DE4119292A1 - Supertwist-fluessigkristallanzeige - Google Patents
Supertwist-fluessigkristallanzeigeInfo
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Description
Die Erfindung betrifft Supertwist-Flüssigkristallanzeigen
(SFA) mit sehr kurzen Schaltzeiten und guten Steilheiten und
Winkelabhängigkeiten sowie die darin verwendeten neuen nematischen
Flüssigkristallmischungen.
SFA gemäß des Oberbegriffs sind bekannt, z. B. aus EP 01 31 216
B1; DE 34 23 993 A1; EP 00 98 070; M. Schadt und
F. Leenhouts, 17. Freiburger Arbeitstagung Flüssigkristalle
(8.-10.04.87); 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. Lett. 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. Letters
Vol. 4 (1), pp. 1-8 (1986). Der Begriff SFA umfaßt hier jedes
höher verdrillte Anzeigeelement mit einem Verdrillungswinkel
dem Betrage nach zwischen 160° und 360°, wie beispielsweise
die Anzeigeelemente nach Waters et al. (C.M. Waters et al.,
Proc. Soc. Inf. Disp. (New York) (1985) (3rd Intern. Display
Conference, Kobe, Japan), die STN-LCD′s (DE-OS 35 03 259),
SBE-LCD′s (T.J. Scheffer und J. Nehring, Appl. Phys. Lett. 45
(1984) 1021), OMI-LCD′S (M. Schadt und F. Leenhouts, Appl.
Phys. Lett. 50 (1987), 236, DST-LCD′S (EP-OS 02 46 842) oder
BW-STN-LCD′s (K. Kawasaki et al., SID 87 Digest 391 (20.6)).
Derartige SFA 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 SFA
mit sehr kurzen Schaltzeiten insbesondere auch bei tieferen
Temperaturen. Zur Erzielung von kurzen Schaltzeiten wurden
bisher insbesondere die Viskositäten der Flüssigkristallmischungen
optimiert unter Verwendung von meist monotropen
Zusätzen mit relativ hohem Dampfdruck. Die erzielten Schaltzeiten
waren jedoch nicht für jede Anwendung ausreichend.
Ähnliche Flüssigkristallmischungen sind beschrieben (z. B.
JP 60 51 778 und EP-O 2 32 052), jedoch sind diese Mischungen
für SFA′s aufgrund der geringen Steilheit ihrer elektrooptischen
Kennlinie weniger geeignet.
Zur Erzielung einer steilen elektrooptischen Kennlinie sollen
die Flüssigkristallmischungen relativ große Werte für K3/K1
und relativ kleine Werte für Δε/ε| aufweisen.
Über die Optimierung des Kontrastes und der Schaltzeiten
hinaus werden an derartige Mischungen weitere wichtige
Anforderungen gestellt:
1. Breites d/p-Fenster
2. Hohe chemische Dauerstabilität
3. Hoher elektrischer Widerstand
4. Geringe Frequenzabhängigkeit der Schwellenspannung.
2. Hohe chemische Dauerstabilität
3. Hoher elektrischer Widerstand
4. Geringe Frequenzabhängigkeit der Schwellenspannung.
Die erzielten Parameterkombinationen sind bei weitem noch
nicht ausreichend, insbesondere für Hochmultiplex-STN
(1/400). Zum Teil ist dies darauf zurückzuführen, daß die
verschiedenen Anforderungen durch Materialparameter
gegenläufig beeinflußt werden.
Es besteht somit immer noch ein großer Bedarf nach SFA mit
sehr kurzen Schaltzeiten bei gleichzeitig großem Arbeitstemperaturbereich,
hoher Kennliniensteilheit, guter Winkelabhängigkeit
des Kontrastes und niedriger Schwellenspannung,
die den oben angegebenen Anforderungen gerecht werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, SFA bereitzustellen,
die die oben angegebenen Nachteile nicht oder nur in
geringem Maße und gleichzeitig sehr kurze Schaltzeiten
aufweisen.
Es wurde nun gefunden, daß diese Aufgabe gelöst werden kann,
wenn die nematische Flüssigkristallmischung
- a) auf Komponente A basiert, welche
- - eine oder mehrere Verbindungen der Formeln IIa oder IIb:
- - eine oder mehrere Verbindungen der Formeln IIc bis IIe:
- - und eine oder mehrere Verbindungen der Formeln IIf bis IIh:
- enthält,
worin
R n-Alkyl, Alkoxy oder n-Alkenyl mit bis zu 9 C-Atomen, R¹ und R² jeweils die für R angegebene Bedeutung besitzen, jeweils unabhängig voneinander bedeuten,
L und Y jeweils H oder F,
X F, Cl, -CF₃, -CHF₂, -OCF₃, -OCHF₂, -OCF₂CF₂H oder -OC₂F₅, und
n 0 oder 1
bedeuten. - b) 0-40 Gew.-% einer flüssigkristallinen Komponente B,
bestehend aus einer oder mehreren Verbindungen mit einer
dielektrischen Anisotropie von -1,5 bis +1,5 der allgemeinen
Formel I,
enthält,
worin
R¹ und R² jeweils unabhängig voneinander n-Alkyl, n-Alkoxy, n-Oxaalkyl, -Fluoralkyl oder n-Alkenyl mit bis zu 9 C-Atomen,
A¹, A² und A³ jeweils unabhängig voneinander 1,4-Phenylen, 2- oder 3-Fluor-1,4-phenylen, trans-1,4- Cyclohexylen oder 1,4-Cyclohexenylen,
Z¹ und Z² jeweils unabhängig voneinander -CH₂CH₂-, -C≡C- oder eine Einfachbindung, und
m 0, 1 oder 2,
bedeuten. - c) 0-20 Gew.-% einer flüssigkristallinen Komponente C, bestehend aus einer oder mehreren Verbindungen mit einer dielektrischen Anisotropie von unter -1,5, enthält, und
- d) eine optisch aktive Komponente D in einer Menge enthält, daß das Verhältnis zwischen Schichtdicke (Abstand der planparallelen Trägerplatten) und natürlicher Ganghöhe der chiralen nematischen Flüssigkristallmischung etwa 0,2 bis 1,7 und insbesondere etwa 0,2-1,3 beträgt, und daß die nematische Flüssigkristallmischung einen nematischen Phasenbereich von mindestens 60°C, eine Viskosität von nicht mehr als 35 mPa · s und die dielektrische Anisotropie von mindestens +1 aufweist, wobei die dielektrischen Anisotropien der Verbindungen und die auf die nematische Flüssigkristallmischung bezogenen Parameter auf eine Temperatur von 20°C bezogen sind.
Gegenstand der Erfindung ist somit ein SFA mit
- - zwei planparallelen Trägerplatten, die mit einer Umrandung eine Zelle bilden,
- - einer in der Zelle befindlichen nematischen Flüssigkristallmischung mit positiver dielektrischer Anisotropie,
- - Elektrodenschichten mit darüberliegenden Orientierungsschichten auf den Innenseiten der Trägerplatte,
- - einem Anstellwinkel zwischen der Längsachse der Moleküle an der Oberfläche der Trägerplatten und den Trägerplatten von etwa 1 Grad bis 30 Grad, und
- - einem Verdrillungswinkel der Flüssigkristallmischung in
der Zelle von Orientierungsschicht zu Orientierungsschicht
dem Betrag nach zwischen 100 und 600°C, dadurch
gekennzeichnet, daß die nematische Flüssigkristallmischung
- a) auf Komponente A basiert, welche
- - eine oder mehrere Verbindungen der Formeln IIa oder IIb:
- - eine oder mehrere Verbindungen der Formeln IIc bis IIe:
- - und eine oder mehrere Verbindungen der Formeln IIf bis IIh
- enthält,
worin
R n-Alkyl, Alkoxy oder n-Alkenyl mit bis zu 9 C-Atomen, R¹ und R² jeweils die für R angegebene Bedeutung besitzen, jeweils unabhängig voneinander bedeuten,
L und Y jeweils H oder F,
X F, Cl, -CF₃, -CHF₂, -OCF₃, -OCHF₂, -OCF₂CF₂H oder -OC₂F₅, und
n 0 oder 1
bedeuten. - b) 0-40 Gew.-% einer flüssigkristallinen Komponente B,
bestehend aus einer oder mehreren Verbindungen mit einer
dielektrischen Anisotropie von -1,5 bis +1,5 der allgemeinen
Formel I,
enthält,
worin
R¹ und R² jeweils unabhängig voneinander n-Alkyl, n-Alkoxy, n-Oxaalkyl, -Fluoralkyl oder n-Alkenyl mit bis zu 9 C-Atomen, A¹, A² und A³ jeweils unabhängig voneinander 1,4-Phenylen, 2- oder 3-Fluor-1,4-phenylen, trans-1,4- Cyclohexylen oder 1,4-Cyclohexenylen,
Z¹ und Z² jeweils unabhängig voneinander -CH₂CH₂-, -C≡C- oder eine Einfachbindung, und
m 0, 1 oder 2,
bedeuten. - c) 0-20 Gew.-% einer flüssigkristallinen Komponente C, bestehend aus einer oder mehreren Verbindungen mit einer dielektrischen Anisotropie von unter -1,5 enthält, und
- d) eine optisch aktive Komponente D in einer Menge enthält, daß das Verhältnis zwischen Schichtdicke (Abstand der planparallelen Trägerplatten) und natürlicher Ganghöhe der chiralen nematischen Flüssigkristallmischung etwa 0,2 bis 1,7 und insbesondere etwa 0,2-1,3 beträgt, und daß die nematische Flüssigkristallmischung einen nematischen Phasenbereich von mindestens 60°C, eine Viskosität von nicht mehr als 35 mPa · s und eine dielektrische Anisotropie von mindestens +1 aufweist, wobei die dielektrischen Anisotropien der Verbindungen und die auf die nematische Flüssigkristallmischung bezogenen Parameter auf eine Temperatur von 20°C bezogen sind.
- a) auf Komponente A basiert, welche
Gegenstand der Erfindung sind auch entsprechende Flüssigkristallmischungen
zur Verwendung in SFA.
Die einzelnen Verbindungen z. B. der Formeln I und IIa bis IIh
oder auch andere Verbindungen, die in den erfindungsgemäßen
SFA verwendet werden können, sind entweder bekannt, oder sie
können analog zu den bekannten Verbindungen hergestellt
werden.
Bevorzugte Flüssigkristallmischungen enthalten
- a) mindestens eine Komponente, ausgewählt aus der
Gruppe B4, bestehend aus Verbindungen der Formeln AI bis
AVI,
worin R¹ und R² jeweils unabhängig voneinander jeweils R
bedeuten und
R Alkyl mit 1-12 C-Atomen ist, worin auch eine oder zwei nicht benachbarte CH₂-Gruppen durch -O-, -CH=CH-, -CO-, -O-CO- oder -CO-O- ersetzt sein können, - b) und/oder mindestens eine Komponente, ausgewählt aus der
Gruppe B1, bestehend aus den Verbindungen der Formeln BI
bis BIV,
worin R¹ und R² jeweils unabhängig voneinander die für R
angegebene Bedeutung haben, Z² -CH₂CH₂-, -CO-O-, -O-CO-
oder eine Einfachbindung, und
bedeutet,
und/oder mindestens eine Komponente, ausgewählt aus der Gruppe B2, bestehend aus den Verbindungen der Formeln BV bis BVII, worin R¹ die für R angegebene Bedeutung hat,
Z⁰ -CH₂CH₂- oder eine Einfachbindung ist, und bedeutet,
wobei n 1 bis 9 ist, X bedeutet CN oder F und Y ist H oder F,
und/oder mindestens eine Komponente, ausgewählt aus der Gruppe B3, bestehend aus den Verbindungen der Formeln BVIII, worin R¹ und R² jeweils unabhängig voneinander die für R angegebene Bedeutung haben, und bedeutet.
Besonders bevorzugte Verbindungen der Formel BIII sind diejenigen
der folgenden Teilformeln,
worin
R¹ CH₃-(CH₂)n-O-, CH₃-(CH₂)t-, trans-H-(CH₂)r-CH=CH-(CH₂CH₂)s- CH₂O- oder trans-H-(CH₂)r-CH=CH-(CH₂CH₂)s-,
R² CH₃-(CH₂)t-
n 1, 2, 3 oder 4
r 0, 1, 2 oder 3
s 0 oder 1, und
t 1, 2, 3 oder 4 ist.
R¹ CH₃-(CH₂)n-O-, CH₃-(CH₂)t-, trans-H-(CH₂)r-CH=CH-(CH₂CH₂)s- CH₂O- oder trans-H-(CH₂)r-CH=CH-(CH₂CH₂)s-,
R² CH₃-(CH₂)t-
n 1, 2, 3 oder 4
r 0, 1, 2 oder 3
s 0 oder 1, und
t 1, 2, 3 oder 4 ist.
Ferner bevorzugt sind diejenigen der Teilformel,
worin R¹ und R² die oben angegebene Bedeutung haben.
Der Anteil der Verbindungen der Formel BIII der oben angegebenen
Teilformeln ist vorzugsweise ca. 5% bis 45%, insbesondere
bevorzugt ca. 10% bis 35%. Besonders bevorzugte
Verbindungen der Formel BIV sind diejenigen der folgenden
Teilformel,
worin
R¹ CH₃-(CH₂)n-O- oder trans-H-(CH₂)rO-CH=CH- (CH₂CH₂)s-CH₂O- und R² CH₃-(CH₂)t- ist, wobei
n 1, 2, 3 oder 4,
r 0, 1, 2, oder 3,
s 0 oder 1, und
t 1, 2, 3 oder 4 ist.
R¹ CH₃-(CH₂)n-O- oder trans-H-(CH₂)rO-CH=CH- (CH₂CH₂)s-CH₂O- und R² CH₃-(CH₂)t- ist, wobei
n 1, 2, 3 oder 4,
r 0, 1, 2, oder 3,
s 0 oder 1, und
t 1, 2, 3 oder 4 ist.
Der Anteil dieser Verbindungen, bzw. der Verbindungen der
Formel BIV, ist vorzugsweise ca. 5% bis 40%, insbesondere
bevorzugt ca. 10% bis 35%.
Vorzugsweise enthalten die Mischungen Verbindungen der Formel
BIII, insbesondere solche der Teilformel
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform enthalten die
Mischungen gleichzeitig Verbindungen der Formeln BIII und
BIV, wobei der Gesamtanteil für Komponenten der Gruppe B1
gewahrt bleibt.
Falls Verbindungen der Formeln BI und/oder BIII vorhanden
sind, bedeuten R¹ und R² vorzugsweise jeweils unabhängig
voneinander n-Alkyl mit 1 bis 7 C-Atomen oder (trans)-n-Alkenyl
mit 3 bis 7 C-Atomen. Z² ist vorzugsweise eine Einfachbindung.
BI ist besonders bevorzugt.
Ferner bevorzugt sind erfindungsgemäße Mischungen, die eine
oder mehrere Verbindungen der Formel BIV enthalten,
worin
bedeutet und R¹ und
R² eine der oben angegebenen bevorzugten Bedeutungen haben,
insbesondere bevorzugt n-Alkyl mit 1 bis 7 C-Atomen bedeuten.
In jedem Fall bleibt der Gesamtanteil für Komponenten der
Gruppe B1 gewahrt.
Der Anteil der Verbindungen der Gruppe B2 beträgt vorzugsweise
ca 5% bis 45%, insbesondere bevorzugt 5% bis 20%.
Der Anteil (bevorzugte Bereiche) für BV bis BVII ist wie
folgt:
BV ca. 5% bis 30%, vorzugsweise ca. 5% bis 15%
Summe BVI und BVII: ca. 5% bis 25%, vorzugsweise ca. 10% bis 20%.
Summe BVI und BVII: ca. 5% bis 25%, vorzugsweise ca. 10% bis 20%.
Bevorzugte Verbindungen der Gruppe B2 sind im folgenden
angegeben:
R¹ ist vorzugsweise n-Alkyl mit 1 bis 7 C-Atomen oder
(trans)-n-Alkenyl mit 3 bis 7 C-Atomen. Z₀ ist vorzugsweise
eine Einfachbindung. R hat vorzugsweise die oben für R¹
angegebene bevorzugte Bedeutung oder bedeutet Fluor. Y ist
vorzugsweise Fluor.
Vorzugsweise enthalten die erfindungsgemäßen Mischungen eine
oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend
aus BV3, BV2 und BV1 in einem Gesamtanteil von ca. 5 bis
35%.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform enthalten die
erfindungsgemäßen Mischungen neben BV3 und BV2 (R=A) weitere
terminal fluorierte Verbindungen zum Beispiel ausgewählt
aus der Gruppe bestehend aus,
und/oder polare Heterocyclen ausgewählt aus der Gruppe
bestehend aus
worin R¹ vorzugsweise n-Alkyl mit 1 bis 7 C-Atomen oder
(trans)-n-Alkenyl mit 3 bis 7 C-Atomen, x 1 oder 2, X° F, Cl,
CF₃, -OCF₃ oder -OCHF₃, und Y H oder F bedeutet.
Der Gesamtanteil aller terminal fluorierter Verbindungen
beträgt vorzugsweise ca. 5% bis 65%, insbesondere ca. 15%
bis 40%.
Der Anteil der Verbindungen aus Gruppe B3 beträgt vorzugsweise
ca. 5% bis 30%, insbesondere bevorzugt ca. 10% bis
20%. R¹ ist vorzugsweise n-Alkyl oder n-Alkoxy mit jeweils 1
bis 9 C-Atomen. R² ist vorzugsweise n-Alkyl mit 1 bis 9
C-Atomen. Es können jedoch auch analoge Verbindungen mit
Alkenyl- bzw. Alkenyloxy-Gruppen eingesetzt werden. Verbindungen
der Formel BVIII sind bevorzugt.
ist vorzugsweise 1,4-Phenylen.
Die erfindungsgemäßen Mischungen enthalten Verbindungen aus
mindestens einer der Gruppen B1, B2 und B3. Vorzugsweise
enthalten sie eine oder mehrere Verbindungen aus Gruppe B1
und eine oder mehrere Verbindungen aus Gruppe B2 und/oder B3.
Ferner bevorzugt sind Isothiocyanate, z. B. der Formel
worin R¹ n-Alkyl mit 1 bis 7 C-Atomen
oder n-Alkenyl mit 3 bis 7 C-Atomen bedeutet.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform enthalten die
erfindungsgemäßen Mischungen vorzugsweise ca. 5% bis 20%
einer oder mehrerer Verbindungen mit einer dielektrischen
Anisotropie von unter -1,5 (Komponente D). Derartige Verbindungen
sind bekannt, z. B. Derivate der 2,3-Dicyanhydrochinone
oder Cyclohexanderivate mit dem Strukturelement
gemäß DE-OS 32 31 707 bzw. DE-OS 34 07 013.
Vorzugsweise werden jedoch Verbindungen mit dem Strukturelement
2,3-Difluor-1,4-phenylen gewählt, z. B. Verbindungen
gemäß DE-OS 38 07 801, 38 07 861, 38 07 863, 38 07 864 oder
38 07 908. Besonders bevorzugt sind Tolane mit diesem Strukturelement
gemäß der Internationalen Patentanmeldung PCE/DE
88/00 133, insbesondere solche der Formeln,
worin R¹ und R² jeweils unabhängig voneinander vorzugsweise
n-Alkyl mit 1 bis 7 C-Atomen oder n-Alkenyl mit 3 bis 7
C-Atomen bedeuten und Z⁰ -CH₂CH₂- oder eine Einfachbindung
ist, und Phenylpyrimidin der Formel
entsprechend DE-OS 38 07 871.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform enthalten die
Mischungen ca. 5% bis 35%, insbesondere bevorzugt ca. 10%
bis 20% an flüssigkristallinen Tolan-Verbindungen. Hierdurch
kann bei geringeren Schichtdicken (ca. 5-6 µm) gearbeitet
werden, wodurch die Schaltzeiten deutlich kürzer werden.
Besonders bevorzugte Tolane der Formeln T1 und T2 sind im
folgenden angegeben:
R¹ ist vorzugsweise n-Alkyl oder n-Alkoxy mit 1 bis 7
C-Atomen,
Z⁰ ist -CH₂CH₂- oder eine Einfachbindung,
Q ist
Z⁰ ist -CH₂CH₂- oder eine Einfachbindung,
Q ist
wobei
X ist F, Cl oder OCF₃, wobei
R² n-Alkyl oder n-Alkoxy mit jeweils 1 bis 7 C-Atomen oder n-Alkenyl oder n-Alkenyloxy mit jeweils 3 bis 7 C-Atomen bedeutet.
X ist F, Cl oder OCF₃, wobei
R² n-Alkyl oder n-Alkoxy mit jeweils 1 bis 7 C-Atomen oder n-Alkenyl oder n-Alkenyloxy mit jeweils 3 bis 7 C-Atomen bedeutet.
Im folgenden weitere besonders bevorzugten Ausführungsformen:
Die Komponente A enthält eine oder mehrere, vorzugsweise 2, 3 oder 4, Verbindungen der Formel IIa, insbesondere worin R¹ und R² n-Alkyl mit 1 bis 8, vorzugsweise 1 bis 5 C-Atomen bedeutet insbesondere worin die Summe der C-Atome der beiden Reste R¹ und R² 4 bis 8, insbesondere 4 bis 7, beträgt und/ oder eine oder mehrere, vorzugsweise 1, 2 oder 3 Verbindungen der Formel IIb, insbesondere worin L H und X F bedeutet, insbesondere worin R1 Alkyl mit 1 bis 5 C-Atomen bedeutet.
Die Komponente A enthält eine oder mehrere, vorzugsweise 2, 3 oder 4, Verbindungen der Formel IIa, insbesondere worin R¹ und R² n-Alkyl mit 1 bis 8, vorzugsweise 1 bis 5 C-Atomen bedeutet insbesondere worin die Summe der C-Atome der beiden Reste R¹ und R² 4 bis 8, insbesondere 4 bis 7, beträgt und/ oder eine oder mehrere, vorzugsweise 1, 2 oder 3 Verbindungen der Formel IIb, insbesondere worin L H und X F bedeutet, insbesondere worin R1 Alkyl mit 1 bis 5 C-Atomen bedeutet.
Weiterhin enthält die Komponente A eine oder mehrere, vorzugsweise
2, 3 oder 4, Verbindungen der Formel IId, insbesondere
worin L H und R n-Alkyl mit 1 bis 8, vorzugsweise 1 bis
5 C-Atomen bedeutet.
Weiterhin enthält die Komponente A eine oder mehrere, vorzugsweise
2, 3 oder 4 Verbindungen der Formel IIf, insbesondere
worin L H, n 1 Y F und R n-Alkyl mit 1 bis 8, vorzugsweise
1 bis 5 C-Atomen bedeutet.
Weiterhin enthält die Komponente A vorzugsweise neben einer
oder mehreren Verbindungen der Formel IIf eine oder mehrere,
vorzugsweise 1, 2 oder 3, Verbindungen der Formel IIg, insbesondere
worin L H bedeutet und X F oder OCF₃ bedeutet oder
worin L und S F bedeuten.
Der Anteil der Verbindungen der Formeln IIa und IIb bezogen
auf die Komponente A beträgt 10 bis 40%, vorzugsweise 15 bis
30, insbesondere 20 bis 25 Gew.-%.
Der Anteil der Verbindungen der Formel IId bezogen auf die
Komponente A beträgt 20 bis 60, vorzugsweise 25 bis 45,
insbesondere 30 bis 35 Gew.-%.
Der Anteil der Verbindungen der Formeln IIf und IIg 25 bis
70, vorzugsweise 35 bis 60, insbesondere 40 bis 50 Gew.-%.
Insbesondere bevorzugt sind solche Flüssigkristallmischungen,
die neben den bevorzugten Verbindungen der Komponente A eine
oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus den Verbindungen der
folgenden Formeln enthalten,
wobei alkyl und alkoxy jeweils n-Alkyl oder n-Alkoxy mit 1
bis 8 C-Atomen bedeutet.
- - Komponente A enthält eine oder mehrere Verbindungen der Formeln IIa1-IIa2, IIb1-IIb2, IId1-IId2, IIf1-IIf5 und/oder IIg1-IIg5, worin alkyl n-Alkyl mit 1 bis 9 C-Atomen bedeutet.
- - Komponente A enthält neben den Verbindungen der Formeln
IIa bis IIh eine oder mehrere Verbindungen der Formel
worin
R n-Alkyl, n-Alkoxy oder n-Alkenyl mit 1-9 C-Atomen,
Z -CH₂CH₂- oder eine Einfachbindung, und 1,4-Phenylen, 2- oder 3-Fluor-1,4-phenylen oder 1,4-Cyclohexylen
bedeutet. - - X bedeutet F, Cl, CF₃, OCF₃, OCHF₂ oder CHF₂.
- - Komponente B enthält eine oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus II1 bis II7, worin R¹ und R² die in Anspruch 1 angegebene Bedeutung haben.
- - Komponente B enthält zusätzlich eine oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus II8 bis II21, worin R¹ und R² die in Anspruch 1 angegebene Bedeutung haben und die 1,4-Phenylengruppen in II8 bis II17 und II21 jeweils unabhängig voneinander auch durch Fluor ein- oder mehrfach substituiert sein können.
- - Komponente B enthält zusätzlich eine oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus II22 bis II27, worin R¹ und R² die in Anspruch 1 angegebene Bedeutung haben und die 1,4-Phenylengruppen in II22 bis II27 jeweils unabhängig voneinander auch durch Fluor ein- oder mehrfach substituiert sein können.
- - Komponente B enthält eine oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus II28 und II29: worin CrH2r+1 eine geradkettige Alkylgruppe mit bis zu 7 C-Atomen ist.
- - Die Flüssigkristallmischung enthält neben den Komponenten A, B und C zusätzlich eine oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus III und IV, worin R¹ und R² die in Anspruch 1 angegebene Bedeutung haben.
- - Die Flüssigkristallmischung enthält neben den Komponenten A, B und C zusätzlich eine oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus V und VI, worin R¹ und R² die in Anspruch 1 angegebene Bedeutung haben.
- - Die Komponente C enthält eine oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus VII bis XI, worin R¹ und R² die in Anspruch 1 angegebene Bedeutung haben und s 0 oder 1 ist.
- - Die Komponente B enthält eine oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus XII bis XIV, worin R¹ und R² die in Anspruch 1 angegebene Bedeutung haben.
Bevorzugt sind Mischungen, welche ausschließlich Verbindungen
der Formeln IIa bis IIh (Gruppe A) und Komponente C enthalten,
d. h. keine Verbindungen der Komponente B.
Die bevorzugten Mischungen enthaltend terminal halogenisierte
Verbindungen der Formeln IIa bis IIk (X=F, Cl, -CF₃, -CHF₂,
-OCF₃ oder -OCHF₃) weist besonders günstige Parameterkombinationen
und gleichzeitig ein breites d/p-Fenster auf.
Erfindungsgemäße Flüssigkristallmischungen, deren Komponente
A mindestens eine Verbindung der Formel T3
worin
n eine ganze Zahl von 1-15, und
L¹ und L² jeweils unabhängig voneinander H oder F, und
X F, Cl oder OCF₃
bedeuten, sind bevorzugt. Insbesondere solche Mischungen, die eine Verbindung der Formel T3 und eine Verbindung der Formeln Id2-IId5, IIa1-IIa3 und IIf1-IIf3 enthalten, weisen günstige Werte für die Schwellenspannung V10/0/20 und die Fließviskosität η auf und sind durch relativ hohe oder hohe Werte für die optische Anisotropie gekennzeichnet. Da wegen des relativ hohen Wertes für Δn die Schichtdicke d relativ klein gewählt werden kann, sind mit diesen besonders bevorzugten Mischungen betriebene Displays i. a. durch günstige Werte für die Ein- und/oder Ausschaltzeiten ton und/oder toff gekennzeichnet. Diese Mischungen sind bevorzugt.
L¹ und L² jeweils unabhängig voneinander H oder F, und
X F, Cl oder OCF₃
bedeuten, sind bevorzugt. Insbesondere solche Mischungen, die eine Verbindung der Formel T3 und eine Verbindung der Formeln Id2-IId5, IIa1-IIa3 und IIf1-IIf3 enthalten, weisen günstige Werte für die Schwellenspannung V10/0/20 und die Fließviskosität η auf und sind durch relativ hohe oder hohe Werte für die optische Anisotropie gekennzeichnet. Da wegen des relativ hohen Wertes für Δn die Schichtdicke d relativ klein gewählt werden kann, sind mit diesen besonders bevorzugten Mischungen betriebene Displays i. a. durch günstige Werte für die Ein- und/oder Ausschaltzeiten ton und/oder toff gekennzeichnet. Diese Mischungen sind bevorzugt.
Die erfindungsgemäßen Mischungen zeichnen sich insbesondere
beim Einsatz in SFA's mit hohen Schichtdicken durch sehr
niedrigere Summenschaltzeiten aus (=ton+toff).
Niedrige Summenschaltzeiten sind insbesondere ein wichtiges
Kriterium für SFA's beim Einsatz als Anzeigen von Laptops, um
Cursorbewegungen störungsfrei darstellen zu können.
Für die Komponente D stehen dem Fachmann eine Vielzahl, zum
Teil kommerziell erhältlicher chiraler Dotierstoffe zur
Verfügung. Deren Wahl ist an sich nicht kritisch.
Die in den erfindungsgemäßen SFA's verwendeten Flüssigkristallmischungen
sind dielektrisch positiv mit Δε1.
Besonders bevorzugt sind Flüssigkristallmischungen mit Δε3
und ganz besonders solche mit Δε5.
Die erfindungsgemäßen Flüssigkristallmischungen weisen
günstige Werte für die Schwellenspannung V10/0/20 und für die
Fließviskosität η auf. Ist der Wert für den optischen Wegunterschied
d · Δn vorgegeben, wird der Wert für die Schichtdicke
d durch die optische Anisotropie Δn bestimmt. Insbesondere
bei relativ hohen Werten für d · Δn ist i. a. die Verwendung
erfindungsgemäßer Flüssigkristallmischungen mit einem relativ
hohen Wert für die optische Anisotropie bevorzugt, da dann
der Wert für d relativ klein gewählt werden kann, was zu
günstigeren Werten für die Schaltzeiten führt. Aber auch
solche erfindungsgemäßen Flüssigkristallanzeigen, die erfindungsgemäße
Flüssigkristallmischungen mit kleineren Werten
für Δn enthalten, sind durch vorteilhafte Werte für die
Schaltzeigen gekennzeichnet. Die erfindungsgemäßen
Flüssigkristallmischungen sind weiter durch vorteilhafte
Werte für die Steilheit der elektrooptischen Kennlinie
gekennzeichnet und können mit hohen Multiplexraten betrieben
werden. Darüberhinaus weisen die erfindungsgemäßen Flüssigkristallmischungen
eine hohe Stabilität und günstige Werte
für den elektrischen Widerstand und die Frequenzabhängigkeit
der Schwellenspannung auf. Die erfindungsgemäßen
Flüssigkristallanzeigen weisen einen großen Arbeitstemperaturbereich
und eine gute Winkelabhängigkeit des Kontrastes
auf.
Der Aufbau der erfindungsgemäßen Flüssigkristall-Anzeigeelemente
aus Polarisation, 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 360° gegeneinander verdreht
ist, entspricht der für derartige Anzeigeelemente
üblichen Bauweise. Dabei ist der Begriff der üblichen Bauweise
hier weit gefaßt und umfaßt auch alle Abwandlungen und
Modifikationen der Supertwistzelle, insbesondere auch Matrix-
Anzeigeelemente sowie die zusätzliche Magnete enthaltenden
Anzeigelemente nach der DE-OS 27 48 738. Der Oberflächentiltwinkel
an den beiden Trägerplatten kann gleich oder
verschieden sein. Gleiche Tiltwinkel sind bevorzugt.
Ein wesentlicher Unterschied der erfindungsgemäß Anzeigeelemente
zu den bisher üblichen auf der Basis der verdrillten
nematischen Zelle besteht jedoch in der Wahl der Flüssigkristallkomponenten
der Flüssigkristallschicht.
Die Herstellung der erfindungsgemäß verwendbaren Flüssigkristallmischungen
erfolgt in an sich üblicher Weise.
In der Regel 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.
Die Dielektrika können auch weitere, dem Fachmann bekannte
und in der Literatur beschriebene Zusätze enthalten. Beispielsweise
können 0-15% pleochroitische Farbstoffe zugesetzt
werden.
Zur Anpassung der Materialparameter an die jeweiligen Anzeigenparameter
werden die erfindungsgemäßen Medien in einer
besonders bevorzugten Ausführungsform durch Mischen von
sogenannten "Multi-Bottle-Systemen" hergestellt. Gewöhnlich
erlaubt ein "Zwei- oder Multi-Bottle-System" das Einstellen
der erforderlichen optischen Anisotropie entsprechend der
Schichtdicke der SFA-Anzeigen.
Darüber hinaus erlaubt das erfindungsgemäße "Multi-Bottle-System"
die Einstellung der Steilheit und des Schaltverhaltens
bei vorgegebener Schwellenspannung durch Adjustierung
der elastischen Konstanten, insbesondere von K₃/K₁.
Demzufolge ist weiterhin Gegenstand der Erfindung ein
flüssigkristallines Medium basierend auf Komponente A enthaltend
eine oder mehrere Verbindungen der Formel IIa oder IIb,
eine oder mehrere Verbindungen der Formel IIc bis IIe und
eine oder mehrere Verbindungen der Formeln IIf bis IIh, wobei
es in Form eines gebrauchsfertigen Sets aus zwei oder mehreren,
vorzugsweise vier Komponenten mit gleicher Schwellenspannung
vorliegt, dessen eine Komponente eine optische
Anisotropische von 0,100-0,110 aufweist, und die andere eine
optische Anisotropie von 0,170 bis 0,180 aufweist.
Besonders bevorzugt ist ein 4-Komponenten-Set, wobei alle
4 Komponenten etwa die gleiche Schwellenspannung aufweisen
und jeweils zwei Komponenten gleiche optische Anisotropie
aber unterschiedliche K₃/K₁-Werten aufweisen. Mit diesem
"4-Bottle-System" lassen sich gezielt Mischungen mit allen
Parametern, d. h. mit gleicher Schwellenspannung, optischer
Anisotropie zwischen 0,100 und 0,180 und K₃/K₁-Werten zwischen
1,0 und 1,6 herstellen.
Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung erläutern, ohne
sie zu begrenzen.
Es bedeutet:
S-N | |
Phasenübergangs-Temperatur smektisch-nematisch, | |
N-I | Phasenübergangs-Temperatur nematisch-isotop, |
Klp. | Klärpunkt, |
Visk. | Viskosität (m Pa · s), |
Ton | Zeit vom Einschalten bis zur Erreichung von 90% des maximalen Kontrastes |
Toff | Zeit vom Ausschalten bis zur Erreichung von 10% des maximalen Kontrastes |
Die SFA wird im Multiplexbetrieb angesteuert (Multiplexverhältnis
1 : 240, Bias 1 : 16, Betriebsspannung 18,5 Volt).
Vor- und nachstehend sind alle Temperaturen in °C angegeben.
Die Prozentzahlen sind Gewichtsprozente. Die Werte für die
Schaltzeiten und Viskositäten beziehen sich auf 20°C.
Ein SFA von Typ STN mit folgenden Parametern,
Verdrillungswinkel|240° | |
Anstellwinkel | 5° |
d | 7,7 µm |
enthaltend eine Flüssigkristallmischung mit folgenden Parametern
Klärpunkt:|72° | |
Δn: | 1152 |
und bestehend aus einer Basismischung aus
7,0% PCH-2
18,0% PCH-3
10,0% PCH-4
3,0% ME2N · F
4,0% PYP-31
4,0% PYP-32
5,0% PYP-33
4,0% PYP-34
7,0% CCP-2OCF3
7,0% CCP-3OCF3
7,0% CCP-4OCF3
7,0% CCP-5OCF3
4,0% ECCP-33
5,0% ECCP-3F
5,0% ECCP-5F
3,0% CCPC-33
18,0% PCH-3
10,0% PCH-4
3,0% ME2N · F
4,0% PYP-31
4,0% PYP-32
5,0% PYP-33
4,0% PYP-34
7,0% CCP-2OCF3
7,0% CCP-3OCF3
7,0% CCP-4OCF3
7,0% CCP-5OCF3
4,0% ECCP-33
5,0% ECCP-3F
5,0% ECCP-5F
3,0% CCPC-33
und einer chiralen Komponente (p-(p-n-Hexylbenzoyloxy)-
benzoesäure-2-octylester) zeigt folgende Schaltzeiten:
ton|260 mS | |
toff | 240 mS |
ton+toff | 500 mS |
Ein SFA vom Typ STN mit folgenden Parametern,
Verdrillungswinkel|240° | |
Anstellwinkel | 5° |
d | 8,0 µm |
enthaltend eine Flüssigkristallmischung mit folgenden Parametern,
Klärpunkt|71° | |
Δn | 0,1126 |
und bestehend aus einer Basismischung aus
7,0% PCH-2
18,0% PCH-3
5,0% PCH-4
4,0% PYP-2F
4,0% PYP-3F
3,0% PYP-31
3,0% PYP-32
4,0% PYP-33
4,0% PYP-34
8,0% CCP-2OCF3
8,0% CCP-3OCF3
7,0% CCP-4OCF3
7,0% CCP-5OCF3
7,0% ECCP-3F
7,0% ECCP-5F
4,0% CCPC-33
18,0% PCH-3
5,0% PCH-4
4,0% PYP-2F
4,0% PYP-3F
3,0% PYP-31
3,0% PYP-32
4,0% PYP-33
4,0% PYP-34
8,0% CCP-2OCF3
8,0% CCP-3OCF3
7,0% CCP-4OCF3
7,0% CCP-5OCF3
7,0% ECCP-3F
7,0% ECCP-5F
4,0% CCPC-33
und einer chiralen Komponente (vgl. Beispiel 1) zeigt
folgende Schaltzeiten:
ton|260 mS | |
toff | 290 mS |
ton+toff | 550 mS |
Ein SFA vom Typ STN mit folgenden Parametern:
Verdrillungswinkel|240° | |
Anstellwinkel | 5° |
d | 7,9 µm |
enthaltend eine Flüssigkristallmischung mit folgenden Parametern:
Klärpunkt|70° | |
Δn | 0,1098 |
und bestehend aus einer Basismischung aus:
5,0% PCH-2
20,0% PCH-3
5,0% PCH-4
4,0% PYP-2F
4,0% PYP-3F
2,0% PYP-31
3,0% PYP-32
4,0% PYP-33
4,0% PYP-34
3,0% CCH-303
7,0% CCP-2OCF3
7,0% CCP-3OCF3
7,0% CCP-4OCF3
7,0% CCP-5OCF3
7,0% ECCP-3F
7,0% ECCP-5F
4,0% CCPC-33
20,0% PCH-3
5,0% PCH-4
4,0% PYP-2F
4,0% PYP-3F
2,0% PYP-31
3,0% PYP-32
4,0% PYP-33
4,0% PYP-34
3,0% CCH-303
7,0% CCP-2OCF3
7,0% CCP-3OCF3
7,0% CCP-4OCF3
7,0% CCP-5OCF3
7,0% ECCP-3F
7,0% ECCP-5F
4,0% CCPC-33
und einer chiralen Komponente (vgl. Beispiel 1) zeigt folgende
Schaltzeiten:
ton|300 mS | |
toff | 310 mS |
ton+toff | 610 mS. |
Eine Flüssigkristallmischung bestehend aus:
PCH-2 | |
6,0 | |
PCH-3 | 19,0 |
PCH-4 | 5,0 |
PCH-301 | 7,0 |
CCP-20CF3 | 8,0 |
CCP-30CF3 | 8,0 |
CCP-40CF3 | 7,0 |
CCP-50CF3 | 7,0 |
PYP-2F | 4,0 |
PYP-3F | 4,0 |
PYP-31 | 3,0 |
PYP-33 | 4,0 |
ECCP-3F | 7,0 |
ECCP-5F | 7,0 |
CCPC-33 | 4,0 |
S<-20 N 71 I | |
Δn | 0,1068 |
Viskosität bei 20° | 15 mPa · s |
und einer chiralen Komponente (vgl. Beispiel 1) ergibt in
einer SFA vom Typ STN (Parameter vgl. Beispiel 1) eine
Schwellenspannung von 1,89 V.
Eine Flüssigkristallmischung bestehend aus:
PCH-2 | |
8,0 | |
PCH-3 | 20,0 |
PCH-4 | 7,0 |
PCH-5 | 4,0 |
PYP-32 | 5,0 |
PYP-33 | 4,0 |
CCP-20CF3 | 8,0 |
CCP-30CF3 | 8,0 |
CCP-40CF3 | 7,0 |
CCP-50CF3 | 7,0 |
ECCP-30F | 5,0 |
ECCP-50F | 5,0 |
CCPC-3F · F | 6,0 |
ECCP-5F · F | 6,0 |
S<-40 N 73 I | |
Δn | 0,1073 |
Viskosität bei 20° | 17 mPa · s |
und einer chiralen Komponente (vgl. Beispiel 1) ergibt in
einer SFA vom Typ STN (Parameter vgl. Beispiel 1) eine
Schwellenspannung von 1,89 V.
Eine Flüssigkristallmischung bestehend aus:
PCH-3 | |
10,0 | |
K6 | 7,0 |
K9 | 8,0 |
PCH-301 | 11,0 |
PYP-31 | 4,0 |
PYP-32 | 5,0 |
PYP-33 | 4,0 |
PTP-20F | 6,0 |
PTP-40F | 6,0 |
CCP-30CF3 | 6,0 |
CCP-50CF3 | 6,0 |
ECCP-30CF3 | 5,0 |
ECCP-50CF3 | 5,0 |
CPTP-30CF3 | 6,0 |
CPTP-50CF3 | 6,0 |
CPTP-302 | 5,0 |
S<-30 N 73 I | |
Δn | 0,1720 |
Viskosität bei 20° | 19 mPa · s |
und einer chiralen Komponente (vgl. Beispiel 1) ergibt in
einer SFA vom Typ STN (Parameter vgl. Beispiel 1) eine
Schwellenspannung von 1,91 V.
Man stellt ein "4-Bottle-System" her bestehend aus den
Komponenten A, B, C und D
Komponente A weist folgende Parameter auf:
S<-40 K 73 I | |
Viskosität (-20°C) | 17 mm²/s |
Δn | 0,1703 |
Δε | 10,0 |
Vth | 1,89 |
Steilheit [=(Vth/V₁₀-1) · 100] | 10,05 |
Komponente B weist folgende Parameter auf:
S < -30 K 73 I | |
Viskosität (20°C) | 19 mm²/s |
Δn | 0,1720 |
Δε | 9,3 |
Vth | 1,91 |
Steilheit [= Vth/V10 -1) · 100] | 13,09% |
Ton + Toff/2 | 85 ms |
Komponente C weist folgende Parameter auf:
S < -40 K 74 I | |
Viskosität (20°C) | 17 mm²/s |
Δn | 0,1063 |
Δε | 10,5 |
Vth | 1,86 |
Steilheit [= Vth/V10 -1) · 100] | 7,28% |
Komponente D weist folgende Parameter auf:
S < -20 K 73 I | |
Viskosität (20°C) | 18 mm²/s |
Δn | 0,1708 |
Δε | 9,9 |
Vth | 1,85 |
Steilheit [= Vth/V10 -1) · 100] | 5,96% |
Ton + Toff/2 | 120 ms |
Durch Mischen von Komponente B und D erhält man Mischungen
mit folgenden Parametern (gemessen in einer 240° STN-Zelle,
d=6 µm:
Durch Mischen von Komponente A und B erhält man Mischungen
mit folgenden Parametern (gemessen in einer 240° STN-Zelle/
Schichtdicke 6,5 µm).
Das neue "4-Bottle-System" ergibt SFA mit Summenschaltzeiten
<250 ms bei einer Schichtdicke von 6 µm <200 ms bei 5 µm,
<400 ms bei 7 µm und <600 ms bei 8 µs, sowie breite
d/p-Festern selbst bei hohen Twist-Winkeln.
PCH-53: | |
trans-1-p-Propylphenyl-4-pentylcyclohexan | |
I-32: | 1-(trans-4-Propylcycloheyl)-2-(4′-ethyl-2′-fluorbiphenyl-4-yl)-ethan- |
I-35: | 1-(trans-4-Propylcyclohexyl)-2-(4′-pentyl-2′-fluorbiphenyl-4-yl)-eth-an |
BCH-32: | 4-Ethyl-4′-(trans-4-propylcyclohexyl)-biphenyl |
BCH-52: | 4-Ethyl-4′-(trans-4-pentylcyclohexyl)-biphenyl |
CCH-303: | trans,trans-4-Propoxy-4′-propylcyclohexyl-cyclohexan |
CCH-501: | trans,trans-4-Methoxy-4′-pentylcyclohexyl-cyclohexan |
CH-35: | trans,trans-4-Propylcyclohexylcyclohexan-carbonsäure-trans-4-pentylc-yclohexylester |
CH-43: | trans,trans-4-Butylcyclohexylcyclohexan-carbonsäure-trans-4-propylcy-clohexylester |
CH-45: | trans,trans-4-Butylcyclohexylcyclohexan-carbonsäure-trans-4-pentylcy-clohexylester |
PCH-302: | trans-1-p-Ethoxyphenyl-4-propylcyclohexan |
PCH-303: | trans-1-p-Propoxyphenyl-4-propylcyclohexan |
PCH-30: | trans-1-p-Butoxyphenyl-4-propylcyclohexan |
CCH-502: | trans,trans-4-Ethoxy-4′-pentylcyclohexyl-cyclohexan |
ECCP-32: | 1-[trans-4-(trans-4-Propylcyclohexyl)-cyclohexyl]-2-(p-ethylphenyl)--ethan |
ECCP-31: | 1-[trans-4-(trans-4-Propylcyclohexyl)-cyclohexyl]-2-(p-methylphenyl)--ethan |
ECCP-35: | 1-[trans-4-(trans-4-Propylcyclohexyl)-cyclohexyl]-2-(p-pentylphenyl)--ethan |
PCH-501: | trans-1-p-Methoxyphenyl-4-pentylcyclohexan |
PCH-502: | trans-1-p-Ethoxyphenyl-4-pentylcyclohexan |
CP-33: | trans,trans-4-Propylcyclohexylcyclohexan-carbonsäure-p-propylphenyle-ster |
CP-35: | trans,trans-4-Propylcychlehexylcyclohexan-carbonsäure-p-pentylphenyl-ester |
CP-43: | trans,trans-4-Butylcyclohexylcyclohexan-carbonsäure-p-propylphenyles-ter |
CP-45: | trans,trans-4-Butylcyclohexylcyclohexan-carbonsäure-p-pentylphenyles-ter |
PTP-40F: | 4-Butoxy-4′-fluortolan |
PTP-50F: | 4-Pentoxy-4′-fluortolan |
PTP-20F: | 4-Ethoxy-4′-fluortolan |
PCH-301: | trans-1-p-Methoxyphenyl-4-propylcyclohexan |
CCH-301: | trans,trans-4-Methoxy-4′-propylcyclohexyl-cyclohexan |
CBC-33F: | 4,4′-Bis-(trans-4-propylcyclohexyl)-2-fluorbiphenyl |
CBC-55F: | 4,4′-Bis-(trans-4-pentylcyclohexyl)-2-fluorbiphenyl |
CBC-53F: | 4-(trans-4-Pentylcyclohexyl)-4′-(trans-4-propylcyclohexyl)-2-fluorbi-phenyl |
CBC-33: | 4,4′-Bis-(trans-4-propylcyclohexyl)-biphenyl |
CBC-55: | 4,4′-Bis-(trans-4-pentylcyclohexyl)-biphenyl |
CBC-53: | 4-(trans-4-Pentylcyclohexyl)-4′-(trans-4-propylcyclohexyl)-biphenyl |
ECCP-33: | 1-[trans-4-(trans-4-Propylcyclohexyl)-cyclohexyl]-2-(p-propylphenyl)--ethan |
CCH-51F: | trans,trans-4-Fluormethyl-4′-pentylcyclohexylcyclohexan |
CCH-31F: | trans,trans-4-Fluormethyl-4′-propylcyclohexylcyclohexan |
PTP-102: | 4-Methyl-4′-ethoxy-tolan |
PTP-201: | 4-Methox-4′-ethyl-tolan |
CPTP-301: | 4-(trans-4-Propylcyclohexyl)-4′-methoxy-tolan |
CPTP-302: | 4-(trans-4-Propylcyclohexyl)-4′-ethoxyy-tolan |
CPTP-303: | 4-(trans-4-Propylcyclohexyl)-4′-propoxy-tolan |
CPTP-30CF3: | 4-(trans-4-Propylcyclohexyl)-4′-trifluor-methoxy-tolan |
CPTP-50CF3: | 4-(trans-4-Propylcyclohexyl)-4′-trifluor-methoxy-tolan |
PCH-5F: | trans-1-p-Fluorphenyl-4-pentylcyclohexan |
PCH-6F: | trans-1-p-Fluorphenyl-4-hexylcyclohexan |
PCH-7F: | trans-1-p-Fluorphenyl-4-heptylcyclohexan |
EPCH-20CF₃: | 1-(trans-4-Ethylcyclohexyl)-2-(p-tri-fluor-methoxyphenyl)-ethan |
EPCH-30CF₃: | 1-(trans-4-Propylcyclohexyl)-2-(p-tri-fluor-methoxyphenyl)-ethan |
EPCH-50CF₃: | 1-(trans-4-Pentylcyclohexyl)-2-(p-tri-fluor-methoxyphenyl)-ethan |
EPCH-70CF₃: | 1-(trans-4-Heptylcyclohexyl)-2-(p-tri-fluor-methoxyphenyl)-ethan |
PCH-30CF₃: | trans-1-p-Trifluormethoxyphenyl-4-propylcyclohexan |
PCH-50CF₃: | trans-1-p-Trifluormethoxyphenyl-4-pentylcyclohexan |
ECCP-30CF₃: | 1-[trans-4-(trans-4-Propylcyclohexyl)-cyclohexyl]-2-(p-trifluormetho-xyphenyl)-ethan |
ECCP-50CF₃: | 1-[trans-4-(trans-4-Pentylcyclohexyl)-cyclohexyl]-2-(p-trifluormetho-xyphenyl)-ethan |
CCP-20CF₃: | p-trans-4-(trans-4-Ethylcyclohexyl)-cyclohexyl]-trifluormethoxybenzo-l |
CCP-30CF₃: | p-[trans-4-(trans-4-Propylcyclohexyl)-cyclohexyl]-trifluormethoxyben-zol |
CCP-40CF₃: | p-[trans-4-(trans-4-Butylcyclohexyl)-cyclohexyl]-trifluormethoxybenz-ol |
CCP-50CF₃: | p-[trans-4-(trans-4-Pentylcyclohexyl)-cyclohexyl]-trifluormethoxyben-zol |
BCH-30CF₃: | 4-Trifluormethoxy-4′-(trans-4-propylcyclohexyl)-biphenyl |
ECCP-3F · F: | 1-[trans-4-(trans-4-Propylcyclohexyl)-cyclohexyl]-2-(3,4-difluorphen-yl)-ethan |
ECCP-5F · F: | 1-[trans-4-(trans-5-Pentylcyclohexyl)-cyclohexyl]-2-(3,4-difluorphen-yl)-ethan |
CCP-3F · F: | 4-[trans-4-(trans-4-Propylcyclohexyl)-cyclohexyl]-1,2-difluorbenzol |
CCP-5F · F: | 4-[trans-4-(trans-4-Pentylcyclohexyl)-cyclohexyl]-1,2-difluorbenzol |
D-302FF: | 2,3-Difluor-4-ethoxyphenyl-trans-4-propylcyclohexyl-carboxylat |
D-502FF: | 2,3-Difluor-4-ethoxyphenyl-trans-4-pentylcyclohexyl-carboxylat |
CCP-3F: | 4-[trans-4-(trans-4-Propylcyclohexyl)-cyclohexyl]-fluorbenzol |
ECCP-3F: | 1-[trans-4-(trans-4-Propylcyclohexyl)-cyclohexyl]-2-(p-fluorphenyl)--ethan |
ECCP-5F: | 1-[trans-4-(trans-4-Pentylcyclohexyl)-cyclohexyl]-2-(p-fluorphenyl)--ethan |
CP-3F: | trans-4-(trans-4-Propylcyclohexyl)-cyclohexancarbonsärue-(p-fluorphe-nylester) |
CP-5F: | trans-4-(trans-4-Propylcyclohexyl)-cyclohexancarbonsäure-(p-fluorphe-nylester) |
PYP-2F: | 2-p-Fluorphenyl-5-ethylpyrimidin |
PYP-3: | 2-p-Fluorphenyl-5-propylpyrimidin |
PYP-31: | 2-p-Methylphenyl-5-propylpyrimidin |
PYP-32: | 2-p-Ethylphenyl-5-propylpyrimidin |
PYP-33: | 2-p-Propylphenyl-5-propylpyrimidin |
PYP-34: | 2-p-Butylphenyl-5-propylpyrimidin |
PYP-5F: | 2-p-Fluorphenyl-5-pentylpyrimidin |
PYP-6F: | 2-p-Fluorphenyl-5-hexylpyrimidin |
PYP-7F: | 2-p-Fluorphenyl-5-heptylpyrimidin |
PYP-30CF3: | 2-p-Trifluormethoxyphenyl-5-propylpyrimidin |
PYP-50CF3: | 2-p-Trifluormethoxyphenyl-5-pentylpyrimidin |
PYP-70CF3: | 2-p-Trifluormethoxyphenyl-5-heptylpyrimidin |
PCH-3: | p-trans-4-Propylcyclohexyl-benzonitril |
PCH-2: | p-trans-4-Ethylcyclohexyl-benzonitril |
PCH-4: | p-trans-4-Butylcyclohexyl-benzonitril |
PCH-5: | p-trans-4-Pentylcyclohexyl-benzonitril |
ECCP-3: | 1-trans-4-(trans-4-Propylcyclohexyl)-cyclohexyl-2-(p-cyanphenyl)-eth-an |
ECCP-3CF₃: | 1-trans-4-(trans-4-Propylcyclohexyl)-cyclohexyl-2-(p-trifluormethylp-henyl)-ethan |
PTP35: | 4-Propyl-4′-pentyltolan |
PTP45: | 4-Butyl-4′-pentyltolan |
BCH-52F: | 4-(trans-4-Pentylcyclohexyl)-2-fluor-4′-ethylbiphenyl |
CP-302FF: | trans-4-(trans-4-Propylcyclohexyl)-cyclohexancarbonsäure-(2,3-difluo-r-4-ethoxyphenyl-ester) |
PCH-301: | trans-1-p-Methoxyphenyl-4-propylcyclohexan |
PCH-401: | trans-1-p-Methoxyphenyl-4-butylcyclohexan |
D-302: | 4-Ethoxyphenyl-trans-4-propylcyclohexyl-carboxylat |
D-402: | 4-Ethoxyphenyl-trans-4-butylcyclohexyl-carboxylat |
CCPC-33: | trans,trans-4-Propylcyclohexylcyclohexancarbonsäure(4-(4-trans-propy-lcyclohexyl)-phenylester) |
K6: | 4′-Ethyl-4-cyanobiphenyl |
K9: | 4′-Propyl-4-cyanobiphenyl |
Claims (13)
1. Supertwist-Flüssigkristallanzeige mit
- - zwei planparallelen Trägerplatten, die mit einer Umrandung eine Zelle bilden,
- - einer in der Zelle befindlichen nematischen Flüssigkristallmischung mit positiver dielektrischer Anisotropie,
- - 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 1 Grad bis 30 Grad, und
- - einem Verdrillungswinkel der Flüssigkristallmischung
in der Zelle von Orientierungsschicht zu
Orientierungsschicht dem Betrag nach zwischen 100
und 600°, dadurch gekennzeichnet, daß die nematische
Flüssigkristallmischung
- a) auf Komponenten A basiert, welche
- - eine oder mehrere Verbindungen der Formeln IIa oder IIb:
- - eine oder mehrere Verbindungen der Formeln IIc bis IIe:
- - und eine oder mehrere Verbindungen der Formeln
IIf bis IIh enthält,
worin
R¹ und R² jeweils die für R angegebene Bedeutung besitzen,
R n-Alkyl, n-Alkoxy oder n-Alkenyl mit bis zu 9 C-Atomen, und jeweils unabhängig voneinander Y und L jeweils H oder F
X F, Cl, -CF₃, -CHF₂, -OCF₃, -OCHF₂, -OCF₂CF₂H oder -OC₂F₅, und
n 0 oder 1 bedeuten,
- b) 0-40 Gew.-% einer flüssigkristallinen Komponente B
bestehend aus einer oder mehreren Verbindungen mit
einer dielektrischen Anisotropie von -1,5 bis +1,5
der allgemeinen Formel I enthält,
worin
R¹ und R² jeweils unabhängig voneinander n-Alkyl, n-Alkoxy, n-Oxaalkyl, -Fluoralkyl oder n-Alkenyl mit bis zu 9 C-Atomen,
A¹, A² und A³ jeweils unabhängig voneinander 1,4-Phenylen, 2- oder 3-Fluor-1,4-phenylen, trans-1,4- Cyclohexylen oder 1,4-Cyclohexenylen,
Z¹ und Z² jeweils unabhängig voneinander -CH₂CH₂-, -C≡C- oder eine Einfachbindung, und
m 0,1 oder 2 bedeutet, - c) 0-20 Gew.-% einer flüssigkristallinen Komponente C, bestehend aus einer oder mehreren Verbindungen mit einer dielektrischen Anisotropie von unter -1,5 enthält, und
- d) eine optisch aktive Komponente D in einer Menge enthält, daß das Verhältnis zwischen Schichtdicke (Abstand der planparallelen Trägerplatten) und natürlicher Ganghöhe der chiralen nematischen Flüssigkristallmischung etwa 0,2 bis 1,3 beträgt, und daß die nematische Flüssigkristallmischung einen nematischen Phasenbereich von mindestens 60°C, eine Viskosität von nicht mehr als 35 mPa · s und eine dielektrische Anisotropie von mindestens +1 aufweist, wobei die dielektrischen Anisotropien der Verbindungen und die auf die nematische Flüssigkristallmischung bezogenen Parameter auf eine Temperatur von 20°C bezogen sind.
- a) auf Komponenten A basiert, welche
2. Anzeige nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
Komponente A Verbindungen der Formeln IIb, IIg und IIh,
worin X F bedeutet, und Verbindungen der Formeln IIf,
worin Y F bedeutet, enthält.
3. Anzeige nach mindenstens einem der Ansprüche 1 bis 2,
dadurch gekennzeichnet, daß X F, Cl, CF₃, -OCF₃, OCHF₂
oder -CHF₂ bedeutet.
4. Anzeige nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß Komponente B eine oder
mehrere Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend
aus II1 bis II7 enthält,
worin R¹ und R² die in Anspruch 1 angegebene Bedeutung
haben.
5. Anzeige nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
Komponente B zusätzlich eine oder mehrere Verbindungen
ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus II8 bis II21
enthält,
worin R¹ und R² die in Anspruch 1 angegebene Bedeutung
haben und die 1,4-Phenylengruppen in II8 bis II17 und
II21 jeweils unabhängig voneinander auch durch Fluor
ein- oder mehrfach substituiert sein können.
6. Anzeige nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet,
daß Komponente B zusätzlich eine oder mehrere Verbindungen
ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus II22 bis
II27 enthält,
worin R¹ und R² die in Anspruch 1 angegebene Bedeutung
haben und die 1,4-Phenylengruppen in II22 bis II27
jeweils unabhängig voneinander auch durch Fluor ein-
oder mehrfach substituiert sein können.
7. Anzeige nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß Komponente B einer oder
mehrere Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend
aus II28 und II29 enthält,
worin CrH2r+1 eine geradkettige Alkylgruppe mit bis zu 7
C-Atomen ist.
8. Anzeige nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkristallmischung
neben den Komponenten A, B und C zusätzlich eine oder
mehrere Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend
aus III und IV enthält,
worin R¹ und R² die in Anspruch 1 angegebene Bedeutung
haben.
9. Anzeige nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß die Komponente C einer oder
mehrere Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend
aus VII bis XI enthält,
worin R¹ und R² die in Anspruch 1 angegebene Bedeutung
haben und s 0 oder 1 ist.
10. Anzeige nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß die Komponente B eine oder
mehrere Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend
aus XII bis XIV enthält,
worin R¹ und R² die in Anspruch 1 angegebene Bedeutung
haben.
11. Anzeige nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß die Komponente A eine oder
mehrere Verbindungen der Formel T3 enthält,
worin
n eine ganze Zahl von 1-15,
L¹ und L² jeweils unabhängig voneinander H oder F, und
X F, Cl oder OCF₃ bedeuten.
L¹ und L² jeweils unabhängig voneinander H oder F, und
X F, Cl oder OCF₃ bedeuten.
12. Flüssigkristallmischung der in einem der Ansprüche 1 bis
11 definierten Zusammensetzung.
13. Flüssigkristallmischung nach Anspruch 12, dadurch
gekennzeichnet, daß es in Form eines gebrauchsfertigen
Sets aus zwei oder mehreren Komponenten mit gleicher
Schwellenspannung vorliegt, dessen eine Komponente eine
optische Anisotropie von 0,100-0,110 aufweist und die
andere Komponente eine optische Anisotropie von 0,170
bis 0,180 aufweist.
Priority Applications (6)
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---|---|---|---|
DE4119292A DE4119292A1 (de) | 1991-04-12 | 1991-06-12 | Supertwist-fluessigkristallanzeige |
DE59109091T DE59109091D1 (de) | 1990-12-07 | 1991-11-26 | Supertwist-Flüssigkristallanzeige |
EP91120211A EP0494368B1 (de) | 1990-12-07 | 1991-11-26 | Supertwist-Flüssigkristallanzeige |
JP34843391A JP3439776B2 (ja) | 1990-12-07 | 1991-12-05 | スーパーツィスト液晶ディスプレー |
US07/802,903 US5308538A (en) | 1990-12-07 | 1991-12-06 | Supertwist liquid-crystal display |
KR1019910022402A KR100221092B1 (ko) | 1990-12-07 | 1991-12-07 | 슈퍼트위스트 액정 디스플레이 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4119292A1 true DE4119292A1 (de) | 1992-10-15 |
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DE (1) | DE4119292A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19513006B4 (de) * | 1995-02-09 | 2005-09-22 | Merck Patent Gmbh | Flüssigkristallines Medium und seine Verwendung |
DE4425321B4 (de) * | 1993-07-26 | 2007-01-11 | Merck Patent Gmbh | Flüssigkristalline Mischung |
-
1991
- 1991-06-12 DE DE4119292A patent/DE4119292A1/de not_active Ceased
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4425321B4 (de) * | 1993-07-26 | 2007-01-11 | Merck Patent Gmbh | Flüssigkristalline Mischung |
DE19513006B4 (de) * | 1995-02-09 | 2005-09-22 | Merck Patent Gmbh | Flüssigkristallines Medium und seine Verwendung |
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