[发明专利]液晶介质和液晶显示器

说明书

技术领域

本发明涉及液晶介质和包含这些介质的液晶显示器，尤其涉及由时序多路传输(time sequential multiplexing)寻址的显示器，特别涉及超扭转向列(STN)型显示器。

背景技术

液晶显示器(LCD)广泛用于显示信息。所用电光学模式是，例如，扭转向列(TN)-、超扭转向列(STN)-、光学补偿弯曲(OCB)-和电控双折射(ECB)-模式以及它们的各种变型，以及其它模式。所有这些模式都使用基本垂直于基板或者说(respectively)垂直于液晶层的电场，除这些模式外，还存在应用基本平行于基板或者说平行于液晶层的电场的电光学模式，例如面内切换模式(如DE 4000451和EP 0588568中所公开的那样)。这种电光学模式尤其用于现代桌上监视器的LCD，并被设想用于多媒体应用中的显示器应用。

TN-和STN显示器广泛用于，例如，便携式电话和游戏机。除了它们的低生产成本外，它们的最大优点中的一些是它们在工作电压方面相对低的要求和它们的相对低的功率消耗。本发明的液晶优选用在这种类型的显示器中。

对于这些显示器，需要具有改进的性能的新型液晶介质。介电各向异性(Δε)尤其应该足够高以实现合理低的工作电压。优选地，Δε应该高于30，非常优选高于45，但优选不高于80，特别是不高于70。否则，甚至对于与由电活性单元的矩阵寻址的显示器(AM LCD或AMD)相比在这方面的要求较不严格的大多数STN显示器而言，混合物的电阻率也倾向于变得不可接受地低。除了该参数外，该介质还必须表现出适当宽的向列相范围，在对于待利用的电光学效应而言正确范围内的双折射(Δn)，相当小的旋转粘度，和如上所述，至少足够高的比电阻率。

本发明的显示器优选通过时序多路传输，例如通过如由Alt和Pleshko提出的正交波形方案，但也通过尤其用于快速切换显示器的所谓有源寻址而进行寻址。但是，本发明的液晶也可以有利地用在采用其它已知寻址方式的显示器中。

存在各种不同的使用低分子量液晶材料连同聚合物型材料的复合体系的显示器模式，例如，聚合物分散液晶(PDLC)-、向列型曲线配向相(NCAP)-和聚合物网络(PN)-体系，例如WO 91/05 029中所公开的那些，或轴向对称微区(ASM)体系和其它体系。与这些相反，根据本发明尤其优选的模式是使用在表面上定向的液晶介质本身。这些表面通常经预处理以实现液晶材料的均一配向。本发明的显示器模式优选使用与复合层基本平行的电场。

LCD用于直视显示器，以及用于投影型显示器。

适用于LCD，尤其适用于STN显示器的液晶组合物例如从US6,730,372中已知。但是，这些组合物确实具有显著缺点。除了其它缺陷，它们中的大多数尤其具有太低的电阻率值和/或需要太高的工作电压。它们中的许多还导致不利地长久的响应时间。

因此，非常需要具有适合于实际应用的性能，例如宽向列相范围，低粘度，根据所用显示器模式的适当的光学各向异性Δn和特别是高Δε的液晶介质。

发明内容

令人惊奇地，现在已经发现，可以实现具有适当地高的Δε、合适的相范围和Δn的液晶介质，其没有表现出现有技术材料的缺点或至少在明显较低的程度上表现出这些缺点。

本申请的这些改进的液晶介质包含至少下列组分：

-第一介电正性组分，组分A，其包含一种或多种式I的化合物和一种或多种选自式II和III的化合物

其中

R¹、R²和R³彼此独立地为具有1至7个碳原子的烷基、烷氧基、氟化烷基或氟化烷氧基，具有2至7个碳原子的链烯基、链烯氧基、烷氧基烷基或氟化链烯基，且R¹优选为链烯基，并且

m为0或1，

和

-第二介电正性组分，组分B，其包含一种或多种式IV的化合物

其中

R⁴具有在式II部分中对R²给出的含义，

Z⁴是-CO-O-或单键，

是或

X⁴是F或OCF₃且

Y⁴是H或F和

-任选地，另一(第三)介电正性组分，组分C，

-任选地，介电中性组分，组分D，

-任选地，介电负性组分，组分E，和

-任选地，优选必需地，手性组分，组分F。