding ratio is determined in test cells manufactured at Merck Japan Ltd.
  • the measuring cells have substrates of sodium glass
  • Liquid-crystal media is uniformly 6.0 ⁇ .
  • transparent electrodes made of ITO is 1 cm 2 .
  • the voltage holding ratio is determined at 20 ° C (HR 20 ) and after 5 minutes in the oven at 100 ° C (HR 10 o)
  • the voltage used has a frequency of 60 Hz.
  • the rotational viscosity is determined by the method of the rotating permanent magnet and the flow viscosity in a modified Ubbelohde viscometer.
  • V-CH CH-
  • mixtures according to the invention preferably contain, in addition to the compounds of the formulas I, one or more compounds of the compounds mentioned below.
  • n, m and z are each independently an integer, preferably 1 to 7 and z particularly preferably 2.
  • Table E lists chiral dopants which are preferably used according to the invention.
  • the media according to the invention comprise one or more compounds selected from the group of compounds of Table F.
  • CTY-3-02 1-ethoxy-2,3-difluoro-4- (4-propylcyclohexylethynyl) benzene
  • Example 20 1-Butoxy-2,3-difluoro-4-r (E) -2- (4-pentyl-coveclohexyl) -vinvn-benzene ("CVY-5-O4")
  • the compound of the invention 1-butoxy-2,3-difluoro 4 - [( ⁇ ) -2- (4-pentylcyclohexyl) -vinyl] -benzene ("CVY-5-O4") is synthesized as described below.
  • Washed sodium chloride solution The solution is dried with sodium sulfate and completely concentrated. The residue will be
  • Example 30 1- ⁇ -1,2-Difluoro-2- (4-propyl-cyclohexyl-vinyl-4-ethoxy-2,3-difluorobenzene ("CBY-3-02")
  • the compound of the present invention 1 - [(E) -1,2-Difluoro-2- (4-propylcyclohexyl) vinyl] -4-ethoxy-2,3-difluorobenzene ("CBY-3-02”)
  • the starting material triethyltrifluorovinylsilane is as described in the literature [S. A. Fontana, C.R. Davis, Y.-B. He, D.J. Burton, Tetrahedron 1996, 52, 37-44].
  • Mixtures M-1 to M-4 having the following compositions are prepared and examined for their properties.
  • This mixture is ideal for use in VA displays.
  • This mixture is filled into a test cell for determining the VHR and examined for its stability with respect to a backlight (cold cathode fluorescent light / "CCFL backlight") used for LCDs as described above.
  • the HR (VHR) voltage (VHR) is 92% in the cell after 5 min in the oven at 100 ° C (HR100) and after 77 h of CCFL backlighting the HR is 77%
  • This mixture is ideal for use in VA displays. It is sufficiently stable against the illumination with an LED backlight.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektrooptische Flüssigkristallanzeige, die als Dielektrikum ein flüssigkristallines Medium mit negativer dielektrischer Anisotropie enthält und eine Hintergrundbeleuchtung umfasst, die im wesentlichen nur Licht einer Wellenlänge von 400 nm oder mehr aussendet oder zwischen der Flüssigkristallschicht und der Hintergrundbeleuchtung einen Kantenfilter aufweist, der im wesentlichen nur Licht einer Wellenlänge von 420 nm oder mehr durchlässt. Insbesondere enthält das flüssigkristalline Medium a) eine (erste) dielektrisch negative Komponente (Komponente A), die aus einer oder mehreren dielektrisch negativen Verbindungen der Formel I, worin die Parameter die in Anspruch 2 angegebenen Bedeutungen haben und eine weitere (zweite) dielektrisch negative Komponente (Komponente B). Ganz besonders bevorzugt ist die Verwendung der flüssigkristallinen Medien in einer elektrooptischen Anzeige, besonders in einer Aktivmatrix-Anzeige basierend auf dem VA-, ECB-, PSVA-, FFS- oder IPS-Effekt und ganz besonders in solchen Anzeigen die einen LED-Hintergrund verwenden.

Description

Flüssigkristallanzeige und Flüssigkristallines Medium
Die vorliegende Erfindung betrifft Flüssigkristallanzeigen, besonders Flüssigkristallanzeigen, die den ECB- (Electrically Controlled
Birefringence) Effekt mit dielektrisch negativen Flüssigkristallen in einer homeotropen Ausgangsorientierung verwenden, sowie die in diesen Flüssigkristallanzeigen verwendeten Flüssigkristallmedien. Die
erfindungsgemäßen Flüssigkristallanzeigen sind insbesondere
Flüssigkristallanzeigen, die eine LED Hintergrundbeleuchtung verwenden oder solche die einen Kantenfilter zwischen der Hintergrundbeleuchtung und der Flüssigkristallzelle verwenden. Die erfindungsgemäßen
Flüssigkristallanzeigen zeichnen sich durch eine hohe Lebensdauer und Zuverlässigkeit, bei gleichzeitig besonders niedriger Schaltzeit und gleichzeitig hohem Spannungshaltevermögen („voltage holding ratio", kurz VHR bzw. HR) 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, CT. 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), ASV (Advanced 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) und PSVA (Polymer Stabilized Vertical Alignment oder Polymer Sustained Vertical Alignment). 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, lan, 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 a!., 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- bzw. VA-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. Bei den gemäß der vorliegenden Anmeldung verwendeten Medien werden typischerweise allenfalls nennenswerte Mengen an dielektrisch neutralen Flüssigkristall- Verbindungen 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 Ansteuerspannung der Anzeigen des Standes der Technik ist 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 Ver- besserung der Schaltzeiten ist in der Vergangenheit wiederholt vorgeschlagen worden, die Rotationsviskosität der Flüssigkristallmedien (γι) 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 er- scheinen, weitere Optimierungsansätze aufzufinden.
Der größte Anteil aktuell produzierter LCDs verwendet eine Hintergrundbeleuchtung, so z.B. nahezu sämtliche Computerbildschirme und
Fernsehgeräte. Die gegenwärtig am weitesten verbreitete Art der
Hintergrundbeleuchtung stellen die. Kaltlkathodenfluoreszenzleuchten („cold cathode fluorescent lamps", kurz CCFL, auch Kaltlichtkathode- nröhren genannt) dar. Die Strahlung dieser Hintergrundbeleuchtungen enthält jedoch einen nicht zu vernachlässigenden Anteil an kurzwelligem Licht, z.B. im Bereich der Wellenlängen von 380 nm und darunter. Je nach dem verwendeten Substrat der Anzeigen, bzw. nach dessen spektraler Lichtdurchlässigkeit, erreicht ein nicht unerheblicher Anteil dieses relativ kurzwelligen Lichts, und ggf. selbst des nahen UVs, den Flüssigkristall. Da die meisten Flüssigkristallmaterialien nur eine endliche Stabilität gegen UV-Strahlung, sowie teils auch gegen kurzwelliges, sichtbares Licht aufweisen, führt dieses zu einer begrenzten Lebensdauer der Anzeigen.
Auch aus diesem Grund wurde in der Literatur bereits vorgeschlagen, eine Hintergrundbeleuchtung zu verwenden deren Lichtquelle(n) Licht emittierende Dioden („light emitting diodes" kurz: LEDs) sind. Ein weiterer Vorteil der Verwendung von LED-Hintergrundbeleuchtungen ist die damit erreichbare Erweiterung des darstellbaren Farbraumes und/oder der Kontrastes. Der letztere Effekt ist besonders bei der Verwendung geteilter, getrennt ansteuerbarer LED-Hintergrundbeleuchtungen ausgeprägt.
Somit besteht ein großer Bedarf an Flüssigkristallanzeigen und
entsprechenden Flüssigkristallmedien, die die Nachteile der Anzeigen bzw. 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- bzw. VA-Anzeigen aufweisen und gleichzeitig eine ausreichend breite nematische Phase, eine günstige Doppelbrechung (Δη) und eine hohe Voltage Holding Ratio aufweisen.
Derartige Medien sind insbesondere für elektrooptische Anzeigen mit einer Aktivmatrix-Addressierung basierend auf dem ECB- bzw. VA-Effekt sowie für IPS- oder FFS- (Fringe Field Switching)-Anzeigen zu verwenden.
Vorzugsweise besitzt das erfindungsgemäße Medium 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 folg- ten Arbeiten von J.F. Kahn (Appl. Phys. Lett. 20 (1972), 1 193) 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 , hohe Werte für die optische Anisotropie Δη 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 homeotrope Randorientierung auf (VA-Technologie = Vertical Aligned). Auch bei Anzeigen, die den IPS- oder den FFS-Effekt
verwenden, können dielektrisch negative Flüssigkristallmedien zum
Einsatz kommen. Für die technische Anwendung dieses Effektes in elektrooptischen Anzeigeelementen werden flüssigkristalline Medien 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 flüssigkristallinen Medien 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 flüssigkristalline Medien 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 an- geordnet ist, dass je ein Filterelement einem schaltbaren Bildelement gegenüber liegt.
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-Isola- tor-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 Addressing of Television Liquid Crystal Displays, p. 145 ff, Paris]. Mit abnehmendem Widerstand verschlechtert sich der Kontrast einer MFK-Anzeige. Da der spezifische Widerstand der Flüssigkristallmischung durch Wechselwirkung mit den inneren
Oberflächen der Anzeige im Allgemeinen über die Lebenszeit einer MFK- Anzeige abnimmt, ist ein hoher (Anfangs)-Widerstand sehr wichtig für Anzeigen die akzeptable Widerstandswerte über eine lange Betriebsdauer aufweisen müssen. 1 ,2-Difluoroethylen-verbrückte Biphenyle (auch Trans- ,2-Difluorostilbene genannt), sowie entsprechende Terphenyle, die jeweils auch an den vorhandenen 1-Phenylen-Einheiten in 2,3-Position ein F-Atom oder zwei F-Atome tragen können werden in Goodby, J. W., Hindmarsh, P., Hird, M., Lewis, R. A., and Toyne, K. J., Mol. Cryst. And Liq. Cryst, 2001 Band 364, Seiten 889-898 genannt. Allerdings werden lediglich Vertreter der
Verbindungen mit relativ langen Alkyl bzw. Alkoxy Endgruppen vorgestellt, die ganz überwiegend smektische Phasen aufweisen. In EP 0 560 382 werden, unter anderen, Alkoxy-Verbindungen mit einer 1 ,2-Difluoroethylen-Brücke offenbart und insbesondere zur Anwendung in Flüssigkristallen für STN-Anzeigen vorgeschlagen.
In DE 101 55 073 werden 1 ,2-Difluoroethylen-verbrückte Biphenyle (auch Difluorostilbene genannt) offenbart.
Dielektrisch positive Stilbenverbindungen mit einem F-Atom, bzw. mit zwei F-Atomen, an der Ethylen-Brücke werden in EP 1 215 270 und dielektrisch neutrale oder positive Stilbenverbindungen mit zwei F-Atomen, an der Ethylen-Brücke werden in WO 2006/133 783 offenbart und in dielektrisch positiven Flüssigkristallmischungen verwendet.
In EP 1 932 896 werden Verbindungen mit einer 1 ,2-Difluoroethylen- Brücke der allgemeinen Formel
Figure imgf000009_0001
sowie beispielhafte Vertreter, genannt und als Bestandteile von
Flüssigkristallmischungen für z.B. VAN LCDs vorgeschlagen.
In DE 10 2008 035 890 werden Verbindungen mit einer 1 ,2-Ethinylen- Brücke an einem gesättigten sechsatomigen Ring der allgemeinen Formel sowie beispielhafte Verbindungen dieser Formel, genannt und als
Bestandteile in Flüssigkristallmischungen mit negativer dielektrischer Anisotropie verwendet. Der Nachteil der bisher bekannten MFK-Anzeigen beruht auf ihrer vergleichsweise geringen Stabilität gegen UV-Strahlung, Licht und/oder thermische Belastung, die zu einer Limitierung de Lebensdauer führt und für einige Anwendung nicht ausreichend ist. Oft weisen diese Anzeigen eine ungenügende Voltage Holding Ratio auf und haben eine
ungenügende 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 und eine lange Lebensdauer aufweisen.
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 sowie mindestens eine weitere, mesogene Verbindung enthalten, insbesondere wenn die Anzeigeelemente eine LED-Hintergrundbeleuchtung und/oder einen Kantenfilter aufweisen, die verhindern, dass kurzwellige Strahlung (Strahlung im nahen UV-Bereich oder kurzwelliges blaues Licht) das Flüssigkristallmedium erreicht.
Insbesondere erwünscht sind hier einen hohe VHR, hohe„Stabilität und Zuverlässigkeit„Reliability", sowie kurze Schaltzeiten.
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 eine Flüssigkristallanzeige, die ein dielektrisch negatives, nematisches Medium enthält, welches a) eine erste dielektrisch negative Komponente (Komponente A), die aus einer oder mehreren Verbindungen der Formel I besteht
Figure imgf000011_0001
worin 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-, . -CsC-, -CF2-0-, -0-CF2-,
-CO-O- oder -O-CO- so ersetzt sein können, dass
O-Atome nicht direkt miteinander verknüpft sind, bevorzugt einen unsubstituierten Alkyl-, Alkenyl-, Alkoxy-, Oxaalkyl- 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, Alkenyl oder Alkoxy, insbesondere CH3-, C2H5-, n-C3H7, n-C4H9- oder n-C5H - (oder C2H5-0-) und R12 geradkettiges Alkyl, Alkenyl oder Alkoxy, insbesondere C2H5-0- oder
Figure imgf000011_0002
und, soweit vorhanden,
Figure imgf000012_0001
jeweils unabhängig voneinander
Figure imgf000012_0002
bevorzugt
Figure imgf000012_0003
Figure imgf000013_0001
oder besonders bevorzugt
Figure imgf000013_0002
-CF=CF-, -CF=CH-, -CH=CF-, -CH=CH- oder -C C-, bevorzugt -CF=CF-, -CH=CH- oder -C=C- und besonders bevorzugt -CF=CF- oder -CH=CH-,
, soweit vorhanden, jeweils unabhängig voneinander -CH2-CH2-, -CH=CH-, -C=C-, -CH2-0-, -0-CH2-, -CO-O-, -O-CO-, -CF2-0-, -0-CF2-, -CF2-CF2- oder eine
Einfachbindung, bevorzugt eine Einfachbindung, unabhängig voneinander 0, 1 oder 2, bevorzugt m 0, 1 oder 2 und n 0 oder 1 , besonders bevorzugt 0 und ganz besonders bevorzugt m und n beide 0 und
(m + n) bevorzugt 0, 1 oder 2, besonders bevorzugt 0 oder 1 und ganz besonders bevorzugt 0 bedeuten, optional, bevorzugte obligatorisch, eine zweite dielektrisch negative
Figure imgf000013_0003
Komponente (Komponente B), die aus einer oder mehreren Verbindungen ausgewählt aus Gruppe der Formeln II, III und IV besteht
II
Figure imgf000013_0004
Figure imgf000014_0001
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-, . -C=C-, -CF2-0-, -0-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 π-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 HI- 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-C5Hn-, oder Alkenyl, insbesondere CH2=CH-, £-CH3-CH=CH-, CH2=CH-CH2-CH2-, £-CH3-CH=CH-CH2-CH2- oder E-A7-C3H7-CH=CH-,
R31, R32, R41 und R42 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 π-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 R31 und R32, bevorzugt R31, einen Alkyl- oder Alkenylrest und der andere einen Alkyl-, Alkenyl-, Alkoxy- oder Alkenyloxyrest, besonders
bevorzugt R31 geradkettiges Alkyl, insbesondere CH3-, C2H5-, n-C3H7) A7-C Hg- oder AJ-C5H11-, oder Alkenyl, insbesondere CH2=CH-, E-CH3-CH=CH-, CH2=CH-CH2-CH2-, £-CH3-CH=CH-CH2-CH2- oder
E-n-C3H7-CH=CH-, einer der vorhandenen Ringe
Figure imgf000015_0001
L21 und L22 unabhängig voneinander =C(X2)- und einer von L21 und L22 alternativ auch =N-, wobei bevorzugt mindestens einer von L21 und L22 =C(-F)- und der andere =C(-F)- oder =C(-CI)-, besonders bevorzugt L2 und L22 beide =C(-F)-, X2 F, Cl, OCF3, CF3, CH3, CH2F, CHF2, bevorzugt F oder Cl, besonders bevorzugt F, und die anderen Ringe, soweit vorhanden, jeweils unabhängig voneinander
Figure imgf000016_0001
oder
bevorzugt
Figure imgf000016_0002
oder
besonders bevorzugt
Figure imgf000016_0003
oder L?LL22
bevorzugt
Figure imgf000017_0001
besonders bevorzugt
Figure imgf000017_0002
einer der vorhandenen Ringe
Figure imgf000017_0003
oder
Figure imgf000017_0004
und die anderen, soweit vorhanden, jeweils unabhängig voneinander
Figure imgf000018_0001
L31 und L32 unabhängig voneinander =C(X3)- und einer von L31 und L3' alternaiv auch =N-, wobei bevorzugt mindestens einer von L31 und L32 =C(-F)- und der andere =C(-F)- oder =C(-CI)-, besonders bevorzugt L31 und L32 beide =C(-F)- und
F, Cl, OCF3, CF3, CH3, CH2F, CHF2, bevorzugt F oder Cl, besonders bevorzugt F, bevorzugt
Figure imgf000018_0002
besonders bevorzugt
Figure imgf000019_0001
Figure imgf000019_0002
zusammen optional auch eine Einfachbindung, wobei für den Fall, dass
Figure imgf000019_0003
oder
bedeutet, dann bevorzugt
R 32 H,
einer der vorhandenen Ringe
Figure imgf000019_0004
Figure imgf000020_0001
Figure imgf000020_0002
Figure imgf000021_0001
Figure imgf000021_0002
zusammen optional auch eine Einfachbindung,
Z21 bis Z23,
Z31 bis Z33 und
Z41 bis Z43 jeweils unabhängig voneinander, eine der bei Formel I für
Z1 gegebenen Bedeutungen haben und bevorzugt -CH2-CH2-, -CH2-0-, -CH=CH-, -CEC-, -COO- oder eine Einfachbindung, bevorzugt -CH2-CH2-, -CH2-O- oder eine Einfachbindung und besonders bevorzugt -CH2-O- oder eine Einfachbindung,
Z21 bis Z43 bevorzugt jeweils unabhängig voneinander -CH2-CH2-,
-CH2-CF2-, -CF2-CH2-, -CF2-CF2-, -CH=CH-, -CF=CH-, -CH=CF-, -CEC-, -CH2-O-, -O-CH2-, -CO-O-, -O-CO-, -CF2-0-, -O-CF2- oder eine Einfachbindung, bevorzugt -CH2-CH2-, -CH=CH-, -CEC-, -CF2-O-, -O-CF2- oder eine Einfachbindung, besonders bevorzugt einer oder, soweit vorhanden, jeweils mehrere von Z21 bis Z23, bzw. Z31 bis Z33, bzw. Z4 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,
I und o jeweils unabhängig voneinander 0 oder 1 und
(I + o) bevorzugt 0 oder 1 bedeuten und gegebenenfalls eine dielektrisch neutrale Komponente (Komponente C), die einer oder mehreren Verbindungen der Formel V besteht
Figure imgf000022_0001
worin
R5 und R52 jeweils unabhängig voneinander, eine der für R1 und R12 gegebenen Bedeutung haben und bevorzugt Alkyl mit 1 bis 7 C-Atomen, bevorzugt /7-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 imgf000022_0002
Figure imgf000023_0001
jeweils unabhängig voneinander,
Figure imgf000023_0002
Figure imgf000023_0003
bevorzugt
Figure imgf000024_0001
Figure imgf000024_0002
und, wenn vorhanden, bevorzugt
Figure imgf000024_0003
Z51 bis Z53 jeweils unabhängig voneinander, eine der bei Formel I für
Z11 gegebenen Bedeutungen haben und bevorzugt
-CH2-CH2-, -CH=CH-, -CEC-, -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 d) eine chirale Komponente {Komponente D), die aus einer oder mehreren chiralen Verbindungen besteht, enthält.
Die Erfindung betrifft außerdem neue Flüssigkristallmedien gemäß der oben bei den Flüssigkristallanzeigen spezifizierten Zusammensetzung Vorzugsweise sind die erfindungsgemäßen Medien, bzw. die in den erfindungsgemäßen Anzeigen eingesetzten Medien, dielektrisch negativ.
Vorzugsweise enthalten die erfindungsgemäßen Medien, bzw. die in den erfindungsgemäßen Anzeigen eingesetzten Medien, eine, zwei, drei, vier oder mehr, vorzugsweise zwei oder drei oder mehr, Verbindungen der Formel I.
Besonders bevorzugt sind Verbindungen der Formel I, worin a) R1 und/oder R12 H, Alkyl, Alkenyl, Alkoxy, Oxaalkyl oder Alkenyloxy, bevorzugt mit bis zu 6 C-Atomen, R11 ganz besonders bevorzugt Alkoxy oder Alkenyloxy und R12 ganz besonders bevorzugt Alkyl oder Oxaalkyl bedeuten oder b) R11 und R12 beide Alkyl bedeuten, wobei der Alkylrest gleich oder verschieden sein kann oder
c) R11 geradkettiges Alkoxy und R12 geradkettiges Alkyl oder Oxaalkyl bedeutet.
Falls R1 und/oder R12 Alkenyl bedeuten, so ist dieses vorzugsweise CH2=CH-, CH3-CH=CH-, CH2=CH-C2H4- oder CH3-CH=CH-C2H4-.
Falls R11 und/oder R12 Oxaalkyl bedeuten, so ist dieses vorzugsweise CH3-O-CH2-, CH3-O-C2H4-, C2H5-CH=CH-CH2-, C2H5-CH=CH-C2H4- oder CH3-O-C3H6-, bevorzugt CH3-O-CH2-, CH3-O-C2H4- oder CH3-O-C3H6-, und besonders bevorzugt CH3-O-CH2-.
Falls R11 und/oder R12 Alkyl bedeuten, so ist dieses vorzugsweise Methyl, Ethyl, n-Propyl, n-Butyl oder /7-Pentyl, bevorzugt Methyl, Ethyl, /7-Propyl oder n-Pentyl und besonders bevorzugt Ethyl oder n-Propyl.
Falls R11 und/oder R12 Alkoxy bedeuten, so ist dieses vorzugsweise Methoxy, Ethoxy oder n-Butoxy, bevorzugt Ethoxy oder n-Butoxy. Bevorzugt sind die Verbindungen der Formel I ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln 1-1 bis I-5, bevorzugt aus der Gruppe der Formeln 1-1 , I-2, I-4 und I-5, besonders bevorzugt der Formeln 1-1 und/oder I-4 und/oder I-5,
Figure imgf000026_0001
worin die Parameter die jeweiligen oben unter Formel I gegebene
Bedeutungen haben.
