[发明专利]一种向列型液晶组合物

说明书

技术领域

本发明涉及一种液晶混合物，具体地说，涉及一种具有小的粘度，大的弹性系数比K33/K11，宽的相变温度范围，从而可以用于制造快速响应的高路数STN-LCD，尤其适用于制造彩色STN-LCD的液晶混合物。 

背景技术

液晶显示(LCD)作为液晶一这一特殊材料的一项重要应用，从液晶特性发现不久就一直得到人们的广泛关注。近几十年，特别是近十几年来信息技术的飞速发展以及人们对信息显示方式的不断追求，液晶显示得到了最迅猛的发展。今天，液晶显示正以多姿多彩的形态展示在人们面前，它的许多产品由于其优异的特性使其正成为时尚的追求，以及商场里炙手可得的商品。 

液晶显示伴随液晶的发现经历了漫长的发展道路。1888年奥地利植物学家Friedrich Reinitzer发现了第一种液晶材料安息香酸胆固醇(cholesteryl benzoate)。1917年Manguin发明了摩擦定向法，用以制作单畴液晶和研究光学各向异性。1909年E.Bose建立了攒动(Swarm)学说，并得到L.S.Ormstein及F.Zernike等人的实验支持(1918年)，后经De Gennes论述为统计性起伏。G.W.Oseen和H.Zocher1933年创立连续体理论，并得到E.C.Frank完善(1958年)。M.Bom(1916年)和K.Lichtennecker(1926年)发现并研究了液晶的介电各向异性。1932年，W.Kast据此将向列相分为正、负性两大类。1927年，V.Freedericksz和V.Zolinao发现向列相液晶在电场(或磁场)作用下，发生形变并存在电压阈值(Freederichsz转变)。这一发现为液晶显示器的制作提供了依据。 

1968年美国RCA公司R.Williams发现向列相液晶在电场作用下形成条纹畴，并有光散射现象。G.H.Heilmeir随即将其发展成动态散射显示模式，并制成世界上第一个液晶显示器(LCD)。1968年美国Heilmeir等人还提出了宾主效应(GH)模式。1969年Xerox公司提出Ch-N相变存储模式。1971年M.F.Schiekel提出电控双折射(ECB)模式，T.L.Fergason等提出扭曲向列相(Twisted Nematic：TN)模式，1980年N.Clark等提出铁电液晶模式(FLC)，1983～1985年T.Scheffer等人先后提出超扭曲向列相(Super Twisred Nematic：STN)模式以及P.Brody在1972年提出的有源矩阵(Active matrix：AM)方式被重新采用。1986年Nagata提出用双层盒(DSTN)实现黑白显示技术；之后又有用拉伸高分子膜实现黑白显示的技术(FSTN)。1996年以后，又提出采用单个偏光片的反射式TN(RTN)及反射式STN(RSTN)模式。 

STN-LCD广泛用于文字处理机、传真机、游戏机、电子词典、寻呼机、移动电话等，在中、小尺寸单色和彩色矩阵显示市场占有很大的份额。STN-LCD与标准的TN-LCD相比有显著的区别，其具有非常优异的电致畸变曲线陡度，并且，在中等和相对较高的驱动路数下，例如32～64路驱动下，具有更好的对比度值。 

与TN-LCD要求的90°扭曲角不同，STN-LCD扭曲角多在180-270°范围内，这在很大程度上限制了STN-LCD的响应时间。另外受液晶材料本身性能的影响，特别是受弹性系数比K33/K11及Δε/ε⊥的影响，很难达到较高的驱动路数，例如128路以上，这也就意味着128路以上驱动时很难获得理想的对比度。 

因此，高路数快响应STN-LCD用混合液晶材料就成为人们研究的热点。为了实现较短的响应时间，目前主要采用具有相对较高蒸汽压的单变添加剂来优化液晶混合物的旋转粘度。但是对于各种应用场合来说，所能实现的响应时间还是不合适的。 

为了获得陡的电致畸变曲线，液晶混合物的弹性常数比K33/K11应该更大，而Δε/ε⊥应相对较小，其中Δε为介电各向异性，而ε⊥为与液晶分子纵轴垂直的介电常数。 

除了优化对比度和响应时间外，很重要的一点是制备以下类型的混合物： 

1.宽的d/p窗； 

2.高的化学稳定性； 

3.高电阻率； 

4.低阈值电压的频率和温度依赖性。