可聚合化合物和其在液晶显示器中的用途制造技术

本发明专利技术涉及可聚合化合物和其在液晶显示器中的用途，特别是可聚合化合物，制备其的方法和中间体，包含其的液晶(LC)介质，以及可聚合化合物和LC介质用于光学、电光学和电子目的的用途，特别是在LC显示器，尤其是在聚合物稳定配向类型的LC显示器中的用途。定配向类型的LC显示器中的用途。

【技术实现步骤摘要】
可聚合化合物和其在液晶显示器中的用途
[0001]本申请是申请号为“201510445993.8”，专利技术名称为“可聚合化合物和其在液晶显示器中的用途”的分案申请。


[0002]本专利技术涉及可聚合化合物，制备其的方法和中间体，包含其的液晶(LC)介质，以及可聚合化合物和LC介质用于光学、光电学和电子目的的用途，特别是用在LC显示器，尤其是在聚合物稳定配向类型的LC显示器中的用途。

技术介绍

[0003]目前使用的液晶显示器(LC显示器)通常是TN(“扭曲向列”)型的那些。但是，这些具有强烈的对比度视角依赖性的缺陷。
[0004]此外，已知所谓的VA(“垂直配向”)显示器具有更宽的视角。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介质经常具有负的介电各向异性值。在断电状态下，LC层的分子垂直于电极表面(垂面地)配向或者具有倾斜垂面配向。将电压施加到两个电极上时，会发生LC分子平行于电极表面的再配向。
[0005]此外，已知OCB(“光学补偿弯曲”)显示器，其基于双折射效应且具有有所谓的“弯曲”配向和通常正的介电各向异值的LC层。施加电压时，发生LC分子垂直于电极表面的再配向。此外，OCB显示器通常包含一个或多个双折射光学延迟膜，以防止在黑暗状态下弯曲盒的不期望的光透过性。OCB显示器相对于TN显示器具有更宽的视角和更短的响应时间。
[0006]还已知的是所谓的IPS(“面内切换”)显示器，其包含在两个基板之间的LC层，其中两个电极仅布置在两个基板中的一个上并且优选具有彼此交错的梳形结构。在向电极施加电压时，由此在它们之间产生具有平行于LC层的显著分量的电场。这导致LC分子在层面内再配向。
[0007]此外，已报道了所谓的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)，其在相同的基板上包含两个电极，其中仅有一个以梳形的方式结构化，并且另一个电极是未结构化的。由此产生强的所谓的“边缘场”，即紧挨电极边缘处的强电场，且在整个盒之中产生同时具有强的垂直分量和强的水平分量的电场。FFS显示器具有低的对比度视角依赖性。FFS显示器通常含有具有正介电各向异性的LC介质、和通常为聚酰亚胺的配向层，所述配向层向LC介质分子提供平面配向。
[0008]FFS显示器可以作为有源阵列或无源阵列显示器操作。在有源阵列显示器的情况下，单独像素通常通过集成的非线性有源元件例如晶体管(例如薄膜晶体管(“TFT”))寻址，而在无源阵列显示器的情况下，单独的像素通常通过现有技术已知的多路传输方法寻址。
[0009]此外，FFS显示器已经被公开(参见S.H.Lee等,Appl.Phys.Lett.73(20),1998,2882-2883和S.H.Lee等,Liquid Crystals 39(9),2012,1141-1148)，其具有与FFS显示器相似的电极设计和层厚度，但包含具有负介电各向异性的LC介质代替具有正介电各向异性的LC介质的层。具有负介电各向异性的LC介质显示了更有利的指向矢取向，其与具有正介
电各向异性的LC介质相比，具有更少的倾斜和更多的扭转取向，结果这些显示器具有更高的透射率。该显示器进一步包含优选为聚酰亚胺的配向层，所述配向层设置在与LC介质接触的至少一个基板并且诱导LC介质的LC分子的平面配向。这些显示器也被称为“超亮FFS(UB-FFS)”模式显示器。这些显示器要求高可靠性的LC介质。
[0010]如下文所用的术语“可靠性”表示在时间期间和具有不同的应力载荷(例如光载荷、温度、湿度、电压)下显示器的性能的质量并且包含显示器效应，例如图像粘滞(区域和线图像粘滞)、色差、yogore等，其对于LC显示器领域的技术人员是已知的。作为划分可靠性的标准参数，通常使用电压保持比(VHR)值，其是在测试显示器中保持恒定电压的量度。VHR值越高，LC介质的可靠性越好。
[0011]在较新近类型的VA显示器中，LC分子的均一配向局限于LC盒内多个较小的畴上。这些畴之间可以存在向错，也称为倾斜畴。具有倾斜畴的VA显示器，相对于传统VA显示器，具有更大的对比度和灰阶的视角不依赖性。另外，这种类型的显示器更容易制备，因为不再需要用于在接通状态下使分子均一配向的额外电极表面处理(例如通过摩擦)。替换地，通过电极的特殊设计来控制倾斜角或预倾角的优先方向。
[0012]在所谓的MVA(“多域垂直配向”)显示器中，这点通常通过使电极具有导致局部预倾斜的凸起而实现。由此，在施加电压时在不同的、特定的盒区域内在不同方向上使LC分子平行于电极表面配向。由此实现“受控的”切换，且防止干扰性的向错线的形成。虽然这种布置改进了显示器的视角，但是它导致其透光性的降低。MVA的进一步开发使用了仅在一个电极侧上的凸起，而对置的电极具有切口，这改进了透光性。该切口的电极在施加电压时在LC盒中产生不均匀的电场，意味着仍实现了受控切换。为进一步改进透光性，可以扩大切口与凸起之间的间距，但是这又导致响应时间的延长。在所谓的PVA(“图案化VA”)显示器中，不用凸起也完全可行，因为两个电极通过在对置侧上的切口来结构化，这导致增高的对比度和改进的透光性，但是这在技术上是困难的并且使显示器对机械影响(“拍打”等)更敏感。但是对于许多应用，例如监视器且尤其是TV-屏幕，期望缩短响应时间以及改进显示器的对比度和亮度(透射率)。
[0013]另一种发展是所谓的PS(“聚合物稳定的”)或PSA(“聚合物稳定配向”)型显示器，对其有时也使用术语“聚合物稳定化”。其中，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，优选可聚合单体化合物添加到LC介质中，并在将LC介质充入显示器之后，任选当将电压施加到显示器的电极时，使其通常通过UV光聚合原位聚合或交联。聚合在LC介质显示出液晶相的温度下进行，通常在室温下进行。已证实将可聚合的介晶或液晶化合物(还称为反应性介晶或“RM”)添加到LC混合物中是特别适宜的。
[0014]除非另有说明，以下当通常涉及聚合物稳定配向类型的显示器时使用术语“PSA”，且当涉及具体的显示器模式，例如PS-VA、PS-TN等时使用术语“PS”。
[0015]此外，除非另有说明，以下当涉及可聚合介晶或液晶化合物时使用术语“RM”。
[0016]同时，PS(A)原理正用在各种传统的LC显示器模式中。因此，例如已知的有PS-VA、PS-OCB、PS-IPS、PS-FFS、PS-UB-FFS和PS-TN显示器。在PS-VA和PS-OCB显示器的情况中，RM的聚合优选在施加电压下进行，并且在PS-IPS显示器的情况中，RM的聚合在施加或不施加电压，优选在不施加电压的情况下进行。如在测试盒中可以证实的那样，PS(A)方法导致盒中的预倾斜。在PS-OCB显示器的情形下，例如弯曲结构可以被稳定化，从而使得偏置电压是
不必要的或者可以将偏置电压降低。就PS-VA-显示本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.式I1a或式I4a的化合物其中，苯环任选地被一个或多个基团L取代，其中，各个基团具有以下含义：R
a
、R
b
彼此独立地表示P-Sp-，P在每次出现时相同或不同地表示丙烯酸酯基或甲基丙烯酸酯基，Sp要么是单键要么选自-(CH2)
p1-、-(CH2)
p1-O-、-(CH2)
p1-O-CO-、-(CH2)
p1-CO-O-、-(CH2)
p1-O-CO-O-，其中p1是1-12的整数，L表示F、Cl、-CN、-NO2、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、-C(＝O)N(R
x
)2、-C(＝O)Y1、-C(＝O)R
x
、-N(R
x
)2，任选取代的甲硅烷基，具有5至20个环原子的任选取代的芳基或杂芳基，或具有1至25个C原子的直链或支链烷基，此外，其中一个或多个不相邻的CH2基团可以各自彼此独立地被-C(R0)＝C(R
00
)-、-C≡C-、-N(R0)-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-以O和/或S原子不直接相互连接的方式代替，且其中此外一个或多个H原子可以被F、Cl或CN代替，R
x
表示H、F、Cl、CN或具有1-25个C原子的直链、支链或环状烷基，其中一个或多个不相邻的CH
2-基团任选地被-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-以O和/或S原子不直接彼此连接的方式代替，和其中一个或多个H原子各自任选被F或Cl代替，R0和R
00
各自彼此独立地表示H或具有1至20个C原子的烷基，和Y1为卤素，所述化合物恰好包含三个可聚合基团。2.权利要求1的化合物，其特征在于一个或两个基团Sp不同于单键。3.权利要求1或2的化合物，其特征在于其选自以下子式：
其中P1、P2和P3彼此独立地具有权利要求1中针对P给出的含义之一，并且Sp1、Sp2和Sp3彼此独立地具有权利要求1中针对Sp给出的含义之一。4.权利要求1或2的化合物，其特征在于在式I1a或式I4a及其子式的至少一个苯环被一个或两个选自以下的取代基取代：F、CN、任选被氟代的具有1-6个C原子的烷基或烷氧基。5.液晶(LC)介质，其包含一种或多种如在权利要求1-4的任一项所定义的式I1a或式I4a的可聚合化合物。6.权利要求5的LC介质，其特征在于其包含-可聚合组分A)，包含一种或多种如在权利要求1-4的任一项所定义的式I1a或式I4a的可聚合化合物，和-液晶LC组分B)，包含一种或多种介晶或液晶化合物。7.权利要求5或6的LC介质，其特征在于其包含一种或多种式CY和/或PY的化合物：
其中各个基团具有以下含义：a表示1或2，b表示0或1，表示R1和R2各自彼此独立地表示具有1至12个C原子的烷基，此外，其中一个或两个不相邻的CH2基团可以被-O-、-CH＝CH-、-CO-、-O-CO-或-CO-O-以O原子不直接相互连接的方式代替，Z
x
表示-CH＝CH-、-CH2O-、-OCH
2-、-CF2O-、-OCF
2-、-O-、-CH
2-、-CH2CH
2-或单键，L
1-4
各自彼此独立地表示F、Cl、OCF3、CF3、CH3、CH2F或CHF2...

【专利技术属性】
技术研发人员：E，
申请(专利权)人：默克专利股份有限公司，
类型：发明
国别省市：