液晶介質的制作方法
【專利說明】淑晶介質
[0001] 本申請是申請號為200880124771. 4的分案申請。 發明領域
[0002] 本發明設及液晶介質，其用于電光目的的用途，含有運種介質的顯示器，W及該液 晶介質的制備方法。
【背景技術】
[0003] 液晶尤其用作顯示器件中的電介質，因為運種物質的光學性能可W通過施加的電 壓來改變。基于液晶的電光器件對于本領域技術人員而言是眾所周知的，且可W基于各種 效應。運種器件的實例是具有動態散射的盒、DAP(排列相崎變）盒、賓/主盒、具有扭曲向 列結構的TN盒、STN(超扭曲向列）盒、SBE(超雙折射效應）盒和OMI(光學模型干設）盒。 最常見的顯示器件是基于Scha化-Hel化ich效應且具有扭曲向列結構的。
[0004] 液晶材料必須具有良好的化學和熱穩定性，W及具有良好的抗電場和電磁福射穩 定性。另外，液晶材料應具有低粘度且在盒中產生短的尋址時間、低的闊值電壓和高的對比 度。
[0005] 另外，它們應在常規操作溫度、即在高于和低于室溫的盡可能寬的范圍內具有適 宜的介晶相，例如對于上述液晶盒而言是向列或膽醬介晶相。由于液晶通常W多種組分的 混合物來使用，所W重要的是運些組分容易彼此混溶。其它性能如電導率、介電各向異性和 光學各向異性，必須分別根據液晶盒類型和應用領域而滿足各種要求。例如，用于具有扭曲 向列結構的液晶盒的材料應具有正介電各向異性和低電導率。
[0006] 例如，對于具有用于切換各個像素的集成非線性元件的矩陣液晶顯示器（MFK顯 示器），期望具有大的正介電各向異性、寬的向列相、相對低的雙折射、極高的電阻率、良好 的UV和溫度穩定性W及較低的蒸氣壓的介質。
[0007] 運類矩陣液晶顯示器是已知的。作為分別切換各個像素的非線性元件，例如可W 使用有源元件（即晶體管）。于是，使用術語"有源矩陣"，其中可W區分為兩種類型：
[0008] 1.在作為基質的娃晶片上的MOS(金屬氧化物半導體）或其它二極管。
[0009] 2.在作為基質的玻璃板上的薄膜晶體管燈FT)。
[0010] 將單晶娃作為基板材料使用限制了顯示器尺寸，因為甚至是各種分顯示器的模塊 組裝也會在接頭處導致問題。
[0011] 就優選的更有前景的類型2的情況來說，所用的電光效應通常是TN效應。區分為 兩種技術：由化合物半導體例如CdSe構成的TFT，或基于多晶娃或非晶娃的TFT。對于后一 種技術，全世界范圍內正在進行深入的工作。
[0012] 將TFT矩陣施用于顯示器的一個玻璃板的內側，而另一玻璃板在其內部帶有透 明反電極。與像素電極的尺寸相比，TFT非常小且對圖像幾乎沒有不利作用。該技術還可 W推廣到全色功能的（VOllfarbtaugliche)顯示器，其中將紅、綠和藍濾光片的鑲嵌物 (Mosa化）W使得濾光片元件與每個可切換的像素相對的方式排列。
[0013] TFT顯示器通常作為在傳輸中具有交叉的偏振器（Polarisatoren)的TN盒來工作 且是背景照明的。
[0014] 術語"MFK顯示器"在此處包括具有集成非線性元件的任何矩陣顯示器，即除了 有源矩陣外，還有具有無源元件的顯示器，如可變電阻或二極管（MIM=金屬-絕緣體-金 屬）。
[0015] 運類MFK顯示器特別適用于TV應用（例如袖珍電視）或用于計算機應用（膝上 型電腦）和汽車或飛機構造中的高信息顯示器。除了關于對比度和響應時間的角度依賴性 問題之外，由于液晶混合物不夠高的電阻率，MFK顯示器中也還產生一些問題[TOGA甜I，S. ，S邸OGUCHI，K.，TANABE,H.，YAMAMOTO,E.，S0RIMACHI,K.，TAJIMA,E.，WATANABE,H.，SHIMI ZU,比，Proc.Elurodisplay84, 1984 年 9 月：A210-288Mat;rixLCDControlledbyDouble StageDiodeRings,pp.l41ff.,Paris;STR0MER,M.,Proc.Eurodisplay84, 1984 年 9 月:DesignofThinFilmTransistorsforMatrixAddressingofTelevisionLiquid 化ystalDisplays,pp.l45ff.,Paris]。隨著降低的電阻，MFK顯示器的對比度劣化，并且 可能出現"殘留影像消除（afterimageelimination)"的問題。因為由于與顯示器內表面 的相互作用，液晶混合物的電阻率通常隨MFK顯示器的壽命下降，所W高的（初始）電阻非 常重要W獲得可接受的使用壽命。特別是就低電壓的混合物來說，至今不可能實現很高的 電阻率值。此外重要的是，電阻率顯示出隨溫度升高和在加熱后和/或UV曝露后盡可能小 的增加。來自現有技術的混合物的低溫性能也是特別不利的。要求即使在低溫下也不出現 結晶和/或近晶化W及粘度的溫度依賴性要盡可能低。因此，來自現有技術的MFK顯示器 不滿足當今的要求。
[0016] 因此，總是存在著對具有非常高的電阻率且同時具有大的工作溫度范圍、短響應 時間（甚至在低溫下）和低闊值電壓的MFK顯示器的很大需求，運種顯示器不顯示出或僅 僅較小程度地顯示出運些缺點。
[0017] 除了使用背光照明，即透射式和可能的半透射半反射式（transflektiv)工作的 液晶顯示器，反射式液晶顯示器也是特別令人感興趣的。運些反射式液晶顯示器使用環境 光用于信息顯示。由此它們相對于具有相應尺寸和分辨率的背光照明的液晶顯示器消耗明 顯更小的能量。由于TN效應的特征在于極好的對比度，所W運類反射式顯示器甚至可W在 明亮的環境條件下良好地閱讀。已知簡單的反射式TN顯示器，例如用在手表和袖珍計算器 中的那些。但是，該原理也可W應用于高品質、更高分辨率的有源矩陣工作的顯示器，例如 TFT顯示器。在此，如已經在常見的通常透射的TFT-TN顯示器的情況中那樣，為了實現低的 光學延遲（d-An)需要使用具有低雙折射率（An)的液晶。運種低的光學延遲導致通常 可接受的較小的對比度的視角依賴性（參見DE30 22 818)。反射式顯示器中，具有低雙折 射率的液晶的使用甚至比在透射式顯示器中更重要，因為光所通過的有效層厚度在反射式 顯示器中是具有相同層厚的透射式顯示器中的大約兩倍。
[001引就TN(Scha化-Hel化ich)盒來說，期望能實現盒中的W下優勢的介質：
[0019] -拓寬的向列相范圍（特別是直到低溫）
[0020] -即使在極低溫度下的存儲穩定性
[0021] -在極低溫下切換的能力（戶外應用、汽車、航空電子技術）
[002引-提高的對UV福射的耐受性（更長的壽命）
[0023] -對于反射式顯示器而言低的光學雙折射率（An)
[0024] 從現有技術中可獲得的介質不能使得運些優勢實現而同時保持其它參數。
[0025] 就超扭曲腳腳盒來說，期望介質能實現更大的多路傳輸性 (Multiplexierbarkeit)和/或更低的闊值電壓和/或更寬的向列相范圍（特別是在低溫 下）。為此，迫切地需要進一步擴展可利用的參數范圍（清亮點、近晶-向列型轉變點或烙 點、粘度、介電值、彈性值）。
[002引發明描述
[0027] 本發明的目的是提供介質，特別是用于運類MFK、TN或STN顯示器的介質，其不具 有或者僅僅極小程度地具有上述缺陷，且優選地同時具有極低的闊值電壓、低粘度和高的 電壓保持比值（VHR)。
[0028] 現已發現，如果在顯示器中使用依據本發明的介質，可W實現運個目的。
[0029] 由此，本發明的主題在于一種液晶介質，優選地基于正介電各向異性的極性化合 物的混合物，其特征在于，其包含一種或多種式I化合物
[0030]
[0031] W及一種或多種選自式IA和IB化合物的化合物，
[0032]
[0033] 其中，
[0034] Ri、R2各自彼此獨立地表示H，面代、CN-取代的或者未取代的具有1~15個碳原子 的烷基，并且運些基團中一個或多個邸2基團也可W各自彼此獨立地由-CSC-、-C〇-、-CH =CH-、-〇-、, 一^或-〇〇-W使得0原子彼此并不直接相連的方式代替，
[003引 X2各自彼此獨立地表示F、Cl、CN、SF5、SCN、NCS、面代烷基、面代鏈締基、面代燒 氧基或面代鏈締氧基，各自具有最高至6個碳原子，和
[0036] Li4各自彼此獨立地表示H或F。
[0037] 式I、IA和IB的化合物具有廣泛的應用。根據取代基的選擇，運些化合物可W作 為液晶介質主要由其組成的基礎材料；但是，也能夠將式I和IA/IB的化合物加到由其它類 別化合物構成的液晶基礎材料中，W例如影響運類電介質的介電和/或光學各向異性，和/ 或W優化其闊值電壓和/或其粘度。依據本發明的混合構思導致與現有技術相比其特征在 于它們非常良好的長期穩定性和它們的Vth/丫 1比例的混合物。依據本發明的混合物特別 適合于筆記本PC、PDA和其它移動應用。
[0038]