专利名称：可聚合混合物及其在液晶显示器中的用途的制作方法
可聚合混合物及其在液晶显示器中的用途本发明涉及可聚合的混合物及其用于光学、电光学和电子目的的用途，特别是在液晶(FK)介质或液晶显示器中，特别是涉及在PS (聚合物稳定)或PSA (聚合物稳定配向)类型的液晶显示器中的用途。目前使用的液晶显示器(FK-显示器)通常是TN(“扭曲向列”)型的那些。然而，这些具有强烈的对比度视角依赖性的缺陷。另外，已知所谓的具有更宽的视角的VA(“垂直配向”)显示器。VA显示器的液晶盒包含在两个透明电极之间的液晶介质层，其中该液晶介质通常具有负的介电(DK-)各向异性值。在断电状态下，液晶层的分子垂直于电极面地(垂面地)取向或者倾斜垂面地(“倾斜”)取向。当将电压施加到两个电极上时，发生液晶分子平行于电极面的重取向。另外，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”取向和通常正的(DK-)各向异性的液晶层。当施加电压时，发生液晶分子垂直于电极面的重取向。另外，OCB显示器通常含有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。OCB显示器与TN显示器相比具有更宽的视角和更短的响应时间。还已知有所谓的IPS (“面内切换”)显示器，其含有在两个基板之间的液晶层，其中两个电极仅布置在两个基板的一个上，并且优选具有彼此交错的梳形结构。由此当给电极施加电压时，在它们之间产生具有平行于液晶层的显著分量的电场。这导致液晶分子在层面内重取向。另外，提出了所谓的FFS (“边缘场切换”)显示器(尤其参见S. H. Jung等，Jpn.J. Appl. Phys.,第43卷，No. 3，2004，1028)，其同样在相同基板上含有两个电极，但与IPS显示器相反，其中仅一个构造为梳形结构化的电极，且另一电极是非结构化的。由此产生强的所谓的“边缘场”，即紧挨电极边缘的强电场，并且在整个盒中产生电场，该电场具有强的垂直分量并且还具有强的水平分量。IPS显示器以及FFS显示器具有低的对比度视角依赖性。在较新类型的VA显示器中，液晶分子的均一取向限于在液晶盒之内的多个较小的畴(丨)omSnen )上。这些畴，也已知为倾斜畴(英语tilt domains)之间可以存在向错。与传统VA显示器相比，具有倾斜畴的VA显示器具有更大的对比度和灰度的视角不依赖性。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取向的例如通过摩擦的额外电极表面处理。相反，通过电极的特定构造来控制倾角或预倾角(英语pretilt)的优先指向。在所谓的MVA (“多域垂直配向”)显示器中，这通常通过使电极具有导致局部预倾斜的凸起或突起来实现。因此，在施加电压时在不同的、特定的盒区域内在不同方向上使液晶分子平行于电极面取向。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，然而导致其透光性的降低。MVA的进一步发展使用了仅在一个电极侧上的凸起，而相反地对置的电极具有切口(英语slits)，这改进了透光性。经切口的电极在施加电压时在液晶盒中产生不均匀的电场，使得还是实现了受控切换。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)中，不用凸起也完全可行，这通过使两个电极在对置侧上通过切口来结构化，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。然而对于许多应用，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)。另一种发展是所谓的PS (聚合物稳定)或PSA (聚合物稳定配向)显示器，对于其还偶尔使用术语“聚合物稳定的”。在这些显示器中，将少量(例如0. 3重量％，典型地〈I重量％)—种或多种可聚合化合物加入液晶介质，并在引入液晶盒之后在于电极之间施加或不施加电压情况下通常通过UV光聚合而使其原位聚合或交联。将可聚合的介晶或液晶化合物(也称为反应性介晶或“RM”)加入液晶混合物已证实是特别适宜的。除非另外说明，以下对于PS显示器和PSA显示器代表性地使用术语“PSA”。 同时，PS( A )原理用于各种传统的液晶显示器中。因此，例如已知PSA-VA、PSA-OCB、PSA-1PS、PSA-FFS和PSA-TN显示器。对于PSA-VA和PSA-OCB显示器优选地在施加的电压下，对于PSA-1PS显示器在施加或不施加电压的情形下，进行可聚合化合物的聚合。如在测试盒中可以验证的那样，PS⑷方法导致在盒中的预倾斜。例如在PSA-OCB显示器的情况下可以实现将弯曲结构稳定化，从而使得补偿电压不需要或者可以降低。在PSA-VA显示器的情况下，该预倾斜对响应时间有积极的影响。对于PSA-VA显示器，可使用标准的MVA或PVA像素和电极布局。然而另外，例如仅采用一个结构化的电极侧和不采用凸起也是可能的，这显著简化了生产并同时产生了极好的对比度，同时具有极好的透光性。另外，所谓的正性-VA显示器(“Positiv-VA”)已经证明是特别有利的实施方案。这里，在无电压的起始状态下液晶的初始取向，正如在传统VA显示器的情形中那样，是垂面的，即基本垂直于基板。然而与传统的VA显示器相反，正性-VA显示器中使用介电正性液晶介质。通过将电压施加到交叉指型电极上(这产生基本平行于液晶介质层的电场)，液晶分子转化成基本平行于基板的取向。这类交叉指型电极还通常用于IPS显示器中。即使对于正性VA显示器，相应的聚合物稳定化(PSA)也已被证明是有利的，由此能够实现响应时间的显著减少。PSA-VA 显示器描述于例如 JP10-036847A、EP1170626A2、US6, 861，107、US7, 169，449、US2004/0191428A1、US2006/0066793A1 和 US2006/0103804A1 中。PSA-OCB 显示器描述于例如 T. -J-Chen 等人，Jpn. J. Appl. Phys. 45，2006，2702-2704 和S. H. Kim, L. -C-Chien, Jpn. J. Appl. Phys. 43，2004，7643-7647 中。PSA-1PS 显示器描述于例如 US6, 177，972 和 Appl. Phys. Lett. 1999，75 (21)，3264 中。PSA-TN 显示器描述于例如Optics Express2004, 12 (7) , 1221 中。如如上所述的常规液晶显示器一样，PSA显示器可以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中，单个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”))来进行寻址，而在无源矩阵显示器的情形中通常根据多路传输方法来进行寻址，其中这两种方法是现有技术公知的。特别是对于监测器以及特别是TV应用，仍然要求响应时间以及液晶显示器的对比度和亮度(因此也是透光性)的优化。PSA方法在此可以提供重要的优点。特别是在PSA-VA, PSA-1PS、PSA-FFS和PSA-正性-VA显示器的情形中，可以在对其它参数没有明显不利影响的情况下实现与在测试盒中可测量的预倾斜相关的响应时间的缩短。在现有技术中，例如使用下式的可聚合化合物
权利要求
1.包含至少一种第一可聚合化合物和至少一种第二可聚合化合物的可聚合混合物，其中所述第一可聚合化合物引发和/或促进所述第二可聚合化合物的聚合。
2.根据权利要求1的可聚合混合物，其特征在于所述第一可聚合化合物包含含有一个或多个碳环或杂环基以及一个或多个直接或通过间隔基团连接到环体系的可聚合基团的环体系，和所述第二可聚合化合物包含不同于第一可聚合化合物的、含有一个或多个碳环或杂环基以及一个或多个直接或通过间隔基团连接到环体系的可聚合基团的环体系。
3.根据权利要求1或2的可聚合混合物，其特征在于，所述第一可聚合化合物包含选自式A、B、C和D的二价基团
4.根据权利要求1到3的一项或多项的可聚合混合物，其特征在于，所述第一可聚合化合物选自下式
5.根据权利要求1到4的一项或多项的可聚合混合物，其特征在于，所述第二可聚合化合物选自下式
6.包含根据权利要求1到5的一项或多项的可聚合混合物的液晶介质。
7.根据权利要求6的液晶介质，其包含 -包含根据权利要求1到5的一项或多项的可聚合混合物的可聚合组分A)，和 -包含一种或多种低分子量化合物的液晶组分B)。
8.液晶介质，其包含可通过聚合根据权利要求1到5的一项或多项的可聚合混合物获得的聚合物以及一种或多种也可以是介晶、液晶和/或可聚合的额外的化合物。
9.根据权利要求6到8的一项或多项的液晶介质，其特征在于其包含一种或多种式CY和/或PY的化合物
10.根据权利要求6到9的一项或多项的液晶介质，其特征在于它包含一种或多种下式的化合物
11.根据权利要求1到10的一项或多项的可聚合混合物或液晶介质在PS或PSA类型的液晶显示器中的用途。
12.包含根据权利要求1到10的一项或多项的可聚合混合物或液晶介质的液晶显示器。
13.根据权利要求11或12的液晶显示器的用途，其特征在于该液晶显示器包含具有两个基板和两个电极以及位于基板之间的包含聚合的组分和低分子量组分的液晶介质的层的液晶盒，其中至少一个基板是对光可透过的以及至少一个基板具有一个或两个电极，其中该聚合的组分可通过在液晶盒的基板之间在液晶介质中聚合根据权利要求1到5的一项或多项的可聚合混合物而获得，优选在施加电压到该电极的情况下聚合。
14.根据权利要求11到13的一项或多项的液晶显示器的用途，其特征在于其为PSA-VA, PSA-OCB, PSA-正性 _VA、PSA-1PS、PSA-FFS 或 PSA-TN 显示器。
15.用于生产PS或PSA型液晶显示器的方法，其中将根据权利要求6到10的一项或多项的液晶介质引入具有两个基板和两个电极的液晶盒中，其中至少一个基板对光是可透过的和至少一个基板具有一个或两个电极，以及将可聚合混合物聚合，优选在施加电压到电极的情况下聚合。
全文摘要
本发明涉及可聚合混合物和其用于光学、电光学以及电子目的的用途，特别是在液晶(FK)介质以及液晶显示器中，尤其是在PS或PSA(“聚合物稳定”或“聚合物稳定配向”)类型的液晶显示器中的用途。
文档编号C08F220/30GK103025773SQ201180036328
公开日2013年4月3日 申请日期2011年6月30日 优先权日2010年7月21日
发明者A·戈茨, S·C·劳特, A·托格贝克 申请人:默克专利股份有限公司