[0137] 式CY和PY和它們的子式的化合物在LC介質(zhì)中的濃度優(yōu)選為10至70重量%,非 常優(yōu)選為15至50重量%。
[0138] 式CY及其子式的化合物在LC介質(zhì)中的濃度優(yōu)選為2至40重量%,非常優(yōu)選為3 至30重量%。
[0139] 式PY及其子式的化合物在LC介質(zhì)中的濃度優(yōu)選為5至50重量%,非常優(yōu)選為10 至40重量%。
[0140] LC介質(zhì)不包含任何具有三聯(lián)苯基的不可聚合化合物。LC介質(zhì)優(yōu)選不包含任何具 有三聯(lián)苯基的化合物。
[0141] 在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方式中,LC介質(zhì)或組分B)包含一種或多種選自由以下 子式組成的組的化合物:
[0142] 1
[0144]
[0145]
[0146]
[0147] 其中a表示1或2, alkyl和alkyl*各自彼此獨立地表示具有1-6個C原子的直 鏈烷基基團,和alkenyl表示具有2-6個C原子的直鏈烯基基團,和"(0) "表示0-原子或 單鍵。alkenyl 優(yōu)選表示 CH2= CH-、CH2= CHCH2CH2-、CH3-CH = CH-、CH3-CH2-CH = CH-、 ch3-(ch2)2-ch = CH-、CH3-(CH2)3-CH = CH-或 CH3-CH = ch-(ch2)2-〇
[0148] 尤其優(yōu)選的是選自式CY1、CY2、CY9和CY10的化合物。
[0149] 在本發(fā)明的另一個優(yōu)選實施方式中,LC介質(zhì)或組分B)包含一種或多種選自由以 下子式組成的組的化合物:
[0150]
[0151]
[0152]
[0153] 其中alkyl和alkyl*各自彼此獨立地表示具有1-6個C原子的直鏈烷基基團,和 alkenyl表示具有2-6個C原子的直鏈烯基基團,和"(0) "表示0-原子或單鍵。alkenyl 優(yōu)選表示 CH2= CH-、CH2= CHCH2CH2-、CH3-CH = CH-、CH3-CH2-CH = CH-、CH3-(CH2)2-CH = CH-、CH3-(CH2)3-CH = CH-或 CH3-CH = CH-(CH2)2-〇
[0154] 尤其優(yōu)選的是選自式PY1、PY2、PY9和PY10的化合物。
[0155] 在根據(jù)本發(fā)明的LC介質(zhì)中,包含式CY和/或PY的化合物,但是不包含任何三聯(lián) 苯化合物的LC主體混合物的使用,與包含雙反應性和三反應性RM的可聚合組分的使用一 起導致產(chǎn)生PSA顯示器中的有利性質(zhì)。特別地,可以獲得一種或多種以下優(yōu)點:
[0156] -在較長的波長下也有良好的UV吸收,
[0157] -快速且完全的RM聚合,
[0158] -低預傾角的快速生成,特別是已經(jīng)在低的UV能量和/或較長的UV波長下,
[0159] -UV曝光后的高預傾角穩(wěn)定性,
[0160] -降低的圖像粘滯,
[0161] -減少的0DF色差,
[0162] -在UV曝光和/或熱處理后高的可靠性和高VHR值,
[0163] -高的雙折射率,
[0164] -降低的粘度,
[0165] -更快的響應時間。
[0166] 由于根據(jù)本發(fā)明的LC介質(zhì)在較長的UV波長下顯示出高吸收,因此其可以將較長 的UV波長用于聚合,這對于顯示器制造過程是有利的。
[0167] 具有兩個或更多個可聚合基團的可聚合化合物在LC介質(zhì)中的濃度為>0至2重 量%,優(yōu)選為0.05至1重量%,非常優(yōu)選為0. 1至0.5重量%。
[0168] 具有三個或更多個可聚合基團的可聚合化合物在LC介質(zhì)中的濃度為>0至1重 量%,優(yōu)選為0.01至0.5重量%,非常優(yōu)選為0.01至0.2重量%,最優(yōu)選為0.01至0. 15 重量%。
[0169] 根據(jù)本發(fā)明的LC介質(zhì)或組分A)優(yōu)選包含,非常優(yōu)選由以下物質(zhì)組成:精確地一種 或多種具有兩個可聚合基團的可聚合化合物(雙反應性可聚合化合物)和精確地一種或多 種具有三個可聚合基團的可聚合化合物(三反應性可聚合化合物)。
