專利名稱：Tn和stn液晶顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有極短響應(yīng)時(shí)間及良好陡度和角度依賴性的扭轉(zhuǎn)向列(TN)和超扭轉(zhuǎn)向列(STN)液晶顯示器及其中使用的新型向列液晶混合物。
TN顯示器是已知的，例如從M.Schadt和W.Helfrich的《應(yīng)用物理通訊》Appl.Phys.Lett.，18，127(1971)中可以獲知。STN顯示器是已知的，例如從下列文獻(xiàn)中可以獲知EP0131216B1；DE3423933A1；EP0098070A2；M.Schadt和F.Leenhouts的《第17屆Freiburg液晶會(huì)議》17th Freiburg Congress onLiquid Crystals(8.-10.04.87)；K.Kawasaki等人的SID 87 Digest391(20.6)；M.Schadt和F.Leenhouts的SID 87 Digest 372(20.1)；K.Katoh等人的《日本應(yīng)用物理雜志》Japanese Journal of Applied Physics，第26卷，第11期，L1784-L1786(1987)；F.Leenhouts等人的《應(yīng)用物理通訊》Appl.Phys.Lett.50(21)，1468(1987)；H.A.Van Sprang和H.G.Koopman的J.Appl.Phys.62(5)，1734(1987)；T.J.Scheffer和J.Nehring的《應(yīng)用物理通訊》Appl.Phys.Lett.45(10)，1021(1984)；M.Schadt和F.Leenhouts的《應(yīng)用物理通訊》Appl.Phys.Lett.50(5)，236(1987)；和E.P.Raynes的Mol.Cryst.Liq.Cryst.Letters，卷4(1)，1-8頁(1986)。術(shù)語STN在這里包括扭轉(zhuǎn)角值在160°-360°之間的任何相對(duì)高扭轉(zhuǎn)的顯示元件，如，Waters等人的顯示元件(C.M.Waters等人，Proc.Soc.Inf.Disp.(New York)(1985)(3rd Intern.Display conference，Kobe，Japan)，STN-LCDs(DE-A 3503259)，SBE-LCDs(T.J.Scheffer和J.Nehring的《應(yīng)用物理通訊》Appl.Phys.Lett.45(1984)，1021)，OMI-LCDs(M.schadt和F.Leenhouts的《應(yīng)用物理通訊》Appl.Phys.Lett.50(1987)，236)，DST-LCDs(EP-A 0246842)或BW-STN-LCDs(K.Kawasaki等人的SID 87 Digest 391(20.6))。
與標(biāo)準(zhǔn)的TN顯示器相比，STN顯示器由于在中等和相對(duì)高多路傳輸比，如32-64的多路傳輸比下具有顯著更好的電光特性線(electro-opticalcharacteristic line)陡度和更好的對(duì)比度值而突出。另一方面，由于更好的黑值(dark value)，TN顯示器的對(duì)比度通常更高，并且對(duì)比度的角度依賴性比低多路傳輸比如低于16的STN顯示器更低。
其中特別重要的是具有非常短響應(yīng)時(shí)間(尤其是在相對(duì)低的溫度下時(shí))的TN和STN顯示器。為了縮短響應(yīng)時(shí)間，迄今為止，大多使用具有相對(duì)高蒸氣壓的單向轉(zhuǎn)變的添加劑來優(yōu)化液晶混合物的轉(zhuǎn)動(dòng)粘度。然而，所獲得的響應(yīng)時(shí)間對(duì)有些場(chǎng)合來說是不足的。
為了在本發(fā)明顯示器中獲得陡的電光特性線，液晶混合物應(yīng)該具有相對(duì)大的彈性常數(shù)K33/K11比值和相對(duì)小的Δε/ε⊥比值，其中Δε指介電各向異性，ε⊥指垂直于分子長軸的介電常數(shù)。
除優(yōu)化對(duì)比度和響應(yīng)時(shí)間外，這類混合物還應(yīng)滿足下述重要要求1、d/p窗口寬；2、長期的化學(xué)穩(wěn)定性高；3、電阻高；4、閾值電壓對(duì)頻率和溫度的依賴性低。
已取得的參數(shù)組合還遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到要求，特別是對(duì)高多路傳輸STN顯示器(多路傳輸比大于或等于約1/128)，但是對(duì)于中等和低多路傳輸?shù)腟TN顯示器(多路傳輸比分別為約1/64和1/16)和TN顯示器來說也是如此。這部分歸因于材料參數(shù)以相反的方式影響不同的要求。
因此，對(duì)TN和STN顯示器，尤其是對(duì)滿足上述要求的響應(yīng)時(shí)間非常短，同時(shí)工作溫度范圍大、特征線陡度高、對(duì)比度的角度依賴好和閾值電壓低的中等和低多路傳輸STN顯示器仍然存在著巨大的需求。
本發(fā)明的目的在于提供沒有上述缺點(diǎn)或只在很少程度上具有上述缺點(diǎn)，同時(shí)響應(yīng)時(shí)間短，特別是在低溫下響應(yīng)時(shí)間短，和/或陡度非常好的TN和STN顯示器。
業(yè)已發(fā)現(xiàn)，如果使用含有一種或多種式(I)化合物的向列液晶混合物，則可以達(dá)到這一目的， 其中，R11為含1-12個(gè)碳原子的烷基、烷氧基或鏈烯基，另外其中一個(gè)或兩個(gè)非相鄰的CH2基團(tuán)可以被-O-，-CH＝CH-，-CO-，-OCO-或-COO-以O(shè)原子彼此不直接相連的方式取代，R12為含1-8個(gè)碳原子的烷基，其中一個(gè)或多個(gè)氫原子被F取代，和L1-L4相互獨(dú)立地為H或F。
根據(jù)本發(fā)明，在用于TN和STN顯示器的混合物中使用式I的化合物可導(dǎo)致●響應(yīng)時(shí)間非常短，尤其是在低溫下；●電光特性線的陡度高；●閾值電壓的溫度依賴性低。
式I的化合物特別會(huì)顯著縮短TN和STN混合物的響應(yīng)時(shí)間，特別是在低溫，同時(shí)陡度高和閾值電壓、操作電壓低。
另外，本發(fā)明的混合物由于具有如下的優(yōu)點(diǎn)而突出-它們的粘度低；-它們影響LC顯示器在低溫下的存儲(chǔ)壽命；-操作電壓和閾值電壓的溫度依賴性低；-介電常數(shù)的頻率依賴性低。因此，本發(fā)明涉及液晶顯示器，其具有-兩塊外板，其與框架一起形成一個(gè)元件，-放置于該元件中的正介電各向異性的向列液晶混合物，-外板內(nèi)側(cè)的帶對(duì)準(zhǔn)層的電極層，-在外板表面處分子的長軸與外板之間的0-30度的傾斜角，和-元件中液晶混合物從對(duì)準(zhǔn)層到對(duì)準(zhǔn)層的22.5-600度的扭轉(zhuǎn)角，-由以下成分組成的向列液晶混合物a)15-80wt％的由一種或多種介電各向異性大于+1.5的化合物組成的液晶組分A；b)20-85wt％的由一種或多種介電各向異性為-1.5到+1.5的化合物組成的液晶組分B；c)0-20wt％的由一種或多種介電各向異性低-1.5的化合物組成的液晶組分D；和
d)如果需要的光活性的組分C，其用量使得層厚度(外板間距)與手性向列液晶混合物的自然節(jié)距之比為約0.2-1.3，其特征在于組分A含有至少一種式I的化合物， 其中，R11為含1-12個(gè)碳原子的烷基、烷氧基或鏈烯基，另外其中一個(gè)或兩個(gè)非相鄰的CH2基團(tuán)可以被-O-，-CH＝CH-，-CO-，-OCO-或-COO-以O(shè)原子彼此不直接相連的方式取代，R12為含1-8個(gè)碳原子的烷基，其中一個(gè)或多個(gè)氫原子被F取代，和L1-L4相互獨(dú)立地為H或F。
本發(fā)明也涉及相應(yīng)的用于TN和STN顯示器，尤其是中和低多路傳輸STN顯示器的液晶混合物。
特別優(yōu)選的液晶混合物包含一種或多種式I的化合物，其中，R11為含2-7個(gè)碳原子的直鏈1E-烯基或含4-7個(gè)碳原子的直鏈3E-烯基。
另外優(yōu)選的液晶混合物包含一種或多種式I的化合物，其中，R11為含1-8個(gè)碳原子的直鏈烷基。
也優(yōu)選這樣的液晶混合物，其包含一種或多種式I的化合物，其中L1和L2為H，和這樣的液晶混合物，其包含一種或多種式I的化合物，其中L1和L2基團(tuán)中的一個(gè)或兩個(gè)為F。
還優(yōu)選這樣的液晶混合物，其包含一種或多種式I的化合物，其中L3和L4為H，和這樣的液晶混合物，其包含一種或多種式I的化合物，其中L3和L4基團(tuán)中的一個(gè)或兩個(gè)為F。
還優(yōu)選這樣的液晶混合物，其包含一種或多種式I的化合物，其中R12為含1-8個(gè)碳原子的直鏈烷基，在該直鏈烷基中2個(gè)、3個(gè)或更多個(gè)H原子被F取代，取代使得該烷基含有至少一個(gè)-CF2-和/或-CF3基團(tuán)。特別優(yōu)選R12是全氟代的含1、2、3、4或5個(gè)碳原子的直鏈烷基。因此，R12優(yōu)選為-CHF2，-CF3，-CH2-CHF2，-CH2-CF3，-CF2-CF3，-CF2-CHF2，-CH2-CH2-CHF2，-CH2-CH2-CF3，-CH2-CF2-CHF2，-CH2-CF2-CF3，-CF2-CF2-CHF2或-CF2-CF2-CF3。特別優(yōu)選R12為-CF3。
特別優(yōu)選的式I的化合物選自下列式子 其中R00為H、CH3、C2H5或n-C3H7，特別優(yōu)選H或CH3，且烷基為含1-8個(gè)碳原子的烷基。非常優(yōu)選式Ic、If、Ii、In、Iq和It的化合物。
根據(jù)本發(fā)明，式I的化合物在TN和STN顯示器的液晶混合物中的應(yīng)用導(dǎo)致高陡度值和快響應(yīng)時(shí)間，尤其是在低溫下。式I的化合物的粘度低。
除式I的化合物外，本發(fā)明的混合物優(yōu)選含有一種或多種式II的鏈烯基化合物， 其中，R3為含2-7個(gè)碳原子的鏈烯基，R4為含1-12個(gè)碳原子的烷基、烷氧基或鏈烯基，另外，其中一個(gè)或兩個(gè)非相鄰的CH2基團(tuán)可以被-O-，-CH＝CH-，-CO-，-OCO-或-COO-以O(shè)原子彼此不直接相連的方式取代，和a為0或1。
特別優(yōu)選的式II的化合物選自式IIa-Iig， 其中，R3a和R4a各自獨(dú)立地為H、CH3、C2H5或n-C3H7，烷基為含1-8個(gè)碳原子的烷基。
特別優(yōu)選式IIa的化合物，尤其是其中R3a和R4a為CH3的那些化合物，以及式IIe，IIf和IIg的化合物，尤其是其中R3a為H的那些化合物。
根據(jù)本發(fā)明，式II的化合物在液晶混合物中的應(yīng)用導(dǎo)致轉(zhuǎn)動(dòng)粘度值特別低，并且使得TN和STN顯示器的陡度高、響應(yīng)時(shí)間快，尤其是在低溫下時(shí)。
除了式II的介電中性的鏈烯基化合物外，本發(fā)明的混合物優(yōu)選包含一種或多種式II*的介電正的鏈烯基化合物， 其中，R3為含2-7個(gè)碳原子的鏈烯基，Q為CF2，O CF2，CFH，OCFH或單鍵，Y為F或Cl，和L1和L2相互獨(dú)立地為H或F。
特別優(yōu)選的式II*的化合物為其中L1和/或L2為F，并且Q-Y為F或OCF3的那些化合物。
另外優(yōu)選其中R3為含2-7個(gè)碳原子，尤其是2、3或4個(gè)碳原子的1E-鏈烯基或3E-鏈烯基的式II*的化合物。
介電各向異性大于+1.5的式II*的極性化合物被指定為上面定義的組分A。
組分A優(yōu)選含有一種或多種下列式子的氰基化合物 其中，R為含1-12個(gè)碳原子的烷基、烷氧基或鏈烯基，另外，其中一個(gè)或兩個(gè)非相鄰的CH2基團(tuán)可以-O-，-CH＝CH-，-CO-，-OCO-或-COO-以O(shè)原子彼此不直接相連的方式取代，和L1至L3相互獨(dú)立地為H或F。
在這些化合物中，R特別優(yōu)選為含1-8個(gè)碳原子的烷基或烷氧基或含2-7個(gè)碳原子的鏈烯基。
特別優(yōu)選含有一種或多種式IIIb和/或IIIc及IIIf的化合物，尤其其中L1和/或L2為F的那些化合物的混合物。
非常優(yōu)選的混合物含有一種或多種式IIIb和/或IIIc的化合物，其中R為含2-7個(gè)碳原子的鏈烯基，L1和L2為H或F，優(yōu)選均為H。特別優(yōu)選下式的化合物， 其中，R3a為H、CH3、C2H6或n-C3H7，在式IIIb-1和IIIb-2中，優(yōu)選為H或CH3，在式IIIc-1和IIIc-2中，優(yōu)選為H或C2H5。
還優(yōu)選的混合物含有一種或多種式IIIh的化合物，其中L2為H，L1為H或F，尤其是F。
在一個(gè)具體實(shí)施方案中，組分A優(yōu)選包含一種或多種下式的3，4，5-三氟苯基化合物， 并且，如果需要，包含一種或多種下式的含極性端基的化合物， 其中，R具有如上所述含義之一，L3和L4各自獨(dú)立地為H或F。在這些化合物中，尤其優(yōu)選R為含1-8個(gè)碳原子的烷基或烷氧基。
特別優(yōu)選式IVa，IVb，IVc，IVd，IVm和Vm的化合物，尤其是式IVa，IVm和Vm的化合物。
優(yōu)選的液晶混合物含有一種或多種組分A的化合物，優(yōu)選其比例為15％-80％，特別優(yōu)選是20％-70％。這些化合物的介電各向異性Δε≥+3，尤其是Δε≥+8，特別優(yōu)選Δε≥+12。
優(yōu)選的液晶混合物含有一種或多種組分B的化合物，優(yōu)選其比例為20％-85％，特別優(yōu)選是30％-75％。B組化合物，特別是那些含有鏈烯基的化合物，尤其由于其轉(zhuǎn)動(dòng)粘度γ1值低而突出。
除一種或多種式II的化合物外，組分B優(yōu)選含有一種或多種選自如下式子的雙環(huán)化合物的化合物 和/或一種或多種選自如下式子的三環(huán)化合物的化合物 和/或一種或多種選自如下式子的四環(huán)化合物的化合物 其中，R1和R2各自獨(dú)立地為含1-12個(gè)碳原子的烷基、烷氧基或鏈烯基，另外，其中一個(gè)或兩個(gè)非相鄰的CH2基團(tuán)可以被-O-，-CH＝CH-，-CO-，-OCO-或-COO-以O(shè)原子彼此不直接相連的方式取代，和L為H或F。
在IV10-IV19，IV23-IV25以及IV27-IV33中，1，4-亞苯基還可以各自獨(dú)立地被F單取代或多取代。
特別優(yōu)選的是式IV27-IV33的化合物，其中R1為含1-7個(gè)碳原子的烷基和R2為含1-7個(gè)碳原子的烷基或烷氧基，尤其是含1-7個(gè)碳原子的烷氧基。另外優(yōu)選其中L為F的式IV27和IV33的化合物。
非常優(yōu)選式IV27和IV29的化合物。
式IV1-IV33的化合物中，R1和R2特別優(yōu)選為含1-12個(gè)碳原子的直鏈烷基或烷氧基。
液晶混合物任選地含有旋光活性的組分C，其量使得層厚度(外板間距)與手性向列液晶混合物的自然節(jié)距之比大于0.2。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以獲得許多手性摻雜物作為該組分，其中某些可商購，如壬酸膽甾醇酯，得自Merck KGaA，Darmstadt的S-811和CB15(BDH，Poole，UK)。摻雜劑的選擇本身并不是很重要的。
組分C化合物的比例優(yōu)選為0-10％，特別優(yōu)選為0-5％，尤其是0-3％。
除式I的化合物外，本發(fā)明的混合物優(yōu)選含有一種或多種另外的液晶二苯乙炔化合物。由于二苯乙炔化合物的高雙折射Δn，可以使用更小的層厚，從而使響應(yīng)時(shí)間顯著變短。二苯乙炔化合物優(yōu)選選自Ta-Ti 其中，R1和R2的定義如上，Z4為-COO-，-CH2CH2-或單鍵，和L1-L6各自獨(dú)立地為H或F。
特別優(yōu)選式Ta，Tb和Th的化合物。
特別優(yōu)選的式Te的化合物是那些其中一個(gè)、兩個(gè)或三個(gè)L1-L6基團(tuán)為F，其余為H的化合物，其中，L1和L2、或L3和L4、或L5和L6不同時(shí)為F。
來自由Ta和Tb組成的組的化合物比例優(yōu)選為2-40％，特別是2-20％，式Th的化合物的比例優(yōu)選為2-35％，特別是4-25％。
式Ta-Ti的化合物的比例優(yōu)選為2-55％，特別是5-35％。
本發(fā)明的混合物還可以任選包含高達(dá)20％的一種或多種介電各向異性低于-2的化合物(組分D)。
如果混合物包含組分D的化合物，它們優(yōu)選為一種或多種含2，3-二氟-1，4-亞苯基結(jié)構(gòu)單元的化合物，如在DE-A 3807801，DE-A 3807861，DE-A 3807863，DE-A 3807864或DE-A 3807908中描述的化合物。特別優(yōu)選含有這一結(jié)構(gòu)單元的二苯乙炔類化合物，如在WO 88/07514中所述。
另外的已知的組分D化合物為，如2，3-二氰基對(duì)苯二酚衍生物或含如下結(jié)構(gòu)單元的環(huán)己烷衍生物， 或 如在DE-A 3231707和DE-A 3407013中所描述的。
本發(fā)明的液晶顯示器優(yōu)選不含組分D的化合物。
在R、R1、R11、R2、R3和R4的定義中，術(shù)語“鏈烯基”，在R、R1、R11和R2中是指含有2-12個(gè)碳原子的直鏈和支鏈烯基，在R3和R4中是指含2-7個(gè)碳原子的直鏈和支鏈烯基，尤其是直鏈基團(tuán)。特別優(yōu)選的鏈烯基為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，特別是C2-C7-1E-鏈烯基，C4-C7-3E-鏈烯基和C5-C7-4-鏈烯基。
優(yōu)選的鏈烯基的例子為乙烯基、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。一般優(yōu)選最多含5個(gè)碳原子的基團(tuán)。
式I、II、III、IV、V、VI和T及其亞式的各化合物，以及可用于本發(fā)明TN和STN顯示器中的其它化合物，或者是已知的，或者可通過與已知化合物類似的方法制備。
在特別優(yōu)選的實(shí)施方案中，混合物包括-一種或多種選自上述式Ic、If、Ii、In、Iq和It的化合物，其中R00優(yōu)選為H或CH3；-一種、兩種或三種式I的化合物；-3-40％，特別優(yōu)選5-25％，尤其是6-16％的一種或多種式I的化合物；-5-60％，尤其是12-50％的一種或多種式II和II*的鏈烯基化合物；-至少一種式IIe和/或IIf的化合物；-至少一種選自如下所示的鏈烯基化合物
其中，烷基為含1-8個(gè)碳原子的烷基，和R3a為H或CH3；-一種或多種式IV9和/或IV24的化合物，其中R1為含2-7個(gè)碳原子的鏈烯基，R2如上定義，特別是含有1-6個(gè)碳原子的烷基或烷氧基，尤其是一種或多種式IV9a和/或IV24a的化合物， 其中，R3a為H、CH3、C2H5或n-C3H7，特別是H或CH3，R2如上定義，優(yōu)選是含1-6個(gè)碳原子的烷基或烷氧基，尤其是含1、2或3個(gè)碳原子的烷基或烷氧基。這些化合物在液晶混合物中的比例優(yōu)選為2-30％，特別是5-25％；-一種或多種，特別是兩種到五種式IIIb、IIIc、IIIf和/或IIIh的化合物；-至少兩種式IIIc的化合物和，如果需要，另含有至少一種式IIIb的化合物，其中L1和/或L2為F。這些化合物在液晶混合物中的比例優(yōu)選為7-50％，特別是10-40％；-一種或多種，特別優(yōu)選一種、兩種或三種式Ta或Tb的二苯乙炔化合物；-一種或多種，特別優(yōu)選一種、兩種或三種式Th的二苯乙炔化合物；-一種或多種式IV27和/或IV29的化合物，其中式IV27中的L為H或F，特別優(yōu)選為F。這些化合物在液晶混合物中的比例優(yōu)選為10-45％，特別是15-40％；-大于20％的正介電各向異性的化合物，尤其是Δε≥+12的化合物。
本發(fā)明的混合物的突出之處在于總響應(yīng)時(shí)間(ttot＝ton+toff)非常低，特別在用于高層厚的TN和STN顯示器時(shí)。
用于本發(fā)明TN和STN元件的液晶混合物是正介電的，其Δε≥1。特別優(yōu)選液晶混合物的Δε≥3，尤其是Δε≥5。
本發(fā)明的液晶混合物具有有利的閾值電壓V10/0/20值和轉(zhuǎn)動(dòng)粘度γ1值。如果光程差d·Δn值被預(yù)先指定，則層厚d值由光學(xué)各向異性Δn所決定。特別是當(dāng)d·Δn值較大時(shí)，使用本發(fā)明的光學(xué)各向異性值較大的液晶混合物一般是優(yōu)選的，因?yàn)檫@樣d可以選擇一較小值，從而導(dǎo)致更加有利的響應(yīng)時(shí)間值。然而，包含本發(fā)明Δn值較小的液晶混合物的本發(fā)明液晶顯示器的特征也在于具有有利的響應(yīng)時(shí)間值。
本發(fā)明液晶混合物的特征還在于有利的電光特性線陡度值和可在高的多路傳輸比下操作，特別是當(dāng)溫度超過20℃時(shí)。此外，本發(fā)明的液晶混合物具有高穩(wěn)定性和有利的電阻值以及閾值電壓對(duì)頻率的依賴性。本發(fā)明的液晶顯示器工作溫度范圍寬，對(duì)比度的角度依賴性好。
由偏振器、電極基片和經(jīng)過表面處理的電極構(gòu)建本發(fā)明的液晶顯示元件，使得在任何情況下與電極相鄰的液晶分子的優(yōu)先取向(無源定向偶極子)從一個(gè)電極到另一電極通常扭轉(zhuǎn)160°-720°，這相當(dāng)于該類型的顯示器元件的通常結(jié)構(gòu)。在這里，術(shù)語“通常結(jié)構(gòu)”具有廣義的定義，它也包括TN和STN元件的所有衍生物和改進(jìn)物，特別是矩陣顯示元件和包含另外磁體的顯示元件。
兩外板處的表面傾斜角可以相同，也可以不同。優(yōu)選相同的傾斜角。在TN顯示器中，優(yōu)選外板表面處分子的長軸和外板間的預(yù)傾斜角為0-7°，優(yōu)選0.01°-5°，尤其是0.1°-2°。在STN顯示器中，預(yù)傾斜角為1°-30°，優(yōu)選1°-12°，尤其是3°-10°。
在元件中TN混合物扭轉(zhuǎn)角為22.5-170°，優(yōu)選45-130°，特別優(yōu)選80-115°。在元件中STN混合物的從對(duì)準(zhǔn)層至對(duì)準(zhǔn)層的扭轉(zhuǎn)角為100-600°，優(yōu)選170-300°，特別優(yōu)選180-270°。
可用于本發(fā)明的液晶混合物按本身是常規(guī)的方法制備。通常，將需要量的以較小量使用的組分溶入構(gòu)成混合物的主體成分中，通常升高溫度是有利的。也可混合各組分在有機(jī)溶劑(例如丙酮、氯仿或甲醇)中的溶液，并在徹底混合后再除去有機(jī)溶劑(例如通過蒸餾)。
電介質(zhì)也可包含本領(lǐng)域技術(shù)人員所知的和在文獻(xiàn)中描述的其它添加劑。例如可加入0-15％的多色染料。
在本申請(qǐng)和以下的實(shí)施例中，液晶化合物的結(jié)構(gòu)用首字母縮寫指明，可根據(jù)下表A和B轉(zhuǎn)化成化學(xué)式。所有的基團(tuán)CnH2n+1和CmH2m+1分別代表具有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中的代碼是不言而喻的。表A中，僅僅給出母體結(jié)構(gòu)的首字母縮寫。
在各個(gè)情況下，母體結(jié)構(gòu)的首字母縮寫后面接著連字符和在下表中指明的取代基R1、R2、L1、L2和L3的代碼。
R1，R2，L1，L2，L3的代碼R1R2L1L2L3nmCnH2n+1CmH2m+1H H HnOm OCnH2n+1CmH2m+1H H HnO.m CnH2n+1OCmH2m+1H H Hn CnH2n+1CN H H HnN.F CnH2n+1CN H H FnN.F.FCnH2n+1CN H F FnFCnH2n+1F H H HnOF OCnH2n+1F H H HnF.F CnH2n+1F H H FnmF CnH2n+1CmH2m+1F H HnOCF3CnH2n+1OCF3H H Hn-Vm CnH2n+1-CH＝CH-CmH2m+1H H HnV-Vm CnH2n+1-CH＝CH- -CH＝CH-CmH2m+1H H HTN和STN顯示器優(yōu)選包含由一種或多種選自表A和表B化合物組成的液晶混合物。表A(L1，L2，L3＝H或F) 表B 表C表C給出了通常加入到本發(fā)明混合物中的可能的摻雜物。
以下實(shí)施例用于舉例說明本發(fā)明，而不是對(duì)本發(fā)明的限制。使用以下縮寫cl.p.清亮點(diǎn)(向列-各向同性相轉(zhuǎn)變溫度)S-N近晶-向列相轉(zhuǎn)變溫度Visc. 流動(dòng)粘度(20℃下，除非另有說明)Δn 光學(xué)各向異性(589nm，20℃)n0一般折光指數(shù)(589nm，20℃)Δε 介電各向異性(1kHz，20℃)ε⊥垂直于分子長軸的介電常數(shù)(1kHz，20℃)γ1轉(zhuǎn)動(dòng)粘度S 特性線陡度＝V90/V10V10閾值電壓＝在10％的相對(duì)對(duì)比度下的特征電壓V90在90％的相對(duì)對(duì)比度下的特征電壓Tave(ton+toff)/2(平均響應(yīng)時(shí)間)ton從開啟到達(dá)到最大對(duì)比度的90％時(shí)所用的時(shí)間toff從關(guān)閉到降到最大對(duì)比度的10％時(shí)所用的時(shí)間mux 多路傳輸比在上文和下文中，所有的溫度均指攝氏度，百分?jǐn)?shù)均為重量百分?jǐn)?shù)。所測(cè)量的值為20℃下的數(shù)值(除非另有說明)。除非另有說明，顯示器在1/64的多路傳輸比和1/9的偏差下編址。除非另有說明，扭轉(zhuǎn)角為240°。對(duì)比例1一種TN和STN混合物，由以下成分組成PCH-3N.F.F10.00％cl.p.. 88.0℃ME-2N.F 2.00％ Δn0.1618ME-3N.F 2.00％ no1.5025ME-4N.F 10.00％V10 1.67VCC-5-V10.00％S 1.070CCG-V-F 18.00％tave(-20℃) 1500msCCP-V-1 8.00％ tave(+20℃) 115msCCP-V2-1 5.00％CVCP-V-1 4.00％CVCP-V-O1 4.00％CVCP-1V-O12.00％PTP-102 5.00％PTP-201 3.00％PTP-301 3.00％PPTUI-3-2 14.00％實(shí)施例1一種TN和STN混合物，由以下成分組成PTP-V2-OT 10.00％cl.p.. 88.0℃PCH-3N.F.F10.00％Δn0.1635ME-2N.F 2.00％ no1.5017ME-3N.F 2.00％ V10 1.70VME-4N.F 10.00％S 1.064CC-5-V9.00％tave(+20℃) 105msCCG-V-F 7.00％CCP-V-1 8.00％CCP-V2-1 8.00％CVCP-V-1 5.00％CVCP-V-O1 5.00％CVCP-1V-O15.00％PTP-102 3.00％PTP-201 3.00％PPTUI-3-2 13.00％實(shí)施例2一種TN和STN混合物，由以下成分組成PTP-V2-OT 10.00％cl.p. 89.0℃PCH-3N.F.F10.00％Δn 0.1625ME-2N.F 2.00％ n0 1.5017ME-3N.F 2.00％ V101.64VME-4N.F 12.00％S 1.069CC-5-V8.00％ tave(-20℃)1300msCCG-V-F 6.00％ tave(+20℃) 110msCCP-V-1 10.00％CCP-V2-1 8.00％CVCP-V-1 5.00％CVCP-V-O1 5.00％CVCP-1V-O15.00％PTP-102 2.00％PTP-201 2.00％PPTUI-3-2 13.00％與對(duì)比例的結(jié)果相比，實(shí)施例1和2的混合物明顯具有更短的響應(yīng)時(shí)間，尤其是在-20℃下，同時(shí)具有低或甚至更低的陡度。
權(quán)利要求
1.TN或STN液晶顯示器，具有-兩塊外板，其與框架一起形成一個(gè)元件，-放置于該元件中的正介電各向異性的向列液晶混合物，-外板內(nèi)側(cè)的帶對(duì)準(zhǔn)層的電極層，-在外板表面處分子的長軸與外板之間形成的0-30°的傾斜角，和-元件中液晶混合物從對(duì)準(zhǔn)層到對(duì)準(zhǔn)層的22.5-600°的扭轉(zhuǎn)角，-由以下成分組成的向列液晶混合物a)15-80wt％的由一種或多種介電各向異性大于+1.5的化合物組成的液晶組分A；b)20-85wt％的由一種或多種介電各向異性為-1.5到+1.5的化合物組成的液晶組分B；c)0-20wt％的由一種或多種介電各向異性低于-1.5的化合物組成的液晶組分D；和d)如果需要的旋光活性的組分C，其用量使得層厚度即外極間距與手性向列液晶混合物的自然節(jié)距之比為約0.2-1.3，其特征在于組分A含有至少一種式I的化合物， 其中，R11為含1-12個(gè)碳原子的烷基、烷氧基或鏈烯基，另外其中一個(gè)或兩個(gè)非相鄰的CH2基團(tuán)可以被-O-，-CH＝CH-，-CO-，-OCO-或-COO-以O(shè)原子彼此不直接相連的方式取代，R12為含1-8個(gè)碳原子的烷基，其中一個(gè)或多個(gè)氫原子被F取代，和L1-L4相互獨(dú)立地為H或F。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的液晶顯示器，其特征在于R11為含4、5、6或7個(gè)碳原子的直鏈3E-烯基。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的液晶顯示器，其特征在于R12為含1、2、3、4或5個(gè)碳原子的全氟直鏈烷基。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)的液晶顯示器，其特征在于其包含至少一種式II和/或II*的化合物， 其中，R3為含2-7個(gè)碳原子的鏈烯基，R4為含1-12個(gè)碳原子的烷基、烷氧基或鏈烯基，另外，其中一個(gè)或兩個(gè)非相鄰的CH2基團(tuán)可以被-O-，-CH＝CH-，-CO-，-OCO-或-COO-以O(shè)原子彼此不直接相連的方式取代，和a為0或1，L1和L2相互獨(dú)立地為H或F，Q為CF2，O CF2，CFH，OCFH或單鍵，Y為F或Cl。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)的液晶顯示器，其特征在于其包含至少一種式IV9和/或IV24的化合物， 其中，R1為含2-7個(gè)碳原子的鏈烯基，R2為含1-6個(gè)碳原子的烷基或烷氧基。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)的液晶顯示器，其特征在于組分A包含一種或多種下式所示的化合物， 其中，R為含1-12個(gè)碳原子的烷基、氧基或鏈烯基，另外，其中一個(gè)或兩個(gè)非相鄰的CH2基團(tuán)可以被-O-，-CH＝CH-，-CO-，-OCO-或-COO-以O(shè)原子彼此不直接相連的方式取代，和L1和L2相互獨(dú)立地為H或F。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)的液晶顯示器，其特征在于其包含一種或多種選自下式所示的二苯乙炔化合物， 其中，R1和R2各自獨(dú)立地為含1-12個(gè)碳原子的烷基、烷氧基或鏈烯基、另外，其中一個(gè)或兩個(gè)非相鄰的CH2基團(tuán)可以被-O-，-CH＝CH-，-CO-，-OCO-或-COO-以O(shè)原子彼此不直接相連的方式取代。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)的液晶顯示器，其特征在于其含有3-40％的一種或多種式I的化合物。
9.含有兩種或多種液晶組分的液晶混合物，其特征在于所述液晶混合物含有至少一種式I的化合物， 其中，R11為含1-12個(gè)碳原子的烷基、烷氧基或鏈烯基。另外，其中一個(gè)或兩個(gè)非相鄰的CH2基團(tuán)可以被-O-，-CH＝CH-，-CO-，-OCO-或-COO-以O(shè)原子彼此不直接相連的方式取代，R12為含1-8個(gè)碳原子的烷基，其中一個(gè)或多個(gè)氫原子被F取代，和L1-L4相互獨(dú)立地為H或F。
全文摘要
本發(fā)明涉及TN和STN液晶顯示器以及其中使用的新型向列液晶混合物，其特征在于其含有一種或多種式I的化合物，其中R
文檔編號(hào)C09K19/18GK1417629SQ0215584
公開日2003年5月14日 申請(qǐng)日期2002年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月25日
發(fā)明者H·赫施曼, S·舒普福, M·威德納, R·格勞里克 申請(qǐng)人:默克專利股份有限公司