专利名称：液晶介质的制作方法
技术领域：
本发明涉及液晶介质(FK介质)，其用于电光学目的的用途，以及涉及含有该介质的液晶显示器。
背景技术：
液晶主要在显示设备中用作电介质，因为这类物质的光学性质能受到施加的电压的影响。基于液晶的电光学器件对本领域技术人员来说是极为熟知的且可以基于各种效应。这类器件的实例是具有动态散射的盒，DAP(排列相畸变)盒、宾/主盒、具有扭曲向列结构的TN盒、STN(超扭曲向列)盒、SBE(超双折射效应)盒和OMI (光学模式干涉)盒。最为常见的显示器件基于Schadt-Helfrich效应并且具有扭曲向列结构。此外，还有以与基板和液晶面平行的电场工作的盒，例如，IPS(面内切换)盒。特别地，TN、STN、FFS(边缘场切换)和IPS盒是对于根据本发明的介质而言当前商业上令人关注的应用领域。液晶材料必须具有良好的化学和热稳定性和对电场和电磁福射的良好的稳定性。此外，液晶材料应当具有低粘度并在盒中产生短的寻址时间、低的阈值电压和高的对比度。此外，它们应当在通常的操作温度，即高于和低于室温的最宽可能的范围内具有合适的中间相(mesophase)，例如对于上述盒而言的向列型中间相或胆甾型中间相。因为通常将液晶作为多种组分的混合物使用，因此重要的是组分彼此易于混溶。更进一步的性质如导电性、介电各向异性和光学各向异性必须根据盒类型和应用领域而满足各种要求。例如，用于具有扭曲向列结构的盒的材料应当具有正的介电各向异性和低导电率。
例如，对于具有集成的非线性元件以切换独立像素的矩阵液晶显示器(MFK液晶显示器)，期望具有大的正介电各向异性、宽的向列相、相对低的双折射、很高的电阻率、良好的UV和温度稳定性和低蒸气压的介质。这类矩阵液晶显示器是已知的。作为用于独立地切换独立像素的非线性元件可以使用例如有源元件(即晶体管)。于是使用术语“有源矩阵(aktiven Matrix)”，其中可区分为以下两种类型:1.在作为衬底的硅晶片上的MOS (金属氧化物半导体)或其它二极管。2.在作为衬底的玻璃板上的薄膜晶体管(TFT)。将单晶硅作为衬底材料使用限制了显示器尺寸，因为甚至是不同分显示器的模块组装也会在接头处导致问题。就优选的更有前景的类型2的情况来说，所用的电光效应通常是TN效应。区分为两种技术:由化合物半导体例如WSe构成的TFT,或基于多晶娃或非晶娃的TFT。对于后一种技术，全世界范围内正在进行深入的工作。将TFT矩阵施用于显示器的一个玻璃板的内侧，而另一玻璃板在其内侧带有透明反电极。与像素电极的尺寸相比，TFT非常小且对图像几乎没有不利作用。该技术还可以推广到全色功能的(farbtaugliche)图像显示,其中将红、绿和蓝滤光片的镶嵌物(Mosaik)以使得每个滤光片元件与可切换的像素相对的方式布置。
TFT显示器通常作为在传输中具有交叉的起偏器的TN盒来运行且是背景照明的。术语“MFK液晶显示器”在此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，还有具有无源(passiven)元件的显示器，如可变电阻或二极管(MM=金属-绝缘体-金属)。这类MFK显示器特别适用于TV应用(例如袖珍电视)或用于计算机应用(膝上型电脑)和汽车或飞行器构造中的高信息显示器。除了关于对比度和响应时间的角度依赖性问题之外，由于液晶混合物不够高的电阻率，MFK显示器中也还产生一些困难[T0GASHI, S.，SEKI⑶CHI, K.，TANABE, H.，YAMAMOTO, E.，S0RIMACHI, K.，TAJIMA, Ε.，WATANABE, H.，SHIMIZU, Η.，Proc.Eurodisplay84, 1984 年 9 月:A210_288Matrix LCD Controlled byDouble Stage Diode Rings, pp.141ff., Paris;STR0MER, M., Proc.Eurodisplay84, 1984 年9月:Design of Thin Film Transistors for Matrix Addressing of Television LiquidCrystal Displays, pp.145ff., Paris]。随着降低的电阻，MFK显示器的对比度劣化,并且可能出现“残留 影像消除”的问题。因为由于与显示器内部表面的相互作用，液晶混合物的电阻率通常随MFK显示器的寿命下降，所以高的(初始)电阻非常重要以获得可接受的使用寿命。特别是就低电压的混合物来说，至今不可能实现很高的电阻率值。此外重要的是，电阻率显示出随温度升高和在加热后和/或UV曝露后最小可能的增加。来自现有技术的混合物的低温性能也是特别不利的。要求即使在低温下也不出现结晶和/或近晶相，以及粘度的温度依赖性要尽可能低。因此，来自现有技术的MFK显示器不满足当今的要求。除了使用背景照明的，即透射式和期望的话透反式工作的液晶显示器之外，反射式液晶显示器也是特别令人感兴趣的。这些反射式液晶显示器使用环境光用于信息显示。因此它们比具有相应尺寸和分辨率的背景照明的液晶显示器消耗明显更少的能量。因为TN效应特征在于非常良好的对比度，这类反射式显示器甚至可在明亮的环境条件中很好地识别。这已经以简单的反射式TN显示器，如用于例如手表和袖珍计算器中的那些已知。然而，该原理还可用于高质量、更高分辨率的有源矩阵寻址的显示器，例如TFT显示器。在此，如已经在一般常规的透射式TFT-TN显示器中的那样，低双折射率(Λη)的液晶的使用对于达到低光学延迟(d.Δη)而言是必需的。该低光学延迟产生通常可接受的对比度的低视角依赖性(参见DE3022818)。在反射式显示器中，低双折射率液晶的应用甚至比在透射式显示器中更重要，因为在反射式显示器中光所经过的有效层厚度为在具有相同层厚度的透射式显示器中的大约两倍大。对于TV和视频应用，为了能够以接近真实的质量再现多媒体内容，例如电影和视频游戏，要求具有快速响应时间的显示器。特别地，如果使用具有低粘度值、特别是旋转粘度Y i，以及具有闻光学各向异性(Δη)的液晶介质，就能实现这样的短响应时间。因此，继续存在着对具有非常高的电阻率同时也具有大的工作温度范围、短响应时间(甚至在低温下)和低阈值电压的MFK显示器的很大需求，这种显示器不显示出或仅仅较小程度地显示出这些缺点。在TN(Schadt-Helfrich)盒中，期望在盒中能够实现以下优势的介质:-拓宽的向列相范围(特别是直到低温的)-在极低温下切换的能力(户外应用、汽车、航空电子技术)-提高的对紫外辐射的耐受性(更长的服务寿命)
-低阈值电压。可从现有技术中获得的介质不能实现这些优点而在同时保留其它参数。就超扭曲(STN)盒来说，期望能够实现更大的多路传输性(Multiplexierbarkeit)和/或更低的阈值电压和/或更宽的向列相范围(特别是在低温下)的介质。为此，迫切地需要进一步扩展可利用的参数范围(清亮点、近晶-向列型转变点或熔点、粘度、介电参数、弹性参数)。现代IXD平板屏幕要求总是更快的响应时间，以能够接近逼真地重现多媒体内容，例如电影、视频游戏等。反过来，这些需要具有非常低的旋转粘度^和高光学各向异性Λη的向列型液晶混合物。为了获得所需旋转粘度的液晶混合物，通常最大化各个组分所用的浓度。这反过来经常导致液晶混合物在低温下不稳定，即，例如结晶出来，并转化为不期望的近晶相。如果这些问题在显示器中发生，这通常会导致显示器故障，从而对IXD平板屏幕造成不可挽回的损害。
