專利名稱::低粘度液晶材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
:本發(fā)明涉及用于顯示器的手性向列型液晶材料,該材料含有能降低所述材料粘度的添加劑。
背景技術(shù):
:穩(wěn)定化的膽甾型液晶由于該手性材料中存在大量的手性摻雜劑和相應(yīng)的強(qiáng)固有扭曲性,因而粘度高。然而,當(dāng)這種材料用于電光器件時(shí),高粘度可能會(huì)令人不希望地增加這種材料的響應(yīng)時(shí)間。為了降低向列型液晶的粘度過去曾在該材料中加入各種物質(zhì)。向列型液晶材料比膽甾型液晶材料具有顯著不同的性能。例如,膽甾型液晶材料顯示出弱散射的焦錐狀態(tài)和反射的扭曲平面狀態(tài),這兩種狀態(tài)在沒有場(chǎng)存在時(shí)是穩(wěn)定的。人們無法預(yù)測(cè)用于降低向列型液晶粘度的添加劑在手性向列型液晶材料中可能會(huì)產(chǎn)生什么樣的效果。與向列材料相比,手性向列材料的晶體結(jié)構(gòu)使得預(yù)測(cè)其性能較為困難。手性向列材料的液晶分子具有螺旋取向的指向矢,這就使得進(jìn)行諸如介電常數(shù)和透光率的測(cè)量實(shí)驗(yàn)成為困難。鑒于膽甾型液晶材料性能測(cè)量中的困難和配制這種材料的組合物時(shí)的不可預(yù)測(cè)性,因此仍然需要能夠降低用于顯示器的手性向列型液晶材料粘度的各種添加劑。發(fā)明概述總的來說,本發(fā)明涉及用于顯示器的液晶材料,該材料含有第一手性向列型液晶組分和在任何溫度下都不顯示出液晶相的第二組分。第二組分的含量應(yīng)能有效地使該材料在室溫下的體積粘度降低至少約26%,優(yōu)選至少約46%?;蛘?,能顯著降低液晶材料粘度的第二組分的用量至少為液晶材料總重量的約5%,優(yōu)選為至少10%(重量)。該材料優(yōu)選具有正介電各向異性。包含有本發(fā)明材料的顯示器顯示出顯著改善的性能,包括較高的對(duì)比率、較短的脈沖寬度和較低的電壓。具體地說,第二組分是非手性的,其分子量不超過約205克/摩爾。該材料的體積粘度小于約82厘泊。這可通過使用其量小于該材料總重量10%的第二組分而獲得。第二組分的優(yōu)選用量為該材料總重量的約5%~20%,更優(yōu)選從大于8%至約15%(重量)。除非另有指明,否則本文中所有化學(xué)組分的量均指占液晶材料總重量的%(重量)。本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案涉及包含液晶材料的顯示器,所述材料含有第一手性向列型液晶組分和在任何溫度下不顯示出液晶相的第二組分。該第二組分使材料的體積粘度降低至少約26%。池壁結(jié)構(gòu)與材料相配合形成了焦錐結(jié)構(gòu)和扭曲的平面結(jié)構(gòu),這兩種結(jié)構(gòu)在沒有場(chǎng)存在時(shí)是穩(wěn)定的。對(duì)顯示器施加一個(gè)電場(chǎng),使至少一部分材料轉(zhuǎn)變成焦錐結(jié)構(gòu)和扭曲平面結(jié)構(gòu)中的至少一種。該顯示器的單色反射對(duì)比率為至少30∶1。用于施加電場(chǎng)的顯示器可通過施加寬度小于約6毫秒和電壓不大于約45伏的脈沖使材料轉(zhuǎn)變成垂面狀態(tài)。該顯示器較好采用前面照光以反射模式工作。如本公開中所使用的,脈沖序列被施加到液晶材料中,脈沖序列包含至少一個(gè)AC脈沖,該脈沖是在加上電壓時(shí)產(chǎn)生的。在本公開中一個(gè)脈沖定義為一個(gè)電磁波的周期。用于本發(fā)明的脈沖較好是矩形波脈沖。這里所述的脈沖寬度是指整個(gè)脈沖序列的寬度。因此,有手性向列型材料但沒有本發(fā)明第二組分的液晶顯示器??赏ㄟ^施加一個(gè)能有效地使材料轉(zhuǎn)變成垂面狀態(tài)的某一給定電壓和寬度PWstd的脈沖來進(jìn)行編址。本發(fā)明增加開關(guān)速度的方法采用了本發(fā)明的液晶材料,該材料包含第一手性向列型液晶組分和在任何溫度下都不顯示液晶相的第二組分。該液晶材料與池壁結(jié)構(gòu)相配合形成了在沒有場(chǎng)存在時(shí)能保持穩(wěn)定的焦錐結(jié)構(gòu)和扭曲的平面結(jié)構(gòu)。第二組分的含量應(yīng)能達(dá)到這樣的程度,即用一個(gè)在給定電壓下其值比脈沖寬度PWstd至少小約50%的脈沖寬度PWimp就能有效地使液晶轉(zhuǎn)變成垂面狀態(tài)。具體地說,第二組分的含量優(yōu)選大于材料總重量的8%,更優(yōu)選至少為10%(重量)。脈沖寬度PWstd可為約15毫秒。與此相比,按照本發(fā)明得到的脈沖寬度PWimp優(yōu)選不大于約6毫秒,甚至不大于約4毫秒。脈沖寬度PWimp優(yōu)選比脈沖寬度PWstd至少小約70%。用于降低材料粘度的第二組分可由如下通式I所示的化合物構(gòu)成式中R1選自由烷基和烷氧基組成的這一組,各含1~9個(gè)碳原子。更優(yōu)選的是,式I所示的第二組分可具有如下通式式中A代表能使該第二組分具有極性,并能使其溶于第一組分的任何基團(tuán)。就此而言,基團(tuán)A優(yōu)選包含氰基。當(dāng)基團(tuán)A為氰基時(shí),R1代表的烷基或烷氧基最好不含7個(gè)碳原子。如果基團(tuán)A是氰基,且R1中的烷基或烷氧基有7個(gè)碳原子,則第二組分的含量優(yōu)選大于液晶材料總重量的10%。符合通式I的優(yōu)選的取代苯基化合物包括下列一些化合物1-苯基戊烷、1-苯基己烷、1-環(huán)己基苯、對(duì)氰基戊基苯和1-苯基丁腈?;蛘?,用于降低材料粘度的第二組分可以由如下通式II所示的化合物構(gòu)成R2-BII式中R2選自由各含1~11個(gè)碳原子的烷基和烷氧基組成的一組,B包含能使第二組分具有極性,并能使其溶于第一手性向列型液晶組分中的任何基團(tuán)。符合通式II的優(yōu)選的第二組分是十一烷基氰化物。在通式I和通式II的情況下第二組分的分子量優(yōu)選不超過約205克/摩爾?;鶊F(tuán)A和B選自由烷基、烷氧基和氰基組成的一組。式I的降粘添加劑優(yōu)選包含單環(huán)芳族化合物,如苯。但是,鑒于本公開,精通本技術(shù)的人員會(huì)明白降粘添加劑可以包含其它芳族化合物。例如,降粘添加劑可以包含雜環(huán)化合物。就此而言,含氮雜環(huán)化合物(例如吡啶)或許適用于本發(fā)明。聯(lián)苯化合物一般不適用于本發(fā)明,除非這類化合物的分子量小于約205克/摩爾,且在任何溫度下都不顯示出液晶相。根據(jù)實(shí)驗(yàn)來確定何種芳族和雜環(huán)化合物適用于本發(fā)明,這純屬于熟練的化學(xué)工作者的能力范圍內(nèi)。實(shí)驗(yàn)的方法是用被試化合物代替通式I所示的苯環(huán),將所得材料加入到手性向列型組分中,然后觀察該材料是否可溶解,是否能降低本發(fā)明材料的粘度。下面列出本公開中所用的術(shù)語的定義“雜原子”是指氮、硫或氧原子。含有1個(gè)以上雜原子的基團(tuán)中的雜原子可以相同或不同?!巴榛笔侵肝慈〈幕蛉〈娘柡蜔N鏈基團(tuán)。優(yōu)選的烷基含有1~11個(gè)碳原子(“低級(jí)烷基”),包括(例如)甲基、乙基、丙基、丁基、戊基和庚基?!碍h(huán)烷基”是指飽和羧酸環(huán)基團(tuán)。1個(gè)優(yōu)選的環(huán)烷基是環(huán)己基?!半s環(huán)式環(huán)”是指未取代的或取代的芳環(huán)基團(tuán),由環(huán)中含有碳原子和1個(gè)或多個(gè)雜原子。本發(fā)明的芳族化合物,包括任何雜環(huán)化合物,優(yōu)選單環(huán)?!巴檠趸笔侵负袩N鏈取代基的含氧基團(tuán),其中的烴鏈?zhǔn)峭榛蜴溝┗?即-O-烷基或-O-鏈烯基)。如上述定義的和這里所用的,取代基本身也可以被取代??蛇m用于本發(fā)明的取代基列于C.Hansch和A.Leo所著的SubstituentConstantsforCorrelationAnalysisinChemistryandBiology(1979),(化學(xué)與生物學(xué)中相關(guān)分析的取代基常數(shù))一書中,該書并入本文作為參考。本發(fā)明提供了一系列優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的第二組分能顯著降低手性向列型液晶材料的體積粘度。在復(fù)雜的手性體系中使用特定量的特定第二組分也可達(dá)到此目的。也就是說,用于降低粘度的第二組分必須能溶解于手性向列型組分中,而且具有小的尺寸(例如,分子量不大于205克/摩爾)。所有這類液晶材料在任何溫度下都必須不顯示出液體結(jié)晶相。本發(fā)明除了涉及能使液晶材料的粘度顯著降低的第二組分外,也涉及性能大大改善的顯示器。例如,與不含該第二組分的組合物相比,大大提高了對(duì)比度??梢哉J(rèn)為這是由于組合物的新形態(tài)所致,這種新形態(tài)包括平面和焦錐結(jié)構(gòu)的改變以及各區(qū)域之間缺陷結(jié)構(gòu)的改變。這種形態(tài)的一個(gè)效果在于焦錐狀態(tài)顯示出與不含第二組分的組合物相比,其散射減少至少約40%。本發(fā)明縮短開關(guān)時(shí)間的方法是通過液晶材料與池壁結(jié)構(gòu)的配合作用來提高開關(guān)速度。也就是說,第二組分的用量能有效地使液晶材料轉(zhuǎn)變成垂面狀態(tài),其脈沖寬度PWimp比通常的脈沖寬度減少約50%。當(dāng)?shù)诙M分的用量大于8%(重量),尤其至少約10%(重量)時(shí),就能獲得這種改善。因此本發(fā)明提供了一種粘度大大降低的手性向列型液晶材料,并提供了一種使用該組合物的方法和顯示器,它們均得益于改善的性能,包括較低的電壓、較短的脈沖時(shí)間和提高的對(duì)比度。從附圖及后面的詳細(xì)說明可充分地理解本發(fā)明,并認(rèn)識(shí)到本發(fā)明的其它許多特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)。附圖簡(jiǎn)述圖1是可用于本發(fā)明的液晶池示意圖。圖2是顯示脈沖寬度的倒數(shù)與用來使材料從焦錐狀態(tài)轉(zhuǎn)變成垂面狀態(tài)的電壓V4的平方的函數(shù)關(guān)系的圖;圖3是顯示對(duì)比率與脈沖寬度的函數(shù)關(guān)系的圖;圖4是顯示反射率與電壓的函數(shù)關(guān)系的圖;圖5是顯示反射率與時(shí)間的函數(shù)關(guān)系的圖;圖6是顯示松弛時(shí)間與池溫的函數(shù)關(guān)系的圖;圖7是顯示對(duì)比率與池溫的函數(shù)關(guān)系的圖;圖8是顯示電壓與池溫的函數(shù)關(guān)系的圖;優(yōu)選實(shí)施方案詳述本發(fā)明涉及用于顯示器的液晶材料,所述材料包含第一手性向列型液晶組分和用于降低該材料粘度的第二組分或稱為添加劑。本發(fā)明的液晶材料具有正介電各向異性。降粘添加劑是非手性的,其特征在于分子量低,并具有在任何溫度下都不顯示液體結(jié)晶相的能力。本發(fā)明的降粘添加劑包含下列通式I或II中的任何一種。通式I是指如下的取代苯基化合物形式的降粘添加劑式中基團(tuán)R1選自由含有1~9個(gè)碳原子的烷基和烷氧基組成的一組基團(tuán);基團(tuán)A是任選的基團(tuán),它包含能使第二組分具有極性,并使其能溶解在手性向列型液晶組分中的任何一種基團(tuán)。通式II是指如下的極性化合物形式的降粘添加劑R2-BII式中基團(tuán)R2包含含有1~11個(gè)碳原子的烷基或烷氧基,基團(tuán)B包含能使第二組分具有極性,并能使其溶解在第一手性向列型液晶組分中的任何一種基團(tuán)。按這里所定義的,如果在裝填到池中的添加劑與手性向列型液晶的混合物中用肉眼觀察不到添加劑的離析現(xiàn)象,則這種降粘添加劑就被認(rèn)為是可溶的。按這里所定義的,如果降粘劑分子的負(fù)電荷中心與正電荷中心不重合,則該降粘添加劑就被認(rèn)為是有極性的。極性是指分子的偶極矩,可按下式計(jì)算μ=ed,式中μ是分子的偶極矩,e是電荷,d是正負(fù)電荷之間分開的距離。在優(yōu)選的形式中,R1與A處于式1所示的苯環(huán)上的對(duì)位位置。R1與A也可以處于苯環(huán)上的間位位置,只要所形成的材料能溶解于手性向列型液晶組分中就行。各個(gè)基團(tuán)A和B可以是低級(jí)烷基或烷氧基或氰基,優(yōu)選氰基。式I和式II中所有烷基和烷氧基都優(yōu)選地是直鏈基團(tuán),但也可以是支化或環(huán)狀基團(tuán)。R1可以包含3~6個(gè)碳原子的環(huán)狀烷基或烷氧基。通式I和II的烷基和烷氧基中優(yōu)選含奇數(shù)個(gè)碳原子。這是因?yàn)檫@些基團(tuán)含奇數(shù)個(gè)碳原子時(shí)比含偶數(shù)個(gè)碳原子時(shí)可以使向列-各向同性相的轉(zhuǎn)變溫度降得更低之故。通式I的降粘添加劑可以是極性的或非極性的。通式I和II的降粘添加劑可以在烷基、烷氧基和苯環(huán)上包含其它取代基,只要這些取代基能導(dǎo)致一種可溶性的并能降低本發(fā)明材料的粘度的降粘添加劑就可以。就此而言,可適用于本發(fā)明的一些取代基包括Cl、F、OCF3、NO2和OCHF。符合通式I的優(yōu)選的取代苯基化合物列舉如下1-苯基戊烷、1-苯基己烷、1-環(huán)己基苯、對(duì)氰基戊基苯、4-苯基丁腈和對(duì)氰基苯基庚烷。這些化合物如下列通式Ia-f所示。符合通式II的優(yōu)選添加劑是十一烷基氰,該化合物如下式IIg所示。式Ia-f和IIg的化合物可以含有諸如上述的那些取代基。下表1提供了有關(guān)本發(fā)明降粘添加劑的性能數(shù)據(jù)。表11.熔點(diǎn)/沸點(diǎn)/壓力(如無另外的說明則為大氣壓)2.分子量本發(fā)明的降粘添加劑的尺寸與手性向列組分的尺寸相比相對(duì)較小,其分子量不大于205克/摩爾。更優(yōu)選的是,本發(fā)明的添加劑的分子量范圍是約140~約205克/摩爾。優(yōu)選的是式I的添加劑只包括1個(gè)苯環(huán)。一般而言,本發(fā)明的液晶材料包含至多約90%的手性向列材料;0~約52%的向列材料;約5%~約20%的降粘材料;0~約2%的染料;0~約1.2%的單體;和0~約0.3%的光引發(fā)劑。在優(yōu)選的形式中,手性向列材料的含量為約48%~約90%。手性向列材料可以包含,例如,從Merck公司得到的一種或多種下列材料BL061、BL100和BL036。正如精通本技術(shù)的人們會(huì)認(rèn)識(shí)到的那樣,許多其它手性向列材料也可適用于本發(fā)明。本發(fā)明液晶材料的螺距長度根據(jù)下面方程式(1)調(diào)節(jié)λmax=nav·P0(1)式中λmax是峰值反射波長(反射率最大時(shí)的波長),nav是液晶材料的平均折射指數(shù),P0是膽甾螺旋的固有螺距長度。膽甾螺旋及螺距長度的定義及其測(cè)量方法是精通本技術(shù)的人們所熟知的,例如可參見BLinov,L.M.所著的Electro-opticalandMagneto-OpticalPropertiesofLiquidCrystals(液晶的電光和磁光性能)一書,JohnWiley&Sons公司出版(1983)。螺距長度可通過調(diào)節(jié)液晶材料中手性材料的濃度來改變。就手性摻雜劑的大多數(shù)濃度而言,由摻雜劑引起的螺距與該摻雜劑的濃度成反比。比例常數(shù)由下面的方程式(2)給出P0=1/(HTP·C)(2)式中C是手性摻雜劑的重量百分濃度,HTP是比例常數(shù)。向列材料用于調(diào)節(jié)手性向列材料的濃度,從而也調(diào)節(jié)了液晶的螺距長度。加入到例如BL061手性向列材料中的向列材料的量取決于所要求的要被液晶材料反射的輻射波長。例如要生產(chǎn)能反射短波長的光,例如蘭色的顯示器,就幾乎不需要或根本不需要使用E44。大約52%的E44用于生產(chǎn)能反射具有電磁譜中紅外波長范圍內(nèi)波長的輻射的顯示器。本發(fā)明的材料可用于題為“反射可見光和紅外輻射的顯示器”的專利申請(qǐng)序列號(hào)08/823,329中所公開的顯示器中。該申請(qǐng)全文并入本文作為參考。根據(jù)此公開內(nèi)容,對(duì)于精通本技術(shù)的人們來說,用于調(diào)節(jié)螺距長度以便產(chǎn)生能反射具有各種波長的輻射的材料所需加入到手性向列材料中的向列型液晶材料的量是顯而易見的。對(duì)于精通本技術(shù)的人們來說,也很明顯的是,不用通過往手性向列材料中加入向列材料的方法來調(diào)節(jié)材料的螺距長度,而將手性摻雜劑加入到其量占大多數(shù)的向列材料中也可以制得具有所需螺距長度的材料。向列材料可以包含例如從Merck公司得到的一種或多種下列材料E44,BL101,E7,ZLI-3308,ZLI-3273,ZLI-5048-000,ZLI-5049-100,ZLI-5100-100,ZLI-5800-000和MLC-6041-100。正如精通本技術(shù)的人們會(huì)認(rèn)識(shí)到的那樣,其它向列材料也適用于本發(fā)明。本發(fā)明的下列降粘添加劑是從Aldrich化學(xué)公司得到的1-苯基戊烷、1-苯基己烷、1-環(huán)己基苯、4-苯基丁腈和十一烷基氰。對(duì)氰基戊基苯和對(duì)氰基苯基庚烷這兩種降粘劑是肯塔基(Kent)州立大學(xué)按照下列步驟1-4合成的。式中R=C5H11,C7H15。從Aldrich化學(xué)公司得到的酰氯1與氫氧化銨2混合生成酰胺3。用磷酰氯使酰胺3脫水得到4,當(dāng)R為C5H11時(shí)4是對(duì)氰基戊基苯,或者當(dāng)R是C7H15時(shí),4是對(duì)氰基苯基庚烷。產(chǎn)物4通過蒸餾精制。降粘添加劑的含量為材料總重量的約5~約20%(重量)。添加劑用量的上限是當(dāng)該添加劑裝填到池中時(shí)它必須能溶解在手性向列型液晶中。降粘劑的含量優(yōu)選大于8%,更優(yōu)選至少為約10%~約15%。液晶顯示器的性能(例如對(duì)比率、電壓、開關(guān)時(shí)間、從垂面狀態(tài)到平面狀態(tài)的松馳時(shí)間)有隨添加劑含量的增加而改善的傾向。例如,含有5%對(duì)氰基戊基苯添加劑的材料能導(dǎo)致電壓V4(使材料從焦錐狀態(tài)轉(zhuǎn)變成垂面狀態(tài)時(shí)所需的電壓)約為38伏時(shí)對(duì)比率為約30∶1,松馳時(shí)間為150毫秒的顯示器,包含有10%這種添加劑的顯示器的對(duì)比率為約40∶1,電壓V4為34伏,松馳時(shí)間為110毫秒。染料的用量可為約0.25%~約1.5%。任何合適的染料都可用于本發(fā)明,例如,由肯塔基(Kent)州立大學(xué)制備的4-己氨基-4′-硝基偶氮苯(C6)。液晶材料的雙穩(wěn)定性可用聚合物網(wǎng)絡(luò)或表面處理獲得,但也可以兩者都不需要。用聚合物穩(wěn)定化的膽甾結(jié)構(gòu)(PSCT)顯示器采用了經(jīng)表面處理的基材,這種表面處理可以促進(jìn)均勻取向,用的是包含少量單體和光引發(fā)劑的液晶材料。有關(guān)適用的聚合物穩(wěn)定化的材料及其池的制造方法的論述可參考如下文獻(xiàn)Doane,J.W.,和Yang,D.K.Front-litFlatPanelDisplayfromPolymerStabilizedCholestericTexture(由聚合物穩(wěn)定化膽甾結(jié)構(gòu)體制成的正面照光扁平顯示器),JapanDisplay92,Hiroshima,1992年10月;Yang,D.K.和Doane,J.W.CholestericLiquidCrystal/PolymerGelDispersionReflectiveDisplayApplication(膽甾型液晶/聚合物凝膠分散體反射式顯示器的應(yīng)用),SIDTechnicalPaperDigest,第XXIII卷,1992年5月,第759頁及以下,以及參考下列美國專利5,570,216(題為“具有甚高對(duì)比率和優(yōu)異機(jī)械穩(wěn)定性的雙穩(wěn)態(tài)膽甾型液晶顯示器”);5,251,048(題為“反射式膽甾型顯示器電子開關(guān)的方法和設(shè)備”)和5,384,067(題為“灰色區(qū)域液晶材料”),以上所有文獻(xiàn)及專利均全文并入本文,作為參考。優(yōu)選的聚合物穩(wěn)定化材料的一個(gè)例子包含上述含量的手性向列材料、向列材料和降粘添加劑以及還包含約1.0%~約1.2%的單體和約0.25%~約0.3%的引發(fā)劑。當(dāng)使用單體和引發(fā)劑時(shí)其它組分的總含量減少約1.5%。單體優(yōu)選包含由肯塔基州立大學(xué)合成的4,4′-二丙烯?;?lián)苯(“BAB”)。引發(fā)劑可包含IRGACURE369和651牌號(hào)的引發(fā)劑,可從Ciba-Geigy公司得到。關(guān)于不含聚合物的材料,在某些情況下,希望用各種材料處理池壁和電極,例如鈍化層和取向?qū)?。所調(diào)鈍化層是指防止電極正面與背面短路的絕緣層。導(dǎo)電涂層較好包含透明的銦錫氧化物(ITO),但是,任何具有良好透光性的導(dǎo)電涂層均可使用,例如各種導(dǎo)電聚合物和氧化錫。適用的鈍化材料的一個(gè)實(shí)例是稱為NHC-720A的一種SiTi材料,它是由Nissan化學(xué)公司生產(chǎn)的。適用的取向材料的一個(gè)例子是Nissan化學(xué)公司生產(chǎn)的No.SE-7511L。鈍化層的厚度為約400~約1000埃。取向?qū)拥暮穸葹?~約1000埃。可用清洗劑或化學(xué)藥品對(duì)池壁進(jìn)行處理,以獲得各種不同的對(duì)比率和開關(guān)特性。這些處理方法可用來改變液晶的均勻性、改變各種結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,以及改變?nèi)魏伪砻驽^合的強(qiáng)度。除了用各種材料進(jìn)行表面處理外,反面基質(zhì)的處理可以不同。例如,反面基質(zhì)可在不同方向上進(jìn)行摩擦,一個(gè)基質(zhì)可進(jìn)行這種處理,而其它基質(zhì)則可以不必進(jìn)行這種處理,或者可以用不同材料作為反面基質(zhì)。正如上面所指出的,這些處理具有改變池響應(yīng)效果的作用。鈍化層或電極材料本身就可以足以使焦錐結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。任選地,在手性向列型液晶混合物中也可以包含其它添加劑,用以改變池的各種特性。例如,當(dāng)顏色是由液晶材料本身產(chǎn)生時(shí),可以加入多色染料以加強(qiáng)或改變池所反射的顏色。類似地,可將諸如氣相法二氧化硅之類的添加劑溶解在液晶混合物中以調(diào)節(jié)各種膽甾型結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。單一液晶池顯示器的一個(gè)例子示于圖1。圖1中圖示說明的液晶池包含玻璃基質(zhì)或玻璃板10、11,這兩塊板沿其邊緣被密封,并由隔離物12隔開。玻璃板上涂有銦錫氧化物(ITO)或類似材料以形成透明電極13。參考數(shù)字14代表任選的表面涂層,它可以加到電極上以影響液晶指示器,或改變池的對(duì)比率、反射率或開關(guān)特性。反面涂層14可是相同的材料或不同的材料,而且可以在不同方向上進(jìn)行摩擦,或者涂層14中的1個(gè)或2個(gè)涂層可以一起消除。該池包括含有無聚合物的材料或PSCT材料的液晶材料16。精通本技術(shù)的人們將會(huì)認(rèn)識(shí)到本發(fā)明的液晶材料可以加入到不同于這里所圖示和說明的各種類型的池中。例如,該材料不用外部活化電極編址,而是可以用有源或無源矩陣變換電路、多路電路或其它類型的電路來編址,所有這些電路對(duì)于精通本技術(shù)的人們來說都是很明顯的。類似地,可以制造沒有表面處理層14的池。本發(fā)明可以采用精通本技術(shù)的人們所熟知的任何合適的驅(qū)動(dòng)電路和電子線路,包括,但不限于上面提到的Doane和Yang的文章中所述的那些電路,以及下列文獻(xiàn)中所述的那些電路,所有這些文獻(xiàn)均全文并入本文作為參考。這些文獻(xiàn)是美國專利申請(qǐng)?zhí)?8/390,068,1995年2月17日提交,題目為“雙穩(wěn)態(tài)液晶顯示器的動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)方法和裝置”;美國臨時(shí)專利申請(qǐng),1997年5月12日提交,題為“雙穩(wěn)態(tài)液晶顯示器的單極性波形驅(qū)動(dòng)方法和裝置”;以及美國專利5,453,863,題為“多穩(wěn)態(tài)手性向列型顯示器”。本發(fā)明優(yōu)選使用無源矩陣變換多路型顯示器。脈沖幅度和寬度以及場(chǎng)移動(dòng)速度對(duì)各種結(jié)構(gòu)的影響可參見美國專利5,453,863。本發(fā)明可采用美國專利5,453,863中所述的編址技術(shù)來實(shí)現(xiàn)灰色區(qū)域的顯示。本發(fā)明的液晶是通過施加一個(gè)較好具有所需寬度矩形波的脈沖的電場(chǎng)來編址的。例如,電壓可以是頻率為約125Hz~約2KHz的交流電壓。可以使用各種脈沖寬度,例如約4ms(毫秒)~約50ms的脈沖。要理解的是,在各光學(xué)狀態(tài)之間驅(qū)動(dòng)液晶材料所需的每微米液晶池厚度的電壓依材料的不同而不同,但根據(jù)本公開內(nèi)容所需電壓的確定完全屬于本領(lǐng)域技術(shù)范圍內(nèi)的事。含有本發(fā)明材料的顯示器具有改善的性能。由本發(fā)明的液晶材料制成的顯示器的一個(gè)主要性能的改善是對(duì)比率。此處對(duì)比率是由下面的關(guān)系式(3)除以關(guān)系式(4)來定義的(在扭曲平面狀態(tài)中在峰值波長的反射光強(qiáng)度減去背景光強(qiáng)度)(3)(在焦錐狀態(tài)中在關(guān)系式(3)的峰值波長的反射光強(qiáng)度減去背景光強(qiáng)度)(4)這里對(duì)比率是通過在暗室中用單色光從垂直于液晶池表面方向照射該池來計(jì)算的。在與基質(zhì)平面成45°角的方向上對(duì)光進(jìn)行檢測(cè)。對(duì)傳統(tǒng)手性向列材料來說,對(duì)比率可為約17∶1。但是,使用本發(fā)明材料的顯示器的對(duì)比率為約30∶1~約45∶1或更高,優(yōu)選的對(duì)比率為至少約40∶1。本發(fā)明的添加劑能使液晶材料的粘度顯著降低。由于膽甾系化合物具有復(fù)雜的螺旋形性質(zhì),所以其粘度的測(cè)定很困難。下面將敘述用于測(cè)定手性向列型液晶材料的粘度的方法。膽甾型材料,類似柱塞,流經(jīng)圓形毛細(xì)管孔。參閱Helfrich,W.,膽甾型和近晶型液晶的毛細(xì)管流動(dòng),Phys.Rev.Lett.23,372(1969)。每秒總流量Q由下式(5)給出Q=(P2A/(-λ1)4π2)P′(5)式中P是螺旋的螺距,P′是壓力梯度,A是毛細(xì)管的橫截面積,λ1≤0,是常數(shù)。圓形毛細(xì)管的泊肅葉定律用下面方程(6)表示Q=(πa4/8η)P′(6)式中a是半徑,η是粘度。體積粘度可用動(dòng)力粘度ν表示。這種兩粘度的相互關(guān)系可用下面關(guān)系式(7)表示ν=η/ρ(7)式中ρ是密度。測(cè)定膽甾型液晶的流量,并將其與已知粘度和密度的液體的流量進(jìn)行比較。兩種流體的比率可寫成如下方程式(8)η1/η2=ρ1·τ1/ρ2·τ2(8)式中τ1與τ2是各自的流動(dòng)時(shí)間。方程式(7)和(8)可參閱Pruecher,H.Jubb,R.,和Finkenzeller,U.,液晶物理性能向列型液晶材料的粘度,TheMerckGroupLiquidCrystalNewsletter,8,24(1991)。改寫方程式(8)得到方程式(9)η1/ρ1=η2·τ1/ρ2·τ2(9)用動(dòng)力粘度代入方程式(9)得到如下的方程式(10)ν1=(ν2/τ2)τ1(10)方程式(10)可以改寫成如下的方程式(11)ν1=Kτ1(11)上式中用了如下的方程式(12)K=ν2/τ2(12)方程式(11)將未知液晶材料的動(dòng)力粘度與其通過毛細(xì)管的流動(dòng)速率相關(guān)聯(lián)起來。常數(shù)K對(duì)標(biāo)準(zhǔn)液體而言是已知值。一旦求出了動(dòng)力粘度,就可通過測(cè)定液晶材料的密度利用方程式(7)求出體積粘度。毛細(xì)管內(nèi)部不經(jīng)處理。使液晶按垂面方向取向,使螺旋軸基本上平行于毛細(xì)管的長軸。將管子水平放置,以消除重力的影響。所有已知液體為去離子水。實(shí)驗(yàn)在20℃±1℃進(jìn)行。方程式(11)和(12)可改寫成下面的方程式(13)和(14)K=ν水/τ水(13)νLC=KτLC(14)式中LC代表液晶。用20℃時(shí)水的密度和流動(dòng)速率,校正常數(shù)K按1.901×10-7m2.S-2計(jì)算。通過測(cè)定液晶混合物的流動(dòng)速率,可用方程式(14)求出動(dòng)力粘度。體積粘度由密度求出。液晶密度通過稱量已知體積材料的重量求出。體積誤差應(yīng)在±0.01ml范圍內(nèi)。按照本發(fā)明制得的一些液晶材料的粘度示于下表2。體積粘度測(cè)量誤差應(yīng)在±2%范圍內(nèi)。表2對(duì)于含有10%對(duì)氰基戊基苯的材料,體積粘度降低了約48%,這與觀察到的較低的電壓水平、松馳時(shí)間和池填充時(shí)間是一致的。例如,液晶池填充本發(fā)明的材料時(shí)通常比填充標(biāo)準(zhǔn)組合物快至少約50%?,F(xiàn)在參照下列非限性實(shí)施例來說明本發(fā)明。實(shí)施例1將下列以組合物總重量為基準(zhǔn)計(jì)表示的%重量的材料加在一起B(yǎng)L06174.6%;E4414.9%;對(duì)氰基苯基戊烷10.0%;C60.50%;加入染料使顏色飽和。用E44向列材料調(diào)節(jié)膽甾型液晶的螺距,以便使該材料反射電磁光譜中可見區(qū)范圍波長的光。將這些材料置于渦旋混煉機(jī)中進(jìn)行混煉30秒鐘。然后將混合物放入100℃的烘箱中直到整個(gè)混合物處于各向同性相為止。然后在室溫下將該混合物置于渦旋混煉機(jī)中進(jìn)行混煉直至回到膽甾相。第二次混煉的時(shí)間依添加劑的濃度和混合物的量的不同而不同。實(shí)施例2將下列組分加在一起,并在與實(shí)施例1相同的條件下進(jìn)行混煉。BL06176.28%;E4416.12%;1-苯基己烷7.10%;C60.50%;實(shí)施例3將下列組分加在一起,并在與實(shí)施例1相同的條件下進(jìn)行混煉。BL06175.4%;E4416.1%;對(duì)氰基戊基苯8.00%;BAB1.10%;IRGACURE6510.30%;C60.50%。實(shí)施例4制備如下的混合物BL06174.6%;E4414.9%;對(duì)氰基戊基苯10.0%;C60.50%;也制備如下的標(biāo)準(zhǔn)液晶池組合物BL06175.6%;E4423.9%;C60.50%。這些材料中各種材料都按實(shí)施例1所述方法進(jìn)行混煉。含有鈍化層和ITO電極的液晶池的玻璃基板是從Varitronix公司得列的。液晶池由5μm的隔離物隔開。各個(gè)玻璃基板還包含一層約100埃厚的高預(yù)傾斜(pretilt)未摩擦的聚酰亞胺取向?qū)?SE7511,Nissan公司生產(chǎn))。將池抽真空,裝入液晶材料,然后塞住。將液晶池背面涂黑。用上述制備的液晶池進(jìn)行測(cè)試得到圖2和圖3的數(shù)據(jù)。圖2的數(shù)據(jù)是在室溫下測(cè)得的。施加一個(gè)電壓使材料處于焦錐狀態(tài),然后在一定時(shí)間(例如約500ms)后以2伏的遞增量施加一個(gè)開關(guān)脈沖。這就使得材料從焦錐狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榇姑鏍顟B(tài)。如圖2所示,反向脈沖時(shí)間Δτ與V42的關(guān)系在使用8%對(duì)氰基苯戊烷(CNP5)時(shí)是線性關(guān)系,而對(duì)于10%CNP5材料而言則是非線性的。圖2說明10%CNP5材料與8%CNP5材料相比,要求較低的電壓,并且有較快的開關(guān)時(shí)間(即較短的脈沖寬度)。例如,對(duì)10%CNP5材料來說,在開關(guān)時(shí)間為約4毫秒或1/Δτ=0.25時(shí),V42的值為約2700。這就是說,電壓V4為約52伏。相比之下,對(duì)于8%CNP5材料來說,在相同的開關(guān)時(shí)間條件下,V42為約3100(電壓V4為約56伏)。10%對(duì)氰基戊基苯曲線的非線性程度隨開關(guān)時(shí)間的減少而增加(沿y軸向上移動(dòng))。圖2表明使用小于54伏的V4電壓時(shí)可以得列不大于約3毫秒的脈沖寬度。本發(fā)明可以使用脈沖寬度為4-6毫秒及以下的矩形波脈沖在電壓不高于約45伏的條件下使扭曲平面和焦錐結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榇姑鏍顟B(tài)。與不含降粘添加劑的標(biāo)準(zhǔn)材料相比,脈沖寬度減少至少約50%。使用6毫秒脈沖寬度與標(biāo)準(zhǔn)材料的脈沖寬度相比相當(dāng)于脈沖寬度減少至少60%。使用4毫秒脈沖寬度與標(biāo)準(zhǔn)材料的脈沖寬度相比相當(dāng)于脈沖寬度減少至少70%。圖2用于解釋含有10%添加劑時(shí)的非線性行為,而不是用于說明最佳脈沖寬度和最低電壓。例如,圖2是用5微米液晶池間隔和單一開關(guān)脈沖來達(dá)到垂面狀態(tài)而制備的。相比之下,各池可以采用4.5微米的間隔,并使用多重擦除脈沖來達(dá)到焦錐狀態(tài),這種狀態(tài)可以使用較短的脈沖寬度和較低的電壓。圖2還顯示出線性關(guān)系取決于低粘度材料的濃度。就此而言,本發(fā)明優(yōu)選使用8%以上的添加劑,更優(yōu)選使用至少約10%添加劑。使用8%CNP5添加劑時(shí)得到一條恒定斜度的直線,這條直線很平常,不耀眼,很象在不用添加劑的標(biāo)準(zhǔn)混合物情形中所得到直線。用含有8%添加劑的材料得到的這條恒定斜度的直線沒有顯示出比使用8%以上的添加劑時(shí)所得到的驅(qū)動(dòng)電壓和開關(guān)時(shí)間的顯著減少。盡管不希望被理論所束縛,但是可以認(rèn)為,本發(fā)明的材料在含量高于8%時(shí)的非線性行為是由于轉(zhuǎn)動(dòng)粘度ν1、體積粘度η和扭曲彈性常數(shù)K22的顯著變化所致。手性向列體系的轉(zhuǎn)動(dòng)粘度和扭曲彈性常數(shù)是很難測(cè)定的。轉(zhuǎn)動(dòng)粘度和扭曲彈性常數(shù)的變化能顯著降低所施加的電壓和開關(guān)時(shí)間。此外,可以認(rèn)為較低的材料的體積粘度可以降低疇間和疇內(nèi)的能量。疇間指的是各疇之間的區(qū)域,而疇內(nèi)指的是在各個(gè)疇內(nèi)的區(qū)域。這些能量的降低使得在較低電壓下較快的開關(guān)成為可能。這是因?yàn)楫?dāng)這些能量降低時(shí),就比較容易使疇破裂,并因而使液晶從一種結(jié)構(gòu)再取向到另一種結(jié)構(gòu)。圖3顯示出在室溫下對(duì)比率與脈沖寬度的函數(shù)關(guān)系。對(duì)比率由上述式(2)和式(3)求出。在施加一個(gè)能使材料從焦錐狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槠矫鏍顟B(tài)的電壓之后,以及在施加一個(gè)能使材料從焦錐狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榻瑰F狀態(tài)的電壓之后,測(cè)定各脈沖寬度的強(qiáng)度。本發(fā)明的10%對(duì)氰基苯基戊烷低粘度添加劑比標(biāo)準(zhǔn)材料具有好得多的對(duì)比率。實(shí)施例5下面表3說明使用本發(fā)明降粘劑的材料在對(duì)比率、響應(yīng)時(shí)間和峰值波長位移方面的改善。表3</tables>1.上表中用實(shí)施例4的標(biāo)準(zhǔn)組合物作為標(biāo)準(zhǔn)樣,或作為所有樣品的基準(zhǔn)材料。在組合物2中添加劑是環(huán)己基苯,組合物3和4的添加劑是1-苯基己烷。在組合物5中添加劑是氰基戊基苯。2.在滿刻度(整個(gè)刻度包括了背景部分)的95%測(cè)定的從垂面狀態(tài)轉(zhuǎn)變到平面狀態(tài)的時(shí)間。當(dāng)使用含8%對(duì)氰基戊基苯的組合物5的材料時(shí),在-20℃~+40℃溫度范圍內(nèi)峰值反射波長在572nm~576nm之間。色位移非常小。在+40℃之后峰值反射波長上升,一直持續(xù)上升到混合物轉(zhuǎn)變成各向同性相為止。盡管不希望被理論所束縛,但是下面所描述的新機(jī)理可以認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明材料的改善的性能的貢獻(xiàn)。從改變的疇間和疇內(nèi)結(jié)構(gòu)來看,本發(fā)明材料顯示出改善的平面結(jié)構(gòu)和焦錐結(jié)構(gòu)。反射狀態(tài)的特征是反射平面疇,其中液晶的螺旋軸垂直于基板。在弱散射的焦錐狀態(tài)中,各疇具有相對(duì)于基板而言通常是無規(guī)排列的液晶螺旋軸。在兩種狀態(tài)中各疇被缺陷結(jié)構(gòu)隔開,這些缺陷結(jié)構(gòu)可被認(rèn)為是各疇之間的壁。這種缺陷結(jié)構(gòu)在位于垂直于和平行于基板之間的角度上有螺旋形液晶軸,因此會(huì)使光散射。在明亮狀態(tài)中,低粘度添加劑導(dǎo)致在整個(gè)材料中產(chǎn)生更多較大的反射平面疇以及相當(dāng)小的缺陷。由于缺陷結(jié)構(gòu)較小,因此導(dǎo)致散射較少。此外,與標(biāo)準(zhǔn)材料相比,較大的反射平面疇的盛行為材料提供了較大的反射光強(qiáng)度。加之,在整個(gè)材料中,較大的平面疇是均勻間隔的。結(jié)果,有利地保持了膽甾型液晶顯示器的穩(wěn)定性和寬觀察角特性。在黑暗狀態(tài)中,本發(fā)明的液晶材料與不含添加劑的材料相比顯示出較大的焦錐形(暗的)疇以及明顯少的平面形(亮的)疇。與此標(biāo)準(zhǔn)材料相比,較大的焦錐形疇導(dǎo)致較少的散射。這就造成折射指數(shù)中有不少不一致的更加均勻的材料,因此增加了焦錐狀態(tài)的透明性。其結(jié)果是在黑暗狀態(tài)中的散射較少,從而對(duì)比率較高。圖4說明本發(fā)明中標(biāo)準(zhǔn)材料和含10%1-苯基己烷的材料的焦錐狀態(tài)的改善,曲線A和B分別表示標(biāo)準(zhǔn)材料和本發(fā)明材料由平面狀態(tài)到焦錐狀態(tài)的轉(zhuǎn)變過程。曲線C和D分別表示標(biāo)準(zhǔn)材料和本發(fā)明材料由焦錐狀態(tài)到平面狀態(tài)的轉(zhuǎn)變過程。這些曲線是用適當(dāng)?shù)母潞烷_關(guān)脈沖得到的。曲線A和B是通過施加一個(gè)能確保得到平面結(jié)構(gòu)的更新電壓(例如50伏)得到的。經(jīng)過一段時(shí)間之后,以2伏的遞增量在X-軸上施加開關(guān)電壓,同時(shí)測(cè)定各個(gè)時(shí)間的反射率。曲線C和D以類似的方式得到,但更新電壓必須確保液晶材料在施加控制(轉(zhuǎn)換)脈沖之前處于焦錐狀態(tài)(V3電壓)。關(guān)于標(biāo)準(zhǔn)材料,反射曲線A不象焦錐曲線C那樣能透射。相比之下,使用本發(fā)明添加劑的反射曲線B具有類似于焦錐曲線D的透射率。此外,與標(biāo)準(zhǔn)材料相比,使用本發(fā)明的材料時(shí)焦錐狀態(tài)的透射率和平面狀態(tài)的反射率都得到改善。圖4顯示,與標(biāo)準(zhǔn)材料相比,在本發(fā)明的材料中從焦錐狀態(tài)的液晶材料反射的輻射強(qiáng)度減少至少約40%。因此,本發(fā)明的液晶材料能使顯示器具有更好的對(duì)比率,并允許高分辨率顯示器的較快的多路傳輸。圖5顯示標(biāo)準(zhǔn)材料和含10%1-苯基己烷的材料的反射率與松弛時(shí)間之間的關(guān)系。對(duì)垂面狀態(tài)的材料施加一個(gè)100毫秒(ms)的脈沖。關(guān)掉脈沖后讓材料從垂面狀態(tài)轉(zhuǎn)變成過渡平面狀態(tài),再轉(zhuǎn)變成平面結(jié)構(gòu),繪出所經(jīng)過的時(shí)間。由于光的波長,圖5中未出現(xiàn)過渡平面結(jié)構(gòu)。該圖說明與標(biāo)準(zhǔn)材料相比,本發(fā)明的液晶材料能較快達(dá)到反射平面狀態(tài),并具有較高的總反射率。實(shí)施例6制備下面的混合物BL06175.22%;E4416.28%;對(duì)氰基苯基戊烷8.0%;C60.50%;按實(shí)例4所述方法制備一個(gè)單象素液晶池。在-20℃~60℃的溫度范圍進(jìn)行實(shí)驗(yàn),測(cè)定每10°間隔的數(shù)據(jù),以表征材料的高低端性能?;旌衔锏耐该鼽c(diǎn)是63.0℃。圖6、7和8的數(shù)據(jù)是用上述制備的液晶池測(cè)得的。在圖6、7和8中,在室溫以上脈沖寬度是100ms。在低于室溫時(shí),脈沖寬度增加超出飽和。術(shù)語飽和是指有一個(gè)長得足以確保由焦錐狀態(tài)到垂面狀態(tài)的過渡過程處于穩(wěn)定狀態(tài)的脈沖寬度。圖6說明松弛時(shí)間(h-p)與池溫的關(guān)系曲線的改善。松弛時(shí)間是按美國專利5,453,863中所述方法,通過施加一個(gè)脈沖以驅(qū)動(dòng)晶池轉(zhuǎn)變成垂面狀態(tài),然后迅速關(guān)閉電壓來測(cè)定的。響應(yīng)時(shí)間是在反射率回到滿刻度強(qiáng)度的95%時(shí)測(cè)定的。在-20℃時(shí)本發(fā)明液晶材料的松弛時(shí)間是約34秒,而相比之下標(biāo)準(zhǔn)混合物的松弛時(shí)間是約52秒。對(duì)比率與溫度的關(guān)系曲線示于圖7。對(duì)比率是按關(guān)于圖3所討論的方法測(cè)定的。在-20℃時(shí)對(duì)比率的最低值是約10∶1。對(duì)比率增加的斜度顯著大于標(biāo)準(zhǔn)混合物的斜度,在室溫下其值為約30∶1。在混合物的澄清溫度附近最大對(duì)比率為約45∶1。曲線的斜度比標(biāo)準(zhǔn)混合物陡得多。在低溫下其對(duì)比率也高于標(biāo)準(zhǔn)混合物。對(duì)比率的改善主要是由于本發(fā)明材料明顯少的散射焦錐狀態(tài)。圖8說明池溫對(duì)電壓的影響。V1是使某種結(jié)構(gòu)從平面狀態(tài)轉(zhuǎn)變到焦錐狀態(tài)所需的最小電壓。V3是使平面結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榻瑰F結(jié)構(gòu)所需的電壓。該圖中所示的V3和V4曲線不象標(biāo)準(zhǔn)材料那樣具有線性。這些曲線比標(biāo)準(zhǔn)材料的相應(yīng)曲線顯得更靠近在一起,在較低的溫度下向下移。在-20℃時(shí)V3與V4曲線之差對(duì)于本發(fā)明的液晶材料而言是20V,而對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)混合物而言則是16V。一般而言,本發(fā)明材料用的電壓也較低。鑒于上述的公開內(nèi)容,對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說,本發(fā)明的許多修改和變化都將是顯而易見的。因此,應(yīng)當(dāng)理解的是,在所附的權(quán)利要求書的范圍內(nèi),本發(fā)明也可以用不同于上面所具體顯示和描述的方法來實(shí)施。權(quán)利要求1.一種用于顯示器的低粘度液晶材料,其中包含第一手性向列型液晶組分和在任何溫度下都不顯示液晶相的第二組分,其中所述第二組分以在室溫下能有效地使所述液晶材料的體積粘度降低至少約26%的量存在。2.權(quán)利要求1的液晶材料,其中所述第二組分是手性的。3.權(quán)利要求1的液晶材料,其中所述第二組分的分子量不超過205克/摩爾。4.權(quán)利要求1的液晶材料,其中所述第二組分在室溫下能使所述液晶材料的體積粘度降低至少約46%。5.權(quán)利要求1的液晶材料,其中所述液晶材料在室溫下的體積粘度不大于約82厘泊。6.權(quán)利要求1的液晶材料,其中所述液晶材料在室溫下的體積粘度不大于約82厘泊,包含其量占所述液晶材料總重量的至少10%的所述第二組分。7.權(quán)利要求1的液晶材料,包含其量大于所述液晶材料總重的8%的所述第二組分。8.權(quán)利要求1的液晶材料,包含其量為所述液晶材料總重量的約5%~約15%(重量)的所述第二組分。9.權(quán)利要求1的液晶材料,其中所述液晶材料具有正介電各向異性。10.權(quán)利要求1的液晶材料,其中所述第二組分包含鍵合到至少一個(gè)烷基上和一個(gè)烷氧基上的芳族化合物。11.權(quán)利要求1的液晶材料,其中所述第二組分包含鍵合到賦予所述第二組分以極性的基團(tuán)上的至少一個(gè)烷基和一個(gè)烷氧基。12.權(quán)利要求1的液晶材料,其中所述第一手性向列組分包含由至少一種手性向列型液晶材料和至少一種向列型液晶材料組成的第一混合物,或由至少一種手性摻雜劑和至少一種向列型液晶材料組成的第二混合物。13.一種用于顯示器的低粘度液晶材料,其中包含第一手性向列型液晶組分和用于降低所述液晶材料粘度的第二組分,所述第二組分選自由式I化合物和式II化合物組成的一組式中R1選自由含有1~9個(gè)碳原子的烷基和烷氧基組成的一組基團(tuán);和R2-BII式中R2選自由各含1~11個(gè)碳原子的烷基和烷氧基組成的一組基團(tuán),B包含能使第二組分具有極性,并能使其溶于所述第一組分的任何基團(tuán)。14.權(quán)利要求13的液晶材料,其中所述第二組分的分子量不超過205克/摩爾。15.權(quán)利要求13的液晶材料,包含其量大于所述液晶材料總重量的8%的所述第二組分。16.一種用于顯示器的低粘度液晶材料,其中包含第一手性向列型液晶組分和用于降低所述液晶材料粘度的第二組分,所述第二組分包含式中R1選自由含有1~9個(gè)碳原子的烷基和烷氧基組成的一組基團(tuán)。17.權(quán)利要求16的液晶材料,其中所述第二組分包含下式的化合物其中A包含能使所述第二組分有極性,并能使其溶于所述第一組分中的任何基團(tuán)。18.權(quán)利要求17的液晶材料,其中基團(tuán)A選自由氰基、烷基和烷氧基組成的一組基團(tuán)。19.一種用于顯示器的低粘度液晶材料,其中包含第一手性向列型液晶組分和用于降低所述液晶材料粘度的第二組分,所述第二組分包含R2-B式中R2選自由各含1~11個(gè)碳原子的烷基和烷氧基組成的一組基團(tuán),B包含能使第二組分具有極性,并能使其溶于所述第一組分的任何基團(tuán)。20.權(quán)利要求19的液晶材料,其中基團(tuán)B選自由氰基、烷基和烷氧基組成的一組基團(tuán)。21.權(quán)利要求16的液晶材料,其中所述第二組分包含選自下列一組中的一種化合物22.權(quán)利要求19的液晶材料,其中所述第二組分包含如下的化合物C11-CN23.一種液晶顯示器,其中包含一種液晶材料,包含第一手性向列型液晶組分和在任何溫度下都不顯示液晶相的第二組分,其中所述第二組分在室溫下能使所述液晶材料的體積粘度降低至少26%;池壁結(jié)構(gòu),所述結(jié)構(gòu)與所述液晶材料相配合形成在沒有場(chǎng)存在時(shí)能穩(wěn)定的焦錐結(jié)構(gòu)和扭曲平面結(jié)構(gòu);和用于對(duì)所述液晶材料施加電場(chǎng)使至少一部分所述液晶組分轉(zhuǎn)變成焦錐結(jié)構(gòu)和扭曲平面結(jié)構(gòu)中的至少一種的裝置。24.權(quán)利要求23的顯示器,其中所述第二組分是手性的。25.權(quán)利要求23的顯示器,其中所述第二組分的分子量不超過205克/摩爾。26.權(quán)利要求23的顯示器,其中所述第二組分在室溫下能使所述液晶材料的體積粘度降低至少約46%27.權(quán)利要求23的顯示器,其中所述液晶材料在室溫下的體積粘度不大于約82厘泊。28.權(quán)利要求23的顯示器,其中所述液晶材料在室溫下的體積粘度不大于約82厘泊,包含其量占所述液晶材料總重量的至少10%的所述第二組分。29.權(quán)利要求23的顯示器,包含其量大于所述液晶材料總重的8%的所述第二組分。30.權(quán)利要求23的顯示器,包含其量為所述液晶材料總重量的約5%~約15%(重量)的所述第二組分。31.權(quán)利要求23的顯示器,其中所述顯示器的對(duì)比率為至少約30∶1。32.權(quán)利要求23的顯示器,其中所述用于施加電場(chǎng)的裝置通過施加一個(gè)寬度小于約6毫秒,電壓不大于約45伏的脈沖就可以使所述液晶材料轉(zhuǎn)變?yōu)榇姑鏍顟B(tài)。33.一種包含手性向列型液晶材料與池壁結(jié)構(gòu)相配合而形成在沒有場(chǎng)存在時(shí)能保持穩(wěn)定的焦錐結(jié)構(gòu)和扭曲的平面結(jié)構(gòu)的一類液晶顯示器的編址方法,該方法包括施加一個(gè)寬度為PWstd,電壓為能有效地使液晶材料轉(zhuǎn)變?yōu)榇姑鏍顟B(tài)的電壓的脈沖,其改進(jìn)之處包括一種提高開關(guān)速度的方法,該方法包括將所述池壁結(jié)構(gòu)與一種液晶材料相配合,所述液晶材料包含第一手性液晶組分和在任何溫度下都不顯示出液晶相的第二組分,其中所述液晶材料含有其量為用一個(gè)在所述電壓下其值比所述脈沖寬度PWstd至少小約50%的脈沖寬度PWimp就能有效地使液晶材料轉(zhuǎn)變?yōu)榇姑鏍顟B(tài)的第二組分。34.權(quán)利要求33的方法,其中所述液晶材料包含其量大于所述液晶材料總重的8%的所述第二組分。35.權(quán)利要求33的方法,其中所述脈沖寬度PWimp比所述PWstd至少小約70%。36.權(quán)利要求33的方法,其中所述脈沖寬度PWimp不大于約6毫秒。37.權(quán)利要求33的方法,其中所述脈沖寬度PWimp不大于約4毫秒。38.權(quán)利要求33的方法,包括施加至少一個(gè)矩形波AC(交流)電壓脈沖。39.權(quán)利要求33的方法,其中所述電壓不大于約45伏。40.權(quán)利要求33的方法,其中所述第二組分的分子量不超過205克/摩爾。41.權(quán)利要求33的方法,其中所述第二組分是手性的。42.權(quán)利要求33的方法,其中所述第二組分包含鍵合到烷基和烷氧基中至少一種基團(tuán)上的一種芳族化合物。43.權(quán)利要求33的方法,其中所述第二組分包含鍵合到能賦予所述第二組分以極性的基團(tuán)上的至少一個(gè)烷基和烷氧基。44.權(quán)利要求33的方法,包括從處于焦錐狀態(tài)的所述液晶材料反射輻射,其強(qiáng)度比從不含所述第二組分的手性向列型液晶材料反射的強(qiáng)度至少要少約40%。45.一種液晶顯示器,其中包含一種液晶材料,包含第一手性向列型液晶組分和能使所述液晶材料的體積粘度顯著降低的第二組分,其中所述第二組分的含量為所述液晶材料總重量的至少約5%;在任何溫度下不顯示出液晶相;是手性的;且其分子量不超過205克/摩爾;池壁結(jié)構(gòu),所述結(jié)構(gòu)與所述液晶材料相配合形成在沒有場(chǎng)存在時(shí)能穩(wěn)定的焦錐結(jié)構(gòu)和扭曲平面結(jié)構(gòu);和用于對(duì)所述液晶材料施加電場(chǎng)使至少一部分所述液晶組分轉(zhuǎn)變成焦錐結(jié)構(gòu)和扭曲平面結(jié)構(gòu)中的至少一種的裝置。46.權(quán)利要求45的顯示器,其中所述第二組分在室溫下能使所述液晶材料的體積粘度降低至少約26%。47.權(quán)利要求45的顯示器,其中所述第二組分的含量為所述液晶材料總重量的至少約10%(重量)。全文摘要一種用于顯示器的液晶材料包含第一手性向列型液晶組分和在任何溫度下都不顯示出液體結(jié)晶相的第二組分。第二組分的含量應(yīng)能有效地使所述液晶材料在室溫下的體積粘度降低至少26%,或者其含量為所述液晶材料總重量的至少5%。該液晶材料可以有正介電各向異性。第二組分的分子量不超過205克/摩爾。公開了一些涉及含有本發(fā)明材料的顯示器的具體實(shí)施方案。本發(fā)明的另一方面包括增加使用本發(fā)明材料的顯示器的開關(guān)速度的方法。文檔編號(hào)G02F1/13GK1257532SQ98805341公開日2000年6月21日申請(qǐng)日期1998年5月11日優(yōu)先權(quán)日1997年5月23日發(fā)明者A·A·汗,小S·J·拉斯科斯,M·E·斯特法諾夫申請(qǐng)人:肯特顯示器有限公司