CN1342912A - 液晶显示元件 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了同时减少在使用温度范围下的阈值电压的温度依赖性和频率依赖性的STN－LCD。一种超扭曲向列液晶显示元件,其特征在于,在由具有液晶取向层和透明电极的一对基板和在该基板上挟带的液晶材料和在至少一个上述基板上设置的偏光板构成的液晶显示元件中,上述液晶材料含有(a)通式(I)表示的化合物和(b)通式(II)表示的化合物以及通式(III)表示的化合物中的至少一种。

Description

液晶显示元件
技术领域
本发明涉及降低阈值电压的温度依赖性和频率依赖性的超扭曲向列液晶显示元件。
背景技术
超扭曲向列液晶显示元件(以下称为STN-LCD)作为用途广阔的显示装置而使用，随着用途的扩展需求各种各样的特性。对于个人数字助理的显示器来说，需求能够显示许多信息量，在宽的使用温度下显示出良好显示特性的STN-LCD。对此，通过在驱动电路中附加电的温度补偿电路，进行减少使用温度的影响的方法。但是，由于附加多余的电路，招致由加工复杂化等产生的收率的减少。为此，在使用温度范围，要求液晶显示元件的阈值电压不易受到由使用温度产生的影响。而且，在为了显示许多信息量的时分复用驱动中，在根据占空比和显示内容而变化的驱动电压的频率范围下，要求STN-LCD的阈值电压不变动。即，在使用温度范围中，需求阈值电压的温度依赖性少，阈值电压频率依赖性少的STN-LCD。如果能达到这些特性，即使在户外等的恶劣温度环境下，也可以得到不依赖放置温度的良好的显示。对此，例如，虽然特开平4-296387号、特开平4-300681号、特开平7-209624号、特开平9-157654号、WO89/08102、WO91/08184等建议了改善方法，但还不能说完全改善了由于这些改善方法导致的STN-LCD的阈值电压的温度依赖性和频率依赖性，现在需求改善它们的液晶化合物、液晶组合物或STN-LCD的方案。
发明内容
本发明想要解决的课题在于提供同时减少使用温度范围中的阈值电压的温度依赖性和频率依赖性的STN-LCD。
为了解决上述课题，本发明提供如下所述的STN-LCD。
即本发明是超扭曲向列液晶显示元件，其特征在于在由具有液晶取向层和透明电极的一对基板和在该基板上挟带的液晶材料和在至少一个上述基板上设置的偏光板构成的液晶显示元件中，(1)上述液晶材料含有(a)通式(I)表示的化合物和(b)通式(II)表示的化合物以及通式(III)表示的化合物中的至少一种
Figure A0113710800071
(式中，R1表示碳原子数为1-16的烷基，碳原子数为2-16的链烯基，碳原子数为3-16的链烯氧基，X1表示氢原子或氟原子)
Figure A0113710800072
(式中，R2表示可以被氟原子取代的碳原子数为1-16的烷基或烷氧基，碳原子数是2-16的链烯基或烷氧基烷基，碳原子数是3-16的链烯氧基)(式中，R3和上述R2的定义相同)；(2)上述液晶显示元件满足以条件式(i)和条件式(ii)表示的条件
Figure A0113710800074
(Vth(-20℃)和Vth(50℃)分别表示在-20℃和50℃的温度下施加频率为100Hz的矩形波电压而测定的上述液晶显示元件的阈值电压)和
(Vth(5000Hz)和Vth(100Hz)分别表示在-20℃的温度下分别施加频率为5000Hz和100Hz的矩形波电压而测定的上述液晶显示元件的阈值电压)。
阈值电压的温度依赖性用上述条件式(i)的左边来定义。该值如果超过3mV，则在低温下显示变浅，相反在高温下显示过于深，不能得到良好的显示品质。另外，用上述条件式(ii)的左边定义阈值电压的频率依赖性。在作为STN-LCD的驱动方式的时分复用驱动中，由于通过占空比和显示内容改变施加的电压的频率，如果阈值电压的频率依赖性超过0.3，则由于显示内容产生的阈值电压的改变在目视显示中产生不均匀。本发明的STN-LCD的阈值电压的温度依赖性在3mV以下，而且由于阈值电压的频率依赖性在0.3以下，在本发明的STN-LCD在使用温度范围下，能够显示出均匀的良好的显示品质。
具体实施方式
液晶材料含有的通式(I)表示的化合物(以下称为化合物(I))的式中，R1优选碳原子数1-8的烷基，是碳原子数2-8的链烯基，为了提高对比度，更优选用式(p)或(q)
Figure A0113710800081
(结构式在右端与环连接)表示的链烯基，特别优选用式(q)表示的链烯基。式中X1更优选氢原子。
化合物(I)的优选的化合物是用通式(I-a)或通式(I-b)表示的化合物(以下分别称为化合物(I-a)和化合物(I-b))
Figure A0113710800082
(式中R13表示碳原子数1-16的烷基或碳原子数2-8的链烯基)。化合物(I)在液晶材料中的含有率优选5-40质量％。优选液晶材料分别含有1-4种化合物(I-a)和化合物(I-b)，特别优选含有1-2种，液晶材料中它们的含有率优选是5-40质量％，更优选5-30质量％，特别优选5-20质量％。
而且，选自由通式(II)和通式(III)表示的化合物(以下分别称为化合物(II)和化合物(III))中的化合物在液晶材料中的含有率优选5-40质量％，更优选10-30质量％。液晶材料优选含有化合物(II)或含有化合物(III)，但为了减少阈值电压的温度依赖性和频率依赖性，更优选含化合物(III)。而且，为了减少阈值电压的温度依赖性和频率依赖性，更优选同时含有化合物(II)和化合物(III)。式中R2和R3优选碳原子数1-16的烷基，碳原子数2-16的链烯基，更优选碳原子数1-8的烷基，碳原子数2-8的链烯基，更优选式(p)-(t)表示的链烯基
Figure A0113710800091
(结构式在右端和环相连)。而且为了谋求同时改善对比度，特别优选(r)或(s)表示的链烯基。
为了更加减少阈值电压的温度依赖性，用于本发明的STN-LCD的液晶材料的向列相-各向同性液体相转移温度(以下称为Tni)高才好，但由于Tni过高则应答速度变劣，优选该温度在75℃以上，150℃以下，更优选80℃以上，120℃以下。另外，为了改善阈值电压的温度依赖性，液晶材料的固体相或碟状液晶分子相-各向同性液体转移温度(以下称为T-n)低才好，优选在-60℃以上，-30℃以下，更优选-60℃以上，-40℃以下。液晶材料的折射率备向异性(Δn)优选0.07-0.24，优选0.08-0.20，更优选0.12-0.18。
本发明使用的液晶材料更优选含有通式(IV)表示的化合物(以下称为化合物(IV))
(式中R4、R5和R2的定义相同，A表示1，4-亚苯基或反式-1，4-亚环己基，n表示0或1)。这样，能够改善阈值电压的频率依赖性。液晶材料优选含有1-5种化合物(IV)，在液晶材料中的含有率优选5-40质量％，特别优选10-40质量％。
优选的化合物(IV)的例子是通式(IV-a)表示的化合物(以下称为化合物(IV-a))
(式中R7、R8分别独立地表示碳原子数1-8的烷基或碳原子数2-8的链烯基)。化合物(IV-a)在液晶材料中的含有率优选5-40质量％，特别优选10-40质量％。
另外优选的化合物(IV)的例子是通式(IV-b)表示的化合物(以下称为化合物(IV-b))
Figure A0113710800102
(式中R9、R10分别独立地表示碳原子数1-8的烷基或碳原子数2-8的链烯基)。化合物(IV-b)在液晶材料中的含有率优选5-40质量％，特别优选10-40质量％。使用化合物(IV-a)或化合物(IV-b)对于改善频率依赖性效果更好。另外，化合物(IV-b)在扩大液晶温度范围中也具有效果。另外，更优选同时使用化合物(IV-a)和化合物(IV-b)。
本发明使用的液晶材料优选含有通式(V)表示的化合物(以下称为化合物(V))
Figure A0113710800103
(式中R6表示碳原子数1-16的烷基或碳原子数2-8的链烯基，G表示1，4-亚苯基或反式-1，4-亚环己基，X3表示氰基，氟原子，三氟甲氧基，二氟甲氧基，X2、X4分别独立地表示氢原子或氟原子)。这样，能够进一步改善阈值电压的温度依赖性。化合物(V)在液晶材料中的含有率优选5-40质量％，特别优选10-30质量％。
优选的化合物(V)的例子是通式(V-a)表示的化合物(以下称为化合物(V-a))
Figure A0113710800111
(式中R11表示碳原子数1-16的烷基或碳原子数2-8的链烯基)。化合物(V-a)在液晶材料中的含有率优选5-40质量％，特别优选10-30质量％。
另外优选的化合物(V)的例子是通式(V-b)表示的化合物(以下称为化合物(V-b))
(式中R12表示碳原子数1-16的烷基或碳原子数2-8的链烯基)。化合物(V-b)在液晶材料中的含有率优选5-40质量％，特别优选10-40质量％。
另外，更优选同时含有化合物(IV)和化合物(V)。
本发明使用的特别优选的液晶材料含有5-40质量％的化合物(I-a)和5-40质量％的化合物(II-a)以及5-40质量％化合物(IV-b)。
本发明使用的特别优选的液晶材料含有5-40质量％的化合物(I-a)，5-40质量％的化合物(III-a)以及5-40质量％化合物(IV-b)，这样的液晶材料使STN-LCD的阈值电压的温度依赖性更低，同时减少了阈值电压的驱动频率依赖性。
STN-LCD的扭转角优选180°-300°，更优选220°-270°的范围，特别优选230°-260°的范围。
本发明的STN-LCD和以往的STN-LCD相比，阈值电压的温度依赖性得到改善。为此，本发明的STN-LCD在使用温度范围在-20℃到50℃下具有良好的显示品质。
本发明的STN-LCD和现有技术的STN-LCD相比，由于阈值电压的温度依赖性被大幅度改善，施加电压的频率对液晶显示的影响变小，能够提供不均匀少的STN-LCD。一般地，时分复用驱动的占空比大，则施加电压的频率幅度大。为此，本发明的STN-LCD适合于在由手持电话等中所要求的1/32-1/480脉冲的时分复用驱动产生的高密度显示。另外，本发明的STN-LCD更适合于1/64-1/240脉冲驱动。
本发明中使用的液晶材料除上述化合物(I)-(V)之外，也可以使用通常的向列液晶、碟状液晶、胆甾醇型液晶、手性试剂等。
STN-LCD可以是透过型、半透过型、反射型等的任何一种，发明效果不受显示形式的限制。
本发明的STN-LCD同时减少使用温度范围中的阈值电压的温度依赖性和频率依赖性，具有适合于手持电话等所要求的1/32-1/480脉冲，更适合于1/64-1/240脉冲的分时驱动的优异显示特性。
实施例
下面列举实施例叙述本发明，但本发明不受这些实施例的限定。另外，下面实施例和比较实施例的组合物中的“％”是指“质量％”。
实施例中测定的特性如下。
Tni：向列相一级方向性液体相转移温度(℃)
T-n：固体相或碟状相-向列相转移温度(℃)
η：20℃下的粘度(mPa·s)
Δn：25℃下的折射率各向异性
Vth：构成STN液晶显示元件(STN-LCD)的盒厚度d(μm)时在25℃下的阈值电压(V)。施加的驱动波形是100Hz的矩形波。盒厚度d(μm)由Δn·d＝0.90的关系式决定。(Vth是透光率为90％时的驱动电压)
Vsat：构成STN液晶显示元件(STN-LCD)的盒厚度d(μm)时在25℃下的饱和电压(V)。施加的驱动波形是100Hz的矩形波。盒厚度d(μm)由Δn·d＝0.90的关系式决定。(Vsat是透光率为10％时的驱动电压)
γ：25℃下的陡峭性γ＝Vsat/Vth
τ：注入STN-LCD后在25℃下的应答速度(msec)
Figure A0113710800121
得到的值
Figure A0113710800131
得到的值
Figure A0113710800132
   得到的值
(Vth(-20℃)、Vth(25℃)和Vth(50℃)表示在-20℃、25℃和50℃的温度下施加频率为100Hz的矩形波的电压而测定的STN-LCD的阈值电压) ΔV / Vth ( 100 Hz ) : | V th ( 5000 Hz ) - V th ( 100 Hz ) V th ( 100 Hz ) |
    得到的值
(Vth(5000Hz)和Vth(100Hz)表示在-20℃的温度下，分别施加频率为5000Hz和100Hz的矩形波的电压而测定的STN-LCD的阈值电压)
如下方法进行STN-LCD的制造。在列向液晶组合物中添加手性物质“S-811”(Merck公司制)而调制混合液晶，摩擦在对置的平面透明电极上的“Sunever-150”(日产化学社制)的有机膜，注入形成取向膜的扭曲角为240°的STN-LCD中。另外，添加手性物质以便由添加手性物质产生的混合液晶固有的螺距P和显示用的盒厚度d达到d/p＝0.50
在化合物的记载中使用下述的缩略符号。
-末端的n(数字)：C2H2n+1  ndm-：C2H2n+1-CH＝CH-(CH2)m-1
-T-：-C≡C-           (ndm：C2H2n+1-CH＝CH-(CH2)m-1)-F：-F   On：-OCnH2n+1-VO-：-COO-    -CN：-C≡N-Z-：-CN＝N-N＝CH-
Figure A0113710800141
例如使用如下表示的简写符号
(比较例1、比较例2、比较例3、实施例1和实施例2)
调制液晶组合物No.1(实施例1)、液晶组合物No.2(实施例2)、液晶组合物M1(比较例1)、液晶组合物M2(比较例2)和液晶组合物M3(比较例3)。另外，制造使用这些液晶组合物的STN-LCD。在表1中显示出这些液晶组合物的组成比和使用这些液晶组合物的STN-LCD的特性测定值。
