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液晶介質(zhì)的制作方法_3

文檔序號(hào):9627839閱讀:來(lái)源:國(guó)知局
1= L2= F,
[0219] -CC-n-V (m),優(yōu)選 CC-3-V、CC-4-V、CC-5-V 和 / 或 CC-3-V1,優(yōu)選濃度 > 15 %,特別 是20-50 %,基于整個(gè)混合物計(jì),
[0220] 和 / 或
[0221] -彡20wt %的CC-3-V,優(yōu)選彡30wt %的CC-3-V,基于整個(gè)混合物計(jì),
[0222] 和 / 或
[0223] -CCY-n-〇m,優(yōu)選 CCY-2-02、CCY-3-01、CCY-3-02、CCY-3-03、CCY-4-02 和 / 或 CCY-5-02,優(yōu)選濃度> 5%,特別是10-30%,基于整個(gè)混合物計(jì),
[0224] 和 / 或
[0225] -CPY-n-〇m,特別是 CPY-2-02、CPY-3-02 和 / 或 CPY-5-02,優(yōu)選濃度 > 5 %,特別是 10-30%,基于整個(gè)混合物計(jì),
[0226] 和 / 或
[0227] -ΡΥ-η-Om,優(yōu)選PY-3-02,優(yōu)選濃度> 5 %,特別是5-20 %,基于整個(gè)混合物計(jì),
[0228] 和 / 或
[0229] -PYP-n-m,優(yōu)選PYP-2-3,優(yōu)選濃度> 3%,特別是3-15%,基于整個(gè)混合物計(jì)·
[0230] 本發(fā)明進(jìn)一步涉及基于 BCB、VA、PS-VA、PSA、PA-VA、IPS、PS-IPS、FFS 或 PS-FFS 效 應(yīng)、具有有源矩陣尋址的電光顯示器,特征在于其含有根據(jù)權(quán)利要求1-18的一項(xiàng)或多項(xiàng)的 液晶介質(zhì)作為電介質(zhì).
[0231] 根據(jù)本發(fā)明的液晶介質(zhì)優(yōu)選具有< -20°C至彡70°C的向列相,特別優(yōu)選< -30°C 至彡80°C,非常特別優(yōu)選< -40°C至彡90°C ·
[0232] 表述"具有向列相"此處一方面意指于低溫下于相應(yīng)溫度下未觀察到近晶相和結(jié) 晶和另一方面意指自向列相加熱時(shí)仍未變得清亮.低溫研究在流動(dòng)粘度計(jì)中、于相應(yīng)溫 度下進(jìn)行并通過(guò)在具有相應(yīng)于電光用途的層厚度的測(cè)試盒中儲(chǔ)存至少100小時(shí)而進(jìn)行檢 驗(yàn).如果于_20°C溫度下相應(yīng)測(cè)試盒中的儲(chǔ)存穩(wěn)定性為1000小時(shí)或更多,則該介質(zhì)被稱為 于該溫度下穩(wěn)定.在_30°C和-40°C的溫度下,相應(yīng)時(shí)間分別為500小時(shí)和250小時(shí).在高 溫下,清亮點(diǎn)通過(guò)常規(guī)方法于毛細(xì)管中測(cè)量.
[0233] 液晶混合物優(yōu)選具有至少60K的向列相范圍和于20°C下最多30mm2 *s 1的流動(dòng)粘 度 v2〇。
[0234] 液晶混合物中雙折射率Δ n通常為〇. 07-0. 16,優(yōu)選0. 08-0. 12.
[0235] 根據(jù)本發(fā)明的液晶混合物具有-0. 5至-8. 0,特別是-2. 5至-6. 0的Δ ε,其中 A ε表示價(jià)電各向異性·在20°C下旋轉(zhuǎn)粘度丫^尤選為彡165mPa*s,特別是彡140mPa*s.
[0236] 根據(jù)本發(fā)明的液晶介質(zhì)具有相對(duì)低的閾值電壓值(V。).它們的優(yōu)選范圍為 I. 7V-3. 0V,特別優(yōu)選< 2. 5V和非常特別優(yōu)選< 2. 3V.
[0237] 對(duì)于本發(fā)明,術(shù)語(yǔ)"閾值電壓"涉及電容閾值(V。),也稱作Freedericks閾值,除非 另有明確說(shuō)明.
[0238] 另外,根據(jù)本發(fā)明的液晶介質(zhì)具有液晶盒中高電壓保持率值.
[0239] 通常,具有低尋址電壓或閾值電壓的液晶介質(zhì)展示出比具有更高尋址電壓或閾值 電壓的那些更低的電壓保留率,并且反之亦然.
[0240] 對(duì)于本發(fā)明,術(shù)語(yǔ)"介電正性化合物"表示具有△ ε > 1. 5的化合物,術(shù)語(yǔ)"介電 中性化合物"表示具有-1. 5 < Δ ε < 1. 5的那些和術(shù)語(yǔ)"介電負(fù)性化合物"表示具有Δ ε <-1.5的那些.此處,化合物的介電各向異性通過(guò)在至少一個(gè)測(cè)試盒中將10%的化合物溶 于液晶主體并測(cè)定所得混合物的電容而測(cè)定,每種情況下測(cè)試盒具有20 μ m的層厚度并在 IkHz下具有垂面和沿面(homogeneous)表面配向.測(cè)量電壓通常為0. 5V-1. 0V,但總是低 于所研究的各液晶混合物的電容閾值.
[0241] 本發(fā)明所述全部溫度值以°C表示.
[0242] 根據(jù)本發(fā)明的混合物適用于全部VA-TFT應(yīng)用,例如,VAN、MVA、(S)-PVA、ASV、 PSA (聚合物穩(wěn)定化VA)和PS-VA (聚合物穩(wěn)定VA).它們還適用于具有負(fù)Δ ε的IPS (面內(nèi) 切換)和FFS (邊緣場(chǎng)切換)應(yīng)用·
[0243] 根據(jù)本發(fā)明的顯示器中的向列液晶混合物通常包含兩種成分A和B,其自身由一 種或多種的各個(gè)化合物組成。
[0244] 成分A具有顯著介電負(fù)性各向異性并給予向列相<-0.5的介電各向異性.除了 一種或多種式I化合物之外,其優(yōu)選還包含式IIA、IIB和/或IIC的化合物、以及式III的 化合物.
[0245] 成分A的比例優(yōu)選為45-100 %,特別是60-100% .
[0246] 對(duì)于成分A,優(yōu)選選擇具有Δ ε值< -〇. 8的一種(或多種)的各個(gè)化合物.在整 個(gè)混合物中A的比例越小,則該值必須更負(fù).
[0247] 成分B具有顯著的向列性和在20°C下不大于30mm2 *s \優(yōu)選不大于25mm2 *s 1的 流動(dòng)粘度.
[0248] 成分B中特別優(yōu)選的各個(gè)化合物是極低粘度的向列液晶,其具有在20°C下不大于 18mm 2· s、優(yōu)選不大于12mm2s 1的流動(dòng)粘度·
[0249] 成分B為單變性或互變性向列相,不具有近晶相并在液晶混合物中降至非常低溫 時(shí)能夠防止近晶相的出現(xiàn).例如,如果將多種高向列性材料加入近晶液晶混合物,則這些 材料的向列性可通過(guò)所實(shí)現(xiàn)近晶相的抑制程度來(lái)進(jìn)行比較.
[0250] 混合物也可任選包含成分C,其包含具有Δ ε ^ 1.5的介電各向異性的化合 物.這些所謂的正性化合物通常以基于整個(gè)混合物計(jì)< 20wt%的量存在于介電負(fù)性各向 異性混合物中.
[0251] 本領(lǐng)域技術(shù)人員從文獻(xiàn)中已知許多合適的材料.特別優(yōu)選式III的化合物.
[0252] 另外,這些液晶相也可包含大于18種成分,優(yōu)選18-25種成分.
[0253] 除一種或多種式I的化合物之外,該相優(yōu)選包含4-15種,特別是5-12種,和特別 優(yōu)選< 10種式IIA、IIB和/或IIC和任選III的化合物。
[0254] 除式I的化合物和式IIA、IIB和/或IIC以及任選III的化合物之外,也可存在 其它成分,例如量最多為整個(gè)混合物的45%,但優(yōu)選最多35%,特別是最多10% .
[0255] 其它成分優(yōu)選選自向列或向列性物質(zhì),特別是已知物質(zhì),選自氧化偶氮苯、苯亞甲 基苯胺、二聯(lián)苯、三聯(lián)苯、苯甲酸苯基酯或苯甲酸環(huán)己基酯、環(huán)己烷羧酸苯基酯或環(huán)己烷羧 酸環(huán)己基酯、苯基環(huán)己烷、環(huán)己基二聯(lián)苯、環(huán)己基環(huán)己烷、環(huán)己基萘、1,4-雙環(huán)己基二聯(lián)苯或 環(huán)己基嘧啶、苯基-或環(huán)己基二噁烷、任選鹵化的均二苯代乙烯、芐基苯基醚、二苯乙炔和 取代的肉桂酸酯.
[0256] 適合作為該類型液晶相成分的最重要化合物可以式IV表征
[0257] R20-L-G-E-R21 IV
[0258] 其中L和E各自表示選自由1,4_二取代苯和環(huán)己烷環(huán)、4,4' -二取代二聯(lián)苯、苯 基環(huán)己烷和環(huán)己基環(huán)己烷體系、2,5-二取代嘧啶和1,3-二噁烷環(huán)、2,6-二取代萘、二和四 氫化萘、喹唑啉和四氫化喹唑啉形成的組的碳環(huán)或雜環(huán)體系,
[0259] G 表示-CH = CH-、-N (0) = N-、-CH = CQ-、-CH = N (0) -、-C E C-、-CH2-CH2-' -CO -0-、-CH2-O-、-CO-S-、-CH2-S-、-CH = N-、-COO-Phe-COO-、-CF2O-、-CF = CF-、-OCF2-、-OCH2 -、-(CH2) 4_、- (CH2) 30_或C-C單鍵,Q表示鹵素,優(yōu)選氯,或-CN,且R2°和R21各自表示具有最 多18個(gè),優(yōu)選最多8個(gè)碳原子的烷基、烯基、烷氧基、烷氧基烷基或烷氧基羰基氧基,或這些 基團(tuán)之一替代地表示 CN、NC、N02、NCS、CF3、SF5、0CF3、F、Cl 或 Br.
[0260] 在這些化合物的大多數(shù)中,R2°和R21彼此不同,這些基團(tuán)之一通常為烷基或烷氧 基.所提出的取代基的其它變形也是常見的.許多該類物質(zhì)或其混合物為可商購(gòu)的。全部 這些物質(zhì)可通過(guò)文獻(xiàn)已知方法制備.
[0261] 對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員不言而喻的是根據(jù)本發(fā)明的VA、IPS或FFS混合物也可包含 其中,例如H、N、0、Cl和F已被相應(yīng)的同位素替代的化合物.
[0262] 可聚合化合物,所謂的反應(yīng)性介晶(RM),例如U. S. 6, 861,107中所公開的,可進(jìn)一 步以基于混合物計(jì)優(yōu)選0. 12-5wt%,特別優(yōu)選0. 2-2wt%的濃度加入至根據(jù)本發(fā)明的混合 物.這些混合物也可任選包含引發(fā)劑,如U.S. 6, 781,665中所描述的.引發(fā)劑,例如來(lái)自 〇讓8的]^8311(?-1076,優(yōu)選以0-1%的量加入至包含可聚合化合物的混合物中.該類型混 合物可用于所謂的聚合物穩(wěn)定VA模式(PS-VA)或PSA (聚合物穩(wěn)定化的VA),其中反應(yīng)性介 晶的聚合意欲發(fā)生于液晶混合物中.前提是液晶混合物自身不包含任何同樣在RM聚合的 條件下聚合的可聚合成分。
[0263] 聚合優(yōu)選在以下條件下進(jìn)行:
[0264] 可聚合反應(yīng)性介晶(RM)在盒中使用給定時(shí)間段給定強(qiáng)度的UV-A燈和施加的電壓 (通常IOV至30V交變電壓,60Hz至IkHz的頻率范圍)聚合.所采用的UV-A燈源通常是 具有50mW/cm 2強(qiáng)度的金屬鹵化物蒸氣燈或高壓汞燈.
[0265] 這些是其中例如具有烯基或烯基氧基側(cè)鏈的液晶化合物,例如下式化合物不聚合 的條件
[0267] 在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案中,可聚合化合物選自式M的化合物
[0268] Ra-A1-(Z1-A2)n-R b M
[0269] 其中各基團(tuán)具有以下含義:
[0270] Ra和Rb各自彼此獨(dú)立地表示?、?-3?_、!1、鹵素、3?5、勵(lì) 2、碳基或烴基,其中基團(tuán)^ 和Rb的至少一個(gè)表示或含有基團(tuán)P或P-Sp-,
[0271] P在每次出現(xiàn)時(shí)相同或不同地表示可聚合基團(tuán),
[0272] Sp在每次出現(xiàn)時(shí)相同或不同地表示間隔基團(tuán)或單鍵,
[0273] A1和A 2各自彼此獨(dú)立地表示芳基、雜芳基、脂環(huán)基或雜環(huán)基,優(yōu)選具有4-25個(gè)環(huán) 原子,其也可含有稠合環(huán),和其也可被L單或多取代,
[0274] L 表示 P-Sp-、H、0H、CH20H、鹵素、SF5、NO2、碳基或烴基,
[0275] Z1 每次出現(xiàn)時(shí)相同或不同地表示-0-、-S-、-CO-、-C0-0-、-0C0-、-0-C0-0-、-OCH 2_、 -CH2O-^ -SCH2-^ -CH2S-^ -CF2O-^ -OCF2-^ -CF2S-^ -SCF2-^ - (CH2) nl-^ -CF2CH2-^ -CH2CF2-^ - (CF2) nl-、-CH = CH-、-CF = CF-、-C E c-、-CH = CH-C00-、-OCO-CH = CH-、CR°R°°S單鍵·
[0276] R°和R °°各自彼此獨(dú)立地表示H或具有1-12個(gè)C原子的烷基,
[0277] m 表示 0、1、2、3 或 4,
[0278] nl 表示 1、2、3 或 4,
[0279] 特別優(yōu)選的式M的化合物為其中滿足以下條件的那些
[0280] Ra和Rb各自彼此獨(dú)立地表示P、P-Sp_、H、F、Cl、Br、 I、-CN、-N02、-NC0、-NCS、-0CN、-SCN、SF5或具有1-25個(gè)C原子的直鏈或支鏈烷基,其中此 外,一個(gè)或多個(gè)不相鄰的CH2基團(tuán)可各自彼此獨(dú)立地被-C (R°) = C (R°°) -、-C E C-、-N (R°°)-、 -o-、-s-、-co-、-co-o-、-o-co-、-o-co-o-以0和/或S原子不彼此直接連接的方式替代,和 其中此外,一個(gè)或多個(gè)H原子可被F、Cl、Br、I、CN、P或P-Sp-替代,其中基團(tuán)R a和R b的至 少一個(gè)表不或含有基團(tuán)P或P-Sp-,
[0281] A1和A 2各自彼此獨(dú)立地表示1,4-亞苯基、萘-1,4-二基、萘-2,6-二基、菲-2, 7-二基、恩-2,7-二基、荷-2,7 -二基、2-氧代色稀-3,6-二基、2-氧代色稀 -3, 7-二基、4-氧代-4H-色烯-2,6-二基、4-氧代-4H-色烯-3,6-二基、4-氧代-4H-色烯-3, 7_二基(俗名分別為香豆素或黃酮),其中此外,這些基團(tuán)中的一個(gè)或多個(gè)CH基團(tuán)可被N 替代,環(huán)己烷-1,4-二基,其中此外,一個(gè)或多個(gè)不相鄰的012基團(tuán)可被O和/或S替代,1, 4_亞環(huán)己烯基、雙環(huán)[I. I. 1]戊燒_1,3_二基、雙環(huán)[2. 2. 2]辛燒_1,4_二基、螺[3. 3]庚 烷-2,6-二基、哌啶-1,4-二基、十氫化萘-2,6-二基、1,2, 3,4-四氫化萘-2,6-二基、茚 滿-2, 5-二基或八氫-4, 7-橋亞甲基茚滿-2, 5-二基,其中全部這些基團(tuán)可為未取代的或 被L單或多取代,
[0282] L 表示 P、P-Sp-、OH、CH20H、F、Cl、Br、I、-CN、-N02、-NC0、-NCS、-0CN、-SCN、-C (= 0) N (Rx) 2、-C ( = OK1、-C ( = 0) Rx、-N (Rx)2,任選取代的甲硅烷基,具有6-20個(gè)C原子的任 選取代的芳基,或具有1-25個(gè)C原子的直鏈或支鏈烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷 基羰基氧基或烷氧基羰基氧基,其中此外,一個(gè)或多個(gè)H原子可被F、Cl、P或P-Sp-替代,
[0283] P表示可聚合基團(tuán),
[0284] Y1表示鹵素,
[0285] Rx表示P、P-Sp_、H、鹵素,具有1-25個(gè)C原子的直鏈、支鏈或環(huán)狀烷基,其中此外, 一個(gè)或多個(gè)不相鄰的〇1 2基團(tuán)可被-0-、-s-、-CO-、-C0-0-、-0-C0-、-0-C0-0-以0和/或 S原子不彼此直接連接的方式替代,和其中此外,一個(gè)或多個(gè)H原子可被F、Cl、P或P-Sp-、 具有6-40個(gè)C原子的任選取代的芳基或芳氧基、或具有2-40個(gè)C原子的任選取代的雜芳 基或雜芳氧基替代.
[0286] 進(jìn)一步優(yōu)選的式M的化合物為選自以下子組的一個(gè)或多個(gè)的那些:
[0287] -m 為 2 或 3,
[0288] -m 為 2,
[0289] -Ra和Rb表示相同或不同的基團(tuán)P-Sp-,
[0290] -Ra和Rb表示相同或不同的基團(tuán)P-Sp-,其中一個(gè)或多個(gè)基團(tuán)Sp表示單鍵,
[0291] -m為2或3,且Ra和Rb表示相同的基團(tuán)P-Sp-,
[0292] -基團(tuán)Ra和Rb之一表示P-Sp-和另一個(gè)表示不可聚合的基團(tuán),優(yōu)選具有1-25個(gè) C原子的直鏈或支鏈的烷基,其中此外,一個(gè)或多個(gè)不相鄰的CH2基團(tuán)各自可以彼此獨(dú)立地
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