液晶介质制造技术

本发明专利技术涉及具有正介电各向异性的液晶(LC)介质和含有这些介质的液晶显示器(LCD)，尤其涉及由有源矩阵寻址的显示器且特别涉及TN,PS

【技术实现步骤摘要】
液晶介质


[0001]本专利技术涉及具有正介电各向异性的液晶(LC)介质和含有这些介质的液晶显示器(LCD)，尤其涉及由有源矩阵寻址的显示器且特别涉及TN,PS
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TN,STN,TN
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TFT,OCB,IPS,PS
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IPS,FFS,HB
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FFS,XB
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FFS,PS
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FFS,SA
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HB
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FFS,SA
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XB
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FFS,聚合物稳定化的SA
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HB
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FFS,聚合物稳定化的SA
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XB
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FFS,正性VA或正性PS
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VA型的节能LC显示器。

技术介绍

[0002]液晶显示器(LCD)在许多领域中用于信息显示。LCD用于直视型显示器和用于投射型显示器二者。使用的电光模式例如是扭曲向列(TN)、超扭曲向列(STN)、光学补偿弯曲(OCB)和电控双折射(ECB)模式以及它们的各种变型，以及其它模式。所有这些模式采用这样的电场，其产生基本上垂直于基板和液晶层。
[0003]除了这些模式之外，还有电光模式，其利用基本上平行于基板或液晶层的电场。例如，WO 91/10936公开了一种液晶显示器，其中电信号以这样的方式产生，使得电场具有平行于液晶层的显著分量，并且因此被称为面内切换(IPS)显示器。例如，通过R.A Soref在Journal of Applied Physics，Vol.45，No.12，pp.5466
‑
5468(1974)描述操作这种显示器的原理。
[0004]IPS显示器在两个具有平面取向的基板之间含有LC层，其中两个电极仅设置在两个基板中的一个并且优选地具有叉指型的梳形结构。在将电压施加到电极时，在它们之间产生具有平行于LC层的显著分量的电场。这导致层平面中LC分子的重新配向。
[0005]例如，EP 0 588 568公开了用于设计电极和用于寻址IPS显示器的各种可能性。DE 198 24 137同样地描述了这种IPS显示器的各种实施方案。
[0006]例如，在DE 195 28 104中描述了这种类型的IPS显示器的液晶材料。
[0007]此外，已经报告了所谓的“边缘场切换”(FFS)显示器(尤其见S.H.Jung等，Jpn.J.Appl.Phys.，第43卷，No.3，2004，1028)，其在同一基板上包含两个电极，其中一个以梳形方式结构化，另一个是非结构化的。由此产生强，所谓的“边缘场”，即接近于电极边缘的强电场，和遍布液晶盒的具有强垂直分量和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显示器通常包含具有正介电各向异性的LC介质，以及通常是聚酰亚胺的配向层，其为LC介质的分子提供平面配向。
[0008]IPS和FFS电光模式的液晶显示器特别适用于现代桌面监视器，电视机和多媒体应用。在这种类型的显示器中优选使用根据本专利技术的液晶介质。通常，在FFS显示器中使用具有相当较低介电各向异性值的介电正性液晶介质，但在一些情况下，在IPS显示器中也使用具有仅约3或甚至更低的介电各向异性的液晶介质。
[0009]通过HB
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FFS模式实现了进一步的改进。与传统的FFS技术相比，HB
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FFS模式的独特特征之一是它能够允许更高的透射率，这允许面板的操作具有较少的能量消耗。
[0010]另一种最近开发的模式是XB
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FFS模式，其中液晶介质另外包含具有低介电各向异性的极性液晶化合物。
[0011]适合于LCD和尤其适合于FFS和IPS显示器的液晶组合物是从以下现有技术中已知的，例如JP 07
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181 439(A)、EP 0 667 555、EP 0673 986、DE 19509 410、DE 195 28 106、DE 195 28 107、WO 96/23851和WO 96/28 521。然而，这些组合物具有某些缺点。除其它缺点外，它们大部分导致不利地长的寻址时间，具有不足的电阻率值和/或需要过高的工作电压。在操作性能以及在保存期两方面的改进在此处都是必要的。
[0012]FFS和IPS显示器可作为有源矩阵显示器(AMD)或无源矩阵显示器(PMD)。在有源矩阵显示的情况下，各个像素通常通过集成的非线性有源元件(例如，薄膜晶体管(TFT))，而在无源矩阵显示器的情况下，各个像素通常由现有技术中已知的多路传输方法来寻址。
[0013]根据本专利技术的显示器优选地通过有源矩阵，优选地通过TFT的矩阵。然而，根据本专利技术的液晶也可以有利地用于具有其他已知寻址装置的显示器中。
[0014]面内切换(IPS)和边缘场切换(FFS)技术的典型应用是监视器，笔记本电脑，电视，移动电话，平板电脑等。
[0015]IPS和FFS技术均具有相对于其他LCD技术(例如垂直配向(VA)技术)的某些优点，例如对比度的宽视角依赖性。
[0016]提供进一步的液晶介质及其在具有高透射率、良好的黑色状态和高对比度的显示器中的用途是现代FFS和IPS应用的中心挑战。此外，现代应用还需要良好的低温稳定性和快速的寻址时间。
[0017]直到现在还不可能设计具有高对比度，例如，高弹性常数Kav.，低温稳定性和低响应时间合适的LC介质。因此，此类设备中的整体图像品质仍需要进一步改进。

技术实现思路

[0018]本专利技术的目的是提供液晶介质，特别用于FFS和IPS显示器，而且还用于TN，正性VA或STN显示器，特别是用于有源矩阵显示器(如由TFT寻址的那些)，其不展示上面指示的缺点或仅以在较小的程度展示，并且优选具有高比电阻，低阈值电压，高介电各向异性，良好的低温稳定性(LTS)，快速响应时间和低旋转粘度，并能够实现高亮度。
[0019]这是通过提供如下所述和要求保护的液晶介质来实现的。
[0020]在FFS显示器的情况下，需要进一步优化响应时间、对比度、亮度和可靠性。然而，发现现有技术的液晶材料通常不能同时达到所有这些要求。
[0021]现在令人惊讶地发现，根据本专利技术的液晶介质含有式I和L1和/或L2化合物的组合
[0022][0023]其中各个基团在权利要求1中指定，
[0024]显示了一些改进，特别是在FFS模式显示中使用时，如良好的溶解性，并实现了快速响应时间。
[0025]此外，根据本专利技术的液晶介质具有高的清亮点、优异的低温稳定性(LTS)，并提供最佳的运动图像品质和改进的整体图像品质，特别是高对比度。
[0026]本专利技术涉及一种液晶介质，其特征在于其包含一种或多种式I化合物
[0027][0028]其中各个基团，在每次出现时相同或不同地，和各自彼此独立地，具有以下含义：
[0029][0030]表示本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.液晶介质，特征在于其具有正介电各向异性和包含一种或多种式I的化合物其中各个基团，在每次出现时相同或不同地，和各自彼此独立地，具有以下含义：表示表示R1为H原子，具有1至12个C原子的烷基或烷氧基或具有2至12个碳原子的烯基或烯氧基，其中一个或多个CH2基团任选被
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C≡C
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，
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CF2O
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，
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OCF2‑
，
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CH＝CH
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，，
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O
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，
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CO
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O
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或
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O
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CO
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以使得O原子不直接彼此连接的方式代替，并且其中一个或多个H原子可以被以下替代：卤素原子或具有3至12个C原子的环烷基或环烷氧基替代，其中一个或多个H原子可以被卤素原子替代，优选环戊基或环戊基氧基,Y0为H原子或CH3,X1为
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CN，
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SCN，卤素原子或具有1至3个C原子的烷基或烷氧基或具有2或3个C原子的烯基或烯氧基，其中一个或多个H原子被卤素原子替代，和L1至L4彼此独立地为H或F；和一种或多种选自L1和L2的化合物其中各个基团，在每次出现时相同或不同地，和各自彼此独立地，具有以下含义：R0为具有1至12个C原子的烷基或具有2至12个碳原子的烯基，其中一个或多个CH2基团任选被
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C≡C
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，
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CF2O
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，
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，
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，
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O
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，
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CO
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O
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或
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O
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CO
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以使得O原子不直接彼此连接的方式代替，和其中一个或多个H原子可被卤素原子替代,R2为具有1至6个C原子的烷基，其中一个或多个CH2基团任选被
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C≡C
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，
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CF2O
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，
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OCF2‑
，
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CH＝CH
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，，
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O
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，
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CO
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O
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或
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O
‑
CO
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以使得O原子不直接彼此连接的方式代替，和其中一个或多个H原子可被卤素原子
替代；Y1和Y2为H，F或Cl，Y0为H或CH3其中各个基团，在每次出现时相同或不同地，和各自彼此独立地，具有以下含义：R0为具有1至12个C原子的烷基或具有2至12个碳原子的烯基，其中一个或多个CH2基团任选被
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C≡C
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，
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CF2O
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，
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OCF2‑
，
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CH＝CH
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，
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O
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，
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CO
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O
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或
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O
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CO
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以使得O原子不直接彼此连接的方式代替，和其中一个或多个H原子可被卤素原子替代,X2为F原子或具有1至6个C原子的烷基或烷氧基或具有2至6个C原子的烯基或烯氧基，其中一个或多个H原子被F原子替代,Y1和Y2为H，F或Cl,Y0为H或CH3。2.根据权利要求1所述的液晶介质，其中所述一种或多种式I化合物选自式I
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1至I
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8的那些
其中R1为H原子，具有1至6个C原子的烷基或烷氧基或具有2或6个C原子的烯基或烯氧基，其中一个或多个CH2基团任选被
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C≡C
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，
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CF2O
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，
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OCF2‑
，
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CH＝CH
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，
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O
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，
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CO
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O
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或
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O
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CO
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以使得O原子不直接彼此连接的方式代替，和其中一个或多个H原子可被以下替代：卤素原子或具有3至6个C原子的环烷基或环烷氧基，其中一个或多个H原子可被卤素原子替代,Y0为H原子或CH3，和X1为F原子或具有1至3个C原子的烷基或烷氧基或具有2或3个C原子的烯基或烯氧基，其中一个或多个H原子被F原子替代。3.根据权利要求1或2所述的液晶介质，其特征在于，一种或多种式L1和L2的化合物由式L1
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1和L2
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1描述：其中R0为具有1至6个C原子的烷基或具有2至12个碳原子的烯基，其中一个或多个CH2基团任选被
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C≡C
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，
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CF2O
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，
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OCF2‑
，
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CH＝CH
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，
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O
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，
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CO
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O
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或
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O
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【专利技术属性】
技术研发人员：S，
申请(专利权)人：默克专利股份有限公司，
类型：发明
国别省市：