[发明专利]TN和STN液晶显示器

说明书

本发明涉及响应时间非常短并具有良好陡度和角度依赖性的扭转向列(TN)和超扭转向列(STN)型液晶显示器，以及用于其中的新的向列型液晶混合物。

TN显示器是公知的，例如由M.Schadt和W.Helfrich，Appl.Phys.Lett.，18，127(1971)可以得知。STN显示器也是公知的，例如由EP 131216 B1；DE 3423993 A1；EP 0098070 A2；M.Schadt和F.Leenhouts，17^th Freiburg Congress on Liquid Crystals(8.-10.04.87)；K.Kawasaki等人，SID 87 Digest 391(20.6)；M.Schadt和F.Leenhouts，SID 87 Digest 372(20.1)；K.Katoh等人，Japanese Journalof Applied Physics，26卷，11期，L1784-L1786(1987)；F. Leenhouts等人，Appl.Phys.Lett.50(21)，1468(1987)；H.A.van Sprang和H.G.Koopman，J.Appl. Phys.62(5)，1734(1987)；T.J.Scheffer和J.Nehring，Appl.Phys.Lett.45(10)，1021(1984)，M.Schadt和F. Leenhouts，Appl.Phys.Lett，50(5)，236(1987)和E.P.Raynes，Mol.Cryst.Liq.Cryst.Letters Vol.4(1)，1-8页(1986)可以得知。这里所用的术语STN覆盖了任何具有160～360°扭转角度的、相对较高扭转的显示元件，例如按照Waters等人(C.M.Waters等人，Proc.Soc.Inf.Disp.(纽约)(1985)(3^rdIntern.Display Conference，Kobe，日本)，STN-LCDs(DE-A 3503259)，SBE-LCDs(T.J.Scheffer和J.Nehring，Appl.Phys.Lett.45(1984)1021)，OMI-LCDs(M.Schadt和F.Leenhouts，Appl.Phys.Lett.50(1987)，236)，DST-LCDs(EP-A 0246842)或者BW-STN-LCDs(K.Kawasaki等人，SID 87 Digest 391(20.6))的显示元件。

STN显示器与标准TN显示器相比其区别在于，其电-光特性线的陡度明显更好，并且在中等和相对较高多路传输速率(multiplex rate)下，例如32～64或更高，具有更好的对比值。另一方面，当多路传输速率较低，例如小于32时，由于较好的黑度值，TN显示器的对比通常较高，并且其对比的角度依赖性小于STN显示器。

特别令人感兴趣的是响应时间非常短的TN和STN显示器，尤其是在相对较低的温度下。为获得较短的响应时间，迄今已使用蒸气压相对较高的主要呈单变的添加剂，使液晶混合物的旋转粘度最优化。然而所获得的响应时间不是对每一应用都足够。

按照本发明，为在显示器中获得陡的电-光特性线，液晶混合物应具有相对较大的弹性常数K₃₃/K₁₁比值和相对较小的Δε/ε_⊥值，其中Δε为介电各向异性，ε_⊥为垂直于长分子轴的介电常数。

除了将对比和响应时间最优化以外，对这类混合物还要有其它重要的要求：1.宽d/p视窗2.长期、高度的化学稳定性3.高电阻4.阈值电压的低频率和温度依赖性

所获得的参数结合仍远远不够，特别是对于高多路传输STN显示器(多路传输速率范围为约1/400)，以及中和低多路传输STN显示器(多路传输速率范围分别为约1/64和1/16)和TN显示器。这部分地归因于各项要求由材料参数以相反的方式相互影响。

因此仍然非常需要满足上述要求的TN和STN显示器，特别是中和低多路传输的STN显示器，它们在大工作温度范围、高特性线陡度、对比的良好角度依赖性和低阈值电压的同时，具有非常短的响应时间。

本发明的目的是提供无上述缺点或仅在较低程度上具有上述缺点的TN和STN显示器，同时它们的响应时间短，特别是在低温下，并且由于改进的介电常数的频率依赖性，它们具有非常好的陡度以及改进的操作电压的温度依赖性。