化合物和液晶介质的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及式I的化合物，特别是在液晶介质中，还涉及这些液晶介质在液晶显 示器中的用途，以及涉及这些液晶显示器。
【背景技术】
[0002] 根据本发明的液晶介质的特征是在根据本发明的显示器中响应时间特别短同时 具有高电压保持率（VHR，或也可以缩写为HR)。
[0003] 液晶主要在显示器件中作为电介质，由于这些物质的光学性质可通过施加的电压 而改变。基于液晶的电光器件是本领域技术人员非常公知的，并且可以基于各种效果。这 种器件的实例是具有动态散射的盒，DAP (排列相变形）盒，客体/主体盒，具有"扭曲向列" 结构的TN盒，STN( "超扭曲向列"），SBE( "超双折射效果"）盒和0ΜΙ( "光学模式干涉"） 盒。最常见的显示器件是基于Schadt-Helfrich效应并具有扭曲向列结构。此外，也有与 平行于基板和液晶平面的电场工作的盒，例如IPS( "面内切换"）盒。TN、STN、FFS(边缘场 转换）和IPS盒，特别地，是目前应用于根据本发明的介质的商业上令人感兴趣的领域。
[0004] 另外，使用ECB(电控双折射）效应和以垂面起始配向的介电负性液晶的液晶显示 器是已知的。
[0005] 电控双折射的原理，ECB效应或DAP(排列相变形）效应，初次描述于1971年 (M. F. Schieckel and K. Fahrenschon, ^Deformation of nematic liquid crystals with vertical orientation in electrical fields'，，Appl. Phys. Lett. 19 (1971)，3912) 〇 随 后是 J.F Kahn (Appl.Phys. Lett. 20(1972)，1193)和 G. Labrunie 和 J.Robert(J.Appl. Phys. 44(1973)，4869)的论文。
[0006] J. Rober t 和 F. CI er c (SID 80D i ge s t Techn. Paper s (1980)，30)， J.Duchene(Displays 7 (1986)，3)和 H. Schad(SID 82 Digest Techn. Papers(1982)，244) 的论文已经表明，为了适用于基于ECB效应的高信息显示元件，液晶相必须具有高的弹性 常数比值K^K 1，高的光学各向异性值Δη和< -0.5的介电各向异性值Δ ε。基于ECB 效应的电光显示元件具有垂面边缘配向（VA技术=垂直配向）。介电负性的液晶介质还可 以用于利用所谓IPS(面内切换）效应的显示器中。
[0007] 这种效应在电光显示元件中的工业应用需要必须满足多种要求的LC相。在此尤 为重要的是对于水分、空气的化学耐受性，和物理影响例如热、在红外、可见和紫外区的辐 射以及直流和交流电场。
[0008] 此外，可以工业使用的LC相需要在合适的温度范围内具有液晶介晶相和低粘度。
[0009] 迄今为止公开的具有液晶介晶相的该系列化合物没有任何一个包括满足所有这 些需求的单一化合物。因此，通常制备2至25种，优选3至18种化合物的混合物用以获得 可以用作LC相的物质。
[0010] 矩阵液晶显示器（MLC显示器）是已知的。可以用于单独切换单个像素的非线性 元件例如是有源元件（即晶体管）。于是，使用术语"有源矩阵"，其中通常使用一般设置在 作为基底的玻璃板上的薄膜晶体管（TFT)制成。
[0011] 两种技术之间存在区别：包含化合物半导体（例如CdSe)的TFT或者基于多晶和 尤其是无定型硅的TFT。后一种技术目前在世界范围内具有最大的商业重要性。
[0012] 将TFT矩阵施加于显示器一个玻璃板的内侧，而另一玻璃板在其内侧带有透明对 电极。与像素电极的尺寸相比，TFT非常小且实际上对图像几乎没有负面影响。该技术还 可以推广到具有全色功能的图像显示器上，其中使红、绿和蓝滤光片的镶嵌块以滤光元件 与每个可切换的像素相对置的方式排列。
[0013] 迄今为止，最常用的TFT显示器通常以透射模式的正交偏振镜形式运行，并且是 背光式的。对于TV应用而言，使用IPS盒或ECB (或VAN)盒，然而，监视器通常使用IPS盒 或TN(扭转向列型）盒，并且笔记本电脑、手提电脑和移动应用通常使用TN盒。
[0014] 在此，术语MLC显示器包括具有集成非线性元件的任何矩阵显示器，即除了有源 矩阵外，还包括具有无源元件（如可变电阻或二极管（MIM=金属-绝缘体-金属））的显 示器。
[0015] 这种类型的MLC显示器特别适用于TV应用、监视器和笔记本或者适合于具有 高信息密度的显示器，例如在汽车制造或飞机建造中所用。除了关于对比度的角度依 赖性和响应时间的问题之外，由于液晶混合物的电阻率不够高，MLC显示器还存在很多 困难[TOGASHI, S.，SEKI⑶CHI, K.，TANABE, H.，YAMAMOTO, E.，SOR頂ACHI, K.，TAJ頂A, E. ,ΜΤΑ-ΝΑΒΕ,Η·, SHIMIZU, H·，Proc. Eurodisplay 84，Sept.l984:A 210-288Matrix LCD Controlled by Double Stage Diode Rings,第 141 页，Paris ;STR0MER，M.，Proc. Eurodisplay 84, Sept. 1984:Design of Thin Film Transistors for Matrix Addressing of Television Liquid Crystal Displays，第 145 页，Paris] D 随着电阻降低，MLC 显亦 器对比度劣化。由于与显示器内表面相互作用，液晶混合物的电阻率通常随着MLC显示器 的寿命而下降，因此高的（初始）电阻对于必须在长运行周期内具有可接受电阻值的显示 器而言，是非常重要的。
[0016] 除了 IPS 显亦器（例如：Yeo, S. D.，Paper 15. 3: "An LC Display for the TV Application"，SID 2004 International Symposium, Digest of Technical Papers，XXXV，Book II，第758和759页）和长期已知的TN显示器之外，利用ECB效应的显 示器已经成为所谓的VAN(垂直配向向列型）显示器，作为目前最重要的三种较新型液晶显 示器之一，特别对于电视应用而言。
[0017] 可以在此处提到最重要的设计：MVA(多区域垂直配向，例如：Yoshide，H. 等，Paper 3.1: "MVA LCD for Notebook or Mobile PCs···"，SID 2004 International Symposium, Digest of Technical Papers, XXXVj Book I，第 6-9 页， 以及 Liuj C. Τ·等，Paper 15. I :"A 46-inch TFT-LCD HDTV Technology··· "，SID 2004 International Symposium，Digest of Technical Papers，XXXV，Book II，第 750-753 页），PVA(图案 垂直配向，例如：Kim，Sang Soo，Paper 15.4: "Super PVA Sets New State-of-the-Art for LCD_TV"，SID 2004 International Symposium,Digest of Technical Papers，XXXV，Book II，第 760-763 页）和 ASV(高级超视角，例如：Shigeta，Mitzuhiro 和 Fukuoka，Hirofumi，Paper 15.2: "Development of High Quality LCDTV"，SID 2004 International Symposium，Digest of Technical Papers, XXXVj Book II，第754-757页）。
[0018] 在通常形式下，例如在 Souk, Jun, SID Seminar 2004, Seminar M_6: "Recent Advances in LCD Technology"，Seminar Lecture Notes, M-6/1 至 M-6/26，以及 Miller, Ian, SID Seminar 2004, Seminar M_7: ''LCD-Television'，，Seminar Lecture Notes，M-7/1至M-7/32中，将这些技术进行了比较。尽管现代ECB显示器的响应时间已经通 过超速驱动的寻址方法获得显著改进，例如：Kim, Hyeon Kyeong等？&。619.1:"4 57-;[11· Wide UXGA TFT-LCD for HDTV Application"，SID 2004 International Symposium, Digest of Technical Papers, XXXV, Book I,第106-109页，但是实现适合视频的响应时间，特别是 在灰阶切换中，仍然是一个没有令人满意地解决的问题。
[0019] ECB显不器，同ASV显不器一样，使用具有负介电各向异性（Δ ε )的液晶介质，而 TN显示器以及迄今所有传统的IPS显示器采用正介电各向异性的液晶介质。
[0020] 在所有所述类型的液晶显示器中，将液晶用作电介质，其光学性质在施加电压时 可逆地变化。
[0021] 因为一般在显示器中，也即在按照这些所提及效应的显示器中，所述工作电压应 当尽可能低，所以采用通常主要由液晶化合物组成的液晶介质，所有这些化合物都具有相 同的介电各向异性符号并具有尽可能高的介电各向异性值。通常，充其量使用相对较小比 例的中性化合物以及尽可能地不使用具有与所述介质的介电各向异性符号相反的化合物。
[0022] 对于液晶显示器的许多实际应用而言，已知的液晶介质不够稳定。特别是，它们对 UV以及甚至对常规背光辐射的稳定性导致特别对于电学性质产生损害。因此，例如，导电性 显著增加。
[0023] 使用所谓"受阻胺光稳定剂"，简称为HALS，已经被建议用于稳定液晶混合物。
[0024] DE 102011117937. 6描述了具有正介电各向异性的液晶混合物，其包含 TiNuviN 7 70?用于稳定。
[0025] DE 102011119144. 9和PCT/EP2011/005692描述了具有负介电各向异性的液晶混 合物，其尤其包含HALS N-氧化物用于稳定。
[0026] 在WO 2009/129911 Al中提出了包含少量ΤΙΙ??Ι^ 770, 一种下式化合物
[0028] 作为稳定剂的具有负介电各向异性的向列型液晶混合物。然而，在某些情况下，相 应的液晶混合物对于许多实际应用而言性能不够。尤其是，它们对于使用一般的CCFL(冷 阴极荧光灯）背光辐射不够稳定和/或表现出LTS (低温稳定性）问题。
[0029] 例如，在 JP (S) 55-023169 (A)、JP (H) 05-117324 (A)、WO 02/18515 Al 和 JP⑶09-291282㈧中描述了在液晶介质中使用不同的稳定剂。
[0030] 为了稳定目的，还提出了 ΤΙΝ?Τ?Ι?: 123,下式的化合物。
[0032] 在EP 1 1784 442 Al中公开了包含一种或两种HALS单元的介晶性化合物。
[0033] 在Ohkatsu, Y.，J. of Japan Petroleum Institute, 51，2008, 191-204 页中对氮原 子上具有不同取代基的HALS针对它们的pKB值进行了比较。此处公开了下列类型的结构 式。
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