液晶介质制造技术

本发明专利技术涉及一种液晶介质，其特征在于其包含—包含一种或多种可聚合化合物的可聚合组分(A)以及—包含一种或多种通式(I)的化合物的液晶组分(B)，其中R、环A1和A2、Z1、Z2、Y1、Y2、X0和r如权利要求1中定义。

【技术实现步骤摘要】
液晶介质本申请是申请号为200980124099.3的中国专利申请的分案申请。专利
本专利技术涉及包含至少一种可聚合化合物的液晶介质，其用于电光学目的的用途，以及包含该介质的显示器件。
技术介绍
由于液晶的光学性质能通过施加的电压来调节，所以液晶主要用作为显示器件中的电介质。基于液晶的电光学器件是本领域技术人员非常熟知的且可基于各种效应。这类器件的实例是具有扭曲向列结构的TN盒、STN(“超扭曲向列”)盒、ECB(“电控双折射”)盒和IPS(“面内切换”)盒。最寻常的显示器件基于Schadt-Helfrich效应且具有扭曲向列结构，例如在TN和STN盒中。它们可作为多路传输(multiplex)或有源矩阵显示器(AMD-TN、AMD＝有源矩阵驱动)来工作。就TN显示器来说，期望能够在盒中实现以下优点的液晶介质：扩大的向列相范围(特别是向下直到低温)，在极端低温下的可切换性(户外用途、汽车、航空电子技术)以及对UV辐射增强的耐受性(更长的使用寿命)。然而，采用现有技术中可获得的介质，不可能在保持其他参数的同时获得这些优点。就更加高度扭曲的STN显示器来说，期望能实现更大的多路传输性(multiplexability)和/或更低的阈值电压和/或更宽的向列相范围(特别是在低温下)的液晶介质。为此，迫切地期望进一步扩展可利用的参数范围(清亮点、近晶-向列型转变点或熔点、粘度、介电参数、弹性参数)。除了其中用于重新排列的电场基本上垂直于液晶层而产生的已知液晶显示器(TN、STN、ECB和IPS)外，也存在着其中电信号以使得电场具有平行于液晶层的显著分量的方式产生的显示器。这类显示器称作IPS(“面内切换”)显示器，公开在例如WO91/10936中。包含已知液晶介质的TN显示器的特征在于不适当地长的响应时间且经常要过高的工作电压。因此，存在着对于没有这些缺点或仅仅以减少的程度有这样的缺点的用于TN显示器的液晶介质的需求。为此，存在着对于除了足够的相范围、在低温下低的结晶倾向、低双折射率和足够的电阻外，特别是具有低阈值电压(V10)和小的响应时间的液晶材料的特别需求。TN显示器可以例如作为矩阵显示器来工作。矩阵液晶显示器是已知的。能用于各个切换各个像素的非线性元件的实例是有源元件(即晶体管)。于是，使用术语“有源矩阵(activematrix)”，其中可区分为以下两种类型：1.在作为基板的硅晶片上的MOS(金属氧化物半导体)或其它二极管。2.在作为基材的玻璃板上的薄膜晶体管(TFT)。将单晶硅作为基板材料使用限制了显示器尺寸，因为即使是各种分显示器(part-displays)的模块组装也会在接头处导致问题。就优选的更有前景的类型2的情况来说，所用的电光学效应是TN效应。区分为两种技术：包含化合物半导体例如CdSe的TFT，或基于多晶硅或非晶硅的TFT。对于后一种技术，全世界范围内正在进行深入的工作。将TFT矩阵施用于显示器的一个玻璃板的内侧，而另一玻璃板在其内侧带有透明反电极。与像素电极的尺寸相比，TFT非常小且对图像几乎没有不利作用。该技术还可以推广到全色功能的(fullycolour-capable)显示器，其中将红、绿和蓝滤光片的镶嵌物(mosaic)以使得滤光片元件与每个可切换的像素相对的方式排列。TFT显示器通常作为在透射中具有交叉的起偏器的TN盒(TN-TFT)来工作且是背景照明的。术语“MLC显示器”在此处包括具有集成非线性元件的任何矩阵显示器，即除了有源矩阵外，还有具有无源(passive)元件，如可变电阻或二极管(MIM＝金属-绝缘体-金属)的显示器。对于具有集成的非线性元件以切换各个像素的矩阵液晶显示器(MLC显示器)，期望例如具有大的正介电各向异性、宽的向列相、相对低的双折射率、很高的电阻率、良好的UV和温度稳定性和低蒸气压的介质。这类MLC显示器特别适用于TV应用(例如袖珍电视)和用于计算机应用(膝上型电脑)和汽车或飞机构造中的高信息显示器。除了关于对比度和响应时间的角度依赖性方面的问题之外，由于液晶混合物不够高的电阻率，MLC-显示器中也还产生一些困难[TOGASHI,S.,SEKIGUCHI,K.,TANABE,H.,YAMAMOTO,E.,SORIMACHI,K.,TAJIMA,E.,WATANABE,H.,SHIMIZU,H.,Proc.Eurodisplay84,1984年9月:A210-288MatrixLCDControlledbyDoubleStageDiodeRings,第141页起,Paris；STROMER,M.,Proc.Eurodisplay84,1984年9月:DesignofThinFilmTransistorsforMatrixAddressingofTelevisionLiquidCrystalDisplays,第145页起,Paris]。随着降低的电阻，MLC-显示器的对比度劣化，并且可能出现残留影像(afterimage)消除的问题。因为由于与显示器内表面的相互作用，液晶混合物的电阻率通常随MLC-显示器的寿命下降，所以高的(初始)电阻非常重要以获得可接受的使用寿命。特别是就低电压的混合物来说，至今不可能实现很高的电阻率值。更重要的是，电阻率具有随温度升高和在加热和/或UV曝露后的最小可能的增加。来自现有技术的混合物的低温性能也是特别不利的。要求即使在低温下也不出现结晶和/或近晶相，以及粘度的温度依赖性要尽可能低。已知的MLC显示器不满足这些要求。因此，继续存在着对具有非常高的电阻率且同时具有大的工作温度范围、短响应时间(甚至在低温下)和低阈值电压的MLC显示器的很大需求，这种显示器不具有或仅仅以降低的程度地具有上述缺点。除了使用背景照明的即透射地和任选透射反射地操作的液晶显示器，反射式液晶显示器也是特别令人感兴趣的。这些反射式液晶显示器使用环境光用于信息显示。因此它们比具有相应尺寸和分辨率的背景照明的液晶显示器消耗明显更少的能量。因为TN效应特征在于非常良好的对比度，这类反射式显示器甚至可在明亮的环境条件中很容易地识别。这是已经已知的简单的反射式TN显示器，如用于例如手表和袖珍计算器中的那些。然而，该原理还可用于高质、更高分辨率的有源矩阵控制的显示器，例如TFT显示器。在此，如已经在一般常规的透射TFT-TN显示器中的那样，低双折射率(Δn)的液晶的使用对于达到低光学延迟(d·Δn)是必需的。该低光学延迟产生通常可接受的对比度的低视角依赖性(参见DE3022818)。在反射式显示器中，低双折射率液晶的应用甚至比在透射式显示器中更重要，因为在反射式显示器中光所穿越的有效层厚度为具有相同层厚度的透射式显示器中的大约两倍。反射式显示器相对于透射式显示器的优点除了低能耗(因为不需要背光)之外，还在于节省空间(这导致非常小的物理深度)和减少了由于背光不同程度的加热导致的温度梯度引起的问题。通常，上述类型的液晶材料必须具有良好的化学和热稳定性和对电场和电磁辐射的良好的稳定性。此外，液晶材料应当具有低粘度并在盒中提供短的寻址时间、低的阈值电压和高对比度。此外，它们应当在通常的工作温度，即低于和高于室温的最宽的可能范围内具有合适的介晶相(mesophase本文档来自技高网...

【技术保护点】
液晶介质，特征在于其包含‑包含一种或多种可聚合化合物的可聚合组分(A)，该可聚合组分(A)包含至少一种选自式I*1到I*20的化合物的可聚合化合物，R1具有以下式I中对于R0指明的含义之一，Sp1和Sp2具有对于Sp指明的含义之一或表示单键，Sp表示间隔基团，其选自式Sp'‑X'，其中Sp'表示具有1－20个碳原子的亚烷基，其任选由F、Cl、Br、I或CN单或多取代，此外其中一个或多个不相邻的CH2基团可以各自彼此独立地被‑O‑、‑S‑、‑NH‑、‑NR0‑、‑SiR0R00‑、‑CO‑、‑COO‑、‑OCO‑、‑OCO‑O‑、‑S‑CO‑、‑CO‑S‑、‑NR0‑CO‑O‑、‑O‑CO‑NR0‑、‑NR0‑CO‑NR0‑、‑CH＝CH‑或‑C≡C‑以使得O和/或S原子不直接彼此连接的方式代替，X'表示‑O‑、‑S‑、‑CO‑、‑COO‑、‑OCO‑、‑O‑COO‑、‑CO‑NR0‑、‑NR0‑CO‑、‑NR0‑CO‑NR0‑、‑OCH2‑、‑CH2O‑、‑SCH2‑、‑CH2S‑、‑CF2O‑、‑OCF2‑、‑CF2S‑、‑SCF2‑、‑CF2CH2‑、‑CH2CF2‑、‑CF2CF2‑、‑CH＝N‑、‑N＝CH‑、‑N＝N‑、‑CH＝CR0‑、‑CY2＝CY3‑、‑C≡C‑、‑CH＝CH‑COO‑、‑OCO‑CH＝CH‑或单键，R0和R00分别彼此独立地表示H或具有1至12个碳原子的烷基，且Y2和Y3分别彼此独立地表示H、F、Cl或CN，Z2和Z3各自彼此独立地表示‑COO‑或‑OCO‑，L表示P‑Sp‑、F、Cl、Br、I、‑CN、‑NO2、‑NCO、‑NCS、‑OCN、‑SCN、‑C(＝O)N(RX)2、‑C(＝O)Y1、‑C(＝O)RX、‑N(RX)2，任选取代的甲硅烷基，具有6－20个碳原子的任选取代的芳基，或者具有1－25个碳原子的直链或支化的烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰基氧基或烷氧基羰基氧基，其中另外地一个或更多个H原子可以被F、Cl或P‑Sp‑代替，L'和L″各自彼此独立地表示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，以及Rx表示H或CH3；其中所述基团P1和P2选自CH2＝CW1‑COO‑、CH2＝CW1‑CO‑、CH2＝CW2‑O‑、CW1＝CH‑CO‑(O)k3‑、CW1＝CH‑CO‑NH‑、CH3‑CH＝CH‑O‑、(CH2＝CH)2CH‑OCO‑、(CH2＝CH‑CH2)2CH‑OCO‑、(CH2＝CH)2CH‑O‑、(CH2＝CH‑CH2)2N‑、(CH2＝CH‑CH2)2N‑CO‑、HO‑CW2W3‑、HS‑CW2W3‑、HW2N‑、HO‑CW2W3‑NH‑、CH2＝CW1‑CO‑NH‑、CH2＝CH‑(COO)k1‑Phe‑(O)k2‑、CH2＝CH‑(CO)k1‑Phe‑(O)k2‑、Phe‑CH＝CH‑、HOOC‑、OCN‑和W4W5W6Si‑，其中W1表示H、F、Cl、CN、CF3、苯基或具有1至5个碳原子的烷基，W2和W3分别彼此独立地表示H或具有1至5个碳原子的烷基，W4、W5和W6分别彼此独立地表示Cl、具有1至5个碳原子的氧杂烷基或氧杂羰基烷基，W7和W8分别彼此独立地表示H、Cl或具有1至5个碳原子的烷基，Phe表示1,4‑亚苯基，其任选地被一个或更多个基团L取代，且k1、k2和k3分别彼此独立地表示0或1，并且P1和P2定义中的L是F、Cl、Br、I、‑CN、‑NO2、‑NCO、‑NCS、‑OCN、‑SCN、‑C(＝O)N(Rx)2、‑C(＝O)Y1、‑C(＝O)Rx、‑N(Rx)2，其中Rx是H或CH3，且Y1表示卤素，任选取代的甲硅烷基或具有6～40个碳原子的芳基，以及具有1～25个碳原子的直链或支化的烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰基氧基或烷氧基羰基氧基，其中一个或多个H原子可以任选地被F或Cl代替；以及‑包含一种或多种式I1到I5的化合物的液晶组分(B)其中R0是具有1－15个碳原子的烷基或链烯基，其为未取代的、由CN或CF3单取代的或由卤素至少单取代的，此外其中在这些基团中的一个或多个CH2基团可以彼此独立地被‑O‑、‑S‑、‑CO‑、‑CO‑O‑、‑O‑CO‑、‑O‑CO‑O‑、‑CH＝CH‑或‑C≡C‑以使得氧原子不直接彼此连接的方式代替，Y1和Y2彼此独立地是H或F，Z1是‑CF2O‑、‑OCF2‑或‑COO‑，Z2是‑O‑、‑S‑、‑CO‑、‑COO‑、‑OCO‑、‑S‑CO‑、‑CO‑S‑、‑OCH2‑、‑CH2O‑、‑SCH2‑、‑CH2S‑、‑CF2O‑、‑OCF2‑、‑CF2S‑、‑SCF2‑、‑CH2CH2‑、‑CF2CH2‑、‑CH2CF2‑、‑CF2CF2‑、‑CH＝C...

