液晶介质制造技术

本发明专利技术涉及液晶介质(LC介质)，涉及其用于电光目的的用途和涉及包含该介质的LC显示器。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及液晶介质(LC介质)，涉及其用于电光目的的用途并且涉及包含该介质的LC显示器。
技术介绍
液晶在显示器件中特别用作电介质，由于这种物质的光学性质可受施加电压的影响。基于液晶的电光器件对本领域技术人员是非常熟悉的并且可基于各种效应。该种类的器件是，例如，具有动态散射的盒，DAP盒(变形-配向相)，宾/主盒，具有扭曲相列型结构的TN盒，STN盒(“超扭曲向列型”)，SBE盒(“超双折射效应”)和OMI盒(“光学模式干涉”)。最常用的显示器件是基于Schadt-Helfrich效应并且具有扭曲相列型结构。液晶材料必须具有良好的化学和热稳定性和相对于电场和电磁辐射的良好稳定性。此外，液晶材料将具有相对较低的粘度和引起在盒中短的响应时间，低的阈值电压和高的对比度。此外，在标准的操作温度，即，在非常宽的窗口中(低于和高于室温)，对于上述盒，它们将具有合适的中间相，例如向列型或胆甾醇型中间相。由于液晶通常以若干种组分的混合物的形式使用，重要的是所述组分与彼此具有良好的混溶性。其他性质，例如导电性，介电各向异性和光学各向异性，必须根据盒类型和使用领域满足不同的要求。例如，具有扭曲相列型结构的盒材料将具有正介电各向异性和低的导电性。例如，对于具有用于切换单个像素的集成非线性元件的矩阵液晶显示器(MLC显示器)，具有高的正介电各向异性，宽的向列相，相对较低的双折射率，非常高的比电阻，良好的UV和热稳定性和低的蒸气压的介质是期望的。该种类的矩阵液晶显示器是已知的。用于单独切换单个像素的非线性元件可，例如，是有源元件(即，晶体管)。在那种情况下，参照“有源矩阵”，在该情况下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)或其他二极管。2.在作为基板的玻璃板上的薄膜晶体管(TFT)。将单晶硅用作基板材料限制了显示器尺寸，这是由于不同子-显示器的模块组成在接头处也导致问题。在更有前景的类型2中(其是优选的)，所用的电光效应通常是TN效应。区分为两种技术:由化合物半导体，例如CdSe制成的TFT，或基于多晶硅或非晶硅的TFT。后一种技术是高强度全球研究的主题。已经将TFT矩阵施加到显示器的一个玻璃板的内部，而另一玻璃板在其内部具有透明的对电极。与像素电极的尺寸相比，TFT是非常小的并且不有效地破坏图像。该技术也可延伸至全色功能(fullcolour-capable)图像显示器，其中布置红、绿和蓝滤光片的马赛克(mosaic)以使得一个滤光片元件与每个可切换图像元件相对。TFT显示器通常充当在透射(transmission)中具有交叉偏振器的TN盒并且是背光照明的。术语“MLC显示器”在此涵盖任何具有集成非线性元件的矩阵显示器，即，不仅具有有源矩阵还有具有无源元件(例如变阻器或二极管(MIM＝金属-绝缘体-金属))的显示器。该种类的MLC显示器尤其适用于TV应用(例如袖珍式电视)或适用于具有高信息内容的显示器，适用于电脑应用(笔记本电脑)和适用于汽车或飞行器构造中。与关于对比度的角度依赖性和切换时间的问题一样，在MLC显示器的情况下产生了由液晶混合物不足够高的比电阻造成的困难[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页及后续页，Paris；STROMER，M.，Proc.Eurodisplay84，1984年9月:DesignofThinFilmTransistorsforMatrixAdressingofTelevisionLiquidCrystalDisplays，第145页及后续页，Paris]。随着电阻率的降低，存在MLC显示器的对比度的劣化，并且可发生“残像消除”的问题。由于在MLC显示器的寿命期间，液晶混合物的比电阻通过与显示器的内表面相互作用通常下降，高的(初始)电阻率是非常重要的以便获得可接受的使用寿命。尤其是在低电压混合物的情况下，迄今还不可能实现非常高的比电阻。此外，重要的是比电阻随着上升的温度和在热应力和/或UV曝光后显示出最小的增长。另一特别的缺点是来自现有技术的混合物的低温性质。需要的是甚至在低温下也不发生结晶和/或近晶相，并且粘度的温度依赖性处于最低程度。来自现有技术的MLC显示器因此不满足现有要求。与使用背光照射(即，以透射的并且可能是透反式(transflective)的方式操作)的液晶显示器一样，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以呈现信息。因此，它们比具有相应尺寸和分辨率的背光照明的液晶显示器消耗显著更少的能量。由于TN效应的特征在于非常良好的对比度，该种类的反射式显示器仍具有非常良好的可读性，甚至在亮的环境条件下也是如此。这由简单的反射式TN显示器(如例如在腕表和袖珍计算器中使用的)是已经已知的。然而，该原理也可应用于高-品质，较高-分辨率，有源矩阵-驱动的显示器，例如TFT显示器。在此，对于通常标准透射式TFT-TN显示器已经是这样的情况，具有低双折射率(△n)的液晶是必须的以便实现低的光学延迟(d·△n)。该低的光学延迟导致通常可接受的低的对比度的视角依赖性(参见DE3022818)。在反射式显示器中，具有低双折射率的液晶的使用甚至比在透射式显示器中更重要，由于光在反射式显示器穿过的有效的层厚是具有相同层厚的透射式显示器大约两倍高。为了借助快门眼镜实现3D效应，特别使用具有低的旋转粘度和相应高的光学各向异性(△n)的快速-切换混合物。电光透镜系统(通过其显示器的2-维表示可切换成3-维自动立体表示)可以使用具有高光学各向异性(△n)的混合物实现。因此仍存在这样的MLC显示器的大的需求，该MLC显示器具有非常高的比电阻以及同时大的工作温度范围，短的切换时间(甚至在低温下)，和低的阈值电压，其仅以较小的程度展现出这些缺点，如果有的话。在TN(Schadt-Helfrich)盒的情况下，期望的是在盒中能够实现以下优点的介质:-扩展的向列相范围(尤其是在低温下)-在极低的温度(室外用途、汽车、航空电子设备)下的可切换性-升高的耐UV辐射性(较长的寿命)-低的阈值电压。用从现有技术可获得的介质，不可能实现这些优点，而且同时保持其他参数。现代平板LCD显示屏需要比以往更快的切换时间以便能够逼真地呈现多媒体内容，例如电影和视频游戏。这反之需要具有非常低的旋转粘度γ1以及高的光学各向异性Δn的向列型液晶混合物。为了获得所需的旋转粘度，正在寻求具有特别有利的γ1/清亮点比率同时伴随着高的Δn以及高极性的物质。在更高度扭曲的盒(STN)的情况下，能够实现较高的多路传输能力(multiplexability)和/或较低的阈值电压和/或较宽的向列相范围(尤其是在低温下)的介质是期望的。为此目的，在可获得的参数空间(清亮点，近晶型-向列型转变，或熔点，粘度，介电参数，弹性参数)中的进一步扩展是迫切期望的。尤其是在用本文档来自技高网...

【技术保护点】
液晶介质，特征在于其包含一种或多种式1的化合物和一种或多种式2的化合物和一种或多种选自式3、4和5的化合物和一种或多种选自式6和7的化合物其中各个基团在每种情况下是相同或不同的并且各自独立地如下所限定:“Alkenyl”是具有2至6个碳原子的烯基，Rx是具有1至6个碳原子的烷基或具有2至6个碳原子的烯基，“Alkyl”是具有1至6个碳原子的烷基，L是H或F,R0是具有1至15个碳原子的未取代的或卤代烷基或烷氧基，其中这些基团中一个或多个CH2基团可各自独立地也被‑C≡C‑、‑CF2O‑、‑CH＝CH‑、‑O‑、‑CO‑O‑或‑O‑CO‑替代，以使得没有氧原子直接彼此键合，X0是F、Cl、各自具有至多6个碳原子的卤代烷基、卤代烷氧基、卤代烯基或卤代烯氧基。

【技术特征摘要】
2015.08.07 DE 102015010197.81.液晶介质，特征在于其包含一种或多种式1的化合物和一种或多种式2的化合物和一种或多种选自式3、4和5的化合物和一种或多种选自式6和7的化合物其中各个基团在每种情况下是相同或不同的并且各自独立地如下所限定:“Alkenyl”是具有2至6个碳原子的烯基，Rx是具有1至6个碳原子的烷基或具有2至6个碳原子的烯基，“Alkyl”是具有1至6个碳原子的烷基，L是H或F,R0是具有1至15个碳原子的未取代的或卤代烷基或烷氧基，其中这些基团中一个或多个CH2基团可各自独立地也被-C≡C-、-CF2O-、-CH＝CH-、-O-、-CO-O-或-O-CO-替代，以使得没有氧原子直接彼此键合，X0是F、Cl、各自具有至多6个碳原子的卤代烷基、卤代烷氧基、卤代烯基或卤代烯氧基。2.根据权利要求1的液晶介质，特征在于其包含一种或多种选自下式的式1的化合物:其中“Alkyl”具有权利要求1中给出的定义。3.根据权利要求1或2的液晶介质，特征在于其包含一种或多种选自下式的式2的化合物:4.根据权利要求1至3中一项或多项的液晶介质，特征在于其包含一种或多种选自下式的式3的化合物:5.根据权利要求1至4中一项或多项的液晶介质，特征在于其包含一种或多种选自下式的式4的化合物:6.根据权利要求1至5中一项或多项的液晶介质，特征在于其包含一种或多种选自下式的式5的化合物:7.根据权利要求1至6中一项或多项的液晶介质，特征在于其包含一种或多种选自下式的式6的化合物:8.根据权利要求1至7中一项或多项的液晶介质，特征在于其包含一种或多种选自下式的式7的化合物:9.根据权利要求1至8中一项或多项的液晶介质，特征在于其额外包含一种或多种不同于式1至7的选自式II和/或III的化合物:其中R0和X0具有权利要求1中给出的定义,Y1至Y6各自独立地为H或F，和各自独立地为其中将式3的化合物从式III的化合物中排除。10.根据权利要求1至9中一项或多项的液晶介质，特征在于其额外包含一种或多种不同于式1至7的选自式IV至VIII的化合物其中R0、X0和Y1至Y4具有式II和III中给出的定义，Z0为-C2H4-、-(CH2)4-、-CH＝CH-、-CF＝CF-、-C2F4-、-CH2CF2-、-CF2CH2-、-CH2O-、-OCH2-、-COO-或-OCF2-，并且在式V和VI中也可以是单键，并且在式V和VIII中也可以是-CF2O-，r为0或1，和s为0或1。11.根据权利要求1至10中一项或多项的液晶介质，特征在于其额外包含一种或多种不同于式1至7的选自式IX至XII的化合物其中X0具有权利要求1中给出的定义，和L为H或F,“Alkyl”是具有1至6个碳原子的烷基，R'是具有1至6个碳原子的烷基，具有1至6个碳原子的烷氧基或具有2至6个碳原子的烯基，和“Alke...

【专利技术属性】
技术研发人员：H·赫施曼，M·维特克，R·西格尔，B·舒勒，M·温德赫斯特，C·霍克，V·莱芬拉斯，
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