[0170] 根據(jù)本發(fā)明的LC介質(zhì)中的可聚合化合物優(yōu)選選自RM。
[0171] LC介質(zhì)優(yōu)選包含一種或多種選自下式的雙反應性可聚合化合物或RM :
[0172]
[0173]
[0174]
[0175] 其中各個基團在每次出現(xiàn)時相同或不同,并且各自彼此獨立地具有以下含義:
[0176] Sp^Sp2表示間隔基團或單鍵,
[0177] P\P2表示可聚合基團,
[0178] L 表示 0)RX、-N(RX)2,任選取代的硅烷基,任選取代的具有5至20個環(huán)原子的芳基或雜芳基,或者 是具有1至25個、特別優(yōu)選1至10個C原子的直鏈或支鏈烷基,其中此外,一個或多個不 相鄰的CH2基團可以各自彼此獨立地被_C (R°) = C (R°°) -、_C Ξ C_、_N(R°) -、-〇-、-S-、_C〇-、 -co-o-、-o-co-、-o-co-o-以0和/或s原子不直接彼此相連的方式替換,并且其中此外,一 個或多個Η原子可以被F、Cl、CN替換,
[0179] Ζ1 3表示-0-、-CO-、-C0-0-、-0-C0-、-C (R yRz) -、-CF20-、-0CF2-、-CH20-、-0CH2-、-CH 2 ch2-或-cf2cf2-,
[0180] Rx表示H、F、Cl、CN,或具有1至25個C原子的直鏈、支鏈或環(huán)狀烷基,其中一個 或多個不相鄰的CH 2-基團任選被-0-、-s-、-CO-、-C0-0-、-O-CO-、-0-C0-0-以〇-和/或 S-原子不直接彼此相連的方式替換,并且其中一個或多個Η原子各自任選被F、Cl、P-或 P-Sp-替換,
[0181] 1^、1?2表示!1、卩、013或〇卩3,
[0182] R°、R°°表示Η或具有1至20個C原子的烷基,
[0183] Υ1表示鹵素,優(yōu)選為F或C1,
[0184] r 為 0、1、2、3 或 4,
[0185] s 為 0、1、2 或 3,
[0186] t 為 0、1 或 2。
[0187] 優(yōu)選的式11-113的雙反應性可聚合化合物是其中Sp1和Sp 2都是單鍵的那些。
[0188] 進一步優(yōu)選的式11-113的雙反應性可聚合化合物是其中Sp1和Sp2中的一個是單 鍵并且另一個與單鍵不同的那些。
[0189] 進一步優(yōu)選的式11-113的雙反應性可聚合化合物是其中Sp1和Sp2中的一個是單 鍵并且另一個是-(CH 2) Sl-X〃-的那些,其中si是1至6的整數(shù),優(yōu)選為2、3、4或5,并且X" 是與苯環(huán)的連接基,并且表示-〇-、-o-co-、-C0-0、-0-C0-0-或單鍵。
[0190] 尤其優(yōu)選的是式II的化合物。
[0191] 非常優(yōu)選的雙反應性化合物選自以下子式:
[0192]
[0193]
[0194]
[0195]
[0196]
[0197]
[0198] 式11-113及其子式的雙反應性可聚合化合物在LC介質(zhì)中的濃度為>0至2重 量%,優(yōu)選為0.05至1重量%,非常優(yōu)選為0. 1至0.5重量%。
[0199] LC介質(zhì)優(yōu)選包含一種或多種選自下式的三反應性可聚合化合物或RM :
[0200]
[0201]
[0202]
[0203] 其中P1、P2、Sp1、Sp 2、L、r、s和t如式11-113限定,P3具有針對P 1給出的含義之 一,并且Sp3具有針對Sp 1給出的含義之一。
[0204] 優(yōu)選的式II1-II14的三反應性可聚合化合物是其中Sp^Sp2和Sp 3中的至少一個 是單鍵且Sp1、Sp2和Sp 3中的至少一個與單鍵不同的那些。
[0205] 進一步優(yōu)選的式II1-II14的三反應性可聚合化合物是其中與單鍵不同的Sp^Sp2 和Sp3表示-(CH2)sl-X〃-的那些,其中si是1至6的整數(shù),優(yōu)選為2、3、4或5,并且X"是與 苯環(huán)的連接基,且表示-〇-、-o-co-、-C0-0、-0-C0-0-或單鍵。
[0206] 尤其優(yōu)選的是式III和119的化合物。
[0207] 非常優(yōu)選的式II1-II14的化合物選自以下子式:
[0208] 1
[0210]
[0211]
[0212] 式IIl-II 14及其子式的三反應性化合物在LC介質(zhì)中的濃度為>0到1重量%,優(yōu) 選為0.01至0.5重量%,非常優(yōu)選為0.01至0.2重量%,最優(yōu)選為0.01至0. 15重量%。
[0213] 在本發(fā)明優(yōu)選的實施方式中,LC介質(zhì)或組分A)包含0.02至0.2重量%的選自式 111-115、非常優(yōu)選為式III或它們的子式的三反應性化合物。
[0214] 在本發(fā)明另一個優(yōu)選的實施方式中,LC介質(zhì)或組分A)包含0.01至0. 1重量%的 選自式119-1112、非常優(yōu)選為式119或它們的子式的三反應性化合物。
[0215] 進一步優(yōu)選的式11-113和II1-II14的化合物選自以下優(yōu)選的實施方式,包括它 們的任意組合:
[0216] -P1和P 2選自由丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基和氧雜環(huán)丁烷基組成的組,
[0217] -L不表示或不包含可聚合基團,
[0218] -式11-113和II1-II14中苯環(huán)中的至少一個中r+s+t不為0,和優(yōu)選為1或2,并 且L選自F、C1、-CN和具有1至25個、特別優(yōu)選1至10個C原子的直鏈或支鏈烷基,其中 此外,一個或多個不相鄰的〇1 2基團各自彼此獨立地被-C (R °°) = C (R°°°)-、-C = C-、-N (R°°) -、-o-、-s-、-co-、-co-o-、-o-co-、-o-co-o-以0和/或S原子不直接彼此相連的方式替換, 并且其中此外,一個或多個Η原子可以被F、Cl、Br、I或CN替換,
[0219] -式11-113和II1-II14中的苯環(huán)中的至少一個中r+s+t不為0,和優(yōu)選為1或2, 并且L選自F、-CN和任選氟代的具有1至6個C原子的烷基或烷氧基,優(yōu)選F、C1、CN、CH 3、 0CH3、0CF3、0CF2H 或 0CFH2,非常優(yōu)選 F。
[0220] 在式11-113和II1-II14的化合物中,基團
[0221]
[0222] 其中L在每次出現(xiàn)時相同或不同地具有上下文中給出的含義之一,并且優(yōu)選為F、 Cl、CN、no2、ch3、c2h5、c(ch 3)3、ch(ch3)2、CH2CH(CH 3)C2H5、0CH3、0C2H 5、C0CH3、C0C2H5、C00CH3、 cooc2h5、cf3、ocf3、ochf 2、oc2f5,非常優(yōu)選為 F、Cl、cn、ch3、c2h5、och3、coch 3、ocf3,更優(yōu)選為 F、Cl、CH3、0CH3、C0CH3或 OCF 3,特別為 F 或 CH3。
[0223] 特別優(yōu)選的是包含兩種或三種可聚合化合物的LC介質(zhì),所述可聚合物化合物優(yōu) 選選自上下文中描述的雙反應性和三反應性RM。
[0224] 優(yōu)選地,在LC介質(zhì)中,可聚合化合物或組分A)(優(yōu)選選自如上下文描述的雙反應 性和三反應性冊)的總量為>0至3重量%,非常優(yōu)選為0. 02至1重量%,最優(yōu)選為0. 1至 0. 5重量%。
[0225] 為了制造 PSA顯示器,包含在LC介質(zhì)中的可聚合化合物通過在LC介質(zhì)中在LC顯 示器的基板之間、任選同時對電極施加電壓時原位聚合而聚合或交聯(lián)(如果一種化合物包 含兩個或更多個可聚合基團)。
[0226] 根據(jù)本發(fā)明的PSA顯示器的結(jié)構(gòu)對應于PSA顯示器的通常幾何結(jié)構(gòu),如開頭引用 的現(xiàn)有技術(shù)所述。沒有凸起的幾何結(jié)構(gòu)是優(yōu)選的,其中此外,特別是彩色濾光片一側(cè)上的電 極是未結(jié)構(gòu)化的并且僅在TFT-側(cè)上的電極具有狹槽的那些。例如在US 2006/0066793 A1 中描述了用于PS-VA顯示器的特別合適且優(yōu)選的電極結(jié)構(gòu)。
[0227] 本發(fā)明優(yōu)選的PSA型LC顯示器包括:
[0228] -第一基板,其包括限定像素區(qū)域的像素電極(該像素電極與布置在每個像素區(qū) 域中的切換元件相連并且任選包括微狹縫圖案),和任選的布置在像素電極上的第一配向 層,
[0229] -第二基板,其包括普通電極層(其可以布置在面對第一基板的第二基板的整個 部分上),和任選的第二配向?qū)樱?br>[0230] -布置在第一和第二基板之間并且包括LC介質(zhì)的LC層,所述LC介質(zhì)包含如上下 文所述的可聚合組分A和液晶組分B,其中可聚合組分A還可以是聚合的。
[0231] 第一和/或第二配向?qū)涌刂芁C層的LC分子的配向方向。例如,在PS-VA顯示器 中,選擇配向?qū)邮蛊滟x予LC分子垂面(或垂直)配向(即與表面垂直)或傾斜配向。這種 配向?qū)永缈砂埘啺?,其還可以是摩擦的,或者可以通過光配向方法制備。
[0232] 具有LC介質(zhì)的LC層可以通過顯示器制造商常規(guī)使用的方法(例如稱作滴入式填 充(0DF)法)沉積在顯示器的基板之間。LC介質(zhì)的可聚合組分之后例如通過UV光聚合進 行聚合。該聚合可以在一個步驟中或者在兩個或更多個步驟中進行。
[0233] PSA顯示器可以包括其他元件,例如彩色濾光片,黑色矩陣,鈍化層,光學延遲層, 用于單個像素尋址的晶體管元件等等,所有這些都是本領域技術(shù)人員熟知的并且可以無需 創(chuàng)造性技能來使用。
[0234] 本領域技術(shù)人員可以取決于單個顯示器類型來設計電極結(jié)構(gòu)。例如,對于PS-VA 顯示器,LC分子的多域取向可以通過提供具有狹縫和/或凸起或突出的電極而引發(fā)以便產(chǎn) 生兩個、四個或更多個不同傾斜的配向方向。
[0235] 在聚合后,可聚合化合物形成交聯(lián)聚合物,其導致LC分子在LC介質(zhì)中一定的預 傾。不期望受到具體理論的束縛,據(jù)信通過可聚合化合物形成的交聯(lián)聚合物的至少一部分 將相分離或者從LC介質(zhì)中沉淀出來,并且在基板或電極上、或者在其上提供的配向?qū)由闲?成聚合物層。顯微測量數(shù)據(jù)(如SEM和AFM)已經(jīng)證實所形成的聚合物的至少一部分在LC/ 基板界面上積聚。
[0236] 聚合可以在一個步驟中進行。還能首先在第一步驟中進行聚合(任選同時施加電 壓),以便產(chǎn)生預傾角,并且隨后在沒有施加電壓的第二聚合步驟中聚合或交聯(lián)沒有在第一 步驟中反應的化合物("最終固化")。
[0237] 合適且優(yōu)選的聚合方法例如是熱或光聚合,優(yōu)選是光聚合,特別是UV誘導的光聚 合,其可以通過使可聚合化合物曝光于UV輻射而實現(xiàn)。
[0238] 任選將一種或多種聚合引發(fā)劑添加到LC介質(zhì)中。用于聚合的合適條件和引發(fā)劑 的合適類型以及用量是本領域技術(shù)人員已知的并且在文獻中進行了描述。適用于自由基聚 合的是例如可商購的光引發(fā)劑 Irgacure651?、 Irgacurel84?、 Irgacure907?、 Irgacure369? 或Darocurell73? (Ciba ag)。如果使用聚合引發(fā)劑,其比例優(yōu)選為o.ooi至5重量%, 特別優(yōu)選為〇. 001至1重量%。
[0239] 根據(jù)本發(fā)明的可聚合化合物還適合沒有引發(fā)劑的聚合,其伴隨著相當多的優(yōu)點, 例如,低的材料成本和特別是更少的由可能的殘留量的引發(fā)劑或其降解產(chǎn)物導致的LC介 質(zhì)污染。聚合還可以因此不添加引發(fā)劑而進行。在優(yōu)選的實施方式中,LC介質(zhì)因此不包含 聚合引發(fā)劑。
[0240] LC介質(zhì)還可以包含一種或多種穩(wěn)定劑以便防止不期望的RM的自發(fā)聚合,例如 在儲存或運輸期間。穩(wěn)定劑的合適類型和用量是本領域技術(shù)人員已知的并且在文獻中進 行了描述。特別合適的例如為可商購自IrganOX? series(Ciba AG)的穩(wěn)定劑,例如 Irganox? 1076。如果使用穩(wěn)定劑,則基于RM或可聚合組分(組分A)的總量,它們的比 例優(yōu)選為10-500000ppm,特別優(yōu)選為50-50000ppm。
[0241] 式I的可聚合化合物的確特別地顯示出良好的UV吸收,并且因此特別適用于包含 一種或多種以下特征的PSA顯示器的生產(chǎn)方法:
[0242] -在顯示器中可聚合介質(zhì)在2-步法中曝光于UV光,該方法包括第一 UV曝光步驟 ("UV-1步驟")以產(chǎn)生傾斜角,以及第二UV曝光步驟("UV-2步驟")以完成聚合,
[0243] -在LC顯示器中可聚合介質(zhì)曝光于通過節(jié)能UV燈(還被稱作"綠色UV燈")產(chǎn)生 的UV光。這些燈的特征在于在它們300-380nm的吸收光譜中相對低的強度(常規(guī)UV1燈 的1/100-1/10),并且其優(yōu)選用于UV2步驟中,但是當避免高強度對于方法來說是必要時, 其還任選用于UV1步驟中。
[0244] -在顯示器中可聚合介質(zhì)曝光于由UV燈產(chǎn)生的UV光,其具有移動至較長波長(優(yōu) 選為340nm或更長)的輻射光譜,以避免在PS-VA方法中短的UV光曝光。
[0245] 使用低強度和移動至較長波長的UV兩者來保護有機層不受可能由UV光導致的損 害。
[0246] 本發(fā)明優(yōu)選的實施方式涉及制備如上下文所述的PSA顯示器的方法,其包括以下 特征中的一個或多個:
[0247] -可聚合LC介質(zhì)在2-步法中曝露于UV光,該2-步法包括第一UV曝光步驟("UV-1 步驟")以產(chǎn)生傾斜角,以及第二UV曝光步驟("UV-2步驟")以完成聚合,
[0248] -可聚合LC介質(zhì)曝露于由UV燈產(chǎn)生的具有0. 5mW/cm2至10mW/cm 2的強度的在 300-380nm波長范圍內(nèi)的UV光,優(yōu)選其用于UV2步驟,并且任選也用于UV1步驟,
[0249] -可聚合LC介質(zhì)曝露于具有340nm或更長,和優(yōu)選為400nm或更短波長的UV光。
[0250] 這種優(yōu)選的方法例如通過使用期望的UV燈進行,或者通過使用帶通濾波器和/或 截止濾波器進行,其對于具有各自期望波長的UV光是基本上透射的并且基本上阻止具有 各自不期望波長的UV光。例如當期望具有300-400nm波長λ的UV光的輻射時,UV曝光可 以使用對于300nm〈 λ <400nm波長基本上透射的寬帶通濾波器進行。當期望具有大于340nm 波長λ的UV光的輻射時,UV曝光可以使用對于λ >340nm波長基本上透射的截止濾波器 進行。
[0251] "基本上透射"表示濾波器傳輸大部分,優(yōu)選至少50%的期望波長的入射光的強 度。"基本上阻止"表示濾波器不傳輸大部分,優(yōu)選至少50%的不期望波長的入射光的強度。 "期望(不期望)的波長",例如在帶通濾波器的情形中表示在給定λ范圍內(nèi)(外)的波長, 并且在截止濾波器的情形中表示高于(低于)給定λ值的波長。
[0252] 這種優(yōu)選的方法使通過使用較長UV波長制造顯示器成為可能,由此減少或者甚 至避免短UV光分量的有害和損害效應。
[0253] UV輻射能量優(yōu)選為5至100J,這取決于生產(chǎn)方法條件。
[0254] 優(yōu)選根據(jù)本發(fā)明的LC介質(zhì)的確基本上由如上下文所述的可聚合組分Α)和LC組 分Β)(或LC主體混合物)組成。然而,LC介質(zhì)可以額外包含一種或多種其他組分或添加劑, 優(yōu)選選自包括但不限于以下列出的物質(zhì):共聚單體、手性摻雜劑、聚合引發(fā)劑、抑制劑、穩(wěn)定 劑、表面活性劑、潤濕劑、潤滑劑、分散劑、疏水劑、粘合劑、流動改進劑、消泡劑、脫氣劑、稀 釋劑、反應性稀釋劑、助劑、著色劑、染料、顏料和納米顆粒。
[0255] 優(yōu)選的是其中可聚合組分Α)排他性地由如上下文所述的雙反應性和三反應性RM 組成的LC介質(zhì)。
[0256] 在另一個優(yōu)選的實施方式中,除了如上下文所述的雙反應性和三反應性RM之外, 可聚合組分Α)還包含一種和多種其他可聚合化合物("共聚單體"),優(yōu)選選自RM。