液晶介质制造技术

本发明专利技术涉及基于具有正介电各向异性的极性化合物混合物的液晶介质，其特征在于所述介质含有总浓度为≥40％的一种或多种式I的化合物，其中所述参数具有在权利要求1中指出的含义，本发明专利技术还涉及所述液晶介质用于电光学目的的用途，特别是在用于机动车的照明器件的液晶光阀中的用途，涉及含有所述介质的液晶光阀，和涉及包含这种液晶光阀的用于机动车的照明器件。

Liquid crystal medium

The invention relates to a liquid crystal medium based on a mixture of polar compounds with positive dielectric anisotropy, which is characterized by the medium containing a compound of one or more types of I with a total concentration of more than 40%, in which the parameters have the meaning pointed out in the claim 1, and the invention also relates to the use of the liquid crystal medium in the electrooptics order. Use of the liquid crystal light valve containing the medium, and the lighting device for the motor vehicle including the liquid crystal light valve, especially in the liquid crystal light valve for the lighting device of the motor vehicle.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】液晶介质
本专利技术涉及液晶介质，并涉及其用于电光学目的的用途，特别是用于在机动车的照明器件中使用的液晶光阀的用途，涉及含有这种介质的液晶光阀，和涉及基于这样的液晶光阀的照明器件。
技术介绍
液晶特别在显示器中用作电介质，因为这样的物质的光学性能可通过施加的电压而被影响。基于液晶的电光器件对于本领域技术人员而言是广泛公知的，并且可基于各种不同的效应。这种类型的器件例如是具有扭转向列结构的TN液晶盒或STN(超扭转向列)液晶盒。现代TN和STN显示器基于可单独寻址的液晶光阀(像素)的有源矩阵，其具有用于加法(additiven)产生彩色图像的集成的红色、绿色和蓝色滤色器。在液晶显示器中使用的电光效应最近也被用于其它应用。DE19910004A1描述了作为遮光物的LCD屏，其用于根据需要调整机动车的照明器件的亮度分布，借助于其意于以灵活的方式使所述亮度分布适合于驾驶情况。用于机动车的这种类型的适应性照明系统(适应性前照明系统，AFS)产生适应于特定情况和环境条件的前照灯光并且能够例如对光和天气条件、车辆的移动或其他交通参与者的存在做出反应，以恒定地且最佳地照亮周围环境并且不干扰其他交通参与者。US4,985,816例如公开了如下组件，在所述组件中，由光透射元件的光栅组成的以液晶显示器(LCD)面板形式的空间光调制器(其类似于液晶显示器的像素)产生光锥的可电开关的完全或部分遮蔽，目的是不使或较少地使迎面而来的车辆的驾驶员目眩。这种类型的空间光调制器，如已经提及的，也被称为液晶光阀。由于与在投影仪中类似的作用方式，也使用术语“投影仪型车辆照明”。用于所述光锥的受控遮蔽的图像信息在此优选由数码相机供应。在本专利技术的意义上的液晶光阀可包括用于调制光的单独区域，或大量的对应于液晶显示器的像素的相同或不同的分区域的光栅(矩阵)。液晶光阀的矩阵因此代表单色矩阵液晶显示器的特殊情况或者可被认为是其一部分。在本专利技术的意义上的照明器件特别是AFS或AFS的一部分。在本专利技术的意义上的照明器件特别用于在车辆或机动车前面的区域的照明。在本专利技术的意义上的机动车特别是可单独用于道路交通的陆上车辆。在本专利技术的意义上的机动车特别不限于具有内燃机的陆上车辆。在公开于如上提及的US4,985,816中的液晶光阀中，TN液晶盒被用作光学调制元件，其根据希望的车辆照明的亮度分布型显示像素，其中，例如，将寻址电压施加到所述TN液晶以调制(控制)像素的透射度。由于在那里偏振器是必要的，因此仅所述光源的约一半的光可被利用。在DE102013113807A1中公开了一种同样基于TN液晶盒的替代物，其能够实现使所述照明器件的光源的多于仅一半的光是可用的。在其中，借助于偏振光分束器将光分成具有彼此垂直的偏振面的两个分光束，并将其引导穿过两个单独的、可彼此分开开关的液晶元件。这种类型的照明器件的特征在于通常为60-80℃的相对高的操作温度，这对于使用的液晶介质提出的特别的要求为：清亮点必须高于120℃，优选高于140℃，并且由于强烈暴露于光，这些介质必须具有特别高的光稳定性。在某些情况下，例如通过使用具有尽可能低的双折射的材料，这可能是有利的。另外，所述液晶材料还必须具有良好的化学和热稳定性以及对电场的良好的稳定性。另外，所述液晶材料应当具有低粘度和在所述液晶盒中产生相对短的寻址时间、尽可能低的工作电压和高的对比度。另外，它们应当在通常的工作温度下，即在低于和高于室温的尽可能宽的范围内，具有合适的介晶相，例如对于上述液晶盒为向列或胆甾型介晶相，优选从-40℃至150℃。因为液晶通常以多种组分的混合物的形式使用，因此所述组分彼此之间容易混溶是重要的。其它性能，例如电导率、介电各向异性和光学各向异性，取决于液晶盒类型和应用领域而必须满足不同的要求。例如，用于具有扭转向列结构的液晶盒的材料应当具有正介电各向异性和低电导率。例如，对于在具有用于开关单个像素的集成非线性元件的矩阵液晶显示器(MLC显示器)中的光阀，具有大的正介电各向异性、宽的向列相、相对低的双折射、非常高的比电阻、良好的光和温度稳定性和较低的蒸气压的介质是理想的。这种类型的矩阵液晶显示器是已知的，并且设计原理也可用于根据本专利技术的照明器件。可用于单独开关单独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”，其中可区分为两种类型：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，因为甚至各种分显示器的模块式组装也在接合点处导致问题。在更有前途的、优选的类型2的情况下，使用的电光效应通常是TN效应。区分为两种技术：包含化合物半导体例如CdSe的TFT，或者基于多晶或无定形硅的TFT。对于后一种技术，全世界正在进行大量的工作。将TFT矩阵施加到所述显示器的一个玻璃板的内侧，而另一个玻璃板在内侧上带有透明的对电极。与所述像素电极的尺寸相比，所述TFT是非常小的并且对图像几乎没有负面效果。所述TFT显示器和相应的用于照明器件的光阀通常作为在传输中具有交叉偏振器的TN液晶盒操作，并且是背光照明的。此处，术语“MLC显示器”包括任何具有集成非线性元件的矩阵显示器，即除了所述有源矩阵外，还有具有无源元件的显示器，所述无源元件例如压敏电阻或二极管(MIM＝金属-绝缘体-金属)。除了与对比度的角度依赖性和响应时间相关的问题外，在MLC显示器中还产生由所述液晶混合物的不足够高的比电阻导致的困难[TOGASHI,S.,SEKOGUCHI,K.,TANABE,H.,YAMAMOTO,E.,SORIMACHI,K.,TAJIMA,E.,WATANABE,H.,SHIMIZU,H.,Proc.Eurodisplay84,1984年九月:A210-288MatrixLCDControlledbyDoubleStageDiodeRings(由双级二极管环控制的210-288矩阵LCD)，第141页及随后数页，巴黎；STROMER,M.,Proc.Eurodisplay84,1984年九月:DesignofThinFilmTransistorsforMatrixAddressingofTelevisionLiquidCrystalDisplays(用于电视液晶显示器的矩阵寻址的薄膜晶体管设计)，第145页及随后数页，巴黎]。随着电阻减小，MLC显示器的对比度劣化，并且可能出现“残留影像消除”的问题。因为所述液晶混合物的比电阻通常在MLC显示器的寿命内由于与所述显示器的内表面相互作用而下降，所以为了获得可接受的寿命，高的(初始)电阻是非常重要的。特别在低电压混合物的情况下，到目前为止不可能实现非常高的比电阻。另外重要的是，所述比电阻表现出在提高的温度的情况下和在加热和/或暴露于光之后最小可能的增加。这在机动车的照明器件中使用光阀的情况下也是相关的，因为其中的液晶经历极度的温度和光暴露，并且低的初始比电阻和暴露时比电阻的快速增加通常与低的长期稳定性相关。得自现有技术的混合物的低温性能也是特别不利的。所要求的是，即使在低温下也没有结晶和/或近晶相出现，和粘度的温度依赖性尽可能低。得自现有技术的MLC显示器因此不满本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于具有正介电各向异性的极性化合物混合物的液晶介质，其特征在于其以≥40％的总浓度包含一种或多种式I的化合物，

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.10.27 DE 102015013822.71.基于具有正介电各向异性的极性化合物混合物的液晶介质，其特征在于其以≥40％的总浓度包含一种或多种式I的化合物，其中R1表示具有1至15个C原子的烷基或烷氧基，其中在这些基团中的一个或多个H原子可被F替代，和另外，一个或多个CH2基团也可各自彼此独立地被-C≡C-、-CH＝CH-、-O-、-CO-O-或-O-CO-以O原子不直接彼此连接的方式替代，在每次出现时相同或不同地表示L11和L12彼此独立地表示H或F，X1表示F、Cl、CN、具有最多至6个C原子的卤代烷基基团、卤代烯基基团、卤代烷氧基基团或卤代烯氧基基团。2.根据权利要求1的介质，其特征在于其包含一种或多种选自化合物I-1至I-5的化合物，其中所述参数具有在权利要求1中指出的含义，和L13和L14彼此独立地表示H或F。3.根据权利要求1或2的介质，其特征在于其包含一种或多种式II的化合物其中R2表示具有1至15个C原子的烷基或烷氧基，其中在这些基团中一个或多个H原子可被F替代，和另外，一个或多个CH2基团也可各自彼此独立地被-C≡C-、-CH＝CH-、-O-、-CO-O-或-O-CO-以O原子不直接彼此连接的方式替代，在每次出现时相同或不同地表示L21和L22彼此独立地表示H或F，X2表示F、Cl、CN、具有最多至6个C原子的卤代烷基基团、卤代烯基基团、卤代烷氧基基团或卤代烯氧基基团，Z2表示-CH2CH2-、-CF2CF2-、-COO-、反式-CH＝CH-、反式-CF＝CF-、-CH2O-或单键。4.根据权利要求3的介质，其特征在于所述式II的化合物选自化合物II-1至II-14，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·维特克，D·克拉斯，
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