【技术特征摘要】
2008.06.27 EP 08011673.41.向列相液晶介质，特征在于其包含-包含一种或多种可聚合化合物的可聚合组分(A)，该可聚合组分(A)包含至少一种选自式I＊1到I＊20的化合物的可聚合化合物，R1具有以下式I中对于R0指明的含义之一，Sp1和Sp2具有对于Sp指明的含义之一或表示单键，Sp表示间隔基团，其选自式Sp'-X'，其中Sp'表示具有1－20个碳原子的亚烷基，其任选由F、Cl、Br、I或CN单或多取代，此外其中一个或多个不相邻的CH2基团可以各自彼此独立地被-O-、-S-、-NH-、-NR0-、-SiR0R00-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCO-O-、-S-CO-、-CO-S-、-NR0-CO-O-、-O-CO-NR0-、-NR0-CO-NR0-、-CH＝CH-或-C≡C-以使得O和/或S原子不直接彼此连接的方式代替，X'表示-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-O-COO-、-CO-NR0-、-NR0-CO-、-NR0-CO-NR0-、-OCH2-、-CH2O-、-SCH2-、-CH2S-、-CF2O-、-OCF2-、-CF2S-、-SCF2-、-CF2CH2-、-CH2CF2-、-CF2CF2-、-CH＝N-、-N＝CH-、-N＝N-、-CH＝CR0-、-CY2＝CY3-、-C≡C-、-CH＝CH-COO-、-OCO-CH＝CH-或单键，R0和R00分别彼此独立地表示H或具有1至12个碳原子的烷基，且Y2和Y3分别彼此独立地表示H、F、Cl或CN，Z2和Z3各自彼此独立地表示-COO-或-OCO-，L表示P-Sp-、F、Cl、Br、I、-CN、-NO2、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、-C(＝O)N(RX)2、-C(＝O)Y1、-C(＝O)RX、-N(RX)2，任选取代的甲硅烷基，具有6－20个碳原子的任选取代的芳基，或者具有1－25个碳原子的直链或支化的烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰基氧基或烷氧基羰基氧基，其中另外地一个或更多个H原子可以被F、Cl或P-Sp-代替，P表示可聚合的基团,L'和L”各自彼此独立地表示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，以及Rx表示H或CH3；其中所述基团P1和P2选自CH2＝CW1-COO-、CH2＝CW1-CO-、CH2＝CW2-O-、CW1＝CH-CO-(O)k3-、CW1＝CH-CO-NH-、CH3-CH＝CH-O-、(CH2＝CH)2CH-OCO-、(CH2＝CH-CH2)2CH-OCO-、(CH2＝CH)2CH-O-、(CH2＝CH-CH2)2N-、(CH2＝CH-CH2)2N-CO-、HO-CW2W3-、HS-CW2W3-、HW2N-、HO-CW2W3-NH-、CH2＝CW1-CO-NH-、CH2＝CH-(COO)k1-Phe-(O)k2-、CH2＝CH-(CO)k1-Phe-(O)k2-、Phe-CH＝CH-、HOOC-、OCN-和W4W5W6Si-，其中W1表示H、F、Cl、CN、CF3、苯基或具有1至5个碳原子的烷基，W2和W3分别彼此独立地表示H或具有1至5个碳原子的烷基，W4、W5和W6分别彼此独立地表示Cl、具有1至5个碳原子的氧杂烷基或氧杂羰基烷基，W7和W8分别彼此独立地表示H、Cl或具有1至5个碳原子的烷基，Phe表示1,4-亚苯基，其任选...

【专利技术属性】
技术研发人员：李昇恩，金恩荣，宋东美，朴璟娥，朴相炫，李殷圭，
申请(专利权)人：默克专利股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE