液晶介质制造技术

技术编号:1663128 阅读:139 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
以负介电各向异性的极性化合物的混合物为基础的液晶介质,它包括结构式Ⅰ的至少一种化合物:    ***  Ⅰ    其中    R↑[0]和R↑[1]各自独立地表示H,未取代的、被CN或CF↓[3]单取代的或被卤素至少单取代的具有至多15个碳原子的烷基或链烯基,其中,另外在这些基团中的一个或多个CH↓[2]基团可以被-O-,-S-,-*-,-C≡C-,-OC-O-或-O-CO-替代,但要求O原子不直接彼此连接,    A↑[1]a)表示1,4-亚环己烯基或1,4-亚环己基,其中一个或两个非相邻CH↓[2]基团可以被-O-或-S-替代,    b)表示1,4-亚苯基,其中一个或两个CH基团可以被N替代,    c)表示选自哌啶-1,4-二基,1,4-双环[2.2.2]亚辛基,萘-2,6-二基,十氢萘-2,6-二基,1,2,3,4-四氢-萘-2,6-二基,菲-2,7-二基和芴-2,7-二基的基团,    其中基团a)、b)和c)可以被卤素原子单-或多取代,    Z↑[1]表示-CO-O-,-O-CO-,-CF↓[2]O-,-OCF↓[2]-,-CH↓[2]O-,-OCH↓[2]-,-CH↓[2]CH↓[2]-,-(CH↓[2])↓[4]-,-C↓[2]F↓[4]-,-CH↓[2]CF↓[2]-,-CF↓[2]CH↓[2]-,-CF=CF-,-CH=CF-,-CF=CH-,-CH=CH-,-C≡C-或单键,和    m表示0,1或2。(*该技术在2023年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及以负介电各向异性的极性化合物的混合物为基础的液晶介质,它包括具有结构式I的至少一种化合物 其中R0和R1各自独立地表示H,未取代的、被CN或CF3单取代的或被卤素至少单取代的具有至多15个碳原子的烷基或链烯基,其中,另外在这些基团中的一个或多个CH2基团可以被-O-,-S-, -C≡C-,-OC-O-或-O-CO-替代,但要求O原子不直接彼此连接,A1a)表示1,4-亚环己烯基或1,4-亚环己基,其中一个或两个非相邻CH2基团可以被-O-或-S-替代,b)表示1,4-亚苯基,其中一个或两个CH基团可以被N替代,c)表示选自哌啶-1,4-二基,1,4-双环亚辛基,萘-2,6-二基,十氢萘-2,6-二基,1,2,3,4-四氢-萘-2,6-二基,菲-2,7-二基和芴-2,7-二基,其中基团a)、b)和c)可以被卤素原子单-或多取代,Z1表示-CO-O-,-O-CO-,-CF2O-,-OCF2-,-CH2O-,-OCH2-,-CH2CH2-,-(CH2)4-,-C2F4-,-CH2CF2-,-CF2CH2-,-CF=CF-,-CH=CF-,-CF=CH-,-CH=CH-,-C≡C-或单键,和m表示0,1或2。这一类型的介质尤其可用于以ECB效应为基础的具备有源矩阵寻址功能的电光学显示器和用于IPS(平面内转换)显示器。电控制的双折射的原理,ECB(电控制的双折射)效应或DAP(排列相的变形)效应第一次描述于1971年(M.F.Schieckel和K.Fahrenschon,“Deformation of nematic liquid crystals with vertical orientationin electrical fields”,Appl.Phys.Lett.19(1971),3912)中。后来有J.F.Kahn(Appl.Phys.Lett.20(1972),1193)以及G.Labrunie和J.Robert(J.Appl.Phys.44(1973),4869)的文章。J.Robert和F.Clerc(SID 80 Digest Techn.Papers(1980),30),J.Duchene(Displays 7(1986),3)和H.Schad(SID 82 Digest Techn.Papers(1982),244)的文章已说明液晶相必须具有对于在弹性常数之间的比率K3/K1的高数值,光学各向异性Δε的高数值和-0.5至-5的介电各向异性的数值,以便适合用于以ECB效应为基础的高信息显示元件。以ECB效应为基础的电光学显示元件具有等变(homeotropic)边缘校直排列。介电负性液晶介质也可用于利用所谓IPS效应的显示器中。这一效应在电光学显示元件中的工业应用需要满足多个要求的LC相。这里特别重要的是对于水分,空气和物理影响,如热,在红外、可见和紫外区域中的辐射,和直流和交流电场而言的耐化学性。此外,能够在工业上使用的LC相需要在合适的温度范围内和低粘度下具有液晶介相。迄今公开的具有液晶介相的一系列化合物都不包括满足所有这些要求的单种化合物。因此一般制备两种至25种,优选三种至18种化合物的混合物,以便获得能够用作LC相的物质。然而,不可以以这一方式制备最佳相,因为迄今还未获得具有显著负介电各向异性和足够长期稳定性的液晶材料。矩阵液晶显示器(MLC显示器)是已知的。能够用于各像素的独自转换的非线性元件是,例如,有源元件(即晶体管)。因此使用术语“有源矩阵”,其中在两种类型之间有区分1.在作为基片的硅晶片上的MOS(金属氧化物半导体)晶体管。2.在作为基片的玻璃板上的薄膜晶体管(TFT)。在类型1中,所利用的电光学效应通常是动态散射或宾-主效应。单晶硅作为基材的使用限制了显示尺寸,因为各种部分显示器(part-displays)的甚至模块组装将会在接合处导致诸多问题。对于更具前景的类型2(它是优选的),所利用的电光学效应通常是TN效应。在两种技术之间有区别TFT包括化合物半导体,如CdSe,或以多晶或无定形硅为基础的TFT。后一技术是在全世界范围内广泛使用的。TFT矩阵应用于显示器的一个玻璃板的内侧,而另一个玻璃板在其内侧上携带透明反电极。与像素电极的尺寸对比,TFT是非常小的并对图像几乎没有不利影响。这一技术也能够延伸至全色可补偿型显示器,其中红光、绿光和蓝光过滤器的点阵是以过滤器元件与每一可转换的像素相对的方式来排列的。迄今公开的TFT显示器通常作为在透射中有十字偏振镜的TN池来操作并且是背光的。这里的术语MLC显示器覆盖了有集成非线性元件的任何矩阵显示器,即除了有源矩阵外,还有具有无源元件如变阻器或二极管(MIM=金属-绝缘体-金属)的显示器。这一类型的MLC显示器特别适合于TV应用(例如便携式TV)或适合于在汽车或飞机结构中的高信息显示器。除了与对比度和响应时间的角度依赖性有关的问题之外,在MLC显示器还遇到一些问题,归因于液晶混合物的不够高的电阻系数。随着电阻下降,MLC显示器的对比度会受损。因为液晶混合物的电阻系数一般由于与显示器的内侧表面的相互作用而在MLC显示器的使用过程中下降,因此高(初始)电阻对于在长操作时间中具有可接受的电阻值的显示器是非常重要的。迄今公开的MLC-TN显示器的缺点归因于它们的较低对比度,较高的视角依赖性和在这些显示器中产生灰色调的困难。因此仍然需求在有宽的操作温度范围、短的响应时间和低的阈电压(借助于它们能够产生各种灰色调)的同时,还有非常高的电阻系数的MLC显示器。本专利技术的目的是提供以ECB或IPS效应为基础的并且不具有以上所述缺点或仅仅在较低程度上如此,和同时具有非常高的电阻系数值的MLC显示器。现已发现,如果包括结构式I的至少一种化合物的向列液晶混合物用于这些显示元件中则这一目的能够实现。本专利技术因此涉及以包括结构式I的至少一种化合物的具有负介电各向异性的极性化合物的混合物为基础的液晶介质。结构式I的化合物例如可从EP 0 637 585 A1中获知。在现有技术中描述的液晶混合物仅仅用于铁电应用场合中。氟化二氢茚在ECB或IPS显示器中的使用是未知的。根据本专利技术的混合物显示出非常有利的电容阈值,较高的保持率值和同时非常良好的低温稳定性以及非常低的旋转粘度。下面给出一些优选的实例a)另外包括结构式IIA和/或IIB的一种或多种化合物的液晶介质 其中R2具有R1的意义,p表示1或2,和v表示1-6。b)另外包括结构式III的一种或多种化合物的液晶介质 其中R31和R32各自独立地表示具有至多12个碳原子的直链烷基,烷基烷氧基或烷氧基,和 表示 或 c)包括结构式I的一种、两种、三种、四种或更多种,优选一种或两种,化合物的液晶介质。d)其中在结构式I的R1具有下列意义的液晶介质直链烷基,乙烯基,1E-链烯基或3-链烯基。如果R1表示链烯基,它优选是CH2=CH,CH3-CH=CH,C3H7-CH=CH,CH2=CH-C2H4或CH3-CH=CH-C2H4。R0优选表示H或具有1-6个碳原子的直链烷基,尤其甲基,乙基或丙基。R0非常特别优选表示H。e)结构式I的化合物在整个混合物中的比例是至少5wt%,优选至少10w本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员:M·克拉森麦米尔M·布雷米尔L·列特扎
申请(专利权)人:默克专利股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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