化合物和液晶介質(zhì)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及式I的化合物，特別是在液晶介質(zhì)中，還涉及這些液晶介質(zhì)在液晶顯 示器中的用途，以及涉及這些液晶顯示器。
【背景技術(shù)】
[0002] 根據(jù)本發(fā)明的液晶介質(zhì)的特征是在根據(jù)本發(fā)明的顯示器中響應(yīng)時間特別短同時 具有高電壓保持率（VHR，或也可以縮寫為HR)。
[0003] 液晶主要在顯示器件中作為電介質(zhì)，由于這些物質(zhì)的光學(xué)性質(zhì)可通過施加的電壓 而改變?；谝壕У碾姽馄骷潜绢I(lǐng)域技術(shù)人員非常公知的，并且可以基于各種效果。這 種器件的實例是具有動態(tài)散射的盒，DAP (排列相變形）盒，客體/主體盒，具有"扭曲向列" 結(jié)構(gòu)的TN盒，STN( "超扭曲向列"），SBE( "超雙折射效果"）盒和0ΜΙ( "光學(xué)模式干涉"） 盒。最常見的顯示器件是基于Schadt-Helfrich效應(yīng)并具有扭曲向列結(jié)構(gòu)。此外，也有與 平行于基板和液晶平面的電場工作的盒，例如IPS( "面內(nèi)切換"）盒。TN、STN、FFS(邊緣場 轉(zhuǎn)換）和IPS盒，特別地，是目前應(yīng)用于根據(jù)本發(fā)明的介質(zhì)的商業(yè)上令人感興趣的領(lǐng)域。
[0004] 另外，使用ECB(電控雙折射）效應(yīng)和以垂面起始配向的介電負(fù)性液晶的液晶顯示 器是已知的。
[0005] 電控雙折射的原理，ECB效應(yīng)或DAP(排列相變形）效應(yīng)，初次描述于1971年 (M. F. Schieckel and K. Fahrenschon, ^Deformation of nematic liquid crystals with vertical orientation in electrical fields'，，Appl. Phys. Lett. 19 (1971)，3912) 〇 隨 后是 J.F Kahn (Appl.Phys. Lett. 20(1972)，1193)和 G. Labrunie 和 J.Robert(J.Appl. Phys. 44(1973)，4869)的論文。
[0006] J. Rober t 和 F. CI er c (SID 80D i ge s t Techn. Paper s (1980)，30)， J.Duchene(Displays 7 (1986)，3)和 H. Schad(SID 82 Digest Techn. Papers(1982)，244) 的論文已經(jīng)表明，為了適用于基于ECB效應(yīng)的高信息顯示元件，液晶相必須具有高的彈性 常數(shù)比值K^K 1，高的光學(xué)各向異性值Δη和< -0.5的介電各向異性值Δ ε?；贓CB 效應(yīng)的電光顯示元件具有垂面邊緣配向（VA技術(shù)=垂直配向）。介電負(fù)性的液晶介質(zhì)還可 以用于利用所謂IPS(面內(nèi)切換）效應(yīng)的顯示器中。
[0007] 這種效應(yīng)在電光顯示元件中的工業(yè)應(yīng)用需要必須滿足多種要求的LC相。在此尤 為重要的是對于水分、空氣的化學(xué)耐受性，和物理影響例如熱、在紅外、可見和紫外區(qū)的輻 射以及直流和交流電場。
[0008] 此外，可以工業(yè)使用的LC相需要在合適的溫度范圍內(nèi)具有液晶介晶相和低粘度。
[0009] 迄今為止公開的具有液晶介晶相的該系列化合物沒有任何一個包括滿足所有這 些需求的單一化合物。因此，通常制備2至25種，優(yōu)選3至18種化合物的混合物用以獲得 可以用作LC相的物質(zhì)。
[0010] 矩陣液晶顯示器（MLC顯示器）是已知的?？梢杂糜趩为毲袚Q單個像素的非線性 元件例如是有源元件（即晶體管）。于是，使用術(shù)語"有源矩陣"，其中通常使用一般設(shè)置在 作為基底的玻璃板上的薄膜晶體管（TFT)制成。
[0011] 兩種技術(shù)之間存在區(qū)別：包含化合物半導(dǎo)體（例如CdSe)的TFT或者基于多晶和 尤其是無定型硅的TFT。后一種技術(shù)目前在世界范圍內(nèi)具有最大的商業(yè)重要性。
[0012] 將TFT矩陣施加于顯示器一個玻璃板的內(nèi)側(cè)，而另一玻璃板在其內(nèi)側(cè)帶有透明對 電極。與像素電極的尺寸相比，TFT非常小且實際上對圖像幾乎沒有負(fù)面影響。該技術(shù)還 可以推廣到具有全色功能的圖像顯示器上，其中使紅、綠和藍(lán)濾光片的鑲嵌塊以濾光元件 與每個可切換的像素相對置的方式排列。
[0013] 迄今為止，最常用的TFT顯示器通常以透射模式的正交偏振鏡形式運行，并且是 背光式的。對于TV應(yīng)用而言，使用IPS盒或ECB (或VAN)盒，然而，監(jiān)視器通常使用IPS盒 或TN(扭轉(zhuǎn)向列型）盒，并且筆記本電腦、手提電腦和移動應(yīng)用通常使用TN盒。
[0014] 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，還包括具有無源元件（如可變電阻或二極管（MIM=金屬-絕緣體-金屬））的顯 示器。
[0015] 這種類型的MLC顯示器特別適用于TV應(yīng)用、監(jiān)視器和筆記本或者適合于具有 高信息密度的顯示器，例如在汽車制造或飛機建造中所用。除了關(guān)于對比度的角度依 賴性和響應(yīng)時間的問題之外，由于液晶混合物的電阻率不夠高，MLC顯示器還存在很多 困難[TOGASHI, S.，SEKI⑶CHI, K.，TANABE, H.，YAMAMOTO, E.，SOR頂ACHI, K.，TAJ頂A, E. ,ΜΤΑ-ΝΑΒΕ,Η·, SHIMIZU, H·，Proc. Eurodisplay 84，Sept.l984:A 210-288Matrix LCD Controlled by Double Stage Diode Rings,第 141 頁，Paris ;STR0MER，M.，Proc. Eurodisplay 84, Sept. 1984:Design of Thin Film Transistors for Matrix Addressing of Television Liquid Crystal Displays，第 145 頁，Paris] D 隨著電阻降低，MLC 顯亦 器對比度劣化。由于與顯示器內(nèi)表面相互作用，液晶混合物的電阻率通常隨著MLC顯示器 的壽命而下降，因此高的（初始）電阻對于必須在長運行周期內(nèi)具有可接受電阻值的顯示 器而言，是非常重要的。
[0016] 除了 IPS 顯亦器（例如：Yeo, S. D.，Paper 15. 3: "An LC Display for the TV Application"，SID 2004 International Symposium, Digest of Technical Papers，XXXV，Book II，第758和759頁）和長期已知的TN顯示器之外，利用ECB效應(yīng)的顯 示器已經(jīng)成為所謂的VAN(垂直配向向列型）顯示器，作為目前最重要的三種較新型液晶顯 示器之一，特別對于電視應(yīng)用而言。
[0017] 可以在此處提到最重要的設(shè)計：MVA(多區(qū)域垂直配向，例如：Yoshide，H. 等，Paper 3.1: "MVA LCD for Notebook or Mobile PCs···"，SID 2004 International Symposium, Digest of Technical Papers, XXXVj Book I，第 6-9 頁， 以及 Liuj C. Τ·等，Paper 15. I :"A 46-inch TFT-LCD HDTV Technology··· "，SID 2004 International Symposium，Digest of Technical Papers，XXXV，Book II，第 750-753 頁），PVA(圖案 垂直配向，例如：Kim，Sang Soo，Paper 15.4: "Super PVA Sets New State-of-the-Art for LCD_TV"，SID 2004 International Symposium,Digest of Technical Papers，XXXV，Book II，第 760-763 頁）和 ASV(高級超視角，例如：Shigeta，Mitzuhiro 和 Fukuoka，Hirofumi，Paper 15.2: "Development of High Quality LCDTV"，SID 2004 International Symposium，Digest of Technical Papers, XXXVj Book II，第754-757頁）。
[0018] 在通常形式下，例如在 Souk, Jun, SID Seminar 2004, Seminar M_6: "Recent Advances in LCD Technology"，Seminar Lecture Notes, M-6/1 至 M-6/26，以及 Miller, Ian, SID Seminar 2004, Seminar M_7: ''LCD-Television'，，Seminar Lecture Notes，M-7/1至M-7/32中，將這些技術(shù)進(jìn)行了比較。盡管現(xiàn)代ECB顯示器的響應(yīng)時間已經(jīng)通 過超速驅(qū)動的尋址方法獲得顯著改進(jìn)，例如：Kim, Hyeon Kyeong等？&。619.1:"4 57-;[11· Wide UXGA TFT-LCD for HDTV Application"，SID 2004 International Symposium, Digest of Technical Papers, XXXV, Book I,第106-109頁，但是實現(xiàn)適合視頻的響應(yīng)時間，特別是 在灰階切換中，仍然是一個沒有令人滿意地解決的問題。
[0019] ECB顯不器，同ASV顯不器一樣，使用具有負(fù)介電各向異性（Δ ε )的液晶介質(zhì)，而 TN顯示器以及迄今所有傳統(tǒng)的IPS顯示器采用正介電各向異性的液晶介質(zhì)。
[0020] 在所有所述類型的液晶顯示器中，將液晶用作電介質(zhì)，其光學(xué)性質(zhì)在施加電壓時 可逆地變化。
[0021] 因為一般在顯示器中，也即在按照這些所提及效應(yīng)的顯示器中，所述工作電壓應(yīng) 當(dāng)盡可能低，所以采用通常主要由液晶化合物組成的液晶介質(zhì)，所有這些化合物都具有相 同的介電各向異性符號并具有盡可能高的介電各向異性值。通常，充其量使用相對較小比 例的中性化合物以及盡可能地不使用具有與所述介質(zhì)的介電各向異性符號相反的化合物。
[0022] 對于液晶顯示器的許多實際應(yīng)用而言，已知的液晶介質(zhì)不夠穩(wěn)定。特別是，它們對 UV以及甚至對常規(guī)背光輻射的穩(wěn)定性導(dǎo)致特別對于電學(xué)性質(zhì)產(chǎn)生損害。因此，例如，導(dǎo)電性 顯著增加。
[0023] 使用所謂"受阻胺光穩(wěn)定劑"，簡稱為HALS，已經(jīng)被建議用于穩(wěn)定液晶混合物。
[0024] DE 102011117937. 6描述了具有正介電各向異性的液晶混合物，其包含 TiNuviN 7 70?用于穩(wěn)定。
[0025] DE 102011119144. 9和PCT/EP2011/005692描述了具有負(fù)介電各向異性的液晶混 合物，其尤其包含HALS N-氧化物用于穩(wěn)定。
[0026] 在WO 2009/129911 Al中提出了包含少量ΤΙΙ??Ι^ 770, 一種下式化合物
[0028] 作為穩(wěn)定劑的具有負(fù)介電各向異性的向列型液晶混合物。然而，在某些情況下，相 應(yīng)的液晶混合物對于許多實際應(yīng)用而言性能不夠。尤其是，它們對于使用一般的CCFL(冷 陰極熒光燈）背光輻射不夠穩(wěn)定和/或表現(xiàn)出LTS (低溫穩(wěn)定性）問題。
[0029] 例如，在 JP (S) 55-023169 (A)、JP (H) 05-117324 (A)、WO 02/18515 Al 和 JP⑶09-291282㈧中描述了在液晶介質(zhì)中使用不同的穩(wěn)定劑。
[0030] 為了穩(wěn)定目的，還提出了 ΤΙΝ?Τ?Ι?: 123,下式的化合物。
[0032] 在EP 1 1784 442 Al中公開了包含一種或兩種HALS單元的介晶性化合物。
[0033] 在Ohkatsu, Y.，J. of Japan Petroleum Institute, 51，2008, 191-204 頁中對氮原 子上具有不同取代基的HALS針對它們的pKB值進(jìn)行了比較。此處公開了下列類型的結(jié)構(gòu) 式。
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