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    公开号:WO1989008692A1
    申请号:PCT/EP1989/000189
    申请日:1989-02-28
    公开日:1989-09-21
    发明作者:Georg Weber；Reinhard Hittich
    申请人:MERCK Patent Gesellschaft mit beschränkter Haftung；
    IPC主号:C09K19-00
    专利说明:
    [0001] Supertwist-Flüssigkristallanzeige
    [0002] Die Erfindung betrifft eine Supertwist-Flüssigkristallanzeige mit
    [0003] - zwei planparallelen Trägerplatten, die mit einer Umrandung eine Zelle bilden, - einer in der Zelle befindlichen nematischen Flüssig- kristallmischung mit positiver dielektrischer Aniso- tropie und mit mindestens einem chiralen Dotierstoff,
    [0004] - 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
    [0005] - einem Verdrillungswinkel der Flüssigkristallmischung in der Zelle von Orientierungsschicht zu Orientierungsschicht dem Betrag nach zwischen 160 und 360°, dadurch gekennzeichnet, daß die nematische Flüssigkristallmischung folgenden Bedingungen genügt: nematischer Phasenbereich von mindestens 60 °C, Viskosität von 30 mPa.s oder darunter, Δε/ε┴ < 1.5, wobei Δε die dielektrische Anisotropie und ε┴ die Dielektrizitätskonstante in Richtung der kurzen Achse der Flüssigkristallmoleküle bedeutet, und - Δε größer oder gleich + 5,
    [0006] und auf folgenden Komponenten basiert:
    [0007] a) deutlich dielektrisch positiven Verbindungen mit hohem ε┴ ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Formeln 1-8:
    [0008]

    und/oder Verbindungen der Formel A und/oder B
    [0009]
    und gegebenenfalls Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Formeln 9 bis 11
    [0010]
    und
    [0011] b) relativ unpolaren Verbindungen mit großem ε┴ ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Formeln 12 bis 18:
    und/oder Verbindungen aus der Gruppe bestehend aus den Formeln C und D
    [0012]
    und gegebenenfalls Verbindungen mit hoher Doppelbrechung aus der Gruppe bestehend aus den Formeln 19 und 20:
    [0013]
    [0014] wobei X H oder F, m 1 oder 2, n 0 öder 1, und R in jedem Fall jeweils geradkettiges Alkyl, Oxa- alkyl oder Alkenyl mit 2 bis 7 C-Atomen und R' jeweils geradkettiges Alkyl oder Alkoxy mit jeweils 1 bis 7 C-Atomen bedeutet.
    [0015] Supertwist-Flüssigkristallanzeigen (SFK-Anzeigen) gemäß deß Oberbegriffs sind bekannt, z.B. aus EP 0 131 216 B1; DE 3423 993 A1; EP 0 098 070 A2; 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. 53 (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. Lig. Cryst. Letters Vol. 4 (1), pp. 1-8 (1986). Der Begriff SFK-Anzeigen umfaßt hier jede, höher verdrillte Anzeige mit einem Verdrillungswinkel dem Betrage nach zwischen 160° und 360°, wie beispielsweise, die Anzeigen nach Waters et al. (CM. 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 0 246 842) oder BW-STN-LCD's (K. Kawasaki et al., SID 87 Digest 391 (20.6)).
    [0016] Derartige Anzeigen zeichnen sich im Vergleich zu Stan-dard-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 Kennliniensteilheit. Als Maß für die Kennliniensteilheit wird im allgemeinen das Verhältnis V50/V10 gewählt (V50 = Spannung bei 50 % Kontrast/V10 = Spannung bei 10 % Kontrast). Zur Erzielung von hohen Kennliniensteilheiten wurden bisher insbesondere die elastischen Eigenschaften der Flüssigkristallmischung optimiert. Die erzielten Steilheiten waren jedoch nicht für jede Anwendung ausreichend.
    [0017] Es besteht somit immer noch ein großer Bedarf nach SFK¬Anzeigen mit sehr hohen Kennliniensteilheiten bei gleichzeitig großem Arbeitstemperaturbereich, kurzen Schaltzeiten und niedriger Schwellenspannung.
