液晶介质的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种液晶介质，其包含一种或多种式I的化合物其中R0，X0和L1-6具有权利要求1中所述的含义，以及涉及它用于电光学液晶显示器的用途。
【专利说明】液晶介质
[0001] 本申请是中国专利申请200980105554. 5的分案申请。
【技术领域】
[000引本发明涉及液晶介质（FK介质），及其用于电光学目的的用途，W及包含该介质的 液晶显示器。
【背景技术】
[0003] 液晶主要在显示器件中用作电介质，因为该类物质的光学性质能通过施加的电压 而改变。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W是基于各种效 果的。该类器件的实例是具有动态散射的盒，DAP(排列相崎变）盒、宾/主盒、具有扭曲向 列（"twisted nematic")结构的TN盒、STN("超扭曲向列"）盒、S邸（"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Scha化-Hel化ich效应并且具 有扭曲向列结构。此外，还有W与基板和液晶面平行的电场工作的盒，例如，IPS("面内切 换"）盒。特别是TN、STN、FFS(散射场切换）和IPS盒对于根据本发明的介质而言是当前 商业上关注的应用领域。
[0004] 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、低的阔值电压和高的对比度。
[0005] 此外，它们应当在通常的工作温度，即高于和低于室温的最宽的可能范围内具有 合适的介晶相（Mesophase)，例如用于上述盒的向列型或胆留醇型介晶相。因为通常将液晶 作为多种组分的混合物使用，因此重要的是组分能彼此易于混溶。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。
[0006] 例如，对于具有集成的非线性元件W切换独立像素的矩阵液晶显示器（MFK-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。
[0007] 该类矩阵液晶显示器是已知的。能用于独立地切换独立像素的非线性元件的实例 是有源元件（即晶体管）。使用术语"有源矩阵"，其中可区分为W下两种类型：
[0008] 1.在作为基板的娃晶片上的MOS (金属氧化物半导体）或其它二极管。
[0009] 2.在作为基材的玻璃板上的薄膜晶体管（TFT)。
[0010] 将单晶娃作为基板材料使用限制了显示器尺寸，因为甚至是各种分显示器的模块 组装也会在接头处导致问题。
[0011] 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：包含化合物半导体例如CdSe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。
[0012] 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W 推广到全色功能的（voll farbtaugliche)图像显示，其中将红、绿和蓝滤光片的镶嵌物 (Mosa化）W使得滤光片元件每个与可切换的像素相对的方式排列。
[001引 TFT显示器通常作为在透射中具有交叉的起偏器（Polarisatoren)的TN盒来运行 且是背景照明的。
[0014] 术语"MFK-显示器"在此处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（passive)元件的显示器，如可变电阻或二极管（MIM=金属-绝 缘体-金属）。
[0015] 该类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）和汽车或飞机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[TOG ASHI, S.，沈KIGUCHI, K.，TANA肥，H.，YAMAMOTO, E.，S0RIMACHI, K.，TAJIMA, E.，WATANABE, H .，甜IMIZU，H.，Proc.化rodisplay84，1984 年9月：A210-288MatrixLCDControlledby Double Stage Diode Icings, P. , Paris ;STR0MER, M. , Proc. E；u;rodisplay84, 1984 年 9月：Design of Thin Film Transistors for Matrix Adressing of Television Liquid 化ystal Displays, p. 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（after image)消除"的问题。因为由于与显示器内表面的相互作用，液 晶混合物的电阻率通常随MFK-显示器的寿命下降，所W高的（初始）电阻非常重要W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。更 重要的是，电阻率显示出随温度升高和在温度负载和/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，W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。
[0016] 除了使用背景照明的、即透射地和可能的透射反射地（transflektiv)操作的液 晶显示器，反射式液晶显示器也是特别令人感兴趣的。该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，该类反射式显示器甚至可在明亮的环境 条件中很好地识别。该是已经已知的简单的反射式TN显示器，如用于例如手表和袖珍计算 器中的那些。然而，该原理还可用于高质、更高分辨率的有源矩阵控制的显示器，例如TFT 显示器。在此，如已经在一般常规的透射TFT-TN显示器中的那样，低双折射率（An)的液 晶的使用对于达到低光学延迟（d- An)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DE 30 22 818)。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穿越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。
[0017] 对于TV和视频应用，要求具有快速响应时间的显示器W能够W接近真实的质量 再现多媒体内容，例如电影和视频游戏。若使用具有低值粘度、特别是旋转粘度Yi, W及具 有高的光学各向异性（An)的液晶介质，则能特别达到该样短的响应时间。
[0018] 因此，继续存在着对具有非常高的电阻率且同时具有大的工作温度范围、短响应 时间（甚至在低温下）和低阔值电压的MFK-显示器的很大需求，该种显示器不显示出或仅 仅较小程度地显示出该些缺点。
[0019] 就TN-(Scha化-Hel化ich)盒来说，期望能于盒中实现W下优势的介质：
[0020] -拓宽的向列相范围（特别是直到低温）
[0021] -在极低温下切换的能力（户外应用、汽车、航空电子技术）
[0022] -提高的对紫外福射的耐受性（更长的寿命）
[002引-低阔值电压。
[0024] 从现有技术中可获得的介质不能使得该些优势实现而同时保持其它参数。
[0025] 就超扭曲（STN)盒来说，期望介质能实现更大的多路传输性 (Multiplexierbarkeit)和/或更低的阔值电压和/或更宽的向列相范围（特别是在低温 下）。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-向列型转变点或烙 点、粘度、介电值、弹性值）。
[0026] 特别就用于TV和视频应用（例如LCD-TV、监视器、PDA、笔记本、游戏平台）的液 晶显示器来说，要求响应时间显著缩短。在液晶盒中液晶介质的层厚度d("cellap")的减 少理论上导致更快的相应时间，但要求具有更高双折射率An的液晶介质W确保足够的光 学延迟（d- An)。然而现有技术已知的具有高双折射率的液晶材料，通常还同时具有高旋 转粘度，该又会对响应时间有负面的影响。因此存在着对于同时具有快速响应时间、低旋转 粘度和高双折射率的液晶介质的需求。
【发明内容】
[0027] 本发明所基于的任务是提供特别是用于该类MFK-、TN-、STN-、FFS-或IPS-显示 器的介质，其具有如上所述的期望的性质且不显示出或仅仅很小程度显示出如上所述的缺 点。特别是，液晶介质应当在具有快速响应时间和低旋转粘度的同时具有高双折射率。此 夕F，液晶介质当具有高清亮点、高介电各向异性和低阔电压。
[0028] 现在已经发现如果使用包含一种或多种式I的化合物的液晶介质，能实现该任 务。所述式I的化合物产生具有如上所述的期望性质的混合物。
[0029] 本发明涉及一种液晶介质，其特征在于它包含一种或多种式I的化合物 [00301
【权利要求】
1.液晶介质，其特征在于它包含一种或多种式I的化合物
其中 R°表示具有1到15个C原子的烷基或烷氧基，其中这些基团中的一个或多个 CH2基团也可分别彼此独立地被-C E C-、-CF20-、-CH = CH-.
-0-、-C0-0-或-O-CO-以使得O原子不直接彼此相连的方式代替，以及其中一个或多个H原 子也可被卤素原子代替，和 Xtl表示F、Cl、CN、SF5、SCN、NCS、具有直至6个C原子的卤化烷基、卤化链烯基、卤化烷 氧基或者卤化链烯氧基， L1+6各自彼此独立地表示H或F ; 其中L4和L6均独立地表示H和液晶介质包含以整个混合物计1-25重量％的式I的化 合物；以及 其另外包含一种或多种式II和/或III的化合物：
其中 A表示1，4-亚苯基或反-1，4-亚环己基， a是0或1， R3表示具有2到9个C原子的链烯基， 以及R4具有式I中对于R°所述的含义； 其中式I化合物选自以下式I-I到1-4的化合物
其中R°和X°具有权利要求1中所述的含义。
6.根据权利要求1到5的任一项的液晶介质，其特征在于它另外包含一种或多种选自 式VI-2a到VI-2f的化合物的化合物：
其中R°、X°、Y1和Y2具有权利要求1或3中所述的含义。
9. 根据权利要求1到8的任一项的液晶介质，其特征在于它另外包含一种或多种式 XIb的化合物
其中 R°与Xtl具有权利要求1中所述的含义，以及Y1和Y2各自彼此独立地表示H或F。
10. 根据权利要求1到9的任一项的液晶介质，其特征在于它另外包含一种或多种UV 稳定剂和/或抗氧化剂。
11. 根据权利要求1到10的任一项的液晶介质用于电光学目的的用途。
12. 包含根据权利要求1到10的任一项的液晶介质的电光学液晶显示器。
13. 制备根据权利要求1到10的任一项的液晶介质的方法，其特征在于将式I的一种 或多种化合物与至少一种其他的液晶化合物和任选的添加剂混合。
【文档编号】C09K19/42GK104357062SQ201410482272
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2009年2月18日 优先权日:2008年2月20日
【发明者】M·维特克, B·舒勒, V·赖芬拉特, M·格贝尔, M·恰因塔 申请人:默克专利股份有限公司