液晶介質(zhì)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及包含至少一種式I化合物的液晶介質(zhì)，
[0002]
[0003] 其中
[0004]R1和Rw各自彼此獨(dú)立地表示具有1-15個(gè)C原子的烷基或烷氧基，其中另外，這 些基團(tuán)中的一個(gè)或多個(gè)CH2基團(tuán)可各自彼此獨(dú)立地被-cEC-、-CF20-、-0CF2-、-CH=CH-、
,-C0-0-、-0-C0-以0原子不彼此直接連接的方式替代，和其中另 外，一個(gè)或多個(gè)H原子可被鹵素替代，
[0005]L1和L2各自彼此獨(dú)立地表示F、Cl、CF3或CHF2。
[0006] 該類型介質(zhì)可用于，特別是具有基于ECB效應(yīng)的有源矩陣尋址的電光顯示器和 IPS(面內(nèi)切換）顯示器或FFS(邊緣場切換）顯示器。
【背景技術(shù)】
[0007] 1971年，首次提出了電場控制雙折射，即ECB效應(yīng)或者即DAP(排列相變 形）效應(yīng)的原理（M.F.SchieckelandK.Fahrenschon,"Deformationofnematic liquidcrystalswithverticalorientationinelectricalfields" ,Appl.Phys. Lett. 19(1971)，3912)。之后J.F.Kahn(Appl.Phys.Lett. 20(1972)，1193)和G.Labrunie 和J.Robert(J.Appl.Phys. 44 (1973)，4869)發(fā)表了論文。
[0008]J.Robert和F.Clerc(SID80DigestTechn.Papers(1980)，30)， J.Duchene(Displays7 (1986)，3)和H.Schad(SID82DigestTechn.Papers(1982)，244) 發(fā)表的論文表明，液晶相必須具有高的彈性常量l/l的比值、高的光學(xué)各向異性An值和 Ae< -0. 5的介電各向異性值，以便適用于基于ECB效應(yīng)的高信息顯示元件?；贓CB效 應(yīng)的電-光顯示元件具有垂直邊緣排列（VA技術(shù)=垂直排列）。負(fù)介電性的液晶介質(zhì)還可 以用于所謂的IPS或者FFS效應(yīng)的顯示器。
[0009] 使用ECB效應(yīng)的顯示器，如所謂VAN(垂直排列向列）顯示器，例如在MVA(多 象限垂直配向，例如：Yoshide，H?等，論文 3.1: "MVALCDforNotebookorMobile PCs. . .",SID2004InternationalSymposium,DigestofTechnicalPapers，XXXV，Book I，第 6-9 頁，和Liu，C.T?等，論文 15. 1 : "A46-inchTFT-LCDHDTVTechnology. ? ?"， SID2004InternationalSymposium,DigestofTechnicalPapers，XXXV，BookII，第 750-753 頁）、PVA(垂直取向排列，例如：Kim，SangSoo,論文 15.4: "SuperPVASets NewState-〇f-the-ArtforLCD-TV" ，SID2004InternationalSymposium,Digestof TechnicalPapers，XXXV，BookII，第 760-763 頁）、ASV(超視角，例如：Shigeta，Mitzuhiro 和Fukuoka，Hirofumi，論文 15.2 : "DevelopmentofHighQualityLCDTV"，SID2004InternationalSymposium,DigestofTechnicalPapers，XXXV，BookII，第 754-757 頁） 模式中，除了IPS(面內(nèi)切換）顯示器（例如：Yeo,S.D.，論文15.3 : "AnLCDisplay fortheTVApplication"，SID2004InternationalSymposium,DigestofTechnical Papers，XXXV，BookII，第758&759頁）和已知很久的TN(扭轉(zhuǎn)向列）顯示器之外，均已將 其自身還發(fā)展為三種新近的當(dāng)前最重要的液晶顯示器之一，特別是用于電視中。例如，在 Souk,Jun,SIDSeminar2004,seminarM_6 : "RecentAdvancesinLCDTechnology"， SeminarLectureNotes，M-6/1 至M-6/26,和Miller，Ian，SIDSeminar2004，seminar M_7: "LCD-Television"，SeminarLectureNotes，M-7/1 至M-7/32 中以常規(guī)形式比 較了上述技術(shù)。雖然現(xiàn)代ECB顯示器的響應(yīng)時(shí)間通過使用超速驅(qū)動尋址方法已經(jīng)顯著提 高，例如；Kim，HyeonKyeong等，論文 9.1: "A57-in.WideUXGATFT-LCDforHDTV Application"，SID2004InternationalSymposium,DigestofTechnicalPapers， XXXV，BookI，第106-109頁，但是圖像兼容響應(yīng)時(shí)間的進(jìn)展，特別是在灰色陰影切換上，仍 然是個(gè)沒有得到令人滿意地解決的問題。
[0010] 在電-光顯示元件中這種效應(yīng)的工業(yè)化應(yīng)用需要LC相，其不得不滿足需求的多樣 性。特別重要的是對潮濕、空氣的耐化學(xué)性以及物理影響例如熱、紅外線、可見光以及紫外 線和直流和交流電場。
[0011] 此外，工業(yè)上可使用的LC相需要在適合溫度范圍內(nèi)具有液晶介晶相和低粘度。
[0012] 迄今公開的具有液晶介晶相的系列化合物沒有一個(gè)包含能夠滿足全部這些要求 的單個(gè)化合物。因而通常制備2-25種，優(yōu)選3-18種化合物的混合物以便獲得能夠作為LC 相使用的物質(zhì)。然而，以這種方式容易地準(zhǔn)備最適宜的相是不可能的，因?yàn)槠襁€沒有可使 用的具有顯著負(fù)介電各向異性和足夠長期穩(wěn)定性的液晶材料。
[0013] 已知矩陣液晶顯示器（MLC顯示器）。能夠用于單個(gè)像素單獨(dú)切換的非線性元件例 如是有源元件（例如晶體管）。下面使用的術(shù)語"有源矩陣"，其中兩個(gè)類型之間存在區(qū)別：
[0014] 1、作為基板的硅晶片上的M0S(金屬氧化物半導(dǎo)體）晶體管
[0015] 2、作為基板的玻璃板上的薄膜晶體管（TFT)。
[0016] 在類型1的情況下，所使用的電-光效應(yīng)一般是動態(tài)散射或者賓-主效應(yīng)。作為 基板材料的單晶硅的使用限制了顯示器的尺寸，因?yàn)椴煌糠诛@示器的模塊集成也會在連 接處導(dǎo)致問題產(chǎn)生。
[0017] 在優(yōu)選的更有前途的類型2的情況下，使用的電-光效應(yīng)一般為TN效應(yīng)。
[0018] 兩種技術(shù)的區(qū)別：含有化合物半導(dǎo)體例如CdSe的TFT或者基于多晶硅或無定形硅 的TFT。后一個(gè)技術(shù)在全世界范圍內(nèi)得以集中研究。
[0019]TFT矩陣被施加到顯示器的一個(gè)玻璃板的內(nèi)部，而另一個(gè)玻璃板在其中負(fù)載透明 的對電極。與像素電極的尺寸相比，TFT非常小并且在圖像中幾乎不存在相反作用。該技 術(shù)還能擴(kuò)展到全彩色功能的顯示器中，其中將紅、綠和藍(lán)濾光片的鑲嵌塊以使得濾光元件 與每個(gè)可切換的像素相對置的方式排列。
[0020] 在此，術(shù)語MLC顯示器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）。
[0021] 這類MLC顯示器特別適用于TV應(yīng)用（例如袖珍TV)或者在汽車或者飛機(jī)結(jié)構(gòu)中 的高信息量顯示器。除了關(guān)于對比度和響應(yīng)時(shí)間的角度依賴性的問題之外，在MLC顯示器 中由于液晶混合物不夠高的比電阻還引起了問題[TOGASHI，S.，SEKI⑶CHI，K.，TANABE，H.， YAMAMOTO,E. ,SORIMACHI,K. ,TAJIMA,E. ,WATANABE,H. ,SHIMIZU,H. ,Proc.Eurodisplay 84，Sept. 1984:A210-288MatrixLCDControlledbyDoubleStageDiodeRings，第 141ff頁，Paris;STR0MER，M.，Proc.Eurodisplay84，Sept. 1984:DesignofThinFilm TransistorsforMatrixAddressingofTelevisionLiquidCrystalDisplays,第 145ff頁.，Paris]。隨著電阻的下降，MLC顯示器的對比度劣化。由于與顯示器的內(nèi)表面 相互作用而使液晶混合物的比電阻一般隨著MLC顯示器的壽命下降，因此對于顯示器而言 高的（初始的）電阻是非常重要的，故在長期運(yùn)行之后不得不具有可接受的電阻值。
[0022] 因此，仍然非常需要具有非常高電阻率同時(shí)具有大的工作溫度范圍、短響應(yīng)時(shí)間 和低閾值電壓的MLC顯示器，在其輔助下可產(chǎn)生多種灰階。
[0023] 經(jīng)常使用的MLC-TN顯示器的缺點(diǎn)在于它們比較低的對比度、相對高的視角依賴 性和難于在這些顯示器中產(chǎn)生灰階。
[0024]VA顯示器具有顯著更好的視角依賴性并因此主要用于電視和監(jiān)控器。然而，此處 仍然需要改善響應(yīng)時(shí)間，特別是對于具有大于60Hz幀速度（圖像改變頻率/重復(fù)率）的電 視應(yīng)用。然而，必須同時(shí)不影響例如低溫穩(wěn)定性的性質(zhì)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0025] 本發(fā)明的目的在于提供基于ECB效應(yīng)或IPS或FFS效應(yīng)的液晶混合物，特別是用 于監(jiān)控器和TV應(yīng)用的液晶混合物，所述液晶混合物不具有以上所述缺點(diǎn)，或僅以小的程度 具有以上所述缺點(diǎn)。特別地，對于監(jiān)控器和電視必須確定它們也在非常高和非常低的溫度 下工作并同時(shí)具有非常短的響應(yīng)時(shí)間和同時(shí)具有改進(jìn)的可靠性行為，特別是展示出長期運(yùn) 行時(shí)間后無圖像殘留或顯著降低的圖像殘留。
[0026] 令人驚訝地，如果通式I極性化合物用于液晶混合物，特別是用于具有負(fù)介電各 向異性、優(yōu)選用于VA和FFS顯示器的LC混合物，則可改善旋轉(zhuǎn)粘度值和由此的響應(yīng)時(shí)間。
[0027] 因此，本發(fā)明涉及液晶介質(zhì)，其包含至少一種式I化合物。本發(fā)明還涉及式I化合 物。
[0028] 式I化合物被TO02/055463A1中通式（I)所涵蓋。
[0029] 根據(jù)本發(fā)明的混合物優(yōu)選地展示出非常寬的向列相范圍、以及清亮點(diǎn)多70°C、優(yōu) 選多75°C、特別是多80°C、非常有利的電容閾值值、相對高的保持率值和同時(shí)非常良好的 在-20°C和-30°C溫度的低溫穩(wěn)定性、以及非常低的旋轉(zhuǎn)粘度值和短的響應(yīng)時(shí)間。根據(jù)本發(fā) 明的混合物進(jìn)一步通過以下事實(shí)區(qū)分：除了改善旋轉(zhuǎn)粘度Yi，還可觀察到相對高的彈性常 數(shù)值K33以改善響應(yīng)時(shí)間。在優(yōu)選具有負(fù)介電各向異性的LC混合物中使用式I化合物，旋 轉(zhuǎn)粘度y:和彈性常數(shù)L之比降低。
[0030] 根據(jù)本發(fā)明的混合物的一些優(yōu)選實(shí)施方案闡述于下。
[0031] 在式I化合物中，R1和R1尤選各自彼此獨(dú)立地表示直鏈烷基或烷氧基特別是CH3、 C2H5、C3H7、C4H9、CgHii、C6H13、C7H15、0CH3、n-C2H50、n-〇C3H7、n-0C4H9、n-OCgHii、n-0C6H13、n-〇C7H15， 以及烯基特別是CH2=CH2、CH2CH=CH2、CH2CH=CHCH3、CH2CH=CHC2H5，支鏈烷氧基特別是 0C3H6CH(CH3)2,和烯氧基特別是 0CH=ch2、och2ch=ch2、och2ch=chch3、och2ch=chc2h5。
[0032] R1特別優(yōu)選表示具有1-7個(gè)C原子的直鏈烷基或烷氧基。Rw特別優(yōu)選表示具有 1-7個(gè)C原子的直鏈烷氧基。
[0033] 在式I化合物中的L1和L2優(yōu)選均表示F。
[0034] 優(yōu)選的式I化合物為式1-1至1-10化合物，
[0035]
[0036]

[0037] 其中
[0038]alkyl和alkyl*各自彼此獨(dú)立地表示具有1-6個(gè)C原子的直鏈烷基，alkenyl和 alkenyl*各自彼此獨(dú)立地表示具有2-7個(gè)C原子的直鏈烯基，alkoxy和alkoxy*各自彼此 獨(dú)立地表示具有1-7個(gè)C原子的直鏈烷氧基，和L1和L2各自彼此獨(dú)立地表示F或C1。
[0039] 在式1-1至1-10化合物中，L1和L2優(yōu)選各自彼此獨(dú)立地表示F或C1，特別是L1 =L2=F。特別優(yōu)選的是式1-2和1-6化合物。在式1-2和1-6化合物中，優(yōu)選LL2 = F〇
[0040] 根據(jù)本發(fā)明的混合物非常特別優(yōu)選包含至少一種式I-1A、I-2A、I-4A和I-6A化合 物，
[0041]
[0042] 非常特別優(yōu)選的混合物包含至少一種式1-2. 1至1-2. 49和1-6. 1至1-6. 28化合 物，