Besonders bevorzugt sind die Verbindungen der Formel 1-1 ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln 1-1 a bis 1-1 g, bevorzugt aus der Gruppe der Formeln l-1a, 1-1 b, l-1c, l-1e und l-1f, besonders bevorzugt der Formeln 1-1 a, 1-1 b und/oder 1-1 c und/oder 1-1 d, ganz besonders bevorzugt der Formeln 1-1 a und/oder 1-1 b,
Figure imgf000027_0001
worin die Parameter die jeweiligen oben unter Formel I gegebenen Bedeutungen haben und bevorzugt bei Formeln 1-1 a, l-b, l-1c, l-1f und l-1g R11 Alkyl, Alkenyl oder Oxaalkyl, besonders bevorzugt Alkyl oder Alkenyl, ganz besonders bevorzugt Alkyl und
R12 Alkyl, Alkenyl oder Alkoxy, besonders bevorzugt Alkoxy, bei Formel 1-1 d
R11 Alkyl, Alkenyl oder Alkoxy, besonders bevorzugt Alkyl oder
Alkoxy und
R12 Alkyl, Alkenyl oder Alkoxy, besonders bevorzugt Alkoxy, bei Formel 1-1 e R11 Alkyl, Alkenyl oder Oxaalkyl, besonders bevorzugt Alkyl oder Alkenyl, ganz besonders bevorzugt Alkyl und
R12 Alkyl, Alkenyl oder Alkoxy, besonders bevorzugt Alkyl oder
Alkoxy, und bedeuten.
Besonders bevorzugt sind bei den Verbindungen der Formel 1-1 a, 1-1 b, l-1c, l-1d, l-1e und Mg die Verbindungen bei denen die Kombinationen bei denen R11 Alkyl oder Alkenyl und R12 Alkoxy oder R11 und R12 Alkoxy bedeuten.
Besonders bevorzugt sind bei den Verbindungen der Formel 1-1 b die Verbindungen bei denen die Kombinationen bei denen R11 Alkyl oder Alkenyl und R12 Alkoxy oder R11 und R12 Alkyl bedeuten.
Besonders bevorzugt sind die Verbindungen der Formel I-2 ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln l-2a bis l-2d, bevorzugt aus der Gruppe der Formeln l-2a und l-2b, besonders bevorzugt der Formeln l-2a,
Figure imgf000029_0001
worin die Parameter die jeweiligen oben unter Formel I gegebenen Bedeutungen haben und bevorzugt bei Formel l-2b
R11 Alkyl, Alkenyl oder Alkoxy, besonders bevorzugt Alkyl und
R12 Alkyl, Alkenyl oder Alkoxy, besonders bevorzugt Alkoxy bedeuten. Besonders bevorzugt sind die Verbindungen der Formel I-3 ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln l-3a bis l-3d, bevorzugt aus der Gruppe der Formeln l-3a und l-3b, besonders bevorzugt der Formeln l-3a,
Figure imgf000030_0001
worin die Parameter die jeweiligen oben unter Formel I gegebenen
Bedeutungen haben und bevorzugt bei Formel l-3b
R11 Alkyl, Alkenyl oder Alkoxy, besonders bevorzugt Alkyl und
R12 Alkyl, Alkenyl oder Alkoxy, besonders bevorzugt Alkoxy bedeuten.
Besonders bevorzugt sind die Verbindungen der Formel I-4 ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln l-4a bis l-4d, bevorzugt aus der Gruppe der Formeln l-4a und l-4b, besonders bevorzugt der Formeln l-4a,
l-4a
Figure imgf000030_0002
Figure imgf000031_0001
worin die Parameter die jeweiligen oben unter Formel I gegebenen Bedeutungen haben und bevorzugt bei Formeln l-4a und I4b
R11 Alkyl oder Alkenyl, besonders bevorzugt Alkyl und
R12 Alkyl oder Alkoxy, besonders bevorzugt Alkoxy bedeuten. Besonders bevorzugt sind bei den Verbindungen der Formel l-4a die
Verbindungen bei denen die Kombinationen bei denen R11 Alkyl und R12 Alkoxy oder R 1 Alkenyl und R12 Alkoxy bedeuten und ganz besonders die Kombination bei der R11 Alkyl und R 2 Alkoxy bedeuten. Besonders bevorzugt sind bei den Verbindungen der Formel l-4b die
Verbindungen bei denen die Kombinationen bei denen R11 Alkyl und R12 Alkyl oder oder R11 Alkyl oder Alkenyl und R12 Alkoxy bedeuten und ganz besonders die Kombination bei der R11 Alkyl und R12 Alkoxy bedeuten. Besonders bevorzugt sind die Verbindungen der Formel I-5 ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln l-5a bis l-5d,
Figure imgf000032_0001
worin die Parameter die jeweiligen oben unter Formel I gegebenen Bedeutungen haben und bevorzugt bei den Formeln l-5a und l-5b
R11 Alkyl oder Aikenyl, besonders bevorzugt Alkyl und
R12 Alkyl, Aikenyl oder Alkoxy, besonders bevorzugt Alkoxy und bei den Formeln l-5c und l-5d
R11 Alkyl oder Aikenyl und
R12 Alkyl, Aikenyl oder Alkoxy, bedeuten.
Besonders bevorzugt sind bei den Verbindungen der Formel l-5a die Verbindungen bei denen die Kombinationen bei denen R11 Alkyl und R12 Alkyl, R11 Alkyl und R12 Alkoxy oder R11 Alkenyl und R12 Alkoxy bedeuten und ganz besonders die Kombination bei der R11 Alkyl und R12 Alkoxy bedeuten.
Besonders bevorzugt sind bei den Verbindungen der Formel l-5b die Verbindungen bei denen die Kombinationen bei denen R11 Alkyl und R12 Alkyl, R11 Alkyl und R12 Alkoxy, R11 Alkenyl und R 2 Alkoxy oder R11
Alkenyl und R12 Alkyl bedeuten und ganz besonders die Kombination bei der R11 Alkyl und R12 Alkoxy bedeuten.
Besonders bevorzugt sind bei den Verbindungen der Formel l-5c die Verbindungen bei denen die Kombinationen bei denen R11 Alkyl und R12 Alkyl oder Alkenyl bedeuten.
Besonders bevorzugt sind bei den Verbindungen der Formel l-5d die Verbindungen bei denen die Kombinationen bei denen R11 Alkyl und R12 Alkyl oder Alkoxy bedeuten.
In einer bevorzugten Ausführungsform enthält das Medium eine oder mehrere Verbindungen der Formel II, ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln IIA bis HD, bevorzugt IIA bis HC und ganz besonders bevorzugt IIA und IIB
Figure imgf000033_0001
Figure imgf000034_0001
worin die Parameter die jeweilige oben angegebenen Bedeutungen haben, in Formel IIA im Fall r = 1
und nicht
Figure imgf000034_0002
bedeutet, und bevorzugt
Figure imgf000034_0003
und besonders bevorzugt
A21
Figure imgf000034_0004
R21 Alkyl,
R22 Alkyl oder Alkoxy, besonders bevorzugt (0)CvH2V+i, X21 und X22 beide F,
Z21 und Z22 unabhängig voneinander eine Einfachbindung, -CH2-CH2-,
-CH=CH-, -CH20-, -OCH2-, -O-, -CH2-, -CF20-, 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 II, ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln 11-1 bis 11-16
Figure imgf000035_0001

Figure imgf000036_0001
Figure imgf000037_0001
worin
Y21 bis Y26 unabhängig voneinander H oder F, und
X21 und X22 beide H oder einer von X21 und X22 H und der andere F, jedoch bevorzugt höchstens vier, besonders bevorzugt höchstens drei und ganz besonders bevorzugt einer oder zwei, von Y21 bis Y26, X21 und X22 F, bedeuten und die übrigen Parameter die jeweilige oben bei Formel II angegebene Bedeutung haben und bevorzugt R 21 Alkyl oder Alkenyl und
R 22 Alkyl, Alkenyl, Alkoxy oder Alkenyloxy, bevorzugt
Figure imgf000038_0001
eine ganze Zahl von 1 bis 6 bedeuten.
Bevorzugt bedeutet R geradkettiges Alkyl oder Alkoxy mit jeweils 1 bis 6 C-Atomen oder Alkoxyalkyl, 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.
Bevorzugt enthält das Medium eine oder mehrere Verbindungen der Formel III, ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln 111-1 und III-2, bevorzugt der Formel III-2,
Figure imgf000038_0002
worin die Parameter die jeweiligen oben bei Formel III angegebene Bedeutungen haben und bevorzugt
R31 Alkyl oder Alkenyl und
R32 Alkyl, Alkenyl, Alkoxy oder Alkenyloxy bedeuten, eine Einfachbindung und r 0 bedeuten. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält das Medium (zusätzlich) eine oder mehrere Verbindungen der Formel IV bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln IV-1 bis IV-8, bevorzugt der Formeln IV-7 und/oder IV-8
Figure imgf000039_0001
Figure imgf000040_0001
worin die Parameter die jeweiligen oben bei Formel IV angegebene Bedeutungen haben und bevorzugt R41 Alkyl oder Alkenyl und
R42 Alkyl, Alkenyl, Alkoxy oder Alkenyloxy bedeuten.
In dieser Ausführungsform, bevorzugt wenn das Medium eine oder mehrere Verbindungen der Formeln IV-7 und/oder IV-8 enthält, kann das Medium im Wesentlichen aus Verbindungen der Formeln I, II, IV 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 IV, bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln IV-9 und IV-10
Figure imgf000041_0001
worin die Parameter die jeweiligen oben bei Formel IV angegebene Bedeutungen haben und bevorzugt
R 41 Alkyl oder Alkenyl und
R 42 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 IV, bevorzugt der Formel IV-11
Figure imgf000041_0002
worin die Parameter die jeweiligen oben bei Formel IV angegebene Bedeutungen haben und bevorzugt
Alkyl oder Alkenyl und
R 42
Alkyl, Alkenyl, Alkoxy oder Alkenyloxy bedeuten.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält das Medium (zusätzlich) eine oder mehrere Verbindungen der Formel IV ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln IV-12 bis IV-15, bevorzugt aus der Gruppe der Formeln IV-12 und IV-14, besonders bevorzugt der Formel IV-12,
Figure imgf000042_0001
worin die Parameter die jeweiligen oben unter Formel IV gegebene Bedeutungen haben und bevorzugt
in Formel IV-12 und IV-13
-CH2-CH2-, -CH2-O- oder eine Einfachbindung, bevorzugt -CH2-O- oder eine Einfachbindung, besonders bevorzugt -CH2-0-, in Formel IV-14 und IV-15
-CH2-CH2- oder eine Einfachbindung, bevorzugt eine Einfachbindung und -CH2-CH2-, -CH2-O- oder eine Einfachbindung, bevorzugt -CH2-O- oder eine Einfachbindung, besonders bevorzugt -CH2-O- bedeuten.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält das Medium eine oder mehrere Verbindungen der Formel V worin mindestens zwei der Ringe
Figure imgf000043_0001
wobei ganz besonders bevorzugt zwei benachbarte Ringe direkt verknüpft sind und zwar bevorzugt
Figure imgf000043_0002
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 V aus der Gruppe der
Verbindungen der Formeln V-1 bis V-14, bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln V-1 bis V-12, bevorzugt aus der Gruppe V-1 bis V-7, V-11 und V-12 und besonders bevorzugt aus der Gruppe V-1 und V-4,
Figure imgf000044_0001
Figure imgf000045_0001
worin die Parameter die jeweiligen oben bei Formel V angegebene Bedeutungen haben und
Y5 H oder F bedeutet und bevorzugt R51 Alkyl oder Alkenyl und
R52 Alkyl, Alkenyl oder Alkoxy, bevorzugt Alkyl oder Alkenyl, besonders bevorzugt Alkenyl, bedeuten. Besonders bevorzugt enthält das Medium eine oder mehrere
Verbindung(en) der Formel V-1 , ausgewählt aus der Gruppe
der Formel V-1 in der R51 Vinyl oder 1-Propenyl und R52 Alkyl, bevorzugt π-Alkyl, besonders bevorzugt R51 Vinyl und R52 Propyl bedeuten und
der Formel V-1 in der R5 und R52unabhängig voneinander Vinyl oder 1-Propenyl, bevorzugt und R51 Vinyl und besonders bevorzugt R51 und R52 Vinyl bedeuten.
Besonders bevorzugt enthält das erfindungsgemäße Medium Verbindungen der Formel V-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 V-1c'
Figure imgf000046_0001
worin n 3, 4 oder 5 und
Re H, CH3 oder C2H5 bedeuten.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält das Medium eine oder mehrere Verbindungen der Formel V-2.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält das Medium eine oder mehrere Verbindungen der Formel V-3. Der Anteil dieser Biphenyle in der Gesamtmischung beträgt vorzugsweise 3 Gew.-% oder mehr, insbesondere 5 Gew.-% oder mehr.
Besonders bevorzugte Verbindungen der Formel V-3 sind die
Verbindungen der folgenden Formel
Figure imgf000047_0001
und hiervon insbesondere die, der letzten Formel.
In einer bevorzugten Ausführungsform enthält das Medium eine oder mehrere Verbindungen der Formel V-4, insbesondere bevorzugt eine oder mehrere Verbindung(en), in denen R51 Vinyl oder 1-Propenyl und R52 Alkyl, bevorzugt /7-Alkyl, besonders bevorzugt R51 Vinyl und R52 Methyl bedeuten.
In einer bevorzugten Ausführungsform enthält das Medium eine oder mehrere Verbindungen der Formel V-5, insbesondere bevorzugt eine oder mehrere Verbindung(en), in denen R51 Alkyl, Vinyl oder 1-Propenyl und R52 Alkyl, bevorzugt n-Alkyl bedeuten.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält das Medium eine oder mehrere Verbindungen der Formel V-6, bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen PGP-2-3, PGP-2-4, PGP-2-5, PGP-3-3 und PGP-3-4, und 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 V-13.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält das Medium eine oder mehrere Verbindungen der Formel V-14.
Die chirale Verbindung oder die chiralen Verbindungen, die in
Komponente D der Flüssigkristallmedien gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, werden ausgewählt aus den bekannten chiralen Dotierstoffen. Bevorzugt besteht die Komponente D 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 imgf000048_0001
worin R61 und R62, R71 bis R73 und R8 jeweils unabhängig voneinander, die oben bei Formel V für R51 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 imgf000049_0001
jeweils unabhängig voneinander,
Figure imgf000049_0002
oder N 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. i. Das flüssigkristalline Medium hat eine Doppelbrechung von 0,085 oder mehr.
ii. Das flüssigkristalline Medium enthält eine oder mehrere
Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe der Teilformeln 1-1 bis I-5. iii. Die Konzentrationen der einzelnen homologen Verbindungen der Formel I im Medium liegen im Bereich von 1 bis 40 %, bevorzugt von 2 bis 35 % und besonders bevorzugt von 5 bis 30 %. iv. Der Anteil an Verbindungen der Formel II im Medium beträgt 10 % oder mehr. v. Die Konzentrationen der einzelnen homologen Verbindungen der Formel II liegen im Bereich von 2 bis 16 %, bevorzugt von 3 bis 12 % und besonders bevorzugt von 4 bis 10 %. vi. Das flüssigkristalline Medium enthält eine oder mehrere besonders bevorzugte Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe der
Verbindungen der Formeln 11-1 , II-2, II-3 und/oder 11-14, bevorzugt der Formeln CY-n-Om, CY-V-On, CY-nV-Om, CEY-n-Om, CEY-V-On, CEY-nV-Om, PY-n-Om, PY-V-On, PY-nV-Om, LY-n-Om, LY-V-On und/oder LY-nV-Om, wobei die Konzentration der einzelnen homologen Verbindungen bevorzugt im Bereich von 2 % oder mehr bis 15 % oder weniger liegt und die Gesamtkonzentration der
Verbindungen im Medium 60 % oder weniger beträgt. vii. Das flüssigkristalline Medium enthält eine oder mehrere besonders bevorzugte Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe der
Verbindungen der Formeln 11-4, 11-5, 11-15 und/oder 11-16, bevorzugt der Formeln CCY-n-m, CCY-V-n, CCY-n CCY-n-m, -m, CCY-n-Om, CCY-V-On, CCY-nV-Om, CPY-n-m, CPY-V-n, CPY-nV-m,
CPY-n-Om, CPY-V-On, CPY-nV-Om, CLY-n-m, CLY-V-n, LY-nV-m, CLY-n-Om, CLY-V-On, CLY-nV-Om, wobei die Konzentration der einzelnen homologen Verbindungen bevorzugt im Bereich von 2 % oder mehr bis 20 % oder weniger liegt und die Gesamtkonzentration der Verbindungen im Medium 50 % oder weniger beträgt. viii. Das flüssigkristalline Medium enthält eine oder mehrere besonders bevorzugte Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe der
Verbindungen der Formeln II-6 und/oder 11-17, bevorzugt der Formeln PPY-n-m, PPY-V-n, PPY-nV-m, PYP-n-m, PYP-V-n und/oder
PYP-nV-m, wobei die Konzentration der einzelnen homologen Verbindungen bei PYP-n-m, PYP-V-n und PYP-nV-m bevorzugt im Bereich von 2 % oder mehr bis 20 % oder weniger liegt und bei PPY-n-m, PPY-V-n und PPY-nV-m bevorzugt im Bereich von 2 % oder mehr bis 10 % oder weniger liegt und die Gesamtkonzentration der Verbindungen im Medium 30 % oder weniger beträgt. ix. Das Medium enthält eine oder mehrere Verbindungen der Formel III, bevorzugt der Formeln 111-1 und/oder III-2, besonders bevorzugt der Formel lll-2a, die Konzentration der einzelnen homologen
Verbindungen im Medium beträgt bevorzugt 2 % oder mehr bis 15 % oder weniger und die Gesamtkonzentration beträgt 30 % oder weniger. x. Das Medium enthält eine oder mehrere Verbindungen der Formel IV. xi. Das Medium enthält eine oder mehrere Verbindungen der Formel V, bevorzugt in einer Gesamtkonzentration von 10 % oder mehr bis 80 % oder weniger. xii. Das Medium enthält eine oder mehrere besonders bevorzugte Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln V-1 und V-4. xiii. Das Medium enthält eine oder mehrere besonders bevorzugte
Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln V-2, V-3, V-5, V-12 und V-13 und/oder V-7. xiv. Das flüssigkristalline Medium enthält eine oder mehrere besonders bevorzugte Verbindungen der Formeln V-1 ausgewählt aus den nachfolgend genannten den Teilforme!n:
Figure imgf000052_0001
Figure imgf000052_0002
Figure imgf000053_0001
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. xv. Das flüssigkristalline Medium enthält eine oder mehrere
Verbindungen der Formel V ausgewählt aus der Gruppe der folgenden Formeln
Figure imgf000053_0002
Figure imgf000054_0001
worin R5 und R52 die oben angegebene Bedeutung haben und bevorzugt R51 und R52 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.-%. xvi. Das flüssigkristalline Medium enthält eine oder mehrere
Verbindungen der Formel V ausgewählt aus der Gruppe der
Verbindungen folgenden Formeln: CC-n-V und/oder CC-n-Vm, CPP-n-m, CGP-n-m und CCOC-n-m, worin die Bedeutung der Akronyme (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.
Das flüssigkristalline Medium besteht im Wesentlichen aus
2 Gew.-% bis 80 Gew.-% einer oder mehrerer Verbindungen der
Formel I,
2 Gew.-% bis 80 Gew.-% einer oder mehrerer Verbindungen der
Formel II,
2 Gew.-% bis 80 Gew.-% einer oder mehrerer Verbindungen
ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der
Formeln III und/oder IV und/oder
2 Gew.-% bis 80 Gew.-% einer oder mehrerer Verbindungen der
Formel V.
xviii. Das flüssigkristalline Medium enthält eine oder mehrere
Verbindungen der Formel I mit zwei oder drei sechsgliedrigen bzw. fünfgliedrigen Ringen in Mengen von 1 % bis 15 %, insbesondere von 2 % bis 12 %, und ganz besonders bevorzugt von 3 bis 8 % pro Einzelverbindung. xix. Das flüssigkristalline Medium enthält eine oder mehrere
Verbindungen der Formel II vorzugsweise in Mengen von 2 % oder mehr, insbesondere von 5 % oder mehr, und ganz besonders bevorzugt von 5 % oder mehr bis 30 % oder weniger, insbesondere im Bereich von 2 % oder mehr bis 12 % oder weniger pro homologer Einzelverbindung. xx. Das flüssigkristalline Medium enthält eine oder mehrere
Verbindungen der Formel II-4 und/oder II-5, vorzugsweise in einer Gesamtkonzentration von 60 % oder weniger und in einer
Konzentration von 2 % oder mehr, insbesondere von 5 % oder mehr, und ganz besonders bevorzugt von 5 % oder mehr bis 20 % oder weniger pro homologer Einzelverbindung. xxi. Das flüssigkristalline Medium enthält eine oder mehrere
Verbindungen der Formel 11-6 und/oder 11-7, vorzugsweise in einer
Gesamtkonzentration von 50 % oder weniger und bevorzugt in einer Konzentration von 2 % oder mehr bis 10 % oder weniger pro homologer Einzelverbindung der Formel II-6 und in einer
Konzentration von 2 % oder mehr bis 20 % oder weniger pro homologer Einzelverbindung der Formel II-6. xxii. Das flüssigkristalline Medium enthält eine oder mehrere
Verbindungen der Formel II vorzugsweise in Mengen von 2 % oder mehr, insbesondere von 5 % oder mehr, und ganz besonders bevorzugt von 5 % bis 25 % insbesondere im Bereich von 2 % bis
12 % pro Einzelverbindung. xxiii. Das flüssigkristalline Medium enthält eine oder mehrere
Verbindungen der Formel V vorzugsweise in Mengen von 3 % oder mehr, insbesondere von 5 % oder mehr, und ganz besonders bevorzugt von 5 % bis 25 %, insbesondere im Bereich von 2 % bis 20 % pro Einzelverbindung.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist 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.
Diese elektrooptische Anzeige weist bevorzugt eine Hintergrund- beleuchtung auf, deren Licht keinen Anteil mit einer Wellenlänge von weniger als 380 nm, bevorzugt von weniger als 400 nm, stärker bevorzugt von weniger als 410 nm, noch stärker bevorzugt von weniger als 420 nm, noch stärker bevorzugt von weniger als 430 nm und ganz besonders bevorzugt von weniger als 440 nm. Diese Ausführungsform wird bevorzugt realisiert dadurch, dass ein entsprechender Kantenfilter mit der
gewünschten Kantenwellenlänge zwischen der Hintergrundbeleuchtung und dem Flüssigkristallmedium verwendet wird oder, besonders bevorzugt dadurch, dass eine LED-Hintergrundbeleuchtung verwendet wird. Im letzteren Fall kann auf die Verwendung eines Kantenfilters in der Regel verzichtet werden.
Die bevorzugten LCDs gemäß der vorliegenden Anmeldung verwenden eine LED-Hintergrundbeleuchtung. Dadurch kann die Lebensdauer der Anzeige, insbesondere die des verwendeten Flüssigkristallmediums meist signifikant gesteigert werden.
Eine alternative Ausgestaltung der erfindungsgemäßen LCDs verwendet einen optischen Kantenfilter („cut off filter") zwischen der
Hintergrundbeleuchtung und dem benachbarten Substrat. In dieser Ausführungsform kann auch eine konventionelle CCFL- Hintergrundbeleuchtung verwendet werden, ohne, dass die Lebensdauer der Anzeige zu sehr beeinträchtigt wird. Der Kantenfilter lässt praktisch keine Strahlung unterhalb der Kantenwellenlänge („cutt off wavelength", λ Λ οίύ durch. In diesem Fall ist jedoch bevorzugt eine Obergrenze der Gesamtkonzentration (cmax) der in dem Flüssigkristallmedium verwendeten (enthaltenen) Alkenylverbindungen einzuhalten. Dabei hängt die
maximale, tolerierbare Konzentration der Alkenylverbindungen in erster Linie von der für die jeweilige Anwendung erforderlichen„voltage holding ratio" ab. Weiter wird die maximale, tolerierbare Konzentration der
Alkenylverbindungen von der Kantenwellenlänge und der
Resttransmission des verwendeten Kantenfilters (einschließlich des Substrats), sowie, wenn auch in geringerem Maße, von der Art der verwendeten Alkenylverbindungen ab.
Als typische Vertreter der Alkenylverbindungen werden hier die
Verbindungen des Typs CC-n-V und CC-n-Vm, besonders CC-3-V und CC-3-V1, insbesondere CC-3-V (siehe Tabelle D) angesehen.
In der folgenden Tabelle sind die maximalen Gesamtkonzentrationen dieser Verbindung(en) in entsprechenden Flüssigkristallmedien bei der Verwendung von Kantenfiltern mit verschiedenen Kantenwellenlängen angegeben. Bei Verwendung einer LED-Hintergrundbeleuchtung, die keinen Kantenfilter benötigt, entspricht die kürzeste emittierte Wellenlänge, in der Regel, die der blauen LED, dieser Kantenwellenlänge.
Figure imgf000058_0001
Bemerkung. * bevorzugt CC-n-Vm, besonders bevorzugt CC-3-V.
Die maximalen Gesamtkonzentrationen der verschiedenen Alkenyl- bzw. Alkenylverbindungen hängen von der Art der entsprechenden
verwendeten Verbindungen ab. Die maximalen Gesamtkonzentrationen für verschiedene Verbindungstypen sind in der folgenden Tabelle
zusammengestellt.
Figure imgf000058_0002
Bemerkung. * bevorzugt CC-n-Vm, besonders bevorzugt CC-3-V.
Vorzugsweise weist die Flüssigkristallmischung einen nematischen Phasenbereich von mindestens 60 Grad, bevorzugt von mindestens 70 Grad und ganz besonders bevorzugt von mindestens 90 Grad und eine
Rotationsviskosität γ1 von maximal 115 mPa-s bei 20 °C auf.
Das erfindungsgemäße Flüssigkristallmedium weist bevorzugt ein Δε von -0,5 oder weniger bis -8,0 oder mehr, insbesondere von -2,5 oder weniger bis -6,0 oder mehr auf, wobei Δε die dielektrische Anisotropie bedeutet. Die Rotationsviskosität γι ist vorzugsweise 115 mPa-s oder weniger, bevorzugt 95 mPa-s oder weniger und insbesondere 85 mPa-s oder weniger. Die Doppelbrechung Δη der Flüssigkristallmischung liegt in der Regel im Bereich von 0,06 oder mehr bis 0,25 oder weniger, vorzugsweise im Bereich von 0,08 oder mehr bis 0,20 oder weniger.
Die Schwellenspannung Vo der Flüssigkristallmischung liegt in der Regel im Bereich von 1 ,2 V oder mehr bis 3,0 V oder weniger, vorzugsweise im Bereich von 1 ,5 V oder mehr bis 2,5 V oder weniger.
Die erfindungsgemäßen Mischungen sind für alle VA-TFT-Anwendungen geeignet, wie z.B. VAN, MVA, (S)-PVA und ASV. Weiterhin sind sie für IPS-, FFS- und PALC-Anwendungen mit negativem Δε geeignet.
Die nematischen Flüssigkristallmischungen in den erfindungsgemäßen Anzeigen enthalten in der Regel zwei oder drei Komponenten,
Komponenten A und B und/oder C, die ihrerseits jeweils aus einer oder mehreren Einzelverbindungen bestehen.
Für Komponente A wird vorzugsweise eine (oder mehrere) Einzelverbin- dung(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) Einzelverbin- dung(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.
Für Komponente B wird vorzugsweise eine (oder mehrere) Einzelverbin- dung(en) gewählt, die einen Absolutwert von Δε von < 0,8 haben. 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 ist aus der Literatur eine Vielzahl geeigneter Materialien bekannt. Besonders bevorzugt sind hier Verbindungen der Formel V.
Vorzugsweise enthalten die erfindungsgemäßen Flüssigkristallmischungen 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 in den erfindungsgemäßen Flüssigkristallmischungen 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 der erfindungsgemäßen Flüssigkristallmischungen 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, Cyclohexybiphenyle, Cyclohexyl- cyclohexane, Cyclohexylnaphthaline, 1 ,4-Bis-cyclo-hexylbiphenyle oder Cylohexylpyrimidine, Phenyl- oder Cyclohexyldioxane, gegebenenfalls halogenierten Stilbene, Benzylphenylether, Tolane und substituierten Zimtsäureestern. Die wichtigsten als Bestandteile derartiger Flüssigkristallmischungen 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 Tetrahydro- chinazolin gebildeten Gruppe,
-CH=CH- -N(0)=N-
-CH-CQ- -CH=N(0)-
Figure imgf000061_0001
-CO-O- -CH2-O-
-CO-S- -CH2-S-
-CH=N- -COO-Phe-COO-
-CF20- -CF=CF-
-OCF2- -OCH2-
-(CH2)4- -(CH2)30- oder eine C-C-Einfachbindung, Q Halogen, vorzugsweise Chlor, oder-CN, und R91 und R92 jeweils Alkyl, Alkenyl, Alkoxy, Alkanoyloxy (bzw. Oxaalkyl) oder Alkoxycarbonyloxy mit bis zu 18, vorzugsweise bis zu 8
Kohlenstoffatomen, oder einer dieser Reste auch CN, NC, N02, NCS, CF3, OCF3, F, Cl oder Br bedeuten. Bei den meisten dieser Verbindungen sind R und R 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 Synthese der besonders bevorzugten Verbindungen der Formel I, in denen der Ring A12 Cyclohexan bedeutet und Z12 eine C-C- Dreifachbindung, also -C=C- ist, erfolgt bevorzugt wie im folgenden Reaktionsschema, Schema 1 dargestellt. Die Kreuzkupplung von
Arylhalogeniden (Bromide 2 oder auch lodide) mit geeigneten Alkinen 1 (Sonogas/7/'ra-Kupplung) liefert die gewünschten Verbindungen vom Typ "CTY". Die benötigten Alkine 1 sind beispielsweise durch eine Corey- Fuchs-Reaktion aus entsprechenden Aldehyden zugänglich.
Schema 1 : Synthese von Verbindungen der Formel I (Verbindungen 3 im Speziellen) in denen A12 Cyclohexan bedeutet und Z12 eine CC- Dreifachbindung -C=C- ist (Verbindungen des Typs "CTY").
Figure imgf000062_0001
Die Verbindungen 3 sind auch geeignete Ausgangsmaterialien für die Synthese der Verbindungen I, in denen der Ring A12 Cyclohexan bedeutet und Z12 eine C-C-Doppelbindung -CH=CH- ist (siehe Schema 2). Durch L nd/ar-Hydrierung mit„vergifteten" Palladium-Katalysatoren wird die C-C- Dreifachbindung zu einer C-C-Doppelbindung hydriert. Dabei werden die Z-Alkene erhalten. Die Isomerisierung zu den gewünschten Verbindungen 4 mit einer E-konfigurierten Doppelbindung verläuft in der Regel vollständig. Schema 2: Synthese von Verbindungen I (Verbindungen 4 im Speziellen) in denen A12 Cyclohexan bedeutet und Z12 eine C-C-Doppelbindung -CH=CH- ist (Verbindungen des Typs "CVY").
Figure imgf000063_0001
Alternativ können die Verbindungen vom Typ 4 auch durch eine Wittig- Reaktion der Aldehyde 6 mit Triphenylphophoniumsalzen 5 erhalten werden (siehe Schema 3).
Schema 3: Synthese von Verbindungen der Formel I (Verbindungen 4 im Speziellen), in denen A12 Cvclohexan bedeutet und Z12 eine
C-C-Doppelbindung -CH=CH- ist (Verbindungen des Typs "CVY") durch M/?ff/q-Reaktion.
Figure imgf000064_0001
Die besonders bevorzugten Verbindungen der Formel I, in denen der Ring A12 Cyclohexan bedeutet und Z12 eine fluorierte C-C-Doppelbindung -CF=CF- ist, erfolgt bevorzugt wie in Schema 4 dargestellt. Die Synthese geht aus von Cyclohexanolen 7 die zunächst in ihre Chloride 8 überführt werden. Daraus werden beispielsweise mit Li/Di-ferf-Butylbiphenyl Cyclohexyllithiumverbindungen 9 generiert die direkt mit dem Baustein 10 umgesetzt werden. Daraus resultieren die Verbindungen 11. Die
Silylgruppe wird durch Umsetzung mit TBAF abgespalten. Dabei werden die Verbindungen 12 erhalten. Diese werden dann durch Deprotonierung mit f-BuLi und Abfangen der resultierenden lithiumorganischen Verbindung mit Brom oder lod in geeignete Halogenide 13 überführt. Die Alkenyliodide oder -bromide 13 werden ausschließlich in der bevorzugten E-Form erhalten, und sie sind geeignete Reaktionspartner, um in einer Palladiumkatalysierten Kreuzkupplung mit den Arylboronsäuren 14 die
Verbindungen I mit Difluorethylenbrücken (Verbindungen 15 in Schema 4) zu liefern. Schema 4: Synthese von Verbindungen der Formel I (Verbindungen 15 im Speziellen) in denen A12 Cyclohexan bedeutet und Z12 eine fluorierte C-C- Doppelbindung -CF=CF- ist (Verbindungen des Typs "CBY").
Figure imgf000065_0001
13
Figure imgf000065_0002
13
Figure imgf000066_0001
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 % oder weniger bezogen auf das gesamte Medium beträgt.
In einer bevorzugten Ausführungsform enthalten die erfmdungsgemäßen Flüssigkristallmedien, bzw. erfindungsgemäß eingesetzten
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.
Die erfindungsgemäßen Flüssigkristallmedien, bzw. erfindungsgemäß eingesetzten 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 105°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.
Außerdem weisen die erfindungsgemäßen Flüssigkristallmedien, bzw. erfindungsgemäß eingesetzten 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 %.
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.
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 imgf000069_0001
trans-1 ,4-Cyclohexylen und
Figure imgf000069_0002
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 pm Schichtdicke mit homeotroper und mit homogener Oberflächenorientierung bei 1 kHz bestimmt wird. Die Messspannung beträgt typischerweise 0,5 V bis ,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, bzw. erfindungsgemäß eingesetzten 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 0 % 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, bzw. erfindungsgemäß eingesetzten
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 geringe- rer Menge verwendeten Komponenten in den Komponenten gelöst, die den Hauptbestandteil der Mischung ausmachenden. Dies erfolgt zweck- mäßigerweise 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 Bottie System" herzustellen.
Es versteht sich für den Fachmann von selbst, dass die erfindungsgemäßen Medien für die Verwendung in VA-, IPS-, FFS- oder PSVA- Anzeigen auch Verbindungen enthalten kann, worin beispielsweise H, N, O, Cl, F durch die entsprechenden Isotope ersetzt sind.
Der Aufbau der erfindungsgemäßen 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 Dotierstoff oder mehrere Dotierstoffe enthalten, wird der Dotierstoff, bzw. werden die Dotierstoffe, in Mengen von 0,01 bis 4 Gew.-%, vorzugsweise von 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 Mischungs- komponente, 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 Δη 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 (SE-1211 der Firma Nissan Chemicals , Japan), die die Flüssigkristallmedien
homeotrop orientiert, mit einer Schichtdicke von 50 nm, die senkrecht zueinander gerieben sind, ausgeführt. Die Schichtdicke der
Flüssigkristallmedien beträgt einheitlich 6,0 μιη. 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 (HR10o) 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 mm s~1, 14 mm2 s~1 bzw. 27 mm2 s~1.
In der vorliegenden Anmeldung werden die folgenden Symbole verwendet:
V0 Schwellenspannung, kapazitiv [V] bei 20°C,
ne außerordentlicher Brechungsindex gemessen bei 20°C und
589 nm,
n0 ordentlicher Brechungsindex gemessen bei 20°C und
589 nm,
An optische Anisotropie gemessen bei 20°C und 589 nm, ε± dielektrische Permitivität senkrecht zum Direktor bei 20°C und 1 kHz,
ειι dielektrische Permitivität parallel zum Direktor bei 20°C und
1 kHz,
Δε dielektrische Anisotropie bei 20°C und 1 kHz,
T(N,I) bzw.
cp. Klärpunkt [°C],
γι Rotationsviskosität gemessen bei 20°C [mPa-s],
Ki elastische Konstante,„splay'-Deformation bei 20°C [pN],
K2 elastische Konstante,„twisf-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 Akronyme angegeben, wobei die Transformation in chemische Formeln gemäß folgender Tabellen A bis C erfolgt. Alle Reste CnH2n+i , CmH2m+ und C|H2i+i bzw. CnH2n, CmH2m und C|H2|Sind geradkettige Alkylreste bzw. Alkylenreste jeweils mit n, m bzw. I 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
Figure imgf000075_0001
Figure imgf000076_0001
Tabelle B: Brückenqlieder
E -CH2-CH2-
V -CH=CH-
T -CHC- w -CF2-CF2-
B -CF=CF- z -CO-O- Zl -o-co-
X -CF=CH- XI -CH=CF
0 -CH2-O- Ol -O-CH2-
Q -CF2-O- Ql -O-CF2- Tabelle C: EndaruDPen
Figure imgf000077_0001
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-
-...Zl...- -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 wobei
n, m und z unabhängig voneinander jeweils eine ganze Zahl, bevorzugt 1 bis 7 und z besonders bevorzugt 2 bedeuten. Tabelle D
Figure imgf000078_0001
CC-n-m
Figure imgf000078_0002
CC-n-Om
Figure imgf000078_0003
CC-n-V
Figure imgf000078_0004
CC-n-Vm
Figure imgf000078_0005
CC-n-zV
Figure imgf000078_0006
CC-n-zVm
Figure imgf000078_0007
CC-V-V
Figure imgf000078_0008
CC-V-zV CH2=CH ^ VCH=CH-CmH2m+1
CC-V-Vm
CH2=CH-(CH2)n ~ _/- _/~ (CH2)2-CH=CH2 CC-Vn-zV
Figure imgf000079_0001
CC-nV-zV
Figure imgf000079_0002
CC-nV-Vm
Figure imgf000079_0003
CP-n-m
Figure imgf000079_0004
CP-nO-m
Figure imgf000079_0005
CP-n-Om
Figure imgf000079_0006
CY-n-m
Figure imgf000079_0007
CY-n-Om
Figure imgf000080_0001
CY-V-m
Figure imgf000080_0002
CY-V-Om
Figure imgf000080_0003
CY-nV-Om
Figure imgf000080_0004
CY-Vz-Om
Figure imgf000080_0005
CY-nVz-Om
Figure imgf000080_0006
CY-n-OV
Figure imgf000080_0007
CY-n-01V
Figure imgf000081_0001
CY-n-OC(CH3)=CH2
Figure imgf000081_0002
CEY-V-m
Figure imgf000081_0003
CZY-n-Om
Figure imgf000081_0004
PY-n-(0)m
Figure imgf000081_0005
CCY-n-m
Figure imgf000081_0006
CCY-n-Om
Figure imgf000081_0007
CCY-n-zOm
Figure imgf000081_0008
CCY-V-m
Figure imgf000082_0001
CCY-nV-m
Figure imgf000082_0002
CCY-nVz-m
Figure imgf000082_0003
CCY-V-Om
CnH2n+ CH "
Figure imgf000082_0004
CCY-nV-Om
Figure imgf000082_0005
CCY-Vz-Om
Figure imgf000082_0006
CCY-nVz-Om
Figure imgf000082_0007
CCZY-n-Om
Figure imgf000083_0001
CPY-n-m
Figure imgf000083_0002
CPY-nO-m
Figure imgf000083_0003
CPY-n-Om
Figure imgf000083_0004
PYP-n-m
Figure imgf000083_0005
PYP-n-Om
Figure imgf000083_0006
CPYC-n-m
Figure imgf000084_0001
CYYC-n-m
Figure imgf000084_0002
CCYY-n-(0)m
Figure imgf000084_0003
n-m
Figure imgf000084_0004
CPYP-n-mV
Figure imgf000084_0005
CPYG-n-Om
Figure imgf000084_0006
PYGP-n-m
Figure imgf000085_0001
CQY-n-(0)m
Figure imgf000085_0002
CCQY-n-(0)m
Figure imgf000085_0003
CQIY-n-(0)m
Figure imgf000085_0004
CCQIY-n-(0)m
Figure imgf000085_0005
CP(F,CI)-n-Om
Figure imgf000085_0006
CCP(F,CI)-n-Om CI. F
C. nH' "2n+1 -o c 0-CmH2m+1
CP(CI,F)-n-Om
Figure imgf000086_0001
CK-n-F
Figure imgf000086_0002
Cn3f-n-m
Figure imgf000086_0003
Cn3f-n-Om
Figure imgf000086_0004
CEn3f-n-m
Figure imgf000086_0005
CEn3f-n-Om
Figure imgf000087_0001
Cth2f-n-Om
Figure imgf000088_0001
Co2fl-n-m
Figure imgf000088_0002
COo3fl-n-m
Figure imgf000088_0003
COo2fl-n-Om
Figure imgf000089_0001
CCOo2fl-n-m
Figure imgf000089_0002
CCOo2fl-n-Om
Figure imgf000089_0003
LY-n-m
Figure imgf000089_0004
LY-n-Om
Figure imgf000089_0005
LY-V-m
Figure imgf000089_0006
LY-V-Om
Figure imgf000089_0007
CLY-n-m
Figure imgf000090_0001
CLY-n-Om
Figure imgf000090_0002
LGIY-n-m
Figure imgf000090_0003
LGIY-n-Om
Figure imgf000090_0004
LYLI-n-m
Figure imgf000090_0005
PBY-n-m
Figure imgf000090_0006
PBY-n-Om
Figure imgf000090_0007
PBY-nO-Om
Figure imgf000090_0008
CBY-n-m
Figure imgf000091_0001
Figure imgf000091_0002
Figure imgf000091_0003
Figure imgf000091_0004
Figure imgf000091_0005
CVY-n-Om
In der Tabelle E werden chirale Dotierstoffe genannt, die bevorzugt erfindungsgemäßen Mischungen eingesetzt werden.
Tabelle E
Figure imgf000091_0006
CB 15
Figure imgf000092_0001
Figure imgf000092_0002
Figure imgf000092_0003
Figure imgf000092_0004
Figure imgf000092_0005
Figure imgf000092_0006
Figure imgf000092_0007
R-1011 / S-1011
Figure imgf000093_0001
Verbindungen, ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Tabelle E.
Tabelle F
(n bedeutet hier eine ganze Zahl von 1 bis 12)
Figure imgf000093_0002
92
Figure imgf000094_0001
93
Figure imgf000095_0001
94
Figure imgf000096_0001
95
Figure imgf000097_0001
Figure imgf000098_0001
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthalten die erfindungsgemäßen Medien eine oder mehrere Verbindungen, ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Tabelle F.
Substanzbeispiele
Beispiel 1: Herstellung von 1-Ethoxy-2,3-difluor-4-(4-propylcyclo- hexylethinvD-benzol f CTY-3-Q2")
Die erfindungsgemäße Verbindung 1-Ethoxy-2,3-difluor-4-(4-propylcyclo- hexylethinyl)-benzol ("CTY-3-02") wird synthetisiert wie nachfolgend beschrieben.
Figure imgf000098_0002
Eine Mischung aus 20,6 g (0,14 mol) l-Ethinyl-4-propylcyclohexan, 25,0 g (0,11 mol) 1-Brom-4-ethoxy-2,3-difluorbenzol, 2,22 g (3,16 mmol)
Bis(triphenylphosphin)palladium(ll)-chlorid und 603 mg (3,16 mmol) Kupfer(l)-iodid in 440 ml Triethylamin wird 19 h auf 50 °C erwärmt. Nach dem Abkühlen wird die Mischung mit MTBE verdünnt und mit verd.
Salzsäure neutralisiert. Die organische Phase wird abgetrennt, und die wässrige Phase wird mit MTBE extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen werden mit Natriumchloridlösung gewaschen und mit
Natriumsulfat getrocknet. Die Lösung wird vollständig konzentriert und der Rückstand wird säulenchromatographisch (S1O2, n-Heptan : Chlorbutan = 9 : 1 ) gereinigt. Die weitere Reinigung erfolgt durch Umkristallisation aus n- Heptan. 1-Ethoxy-2,3-difluor-4-(4-propylcyclohexylethinyl)-benzol wird als farbloser Feststoff (Schmp. 64 °C) erhalten. Dieser hat die
Phasensequenz: K 64°C I. Die aus einer 10 %-igen Lösung in ZLI-ZLI- 4792 extrapolierten Eigenschaften betragen:
T(N,I) (= Klp.) = 56°C;
Δε = -5,3;
Δη = 0, 1438 und
γι = 72 mPa s.
1H-NMR (300 MHz, CHCI3): δ = 7,07-6,99 (m, H, aryi), 6,65-6,58 (m, H, Hao./.), 4,10 (q, 2H, J = 7,0 Hz, -OCH2CH3), 2,46-2,34 (m, 1 H, Hpmpafgyl), 2,09-2,00 (m, 2H, Haliphat), 1 ,83-1 ,73 (m, 2H, Ha^at), 1 ,55-1 ,12 (m, 10H, Ha,iphat), 1 ,00-0,84 (m, 5H, aliphat). 9F-NMR (282 MHz, CHCI3): δ = -134,6 (dd, 1 F, J = 19,4 Hz, J = 7,3 Hz), -158,9 (dm, 1 F, J = 19,4 Hz).
MS (El): m/z(%) = 306 (32, M+), 210 (100).
Beispiele 2 bis 19
Die folgenden Verbindungen werden analog zur Verbindung des
Substanzbeispiels 1 synthetisiert.
Figure imgf000099_0001
Figure imgf000100_0001
Figure imgf000101_0001
Figure imgf000102_0001
Beispiel 20: 1-Butoxy-2.3-difluor-4-r(E)-2-(4-pentylcvclohexyl)-vinvn- benzol ("CVY-5-O4") Die erfindungsgemäße Verbindung 1-Butoxy-2,3-difluor-4-[(£)-2-(4- pentylcyclohexyl)-vinyl]-benzol ("CVY-5-O4") wird synthetisiert wie nachfolgend beschrieben.
Figure imgf000102_0002
4,40 g (12,0 mmol) 1-Butoxy-2,3-difluor-4-(4-pentylcyclohexylethinyl)- benzol in 50 ml THF werden in Gegenwart von Pd(5%)/CaC03 (nach Lindlar mit Blei vergiftet) wenige Minuten bei Raumtemperatur und
Normaldruck hydriert. Die Reaktionslösung wird filtriert und vollständig konzentriert.
Der Rückstand wird in 25 ml Toluol aufgenommen und zusammen mit 811 mg (4,94 mmol) Benzolsulfinsäure-Natriumsalz und 6 ml 1 N Salzsäure 20 h refluxiert. Der Ansatz wird mit MTBE verdünnt und nacheinander mit Wasser, ges. Natriumhydrogencarbonatlösung und ges.
Natriumchloridlösung gewaschen. Die Lösung wird mit Natriumsulfat getrocknet und vollständig konzentriert. Der Rückstand wird
säulenchromatographisch (Si02, n-Heptan : 1 -Chlorbutan = 4 : 1) gereinigt. Die weitere Reinigung erfolgt durch Umkristallisieren aus Ethanol und n- Heptan. 1-Butoxy-2,3-difluor-4-[(£)-2-(4-pentylcyclohexyl)-vinyl]-benzol ("CVY-5-04") wird als farbloser Feststoff erhalten.
Phasensequenz: K 54 N 74 I;
Klp. = 78°C;
Δε = -6,0;
Δη = 0,1345 und
γι = 138 mPa-s. 1H-NMR (300 MHz, CHCI3): δ = 7,07-6,99 (m, 1 H, Hafy,.), 6,70-6,62 (m, 1 H, Hary,.), 6,38 (d, 1 H, J = 15,8 Hz, Halkenyl), 6,13 (dd, 1 H, J = 15,8 Hz, J = 7,0 Hz, Halkenyl , 4,03 (t, 2H, 6,6 Hz, -OCH2C3H7), 2,13-1 ,99 (m, 1 H, Ha//y/.), 1 ,87-1 ,73 (m, 6H, Haliphat), 1 ,56-1 ,43 (m, 2H, Η^), 1 ,36-1 ,11 (m, 11 H,
Ha//p jai ), 1 ,02-0,86 (m, 8H, ai,Phat)- 9F-NMR (282 MHz, CHCI3): δ = -142,9 (ddd, 1 F, J = 19,1 Hz, J = 7,6 Hz, J = 1 ,9 Hz), -159,8 (ddd, 1 F, J = 19,1 Hz, J = 7,6 Hz, J = 1 ,9 Hz).
MS (El): m/z(%) = 354 (53, M+), 156 (100).
Beispiele 21 bis 29
Die folgenden Verbindungen wurden analog synthetisiert:
Bsp. Strukturformel Akronym Physikalische
Daten
21 CVY-3-02 K 61 N 66 I
Klp. = 67°C
Δε = -6,4
Δη = 0,1374 γ-ι = 99 mPa-s
Figure imgf000104_0001
Figure imgf000105_0001
Beispiel 30: 1 -ΚΘ-1.2-Difluor-2-(4-propyl-cvclohexylVvinyl1-4-ethoxy-2.3- difluorbenzol ("CBY-3-02")
Die erfindungsgemäße Verbindung 1-[(E)-1 ,2-Difluor-2-(4-propyl- cyclohexyl)-vinyl]-4-ethoxy-2,3-difluorbenzol ("CBY-3-02") wird
synthetisiert wie nachfolgend beschrieben. 30.1 Synthese von 1-Chlor-4-propylcvclohexan
Figure imgf000105_0002
00,0 g (0,70 mol) 4-Propylcyclohexanol werden zusammen mit 2,7 ml DMF in 1200 ml Toluol vorgelegt, und die Mischung wird zum Rückfluss erhitzt. 255 ml (3,52 mol) Thionylchlorid werden vorsichtig zudosiert, und der Ansatz wird weitere 4 h erhitzt. Nach dem Abkühlen wird die Mischung auf Wasser gegeben, und die organische Phase wird abgetrennt. Die wässrige Phase wird mit Toluol extrahiert, und die vereinigten organischen Phasen werden mit Wasser und gesättigter Natriumchloridlösung gewaschen. Die Lösung wird mit Natriumsulfat getrocknet und vollständig konzentriert. Das Rohprodukt wird säulenchromatographisch (Si02, n- Heptan) gereinigt. 1-Chlor-4-propylcyclohexan wird als farblose Flüssigkeit erhalten. 30.2 Synthese von f(ZH .2-Difluor-2-(4-proDylcvclohexyl)-vinvn-triethylsilan
Das Ausgangsmatetrial Triethyl-trifluorovinylsilane wird wie in der Literatur [S. A. Fontana, C. R. Davis, Y.-B. He, D. J. Burton, Tetrahedron 1996, 52, 37-44] beschrieben synthetisiert.
Figure imgf000106_0001
74,1 g (0,28 mol) 4,4'-Di-ferf-butylbiphenyl werden in einer
Argonatmosphäre in 1000 ml THF vorgelegt, und 1 ,6 g (0,23 mol) Lithium (Granalien) werden bei 0 °C zugegeben. Nach 5 h wird die blaue Lösung auf -78 °C gekühlt, und 40,6 g (0,25 mol) 1-Chlor-4-propylcyclohexan werden zugegeben. Nach 30 min bei dieser Temperatur werden 49,6 g (0,25 mol) Triethyl-trifluorovinylsilane zudosiert. Die Mischung wird langsam erwärmt und 16 h bei Raumtemperatur gerührt. Wasser wird zugegeben, und der Ansatz wird mit MTBE extrahiert. Die wässrige Phase wird mit MTBE extrahiert, und die vereinigten organischen Phasen werden mit Wasser und gesättigter Natriumchloridlösung gewaschen. Die Lösung wird mit Natriumsulfat getrocknet und unter vermindertem Druck
konzentriert. Der Rückstand wird mit Methanol digeriert, und es wird vom Unlöslichen abfiltriert. Das Filtrat wird unter vermindertem Druck
konzentriert, und der Rückstand wird säulenchromatographisch (Si02, Pentan) gereinigt. [(Z)-1 ,2-Difluor-2-(4-propylcyclohexyl)-vinyl]-triethylsilan wird als farbloses Öl erhalten.
30.3 Synthese von 1-((E)-1 ,2-Difluor-vinyl)-4-propylcvclohexan
Figure imgf000106_0002
34,6 g (0,11 mol) [(Z)-1 ,2-Difluor-2-(4-propylcyclohexyl)-vinyl]-triethylsilan werden in 900 ml THF zusammen mit 45 ml Wasser und 160 ml TBAF (0,16 mol, 1M Lsg. in THF) 20 h refluxiert Der Ansatz wird mit MTBE verdünnt und mehrfach mit Wasser gewaschen. Die wässrigen Phasen werden mit MTBE extrahiert, und die vereinigten organischen Phasen werden mit Wasser und gesättigter Natriumchloridlösung gewaschen. Die Lösung wird mit Natriumsulfat getrocknet und unter vermindertem Druck konzentriert. Der Rückstand wird säulenchromatographisch (S1O2, Pentan) gereinigt. 1 -((£)- 1 ,2-Difluor-vinyl)-4-propylcyclohexan wird als farbloses Öl erhalten.
30.4 Synthese von 1-((Z)-1.2-Difluor-2-iod-vinyl)-4-propylcvclohexan
Figure imgf000107_0001
7,0 g (26,3 mmol) 1-((E)-1 ,2-Difluor-vinyl)-4-propylcyclohexan werden bei -55 °C in 150 ml THF vorgelegt, und 20,5 ml (30,2 mmol, 15% Lsg. in
7-Pentan) f-BuLi werden zudosiert. Nach 2 h bei dieser Temperatur wird eine Lösung von 7,67 g (30,0 mmol) lod in 50 ml THF zugetropft. Die Mischung wird langsam auf 0 °C erwärmt, und mit Wasser versetzt. Der Ansatz wird mit MTBE extrahiert, und die organische Phase wird mit Wasser und gesättigter Natriumchloridlösung gewaschen. Die Lösung wird mit Natriumsulfat getrocknet und vollständig konzentriert. Der Rückstand wird säulenchromatographisch (SiO2, Pentan) gereinigt. 1-((2)-1,2-Difluor- 2-iod-vinyl)-4-propylcyclohexan wird als schwach violettes Öl erhalten.
30.5 Synthese von 1-f( -1.2-Difluor-2-(4-propyl-cvclohexyl)-vinvn-4- ethoxy-2,3-difluorbenzol ("CBY-3-O2")
Figure imgf000107_0002
Figure imgf000108_0001
6,30 g (20,1 mmol) 1-((Z)-1,2-Difluor-2-iod-vinyl)-4-propylcyclohexan und 4,86 g (24,1 mmol) 2, 3-Difluor-4-ethoxybenzolboronsäure werden zusammen mit 1 ,16 g (1 ,0 mmol) Tetrakis-triphenylpalladium(O) und 20 ml (20 mmol) Natriumcarbonatlösung (2 M) in 90 ml Ethanol Toluol (2 : 1) 19 h refluxiert. Wasser wird zugegeben, und der Ansatz wird mit MTBE extrahiert. Die wässrige Phase wird mit MTBE extrahiert, und die vereinigten organischen Phasen werden mit Wasser gewaschen. Die Lösung wird mit Natriumsulfat getrocknet und vollständig konzentriert. Der Rückstand wird säulenchromatographisch (S1O2, n-Heptan : 1 -Chlorbutan = 4 : 1) gereinigt. Die weitere Reinigung erfolgt durch Umkristallisation aus n-Heptan. 1 -[(£)- 1 ,2-Difluor-2-(4-propyl-cyclohexyl)-vinyl]-4-ethoxy-2,3- difluorbenzol wird als farbloser Feststoff (Schmp. 60 °C) erhalten.
Phasensequenz: K 60 N 64 I;
Klp. = 59°C;
Δε = -6,5;
Δη = 0,1169 und
γι = 106 mPa-s.
1H-NMR (400 MHz, CHCI3): δ = 7,11-7,06 (m, 1H, Ha/y/), 6,77-6,71 (m, 1H, Ha/y/.), 4,14 (q, 2H, J = 7,2 Hz, -OCH2CH3), 2,81-2,64 (m, 1H, Ha//y/), 1,89-1 ,80 (m, 4H, aliphat), 1,63-1 ,43 (m, 5H, Haliphat.), 1,38-1,16 (m, 5H,
1,07-0,95 (m, 2H, aliphat , 0,89 (t, 3H, J = 7,2 Hz, CH2CH3).
19F-NMR (376 MHz, CHCI3): δ = -135,0 bis -135,2 (m, 1 F, Faiy,.), -152,0 (ddd, 1H, J = 131 Hz, J = 12,6 Hz, J = 4,9 Hz, Fa//feny/.), -155,0 (ddd, 1H, J = 131 Hz, J = 30,1 Hz, J = 21 ,4 Hz, Falkenyi), -155,0 (ddd, 1 H, J = 131 Hz, J = 30,1 Hz, J = 21 ,4 Hz, Fa,kenyl), -158,9 (ddd, 1 H, J = 21 ,4 Hz, J = 7,5 Hz, J =
2,4 HZ, Fery,).
MS (El): m/z(%) = 344 (100, M+). Mischungsbeispiele 1 bis 4
Die Mischungen M-1 bis M-4 mit den folgenden Zusammensetzungen werden hergestellt und bezüglich ihrer Eigenschaften untersucht.
Mischungsbeispiel 1
Figure imgf000109_0001
Diese Mischung eignet sich hervorragend für die Anwendung in VA- Anzeigen.
Vergleichstest
Diese Mischung wird in eine Testzelle zur Bestimmung der VHR gefüllt und bezüglich ihrer Stabilität gegenüber einer für LCDs gebräuchlichen Hintergrundbeleuchtung (Kaltkathodenfluoreszenzleuchte /„CCFL- backlight") wie oben beschrieben untersucht. Die HR (VHR) („voltage holding ratio") beträgt in der Zelle nach 5 min im Ofen bei 100°C (HR100) 92 %. Nach 1.000 h Bestrahlung mit der CCFL- Hintergrundbeleuchtung beträgt die HR 77 %. Test
Diese Mischung wird wie bei dem Vergleichstest in eine VHR Testzelle gefüllt. Aber hier wird sie bezüglich ihrer Stabilität gegenüber einem
(neuen) Hintergrundbeleuchtung für LCDs, die LEDs als Lichtquellen nutzt, untersucht. Die HR (VHR) („voltage holding ratio") beträgt in der Zelle nach 10 min bei 100°C wie bei dem Vergleichstest 92 %. Nach 1.000 h
Bestrahlung mit der LED-Hintergrundbeleuchtung beträgt die HR jedoch noch 86 % und ist somit signifikant besser.
Mischungsbeispiel 2
Zusammensetzung Physikalische Eigenschaften
Verbindung Konzentration
No. Abkürzung /Massen-%
T(N,I) 81 °C
1 CBY-3-O2 19,0 ne(20°C, 589 nm) = = 1,5736
2 CY-5-O2 5,0 An(20°C, 589 nm) = = 0,0966
3 CCY-3-O2 2,0 £i(20°C, 1 kHz) 6,3
4 CLY-2-O4 4,0 Δε(20°Ο, 1 kHz) = -3,0
5 CLY-3-O2 4,0 Yi(20°C) 93 mPa-s
6 CLY-3-O3 4,0 ki(20°C) 13,9 pN
7 CPY-2-O2 8,0 k3(20°C) 16,7 pN
8 CPY-3-O2 9,0 V0(20°C) 2,51 V
9 CC-3-V 34,0
10 CC-3-V1 11 ,0
Σ 100,0 Diese Mischung eignet sich hervorragend für die Anwendung in VA- Anzeigen. Sie ist ausreichend stabil gegen die Beleuchtung mit einer LED- Hintergrundbeleuchtung. Mischungsbeispiel 3
Figure imgf000111_0001
Diese Mischung eignet sich hervorragend für die Anwendung in VA- Anzeigen. Sie ist ausreichend stabil gegen die Beleuchtung mit einer LED- Hintergrundbeleuchtung. Mischunqsbeispiel 4
Figure imgf000112_0001
Diese Mischung eignet sich hervorragend für die Anwendung in VA- Anzeigen. Sie ist ausreichend stabil gegen die Beleuchtung mit einer LED- Hintergrundbeleuchtung.

Claims

Patentansprüche
1. Elektrooptische Anzeige auf Basis einer Flüssigkristallzelle, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Dielektrikum ein flüssigkristallines Medium mit negativer dielektrischer Anisotropie enthält und
eine Hintergrundbeleuchtung umfasst, die nur Licht einer
Wellenlänge von 420 nm oder mehr aussendet oder,
zwischen der Flüssigkristallschicht und der Hintergrundbeleuchtung einen Kantenfilter aufweist, der nur Licht einer Wellenlänge von
420 nm oder mehr durchlässt.
2. Anzeige nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das
flüssigkristalline Medium mit negativer dielektrischer Anisotropie a) eine (erste) dielektrisch negative Komponente (Komponente A), die aus einer oder mehreren Verbindungen der Formel I besteht
Figure imgf000113_0001
worin und R 2 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-, " ^- · -C=C-, -CF2-0-,
-0-CF2-, -CO-O- oder -O-CO- so ersetzt sein können, dass O-Atome nicht direkt miteinander verknüpft sind,
Figure imgf000113_0002
und, soweit vorhanden,
Figure imgf000114_0001
jeweils unabhängig voneinander
Figure imgf000114_0002
oder
-CF=CF-, -CF=CH-, -CH=CF-, -CH=CH- oder -C C-, Z11 und Z13 , soweit vorhanden, jeweils unabhängig voneinander
-CH2-CH2-, -CH=CH-, -C=C-, -CH2-0-, -0-CH2-, -CO-O- -O-CO-, -CF2-O-, -0-CF2-, -CF2-CF2- oder eine
Einfachbindung,
m und n unabhängig voneinander 0, 1 oder 2, und (m + n) bevorzugt 0, 1 oder 2, bedeuten, und b) eine (zweite) dielektrisch negative Komponente (Komponente B) enthält.
Anzeige nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite dielektrisch negative Komponente {Komponente B) des
flüssigkristallinen Mediums aus einer oder mehreren Verbindungen ausgewählt aus Gruppe der Formeln II, III und IV
Figure imgf000115_0001
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-, ^C>~ . -C=C-, -CF2-0-, -O-
CF2-, -CO-O- oder -O-CO- so ersetzt sein können, dass O-Atome nicht direkt miteinander verknüpft sind, R31, R32, R41 und R42 jeweils unabhängig voneinander eine der für
R21 und R22 gegebenen Bedeutung haben, einer der vorhandenen Ringe
Figure imgf000116_0001
L21 und L22 unabhängig voneinander =C(X2)- und einer von L21 und L22 alternativ auch =N-,
X2 F, Cl, OCF3, CF3, CH3, CH2F, CHF2, und die anderen Ringe, soweit vorhanden, jeweils unabhängig voneinander
Figure imgf000116_0002
einer der vorhandenen Ringe
Figure imgf000117_0001
und die anderen, soweit vorhanden, jeweils unabhängig voneinander
Figure imgf000117_0002
L31 und L32 unabhängig voneinander =C(X3)- und einer von L31 und L32 alternaiv auch =N-, und
X3 F, Cl, OCF3, CF3) CH3, CH2F, CHF2,
Figure imgf000118_0001
zusammen optional auch eine Einfachbindung, einer der vorhandenen Ringe
Figure imgf000118_0002
Figure imgf000119_0001
und die anderen, soweit vorhanden, jeweils unabhängig voneinander
Figure imgf000119_0002
oder
Figure imgf000119_0003
zusammen optional auch eine Einfachbindung,
Z31 bis Z33 und
Z4 bis Z43 jeweils unabhängig voneinander, eine der in Anspruch 1 für Z11 gegebenen Bedeutungen haben,
I und o jeweils unabhängig voneinander 0 oder 1 ,
r und s jeweils unabhängig voneinander 0 oder , t und u jeweils unabhängig voneinander, 0 oder 1 und bedeuten, besteht.
4. Anzeige nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das flüssigkristalline Medium c) eine dielektrisch neutrale Komponente (Komponente C), die aus einer oder mehreren Verbindungen der Formeln V
Figure imgf000120_0001
worin
R51 und R52 jeweils unabhängig voneinander, eine der für R11 und
R12 gegebenen Bedeutungen haben,
Figure imgf000120_0002
Figure imgf000121_0001
Z51 bis Z53 jeweils unabhängig voneinander, eine der in Anspruch 1 für Z11 gegebenen Bedeutungen haben,
p und q jeweils unabhängig voneinander, 0 oder 1 , bedeuten, besteht, enthält.
Anzeige nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das flüssigkristalline Medium eine chirale Komponente {Komponente D), die aus einer oder mehreren chiralen Verbindungen besteht, enthält.
Anzeige nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite dielektrisch negative Komponente {Komponente B) des flüssigkristallinen Mediums eine oder mehrere Verbindungen der Formel II nach Anspruch 3 enthält.
Anzeige nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass flüssigkristalline eine oder mehrere Verbindung ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln 1-1 bis I-5
Figure imgf000121_0002
Figure imgf000122_0001
worin die Parameter die in Anspruch 2 gegebenen Bedeutungen haben, enthält.
8. Anzeige nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das flüssigkristalline Medium eine oder mehrere Verbindung ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln 1-1 a bis 1-1 g
Figure imgf000122_0002
Figure imgf000123_0001
worin die Parameter die in Anspruch 2 gegebenen Bedeutungen haben, enthält.
9. Anzeige nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Medium, enthält, das
2-80 Gew.-% einer oder mehrerer Verbindungen der Formel I, und 2-80 Gew.-% einer oder mehrerer Verbindungen der Formel II, und/oder
2-80 Gew.-% einer oder mehrerer Verbindungen der Formel III und/oder
2-80 Gew.-% einer oder mehrerer Verbindungen der Formeln IV und
2-80 Gew.-% einer oder mehrerer Verbindungen der Formeln V enthält, wobei der Gesamtgehalt aller Verbindungen der Formeln l bis V in dem Medium 100 Gew.-% oder weniger beträgt.
10. Anzeige nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Aktivmatrix-Adressierungsvorrichtung aufweist. 11. Anzeige nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass sie auf dem VA-, ECB-, PSVA-, FFS- oder dem I PS-Effekt basiert.
12. Anzeige nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass sie eine LED-Hintergrundbeleuchtung und/oder einen Kantenfilter zwischen der Hintergrundbeleuchtung und der Flüssigkristallzelle aufweist.
13. Anzeige nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Hintergrundbeleuchtung aufweist und, dass das Licht der Hintergrundbeleuchtung, das das
Flüssigkristallmedium erreicht, kein Licht mit einer Wellenlänge von weniger als 400 nm umfasst. 14. Flüssigkristallines Medium dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Zusammensetzung aufweist, wie in einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 9 definiert.
15. Verwendung eines flüssigkristallinen Mediums nach Anspruch 14 in einer elektrooptischen Anzeige.
16. Verfahren zur Herstellung eines Mediums nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere Verbindungen der Formel I, wie in Anspruch 2 angegeben, mit einer oder mehreren Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der
Formeln II, III und IV, wie in Anspruch 3 angegeben, und/oder mit einer oder mehreren Verbindungen der Formel V, wie in Anspruch 4 angegeben und/oder einer oder mehreren weiteren flüssigkristallinen Verbindungen und/oder einem oder mehreren Dotierstoffen,
Farbstoffen und/oder Additiven gemischt wird.
17. Verbindungen der Formel 1-1*
Figure imgf000125_0001
worin die Parameter die in Anspruch 2 gegebenen Bedeutungen haben.
18. Verbindungen der Formel 1-1' nach Anspruch 17 ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der Formeln 1-1 a, i-1b und 1-1 c
Figure imgf000125_0002
worin die Parameter die in Anspruch 2 gegebenen Bedeutungen haben.
Verfahren zur Herstellung einer Verbindung der Formel 1-1' nach einem der Ansprüche 17 und 18, dadurch gekennzeichnet, dass 1 ,2-Difluorethylenhalogenid in einer Kreuzkupplung mit einer
Arylboronsäure umgesetzt wird.
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