[发明专利]液晶介质

说明书

本发明涉及具有向列相的液晶介质，其包含一种或多种式Py化合物其中参数具有本文中给出的含义，涉及所述液晶介质在电光显示器中的用途，特别是在基于IPS或FFS效应的有源矩阵显示器中的用途，包含这种类型的液晶介质的这种类型的显示器，以及式Py化合物用于改进如本文中所述的包含一种或多种额外的介晶化合物的液晶介质的对比度和/或响应时间的用途。

技术领域

本发明涉及新型液晶介质，尤其用于液晶显示器的新型液晶介质，和涉及这些液晶显示器，尤其涉及使用IPS(面内切换型)效应或优选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XB-FFS(超亮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。

该介质的特征在于对黑态的特别好的表现，主要是因为它们的非常低的散射。这反过来尤其是由它们的高弹性常数引起的。

高弹性常数也会导致较高的旋转粘度值(γ₁)。因此，旋转粘度(γ₁)与扭转变形的弹性常数(k₂₂)之比γ₁/k₂₂的值更高，从而导致更高的响应时间。由于k₂₂与展开变形的弹性常数k₁₁近似成比例(k₂₂的值通常约为k₁₁值的一半)，因此可以容易且方便地近似确定γ₁和k₁₁。

LC显示器的对比度一方面可以通过更高的透射率来改进，这可以通过FFS液晶盒布局中更高的ε_⊥来实现。并且，另一方面，它可以通过更好的暗态来改进。后者，即暗态，尤其受到散射参数的强烈影响。在这里，液晶介质具有高弹性常数，低散射，从而提高LCD的对比度。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，而且用于移动应用。

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 2013/0207038A1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，使用常规的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。包含介电负性的和介电正性液晶的化合物二者或介晶化合物的用于HB-FFS的液晶介质公开于例如US 2013/0207038 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。