    [0018] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, SFK-Anzeigen bereitzustellen, die die oben angegebenen Nachteile nicht oder nur in geringerem Maße und gleichzeitig sehr hohe Kennliniensteilheiten aufweisen. Es wurde nun gefunden, daß diese Aufgabe gelöst werden kann, wenn man in diesen Anzeigen nematische Flüssig- kristallmischungen verwendet, die folgenden Bedingungen genügen:
    [0019] nematischer Phasenbereich von mindestens 60 °C, Viskosität von 30 mPa.s oder darunter, und Δε/ε < 1.5, wobei Δε die dielektrische Anisotropie und ε die Dielektrizitätskonstante in Richtung der kurzen Achse der Flüssigkristallmoleküle bedeutet, Δε größer oder gleich +5,
    [0020] und auf folgenden Komponenten basieren:
    [0021] a) deutlich dielektrisch positiven Verbindungen mit hohem ε┴, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Formeln 1-8:
    [0022]

    und/oder Verbindungen der Formel A und/oder B
    [0023]
    und gegebenenfalls Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Formeln 9 bis 11
    [0024]
    relativ unpolaren Verbindungen mit großem ε┴ ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Formeln 12 bis 18:
    [0025]
    und/oder Verbindungen aus der Gruppe bestehend aus den Formeln C und D
    [0026]
    und gegebenenfalls Verbindungen mit hoher Doppelbrechung aus der Gruppe bestehend aus den Formeln 19 und 20:
    [0027]
    [0028] wobei X H oder F, m 1 oder 2, n 0 oder 1, und R in jedem Fall jeweils geradkettiges Alkyl, Oxaalkyl oder Alkenyl mit 2 bis 7 C-Atoraen und R' jeweils geradkettiges Alkyl oder Alkoxy mit jeweils 1 bis 7 C-Atomen bedeutet.
    [0029] Gegenstand der Erfindung ist somit eine entsprechende Supertwist-Flüssigkristallanzeige.
    [0030] Gegenstand der Erfindung sind ferner entsprechende Anzeigeelemente, die folgenden Bedingungen genügen:
    [0031] - Produkt von Doppelbrechung Δn und der Schichtdicke der Flüäsigkristallmischung zwischen 0,1 μm und 2,5 μm.
    [0032] - Dielektrizitätskonstante ε┴ größer oder gleich 4.
    [0033] Gegenstand der Erfindung ist ferner die Verwendung entsprechender Flüssigkristallmischungen als Dielektrika entsprechender Anzeigen. Gegenstand der Erfindung sind schließlich auch entsprechende Flüssigkristallmischungen zur Verwendung in SKF-Anzeigen.
    [0034] Nematische Flüssigkristallmischungen, die zwei der drei angegebenen Bedingungen genügen sind bekannt und werden in vielfältigen Ausführungsformen kommerziell genutzt. Es ist weiterhin bekannt, daß durch Verwendung hoher Anteile von Phenylbenzoaten entsprechend DE-PS 21 67 252 oder von stark dielektrisch negativen Flüssigkristallen (z.B. entsprechend DE-OS 32 31 707) Werte von Δε/ε┴ < 1.5 realisiert werden können. Diese Flüssigkristallmischungen zeichnen sich jedoch durch hohe Viskositäten aus, wobei die Werte bei 20° oft zwischen 40 und 50 mPa.s oder höher liegen. Entsprechende SFK-Anzeigen haben für eine kommerzielle Anwendung somit deutlich zu lange Schaltzeiten.
    [0035] 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 werden können. Die erfindungsgemäßen Flüssigkristallmischungen haben vorzugsweise ein ε┴ ≥ 4, insbesondere ε┴ ≥ 6. Δε/ε┴ ist vorzugsweise ≤ 1,3, insbesondere ≤ 1,1. Die Viskosität bei 20 °C ist vorzugsweise ≤ 25 mPa.s. Der nematische Phasenbereich ist vorzugsweise mindestens 70, insbesondere mindestens 80°. Vorzugsweise erstreckt sich dieser Bereich mindestens von -20° bis +70°. Die einzelnen Verbindungen der Formeln 1 bis 20, bzw. A bis D oder auch andere Verbindungen, die in den erfindungsgemäßen SFK-Anzeigen verwendet werden können, sind entweder bekannt, oder sie können analog zu den bekannten Verbindungen hergestellt werden.
    [0036] Bevorzugte erfindungsgemäß verwendbare Flüssigkristallmischungen enthalten insgesamt vorzugsweise 40-100 %, insbesondere 75-100 % an Verbindungen der Formel 1 bis 20 und A bis D. Sie enthalten insgesamt vorzugsweise 10-30, insbesondere 12-20 Komponenten. Besonders bevorzugt, sind Flüssigkristallmischungen, die mindestens eine Komponente der Formeln 1 , 8, 9, 10 und/oder 11 enthalten. Ferner sind diejenigen Mischungen bevorzugt, die mindestens eine Tolanverbindung der Formel 19 und/ oder 20 enthalten.
    [0037] Die erfindungsgemäßen Mischungen enthalten vorzugsweise 10-30 %, insbesondere 15-25 % an Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe der Formeln 1-6. X ist vorzugsweise Fluor. Verbindungen der Formeln 1, 2, 3 und 5 sind besonders bevorzugt. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind gleichzeitig Verbindungen der Formeln 1 und 2, 1 und 3, 1 und 5, 2 und 3, 2 und 5 oder 1 und 4 anwesend.
    [0038] Die Verbindungen der Formel A umfassen diejenigen der folgenden Teilformein
    [0039]
    [0040]
    Darunter sind diejenigen der Formeln A1 und A2 (X = vorzugsweise H) sowie A3 und A4 (X = vorzugsweise F) bevorzugt. Vorzugsweise enthalten die Mischungen eine oder mehrere Verbindungen der Formeln A und/oder B, worin X Fluor bedeutet.
    [0041] Falls die Gruppe der deutlich dielektrisch positiven
    [0042] Verbindungen in den erfiridungsgemäßen Mischungen überwiegend auf Verbindungen der Formeln A und/oder B baiert, enthalten die Mischungen vorzugsweise eine oder mehrere Verbindungen der Formeln 1-6 und/oder 5-25 % an iner oder mehreren Fluorverbindungen der Formeln 7, 8, 9, 10 oder 11. Dies gilt insbesondere dann, wenn überwiegend Verbindungen der Formel A1 (X = H) benutzt werden. Den Gesamtanteil der Verbindungen der Formeln 1 bis 11 sowie A und B kann der Fachmmann in einfacher Weise so einstellen, daß Δε größer oder gleich +5 ist. Vorzugsweiseenthalten die Mischungen eine oder mehrere Verbindungen der Formeln 7 bis 11. Der Anteil der unpolaren Komponenten der Formeln 12-20sowie C und D ist vorzugsweise 50 bis 85 %, insbesondere 55 bis 75 %, wobei der Anteil der Ester der Formeln 12- 18 sowie C und D 50 bis 70 %, insbesondere 55 bis 65 % ausmacht. Vorzugsweise wurden mindestens 5 Ester verwendet. Vorzugsweise enthalten die Mischungen eine oder mehrere Verbindungen der Formel C und/ oder D. Bevorzugte Mischungen enthalten sowohl Verbindungen ausgewählt aus den Formeln 12-14 als auch Verbindungen ausgewählt aus den Formeln 15-18. Der Anteil der Tolane der Formeln 19 und 20 ist vorzugsweise 10 bis 30 %, insbesondere 15 bis 25 %. Vorzugsweise werden mindestens drei Tolane verwendet.
    [0043] Der Aufbau der erfindungsgemäßen Flüssigkristall-Anzeigen aus Polarisatoren, Elektrodengrundplatten und Elektroden mit einer solchen Oberflächenbehandlung, daß die VorzugsOrientierung (Direktor) der jeweils daran angrenzenden
    [0044] Flüssigkristall-Moleküle von der einen zur anderen Elektrode gewöhnlich um betragsmäßig 160° bis 360° 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 ein den beiden Trägerplatten kann gleich oder verschieden sein. Gleiche Tiltwinkel sind bevorzugt.
    [0045] 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.
    [0046] In den erfindungsgemäßen Anzeigen werden flüssigkristalline Phasen eingesetzt, bei denen die Flüssigkristallparameter Δε und Δε/ε┴ so gewählt werden, daß eine möglichst steile elektroöptische Kennlinie gewährleistet ist, zusammen mit einem maximalen Kontrast und einer minimalen Blickwinkelabhängigkeit bei gleichzeitigem nematischen Phasenbereich von mindestens 60° und einer Viskosität von 30 mPa.s oder darunter. 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.
    [0047] Die Dielektrika können auch weitere, dem Fachmann bekannte und in der Literatur beschriebene Zusätze enthalten. Beispielsweise können 0-15 % pleochroitische Farbstoffe zugesetzt werden.
    [0048] Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung erläutern, ohne sie zu begrenzen.
    [0049] Es bedeutet:
    [0050] S-N Phasenübergangs-Temperatur smektisch-nematisch,
    [0051] Klp. Klärpunkt, Visk. Viskosität bei 20° (m Pa.s),
    [0052] V50/V10 Steilheit der Kennlinie einer SFK-Anzeige bei
    [0053] 20°, d/P (Schichtdicke/Ganghöhe) ~ 0,35, d.Δn = 1,06, Verdrillungswinkel 180°, Anstellwinkel ~ 1°.
    [0054] Vor und nachstehend sind alle Temperaturen in °C angegeben. Die Prozentzahlen sind Gewichtsprozente. Beispiel 1
    [0055] Eine SFK-Anzeige mit folgenden Parametern:
    [0056] Verdrillungswinkel 180°
    [0057] Anstellwinkel 1° d/p (Schichtdicke/Ganghöhe) 0,35 d.Δn 1,06
    [0058] enthaltend eine Flüssigkristallmischung mit folgenden Parametern:
    [0059] Klärpunkt 94,7° Δn 0,1285 (589 nm)
    [0060] 0,1264 (633 nm)
    [0061] Viskosität 20,9 mPa.s Δε +5,5 ε┴ 5,0
    [0062] und bestehend aus
    [0063] 10 % p-trans-4-Propylcyclohexyl-benzonitril, 8 % 2-p-Cyanphenyl-5-propyl-1,3-dioxan, 7 % 2-p-Cyanphenyl-5-butyl-1,3-dioxan.
    [0064] 6 % trans-4-Propylcyclohexancarbonsäure-(p-methoxyphenylester),
    [0065] 6 % trans-4-Propylcyclohexancarbonsäure-(p-ethoxyphenylester), 6 % trans-4-Butylcyclohexancarbonsäure-(p-methoxyphenylester), 6 % trans-4-Butylcyclohexancarbonsäure-(p-ethoxyphenylester), 6 % trans-4-Pentylcyclohexancarbonsäure-(p-methoxyphenylester), 6 % trans-4-Pentylcyclohexancarbonsäure-(p-ethoxyphenylester), 6 % trans-4-(trans-4-Propylcyclohexyl)-cyclohexancarbonsäure-(p-propylphenylester), 6 % trans-4-(trans-4-Pr%pylcyclohexyl)-cyclohexancarbonsäure-(p-pentylphenylester), 6 % trans-4-(trans-4-Butylcyclohexyl)-cyclohexancarbonsäure-(p-pentylphenylester), 6 % trans-4-(trans-4-Butylcyclohexyl)-cyclohexancarbonsäure-(p-propylphenylester),
    [0066] 3 % 4-Methyl-4'-ethoxytolan,
    [0067] 4 % 4-Ethyl-4'-methoxytolan,
    [0068] 4 % 4-(trans-4-Propylcyclohexyl)-4'-methoxytolan und 4 % 4-(trans-4-Propylcyclohexyl)-4'-ethoxytolan
    [0069] zeigt ein Kennliniensteilheit V50/V10 von 3,8 % bei V10 = 2,1 Volt.
    [0070] Beispiel 2
    [0071] Eine SKF-Anzeige mit folgenden Parametern:
    [0072] Verdrillungswinkel 180° Anstellwinkel 1° d/p (Schichtdicke/Ganghöhe) 0,35 d.Δn 1,05
    [0073] enthaltend eine Flüssigkristallmischung mit folgenden Parametern:
    [0074] Klärpunkt 96,3°
    [0075] Δn 0,1196 (589 nm)
    [0076] 0,1177 (633 nm) Viskosität 22,9 mPa.s
    [0077] Δε┴ +5,5 und bestehend aus
    [0078] 15 % p-trans-4-Propylcyclohexyl-benzonitril, 10 % p-trans-4-Ethylcyclohexyl-benzonitril, 8 % 4-Ethyl-4'-cyanbiphenyl, 9 % 4-Propyl-4'-cyanbiphenyl,
    [0079] 4% trans-4-Propylcyclohexancarbonsäure-(p-methoxyphenylester), 4% trans-4-Propylcyclohexancarbonsäure-(p-ethoxyphenylester), 4 % trans-4-Butylcyclohexancarbonsäure-(p-methoxyphenylester), 4 % trans-4-Butylcyclohexancarbonsäure-(p-ethoxyphenylester), 6 % trans-4-(trans-4-Propylcyclohexyl)-cyclohexancarbonsäure-(p-propylphenylester),
    [0080] 6 % trans-4-(trans-4-Propylcyclohexyl)-cyclohexancarbonsäure-(p-pentylphenylester), 6 % trεuιs-4-(trans-4-Butylcyclohexyl)-cyclohexancarbonsäure-(p-pentylphenylester), 6 % trans-4-(trans-4-Butylcyclohexyl)-cyclohexancarbonsäure-(p-propylphenylester), 10 % trans-4-Butylcyclohexancarbonsäure-(p-trans-4- propylcyclohexylphenylester) und 10 % trans-4-Pentylcyclohexancarbonsäure-(p-trans-4- propylcyclohexylphenylester)
    [0081] zeigt eine Kennliniensteilheit V50/V10 von 4,8 % bei V10 = 1,8 Volt. Beispiel 3
    [0082] Eine Flüssigkristallmischung bestehend aus
    [0083] 15 % p-trans-4-Propylcyclohexyl-benzonitril, 8 % 4-Ethyl-4'-cyanbiphenyl, 7 % 4-Propyl-4'-cyanbiphenyl, 8 % 4-Butyl-4'-cyanbiphenyl,
    [0084] 5 % trans-4-Propylcyclohexancarbonsäure-(p-methoxyphenylester),
    [0085] 4 % trans-4-Propylcyclohexancarbonsäure-(p-ethoxyphenylester),
    [0086] 5 % trans-4-Butylcyclohexancarbonsäure-(p-methoxyphenylester), 4 % trans-4-Butylcyclohexancarbonsäure-(p-ethoxyphenylester), 4 % trans-4-Pentylcyclohexancarbonsäure-(p-methoxyphenylester), 4 % trans-4-Pentylcyclohexancarbonsäure-(p-ethoxyphenylester),
    [0087] 6 % trans-4-(trans-4-Propylcyclohexyl)-cyclohexancarbonsäure-(p-propylphenylester),
    [0088] 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-propylcyclohexylphenylester) zeichnet sich durch folgende Parameter aus:
    [0089] Klärpunkt: 96° Viskosität: 21,7 mPa.s Δn: 0,126 Δε: 5,0 ε┴: 4,8
    [0090] DieMischung ergibtvorzügliche Kennliniensteilheiten inSFK-Anzeigen.
    [0091] Beispiel 4 Eine Flüssigkristallmischungbestehend aus
    [0092] 5 % 2-p-Cyanphenyl-5-ethyl-1,3-dioxan, 7 %2-p-Cyanphenyl-5-propyl-1,3-dioxan, 8 % 2-p-Cyanphenyl-5-butyl-1,3-dioxan, 5 % trans-1-p-Methoxyphenyl-4-propylcyclohexan, 20 % tra_αs-4-Propylcyclohexancarbonsäure-(trans-4-propylcyclohexylester), 10 % trans-4-Propylcyclohexancarbonsäure-(trans-4-pentylcyclohexylester), 5 % trans-4-Butylcyclohexancarbonsäure-(p-trans-4-propylcyclohexylphenylester), 5 % trans-4-Pentylcyclohexancarbonsäure-(p-trans-4-propylcyclohexylphenylester), 5 % trans-4-(trans-4-Propylcyclohexyl)-cyclohexancarbonsäure-(p-propylphenylester), 5 % trans-4-(trans-4-Propylcyclohexyl)-cyclohexancarbonsäure-(p-pentylphenylester), 5 % trans-4-(trans-4-Butylcyclohexyl)-cyclohexancarbonsäure-(p-propylphenylester), 5 % trans-4-(trans-4-Butylcyclohexyl)-cyclohexancarbon- säure-(p-pentylphenylester), 3 % 4-Methyl-4'-ethoxytolan, 3 % 4-Ethyl-4*-methoxytolan,
    [0093] 3 % 4-(trans-4-Propylcyclohexyl)-4'-methoxytolan, 3 % 4-(trans-4-Propylcyclohexyl)-4'-ethoxytolan und 3 % 4-(trans-4-Propylcyclohexyl)-4'-propoxytolan
    [0094] zeichnet sich durch folgende Parameter aus:
    [0095] Klärpunktr 87,9°
    [0096] Viskosität: 23,4 mPa.s (20°)
    [0097] 1097 mPa.s (-30°)
    [0098] Δn: 0,1093 (589 nm)
    [0099] Δε : 4,9 ε┴ : 4,8
    [0100] KΛ/K. : 1,15
    [0101] Diese Mischung ergibt vorzügliche Kennliniensteilheiten in SFK-Anzeigen vom OMI-Typ:
    [0102] Verdrillungswinkel: 180° d.Δn: 0,5 d/p: 0,35
    [0103] V50/V10: 5,4 %
    [0104] Beispiel 5
    [0105] Eine Flüssigkristallmischung bestehend aus
    [0106] 15 % 1-(p-Cyanphenyl)-2-(trans-4-propylcyclohexyl)-ethan, 8 % 4-Ethyl-4'-cyanbiphenyl,
    [0107] 7 % 4-Propyl-4'-cyanbiphenyl,
    [0108] 8 % 2-(p-Cyanphenyl)-5-pentylpyridin, 5 % trans-4-Propylcyclohexancarbonsäure-(p-methoxyphenylester), 4 % trans-4-Propylcyclohexancarbonsäure-(p-ethoxyphenylester), 5 % trans-4-Butylcyclohexancarbonsäure-(p-methoxyphenylester), 4 % trans-4-Butylcyclohexancarbonsäure-(p-ethoxyphenylester), 4 % trans-4-Pentylcyclohexancarbonsäure-(p-methoxyphenylester),
    [0109] 4 % trans-4-Pentylcyclohexancarbonsäure-(p-ethoxyphenylester),
    [0110] 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),
    [0111] 6 % trans-4-Butylcyclohexancarbonsäure-(p-trans-4-propylcyclohexylphenylester) und 6 % trans-4-Pentylcyclohexancarbonsäure-(p-trans-4-propylcyclohexylphenylester)
    [0112] zeichnet sich durch vorzügliche Kennliniensteilheiten in SFK-Anzeigen aus.
    [0113] Beispiel 6
    [0114] Eine Flüssigkristallmischung bestehend aus 5 % p-Pentylbenzoesäure-(3-fluor-4-cyanphenylester),
    [0115] 7 % 2-p-Cyanphenyl-5-propyl-1,3-dioxan,
    [0116] 8 % 2-p-Cyanphenyl-5-butyl-1,3-dioxan,
    [0117] 5 % trans-1-p-Fluorphenyl-4-propylcyclohexan, 20 % trans-4-Propylcyclohexancarbonsäure-(trans-4-propylcyclohexylester), 10 % trans-4-Propylcyclohexancarbonsäure-(2-methylpyridin- 5-yl-ester), 5 % trans-4-Butylcyclohexancarbonsäure-(p-trans-4-propylcyclohexylphenylester),
    [0118] 5 % trans-4-Pentylcyclohexancarbonsäure-(p-trans-4-propylcyclohexylphenylester), 5 % trans-4-(trans-4-Propylcyclohexyl)-cyclohexancarbonsäure-(p-fluorphenylester), 5 % trans-4-(trans-4-Propylcyclohexyl)-cyclohexancarbonsäure-(p-pentylphenylester), 5 % trans-4-(trans-4-Butylcyclohexyl)-cyclohexancarbonsäure-(p-propylphenylester), 5 % trans-4-(trans-4-Butylcyclohexyl)-cyclohexancarbonsäure-(p-pentylphenylester), 3 % 4-Methyl-4'-ethoxytolan, 3 % 4-Ethyl-4'-methoxytolan,
    [0119] 3 % 4-(trans-4-Propylcyclohexyl)-4'-methoxytolan, 3 % 4-(trans-4-Propylcyclohexyl)-4'-ethoxytolan und 3 % 4-(trans-4-Propylcyclohexyl)-4'-propoxytolan
    [0120] ergibt vorzügliche Kennliniensteilheiten in SFK-Anzeigen.
    [0121] Beispiel 7
    [0122] Eine Flüssigkristallmischung bestehend aus
    [0123] 15 % p-trans-4-Propylcyclohexyl-benzonitril, 8 % 2-(3-Fluor-4-cyanphenyl)-5-pentylpyrimidin, 7 % 4-Propyl-4'-cyanbiphenyl, 8 % 4-Butyl-4'-cyanbiphenyl,
    [0124] 5 % trans-4-Propylcyclohexancarbonsäure-(p-methoxyphenylester),
    [0125] 4% trans-4-Propylcyclohexancarbonsäure-(p-ethoxyphenylester),
    [0126] 5 % trans-4-Butylcyclohexancarbonsäure-(p-methoxyphenylester), 4 % trans-4-Butylcyclohexancarbonsäure-(p-ethoxyphenylester), 4 % trans-4-Pentylcyclohexancarbonsäure-(p=methoxyphenylester),
    [0127] 4 % trans-4-Pentylcyclohexancarbonsäure-(p-ethoxyphenylester),
    [0128] 6 % trans-4-(trans-4-Propylcyclohexyl)-cyclohexancarbonsäure-(p-propylphenylester),
    [0129] 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-propylcyclohexylphenylester)
    [0130] zeichnet sich durch vorzügliche Kennliniensteilheiten in SFK-Anzeigen aus.
    [0131] Beispiel 8
    [0132] Eine Flüssigkristallmischung bestehend aus
    [0133] 5 % 1-[trans-4-(p-Cyanphenyl)-cyclohexyl]-2-(trans-4- pentylcyclohexyl)-ethan,
    [0134] 5 % 2-p-Cyanphenyl-5-propyl-1,3-dioxan, 5 % 2-p-Cyanphenyl-5-butyl-l,3-dioxan,
    [0135] 5 % 1-(3,4-Difluorphenyl)-2-[trans-4-(trans-4-propylcyclohexyl)-cyclohexyl)-ethan, 5 % trans-l-p-Methoxyphenyl-4-propylcyclohexan, 20 % trans-4-Propylcyclohexancarbonsäure-(trans-4-propylcyclohexylester), 10 % trans-4-Propylcyclohexancarbonsäure-(trans-4-pentylcyclohexylester), 5 % trans-4-Butylcyclohexancarbonsäure-(p-trans-4-propylcyclohexylphenylester),
    [0136] 5 % trans-4-Pentylcyclohexancarbonsäure-(p-trans-4-propylcyclohexylphenylester), 5 % trans-4-(trans-4-Propylcyclohexyl)-cyclohexancarbonsäure-(p-propylphenylester), 5 % trans-4-(trans-4-Propylcyclohexyl)-cyclohexancarbonsäure-(p-pentylphenylester), 5 % trans-4-(trans-4-Butylcyclohexyl)-cyclohexancarbonsäure-(p-propylphenylester), 5 % trans-4-(trans-4-Butylcyclohexyl)-cyclohexancarbonsäure-(p-pentylphenylester), 3 % 4-Methyl-4'-ethoxytolan, 3 % 4-Ethyl-4'-methoxytolan,
    [0137] 3 % 4-(trans-4-Propylcyclohexyl)-4'-methoxytolan, 3 % 4-(trans-4-Propylcyclohexyl)-4'-ethoxytolan und 3 % 4-(trans-4-Propylcyclohexyl)-4'-propoxytolan
    [0138] zeichnet sich durch vorzügliche Kennliniensteilheiten in SFK-Anzeigen aus.
    [0139] Beispiel 9
    [0140] Eine Flüssigkristallmischung bestehend aus
    [0141] 7 % 2-Fluor-4-[trans-4-(trans-4-propylcyclohexyl)- cyclohexyl)-benzonitril, 8 % p-trans-4-Propylcyclohexyl-benzonitril, 8 % 4-Ethyl-4'-cyanbiphenyl, 7 % 4-Propyl-4'-cyanbiphenyl,
    [0142] 8 % 1,2-Difluor-4-[trans-4-(trans-4-propylcyclohexyl)- cyclohexyl]-benzol, 5 % trans-4-Propylcyclohexancarbonsäure-(p-methoxyphenylester),
    [0143] 4 % trans-4-Propylcyclohexancarbonsäure-(p-ethoxyphenylester),
    [0144] 5 % trans-4-Butylcyclohexancarbonsäure-(p-methoxyphenylester),
    [0145] 4 % trans-4-Butylcyclohexancarbonsäure-(p-ethoxyphenylester), 4% trans-4-Pentylcyclohexancarbonsäure-(p-methoxyphenylester), 4% trans-4-Pentylcyclohexancarbonsäure-(p-ethoxyphenylester),
    [0146] 6 % trans-4-(trajιs-4-Propylcyclohexyl )-cyclohexancarbonsäure-(p-propylphenylester), 6 % trans-4-(trans-4-Propylcyclohexyl)-cyclohexancarbonsäure-(p-pentylphenylester),
    [0147] 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-propylcyclohexylphenylester)
    [0148] zeichnet sich durch vorzügliche Kennliniensteilheiten in SFK-Anzeigen aus. Beispiel 10
    [0149] Eine Flüssigkristallmischung bestehend aus
    [0150] 5 % 1-(3,4-Difluorphenyl)-2-[-(trans-4-propylcyclohexyl)- phenyl]-ethan, 7 % 2-p-Cyanphenyl-5-propyl-1,3-dioxan, 8 % 2-p-Cyanphenyl-5-butyl-1,3-dioxan, 5 % trans-1-p-Methoxyphenyl-4-propylcyclohexan, 20 % trans-4-Propylcyclohexancarbonsäure-(trans-4-propylcyclohexylester), 10 % trans-4-Propylcyclohexancarbonsäure-(trans-4-pentylcyclohexylester), 5 % trans-4-Butylcyclohexancarbonsäure-(p-trans-4-propylcyclohexylphenylester), 5 % trans-4-Pentylcyclohexancarbonsäure-(p-trans-4-propylcyclohexylphenylester),
    [0151] 5 % trans-4-(trans-4-Propylcyclohexyl)-cyclohexancarbonsäure-(p-propylphenylester), 5 % trans-4-(trans-4-Propylcyclohexyl)-cyclohexancarbonsäure-(p-pentylphenylester), 5 % trans-4-(trans-4-Butylcyclohexyl)-cyclohexancarbonsäure-(p-propylphenylester), 5 % trans-4-(trans-4-Butylcyclohexyl)-cyclohexancarbonsäure-(p-pentylphenylester), 3 % 4-Methyl-4'-ethoxytolan, 3 % 4-Ethyl-4'-methoxytolan,
    [0152] 3 % 4-(trans-4-Propylcyclohexyl)-4'-methoxytolan, 3 % 4-(trans-4-Propylcyclohexyl)-4'-ethoxytolan und 3 % 4-(trans-4-Propylcyclohexyl)-4'-propoxytolan
    [0153] zeichnet sich durch vorzügliche Kennliniensteilheiten in SFK-Anzeigen aus. Als chiraler Dotierstoff in den vorstehenden Mischungen wurde jeweils S-811 [-(p-n-Hexylbenzoyloxyphenyl)-benzoesäure-(2-octylester)] verwendet.
    权利要求:
    ClaimsPatentansprüche
    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 und mit mindestens einem chiralen Dotierstoff,
    - Elektrodenschichten mit darüberliegenden Orientierungsschichten auf den Innenseiten der
    Trägerp1atten,
    - 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 Orientieruήgsschicht zu Orientierungsschicht dem Betrag nach zwischen 160 und 360°, dadurch gekennzeichnet, daß die nematische Flüssigkristallmischung folgenden
    Bedingungen genügt: - nematischer Phasenbereich von mindestens 60 °C,
    - Viskosität von 30 mPa.s oder darunter, - Δε/ε┴ < 1.5, wobei Δε die dielektrische Anisotropie und ε┴ die Dielektrizitätskonstante in Richtung der kurzen Achse der Flüssigkristallmoleküle bedeutet, und - Δε größer oder gleich + 5,
    und auf folgenden Komponenten basiert:
    a) deutlich dielektrisch positiven Verbindungen mit hohem ε┴ ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Formeln 1-8:
    und/oder Verbindungen der Formel A und/oder B
    und gegebenenfalls Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Formeln 9 bis 11
    und b) relativ unpolaren Verbindungen mit großem ε┴ ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Formeln 12 bis 18:
    und/oder Verbindungen aus der Gruppe bestehend aus den Formeln C und D
    und gegebenenfalls Verbindungen mit hoher Doppelbrechung aus der Gruppe bestehend aus den Formeln 19 und 20:
    wobei X H öder F, m 1 oder 2, n 0 oder 1, und R in jedem Fall jeweils geradkettiges Alkyl, Oxaalkyl oder Alkenyl mit 2 bis 7 C-Atomen und R' jeweils geradkettiges Alkyl oder Alkoxy mit jeweils 1 bis 7
    C-Atomen bedeutet.
    2. Anzeige nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Produkt von Doppelbrechung Δn und der Schichtdicke der Flüssigkristallmischung zwischen 0,1 μm und 2,5 μm liegt.
    3. Anzeige nach mindestens einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dielektrizitätskonstante ε┴ größer oder gleich 4 ist.
    4. Verwendung einer nematischen Flüssigkristallmischung, die folgenden Bedingungen genügt:
    nematischer Phasenbereich von mindestens 60 °C,
    Viskosität von 30 mPa.s oder darunter, Δε/ε┴ < 1.5, wobei Δε die dielektrische Anisotropie und ε┴ die Dielektrizitätskonstante in Richtung der kurzen Achse der Flüssigkristallmoleküle bedeutet, und
    Δε größer oder gleich + 5,
    und auf folgenden Komponenten basiert:
    a) deutlich dielektrisch positiven Verbindungen mit hohem ε┴ ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Formeln 1-8:
    und/oder Verbindungen der Formel A und/oder B
    und gegebenenfalls Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Formeln 9 bis 11
    und
    relativ unpolaren Verbindungen mit großem ε┴ ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Formeln 12 bis 18: und/oder Verbindungen aus der Gruppe bestehend aus den Formeln C und D
    und gegebenenfalls Verbindungen mit hoher Doppelbrechung aus der Gruppe bestehend aus den Formeln 19 und 20:
    wobei X H oder F, m 1 oder 2, n 0 oder 1, und R in jedem Fall jeweils geradkettiges Alkyl, Oxaalkyl oder Alkenyl mit 2 bis 7 C-Atomen und R' jeweils geradkettiges Alkyl oder Alkoxy mit jeweils 1 bis 7 C-Atomen bedeutet,
    als Dielektrikum einer Supertwist-Flüssigkristallanzeige 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 1 Grad bis 30 Grad, und - einem Verdrillungswinkel der Flüssigkristallmischung in der Zelle von Orientierungsschicht zu Orientierungsschicht dem Betrag nach zwischen 160 und 360°.
    Flüssigkristallmischung zur Verwendung in Supertwist-Flüssigkristallanzeigen 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 1 Grad bis 30 Grad, und
    - einem Verdrillungswinkel der Flüssigkristallmischung in der Zelle von Orient!ernngsschient zu Orientierungsschicht dem Betrag nach zwischen 160 und 360°, dadurch gekennzeichnet, daß die nematische Flüssigkristallmischung folgenden Bedingungen genügt:
    nematischer Phasenbereich von mindestens 60 °C, - Viskosität von 30 mPa.s oder darunter,
    - Δε/ε┴- < 1.
    5, wobei Δε die dielektrische
    Anisotropie und ε┴ die Dielektrizitätskonstante in Richtung der kurzen Achse der Flüssigkristallmoleküle bedeutet, und
    - Δε größer oder gleich + 5,
    und auf folgenden Komponenten basiert:
    a) deutlich dielektrisch positiven Verbindungen mit hohem ε┴ ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Formeln 1-8:
    und/oder Verbindungen der Formel A und/oder B
    und gegebenenfalls Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Formeln 9 bis 11
    und
    b) relativ unpolaren Verbindungen mit großem ε┴ ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Formeln 12 bis 18:
    und/oder Verbindungen aus der Gruppe bestehend aus den Formeln C und D
    und gegebenenfalls Verbindungen mit hoher Doppelbrechung aus der Gruppe bestehend aus den Formeln 19 und 20:
    wobei X H oder F, m 1 oder 2, n 0 oder 1, und R in jedem Fall jeweils geradkettiges Alkyl, Oxaalkyl oder Alkenyl mit 2 bis 7 C-Atomen und R' jeweils geradkettiges Alkyl oder Alkoxy mit jeweils 1 bis 7 C-Atomen bedeutet.
    6. Mischung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dielektrizitätskonstante ε┴ größer oder gleich 4 ist.
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    优先权:
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