[发明专利]液晶介质和包含其的液晶显示器

说明书

本发明涉及一种液晶介质，优选具有向列相和0.5或更大的介电各向异性，其包含一种或多种式(D)的化合物其中参数具有文中所给出的含义，涉及其在电光显示器中，特别是在基于IPS或FFS效应的有源矩阵显示器中的用途，涉及含有该类型液晶介质的该类型显示器，和涉及式(T)的化合物，以及它们用于改善包含一种或多种额外介晶化合物的液晶介质的透射率和/或响应时间的用途。

本发明涉及新型的液晶介质，特别是用于液晶显示器的液晶介质，和这些液晶显示器，特别是使用利用介电正性液晶的IPS(面内切换)或优选FFS(边缘场切换)效应的液晶显示器。最后一个也偶尔被称为XB-FFS(超亮的FFS，即使用具有正介电各向异性，且含有Reg.NR.302015038212(无大介电各向异性的极性液晶(在FFS盒中)的液晶混合物的效应)效应。对于该效应，使用包含一种或多种同时具有高的平行于分子指向矢和垂直于分子指向矢的介电常数的化合物的介电正性液晶，这导致大的平均介电常数和高介电比以及优选同时导致相对小的介电各向异性。液晶介质任选额外地包含介电负性、介电中性化合物或这二者。以沿面(即平面)初始配向使用该液晶介质。根据本发明的液晶介质具有正介电各向异性并且包含同时具有大的平行于和垂直于分子指向矢的介电常数的化合物。

所述介质的特征在于在各个显示器中特别高的透射率和降低的响应时间，这通过它们独特的物理性能组合，尤其是通过它们的介电性能和特别是通过它们高的(ε_⊥/ε_av.)比或它们高的介电比(ε_⊥/Δε)的值带来。此外，且特别地，它们特征在于优异的γ₁/k₁₁的比。这也导致它们在根据本发明的显示器中的优异表现。

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用于多种类型的显示器，例如桌面监视器和电视机，而且用于移动应用。

然而，最近广泛采用使用介电负性液晶的IPS和特别是FFS显示器。后一个有时被称为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，这些显示器的特征在于显著增加的透射率，这已经是介电正性液晶。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个显示器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相应介质，或介晶化合物公开于例如US2013/0207038 A1中。然而，这些介质的特征在于有相当大的ε_⊥和ε_av值。

然而，根据本申请，其中介电正性液晶介质呈沿面配向的IPS或FFS效应是优选的。

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。此处尤为重要的是对水分、空气的耐化学性和物理影响，例如热、红外线、可见光和紫外区域的辐射以及直流(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全部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)。随后使用术语“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具有最大的商业重要性。