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Die Erfindung betrifft eine flüssigkristalline
Zusammensetzung und ein flüssigkristallines Anzeigeelement
vom Typ TN, und insbesondere betrifft sie eine
flüssigkristalline Zusammensetzung mit einer verbesserten
Temperaturabhängigkeit der Schwellenspannung der
Anzeigeelemente.
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In den vergangenen Jahren wurde die Ausführung von
Flüssigkristallanzeigevorrichtungen verbessert, so daß
sich auch ihre Anwendungsgebiete ausdehnten.
Flüssigkristallanzeigen wurden in ihren früheren
Entwicklungsstadien hauptsächlich für handbetriebene,
elektrische Rechner, Armbanduhren, Uhren usw., bedingt
durch das spezifische Merkmal eines geringen
Stromverbrauchs dieser Anzeigeelemente, verwendet. Mit der
Weiterentwicklung der flüssigkristallinen Materialien
jedoch haben sich die Anwendungsgebiete der
Flüssigkristallanzeigevorrichtungen auf verschiedenen
Gebieten, wie aushäusige Anzeigevorrichtungen oder
instrumentale Schalttafeln für Automobile mit breiten
Service-Temperaturbereichen oder großräumige Anzeigen, wie
handgehaltene Computer, Computer-Terminalausrüstungen,
weit verbreitet.
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Wenn man dies hinsichtlich des Ansteuerungsmodus der
Anzeigeelemente betrachtet, dann hat sich dieser Modus von
einer statischen Ansteuerung bei Uhren usw. in den
früheren Stadien zu einer multiplexen Ansteuerung mit
einem Tastverhältnis von 1/2 bis 1/4, z. B. im Fall von
elektrischen Rechnern, geändert, wodurch die Kapazität der
Informationsanzeige gesteigert wurde. Gegenwärtig hat sich
der Ansteuerungsmodus von einem Tastverhältnis 1/16 auf ein
Tastverhältnis 1/64 oder auf einen noch höheren
multiplexen Ansteuerungsmodus geändert, wodurch
Wort-Prozessoren wie auch grafische Anzeigen ermöglicht
wurden.
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Im Falle eines solchen hochmultiplexen Ansteuerungsmodus
tritt eine operative Beschränkung prinzipieller Art auf,
die im Falle des statischen Ansteuerungsmodus nicht
erfolgt. Bei dem in dem multiplexen Ansteurungsmodus
allgemein verwendeten Spannungsnivellierungsverfahren kann
eine Kreuzkopplung bei halbausgewählten oder nicht
ausgewählten Elementen auftreten; und darüber hinaus wird,
je höher die Multiplexität des Ansteuerungsmodus wird, die
Zulässigkeit der Arbeitsspannung, d. h. die Arbeitsgrenze,
um so niedriger, und um so häufiger tritt die
Kreuzkopplung auf.
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Die folgenden drei Faktoren beeinflussen die Arbeitsgrenze
bei einer hochmultiplexen Anzeige:
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[1] Temperaturabhängigkeit der Schwellenspannung,
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[2] Sichtwinkelabhängigkeit der Schwellenspannung, und
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[3] Steilheit der Spannungs-Helligkeits-Charakteristik.
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Unter diesen Faktoren hängt der Faktor [2] vom Produkt
des optischen Anisotropiewertes (Delta n) der
flüssigkristallinen Materialien und der Zellücke (d) der
Anzeigeelemente (dem Wert von delta n·d) ab, und der
Faktor [3] hängt auch in starkem Maße von der
Zellkonstitution der Flüssigkristallanzeige des Typs TN
ab. Jedoch ist es schwierig, einen deutlichen Unterschied
im Hinblick auf die Materialien festzustellen.
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Hinsichtlich des Faktors [1] jedoch ist der Einfluß der
Materialien am größten, da der Arbeitstemperaturbereich
der Anzeigeelemente auch hiermit zusammenhängt. Um den
Faktor [1] zu verbessern, wurden Maßnahmen im Hinblick
auf die flüssigkristallinen Materialien selbst
vorgenommen, indem man den Anteil der flüssigkristallinen
Komponente mit einem negativen, dielektrischen
Anisotropiewert (im folgenden häufig als Delta epsilon
abgekürzt) steigerte, wodurch die Temperaturabhängigkeit
der Schwellenspannung reduziert wurde (s. offengelegte
japanische Patentanmeldung Nr. Sho 54-83694/1979). Jedoch
selbst wenn solche flüssigkristallinen Materialien
verwendet werden, konnte eine Reduzierung der Abhängigkeit
nur in einem solchen Ausmaß erreicht werden, daß ein
spannungsbereich in einem engen Bereich von 0 bis 40ºC bei
einem Tastverhältnis von 1/2 bis 1/4 wirksam war, so daß
es schwierig war, einen spannungsbereich über einen
breiten Temperaturbereich zu sichern. In anderen Worten
ausgedrückt, besteht eine Begrenzung bei dem Verfahren des
Steigerns des Gehalts an flüssigkristallinen Komponenten
mit einem negativen Delta epsilon, um die
Temperaturabhängigkeit der Schwellenspannung zu
reduzieren, durch die flüssigkristallinen Materialien.
Damit kann eine sprunghafte Steigerung der Wirksamkeit
nicht erwartet werden.
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Im Falle von Anzeigeelementen des Typs TN war es häufig
üblich, eine geringste Menge an optisch aktiven
Substanzen, chirale Dotierungsmittel genannt, zuzufügen
und hierbei die Drehrichtung der flüssigkristallinen
Moleküle innerhalb einer Zelle zu beeinflussen, um die
gegenläufige Drehung der flüssigkristallinen Moleküle zu
unterdrücken, und um damit die Anzeigequalität der
Flüssigkristallanzeigeelemente des Typs TN konstant zu
halten. Wenn eine optisch aktive Substanz hinzugegeben
wird, dann bilden die resultierenden, nematischen,
flüssigen Kristalle eine Helixstruktur. Die
Betriebsschwellenspannung der Anzeigeelemente des Typs TN
wird durch den intrinsischen Helixgang der
Flüssigkristallmaterialien, die für die Elemente verwendet
werden, beeinflußt, wenn die Zelldicke und die Temperatur
konstant sind.
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Die offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. Sho
55-38869/1980 offenbart solch eine
Flüssigkristallmischung, die, wenn eine rechtsgerichtete
Helix, eine optisch aktive Substanz und eine
linksgerichtete Helix bzw. eine optisch aktive Substanz in
bestimmten Anteilen zu einem nematischen Flüssigkristall
hinzugegeben werden, eine Reduzierung der
Schwellenspannung auf der Hochtemperaturseite verhindert
und auch die Temperaturabhängigkeit hiervon reduziert. In
der obigen Druckschrift wird ein flüssigkristallines
Material offenbart, das die Temperaturabhängigkeit der
Schwellenspannung im Bereich von 0 bis 40ºC auf 0 gehen
läßt. Jedoch beinhaltet ein Verfahren unter Verwendung von
chiralen Dotiermitteln, die aus zwei Komponenten mit
unterschiedlichen Helixdrehrichtungen bestehen, die
folgenden Probleme:
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(1) Eine Temperatur, bei der die Drehrichtung
umgekehrt wird, liegt unvermeidlich vor. Im allgemeinen
steht eine Substanz zur Verfügung, die dazu neigt, eine
Umkehrrichtung auf der Niedertemperaturseite zu
verursachen, wohingegen eine Drehung um 270º auf der
Hochtemperaturseite erfolgt.
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(2) Da rechtsgerichtete und linksgerichtete optisch
aktive Substanzen, deren Drehrichtungen entgegengesetzt
sind, miteinander vermischt werden, verlängert die Zugabe
dieser in kleinen Mengen den intrinsischen Gang; deshalb
wird, um einen gewünschten intrinsischen Gang P zu
erhalten, eine Steigerung in den zugegebenen Mengen der
optisch aktiven Substanzen durch alle Mittel verhindert.
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Aus diesem Grunde variieren der Temperaturbereich der
nematischen Phase und die Viskosität des ursprünglichen,
nematischen Flüssigkristalls und auch die spezifischen
Eigenschaften des erhaltenen
Flüssigkristallanzeigeelements, wie z. B. die
Schwellenspannung, in beträchtlichem Maße. Insbesondere
hat dies einen schlechten Einfluß auf die Steilheit der
Spannungs-Helligkeits-Charakteristik, und da die
Viskosität auch im allgemeinen bei einer Steigerung der
Menge der chiralen Dotiermittel ansteigt, besteht eine
Tendenz dahingehend, daß die Reaktionszeit der
Flüssigkristallzelle verlängert wird.
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(3) Wenn optisch aktive Substanzen, die im Vergleich
zu den üblichen nematischen Flüssigkristallen teuer sind,
in großen Mengen hinzugegeben werden, dann wird auch die
letztlich erhaltene Flüssigkristallzusammensetzung
beträchtlich teuer.
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Dementsprechend wurde ein Verfahren unter Verwendung von
zwei chiralen Dotiermitteln mit entgegengesetzten
Drehrichtungen nicht in großem Umfang angewendet. Aus
praktischen Gründen wird deshalb vermieden, Mittel
einzusetzen, um hierbei eine Temperatur-kompensierende
Funktion dem Ansteuerungsstromkreis für
Flüssigkristallanzeigen zu verleihen, und um hiermit die
der Flüssigkristall-Zelle aufgezwungene Spannung zu
kontrollieren.
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Wie oben beschrieben, ist es zwar stark erwünscht, die
Temperaturabhängigkeit der Schwellenspannung, die von den
nematischen Materialien selbst herrührt, zu reduzieren,
jedoch sind übliche Materialien, die die
Temperaturabhängigkeit der Schwellenspannung über einen
breiten Temperaturbereich reduzieren könnten, kaum
vorhanden.
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WO-A-2 603 769 offenbart eine
Flüssigkristallzusammensetzung, die mindestens eine
Verbindung der Formel
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und mindestens eine Verbindung der Formel
R²-Dio-A²-(Z-A³)n-R³ umfaßt.
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EP-A-0 194 879 offenbart ein Cyclohexanderivat der Formel
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Aus dem vorhergehenden wird deutlich, daß die Aufgabe der
vorliegenden Erfindung darin besteht, eine
Flüssigkristallzusammensetzung mit einer verbesserten
Temperaturabhängigkeit der Schwellenspannung über einen
breiten Temperaturbereich zu schaffen. Es ist
selbstverständlich für die Flüssigkristallzusammensetzung
der vorliegenden Erfindung erforderlich, daß verschiedene
Eigenschaften, die für übliche, nematische
Flüssigkristallmaterialien gefordert werden, wie ein
Temperaturbereich mit einer Flüssigkristallphase,
Viskosität, dielektrische Anisotropie (im folgenden häufig
mit Delta epsilon abgekürzt), optische Anisotropie (im
folgenden häufig mit Delta n abgekürzt),
Schwellenspannung, Reaktionseigenschaften, gut ausgewogen
sind.
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Die Erfinder haben ausführliche Untersuchungen
hinsichtlich nematischer Flüssigkristallmaterialien
durchgeführt und haben ein Flüssigkristallmaterial
gefunden, dessen Schwellenspannung kaum durch
Temperaturänderungen beeinflußt wird.
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Die vorliegende Erfindung besteht in einer nematischen
Flüssigkristallzusammensetzung, die 10 bis 80 Gew.-% einer
Komponente (A), umfassend mindestens eine Verbindung
der Formel (I):
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5 bis 50 Gew.-% einer Komponente (B), umfassend mindestens
eine Verbindung aus der Reihe der Verbindungen der Formeln
(B1) bis (B7):
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5 bis 50 Gew.-% einer Komponente (C), umfassend mindestens
eine Verbindung ausgewählt aus der Reihe der Verbindungen
der Formel (C1) bis (C11):
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und 5 bis 50 Gew.-% einer Komponente (D), umfassend
mindestens eine Verbindung, ausgewählt aus der Reihe der
Verbindungen der Formeln (D1) bis (D3) und (D5) bis (D10):
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umfaßt, wobei und unabhängig
voneinander einen Benzolring oder einen Cyclohexanring
darstellen, n eine Zahl von 0 oder 1 bedeutet, R&sub1;
eine Alkylgruppe oder eine Alkoxygruppe mit jeweils 1 bis
10 Kohlenstoffatomen darstellt, R&sub2; eine Alkylgruppe
oder eine Alkoxygruppe mit jeweils 1 bis 8
Kohlenstoffatomen bedeutet, R&sub3; eine Alkylgruppe mit 1
bis 8 Kohlenstoffatomen ist, R&sub4; eine Alkylgruppe oder
eine Alkoxygruppe mit jeweils l bis 10 Kohlenstoffatomen
darstellt, und R&sub5; eine Alkylgruppe oder eine
Alkoxygruppe mit jeweils 1 bis 8 Kohlenstoffatomen
bedeutet.
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Die vorliegende Erfindung beinhaltet in einer bevorzugten
Ausführungsform eine nematische
Flüssigkristallzusammensetzung, wobei in der Formel (I)
und jeweils einen Cyclohexanring
darstellen, und wobei n eine Zahl von 1 bedeutet.
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Fig. 1 zeigt eine Darstellung, die die
Spannungs-Temperatur-Charakteristik zum Zeitpunkt der
multiplexen Ansteuerung darstellt.
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Die durch die Formel
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dargestellte Verbindung, wobei R eine Alkylgruppe mit 1
bis 10 Kohlenstoffatomen bedeutet, und n 1 oder 2 ist,
und die als Komponente bei der vorliegenden Erfindung
verwendet wird, kann gemäß dem in der offengelegten
japanischen Patentanmeldung Nr. Sho 57-154135/1982 und in
der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. Sho
61-207347/1986 offenbarten Verfahren hergestellt werden.
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Weiterhin ist die Verbindung der Formel
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wobei R eine Alkylgruppe oder eine Alkoxygruppe mit
jeweils l bis 10 Kohlenstoffatomen bedeutet, in der
offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. Sho
59-59636/1984 offenbart.
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Die Herstellung dieser Verbindungen wird kurz im folgenden
beschrieben:
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Jede der als Komponenten B, C und D verwendeten
Verbindungen sind bekannte Verbindungen.
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Weiterhin kann die Herstellung der Zusammensetzung gemäß
der folgenden Erfindung durch Mischen der Komponenten in
einer isotropen Flüssigphase erfolgen.
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Wenn die Verbindung der Formel (I) als Komponente von
nematischen Materialien verwendet wird, dann ist diese
Verbindung sehr wirksam, um die Temperaturabhängigkeit der
Schwellenspannung hiervon zu reduzieren. Wie in dem später
beschriebenen Beispiel 1 dargestellt, beobachtet man bei
nematischen Materialien, die nur aus den Verbindungen der
Formel (I) bestehen, typischerweise fast gleiche
Schwellenspannungen in einem Temperaturbereich von 0 bis
60ºC, die damit zu einer Verbesserung bei der
Temperaturabhängigkeit hiervon beitragen. Wenn jedoch der
Gehalt der Komponente [A], die aus der Verbindung der
Formel (I) besteht, weniger als 10 Gew.-% beträgt, dann
ist die Wirksamkeit hinsichtlich der Verbesserung der
Temperaturabhängigkeit der Schwellenspannung von
nematischen Flüssigkristallmaterialien unzureichend. Damit
kann die Verbindung der Formel (I) in einer Menge von 10
Gew.-% oder mehr in einem Bereich enthalten sein, in dem
andere verschiedene, spezielle Eigenschaften, die für die
gewünschten Flüssigkristallmaterialien gefordert werden,
nicht beeinträchtigt sind.
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Die meisten der Verbindungen der Verbindungen der Formel
(I) sind flüssigkristalline Verbindungen und haben einen
positiven, vergleichsweise großen dielektrischen
anisotropischen Wert. Unter den Verbindungen der Formel
(I), wobei n = 0 ist, weisen einige Verbindungen keine
flüssigkristalline Phase auf, jedoch, wenn diese
Verbindungen als Komponente von Flüssigkristallmischungen
verwendet werden, dann wirken sie so, als ob sie eine
Flüssigkristallkomponente mit einem positiven,
dielektrischen Anisotropiewert wären, und sie wirken somit
auch als eine Komponente zur Reduzierung der
Temperaturabhängigkeit der Schwellenspannung.
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Die Delta epsilon-Werte der als Komponenten eingesetzten
Verbindungen der vorliegenden Erfindung bedeuten die auf
die folgende Weise extrapolierten Werte:
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Der Delta epsilon-Wert einer Zusammensetzung, bestehend
aus drei Verbindungen der Formel (B1), wobei R&sub2; Propyl,
Pentyl und Heptyl bedeutet, in Mengen von 30, 40 bzw. 30
Gewichtsteilen, wird als Standardwert verwendet; der Delta
epsilon-Wert einer Mischung aus der Zusammensetzung der
drei Verbindungen als Standard wird bei 25ºC bestimmt; und
von dem gemessenen Wert wird der extrapolierte Wert
berechnet, wobei man voraussetzt, daß eine Additivität in
Bezug auf den erhaltenen Delta epsilon-Wert besteht.
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Die Erfindung betrifft eine Flüssigkristallzusammensetzung
mit in geeigneter Weise miteinander harmonisierenden,
spezifischen Eigenschaften, die für nematische
Flüssigkristallmaterialien gefordert werden, wie z. B.
Delta epsilon, Viskosität, mesomorpher Temperaturbereich,
und auch mit einer verbesserten Temperaturabhängigkeit der
Schwellenspannung über einen breiten Temperaturbereich.
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Die Komponente [B] ist eine Komponente zur Steigerung von
Delta epsilon der erhaltenen Zusammensetzung und wird bis
zu einer Menge von höchstens 50 Gew.-% verwendet. Wenn der
Gehalt der Komponente [B] 50 Gew.-% übersteigt, dann
kann ein Anstieg in der Viskosität der Zusammensetzung und
eine Herabsetzung des Trübungspunktes erfolgen; damit ist
eine solche Überschußmenge im Hinblick auf die
Ausgewogenheit der spezifischen Eigenschaften unerwünscht.
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Die Komponente [C] ist eine Flüssigkristallkomponente,
die wirksam die Viskosität der Zusammensetzung herabsetzt
und in einer Menge von höchstens 50 Gew.-% verwendet wird.
Wenn der Gehalt der Komponente [C] 50 Gew.-% übersteigt,
dann tritt ein merkbarer Anstieg in der Schwellenspannung
auf; damit wäre ein solcher Überschuß unerwünscht.
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Die Komponente [D] ist ein Hochtemperaturflüssigkristall,
der geeignet ist, die nematische Phasenregion der
Zusammensetzung zu der Hochtemperaturseite hin zu
erweitern, und wird in ähnlicher Weise bis höchstens 50
Gew.-% verwendet. Wenn der Gehalt der Komponente [D] 50
Gew.-% übersteigt, dann kann ein Anstieg bei der unteren
Temperaturgrenze der nematischen Phase auftreten; damit
ist ein solcher Überschuß auch unerwünscht.
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Für den effektiven Einsatz der Komponenten [B], [C] und
[D] ist es bevorzugt, daß die entsprechenden Gehalte
dieser Komponenten bei 5 Gew.-% oder höher liegen. Gemäß
der vorangegangenen Erläuterung hinsichtlich der
Komponenten [B], [C] und [D] wurde nur von ihren
hauptsächlichen, spezifischen Eigenschaften Gebrauch
gemacht, jedoch kann man auch von anderen spezifischen
Eigenschaften dieser als Komponenten eingesetzten
Verbindungen, wie auch von verschiedenen spezifischen
Eigenschaften, die sich beim Mischen dieser Verbindungen
auf der Grundlage von Erfahrungen ergeben, Gebrauch machen.
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Bei der Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung können
geringste Mengen an Additiven, wie chirale Dotiermittel,
Viskositätsverdünner, mehrfarbige Farbstoffe, die in
üblichen Flüssigkristallmischungen verwendet werden,
zugegeben werden.
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Die durch die vorliegende Erfindung geschaffene nematische
Flüssigkristallzusammensetzung ist ein
Flüssigkristallmaterial mit einem kleinen absoluten Wert
hinsichtlich der Temperaturabhängigkeit der
Schwellenspannung über einen breiten Temperaturbereich.
Wenn die nematische Zusammensetzung verwendet wird, dann
ist es möglich, eine Arbeitsspannung bei einer multiplexen
Ansteuerung über einen breiten Temperaturbereich zu
erhalten. Weiterhin ist es auch möglich, den Temperatur
kompensierenden Stromkreis auszulassen, der bislang als
erforderlich für Instrumente mit einer multiplexen
Ansteuerung, die in Autos, aushäusigen Anzeigen usw.
vorgesehen sind, erachtet wurden.
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Da weiterhin die Verbindung der Komponente [A] eine
niedrige Viskosität für ein großes Delta epsilon von 5
bis 8 aufweist, ist es möglich, den Gehalt an
Flüssigkristall mit einem positiven Delta epsilon-Wert,
der im allgemeinen eine vergleichsweise hohe Viskosität
aufweist, zu reduzieren. In diesem Fall ist eine
multiplexe Ansteuerung bei niedrigen Schwellenspannungen
und eine Hochgeschwindigkeitsreaktion möglich.
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Die durch die Formel (I) ausgedrückte Verbindung hat
einen optischen Anisotropiewert von ungefähr 0,08. Damit
ist es gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, ein
Flüssigkristallmaterial zu schaffen, das einen kleinen
Delta n-Wert und eine niedrige Schwellenspannung besitzt,
wie es in den später aufgeführten Beispielen gezeigt ist.
Da bekanntermaßen ein flüssigkristallines Material mit
einem kleinen Delta n-Wert das spezifische Merkmal des
Sichtwinkels verbessert, kann das Material die Breite der
Arbeitsspannung in Kombination mit einer Reduzierung der
Temperaturabhängigkeit der Schwellenspannung steigern.
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Die vorliegende Erfindung wird detaillierter in Bezug auf
Beispiele beschrieben, die jedoch nicht begrenzend sein
sollen. Die Messung der Schwellenspannung wurde mit einer
Zelle durchgeführt, die erhalten wurde, indem man eine
Zusammensetzung in eine TN-Zelle mit einem Polyimidfilm,
der durch Reiben ausgerichtet war, und mit einer Zelldicke
von 9 um füllte, und indem man die aufgezwungene
Spannung bei einem Helligkeitswert von 10 % gemäß einem
Zusammenhang zwischen aufgezwungener Spannung und
Helligkeit bei verschiedenen Temperaturen bestimmte.
Tabelle 1 zeigt die Werte der Schwellenspannung bei 25ºC.
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Weiterhin ist der Wert der Temperaturabhängigkeit der
Schwellenspannung durch die folgende Gleichung gegeben:
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Bei der obigen Gleichung bedeuten Vth (t&sub1;) und Vth
(t&sub2;) die entsprechenden Werte der Schwellenspannung (V)
bei den Temperaturen t&sub1; und t&sub2; (ºC).
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In den folgenden Beispielen bedeuten Teile und
Prozentangaben Gewichtsteile bzw. Gewichtsprozente.
Beispiel 1
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Die folgenden drei Arten an flüssigkristallinen
Verbindungen, die unter die Formel (I) fallen, wurden in
gleichen Mengen miteinander vermischt, um eine nematische
Flüssigkristallzusammensetzung (A-1) herzustellen:
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Der Trübungspunkt, die Viskosität, der optische
Anisotropiewert, die Schwellenspannung und die
Temperaturabhängigkeit der Schwellenspannung der obigen
Zusammensetzung sind in Tabelle 1 gezeigt.
Beispiel 2
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Es wurde eine nematische Flüssigkristallzusammensetzung,
bestehend aus den folgenden Komponenten, hergestellt:
als Komponente [A]:
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Zusammensetzung (A-1), hergestellt gemäß
Beispiel 1 24 Teile
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als Komponente [B]:
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8 Teile
-
2 Teile
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als Komponente [C]:
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14 Teile
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Flüssigkristallzusammensetzung (N-1), bestehend
aus später genannten Komponenten 6 Teile
-
5 Teile
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und als Komponente [D]:
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6 Teile
-
7 Teile
-
14 Teile
-
4 Teile
-
3 Teile
-
3 Teile
-
4 Teile
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Die spezifischen Eigenschaften der erhaltenen
Zusammensetzung sind in Tabelle 1 gezeigt.
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Die obengenannte Zusammensetzung (N-1) besteht aus den
folgenden fünf Arten an Flüssigkristallen mit einem
negativen Delta epsilon:
Vergleichsbeispiel 1
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Als ein Flüssigkristallmaterial mit fast der gleichen
Zielverwendung, wie die der in Beispiel 2 hergestellten
Zusammensetzung, wird eine übliche Zusammensetzung,
bestehend aus den folgenden Komponenten, wobei der Anteil
an Flüssigkristall mit einem negativen Delta epsilon
gesteigert ist, zu Vergleichszwecken gezeigt:
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8 Teile
-
10 Teile
-
7 Teile
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Zusammensetzung (N-1) 12 Teile
-
10 Teile
-
8 Teile
-
5 Teile
-
5 Teile
-
5 Teile
-
10 Teile
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14 Teile
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6 Teile
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Die ersten und zweiten Komponenten bei der obigen
Zusammensetzung gehören zu der Komponente [B] der
vorliegenden Erfindung; die nachfolgenden 4 Komponenten
gehören zu der Komponente [C] der vorliegenden Erfindung;
und die verbleibenden 6 Komponenten gehören zu der
Komponente [D] der vorliegenden Erfindung. Die
spezifischen Eigenschaften dieser nematischen
Flüssigkristallzusammensetzung sind in Tabelle 1 gezeigt.
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Als nächstes wurde die in Beispiel 2 hergestellte
Zusammensetzung und die im Vergleichsbeispiel 1 gezeigte
Zusammensetzung jeweils als multiplexe Ansteuerung mit
einem Tastverhältnis 1/2 und einer Vorspannung 1/2
verwendet. Die hierbei erhaltenen Vergleichsdaten sind in
Fig. 1 gezeigt.
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Bei dieser Figur stellen die Kurven I&sub1; und II&sub1;
jeweils die Spannungseigenschaften bei einem
nicht ausgewählten Element (OFF-Region) bei einer
Helligkeit von 10% und einem Sichtwinkel von 400 dar, und
die Kurven I&sub2; und II&sub2; stellen jeweils die
Spannungseigenschaften bei einem ausgewählten Element
(ON-Region) bei einer Helligkeit von 50% und einem
Sichtwinkel von 10% dar. Das Symbol 1 bedeutet die
Ergebnisse des Beispiels 2 und das Symbol II bedeutet die
Ergebnisse des Vergleichsbeispiels 1.
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In dem Fall der Zusammensetzung des Vergleichsbeispiels 1
(Kurven II&sub1; und II&sub2;) ist es unmöglich, eine
Arbeitsspannung zu bestimmen, bei der der Unterschied
zwischen ON und OFF innerhalb eines breiten
Temperaturbereichs von -20º bis +80ºC bei einer
multiplexen Ansteuerung mit einem Tastverhältnis 1/2 und
einer Vorspannung 1/2 ausfindig gemacht werden kann.
Dementsprechend zeigen die Kurven II&sub1; und II&sub2;, daß
eines Arbeitsspannung fehlt, bei der ein ausgewähltes
Element bei -20ºC betrieben wird, während ein
nichtausgewähltes Element bei 80ºC nicht betrieben wird.
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Auf der anderen Seite kann man im Fall der Zusammensetzung
des Beispiels 2 (Kurven I&sub1; und I&sub2;) aus der Fig. 1
erkennen, daß eine Arbeitsspannung festgelegt werden kann
innerhalb eines bestimmten Ansteuerungsspannungsbereichs,
bei dem ein ausgewähltes Element bei -20ºC betrieben
wird, jedoch ein nichtausgewähltes Element bei 80ºC nicht
betrieben wird.
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Wenn ein Flüssigkristallmaterial bei einer multiplexen
Ansteuerung mit einem Tastverhältnis 1/2 und einer
Vorspannung 1/2 innerhalb eines breiten
Temperaturbereichs von -20º bis +80ºC verwendet wird,
dann ist der Spannungsbereich im Fall der Zusammensetzung
des Vergleichsbeispiels 1
0, wohingegen der Spannungsbereich von ungefähr 0,4 V im
Fall der Zusammensetzung des Beispiels 2 besteht; damit
ist dieses Material in ausreichender Weise arbeitsfähig.
Beispiel 3
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Es wurde eine nematische Flüssigkristallzusammensetzung,
die aus den folgenden Komponenten bestand, hergestellt:
Als Komponente [A],
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Zusammensetzung (A-1) 40 Teile
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als Komponente [B]:
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10 Teile
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als Komponente [C]:
-
10 Teile
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Zusammensetzung (N-1) 20 Teile
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als Komponente [D]:
-
5 Teile
-
15 Teile
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Die spezifischen Eigenschaften dieser Zusammensetzung sind
in Tabelle 1 gezeigt.
Beispiel 4
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Es wurde eine nematische Flüssigkristallzusammensetzung,
bestehend aus den folgenden Komponenten, hergestellt:
Als Komponente [A]:
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Zusammensetzung (A-1) 45 Teile
-
5 Teile
-
als Komponente [B]:
-
10 Teile
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als Komponente [C]:
-
7 Teile
-
3 Teile
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und als Komponente [D]:
-
4 Teile
-
4 Teile
-
4 Teile
-
10 Teile
-
4 Teile
-
4 Teile
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Die spezifischen Eigenschaften der Zusammensetzung sind in
Tabelle 1 gezeigt.
Beispiel 5
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Es wurde eine nematische Flüssigkristallzusammensetzung,
bestehend aus den folgenden Komponenten, hergestellt:
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Als Komponente [A]:
-
13 Teile
-
15 Teile
-
als Komponente [B]:
-
12 Teile
-
10 Teile
-
6 Teile
-
6 Teile
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als Komponente [C]:
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eine Mischung aus den folgenden drei
Arten an Pyrimidinderivaten in jeweils gleichen
Mengen: 8 Teile
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und als Komponente [D]:
-
6 Teile
-
12 Teile
-
12 Teile
-
Die spezifischen Eigenschaften der Zusammensetzung sind in
Tabelle 1 gezeigt.
Tabelle 1
Spezif. Eigenschaft Beisp. u. Vergleichs-Beisp. Beispiel 1 Vergleichsbeisp. Trübungspunkt (ºC) Viskosität (20ºC) (cP) Delta n Schwellenspannung (25ºC) (V) Temperaturabhängigkeit d. (mV/ºC) Schwellensp.