液晶介質(zhì)、其穩(wěn)定化方法及液晶顯示器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及式I的化合物；并且涉及液晶介質(zhì)，優(yōu)選具有向列相和負介電各向異性，其包含a)一種或多種式I的化合物以及b)種或多種式II的化合物其中參數(shù)具有權(quán)利要求1中所示的各自含義；涉及其在電光顯示器，特別是基于VA、ECB、PALC、FFS或IPS效應(yīng)的有源矩陣顯示器中的用途；涉及包含這類液晶介質(zhì)的這類顯示器；以及涉及式I的化合物用于穩(wěn)含一種或多種式II的化合物的液晶介質(zhì)的用途。
【專利說明】液晶介質(zhì)、其穩(wěn)定化方法及液晶顯示器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及新的化合物，特別是用于液晶介質(zhì)，還涉及這些液晶介質(zhì)在液晶顯示器中的用途；以及涉及這些液晶顯示器，特別是利用具有以垂直初配向的介電負性液晶的ECB (電控雙折射)效應(yīng)的液晶顯示器。根據(jù)本發(fā)明的液晶介質(zhì)的特征是在根據(jù)本發(fā)明的顯示器中響應(yīng)時間特別短同時具有高電壓保特率(VHR，或也可以縮寫為HR)。
【背景技術(shù)】
[0002]電控雙折射的原理，ECB效應(yīng)或DAP(排列相變形)效應(yīng)，初次描述于1971年(M.F.Schieckel and K.Fahrenschon,“Deformation of nematic liquid crystals withvertical orientation in electrical fields，，，Appl.Phys.Lett.19 (1971), 3912)。隨后是 J.F Kahn (Appl.Phys.Lett.20 (1972), 1193)和 G.Labrunie 和 J.Robert (J.Appl.Phys.44(1973) ,4869)的論文。
[0003]J.Robert 和 F.Clerc (SID80Digest Techn.Papers (1980) , 30),J.Duchene(Displays7(1986), 3)和 H.Schad(SID82Digest Techn.Papers(1982), 244)的論文已經(jīng)表明，為了適用于基于ECB效應(yīng)的高信息顯示元件，液晶相必須具有高的彈性常數(shù)比值K3A1，高的光學(xué)各向異性值Λη和≤-0.5的介電各向異性值Δε?；贓CB效應(yīng)的電光顯示元件具有垂直邊緣配向(VA技術(shù)=垂直配向)。介電負性的液晶介質(zhì)還可以用于利用所謂IPS(面內(nèi)切換)效應(yīng)的顯示器中。
[0004]這種效應(yīng)在電光顯示元 件中的工業(yè)應(yīng)用需要必須滿足多種要求的LC相。在此尤為重要的是對于水分、空氣和物理影響例如熱、在紅外、可見和紫外區(qū)的輻射，以及直流和交流電場的化學(xué) 耐受性。
[0005]此外，可以工業(yè)使用的LC相需要在合適的溫度范圍內(nèi)具有液晶介晶相和低粘度。
[0006]迄今為止公開的具有液晶介晶相的該系列化合物沒有任何一個包括滿足所有這些需求的單一化合物。因此，通常制備2至25種，優(yōu)選3至18種化合物的混合物用以獲得可以用作LC相的物質(zhì)。
[0007]矩陣液晶顯示器(MLC顯示器)是已知的?？梢杂糜趩为毲袚Q單個像素的非線性元件例如是有源元件(即晶體管)。于是，使用術(shù)語“有源矩陣”，其中通常使用一般設(shè)置在作為基底的玻璃板上的薄膜晶體管(TFT)制成。
[0008]兩種技術(shù)之間存在區(qū)別:包含化合物半導(dǎo)體(例如CdSe)的TFT或者基于多晶和尤其是無定型硅的TFT。后一種技術(shù)目前在世界范圍內(nèi)具有最大的商業(yè)重要性。
[0009]將TFT矩陣施加于顯示器一個玻璃板的內(nèi)側(cè)，而另一玻璃板在其內(nèi)側(cè)帶有透明對電極。與像素電極的尺寸相比，TFT非常小且實際上對圖像幾乎沒有負面影響。該技術(shù)還可以推廣到具有全色功能的圖像顯示器上，其中使紅、綠和藍濾光片的鑲嵌塊以濾光元件與每個可切換的像素相時置的方式排列。
[0010]迄今為止，最常用的TFT顯示器通常以透射模式的正交偏振鏡形式運行，并且是背光式的。對于TV應(yīng)用而言，使用IPS盒或ECB (或VAN)盒，然而，監(jiān)視器通常使用IPS盒或TN(扭轉(zhuǎn)向列型)盒，并且筆記本電腦、手提電腦和移動應(yīng)用通常使用TN盒。
[0011]在此，術(shù)語MLC顯示器包括具有集成非線性元件的任何矩陣顯示器，即除了有源矩陣外，還包括具有無源元件(如可變電阻或二極管(MM=金屬-絕緣體-金屬))的顯示器。
[0012]這種類型的MLC顯示器特別適用于TV應(yīng)用、監(jiān)視器和筆記本或者適合于具有高信息密度的顯示器，例如在汽車制造或飛機建造中所用。除了關(guān)于對比度的角度依賴性和響應(yīng)時間的問題之外，由于液晶混合物的比電阻不夠高，MLC顯示器還存在很多困難[TOGASHI， S.， SEKI⑶CHI， K.， TANABE, H.， YAMAMOTO, E.， S0RIMACHI, K.， TAJIMA, E.，WATA-NABE, H.，SHIMIZU, H.，Proc.Eurodisplay84, Sept.1984:
[0013]A210-288Matrix LCD Controlled by Double Stage Diode Rings, pp.141ff.,Paris ；STR0MER, M.，Proc.Eurodisplay84,
[0014]Sept.1984:Design of Thin Film Transistors for Matrix
[0015]Addressing of Television Liquid Crystal Displays, pp.145ff., Paris]。隨著電阻降低，MLC顯示器對比度劣化。由于與顯示器內(nèi)表面相互作用，液晶混合物的比電阻通常隨著MLC顯示器的壽命而下降，因此高的(初始)電阻對于必須在長運行周期內(nèi)具有可接受電阻值的顯示器而言，是非常重要的。
[0016]除了 IPS 顯不器(例如:Yeo, S.D., Paperl5.3:“An LC Displayfor the TVApplication，，， SID2004International Symposium, Digest of Technical Papers, XXXVBookll，第758和759頁)和長期已知的TN顯示器之外，利用ECB效應(yīng)的顯示器已經(jīng)成為所謂的VAN(垂直配向向列型)顯示器，作為目前最重要的三種較新型液晶顯示器之一，特別對于電視應(yīng)用而言。
[0017]可以在此處提到最重要的設(shè)計:MVA(多區(qū)域垂直配向，例如:Yoshide，H.等，Paper3.1:“MVA LCDfor Notebook or Mobile PCs...”， SID2004InternationalSymposium, Digest ofTechnical Papers, XXXV, Book I,第 6-9 頁，以及 Liu, C.T.等，Paperl5.1:“A46-1nch TFT-LCD HDTV Technology...”，SID2004InternationalSymposium, Digest of Technical Papers, XXXV, BookII,第 70-753 頁)，PVA(圖案垂直配向，例如:Kim, Sang Soo, Paperl5.4:“Super PVA SetsNew State-of-the-ArtforLCD-TV，，，SID2004International Symposinm,Digest ofTechnical Papers, XXXV,BookII,pp.760-763)和 ASV(高級超視角，例如:Shigeta, Mitzuhiro 和 Fukuoka, Hirofumi,Paper 15.2 ,Development of High QualityLCDTV，，，SID2004International Symposium,Digest of Technical Papers, XXXV, Bookll,第 754-757 頁)。
[0018]在通常形式下，例如在Souk, Jun, SID Seminar2004, Seminar M_6:a RecentAdvances in LCD Tec hnology”，Seminar Lecture Notes, M-6/1 至 M-6/26,以及 Miller,Ian, SID Seminar2004, Seminar M_7:“LCD_Television，，，Seminar Lecture Notes,M-7/1至M-7/32中，將這些技術(shù)進行了比較。盡管現(xiàn)代ECB顯示器的響應(yīng)時間已經(jīng)通過超速驅(qū)動的尋址方法獲得顯著改進，例如:Kim, Hyeon Kyeong等Paper9.1:“A57_in.WideUXGA TF1-LCDfor HITV Application”， SID2004International Symposium, Digest ofTechnical Papers,XXXV,Book I,第16-109頁,但是實現(xiàn)適合視頻的響應(yīng)時間,特別是在灰階切換中，仍然是一個沒有令人滿意地解決的問題。[0019]￡(?顯示器，同八V顯示器一樣，使用具有負介電各向異性(八0的液晶介質(zhì)，而例顯示器以及迄今所有傳統(tǒng)的1？3顯示器采用正介電各向異性的液晶介質(zhì)。
[0020]在該類型的液晶顯示器中，將液晶用作電介質(zhì)，其光學(xué)性質(zhì)在施加電壓時可逆地變化。
[0021]因為一般在顯示器中，也即在按照這些所提及效應(yīng)的顯示器中，所述工作電壓應(yīng)當盡可能低，所以采用通常主要由液晶化合物組成的液晶介質(zhì)，所有這些化合物都具有相同的介電各向異性符號并具有盡可能高的介電各向異性值。通常，充其量使用相對較小比例的中性化合物以及盡可能地不使用具有與所述介質(zhì)的介電各向異性符號相反的化合物。在用于￡(?顯示器的具有負介電各向異性的液晶介質(zhì)的情況下，因此主要使用具有負介電各向異性的化合物。所使用的液晶介質(zhì)一般主要由并且通常甚至基本上由具有負介電各向異性的液晶化合物組成。
[0022]在根據(jù)本申請所用的介質(zhì)中，一般使用至多顯著量的介電中性液晶化合物以及通常情況下僅非常少量的或甚至沒有任何介電正性化合物，因為一般而言液晶顯示器意在具有盡可能最低的尋址電壓。
[0023]022008006875^1公開了液晶混合物，其包含下式烯基化合物
[0024]
【權(quán)利要求】
1.液晶介質(zhì)，其包含 a)一種或多種式I的化合物
2.根據(jù)權(quán)利要求1的介質(zhì)，特征在于其包含一種或多種選自式1-1至1-9化合物的式I化合物
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的介質(zhì),特征在于其包含一種或多種選自式1-1&-1至1-8&-1化合物的式I化合物，
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3至少一項的液晶介質(zhì)，特征在于其包含一種或多種選自式11-1至11-4化合物的式11化合物，
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4至少一項的液晶介質(zhì)，特征在于其還包含 c) 一種或多種選自式111-1至111-4化合物的化合物
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5至少一項的介質(zhì)，特征在于，作為整體介質(zhì)中式I化合物的總濃度為1卯III或更高至1000卯III或更低。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6至少一項的介質(zhì)，特征在于其還包含 d)一種或多種式IV的化合物，
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7至少一項的介質(zhì)，特征在于，作為整體，介質(zhì)中式II化合物的總濃度為25%或更高至45%或更低。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8至少一項的介質(zhì)，特征在于其包含一種或多種式！1-3的化合物，如權(quán)利要求4所示。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9至少一項的介質(zhì)，特征在于其還包含一種或多種手性化合物。
11.電光顯示器或電光組件，特征在于其包含根據(jù)權(quán)利要求1-10至少一項的液晶介質(zhì)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的顯示器，特征在于其基于#或￡(?效應(yīng)。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12的顯示器，特征在于其包含有源矩陣尋址裝置。
14.根據(jù)權(quán)利要求1-10至少一項的介質(zhì)在電光顯示器或電光組件中的用途。
15.制備根據(jù)權(quán)利要求1-10—項或多項的液晶介質(zhì)的方法，特征在于一種或多種式I化合物與一種或多種式II化合物和/或一種或多種選自式111-1至111-4化合物的化合物和/或一種或多種式IV化合物混合。
16.液晶介質(zhì)的穩(wěn)定化方法，特征在于所述介質(zhì)包含如權(quán)利要求1所述的一種或多種式II化合物，以及如權(quán)利要求1所述的一種或多種式I化合物，以及任選地一種或多種選自式011-1 至011-6化合物的化合物被加入到介質(zhì)中:
【文檔編號】G02F1/1333GK103834414SQ201310756721
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2013年10月18日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月18日
【發(fā)明者】M·格貝爾, E·巴倫, R·福特, D·保盧斯 申請人:默克專利股份有限公司