CN101157862B

CN101157862B - 液晶介质

Info

Publication number: CN101157862B
Application number: CN2007101701850A
Authority: CN
Inventors: M·维特克; E·蒙特内格罗; K·施奈德; B·舒勒
Original assignee: Merck Patent GmbH
Current assignee: Merck Patent GmbH
Priority date: 2006-10-04
Filing date: 2007-09-29
Publication date: 2013-04-24
Anticipated expiration: 2027-09-29
Also published as: TWI434915B; TW200831646A; US20100224827A1; JP5575361B2; TW201422785A; TWI623608B; EP1908811B1; KR101496453B1; KR20080031657A; US20100219375A1; TW201422786A; US7763329B2; US20090289223A1; EP1908811A1; JP2013147656A; US20080083904A1; JP5852030B2; CN101157862A; US8017200B2; US7595101B2

Abstract

本发明涉及一种液晶介质，其特征在于它包含一种或多种式I的化合物，其中R⁰，X⁰和Y^1-7具有权利要求1中所指出的含义，还涉及它们用于电-光学目的，特别是用于TN，TFT，IPS或OCB显示器中的用途。

Description

液晶介质

技术领域

本发明涉及一种液晶介质(LC介质)、它们用于电-光学目的的用途以及含有这种介质的LC显示器。

背景技术

液晶主要用作在显示器中的电介质，因为这些物质的光学性能可通过所施加的电压而改变。基于液晶的电-光学器件是本领域技术人员所极其熟知的，并且可以是基于各种效应的。这样器件的例子有具有动态散射的液晶盒(cell)，DAP(配向相的变形)液晶盒，宾/主液晶盒，具有扭曲的向列相结构的TN液晶盒，STN(超扭曲的向列型)液晶盒，SBE(超双折射效应)液晶盒和OMI(光学模式干涉)液晶盒。最常见的显示器是基于Schadt-Helfrich效应的并具有扭曲的向列相结构。

液晶材料必须具有良好的化学和热稳定性以及对电场和电磁辐射的良好稳定性。而且，液晶材料应当具有低的粘度并且在液晶盒中产生短的寻址时间、低的阈值电压和高对比度。

它们还应当具有用于上述液晶盒的在通常的操作温度下，即在高于和低于室温的最宽的可能范围内的合适的中间相，例如向列型或胆甾型中间相。由于液晶通常作为多种组分的混合物形式使用，各组分相互之间能容易地混溶是非常重要的。另外的性能，比如电导率、介电各向异性和光学各向异性，也必须满足各种要求，这取决于液晶盒的类型和应用的领域而定。例如，用于具有扭曲的向列相结构的液晶盒的材料应当具有正的介电各向异性和低的电导率。

例如，对于带有集成的用于切换单个像素的非线性元件的矩阵液晶显示器(MLC显示器)，需要具有大的正的介电各向异性、宽的向列相、相对低的双折射、非常高的比电阻、良好的紫外和温度稳定性以及低的蒸气压的介质。

这类矩阵液晶显示器是已知的。可用于单独地切换单个像素的非线性元件的例子是有源元件(即晶体管)。于是使用术语“有源矩阵”，这里可区分为两种类型：

1.在硅晶片作为衬底上的MOS(金属氧化物半导体)或其它二极管。

2.在玻璃板作为衬底上的薄膜晶体管(TFT)。

使用单晶硅作为基板材料限制了显示器尺寸，由于即使由多种分显示器构成的模块式组装体也会在连接处导致出现问题。

在优选的更有前景的类型2的情况下，所用的电-光学效应通常是TN效应。区分为两种技术：包括化合物半导体，比如CdSe的TFT，或基于多晶或无定形硅的TFT。对后一种技术，全世界正在进行深入的研究。

TFT矩阵被施加到显示器的一个玻璃板的内侧，同时另一个玻璃板在其内侧载有透明的反电极。与像素电极的尺寸相比较，TFT是非常小的，并对图像几乎不具有不利作用。这种技术也可以被延伸至全色容显示器，其中红色的、绿色的和蓝色的滤光片的镶嵌体以下述方式排列：滤光片元件与每个可切换的像素相对。

TFT显示器通常作为在传输中带有交叉的偏振片的TN液晶盒形式操作并且是背面照明的。

这里术语MLC显示器包括任何带有集成的非线性元件的矩阵显示器，即除了有源矩阵外，还包括带有无源元件，例如变阻器或二极管(MIM＝金属-绝缘体-金属)的显示器。

这类MIC显示器特别适合用于电视应用(例如袖珍电视)或用于高信息显示器用于计算机应用(膝上型电脑)以及用于汽车或飞行器构造中。除了与对比度的角度依赖性和响应时间有关的问题之外，MLC显示器中还由于液晶混合物的不充分高的比电阻而产生困难[TOGASHI，S.，SEKI-GUCHI，K.，TANABE，H.，YAMAMOTO，E.，SORIMACHI，K.，TAJIMA，E.，WATANABE，H.，SHIMIZU，H.，Proc.Eurodisplay 84，1984年9月：A 210-288 Matrix LCD Controlled by DoubleStage Diode Rings(由双阶二极管环控制的210-288矩阵LCD)，第141页及后几页，Paris；STROMER，M.，Proc.Eurodisplay 84，1984年9月：Design ofThin Film Transistors for Matrix Addressing of Television Liquid CrystalDisplays(电视液晶显示器的矩阵寻址用薄膜晶体管设计)，第145页及后几页，Paris]。随着电阻降低，MLC显示器的对比度劣化，并可能发生余像消除的问题。由于液晶混合物的比电阻一般在MLC显示器的寿命期间下降，这是由于与显示器的内表面的相互作用，为了获得可接受的寿命，高的(初始)电阻非常重要。尤其是在低电压值混合物的情况下，迄今不可能达到非常高的比电阻值。另外重要的是，随着温度的升高和在加热和/或暴露于紫外线下之后，比电阻显示出最小的可能增加量。现有技术的混合物的低温性能也是特别不利的。需求的是，即使在低温下也没有结晶和/或近晶相发生，并且粘度的温度依赖性尽可能低。现有技术的MLC显示器因此不满足当今的需求。

除了使用背面照明，即以透射方式且如果需要则以透反射方式(transflectively)操作的液晶显示器之外，反射型液晶显示器也是特别令人感兴趣的。这些反射型液晶显示器使用环境光用于信息显示。因而它们比具有相应尺寸和分辨率的背面照明的液晶显示器消耗显著更小的能量。因为TN效应的特征是很好的对比度，这类反射型显示器甚至在明亮的环境条件下也可以很好地读出。这从简单的反射型TN显示器中是已知的，如用在例如手表和袖珍式计算器中那样。然而该原理还可以应用于高品质、较高分辨率的有源矩阵寻址显示器，诸如例如TFT显示器。这里，如在一般为常规的透射型TFT-TN显示器中已经存在的那样使用低以折射(Δn)的液晶是必要的，以便获得低的光学延迟(d·Δn)。这种低的光学延迟导致通常可接受地低的对比度视角依赖性(参见DE 3022818)。在反射型显示器中，使用低双折射的液晶甚至比在透射型显示器中更重要，因为在反射型显示器中光通过的有效层厚大约是在具有相同层厚的透射型显示器中的两倍大。

因而仍然非常需要对具有非常高的比电阻，同时大的工作温度范围，甚至在低温下也具有短的响应时间，并且具有低阈值电压，并且没有显示出这些缺点或仅仅在较小的程度上显示出这些缺点的MLC显示器。

在TN(Schadt-Helfrich)液晶盒的情况下，希望介质有利于在液晶盒中具有以下优点：

-扩宽的向列相范围(特别是低至低温)；

-在极其低的温度(户外使用，汽车，航空电子学)下的可切换性；

-对紫外线辐射的增大的抵抗力(更长久的寿命)；

-低阈值电压。

从现有技术中可获得的介质没能在保持其它参数的同时实现这些优点。

在超扭曲(STN)的液晶盒的情形下，希望介质有利于更大的多路传输性(multiplexability)和/或更低的阈值电压和/或更宽的向列相范围(特别是在低温下)。为此目的，迫切地需求可利用的参数范围(清亮点、近晶相-向列相转变点或熔点、粘度、介电参数、弹性参数)的进一步拓宽。

特别是在用于电视和视频应用的LC显示器的情形下(例如LCD电视、监视器、PDA、笔记本、游戏控制台)，希望显著地减少响应时间。这需要具有低的旋转粘度的LC混合物。同时LC介质应该具有高的清亮点。

发明内容

本发明的目的是提供特别是用于这种类型的MLC、IPS、TN或STN显示器的介质，其没有显示出如上所述的缺点或者仅仅只在较小的程度上显示出这些缺点，并且优选具有快的响应时间和低的旋转粘度，同时具有高的清亮点、高的介电各向异性和低的阈值电压。

现在已经发现，如果使用包含一种或多种式I化合物的LC介质，就能够实现这个目的。式I化合物导致得到具有如上所述期望性能的混合物。

本发明涉及一种液晶介质，其特征在于它包含一种或多种式I的化合物：

其中

R⁰表示卤代的或未取代的具有1-15个碳原子的烷基或烷氧基，其中，另外，这些基团中的一个或多个CH₂基团可彼此独立地各自被-C≡C-，-CF₂O-，-CH＝CH-，

-O-，-CO-O-或-O-CO-替代，并使得氧原子彼此不直接连接，

X⁰表示F，Cl，CN，SF₅，SCN，NCS，含最多至6个碳原子的卤代烷基，卤代烯基，卤代烷氧基或卤代烯氧基，并且

Y^1-7彼此独立地各自表示H或F。

本发明还涉及如上下文所述的LC介质用于电-光学目的，特别是用于LC显示器中，尤基是用于TN，TFT，IPS或OCB显示器中的用途。

本发明还涉及含有如上下文所述LC介质的电-光学LC显示器，特别是TN，TFT，IPS或OCB显示器。

令人惊奇的是，已经发现式I的化合物具有有利的旋转粘度(γ)/清亮点比率。因此它们特别适合用于获得低γ值和高清亮点的液晶混合物。另外，式I化合物在LC介质中显示出良好的溶解性。根据本发明包含式I化合物的LC介质具有低的旋转粘度，快的响应时间，相对高的清亮点，高的正介电各向异性，高的双折射和宽的向列相范围。它们因此特别适合用于电视和视频应用。

式I化合物具有宽的应用范围。取决于取代基的选择，它们可用作主要由其组成液晶介质的基础材料；然而，选自其它化合物种类的液晶基础材料也可加入到式I化合物中，以便例如调节这类电介质的介电和/或光学各向异性，和/或优化其阈值电压和/或其粘度。

式I化合物在纯的状态下是无色的，并在有利于电-光学用途的温度范围内形成液晶中间相。它们对化学、热和光是稳定的。

可用本身已知的方法，如在文献(例如标准著作，比如Houben-Weyl，Methoden der organischen Chemie(有机化学方法)Georg-Thieme-Verlag，Stuttgart)中所述的方法，精确地在已知的并适合于所述反应的反应条件下，制备式I化合物。这里也可以使用本身已知的变化形式，在此对其不作更详细的说明。

如果上下文式中的R⁰表示烷基和/或烷氧基，则这可以是直链的或支链的。优选它是具有2，3，4，5，6或7个碳原子的直链，相应地优选表示乙基，丙基，丁基，戊基，己基，庚基，乙氧基，丙氧基，丁氧基，戊氧基，己氧基或庚氧基，此外可以是甲基，辛基，壬基，癸基，十一烷基，十二烷基，十三烷基，十四烷基，十五烷基，甲氧基，辛氧基，壬氧基，癸氧基，十一烷氧基，十二烷氧基，十三烷氧基，或十四烷氧基。

氧杂烷基优选表示直链2-氧杂丙基(＝甲氧基甲基)，2-(＝乙氧基甲基)或3-氧杂丁基(＝2-甲氧基乙基)，2-，3-或4-氧杂戊基，2-，3-，4-或5-氧杂己基，2-，3-，4-，5-或6-氧杂庚基，2-，3-，4-，5-，6-或7-氧杂辛基，2-，3-，4-，5-，6-，7-或8-氧杂壬基，2-，3-，4-，5-，6-，7-，8-或9-氧杂癸基。

如果R⁰表示烷基，其中一个CH₂基团已被-CH＝CH-替代，则这可以是直链的或支链的。它优选是直链且具有2-10个碳原子。相应地，它特别地表示乙烯基，丙-1-或-2-烯基，丁-1-，-2-或-3-烯基，戊-1-，-2-，-3-或-4-烯基，己-1-，-2-，-3-，-4-或-5-烯基，庚-1-，-2-，-3-，-4-，-5-或-6-烯基，辛-1-，-2-，-3-，-4-，-5-，-6-或-7-烯基，壬-1-，-2-，-3-，-4-，-5-，-6-，-7-或-8-烯基，癸-1-，-2-，-3-，-4-，-5-，-6-，-7-，-8-或-9-烯基。

如果R⁰表示至少被卤素单取代的烷基或烯基，则该基团优选是直链的，并且卤素优先是F或Cl。在多取代的情形下，卤素优选是F。所得的基团还包括全氟代的基团。在单取代的情形下，氟或氯取代基可以在任何希望的位置，但优选是在ω位。

在上下文的式子里，X⁰优选是F，Cl或单-或多-氟代的具有1、2或3个碳原子的烷基或烷氧基或单-或多-氟代的具有2或3个碳原子的烯基。X⁰特别优选是F，Cl，CF₃，CHF₂，OCF₃，OCHF₂，OCFHCF₃，OCFHCHF₂，OCFHCHF₂，OCF₂CH₃，OCF₂CHF₂，OCF₂CHF₂，OCF₂CF₂CHF₂，OCF₂CF₂CHF₂，OCFHCF₂CF₃，OCFHCF₂CHF₂，OCF₂CF₂CF₃，OCF₂CF₂CCIF₂，OCCIFCF₂CF₃，OCH＝CF₂或CH＝CF₂，非常特别地优选为F或OCF₃，此外为OCHF₂和OCH＝CF₂。

特别优选式I化合物，其中X⁰表示F或OCF₃，优选是F。进一步优选其中Y¹表示F的那些式I化合物，其中Y²表示F的那些，其中Y³表示H的那些，其中Y⁴表示H的那些，并且Y⁵表示F的那些，并且其中Y⁶和Y⁷表示H的那些。

特别优选式I化合物选自具有下面的子式的那些：

其中R⁰和X⁰具有如式I中指明的含义。R⁰优选表示具有1-8个碳原子的直链烷基，另外表示具有2-7个碳原子的烯基。

进一步优选的实施方案如下面指出：

-该介质还含有一种或多种式II和/或III的化合物：

其中R⁰，X⁰和Y^1-5具有式I中所指明的含义，并且

和

彼此独立地各自表示

或

-式II化合物优选选自下式：

其中R⁰和X⁰具有上文指出的含义。R⁰优选表示具有1-8个碳原子的烷基。X⁰优选表示F。特别优选式IIa和IIb的化合物。

-式III化合物优选选自下式：

其中R⁰和X⁰具有上述指出的含义。R⁰优选表示具有1-8个碳原子的烷基。X⁰优选表示F。特别优选式IIIa和IIIe的化合物。

-该介质还包含一种或多种选自下式的化合物：

其中R⁰，X⁰和Y^1-4具有式I中所指出的含义，

Z⁰表示-C₂H₄-，-(CH₂)₄-，-CH＝CH-，-CF＝CF-，-C₂F₄-，-CH₂CF₂-，-CF₂CH₂-，-CH₂O-，-OCH₂-，-COO-或-OCF₂-，在式V和VI中还表示单键，在式V和VIII中还表示-CF₂O-，并且

r表示0或1，并且

s表示0或1；

-式IV化合物优选选自下式：

其中R⁰和X⁰具有上述指出的含义。R⁰优选表示具有1-8个碳原子的烷基。X⁰优选表示F或OCF₃，此外为Cl；

-式V化合物优选选自下式：

其中R⁰和X⁰具有上文指出的含义。R⁰优选表示具有1-8个碳原子的烷基。X⁰优选表示F和OCF₃，此外为OCHF₂和OCH＝CF₂；

-式VI化合物优选选自下式：

其中R⁰和X⁰具有上文指出的含义。R⁰优选表示具有1-8个碳原子的烷基。X⁰表示F，此外为OCF₃，OCHF₂和OCH＝CF₂；

-式VII化合物优选选自下式：

-该介质包含一种或多种选自下式的化合物：

其中X⁰具有上文所指出的含义，并且

L表示H或F，

“烷基”表示C_1-7烷基，

R’表示C_1-7烷基，C_1-6烷氧基或C_2-7烯基，并且

“烯基”和“烯基”彼此独立地各自表示C_2-7烯基。

-式IX至XII的化合物优选选自下式：

其中“烷基”和“烷基”彼此独立地各自表示C_1-7烷基；

-该介质还包含一种或多种选自下式的化合物：

其中Y^1，2具有上文所指出的含义，并且R¹和R²彼此独立地各自表示正烷基，烷氧基，氧杂烷基，氟代烷基或烯基，各自具有最多至9个碳原子，并且各自彼此独立地优选表示具有1-8个碳原子的烷基；

-该介质包一种或多种式XIII的化合物，其中基团R¹和R²中的至少一个表示具有2-7个碳原子的烯基，优选选自下式的那些化合物：

其中“烷基”具有上文所指出的含义；

-该介质包含一种或多种下式的化合物：

其中R⁰，X⁰和Y^1-4具有式I中所指出的含义，并且

彼此独立地各自表示

或

并且

表示

或

并且L¹和L²彼此独立地各自表示H或F；

-式XV和XVI化合物优选选自下式：

其中R⁰和X⁰具有上文指出的含义。R⁰优选表示具有1-8个碳原子的烷基。X⁰表示F，此外为OCF₃。特别优选式XV和XVa至XVd的化合物选自其中Y¹表示F并且Y²表示H或F，优选为F的那些；

-该介质包含一种或多种下式的化合物：

其中R¹和R²具有上文所指出的含义，并且优选彼此独立地各自表示具有1-8个碳原子的烷基。L表示H或F；

-该介质包含一种或多种选自下式的化合物：

其中R¹和R²具有上文所指出的含义，并且优选各自彼此此独立地表示具有1-8个碳原子的烷基。L表示H或F；

-该介质还包含一种或多种选自下式的化合物：

其中R⁰和X⁰彼此独立地各自具有上文所指出的含义之一，并且Y^1-4彼此独立地各自表示H或F。X⁰优选是F，Cl，CF₃，OCF₃或OCHF₂。R⁰优选表示烷基，烷氧基，氧杂烷基，氟代烷基或烯基，各自含最多至8个碳原子。

-该介质还包含一种或多种选自下式的化合物：

其中R⁰，X⁰和Y^1-6具有式I中所指出的含义，s表示0或1，并且

表示或

R⁰优选表示具有1-8个碳原子的烷基。X⁰优选表示F；

-式XXIV化合物优选选自下式：

其中R⁰，X⁰和Y¹具有上文所指出的含义，R⁰优选表示具有1-8个碳原子的烷基。X⁰优选表示F，并且Y¹优选是F；

-R⁰是具有2-7个碳原子的直链烷基或烯基；

-该介质包含一种或多种选自下式的化合物：

其中R¹和X⁰具有上文所指出的含义。R¹优选表示具有1-8个碳原子的烷基。X⁰优选表示F或Cl。在式XXV中X⁰非常特别优选表示Cl。

-该介质包含一种或多种下式的化合物：

其中R¹和X⁰具有上文所指出的含义。R¹优选表示具有1-8个碳原子的烷基。X⁰优选表示F；

进一步优选的实施方案如下所示：

-该介质包含一种、两种或多种式I，特别是式Ia，Ib或Ic的化合物；

-该介质包含2-30重量％，优选3-20重量％，特别优选3-15重量％的式I化合物；

-该介质包含选自式I，II，III，IX-XIII，XVII和XVIII的化合物；

-在整个混合物中式II，III，IX-XIII，XVII和XVIII化合物的比例为40-95重量％；

-该介质包含10-50重量％，特别优选12-40重量％的式II和/或III化合物；

-该介质包含20-70重量％，特别优选25-65重量％的式IX-XIII化合物；

-该介质包含4-30重量％，特别优选5-20重量％的式XVIII化合物；

-该介质包含1-20重量％，特别优选2-15重量％的式XVIII化合物。

已经发现，即使是相对低比例的式I化合物与常规的液晶材料混合，但特别是与一种或多种式II至XXVIII化合物混合，也会导致光稳定性显著地提高和导致低的双折射值，同时观察到具有低的近晶相-向列相转变温度的宽向列相，这提高了贮存寿命。同时，该混合物显示出非常低的阈值电压，并且在暴露于紫外线下时显示很好的VHR值。

术语“烷基”或“烷基”包括具有1-7个碳原子的直链和支链烷基，尤其是直链基团：甲基，乙基，丙基，丁基，戊基，己基和庚基。一般优选具有1-6个碳原子的基团。

术语“烯基”或“烯基”包括具有2-7个碳原子的直链和支链的烯基，尤其是直链基团。优选的烯基是C₂-C₇-1E-烯基，C₄-C₇-3E-烯基，C₅-C₇-4-烯基，C₆-C₇-5-烯基和C₇-6-烯基，特别是C₂-C₇-1E-烯基，C₄-C₇-3E-烯基和C₅-C₇-4-烯基。特别优选的烯基的例子是乙烯基，1E-丙烯基，1E-丁烯基，1E-戊烯基，1E-己烯基，1E-庚烯基，3-丁烯基，3E-戊烯基，3E-己烯基，3E-庚烯基，4-戊烯基，4Z-己烯基，4E-己烯基，4Z-庚烯基，5-己烯基，6-庚烯基等。一般优选具有最多至5个碳原子的基团。

术语“氟代烷”优选包括具有末端氟的直链基团，即氟代甲基，2-氟代乙基，3-氟代丙基，4-氟代丁基，5-氟代戊基，6-氟代己基和7-氟代庚基。然而，不排除其它位置的氟或多氟代烷基链。

术语“氧杂烷基”或“烷氧基”优选包括式C_nH_2n+1-O-(CH₂)_m的直链基团，其中n和m彼此独立地各自表示1至6。m还可以表示0。优选n＝1和m＝1-6或m＝0和n＝1-3。

通过对R⁰和X⁰含义合适的选择，可按所需方式改变寻址时间、阈值电压，传输特征线的陡度等。例如1E-烯基、3E-烯基、2E-烯氧基等与烷基和烷氧基相比一般会导致更短的寻址时间、改进的向列相倾向以及在弹性常数k₃₃(弯曲)和k₁₁(斜展)之间更高的比率。4-烯基、3-烯基等相对于烷基和烷氧基一般得到更低的阈值电压和更低的k₃₃/k₁₁值。根据本发明的混合物突出之处尤其在于，高的K₁值，并因此具有与现有技术的混合物相比，显著地更快的响应时间。

上述式子的化合物的最佳混合比基本上取决于所期望的性能，取决于对上述式子的组分的选择，并取决于对可能存在的任何另外的组分的选择。

在上文所示范围内的合适的混合比可以容易地根据具体情形确定。

上述式子化合物在根据本发明的混合物中的总量不是决定性的。因此为优化各种性能的目的，混合物可以包含一种或多种另外的组分。然而，一般所观察到的对混合物性能的预期改进的影响越大，上述式子化合物的总浓度越高。

在特别优选的实施方案中，根据本发明的介质包含式II-VIII的化合物(优选II，III，IV和V，尤其是IIa和IIIa)，其中X⁰表示F，OCF₃，OCHF₂，OCH＝CF₂，OCF＝CF₂或OCF₂-CF₂H。与式I化合物的有利的协同作用会导致特别有利的性能。尤其是，包含式I，IIa和IIIa化合物的混合物的突出之处在于它们的低阈值电压。

可用于根据本发明的介质中的上述式子和它们的子式的各个化合物是已知的，或可以与已知化合物类似地制备得到。

本发明还涉及电-光学显示器，比如，例如STN或MLC显示器，它具有两个平面平行的外板，它们连同框架一起形成液晶盒，在外板上用于切换单个像素的集成的非线性元件，和位于该液晶盒中的具有正的介电各向异性和高的比电阻的向列型液晶混合物，它们含有这种类型的介质，本发明还涉及这些介质用于电-光学目的的用途。

根据本发明的液晶混合物能够实现显著地扩宽可得到的参数范围。清亮点、在低温下的粘度、对热和紫外线的稳定性和高的光学各向异性的能实现的结合将远远优于现有技术中的先前材料。

根据本发明的混合物特别适合于移动应用和低Δn TFT应用，比如移动电话和PDA。此外，根据本发明的混合物可用于OCB和IPS显示器。

根据本发明的液晶混合物在保持低至-20℃，优选低至-30℃，特别优选低至-40℃的向列相，和清亮点≥70℃，优选≥75℃的同时，允许实现旋转粘度V₁≤90mPa·s，特别优选≤70mPa·s，使得能够得到具有快速响应时间的优异的MLC显示器。

根据本发明的液晶混合物的介电各向异性Δε优选≥+3，特别优选≥+4。此外，混合物的特征在于低的操作电压。根据本发明的液晶混合物的阈值电压优选≤2.0V。根据本发明的液晶混合物的双折射Δn优选≥0.10，特别优选≥0.11。

根据本发明的液晶混合物的向列相范围优选宽度至少90°，尤其至少100°。这个范围优选至少从-25℃延伸至+70℃。

不言而喻，通过合适选择根据本发明的混合物的组分，还可能在更高的阈值电压下获得更高清亮点(例如高于100℃)，或在更低的阈值电压下获得较低的清亮点，而保留其它有利的性能。在相应地只是稍微升高的粘度下，同样地可获得具有较高的Δε并因此具有低的阈值的混合物。根据本发明的MIC显示器优选在第一Gooch和Tarry传输最小值下操作[C.H.Gooch与H.A.Tarry，Electron.Lett.10，2-4，1974；C.H.Gooch和H.A.Tarry，Appl.Phys.，第8卷，1575-1584，1975]，其中除了特别有利的电-光学性能，诸如例如特征线的高陡度和对比度的低角度依赖性(德国专利3022818)以外，在与类似的显示器中在第二最小值下相同的阈值电压下，较低的介电各向异性是足够的。这使得能在第一最小值下，使用根据本发明的混合物的条件下比在包含氰基化合物的混合物的情形下，获得显著更高的比电阻值。通过合适选择单个组分和它们的重量比例，本领域技术人员能够使用简单的常规方法调节对于MLC显示器预定的层厚度所必需的双折射。

电压保持比(HR)的测量[S.Matsumoto等人，Liquid Crystals 5，1320(1989)；K.Niwa等人，Proc.SID Conference，San Francisco，1984年6月，第304页(1984)；G.Weber等人，Liquid Crystals 5，1381(1989)]表明，根据本发明的包含式I化合物的混合物与包含式

的氰基-苯基环己烷或式

的酯代替式I化合物的类似混合物相比，在暴露于紫外线下时显示出显著更小的HR降低。

根据本发明的混合物的光稳定性和紫外线稳定性在相当程度上更好，即它们显示出在暴露于光或紫外线下时显著更小地降低的HR。即使在混合物中式I化合物的低浓度(＜10重量％)，也相对于现有技术混合物将HR增加6％或更多。

从偏振片、电极基板和经表面处理的电极构造根据本发明的MLC显示器符合这种类型显示器的常规设计。在这里术语“常规设计”应广义理解，且还包含MLC显示器所有的衍生形式和改进型，特别包括基于poly-Si TFT或MIM的矩阵显示元件。

然而，在根据本发明的显示器和基于扭曲的向列型液晶盒的迄今常规显示器之间显著的差别在于，对液晶层的液晶参数的选择。

根据本发明可使用的液晶混合物按自身常规的方式制备，例如通过将一种或多种式I化合物与一种或多种式II-XXVIII化合物混合，或者与其它的液晶化合物和/或添加剂混合。通常，将所需量的以较小量使用的组分溶解在构成主要成分的组分中，有利地在升高的温度下进行。还可能将各组分在有机溶剂中，例如在丙酮、氯仿或甲醇中的溶液混合，并且在充分混合以后，再次例如通过蒸馏除去该溶剂。

电介质还可能包括本领域技术人员所已知的并在文献中有记载的其它添加剂，例如紫外线稳定剂，比如Ciba的Tinuvin

，抗氧化剂，自由基捕获剂，纳米粒子等。例如可加入0-15％的多向色性染料或手性掺杂剂。在下表C和D中提到了合适的稳定剂和掺杂剂。

在本申请中和在以下的实施例中，借助于首字母缩写词标明液晶化合物的结构，按照下表A和B转换为化学式。所有的基团C_nH_2n+1和C_mH_2m+1是分别具有n和m个碳原子的直链烷基；n和m是整数，并且优选表示0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11或12。在表B中的编码是不言自明的。在表A中，只显示母体结构的首字母缩写词。在单个情形下，母体结构的首字母缩写词后通过破折号分开地连接有取代基R^1*、R^2*、L^1*和L^2*的编码：

R^1，R^2，L^1，L^2，L^3*的编码	R^1*	R^2*	L^1*	L^2*
					nmnOmnO.mnnN.FnN.F.FnFnClnOFnF.FnF.F.FnOCF₃nOCF₃.Fn-VmnV-Vm	C_nH_2n+1C_nH_2n+1OC_nH_2n+1C_nH_2n+1C_nH_2n+1C_nH_2n+1C_nH_2n+1C_nH_2n+1OC_nH_2n+1C_nH_2n+1C_nH_2n+1C_nH_2n+1C_nH_2n+1C_nH_2n+1C_nH_2n+1-CH＝CH-	C_mH_2m+1OC_mH_2m+1C_mH_2m+1CNCNCNFClFFFOCF₃OCF₃-CH＝CH-C_mH_2m+1-CH＝CH-C_mH_2m+1	HHHHFFHHHFFHFHH	HHHHHFHHHHFHHHH

优选的混合物组分如表A和B中所示。

表A

表B

特别优选的液晶混合物中，除了式I化合物，还包含至少一种、两种、三种、四种或更多种表B中的化合物。

表C

表C显示了通常加入到根据本发明的混合物中的可能掺杂剂。混合物优选含有0-10重量％，特别是0.01-5重量％，尤其优选0.01-3重量％的掺杂剂。

表D

以下提及例如可以0-10重量％的量加入到根据本发明的混合物中的稳定剂。

具体实施方式

下列实施例意于用来解释本发明而不是限制它。

在上下文中，百分比数据表示重量百分比。所有的温度以摄氏度计表示。m.p.表示熔点，cl.p.＝清亮点。而且，C＝结晶态，N＝向列相，S＝近晶相以及I＝各向同性相。这些符号之间的数据代表转变温度。而且

-Δn表示在589纳米和20℃下的光学各向异性，

-γ₁表示在20℃下的旋转粘度(mPa·s)，

-V₁₀表示对于10％传输的电压(V)(视角垂直于板表面)，(阈值电压)，

-V₉₀表示对于90％传输的电压(V)(视角垂直于板表面)，

-Δε表示在20℃和1kHz下的介电各向异性(Δε＝ε‖-ε⊥，其中ε‖表示平行于分子纵轴的介电常数，并且ε⊥表示与分子纵轴垂直方向的介电常数)。

除非另有明确说明，在20℃下在第一最小值(即在d·Δn值为0.5微米时)下在TN液晶盒中测量电光学数据。除非另有明确说明，光学数据在20℃下测量。根据德国Merck KGaA，“Merck Liquid Crystals，Physical Propertiesof Liquid Crystals”(默克液晶，液晶的物理性能)，1997年11月状态(status)，测定所有物理性能，并且适用于20℃的温度，除非另有明确的说明。

对比实施例1

CC-3-V 37.00％清亮点[℃]： 75.0

PP-1-2V1 7.00％ Δn[589nm，20℃]： 0.1152

PUQU-3-F 15.00％ Δε[kHz，20℃]： +5.0

CGU-3-F 3.00％ γ₁[mPa·s，20℃]： 59

PGP-2-3 5.00％ V₁₀[V]： 1.88

PGP-2-4 7.00％ V₉₀[V]： 2.82

CCP-V-1 18.00％

CCGU-3-F 8.00％

实施例1

CC-3-V 40.00％清亮点[℃]： 75.5

PP-1-2V1 7.50％ Δn[589nm，20℃]： 0.1165

PUQU-3-F 14.50％ Δε[kHz，20℃]： +4.9

PGP-2-3 5.00％ γ₁[mPa·s，20℃]： 57

PGP-2-4 5.00％ V₁₀[V/]： 1.94

CCP-V-1 18.00％ V₉₀[V]： 2.89

PGGQU-3-F 7.00％

CBC-33 3.00％

与具有相同的双折射和相同的清亮点的对比实施例1的混合物相比，该混合物具有较低的粘度。

实施例2

CC-3-V 36.00％清亮点[℃]： 74.5

CC-3-V1 7.00％ Δn[589nm，20℃]： 0.1358

PP-1-2V1 7.50％ Δε[kHz，20℃]： +4.8

PGU-3-F 8.50％ γ₁[mPa·s，20℃]： 58

PUQU-3-F 3.00％ V₁₀[V]： 2.02

PGP-2-3 6.00％ V₉₀[V]： 2.95

PGP-2-4 6.00％

PGP-2-5 8.00％

CCP-V-1 8.00％

PGUQU-3-F 9.00％

CBC-33 1.00％

实施例3

CC-3-V 46.00％清亮点[℃]： 73.0

CP-3-Cl 7.00％ Δn[589nm，20℃]： 0.1344

PUQU-3-F 3.00％ Δε[kHz，20℃]： +4.7

PGP-2-3 5.00％ γ₁[mPa·s，20℃]： 55

PGP-2-4 5.00％ V₁₀[V]： 1.93

PGP-2-5 6.00％ V₉₀[V]： 2.85

MPP-3-F 7.00％

MPP-5-F 7.00％

GGP-3-Cl 5.00％

CCP-V-1 3.00％

PGUQU-3-F 6.00％

实施例4

CC-3-V 38.00％清亮点[℃]： 74.5

CC-3-V1 5.00％ Δn[589nm，20℃]： 0.1362

PP-1-2V1 7.00％ Δε[kHz，20℃]： +5.1

PGU-3-F 9.00％ γ₁[mPa·s，20℃]： 59

PUQU-3-F 3.00％ V₁₀[V]： 1.94

PGP-2-3 5.00％ V₉₀[V]： 2.84

PGP-2-4 6.00％

PGP-2-5 8.00％

CCP-V-1 9.00％

PGUQU-3-F 8.00％

PPGU-3-F 2.00％

实施例5

CC-3-V 39.50％清亮点[℃]： 70.0

CC-3-V1 6.00％ Δn[589nm，20℃]： 0.1274

PP-1-2V1 7.00％ Δε[kHz，20℃]： +4.7

PGU-3-F 7.00％ γ₁[mPa·s，20℃]： 53

PUQU-3-F 4.50％ V₁₀[V]： 1.96

PGP-2-3 5.00％ V₉₀[V/]： 2.87

PGP-2-4 6.00％

PGP-2-5 7.00％

CCP-V-1 9.00％

PGUQU-3-F 9.00％

实施例6

CC-3-V 39.00％清亮点[℃]： 71.5

CC-3-V1 6.50％ Δn[589nm，20℃]： 0.1284

PP-1-2V1 7.00％ Δε[kHz，20℃]： +4.7

PGU-3-F 5.50％ γ₁[mPa·s，20℃]： 51

PUQU-3-F 3.00％ V₁₀[V]： 1.99

CPU-3-OXF 8.00％ V₉₀[V]： 2.90

PGP-2-3 5.00％

PGP-2-4 6.00％

PGP-2-5 6.50％

CCP-V-1 5.50％

PGUQU-3-F 8.00％

实施例7

CC-3-V 39.00％清亮点[℃]： 70.5

CC-3-V1 6.50％ Δn[589nm，20℃]： 0.1290

PP-1-2V1 7.00％ Δε[kHz，20℃]： +4.8

PGU-3-F 5.50％ γ₁[mPa·s，20℃]： 56

PUQU-3-F 3.00％ V₁₀[V]： 1.95

CPU-3-OXF 8.00％ V₉₀ M： 2.87

PGP-2-3 5.00％

PGP-2-4 6.00％

PGP-2-5 6.50％

CCP-V-1 5.50％

APUQU-3-F 3.00％

PGUQU-3-F 8.00％

实施例8

CC-3-V 41.00％清亮点[℃]： 70.5

CC-3-V1 7.00％ Δn[589nm，20℃]： 0.1276

PP-1-2V1 6.50％ Δε[kHz，20℃]： +4.9

PGU-3-F 5.50％ γ₁[mPa·s，20℃]： 54

PUQU-3-F 3.00％ V₁₀[V]： 1.92

PGP-2-3 6.00％ V₉₀[V]： 2.81

PGP-2-4 6.00％

PGP-2-5 8.00％

CCP-V-1 5.00％

APUQU-3-F 3.00％

PGUQU-3-F 9.00％

Claims

1.液晶介质，其特征在于它包含一种或多种式I化合物：

其中

-O-，-CO-O-或-O-CO-替代，并且使得氧原子彼此不直接连接，

X⁰表示F，Cl，CN，SF₅，SCN，NCS，含最多至6个碳原子的卤代烷基、卤代烯基、卤代烷氧基或卤代烯氧基，并且

Y^1-7彼此独立地各自表示H或F；

并且还包含一种或多种下式的化合物：

其中R⁰，X⁰和Y^1-4具有式I中所指出的含义，并且

彼比独立地各自表示

2.根据权利要求1的液晶介质，其特征在于它包含一种或多种选自下式的化合物：

其中R⁰和X⁰具有如权利要求1中指出的含义。

3.根据权利要求1或2的液晶介质，其特征在于它还包含一种或多种选自下式的化合物：

其中R⁰，X⁰和Y^1-5具有权利更求1中所指出的含义，并且

彼此独立地各自表示

4.根据权利要求1或2的液晶介质，其特征在于它还包含一种或多种选自下式的化合物：

其中R⁰，X⁰和Y^1-4具有式I中所指出的含义，

Z⁰表示-C₂H₄-，-(CH₂)₄-，-CH＝CH-，-CF＝CF-，-C₂F₄-，-CH₂CF₂-，-CF₂CH₂-，-CH₂O-，-OCH₂-，-COO-或-OCF₂，在式V和VI中还表示单键，在式V和VIII中还表示-CF₂O-，并且

r表示0或1，并且

s表示0或1。

5.根据权利要求3的液晶介质，其特征在于它还包含一种或多种选自下式的化合物：

其中R⁰，X⁰和Y^1-4具有式I中所指出的含义，

r表示0或1，并且

s表示0或1。

6.根据权利要求1或2的液晶介质，其特征在于它还包含一种或多种选自下式的化合物：

其中X⁰具有上述所指出的含义，并且

L表示H或F，

“烷基”表示C_1-7烷基，

R’表示C_1-7烷基，C_1-6烷氧基或C_2-7烯基，并且

“烯基”和“烯基*”彼此独立地各自表示C_2-7烯基。

7.根据权利要求3的液晶介质，其特征在于它还包含一种或多种选自下式的化合物：

其中X⁰具有上述所指出的含义，并且

L表示H或F，

“烷基”表示C_1-7烷基，

R’表示C_1-7烷基，C_1-6烷氧基或C_2-7烯基，并且

“烯基”和“烯基*”彼此独立地各自表示C_2-7烯基。

8.根据权利要求1或2的液晶介质，其特征在于它还包含一种或多种下式的化合物：

其中R¹和R²彼此独立地各自表示正烷基，烷氧基，氧杂烷基，氟代烷基或烯基，各自具有最多至9个碳原子，其中基团R¹和R²中至少一个表示具有2-7个碳原子的烯基。

9.根据权利要求6的液晶介质，其特征在于它还包含一种或多种下式的化合物：

10.根据权利要求3的液晶介质，其特征在于它还包含一种或多种下式的化合物：

11.根据权利要求7的液晶介质，其特征在于它还包含一种或多种下式的化合物：

12.根据权利要求1或2的液晶介质，其特征在于它还包含一种或多种下式的化合物：

其中R¹和R²彼此独立地各自表示正烷基，烷氧基，氧杂烷基，氟代烷基或烯基，各自具有最多至9个碳原子，并且L表示H或F。

13.根据权利要求8的液晶介质，其特征在于它还包含一种或多种下式的化合物：

14.根据权利要求6的液晶介质，其特征在于它还包含一种或多种下式的化合物：

15.根据权利要求4的液晶介质，其特征在于它还包含一种或多种下式的化合物：

16.根据权利要求3的液晶介质，其特征在于它还包含一种或多种下式的化合物：

17.根据权利要求11的液晶介质，其特征在于它还包含一种或多种下式的化合物：

18.根据权利要求17的液晶介质，其特征在于它包含：

2-30重量％的式I化合物，

10-60重量％的式II和/或III化合物，

20-70重量％的式IX-XIII化合物，

4-30重量％的式XVII化合物。

19.制备根据权利要求1-18中任一项的液晶介质的方法，其特征在于将如权利要求1所定义的一种或多种式I化合物和一种或多种式XV-XVI化合物，与一种或多种根据权利要求3-17中任一项定义的化合物混合或者与另外的液晶化合物和/或添加剂混合。

20.根据权利要求1-18中任一项的液晶介质用于电-光学目的的用途。

21.包含根据权利要求1-18中任一项的液晶介质的电-光学液晶显示器。