CN1908117A - 用于tft显示器的具有低的频率依赖性的lc混合物 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及具有小的介电各向异性的频率依赖性的介电正性的向列型液晶介质。该介质特别好地适于在有源矩阵显示器中的应用。本发明涉及本发明的介质在有源矩阵显示器中的用途，以及涉及这些有源矩阵显示器自身。
Description
技术领域
本发明涉及液晶介质和涉及包含此介质的电光显示器。
背景技术
由于液晶类物质的光学性能可以通过施加的电压而改变，所以液晶特别用作显示器件中的电介质。基于液晶的电光学器件是本领域技术人员极其公知的和可以基于各种效应。这样器件的例子是具有动态散射的液晶盒(cell)，DAP(排列相的变形)液晶盒，客体/主体液晶盒，具有扭转向列型结构的TN液晶盒，STN(超扭转向列型)液晶盒，SBE(超双折射效应)液晶盒和OMI(光学模式干涉)液晶盒。最通常的显示器件是基于Schadt-Helfrich效应和具有扭转向列型结构。
液晶材料一般必须具有良好的化学和热稳定性和对电场和电磁辐射的良好稳定性。此外，液晶材料应当具有低粘度和在液晶盒中产生短响应时间，低阈值电压和高对比度。
它们此外应当在常规操作温度下，即在室温以上和以下的最宽可能范围中具有合适的介晶相(mesophase)，例如用于上述液晶盒的向列型介晶相。由于液晶通常作为多种组分的混合物形式使用，所以重要的是各组分彼此容易混溶。依赖于液晶盒类型和应用领域，进一步的性能，如电导率，介电各向异性和光学各向异性必须满足各种要求。例如，具有扭转向列型结构的液晶盒的材料应当具有正介电各向异性和低电导率。
例如，对于矩阵液晶显示器需要具有大的正介电各向异性，宽向列相，相对低双折射，非常高电阻率，良好光和温度稳定性和低蒸气压的液晶介质，该显示器包含用于切换单个像素的集成非线性元件(MLC显示器)。
此类型的矩阵液晶显示器是已知的。除了无源元件如变阻体或二极管以外，可以用于单个像素的单个切换的非线性元件还有有源元件如晶体管。此情况随后称为“有源矩阵”。
在有前景的TFT(薄膜晶体管)显示器中，采用的电光学效应通常是TN效应。区分为包含化合物半导体，例如CdSe的TFT，或基于多晶或无定形硅的TFT。
将TFT矩阵施加到显示器的一个玻璃板的内侧，而另一个玻璃板在它的内侧带有透明对电极。与像素电极的尺寸相比，TFT非常小和对图像几乎不具有不利影响。此技术也可以扩展到全色容性显示器，其中以一定的方式排列红色、绿色和蓝色滤色器的拼接件，使得每个滤色器元件相对于可切换像素而布置。TFT显示器通常作为在透射中具有交叉偏振片的TN液晶盒形式操作和是背面照明的。
此类型的MLC显示器用作笔记本电脑中的显示器，用于电视(袖珍TV)或用于汽车或飞机构造中。此外，由于介电各向异性Δε的不适当的频率依赖性，这些MLC显示器方面可能出现困难。如果显示器在低温下采用一定频率触发，在该频率下由于Δε的频率依赖性而Δε已经较低，则在晶体管栅极的开放时间期间仅将一部分像素电容充电。在恒定荷电下，将所需的高电压施加到液晶上。由此，液晶的光学性能劣化。所以，极大地需要液晶介质，其中介电常数的频率依赖性甚至在低温下也尽可能平坦。为达到短显示器响应时间，混合物此外必须具有小的旋转粘度。为能够甚至在低温下使用显示器，例如用于室外，汽车或航空电子器件应用，要求结晶和/或近晶相甚至在低温下也不发生，和粘度的温度依赖性尽可能低。
发明内容
本发明的目的是提供液晶介质TN显示器，该显示器甚至在低温下也具有尽可能平坦的介电常数的频率依赖性。
本发明的目的由具有向列相的液晶介质达到，其中液晶介质优选具有在0℃下的介电松弛频率为200kHz，更优选300kHz或更大，和最优选400kHz或更大。在此方面，松弛频率定义为如下频率：在该频率下介电各向异性作为频率的函数的陡度具有最大值(即极限值)。
根据本发明已发现，如果介电松弛频率在上述范围内，则液晶介质的介电常数的频率依赖性尽可能平坦。
优选液晶介质的清亮点为70℃或更高，优选75℃或更高和最优选80℃或更高。
液晶介质优选具有向列相，它在至少从-20℃到70℃，更优选从-30℃到75℃，最优选从-30℃到80℃和特别地从-40℃到100℃的温度范围内是稳定的。
此外，优选液晶介质具有至少一个如下另外的性能：
-在20℃和1kHz的频率下为4或更大，优选6或更大和最优选8或更大的高的正介电各向异性(Δε)，允许实现低阈值电压(Vth)，
-250mPa·s或更小，优选225mPa·s或更小和最优选150mPa·s或更小的旋转粘度(γ1)，以实现短响应时间。
通过定量化的中性、弱极性或强极性物质的明确搭配实现了上述的介电松弛频率。在本申请中术语“强介电正性化合物”描述具有Δε＞6.0的化合物，“介电中性化合物”是具有-1.5＜Δε＜3.0的化合物，和“弱介电正性化合物”是具有3.0≤Δε≤6.0的化合物。除这三类物质以外，存在第四类，即Δε≤-1.5的介电负性化合物。适用于这些物质的相同定义也适用于组分。对于不同类型介晶(mesogenic)化合物根据它们的介电各向异性划分为这四种类别的分类，在有疑问的情况下选择代表性化合物。这是在分子核的各自末端分别带有一个或者两个正丙基端基的相应化合物(即精确地包含以相同方式由相同连接基团连接和具有相同的取代模式的相同环)。这些参考化合物也用于代表，如在相同分子核上带有一个或两个烯基端基和具有在环上的相同取代模式和相同连接基团的化合物。
在1kHz的频率和20℃下测定Δε。化合物的介电各向异性从10％单个化合物在向列型主体混合物中的溶液的结果确定。在采用垂面排列和采用沿面排列两者的液晶盒中测定这些试验混合物的电容。这两种类型液晶盒的液晶盒间隙大约是10μm。施加的电压是频率为1kHz和均方根值典型地是0.5V-1.0V的矩形波，然而，它总是选择为低于各自试验混合物的电容阈值。对于强和弱介电正性化合物两者，混合物ZLI-4792，和对于介电中性化合物，混合物ZLI-3086，两者都得自Merck KGaA，德国，分别用作主体混合物。在感兴趣的化合物在10％的浓度下不溶于各自主体的情况下，以2为因子连续降低浓度(即减半)直到获得的溶液是稳定地向列型的。化合物的介电电容率从感兴趣的化合物加入时主体混合物各自数值的变化确定并外推到100％的感兴趣化合物的浓度。在混合物的各组分在20℃下是向列型的情况下，研究它们自身。在它们在20℃下不具有向列相的情况下，如同单一化合物研究它们。
测量在20℃下的测量温度下具有向列相的组分本身，所有其它的组分类似于化合物处理。
在本申请中介晶化合物根据它们包括的环数目分类成单环，双环，三环，四环化合物等。在此方面，将在化合物中存在的由以环状方式连接的四个，五个，六个或七个原子(典型地C原子，它们中的一些可以由N，O和/或S原子替代)组成的典型介晶环的数目计数。在此方面，化合物中的双环结构部分(如[2.2.2]-双环辛烷-1，4-二基)计数为一个环，而螺环结构部分和包含两个环(如萘，四氢萘，十氢萘和茚满的二基)或三个环(如蒽二基)的稠合环计数为两个环。在有疑问的情况下，无论未明确提及的结构应当计数为一个环还是两个环，必须考虑所述一个或多个环的最大宽度。在此对于视为一个环的体系，构成所述一个或多个环的原子的最大延伸极限是7埃()。
优选根据本发明主要使用的化合物主要包含和优选仅包含五元，六元或七元环，优选五元和六元环和最优选六元环。
在本发明的优选实施方案中，液晶介质包含至少一种强极性双环化合物，该化合物具有介电各向异性Δε为优选大于6.0，更优选大于8.0，甚至更优选大于10.0和最优选大于12.0。根据本申请的双环化合物优选选自通式(Ia)和(Ib)的物质
其中
L1，L2，L3和L4各自彼此独立地表示氢或卤素，优选氟或氯，最优选氟，
R1表示
-氢，
-卤素，优选氟，
-含有1-7个碳原子，优选1-5个碳原子的烷基或烷氧基，或
-含有最多至7个碳原子，优选1-5个碳原子的烯基、烯氧基、炔基或炔氧基，
其中对于R1的所有提及的基团，在适当的情况下，一个或多个-CH2-基团可以由-O-、＞C＝O或-S-替代，条件是没有两个氧原子相邻和其中对于R1提及的基团可以由卤素，优选氟取代；
X1表示
-卤素，优选氟或氯、含有1-5个碳原子，优选1-2个碳原子的氟化烷基或烷氧基、氟化烯基、含有2-4个碳原子的烯氧基或氧烷基、-OCF3、-OCHFCF3或SF5；
Z表示
-单键、-CF2O-、-OCF2-、-COO-、-O-CO-、-CH2CH2-、-CH＝CH-、-C≡C-、-CH2O-、-(CH2)4-、-CF＝CF-、-CH＝CF-或-CF＝CH-，优选单键或-CF2O-。
在根据本发明的液晶介质中，优选L1，L2，L3和L4中至多三个同时是F。
液晶介质的强极性双环物质的数量优选为5％或更大，优选10％或更大，更优选20％或更大和最优选30％或更大。
液晶介质可另外包含选自中性双环物质或弱极性双环物质的另外物质。
根据本发明的液晶介质可包含一种或多种通式(II)的中性双环物质
R2-Aa-Z2-Ab-R3 (II)
其中
R2可表示含有1-15个碳原子的烷基
Aa和Ab彼此独立地表示
Z2表示单键和
R3可表示分别含有1-15个碳原子或2-15个碳原子的烷基、烷氧基或烯基，其中一个或多个-CH2-基团可以由-O-以氧原子不相邻的方式替代，或F。
这些中性双环物质的优选例子是
因此，该通式(II)的中性双环物质在液晶介质中的数量为优选10wt％或更大，更优选20wt％或更大和最优选30wt％或更大。
根据本发明的液晶介质可另外包含对应于通式(III)的一种或多种三环物质
R4-Ac-Z3-Ad-Z4-Ae-Y2 (III)
其中
-Ac，Ad和Ae彼此独立地表示
其中
-L5和L6彼此独立地表示氢或氟，
和
Ac和Ad可另选另外表示
-Z3和Z4彼此独立地表示单键、-CH2-CH2-、-CH2-O-或-COO-，
-R4和Y1表示分别含有1-7个碳原子或2-7个碳原子的烷基、烷氧基或烯基，其中一个或多个-CH2-基团可以由-O-以氧原子不相邻的方式替代，
-Y1可另外表示-F、-Cl、-OCF3、-OCHF2、-OCH2F或-CF3。
通式(III)的优选化合物是通式(IIIa)-(IIIe)的如下化合物：
其中
R5和R6彼此独立地表示分别含有1-7个碳原子或2-7个碳原子的烷基或烯基，其中一个或多个-CH2-基团可以由-O-以氧原子不相邻的方式替代，和
X可表示F-、Cl、-OCF3、-OCHF2、-OCH2F或-CF3。
在本发明的优选实施方案中，所述中性三环物质的数量为优选20wt％或更大，更优选30wt％或更大和最优选40wt％或更大。
根据本发明的液晶介质也可包含对应于通式(IV)的一种或多种中性四环物质
R7-Af-Z5-Ag-Z6-Ah-Z7-Ai-R8 (IV)
其中
-Af，Ag，Ah和Ai彼此独立地表示
其中
-L7和L8彼此独立地表示氢或氟，
和
Af和Ag可另外表示
-Z5，Z6和Z7彼此独立地表示单键、-CH2-CH2-或-COO-，
-R7和Y2表示分别含有1-7个碳原子或2-7个碳原子的烷基、烷氧基或烯基，其中一个或多个-CH2-基团可以由-O-以氧原子不相邻的方式替代，
-Y2可另外表示-F、-Cl、-OCF3、-OCHF2、-OCH2F或-CF3。
通式(IV)的优选化合物是如下通式(IVa)-(IVd)的化合物：
在本发明的优选实施方案中，该中性四环物质的数量为优选5wt％或更大，更优选10wt％或更大和最优选15wt％或更大。
根据本发明优选上述中性物质(双环，三环和四环物质)的总数量为优选20wt％或更大，更优选30wt％或更大，最优选40wt％或更大和特别地50wt％或更大。
在本发明的另一个优选实施方案中，液晶介质可另外包含弱极性物质。如果这些弱极性物质用于根据本发明的介质中，则它们优选20wt％或更小，特别优选10wt％或更小。
弱极性双环化合物的例子是
其中n是1-7。
弱极性三环化合物的例子是
其中R5具有以上给出的含义。
例示通式强介电正性三环化合物是
其中R5具有以上给出的含义和X表示-F、-Cl、-OCF3、-OCHF2、-OCH2F或-CF3。
液晶介质也可包含添加剂。例子是如下手性掺杂剂：
进一步合适的添加剂是如下稳定剂：
本发明也涉及上述的液晶介质在电光学显示元件中的用途。
本发明进一步涉及包含各权利要求中任一项所述的液晶介质的电光学显示元件。
各化合物由自身已知的方法制备，如在文献中所述(例如在标准著作，如Houben-Weyl，Methoden der Organischen Chemie(有机化学方法)，Georg-Thieme出版社，斯图加特)，精确地说，在已知和适于所述反应的反应条件下制备。也可以在此使用自身已知，但在此未更详细地提及的变化方案。此外，可以如在相关专利文献中所述制备通式(I)-(IV)的化合物。
本发明也涉及电光学显示器，特别地TFT显示器，该显示器具有两个平面平行的外部板，该外部板与框架一起形成液晶盒，在外部板上用于切换单个像素的集成非线性元件，和位于液晶盒中的正介电各向异性的向列型液晶混合物，该混合物包含根据本发明的液晶介质，和涉及这些介质用于电光学显示器的用途。
根据本发明的液晶混合物允许可得到的参数范围的显著扩展。
清亮点，旋转粘度，光学各向异性和阈值电压的可达到的组合优于目前的现有技术材料。
采用常规的方式制备可根据本发明使用的液晶混合物。通常，将所需数量的以较小数量使用的组分溶于构成主要成分的组分中，方便地在升高的温度下。也可以混合各组分在有机溶剂中，例如在丙酮、氯仿或甲醇中的溶液，和在充分混合之后，例如由蒸馏再次除去溶剂。也可以采用其它常规方式，例如通过使用预混合物，例如同系物混合物，或使用“多瓶”体系制备混合物。
本发明介质的频率依赖性小。优选在20℃下拐点(v转向)的频率是200Hz或更小，优选对于清亮点为100℃或更高的介质，更优选在0℃的温度下此频率小于200Hz，优选对于清亮点为80℃或更高的介质。
各自化合物的介电各向异性从各自单个化合物在向列型主体混合物中的10％溶液的结果确定。在各自化合物在主体混合物中的溶解度小于10％的情况下，浓度降低到5％。在采用垂面排列和采用沿面排列两者的液晶盒中测定试验混合物的电容。这两种类型液晶盒的液晶盒间隙大约是20μm。施加的电压是频率为1kHz和均方根值典型地是0.5V-1.0V的矩形波，然而，它总是选择为小于各自试验混合物的电容阈值。
对于介电正性化合物，混合物ZLI-4792，和对于介电中性化合物以及对于介电负性化合物，混合物ZLI-3086，两者都得自Merck KGaA，德国，分别用作主体混合物。在感兴趣的化合物的加入时从主体混合物的各自数值的变化测定各化合物的介电电容率。将数值外推到100％的感兴趣化合物的浓度。
测量在20℃的测量温度下具有向列相的组分本身，所有其它的组分类似于化合物处理。
术语“阈值电压”在本申请中表示光学阈值和对于10％相对对比度给出(V10)和术语“饱和电压”表示光学饱和及对于90％相对对比度给出(V90)，两者都是在不另外明确说明的情况下。如果明确地提及，则仅使用也称为Freedericksz阈值(VFr)的电容阈值电压(V0)。
除非另外明确地说明，在本申请中给出的参数范围都包括极限值。
在整个本申请中，除非另外明确地说明，所有的浓度以质量百分比给出和涉及各自的完整混合物，所有的温度以摄氏度(℃)给出和所有温差以摄氏度计。除非另外明确地说明，所有的物理性能已经是和是根据“Merck Liquid Crystals，Physical Properties of LiquidCrystals(Merck液晶，液晶的物理性能)”，Status，1997年11月，Merck KGaA，德国测定和对于20℃的温度给出。光学各向异性(Δn)在589.3nm的波长下测定。介电各向异性(Δε)在1kHz的频率下测定。阈值电压，以及所有其它电光学性能采用在Merck KGaA，德国制备的试验液晶盒测定。用于Δε测定的试验液晶盒的液晶盒间隙大约为20μm。电极是面积为1.13cm2和具有保护环的圆形ITO电极。取向层是用于垂面取向(ε‖)的卵磷脂和用于沿面取向(ε⊥)的得自Japan SyntheticRubber的聚酰亚胺AL-1054。采用频率响应分析器Solatron 1260使用电压为0.3Vrms的正弦波测定电容。用于电光学测量的光是白光。使用的装置是Otsuka，日本的市售器件。在垂直观察时测定特征电压。分别对于10％，50％和90％相对对比度测定阈值(V10)-中等灰度(V50)-和饱和(V90)电压。
根据本发明的液晶介质可包含以通常浓度的另外添加剂和手性掺杂剂。这些进一步成分的总浓度为0％-10％，优选0.1％-6％，基于总混合物。使用的单个化合物的浓度各自优选为0.1％-3％。对于本申请中液晶介质的液晶组分和化合物的浓度的数值和范围，不考虑这些添加剂和类似添加剂的浓度。
根据本发明的液晶介质由几种化合物，优选3-30种，更优选4-20种和最优选4-16种化合物组成。采用常规方式混合这些化合物。通常，将要求数量的以较小数量使用的化合物溶于以较大数量使用的化合物中。在温度高于以较高浓度使用的化合物的清亮点的情况下，特别容易观察到溶解过程的完成。然而，也可以由其它通常的方式，如使用所谓的预混合物，该预混物可以是例如化合物的同系或低共熔混合物或使用所谓的多瓶体系制备介质，该体系的成分准备好用于使用混合物自身。
由合适添加剂的添加，根据本发明的液晶介质可以采用一定的方式改性，使得它们可用于所有已知类型的液晶显示器中，或者使用液晶介质自身，如TN-，TN-AMD，ECB-AMD，VAN-AMD，IPS和OCB LCD和特别地用于复合体系中，如PDLC，NCAP，PN LCD和特别地用于ASM-PALCD。
液晶的熔点T(C，N)，从近晶相(S)到向列相(N)的转变点T(S，N)和清亮点T(N，I)以摄氏度给出。
在本申请中和特别地在如下实施例中，液晶化合物的结构由也称为首字母缩略词的缩写表示。缩写到对应结构的转换直接根据如下两个表A和B进行。所有基团CnH2n+1和CmH2m+1是分别具有n和m个C原子的直链烷基。表B的解释是不证自明的。表A仅列出结构的核的缩写。单个化合物由后面接有连字符和明确说明取代基R1，R2，L1和L2的编码的核的缩写表示如下：
| R1、R2、L1、L2的编码 | R1 | R2 | L1 | L2 |
| nmnOmnO.mnnN.FnN.F.FnFnF.FnF.F.FnOFnCInCI.FnCI.F.FnCF3nCF3.FnCF3.F.FnOCF3nOCF3.FnOCF3.F.FnOCF2nOCF2.FnOCF2.F.FnSnS.FnS.F.FrVsNrEsNnAm | CnH2n+1CnH2n+1OCnH2n+1CnH2n+1CnH2n+1CnH2n+1CnH2n+1CnH2n+1CnH2n+1OCnH2n+1CnH2n+1CnH2n+1CnH2n+1CnH2n+1CnH2n+1CnH2n+1CnH2n+1CnH2n+1CnH2n+1CnH2n+1CnH2n+1CnH2n+1CnH2n+1CnH2n+1CnH2n+1CrH2r+1-CH＝CH-CsH2s-CrH2r+1-O-CsH2s-CnH2n+1 | CmH2m+1OCmH2m+1CmH2m+1CNCNCNFFFFCICICICF3CF3CF3OCF3OCF3OCF3OCHF2OCHF2OCHF2NCSNCSNCSCNCNCOOCmH2m+1 | HHHHHFHHFHHHFHHFHHFHHFHHFHHH | HHHHFFHFFHHFFHFFHFFHFFHFFHHH |
表A：
表B：
根据本发明的液晶介质优选包含
-选自表A和B的化合物的优选具有不同通式的七种或更多种，优选八种或更多种化合物，和/或
-选自表A的化合物的优选具有不同通式的一种或多种，更优选两种或更多种，优选三种或更多种化合物，和/或
-选自表B的化合物的优选具有不同通式的三种或更多种，更优选四种或更多种化合物，更优选五种或更多种化合物。
具体实施方式
实施例
以下给出的实施例说明本发明而不以任何方式限制本发明。
然而，物理性能组合物对本领域技术人员举例说明，可以达到哪些性能和在哪些范围内可以改进它们。特别地可以优选达到的各种性能的组合因此对于本领域技术人员而言是明确定义的。
对比例1和实施例1
采用下表中给出的各自组成和性能实现液晶混合物。
| 对比例1 | |||
| 组成 | 物理性能 | ||
| 化合物 | T(N，I) ＝58.0℃ne(20℃，589.3nm) ＝1.6035Δn(20℃，589.3nm) ＝0.1031ε‖(20℃，1kHz) ＝7.7Δε(20℃，1kHz) ＝4.3 | ||
| 编号 | 缩写 | 浓度/％ | |
| 123456789∑ | CCG-V-FBCH-2F.FBCH-3F.FBCH-3F.F.FBCH-5F.F.FPCH-53PCH-3O1CCP-V-1BCH-32 | 20.010.010.012.06.019.012.53.57.0100.0 | |
| 实施例1 | |||
| 组成 | 物理性能 | ||
| 化合物 | T(N，I) ＝57.0℃ne(20℃，589.3nm) ＝1.5890Δn(20℃，589.3nm) ＝0.1030ε‖(20℃，1kHz) ＝7.9Δε(20℃，1kHz) ＝4.0 | ||
| 编号 | 缩写 | 浓度/％ | |
| 12345678910∑ | PG-1O-OTPG-2O-OTGP-1O-OTGP-2O-OTCCH-3O1CC-5-VCCP-V-1CCP-V2-1BCH-32CBC-33 | 10.010.011.010.010.015.016.011.02.05.0100.0 | |
关于在1kHz-1000kHz的范围中在从-20℃到20℃的温度范围内的介电各向异性的频率依赖性研究对比例1和实施例1的混合物。在下表中给出结果。
表1：对比例1和实施例1的性能
| 实施例编号 | 对比例1 | 1 | 对比例1 | 1 |
| T/℃ | Δε(1kHz) | v转向/kHz | ||
| -20-1001020 | 5.95.55.04.64.2 | 5.55.14.84.34.0 | 2880200500900 | 2005001,000＞1,000＞1,000 |
注释：v转向＝拐点的频率
对比例2
采用下表中给出的组成和性能实现液晶混合物。
| 组成 | 物理性能 | ||
| 化合物 | T(N，I) ＝99.0℃T(S，N) ＜-30℃ne(20℃，589.3nm) ＝1.6110Δn(20℃，589.3nm) ＝0.1185ε‖(20℃，1kHz) ＝12.2Δε(20℃，1kHz) ＝8.7γ1(20℃) ＝134mPa·s | ||
| 编号 | 缩写 | 浓度/％ | |
| 1234567891011121314∑ | BCH-3F.F.FBCH-2F.FPGU-2-FPGU-3-FCGU-2-FCCP-2F.F.FCCP-2OCF3CCP-3OCF3CCP-4OCF3CCP-5OCF3CCP-V-1CCP-V2-1CC-5-VCBC-33F | 11.03.08.08.08.08.05.05.05.03.012.011.010.03.0100.0 | |
实施例2
采用下表中给出的组成和性能实现液晶混合物。
| 组成 | 物理性能 | ||
| 化合物 | T(N，I) ＝98.0℃T(S，N) ＜-20℃ne(20℃，589.3nm) ＝1.6138Δn(20℃，589.3nm) ＝0.1280ε‖(20℃，1kHz) ＝13.0Δε(20℃，1kHz) ＝8.5γ1(20℃) ＝225mPa·s | ||
| 编号 | 缩写 | 浓度/％ | |
| 12345678910111213141516∑ | PG-1O-OTPG-2O-OTG P-2O-OTPU-1-OMTCGU-2-FCGU-3-FCGU-5-FCC-5-VCCP-V-1CCP-V2-1CCPC-33CCPC-34CCPC-35CBC-33CBC-53CBC-33F | 8.08.09.013.06.06.07.04.04.07.55.55.55.53.04.04.0100.0 | |
实施例3
采用下表中给出的组成和性能实现液晶混合物。
| 组成 | 物理性能 | ||
| 化合物 | T(N，I) ＝101.0℃T(S，N) ＜-20℃ne(20℃，589.3nm) ＝1.6108Δn(20℃，589.3nm) ＝0.1262ε‖(20℃，1kHz) ＝12.0Δε(20℃，1kHz) ＝7.8γ1(20℃) ＝198mPa·s | ||
| 编号 | 缩写 | 浓度/％ | |
| 12345678910111213141516∑ | PG-1O-OTPG-2O-OTGP-2O-OTPU-1-OMTCGU-2-FCGU-3-FCGU-5-FCC-5-VCCP-V-1CCP-V2-1CCPC-33CCPC-34CCPC-35CBC-33CBC-53CBC-33F | 9.07.09.013.05.05.05.05.05.07.55.55.55.53.04.04.0100.0 | |
实施例4
采用下表中给出的组成和性能实现液晶混合物。
| 组成 | 物理性能 | ||
| 化合物 | T(N，I) ＝102.0℃T(S，N) ＜-20℃ne(20℃，589.3nm) ＝1.6146Δn(20℃，589.3nm) ＝0.1256ε‖(20℃，1kHz) ＝12.5Δε(20℃，1kHz) ＝8.0γ1(20℃) ＝196mPa·s | ||
| 编号 | 缩写 | 浓度/％ | |
| 12345678910111213141516∑ | PG-1O-OTPG-2O-OTGP-2O-OTGU-1-OTCGU-2-FCGU-3-FCGU-5-FCCG-V-FCCP-V-1CCP-V2-1CCPC-33CCPC-34CCPC-35CBC-33CBC-53CBC-33F | 9.08.08.012.05.05.05.04.59.07.05.55.55.53.04.04.0100.0 | |
实施例5
采用下表中给出的组成和性能实现液晶混合物。
| 组成 | 物理性能 | ||
| 化合物 | T(N，I) ＝102.0℃ne(20℃，589.3nm) ＝1.6531Δn(20℃，589.3nm) ＝0.1532ε‖(20℃，1kHz) ＝12.8Δε(20℃，1kHz) ＝8.1 | ||
| 编号 | 缩写 | 浓度/％ | |
| 12345678910111213141516∑ | PG-1O-OTPG-2O-OTPG-1-CLPG-2O-CLGP-2O-OTGP-1O-CLCGU-2-FCGU-3-FCGU-5-FCCP-V-1CCPC-33CCPC-34CCPC-35CBC-33CBC-53CBC-33F | 12.012.04.011.09.07.06.05.06.05.55.55.55.55.05.05.0100.0 | |
关于在1kHz-1000kHz的频率范围内在10℃的温度范围内的介电各向异性的频率依赖性研究对比例2和实施例2-5的混合物。在下表中给出结果。
表2：实施例在10℃下的性能
| 实施例编号 | 对比例2 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| v/kHz | Δε’ | ||||
| 1101002004001,000 | 1.000.980.770.540.240.01 | 1.000.990.900.760.520.14 | 1.000.990.870.710.450.12 | 1.000.990.900.760.550.23 | 1.000.990.870.710.450.11 |
| v转向/kHz | 220 | 350 | 450 | 450 | 350 |
注释：
Δε’＝在10℃下的Δε(ω/v)/Δε(1kHz)
v转向＝拐点的频率(大约在Δε’＝0.50)
实施例6
采用下表中给出的组成和性能实现液晶混合物。
| 组成 | 物理性能 | ||
| 化合物 | T(N，I) ＝102.0℃ne(20℃，589.3nm) ＝1.6681Δn(20℃，589.3nm) ＝0.1621ε‖(20℃，1kHz) ＝16.5Δε(20℃，1kHz) ＝11.9k1 ＝12.1pNk3/k1 ＝1.08V0(20℃) ＝1.07V | ||
| 编号 | 缩写 | 浓度/％ | |
| 12345678∑ | GP-2-CLPUQU-3-FACQU-2-FBCH-2F.F.FBCH-3F.F.FCCP-V2-1CPGP-5-2CPGP-5-3 | 7.018.08.020.015.04.014.014.0100.0 | |
实施例7
采用下表中给出的组成和性能实现液晶混合物。
| 组成 | 物理性能 | ||
| 化合物 | T(N，I) ＝101.0℃ne(20℃，589.3nm) ＝1.6673Δn(20℃，589.3nm) ＝0.1608ε‖(20℃，1kHz) ＝16.9Δε(20℃，1kHz) ＝12.5k1(20℃) ＝12.6pNk3/k1(20℃) ＝1.05γ1(20℃) ＝219mPa·sV0 ＝1.06V | ||
| 编号 | 缩写 | 浓度/％ | |
| 1234567∑ | GP-2-CLPUQU-3-FBCH-2F.F.FCCP-2F.F.FCPGP-5-2CPGP-5-3CCP-V2-1 | 10.025.017.010.014.014.010.0100.0 | |
实施例8
采用下表中给出的组成和性能实现液晶混合物。
| 组成 | 物理性能 | ||
| 化合物 | T(N，I) ＝100.0℃ne(20℃，589.3nm) ＝1.6683Δn(20℃，589.3nm) ＝0.1618 | ||
| 编号 | 缩写 | 浓度/％ | |
| 12345678∑ | GP-2-CLPUQU-3-FCGU-2-FCCP-2F.F.FBCH-3F.F.FCPGP-5-2CPGP-5-3CCP-V2-1 | 10.025.010.07.010.014.014.010.0100.0 | |
实施例9
采用下表中给出的组成和性能实现液晶混合物。
| 组成 | 物理性能 | ||
| 化合物 | T(N，I) ＝103.0℃ne(20℃，589.3nm) ＝1.6656Δn(20℃，589.3nm) ＝0.1603ε‖(20℃，1kHz) ＝17.3Δε(20℃，1kHz) ＝12.9k1(20℃) ＝11.9pNk3/k2 ＝1.05V20 ＝1.02V | ||
| 编号 | 缩写 | 浓度/％ | |
| 123456789∑ | GP-2-CLCP-3-CLPUQU-3-FCGU-2-FCCP-2F.F.FBCH-3F.F.FCPGP-5-2CPGP-5-3CCP-V2-1 | 5.05.025.010.05.013.014.014.09.0100.0 | |
Claims (13)
1.具有向列相的液晶介质，其中液晶介质在0℃下的介电松弛频率为200kHz。
2.权利要求1的液晶介质，其中液晶介质的清亮点为70℃或更高。
3.权利要求1或2的液晶介质，其中液晶介质的向列相温度在从-20℃或更低到70℃或更高的温度范围内延伸。
4.权利要求1-3中任一项的液晶介质，其中液晶介质包含至少一种选自通式(Ia)和(Ib)化合物的强极性双核物质
其中
-L1，L2，L3和L4各自彼此独立地表示氢或卤素，
-R1可表示
-氢，
-卤素，或
-含有1-7个碳原子的烷基或烷氧基，或
-含有最多至7个碳原子的烯基、烯氧基、炔基或炔氧基，
其中对于R1的所有提及的基团，非必要地，一个或多个-CH2-基团可以由-O-、＞C＝O或-S-替代，条件是没有两个氧原子相邻和
其中对于R1提及的基团可以由卤素，优选氟取代；
-X1表示
-卤素、含有1-5个碳原子，优选1-2个碳原子的氟化烷基或烷氧基、氟化烯基、含有2-4个碳原子的烯氧基或氧烷基、-OCF3、-OCHFCF3或SF5；
-Z表示
-单键、-CF2O-、-COO-或-OCF2-、-CH2CH2-、-CH＝CH-、-C ≡C-、-OCO-、-CH2O-、-(CH2)4-、-CF＝CF-、-CH＝CF-或-CF＝CH-。
5.权利要求4的液晶介质，其中L1，L2，L3和L4中至多三个同时是F。
6.权利要求4或5的液晶介质，其中液晶介质的所述强极性双环物质的数量为至少5％。
7.权利要求4-6中任一项的液晶介质，其中所述强极性双环物质的介电各向异性Δε为至少4.0。
8.权利要求1-7中任一项的液晶介质，其中液晶介质包含至少一种通式(II)的中性双核物质
R2-Aa-Z2-Ab-R3 (II)
其中
R2表示含有1-15个碳原子的烷基
Aa和Ab彼此独立地表示
Z2表示单键或-CH2-CH2-，
R3表示分别含有1-15个碳原子或2-15个碳原子的烷基、烷氧基或烯基，其中一个或多个-CH2-基团可以由-O-以氧原子不相邻的方式替代，或氟。
9.权利要求8的液晶介质，其中液晶介质具有的所述通式(II)的中性双环物质的数量为10％或更大。
10.权利要求1-9中任一项的液晶介质，其中液晶介质包含对应于通式(III)的三环物质
R4-Ac-Z3-Ad-Z4-Ae-Y2 (III)
其中
Ac，Ad和Ae彼此独立地表示
其中
L5和L6彼此独立地表示氢或氟，
和
Ac和Ad可另选另外表示
Z3，Z4彼此独立地表示单键、-CH2-CH2-或-COO-，
R4和Y1表示分别含有1-7个碳原子或2-7个碳原子的烷基、烷氧基或烯基，其中一个或多个-CH2-基团可以由-O-以氧原子不相邻的方式替代，和
Y1可另外表示-F、-Cl、-OCF3、-OCHF2、-OCH2F或-CF3。
11.权利要求1-10中任一项的液晶介质，其中液晶介质包含10wt％或更多的极性双环物质，20wt％或更多的中性物质，30wt％或更少的弱极性物质和20wt％或更少的三环物质。
12.权利要求1-11中任一项的液晶介质在电光学显示元件中的用途。
13.一种电光学显示元件，其包含权利要求1-11中任一项的液晶介质。
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