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)明涉及有很短的響應(yīng)時間、良好的陡度和角相關(guān)性的TN液晶顯示器和超扭曲液晶顯示器(SLCD)，以及涉及在這里使用的本發(fā)明的向列液晶混合物。
前面規(guī)定的SLCD是已知的，例如從以下文獻(xiàn)中已知EP0131216B1；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.，JapaneseJournal of Applied Physics，Vol.26，No.11，L1784-L1786(1987)；F.Leenhouts et al.，Appl.Phys.Lett.50(21)，1468(1987)；H.A.VanSprang 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) andE.P.Raynes，Mol.Cryst.Liq.Cryst.Letters Vol.4(1)，pp.1-8(1986)。在這里術(shù)語SLCD指扭曲角數(shù)值在160°至360°之間的任何更高度扭曲的顯示元件，例如Waters等的顯示元件(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))。
與標(biāo)準(zhǔn)的TN顯示器相比，這類SLCD的特點(diǎn)是，電光特性線有好得多的徒度，因此有更好的反差值；以及特點(diǎn)是，反差有小得多的角相關(guān)性。特別有意義的是有很短響應(yīng)時間的SLCD，特別是在相當(dāng)?shù)偷臏囟认?。為了得到短的響?yīng)時間，到目前為止是用有相當(dāng)高蒸汽壓的單變添加劑來優(yōu)化液晶混合物的粘度。但是，所達(dá)到的響應(yīng)時間還不能滿足所有應(yīng)用場合的要求。
為了在SLCD中達(dá)到陡斜的電光特性線，液晶混合物應(yīng)有相當(dāng)大的K3/K1值和相當(dāng)小的Δε/ε⊥值除了優(yōu)化反差和響應(yīng)時間外，這種類型的混合物應(yīng)有另一些重要的要求1.寬的d/p窗2.高的長期化學(xué)穩(wěn)定性3.高的電阻4.低的閾電壓的頻率相關(guān)性所達(dá)到的參數(shù)組合仍遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足要求，特別是對于高多重性的STN(1/400)來說。在某些情況下，這可歸因于各種要求以相反的方式受材料參數(shù)的影響。
因此，仍然對具有能滿足上述要求的很短的響應(yīng)時間，同時有寬的操作溫度范圍、高的特性線陡度、良好的反差的角相關(guān)性和低的閾電壓的TN和STN顯示器，特別是對高分辨的顯示器(XGA)有很大的需求。
本發(fā)明的目的是提供沒有上述缺點(diǎn)或者很小程度上有上述缺點(diǎn)的液晶顯示器，同時它們有很好的響應(yīng)時間和很好的陡度。
現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)，這一目的可通過使用由式IB的化合物與式IA的酯類組合的向列液晶混合物來達(dá)到
式中，Ra為有1-12個碳原子的烷基，其中一個或兩個不相鄰的CH2基可被-O-、-CH＝CH-、-CO-、-OCO-或-COO-取代，Rb和Rc各自獨(dú)立為有2-7個碳原子的鏈烯基，L為H或F，以及r為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溫度相關(guān)性；-在低溫下，在顯示器中長的使用壽命；-很低的S→N轉(zhuǎn)變；以及-很快的響應(yīng)時間，特別是在低溫下。
式IA和IB的化合物在不損害陡度的情況下可大大縮短TN和STN混合物的響應(yīng)時間。
特別是，式IB的化合物得到-大大縮短響應(yīng)時間，而同時又使陡度增加-在不損害響應(yīng)時間的情況下使清亮溫度提高。
因此，本發(fā)明涉及一種有以下各項(xiàng)的液晶顯示器-兩個外板，它們與框架一起構(gòu)成池，-存在于池中的正介電各向異性的向列液晶混合物，-在外板內(nèi)側(cè)上有排列層的電極層，-在外板的表面的分子縱軸與外板之間的前傾(pretilt)角為約0°至30°，以及-在池中從排列層至排列層液晶混合物的扭曲角在22.5°和600°之間，-向列液晶混合物，由以下組分組成a)20-90％(重量)由一種或多種其介電各向異性大于+1.5的化合物組成的液晶組分A；
b)10-65％(重量)由一種或多種其介電各向異性在-1.5至+1.5之間的化合物組成的液晶組分B；c)0-20％(重量)由一種或多種其介電各向異性低于-1.5的化合物組成的液晶組分C；以及d)如果需要，有這樣數(shù)量的旋光性組分D，以致層厚(外板的間距)和手性向列液晶混合物的天然螺距之間的比值為約0.2至1.3；其特征在于，組分A含有至少一種式IA的化合物
式中，Ra為有1-12個碳原子的烷基，其中一個或兩個不相鄰的CH2基可被-O-、-CH＝CH-、-CO-、-OCO-或-COO-取代，L為H或F，以及r為0或1，以及組分B含有至少一種式IB的化合物
式中，Rb和Rc各自獨(dú)立為有2-7個碳原子的鏈烯基。
本發(fā)明還涉及用于STN和TN顯示器，特別是高分辨的STN顯示器的相應(yīng)的液晶混合物。
優(yōu)選的式IA化合物特別是子式IA1至IA3
優(yōu)選的式IB化合物是這樣的化合物，其中Rb和Rc為有2-7個碳原子的1E-鏈烯基或3E-鏈烯基，特別是子式IB1至IB3的化合物
式中，Rb1和Rc1各自獨(dú)立為H、CH3、C2H5或n-C3H7。
特別優(yōu)選這樣的本發(fā)明的液晶顯示器，其中組分B含至少兩種選自式IB1和/或IB2的化合物，其中Rb1和Rc1各有相同的定義。
組分A優(yōu)選除含式IA化合物外還含有式II和/或III的化合物
式中，R為有1-12個碳原子的烷基，其中除了一個或多個不相鄰的CH2基可被-O-、-CH＝CH-、-CO-、-OCO-或-COO-、特別是有2-7個碳原子的反式鏈烯基取代之外，
各自獨(dú)立為
L1-6各自獨(dú)立為H或F，Z1為-COO-、-CH2CH2-或-單鍵，Z2為-CH2CH2-、-COO-、-C≡C-或一單鍵，Q為-CF2-、-CHF-、-OCF2-、-OCHF-或一單鍵，Y為F或Cl，a為1或2，以及b為0或1。優(yōu)選的式II化合物為子式IIa至IId的化合物
式中，R、L1、L2和L5為如上規(guī)定的。
優(yōu)選的式III的化合物為子式IIIa至IIIt的化合物
除一種或多種式IA和IB的化合物外，優(yōu)選的混合物還含有一種、二種、三種或多種式IIa、IIb、IIc、IId、IIIb、IIId、IIIf、IIIh、IIIi、IIIm或IIIs的化合物，優(yōu)選一種或多種式IIIb、IIId或IIIh的化合物，和一至四種式IA和IB的化合物以及一至三種式IIa和/或IIb的化合物。
特別優(yōu)選含有一種或多種式IIIb1化合物的混合物
式中，Rd為如上對Rb規(guī)定的。
在這些化合物中，Rd特別優(yōu)選乙烯基、1E-丙烯基、1E-丁烯基、3E-丁烯基、3E-戊烯基，特別是乙烯基。
可用于本發(fā)明的TN液晶顯示器和SLCD的式II和III或其子式的單個化合物，或者其他化合物或?yàn)橐阎?，或可用類似已知化合物的方法來制備?br> 在一特別優(yōu)選的實(shí)施方案中，組分A還含有式AI至AV的化合物
式中，R為有1-12個碳原子的烷基，其中除了一個或兩個不相鄰的CH2基也可被-O-、-CH＝CH-、-CO-、-OCO-或-COO-取代，特別是有2-7個碳原子的反式鏈烯基之外，
L5和L6各自獨(dú)立為H或F，Z3為
-O-CO-或一單鍵，以及
混合物優(yōu)選含有5-50％式AI的化合物。優(yōu)選這樣的式AI化合物，其中Z1為-CH2CH2-、-COO-或一單鍵，特別是式IIa1、IIb1和IIb2的化合物
組分A優(yōu)選含有一種或多種式IIb1的化合物。
本發(fā)明的混合物優(yōu)選含有一種或多種選自IIe至IIi有高清亮點(diǎn)的化合物
在IIe至IIi化合物中，1，4-亞苯基環(huán)也可被一個或兩個氟原子從側(cè)面取代。優(yōu)選的這類化合物為式IIe1、IIe2、IIe3和IIi1的化合物
在本發(fā)明的混合物中，IIe至IIi化合物的比例優(yōu)選為2-25％。優(yōu)選的液晶混合物含有一種或多種B組化合物，優(yōu)選10-40％。B組化合物的特征是＜150毫帕·秒的低回轉(zhuǎn)粘度(γ1)值以及高的清亮點(diǎn)(＞120℃)。
除了含一種或多種式IB化合物外，組分B還優(yōu)選含有一種或多種選自IV1至IV9的化合物
式中，R1和R2為如上對R規(guī)定的。
在一特別優(yōu)選的實(shí)施方案中，本發(fā)明的混合物含有至少一種式IB的化合物和至少一種式IV2的化合物。
組分B還含有一種或多種選自式IV10至IV24的化合物
式中，R1和R2為如對R規(guī)定的，在IV10至IV19、IV23和IV24中的1，4-亞苯基可各自獨(dú)立被氟單取代或多取代。
特別優(yōu)選含有一種或多種下式的化合物的混合物
式中，Re為如對Rb規(guī)定的，Re1為有1-4個碳原子的直鏈烷基。
在這些化合物中，Re特別優(yōu)選乙烯基、IE-丙烯基、1-丁烯基、2E-丁烯基或2E-戊烯基。Rel特別優(yōu)選甲基、乙基或丙基，特別是甲基或乙基。
除含有組分IB外，組分B還含有一種或多種選自式IV25至IV30的化合物
式中，R1和R2為如對R規(guī)定的，在IV25至IV30中的1，4-亞苯基也可各自獨(dú)立地被氟單取代或多取代。
在Rb至Re定義中的術(shù)語“鏈烯基”指有2-7個碳原子的直鏈和支鏈鏈烯基，特別是直鏈基團(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。有至多5個碳原子的基團(tuán)通常是優(yōu)選的。
組分B任選含有一種或多種選自式IV31和IV32的化合物
式中，CrH2r+1為有至多9個碳原子的直鏈烷基。
除了組分A、B和C外，本發(fā)明的液晶混合物還含有一種或多種選自下式的化合物
式中，R1和R2為如對R規(guī)定的。
優(yōu)選的液晶混合物含有至少一種選自以下化合物的組分
式中，Hal為F或Cl，L為H或F，R為如上規(guī)定的。
液晶混合物任選含有這樣數(shù)量的旋光性組分C，以致層厚(外板的間距)和手性向列液晶混合物的天然螺距之間的比值大于0.2。對于該組分(一種多重性手性摻雜物)來說，對于熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員一些可商購，例如壬酸膽甾醇酯，由Merck KGaA，Darmstadt，F(xiàn)RG的S-811和CB15(BDH，Poole，UK)。摻雜物的選擇本身并不重要。
本發(fā)明的液晶混合物優(yōu)選含有一種或多種選自由式B1I至B1IV的化合物組成的B1組的化合物
式中，R1和R2各自獨(dú)立為如對R規(guī)定的，Z為-CH2CH2-、-CO-O-、-O-CO-或一單鍵，以及
和/或至少一種選自式B1V至B1VII的化合物組成的B2組的化合物
式中，R為如上規(guī)定的，Z0為-CH2CH2-或一單鍵，
其中r＝1-9，X為CN或F，L1為H或F，和/或至少一種選自由式B1VIII、B1IX和B1X的化合物組合的B3組的化合物
式中，R1和R2各自獨(dú)立為如R規(guī)定的，Y為F或Cl，以及
在一特別優(yōu)選的實(shí)施方案中，本發(fā)明的混合物含有約5至35％、特別是10至20％二苯乙炔液晶化合物。這樣能得到更小的層厚(約5-6微米)，大大縮短響應(yīng)時間。特別優(yōu)選含有一種或多種選自由式T1至T3的化合物組成的T組化合物的混合物
式中，各個基團(tuán)有以下含義Q2為
t為0或1，L1、L2、L5和L6各自獨(dú)立為H或F，Q為-CF2-、-CHF-、OCF2-、-OCHF-或一單鍵，Y為F或Cl，Z0為-CO-O-、-CH2CH2-或一單鍵，以及R1和R2各自獨(dú)立為如對R規(guī)定的，R7為
X為1-15中的一個整數(shù)，以及X′為F、Cl或OCF3。
T組化合物的比例優(yōu)選為5-30％，特別是5-20％。
在本發(fā)明的混合物中存在的液晶二苯乙炔化合物依其介電各向異性值，可根據(jù)組分A、B和C的極限值分配給這些組分中的一個。
組分B優(yōu)選含有一種或多種式X至XIII的化合物
式中，R1和R2各自獨(dú)立為如對R規(guī)定的，R1優(yōu)選為有1-4個碳原子的、特別是有1-2個碳原子的烷基，R2優(yōu)選為有1-4個碳原子的，特別是有1-2個碳原子的烷氧基。
B1組化合物的比例優(yōu)選為10-50％，特別是15-40％。式B1III和B1IV的化合物是優(yōu)選的。
特別優(yōu)選的式B1III化合物是以下子式B1IIIa和B1IIIb的化合物
式中，R3′為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′為CH3-(CH2)p-，o為0、1、2、3或4，q為0、1、2或3，b為0或1，以及p為1、2、3或4。
特別優(yōu)選式B1 IIIa的化合物(其中R3′為反-H-(CH2)q-CH＝CH-)和式B1 III的化合物(其中基團(tuán)R3′或R4′中的一個為O-(CH2)o-CH3或CH2-O-(CH2)o-CH3-。
此外，還優(yōu)選以下子式的化合物
式中，R3′和R4′各自獨(dú)立為如上規(guī)定的。
上述子式中式B1III化合物的比例優(yōu)選為約5至45％，特別優(yōu)選約10至35％。特別優(yōu)選的式B1IV的化合物是以下子式的化合物
式中，R*為CH3-(CH2)o-O-或反-H-(CH2)q-CH＝CH-(CH2CH2)b-CH2O-，以及R2′為CH3-(CH2)p-，其中o為0、1、2、3或4，q為0、1、2或3，b為0或1，以及p為1、2、3或4。
這些化合物或式BIV化合物的比例優(yōu)選為約5至40％、特別優(yōu)選約10至35％。
在一特別優(yōu)選的實(shí)施方案中，混合物同時含有式B1III和B1IV的化合物，其中仍可見B1組組分的總比例。
如果式B1I和/或B1III的化合物存在，那么R1和R2優(yōu)選各自獨(dú)立為有1-7個碳原子的正構(gòu)烷基或有3-7個碳原子的(反)-正構(gòu)鏈烯基。Z優(yōu)選為一單鍵。
此外，優(yōu)選本發(fā)明的混合物含有一種或多種式B1IV的化合物，其中
為
或
和R2為上述優(yōu)選含義中的一個，特別優(yōu)選有1-7個碳原子的正構(gòu)烷基。
在所有情況下，仍可見B1組組分的總比例。
B2組化合物的比例優(yōu)選為約5至45％、特別是5至20％。B1V至B1VII的比例(優(yōu)選范圍)如下B1V約5至30％、優(yōu)選約5至15％，B1VI和B1VII的和約5至25％、優(yōu)選約10至20％。
優(yōu)選的B2組化合物如下
R1優(yōu)選為有1-7個碳原子的正構(gòu)烷基或有2-7個碳原子的(反)-正構(gòu)鏈烯基。Z0優(yōu)選為一單鍵。R’優(yōu)選有上述對R優(yōu)選的含義或?yàn)榉?。L1優(yōu)選為氟。X為1-15。
本發(fā)明的混合物優(yōu)選含有一種或多種選自由B1V3、B1VI1和B1VII1的化合物，其總比例為約5至35％。
在一特別優(yōu)選的實(shí)施方案中，本發(fā)明的混合物除B1 V3、B1VI1和B1VII1(L1＝F)外，還含有如選自如下的末端氟化的化合物
和/或選自以下的極性雜環(huán)化合物
式中，R1優(yōu)選為有1-7個碳原子的正構(gòu)烷基或有3-7個碳原子的(反)-正構(gòu)鏈烯基，a為1或2，b為0或1，X0為F、Cl、CF3、-OCF3或-OCHF2，L和L1為H或F。
所有末端氟化的化合物的總比例優(yōu)選為約5至65％、特別是約15至40％。
B3組化合物的比例優(yōu)選為約5至30％、特別是約10至20％。R1優(yōu)選為正構(gòu)烷基或正構(gòu)烷氧基，在每一情況下都有1-9個碳原子。
但是，使用含有鏈烯基或鏈烯氧基的類似化合物也是可能的。式B1 VIII的化合物是優(yōu)選的。
本發(fā)明的混合物含有式IA和IB的化合物以及優(yōu)選B1、B2和B3組中至少一組的化合物。它們優(yōu)選含有一種或多種B1組的化合物以及一種或多種B2和/或B3組的化合物。
組分C化合物的比例優(yōu)選為0至20％，特別是0至10％。
在一特別優(yōu)選的實(shí)施方案中，本發(fā)明的混合物優(yōu)選含有約5至20％一種或多種其介電各向異性小于-2的化合物(組分C)。這樣的化合物是已知的，例如2，3-二氰基氫醌的衍生物或含有結(jié)構(gòu)單元
的環(huán)己烷衍生物，如在DE-A 3232707或DE-A 3407013中規(guī)定的。
但是，優(yōu)選含有2，3-二氟-1，4-亞苯基結(jié)構(gòu)單元的化合物，例如在DE-A 3807801、3807861、3807863、3807864或3807908中公開的化合物。特別優(yōu)選含有這一結(jié)構(gòu)單元的二苯乙炔，如在國際專利申請書PCT/DE 88/00133中公開的，特別是下式的二苯乙炔
式中，R5和R6各自獨(dú)立優(yōu)選為有1-7個碳原子的正構(gòu)烷基或有3-7個碳原子的正構(gòu)鏈烯基，且Z0為-COO-CH2CH2-或一單鍵。
特別優(yōu)選下式的羧酸苯基環(huán)己基酯
組分C含有一種或多種選自V至IX的化合物
式中，R1和R2為如對R規(guī)定的，b為0或1。
特別是，組分C使特性線的陡度增加。
組分B含有一種或多種選自Xa至XIIa的化合物
式中，Alkyl和Alkoxy為有1-7個碳原子的直鏈烷基或烷氧基。
另一些特別優(yōu)選的實(shí)施方案如下-組分C包括一種或多種含有1-氰基-反-1，4-環(huán)己基或2，3-二氟-1，4-亞苯基的化合物；-至少兩種式AIII或AV的化合物；-式AIII和AV的化合物；-至少一種以下化合物
式中，Alkyl為有2-7個碳原子的直鏈烷基或鏈烯基，L為H或F；-一種或多種R為反-鏈烯基或反-鏈烯氧基的化合物；-一種或多種選自以下的化合物
式中，R1和R2有組分B的化合物給出的優(yōu)選含義。上述化合物中的1，4-亞苯基也可被氟取代。在液晶混合物中這些化合物的比例為0至25％、優(yōu)選5至15％。
在另一優(yōu)選的實(shí)施方案中，混合物含有-一種或多種、特別是1、2、3或4種選自式IIIb、IIId、IIIf、IIIh和IIIi的化合物；-至少兩種選自式IIa1、IIb1和IIb2的化合物；-一種或多種式B1IV的化合物；-一種或多種式T1或T2的化合物；-一種或多種下式的化合物
式中，R為如式III規(guī)定的。
在一優(yōu)選的實(shí)施方案中，本發(fā)明的液晶介質(zhì)含有3、4、5或6種式IA和/或IB的化合物；按整個混合物計，這些化合物的含量通常為10-60％(重量)、優(yōu)選15-50％(重量)。
含有其中Rb為H的式IB化合物的介質(zhì)是特別優(yōu)選的。
特別是，當(dāng)用于有高層厚的SLCD和TN顯示器時，本發(fā)明的混合物的特點(diǎn)是，有很短的總響應(yīng)時間(＝ton+toff)。
為了在沒有干擾的情況下能顯示游標(biāo)移動，短的總響應(yīng)時間是一重要的指標(biāo)，特別是在用于蓋板頂(laptops)顯示器的SLCD中。
用于本發(fā)明的STN和TN元件的液晶混合物在介電上是正的，其Δε≥1。特別優(yōu)選這樣的液晶混合物，其中Δε≥3，更特別是Δε≥5的液晶混合物。
本發(fā)明的液晶混合物對于閾電壓V10/0/20和回轉(zhuǎn)粘度γ1具有有利的數(shù)值。如果光程差d·Δn的數(shù)值被確定，那么層厚的數(shù)值d用光各向異性Δn來確定。特別是，在相當(dāng)高的d·Δn值下，有相當(dāng)高的光各向異性的數(shù)值的本發(fā)明液晶混合物的使用通常是優(yōu)選的，因?yàn)榭蛇x擇相當(dāng)小的d值，從而得到更有利的響應(yīng)時間值。但是，含有相當(dāng)小的Δn值的本發(fā)明液晶混合物的本發(fā)明液晶顯示器的特征是，具有有利的響應(yīng)時間數(shù)值。此外，本發(fā)明的液晶混合物的特征是，具有有利的電光特性線陡度的數(shù)值，它們可在高的多重比下操作。此外，本發(fā)明的液晶混合物有高的穩(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)明的液晶顯示器有寬的操作溫度范圍和良好的反差角相關(guān)性。
本發(fā)明液晶顯示元件從偏光器、電極基板和電極經(jīng)表面處理，以致在每種情況下相鄰的液晶分子的優(yōu)選排列(主軸)通常從一個電極到下一個電極扭曲160°至720°，這種構(gòu)造對應(yīng)于這類顯示元件常用的結(jié)構(gòu)物。在這里術(shù)語常用的結(jié)構(gòu)物從廣義上得出，也包括TN和STN元件的所有派生物和改性物，特別是還包括矩陣顯示元件以及含有其他磁體的顯示元件。在兩個外板處的表面傾角是相同的或不同的。相同的傾角是優(yōu)選的。優(yōu)選的TN顯示器的外板表面處的分子縱軸和外板之間的前傾角為0°至7°、優(yōu)選0.01°至5°、特別優(yōu)選0.1°至2°。在STN顯示器中，前傾角為1°至30°、優(yōu)選1°至12°、特別是3°至8°。
TN混合物在液晶池中的扭曲角在22.5°至170°之間、優(yōu)選45°至130°、特別是80°至115°。STN混合物在顯示器中從排列層至排列層的扭曲角在100°至600°之間、優(yōu)選170°至300°、特別是180°至270°。
可使用的本發(fā)明液晶混合物可用本身已知的方法來制備。通常，將較少數(shù)量的所需量組分溶于構(gòu)成主體的組分中，優(yōu)選在升溫下溶解。將各組分的溶液在有機(jī)溶劑如丙酮、氯仿或甲醇中混合也是可能的，混合后，例如再用蒸餾法除去溶劑。
電介質(zhì)也可含有熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員已知的以及在文獻(xiàn)中描述的其他添加劑。例如，可加入0-15％各色染料。
以下的實(shí)施例用來說明本發(fā)明，而不是對本發(fā)明的限制。
使用以下縮寫S-N近晶向列相轉(zhuǎn)變溫度N-I向列各向同性相轉(zhuǎn)變溫度，C.P.清亮點(diǎn)，visc.回轉(zhuǎn)粘度(千帕·秒)ton接通至達(dá)到最大反差的90％的時間，toff斷開至達(dá)到最大反差的10％的時間，V90/V10陡度，taveton+toff2]]>(平均響應(yīng)時間)，SLCD以多重方式操作(多重比1∶240、偏置1∶16、操作電壓20-30伏，以致ton＝toff)。
上述的和下述的所有溫度都以℃表示。百分?jǐn)?shù)為重量百分?jǐn)?shù)。響應(yīng)時間和粘度的數(shù)值為20℃下的數(shù)值。
在本申請書中和以下實(shí)施例中，液晶化合物的結(jié)構(gòu)用簡稱表示，在下表A和B轉(zhuǎn)變成化學(xué)式。所有的基團(tuán)CnH2n+1和CmH2m+1為分別有n和m個碳原子的直鏈烷基。鏈烯基有反式結(jié)構(gòu)。在表B中的符號是不言而喻的。在表A中，只給出原始結(jié)構(gòu)的簡寫。在各個情況下，原始結(jié)構(gòu)的簡稱用短線分開，后跟取代基R1、R2、L1、L2和L3的符號R1、R2、L1、R2L1L2L3L2、L3的符號nm CmH2m+1CnH2n1H H HnOmOCmH2m+1CnH2n+1H H HnO.m CmH2m+1OCnH2n+1H H Hn CN CnH2n+1H H HdN.F CN CnH2n+1H H FnF F CnH2n+1H H HnOFF OCnH2n+1H H HnClCl CnH2n+1H H HnF.F F CnH2n+1H H FnmFCmH2m+1CnH2n+1H F HnCF3CF3CnH2n+1H H HnOCF3OCF3CnH2n+1H H HnOCF2OCHF2CnH2n+1H H HnS NCS CnH2n+1H H HrVsN CN CrH2r+1-CH＝CH-CsH2s- H H HrEsN CN CrH2r+1-O-C2H2s- H H HnNFCN CnH2n+1H F HnAmCOOCmH2m+1CnH2n+1H H HnF.Cl Cl CnH2n+1H H Fn-Vm -CH＝CH-CmH2m+1CnH2n+1H H HnV-Vm -CH＝CH-CmH2m+1CnH2n+1-CH＝CH- H H HnV-m -CmH2m+1CnH2n+1-CH＝CH- H H HnV-Om -OCmH2m+1CnH2n+1-CH＝CH- H H Hn ＝nV-N CnH2n+1-CH＝CH--CN H H HnV-F CnH2n+1-CH＝CH-F H H HnV-F.F CnH2n+1-CH＝CH-F H H Fn-2Vm CnH2n+1CmH2m+1-CH＝CH-CH2CH2-H H H
TN和STN顯示器優(yōu)選含有由一種或多種表A和B的化合物組成的液晶混合物。表A(L1，L2，L3＝H或F)
表B
以下實(shí)施例用來說明本發(fā)明，而不是對本發(fā)明的限制。上述的和下述的百分?jǐn)?shù)為重量百分?jǐn)?shù)。所有的溫度為攝氏度。m.p.表示熔點(diǎn)，c.p.為清亮點(diǎn)。此外，C為結(jié)晶狀態(tài)，N為向列相，S為近晶相和I為各向同性相。這些符號之間的數(shù)字為轉(zhuǎn)變溫度。Δn表示光學(xué)各向異性(589納米，20℃)，V10表示閾電壓，V90/V10表示本發(fā)明液晶顯示器的特性線的陡度。除非另加說明，響應(yīng)時間為接通時間和斷開時間的平均值。實(shí)施例1STN混合物含有PCH-3 13.00％清亮點(diǎn)93.5℃K67.00％ Δn 0.1211ME2N.F3.00％ no 1.4995ME3N.F2.00％ 扭曲 240°ME4N.F4.00％ V10 2.20伏CBC-334.00％ V90/V10 1.03CBC-33F 4.00％ 響應(yīng)時間 292毫秒CC-V-V20.00％CCP-V-1 14.00％CCP-V2-1 15.00％CPP-1V2-2 5.00％CCG-V-F 9.00％實(shí)施例2STN混合物含有PCH-3 13.00％清亮點(diǎn)114℃K67.00％ Δn 0.1306ME2N.F3.00％ no 1.4990ME3N.F2.00％ 扭曲 240°ME4N.F4.00％ V10 2.47伏CBC-334.00％ V90/V10 1.019CBC-33F 4.00％ 響應(yīng)時間 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％實(shí)施例STN混合物含有PCH-3 13.00％清亮點(diǎn)110℃K67.00％ Δn 0.1259ME2N.F3.00％ no 1.4986ME3N.F2.00％ 扭曲 240°ME4N.F4.00％ V10 2.33伏CBC-334.00％ V90/V10 1.041CBC-33F 4.00％ 響應(yīng)時間 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％實(shí)施例4STN混合物含有PCH-3 13.00％清亮點(diǎn) 99℃K67.00％ Δn 0.1230ME2N.F3.00％ no 1.4181ME3N.F2.00％ 扭曲 240°ME4N.F4.00％ V10 2.39伏CBC-334.00％ V90/V10 1.026CBC-33F 4.00％ 響應(yīng)時間 254毫秒CC-V-V1 29.00％CCP-V-1 14.00％CCP-V2-1 15.00％CPP-1V2-2 5.00％實(shí)施例5STN混合物含有PCH-3 15.00％清亮點(diǎn)94℃K68.00％ Δn 0.1254ME2N.F3.00％ no 1.4958ME3N.F2.00％ 扭曲 240°ME4N.F4.00％ V10 2.26伏CC-2V-V2 30.00％V90/V10 1.051CCP-V-1 15.00％響應(yīng)時間 230毫秒CCP-V2-1 14.00％CPP-1V2-2 5.00％CPTP-302 4.00％實(shí)施例6STN混合物含有PCH-3 12.00％清亮點(diǎn)95.5℃K610.00％Δn 0.1259ME2N.F3.00％ no 1.4991ME3N.F2.00％ 扭曲 240°ME4N.F4.00％ V10 2.28伏CBC-334.00％ V90/V10 1.025CBC-33F 4.00％ 響應(yīng)時間 244毫秒CC-V-V1 29.00％CCP-V-1 12.00％CCP-V2-1 15.00％CCP-1V2-2 4.00％實(shí)施例7STN混合物含有PCH-3 13.00％清亮點(diǎn)108.5℃K67.00％ Δn 0.1258ME2N.F3.00％ no 1.4991ME3N.F2.00％ 扭曲 240°ME4N.F4.00％ V10 2.35伏CBC-334.00％ V90/V10 1.038CBC-33F 4.00％ 響應(yīng)時間 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％實(shí)施例8STN混合物含有PCH-3 11.00％清亮點(diǎn)100℃K69.00％ Δn 0.1287ME2N.F3.00％ no 1.5006ME3N.F2.00％ 扭曲 240°ME4N.F4.00％ V10 2.31伏CBC-333.00％ V90/V10 1.029CBC-33F 3.00％ 響應(yīng)時間 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-V4.00％實(shí)施例9STN混合物含有PCH-3 11.00％清亮點(diǎn)99℃K69.00％ Δn 0.1267ME2N.F3.00％ no 1.5005ME3N.F2.00％ 扭曲 240°ME4N.F4.00％ V10 2.29伏CBC-333.00％ V90/V10 1.042CBC-33F 3.00％ 響應(yīng)時間 254毫秒CC-2V-V2 10.00％CC-V-V10.00％CCP-V-1 15.00％CCP-V2-1 16.00％CPP-1V2-2 10.00％CC-5-V4.00％實(shí)施例10STN混合物含有PCH-3 11.00％清亮點(diǎn)101℃K69.00％ Δn 0.1303ME2N.F3.00％ no 1.5001ME3N.F2.00％ 扭曲 240°ME4N.F4.00％ V10 2.38伏CBC-333.00％ V90/V10 1.035CBC-33F 3.00％ 響應(yīng)時間 230毫秒CC-1V-V1 10.00％CC-V-V10.00％CCP-V-1 15.00％CCP-V2-1 16.00％CPP-1V2-2 10.00％CC-5-V4.00％實(shí)施例11STN混合物含有PCH-3 10.00％清亮點(diǎn)101℃K68.00％ Δn 0.1306ME2N.F4.00％ no 1.4994ME3N.F2.00％ 扭曲 240°ME4N.F4.00％ V10 2.28伏CBC-333.00％ V90/V10 1.034CBC-33F 4.00％ 響應(yīng)時間 230毫秒CC-2V-V2 10.00％CC-V-V16.00％CCP-V-1 15.00％CCP-V2-1 16.00％CPTP-303 4.00％CPTP-302 4.00％實(shí)施例12STN混合物含有PCH-3 10.00％清亮點(diǎn)96℃K610.00％Δn 0.1381ME2N.F4.00％ no 1.5015ME3N.F2.00％ 扭曲 240°ME4N.F4.00％ V10 2.17伏CBC-333.00％ V90/V10 1.044CBC-33F 4.00％ 響應(yīng)時間 195毫秒CC-2V-V2 10.00％CC-V-V13.00％CCP-V-1 15.00％CCP-V2-1 16.00％CPTP-303 5.00％PTP-102 4.00％實(shí)施例13STN混合物含有PCH-3 10.00％清亮點(diǎn)102℃K67.50％ Δn 0.1315ME2N.F4.00％ no 1.4985ME3N.F2.00％ 扭曲 240℃ME4N.F4.00％ V10 2.37伏CBC-333.00％ V90/V101.028CBC-33F 3.50％ 響應(yīng)時間 235毫秒CC-1V-V1 10.00％CC-V-V17.00％CCP-V-1 15.00％CCP-V2-1 16.00％CPTP-303 4.00％CPTP-302 4.00％實(shí)施例14STN混合物含有PCH-3 11.00％清亮點(diǎn)99℃K610.00％Δn 0.1408ME2N.F4.00％ no 1.5016ME3N.F2.00％ 扭曲 240°ME4N.F3.00％ V10 2.30伏CBC-334.00％ V90/V10 1.033CBC-33F 3.00％ 響應(yīng)時間 197毫秒CC-1V-V1 10.00％CC-V-V13.00％CCP-V-1 15.00％CCP-V2-1 16.00％CPTP-303 5.00％PTP-102 4.00％實(shí)施例15STN混合物含有PCH-3 15.00％清亮點(diǎn)99℃ME2N.F2.00％ Δn 0.1449ME3N.F3.00％ 扭曲 240°ME4N.F7.00％ V10 2.29伏CC-5-V12.00％V90/V10 1.041CC-1V-V1 10.00％響應(yīng)時間 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％
權(quán)利要求
1.液晶顯示器，含有以下各項(xiàng)-兩外板，它們與框架一起構(gòu)成池，-存在于元件中有正介電各向異性的向列液晶混合物，-在外板內(nèi)側(cè)上有排列層的電極層，-在外板表面處分子的縱軸和外板之間的前傾角為0°至30°，以及-元件中的液晶混合物從排列層至排列層的扭曲角為22.5°至600°之間的數(shù)值，-由以下組分組成的向列液晶混合物a)20-90％(重量)由一種或多種其介電各向異性大于+1.5的化合物組成的液晶組分A；b)10-65％(重量)由一種或多種其介電各向異性在-1.5至+1.5之間的化合物組成的液晶組分B；c)0-20％(重量)由一種或多種其介電各向異性小于-1.5的化合物組成的液晶組分C；以及d)這樣數(shù)量的旋光性的組分D，以致使層厚(外板的間距)和手性向列液晶混合物的天然螺距之間的比值為約0.2至1.3，其特征在于，組分A含有至少一種式IA的化合物
式中，Ra為有1-12個碳原子的烷基，其中一個或兩個不相鄰的CH2基團(tuán)可被-O-、-CH＝CH、-CO-、-OCO-或-COO-取代，L為H或F，以及r為0或1，以及組分B含有至少一種式IB的化合物
式中，Rb和Rc各自獨(dú)立為有2-7個碳原子的鏈烯基。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的顯示器，其特征在于，組分A還含有式II和/或III的化合物
式中，R為有1-12個碳原子的烷基，其中除了一個或兩個不相鄰的CH2基團(tuán)可被-O-、-CH＝CH-、-CO-、-OCO-或-COO-，特別是有2-7個碳原子的反式鏈烯基取代之外，
和
各自獨(dú)立為
L1-6各自獨(dú)立為H或F，Z1為-COO-、-CH2CH2-或一單鍵，Z2為-CH2CH2-、-COO-、-C≡C-或一單鍵，Q為-CF2-、-CHF-、-OCF2-、-OCHF-或一單鍵，Y為F或Cl，a為1或2，以及b為0或1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的顯示器，其特征在于，組分A含有至少一種式IIa至IId的化合物
式中，R、L1、L2和L5為如上規(guī)定的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中一項(xiàng)的顯示器，其特征在于，組分B還含有一種或多種式IV1至IV24的化合物
式中，R1和R2各自獨(dú)立為對R規(guī)定的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中至少一項(xiàng)的顯示器，其特征在于，組分B含有一種或多種下式的化合物
式中，Re為如對Rb規(guī)定的，以及Re1為有1-4個碳原子的直鏈烷基。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中至少一項(xiàng)的顯示器，其特征在于，組分C含有一種或多種選自V至IX的化合物
式中，R1和R2為和對R規(guī)定的，b為0或1。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中至少一項(xiàng)的顯示器，其特征在于，組分B含有一種或多種選自Xa至XIIIa的化合物
式中，Alkyl和Alkoxy為有1-7個碳原子的直鏈烷基或烷氧基。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中至少一項(xiàng)的顯示器，其特征在于，組分A含有一種或多種式T3的化合物
式中，R7為-CxH2x+1，-OCxH2x+1，
或
X為一個1-15的整數(shù)，L1、L2、L5和L6各自獨(dú)立為H或F，以及X’為F、Cl或OCF3。
9.權(quán)利要求1-8中一項(xiàng)規(guī)定的組合物的液晶混合物。
全文摘要
本發(fā)明涉及具有很短響應(yīng)時間和良好的陡度和角相關(guān)性的TN液晶顯示器和超扭曲液晶顯示器(SLCD),以及涉及這里使用的本發(fā)明的向列液晶混合物,其特征是,它們含有至少一種式IA的化合物以及至少一種式IB的化合物,式中,R
文檔編號C09K19/42GK1192464SQ98105339
公開日1998年9月9日 申請日期1998年2月26日 優(yōu)先權(quán)日1997年2月27日
發(fā)明者H·希施瑪恩, C·威勒, V·里芬拉茨 申請人:默克專利股份有限公司