TN和STN液晶显示器

著录项
  • CN98105339.4
  • 19980226
  • CN1192464A
  • 19980909
  • 默克专利股份有限公司
  • H·希施玛恩;C·威勒;V·里芬拉茨
  • C09K19/04
  • C09K19/04

  • 联邦德国达姆施塔特
  • 德国(DE)
  • 19970227 DE19971007956
  • 中国国际贸易促进委员会专利商标事务所
  • 陈季壮
摘要
本发明涉及具有很短响应时间和良好的陡度和角相关性的TN液晶显示器和超扭曲液晶显示器(SLCD),以及涉及这里使用的本发明的向列液晶混合物,其特征是,它们含有至少一种式IA的化合物$以及至少一种式IB的化合物,$式中,Ra、Rb、Rc、L和r为如权利要求1中所规定的。
权利要求

1.液晶显示器,含有以下各项

-两外板,它们与框架一起构成池,

-存在于元件中有正介电各向异性的向列液晶混合物,

-在外板内侧上有排列层的电极层,

-在外板表面处分子的纵轴和外板之间的前倾角为0°至30°,以及

-元件中的液晶混合物从排列层至排列层的扭曲角为22.5°至600° 之间的数值,

-由以下组分组成的向列液晶混合物

a)20-90%(重量)由一种或多种其介电各向异性大于+1.5的化 合物组成的液晶组分A;

b)10-65%(重量)由一种或多种其介电各向异性在-1.5至+1.5 之间的化合物组成的液晶组分B;

c)0-20%(重量)由一种或多种其介电各向异性小于-1.5的化 合物组成的液晶组分C;以及

d)这样数量的旋光性的组分D,以致使层厚(外板的间距)和手 性向列液晶混合物的天然螺距之间的比值为约0.2至1.3,

其特征在于,组分A含有至少一种式IA的化合物 式中,

R a为有1-12个碳原子的烷基,其中一个或两个不相邻的CH 2 基团可被-O-、-CH=CH、-CO-、-OCO-或-COO- 取代,

L为H或F,以及

r为0或1, 以及组分B含有至少一种式IB的化合物 式中,

R b和R c各自独立为有2-7个碳原子的链烯基。

2.根据权利要求1的显示器,其特征在于,组分A还含有式II和 /或III的化合物 式中,

R为有1-12个碳原子的烷基,其中除了一个或两个不相邻的CH 2 基团可被-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-或-COO -,特别是有2-7个碳原子的反式链烯基取代之外, 和 各自独立为

L 1-6各自独立为H或F,

Z 1为-COO-、-CH 2CH 2-或一单键,

Z 2为-CH 2CH 2-、-COO-、-C≡C-或一单键,

Q为-CF 2-、-CHF-、-OCF 2-、-OCHF-或一单键,

Y为F或Cl,

a为1或2,以及

b为0或1。

3.根据权利要求1或2的显示器,其特征在于,组分A含有至少 一种式IIa至IId的化合物 式中,R、L 1、L 2和L 5为如上规定的。

4.根据权利要求1-3中一项的显示器,其特征在于,组分B还 含有一种或多种式IV1至IV24的化合物: 式中,R 1和R 2各自独立为对R规定的。

5.根据权利要求1-4中至少一项的显示器,其特征在于,组分 B含有一种或多种下式的化合物: 式中,

R e为如对R b规定的,以及

R e1为有1-4个碳原子的直链烷基。

6.根据权利要求1-5中至少一项的显示器,其特征在于,组分 C含有一种或多种选自V至IX的化合物 式中,R 1和R 2为和对R规定的,b为0或1。

7.根据权利要求1-6中至少一项的显示器,其特征在于,组分 B含有一种或多种选自Xa至XIIIa的化合物: 式中,Alkyl和Alkoxy为有1-7个碳原子的直链烷基或烷氧基。

8.根据权利要求1-7中至少一项的显示器,其特征在于,组分 A含有一种或多种式T3的化合物 式中, R 7为-C xH 2x+1,-OC xH 2x+1, 或 X为一个1-15的整数, L 1、L 2、L 5和L 6各自独立为H或F,以及 X’为F、Cl或OCF 3。

9.权利要求1-8中一项规定的组合物的液晶混合物。

说明书

TN和STN液晶显示器

本发明涉及有很短的响应时间、良好的陡度和角相关性的TN液晶 显示器和超扭曲液晶显示器(SLCD),以及涉及在这里使用的本发 明的向列液晶混合物。

前面规定的SLCD是已知的,例如从以下文献中已知:EP 0131216B1;DE3423993A1;EP0098070 A2;M.Schadt and F. Leenhouts,17th Freiburg Congress on Liquid Crystals(8.-10.04.87); K.Kawasaki et al.,SID87 Digest391(20.6);M.Schadt and F. Leenhouts,SID87 Digest372(20.1);K.Katoh et al.,Japanese Journal of Applied Physics,Vol.26,No.11,L1784-L1786(1987);F. Leenhouts et al.,Appl.Phys.Lett.50(21),1468(1987);H.A.Van Sprang and H.G.Koopman,J.Appl.Phys.62(5),1734(1987);T.J. Scheffer and J.Nehring,Appl.Phys.Lett.45(10),1021(1984);M. Schadt and F.Leenhouts,Appl.Phys.Lett.50(5),236(1987) and E.P.Raynes,Mol.Cryst.Liq.Cryst.Letters Vol.4(1),pp.1-8(1986)。 在这里术语SLCD指扭曲角数值在160°至360°之间的任何更高度扭曲 的显示元件,例如Waters等的显示元件(C.M.Waters et al.,Proc. Soc.Inf.Disp(New York)(1985)(3rd Intern.display Conference, Kobe,Japan)、STN-LCDs(DE-A3503259)、SBE-LCDs (T.J.Scheffer and J.Nehring,Appl.Phys.Lett.45(1984)1021)、 OMI-LCDs(M.Schadt and F.Leenhouts,Appl.Phys.Lett.50 (1987),236,DST-LCDs(EP-A0246842)或BW-STN-LCDs(K. Kawasaki et al.,SID87 Digest391(20.6))。

与标准的TN显示器相比,这类SLCD的特点是,电光特性线有 好得多的徒度,因此有更好的反差值;以及特点是,反差有小得多的 角相关性。特别有意义的是有很短响应时间的SLCD,特别是在相当 低的温度下。为了得到短的响应时间,到目前为止是用有相当高蒸汽 压的单变添加剂来优化液晶混合物的粘度。但是,所达到的响应时间 还不能满足所有应用场合的要求。

为了在SLCD中达到陡斜的电光特性线,液晶混合物应有相当大 的K3/K1值和相当小地Δε/ε

除了优化反差和响应时间外,这种类型的混合物应有另一些重要的 要求

1.宽的d/p窗

2.高的长期化学稳定性

3.高的电阻

4.低的阈电压的频率相关性

所达到的参数组合仍远远不能满足要求,特别是对于高多重性的 STN(1/400)来说。在某些情况下,这可归因于各种要求以相反的 方式受材料参数的影响。

因此,仍然对具有能满足上述要求的很短的响应时间,同时有宽的 操作温度范围、高的特性线陡度、良好的反差的角相关性和低的阈电 压的TN和STN显示器,特别是对高分辨的显示器(XGA)有很大 的需求。

本发明的目的是提供没有上述缺点或者很小程度上有上述缺点的 液晶显示器,同时它们有很好的响应时间和很好的陡度。

现已发现,这一目的可通过使用由式IB的化合物与式IA的酯类 组合的向列液晶混合物来达到 式中,

Ra为有1-12个碳原子的烷基,其中一个或两个不相邻的CH2基可被-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-或-COO-取代,

Rb和Rc各自独立为有2-7个碳原子的链烯基,

L为H或F,以及

r为0或1。

在TN或STN混合物中式IA和IB化合物的使用得到

-低的粘度和低的粘度温度相关性;

-在低温下,在显示器中长的使用寿命;

-很低的S→N转变;以及

-很快的响应时间,特别是在低温下。

式IA和IB的化合物在不损害陡度的情况下可大大缩短TN和STN 混合物的响应时间。

特别是,式IB的化合物得到

-大大缩短响应时间,而同时又使陡度增加

-在不损害响应时间的情况下使清亮温度提高。

因此,本发明涉及一种有以下各项的液晶显示器

-两个外板,它们与框架一起构成池,

-存在于池中的正介电各向异性的向列液晶混合物,

-在外板内侧上有排列层的电极层,

-在外板的表面的分子纵轴与外板之间的前倾(pretilt)角为约0°至 30°,以及

-在池中从排列层至排列层液晶混合物的扭曲角在22.5°和600°之 间,

-向列液晶混合物,由以下组分组成:

a)20-90%(重量)由一种或多种其介电各向异性大于+1.5的 化合物组成的液晶组分A;

b)10-65%(重量)由一种或多种其介电各向异性在-1.5至+ 1.5之间的化合物组成的液晶组分B;

c)0-20%(重量)由一种或多种其介电各向异性低于-1.5的 化合物组成的液晶组分C;以及

d)如果需要,有这样数量的旋光性组分D,以致层厚(外板的间 距)和手性向列液晶混合物的天然螺距之间的比值为约0.2至1.3; 其特征在于,组分A含有至少一种式IA的化合物 式中,

Ra为有1-12个碳原子的烷基,其中一个或两个不相邻的CH2基可被-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-或-COO-取代,

L为H或F,以及

r为0或1,

以及组分B含有至少一种式IB的化合物 式中,Rb和Rc各自独立为有2-7个碳原子的链烯基。

本发明还涉及用于STN和TN显示器,特别是高分辨的STN显示 器的相应的液晶混合物。

优选的式IA化合物特别是子式IA1至IA3:

优选的式IB化合物是这样的化合物,其中Rb和Rc为有2-7个 碳原子的1E-链烯基或3E-链烯基,特别是子式IB1至IB3的化合 物: 式中,Rb1和Rc1各自独立为H、CH3、C2H5或n-C3H7

特别优选这样的本发明的液晶显示器,其中组分B含至少两种选 自式IB1和/或IB2的化合物,其中Rb1和Rc1各有相同的定义。

组分A优选除含式IA化合物外还含有式II和/或III的化合物 式中,

R为有1-12个碳原子的烷基,其中除了一个或多个不相邻的CH2基可被-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-或-COO-、 特别是有2-7个碳原子的反式链烯基取代之外, 各自独立为 L1-6各自独立为H或F, Z1为-COO-、-CH2CH2-或-单键, Z2为-CH2CH2-、-COO-、-C≡C-或一单键, Q为-CF2-、-CHF-、-OCF2-、-OCHF-或一单键, Y为F或Cl, a为1或2,以及 b为0或1。 优选的式II化合物为子式IIa至IId的化合物: 式中,R、L1、L2和L5为如上规定的。

优选的式III的化合物为子式IIIa至IIIt的化合物:

除一种或多种式IA和IB的化合物外,优选的混合物还含有一种、 二种、三种或多种式IIa、IIb、IIc、IId、IIIb、IIId、IIIf、 IIIh、IIIi、IIIm或IIIs的化合物,优选一种或多种式IIIb、IIId 或IIIh的化合物,和一至四种式IA和IB的化合物以及一至三种式IIa 和/或IIb的化合物。

特别优选含有一种或多种式IIIb1化合物的混合物 式中,Rd为如上对Rb规定的。

在这些化合物中,Rd特别优选乙烯基、1E-丙烯基、1E-丁烯 基、3E-丁烯基、3E-戊烯基,特别是乙烯基。

可用于本发明的TN液晶显示器和SLCD的式II和III或其子式的 单个化合物,或者其他化合物或为已知的,或可用类似已知化合物的 方法来制备。

在一特别优选的实施方案中,组分A还含有式AI至AV的化合物: 式中,

R为有1-12个碳原子的烷基,其中除了一个或两个不相邻的CH2基也可被-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-或-COO-取代,特别是有2-7个碳原子的反式链烯基之外, L5和L6各自独立为H或F, Z3为 -O-CO-或一单键,以及

混合物优选含有5-50%式AI的化合物。优选这样的式AI化合 物,其中Z1为-CH2CH2-、-COO-或一单键,特别是式IIa1、 IIb1和IIb2的化合物:

组分A优选含有一种或多种式IIb1的化合物。

本发明的混合物优选含有一种或多种选自IIe至IIi有高清亮点的 化合物:

在IIe至IIi化合物中,1,4-亚苯基环也可被一个或两个氟原 子从侧面取代。优选的这类化合物为式IIe1、IIe2、IIe3和IIi1的化 合物:

在本发明的混合物中,IIe至IIi化合物的比例优选为2-25%。 优选的液晶混合物含有一种或多种B组化合物,优选10-40%。B 组化合物的特征是<150毫帕·秒的低回转粘度(γ1)值以及高的清亮 点(>120℃)。

除了含一种或多种式IB化合物外,组分B还优选含有一种或多种 选自IV1至IV9的化合物:

式中,R1和R2为如上对R规定的。

在一特别优选的实施方案中,本发明的混合物含有至少一种式IB 的化合物和至少一种式IV2的化合物。

组分B还含有一种或多种选自式IV10至IV24的化合物:

式中,R1和R2为如对R规定的,在IV10至IV19、IV23和IV24 中的1,4-亚苯基可各自独立被氟单取代或多取代。

特别优选含有一种或多种下式的化合物的混合物: 式中,Re为如对Rb规定的,Re1为有1-4个碳原子的直链烷基。

在这些化合物中,Re特别优选乙烯基、IE-丙烯基、1-丁烯 基、2E-丁烯基或2E-戊烯基。Rel特别优选甲基、乙基或丙基, 特别是甲基或乙基。

除含有组分IB外,组分B还含有一种或多种选自式IV25至IV30 的化合物: 式中,R1和R2为如对R规定的,在IV25至IV30中的1,4-亚苯 基也可各自独立地被氟单取代或多取代。

在Rb至Re定义中的术语“链烯基”指有2-7个碳原子的直链和 支链链烯基,特别是直链基团。特别优选的链烯基为C2-C7-1E- 链烯基、C4-C7-3E-链烯基、C5-C7-4-链烯基、C6-C7 -5-链烯基和C7-6-链烯基,特别是C2-C7-1E-链烯基、 C4-C7-3E-链烯基和C5-C7-4-链烯基。

优选的链烯基的例子为乙烯基、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。有至多5个碳原子的 基团通常是优选的。

