DD279970A1 - Verfahren zur vergroesserung des blickwinkelbereiches in optoelektronischen anzeigesystemen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vergroesserung des Blickwinkelbereiches in optoelektronischen Anzeigesystemen, bei dem die nematischen Mischungen mit Mischungen aus Vertretern der 4-Alkylcyclohexyl-isothiocyanatophenyle und 2-(4-Cyanophenyl)-5-alkyl/bzw. alkylphenyl-1,3-dioxane oder/und Cyanobiphenylen dotiert sind.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vergrößerung des Blickwinkelbereiches von Flüssigkristallanzeigevorrichtungen, die zur elektronisch gesteuerten Modulation des durchgehenden oder reflektierten Lichtes sowie 7ur Darstellung von Ziffern, Zeichen oder Abbildungen angewandt werden können.

Charakterisierung des bekannten Standes der Technik

Die Erhöhung des Informationsgehaltes von Flüssigkristallanzeigen erfordert die Bereitstellung von nematischen Flüssigkristallmischungen, die eine geringe Temperatur- und Blickwinkelabhängigkeit ihrer Eigenschaften haben. Dies betrifft insbesondere solche Eigenschaften wie die Schwellspannung, die Steilheit der elektrooptischen Kennlinie, den Kontrast in der optoele\tronischen Anordnung u. a.

Während die Temperaturabhängigkeit der Eigenschaften zum einen durch eine äußere Kompensation möglich ist und zum anderen durch eine starke Erweiterung des Temperaturbereiches der in der Regel nematischen Mischungen erreicht wird, stellt die Erweiterung des Blickwinkelbereiches für Flüssigkristallanzeigevorrichtungen ein großes Problem dar. Die Probleme spitzen sich zu, wenn die Flüssigkristallanzeigen größere Dimensionen erreichen.

Mit der Anwendung neuer elektrooptischer Effekte, wie STN F. Leenhouts, M. Schadt, J. Appl. Phys. 60 (9), 3275 (1986), SBE T.J.Scheffer, J.Nehrin „Appl. Phys. Lett 45,1021 (1984), OMI M. Schadt, F. Leenhouts, Appl. Phys. Lett. 50, 236(1986) wurden insbesondere für grof flächige Matrixanzeigen Wege zur Erweiterung der Blickwinkelbereiche gefunden. Jedoch sind auch hier noch Reserven vorhanden, die in der jeweiligen Zusammensetzung der flüssigkristallinen Ausgangsmaterialien bestehen. So wurde zum Beispiel in der DE-OS 3126362 beschrieben, Flüssigkristallmischungen einzusetzen, bei denen das Verhältnis aus dielektrischer Anisotropie (Δε) und senkrechter Dielektrizitätskonstan (el) kleiner Z ist. Diese Anforderungen werden insbesondere von Flüssigkristallmischungen erfüllt, bei denen Flüssigkristalle aus der Klasse der substituierten Phenylcyclohexane mit substituierten 1.3-Dioxanen kombiniert sind. In der DE-OS 3433248 wird beschrieben, daß der Blickwinkelbereich größer ist, wenn die Flüssigkristallmischungen folgende Eigenschaften erfüllen:

a. K₃/K, < 0,4 Δεε/εΐ < 0,3

b. K₃/K, < 0,8 Δε/εΐ < 0,05, wobei K₃/K,

ein Verhältnis der bend/splay-elastischen Konstanten darstellt. Es ist jedoch ungeklärt, ob es auch für LC-Mischungen, die diesen Bedingungen nicht genügen, gelingt, eine Vergrößerung des Blickwinkelbereiches zu erhalten.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung sind Flüssigkristallanzeigen mit großem Blickwinkelbereich auf der Basis ialektrooptischer Effekte.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, flüssigkristalline Zusätze mit solcher Zusammensetzung zu finden, die eine Vergrößerung des Blickwinkelbereiches in Flüssigkristallanzeigevorrichtungen bewirken und diese Eigenschaft beim Dotieren anderer nematischer Mischungen auf diese übertragen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst, indem die Dotanten zur Vergrößerung des Blickwinkelbereiches Mischungen von Vertretern aus der Klasse der 2-(4-Cyanophenyl)-5-alkyl (oder 5-alkylphetiyl)-1.3-dioxane und der Klasse der 4-Alkylcyclohexyl-4'-isothiocyanatophenyle und/oder Mischungen von Vertretern aus der Klasse der 4-Alkylcyclohexyl-4'-isothiocyanatophenyle und der Klasse der Cyanobiphenyle sind.

Ein Maß für die Vergrößerung des Blickwinkelbereiches in Flüssigkristallanzeigevorrichtungen ist die Abhängigkeit der elektrooptischen Kennlinie vom Betrachtungswinkel ß, die durch Gleichung (1) definiert ist:

-100% (1)

y(V₂ + V₁)

V₂-Spannungswert an der elektrooptifchen Kennlinie bei 10% Absorption mit dem Blickwinkel 0°oder Vi - Spannungswert an der elektrooptischen Kennlinie boi 10% Absorption mit dem Blickwinkel 40" oder Je kleiner der Wert ßo-40. desto größer ist der Blickwinkelbereich für die Anzeigevorrichtung. Obwohl Mischungen aus homologen Vertretern der einzelnen Substanzklassen Kennlinien mit großer Blickwinkelabhängigkeit in elektrooptischen Anzeigevorrichtungen haben, zeigen Mischungen dieser Substanzklassen untereinander eine nur sehr kleine BlickwinkelabhängigkBit Pc^₄₀. Diese wird wie aus Tab. 1 hervorgeht, durch eine Verminderung der optischen Anisotropie sowie eine Erhöhung des Δε/εΐ-Verhältnisses verursacht.

Ausführungsbeispiele

1. Eine eutektische Dioxanmischung A aus den Komponenten

CJj --\^>-(ö}—CM 39,3Gew.-%

r>5)--^l 43,1Gew,%

hat die in Tab. 1 beschriebenen Eigenschaften.

Von einer zweiten eutektischen Mischung B aus Isothiocyanaten mit der Zusammensetzung C I! —/>-A—(OV—MCS 36,9Gew.-%

^{3 7} ''"^ ¹T

Q ] I _/ L.y V-/ O · ^ΜΓ'^ΰ 46,0Gew.-%

o 1 «1> V—/ '^ 1—/

⁰G¹¹I/ '^H\]_t/~"~\Q_/) ^NCS 17,1Gew.-%

sind die Eigenschaften ebenfalls in Tab. 1 dargestellt.

Werden die in den Mischungen A und B verwendeten Komponenten zu einer eutektischen Mischung O verarbeitet, die folgende Zusammensetzung aufweist,

^C^ '~*7 ""\ /-ViO/— CN 11,64Uew.-%

C '"'il—<>—( G V— CM 10,19 Gew.-%

6 "lZ-iÖy^^yfe)--™ 0,39Gew,%

^c3 »7 -<sy<oy _{NCS 32(46Gew}.,_/o

^C6 ^{hZ~{H/~-~{O)-~ NCS 33,22Gew.-%

^NCS 12.10Gew,%

verringert sich die Blickwinkelabhängigkeit von der Kennlinie ß_M0 auf etwa 10% gegenüber 30% bzw. 50% bei den Mischungen A und B.

Tabelle 1	P50(O0)	ß(M0(%)	Δε	Δε/ει	K33/K,,	Δη
Mischung	0,1428	30,16	18,2	2,2	1,22	0,149
A	0,1717	50,00	8,1	2,0	1,94	0,158
B	0,1438	10,94	18,9	3,5	2,84	0,141
C

2. Zur eutektischen Mischung BDH E5, bestehend aus Cyanobiphenylen, werden jeweils 10 und 30% der Mischung B gegeben. Die dabei eintretende Änderung der Blickwinkelabhängigkeit der elektrooptischen Kennlinie wird in Tab. 2 gezeigt. Es wird ebenfalls eine starke Verminderung der Blickwinkelabhängigkeit ßo-^o und β 10-45 festgestellt.

Tabelle 2

Mischung ßo-4o(%) ßi<M₅(%>

E 5 23,59 16,04

E5+10%B 18,38 15,73

E5 + 30%B 0,57 -8,63

3. Zu einer nematischan Flüssigkristallmischung D mit der Zusammensetzung

OO

^C.,l>n

werden 10% bzw. 30Gew.-% der Mischung B zugesetzt.

Die Änderung der Blickwinkelabhängigkeit ist in Tabelle 3 dargestellt. Es ist oine Erniedrigung des Wertes ßo_io festzustellen, der konzentrationsunabhängig ist.

Tabelle 3	Mischung	PtMO (%)
D	31,40
D+10%S	26,16
D+ 30% B	26,60

4. Zur nematischen Mischung ZL11216 der Fa. MERCK werden 10% der Dotantenmischung C bzw. zur nematischen Mischung BDH E 5 werden 20% der Dotantenmischung C gegeben

Die verminderten Blickwinkelabhängigkeiten sind in Tabelle 1 dargestellt.

Tabelle 4	Mischung	PlWO (%)
1216	24,15
1216+10% B	20,97
E5	23,59
E5 + 20%	17,98

Claims (2)

1. Verfahren zur Vergrößerung des Blickwinkelbereiches in optoelektronischen Anzeigesystemen, gekennzeichnet dadurch, daß den LC-Mischungen, Mischungen zugesetzt werden, die sich aus A-Alkylcyclohexyl-^-isothiocyanatophenylen und 2-(4-Cyanophenyl)-5-alkyl (bzw. 5-alkylphenyl)-1,3-dioxanen oder/und Cyanobiphenylen zusammensetzen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Menge der zugegebenen Dotantenmischung zwischen 1 und 40% liegt.