液晶介质制造技术

本发明专利技术涉及含有吡喃环的液晶化合物和涉及液晶介质，其特征在于所述液晶化合物为通式A的一种或多种化合物，其中Ra，环A和环B，Y，Z1，Z2，a，L1，L2如权利要求1中所定义。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
液晶介质本申请是于2003年12月19日提交的申请号为200310123214.X、题目为“液晶介质”的专利申请(该专利申请要求了优先权号为10260517.3的优先权)的分案申请。
本专利技术涉及含有吡喃环的液晶化合物，涉及液晶介质，涉及具有非常短的响应时间和良好的陡度和角度依赖性的扭转向列型(TN)和超扭转向列型(STN)液晶显示器，和涉及其中所使用的新型向列型液晶混合物。
技术介绍
TN显示器例如可以从M.Schadt和W.Helfrich，Appl.Phys.Lett.，18，127(1971)获知。STN显示器例如可从EP0131216B1；DE3423993A1；EP0098070A2；M.Schadt和F.Leenhouts，17thFreiburgCongressonLiquidCrystals(8.-10.04.87)；K.Kawasaki等，SID87Digest391(20.6)；M.Schadt和F.Leenhouts，SID87Digest372(20.1)；K.Katoh等，JapaneseJournalofAppliedPhysics，Vol.26，No.11，L1784-L1786(1987)；F.Leenhouts等，Appl.Phys.Lett.50(21)，1468(1987)；HA.vanSprang和H.G.Koopman，J.Appl.Phys.62(5)，1734(1987)；T.J.Scheffer和J.Nehring，Appl.Phys.Lett.45(10)，1021(1984)，M.Schadt和F.Leenhouts，Appl.Phys.Lett.50(5)，236(1987)和E.P.Raynes，Mol.Cryst.Liq.Cryst.LettersVol.4(1)，pp.1-8(1986)获知。该术语STN这里覆盖具有在160°和360°之间的扭转角的任何相对高度扭转显示元件，例如根据Waters等的显示元件(C.M.Waters等，Proc.Soc.Inf.Disp.(NewYork)(1985)(3rdIntern.DisplayConference，Kobe，Japan)，STN-LCDs(DE-A3503259)，SBE-LCDs(T.J.Scheffer和J.Nehring，Appl.Phys.Lett.45(1984)1021)，OMI-LCDs(M.Schadt和F.Leenhouts，Appl.Phys.Lett.50(1987)，236，DST-LCDs(EP-A0246842)或BW-STN-LCDs(K.Kawasaki等，SID87Digest391(20.6))。STN显示器与标准TN显示器相比的区别在于电光学特征线的好得多的陡度(steepnesses)，和与其相关的更好的对比度值，和在于对比度的低得多的角度依赖性。特别理想的是具有非常短的响应时间的TN和STN显示器，尤其还在较低温度下。为了实现短的响应时间，液晶混合物的旋转粘度迄今已经通过使用具有较高蒸汽压力的大部分单变的(mostlymonotropic)添加剂来优化。然而，所实现的响应时间不适用于每一应用。为了在根据本专利技术的显示器中实现陡的电光学特征线，该液晶混合物应该具有对于在弹性常数K33/K11之间的比率来说的较大值和对于Δε/ε⊥来说的较小值，其中Δε是介电各向异性和ε⊥是与纵向分子轴垂直的介电常数。除了对比度和响应时间的优化，进一步的重要要求是由这一类型的混合物构成：1.宽的倾角(d/p)窗口2.高的长期化学稳定性3.高电阻4.临界电压的低频率和温度依赖性。所实现的参数组合仍然是不够的，尤其对于高-多路转换速率STN显示器(具有在大约1/400左右的多路转换速率)，而且对于中和低的多路转换速率STN显示器(具有分别在大约1/64和1/16附近的多路转换速率)和TN显示器也是如此。这部分地归因于以下事实，各种要求是以相反的方式受到材料参数的影响。因此，对于TN和STN显示器，尤其对于具有非常短的响应时间的，同时具有大的工作温度范围、高的特征线陡度、对比度的良好角度依赖性和满足上述要求的低临界电压的中-和低-多路转换速率STN显示器，有更大的需求。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供液晶介质，尤其用于TN和STN显示器，它不具有上述缺点或仅仅在较低程度上具有上述缺点，和同时具有短的响应时间，尤其在低温下，和很好的陡度。根据本专利技术的介质此外适合于IPS(in-planeswitching)应用。现已发现，如果使用一种液晶混合物，则这一目的能够实现，该混合物包括通式A的一种或多种化合物：和通式B的至少一种化合物其中Ra和Rb各自彼此独立地是H，或未被取代的、被CN或CF3单取代的或至少被卤素单取代的具有1－12个碳原子的烷基，其中在这些基团中的一个或多个CH2基团也可以彼此独立地被-O-,-S-,-CH＝CH-,-C＝-C-,-CO-,-CO-O-,-O-CO-或-O-CO-O-替代但要求O原子不直接彼此连接，和各自独立地是，或至少一个环是或Z1和Z2各自独立地是-CH2CH2-，-(CH2)4-，-CH2O-，-OCH2-，-CF2O-，-OCF2-，-C≡C-，-CF＝CF-，-CH＝CH-，-COO-，-CH2-，-(CH2)3-或单键，a是0或1，L1至L9彼此独立地是H或F，和Y是F，Cl，SF5，NCS，SCN，CN，OCN，或单卤代的或多卤代的烷基，烷氧基，链烯基或链烯氧基基团，各具有至多5个碳原子。含有吡喃环的通式A的化合物与通式B的化合物的联用可得到，尤其，TN和STN混合物，它们与现有技术的区别在于相对高的澄清点，良好的光学各向异性值(Δn)和非常高的介电各向异性值和在于显著改进的旋转粘度。通式A和B的化合物在用于根据本专利技术的TN和STN显示器中的混合物中的使用会导致·电光学特征线的高陡度，·临界电压的低的温度依赖性，·非常快的响应时间，尤其在低温下。通式A和B的化合物显著地缩短了，尤其，TN和STN混合物的响应时间，同时提高了该陡度和降低了临界电压的温度依赖性。根据本专利技术的混合物进一步体现特征于下列优点：-它们具有低粘度，-它们具有低的阈电压和工作电压，和-它们影响在低温下在显示器中的长储存期限。本专利技术此外涉及液晶显示器，它具有：-两个外板，它们与框架一起形成晶体池，-位于晶体池中的正性介电各向异性的向列型液晶混合物，-在外板的内侧上有校准层的电极层，-在外板的表面上的分子的纵轴与外板相互之间的倾角为0度到30度，和-在22.5°和600°之间的晶体池中液晶混合物的从校准层到校准层的扭转角，-向列型液晶混合物，由以下组分组成：a)15-75wt％的液晶组分A，它由具有大于+1.5的介电各向异性的一种或多种化合物组成；b)25-85wt％的液晶组分B，它由具有在-1.5和+1.5之间的介电各向异性的一种或多种化合物组成；c)0-20wt％的液晶组分D，它由具有低于-1.5的介电各向异性的一种或多种化合物组成；和d)如果需要的话，旋光活性组分C，其用量应使得在层厚度(外板的间隙)和手性向列型液晶混合物的自然螺距之间的比率是大约0.2本文档来自技高网...

