CN1336413A - 液晶显示元件 - Google Patents

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川上正太郎
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大西博之
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Abstract

本发明提供一种液晶显示元件,对于所希望的阈值电压或时分割驱动(Duty)不会使液晶各特性恶化、改善阈值电压的温度依赖性、在更广泛的温度范围内具有稳定的高对比度、改善室温和低温区的应答速度、适用于显示容量大的动画和色彩。具有在一对基板间夹持液晶的结构,至少具有取向控制层、透明电极和偏光板,在液晶中含有1种或2种以上选自通式(I)和通式(II)的化合物。

Description

液晶显示元件
【技术领域】
本发明涉及一种改善了阈值电压的温度依赖性、在更广泛的温度范围内稳定的、具有高对比度、改善了室温和低温度区的应答速度的液晶显示元件。
【背景技术】
随着液晶显示元件(LCD)用途的急速扩大，不仅在室内使用，而且像便携式电脑的终端显示器、车载仪器、室外用测量仪表的显示器等在温度苛刻的室外使用的也日益增加。LCD所处环境温度的变化，使显示对比度降低越来越成为一个问题。环境温度变化导致LCD品质降低的原因，主要在于阈值电压Vth对温度的依赖性大。阈值电压Vth随温度变化的原因，据说是由于向列液晶的弹性常数和介电常数等随温度变化以及所添加手性物质固有螺距的温度变化。有人提出(特开昭55-38869号公报)，通过抑制手性物质固有螺距的温度变化，来改善阈值电压对温度的依赖性。但是，其效果因构成的液晶组合物中的母体液晶与手性物质的组合而产生变化，而且增加手性物质数量会对应答等显示特性产生不利影响。此外，液晶所含离子性物质的淌度淌随温度变化使电流增加，所以加在液晶上的有效电压因离子消耗使对比度降低，因而抑制电流值便成为改善对比度的重要因素。
最近有人提出，采用主动寻址(Active addressihg)驱动方式来改善STN-LCD(超级扭转向列液晶显示装置)的应答特性。(第12届国际显示研究会议文集，1992年，第503页)，以及在便携式终端显示器(Personal Digital Assistance)中，要求在更宽的温度范围内具有良好的小时特性。对于这样的液晶材料要求它粘度低，驱动电压低且在宽温度范围内能保持一定数值，为此例如在特开平3-38572、美国专利5030382、特开2000-336364、特开平10-330754、特开平11-106752号等公报中提出了改进的方法。但是对于所需的阈值电压和时间分段而言，应答速度和对比度等都谈不上充分，所以现在要求提出一种新的液晶显示元件。
【发明内容】
本发明要解决的课题在于提供一种可以改善驱动电压对温度的依赖性，对比度(鲜明性)高、应答快、能减轻在现有液晶组合物中存在问题的液晶显示元件，以及使用这种液晶组合物的液晶显示元件。具体讲本发明目的是，液晶对所需阈值电压和时间分段驱动(能率，Duty)的诸特性不产生恶化，改善阈值电压对温度的依赖性，在更宽的温度范围内具有稳定而高的对比度，改善室温和低温范围内的应答速度。以及本发明目的在于使用这种液晶组合物，进而提供一种例如1/32～1/480能率，最好1/64～1/240能率的下一代便携式电话所要求的显示容量大、与活动画面对应的颜色等特性高的液晶显示元件(STN-LCD)。
为了解决上述课题，本发明对由各种液晶组合物构成的液晶显示元件进行了研究，结果发现了以下液晶显示元件。
一种液晶显示元件，具有在具有取向控制层和透明电极的一对基板间夹持液晶的结构，在至少一方的基板上具备偏光板的扭转角为180～270°，作为构成液晶含有通式(I)中选出的一种或两种以上化合物，
Figure A0112471200061
式中，R1表示1～16个碳原子烷基或烷氧基、2～16碳原子的链烯基或烷氧烷基、3～16个碳原子的链烯氧基，
还含有一种或两种以上选自通式(II)的化合物，
Figure A0112471200071
式中，R2、R3分别独立表示可以被氟原子取代的1～16个碳原子烷基或烷氧基、2～16碳原子的链烯基，
而且向列相－各向同性液相转变温度达75℃以上和150℃以下，折射率的各向异性(Δn)达0.07以上和0.25以下。
使用通式(I)的化合物作为液晶的液晶显示器，驱动电压低，但是随着粘度上升出现应答速度降低的问题。另一方面，使用通式(II)的化合物作为液晶的液晶显示器，在改善改善应答速度方面虽然有效，但是确有液晶的介电常数各向异性小、驱动电压高的问题。在这种情况下，本发明发现，含有分别从通式(I)和通式(II)中选出一种或两种以上化合物的组合物，不但能弥补各自存在的缺点，而且还能改善驱动电压对温度的依赖性，特别是在低温度区域内的应答速度得到了惊人的改善。
附图说明图1为本发明的电光学元件的构造之一例图中符号说明1  偏光板2  基板3  透明电极或伴有活性元件的透明电极4  取向膜5  液晶
【具体实施方式】
本发明的液晶显示器的代表例如图1所示。其中使用的液晶，含有一种或两种以上从通式(I)中选出的化合物，优选含有1～4种，最好含1～2种。在通式(I)中，R1表示1～16个碳原子烷基或烷氧基、2～16碳原子的链烯基或烷氧烷基、3～16个碳原子的链烯氧基，但是优选1～16个碳原子烷基或2～16碳原子的链烯基，更优选1～8个碳原子烷基或2～8碳原子的链烯基，其中优选1～5个碳原子烷基或式(a)～(e)的链烯基，特别优选(a)、(b)。
Figure A0112471200081
从通式(I)选出的化合物的含量，优选2～20质量％，更优选2～10质量％。更具体讲，重视对比度的情况下，从通式(I)选出化合物的含量优选2～8质量％，而重视低电压或应答速度的场合下，从通式(I)选出化合物的含量优选8～20质量％。
虽然含有一种或两种以上从通式(II)选出的化合物，但是优选至少含有一种从式(II-a)～(II-h)中选出的化合物，特别优选含有式(II-c)和/或(II-d)化合物。
Figure A0112471200082
Figure A0112471200083
Figure A0112471200084
Figure A0112471200085
Figure A0112471200086
Figure A0112471200088
Figure A0112471200089
从通式(II)选出化合物的含量优选5～30质量％，更优选10～20质量％。更具体讲，重视应答速度的场合下，从通式(II)选出化合物的含量至少优选10质量％以上。
这种液晶组合物的特征在于其向列相－各向同性液体的相转变温度在75℃以上和150℃以下，优选80℃以上和120℃以下，特别优选85℃以上和110℃以下。更具体讲，充实应答速度的场合下，向列相－各向同性液体的相转变温度优选在75℃以上和95℃以下。而重视高温区内Vth温度依赖性的场合下，向列相－各向同性液体的相转变温度优选在95℃以上和120℃以下。
使用含有一种或两种以上从通式(I)选出化合物，以及含有一种或两种以上从通式(II)选出化合物的液晶组合物制成的朝扭转向列(STN)液晶显示元件，可以发现对特别重要的下列参数将产生惊人的改进。
(i)dV/dT(Vth的温度依赖性)≤7mV/℃(-20～50℃温度范围内)，其中dV/dT＝｜Vth(50℃)-Vth(-20℃)/(50℃-(-20℃))｜
这个参数对于使用不属于本发明的已有液晶组合物的液晶显示元件而言，超级扭转向列(STN)液晶显示元件很难避免此值超过10，而且液晶对比度随温度变化增大等不利情况的产生。
而且还发现可以获得(ii)τ25℃≤200msec(25℃下的应答速度)。这样可以改善低温下显示特性和高温下对比度降低的问题。例如可以得到具有1/32～1/480能率，最好1/64～1/240能率下一代便携式电话等所需显示容量大、活动画面对应色彩等特性好的液晶显示元件(STN-LCD)。
而且其特征在于还在于Δn处于0.07～0.25，优选0.08～0.20，特别优选0.12～0.18范围内。更具体讲，在重视应答速度而将液晶组合物的Δn增大的场合下，Δn优选处于0.15～0.20范围内。
从改善应答的观点来看，其他同时使用的优选的液晶化合物，优选一种或两种以上属于从通式(III)中选出的化合物，即从通式(III-a)～(III-o)表示的化合物组中选出的化合物，但是更优选使用3～20种，特别优选优选5～15种。但是，在通式(III-a)～(III-o)中，R7和R8与R4和R5含义相同。
Figure A0112471200101
Figure A0112471200102
Figure A0112471200105
Figure A0112471200106
Figure A0112471200109
Figure A01124712001010
Figure A01124712001011
Figure A01124712001012
Figure A01124712001013
Figure A01124712001015
从通式(III)中选出化合物的含量为5～85质量％，但是优选30～80质量％，更优选40～70质量％。
在通式(III)表示的化合物中，R4和R5分别表示独立地表示可以被氟原子取代的1～16个碳原子烷基或烷氧基、2～16碳原子的链烯基或烷氧烷基、3～16个碳原子的链烯氧基，优选1～16个碳原子烷基和2～16碳原子的链烯基，更优选1～8个碳原子碳原子烷基和1～8碳原子的链烯基，特别优选1～5个碳原子烷基和式(a)～(e)的链烯基。
Figure A0112471200111
在由通式(III)表示的化合物中，环A、环B和环C分别独立表示1，4-亚苯基、2或3-氟-1，4-亚苯基、2，3-二氟-1，4-亚苯基、3，5-二氟-1，4-亚苯基、2，6-二氟-1，4-亚苯基、2-甲基-1，4-亚苯基、3-甲基-1，4-亚苯基、萘-2，6-二基、菲-2，7-二基、芴-2，7-二基、反式-1，4-环己亚基、1，2，3，4-四氢萘-2，6-二基、十氢萘-2，6-二基、反式-1，3-二氧六环-2，5-二基、吡啶-2，5-二基、嘧啶-2，5-二基、吡嗪-2，5-二基或哒嗪-2，5-二基，这些环也可以被F、Cl、CH3一取代或二取代；但是优选1，4-亚苯基和反式-1，4-环己亚基，而且在环A、B中更优选反式-1，4-环己亚基，而且在环A中更优选1，4-亚苯基。l表示0、1或2，优选0或1。Z1、Z2分别独立地表示单键、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-CH＝CH-或-C≡C-，但是优选单键或-CH2CH2-，更优选单键。
作为通式(VI)的化合物，优选一种或两种以上从通式(IV-a)(IV-o)表示的化合物组中选出的化合物，更优选3～20种，特别优选5～15种。但是通式(IV-a)～(IV-j)中的R9与R6含义相同。
Figure A0112471200121
Figure A0112471200123
Figure A0112471200124
Figure A0112471200126
Figure A0112471200127
Figure A0112471200128
在通式(IV)表示的化合物中，R6表示可以被氟原子取代的1～16个碳原子烷基或烷氧基、2～16碳原子的链烯基或烷氧烷基、3～16个碳原子的链烯氧基；但是优选1～16个碳原子烷基和2～16碳原子的链烯基，更优选1～8个碳原子烷基和2～8碳原子的链烯基，特别优选1～5个碳原子烷基和通式(a)～(e)表示的链烯基。
Figure A0112471200131
通式(IV)表示化合物的含量为5～60质量％，但是优选5～50质量％，更优选10～30质量％。
关于通式(IV)表示的化合物与通式(III)表示的化合物之间的组合，在更重视应答速度的场合下，至少含有一种以上从通式(III-a)、(III-d)、(III-e)、(III-f)、(III-i)、(IV-b)和(IV-c)中选出的化合物；而在更重视应答速度加大液晶组合物的Δn的场合下，优选至少含有一种从(III-i)、(III-j)、(III-k)、(III-l)、(III-m)、(III-n)和(III-o)中选出的化合物；在更重视对比度的场合下，优选至少含有一种从(III-c)、(III-e)、(III-f)、(IV-a)、(IV-b)和(IV-c)中选出的化合物；在更重视改善阈值电压对温度的依赖性的场合下，优选含有至少一种从(IV-b)、(IV-c)、(IV-i)和(IV-j)中选出的化合物。
在这些通式(III)表示化合物与通式(IV)表示化合物的最佳组合下，含有通式(I)表示化合物和通式(II)表示化合物的液晶组合物构成的液晶显示器，不会使液晶对所需阈值电压和时间分段驱动(能率)的诸特性恶化，改善阈值电压对温度的依赖性，在更宽的温度范围内具有稳定而高的对比度(优良的鲜明性)，室温和低温区域内的应答速度优良。
经紫外线照射(日光试验)16小时后的电流值Ir达到0.3μA/cm2以下，耐UV性极优良。因而能够提供高可靠性、高对比度的液晶显示。
构成本发明的液晶显示器的液晶组合物优选处于满足下述条件(iii)～(v)中至少一个或两个以上条件状态下的。其中下述条件(iii)～(v)表示在20℃下的测定值。
(iii)4≤Δε≤60
(iv)1.1≤k33/k11≤3.0
(v)10mPa·s≤粘度≤80mPa·s
条件(iii)中介电常数的各向异性可以处于1以上，优选处于4≤Δε≤60范围内；当阈值电压为1.8～2.9V的场合下优选处于4≤Δε≤10范围内；当阈值电压为1.5～1.9V时更优选处于5≤Δε≤15范围内；当阈值电压为1.2～1.6V时更优选处于12≤Δε≤30范围内；当阈值电压为0.8～1.3V时更优选处于12≤Δε≤40范围内。此外在重视应答速度的场合下，优选处于4≤Δε≤13范围内。条件(iv)的弹性常数比k33/k11优选处于1.1～3.0范围内，更优选处于1.2～2.8范围内，特别优选处于1.3～2.7范围内。(v)中的粘度优选处于10～80mPa·s范围内，更优选处于10～60mPa·s范围内，特别优选处于10～40mPa·s范围内。但是在重视高速应答的场合下，特别优选处于10～20mPa·s范围内。
这些条件是借助于选择性含有通式(I)～(IV)中选出的化合物获得的。其中以上详述的各条件(iii)～(v)和这些个别优选的实施方式，  当然更优选满足一个或两个以上的。
本发明的超级扭转向列(STN)液晶显示元件，优选具有以下特点：扭转角优选处于180～270°，更优选处于220～270°，特别优选处于230～260°范围内。本发明的液晶显示元件的特征是，其特征在于在-20～50℃的驱动温度范围内，满足以下条件的超级扭转向列(STN)液晶显示元件。即，
(i)dV/dT≤7mV/℃(-20～50℃温度范围内)其中dV/dT＝｜(Vth(50℃)-Vth(-20℃))/(50℃-(-20℃))｜
与已有STN液晶显示元件相比，由于在-20～50℃使用温度范围内阈值电压的温度依赖性仅为7mV/℃以下，所以可以在宽温度范围内产生高对比度显示。
(i)阈值电压Vth的温度依赖性dV/dT优选处于7mV/℃以下，更优选处于6mV/℃以下。
当温度范围处于低温侧(-20～25℃)时，阈值电压的温度依赖性优选处于5mV/℃以下。而且在高温侧(25～50℃)时，阈值电压的温度依赖性优选处于9mV/℃以下。
此外本发明的液晶显示元件，其特征在于是特征在于满足以下条件(ii)的超级扭转向列(STN)液晶显示元件。
(ii)τ25℃≤200msec(25℃下的应答速度)
25℃下的应答速度优选处于200msec以下，-20℃的应答速度优选处于2000msec以下。
使用本发明液晶组合物的STN液晶显示元件，鲜明性γ极为优良，由于γ≤1，08，所以可以获得良好的对比度。
其中γ＝Vth/Vsat(Vth：阈值电压；Vsat：饱和电压)而且鲜明性处于1.08以下，优选处于1.06以下，更优选处于1.05以下。-20～50℃温度范围内鲜明性γ的最大值和最小值之比，可以处于3％以下，更优选处于2％以下。
本发明的液晶显示元件特别优选同时满足以上详述条件(i)或(ii)的。
构成本发明的液晶显示元件的液晶组合物除了上述通式(I)～(IV)表示的化合物之外，还可以含有通常的向列型液晶、近晶型液晶、胆甾醇型液晶等。
上述向列液晶组合物可以用于TN-LCD和STN-LCD，特别适用于STN-LCD中，例如在1/32～1/480能率显示，特别是在1/64～1/240能率显示中具有特性改善效果，可以提供下一代便携式电话等要求增大显示容量和动画对应色彩好的液晶显示元件(STN-LCD)。此时液晶显示元件可以是透射型、半透射型或反射型的。【实施例】
以下将列举实施例对本发明作更详细说明，但是本发明丝毫不受这些实施例的限制。在以下实施例和对照例的组合物中记载的“％”是指“质量％”。实施例中测定的特性如下：TN-1：向列相－各向同性液体的相转变温度(℃)T→N：固相或近晶相－向列相的转变温度η：20℃下的粘度(mPa·s)Δn：双折射率Vth：构成晶胞厚度d(毫微米)的STN-LCD时的阈值电压(V)
 晶胞厚度d(毫微米)由关系式Δn·d＝0.90确定。
 (Vth：透过率为90％时的驱动电压)Vsat：构成晶胞厚度d(毫微米)的STN-LCD时的饱和电压(V)
 (Vsat：透过率为10％时的驱动电压)γ：25℃温度下的鲜明性    γ＝Vsat/Vthτ25℃：注入STN-LCD中时25℃温度下的应答速度(msec)τ-20℃：注入STN-LCD中时-20℃温度下的应答速度(msec)Ir：注入STN-LCD，25℃下经16小时紫外线照射(日光试验)
后，施加200Hz、2.5V矩形波电压时的电流值(μA/cm2)dV/dTa℃-b℃：a℃-b℃时阈值电压对温度的依赖性
Figure A0112471200161
STN-LCD显示元件的制作进行如下。在向列型液晶组合物中添加手性物质“S-811”(金属株式会社出品)制成混合液晶，将其注入晶胞之中，所说的晶胞是在相对平面透明电极上擦拭“サンエバ-150”(日产化学株式会社出品)有机膜形成了取向膜、扭转角为240°的STN-LCD显示用晶胞。其中手性物质的添加应当达到这样程度，即因添加手性物质使混合液晶的固有螺距p与显示用晶胞的晶胞厚度d满足：Δn·d＝0.90，d/p＝0.50。
记载化合物时将使用以下简略符号：-末端的n(数字)：-CnH2n+1 ndm-：-CnH2n+1-CH＝CH-(CH2)m-1-T-：-C≡C-           -ndm：-(-CnH2n+1-CH＝CH-(CH2)m-1)-Z-：-CH＝N-N＝CH-    -On：-OCnH2n+1-VO-：-COO-           -CN：-C≡N-F：  -F
Figure A0112471200171
例如，所用的省略符号如下。
Figure A0112471200172
  5-Ma-Ph3-CN
Figure A0112471200173
          1d1-Cy-Ph-CN
Figure A0112471200174
   3-Cy-Ph-CN           0d3-Cy-Ph-CN
Figure A0112471200176
 4-Ph-T-Ph-O2      0d1-Cy-Cy-Ph-1
Figure A0112471200178
  0d1-Cy-Cy-5
Figure A0112471200179
    0d3-Cy-Cy-Ph-1
Figure A01124712001710
 3-Cy-Ph-O2    0d3-Pf-Z-Ph-(0d3)(实施例1和2，对照例1)
制备了No1和No2向列型液晶组合物，使用该组合物制成前述构成的液晶显示器，测定其特性的结果与对照例1一起汇集在表1之中。
表1：实施例1、2，对照例1和参考例
实施例1(No.1) 实施例2(No.2)  对照例1   参考例
组成 5-Ma-Ph3-CN0d3-Ph-Z-Ph-(0d3)3-Cy-Ph-CN1d1-Cy-Ph-CN0d3-Cy-Ph-CN4-Ph-T-Ph-O20d1-Cy-Cy-53-Cy-Ph-O20d1-Cy-Cy-Ph-10d3-Cy-Cy-Ph-1     3％152151052031314     5％150151052031314     0％155151052031314   0％0018.75(15)12.5(10)6.25(5)25(20)3.75(3)16.25(13)17.5(14)
TN-I    (℃)     90     89     91     86
T→N    (℃)     -52     -50     -50     -51
Vth     (V)     2.23     2.15     2.36     2.53
Δn     0.145     0.146     0.143     0.11
dV/dT-20℃-50℃  (mV/℃)     5.9     3.1     7.3     7.5
dV/dT-20℃-25℃  (mV/℃)     4.0     1.5     6.0     5.8
dV/dT25℃-50℃   (mV/℃)     8.1     5.7     9.5     8.9
τ25℃           (msec)     182     161     220     340
τ-20℃          (msec)     1421     1119     2105     4733
由表1中参考例2所示，相对于母体(80％)，添加各种组合的5-Ma-Ph3-CN(式I)、0d3-Ph-Z-(0d3)(式II)和3-Cy-Ph-CN，比较各自的特性。通过将对照例1的3-Cy-Ph-CN替换为5-Ma-Ph3-CN，与在对照例1的母体中添加0d3-Ph-Z-Ph-(0d3)和3-Cy-Ph-CN的例子相比，本发明实施例的母体使用了含有5-Ma-Ph3-CN、0d3-Ph-Z-(0d3)和3-Cy-Ph-CN的液晶组合物，无论在-20～25℃低温区域，还是在25～50℃高温区域，阈值电压的温度依赖性dV/dT均得以改善。而且25℃温度下的应答速度τ，由220msec显著降低到182msec和161msec。其中测定是在1/64能率下进行的。
在实施例1和实施例2中，电流值均在0.25μA/cm2以下。(实施例3和4)
制备了向列型液晶组合物No3和No4，使用该组合物制成前述构成的液晶显示器。
表2：实施例3和4
  实施例3(No.3) 实施例4(No.4)
组成 3-Ma-Ph3-CN5-Ma-Ph3-CN0d1-Cy-Ph3-CN0d3-Ph-Z-Ph-(0d3)1d1-Cy-Ph-CN0d3-Cy-Ph-CN0d3-Ph-T-Ph-(0d3)3-Ph-T-Ph-10d1-Cy-Cy-50d1-Cy-Cy-Ph1-F3-Cy-Ph-T-Ph-24-Cy-Ph-T-Ph-13-Cy-VO-Ph-T-Ph-13-Cy-VO-Ph-T-Ph-50d 1-Cy-Cy-Ph-10d3-Cy-Cy-Ph-1     4％401510109012120043710     4％04151010615012540025
TN-I    (℃)     91.9     90.4
T→N    (℃)     -44     -22
Vth     (V)     1.93     1.90
γ     1.050     1.062
Δn     0.165     0.207
dV/dT-20℃-25℃  (mV/℃)     3.0     2.8
τ25℃           (msec)     161     104
τ-20℃          (msec)     1633     1007
表2中数据说明，含有4％3-Ma-Ph3-CN、4％5-Ma-Ph3-CN和15％0d3-Ph-Z-Ph-(0d3)的3号液晶组合物，以及含有4％3-Ma-Ph3-CN、4％0d1-Cy-Ph3-CN和15％0d3-Ph-Z-Ph-(0d3)的4号液晶组合物构成的液晶显示器，25℃温度下的应答速度τ，还为高达161msec和104msec的高速应答。此时的鲜明性γ为1.055和1.062，得到了足够高的对比度。阈值电压的温度依赖性dV/dT在-20～25℃低温区域内显示出低达3.0和2.8(mV/℃)的极小值。均得以改善。其中测定是在1/80能率下进行的。
以上试验结果说明，本发明的液晶显示器的驱动电压的温度依赖性小、对比度高、应答速度快、能够减少已有液晶显示器所具有的问题。
【发明的效果】
本发明的液晶显示器由组合特定的液晶化合物得到的液晶组合物构成，可以改善驱动电压的温度依赖性，对比度(鲜明性)好、应答速度也快、减少已有液晶组合物所具有的问题。具体讲，在不使液晶对所需阈值电压和时间分段驱动(能率)等各种特性恶化的条件下，能够减小阈值电压的温度依赖性，在更宽的温度范围内有稳定而较高的对比度，并改善室温和低温下的应答速度。可以提供一种下一代便携式电话等所需的显示容量大、动画对应色彩等显示特性高的液晶显示元件(STN-LCD)。

Claims (9)

1、一种超级扭转向列(STN)液晶显示元件，具有在具有取向控制层和透明电极的一对基板间夹持液晶的结构，在至少一方的基板上具备偏光板的扭转角为180～270°，作为构成液晶含有通式(I)中选出的一种或两种以上化合物，
Figure A0112471200021
式中，R1表示1～16个碳原子烷基或烷氧基、2～16碳原子的链烯基或烷氧烷基、3～16个碳原子的链烯氧基，
并含有通式(II)中选出的一种或两种以上化合物，式中，R2、R3分别独立表示可以被氟原子取代的1～16个碳原子烷基或烷氧基、2～16碳原子的链烯基，
而且向列相－各向同性液相转变温度达75℃以上和150℃以下，折射率的各向异性(Δn)达0.07以上和0.25以下。
2、按照权利要求1所述的超级扭转向列(STN)液晶显示元件，其特征在于在-20～50℃驱动温度范围内满足下列条件(i)：
(i)dV/dT≤7mV/℃(温度范围-20℃-50℃)其中，dV/dTa℃-b℃表示a℃-b℃中的阈值电压的温度依赖性。
Figure A0112471200023
3、按照权利要求1或2所述的超级扭转向列(STN)液晶显示元件，其特征在于其中含有一种或两种以上的通式(I)化合物，其含量在2～20质量％范围内，而且含有一种或两种以上通式(II)化合物，其含量处于5～30质量％范围内。
4、按照权利要求1或2所述的超级扭转向列(STN)液晶显示元件，其特征在于其中含有从通式(III)中选出的一种或两种以上化合物，式中，R4、R5分别独立表示可以被氟原子取代的1～16个碳原子烷基或烷氧基、2～16碳原子的链烯基或烷氧烷基、3～16个碳原子的链烯氧基；环A、环B和环C分别独立表示1，4-亚苯基、2或3-氟-1，4-亚苯基、2，3-二氟-1，4-亚苯基、3，5-二氟-1，4-亚苯基、2，6-二氟-1，4-亚苯基、2-甲基-1，4-亚苯基、3-甲基-1，4-亚苯基、萘-2，6-二基、菲-2，7-二基、芴-2，7-二基、反式-1，4-环己亚基、1，2，3，4-四氢萘-2，6-二基、十氢萘-2，6-二基、反式-1，3-二氧六环-2，5-二基、吡啶-2，5-二基、嘧啶-2，5-二基、吡嗪-2，5-二基或哒嗪-2，5-二基，这些环可以被F、Cl、CH3一取代或二取代；l表示0、1或2；Z1、Z2表示单键、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-OCH2-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-CH＝CH-或-C≡C-。
5、按照权利要求1、2或4所述的超级扭转向列(STN)液晶显示元件，其特征在于其中含有从通式(IV)中选出的一种或两种以上化合物，
Figure A0112471200032
式中，R6表示可以被氟原子取代的1～16个碳原子烷基或烷氧基、2～16碳原子的链烯基或烷氧烷基、3～16个碳原子的链烯氧基；m表示0或1；X1表示F、Cl、CF3、OCF3或CN；Y1、Y2表示F或H。
6、按照权利要求5所述的超级扭转向列(STN)液晶显示元件，其特征在于其中含有一种或两种以上通式(I)化合物，其含量为2～20质量％，含有一种或两种以上通式(II)化合物，其含量为5～30质量％，含有一种或两种以上从通式(III)中选出的化合物，其含量为5～85质量％，含有一种或两种以上从通式(IV)中选出的化合物，其含量为5～60质量％。
7、按照权利要求6所述的超级扭转向列(STN)液晶显示元件，其特征在于对于-20℃-50℃的驱动温度范围满足下列条件(i)：
(i)dV/dT≤7mV/℃(温度范围-20℃-50℃)其中，dV/dTa℃-b℃表示a℃-b℃中的阈值电压的温度依赖性。
8、按照权利要求2所述的超级扭转向列(STN)液晶显示元件，其特征在于满足下列条件(ii)：
(ii)τ25℃≤200msec(25℃下的应答速度)。
9、按照权利要求7所述的超级扭转向列(STN)液晶显示元件，其特征在于满足下列条件(ii)：
(ii)τ25℃≤200msec(25℃下的应答速度)。
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