包含可聚合化合物的液晶介质制造技术

本发明专利技术涉及在长UV波长范围内具有吸收的可聚合化合物、包含其的液晶(LC)介质，并且涉及所述化合物或LC介质用于光学、电光和电子目的，特别是在LC显示器，尤其是在PSA(聚合物稳定配向)或SA(自配向)模式LC显示器中的用途，包含所述化合物或LC介质的PSA或SA模式LC显示器，以及制造所述LC显示器的方法。以及制造所述LC显示器的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包含可聚合化合物的液晶介质
[0001]本专利技术涉及在长UV波长范围内具有吸收的可聚合化合物、包含其的液晶(LC)介质，并且涉及所述化合物或LC介质用于光学、电光和电子目的，特别是在LC显示器，尤其是在PSA(聚合物稳定配向)或SA(自配向)模式LC显示器中的用途，包含所述化合物或LC介质的PSA或SA模式LC显示器，以及制造所述LC显示器的方法。
[0002]8K和游戏监视器的普及导致对具有更高刷新率的LC显示器(LCD)面板的需求增加，因此对具有更快响应时间的LC介质的需求也在增加。这些LCD面板中的许多面板都使用聚合物稳定(PS)或聚合物稳定配向模式(PSA)模式，例如PS
‑
VA(垂直配向的)、PS
‑
IPS(面内切换)或PS
‑
FFS(边缘场切换)模式或其衍生模式、或自配向(SA)模式如SA
‑
VA，其是聚合物稳定的。
[0003]在PS或PSA模式下，将少量，典型地0.1
‑
1％的一种或多种可聚合介晶化合物(也称为RM(反应性介晶))添加到LC介质中。在将LC介质填充到显示器中之后，然后通过UV光聚合原位聚合RM，同时向显示器的电极施加电压。由此，在LC介质的LC分子中产生小的倾斜角，其通过聚合的RM稳定。UV聚合方法(也称为“PSA方法”)通常分两个步骤进行：第一UV暴露步骤(“UV1步骤”)，施加电压以产生倾斜角，以及第二UV暴露步骤(“UV2步骤”)，不施加电压，以完成RM聚合。
[0004]在SA
‑
>VA模式下，显示器中省略配向层。取而代之的是，将少量，典型地0.1
‑
2.5％自配向(SA)添加剂添加到LC介质中，这会通过自组装机制原位引发所需的配向，例如垂直或平面配向。SA添加剂通常含有有机介晶核心基团，并在其上连接一个或多个极性锚定基团，例如羟基、羧基、氨基或硫醇基，它们能够与基板表面相互作用，导致基板表面上的添加剂配向并在LC分子中诱导所需配向。SA添加剂也可含有一个或多个可聚合基团，其可在与PSA方法中使用的RM相似的条件下聚合。除了SA添加剂之外，LC介质还含有一种或多种RM。
[0005]减少LC介质对PSA模式的响应时间的一种方法是，例如通过使用具有烯基的化合物作为LC主体混合物的组分。然而，这可能导致当暴露于聚合RM添加剂所需的UV光下时混合物的可靠性降低，这被认为是由烯基化合物与配向层的聚酰亚胺反应所导致的，当使用小于320nm的较短UV波长时尤其成问题。因此，存在将更长的UV波长用于PSA方法的趋势。
[0006]还建议在PSA方法中使用UV
‑
LED灯，因为它们由于更窄的发射峰而显示出更少的能耗、更长的寿命和更有效的光能转移至LC介质，这使得降低UV强度和/或UV辐照时间。这可以缩短节拍时间，并节省能源和生产成本。当前可用的UV灯具有更高的波长发射，例如在365nm处。
[0007]因此，需要含有可在更长UV波长下有效聚合的RM的可聚合LC介质。
[0008]另外，对于PSA或SA显示器以及用于这样的PSA或SA显示器的LC介质和可聚合化合物的需求很大，其能够具有高比电阻，同时大工作温度范围，短响应时间，即使是在低温下，和低阈值电压，低倾斜角，高倾斜稳定性，多种灰阶，高对比度和宽视角，在UV暴露后具有高可靠性和高VHR值，以及在可聚合化合物的情况下，具有低熔点和在LC主体混合物中的高溶解度。在用于移动应用的显示器中，特别希望具有显示低阈值电压和高双折射率的可用LC介质。
[0009]本专利技术的目的在于：提供新颖的适合材料，特别是RM和包含RM的LC介质，用于PSA或SA显示器中，其不具有上述缺点或以减少的程度具有上述缺点。
[0010]特别地，本专利技术的目的在于：提供用于PSA或SA显示器中的包含RM的LC介质，所述介质能够具有非常高的比电阻值，高VHR值，高可靠性，低阈值电压，短响应时间，高双折射率，显示良好的UV吸收(尤其是在较长UV波长处，优选340
‑
380nm)，能够使RM快速并完全聚合，会产生低倾斜角(优选尽可能快地产生)，能够具有高的倾斜角稳定性(即使是在更长时间和/或在UV暴露之后)，减少或防止显示器中“图像粘滞”和“ODF不均匀性(mura)”的出现，以及在RM尽快且完全聚合的情况下，在LC介质中显示出高溶解度(所述LC介质通常用作PSA或SA显示器的主体混合物)。
[0011]本专利技术的另一目的是提供用于PSA显示器的LC介质，其中RM显示出快速的聚合速度和良好的可靠性参数两者，如高的VHR或倾斜稳定性。
[0012]本专利技术的另一目的是提供新颖的含有RM的LC介质，特别是用于光学、电光和电子用途，以及用于制备所述LC介质的适合方法和中间体。
[0013]本专利技术的另一目的是提供含有RM的LC介质，其显示出以下一个或多个有利效果：
[0014]‑
它们在暴露于UV光后产生所需角度的倾斜角，
[0015]‑
它们导致高的倾斜稳定性，
[0016]‑
它们显示出良好的UV吸收，尤其是在较高的UV波长处，尤其是在340
‑
400nm处，并且RM能够在这些波长处快速并完全聚合，
[0017]‑
它们适用于使用UV
‑
LED灯、通过聚合方法制备的PSA显示器，
[0018]‑
它们能够很好地控制第一UV步骤时间范围，其中在UV过程期间产生倾斜角，
[0019]‑
它们能够保持第二UV步骤的时间范围，其中任何残留的RM都被聚合且倾斜角被稳定化，尽可能将生产成本降至最低，
[0020]‑
在第一和第二UV暴露步骤之后，残留的RM更少或不负面影响LC混合物的性能参数，例如VHR、倾斜稳定性等，
[0021]‑
它们在宽温度范围下显示出在LC混合物中良好的溶解度和稳定性，优选
‑
40至140℃。
[0022]已发现这些目的中的一个或多个可通过提供如本文所述和请求保护的可聚合化合物和包含它们的LC介质来实现。
[0023]本专利技术涉及式I化合物
[0024][0025]其中各基团彼此独立且每次出现时相同或不同地具有以下含义：
[0026]R
a
，R
b
为P
‑
Sp
‑
或R，其中R
a
和R
b
中的至少一个表示P
‑
Sp
‑
，
[0027]A
a
,A
b
为亚苯基
‑
1,4
‑
二基或萘
‑
2,6
‑
二基，其任选地被一个或多个基团L取代，
[0028]Z
a
，Z
b
为
‑
CH＝C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】1.式I化合物其中各基团彼此独立且每次出现时相同或不同地具有以下含义：R
a
，R
b
为P
‑
Sp
‑
或R，其中R
a
和R
b
中的至少一个表示P
‑
Sp
‑
，A
a
,A
b
为亚苯基
‑
1,4
‑
二基或萘
‑
2,6
‑
二基，其任选地被一个或多个基团L取代，Z
a
，Z
b
为
‑
CH＝CH
‑
、
‑
CF＝CF
‑
、
‑
C≡C
‑
或单键,P为可聚合基团，Sp为任选被一个或多个基团P取代的间隔基团，或单键，R为具有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CH2基团任选以使得O
‑
和/或S
‑
原子不与彼此直接连接的方式被
‑
O
‑
、
‑
S
‑
、
‑
CO
‑
、
‑
CO
‑
O
‑
、
‑
O
‑
CO
‑
、
‑
O
‑
CO
‑
O
‑
、CR0＝CR
00
‑
、
‑
C≡C
‑
、替代，且其中一个或多个H原子各自任选被F或Cl替代，L为F、Cl、Br、
‑
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CH2基团任选以使得O
‑
和/或S
‑
原子不与彼此直接连接的方式被
‑
O
‑
、
‑
S
‑
、
‑
CO
‑
、
‑
CO
‑
O
‑
、
‑
O
‑
CO
‑
、
‑
O
‑
CO
‑
O
‑
、
‑
N(R0)
‑
、
‑
Si(R0R
00
)
‑
、
‑
CH＝CH
‑
或
‑
C≡C
‑
替代，且其中一个或多个H原子各自任选被F或Cl替代，R0,R
00
为H或具有1
‑
12个C原子的烷基，a，b为0、1或2，优选0或1，r1为0、1、2、3或4，优选0、1或2。2.根据权利要求1所述的化合物，其选自式I1其中P、Sp、L和r1彼此独立地具有权利要求1中给出的含义之一。3.根据权利要求1或2所述的化合物，其选自以下子式：
＝CR
00
‑
、
‑
C≡C
‑
、替代，且其中一个或多个H原子各自任选被F或Cl替代，优选具有1
‑
6个C原子的烷基或烷氧基，R0,R
00
为H或具有1
‑
12个C原子的烷基，优选为H，A1和A2为选自下式的基团为选自下式的基团其中各基团彼此独立且在每次出现时相同或不同地具有以下含义：Z1和Z2为
‑
CH2CH2‑
、
‑
CH＝CH
‑
、
‑
CF2O
‑
、
‑
OCF2‑
、
‑
CH2O
‑
、
‑
OCH2‑
、
‑
CO
‑
O
‑
、
‑
O
‑
CO
‑
、
‑
C2F4‑
、
‑
CF＝CF
‑
、
‑
CH＝CH
‑
CH2O
‑
或单键，优选单键，L1,L2,L3和L4为F、Cl、OCF3、CF3、CH3、CH2F或CHF2，优选F或Cl，非常优选F，Y为H、F、Cl、CF3、CHF2或CH3，优选H或CH3，非常优选H，L
C
为CH3或OCH3，优选CH3，a1为1或2，a2为0或1。6.根据权利要求4或5中一项或多项所述的LC介质，其特征在于其包含一种或多种选自式IIA、IIB、IIC和IID化合物的式II化合物
其中，R
2A
和R
2B
各自彼此独立地表示H、具有最多15个C原子的烷基或烯基，其为未取代的、被CN或CF3单取代或被卤素至少单取代，其中另外，这些基团中的一个或多个CH2基团可以使得O原子不与彼此直接连接的方式被
‑
O
‑
、
‑
S
‑
、、
‑
C≡C
‑
、
‑
CF2O
‑
、
‑
OCF2‑
、
‑
OC
‑
O
‑
或
‑
O
‑
CO
‑
替代，L1‑
L4各自彼此独立地表示F、Cl、CF3或CHF2，Y表示H、F、Cl、CF3、CHF2或CH3，优选H或CH3，特别优选H，Z2,Z
2B
和Z
2D
各自彼此独立地表示单键、
‑
CH2CH2‑
、
‑
CH＝CH
‑
、
‑
CF2O
‑
、
‑
OCF2‑
、
‑
CH2O
‑
、
‑
OCH2‑
、
‑
COO
‑
、
‑
OCO
‑
、
‑
C2F4‑
、
‑
CF＝CF
‑
、
‑
CH＝CHCH2O
‑
，p表示0、1或2，和q每次出现时相同或不同地表示0或1。7.根据权利要求4至6中一项或多项所述的LC介质，其特征在于其还包含一种或多种式III的化合物其中
R
11
和R
12
各自彼此独立地表示H、具有1
...

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