CN1651549B - 液晶介质和具有高扭转的液晶显示器 - Google Patents
液晶介质和具有高扭转的液晶显示器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1651549B CN1651549B CN 200510005573 CN200510005573A CN1651549B CN 1651549 B CN1651549 B CN 1651549B CN 200510005573 CN200510005573 CN 200510005573 CN 200510005573 A CN200510005573 A CN 200510005573A CN 1651549 B CN1651549 B CN 1651549B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- compound
- medium
- liquid crystal
- formula
- alkyl
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
- 0 CC(C)(*)c1ccc(C(C)(C)c2ccc(*c3cc(*)c(*)c(C=C)c3)cc2)cc1 Chemical compound CC(C)(*)c1ccc(C(C)(C)c2ccc(*c3cc(*)c(*)c(C=C)c3)cc2)cc1 0.000 description 3
- PEDJXJZUJMTWBB-UHFFFAOYSA-N CCCC(CC1)CCC1C1COc2ccc(cccc3)c3c2-c2c(cccc3)c3ccc2OC1 Chemical compound CCCC(CC1)CCC1C1COc2ccc(cccc3)c3c2-c2c(cccc3)c3ccc2OC1 PEDJXJZUJMTWBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RSOILICUEWXSLA-UHFFFAOYSA-N CC(C)(C1)N(C)C(C)(C)CC1OC(CCCCCCCCC(OC1CC(C)(C)N(C)C(C)(C)C1)=O)=O Chemical compound CC(C)(C1)N(C)C(C)(C)CC1OC(CCCCCCCCC(OC1CC(C)(C)N(C)C(C)(C)C1)=O)=O RSOILICUEWXSLA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XITRBUPOXXBIJN-UHFFFAOYSA-N CC(C)(C1)NC(C)(C)CC1OC(CCCCCCCCC(OC1CC(C)(C)NC(C)(C)C1)=O)=O Chemical compound CC(C)(C1)NC(C)(C)CC1OC(CCCCCCCCC(OC1CC(C)(C)NC(C)(C)C1)=O)=O XITRBUPOXXBIJN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CKMXAIVXVKGGFM-UHFFFAOYSA-N CC(C)c(cc1)ccc1C(O)=O Chemical compound CC(C)c(cc1)ccc1C(O)=O CKMXAIVXVKGGFM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NGCFVIRRWORSML-KBPBESRZSA-N C[C@@H]([C@H](C)c1ccccc1)c1ccccc1 Chemical compound C[C@@H]([C@H](C)c1ccccc1)c1ccccc1 NGCFVIRRWORSML-KBPBESRZSA-N 0.000 description 1
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
- C09K19/42—Mixtures of liquid crystal compounds covered by two or more of the preceding groups C09K19/06 - C09K19/40
-
- 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
- C09K19/58—Dopants or charge transfer agents
- C09K19/586—Optically active dopants; chiral dopants
- C09K19/588—Heterocyclic compounds
-
- 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
- C09K19/3402—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring having oxygen as hetero atom
- C09K2019/343—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring having oxygen as hetero atom the heterocyclic ring being a seven-membered ring
- C09K2019/3433—Seven-membered ring with oxygen(s) in fused, bridged or spiro ring systems
-
- 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
- C09K19/3402—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring having oxygen as hetero atom
- C09K2019/3438—Crown ethers
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Liquid Crystal Substances (AREA)
Abstract
本发明涉及具有高扭转的液晶介质、其在电光应用中的用途和含有该介质的显示器。
Description
该本发明涉及具有高扭转的液晶介质、其在电光(electro-optical)应用中的用途和含有该介质的显示器。
液晶显示器是现有技术已知的。常见的显示器元件基于Schadt-Helfrich效应，含具有扭转向列结构的液晶介质，诸如，例如，一般具有扭转角90°的TN(“扭转向列型”)池(cell)和一般具有180到270°扭转角的STN(“超扭转向列型”)池。还已知铁电型的液晶显示器，其含有扭转近晶型结构的液晶介质。在这些显示器中的扭转结构通常通过将一种或多种手性掺杂剂加入向列型或近晶型液晶介质中得到。
还已知含具有手性向列型或胆甾醇型结构的液晶(LC)介质的液晶显示器。这些介质与TN和STN池形成的介质相比，具有更高的扭转。
胆甾醇型液态结晶显示出圆偏振光的选择反射，光向量的旋转方向对应于胆甾醇型液晶螺旋的手性方向。反射波长根据方程式(1)由胆甾醇型液晶的胆甾螺旋形螺距p和胆甾醇型液晶的平均双折射率n得出：
λ＝n·p (1)
术语“手性向列型”和“胆甾醇型”同时用于现有技术中。“手性向列型”常指由向列型宿主混合物组成的LC材料，其已经掺杂了光学活性组分，后者导致了成螺旋形扭转的超结构。相反，“胆甾醇型”常指这样的手性LC材料，例如胆甾醇基衍生物，其具有“自然的”具有螺旋形扭转的胆甾醇型液晶相。这两个术语也平行使用表示相同的事物。在本发明中，术语“胆甾醇型”用于上述两种LC材料，在所有情况下用该术语涵盖“手性向列型”和“胆甾型”的最宽含义。
通常的胆甾醇型液晶(CLC)显示器的例子是称为SSCT(“表面稳定的胆甾醇型结构”)和PSCT(“聚合物稳定的胆甾醇型结构”)显示器。SSCT和PSCT显示器通常包括CLC介质，其例如在起始状态显示特定波长的平面结构反射光，并且可通过施加交流电脉冲转换成焦点二次曲线的光散射结构，或反之亦然。在施加更强烈的电压脉冲下，CLC介质转化为垂直透明的状态，在将所述电压快速断开后其转换为平面状态，或者在将所述电压缓慢断开后转换为焦点二次曲线状态。
在SSCT显示器中，通过例如池壁的表面处理可实现CLC介质在起始状态(即，在施加电压前)的平面校直。在PSCT显示器中，CLC介质还含有相分离的聚合物或聚合物网络，其将CLC的结构稳定在各个编址状态。
SSCT和PSCT显示器通常不需要背景光。在平面状态，根据上述等式(1)，在一个像素中CLC介质表现出特定波长光的选择性反射，意味着该象素表现出相应反射颜色，例如在黑色背景前。在转变成焦点二次曲线状态、散射或垂直透明状态后，该反射颜色消失。
SSCT和PSCT显示器是双稳态的，即，在关闭电场后，所述各状态被保留，并且只有通过施加新的电场后才转变回起始状态。因此，为了产生一个像素，需要足够的短电压脉冲，相反，例如，对于电光型的TN或STN显示器，其中在编码的像素中的LC介质在关闭电场后立即回到起始状态，这意味着持久地产生一个像素需要保持编址电压。
出于上述理由，CLC显示器比TN或STN显示器的功率消耗明显更低。另外，在散射状态，它们仅表现出微小的视角依赖性，或根本不存在视角依赖性。此外，它们不象TN显示器那样需要有源矩阵寻址，但是，相反，它们可以更简单的多路转换或无源矩阵模式运行。
例如，WO92/19695和US5384067描述了含有CLC介质的PSCT显示器，所述CLC介质具有正性介电各向异性和直到10重量％的分散在液晶材料中的相分离的聚合物网络。例如，US5453863描述了包括不含聚合物的正性介电各向异性的CLC介质的SSCT显示器。
其它现有技术已知的其中使用CLC材料的显示器是所谓的弯电(flexoelectric)显示器，特别是那些以“均匀布置螺旋模式”(ULH模式)运行的。例如在Chandrasekhar的“Liquid Crystals”，第二版，Cambridge University Press(1992)、P.G.deGennes等人的“ThePhysics of Liquid Crystals”，第二版，Oxford Science Publications(1995)、Patel和Meyer的Phys.Rev.Lett.58(15)，1538-1540(1987)和Rudquist等人的Liq.Cryst.22(4)，445-449(1997)中描述了该弯电作用和显示该作用的CLC材料。
弯电CLC材料一般具有不对称的分子结构和强偶极矩。垂直于该胆甾醇型液晶螺旋轴施加电场，永久偶极被校正到该电场的方向。同时，LC偶极由于不对称的分子结构被扭转，胆甾醇型液晶螺旋轴的校正保持不变。这导致了CLC材料在电场方向上的肉眼可见的偏振化和光轴相对于螺旋轴的移位。
弯电显示器通常以所谓的“均匀布置螺旋”(ULH)模式运行，例如，如P.Rudquist等人的Liq.Cryst.23(4)，503(1997)所述。为此，位于两个透明平行电极之间的、具有高扭转和短螺距的一般在0.2微米到1.0微米、特别是小于0.5微米的一层弯电CLC材料通过这样的方法校正，即，校正胆甾醇型液晶螺旋轴与电极平行，CLC层具有肉眼可见的均匀排列。电场施加到垂直于该CLC层的池，LC偶极和由此该样品的光轴在该层平面旋转。如果CLC层被引入到线性的偏振镜之间，这导致了进入CLC材料的线状极化光的传导变化，其可被用于电光的显示器。该弯电作用尤其以非常快速的响应时间为特征，一般是6微秒到100微秒，并且与许多灰色遮光物形成好的对照。
弯电显示器可以作为透射的或反射的显示器，具有有源矩阵寻址或以多路传输或被无源矩阵模式运行。
在例如EP0971016和GB2356629中描述了用于弯电显示器的具有高扭转的CLC材料。EP0971016提出了用于该目的手性液晶雌二醇衍生物，GB2356629提出了所谓的双内消旋(bismesogenic)化合物，含有两个内消旋(mesogenic)基团，通过柔性的烃链与手性掺杂剂结合。
用于上述显示器的CLC介质例如可通过用具有高扭转手性掺杂剂掺杂的向列型LC混合物制备。然后，诱导的胆甾醇型液晶螺旋的螺距p根据方程(2)由手性掺杂剂的浓度c和螺旋扭转率HTP决定：
p＝(HTP·c)-1 (2)
还可使用两种或多种掺杂剂，例如为了补偿各掺杂剂的HTP的温度依赖性，从而得到螺距和CLC介质反射波长的较低温度依赖性。
为了用于上述显示器，所述手性掺杂剂应具有尽可能高的螺旋扭转能力(power)和低温度依赖性、高稳定性以及在液晶主相中良好的溶解性。另外，它们对液晶主相的液晶和电光特性的不良影响应尽可能地小。需要高螺旋扭转能力的掺杂剂，特别是为了得到小的螺距，例如在胆甾醇型液晶显示器中，同时也为了能够降低掺杂剂的浓度。这首先减小了掺杂剂对液晶介质特性的可能的损害，其次增加了掺杂剂的溶解度范围，此外还能够例如使用溶解度较低的掺杂剂。
用于弯电显示器的CLC材料还应具有足够强的弯电作用。
通常，用于上述显示器的CLC材料必须具有良好的化学和热稳定性以及对极化电场和电磁辐射的良好稳定性。此外，所述液晶材料应具有宽的胆甾液晶相，其具有高澄清点、足够高的双折射、高正性介电各向异性和低的旋转粘度。
所述CLC材料还应具有这样的性质，即，通过简单的和控制的变化在可见区中得到不同的反射波长。此外，它们应该具有低的反射波长温度依赖性。
因为液晶通常以多种组分的混合物形式使用，重要的是这些组分易于彼此混溶。其它特性，例如介电各向异性和光学各向异性，必须根据液晶池类型满足不同的要求。
然而，全部上述参数的适合值无法使用现有技术可得的介质实现。
例如，EP0450025描述了一种胆甾醇型液晶混合物，由含有两种或多种手性掺杂剂的向列型液晶组成。但是，其中所公开的混合物仅具有低澄清点。另外，它们含有26％的高比例手性掺杂剂。而高浓度的掺杂剂通常导致CLC介质液晶和电光特性的损伤。
现有技术已知的用于弯电和CLC显示器的材料常常不具有足够宽的LC相、足够低的粘度值和足够高的介电各向异性值。另外，它们需要高的开关电压，并且常常不具有与需要的LC层厚度相配的双折射值。
因此，例如对于许多CLC显示器，为了实现高反射率，具有高双折射Δn的CLC介质是必须的，而对于其它CLC显示器，例如优点在于高色饱和的显示器(彩色CLC显示器)，需要低的Δn。但是，现已发现，使用现有技术的CLC介质不能充分实现低开关电压所需的降低CLC介质的双折射同时保持高极性。
因此，非常需要具有高扭转、宽工作温度范围、短响应时间、低阈电压、反射波长温度依赖性低和特别是双折射值低的CLC介质，其没有现有技术已知介质的缺点，或即使有的话，也应在更低的程度上。
为了用于CLC显示器，特别是用于SSCT显示器，所述CLC介质还应同时具有好的绝缘性能、宽的操作温度范围和良好的色饱和度。
本发明的目的是提供CLC介质，特别是用于弯电显示器、CLC显示器(例如SSCT和PSCT显示器)和其它双稳态CLC显示器的CLC介质，其具有上述所需特性，不具现有技术已知介质的缺点，或即使有的话，也应在更低的程度上。现已发现，在这类显示器中使用根据本发明的介质可实现该目的。
本发明涉及具有螺旋形扭转结构的、含有向列型组分和光学活性组分的液晶介质，其特征在于
所述光学活性组分含有一种或多种手性化合物，选择其螺旋扭转能力和浓度使得所述介质的螺距≤1微米，和
所述向列型组分含有一种或多种式I所示的化合物
和一种或多种式II化合物
其中
R1是H，或具有1-20个碳原子的烷基或烯基，其未被取代、被CN或CF3单取代或至少被卤素单取代，并且在这些基团中的一个或多个CH2基团彼此独立地分别被-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-CH＝CH-或-C≡C-代替，代替的方式使得O原子彼此不直接相连，
Y1至Y4彼此独立地分别是H或F，
Z1和Z2彼此独立地分别是-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-S-CO-、-CO-S-、-OCH2-、-CH2O-、-SCH2-、-CH2S-、-CF2O-、-OCF2-、-CF2S-、-SCF2-、-CH2CH2-、-CF2CH2-、-CH2CF2-、-CF2CF2-、-CH＝CH-、-CF＝CH-、-CH＝CF-、-CF＝CF-、-C≡C-或单键，
X0是F、Cl、具有1-6个碳原子的卤代烷基、烯基或烷氧基，和
a和b彼此独立地是0或1。
本发明还涉及根据本发明的CLC介质在电光应用中的用途，特别是用于双稳态CLC显示器、CLC显示器(例如SSCT和PSCT显示器)和弯电显示器。
本发明还涉及一种电光显示器，特别是双稳态的CLC、SSCT、PSCT或弯电显示器，具有两个成平行面的外板，所述两个外板与框架一起形成液晶池，CLC介质位于所述池中，其中所述CLC介质是根据权利要求1的介质。
令人惊奇的是，现已发现可提供一种根据本发明的CLC介质，其具有在可见区的反射波长和/或具有在室温下的胆甾醇型液晶相，其具有中到低的双折射值，然而为了达到低相应时间仍具有足够高的介电各向异性值。在根据本发明的CLC介质中，这特别通过将式I和II化合物与如下所述的高度扭转手性掺杂剂一起使用得以实现。
因此，通过根据本发明在用于CLC显示器的混合物中使用式I和II化合物得到了高极性(即，低阈电压)、短响应时间和宽操作温度范围。
另外，根据本发明的CLC介质在用于CLC显示器时，通过与式I和II化合物结合在色饱和度和UV稳定性方面显示出优良的特性。特别是，这能够得到还能显示红色的CLC和SSCT显示器，而不像迄今所知的SSCT显示器那样出现橙色至亮黄色和绿色成份。
令人惊奇的是，达到的可接受的开关电压所必须的高极性在此没有不利影响。
此外，根据本发明的混合物还具有下述优点：
-它们具有宽的胆甾相范围，特别是在低温下，以及高澄清点；
-它们具有高UV稳定性。
式I和II化合物具有宽的应用范围。根据所选择的取代基，这些化合物可用作基体材料，其中液晶介质是主要的组成；但是，还可以将式I和II化合物加入到选自其它类型的化合物的液晶基体材料中，例如为了改进该类型的电介体的介电和/或光学各向异性和/或用于优化其阈电压和/或其粘度。在纯净状态下，式I和II化合物是无色的，并且在对于电光应用有利的温度范围中形成液晶中间相。它们对于化学、热和光稳定。
特别优选的CLC介质中该向列型组分含有大于20％、特别超过40％、特别优选超过50％、非常特别优选超过60％的一种或多种含有3，4，5-三氟苯基的化合物。
此外优选的CLC介质含有至少一种式I化合物，其中X0，Y1和Y2是F。
特别优选的式I化合物中Z1和Z2优选是-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-S-CO-、-CO-S-、-OCH2-、-CH2O-、-SCH2-、-CH2S-、-CF2O-、-OCF2-、-CF2S-、-SCF2-、-CH2CH2-、-CF2CH2-、-CH2CF2-、-CF2CF2-或单键，特别是-COO-、-OCO-、-OCH2-、-CH2O-、-CF2O-、-OCF2-、-CH2CH2-、-CF2CH2-、-CH2CF2-、-CF2CF2-或单键。
一般，在用于根据本发明的CLC介质、特别是根据本发明的CLC显示器中时，次优选的化合物含有3，4，5-三氟苯基，其通过下述桥基连接到另一个苯基上：-CH＝CH-、-CF＝CH-、-CH＝CF-、-CF＝CF-或-C≡C-，特别是-CF＝CF-。
另外，次优选的，特别是在用于CLC显示器时次优选的CLC介质含有式I化合物，其中R1是1-10个碳原子的烷基或2-20个碳原子的烯基，a是0或1，A1是1，4-亚苯基，A2是1，4-亚环己基，X0是F、Cl或CN，Z1是CF＝CF和Z2是单键。
式I化合物优选选自下列各式：
其中R1，X0，Y1，Y2和a定义如式I。
R1优选是正烷基、烷氧基、氟代烷基、烯基或氧杂烯基，各自具有至多9个碳原子，和
Z3是COO、C2H4、CF2O或C2F4。
式I1的化合物优选选自下列：
其中R1和X0定义入式I，R1特别优选1-8个碳原子的正烷基或2-7个碳原子的烯基，和X0特别优选是F、Cl、CF3、OCF3或OCHF2。特别优选的是式I1a的化合物，尤其是那些其中X0是F的；和式I1c化合物，特别式那些其中X0是OCF3的。
式I2的化合物优选选自下列：
其中R1和X0定义如式I，R1特别优选是1-8个碳原子的正烷基和2-7个碳原子的烯基，和X0优选是OCF3或F，特别优选F。特别优选式I2a，I2b和I2c的化合物，进一步是式I2i和I2k化合物，特别是那些其中X0是F的。
式II化合物优选选自下述化合物：
其中R1定义如式I，特别优选式1-8个碳原子的正烷基和2-7个碳原子的烯基。特别优选式IIa和IIe化合物。
除式I和II化合物之外，根据本发明的混合物优选含一种或多种选自式III1和III2的烯基化合物：
其中
A3是1，4-亚苯基或反式-1，4-亚环己基，
c是0或1，
R3具有是2-7个碳原子的烯基，
R4是具有1-12个碳原子的烷基、烷氧基或烯基团，另外，其中一个和两个不相邻的CH2基团可被-O-、-CH＝CH-、-C≡C-、-CO-、-OCO-或-COO-代替，代替的方式使得O原子彼此不直接相连，
Q是CF2、OCF2、CFH、OCFH或单键，
Y是F或Cl，和
L1和L2彼此独立地是H或F。
特别优选式III1化合物，其中c是1。更优选的式III1化合物选自下述各式：
其中R3a和R4a彼此独立地是H、CH3、C2H5或n-C3H7，烷基是1-8个碳原子的烷基。
特别优选式III1a化合物，尤其是那些其中R3a和R4a是CH3的；式III1e化合物，特别是那些其中R3a是H的；和式III1f，III1g，III1h和III1i化合物，尤其是那些其中R3a是H或CH3的。
特别优选的式III2化合物是那些其中L1和/或L2是F并且Q-Y是F或OCF3的。更优选的式III2化合物是那些其中R3是2-7个碳原子的1E-烯基或3E-烯基的，尤其是具有2、3或4个碳原子的。进一步优选的式III2化合物是那些式III2a化合物：
其中R3a是H、CH3、C2H5或n-C3H7，特别是H或CH3。
式III1和III2在根据本发明的液晶混合物中应用尤其是得到了低的转动粘度值，并且得到了具有快速响应时间(特别是在低温下)的CLC显示器。
除式I和II化合物之外，优选的液晶混合物优选含一种或多种选自下式双环化合物的化合物：
和/或一种或多种选自下式三环化合物的化合物：
和/或一种或多种选自下式四环化合物的化合物：
其中R1和R2各自彼此独立地具有式I化合物中R1的定义之一，优选各自彼此独立地是具有1-12个碳原子的烷基、烷氧基和烯基，另外其中一个或两个不相邻的CH2基团可被-O-、-CH＝CH-、-C≡C-、-CO-、-OCO-或-COO-代替，代替的方式使得O原子彼此不直接连接，L1是H或F。
在IV10至IV19和IV23至IV26中的1，4-亚苯基各自彼此独立地还可以被氟单取代或多取代。
特别优选式IV27至IV33化合物，其中R1是烷基和R2是烷基或烷氧基，每个基团具有1-7个碳原子。还优选式IV25和IV31化合物，其中L1是F。特别优选式IV6、IV26、IV27和IV32化合物。
在式IV1至IV33化合物中的R1和R2特别优选1-12个碳原子的直链烷基或烷氧基。
在另一优选方案中，根据本发明的混合物另外包含一种或多种式V化合物
其中R1定义如上，优选1-7个碳原子的直链烷基。
在特别优选的方案种，根据本发明的介质的向列型组分包括
-一种或多种式I1a化合物，其中X0是F，
-一种或多种式I2a化合物，其中X0是F，
-一种或多种式IIa化合物，
-1-20、特别是5-15的式I化合物，
-大于20％，特别是大于30％，尤其是大于35％的一种或多种式I化合物，
-5-50％，优选10-45％的式I1化合物，
-10-65％，优选20-55％的式I2化合物，
-5-60％，优选15-50％的式II化合物，
-一种或多种选自式IV6、IV26和IV32的化合物，
-一种或多种式V化合物。
在另一个特别优选的实施方案种，向列型组分基本上由选自式I1、I2、II、IV6、IV26、IV32和V的化合物组成。
通过恰当选择式I至V化合物中的端基R0、R1、R2、R3、R4和X0，寻址时间、阈值电压和其它特性可以希望的方式改进。例如，与烷基或烷氧基相比较，1E-烯基团、3E-烯基团、2E-链烯氧基等通常得到较短的寻址时间，改善的向列趋向和较高的弹性常数K3(弯曲)和K1(外展)比值。与烷基和烷氧基相比较，4-烯基、3-烯基等通常得到较低的阈电压和较小的K3/K1值。
在桥基Z1、Z2和Z3中，与简单的共价键相比，-CH2CH2-基团通常得到较高的弹性常数K3/K1比值。K3/K1值越高，例如反射波长越短，同时由于HTP较高，不会改变掺杂剂浓度。
式I至V各个化合物的最佳配合比基本上取决于所需的性能、式I至V化合物的选择和任选存在的其它组分的选择。根据不同的情况可容易地在上述范围内确定适当的混合比。
在上下文中所述的式中，术语“1-3个碳原子的氟代烷基或烷氧基”优选表示CF3、OCF3、CFH2、OCFH2、CF2H、OCF2H、C2F5、OC2F5、CFHCF3、CFHCF2H、CFHCFH2、CH2CF3、CH2CF2H、CH2CFH2、CF2CF2H、CF2CFH2、OCFHCF3、OCFHCF2H、OCFHCFH2、OCH2CF3、OCH2CF2H、OCH2CFH2、OCF2CF2H、OCF2CFH2、C3F7或OC3F7，特别是CF3、OCF3、CF2H、OCF2H、C2F5、OC2F5、CFHCF3、CFHCF2H、CFHCFH2、CF2CF2H、CF2CFH2、OCFHCF3、OCFHCF2H、OCFHCFH2、OCF2CF2H、OCF2CFH2、C3F7或OC3F7，特别优选OCF3或OCF2H。
术语“烷基”涉及1-7个碳原子的直链和支链烷基，特别是直链基团甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基和庚基。通常优选具有2-5个碳原子的基团。
术语“烯基”涉及有2-7个碳原子的直链和支链烯基，特别是直链基团。特别优选的烯基是C2-C7-1E-烯基、C4-C7-3E-烯基、C5-C7-4-烯基、C6-C7-5-烯基和C7-6-烯基，特别是C2-C7-1E-烯基、C4-C7-3E-烯基和C5-C7-4-烯基。优选的烯基的实例是乙烯基、1E-丙烯基、1E-丁烯基、1E-戊烯基、1E-己烯基、1E-庚烯基、3-丁烯基、3E-戊烯基、3E-己烯基、3E-庚烯基、4-戊烯基、4Z-己烯基、4E-己烯基、4Z-庚烯基、5-己烯基、6-庚烯基等。通常优选至多5个碳原子的基团。
术语“氟代烷基”优选涉及具有氟端基的直链基团，即，氟甲基、2-氟乙基、3-氟丙基、4-氟丁基、5-氟戊基、6-氟己基和7-氟庚基。但是，不排出在其它位置有氟取代。
术语“氧杂烷基”优选涉及式CnH2n+1-O-(CH2)m的直链基团，其中n和m是各自彼此独立地是1-6。优选n＝1和m是1-6。
卤素优选是F或Cl，特别是F。
如果上述基团中的一个是烷基或烷氧基，其可以是直链或支链的。其优选直链，具有2、3、4、5、6或7个碳原子，因此优选是乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基或庚氧基，以及甲基、辛基、壬基、癸基、十一基、十二烷基、十三烷基、十四基、十五基、甲氧基、辛氧基、壬氧基、癸氧基、十一烷氧基、十二烷氧基、十三烷氧基或十四烷氧基。
氧杂烷基优选是直链的2-氧杂丙基(＝甲氧基甲基)、2-(＝乙氧基甲基)或3-氧杂丁基(＝2-甲氧基乙基)、2-、3-或4-氧杂戊基、2-、3-、4-或5-氧杂己基、2-、3-、4-、5-或6-氧杂庚基、2-、3-、4-、5-、6-或7-氧杂辛基、2-、3-、4-、5-、6-、7-或8-氧杂壬基，或2-、3-、4-、5-、6-、7-、8-或9-氧杂癸基。
如果上述基团之一是其中一个CH2基团已被-CH＝CH-替代的烷基，其可以是直链或支链的。优选是直链的，并且具有2-10个碳原子。因此，其特别是乙烯基、丙-1-或-2-烯基、丁-1-、-2-或-3-烯基、戊-1-、-2-、-3-或-4-烯基、己-1-、-2-、-3-、-4-或-5-烯基、庚-1-、-2-、-3-、-4-、-5-或-6-烯基、辛-1-、-2-、-3-、-4-、-5-、-6-或-7-烯基、壬-1-、-2-、-3-、-4-、-5-、-6-、-7-或-8-烯基，或癸-1-、-2-、-3-、-4-、-5-、-6-、-7-、-8-或-9-烯基。
如果上述基团之一是其中一个CH2基团已经被-O-代替和一个已经被-CO-代替的烷基，这两个基团优选是相邻的。因此其包括一个酰氧基-CO-O-和一个氧羰基-O-CO-。其优选是直链的，并有2-6个碳原子。
因此，它们特别是乙酰氧基、丙酰氧基、丁酰氧基、戊酰氧基、己酰氧基、乙酰氧基甲基、丙酰氧基甲基、丁酰氧基甲基、戊酰氧基甲基、2-乙酰氧基乙基、2-丙酰氧基乙基、2-丁酰氧基乙基、3-乙酰氧基丙基、3-丙酰氧基丙基、4-乙酰氧基丁基、甲氧基羰基、乙氧基羰基、丙氧基羰基、丁氧基羰基、戊氧基羰基、甲氧基羰基甲基、乙氧基羰基甲基、丙氧基羰基甲基、丁氧基羰基甲基、2-(甲氧基羰基)乙基、2-(乙氧基羰基)乙基、2-(丙氧基羰基)乙基、3-(甲氧基羰基)-丙基、3-(乙氧基羰基)丙基或4-(甲氧基羰基)丁基。
如果上述基团之一是其中一个CH2基团已经被未取代的或取代的-CH-CH-代替且相邻的CH2基团已经被CO或CO-O或O-CO代替的烷基，其可以是直链或支化的。其优选是直链的并具有4-13个碳原子。因此，特别是丙烯酰氧基甲基、2-丙烯酰氧基乙基、3-丙烯酰氧基丙基、4-丙烯酰氧基丁基、5-丙烯酰氧基戊基、6-丙烯酰氧基己基、7-丙烯酰氧基庚基、8-丙烯酰氧基辛基、9-丙烯酰氧基-壬基、10-丙烯酰氧基癸基、甲基丙烯酰氧基甲基、2-甲基丙烯酰氧基乙基、3-甲基丙烯酰氧基丙基、4-甲基丙烯酰氧基丁基、5-甲基丙烯酰氧基戊基、6-甲基丙烯酰氧基己基、7-甲基丙烯酰氧基庚基、8-甲基丙烯酰氧基辛基或9-甲基丙烯酰氧基-壬基。
如果上述基团之一是被CN或CF3单取代的烷基或烯基，该基团优选是直链的。CN或CF3的取代可在任何需要的位置。
如果上述基团之一是被卤素至少单取代的烷基或烯基，该基团优选是直链的，并且卤素优选F或Cl。在多取代的情况下，卤素优选是F。得到的基团还包括全氟化的基团。在单取代的情况下，氟或氯取代可在任何需要的位置，但是优选在ω-位。
含有支化侧基的化合物有时可能也很重要，因为在常规的液晶基体材料中有较好的溶解度。但是，如果它们是光学活性的，则特别适合用作手性掺杂剂。
这类支化的基团通常包括不超过一个支链。优选的支化基团是异丙基、2-丁基(＝1-甲基丙基)、异丁基(＝2-甲丙基)、2-甲基丁基、异戊基(＝3-甲基丁基)、2-甲基苯基、3-甲基苯基、2-乙基己基、2-丙基戊基、异丙氧基、2-甲基丙氧基、2-甲基丁氧基、3-甲基丁氧基、2-甲基戊氧基、3-甲基戊氧基、2-乙基己基氧基、1-甲基己氧基和1-甲基庚氧基。
如果上述基团之一是其中两个或多个CH2基团已经被-O-和/或-CO-O-代替的烷基，该基团可以是直链或支化的。优选其为支化的且具有3-12个碳原子。因此，其特别是二羧基甲基、2，2-二羧基乙基、3，3-二羧基丙基、4，4-二羧基丁基、5，5-二羧基戊基、6，6-二羧基己基、7，7-二羧基庚基、8，8-二羧基辛基、9，9-二羧基壬基、10，10-二羧基癸基、二(甲氧羰基)甲基、2，2-二(甲氧羰基)乙基、3，3-二(甲氧羰基)丙基、4，4-二(甲氧羰基)丁基、5，5-二(甲氧羰基)戊基、6，6-二(甲氧羰基)己基、7，7-二(甲氧羰基)庚基、8，8-二(甲氧羰基)辛基、二(乙氧基羰基)甲基、2，2-二(乙氧基羰基)乙基、3，3-二(乙氧基羰基)丙基、4，4-二(乙氧基羰基)丁基或5，5-二(乙氧基羰基)戊基。
根据本发明的CLC介质的光学活性组分包括一种或多种手性掺杂剂，选择其螺旋扭转能力和浓度使得LC介质的螺距小于或等于1微米。
在根据本发明的CLC介质中光学活性组分的比例优选≤20％，特别是≤10％，尤其优选0.01-7％，非常特别优选0.1-5％。所述光学活性组分优选含有从1-6、特别是1、2、3或4种手性掺杂剂。
所述手性掺杂剂应优选具有高螺旋扭转能力(HTP)和低温依赖性。此外，它们应在所述向列型组分中具有好的溶解性，并且不应损害LC介质的液晶特性，或如果有的话，也仅仅是很小的程度。它们可具有相同或相反的旋转方向和相同或相反的扭转温度依赖性。
特别优选的手性掺杂剂具有的HTP为20微米-1或更高，特别是40微米-1或更高，尤其优选70微米-1或更高。
对于所述的光学活性组分，本领域技术人员可获得许多手性掺杂剂，其中一些是市售的，例如胆甾醇壬酸酯、R/S-811、R/S-1011、R/S-2011、R/S-3011或CB15(Merck KGaA，Darmstadt)。
特别合适的掺杂剂是这样的化合物，其包含一个或多个手性基团和一个或多个内消旋基或一个或多个与手性基团形成内消旋基的芳族或脂环基。
合适的手性基团是例如手性支链烃基、手性乙二醇、联萘酚或二氧戊环，此外还有选自下述的一价或多价手性基团：糖衍生物、糖醇、糖酸、乳酸、手性的取代二醇、类固醇衍生物、萜烯衍生物、氨基酸或几个(优选1-5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、阿糖和右旋糖；糖醇，例如山梨糖醇、甘露糖醇、艾杜糖醇、卫矛醇或其脱水衍生物，特别是二脱水己糖醇，例如二脱水山梨糖醇酐(1，4：3，6-二脱水-D-山梨糖醇酐，异山梨糖醇)、二脱水甘露糖醇(异山梨醇)或二脱水艾杜糖醇(异艾杜糖醇)；糖酸，例如葡糖酸、古洛糖酸和酮古洛糖酸；手性的取代二醇基，例如单-或低聚乙二醇或单-或低聚丙二醇，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具有1-5个这些氨基酸的序列；类固醇衍生物，例如胆甾烯基或胆酸基团；萜烯衍生物，例如薄荷基、新薄荷基、坎烷基、蒎烷基、萜品基、异长叶烷基、葑基、carreyl、桃金娘烯基、诺卜醇基、香叶基、芳樟基、橙花基、香茅基或二氢香茅基。
例如在中DE3425503、DE3534777、DE3534778、DE3534779和DE3534780、DE-A-4342280、EP-A-1038941和DE-A-19541820中描述了合适的手性基团和内消旋手性化合物。
特别优选的手性掺杂剂选自下述各式化合物：
进一步优选的手性掺杂剂是异山梨糖醇、异甘露糖醇或异艾杜糖醇的下式衍生物：
其中基团
(二脱水山梨糖醇)、
(二脱水艾杜糖醇)，
优选二脱水山梨糖醇；
和手性乙二醇，例如二苯基乙烷二醇(氢化苯偶姻)，特别是下式的内消旋氢化苯偶姻衍生物
包括未表示出的(R，S)、(S，R)、(R，R)和(S，S)对映异构体，
其中
B和C各自彼此独立地是1，4-亚苯基，其还可以是被L单取代的、二取代的或三取代的；或是1，4-亚环己基，
L是H、F、Cl、CN或任选被卤化的具有1-7个碳原子的烷基、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，
b是0、1或2，
c是0或1，
Z5是-COO-、-OCO-、-CH2CH2-或单键，和
R5是具有1-12个碳原子的烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧羰基或烷基羰基氧基。
在WO98/00428中描述了式XV化合物。GB-A-2328207中描述了式XVI化合物。
非常特别优选的掺杂剂是如WO02/94805所述的手性联萘基衍生物、如WO02/34739所述的手性联萘酚缩醛衍生物、如WO02/06265所述的手性TADDOL衍生物和如WO02/06196和WO02/06195所述的包括至少一个氟化桥联基团和一个末端或中心手性基的手性掺杂剂。
特别优选式XVII的手性联萘衍生物
尤其是那些选自下述各式的：
其中B、b、R5和Z5定义如式XV，Z5特别是-OCO-或单键。
特别优选下式的掺杂剂。
(R/S-5011)
在特别优选的实施方案中，根据本发明的介质的光学活性组分含有
-一种或多种选自式X至XVI的掺杂剂，
-一种或多种式XVII掺杂剂，
-优选不超过一种掺杂剂(优选选自式XVII的掺杂剂)的比例小于整个混合物的8％，特别是小于5％(即，基于向列型和光学活性组分的重量的重量比总和)。
在进一步特别优选的实施方案中，根据本发明的介质含有20％或更少、特别是0.01-10％的所述光学活性组分。
特别是，上述式XV、XVI和XVII的手性掺杂剂在向列型组分中具有良好的溶解度，得到的胆甾醇型结构具有高扭转和螺距和反射波长的低温度依赖性。甚至仅以少量使用这些掺杂剂中的一种，也可以获得根据本发明的CLC介质，其在高亮度的可见光波长范围内具有反射着色和低温度依赖性，这是很适宜的，特别是在用于SSCT和PSCT显示器时。
与先有技术的CLC介质相比这是一个重要的优点，先有技术的CLC介质中通常需要至少两种具有相同旋转方向并且扭转温度依赖性相反的掺杂剂(例如一种掺杂剂具有正的温度依赖性，即扭转随温度的增加而增加，一种掺杂剂具有负的温度依赖性)以实现反射波长的温度补偿。另外，在已知的CLC介质中常常需要大量掺杂剂以实现可见光区的反射。
因此，本发明特别优选的实施方案涉及上下文所述的CLC介质和包括该介质的CLC显示器，其中所述手性组分包括不超过一种的手性化合物，优选含量小于15％，特别是小于10％，尤其优选5％或更少。在这些介质中的手性化合物特别优选选自WO02/94805、WO02/34739、WO02/06265、WO02/06196和WO02/06195中所述的化合物以及式X至XVII，包括其优选的子式。该优选实施方案的CLC介质在宽的温度范围中具有对温度T的低反射波长依赖性，。
介质的螺距优选130纳米-1000纳米，特别是200纳米-750纳米，特别优选300纳米-450纳米。
优选选择的所述螺距使得所述介质在可见光波长范围反射光。术语“可见光波长范围”或“可见光谱”通常包括400-800纳米的波长范围。但是，在上下文中，该术语还意在包括200-1200纳米的波长范围，包括UV和红外(IR)区域以及远UV和远IR区域。
根据本发明的LC介质的反射波长优选在200-1500纳米，特别是300-1200纳米，特别优选350-900纳米，非常特别优选400-800纳米。还优选的LC介质具有400-700纳米、特别是400-600纳米的反射波长。
上下文所述的波长值涉及反射带的半值宽度，除非另有说明。
特别优选的根据本发明的CLC介质优选在0-50℃范围内，特别是在-20-60℃范围内，特别优选在-20-70℃，非常特别优选在-20℃至低于澄清点10℃范围内，尤其是在低于澄清点5℃的温度具有的温度依赖性dλ/dT为0.6纳米/℃或更小，特别是0.3纳米/℃或更小，非常特别优选0.15纳米/℃或更小。
除非另有说明，dλ/dT是函数λ(T)的局部斜率，其中非线性函数λ(T)大约由平方或立方多项式来表述。
本发明还涉及根据本发明的CLC介质用于电光应用的应用。
本发明此外还涉及一种包括根据本发明的CLC介质的电光显示器，特别是SSCT、PSCT或弯电显示器，其有两个平面平行的外板与框架一起形成池，胆甾醇型液晶混合物位于该池中。
本发明还涉及含有根据本发明CLC介质的电光有源矩阵显示器，特别是AM-CLC显示器，优选AM-SSCT或PSCT显示器，具有两个平面平行的外板，它们和框架一起形成液晶池，用于开关外板上单个像素的集成的非线性元件和位于所述液晶池中的胆甾醇型液晶混合物，该液晶混合物优选具有正介电各向异性和高电阻率。
例如在WO92/19695，WO93/23496，US5453863或US5493430中描述了双稳态SSCT和PSCT池的结构。例如在WO02/086855和US2002-0149552中描述了有源矩阵CLC显示器的结构。
在根据本发明的CLC显示器中，液晶池的层厚度d(外板的分离)和CLC介质的固有螺距p之间的比例d/p优选大于1，特别是2-20，特别优选3-15，非常特别优选4-10。
根据本发明的CLC介质促进了有效参数范围的显著扩展。因而，可实现的反射波长、双折射率、澄清点、粘度、热稳定性和UV稳定性乙基介电各向异性的结合远远超过了现有技术已有的材料，并且使得根据本发明的介质特别适用于CLC显示器。
根据本发明的CLC介质优选在低至-20℃、优选低至-30℃、特别优选低至-40℃具有胆甾相，澄清点高于70℃，优选高于90℃，特别优选高于110℃。介电各向异性Δε优选≥5、特别≥10、非常特别优选≥15。双折射Δn优选≤0.15，特别≤0.10和优选≥0.03，尤其≥0.05，优选0.04-0.08之间。
同时，根据本发明的CLC介质具有低粘度和可得到极好CLC显示器、尤其是AM-CLC显示器的特定高电阻值。特别是所述混合物以低工作电压为特征。
不言而喻，适当地选择根据本发明的混合物的组分还能够在较高地阈电压得到较高地澄清点(例如高于120℃)，或者在较低的阈电压得到较低的澄清点，同时保持了其它有利的特性。同样，具有较高Δε和因此阈值较低的混合物可以相应地在仅仅略微增加的粘度下得到。
胆甾醇型液晶相的宽度范围优选至少90℃，特别是至少100℃。该范围优选扩展到至少-20至+60℃，特别优选至少-20至+70℃，非常特别优选的是至少-20到+80℃。
根据本发明的CLC介质的UV稳定性也优异得多，即，它们在暴露在UV辐照下时表现出的反射波长和工作电压变化明显更小。
本发明的更优选的实施方案涉及根据本发明的CLC介质，其包括一种或多种含至少一可聚合基团的化合物。这种类型的CLC介质特别适合例如用于聚合物凝胶或PSCT显示器。所述的可聚合化合物可以是向列的和/或手性的组分的组分，或构成所述介质的另外的组分。
合适的可聚合化合物是本领域技术人员已知的，并在现有技术中有所描述。可聚合的化合物还可以是内消旋的或液晶。他们可含有一个或多个、优选两个可聚合的基团。含两个可聚合基团的非内消旋化合物的典型实例是烷基二丙烯酸酯或烷基二甲基丙烯酸酯，所含的烷基具有1-20个碳原子。含多于两个可聚合基团的非内消旋化合物的典型实例的三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯和季戊四醇四丙烯酸酯。例如在WO93/22397、EP0261712、DE19504224、WO95/22586和WO97/00600中描述了内消旋或液晶可聚合化合物的典型实例。
特别合适和优选的手性和非手性可聚合单-和双-反应性的内消旋化合物(反应性的mesogen)如下列所示，它们意在说明而不是限制本发明：
在上述式中，
P是可聚合的基团，优选丙烯酰基、甲基丙烯酰基、乙烯基、乙烯基氧基、丙烯基醚、环氧基、氧杂环丁烷基(oxetane)或苯乙烯基，
x和y分别彼此独立地是1到12的整数，
D和E各自彼此独立地是1，4-亚苯基，其还可被L1一-、二-、三-或四-取代，或是1，4-亚环己基，
u和v各自彼此独立地是0或1，
Z0是-COO-、-OCO-、-CH2CH2-、-CH＝CH-、-C≡C-或单键，
R0是极性或非极性的基团，
Ter是萜烯基团，诸如薄荷基，
Chol是胆甾烯基，
r是0、1、2、3或4，
L、L1和L2各自彼此独立地是H、F、Cl、CN或1到7个碳原子的任选卤代的烷基、烷氧基、烷基羰基、烷基羰基氧基、烷氧基羰基或烷氧基羰基氧基。
上述式中的苯基环任选被L一-、二-、三-或四-取代。
术语“极性基团”在此表示选自下述的基团：F、Cl、CN、NO2、OH、OCH3、OCN、SCN、具有至多4个碳原子的任选氟代的烷基羰基、烷基羰基氧基、烷氧基羰基或烷氧基羰基氧基或具有1-4个碳原子的单-、低聚-或多氟化的烷基或烷氧基。术语“非极性基团”在此是指具有1个或更多、优选1-12个碳原子的任选卤代的烷基、烷氧基、烷基羰基、烷基羰基氧基、烷氧基羰基或烷氧基羰基氧基，所述的基团不属于上述“极性基团”的定义。
除了式I至V和X至XV的化合物之外，CLC介质可包含一种或多种其它组分用以优化各种性能。
各种可用于根据本发明介质的上下文中的通式和其子式化合物或者是已知的，或者可类似于已知化合物制备。
可根据本发明使用的液晶混合物可用常规方法制备。一般，将以次要量使用的所需量组分溶于构成主组分的组分中，优选在升高的温度下。还可混合各组分在有机溶剂中的溶液，有机溶剂例如是丙酮、氯仿或甲醇，在混合之后再除去溶剂，例如通过蒸馏。
根据本发明的液晶混合物还可含有其它添加剂，诸如一种或多种稳定剂或抗氧化剂。
在本申请和下面的实施例中，通过缩写表示液晶化合物的结构，根据下表A和B转换成化学式。所有CnH2n+1和CmH2m+1基团是分别具有n和m个碳原子的直链烷基。表B中的编码是不言而喻的。在表A中，仅表示出母结构的缩写。在各种情况下，母结构的缩写之后是取代基R1、R2、L1、L2和L3的代码，之间以短横线分隔：
| R1、R2、L1、L2、L3的代码 | R1 | R2 | L1 | L2 | L3 |
| nm | CnH2n+1 | CmH2m+1 | H | H | H |
| nOm | CnH2n+1 | CmH2m+1 | H | H | H |
| nO.m | CnH2n+1 | OCmH2m+1 | H | H | H |
| n | CnH2n+1 | CN | H | H | H |
| nN.F | CnH2n+1 | CN | H | H | F |
| nN.F.F | CnH2n+1 | CN | H | F | F |
| nF | CnH2n+1 | F | H | H | H |
| nOF | OCnH2n+1 | F | H | H | H |
| nF.F | CnH2n+1 | F | H | H | F |
| nmF | CnH2n+1 | CmH2m+1 | F | H | H |
| nOCF3/nOT | CnH2n+1 | OCF3 | H | H | H |
| n-Vm | CnH2n+1 | -CH＝CH-CmH2m+1 | H | H | H |
| nV-Vm | CnH2n+1-CH＝CH- | -CH＝CH-CmH2m+1 | H | H | H |
优选混合物组分如表A、B和C所示。
表A：(L1、L2、L3＝H或F)
表B：
表C(掺杂剂)：
表D
用于LC混合物的适合的稳定剂和抗氧化剂如下所述(n＝0-10，未表示出端甲基)：
以下实施例用于说明而非限制本发明。
在上下文中，百分比是重量百分比。所有温度以℃给出。m.p.表示熔点，cl.p.＝澄清点。此外，C＝晶态、S＝近晶相、N＝向列相、Ch＝胆甾醇型液晶相和I＝均质相。在这些符号之间的数据表示转变温度。
此外，使用以下缩写：
Δn在589纳米和20℃的光学各向异性
ne在589纳米和20℃的非常折射率
Δε在20℃的介电各向异性
ε‖平行于纵向分子轴的介电常数
γ1在20℃的转动粘度[mPa·sec]，除非另有说明
λ在20℃的反射波长[nm]，除非另有说明
Δλ在-20和+70℃之间，在所示温度范围内反射波长的变化最大值[nm]，除非另有说明
在液晶混合物中产生螺旋形扭转超晶格结构的手性化合物的螺旋扭转能力HTP由下面的等式给出：
HTP＝(p*c)-1[μm-1]，
其中
p表示螺旋扭转相的螺距(μm)，
c表示手性化合物的浓度(例如，c值为0.01相当于1重量％浓度)。
除非另有说明，上下文的HTP值与20℃的温度和市场上可买到的中性向列型TN主体混合物MLC-6260(Merck KGaA，Darmstadt)相关。
用实验方法确定物理参数如下文所述：“Licristal，PhysicalProperties Of Liquid Crystals，Description of the measurementmethods”，Ed.W.Becker，Merck KGaA，Darmstadt，修订版，1998。
实施例1
胆甾醇型液晶混合物C1包括96.98％的向列型组分N1，N1由下述组分组成：
CCH-501 7.0 ％ cl.p. 86
CH-33 3.0 ％ n 0.0645
CH-35 3.0 ％ ne 1.5325
CH-43 3.0 ％ +10.2
CCP-2F.F.F 7.0 ％
CCP-3F.F.F 5.0 ％
CCZU-2-F 6.0 ％
CCZU-3-F 15.0 ％
CCZU-5-F 6.0 ％
CDU-2-F 9.0 ％
CDU-3-F 9.0 ％
CDU-5-F 16.0 ％
CCH-3CF3 7.0 ％
CCH-5CF3 8.0 ％
CCPC-34 3.0 ％
CCPC-33 3.0 ％
和3.02％的下式手性掺杂剂R-5011：
并且具有400纳米的反射波长。
Claims (11)
1.具有螺旋形扭转结构的、含有向列型组分和光学活性组分的液晶介质，其特征在于
所述光学活性组分含有一种或多种手性化合物，选择其螺旋扭转能力和浓度使得所述介质的螺距≤1微米，和
所述向列型组分含有一种或多种选自下式的化合物：
和一种或多种式IIa的化合物：
其中X0是F，
所述介质还含有一种或多种选自下式的化合物：
其中R1是H，或具有1-20个碳原子的烷基或烯基，其未被取代、被CN或CF3单取代或至少被卤素单取代，并且在这些基团中的一个或多个CH2基团彼此独立地分别被-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-CH＝CH-或-C≡C-代替，代替的方式使得O原子彼此不直接相连，和R2独立地具有R1的含义之一。
2.根据权利要求1的介质，特征在于所述式IV6化合物
为式V化合物
3.根据权利要求1的介质，特征在于其含有大于50％重量的一种或多种含3，4，5-三氟苯基团的化合物。
4.根据权利要求1的介质，特征在于其含有一种或多种下式的手性化合物：
其中
B是1，4-亚苯基，其还可以是被L单取代的、二取代的或三取代的；或是1，4-亚环己基，
L是F、Cl、CN或任选被卤化的具有1-7个碳原子的烷基、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，
b是0、1或2，
Z5是-COO-、-OCO-、-CH2CH2-或单键，和
R5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基氧基。
5.根据权利要求1的介质，特征在于向列型组分包括：
-5-50％重量的式I1a化合物，
-10-65％重量的式I2a化合物，
-5-60％重量的式IIa化合物。
6.根据权利要求1的介质，特征在于其具有400至800纳米范围内的反射波长。
7.根据权利要求1至6任意一项的介质在电光应用中的用途。
8.电光液晶显示器，含有根据权利要求1至6任意一项的介质。
9.根据权利要求8的电光液晶显示器，特征在于其为胆甾醇型液晶显示器。
10.根据权利要求8的电光液晶显示器，特征在于其为SSCT显示器、PSCT显示器或弯电显示器。
11.根据权利要求8-10任意一项的电光液晶显示器，其特征在于是有源矩阵显示器。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102004002637.8 | 2004-01-19 | ||
| DE102004002637 | 2004-01-19 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1651549A CN1651549A (zh) | 2005-08-10 |
| CN1651549B true CN1651549B (zh) | 2011-05-18 |
Family
ID=34716673
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 200510005573 Expired - Fee Related CN1651549B (zh) | 2004-01-19 | 2005-01-19 | 液晶介质和具有高扭转的液晶显示器 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2005206840A (zh) |
| CN (1) | CN1651549B (zh) |
| DE (1) | DE102004062962B4 (zh) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2004622B1 (en) * | 2006-04-10 | 2011-12-14 | Merck Patent GmbH | Chiral binaphthyl sulfates for use as liquid crystal materials |
| DE602007004922D1 (de) * | 2006-11-27 | 2010-04-08 | Merck Patent Gmbh | Flüssigkristallines Medium und Flüssigkristallanzeige |
| EP2098584B1 (en) * | 2008-03-05 | 2011-10-12 | Merck Patent GmbH | Liquid-crystalline medium and liquid-crystal display having high twist |
| JP5646827B2 (ja) * | 2008-07-25 | 2014-12-24 | メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングＭｅｒｃｋ Ｐａｔｅｎｔ Ｇｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔ ｍｉｔ ｂｅｓｃｈｒａｅｎｋｔｅｒ Ｈａｆｔｕｎｇ | 高いツイストを有する液晶媒体および液晶ディスプレイ |
| EP2399972B1 (en) * | 2010-06-25 | 2015-11-25 | Merck Patent GmbH | Liquid-crystalline medium and liquid-crystal display having high twist |
| EP3018186B1 (en) * | 2013-07-03 | 2019-07-24 | JNC Corporation | Liquid crystal composition, and liquid crystal display element |
| EP3385779A1 (en) * | 2017-04-05 | 2018-10-10 | Koninklijke Philips N.V. | Multi-view display device and method |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1192464A (zh) * | 1997-02-27 | 1998-09-09 | 默克专利股份有限公司 | Tn和stn液晶显示器 |
| US6565932B2 (en) * | 1999-12-17 | 2003-05-20 | Minolta Co., Ltd. | Liquid crystal composition and liquid crystal light modulating device using the liquid crystal composition |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19532292A1 (de) * | 1995-09-01 | 1997-03-06 | Merck Patent Gmbh | Flüssigkristallines Medium |
| DE19961702B4 (de) * | 1999-12-21 | 2010-09-30 | Merck Patent Gmbh | Flüssigkristallines Medium und seine Verwendung |
| JP4972826B2 (ja) * | 2001-04-10 | 2012-07-11 | Ｊｎｃ株式会社 | ジフルオロアルコキシを末端に有する化合物、液晶組成物および液晶表示素子 |
| CN100338054C (zh) * | 2001-05-21 | 2007-09-19 | 默克专利股份有限公司 | 手性化合物 |
| CN1283750C (zh) * | 2001-06-13 | 2006-11-08 | 默克专利股份有限公司 | 高扭转液晶介质和液晶显示器 |
| JP2003066429A (ja) * | 2001-08-29 | 2003-03-05 | Chisso Corp | メモリー性を有する液晶表示素子 |
| TWI248968B (en) * | 2001-09-28 | 2006-02-11 | Merck Patent Gmbh | Liquid crystalline medium and liquid crystal display |
| ATE390397T1 (de) * | 2001-11-09 | 2008-04-15 | Merck Patent Gmbh | Fluorierte biphenylverbindungen zur verwendung in flüssigkristallmischungen |
| GB0225662D0 (en) * | 2001-11-16 | 2002-12-11 | Merck Patent Gmbh | Liquid crystalline medium and liquid crystal display |
-
2004
- 2004-12-28 DE DE102004062962.5A patent/DE102004062962B4/de not_active Expired - Fee Related
-
2005
- 2005-01-19 JP JP2005011257A patent/JP2005206840A/ja active Pending
- 2005-01-19 CN CN 200510005573 patent/CN1651549B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1192464A (zh) * | 1997-02-27 | 1998-09-09 | 默克专利股份有限公司 | Tn和stn液晶显示器 |
| US6565932B2 (en) * | 1999-12-17 | 2003-05-20 | Minolta Co., Ltd. | Liquid crystal composition and liquid crystal light modulating device using the liquid crystal composition |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE102004062962A1 (de) | 2005-08-04 |
| CN1651549A (zh) | 2005-08-10 |
| JP2005206840A (ja) | 2005-08-04 |
| DE102004062962B4 (de) | 2014-06-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103254904B (zh) | 液晶体系和液晶显示器 | |
| JP6054016B2 (ja) | 液晶媒体および高いツイストを有する液晶ディスプレイ | |
| KR101198452B1 (ko) | 메소제닉 화합물, 전기-광학 디스플레이용 매질 및전기-광학 디스플레이 | |
| CN101130694B (zh) | 液晶介质 | |
| EP3414300B1 (en) | Liquid-crystalline medium and high-frequency components comprising same | |
| EP3303519B1 (en) | Liquid-crystalline medium and high-frequency components comprising same | |
| CN101525542B (zh) | 具有高扭曲的液晶介质和液晶显示器 | |
| CN1651549B (zh) | 液晶介质和具有高扭转的液晶显示器 | |
| EP3234066B1 (en) | Liquid-crystalline medium and high-frequency components comprising same | |
| WO2010022891A1 (en) | Liquid crystalline medium and liquid crystal display | |
| EP3212734A1 (en) | Liquid-crystalline medium and high-frequency components comprising same | |
| TWI677563B (zh) | 液晶介質及含彼之高頻構件 | |
| WO2016107670A1 (en) | Liquid-crystalline medium and high-frequency components comprising same | |
| KR20170038058A (ko) | 중합가능한 메소젠성 화합물, 액정 매질 및 액정 디스플레이 | |
| JP2012097272A (ja) | 液晶混合物 | |
| JP5646827B2 (ja) | 高いツイストを有する液晶媒体および液晶ディスプレイ | |
| CN100387682C (zh) | 1，4-二-(反式-4-环己基)苯衍生物和它们在液晶介质和液晶装置中的应用 | |
| CN109957406A (zh) | 液晶介质和液晶显示器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20110518 Termination date: 20170119 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |