CN115867629A - 液晶介质 - Google Patents
液晶介质 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115867629A CN115867629A CN202180047455.7A CN202180047455A CN115867629A CN 115867629 A CN115867629 A CN 115867629A CN 202180047455 A CN202180047455 A CN 202180047455A CN 115867629 A CN115867629 A CN 115867629A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- compounds
- atoms
- formula
- group
- groups
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K19/00—Liquid crystal materials
- C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
- C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
- C09K19/062—Non-steroidal liquid crystal compounds containing one non-condensed benzene ring
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K19/00—Liquid crystal materials
- C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
- C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
- C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
- C09K19/30—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing saturated or unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexane rings
- C09K19/3001—Cyclohexane rings
- C09K19/3003—Compounds containing at least two rings in which the different rings are directly linked (covalent bond)
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K19/00—Liquid crystal materials
- C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
- C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
- C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
- C09K19/30—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing saturated or unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexane rings
- C09K19/3001—Cyclohexane rings
- C09K19/3028—Cyclohexane rings in which at least two rings are linked by a carbon chain containing carbon to carbon single bonds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K19/00—Liquid crystal materials
- C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
- C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
- C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
- C09K19/30—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing saturated or unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexane rings
- C09K19/3098—Unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexene rings
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K19/00—Liquid crystal materials
- C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
- C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
- C09K19/34—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring
- C09K19/3491—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring having sulfur as hetero atom
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K19/00—Liquid crystal materials
- C09K19/52—Liquid crystal materials characterised by components which are not liquid crystals, e.g. additives with special physical aspect: solvents, solid particles
- C09K19/54—Additives having no specific mesophase characterised by their chemical composition
- C09K19/542—Macromolecular compounds
- C09K19/544—Macromolecular compounds as dispersing or encapsulating medium around the liquid crystal
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K19/00—Liquid crystal materials
- C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
- C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
- C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
- C09K19/10—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings
- C09K19/12—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings at least two benzene rings directly linked, e.g. biphenyls
- C09K2019/121—Compounds containing phenylene-1,4-diyl (-Ph-)
- C09K2019/122—Ph-Ph
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K19/00—Liquid crystal materials
- C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
- C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
- C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
- C09K19/10—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings
- C09K19/12—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings at least two benzene rings directly linked, e.g. biphenyls
- C09K2019/121—Compounds containing phenylene-1,4-diyl (-Ph-)
- C09K2019/123—Ph-Ph-Ph
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K19/00—Liquid crystal materials
- C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
- C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
- C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
- C09K19/30—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing saturated or unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexane rings
- C09K19/3001—Cyclohexane rings
- C09K19/3003—Compounds containing at least two rings in which the different rings are directly linked (covalent bond)
- C09K2019/3004—Cy-Cy
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K19/00—Liquid crystal materials
- C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
- C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
- C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
- C09K19/30—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing saturated or unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexane rings
- C09K19/3001—Cyclohexane rings
- C09K19/3003—Compounds containing at least two rings in which the different rings are directly linked (covalent bond)
- C09K2019/3009—Cy-Ph
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K19/00—Liquid crystal materials
- C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
- C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
- C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
- C09K19/30—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing saturated or unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexane rings
- C09K19/3001—Cyclohexane rings
- C09K19/3003—Compounds containing at least two rings in which the different rings are directly linked (covalent bond)
- C09K2019/301—Cy-Cy-Ph
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K19/00—Liquid crystal materials
- C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
- C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
- C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
- C09K19/30—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing saturated or unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexane rings
- C09K19/3001—Cyclohexane rings
- C09K19/3003—Compounds containing at least two rings in which the different rings are directly linked (covalent bond)
- C09K2019/3027—Compounds comprising 1,4-cyclohexylene and 2,3-difluoro-1,4-phenylene
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K19/00—Liquid crystal materials
- C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
- C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
- C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
- C09K19/30—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing saturated or unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexane rings
- C09K19/3001—Cyclohexane rings
- C09K19/3028—Cyclohexane rings in which at least two rings are linked by a carbon chain containing carbon to carbon single bonds
- C09K2019/3036—Cy-C2H4-Ph
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K19/00—Liquid crystal materials
- C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
- C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
- C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
- C09K19/30—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing saturated or unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexane rings
- C09K19/3001—Cyclohexane rings
- C09K19/3028—Cyclohexane rings in which at least two rings are linked by a carbon chain containing carbon to carbon single bonds
- C09K2019/3037—Cy-Cy-C2H4-Ph
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Liquid Crystal Substances (AREA)
Abstract
Description
本发明涉及一种液晶(LC)介质且涉及其用于光学、电光及电子目的,特别是用于LC显示器,尤其用于IPS、FFS、VA或PS-VA显示器中的用途。
目前使用的一种液晶显示器(LCD)模式为TN(“扭曲向列”)模式。然而,TN LCD的缺点为对比度对视角具有强依赖性。
另外,已知所谓的具有更宽视角的VA(垂直配向)显示器。VA显示器的LC盒在两个透明电极之间含有LC介质的层,其中LC介质通常具有负的介电各向异性。在断电状态下,LC层的分子垂直于电极表面面地(垂面地)配向或者具有倾斜的垂面配向。当将电压施加到两个电极上时,发生LC分子平行于电极表面的重配向。
另外,已知OCB(“光学补偿弯曲”)显示器,其基于双折射效应且具有LC层(其具有所谓的“弯曲”配向和通常正的介电各向异性)。施加电压时,发生LC分子垂直于电极表面的重配向。另外,OCB显示器通常含有一个或多个双折射光学延迟膜,以防止在黑暗状态下弯曲盒的不期望的光透过性。OCB显示器相对于TN显示器具有更宽的视角和更短的响应时间。
还已知的是所谓的IPS(“面内切换”)显示器,其含有在两个基板之间的LC层,其中两个电极只是布置在两个基板中的一个上,和优选具有互相啮合的梳状结构。在施加电压到电极时,由此在它们之间产生具有平行于LC层的显著分量的电场。这样导致LC分子在层平面内重配向。
另外,已经报导了所谓的FFS(边缘场切换)显示器(尤其参见S.H.Jung等,Jpn.J.Appl.Phys.,第43卷,第3期,2004,1028),其在相同基板上含有两个电极,其中的一个以梳状的方式结构化,且另一个是非结构化的。由此产生强的所谓的“边缘场”,即接近于电极边缘处的强电场,并且在整个盒中的这样的电场,其具有强的垂直分量以及强的水平分量两者。FFS显示器具有小的对比度视角依赖性。FFS显示器通常含有具有正介电各向异性的LC介质,和配向层,通常是聚酰亚胺的配向层,其提供对LC介质的分子的平面配向。
FFS显示器可以作为有源矩阵或无源矩阵显示器来操作。在有源矩阵显示器的情况下,单个像素通常通过集成的非线性有源元件如晶体管(例如薄膜晶体管或“TFT”)来进行寻址,而在无源矩阵显示器的情况下,单个像素通常根据如现有技术中已知的多路传输方法来进行寻址。
此外,FFS显示器已经被公开(参照S.H.Lee等,Appl.Phys.Lett.73(20),1998,2882-2883和S.H.Lee等,Liquid Crystals39(9),2012,1141-1148),其具有与FFS显示器相似的电极设计和层厚度,但包括具有负介电各向异性的LC介质的层,而不是具有正介电各向异性的LC介质的层。与具有正介电各向异性的LC介质相比,具有负的介电各向异性的LC介质显示出更有利的指向矢取向,其具有更少倾斜和更多扭曲的取向,其结果是这些显示器具有更高的透射率。显示器还包括配向层,优选提供在至少一个基板上的聚酰亚胺,其与LC介质接触并诱导LC介质的LC分子的平面配向。这些显示器也被称为“超亮度FFS(UB-FFS)”模式显示器。这些显示器需要具有高可靠性的LC介质。
下文中使用的术语“可靠性”意指在时间期间和在不同应力负载(stress load),如光负载、温度、湿度、电压下显示器的性能的品质,并且包括显示效果如图像粘滞(面和线图像粘滞)、色差(mura)、不均匀性(yogore)等,这些是LC显示器领域的技术人员已知的。作为用于对可靠性进行分类的标准参数,通常使用电压保持比(VHR)值,其是用于在测试显示器中维持恒定电压的量度。在其他因素中,高VHR为LC介质的高可靠性的前提条件。
在较新类型的VA显示器中,LC分子的均一配向限于在LC盒之内的多个相对小的畴上。这些畴之间可以存在向错(disclination),也称为倾斜畴。具有倾斜畴的VA显示器,相对于常规的VA显示器,具有更大的对比度和灰阶(grey shade)的视角不依赖性。另外,这种类型的显示器更容易生产,因为不再需要用于在接通状态下使分子均一配向的额外的电极表面处理(例如通过摩擦)。替换此地,通过电极的特殊设计来控制倾角或预倾角的优先指向。
在所谓的MVA(多畴垂直配向)显示器中,这通常通过具有导致局部预倾斜的突出物(protrusion)的电极来实现。由此,在施加电压时在不同的、限定的盒区域内以不同的方向使LC分子平行于电极表面配向。由此实现“受控的”切换,且防止干扰性的向错线的形成。虽然这种布置改进了显示器的视角,然而这导致其透光性的降低。MVA的进一步改进使用了仅在一个电极侧上的突出物,而相对的电极具有狭缝(slit),这改进了透光性。该狭缝电极在施加电压时在LC盒中产生不均匀的电场,意味着仍然实现了受控切换。为进一步改进透光性,可以扩大狭缝与突出物之间的间隔,但是这反之导致响应时间的延长。在所谓的PVA(“图案化VA”)中,使得突出物是完全多余的,因为两个电极在相对侧上通过狭缝来结构化,这导致增加的对比度和改进的透光性,但是这在技术上是困难的并且使显示器对机械影响(“拍打(tapping)”等)更敏感。然而,对于许多应用,例如监视器且尤其是TV屏幕,要求缩短显示器的响应时间以及改进显示器的对比度和亮度(透射率)。
另一种发展是所谓的PS(“聚合物稳定”)或PSA(“聚合物稳定配向”)显示器,对其偶尔也采用术语“聚合物稳定化”。在这些中,将少量(例如0.3重量%、典型地<1重量%)的一种或多种可聚合化合物、优选可聚合单体化合物加到LC介质中,并在将LC介质充入显示器之后,使其原位聚合或交联(通常通过UV光聚合),同时任选地向显示器的电极施加电压。聚合在LC介质显示液晶相的温度下进行,通常在室温。将可聚合介晶或液晶化合物(也称为反应性介晶或“RM”)加到LC混合物中已证实是特别适宜的。
除非另有说明,当涉及大体的聚合物稳定配向类型的显示器时下文使用术语“PSA”,和当涉及特定显示器模式(如PS-VA、PS-TN等)时使用“PS”。
此外,除非另有说明,当涉及可聚合介晶或液晶化合物时,下文使用术语“RM”。
同时,PS(A)原理正用于各种常规的LC显示器模式。因此,例如已知PS-VA、PS-OCB、PS-IPS、PS-FFS、PS-UB-FFS和PS-TN显示器。RM的聚合,在PS-VA和PS-OCB显示器的情况下,优选在施加的电压下发生,在PS-IPS显示器的情况下在有或者没有、优选没有施加电压的情况下发生。如在测试盒中可以验证的那样,PS(A)方法导致在盒中预倾斜。在PS-OCB显示器的情况下,例如可以使得弯曲结构被稳定化,从而使得失调电压是不需要的或者可被降低。在PS-VA显示器的情况下,该预倾斜对响应时间有积极的作用。对于PS-VA显示器,可使用标准的MVA或PVA像素和电极布局。然而,另外,例如仅采用一个结构化的电极侧而没有突出物也可以应对(manage),这显著简化生产且同时产生非常良好的对比度及非常良好的透光度。
此外,所谓的正性-VA显示器(“正性VA”)已经证明是特别有利的模式。与传统的VA显示器类似,在正性-VA显示器中在当无电压施加的初始状态下LC分子的初始取向是垂面的,即基本上垂直于基板。然而,与常规的VA显示器相比,在正性-VA显示器中使用具有正介电各向异性的LC介质。类似于在通常使用的IPS显示器中,在正性-VA-显示器中的两个电极仅布置在两个基板中的一个上,和优选显示出互相啮合和梳状(交叉指形)的结构。通过施加产生基本上平行于LC介质层的电场的电压到交叉指形电极上,将LC分子转变为基本上平行于基材的取向。在正性-VA-显示器中也已经证明聚合物稳定化(通过将RM(其在显示器中聚合)加入到液晶介质中)是有利的,由此可实现响应时间的显著缩短。
PS-VA显示器描述在例如EP1 170 626 A2、US 6,861,107、US 7,169,449、US2004/0191428 A1、US 2006/0066793 A1和US 2006/0103804 A1中。PS-OCB显示器例如描述在T.-J-Chen等,Jpn.J.Appl.Phys.45,2006,2702-2704和S.H.Kim,L.-C-Chien,Jpn.J.Appl.Phys.43,2004,7643-7647中。PS-IPS-显示器描述在例如US 6,177,972和Appl.Phys.Lett.1999,75(21),3264中。PS-TN-显示器描述在例如Optics Express 2004,12(7),1221中。
在由诱导上述预倾斜角的相分离及聚合RM形成的层下,PSA显示器典型地含有配向层,例如聚酰亚胺的配向层,其在聚合物稳定步骤之前提供LC分子的初始配向。
摩擦聚酰亚胺层已长期用作为配向层。摩擦方法引起多种问题,如色差、污染、静电放电问题、残渣等。因此,代替摩擦聚酰亚胺层,提议使用通过光配向,利用配向表面的光诱导性定向次序制备的聚酰亚胺层。此可借助于偏振光,经由光分解、光二聚或光异构化来实现。
然而,仍需要包含光反应性基团的经合适衍生的聚酰亚胺层。大体而言,用于生产此聚酰亚胺层,处理聚酰亚胺及改良凸块或聚合物层的工作量及成本相对较大。
另外,观察到聚酰亚胺配向层与LC介质的某些化合物的不利相互作用通常使得降低显示器的电阻。以旨在通过使用这样的LC化合物改良的显示参数(如视角依赖性、对比度及响应时间)为代价,合适且可用的LC化合物的数目因此显著减少。因此需要省略聚酰亚胺配向层。
对于一些显示模式而言,此通过将自配向剂或添加剂添加至LC介质来实现,该LC介质原位通过自组装机制诱导所需配向,例如垂面或平面配向。因而,可省略基板中的一者或两者上的配向层。这些显示模式也称为“自配向”或“自配向的”(SA)模式。
在SA显示器中,将少量(通常0.1%至2.5%)的自配向添加剂添加至LC介质。合适的自配向添加剂为例如具有有机核基团及连接至其的一种或多种极性锚定基团的化合物,其可与基板表面相互作用,使得基板表面上的添加剂配向且也在LC分子中诱导所需配向。优选的自配向添加剂包含例如介晶基团及经一种或多种极性锚定基团封端的直链或支链烷基侧链,该一种或多种极性锚定基团例如选自羟基、羧基、氨基或硫醇基。自配向添加剂也可含有可在与用于PSA方法的RM的类似条件下聚合的一种或多种可聚合基团。
迄今已公开SA-VA显示器及SA-FFS显示器。诱导垂面配向,尤其用于SA-VA模式显示器中的合适的自配向添加剂公开于例如US 2013/0182202 A1、US 2014/0138581 A1、US2015/0166890 A1及US 2015/0252265 A1中。
SA模式也可与PSA模式组合使用。用于此组合模式的显示器的LC介质因此含有一种或多种RM及一种或多种自配向添加剂两者。
类似于上述常规的LC显示器,PSA显示器可作为有源矩阵或无源矩阵显示器来操作。在有源矩阵显示器的情况下,单个像素通常通过集成的非线性有源元件如晶体管(例如薄膜晶体管“TFT”)来进行寻址,而在无源矩阵显示器的情况下,通常通过如现有技术中已知的多路传输方法来进行寻址。
PSA显示器在形成显示器盒的一个或两个基板上也包含配向层。配向层通常施加到电极上(在这里存在这种电极),使得其与LC介质接触,并诱导LC分子的初始配向。配向层还包含或由例如聚酰亚胺组成,其还是可以是摩擦的,或者可以由光配向法制备。
特别是对于监测器以及尤其是TV应用,持续要求液晶显示器的响应时间以及对比度和亮度(因此还有透射率)的优化。PSA方法可在此提供关键的优势。特别是在PS-VA、PS-IPS、PS-FFS和PS-正性-VA-显示器的情况下,可在对其他参数没有显著有害作用的情况下实现与在测试盒中可测量的预倾斜相关的响应时间的缩短。
本发明基于以下目标:在用于显示器中的任选包含反应性介晶(RM)的LC介质中提供新颖的适合材料,其不具有或以降低程度具有上文所指示的缺点。特别是,本领域中仍需要具有高可靠性的液晶介质。
另外,本发明的目标为提供除本领域技术人员已知的现有介质之外的替代介质,以拓宽可用材料的范围,从而允许更具体地优化特定显示器。
在需要具有特别高的对比度的显示器的情况下会出现特定问题,这是由于高对比度度需要降低散射的高弹性常数,但这可导致更慢的响应时间。本发明的目标为提供一种具有较快响应时间的液晶介质。
这些目标已根据本发明通过如本文中所描述的材料及方法来实现。特别是,已意外地发现,使用如下文中所描述的液晶主体来实现如上文所提及的有利效应。
本发明涉及一种液晶介质,其包含一种或多种式I化合物
其中
R11、R12相同或不同地表示H或具有1至15个C原子的直链或支链烷基,其中这些基团中的一个或多个CH2基团可以使得O原子彼此不直接连接的方式各自彼此独立地经 -C≡C-、-CF2O-、-OCF2-、-CH=CH-、-O-、-CO-O-或-O-CO-替代,且其中一个或多个H原子可经卤素替代,
Y表示H或CH3,优选为H,
p为0或1,优选为1,及
一种或多种式II化合物
其中
R11及R12各自彼此独立地表示H、具有1至15个C原子的烷基或烷氧基,其中这些基团中的一个或多个CH2基团可以使得O原子彼此不直接连接的方式各自彼此独立地经 -C≡C-、-CF2O-、-OCF2-、-CH=CH-、-O-、-CO-O-或-O-CO-替代,且其中另外,一个或多个H原子可经卤素替代,
A1在每次出现时彼此独立地表示
a)1,4-亚环己烯基或1,4-亚环己基,其中一个或两个不相邻的CH2基团可经-O-或-S-替代,
b)1,4-亚苯基,其中一个或两个CH基团可经N替代,或
c)来自基团螺[3.3]庚烷-2,6-二基、1,4-双环-[2.2.2]亚辛基、萘-2,6-二基、十氢萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基、菲-2,7-二基及芴-2,7-二基的基团,
其中基团a)、b)及c)可经甲基、乙基及/或卤素原子,优选氟单取代或多取代,
n为0、1或2,优选为0或1,
Z1在每次出现时彼此独立地表示-CO-O-、-O-CO-、-CF2O-、-OCF2-、-CH2O-、-OCH2-、-CH2-、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-CH=CH-CH2O-、-C2F4-、-CH2CF2-、-CF2CH2-、-CF=CF-、-CH=CF-、-CF=CH-、-CH=CH-、-C≡C-或单键,且
L11及L12各自彼此独立地表示H、F、Cl、CF3或CHF2,优选为F,且
W表示O或S,优选为S。
式I化合物描述于例如US 2017/022415 A1及US 2016/0002532 A1中。式II化合物描述于例如EP 3 628 721 A1中。
意外地,通过在介质中使用式I化合物以及一种或多种式II化合物,可实现明显更短的响应时间参数γ1/K1,这引起包含该介质的显示器的更快切换,同时该显示器的对比度并未受到负面影响,甚至得到改良。
优选地,介质包含一种或多种其中p为0的以上式I化合物及一种或多种其中p为1的式I化合物。
优选地,介质包含一种或多种式I-1化合物及/或一种或多种式I-2化合物:
其中Y、R11及R12具有上文针对式I所给出的含义,且R11在各情况下优选地表示各自具有至多7个C原子的任选经氟化的烷基或烷氧基或烯基或烯氧基,或各自具有3至5个C原子的环烷基或环烷氧基,或各自具有3至7个C原子的环烷基烷基或环烷基烷氧基,且R12优选地表示在各情况下任选经氟化的各自具有至多7个C原子的烷基或烯基或具有3至5个C原子的环烷基或具有3至7个C原子的环烷基烷基。