表1实施例1、实施例2、比较例1、比较例2和比较例3
表1
 比较例1M1   比较例2M2   比较例3M3    实施例1No.1   实施例2No.2
组成           M1    0％     95％     95％     90％     70％
  3-Ph1-VO-Ph3-CN     0     5     0     5     5
  0-d1-Cy-Ph-CN     0     0     5     5     5
  4-Ph-VO-Ph1-CN    15     0     0     0     0
  2-Ph-VO-Ph1-CN     3     0     0     0     0
  3-Cy-Ph-CN    12     0     0     0     0
  0d1-Cy-Cy-Ph1-F     0     0     0     0     20
  1d1-Cy-Ph-CN    10     0     0     0     0
  0d3-Cy-Ph-CN    10     0     0     0     0
  0d1-Cy-Cy-5     9     0     0     0     0
  0d1-Cy-Cy-Ph-1    13     0     0     0     0
  0d3-Cy-Cy-Ph-1    14     0     0     0     0
  3-Cy-Ph-Z-Ph-2     6     0     0     0     0
  2-Cy-VO-Ph-Cy-Ph-1     5     0     0     0     0
  3-Cy-Cy-VO-Ph-Cy-3     3     0     0     0     0
           Tni  (℃)    94.1     88.2     87.8     82.6     83.4
           T-n  (℃)    -48     -51     -49     -51     -48
           Vth  (V)    1.70     1.49     1.56     1.38     1.23
             Δn    0.139     0.138     0.137     0.137     0.127
              γ    1.060     1.066     1.057     1.062     1.058
          τ(msec)     180     186     203     195     217
   dV/dT(-20～25℃)(mV/℃)     4.1     3.4     3.2     2.0     1.7
   dV/dT(25～25℃)(mV/℃)     2.9     3.1     3.2     3.3     2.9
   dV/dT(-20～25℃)(mV/℃)     3.5     3.3     3.2     2.5     2.1
    ΔV/Vth(100Hz)(-20℃)     0.53     0.36     0.34     0.22     0.23
通过在95％液晶组合物M1(比较例1)中添加5％化合物(I)的3-Ph1-VO-Ph3-CN制备液相组合物M2(比较例2)，在95％液晶组合物M1(比较例1)中添加5％化合物(II)的0d1-Cy-Ph3-CN制备液相组合物M3(比较例3)，在95％液晶组合物M1(比较例1)中各添加5％化合物(I)的3-Ph1-VO-Ph3-CN和化合物(II)的0d1-Cy-Ph3-CN制备液相组合物No.1(实施例1)，制备在液晶组合物No.1中进一步添加化合物(V)的Qd1-Cy-Cy-Ph1-F的液晶组合物No.2(实施例2)。其结果表明实施例1和实施例2的STN-LCD的阈值电压的温度依赖性得到改善。另外，实施例1和实施例2的阈值电压的频率依赖性和比较例1、比较例2和比较例3相比也得到大幅度改善。
(比较例1、比较例2、比较例4、实施例3和实施例4)
调制液晶组合物No.3(实施例3)、液晶组合物No.4(实施例4)和液晶组合物M4(比较例4)，制造使用这些液晶组合物的STN-LCD。在表2显示出这些液晶组合物的组成比和使用这些液晶组合物的STN-LCD的特性测定值。为了比较，比较例1和比较例2也示于表2中。
表2实施例3、实施例4、比较例1、比较例2和比较例4
表2
  比较例1M1   比较例2M2   比较例4M4    实施例3No.3   实施例4No.4
组成            M1     0％     95％     95％     90％     70％
  3-Ph1-VO-Ph3-CN     0     5     0     5     5
  1d1-Cy-Ph1-CN     0     0     5     5     5
  4-Ph-VO-Ph1-CN     15     0     0     0     0
  2-Ph-VO-Ph1-CN     3     0     0     0     0
  3-Cy-Ph-CN     12     0     0     0     0
  0d1-Cy-Cy-Ph1-F     0     0     0     0     20
  1d1-Cy-Ph-CN     10     0     0     0     0
  0d3-Cy-Ph-CN     10     0     0     0     0
  0d1-Cy-Cy-5     9     0     0     0     0
  0d1-Cy-Cy-Ph-1     13     0     0     0     0
  0d3-Cy-Cy-Ph-1     14     0     0     0     0
  3-Cy-Ph-Z-Ph-2     6     0     0     0     0
  2-Cy-VO-Ph-Cy-Ph-1     5     0     0     0     0
  3-Cy-Cy-VO-Ph-Cy-3     3     0     0     0     0
           Tni  (℃)     94.1     88.2     91.2     85.5     86.9
           T-n  (℃)     -48     -51     -47     -53     -53
           Vth  (V)     1.70     1.49     1.64     1.42     1.35
            Δn     0.139     0.138     0.138     0.138     0.128
             γ     1.060     1.066     1.056     1.060     1.057
          τ(msec)     180     186     184     198     222
    dV/dT(-20～25℃)(mV/℃)     4.1     3.4     3.8     2.5     2.1
    dV/dT(25～25℃)(mV/℃)     2.9     3.1     3.0     3.1     2.8
    dV/dT(-20～25℃)(mV/℃)     3.5     3.3     3.5     2.7     2.3
    ΔV/Vth(100Hz)(-20℃)     0.53     0.36     0.42     0.24     0.23
通过在95％液晶组合物M1(比较例1)中添加5％化合物(II)的1dl-Cy-Ph1-CN，制备液相组合物M4(比较例4)，通过在90％液晶组合物M1中各添加5％化合物(I)的3-Ph1-V0-Ph3-CN和5％化合物(II)的1d1-Cy-Ph1-CN，制备液相组合物No.3(实施例3)，进一步地在液晶组合物No.3中添加了化合物(V)的0d1-Cy-Ph1-F制备液相组合物No.4(实施例4)。从其结果可以看出，实施例3和实施例4的STN-LCD的阈值电压的温度依赖性大大改善。可以看出和比较例1、比较例2和比较例4的STN-LCD相比，实施例3和实施例4的STN-LCD的阈值电压的频率依赖性也大幅地改善。
(实施例5、实施例6、比较例5)
调制液晶组合物No.5(实施例5)、液晶组合物No.6(实施例6)和液晶组合物M5(比较例5)，制造使用这些液晶组合物的STN-LCD。在表3中显示这些液晶组合物的组成比和使用这些液晶组合物的STN-LCD的特性测定值。
表3实施例5、实施例6和比较例5
 表3
  比较例5M5   实施例5No.5   实施例6No.6
组成   3-Ph1-VO-Ph3-CN     0％     10％     5％
  5-Ph3-VO-Ph3-CN     0     0     5
  0d1-Cy-Ph3-CN     0     8     0
  4-Ph-VO-Ph1-CN     18     0     0
  1d1-Cy-Ph1-CN     0     0     8
  3-Cy-Ph-CN     12     12     0
  0d1-Cy-Cy-Ph1-F     0     0     20
  1d1-Cy-Ph-CN     10     10     10
  0d3-Cy-Ph-CN     10     10     10
  0d1-Cy-Cy-5     9     9     9
  0d1-Cy-Cy-Ph-1     13     13     10
  0d3-Cy-Cy-Ph-1     14     14     10
  3-Cy-Ph-Z-Ph-2     6     6     6
  2-Cy-VO-Ph-Cy-Ph-1     5     5     7
  3-Cy-Cy-VO-Ph-Cy-3     3     3     0
           Tni  (℃)     94.0     87.9     89.5
           T-n  (℃)     -48     -52     -49
           Vth  (V)     1.70     1.46     1.61
            Δn     0.139     0.134     0.133
             γ     1.060     1.052     1.055
         τ(msec)     180     171     163
    dV/dT(-20～25℃)(mV/℃)     4.1     1.3     1.1
    dV/dT(25～25℃)(mV/℃ )     2.9     2.7     2.4
    dV/dT(-20～25℃)(mV/℃)     3.7     1.8     1.7
    ΔV/Vth(100Hz)(-20℃)     0.53     0.17     0.15
通过把液晶组合物M5(比较例5)中的4-Ph-VO-Ph1-CN以化合物(I)的3-Ph1-VO-Ph3-CN和化合物(II)中的0d1-Cy-Ph3-CN代替，制备液相组合物No.5(实施例5)，通过把液晶组合物M5(比较例5)中的4-Ph-VO-Ph1-CN和3-Cy-Ph-CN以化合物(I)的3-Ph1-V0-Ph3-CN和5-Ph3-V0-Ph3-CN，化合物(II)的d1-Cy-Ph1-CN和化合物(V)的0d1-Cy-Cy-Ph1-F代替，制备液相组合物No.6(实施例6)。从其结果可以看出，实施例5和实施例6的STN-LCD的阈值电压的温度依赖性得到惊人的改善。另外，阈值电压的频率依赖性也较液相组合物M5大大地改善。
本发明通过同时改善阈值电压的温度依赖性和频率依赖性，提供在使用温度范围下显示品质得到改善的STN-LCD。
因而，本发明的STN-LCD具有在使用温度范围下的显示不均匀性少的良好的显示品质。

Claims (12)

1.一种超扭曲向列液晶显示元件，其特征在于：在由具有液晶取向控制层和透明电极的一对基板和在该基板上挟带的液晶材料和在至少一个上述基板上设置的偏光板构成的液晶显示元件中，(1)上述液晶材料含有(a)通式(I)表示的化合物和(b)通式(II)表示的化合物以及通式(III)表示的化合物中的至少一种
Figure A0113710800021
(式中，R1表示碳原子数为1-16的烷基，碳原子数为2-16的链烯基，碳原子数为3-16的链烯氧基，X1表示氢原子或氟原子)，
Figure A0113710800022
(式中，R2表示可以被氟原子取代的碳原子数为1-16的烷基或烷氧基，碳原子数是2-16的链烯基或烷氧基烷基，碳原子数是3-16的链烯氧基)，
Figure A0113710800023
(式中，R3和上述R2的定义相同)；(2)上述液晶显示元件满足以条件式(i)和条件式(ii)表示的条件
Figure A0113710800024
(Vth(-20℃)和Vth(50℃)分别表示在-20℃和50℃的温度下施加频率为100Hz的矩形波电压而测定的上述液晶显示元件的阈值电压)和 | V th ( 5000 Hz ) - V th ( 100 Hz ) V th ( 100 Hz ) | ≤ 0.3 - - - - ( ii )
(Vth(5000Hz)和Vth(100Hz)分别表示在-20℃的温度下分别施加频率为5000Hz和100Hz的矩形波电压而测定的上述液晶显示元件的阈值电压)。
2.权利要求1的超扭曲向列液晶显示元件，上述液晶材料含有5-40质量％上述(a)的化合物和5-40质量％上述(b)的化合物。
3.权利要求2的超扭曲向列液晶显示元件，上述(b)的化合物是在上述通式(II)和上述通式(III)中，R2和R3分别独立地是碳原子数为2-16的链烯基的化合物。
4.权利要求1的超扭曲向列液晶显示元件，上述液晶材料含有上述通式(II)表示的化合物和上述通式(III)表示的化合物。
5.权利要求1的超扭曲向列液晶显示元件，上述液晶材料含有通式(IV)
Figure A0113710800031
表示的化合物(式中式中R4、R5和R2的定义相同，A表示1，4-亚苯基或反式-1，4-亚环己基，n表示0或1)。
6.权利要求5的超扭曲向列液晶显示元件，上述液晶材料含有5-40质量％通式(IV-a)
Figure A0113710800032
表示的化合物(式中R7和R8分别独立地表示碳原子数为1-8的烷基或碳原子数为2-8的链烯基)和5-40质量％通式(IV-b)
Figure A0113710800033
表示的化合物(式中，R9和R10分别独立地表示碳原子数为1-8的烷基或碳原子数为2-8的链烯基)。
7.权利要求5的超扭曲向列液晶显示元件，上述液晶材料含有5-40质量％通式(I-a)
表示的化合物(式中R13表示碳原子数为1-16的烷基或碳原子数为2-8的链烯基)和5-40质量％通式(II-a)
Figure A0113710800042
表示的化合物(式中R14表示碳原子数为1-8的烷基或碳原子数为2-8的链烯基)以及5-40质量％通式(IV-b)
表示的化合物(式中，R9、R10分别独立地表示碳原子数为1-8的烷基或碳原子数为2-8的链烯基)。
8.权利要求5的超扭曲向列液晶显示元件，上述液晶材料含有5-40质量％通式(I-a)
Figure A0113710800044
表示的化合物(式中R13表示碳原子数为1-16的烷基或碳原子数为2-8的链烯基)和5-40质量％通式(III-a)
表示的化合物(式中R15表示碳原子数为1-8的烷基或碳原子数为2-8的链烯基)以及5-40质量％通式(IV-b)
表示的化合物(式中，R9、R10分别独立地表示碳原子数为1-8的烷基或碳原子数为2-8的链烯基)。
9.权利要求1的超扭曲向列液晶显示元件，上述液晶材料含有通式(V)
表示的化合物(式中，R6表示碳原子数为1-16的烷基或碳原子数为2-8的链烯基，G表示1，4-亚苯基或反式-1，4-亚环己基，X3表示氰基，氟原子，三氟甲氧基，二氟甲氧基，X2、X4分别独立地表示氢原子或氟原子)。
10.权利要求9的超扭曲向列液晶显示元件，上述液晶材料含有5-40质量％通式(V-a)
Figure A0113710800053
表示的化合物(R11表示碳原子数为1-16的烷基或碳原子数为2-8的链烯基)。
11.权利要求9的超扭曲向列液晶显示元件，上述液晶材料含有5-40质量％通式(V-b)
Figure A0113710800054
表示的化合物(R12表示碳原子数为1-16的烷基或碳原子数为2-8的链烯基)。
12.权利要求1的超扭曲向列液晶显示元件，上述液晶材料含有通式(IV)表示的化合物和上述通式(V)表示的化合物。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1510107A (zh) * 2002-12-21 2004-07-07 Ĭ��ר���ɷ����޹�˾ 液晶介质
CN102660298A (zh) * 2012-05-16 2012-09-12 河北迈尔斯通电子材料有限公司 一种智能电网电表用混合液晶材料

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10112954A1 (de) * 2000-04-18 2001-12-13 Merck Patent Gmbh Elektrooptische Flüssigkristallanzeige und Flüssigkristallmedium
US7247223B2 (en) 2002-05-29 2007-07-24 Semitool, Inc. Method and apparatus for controlling vessel characteristics, including shape and thieving current for processing microfeature workpieces
EP1793996A4 (en) * 2004-09-13 2009-01-14 Silk Displays INTELLIGENT COMPOSITE MATERIALS FOR PLASTIC SUBSTRATES
CN102899052B (zh) * 2012-10-13 2014-08-13 江苏和成显示科技股份有限公司 超宽温tn液晶组合物
CN102929021B (zh) * 2012-10-13 2014-11-05 江苏和成显示科技股份有限公司 液晶光阀及光阀电焊防护面罩
CN102890355B (zh) * 2012-10-13 2014-11-05 江苏和成显示科技股份有限公司 超高温液晶显示器

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB8804330D0 (en) 1988-02-24 1988-03-23 Secr Defence Laterally fluorinated 4-cyanophenyl & 4-cyanobiphenyl benzoates
BR9007097A (pt) 1989-12-06 1992-02-18 Merck Patent Gmbh Compostos de 2,6-difluorbenzeno 1,4-dissubstituidos e meio cristalino liquido
DE69123127T2 (de) 1990-12-20 1997-04-03 Merck Patent Gmbh Flüssigkristallanzeige
JPH04300681A (ja) 1991-03-28 1992-10-23 Kanzaki Paper Mfg Co Ltd 複数台の振動ふるい装置の管理方法
DE4441469B4 (de) 1993-11-25 2007-10-18 Merck Patent Gmbh Neue nematische Flüssigkristallmischungen sowie deren Verwendung in STN-Flüssigkristallanzeigen
TW304203B (zh) * 1994-04-28 1997-05-01 Chisso Corp
TW371312B (en) * 1995-04-12 1999-10-01 Chisso Corp Fluorine-substituted liquid-crystal compound, liquid-crystal composition and liquid-crystal display device
JPH09157654A (ja) * 1995-12-13 1997-06-17 Dainippon Ink & Chem Inc ネマチック液晶組成物及びこれを用いた液晶表示装置
JPH1036845A (ja) * 1996-07-23 1998-02-10 Chisso Corp 液晶組成物および液晶表示素子
CN1176898C (zh) * 1997-11-28 2004-11-24 大日本油墨化学工业株式会社 氟取代4-链烯基苯甲酸及其衍生物、向列液晶组合物和使用该组合物的液晶显示装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1510107A (zh) * 2002-12-21 2004-07-07 Ĭ��ר���ɷ����޹�˾ 液晶介质
CN1510107B (zh) * 2002-12-21 2014-11-05 默克专利股份有限公司 液晶介质
CN102660298A (zh) * 2012-05-16 2012-09-12 河北迈尔斯通电子材料有限公司 一种智能电网电表用混合液晶材料
CN102660298B (zh) * 2012-05-16 2014-04-23 河北迈尔斯通电子材料有限公司 一种智能电网电表用混合液晶材料

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