專利名稱：用于tft顯示器的具有低的頻率依賴性的lc混合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液晶介質(zhì)和涉及包含此介質(zhì)的電光顯示器。
背景技術(shù)：
由于液晶類物質(zhì)的光學(xué)性能可以通過(guò)施加的電壓而改變，所以液晶特別用作顯示器件中的電介質(zhì)?；谝壕У碾姽鈱W(xué)器件是本領(lǐng)域技術(shù)人員極其公知的和可以基于各種效應(yīng)。這樣器件的例子是具有動(dòng)態(tài)散射的液晶盒(cell)，DAP(排列相的變形)液晶盒，客體/主體液晶盒，具有扭轉(zhuǎn)向列型結(jié)構(gòu)的TN液晶盒，STN(超扭轉(zhuǎn)向列型)液晶盒，SBE(超雙折射效應(yīng))液晶盒和OMI(光學(xué)模式干涉)液晶盒。最通常的顯示器件是基于Schadt-Helfrich效應(yīng)和具有扭轉(zhuǎn)向列型結(jié)構(gòu)。
液晶材料一般必須具有良好的化學(xué)和熱穩(wěn)定性和對(duì)電場(chǎng)和電磁輻射的良好穩(wěn)定性。此外，液晶材料應(yīng)當(dāng)具有低粘度和在液晶盒中產(chǎn)生短響應(yīng)時(shí)間，低閾值電壓和高對(duì)比度。
它們此外應(yīng)當(dāng)在常規(guī)操作溫度下，即在室溫以上和以下的最寬可能范圍中具有合適的介晶相(mesophase)，例如用于上述液晶盒的向列型介晶相。由于液晶通常作為多種組分的混合物形式使用，所以重要的是各組分彼此容易混溶。依賴于液晶盒類型和應(yīng)用領(lǐng)域，進(jìn)一步的性能，如電導(dǎo)率，介電各向異性和光學(xué)各向異性必須滿足各種要求。例如，具有扭轉(zhuǎn)向列型結(jié)構(gòu)的液晶盒的材料應(yīng)當(dāng)具有正介電各向異性和低電導(dǎo)率。
例如，對(duì)于矩陣液晶顯示器需要具有大的正介電各向異性，寬向列相，相對(duì)低雙折射，非常高電阻率，良好光和溫度穩(wěn)定性和低蒸氣壓的液晶介質(zhì)，該顯示器包含用于切換單個(gè)像素的集成非線性元件(MLC顯示器)。
此類型的矩陣液晶顯示器是已知的。除了無(wú)源元件如變阻體或二極管以外，可以用于單個(gè)像素的單個(gè)切換的非線性元件還有有源元件如晶體管。此情況隨后稱為“有源矩陣”。
在有前景的TFT(薄膜晶體管)顯示器中，采用的電光學(xué)效應(yīng)通常是TN效應(yīng)。區(qū)分為包含化合物半導(dǎo)體，例如CdSe的TFT，或基于多晶或無(wú)定形硅的TFT。
將TFT矩陣施加到顯示器的一個(gè)玻璃板的內(nèi)側(cè)，而另一個(gè)玻璃板在它的內(nèi)側(cè)帶有透明對(duì)電極。與像素電極的尺寸相比，TFT非常小和對(duì)圖像幾乎不具有不利影響。此技術(shù)也可以擴(kuò)展到全色容性顯示器，其中以一定的方式排列紅色、綠色和藍(lán)色濾色器的拼接件，使得每個(gè)濾色器元件相對(duì)于可切換像素而布置。TFT顯示器通常作為在透射中具有交叉偏振片的TN液晶盒形式操作和是背面照明的。
此類型的MLC顯示器用作筆記本電腦中的顯示器，用于電視(袖珍TV)或用于汽車或飛機(jī)構(gòu)造中。此外，由于介電各向異性Δε的不適當(dāng)?shù)念l率依賴性，這些MLC顯示器方面可能出現(xiàn)困難。如果顯示器在低溫下采用一定頻率觸發(fā)，在該頻率下由于Δε的頻率依賴性而Δε已經(jīng)較低，則在晶體管柵極的開放時(shí)間期間僅將一部分像素電容充電。在恒定荷電下，將所需的高電壓施加到液晶上。由此，液晶的光學(xué)性能劣化。所以，極大地需要液晶介質(zhì)，其中介電常數(shù)的頻率依賴性甚至在低溫下也盡可能平坦。為達(dá)到短顯示器響應(yīng)時(shí)間，混合物此外必須具有小的旋轉(zhuǎn)粘度。為能夠甚至在低溫下使用顯示器，例如用于室外，汽車或航空電子器件應(yīng)用，要求結(jié)晶和/或近晶相甚至在低溫下也不發(fā)生，和粘度的溫度依賴性盡可能低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供液晶介質(zhì)TN顯示器，該顯示器甚至在低溫下也具有盡可能平坦的介電常數(shù)的頻率依賴性。
本發(fā)明的目的由具有向列相的液晶介質(zhì)達(dá)到，其中液晶介質(zhì)優(yōu)選具有在0℃下的介電松弛頻率為200kHz，更優(yōu)選300kHz或更大，和最優(yōu)選400kHz或更大。在此方面，松弛頻率定義為如下頻率在該頻率下介電各向異性作為頻率的函數(shù)的陡度具有最大值(即極限值)。
根據(jù)本發(fā)明已發(fā)現(xiàn)，如果介電松弛頻率在上述范圍內(nèi)，則液晶介質(zhì)的介電常數(shù)的頻率依賴性盡可能平坦。
優(yōu)選液晶介質(zhì)的清亮點(diǎn)為70℃或更高，優(yōu)選75℃或更高和最優(yōu)選80℃或更高。
液晶介質(zhì)優(yōu)選具有向列相，它在至少?gòu)?20℃到70℃，更優(yōu)選從-30℃到75℃，最優(yōu)選從-30℃到80℃和特別地從-40℃到100℃的溫度范圍內(nèi)是穩(wěn)定的。
此外，優(yōu)選液晶介質(zhì)具有至少一個(gè)如下另外的性能-在20℃和1kHz的頻率下為4或更大，優(yōu)選6或更大和最優(yōu)選8或更大的高的正介電各向異性(Δε)，允許實(shí)現(xiàn)低閾值電壓(Vth)，-250mPa·s或更小，優(yōu)選225mPa·s或更小和最優(yōu)選150mPa·s或更小的旋轉(zhuǎn)粘度(γ1)，以實(shí)現(xiàn)短響應(yīng)時(shí)間。
通過(guò)定量化的中性、弱極性或強(qiáng)極性物質(zhì)的明確搭配實(shí)現(xiàn)了上述的介電松弛頻率。在本申請(qǐng)中術(shù)語(yǔ)“強(qiáng)介電正性化合物”描述具有Δε＞6.0的化合物，“介電中性化合物”是具有-1.5＜Δε＜3.0的化合物，和“弱介電正性化合物”是具有3.0≤Δε≤6.0的化合物。除這三類物質(zhì)以外，存在第四類，即Δε≤-1.5的介電負(fù)性化合物。適用于這些物質(zhì)的相同定義也適用于組分。對(duì)于不同類型介晶(mesogenic)化合物根據(jù)它們的介電各向異性劃分為這四種類別的分類，在有疑問(wèn)的情況下選擇代表性化合物。這是在分子核的各自末端分別帶有一個(gè)或者兩個(gè)正丙基端基的相應(yīng)化合物(即精確地包含以相同方式由相同連接基團(tuán)連接和具有相同的取代模式的相同環(huán))。這些參考化合物也用于代表，如在相同分子核上帶有一個(gè)或兩個(gè)烯基端基和具有在環(huán)上的相同取代模式和相同連接基團(tuán)的化合物。
在1kHz的頻率和20℃下測(cè)定Δε。化合物的介電各向異性從10％單個(gè)化合物在向列型主體混合物中的溶液的結(jié)果確定。在采用垂面排列和采用沿面排列兩者的液晶盒中測(cè)定這些試驗(yàn)混合物的電容。這兩種類型液晶盒的液晶盒間隙大約是10μm。施加的電壓是頻率為1kHz和均方根值典型地是0.5V-1.0V的矩形波，然而，它總是選擇為低于各自試驗(yàn)混合物的電容閾值。對(duì)于強(qiáng)和弱介電正性化合物兩者，混合物ZLI-4792，和對(duì)于介電中性化合物，混合物ZLI-3086，兩者都得自Merck KGaA，德國(guó)，分別用作主體混合物。在感興趣的化合物在10％的濃度下不溶于各自主體的情況下，以2為因子連續(xù)降低濃度(即減半)直到獲得的溶液是穩(wěn)定地向列型的?；衔锏慕殡婋娙萋蕪母信d趣的化合物加入時(shí)主體混合物各自數(shù)值的變化確定并外推到100％的感興趣化合物的濃度。在混合物的各組分在20℃下是向列型的情況下，研究它們自身。在它們?cè)?0℃下不具有向列相的情況下，如同單一化合物研究它們。
測(cè)量在20℃下的測(cè)量溫度下具有向列相的組分本身，所有其它的組分類似于化合物處理。
在本申請(qǐng)中介晶化合物根據(jù)它們包括的環(huán)數(shù)目分類成單環(huán)，雙環(huán)，三環(huán)，四環(huán)化合物等。在此方面，將在化合物中存在的由以環(huán)狀方式連接的四個(gè)，五個(gè)，六個(gè)或七個(gè)原子(典型地C原子，它們中的一些可以由N，O和/或S原子替代)組成的典型介晶環(huán)的數(shù)目計(jì)數(shù)。在此方面，化合物中的雙環(huán)結(jié)構(gòu)部分(如[2.2.2]-雙環(huán)辛烷-1，4-二基)計(jì)數(shù)為一個(gè)環(huán)，而螺環(huán)結(jié)構(gòu)部分和包含兩個(gè)環(huán)(如萘，四氫萘，十氫萘和茚滿的二基)或三個(gè)環(huán)(如蒽二基)的稠合環(huán)計(jì)數(shù)為兩個(gè)環(huán)。在有疑問(wèn)的情況下，無(wú)論未明確提及的結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)計(jì)數(shù)為一個(gè)環(huán)還是兩個(gè)環(huán)，必須考慮所述一個(gè)或多個(gè)環(huán)的最大寬度。在此對(duì)于視為一個(gè)環(huán)的體系，構(gòu)成所述一個(gè)或多個(gè)環(huán)的原子的最大延伸極限是7埃()。
優(yōu)選根據(jù)本發(fā)明主要使用的化合物主要包含和優(yōu)選僅包含五元，六元或七元環(huán)，優(yōu)選五元和六元環(huán)和最優(yōu)選六元環(huán)。
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案中，液晶介質(zhì)包含至少一種強(qiáng)極性雙環(huán)化合物，該化合物具有介電各向異性Δε為優(yōu)選大于6.0，更優(yōu)選大于8.0，甚至更優(yōu)選大于10.0和最優(yōu)選大于12.0。根據(jù)本申請(qǐng)的雙環(huán)化合物優(yōu)選選自通式(Ia)和(Ib)的物質(zhì)
其中L1，L2，L3和L4各自彼此獨(dú)立地表示氫或鹵素，優(yōu)選氟或氯，最優(yōu)選氟，R1表示-氫，-鹵素，優(yōu)選氟，-含有1-7個(gè)碳原子，優(yōu)選1-5個(gè)碳原子的烷基或烷氧基，或-含有最多至7個(gè)碳原子，優(yōu)選1-5個(gè)碳原子的烯基、烯氧基、炔基或炔氧基，其中對(duì)于R1的所有提及的基團(tuán)，在適當(dāng)?shù)那闆r下，一個(gè)或多個(gè)-CH2-基團(tuán)可以由-O-、＞C＝O或-S-替代，條件是沒(méi)有兩個(gè)氧原子相鄰和其中對(duì)于R1提及的基團(tuán)可以由鹵素，優(yōu)選氟取代；X1表示-鹵素，優(yōu)選氟或氯、含有1-5個(gè)碳原子，優(yōu)選1-2個(gè)碳原子的氟化烷基或烷氧基、氟化烯基、含有2-4個(gè)碳原子的烯氧基或氧烷基、-OCF3、-OCHFCF3或SF5；Z表示-單鍵、-CF2O-、-OCF2-、-COO-、-O-CO-、-CH2CH2-、-CH＝CH-、-C≡C-、-CH2O-、-(CH2)4-、-CF＝CF-、-CH＝CF-或-CF＝CH-，優(yōu)選單鍵或-CF2O-。
在根據(jù)本發(fā)明的液晶介質(zhì)中，優(yōu)選L1，L2，L3和L4中至多三個(gè)同時(shí)是F。
液晶介質(zhì)的強(qiáng)極性雙環(huán)物質(zhì)的數(shù)量?jī)?yōu)選為5％或更大，優(yōu)選10％或更大，更優(yōu)選20％或更大和最優(yōu)選30％或更大。
液晶介質(zhì)可另外包含選自中性雙環(huán)物質(zhì)或弱極性雙環(huán)物質(zhì)的另外物質(zhì)。
根據(jù)本發(fā)明的液晶介質(zhì)可包含一種或多種通式(II)的中性雙環(huán)物質(zhì)R2-Aa-Z2-Ab-R3(II)其中R2可表示含有1-15個(gè)碳原子的烷基Aa和Ab彼此獨(dú)立地表示 Z2表示單鍵和R3可表示分別含有1-15個(gè)碳原子或2-15個(gè)碳原子的烷基、烷氧基或烯基，其中一個(gè)或多個(gè)-CH2-基團(tuán)可以由-O-以氧原子不相鄰的方式替代，或F。
這些中性雙環(huán)物質(zhì)的優(yōu)選例子是

因此，該通式(II)的中性雙環(huán)物質(zhì)在液晶介質(zhì)中的數(shù)量為優(yōu)選10wt％或更大，更優(yōu)選20wt％或更大和最優(yōu)選30wt％或更大。
根據(jù)本發(fā)明的液晶介質(zhì)可另外包含對(duì)應(yīng)于通式(III)的一種或多種三環(huán)物質(zhì)R4-Ac-Z3-Ad-Z4-Ae-Y2(III)其中-Ac，Ad和Ae彼此獨(dú)立地表示 其中-L5和L6彼此獨(dú)立地表示氫或氟，和Ac和Ad可另選另外表示 -Z3和Z4彼此獨(dú)立地表示單鍵、-CH2-CH2-、-CH2-O-或-COO-，-R4和Y1表示分別含有1-7個(gè)碳原子或2-7個(gè)碳原子的烷基、烷氧基或烯基，其中一個(gè)或多個(gè)-CH2-基團(tuán)可以由-O-以氧原子不相鄰的方式替代，-Y1可另外表示-F、-Cl、-OCF3、-OCHF2、-OCH2F或-CF3。
通式(III)的優(yōu)選化合物是通式(IIIa)-(IIIe)的如下化合物
其中R5和R6彼此獨(dú)立地表示分別含有1-7個(gè)碳原子或2-7個(gè)碳原子的烷基或烯基，其中一個(gè)或多個(gè)-CH2-基團(tuán)可以由-O-以氧原子不相鄰的方式替代，和X可表示F-、Cl、-OCF3、-OCHF2、-OCH2F或-CF3。
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案中，所述中性三環(huán)物質(zhì)的數(shù)量為優(yōu)選20wt％或更大，更優(yōu)選30wt％或更大和最優(yōu)選40wt％或更大。
根據(jù)本發(fā)明的液晶介質(zhì)也可包含對(duì)應(yīng)于通式(IV)的一種或多種中性四環(huán)物質(zhì)R7-Af-Z5-Ag-Z6-Ah-Z7-Ai-R8(IV)其中
-Af，Ag，Ah和Ai彼此獨(dú)立地表示 其中-L7和L8彼此獨(dú)立地表示氫或氟，和Af和Ag可另外表示 -Z5，Z6和Z7彼此獨(dú)立地表示單鍵、-CH2-CH2-或-COO-，-R7和Y2表示分別含有1-7個(gè)碳原子或2-7個(gè)碳原子的烷基、烷氧基或烯基，其中一個(gè)或多個(gè)-CH2-基團(tuán)可以由-O-以氧原子不相鄰的方式替代，-Y2可另外表示-F、-Cl、-OCF3、-OCHF2、-OCH2F或-CF3。
通式(IV)的優(yōu)選化合物是如下通式(IVa)-(IVd)的化合物
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案中，該中性四環(huán)物質(zhì)的數(shù)量為優(yōu)選5wt％或更大，更優(yōu)選10wt％或更大和最優(yōu)選15wt％或更大。
根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選上述中性物質(zhì)(雙環(huán)，三環(huán)和四環(huán)物質(zhì))的總數(shù)量為優(yōu)選20wt％或更大，更優(yōu)選30wt％或更大，最優(yōu)選40wt％或更大和特別地50wt％或更大。
在本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，液晶介質(zhì)可另外包含弱極性物質(zhì)。如果這些弱極性物質(zhì)用于根據(jù)本發(fā)明的介質(zhì)中，則它們優(yōu)選20wt％或更小，特別優(yōu)選10wt％或更小。
弱極性雙環(huán)化合物的例子是

其中n是1-7。
弱極性三環(huán)化合物的例子是 其中R5具有以上給出的含義。
例示通式強(qiáng)介電正性三環(huán)化合物是


其中R5具有以上給出的含義和X表示-F、-Cl、-OCF3、-OCHF2、-OCH2F或-CF3。
液晶介質(zhì)也可包含添加劑。例子是如下手性摻雜劑

進(jìn)一步合適的添加劑是如下穩(wěn)定劑


本發(fā)明也涉及上述的液晶介質(zhì)在電光學(xué)顯示元件中的用途。
本發(fā)明進(jìn)一步涉及包含各權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的液晶介質(zhì)的電光學(xué)顯示元件。
各化合物由自身已知的方法制備，如在文獻(xiàn)中所述(例如在標(biāo)準(zhǔn)著作，如Houben-Weyl，Methoden der Organischen Chemie(有機(jī)化學(xué)方法)，Georg-Thieme出版社，斯圖加特)，精確地說(shuō)，在已知和適于所述反應(yīng)的反應(yīng)條件下制備。也可以在此使用自身已知，但在此未更詳細(xì)地提及的變化方案。此外，可以如在相關(guān)專利文獻(xiàn)中所述制備通式(I)-(IV)的化合物。
本發(fā)明也涉及電光學(xué)顯示器，特別地TFT顯示器，該顯示器具有兩個(gè)平面平行的外部板，該外部板與框架一起形成液晶盒，在外部板上用于切換單個(gè)像素的集成非線性元件，和位于液晶盒中的正介電各向異性的向列型液晶混合物，該混合物包含根據(jù)本發(fā)明的液晶介質(zhì)，和涉及這些介質(zhì)用于電光學(xué)顯示器的用途。
根據(jù)本發(fā)明的液晶混合物允許可得到的參數(shù)范圍的顯著擴(kuò)展。
清亮點(diǎn)，旋轉(zhuǎn)粘度，光學(xué)各向異性和閾值電壓的可達(dá)到的組合優(yōu)于目前的現(xiàn)有技術(shù)材料。
采用常規(guī)的方式制備可根據(jù)本發(fā)明使用的液晶混合物。通常，將所需數(shù)量的以較小數(shù)量使用的組分溶于構(gòu)成主要成分的組分中，方便地在升高的溫度下。也可以混合各組分在有機(jī)溶劑中，例如在丙酮、氯仿或甲醇中的溶液，和在充分混合之后，例如由蒸餾再次除去溶劑。也可以采用其它常規(guī)方式，例如通過(guò)使用預(yù)混合物，例如同系物混合物，或使用“多瓶”體系制備混合物。
本發(fā)明介質(zhì)的頻率依賴性小。優(yōu)選在20℃下拐點(diǎn)(v轉(zhuǎn)向)的頻率是200Hz或更小，優(yōu)選對(duì)于清亮點(diǎn)為100℃或更高的介質(zhì)，更優(yōu)選在0℃的溫度下此頻率小于200Hz，優(yōu)選對(duì)于清亮點(diǎn)為80℃或更高的介質(zhì)。
各自化合物的介電各向異性從各自單個(gè)化合物在向列型主體混合物中的10％溶液的結(jié)果確定。在各自化合物在主體混合物中的溶解度小于10％的情況下，濃度降低到5％。在采用垂面排列和采用沿面排列兩者的液晶盒中測(cè)定試驗(yàn)混合物的電容。這兩種類型液晶盒的液晶盒間隙大約是20μm。施加的電壓是頻率為1kHz和均方根值典型地是0.5V-1.0V的矩形波，然而，它總是選擇為小于各自試驗(yàn)混合物的電容閾值。
對(duì)于介電正性化合物，混合物ZLI-4792，和對(duì)于介電中性化合物以及對(duì)于介電負(fù)性化合物，混合物ZLI-3086，兩者都得自Merck KGaA，德國(guó)，分別用作主體混合物。在感興趣的化合物的加入時(shí)從主體混合物的各自數(shù)值的變化測(cè)定各化合物的介電電容率。將數(shù)值外推到100％的感興趣化合物的濃度。
測(cè)量在20℃的測(cè)量溫度下具有向列相的組分本身，所有其它的組分類似于化合物處理。
術(shù)語(yǔ)“閾值電壓”在本申請(qǐng)中表示光學(xué)閾值和對(duì)于10％相對(duì)對(duì)比度給出(V10)和術(shù)語(yǔ)“飽和電壓”表示光學(xué)飽和及對(duì)于90％相對(duì)對(duì)比度給出(V90)，兩者都是在不另外明確說(shuō)明的情況下。如果明確地提及，則僅使用也稱為Freedericksz閾值(VFr)的電容閾值電壓(V0)。
除非另外明確地說(shuō)明，在本申請(qǐng)中給出的參數(shù)范圍都包括極限值。
在整個(gè)本申請(qǐng)中，除非另外明確地說(shuō)明，所有的濃度以質(zhì)量百分比給出和涉及各自的完整混合物，所有的溫度以攝氏度(℃)給出和所有溫差以攝氏度計(jì)。除非另外明確地說(shuō)明，所有的物理性能已經(jīng)是和是根據(jù)“Merck Liquid Crystals，Physical Properties of LiquidCrystals(Merck液晶，液晶的物理性能)”，Status，1997年11月，Merck KGaA，德國(guó)測(cè)定和對(duì)于20℃的溫度給出。光學(xué)各向異性(Δn)在589.3nm的波長(zhǎng)下測(cè)定。介電各向異性(Δε)在1kHz的頻率下測(cè)定。閾值電壓，以及所有其它電光學(xué)性能采用在Merck KGaA，德國(guó)制備的試驗(yàn)液晶盒測(cè)定。用于Δε測(cè)定的試驗(yàn)液晶盒的液晶盒間隙大約為20μm。電極是面積為1.13cm2和具有保護(hù)環(huán)的圓形ITO電極。取向?qū)邮怯糜诖姑嫒∠?ε‖)的卵磷脂和用于沿面取向(ε⊥)的得自Japan SyntheticRubber的聚酰亞胺AL-1054。采用頻率響應(yīng)分析器Solatron 1260使用電壓為0.3Vrms的正弦波測(cè)定電容。用于電光學(xué)測(cè)量的光是白光。使用的裝置是Otsuka，日本的市售器件。在垂直觀察時(shí)測(cè)定特征電壓。分別對(duì)于10％，50％和90％相對(duì)對(duì)比度測(cè)定閾值(V10)-中等灰度(V50)-和飽和(V90)電壓。
根據(jù)本發(fā)明的液晶介質(zhì)可包含以通常濃度的另外添加劑和手性摻雜劑。這些進(jìn)一步成分的總濃度為0％-10％，優(yōu)選0.1％-6％，基于總混合物。使用的單個(gè)化合物的濃度各自優(yōu)選為0.1％-3％。對(duì)于本申請(qǐng)中液晶介質(zhì)的液晶組分和化合物的濃度的數(shù)值和范圍，不考慮這些添加劑和類似添加劑的濃度。
根據(jù)本發(fā)明的液晶介質(zhì)由幾種化合物，優(yōu)選3-30種，更優(yōu)選4-20種和最優(yōu)選4-16種化合物組成。采用常規(guī)方式混合這些化合物。通常，將要求數(shù)量的以較小數(shù)量使用的化合物溶于以較大數(shù)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(guò)程的完成。然而，也可以由其它通常的方式，如使用所謂的預(yù)混合物，該預(yù)混物可以是例如化合物的同系或低共熔混合物或使用所謂的多瓶體系制備介質(zhì)，該體系的成分準(zhǔn)備好用于使用混合物自身。
由合適添加劑的添加，根據(jù)本發(fā)明的液晶介質(zhì)可以采用一定的方式改性，使得它們可用于所有已知類型的液晶顯示器中，或者使用液晶介質(zhì)自身，如TN-，TN-AMD，ECB-AMD，VAN-AMD，IPS和OCB LCD和特別地用于復(fù)合體系中，如PDLC，NCAP，PN LCD和特別地用于ASM-PALCD。
液晶的熔點(diǎn)T(C，N)，從近晶相(S)到向列相(N)的轉(zhuǎn)變點(diǎn)T(S，N)和清亮點(diǎn)T(N，I)以攝氏度給出。
在本申請(qǐng)中和特別地在如下實(shí)施例中，液晶化合物的結(jié)構(gòu)由也稱為首字母縮略詞的縮寫表示?？s寫到對(duì)應(yīng)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換直接根據(jù)如下兩個(gè)表A和B進(jìn)行。所有基團(tuán)CnH2n+1和CmH2m+1是分別具有n和m個(gè)C原子的直鏈烷基。表B的解釋是不證自明的。表A僅列出結(jié)構(gòu)的核的縮寫。單個(gè)化合物由后面接有連字符和明確說(shuō)明取代基R1，R2，L1和L2的編碼的核的縮寫表示如下

表A
表B







根據(jù)本發(fā)明的液晶介質(zhì)優(yōu)選包含-選自表A和B的化合物的優(yōu)選具有不同通式的七種或更多種，優(yōu)選八種或更多種化合物，和/或-選自表A的化合物的優(yōu)選具有不同通式的一種或多種，更優(yōu)選兩種或更多種，優(yōu)選三種或更多種化合物，和/或-選自表B的化合物的優(yōu)選具有不同通式的三種或更多種，更優(yōu)選四種或更多種化合物，更優(yōu)選五種或更多種化合物。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例以下給出的實(shí)施例說(shuō)明本發(fā)明而不以任何方式限制本發(fā)明。
然而，物理性能組合物對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員舉例說(shuō)明，可以達(dá)到哪些性能和在哪些范圍內(nèi)可以改進(jìn)它們。特別地可以優(yōu)選達(dá)到的各種性能的組合因此對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是明確定義的。
對(duì)比例1和實(shí)施例1采用下表中給出的各自組成和性能實(shí)現(xiàn)液晶混合物。


關(guān)于在1kHz-1000kHz的范圍中在從-20℃到20℃的溫度范圍內(nèi)的介電各向異性的頻率依賴性研究對(duì)比例1和實(shí)施例1的混合物。在下表中給出結(jié)果。
表1對(duì)比例1和實(shí)施例1的性能

注釋v轉(zhuǎn)向＝拐點(diǎn)的頻率對(duì)比例2采用下表中給出的組成和性能實(shí)現(xiàn)液晶混合物。

實(shí)施例2采用下表中給出的組成和性能實(shí)現(xiàn)液晶混合物。

實(shí)施例3采用下表中給出的組成和性能實(shí)現(xiàn)液晶混合物。

實(shí)施例4采用下表中給出的組成和性能實(shí)現(xiàn)液晶混合物。

實(shí)施例5采用下表中給出的組成和性能實(shí)現(xiàn)液晶混合物。

關(guān)于在1kHz-1000kHz的頻率范圍內(nèi)在10℃的溫度范圍內(nèi)的介電各向異性的頻率依賴性研究對(duì)比例2和實(shí)施例2-5的混合物。在下表中給出結(jié)果。
表2實(shí)施例在10℃下的性能

注釋?duì)う拧皆?0℃下的Δε(ω/v)/Δε(1kHz)v轉(zhuǎn)向＝拐點(diǎn)的頻率(大約在Δε’＝0.50)實(shí)施例6采用下表中給出的組成和性能實(shí)現(xiàn)液晶混合物。

實(shí)施例7采用下表中給出的組成和性能實(shí)現(xiàn)液晶混合物。

實(shí)施例8采用下表中給出的組成和性能實(shí)現(xiàn)液晶混合物。

實(shí)施例9采用下表中給出的組成和性能實(shí)現(xiàn)液晶混合物。

權(quán)利要求
1.具有向列相的液晶介質(zhì)，其中液晶介質(zhì)在0℃下的介電松弛頻率為200kHz。
2.權(quán)利要求1的液晶介質(zhì)，其中液晶介質(zhì)的清亮點(diǎn)為70℃或更高。
3.權(quán)利要求1或2的液晶介質(zhì)，其中液晶介質(zhì)的向列相溫度在從-20℃或更低到70℃或更高的溫度范圍內(nèi)延伸。
4.權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)的液晶介質(zhì)，其中液晶介質(zhì)包含至少一種選自通式(Ia)和(Ib)化合物的強(qiáng)極性雙核物質(zhì) 其中-L1，L2，L3和L4各自彼此獨(dú)立地表示氫或鹵素，-R1可表示-氫，-鹵素，或-含有1-7個(gè)碳原子的烷基或烷氧基，或-含有最多至7個(gè)碳原子的烯基、烯氧基、炔基或炔氧基，其中對(duì)于R1的所有提及的基團(tuán)，非必要地，一個(gè)或多個(gè)-CH2-基團(tuán)可以由-O-、＞C＝O或-S-替代，條件是沒(méi)有兩個(gè)氧原子相鄰和其中對(duì)于R1提及的基團(tuán)可以由鹵素，優(yōu)選氟取代；-X1表示-鹵素、含有1-5個(gè)碳原子，優(yōu)選1-2個(gè)碳原子的氟化烷基或烷氧基、氟化烯基、含有2-4個(gè)碳原子的烯氧基或氧烷基、-OCF3、-OCHFCF3或SF5；-Z表示-單鍵、-CF2O-、-COO-或-OCF2-、-CH2CH2-、-CH＝CH-、-C ≡C-、-OCO-、-CH2O-、-(CH2)4-、-CF＝CF-、-CH＝CF-或-CF＝CH-。
5.權(quán)利要求4的液晶介質(zhì)，其中L1，L2，L3和L4中至多三個(gè)同時(shí)是F。
6.權(quán)利要求4或5的液晶介質(zhì)，其中液晶介質(zhì)的所述強(qiáng)極性雙環(huán)物質(zhì)的數(shù)量為至少5％。
7.權(quán)利要求4-6中任一項(xiàng)的液晶介質(zhì)，其中所述強(qiáng)極性雙環(huán)物質(zhì)的介電各向異性Δε為至少4.0。
8.權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)的液晶介質(zhì)，其中液晶介質(zhì)包含至少一種通式(II)的中性雙核物質(zhì)R2-Aa-Z2-Ab-R3(II)其中R2表示含有1-15個(gè)碳原子的烷基Aa和Ab彼此獨(dú)立地表示 Z2表示單鍵或-CH2-CH2-，R3表示分別含有1-15個(gè)碳原子或2-15個(gè)碳原子的烷基、烷氧基或烯基，其中一個(gè)或多個(gè)-CH2-基團(tuán)可以由-O-以氧原子不相鄰的方式替代，或氟。
9.權(quán)利要求8的液晶介質(zhì)，其中液晶介質(zhì)具有的所述通式(II)的中性雙環(huán)物質(zhì)的數(shù)量為10％或更大。
10.權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)的液晶介質(zhì)，其中液晶介質(zhì)包含對(duì)應(yīng)于通式(III)的三環(huán)物質(zhì)R4-Ac-Z3-Ad-Z4-Ae-Y2(III)其中Ac，Ad和Ae彼此獨(dú)立地表示 其中L5和L6彼此獨(dú)立地表示氫或氟，和Ac和Ad可另選另外表示 Z3，Z4彼此獨(dú)立地表示單鍵、-CH2-CH2-或-COO-，R4和Y1表示分別含有1-7個(gè)碳原子或2-7個(gè)碳原子的烷基、烷氧基或烯基，其中一個(gè)或多個(gè)-CH2-基團(tuán)可以由-O-以氧原子不相鄰的方式替代，和Y1可另外表示-F、-Cl、-OCF3、-OCHF2、-OCH2F或-CF3。
11.權(quán)利要求1-10中任一項(xiàng)的液晶介質(zhì)，其中液晶介質(zhì)包含10wt％或更多的極性雙環(huán)物質(zhì)，20wt％或更多的中性物質(zhì)，30wt％或更少的弱極性物質(zhì)和20wt％或更少的三環(huán)物質(zhì)。
12.權(quán)利要求1-11中任一項(xiàng)的液晶介質(zhì)在電光學(xué)顯示元件中的用途。
13.一種電光學(xué)顯示元件，其包含權(quán)利要求1-11中任一項(xiàng)的液晶介質(zhì)。
全文摘要
本發(fā)明涉及具有小的介電各向異性的頻率依賴性的介電正性的向列型液晶介質(zhì)。該介質(zhì)特別好地適于在有源矩陣顯示器中的應(yīng)用。本發(fā)明涉及本發(fā)明的介質(zhì)在有源矩陣顯示器中的用途，以及涉及這些有源矩陣顯示器自身。
文檔編號(hào)G02F1/13GK1908117SQ200610100949
公開日2007年2月7日 申請(qǐng)日期2006年8月2日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月3日
發(fā)明者M·?？嗣窢? B·舒勒, 真邊篤孝, E·蒙特尼戈 申請(qǐng)人:默克專利股份有限公司