优选的式I-1化合物选自以下子式:
其中R12具有上文所给出的含义且优选地表示具有1至5个C原子的烷基。
非常优选的式I-1化合物为化合物I-1-1至I-1-17,尤其优选为I-1-1至I-1-7。
优选的式I-2化合物选自以下子式:
其中R12具有上文所给出的含义且优选地表示具有1至5个C原子的烷基。
非常优选的式I-2化合物为化合物I-2-1至I-2-17,特别是I-2-1至I-2-7。
优选地,介质包含一种或多种其中W表示S且n为0的以上式II化合物。
在本发明的一优选实施方案中,介质包含一种或多种式II-1及/或II-2的化合物
其中存在的基团具有与上文根据式II所给出相同的含义,且优选地
R11及R12各自彼此独立地表示具有至多15个C原子的烷基、烯基或烷氧基,更优选地,其中的一或两者表示烷氧基,且
L11及L12各自优选地表示F。
在一优选实施方案中,介质包含一种或多种选自式II-1-1至II-1-10、优选式II-1-6的化合物的组的式II-1化合物,
其中alkyl及alkyl*各自彼此独立地表示具有1至6个C原子的直链烷基,alkenyl及alkenyl*各自彼此独立地表示具有2至6个C原子的直链烯基,alkoxy及alkoxy*各自彼此独立地表示具有1至6个C原子的直链烷氧基,且L11及L12各自彼此独立地表示F或Cl,优选均为F。
在一优选实施方案中,介质包含一种或多种选自式II-2-1至II-2-10、优选式II-2-6的化合物的组的式II-2化合物,
其中alkyl及alkyl*各自彼此独立地表示具有1至6个C原子的直链烷基,alkenyl及alkenyl*各自彼此独立地表示具有2至6个C原子的直链烯基,alkoxy及alkoxy*各自彼此独立地表示具有1至6个C原子的直链烷氧基,且L1及L2各自彼此独立地表示F或Cl,优选均为F。
在本发明的一优选实施方案中,介质包含一种或多种式IIA-1及/或IIA-2的化合物
其中L11及L12具有与根据式II所给出相同的含义,
m及n相同或不同地为0、1、2、3、4、5或6,优选为1、2或3,极佳为1,(O)表示O或单键,且
Cy表示具有3、4或5个环原子的环脂族基,其任选经各自具有至多3个C原子的烷基或烯基或经卤素或CN取代,且优选地表示环丙基、环丁基或环戊基。
代替式II化合物或除式II化合物之外,优选地除式II化合物之外,介质中含有式IIA-1及/或IIA-2的化合物。
非常优选的式IIA-1及IIA-2的化合物为以下:
其中alkoxy表示具有1至6个C原子的直链烷氧基。
在本发明的一优选实施方案中,介质包含一种或多种式II-3化合物
其中
R11、R12相同或不同地表示H或具有1至15个C原子的烷基或烷氧基,其中这些基团中的一个或多个CH2基团任选以使得O原子彼此不直接连接的方式彼此独立地经 C≡C-、-CF2O-、-OCF2-、-CH=CH-、-O-、-CO-O-或-O-CO-替代,且其中另外,一个或多个H原子可经卤素替代。
在式II-3中,R11优选地表示各自具有至多7个C原子的烷基、烯基、烷氧基,或具有3至5个C原子的环烷基,或具有1至3个烷基C原子的(C3至C5环烷基)烷基。
在式II-3中,R11优选地表示具有至多7个C原子的烷氧基,或具有3至5个C原子的环烷氧基,或具有1至3个烷基C原子的(C3至C5环烷基)烷氧基。
式II-3化合物优选地选自式II-3-1至II-3-11的化合物的组:
其中R12表示具有1至7个C原子的烷基,优选为乙基、正丙基或正丁基,或环丙基、环丁基、环戊基、环丙基甲基、环丁基甲基或环戊基甲基。
在本发明的一优选实施方案中,介质包含一种或多种式II-4至II-6、优选式II-5的化合物,
其中参数具有上文所给出的含义,R11优选地表示直链烷基,且R12优选地表示烷氧基,各自具有1至7个C原子。
在一优选实施方案中,介质包含一种或多种选自式II-7至II-9、优选式II-8的化合物的组的式II化合物,
其中R11及R12具有上文所给出的含义,R11优选地表示直链烷基,且R12优选地表示烷氧基,其各自具有1至7个C原子。
优选地,根据本发明的介质包含一种或多种选自式IIIA、IIIB、IIIC、IIID及IIIE的化合物的组的化合物,
其中
R2A、R2B、R2C、R2D及R2E各自彼此独立地表示H、具有至多15个C原子的烷基或烯基,其未经取代、经CN或CF3单取代或至少经卤素单取代,其中另外,这些基团中的一个或多个CH2基团可以使得O原子彼此不直接连接的方式经-O-、-S-、 -C≡C-、-CF2O-、-OCF2-、-OC-O-或-O-CO-替代,
L1至L4各自彼此独立地表示F、Cl、CF3或CHF2,
Y各自相同或不同地表示H、F、Cl、CF3、CHF2或CH3,优选为H或CH3,非常优选为H,
Z2A各自彼此独立地表示单键、-CH=CH-、-CF2O-、-OCF2-、-CH2O-、-OCH2-、-COO-、-OCO-、-C2F4-、-CF=CF-、-CH=CHCH2O-,
Z2、Z2B及Z2D各自彼此独立地表示单键、-CH2CH2-、-CH=CH-、-CF2O-、-OCF2-、-CH2O-、-OCH2-、-COO-、-OCO-、-C2F4-、-CF=CF-、-CH=CHCH2O-,
p表示0、1或2,
q表示0或1,且
v表示1、2、3、4、5或6。
在式IIIA、IIIB及IIID的化合物中,Z2可具有相同或不同的含义。在式IIIB化合物中,Z2及Z2B可具有相同或不同的含义。在式IIID化合物中,Z2及Z2D可具有相同或不同的含义。
在式IIIA、IIIB、IIIC、IIID及IIIE的化合物中,R2A、R2B、R2C、R2D及R2E各自优选地表示具有1至6个C原子的烷基,特别是CH3、C2H5、正C3H7、正C4H9、正C5H11。
在式IIIA、IIIB及IIID的化合物中,L1、L2、L3及L4优选地表示L1=L2=F及L3=L4=F,此外,L1=F及L2=Cl、L1=Cl及L2=F、L3=F及L4=Cl、L3=Cl及L4=F。在式IIIA及IIIB中的Z2及Z2B优选地各自彼此独立地表示单键,此外为-C2H4-桥。
若在式IIIB中,若Z2=-C2H4-或-CH2O-,则Z2B优选为单键,或若Z2B=-C2H4-或-CH2O-,则Z2优选为单键。
在式IIID中,Z2D优选为单键。
在式IIIA、IIIB及IIID的化合物中,(O)CvH2v+1优选地表示OCvH2v+1。在式IIIC化合物中,(O)CvH2v+1优选地表示CvH2v+1。
在式IIIC化合物中,L3及L4优选地各自表示F。
优选的式IIIA、IIIB、IIIC及IIID的化合物如下所指示:
其中参数表示1或2,alkyl及alkyl*各自彼此独立地表示具有1至6个C原子的直链烷基,cycloalkyl表示环丙基、环丁基、环戊基、环戊烯基;alkenyl表示具有2至6个C原子的直链烯基,且(O)表示氧原子或单键。alkenyl优选地表示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-。
根据本发明的尤其优选混合物包含一种或多种式IIIA-2、IIIA-8、IIIA-10、IIIA-16、II-18、IIIA-40、IIIA-41、IIIA-42、IIIA-43、IIIB-2、IIIB-10、IIIB-16、IIIC-1、IIID-4及IIIE-1的化合物。
式IIIA及/或IIIB的化合物在整体混合物中的比例优选为至少20重量%。
本发明的尤其优选介质包含至少一种式IIC-1化合物,
其中alkyl及alkyl*具有上文所指示的含义,优选地呈>3重量%、特别是>5重量%且尤其优选5至25重量%的量。
在一优选实施方案中,介质包含一种或多种式IV化合物,
其中
R41表示具有1至7个C原子的未取代的烷基或具有2至7个C原子的未取代的烯基,优选为正烷基,尤其优选具有2、3、4或5个C原子,且
R42表示具有1至7个C原子的未经取代的烷基或具有1至6个C原子的未经取代的烷氧基,两者优选地具有2至5个C原子,具有2至7个C原子、优选具有2、3或4个C原子的未经取代的烯基,更优选为乙烯基或1-丙烯基且特别是为乙烯基。
式IV化合物优选地选自式IV-1至IV-4的化合物的组:
其中
alkyl及alkyl'彼此独立地表示具有1至7个C原子、优选具有2至5个C原子的烷基,
alkenyl表示具有2至5个C原子、优选具有2至4个C原子、尤其优选具有2个C原子的烯基,
alkenyl'表示具有2至5个C原子、优选具有2至4个C原子、尤其优选具有2至3个C原子的烯基,且
alkoxy表示具有1至5个C原子、优选具有2至4个C原子的烷氧基。
优选地,介质包含一种或多种选自式IV-1-1至IV-1-4的化合物的组的化合物
非常优选地,根据本发明的介质包含一种或多种式IV-2-1及/或IV-2-2的化合物
非常优选地,根据本发明的介质包含式IV-3化合物,特别是选自式IV-3-1至IV-3-5的化合物
非常优选地,根据本发明的介质包含式IV-4化合物,特别是选自式IV-4-1及IV-4-2的化合物
液晶介质优选地另外包含一种或多种式IVa化合物,
其中
Z4表示单键、-CH2CH2-、-CH=CH-、-CF2O-、-OCF2-、-CH2O-、-OCH2-、-COO-、-OCO-、-C2F4-、-C4H8-、-CF=CF-。
优选的式IVa化合物如下所指示:
其中
alkyl及
alkyl*各自彼此独立地表示具有1至6个C原子的直链烷基。
根据本发明的介质优选地包含至少一种式IVa-1及/或式IVa-2的化合物。
式IVa化合物在整体混合物中的比例优选为至少5重量%。
优选地,介质包含一种或多种式IVb-1至IVb-3的化合物
其中
alkyl及alkyl*各自彼此独立地表示具有1至6个C原子的直链烷基,且
alkenyl及alkenyl*各自彼此独立地表示具有2至6个C原子的直链烯基。
式IV-1至IV-3的联苯在整体混合物中的比例优选为至少3重量%,特别是≥5重量%。
在式IVb-1至IVb-3的化合物中,式IVb-2化合物为尤其优选的。
尤其优选的联苯为
其中alkyl*表示具有1至6个C原子的烷基,且优选地表示正丙基。根据本发明的介质尤其优选地包含一种或多种式IVb-1-1及/或IVb-2-3的化合物。
在一优选实施方案中,介质包含一种或多种式V化合物,
其中
R51及R52彼此独立地具有针对R41及R42所给出的含义之一,且优选地表示具有1至7个C原子的烷基,优选为正烷基,尤其优选为具有1至5个C原子的正烷基;具有1至7个C原子的烷氧基,优选为正烷氧基,尤其优选为具有2至5个C原子的正烷氧基;具有2至7个C原子、优选具有2至4个C原子的烷氧基烷基、烯基或烯氧基,优选为烯氧基,
其中
Z51、Z52各自彼此独立地表示-CH2-CH2-、-CH2-O-、-CH=CH-、-C≡C-、-COO-或单键,优选为-CH2-CH2-、-CH2-O-或单键,且尤其优选为单键,且
n为1或2。
式V化合物优选地选自式V-1至V-16的化合物:
其中R1及R2具有上文针对R2A所指示的含义。R1及R2优选地各自彼此独立地表示直链烷基或烯基。
优选的介质包含一种或多种式V-1、V-3、V-4、V-6、V-7、V-10、V-11、V-12、V-14、V-15及/或V-16的化合物。
根据本发明的混合物非常尤其优选地包含式V-10、V-12、V-16及/或IV-1的化合物,特别是呈5至30%的量。
优选的式V-10化合物如下所指示:
根据本发明的介质尤其优选地包含式V-10a及/或式V-10b的三环化合物以及一种或多种IV-1的双环化合物。式V-10a及/或V-10b的化合物以及一种或多种选自式IV-1的双环己基化合物的化合物的总比例为5至40%,非常尤其优选为15至35%。
非常尤其优选的混合物包含化合物V-10a及CC-2-3
按整体混合物计,化合物V-10a及IV-1-1优选以15至35%、尤其优选17至25%且特别优选18至22%的浓度存在于混合物中。
非常尤其优选的混合物包含化合物V-10b及IV-1-1:
按整体混合物计,化合物V-10b及IV-1-1优选以15至35%、尤其优选17至25%且特别优选18至22%的浓度存在于混合物中。
非常尤其优选的混合物包含以下三种化合物:
按整体混合物计,化合物V-10a、V-10b及IV-1-1优选以15至35%、尤其优选15至25%且特别优选18至22%的浓度存在于混合物中。
优选的混合物包含至少一种选自化合物V-6、V-7及IV-1的组的化合物:
其中R41及R42以及R51及R52具有上文所指示的含义。优选地,在化合物V-6、V-7及IV-1中,R41及R51分别表示具有1至6个或2至6个C原子的烷基或烯基,且R42及R52表示具有2至6个C原子的烯基。
优选的混合物包含至少一种式V-6a、V-6b、V-7a、V-7b、IV-4-1、IV-4-2、IV-3a及IV-3b的化合物:
其中alkyl表示具有1至6个C原子的烷基,且alkenyl表示具有2至6个C原子的烯基。
式V-6a、V-6b、V-7a、V-7b、IV-4-1、IV-4-2、IV-3a及IV-3b的化合物优选地以1至40重量%、优选5至35重量%且非常尤其优选10至30重量%的量存在于根据本发明的混合物中。
在一优选实施方案中,介质包含一种或多种式Va化合物,
其中
RL表示H、具有1至15个C原子的直链或支链烷基或烷氧基,其中这些基团中的一个或多个CH2基团可以使得O原子彼此不直接连接的方式各自彼此独立地经 -C≡C-、-CF2O-、-OCF2-、-CH=CH-、-O-、-CO-O-或-O-CO-替代,且其中另外,一个或多个H原子可经卤素替代,
XL表示F、Cl、CN、CHF2、CF3、OCF3,或相同或不同地具有RL的含义之一,且
YL表示H、F、Cl或CH3。
式Va化合物优选地选自式Va-1及Va-2的化合物的组:
其中
RL1具有上文针对式I所给出的含义,且优选地表示具有1至7个C原子的烷基或烯基,其中CH2基团可经环丙烷-1,2-二基替代。
在一优选实施方案中,介质包含一种或多种选自以下子式的式Vb化合物:
其中RL1具有上文针对式Va所给出的含义。
非常优选地,介质包含化合物Vb-2,其中RL1表示具有至多7个C原子的烷基或烯基,特别是乙烯基。
在本发明的一优选实施方案中,介质另外包含一种或多种式VI-1至VI-9的化合物
其中
R7各自彼此独立地具有权利要求5中针对R2A所指示的含义之一,且
w及x各自彼此独立地表示1至6。
尤其优选的为包含至少一种式VI-9化合物的混合物。
在本发明的一优选实施方案中,介质另外包含一种或多种式VII-1至VII-21的化合物,
其中
R表示具有1至6个C原子的直链烷基或烷氧基,(O)表示-O-或单键,且m为0、1、2、3、4、5或6,且n为0、1、2、3或4。
R优选地表示甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基。
根据本发明的介质优选地包含2至30重量%、特别是5至20重量%的量的式VII-1至VII-21的联三苯。
尤其优选的为式VII-1、VII-2、VII-4、VII-20及VII-21的化合物。在这些化合物中,R优选地表示烷基,此外为烷氧基,各自具有1至5个C原子。在式VII-20化合物中,R优选地表示烷基或烯基,特别是烷基。在式VII-21化合物中,R优选地表示烷基。
若混合物的Δn值≥0.1,则联三苯优选地用于根据本发明的混合物中。优选的混合物包含2至20重量%的一种或多种选自化合物VII-1至VII-21的组的联三苯化合物。
更优选的实施方案在下文列出:
a)包含至少一种式Z-1至Z-7的化合物的液晶介质,
其中R及alkyl具有上文针对式II所指示的含义。
b)根据本发明的优选液晶介质包含一种或多种含有四氢萘基或萘基单元的物质,诸如例如式N-1至N-5的化合物,
其中R1N及R2N各自彼此独立地具有针对R2A所指示的含义,优选地表示直链烷基、直链烷氧基或直链烯基,且
Z1及Z2各自彼此独立地表示-C2H4-、-CH=CH-、-(CH2)4-、-(CH2)3O-、-O(CH2)3-、-CH=CHCH2CH2-、-CH2CH2CH=CH-、-CH2O-、-OCH2-、-COO-、-OCO-、-C2F4-、-CF=CF-、-CF=CH-、-CH=CF-、-CF2O-、-OCF2-、-CH2-或单键。
c)优选的混合物包含一种或多种选自式BC的二氟二苯并色满化合物、式CR的色满、式PH-1及PH-2的氟化菲、式BF-1及BF-2的氟化二苯并呋喃的组的化合物,
其中
RB1、RB2、RCR1、RCR2、R1、R2各自彼此独立地具有R2A的含义。c为0、1或2,且d表示1或2。R1及R2优选地彼此独立地表示具有1至6个C原子的烷基或烷氧基。式BF-1及BF-2的化合物不应等同于一种或多种式I化合物。
根据本发明的混合物优选地包含呈3至20重量%的量、特别是呈5至15重量%的量的式BC、CR、PH-1、PH-2及/或BF的化合物。
尤其优选的式BC及CR的化合物为化合物BC-1至BC-7及CR-1至CR-5,
其中
alkyl及alkyl*各自彼此独立地表示具有1至6个C原子的直链烷基,且
alkenyl及alkenyl*各自彼此独立地表示具有2至6个C原子的直链烯基。
非常尤其优选的为包含一种、两种或三种式BC-2化合物的混合物。
d)优选的混合物包含一种或多种式In的茚满化合物,
其中
R11、R12、R13各自彼此独立地表示具有1至6个C原子的直链烷基、烷氧基、烷氧基烷基或烯基,
R12及R13另外表示卤素,优选为F,
i为0、1或2。
优选的式In化合物为如下所指示的式In-1至In-16的化合物:
尤其优选的为式In-1、In-2、In-3及In-4的化合物。
式In及子式In-1至In-16的化合物优选地以≥5重量%、特别是7至30重量%且非常尤其优选地10至25重量%的浓度用于根据本发明的混合物中。
e)优选的混合物另外包含一种或多种式L-1至L-11的化合物,
其中
R及R1各自彼此独立地具有在上式IIIA中针对R2A所指示的含义,且alkyl表示具有1至6个C原子的烷基。参数s表示1或2。
优选以5至50重量%、特别是8至40重量%且非常尤其优选地10至40重量%的浓度采用式L-1至L-5的化合物。
e)优选的混合物另外包含一种或多种式Y化合物
其中R11及R12具有以上式I中所给出的含义之一,且L1及L2相同或不同地表示F或Cl。
优选的式Y化合物选自由以下子式组成的组:
其中,Alkyl及Alkyl*各自彼此独立地表示具有1至6个C原子的直链烷基,Alkoxy表示具有1至6个C原子的直链烷氧基,Alkenyl及Alkenyl*各自彼此独立地表示具有2至6个C原子的直链烯基,且O表示氧原子或单键。Alkenyl及Alkenyl*优选地表示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-。
尤其优选的式Y化合物选自由以下子式组成的组:
其中Alkoxy及Alkoxy*具有上文所定义的含义,且优选地表示甲氧基、乙氧基、正丙氧基、正丁氧基或正戊氧基。
在本文中还称为液晶主体混合物的根据本发明的液晶介质适用于在聚合物稳定型显示器中使用。为此目的,根据本发明的介质任选包含一种或多种式P的可聚合化合物
P-Sp-A1-(Z1-A2)z-R P
其中各个基团彼此独立地且在每次出现时相同或不同地具有以下含义:
P为可聚合基团,
Sp为间隔基团或单键,
A1、A2为优选地具有4至25个环原子的芳族基、杂芳族基、脂环族基或杂环基,其也可含有稠合环,且其未经取代或经L单取代或多取代,
Z1为-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-OCH2-、-CH2O-、-SCH2-、-CH2S-、-CF2O-、-OCF2-、-CF2S-、-SCF2-、-(CH2)n1-、-CF2CH2-、-CH2CF2-、-(CF2)n1-、-CH=CH-、-CF=CF-、-CH=CF-、-CF=CH-、-C≡C-、-CH=CH-CO-O-、-O-CO-CH=CH-、-CH2-CH2-CO-O-、-O-CO-CH2-CH2-、-CR0R00-或单键,
R0、R00为H或具有1至12个C原子的烷基,
R为H、L或P-Sp-,
L为F、Cl、-CN、P-Sp-或具有1至25个C原子的直链、支链或环状烷基,其中一个或多个不相邻的CH2-基团以使得O-及/或S-原子彼此不直接连接的方式任选经-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-替代,且其中一个或多个H原子各自任选经P-Sp-、F或Cl替代,
z为0、1、2或3,
n1为1、2、3或4。
如本文中使用的,术语“活性层”和“可切换层”表示在电光显示器中,例如在LC显示器中,包含一种或多种具有结构和光学各向异性的分子(例如LC分子)的层,该分子在受到外部刺激例如电场或磁场时改变它们的取向,这导致层对于偏振光或非偏振光的透射率的改变。
如本文中使用的,术语“倾斜”和“倾斜角”应理解为表示LC介质的LC分子相对于LC显示器(这里优选为PSA显示器)中的盒表面的倾斜配向。这里的倾斜角表示在LC分子的纵向分子轴(LC指向矢)和形成LC盒的平面平行的外板之间的平均角度(<90°)。低数值的倾斜角(即较大偏离于90°角)对应于大的倾斜。这里测量倾斜角的适合方法在实施例中给出。除非另外指示,否则上文及下文所公开的倾斜角值与此测量方法有关。
如本文中使用的,术语“反应性介晶”和“RM”应理解为表示包含介晶或液晶骨架、和连接于其上的一个或多个适合用于聚合的官能团的化合物,并且所述官能团还被称作“可聚合基团”或“P”。
除非另有说明,本文中使用的术语“可聚合化合物”应理解为可聚合的单体化合物。
如本文中使用的,术语“低分子量化合物”应理解为表示单体的和/或不是通过聚合反应制备的化合物,其与“聚合型化合物”或“聚合物”相对。
如本文中使用的,术语“不可聚合化合物”应理解为表示不包含在通常施加给RM聚合的条件下适合用于聚合的官能团的化合物。
如本文中使用的,术语“介晶基团”是本领域技术人员已知的并且在文献中进行了描述,且其表示由于其吸引和排斥相互作用的各向异性而实质上有助于产生低分子量或聚合型物质中的液晶(LC)相的基团。包含介晶基团的化合物(介晶化合物)本身并不是必须具有LC相。介晶化合物还可以仅在与其他化合物混合后和/或在聚合后表现出LC相行为。典型的介晶基团例如为刚性棒状或盘状单元。在Pure Appl.Chem.2001,73(5),888和C.Tschierske,G.Pelzl,S.Diele,Angew.Chem.2004,116,6340-6368中给出了与介晶或LC化合物相关使用的术语和定义。
如本文使用,术语“光学活性”及“手性”对材料而言是同义词,其能在向列型主体材料中诱导螺旋节距,也称为“手性掺杂剂”。
如本文中使用的,术语“间隔基团”(下文中还被称作“Sp")是现有技术中本领域技术人员已知的并且在文献中进行了描述,参见例如Pure Appl.Chem.2001,73(5),888和C.Tschierske,G.Pelzl,S.Diele,Angew.Chem.2004,116,6340-6368。如本文中使用的,术语“间隔基团”或“间隔基”表示柔性基团,例如其为亚烷基基团,其与可聚合介晶化合物中的介晶基团或可聚合基团(一个或多个)相连。
在上下文中的“有机基团”表示碳或烃基基团。
“碳基团”表示包含至少一个碳原子的单或多价有机基团,其中该基团不包含其他原子(例如-C≡C-)或者任选包含一种或多种其他原子,例如N、O、S、B、P、Si、Se、As、Te或Ge(例如羰基等)。术语“烃基基团”表示碳基团,其额外包含一个或多个H原子和任选的一个或多个杂原子,例如N、O、S、B、P、Si、Se、As、Te或Ge。
“卤素”表示F、Cl、Br或I,优选F或Cl,非常优选F。
碳或烃基基团可以是饱和或不饱和基团。不饱和基团例如为芳基、烯基或炔基基团。具有多于3个C原子的碳或烃基基团可以是直链、支链和/或环状的并且还可以包含螺连接或稠环。
术语“烷基”、“芳基”、“杂芳基”等还包括多价基团,例如亚烷基、亚芳基、亚杂芳基等。
术语“芳基”表示芳香族碳基团或由其衍生的基团。术语“杂芳基”表示如上限定的包含一个或多个杂原子(优选选自N、O、S、Se、Te、Si和Ge)的“芳基”。
优选的碳和烃基基团任选是取代的,直链、支链或环状的具有1至40、优选1至20、非常优选1至12个C原子的烷基、烯基、炔基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰氧基和烷氧基羰氧基,任选取代的具有5至30个、优选6至25个C原子的芳基或芳氧基,或任选取代的具有5至30个、优选6至25个C原子的烷基芳基、芳烷基、烷基芳氧基、芳基烷基氧基、芳基羰基、芳氧基羰基、芳基羰氧基和芳氧基羰氧基,其中一个或多个C原子还可以被杂原子(优选选自N、O、S、Se、Te、Si和Ge)替换。
进一步优选的碳和烃基基团是C1-C20烷基、C2-C20烯基、C2-C20炔基、C3-C20烯丙基、C4-C20烷基二烯基、C4-C20多烯基、C6-C20环烷基、C4-C15环烯基、C6-C30芳基、C6-C30烷基芳基、C6-C30芳烷基、C6-C30烷基芳氧基、C6-C30芳基烷氧基、C2-C30杂芳基、C2-C30杂芳氧基。
特别优选的是C1-C12烷基、C2-C12烯基、C2-C12炔基、C6-C25芳基和C2-C25杂芳基。
进一步优选的碳基和烃基是具有1-20、优选1-12个C原子的直链、支链或环状烷基,其是未取代的或者被F、Cl、Br、I或CN单-或多取代的,和其中一个或多个不相邻的CH2基团可以各自彼此独立地被-C(Rx)=C(Rx)-、-C≡-、-N(Rx)-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-以使得O和/或S原子彼此不直接相连的方式替代。
Rx优选表示H、F、Cl、CN,具有1至25个C原子的直链、支链或环状烷基链,其中另外,一个或多个不相邻的C原子可以被-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-替换,并且其中一个或多个H原子可以被F或Cl替换,或者表示任选取代的具有6至30个C原子的芳基或芳氧基基团,或者任选取代的具有2至30个C原子的杂芳基或杂芳氧基基团。
优选的烷基基团例如为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、2-甲基丁基、正戊基、仲戊基、环戊基、正己基、环己基、2-乙基己基、正庚基、环庚基、正辛基、环辛基、正壬基、正癸基、正十一烷基、正十二烷基、十二烷基、三氟甲基、全氟正丁基、2,2,2-三氟乙基、全氟辛基、全氟己基等。
优选的烯基基团为例如乙烯基、丙烯基、丁烯基、戊烯基、环戊烯基、己烯基、环己烯基、庚烯基、环庚烯基、辛烯基、环辛烯基等。
优选的炔基基团为例如乙炔基、丙炔基、丁炔基、戊炔基、己炔基、辛炔基等。
优选的烷氧基基团为例如甲氧基、乙氧基、2-甲氧基乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基、2-甲基丁氧基、正戊氧基、正己氧基、正庚氧基、正辛氧基、正壬氧基、正癸氧基、正十一烷氧基、正十二烷氧基等。
优选的氨基基团为例如二甲基氨基、甲基氨基、甲基苯基氨基、苯基氨基等。
芳基和杂芳基基团可为单环的或多环的,即它们可以含有一个环(例如苯基)或两个或更多个环,其也可以是稠合的(例如萘基)或共价键合的(例如联苯基),或包含稠合和连接环的组合。杂芳基含有一个或多个杂原子,优选选自O、N、S和Se。
特别优选的是具有6-25个C原子的单-、双-或三环芳基以及具有5-25个环原子的单-、双-或三环杂芳基,其任选含有稠合环并且为任选取代的。进一步优选的是5-、6-或7-元芳基和杂芳基,其中另外,一个或多个CH基团可被N、S或O以O原子和/或S原子彼此不直接相连的方式替换。
优选的芳基基团例如为苯基、联苯基、三联苯基、[1,1':3',1”]-三联苯-2'-基、萘基、蒽基、联二萘基、菲基、9,10-二氢-菲基、芘、二氢芘、、二萘嵌苯、并四苯、并五苯、苯并芘、芴、茚、茚并芴、螺联芴(spirobifluorene)等。
优选的杂芳基基团例如为5-元环,例如吡咯、吡唑、咪唑、1,2,3-三唑、1,2,4-三唑、四唑、呋喃、噻吩、硒吩、噁唑、异噁唑、1,2-噻唑、1,3-噻唑、1,2,3-噁二唑、1,2,4-噁二唑、1,2,5-噁二唑、1,3,4-噁二唑、1,2,3-噻二唑、1,2,4-噻二唑、1,2,5-噻二唑、1,3,4-噻二唑、6-元环,例如吡啶、哒嗪、嘧啶、吡嗪、1,3,5-三嗪、1,2,4-三嗪、1,2,3-三嗪、1,2,4,5-四嗪、1,2,3,4-四嗪、1,2,3,5-四嗪或稠合基团,例如吲哚、异吲哚、吲嗪、吲唑、苯并咪唑、苯并三唑、嘌呤、萘并咪唑、菲并咪唑、吡啶并咪唑、吡嗪并咪唑、喹喔啉并咪唑、苯并噁唑、萘并噁唑、蒽并噁唑、菲并噁唑、异噁唑、苯并噻唑、苯并呋喃、异苯并呋喃、二苯并呋喃、喹啉、异喹啉、蝶啶、苯并-5,6-喹啉、苯并-6,7-喹啉、苯并-7,8-喹啉、苯并异喹啉、吖啶、吩噻嗪、吩噁嗪、苯并哒嗪、苯并嘧啶、喹喔啉、吩嗪、萘啶、氮杂咔唑、苯并咔啉、菲啶、菲咯啉、噻吩并[2,3b]噻吩、噻吩并[3,2b]噻吩、二噻吩并噻吩、异苯并噻吩、二苯并噻吩、苯并噻吩、苯并噻二唑噻吩,或者这些基团的组合。
上下文中提及的芳基和杂芳基基团还可以被烷基、烷氧基、硫代烷基、氟、氟代烷基或其他芳基或杂芳基基团取代。
(非芳族)脂环基团和杂环基既包含饱和的环,即仅含有单键的环,还包含部分不饱和的环,即也可以包含多重键的那些。杂环含有一个或多个杂原子,优选选自Si、O、N、S和Se。
(非芳族)脂环基团和杂环基团可为单环的,即仅含一个环(例如环己烷),或者是多环的,即含有多个环(例如十氢化萘或者双环辛烷)。特别优选饱和的基团。此外优选具有5-25个环原子的单-、双-或三环状基团,其任选含有稠合环且为任选取代的。进一步优选的是5-、6-、7-或8-元碳环基团,其中另外,一个或多个C原子可被Si替换和/或一个或多个CH基团可被N替换和/或一个或多个不相邻的CH2基团可被-O-和/或-S-替换。
优选的脂环基团和杂环基团例如为5-元基团,例如环戊烷、四氢呋喃、四氢噻吩、吡咯烷;6-元基团,例如环己烷、硅杂环己烷(silinane)、环己烯、四氢吡喃、四氢噻喃、1,3-二噁烷、1,3-二噻烷、哌啶;7-元基团,例如环庚烷;和稠合基团,例如四氢化萘、十氢化萘、茚满、双环[1.1.1]戊烷-1,3-二基、双环[2.2.2]辛烷-1,4-二基、螺[3.3]庚烷-2,6-二基、八氢-4,7-桥亚甲基茚满-2,5-二基。
优选的取代基为例如溶解性促进基团,例如烷基或烷氧基;吸电子基团,例如氟、硝基或腈;或者是用于提高聚合物玻璃化转变温度(Tg)的取代基,特别是大体积基团,例如叔丁基或任选取代的芳基。
优选的取代基,下文也称作“LS”,是例如F、Cl、Br、I、-CN、-NO2、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、-C(=O)N(Rx)2、-C(=O)Y1、-C(=O)Rx、-N(Rx)2,具有1-25个C原子的直链或支链的烷基、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,其中一个或多个H原子可以任选地被F或Cl替代,具有1至20个Si原子的任选取代的硅烷基(silyl),或具有6至25个、优选6至15个C原子的任选取代的芳基。
其中Rx表示H、F、Cl、CN,或者具有1至25个C原子的直链、支链或环状烷基,其中一个或多个不相邻的CH2-基团任选被-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-以O-和/或S-原子不直接彼此相连的方式替换,并且其中一个或多个H原子各自任选被F、Cl、P-或P-Sp-替换,并且
Y1表示卤素。
“取代的硅烷基或芳基”优选表示其被卤素、-CN、R0、-OR0、-CO-R0、-CO-O-R0、-O-CO-R0或-O-CO-O-R0取代,其中R0表示H或具有1至20个C原子的烷基。
特别优选的取代基L例如是F、Cl、CN、NO2、CH3、C2H5、OCH3、OC2H5、COCH3、COC2H5、COOCH3、COOC2H5、CF3、OCF3、OCHF2、OC2F5,此外还有苯基。
可聚合基团P是适合用于聚合反应(例如自由基或离子链式聚合,加成聚合或缩合聚合)的基团,或者适用于聚合物类似(polymer-analogous)反应(例如在聚合物主链上的加成或缩合)的基团。特别优选用于链式聚合的基团,特别是包含C=C双键或-C≡C-三键的那些,和适用于开环聚合的基团,例如氧杂环丁烷基或环氧基。
优选的基团P选自由以下组成的组:CH2=CW1-CO-O-、CH2=CW1-CO-、CH2=CW2-(O)k3-、CW1=CH-CO-(O)k3-、CW1=CH-CO-NH-、CH2=CW1-CO-NH-、CH3-CH=CH-O-、(CH2=CH)2CH-OCO-、(CH2=CH-CH2)2CH-OCO-、(CH2=CH)2CH-O-、(CH2=CH-CH2)2N-、(CH2=CH-CH2)2N-CO-、HO-CW2W3-、HS-CW2W3-、HW2N-、HO-CW2W3-NH-、CH2=CW1-CO-NH-、CH2=CH-(COO)k1-Phe-(O)k2-、CH2=CH-(CO)k1-Phe-(O)k2-、Phe-CH=CH-、HOOC-、OCN-和W4W5W6Si-,其中W1表示H、F、Cl、CN、CF3、苯基或具有1至5个C原子的烷基,特别是H、F、Cl或CH3,W2和W3各自彼此独立地表示H或具有1至5个C原子的烷基,特别是H、甲基、乙基或正丙基,W4、W5和W6各自彼此独立地表示Cl、具有1至5个C原子的氧杂烷基或氧杂羰基烷基,W7和W8各自彼此独立地表示H、Cl或具有1至5个C原子的烷基,Phe表示1,4-亚苯基,其任选地被如上限定的一个或更多个不同于P-SP-的基团L取代,k1、k2和k3各自彼此独立地表示0或1,k3优选表示1,以及k4表示1到10的整数。
非常优选的基团P选自由以下组成的组:CH2=CW1-CO-O-、CH2=CW1-CO-、CH2=CW2-O-、CH2=CW2-、CW1=CH-CO-(O)k3-、CW1=CH-CO-NH-、CH2=CW1-CO-NH-、(CH2=CH)2CH-OCO-、(CH2=CH-CH2)2CH-OCO-、(CH2=CH)2CH-O-、(CH2=CH-CH2)2N-、(CH2=CH-CH2)2N-CO-、CH2=CW1-CO-NH-、CH2=CH-(COO)k1-Phe-(O)k2-、CH2=CH-(CO)k1-Phe-(O)k2-、Phe-CH=CH-和W4W5W6Si-,其中W1表示H、F、Cl、CN、CF3、苯基或具有1至5个C原子的烷基,特别是H、F、Cl或CH3,W2和W3各自彼此独立地表示H或具有1至5个C原子的烷基,特别是H、甲基、乙基或正丙基,W4、W5和W6各自彼此独立地表示Cl,具有1至5个C原子的氧杂烷基或氧杂羰基烷基,W7和W8各自彼此独立地表示H、Cl或具有1至5个C原子的烷基,Phe表示1,4-亚苯基,k1、k2和k3各自彼此独立地表示0或1,k3优选表示1,并且k4表示1至10的整数。
非常尤其优选的基团P是选自由以下组成的组:CH2=CW1-CO-O-,特别是CH2=CH-CO-O-、CH2=C(CH3)-CO-O-和CH2=CF-CO-O-,还有CH2=CH-O-、(CH2=CH)2CH-O-CO-、(CH2=CH)2CH-O-、
其他特别优选的可聚合基团P选自乙烯氧基、丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、氟代丙烯酸酯基、氯代丙烯酸酯基、氧杂环丁烷基和环氧基,最优选选自丙烯酸酯基和甲基丙烯酸酯基。
如果间隔基团Sp不同于单键,则其优选为式Sp"-X",以使得各个基团P-Sp-相当于式R-Sp"-X"-,其中
Sp"表示具有1至20个、优选1至12个C原子的直链或支链亚烷基,其任选被F、Cl、Br、I或CN单或多取代,并且其中另外,一个或多个不相邻的CH2基团各自彼此独立地被-O-、-S-、-NH-、-N(R0)-、-Si(R0R00)-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-S-CO-、-CO-S-、-N(R00)-CO-O-、-O-CO-N(R0)-、-N(R0)-CO-N(R00)-、-CH=CH-或-C≡C-以O和/或S原子不直接彼此相连的方式替换,
X"表示-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-CO-N(R0)-、-N(R0)-CO-、-N(R0)-CO-N(R00)-、-OCH2-、-CH2O-、-SCH2-、-CH2S-、-CF2O-、-OCF2-、-CF2S-、-SCF2-、-CF2CH2-、-CH2CF2-、-CF2CF2-、-CH=N-、-N=CH-、-N=N-、-CH=CR0-、-CY2=CY3-、-C≡C-、-CH=CH-CO-O-、-O-CO-CH=CH-或单键,
R0和R00各自彼此独立地表示H或具有1-20个C原子的烷基,和
Y2和Y3各自彼此独立地表示H、F、Cl或CN。
X"优选为-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-O-COO-、-CO-NR0-、-NR0-CO-、-NR0-CO-NR00-或单键。
典型的间隔基团Sp和-Sp"-X"-是例如-(CH2)p1-、-(CH2)p1-O-、-(CH2)p1-O-CO-、-(CH2)p1-CO-O-、-(CH2)p1-O-CO-O-、-(CH2CH2O)q1-CH2CH2-、-CH2CH2-S-CH2CH2-、-CH2CH2-NH-CH2CH2-或-(SiR0R00-O)p1-,其中p1是1至12的整数,q1是1至3的整数,且R0和R00具有上文指出的含义。
特别优选的基团Sp和-Sp"-X"-是-(CH2)p1-、-(CH2)p1-O-、-(CH2)p1-O-CO-、-(CH2)p1-CO-O-、-(CH2)p1-O-CO-O-,其中p1和q1具有上文指出的含义。
特别优选的基团Sp"在每种情形下是直链的亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚戊基、亚己基、亚庚基、亚辛基、亚壬基、亚癸基、亚十一烷基、亚十二烷基、亚十八烷基、亚乙基氧基亚乙基、亚甲基氧基亚丁基、亚乙基硫代亚乙基、亚乙基-N-甲基亚氨基-亚乙基、1-甲基亚烷基、亚乙烯基、亚丙烯基和亚丁烯基。
在本发明的一优选实施方案中,式P及其子式的化合物含有经一个或多个可聚合基团P取代的间隔基团Sp,使得基团Sp-P对应于Sp(P)s,s为≥2(支链可聚合基团)。
根据此优选实施方案的优选式P化合物为其中s为2的那些,即含有基团Sp(P)2的化合物。根据此优选实施方案的非常优选式P化合物含有选自下式的基团:
-X-alkyl-CHPP S1
-X-alkyl-CH((CH2)aaP)((CH2)bbP) S2
-X-N((CH2)aaP)((CH2)bbP) S3
-X-alkyl-CHP-CH2-CH2P S4
-X-alkyl-C(CH2P)(CH2P)-CaaH2aa+1 S5
-X-alkyl-CHP-CH2P S6
-X-alkyl-CPP-CaaH2aa+1 S7
-X-alkyl-CHPCHP-CaaH2aa+1 S8
其中P如式P中所定义,
alkyl表示单键或具有1至12个C原子的直链或支链亚烷基,其未经取代或经F、Cl或CN单取代或多取代,且其中一个或多个不相邻的CH2基团可各自彼此独立地以使得O原子和/或S原子不直接彼此连接的方式经-C(R0)=C(R0)-、-C≡C-、-N(R0)-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-替代,其中R0具有上文所指示的含义,
aa及bb各自彼此独立地表示0、1、2、3、4、5或6,
X具有针对X"所指示的含义中的一者,且优选为O、CO、SO2、O-CO-、CO-O或单键。
优选的间隔基团Sp(P)2选自式S1、S2及S3。
非常优选的间隔基团Sp(P)2选自以下子式:
-CHPP S1a
-O-CHPP S1b
-CH2-CHPP S1c
-OCH2-CHPP S1d
-CH(CH2-P)(CH2-P) S2a
-OCH(CH2-P)(CH2-P) S2b
-CH2-CH(CH2-P)(CH2-P) S2c
-OCH2-CH(CH2-P)(CH2-P) S2d
-CO-NH((CH2)2P)((CH2)2P) S3a
在如上文及下文所描述的式P及其子式的化合物中,P优选选自由以下组成的组:乙烯基氧基、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、氟丙烯酸酯、氯丙烯酸酯、氧杂环丁烷及环氧化物,最优选选自丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯。
更优选为如上文及下文所描述的式P及其子式的化合物,其中存在于化合物中的所有可聚合基团P具有相同含义,且非常优选表示丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯,最优选为甲基丙烯酸酯。
在如上文及下文所描述的式P及其子式的化合物中,R优选地表示P-Sp-。
更优选为如上文及下文所描述的式P及其子式的化合物,其中Sp表示单键或-(CH2)p1-、-O-(CH2)p1-、-O-CO-(CH2)p1或-CO-O-(CH2)p1,其中p1为2、3、4、5或6,且若Sp为-O-(CH2)p1-、-O-CO-(CH2)p1或-CO-O-(CH2)p1,则O-原子或CO-基团分别地连接至苯环。
更优选为如上文及下文所描述的式P及其子式的化合物,其中至少一个基团Sp为单键。
更优选为如上文及下文所描述的式P及其子式的化合物,其中至少一个基团Sp不同于单键,且优选选自-(CH2)p1-、-O-(CH2)p1-、-O-CO-(CH2)p1或-CO-O-(CH2)p1,其中p1为2、3、4、5或6,且若Sp为-O-(CH2)p1-、-O-CO-(CH2)p1或-CO-O-(CH2)p1,则O-原子或CO-基团分别地连接至苯环。
式P中的非常优选基团-A1-(Z-A2)z-选自下式
其中至少一个苯环被至少一个基团L取代并且苯环任选地进一步被一个或多个基团L或P-Sp-取代。
优选的式P及其子式化合物是选自下列优选实施方案,包括其任何组合:
-该化合物中的所有基团P具有相同含义,
--A1-(Z-A2)z-选自式A1、A2及A5,
-该化合物恰好含有两个可聚合基团(由该基团P表示),
-该化合物恰好含有三个可聚合基团(由该基团P表示),
-P选自由丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯及氧杂环丁烷组成的组,非常优选丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯,
-P是甲基丙烯酸酯,
-所有基团Sp是单键,
-该基团Sp中的至少一个是单键及该基团Sp中的至少一个不同于单键,
-Sp当不同于单键时,是-(CH2)p2-、-(CH2)p2-O-、-(CH2)p2-CO-O-、-(CH2)p2-O-CO-,其中p2是2、3、4、5或6,及O原子或CO-基团分别连接至苯环,
-Sp是单键或表示-(CH2)p2-、-(CH2)p2-O-、-(CH2)p2-CO-O-、-(CH2)p2-O-CO-,其中p2是2、3、4、5或6,及O原子或CO-基团分别连接至苯环,
-R表示P-Sp-,
-R不表示或含有可聚合基团,
-R不表示或含有可聚合基团及表示具有1至25个C原子的直链、支链或环状烷基,其中一个或多个不相邻的CH2基团任选地经-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-以O及/或S原子彼此不直接连接的方式替代,且其中一个或多个H原子各自任选地经F、Cl或La替代,
-L或L’表示F,Cl或CN,
-L为F。
合适和优选的式P化合物选自下式:
其中,各个基团具有以下含义:
P1、P2和P3各自彼此独立地表示丙烯酸酯基或甲基丙烯酸酯基,
Sp1、Sp2和Sp3各自彼此独立地表示单键或间隔基团(具有如上下文对于Sp所述的含义之一),以及尤其优选表示-(CH2)p1-、-(CH2)p1-O-、-(CH2)p1-CO-O-、-(CH2)p1-O-CO-或-(CH2)p1-O-CO-O-,其中p1是从1到12的整数,此外其中基团P1-Sp1-、P2-Sp2-和P3-Sp3-中的一个或多个可以表示Raa,条件是存在的基团P1-Sp1-、P2-Sp2-和P3-Sp3-中的至少一个不同于Raa,
Raa表示H、F、Cl、CN或具有1到25个C原子的直链或支链烷基,其中另外一个或多个不相邻的CH2基团也可彼此独立地被C(R0)=C(R00)-、-C≡C-、-N(R0)-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-以使得O和/或S原子彼此不直接相连的方式替代,以及其中另外一个或多个H原子可被F、Cl、CN或P1-Sp1-替代,特别优选具有1到12个C原子的直链或支链、任选单或多氟代的烷基、烷氧基、烯基、炔基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰基氧基或烷氧基羰基氧基,其中烯基和炔基具有至少两个C原子以及支化基团具有至少三个C原子,
R0、R00各自彼此独立地以及每次出现时相同或不同地表示H或具有1到12个C原子的烷基,
Ry和Rz各自彼此独立地表示H、F、CH3或CF3,
X1、X2和X3各自彼此独立地表示-CO-O-、-O-CO-或者单键,
Z1表示-O-、-CO-、-C(RyRz)-或-CF2CF2-,
Z2和Z3各自彼此独立地表示-CO-O-、-O-CO-、-CH2O-、-OCH2-、-CF2O-、-OCF2-或-(CH2)n-,其中n为2、3或4,
L每次出现时相同或不同地表示F,Cl,CN或具有1到12个C原子的直链或支链的、任选单或多氟代的烷基、烷氧基、烯基、炔基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰基氧基或烷氧基羰基氧基,优选F,
L'和L″各自彼此独立地表示H、F或Cl,
k表示0或1,
r表示0、1、2、3或4,
s表示0、1、2或3,
t表示0、1或2,
x表示0或1。
尤其优选的是式P2,P13,P17,P22,P23,P24,P30,P31和P32的化合物。
更优选的是三反应性化合物P15至P30,特别是P17,P18,P19,P22,P23,P24,P25,P26,P30,P31和P32。
在P1至P32的化合物中,基团
其中L在每次出现时相同或不同地具有上文或下文所给出的含义之一,且优选为F、Cl、CN、NO2、CH3、C2H5、C(CH3)3、CH(CH3)2、CH2CH(CH3)C2H5、OCH3、OC2H5、COCH3、COC2H5、COOCH3、COOC2H5、CF3、OCF3、OCHF2、OC2F5或P-Sp-,非常优选为F、Cl、CN、CH3、C2H5、OCH3、COCH3、OCF3或P-Sp-,更优选为F、Cl、CH3、OCH3、COCH3或OCF3,尤其为F或CH3。
根据本发明的介质包含一种或多种手性掺杂剂。优选地,这些手性掺杂剂的螺旋扭曲力(HTP)的绝对值在1μm-1至150μm-1的范围内,优选在10μm-1至100μm-1的范围内。在介质包含两种或更多种手性掺杂剂的情况下,这些可能具有它们的HTP值的相反的符号。对于一些具体实施方案,这种条件是优选的,因为它允许在一定程度上补偿相应化合物的手性,因此,可以用于补偿装置中所得介质的各种温度依赖性能。然而,通常,优选的是,根据本发明的介质中存在的大多数手性化合物,优选全部手性化合物具有它们的HTP值的相同的符号。
优选地,根据本申请的介质中存在的手性掺杂剂是介晶化合物并且最优选它们本身展现出介晶相。
在本发明的优选实施方案中,介质包含两种或更多种都具有相同HTP的代数符号的手性化合物。
各个化合物的HTP的温度依赖性可以是高的或低的。可通过以相应比率混合具有HTP的不同温度依赖性的化合物补偿介质的节距的温度依赖性。
对于光学活性组分,本领域技术人员可使用大量手性掺杂剂,其中一些为可商购的,诸如壬酸胆甾醇基酯、R-811及S-811、R-1011及S-1011、R-2011及S-2011、R-3011及S-3011、R-4011及S-4011、或CB15(均来自Merck KGaA,Darmstadt)。
特别适合的掺杂剂是含有一个或多个手性基团和一个或多个介晶基团、或一个或多个与手性基团形成介晶基团的芳香族或脂环族基团的化合物。
适合的手性基团是例如手性支链烃基团、手性乙二醇、联萘酚或二氧戊环,此外是选自以下的单-或多价手性基团:糖衍生物、糖醇、糖酸、乳酸、手性经取代的二醇、类固醇衍生物、萜类衍生物、氨基酸或几个(优选1至5个)氨基酸的序列。
优选的手性基团是糖衍生物,例如葡萄糖、甘露糖、半乳糖、果糖、阿拉伯糖和右旋糖;糖醇,例如,山梨醇、甘露醇、艾杜糖醇、半乳糖醇或其脱水衍生物,特别是二脱水己糖醇,例如二脱水山梨糖醇(1,4:3,6-二脱水-D-山梨糖醇、异山梨醇)、二脱水甘露醇(异山梨醇)或二脱水艾杜糖醇(异艾杜糖醇),糖酸,例如,葡萄糖酸、古洛糖酸和酮古洛糖酸,手性取代的二醇基团,例如,单-或低聚乙二醇或丙二醇,其中一个或多个CH2基团被烷基或烷氧基取代,氨基酸,例如,丙氨酸、缬氨酸、苯基甘氨酸或苯丙氨酸或这些氨基酸中的1至5个的序列,类固醇衍生物,例如,胆甾醇基或胆酸基团,萜衍生物,例如,薄荷基、新薄荷基、莰烯基(campheyl)、蒎烯基(pineyl)、萜品烯基(terpineyl)、异长叶基(isolongifolyl)、葑基、甲叉二氯基(carreyl)、桃金娘烯基(myrthenyl)、诺卜基(nopyl)、香叶基(geraniyl)、芳樟醇基(linaloyl)、橙花基(neryl)、香茅基(citronellyl)或二氢香茅基。
根据本发明的介质优选包含选自已知手性掺杂剂的组的手性掺杂剂。适合的手性基团及介晶手性化合物描述于例如DE 34 25 503、DE 35 34 777、DE 35 34 778、DE 35 34779及DE 35 34 780、DE 43 42 280、EP 01 038 941及DE 195 41 820中。实例也为下表F中所列的化合物。
优选地根据本发明使用的手性化合物选自由下文所展示的式组成的组。
尤其优选的为选自由下式A-I至A-III及A-Ch的化合物组成的组的手性掺杂剂:
其中
Ra11、Ra12和Rb12彼此独立地表示具有1-15个C原子的烷基,其中,另外,一个或多个不相邻的CH2基团可以各自彼此独立地被-C(Rz)=C(Rz)-、-C≡C-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-或-O-CO-O-以O和/或S原子不直接彼此相连的方式替代,和其中,另外,一个或多个H原子可以各自被F、Cl、Br、I或CN替代,优选烷基,更优选正烷基,条件是Ra12与Rb12不同
Ra21和Ra22彼此独立地表示具有1-15个C原子的烷基,其中,另外,一个或多个不相邻的CH2基团可以各自彼此独立地被-C(Rz)=C(Rz)-、-C≡C-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-或-O-CO-O-以O和/或S原子不直接彼此相连的方式替代,和其中,另外,一个或多个H原子可以被F、Cl、Br、I或CN替代,优选二者为烷基,更优选为正烷基,
Ra31、Ra32和Rb32彼此独立地表示具有1-15个C原子直链和支链的烷基,其中,另外,一个或多个不相邻的CH2基团可以各自彼此独立地被-C(Rz)=C(Rz)-、-C≡C-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-或-O-CO-O-以O和/或S原子不直接彼此相连的方式替代,和其中,另外,一个或多个H原子可以被F、Cl、Br、I或CN替代,
优选烷基,更优选为正烷基,条件是Ra32与Rb32不同,
Rz表示H、CH3、F、Cl或CN,优选H或F,
R8具有以上给出的Ra11的含义之一,优选烷基,更优选具有1-15个C原子的正烷基,
Z8表示-C(O)O-、-CH2O-、-CF2O-或单键,优选-C(O)O-,
A11如下文A12所定义,或可替代地表示
A12表示
优选
其中
L12在每次出现时彼此独立地表示卤素、CN或具有至多12个C原子的烷基、烯基、烷氧基或烯氧基和其中一个或多个H原子任选地被卤素替代,优选甲基、乙基、Cl或F,特别优选F,
A21表示
A22具有针对A12所给出的含义
A31具有针对A11所给出的含义,或可替代地表示
A32具有针对A12所给出的含义。
n2在每次出现时,相同或不同地为0,1或2,和
n3为1,2或3,和
r为0,1,2,3或4。
尤其优选的是选自由下式的化合物组成的组的掺杂剂:
其中
m在每次出现时,相同或不同地为整数1至9和
n在每次出现时,相同或不同地为整数2至9。
尤其优选的式A化合物为式A-III化合物。
进一步优选的掺杂剂为下式A-IV的异山梨醇、异甘露醇或异艾杜醇的衍生物:
优选是二脱水山梨醇,
和手性乙二醇,例如,二苯基乙二醇(氢化苯偶姻)、特别是下式A-V的介晶氢化苯偶姻衍生物:
包括未显示的(S,S)对映异构体,
其中
L是H、F、Cl、CN或具有1至7个碳原子、任选被卤化的烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基或烷氧基羰氧基,
c为0或1,
X为CH2或-C(O)-,
Z0为-COO-,-OCO-,-CH2CH2-或单键,和
R0是具有1-12个碳原子的烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基或烷基羰氧基。
式IV化合物的实例为:
式A-IV的化合物描述于WO 98/00428中。式A-V化合物描述于GB-A-2,328,207中。
非常特别优选的掺杂剂是如WO 02/94805中所述的手性联萘基衍生物、如WO 02/34739中所述的手性联萘酚缩醛衍生物、如WO 02/06265中所述的手性TADDOL衍生物和如WO02/06196和WO 02/06195中所述具有至少一个氟化桥接基团和末端或中心手性基团的手性掺杂剂。
特别优选的是式A-VI的手性化合物
其中
X1、X2、Y1和Y2每个彼此独立地为F、Cl、Br、I、CN、SCN、SF5、具有1-25个C原子的直链或支链烷基,其未被取代或被F、Cl、Br、I或CN单取代或多取代和其中,此外,一个或多个不相邻的CH2基团可以各自彼此独立地被-O-、-S-、-NH-、-NRx-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCOO-、-S-CO-、-CO-S-、-CH=CH-或-C≡C-以使得O和/或S原子不直接彼此键合的方式替代,具有至多20个C原子的可聚合基团或环烷基或芳基,它们可任选地被卤素,优选F,或被可聚合基团单取代或多取代,
x1和x2各自彼此独立地为0、1或2,
y1和y2各自彼此独立地为0、1、2、3或4,
B1和B2各自彼此独立地为芳族的或部分或完全饱和的脂族六元环,其中一个或多个CH基团可以各自被N替代和一个或多个不相邻的CH2基团可以各自被O或S替代,
W1和W2各自彼此独立地为-Z1-A1-(Z2-A2)m-R,和两者之一替代性地为R1或A3,但两者不同时为H,或
U1和U2各自彼此独立地为CH2,O,S,CO或CS,
V1和V2各自彼此独立地为(CH2)n,其中一至四个不相邻的CH2基团可各自经O或S替代,且V1及V2中的一者在
两者均为单键,
n为1,2或3
Z1和Z2各自彼此独立地为-O-,-S-,-CO-,-COO-,-OCO-,-O-COO-,-CO-NRx-,-NRx-CO-,-O-CH2-,-CH2-O-,-S-CH2-,-CH2-S-,-CF2-O-,-O-CF2-,-CF2-S-,-S-CF2-,-CH2-CH2-,-CF2-CH2-,-CH2-CF2-,-CF2-CF2-,-CH=N-,-N=CH-,-N=N-,-CH=CH-,-CF=CH-,-CH=CF-,-CF=CF-,-C≡C-,这些基团中的两者的组合,其中不存在两个O及/或S及/或N原子彼此直接键合,优选为-CH=CH-COO-或-COO-CH=CH-或单键,
Rx表示具有1至6个C原子的烷基,
A1、A2及A3各自彼此独立地为1,4-亚苯基,其中一或两个不相邻CH基团可各自经N替代;1,4-亚环己基,其中一或两个不相邻CH2基团可各自经O或S替代;1,3-二氧戊环-4,5-二基、1,4-亚环己烯基、1,4-双环[2.2.2]亚辛基、哌啶-1,4-二基、萘-2,6-二基、十氢萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氢化萘-2,6-二基,其中这些基团中的每一者可经L单取代或多取代,且另外A1可以是单键,
L为卤素原子,优选为F、CN、NO2,具有1-7个碳原子的烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基或烷氧基羰氧基,其中一个或多个H原子可各自经F或Cl替代,
m在各情况下独立地为0、1、2或3,及
R及R1各自彼此独立地为H、F、Cl、Br、I、CN、SCN、SF5、分别具有1或3至25个碳原子的直链或支链烷基,其可任选地经F、Cl、Br、I或CN单取代或多取代,且其中一个或多个不相邻的CH2基团可各自经-O-、-S-、-NH-、-NR0-、-CO-、-COO-、-OCO-、-O-COO-、-S-CO-、-CO-S-、-CH=CH-或-C≡C-替代,其中不存在两个O及/或S原子彼此直接键合;或可聚合基团。
尤其优选为式A-VI-1的手性联萘衍生物
其中环B,R0和Z0如对于式A-IV和A-V所定义,和b为0,1,或2,
特别是选自下式A-VI-1a至A-VI-1c的那些:
其中环B,R0’和Z0如针对式A-VI-1所定义,和
R0如式A-IV所定义,或H或具有1-4个碳原子的烷基,和
b为0、1或2,
和Z0特别为-OC(O)-或单键。
LC介质中一种或多种手性掺杂剂的浓度优选地在0.001%至20%、优选0.05%至5%、更优选0.1%至2%且最优选0.5%至1.5%的范围内。这些优选浓度范围尤其适用于手性掺杂剂S-4011或R-4011(均来自Merck KGaA)且适用于具有相同或类似HTP的手性掺杂剂。对于与S-4011相比具有更高或更低HTP绝对值的手性掺杂剂,这些优选浓度必须按比例减小,或者按比例增加(根据其HTP值相对于S-4011的HTP值的比率)。
根据本发明的LC介质或主体混合物的间距p优选地在5至50μm、更优选8至30μm且尤其优选10至20μm的范围内。
优选地,根据本发明的介质包含选自式ST-1至ST-19的化合物的组的稳定剂。
其中
RST表示H,具有1-15个C原子的烷基或烷氧基,其中此外,这些基团中的一个或多个CH2基团可各自彼此独立地被-C≡C-,-CF2O-,-OCF2-,-CH=CH-,-O-,-CO-O-,-O-CO-以使得O原子彼此不直接连接的方式替代,和其中此外,一个或多个H原子可被卤素替代,
ZST各自彼此独立地表示-CO-O-,-O-CO-,-CF2O-,-OCF2-,-CH2O-,-OCH2-,-CH2-,-CH2CH2-,-(CH2)4-,-CH=CH-CH2O-,-C2F4-,-CH2CF2-,-CF2CH2-,-CF=CF-,-CH=CF-,-CF=CH-,-CH=CH-,-C≡C-或单键,
L1和L2各自彼此独立地表示F,Cl,CF3或CHF2,
p表示1或2,
q表示1,2,3,4,5,6,7,8,9或10。
在式ST化合物中,特别优选下式的化合物
其中n=1,2,3,4,5,6或7,优选n
=1或7
其中n=1,2,3,4,5,6或7,优选n
=3
其中n=1,2,3,4,5,6或7,优选n
=3
在式ST-3a和ST-3b的化合物中,n优选表示3。在式ST-2a的化合物中,n优选表示7。
非常特别优选的根据本发明的混合物包含一种或多种选自式ST-2a-1,ST-3a-1,ST-3b-1,ST-8-1,ST-9-1和ST-12的化合物的稳定剂:
按混合物计,式ST-1至ST-19的化合物优选地各自以0.005%至0.5%的量存在于根据本发明的液晶混合物中。
若根据本发明的混合物包含两种或更多种来自式ST-1至ST-18的化合物的组的化合物,则在两种化合物的情况下,按混合物计,浓度对应地增加至0.01至1%。
然而,按根据本发明的混合物计,式ST-1至式ST-18的化合物的总比例不应超出2%。
根据本发明的混合物包含
-一种或多种式I化合物,优选为式I-1及I-2的化合物,其总浓度优选地在>0%至30%、更优选地2%至25%或3%至23%、尤其优选地5%至22%的范围内。
根据本发明的混合物优选地包含
-一种或多种式I-1化合物,其总浓度在1%至20%、优选地4%至15%、特别是5%至12%的范围内;
及/或
-一种或多种式I-2化合物,其总浓度在3%至30%、优选地4%至25%、特别是5%至22%的范围内;
及/或
-一种或多种式II及/或IIA-1及/或IIA-2的化合物,优选为式II-2及/或II-3的化合物,其总浓度优选地在2%至25%、更优选地6%至23%、尤其优选地7%至20%的范围内。
及/或
-一种或多种式IIIA化合物,其总浓度优选地在2%至30%、更优选地3%至25%、尤其优选地4%至20%的范围内;
及/或
-一种或多种式IIIA及IIIB的化合物,其总浓度优选地在8%至35%、更优选地12%至30%、尤其优选地15%至26%的范围内;
及/或
-一种或多种式IIID化合物,其总浓度优选地在5%至45%、更优选地8%至40%、尤其优选地10%至35%的范围内;
及/或
-一种或多种式IIIA及IIID的化合物,其总浓度优选地在8%至35%、更优选地12%至30%、尤其优选地15%至26%的范围内;
及/或
-一种或多种式IV化合物,其总浓度优选地在35%至75%、更优选地40%至65%、尤其优选地45%至55%的范围内;
及/或
-一种或多种式IV及IVb的化合物,其总浓度优选地在15%至70%、更优选地20%至65%、尤其优选地25%至60%的范围内;
及/或
一种或多种式IIA-Y化合物,其总浓度优选地在>0%至10%、更优选地0.5%至7%、特别是1%至5%的范围内。
优选地,介质包含一种或多种选自由式I、II、IIA-1、IIA-2、III及IV组成的组的化合物,其总浓度在80%至100%或85%至99%、更优选地90%至98%、特别是93%至97%的范围内。
特别是,介质包含
-一种或多种化合物CY-n-Om,特别是CY-3-O4、CY-5-O4及/或CY-3-O2,其总浓度优选地在1%至20%、优选地2%至15%、非常优选地3至10%或3至8%的范围内;
及/或
-CPY-n-Om,特别是为CPY-2-O2、CPY-3-O2及/或CPY-5-O2,其浓度优选地>5%,特别是7%至20%,
及/或
-一种或多种化合物CCY-n-Om,优选为CCY-4-O2、CCY-3-O2、CCY-3-O3、CCY-3-O1及/或CCY-5-O2,其浓度优选地>3%,特别是5至15%,
及/或
-CLY-n-Om,优选为CLY-2-O4、CLY-3-O2及/或CLY-3-O3,按整体混合物计,其浓度优选地>5%,特别是15至30%,非常优选为20至25%;
及/或
-CLY-n-Om及PY-n-Om,优选为CLY-3-O2及/或CLY-3-O3及/或CLY-4-O2以及PY-3-O2及/或PY-1-O2,按整体混合物计,其浓度优选为5至35%,更优选为15至33%,
及/或
-CC-V-V,按整体混合物计,其浓度优选为5至50%。
及/或
-式CC-3-V1及/或CC-4-V1的化合物,其总浓度在5至40%、更优选地15%至35%、尤其优选地20%至30%的范围内,
及/或
-一种或多种式B-nO-Om及/或B(S)-nO-Om的化合物,特别是为化合物B(S)-2O-O5,其浓度优选地在2至10%的范围内,以及化合物CC-3-V1及/或化合物CC-4-V1,其总浓度在10至30%、优选地15至20%的范围内。
及/或
-0.1%至3%的化合物PPGU-3-F
及/或
->0%至10%、优选地4%至8%的化合物PGIY-nO-Om。
此外,本发明涉及一种具有有源矩阵寻址的电光显示器,其特征在于其含有如权利要求1的液晶介质作为介电质,且其中显示器为VA、SA-VA、IPS、U-IPS、FFS、UB-FFS、SA-FFS、PS-VA、PS-OCB、PS-IPS、PS-FFS、PS-UB-FFS、PS-posi-VA、PS-TN、聚合物稳定型SA-VA或聚合物稳定型SA-FFS显示器。
有利的为根据本发明的液晶介质优选地具有≤-20℃至≥70℃、尤其优选地≤-30℃至≥80℃、非常尤其优选地≤-40℃至≥90℃的向列相。
根据本发明的介质具有70℃或75℃或更高、优选地80℃或更高、更优选地85℃或90℃或更高、特别是95℃或更高的清亮温度。
液晶混合物优选地具有至少60K的向列相范围及在20℃下至多30mm2·s-1的流动粘度ν20。
混合物在-20℃或更低、优选地在-30℃或更低、非常优选地在-40℃或更低的温度下为向列型。
表述“具有向列相”此处一方面意指于低温下于相应温度下未观察到近晶相和结晶和另一方面意指自向列相加热时仍未变得清亮。低温研究在流动粘度计中、于相应温度下进行并通过在具有相应于电光用途的层厚度的测试盒中储存至少100小时而进行检验。如果于-20℃温度下相应测试盒中的储存稳定性为1000小时或更多,则该介质被称为于该温度下稳定。在-30℃和-40℃的温度下,响应时间分别为500小时和250小时。在高温下,清亮点通过常规方法于毛细管中测量。
液晶混合物的双折射率Δn值通常在0.07与0.16之间,优选地在0.08与0.15之间,非常优选地在0.09与0.14之间。
在本发明的一优选实施方案中,介质的双折射率在0.085至0.105、优选地0.090至0.100、特别是0.092至0.094的范围内。
在另一优选实施方案中,介质具有在0.095至0.106、优选地0.100至0.105、特别是0.101至0.103的范围内的双折射率。
根据本发明的液晶混合物具有-1.5至-8.0、优选地-2.7至-5.0、特别是-3.3至-4.8的介电各向异性Δε。
20℃下的旋转粘度γ1优选地≤160mPa·s,特别是≤130mPa·s。
根据本发明的介质具有15或更大、优选地15.3或更大、非常优选地15.4或更大、特别是15.5或大于15.6的平均弹性常数Kavg。
根据本发明的介质具有7.9或7.8或7.7或7.6或更小、优选地7.0或更小、更优选地6.9或更小、特别是6.8或更小的值γ1/K1。
此外,根据本发明的液晶介质在液晶盒中具有高的电压保持率值。
通常,具有低寻址电压或阈值电压的液晶介质比那些具有更高寻址电压或阈值电压的LC介质显示出更低的电压保持率,反之亦然。
对于本发明,术语“介电正性化合物”表示具有Δε>1.5的化合物,术语“介电中性化合物”表示具有-1.5≤Δε≤1.5的那些和术语“介电负性化合物”表示具有Δε<-1.5的那些。此处,化合物的介电各向异性通过在至少一个测试盒中将10%的化合物溶于液晶主体并测定所得混合物的电容而测定,每种情况下测试盒具有20μm的层厚度并在1kHz下具有垂面和沿面表面配向。测量电压通常为0.5V-1.0V,但总是低于所研究的各液晶混合物的电容阈值。
本发明所述所有温度值均以℃为单位。
根据本发明的混合物适用于所有VA-TFT应用,诸如例如VAN、MVA、(S)-PVA、ASV、PSA(聚合物持续型VA)及PS-VA(聚合物稳定型VA)。其此外适用于具有负Δε的IPS(共平面切换型)及FFS(边缘场切换型)应用。
本发明显示器中的向列液晶混合物通常包含两种组分A和B,它们本身由一种或多种单独的化合物组成。
组分A具有显著的负介电各向异性,并使向列相的介电各向异性为≤-0.5。除一种或多种式I化合物之外,其优选包含式IIIA、IIIB和/或IIIC化合物,以及一种或多种式IV-1化合物。
组分A的比例优选为45-100%,特别是60-85%。
对于组分A,优选选择具有≤-0.8的Δε值的一种或多种单独的化合物。作为整体的混合物中A比例越小,该值必将越负。
组分B具有明显的向列性(nematogeneity),并且在20℃下的流动粘度不大于30mm2·s-1,优选不大于25mm2·s-1。
许多合适的材料是本领域技术人员从文献中已知的。特别优选的是式O-17的化合物。
组分B中特别优选的单个化合物是极低粘度的向列型液晶,其在20℃下的流动粘度不大于18mm2·s-1,优选不大于12mm2·s-1。
组分B是单变性(monotropically)或互变性(enantiotropically)向列型,没有近晶相,并且能够在非常低的温度下防止液晶混合物中近晶相的发生。例如,如果各种高向列态材料被加入近晶相液晶混合物中,那么可通过抑制达到近晶相的程度来对比这些材料的向列态。
混合物也可任选包含组分C,其包含具有Δε≥1.5的介电各向异性的化合物。这些所谓的正性化合物通常以≤20wt%的量存在于负介电各向异性的混合物中,基于作为整体的混合物。
除一种或多种式I及式II的化合物以外,介质优选地包含4至15种、特别是5至12种且尤其优选地<10种式IIIA、IIIB及/或IIIC的化合物及任选的一种或多种式IV-1化合物。
除式IIIB化合物及式IIIA、IIIB及/或IIIC及任选的IV-1的化合物以外,其他成分也可以例如整体混合物的至多45%、但优选地至多35%、特别是至多10%的量存在。
其他成分优选地选自向列型或向列态(nematogenic)物质,特别地选自以下的类别的已知物质:氧化偶氮苯、苯亚甲基苯胺、联苯、联三苯、苯甲酸苯酯或苯甲酸环己酯、环己烷甲酸苯酯或环己烷甲酸环己酯、苯基环己烷、环己基联苯、环己基环己烷、环己基萘、1,4-双环己基联苯或环己基嘧啶、苯基二噁烷或环己基二噁烷、任选经卤化的、苯甲基苯基醚、二苯乙炔及经取代的肉桂酸酯。
适合作为此类型的液晶相的成分的最重要化合物可由下式IV表征
R20-L-G-E-R21 IV
其中L及E各自指代来自由以下形成的组的碳环或杂环系统:1,4-二取代的苯环及环己烷环、4,4’-二取代的联苯、苯基环己烷及环己基环己烷系统、2,5-二取代的嘧啶及1,3-二噁烷环、2,6-二取代的萘、二氢萘及四氢萘、喹唑啉及四氢喹唑啉,
G表示-CH=CH--N(O)=N-
-CH=CQ--CH=N(O)-
-C≡C--CH2-CH2-
-CO-O--CH2-O-
-CO-S--CH2-S-
-CH=N--COO-Phe-COO-
-CF2O--CF=CF-
-OCF2--OCH2-
-(CH2)4--(CH2)3O-
或C-C单键,Q指代卤素,优选地指代氯或-CN,且R20及R21各自指代具有至多18个、优选地至多8个碳原子的烷基、烯基、烷氧基、烷氧基烷基或烷氧基羰氧基,或这些基团中的一者指代CN、NC、NO2、NCS、CF3、SF5、OCF3、F、Cl或Br。
在大多数这些化合物中,R20及R21彼此不同,这些基团中的一者通常为烷基或烷氧基。所提出的取代基的其他变化形式也是常见的。许多此类物质或其混合物还可商购。所有这些物质可通过从文献已知的方法制备。
对于本领域技术人员不言而喻,根据本发明的VA、IPS或FFS混合物还可包含其中例如H、N、O、Cl及F经对应同位素替代的化合物。
按混合物计,任选将式P化合物以优选地0.01至5重量%、尤其优选地0.2至2重量%的浓度添加至根据本发明的混合物中。这些混合物也可任选包含引发剂,如例如在U.S.6,781,665中所描述。优选地将引发剂(例如来自BASF的Irganox-1076)以0至1%的量添加至包含可聚合化合物的混合物中。此类型的混合物可用于所谓的聚合物稳定型VA模式(PS-VA)或PSA(聚合物持续型VA),其中意欲在填充显示面板之后在液晶混合物中进行反应性介晶的聚合。其前提条件在于LC主体的液晶化合物不会在反应性介晶的聚合条件下(即,一般在暴露于320至360nm的波长范围内的UV时)发生反应。含有烯基侧链的液晶化合物,诸如例如CC-3-V在用于RM的聚合条件(UV聚合)下不展现反应,因此,在本文中,这样的化合物不被视为RM。
根据本发明的化合物可在已知且适于所述反应的反应条件下通过或类似于描述于文献(例如描述于标准著作中,诸如Houben-Weyl,Methoden der Organischen Chemie[Methods of Organic Chemistry],Georg-Thieme-Verlag,Stuttgart)中的已知方法来合成。也可在本文中使用本身已知但未在本文中提及的变化形式。特别是,其可如以下反应流程中所描述或类似于以下反应流程而制备。制备本发明化合物的其他方法可获自实施例。
上文未明确提及的其他介晶化合物也可任选且有利地用于根据本发明的介质中。此类化合物为本领域技术人员已知。
以下实施例解释了本发明但是并不限制本发明。然而,它们向本领域技术人员展示了优选的混合物概念,以及优选使用的化合物及其各自的浓度,以及它们彼此之间的组合。此外,实施例阐明了哪些性能以及性能的组合是可获得的。
对于本发明和在以下实施例中,液晶化合物的结构通过缩略词表示,根据下表A至C进行到化学式的转化。所有基团CnH2n+1,CmH2m+1和ClH2l+1或CnH2n,CmH2m和ClH2l为直链烷基基团或亚烷基基团,各种情况下各自具有n,m和l个C原子。优选地,n,m和l彼此独立地为1,2,3,4,5,6或7。表A显示了化合物核的环要素的代码,表B列举了桥接单元,和表C列举了分子左手和右手端基的符号含义。缩略词由具有任选连接基团的环要素的代码,之后是第一连字符以及左手端基代码,和第二连字符以及右手端基代码组成。表D显示了化合物的示例性结构和它们各自的缩写。
表A:环要素
表B:桥联单元
表C:端基
其中n及m各自为整数,且三点“...”为来自此表的其他缩写的占位符。
除式I、IIIA、IIIB、IIIC及/或IIID的化合物之外,根据本发明的混合物优选地包含下文所提及的化合物中的一种或多种化合物。
使用以下缩写:
(n、m、k及l各自彼此独立地为整数,优选为1至9,优选为1至7,k及l可能也可为0且优选为0至4,更优选为0或2且最优选为2,n优选为1、2、3、4或5,在组合“-nO-”中,其优选为1、2、3或4,优选为2或4,m优选为1、2、3、4或5,在组合“-Om”中,其优选为1、2、3或4,更优选为2或4。组合“-lVm”优选为“2V1”。)表D
表E
表E展示可添加至根据本发明的LC介质中的手性掺杂剂。
表F
表F展示可用于根据本发明的LC介质中的说明性反应性介晶化合物。
在一优选实施方案中,根据本发明的混合物包含一种或多种可聚合化合物,优选地选自式RM-1至RM-144的可聚合化合物。在这些中,化合物RM-1、RM-4、RM-8、RM-17、RM-19、RM-35、RM-37、RM-39、RM-40、RM-41、RM-48、RM-52、RM-54、RM-57、RM-64、RM-74、RM-76、RM-88、RM-102、RM-103、RM-109、RM-117、RM-120、RM-121、RM-122及RM-145至RM-152为尤其优选的。
在另一优选实施方案中,根据本发明的混合物包含一种或多种选自式RM-145至RM-152、非常优选地选自式RM-147至RM-152的可聚合化合物。
表G
表G展示用于竖直配向的自配向添加剂,其可以连同式P的可聚合化合物一起用于根据本发明的SA-VA及SA-FFS显示器的LC介质中:
在一优选实施方案中,根据本发明的LC介质、SA-VA及SA-FFS显示器包含一种或多种选自式SA-1至SA-48、优选地选自式SA-14至SA-48、非常优选地选自式SA-20至SA-34及SA-44的SA添加剂与一种或多种式P的RM组合。
工作实施例:
以下实施例意欲解释本发明而不对其进行限制。在实施例中,m.p.表示液晶物质的熔点(以摄氏度为单位)且C表示液晶物质的清亮点(以摄氏度为单位);沸腾温度由m.p.表示。此外:C表示结晶固体状态,S表示近晶相(指数表示相类型),N表示向列状态,Ch表示胆甾醇状液晶相,I表示各向同性相,Tg表示玻璃化转变温度。两个符号之间的数字指示以摄氏度为单位的转化温度。
用于测定单一化合物的光学各向异性Δn的主体混合物为市售混合物ZLI-4792(Merck KGaA)。使用市售混合物ZLI-2857测定介电各向异性Δε。待研究化合物的物理数据由在添加待研究化合物之后主体混合物的介电常数的变化及外推至100%所用化合物获得。一般而言,视溶解度而定,将10%的待研究化合物溶解于主体混合物中。
除非另外指示,否则份数或百分比数据表示重量份或重量百分比。
在上文及下文中:
Vo表示在20℃下的电容阈值电压[V],
ne表示在20℃及589nm下的非寻常折射率,
no表示在20℃及589nm下的寻常折射率,
Δn表示在20℃及589nm下的光学各向异性,
ε⊥表示在20℃及1kHz下,与指向矢垂直的介电电容率,
ε||表示在20℃及1kHz下,与指向矢平行的介电电容率,
Δε表示在20℃及1kHz下的介电各向异性,
cl.p.,T(N,I)表示清亮点[℃],
γ1表示在20℃下测量的旋转粘度[mPa·s],
K1表示弹性常数,在20℃下的“展曲”变形[pN],
K2表示弹性常数,在20℃下“扭曲”变形[pN],
K3表示弹性常数,在20℃下的“弯曲”变形[pN],
LTS表示如所指定在测试盒或本体中测定的低温稳定性(向列相)。
除非另外明确指出,否则本申请中针对温度(诸如例如熔点T(C,N)、自近晶(S)相至向列(N)相的转变T(S,N)及清亮点T(N,I)或cl.p.)所指示的所有值以摄氏度(℃)为单位进行指示。M.p.表示熔点。此外,Tg=玻璃状态,C=结晶状态,N=向列相,S=近晶相且I=各向同性相。这些符号之间的数字表示转变温度。
除非另外明确指示,否则用于本发明的术语“阈值电压”涉及电容阈值(V0),还称为Freedericks阈值。在实施例中,如一般常用,也可针对10%相对对比度指示光学阈值(V10)。
用于测量电容阈值电压的显示器由两个间距为20μm的平面平行的玻璃外板组成,其各自在内侧上具有电极层且在顶部具有未摩擦的聚酰亚胺配向层,这引起液晶分子的垂直边缘配向。
用于测量倾斜角的显示器或测试盒由两个间距为4μm的平面平行的玻璃外板组成,其各自在内侧上具有电极层且在顶部具有聚酰亚胺配向层,其中两个聚酰亚胺层彼此反向平行摩擦且引起液晶分子的垂直边缘配向。
除非另外指示,否则在20℃(VHR20)及在100℃(VHR100)下的烘箱中在来自TOYOCorporation,Japan的可商购仪器型号LCM-1(O0004)中5分钟之后测定VHR。除非更确切地指示,否则所使用电压的频率在1Hz至60Hz的范围内。
在来自Heraeus,Germany的市售仪器“Suntest CPS+”中使用氙气灯NXE1500B研究对UV照射的稳定性。除非明确指示,否则将密封测试盒照射2.0h而无需额外加热。300nm至800nm的波长范围内的照射功率为765W/m2V。具有310nm的边缘波长的UV“截止”滤波器按次序使用以仿真所谓的窗玻璃模式。在各系列实验中,针对各条件研究至少四个测试盒,且各个结果经指示为对应各个测量的平均值。
通常通过曝光(例如,通过UV照射或通过LCD背光)引起的电压保持率(ΔVHR)的减小是根据以下等式(1)来测定:
ΔVHR(t)=VHR(t)-VHR(t=0) (1)。
为研究低温稳定性,还称为“LTS”,即本体中的LC混合物针对各个组分在低温下的自发性结晶或近晶相的出现的稳定性,视具体情况而定,将各自含有约1g材料的若干密封瓶储存于一个或多个给定温度下,通常为-10℃、-20℃、-30℃及/或-40℃,且以规则间隔目视检查是否观测到相变。一旦第一个样本在给定温度下展示变化,就标注出时间。直至最后检验之前未观测到变化的时间经标注为相应的LTS。
使用来自Toyo Corporation,Japan的可商购LC材料特征测量系统型号6254、使用具有3.2μm盒间隙的AL16301聚酰亚胺(JSR Corp.,Japan)的VHR测试盒来测量离子密度,根据其计算电阻率。在储存于60℃或100℃下的烘箱中5min之后执行测量。
所谓的“HTP”表示光学活性或手性物质在LC介质中的螺旋扭曲力(以μm为单位)。除非另外指示,否则在20℃的温度下在可商购向列型LC主体混合物MLD-6260(Merck KGaA)中测量HTP。
清亮点使用Mettler Thermosystem FP900来测量。光学各向异性(Δn)使用Abbe-Refraktometer H005(在589nm,20℃下的钠光谱灯Na10)来测量。介电各向异性(Δε)在20℃下使用LCR-Meter E4980A/Agilent(G005)(具有JALS 2096-R1的ε平行盒)来测量。接通电压(V0)在20℃下使用LCR-Meter E4980A/Agilent(G005)(具有JALS 2096-R1的ε平行盒)来测量。旋转粘度(γ1)在20℃下使用TOYO LCM-2(0002)(具有JALS-2096-R 1的γ1负盒)来测量。弹性常数(K1,展曲)在20℃下使用LCR-Meter E4980A/Agilent(G005)(具有JALS2096-R1的ε平行盒)来测量。K3:弹性常数(K3,弯曲)在20℃下使用LCR-Meter E4980A/Agilent(G005)(具有JALS 2096-R1的ε平行盒)来测量。
除非另外明确指出,否则本申请中的所有浓度均以重量百分比指示且与包含所有固体或液晶组分的作为整体的对应混合物(无溶剂)有关。除非另外明确指示,否则所有物理特性均根据“Merck Liquid Crystals,Physical Properties of Liquid Crystals”,Status1997年11月,Merck KGaA,Germany测定,且适用于20℃的温度。
以下具有负介电各向异性的混合物实施例尤其适用于具有至少一个平面配向层的液晶显示器,诸如例如IPS及FFS显示器,特别是UB-FFS(=超亮FFS),且适用于VA显示器。
混合物实施例及比较实施例
比较混合物C-1及混合物实施例N-1至N-64具有下表所给出的组成及特性。
比较混合物C1
混合物N-1
混合物N-2
混合物N-3
介质N-1、N-2及N-3与包含式II化合物但不包含式I化合物的介质C-1的比较出乎意料地展示,由于使用式I化合物,根据本发明的液晶介质的γ1/K1值显著改善(降低),这引起包含介质的显示器的更快切换(参见下表1)。此外,Kavg的值几乎不变,这对应于未改变的高对比度度。特别有利地,γ1/K1的低值通过使用式I-1及式I-2的化合物两者(混合物N-2及N-3)来实现。
表1
混合物N-4
混合物N-5
混合物N-6
混合物N-7
混合物N-8
混合物N-9
混合物N-10
混合物N-11
混合物N-12
混合物N-13
混合物N-14
混合物N-15
混合物N-16
混合物N-17
混合物N-18
混合物N-19
混合物N-20
混合物N-21
混合物N-22
混合物N-23
混合物N-24
混合物N-25
混合物N-26
以下混合物N-27至N-63另外含有如上文所指示的稳定剂。表中给出的主体混合物的量及稳定剂的量总计为100重量%。
表2:包含稳定剂的混合物.
手性向列型混合物N-64由99.20%的混合物N-27及0.80%的手性掺杂剂S-2011组成:
混合物N-64特征在于UV负荷下的非常高的稳定性,且展示改良的切换时间。
Claims (15)
1.一种液晶介质,其包含一种或多种式I化合物
其中
R 11、R 12相同或不同地表示H或具有1至15个C原子的直链或支链烷基,其中这些基团中的一个或多个CH 2基团可以使得O原子彼此不直接连接的方式各自彼此独立地经 -C≡C-、-CF2O-、-OCF 2-、-CH=CH-、-O-、-CO-O-或-O-CO-替代,且其中一个或多个H原子可经卤素替代,
Y表示H或CH 3,
p为0或1;及
一种或多种式II化合物
其中
R 11及R12相同或不同地表示H、具有1至15个C原子的直链或支链烷基或烷氧基,其中这些基团中的一个或多个CH 2基团可以使得O原子彼此不直接连接的方式各自彼此独立地经 -C≡C-、-CF2O-、-OCF 2-、-CH=CH-、-O-、-CO-O-或-O-CO-替代,且其中一个或多个H原子可经卤素替代,
A 1在每次出现时彼此独立地表示
a)1,4-亚环己烯基或1,4-亚环己基,其中一个或两个不相邻的CH 2基团可经-O-或-S-替代,
b)1,4-亚苯基,其中一个或两个CH基团可经N替代,或
c)来自基团螺[3.3]庚烷-2,6-二基、1,4-双环[2.2.2]亚辛基、萘-2,6-二基、十氢萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基、菲-2,7-二基及芴-2,7-二基的基团,
其中该基团a)、b)及c)可经甲基、乙基或卤素单取代或多取代,
n为0、1或2,
Z 1在每次出现时彼此独立地表示-CO-O-、-O-CO-、-CF 2O-、-OCF 2-、-CH 2O-、-OCH2-、-CH 2-、-CH 2CH 2-、-(CH 2)4-、-CH=CH-CH 2O-、-C 2F 4-、-CH 2CF 2-、-CF 2CH 2-、-CF=CF-、-CH=CF-、-CF=CH-、-CH=CH-、-C≡C-或单键,
L 11及L12各自彼此独立地表示H、F、Cl、CF 3或CHF 2,及
W表示O或S。
2.根据权利要求1的介质,其中该介质包含一种或多种其中p为0的式I化合物及一种或多种其中p为1的式I化合物。
3.根据权利要求1或2的介质,其中该介质包含一种或多种其中n为0且W表示S的式II化合物。
5.根据权利要求1至4中一项或多项的介质,其中该介质包含一种或多种选自式IIA、IIB、IIC、IID及IIE的化合物的组的化合物,
其中
R 2A、R 2B、R 2C、R 2D及R 2E各自彼此独立地表示H、具有至多15个C原子的烷基或烯基,其未经取代、经CN或CF 3单取代或至少经卤素单取代,其中另外,这些基团中的一个或多个CH2基团可以使得O原子彼此不直接连接的方式经-O-、-S-、 -C≡C-、-CF 2O-、-OCF 2-、-OC-O-或-O-CO-替代,
L 1至L 4各自彼此独立地表示F、Cl、CF 3或CHF 2,
Y表示H、F、Cl、CF 3、CHF 2或CH 3,
Z 2A各自彼此独立地表示单键、-CH=CH-、-CF 2O-、-OCF 2-、-CH 2O-、-OCH 2-、-COO-、-OCO-、-C 2F 4-、-CF=CF-、-CH=CHCH 2O-,
Z 2、Z 2B及Z 2D各自彼此独立地表示单键、-CH 2CH 2-、-CH=CH-、-CF 2O-、-OCF 2-、-CH2O-、-OCH 2-、-COO-、-OCO-、-C 2F 4-、-CF=CF-或-CH=CHCH 2O-,
p表示0、1或2,
q表示0或1,且
v表示1至6的整数,
其中不包括该式I化合物。
7.根据权利要求1至6中一项或多项的介质,其中该介质包含手性掺杂剂。
8.根据权利要求1至7中一项或多项的介质,其中该介质包含一种或多种式P的可聚合化合物
P-Sp-A 1-(Z 1-A 2)z-R P
其中
P表示可聚合基团,
Sp表示间隔基团或单键,
A 1、A 2相同或不同地表示优选地具有4至25个环原子的芳族基、杂芳族基、脂环族基或杂环基,其也可含有稠合环,且其未经取代或经L单取代或多取代,
L表示F、Cl、-CN、P-Sp-或具有1至25个C原子的直链、支链或环状烷基,其中一个或多个不相邻的CH 2-基团以使得O-及/或S-原子彼此不直接连接的方式任选经-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-替代,且其中一个或多个H原子各自任选经P-Sp-、F或Cl替代,
Z 1表示-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-OCH 2-、-CH 2O-、-SCH 2-、-CH2S-、-CF 2O-、-OCF 2-、-CF 2S-、-SCF 2-、-(CH 2)n1-、-CF 2CH 2-、-CH 2CF 2-、-(CF 2)n1-、-CH=CH-、-CF=CF-、-CH=CF-、-CF=CH-、-C≡C-、-CH=CH-CO-O-、-O-CO-CH=CH-、-CH 2-CH 2-CO-O-、-O-CO-CH 2-CH 2-、-CR 0R 00-或单键,
R 0、R 00相同或不同地表示H或具有1至12个C原子的烷基,
R表示H、L或P-Sp-,
z为0、1、2或3,
n1为1、2、3或4。
9.根据权利要求8的LC介质,其中该式P的可聚合化合物经聚合。
10.一种制备根据权利要求1至9中一项或多项的LC介质的方法,其包括使一种或多种选自由根据权利要求1的式I、IIA、IIB、IIC、IID及IIE组成的组的化合物与一种或多种介晶或液晶化合物,且任选与根据权利要求8的可聚合化合物,且任选与一种或多种添加剂混合的步骤。
11.一种LC显示器,其包含根据权利要求1至9中一项或多项的介质。
12.根据权利要求11的LC显示器,其中该显示器为PSA显示器。
13.根据权利要求12的LC显示器,其中该显示器为PS-VA、PS-IPS、PS-FFS、PS-UB-FFS、聚合物稳定型SA-VA或聚合物稳定型SA-FFS显示器。
14.根据权利要求11的LC显示器,其中该显示器为VA、IPS、U-IPS、FFS、UB-FFS、SA-FFS或SA-VA显示器。
15.一种根据权利要求1至9中一项或多项的液晶介质的用途,其用于电光显示器中。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP20183845 | 2020-07-03 | ||
EP20183845.5 | 2020-07-03 | ||
PCT/EP2021/067948 WO2022002997A1 (en) | 2020-07-03 | 2021-06-30 | Liquid crystal medium |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN115867629A true CN115867629A (zh) | 2023-03-28 |
Family
ID=71465141
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202180047455.7A Pending CN115867629A (zh) | 2020-07-03 | 2021-06-30 | 液晶介质 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20230295510A1 (zh) |
EP (1) | EP4176022A1 (zh) |
JP (1) | JP2023531799A (zh) |
KR (1) | KR20230033724A (zh) |
CN (1) | CN115867629A (zh) |
TW (1) | TW202212543A (zh) |
WO (1) | WO2022002997A1 (zh) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114806599A (zh) * | 2022-05-20 | 2022-07-29 | 北京八亿时空液晶科技股份有限公司 | 一种具有大弹性常数的负性液晶组合物及其应用 |
CN114806598A (zh) * | 2022-05-20 | 2022-07-29 | 北京八亿时空液晶科技股份有限公司 | 一种具有高对比度的负性液晶组合物及其应用 |
Family Cites Families (32)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3534780A1 (de) | 1985-09-30 | 1987-04-02 | Hoechst Ag | Chirale phenolester mesogener carbonsaeuren, ein verfahren zu deren herstellung und ihre verwendung als dotierstoff in fluessigkristall-phasen |
DE3534777A1 (de) | 1985-09-30 | 1987-04-02 | Hoechst Ag | Fluessigkristall-phase mit eine temperaturkompensation bewirkenden dotierstoffen |
DE3534778A1 (de) | 1985-09-30 | 1987-04-02 | Hoechst Ag | Chirale ester mesogener carbonsaeuren, ein verfahren zu deren herstellung und ihre verwendung als dotierstoff in fluessigkristall-phasen |
DE4342280A1 (de) | 1993-12-11 | 1995-06-14 | Basf Ag | Polymerisierbare chirale Verbindungen und deren Verwendung |
DE19541820A1 (de) | 1995-11-09 | 1997-05-15 | Consortium Elektrochem Ind | Chirale Dianhydrohexit-Derivate enthaltende flüssigkristalline Organosiloxane |
DE19781752T1 (de) | 1996-07-01 | 1999-09-02 | Merck Patent Gmbh | Chirale Dotierstoffe |
DE19834162A1 (de) | 1997-08-13 | 1999-02-18 | Merck Patent Gmbh | Chirale Verbindungen |
US6177972B1 (en) | 1999-02-04 | 2001-01-23 | International Business Machines Corporation | Polymer stabilized in-plane switched LCD |
JP2002023199A (ja) | 2000-07-07 | 2002-01-23 | Fujitsu Ltd | 液晶表示装置およびその製造方法 |
US7060331B2 (en) | 2000-07-13 | 2006-06-13 | Merck Patent Gmbh | Chiral compounds 1 |
ATE372314T1 (de) | 2000-07-13 | 2007-09-15 | Merck Patent Gmbh | Chirale verbindungen ii |
CN1264835C (zh) | 2000-07-13 | 2006-07-19 | 默克专利股份有限公司 | 手性化合物ⅲ |
DE60104014T2 (de) | 2000-10-20 | 2005-08-11 | Merck Patent Gmbh | Chirale binaphtol-verbindungen |
CN100338054C (zh) | 2001-05-21 | 2007-09-19 | 默克专利股份有限公司 | 手性化合物 |
CN1327279C (zh) | 2002-02-04 | 2007-07-18 | 夏普株式会社 | 液晶显示装置及其制造方法 |
JP4175826B2 (ja) | 2002-04-16 | 2008-11-05 | シャープ株式会社 | 液晶表示装置 |
EP1378557B1 (de) | 2002-07-06 | 2007-02-21 | MERCK PATENT GmbH | Flüssigkristallines Medium |
JP2004294605A (ja) | 2003-03-26 | 2004-10-21 | Fujitsu Display Technologies Corp | 液晶パネル |
JP4387276B2 (ja) | 2004-09-24 | 2009-12-16 | シャープ株式会社 | 液晶表示装置 |
JP2006139047A (ja) | 2004-11-12 | 2006-06-01 | Sharp Corp | 液晶表示装置およびその製造方法 |
DE102011108708A1 (de) | 2010-09-25 | 2012-03-29 | Merck Patent Gmbh | Flüssigkristallanzeigen und flüssigkristalline Medien mit homöotroper Ausrichtung |
US9234136B2 (en) | 2011-07-07 | 2016-01-12 | Merck Patent Gmbh | Liquid-crystalline medium |
KR20150070027A (ko) | 2013-12-16 | 2015-06-24 | 메르크 파텐트 게엠베하 | 액정 매질 |
EP3730590A1 (de) | 2014-03-10 | 2020-10-28 | Merck Patent GmbH | Flüssigkristalline medien mit homöotroper ausrichtung |
JPWO2015155910A1 (ja) | 2014-04-08 | 2017-04-13 | Jnc株式会社 | 液晶組成物および液晶表示素子 |
JP5920606B2 (ja) | 2014-07-07 | 2016-05-18 | Jnc株式会社 | 液晶組成物および液晶表示素子 |
WO2017010281A1 (ja) * | 2015-07-15 | 2017-01-19 | Jnc株式会社 | 液晶組成物および液晶表示素子 |
CN111615547A (zh) * | 2017-12-14 | 2020-09-01 | 默克专利股份有限公司 | 液晶介质 |
DE102019003615A1 (de) * | 2018-06-21 | 2019-12-24 | Merck Patent Gmbh | Flüssigkristallines medium |
US10519377B1 (en) * | 2018-09-07 | 2019-12-31 | Shijiazhuang Chengzhi Yonghua Display Material Co., Ltd | Liquid crystal composition of negative monomer containing cyclopentyl cyclohexenyl and liquid crystal display element or liquid crystal display thereof |
EP3898892B1 (en) * | 2018-12-20 | 2022-10-19 | Merck Patent GmbH | Liquid-crystal medium |
TW202323502A (zh) * | 2021-12-10 | 2023-06-16 | 大陸商石家莊誠志永華顯示材料有限公司 | 液晶組合物及液晶顯示元器件 |
-
2021
- 2021-06-30 WO PCT/EP2021/067948 patent/WO2022002997A1/en active Application Filing
- 2021-06-30 JP JP2022581459A patent/JP2023531799A/ja active Pending
- 2021-06-30 EP EP21735326.7A patent/EP4176022A1/en active Pending
- 2021-06-30 CN CN202180047455.7A patent/CN115867629A/zh active Pending
- 2021-06-30 KR KR1020237003973A patent/KR20230033724A/ko unknown
- 2021-06-30 US US18/014,031 patent/US20230295510A1/en active Pending
- 2021-07-02 TW TW110124429A patent/TW202212543A/zh unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20230033724A (ko) | 2023-03-08 |
TW202212543A (zh) | 2022-04-01 |
US20230295510A1 (en) | 2023-09-21 |
EP4176022A1 (en) | 2023-05-10 |
WO2022002997A1 (en) | 2022-01-06 |
JP2023531799A (ja) | 2023-07-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102113052B1 (ko) | 액정 매질 | |
CN105441086B (zh) | 液晶介质 | |
KR20200035888A (ko) | 액정 매질 | |
KR20190074997A (ko) | 액정 매질 | |
KR20100070338A (ko) | 액정 디스플레이 | |
KR20100059916A (ko) | 액정 디스플레이 | |
CN113072962A (zh) | 液晶介质 | |
CN114958392A (zh) | 液晶介质 | |
JP7397081B2 (ja) | 液晶媒体 | |
CN115867629A (zh) | 液晶介质 | |
EP3933009B1 (en) | Liquid crystal medium | |
CN115768854A (zh) | 液晶介质 | |
WO2023036746A1 (en) | Liquid-crystal medium | |
KR20240008264A (ko) | 액정 매질 | |
CN116891751A (zh) | 液晶介质 | |
KR20240055826A (ko) | 액정 매질 | |
CN116891750A (zh) | 液晶介质 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |