专利名称：包含至少一类液晶的组合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及包含至少一类液晶的组合物、包含所述组合物的液晶盒(liquid crystal cell)和液晶显示装置、以及制造所述组合物和/或所述液晶盒的方法。
背景技术：
当前电子设备显示技术需要具有高亮度和对比度、低能耗和极快响应时间的显示器。用于所述显示器中的目前工艺水平的液晶一般并不能满足所有这些要求。为此，人们进行了大量研究，其中开发新的液晶混合物或者向现有液晶中混入添加剂，如无机的微米颗粒或纳米颗粒、能形成有机氢键或配合物的材料，以改进它们的性能(Buchnev等，2005，Journal of the SID 13/9，EP 1213293，EP 1038941，EP 1197791和EP 1541661)。目前为止所报道的添加剂并不能满足所有要求，如提高响应时间而不影响对比度，或在降低转换电压的同时仍保持高响应速度而对比度保持不变。另一个重要参数是液晶盒的电压保持率，其应保持很高，理想为超过95％。现有技术的液晶混合物还都不能满足在实现快速响应时间的同时保持高电压保持率的要求。
发明内容
因此，本发明的目的之一在于提供能产生响应时间快、边界面处的液晶排列保持不变从而不要求改变排列层、断态透射率保持不变、同时保持高对比度和高亮度且电压保持率保持很高的液晶盒的液晶组合物。本发明的另一目的在于提供能够产生保持高亮度和对比度即高通态透射率和低断态透射率的液晶盒的液晶组合物。
所述目的是通过一种包含至少一类液晶和至少一类芳香醚或二芳基醚或芳香硫醚或二芳基硫醚或芳香仲胺或二芳基仲胺的组合物达到的。
在一个实施方案中，所述芳香醚或芳香硫醚或芳香仲胺或二芳基醚或二芳基硫醚或二芳基仲胺由通式I或II表示
Ar1-(CH2)l-X-(CH2)k-Ar2通式IR-X-(CH2)i-Ar1通式II，其中X为O、S或NH，Ar1和Ar2各自都为芳环体系，l、k、i为0-10，且其中R选自包含Cl、F、Br、I、OH、NH2、-(CH2)pCH3、-CZqH3-q的组，其中p为0-22，优选地0-10，q选自1-3，Z选自Cl、F、Br、I、-CF3、-CN、-NO2、-COOH、环己基、环戊二烯基、环戊基和羧酸酯，其中，任选地，在通式I和II的-(CH2)l、-(CH2)k、-(CH2)i基中，一个或几个H可被取代，优选地被卤素、羟基、-CN、-CF3、-NO2或-COOH取代，且其中任选地，如果在通式II中R为-(CH2)pCH3，则-(CH2)pCH3基中的一个或几个H可被取代，优选地被卤素、羟基、-CN、-CF3、-NO2或-COOH取代。
优选地，Ar1和Ar2各自都是芳环体系且均独立地选自包括苯基、萘基、联苯基、联萘基、蒽基、triptycyl和具有一或几个选自S、O和N的杂原子的杂芳环如吡啶基、嘧啶基、哒嗪基(pyridazyl)、噻嗯基和呋喃基的组。
优选地，Ar1和Ar2各自独立地为未取代或被一或几个取代基取代的芳环体系。
更优选地所述一或几个取代基选自包括Cl、F、Br、I、OH、NH2、-O(CH2)nCH3、-(CH2)nCH3、-CYmH3-m的组，其中n为0-22，优选地0-10，Y选自Cl、F、Br和I，m为1-3，所述一或几个取代基优选地选自-CF3、-CN、-NO2、-COOH、羧酸酯、取代和未取代的环己基、取代和未取代的环己烯基、取代和未取代的环戊二烯基、取代和未取代的环戊基。
在一个实施方案中，Ar1和Ar2之一被一或几个优选地如权利要求5中所限定的取代基取代，而Ar1和Ar2中的另一个是未取代的，其中优选地所述二芳基醚选自包括4-氯二苯醚、4-溴二苯醚和4-氟二苯醚的组。
在另一个实施方案中，Ar1和Ar2都被一或几个优选地如上面所限定的取代基取代。
在另一实施方案中，Ar1和Ar2都未被取代。
在一个实施方案中，所述至少一类芳香醚或二芳基醚或芳香硫醚或二芳基硫醚或芳香仲胺或二芳基仲胺的量相对于组合物的总重为0.05％(w/w)-20％(w/w)，优选地0.1％(w/w)-10％(w/w)。
在一个实施方案中，所述至少一类液晶是负型液晶化合物或者是负型液晶化合物的混合物。
在另一实施方案中，所述至少一类液晶是正型液晶化合物或者是正型液晶化合物的混合物。
在又一个实施方案中，所述至少一类液晶是双频型液晶化合物或者是双频型液晶化合物的混合物。
在一个实施方案中，所述至少一类液晶是一种液晶化合物或液晶与非液晶化合物的混合物，其中所述液晶化合物优选地选自向列型液晶。
本发明的目的还可以通过含有根据本发明所述组合物的液晶盒来实现。
优选地，根据本发明的液晶盒包括前后面板、位于所述前后面板每个或任何一个上的一个或多个电极、位于每个所述电极和/或所述前后面板上的由电极和/或前后面板构成的或由位于所述电极和/或所述前后面板上的一或多层附加物质层构成的分界面、以及位于所述分界面之间的根据本发明的所述组合物。
在一个实施方案中，根据本发明的液晶盒具有＜40ms、优选地＜20ms、更优选地＜10ms的响应时间，和/或＞80％、优选地＞90％、更优选地＞96％的电压保持率。
在另一实施方案中，根据本发明的液晶盒是聚合物分散液晶(PDLC)、二向色性聚合物分散液晶(D-PDLC)、海绵聚合物分散液晶(SPDLC)、二向色性海绵聚合物分散液晶盒(D-SPDLC)，其中根据本发明的组合物被用于制备所述盒，其中优选地，它具有＜0.1×V90、更优选地＜0.05×V90、更优选地＜0.01×V90的滞后ΔV，其中V90是获得T90即90％最大透射率时的转换电压，其中滞后ΔV定义为在透射率-电压图上电压升高时所述盒在半最大透射率T50处的电压值与电压降低时所述盒在半最大透射率T50处的电压值之间的电压差，其中T50定义为1/2(Tmax+Tmin)，其中Tmax和Tmin为在所述透射率-电压图上所获得的最大和最小透射率。
本发明的目的也可以通过一种液晶显示装置来达到，该装置包括根据本发明的组合物或包括一个或许多互连或独立的根据本发明的液晶盒。
本发明的目的还通过一种制备根据本发明的组合物的方法来达到，该方法特征在于将至少一种如上面所定义的芳香醚或二芳基醚或芳香硫醚或二芳基硫醚或芳香仲胺或二芳基仲胺与至少一类如上面所定义的液晶混合。
本发明的目的还通过一种制备根据本发明所述液晶盒的方法来达到，该方法特征在于根据本发明所述的组合物被用于填充液晶盒或D-SPDLC或SPDLC或D-PDLC或PDLC。
在此，所用术语″二芳基醚″和″二芳基硫醚″和二芳基仲胺是指在其分子结构中包含两个彼此在为″醚″的情况下通过氧原子、或在为″硫醚″的情况下通过硫原子、或在为仲胺的情况下通过氮连接在一起的芳环体系的化合物。这种连接可以是直接的，即所述氧原子或硫原子或氮原子是分隔两个芳香基的唯一原子，所述连接也可以是通过位于所述氧原子或硫原子或氮原子的任一侧或两侧的烷基桥。在这种情况下，芳环体系通过烷基桥连接到氧原子或硫原子或氮原子上，所述氧原子或硫原子或氮原子再连接到另一芳环体系，之间没有另外的基团或有一额外的烷基桥。上述烷基桥可以是被取代的或未被取代的。
在此，所用术语″芳香醚″和″芳香硫醚″和芳香仲胺是指在其分子结构中包含一个在为″醚″的情况下通过氧原子、或在为″硫醚″的情况下通过硫原子、或在为仲胺的情况下通过氮连接到一有机基团R的芳环体系的化合物。所述有机基团R优选地选自包括Cl、F、Br、I、OH、NH2、-(CH2)pCH3、-CZqH3-q的组，其中p为0-22，优选地0-10，其中q选自1-3，Z选自Cl、F、Br、I、-CF3、-CN、-NO2、-COOH、环己基、环戊二烯基、环戊基和羧酸酯，其中任选地，在通式I和II的-(CH2)l、-(CH2)k、-(CH2)i基中，一个或几个H可被取代，优选地被卤素、羟基、-CN、-CF3、-NO2或-COOH取代，且其中任选地，如果在通式II中R为-(CH2)pCH3基团，则-(CH2)pCH3基中的一个或几个H可被取代，优选地被卤素、-CN、-CF3、-NO2或-COOH取代。
可用于本发明的芳环体系为例如但不限于苯基、萘基、联苯基、联萘基、蒽基、triptycyl和其中具有一或几个杂原子(S、O和N)的杂芳环如吡啶基、嘧啶基、哒嗪基、呋喃基、噻嗯基。
术语″取代″在此是指存在于芳环体系或脂族体系上的一个或多个氢原子被另一原子或原子团替换。适合的取代基的例子为但不限于Cl、F、Br、I、OH、NH2、-O(CH2)nCH3、-(CH2)nCH3、-CYmH3-m，其中n为0-22，优选地0-10，Y选自Cl、F、Br和I，m为1-3，所述一或几个取代基优选地选自-CF3、-CN、-NO2、-COOH、羧酸酯、环己基、环己烯基、环戊二烯基、环戊基。
术语″正型″和″负型″在用于液晶化合物时是指这种化合物在特定的电场驱动频率范围中在液晶盒中的特性。负型液晶化合物是指在给定驱动频率范围内液晶具有负介电各向异性。它们在液晶盒内的取向一般满足当未施加外场时它们垂直于环绕液晶材料的分界面取向。这类取向又称作垂直取向(homeotropic alignment)。正型液晶化合物是指在给定驱动频率范围内液晶具有正介电各向异性。它们在液晶盒内的取向一般满足当未施加外场时它们平行于周围分界面取向。由于液晶的通常取向方向与周围分界面平行，所以这类取向又称作平行取向。还有一种根据驱动频率的范围不同既可具有正介电各向异性又可具有负介电各向异性的液晶。这种液晶被称作双频型液晶，且既可用于垂直取向又可用于平行取向。
术语″响应时间″在此是指液晶盒随外加场的改变进行排列所需的时间。通常定义为从场改变到透射率改变达到总变化的90％的时间。之所以选择90％值是因为透射率的变化梯度充分不等于零，当透射率已经完全变化了期望透射率的100％时将为不可测量的平线(flat-line)情形。开启或上升时间通常是指响应外加场的绝对大小的升高所需的时间，而断开或落下、下降时间通常是指响应外加场绝对大小的降低所需的时间。这也可以从图24中看出。
术语″电压保持率″在此是指在某一时间(例如16ms)内累积存储在盒上的电荷与存储在理想电容器上的电荷之比。它是测量液晶电流泄漏的一个尺度。电压保持率可以通过观察在某一时间内盒上的电压降来测量；如果盒将电压保持在一恒定水平，则电压保持率高。高电压保持率相当于低电流泄漏，高电压保持率对于长寿命和低光闪烁水平的显示器来说是必不可少的。
聚合物分散液晶盒(PDLC)、二色性聚合物分散液晶盒(DPDLC)、海绵聚合物分散液晶盒(SPDLC)和二色性海绵聚合物分散液晶盒(D-SPDLC)已经为本领域技术人员所知并且在例如EP01129709、EP02793010和EP02791826中记述了它们的结构和制造过程。EP01129709、EP02793010和EP02791826的内容在此完全引入作为参考。对于这些PDLC、DPDLC、SPDLC、和D-SPDLC，在其透射率-电压曲线中通常可以观察到滞后现象，即当升高电压时，透射率遵循S形曲线，当又降低同一盒的电压时，透射率仍遵循S形曲线，不过却与升高电压时的S形曲线稍稍偏移。这种现象被称作″滞后现象″。更具体地说，术语″滞后现象″与PDLC、DPDLC、SPDLC或D-SPDLC组合使用时被定义为，在透射率-电压图中，当升高电压时在所述盒的半最大透射率T50处的电压值与当电压降低时在所述盒半最大透射率T50处的电压值之间的差，其中T50被定义为(Tmax+Tmin)，其中Tmax和Tmin是所述透射率-电压图中所达到的最大和最小透射率。
盒是一种约束液晶混合物从而使得可以向该混合物施加场的方法。一个显示装置由一个或多个相互连接或分离的盒组成。
术语″E10″和″E90″是指分别达到10％和90％的最大光透射率时施加在盒上的电场。术语″V10″和″V90″是指分别达到10％和90％的最大光透射率时施加在盒上的相应电压值。
″速度系数″在此是指一种表示液晶对外加场的升高的响应时间的标准化尺度。速度系数的计算使得可以客观地比较在不同盒间隙大小和不同外加电压的盒中所测量的物质kE≠0≈Δϵγ]]> E02=πdK]]>kE≠0＝速度系数γ ＝粘度Δε ＝介电各向异性＝ΔEE＝外加电场E0＝临界电场
K ＝弹性常数d ＝盒间隙厚度速度系数通过找到与响应时间对使用最小二乘回归求平方的电场强度的倒数最吻合的线的斜率来计算。
术语″序参数″在此是液晶分子彼此取向有序性的一个量度。如果″指向矢″定义为液晶分子趋于指向的平均方向，则序参数是液晶分子具有此指向矢的可能性和有序度的量化。在理想的各向异性晶体中序参数为1，在理想的各向同性液体中，序参数为0。在典型的液晶中序参数在0.3到0.8之间，并且是温度的函数。
S=3⟨cos2θ-1⟩2]]>S＝序参数θ＝指向矢与每个分子长轴之间的角<>＝试样中所有分子的平均术语″二色性比″在此是指溶于液晶混合物中的二色性染料在染料和液晶垂直排列时与当其平行于穿过混合物的光的传播面排列时的光吸收的均一化减小比例。
R=α⊥α||]]>R＝二色性比α⊥＝垂直消光系数α‖＝平行消光系数发明人意外发现通过在液晶组合物中包含至少一类芳香醚或二芳香醚或芳香硫醚或二芳基硫醚或芳香仲胺或二芳基仲胺，与包含不掺杂任何芳香醚或二芳基醚或芳香硫醚或二芳基硫醚或芳香仲胺或二芳基仲胺的液晶组合物的液晶盒相比，有可能显著改进液晶盒的响应时间。这些化合物向液晶组合物中的加入可以导致降低的转换电压和更快的对外加电场的响应时间。并不希望受任何理论束缚，发明人认为所述观察到的效果应归因于降低的粘度和/或升高的介电各向异性。由于它们的非平面结构和各向异性特性，掺杂剂芳香醚和二芳基醚和芳香硫醚和二芳基硫醚和芳香仲胺和二芳基仲胺被认为可以降低液晶混合物的旋转粘度和增加它们的介电各向异性。结果产生降低的即更快的对外加电场的响应时间。根据本发明的芳香醚和二芳基醚和芳香硫醚和二芳基硫醚和芳香仲胺和二芳基仲胺不会造成特别是负型液晶的断态透射率的任何改变。这意味着对比度不变，由此无须重新设计排列层的特征和性质。同样，所形成的混合物的电压保持率仍＞96％。此外，掺杂剂芳香醚和二芳基醚和芳香硫醚和二芳基硫醚和芳香仲胺和二芳基仲胺在填充温度和压力以及液晶显示器的工件温度下是非挥发性的。而且，掺杂剂分子具有极低的电导率，这使得它们特别适用于这种液晶组合物。
下面，参考附图进行说明。
附图简述
图1是典型的液晶测试盒的简图。所画液晶测试盒显示了其中所含液晶材料的三种可能取向。所述表述并不意味着液晶材料可以同时采取垂直(homeotropic)、平行(homogeneous)和扭曲取向。其中所示的分界面可以是特别为排列与所述分界面接触的液晶材料的目的所引入的特殊层。根据本发明可用的分界面的例子有摩擦过/未摩擦过的ITO、摩擦过/未摩擦过的聚酰亚胺、摩擦过/未摩擦过的CTAB(十六烷基三甲基溴化铵)或斜向/垂直地蒸镀/溅射的SiOx。所述盒由前面板和后面板构成。在每个面板上有一电极，通常由ITO形成，且在所述电极上面有一分界面，它任选地可以是一或多层附加层，或者可以是电极本身的表面。
图2显示了根据本发明的示例性掺杂物的两种结构。术语″掺杂物″在此是指被添加到液晶组合物中的化合物。更具体地，术语″掺杂物″是指根据本发明所述的芳香醚或二芳基醚或芳香硫醚或二芳基硫醚或芳香仲胺或二芳基仲胺。
图3显示了2％、4％和6％BrPhOPh掺杂的负型液晶的E0≠0计算的上升时间-平均电场强度曲线(从E10到E90)。测量在35℃下进行。
图4显示了4％和6％BrPhOPh掺杂的负型液晶的E0＝0速度系数随温度的变化。测量在52、55、60、65和70℃下进行。2μm的盒，具有SiOx排列层。4％和6％掺杂的混合物更快，且它们的转换电压低于纯材料。
图5显示了10％BrPhOPh掺杂的负型液晶的E0≠0计算的上升时间-平均电场强度曲线(从E10到E90)。测量在35℃下进行。10％掺杂的材料更快，其转换电压也更低。
图6显示了0、1、2％和4％BrPhOPh掺杂的负型液晶的下降时间-外加电压曲线(从V10到V90)。测量在35℃下进行。下降时间无显著变化。
图7显示了在负型液晶中不同的BrPhOPh浓度(10％、6％、4％和2％)下响应时间的改善，5μm厚的盒，在35℃下测量。根据外加电压和所用掺杂物的量，响应时间比纯材料快5％到80％以上。
图8显示了有和没有BrPhOPh(1％、2％、4％和6％的浓度)的负型液晶的断态透射率。测量在35℃下进行。黑色电平无变化。由此液晶在排列层(分界面)上的指向矢取向未受影响。
图9显示了4％和6％BrPhOPh掺杂的负型液晶的电压-透射率曲线。2μm厚的盒具有SiOx排列层。测量在50℃下进行。掺杂混合物的对比度和亮度与纯材料的一样好。
图10显示了4％和6％BrPhOPh掺杂的负型液晶的V10和V90值。2μm的盒，具有SiOx排列层，35℃。掺杂使转换电压降低。
图11显示了当加入2％、4％和6％BrPhOPh时负型液晶的介电各向异性和旋转粘度的变化百分比随浓度的变化。测量在20℃下进行。
图12显示了1％、2％和4％ClPhOPh掺杂的负型液晶的E0≠0计算的上升时间-平均电场强度曲线(从E10到E90)。测量在35℃下进行。掺杂的混合物要快得多，转换电压也降低了。
图13显示了1％、2％和4％ClPhOPh掺杂的负型液晶的下降时间-外加电压曲线(从V10到V90)。测量在35℃下进行。1％掺杂的混合物的下降时间与纯材料的几乎相同。2％与4％掺杂的混合物的下降时间比纯材料快。
图14显示了在向正型液晶中添加2％、4％和6％BrPhOPh时响应时间的提高。测量在35℃下进行。掺杂的混合物的E0≠0计算的上升时间更快。
图15显示了10％BrPhOPh掺杂的正型液晶的E0≠0计算的上升时间-平均电场强度曲线(从E10到E90)。测量在35℃下进行。10％掺杂的混合物的上升时间更快。同时，其转换电压也更低。
图16显示了2％和4％ClPhOPh掺杂的正型液晶的E0≠0计算的上升时间-平均电场强度曲线(从E10到E90)。测量在35℃下进行。掺杂混合物的上升时间更快，转换电压更低。
图17显示了2％、4％和6％BrPhOPh掺杂的正型液晶的电压保持率。测量在35℃下进行。电压保持率在掺杂之后仍未受影响，非常高。
图18显示了2％和4％ClPhOPh掺杂的正型液晶的电压保持率。测量在35℃下进行。电压保持率在掺杂之后仍未受影响，非常高。
图19显示了2％、4％和6％BrPhOPh掺杂的正型液晶的V10和V90值。掺杂使转换电压降低。
图20显示了BrPhOPh掺杂的+LC的序参数和二色性比。
图21显示了无掺杂的D-SPDLC(上)和掺杂了5wt％BrPhOPh的DSPDLC(下)的透射率-电压T-V曲线。在掺杂体系中可以清楚观察到滞后现象的减小。
图22显示了滞后现象随BrPhOPh和ClPhOPh浓度的减小。两种掺杂物都减小了D-SPDLC的滞后现象。与BrPhOPh相比，获得相同的滞后现象减小只需少量ClPhOPh。
图23显示了被定义为“当电压升高时透射率50的电压值”减去“当电压降低时透射率50的电压值”的滞后现象。
图24显示的示意曲线概括了开启(上升)和断开(下降或下落)响应时间的直观表述。
此外，还参考了以下实施例，它们用于说明而非限制本发明具体实施方式
实施例实施例1将1-10wt％的4-溴二苯基醚与负型液晶混合并在60℃下搅拌一小时。利用毛细管作用把混合物填充在5μm盒间隙、垂直排列的测试盒中(参见图1所示的液晶盒的一般略图)。在烘箱中于比该液晶的向列-各向同性转变温度低5℃-10℃的温度下对填充的测试盒退火2小时。使测试盒逐渐冷却到室温约22℃。然后在35℃使用光学显微镜以及驱动和测量硬件和软件测量响应和透射率曲线。
在另一试验中，将上述混合物在真空炉中填充到带SiOx排列层的液晶面板中(垂直排列、2μm盒间隙)。在35-70℃的温度下进行响应时间和透射率测量。
最后还把所述混合物填充在10μm盒间隙、垂直排列和20μm盒间隙、反平行的测试盒中。这些测试盒被用于测量混合物的电容、介电各向异性和旋转粘度。
结果将不同浓度的4-溴二苯基醚与负型液晶混合会得到更快的响应时间(不掺杂时＞4ms，掺杂4-溴二苯基醚后＜3.5ms)，图3-6。根据二芳基醚和外加电压的不同，总的响应时间提高直至＞80％，图7。
加入二芳基醚后液晶的黑色电平(断态透射率)没有变化，意味着盒中的液晶排列没有变化，图8和9。BrPhOPh掺杂的液晶的转换电压显示轻微的降低，图10。所测得的旋转粘度和计算出的介电各向异性值(图11)与响应时间的提高百分数非常一致。
电压保持率全部高于98％。
实施例2将1-6wt％的4-氯二苯基醚与负型液晶混合并在60℃下搅拌一小时。然后通过毛细管作用把混合物填充到10μm盒间隙、垂直排列的测试盒中。在烘箱中于比该液晶的向列-各向同性转变温度低5℃-10℃的温度下对填充的测试盒退火2小时。使测试盒逐渐冷却到室温约22℃。然后在35℃使用光学显微镜以及驱动和测量硬件和软件测量响应和透射率曲线。
结果将不同浓度的4-氯二苯基醚与负型液晶混合可以获得比纯液晶更快的响应时间，图12-13。根据二芳基醚和外加电压的不同，总的响应时间的提高在＞5％到＞50％之间变化。加入二芳基醚后液晶的黑色电平(断态透射率)没有变化，意味着盒内的液晶排列没有变化。
实施例3将1-10wt％的4-溴或4-氯二苯基醚与正型液晶混合并在60℃下搅拌一小时。然后通过毛细管作用把混合物填充到5μm盒间隙、扭曲向列型测试盒中。在烘箱中于比该液晶的向列-各向同性转变温度低10℃的温度下对填充的测试盒退火2小时。使测试盒逐渐冷却到室温约22℃。然后在35℃使用光学显微镜以及驱动和测量硬件和软件测量响应和透射率曲线。
最后，还把所述混合物填充到10μm盒间隙、扭曲向列型和20μm盒间隙、反平行型测试盒中。这些测试盒被用于测量混合物的电容、介电各向异性和旋转粘度。
结果将不同浓度的4-溴或4-氯二苯基醚与正型液晶混合同样可以获得比纯液晶的响应更快的响应时间，图14-16。根据二芳基醚和外加电压的不同，总的响应时间的提高在＞5％到＞45％之间变化。BrPhOPh掺杂和ClPhOPh掺杂体系的电压保持率都非常好，全部大于96％，图17和18。掺杂BrPhOPh后转换电压稍微降低，图19。液晶的黑色电平(断态透射率)在添加二芳基醚后稍微改变，因为序参数显示轻微的降低，图20。
实施例4此外，还使用D-SPDLC和根据本发明所述的液晶组合物进行了一些试验。下面所提到的所有D-SPDLC都按EP 02793010.6和EP02791826.7中所述制备并按其中所述使用材料。通常，在这种D-SPDLC中，会观察到滞后现象，即电压减小时的透射率-电压曲线相对于电压升高时的透射率-电压曲线的偏移。更具体地，滞后现象定义为T50处的ΔV即电压升高时T50处的电压值与电压降低时T50处的电压值之间的差。T50定义为1/2(Tmax+Tmin)。根据本发明所述的掺杂物在再填充的D-SPDLC测试盒中的添加显示了滞后现象的减小，而其它参数(转换电压、响应时间、对比度等等)并未受多大影响。减小的滞后现象意味着本发明所述掺杂物的添加将有助于提高D-SPDLC显示器的灰度电平和灰度再现性。
a)BrPhOPh减小D-SPDLC的滞后现象向再填充二向色性LC(3wt％B4 B4[偶氮与蒽醌二色性染料的混合物]染色的TL203)中添加不同浓度的BrPhOPh，测量所得D-SPDLC测试盒的透射率-电压曲线。在每个数据点施加250Hz的交流电压，在以1秒的积分时间测量之前于每次4s的电压升高之后都有一个测量延迟。
图21显示了无掺杂D-SPDLC的滞后现象(上)被5wt％的BrPhOPh掺杂抑制(下)。
b)BrPhOPh和ClPhOPh减小D-SPDLC的滞后现象当BrPhOPh或ClPhOPh浓度升高时都可以观察到滞后现象的减小。与BrPhOPh相比，CIPhOPh对滞后现象减小更有效(图22)。
说明书、权利要求书和/或附图中所公开的本发明的特征可以分别也可以以其任意组合作为以其不同的形式实现本发明的材料。
权利要求
1.一种包含至少一类液晶和至少一类芳香醚或二芳基醚或芳香硫醚或二芳基硫醚或芳香仲胺或二芳基仲胺的组合物。
2.根据权利要求1的组合物，特征在于所述芳香醚或芳香硫醚或芳香仲胺或二芳基醚或二芳基硫醚或二芳基仲胺由通式I或H表示Ar1-(CH2)l-X-(CH2)k-Ar2通式IR-X-(CH2)i-Ar1通式II，其中X为O、S或NH，Ar1和Ar2各自都为芳环体系，l、k、i为0-10，且其中R选自包括Cl、F、Br、I、OH、NH2、-(CH2)pCH3、-CZqH3-q的组，其中p为0-22，优选地0-10，q选自1-3，Z选自Cl、F、Br、I、-CF3、-CN、-NO2、-COOH、环己基、环戊二烯基、环戊基和羧酸酯，其中，任选地，在通式I和H的-(CH2)l、-(CH2)k、-(CH2)i基中，一个或几个H可被取代，优选地被卤素、羟基、-CN、-CF3、-NO2或-COOH取代，且其中任选地，如果在通式H中R为-(CH2)pCH3基团，则-(CH2)pCH3基中的一个或几个H可被取代，优选地被卤素、-CN、-CF3、-NO2或-COOH取代。
3.根据权利要求2的组合物，特征在于Ar1和Ar2各自都是芳环体系且均独立地选自包括苯基、萘基、联苯基、联萘基、蒽基、triptycyl和其中具有一或几个选自S、O和N的杂原子的杂芳环如吡啶基、嘧啶基、哒嗪基、噻嗯基和呋喃基的组。
4.根据权利要求2-3中任意一项的组合物，特征在于Ar1和Ar2各自独立地为未取代或被一或几个取代基取代的芳环体系。
5.根据权利要求4的组合物，特征在于所述一或几个取代基选自包括Cl、F、Br、I、OH、NH2、-O(CH2)nCH3、-(CH2)nCH3、-CYmH3-m的组，其中n为0-22，优选地0-10，Y选自Cl、F、Br和I，m为1-3，所述一或几个取代基优选地选自-CF3、-CN、-NO2、-COOH、羧酸酯、取代和未取代的环己基、取代和未取代的环己烯基、取代和未取代的环戊二烯基、取代和未取代的环戊基。
6.根据权利要求4-5中任意一项的组合物，特征在于Ar1和Ar2之一被一或几个优选地如权利要求5中所限定的取代基取代，而Ar1和Ar2中的另一个是未取代的。
7.根据权利要求6的组合物，特征在于所述二芳基醚选自包括4-氯二苯醚、4-溴二苯醚和4-氟二苯醚的组。
8.根据权利要求4-5中任意一项的组合物，特征在于Ar1和Ar2都被一或几个优选地如权利要求5所限定的取代基取代。
9.根据权利要求4-5中任意一项的组合物，特征在于Ar1和Ar2都未被取代。
10.根据前面任意一项权利要求的组合物，特征在于所述至少一类芳香醚或二芳基醚或芳香硫醚或二芳基硫醚或芳香仲胺或二芳基仲胺的量相对于组合物的总重为0.05％(w/w)-20％(w/w)，优选地0.1％(w/w)-10％(w/w)。
11.根据前面任意一项权利要求的组合物，特征在于所述至少一类液晶是一种负型液晶化合物或者是负型液晶化合物的混合物。
12.根据权利要求1-10中任意一项的组合物，特征在于所述至少一类液晶是一种正型液晶化合物或者是正型液晶化合物的混合物。
13.根据权利要求1-10中任意一项的组合物，特征在于所述至少一类液晶是一种双频型液晶化合物或者是双频型液晶化合物的混合物。
14.根据前面任意一项权利要求的组合物，特征在于所述至少一种液晶是一种液晶化合物或者是液晶与非液晶化合物的混合物，其中所述液晶化合物优选地选自向列型液晶。
15.包含上述任意一项权利要求所述组合物的液晶盒。
16.根据权利要求15的液晶盒，特征在于它包括前面板和后面板、位于所述前后面板中的每个或任何一个上的一个或多个电极、位于每个所述电极和/或所述前后面板上的由电极和/或前后面板构成的或由位于所述电极和/或所述前后面板上的一或多层附加物质层构成的分界面以及位于所述分界面之间的权利要求1-14中任意一项的组合物。
17.根据权利要求15-16中任意一项的液晶盒，特征在于它具有＜40ms、优选地＜20ms、更优选地＜10ms的响应时间，和/或＞80％、优选地＞90％、更优选地＞96％的电压保持率。
18.根据权利要求15的液晶盒，特征在于它是聚合物分散液晶(PDLC)、二向色性聚合物分散液晶(D-PDLC)、海绵聚合物分散液晶(SPDLC)、二向色性海绵聚合物分散液晶盒(D-SPDLC)，其中权利要求1-14中任意一项的组合物被用于制备所述盒
19.根据权利要求18的液晶盒，特征在于它具有＜0.1×V90、优选地＜0.05×V90、更优选地＜0.01×V90的滞后ΔV，其中V90是获得T90即90％最大透射率时的转换电压，其中滞后ΔV定义为在透射率-电压图上电压升高时所述盒在半最大透射率T50处的电压值与电压降低时所述盒在半最大透射率T50处的电压值之间的电压差，其中T50定义为1/2(Tmax+Tmin)，其中Tmax和Tmin为在所述透射率-电压图上所获得的最大和最小透射率。
20.一种液晶显示装置，包括权利要求1-14中任意一项的组合物或包括一个或许多互连或独立的权利要求15-19中任意一项的液晶盒。
21.一种制备权利要求1-14中任意一项的组合物的方法，特征在于将至少一类如权利要求1-14中任意一项所限定的芳香醚或二芳基醚或芳香硫醚或二芳基硫醚或芳香仲胺或二芳基仲胺与至少一类如权利要求1-14中任意一项所限定的液晶混合。
22.一种制备根据权利要求15-20中任一项所述液晶盒的方法，特征在于权利要求1-14中任意一项的组合物被用于填充液晶盒或D-SPDLC或SPDLC或D-PDLC或PDLC。
全文摘要
本发明涉及包含至少一类液晶的组合物、包含所述组合物的液晶盒和液晶显示装置、以及制造所述组合物和/或所述液晶盒的方法。
文档编号G02F1/13GK101050368SQ200710092199
公开日2007年10月10日 申请日期2007年3月30日 优先权日2006年3月31日
发明者P·基利基兰, A·罗伯茨, 增谷启, G·内勒斯, 安田章夫 申请人:索尼德国有限责任公司