发明内容
本发明是基于提供特别是用于这类的MFK、TN、STN、0CB、正VA、FFS或IPS显示器的介质的任务，其具有如上所示的期望的性质并且不具有或者仅仅在减少的程度上具有如上所述的缺点。特别地，液晶介质应当具有快的响应时间和低旋转粘度，同时具有高的双折射。此外，液晶介质应当具有高的清亮点、高介电各向异性和低阈值电压。现在已经发现，如果使用包含一种或多种式I的化合物的液晶混合物，则可以实现该目的。即使在液晶混合物中很低的浓度下，式I的化合物也能抑制向近晶相的转变。本发明涉及液晶介质，特征在于它包含一种或多种式I的化合物，
权利要求
1.液晶介质，特征在于它包含一种或多种式I的化合物，
2.根据权利要求1的液晶介质，特征在于它包含一种或多种下式的化合物
3.根据权利要求1或2的液晶介质，特征在于它包含一种或多种下式的化合物
4.根据权利要求1至3的一项或多项的液晶介质，特征在于它包含至少一种选自式12-2、12-3和12-4的化合物
5.根据权利要求1至4的一项或多项的液晶介质，特征在于它另外包含一种或多种式II和/或III的化合物，
6.根据权利要求1至5的一项或多项的液晶介质，特征在于它另外包含一种或多种选自下式的化合物
7.根据权利要求1至6的一项或多项的液晶介质，特征在于它另外包含一种或多种选自式IV至VIII的化合物，
8.根据权利要求1至7的一项或多项的液晶介质，特征在于它另外包含一种或多种选自式Va至Vj的化合物，
9.根据权利要求1至8的一项或多项的液晶介质，特征在于它另外包含一种或多种选自式V1-1a至V1-1d的化合物
10.根据权利要求1至9的一项或多项的液晶介质，特征在于它另外包含一种或多种选自式V1-2a至V1-2f的化合物
11.根据权利要求1至10的一项或多项的液晶介质，特征在于它另外包含一种或多种选自式X和/或XI的化合物
12.根据权利要求1至11的一项或多项的液晶介质，特征在于它另外包含一种或多种选自式XII的化合物
13.根据权利要求1至10的一项或多项的液晶介质，特征在于它另外包含一种或多种选自式XIII至XVI的化合物，
14.根据权利要求1至13的一项或多项的液晶介质，特征在于它另外包含一种或多种选自式XIX至XXVII的四环化合物，
15.根据权利要求1至14的一项或多项的液晶介质，特征在于它包含l_25wt%的式I的化合物。
16.根据权利要求1至15的一项或多项的液晶介质，特征在于它另外包含一种或多种UV稳定剂和/或抗氧剂。
17.根据权利要求1至16的一项或多项的液晶介质用于电光学目的的用途。
18.根据权利要求17的液晶介质在PS-FFS显示器中的用途。
19.含有根据权利要求1至16的一项或多项的液晶介质的电光液晶显不器。
20.制备根据权利要求1至16的一项或多项的液晶介质的方法，特征在于将一种或多种式I的化合物与至少一种进一步的介晶化合物混合，以及任选地与一种或多种添加剂和任选地与一种或多种介晶化合物混合。
21.式12-2、12-3和12-4的化合物:
全文摘要
本发明涉及包含至少一种式I的化合物的液晶介质，其中R0、R0*和环A具有权利要求1中所示的含义，以及电光液晶显示器，特别用于TN-TFT、OCB、IPS、PS-IPS、FFS、PS-FFS和正型VA应用的。
文档编号C09K19/42GK103249806SQ201180056528
公开日2013年8月14日 申请日期2011年11月14日 优先权日2010年11月27日
发明者H·赫施曼, M·韦特克, M·克赞塔, B·舒勒, V·雷芬拉特 申请人:默克专利股份有限公司