组分B任选含有一种或多种选自式IV31和IV32的化合物: 式中,CrH2r+1为有至多9个碳原子的直链烷基。

除了组分A、B和C外,本发明的液晶混合物还含有一种或多种 选自下式的化合物: 式中,R1和R2为如对R规定的。

优选的液晶混合物含有至少一种选自以下化合物的组分:

式中,Hal为F或Cl,L为H或F,R为如上规定的。

液晶混合物任选含有这样数量的旋光性组分C,以致层厚(外板 的间距)和手性向列液晶混合物的天然螺距之间的比值大于0.2。对于 该组分(一种多重性手性掺杂物)来说,对于熟悉本专业的技术人员 一些可商购,例如壬酸胆甾醇酯,由Merck KGaA,Darmstadt,FRG 的S-811和CB15(BDH,Poole,UK)。掺杂物的选择本身并不 重要。

本发明的液晶混合物优选含有一种或多种选自由式B1I至B1IV的 化合物组成的B1组的化合物: 式中,

R1和R2各自独立为如对R规定的,

Z为-CH2CH2-、-CO-O-、-O-CO-或一单键,以 及

和/或至少一种选自式B1V至B1VII的化合物组成的B2组的化合 物: 式中,

R为如上规定的,

Z0为-CH2CH2-或一单键,

其中r=1-9,

X为CN或F,

L1为H或F,

和/或至少一种选自由式B1VIII、B1IX和B1X的化合物组合的 B3组的化合物: 式中,

R1和R2各自独立为如R规定的,

Y为F或Cl,以及

在一特别优选的实施方案中,本发明的混合物含有约5至35%、 特别是10至20%二苯乙炔液晶化合物。这样能得到更小的层厚(约5 -6微米),大大缩短响应时间。特别优选含有一种或多种选自由式 T1至T3的化合物组成的T组化合物的混合物: 式中,各个基团有以下含义 Q2为 t为0或1, L1、L2、L5和L6各自独立为H或F, Q为-CF2-、-CHF-、OCF2-、-OCHF-或一单键, Y为F或Cl, Z0为-CO-O-、-CH2CH2-或一单键,以及 R1和R2各自独立为如对R规定的, R7

X为1-15中的一个整数,以及

X′为F、Cl或OCF3

T组化合物的比例优选为5-30%,特别是5-20%。

在本发明的混合物中存在的液晶二苯乙炔化合物依其介电各向异 性值,可根据组分A、B和C的极限值分配给这些组分中的一个。

组分B优选含有一种或多种式X至XIII的化合物: 式中,

R1和R2各自独立为如对R规定的,R1优选为有1-4个碳原子 的、特别是有1-2个碳原子的烷基,R2优选为有1-4个碳原子的, 特别是有1-2个碳原子的烷氧基。

B1组化合物的比例优选为10-50%,特别是15-40%。式B1 III和B1IV的化合物是优选的。

特别优选的式B1III化合物是以下子式B1IIIa和B1IIIb的化合 物 式中,

R3′为CH3-(CH2)o-、CH3-(CH2)o-O-、 CH3-(CH2)p-、反-H-(CH2)q-CH=CH-(CH2CH2) b-CH2O-或反-H-(CH2)q-CH=CH-(CH2CH2)b-、CH3-(CH2)o-O-CH2

R4′为CH3-(CH2)p-,

o为0、1、2、3或4,

q为0、1、2或3,

b为0或1,以及

p为1、2、3或4。

特别优选式B1 IIIa的化合物(其中R3′为反 -H-(CH2)q-CH=CH-)和式B1 III的化合物(其中基团R3′或R4′中的一 个为O-(CH2)o-CH3或CH2-O-(CH2)o-CH3-。

此外,还优选以下子式的化合物 式中,R3′和R4′各自独立为如上规定的。

上述子式中式B1III化合物的比例优选为约5至45%,特别优选 约10至35%。特别优选的式B1IV的化合物是以下子式的化合物 式中,

R*为CH3-(CH2)o-O-或反 -H-(CH2)q-CH=CH-(CH2CH2)b-CH2O-,以及

R2′为CH3-(CH2)p-,其中

o为0、1、2、3或4,

q为0、1、2或3,

b为0或1,以及

p为1、2、3或4。

这些化合物或式BIV化合物的比例优选为约5至40%、特别优选 约10至35%。

在一特别优选的实施方案中,混合物同时含有式B1III和B1IV 的化合物,其中仍可见B1组组分的总比例。

如果式B1I和/或B1III的化合物存在,那么R1和R2优选各自独 立为有1-7个碳原子的正构烷基或有3-7个碳原子的(反)-正 构链烯基。Z优选为一单键。

此外,优选本发明的混合物含有一种或多种式B1IV的化合物, 其中 为 或 和R2为上述优选含义中的一 个,特别优选有1-7个碳原子的正构烷基。

在所有情况下,仍可见B1组组分的总比例。

B2组化合物的比例优选为约5至45%、特别是5至20%。B1V 至B1VII的比例(优选范围)如下:

B1V:约5至30%、优选约5至15%,

B1VI和B1VII的和:约5至25%、优选约10至20%。

优选的B2组化合物如下:

R1优选为有1-7个碳原子的正构烷基或有2-7个碳原子的 (反)-正构链烯基。Z0优选为一单键。R’优选有上述对R优选的含 义或为氟。L1优选为氟。X为1-15。

本发明的混合物优选含有一种或多种选自由B1V3、B1VI1和 B1VII1的化合物,其总比例为约5至35%。

在一特别优选的实施方案中,本发明的混合物除B1 V3、B1VI1 和B1VII1(L1=F)外,还含有如选自如下的末端氟化的化合物 和/或选自以下的极性杂环化合物

式中,R1优选为有1-7个碳原子的正构烷基或有3-7个碳原 子的(反)-正构链烯基,a为1或2,b为0或1,X0为F、Cl、 CF3、-OCF3或-OCHF2,L和L1为H或F。

所有末端氟化的化合物的总比例优选为约5至65%、特别是约15 至40%。

B3组化合物的比例优选为约5至30%、特别是约10至20%。 R1优选为正构烷基或正构烷氧基,在每一情况下都有1-9个碳原子。

但是,使用含有链烯基或链烯氧基的类似化合物也是可能的。式 B1 VIII的化合物是优选的。

本发明的混合物含有式IA和IB的化合物以及优选B1、B2和B3 组中至少一组的化合物。它们优选含有一种或多种B1组的化合物以及 一种或多种B2和/或B3组的化合物。

组分C化合物的比例优选为0至20%,特别是0至10%。

在一特别优选的实施方案中,本发明的混合物优选含有约5至20 %一种或多种其介电各向异性小于-2的化合物(组分C)。这样的 化合物是已知的,例如2,3-二氰基氢醌的衍生物或含有结构单元 的环己烷衍生物,如在DE-A 3232707或DE-A 3407013中规定 的。

但是,优选含有2,3-二氟-1,4-亚苯基结构单元的化合物, 例如在DE-A 3807801、3807861、3807863、3807864或3807908 中公开的化合物。特别优选含有这一结构单元的二苯乙炔,如在国际 专利申请书PCT/DE 88/00133中公开的,特别是下式的二苯乙炔 式中,R5和R6各自独立优选为有1-7个碳原子的正构烷基或有3 -7个碳原子的正构链烯基,且Z0为-COO-CH2CH2-或一单键。

特别优选下式的羧酸苯基环己基酯 组分C含有一种或多种选自V至IX的化合物: 式中,R1和R2为如对R规定的,b为0或1。

特别是,组分C使特性线的陡度增加。

组分B含有一种或多种选自Xa至XIIa的化合物: 式中,Alkyl和Alkoxy为有1-7个碳原子的直链烷基或烷氧基。

另一些特别优选的实施方案如下:

-组分C包括一种或多种含有1-氰基-反-1,4-环己基或 2,3-二氟-1,4-亚苯基的化合物;

-至少两种式AIII或AV的化合物;

-式AIII和AV的化合物;

-至少一种以下化合物:

式中,Alkyl为有2-7个碳原子的直链烷基或链烯基,L为H或F;

-一种或多种R为反-链烯基或反-链烯氧基的化合物;

-一种或多种选自以下的化合物: 式中,R1和R2有组分B的化合物给出的优选含义。上述化合物中的 1,4-亚苯基也可被氟取代。在液晶混合物中这些化合物的比例为0 至25%、优选5至15%。

在另一优选的实施方案中,混合物含有

-一种或多种、特别是1、2、3或4种选自式IIIb、IIId、IIIf、 IIIh和IIIi的化合物;

-至少两种选自式IIa1、IIb1和IIb2的化合物;

-一种或多种式B1IV的化合物;

-一种或多种式T1或T2的化合物;

-一种或多种下式的化合物 式中,R为如式III规定的。

在一优选的实施方案中,本发明的液晶介质含有3、4、5或6 种式IA和/或IB的化合物;按整个混合物计,这些化合物的含量通常 为10-60%(重量)、优选15-50%(重量)。

含有其中Rb为H的式IB化合物的介质是特别优选的。

特别是,当用于有高层厚的SLCD和TN显示器时,本发明的混 合物的特点是,有很短的总响应时间(=ton+toff)。

为了在没有干扰的情况下能显示游标移动,短的总响应时间是一重 要的指标,特别是在用于盖板顶(laptops)显示器的SLCD中。

用于本发明的STN和TN元件的液晶混合物在介电上是正的,其 Δε≥1。特别优选这样的液晶混合物,其中Δε≥3,更特别是Δε≥5的液 晶混合物。

本发明的液晶混合物对于阈电压V10/0/20和回转粘度γ1具有有利的 数值。如果光程差d·Δn的数值被确定,那么层厚的数值d用光各向 异性Δn来确定。特别是,在相当高的d·Δn值下,有相当高的光各向 异性的数值的本发明液晶混合物的使用通常是优选的,因为可选择相 当小的d值,从而得到更有利的响应时间值。但是,含有相当小的Δn 值的本发明液晶混合物的本发明液晶显示器的特征是,具有有利的响 应时间数值。此外,本发明的液晶混合物的特征是,具有有利的电光 特性线陡度的数值,它们可在高的多重比下操作。此外,本发明的液 晶混合物有高的稳定性和有利的电阻值以及阈电压的频率相关性。本 发明的液晶显示器有宽的操作温度范围和良好的反差角相关性。

本发明液晶显示元件从偏光器、电极基板和电极经表面处理,以致 在每种情况下相邻的液晶分子的优选排列(主轴)通常从一个电极到 下一个电极扭曲160°至720°,这种构造对应于这类显示元件常用的结 构物。在这里术语常用的结构物从广义上得出,也包括TN和STN元 件的所有派生物和改性物,特别是还包括矩阵显示元件以及含有其他 磁体的显示元件。在两个外板处的表面倾角是相同的或不同的。相同 的倾角是优选的。优选的TN显示器的外板表面处的分子纵轴和外板之 间的前倾角为0°至7°、优选0.01°至5°、特别优选0.1°至2°。在STN 显示器中,前倾角为1°至30°、优选1°至12°、特别是3°至8°。

TN混合物在液晶池中的扭曲角在22.5°至170°之间、优选45°至 130°、特别是80°至115°。STN混合物在显示器中从排列层至排列层 的扭曲角在100°至600°之间、优选170°至300°、特别是180°至270°。

可使用的本发明液晶混合物可用本身已知的方法来制备。通常,将 较少数量的所需量组分溶于构成主体的组分中,优选在升温下溶解。 将各组分的溶液在有机溶剂如丙酮、氯仿或甲醇中混合也是可能的, 混合后,例如再用蒸馏法除去溶剂。

电介质也可含有熟悉本专业的技术人员已知的以及在文献中描述 的其他添加剂。例如,可加入0-15%各染料。

以下的实施例用来说明本发明,而不是对本发明的限制。

使用以下缩写:

S-N近晶向列相转变温度

N-I向列各向同性相转变温度, C.P.清亮点, visc.回转粘度(千帕·秒) ton接通至达到最大反差的90%的时间, toff断开至达到最大反差的10%的时间, V90/V10陡度, <math> <mrow> <msub> <mi>t</mi> <mi>ave</mi> </msub> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>t</mi> <mi>on</mi> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>t</mi> <mi>off</mi> </msub> </mrow> <mn>2</mn> </mfrac> </mrow> </math> (平均响应时间),

SLCD以多重方式操作(多重比1∶240、偏置1∶16、操作电压20 -30伏,以致ton=toff)。

上述的和下述的所有温度都以℃表示。百分数为重量百分数。响应 时间和粘度的数值为20℃下的数值。

在本申请书中和以下实施例中,液晶化合物的结构用简称表示,在 下表A和B转变成化学式。所有的基团CnH2n+1和CmH2m+1为分别有n 和m个碳原子的直链烷基。链烯基有反式结构。在表B中的符号是不 言而喻的。在表A中,只给出原始结构的简写。在各个情况下,原始 结构的简称用短线分开,后跟取代基R1、R2、L1、L2和L3的符号: R1、R2、L1、                        R2                      L1L2L3 L2、L3的符号 nm             CmH2m+1               CnH2n1                   H  H  H nOm            OCmH2m+1              CnH2n+1                  H  H  H nO.m           CmH2m+1               OCnH2n+1                 H  H  H n              CN                      CnH2n+1                  H  H  H dN.F           CN                      CnH2n+1                  H  H  F nF             F                       CnH2n+1                  H  H  H nOF            F                       OCnH2n+1                 H  H  H nCl            Cl                      CnH2n+1                  H  H  H nF.F           F                       CnH2n+1                  H  H  F nmF            CmH2m+1               CnH2n+1                  H  F  H nCF3          CF3                   CnH2n+1                  H  H  H nOCF3         OCF3                  CnH2n+1                  H  H  H nOCF2         OCHF2                 CnH2n+1                  H  H  H nS             NCS                     CnH2n+1                  H  H  H rVsN           CN                      CrH2r+1-CH=CH-CsH2s-  H  H  H rEsN           CN                      CrH2r+1-O-C2H2s-       H  H  H nNF            CN                      CnH2n+1                  H  F  H nAm            COOCmH2m+1            CnH2n+1                  H  H  H nF.Cl          Cl                      CnH2n+1                  H  H  F n-Vm           -CH=CH-CmH2m+1       CnH2n+1                  H  H  H nV-Vm          -CH=CH-CmH2m+1       CnH2n+1-CH=CH-          H  H  H nV-m           -CmH2m+1              CnH2n+1-CH=CH-          H  H  H nV-Om          -OCmH2m+1             CnH2n+1-CH=CH-          H  H  H                  n                           =  nV-N           CnH2n+1-CH=CH-    -CN                           H  H  H  nV-F           CnH2n+1-CH=CH-    F                             H  H  H  nV-F.F         CnH2n+1-CH=CH-    F                             H  H  F  n-2Vm          CnH2n+1            CmH2m+1-CH=CH-CH2CH2-    H  H  H

TN和STN显示器优选含有由一种或多种表A和B的化合物组成 的液晶混合物。 表A (L1,L2,L3=H或F) 表B

以下实施例用来说明本发明,而不是对本发明的限制。上述的和 下述的百分数为重量百分数。所有的温度为摄氏度。m.p.表示熔点, c.p.为清亮点。此外,C为结晶状态,N为向列相,S为近晶相和I 为各向同性相。这些符号之间的数字为转变温度。Δn表示光学各向异 性(589纳米,20℃),V10表示阈电压,V90/V10表示本发明液晶显 示器的特性线的陡度。除非另加说明,响应时间为接通时间和断开时 间的平均值。 实施例1 STN混合物含有 PCH-3     13.00%    清亮点:    93.5℃ K6        7.00%     Δn:       0.1211 ME2N.F    3.00%     no:       1.4995 ME3N.F    2.00%     扭曲:      240° ME4N.F    4.00%     V10:      2.20伏 CBC-33    4.00%     V90/V10: 1.03 CBC-33F   4.00%     响应时间:  292毫秒 CC-V-V    20.00% CCP-V-1   14.00% CCP-V2-1  15.00% CPP-1V2-2 5.00% CCG-V-F   9.00% 实施例2 STN混合物含有 PCH-3     13.00%    清亮点:    114℃ K6        7.00%     Δn:       0.1306 ME2N.F    3.00%     no:       1.4990 ME3N.F    2.00%     扭曲:      240° ME4N.F    4.00%     V10:      2.47伏 CBC-33    4.00%     V90/V10: 1.019 CBC-33F   4.00%     响应时间:  303毫秒 CC-1V-V1  20.00% CCP-V-1   14.00% CCP-V2-1  15.00% CPP-1V2-2 5.00% CCG-V-F   9.00% 实施例 STN混合物含有 PCH-3     13.00%    清亮点:    110℃ K6        7.00%     Δn:       0.1259 ME2N.F    3.00%     no:       1.4986 ME3N.F    2.00%     扭曲:      240° ME4N.F    4.00%     V10:      2.33伏 CBC-33    4.00%     V90/V10: 1.041 CBC-33F   4.00%     响应时间:  298毫秒 CC-2V-V2  20.00% CCP-V-1   14.00% CCP-V2-1  15.00% CPP-1V2-2 5.00% CCG-V-F   9.00% 实施例4 STN混合物含有 PCH-3     13.00%    清亮点      99℃ K6        7.00%     Δn:       0.1230 ME2N.F    3.00%     no:       1.4181 ME3N.F    2.00%     扭曲:      240° ME4N.F    4.00%     V10:      2.39伏 CBC-33    4.00%     V90/V10: 1.026 CBC-33F   4.00%     响应时间:  254毫秒 CC-V-V1   29.00% CCP-V-1   14.00% CCP-V2-1  15.00% CPP-1V2-2 5.00% 实施例5 STN混合物含有 PCH-3     15.00%    清亮点:    94℃ K6        8.00%     Δn:       0.1254 ME2N.F    3.00%     no:       1.4958 ME3N.F    2.00%     扭曲:      240° ME4N.F    4.00%     V10:      2.26伏 CC-2V-V2  30.00%    V90/V10: 1.051 CCP-V-1   15.00%    响应时间:  230毫秒 CCP-V2-1  14.00% CPP-1V2-2 5.00% CPTP-302  4.00% 实施例6 STN混合物含有 PCH-3     12.00%    清亮点:    95.5℃ K6        10.00%    Δn:       0.1259 ME2N.F    3.00%     no:       1.4991 ME3N.F    2.00%     扭曲:      240° ME4N.F    4.00%     V10:      2.28伏 CBC-33    4.00%     V90/V10: 1.025 CBC-33F   4.00%     响应时间:  244毫秒 CC-V-V1   29.00% CCP-V-1   12.00% CCP-V2-1  15.00% CCP-1V2-2 4.00% 实施例7 STN混合物含有 PCH-3     13.00%    清亮点:    108.5℃ K6        7.00%     Δn:       0.1258 ME2N.F    3.00%     no:       1.4991 ME3N.F    2.00%     扭曲:      240° ME4N.F    4.00%     V10:      2.35伏 CBC-33    4.00%     V90/V10: 1.038 CBC-33F   4.00%     响应时间:  294毫秒 CC-V2-V2  20.00% CCP-V-1   14.00% CCP-V2-1  15.00% CPP-1V2-2 5.00% CCG-V-F   9.00% 实施例8 STN混合物含有 PCH-3     11.00%    清亮点:    100℃ K6        9.00%     Δn:       0.1287 ME2N.F    3.00%     no:       1.5006 ME3N.F    2.00%     扭曲:      240° ME4N.F    4.00%     V10:      2.31伏 CBC-33    3.00%     V90/V10: 1.029 CBC-33F   3.00%     响应时间:  245毫秒 CC-V-V1   20.00% CCP-V-1   15.00% CCP-V2-1  16.00% CPP-1V2-2 10.00% CC-5-V    4.00% 实施例9 STN混合物含有 PCH-3     11.00%    清亮点:    99℃ K6        9.00%     Δn:       0.1267 ME2N.F    3.00%     no:       1.5005 ME3N.F    2.00%     扭曲:      240° ME4N.F    4.00%     V10:      2.29伏 CBC-33    3.00%     V90/V10: 1.042 CBC-33F   3.00%     响应时间:  254毫秒 CC-2V-V2  10.00% CC-V-V    10.00% CCP-V-1   15.00% CCP-V2-1  16.00% CPP-1V2-2 10.00% CC-5-V    4.00% 实施例10 STN混合物含有 PCH-3     11.00%    清亮点:    101℃ K6        9.00%     Δn:       0.1303 ME2N.F    3.00%     no:       1.5001 ME3N.F    2.00%     扭曲:      240° ME4N.F    4.00%     V10:      2.38伏 CBC-33    3.00%     V90/V10: 1.035 CBC-33F   3.00%     响应时间:  230毫秒 CC-1V-V1  10.00% CC-V-V    10.00% CCP-V-1   15.00% CCP-V2-1  16.00% CPP-1V2-2 10.00% CC-5-V    4.00% 实施例11 STN混合物含有 PCH-3     10.00%    清亮点:    101℃ K6        8.00%     Δn:       0.1306 ME2N.F    4.00%     no:       1.4994 ME3N.F    2.00%     扭曲:      240° ME4N.F    4.00%     V10:      2.28伏 CBC-33    3.00%     V90/V10: 1.034 CBC-33F   4.00%     响应时间:  230毫秒 CC-2V-V2  10.00% CC-V-V    16.00% CCP-V-1   15.00% CCP-V2-1  16.00% CPTP-303  4.00% CPTP-302  4.00% 实施例12 STN混合物含有 PCH-3     10.00%    清亮点:    96℃ K6        10.00%    Δn:       0.1381 ME2N.F    4.00%     no:       1.5015 ME3N.F    2.00%     扭曲:      240° ME4N.F    4.00%     V10:      2.17伏 CBC-33    3.00%     V90/V10: 1.044 CBC-33F   4.00%     响应时间:  195毫秒 CC-2V-V2  10.00% CC-V-V    13.00% CCP-V-1   15.00% CCP-V2-1  16.00% CPTP-303  5.00% PTP-102   4.00% 实施例13 STN混合物含有 PCH-3     10.00%    清亮点:    102℃ K6        7.50%     Δn:       0.1315 ME2N.F    4.00%      no:      1.4985 ME3N.F    2.00%      扭曲:     240℃ ME4N.F    4.00%      V10:     2.37伏 CBC-33    3.00%      V90/V10:1.028 CBC-33F   3.50%      响应时间: 235毫秒 CC-1V-V1  10.00% CC-V-V    17.00% CCP-V-1   15.00% CCP-V2-1  16.00% CPTP-303  4.00% CPTP-302  4.00% 实施例14 STN混合物含有 PCH-3     11.00%    清亮点:    99℃ K6        10.00%    Δn:       0.1408 ME2N.F    4.00%     no:       1.5016 ME3N.F    2.00%     扭曲:      240° ME4N.F    3.00%     V10:      2.30伏 CBC-33    4.00%     V90/V10: 1.033 CBC-33F   3.00%     响应时间:  197毫秒 CC-1V-V1  10.00% CC-V-V    13.00% CCP-V-1   15.00% CCP-V2-1  16.00% CPTP-303  5.00% PTP-102   4.00% 实施例15 STN混合物含有 PCH-3     15.00%    清亮点:    99℃ ME2N.F    2.00%     Δn:       0.1449 ME3N.F    3.00%     扭曲:      240° ME4N.F    7.00%     V10:      2.29伏 CC-5-V    12.00%    V90/V10: 1.041 CC-1V-V1  10.00%    响应时间:  203毫秒 CCP-V-1   15.00% CCP-V2-1  16.00% PTP-102   5.00% PTP-201   5.00% CPTP-301  5.00% CPTP-303  5.00%

本文发布于:2024-09-25 01:13:55,感谢您对本站的认可!

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