專利名稱：液晶態(tài)介質(zhì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液晶態(tài)介質(zhì)，涉及具有很短的響應(yīng)時(shí)間和良好陡度(steepness)以及角度相關(guān)性的扭曲(twisted)向列(TN)和超扭曲向列(STN)液晶顯示器，并涉及在其中使用的新型向列液晶混合物。
TN顯示器是已知的，例如根據(jù)M.Schadt和W.Helfrich，Appl.Phys.Lett.，18，127(1971)。ATN顯示器是已知的，例如根據(jù)EP0131216B1；DE3423993A1；EP0098070A2；M.Schadt和F.Leenhouts，17th Freiburg Congress on Liquid Crystals(8.-10.04.87)；K.Kawasaki等，SID 87 Digest 391(20.6)；M.Schadt和F.Leenhouts，SID 87 Digest 372(20.1)；K.Katoh等，Japanese Journal of AppliedPhysics，Vol. 26，No.11，L 1784-L 1786(1987)；F.Leenhouts等，Appl.Phys.Lett.50(21)，1468(1987)；H.A.van Sprang和H.G.Koopman，J.Appl.Phys.62(5)，1734(1987)；T.J.Scheffer和J.Nehring，Appl.Phys.Lett.45(10)，1021(1984)，M.Schadt和F.Leenhouts，Appl.Phys.Lett.50(5)，236(1987)和E.P.Raynes，Mol.Cryst.Liq.Cryst.Letters Vol.4(1)，pp.1-8(1986)。此處的術(shù)語STN涵蓋扭曲角值在160°至360°的任何相對(duì)高扭曲的顯示元件，例如Waters等的顯示元件(C.M.Waters等，Proc.Soc.Inf.Disp.(New York)(1985)(3rdIntern.Display Conference，Kobe，日本)，STN-LCDs(DE-A3503259)，SBE-LCDs(T.J.Scheffer和J.Nehring，Appl.Phys.Lett.45(1984)1021)，OMI-LCDs(M.Schadt和F.Leenhouts，Appl.Phys.Lett.50(1987)，236，DST-LCDs(EP-A0246842)或BW-STN-LCDs(K.Kawasaki等，SID87 Digest 391(20.6))。
與標(biāo)準(zhǔn)的TN顯示器相比，STN顯示器的特點(diǎn)尤其在于顯著更好的電光特性線的陡度，和與此有關(guān)的更好的對(duì)比度值；以及特點(diǎn)在于對(duì)比度的顯著更低的角度相關(guān)性。
尤其令人感興趣的是具有很短響應(yīng)時(shí)間的TN和STN顯示器，特別是在相對(duì)低的溫度下。為了實(shí)現(xiàn)短的響應(yīng)時(shí)間，迄今為止，已經(jīng)使用大多數(shù)具有相對(duì)高蒸氣壓的單變添加劑，來優(yōu)化液晶混合物的轉(zhuǎn)動(dòng)粘度。然而，所達(dá)到的響應(yīng)時(shí)間還不能滿足所有應(yīng)用場(chǎng)合的要求。
為了在本發(fā)明的顯示器中實(shí)現(xiàn)陡斜的電光特性線，液晶混合物應(yīng)當(dāng)具有相對(duì)大的彈性常數(shù)K33/K11比值和相對(duì)小的Δε/ε⊥值，其中Δε是介電各向異性，和ε⊥是與分子縱軸相垂直的介電常數(shù)。
除了優(yōu)化對(duì)比度和響應(yīng)時(shí)間之外，對(duì)這類混合物有進(jìn)一步的重要要求1.寬的d/p窗；2.高的長期化學(xué)穩(wěn)定性；3.高的電阻；4.低的閾電壓的頻率和溫度相關(guān)性。
所實(shí)現(xiàn)的參數(shù)組合，特別對(duì)于高-多路STN顯示器(多路速率在約1/400范圍內(nèi))，而且同樣對(duì)于中等-和低-多路STN顯示器(多路速率分別在約1/64和1/16范圍內(nèi))和TN顯示器，仍遠(yuǎn)不能滿足要求。這部分歸因于以下事實(shí)各種要求以相反的方式受材料參數(shù)的影響。
對(duì)相對(duì)低分辨率的顯示器應(yīng)用(mux 1/16)的要求是在Δn＝0.13-0.14的雙折射值下，操作電壓在約3V范圍內(nèi)。為此，必須提供閾電壓小于1V，和典型地在V10＝0.65-0.75V范圍內(nèi)的液晶混合物?，F(xiàn)有技術(shù)的液晶混合物包括含氰基的高度極性物質(zhì)，它們?cè)谌芙舛认薅葍?nèi)被使用，但它們通常不能實(shí)現(xiàn)低閾電壓和低雙折射的必需組合。
因此，對(duì)具有很短的應(yīng)時(shí)間，同時(shí)具有大的工作溫度范圍、高的特性線陡度、良好的對(duì)比度的角度相關(guān)性和低的閾電壓的TN和STN顯示器，特別是中等-和低-多路STN顯示器，仍持續(xù)存在巨大的要求。
本發(fā)明的目的是提供特別地用于TN和STN應(yīng)用的具有低閾電壓和低雙折射的混合物，它包括特征在于低雙折射和中等極性的化合物。
此外，本發(fā)明的目的是提供特別地用于TN和STN顯示器的液晶態(tài)介質(zhì)，這些介質(zhì)不具有上述缺點(diǎn)或僅在較小程度上具有上述缺點(diǎn)且同時(shí)具有短的響應(yīng)時(shí)間，尤其在低溫下，并且具有非常良好的陡度。
現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)，若使用包括一種或多種式A的化合物和至少一種式B的化合物的液晶混合物，則可實(shí)現(xiàn)該目的 其中Ra和Rb各自彼此獨(dú)立地為H或具有1-12個(gè)碳原子的烷基，該烷基未被取代，或被CN或CF3單取代或至少被鹵素單取代，其中在這些基團(tuán)內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)CH2基團(tuán)也可各自彼此獨(dú)立地被-O-，-S- -CH＝CH-，-C≡C-，-CO-，-CO-O-，-O-CO-或-O-CO-O-取代，其方式使得O原子彼此不直接相連；Z1和Z2各自彼此獨(dú)立地為-(CH2)4-，-CF2O-，-COO-，-OCF2-，-OCH2-，-CH2O-，-CH2-，-(CH2)3-或單鍵，其中至少一個(gè)橋基為-OCF2-或-CF2O-；L1-L9各自彼此獨(dú)立地為H或F，和Y是F，Cl，SF5，NCS，CN，OCN或單鹵化或多鹵化烷基、烷氧基、鏈烯基或鏈烯基氧基，各自具有最多5個(gè)碳原子。
使用具有中等極性和低雙折射的式A的物質(zhì)得到特征在于低閾電壓和低Δn值的TN和STN介質(zhì)。
根據(jù)本發(fā)明，在用于TN和STN顯示器的混合物內(nèi)使用式A和B的化合物導(dǎo)致
-電光特性線的高的陡度，-閾電壓的低的溫度相關(guān)性，和-非?？斓捻憫?yīng)時(shí)間，特別是在低溫下。
式A和B的化合物尤其顯著地縮短了TN和STN混合物的響應(yīng)時(shí)間，并同時(shí)增加陡度和降低閾電壓的溫度相關(guān)性。
本發(fā)明混合物的特征進(jìn)一步在于下述優(yōu)點(diǎn)-它們具有低的粘度，-它們具有低的閾電壓和操作電壓，和-低溫下，它們?cè)陲@示器中具有長的貯存期限。
本發(fā)明進(jìn)一步涉及具有以下各項(xiàng)的液晶顯示器-兩個(gè)外板，它們與框架一起構(gòu)成液晶池，-位于液晶池內(nèi)的正介電各向異性的向列液晶混合物，-在外板內(nèi)側(cè)上具有取向?qū)拥碾姌O層，-在外板表面的分子縱軸與外板之間的傾斜角為0度-30度，和-在液晶池內(nèi)從取向?qū)又寥∠驅(qū)拥囊壕Щ旌衔锏呐で侵禐?2.5°至600°，-由下述組分組成的向列液晶混合物a)15-75wt％的液晶態(tài)組分A，它由介電各向異性大于+1.5的一種或多種化合物組成；b)25-85wt％的液晶態(tài)組分B，它由介電各向異性為-1.5至+1.5的一種或多種化合物組成；c)0-20wt％的液晶態(tài)組分D，它由介電各向異性低于-1.5的一種或多種化合物組成；d)視需要，光學(xué)活性組分C，其用量使得層厚(外板的間隔(separation))和手性向列液晶混合物的固有間距(natural pitch)之間的比值為約0.2-1.3，其特征在于組分A包括至少一種式A的化合物和至少一種式B的化合物
其中Ra，Rb，Z1，Z2，L1，L2，L3，L4，L5，L6，L7，L8，L9和Y如以上所定義。
本發(fā)明還涉及TN和STN顯示器，特別是中等-和低-多路STN顯示器，它們含有本發(fā)明的液晶混合物。本發(fā)明的混合物進(jìn)一步在IPS混合物中使用。
式A特別地涵蓋了式A-1至A-12的化合物
其中Ra如權(quán)利要求1所定義。
特別優(yōu)選含至少一種式A-2和/或A-6的化合物的本發(fā)明的混合物。
在式A和A-1至A-12中，Ra特別優(yōu)選直鏈烷基或烷氧基，具有2-7個(gè)碳原子的1E-鏈烯基或3E-鏈烯基。
Z1優(yōu)選單鍵，Z2優(yōu)選-CF2O-。L1和L2優(yōu)選F。
Y優(yōu)選F，Cl，CN，CF3，C2F5，C3F7，CF2H，OCF3，OCF2H，OCFHCF3，OCFHCFH2，OCFHCF2H，OCF2CH3，OCF2CFH2，OCF2CF2H，OCF2CF2CF2H，OCF2CF2CFH2，OCFHCF2CF3，OCFHCF2CF2H，OCFHCFHCF3，OCH2CF2CF3，OCF2CF2CF3，OCF2CFHCFH2，OCF2CH2CF2H，OCFHCF2CFH2，OCFHCFHCF2H，OCFHCH2CF3，OCH2CFHCF3，OCH2CF2CF2H，OCF2CFHCH3，OCF2CH2CFH2，OCFHCF2CH3，OCFHCFHCFH2，OCFHCH2CF3，OCH2CF2CFH2，OCH2CFHCF2H，OCF2CH2CH3，OCFHCFHCH3，OCFHCH2CFH2，OCH2CF2CH3，OCH2CFHCFH2，OCH2CH2CF2H，OCHCH2CH3，OCH2CFHCH3，OCH2CH2CF2H，OCCIFCF3，OCCIFCCIF2，OCCIFCFH2，OCFHCCl2F，OCClFCF2H，OCClFCClF2，OCF2CClH2，OCF2CCl2H，OCF2CCl2F，OCF2CClFH，OCF2CClF2，OCF2CF2CClF2，OCF2CF2CCl2F，OCClFCF2CF3，OCClFCF2CF2H，OCClFCF2CClF2，OCClFCFHCF3，OCClFCClFCF3，OCCl2CF2CF3，OCClHCF2CF3，OCClFCF2CF3，OCClFCClFCF3，OCF2CClFCFH2，OCF2CF2CCl2F，OCF2CCl2CF2H，OCF2CH2CClF2，OCClFCF2CFH2，OCFHCF2CCl2F，OCClFCFHCF2H，OCClFCClFCF2H，OCFHCFHCClF2，OCClFCH2CF3，OCFHCCl2CF3，OCCl2CFHCF3，OCH2CClFCF3，OCCl2CF2CF2H，OCH2CF2CClF2，OCF2CClFCH3，OCF2CFHCCl2H，OCF2CCl2CFH2，OCF2CH2CCl2F，OCClFCF2CH3，OCFHCF2CCl2H，OCClFCClFCFH2，OCFHCFHCCl2F，OCClFCH2CF3，OCFHCCl2CF3，OCCl2CF2CFH2，OCH2CF2CCl2F，OCCl2CFHCF2H，OCClHCClFCF2H，OCF2CClHCClH2，OCF2CH2CCl2H，OCClFCFHCH3，OCF2CClFCCl2H，OCClFCH2CFH2，OCFHCCl2CFH2，OCCl2CF2CH3OCH2CF2CClH2，OCCl2CFHCFH2，OCH2CClFCFCl2，OCH2CH2CF2H，OCClHCClHCF2H，OCH2CCl2CF2H，OCClFCH2CH3，OCFHCH2CCl2H，OCClHCFHCClH2，OCH2CFHCCl2H，OCCl2CH2CF2H，OCH2CCl2CF2H，CH＝CF2，CF＝CF2，OCH＝CF2，OCF＝CF2，CH＝CHF，OCH＝CHF，CF＝CHF或OCF＝CHF，尤其是F，Cl，CN，CF3，CF2H，C2F5，C3F7，OCF3，OCF2H，OCFHCF3，OCFHCFH2，OCFHCF2H，OCF2CH3，OCF2CFH2，OCF2CF2H，OCF2CF2CF2H，OCF2CF2CFH2，OCFHCF2CF3，OCFHCF2CF2H，OCF2CF2CF3，OCF2CHFCF3或OCClFCF2CF3。
式B尤其涵蓋了式B-1至B-6的化合物 其中Rb如權(quán)利要求1所定義。
特別優(yōu)選其中Rb是具有1-7個(gè)碳原子的直鏈烷基或具有2-7個(gè)碳原子的鏈烯基。特別優(yōu)選式B-1、B-2和B-4的化合物。
在本發(fā)明液晶混合物內(nèi)使用式A和B的化合物尤其導(dǎo)致低轉(zhuǎn)動(dòng)粘度值和導(dǎo)致尤其在低溫下具有高的陡度和快的響應(yīng)時(shí)間的TN和STN顯示器。
除了式A的化合物之外，組分A或本發(fā)明的液晶態(tài)混合物優(yōu)選另外還包括一種或多種選自式IIa-IIj的化合物中的3，4，5-三氟苯基化合物
其中R2為H或具有1-12個(gè)碳原子的烷基，該烷基未被取代，或被CN或CF3單取代或至少被鹵素單取代，其中在這些基團(tuán)內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)CH2基團(tuán)也可各自彼此獨(dú)立地被-O-，-S-， -CH＝CH-，-C≡C-，-CO-，-CO-O-，-O-CO-或-O-CO-O-取代，其方式使得O原子彼此不直接相連。
除了式A和B的化合物之外，本發(fā)明的介質(zhì)可另外包括一種或多種式II*a-II*s的含極性端基的化合物

其中R2如同Ra的定義，L3與L4各自彼此獨(dú)立地為H或F。在這些化合物中的R2特別優(yōu)選具有最多7個(gè)碳原子的烷基、鏈烯基或烷氧基。
本發(fā)明的介質(zhì)或組分A優(yōu)選包括式IIa，IIb，IIc，IId，IIe，IIf，IIg，IIj，II*b，II*c，II*d，II*f和/或II*i的化合物，尤其是式IIa，IIb，IId，IIi，II*a和II*i的化合物。
除了一種或多種式B的化合物之外，本發(fā)明的混合物還優(yōu)選包括一種或多種式IIIa-IIIi的氰基化合物
其中R3如同Ra的定義，L1，L2與L3各自彼此獨(dú)立地為H或F。在這些化合物中的R3特別優(yōu)選具有最多7個(gè)碳原子的烷基、鏈烯基或烷氧基。
混合物特別優(yōu)選包括一種或多種式IIIb，IIIc和IIIf的化合物，尤其其中L1和/或L2是F的那些。
此外，混合物優(yōu)選包括其中L2是H和L1是H或F，尤其是F的式IIIf和/或IIIg的化合物。
可在本發(fā)明的混合物或TN和STN顯示器中使用的式A，B，IIa-IIj，II*a-II*s和IIIa-IIIi及其子式的單個(gè)化合物或其它化合物或者是已知的，或者可類似于已知的化合物進(jìn)行制備。
式A的化合物具有低粘度，尤其低的轉(zhuǎn)動(dòng)粘度，和低的彈性常數(shù)K33/K11比值，并因此導(dǎo)致本發(fā)明顯示器的短的響應(yīng)時(shí)間，同時(shí)高介電各向異性的式B化合物的存在，尤其在增加的濃度下，導(dǎo)致了粘度的下降。
優(yōu)選的液晶混合物包括一種或多種組分A的化合物，其比例優(yōu)選15-75％，特別優(yōu)選20％-65％。這些化合物具有Δε≥+3的介電各向異性，尤其Δε≥+8，特別優(yōu)選Δε≥+12。
進(jìn)一步優(yōu)選的混合物包括-一種或多種，尤其2-4種式A的化合物，-在各情況下，2或3種式A-2的化合物，-一種或多種，尤其1或2種式B的化合物，-一種或多種，尤其2-5種式IIIa，IIIb，IIIc和/或IIIf的化合物。
優(yōu)選的液晶混合物包括一種或多種組分B的化合物，優(yōu)選25-85％。B組化合物的特征尤其在于其低轉(zhuǎn)動(dòng)粘度值γ1。
組分B優(yōu)選包括一種或多種式IV的化合物 其中m是0或1，R4是具有2-7個(gè)碳原子的鏈烯基，R5如同Ra的定義，或若m＝1，則為F，Cl，CF3或OCF3，L1和L2各自彼此獨(dú)立地為H或F。
式IV特別優(yōu)選的化合物是其中R4為具有2-7個(gè)碳原子的鏈烯基，尤其下式的那些
其中R3a和R4a各自彼此獨(dú)立地為H，CH3，C2H5或n-C3H7，烷基是具有1-7個(gè)碳原子的烷基。
特別優(yōu)選其中液晶混合物包括至少一種式IV-1和/或IV-3的化合物(其中R3a和R4a各自具有相同的含義)的本發(fā)明的TN和STN顯示器，和其中液晶混合物包括至少一種式IV-5的化合物的顯示器。
在進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施方案中，本發(fā)明的混合物包括一種或多種式IV-6的化合物。
此外，組分B優(yōu)選包括選自式V-1至V-9中的雙環(huán)化合物
和/或一種或多種選自式V-10至V-27中的三環(huán)化合物
和/或一種或多種選自式V-28至V-34中的四環(huán)化合物
其中R6和R7如同權(quán)利要求1的Ra的定義，和L是H或F。
特別優(yōu)選其中R6是烷基和R7是烷基或烷氧基，尤其烷氧基(各自具有1-7個(gè)碳原子)的式V-25至V-34中的化合物。此外，優(yōu)選其中L是F的式V-25、V-28和V-34的化合物。
在式V-1至V-34的化合物中的R6和R7特別優(yōu)選具有1-12個(gè)碳原子的直鏈烷基或烷氧基。
特別優(yōu)選的是包括一種或多種式B-3a和/或B-5a化合物的本發(fā)明混合物 該混合物優(yōu)選包括2-25wt％，尤其2-15wt％的式B-5a的化合物。
視需要，液晶混合物可包括光學(xué)活性組分C，其用量使得層厚(外板的間隔)和手性向列液晶混合物的固有間距之間的比值大于0.2。許多種手性摻雜劑可用于該組分，其中的一些本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可通過商購得到，如膽甾醇壬酸酯，獲自Merck KGaA，Darmstadt的S-811、S-1011和S-2011以及CB15(BDH，Poole，UK)。摻雜劑的選擇本身并不重要。
組分C的化合物的比例優(yōu)選0-10％，尤其0-5％，特別優(yōu)選0-3％。
視需要，本發(fā)明的混合物也可包括最多20％的一種或多種介電各向異性小于-1.5的化合物(組分D)。
若混合物包括組分D，則優(yōu)選包含結(jié)構(gòu)單元2，3-二氟-1，4-亞苯基的一種或多種化合物，例如在DE-A3807801、3807861、3807863或3807908中所述的化合物。特別優(yōu)選含有在國際專利申請(qǐng)PCT/DE88/00133中所述的這一結(jié)構(gòu)單元的二苯乙炔(tolan)。
進(jìn)一步已知的組分D化合物例如是2，3-二氰基氫醌衍生物或含結(jié)構(gòu)單元 或 的環(huán)己烷衍生物，如在DE-A3231707和DE-A407013中所述。
本發(fā)明的液晶混合物優(yōu)選不含組分D的化合物。
在Ra，Rb，R2，R3，R4，R5，R6和R7的定義中的術(shù)語“鏈烯基”涵蓋直鏈和支鏈鏈烯基，尤其直鏈基團(tuán)。特別優(yōu)選的鏈烯基是C2-C7-1E-鏈烯基、C4-C7-3E-鏈烯基、C5-C7-4-鏈烯基、C6-C7-5-鏈烯基和C7-6-鏈烯基，尤其C2-C7-1E-鏈烯基、C4-C7-3E-鏈烯基和C5-C7-4-鏈烯基。
優(yōu)選的鏈烯基的實(shí)例是乙烯基、1E-丙烯基、1E-丁烯基、1E-戊烯基、1E-己烯基、1E-庚烯基、3-丁烯基、3E-戊烯基、3E-己烯基、3E-庚烯基、4-戊烯基、4Z-己烯基、4E-己烯基、4Z-庚烯基、5-己烯基、6-庚烯基等。通常優(yōu)選具有最多5個(gè)碳原子的基團(tuán)。
進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施方案涉及本發(fā)明的液晶混合物，它-另外包括一種或多種，特別優(yōu)選一種、兩種或三種式Va和/或Vb的雜環(huán)化合物 其中R6和R7如上所定義，和
Y是F，Cl或OCF3，由Va和Vb組成的化合物的比例優(yōu)選2-35％，尤其5-20％，-另外包括一種或多種，特別優(yōu)選一種、兩種或三種式T2a、T2b和/或T2c的二苯乙炔化合物 其中R6和R7如上所定義。
由T2a、T2b和/或T2c組成的化合物的比例優(yōu)選2-20％，尤其4-12％。本發(fā)明的混合物優(yōu)選包括兩種或三種式T2a和/或T2b的化合物。
在特別優(yōu)選的實(shí)施方案中，混合物包括-至少一種式A-2的化合物 和至少一種式B-1的化合物 -至少一種式IIj的化合物；-至少一種式T2c的二苯乙炔化合物；-至少兩種，尤其三種式A的化合物；-至少兩種，尤其三種式B的化合物；
-至少一種式T2a的化合物和至少一種式T2b的化合物；-至少一種式VI的化合物， 其中L1是H或F；-至少一種式VII的化合物 其中烷基和烷基*各自彼此獨(dú)立地為具有1-7個(gè)碳原子的烷基；-至少2-30wt％，優(yōu)選2-25wt％，尤其3-15wt％的式VII的化合物；-至少2.5wt％的式IV-5的化合物；-5-30wt％，優(yōu)選10-25wt％式A的化合物；-5-30wt％，優(yōu)選5-20wt％式B的化合物；-至少三個(gè)式A的化合物的同系物，其中Ra優(yōu)選C2H5，n-C3H7或n-C5H11。
進(jìn)一步特別優(yōu)選的實(shí)施方案涉及液晶混合物，它包括-總計(jì)3-6種式A和B的化合物，其中相對(duì)于總的混合物，這些化合物的比例為25-65％，尤其30-55％，-大于20％的，尤其Δε≥+12的正介電各向異性的化合物。
尤其在高層厚的TN和STN顯示器中使用的本發(fā)明混合物的特征在于很低的總響應(yīng)時(shí)間(ttot＝ton+toff)。
在本發(fā)明的TN和STN液晶池中使用的液晶混合物是介電正性的，即Δε≥1。特別優(yōu)選Δε≥3，尤其Δε≥5的液晶混合物。
本發(fā)明的液晶混合物具有有利的閾電壓V10/0/20值和轉(zhuǎn)動(dòng)粘度γ1值。若預(yù)規(guī)定光學(xué)路徑差值dΔn，則可通過光學(xué)各向異性Δn確定層厚d值。尤其在相對(duì)高的dΔn值下，通常優(yōu)選使用具有相對(duì)高光學(xué)各向異性值的本發(fā)明液晶混合物，這是因?yàn)榭蛇x擇d值相對(duì)小，這導(dǎo)致更有利的響應(yīng)時(shí)間值。然而，含有較小Δn值的本發(fā)明液晶混合物的液晶顯示器的特征也在于有利的響應(yīng)時(shí)間值。
此外，本發(fā)明的液晶混合物的特征在于電光特性線的陡度的有利值，和尤其在高于20℃的溫度下，可高多路速率的條件下地操作它。另外，本發(fā)明的液晶混合物具有高的穩(wěn)定性和有利的電阻值以及閾電壓的頻率相關(guān)性。本發(fā)明的液晶混合物具有大的工作溫度范圍和良好的對(duì)比度的角相關(guān)性。
根據(jù)本發(fā)明的由偏振片、電極基片和表面處理的電極制造的液晶顯示元件的結(jié)構(gòu)與這類顯示元件的常見結(jié)構(gòu)相一致，其中表面處理使得在各情況下與其相鄰的液晶分子的優(yōu)先取向(方向標(biāo))通常從一個(gè)電極扭曲160°至720°到另一電極。此處的術(shù)語“常見結(jié)構(gòu)”應(yīng)廣義地理解，它也涵蓋TN和STN液晶池的所有變型和改性結(jié)構(gòu)，尤其涵蓋矩陣顯示元件和含額外磁鐵的顯示元件。
在兩個(gè)外板上的表面傾斜角可以相同或不同。優(yōu)選相同的傾斜角。優(yōu)選的TN顯示器在外板表面的分子縱軸與外板之間的預(yù)傾斜角為0°-7°，優(yōu)選0.01°-5°，尤其0.1°-2°。在STN顯示器中，預(yù)傾斜角為1°-30°度，優(yōu)選1°-12°，和尤其3°-10°。
在液晶池內(nèi)的TN混合物的扭曲角值為22.5°至170°，優(yōu)選45°至130°，和尤其80°至115°。在液晶池內(nèi)從取向?qū)拥饺∠驅(qū)拥腟TN混合物的扭曲角值為100°至600°，優(yōu)選170°至300°，和尤其180°至270°。
以本身常規(guī)的方式制備可用于本發(fā)明的液晶混合物。一般地，有利地在升高的溫度下，將以較少用量使用的各組分的所需量溶解在構(gòu)成主要成分的組分內(nèi)。也有可能在有機(jī)溶劑，例如丙酮、氯仿或甲醇中混合各組分的溶液，并在徹底混合之后，例如通過蒸餾再次除去溶劑。
電介質(zhì)也可包括本領(lǐng)域技術(shù)人員公知且進(jìn)一步在文獻(xiàn)中公開的進(jìn)一步的添加劑。例如，可添加0-15％的多色染料、穩(wěn)定劑、抗氧化劑、UV吸收劑等。特別合適的UV吸收劑是苯并三唑衍生物，如獲自Ciba-Geigy的Tinuvin。
在本申請(qǐng)和以下的實(shí)施例中，用縮寫表示液晶化合物的結(jié)構(gòu)，根據(jù)下表A和B發(fā)生化學(xué)式的轉(zhuǎn)換。所有基團(tuán)CnH2n+1和CmH2m+1是分別具有n和m個(gè)碳原子的直鏈烷基。鏈烯基具有反式-構(gòu)型。表B內(nèi)的代碼是不言而喻的。在表A中，只給出母體結(jié)構(gòu)的縮寫。在個(gè)別情況下，母體結(jié)構(gòu)的縮寫接著下表所示的取代基R1*，R2*，L1*，L2*和L3*的代碼，被破折號(hào)隔開。
TN和STN顯示器優(yōu)選含有由表A和B的一種或多種化合物組成的液晶態(tài)混合物。
表A(L1*，L2*，L3*＝H或F)

表B


表C表C示出了常在本發(fā)明混合物中使用的摻雜劑。

表D以下示出了可例如向本發(fā)明的混合物中加入的穩(wěn)定劑。




下述實(shí)施例打算闡述本發(fā)明，而不是限制本發(fā)明。使用下述縮寫cl.p. 清亮點(diǎn)(向列-各向異性相轉(zhuǎn)變溫度)S-N 近晶-向列相轉(zhuǎn)變溫度ν20流動(dòng)粘度(mm2/s，在20℃下，除非另有說明)Δn 光學(xué)各向異性(589nm，20℃)Δε介電各向異性(1kHz，20℃)γ1轉(zhuǎn)動(dòng)粘度(mPa s，在20℃下)陡度 特性線陡度＝V90/V10V10閾電壓＝在10％的相對(duì)對(duì)比度下的特性電壓V90在90％的相對(duì)對(duì)比度下的特性電壓tave(ton+toff)/2(平均響應(yīng)時(shí)間)ton從開啟一直到達(dá)到90％最大對(duì)比度的時(shí)間toff從關(guān)閉一直到達(dá)到10％最大對(duì)比度的時(shí)間mux 多路速率Tstore低溫儲(chǔ)存穩(wěn)定性(小時(shí))(-20℃、-30℃、-40℃)以上和以下的所有溫度為℃。百分?jǐn)?shù)為重量百分?jǐn)?shù)。所有值涉及20℃，除非另有說明。除非另有說明，在沒有多路傳輸(multiplexing)的情況下訪問(address)顯示器。
實(shí)施例1
實(shí)施例2
實(shí)施例3
實(shí)施例權(quán)利要求
1.一種液晶態(tài)介質(zhì)，其特征在于它包括一種或多種式A的化合物和至少一種式B的化合物 其中Ra和Rb各自彼此獨(dú)立地為H或具有1-12個(gè)碳原子的烷基，該烷基未被取代，或被CN或CF3單取代或至少被鹵素單取代，其中在這些基團(tuán)內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)CH2基團(tuán)也可各自彼此獨(dú)立地被-O-，-S- -CH＝CH-，-C≡C-，-CO-，-CO-O-，-O-CO-或-O-CO-O-取代，其方式使得O原子彼此不直接相連；Z1和Z2各自彼此獨(dú)立地為-(CH2)4-，-CF2O-，-COO-，-OCF2-，-OCH2-，-CH2O-，-CH2-，-(CH2)3-或單鍵，其中至少一個(gè)橋基為-OCF2-或-CF2O-；L1-L9各自彼此獨(dú)立地為H或F，和Y是F，Cl，SF5，NCS，OCN，CN，SCN或單鹵化或多鹵化烷基、烷氧基、鏈烯基或鏈烯基氧基，各自具有最多5個(gè)碳原子。
2.權(quán)利要求1的液晶態(tài)介質(zhì)，其特征在于它包括至少一種式A-1至A-12的化合物 其中Ra如權(quán)利要求1所定義。
3.權(quán)利要求1或2的液晶態(tài)介質(zhì)，其特征在于它包括至少一種式B-1至B-6的化合物 其中Rb如權(quán)利要求1所定義。
4.權(quán)利要求1-3之一的液晶態(tài)介質(zhì)，其特征在于它另外包括至少一種式IIa至IIj的化合物 其中R2為具有1-12個(gè)碳原子的烷基，該烷基未被取代，或被CN或CF3單取代或至少被鹵素單取代，其中在這些基團(tuán)內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)CH2基團(tuán)也可各自彼此獨(dú)立地被-O-，-S-， -CH＝CH-，-C≡C-，-CO-，-CO-O-，-O-CO-或-O-CO-O-取代，其方式使得O原子彼此不直接相連。
5.權(quán)利要求1-4之一的液晶態(tài)介質(zhì)，其特征在于它另外包括一種或多種式IIIa至IIIi的化合物 其中R3為具有1-12個(gè)碳原子的烷基，該烷基未被取代，或被CN或CF3單取代或至少被鹵素單取代，其中在這些基團(tuán)內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)CH2基團(tuán)也可各自彼此獨(dú)立地被-O-，-S-， -CH＝CH-，-C≡C-，-CO-，-CO-O-，-O-CO-或-O-CO-O-取代，其方式使得O原子彼此不直接相連；L1，L2和L3各自彼此獨(dú)立地為H或F。
6.權(quán)利要求1-5之一的液晶態(tài)介質(zhì)，其特征在于它另外包括一種或多種式IV的化合物 其中m是0或1，R4是具有2-7個(gè)碳原子的鏈烯基，R5如同Ra的定義，或若m＝1，則為F，Cl，CF3或OCF3，L1和L2各自彼此獨(dú)立地為H或F。
7.權(quán)利要求1-6之一的液晶態(tài)介質(zhì)，其特征在于該介質(zhì)另外包括一種或多種式VII的化合物 其中烷基和烷基*各自彼此獨(dú)立地為具有1-7個(gè)碳原子的烷基。
8.權(quán)利要求1-7之一的液晶態(tài)介質(zhì)質(zhì)，其特征在于該介質(zhì)另外包括一種或多種式T2a、T2b和/或T2c的二苯乙炔化合物 其中R6和R7為具有1-12個(gè)碳原子的烷基，該烷基未被取代，或被CN或CF3單取代或至少被鹵素單取代，其中在這些基團(tuán)內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)CH2基團(tuán)也可各自彼此獨(dú)立地被-O-，-S-， -CH＝CH-，-C≡C-，-CO-，-CO-O-，-O-CO-或-O-CO-O-取代，其方式使得O原子彼此不直接相連。
9.權(quán)利要求1-8之一的液晶態(tài)介質(zhì)，其特征在于該介質(zhì)包括5-30wt％式A的化合物。
10.權(quán)利要求1-9之一的液晶態(tài)介質(zhì)，其特征在于該介質(zhì)包括5-30wt％式B的化合物。
11.權(quán)利要求1-10之一的液晶態(tài)介質(zhì)，其特征在于它包括大于20％的介電各向異性Δε≥+12的化合物。
12.權(quán)利要求1的液晶態(tài)介質(zhì)用于光電目的的用途。
13.含權(quán)利要求1的液晶態(tài)介質(zhì)的光電液晶顯示器。
14.TN或STN液晶顯示器，它具有-兩個(gè)外板，它們與框架一起構(gòu)成液晶池，-位于液晶池內(nèi)的正介電各向異性的向列液晶混合物，-在外板內(nèi)側(cè)上具有取向?qū)拥碾姌O層，-在外板表面的分子縱軸與外板之間的傾斜角為0度-30度，和-在液晶池內(nèi)從取向?qū)又寥∠驅(qū)拥囊壕Щ旌衔锏呐で侵禐?2.5°至600°，-由下述組分組成的向列液晶混合物a)15-75wt％的液晶態(tài)組分A，它由介電各向異性大于+1.5的一種或多種化合物組成；b)25-85wt％的液晶態(tài)組分B，它由介電各向異性為-1.5至+1.5的一種或多種化合物組成；c)0-20wt％的液晶態(tài)組分D，它由介電各向異性低于-1.5的一種或多種化合物組成；d)視需要，光學(xué)活性組分C，其用量使得層厚(外板的間隔)和手性向列液晶混合物的固有間距之間的比值為約0.2-1.3，其特征在于組分A包括至少一種式A的化合物和至少一種式B的化合物 其中Ra和Rb各自彼此獨(dú)立地為H或具有1-12個(gè)碳原子的烷基，該烷基未被取代，或被CN或CF3單取代或至少被鹵素單取代，其中在這些基團(tuán)內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)CH2基團(tuán)也可各自彼此獨(dú)立地被-O-，-S-， -CH＝CH-，-C≡C-，-CO-，-CO-O-，-O-CO-或-O-CO-O-取代，其方式使得O原子彼此不直接相連；Z1和Z2各自彼此獨(dú)立地為-(CH2)4-，-CF2O-，-COO-，-OCF2-，-OCH2-，-CH2O-，-CH2-，-(CH2)3-或單鍵，其中至少一個(gè)橋基為-OCF2-或-CF2O-；L1-L9各自彼此獨(dú)立地為H或F，和Y是F，Cl，SF5，NCS，OCN，CN，SCN或單鹵化或多鹵化烷基、烷氧基、鏈烯基或鏈烯基氧基，各自具有最多5個(gè)碳原子。
全文摘要
本發(fā)明涉及液晶態(tài)介質(zhì)，其特征在于它包括一種或多種式A的化合物和至少一種式B的化合物其中R
文檔編號(hào)C09K19/46GK1521233SQ200410004949
公開日2004年8月18日 申請(qǐng)日期2004年2月13日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月14日
發(fā)明者H·赫施曼, P·柯施, H 赫施曼 申請(qǐng)人:默克專利股份有限公司