液晶介質(zhì)和液晶顯示器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及介電正性液晶介質(zhì)，所述液晶介質(zhì)包含一種或多種式(I)的化合物和/或的化合物，其中參數(shù)分別具有說(shuō)明書(shū)中給出的含義，所述液晶介質(zhì)任選地包含一種或多種其它介電正性化合物和任選地包含一種或多種其它介電中性化合物；以及包含所述介質(zhì)的液晶顯示器，特別是有源矩陣顯示器和特別是TN-、IPS-和FFS-顯示器。
【專(zhuān)利說(shuō)明】液晶介質(zhì)和液晶顯示器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及液晶介質(zhì)和包含所述介質(zhì)的液晶顯示器，特別是通過(guò)有源矩陣尋址的 顯示器，特別是扭曲向列（TN)、面內(nèi)切換（IPS)或邊緣場(chǎng)切換（FFS)類(lèi)型的顯示器。

【背景技術(shù)】 [0002] 和待解決的問(wèn)題
[0003] 液晶顯示器（Liquid Crystal Displays-IXD)用在許多領(lǐng)域中用以顯示信息。IXD 用于直觀顯示器和投射類(lèi)型的顯示器。作為電光模式，例如使用扭曲向列（TN)、超扭曲向列 (STN)、光學(xué)補(bǔ)償彎曲（OCB)和電控雙折射（ECB)連同它們的各種變體等。所有這些模式利 用電場(chǎng)，所述電場(chǎng)基本上垂直于基底或液晶層。除了這些模式之外，還存在利用基本上平行 于基底或液晶層的電場(chǎng)的電光模式，如面內(nèi)切換（IPS)模式（例如在DE 40 00 451和EP 0 588 568中公開(kāi)）和邊緣場(chǎng)切換（FFS)模式，其中存在強(qiáng)烈的所謂的"邊緣場(chǎng)"，即接近電極 邊緣的強(qiáng)電場(chǎng)和在整個(gè)盒中的電場(chǎng)，所述電場(chǎng)具有強(qiáng)堅(jiān)直分量和強(qiáng)水平分量。后兩種電光 模式特別用于現(xiàn)代臺(tái)式監(jiān)視器中的LCD并且旨在用于電視機(jī)顯示器和多媒體應(yīng)用。根據(jù)本 發(fā)明的液晶優(yōu)選用在這種類(lèi)型的顯示器中。通常地，在FFS-顯示器中使用具有相當(dāng)小的介 電各向異性值的介電正性液晶介質(zhì)，但是在IPS-顯不器中有時(shí)也使用介電各向異性僅為 約3或甚至更低的液晶介質(zhì)。
[0004] 對(duì)于這些顯示器，需要具有改進(jìn)性能的新液晶介質(zhì)。特別地，對(duì)于許多應(yīng)用類(lèi)型必 須改進(jìn)尋址時(shí)間。因此需要具有低粘度（n)，特別是具有低旋轉(zhuǎn)粘度（Y1)的液晶介質(zhì)。 特別是對(duì)于監(jiān)視器應(yīng)用，旋轉(zhuǎn)粘度應(yīng)當(dāng)為80mPa ? s或更低，優(yōu)選60mPa ? s或更低和特別是 55mPa*s或更低。除了這些參數(shù)之外，介質(zhì)還必須具有合適寬度和位置的向列相范圍，以及 合適的雙折射（An)。介電各向異性（△ e)還應(yīng)當(dāng)足夠高，用以能夠?qū)崿F(xiàn)相對(duì)低的操作電 壓。優(yōu)選地，A e應(yīng)當(dāng)高于2,非常優(yōu)選高于3,然而優(yōu)選不高于20和特別是不高于17,因 為這會(huì)避免至少相對(duì)高的電阻率。
[0005] 對(duì)于作為筆記本電腦顯示器的應(yīng)用或其它移動(dòng)應(yīng)用，旋轉(zhuǎn)粘度應(yīng)當(dāng)優(yōu)選為 120mPa*s或更低，特別優(yōu)選100mPa*s或更低。在此，介電各向異性（A e)應(yīng)當(dāng)優(yōu)選高于 8,特別優(yōu)選高于12。
[0006] 優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的顯示器通過(guò)有源矩陣（active matrix IXD，縮寫(xiě)為AMD)，優(yōu) 選通過(guò)薄膜晶體管（TFT)矩陣尋址。然而，根據(jù)本發(fā)明的液晶也可以以有利的方式在具有 其它已知尋址方式的顯示器中使用。
[0007] 存在使用低分子量液晶材料連同聚合物材料的復(fù)合體系的大量不同的顯示模式。 其例如為I3DLC-體系（聚合物分散液晶）、NCAP_體系（向列曲線對(duì)準(zhǔn)相）和PN-體系（聚 合物網(wǎng)絡(luò)），例如在WO 91/05 029中公開(kāi)，或ASM-體系（軸對(duì)稱微疇）等。與此不同，根據(jù) 本發(fā)明特別優(yōu)選的模式使用在表面上配向的液晶介質(zhì)。所述表面通常預(yù)處理，用以實(shí)現(xiàn)液 晶材料的一致的取向。根據(jù)本發(fā)明的顯示模式優(yōu)選使用基本上平行于復(fù)合層的電場(chǎng)。
[0008] 適合用于IXD和特別是IPS-顯示器的液晶組合物例如通過(guò)JP 07-181 439(A)、EP 0 667 555、EP 0 673 986、DE 195 09410、DE 195 28 106、DE 195 28 107、WO 96/23 851 和TO 96/28 521已知。然而所述組合物具有嚴(yán)重缺點(diǎn)。除了其它缺點(diǎn)之外，大部分缺點(diǎn)造 成不利的長(zhǎng)尋址時(shí)間，具有過(guò)低的電阻率值和/或需要過(guò)高的操作電壓。還需要改進(jìn)LCD 的低溫行為。在此，需要改進(jìn)操作性能以及儲(chǔ)存能力，和特別是對(duì)于可見(jiàn)光和UV-輻射，以 及對(duì)于熱和特別是對(duì)于熱和光和/或UV-輻射的組合的穩(wěn)定性。
[0009] 已知下式的化合物TEMPOL
[0010]

【權(quán)利要求】
1.具有正介電各向異性的液晶介質(zhì)，其特征在于，所述液晶介質(zhì)包含 a) -種或多種選自式I的化合物和TINUVIN 770?的化合物，
基單元，其中，除了分子中存在的m個(gè)基團(tuán)R12之外，但與其獨(dú)立地，一個(gè)其它的H原子可以 被R12替代，或者多個(gè)其它的H原子可以被R12替代，優(yōu)選為在兩個(gè)末端C原子的每一個(gè)上各 具有一價(jià)的直鏈烷烴四基單元，其中一個(gè)-CH2-基團(tuán)或多個(gè)-CH2-基團(tuán)可以以兩個(gè)O原子彼 此不直接連接的方式被-O-或-(C = 0)-替代，或者表示具有1至4價(jià)的取代或未取代的 芳香族或雜芳香族烴基，其中，除了分子中存在的m個(gè)基團(tuán)R12之外，但與其獨(dú)立地，一個(gè)其 它的H原子可以被R12替代，或者多個(gè)其它的H原子可以被R12替代， Z11和Z12彼此獨(dú)立地表示- (C = 0) -、- (N-R14)-或單鍵，但不同時(shí)表示-0-， r和s彼此獨(dú)立地表示0或1， Y11至Y14各自彼此獨(dú)立地表示具有1至4個(gè)C原子的烷基，并且供選擇地還彼此獨(dú)立 地，基團(tuán)對(duì)（Y11和Y12)和（Y13和Y14)的一個(gè)或兩個(gè)共同表示具有3至6個(gè)C原子的二價(jià)基 團(tuán)， R11 表示 〇-R13、〇 ?或 0H， R12每次出現(xiàn)時(shí)彼此獨(dú)立地表示H，F(xiàn)，OR14, NR14R15,具有1至20個(gè)C原子的直鏈或支 鏈烷基鏈，其中一個(gè)-CH2-基團(tuán)或多個(gè)-CH2-基團(tuán)可以被-0-或-C( = 0)-替代，但是兩 個(gè)相鄰的-CH2-基團(tuán)不能被-0-替代；含有環(huán)烷基或烷基環(huán)烷基單元的烴基，并且其中一 個(gè)-CH2-基團(tuán)或多個(gè)-CH2-基團(tuán)可以被-0-或-C( = 0)-替代，但是兩個(gè)相鄰的-CH2-基團(tuán) 不能被-〇-替代，并且其中一個(gè)H原子或多個(gè)H原子可以被0R14、N(R14) (R15)或R16替代；或 者芳香族或雜芳香族烴基，其中一個(gè)H原子或多個(gè)H原子可以被OR14、N(R14) (R15)或R16替 代， R13每次出現(xiàn)時(shí)彼此獨(dú)立地表示具有1-20個(gè)C原子的直鏈或支鏈烷基鏈，其中一 個(gè)-CH2-基團(tuán)或多個(gè)-CH2-基團(tuán)可以被-O-或-C ( = 0)-替代，但是兩個(gè)相鄰的-CH2-基 團(tuán)不能被-〇-替代；含有環(huán)烷基或烷基環(huán)烷基單元的烴基，并且其中一個(gè)-CH2-基團(tuán)或多 個(gè)-CH2-基團(tuán)可以被-0-或-C( = 0)-替代，但是兩個(gè)相鄰的-CH2-基團(tuán)不能被-0-替代， 并且其中一個(gè)H原子或多個(gè)H原子可以被OR14、N(R14) (R15)或R16替代；或者芳香族或雜芳 香族烴基，其中一個(gè)H原子或多個(gè)H原子可以被OR14、N(R14) (R15)或R16替代， 或者可以為
(1，4-亞環(huán)己基），其中一個(gè)或多個(gè)-CH2-基團(tuán)可以被-0-、-C0-或-NR 14替 代，或者乙酰苯基，異丙基或3-庚基， R14每次出現(xiàn)時(shí)彼此獨(dú)立地表示具有1至10個(gè)C原子的直鏈或支鏈烷基或?；蛘?具有6-12個(gè)C原子的芳香族烴基或羧基， R15每次出現(xiàn)時(shí)彼此獨(dú)立地表示具有1至10個(gè)C原子的直鏈或支鏈烷基或?；蛘?具有6-12個(gè)C原子的芳香族烴基或羧基， R16每次出現(xiàn)時(shí)彼此獨(dú)立地表示具有1至10個(gè)C原子的直鏈或支鏈烷基，其中一 個(gè)-CH2-基團(tuán)或多個(gè)-CH2-基團(tuán)可以被-0-或-C( = 0)-替代，但是兩個(gè)相鄰的-CH2-基團(tuán) 不能被-〇-替代， 前提條件是， 在 n = I，R11 = 0 ?且-[Z11-] r- [Z12] s- = -0-、- (CO) -0-、-0- (CO) -、-0- (CO) -0-、-NR14或-NR14-(CO)-的情況下
不表不 具有1至10個(gè)C原子的直鏈或支鏈烷基，還有環(huán)烷基、環(huán)烷基烷基或烷基環(huán)烷基，其中 在所有這些基團(tuán)中，一個(gè)或多個(gè)-CH2-基團(tuán)可以被-0-以兩個(gè)0原子在分子中彼此不直接 連接的方式替代， 在n = 2且R11 = 0?的情況下，
在n = 2且R11 = O-R13的情況下， R13不表示Cp9-正烷基， 和 b) -種或多種選自式II和III的化合物的化合物， 其中
R2和R3彼此獨(dú)立地表示具有1至7個(gè)碳原子的烷基、烷氧基、氟代烷基或氟代烷氧基， 具有2至7個(gè)碳原子的烯基、烯氧基、烷氧基烷基或氟代烯基，R2和R3優(yōu)選表示烷基或烯基，
每次出現(xiàn)時(shí)彼此獨(dú)立地表示
L21、L22、L31和L32彼此獨(dú)立地表示H或F， X2和X3彼此獨(dú)立地表示鹵素、具有1至3個(gè)碳原子的鹵代烷基或烷氧基或者具有2或 3個(gè)碳原子的鹵代烯基或烯氧基， Z3 表示-CH2CH2-、-CF2CF2-、-C00-、反式-CH = CH-、反式-CF = CF-、-CH2O-或單鍵，和 m和n彼此獨(dú)立地表示0、1、2或3， 和/或 c) 一種或多種式（IV)的化合物
其中 R41和R42彼此獨(dú)立地具有上文針對(duì)式II的R2給出的含義，優(yōu)選地，R 41為烷基且R42為 烷基或烷氧基或者R41為烯基且R42為烷基，

Z41和Z42彼此獨(dú)立地并且當(dāng)Z41出現(xiàn)兩次時(shí)，其彼此獨(dú)立地表示-ch 2ch2-、-coo-、反 式-CH = CH-、反式-CF = CF-、-CH2〇-、-CF2〇-、-C ^ C-或單鍵，優(yōu)選地，其一個(gè)或多個(gè)表示 單鍵，和 P表示〇、1或2,優(yōu)選0或1。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的介質(zhì)，其特征在于，所述介質(zhì)包含 -一種或多種選自式II和III的化合物的化合物，

Z41和Z42彼此獨(dú)立地并且當(dāng)Z41出現(xiàn)兩次時(shí)，其也彼此獨(dú)立地表示-ch 2ch2-、-coo-、反 式-CH = CH-、反式-CF = CF-、-CH2〇-、-CF2〇-、-C E C-或單鍵，和 P表示〇、1或2。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的介質(zhì)，其特征在于，式I的化合物和 TINUVIN770?的化合物在介質(zhì)中的總濃度在Ippm至2000ppm的范圍內(nèi)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的介質(zhì)，其特征在于，式I的化合物為選自式 I-I至1-9的化合物的化合物

R17表示具有1-12個(gè)C原子的直鏈或支鏈烷基鏈，其中一個(gè)-CH2-基團(tuán)或多個(gè)-CH 2-基 團(tuán)可以被-〇-或-C ( = 0)-替代，但是兩個(gè)相鄰的-CH2-基團(tuán)不能被-〇-替代，或者表不芳 香族或雜芳香族烴基，其中一個(gè)H原子或多個(gè)H原子可以被0R14、N(R14) (R15)或R16替代。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的介質(zhì)，其特征在于，所述介質(zhì)包含一種或多 種如權(quán)利要求2中給出的式II的化合物。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至6中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的介質(zhì)，其特征在于，所述介質(zhì)包含一種或多 種如權(quán)利要求2中給出的式III的化合物。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1至7中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的介質(zhì)，其特征在于，所述介質(zhì)包含一種或多 種介電中性的式V化合物

Z51和Z52彼此獨(dú)立地并且當(dāng)Z51出現(xiàn)兩次時(shí)，其也彼此獨(dú)立地表示-ch 2ch2-、-coo-、反 式-CH = CH-、反式-CF = CF-、-CH2〇-、-CF2O-或單鍵，和 r表示0、1或2。
9. 液晶顯示器，其特征在于，所述液晶顯示器包含根據(jù)權(quán)利要求1至8中一項(xiàng)或多項(xiàng)所 述的介質(zhì)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的顯示器，其特征在于，所述顯示器通過(guò)有源矩陣尋址。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1至8中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的介質(zhì)在液晶顯示器中的用途。
12. 制備根據(jù)權(quán)利要求1至8中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的介質(zhì)的方法，其特征在于，將一種或 多種權(quán)利要求1中給出的式I的化合物與一種或多種在權(quán)利要求2和3的一項(xiàng)或多項(xiàng)中提 及的化合物和/或一種或多種其它介晶化合物和/或一種或多種添加劑混合。
【文檔編號(hào)】C09K19/20GK104334688SQ201380029208
【公開(kāi)日】2015年2月4日 申請(qǐng)日期:2013年5月21日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月5日
【發(fā)明者】A·格特茲, 李熙規(guī), M·格比爾 申請(qǐng)人:默克專(zhuān)利股份有限公司