液晶介質制造技術

本發明專利技術涉及一種液晶介質，其特征在于其包含-包含一種或多種可聚合化合物的可聚合組分(A)以及-包含一種或多種通式I和/或IA化合物的液晶組分(B)其中R0、X0和L1-6具有權利要求1中指明的含義，以及涉及其在電光學液晶顯示器中的用途。

【技術實現步驟摘要】
液晶介質
本專利技術涉及液晶介質(LC介質)，其用于電光學目的的用途，以及涉及包含該介質的液晶顯示器。
技術介紹
液晶主要在顯示器件中用作電介質，因為這類物質的光學性質能通過施加的電壓而改變。基于液晶的電光學器件對本領域技術人員來說是極為熟知的且可以基于各種效應。這類器件的實例是具有動態散射的盒（cells），DAP(排列相畸變(deformationofalignedphases))盒、賓/主盒(guest/host)、具有扭曲向列結構的TN盒、STN(超扭曲向列)盒、SBE(超雙折射效應)盒和OMI(光學模式干涉)盒。最為常見的顯示器件基于Schadt-Helfrich效應并且具有扭曲向列結構。此外，還有以與基板和液晶面平行的電場工作的盒，例如，IPS(面內切換)盒。特別地，TN、STN、FFS(邊緣場切換)和IPS盒是對于根據本專利技術的介質而言當前商業上令人關注的應用領域。液晶材料必須具有良好的化學和熱穩定性和對電場和電磁輻射的良好的穩定性。此外，液晶材料應當具有低粘度并在盒中產生短的尋址時間、低的閾值電壓和高的對比度。此外，它們應當在通常的操作溫度，即高于和低于室溫的最寬的可能范圍內具有合適的中間相（mesophase），例如用于上述盒的向列型中間相或膽甾型中間相。因為通常將液晶作為多種組分的混合物使用，因此重要的是組分彼此易于混溶。更進一步的性質如導電性、介電各向異性和光學各向異性必須根據盒類型和應用領域而滿足各種要求。例如，用于具有扭曲向列結構的盒的材料應當具有正的介電各向異性和低導電率。例如，對于具有集成的非線性元件以切換獨立像素的矩陣液晶顯示器(MLC顯示器)，期望具有大的正介電各向異性、寬的向列相、相對低的雙折射、很高的電阻率、良好的UV和溫度穩定性和低蒸氣壓的介質。這類矩陣液晶顯示器是已知的。能用于獨立地切換獨立像素的非線性元件的實例是有源元件(即晶體管)。于是使用術語“有源矩陣（activematrix）”，其中可區分為以下兩種類型：1.在作為基板的硅晶片上的MOS(金屬氧化物半導體)或其它二極管。2.在作為基板的玻璃板上的薄膜晶體管(TFT)。將單晶硅作為基板材料使用限制了顯示器尺寸，因為甚至是不同分顯示器的模塊組裝也會在接頭處導致問題。就優選的更有前景的類型2的情況來說，所用的電光效應通常是TN效應。區分為兩種技術：包含化合物半導體例如CdSe的TFT，或基于多晶硅或非晶硅的TFT。對于后一種技術，全世界范圍內正在進行深入的工作。將TFT矩陣施用于顯示器的一個玻璃板的內部，而另一玻璃板在其內部帶有透明反電極。與像素電極的尺寸相比，TFT非常小且對圖像幾乎沒有不利作用。該技術還可以推廣到全色功能的(fullycolour-capable)顯示器，其中將紅、綠和藍濾光片的鑲嵌物(mosaic)以使得濾光片元件與每個可切換的像素相對的方式布置。TFT顯示器通常作為在傳輸中具有交叉的起偏器（polarisers）的TN盒來運行且是背光照明的。術語“MLC顯示器”在此包括具有集成非線性元件的任何矩陣顯示器，即除了有源矩陣外，還有具有無源（passive）元件的顯示器，如可變電阻或二極管(MIM=金屬-絕緣體-金屬)。這類MLC顯示器特別適用于TV應用(例如袖珍電視)或用于計算機應用(膝上型電腦)和汽車或飛行器構造中的高信息顯示器。除了關于對比度和響應時間的角度依賴性問題之外，由于液晶混合物不夠高的電阻率，MLC顯示器中也還產生一些困難[TOGASHI,S.,SEKI-GUCHI,K.,TANABE,H.,YAMAMOTO,E.,SORIMACHI,K.,TAJIMA,E.,WATANABE,H.,SHIMIZU,H.,Proc.Eurodisplay84,1984年9月:A210-288MatrixLCDControlledbyDoubleStageDiodeRings,第141頁及后續頁,Paris;STROMER,M.,Proc.Eurodisplay84,1984年9月:DesignofThinFilmTransistorsforMatrixAddressingofTelevisionLiquidCrystalDisplays,pp.145ff.,Paris]。隨著降低的電阻，MLC顯示器的對比度劣化，并且可能出現殘留影像消除的問題。因為由于與顯示器內部表面的相互作用，液晶混合物的電阻率通常隨MLC顯示器的壽命下降，所以高的(初始)電阻非常重要以獲得可接受的使用壽命。特別是就低電壓的混合物來說，至今不可能實現很高的電阻率值。此外重要的是，電阻率顯示出隨溫度升高和在加熱和/或UV曝光后最小可能的增加。來自現有技術的混合物的低溫性能也是特別不利的。要求即使在低溫下也不出現結晶和/或近晶相，以及粘度的溫度依賴性要盡可能低。因此，來自現有技術的MLC顯示器不滿足當今的要求。除了使用背光照明的,即透射式和期望的話透反式（transflectively）工作的液晶顯示器之外，反射式液晶顯示器也是特別令人感興趣的。這些反射式液晶顯示器使用環境光用于信息顯示。因此它們比具有相應尺寸和分辨率的背光照明的液晶顯示器消耗明顯更少的能量。因為TN效應特征在于非常良好的對比度，這類反射式顯示器甚至可在明亮的環境條件中很好地讀取。這已經以簡單的反射式TN顯示器，如用于例如手表和袖珍計算器中的那些已知。然而，該原理還可用于高質量、更高分辨率的有源矩陣尋址的顯示器，例如TFT顯示器。在此，如已經在一般常規的透射式TFT-TN顯示器中的那樣，低雙折射率(Δn)的液晶的使用對于達到低光學延遲(d·Δn)而言是必需的。該低光學延遲導致通常可接受的對比度的低視角依賴性(參見DE3022818)。在反射式顯示器中，低雙折射率液晶的應用甚至比在透射式顯示器中更重要，因為在反射式顯示器中光所經過的有效層厚度為在具有相同層厚度的透射式顯示器中的大約兩倍大。對于TV和視頻應用，為了能夠以接近真實的質量再現多媒體內容，例如電影和視頻游戲，要求具有快速響應時間的顯示器。特別地，如果使用具有低粘度值、特別是旋轉粘度γ1，以及具有高光學各向異性（Δn）的液晶介質，就能實現這樣的短響應時間。因此，繼續存在著對具有非常高的電阻率同時也具有大的工作溫度范圍、短響應時間（甚至在低溫下），和低閾值電壓的MLC顯示器的很大需求，這種顯示器不顯示出或僅僅較小程度地顯示出這些缺點。在TN(Schadt-Helfrich)盒中，期望有助于盒中的以下優點的介質：-拓寬的向列相范圍(特別是直到低溫的)-在極低溫下切換的能力(戶外應用、汽車、航空電子技術)-提高的對紫外輻射的耐受性(更長的服務壽命)-低閾值(驅動)電壓-快速響應時間-足夠高的雙折射-足夠高的電阻率以提供足夠高的電壓保持比(HR)-在盒和顯示器中的足夠高的預傾角，特別是為避免取向中的缺陷。可從現有技術中獲得的介質不能實現這些優點而同時保持其它參數。就超扭曲(STN)盒來說，期望促進更大的多路傳輸性（multiplexability）和/或更低的閾值電壓和/或更寬的向列相范圍（特別是在低溫下）的介質。為此，迫切地需要進一步擴展可利用的參數范圍（清亮點、近晶-向列相轉變點或熔點、粘度、介本文檔來自技高網...

【技術保護點】
液晶介質，其特征在于其包含?包含一種或多種可聚合化合物的可聚合組分(A)以及?包含一種或多種通式I和/或IA化合物的液晶組分(B)其中R0表示具有1到15個C原子的烷基或烷氧基，其中另外地這些基團中的一個或多個CH2基團各自可以彼此獨立地被?C≡C?，?CF2O?、?CH=CH?、?O?、?CO?O?或?O?CO?以使得O原子不直接彼此連接的方式代替，以及其中另外地一個或多個H原子可被鹵素原子代替，X0表示F、Cl、CN、SF5、SCN、NCS，具有最高6個C原子的鹵化烷基、鹵化烯基、鹵化烷氧基或鹵化烯氧基，以及L1?6各自彼此獨立地表示H或F。FDA00001989591600011.jpg,FDA00001989591600012.jpg

【技術特征摘要】
2011.08.09 EP 11006531.51.液晶介質，其特征在于其包含-包含一種或多種可聚合化合物的可聚合組分(A)以及-包含一種或多種1-25重量％通式I化合物和一種或多種IA化合物的液晶組分(B)其中R0表示具有1到15個C原子的烷基或烷氧基，其中另外地這些基團中的一個或多個CH2基團各自可以彼此獨立地被-C≡C-，-CF2O-、-CH＝CH-、-O-、-CO-O-或-O-CO-以使得O原子不直接彼此連接的方式代替，以及其中另外地一個或多個H原子可被鹵素原子代替，X0表示F、Cl、CN、SF5、SCN、NCS，具有最高6個C原子的鹵化烷基、鹵化烯基、鹵化烷氧基或鹵化烯氧基，以及L1-6各自彼此獨立地表示H或F。2.根據權利要求1的液晶介質，其特征在于可聚合組分(A)包含至少一種選自下式化合物的可聚合化合物:其中各個基團具有以下含義：P1和P2各自彼此獨立地表示可聚合的基團，Sp1和Sp2各自彼此獨立地表示單鍵或間隔基團，其中另外地P1-Sp1-和P2-Sp2基團的一個或多個可表示Raa，條件是存在的P1-Sp1-和P2-Sp2基團的至少一個不表示Raa，Raa表示H、F、Cl、CN或具有1到25個C原子的直鏈或支鏈的烷基，其中另外地一個或多個不相鄰的CH2基團可以各自彼此獨立地被-C(R0)＝C(R00)-、-C≡C-、-N(R0)-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-以使得O和/或S原子不彼此直接連接的方式代替，并且其中另外地一個或多個H原子可被F、Cl、CN或P1-Sp1-代替，R0,R00各自彼此獨立地且每次出現時相同或不同地表示H或具有1到12個碳原子的烷基，Ry和Rz各自彼此獨立地表示H、F、CH3或CF3，Z1表示-O-、-CO-、-C(RyRz)-或-CF2CF2-，Z2和Z3各自彼此獨立地表示-CO-O-、-O-CO-、-CH2O-、-OCH2-、-CF2O-、-OCF2-或-(CH2)n-，其中n是2、3或4，L每次出現時，相同或不同地表示F、Cl、CN或具有至少1到12個碳原子的直鏈或支鏈的任選單或多氟化的烷基、烷氧基、烯基、炔基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰基氧基或烷氧基羰基氧基，L'和L”各自彼此獨立地表示H、F或Cl，r表示0、1、2、3或4，s表示0、1、2或3，t表示0、1或2，x表示0或1。3.根據權利要求2的液晶介質，其特征在于P1和P2各自彼此獨立地具有上下文中對于p指明的含義之一。4.根據權利要求2的液晶介質，其特征在于P1和P2各自彼此獨立地表示丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、氟代丙烯酸酯、氧雜環丁烷、乙烯基、乙烯基氧基或環氧化物基團。5.根據權利要求2的液晶介質，其特征在于Sp1和Sp2各自彼此獨立地具有上下文中對于Sp指明的含義之一。6.根據權利要求2的液晶介質，其特征在于Sp1和Sp2各自彼此獨立地表示-(CH2)p1-、-(CH2)p1-O-、-(CH2)p1-CO-O-或-(CH2)p1-O-CO-O-，其中p1是從1到12的整數，并且其中最后提及的基團中對相鄰環的連接經由所述O原子進行。7.根據權利要求2的液晶介質，其特征在于Raa表示具有1到12個碳原子的直鏈或支鏈的任選單或多氟化的烷基、烷氧基、烯基、炔基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰基氧基或烷氧基羰基氧基，其中烯基和炔基具有至少兩個碳原子且支鏈基團具有至少三個碳原子。8.根據權利要求2的液晶介質，其特征在于L每次出現時，表示F。9....

【專利技術屬性】
技術研發人員：洪銓，張志傑，蔡百軒，歐陽岱岳，
申請(專利權)人：默克專利股份有限公司，
類型：發明
國別省市：