專利名稱：液晶介質的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及液晶介質(FK介質)，其用于電光學目的的用途，以及涉及含有該介質的液晶顯示器。
背景技術：
液晶主要在顯示設備中用作電介質，因為這類物質的光學性質能受到施加的電壓的影響?；谝壕У碾姽鈱W器件對本領域技術人員來說是極為熟知的且可以基于各種效應。這類器件的實例是具有動態(tài)散射的盒，DAP(排列相畸變)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 (光學模式干涉)盒。最為常見的顯示器件基于Schadt-Helfrich效應并且具有扭曲向列結構。此外，還有以與基板和液晶面平行的電場工作的盒，例如，IPS(面內切換)盒。特別地，TN、STN、FFS(邊緣場切換)和IPS盒是對于根據本發(fā)明的介質而言當前商業(yè)上令人關注的應用領域。液晶材料必須具有良好的化學和熱穩(wěn)定性和對電場和電磁福射的良好的穩(wěn)定性。此外，液晶材料應當具有低粘度并在盒中產生短的尋址時間、低的閾值電壓和高的對比度。此外，它們應當在通常的操作溫度，即高于和低于室溫的最寬可能的范圍內具有合適的中間相(mesophase)，例如對于上述盒而言的向列型中間相或膽甾型中間相。因為通常將液晶作為多種組分的混合物使用，因此重要的是組分彼此易于混溶。更進一步的性質如導電性、介電各向異性和光學各向異性必須根據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盒的材料應當具有正的介電各向異性和低導電率。

例如，對于具有集成的非線性元件以切換獨立像素的矩陣液晶顯示器(MFK液晶顯示器)，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、很高的電阻率、良好的UV和溫度穩(wěn)定性和低蒸氣壓的介質。這類矩陣液晶顯示器是已知的。作為用于獨立地切換獨立像素的非線性元件可以使用例如有源元件(即晶體管)。于是使用術語“有源矩陣(aktiven Matrix)”，其中可區(qū)分為以下兩種類型:1.在作為襯底的硅晶片上的MOS (金屬氧化物半導體)或其它二極管。2.在作為襯底的玻璃板上的薄膜晶體管(TFT)。將單晶硅作為襯底材料使用限制了顯示器尺寸，因為甚至是不同分顯示器的模塊組裝也會在接頭處導致問題。就優(yōu)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(qū)分為兩種技術:由化合物半導體例如WSe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。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側帶有透明反電極。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。該技術還可以推廣到全色功能的(farbtaugliche)圖像顯示,其中將紅、綠和藍濾光片的鑲嵌物(Mosaik)以使得每個濾光片元件與可切換的像素相對的方式布置。
TFT顯示器通常作為在傳輸中具有交叉的起偏器的TN盒來運行且是背景照明的。術語“MFK液晶顯示器”在此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(passiven)元件的顯示器，如可變電阻或二極管(MM=金屬-絕緣體-金屬)。這類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)和汽車或飛行器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困難[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]。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”的問題。因為由于與顯示器內部表面的相互作用，液晶混合物的電阻率通常隨MFK顯示器的壽命下降，所以高的(初始)電阻非常重要以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曝露后最小可能的增加。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/或近晶相，以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。除了使用背景照明的，即透射式和期望的話透反式工作的液晶顯示器之外，反射式液晶顯示器也是特別令人感興趣的。這些反射式液晶顯示器使用環(huán)境光用于信息顯示。因此它們比具有相應尺寸和分辨率的背景照明的液晶顯示器消耗明顯更少的能量。因為TN效應特征在于非常良好的對比度，這類反射式顯示器甚至可在明亮的環(huán)境條件中很好地識別。這已經以簡單的反射式TN顯示器，如用于例如手表和袖珍計算器中的那些已知。然而，該原理還可用于高質量、更高分辨率的有源矩陣尋址的顯示器，例如TFT顯示器。在此，如已經在一般常規(guī)的透射式TFT-TN顯示器中的那樣，低雙折射率(Λη)的液晶的使用對于達到低光學延遲(d.Δη)而言是必需的。該低光學延遲產生通?？山邮艿膶Ρ榷鹊牡鸵暯且蕾囆?參見DE3022818)。在反射式顯示器中，低雙折射率液晶的應用甚至比在透射式顯示器中更重要，因為在反射式顯示器中光所經過的有效層厚度為在具有相同層厚度的透射式顯示器中的大約兩倍大。對于TV和視頻應用，為了能夠以接近真實的質量再現多媒體內容，例如電影和視頻游戲，要求具有快速響應時間的顯示器。特別地，如果使用具有低粘度值、特別是旋轉粘度Y i，以及具有聞光學各向異性(Δη)的液晶介質，就能實現這樣的短響應時間。因此，繼續(xù)存在著對具有非常高的電阻率同時也具有大的工作溫度范圍、短響應時間(甚至在低溫下)和低閾值電壓的MFK顯示器的很大需求，這種顯示器不顯示出或僅僅較小程度地顯示出這些缺點。在TN(Schadt-Helfrich)盒中，期望在盒中能夠實現以下優(yōu)勢的介質:-拓寬的向列相范圍(特別是直到低溫的)-在極低溫下切換的能力(戶外應用、汽車、航空電子技術)-提高的對紫外輻射的耐受性(更長的服務壽命)
-低閾值電壓?？蓮默F有技術中獲得的介質不能實現這些優(yōu)點而在同時保留其它參數。就超扭曲(STN)盒來說，期望能夠實現更大的多路傳輸性(Multiplexierbarkeit)和/或更低的閾值電壓和/或更寬的向列相范圍(特別是在低溫下)的介質。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-向列型轉變點或熔點、粘度、介電參數、彈性參數)?，F代IXD平板屏幕要求總是更快的響應時間，以能夠接近逼真地重現多媒體內容，例如電影、視頻游戲等。反過來，這些需要具有非常低的旋轉粘度^和高光學各向異性Λη的向列型液晶混合物。為了獲得所需旋轉粘度的液晶混合物，通常最大化各個組分所用的濃度。這反過來經常導致液晶混合物在低溫下不穩(wěn)定，即，例如結晶出來，并轉化為不期望的近晶相。如果這些問題在顯示器中發(fā)生，這通常會導致顯示器故障，從而對IXD平板屏幕造成不可挽回的損害。

發(fā)明內容
本發(fā)明是基于提供特別是用于這類的MFK、TN、STN、0CB、正VA、FFS或IPS顯示器的介質的任務，其具有如上所示的期望的性質并且不具有或者僅僅在減少的程度上具有如上所述的缺點。特別地，液晶介質應當具有快的響應時間和低旋轉粘度，同時具有高的雙折射。此外，液晶介質應當具有高的清亮點、高介電各向異性和低閾值電壓?，F在已經發(fā)現，如果使用包含一種或多種式I的化合物的液晶混合物，則可以實現該目的。即使在液晶混合物中很低的濃度下，式I的化合物也能抑制向近晶相的轉變。本發(fā)明涉及液晶介質，特征在于它包含一種或多種式I的化合物，
權利要求
1.液晶介質，特征在于它包含一種或多種式I的化合物，
2.根據權利要求1的液晶介質，特征在于它包含一種或多種下式的化合物
3.根據權利要求1或2的液晶介質，特征在于它包含一種或多種下式的化合物
4.根據權利要求1至3的一項或多項的液晶介質，特征在于它包含至少一種選自式12-2、12-3和12-4的化合物
5.根據權利要求1至4的一項或多項的液晶介質，特征在于它另外包含一種或多種式II和/或III的化合物，
6.根據權利要求1至5的一項或多項的液晶介質，特征在于它另外包含一種或多種選自下式的化合物
7.根據權利要求1至6的一項或多項的液晶介質，特征在于它另外包含一種或多種選自式IV至VIII的化合物，
8.根據權利要求1至7的一項或多項的液晶介質，特征在于它另外包含一種或多種選自式Va至Vj的化合物，
9.根據權利要求1至8的一項或多項的液晶介質，特征在于它另外包含一種或多種選自式V1-1a至V1-1d的化合物
10.根據權利要求1至9的一項或多項的液晶介質，特征在于它另外包含一種或多種選自式V1-2a至V1-2f的化合物
11.根據權利要求1至10的一項或多項的液晶介質，特征在于它另外包含一種或多種選自式X和/或XI的化合物
12.根據權利要求1至11的一項或多項的液晶介質，特征在于它另外包含一種或多種選自式XII的化合物
13.根據權利要求1至10的一項或多項的液晶介質，特征在于它另外包含一種或多種選自式XIII至XVI的化合物，
14.根據權利要求1至13的一項或多項的液晶介質，特征在于它另外包含一種或多種選自式XIX至XXVII的四環(huán)化合物，
15.根據權利要求1至14的一項或多項的液晶介質，特征在于它包含l_25wt%的式I的化合物。
16.根據權利要求1至15的一項或多項的液晶介質，特征在于它另外包含一種或多種UV穩(wěn)定劑和/或抗氧劑。
17.根據權利要求1至16的一項或多項的液晶介質用于電光學目的的用途。
18.根據權利要求17的液晶介質在PS-FFS顯示器中的用途。
19.含有根據權利要求1至16的一項或多項的液晶介質的電光液晶顯不器。
20.制備根據權利要求1至16的一項或多項的液晶介質的方法，特征在于將一種或多種式I的化合物與至少一種進一步的介晶化合物混合，以及任選地與一種或多種添加劑和任選地與一種或多種介晶化合物混合。
21.式12-2、12-3和12-4的化合物:
全文摘要
本發(fā)明涉及包含至少一種式I的化合物的液晶介質，其中R0、R0*和環(huán)A具有權利要求1中所示的含義，以及電光液晶顯示器，特別用于TN-TFT、OCB、IPS、PS-IPS、FFS、PS-FFS和正型VA應用的。
文檔編號C09K19/42GK103249806SQ201180056528
公開日2013年8月14日 申請日期2011年11月14日 優(yōu)先權日2010年11月27日
發(fā)明者H·赫施曼, M·韋特克, M·克贊塔, B·舒勒, V·雷芬拉特 申請人:默克專利股份有限公司