CN1036029A

CN1036029A - 超扭曲-液晶显示(元件)

Info

Publication number: CN1036029A
Application number: CN89101254A
Authority: CN
Inventors: 乔治·威伯; 海尔伯特·普来赫; 夫尔克·里芬拉斯; 来因哈德·希迪赫
Original assignee: Merck Patent GmbH
Current assignee: Merck Patent GmbH
Priority date: 1988-03-10
Filing date: 1989-03-09
Publication date: 1989-10-04
Also published as: EP0360851A1; JPH02503445A; US5178790A; WO1989008691A1; DE58902221D1; DE3835803A1; BR8906383A; NO894477D0; AU3188789A; EP0332005B1; FI895339A0; ATE80409T1; EP0332005A1; KR900700574A; NO894477L

Abstract

如果向列型液晶混合物满足下面条件：

—向列相范围至少为60℃，

—粘度为30mPa.S或低于此值，

—△ε/ε_⊥＜2.0，其中△ε代表介电各向异性， ε_⊥代表在液晶分子短轴方向上的介电常数，

则能得到具有优良的特性曲线斜度的超扭曲- 液晶显示元件。

Description

本发明涉及一种超扭曲-液晶显示（元件），它具有：

-二块平行平面的支承板，在同一周边下组成一个小池，

-小池中存在带正介电各向异性和至少具有一种手性的（chiralen）掺杂物的向列相（nematisch）液晶混合物，

-支承板内表面上带有定向层的电极层，

-支承板表面和支承板上的分子纵向轴之间的偏角约处于1°至30°之间，

-小池中液晶混合物从定向层至定向层的扭转角为160°至450°之间，其特征是满足下列条件的向列混晶混合物;

-向列相范围至少为60℃，

-粘度为30mpa.s或小于此值，

-△ε/ε_⊥＜2.0，其中△ε表示介电各向异性，ε_⊥表示液晶分子短轴方向的介电常数。

超扭曲-液晶显示（元件）（SFK-显示（元件））的总概念为已知的，例如下列文献：

（1）EP0131216B1;

（2）DE3423993A1;

（3）EP0098070A2;

（4）M.Schacht und F.Leenhouts，17.Treiburger Arbeitstagung

Fliissig kristalle（8.-10.04.87）;

（5）K.Kawasaki et al.，SID 87 Digest 391（20.6）;

（6）M.Schacht und F.Leenhouts，SID 87 Digest 372（20.1）;

（7）K.Katoh etal.，Japanese Journal of Applied Physics，vol.26，№ 11，L 1784-L 1786（1987）;

（8）F.Leenhouts et al.，Appl，Phys.Lett.50（21）1486（1987）;

（9）H.A.Van Sprang und H.G.Koopman，J.Appl.Phys.62（5），1734（1987）;

（10）T.J.Scheffer und J.Nehring，Appl.Phys.Lett.45（10），1021（1984），

（11）M.Schadt und F.Leenhouts，Appl.Phys.Lett.50（5）236（1987），和

（12）E.P.Raynes，Mol.Cryst.Liq.Cryst.Letter vol.4（1），pp.1～8（1986）。

超扭曲液晶-显示（元件）包括扭转角在160°至360°之间的各种较高的扭转显示（元件）。例如按下列文献的显示（元件）：

（1）Waters et al.（C.M.Waters et al.，Proc.Soc.Inf.Disp（New York）（1985）（3rd Intesn.Display Conference，Kobe，Japan），

（2）die STN-LCD′S（DE OS 35 03 259），及SBE-LCD′S（T.J.Scheffer und J.Nehring，Appl.Phys.Lett.45（1984）1021），

（3）OMI-LCD′S（M.Schadt und F.Leenhouts，Appl.Phys Lett.50（1987），236，及DST-LCD′S（EP OS 0，246，842）oder BW-STN-LCD′S（K.Kawasaki et al.，SID 87 Digest 341（20.6））。

这种显示（元件）与标准的-TN-显示（元件）比较时，表现有非常好的电光特性曲线斜度，从而有较好的对比值，其对比角的依赖性也很小。特别有兴趣的是超扭曲一显示元件具有很高的特性曲线斜度。特性曲线斜度通常选择V₅₀/V₁₀比来表征。（V₅₀＝50%的对比电压/V₁₀＝10%对比电压）。为了达到高的特性曲线斜度，至今采取使液晶混合物的弹性最佳化的办法。但过去所达到的斜度还不能满足各种使用的要求。

对超扭曲液晶显示（元件），在要求它有很高特性曲线斜度的同时，仍要求有较大的工作温度范围和短的开关时间以及较低的阈值电压。

本发明的任务是，制成超扭曲液晶显示（元件），它既克服了上述缺点或者只有很小的上述缺点，同时又有很高的特性曲线斜度。

假如在显示（元件）中采用向列型液晶混合物并满足下列条件，上述问题可得到解决：

-向列相温度范围最小为60℃，

-粘度为30mpa.s或小于此值，

-△ε/ε_⊥＜20，其中△ε表示介电各向异性，ε_⊥表示液晶分子的短轴方向的介电常数。

本发明的对象是具有下列内容的超扭曲液晶显示（元件）：

-二块平面平行的支承板，在同一周边下组成一个小池，

-在小池中存在正介电各向异性的和至少一种手性掺杂物的向列型液晶混合物，

-支承板内表面上带有定向层的电极层，

-支承板表面上的分子纵向轴和支承板之间的偏角约为1°至30°，

-小池内的液晶混合物从定向层至定向层之间的扭角为160°至450°之间，其特征是向列型液晶混合物满足下列条件，

-向列相范围至少为60℃，

-粘度为30mpa.s或者小于此值，

-△ε/ε_⊥＜2.0，其中△ε表示介电各向异性，ε_⊥表示液晶分子短轴方面的介电常数。

此外，依本发明还能得到适宜的、被优先采用的显示（元件），它们满足以下条件：

-双折射△n与液晶混合物的层厚之乘积介于0.1μm至2.5μm之间，

-介电常数ε_⊥大于或等于4，最好大于或等于5，

-介电的各向异性△ε大于或等于5，

-液晶混合物至少包含一种1，4-二取代的2，3-二氟苯化合物，

-该2，3-二氟苯化合物包含一个4-取代的2，3-二氟苯氧基团，

-该2，3-二氟苯化合物是一种Ⅰ式表示的化合物，

其中R¹和R²彼此无关地表示C_1-15烷基或者C_3-15链烯基，其中CH₂-基团可由-O-、-CO-、-CO-O-或-O-CO-代替，而R¹和R²基团之一也可以是F、Cl、CN、NCS、CF₃或OCF₃，

A¹和A²彼此无关地代表：

a）反式-1，4-亚环己基，其中1个或者2个不相邻的CH₂-基也能由-O-和/或-S-代替，

b）1，4-亚苯基，其中也有1个或2个CH-基团可由N代替，

c）由1，4-亚双环（2，2，2）辛基和1，4-亚环己烯基形成的基团。

其中b）基团可由氟取代一次或多次，Z¹和Z²可彼此无关地代表-CO-O-、-O-CO-、-CH₂O-、-OCH₂-、-CH₂CH₂-或一个简单的键，

m和n可彼此无关地代表0、1或2，

m+n表示1、2或3，

-该液晶混合物至少含有一种具有下列结构单元的液晶态化合物，

其中Q¹和Q²彼此无关地表示反式-1，4-亚环己基、1，4-亚苯基、2-氟-1，4亚苯基、3-氟-1，4-亚苯基或2，3-二氟-1，4亚苯基。

-液晶混合物至少含有A至G式中的一种化合物：

其中R^A和R^B可彼此无关地代表C_1-15烷基或C_3-15链烯基，其中在这些基团中也有一个CH₂基团可由-O-、-CO-、-O-CO-或-COO-代替，

-液晶混合物至少含有下列H至K式中的一种化合物，

和R^B与上面介绍的意义相同。

-液晶混合物至少包含有如下结构单元的一种液晶态二苯乙炔化合物

其中Q¹和Q²彼此无关地表示1，4-亚苯基、2-氟-1，4亚苯基、3-氟-1，4-亚基或2，3-二氟-1，4亚苯基，

-液晶混合物至少含有下列L至Q式中的一种化合物：

其中R^A和R^B彼此无关地代表C_1-15烷基或C_3-15链烯基，其中在这些基团中也能由-O-、-CO-、-CO-O-或者-O-CO-代替一个CH₂基团，

-液晶混合物至少含有下列R和/或S式中的一种化合物：

其中R^C和R^D彼此无关地表示C_1-10正-烷基或者是C_3-10（反式）-正-烯基，

-液晶混合物含有Ⅱ式表示的一种乙炔化合物

其中R¹和R²分别独立地代表C_1-15烷基或C_3-15链烯基，其中在这些基团里的一个CH₂-基可由-O-、-CO-、-CO-O-或-O-CO-代替，而R¹和R²之一也可是F、Cl、CN、NCS、CF₃或OCF₃，

A¹和A²彼此无关地代表：

a）反式-1，4-亚环己基，其中一个或二个不相邻的CH₂基可由-O-和/或-S-代替，

b）1，4-亚苯基，其中一个或二个CH基也可由N代替，

c）由1，4-亚双环（2，2，2）辛基和1，4-亚环己烯基组成的基团。

其中b）基团可被氟一次或多次取代，Z¹和Z²彼此无关地代表-CO-O-、-O-CO-、-CH₂O-、-OCH₂-、-CH₂CH₂-或一个简单的键，

m和n彼此无关地表示0或1

-液晶混合物至少含有带下列结构单元的一种液晶化合物

其中Q³表示反式-1，4-亚环己基、1，4-亚苯基、2-氟-1，4-亚苯基、3-氟-1，4-亚苯基或2，3-二氟-1，4-亚苯基，

-液晶混合物至少含有下列E1至E7式中的一种化合物

其中R^E表示C_1-10正-烷基或C_3-10（反式）-正-烯基，R^F表示C_1-10正-烷基、C_1-10正-烷氧基、C_3-10（反式）-正-烯基、F或CN，同时X和Y彼此无关地表示H或F，

-液晶混合物至少含有E3至E7式中的一种化合物，

-液晶混合物至少含有E3至E7式中的一种化合物，其中R^F表示正-烷基或正-烯基，同时X和Y表示H，

-液晶混合物至少包含E3至E7式中的一种化合物，其中R^F表示氟，X表示H，Y表示H或者氟，

-液晶混合物至少包含E3至E7式中的一种化合物，其中R^F表示氰，

本发明还涉及到向列型液晶混合物作为超扭曲液晶显示元件的介电材料的应用，这些混合物满足下列条件：

-向列相范围至少为60℃

-粘度为30mpa.s或者小于此值，

-△ε/ε_⊥＜2.0，其中△ε表示介电各向异性，同时ε_⊥表示液晶分子短轴方向介电常数。

本发明对象还涉及到有关液晶混合物在超扭曲显示元件中的应用。

满足所列三个条件中的二个的向列相液晶混合物是已知的，它们被应用于许多类型的商品中。进一步可知，通过采用高含量的苯甲酸苯酯（依据于DE-PS21 67 252）或者强负介电液晶（例如依据于DE-OS 32 31 707），能满足△ε/ε_⊥＜2.0的≈狄蟆４酥忠壕Щ旌衔镉懈叩恼扯龋痹?0℃时经常处于40至50mpa.s之间或者更高些，由它制得商业应用的超扭曲液晶显示元件具有太长了的开关时间。

本发明的液晶混合物可在低粘度下同时达到一个△ε/ε_⊥的低值，它能使超扭曲一液晶显示（元件）的电光特征曲线的斜度特别好。按本发明的液晶混合物较好地有ε_⊥≥4，尤其以ε_⊥≥5或≥6更好。△ε/ε_⊥以＜1.5为好，尤其以≤1.3更好。藉助于Ⅰ式表示的化合物可达到更好的值△ε/ε_⊥≤1.1，甚至于达到≤0.9。它们的实用性能也同样非常优越。在20℃时粘度≤25mpa.s为好。向列相范围至少为70°，尤其以至少80°为好。其相范围至少处于-20°至+70°。

为了达到所需的△ε/ε_⊥值，本发明的混合物以含有5-60%的、介电各向异性为-2.0以下的一种或多种化合物为好。此组份较好是＞20%，尤其以25-40%为好。这些化合物的粘度在20℃时较好地取值10-50mpa.S。

本发明的超扭曲-液晶显示（元件）中能采用式Ⅰ、Ⅱ、A至Q和E1至E7表示的各种化合物，它可能是已知的，或者可用相似的方法制备成已知的化合物。

按本发明优先选用的液晶混合物中Ⅰ式表示的化合物的含量以5-60%为好，尤其以10-40%为好。特别优先选用的液晶混合物中，除了含有Ⅰ式表示的负介电化合物外，至少还含有一种Ⅰ式表示的正介电各向异性化合物（其中R¹和R²基团之一表示F、Cl、CN、NCS、CF₃或者OCF₃，特别是CN或F）。它们的总计含有组份数较好时为10-30，尤其以10-20为好。特别优先选用的液晶混合物是含有众所周知的液晶态的P-氟酚酯和/或液晶态的二苯乙炔衍生物。后者有很高的双折射和K₃/K₁值。二苯乙炔衍生物组份可使超扭曲液晶-显示（元件）有较小的层厚（约5至6μm），从而有明显的短的开关时间。

二苯乙炔衍生物含量以5%至35%为好，特别好的为10%至30%。

优先选用的二苯乙炔衍生物具有下列结构式：

其中R¹和R²与Ⅰ式中所述的意义相同。R¹较好的是C_1-7正-烷基或C_3-7正-烯基。R²较好的是C_1-7正烷氧基或正-烷基或者是C_3-7正-烯基或正-烯氧基。Q是1，4-亚苯基、2-氟-1，4-亚苯基、3-氟-1，4-亚苯基或2，3-二氟-1，4-亚苯基。本发明所述的混合物较好的是含有式T1、T2和T3表示的一种或多种化合物，其中Q表示2-氟-1，4-亚苯基、3-氟-1，4-亚苯基或2，3-二氟-1，4-亚苯基，最好是2，3-二氟-1，4-亚苯基。为了达到△ε/ε

的较小值所需的用式Ⅰ及Ⅱ表示的组份在下列德国专利公开书中有叙述：

DE-OS38 07 801，38 07 861，38 07 863，38 07 864和38 07 908以及国际专利PCT/DE88/00133。这些化合物含量的选择是要使整个混合物的ε_⊥至少为4.0，较好的至少为5.0。这里式Ⅰ和Ⅱ表示的化合物适用于理想的情况中，因为加入它们后整个混合物的粘度保持在令人惊异的低数值上，而从现有技术水平得到的强负介电化合物（如2，3-二氰氢醌衍生物或带

结构单元的环己烷衍生物）在很多情况下使粘度提高到不能接受的程度。

一种混合物最好含有一或多个负介电的化合物（△ε＜-1.5），它同时有高的光学各向异性（△n＞0.15）。Ⅱ式化合物将优先被使用。

本发明所述的混合物较好的是含有下列结构单元的酯类化合物。

其中Q¹和Q²彼宋薰氐乇硎痉词?1，4-亚环己基、1，4-亚苯基、2或3-氟-1，4-亚苯基或2，3-二氟-1，4-亚苯基。后者为Ⅰ式中优先选用的化合物。

特别优先选用的混合物中含式A至G表示的一个或多个酯类化合物，其中式B，C，D和E表示的化合物较为优先。更为优先选用的是下列酯类化合物：

其中R^A和R^B的意义与A至G式所叙相同。G1是特别优先的的。酯-化合物含量可至约60%，特别是约10%至40%时为好。

在一种特别优先采用的实用形式中液晶混合物含有一个或多个具有有下面结构单元的化合物，

其中Q³表示反式-1，4-亚环己基、1，4-亚苯基、2或3-氟-1，4-亚苯基或2，3-二氟-1，4-亚苯基。后者提供了式Ⅰ中优先选用的化合物。这些化合物的含量较好的是10%至45%，尤其优先选用10%至35%。E1至E7式为特别优先选用的化合物，其中E3和E6更为优先。

本发明所述的化合物含有其△ε＞1.5的一个或多个化合物。对这样多已知化合物的选择是不重要的。专业人员不需作创造性的工作就能选定这些化合物中那个是所需的及含量是多少，以达到希望的阈值电压。其含量较好的约为30%至70%。特别优先选用的为40%至60%。除通常应用的组份外，Ⅰ和或Ⅱ式（R¹和R²基团之一表示F、CN、CF₃或OCF₃）中的正介电化合物也可较好地被应用，如：

其中R^A意义与式A至G中所述意义相同，X为1或2，X¹表示CN或F，X²表示H或F。

手性掺杂物的选择在此不是重要的，专业人员不需进行创造性的工作就能确定所需手性掺杂物的种类和数量，以使整个混合物层厚和固有的螺距之间的比例达到所需的数值（如其比例在0.3和1.3之间）。

按本发明所述的显示（元件）除了有很好的特性斜度外，同时对比度显示出特别小的角依赖性也就是说其值特别小

β= (V_10/10/20-V_10/45/20)/(1/2(V_10/10/20+ V_10/45/20) ×100%

同时本发明所述的混合物有很好的弹性，也就是说对K₃/K₁特别有利。

对于本发明所述的、其扭转角处于200至450°，特别是在220°至270°之间的显示（元件），△ε/ε_⊥的比例较小时，尽管明显地改善特性曲线斜度，但同时在很多情况下对大生产很重要的、所谓d/p-窗户变得很小（它表示的层厚与自然螺距的大小之比的范围，在其所希望的扭转内还无微区（Domainen），或者在个别情况下甚至会消失。在小的扭转角（如180°OMI）时出现的微区并不多，由此猜想，对于160°至220、特别是对180°的扭转角，当与小的偏角一起工作时，偏角以处于1°至2°范围内为好。在较大的扭转角（如在220°至270°范围内）的情况下，需要大的偏角（如在4°至6°范围内）。现已找到，当液晶混合物含一种或多种有效的化合物时（其K₃/K₁值＜0.9），在此种扭转角下可避免出现干扰的微区。此种化合物以有一个-6至+2的介电各向异性较好，特别以-2至+2、同时清亮点小于80°的为好。K₃/K₁最好≤0.8。在本发明所述混合物中，化合物含量以1%至20%为好，特别是以5%至15%更好。特别优先的是2-p-正-烷基-及2-p-正-烷氧基苯基-5-正-烷基嘧啶，其中烷基以及烷氧基可含至12个C-原子。再者，以下物质是优先选用的：反式-1-p-正-烷酰氧基-苯基-4-正-烷基环己烷（trans-1-p-n-Alkanoyloxy-Phenyl-4-n-alkylcyclohexane）、反式，反式-4-正-烷酰氧基-4-正-烷基环己基-环己烷和/或p-正-烷基苯甲酸-（p-正-烷基苯酯），其中烷酰氧基和烷基可至碳含12个C原子。再者，2-p-氰苯基-5-正-烷基嘧啶为优先选用，它的烷基可至12个C原子。

在一种优先选用的实用形式中，本发明所述的混合物不含有介电各向异性△ε低于-1.5的化合物，而为达到△ε/ε_⊥需要值，需要足够的一个或多个其△ε大于-1.5且ε_⊥有较高值的化合物。△ε的较好值是在+3至+15范围内，特别是在+4至+9，ε_⊥优先取在5至8范围内。

此类中优先选用的化合物是Ⅰ式表示的那些化合物，其中R²表示F、Cl、-CN、-NCS、-CF₃或者-OCF₃。这些化合物的德国专利登记号为38 07 868，38 07 822，38 02 806和38 07 864。

本发明所述的混合物也还含有高清亮点添加剂（清亮点＞180°）。这类化合物的含量较好的为约5%至20%，专业人员均知道适用的化合物，特别优先的是下面所列的化合物：

其中R^A和R^B与式A至G所述的意思相同。

本发明所述的液晶-显示（元件）由偏振器，电极基板和电极构成。电极表面经过处理，使液晶分子取向（指向矢），与电极毗邻的液晶分子一般相对于另一个电极扭转160°至450°，这与通常的显示（元件）的结构方式相当。通用结构方式的概念进一步包括了所有超扭曲小池的变化和改进。二块支板的表面倾斜（Tilt）角是相同的或不同的，相同的表面倾斜角是优先选用的。

本发明所述的显示（元件）的扭转角较好的是处于160°至360°之间，特别优先选用的处于220°至270°之间。

本发明显示（元件）与直至目前还常用的以扭曲向列型小池为基础的显示（元件）的主要区别在于液晶层的液晶参数的选择上的区别。

本发明显示（元件）的液晶参数△ε和△ε/ε_⊥是这样选择的，尽可能的保证电光特性曲线斜度，并当向列相范围至少为60°、粘度为30mpa.s或小于此值时有一最大的对比度以及一个最小视角相关性。

制备依本发明的、可应用的液晶混合物可采取通用的方法。一般将所希望使用的少量组份在适当升温下溶解在主组份中，也可将其溶解在一种有机溶剂，如丙酮，氯仿或甲醇中，然后进行混合;溶剂将在混合后除去，例如用蒸馏法除去。

本发明混合物的所有组份是已知的，也可将类似的化合物用已知的制备方法制成。

介电材料中也可进一步含有一些添加剂，这些东西对专业人员来说是已知的，在文献中也已叙述过，例如加入0-15%多色的颜料。

下列例子可说明本发明，但不受其限制。

下面符号的意义是：

S-N 近晶相一向列相的（smektisch-nematisch）相转变温度，

KLp. 清亮点

Visk. 20℃时粘度（mpa.s）（体积粘度）

V₅₀/V₁₀在20℃时一种超扭曲液晶显示（元件）的特性曲线斜度。

前面和后面所列的温度均以℃为单位。百分数为重量百分数。物理参数均已换算到20℃状态。各种化合物的有关参数（如介电参数和弹性参数）均以20℃为基础。

所有整体混合物的有关数据均以20℃为基准。

实施例1

一种具有下面参数的超扭曲液晶-显示（元件）：

扭转角 180°

偏角 1°

d/p（层厚/螺距） 0.35

d.△n 1.06

它含有一种具有下面参数的液晶混合物：

清亮点 84.7°

△n 0.1275（589nm）

0.1257（633nm）

粘度 23.4mpa.s

△ε +8.3

ε_⊥6.0

它由下列化合物形成：

15% P-反式-4-丙基环己基-苯基氰

7% P-反式-4-丁基环己基-苯基氰

8% 4-乙基-4′-氰联苯

7% 4-丙基-4′-氰联苯

8% 4-丁基-4′-氰联苯

19% 反式-4-戊基环己烷碳酸-（2，3-二氟-4-乙氧基苯酯），

6% 反式-4-（反式-4-丙基环己基）-环己烷碳酸-（P-丙基苯酯），

6% 反式-4-（反式-4-丙基环己基）-环己烷碳酸-（P-戊基苯酯），

6% 反式-4-（反式-4-丁基环己基）-环己烷碳酸-（P-戊基苯酯），

6% 反式-4-（反式-4-丁基环己基）-环己烷碳酸-（P-丙基苯酯），

6% 反式-4-丁基环己烷碳酸-（P-反式-4-丙基环己基苯酯），

6% 反式-4-戊基环己烷碳酸-（P-反式-4-丙基环己基苯酯），

这种化合物的特性曲线斜度V₅₀/V₁₀为3.4%

实施例2

由下列化合物制备一种向列型液晶混合物

15% 2，3-二氟-4-（反式-4-丙基环己基乙基）-苯基氰，

15% 2，3-二氟-4-（反式-4-丁基环己基乙基）-苯基氰，

10% 2，3-二氟-4-（反式-4-戊基环己基乙基）-苯基氰，

9% 反式-4-丙基环己烷碳酸-（反式-4-丙基环己基酯），

9% 反式-4-丙基环己烷碳酸-（反式-4-戊基环己基酯），

6% 反式-4-（反式-4-丁基环己基）-环和樘妓?（P-丙基苯酯），

6% 反式-4-丁基环己烷碳酸-（P-反式-4-丙基环己基苯酯），

6% 反式-4-戊基环己烷碳酸-（P-反式-4-丙基环己基苯酯），

3% 4，4′-双-（反式-4-丙基环己基）-2-氟-联苯

3% 4-（反式-4-戊基环己基）-4′-（反式-4-丙基-环己基）-2-氟联苯。

实施例3

可由下列化合物制成一种向列型液晶混合物

15% P-反式-4-丙基环己基-苯基氰，

8% 4-乙基-2′，3′-二氟-4′-氰联苯，

7% 4-丙基-2′，3′-二氟-4′-氰联苯，

8% 4-丁基-2′，3′-二氟-4′-氰联苯，

5% 反式-4-丙基环己烷碳酸-（P-甲氧基苯酯），

4% 反式-4-丙基环己烷碳酸-（P-乙氧基苯酯），

5% 反式-4-丁基环己烷碳酸-（P-甲氧基苯酯），

4% 反式-4-丁基环己烷碳酸-（P-乙氧基苯酯），

4% 反式-4-戊基环己烷碳酸-（P-乙氧基苯酯），

4% 反式-4-戊基环己烷碳酸-（P-甲氧基苯酯），

6% 反式-4-（反式-4-丙基环己基）-环己烷碳酸-

（P-丙基苯酯），

5% 反式-4-（反式-4-丁基环己基）-环己烷碳酸-（P-戊基苯酯），

5% 反式-4-（反式-4-丁基环己基）-环己基碳酸-（P-丙基苯酯），

8% P-反式-4-丙基环己基苯甲酸-（P-丙基苯酯），和

6% P-反式-4-戊基环己基苯甲酸-（P-丙基苯酯），

实施例4

可由下列组份制备一种向列型液晶混合物

9% P-乙基苯甲酸-（4-氰-2，3-二氟苯酯），

9% P-丙基苯甲酸-（4-氰-2，3-二氟苯酯），

8% P-戊基苯甲酸-（4-氰-2，3-二氟苯酯），

9% 反式，反式-4-甲氧基-4′-甲基环己基环己烷，

17% 反式-4-丙基环己烷碳酸-（反式-4-丙基环己基酯），

8% 反式-4-丙基环己烷碳酸-（反式-4-戊基环己基酯），

4% 反式-4-丁基环己烷碳酸-（P-反式-4-丙基环己基苯酯），

4% 反式-4-戊基环己烷碳酸-（P-反式-4-丙基环己基苯酯），

4% 反式-4-（反式-4-丙基环己基）-环己烷碳酸-（P-丙基苯酯），

4% 反式-4-（反式-4-丙基环己基）-环己烷碳酸-（P-戊基苯酯），

4% 反式-4-（反式-4-丁基环己基）-环己烷碳酸-（P-戊基苯酯），

4% 反式-4-（反式-4-丁基环己基）-环己烷碳酸-（P-丙基苯酯），

3% 1-〔反式-4-（反式-4-戊基环己基）-环己基〕-2-（P-丙基苯基）-乙烷，

3% 1-〔反式-4-（反式-4-丙基环己基）-环己基〕-2-（P-丙基苯基）-乙烷，

3% 4，4′-双-（反式-4-丙基环己基）-2-氟联苯，

3% 4，4′-双-（反式-4-戊基环己基）-2-氟联苯，和

4% 4-（反式-4-戊基环己基）-4′-（反式-4-丙基-环己基）-2-氟联苯。

实施例5

具有下列参数的一种超扭曲液晶-显示（元件）：

扭转角 180°

偏角 1°

d/p（层厚/螺距） 0.35

d.△n 1.0

它包含有下面参数的一种液晶混合物：

清亮点 85°

△n 0.141

粘度 22.4mpa.s

△ε +7.2

ε_⊥5.5

K₃/K₁1.42

并由下列化合物组成

9% P-反式-4-丙基环己基-苯基氰，

7% 4-乙基-4′-氰联苯，

7% 4-丙基-4′-氰联苯，

7% 4-丁基-4′-氰联苯，

5% 反式-4-丙基环己烷碳酸-（P-氟苯酯），

4% 反式-4-丙基环己烷碳酸-（P-甲氧基苯酯），

4% 反式-4-丙基环己烷碳酸-（P-乙氧基苯酯），

4% 反式-4-丁基环己烷碳酸-（P-乙氧基苯酯），

4% 反式-4-丁基环己烷碳酸-（P-甲氧基苯酯），

13% 2，3-二氟-4-乙氧基-4′-戊基-二苯乙炔

5% 反式-4-（反式-4-丙基环己基）-环己烷碳酸-（P-丙基苯酯），

5% 反式-4-（反式-4-丙基环己基）-环己烷碳酸-（P-戊基苯酯），

5% 反式-4-（反式-4-丙基环己基）-环己烷碳酸-（P-氟苯酯），

5% 反式-4-（反式-4-戊基环己基）-环己烷碳酸-（P-氟苯酯），

4% 反式-4-（反式-4-戊基环己基）-环己烷碳酸-（2，3，4-三氟苯酯），

6% 反式-4-丁基环己烷碳酸-（P-反式-4-丙基-环

己基苯酯），和

6% 反式-4-戊基环己烷碳酸-（P-反式-4-丙基环己基苯酯）。

该显示（元件）的特性曲线斜度V₅₀/V₁₀为3.4%。

S-811〔P-（P-正-己基苯甲酰氧基苯基）-苯甲酸-（2-辛酯）〕可作为手性的（Chiral）掺杂质。

实施例6

具有下列参数

扭转角 220°

偏角 1°

d/p（层厚/螺距） 0.36

d.△n 0.85

的一种SFK-显示（元件）含有一种有下列参数的液晶混合物：

清亮点 94°

△n 0.1238（589 nm）

粘度 25mpa.s

△ε +7.5

ε_⊥5.9

它包含下面物质

15% 对-反式-4-丙基环己基-苯基氰，

11% 对-反式-4-丁基环己基-苯基氰，

11% 对-反式-4-戊基环己基-苯基氰，

5% 对-反式-4-乙基环己基-苯基氰，

7% 反式-4-丙基环己烷碳酸-（2，3-二氟-4-乙氧基苯基酯）

6% 反式-4-戊基环己烷碳酸-（2，3-二氟-4-乙氧基苯基酯），

7% 反式，反式-4-丙基环己基环己烷-4′-碳酸-（2，3-二氟-4-乙氧基苯基酯），

5% 4-（反式-4-丙基环己基）-2′，3′-二氟-4′-乙氧基-二苯乙炔，

5% 4-（反式-4-戊基环己基）-2′，3′-二氟-4′-乙氧基-二苯乙炔，

6% 1-〔反式-4-（反式-4-丙基环己基）-环己基〕-2-（对-甲基苯基）-乙烷，

6% 1-〔反式-4-（反式-4-丙基环己基）-环己基〕-2-（对-丙基苯基）-乙烷，

6% 1-〔反式-4-（反式-4-丙基环己基）-环己基〕-2-（对-戊基苯基）-乙烷，

4% 1-〔反式-4-（反式-4-丙基环己基）-环己基〕-2-（对-氰基苯基）-乙烷，和

6% 1-〔反式-4-（反式-4-丙基环己基）-环己基〕-2-（对-氟代苯基〕-乙烷。

它的特性曲线斜度V₅₀/V₁₀为2.7%。

该混合物表明超扭曲显示元件具有较高的偏角（5°），d/p＝0.40，d.△n＝0.85及220°的扭转角，它呈现的斜度V₅₀/V₁₀为2.9%，表征对比度的角相关性的β值为0.4%。

实施例7

具有以下参数的超扭曲液晶显示元件：

扭转角 220°

偏角 1°

d/p（层厚度/螺距） 0.4

d.△n 0.85

含有一种有以下参数的液晶混合物：

清亮点 91°

△n 0.1085（589 nm）

粘度 25mpa.s

△ε +8.2

ε_⊥5.1

它的组成为

15% 对-反式-4-丙基环己基-苯基氰，

11% 对-反式-4-丁基环己基-苯基氰，

11% 对-反式-4-戊基环己基-苯基氰，

5% 对-反式-4-乙基环己基-苯基氰，

7% 反式-4-丙基环己烷碳酸-（2，3-二氟-4-乙氧基苯基酯），

6% 反式-4-戊基环己烷碳酸-（2，3-二氟-4-乙氧基苯基酯），

8% 1-〔反式-4-（反式-4-丙基环己基）-环己基〕-2-〔对-甲基苯基）-乙烷，

8% 1-〔反式-4-（反式-4-丙基环己基）-环己基〕-2-（对-戊基苯基）-乙烷，

8% 1-〔反式-4-（反式-4-丙基环己基）-环己基〕-2-（对-氰基苯基）乙烷，和

8% 1-〔反式-4-（反式-4-丙基环己基）-环己基〕-2-（对-氟代苯基）-乙烷

它的特性曲线斜度V₅₀/V₁₀为2.2%。

实施例8

具有下列参数的超扭曲液晶显示元件：

扭转角 220°

偏角 1°

d/p（层厚度/螺距） 0.41

d.△n 0.85

含有一种邢铝胁问囊壕Щ旌衔?

清亮点 88°

△n 0.1569（589 nm）

粘度 22mpa.s

△ε +7.8

ε_⊥5.9

它的组成为

15% 对-反式-4-丙基环己基-苯基氰，

11% 对-反式-4-丁基环己基-苯基氰，

11% 对-反式-4-戊基环己基-苯基氰，

5% 对-反式-4-乙基环己基-苯基氰，

9% 4-丙基-2′，3′-二氟-4′-乙氧基-二苯乙

炔

9% 4-戊基-2′，3′-二氟-4′-乙氧基-二苯乙炔，

6% 4-（反式-4-丙基环己基）-2′，3′-二氟-4′-乙氧基-二苯乙炔，

6% 4-（反式-4-戊基环己基）-2′，3′-二氟-4′-乙氧基-二苯乙炔，

6% 1-〔反式-4-（反式-4-丙基环己基）-环己基〕-2-（对-氟代苯基）-乙烷。

它的特性曲线斜度V₅₀/V₁₀为3.7%。

实施例9

具有下列参数的超扭曲液晶显示元件：

扭转角 220°

偏角 1°

d/p（层厚度/螺距） 0.42

d.△n 0.85

含有一种有下列参数的液晶混合物：

清亮点 94°

△n 0.1420（589 nm）

粘度 23mpa.s

△ε +8.3

ε_⊥5.0

它的组成为

15% 对-反式-4-丙基环己基-苯基氰，

11% 对-反式-4-丁基环己基-苯基氰，

11% 对-反式-4-戊基环己基-苯基氰，

5% 对-反式-4-乙基环己基-苯基氰，

12% 4-戊基-2′，3′-二氟-4′-乙氧基-二苯乙炔，

它的特性曲线斜度V₅₀/V₁₀为3.6%。

实施例10

具有下面参数的超扭曲液晶显示元件：

扭转角 220°

偏角 1°

d/p（层厚/螺距） 0.44

d.△n 0.85

含有一种有如下参数的液晶混合物，

清亮点 92°

△n 0.1250（589nm）

粘度 21mpa.s

△ε +8.2

ε_⊥4.3

它的组成为

15% 对-反式-4-丙基环己基-苯基氰，

11% 对-反式-4-丁基环己基-苯基氰，

11% 对-反式-4-戊基环己基-苯基氰，

5% 对-反式-4-乙基环己基-苯基氰，

10% 4-戊基-2′，3′-二氟-4′-乙氧基-二苯乙炔，

8% 1-〔反式-4-（反式-4-丙基环己基）-环己基〕-2-（对-甲基苯基）-乙烷，

8% 1-〔反式-4-（反式-4-丙基环己基）-环己基）-2-（对-乙基苯基）-乙烷，

8% 1-〔反式-4-（反式-4-丙基环己基）-环己基）-2-（对-丙基苯基）-乙烷，

8% 1-〔反式-4-（反式-4-丙基环己基）-环己基）

-2-（对-戊基苯基）-乙烷，

8% 1-〔反式-4-（反式-4-丙基环己基）-环己基）-2-（对-氰基苯基）-乙烷，和

8% 1-〔反式-4-（反式-4-丙基环己基）-环己基）-2-（对-氟代苯基）-乙烷。

它的特性曲线斜度V₅₀/V₁₀为4.0%。

实施例11

具有下面参数的超扭曲液晶显示元件：

扭转角 220°

偏角 1°

d/p（层厚/螺距） 0.37

d.△n 0.85

含有一种有如下参数的液晶混合物

清亮点 88°

△n 0.1544（589 nm）

粘度 26mpa.s

△ε +7.3

ε_⊥6.4

它的组成为

15% 对-反式-4-丙基环己基-苯基氰，

11% 对-反式-4-丁基环己基-苯基氰，

11% 对-反式-4-戊基环己基-苯基氰，

5% 对-反式-4-乙基环己基-苯基氰，

7% 反式-4-丙基环己烷碳酸-（2，3-二氟-4-乙氧基苯基酯），

6% 反式-4-丁基环己烷碳酸-（2，3-二氟-4-乙氧基苯基酯），

7% 反式-4-戊基环己烷碳酸-（2，3-二氟-4-乙氧基苯基酯），

6% 4-丙基-2′，3′-二氟-4′-乙氧基-二苯乙炔，

4% 4-（反式-4-丙基环己基）-2′，3′-二氟-4′-乙氧基-二苯乙炔，

6% 4-（反式-4-丙基环己基）-4′-甲氧基-二苯乙炔，

5% 4-（反式-4-丙基环己基）-4′-乙氧基-二苯乙炔，

7% 4-（反式-4-丙基环己基）-4′-丙氧基-二苯乙炔，

6% 1-〔反式-（反式-4-丙基环己基）-环己基〕-2-（对-甲基苯基）-乙烷，和

4% 1-〔反式-（反式-4-丙基环己基）-环己基〕-2-（对-丙基苯基）-乙烷。

它的特性曲线斜度V₅₀/V₁₀为2.7%，且表征对比度角相关性的β＝0.9%。

Claims

1、具有以下方面内容的超扭曲-液晶显示(元件)：

--它有两个其平面平行的支承板，板与其周边一道形成一个小池，

-在上述小池中含有一种向列型液晶混合物，该混合物具有正电介各向异性并至少含有一种手性杂质，

-在上述支承板内侧面上有电极层，该电极层上具有定向层，

--在支承板表面上分子的长轴与支承板之间有一个偏角，它大约在1°到30°之间，

--在上述小池中的液晶混合物从定向层到定向层之间有一个扭转角，其数值在160°到450°之间，其特征是，向列型液晶混合物满足下列条件：

-向列相范围至少为60℃，

-粘度为30mPa·S或低于此值，

-△ε/ε_⊥＜2.0，其中△ε代表介电各向异性，ε_⊥代表在液晶分子短轴方向上的介电常数。

2、依照权利要求1的显示（元件），其特征是，双折射△n与液晶混合物的层厚的乘积值介于0.1μm至2.5μm之间。

3、依照权利要求1至2中至少一个的显示（元件），其特征是，介电常数ε_⊥大于或等于4。

4、依照权利要求1至3中至少一个的显示（元件），其特征是，介电各向异性△ε大于或等于5。

5、依照权利要求1至4中至少一个的显示（元件），其特征是，介电常数ε_⊥大于或等于5。

6、依照权利要求1至5中至少一个的显示（元件），其特征是，该液晶混合物至少含有一种1，4-二取代的2，3-二氟苯化合物。

7、依照权利要求6的显示（元件），其特征是，该2，3-二氟代苯化合物含有一种4-取代的2，3-二氟苯氧基团。

8、依照权利要求6的显示（元件），其特征是，上述的2，3-二氟苯化合物是式Ⅰ表示的一种化合物

其中

R¹和R²通常相互独立地代表C₁-C₁₅烷基或者C₃-C₁₅链烯基，在这两类基团中还可能有一个CH₂-基已被-O-、-CO-、-CO-O-、或-O-CO-基团代替，基团R¹和R²之一也可代表F、Cl、CN、NCS、CF₃、或OCF₃，A¹和A²常相互独立地代表：

a）反式-1，4-亚环己基，此中一个或两个不相邻的CH₂-基能被-O-和/或-S-代替，

b）1，4-亚苯基，其中还可能有一个或两个CH-基团已被N代替，

c）由1，4-亚双环（2，2，2）辛基（1，4-Bicyclo（2，2，2）Octylen）和1，4-亚环己烯基所形成的基团

其中基团b）可能被氟一次或多次取代了，

Z¹和Z²常相互独立地代表-CO-O-、-O-CO-、-CH₂O-、-O-CH₂-、-CH₂CH₂-或一个单键，

m和n常相互独立地代表O、1或2，

（m+n）代表1、2或3。

9、依照权利要求6至8中至少之一的显示（元件），其特征是，该液晶混合物至少含有一种其结构单元为

的液晶态化合物，此中Q¹和Q²相互独立地代表反式-1，4-亚环己基、1，4-亚苯基、2-氟-1，4-亚苯基、3-氟-1，4-亚苯基或2，3-二氟-1，4-亚苯基。

10、依照权利要求9的显示（元件），其特征是，该液晶混合物至少含有一种由以下式子A到G表示的化合物：

此中R^A和R^B通常分别独立地代表C₁-C₁₅烷基或C₃-C₁₅链烯基，在这些基团中还可能有一个CH₂-基团已被-O-、-CO-、-CO-O-、或-O-CO-代替。

11、依照权利要求9和10中至少一个的显示（元件），其特征是，其液晶混合物至少含有一种由下面分子式H至K代表的化合物：

其中n代表1或2，当n＝2时，两个氟原子是相邻的，R^A和R^B与在权利要求9中所指定的意义相同。

12、依照权利要求6至11中至少一个的显示（元件），其特征是，其液晶混合物至少含有一种具有结构单元为

的液晶态二苯乙炔化合物，其中Q¹和Q²分别独立地代表1，4-亚苯基、2-氟-1，4-亚苯基、3-氟-1，4-亚苯基或2，3-二氟-1，4-亚苯基。

13、依照权利要求12的显示（元件），其特征是，其液晶混合物至少含有一种由下面式子L至Q表示的化合物：

其中R^A和R^B通常相互独立地代表C₁-C₅烷基或C₃-C₁₅链烯基，在这些基团中还可能有一个CH₂-基团已被-O-、-CO-、-CO-O-或-O-CO-所代替。

14、依照权利要求12和13中至少一个的显示（元件），其特征是，其液晶混合物至少含有一种由下面式子R和/或S表示的化合物：

其中R^C和R^D通常分别独立地代表C₁-C₁₀的正烷基或者C₃-C₁₀的（反式）-正链烯基。

15、依照权利要求6的显示（元件），其特征是，它含有一种式Ⅱ表示的乙炔化合物，

其中

R¹和R²通常分别独立地代表C₁-C₁₅烷基或C₃-C₁₅链烯基，在这些基团中还可能有一个CH₂-基团被-O-、-CO-、-CO-O-或-O-CO-代替，基团R¹和R²之一还可代表F、Cl、CN、NCS、CF₃或OCF₃，

A¹和A²通常分别独立地代表：

a）反式-1，4-亚环己基，其中还可能有1个或两个不相邻的CH₂-基团已被-O-和/或-S-代替，

c）由1，4-亚双环（2，2，2）辛基和1，4-亚环己烯基组成的基团

在b）所代表的基团上，可能已被氟一次或多次取代，Z¹和Z²通常分别独立地代表-CO-O-、-O-CO-、-CH₂O-、-OCH₂-、-CH₂CH₂-或一个单键，m和n通常分别独立地代表0或1。

16、依照权利要求1至15中至少一个的显示（元件），其特征是，其液晶混合物至少含有一种具有以下结构单元的液晶态化合物，

其中，Q³代表反式-1，4-亚环己基、1，4-亚苯基、2-氟-1，4-亚苯基、3-氟-1，4-亚苯基或2，3-二氟-1，4-亚苯基。

17、依照权利要求16的显示（元件），其特征是，其液晶混合物至少含有一种由下面式E1至E7表示的化合物：

其中R^E通常代表C₁-C₁₀的正烷基或者是C₃-C₁₀的（反式）-正链烯基，R^F代表C₁-C₁₀的正烷基、C₁-C₁₀的正烷氧基、C₃-C₁₀的（反式）-正链烯基、F或CN，X和Y分别独立地代表H或F。

18、依照权利要求17的显示（元件），其特征是，其液晶混合物至少含有一种由式E3至E7表示的化合物。

19、依照权利要求18的显示（元件），其特征是，在至少一种由式E3至E7表示的化合物中，R^F代表正烷基或正链烯基，X和Y通常代表H。

20、依照权利要求18或19的显示（元件），其特征是，在至少一种由式E3至E7表示的化合物中，R^F代表氟，X代表H，Y代表H或氟。

21、依照权利要求18至20中至少一个的显示（元件），其特征是，在至少一种由式E3至E7表示的化合物中，R^F代表氰基。

22、由权利要求1至21确定组成的液晶混合物。

23、满足以下条件：

-向列相范围至少为60℃，

-粘度为30mPa.S或低于此值，

-△ε/ε_⊥＜2.0，其中△ε代表介电各向异性，ε_⊥代表在该液晶分子短轴方向上的介电常数

的一种向列型液晶混合物作为一种超扭曲-液晶显示（元件）的介电体的应用，该显示（元件）具有高的特性斜度，且具有

-两个其平面相互平行的支承板，它们与其周边形成一个小池，

-在上述小池中存在有一种向列型液晶混合物，它具有正的介电各向异性，且具有至少一种手性杂质，

-在支承板内侧面上具有电极层，在该电极层上面存在定向层，

-它的偏角（约）为1°至30°之间，该偏角指支承板表面上的分子长轴与支承板之间的角度，

-在上述小池中的液晶混合物的扭转角取值在160°至450°之间，该扭转角指定向层之间具有的角度。