液晶混合物及液晶显示器制造技术

本发明专利技术涉及一种液晶混合物，其特征在于其包含一种或多种式(I)的光反应性介晶

Liquid crystal mixture and liquid crystal display

The invention relates to a liquid crystal mixture, which is characterized by containing one or more types of light responsive mesocrystals (I).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】液晶混合物及液晶显示器本专利技术涉及包含光反应性介晶的液晶混合物，其用于制造具有沿面配向的液晶显示器(LCD)，涉及一种用于在组装显示器之后通过光配向液晶混合物制造LCD的方法及通过该方法制造的显示器。为了信息显示的目的，液晶介质已在电光显示器中使用了数十年。目前所使用的液晶显示器通常是TN(“扭曲向列”)型的那些。然而，这些具有对比度的强视角依赖性的缺点。另外，已知所谓的VA(“垂直配向”)显示器，其具有较宽的视角。VA显示器的LC盒在两个透明电极之间含有LC介质层，其中该LC介质通常具有负的介电(DC)各向异性值。在切断状态下，LC层的分子垂直配向于电极表面(垂面)或具有倾斜的垂面配向。在向两个电极施加电压时，平行于电极表面的LC分子重新配向。此外，已报导所谓的IPS(“平面内切换”)显示器及后来的FFS(“边缘场切换”)显示器(尤其参见S.H.Jung等人，Jpn.J.Appl.Phys.,第43卷,第3期,2004,1028)，其在同一基板上含有两个电极，该两个电极之一是以梳形方式结构化且另一者未经结构化。由此产生强的所谓“边缘场”，即靠近电极边缘的强电场，及在整个盒中具有强垂直分量及强水平分量二者的电场。FFS显示器具有对比度的低视角依赖性。FFS显示器通常含有具有正介电各向异性的LC介质及通常聚酰亚胺的配向层，该配向层为LC介质的分子提供平面配向。此外，已公开FFS显示器(参见S.H.Lee等人，Appl.Phys.Lett.73(20),1998,2882-2883及S.H.Lee等人，LiquidCrystals39(9),2012,1141-1148)，其具有如FFS显示器的类似电极设计及层厚度，但包含具有负介电各向异性的LC介质而非具有正介电各向异性的LC介质的层。与具有正介电各向异性的LC介质相比，具有负介电各向异性的LC介质显示具有更少倾斜及更多扭曲定向的更有利指向矢定向，作为其结果，这些显示器具有更高的透射率。另一发展是所谓的PS(聚合物持续)或PSA(聚合物持续配向)显示器，对于该显示器也偶尔使用术语“聚合物稳定”。PSA显示器的特征在于响应时间缩短而对其他参数(尤其例如有利的对比度的视角依赖性)无显著不利效应。在这些显示器中，将少量(例如0.3重量％、通常＜1重量％)的一种或多种可聚合化合物添加至LC介质，且在引入至LC盒中之后，通常通过UV光聚合在施加或不施加电压的情形下在电极之间原位聚合或交联。已证明，将可聚合介晶或液晶化合物(也称为反应性介晶或“RM”)添加至LC混合物尤其是适宜的。PSA技术迄今为止主要用于具有负介电各向异性的LC介质。除非另有指示，否则术语“PSA”在下文中用作PS显示器及PSA显示器的代表。同时，PSA原理正用于多种经典LC显示器中。因此，例如已知PSA-VA、PSA-OCB、PSA-IPS、PSA-FFS及PSA-TN显示器。优选地在PSA-VA及PSA-OCB显示器的情形下在施加电压情况下，和在PSA-IPS显示器的情形下在施加或不施加电压情况下进行可聚合化合物的聚合。如在测试盒中可展示，PS(A)方法在盒中产生“预倾斜”。在PSA-OCB显示器的情形下，例如，可使弯曲结构稳定，以使得补偿电压是不必要的或可降低。在PSA-VA显示器的情形下，预倾斜对响应时间具有积极效应。标准MVA或PVA像素及电极布局可用于PSA-VA显示器。然而，另外，也可例如仅利用一个结构化电极侧且无突出物来管控，这显著简化制造且同时在产生非常良好的光透射率的同时产生非常良好的光对比度。PSA-VA显示器阐述于例如JP10-036847A、EP1170626A2、US6,861,107、US7,169,449、US2004/0191428A1、US2006/0066793A1及US2006/0103804A1中。PSA-OCB显示器阐述于例如T.-J-Chen等人，Jpn.J.Appl.Phys.45,2006,2702-2704及S.H.Kim，L.-C-Chien，Jpn.J.Appl.Phys.43,2004,7643-7647中。PSA-IPS显示器阐述于例如US6,177,972及Appl.Phys.Lett.1999,75(21),3264中。PSA-TN显示器阐述于例如OpticsExpress2004,12(7),1221中。PSA-VA-IPS显示器阐述于例如WO2010/089092A1中。如同上文所述的常规的LC显示器，PSA显示器可作为有源矩阵或无源矩阵显示器来操作。在有源矩阵显示器的情形下，各个像素通常是通过集成非线性有源元件(例如晶体管(例如薄膜晶体管或“TFT”))寻址，而在无源矩阵显示器的情形下，各个像素通常是通过多路传输寻址，该两种方法均从现有技术已知。在现有技术中，将例如下式的可聚合化合物用于PSA-VA：其中P表示可聚合基团，通常为丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯基团，如例如US7,169,449中所描述。在引发上文所提及的预倾斜的聚合物层下，定向层(通常为聚酰亚胺)在不考虑生产程序的聚合物稳定化步骤的情况下提供液晶的初始配向。针对聚酰亚胺层的制造、层的处理及对凸块或聚合物层的改良的工作量是相对较大的。因此将需要在一方面减少制造成本且在另一方面有助于使图像质量(视角依赖性、对比度、响应时间)达到最佳的简化技术。已长期使用经摩擦的聚酰亚胺来配向液晶。摩擦方法引起多种问题：不均匀性、污染、静电放电问题、残渣等。光配向是用于通过用配向表面的光诱发性定向排序代替摩擦来实现避免摩擦的液晶(LC)配向的技术。这可经由借助于偏振光的光分解、光致二聚及光异构化的机理实现(N.A.Clark等人，Langmuir2010,26(22),17482-17488及其中所引用的文献)。然而，仍需要包含光反应性基团的经合适衍生的聚酰亚胺层。另一改良将是完全避免使用聚酰亚胺。对于VA显示器，此情况通过将自配向剂添加至LC实现，该自配向剂通过如WO2012/104008及WO2012/038026中所公开的自组装机理诱发原位垂面配向。N.A.Clark等人，Langmuir2010,26(22),17482-17488已展示有可能将以下结构的化合物自组装至基板上以得到能够经光配向以诱发液晶的沿面配向的单层。然而，在制造LC单元之前需要自组装的单独步骤，且在暴露于光时偶氮基的性质造成配向的可逆性。已知允许光配向的另一官能团为苯基乙烯基羰氧基(肉桂酸酯)。从例如如EP0763552中所公开的以下结构的现有技术已知可光交联的肉桂酸酯：由此类化合物，可获得例如以下的聚合物此物质用于如WO99/49360中所公开的光配向方法以得到用于液晶的定向层。通过此方法所获得的定向层的缺点在于与聚酰亚胺相比其提供较低的电压保持率(VHR)。在WO00/05189中，可聚合双反应性介晶肉桂酸酯经公开在可聚合LC混合物中用作例如光学迟延剂。在GB2306470A中公开包含两种肉桂酸部分的下式的结构上相关的化合物用作液晶聚合物膜中的组分。尚未使用或提出此类化合物用作光配向剂。在B.M.I.vanderZande等人，LiquidCrystals,第33卷,第6期,2006年6月,723本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.液晶混合物，其特征在于其包含光配向组分A)及液晶组分B)，该光配向组分A)包含一种或多种式I的光反应性化合物，该液晶组分B)包含一种或多种介晶或液晶化合物，其中式I为如下：

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.17 EP 15200931.2;2016.08.25 EP 16185694.31.液晶混合物，其特征在于其包含光配向组分A)及液晶组分B)，该光配向组分A)包含一种或多种式I的光反应性化合物，该液晶组分B)包含一种或多种介晶或液晶化合物，其中式I为如下：其中A11表示芳基或杂芳基，其可经一个或多个基团L取代，A12、A13各自彼此独立地如A11所定义或表示具有3至10个C原子的环烷基，其中1至4个不相邻的CH2基团可经O替代且其中一个或多个H原子可经基团L替代，L在每次出现时，相同或不同地表示OH、F、Cl、Br、I、-CN、-NO2、SF5、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、-C(＝O)N(Rz)2、-C(＝O)Rz、-N(Rz)2、任选经取代的甲硅烷基、具有6至20个C原子的任选经取代的芳基，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、烷基羰氧基或烷氧基羰氧基，另外，其中一个或多个H原子可经F或Cl替代，Z11在每次出现时，相同或不同地表示-CH2CH2-、-CF2CF2-、-CF2CH2-、-CH2CF2-、-C(O)O-、-OC(O)-、-CH＝CH-COO-、-OCO-CH＝CH-或单键，R11及R12相同或不同地表示基团P-Sp-，或卤素、CN、任选经氟化的具有至多15个C原子的烷基或烯基，其中一个或多个不相邻的CH2-基团可经-O-、-S-、-CO-、-C(O)O-、-O-C(O)-、O-C(O)-O-替代，其限制条件为R11及R12中至少之一表示基团P-Sp-，Rz各自彼此独立地表示H或具有1至12个C原子的烷基，P为可聚合基团，Sp为间隔基团或单键，a表示0或1。2.根据权利要求1的液晶混合物，其特征在于组分A)包含选自式I-1至式I-8的化合物的组的一种或多种式I化合物其中R11及R12及L如权利要求1所指示地定义，且r在每次出现时，相同或不同地为0、1或2。3.根据权利要求1或2的液晶混合物，其特征在于该混合物中的式I化合物的总浓度在0.01重量％至10重量％范围内。4.根据权利要求1至3中一项或多项的液晶混合物，其特征在于其另外包含可聚合组分C)，该可聚合组分C)包含一种或多种式P化合物Pa-(Spa)s1-A2-(Z1-A1)n2-(Spb)s2-PbP其中Pa、Pb各自彼此独立地表示可聚合基团，Spa、Spb在每次出现时，相同或不同地表示间隔基团，s1、s2各自彼此独立地为0或1，A1、A2各自彼此独立地表示选自以下组的基团：a)由反式-1,4-亚环己基、1,4-亚环己烯基及4,4′-亚双环己基组成的组，另外，其中一个或多个不相邻的CH2基团可经-O-和/或-S-替代，且另外，其中一个或多个H原子可经F替代，b)由1,4-亚苯基及1,3-亚苯基组成的组，另外，其中一个或两个CH基团可经N替代，且另外，其中一个或多个H原子可经L替代，c)由四氢吡喃-2,5-二基、1,3-二噁烷-2,5-二基、四氢呋喃-2,5-二基、环丁烷-1,3-二基、哌啶-1,4-二基、噻吩-2,5-二基及硒吩-2,5-二基组成的组，其中的每一者也可经L单取代或多取代，d)由具有5至20个环C原子的饱和、部分不饱和或完全不饱和且任选经取代的多环基团组成的组，另外，其中的一者或多者可经优选选自以下各者的杂原子替代：另外，其中这些基团中的一个或多个H原子可经L替代，和/或一个或多个双键可经单键替代，和/或一个或多个CH基可经N替代，n2为0、1、2或3，Z1在各情况下，彼此独立地表示-CO-O-、-O-CO-、-CH2O-、-OCH2-、-CF2O-、-OCF2-，或-(CH2)n-，其中n为2、3或4，-O-、-CO-、-C(R0R00)-、-CH2CF2-、-CF2CF2-或单键，L在每次出现时，相同或不同地表示F、Cl、CN、SCN、SF5或在各情况下任选经氟化的具有至多12个C原子的直链或支链烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰氧基或烷氧基羰氧基，R0、R00各自彼此独立地表示H、F或具有1至12个C原子的直链...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·阿德莱姆，A·霍尔特，J·萨金特，I·C·塞奇，E·普卢默，齐藤泉，R·福尔特，H·哈斯，L·利曹，
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