[发明专利]液晶介质和包含其的液晶显示器

说明书

本发明涉及液晶介质和包含其的液晶显示器。具体地，本发明涉及液晶介质，其优选具有向列相且介电各向异性为0.5或更大，其包含一种或多种式T化合物和一种或多种选自式I，CT，CLY，VI，VII，VIII和IX化合物的化合物其中参数具有权利要求和文本中给出的含义，其在电光显示器，特别是在基于IPS或FFS效应的有源矩阵显示器中的用途，包含此类液晶介质的这种类型的显示器以及式T和∈{CS，CLY，VI，VII，VIII和IX}的化合物及它们用于改进包含一种或多种另外的介晶化合物的液晶介质的透射率和/或响应时间的用途。

技术领域

本发明涉及尤其用于液晶显示器的新型化合物、新型液晶介质，和涉及这些液晶显示器，尤其涉及使用IPS(面内切换型)或优选FFS(边缘场切换型)效应(均使用介电正性液晶)的液晶显示器。后者偶尔也称为SB-FFS(超高亮度FFS)效应。对于该效应，使用介电正性液晶，其包含一种或多种同时具有平行于分子指向矢和垂直于分子指向矢的高介电常数的化合物，这导致大的平均介电常数和高的介电比以及同时优选的相对较小的介电各向异性。该液晶介质任选额外包含介电负性、介电中性化合物或两者都有。该液晶介质用于沿面的(即平面)初始配向。本发明的液晶介质具有正性介电各向异性并包含同时具有平行于分子指向矢和垂直于分子指向矢的大介电常数的化合物。

所述介质的特征在于在各自显示器中特别高的透射率和缩短的响应时间，这通过它们独特的物理性能组合，尤其是通过它们的高弹性常数值，特别是通过高k₁₁和它们优异的低旋转粘度(γ₁)与弹性常数(k₁₁)之比(γ₁/k₁₁)带来。这也导致它们在根据本发明的显示器中的优异表现。

背景技术

使用介电正性液晶的IPS和FFS显示器是本领域熟知的并且已经广泛被采用于多种类型的显示器，例如桌面监视器和电视机，而且也用于游戏、移动和汽车应用。

然而，目前，广泛采用使用介电负性液晶的IPS和特别是FFS显示器。后者有时也被称为UB-FFS(超亮FFS)。例如在US 2013/0207038 A1中公开了这种显示器。相比于先前使用的IPS-和FFS显示器(它们已经是介电正性液晶)，这些显示器的特征在于显著增加的透射率。然而，使用介电负性液晶的这些显示器具有严重的缺点：相比于使用介电正性液晶的各显示器而言需要更高的操作电压。用于UB-FFS的液晶介质具有-0.5或更小和优选-1.5或更小的介电各向异性。

用于HB-FFS(高亮度FFS)的液晶介质具有0.5或更大和优选1.5或更大的介电各向异性。包含介电负性和介电正性液晶化合物二者的各介质或者介晶化合物公开于例如US2013/0207038 A1中。这些介质的特征在于已经有相当大的ε_⊥和ε_av.值，但它们的比(ε_⊥/Δε)相对较小。

然而，根据本申请，优选的是具有呈沿面配向的介电正性液晶介质的IPS或FFS效应。

该效应在电光显示器元件中的工业应用需要必须满足多种要求的液晶相。此处特别重要的是对水分、空气的化学耐性和物理影响，如热，红外线、可见光和紫外区域的辐射，和直流(DC)和交流(AC)电场。

此外，工业可用的液晶相需要在适合的温度范围和低粘度下具有液晶中间相。

迄今已经公开的具有液晶中间相的系列化合物均不包括符合所有这些要求的单一化合物。因此，通常制备2-25种，优选3-18种化合物的混合物以获得可用作液晶相的物质。

已知矩阵液晶显示器(MLC显示器)。可用于各个像素单独切换的非线性元件为，例如有源元件(即晶体管)。于是使用术语“有源矩阵”，其中通常使用薄膜晶体管(TFT)，其通常安置在作为基板的玻璃板上。

两种技术之间的区别在于：包含化合物半导体，例如CdSe，或金属氧化物如ZnO的TFT，或基于多晶和尤其是无定形硅的TFT。目前后一技术在全球范围内已经具有最大的商业重要性。