專利名稱：液晶介質(zhì)和液晶顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液晶介質(zhì)和包含這些介質(zhì)的液晶顯示器，尤其涉及由有源矩陣尋址的顯示器，特別涉及扭轉(zhuǎn)向列(TN)型顯示器或面內(nèi)切換(IPS)型顯示器。

背景技術(shù)：
液晶顯示器(LCD)廣泛用于顯示信息。LCD用于直視顯示器以及投影型顯示器。所應(yīng)用的電光學(xué)模式是，例如，扭轉(zhuǎn)向列(TN)-、超扭轉(zhuǎn)向列(STN)-、光學(xué)補(bǔ)償彎曲(OCB)-和電控雙折射(ECB)-模式以及它們的各種變型，以及其它模式。所有這些模式都使用基本垂直于基板，或者說(respectively)垂直于液晶層的電場(chǎng)。除這些模式外，還存在應(yīng)用基本平行于基板，或者說液晶層的電場(chǎng)的電光學(xué)模式，例如面內(nèi)切換模式(如DE 4000451和EP 0588568中所公開)。這種電光學(xué)模式尤其用于現(xiàn)代桌上型監(jiān)視器的LCD，并被設(shè)想用于多媒體應(yīng)用中的顯示器。本發(fā)明的液晶優(yōu)選用在這種類型的顯示器中。
對(duì)于這些顯示器，需要具有改進(jìn)的性能的新型液晶介質(zhì)。對(duì)于許多類型的應(yīng)用而言，尤其必須改進(jìn)響應(yīng)時(shí)間。因此，需要具有較低粘度(η)，尤其是具有較低旋轉(zhuǎn)粘度(γ1)的液晶介質(zhì)。旋轉(zhuǎn)粘度應(yīng)該為75mpa.s或更低，優(yōu)選60mPa.s或更低，尤其是55mpa.s或更低。除了該參數(shù)外，介質(zhì)還必須表現(xiàn)出適當(dāng)寬范圍的向列相，適當(dāng)?shù)碾p折射(Δn)，且介電各向異性(Δε)應(yīng)該足夠高以實(shí)現(xiàn)合理地低的工作電壓。優(yōu)選地，Δε應(yīng)該高于4，非常優(yōu)選高于5，但優(yōu)選不高于15，特別是不高于12，因?yàn)檫@對(duì)至少合理地高的比電阻而言會(huì)是有害的。
本發(fā)明的顯示器優(yōu)選通過有源矩陣(有源矩陣LCD，縮寫為AMD)尋址，優(yōu)選通過薄膜晶體管(TFT)的矩陣尋址。但是，本發(fā)明的液晶也可以有利地用在具有其它已知尋址方式的顯示器中。
存在各種不同的使用低分子量液晶材料連同聚合物型材料構(gòu)成的復(fù)合體系的顯示器模式。這些是，例如，如WO 91/05029中所公開的聚合物分散液晶(PDLC)-、向列型曲線配向相(NCAP)-和聚合物網(wǎng)絡(luò)(PN)-體系，或軸向?qū)ΨQ微區(qū)(ASM)體系和其它體系。與這些相反，根據(jù)本發(fā)明尤其優(yōu)選的模式是使用在表面上定向的液晶介質(zhì)本身。這些表面通常經(jīng)預(yù)處理以實(shí)現(xiàn)液晶材料的均勻配向。本發(fā)明的顯示器模式優(yōu)選使用與復(fù)合層基本平行的電場(chǎng)。
適用于LCD，尤其適用于IPS顯示器的液晶組合物例如從JP07-181 439(A)、EP 0 667 555、EP 0 673 986、DE 195 09 410、DE 195 28 106、DE 195 28 107、WO 96/23 851和WO 96/28 521中已知。但是，這些組合物確實(shí)具有顯著缺點(diǎn)。大多數(shù)缺點(diǎn)尤其導(dǎo)致不利地長(zhǎng)的響應(yīng)時(shí)間，具有太低的電阻率值和/或需要太高的工作壓力。
在申請(qǐng)PCT/EP2006/004140和PCT/EP2006/004425中描述了具有如下結(jié)構(gòu)部分的化合物的合成

或
因此，非常需要具有適合于實(shí)際應(yīng)用的性能，例如寬向列相范圍、根據(jù)所用顯示器模式而定適當(dāng)?shù)墓鈱W(xué)各向異性Δn、高Δε和特別低的粘度的液晶介質(zhì)。


發(fā)明內(nèi)容
令人驚奇地，現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，可以實(shí)現(xiàn)具有合適地高的Δε、合適的相范圍和Δn的液晶介質(zhì)，其沒有表現(xiàn)出現(xiàn)有技術(shù)材料的缺點(diǎn)或至少在明顯較低的程度上表現(xiàn)出這些缺點(diǎn)。
本申請(qǐng)的這些改進(jìn)的液晶介質(zhì)包含至少下列組分 -第一介電正性組分，組分A，其包含一種或多種式I的介電正性化合物
其中 R1是具有1至7個(gè)碳原子的烷基、烷氧基、氟化烷基或氟化烷氧基，具有2至7個(gè)碳原子的鏈烯基、鏈烯氧基、烷氧基烷基或氟化鏈烯基，優(yōu)選是烷基或鏈烯基，

和

彼此獨(dú)立地為

或

并且 X1是鹵素、具有1至3個(gè)碳原子的鹵化烷基或烷氧基、或具有2或3個(gè)碳原子的鹵化鏈烯基或鏈烯氧基，優(yōu)選F、Cl、-OCF3或-CF3，最優(yōu)選F、Cl或-OCF3，和 -任選地，第二介電正性組分，組分B，其包含一種或更多優(yōu)選具有大于3的介電各向異性的介電正性化合物，優(yōu)選選自式II和III的化合物

其中 R2和R3彼此獨(dú)立地為具有1至7個(gè)碳原子的烷基、烷氧基、氟化烷基或氟化烷氧基，具有2至7個(gè)碳原子的鏈烯基、鏈烯氧基、烷氧基烷基或氟化鏈烯基，且R2和R3優(yōu)選為烷基或鏈烯基，

至

彼此獨(dú)立地為
或
L21、L22、L31和L32彼此獨(dú)立地為H或F，L21和/或L31優(yōu)選為F， X2和X3彼此獨(dú)立地為鹵素、具有1至3個(gè)碳原子的鹵化烷基或烷氧基，或具有2或3個(gè)碳原子的鹵化鏈烯基或鏈烯氧基，優(yōu)選F、Cl、-OCF3或-CF3，最優(yōu)選F、Cl或-OCF3， Z3是-CH2CH2-、-CF2CF2-、-COO-、反式-CH＝CH-、反式-CF＝CF-、-CH2O-或單鍵，優(yōu)選-CH2CH2-、-COO-、反式-CH＝CH-或單鍵，最優(yōu)選-COO-、反式-CH＝CH-或單鍵，且 l、m、n和o彼此獨(dú)立地為0或1，且 其中不包括式I的化合物，和 -任選地，介電中性組分，組分C，其包含一種或多種式IV的介電中性化合物，
其中 R41和R42彼此獨(dú)立地具有在上述式II部分中對(duì)R2給出的含義，優(yōu)選地，R41為烷基且R42為烷基或烷氧基，或R41為鏈烯基且R42為烷基。


和

彼此獨(dú)立地，且在

出現(xiàn)兩次的情況下，這些也彼此獨(dú)立地為
或
優(yōu)選

和

中至少一個(gè)是
Z41和Z42彼此獨(dú)立地為，且在Z41出現(xiàn)兩次的情況下，這些也彼此獨(dú)立地為，-CH2CH2-、-COO-、反式-CH＝CH-、反式-CF＝CF-、-CH2O-、-CF2O-、-C≡C-或單鍵，優(yōu)選其中至少一個(gè)為單鍵，且 p為0、1或2，優(yōu)選0或1。
優(yōu)選地，組分A包含一種或多種具有大于3的介電各向異性的式I的介電正性化合物，更優(yōu)選主要由其組成，再更優(yōu)選基本由其組成，最優(yōu)選完全由其組成，該化合物優(yōu)選選自式I-1至I-3，特別是I-1和I-3
其中參數(shù)具有在上述式I部分中給出的各自含義，X1優(yōu)選為F。
組分A在介質(zhì)中的濃度優(yōu)選為1％至70％，優(yōu)選至60％，更優(yōu)選2％至40％，再更優(yōu)選4％至20％，最優(yōu)選5％至15％。
優(yōu)選地，本發(fā)明的介質(zhì)包含第二介電正性組分，組分B。優(yōu)選地，該第二介電正性組分，組分B，包含具有大于3的介電各向異性的介電正性化合物，更優(yōu)選主要由其組成，再更優(yōu)選基本由其組成，最優(yōu)選完全由其組成。
優(yōu)選地，該組分，組分B，包含一種或多種具有大于3的介電各向異性的介電正性化合物，更優(yōu)選主要由其組成，再更優(yōu)選基本由其組成，最優(yōu)選完全由其組成，該化合物選自式II和III。
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案中，組分B包含一種或多種具有大于3的介電各向異性的介電正性化合物，更優(yōu)選主要由其組成，再更優(yōu)選基本由其組成，最優(yōu)選完全由其組成，該化合物選自式II-1和II-2的化合物
其中參數(shù)具有在上述式II部分中和在式II-1中給出的各自含義，且參數(shù)L23和L24彼此獨(dú)立地并與其它參數(shù)獨(dú)立地為H或F。
優(yōu)選地，組分B包含選自式II-1和II-2化合物的化合物，其中L21和L22，或L23和L24都為F。
在優(yōu)選實(shí)施方案中，組分B包含選自式II-1和II-2化合物的化合物，其中L21、L22、L23和L24都為F。
優(yōu)選地，組分B包含一種或多種式II-1的化合物。優(yōu)選地，式II-1的化合物選自式II-1a至II-1e的化合物


其中參數(shù)具有上文給出的各自含義。
優(yōu)選地，組分B包含選自式II-1a至II-1e化合物的化合物，其中L21和L22，或L23和L24都為F。
在優(yōu)選實(shí)施方案中，組分B包含選自式II-1a至II-1e化合物的化合物，其中L21、L22、L23和L24都為F。
尤其優(yōu)選的式II-1的化合物是


其中R2具有上文給出的含義。
優(yōu)選地，組分B包含-種或多種式II-2的化合物。優(yōu)選地，式II-2的化合物選自式II-2a至II-2d的化合物。

其中參數(shù)具有上文給出的各自含義且優(yōu)選地 L21和L22均為F且L23和L24均為H或 L21、L22、L23和L24均為F。
尤其優(yōu)選的式II-2的化合物是

其中R2具有上文給出的含義。
在本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施方案中，組分B包含一種或多種具有大于3的介電各向異性的介電正性化合物，更優(yōu)選主要由其組成，再更優(yōu)選基本由其組成，最優(yōu)選完全由其組成，該化合物選自式III-1和III-2
其中參數(shù)具有在上文式III部分中給出的各自含義。
優(yōu)選地，組分B包含一種或多種式III-1的化合物。優(yōu)選地，式III-1的化合物選自式III-1a和III-1b的化合物
其中參數(shù)具有上文給出的各自含義且參數(shù)L33和L34彼此獨(dú)立地且與其它參數(shù)獨(dú)立地為H或F。
優(yōu)選地，組分B包含一種或多種式III-2的化合物。優(yōu)選地，式III-2的化合物選自式III-2a至III-2g的化合物


其中參數(shù)具有上文給出的各自含義，并且參數(shù)L35和L36彼此獨(dú)立地并與其它參數(shù)獨(dú)立地是H或F。
優(yōu)選地，組分B包含一種或多種式III-1a的化合物，其優(yōu)選選自式III-1a-1至III-1a-6的化合物


其中R3具有上文給出的含義。
優(yōu)選地，組分B包含一種或多種式III-2a的化合物，其優(yōu)選選自式III-2a-1至III-2a-4的化合物


其中R3具有上文給出的含義。
優(yōu)選地，組分B包含一種或多種式III-2b的化合物，其優(yōu)選選自式III-2b-1至III-2b-5的化合物
其中R3具有上文給出的含義。
優(yōu)選地，組分B包含一種或多種選自式III-2c和III-2d化合物的化合物，其優(yōu)選選自式III-2c-1和III-2d-1的化合物
其中R3具有上文給出的含義。
優(yōu)選地，組分B包含一種或多種式III-2e的化合物，其優(yōu)選選自式III-2e-1至III-2e-5的化合物
其中R3具有上文給出的含義。
優(yōu)選地，組分B包含一種或多種式III-2f的化合物，其優(yōu)選選自式III-2f-1至III-2f-5的化合物

其中R3具有上文給出的含義。
優(yōu)選地，組分B包含一種或多種式III-2g的化合物，其優(yōu)選選自式III-2g-1至III-2g-3的化合物
其中R3具有上文給出的含義。
代替式III-1和/或III-2的化合物或除其以外，本發(fā)明的介質(zhì)可以包含一種或多種式III-3的化合物，
其中參數(shù)具有在上文式III部分中給出的各自含義，并所述化合物優(yōu)選為式III-3a的化合物
其中R3具有上文給出的含義。
優(yōu)選地，本發(fā)明的液晶介質(zhì)包含介電中性組分，組分C。該組分具有-1.5至3的介電各向異性。優(yōu)選地，其包含具有-1.5至3的介電各向異性的介電中性化合物，優(yōu)選主要由其組成，優(yōu)選基本由其組成，尤其優(yōu)選完全由其組成。優(yōu)選地，該組分包含一種或多種式IV的具有-1.5至3的介電各向異性的介電中性化合物，更優(yōu)選主要由其組成，更優(yōu)選基本由其組成，尤其優(yōu)選完全由其組成。
優(yōu)選地，介電中性組分，組分C，包含一種或多種選自式IV-1至IV-5化合物的化合物

其中R41和R42具有在上文式IV部分中給出的各自含義，且在式IV-1、IV-4和IV-5中，R41優(yōu)選為烷基或鏈烯基，優(yōu)選鏈烯基，并且R42優(yōu)選為烷基或鏈烯基，優(yōu)選烷基，在式IV-2中，R41和R42優(yōu)選為烷基，且在式IV-3中，R41優(yōu)選為烷基或鏈烯基，優(yōu)選烷基，并且R42優(yōu)選為烷基或烷氧基，優(yōu)選烷氧基。
優(yōu)選地，介電中性組分，組分C，包含一種或多種選自式IV-1、IV-3、IV-4和IV-5的化合物，優(yōu)選一種或多種式IV-1的化合物和一種或多種選自IV-3和IV-4的化合物，優(yōu)選一種或多種各為式IV-1、IV-3和IV-4的化合物，最優(yōu)選一種或多種各為式IV-1、IV-3、IV-4和IV-5的化合物。
在本發(fā)明的可以與前述的實(shí)施方案相同或不同的另一優(yōu)選實(shí)施方案中，本發(fā)明的液晶混合物包含組分C，其包含式IV的化合物，優(yōu)選主要由其組成，最優(yōu)選完全由其組成，該式IV的化合物選自如上所示式IV-1至IV-5的化合物和任選式IV-6至IV-13的化合物

其中 R41和R42彼此獨(dú)立地為具有1至7個(gè)碳原子的烷基、烷氧基、氟化烷基或氟化烷氧基，具有2至7個(gè)碳原子的鏈烯基、鏈烯氧基、烷氧基烷基或氟化鏈烯基， L4為H或F。
代替式II和/或III的化合物或除其以外，本發(fā)明的介質(zhì)可以包含一種或多種式V的介電正性化合物
其中 R5是具有1至7個(gè)碳原子的烷基、烷氧基、氟化烷基或氟化烷氧基，具有2至7個(gè)碳原子的鏈烯基、鏈烯氧基、烷氧基烷基或氟化鏈烯基，并優(yōu)選為烷基或鏈烯基，

至

彼此獨(dú)立地為
或
L51和L52彼此獨(dú)立地為H或F，L51優(yōu)選為F，且 X5是鹵素、具有1至3個(gè)碳原子的鹵化烷基或烷氧基，或具有2或3個(gè)碳原子的鹵化鏈烯基或鏈烯氧基，優(yōu)選F、Cl、-OCF3或-CF3，最優(yōu)選F、Cl或-OCF3， Z5是-CH2CH2-、-CF2CF2-、-COO-、反式-CH＝CH-、反式-CF＝CF-或-CH2O-，優(yōu)選-CH2CH2-、-COO-或反式-CH＝CH-，最優(yōu)選-COO-或-CH2CH2-，且 q為0或1。
優(yōu)選地，本發(fā)明的介質(zhì)包含一種或多種式V的化合物，優(yōu)選選自式V-1和V-2的化合物。

其中參數(shù)具有上文給出的各自含義，且參數(shù)L53和L54彼此獨(dú)立地并與其它參數(shù)獨(dú)立地為H或F，Z5優(yōu)選為-CH2-CH2-。
優(yōu)選地，式V-1的化合物選自式V-1a和V-1b的化合物
其中R5具有上文給出的含義。
優(yōu)選地，式V-2的化合物選自式V-2a至V-2d的化合物

其中R5具有上文給出的含義。
優(yōu)選地，本發(fā)明的液晶介質(zhì)包含另外的介電中性組分，組分D。該組分具有-1.5至3的介電各向異性。優(yōu)選地，其包含具有-1.5至3的介電各向異性的介電中性化合物，優(yōu)選主要由其組成，優(yōu)選基本由其組成，尤其優(yōu)選完全由其組成。優(yōu)選地，該組分包含一種或多種式VI的具有-1.5至3的介電各向異性的介電中性化合物，更優(yōu)選主要由其組成，更優(yōu)選基本由其組成，尤其優(yōu)選完全由其組成。

其中 R61和R62彼此獨(dú)立地具有在上文式II部分中對(duì)R2給出的含義，優(yōu)選地，R61為烷基且R62為烷基或鏈烯基。


并在出現(xiàn)兩次的情況下，在每次出現(xiàn)時(shí)彼此獨(dú)立地，為


或
優(yōu)選至少一個(gè)

是
Z61和Z62彼此獨(dú)立地為，且在Z61出現(xiàn)兩次的情況下，這些也彼此獨(dú)立地為，-CH2CH2-、-COO-、反式-CH＝CH-、反式-CF＝CF-、-CH2O-、-CF2O-或單鍵，優(yōu)選其中至少一個(gè)為單鍵，且 r為0、1或2，優(yōu)選0或1。
優(yōu)選地，介電中性組分，組分D，包含一種或多種選自式VI-1和VI-2化合物的化合物

其中R61和R62具有在上文式VI部分中給出的各自含義，且R61優(yōu)選為烷基，且在式VI-1中，R62優(yōu)選為鏈烯基，優(yōu)選為-(CH2)2-CH＝CH-CH3，且在式VI-2中，R62優(yōu)選為烷基。
優(yōu)選地，介電中性組分，組分D，包含一種或多種選自式VI-1和VI-2化合物的化合物，其中R61優(yōu)選為正烷基，在式VI-1中，R62優(yōu)選為鏈烯基，在式VI-2中，R62優(yōu)選為正烷基。
優(yōu)選地，本發(fā)明的液晶混合物除了組分A和B外還包含至少一種其它組分。這種第三組分可以是組分C和D之一，所存在的第三組分優(yōu)選為組分C。
顯然，本發(fā)明的混合物還可以含有對(duì)于組分A、B、C和D而言的全部組分。
另外，本發(fā)明的液晶混合物可以包含另一任選組分，組分E，其具有介電負(fù)性各向異性，并包含優(yōu)選具有式VII的介電負(fù)性化合物，優(yōu)選主要由其組成，更優(yōu)選基本由其組成，最優(yōu)選完全由其組成，
其中 R71和R72彼此獨(dú)立地具有在上文式II部分中對(duì)R2給出的含義。


是


或
優(yōu)選


是

或
Z71和Z72彼此獨(dú)立地為-CH2CH2-、-COO-、反式-CH＝CH-、反式-CF＝CF-、-CH2O-、-CF2O-或單鍵，優(yōu)選其中至少一個(gè)為單鍵，最優(yōu)選兩個(gè)均為單鍵， L71和L72彼此獨(dú)立地為C-F或N，優(yōu)選其中至少一個(gè)為C-F，最優(yōu)選兩個(gè)均為C-F，且 k為0或1。
優(yōu)選地，本發(fā)明的液晶介質(zhì)包含組分A至E，優(yōu)選A至D，最優(yōu)選A至C，特別是選自式I至VII，優(yōu)選I至V，最優(yōu)選I至III化合物的化合物組成的組分，更優(yōu)選主要由它們組成，更優(yōu)選基本由它們組成，最優(yōu)選完全由它們組成。
在本申請(qǐng)中“包含”在組合物方面是指，所述實(shí)體，例如介質(zhì)或組分，含有總濃度為優(yōu)選10％或更多，最優(yōu)選20％或更多的所討論的一種或多種組分或一種或多種化合物。
“主要由...組成”在此方面是指，所述實(shí)體含有55％或更多，優(yōu)選60％或更多，最優(yōu)選70％或更多的所討論的一種或多種組分或一種或多種化合物。
“基本由...組成”在此方面是指，所述實(shí)體含有80％或更多，優(yōu)選90％或更多，最優(yōu)選95％或更多的所討論的一種或多種組分或一種或多種化合物。
“完全由...組成”在此方面是指，所述實(shí)體含有98％或更多，優(yōu)選99％或更多，最優(yōu)選100.0％或更多的所討論的一種或多種組分或一種或多種化合物。
組分E優(yōu)選包含一種或多種式VII的化合物，優(yōu)選主要由其組成，最優(yōu)選完全由其組成，該化合物優(yōu)選選自式VII-1至VII-3的化合物
其中 R71和R72具有在上述式VI部分中給出的各自含義。
在式VII-1至VII-3中，R71優(yōu)選為正烷基或1-E-鏈烯基且R72優(yōu)選為正烷基或烷氧基。
在本發(fā)明的介質(zhì)中也可以任選和有益地使用上文沒有明確提及的其它介晶(mesogenic)化合物。這類化合物是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的。
本發(fā)明的液晶介質(zhì)的特征是70℃或更高，優(yōu)選75℃或更高的清亮點(diǎn)。
本發(fā)明的液晶介質(zhì)在589nm(NaD)和20℃下的Δn優(yōu)選為0.060或更大至0.135或更小，更優(yōu)選0.070或更大至0.125或更小，最優(yōu)選0.080或更大至0.120或更小。特別優(yōu)選的是Δn為0.11或更小，優(yōu)選0.10或更小的介質(zhì)。
本發(fā)明的液晶介質(zhì)在1kHz和20℃下的Δε優(yōu)選為4.0或更大，更優(yōu)選6.0或更大，最優(yōu)選8.0或更大。特別地，Δε為10.0或更大。
優(yōu)選地，本發(fā)明的介質(zhì)的向列相至少從0℃或更低延伸至70℃或更高，更優(yōu)選至少從-20℃或更低延伸至70℃或更高，最優(yōu)選至少從-30℃或更低延伸至75℃或更高，特別是至少從-40℃或更低延伸至75℃或更高。
在本發(fā)明的第一優(yōu)選實(shí)施方案中，液晶介質(zhì)的Δn在0.090或更大至0.125或更小的范圍內(nèi)，更優(yōu)選在0.095或更大至0.120或更小的范圍內(nèi)，最優(yōu)選在0.100或更大至0.115或更小的范圍內(nèi)，而Δε優(yōu)選在4.0或更大至10.0或更小，優(yōu)選7.0或更小的范圍內(nèi)。
在本發(fā)明的第二優(yōu)選實(shí)施方案中，液晶介質(zhì)的Δn在0.085或更大至0.130或更小的范圍內(nèi)，更優(yōu)選在0.090或更大至0.125或更小的范圍內(nèi)，最優(yōu)選在0.095或更大至0.120或更小的范圍內(nèi)，而Δε優(yōu)選為6.0或更大，更優(yōu)選7.0或更大，再更優(yōu)選8.0或更大，最優(yōu)選8.0或更大至10.0或更小。
在該實(shí)施方案中，優(yōu)選地，本發(fā)明的介質(zhì)的向列相至少從-20℃或更低延伸至70℃或更高，更優(yōu)選至少從-20℃或更低延伸至70℃或更高，最優(yōu)選至少從-30℃或更低延伸至70℃或更高，特別是至少從-40℃或更低延伸至70℃或更高。
在本發(fā)明的第三優(yōu)選實(shí)施方案中，液晶介質(zhì)的Δn在0.070或更大至0.120或更小的范圍內(nèi)，更優(yōu)選在0.075或更大至0.115或更小的范圍內(nèi)，最優(yōu)選在0.080或更大至0.110或更小的范圍內(nèi)，而Δ優(yōu)選為4.0或更大，更優(yōu)選在4.0或更大至14.0或更小的范圍內(nèi)，最優(yōu)選在4.0或更大至6.0或更小的范圍內(nèi)，特別優(yōu)選在6.0或更大至11.0或更小的范圍內(nèi)。
在該實(shí)施方案中，優(yōu)選地，本發(fā)明的介質(zhì)的向列相至少從-20℃或更低延伸至70℃或更高，優(yōu)選至75℃或更高，更優(yōu)選至少從-30℃或更低延伸至70℃或更高，最優(yōu)選至少從-30℃或更低延伸至75℃或更高，特別是至少從-30℃或更低延伸至80℃或更高。
在本發(fā)明的第四優(yōu)選實(shí)施方案中，液晶介質(zhì)的Δn在0.080或更大至0.150或更小的范圍內(nèi)，更優(yōu)選在0.085或更大至0.145或更小的范圍內(nèi)，最優(yōu)選在0.090或更大至0.140或更小的范圍內(nèi)，而Δ優(yōu)選為2.0或更大，更優(yōu)選在2.0或更大至14.0或更小的范圍內(nèi)，最優(yōu)選在3.0或更大至12.0或更小的范圍內(nèi)。
在該實(shí)施方案中，優(yōu)選地，本發(fā)明的介質(zhì)的向列相的優(yōu)選延伸范圍與前述(即第三優(yōu)選實(shí)施方案)中的相同。
在本發(fā)明的第五優(yōu)選實(shí)施方案中，液晶介質(zhì)的Δn在0.060或更大至0.130或更小的范圍內(nèi)，更優(yōu)選在0.065或更大至0.125或更小的范圍內(nèi)，最優(yōu)選在0.070或更大至0.120或更小的范圍內(nèi)，而在此實(shí)施方案中，Δε所在的優(yōu)選范圍和本發(fā)明的介質(zhì)的向列相的優(yōu)選延伸范圍與前述(即第四優(yōu)選實(shí)施方案)中相同。
組分A優(yōu)選以總混合物的1％至65％，更優(yōu)選2％至60％，更優(yōu)選3％至50％，最優(yōu)選5％至40％的濃度使用。
組分B優(yōu)選以總混合物的5％至60％，更優(yōu)選10％至55％，更優(yōu)選15％至50％，最優(yōu)選20％至45％的濃度使用。
組分C優(yōu)選以總混合物的0％至70％，更優(yōu)選10％至60％，更優(yōu)選20％至50％，最優(yōu)選15％至50％的濃度使用。
組分D優(yōu)選以總混合物的0％至50％，優(yōu)選1％至40％，更優(yōu)選5％至30％，最優(yōu)選10％至20％的濃度使用。
組分E優(yōu)選以總混合物的0％至30％，優(yōu)選0％至15％，最優(yōu)選1％至10％的濃度使用。
任選地，本發(fā)明的介質(zhì)可以包含其它液晶化合物以調(diào)節(jié)物理性能。這類化合物是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的。它們?cè)诒景l(fā)明的介質(zhì)中的濃度優(yōu)選為0％至30％，更優(yōu)選0.1％至20％，最優(yōu)選1％至15％。
在上述本發(fā)明的第一優(yōu)選實(shí)施方案中，組分A優(yōu)選以總混合物的40％至65％，更優(yōu)選45％至60％，最優(yōu)選50％至57％的濃度使用，而組分D優(yōu)選以總混合物的5％至40％，優(yōu)選10％至35％，最優(yōu)選10％至30％的濃度使用。
在該優(yōu)選實(shí)施方案中，介質(zhì)優(yōu)選包含一種或多種式VI，最優(yōu)選式VI-2的化合物。
尤其在上述本發(fā)明的第二優(yōu)選實(shí)施方案中，組分C優(yōu)選包含一種或多種式IV，更優(yōu)選式IV-1，更優(yōu)選式CC-n-V和/或CC-n-Vm，更優(yōu)選式CC-n-V1和/或CC-n-V的化合物，最優(yōu)選選自式CC-3-V、CC-4-V、CC-5-V和CC-3-V1的化合物。
優(yōu)選地，液晶介質(zhì)含有50％至100％，更優(yōu)選70％至100％，最優(yōu)選80％至100％，特別是90％至100％的組分A、B、C和D的總和，優(yōu)選組分A、B和C，所述組分又分別包含一種或多種式I、II、III、IV、V、VI和VII的化合物，優(yōu)選式I、II、III、IV、V和VI的化合物，優(yōu)選主要由其組成，最優(yōu)選完全由其組成。
在本申請(qǐng)中，術(shù)語“介電正性”是指Δε＞3.0的化合物或組分，介電中性是指-1.5≤Δε≤3.0的化合物，介電負(fù)性是指Δε＜-1.5的化合物。Δε在1kHz的頻率和在20℃下測(cè)定。相應(yīng)化合物的介電各向異性從10％相應(yīng)單個(gè)化合物在向列型主體混合物中的溶液的結(jié)果測(cè)定。在相應(yīng)的化合物在主體混合物中的溶解度小于10％的情況下，濃度降至5％。在具有垂面配向和具有沿面配向的液晶盒(cell)兩者中，均測(cè)定試驗(yàn)混合物的電容。兩類液晶盒的液晶盒間隙大約為20微米。施加的電壓為頻率1kHz的矩形波，均方根值通常為0.5V至1.0V，但是，其總是選擇為低于相應(yīng)試驗(yàn)混合物的電容閾值。
對(duì)于介電正性化合物，使用混合物ZLI-4792，對(duì)于介電中性以及對(duì)于介電負(fù)性化合物，使用混合物ZLI-3086，分別作為主體混合物，兩者均為Merck KGaA，德國(guó)的產(chǎn)品，這些化合物的介電電容率由主體混合物在添加相關(guān)化合物時(shí)相應(yīng)值的變化測(cè)定。將該值外推至100％的相關(guān)化合物濃度。在20℃的測(cè)量溫度下具有向列相的組分在該條件下測(cè)定，所有其它條件如化合物那樣處理。
如果沒有另外明確指出，術(shù)語“閾值電壓”在本申請(qǐng)中是指光學(xué)閾值，并對(duì)于10％相對(duì)對(duì)比度(V10)給出，術(shù)語“飽和電壓”是指光學(xué)飽和，并對(duì)于90％相對(duì)對(duì)比度(V90)給出。電容閾值電壓(V0)，也稱作Freedericksz-閾值(VFr)，僅在明確提及時(shí)才使用。
本申請(qǐng)中給出的參數(shù)的范圍均包括極限值，除非另行明確指出。
在整個(gè)本申請(qǐng)中，除非另行明確指出，所有濃度均以質(zhì)量百分比給出，并涉及相應(yīng)的完整混合物，所有溫度均以攝氏度(℃)計(jì)給出，且所有溫度差均以℃計(jì)給出。除非另行明確指出，所有物理性能都已經(jīng)并在此根據(jù)“Merck Liquid Crystals，Physical Properties ofLiquid Crystals(默克液晶，液晶的物理性能)”，1997年11月狀態(tài)(Status)，Merck KGaA，德國(guó)測(cè)定，并對(duì)于20℃溫度給出。光學(xué)各向異性(Δn)在589.3納米波長(zhǎng)下測(cè)定。介電各向異性(Δε)在1kHz頻率下測(cè)定。閾值電壓以及所有其它電光學(xué)性能均已經(jīng)采用Merck KGaA，德國(guó)制備的試驗(yàn)液晶盒測(cè)定。用于測(cè)定Δε的試驗(yàn)液晶盒具有大約20微米的液晶盒間隙。電極是面積1.13平方厘米并帶有護(hù)環(huán)的圓形ITO電極。對(duì)于垂面定向(ε‖)，定向?qū)邮锹蚜字?，?duì)于沿面定向(ε)，定向?qū)邮莵碜訨apan Synthetic Rubber的聚酰亞胺AL-1054。使用具有0.3Vrms的電壓的正弦波，用頻率響應(yīng)分析器Solatron 1260測(cè)定電容。電光學(xué)測(cè)量中所用的光為白光。所用裝置是Otsuka，日本的市售設(shè)備。在垂直觀察下測(cè)定特性電壓。分別對(duì)10％、50％和90％相對(duì)對(duì)比度測(cè)定閾值(V10)-中灰度(V50)-和飽和(V90)電壓。
本發(fā)明的液晶介質(zhì)可以以常用濃度含有其它添加劑和手性摻雜劑。這些其它成分的總濃度為基于總混合物計(jì)0％至10％，優(yōu)選0.1％至6％。所用的單個(gè)化合物的濃度各自優(yōu)選為0.1％至3％。這些和類似添加劑的濃度不計(jì)入本申請(qǐng)的液晶介質(zhì)的液晶組分和化合物的濃度值和范圍中。
本發(fā)明的液晶介質(zhì)由數(shù)種化合物，優(yōu)選3至30種，更優(yōu)選4至20種，最優(yōu)選4至16種化合物組成。這些化合物以常規(guī)方式混合。通常，將所需量的以較小量使用的化合物溶解在以較大量使用的化合物中。在溫度高于以較高濃度使用的化合物的清亮點(diǎn)的情況下，特別容易觀察到溶解過程的完全。但是，還可以通過其它常規(guī)方式制備介質(zhì)，例如使用所謂預(yù)混合物，其可以例如是化合物的同系或低共熔混合物，或使用所謂多瓶體系(multi-bottle-system)，其成分即可以使用混合物本身。
通過添加合適的添加劑，本發(fā)明的液晶介質(zhì)可以被改性以使得它們可用在所有已知類型的液晶顯示器中，該顯示器或者使用液晶介質(zhì)本身，例如TN-、TN-AMD、ECB-AMD、VAN-AMD、IPS和OCB LCD，并特別是在復(fù)合體系中，例如PDLC、NCAP、PN LCD，尤其是在ASM-PA LCD中。
液晶的熔點(diǎn)T(C，N)、從近晶(S)向向列(N)相的轉(zhuǎn)變T(S，N)和清亮點(diǎn)T(N，I)以℃計(jì)給出。
在本申請(qǐng)中，尤其在下列實(shí)施例中，液晶化合物的結(jié)構(gòu)由縮寫，也稱作首字母縮寫詞表示。根據(jù)下列兩個(gè)表A和B，所述縮寫向相應(yīng)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換是直接明了的。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。表B的解釋是不言自明的。表A只列出結(jié)構(gòu)的核的縮寫。單個(gè)化合物以核的縮寫后面接有連字符和如下具體說明取代基R1、R2、L1和L2的編碼表示 表A

表B







本發(fā)明的液晶介質(zhì)優(yōu)選含有 -選自表A和B的化合物的七種或更多種，優(yōu)選八種或更多種的優(yōu)選不同式的化合物，和/或 -選自表A的化合物的一種或多種，更優(yōu)選兩種或更多種，優(yōu)選三種或更多種的優(yōu)選不同式的化合物，和/或 -選自表B的化合物的三種或更多種，更優(yōu)選四種或更多種，更優(yōu)選五種或更多種的優(yōu)選不同式的化合物。

具體實(shí)施例方式 實(shí)施例 下面給出的實(shí)施例例示說明本發(fā)明而非以任何方式限制本發(fā)明。
但是，物理性能組合物向本領(lǐng)域技術(shù)人員表明，可以實(shí)現(xiàn)哪些性能且它們可以在怎樣的范圍內(nèi)變動(dòng)。特別是，可以優(yōu)選實(shí)現(xiàn)的各種性能的組合因此對(duì)本領(lǐng)域人員而言是非常明確的。
實(shí)施例1 液晶混合物采用下表中給出的組成和性能實(shí)現(xiàn)。
該混合物具有有利地低的Δn值，適度高的Δε值，和非常低的旋轉(zhuǎn)粘度。因此，其非常適合于以IPS模式工作的顯示器。
實(shí)施例2 液晶混合物采用下表中給出的組成和性能實(shí)現(xiàn)。
該混合物具有相當(dāng)?shù)偷摩值，相當(dāng)高的Δε值，和低旋轉(zhuǎn)粘度。因此，其非常適合于以IPS模式工作的顯示器。
實(shí)施例3 液晶混合物采用下表中給出的組成和性能實(shí)現(xiàn)。
該混合物具有有利地低的Δn值，高的Δε值，和相當(dāng)?shù)偷男D(zhuǎn)粘度。因此，其非常適合于以IPS模式工作的顯示器。
權(quán)利要求
1.液晶介質(zhì)，其特征在于它包含
-第一介電正性組分，組分A，其包含一種或多種式I的介電正性化合物
其中
R1是具有1至7個(gè)碳原子的烷基、烷氧基、氟化烷基或氟化烷氧基，具有2至7個(gè)碳原子的鏈烯基、鏈烯氧基、烷氧基烷基或氟化鏈烯基，優(yōu)選是烷基或鏈烯基，
和
彼此獨(dú)立地為
或
，并且
X1是鹵素、具有1至3個(gè)碳原子的鹵化烷基或烷氧基或具有2或3個(gè)碳原子的鹵化鏈烯基或鏈烯氧基，和
-任選地，第二介電正性組分，組分B，其包含一種或多種選自式II和III的化合物的介電正性化合物，
其中
R2和R3彼此獨(dú)立地為具有1至7個(gè)碳原子的烷基、烷氧基、氟化烷基或氟化烷氧基，具有2至7個(gè)碳原子的鏈烯基、鏈烯氧基、烷氧基烷基或氟化鏈烯基，
至
彼此獨(dú)立地為
或
L21、L22、L31和L32彼此獨(dú)立地為H或F，
X2和X3彼此獨(dú)立地為鹵素、具有1至3個(gè)碳原子的鹵化烷基或烷氧基，或具有2或3個(gè)碳原子的鹵化鏈烯基或鏈烯氧基，
Z3是-CH2CH2-、-CF2CF2-、-COO-、反式-CH＝CH-、反式-CF＝CF-、-CH2O-或單鍵，且
l、m、n和o彼此獨(dú)立地為0或1，且
其中不包括式I的化合物，和
-任選地，介電中性組分，組分C，其包含一種或多種式IV的介電中性化合物，
其中
R41和R42彼此獨(dú)立地具有在上述式II部分中對(duì)R2給出的含義，
彼此獨(dú)立地，且在
出現(xiàn)兩次的情況下，這些也彼此獨(dú)立地為
或
Z41和Z42彼此獨(dú)立地為，且在Z41出現(xiàn)兩次的情況下，這些也彼此獨(dú)立地為，-CH2CH2-、-COO-、反式-CH＝CH-、反式-CF＝CF-、-CH2O-、-CF2O-、-C≡C-或單鍵，且
p為0、1或2。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的液晶介質(zhì)，其特征在于組分A在介質(zhì)中的濃度為1％至70％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1和2中任一項(xiàng)的液晶介質(zhì)，其特征在于組分A包含一種或多種選自式I-1至I-3化合物的化合物
其中
R1是具有1至7個(gè)碳原子的烷基、烷氧基、氟化烷基或氟化烷氧基，具有2至7個(gè)碳原子的鏈烯基、鏈烯氧基、烷氧基烷基或氟化鏈烯基，
X1是鹵素、具有1至3個(gè)碳原子的鹵化烷基或烷氧基或具有2或3個(gè)碳原子的鹵化鏈烯基或鏈烯氧基。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中至少一項(xiàng)的液晶介質(zhì)，其特征在于它包含一種或多種如權(quán)利要求1中所給出的式II的化合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中至少一項(xiàng)的液晶介質(zhì)，其特征在于它包含一種或多種如權(quán)利要求1中所給出的式III的化合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中至少一項(xiàng)的液晶介質(zhì)，其特征在于它包含一種或多種如權(quán)利要求1中所給出的式IV的介電中性化合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中至少一項(xiàng)的液晶介質(zhì)，其特征在于它包含組分D，該組分包含一種或多種式V的化合物
其中
R61和R62彼此獨(dú)立地具有在權(quán)利要求3中在式II部分中對(duì)R2給出的含義，
并在其在出現(xiàn)兩次的情況下，在每次出現(xiàn)時(shí)彼此獨(dú)立地，為
Z61和Z62彼此獨(dú)立地為，且在Z61出現(xiàn)兩次的情況下，這些也彼此獨(dú)立地為，-CH2CH2-、-COO-、反式-CH＝CH-、反式-CF＝CF-、-CH2O-、-CF2O-、-C≡C-或單鍵，且
r為0、1或2。
8.液晶顯示器，其特征在于它包含根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)的液晶介質(zhì)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的液晶顯示器，其特征在于它通過有源矩陣尋址。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)的液晶介質(zhì)在液晶顯示器中的用途。
全文摘要
本發(fā)明涉及介電正性液晶介質(zhì)，其包含介電正性組分，組分A，和任選的第二介電正性組分，組分B，和任選的介電中性組分，組分C，所述組分A包含式I的介電正化性合物，其中參數(shù)具有說明書中給出的含義，所述組分B包含一種或多種具有大于3的介電各向異性的介電正性化合物，本發(fā)明還涉及包含這些介質(zhì)的液晶顯示器，尤其是有源矩陣顯示器，特別是TN和IPS顯示器。
文檔編號(hào)C09K19/20GK101191055SQ20071019640
公開日2008年6月4日 申請(qǐng)日期2007年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月27日
發(fā)明者M·恰安塔, L·利曹, M·羅伊特 申請(qǐng)人:默克專利股份有限公司