【技术保护点】
通式A的液晶化合物其中Ra是H，或未被取代的、被CN或CF3单取代的或至少被卤素单取代的具有1－12个碳原子的烷基，其中在这些基团中的一个或多个CH2基团也可以彼此独立地被‑O‑,‑S‑,‑CH＝CH‑,‑C＝‑C‑,‑CO‑,‑CO‑O‑,‑O‑CO‑或‑O‑CO‑O‑替代但要求O原子不直接彼此连接，和各自独立地是，或至少一个环是或Z1和Z2各自独立地是‑CH2CH2‑，‑(CH2)4‑，‑CH2O‑，‑OCH2‑，‑CF2O‑，‑OCF2‑，‑C≡C‑，‑CF＝CF‑，‑CH＝CH‑，‑COO‑，‑CH2‑，‑(CH2)3‑或单键，a是0或1，L1和L2彼此独立地是H或F，和Y是F，Cl，SF5，NSC,OCN，SCN,或单卤代的或多卤代的烷基，烷氧基，链烯基或链烯氧基基团，各具有1－5个碳原子。

【技术特征摘要】
2002.12.21 DE 10260517.31.通式A的液晶化合物其中Ra是未被取代的具有1－12个碳原子的烷基，其中在这些基团中的一个或多个CH2基团也可以彼此独立地被-O-,-CH＝CH-,-C≡C-,-O-CO-或-CO-O-替代但要求O原子不直接彼此连接，Z1是单键，是和是或或是和是Z2是单键，a是0或1，L1和L2彼此独立地是H或F，和Y是F，Cl，SF5，NSC,OCN，SCN或单卤代的或多卤代的烷基，烷氧基，链烯基或链烯氧基基团，各具有1－5个碳原子。2.根据权利要求1的液晶化合物，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：H·赫施曼，E·伯奇，P·克施，S·舍恩，
申请(专利权)人：默克专利股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE