CN101191055B - 液晶介质和液晶显示器 - Google Patents

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CN101191055B CN2007101964061A CN200710196406A CN101191055B CN 101191055 B CN101191055 B CN 101191055B CN 2007101964061 A CN2007101964061 A CN 2007101964061A CN 200710196406 A CN200710196406 A CN 200710196406A CN 101191055 B CN101191055 B CN 101191055B
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Abstract

本发明涉及介电正性液晶介质，其包含介电正性组分，组分A，和任选的第二介电正性组分，组分B，和任选的介电中性组分，组分C，所述组分A包含式I的介电正化性合物，其中参数具有说明书中给出的含义，所述组分B包含一种或多种具有大于3的介电各向异性的介电正性化合物，本发明还涉及包含这些介质的液晶显示器，尤其是有源矩阵显示器，特别是TN和IPS显示器。

Description

液晶介质和液晶显示器
技术领域
本发明涉及液晶介质和包含这些介质的液晶显示器，尤其涉及由有源矩阵寻址的显示器，特别涉及扭转向列(TN)型显示器或面内切换(IPS)型显示器。
背景技术
液晶显示器(LCD)广泛用于显示信息。LCD用于直视显示器以及投影型显示器。所应用的电光学模式是，例如，扭转向列(TN)-、超扭转向列(STN)-、光学补偿弯曲(OCB)-和电控双折射(ECB)-模式以及它们的各种变型，以及其它模式。所有这些模式都使用基本垂直于基板，或者说(respectively)垂直于液晶层的电场。除这些模式外，还存在应用基本平行于基板，或者说液晶层的电场的电光学模式，例如面内切换模式(如DE 4000451和EP 0588568中所公开)。这种电光学模式尤其用于现代桌上型监视器的LCD，并被设想用于多媒体应用中的显示器。本发明的液晶优选用在这种类型的显示器中。
对于这些显示器，需要具有改进的性能的新型液晶介质。对于许多类型的应用而言，尤其必须改进响应时间。因此，需要具有较低粘度(η)，尤其是具有较低旋转粘度(γ1)的液晶介质。旋转粘度应该为75mpa.s或更低，优选60mPa.s或更低，尤其是55mpa.s或更低。除了该参数外，介质还必须表现出适当宽范围的向列相，适当的双折射(Δn)，且介电各向异性(Δε)应该足够高以实现合理地低的工作电压。优选地，Δε应该高于4，非常优选高于5，但优选不高于15，特别是不高于12，因为这对至少合理地高的比电阻而言会是有害的。
本发明的显示器优选通过有源矩阵(有源矩阵LCD，缩写为AMD)寻址，优选通过薄膜晶体管(TFT)的矩阵寻址。但是，本发明的液晶也可以有利地用在具有其它已知寻址方式的显示器中。
存在各种不同的使用低分子量液晶材料连同聚合物型材料构成的复合体系的显示器模式。这些是，例如，如WO 91/05029中所公开的聚合物分散液晶(PDLC)-、向列型曲线配向相(NCAP)-和聚合物网络(PN)-体系，或轴向对称微区(ASM)体系和其它体系。与这些相反，根据本发明尤其优选的模式是使用在表面上定向的液晶介质本身。这些表面通常经预处理以实现液晶材料的均匀配向。本发明的显示器模式优选使用与复合层基本平行的电场。
适用于LCD，尤其适用于IPS显示器的液晶组合物例如从JP07-181 439(A)、EP 0 667 555、EP 0 673 986、DE 195 09 410、DE 195 28 106、DE 195 28 107、WO 96/23 851和WO 96/28 521中已知。但是，这些组合物确实具有显著缺点。大多数缺点尤其导致不利地长的响应时间，具有太低的电阻率值和/或需要太高的工作压力。
在申请PCT/EP2006/004140和PCT/EP2006/004425中描述了具有如下结构部分的化合物的合成
Figure S2007101964061D00021
或
Figure S2007101964061D00022
因此，非常需要具有适合于实际应用的性能，例如宽向列相范围、根据所用显示器模式而定适当的光学各向异性Δn、高Δε和特别低的粘度的液晶介质。
发明内容
令人惊奇地，现在已经发现，可以实现具有合适地高的Δε、合适的相范围和Δn的液晶介质，其没有表现出现有技术材料的缺点或至少在明显较低的程度上表现出这些缺点。
本申请的这些改进的液晶介质包含至少下列组分：
-第一介电正性组分，组分A，其包含一种或多种式I的介电正性化合物
Figure S2007101964061D00031
其中
R1是具有1至7个碳原子的烷基、烷氧基、氟化烷基或氟化烷氧基，具有2至7个碳原子的链烯基、链烯氧基、烷氧基烷基或氟化链烯基，优选是烷基或链烯基，
Figure S2007101964061D00032
和
Figure S2007101964061D00033
彼此独立地为
或并且
X1是卤素、具有1至3个碳原子的卤化烷基或烷氧基、或具有2或3个碳原子的卤化链烯基或链烯氧基，优选F、Cl、-OCF3或-CF3，最优选F、Cl或-OCF3，和
-任选地，第二介电正性组分，组分B，其包含一种或更多优选具有大于3的介电各向异性的介电正性化合物，优选选自式II和III的化合物
Figure S2007101964061D00036
Figure S2007101964061D00037
其中
R2和R3彼此独立地为具有1至7个碳原子的烷基、烷氧基、氟化烷基或氟化烷氧基，具有2至7个碳原子的链烯基、链烯氧基、烷氧基烷基或氟化链烯基，且R2和R3优选为烷基或链烯基，
Figure S2007101964061D00041
至
Figure S2007101964061D00042
彼此独立地为
Figure S2007101964061D00043
或
Figure S2007101964061D00044
L21、L22、L31和L32彼此独立地为H或F，L21和/或L31优选为F，
X2和X3彼此独立地为卤素、具有1至3个碳原子的卤化烷基或烷氧基，或具有2或3个碳原子的卤化链烯基或链烯氧基，优选F、Cl、-OCF3或-CF3，最优选F、Cl或-OCF3，
Z3是-CH2CH2-、-CF2CF2-、-COO-、反式-CH＝CH-、反式-CF＝CF-、-CH2O-或单键，优选-CH2CH2-、-COO-、反式-CH＝CH-或单键，最优选-COO-、反式-CH＝CH-或单键，且
l、m、n和o彼此独立地为0或1，且
其中不包括式I的化合物，和
-任选地，介电中性组分，组分C，其包含一种或多种式IV的介电中性化合物，
Figure S2007101964061D00045
其中
R41和R42彼此独立地具有在上述式II部分中对R2给出的含义，优选地，R41为烷基且R42为烷基或烷氧基，或R41为链烯基且R42为烷基。
Figure S2007101964061D00046
和
Figure S2007101964061D00047
彼此独立地，且在
Figure S2007101964061D00048
出现两次的情况下，这些也彼此独立地为
Figure S2007101964061D00051
或
Figure S2007101964061D00052
优选
Figure S2007101964061D00053
和
Figure S2007101964061D00054
中至少一个是
Figure S2007101964061D00055
Z41和Z42彼此独立地为，且在Z41出现两次的情况下，这些也彼此独立地为，-CH2CH2-、-COO-、反式-CH＝CH-、反式-CF＝CF-、-CH2O-、-CF2O-、-C≡C-或单键，优选其中至少一个为单键，且
p为0、1或2，优选0或1。
优选地，组分A包含一种或多种具有大于3的介电各向异性的式I的介电正性化合物，更优选主要由其组成，再更优选基本由其组成，最优选完全由其组成，该化合物优选选自式I-1至I-3，特别是I-1和I-3
其中参数具有在上述式I部分中给出的各自含义，X1优选为F。
组分A在介质中的浓度优选为1％至70％，优选至60％，更优选2％至40％，再更优选4％至20％，最优选5％至15％。
优选地，本发明的介质包含第二介电正性组分，组分B。优选地，该第二介电正性组分，组分B，包含具有大于3的介电各向异性的介电正性化合物，更优选主要由其组成，再更优选基本由其组成，最优选完全由其组成。
优选地，该组分，组分B，包含一种或多种具有大于3的介电各向异性的介电正性化合物，更优选主要由其组成，再更优选基本由其组成，最优选完全由其组成，该化合物选自式II和III。
在本发明的优选实施方案中，组分B包含一种或多种具有大于3的介电各向异性的介电正性化合物，更优选主要由其组成，再更优选基本由其组成，最优选完全由其组成，该化合物选自式II-1和II-2的化合物
Figure S2007101964061D00071
其中参数具有在上述式II部分中和在式II-1中给出的各自含义，且参数L23和L24彼此独立地并与其它参数独立地为H或F。
优选地，组分B包含选自式II-1和II-2化合物的化合物，其中L21和L22，或L23和L24都为F。
在优选实施方案中，组分B包含选自式II-1和II-2化合物的化合物，其中L21、L22、L23和L24都为F。
优选地，组分B包含一种或多种式II-1的化合物。优选地，式II-1的化合物选自式II-1a至II-1e的化合物
Figure S2007101964061D00072
Figure S2007101964061D00073
Figure S2007101964061D00081
其中参数具有上文给出的各自含义。
优选地，组分B包含选自式II-1a至II-1e化合物的化合物，其中L21和L22，或L23和L24都为F。
在优选实施方案中，组分B包含选自式II-1a至II-1e化合物的化合物，其中L21、L22、L23和L24都为F。
尤其优选的式II-1的化合物是
Figure S2007101964061D00082
Figure S2007101964061D00083
Figure S2007101964061D00084
其中R2具有上文给出的含义。
优选地，组分B包含-种或多种式II-2的化合物。优选地，式II-2的化合物选自式II-2a至II-2d的化合物。
Figure S2007101964061D00091
其中参数具有上文给出的各自含义且优选地
L21和L22均为F且L23和L24均为H或
L21、L22、L23和L24均为F。
尤其优选的式II-2的化合物是
Figure S2007101964061D00092
Figure S2007101964061D00101
其中R2具有上文给出的含义。
在本发明的另一优选实施方案中，组分B包含一种或多种具有大于3的介电各向异性的介电正性化合物，更优选主要由其组成，再更优选基本由其组成，最优选完全由其组成，该化合物选自式III-1和III-2
Figure S2007101964061D00102
其中参数具有在上文式III部分中给出的各自含义。
优选地，组分B包含一种或多种式III-1的化合物。优选地，式III-1的化合物选自式III-1a和III-1b的化合物
其中参数具有上文给出的各自含义且参数L33和L34彼此独立地且与其它参数独立地为H或F。
优选地，组分B包含一种或多种式III-2的化合物。优选地，式III-2的化合物选自式III-2a至III-2g的化合物
Figure S2007101964061D00112
Figure S2007101964061D00113
Figure S2007101964061D00121
其中参数具有上文给出的各自含义，并且参数L35和L36彼此独立地并与其它参数独立地是H或F。
优选地，组分B包含一种或多种式III-1a的化合物，其优选选自式III-1a-1至III-1a-6的化合物
Figure S2007101964061D00122
Figure S2007101964061D00123
Figure S2007101964061D00131
其中R3具有上文给出的含义。
优选地，组分B包含一种或多种式III-2a的化合物，其优选选自式III-2a-1至III-2a-4的化合物
Figure S2007101964061D00132
Figure S2007101964061D00134
其中R3具有上文给出的含义。
优选地，组分B包含一种或多种式III-2b的化合物，其优选选自式III-2b-1至III-2b-5的化合物
Figure S2007101964061D00141
其中R3具有上文给出的含义。
优选地，组分B包含一种或多种选自式III-2c和III-2d化合物的化合物，其优选选自式III-2c-1和III-2d-1的化合物
Figure S2007101964061D00142
其中R3具有上文给出的含义。
优选地，组分B包含一种或多种式III-2e的化合物，其优选选自式III-2e-1至III-2e-5的化合物
其中R3具有上文给出的含义。
优选地，组分B包含一种或多种式III-2f的化合物，其优选选自式III-2f-1至III-2f-5的化合物
Figure S2007101964061D00152
Figure S2007101964061D00161
其中R3具有上文给出的含义。
优选地，组分B包含一种或多种式III-2g的化合物，其优选选自式III-2g-1至III-2g-3的化合物
Figure S2007101964061D00162
其中R3具有上文给出的含义。
代替式III-1和/或III-2的化合物或除其以外，本发明的介质可以包含一种或多种式III-3的化合物，
Figure S2007101964061D00171
其中参数具有在上文式III部分中给出的各自含义，并所述化合物优选为式III-3a的化合物
Figure S2007101964061D00172
其中R3具有上文给出的含义。
优选地，本发明的液晶介质包含介电中性组分，组分C。该组分具有-1.5至3的介电各向异性。优选地，其包含具有-1.5至3的介电各向异性的介电中性化合物，优选主要由其组成，优选基本由其组成，尤其优选完全由其组成。优选地，该组分包含一种或多种式IV的具有-1.5至3的介电各向异性的介电中性化合物，更优选主要由其组成，更优选基本由其组成，尤其优选完全由其组成。
优选地，介电中性组分，组分C，包含一种或多种选自式IV-1至IV-5化合物的化合物
Figure S2007101964061D00173
Figure S2007101964061D00181
其中R41和R42具有在上文式IV部分中给出的各自含义，且在式IV-1、IV-4和IV-5中，R41优选为烷基或链烯基，优选链烯基，并且R42优选为烷基或链烯基，优选烷基，在式IV-2中，R41和R42优选为烷基，且在式IV-3中，R41优选为烷基或链烯基，优选烷基，并且R42优选为烷基或烷氧基，优选烷氧基。
优选地，介电中性组分，组分C，包含一种或多种选自式IV-1、IV-3、IV-4和IV-5的化合物，优选一种或多种式IV-1的化合物和一种或多种选自IV-3和IV-4的化合物，优选一种或多种各为式IV-1、IV-3和IV-4的化合物，最优选一种或多种各为式IV-1、IV-3、IV-4和IV-5的化合物。
在本发明的可以与前述的实施方案相同或不同的另一优选实施方案中，本发明的液晶混合物包含组分C，其包含式IV的化合物，优选主要由其组成，最优选完全由其组成，该式IV的化合物选自如上所示式IV-1至IV-5的化合物和任选式IV-6至IV-13的化合物
Figure S2007101964061D00182
Figure S2007101964061D00191
其中
R41和R42彼此独立地为具有1至7个碳原子的烷基、烷氧基、氟化烷基或氟化烷氧基，具有2至7个碳原子的链烯基、链烯氧基、烷氧基烷基或氟化链烯基，
L4为H或F。
代替式II和/或III的化合物或除其以外，本发明的介质可以包含一种或多种式V的介电正性化合物
Figure S2007101964061D00192
其中
R5是具有1至7个碳原子的烷基、烷氧基、氟化烷基或氟化烷氧基，具有2至7个碳原子的链烯基、链烯氧基、烷氧基烷基或氟化链烯基，并优选为烷基或链烯基，
至
Figure S2007101964061D00202
彼此独立地为
Figure S2007101964061D00203
或
L51和L52彼此独立地为H或F，L51优选为F，且
X5是卤素、具有1至3个碳原子的卤化烷基或烷氧基，或具有2或3个碳原子的卤化链烯基或链烯氧基，优选F、Cl、-OCF3或-CF3，最优选F、Cl或-OCF3，
Z5是-CH2CH2-、-CF2CF2-、-COO-、反式-CH＝CH-、反式-CF＝CF-或-CH2O-，优选-CH2CH2-、-COO-或反式-CH＝CH-，最优选-COO-或-CH2CH2-，且
q为0或1。
优选地，本发明的介质包含一种或多种式V的化合物，优选选自式V-1和V-2的化合物。
其中参数具有上文给出的各自含义，且参数L53和L54彼此独立地并与其它参数独立地为H或F，Z5优选为-CH2-CH2-。
优选地，式V-1的化合物选自式V-1a和V-1b的化合物
Figure S2007101964061D00212
其中R5具有上文给出的含义。
优选地，式V-2的化合物选自式V-2a至V-2d的化合物
Figure S2007101964061D00213
Figure S2007101964061D00221
其中R5具有上文给出的含义。
优选地，本发明的液晶介质包含另外的介电中性组分，组分D。该组分具有-1.5至3的介电各向异性。优选地，其包含具有-1.5至3的介电各向异性的介电中性化合物，优选主要由其组成，优选基本由其组成，尤其优选完全由其组成。优选地，该组分包含一种或多种式VI的具有-1.5至3的介电各向异性的介电中性化合物，更优选主要由其组成，更优选基本由其组成，尤其优选完全由其组成。
其中
R61和R62彼此独立地具有在上文式II部分中对R2给出的含义，优选地，R61为烷基且R62为烷基或链烯基。
Figure S2007101964061D00223
并在出现两次的情况下，在每次出现时彼此独立地，为
Figure S2007101964061D00224
Figure S2007101964061D00225
或
Figure S2007101964061D00226
优选至少一个
是
Z61和Z62彼此独立地为，且在Z61出现两次的情况下，这些也彼此独立地为，-CH2CH2-、-COO-、反式-CH＝CH-、反式-CF＝CF-、-CH2O-、-CF2O-或单键，优选其中至少一个为单键，且
r为0、1或2，优选0或1。
优选地，介电中性组分，组分D，包含一种或多种选自式VI-1和VI-2化合物的化合物
Figure S2007101964061D00233
Figure S2007101964061D00234
其中R61和R62具有在上文式VI部分中给出的各自含义，且R61优选为烷基，且在式VI-1中，R62优选为链烯基，优选为-(CH2)2-CH＝CH-CH3，且在式VI-2中，R62优选为烷基。
优选地，介电中性组分，组分D，包含一种或多种选自式VI-1和VI-2化合物的化合物，其中R61优选为正烷基，在式VI-1中，R62优选为链烯基，在式VI-2中，R62优选为正烷基。
优选地，本发明的液晶混合物除了组分A和B外还包含至少一种其它组分。这种第三组分可以是组分C和D之一，所存在的第三组分优选为组分C。
显然，本发明的混合物还可以含有对于组分A、B、C和D而言的全部组分。
另外，本发明的液晶混合物可以包含另一任选组分，组分E，其具有介电负性各向异性，并包含优选具有式VII的介电负性化合物，优选主要由其组成，更优选基本由其组成，最优选完全由其组成，
Figure S2007101964061D00241
其中
R71和R72彼此独立地具有在上文式II部分中对R2给出的含义。
是
Figure S2007101964061D00243
Figure S2007101964061D00244
或
Figure S2007101964061D00245
优选
Figure S2007101964061D00246
Figure S2007101964061D00247
是
Figure S2007101964061D00248
或
Figure S2007101964061D00249
Z71和Z72彼此独立地为-CH2CH2-、-COO-、反式-CH＝CH-、反式-CF＝CF-、-CH2O-、-CF2O-或单键，优选其中至少一个为单键，最优选两个均为单键，
L71和L72彼此独立地为C-F或N，优选其中至少一个为C-F，最优选两个均为C-F，且
k为0或1。
优选地，本发明的液晶介质包含组分A至E，优选A至D，最优选A至C，特别是选自式I至VII，优选I至V，最优选I至III化合物的化合物组成的组分，更优选主要由它们组成，更优选基本由它们组成，最优选完全由它们组成。
在本申请中“包含”在组合物方面是指，所述实体，例如介质或组分，含有总浓度为优选10％或更多，最优选20％或更多的所讨论的一种或多种组分或一种或多种化合物。
“主要由...组成”在此方面是指，所述实体含有55％或更多，优选60％或更多，最优选70％或更多的所讨论的一种或多种组分或一种或多种化合物。
“基本由...组成”在此方面是指，所述实体含有80％或更多，优选90％或更多，最优选95％或更多的所讨论的一种或多种组分或一种或多种化合物。
“完全由...组成”在此方面是指，所述实体含有98％或更多，优选99％或更多，最优选100.0％或更多的所讨论的一种或多种组分或一种或多种化合物。
组分E优选包含一种或多种式VII的化合物，优选主要由其组成，最优选完全由其组成，该化合物优选选自式VII-1至VII-3的化合物
Figure S2007101964061D00251
其中
R71和R72具有在上述式VI部分中给出的各自含义。
在式VII-1至VII-3中，R71优选为正烷基或1-E-链烯基且R72优选为正烷基或烷氧基。
在本发明的介质中也可以任选和有益地使用上文没有明确提及的其它介晶(mesogenic)化合物。这类化合物是本领域技术人员已知的。
本发明的液晶介质的特征是70℃或更高，优选75℃或更高的清亮点。
本发明的液晶介质在589nm(NaD)和20℃下的Δn优选为0.060或更大至0.135或更小，更优选0.070或更大至0.125或更小，最优选0.080或更大至0.120或更小。特别优选的是Δn为0.11或更小，优选0.10或更小的介质。
本发明的液晶介质在1kHz和20℃下的Δε优选为4.0或更大，更优选6.0或更大，最优选8.0或更大。特别地，Δε为10.0或更大。
优选地，本发明的介质的向列相至少从0℃或更低延伸至70℃或更高，更优选至少从-20℃或更低延伸至70℃或更高，最优选至少从-30℃或更低延伸至75℃或更高，特别是至少从-40℃或更低延伸至75℃或更高。
在本发明的第一优选实施方案中，液晶介质的Δn在0.090或更大至0.125或更小的范围内，更优选在0.095或更大至0.120或更小的范围内，最优选在0.100或更大至0.115或更小的范围内，而Δε优选在4.0或更大至10.0或更小，优选7.0或更小的范围内。
在本发明的第二优选实施方案中，液晶介质的Δn在0.085或更大至0.130或更小的范围内，更优选在0.090或更大至0.125或更小的范围内，最优选在0.095或更大至0.120或更小的范围内，而Δε优选为6.0或更大，更优选7.0或更大，再更优选8.0或更大，最优选8.0或更大至10.0或更小。
在该实施方案中，优选地，本发明的介质的向列相至少从-20℃或更低延伸至70℃或更高，更优选至少从-20℃或更低延伸至70℃或更高，最优选至少从-30℃或更低延伸至70℃或更高，特别是至少从-40℃或更低延伸至70℃或更高。
在本发明的第三优选实施方案中，液晶介质的Δn在0.070或更大至0.120或更小的范围内，更优选在0.075或更大至0.115或更小的范围内，最优选在0.080或更大至0.110或更小的范围内，而Δ优选为4.0或更大，更优选在4.0或更大至14.0或更小的范围内，最优选在4.0或更大至6.0或更小的范围内，特别优选在6.0或更大至11.0或更小的范围内。
在该实施方案中，优选地，本发明的介质的向列相至少从-20℃或更低延伸至70℃或更高，优选至75℃或更高，更优选至少从-30℃或更低延伸至70℃或更高，最优选至少从-30℃或更低延伸至75℃或更高，特别是至少从-30℃或更低延伸至80℃或更高。
在本发明的第四优选实施方案中，液晶介质的Δn在0.080或更大至0.150或更小的范围内，更优选在0.085或更大至0.145或更小的范围内，最优选在0.090或更大至0.140或更小的范围内，而Δ优选为2.0或更大，更优选在2.0或更大至14.0或更小的范围内，最优选在3.0或更大至12.0或更小的范围内。
在该实施方案中，优选地，本发明的介质的向列相的优选延伸范围与前述(即第三优选实施方案)中的相同。
在本发明的第五优选实施方案中，液晶介质的Δn在0.060或更大至0.130或更小的范围内，更优选在0.065或更大至0.125或更小的范围内，最优选在0.070或更大至0.120或更小的范围内，而在此实施方案中，Δε所在的优选范围和本发明的介质的向列相的优选延伸范围与前述(即第四优选实施方案)中相同。
组分A优选以总混合物的1％至65％，更优选2％至60％，更优选3％至50％，最优选5％至40％的浓度使用。
组分B优选以总混合物的5％至60％，更优选10％至55％，更优选15％至50％，最优选20％至45％的浓度使用。
组分C优选以总混合物的0％至70％，更优选10％至60％，更优选20％至50％，最优选15％至50％的浓度使用。
组分D优选以总混合物的0％至50％，优选1％至40％，更优选5％至30％，最优选10％至20％的浓度使用。
组分E优选以总混合物的0％至30％，优选0％至15％，最优选1％至10％的浓度使用。
任选地，本发明的介质可以包含其它液晶化合物以调节物理性能。这类化合物是本领域技术人员已知的。它们在本发明的介质中的浓度优选为0％至30％，更优选0.1％至20％，最优选1％至15％。
在上述本发明的第一优选实施方案中，组分A优选以总混合物的40％至65％，更优选45％至60％，最优选50％至57％的浓度使用，而组分D优选以总混合物的5％至40％，优选10％至35％，最优选10％至30％的浓度使用。
在该优选实施方案中，介质优选包含一种或多种式VI，最优选式VI-2的化合物。
尤其在上述本发明的第二优选实施方案中，组分C优选包含一种或多种式IV，更优选式IV-1，更优选式CC-n-V和/或CC-n-Vm，更优选式CC-n-V1和/或CC-n-V的化合物，最优选选自式CC-3-V、CC-4-V、CC-5-V和CC-3-V1的化合物。
优选地，液晶介质含有50％至100％，更优选70％至100％，最优选80％至100％，特别是90％至100％的组分A、B、C和D的总和，优选组分A、B和C，所述组分又分别包含一种或多种式I、II、III、IV、V、VI和VII的化合物，优选式I、II、III、IV、V和VI的化合物，优选主要由其组成，最优选完全由其组成。
在本申请中，术语“介电正性”是指Δε＞3.0的化合物或组分，介电中性是指-1.5≤Δε≤3.0的化合物，介电负性是指Δε＜-1.5的化合物。Δε在1kHz的频率和在20℃下测定。相应化合物的介电各向异性从10％相应单个化合物在向列型主体混合物中的溶液的结果测定。在相应的化合物在主体混合物中的溶解度小于10％的情况下，浓度降至5％。在具有垂面配向和具有沿面配向的液晶盒(cell)两者中，均测定试验混合物的电容。两类液晶盒的液晶盒间隙大约为20微米。施加的电压为频率1kHz的矩形波，均方根值通常为0.5V至1.0V，但是，其总是选择为低于相应试验混合物的电容阈值。
对于介电正性化合物，使用混合物ZLI-4792，对于介电中性以及对于介电负性化合物，使用混合物ZLI-3086，分别作为主体混合物，两者均为Merck KGaA，德国的产品，这些化合物的介电电容率由主体混合物在添加相关化合物时相应值的变化测定。将该值外推至100％的相关化合物浓度。在20℃的测量温度下具有向列相的组分在该条件下测定，所有其它条件如化合物那样处理。
如果没有另外明确指出，术语“阈值电压”在本申请中是指光学阈值，并对于10％相对对比度(V10)给出，术语“饱和电压”是指光学饱和，并对于90％相对对比度(V90)给出。电容阈值电压(V0)，也称作Freedericksz-阈值(VFr)，仅在明确提及时才使用。
本申请中给出的参数的范围均包括极限值，除非另行明确指出。
在整个本申请中，除非另行明确指出，所有浓度均以质量百分比给出，并涉及相应的完整混合物，所有温度均以摄氏度(℃)计给出，且所有温度差均以℃计给出。除非另行明确指出，所有物理性能都已经并在此根据“Merck Liquid Crystals，Physical Properties ofLiquid Crystals(默克液晶，液晶的物理性能)”，1997年11月状态(Status)，Merck KGaA，德国测定，并对于20℃温度给出。光学各向异性(Δn)在589.3纳米波长下测定。介电各向异性(Δε)在1kHz频率下测定。阈值电压以及所有其它电光学性能均已经采用Merck KGaA，德国制备的试验液晶盒测定。用于测定Δε的试验液晶盒具有大约20微米的液晶盒间隙。电极是面积1.13平方厘米并带有护环的圆形ITO电极。对于垂面定向(ε‖)，定向层是卵磷脂，对于沿面定向(ε
Figure 2007101964061_0
)，定向层是来自Japan Synthetic Rubber的聚酰亚胺AL-1054。使用具有0.3Vrms的电压的正弦波，用频率响应分析器Solatron 1260测定电容。电光学测量中所用的光为白光。所用装置是Otsuka，日本的市售设备。在垂直观察下测定特性电压。分别对10％、50％和90％相对对比度测定阈值(V10)-中灰度(V50)-和饱和(V90)电压。
本发明的液晶介质可以以常用浓度含有其它添加剂和手性掺杂剂。这些其它成分的总浓度为基于总混合物计0％至10％，优选0.1％至6％。所用的单个化合物的浓度各自优选为0.1％至3％。这些和类似添加剂的浓度不计入本申请的液晶介质的液晶组分和化合物的浓度值和范围中。
本发明的液晶介质由数种化合物，优选3至30种，更优选4至20种，最优选4至16种化合物组成。这些化合物以常规方式混合。通常，将所需量的以较小量使用的化合物溶解在以较大量使用的化合物中。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全。但是，还可以通过其它常规方式制备介质，例如使用所谓预混合物，其可以例如是化合物的同系或低共熔混合物，或使用所谓多瓶体系(multi-bottle-system)，其成分即可以使用混合物本身。
通过添加合适的添加剂，本发明的液晶介质可以被改性以使得它们可用在所有已知类型的液晶显示器中，该显示器或者使用液晶介质本身，例如TN-、TN-AMD、ECB-AMD、VAN-AMD、IPS和OCB LCD，并特别是在复合体系中，例如PDLC、NCAP、PN LCD，尤其是在ASM-PA LCD中。
液晶的熔点T(C，N)、从近晶(S)向向列(N)相的转变T(S，N)和清亮点T(N，I)以℃计给出。
在本申请中，尤其在下列实施例中，液晶化合物的结构由缩写，也称作首字母缩写词表示。根据下列两个表A和B，所述缩写向相应结构的转换是直接明了的。所有基团CnH2n+1和CmH2m+1是分别具有n和m个碳原子的直链烷基。表B的解释是不言自明的。表A只列出结构的核的缩写。单个化合物以核的缩写后面接有连字符和如下具体说明取代基R1、R2、L1和L2的编码表示：
  R1，R2，L1，L2的编码   R1   R2     L1   L2
  nmnOmnO.mnnN.FnN.F.FnFnF.FnF.F.FnOFnClnCl.FnCl.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+1CNCNCNFFFFClClClCF3CF3CF3OCF3OCF3OCF3OCHF2OCHF2OCHF2NCSNCSNCSCNCNCOOCmH2m+1     HHHHHFHHFHHHFHHFHHFHHFHHFHHH   HHHHFFHFFHHFFHFFHFFHFFHFFHHH
表A：
Figure S2007101964061D00321
表B：
Figure S2007101964061D00332
Figure S2007101964061D00341
Figure S2007101964061D00351
Figure S2007101964061D00361
Figure S2007101964061D00371
Figure S2007101964061D00381
Figure S2007101964061D00391
Figure S2007101964061D00401
本发明的液晶介质优选含有
-选自表A和B的化合物的七种或更多种，优选八种或更多种的优选不同式的化合物，和/或
-选自表A的化合物的一种或多种，更优选两种或更多种，优选三种或更多种的优选不同式的化合物，和/或
-选自表B的化合物的三种或更多种，更优选四种或更多种，更优选五种或更多种的优选不同式的化合物。
具体实施方式
实施例
下面给出的实施例例示说明本发明而非以任何方式限制本发明。
但是，物理性能组合物向本领域技术人员表明，可以实现哪些性能且它们可以在怎样的范围内变动。特别是，可以优选实现的各种性能的组合因此对本领域人员而言是非常明确的。
实施例1
液晶混合物采用下表中给出的组成和性能实现。
Figure 2007101964061A00800011
该混合物具有有利地低的Δn值，适度高的Δε值，和非常低的旋转粘度。因此，其非常适合于以IPS模式工作的显示器。
实施例2
液晶混合物采用下表中给出的组成和性能实现。
Figure 2007101964061A00800021
该混合物具有相当低的Δn值，相当高的Δε值，和低旋转粘度。因此，其非常适合于以IPS模式工作的显示器。
实施例3
液晶混合物采用下表中给出的组成和性能实现。
Figure 2007101964061A00800022
该混合物具有有利地低的Δn值，高的Δε值，和相当低的旋转粘度。因此，其非常适合于以IPS模式工作的显示器。

Claims (10)

1.液晶介质，其特征在于它包含：
-第一介电正性组分，组分A，其包含一种或多种式I的介电正性化合物
Figure FSB00000933119800011
其中
R1是具有1至7个碳原子的烷基或具有2至7个碳原子的链烯基，
Figure FSB00000933119800012
和
Figure FSB00000933119800013
彼此独立地为
Figure FSB00000933119800014
或
Figure FSB00000933119800015
并且
X1是卤素、具有1至3个碳原子的卤化烷基或烷氧基或具有2或3个碳原子的卤化链烯基或链烯氧基，和
-第二介电正性组分，组分B，其包含一种或多种选自式II和III的化合物的介电正性化合物，
Figure FSB00000933119800016
其中
R2和R3彼此独立地为具有1至7个碳原子的烷基、烷氧基、氟化烷基或氟化烷氧基，具有2至7个碳原子的链烯基、链烯氧基、烷氧基烷基或氟化链烯基，
Figure FSB00000933119800021
至
Figure FSB00000933119800022
彼此独立地为
Figure FSB00000933119800023
或
Figure FSB00000933119800024
L21、L22、L31和L32彼此独立地为H或F，
X2和X3彼此独立地为卤素、具有1至3个碳原子的卤化烷基或烷氧基，或具有2或3个碳原子的卤化链烯基或链烯氧基，
Z3是-CH2CH2-、-CF2CF2-、-COO-、反式-CH＝CH-、反式-CF＝CF-、-CH2O-或单键，且
l、m、n和o彼此独立地为0或1，且
其中不包括式I的化合物，
其中组分A以液晶介质的1％至65％的浓度使用，组分B以液晶介质的5％至60％的浓度使用。
2.根据权利要求1的液晶介质，其中该液晶介质还包含介电中性组分，组分C，其包含一种或多种式IV的介电中性化合物，
Figure FSB00000933119800025
其中
R41和R42彼此独立地具有在权利要求1中在式II部分中对R2给出的含义，
Figure FSB00000933119800031
和彼此独立地，且在
Figure FSB00000933119800033
出现两次的情况下，这些也彼此独立地为
Figure FSB00000933119800034
Z41和Z42彼此独立地为，且在Z41出现两次的情况下，这些也彼此独立地为，-CH2CH2-、-COO-、反式-CH＝CH-、反式-CF＝CF-、-CH2O-、-CF2O-、-C≡C-或单键，且
p为0、1或2。
3.根据权利要求1和2中任一项的液晶介质，其特征在于组分A包含一种或多种选自式I-1至I-3化合物的化合物
Figure FSB00000933119800035
其中
R1是具有1至7个碳原子的烷基或具有2至7个碳原子的链烯基，
X1是卤素、具有1至3个碳原子的卤化烷基或烷氧基或具有2或3个碳原子的卤化链烯基或链烯氧基。
4.根据权利要求1或2的液晶介质，其特征在于它包含一种或多种如权利要求1中所给出的式II的化合物。
5.根据权利要求1或2的液晶介质，其特征在于它包含一种或多种如权利要求1中所给出的式III的化合物。
6.根据权利要求1或2的液晶介质，其特征在于它包含一种或多种如权利要求2中所给出的式IV的介电中性化合物。
7.根据权利要求1或2的液晶介质，其特征在于它包含组分D，该组分包含一种或多种式VI的化合物
其中
R61和R62彼此独立地具有在权利要求1中在式II部分中对R2给出的含义，
Figure FSB00000933119800042
并在其出现两次的情况下，在每次出现时彼此独立地，为
Figure FSB00000933119800043
Z61和Z62彼此独立地为，且在Z61出现两次的情况下，这些也彼此独立地为，-CH2CH2-、-COO-、反式-CH＝CH-、反式-CF＝CF-、-CH2O-、-CF2O-、-C≡C-或单键，且
r为0、1或2。
8.液晶显示器，其特征在于它包含根据权利要求1至7中任一项的液晶介质。
9.根据权利要求8的液晶显示器，其特征在于它通过有源矩阵寻址。
10.根据权利要求1至7中任一项的液晶介质在液晶显示器中的用途。
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