[发明专利]液晶介质

说明书

本发明涉及基于具有负介电各向异性的极性化合物的混合物的液晶 介质，其含有至少一种式I的化合物

和至少一种式I^*的化合物，

其中

R¹，R²，R^1*和R^2*自独立地为具有1-8个碳原子的烷基或烷氧基，其 中这些基团中的一个或多个CH₂基团可被-CH＝CH-替代，

和各自独立地为

但是环A，B和C中的至少一个是

L^1-4各自独立地为Cl，F，CF₃或CHF₂，优选L^1-4各自独立地为F，和

s为0或1，

该介质特别可用于基于ECB效应的采用无源矩阵寻址的电光显示器。

电控双折射即ECB效应或DAP效应(配向相(aligned phase)的变 形)的原理在1971年被首次描述(M.F.Schieckel和K.Fahrenschon， “Deformation of nematic liquid crystals with vertical orientation in electrical fields”，Appl.Phys.Lett.19(1971)，3912)。在这 之后是J.F.Kahn的文章(Appl.Phys.Lett.20(1972)，1193)以及G. Labrunie和J.Robert的文章(J.Appl.Phys.44(1973)，4869)。

J.Robert和F.Clerc的文章(SID 80 Digest Techn.Papers(1980)， 30)，J.Duchene的文章(Displays 7(1986)，3)和H.Schad的文章(SID 82 Digest Techn.Papers(1982)，244)显示：为了适用于基于ECB效应 的高信息显示元件，液晶相必须具有高的弹性常数间比K₃/K₁值，高的光 学各向异性Δn值和-0.5到-5的介电各向异性Δε值。基于ECB效应的电 光显示元件具有垂面边缘配向(homeotropic edge alignment)。

在电光显示元件中这种效应的工业应用要求必须满足多种要求的LC 相。在这里特别重要的是对湿气、空气和物理作用如热、在红外、可见光 和紫外区中的辐射以及直流和交流电场的化学耐受性。另外，可被工业使 用的LC相需要在合适的温度范围内的液晶介晶相和低粘度。

迄今为止已经公开的具有液晶介晶相的化合物系列中，尚没有一种包 括满足所有这些要求的单一化合物。因此，通常制备由2至25种化合物， 优选3至18种化合物形成的混合物，以获得可用作LC相的物质。然而， 以此方式不能容易地制备理想的相，因为迄今为止还不能得到具有充分负 的介电各向异性和足够的长期稳定性的液晶材料。

矩阵液晶显示器(MLC显示器)是已知的。可用于单独切换各个像素 的非线性元件的实例是有源元件(即晶体管)。于是这被称为“有源矩阵”， 并且可区分两种类型：

1.在作为基板的硅片上的MOS(金属氧化物半导体)晶体管，

2.在作为基板的玻璃板上的薄膜晶体管(TFT)。

在类型1的情况下，所用的电光效应通常是动态散射或主客体效应。 单晶硅作为基板材料的使用限制了显示器的尺寸，因为即使不同部分显示 器的模块组装也会在结合点处出现问题。

在优选的、更有前景的类型2的情况下，所用的电光效应通常为TN 效应。应区分两种技术：包含化合物半导体如CdSe的TFT，或基于多晶硅 或无定形硅的TFT。全世界范围内正在深入研究后一种技术。

所述TFT矩阵被施加到显示器的一个玻璃板的内侧，而另一玻璃板的 内侧带有透明对电极。与像素电极的尺寸相比，TFT是非常小的并且对图 象实质上没有不利影响。该技术还可扩展到全色兼容的图象显示器，其中 红色、绿色和蓝色滤光器的拼接件以使得每个滤光器元件位于一个可切换 的像素对面的方式排列。