CH639130A5 - Nematisches fluessigkristallgemisch fuer anzeigegeraete. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein nematisches Flüssigkristallgemisch für Anzeigegeräte. Derartige Gemische eignen sich zur Verwendung in durch Feldeffekt betriebene Flüssigkristallan-

3

639 130

zeigegeräte, insbesondere in solchen Anzeigegeräten, die in der Multiplextechnik betrieben werden.

Es sind viele Fllüssigkeitsanzeigegeräte bekannt, bei denen z.B. verdrillte nematisch flüssige Kristalle zwischen zwei durchsichtigen Substraten aus Glas angeordnet sind.

Es ist Aufgabe der Erfindung ein farbloses Flüssigkristallgemisch zu schaffen, das eine ausgezeichnete chemische Stabilität aufweist und mit dem sich Flüssigkristallanzeigegeräte herstellen lassen, die sich insbesondere für den Multiplexbetrieb eignen.

Das erfindungsgemässe Flüssigkristallgemisch ist durch das Kennzeichen des Anspruches 1 gekennzeichnet.

Die Erfindung ist nachstehend mit Bezugnahme auf die Zeichnungen beispielsweise näher beschrieben. Es zeigen.

Fig. 1 einen Schnitt durch eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung,

Fig. 2 einen Ausschnitt aus der Fig. 1, aus dem der ausgerichtete Zustand der Flüssigkristallmoleküle dargestellt ist, in einem grösseren Massstab gezeichnet,

Fig. 3 die graphische Darstellung von Steuerspannungen zum Multiplexbetrieb einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung, betrieben durch optimale Amplitudenwahl (1/3 Vorspannung, 1/3 Betriebspannung),

Fig. 4 die schematische Darstellung eines Betrachtungswinkels,

Fig. 5 die schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Messen der elektrooptischen Eigenschaften,

Fig. 6 die graphische Darstellung der Steuerspannung bei einem Drittel Vorspannung und einem Drittel Betriebsspannung,

Fig. 7 die graphische Darstellung der Steuerspannung bei einem Zweitel Vorspannung und einem Zweitel Betriebsspannung,

Fig. 8 die graphische Darstellung der Leuchtdichte in Abhängigkeit der Betriebsspannung,

Fig. 9 die graphische Darstellung der Beziehung zwischen der Menge an Nn-Typ Substanz qhu- <q> -coo-(o) -och3,

die eine Mischung einer Np-Typ Substanz (Schiff'sche Base) und einer Np-Typ Substanz und der Flüssigkristallphase der resultierenden Mischung,

Fig. 10 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen dem Anteil einer Np-Typ Substanz in einer Mischung mit einer Nn-Typ Substanz und der Schwellenspannung der Mischung und

Fig. 11 bis 14 graphische Darstellungen der elektrooptischen Eigenschaften von erfindungsgemässen Flüssigkristallgemischen, die eine Np-Typ Substanz und eine Nn-Typ Substanz enthalten.

Es sind verschiedene mit dem Feldeffekt betriebene Flüssigkristallanzeigevorrichtungen bekannt. Ein typisches Beispiel einer verdrillten nematisch Flüssigkristallanzeigevorrichtung (TN-Typ) ist in der Fig. 1 dargestellt und umfasst ein erstes Substrat 1 und ein zweites Substat 2 die beide aus transparentem Glas hergestellt und im wesentlichen parallel zueinander in einem vorbestimmten Abstand von beispielsweise 5 bis 15 Mikrometer, angeordnet sind. Die Randbereiche der Substrate sind mit einem Dichtungsmaterial 3 aus geschmolzenem Glas oder einem organischen Klebemittel hermetisch verschlossen. Im geschlossenen Innenraum ist ein nematischer Flüssigkristall 4 angeordnet. Der vorbestimmte Abstand zwischen den Substraten 1 und 2 kann durch Abstandhalter 5 aus Fiberglas oder Glaspulver erhalten werden. Falls erwünscht, kann auch das Dichtungsmaterial 3 als Abstandhalter dienen, so dass auf die besonderen Abstandhalter 5 verzichtet werden kann.

An der inneren Oberfläche der beiden Substrate 1 und 2 ist je eine Elektrode 6 in einem vorbestimmten Muster angeordnet. Die Innenflächen der Substrate 1 und 2, die in Berührung mit dem Flüssigkristall stehen, bilden eine die Ausrichtung steuern-5 de Oberfläche 7 bzw. 8. Diese Oberflächen dienen zum Ausrichten der Flüssigkristallmoleküle in der Nachbarschaft dieser Oberflächen in der gewünschten Richtung. Die die Ausrichtung steuernden Oberflächen 7 und 8 können beispielsweise durch Auftragen von SiO im Vakuum auf die mit der Elektrode 6 io versehene Oberfläche des Substrates 7 bzw. 8 in einer schräg zur Substratoberfläche gerichteten Richtung geformt werden. Auf diese Weise wird ein schräg zur Substratoberfläche aufgebrachter SiO-Film erhalten. Die ausrichtende Oberfläche 7 bzw. 8 kann auch dadurch erhalten werden, indem ein Film aus einem 15 organischen Polymer oder einem anorganischen Material auf die mit der Elektrode 6 versehene Oberfläche des Substrates aufgebracht wird und durch Bürsten der Oberfläche des aufgebrachten dünnen Filmes in einer bestimmten Richtung mit einem Wattebausch.

20 Nach der Wahl der ersten festgelegten Richtung für die die Flüssigkristalle ausrichtende Oberfläche 7 des ersten Substrates 1 und die zweite festgelegte Richtung für die die Flüssigkristalle ausrichtende Oberfläche 8 des zweiten Substrates 2 und dem Ausrichten dieser beiden Richtungen in zwei verschiedenen 25 Richtungen werden die Moleküle der nematisch flüssigen Kristalle 4 zwischen den Substraten 1 und 2 angeordnet, wobei die Moleküle so ausgerichtet werden, dass sie von der ersten Richtung zur zv iten Richtung verdrillt sind. Der Verdrillungswin-kel der Flüssigkristallmoleküle, welcher Winkel durch die bei-30 den oben genannten Richtungen gegeben ist, kann frei gewählt werden, beträgt aber im allgemeinen etwa 90°, wie dies in der Fig. 2 dargestellt ist.

Ein erster Polarisator 9 und ein zweiter Polarisator 10 sind auf der Aussenfläche des ersten und zweiten Substrates 1 bzw. 2 35 angeordnet. Der durch die Polarisationsachsen der beiden Polarisatoren 9 und 10 gebildete Winkel ist gewöhnlich gleich gross wie der Verdrillungswinkel der Flüssigkristallmoleküle oder null, d.h. die Polarisationsachsen verlaufen parallel zueinander. Gewöhnlich sind die Polarisatoren so angeordnet, dass die Rich-40 tung der Ausrichtung der Flüssigkristalle parallel oder senkrecht zu den Polarisationsachsen der Polarisatoren stehen.

Eine solche Anzeigevorrichtung ergibt eine normale Anzeige, wenn sie von derjenigen Seite des ersten Substrates 1 betrachtet wird. Eine solche Anzeigevorrichtung wird meistens als 45 reflektierende Anzeigevorrichtung benützt, indem auf der Rückseite des zweiten Polarisators 10 ein Reflektor 11 angebracht wird, oder als Nachtanzeigevorrichtung verwendet wird, indem ein lichtleitendes Material, z.B. eine Acrylharz- oder Glasplatte mit der erforderlichen Dicke zwischen dem zweiten so Polarisator 10 und dem Reflektor 11 angeordnet und eine Lichtquelle zum Beleuchten einer der Stirnflächen der genannten Platte vorgesehen wird.

Nachstehend wird der theoretische Anzeigevorgang einer verdrillten Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit einem Verdril-55 lungswinkel von 90° und einem Winkel von 90° zwischen den sich kreuzenden Polarisationsachsen beschrieben.

Wenn kein elektrisches Feld auf den Flüssigkristall einwirkt, so wird das auf den ersten Polarisator 9 einfallende Licht längs der Polarisationsachse des Polarisators 9 beim 60 Hindurchtreten polarisiert. Dieses polarisierte Licht fällt dann in die Schicht aus dem Flüssigkristall 4 ein. Da die Flüssigkristallmoleküle unreinen Winkel voir 90° innerhalb der Flüssigkristallschicht verdrillt sind, wird die Polarisationsebene des oben genannten polarisierten Lichtes beim Hin-65 durchtreten durch den Flüssigkristall um 90° gedreht und dieses Licht gelangt durch den zweiten Polarisator 10. Dieses Licht wird dann durch den Reflektor 11 reflektiert und tritt durch den zweiten Polarisator 10, den Flüssigkristall 4 und

639130

den ersten Polarisator 9 wieder aus der Anzeigevorrichtung aus. Dementsprechend kann ein Beobachter das polarisierte Licht, das in die Anzeigevorrichtung eingetreten ist und durch den Reflektor reflektiert wird, erkennen.

Wenn in einer solchen Anzeigevorrichtung eine bestimmte Spannung an eine ausgewählte Elektrode 6 zum Erzeugen eines elektrischen Feldes in einem vorbestimmten Bereich des Flüssigkristalles angelegt wird, werden die Flüssigkristallmoleküle in diesem Bereich längs der Richtung des elektrischen Feldes ausgerichtet. Das Resultat davon ist, dass die Rotationsfähigkeit der Polarisationsebene in diesem Bereich verloren gegangen ist und dass deshalb die Polarisationsebene nicht gedreht wird. Deshalb wird das durch den ersten Polarisator 9 polarisierte Licht durch den zweiten Polarisator 10 nicht hindurchgelassen. Dieser Bereich erscheint daher für den Betrachter als dunkler Bereich. Die gewünschte Anzeige kann deshalb dadurch erreicht werden, indem eine Spannung an eine ausgewählte Elektrode angelegt wird.

Ein Flüssigkristallgemisch, das in derartigen FEM-Flüs-sigkristallanzeigevorrichtungen (FEM = Feldeffektbetrieb) verwendet werden, sollten die folgenden Eigenschaften aufweisen.

1) Es soll eine gute Anpassungsfähigkeit an die Ausrichteoberfläche der Substrate aufweisen.

2) Es sollte über einen grossen Temperaturbereich betriebsfähig sein.

3) Es sollte ein gutes Ansprechvermögen über einen grossen Temperaturbereich, insbesondere bei niedrigen Temperaturen, aufweisen.

Mit Bezug auf die erste Bedingung ist es sehr wesentlich, dass durch die Konstruktion der Anzeigevorrichtung die Flüssigkristallmoleküle so gesteuert werden, dass sie in einer zur Innenfläche des oberen Substrates und zur inneren Oberfläche des unteren Substrates parallel ausgerichet werden. Dieses Ausrichten wird durch das schräg Aufdampfen eines SiO-Filmes oder durch eine Abreibbehandlung erreicht.

Die zweite Bedingung wird dadurch erfüllt, dass die Flüssigkristallmischung bei einer Temperatur von wenigstens etwa 25 °C Flüssigkristallin ist. In der Praxis werden Flüssigkristalle benötigt, die in einem Temperaturbereich von minus 10 °C bis plus 60 °C Flüssigkristallin sind.

Die Übergangstemperatur, d.h. jene Temperatur bei welcher der Kristall vom festen in den flüssigen Zustand übergeht, kann auf die nachstehend beschriebene Art bestimmt werden. Eine flüssigkristalline Substanz oder eine Mischung von mehreren flüssigkristallinen Substanzen zeigen ein sogenanntes Superkühlungsflüssigkriallinen Substanzen zeigen ein sogenanntes Superkühlungsphänomen. Die Substanz wird auf eine genügend tiefe Temperatur, beispielsweise minus 40 °C, abgekühlt um diese Substanz zu kristallisieren. Danach wird ihre Übergangstemperatur während dem Temperaturanstieg mittels einem Schmelzpunktmessinstrument gemessen und als die Übergangstemperatur definiert, bei welcher der Krsitall vom festen in den flüssigen Zustand übergeht. Die zweitgenannte Bedingung ist die wichtigste, nicht nur für den statischen Betrieb, sondern auch für den Multiplexbetrieb. In jüngster Zeit basieren die multiplexbetriebe-nen Vorrichtungen auf der selektiven Multiplextechnik mit optimalisierten Amplituden, insbesondere bei jenen Vorrichtungen, die viele Informationen anzeigen, beispielsweise elektronische Taschenrechner oder Matrixanzeigevorrichtungen. Die elektronischen Taschenrechner werden mit einer niederen Spannung betrieben. Die Speisespannung beträgt beispielsweise 4,5 Volt, welche durch die Hintereinanderschaltung von drei 1.5 V-Zellen oder 3 Volt, die durch Hintereinanderschaltung von zwei 1,5 V-Zellen erreicht wird. Diese niedere Speisespannung kann ohne weiteres durch das Hintereinander-schalten von einzelnen Zellen erreicht werden und es werden keine Spannungsumformerstromkreise benötigt. Wenn C-MOS-integrierte Stromkreise verwendet werden, so kann die Vorrichtung mit einem Batteriesatz während 500 bis 2000 Stunden betrieben werden.

5 Wenn eine derartige multiplexbetriebene Vorrichtung verwendet wird, so ist eine Einschränkung zu beachten, die während dem statischen Betrieb nicht auftritt. In einer multiplex-betriebenen Anzeigevorrichtung soll ein Nebensprechen zwischen halbgewählten oder nicht gewählten Bildelementen ver-lo mieden werden. Dies wird meistens durch selektives multiple-xen mittels optimalisierten Amplituden erreicht. Der Betriebsbereich wird durch Anlegen von ausgleichenden Neben-sprechspannungen und durch Vergrössern der Differenz zwischen der noch nicht wählenden oder nur halb wählenden iä Spannung und der auswählenden Spannung erweitert. Dieses Verfahren ist nachstehend mit Bezug auf ein Beispiel, in welchem eine ausgleichende Nebensprechspannung von einem Drittel der Auswahlspannung und einer alternierenden Wellenform für den Betrieb benützt wird.

20 Die zum Betrieb benützte Wellenform dieser Vorrichtung ist in der Fig. 3 dargestellt. In einem ausgewählten Zustand eines Bereiches wird eine Spannung von ± V0 an den Flüssigkristall und in den halb ausgewählten oder nicht ausgewählten Zustand eine Spannung von ± '/3 V0 an den Flüssigkri-25 stall angelegt. In diesem Zeitpunkt ist der quadratische Mittelwert vql der an einen ausgewählten Bereich des Flüssigkristalls angelegten Spannung durch die folgende Gleichung gegeben.

V

1 1 vq2 + (n -1 ) ~

N

(1)

= | v.Y

l +

N

wobei N die Anzahl der Betriebsarten ist.

Andererseits ist der quadratische Mittelwert vq2 der an nicht ausgewählte Bereiche des Flüssigkristalls angelegte 40 Spannung durch die folgende Gleichung gegeben

Vq2 =

v„

(2)

45

Um den Anzeigebereich in den ausgewählten Zustand zu verbringen ist es notwendig, dass der quadratische Mittelwert Vq| ™ Vs ist, wobei Vs die Schwellenspannung des Flüssigkristalles ist. Andererseits um das Auftreten von Nebensprechen an nicht ausgewählten Stellen zu erwirken, muss der quadrati-50 sehe Mittelwert vq2^ Vs sein. Mit anderen Worten um eine ne-bensprechfreie Anzeige zu erhalten ist die folgende Spannungsbedingung notwendig.

Vq2^V^V,

55

qi

(3)

Wenn in der Gleichung (3) die Werte der Gleichungen (1) und (2) eingesetzt werden und das Resultat auf die Spannung V0 bezogen wird, so wird die folgende Gleichung erhalten

6° . r 3v. v n

N+8

ëV„g3V.

(4)

Wenn die Leuchtdichten von ausgewählten und nicht ausgewählten Stellen bei variierender Spannung V0 gemessen 65 wird, so erhält man die Beziehung, welche in der Fig. 8 dargestellt ist. In der Darstellung sind die Schwellenspannungen Vsl und Vs2 im gleichen Massstab wie die Spannung V0 aufgetragen und sind für beide, d.h. für die ausgewählten und nicht

ausgewählten Stellen wirksam. Und wenn die folgende Bedingung

VS|-V0-Vs2 (5)

eingehalten wird, so ist eine nebensprechfreie Anzeige möglich. Auf der Grundlage der Gleichung (4) können die Schwellenspannungen Vsi und Vs2 durch die folgenden Gleichungen gegeben sein.

V., = 3V,

VSI = 3V2

f

10

N

N+8

(6)

(7)

In der Gleichung (5) ist die untere Grenze der Spannung, bei welcher noch eine Anzeige möglich ist, genau genommen nicht die Schwellenspannung Vs] sondern die Sättigungsspannung Vsatl. Mit anderen Worten gibt die folgende Gleichung (8) den Spannungsbereich an, innerhalb welchem eine neben- 20 sprechfreie Anzeige möglich ist.

V,atl = V0 = Vs2

(8)

25

Vorrichtungen bei welchen die Spannung V0 durch die Gleichung (8) in einem grossen Bereich gegeben ist, weisen einen grossen Betriebsspielraum auf.

Im Ableiten der oben genannten Gleichung werden die Grössen vql, vq2 und auch die Grössen Vsl, Vs2 und VsaU als konstante Grössen betrachtet. In Wirklichkeit sind diese Va- so riablen von der Temperatur (T), den Betrachtungswinkeln (0&)usw. abhängig. In der obigen Beschreibung der Gleichungen ( 1 ) und (8) wird der in der Fig. 4 angegebene Betrachtungswinkel 0 gleich null gesetzt, jedoch in Wirklichkeit besitzt der Betrachtungswinkel 0 einen gewissen definierten 35 Wert.

Der Betriebsspielraum von Anzeigevorrichtungen wird durch verschiedene Faktoren bestimmt, die nachstehend einer nach dem andern beschrieben sind. Zur wirksamen Untersu-chung dieses Problems ist es vorteilhaft, die drei folgenden Faktoren in Betracht zu ziehen.

a) Die Abhängigkeit der Schwellenspannungen von der Temperatur.

639130

b) Die Abhängigkeit der Schwellenspannung von verschiedenen Betrachtungswinkeln.

c) Die Schärfe der spannungsbedingten Leuchtdichteeigenschaften.

Nachstehend werden die Beziehungen zwischen diesen drei Faktoren a) bis c) und des Betriebsspielraumes der Vorrichtungen mit Bezug auf spezifische Beispiele von Messverfahren quantitativ näher untersucht.

Die elektrooptischen Eigenschaften einer in der Multi-plextechnik betriebenen Vorrichtung werden mit einer in der Fig. 5 dargestellten Versuchsanordnung gemessen. Eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung 51 wird in einem Bad 53 auf konstanter Temperatur gehalten und ist so geneigt, dass der Winkel zwischen einer senkrechten zur Flüssigkristallvorrichtung und der optischen Achse eines Leuchtdichtemeters 52 10° bis 40° beträgt. Die Flüssigkristallvorrichtung 51 wird von einer Wolframlampe 54 und durch ein die Wärme absorbierendes Glasfilter 55 hindurch in einem Winkel von 30° bezogen auf die optische Achse des Leuchtdichtemeters 52 beleuchtet. Die Messungen wurden durch Anlegen der in den Fig. 6 und 7 dargestellten Spannungen, d.h. ein Drittel Vorspannung und ein Drittel Betriebsspannung sowie ein Zweitel Vorspannung und ein Zweitel Betriebsspannung, vorgenommen. Der Fig. 8 zeigt basierend auf der oben genannten Messanordnung die Beziehung zwischen den Betriebsspannungen und der Leuchtdichten. Der Bereich I ist ein Bereich, in welchem keine Anzeige erfolgt und der Bereich II ist ein Bereich, in welchem eine Anzeige nur dann erfolgt, wenn ausgewählte Stellen vorhanden sind. Deshalb ist die gewünschte Anzeige von Figuren, Buchstaben oder anderen Mustern nur in dem Bereich II möglich. Andererseits werden in dem Bereich III alle Stellen angezeigt. Aus diesem Grunde ist der Bereich III für Anzeigefunktionen nicht geeignet, weil in dem Bereich III Nebensprecheffekte auftreten.

Die Spannung Vs, ist die an ausgewählten Stellen angelegte Spannung, welche Stellen eine Lcuhtdichte von 10% aufweisen, die Spannung Vs2 ist die an nicht ausgewählten Stellen angelegte Spannung, welche Stellen eine Leuchtdichte von 10% aufweisen, die Spannung Vsatl ist die an ausgewählten Stellen angelegte Spannung, die eine Leuchtdichte von 50% aufweisen und die Spannung Vsat2 ist die an nicht ausgewählten Stellen angelegte Spannung, welche Stellen eine Leuchtdichte von 50% aufweisen. Der Betriebsspielraum (M) ist durch die folgende Gleichung definiert

M (%) =

Vs2 (T=40, 0 =40°, f=100) - Vsatl (T=0, 0 = 10°, f=550) Vs2 (T=40, 0=40°, f=100) + Vsatl (T=0, 0 = 10°, f=550)

X 100

(9)

wobei T die Temperatur °C im Bereich von 0 bis 40 °C, 0 der Betrachtungswinkel in0 im Bereich von 10° bis 40° und f die Frequenz in Hz im Bereich von 100 bis 550 Hz ist.

Dementsprechend bedeutet ein grosser Betriebsspielraum einen grossen Bereich II. Die im Multiplex betriebene Vorrichtung sollte deshalb durch eine Spannung betrieben werden, die eine gewisse Grösse aufweist.

Eine weitere Untersuchung des durch die Gleichung (9) gegebenen Betriebsspielraumes zeigt, dass M durch die drei weiter oben genannten Faktoren a), b) und c) bestimmt wird. Diese Faktoren sind quantitativ durch die folgenden Gleichungen gegeben.

A) Temperaturcharakteristik AT von Vs

AT =

Vs2 (T=0 °C) - Vs2 (T=40 °C) Vs2 (T=0 °C) + Vs2 (T= 40 °C)

50 b) Abhängigkeit des Betrachtungswinkels 0 von Vs VS2(0=4O°)

Ae ^(0-10°) <"»

55 wobei T = 40 °C und f= 100 Hz ist.

c) Die Schärfe y der Spannungsleuchtdichteeigenschaften

V„

(12)

60

Zusätzlich zu den drei Faktoren a), b) und c) sind auch frequenzabhängige Eigenschaften Af vorhanden.

X 100 (%)

(10) A f =

65

Vsl (f=550)

(13)

wobei T der Temperaturbereich von 0° bis 40 °C, 0 = 40° und f= 100 Hz ist.

Vsl(f=100)

Die frequenzabhängige Eigenschaft Af ist definiert bei einer angenommenen Temperatur T = 40 °C und einem Betrachtungswinkel 0 = 40°.

639 130

Weiter ist die Grösse a für die optimalisierte Amplitude der selektiven Multiplextechnik durch das Ableiten der Gleichung die Grösse M definiert.

Stallvorrichtung im Multiplexbetrieb ist durch die folgenden Gleichungen gegeben a =

"s2

v*

(14)

'Anstieg «>

1

Wenn in der Gleichung (9) die Werte der Gleichungen (1), (11), (12), (13) und (14) eingesetzt werden und das Resultat vereinfacht wird, so kann der Betriebsspielraum M durch die folgende Gleichung angegeben werden

<N +,)

tAbfall 00 d2 ' T|/K

t| -d2 K

(16)

(17)

10

1-

M=-

A cp

Af Y A

1 +

A (p

Af a-A

(15)

wobei A

1 A T

1 +AT

Im allgemeinen nehmen die Grössen y, A0, AT und Af die folgenden Werte an:

y^l,A0gl,AT^OundAfgl.

Der obenstehend definierte Betriebsspielraum M kann auch von dem verwendeten Flüssigkristall abhängen und Materialien, die einen grösseren Betriebsspielraum M ergeben, eignen sich für in der Multiplextechnik betriebene Vorrichtungen. Aus der Gleichung (15) ist klar ersichtlich, dass zum Vergrössern des Betriebsspielraumes M die Temperaturcha-rakteristik AT sich gegen null nähern und die Winkelabhängigkeit A0, die Spannungsleuchtdichteschärfe y und die Frequenzcharakteristik Afje 1 sein sollen. Falls erwünscht ist, dass der durch die Temperaturcharakteristik bewirkte Effekt durch Einführen von Temperaturkompensationsstromkreisen in die Anzeigevorrichtung eliminiert werden soll, kann dadurch der Betriebsspielraum M der Vorrichtung erweitert werden. Durch das Einführen von solchen Temperaturkompensationsstromkreisen werden notwendigerweise die Herstellungskosten der Vorrichtungen erhöht. Es ist daher beim Herstellen von derartigen Vorrichtungen wie elektronische Taschenrechner wünschenswert, Materialien zu verwenden, die von sich aus einen grossen Betriebsspielraum ergeben, ohne dass zusätzliche Komponenten wie Kompensationsstromkreise eingeführt werden müssen.

Um die dritte Bedingung, dass das Flüssigkristallgemisch ein gutes Ansprechen über einen grossen Temperaturbereich, insbesondere bei niedrigen Temperaturen aufweist, zu erfüllen, wird ein geeignetes Verfahren aus der nachstehend angeführten Überlegung erhalten.

Das Ansprechen einer verdrillten nematischen Flüssigkri-

wobei T| die Viskosität, K eine elastische Konstante und d die Dicke der Schicht aus Flüssigkristall ist. K ist in der weiter unten angeführten Gleichung (59) näher definiert. 15 Aus den Gleichungen (16) und (17) ist ersichtlich, dass das Ansprechen des Flüssigkristalls in erster Linie durch seine Viskosität bestimmt ist. Es wird allgemein angenommen, dass diese theoretische Gleichung gut mit dem wirklich gemessenen Ansprechen übereinstimmt. Es ist für einen Fachmann 20 leicht ersichtlich, dass das Ansprechen eines Flüssigkristalls durch Vergrössern oder Verkleinern seiner Viskosität verbessert werden kann.

Um die dirtte Bedingung zu erfüllen, ist es wichtig, ein flüssigkristallines Material mit einer niederen Viskosität zu 25 finden (selbstverständlich sind zusätzlich die erste und zweite Bedingung zu erfüllen).

Es wurden schon verschiedene Materialien eingeschlossen Schiff sehe Basen, Ester, Biphenyle und Azoxyverbindungen für die Verwendungen in Flüssigkristallanzeigevorrichtun-30 gen, insbesondere für in der Multiplextechnik betriebene Flüssigkristallanzeigevorrichtungen, vorgeschlagen. Flüssigkristalle des Azoxytypes besitzen eine gute Temperaturcharakteristik, d.h. ein kleines AT, dies bedeutet, dass die Abhängigkeit der Schwellenspannung von der Temperatur gering 35 ist. Dieses Material kann einen Betriebsspielraum M von mehr als 10% bei einer mit einem Drittel Vorspannung und einem Drittel Betriebsspannung in der Multiplextechnik betriebenen Vorrichtung aufweisen. Die Flüssigkristalle des Azoxytypes können durch die folgende Formel dargestellt 4o werden

*1-

-n(0)n-

-r,

45

Diese Flüssigkristalle weisen eine schwach negative dielektrische Anisotropie auf und werden im allgemeinen in einer Mischung mit nematischen Flüssigkristallen (Np) mit positiver dielektrischer Anisotropie verwendet. Die Flüssigkri-50 stalle des Azoxytypes sind gelb gefärbt und absorbieren somit einen Teil des sichtbaren Lichtes, wobei das Absorptionsmaximum bei einer Wellenlänge von 350 nm liegt. Die photochemische Reaktion in diesem Wellenbereich ist wie folgt r1-(o)-n(0)n-

-or,

) V(O)-N=N-<O)-0R:

60

Das Resultat dieser photochemischen Reaktion ist die Bildung einer Substanz, die nicht flüssigkristallin ist. Bei der Bildung dieser Substanz wird der Flüssigkristall des Azoxytypes rot und weist einen stark reduzierten elektrischen Widerstand auf.

Aus diesem Grund muss bei Flüssigkristallvorrichtungen mit einem Flüssigkristall des Azoxytypes bei Sonnenlicht oder bei Licht von Fluoreszenzlampen mit einem Filter, das

65

HO

Licht von der Wellenlänge von 500 nm oder weniger nicht durchlässt, zum Vermeiden der Photodegradation auf die Vorrichtung aufgesetzt werden. Derartige Vorrichtungen sind daher kompliziert und teuer in der Herstellung.

Andererseits sind Schiff sehe Basen, Biphenyle und Ester zur Verwendung als weisses Flüssigkristallmaterial in Betracht gezogen worden.

Die Flüssigkristalle des Biphenyltypes werden als che

misch stabil und widerstandsfähig gegenüber Licht, Wasser und Sauerstoff betrachtet. Unter diesen sind Flüssigkristalle anzutreffen, die bei Raumtemperatur eine positive dielektrische Anisotropie aufweisen, welche Flüssigkristalle für die praktische Verwendung nützlich sind, aber es befinden sich auch Flüssigkristalle darunter, die bei Raumtemperatur eine negative dielektrische Anisotropie aufweisen, welche Flüssigkristalle nur für wenige praktische Zwecke nützlich sind. Deshalb gibt es nur wenige Flüssigkristallgemische, die nur Bi-phenol-Fliissigkristalle enthalten. Darüberhinaus weisen solche Flüssigkristalle keine sehr hohe positive dielektrische Anisotropie auf und es ist deshalb schwierig, die Schwellenspannungen über einen grossen Bereich einzustellen. Diese Flüssigkristalle des Biphenyltypes sind normalerweise ungeeignet für den Multiplexbetrieb weil die Abhängigkeit der Schwellenspannung von der Temperatur zu gross ist.

Der Flüssigkristall des Estertypes besitzt eine relativ gute chemische Stabilität und enthält viele Arten von flüssigkristallinen Substanzen mit einer positiven dielektrischen Anisotropie oder einer negativen dielektrischen Anisotropie. Trotzdem ist die Abhängigkeit der Schwellenspannungen von der Temperatur relativ gross und ihre Viskosität ist relativ hoch. Aus diesen Gründen ist es schwierig, die weiter oben genannten zweiten und dritten Bedingungen zu erfüllen.

Die Flüssigkristalle des Schiff sehen Basentypes weisen bessere Eigenschaften als die Flüssigkristalle des Estertypes auf. Die Flüssigkristalle des Schiff sehen Basentypes besitzen eine starke Neigung zur Hydrolyse und können daher in vielen Fällen nicht benützt werden, ohne dass die Anzeigevorrichtung so konstruiert ist, dass das Eintreten von Feuchtigkeit absolut vermieden wird. Aus diesem Grunde haben diese Flüssigkristalle den Beweis für eine zufriedenstellende Verwendung nicht gebracht.

Nachstehend wird der Stand der Technik von Flüssigkristall-Materialien, die sich für den Multiplexbetrieb eignen, eingehend beschrieben.

In jüngster Zei wurde nicht wenig Forschung und Entwicklung auf dem Gebiet der Flüssigkristall-Materialien für verdrillte nematisch flüssige Kristalle zum Bau von Anzeigevorrichtungen betrieben. Diese nematisch flüssig kristallinen Materialien werden grob in solche mit Flüssigkristallmolekülen mit positiv dielektrischer Anisotropie (Np-Typ Flüssigkristalle) und solche mit Flüssigkristallmolekülen, die eine negative dielektrische Anisotropie (Nn-Typ Flüssigkristalle) und Np-Typ Flüssigkristalle aufweisen. Es sind nicht viele Typen von Flüssigkristallen bekannt, die eine positive dielektrische Anisotripie aufweisen und deren Flüssigkeitsphase ist sehr eng. Flüssigkristallgemische mit einer breiten Flüssigkeitsphase sind schwierig zu erhalten aus einfachen Flüssigkristal-len. Weiter sind allein aus Np-Typ-Flüssigkristalle gebildete Flüssigkristallgemische eine Anordnung von Polarmolekülen und besitzen daher eine hohe Viskosität. Derartige Flüssigkristallgemische besitzen daher den Nachteil eines schwachen Ansprechens, wenn diese in Anzeigevorrichtungen mit verdrillten nematischen Flüssigkristallen eingesetzt werden. Es wurden grosse Anstrengungen unternommen um entsprechende Flüssigkristallgemische zu finden, die für Anzeigevorrichtungen zum Betrieb in der Multiplextechnik geeignet sind, und die die weiter oben genannten Nachteile nicht aufweisen. Es wurde beispielsweise vorgeschlagen, die Temperaturabhängigkeit der Schwellenspannung eines Flüssigkristalles des Biphenyltypes durch Mischen eines Biphenyl-Typ Np Flüssigkristalles mit einer relativ niedrigen Viskosität mit einem Np-Typ Flüssigkristall mit einer breiten Flüssigkeitsphase, d.h. eine Verbindung der Formel

R— -C 00- <^^-CN

7 639130

zu verbesern. Das Zusammenbringen von derartig langen Molekülen ergibt schädliche Wirkungen. Beispielsweise steigt die Viskosität oder die elastische Konstante derartiger Mischungen an und bewirkt schliesslich ein Ansteigen der 5 Schwellenspannung, oder die Betrachtungswinkelcharakteristik (A0) auf die Schwellenspannung wird verschlechtert. Dementsprechend ist die Entwicklung von Flüssigkristallgemisch für die Verwendung in Anzeigevorrichtungen, die in der Multiplextechnik betrieben werden, welche Mischungen io nur Np-Typ Flüssigkristalle enthalten nicht so erfolgreich gewesen.

In letzter Zeit wurden auch schon viele Versuche im Zusammenhang von Nn- und Np -Flüssigkristallgemischen unternommen. Eine genaue Untersuchung dieser Arbeiten hat 15 gezeigt, dass viele davon nur darauf gerichtet waren, um Flüssigkristallgemische zu finden, die eine breite Flüssigkeitsphase und eine niedrige Viskosität aufweisen. Eine begrenzte Anzahl Versuche wurden an Nn- und Np-Flüssigkristallgemi-schen im Hinblick auf die Eignung bei Anzeigevorrichtungen 20 im Multiplexbetrieb durchgeführt. Für diesen Zweck wurden beispielsweise Np- und Nn-Flüssigkristallgemische des Az-oxy-Types als Nn-Typ Flüssigkristall und Flüssigkristalle des Ester-Types, wie 4-Cyanophenyl-4'-substituiertes Benzoat, oder Flüssigkristalle des Biphenyltypes, wie 4-Cyano-4'-sub-25 stituiertes Biphenyl als Np-Typ-Flüssigkristall herangezogen.

Bei einigen dieser Arbeiten wurde in der Tat auf die Wichtigkeit der Temperaturabhängigkeit der Schwellenspannungen und der ansteigenden Charakteristik der Leuchtdichtekurve hingewiesen, und einige wenige Arbeiten weisen auf die 30 Wichtigkeit der Abhängigkeit der Schwellenspannungen von den Betrachtungswinkeln her. Es wurde aber nur mangelhaft versucht, eine quantitative Abklärung der Beziehung zwischen den Strukturen und den Eigenschaften von Flüssigkristallgemischen und eine Bestimmung, welche Typen von Nn-35 und Np-Flüssigkristallgemischen sich ganz besonders für die Verwendung in Anzeigevorrichtungen im Multiplexbetrieb eignen, vorzunehmen. Es wurden keine Versuche gemacht, welche die ehemische Stabilität von Flüssigkristallen in Betracht gezogen haben, um ein für Anzeigevorrichtungen im 40 Multiplexbetrieb geeignetes Flüssigkristallgemisch zu finden, das den verschiedensten Anforderungen bezüglich den Anzeigecharakteristiken genügt, die für die praktische Anwendung wichtig sind.

Es ist daher ein Ziel der Erfindung ein farbloses Flüssig-45 kristallgemisch zu finden, das eine gute chemische Stabilität aufweist und sich zur Verwendung in Anzeigevorrichtungen eignet, die im Multiplexbetrieb arbeiten.

Mit anderen Worten soll ein Flüssigkristallgemisch gefunden werden, das einen hohen Nützlichkeitsgrad aufweist und 50 verschiedenen Anforderungen, wie chemische Stabilität,

weisse Farbe, stabile Ausrichtung der Moleküle über einen grossen Temperaturbereich, grosser Betriebsspielraum und schnelles Ansprechen, genügt.

Um diese Ziele zu erreichen wurden Anstrengungen unteres nommen um Flüssigkristallgemische zu finden, wobei quantitative Messungen und Bewertungen der Temperaturcharakteristik AT, die Spannungsleuchtdichteschärfe y und die Betrachtungswinkel* Abhängigkeit A0 an einer Vielzahl von verfügbaren Flüssigkristallgemischen durchgeführt wurden. 60 Diese Arbeiten haben zur Feststellung geführt, dass einige der flüssigkristallinen 4'-substituierten Phenylester von 4-n-Al-kylcyclohexancarbonsäuren, wie sie in der Ostdeutschen Patentschrift Nr. 105 701 beschrieben sind, sich effektiv für die Erreichung der oben genannten Ziele eignen.

65 Gemäss der Erfindung ist ein mit Nn- und Np-Typen gemischter Flüssigkristall sehr gut für Anzeigevorrichtungen, die in der Multiplextechnik beschrieben werden, geeignet, welcher Flüssigkristall eine Matrix von Nn-Typ Flüssigkri-

639 130

8

stall aus wenigstens einem 4-n-Alkoxyphenyltrans (äquato-rial-äquatorial)-4'-n-alkylcylohexancarboxylat gemäss der nachstehenden Formel n-CmHi

(h)-coo-@>

0-n-CaH

qIT.2q+1

(18)

worin m und q eine ganze Zahl von 1 bis 10 bedeuten, und ein Np-Typ flüssigkristalline Verbindung und/oder ihr Homolog (generell bezogen auf eine Np-Typ-Substanz) und als optischer Wirkstoff eine andere Nn-Typ flüssigkristalline Verbindung und/oder ihr Homolog (generell bezogen auf eine Nn-Typ-Substanz) enthält.

Die Matrix aus einem Flüssigkristall gemäss der durch die Formel ( 18) dargestellten Struktur enthält vorzugsweise solche Verbindungen der Formel (18) in welcher m und q die folgenden Kombinationen aufweisen (3,5), (4,5), (5,5), (6,5), (4,6), (3,1), (3,2), (3,3), (3,4), (3,9), (4,1), (4,2), (4,3), (4,4), (4,6), (4,8), (5,1), (5,2), (5,3), (5,4), (5,6) und (5,7).

Die nachstehende Tabelle 1 zeigt die Flüssigkeitsphase (MR) der hauptsächlichsten Flüssigkristalle gemäss der Formel (18).

Nn-Type Flüssigkristalle (die Angaben in der Klammern geben Gew.-% an)

5 A(33.3) + B(33.3) + C(33.3) D(50) + K(50)

B(50) + K(50)

10

B(50) + D(50)

A(50) + K(50)

15C(50) + K(50)

MR (°C) Bemerkungen

15-69 13-81 15-78 21-69 21-77

15-81 Flüssigkristallgemisch (III)

Tabelle 1

-m1 i2m 1"

(H)-coo-<2>

-0-n-CqH2l q+1

Flüssig

kristall n CmH2m+j n CqH2q +1

MR (°C)

A

n-CjH,

n-C5H„

37-67

B

n-C4H9

n-C5Hn

26-67

C

n-C5Hn n-C5H„

31-77

D

n-C6H13

n-C5Hn

44-52

E

n-C4H9

n-C6H]3

25-69

F

n-C3H7

n-CH3

55-64

G

n-C3H7

n-C3H7

54-65

H

n-C4H9

n-CH3

42-61

I

n-C4H9

n-C2H5

36-74

J

n-C4H9

n-C6Hi3

26-70

K

n-C5H„

n-C2H5

56-86

L

n-C5Hn n-C4H9

48-80

Gemische von diesen Verbindungen ergeben Flüssigkristallgemische mit einer weiten Flüssigkeitsphase, wie dies in der nachstehenden Tabelle 2 dargestellt ist.

Tabelle 2

Nn-Type Flüssigkristalle (die MR (°C) Angaben in der Klammern geben Gew.-% an)

A(50) + C(50)

C(50) + E(50) A(50) + E(50) A(50) + C(25) + E(25)

13-70

17-71 12-65 9-69.5

Bemerkungen

Flüssigkristallgemisch

(I)

Flüssigkristallgemisch (II)

Das Flüssigkristallgemisch (I) gemäss der Tabelle 2 zeigt 20 eine Viskosität von etwa 35 mPa.s bei einer Temperatur von 25 °C. Im Gegensatz dazu weisen bekannte Ester-Typ-Flüs-sigkristalle mit einer Molekularstruktur Substitution eines Benzolringes anstelle des Cyclohexanringes der obigen Flüssigkristalle eine doppelt so hohe Viskosität auf. 25 Ein Gemisch der folgenden zwei Flüssigkristalle

C4H9-

<ö)-coo-<g>

-OCfiH

30

c5h„-o-

-coo-i

6n13

-cch

5nIl

(19)

(20)

40

35 weisen beispielsweise eine Viskosität von 70 mPa.s bei einer Temperatur von 25 °C auf. Generell weisen die erfindungsge-mässen Flüssigkristallgemische eine Viskosität auf, die halb so gross ist, wie die Viskosität der Ester-Typ-Fliissigkristalle, die zwei Benzolringe in den Molekülen aufweisen und haben daher die vorteilhafte Eigenschaft, dass sie sehr schnell ansprechen. Aus dem obigen Beispiel ist klar ersichtlich, dass ein Nn-Typ-Flüssigkristall aus wenigstens einem Flüssigkristall der Formel (18) die dritte weiter oben angeführte Bedingung erfüllt.

45 In diesen Nn-Typ-Flüssigkristallen ist die Differenz, die durch Subtraktion der dielektrischen Konstanten in einem rechten Winkel zur Direktorrichtung (s x ) von der dielektrischen Konstante in der Direktorrichtung (s „ ) erhalten wird, negativ, und der absolute Wert ist relativ gering. Die Sub-50 stanz gemäss der Formel n-CmH:

m-n2m +1"

-coo-

-n CqH2q+l

(21)

55

hat beispielsweise eine niedrige Dielektritätskonstante und ihre elektrische Polarität ist schwach. Vom organisch chemischen Gesichtspunkt aus betrachtet, ist diese Substanz sehr ähnlich einem nicht polaren Lösungsmittel. Wenn ein solches 60 nicht polares Lösungsmittel gemischt wird mit einer Np-Typ-Substanz aus gelöstem Stoff mit einer hohen dielektrischen Konstante und einer grossen Anisotropie der dielektrischen Konstante, z.B.

65

c,ht

-CH = N-

-CN,

A(33.3) + C(33.3) + E(33.3) 11-70

9

639130

so entstehen durch die wechselseitige Löslichkeit einige Schwierigkeiten. Bei einer Mischung von 1:2 (Mole) von c3h7-

CH = N-

-CN und

C,

.hi3(0>-ch = n-<Q)

-CN

wurde für s„ (1,5 kHz) = 25,7 und für eA (1,5 kHz) = 7,3 bei einer Temperatur von 22 °C gemessen, wobei die Differenz Ae= 18,4(1,5 kHz) betrug. Die in den Klammern angegebenen Werte betreffen die Frequenz bei welcher die Messung durchgeführt wurde. Weil diese Mischung eine grosse dielektrische Konstante aufweist und die dielektrische Anisotropie gross ist, wird diese Lösung vom organisch chemischen Gesichtspunkt aus betrachtet als Polar klassifiziert. Wenn ein solches Lösungsmittel und eine solche Substanz, d.h. ein nicht polarer Nn-Typ-Flüssigkristall und ein Np-Typ-Flüssigkristall, ohne grosse Beachtung gemischt werden, ist es sehr wahrscheinlich, dass die nachstehend angeführten Schwierigkeiten auftreten. Es wurde folgendes festgestellt.

1) Es können Phasenverwerfungen auftreten, wenn der Anteil der gelösten Np-Typ-Substanz zu gross ist.

2) Die untere Grenze des Temperaturbereiches des nematischen Flüssigkristalles der angegebenen Mischung steigt an.

3) Bei niederen Temperaturen ist die Ausrichtung der flüssig kristallinen Moleküle manchmal schwer zu steuern.

Verschiedene spezifische Beispiele, bei denen diese unerwünschten Phänomene auftreten, sind nachstehend angegeben.

Ein Gemisch (das als Flüssigkristallgemisch [IV] bezeichnet wird) bestehend aus richteten Flüssigkristallmoleküle wichen von ihrem normal verdrillten Zustand ab, wodurch die Fähigkeit der Steuerung der Lichtdurchlässigkeit reduziert wurde. Die Beziehung zwischen der Menge von Np-Typ-Flüssigkristall der Formel (22) 5 und dem Grad der Unordnung in der Ausrichtung der Moleküle ist in der nachstehend angeführten Tabelle 3 dargestellt. Diese Tabelle zeigt die höchste Temperatur, bei welcher die ausgerichteten Flüssigkristallmoleküle beginnen in Unordnung zu geraten. Die niedere Temperaturstabilität des Flüs-lo sigkristallgemisches ist gut in einem Bereich, in dem die Menge von Np-Typ Flüssigkristall der Formel (22) klein ist.

Unordnung in der Ausrichtung der Moleküle tritt auf, wenn der Np-Typ-Flüssigkristall und der Nn-Typ-Flüssigkri-stall im wesentlichen in gleichen Mengen miteinander ge-15 mischt werden und die Unordnung wird reduziert, wenn die Menge des Np-Typ-Flüssigkristall der Formel (22) klein ist.

Tabelle 3

20 Menge des Nn-Type-Flüssig-kristalles (Gew.-%)

25

95 93 91

30 80

50

Menge des

Np-Type-

Flüssig-

kristalles

(Gew.-%)

5 7 9 20 50

Die höchste Temperatur in °C bei welcher die ausgerichteten Moleküle in Unordnung geraten

-39 -26 -18 etwa 0 etwa 0

CH^-@-CH-N-<g>-

CM

•4n9

ch,-0-

c\h,-0

c4h9-0-

7

i-CH = N-

i-CH = N-

-CH = N-

-c7h,

-c7h,

c4h9

wird als Matrix eines Nn-Typ-Flüssigkristall verwendet und die folgende Substanz c6hi3-

-CH = N-

-CN

wurde als Np-Typ Flüssigkristall eingesetzt. Ein in einem Neigungswinkel von 83° schräg aufgedampfter SiO-Film wurde zum Ausrichten der Moleküle verwendet. Ein Flüssigkristallgemisch, das die in der Formel (22) angegebene Substanz in verschiedenen Mengen enthielt, wurde in einer verdrillt nematisch Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit einem schräg aufgedampften SiO-Film verwendet. Diese Vorrichtung wurde in ein Bad mit konstanter Temperatur eingetaucht und danach die Temperatur von der Raumtemperatur zu tieferen Temperaturen abgesenkt. Es wurde festgestellt, dass in einigen Vorrichtungen eine gewisse Unordnung in der Ausrichtung der Moleküle auftrat. In einer Vorrichtung mit einem oberen und unteren Polarisator und einem Reflektor wurde festgestellt, dass die Anzeigebereiche teilweise oder ganz dunkel wurden. Mit anderen Worten, die zuvor ausge-

Es wurde ein sehr generelles Verfahren zum Vermeiden der Unordnung in der Ausrichtung der Moleküle und des (2 Mol)35 Fehlens der gegenseigen Verträglichkeit und zum Erhalten eines Flüssigkristallgemisches mit grosser Zuverlässigkeit gefunden. Dieses Verfahren ist nachstehend beschrieben.

Es wurde ein Verfahren zum Verbessern der gegenseitigen Verträglichkeit zwischen einem nicht polaren Nn-Typ-Flüs-40 sigkristall und einer polaren Np-Typ-Substanz und zum Er-halten einer breiten Flüssigkeitsphase gefunden, indem eine ( Mol), und weitere Nn-Typ-Substanz als dritte Komponente hinzugefügt wird. Wenn ein nematischer Flüssigkristall mit einer negativen dielektrischen Anisotropie und einer elektrischen Polari-45 tät in den Molekülen, oder sein Homolog als dritte Komponente verwendet wird, so tritt eine Erhöhung der Verträglichkeit zwischen den einzelnen Bestandteilen des Gemisches ein und das Gemisch weist eine breitere Flüssigkristallphase auf. Ein spezielleres Gemisch wird dann erhalten, wenn der obige 50 Flüssigkristall gemäss der Formel (22) einem Gemisch aus Flüssigkristallen der Schiff sehen Basen-Type (Nn-Type Flüssigkristalle) der oben beschriebenen Type (IV) und einer Nn-Type-Substanz mit einer polaren Gruppe in den Molekülen als dritte Komponente hinzugefügt wird. Zwei Beispiele von Nn-Type-Stubstanzen sind nachstehend angeführt

(2 Mol)

(1 Mol)

(22)

55 ■

n-CmH

mri2m+1'

o o

-(Ö)-0-n

-cqh2q+i

60

oder n-C,

c-o-

II

o n CqH2q 4-1

(23)

(24)

In den Formeln (23) und (24) bedeuten m und q eine ganze Zahl von 1 bis 10.

639130 10

Zum Erhalten eines besonderen Ausführungsbeispiels n-CmH2m +1-0-( 0 )-C-0-( Q )-n-CqH2q +1 (26)

wurden 13 Gew.-% von einer Np-Type-Substanz der Formel \ / \ \

O

(27)

r\ 0/"CH_NY0/ CN 5 /—\ / v

V~/ n-CmH2m+1-0-^0)-C-0-(0/)-0-n-CqH2q+1

einer Matrix aus einem Nn-Type-Flüssigkristall aus den fol- O

genden sechs Bestandteilen hinzugefügt:

CH,-(>/oYcH =» N-( O ) -C4Hq 33.3 Gew.-%

10 n-C mH2m+ ,-C-0-< O )-C-0-( Q )-n-CqH2q+ , (28)

yw' y -*~4n9 3JJuew.-/o ^ ^

CH3-0-^>-CH = N-<q)-C7H15 33.3 Gew.-% is n_CmH2m+,-0-<Q)-C-0-(^0)-0~C-n-CqH2q+ ! (29) C2II5-o/oVcH = N <Ty)-C4H9 8.3Gew.-% 0 0

II

/TA „ „ _ 20 n-CmH2m+,-C-O- -C-0-^Q^-0-n-CqH2q+1 (30)

O O

C2H5-0-( n)-CH = N (o>- C7H15 8.3 Gew.-%

'» n-CmH2ra+1-0-C-0-<Q)-C-0-<|0)>-n-CqH2q+I (31)

C4H9-0-^Q^-CH = N-^Q^-C4H9 8.3 Gew.-%

und II \^j n QH9 q-(5)-CH = N-(o)-C7Rl5 8.3 Gew.-%

so n-Q Hi3-0-(0)-C-0-(0) 0-C-0-n-CqH2,H (32)

Das so erhaltene Gewicht wird abgekürzt mit «Flüssigkri- >—' II ^—' Ii stallgemisch (V) bezeichnet. Als polare Nn-Type-Substanz O O wurde die Verbindung der Formel csHn-^0^-COO~^0^-QCH3 35 n"CmH2m+!" O-C -O-^Q^ C-O-^Q^-O-n -CqH2q+,

welche Substanz nachstehend als Substanz (a) bezeichnet ® ® (33) wird, dem Flüssigkristallgemisch (V) hinzugefügt. Die Beziehung zwischen der Menge der Substanz (a) und der Flüssig- ®

kristallphase ist in der Fig. 9 dargestellt. Aus der Fig. 9 ist er- 40 / '1 //"\\

sichtlich, dass die Flüssigkristallphase mit zunehmender n-CmH2m+i~( (J) /-C-S~\\J )_n~CqH2q+1 (34)

Menge der Substanz (a) sinkt und dass die Abnahme der

Übergangstemperatur (N-I Punkt) von der Flüssigkristall- q phase zur Flüssigphase relativ klein ist. Als ganzes wird ge-

zeigt, dass der Zusatz von der Substanz (a) ausgezeichnete Re-45 p H _o_//~\Vr-JC^S _n-r H nfl sultate bezüglich der Verbreitung der Flüssigkristallphase m 2m+1 \C_J/ \ / q 2q+1

ergibt.

Oben ist die Wirksamkeit einer dritten Komponente in q

Flüssigkristallgemischen beschrieben, die eine Schiff sehe 11 ,—.

Base als Matrix Nn-Type-Flüssigkristall enthalten. Es wurde so n_CmH2m + /ry\-C-S-(O V°-n-CqH2q+, (36)

gefunden, dass dasselbe Resultat erzielt werden kann, wenn V_Z \ '

ein Flüssigkristallgemisch aus 4-n-Alkoxyphenyl-trans (äqua-

toiilfi"»?Uatori^li"4:"I^a1^1^^i0^e^anCa^bnf^a!'1C^e1r F°r" n-CmH2m+!-0-<5X/-CH=N-(o)-n-CqH2q+1 (37)

mei (18), wie solche in der Tabelle 2 dargestellt sind, als ein m lm ' \w / \ /

Nn-Type-Matrix-Flüssigkristall verwendet wird. Es wurde 55

insbesondere gefunden, dass wenn verschiedene Np-Type- In den Formeln (25) - (37) stellen m und q je eine ganze

Substanzen zu den oben genannten Nn-Type-Matrix-Flüssig- Zahl von 1 bis 10 dar.

kristallen hinzugefügt werden, dass dann die Beifügung einer

Nn-Type-Substanz als dritte Komponente die gegenseitige R-/7*yS-CH=N-/o\ C H (38)

Verträglichkeit zwischen den zwei Komponenten verbessert,

wodurch sich eine breite Flüssigkristallphase ergibt. ' '

Beispiele von Nn-Type-Flüssigkristallen oder Homologe , „ ... _,TT „ „ Tr ^ ,

davon, die bevorzugt als dritte Komponenten verwendet wer- * *e„V?fu oder den, sind nachstehend angeführt. CH3-C-(CH2)3-0 darstellen n CmH2m+1 \0/ ^ ° \0/ ° n CqH2q +1 (25) R- -CH=N- -0-n-CmH2m+1 (39)

O

11 639130

wobei m eine ganze Zahl von 1 bis 9 und R die Verbindungen

(52)

wobei m eine ganze Zahl von 1 bis 9 und R die Verbindungen /—\ /~\

(CHVh-CH O, oder (CH3)2 CH-(CH2)2-0 darstellen n -CmH2m(O V-O-n-QH, 3

„ r u n /r\\ r-u-M /f\\ r r> n w Mm In den Formeln (46) bis (52) bedeuten m und q je eine n-CmH2m+rO-^-CH-N-^-C-n-CqH2q+1 (40) 5ganzeZahlvonlbi^10^

wobei m und q je eine ganze Zahl von 1 bis 10 darstellt n~CmH2m + i-^Q^-^Q^-C-n-CqH2q+1 (53)

O

= N-/o y-C-CH (41)10 wo^e^m e'ne ganze Zahl von 1 bis 10 und q eine ganze Zahl

\~y V_/ 11 3 von 1 bis ^ ^st-

wobei R die Verbindungen CH3-0-CH,-0, n-CmH2m+ ,-oYQ ^ YOVc-n-CqH2q+, (54)

CH,-0(CH,),-0, C,H5 0 -(CH,)^0, CH,-0-(CH,)3-0, I5 N—' il

C,H7-O fCH2)2 O, oder C2H5-0-(CH2)3-0 darstellen °

wobei m eine ganze Zahl von 1 bis 12 und q eine ganze Zahl nCmH2m+r0-/oyCH = N-/o)-C-O-n-CqH2q+, von 1 bis 10 ist.

W ^ 20n-CmH2ra+rC-to)-^O/C-n^H2q+i (55)

(42) o O

i /q^-CH = N-^Qy>-n-CqH2q+ ] (43) wobei m und q je eine ganze Zahl von 1 bis 10 ist.

-C-0-n-CqH2q+1 (56)

nCmH2m+l-C-0 O

n-C,„H2m+l-0- -CH = N- ,-0-C-n-CqH2q+l

O

0 3°

(44) wobei m eine ganze Zahl von 1 bis 18 und q eine ganze Zahl von 1 bis 6 ist.

n CmH2m+1-0 (0> CH=N-(Q)-0-C-R (45) /—v /~\ r~~v

V-/ H 35n-CmH2m+1-^0/-(0)-COO-^0)-n-CqH2q+1 (57)

, , ^ „ wobei m und q je eine ganze Zahl von 3 bis 8 darstellen.

In den Formeln (42) bis (45) bedeutet R die Verbindungen

-CH-CH3 oder-CH->-CHi-CH-CH3, sowie m und q ganze /—y N—\

CH, " CH, (58)

Zahlen von 1 bis 10. wobei m und q ganze Zahlen zwischen 1 und 10 sind.

u n n /r~\\ t 'T.T — m /r\ \ r> r u Zum Bestimmen der Mengejeder der Substanzen gemäss n-C,nH2m. rC-C-yJ / *--H N-^V))-0-n-LqH2q+1 ^en pormejn (25) bis (58) oder Gemische davon in irgend ei-

45 ner Kombination als dritte Komponente können die nachste-' hend angeführten Gesetze als Richtlinien dienen. /—/—y Die Menge der Np-Substanz, welche mit einer Nn-Type-

n-CmH2m ^ ,-C-0-(Q \-CH = N /Q VC CH3 (47) Flüssigkristallmatrix gemischt werden soll wird bestimmt I i >—' ^—' 11 durch die benötigte Schwellenspannung des daraus resultie-

O O so renden Flüssigkristallgemisches. Die Beziehung zwischen der

Menge der Np-Substanz und der Schwellenspannung des er-/ f-\ /f~\\ haltenen Flüssigkristallgemisches ist im wesentlichen durch n~CnlH2m * rO ( M VCH = N \ wy-O-C -0-n-CqH2q+ | tüe Basis der nachstehenden Betrachtungen bestimmt.

— — " Die Menge der Nn-Type-Substanz mit einer polaren

& 55 Gruppe von Molekülen als dritte Komponente kann entspre-

(48) chend der Menge der Np-Type-Substanz, die mit der Matrix-

j.j Substanz gemischt wird, bestimmt werden.

n-CmH->m + ,0<0>-CH = N/O >-n-CqH,q+! (49) Die Schwellenspannung Vs verdrillt nematischen Flüssig-\w/ \__/ kristallelementes ist durch die folgende Gleichung gegeben

60

n-CmH2m+1-G-^Q^-CH=N-^Q^-Q-n~CqH2q+1 (50) (4ti) 1 (e^-sx) Vth2 = ti2 ■ K„ + (K33-2K22) 02 (59)

/ v f~r<\ 65 wobei 0 der Verdrillungswinkel ist, der normalerweise n/2 be-

n-CmH2m+rC-0-(Q .-CH = N-^(j0-O-CH3 (51) trägt, und Kn,K22 und K33 von der Schrägstellung der zur

I! *—' — Ausrichtung der Moleküle bestimmten Konturen, der Ver-

O drillung und der elastischen Biegung abhängige Konstanten

639130 12

sind. Die Gleichung (59) kann wie folgt vereinfacht darge- polare Nn-Type-Substanz als dritte Komponente hinzugefügt stellt werden wird. Die Menge der dritten Komponente ist von der Menge des Np-Flüssigkristalles abhängig. Darauf wird im.nachfol-y ^ T genden Beispiel näher eingetreten.

\ A e / (59)' 5 Es wurde gefunden, dass vorzugsweise die folgende Np-

Type-Substanz zu einer Nn-Type-Flüssigkristallmatrix hin-wobei As = s„ -s zugefügt wird, welche Matrix wenigstens eine 4-n-Alkoxyphe-

2 nyl-trans (äquatorial-äquatorial)-4'-n-alkylcyclohexancarb-

K = Kn+ — (K33-2K22) (59)" oxylat Verbindung der Formel (18) enthält.

Theoretisch kann ein Flüssigkristall mit einem gewünsch- n-CmH2m+(3 y-COO-( Q^-CN (63)

ten As durch Mischen von Flüssigkristallen mit verschiedenen As Werten erhalten werden. Es sei nun angenommen, dass ein

Flüssigkristall A mit den Dielektrizitätskonstanten s „ A, e j_A n <"m^2m+l ® \0/ COO \ 7 ^

mit einem Flüssigkristall B mit den Dielektrizitätskonstanten 15

S* Yl n-CmH2m+n/QyCOO-<0>-N02 (65)

werden, wobei bezüglich der Dielektrizitätskonstanten sich Y^*V \ /

addierende Wirkungen ergeben. Das As des Flüssigkristallgemisches ist durch die folgende Gleichung gegeben / \ /~\

20n-CmH2m+IYo)-O-\OycO°- N°2 (66)

As = XAsA + (l-X)AsB = X(Asa-Asb) + AsB (60) —' —'

Wenn angenommen wird, dass die summierende Wirkung n-CmH2m + Q \-COS-^(3 VCN (67)

auch für die Konstanten K gilt, so ergibt sich die Konstante K \—/ \—/

des Flüssigkristallgemisches durch die folgende Gleichung 25

K=XKA = (1-X)KB = X(KA-KB) + KB (61) n CmH2m+1 <g)-CH = N-<0> CN (68)

Wenn die Werte As und K gemäss den Gleichungen (60)

und (61) in der Gleichung (59)'eingesetzt werden, so erhält 30 fr\ ru ™Jr\\

man folgendes Resultat n-CmH2m+1-0-^0/-CH=N^O^-CN (69)

, „ O

Vs = 2ny2 ■ VX(KA—KB) + KB/ VX(AeA-AeB) +Aeb (62)' || /—y ,—v

35 n-CmH2m+,-C-0-/OVCH = N-(0)-CN (7°)

Die spezifische Schwellenspannung eines gegebenen Flüs- >—' V—/

sigkristallgemisches ist berechnet durch die Anwendung der spezifischen Werte der einzelnen Konstanten in der Glei- /—\ j—\

chung (62). n-CmH2m+1-/0 VCH = VN°2

Es sei nun angenommen, dass AsB des Nn-Type-Flüssig- 40 \—f \—>

kristalls — 0,3 ist und AsA des Np-Type-Flüssigkristalls

C4H9-( o >-COO-< (~) VCN 25 ist. Unter der Annahme Ii CmH2m + 1 ( oho v CN (72)

nennen zwiscnen uen oeiuen ooen angeiunrien 1 ypen von j—v .—, Flüssigkristallen nicht zufriedenstellend und deshalb ist es n-CmHlm+|-( H ) -COO~( 0 V cN notwendig, dass eine Nn-Type-Substanz insbesondere eine V—> \ /

(71)

dass KB = 4 x10 7 Dyn und KA = 17 x 10 7 Dyn ist, so ergibt 45

sich aus der Gleichung (62) folgendes /—v /—\

n-CmH2m+y~CN (73)

Vs = 2Ti3'2 • V(13X+4)10"7 / V25.3X-0.3 (62)' Q

Der Fachmann erkennt leicht, dass die Werte von AsA, 50 r H _/A\rN 11 a\

AsB, KA und KB keine willkürlichen Grossen sind, sondern m 2m+l \ v-y /

von den Eigenschaften des Flüssigkristalls abhängen.

Die Fig. 10 zeigt die Beziehung des Mischungsverhältnis-

P yp g ristall 5sn-CmH2m+t- ®-<2> -CN (75)

c4h9- -cn [Dieser Flüssigkristall ist n-CmH2m+|-0-/h\-/q\-CN (76)

mit (b) bezeichnet] und dem Flüssigkristallgemisch (II) der 60 \ ' \ /

Tabelle 2 als Nn-Type-Flüssigkristall zu der Schwellenspannung Vs im statischen Betrieb. Die experimentell erhaltenen ^, /—y .—.

Resultate zeigen eine gute Übereinstimmung mit den theoreti- n-CmH2m+1-( OV\ O/-/0\-CN (77)

sehen Werten der Gleichungen (62) oder (62)'. \ / \ / \ /

Wie weiter oben beschrieben, ist die gegenseitige Verträg- 65 lichkeit zwischen den beiden oben angeführten Typen von

(78)

13 639130

In den Formeln (63) bis (68) ist m eine ganze Zahl von 1 wobei m eine ganze Zahl von 1 bis 10 ist und X für F, Br, Cl bis 10. oder I steht.

Die folgenden Substanzen wurden zur Flüssigkristallmatrix hinzugefügt und gute Resultate erhalten.

n-a.h2m + iyilwns-/ovcn (79) 5

n-CmH2ra + l-<2>-C00-^0)-<^0)-CN (82)

wobei m eine ganze Zahl von 1 bis 8 ist. wobei m eine ganze Zahl von 1 bis 10 ist.

/X io K

n-CmH2m+1-/Q)-COO-/o\-CN (80)

CN (83)

-N

wobei m eine ganze Zahl von 1 bis 8 ist und X für F, Br, Cl und I steht. 15 wobei m eine ganze Zahl von 1 bis 10 ist.

Es wurden bevorzugte Flüssigkristallgemische gefunden /—v /—( aus dem Nn-Type-Flüssigkristall der Formel (18) und der n-CmH2m+I-/(j) \-CH = N-/q\-CN (81) Nn-Type-Substanz als dritte Komponente. Diese Flüssigkri-

f \, / stallgemische sind in der nachstehenden Tabelle 4 angeführt.

Tabelle 4

Nn-Flüssigkristall (Gew.-%) MR (°C)

(I) (66.6) + CH3-0-/Q\-C00-/0/-C5H„ (33.3) -4-62

(I) (66.6) + CH3-0-^Q^-C0Q-^Q^-0-C6H,3 (33.3) +10-70

(I) (66.6) + C6Hl3-^Q^-C00-^Q^-0-C4H9 (33.3) +4-62.5

(I) (66.6) + CH3-Q-(Q)-CH = N-<^)-C4H9 (33.3) 0-60

(II) (66.6) + CH3Q-(5)-CH - N-^Qy-C 4H9 (33.3) -2-59)

(I) (50) + C7H,5-^^-COS- <§> -C5H„ (50) +2-62

(II) (50) + C7Hir-^Q^-COS-^^)-C5Hu (50) -2-62

(I) (80) + C5H-0-C2H5 (20) 7-66

(II) (80) + C5Hn-^^-<^^-0-C2H5 (20) 5-66 (II) (95) + C,H^<Q)-(J^-OOC-^o)-C4H9 (20) 20-75

(III) (66.6) + CH3-0-^Q^-C00-^Q ^>-C5 H,, (33.3) -3-70

Die Flüssigkristalle (I), (II) und (III) entsprechen den Flüssigkristallgemischen die in der Tabelle 2 dargestellt sind.

639 130

Die in der am Schluss der Beschreibung angeordnete Tabelle 5 beschriebenen Beispiele zeigen, dass die erfindungsge-mässen Flüssigkristallgemische ausgezeichnete Anzeigecharakteristiken aufweisen, wenn sie in Anzeigevorrichtungen, insbesondere in solchen die in der Multiplextechnik betrieben werden, eingesetzt werden. In der Tabelle 5 ist die ansteigende Ansprechgeschwindigkeit mit tr und die abfallende Ansprechgeschwindigkeit mit tf bezeichnet.

Wie schon angeführt ist die Betriebsgrenze M, auch Betriebsspielraum genannt, die wichtigste Bedingung für den Multiplexbetrieb von Flüssigkristallvorrichtungen erfüllt werden muss. Aus der Tabelle 5 ist ersichtlich, dass die erfin-dungsgemässen Flüssigkristallgemische einen breiten Betriebsspielraum besitzen. Die verschiedenen Faktoren welche den Betriebsspielraum bestimmen, sind ebenfalls in der Tabelle 5 angeführt. Die sich an die Tabelle 5 anschliessende Tabelle 6 zeigt entsprechende Daten für bekannte Flüssigkristallgemische. Die Tabellen 5 und 6 zeigen auch den Bereich der Flüssigkristallphase MR, welcher sich aus der Verträglichkeit der Bestandteile des Flüssigkristallgemisches ergibt und das Ansprechen der Flüssigkristallgemische, das für eine gute Anzeigecharakteristik verantwortlich ist.

14

men, dass eine Massenherstellung von Flüssigkristallanzeigevorrichtungen möglich ist, wenn der Betriebsspielraum M wenigstens 6%, vorzugsweise wenigstens 8% beträgt. Zum Betreiben der Vorrichtung mit einer niederen Spannung sollte 5 die Menge der Np-Type-Substanz erhöht werden. Das Erhöhen der Menge der Np-Type-Substanz bewirkt aber eine Verkleinerung des Betriebsspielraumes M, eine Vergrösserung der Viskosität oder eine Verlangsamung des Ansprechens. Das Finden einer Np-Type-Substanz, die einem Nn-Type-io Flüssigkristall hinzugeführt wird, ist eine wichtige technische Verbesserung gemäss der Erfindung.

Np-Type-Substanzen, welche die Quellenspannung Vs wirksam reduzieren sind nematische Flüssigkristalle, die eine grosse positive dielektrische Anisotropie aufweisen. Geeignet

15 sind auch Homologe dieser nematischen Flüssigkristalle, welche Homologe mit Nps-Type-Substanzen bezeichnet werden. Beispiele solcher Nps-Type-Substanzen sind in den Formeln (63) bis (71), (80), (81) und (83) angegeben. Bevorzugt werden die Substanzen der Formeln (63), (64) und (83).

20 Die Beispiele 1 bis 4, siehe Tabelle 5, sind spezielle Beispiele in denen Nps-Type-Substanzen verwendet werden.

Die Nps-Type-Substanz

25 n-C4H

besondere wirksam für die Reduktion der Schwellenspannung Vs.

Die Substanz C5H]

KS-

Material mit einem besonderen grossen Äs und einem hohen 35 N-I Punkt (98 °C). Diese Substanz ist zum Halten des N-I Punktes des Flüssigkristallgemisches auf einem hohen Wert (Beispiele 3 und 4).

Die Figur 11 zeigt die Beziehung zwischen dem N-I Punkt und der Schwellenspannung Vs eines Gemisches, das erhalten

40

wurde indem die Substanz (c)-n-C6HI3- 1

Der Betriebsspielraum M ist bestimmt durch die Temperaturabhängigkeit der Schwellenspannung Vs, der Abhängigkeit der Schwellenspannung Vs von der Betrachtungswinkeldifferenz A0 und der Abhängigkeit der Schwellenspannung von der Spannungsleuchtdichte-Anstiegseigenschaft y. Diese Charakteristiken sind hauptsächlich durch den Flüssigkristall 30 selbst gegeben. Diese Werte sind auch etwas abhängig von der Kombination der Anzeigeelemente, dem optischen System der Anzeigevorrichtung, etc. in den folgenden Beispielen wurden die Eigenschaften der Flüssigkristallgemische im wesentlichen unter denselben Bedingungen gemessen und die Charakteristiken der Flüssigkristallgemische bestimmt.

Viele Versuche haben klar gemacht, dass die Faktoren die den Betriebsspielraum eines Flüssigkristallgemisches bestimmen in erster Linie die Temperaturabhängigkeit der Schwellenspannung Vs und in zweiter Linie die Abhängigkeit der Schwellenspannung Vs von der Differenz A0 des Betrachtungswinkels sind. Diese Faktoren bestimmen dominierend die Eigenschaften eines Flüssigkristallgemisches wie insbesondere As (s n -s. d.h. die dielektrische Anisotropie), die Elastizitätskonstante K, und den Anisotropischen Brechungsindex An. Diese Eigenschaften hangen eng mit der Molekularstruktur des Flüssigkristallgemisches zusammen.

Die gegenseitige Verträglichkeit der einzelnen Bestandteile während dem Mischen wirkt sich auf den Bereich der Flüssigkristallphase MR des resultierenden Gemisches aus.

Es wird angenommen, dass dadurch der Kristall nematisch flüssig Kristall-Übergangspunkt (C-N Punkt) des resultierenden Gemisches beeinflusst wird. Dementsprechend ist der Bereich der Flüssigkeitsphase jedes Flüssigkristallgemisches ein ' Mass für die gegenseitige Verträglichkeit und für die thermo-dynamische Stabilität des Flüssigkristallgemisches. Die Ansprecheigenschaften, die im wesentlichen die Anzeigeeigenschaften sind, wurden ebenfalls für jedes Flüssigkristallgemisch bestimmt und in die Tabelle eingetragen.

Allgemein nimmt die Schwellenspannung Vs bei einem Flüssigkristallgemisch aus einem Nn-Type-Flüssigkristall und einer Np-Type-Substanz mit zunehmender Menge der Np-Type-Substanz ab, gleichzeitig wird auch der Betriebsspielraum M kleiner. Es ist im allgemeinen sehr schwierig,

Flüssigkristalle zu finden, die sich für den Betrieb bei niederen 65 „ rrh 1-îTni fiWn ™ Spannungen eignen, z.B. bei einer Speisespannung von 3 Volt C ninzutugen von und mit einem Drittel Vorspannung und einem Drittel Wirk- n_ç jj -/fVs-COO-/O > Spannung im Multiplex-Betrieb. Es wird allgemein angenom- 4 9 \j-y \ /

:4H9-<g>-COO-<Q>—CN der Formel (62), ist ins-

cos -CN ist ein

-coo-

45 oder die Substanz (b) C4H9

Nn + Nps-Type Flüssigkristallgemisch (VI) aus

-CN einem

50

n-Q-H

n-CsH

55

CH,0

® ©

^5>-o eoo-.

<o)

0-n-C5H„(35Gew.-%),

COO^Ö)-n-

0-n-C5Hu (35 Gew.-%),

C5Hi , (20 Gew.-%) und

60

n C41 ly

-COO-

-CN (10 Gew.-%). Die Substanzen (b) und (c) sind NPw-Substanzen die nachstehend näher beschrieben sind.

Die Fig. 12 zeigt die Abhängigkeit der Schwellenspannung Vs und den Betriebsspielraum M eines Gemisches, wel-

-CN (b) zu einem Nn-Type-

15

639 130

Flüssigkristallgemisch (VII) aus n-CsH 1 ,-^H^-COa-^Q^)-Q-n-C5H,, (30 Gew.-%),

n-CjH,| COQ-<^) OC2H5(20Gew.-%),

n C,H7-<^H^) -COO-<^)-O n-C5Hi, (20 Gew.-%)

und

CH,0-

-COO-

n-CsH|i (30 Gew.-%)

und die Temperaturabhängigkeit AT, die Betrachtungswinkelabhängigkeit AO und die Schärfe y der Spannungs-Leucht-dichteeigenschaften.

Wie oben gezeigt kann durch hinzufügen von 15 bis 30 Gew.-%, basierend auf dem erhaltenen Flüssigkristallgemisch, einer Nws-Type-Substanz zu einem Nn-Type-Flüssig-kristall gemäss der Formel (18) ein Betriebsspielraum M von wenigstens 6% bei einer Betriebsspannung (V0, einer Betriebsweise in der Multiplextechnik von einem Drittel Vorspannung und einem Drittel Wirkspannung) von 5,4 V oder darunter erhalten werden.

Bei einem Nn + NPs-Type-Flüssigkristallgemisch bewirkt die Vermehrung der Nws-Type-Substanz eine Verringerung des Betriebsspielraumes M oder eine Verschlechterung der Ansprechcharakteristiken.

Es wurde also gefunden, dass wenn ein Nn+Nsw-Type-Flüssigkristallgemisch, das dadurch erhalten wurde indem ein nematischer Flüssigkristall mit einer relativ kleinen positiven dielektrischen Anisotropie und/oder sein Homolog (generell als Npw-Type-Substanz bezeichnet) einer Nn-Type-Flüssigkri-stallmatrix gemäss der Formel (18) beigefügt wird, sich für eine Anzeigevorrichtung, die multiplexbetrieben wird, eignet und eine relativ hohe Schwellenspannung Vs aufweist.

Beispiele solcher Npw-Substanzen sind jene der Formeln (72) bis (79) und (82). Die Biphenyl-Type-Substanzen gemäss den Formeln (72) bis (74) sind wirksam für die Verbesserung der Ansprechcharakteristiken wie dies in den Beispielen 5 und 6 gezeigt ist. Es wurde gefunden, dass die Substanz gemäss der Formel (75) eine sehr nützliche Npw-Type-Substanz ist, die ein gleich gutes Ansprechen, das den Biphenyl -Type-Substanzen anhaftet, und einen grossen Betriebsspielraum ergibt.

Die Fig. 13 zeigt die Schwellenspannung Vs eines Gemisches, das durch Hinzufügen eines Npw-Type-Flüssigkristall-gemisches (VIII) aus

£><Ç>

CN (34 Gew.-%),

n-C5H

n-C7H,

-CN (34 Gew.-%) CN (20 Gew.-%) und i-CN (12 Gew.-%)

hauptsächlich aus der Nn-Type-Substanz der Formel (18) hinzugefügt wird, dass dann mit zunehmender Menge der Substanz gemäss der Formel (75) bessere Ansprechcharakteristiken erhalten werden. Zusätzlich wird der Betriebsspiel-5 räum M dieses Flüssigkristallgemisches auf einem hohen Wert von etwa 10 bis 12% gehalten. Es wird angenommen, dass dieser hohe Wert des Betriebsspielraumes dadurch bewirkt wird, weil die Betrachtungswinkeldifferenz A6 dieses Flüssigkristallgemisches bei 0,9 bis 0,88, d.h. relativ nahe bei 10 1,00 liegt. Dies ist der Grund, dass das Nn + Npw-Type-Flüs-sigkristallgemisch solche optische Eigenschaften (Brechungsindex n und Brechungsindex Anisotropie An) aufweist, die vorzügliche Wirkungen bezüglich der elektrooptischen Eigenschaften ergeben. Es sei noch ein anderer Grund für die Er-15 haltung eines hohen Betriebsspielraumes angeführt, nämlich dass die Temperaturabhängigkeit AT nicht zunimmt sondern im wesentlichen auf einem konstanten Wert von 8,0 bis 8,6 bleibt, wenn das Mischungsverhältnis für die Np-Type-Substanz erhöht wird. Die Wirksamkeit der Npw-Type-Substanz 20 der Formel (75) zum Verbessern der Ansprechcharakteristiken ist klar aus dem Vergleich der Beispiele 2 und 10 ersichtlich, in welchen die Betriebsspannung sehr ähnlich ist. Das Flüssigkristallgemisch gemäss dem Beispiel 2 besitzt eine bessere Temperaturabhängigkeit AT und eine bessere Betrach-25 tungswinkelabhängigkeit AO als das Beispiel 10. Die Menge der Npw-Type-Substanz der Formel (75), die zu dem Nn-Ty-pe-Flüssigkristallgemisch nach der Formel (18) beigefügt wird, ist vorzugsweise 30 bis 65 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht des Gemisches. Die Betriebsspannung ist 4,5 V 30 (V0, ein Drittel Vorspannung, ein Drittel wirksame Spannung) oder kleiner und der Betriebsspielraum M beträgt wenigstens 6%.

Weil die Nps-Type-Substanz in vielen Fällen eine hohe Viskosität aufweist, wird durch das Hinzufügen dieser Sub-35 stanz die Viskosität des resultierenden Flüssigkristallgemisches erhöht und deshalb das Ansprechen erschwert.Andererseits muss die Menge der Npw-Type-Substanz, da sie eine kleinere dielektrische Anisotropie As aufweist, erhöht werden, wenn gewünscht wird, dass die Schwellenspannung Vs des 40 Flüssigkristallgemisches durch das Hinzufügen dieser Substanz allein zur Flüssigkristallmatrix reduziert werden soll. Ein spezifisches Beispiel ist durch das Beispiel 3 gegeben.

Um die oben genannte Schwierigkeit zu beheben, wird er-findungsgemäss ein generelles Verfahren vorgeschlagen, das 45 das Mischen eines Nn-Type-Flüssigkristalls mit einer Nps-Ty-pe-Substanz und einer Npw-Type-Substanz zum Reduzieren der Viskosität des Flüssigkristallgemisches, d.h. zum Verbessern des Ansprechens, umfasst. Diese Vorgänge sind nachstehend beschrieben.

50 Das für die praktische Anwendung bedeutendste Flüssigkristallgemisch ist ein (Nn + Nps + Npw) Flüssigkristallgemisch aus dem Nn-Type-Flüssigkristallgemisch der Formi (18) der Nps-Type-Substanz gemäss der Formel (63) und der Npw-Type-Substanz nach der Formel (75). Beispiele für dieses 55 Flüssigkristallgemisch sind in den Beispielen 13 bis 19 angegeben.

Die Fig. 14 zeigt die Daten des Nn + Nps + Npw-Type-Flüssigkristallgemisches. Es wurde erhalten, indem die Nps-

60

Type-Substanz (d)n-C4H9- -COO

-CN und n-C?Hn-( H y-

sowie die Temperaturabhängigkeit AT, die Betrachtungswin- "Type-Substanz (3)

kelabhängigkeit A0 und die Schärfe y der Spannungsleucht- «

dichtecharakteristik von der Schwellenspannung Vs. ~ TI /u \ , ,• 0

Aus der Fig. 13 und den Beispielen 7 bis 10 ist ersichtlich, n-C7H15-<^~<^0/-CN und die Substanz (f)

dass wenn die Substanz gemäss der Formel (75) einer Matrix

639130

n-C

K^o°-<ö>X2> CN zu dem Nn-Ty-

pe-Flüssigkristall VII hinzugefügt wurde. Die Fig. 14 zeigt die Abhängigkeit der Schwellenspannung Vs (V0, Vsat, Vs2), den Betriebsspielraum M, die Temperaturabhängigkeit AT, die Betrachtungswinkelabhängigkeit A0 und die Schärfe y des Flüssigkristallgemisches von dem Mischverhältnis des Nn-Type- Flüssigkristallgemisches VII und der Npw-Type-Sub-stanz (f), wobei die Mengen der Substanzen (e) und (f) bei 20 Gew.-% bzw. 10 Gew.-% konstant gehalten wurden.

Aus dem oben angeführten Beispiel ist klar ersichtlich, dass wenn das Nn + Nps + Npw-Type-Flüssigkristallgemisch 8 bis 25 Gew.-% der Nps-Type-Substanz, 20 bis 40 Gew.-% der Npw-Type-Substanz und wenigstens 30 Gew.-% des Nn-Ty-pe-Flüssigkristalles enthält, die Speisespannung nicht mehr als 4,5 Volt betragen muss und ein Betriebsspielraum M von wenigstens 7 erreicht wird. Mit anderen Worten heisst dies, dass ein solches Flüssigkristallgemisch sich ausgezeichnet für

16

Anzeigevorrichtungen eignet, die mit der Multplextechnik betrieben werden.

Aus dem obenstehenden geht hervor, dass die Substanz nach der Formel (75) hervorragende Resultate ergibt. Als eine 5 weitere bevorzugte Npw-Type-Substanz, hat sich die Substanz gemäss der Formel (78) erwiesen. Diese Substanz ist in den Beispielen 19 bis 21 der Tabelle 5 angeführt.

Die Kristallgemische von dem Nn+Nps-Type, dem Nn+Npw-Type und insbesondere vom Nn+Npw+Nps-Type io bilden den Kernpunkt dieser Erfindung, die vorangehend im einzelnen beschrieben ist.

Es wurde auch gefunden, dass die Substanz der Formeln (77), (79) und (82) als Hilfszusätze zu den Flüssigkristallgemischen bessere Eigenschaften ergeben.

15 Das Beifügen einer kleinen Menge dieses Hilfszusatzes zu dem Nn + Nps + Npw-Type-Flüssigkristallgemisch ist sehr wirksam zum Beibehalten eines günstigen Wertes des NI-Punktes des Flüssigkristallgemisches und zum Reduzieren der Temperaturabhängigkeit AT. Dies ist durch die Beispiele 13, 2014 und 22 belegt.

Tabelle 5

Bei- Flüssigkristallgemische spiele Die in Klammern angeführten römischen Zahlen bezeichnen das Flüssigkristallgemisch. Die angeführten arabischen Zahlen sind die Mengen in Gew.-%

n-QHr- <^H^-COO- <^)-0-n-C5Hn (33.3) -eoo- <°> -0-n-C5H„ (33.3)

(IX)

CH,0-(0)-C00-

■n-C5H„(33.3) +

n-C4H9- (o) -COO- (0)-CN (10)

(IX) (80 + n-C4H9- (O )-COO-(0 >-CN (20)

(IX) (70) + n-C4H9- ( O) -COO- (Q) -CN (20) +

n-C5H|r

-COS-(O)-CN(10)

(IX) (65) + n-C4H9-(0)-COO- (0>-CN(25) +

(X)

n-C5Hn-/5) -COS-<(o)-CN(10)

n-CjHr-^n) -COO- (5)-0-n-C5H„ (50)

n-CjH,,- <H> -COO-(o) -0-n-C5H„ (50)

+

H-QH.HJO) - (o)-CN (10)

(X) (80) + n-C5H„- (o)- ^g)-CN(20)

Betriebsbedingung '/3 Vorspannung '/3 Wirkspannung Betriebs- Speisespielraum Spannung M(%) V0(V)

90 11,0

9,2

8,9

8,0

90 10,2

8,3

5,8

4,0

3,3

3,1

6,2

4,3

AT y AO tr tf MR

(%) 25 °C 25 °C (°C)

(ms) (ms)

8,0 1,15 0,880 220 140 -4-60

9,5 1,15 0,868 235 150 -8-57

8,2 1,15 0,872 250 160 -3-64

9,0 1,15 0,865 260 160 -4-62

9,0 1,15 0,880 220 140 0-63

11,0 1,15 0,870 180 120 -2-56

(Fortsetzung) Tabelle 5 Bei- Flüssigkristallgemische spiele Die in Klammern angeführten römischen Zahlen bezeichnen das Flüssigkristallgemisch. Die angeführten arabischen Zahlen sind die Mengen in Gew.-%

n-CiHr- ( H ) -

7 (IX) (90) + (VIII)

n-C5H„-(H

n-C7Hlä-(H)-

-CN (34)

-CN (34)

-CN (20)

n-CsHn-(H

-CN (12)

(10)

(IX) (80) +(VIII) (20)

(IX) (70) + (VIII) (30)

10

11

(VII)

(IX) (60) + (VIII) (40)

n-C3Hr- <H> -COO- (O) -0-n-C5H„ (20)

n-C5H„-(H^ -COO- ^-0-n-C5H„ (30) n-CjH,,- <H) -COO- (§) -0-C2H5 (20)

CH30-<g) -COO- <g)-n-C5H„ (30)

+

n-C4H9- <g> -co°- (Q) -cn (2°)

n-C7H15-<Jo) - (o)~CN (10)

+

n-C5H, i-<§)-(0)-<©-CN (5)

(65)

Betriebsbedingung '/3 Vorspannung

'/3 Wirkspannung AT y A0 tr tf MR

Betriebs- Speise- (%) 25 °C 25 °C (°C)

Spielraum Spannung (ms) (ms)

M (%) V0(V)

12,4 8,0 8,4 1,14 0,902 230 120 -6-64

11,8 6,0

3,6 1,14 0,895 210 110 -6-64

11,0

4,6

8,2 1,14 0,885 190 100 -5-65

10,0

3,9

3,0 1,14 0,872 170 100 -4-65

7,4 3,5 10,2 1,12 0,876 200 110 -3-65

(Fortsetzung) Tabelle 5 Bei- Flüssigkristallgemische spiele Die in Klammern angeführten römischen Zahlen bezeichnen das Flüssigkristallgemisch. Die angeführten arabischen Zahlen sind die Mengen in Gew.-%

12 (VII) (50) + n-C4H9- (Q/ -COO- (Qj-CN (20) +

n-C5H„-(^r> - (0>-CN (30)

13 (VII) (45) + n-C4H9- <Q> -COO- (O) -CN (20) +

n-C5H„- (h)-<Q>-CN (30) + n-C7Hir-<ÏÏ)-<0) -® "CN(5)

14 (VII) (40) + n-C4H9-^5^ -COO- <C^)-CN (20) +

n-C5H„- 0-COO- -CN (30) + n-C5H„- (5> - <§)- (0> -CN (10)

15 (VII) (70) + n-C4H9- (O) -COO- (q) -CN (20) +

n-C7H|5- -COO- <Jo)-CN (10)

16 (VII) (60) + n-C4H9-<^)-COO-^^-CN(20) +

n-C7H15- ^)-COO-^O)-CN(20)

Betriebsbedingung 1 /3 Vorspannung

1 /3 Wirkspannung AT y A0 tr tr MR

Betriebs- Speise- (%) 25 °C 25 °C (°C)

Spielraum Spannung (ms) (ms)

M (%) VU(V)

7,3 2,8 9,9 1,15 0,870 220 140 -4-52,5

7,6 2,9 8,7 1,16 0,853 230 140 -2-58,3

8,1 3,0 8,2 1,15 0,852 220 130 -5-64,9

10,7 3,3 7,9 1,13 0,881 225 120 -10-58

9,2 3,1 8,8 1,14 0,875 210 120 -15-56

(Fortsetzung) Tabelle 5

Bei- Flüssigkristullgemische spiele Die in Klammem angeführten römischen Zahlen bezeichnen das Flüssigkristallgemisch. Die angeführten arabischen Zahlen sind die Mengen in Gew.-%

17

18

20

21

22

19 (XI)

(VII) (50) + n-C4H9 <gKo o-@ CN (20) + n-C7h15- (h> -COO- (Ö)-CN (30)

(VII) (55) + n-C4H9-^) -COO-<g>-CN (20) +

-CN (20) + n-C5H| i-<^) " (5) - <§)-CN (5) n-C3H7-<^)-COO- ^0)-0-n-C5Hn (33.3) n-CjH,(H) -COO- (^O) -CN (33.3)

n-cahv-c h)-coo

-CN (33.3)

(80)

-COO- ^C^-CN (20)

(XI) (70) + n-C4H9-^Ö)-COO- @-CN(30) (XI) (90) + n-C5H„-(Q> -COS- <2> -CN (10) (VII) (50) + n-C4H9- (5)-COO- (o)-CN (20) + -eoo-© - (o)-CN (10) n-C7H15- (H^>-COO-<0) -CN (20) +

Betriebsbedingung '/3 Vorspannung

'/3 Wirkspannung AT y A0 tr tf mr

Betriebs- Speise- (%) 25 "C 25 "C (°C)

Spielraum Spannung (ms) (ms)

M(%) VU(V)

6,5 2,8 9,9 1,15 0,864 206 120 -15-55

9,8 3,2 8,5 1,15 0,874 210 120 -10-68

3,0 8 1,15 0,85

-20-62

6 9

2,8 3,5

1,15 0,84 1,15 0,87

-22-60 -12-72

10,0 3,2 7,0 1,15 0,860 210 130 -5-72

(Fortsetzung) ! uìn ltc .1"

Flüssigkristallgemisch (Gew.-%)

Betriebsbe- Betriebsbe dingung dingung

1/3 Vorspannung 1/2 Vorspannung 1 /3 Wirkspannung 1 /2 Wirkspannung M (%) V0 M (V) (%)

ch3o- (0)-NON-(0> -C2H5(33.3)

Azoxy-Type ch3o- (OJ-NON- ^0/-C4H9(66.7) +

C4H9- (o) -COO- @> -CN (12)

(88)

13 4,5 21

ch3o- (Q} -NON-^o; -C2H5 (33.3) CH30-(Ö> -NON- -C4H9 (66.7)

(75)

+

C4H9- (C))-COO-(^O)-CN(25) C5H„-(Ô)-^)-CN(24)

+

Bi-

phenyl-Type c8h,7o-

@-(g>-CN(10)

+

c7h,5o-<@)-(o)-cn(51)

+

c5h,,- (o) - <g> - (o) -cn (14)

11

3,1 19

3,1 8

V0 (V)

at (%)

a0

tr

25 °C (ms)

tf

25 °C (ms)

Gap (um)

mr cc)

3,9

1,17 0,89

150

80

11

-15-58

to

2,7

1,17 0,89

170

100

11

15-68

2,7

14

1,19 0,54

250

130

11

-15-60

®\ W vs

M O

(Fortsetzung) l'a he II e 5

Flüssigkristallgemisch (Gew.-%)

Betriebsbe- Betriebsbe dingung dingung

1/3 Vorspannung 1/2 Vorspannung 1/3 Wirkspannung 1/2 Wirkspannung M V0 M

(%) (V) (%)

C7H15-<o;-<O;-cn(45)

+

SU. ^°-®-<°>-CN<15)

Type + 1 3,3 9

C5HuO-(o) - <§)-CN(20)

+

C8H170-(Ö)-<g>-CN(20)

Ester- C4H9- (Q ) -COO- -CN (33.3) Type X—7

+

C5Hn-(Q) -COO- (0;-CN (33.3) 0 2,8 8

+

C7H,5- (S) -COO-(o)-CN (33.3)

C3H7-( h ) - (CJ )-CN (33.3)

Phenyl- +

hexane- C5Hn-/H^) - (o)-Cb] (33.3) Tvne N—' N—'

Type

+

C4H9- <H> - (Ö)-CN (33.3)

3,0 10

V(1 AT y AO (v)

tr t, Ciap MR

25 T 25 T (pni) (T) (ms) (ms)

2,9 12 1,20 0,55 250 160 11 -10-62

2,5 10 1,22 0,33 450 250 -5-55

3,0 10 1,17 0,83 120 80 -5-51

23

639 130

Aus der Tabelle 6 ist ersichtlich, dass die bekannten Az-oxy-Flüssigkristalle einen Betriebsspielraum von wenigstens 10% aufweisen. Wie schon angeführt, besitzt dieses Material eine extrem kleine chemische Stabilität gegenüber Licht und es ist notwendig ein Filter zu benützen. Weiter besitzt dieser Flüssigkristall eine gelbe Farbe. Andererseits sind nematische Flüssigkristalle vom Biphenyl-Type, Ester-Type und Phenyl-cyclohexan-Type weiss, aber sie weisen andere Nachteile auf. Die Ester-Type-Flüssigkristalle beispielsweise eignen sich zum Betrieb mit niederen Spannungen, haben aber eine grosse Viskosität und ein geringes Ansprechen. Weiter ist aus der Tabelle 6 ersichtlich, dass all diese Flüssigkristalle einen kleinen Betriebsspielraum aufweisen und nicht für den Multiplexbetrieb geeignet sind. Die Biphenyl-Type und Phenylcy-clohexan-Type Flüssigkristalle haben vergleichsweise einen kleinen Betriebsspielraum und sind für den Multiplexbetrieb ungeeignet. Im Gegensatz dazu sind die erfindungsgemässen Flüssigkristallgemische weiss und haben einen genügend grossen Betriebsspielraum was wesentlich ist für den Multiplexbetrieb.

Es wurden auch ausgedehnte Versuche über die Ausrichtung der Moleküle in den erfindungsgemässen Flüssigkristallgemischen durchgeführt um sich zu versichern, dass diese eine gute Anpassungsfähigkeit an den die Ausrichtung steuernden Film aufweisen (dies ist die erste und wichtigste Bedingung für die oben beschriebenen Flüssigkristallgemische).

Es wurde festgestellt, dass all diese Flüssigkristallgemische eine ausgezeichnete Ausrichtung zusammen mit einem schräg aufgedampften SiO-Film, einem gebürsteten organischen Polymerfilm und einer gebürsteten Kohlenstoffschicht ergeben.

Es hat sich bei der Verwendung der erfindungsgemässen Flüssigkristallgemische als nützlich erwiesen, wenn zum Er-5 zielen von ausgezeichneten Wirkungen, wie das Unterdrük-ken von der Rotation zuzuschreibenden Bereichen durch weiteres Hinzufügen einer entsprechenden Menge eines gewissen Zusatzes. Solche Zusätze sind beispielsweise cholesterische Flüssigkristalle, wie Cholesterinchlorid und Cholesterinnona-io noat, und optisch aktive Substanzen wie /-Methanol und 4'-(2"-Methylbutyroxy)-4-cyano-biphenyl.

«Phasenübergangs-Typegemische» können durch Hinzufügen von solchen optisch aktiven Substanzen in grösseren Mengen erhalten werden.

15 Die erfindungsgemässen Flüssigkristallgemische können durch Hinzufügen von Farbstoffen zum Erzielen von farbigen Anzeigeeffekten verwendet werden. Sie sind ebenfalls sehr nützlich als Flüssigkristallgemische für einen Feldeffektbetrieb, bei dem das Lichtbrechungsvermögen eines Flüssig-20 kristalls durch ein elektrisches Feld geändert wird.

Aus der obigen Beschreibung ist klar erkennbar, dass die erfindungsgemässen Flüssigkristallgemische weiss sind und sich für Anzeigevorrichtungen eignen. Da diese Gemische gegenüber Licht widerstandsfähig und chemisch stabil sind, 25 stellen sie Flüssigkristallgemische dar, die eine hohe Zuverlässigkeit aufweisen. Weil diese Flüssigkristallgemische einen breiteren Betriebsspielraum aufweisen als bisher bekannte weisse Materialien für den Multiplexbetrieb, sind die erfindungsgemässen Flüssigkristallgemische bestens geeignet um 30 in Flüssigkristallanzeigevorrichtungen verwendet zu werden.

C

5 Blatt Zeichnungen

Claims (14)

1. 639 130

   2

   PATENTANSPRÜCHE

   1. Nematisches Flüssigkristallgemisch für Anzeigegeräte, dadurch gekennzeichnet, dass es mindestens eine Verbindung der Formel rl-(^c00-(o>-r2

   worin Rj für n-CmH2m+i und R2 für n-CqH2q+i-0 stehen und m und q je eine ganze Zahl von 1-10 bedeuten, und mindestens eine Verbindung aus der Gruppe von nematischen Flüssigkri-stallverbindungen mit positiver dielektrischer Anisotropie enthält.
2. 2. Nematisches Flüssigkristallgemisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es ausserdem mindestens eine Verbindung aus der Gruppe von nematischen Flüssigkristallverbindungen mit negativer dielektrischer Anisotropie enthält.
3. 3. Nematisches Flüssigkristallgemisch nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass es als nematische Flüssigkristallverbindung mit positiver dielektrischer Anisotropie eine Verbindung der Formel eoo cn worin R für Rj oder n-CmH2m+1-0 steht, enthält.
4. 4. Nematisches Flüssigkristallgemisch nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass es als nematische Flüssigkri-stallverbindung mit positiver dielektrischer Anisotropie eine Verbindung der Formel enthält.
5. 8. Nematisches Flüssigkristallgemisch nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass es als nematische Flüssigkristallverbindung mit positiver dielektrischer Anisotropie eine 5 Verbindung der Formel

   R,

   h cn

   10

   worin m eine ganze Zahl von 1-8 bedeutet, enthält.
6. 9. Nematisches Flüssigkristallgemisch nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass es als nematische Flüssigkristallverbindung mit positiver dielektrischer Anisotropie eine

   15 Verbindung der Formel eoo

   20

   enthält.
7. 10. Nematisches Flüssigkristallgemisch nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass es als nematische Flüssigkristallverbindung mit positiver dielektrischer Anisotropie eine

   25 Verbindung der Formel

   30

   i-<§Ko>cn h-©- cos enthält.
8. 11. Nematisches Flüssigkristallgemisch nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass es als nematische Flüssigkristallverbindung mit positiver dielektrischer Anisotropie eine 35 Verbindung der Formel enthält.
9. 5. Nematisches Flüssigkristallgemisch nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass es als nematische Flüssigkristallverbindung mit positiver dielektrischer Anisotropie eine Verbindung der Formel

   'r(z)"c00

   -(Ö)-ra

   R"@H©~CN

   o worin R für Rb n-CraH2m+1-0 oder n-CmH2m+1-C-0 steht, enthält.
10. 6. Nematisches Flüssigkristallgemisch nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass es als nematische Flüssigkristallverbindung mit positiver dielektrischer Anisotropie eine Verbindung der Formel cn enthält.
11. 7. Nematisches Flüssigkristallgemisch nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass es als nematische Flüsssigkri-stallverbindung mit positiver dielektrischer Anisotropie eine Verbindung der Formel enthält.
12. 12. Nematisches Flüssigkristallgemisch nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass es als nematische Flüssigkristallverbindungen mit positiver dielektrischer Anisotropie

    45 ein Gemisch von mindestens zwei der in den Ansprüchen 3-11 definierten Verbindungen enthält.
13. 13. Nematisches Flüssigkristallgemisch nach einem der vorangehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass der Mengenanteil der einen oder mehreren nematischen Flüssigkri-

    50 stallverbindung(en) mit positiver dielektrischer Anisotropie insgesamt 2—50 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Gemisches, beträgt.
14. 14. Nematisches Flüssigkristallgemisch nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass es als nematische Flüssigkristall-

    55 Verbindung mit negativer dielektrischer Anisotropie eine Verbindung der Formel

    60

    enthält.

    ,i-0®CT

    65