DD279327A5 - Supertwist-fluessigkristallanzeige - Google Patents

Abstract

Supertwist-Fluessigkristallanzeigen mit vorzueglicher Kennliniensteilheit werden erhalten, falls die nematische Fluessigkristallmischung folgenden Bedingungen genuegt:- nematischer Phasenbereich von mindestens 60C,- Viskositaet von 30 mPas oder darunter, und- De/e2.0, wobei De die dielektrische Anisotropie und e die Dielektrizitaetskonstante in Richtung der kurzen Achse der Fluessigkristallmolekuele bedeutet.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Supertwist-Flüssigkristallanzeige mit

- zwei planparallelen Trägerplatten, die mit einer Umrandung eine Zelle bilden,

- einer in der Zelle befindlichen nematischen Flüssigkristallmischuno mit positiver dielektrischer Anisotropie und mit mindestens einem chiraien Dotierstoff,

- Elaktrodenschichten mit darüberliegenden Orientierungsschichten auf den Innenseiten der Trägerplatten, -

- einem Anstellwinkel zwischen der Längsachse der Moleküle an der Oberfläche der Trägerplatten und den Trägerplatten von etwa 1° bis 30°, und

- einem Verdrillungswinkel der Flüssigkristallmischung in der Zelle von Orientierungsschicht zu Orientierungsschicht dem Betrag nach zwischen 160° und 450°, dadurch gekennzeichnet, daß die nematische Flüssigkristallmischung folgenden Bedingungen genügt:

• nematischer Phasenbereich von mindestens 60°C,

• Viskosität von 30 mPa s oder darunter, und

• Δε/ε! < 2.0, wobei Δε die dielektrische Anisotropie und e_L die Dielektrizitätskonstante in Richtung der kurzen Achse der rlüssigkristallmoleküle bedeutet.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Supertwist-Flüssigkristallanzeigen (SFK-Anzeigen) gemäß des Oberbegriffs sind bekannt, z.B. aus EP 0131216 B1; DE 3423993 A1; EP 0098070 A2; M. Schadt und F. Leenhouts, 17. Freiburger Arbeitstagung Flüssigkristalle (8.-10.4.87); K. Kawasaki et al., SID 87 Digest 391 (20.6); M. Schadt und F. Leenhouts, SID 87 Digest 372 (20.1); K. Katoh et al., Japanese Journal of Applied Physics, Vol.26, No. 11, L 1784-L 1786 (1987); F. Leenhouts et al., Appl. Phys. Lott. 50 (21), 1468 (1987); H. A. van Sprang und H. G. Koopman, J. Appl. Phys. 62 (5), 1734 (1987); T. J.Scheffer und J. Nehring, Appl. Phys. Lett. 45 (10), 1021 (1984), M.Schadt und F.Leenhouts, Appl. Phys. Lett. 50 (5), 236 (1987) und E.P.Raynes, Mol. Cryst. Liq. Cryst. Lntters Vol.4 (1), pp. 1-8 (1986). Der Begriff SFK-Anzeige umfaßt hier jede höher verdrillte Anzeige mit einem Verdrillungswinkel dem Betrage nach zwischen 160° und 360°, wie beispielsweise die Anzeigen nach Waters et al. (C. M. Wators et al., Proc. Soc. Inf. Disp. INew York] [ 1985] [3rd Intern. Display Conference, Kobe, Japan], die STN-LCD's (DE OS 3503 259L SBE-LCD's (T. J. Scheffer und J. Nehring, Appl. Phys. Le«. 45 /1984/ 1021 ], OMI-LCD's [M. Schadt und F. Leenhouts, Appl. Phys. Lett. SO/1987], 236, DST-LCD's [EP OS 0246842] oder BW-STN-LCD's [K.Kawasaki et al., SID 87 Digest 391/20.6]).

Derartigo Anzeigen zeichnen sich im Vergleich zu Standard-TN-Anzeigen durch wesentlich bessere Steilheiten der elektrooptischen Kennlinie und damit verbundenen besseren Kontrastwerten sowie durch eine wesentlich geringere Winkelabhängigkeit des Kontrastes aus. Von besonderem Interesse sind Supertwist-Anzeigen mit sehr hoher Kenniiniensteilheit. Als Maß für die Kennliniensteilheit wird im allgemeinen das Verhältnis V₆₀ZV₁₀ gewählt (V₆₀ = Spannung bei 50% Kontrast/V,o = Spannung bei 10% Kontrast). Zur Erzielung von hohen Kenniiniensteilheiten wurden bisher insbesondere die elastischen Eigenschaften der Flüssigkristallmischung optimiert. Die erzielten Steilheiten waren jedoch nicht für jede Anwendung ausreichend.

Es besteht somit immer noch ein großer Bedarf nach SFK-Anzeigen mit sehr hohen Kennliniensteilheiten bei gleichzeitig großem Arbeitstemperaturbereich, kurzen Schaltzeiten und niedriger Schwellenspannung.

Ziel der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, SFK-Anzeigen bereitzustellen, die die oben angegebenen Nachteile nicht oder nur in geringerem Maße und gleichzeitig sehr hohe Kennliniensteilhciten aufweisen.

Darlegung des Wesens tier Erfindung

Es wurde nun gefunden, daß diese Aufgabe gelöst werden kann, wenn man in diesen Anzeigen nematische Flüssigkristallmischungen verwendet, die folgenden Bedingungen genüg

- nematischer Phasenbereich von mindestens 60°C,

- Viskosität von 3OmPa · s oder darunter und

- Δε/Ei < 2.0, wobei Δε die dielektrische Anisotropie und c_L die Dielektrizitätskonstante in Richtung der kurzen Achse der Flüssigkristallmoleküle bedeutet.

Erfindungsgemäß wird somit eine Supertwist-Flüssigkristallanzeige mit

- zwei planparailelen Trägerplatte, die mit einer Umrandung eine Zelle bilden,

- einer in der Zelle befindlichen nematischen Flüssigkristallmischung mit positiver dielektrischer Anisotropie und mit mindestens einem chiralen Dotierstoff,

- Elektrodenschichten mit darüberliegenden Orientierungsschichten auf den Innenseiten der Trägerplatten,

- einem Anstellwinkel zwischen der Längsachse der Moleküle an der Oberfläche der Trägerplatten und den Trägerplatten von etwa Γ bis 30'und

- einem Verdrillungswinkel der Flüssigkristallmischung in der Zelle von Orientierungsschicht zu Orientierungsschicht dem Betrag nach zwischen 160° und 450°, dadurch gekennzeichnet, daß die nematische Flüssigkristallmischung folgenden Bedingungen genügt:

• nematischer Phasenbereich von mindestens 6O⁰C,

• Viskosität von 3OmPa · soder darunter, und

• Δε/ε_λ < 2.0, wobei Δε die dielektrische Anisotropie und ε _L die Dielektrizitätskonstante in Richtung der kurzen Achse der Flüssigkristallmoleküle bedeutet.

Gegenstand der Erfindung sind feiner entsprechende bevorzugte Anzeigen, die folgenden Bedingungen genügen:

- Produkt von Doppelbrechung Δη und der Schichtdicke der Flüssigkristallmischung zwischen 0,1 pm und 2,5μπι,

- Dielektrizitätskonstante ε _x größer oder gleich 4, vorzugsweise größer oder gleich 5,

- dielektrische Anisotropie Δε größer oder gleich 5,

- Flüssigkristallmischung enthält mindestens eine 1,4-disubstituierte 2,3-Difluorbenzolverbindung,

- die 2,3-Difluorbenzolverbindung enthält eine 4-substituierte 2,3-Difluorphenoxy-Gruppe,

- die 2,3-Difluorbenzolverbindung ist eine Verbindung der Formel I,

F F

R¹ und R² jeweils unabhängig voneinander Alkyl mit 1 bis 15 C-Atomen oder Alkenyl mit 3 bis 15 C-Atomen, wobei in diesen Resten jeweils auch eine CH₂-Gruppe durch -O-, -CO- -, -CO-O- oder-O-CO- ersetzt sein kann, einer der Reste R'und R² auch F, Cl, CN, NCS, CF₃ oder OCF₃,

A¹ undA² jeweils unabhängig vone.nander

a) trans-M-Cyclohexylen, worin auch eine oder zwei nicht benachbarte CH₂-Gruppen durch -O- und/oder -S- ersetzt sein können,

b) 1,4-Phenylen, worin auch eine orier zwei CH-ßruppen durch N ersetzt sein können,

c) Rest aus der Gruppe, bestehend .<'jo I,4-Bicyclo(2,2,2)octylen und 1,4-Cyclohexenylen, wobei die Reste b) durch Fluor ein- oder mehrfach substituiert sein können, Z¹ und Z² jeweils unabhängig voneinander-CO-0-, -0-C0-, -CH₂U-, -OCH₂-, -CH₂CH₂- oder eine Einfachbindung, mundn jeweilsunabhängigvoneinanderO, 1 oder2und

(m + n) 1,2oder3bedeutet,

die Flüssigkristallmischung enthält mindestens eine flüssigkristalline Verbindung mit dem Strukturelement,

-coo-

worin Q¹ und Q² unabhängig voneinander trans-1,4-Cyclohexylen, 1,4-Phenylen, 2-Fluor-1,4-phenylen, 3-Fluor-1,4-phenylen oder 2,3-Difluor-1,4-phenylen bedeuten,

Flüssigkristallmischung enthält mindestens eine Verbindung der nachfulgonden Formeln A bis G:

ί<"'-( Η V-COC-

- R

r^e

R ^A -

COO ~

worin R^Aand R^B jeweils unabhängig voneinander Alkyl mit 1 bis 15 C-Atomen oder Alkenyl mit 3 bis 15 C-Atomen, wobei in diesen Resten jeweils auch eine CH₂-Gruppe durch -O-, -CO-, -CO-O- oder -0-C0- ersetzt sein kann, Flüssigkristallmischung enthält mindestens eine Verbindung der nachfolgenden Formeln H bis K:

worin η 1 oder 2 ist, im Falle η = 2 die beiden Fluoratome benachbart sind und R^A und R^B die oben angegebene Bedeutung haben.

Flüssigkristallmischung enthält mindestens eine flüssigkristalline Tolanverbindung mit dem Strukturelement

worin Q¹ und Q² unabhängig voneinander 1,4-Phenylen, 2-Fluor-1,4-phenylen, 3-Fluor-1,4-phenylen oder 2,3-Difluor-1,4-phenylen bedeuten,

Flüssigkristallmischung enthält mindestens eine Verbindung der nachfolgenden Formeln L bis Q:

F R^A_(^)__C3C-(i)-R^B M

F F

R^A-(ny(CH₂CH₂)_r-(Ö)-C=C-(Ö)-R^B

F F

R^A-(HV-(CH₀CH₀) -(O)-CC-(O)-R- ' Q

worin R^Aund R^B jeweils unabhängig voneinander Alkyl mit 1 bis 15 C-Atomen oder Alkenyl mit 3 bis 15 C-Atomen, wobei in diesen Resten jeweils auch eine CH₂-Gruppe durch -0-, -CO-, -CO-O- oder -0-CO- ersetzt sein kann, Flüssigkristallmischung enthält mindestens eine Vorbindung der nachfolgenden Formeln R und/oder S:

F F

R^-(^)-C=C-^Oy-O-R R

F F

O -C^C- O -O-R

worin R^cund R^D jeweils unabhängig voneinander n-Alkyl mit 1 bis 10 C-Atomen oder (trans)-n-Alkenyl mit 3 bis 10 C-Atomen bedeuten,

Flüssigkristallmischung enthält eine Ethinverbindung der Formel Il

F F

R' und R² jeweils unabhängig voneinander Alkyl mit 1 bis 15 C-Atomen oder Alkenyl mit 3 bis 15 C-Atomen, wobei in diesen Resten jeweils auch eine CH₂-Gruppe durch -O-, -CO-, -CO-O-oder -0-C0- ersetzt sein kann, einer der Reste R¹

und R² auch F, Cl, CN, NCS, CF₃ oder OCF₃, A¹ und A² jeweils unabhängig voneinander

a) trans-1,4-Cyclohexylen, worin auch eine oder zwei nicht benachbarte CH₂-Gruppen durch -O- und/oder -S- ersetzt sein können,

b) 1,4-Phenylen, worin auch eine oder zwei CH-Gruppen durch N ersetzt sein können,

c) Rest aus der Gruppe bestehend aus 1,4-Bicyclo(2,2,2)octylen und 1,4-Cyclohexenylen, wobei die Reste b) durch Fluor ein- oder mehrfach substituiert sein können, Z'und2² jeweils unabhängig voneinander-CO-O-,-0-C0-,-CH₂O-,-OCH;-,-CH₂CH₂-oder eine Einfachbindung, und mund η jeweils unabhängig voneinander O oder 1 bedeuten.

- Flüssigkristallmischung mindestens eine flüssigkristalline Verbindung mit dem Strukturelement

enthält, worin Q³ trans-M-Cyclohexylen, 1,4-Phenylen, 2-Fluor-1,4-phenylen, 3-Fluor-1,4-phenylen oder 2,3-Difluor-1,4-phenylen bedeutet, - Flüssigkristallmischung enthält mindestens eine Verbindung der nachfolgenden Formeln E1 bis E 7:

E1

X Y

-R E2

X Y

-R E3

E4

E5E6

R -( H W O -CH„CH„-( O >-R

R -( H >-CH_CH_-< H >-< O >-R

X Y

-CH₂CH₂-(O)-R"

worin R^E jeweils n-Alkyl mit 1 bis 10 C-Atomen oder (trans)-n-Alkenyl mit 3 bis 10 C-Atomen, R^F n-Alkyl mit 1 bis 10 C-Atomen, n-Alkoxy mit 1 bis 10 C-Atomen, (trans)-n-Alkenyl mit 3 bis 10 C-Atomen, F oder CN, und X und Y jeweils uriabhängig H oder F bedeuten,

- Flüssigkristallmischung enthält mindestens eine Verbindung der Formeln E 3 bis E 7,

- Flüssigkristallmischung enthält mindestens eine Verbindung der Formeln E 3 bis E 7, worin R^F n-Alkyl oder n-Alkenyl und X und Y jeweils H bedeuten,

- Flüssigkristallmischung enthält mindestens eine Verbindung der Formeln E3 bis E7, worin R^F Fluor, X H und Y H oder Fluor bedeutet,

- Flüssigkristallmischung enthält mindestens eine Verbindung der Formeln E3 bis E7, worin R^F Cyan bedeutet. Gegenstand der Erfindung ist ferner die Verwendung nematischer Flüssigkristallmischun jen, die folgenden Bedingungen genügen:

- nematischer Phasenbereich von mindestens 60°C,

- Viskosität von 3OmPa-s oder darunter, und

- Δε/ε! <2,0, wobei Δε die dielektrische Anisotropie und ε_Α die Dielektrizitätskonstante in Richtung der kurzen Achse der Flüssigkristallmoleküle bedeutet, als Dielektrika von SFK-Anzeigen.

Gegenstand der Erfindung sind schließlich auch entsprechende Flüssigkristallmischungen zur Verwendung in SFK-Anzeigcn. Nematische Flüssigkristallmischungen, die zwei der drei angegebenen Bedingungen genügen, sind bekannt und werden 11 vielfältigen Ausführungsformen kommerziell genutzt. Es ist weiterhin bekannt, daß durch Verwendung hoher Anteile von Phenylbenzoaten entsprechend DE-PS 2167 252 oder von stark dielektrisch negativen Flüssigkristallen (z. B. entsprechend DE-OS 3231707) Werte von Δε/ει < 2,0 realisiert werden können. Diese Flüssigkristallmischungen zeichnen sich jedoch durch hohe Viskositäten aus, wobei die Werte bei 20° oft zwischen 40 und 5OmPa · s oder höher liegen. Entsprechende SFK-Anzegen haben für eine kommerzielle Anwendung somit deutlich zu lange Schaltzeiten.

Die erfindungsgemäßen Flüssigkristallmischungen ermöglichen es jedoch bei niedrigen Viskositäten gleichzeitig einen niedrigen Wert für Δε/ε_; zu erreichen, wodurch in SKF-Anzeigen hervorragende Steilheiten der elektrooptischen Kennlinie erzielt worden können. Die erfindungsgemäßen Flüssigkristallmischungen haben vorzugsweise eine E₁ §4, insbesondere ε. S 5 bzw. 6. Δε/ε. ist vorzugsweise < 1,5, insbesondere S 1,3. Es lassen sich jedoch insbesondere mit Hilfe der Verbindungen der Formel I auch Werte für Δε/ε _t S 1,1 oder sogar S 0,9 erreichen. Derartige Ausführungsformen sind ebenfalls bevorzugt. Die Viskosität bei 20°C ist vorzugsweise S 25mPa · s. Der nematische Phasenbereich ist vorzugsweise mindestens 70, insbesondere mindestens 80°. Vorzugsweise erstreckt sich dieser Bereich mindestens von -20 bis +70°.

Zur Erzielung der geforderten Werte für Δε/ε! enthalten die erfindungsgemäßen Mischungen vorzugsweiso 5-60% an einer oder mehreren Verbindungen mit einer dielektrischen Anisotropie von unter -2,0. Vorzugsweise ist dieser Anteil > 20% insbesondere 25-40%. Die Viskosität dieser Verbindungen ist vorzugsweise 10 bis 5OmPa · s bei 20⁰C. Die einzelnen Verbindungen der Formeln I, Il A bis Q und E1 bis E 7, die in den erfindungsgemäßen SFK-Anzeigen verwendet werden können, sind entweder bekannt oder sie können analog zu den bekannten Verbindungen hergestellt werden. Bevorzugte erfindiingsgemäß verwendbare Flüssigkristallmischungen enthalten insgesamt vorzugsweise 5-60%, insbesondere 10-40% an Verbindungen der Formel I. Besonders bevorzugt sind Flüssigkristallmischungen, die neben dielektrisch negativen Verbindungen der Formel I auch mindestens eine Verbindung der Formel I mit positiver dielektrischer Anisotropie enthalten (worin einer der Reste R' und R² F, Cl, CN, NCS, CF₃ oder OCF₃, vorzugsweise CN oder F bedeutet). Sie enthalten insgesamt vorzugsweise 10 bis 30, insbesondere 12-20 Komponenten. Besonders bevorzugt sind Flüssigkristallmischungen, die bekannte flüssigkristalline Ester des p-Fluorphenols und/oder flüssigkristalline Tolanderivate enthalten. Letztere zeichnen sich durch eine hohe Doppelbrechung und hohe Werte für K₃/K, aus. Der Einst '.-: von Tolanderivaten ermöglicht den Übergang zu SFK-Anzeigen mit kleineren Schichtdicken (etwa 5 bis 6um), wodurch deutlich kürzere Schaltzeiter. resultieren. Der Anteil der Tolanderivate liegt vorzugsweise bei 5% bis 35%, insbesondere bevorzugt bei 10% bis 30%. Bevorzugte Tolanderivate sind im folgenden angegeben:

O)-C=C-Q-R² J₂

r¹-(h)-ch₂ch₂-(0)-cec-q-r

worin R' und R² die bei Formel I angegebenen Bedeutungen haben. R¹ ist vorzugsweise n-Aikyl mit 1 bis 7 C-Atomen oder n-Alkenyl mit 3 bis 7 C-Atomen. R² ist vorzugsweise n-Alkoxy oder n-Alkyl mit jeweils 1 bis 7 C-Atomen oder n-Alkenyl oder n-Alkenyloxy mit jeweils 3 bis 7C-Atomen. Q ist 1,4-Phenylen, 2-Fluor-1,4-Phenylen, 3-Fluor-1,4-phenylen oder 2,3-Difluor-1,4-phenylen. Vorzugsweise enthalten die erfinHungsgemäßen Mischungen eine oder mehrere Verbindungen der Formeln T1, T2 und T3, worin Q 2-Fluor-1,4-phenylen, 3-Fluor-1,4-phenylen oder 2,3-Difluor-1,4-phenylen, insbesondere bevorzugt 2,3-Difluor-1,4-phenylen bedeutet.

Die zur Erzielung von kleinen Werten für Δε/ε _A erforderlichen Komponenten der Formeln I bzw. Il sind in den folgenden Deutschen Offenlegungsschriften DE-OS 3807801,3807861,3807863,3807864 und 3807908 bzw. in der Internationalen Patentanmeldung PCT/DE 88/00133 beschrieben. Vorzugsweise wird der Anteil dieser Verbindungen derart gewählt, daß ε, der Gesamtmischung mindestens 4,0, vorzugsweise mindestens 5,0 beträgt. Die Verbindungen der Formeln I und Il eignen sich hierzu in idealer Weise, da durch deren Zugabe die Viskosität der Gesamtrnischung überraschend niedrig bleibt, während star!, dielektrisch negative Verbindungen aus dem Stand der Technik, wie zum Beispiel Derivate des 2,3-Dicyanhydrochinons oder

Cyclohexanderivate mit dem Strukturelement -/ V- zu einer in vielen Fällen nicht akzeptablen Erhöhung der Viskosität

führen.

Vorzugsweise enthält eine Mischung eine oder mehrere dielektrisch negative Verbindungen (Δε < 1,5), die gleichzeitig eine hohe optische Anisotrophie (Δη >0,15) aufweisen. Vorzugsweise werden Verbindungen der Formel Il eingesetzt.

Vorzugsweise enthalten die erfindungsgemäßen Mischungen Ester-Verbindungen mit dem Strukturelement

worin Q' und Q² unabhängig voneinander trans-1,4-Cyclohexylen, 1,4-Phenylen, 2- oder 3-Fluor-1,4-phenylen oder 2,3-Difluor-1,4-phenylen bedeuten. Letztere stellen bevorzugte Verbindungen der Forme! I dar.

Besonders bevorzugt sind Mischungen, die eine oder mehrere Ester-Verbindungen der Formeln A bis G enthr.iten, wobei Verbindungen der Formeln B, C, D und E besonders bevorzugt sind. Weitere bevorzugte Ester-Verbindungen sind diejenigen der Formeln

„A /TT^ /Ί\ /7λ ^D

Ω1 G2

-CH₂CH₂-^y-.ν Q₃

G4 G5

-11- 279 32/

worin R^A und R^B die bei den Formeln A bis G angegebene Bedeutung haben. G1 ist besonders bevorzugt. Der Anteil dieser Ester-Verbindungen kann bis zu etwa 60%, insbesondere etwa 10% bis 40% betragen.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform enthalten die Mischungen eine oder mehrere Verbindungen mit de.n otrukturelement

worin Q³ trans-1,4-Cyclohexylen, 1,4-Phenylen, 2- oder 3-Fluor-1,4-phenylen oder 2,3-Difluor-1,4-phenylen bedeutet. Letztere stellen bevorzugte Verbindungen der Formel I dar. Der Anteil dieser Verbindungen beträgt vorzugsweise 10% bis 45%, insbesondere bevorzugt etwa 10% bis 35%. Besonders bevorzug· sind die Verbindungen der Formeln E1 bis E7, darunter besonders E3 und E6.

Die er'inL-ingsgemäßen Mischungen enthalten eine oder mehrere Verbindungen mit Δε > 1.5. Die Auswahl dieser in großer Zahl bekannten Verbindungen ist nicht kritisch. Der Fachmann kann ohne erfinderisches Zuiun Art und Anteil dieser Vorbindungen zur Erzielung der gewünschten Schwellenspannung festlegen. Der Anteil ist vorzugsweise etwa 30% bis 70%, insbesondere bevorzugt 40% bis 60%. Vorzugsweise werden auch dielektrisch positive Verbindungen der Formel I und/oder Il (einer der Resie R' und R² F, CN, CF3 oder OCF₃) verwendet neben üblichen Komponenten,wie z. B.

X2

ei

C2

C3

X2

C₄

C5 X2

^¹ C6

X2

~^X C7

R -< H ^-CH„CH„ -< H P-i O )-X

C8_;

worin R^A die bei den Formeln A bis G angegebene Bedeutung hat, χ 1 oder 2, X¹ CN oder F und X² H oder F bedeutet.

Die Wahl der chiralen Dotierstoffe ist an sich nicht kritisch. Der Fachmann kann ohne erfinderisches Zutun Art und Menge der chirolen Komponente zur Erzielung des gewünschten Verhältnisses zwischen Schichtdicke und natürlicher Ganghöhe des Gesamtgemisches (z. B. zwischen 0,3 und 1,3) festlegen.

Die erfindungsgemäßen Anzeigen zeigen neben sehr guten Kennliniensteilheiten auch blenders geringe Winkelabhängigkeit des Kontrastes, d. h. der Wert

VlOZIOZiO — V|0Z45Z2O ,„..,

· IUU /o

1/2(V|OZIOZ2O + Vioz45Z2o)

ist besonders gering.

Die erfindungsgemäßen Mischungen zeigen gleichzeitig günstige elastische Eigenschaften, d.h. insbesondere für K₃/K₍. Bei den erfindungsgemäßc Anzeigen mit einem Verdrillungswinkel dem Betrage nach zwischen 200° und 450", insbesondere bei solchen im Bereich 220° bis 270°, tritt bei kleinen Verhältnissen Δε/ε_χ zwar eine deutliche Verbesserung der Kennliniensteilheit auf, in vielen Fällen wird jedoch gleichzeitig das für die Massenproduktion sehr wichtige, sogonannte cVp-Fenster (d. h. der Gereich für den Wert des Verhältnisses Schichtdicke des Display; zu der Größe des natürlichen Pitch, innerhalb dessen die gewünschte Verdrillung jedoch noch keine Domänen erhalten werden) sehr klein oder verschwindet sogar in einzelnen Fällen. Das hierdurch bedingte Auftreten von Domänen ist bei kleineren Verdrillungswinkeln (zum Beispiel 180'bei OMI) nicht akut. Dies hängt vermutlich damit zusammen, daß bei Verdrillungswinkeln im Bereich von 160° bis 220°, insbesonere bei 180°, mit kleinen Anstellwinkeln gearbeitet wird, welche vorzugsweise im Bereich von Γ bis 2" liegen. Bei höheren Verdrillungswinkeln (zum Beispiel im Bereich 220° bis 270°) sind auch höhere Anstellwinkel (zum'Beispiel im Bereich von 4° bis 6°) erforderlich. Es wurde nun gefunden, daß die störende Domänenbildung bei diesen Verdrillungswinkeln vermieden werden kann, falls die Flüssigkristallmischung einen effektiven Gehalt an einer oder mehreren Verbindungen aufweist, welche einen Wert K₃/K, cO,9 haben. Diese Verbindungen haben vorzugsweise eine dielektrische Anisotropio von -6 bis +2, insbesondere von -2 bis +2, und einen Klärpunkt unter 80°. K₃/Ki ist vorzugsweise = 0,8. Der Anteil dieser Verbindungen in den erfindungsgemäßen Mischungen liegt vorzugsweise bei 1 % bis 20%, insbesondere 5% bis 15%. Besonders bevorzugt sind 2-p-n-Alkyl- bzw. 2-p-n-Alkoxyphenyl-5-ri-alkylpyrimidine, worin die Alkyl- bzw. Alkoxygruppen bis zu 12 C-Atome aufweisen. Ferner sind bevorzugt trans-i-p-n-Alkanoyloxy-phenyl-4-n-alkylcyclohexane, trans,trans-4-Alkanoyloxy-4-n-alkylcyclohexylcyclohexane und/oder p-n-Alkylbenzoesäure-(p-n-alkylphenylester), worin die Alkanoyloxy- bzw. Alkylgruppen jeweils bis zu 12 C-Atome aufweisen. Ferner bevorzugt sind 2-p-Cyanphenyl-5-n-alkylpyrimidine, worin die Alkylgruppe bis zu 12 C-Atome aufweist.

In einer bevorzugten Ausführungsform enthalten die erfindungsgemäßen Mischungen keine Verbindungen mit einer dielektrischen Anisotropie Δε von unter -1,5, sondern zur Erzielung der geforderten Werte für Δε/ε! einen ausreichenden Anteil an einer oder mehreren Verbindungen mit C₁ >-1,5 und hohen Werten für ει ·Δε ist vorzugsweise im Bereich +3 bis +15, insbesondere +4 bis +9ε_χ ist vorzugsweise im Bereich 5 bis 8.

Bevorzugte Verbindungen dieses Typs sind diejenigen der Formel I, worin R² F, Cl, -CN, -NCS, -CF₃ oder -OCF₃ bedeutet. Diese Verbindungen sind Gegenstand der Deutschen Patentanmeldungen 3307868,3807822,3307806 und 3807864. Die erfindungsgemäßen Mischungen können ferner auch noch hochklärende Zusätze (Klärpunkt > 180°) enthalten. Der Anteil dieser Verbindungen beträgt vorzugsweise etwa 5% bis 20%. Geeignete Verbindungen sind dem Fachmann bekannt. Besonders bevorzugt sind die im folgenden angegebenen Verbindungen:

R^A~(h}-(h)-COO-(Ö)-CH₂CH₂-(H)- R

,B

worin R^A und R^B die bei den Formeln A bis G angegebene Bedeutung haben.

Der Aufbau der erfindungsgemäßen Flüssigkristall-Anzeigen aus Polarisatoren, Elektrodengrundplatten und Elektroden mit einer solchen Oberflächenbehandlung, daß die Vorzugsorientierung (Direktor) der jeweils daran angrenzenden Flüssigkristall-Moleküle von der einen zur anderen Elektrode gewöhnlich um betragsmäßig 160° bis 450° gegeneinander verdreht ist, entspricht der für derartige Anzeigen üblichen Bauweise. Dabei ist der Begriff der üblichen Bauweise hier weit gefaßt und umfaßt auch alle Abwandlungen und Modifikationen der Supertwistzelle. Der Oberflächentiltwinkel an den beiden Trägerplatten kann gleich oder verschieden sein. Gleiche Tiltwinkel sind bevorzugt.

Der Verdrillungswinkel der erfindungsgemäßen Anzeigen ist vorzugsweise dem Betrage nach zwischen 160° und 360°, insbesondere bevorzugt dem Betrage nach zwischen 220° und 270°.

Ein wesentlicher Unterschied der erfindungsgemäßen Anzeigen zu den bisher üblichen auf der Basis der verdrillten nematischen Zelle besteht jedoch in der Wahl der Flüssigkristallparameter der Flüssigkristallschicht.

In den erfindungsgemäßen Anzeigen werden flüssigkristalline Phasen eingesetzt, bei denen die Flüssigkristallparameter Δε und Δε/ε! so gewählt werden, daß eine möglichst steile elektrooptische Kennlinie gewährleistet ist, zusammen mit einem maximalen Kontrast und einer minimalen Blickwinkelabhängigkeit bei einem nematisrnen Phasenbereich von mindestens 60° und einer Viskosität von 3OmPa · s oder darunter.

Die Herstellung der orfindungsgemäß verwendbaren Flüssigkristallmischungen erfolgt in an sich üblicher Weise. In der Rogel wird die gewünschte Menge der in geringerer Menge verwendeten Komponenten in der den Hauptbestandteil ausmachenden Komponenten gelöst, zweckmäßig bei erhöhter Temperatur. Es ist auch möglich. Lösungen der Komponenten in einem organischen Lösungsmittel, z. B. in Aceton, Chloroform oder Methanol, zu mischen und das Lösungsmittel nach Durchmischung wieder zu entfernen, beispielsweise durch Destillation.

Alle Komponenten der erfindungsgemäßen Mischungen sind bekannt bzw. können in Analogie zu bekannten Verbindungen nach an sich bekannten Verfahren hergestellt werden.

Die Dielektrika können auch weitere, dem Fachmann bekannte und in der Literatur beschriebene Zusätze enthalten. Beispielsweise können 0-15% pleochroitische Farbstoffe zugesetzt werden.

Ausführungsbeispiele

Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher erläutern, ohne sie zu begrenzen.

Es bedeutet:

S-N Phasenübergangs-Temperatur smekiisch-pematisch,

KIp. Klärpunkt,

Visk. Viskosität bei 20° (mPa s) (Bulkviskosität),

V50/V10 Steilheit der Kennlinie eines SFK-Anztiigeelements bei 20°.

Vor-und nachstehend sind alle Temperaturen in ⁰C angegeben. Die Prozentzahlen sind Gewichtsprozente. Die physikalischen Daten sind jeweils auf 20°C bezogen. Die Einzelverbindungen betreffende Daten (z. B. dielektrische und elastische Daten) sind bezogen auf 2O⁰C

Alle das Gesamtgemisch betreffenden Wert beziehen sich auf 20°C.

Beispiel 1

Eine SFK-Anzeige mit folgenden Parametern:

Verdrillungswinkel 180°

Anstellwinkel Γ

d/p (Schichtdicke/Ganghöhe) 0,35

d-Δη 1,06

enthaltend eine Flüssigkristallmischung mit folgenden Parametern:

Klärpunkt 84,7°

Δη 0,1275{589nm)

0,1257 (633nm)

Viskosität 23,4mPas

Δε +8,3

B₁ 6,0

und bestehend aus

15% p-trans^-Propylcyclohexyl-benzonitril

7% p-trans-4-Butylcyclohexyl-benzonitril

8% 4-Ethyl-4'-cyanbiphenyl,

7% 4-Propyl-4'-cyanbiphenyl,

8% 4-Butyl-4'-cyanbiphenyl,

19% trans-4-Pentylcyclohexancarbonsäure-(2,3-difluor-4-ethoxyphenylester),

6% trans-4-(trans-4-Propylcyclohexyl)-cyclohexancarbonsäure-(p-propylphenylester),

6% trans-4-(trans-4-Propylcyclohexyl)-cyclohexancarbonsäure-{p-pentylphenylester),

6% trans-4-(trans-4-Butylcyclohexyl)-cyclohexancarbonsäure-(p-pentylphenylester),

6% trans-4-(trans-4-Butylcyclohexyl)-cyclohexancarbonsäure-(p-(propylphenylester),

6% trans-4-Butylcyclohexancarbonsäure-(p-trans-4-propylcyclohexylphenylester), und

6% trans-4-Pentylcyclohexancarbonsäure-(p-trans-4-piopylcyclohexylphenylester)

reigt eine Kennliniensteilheit V6o/Vto von 3,4%.

Beispiel 2

Man stellt eine nematische Flüssigk istallmischung her bestehend aus

15% 2,3-Difluor-4-(trans-4-propylcyclohexylethyl)-benzonitril,

15% 2,3-Difluor-4-(trans-4-butylcyclohexylethyl)-benzonitril,

10% 2,3-Difluor-4-(trans-4-pentylcyclohexylethyl)-benzonitril,

9% trans-4-Propylcyclohexancarbonsäure-(trans-4-propylcyclohexylester),

9% trans-4-Propylcyclohoxancarbonsäure-(trans-4-pentylcyclohexylester),

6% trans-4-(trans-4-Propylcyclohoxyl)-cyclohexancarbonsäure-(p-propylphenyle3ter),

6% trans-4-(trans-4-Propylcyclohexyli-cyclohexancarbonsäure-(p-pentylphenyloster),

6% trans-4-(trans-4-Butylcyclohexyl)-cyclohexancarbonsäure-(p-pentylphenyiester),

6% trans-4-(trans-4-Butylcyclohexyl)-cyolohexancarbonsäure-(p-propylphenylester),

6% trans-4-Butylcyclohexancarbonsäure-(p-trans-4-propylcyclohexylphenylaster),

6% trans-4-Pentylcyclohexancarbonsäure-(p-trens-4-propylcyclohexyiphenylestei),

3% 4,4'-Bis-(trans-4-propylcyclohexyl)-2-fluor-biphenyl und

3% 4-(trans-4-Pentylcyclohexyl)-4'-(trans-4-propylcyclohexy!)-2-fluorbiphenyl.

Beispiel 3

Man stellt eine nematische Flüssigkristallmischung her bestehend aus

15% p-trans^-Propylcyclohexyl-benzonitril, 8% 4-Ethyl-2',3'-difluor-4'-cyanbiphenyl, 7% 4-Piopyl-2',3'difluor-4'-cyanbiphenyl, 8% 4-Butyl-2',3'-difluor-4'-cyanbipher.yl,

5% trans^-Propylcyclohexancarbonsäure-lp-methoxyphenylester), 4% trans^-Fropylcyclohexancarbonsäure-lp-ethoxyphenylester), 5% trans-4-Butylcyclohcxancarbonsäure-(p-methoxyphenylester), 4% trans^-Butylcyclohexancarbonsäure-lp-ethoxyphenylester), 4% trans^-Pentylcyclohexancarbonsäure-lp-ethoxyphenylester), 4% trans^-Pentylcyclohexancdrbonsäure-fp-methoxyphenylester), 6% trans-4-(trans-4-Propylcyclohexyl)-cyclohexancarbonsäure-(p-propylphenylester), 6% trans-4-(trans-4-Propylcyclohexyl)-cyclohexancarbonsäure-(p-pentylphonylester), 5% trans-4-(trans-4-Butylcyclohexyl)-cyclohexancarbonsäure-(p-pentylphenylester), 5% trans-4-(trans-4-Butylcyclohexyl)-cyclohexancarbonsäure-(p-propylphenylester(, 8% p-trans^-Propylcyclohexylbenzoesäure-fp-propylphenyiesterJund 6% p-trans^-Pentylcyclohexylbenzoesäure-lp-propylphenylester).

Beispiel 4

Man stellt eine nematische Flüssigkristallmischung her bestehend aus 9% p-Ethylbenzoesäure-(4-cyan-2,3-difluorphenylesterJ, 9% p-Propylbenzoesäure-(4-cyan-2,3-difluorphenylester), 8%*p-Pentylbenzoesäure-(4-cyan-2,3-difluorphenylester), 9% trans,trans-4-Methoxy-4'-methylcyclohexylcyclohexan, 17% trans-4-Propylcyclohexancarbonsäure-(trans-4-propylcyclohexylester), 8% trans^-Propylcyclohexancarbonsäure-ltrans^ pentylcyclohexylestor), 4% trans-4-Butylcyclohexancarbonsäure-(p-trans-4-propylcyclohoxylphenylester), 4% trans-4-Pentylcyclohexancarbonsäure-(p-trans-4-propylcyclohexylphenylester), 4% trans-4-(trans-4-Propylcyclohexyl)-cyclohexancarbonsäure-(p-propylphenylester), 4% trans-4-(trans-4-Propylcyclohexyl)-cyclohexancarbonsäure-(p-pentylphenylester), 4% trans-4-(trans-4-Butylcyclohexyl)-cyclohexancarbonsdure-(p-pentylphenylester), 4% trans-4-(trans-4-Butylcyclohexyl)-cyclohexancarbonsäure-(p-propylphenylester), 3% 1-[trans-4-{trans-4-Pentylcyclohexyl)-cyclohexyl]-2-(p-propylphenyl)-ethan, 3% l-[trans-4-(trans-4-Propylcyclohexyl)-cyclohexyl|-2-(p-propylphenyl)-ethan, 3% 4,4'-Bis-(trans-4-propylcyclohexyl)-2-fluorbiphenyl, 3% 4,4'-Bis-(trans-4-pentylcyclohexyl)-2-fluorbiphenyl und 4% 4-(trans-4-Pentylcyclohexyl)-4'-(trans-4-propylcyclohexyl)-2-fluorbiphenyl.

Beispiel 5

Eine SFK-Anzeige mit folgenden Parametern:

Verdrillungswinkel	180°
Anstellwinkel	1°
d/p (Schichtdicke/Ganghöhel	0,35
d-Δη	1,0
enthaltend eine Flüssigkristallmischung mit f·	olgfinden Pari
Klärpunkt	85°
Δη	0,141
Viskosität	22,4 mPa
Δε	+7,2
εχ	5,5
κ3/κ,	1,42
und bestehend aus

9% p-trans-4-Propylcyclohexyl-benzonitril, 7% 4-Ethyl-4'-cyanbiphenyl, 7% 4Propyl-4'cyanbipheny!, 7% 4-Butyl-4'-cyanbiphenyl,

5% trans^-Propylcyclohexancarbonsäure-lp-fluorphenylester), 4% trans^-Propylcyclohexancarbonsäure-lpniotliöxyptienylester) 4% trans^-Propylcyclohexancaibonsäure-lpethoxyphenylester), 4% trans^-Butylcyclohexancarbonsäure-lp-ethoxyphenylester), 4% trans^-Butylcyclohexancarbonsäure-lp-methoxyphenylester), 13% 2,3-Difluor-4-ethoxy-4'-pentyl-tolan,

5% trans-4-(trans-4-Propylcyclohexyl)-cyclohexancarbonsäure-(p-propylphenylester), 5% trans-4-(trans-4-Propylcyclohexyl)-cyclohexancarbonsäure-(p-pentylphenylestfir), 5% trans-4-(trans-4-Propylcyclohexyl)-cyclohexancarbonGäure-(p-fluorphenylester), 5% trans-4-(trans-4-Pentylcyclohexyl)-cyclohexancarbonsäure-(p-fluorphenylester), 4% trans-4-(trans-4-Pentylcyclohexyl)-cyclohexancarbonsäure-(2,3,4-trifluorphenylester), 6% trans-4-Butylcyclohexancarbonsäure-(p-trans-4-propylcyclohexylphonylester)und 6% trans-4-Pentylcyclohexancarbonsäure-(p-trans-4-propylcyclohexylphenylester)

zeigt eine Kennliniensteilheit V₅₀ZVi₀ von 3,4%.

Als chiralsr Dotierstoff wurde jeweils S-811 |p-(p-n-Hexylbenzoyloxyphenyl)-benzoesäure-(2-octylesfer)] eingesetzt.

Beispiel 6

Eine SFK-Anzeige mit folgenden Parametern:

Verdrillungswinkel 220°

Anstellwinkel 1°

d/p (Schichtdicke/Ganghöhe) 0,36

d · Δη 0,85

enthaltend eine Flüssigkristallmischung mit folgenden Parametern:

Klärpunkt 94'

Δη 0,1238 (589nm)

Viskosität 25mPas

Δε +7,5

C₁ 5,9

und bestehend aus

15% p-trans^-Propylcyclohexyl-benzonitril, 11 % p-trans-4-Butylcyclohexyl-benzonitril, 11 % p-trans-4-Pentylcyclohexyl-benzonitril, 5% p-trans-4-Ethylcyclohexyl-benzonitril, 7% trans-4-Propylcyc ohexancarbonsäure-(2,3-difluor-4-ethoy.yphenylester), 6% trans-4-Propylcyclohexancarbonsäure-(2,3-difluor-4-ethoxyphenylester), 7% trans,trans-4-Propy!cyclohexylcyclohexan-4'-carbonsäure-(2,3-difluor-4-ethoxyphenylester), 5% 4-(trans-4-Propylcyclohexyl)-2',3'-difluor-4'-ethoxy-tolan, 5% 4-(trans-4-Pentylcyclohexyl)-2',3'-difluor-4'-ethoxy-tolan, 6% 1-|trans-4-(trans-4-Propylcyclohexyl)cyclohexyll-2-(p-methylphenyl)-ethan, 6% 1-[trans-4-(trans-4-Propylcyclohexyl)-cyclohexyl]-2-{p-propylphenyl)-ethan, 6% 1-|trans-4-(trans-4-Propylcyclohexyl)-cyclohexyl|-2-(p-pentylphenyl)-ethan, 4% 1-[trans-4-(trans-4-Propylcyclohexyl)-cyclohexyil-2-(p-cyanphenyl)-ethan und 6% 1-|trans-4-(trans-4-Propylcyclohexyl)-cyclohexyll-2-(p-fluorphenyl)-ethan

zeigt eine Kennliniensteilheit V₆₀ZV₁₀ von 2,7%.

Dieselbe Mischung zeigt in einer SFK-Anzeige mit höherem Anstellwinkel (5°), d/p = 0,40, d · Δη = 0,85 und 220° Verdrillungswinkel eine Steilheit V₅₀ZV)₀ von 2,9% und einen Wert β für die Winkelabhängigkeit des Kontrastes von 0,4%.

Beispiel 7

Eine SFK-Anzeige mit folgenden Parametern:

Verdrillungswinkel 220°

Anstellwinkel 1°

dZp(SchichtdickeZGanghöhe) 0,4°

d · Δη 0,85

enthaltend eine Flüssigkristallmischung mit folgenden Parametern:

Klärpunkt 91°

Δη 0,1085 (589nm)

Viskosität 25mPas

Δε +8,2

ε; 5,1

und bestehend aus

15% p-trans-4-Propylcyclohexyl-benzonitril, 11 % p-trans^-Butylcyclohexyl-benzonitril, 11 % ptrans^-Pentylcyclohexyl-benzonitril, 5% p-trans^-Ethylcyclohexyl-benzonitril,

7% trans-4-Propylcyclohexancarbonsäure-(2,3-difluor-4-ethoxyphenylester), C% trans-4-Pentylcyclohoxancarbonsäure-(2,3-diflour-4-ethoxyphenyloster), 7% trans,trans-4-Propylcyclohexylcyclohexan-4'-carbonsäure-(2,3-difluor-4-ethoxyphenylester)₁ 8% 1-[trans-4-(trans-4-Propylcyclohexyl)-cyclohexyl)-2-(p-methylphenyl)-ethan, 6% 1-[trans-4-(trans-4-Propylcyclohexyl)-cyclohexyl]-2-(p-propylphenyl)-ethan, 8% 1-[trans-4-(trans-4-Propylcyclohexyl)-cyclohexyl]-2-(p-pentylphenyl)-ethan, 8% 1[trans-4-(trans-4-Propylcyclohexyl)-cyclohoxyl]-2-(p-cyanphenyl)-ethanund 8% 1-[trans-4-(trans-4-Propylcyclohexyl)-cyclohexyl]-2-(p-fluorphenyl)-ethan

zeigt eine Kennliniensteilheit V₅₀ZVi₀ von 2,2%.

Beispiele

Eine SFK-Anzeige mit folgenden Parametern:

Verdrillungswinkel 220°

Anstellwinkel 1°

d/p (Schichtdicke/Ganghöhe) 0,41

d · Δη 0,85

enthaltend eine Flüssigkristallmischung mit folgenden Parametern:

Klärpunkt 88°

Δη 0,1569 (589nr.i)

Viskosität 22mPas

Δε +7,8

E₁ 5,9

und bestehend aus

15% p-trans-4-Propylcyclohexyl-benzonitril, 11 % p-trans-4-Butylcyclohexyl-benzonitril, 11 % p-trans-4-Pentylcyclohexyl-benzonitril, 5% p-trans-4-Ethylcyclohexyl-benzonitril, 9% 4-Propyl-2',3'-difluor-4'-ethoxy-tolan, 9% 4-Pentyl-2',3'-difluor-4'-ethoxy-tolan, 6% 4-{trans-4-Propylcyclohexyl)-2',3'-difluor-4'-ethoxy-tolan 6% 4-(trans-4-Pentylcyclohexyl)-2',3'-difluor-4'-ethoxy-tolan 6% 1-[trans-4-(trans-4-Propylcyclohexyl)-cyclohexyl]-2-(p-methylphenyl)-ethan, 6% 1-(trans-4-(traris-4-Propylcyclohexyl)-cyclohexyl]-2-(p-propylphenyl)-ethan, 6% 1-[trans-4-(trans-4-Propylcyclohexyl)-cyclohexyl]-2-(p-pentylphenyl)-ethan, 4% 1-[Uans-4-(trans-4-Propylcyclohexyl)-cyclohexyl|-2-(pcyanphenyl)-ethanund 6% 1-[trans-4-(trans-4-Propylcyclohexyl)-cyclohexyl)-2-(p-fluorpher.yl)-ethan

zeigt eine Kennliniensteilheit V₅₀ZVi₀ von 3,7%.

Beispiel 9

Eine SFK-Anzeige mit folgenden Parametern:

Verdrillungswinkel 220°

Anstellwinkel 1°

dZp(SchichtdickeZGanghöhe) 0,42

d-Δη 0,85

enthaltend eine Flüssigkristallmischung mit folgenden Parametern:

Klärpunkt 94°

Δη 0,1420(589nm)

Viskosität 23mPas

Δε ^Jr8,3

e_x 5,0

und bestehend aus

15% p-trans-4-Propylcyclohexyl-benzonitril, 11 % p-trans^-Butylcyclohexyl-benzonitril, 11 % p-trans^-Pentylcyclohexyl-benzonitril, 5% p-trans-4-Ethylcyclohexyl-benzonitril, 12% 4-Pentyl-2',3'-difluor-4'-ethoxy-tolan, 5% 4-(trans-4-Propylcyclohexy!)-2',3'-difluor-4'-ethoxy-tolan,

6% 1-[trans-4-(trans-4-Propylcyclohexyl)-cyclohexyl]-2-(p-methylphenyl)-ethan, 6% 1-itrans-4-(trans-4-Propylcyclohexyl)-cyclohexyl|-2-(p-propylphenyl)-ethan, 6% 1-|trans-4-(trans-4-Propylcyc!ohexyl)-cyclohexyl)-2-(p-pentylphenyl)-ethan, 4% 1-[trans-4-(trans-4-Propylcyclohexyl)-cyc!ohexyl)-2-(p-cyanphenyl)-8than und 6% 1-[trans-4-(trans-4-Propylcyclohexyl)-cyclohexyll-2-(p-fluorphenyl)-ethan

zeigt eine Kennliniensteilheit V_M/Vt₀ von 3,6%.

Beispiel 10

Eine SFK-Anzeige mit folgenden Parametern:

Verdrillungswinkel 220°

Anstellwinkel 1°

d/p (Schichtdicke/Ganghöhe) 0,44

d · Δη 0,85

enthaltend eine Flüssigkristallmischung mit folgenden Parametern:

Klärpunkt 92°

Δη 0,1250 (589nm)

Viskosität 21mPas

Δε +8,2

ε_χ 4,3

und bestehend aus

15% p-trans-4-Propylcyclohexyl-benzonitril, 11 % p-trans^-Butylcyclohexyl-benzonitril, 11 % p-trans^-Pentyicyclohexyl-benzonitril, 5% p-trans-4-Ethylcyclohexyl-benzonitril, 10% 4-Pentyl-2',3'-difluor-4-ethoxy-tolan, 8% 1-[trans-4-(trans-4-Propylcyclohexyl)-cyclohexyl)-2-(p-methylphenyl)-ethan, 8% 1-[trans-4-(trans-4-Propylcyclohexyl)-cyclohexyl)-2-(p-ethylpheriyl)-ethan, 8% 1-|trans-4-(trans-4-Propylcyclohexyl)-cyclohexyl)-2-(p-pentylphei.yl)-ethan, 8% 1-|trans-4-(trans-4-Propylcyclohexyl)-cyclohexyl)-2-(p-cyanphenyl)-ethanund 8% 1-[trans-4-(trans-4-Propylcyclohexyl)-cyclohexyl)-2-(p-fluorphenyl)-ethan

zeigt eine Kennliniensteilheit V₅₀ZV₁O von 4,0%.

Beispiel 11

Eine SFK-Anzeige mit folgenden Parametern:

Verdrillungswinkel 220°

Anstellwinkel . 1°

d/p (Schichtdicke/Ganghöhe) 0,37

d · Δη 0,85

enthaltend eine Flüssigkristallmischung mit folgenden Parametern:

Klärpunkt 88°

Δη 0,1544 (589nm)

Viskosität 26mPas

Δε +7,3

ει 6,4

und bestehend aus

15% p-trans-4-Propylcyclohexyl-benzonitril, 11 % p-trans-4-Butylcyclohexyl-benzonitril, 11 % p-trans-4-Pentylcyclohexyl-benzonitril, 5% p-trans-4-Ethylcyclohexyl-berzonitril, 7% trans-4-Propylcyclohexancarbonsäure-(2,3-difluor-4-ethoxyphenylester|, 6% trans-4-Butylcyclohexancarbonsäure-(2,3-difluor-4-ethoxyphenylester), 7% trans-4-Propylcyclohexancarbonsäure-(2,3-difluor-4-ethoxyphenylester), 6% 4-Propyl-2',3'-difluor-4'-ethoxy-to!an, 4% 4-(trans-4-Propylcyclohexyl)-2',3'-difluor-4'-ethoxy-tolan, 6% 4-(trans-4-Propylcyclohexyl)-4'-methoxy-tolan, 5% 4-(trans-4-Propylcyclohexyl)-4'-ethoxy-tolan, 7% 4-(trans-4-Propylcyc!ohexyl)-4'-propoxy-tolan,

6% 1-[trans-(trans-4-Propylcyclohexyl)-cyclohexyl]-2-(p-methylphenyl)-ethanund 4% 1-[trans-(trans-4-Propylcyclohexyl)-cyclohexyl]-2-(p-propylphenyl)-ethan

zeigt eine Kennliniensteilheit V₆₀ZV₁₀ von 2,7 und eine Winkelabhängigkeit des Kontrastes β = 0,9%.

Claims (22)

1. Patentansprüche:

   1. Supertwist-l-lüssigkristallanzeige mit

   - zwei planparallelen Trägerplatten, die mit einer Umrandung eine Zelle bilden,

   - einer in der Zelle befindlichen nematischen Flüssigkristallmischung mit positiver dielektrischer Anisotropie und mit mindestens einem chiralen Dotierstoff..

   - Elektrodenschichten mit darüberliegenden Orientierungsschichten auf den innenseiten der Trägerplatten,

   - einem Anstellwinkel zwischen der Längsachse der Moleküle an der Oberfläche der Trägerplatten und den Trägerplatten von etwa Γ bis 30°, und .

   - einem Verdrillungswinkel der Flüssigkristallmischung in der Zelle von Orientierungsschicht zu Orientierungsschicht dem Betrag nach zwischen 160° und 450°, dadurch gekennzeichnet, daß die nematische Flüssigkristallmischung folgenden Bedingungen genügt:

   - nematischer Phasenbereich von mindestens 6O⁰C,

   - Viskosität von 3OmPa · soder darunter, und

   - Δε/ε_χ < 2.0, wobei Δε die dielektrische Anisotropie und ε_χ die Dielektri itätskonstante in Richtung der kurzen Achse der Flüssigkristallmoleküle bedeutet.
2. 2. Anzeige nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Produkt von Doppelbrechung Δη und der Schichtdicke der Flüssigkristallmischung zwischen 0,1 μπ\ und 2,5μηη liegt.
3. 3. Anzeige nach mindestens einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dielektrizitätskonstante ε_χ größer oder gleich 4 ist.
4. 4. Anzeige nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die dielektrische Anisotropie Δε größer oder gleich 5 ist.
5. 5. Anzeige nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dielektrizitätskonstante ε_χ größer oder gleich 5 ist.
6. 6. Anzeige nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkristallmischung mindestens eine 1,4-disubstituierte 2,3-Difluorbenzolverbindung enthält.
7. 7. Anzeige nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die 2,3-Difluorbenzolverbindung eine 4-substituierte 2,3-Difluorphenoxy-Gruppe enthält.
8. 8. Anzeige nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die 2,3-Difluorbenzolverbindung eine Verbindung der Formel I ist,

   R¹ und R² jeweils unabhängig voneinander Alkyl mit 1 bis 15 C-Atomen oder Alkenyl mit 3 bis 15 C-Atomen, wobei in diesen Resten jeweils auch eine CH₂-Gruppe durch -O-, -CO-, -CO-O- oder -O-CO- ersetzt sein kann, einer der Reste R¹ und R² auch F, Cl, CN, NCS, CF₃ oder OCF₃,

   A¹ und A² jeweils unabhängig voneinander

   a) trans-1,4-Cyclohexylen, worin auch eine oder zwei nicht benachbarte CH₂-Gruppen durch -O- und/oder -S- ersetzt sein können,

   b) 1,4-Phenylen, worin auch eine oder zwei CH-Gruppen durch N ersetzt sein können,

   c) Rest aus der Gruppe bestehend aus 1,4-Bicyclo(2,2,2)octyl9n und 1,4-Cyclohexenylen, wobei die Reste b) durch Fluor ein- oder mehrfach substituiert sein können, Z¹ und Z² jeweils unabhängig voneinander-CO-O-,-O-CO-,-CH₂O-,-OCH₂-,-CH₂CH₂-oder eine Einfachbindung,

   mund η jeweils unabhängig voneinander 0,1 oder 2, und
   (m + n) 1,2oder3bedeutet.
9. 9. Anzeige nach mindestens einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkristalimischung mindestens eine flüssigkristalline Verbindung mit dem Strukturelement

   COO

   enthält, worin Q¹ und Q² unabhängig voneinander trans-1,4-Cyclohexylen, 1,4-Phenylen, 2-Fluor-1,4-phenylen, 3-Fluot-1,4-phenylen oder 2,3-Difluor-1,4-phenylen bedeuten.
10. 10. Anzeige nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkristalimischung mindestens eine Verbindung der nachfolgenden Formeln A bis G enthält:

    R^A-(^)-COO-@-R^B

    R^A- /HVcOO-ZSy- (U^-

    R -< HWHV-COO-

    F G

    worin R^A und R^B jeweils unabhängig voneinander Alkyl mit 1 bis 15 C-Atomen oder Alkenyl mit 3 bis 15 C-Atomen, wobei in diesen Resten jeweils auch eine CH₂-Gruppe durch -0-,-CO-, -CO-O-oder-0-CO-ersetzt sein kann.
    11. Anzeige nach mindestens einem der Ansprüche 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkristalimischung mindestens eine Verbindung der nachfolgenden Formeln H bis K enthält:

    (F)

    -CO(W

    worin η 1 oder 2 ist, im Falle η = 2 die beiden Fluoratome benachbart sind und R^A und R^B die in Anspruch 9 angegebene Bedeutung haben.
11. 12. Anzeige nach mindestens einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkristallmjschung mindestens eine flüssigkristalline Tolan-Verbindung mit dem Strukturelement

    enthält, worin Q¹ und Q² unabhängig voneinander 1,4-Phenylen, 2-Fluor-1,4-phenylen, 3-Fluor-1,4-phenylen oder 2,3-Difluor-1,4-phenylen bedeuten.
12. 13. Anzeige nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkristallmischung mindestens eine Verbindung der nachfolgenden Formeln L bis Q enthält:

    R^A-(Ö)-CEC-<Ö)-R^B

    F F

    N O

    F F

    R^A-(h)- (CH₂CH₂)_r-(Ö)-C = C-(o)-R^B Q,

    worin R^Aund R^B jeweils unabhängig voneinander Alkyl mit 1 bis 15 C-Atomen oder Alkenyl mit 3 bis 15C-Atomen, wobei in diesen Resten jeweils auch eine CH_?-Gruppe durch -O-, -CO-, -CO-O-oder-0-CO-ersetzt sein kann.
13. 14. Anzeige nach mindestens einem der Ansprüche 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkristallmischung mindestens eine Verbindung der nachfolgenden Formeln R und/oder S enthält:

    FF

    F F

    S,

    worin R^c und R^D jeweils unabhängig voneinander n-A!kyl mit 1 bis 10C-Atomen bedeutet.
14. 15. Anzeige nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Ethin-Verbindung der Formel Il enthält,

    F F

    worin

    R¹ und R² jeweils unabhängig voneinander Alkyl mit 1 bis 15 C-Atomen oder Alkenyl mit 3 bis

    15 C-Atomen, wobei in diesen Resten jeweils auch eine CH₂-Gruppe durch -0-, -CO-,
    -CO-O-oder-O-CO- ersetzt sein kann, einer der Reste R¹ und R² auch F, Cl, CN, NCS, CF₃ oder OCF₃,

    A¹ und A² jeweils unabhängig voneinander

    a) trans-1,4-Cyclohexylen, worin auch eine oder zwei nicht benachbarte CH₂-Gruppen durch -O-und/oder-S-ersetzt sein könr.en,

    b) 1,4-Phenylen, worin auch eine oder zwei CH-Gruppen durch N ersetzt sein können,

    c) Rest aus der Gruppe bestehend aus 1,4-Bicyclo(2,2,2)octylen und 1,4-Cyclohexenylen,
    wobei die Reste b) durch Fluor ein- oder mehrfach substituiert sein können,

    Z¹ und Z² jeweils unabhängig voneinander-CO-O-,-0-CO^-CH₂O-,-OCH₂-,-CH₂CH₂-oder

    eine Einfachbindung und

    mund η jeweils unabhängig voneinanderO oder 1 bedeuten.
15. 16. Anzeige nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Fiüssigkristallmischung mindestens eine flüssigkristalline Verbindung mit dem Strukturelement

    enthält, worin Q³ trans-M-Cyclohexylen, 1,4-Phenylen, 2-Fluor-1,4-phenylen, 3-Fluor-1,4-phenylen oder 2,3-Difluor-1,4-phenylen bedeutet.
16. 17. Anzeige nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Fiüssigkristallmischung mindestens eine Verbindung der nachfolgenden Formeln E1 bis E7 enthält:

    X Y

    /Λ ^{F E2}

    X Y

    R -( H >-( H KCH„CH„-( O >-R

    R -

    XY XY

    _F E4

    XYXY

    _F E5

    X Y

    E6

    X Y

    worin R^E jeweils n-Alkyl mit 1 bis 10C-Atomen oder (trans)-n-Alkenyl mit 3 bis IOC-Atomen, R^F n-Alkyl mit 1 bis IOC-Atomen, n-Alkoxy mit ί bis 10C-Atomen, n-Alkoxy mit 1 bis IOC-Atomen, (trans)-n-Alkenyl mit 3 bis IOC-Atomen, F oder CN, und X und Y jeweils unabhängig H oder F bedeuten.
17. 18. Anzeige nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß sie Flüssigkristallmischung mindestens eine Verbindung der Formeln E3 bis E7 enthält.
18. 19. Anzeige nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß in mindestens einer Verbindung der Formeln E3 bis E7 R^F n-A!kyl oder n-Alkenyl und X und Y jeweils H bedeuten.
19. 20. Anzeige nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß in mindestens einer Verbindung der Formeln E3 bis E7 R^F Fluor, X H und Y H oder Fluor bedeutet.
20. 21. Anzeige nach mindestens einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß in mindestens einer Verbindung der Formeln E 3 bis E 7 R^F Cyan bedeutet.
21. 22. Flüssigkristallmischung der in einem der Ansprüche 1 bis 21 definierten Zusammensetzung.
22. 23. Verwendung einer nematischen Flüssigkristallmischung, die folgenden Bedingungen genügt: -- nematischer Phasenbereich von mindestens 6O⁰C,

    - Viskosität von 30 mPa · s oder darunter, und

    - Δε/εχ < 2.0, wobei Δε die dielektrische Anisotropie und E₁ die Dielektrizitätskonstante in Richtung der kurzen Achse der Flüssigkristallmoleküle bedeutet,

    als Dielektrikum einer Supertwist-Flüssigkristallanzeige mit hoher Kennliniensteilheit und mit -- zwei planparallelen Trägerplatten, die mit einer Umrandung eine Zelle bilden,

    - einer in der Zelle befindlichen nematischen Flüssigkristallmischung mit positiver dielektrischer Anisotropie und mit mindestens einem chiraien Dotierstoff,

    - Elektrodenschichten mit darüberliegenden Orientierungsschichten auf den Innenseiten der Trägerplatten,

    - einem Anstellwinkel zwischen der Längsachse c^r Moleküle an der Oberfläche der Trägerplatten und den Trägerplatten von etwa 1° bis 30°, und

    - einem Verdr ilungswinkel der Flüssigkristallmischung in der Zelle von Orientierungsschicht zu Orientierungsschicht dem Betrag nach zwischen 160° und 450°.