DE3855702T2

DE3855702T2 - Flüssigkristallzusammensetzung und dieselbe verwendende Flüssigkristallanzeigevorrichtung

Info

Publication number: DE3855702T2
Application number: DE3855702T
Authority: DE
Inventors: Ken Patent Dep Dev Div Kozima; Tetsushi Pat Dep Dev D Yoshida
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 1987-10-19
Filing date: 1988-10-18
Publication date: 1997-05-15
Anticipated expiration: 2008-10-19
Also published as: EP0312983A2; KR890007110A; DE3855702D1; US4913532A; KR920005891B1; EP0312983B1; EP0312983A3

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine für den Multiplexbetrieb geeignete Flüssigkristallzusammensetzung sowie eine dieselbe verwendende Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung.
Eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit einer Vielzahl von matrixartig angeordneten Pixeln findet Anwendung in einer Anzeigeeinheit eines Rechnerterminals, in einer Bildanzeigeeinheit eines Fernsehempfängers und dergleichen. In letzter Zeit ist ein Bedarf an einer Bildanzeigeeinheit mit großem Format und hochwertiger Bildqualität entstanden. Daher sind eine gesteigerte Anzahl Pixel und eine Verbesserung des Kontrasts gewünscht. Bei einer in einer Bildanzeigeeinheit verwendeten Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung ist eine einfache Anzeigevorrichtung aus verdrehtem nematischen Flüssigkristallmaterial auf Matrixbasis (die als Matrix-TN.LC.-Vorrichtung (TN = twisted nematic; LC = liquid crystal) bezeichnet wird) derart angeordnet, daß eine Vielzahl von Elektroden auf inneren Oberflächen eines Paares gegenüberliegender Substrate ausgerichtet sind und gegenüberliegende Abschnitte der Elektroden eine Vielzahl von Pixeln bilden, die matrixartig angeordnet sind. Die Matrix-TN.LC. -Vorrichtung wird multiplexbetrieben.
Wird bei der Matrix-TN.-LC.-Vorrichtung die Anzahl der Bildelemente erhöht, um die Auflösung zu verbessern und einen Anzeigebereich zu vergrößern, erhöht sich natürlich die Anzahl von Abtastzeilen. Daher muß ein hochgradiger Multiplexantrieb durchgeführt werden. Wird jedoch der Grad einer Multiplexierung erhöht, verringert sich eine Differenz der effektiven Spannungen zwischen einem elektrischen Feld im EIN-Zustand, das an einen Flüssigkristall anzulegen ist, um Bildelemente zu aktivieren, und einem elektrischen Feld im AUS-Zustand, das an den Flüssigkristall anzulegen ist, um die Bildelemente zu deaktivieren. Als Ergebnis verringert sich die Betriebsspanne der Antriebsspannung, der Kontrast verringert sich und die Betrachtungswinkel-Charakteristik verschlechtert sich.
Die Betriebsspanne und der Kontrast einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung sind von einer Spannungs-Luminanz-Kennlinie abhängig. Dies bedeutet, daß, wenn eine Änderung der Übertragungsfähigkeit bezüglich einer Änderung der Intensität des an den Flüssigkristall anzulegenden elektrischen Feldes steil ist, die Betriebsspanne erhöht werden kann und der Kontrast gesteigert werden kann. Wie in Fig. 1 gezeigt, wird die Steilheit der Spannungs-Luminanz-Kennlinie durch ein Verhältnis (nachstehend als -γ-Wert bezeichnet) zwischen der Spannung V&sub5;&sub0;, bei der die Übertragungsfähigkeit 50 % beträgt, und der Schwellenspannung Vc repräsentiert. Wenn sich der -γ-Wert 1 annähert, wird die Änderung der Übertragungsfähigkeit steiler. Daher kann die Betriebsspanne erhöht werden und der Kontrast gesteigert werden.
Außerdem wird bei der Matrix-TN.-LC.-Vorrichtung, die vom Typ mit hochgradigem Multiplexantrieb ist, ein Multiplexierungsgrad erhöht und eine Selektionsperiode verkürzt. Daher muß die Matrix-TN.-LC.-Vorrichtung mit hoher Geschwindigkeit ansprechen.
Wie voranstehend beschrieben, muß die Matrix-TN.-LC.-Vorrichtung mit hochgradiger Multiplexierung folgendes aufweisen:
(1) eine γ-Charakteristik nahe an 1;
(2) einen weiten Betrachtungswinkel; und
(3) eine hohe Ansprechgeschwindigkeit.
Die γ-Charakteristik wurde von M. Schadt et al. untersucht. Gemäß deren Studien ist der γ-Wert, der die Steilheit der Spannungs-Luminanz-Kennlinie darstellt, durch die folgende Gleichung (I) gegeben und fällt gut mit der Kennlinie einer tatsächlichen Vorrichtung zusammen:
γ = V&sub5;&sub0;/Vc = [2,044 - 1,044/(1 + K&sub3;&sub3;/K&sub1;&sub1;)] {1 + 0,123[(Δ&epsi;/&epsi;)0,6 - 1]} [1 + 0,132ln(Δn d/2λ)] ... (1)
wobei V&sub5;&sub0;: die angelegte Spannung ist, wenn eine Übertragungsfähigkeit von 50 % erhalten wird
Vc: die Schwellenspannung ist
K&sub1;&sub1;: die Spreizelastizitätskonstante des Flüssigkristalls ist
K&sub3;&sub3;: die elastische Biegeelastizitätskonstante des Flüssigkristalls ist
Δ&epsi;: die dielektrische Anisotropie des Flüssigkristalls ist
&epsi; : die dielektrische Konstante in einer Richtung senkrecht zur Achse der Flüssigkristallmoleküle ist
Δn: die optische Anisotropie des Flüssigkristalls ist
d: die Dicke der Flüssigkristallschicht ist
λ:die Wellenlänge des Lichts ist.
Gemäß Gleichung (I) ist offensichtlich, daß wenn der erste, zweite und dritte Term der Gleichung (I) nahe an 1 sind, der γ-Wert nahe an 1 liegt. Daher müssen zur Verbesserung der Kennlinie des γ-Wertes folgende Bedingungen gleichzeitig erfüllt sein:
(a) ein Verhältnis (welches nachstehend als Verhältnis von Elastizitätskonstanten K&sub3;&sub3;/K&sub1;&sub1; bezeichnet wird) einer Biegeelastizitätskonstante K&sub3;&sub3; gegenüber einer Spreizelastizitätskonstante K&sub1;&sub1; ist klein;
(b) ein Verhältnis (nachstehend als dielektrisches Verhältnis Δ&epsi;/&epsi; bezeichnet) einer dielektrischen Anisotropie Δ&epsi; gegenüber der dielektrischen Konstante in einer Richtung senkrecht zur Flüssigkristallmolekülachse ist klein; und
(c) ein Wert des Produktes Δn d der optischen Flüssigkristallanisotropie Δn und der Dicke d der Flüssigkristallschicht beträgt 1,1 (µm) bei einer Wellenlänge des einfallenden Lichts von 550 nm.
Die Abhängigkeit (nachstehend als Betrachtungswinkel-Charakteristik bezeichnet) des Kontrasts von einer Betrachtungsrichtung wurde von Herrn G. Baur untersucht und in "The Influence of Material and Device Parameters on the Optical Characteristics of Liquid Crystal Displays", in "Molecular Crystals and Liquid Crystals", Band 63, Nrn. 1 bis 41 1981 berichtet. Gemäß diesem Bericht ist die Betrachtungswinkel-Charakteristik von der Dicke d der Flüssigkristallschicht und der optischen Anisotropie Δn eines Flüssigkristalls abhängig. Dies bedeutet, daß bei einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit einem großen Produkt Δn d (nachstehend als Δn d bezeichnet) der Schichtdicke d und der optischen Anisotropie Δn eine offensichtliche Änderungsrate von Δn d, die sich ergibt, wenn die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung von vorne und in einer schrägen Richtung betrachtet wird, groß ist, was eine schlechte Betrachtungswinkel-Charakteristik ergibt. Im Gegensatz dazu hat eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit kleinem Δn d eine gute Betrachtungswinkel-Charakteristik. Außerdem stellt sich bei Vergleich von Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen mit gleichem Δn d eine bessere Betrachtungwinkel-Charakteristik bei kleinerer optischer Anisotropie Δn des Flüssigkristalls ein. Genauer gesagt wird eine bessere Betrachtungswinkel-Charakteristik erhalten, wenn eine Änderung des Kontrasts bezüglich einer Änderung der Betrachtungsrichtung klein ist. Zur Verbesserung der Betrachtungswinkel-Charakteristik ist daher auffolgendes zu achten:
(d) Δn d muß verringert werden; und
(e) Δn muß verringert werden.
Was die Ansprech-Kennlinie betrifft, so sind die für das Einschalten der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung erforderliche Ansprechzeit tEIN und die für das Ausschalten der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung erforderliche Ansprechzeit tAUS durch die folgenden Gleichungen (II) bzw. (III) gegeben und stimmen gut mit den Meßwerten überein:
tEIN = η/(&epsi;&sub0;Δ&epsi;E² - Kq²) ... (2)
tAUS = η/Kq² ... (3)
wobei q = π/d, K = K&sub1;&sub1; + [(K&sub3;&sub3; - 2K&sub2;&sub2;)/4]
η: Viskosität
&epsi;&sub0; : dielektrische Konstante in Vakuum
E : elektrische Feldstärke
K&sub2;&sub2; : Verdrehungselastizitätskonstante
Gemäß den Gleichungen (II) und (III) hängt die Ansprechgeschwindigkeit von der Viskosität η und der elektrischen Feldstärke E ab. Folglich muß zur Erhöhung der Ansprechgeschwindigkeit:
(f) die Viskosität η verringert werden; und
(g) die elektrische Feldstärke erhöht werden.
Um eine steile γ-Kennlinie zu erhalten, wurde daher die herkömmliche Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung derart ausgelegt, daß sie die Bedingung (c) bezüglich Δn d der Bedingungen (a) bis (c) erfüllt. Das heißt, ein Wert Δn d wird auf 1,1 (µm) eingestellt, da das Zentrum eines Wellenlängenbereichs eines sichtbaren Lichtstrahls ca. 550 nm beträgt. Die Bedingungen (a) und (b) wurden jedoch nicht ausreichend in Betracht gezogen. Die Gründe hierfür sind folgende. Zur Verringerung des Werts Δ&epsi;/&epsi; von Bedingung (b) kann ein Wert von Δ&epsi; verringert werden. In diesem Fall verringert sich jedoch eine Ansprechgeschwindigkeit. Da außerdem eine Flüssigkristallzusammensetzung mit verringertem K&sub3;&sub3;/K&sub1;&sub1; von Bedingung (a) eine hohe Viskosität hat, wird leicht eine smektische Phase erzeugt. Als Ergebnis verringert sich die Ansprechgeschwindigkeit und ein Betriebstemperaturbereich wird schmäler.
Da die optische Anisotropie Δn einer herkömmlichen Flüssigkristallzusammensetzung allgemein im Bereich von 0,13 bis 0,16 liegt, fällt, wenn der Wert Δn d auf 1,1 (µm) eingestellt ist, die Dicke d der Flüssigkristallschicht (der Spalt zwischen den Elektroden) in den Bereich von 7,0 bis 8,8 (µm). Da die Schichtendicke d groß ist, verringert sich in diesem Fall die Stärke eines elektrisches Feldes, wodurch sich die Ansprechgeschwindigkeit verringert. Außerdem ist die Betrachtungswinkel-Charakteristik schlecht, da der Wert von n d groß ist.
Zur Erhöhung der Ansprechgeschwindigkeit weist eine in der voranstehend beschriebenen herkömmlichen Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung verwendete Flüssigkristallzusammensetzung eine Zyanogruppe an ihrem terminalen Ende auf. Bei dieser Flüssigkristallzusammensetzung wird eine große Menge einer Flüssigkristallverbindung, in der ein Wert einer dielektrischen Anisotropie Δ&epsi; deutlich positiv ist, gemischt, um den Wert der dielektrischen Anisotropie Δ&epsi; der Flüssigkristallzusammensetzung zu erhöhen. Außerdem wird eine große Menge einer Flüssigkristallverbindung mit einem hohen Wert Δn einer optischen Anisotropie beigemischt, um einen Wert Δn einer optischen Anisotropie der Flüssigkristallzusammensetzung zu erhöhen. Ferner wird ein Wert der Dicke d der Flüssigkristallschicht der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung verringert, um die elektrische Feldstärke zu erhöhen, und der Wert von Δn d wird auf 1,1 (µm) (λ = 550 nm) gesetzt, um eine gute λ-Kennlinie, d.h. hohen Kontrast und eine große Betriebsspanne, zu erhalten.
Bei herkömmlichen Flüssigkristallzusammensetzungen wird als eine Komponente der Zusammensetzung eine Alkyl-Alkoxy-Pyrimidin-Verbindung mit hohem Molekulargewicht und einer hohen Klärtemperatur (clearing point, c.p.) verwendet (EP-A-0 151 446; EP-A-0 137 210; EP-A-0 174 541).
Bei der voranstehend beschriebenen herkömmlichen Flüssigkristallzusammensetzung beträgt jedoch der Wert Δ&epsi;/&epsi; beispielsweise 1,1 oder mehr, da der Wert von &epsi; klein ist. Außerdem wird, um eine geringe Viskosität und eine smektische Phase zu vermeiden, ein Mischverhältnis einer Flüssigkristallverbindung, mit der ein Flüssigkristall mit geringer Viskosität und stabiler smektischer Phase erhalten werden kann, erhöht. Daher beträgt der Wert des Verhältnisses der Elastizitätskonstanten K&sub3;&sub3;/K&sub1;&sub1; beispielsweise 1,2 bis 1,3 oder mehr.
Wie voranstehend beschrieben, ist es aufgrund der großen Werte von Δ&epsi;/&epsi; und K&sub3;&sub3;/K&sub1;&sub1; der herkömmlichen Flüssigkristallzusammensetzung schwierig, die λ-Kennlinie der diese Flüssigkristallzusammensetzung verwendenden Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung zu verbessern. Außerdem ist es aufgrund des großen Werts von Δn d schwierig, die Betrachtungswinkel-Charakteristik zu verbessern.
Die vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht der voranstehend beschriebenen Situation getätigt und ihr liegt die Aufgabe zugrunde, eine Flüssigkristallzusammensetzung mit einem kleinen Verhältnis der Elastizitätskonstanten K&sub3;&sub3;/K&sub1;&sub1; und dielektrischem Verhältnis Δ&epsi;/&epsi; anzugeben, um eine λ-Kennlinie, eine Betrachtungswinkel-Charakteristik und/oder eine Ansprechgeschwindigkeit einer multiplexbetriebenen Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung zu verbessern, sowie eine die voranstehend beschriebene Flüssigkristallzusammensetzung verwendende Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung bereitzustellen.
Zur Lösung der voranstehend angegebenen Aufgabe der vorliegenden Erfindung umfaßt eine Flüssigkristallzusammensetzung gemäß vorliegender Erfindung folgendes:
20 Gew.-% bis 70 Gew.% eines ersten Flüssigkristallmaterials, das aus wenigstens einer Flüssigkristallverbindung besteht, die folgende Formel hat:
(wobei R&sub1; eine lineare Alkylgruppe mit 2 bis 9 Kohlenstoffatomen und R&sub2; eine lineare Alkylgruppe oder Alkoxygruppe mit 2 bis 9 Kohlenstoffatomen darstellt);
30 Gew.-% bis 80 Gew.-% eines dritten Flüssigkristallmaterials, welches aus wenigstens einer Flüssigkristallverbindung besteht, in der ein Wert einer dielektrischen Anisotropie Δ&epsi; negativ oder im wesentlichen "0" ist; und
fakultativ, nicht mehr als 7 Gew.% eines zweiten Flüssigkristallmaterials, welches aus wenigstens einer Flüssigkristallverbindung mit einer positiven dielektrischen Anisotropie Δ&epsi; besteht; wobei das erste Flüssigkristallmaterial wenigstens eine Flüssigkristallverbindung der Formel (I) enthält, bei der R&sub1; bzw. R&sub2; die lineare Alkylgruppe darstellen, wobei R&sub1; und R&sub2; insgesamt 10 oder weniger Kohlenstoffatome haben, und wenigstens eine Flüssigkristallverbindung der Formel (I), in der R&sub1; die lineare Alkylgruppe darstellt und R&sub2; die lineare Alkoxygruppe darstellt, und die gesamte Flüssigkristallzusammensetzung ein dielektrisches Verhältnis Δ&epsi;/&epsi; von unter 0,5 hat, und ein Verhältnis der Elastizitätkonstanten K&sub3;&sub3;/K&sub1;&sub1; von unter 0,8 hat; und eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung gemäß vorliegender Erfindung folgendes umfaßt:
ein Paar Substrate mit Elektroden, deren innere Oberflächen einander gegenüberliegen; und
die Flüssigkristallzusammensetzung gemäß vorliegender Erfindung, die zwischen dem Paar Substraten eingefügt ist.
Ein Mischverhältnis einer Pyrimidin-Flüssigkristallverbindung mit einer großen Spreizelastizitätskonstante K&sub1;&sub1; und einem kleinen Elastizitätskonstantenverhältnis K&sub3;&sub3;/K&sub1;&sub1; ist in der Flüssigkristallverbindung der vorliegenden Erfindung groß. Daher ist der Wert des Verhältnisses K&sub3;&sub3;/K&sub1;&sub1; der Elastizitätskonstanten der gesamten Flüssigkristallverbindung klein. Ausserdem ist in der Flüssigkristallzusammensetzung der vorliegenden Erfindung eine Pyrimidin-Flüssigkristallverbindung, in der der Wert der dielektrischen Anisotropie Δ&epsi; geringfügig positiv ist, mit einer Flüssigkristallverbindung mit geringer Viskosität sowie einer Hochtemperatur-Flüssigkristallverbindung, in der der Wert der dielektrischen Konstante &epsi; in einer Richtung senkrecht zu einer Flüssigkristall-Molekülachse groß ist und der Wert der dielektrischen Anisotropie Δ&epsi; negativ ist oder im wesentlichen 0 ist, (miteinander) gemischt. Eine Flüssigkristallverbindung, in der der Wert der dielektrischen Anisotropie Δ&epsi; deutlich positiv ist, wird überhaupt nicht bzw. nur in sehr geringer Menge, falls erforderlich, beigemischt. Daher hat die Flüssigkristallzusammensetzung der vorliegenden Erfindung ein kleines dielektrisches Verhältnis Δ&epsi;/&epsi; und geringe Viskosität.
In der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung, die die Flüssigkristallzusammensetzung gemäß vorliegender Erfindung verwendet, läßt sich aufgrund des kleinen Elastizitätskonstantenverhältnisses K&sub3;&sub3;/K&sub1;&sub1; und des kleinen dielektrischen Verhältnisses Δ&epsi;/&epsi; die beste γ-Kennlinie erhalten, wenn der Wert von Δn d kleiner als 1,1 ist. Als Ergebnis lassen sich guter Kontrast, eine große Betriebsspanne und eine hohe Ansprechgeschwindigkeit erzielen. Außerdem läßt sich die Betrachtungswinkel-Charakteristik aufgrund des kleinen Wertes von Δn d verbessern. Des weiteren kann die Ansprechgeschwindigkeit verbessert werden, da die Dicke d der Flüssigkristallschicht verringert werden kann.
Diese Erfindung ist anhand der nachfolgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen besser verständlich, von denen:
Fig. 1 eine Kurve darstellt, die eine Luminanz-Spannung-Kennlinie zur Definition einer γ-Kennlinie einer Flüssigkristall- Anzeigevorrichtung zeigt;
Fig. 2 eine Schnittansicht darstellt, die eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung zeigt, welche eine Flüssigkristallzusammensetzung gemäß vorliegender Erfindung verwendet;
Fig. 3 eine perspektivische Explosionsdarstellung zeigt, aus der ein schematischer Aufbau der in Fig. 2 gezeigten Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung hervorgeht;
Fign. 4A und 4B Ansichten sind, die ein Verhältnis zwischen ausgerichteten Richtungen von Ausrichtungsfilmen und Richtungen von Polarisationsachsen von Polarisierplatten in der in Fig. 2 gezeigten Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung veranschaulichen; und
Fig. 5 eine perspektivische Ansicht darstellt, die die Definition einer Betrachtungswinkel-Charakteristik zeigt.
Eine bevorzugte Ausführungsform einer Flüssigkristallzusammensetzung gemäß vorliegender Erfindung wird nunmehr im einzelnen nachstehend beschrieben.
Eine Flüssigkristallzusammensetzung der vorliegenden Erfindung besteht vorwiegend aus einer Pyrimidin-Flüssigkristallverbindung, in der der Wert des Elastizitätskonstantenverhältnisses K&sub3;&sub3;/K&sub1;&sub1; klein ist und der Wert der dielektrischen Anisotropie Δ&epsi; 0 oder geringfügig positiv ist. Außerdem ist mindestens ein Hochtemperatur-Flüssigkristall zur Erweiterung eines Temperaturbereichs mit einer nematischen Phase, ein Flüssigkristall mit geringer Viskosität zur Verringerung einer Viskosität, und dergleichen als Nn Flüssigkristallverbindung, in der der Wert der dielektrischen Anisotropie Δ&epsi; im wesentlichen 0 oder negativ ist, der Flüssigkristallzusammensetzung beigemischt, so daß die dielektrische Anisotropie Δ&epsi; der gesamten Zusammensetzung einen positiven Wert unter 3 einnimmt. Alternativ läßt sich die Flüssigkristallzusammensetzung der vorliegenden Erfindung dadurch erhalten, daß zusätzlich zur voranstehend beschriebenen Zusammensetzung eine geringe Menge eines Np Flüssigkristalls beigemischt wird, bei dem der Wert der dielektrischen Anisotropie Δ&epsi; deutlich positiv ist, so daß die dielektrische Anisotropie Δ&epsi; der gesamten Zusammensetzung positiv wird. Die Werte des Elastizitätskonstantenverhältnisses K&sub3;&sub3;/K&sub1;&sub1; und des dielektrischen Verhältnisses Δ&epsi;/&epsi; der wie voranstehend beschrieben gemischten Flüssigkristallzusammensetzung läßt sich verringern, indem eine große Menge einer Flüssigkristallverbindung mit einer sehr großen Spreizelastizitätskonstante K&sub1;&sub1; verwendet wird und eine große Menge einer Flüssigkristallverbindung mit einer sehr großen dielektrischen Konstante &epsi; in einer Richtung senkrecht zu einer Flüssigkristallmolekülachse beigemischt wird.
Ferner läßt sich gemäß einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung, die eine Flüssigkristallzusammensetzung mit einem kleinen Elastizitätskonstantenverhältnis K&sub3;&sub3;/K&sub1;&sub1; und dielektrischen Verhältnis Δ&epsi;/&epsi; verwendet, beispielsweise die Flüssigkristallzusammensetzung der vorliegenden Erfindung, die beste γ-Kennlinie durch einen Bereich von Δn d erhalten, der nicht die Gleichung (I) erfüllt. Als Ergebnis stellen sich hervorragende Merkmale wie guter Kontrast, eine große Betriebsspanne, ein breiter Betrachtungswinkel und eine hohe Ansprechgeschwindigkeit ein.
Die Flüssigkristallzusammensetzung der vorliegenden Erfindung ist nachstehend im einzelnen beschrieben.
Die Pyrimidin-Flüssigkristallverbindung hat an ihrem terminalen Ende eine Alkyl- oder Alkoxy-Gruppe. Der Wert des Elastizitätskonstantenverhältnisses K&sub3;&sub3;/K&sub1;&sub1; der Verbindung ist klein, d.h. ca. 0,55, und der Wert von K&sub1;&sub1; ist groß, d.h. 18 x 10&supmin;¹². Ein Beispiel einer derartigen Flüssigkristallverbindung ist eine durch die Formel (I) dargestellte Verbindung und ihre physikalischen Merkmale sind in der nachstehenden Tabelle 1 zusammengefaßt:
(wobei R&sub1; eine lineare Alkylgruppe mit 2 bis 9 Kohlenstoffatomen und R&sub2; eine lineare Alkylgruppe oder Alkoxygruppe mit 2 bis 9 Kohlenstoffatomen darstellt); Tabelle I
In einer durch die Formel (I) dargestellten Flüssigkristallverbindung ist die dielektrische Anisotropie Δ&epsi; geringfügig positiv. Wenigstens eine dieser Verbindungen wird beigemischt, um einen ersten Flüssigkristall herzustellen.
Die Np Flüssigkristallverbindung hat an ihrem terminalen Ende eine Zyanogruppe und eine große positive dielektrische Anisotropie Δ&epsi;. Beispiele der Np Flüssigkristallverbindung sind Pyrimidin-, Phenylcyclohexan-, Dioxan- und Biphenyl-Flüssigkristallverbindungen. In diesen Flüssigkristallverbindungen wird der Wert der dielektrischen Anisotropie Δ&epsi; der Flüssigkristallzusammensetzung positiv, da der Wert von Δ&epsi; sehr groß ist, d.h. in einem Bereich von 10 bis 30 liegt. Physikalische Merkmale dieser Verbindungen sind in der nachstehenden Tabelle 2 zusammengefaßt. Flüssigkristallverbindungen, wie sie in Tabelle 2 aufgeführt sind, können als die Np Flüssigkristallverbindung verwendet werden. Tabelle 2
(wobei R&sub3; eine lineare Alkylgruppe mit 4 bis 7 Kohlenstoffatomen, R&sub4; eine Propylgruppe, und R&sub5; eine lineare Alkylgruppe mit 3 bis 5 Kohlenstoffatomen darstellt).
Von den in Tabelle 2 aufgeführten Flüssigkristallverbindungen hat eine durch die Formel (II) dargestellte Pyrimidin-Flüssigkristallverbindung ein kleines Elastizitätskonstantenverhältnis K&sub3;&sub3;/K&sub1;&sub1; und trägt daher wirkungsvoll zu einer Verringerung des Elastizitätskonstantenverhältnisses K&sub3;&sub3;/K&sub1;&sub1; der gesamten Flüssigkristallzusammensetzung bei. Mindestens eine der in Tabelle 2 aufgelisteten Flüssigkristallverbindungen wird zur Herstellung eines zweiten Flüssigkristallmaterials verwendet.
Beispiele der Nn Flüssigkristallverbindung sind Estercyclohexan-, Phenylcyclohexan-, und Biphenylcyclohexan-Flüssigkristallverbindungen. Diese Verbindungen bestehen aus einer Flüssigkristallverbindung mit geringer Viskosität zur Einstellung der Viskosität, einer Hochtemperatur-Flüssigkristallverbindung zur Erweiterung eines Temperaturbereichs mit einer nematischen Phase, und dergleichen. Beispiele der Flüssigkristallverbindung mit geringer Viskosität sind diejenigen Verbindungen, die eine Viskosität von 20 bis 10 oder weniger haben, wie sie in Tabelle 3 zusammen mit ihren physikalischen Merkmalen aufgeführt sind. Tabelle 3
(wobei R&sub7; eine lineare Alkylgruppe mit 2 bis 5 Kohlenstoffatomen, R&sub8; eine lineare Alkylgruppe oder Alkoxygruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen, R&sub9; eine Alkylgruppe mit 3 bis 5 Kohlenstoffatomen, R&sub1;&sub0; eine lineare Alkylgruppe oder Alkoxygruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, R&sub2;&sub5; eine Propylgruppe, und R&sub2;&sub6; eine Ethoxygruppe darstellt).
Von den voranstehend in Tabelle 3 aufgeführten Flüssigkristallverbindungen hat eine durch die Formel (VI) dargestellte Flüssigkristallverbindung einen sehr großen &epsi; Wert und trägt daher wirkungsvoll zu einer Verringerung des Werts von Δ&epsi;/&epsi; bei. Da jede beliebige der voranstehenden Flüssigkristallverbindungen einen kleinen Δn Wert hat, erhöht sich der Δn Wert der Flüssigkristallzusammensetzung nicht.
Beispiele der Hochtemperatur-Flüssigkristallverbindung sind Flüssigkristallverbindungen, in denen eine Versetzungstemperatur zwischen einer nematischen Phase und einer isotropen Flüssigkeit und einer C.P.-Temperatur (Klärtemperatur) ca. 60ºC bis 190ºC betragen, wie sie in Tabelle 4 zusammen mit ihren physikalischen Eigenschaften aufgeführt sind. Tabelle 4
(wobei R&sub1;&sub1; eine Propylgruppe darstellt, R&sub1;&sub2; und R&sub1;&sub3; jeweils unabhängig voneinander eine lineare Alkylgruppe mit 4 oder 5 Kohlenstoffatomen darstellen, R&sub1;&sub4; eine lineare Alkylgruppe mit 5 bis 7 Kohlenstoffatomen darstellt, R&sub1;&sub5; eine Propylgruppe darstellt, R&sub1;&sub6; eine lineare Alkylgruppe mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen darstellt, R&sub1;&sub7; eine lineare Alkylgruppe mit 3 bis 5 Kohlenstoffatomen darstellt, R&sub1;&sub8; eine Alkoxygruppe mit 1 oder 2 Kohlenstoffatomen darstellt, R&sub1;&sub9; eine Pentylgruppe darstellt, R&sub2;&sub0; eine Ethylgruppe darstellt, R&sub2;&sub1; eine lineare Alkylgruppe mit 3 oder 4 Kohlenstoffatomen darstellt, R&sub2;&sub2; eine lineare Alkylgruppe mit 3 bis 5 Kohlenstoffatomen darstellt, R&sub2;&sub3; eine lineare Alkylgruppe mit 3 oder 4 Kohlenstoffatomen darstellt, und R&sub2;&sub4; eine lineare Alkylgruppe mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen darstellt).
Mindestens eine der in den Tabellen 3 und 4 aufgeführten Flüssigkristallverbindungen wird zur Herstellung eines dritten Flüssigkristallmaterials verwendet.
Die Flüssigkristallverbindung der vorliegenden Erfindung wird erzielt, indem mindestens das erste und das dritte Flüssigkristalimaterial aus dem ersten, zweiten und dritten Flüssigkristallmaterial zusammengemischt werden. Zur wirkungsvollen Verringerung des Elastizitätskonstantenverhältnisses K&sub3;&sub3;/K&sub1;&sub1; werden 20 Gew.-% oder mehr des ersten Flüssigkristallmaterials beigemischt. Wird jedoch nur das erste Flüssigkristallmaterial verwendet, wird die Viskosität zu stark erhöht, und ein Betriebstemperaturbereich eingeschränkt. Daher werden 30 Gew.-% oder mehr des dritten Flüssigkristallmaterials beigemischt. D.h. 20 bis 70 Gew.-% des ersten Flüssigkristallmaterials werden beigemischt. Die Verbindung gemäß Formel (I), in der R&sub1; und R&sub2; die Alkylgruppen darstellen, wird in einer Menge von 4 Gew.- % bis 30 Gew.-% beigemischt. Vorzugsweise betragen die Mischverhältnisse des ersten und des dritten Flüssigkristallmaterials 24 bis 54 Gew.-% bzw. 46 bis 76 Gew.-%. In diesem Fall besteht das dritte Flüssigkristallmaterial im wesentlichen aus mindestens einer Flüssigkristallverbindung gemäß Formel (VI) und mindestens einer Flüssigkristallverbindung gemäß mindestens einer der Formeln (VIII), (IX), (X), und (XI) und fakultativ einer Flüssigkristallverbindung gemäß Formel (VII). Bevorzugte Mischverhältnisse der Flüssigkristallverbindungen gemäß den Formeln (VI), (VII), (VIII), (IX) , (X) und (XI) liegen bei 8 bis 60 Gew.-%, 15 bis 22 Gew.-%, 12 bis 18 Gew.-%, 4 bis 8 Gew.-%, 7 bis 25 Gew.-% bzw. 2 bis 4 Gew.-%.
Noch bevorzugter wird das dritte Flüssigkristallmaterial durch Mischen mindestens einer Flüssigkristallverbindung gemäß Formel (VI) und mindestens einer Flüssigkristallverbindung gemäß Formel (VIII) hergestellt, sowie erforderlichenfalls einer Flüssigkristallverbindung gemäß Formel (IX) mit einem großen negativen Δ&epsi;-Wert. In diesem Fall liegen die Mischverhältnisse der Flüssigkristallverbindungen gemäß den Formeln (I), (VI), (VIII) und (IX) bei 26 bis 30 Gew.-%, 50 bis 60 Gew.-%, 12 bis 18 Gew.-% bzw. 8 Gew.-% oder weniger. Im dritten Flüssigkristalimaterial sind zusätzlich zu der Flüssigkristallverbindung gemäß Formel (VI) eine Flüssigkristallverbindung gemäß Formel (X) und erforderlichenfalls eine Flüssigkristallverbindung gemäß Formel (VII) mit geringer Viskosität sowie eine Flüssigkristallverbindung gemäß Formel (XI) mit einem großen Δn-Wert gemischt. In diesem Fall liegen die Mischverhältnisse der Flüssigkristallverbindungen gemäß den Formeln (I), (VI), (X), (VII) und (XI) vorzugsweise bei 42 bis 54 Gew.-%, 12 bis 35 Gew.-%, 7 bis 25 Gew.-%, 22 Gew.-% oder weniger, bzw. 4 Gew.-% oder weniger.
Die Flüssigkristallzusammensetzung gemäß vorliegender Erfindung wird durch Vermischen des ersten Flüssigkristallmaterials zur Verringerung des Elastizitätskonstantenverhältnisses K&sub3;&sub3;/K&sub1;&sub1;, des zweiten Flüssigkristallmaterials zum Erhalt einer positiven dielektrischen Anisotropie Δ&epsi; der gesamten Flüssigkristallzusammensetzung, und des dritten Flüssigkristallmatenais zur Verringerung der Viskosität und Erweiterung eines Betriebstemperaturbereichs hergestellt. In diesem Fall ist ein Mischverhältnis des ersten Flüssigkristallmaterials auf 20 bis 65 Gew.-% eingestellt, um eine ausreichende Wirkung zur Verringerung des Elastizitätskonstantenverhältnisses K&sub3;&sub3;/K&sub1;&sub1; zu erhalten&sub1; das Mischverhältnis des zweiten Flüssigkristallmaterials ist auf 7 Gew.-% oder weniger eingestellt, so daß der Wert der dielektrischen Anisotropie Δ&epsi; nicht unnötig erhöht wird, um den Wert von Δ&epsi;/&epsi; zu verringern, und das Mischverhältnis des dritten Flüssigkristallmaterials ist auf 30 bis 75 Gew.-% eingestellt. Als zweites Flüssigkristallmaterial ist vorzugsweise eine Flüssigkristallverbindung gemäß Formel (II) mit einer Zyanogruppe an ihrem terminalen Ende zu verwenden, da eine Pyrimidin-Flüssigkristallverbindung ein kleines Elastizitätskonstantenverhältnis K&sub3;&sub3;/K&sub1;&sub1; hat. In diesem Fall liegt ein Mischverhältnis der Flüssigkristallverbindung gemäß Formel (II) vorzugsweise bei 5 Gew.-% oder weniger.
Das dritte Flüssigkristallmaterial wird durch Mischen mindestens einer der Flüssigkristallverbindungen gemäß den Formeln (VI), (VII) und (XV) und mindestens einer der Flüssigkristallverbindungen gemäß den Formeln (VIII), (IX), (X), (XI) und (XIV) hergestellt. Die Mischverhältnisse der Flüssigkristallverbindungen gemäß den Formeln (VI), (VII), (VIII), (IX), (X), (XI), (XIV) und (XV) liegen bei 6 bis 62 Gew.-%, 8 bis 27 Gew.-%, 10 bis 20 Gew.-%, 3 bis 22 Gew.-%, 2 bis 25 Gew.-%, 1 bis 22 Gew.-%, 5 bis 12 Gew.-%, bzw. 15 bis 20 Gew.-%. Dies bedeutet, daß im dritten Flüssigkristallmaterial eine Flüssigkristallverbindung gemäß Formel (VI) und/oder eine Flüssigkristallverbindung gemäß Formel (VII), und eine Flüssigkristallverbindung gemäß Formel (X) und/oder eine Flüssigkristallverbindung gemäß Formel (XI) vorzugsweise gemischt werden. Von den Flüssigkristallverbindungen gemäß den Formeln (VI) und (VII) werden, wenn nur eine Flüssigkristallverbindung gemäß Formel (VI) verwendet wird, Flüssigkristallverbindungen gemäß den Formeln (VIII) und (IX) oder diejenigen gemäß den Formeln (X) und (XI) selektiv gemischt. Werden beide Flüssigkristallverbindungen gemäß den Formeln (VI) und (VII) verwendet, dann werden die Flüssigkristallverbindungen gemäß den Formeln (VIII) und (IX), die gemäß Formel (X), oder diejenigen gemäß den Formeln (X) und (XI) gemischt. Außerdem werden die Flüssigkristallverbindungen gemäß den Formeln (IX), (X) und (XI) sowie erforderlichenfalls diejenige der Formel (XIV) selektiv beigemischt. Die Mischverhältnisse der Flüssigkristallverbindungen gemäß den Formeln (VI), (VII), (VIII), (IX), (X), (XI) und (XIV) liegen vorzugsweise bei 6 bis 60 Gew.-%, 8 bis 27 Gew.-%, 10 bis 20 Gew.-%, 3 bis 22 Gew.-%, 2,5 bis 22 Gew.-%, 1 bis 13 Gew.-% bzw. 5 bis 11 Gew.-%. Vorzugsweise liegen die Mischverhältnisse der Flüssigkristallverbindungen gemäß den Formeln (X), (XI) und (XIV) bei 2,5 bis 22 Gew.-%, 1 bis 13 Gew.-% bzw. 5 bis 11 Gew.-%.
Wenn das Mischverhältnis des zweiten Flüssigkristallmaterials gemäß Formel (II) 5 bis 7 Gew.-% beträgt, dann liegen diejenigen des Flüssigkristallmaterials gemäß Formel (I) und der Flüssigkristallverbindungen gemäß den Formeln (VI) und (VII) vorzugsweise bei 20 bis 30 Gew.-%, 30 bis 45 Gew.-%, bzw. 14 bis 20 Gew.-%. Außerdem ist es bevorzugt, selektiv 10 bis 21 Gew.-% und 5 bis 11 Gew.-% der Flüssigkristallverbindungen gemäß den Formeln (IX) bzw. (XIV) beizumischen.
Bei Verwendung einer Flüssigkristallverbindung der Formel (III) im zweiten Flüssigkristallmaterial wird das dritte Flüssigkristallmaterial durch Mischen der Flüssigkristallverbindungen gemäß den Formeln (VI), (VII) und (VIII) hergestellt. Die Mischverhältnisse des ersten und des zweiten Flüssigkristallmaterials gemäß den Formeln (I) bzw. (III) betragen vorzugsweise 20 bis 32 Gew.-% bzw. 3 bis 7 Gew.-%, und diejenigen der Flüssigkristallverbindungen der Formeln (VI), (VII) und (VIII) des dritten Flüssigkristallmaterials betragen vorzugsweise 42 bis 52 Gew.-%, 8 Gew.-% oder weniger, bzw. 18 bis 25 Gew.-%.
Wird eine Flüssigkristallverbindung der Formel (IV) als zweites Flüssigkristallmaterial verwendet, wird das dritte Flüssigkristallmaterial durch selektives Mischen von Flüssigkristallverbindungen gemäß den Formeln (VI), (VIII), (X), (XII) und (XIV) in die Flüssigkristallverbindung gemäß Formel (VII) hergestellt. Die Mischverhältnisse des ersten und des zweiten Flüssigkristallmaterials liegen vorzugsweise bei 40 bis 45 Gew.-% bzw. 2 bis 7 Gew.-%, und diejenige der Flüssigkristallverbindung gemäß Formel (VII) des dritten Flüssigkristallmatenais liegt vorzugsweise bei 20 bis 22 Gew.-%. Außerdem ist es bevorzugt, 10 bis 12 Gew.-%, im wesentlichen 19 Gew.-%, 18 bis 22 Gew.-%, im wesentlichen 2 Gew.-%, und im wesentlichen 10 Gew.-% der Flüssigkristallverbindungen gemäß den Formeln (VI), (VIII), (X), (XII) bzw. (XIV) zu mischen.
Die Flüssigkristallzusammensetzung der vorliegenden Erfindung wird nunmehr im einzelnen nachstehend anhand von Beispielen erläutert.
Die Beispiele 1 bis 6, die durch Mischen lediglich des ersten und des dritten Flüssigkristallmaterials hergestellt wurden, sind in Tabelle 5 angegeben. In Tabelle 5 stehen die Abkürzungen MIX-11 und MIX-12 für Mischungen einer Vielzahl von Flüssigkristallverbindungen gemäß Formel (I) in Tabelle 6. In den Zusammensetzungen der Beispiele 1 bis 4 werden Flüssigkristaliverbindungen niedriger Viskosität gemäß den Formeln (VI) und (VII) sowie eine Hochtemperatur-Flüssigkristallverbindung gemäß Formel (X) als drittes Flüssigkristallmaterial gemischt, und eine Flüssigkristallverbindung gemäß Formel (XI) mit einem hohen Wert Δn optischer Anisotropie wird selektiv beigemischt, um den Wert Δn der Zusammensetzung einzustellen. Da die Flüssigkristallverbindung gemäß Formel (VII) eine sehr niedrige Viskosität hat, läßt sich hierdurch die Viskosität der Zusammensetzung erheblich verringern. In einer Zusammensetzung aus Beispiel 5 wird eine große Menge einer Flüssigkristallverbindung gemäß Formel (VI) mit einem großen &epsi; -Wert als drittes Flüssigkristallmaterial gemischt, und eine Flüssigkristallverbindung gemäß Formel (XI) mit einem großen Wert von Δn wird als Hochtemperatur-Flüssigkristallverbindung beigemischt. Daher hat die Flüssigkristallzusammensetzung aus Beispiel 5 einen großen Δn-Wert und einen kleinen Δ&epsi;/&epsi; -Wert.
Die Flüssigkristallzusammensetzungen aus den Beispielen 1 bis 5 haben positive dielektrische Anisotropie-Werte Δ&epsi;, da die im ersten Flüssigkristallmaterial verwendeten Flüssigkristallverbindungen gemäß Formel (I) positive Werte der dielektrischen Anisotropie Δ&epsi; haben. Tabelle 5 Tabelle 5 (fortgesetzt) Tabelle 5 (fortgesetzt) Tabelle 5 (fortgesetzt) Tabelle 6 Tabelle 6 (fortgesetzt)
In den Beispielen 6 bis 29 sind beispielhaft Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung angegeben, die durch Mischen des ersten, zweiten und dritten Flüssigkristallmaterials hergestellt wurden. In den Beispielen 6 bis 29 bezeichnet die Abkürzung MIX-21 eine Mischung aus drei Pyrimidin-Flüssigkristaliverbindungen, wie in Tabelle 7 angegeben, MIX-22 ist eine Mischung aus drei Dioxan-Flüssigkristallverbindungen, wie in Tabelle 8 gezeigt, und MIX-31 bezeichnet eine Mischung aus sieben Ester-Cyclohexan-Flüssigkristallverbindungen, wie in Tabelle 9 angegeben.
Die Beispiele 6 bis 24, in denen eine Pyrimidin-Flüssigkristallverbindung mit einer Zyanogruppe an ihrem terminalen Ende als das zweite Flüssigkristallmaterial verwendet wird, sind in den Tabellen 10 bis 13 aufgeführt. In den Beispielen 6 und 7 werden Flüssigkristallverbindungen gemäß den Formeln (VI), (VII), (VIII), (IX) und (XIV) selektiv als dritte Flüssigkristallverbindung gemischt. In Beispiel 6 wird ein Mischverhältnis des Flüssigkristallmaterials gemäß Formel (XIV), in dem die dielektrische Anisotropie Δ&epsi; einen hohen negativen Wert hat, erhöht, und dasjenige des zweiten Flüssigkristallmaterials wird entsprechend verhältnismäßig erhöht. In Beispiel 7 wird ein Mischverhältnis der Flüssigkristallverbindung gemäß Formel (VI), die als das dritte Flüssigkristallmaterial verwendet wird und einen hohen &epsi; -Wert hat, erhöht, um den Δ&epsi;/&epsi; - Wert zu verringern.
In den in Tabelle 11 angeführten Beispielen 8 bis 13 werden Flüssigkristallverbindungen gemäß den Formeln (VI), (VII) und (X) als das dritte Flüssigkristallmaterial gemischt. Da die Flüssigkristallverbindung gemäß Formel (VII) eine sehr niedrige Viskosität hat, läßt sich eine Flüssigkristallzusammensetzung mit geringer Viskosität herstellen.
In den in Tabelle 12 angegebenen Beispielen 14 bis 19 werden Flüssigkristallverbindungen gemäß den Formeln (VI), (VII), (X) und (XI) in verschiedenen Mischverhältnissen als das dritte Flüssigkristallmaterial gemischt. In diesen Beispielen ist die optische Anisotropie Δn der sich ergebenden Zusammensetzung relativ groß, da die Flüssigkristallverbindung gemäß Formel (XI) mit großer optischer Anisotropie Δn (beige)mischt ist.
In den in Tabelle 13 aufgeführten Beispielen 20 bis 24 werden die Flüssigkristallverbindungen gemäß den Formeln (VI), (VII), (VIII), (IX), (X), (XI) und (XV) selektiv als das dritte Flüssigkristallmaterial gemischt. In diesen Flüssigkristallzusammensetzungen sind die optische Anisotropie Δn, die Viskosität, und die dielektrische Anisotropie Δ&epsi; eingestellt. Tabelle 7 Tabelle 8 Tabelle 9 Tabelle 10 Tabelle 10 (fortgesetzt) Tabelle 11 Tabelle 11 (fortgesetzt) Tabelle 11 (fortgesetzt) Tabelle 12 Tabelle 12 (fortgesetzt) Tabelle 12 (fortgesetzt) Tabelle 13 Tabelle 13 (fortgesetzt) Tabelle 13 (fortgesetzt)
Beispiele, in denen eine Phenylcyclohexan-Flüssigkristallverbindung mit einer Zyanogruppe an ihrem terminalen Ende als das zweite Flüssigkristallmaterial verwendet wird, sind in Tabelle 14 aufgeführt. In den Beispielen 25 bis 27 wird eine Flüssigkristallverbindung gemäß Formel (III) als das zweite Flüssigkristallmaterial verwendet, und Flüssigkristallverbindungen gemäß den Formeln (VI), (VII) und (VIII) werden als das dritte Flüssigkristallmaterial in unterschiedlichen Mischverhältnissen gemischt. Da die als das zweite Flüssigkristallmaterial verwendete Flüssigkristallverbindung gemäß Formel (III) eine geringere Viskosität hat als die Flüssigkristallverbindungen gemäß den Formeln (II) und (IV), können die Viskositäten der Flüssigkristallverbindungen verringert werden.
Beispiele, in denen eine Dioxan-Flüssigkristallverbindung mit einer Zyanogruppe an ihrem terminalen Ende als das zweite Flüssigkristallmaterial verwendet wird, sind in Tabelle 15 aufgeführt. In den Beispielen 28 und 29 wird eine Flüssigkristallverbindung gemäß Formel (IV) als das zweite Flüssigkristallmaterial verwendet, und die Flüssigkristallverbindungen gemäß den Formeln (VI), (VII), (VIII), (X), (XII) und (XIV) werden selektiv als drittes Flüssigkristallmaterial gemischt. Die als das zweite Flüssigkristallmaterial verwendete Flüssigkristallverbindung gemäß Formel (IV) hat einen größeren Δ&epsi;- Wert als die anderen Flüssigkristallverbindungen, die als das zweite Flüssigkristallmaterial verwendet werden.
Als zweites Flüssigkristallmaterial kann eine Vielzahl von Flüssigkristallverbindungen mit unterschiedlichem chemischen Aufbau verwendet werden. Tabelle 14 Tabelle 14 (fortgesetzt) Tabelle 15 Tabelle 15 (fortgesetzt) Tabelle 15 (fortgesetzt)
In den voranstehend angegebenen Beispielen 1 bis 29 ist eine relativ große Menge einer Pyrimidin-Flüssigkristallverbindung gemäß Formel (I) mit einem kleinen Elastizitätskonstantenverhältnis K&sub3;&sub3;/K&sub1;&sub1; beigemischt. Daher betragen die Verhältnisse der Elastizitätskonstanten der Flüssigkristallzusammensetzungen dieser Beispiele weniger als 1,0. Ferner ist in diesen Beispielen eine relativ große Menge einer Flüssigkristallzusammensetzung gemäß Formel (I) beigemischt, in der die dielektrische Anisotropie Δ&epsi; einen kleinen positiven Wert hat, oder ein Mischverhältnis des zweiten Flüssigkristallmaterials, in dem die dielektrische Anisotropie einen großen positiven Wert hat, ist sehr klein, und die Flüssigkristallverbindungen, in denen die dielektrische Anisotropie Δ&epsi; negativ oder fast 0 ist, sind im dritten Flüssigkristallmaterial gemischt. Daher betragen die Werte von Δ&epsi;/&epsi; der Flüssigkristallzusammensetzungen aus den voranstehenden Beispielen 0,5 oder weniger.
Von den voranstehend erwähnten Beispielen sind die physikalischen Merkmale der Hauptzusammensetzungen nachstehend in Tabelle 16 zusammengefaßt. Tabelle 16 Tabelle 16 (fortgesetzt)
Die Flüssigkristallzusammensetzung der vorliegenden Erfindung wird in einer multiplexbetriebenen verdrehten nematischen Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung verwendet, die in den Fign. 2 und 3 dargestellt ist. Diese Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung ist wie nachstehend beschrieben aufgebaut.
In den Fign. 2 und 3 ist eine Vielzahl erster Elektroden 2, die in Fig. 3 vertikal verlaufen, auf einem unteren Substrat 1 angeordnet, das aus einer transparenten Glasplatte oder einer optisch isotropen Kunststoffplatte besteht. Ein Ausrichtungsfilm 3, der einer Ausrichtungsbehandlung unterzogen wird, wird als Überzug für die Substratoberfläche gebildet, auf der Elektroden 2 angeordnet sind. Eine Vielzahl zweiter Elektroden 5, die in Fig. 3 in Querrichtung verlaufen, sind auf einem oberen Substrat 4 angeordnet, das aus einem Material ähnlich dem des unteren Substrats 1 besteht. Ein Ausrichtungsfilm 6, der einer Ausrichtungsbehandlung unterzogen wird, wird als Überzug der Substratoberfläche gebildet, auf der die zweiten Elektroden 5 angeordnet sind. Das untere und das obere Substrat 1 bzw. 4 liegen einander gegenüber, mit einem vorbestimmten Spalt dazwischen, so daß die Oberflächen, auf denen die ersten und zweiten Elektroden 2 bzw. 5 ausgebildet sind, nach innen gewandt gebildet werden und über ein Dichtungselement 7 miteinander verbunden sind. Das nachstehend beschriebene nematische Flüssigkristallmaterial 8 ist zwischen den Substraten 1 und 4 dicht eingeschlossen. Das nematische Flüssigkristallmaterial 8 bildet eine Flüssigkristallschicht mit einer Dicke d zwischen den ersten und zweiten Elektroden 2 und 5.
Ein Paar Polarisierplatten 9 und 10 ist auf den äußeren Oberflächen der Substrate 1 bzw. 4 angeordnet.
In den Fign. 4A und 4B ist eine ausgerichtete Richtung der Ausrichtungsfilme 3 und 6 und eine Richtung der Polarisationsachse der Polarisierplatten 9 und 10 dargestellt. Die auf den mit Elektroden versehenen Oberflächen des unteren und des oberen Substrats 1 bzw. 4 gebildeten Filme 3 bzw. 6 werden auf die in Fig. 4A dargestellte Art und Weise gerieben. Genauer gesagt wird Film 3 auf Substrat 1 in der durch einen gestrichelten Pfeil angezeigten Orientierungsrichtung 11 gerieben, und Film 6 auf Substrat 4 wird in der durch einen durchgezogenen Pfeil angedeuteten Orientierungsrichtung 12 gerieben, die die Richtung 11 unter einem Winkel von im wesentlichen 90º kreuzt. Auf diese Weise wird das zwischen den Substraten 1 und 4, die in um im wesentlichen 90º voneinander abweichenden Richtungen gerieben wurden, dicht eingeschlossene nematische Flüssigkristallmaterial 8 einer verdrehten Ausrichtung unterzogen, bei der die Flüssigkristallmoleküle unter einem Winkel von im wesentlichen 90º verdreht werden. Wie in Fig. 4A gezeigt, sind die Polarisationsachse 13 (durch den gestrichelten Pfeil angedeutet) der unteren Polarisationsplatte 9 und die Polarisationsachse 14 (durch den durchgezogenen Pfeil angedeutet) der oberen Polarisationsplatte 10 im wesentlichen parallel zueinander und zur Richtung 12 des auf dem Substrat 4 ausgebildeten Films 6. Es ist zu beachten, daß - wie in Fig. 4B gezeigt - die Polarisationsachse 13 der Platte 9 und die Polarisationsachse 14 der Platte 10 im wesentlichen parallel zueinander und zur Richtung 11 des auf dem Substrat 1 ausgebildeten Films 3 verlaufen können.
Wie in Fig. 3 gezeigt, sind bei der voranstehend beschriebenen Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung die Anschlüsse 2a der ersten Elektroden 2, die von einem Endabschnitt des unteren Substrats 1 verlaufen, über Leitungen 15 mit dem Treiber 16 verbunden, und die Anschlüsse 5a der zweiten Elektroden 5, die von einem Endabschnitt des oberen Substrats 4 verlaufen, über Leitungen 17 mit dem Treiber 16 verbunden. Bei der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit dem voranstehenden Aufbau bilden die auf dem Substrat 1 ausgebildeten Elektroden 2 eine Spaltenelektrode 18, und die auf dem Substrat 4 ausgebildeten Elektroden 5 bilden eine Reihenelektrode 19. Jeder Abschnitt, an dem die Spaltenelektrode 18 durch das nematische Flüssigkristallmaterial hindurch die Reihenelektrode 19 kreuzt, bildet ein Pixel. Ein Abtastsignal zum sequentiellen Anlegen einer Spannung an die Elektroden 5 wird vom Treiber 16 an die Reihenelektrode 19 angelegt, und ein Datensignal, das mit Bilddaten korrespondiert, wird synchron zum Abtastsignal an die Elektroden 2 der Spaltenelektrode 18 übertragen. Auf diese Weise wird ein elektrisches Feld an dem Abschnitt an das nematische Flüssigkristallmaterial angelegt, an dem die Reihenelektrode 19 die Spaltenelektrode 18 kreuzt, um Flüssigkristallmoleküle zu aktivieren, wodurch ein Ein/Aus-Zustand eines jeden Pixels gesteuert wird. Genauer gesagt wird diese Flüssigkristall-Vorrichtung multiplexbetrieben.
Die Flüssigkristallzusammensetzungen der vorliegenden Erfindung wurden in der voranstehend beschriebenen Flüssigkristall- Anzeigevorrichtung verwendet, und die elektrooptischen Charakteristiken der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung wurden gemessen. In den Tabellen 17 und 18 sind die elektrooptischen Charakteristiken der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung, die die Haupt-Flüssigkristallzusammensetzungen der Beispiele der vorliegenden Erfindung verwendet, dargestellt. In Tabelle 17 ist die optische Anisotropie Δn ein gemessener Wert, der sich bei λ = 589 nm ergibt, und der Kontrast ist ein Maximalwert eines Werts (YEIN/YAUS), der sich durch Division des Wertes YEIN der Übertragungsfähigkeit in einem EIN-Zustand, wenn die Vorrichtung von einem Treibsignal mit einem Tastverhältnis von 1/64 betrieben wurde, durch einen Wert YAUS der Übertragungsfähigkeit in einem AUS-Zustand in jeder Betrachtungswinkelrichtung ergibt. Die Schwellenspannung Vth ist eine angelegte Spannung, wenn ein maximaler Kontrast erhalten wird.
Die Ansprechgeschwindigkeit ist definiert als (Tr + TD)/2 unter der Annahme, daß eine Anstiegszeit, die für das Ansteigen einer Luminanz von 10% auf 90% benötigt wird, Tr ist, und eine Abfallzeit, die für das Abfallen einer Luminanz von 90% auf 10 % benötigt wird, TD ist. Die Betrachtungswinkel-Charakteristik ist definiert als Vth (θ = 30º)/Vth(θ = 10º) oder Vth(θ = - 10º)/Vth(θ = 10º) bei einer Temperatur von 25ºC unter der Annahme, daß eine aus der Richtung P betrachtete und unter einem Winkel von 10º gegenüber der Z-Achse, die senkrecht zur Substratoberfläche der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung A verläuft, zu einer Betrachtungswinkelrichtung hin geneigte Schwellenspannung Vth(θ = 10º) darstellt, und eine Schwellenspannung, die von der Richtung Q aus betrachtet gegenüber der Z-Achse in eine Richtung entgegengesetzt zur Betrachtungswinkelrichtung geneigt ist, Vth(θ = 10º) darstellt. Es ist zu beachten, daß die Betrachtungswinkel-Charakteristik besser ist, wenn ihr Wert näher an 1 liegt, d.h. der Betrachtungswinkel ist größer. Tabelle 17 Tabelle 17 (fortgesetzt) Tabelle 18
Wie aus den Tabellen 17 und 18 offensichtlich hervorgeht, liegen die Kontrastwerte bei einem Betrachtungswinkel von 10º bei 11 bis 26, und die Ansprechgeschwindigkeiten betragen 63 ms oder weniger. Die Betrachtungswinkel-Charakteristiken, die bei einem Betrachtungswinkel in -10º-Richtung erhalten werden, betragen 1,15 oder weniger&sub1; und diejenigen, die bei einem Betrachtungswinkel in 30º-Richtung erhalten werden, betragen 0,921 oder mehr.
Bei jeder der voranstehend erwähnten Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen ist ein Produktwert Δn d der Dicke d der Flüssigkristallschicht und der optischen Anisotropie der Flüssigkristallzusammensetzung auf einen Wert von unter 1,1 eingestellt. Genauer gesagt liegen die Werte von Δn d der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen zwischen 0,51 und 0,76. Auf diese Weise lassen sich Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen mit gutem Kontrast mit Δn d-Werten ungleich 1,1 erzielen. Wie bei der vorliegenden Erfindung ergeben sich bei einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit einer Flüssigkristallzusammensetzung mit einem kleinen Verhältnis K&sub3;&sub3;/K&sub1;&sub1; der Elastizitätskonstanten und Δ&epsi;/&epsi; -Werten bessere elektrooptische Charakteristiken, wenn der Wert des Verhältnisses K&sub3;&sub3;/K&sub1;&sub1; der Elastizitätskonstanten soweit wie möglich unter 0,8 liegt, und der Wert des dielektrischen Verhältnisses Δ&epsi;/&epsi; soweit wie möglich unter 0,5 liegt.
Insbesondere ist bei einer Flüssigkristallzusammensetzung, in der das Verhältnis Δ&epsi;/&epsi; der dielektrischen Anisotropie Δ&epsi; zur dielektrischen Konstante &epsi; in einer Richtung senkrecht zu einer Flüssigkristallmolekülachse klein ist, eine Änderung der dielektrischen Konstante, die einer Änderung der Ausrichtung der Flüssigkristallmoleküle entspricht, klein, und eine Änderung der äquivalenten Impedanz des Flüssigkristalls ist klein. Da die Linearität des an das Flüssigkristallmaterial anzulegenden elektrischen Feldes bezüglich der zwischen den Elektroden anzulegenden Spannung verbessert wird, verbessert sich daher auch der Kontrast. Die Ansprechgeschwindigkeit der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung ist in den voranstehend beschriebenen Gleichungen (2) und (3) dargestellt. In diesem Fall ergibt sich unter der Annahme, daß
VC = K/&epsi;oΔ&epsi; ... (4)
folgende Gleichung (5):
tEIN = η&sub1;d²/π²k(V²/Vc² - 1) ... (5)
Wie aus den Gleichungen (5) und (3) deutlich hervorgeht, verringern sich bei der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung gemäß vorliegender Erfindung, bei der eine Flüssigkristallzusammensetzung verwendet wird, in der die Spreizelastizitätskonstante K&sub1;&sub1; des nematischen Flüssigkristalls erhöht wird, um das Verhältnis K&sub3;&sub3;/K&sub1;&sub1; der Elastizitätskonstanten zu verringern, sowohl die Anstiegszeit tEIN als auch die Abfallszeit tAUS, um eine hohe Ansprechgeschwindigkeit zu erzielen.
Bei der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit kleinem Δn d- Wert ergibt sich eine verbesserte Betrachtungswinkel-Charakteristik, und die Dicke d ihrer Flüssigkristallschicht kann verringert werden. Daher läßt sich die Stärke des an die Flüssigkristallzusammensetzung anzulegenden elektrischen Feldes erhöhen, um ein Ansprechen mit hoher Geschwindigkeit zu erzielen.
Insbesondere, wenn die voranstehend beschriebene Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung zur Anzeige eines bewegten Bildes wie eines Fernsehbildes verwendet wird, muß die Ansprechgeschwindigkeit 30 ms oder weniger sein. In diesem Fall wird, wenn die Werte für Δn d 0,73, 0,76 bzw. 0,71 betragen, wie es in den Beispielen 8, 13 bzw. 21 der Fall ist, die Ansprechgeschwindigkeit verringert. Betragen die Werte für Δn d 0,52 bzw. 0,51, wie es in den Beispiel 26, bzw. 25 und 27 der Fall ist, verringert sich der Kontrast. Daher ist der Wert für Δn d innerhalb des Bereichs von 0,54 bis 0,70 eingestellt. Ist die Dicke d der Flüssigkristallschicht groß, verringert sich die Ansprechgeschwindigkeit, und die Betrachtungswinkel-Charakteristik verschlechtert sich. Daher ist die Dicke d der Schicht auf 7 (µm) oder weniger eingestellt. Ist der Wert für die optische Anisotropie Δn hoch, verschlechtert sich die Betrachtungswinkel-Charakteristik. Daher wird der Wert Δn der optischen Anisotropie der Flüssigkristallzusammensetzung auf 0,14 oder weniger eingestellt.
Bei den Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen, die die Flüssigkristallzusammensetzungen der voranstehenden Beispiele verwenden, ergeben sich hohe Kontrastwerte, bessere Betrachtungswinkel-Charakteristika sowie hohe Ansprechgeschwindigkeiten, jedoch haben sie relativ hohe Schwellenspannungen. Dies ist dadurch bedingt, daß zur Verringerung des dielektrischen Verhältnisses Δ&epsi;/&epsi; auf 0,5 oder weniger, der Wert Δ&epsi; der Zusammensetzung auf maximal 3 erhöht werden kann, da der Wert von &epsi; einer normalerweise verwendeten Flüssigkristallverbindung 3 bis 5 beträgt. Daher erhöht sich, wie in Gleichung (4) dargestellt, bei einer Verringerung von Δ&epsi; die Schwellenspannung Vc. Eine hohe Schwellenspannung Vc erhöht eine Spannung eines Treibsignals zum Treiben der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung. Das Treibsignal kann jedoch von einem Treiber beliebig eingestellt werden.
Wie voranstehend beschrieben, sind die Werte für das Verhältnis K&sub3;&sub3;/K&sub1;&sub1; der Elastizitätskonstanten der Flüssigkristallzusammensetzungen gemäß vorliegender Erfindung kleiner als diejenigen der herkömmlichen Flüssigkristallzusammensetzung, und ihre Werte für Δ&epsi;/&epsi; betragen 0,5 oder weniger. Daher läßt sich die multiplexbetriebene Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit besseren Charakteristiken wie Kontrast mit einem-Wert von Δn d von unter 1,1 erhalten. Die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung, die die Flüssigkristallzusammensetzung der vorliegenden Erfindung verwendet, ist zur Verwendung in einer matrixartigen Anzeigevorrichtung zur Anzeige von Zeichen, Figuren und dergleichen mittels einer Anzahl von Punkten geeignet. Besonders zur Verwendung in einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung, die zur Anzeige eines Fernsehbildes oder dergleichen mit hoher Geschwindigkeit ansprechen muß, ist die Flüssigkristallzusammensetzung mit niedriger Viskosität und einem Wert Δn einer optischen Anisotropie von 0,14 oder weniger geeignet.

Claims

1. Flüssigkristallzusammensetzung mit einer positiven dielektrischen Anisotropie, mit:

20 Gew.-% bis 70 Gew.-% eines ersten Flüssigkristallmatenais, das aus wenigstens einer Flüssigkristallverbindung besteht, die folgende Formel hat:

(wobei R&sub1; eine lineare Alkylgruppe mit 2 bis 9 Kohlenstoffatomen und R&sub2; eine lineare Alkylgruppe oder Alkoxygruppe mit 2 bis 9 Kohlenstoffatomen darstellt);

30 Gew.-% bis 80 Gew.-% eines dritten Flüssigkristallmaterials, welches aus wenigstens einer Flüssigkristallverbindung besteht, in der ein Wert einer dielektrischen Anisotropie Δ&epsi; negativ oder im wesentlichen "0" ist; und

fakultativ, nicht mehr als 7 Gew.-% eines zweiten Flüssigkriszallmaterials, welches aus wenigstens einer Flüssigkristallverbindung mit einer positiven dielektrischen Anisotropie Δ&epsi; besteht;

wobei das erste Flüssigkristallmaterial wenigstens eine Flüssigkristallverbindung der Formel (I) enthält, bei der R&sub1; bzw. R&sub2; die lineare Alkylgruppe darstellen, wobei R&sub1; und R&sub2; insgesamt 10 oder weniger Kohlenstoffatome haben, und wenigstens eine Flüssigkristallverbindung der Formel (I), in der R&sub1; die lineare Alkylgruppe darstellt und R&sub2; die lineare Alkoxygruppe darstellt, und die gesamte Flüssigkristallzusammensetzung ein dielektrisches Verhältnis Δ&epsi;/&epsi; von unter 0,5 hat, und ein Verhältnis der Elastizitätkonstanten K&sub3;&sub3;/K&sub1;&sub1; von unter 0,8 hat.

2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Gesamtheit der Mischverhältnisse des ersten und dritten Flüssigkristallmaterials 100 Gew.-% beträgt, und der Wert der dielektrischen Anisotropie Δ&epsi; der gesamten Zusammensetzung 3 nicht übersteigt.

3. Zusammensetzung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das dritte Flüssigkristallmaterial sich zusammensetzt aus:

8 Gew.-% bis 60 Gew.-% wenigstens einer Flüssigkristallverbindung entsprechend einer Formel

(in der R&sub7; eine lineare Alkylgruppe mit 3 bis 5 Kohlenstoffatomen und R&sub8; eine lineare Alkylgruppe oder Alkoxygruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen darstellt); und

fakultativ wenigstens eine Flüssigkristallverbindung entsprechend den Formeln

(in der R&sub9; eine lineare Alkylgruppe mit 3 bis 5 Kohlenstoffatomen darstellt, R&sub1;&sub0; eine lineare Alkylgruppe oder Alkoxygruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen darstellt, R&sub1;&sub1; für eine Propylgruppe steht, R&sub1;&sub2; und R&sub1;&sub3; jeweils unabhängig voneinander eine lineare Alkylgruppe mit 4 oder 5 Kohlenstoffatomen darstellen, R&sub1;&sub4; eine lineare Alkylgruppe mit 5 bis 7 Kohlenstoffatomen darstellt, R&sub1;&sub5; für eine Propylgruppe steht, R&sub1;&sub6; eine lineare Alkylgruppe mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen darstellt, R&sub1;&sub7; für eine lineare Alkylgruppe mit 3 bis 5 Kohlenstoffatomen steht, und R&sub1;&sub8; eine Alkoxygruppe mit 1 oder 2 Kohlenstoffatomen darstellt) und derart gemischt, daß die Mischverhältnisse der durch die Formeln (VII), (VIII), (IX), (X) und (XI) dargestellten Flüssigkristallverbindungen 15 Gew.-% bis 22 Gew.-%, 12 Gew.-% bis 18 Gew.-%, 4 Gew.-% bis 8 Gew.-%, 7 Gew.-% bis 25 Gew.-% bzw. 2 Gew.-% bis 4 Gew.-% betragen.

4. Zusammensetzung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß

wenigstens eine durch die Formel (I) definierte Flüssigkristallverbindung mit einem Mischverhältnis von 20 bis 65 Gew.-% als erstes Flüssigkristallmaterial gemischt wird,

wobei das zweite Flüssigkristallmaterial aus wenigstens einer Flüssigkristallverbindung besteht, die durch folgende Formel definiert ist

(wobei R&sub3; eine lineare Alkylgruppe mit 4 bis 7 Kohlenstoffatomen darstellt, und das dritte Flüssigkristallmaterial mit einem Mischverhältnis von 30 bis 75 Gew.-% gemischt ist.)

5. Zusammensetzung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß

das erste Flüssigkristallmaterial mit einem Mischverhältnis von 20 Gew.-% bis 65 Gew.-% gemischt wird;

wenigstens eine durch folgende Formeln definierte Flüssigkristallverbindung

(wobei R&sub3; eine lineare Alkylgruppe mit 4 bis 7 Kohlenstoffatomen darstellt, R&sub4; eine Propylgruppe und R&sub5; eine lineare Alkylgruppe mit 3 bis 5 Kohlenstoffatomen darstellt) mit einem Mischverhältnis von nicht mehr als 7 Gew.-% als zweites Flüssigkristallmaterial gemischt wird; und

das dritte Flüssigkristallmaterial besteht aus wenigstens einer Flüssigkristallverbindung gemäß folgenden Formeln

(wobei R&sub1;&sub1; eine Propylgruppe darstellt, R&sub1;&sub2; und R&sub1;&sub3; jeweils unabhängig voneinander eine lineare Alkylgruppe mit 4 oder 5 Kohlenstoffatomen darstellen, R&sub1;&sub4; eine lineare Alkylgruppe mit 5 bis 7 Kohlenstoffatomen darstellt, R&sub1;&sub5; für eine Propylgruppe steht, R&sub1;&sub6; eine lineare Alkylgruppe mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen darstellt, R&sub1;&sub7; eine Alkylgruppe mit 3 bis 5 Kohlenstoffatomen darstellt, und R&sub1;&sub8; lineare Alkoxygrupe mit 1 oder 2 Kohlenstoffatomen steht, R&sub2;&sub3; eine lineare Alkylgruppe mit 3 oder 4 Kohlenstoffatomen darstellt, und R&sub2;&sub4; eine lineare Alkylgruppe mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen darstellt) und

fakultativ wenigstens eine Flüssigkristallverbindung, definiert durch die Formeln

(wobei R&sub7; eine lineare Alkylgruppe mit 3 bis 5 Kohlenstoffatomen darstellt, R&sub8; eine lineare Alkylgruppe oder Alkoxygruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen darstellt, R&sub9; für eine lineare Alkylgruppe mit 3 bis 5 Kohlenstoffatomen steht, R&sub1;&sub0; eine lineare Alkylgruppe oder Alkoxygruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen darstellt, R&sub2;&sub5; eine Propylgruppe darstellt, und R&sub2;&sub6; für eine Ethoxygruppe steht), wobei das dritte Flüssigkristallmaterial mit einem Mischverhältnis von 30 Gew.-% bis 75 Gew.-% gemischt wird.

6. Zusammensetzung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischverhältnisse der durch die Formeln (VIII), (IX), (X), (XI) und (XIV) dargestellten Flüssigkristallverbindungen 10 Gew.-% bis 20 Gew.-%, 3 Gew.-% bis 22 Gew.-%, 2 Gew.-% bis 25 Gew.-%, 1 Gew.-% bis 22 Gew.-% bzw. 5 Gew.-% bis 12 Gew.-% betragen, und die Mischverhältnisse der durch die Formeln (VI), (VII) und (XV) dargestellten Flüssigkristallverbindungen 6 Gew.-% bis 62 Gew.-%, 8 Gew.-% bis 27 Gew.-% bzw. 15 Gew.-% bis 20 Gew.-% betragen.

7. Zusammensetzung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine durch die Formel (II) dargestellte Flüssigkristallverbindung in einem Mischverhältnis von 0,5 Gew.-% bis 5 Gew.-% als zweites Flüssigkristallmaterial gemischt wird.

8. Zusammensetzung nach Anspruch 5,

dadurch gekennzeichnet, daß

wenigstens eine durch die Formel (I) dargestellte Flüssigkristallverbindung in einem Mischverhältnis von 20 Gew.-% bis 30 Gew.-% als erstes Flüssigkristallmaterial gemischt wird;

wenigstens eine durch die Formel (II) dargestellte Flüssigkristallverbindung in einem Mischverhältnis von mehr als 5 Gew.-% bis nicht mehr als 7 Gew.-% als zweites Flüssigkristallmaterial gemischt wird; und

die durch die Formeln (VI), (VII), (IX) und (XIV) dargestellten Flüssigkristallverbindungen in Mischverhältnissen von jeweils 30 Gew.-% bis 45 Gew.-%, 14 Gew.-% bis 20 Gew.-%, 10 Gew.-% bis 21 Gew.-%, bzw. 5 Gew.-% bis 11 Gew.-% als drittes Flüssigkristallmaterial gemischt werden.

9. Zusammensetzung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das dritte Flüssigkristallmaterial aus Flüssigkristallverbindungen besteht, die durch die Formeln (VI), (VIII) und (IX) dargestellt sind.

10. Zusammensetzung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das dritte Flüssigkristallmaterial aus Flüssigkristallverbindungen besteht, die durch die Formeln (VI), (X) und (XI) dargestellt sind.

11. Zusammensetzung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Flüssigkristallverbindung, ausgewählt aus der Gruppe, die aus den Flüssigkristallverbindungen besteht, die durch die Formeln (VIII), (IX) , (X), (XI) und (XIV) dargestellt sind, in Mischverhältnissen von 10 Gew.-% bis 20 Gew.-%, 3 Gew.-% bis 20 Gew.-%, 2,5 Gew.-% bis 22 Gew.-%, 1 Gew.-% bis 13 Gew.-%, bzw. 5 Gew.-% bis 11 Gew.% gemischt werden, und die durch die Formeln (VI) und (VII) dargestellten Flüssigkristallverbindungen in Mischverhältnissen von 6 Gew.-% bis 50 Gew.-% bzw. 8 Gew.-% bis 27 Gew.-% als drittes Flüssigkristallmaterial gemischt werden.

12. Zusammensetzung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das dritte Flüssigkristallmaterial die durch die Formeln (VIII) und (IX) dargestellten Flüssigkristallverbindungen enthält.

13. Zusammensetzung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das dritte Flüssigkristallmaterial die durch die Formel (X) dargestellte Flüssigkristallverbindung enthält.

14. Zusammensetzung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das dritte Flüssigkristallmaterial die durch die Formeln (X) und (XI) dargestellten Flüssigkristallverbindungen enthält.

15. Zusammensetzung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das dritte Flüssigkristallmaterial die durch die Formeln (IX), (X) und (XI) dargestellten Flüssigkristallverbindungen enthält.

16. Zusammensetzung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das dritte Flüssigkristallmaterial die durch die Formel (VIII) dargestellte Flüssigkristallverbindung enthält.

17. Zusammensetzung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das dritte Flüssigkristallmaterial die durch die Formel (XIV) dargestellte Flüssigkristallverbindung enthält.

18. Flüssigkristallanzeigevorrichtung, mit:

einem Paar Substraten mit Elektroden, die derart ausgebildet sjnd, daß innere Oberflächen der Elektroden einander gegenüberliegen; und

einer Flüssigkristallzusammensetzung, die zwischen dem Paar Substraten eingefügt ist, wobei diese Flüssigkristallzusammensetzung folgendes umfaßt:

20 Gew.-% bis 70 Gew.-% eines ersten Flüssigkristallmaterials, bestehend aus wenigstens einer durch nachstehende Formel dargestellten Flüssigkristallverbindung:

(wobei R&sub1; eine lineare Alkylgruppe mit 2 bis 9 Kohlenstoffatomen darstellt und R&sub2; für eine lineare Alkylgruppe oder Alkoxygruppe mit 2 bis 9 Kohlenstoffatomen steht);

30 Gew.-% bis 80 Gew.-% eines dritten Flüssigkristallmaterials, bestehend aus wenigstens einer Flüssigkristallverbindung, in der der Wert einer dielektrischen Anisotropie Δ&epsi; negativ oder im wesentlichen "0" ist; und

fakultativ nicht mehr als 7 Gew.-% eines zweiten Flüssigkristallmaterials, welches aus wenigstens einer Flüssigkristallverbindung mit einer positiven dielektrischen Anisotropie Δ&epsi; besteht;

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkristallzusammensetzung nur das erste und das dritte Flüssigkristallmaterial enthält und einen Wert einer dielektrischen Anisotropie Δ&epsi; von unter 3 hat.

20. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkristallzusammensetzung folgendes umfaßt:

20 bis 65 Gew.-% des ersten Flüssigkristallmaterials;

nicht mehr als 7 Gew.-% eines zweiten Flüssigkristallmatenais, wobei das zweite Flüssigkristallmaterial aus wenigstens einer Flüssigkristallverbindung besteht, die durch folgende Formeln dargestellt ist:

(wobei R&sub3; eine lineare Alkylgruppe mit 4 bis 7 Kohlenstoffatomen darstellt, R&sub4; eine Propylgruppe und R&sub5; eine lineare Alkylgruppe mit 3 bis 5 Kohlenstoffatomen darstellt) ; und

30 bis 75 Gew.-% eines dritten Flüssigkristallmaterials, wobei das dritte Flüssigkristallmaterial aus wenigstens einer Flüssigkristallverbindung besteht, welche durch folgende Formeln dargestellt ist:

(wobei R&sub1;&sub1; eine Propylgruppe dargestellt, R&sub1;&sub2; und R&sub1;&sub3; unabhängig voneinander jeweils eine lineare Alkylgruppe mit 4 oder 5 Kohlenstoffatomen darstellt, R&sub1;&sub4; eine lineare Alkylgruppe mit 5 bis 7 Kohlenstoffatomen darstellt, R&sub1;&sub5; eine Propylgruppe darstellt, R&sub1;&sub6; eine lineare Alkylgruppe mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen darstellt, R&sub1;&sub7; eine lineare Alkylgruppe mit 3 bis 5 Kohlenstoffatomen darstellt, R&sub1;&sub8; eine Alkoxygruppe mit 1 oder 2 Kohlenstoffatomen darstellt, R&sub2;&sub3; eine lineare Alkylgruppe mit 3 oder 4 Kohlenstoffatomen dargestellt, und R&sub2;&sub4; eine lineare Alkylgruppe mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen darstellt), und

fakultativ, wenigstens eine Flüssigkristallverbindung, dargestellt durch die Formeln

(wobei R&sub7; eine lineare Alkylgruppe mit 3 bis 5 Kohlenstoffatomen, R&sub8; eine lineare Alkylgruppe oder Alkoxygruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen, R&sub9; eine lineare Alkylgruppe mit 3 bis 5 Kohlenstoffatomen, R&sub1;&sub0; eine lineare Alkylgruppe oder Alkoxygruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, R&sub2;&sub5; eine Propylgruppe, und R&sub2;&sub6; eine Ethoxygruppe darstellen).

21. Zusammensetzung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkristallzusammensetzung eine Klärtemperatur von 56ºC oder mehr hat.

22. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkristallverbindung gemäß Formel (I), bei der R&sub1; bzw. R&sub2; die linearen Alkylgruppen darstellen, in einer Gesamtmenge von 4 Gew.-% bis 30 Gew.-% enthalten ist.