[发明专利]液晶体系和液晶显示器

说明书

本申请是申请号为200580043228.8的名称为“液晶体系和液晶显示器”的中国专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及介晶（mesogenic）介质和涉及包含这些介晶介质作为光调制介质的电光学显示器，特别地涉及包含聚合物材料的介晶介质，和涉及显示器，它们在一定温度下操作，在该温度下介晶调制介质处于光学各向同性相，优选处于蓝色相。

背景技术

在DE10217273A中描述了当在显示器中操作时它们处于各向同性相的电光学显示器和介晶光调制介质。当在显示器中操作时处于所谓蓝色相的电光学显示器和介晶光调制介质描述于DE10313979.6。

与使用向列相的液晶的公知和广泛使用的显示器，例如采用扭转向列型(TN)-、超扭转向列型(STN)-、电控双折射(ECB)-模式及它的各种改进型如垂直定向排列向列型(VAN)模式和平面内切换(IPS)-模式操作的液晶显示器(LCD)相比，这些参考文献中描述的介晶介质和显示器提供几个显著的优点。在这些优点中最突出的是它们的更快速得多的切换时间，和显著更宽的光学视角。

然而与使用处于另一种液晶相，如在表面稳定化的铁电液晶显示器(SSF LCD)中处于近晶相的介晶介质的显示器相比，DE10217273.0和DE10313979的显示器可更容易得多地生产。例如，它们不要求非常薄的液晶盒（cell）间隙和电光学效应对液晶盒电隙的小变化不非常敏感。

然而，这些提及的专利申请中描述的液晶介质仍然要求操作电压，该操作电压对于一些应用不足够低。此外这些介质的操作电压随温度变化，和通常观察到在某些温度下电压随增加的温度而急剧增加。这限制蓝色相液晶介质对于显示器应用的适用性。这些专利申请中描述的液晶介质的进一步缺点是它们的中等可靠性，该可靠性对于非常苛求的应用是不足够的。此中等可靠性例如可以利用电压保持比参数(VHR)表示，该参数在上述液晶介质中可能小于90%。

已报导具有在胆甾相和各向同性相之间的蓝色相和通常可以由光学显微镜法观察的一些化合物和组合物。对其观察到蓝色相的这些化合物或组合物典型地是显示高手性的单一介晶化合物或混合物。然而，观察到的蓝色相通常仅在非常小的温度范围内延伸，该温度范围典型地小于1摄氏度(开尔文)宽。为操作DE10313979.6的新型快速切换显示器模式，要使用的光调制介质必须处于蓝色相。因此要求具有蓝色相的光调制介质，该蓝色相尽可能宽。

因此非常需要具有宽相范围的蓝色相的调制介质，它可以由介晶化合物自身的适当混合物达到或，优选通过混合具有适当介晶性能的主体混合物与在宽温度范围内稳定蓝色相的单一掺杂剂或掺杂剂混合物而达到。

Kikuchi,H.等人,Polymeric Materials Science and Engineering(2002),1(1),64-68，和Kikuchi,H.等人,Polymeric Materials Science and Engineering,(2003),89,90-91分别描述了在向列型主体混合物中使用非介晶单反应性单体，如丙烯酸2-乙基己酯，连同二反应性介晶(如RM257,购自Merck KGaA)，进行原位聚合以稳定在60°宽和包括环境温度(206-326K)的温度范围内，和在120°宽和包括室温(200K-326K)的温度范围内的蓝色相。

H.Kikuchi,JP(A)2003-327966描述了用作光学调制组件的复合液晶，其具有包含低分子量液晶的特定组成，它具有蓝色相和在此介质中的聚合物网络，该介质由非液晶单体以及交联剂RM257的聚合获得。特别地，优选实施方案是针对采用烷基侧基作为侧链的支化单丙烯酸酯单体。

然而，这些体系具有显著的缺点，这是由于聚合物的前体在器件中应用所要求的液晶主体中，或在介晶主体中不特别好地可溶解，和/或由于在大多数情况下，必须在聚合物前体的聚合工艺期间调节体系的温度，由于中间相的转变温度和因此在其整个范围内存在蓝色相的温度范围在真实工艺期间变化。

总之，需要液晶介质，该介质可以在液晶显示器中操作，在其中介质处于蓝色相的温度下操作，提供如下技术改进：

-蓝色相的宽相范围，

-宽温度范围，在该整个范围内可以使用电光学效应而不会出现响应时间对于实际应用变得太大，

-由于聚合物的前体在主体中的良好溶解度和/或在聚合物的前体的聚合工艺期间转变温度的相对小的变化导致制造容易，