[发明专利]用于液晶混合物的添加剂

说明书

本发明涉及用于用作液晶混合物中的组分的多氟化添加剂，包含这些化合物的液晶混合物，和基于这些混合物的液晶显示器。

技术领域

本发明涉及用于用作液晶混合物中的组分的多氟化添加剂，涉及包含所述化合物的液晶混合物，和涉及基于这些混合物的液晶显示器。

背景技术

自从约40年前发现了第一个商业可用的液晶化合物以来，液晶已经发现了宽的应用领域。现今已知的应用领域是简单数字显示器，便携式和台式电脑、导航系统和尤其还有电视机的显示器。特别地，对于可播放视频的显示器，对响应时间和图像的对比度有很高的要求。

液晶中的分子的空间排列导致很多它的性能是方向依赖性的。在此对于在液晶显示器中的用途重要的尤其是光学、介电和弹性力学行为方面的各向异性。取决于所述分子是以它们的纵轴垂直于还是平行于电容器的两个板定向，其具有不同的电容；这样，所述液晶介质的介电常数ε对于两种定向具有不同的值。与平行排布时相比，分子纵轴垂直于电容器板定向时的介电常数更大的物质被称为是介电正性的。换句话说，如果平行于分子纵轴的介电常数ε_||大于垂直于分子纵轴的介电常数ε_⊥，则介电各向异性Δε＝ε_||-ε_⊥大于0。可用于常规显示器的大部分液晶属于这一类。

分子的可极化性和永久偶极矩二者都对所述介电各向异性起作用。当将电压施加到显示器时，分子的纵轴以如下方式自配向：介电常数中较大的那个变得有效。与电场相互作用的强度在此取决于这两个常数之间的差异。与在较大差异的情况下相比，在较小差异的情况下，较高的开关电压是必需的。将适当的极性基团(例如腈基团或氟)结合入到液晶分子中使得能够实现宽范围的工作电压。

在用于常规液晶显示器的液晶分子的情况下，沿着分子的纵轴定向的偶极矩大于垂直于分子的纵轴定向的偶极矩。在广泛流行的TN(“扭转向列型”)液晶盒中，厚度仅为约5至10μm的液晶层被配置在两个平面平行的玻璃板之间，已经向所述玻璃板的每一个上气相沉积了氧化铟锡(ITO)构成的导电透明层作为电极。使大多数由塑料(例如聚酰亚胺)组成的同样透明的配向层位于这些膜和液晶层之间。这种配向层用于通过表面力使相邻液晶分子的纵轴处于优选的方向，使得在没有电压的状态下，它们以相同的定向平坦地或以相同的小倾斜角一致地位于显示器表面的内侧。将仅使得线性偏振光能够进入和射出的两个偏振膜以特定排布施加到显示器的外侧。

采用其中较大的偶极矩平行于分子的纵轴定向的液晶，已经开发了非常高性能的显示器。在此，在大多数情况下，使用5至20种组分的混合物以力求实现充分宽的介晶相的温度范围和短的响应时间和低的阈值电压。然而，对于如例如用于笔记本电脑的那些液晶显示器，强的视角依赖性仍造成困难。如果显示器的表面垂直于观察者的观察方向，则可实现最佳的成像品质。如果显示器相对于观察方向偏斜，则在某些情况下成像品质急剧劣化。为了更好的舒适性，正在努力使显示器可偏离观察者的观察方向而不显著降低成像品质的角度最大化。最近已经尝试使用如下液晶化合物以改进视角依赖性，所述液晶化合物的垂直于分子的纵轴的偶极矩大于平行于分子的纵轴的偶极矩。在这种情况下，介电各向异性Δε是负的。在没有电场的状态下，这些分子是以它们的纵轴垂直于显示器的玻璃表面定向的。通过施加电场它们或多或少地平行于玻璃表面定向。以此方式，已经可以实现视角依赖性的改进。这种类型的显示器被称为VA-TFT(“垂直配向”)显示器。

为了开关单个像素，大多数高分辨率显示器是通过非线性电子元件，例如通过薄膜晶体管(“TFT”)寻址的。这样的显示器在下文中也被称为有源矩阵显示器(TFT显示器)。