液晶显示器和具有垂面配向的液晶介质制造技术

本发明专利技术涉及具有负或正介电各向异性的液晶介质(LC介质)，其包含具有至少一种双官能或多官能锚定基团的自配向添加剂(SAM)，所述添加剂实现LC介质在液晶显示器(LC显示器)的表面或盒壁的垂面(垂直)配向。因此，本发明专利技术还涵盖在没有常规酰亚胺配向层情况下具有液晶介质(LC介质)的垂面配向的LC显示器。LC介质可以由可聚合或聚合的组分补充，其起到配向的稳定化的作用，用于调整倾斜角和/或作为钝化层。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】液晶显示器和具有垂面配向的液晶介质本专利技术涉及具有负或正介电各向异性的液晶介质(LC介质)，其包含具有至少一种双官能或多官能锚定基团的自配向添加剂(SAM)，所述添加剂实现LC介质在液晶显示器(LC显示器)的表面或盒壁的垂面(垂直)配向。因此，本专利技术还涵盖在没有常规酰亚胺配向层的情况下具有液晶介质(LC介质)的垂面配向的LC显示器。LC介质可以由可聚合或聚合的组分补充，其起到配向的稳定化的作用，用于调整倾斜角和/或作为钝化层。电控双折射、ECB效应或还有DAP(配向相畸变)效应的原理首次描述于1971年(M.F.Schieckel和K.Fahrenschon，"Deformationofnematicliquidcrystalswithverticalorientationinelectricalfields",Appl.Phys.Lett.19(1971),3912)。接着还有J.F.Kahn(Appl.Phys.Lett.20(1972),1193)以及G.Labrunie和J.Robert(J.Appl.Phys.44(1973),4869)的论文。J.Robert和F.Clerc(SID80DigestTechn.Papers(1980),30)，J.Duchene(Displays7(1986),3)和H.Schad(SID82DigestTechn.Papers(1982),244)的论文表明，液晶相必须具有高数值的弹性常数比K3/K1，高数值的光学各向异性Δn和Δε≤-0.5的介电各向异性值，从而适用于基于ECB效应的高信息显示元件。基于ECB效应的电光显示元件具有垂面的边缘配向(VA技术＝垂直配向)。利用ECB效应的显示器，作为所谓的VAN(垂直配向向列型)显示器，例如在MVA(多畴垂直配向，例如:Yoshide,H.等，论文3.1:"MVALCDforNotebookorMobilePCs...",SID2004InternationalSymposium,DigestofTechnicalPapers,XXXV,第I辑，第6-9页，和Liu,C.T.等，论文15.1:"A46-inchTFT-LCDHDTVTechnology...",SID2004InternationalSymposium,DigestofTechnicalPapers,XXXV,第II辑，750-753页)，PVA(图案垂直配向，例如：Kim,SangSoo,论文15.4:"SuperPVASetsNewState-of-the-ArtforLCD-TV",SID2004InternationalSymposium,DigestofTechnicalPapers,XXXV,第II辑，第760-763页)，ASV(高级超视角，例如：Shigeta,Mitzuhiro和Fukuoka,Hirofumi,论文15.2:"DevelopmentofHighQualityLCDTV",SID2004InternationalSymposium,DigestofTechnicalPapers,XXXV,第II辑，第754-757页)模式中，已经本身被确定为除了IPS(面内切换)显示器(例如：Yeo,S.D.,论文15.3:"AnLCDisplayfortheTVApplication",SID2004InternationalSymposium,DigestofTechnicalPapers,XXXV,第II辑,第758和759页)和长久已知的TN(扭曲向列型)显示器之外，当前最重要的三种较新类型的液晶显示器之一，特别是对于电视应用而言。例如在Souk,Jun,SIDSeminar2004,SeminarM-6:"RecentAdvancesinLCDTechnology",SeminarLectureNotes,M-6/1至M-6/26，和Miller,Ian,SIDSeminar2004,SeminarM-7:"LCD-Television",SeminarLectureNotes,M-7/1至M-7/32中将这些技术以通常形式进行了比较。尽管现代ECB显示器的响应时间已经通过超速驱动(overdrive)的寻址方法获得显著改善，例如：Kim,HyeonKyeong等，论文9.1:"A57-in.WideUXGATFT-LCDforHDTVApplication",SID2004InternationalSymposium,DigestofTechnicalPapers,XXXV,第I辑，第106－109页，但是获得兼容视频的响应时间，特别是在灰阶的切换中，仍然是一个没有令人满意地解决的问题。相当大的努力与具有两个或更多不同优先方向的畴的VA显示器的生产相关。本专利技术的目的是简化生产工艺和显示器件本身，而不放弃VA技术的优点，如相对短的响应时间和良好的视角依赖性。包含具有正介电各向异性的LC介质的VA显示器描述于S.H.Lee等的Appl.Phys.Lett.(1997),71,2851-2853中。这些显示器使用布置在基板表面上的叉指电极(具有梳状结构的面内寻址电极配置)，如特别是在市售IPS(面内切换)显示器(如公开于例如DE4000451和EP0588568)中所采用的，并具有液晶介质的垂面排列，当施加电场时其改变为平面排列(VA-IPS)。上述显示器的进一步发展例如可以在K.S.Hun等的J.Appl.Phys.(2008),104,084515(DSIPS:'double-sidein-planeswitching'forimprovementsofdrivervoltageandtransmission)，M.Jiao等的App.Phys.Lett(2008),92,111101(DFFS:'dualfringefieldswitching'forimprovedresponsetimes)和Y.T.Kim等的Jap.J.App.Phys.(2009),48,110205(VAS:'viewingangleswitchable'LCD)中发现。此外，VA-IPS显示器也已知名称为正-VA和HT-VA。在所有这样的显示器(通常以下简称为VA-IPS显示器)，配向层被施加到两基板表面用于LC介质的垂面配向。迄今这种层的生产与相当大的努力相关。本专利技术的目的是简化生产过程本身，而不放弃VA-IPS技术的优点，如相对短的响应时间，良好的视角依赖性和高对比度。在电-光显示元件中这些效果的工业应用需要LC相，它必须满足多个要求。这里特别重要的是对水分、空气和基板表面中的材料的耐化学性，以及物理影响，如热、红外线、可见光和紫外线辐射和直流和交流电场。此外，工业上可用的LC相要求在合适的温度范围具有液晶中间相和低粘度。VA和VA-IPS显示器一般旨在具有非常高的比电阻，同时大的工作温度范围、短的响应时间和低的阈值电压，在其帮助下可以产生各种灰色色调。在常规的VA和VA-IPS显示器中，在基板表面上的聚酰亚胺层保证了液晶的垂面配向。在显示器中产生合适的配向层需要相当大的努力。此外，配向层与LC介质的相互作用可能会本文档来自技高网...

【技术保护点】
液晶介质，其包含低分子量液晶混合物和一种或多种式I的自配向添加剂：R1‑A1‑(Z2‑A2)m1‑R2   (I)R2表示基团Sp1、Sp3、Sp5彼此独立地表示间隔基团或单键，Sp2表示三价无环间隔基团，优选基团CH、CR0或N，Sp4表示四价无环间隔基团，优选碳原子，Y彼此独立地为O、S、(CO)、NR0或单键，X1和X2彼此独立地为基团‑OH、‑NH2、‑NHR11、‑SH、‑SR11、‑NR112、‑OR11或‑(CO)OH、R11在每种情况下独立地表示具有1至15个C原子的卤代或未取代的烷基链，此外，其中在该烷基链中的一个或多个CH2基团可以各自彼此独立地被‑C≡C‑、‑CH＝CH‑、‑(CO)O‑、‑O(CO)‑、‑(CO)‑或‑O‑以O或N原子彼此不直接连接的方式代替，且其中两个基团R11任选地彼此连接形成环，B表示任何环或稠合环，任选地被一个、两个或三个RL取代，p表示2、3、4或5，A1和A2各自彼此独立地表示芳族、杂芳族、脂环族和杂环族基团，其还可以含稠环，且其还可以被RL单或多取代，RL在每种情况下彼此独立地表示OH、SH、SR0、‑(CH2)n1‑OH、F、Cl、Br、I、‑CN、‑NO2、‑NCO、‑NCS、‑OCN、‑SCN、‑C(＝O)N(R0)2、‑C(＝O)R0、‑N(R0)2、‑(CH2)n1‑N(R0)2、任选取代的甲硅烷基、具有6至20个C原子的任选取代的芳基或环烷基、或具有1至25个C原子的直链或支链烷基、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，此外，其中一个或多个H原子可以被F或Cl代替，且两个邻位RL一起任选地为＝O，n1表示1、2、3、4或5，Z2在每种情况下彼此独立地表示单键、‑O‑、‑S‑、‑CO‑、‑CO‑O‑、‑OCO‑、‑O‑CO‑O‑、‑OCH2‑、‑CH2O‑、‑SCH2‑、‑CH2S‑、‑CF2O‑、‑OCF2‑、‑CF2S‑、‑SCF2‑、‑(CH2)n1‑、‑CF2CH2‑、‑CH2CF2‑、‑(CF2)n1‑、‑CH＝CH‑、‑CF＝CF‑、‑C≡C‑、‑CH＝CH‑COO‑、‑OCO‑CH＝CH‑或CR0R00，R0和R00各自彼此独立地表示H或具有1至12个C原子的烷基，R1表示H，卤素，具有1至25个C原子的直链、支链或环烷基，此外，其中一个或多个不相邻的CH2基团可以被‑C≡C‑、‑CH＝CH‑、‑NR0‑、‑O‑、‑S‑、‑CO‑、‑CO‑O‑、‑O‑CO‑、‑O‑CO‑O‑以N、O和/或S原子彼此不直接连接的方式代替，并且此外，其中一个或多个叔碳原子(CH基团)可以被N代替，并且此外，其中一个或多个H原子可以被F或Cl代替，和m1表示0、1、2、3、4或5。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.12.17 EP 12008389.41.液晶介质，其包含低分子量液晶混合物和一种或多种式I的自配向添加剂：R1-A1-(Z2-A2)m1-R2(I)R2表示基团Sp1、Sp3、Sp5彼此独立地表示间隔基团或单键，Sp2表示三价无环间隔基团，Sp4表示四价无环间隔基团，Y彼此独立地为O、S、(CO)、NR0或单键，X1和X2彼此独立地为基团-OH、-NH2、-NHR11、-SH、-SR11、-NR112、-OR11或-(CO)OH、R11在每种情况下独立地表示具有1至15个C原子的卤代或未取代的烷基链，此外，其中在该烷基链中的一个或多个CH2基团可以各自彼此独立地被-C≡C-、-CH＝CH-、-(CO)O-、-O(CO)-、-(CO)-或-O-以O或N原子彼此不直接连接的方式代替，且其中两个基团R11任选地彼此连接形成环，B表示苯环，任选地被一个、两个或三个RL取代，p表示2、3、4或5，A1和A2各自彼此独立地表示芳族、杂芳族、脂环族或杂环族基团，其还可以含稠环，且其还可以被RL单或多取代，RL在每种情况下彼此独立地表示OH、SH、SR0、-(CH2)n1-OH、F、Cl、Br、I、-CN、-NO2、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、-C(＝O)N(R0)2、-C(＝O)R0、-N(R0)2、-(CH2)n1-N(R0)2、任选取代的甲硅烷基、具有6至20个C原子的任选取代的芳基或环烷基、或具有1至25个C原子的直链或支链烷基、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，此外，其中一个或多个H原子可以被F或Cl代替，且两个邻位RL一起任选地为＝O，n1表示1、2、3、4或5，Z2在每种情况下彼此独立地表示单键、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-OCO-、-O-CO-O-、-OCH2-、-CH2O-、-SCH2-、-CH2S-、-CF2O-、-OCF2-、-CF2S-、-SCF2-、-(CH2)n1-、-CF2CH2-、-CH2CF2-、-(CF2)n1-、-CH＝CH-、-CF＝CF-、-C≡C-、-CH＝CH-COO-、-OCO-CH＝CH-或CR0R00，R0和R00各自彼此独立地表示H或具有1至12个C原子的烷基，R1表示H，卤素，具有1至25个C原子的直链、支链或环烷基，此外，其中一个或多个不相邻的CH2基团可以被-C≡C-、-CH＝CH-、-NR0-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-以N、O和/或S原子彼此不直接连接的方式代替，并且此外，其中一个或多个叔碳原子(CH基团)可以被N代替，并且此外，其中一个或多个H原子可以被F或Cl代替，和m1表示0、1、2、3、4或5。2.根据权利要求1的LC介质，特征在于，其另外包含可聚合或聚合的组分，其中所述聚合的组分由可聚合组分聚合获得。3.根据权利要求1或2的LC介质，特征在于m1为1、2或3。4.根据权利要求1或2的LC介质，特征在于式I的化合物的基团R2含有两个或三个羟基。5.根据权利要求1或2的LC介质，特征在于所述基团R2包含两个基团X1或两个基团X2。6.根据权利要求1或2的LC介质，特征在于其包含一种或多种式I的自配向添加剂，其中所述环基团A1和A2，如果存在，独立地为1,4-亚苯基和/或环己烷-1,4-二基，其任选地被如权利要求1中所定义的RL取代。7.根据权利要求1或2的LC介质，特征在于在式I的化合物中，Sp2是CH、CR0或N，Sp4是C，表示苯环。8.根据权利要求1或2的LC介质，特征在于在式I中，R2表示式(A1a)、(A2a)、(A3a)或(A3b)的基团，其中Y、X1、X2、Sp1和Sp3独立地如权利要求1中所定义，和n独立地表示1、2、3或4。9.根据权利要求1或2的LC介质，特征在于其包含一种或多种选自下式的那些的自配向添加剂：其中R1、RL和p独立地如权利要求1中所定义。10.根据权利要求1或2的LC介质，特征在于，其包含低于1...

【专利技术属性】
技术研发人员：G·阿歇蒂，A·托戈贝克，R·班德，R·福特，P·科什，I·萨伊托，
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