JP2022507925A - 二色性色素組成物 - Google Patents

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Abstract

本発明は、ベンゾチアジアゾール誘導体とチアジアゾロキノキサリン誘導体との組合せを含む組成物、該組成物を含む液晶媒体、ならびに光学、電子および電気光学デバイスにおける、特に例えばスイッチング可能な窓において外部空間から内部空間へのエネルギーの通過を調整するためのデバイスにおける該組成物および該媒体の使用に関する。

Description

本発明は、ベンゾチアジアゾール誘導体とチアジアゾロキノキサリン誘導体との組合せを含む組成物、該組成物を含む液晶媒体、ならびに光学、電子および電気光学デバイスにおける、特に例えばスイッチング可能な窓において外部空間から内部空間へのエネルギーの通過を調整するためのデバイスにおける該組成物および該媒体の使用に関する。
液晶は、特にディスプレイデバイスの誘電体として使用され、そのような材料の光学特性は、印加電圧によって影響を受け得る。液晶をベースとする電気光学デバイスは当技術分野で周知であり、様々な効果に基づくことができる。このタイプのデバイスは、例えば、動的散乱を有するセル、DAP(deformation of aligned phases、配向相の変形)セル、ねじれネマチック構造を有するTNセル、STN(「supertwisted nematic」、「超ねじれネマチック」)セル、SBE(「superbirefringence effect」、「超複屈折効果」)セル、OMI(「optical mode interference」、「光学モード干渉」)セルおよびゲスト・ホストセルである。
ゲスト・ホスト効果に基づくデバイスは、HeilmeierおよびZanoniによって最初に説明され(G. H. Heilmeier et al., Appl. Phys. Lett., 1968, 13, 91f.)それ以来、主に液晶(LC)表示素子で広く使用されている。ゲスト・ホスト系において、LC媒体は、液晶に加えて1種以上の二色性色素を含む。色素分子による吸収の方向依存性ゆえに、色素が液晶とともにそれらの配向を変化させる際に、光への色素ドープ液晶の透過性を調節することができる。
LCディスプレイでの使用に加えて、このタイプのデバイスは、例えば国際公開第2009/141295号および国際公開第2010/118422号に記載されているように、光またはエネルギーの通過を調節するためのスイッチング素子としても使用される。
外部空間から内部空間へのエネルギーの通過を調整するためのデバイスのために、多くの様々な技術的解決策が提案されてきた。
デバイスの可能なモードの1つでは、液晶媒体を、上記で全般的に説明されたような1種以上の二色性色素と組み合わせてスイッチング層で使用することができる。電圧を印加することにより、これらのスイッチング層で二色性色素分子の配向配列の変化を達成することができる。したがって、吸収が方向依存性であることから、このようにしてスイッチング層の透過率の変化を得ることができる。対応するデバイスは、例えば国際公開第2009/141295号に記載されている。
あるいは、透過挙動のそのような変化は、例えば米国特許出願公開第2010/0259698号明細書に記載されているように、液晶媒体の等方性状態から液晶状態への温度誘導遷移によって、電圧なしで達成することもできる。
国際公開第2009/141295号および国際公開第2010/118422号には、シアノビフェニル誘導体と1種以上の二色性色素とを含むゲスト・ホストタイプの表示素子用の液晶媒体が記載されている。同じ用途に向けて、米国特許第6033598号明細書および米国特許第562824号明細書には、1種以上の二色性色素に加えて、それぞれ1つ以上のフッ素原子で置換された3つの環要素からなる1種以上の化合物を含むLC媒体が記載されている。
例えば国際公開第2009/141295号、国際公開第2013/004677号、および国際公開第2014/090373号では、上記のデバイスでの使用に関してリレン顔料が記載されている。
国際公開第2014/187529号には、外部空間から内部空間へのエネルギーの通過を調節するためのデバイスで使用するための、ベンゾチアジアゾール誘導体を含む液晶媒体の使用が記載されている。
国際公開第2016/177449号には、外部空間から内部空間へのエネルギーの通過を調節するためのデバイスで使用するための、チアジアゾロキノキサリン誘導体を含む液晶媒体の使用が記載されている。
当技術分野では、デバイスの性能および信頼性の点で有益性をもたらす二色性色素化合物ならびに該化合物を含む組成物および媒体が依然として求められている。
したがって本発明の目的は、二色性化合物を含み、かつゲスト・ホストタイプの用途に特に有用である、改善された組成物を提供することである。特定の目的は、高温や長時間の直射日光といったより過酷な作業条件下で使用した場合にも、性能、外観、安定性および信頼性の面で有益性をもたらし得る組成物を提供することである。さらに、該組成物を含み、広く安定したLC相範囲および特に好ましい低温安定性を示し、さらには適切な高い秩序度を与えることができる改善された液晶媒体を提供することが目的である。さらなる目的は、外部空間から内部空間へのエネルギーの通過を調節するためのデバイスにおいて、特にスイッチング可能なスマートウィンドウにおいて、例えば長時間の直射日光や審美的印象に対する安定性の観点から特に有益な性能を可能にする、電気光学用途での安定で信頼性の高いスイッチング媒体を提供することである。本発明のさらなる目的は、以下の詳細な説明から当業者には直ちに明らかである。
これらの目的は、独立請求項で定義された主題によって達成され、一方で好ましい実施形態は、それぞれの従属請求項に記載され、これらは以下でさらに説明される。
本発明は特に、主な態様、好ましい実施形態、および特定の特徴を含む以下の項目を提供し、これらは、それぞれ単独でおよび組合せで上述の目的の達成に寄与し、最終的には追加の利点を提供する。
本発明の第1の態様は、式I
Figure 2022507925000001
の少なくとも1種の化合物と、式II
Figure 2022507925000002
の少なくとも1種の化合物と
を含む組成物であって、ここで、
は、各出現において、同一であるかまたは異なって、H、F、CN、N(R、Si(Rまたは1~20個のC原子を有する直鎖状もしくは分岐状のアルキルもしくはアルコキシを表し、これらの基においてさらに、隣接していない1つ以上のCH基が、それぞれ互いに独立して、-C(R)=C(R)-、-C≡C-、
Figure 2022507925000003
-N(R)-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-または-O-CO-O-で置き換えられていてもよく、この置換えは、Oおよび/またはS原子が互いに直接結合しないように行われ、かつこれらの基においてさらに、1つ以上のH原子が、FまたはCNで置き換えられていてもよく、
Xは、各出現において、同一であるかまたは異なって、CRまたはNを表し、
は、各出現において、同一であるかまたは異なって、1~12個のC原子を有する直鎖状もしくは分岐状のアルキル、F、Cl、N(RまたはCNを表し、
およびRは、各出現において、同一であるかまたは異なって、H、ハロゲン、1~12個のC原子を有する直鎖状、分岐状もしくは環状のアルキルを表し、これらの基においてさらに、隣接していない1つ以上のCH基が、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-または-O-CO-O-で置き換えられていてもよく、この置換えは、Oおよび/またはS原子が互いに直接結合しないように行われ、かつこれらの基においてさらに、1つ以上のH原子が、FまたはClで置き換えられていてもよく、
ArおよびArは、各出現において、同一であるかまたは異なって、1つ以上の基Lで置換されていてもよいアリールまたはヘテロアリール基を表し、
Lは、各出現において、同一であるかまたは異なって、F、Cl、CN、OH、SCN、SF、N(Rまたは1~12個のC原子を有する直鎖状もしくは分岐状の、それぞれフッ素化されていてもよいアルキル、アルコキシ、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニルオキシもしくはアルコキシカルボニルオキシを表し、
は、各出現において、同一であるかまたは異なって、単結合、-O-、-S-、-C(O)-、-CRy1y2-、-CFO-、-OCF-、-C(O)-O-、-O-C(O)-、-OCH-、-CHO-、-CRx1=CRx2-、-C≡C-、-CRx1=CRx2-CO-、-CO-CRx1=CRx2-、-CRx1=CRx2-COO-、-OCO-CRx1=CRx2-または-N=N-を表し、
は、各出現において、同一であるかまたは異なって、単結合、-CFO-、-OCF-または-C≡C-を表し、
a、b、c、およびdは、互いに独立して、0または1を表し、
x1、Rx2は、互いに独立して、H、F、Cl、CNまたは1~12個のC原子を有するアルキルを表し、
y1は、Hまたは1~12個のC原子を有するアルキルを表し、かつ
y2は、1~12個のC原子を有するアルキルを表す、組成物を提供する。
驚くべきことに、上記および下記の式Iの少なくとも1種の化合物を、上記および下記の式IIの少なくとも1種の化合物と組み合わせて含む本発明による組成物は、例えば光および温度に対する安定性の向上、ならびに液晶媒体への溶解性の向上といった点で、優れた組合せの特性および特徴を示すことが見出された。
式Iの化合物自体、および式IIの化合物自体ですでに好ましい特性を示すことができ、例えば高い二色比、好ましい色純度、および大きな吸光係数を特にVISおよび/またはNIR領域の光において示すことができるが、双方のクラスの化合物を一緒に使用することで、さらに予期しない有益性を得ることができる。
式IおよびIIの化合物の組合せを含む本発明による組成物は、耐光性の向上および液晶媒体への溶解性の向上をもたらし得る。この点で該組成物は、高温、例えば70℃以上の温度での長時間の光照射下であっても優れた安定性を示し得る。
化合物および組成物全体の溶解性の向上は、特に特定の色を与えるかまたはさらにはVIS範囲全体を網羅して黒色もしくは色的に中立な外観を得るという点で、個々の目的に合わせた色素ドープ液晶媒体の提供可能性の改善に有利に寄与する。驚くべきことに、NIRスペクトル範囲も少なくとも部分的に網羅することができる。
化合物を一緒に組み合わせて含む組成物は、特に可視スペクトルにおいて、識別可能な残留蛍光を最小限に抑えるかまたはまったく生じないことが可能であり、その結果、赤色光などの不要なまたは望ましくない色のアーチファクトを回避するかまたは少なくとも実質的に低減させることができる。
該組成物のこれらの好ましい組合せの特性および特徴は、例えば温度または光への曝露に関してより過酷な環境または作業条件下であっても、デバイスの安定性、信頼性、性能および外観の点で、例えば光学的、電気光学的および電子的用途向けのデバイスにおいて有益であり得る。
本発明による顔料は、調光可能なスマートウィンドウなどのゲスト・ホストタイプの用途に特に有用であり、色素ドープ液晶媒体は、適切に広く安定したLC相範囲、および特に好ましい低温安定性を示し得る。
組成物は、式Iの2種以上の化合物と、式IIの2種以上の化合物とを含むことが好ましい。
したがって本発明のもう1つの態様は、本発明による組成物と、さらに1種以上のメソゲン化合物とを含む液晶媒体に関する。
本発明による液晶媒体は、特にスイッチング可能なスマートウィンドウにおけるデバイスの性能および信頼性の観点から、例えば長時間の直射日光や審美的印象に対する安定性の観点から、有益性をもたらし得る。
したがって本発明のさらなる態様は、建築用窓または自動車のサンルーフにおける、本発明による液晶媒体の使用に関する。
本発明によるデバイスは、商用車、ボート、列車または航空機への適用も可能である。
本発明によるさらなる態様では、外部空間から内部空間へのエネルギーの通過を調整するためのデバイスであって、本発明による液晶媒体を含むスイッチング層を備えたデバイスが提供される。特に該デバイスを、窓、特に建物またはファサードの窓に含めることができる。
したがって本発明のもう1つの態様は、本明細書に記載の外部空間から内部空間へのエネルギーの通過を調整するためのデバイスを備えた窓である。
本発明のさらなる態様では、本発明による組成物は、電気光学ディスプレイ、外部空間から内部空間へのエネルギーの通過を調整するためのデバイス、電気半導体、有機電界効果トランジスタ、プリント回路、無線周波数識別素子、ダイオード、有機発光ダイオード、照明素子、光起電力素子において、特にその中の増感剤または半導体として、光学センサ、エフェクト顔料、装飾素子においてまたはポリマー着色用の色素として、例えば自動車分野において使用される。
以下に本発明を、態様、実施形態および特定の特徴の詳細な説明によって説明し、特定の実施形態をより詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
本発明において、外部空間から内部空間へのエネルギーの通過を調整するためのデバイスとは、好ましくは、エネルギー透過性が比較的低い構造体内に配置された領域の、エネルギー、特に光、特に太陽光の通過を調節するデバイスを意味するものと解釈される。エネルギー透過性が低い構造体とは、例えば、壁または車体であり得る。したがってエネルギーは、例えば、開放領域または特に壁内のガラス領域を通過し得る。したがって該デバイスは、好ましくは、窓の構成要素、例えば断熱グレージングユニットとなるように配置される。
エネルギーの調整された通過は、外部空間、好ましくは直射日光または間接日光にさらされる環境から、内部空間、例えば建物もしくは車両または環境から実質的に遮断された別のユニットへと行われる。
本発明において、エネルギーという用語は、特に、UV-A、VISおよびNIR領域の電磁放射線によるエネルギーを意味すると解釈される。特に、例えばガラスなどの窓に通常使用される材料によって吸収されないかまたは無視できる程度にしか吸収されない放射線によるエネルギーを意味すると解釈される。本明細書において、UV-A領域とは、320~380nmの波長範囲を意味すると解釈され、VIS領域とは、380nm~780nmの波長範囲を意味すると解釈され、NIR領域とは、780nm~2000nmの波長範囲を意味すると解釈される。したがって、光という用語は、総じて、320~2000nm、特に380nm~780nmの波長を有する電磁放射線を意味すると解釈される。
本明細書では、二色性色素とは、吸収特性が光の偏光方向に対する化合物の配向に依存する光吸収性化合物を意味すると解釈される。本発明による二色性色素化合物は、典型的には細長い形状を有し、すなわち該化合物は、他の2つの空間方向よりも、1つの空間方向、すなわち縦軸に沿って著しくより長い。
「有機基」という用語は、炭素基または炭化水素基を表す。
「炭素基」という用語は、少なくとも1つの炭素原子を含む1価または多価の有機基を表し、この基は、例えば-C≡C-のように、さらなる原子を含まないか、または任意に、例えばカルボニルなどのように、例えばN、O、S、P、Si、Se、As、TeもしくはGeなどの1つ以上のさらなる原子を含む。「炭化水素基」という用語は、炭素基であって、1つ以上のH原子と、任意に例えばN、O、S、P、Si、Se、As、TeまたはGeといった1つ以上のヘテロ原子とをさらに含むものを表す。
「ハロゲン」は、F、Cl、BrまたはI、好ましくはFまたはClを表す。
炭素基または炭化水素基は、飽和基であっても不飽和基であってもよい。不飽和基は、例えば、アリール、アルケニルまたはアルキニル基である。3つ以上の原子を有する炭素基または炭化水素基は、直鎖状、分岐状および/または環状であってよく、またスピロ結合または縮合環を含んでいてもよい。
「アルキル」、「アリール」、「ヘテロアリール」などの用語には、多価基、例えば、アルキレン、アリーレン、ヘテロアリーレンなども包含される。
「アリール」という用語は、芳香族炭素基またはそれから誘導される基を表す。「ヘテロアリール」という用語は、上記で定義された「アリール」であって、1つ以上のヘテロ原子を含むものを表す。
好ましい炭素および炭化水素基は、1~40個、好ましくは1~25個、特に好ましくは1~18個のC原子を有する置換されていてもよいアルキル、アルケニル、アルキニル、アルコキシ、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニルオキシおよびアルコキシカルボニルオキシ、6~40個、好ましくは6~25個のC原子を有する置換されていてもよいアリールもしくはアリールオキシ、または6~40個、好ましくは6~25個のC原子を有する置換されていてもよいアルキルアリール、アリールアルキル、アルキルアリールオキシ、アリールアルキルオキシ、アリールカルボニル、アリールオキシカルボニル、アリールカルボニルオキシおよびアリールオキシカルボニルオキシである。
さらに好ましい炭素および炭化水素基は、C~C40アルキル、C~C40アルケニル、C~C40アルキニル、C~C40アリル、C~C40アルキルジエニル、C~C40ポリエニル、C~C40アリール、C~C40アルキルアリール、C~C40アリールアルキル、C~C40アルキルアリールオキシ、C~C40アリールアルキルオキシ、C~C40ヘテロアリール、C~C40シクロアルキル、C~C40シクロアルケニルなどである。特に好ましいのは、C~C22アルキル、C~C22アルケニル、C~C22アルキニル、C~C22アリル、C~C22アルキルジエニル、C~C12アリール、C~C20アリールアルキル、およびC~C20ヘテロアリールである。
さらに好ましい炭素および炭化水素基は、1~40個、好ましくは1~25個のC原子を有する直鎖状、分岐状または環状のアルキル基であって、非置換であるかまたはF、Cl、Br、IもしくはCNで一置換もしくは多置換されており、かつ隣接していない1つ以上のCH基が、それぞれ互いに独立して、-C(R)=C(R)-、-C≡C-、-N(R)-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-で置き換えられていてもよく、この置換えが、Oおよび/またはS原子が互いに直接結合しないように行われているものである。
は、好ましくは、H、ハロゲン、1~25個のC原子を有する直鎖状、分岐状または環状のアルキル鎖であって、該アルキル鎖においてさらに、隣接していない1つ以上のC原子が、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-または-O-CO-O-で置き換えられていてもよく、かつ1つ以上のH原子が、フッ素、6~40個のC原子を有する置換されていてもよいアリールもしくはアリールオキシ基または2~40個のC原子を有する置換されていてもよいヘテロアリールもしくはヘテロアリールオキシ基で置き換えられていてもよいものを表す。
好ましいアルキル基は、例えば、エチル、メチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、イソブチル、s-ブチル、t-ブチル、2-メチルブチル、n-ペンチル、s-ペンチル、シクロペンチル、n-ヘキシル、シクロヘキシル、2-エチルヘキシル、n-ヘプチル、シクロヘプチル、n-オクチル、シクロオクチル、n-ノニル、n-デシル、n-ウンデシル、n-ドデシル、トリフルオロメチル、ペルフルオロ-n-ブチル、2,2,2-トリフルオロエチル、ペルフルオロオクチル、およびペルフルオロヘキシルである。
好ましいアルケニル基は、例えば、エテニル、プロペニル、ブテニル、ペンテニル、シクロペンテニル、ヘキセニル、シクロヘキセニル、ヘプテニル、シクロヘプテニル、オクテニル、およびシクロオクテニルである。
好ましいアルキニル基は、例えば、エチニル、プロピニル、ブチニル、ペンチニル、ヘキシニル、およびオクチニルである。
好ましいアルコキシ基は、例えば、メトキシ、エトキシ、2-メトキシエトキシ、n-プロポキシ、i-プロポキシ、n-ブトキシ、i-ブトキシ、s-ブトキシ、t-ブトキシ、2-メチルブトキシ、n-ペントキシ、n-ヘキソキシ、n-ヘプトキシ、n-オクトキシ、n-ノノキシ、n-デコキシ、n-ウンデコキシ、およびn-ドデコキシである。
好ましいアミノ基は、例えば、ジメチルアミノ、メチルアミノ、メチルフェニルアミノ、およびフェニルアミノである。
アリールおよびヘテロアリール基は、単環式であっても多環式であってもよく、すなわち、例えばフェニルのように1つの環を含んでもよいし、例えばナフチルのように縮合していてもよい2つ以上の環を含んでもよく、また例えばビフェニルのように共有結合していてもよく、または縮合環と連結環との組合せを含んでもよい。ヘテロアリール基は、好ましくはO、N、SおよびSeから選択される1つ以上のヘテロ原子を含む。この種の環系は、例えばフルオレン基本構造の場合のように個々の非共役単位を含んでもよい。
特に好ましいのは、6~25個のC原子を有する単環式、二環式または三環式アリール基、および2~25個のC原子を有する単環式、二環式または三環式ヘテロアリール基であり、これらは縮合環を含んでいてもよく、また置換されていてもよい。さらに好ましいのは、5員、6員または7員のアリールおよびヘテロアリール基であり、これらの基においてさらに、1つ以上のCH基が、N、SまたはOで置き換えられていてもよく、この置換えが、Oおよび/またはS原子が互いに直接結合しないように行われているものである。
好ましいアリール基は、例えば、親構造のベンゼン、ビフェニル、テルフェニル、[1,1’:3’、1’’]テルフェニル、ナフタレン、アントラセン、ビナフチル、フェナントレン、ピレン、ジヒドロピレン、クリセン、ペリレン、テトラセン、ペンタセン、ベンゾピレン、フルオレン、インデン、インデノフルオレン、スピロビフルオレンなどから誘導される。
好ましいヘテロアリール基は、例えば、5員環、例えば、ピロール、ピラゾール、イミダゾール、1,2,3-トリアゾール、1,2,4-トリアゾール、テトラゾール、フラン、チオフェン、セレノフェン、オキサゾール、イソオキサゾール、1,2-チアゾール、1,3-チアゾール、1,2,3-オキサジアゾール、1,2,4-オキサジアゾール、1,2,5-オキサジアゾール、1,3,4-オキサジアゾール、1,2,3-チアゾール、1,2,4-チアジアゾール、1,2,5-チアジアゾール、1,3,4-チアジアゾール、6員環、例えば、ピリジン、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、1,3,5-トリアジン、1,2,4-トリアジン、1,2,3-トリアジン、1,2,4,5-テトラジン、1,2,3,4-テトラジン、1,2,3,5-テトラジン、もしくは縮合基、例えば、インドール、イソインドール、インドリジン、インダゾール、ベンゾイミダゾール、ベンゾトリアゾール、プリン、ナフトイミダゾール、フェナントロイミダゾール、ピリドイミダゾール、ピラジンイミダゾール、キノキサリンイミダゾール、ベンゾオキサゾール、ナフトキサゾール、アントロキサゾール、フェナントロキサゾール、イソキサゾール、ベンゾチアゾール、ベンゾフラン、イソベンゾフラン、ジベンゾフラン、キノリン、イソキノリン、プテリジン、ベンゾ-5,6-キノリン、ベンゾ-6,7-キノリン、ベンゾ-7,8-キノリン、ベンゾイソキノリン、アクリジン、フェノチアジン、フェノキサジン、ベンゾピリダジン、ベンゾピリミジン、キノキサリン、フェナジン、ナフチリジン、アザカルバゾール、ベンゾカルボリン、フェナントリジン、フェナントロリン、チエノ[2,3b]チオフェン、チエノ[3,2b]チオフェン、ジチエノチオフェン、ジヒドロチエノ[3,4-b]-1,4-ジオキシン、イソベンゾチオフェン、ジベンゾチオフェン、ベンゾチアジアゾチオフェン、またはこれらの基の組合せである。ヘテロアリール基は、アルキル、アルコキシ、チオアルキル、フッ素、フルオロアルキル、またはさらにはアリールもしくはヘテロアリール基で置換されていてもよい。
(非芳香族)脂環式および複素環式基は、飽和環、すなわち単結合のみを含むものと、部分的に不飽和な環、すなわち多重結合を含み得るものの双方を包含する。複素環は、1つ以上のヘテロ原子を含み、好ましくは、Si、O、N、SおよびSeから選択される。
(非芳香族)脂環式および複素環式基は、単環式、すなわち、例えばシクロヘキサンのように環を1つのみ含んでもよいし、多環式、すなわち、例えばデカヒドロナフタレンまたはビシクロオクタンのように複数の環を含んでもよい。飽和基が特に好ましい。さらに好ましいのは、3~25個のC原子を有する単環式、二環式または三環式基であり、これらは縮合環を含んでいてもよく、また置換されていてもよい。さらに好ましいのは、5員、6員、7員または8員の炭素環式基であり、これらの基においてさらに、1つ以上のC原子が、Siで置き換えられていてもよく、かつ/または1つ以上のCH基が、Nで置き換えられていてもよく、かつ/または隣接していない1つ以上のCH基が、-O-および/または-S-で置き換えられていてもよい。
好ましい脂環式および複素環式基は、例えば、5員基、例えば、シクロペンタン、テトラヒドロフラン、テトラヒドロチオフラン、ピロリジン、6員基、例えば、シクロヘキサン、シリナン、シクロヘキセン、テトラヒドロピラン、テトラヒドロチオピラン、1,3-ジオキサン、1,3-ジチアン、ピペリジン、7員基、例えば、シクロヘプタン、および縮合基、例えば、テトラヒドロナフタレン、デカヒドロナフタレン、インダン、ビシクロ[1.1.1]ペンタン-1,3-ジイル、ビシクロ[2.2.2]オクタン-1,4-ジイル、スピロ[3.3]ヘプタン-2,6-ジイル、オクタヒドロ-4,7-メタノインダン-2,5-ジイルである。
アリール、ヘテロアリール、炭素および炭化水素基は、1つ以上の置換基を有していてもよく、これらは、好ましくは、シリル、スルホ、スルホニル、ホルミル、アミン、イミン、ニトリル、メルカプト、ニトロ、ハロゲン、C1~12アルキル、C6~12アリール、C1~12アルコキシ、ヒドロキシルまたはこれらの基の組合せを含む群から選択される。
好ましい置換基は、例えば、アルキルまたはアルコキシなどの溶解促進性基、フッ素、ニトロまたはニトリルなどの電子吸引性基またはポリマーにおけるガラス転移温度(T)を上昇させるための置換基で、特にかさ高いもの、例えばt-ブチルまたは置換されていてもよいアリール基である。
好ましい置換基は、F、Cl、Br、I、-CN、-NO、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、-C(=O)N(R、-C(=O)Y、-C(=O)R、-N(Rであり、ここで、Rは、上記で示された意味を有し、Yは、ハロゲン、6~40個、好ましくは6~20個のC原子を有する置換されていてもよいシリルまたはアリール、および1~25個のC原子を有する直鎖状または分岐状のアルキル、アルコキシ、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニルオキシまたはアルコキシカルボニルオキシであって、1つ以上のH原子が、FまたはClで置き換えられていてもよいものを表す。
より好ましい置換基は、例えば、F、Cl、CN、NO、CH、C、OCH、OC、COCH、COC、COOCH、COOC、CF、OCF、OCHF、OC、さらにはフェニルである。
本明細書において、Lで示される置換基は、各出現において、同一であるかまたは異なって、F、Cl、CN、SCN、SF、N(Rまたは1~12個のC原子を有する直鎖状もしくは分岐状の、それぞれフッ素化されていてもよいアルキル、アルコキシ、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニルオキシもしくはアルコキシカルボニルオキシである。
Lが、各出現において、同一であるかまたは異なって、Fまたは1~7個のC原子を有する直鎖状もしくは分岐状の、それぞれフッ素化されていてもよいアルキルもしくはアルコキシを表すことが好ましい。
「置換されたシリルまたはアリール」とは、好ましくは、ハロゲン、-CN、Ry1、-ORy1、-CO-Ry1、-CO-O-Ry1、-O-CO-Ry1または-O-CO-O-Ry1で置換されていることを意味し、ここで、Ry1は、上記で示された意味を有する。
好ましい一実施形態では、ArおよびArは、各出現において、同一であるかまたは異なって、6~15個のC原子を有するアリール基または2~15個のC原子を有するヘテロアリール基を表し、これらの基は、上記および下記で定義される1つ以上の基Lで置換されていてもよく、ここで、Lは、好ましくはFである。
ArおよびArは、特に好ましくは、各出現において、同一であるかまたは異なって、基Lで、特にFで置換されていてもよい基であって、親物質であるベンゼン、フルオレン、ナフタレン、ピリジン、ピリミジン、ピリダジン、チオフェン、セレノフェン、チアゾール、チアジアゾール、ベンゾチアジアゾール、ジヒドロチエノジオキシン、ベンゾチオフェン、ジベンゾチオフェン、ベンゾジチオフェン、シクロペンタジチオフェン、チエノチオフェン、インデノチオフェン、フラン、ベンゾフラン、ジベンゾフランおよびキノリンから、さらにより好ましくは、ベンゼン、ナフタレン、チアジアゾール、チエノチオフェンおよびチオフェンから誘導された基から選択される。
特に好ましい一実施形態では、ArおよびArは、互いに独立して、1,4-フェニレン、1,4-ナフチレン、2,6-ナフチレン、チアゾール-2,5-ジイル、チオフェン-2,5-ジイルまたはチエノチオフェン-2,5-ジイルを表し、ここで、1つ以上のH原子が、上記および下記で定義される基Lで置換されていてもよい。
さらにより好ましくは、ArおよびArは、各出現において、同一であるかまたは異なって、1,4-フェニレン、チオフェン-2,5-ジイルまたはチエノチオフェン-2,5-ジイルを表し、ここで、1つ以上のH原子が、上記および下記で定義される基Lで置換されていてもよく、ここで、Lは、好ましくはFを表す。
式IおよびIIの化合物において、Arの少なくとも1つがチオフェン-2,5-ジイルまたはチエノチオフェン-2,5-ジイルであり、より好ましくは、チオフェン-2,5-ジイルであることが特に好ましい。
もう1つの実施形態では、式Iの化合物において、aおよびbが0であり、Arの少なくとも1つがチエノチオフェン-2,5-ジイルであることが好ましい。
さらなる一実施形態では、式Iの化合物において、cおよびdが0であり、Arの少なくとも1つがチエノチオフェン-2,5-ジイルであることが好ましい。
好ましい一実施形態では、Zは、各出現において、同一であるかまたは異なって、単結合、-CH=CH-、-CF=CF-または-C≡C-を表す。特に好ましくは、Zは、単結合を表す。
特に好ましくは、Zは、単結合を表す。
好ましくは、Rは、各出現において、同一であるかまたは異なって、N(Rまたは1~20個のC原子を有する直鎖状もしくは分岐状のアルキルもしくはアルコキシを表し、これらの基において、1つ以上のH原子が、Fで置き換えられていてもよく、ここで、Rは、上記および下記に示される意味を有する。
特に好ましくは、Rは、同一であるかまたは異なって、1~15個のC原子を有する直鎖状もしくは分岐状の、好ましくは分岐状のアルキルもしくはアルコキシまたはN(Rを表し、ここで、Rは、互いに独立して、1~9個のC原子を有する直鎖状のアルキルであり、好ましくはエチル、ブチル、およびヘキシルである。
一実施形態では、Rは、各出現において、同一であるかまたは異なって、3~20個のC原子、好ましくは3~12個のC原子を有する分岐状のアルキル基を表し、この基において、1つ以上のH原子が、Fで置き換えられていてもよく、1つ以上のCH基が、Oで置き換えられていてもよく、かつ/または1つ以上のCH基が、Nで置き換えられていてもよい。
好ましい一実施形態では、Rは、アルキル基、好ましくは、メチル、エチル、n-プロピル、n-ブチルまたはn-ペンチル基であって、エチル、n-プロピル、n-ヘキシル、n-ヘプチル、n-オクチル、n-ノニル、n-デシルまたはn-ウンデシル基に結合しているもの、例えば、2-エチルヘキシル、2-エチルヘプチル、2-エチルオクチル、2-エチルノニル、2-エチルデシル、3-エチルヘキシル、3-エチルヘプチル、3-エチルオクチル、3-エチルノニル、3-エチルデシルなどを表す。
特に好ましい一実施形態では、Rは、各出現において、同一であるかまたは異なって、エチル、n-プロピル、n-ブチル、n-ペンチル、n-ヘキシル、n-ヘプチル、エトキシ、n-プロポキシ、n-ブトキシ、n-ペンチルオキシ、n-ヘキシルオキシ、n-ヘプチルオキシまたは3~12個のC原子を有する分岐状のアルキルもしくはアルコキシ基を表す。
もう1つの好ましい一実施形態では、基Rは、アルキル基1つあたり1~12個のC原子を有する直鎖状もしくは分岐状のアルキルもしくはジアルキルアミノ基を表す。
好ましくは、Rは、各出現において、同一であるかまたは異なって、1~9個のC原子を有する直鎖状または分岐状のアルキルまたはアルコキシ、好ましくは、エチル、n-プロピル、n-ブチル、n-ペンチル、n-ヘキシル、n-ヘプチル、特にエチルを表す。
好ましくは、Rは、メチル、エチル、n-プロピル、n-ブチル、n-ペンチル、n-ヘキシル、n-ヘプチル、n-オクチルまたはn-ノニルを表し、より好ましくは、エチル、n-ブチルまたはn-ヘキシルを表す。
x1およびRx2は、好ましくは、各出現において、同一であるかまたは異なって、H、Fまたは1~6個のC原子を有するアルキル基であり、より好ましくは、HまたはF、特にHである。
好ましい一実施形態では、a、b、c、およびdは、いずれも1を表す。しかし別の実施形態では、aおよびbのうちの少なくとも一方が0を表し、かつ/またはcおよびdのうちの少なくとも一方が0を表すことも可能である。したがって、aおよびbが双方とも0であり、かつ/またはcおよびdが双方とも0であることも可能である。aおよびbのうちの一方が1であって他方が0である場合にはまたはcおよびdについても同様に、非対称化合物が得られる。
好ましい一実施形態では、Xのうちの少なくとも一方がCRを表し、好ましくは、基Xは双方ともCRを表し、ここで、好ましくは、Rは、1~4個のC原子を有するアルキルまたはHであり、特にHである。特に好ましくは、基Xは双方ともCRを表し、ここで、Rは、Hである。しかし別の実施形態では、基Xのうち一方または双方とも、Nである。
式Iの化合物は、好ましくは、式I-a、I-bおよびI-cの化合物から選択され、式IIの化合物は、好ましくは、式II-a、II-bおよびII-cの化合物から選択され、
Figure 2022507925000004
Figure 2022507925000005
ここで、可変基は、上記の式IおよびIIについて記載された意味を有し、ZおよびZは、好ましくは単結合を表し、ArおよびArは、好ましくは、各出現において、同一であるかまたは異なって、1,4-フェニレン、チオフェン-2,5-ジイルおよびチエノチオフェン-2,5-ジイルから選択され、これらの基は、1つ以上のFで置換されていてもよい。
一実施形態では、式I-i、I-iiおよびI-iii
Figure 2022507925000006
の化合物、好ましくは式I-iの少なくとも1種の化合物の群から選択される1種以上の化合物と、式II-i、II-iiおよびII-iii
Figure 2022507925000007
の化合物、好ましくは式II-iの少なくとも1種の化合物の群から選択される1種以上の化合物とを含む組成物が提供され、ここで、
は、同一であるかまたは異なって、H、F、CN、N(Rまたは1~20個のC原子を有する直鎖状もしくは分岐状のアルキルもしくはアルコキシを表し、これらの基においてさらに、隣接していない1つ以上のCH基が、それぞれ互いに独立して、-C(R)=C(R)-、-C≡C-、
Figure 2022507925000008
-N(R)-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-または-O-CO-O-で置き換えられていてもよく、この置換えは、Oおよび/またはS原子が互いに直接結合しないように行われ、かつこれらの基においてさらに、1つ以上のH原子が、FまたはCNで置き換えられていてもよく、
およびRは、各出現において、同一であるかまたは異なって、H、ハロゲン、1~12個のC原子を有する直鎖状、分岐状もしくは環状のアルキルを表し、これらの基においてさらに、隣接していない1つ以上のCH基が、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-または-O-CO-O-で置き換えられていてもよく、この置換えは、Oおよび/またはS原子が互いに直接結合しないように行われ、かつこれらの基においてさらに、1つ以上のH原子が、FまたはClで置き換えられていてもよく、
ArおよびArは、各出現において、同一であるかまたは異なって、1つ以上の基Lで置換されていてもよいアリールまたはヘテロアリール基を表し、
Lは、各出現において、同一であるかまたは異なって、F、Cl、CN、OH、SCN、SF、N(Rまたは1~12個のC原子を有する直鎖状もしくは分岐状の、それぞれフッ素化されていてもよいアルキル、アルコキシ、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニルオキシもしくはアルコキシカルボニルオキシを表し、
は、各出現において、同一であるかまたは異なって、単結合、-O-、-S-、-C(O)-、-CRy1y2-、-CFO-、-OCF-、-C(O)-O-、-O-C(O)-、-OCH-、-CHO-、-CRx1=CRx2-、-C≡C-、-CRx1=CRx2-CO-、-CO-CRx1=CRx2-、-CRx1=CRx2-COO-、-OCO-CRx1=CRx2-または-N=N-を表し、
x1、Rx2は、互いに独立して、H、F、Cl、CNまたは1~12個のC原子を有するアルキルを表し、
y1は、Hまたは1~12個のC原子を有するアルキルを表し、かつ
y2は、1~12個のC原子を有するアルキルを表す。
式I-iiiおよびII-iiiの化合物について、Arのうちの少なくとも一方、好ましくは基Arの双方が、チエノチオフェン-2,5-ジイルを表すことが好ましい。
式I-iの化合物は、好ましくは、式I-i-a、I-i-b、I-i-c、I-i-d、I-i-eおよびI-i-f、より好ましくは、I-i-aおよびI-i-cの化合物から選択され、式II-iの化合物は、好ましくは、式II-i-a、II-i-b、II-i-c、II-i-d、II-i-eおよびII-i-f、より好ましくはII-i-aおよびII-i-cの化合物から選択され、
Figure 2022507925000009
Figure 2022507925000010
Figure 2022507925000011
ここで、R、Ar、ZおよびRは、上記の式IおよびIIについて記載された意味を有し、ここで、Zは、好ましくは単結合を表し、Arは、好ましくは、各出現において、同一であるかまたは異なって、1,4-フェニレンおよびチオフェン-2,5-ジイルから選択され、これらの基は任意に、1つ以上のFで置換されていてもよい。
本発明による液晶媒体は、好ましくは、式I-i-aおよび/またはI-i-cの化合物の群から選択される1種以上の化合物を、式II-i-aの1種以上の化合物とともに含む。
好ましい一実施形態では、式Iの化合物は、I-i-a-1、I-i-a-2およびI-i-c-1の化合物から選択され、式IIの化合物は、II-i-a-1およびII-i-a-2の化合物から選択され、
Figure 2022507925000012
ここで、Rは、式Iについて記載された意味を有し、Rは、式IIについて記載された意味を有する。
特に好ましい一実施形態では、本発明による組成物は、式I-1、I-2、I-3およびI-4
Figure 2022507925000013
の化合物から選択される少なくとも1種の化合物、好ましくは2種以上の化合物と、式II-1、II-2、II-3、II-4およびII-5
Figure 2022507925000014
Figure 2022507925000015
Figure 2022507925000016
の化合物から選択される少なくとも1種の化合物、好ましくは2種以上の化合物とを含む。
組成物が、式Iの、特に上記および下記のそれぞれの好ましい下位式の、2種以上の化合物、好ましくは3種以上の化合物、より好ましくは4種以上の化合物を含むことが好ましい。
組成物が、式IIの、特に上記および下記のそれぞれの好ましい下位式の、2種以上の化合物、好ましくは3種以上の化合物、より好ましくは4種以上の化合物を含むことが好ましい。
特に好ましい一実施形態では、組成物は、式I-1、I-2、I-3およびI-4の2種、3種または4種の化合物、好ましくは3種または4種の化合物、特に3種の化合物を、式II-1、II-2、II-3、II-4およびII-5の2種以上の化合物、好ましくは2種、3種または4種の化合物とともに含む。
良好な適合性のために、式IおよびII、ならびに上記のそれぞれの好ましい下位式の化合物を、必要に応じて実質的に任意の比率で混合することができる。典型的には、組成物に最小量で含まれる化合物の量と、組成物に最大量で含まれる化合物の量との比は、1:1~1:100の範囲であり、好ましくは1:1~1:10の範囲である。
組成物に含める、式IおよびII、ならびに上記および下記のそれぞれの好ましい下位式の化合物およびそれぞれの化合物の量は、所与の用途に向けた望ましいまたは必要とされる色効果が得られるよう、好ましく選択および混合することができる。
一実施形態では、それぞれ赤色、緑色、および青色を有する化合物が組成物に含まれている。好ましい一実施形態では、組成物中の化合物は、全体として可視スペクトル全体を網羅する吸収を有する。このようにして、色的に中立なまたは黒色の外観を得ることができる。このような色的に中立な外観は、色のアーチファクトまたは残留色を最小限に抑えるかまたは回避する必要がある用途、例えば特定のスマートウィンドウ用途で有利であり得る。
さらに、1種以上の近赤外色素を組成物に含めることが有利であり得ることが見出された。この規定は、可視スペクトルにおける残留蛍光を最小限に抑えるかまたはさらには回避することに有利に寄与することができ、その結果、赤色光などの不要な色のアーチファクトを回避するかまたは少なくとも実質的に低減させることができる。
特に好ましい一実施形態では、組成物は、少なくとも1種の紫色色素、少なくとも1種の青色色素、少なくとも1種の黄色色素、少なくとも1種の赤色色素、および少なくとも1種の近赤外色素を含む。
好ましくは、本発明による組成物および液晶媒体は、以下の化合物(1)~(310)
Figure 2022507925000017
Figure 2022507925000018
Figure 2022507925000019
Figure 2022507925000020
Figure 2022507925000021
Figure 2022507925000022
Figure 2022507925000023
Figure 2022507925000024
Figure 2022507925000025
Figure 2022507925000026
Figure 2022507925000027
Figure 2022507925000028
Figure 2022507925000029
Figure 2022507925000030
Figure 2022507925000031
Figure 2022507925000032
Figure 2022507925000033
Figure 2022507925000034
Figure 2022507925000035
Figure 2022507925000036
Figure 2022507925000037
Figure 2022507925000038
Figure 2022507925000039
Figure 2022507925000040
Figure 2022507925000041
Figure 2022507925000042
Figure 2022507925000043
Figure 2022507925000044
Figure 2022507925000045
Figure 2022507925000046
Figure 2022507925000047
Figure 2022507925000048
Figure 2022507925000049
Figure 2022507925000050
Figure 2022507925000051
Figure 2022507925000052
Figure 2022507925000053
Figure 2022507925000054
Figure 2022507925000055
Figure 2022507925000056
Figure 2022507925000057
Figure 2022507925000058
Figure 2022507925000059
Figure 2022507925000060
Figure 2022507925000061
Figure 2022507925000062
Figure 2022507925000063
Figure 2022507925000064
Figure 2022507925000065
Figure 2022507925000066
の群から選択される1種以上、好ましくは2種以上、より好ましくは3種以上、さらにより好ましくは4種以上の化合物を含む。
式IおよびIIの化合物は、自体公知の方法、または文献に(例えばHouben-Weyl, Methoden der Organischen Chemie [Methods of Organic Chemistry], Georg-Thieme-Verlag, Stuttgartなどの標準的な著作物において)記載されているような既知のプロセスに類似した方法により、既知でかつこの反応に適切な反応条件下で製造することができる。自体公知であるが本明細書では詳細に言及されていない変形形態を使用することもできる。
式IおよびIIの化合物は、好ましくは、正の二色性色素、すなわち、異方性の程度Rが正である色素である。
異方性の程度Rは、色素を含むLC混合物について、光の偏光方向に対する分子の平行配向および垂直配向についての吸光係数の値から求められる。
本発明によれば、異方性の程度Rは、好ましくは0.4より大きく、より好ましくは0.6より大きく、さらにより好ましくは0.7より大きく、特に0.8より大きい。
吸収は、光の偏光方向が式IおよびIIの化合物の最長の分子伸長の方向に対して平行であるときに最大に達することが好ましく、光の偏光方向が式IおよびIIの化合物の最長の分子伸長の方向に対して垂直であるときに最小に達することが好ましい。
本発明による組成物に含まれる式IおよびIIの化合物は、液晶ホスト混合物中のゲスト化合物として、特に二色性色素として有利に使用することができる。
驚くべきことに、本発明による二色性色素化合物の組合せを含む組成物全体は、液晶媒体への優れた溶解性を示すことができることが見出された。これにより、LC媒体中での色素の有意義で効果的な濃度を確実に達成でき、これは、スイッチング可能なデバイスで得られるコントラスト比およびスイッチング性能に有利に寄与し得る。
したがって、本発明の有利な一態様では、本発明による組成物に加えて1つ以上のメソゲン化合物をさらに含む液晶媒体が提供される。
好ましくは、組成物の化合物は、液晶媒体中に溶液状で存在する。
原則として、適切なホスト混合物は、従来のVA、TN、STN、IPSまたはFFSディスプレイでの使用に適した、誘電率が負または正であるLC混合物である。
適切なLC混合物は当技術分野で知られており、文献に記載されている。負の誘電異方性を有するVAディスプレイ用のLC媒体は、例えば、欧州特許出願公開第1378557号明細書に記載されている。
LCD、特にIPSディスプレイに適した正の誘電異方性を有する適切なLC混合物は、例えば、特開平07-181439号公報、欧州特許出願公開第0667555号明細書、欧州特許出願公開第0673986号明細書、独国特許出願公開第19509410号明細書、独国特許出願公開第19528106号明細書、独国特許出願公開第19528107号明細書、国際公開第96/23851号、国際公開第96/28521号および国際公開第2012/079676号から知られている。
本発明による負または正の誘電異方性を有する液晶媒体の好ましい実施形態を、以下に示す。
LCホスト混合物は、好ましくはネマチックLC混合物であり、好ましくはキラルLC相を有しない。
本発明の好ましい一実施形態では、LC媒体は、負の誘電異方性を有するLCホスト混合物を含む。したがって、好ましい一実施形態では、本発明によるメソゲン媒体は、以下の項目a)~w)から選択される成分を含む:
a)式CY、PYおよびAC:
Figure 2022507925000067
の化合物の群から選択される1種以上の化合物を含むメソゲン媒体であって、ここで、
aは、1または2を表し、
bは、0または1を表し、
cは、0、1または2であり、
dは、0または1であり、
Figure 2022507925000068
およびR
AC1およびRAC2は、それぞれ互いに独立して、1~12個のC原子を有するアルキルを表し、ここでさらに、隣接していない1つまたは2つのCH基が、-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-または-COO-で置き換えられていてもよく、この置換えは、O原子が互いに直接結合しないように行われるものとし、好ましくは、1~6個のC原子を有するアルキルまたはアルコキシを表し、
およびZは、それぞれ互いに独立して、-CHCH-、-CH=CH-、-CFO-、-OCF-、-CHO-、-OCH-、-CO-O-、-O-CO-、-C-、-CF=CF-、-CH=CH-CHO-または単結合を表し、好ましくは単結合を表し、
1~4は、それぞれ互いに独立して、F、Cl、CN、OCF、CF、CH、CHF、CHFを表し、
ここで、これらの個々の基は、以下の意味を有する:
それぞれ互いに独立して、1~12個のC原子を有するアルキルを表し、この基においてさらに、隣接していない1つまたは2つのCH基が、-O-、-CH=CH-、-CO-、-O-CO-または-CO-O-で置き換えられていてもよく、この置換えは、O原子が互いに直接結合しないように行われ、
ACは、-CHCH-、-CH=CH-、-CFO-、-OCF-、-CHO-、-OCH-、-CO-O-、-O-CO-、-C-、-CF=CF-、-CH=CH-CHO-または単結合を表し、好ましくは単結合を表し、かつ
好ましくは、LおよびLが双方ともFを表すかまたはLおよびLのうちの一方がFを表し、他方がClを表すかまたはLおよびLが双方ともFを表すかまたはLおよびLのうちの一方がFを表し、他方がClを表す。
式CYの化合物は、好ましくは、以下の下位式:
Figure 2022507925000069
Figure 2022507925000070
Figure 2022507925000071
Figure 2022507925000072
Figure 2022507925000073
からなる群から選択され、ここで、aは、1または2を表し、アルキルおよびアルキルは、互いに独立して、1~6個のC原子を有する直鎖状のアルキル基を表し、アルケニルは、2~6個のC原子を有する直鎖状のアルケニル基を表し、(O)は、酸素原子または単結合を表す。アルケニルは、好ましくは、CH=CH-、CH=CHCHCH-、CH-CH=CH-、CH-CH-CH=CH-、CH-(CH-CH=CH-、CH-(CH-CH=CH-またはCH-CH=CH-(CH-を表す。
式PYの化合物は、好ましくは、以下の下位式:
Figure 2022507925000074
Figure 2022507925000075
Figure 2022507925000076
Figure 2022507925000077
からなる群から選択され、ここで、アルキルおよびアルキルは、それぞれ互いに独立して、1~6個のC原子を有する直鎖状のアルキル基を表し、アルケニルは、2~6個のC原子を有する直鎖状のアルケニル基を表し、(O)は、酸素原子または単結合を表す。アルケニルは、好ましくは、CH=CH-、CH=CHCHCH-、CH-CH=CH-、CH-CH-CH=CH-、CH-(CH-CH=CH-、CH-(CH-CH=CH-またはCH-CH=CH-(CH-を表す。
式ACの化合物は、好ましくは、以下の下位式:
Figure 2022507925000078
の化合物の群から選択される。
b)以下の式:
Figure 2022507925000079
の1種以上の化合物をさらに含むメソゲン媒体あって、ここで、これらの個々の基は、以下の意味を有する:
Figure 2022507925000080
およびRは、それぞれ互いに独立して、1~12個のC原子を有するアルキルを表し、これらの基においてさらに、隣接していない1つまたは2つのCH基が、-O-、-CH=CH-、-CO-、-O-CO-または-CO-O-で置き換えられていてもよく、この置換えは、O原子が互いに直接結合しないように行われ、
は、-CHCH-、-CH=CH-、-CFO-、-OCF-、-CHO-、-OCH-、-CO-O-、-O-CO-、-C-、-CF=CF-、-CH=CH-CHO-または単結合を表し、好ましくは単結合を表す。
式ZKの化合物は、好ましくは、以下の下位式:
Figure 2022507925000081
Figure 2022507925000082
からなる群から選択され、ここで、アルキルおよびアルキルは、それぞれ互いに独立して、1~6個のC原子を有する直鎖状のアルキル基を表し、アルケニルは、2~6個のC原子を有する直鎖状のアルケニル基を表す。アルケニルは、好ましくは、CH=CH-、CH=CHCHCH-、CH-CH=CH-、CH-CH-CH=CH-、CH-(CH-CH=CH-、CH-(CH-CH=CH-またはCH-CH=CH-(CH-を表す。
特に好ましいのは、式ZK1およびZK3の化合物である。
式ZKの特に好ましい化合物は、以下の下位式:
Figure 2022507925000083
Figure 2022507925000084
から選択され、ここで、プロピル、ブチルおよびペンチル基は、直鎖状の基である。
最も好ましいのは、式ZK1aおよびZK3aの化合物である。
c)以下の式:
Figure 2022507925000085
の1種以上の化合物をさらに含むメソゲン媒体であって、ここで、これらの個々の基は、各出現において、同一であるかまたは異なって、以下の意味を有する:
およびRは、それぞれ互いに独立して、1~12個のC原子を有するアルキルを表し、これらの基においてさらに、隣接していない1つまたは2つのCH基が、-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-または-COO-で置き換えられていてもよく、この置換えは、O原子が互いに直接結合しないように行われるものとし、好ましくは、1~6個のC原子を有するアルキルまたはアルコキシを表し、
Figure 2022507925000086
かつ
eは、1または2を表す。
式DKの化合物は、好ましくは、以下の下位式:
Figure 2022507925000087
Figure 2022507925000088
からなる群から選択され、ここで、アルキルおよびアルキルは、それぞれ互いに独立して、1~6個のC原子を有する直鎖状のアルキル基を表し、アルケニルは、2~6個のC原子を有する直鎖状のアルケニル基を表す。アルケニルは、好ましくは、CH=CH-、CH=CHCHCH-、CH-CH=CH-、CH-CH-CH=CH-、CH-(CH-CH=CH-、CH-(CH-CH=CH-またはCH-CH=CH-(CH-を表す。
好ましいのは、式DK1、DK4、DK7、DK9、DK10およびDK11の化合物である。
d)以下の式:
Figure 2022507925000089
の1種以上の化合物をさらに含むメソゲン媒体であって、ここで、これらの個々の基は、以下の意味を有する:
Figure 2022507925000090
ここで、少なくとも1つの環Fは、シクロヘキシレンとは異なり、
fは、1または2を表し、
およびRは、それぞれ互いに独立して、1~12個のC原子を有するアルキルを表し、ここでさらに、隣接していない1つまたは2つのCH基が、-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-または-COO-で置き換えられていてもよく、この置換えは、O原子が互いに直接結合しないように行われ
は、-CHCH-、-CH=CH-、-CFO-、-OCF-、-CHO-、-OCH-、-CO-O-、-O-CO-、-C-、-CF=CF-、-CH=CH-CHO-または単結合を表し、好ましくは単結合を表し、
およびLは、それぞれ互いに独立して、F、Cl、OCF、CF、CH、CHF、CHFを表す。
好ましくは、基LおよびLが双方ともFを表すかまたは基LおよびLのうちの一方がFを表し、他方がClを表す。
式LYの化合物は、好ましくは、以下の下位式:
Figure 2022507925000091
Figure 2022507925000092
Figure 2022507925000093
Figure 2022507925000094
からなる群から選択され、ここで、Rは、上記で示された意味を有し、アルキルは、1~6個のC原子を有する直鎖状のアルキル基を表し、(O)は、酸素原子または単結合を表し、vは、1~6の整数を表す。Rは、好ましくは、1~6個のC原子を有する直鎖状のアルキルまたは2~6個のC原子を有する直鎖状のアルケニルを表し、特に、CH、C、n-C、n-C、n-C11、CH=CH-、CH=CHCHCH-、CH-CH=CH-、CH-CH-CH=CH-、CH-(CH-CH=CH-、CH-(CH-CH=CH-またはCH-CH=CH-(CH-を表す。
e)以下の式:
Figure 2022507925000095
からなる群から選択される1種以上の化合物をさらに含むメソゲン媒体であって、ここで、アルキルは、C1~6-アルキルを表し、Lは、HまたはFを表し、Xは、F、Cl、OCF、OCHFまたはOCH=CFを表す。特に好ましいのは、XがFを表す式G1の化合物である。
f)以下の式:
Figure 2022507925000096
Figure 2022507925000097
Figure 2022507925000098
Figure 2022507925000099
からなる群から選択される1種以上の化合物をさらに含むメソゲン媒体であって、ここで、Rは、Rについて上記で示された意味のうちの1つを有し、アルキルは、C1~6-アルキルを表し、dは、0または1を表し、zおよびmは、それぞれ互いに独立して、1~6の整数を表す。これらの化合物におけるRは、特に好ましくは、C1~6-アルキル、C1~6-アルキコキシまたはC1~6-アルケニルであり、dは、好ましくは1である。本発明によるLC媒体は、好ましくは、上述の式の1種以上の化合物を5重量%以上の量で含む。
g)以下の式:
Figure 2022507925000100
からなる群から選択される1つ以上のビフェニル化合物をさらに含むメソゲン媒体であって、ここで、アルキルおよびアルキルは、それぞれ互いに独立して、1~6個のC原子を有する直鎖状のアルキル基を表し、アルケニルおよびアルケニルは、それぞれ互いに独立して、2~6個のC原子を有する直鎖状のアルケニル基を表す。アルケニルおよびアルケニルは、好ましくは、CH=CH-、CH=CHCHCH-、CH-CH=CH-、CH-CH-CH=CH-、CH-(CH-CH=CH-、CH-(CH-CH=CH-またはCH-CH=CH-(CH-を表す。
LC混合物中の式B1~B3のビフェニルの割合は、好ましくは少なくとも3重量%であり、特に5重量%以上である。
式B2の化合物が特に好ましい。
式B1~B3の化合物は、好ましくは、以下の下位式:
Figure 2022507925000101
からなる群から選択され、ここで、アルキルは、1~6個のC原子を有するアルキル基を表す。本発明による媒体は、特に好ましくは、式B1aおよび/またはB2cの1種以上の化合物を含む。
h)以下の式:
Figure 2022507925000102
の1つ以上のテルフェニル化合物をさらに含むメソゲン媒体であって、ここで、
およびRは、それぞれ互いに独立して、上記で示された意味のうちの1つを有し、かつ
Figure 2022507925000103
は、それぞれ互いに独立して、
Figure 2022507925000104
を表し、ここで、Lは、FまたはCl、好ましくはFを表し、Lは、F、Cl、OCF、CF、CH、CHFまたはCHF、好ましくはFを表す。
式Tの化合物は、好ましくは、以下の下位式:
Figure 2022507925000105
Figure 2022507925000106
Figure 2022507925000107
Figure 2022507925000108
Figure 2022507925000109
からなる群から選択され、ここで、Rは、1~7個のC原子を有する直鎖状のアルキルまたはアルコキシ基を表し、Rは、2~7個のC原子を有する直鎖状のアルケニル基を表し、(O)は、酸素原子または単結合を表し、mは、1~6の整数を表す。Rは、好ましくは、CH=CH-、CH=CHCHCH-、CH-CH=CH-、CH-CH-CH=CH-、CH-(CH-CH=CH-、CH-(CH-CH=CH-またはCH-CH=CH-(CH-を表す。
Rは、好ましくは、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシまたはペントキシを表す。
i)以下の式O:
Figure 2022507925000110
の1種以上の化合物をさらに含むメソゲン媒体であって、ここで、
Figure 2022507925000111
Figure 2022507925000112
O1、RO2は、それぞれ互いに独立して、1~12個のC原子を有するアルキルを表し、ここでさらに、隣接していない1つまたは2つのCH基が、-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-または-COO-で置き換えられていてもよく、この置換えは、O原子が互いに直接結合しないように行われ、
O1は、-CHCH-、-CFCF-、-C=C-または単結合を表し、
O2は、CHO、-C(O)O-、-CHCH-、-CFCF-または単結合を表し、
oは、1または2である。
式Oの化合物は、好ましくは、以下の下位式:
Figure 2022507925000113
Figure 2022507925000114
Figure 2022507925000115
からなる群から選択され、ここで、RO1およびRO2は、上記で示された意味を有し、好ましくは、それぞれ互いに独立して、1~6個のC原子を有する直鎖状のアルキルまたは2~6個のC原子を有する直鎖状のアルケニルを表す。
好ましい媒体は、式O3、O4およびO5から選択される1種以上の化合物を含む。
k)以下の式:
Figure 2022507925000116
の1種以上の化合物を、好ましくは3重量%超、特に5重量%以上、非常に特に好ましくは5~30重量%の量でさらに含むメソゲン媒体であって、ここで、
Figure 2022507925000117
は、H、CH、Cまたはn-Cを表し、(F)は、任意のフッ素置換基を表し、qは、1、2または3を表し、Rは、Rについて示された意味のうちの1つを有する。
式FIの特に好ましい化合物は、以下の下位式:
Figure 2022507925000118
Figure 2022507925000119
からなる群から選択され、ここで、Rは、好ましくは、直鎖状のアルキルを表し、Rは、CH、Cまたはn-Cを表す。特に好ましいのは、式FI1、FI2およびFI3の化合物である。
l)以下の式:
Figure 2022507925000120
らなる群から選択される1種以上の化合物をさらに含むメソゲン媒体であって、ここで、Rは、Rについて示された意味を有し、アルキルは、1~6個のC原子を有する直鎖状のアルキル基を表す。
m)例えば、以下の式:
Figure 2022507925000121
Figure 2022507925000122
Figure 2022507925000123
からなる群から選択される化合物などの、テトラヒドロナフチルまたはナフチル単位を含む1種以上の化合物をさらに含むメソゲン媒体であって、ここで、
10およびR11は、それぞれ互いに独立して、1~12個のC原子を有するアルキルを表し、ここでさらに、隣接していない1つまたは2つのCH基が、-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-または-COO-で置き換えられていてもよく、この置換えは、O原子が互いに直接結合しないように行われるものとし、好ましくは、1~6個のC原子を有するアルキルまたはアルコキシを表し、
かつ、R10およびR11は、好ましくは、1~6個のC原子を有する直鎖状のアルキルもしくはアルコキシまたは2~6個のC原子を有する直鎖状のアルケニルを表し、
およびZは、それぞれ互いに独立して、-C-、-CH=CH-、-(CH-、-(CHO-、-O(CH-、-CH=CH-CHCH-、-CHCHCH=CH-、-CHO-、-OCH-、-CO-O-、-O-CO-、-C-、-CF=CF-、-CF=CH-、-CH=CF-、-CH-または単結合を表す。
n)以下の式:
Figure 2022507925000124
の1つ以上ジフルオロジベンゾクロマンおよび/またはクロマンを、好ましくは3~20重量%の量、特に3~15重量%の量でさらに含むメソゲン媒体であって、ここで、
11およびR12は、それぞれ互いに独立して、R11について上記で示された意味のうちの1つを有し、
環Mは、トランス-1,4-シクロヘキシレンまたは1,4-フェニレンであり、
は、-C-、-CHO-、-OCH-、-CO-O-または-O-CO-であり、
cは、0、1または2である。
式BC、CRおよびRCの特に好ましい化合物は、以下の下位式:
Figure 2022507925000125
Figure 2022507925000126
Figure 2022507925000127
からなる群から選択され、ここで、アルキルおよびアルキルは、それぞれ互いに独立して、1~6個のC原子を有する直鎖状のアルキル基を表し、(O)は、酸素原子または単結合を表し、cは、1または2であり、アルケニルおよびアルケニルは、それぞれ互いに独立して、2~6個のC原子を有する直鎖状のアルケニル基を表す。アルケニルおよびアルケニルは、好ましくは、CH=CH-、CH=CHCHCH-、CH-CH=CH-、CH-CH-CH=CH-、CH-(CH-CH=CH-、CH-(CH-CH=CH-またはCH-CH=CH-(CH-を表す。
非常に特に好ましいのは、式BC-2の1種、2種または3種の化合物を含む混合物である。
o)以下の式:
Figure 2022507925000128
の1つ以上のフッ素化フェナントレンおよび/またはジベンゾフランをさらに含むメソゲン媒体であって、ここで、R11およびR12は、それぞれ互いに独立して、R11について上記で示された意味のうちの1つを有し、bは、0または1を表し、Lは、Fを表し、かつrは、1、2または3を表す。
式PHおよびBFの特に好ましい化合物は、以下の下位式:
Figure 2022507925000129
からなる群から選択され、ここで、RおよびR’は、それぞれ互いに独立して、1~7個のC原子を有する直鎖状のアルキルまたはアルコキシ基を表す。
p)以下の式
Figure 2022507925000130
の1つ以上の単環式化合物をさらに含むメソゲン媒体であって、ここで、
およびRは、それぞれ互いに独立して、1~12個のC原子を有するアルキルを表し、ここでさらに、隣接していない1つまたは2つのCH基が、-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-または-COO-で置き換えられていてもよく、この置換えは、O原子が互いに直接結合しないように行われるものとし、好ましくは、1~6個のC原子を有するアルキルまたはアルコキシを表し、
およびLは、それぞれ互いに独立して、F、Cl、OCF、CF、CH、CHF、CHFを表す。
好ましくは、LおよびLが双方ともFを表すかまたはLおよびLのうちの一方がFを表し、他方がClを表す。
式Yの化合物は、好ましくは、以下の下位式:
Figure 2022507925000131
Figure 2022507925000132
Figure 2022507925000133
からなる群から選択され、ここで、アルキルおよびアルキルは、それぞれ互いに独立して、1~6個のC原子を有する直鎖状のアルキル基を表し、アルコキシは、1~6個のC原子を有する直鎖状のアルコキシ基を表し、アルケニルおよびアルケニルは、それぞれ互いに独立して、2~6個のC原子を有する直鎖状のアルケニル基を表し、Oは、酸素原子または単結合を示す。アルケニルおよびアルケニルは、好ましくは、CH=CH-、CH=CHCHCH-、CH-CH=CH-、CH-CH-CH=CH-、CH-(CH-CH=CH-、CH-(CH-CH=CH-またはCH-CH=CH-(CH-を表す。
式Yの特に好ましい化合物は、以下の下位式:
Figure 2022507925000134
からなる群から選択され、ここで、アルコキシは、好ましくは、3個、4個または5個のC原子を有する直鎖状のアルコキシを表す。
q)式CY1、CY2、PY1、PY2、AC1、AC2および/またはAC3の1~15種、好ましくは3~12種の化合物を含むメソゲン媒体。混合物全体中のこれらの化合物の割合は、好ましくは20~99%、より好ましくは30~95%、特に好ましくは40~90%である。これらの個々の化合物の含有量は、好ましくは、それぞれ2~20%である。
r)式ZKの化合物、特に式ZK1、ZK2および/またはZK6の化合物を1~10種、好ましくは1~8種含むメソゲン媒体。混合物全体中のこれらの化合物の割合は、好ましくは3~25%、特に好ましくは5~45%である。これらの個々の化合物の含有量は、好ましくは、それぞれ2~20%である。
s)混合物全体中の式CY、PYおよびZKの化合物の割合が70%超、好ましくは80%超であるメソゲン媒体。
t)式PY1~PY8、非常に好ましくは式PY2から選択される1種以上の、好ましくは1~5種の化合物を含むメソゲン媒体。混合物全体中のこれらの化合物の割合は、好ましくは1~30%、特に好ましくは2~20%である。これらの個々の化合物の含有量は、好ましくは、それぞれ1~20%である。
u)式T2の1種以上の、好ましくは1種、2種または3種の化合物を含むメソゲン媒体。混合物全体中のこれらの化合物の割合は、好ましくは1~20%である。
本発明によるLC媒体は、好ましくは、式Tおよびその好ましい下位式のテルフェニルを、0.5~30重量%、特に1~20重量%の量で含む。
特に好ましいのは、式T1、T2、T3およびT21の化合物である。これらの化合物において、Rは、好ましくは、それぞれ1~5個のC原子を有する、アルキル、さらにはアルコキシである。
本発明による混合物のΔn値が0.1以上である場合には、本発明による混合物において好ましくテルフェニルが使用される。好ましい混合物は、式Tの1種以上のテルフェニル化合物であって、好ましくは化合物T1~T22の群から選択されるものを2~20重量%含む。
v)式BF1および/またはBSF1の1種以上、好ましくは1種、2種または3種の化合物を含むメソゲン媒体。混合物全体中のこれらの化合物の全含有量は、好ましくは1~15%、好ましくは2~10%、特に好ましくは4~8%である。
v)好ましい媒体は、好ましくは式O3、O4およびO5から選択される式Oの1種以上の化合物を、2~25%、好ましくは3~20%、特に好ましくは5~15%の総濃度で含む。
w)好ましい媒体は、好ましくは式DK1、DK4、DK7、DK9、DK10およびDK11から選択される式DKの1種以上の化合物を含む。式DK9、DK10およびDK11の化合物の総濃度は、好ましくは2~25%、より好ましくは3~20%、特に好ましくは5~15%である。
本発明のもう1つの好ましい実施形態では、LC媒体は、正の誘電異方性を有するLCホスト混合物を含む。したがって、さらに好ましい一実施形態では、本発明によるメソゲン媒体は、以下の項目aa)~zz)から選択される成分を含む:
aa)下記の式IIA~VIIIの、特にIIAおよびIII
Figure 2022507925000135
の化合物の群から選択される1種以上の化合物を含むメソゲン媒体であって、ここで、
20は、それぞれ同一であるかまたは異なって、1~15個のC原子を有するハロゲン化または非置換アルキルまたはアルコキシ基を表し、ここでさらに、これらの基中の1つ以上のCH基が、それぞれ互いに独立して、-C≡C-、-CFO-、-CH=CH-、
Figure 2022507925000136
-O-、-CO-O-または-O-CO-で置き換えられていてもよく、この置換えは、O原子が互いに直接結合しないように行われ、
20は、それぞれ同一であるかまたは異なって、F、Cl、CN、SF、SCN、NCS、それぞれ6個以下のC原子を有する、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アルケニル基、ハロゲン化アルコキシ基またはハロゲン化アルケニルオキシ基を表し、
20~24は、それぞれ同一であるかまたは異なって、HまたはFを表し、
Figure 2022507925000137
は、それぞれ互いに独立して、
Figure 2022507925000138
を表す。
式IIAの化合物は、好ましくは、以下の式:
Figure 2022507925000139
Figure 2022507925000140
から選択され、ここで、R20およびX20は、上記で示された意味を有する。
20は、好ましくは、1~6個のC原子を有するアルキルを表す。X20は、好ましくはFを表す。特に好ましいのは、式IIAaおよびIIAbの化合物であり、特に式IIAaおよびIIAbの化合物であって、XがFを表すものである。
式IIIの化合物は、好ましくは、以下の式:
Figure 2022507925000141
Figure 2022507925000142
から選択され、ここで、R20およびX20は、上記で示された意味を有する。
20は、好ましくは、1~6個のC原子を有するアルキルを表す。X20は、好ましくはFを表す。特に好ましいのは、式IIIaおよびIIIeの化合物であり、特に式IIIaの化合物である;
bb)以下の式:
Figure 2022507925000143
から選択される1種以上の化合物を代替的または追加的に含むメソゲン媒体であって、ここで、
20、X20およびY20~23は、上記で示された意味を有し、
20は、-C-、-(CH-、-CH=CH-、-CF=CF-、-C-、-CHCF-、-CFCH-、-CHO-、-OCH-、-COO-または-OCF-を表し、式VおよびVIではさらに単結合を、式VおよびVIIIではさらに-CFO-を表し、
rは、0または1を表し、
sは、0または1を表す;
- 式VIの化合物は、好ましくは、以下の式:
Figure 2022507925000144
から選択され、ここで、R20およびX20は、上記で示された意味を有する。
20は、好ましくは、1~6個のC原子を有するアルキルを表す。X20は、好ましくは、F、CNまたはOCF、さらにはOCF=CFまたはClを表す;
- 式Vの化合物は、好ましくは、以下の式:
Figure 2022507925000145
Figure 2022507925000146
から選択され、ここで、R20およびX20は、上記で示された意味を有する。
20は、好ましくは、1~6個のC原子を有するアルキルを表す。X20は、好ましくは、FおよびOCF、さらにはOCHF、CF、OCF=CFおよびOCH=CFを表す;
- 式VIの化合物は、好ましくは、以下の式:
Figure 2022507925000147
から選択され、ここで、R20およびX20は、上記で示された意味を有する。
20は、好ましくは、1~6個のC原子を有するアルキルを表す。X20は、好ましくは、F、さらにはOCF、CF、CF=CF、OCHFおよびOCH=CFを表す;
- 式VIIの化合物は、好ましくは、以下の式:
Figure 2022507925000148
から選択され、ここで、R20およびX20は、上記で示された意味を有する。
20は、好ましくは、1~6個のC原子を有するアルキルを表す。X20は、好ましくは、F、さらにはOCF、OCHFおよびOCH=CFを表す。
cc)上記の式ZK1~ZK10から選択される1種以上の化合物をさらに含むメソゲン媒体。特に好ましいのは、式ZK1およびZK3の化合物である。式ZKの特に好ましい化合物は、下位式ZK1a、ZK1b、ZK1c、ZK3a、ZK3b、ZK3cおよびZK3dから選択される。
dd)メソゲン媒体は、上記の式DK1~DK12から選択される1種以上の化合物をさらに含む。特に好ましい化合物は、DK1、DK4、DK7、DK9、DK10およびDK11である。
ee)メソゲン媒体は、以下の式:
Figure 2022507925000149
から選択される1種以上の化合物をさらに含み、ここで、
20は、上記で示された意味を有し、
Lは、HまたはFを表し、
「アルケニル」は、C2~6-アルケニルを表す。
ff)式DK-3aおよびIXの化合物は、好ましくは、以下の式:
Figure 2022507925000150
から選択され、ここで、「アルキル」は、C1~6-アルキル、好ましくはn-C、n-Cまたはn-C11、特にn-Cを表す。
gg)媒体は、上記の式B1、B2およびB3から、好ましくは式B2から選択される1種以上の化合物をさらに含む。式B1~B3の化合物は、特に好ましくは、式B1a、B2a、B2bおよびB2cから選択される。
hh)媒体は、以下の式:
Figure 2022507925000151
から選択される1種以上の化合物をさらに含み、ここで、L20、L21は、HまたはFを表し、R21およびR22は、それぞれ同一であるかまたは異なって、それぞれ6個以下のC原子を有する、n-アルキル、アルコキシ、オキサアルキル、フルオロアルキルまたはアルケニルを表し、好ましくは、それぞれ同一であるかまたは異なって、1~6個のC原子を有するアルキルを表す。
ii)媒体は、以下の式:
Figure 2022507925000152
の1種以上の化合物を含み、ここで、R20、X20およびY20~23は、式IIIにおいて示された意味を有し、
Figure 2022507925000153
は、それぞれ互いに独立して、
Figure 2022507925000154
を表し、かつ
Figure 2022507925000155
式XIおよびXIIの化合物は、好ましくは、以下の式:
Figure 2022507925000156
Figure 2022507925000157
Figure 2022507925000158
から選択され、ここで、R20およびX20は、上記で示された意味を有し、好ましくは、R20は、1~6個のC原子を有するアルキルを表し、X20は、Fを表す。本発明による混合物は、特に好ましくは、式XIIaおよび/またはXIIeの少なくとも1種の化合物を含む。
jj)媒体は、好ましくは式T21~T23およびT25~T27の化合物の群から選択される、上記の式Tの1種以上の化合物を含む。
特に好ましいのは、式T21~T23の化合物である。非常に特に好ましいのは、式
Figure 2022507925000159
Figure 2022507925000160
の化合物である。
kk)媒体は、上記の式DK9、DK10およびDK11の群から選択される1種以上の化合物を含む。
ll)媒体は、以下の式:
Figure 2022507925000161
Figure 2022507925000162
から選択される1種以上の化合物をさらに含み、ここで、R20およびX20は、それぞれ互いに独立して、上記で示された意味のうちの1つを有し、Y20~23は、それぞれ互いに独立して、HまたはFを表す。X20は、好ましくは、F、Cl、CF、OCFまたはOCHFである。R20は、好ましくは、それぞれ6個以下のC原子を有する、アルキル、アルコキシ、オキサアルキル、フルオロアルキルまたはアルケニルを表す。
本発明による混合物は、特に好ましくは、式XVIII-a
Figure 2022507925000163
の1種以上の化合物を含み、ここで、R20は、上記で示された意味を有する。R20は、好ましくは、直鎖状のアルキル、特にエチル、n-プロピル、n-ブチルおよびn-ペンチルを表し、非常に特に好ましくは、n-プロピルを表す。式XVIIIの化合物、特に式XVIII-aの化合物は、好ましくは、本発明による混合物において、0.5~20重量%、特に好ましくは1~15重量%の量で使用される。
mm)媒体は、式XIX
Figure 2022507925000164
の1種以上の化合物をさらに含み、ここで、R20、X20およびY20~25は、式IIIにおいて示された意味を有し、sは、0または1を表し、
Figure 2022507925000165
式XIXにおいて、X20はまた、1~6個のC原子を有するアルキル基または1~6個のC原子を有するアルコキシ基も表すことができる。アルキルまたはアルコキシ基は、好ましくは直鎖状である。
20は、好ましくは、1~6個のC原子を有するアルキルを表す。X20は、好ましくはFを表す;
- 式XIXの化合物は、好ましくは、以下の式:
Figure 2022507925000166
Figure 2022507925000167
から選択され、ここで、R20、X20およびY20は、上記で示された意味を有する。R20は、好ましくは、1~6個のC原子を有するアルキルを表す。X20は、好ましくはFを表し、Y20は、好ましくはFである;
Figure 2022507925000168
- R20は、2~6個のC原子を有する直鎖状のアルキルまたはアルケニルである。
nn)媒体は、好ましくはG1およびG2から選択された上記の式G1~G4の1種以上の化合物を含み、ここで、アルキルはC1~6-アルキルを表し、Lは、Hを表し、Xは、FまたはClを表す。G2では、Xは、特に好ましくはClを表す。
oo)媒体は、以下の式:
Figure 2022507925000169
の1種以上の化合物を含み、ここで、R20およびX20は、上記で示された意味を有する。R20は、好ましくは、1~6個のC原子を有するアルキルを表す。X20は、好ましくはFを表す。本発明による媒体は、特に好ましくは、式XXIIの1種以上の化合物を含み、ここで、X20は、好ましくはFを表す。式XX~XXIIの化合物は、好ましくは、本発明による混合物において、1~20重量%、特に好ましくは1~15重量%の量で使用される。特に好ましい混合物は、式XXIIの少なくとも1種の化合物を含む。
pp)媒体は、以下の式
Figure 2022507925000170
のピリミジンまたはピリジン化合物の1種以上の化合物を含み、ここで、R20およびX20は、上記で示された意味を有する。R20は、好ましくは、1~6個のC原子を有するアルキルを表す。X20は、好ましくはFを表す。本発明による媒体は、特に好ましくは、式M-1の1種以上の化合物を含み、ここで、X20は、好ましくはFを表す。式M-1~M-3の化合物は、好ましくは、本発明による混合物において、1~20重量%、特に好ましくは1~15重量%の量で使用される。
qq)媒体は、式XII、特に式XIIaおよび/またはXIIeの2種以上の化合物を含む。
rr)媒体は、式XIIの化合物を、2~30重量%、好ましくは3~20重量%、特に好ましくは3~15重量%含む。
ss)式XIIの化合物に加えて、媒体は、式IIA~XVIIIの化合物の群から選択されるさらなる化合物を含む。
tt)混合物全体中の式IIA~XVIIIの化合物の割合は、40~95重量%、好ましくは50~90重量%、特に好ましくは55~88重量%である。
uu)媒体は、好ましくは、式IIAおよび/またはIIIの化合物を、10~40重量%、より好ましくは12~30重量%、特に好ましくは15~25重量%含む。
vv)媒体は、式XVおよび/またはXVIの化合物を、1~10重量%、特に好ましくは2~7重量%含む。
ww)媒体は、式XIIaの少なくとも1種の化合物および/または式XIIeの少なくとも1種の化合物、ならびに式IIIaおよび/またはIIAaの少なくとも1種の化合物を含む。
xx)好ましい媒体は、好ましくは式O3、O4およびO5から選択される式Oの1種以上の化合物を、2~25%、好ましくは3~20%、特に好ましくは5~15%の総濃度で含む。
yy)好ましい媒体は、好ましくは式DK1、DK4、DK7、DK9、DK10およびDK11から選択される式DKの1種以上の化合物を含む。式DK9、DK10およびDK11の化合物の総濃度は、好ましくは2~25%、より好ましくは3~20%、特に好ましくは5~15%である。
zz)好ましい媒体は、好ましくは式IVa、IVb、IVc、IVd、Va、VcおよびVIbの化合物の群から選択される式IV~VIの1種以上の化合物を、10~80重量%、好ましくは12~75重量%、特に好ましくは15~70重量%の濃度で含む。
媒体が負の誘電異方性を有する場合、誘電異方性(Δε)の値は、好ましくは-2.0~-8.0の範囲、より好ましくは-3.0~-6.0の範囲、特に好ましくは-3.5~-5.0の範囲である。
媒体が正の誘電異方性を有する場合、Δεの値は、好ましくは3.0~60.0の範囲、より好ましくは5.0~30.0の範囲、特に好ましくは8.0~15.0の範囲である。
本発明による液晶線媒体は、好ましくは70℃以上、より好ましくは80℃以上、さらにより好ましくは90℃以上、さらにより好ましくは105℃以上、特に好ましくは110℃以上の澄明点を有する。一実施形態では、本発明による液晶線媒体は、70℃~170℃の範囲の澄明点を有する。
定められた高い澄明点は、液晶媒体を使用するデバイスの性能および信頼性の点で有益であり得る。特に、媒体は、適切に広い温度範囲にわたって、また高温でも、その機能特性を維持することができる。このことは、日光の通過を調節するための窓要素において、特に該窓要素が直射日光や長時間の日光にさらされる場合に使用されるのに特に有利であり得る。高い澄明点はまた、典型的な動作温度での液晶ホスト分子、したがって二色性色素ゲスト分子の有利に高い秩序度に寄与することもでき、これにより、スイッチング状態間での得られるコントラストを高めることができる。
澄明点、特にネマチック相と等方性相との間の相転移温度は、例えばメトラーオーブン、偏光顕微鏡下の高温ステージまたは示差走査熱量測定(DSC)分析などの一般的に知られている方法で測定および決定することができる。本発明によれば、澄明点は、好ましくは、メトラーオーブンを使用して決定される。
本発明による媒体のネマチック相は、好ましくは、少なくとも-10℃以下から70℃以上に及ぶ。さらにより広いネマチック相範囲がより好ましく、特に85℃以上に及ぶ、より好ましくは少なくとも-20℃以下から100℃以上に及ぶ、特に好ましくは-30℃以下から110℃以上に及ぶ。
本発明の好ましい一実施形態では、液晶媒体の複屈折(Δn)は、0.040以上0.080以下の範囲であり、より好ましくは0.045以上0.070以下の範囲であり、最も好ましくは0.050以上0.060以下の範囲である。この実施形態では、誘電異方性は、正または負であり、好ましくは負である。
本発明のもう1つの好ましい実施形態では、液晶媒体のΔnは、0.075以上0.130以下の範囲であり、より好ましくは、0.090以上0.125以下の範囲であり、最も好ましくは0.095以上0.120以下の範囲である。
本発明のさらにもう1つの好ましい実施形態では、液晶媒体のΔnは、0.100以上0.200以下の範囲であり、より好ましくは0.110以上0.180以下の範囲であり、最も好ましくは0.120以上0.160以下の範囲である。
上記および下記の、式Iの化合物の群から選択される1種以上の化合物と、式IIの化合物の群から選択される1種以上の化合物とはそれぞれ、好ましくは、液晶媒体中に、媒体全体の総重量に対して0.005重量%~12.5重量%、より好ましくは0.01重量%~10重量%、さらにより好ましくは0.025重量%~7.5重量%、さらにより好ましくは0.05重量%~5重量%、さらにより好ましくは0.1重量%~2.5重量%、特に好ましくは0.25重量%~1重量%の割合で存在する。
好ましくは、式Iの化合物の群から選択される1種以上の化合物と、式IIの化合物の群から選択される1種以上の化合物とは全体で、液晶媒体中に、0.01重量%~30重量%、より好ましくは0.025重量%~25重量%、さらにより好ましくは0.05重量%~15重量%、さらにより好ましくは0.1重量%~10重量%、特に好ましくは0.5重量%~5重量%の範囲の総濃度で存在する。
媒体は、好ましくは、式Iの2種、3種、4種、5種、6種、7種または8種の化合物と、式IIの2種、3種、4種、5種、6種、7種または8種の化合物とを含む。
本発明によるLC媒体は、好ましくはネマチック液晶である。
しかし一実施形態では、キラル化合物、特に1種以上のキラルドーパントをLC媒体に添加して、キラルネマチックまたはコレステリックLC媒体を生成することも可能である。これに関する適切なキラル化合物および通常の手順は当技術分野で知られており、LC媒体に添加することができる特に好ましいキラル化合物は、表Fに列挙されている。
本発明による媒体は、本質的に従来の方法で製造される。総じて、成分が、好ましくは高温で互いに溶解される。混合は、好ましくは、不活性ガス下、例えば、窒素またはアルゴン下で実施される。続いて、式IおよびIIの色素と、任意にさらなる二色性色素とが、好ましくは高温で、より好ましくは40℃超で、特に好ましくは50℃超で添加される。総じて、少量で使用される所望の量の成分が、主成分を構成する成分に溶解される。有機溶媒、例えばアセトン、トルエン、クロロホルムまたはメタノール中の成分の溶液を混合し、混合後に、例えば蒸留によって溶媒を再び除去することも可能である。
本発明はさらに、本発明による液晶媒体の製造方法に関する。
本発明はさらに、ゲスト・ホスト型の液晶デバイスにおける本発明による組成物を含むLC媒体の使用に関し、ここで、該デバイスは、特に窓構成要素またはディスプレイである。該デバイスでは、本発明による組成物および媒体が、好ましくは1つ以上のスイッチング層において提供される。
本発明はさらに、本発明によるLC媒体を含むゲスト・ホスト型の液晶ディスプレイに関する。
本発明はさらに、外部空間から内部空間へのエネルギーの通過を調整するためのデバイスにおける本発明による組成物を含む液晶媒体の使用に関する。
式IおよびIIの化合物に加えて、本発明による組成物およびLC媒体が、さらなる色素、特にさらなる二色性色素を含まないことが特に好ましい。これは、この実施形態では、組成物およびLC媒体が、本明細書において定義される式IおよびIIに適合する色素化合物のみを含むことを意味する。
好ましい実施形態では、組成物は、本明細書で定義される式Iの1種以上の化合物と式IIの1種以上の化合物とからなる。
しかし代替的な一実施形態では、式IおよびIIの化合物に加えて、組成物および液晶媒体はまた、式IおよびIIとは異なる構造を有するさらなる二色性色素を含む。この場合、組成物およびLC媒体は、好ましくは、式IおよびIIとは異なる構造を有する1種、2種、3種または4種のさらなる色素、より好ましくは、式IおよびIIとは異なる構造を有する2種または3種のさらなる色素、最も好ましくは、式IおよびIIとは異なる構造を有する2種のさらなる色素を含む。
二色性の特性に関しては、式IおよびIIの化合物について記載された好ましい特性が、任意のさらなる二色性色素についても好ましい。
組成物、LC媒体およびスイッチング層におけるLC媒体の二色性色素の吸収スペクトルは、好ましくは、眼に黒色の印象が生じるように互いに補完し合う。本発明による液晶媒体の色素は、好ましくは、可視スペクトルの大部分、より好ましくは全体を網羅する。眼に黒色または灰色に見える色素の混合物を製造することができる正確な方法は当技術分野で知られており、例えば、M. Richter, Einfuehrung in die Farbmetrik [Introduction to Colorimetry], 2nd Edition, 1981, ISBN 3-11-008209-8, Walter de Gruyter & Coに記載されている。
色素の混合物の色位置の設定は、測色の分野で説明されている。この目的のために、ランベルトベールの法則を考慮して個々の色素のスペクトルを計算することで全体的なスペクトルが得られ、これが、測色の規則にしたがって、関連する照明、例えば昼光用の光源D65の下で、対応する色位置および輝度値に変換される。白色点の位置は、それぞれの光源、例えばD65によって定められ、例えば上記の参考文献の表において引用されている。様々な色素の比率を変えることで、様々な色位置を設定することができる。
好ましい一実施形態によれば、組成物、LC媒体、およびスイッチング層におけるLC媒体は、赤色およびNIR領域、すなわち600nm~2000nmの波長、好ましくは600nm~1800nmの範囲、特に好ましくは650nm~1300nmの範囲の波長を吸収する1種以上の二色性色素を含む。
組成物およびLC媒体が、式IおよびIIの化合物の群から選択される化合物に加えて少なくとも1種の二色性色素をさらに含む場合、この少なくとも1種のさらなる二色性色素は、好ましくは、アゾ色素、アントラキノン、メチン化合物、アゾメチン化合物、メロシアニン化合物、ナフトキノン、テトラジン、ペリレン、テリレン、クアテリレン、高級リレン、ピロメテン、チアジアゾール、ニッケルジチオレン、(金属)フタロシアニン、(金属)ナフタロシアニンおよび(金属)ポルフィリンから選択される。これらのうち特に好ましいのは、アゾ色素およびチアジアゾールである。
一実施形態では、さらなる二色性色素は、好ましくは、B. Bahadur, Liquid Crystals - Applications and Uses, Vol. 3, 1992, World Scientific Publishing, Section 11.2.1に示されている色素クラスから、特に好ましくは、その表に示されている明示的な化合物から選択される。
前述の色素は、当技術分野で知られておりかつ文献に記載されている二色性色素のクラスに属する。したがって、例えばアントラキノン色素は、欧州特許出願公開第34832号明細書、欧州特許出願公開第44893号明細書、欧州特許出願公開第48583号明細書、欧州特許出願公開第54217号明細書、欧州特許出願公開第56492号明細書、欧州特許出願公開第59036号明細書、英国特許出願公開2065158号明細書、英国特許出願公開2065695号明細書、英国特許出願公開2081736号明細書、英国特許出願公開2082196号明細書、英国特許出願公開2094822号明細書、英国特許出願公開2094825号明細書、特開昭55-123673号公報、独国特許出願公開第3017877号明細書、独国特許出願公開第3040102号明細書、独国特許出願公開第3115147号明細書、独国特許出願公開第3115762号明細書、独国特許出願公開第3150803号明細書および独国特許出願公開第3201120号明細書に記載されており、ナフトキノン色素は、独国特許出願公開第3126108号明細書および独国特許出願公開第3202761号明細書に記載されており、アゾ色素は、欧州特許出願公開第43904号明細書、独国特許出願公開第3123519号明細書、国際公開第82/2054号、英国特許出願公開2079770号明細書、特開昭56-57850号公報、特開昭56-104984号公報、米国特許第4308161号明細書、米国特許第4308162号明細書、米国特許第4340973号明細書、T. Uchida, C. Shishido, H. Seki and M. Wada: Mol. Cryst. Lig. Cryst. 39, 39-52 (1977)、およびH. Seki, C. Shishido, S. Yasui and T. Uchida: Jpn. J. Appl. Phys. 21, 191-192 (1982)に記載されており、ペリレンは、欧州特許出願公開第60895号明細書、欧州特許出願公開第68427号明細書および国際公開第82/1191号に記載されている。リレン色素は、例えば欧州特許出願公開第2166040号明細書、米国特許出願公開第2011/0042651号明細書、欧州特許出願公開第68427号明細書、欧州特許出願公開第47027号明細書、欧州特許出願公開第60895号明細書、独国特許出願公開第3110960号明細書および欧州特許出願公開第698649号明細書に記載されている。
組成物、LC媒体、およびデバイスのスイッチング層に存在し得る好ましいさらなる二色性色素の例を、以下に示す。
Figure 2022507925000171
Figure 2022507925000172
Figure 2022507925000173
Figure 2022507925000174
Figure 2022507925000175
Figure 2022507925000176
Figure 2022507925000177
本発明による組成物および液晶媒体は、適切な添加剤および補助材料をさらに含むことができる。
一実施形態では、組成物およびLC媒体は、1種以上のクエンチャー化合物を含む。これは、組成物および媒体が1種以上の蛍光色素を含む場合に特に好ましい。
クエンチャー化合物とは、蛍光を消光する化合物である。クエンチャー化合物は、材料中の隣接する分子、例えば蛍光色素の電子励起エネルギーを引き受け、その過程で電子励起状態に遷移することができる。したがって、消光される蛍光色素は電子基底状態に変換され、したがって、蛍光を発すること、またはその後の反応を受けることが妨げられる。クエンチャー化合物自体は、放射線を使用しない不活性化または発光によって基底状態に戻り、再び消光に利用することができる。
クエンチャー化合物は、材料内で様々な機能を有し得る。第一に、クエンチャー化合物は、電子励起エネルギーの不活性化によって色素系の寿命の延長に寄与し得る。第二に、クエンチャー化合物は、は追加の色効果を排除し得る。
本発明によるデバイスは、好ましくは、環境から内部空間への太陽光の形態のエネルギーの通過を調整するのに適している。ここで調整されるエネルギーの通過は、環境、つまり外部空間から内部空間へと起こる。
本明細書における内部空間とは、例えば建物、車両またはコンテナといった、環境から実質的に閉じられている所望のいずれの空間であってもよい。
したがって、本発明はさらに、外部空間から内部空間へのエネルギーの通過を調整するためのデバイスの使用に関する。
しかし該デバイスは、例えば光や色の効果など、審美的な室内設計にも使用することができる。例えば、灰色または有色の本発明によるデバイスを含むドアおよび壁要素は、透明にスイッチング可能である。さらに該デバイスはまた、輝度が変調される白色または有色のフラットバックライト、または青色のゲスト・ホストディスプレイによって色が変調される黄色のフラットバックライトも含み得る。ガラス基板がデバイスに使用される場合には、本発明によるデバイスのガラスの片面または両面に、光のカップリングアウトおよび/または光効果の生成のための粗面化または構造化されたガラスが備えられていてもよい。
さらなる別の用途では、デバイスは、例えば保護ゴーグル、バイザーまたはサングラスにおいて眼への光の入射を調整するために使用され、その際、デバイスは、一方のスイッチング状態では眼への光の入射を低く抑え、もう1つのスイッチング状態では光の入射をさほど低減しない。
本発明によるデバイスは、好ましくは、比較的大きな二次元構造体の開口部に配置され、その際、二次元構造体自体は、エネルギーの通過をわずかにしかまたはまったく許容せず、開口部は、比較的高いエネルギー透過性を有する。二次元構造体は、好ましくは、壁か、または内部空間から外部への別の境界である。さらに、二次元構造体は、好ましくは、少なくとも等しいサイズの領域、特に好ましくは、本発明によるデバイスが配置されるその中の開口部の少なくとも2倍の大きさの領域を網羅する。
デバイスは、好ましくは、少なくとも0.05m、好ましくは少なくとも0.1m、特に好ましくは少なくとも0.5m、非常に特に好ましくは少なくとも1.0mの面積を有することを特徴とする。
デバイスは、好ましくは、建物、コンテナ、車両または他の実質的に閉じた空間において、上記のように、比較的高いエネルギー透過性を有する開口部に収容される。デバイスは、総じて、特に環境との空気の交換が限られており、かつ光エネルギーの形で外部からエネルギーを入力できる光透過境界面を有する場合には、所望のいずれの内部空間にも使用することができる。光透過領域、例えば窓領域を通して強い日射にさらされる内部空間のためのデバイスの使用が特に好ましい。
本発明によるデバイスは、スイッチング可能である。本明細書におけるスイッチングとは、エネルギーのデバイス通過の変化を意味すると解釈される。本発明によるデバイスは、例えば、国際公開第2009/141295号および国際公開第2014/090373号に記載されているように、好ましくは電気的にスイッチング可能である。
しかし、例えば国際公開第2010/118422号に記載されているように、デバイスは熱的にもスイッチング可能であり得る。この場合、スイッチングは、好ましくは、液晶媒体における式IおよびIIの化合物を含むスイッチング層の温度変化によるネマチック状態から等方性状態への遷移によって起こる。ネマチック状態では、液晶媒体の分子は秩序だった形態であり、したがって、式IおよびIIの化合物も、例えば配向層の作用によってデバイスの表面に対して平行に配向されている。等方性状態では、分子は無秩序な形態であり、したがって式IおよびIIの化合物もそうである。二色性化合物の秩序ある存在と無秩序な存在との相違は、二色性化合物が光の偏光面に対する配向に依存してより高いまたはより低い吸収係数を有するという原理にしたがって、本発明によるデバイスのスイッチング層の光透過性の相違を引き起こす。
デバイスが電気的にスイッチング可能である場合、それは好ましくは2つ以上の電極を含み、これらは好ましくはスイッチング層の両側に設置される。電極は、好ましくは、ITO、または薄い、好ましくは透明な金属および/もしくは金属酸化物層、例えば、銀もしくはFTO(フッ素ドープ酸化スズ)、またはこの用途のための当技術分野で知られているそれ以外の材料からなる。電極は、好ましくは、電気的接続部を備えている。電圧は、好ましくは電池、充電式電池または外部電源、特に外部電源によって提供される。
電気的スイッチングの場合のスイッチング動作は、電圧の印加による液晶媒体の分子の(再)配向によって行われる。
好ましい一実施形態では、デバイスは、高吸収を有する状態、すなわち、電圧なしで存在する低い光透過性を有する状態から、より低い吸収を有する状態、すなわち、より高い光透過性を有する状態へと変換される。スイッチング層の液晶媒体は、好ましくは、どちらの状態でもネマチックである。無電圧状態は、液晶媒体の分子、したがって式IおよびIIの化合物の分子がスイッチング層の面に対して平行に配向していることを特徴とすることが好ましい。これは、好ましくは、相応して選択された配向層によって達成される。電圧が印加された状態は、液晶媒体の分子、したがって式IおよびIIの化合物の分子が、スイッチング層の面に対して垂直であることを特徴とすることが好ましい。
代替的な一実施形態では、デバイスは、低吸収を有する状態、すなわち、電圧なしで存在する高い光透過性を有する状態から、より高い吸収を有する状態、すなわち、より低い光透過性を有する状態へとスイッチング可能である。スイッチング層の液晶媒体は、好ましくは、どちらの状態でもネマチックである。無電圧状態は、好ましくは、スイッチング層の液晶媒体の分子、したがって式IおよびIIの化合物の分子が、スイッチング層の面に対して垂直に配向していることを特徴とする。これは、好ましくは、相応して選択された配向層によって達成される。電圧が印加された状態は、好ましくは、スイッチング層の液晶媒体の分子、したがって式IおよびIIの化合物の分子が、スイッチング層の面に対して平行であることを特徴とする。
本発明によるデバイスは、好ましくは、以下の層シーケンスを有し、ここで、さらなる層がさらに存在してもよい。以下に示す層は、好ましくは、デバイス内で互いに直に隣接している:
- 基板層、好ましくはガラスまたはポリマーを含む基板層、
- 導電性の透明層、好ましくはITOを含む透明層、
- 配向層、
- 本発明による組成物を含むスイッチング層、好ましくは、組成物を含むLC媒体、
- 配向層、
- 導電性の透明層、好ましくはITOを含む透明層、
- 基板層、好ましくはガラスまたはポリマーを含む基板層。
本発明によるデバイスは、好ましくは、1つ以上、特に好ましくは2つの配向層を含む。配向層は、好ましくは、式IおよびIIの化合物を含むスイッチング層の2つの面に直に隣接している。
本発明によるデバイスで使用される配向層は、この目的のために当業者に知られている所望のいずれの層であってもよい。ポリイミド層、特に好ましくはラビングされたポリイミドを含む層が好ましい。一実施形態では、平面配向が提供され、より好ましくは、わずかなプレチルト角を設定することができる。代替的な一実施形態では、ホメオトロピック配向が提供され、より好ましくは、高いプレチルト角が設定される。
さらに、偏光への曝露プロセスによって得られたポリマーを、配向軸にしたがった液晶媒体の化合物の配向、すなわち光配向を達成するための配向層として使用することができる。
本発明によるデバイス内のスイッチング層は、さらに好ましくは、2つの基板層の間に配置されるか、またはそれによって囲まれる。基板層は、例えば、ガラスまたはポリマー、好ましくは光透過性ポリマーからなることができる。
デバイスは、好ましくは、ポリマーベースの偏光子を含まない、特に好ましくは、固体材料相に偏光子を含まず、非常に特に好ましくは、偏光子をまったく含まないことを特徴とする。したがって、特に好ましい一実施形態では、デバイス、特に、外部空間から内部空間へのエネルギーの通過を調整するためのデバイスおよび窓要素は、偏光子を含まない。
しかし代替的な一実施形態によれば、デバイスは、1つ以上の偏光子を含んでもよい。この場合の偏光子は、好ましくは線形偏光子である。この代替策では、デバイスが偏光子を1つのみ含むことが好ましい。正確に1つの偏光子が存在する場合、好ましくはハイルマイヤータイプのゲスト・ホスト配置が使用される。任意に、吸収性偏光子と反射性偏光子との双方を使用することもできる。薄膜光学フィルムの形態である偏光子の使用が好ましい。
好ましい一実施形態では、本発明によるデバイスは、窓の構成要素であり、より好ましくは、少なくとも1つのガラス表面を含む窓構成要素、特に好ましくは、断熱グレージングユニットの構成要素である。
本明細書における窓とは、特に、フレームと、このフレームで囲まれた少なくとも1枚の基板または板、例えばプラスチック基板または板ガラスとを含む、建物、自動車、商用車、ボート、列車、航空機などの構造体を意味すると解釈される。好ましい一実施形態では、特に建築用途の場合、窓は、好ましくは、断熱フレームと、2枚以上の板ガラス、すなわち多層断熱ガラスとを含む。
好ましい一実施形態によれば、本発明によるデバイスは、窓のガラス表面に、例えば積層によって、特に好ましくは多層断熱ガラスの2枚の板ガラスの間の空間に、直接適用される。
本発明はさらに、好ましくは上記で示された好ましい特徴を有する本発明によるデバイスを含む窓に関する。
本発明による組成物の電子特性ゆえに、本発明による組成物は、色素組成物としての使用に加えて、有機半導体としても適切である。
したがって本発明はさらに、例えば、有機発光ダイオード(OLED)、有機電界効果トランジスタ(OFET)、プリント回路、無線周波数識別素子(RFID)、照明素子、光起電力素子および光学センサなどの有機電子部品における組成物の使用に関する。
本発明による組成物は、その着色された性質および有機材料への良好な溶解性ゆえに、色素組成物として非常に適している。したがって本発明は、ポリマーを着色するための組成物の使用にも関する。
本発明および特に以下の実施例において、メソゲン化合物の構造は、頭字語とも呼ばれる略語により示される。これらの頭字語において、化学式は、以下の表A~Cを使用して、以下のように略記される。すべての基C2n+1、C2m+1およびC2l+1またはC2n-1、C2m-1およびC2l-1はそれぞれ、n、mおよびl個のC原子を有する直鎖状のアルキルまたはアルケニル、好ましくは1E-アルケニルを表す。表Aには、化合物のコア構造の環要素に使用される記号を列記し、一方、表Bには、連結基を示す。表Cには、左手側または右手側の末端基についての記号の意味を示す。頭字語は、任意の連結基を有する環要素についての記号、続く第1のハイフンおよび左手側末端基についての記号および第2のハイフンおよび右手側末端基についての記号から構成される。表Dには、化合物の例示的な構造を、それらのそれぞれの略語とともに示す。
Figure 2022507925000178
Figure 2022507925000179
Figure 2022507925000180
Figure 2022507925000181
ここで、nおよびmはそれぞれ整数を表し、3つの点「...」は、本表の他の略語の代用語である。
以下の表に、例示的な構造をそれらのそれぞれの略語とともに示す。これらは、略語の規則の意味を説明するために示されるものである。これらはさらに、好ましく使用できる化合物を表す。
Figure 2022507925000182
Figure 2022507925000183
Figure 2022507925000184
Figure 2022507925000185
Figure 2022507925000186
Figure 2022507925000187
Figure 2022507925000188
Figure 2022507925000189
Figure 2022507925000190
Figure 2022507925000191
Figure 2022507925000192
Figure 2022507925000193
Figure 2022507925000194
Figure 2022507925000195
Figure 2022507925000196
Figure 2022507925000197
Figure 2022507925000198
Figure 2022507925000199
Figure 2022507925000200
Figure 2022507925000201
ここで、n、mおよびlは、好ましくは互いに独立して、1~9、より好ましくは1~7を表す。
以下の表Eに、本発明によるメソゲン媒体において任意に安定剤として使用することができる例示的な化合物を示す。
表E
表Eは、本発明によるLC媒体に添加することができる可能な安定剤を示し、ここで、nは、1~12の整数、好ましくは、1、2、3、4、5、6、7または8を表す。
Figure 2022507925000202
Figure 2022507925000203
Figure 2022507925000204
Figure 2022507925000205
Figure 2022507925000206
Figure 2022507925000207
LC媒体は、好ましくは、安定剤を0~10重量%、特に1重量ppm~5重量%、特に好ましくは10重量ppm~1重量%含む。
以下の表Fは、本発明によるメソゲン媒体においてキラルドーパントとして好ましく使用することができる例示的な化合物を示す。
Figure 2022507925000208
Figure 2022507925000209
Figure 2022507925000210
本発明の一実施形態では、メソゲン媒体は、表Fの化合物の群から選択される1種以上の化合物を含む。
本発明によるメソゲン媒体は、好ましくは、上記の表D、EおよびFの化合物の群から選択される2種以上、好ましくは4種以上の化合物を含む。
本発明による液晶媒体は、好ましくは、表Dの化合物の群から選択される7種以上、好ましくは8種以上の個々の化合物、好ましくは、表Dに示される式から選択される異なる式を有する3種以上、特に好ましくは4種以上の個々の化合物を含む。
本発明によるLC媒体はまた、例えばH、N、O、ClまたはFが対応する同位体で置き換えられた化合物も含み得る。
本明細書に記載されているすべてのパーセントデータおよび量比は、特に明記しない限り、重量パーセントである。
いずれの物理的特性も、“Merck Liquid Crystals, Physical Properties of Liquid Crystals”, Status Nov. 1997, Merck KGaA, Germanyにしたがって測定され、特に明記しない限り、20℃の温度に適用される。特に明記しない限り、Δnの値は589nmで測定され、Δεの値は1kHzで測定される。nおよびnはそれぞれ、上記の条件下での異常光線の屈折率および常光線の屈折率である。
異方性の程度Rは、それぞれ対象となる色素の吸収バンドの最大の波長での、混合物の吸光係数E(p)(分子が光の偏光方向に対して平行に配向している場合の混合物の吸光係数)の値と、混合物の吸光係数E(s)(分子が光の偏光方向に対して垂直に配向している場合の混合物の吸光係数)の値とから求められる。色素に複数の吸収バンドがある場合には、通常は最も強い吸収バンドが選択される。混合物の分子の配向は、当技術分野で知られているように配向層によって達成される。液晶媒体、他の吸収または反射による影響を排除するために、各測定は、色素を含まない同一の混合物に対して行われ、得られた値が差し引かれる。
測定は、振動方向が配向方向に対して平行(E(p)の測定)または配向方向に対して垂直(E(s)の測定)のいずれかである線形偏光を使用して行われる。これは、2つの異なる偏光方向を達成するために偏光子をデバイスに対して回転させる線形偏光子によって達成することができる。したがって、E(p)およびE(s)の測定は、入射偏光の偏光方向の回転によって行われる。
異方性の程度Rは、特に“Polarized Light in Optics and Spectroscopy”, D.S. Kliger et al., Academic Press, 1990に示されているように、式
R=[E(p)-E(s)]/[E(p)+2×E(s)]
にしたがって、得られたE(s)およびE(p)の値から算出される。二色性色素を含む液晶媒体の異方性の程度の測定方法の詳細な説明は、B. Bahadur, Liquid Crystals- Applications and Uses, Vol. 3, 1992, World Scientific Publishing, Section 11.4.2にも記載されている。
以下の実施例は、本発明の単なる例示であり、何ら本発明の範囲を限定するものと見なされるべきではない。本開示を考慮すれば、当業者には、実施例およびその変形形態または他の均等物が明らかになるであろう。
実施例
例において、
は、20℃での容量性閾値電圧[V]を表し、
は、20℃、589nmでの異常屈折率を表し、
は、20℃、589nmでの常屈折率を表し、
Δnは、20℃、589nmでの光学異方性を表し、
ε||は、20℃、1kHzでのダイレクタに平行な誘電率を表し、
εは、20℃、1kHzでのダイレクタに垂直な誘電率を表し、
Δεは、20℃、1kHzでの誘電異方性を表し、
cl.p., T(N,I)は、澄明点[℃]を表し、
γは、磁場で回転法により求められた、20℃で測定された回転粘度[mPa・s]を表し、
は、20℃での「スプレイ」変形の弾性定数[pN]を表し、
は、20℃での「ツイスト」変形の弾性定数[pN]を表し、
は、20℃での「ベンド」変形の弾性定数[pN]を表す。
本発明に関する「閾値電圧」という用語は、特に明記しない限り、容量性閾値(V)に関する。例においては、一般的に通常であるように、光学的閾値を10%の相対コントラスト(V10)に対して示す場合もある。
参照例1
以下の表に示す組成および特性を有する液晶ベース混合物B-1を製造し、その一般的な物理特性に関して特性決定する。
Figure 2022507925000211
参照例2
以下の表に示す組成および特性を有する液晶ベース混合物B-2を製造し、その一般的な物理特性に関して特性決定する。
Figure 2022507925000212
99.97%の混合物B-2を、0.03%の式
Figure 2022507925000213
の化合物と混合することによって、ホスト混合物H-2を製造する。
99.95%の混合物H-2を、上記の表Fに記載の0.05%の式S-811の化合物と混合することによって、混合物C-2を製造する。
参照例3
以下の表に示す組成および特性を有する液晶ベース混合物B-3を製造し、その一般的な物理特性に関して特性決定する。
Figure 2022507925000214
参照例4
以下の表に示す組成および特性を有する液晶ベース混合物B-4を製造し、その一般的な物理特性に関して特性決定する。
Figure 2022507925000215
参照例5
以下の表に示す組成および特性を有する液晶ベース混合物B-5を製造し、その一般的な物理特性に関して特性決定する。
Figure 2022507925000216
参照例6
以下の表に示す組成および特性を有する液晶ホスト混合物B-6を製造し、その一般的な物理特性に関して特性決定する。
Figure 2022507925000217
参照例7
以下の表に示す組成および特性を有する液晶ベース混合物B-7を製造し、その一般的な物理特性に関して特性決定する。
Figure 2022507925000218
98.41%の混合物B-7を、上記の表Fに記載の1.59%の式R-5011の化合物と混合することによって、ホスト混合物H-7を製造する。
参照例8
以下の表に示す組成および特性を有する液晶ベース混合物B-8を製造し、その一般的な物理特性に関して特性決定する。
Figure 2022507925000219
参照例9
以下の表に示す組成および特性を有する液晶ベース混合物B-9を製造し、その一般的な物理特性に関して特性決定する。
Figure 2022507925000220
99.97%の混合物B-9を、0.03%の式
Figure 2022507925000221
の化合物と混合することによって、ホスト混合物H-9を製造する。
参照例10
以下の表に示す組成および特性を有する液晶ベース混合物B-10を製造し、その一般的な物理特性に関して特性決定する。
Figure 2022507925000222
参照例11
以下の表に示す組成および特性を有する液晶ベース混合物B-11を製造し、その一般的な物理特性に関して特性決定する。
Figure 2022507925000223
参照例12
以下の表に示す組成および特性を有する液晶ベース混合物B-12を製造し、その一般的な物理特性に関して特性決定する。
Figure 2022507925000224
参照例13
以下の表に示す組成および特性を有する液晶ベース混合物B-13を製造し、その一般的な物理特性に関して特性決定する。
Figure 2022507925000225
参照例14
以下の表に示す組成および特性を有する液晶ベース混合物B-14を製造し、その一般的な物理特性に関して特性決定する。
Figure 2022507925000226
参照例15
以下の表に示す組成および特性を有する液晶ベース混合物B-15を製造し、その一般的な物理特性に関して特性決定する。
Figure 2022507925000227
参照例16
以下の表に示す組成および特性を有する液晶ベース混合物B-16を製造し、その一般的な物理特性に関して特性決定する。
Figure 2022507925000228
参照例17
以下の表に示す組成および特性を有する液晶ベース混合物B-17を製造し、その一般的な物理特性に関して特性決定する。
Figure 2022507925000229
参照例18
式I-1、I-2、I-3、I-4、II-1、II-4、およびII-5の個々の化合物のそれぞれの特性を決定する。
以下の表に、化合物の決定された異方性の程度を示す。
Figure 2022507925000230
式I-1、I-2、I-3、I-4、II-1、II-4、およびII-5の各化合物は、それ自体で、参照例1に示されるベース混合物B-1、および参照例8に示されるベース混合物B-8への十分な溶解性を有する。
式I-1、I-2、I-3、I-4、II-1、II-4、およびII-5の各化合物について、42℃および70℃の黒色標準温度でMTS-Atlas製Suntest CPS+を使用して、ベース混合物B-1およびB-8中での光への曝露に対する経時的安定性を調べる。いずれの化合物も個々に十分な安定性を示すが、式II-1、II-4、およびII-5の化合物は、式I-1、I-2、I-3、およびI-4の各化合物の性能と比較して個々にやや低い安定性を示す。
比較例1
99.007%の上記参照例2に記載の混合物H-2を、0.195%の式I-1の化合物、0.064%の式
Figure 2022507925000231
の化合物、0.100%の式
Figure 2022507925000232
の化合物、および0.634%の式
Figure 2022507925000233
の化合物と混合することによって、混合物CM-1を製造する。
この混合物CM-1を、アンチパラレルポリイミド配向層および23.7μmのセルギャップを有するテストセルに充填する。強い残留蛍光が視認可能である。
比較例2
96.350%の上記参照例1に記載の混合物B-1を、0.050%の式
Figure 2022507925000234
の化合物(以下で、ST-1という)、1.460%の式I-1の化合物、1.644%の式I-2の化合物、および0.496%の式I-3の化合物と混合することによって、混合物CM-2を製造する。
この混合物CM-2を、アンチパラレルポリイミド配向層および11.6μmのセルギャップを有するテストセルに充填する。比較的強い残留蛍光がなおも観察される。
以下に、本発明による色素を含む組成物および媒体を、それらの物理的特性、およびエネルギー伝達を調節するためのデバイスでの使用に対するそれらの適合性について調べる。
実施例1
98.919%の上記参照例1に記載の混合物B-1を、0.030%の上記比較例2に示された化合物ST-1、0.030%の式I-1の化合物、0.230%の式I-2の化合物、0.137%の式I-4の化合物、0.272%の式II-1の化合物、および0.382%の式II-4の化合物と混合することによって、混合物M-1を製造する。
この混合物M-1を、アンチパラレルポリイミド配向層および23.7μmのセルギャップを有するテストセルに充填する。弱い残留蛍光しか観察されない。
実施例2
94.905%の上記参照例1に記載の混合物B-1を、0.050%の上記比較例2に示された化合物ST-1、0.434%の式I-1の化合物、0.997%の式I-2の化合物、0.849%の式I-3の化合物、1.300%の式II-1の化合物、および1.465%の式II-4の化合物と混合することによって、混合物M-2を製造する。
組み合わされたこの色素化合物は、ホスト混合物への優れた溶解性と、ホスト混合物中での熱および光に対する優れた安定性とを示す。
この混合物M-2を、アンチパラレルポリイミド配向層を有する電気的にスイッチング可能なテストセルに充填する。ここで、スイッチング層の厚さは25μmである。明状態および暗状態についての性能を評価する。規格EN410に準拠して測定を行う。
以下の値が求められる::
光透過率τ(暗状態):18.4%
光透過率τ(明状態):36.7%
色度座標x(暗状態):0.321
色度座標y(暗状態):0.355
色度座標x(明状態):0.321
色度座標y(明状態):0.355。
CIE 1931 2°標準観測者により色度座標または色座標を測定する。
それぞれ300nm、350nm、400nm、450nm、500nm、および550nmの励起波長にて分光光度計を使用して蛍光測定を行う。可視スペクトル範囲で識別可能な残留蛍光は観察されない。
混合物M-2を、ハイルマイヤー構成を有し、ITOS XP-40HT偏光子を用い、アンチパラレルポリイミド配向層を有しかつスイッチング層の厚さが12μmである電気的にスイッチング可能なテストセルに充填する。明状態および暗状態についての性能を評価する。規格EN410に準拠して測定を行う。
以下の値が求められる::
光透過率τ(暗状態):0.6%
光透過率τ(明状態):24.6%
色度座標x(暗状態):0.301
色度座標y(暗状態):0.323
色度座標x(明状態):0.324
色度座標y(明状態):0.354。
この混合物M-2は、例えば窓のような、外部空間から内部空間へのエネルギーの通過を調節するためのデバイスでの使用に十分に適している。
実施例3
それぞれ以下の表にしたがってベース混合物B-1を追加の化合物と混合することによって、以下の混合物M-3-1、M-3-2、M-3-3、M-3-4、M-3-5を製造する。
Figure 2022507925000235
これらの混合物M-3-1、M-3-2、M-3-3、M-3-4、およびM-3-5を、ハイルマイヤー構成を有し、ITOS XP-40HT偏光子を用い、アンチパラレルポリイミド配向層を有しかつスイッチング層の厚さが11.6μmである電気的にスイッチング可能なデバイスにそれぞれ充填する。
明状態および暗状態についての性能を評価する。規格EN410に準拠して測定を行う。
Figure 2022507925000236
それぞれ300nm、350nm、400nm、450nm、500nm、および550nmの励起波長にて分光光度計を使用して蛍光測定を行う。これらの混合物M-3-1、M-3-2、M-3-3、M-3-4、およびM-3-5については、可視スペクトル範囲で識別可能な残留蛍光は観察されない。
これらの混合物M-3-1、M-3-2、M-3-3、M-3-4、およびM-3-5は、例えば窓のような、外部空間から内部空間へのエネルギーの通過を調節するためのデバイスでの使用に十分に適している。
実施例4
94.367%の上記参照例1に記載の混合物B-1を、0.369%の式I-1の化合物、1.192%の式I-2の化合物、0.699%の式I-4の化合物、1.636%の式II-1の化合物、1.187%の式II-4の化合物、0.150%の上記比較例2に示された化合物ST-1、0.150%の式
Figure 2022507925000237
の化合物、および0.250%の式
Figure 2022507925000238
の化合物と混合することによって、混合物M-4を製造する。
この混合物M-4を、23.6μmのセルギャップを有するテストセルに充填する。70℃の黒色標準温度でMTS-Atlas製Suntest CPS+を使用して、光への曝露に対するM-4の経時的安定性を調べる。26週間にわたり、色の変化は観察されない。
実施例5
94.667%の上記参照例1に記載の混合物B-1を、0.369%の式I-1の化合物、1.192%の式I-2の化合物、0.699%の式I-4の化合物、1.636%の式II-1の化合物、1.187%の式II-4の化合物、0.150%の上記比較例2に示された化合物ST-1、および0.100%の式
Figure 2022507925000239
の化合物と混合することによって、混合物M-5を製造する。
この混合物M-5を、23.1μmのセルギャップを有するテストセルに充填する。70℃の黒色標準温度でMTS-Atlas製Suntest CPS+を使用して、光への曝露に対するM-5の経時的安定性を調べる。39週間にわたり、色の変化は観察されない。
実施例6
94.767%の上記参照例1に記載の混合物B-1を、0.369%の式I-1の化合物、1.192%の式I-2の化合物、0.699%の式I-3の化合物、1.636%の式II-1の化合物、1.187%の式II-4の化合物、および0.150%の式
Figure 2022507925000240
の化合物と混合することによって、混合物M-6を製造する。
この混合物M-6を、22.5μmのセルギャップを有するテストセルに充填する。70℃の黒色標準温度でMTS-Atlas製Suntest CPS+を使用して、光への曝露に対するM-6の経時的安定性を調べる。26週間にわたり、色の変化は観察されない。
実施例7~14
混合物M-7~M-14を、実施例2に記載の混合物M-2と同様に製造し、ここで、ベース混合物B-1に代えて、それぞれ上記参照例2~7に記載の混合物B-2、C-2、B-3、B-4、B-5、B-6、B-7、およびH-7をホスト混合物として使用する。
混合物M-7~M-14を、上記実施例2に記載のM-2と同様に処理および分析する。これらの混合物は、例えば窓のような、外部空間から内部空間へのエネルギーの通過を調節するためのデバイスでの使用に適している。
実施例15
96.364%の上記参照例8に記載の混合物B-8を、0.566%の式I-1の化合物、0.847%の式I-4の化合物、0.730%の式II-1の化合物、0.962%の式II-4の化合物、0.030%の上記比較例2に示された化合物ST-1、および0.501%の式
Figure 2022507925000241
の化合物と混合することによって、混合物M-15を製造する。
この混合物M-15を、23.0μmのセルギャップを有するテストセルに充填する。70℃の黒色標準温度でMTS-Atlas製Suntest CPS+を使用して、光への曝露に対するM-15の経時的安定性を調べる。10週間にわたり、色の変化は観察されない。
実施例16
96.359%の上記参照例8に記載の混合物B-8を、0.566%の式I-1の化合物、0.847%の式I-4の化合物、0.730%の式II-1の化合物、0.967%の式II-4の化合物、0.030%の上記比較例2に示される化合物ST-1、および0.501%の式
Figure 2022507925000242
の化合物と混合することによって、混合物M-16を製造する。
この混合物M-16を、23.0μmのセルギャップを有するテストセルに充填する。70℃の黒色標準温度でMTS-Atlas製Suntest CPS+を使用して、光への曝露に対するM-16の経時的安定性を調べる。10週間にわたり、色の変化は観察されない。
この混合物M-16を、スイッチング層の厚さが23.0μmである電気的にスイッチング可能なデバイスに充填する。組み合わされたこの色素化合物は、ホスト混合物への優れた溶解性と、ホスト混合物中での熱および光に対する優れた安定性とを示し、かつ優れたスイッチングコントラストを与える。
この混合物M-16は、例えば窓のような、外部空間から内部空間へのエネルギーの通過を調節するためのデバイスでの使用に十分に適している。
実施例17~25
混合物M-17~M-25を、実施例16に記載の混合物M-16と同様に製造し、ここで、ベース混合物B-8に代えて、それぞれ上記参照例9~17に記載の混合物B-9、B-10、B-11、B-12、B-13、B-14、B-15、B-16、およびB-17をホスト混合物として使用する。
これらの混合物は、例えば窓のような、外部空間から内部空間へのエネルギーの通過を調節するためのデバイスでの使用に適している。
実施例26
95.596%の上記参照例1に記載の混合物B-1を、0.050%の上記比較例2に示された化合物ST-1、0.450%の式I-1の化合物、0.924%の式I-2の化合物、0.780%の式I-3の化合物、1.550%の式II-4の化合物、および0.650%の化合物(182)
Figure 2022507925000243
と混合することによって、混合物M-26を製造する
この混合物は、例えば窓のような、外部空間から内部空間へのエネルギーの通過を調節するためのデバイスでの使用に適している。
実施例27
95.646%の上記参照例1に記載の混合物B-1を、0.450%の式I-1の化合物、0.924%の式I-2の化合物、0.780%の式I-3の化合物、1.550%の式II-4の化合物、および0.650%の上記実施例26に示された化合物(182)と混合することによって、混合物M-27を製造する。
この混合物は、例えば窓のような、外部空間から内部空間へのエネルギーの通過を調節するためのデバイスでの使用に適している。
実施例28
89.45%の上記参照例1に記載の混合物B-1を、0.05%の上記比較例2に示された化合物ST-1、1.00%の式I-1の化合物、2.20%の式I-2の化合物、2.20%の式I-3の化合物、2.00%の式II-4の化合物、1.30%の式II-5の化合物、および1.80%の上記実施例26に示された化合物(182)と混合することによって、混合物M-28を製造する。
この混合物は、例えば窓のような、外部空間から内部空間へのエネルギーの通過を調節するためのデバイスでの使用に適している。
実施例29
89.45%の上記参照例8に記載の混合物B-8を、0.05%の上記比較例2に示された化合物ST-1、1.00%の式I-1の化合物、2.20%の式I-2の化合物、2.20%の式I-3の化合物、2.00%の式II-4の化合物、1.30%の式II-5の化合物、および1.80%の上記実施例26に示された化合物(182)と混合することによって、混合物M-29を製造する。
この混合物は、例えば窓のような、外部空間から内部空間へのエネルギーの通過を調節するためのデバイスでの使用に適している。
実施例30
89.268%の上記参照例1に記載の混合物B-1を、0.100%の上記比較例2に示された化合物ST-1、0.382%の上記表Fに記載の式R-5011の化合物、0.950%の式I-1の化合物、1.900%の式I-2の化合物、2.300%の式I-3の化合物、1.800%の式II-1の化合物、2.200%の式II-4の化合物、および1.100%の式II-5の化合物と混合することによって、混合物M-30を製造する。
この混合物は、例えば窓のような、外部空間から内部空間へのエネルギーの通過を調節するためのデバイスでの使用に適している。

Claims (17)

  1. 式I
    Figure 2022507925000244
    の1種以上の化合物と、式II
    Figure 2022507925000245
    の1種以上の化合物と
    を含む組成物であって、ここで、
    は、各出現において、同一であるかまたは異なって、H、F、CN、N(R、Si(Rまたは1~20個のC原子を有する直鎖状もしくは分岐状のアルキルもしくはアルコキシを表し、前記基においてさらに、隣接していない1つ以上のCH基が、それぞれ互いに独立して、-C(R)=C(R)-、-C≡C-、
    Figure 2022507925000246
    -N(R)-、-O-,-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-または-O-CO-O-で置き換えられていてもよく、前記置換えは、Oおよび/またはS原子が互いに直接結合しないように行われ、かつ前記基においてさらに、1つ以上のH原子が、FまたはCNで置き換えられていてもよく、
    Xは、各出現において、同一であるかまたは異なって、CRまたはNを表し、
    は、各出現において、同一であるかまたは異なって、1~12個のC原子を有する直鎖状もしくは分岐状のアルキル、F、Cl、N(RまたはCNを表し、
    およびRは、各出現において、同一であるかまたは異なって、H、ハロゲン、1~12個のC原子を有する直鎖状、分岐状もしくは環状のアルキルを表し、前記基においてさらに、隣接していない1つ以上のCH基が、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-または-O-CO-O-で置き換えられていてもよく、前記置換えは、Oおよび/またはS原子が互いに直接結合しないように行われ、かつ前記基においてさらに、1つ以上のH原子が、FまたはClで置き換えられていてもよく、
    ArおよびArは、各出現において、同一であるかまたは異なって、1つ以上の基Lで置換されていてもよいアリールまたはヘテロアリール基を表し、
    Lは、各出現において、同一であるかまたは異なって、F、Cl、CN、OH、SCN、SF、N(Rまたは1~12個のC原子を有する直鎖状もしくは分岐状の、それぞれフッ素化されていてもよいアルキル、アルコキシ、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニルオキシもしくはアルコキシカルボニルオキシを表し、
    は、各出現において、同一であるかまたは異なって、単結合、-O-、-S-、-C(O)-、-CRy1y2-、-CFO-、-OCF-、-C(O)-O-、-O-C(O)-、-OCH-、-CHO-、-CRx1=CRx2-、-C≡C-、-CRx1=CRx2-CO-、-CO-CRx1=CRx2-、-CRx1=CRx2-COO-、-OCO-CRx1=CRx2-または-N=N-を表し、
    は、各出現において、同一であるかまたは異なって、単結合、-CFO-、-OCF-または-C≡C-を表し、
    a、b、c、およびdは、互いに独立して、0または1を表し、
    x1、Rx2は、互いに独立して、H、F、Cl、CNまたは1~12個のC原子を有するアルキルを表し、
    y1は、Hまたは1~12個のC原子を有するアルキルを表し、かつ
    y2は、1~12個のC原子を有するアルキルを表す、組成物。
  2. 前記組成物に、前記式Iの2種以上の化合物と、前記式IIの2種以上の化合物とが含まれる、請求項1記載の組成物。
  3. ArおよびArは、それぞれ独立して、1,4-フェニレン、1,4-ナフチレン、2,6-ナフチレン、チアゾール-2,5-ジイル、チオフェン-2,5-ジイルまたはチエノチオフェン-2,5-ジイルを表し、1つ以上のH原子が、請求項1に定義された前記基Lで置き換えられていてもよい、請求項1または2記載の組成物。
  4. Arの少なくとも1つは、チオフェン-2,5-ジイルまたはチエノチオフェン-2,5-ジイルであり、好ましくはチオフェン-2,5-ジイルである、請求項1から3までのいずれか1項記載の組成物。
  5. は、同一であるかまたは異なって、1~15個のC原子を有する直鎖状もしくは分岐状の、好ましくは分岐状のアルキルもしくはアルコキシまたはN(Rを表し、ここで、Rは、互いに独立して、1~9個のC原子を有する直鎖状のアルキル、好ましくはエチル、ブチル、およびヘキシルであり、
    は、同一であるかまたは異なって、1~9個のC原子を有する直鎖状のアルキル、好ましくはエチルを表し、
    a、b、c、およびdは、1を表し、
    は、単結合であり、かつ
    は、単結合である、請求項1から4までのいずれか1項記載の組成物。
  6. 前記組成物は、少なくとも1種の紫色色素、少なくとも1種の青色色素、少なくとも1種の黄色色素、少なくとも1種の赤色色素、および少なくとも1種の近赤外色素を含む、請求項1から5までのいずれか1項記載の組成物。
  7. 前記組成物は、式I-1、I-2、I-3、およびI-4
    Figure 2022507925000247
    Figure 2022507925000248
    の化合物から選択される少なくとも1種の化合物、好ましくは2種以上の化合物と、式II-1、II-2、II-3、II-4、およびII-5
    Figure 2022507925000249
    Figure 2022507925000250
    Figure 2022507925000251
    の化合物から選択される少なくとも1種の化合物、好ましくは2種以上の化合物と
    を含む、請求項1から6までのいずれか1項記載の組成物。
  8. 請求項1から7までのいずれか1項記載の組成物と、1種以上のメソゲン化合物とを含む、液晶媒体。
  9. 前記媒体は、式CY、PY、およびAC
    Figure 2022507925000252
    の化合物の群から選択される1種以上の化合物を含み、ここで、
    Figure 2022507925000253
    Figure 2022507925000254
    、R
    AC1、RAC2は、それぞれ互いに独立して、1~12個のC原子を有するアルキルを表し、ここでさらに、隣接していない1つ以上のCH基が、-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-または-COO-で置き換えられていてもよく、前記置換えは、O原子が互いに直接結合しないように行われ、
    、Z、ZACは、それぞれ互いに独立して、-CHCH-、-CH=CH-、-CFO-、-OCF-、-CHO-、-OCH-、-CO-O-、-O-CO-、-C-、-CF=CF-、-CH=CH-CHO-または単結合を表し、
    、L、L、Lは、それぞれ互いに独立して、F、Cl、CN、OCF、CF、CH、CHF、CHFを表し、
    aは、1または2であり、
    bは、0または1であり、
    cは、0、1または2であり、
    dは、0または1である、請求項8記載の液晶媒体。
  10. 前記媒体は、式IIA~VIII
    Figure 2022507925000255
    Figure 2022507925000256
    の化合物の群から選択される1種以上の化合物を含み、ここで、
    Figure 2022507925000257
    は、それぞれ互いに独立して、
    Figure 2022507925000258
    を表し、
    20は、同一であるかまたは異なって、1~15個のC原子を有するハロゲン化または非置換アルキルまたはアルコキシ基を表し、ここでさらに、前記基中の1つ以上のCH基が、それぞれ、互いに独立して、-C≡C-、-CFO-、-CH=CH-、
    Figure 2022507925000259
    -O-、-CO-O-または-O-CO-で置き換えられていてもよく、前記置換えは、O原子が互いに直接結合しないように行われ、
    20は、同一であるかまたは異なって、F、Cl、CN、SF、SCN、NCS、それぞれ1~6個のC原子を有する、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アルケニル基、ハロゲン化アルコキシ基またはハロゲン化アルケニルオキシ基を表し、
    20、Y21、Y22、Y23、Y24は、それぞれ同一であるかまたは異なって、HまたはFを表し、
    20は、-C-、-(CH-、-CH=CH-、-CF=CF-、-C-、-CHCF-、-CFCH-、-CHO-、-OCH-、-COO-または-OCF-を表し、式VおよびVIではさらに単結合を、式VおよびVIIIではさらに-CFO-を表し、
    rは、0または1を表し、
    sは、0または1を表す、請求項8または9記載の液晶媒体。
  11. 前記媒体は、式DKおよびO
    Figure 2022507925000260
    の化合物の群から選択される1種以上の化合物をさらに含み、ここで、
    、R、RO1
    およびRO2は、それぞれ互いに独立して、1~12個のC原子を有するアルキルを表し、ここでさらに、隣接していない1つまたは2つのCH基が、-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-または-COO-で置き換えられていてもよく、前記置換えは、O原子が互いに直接結合しないように行われ、
    Figure 2022507925000261
    Figure 2022507925000262
    O1は、-CHCH-、-CFCF-、-C=C-または単結合を表し、
    O2は、CHO、-C(O)O-、-CHCH-、-CFCF-または単結合を表し、
    oは、1または2であり、
    eは、1または2である、請求項8から10までのいずれか1項記載の液晶媒体。
  12. 前記媒体は、式O3~O5
    Figure 2022507925000263
    の化合物の群から選択される1種以上の化合物を含み、ここで、RO1およびRO2は、同一であるかまたは異なって、1~6個のC原子を有する直鎖状のアルキルまたは2~6個のC原子を有する直鎖状のアルケニルを表す、請求項8から11までのいずれか1項記載の液晶媒体。
  13. 前記媒体は、式DK1~DK12:
    Figure 2022507925000264
    Figure 2022507925000265
    の化合物の群から選択される1種以上の化合物を含み、ここで、アルキルおよびアルキルは、それぞれ互いに独立して、1~6個のC原子を有する直鎖状のアルキル基を表し、アルケニルは、2~6個のC原子を有する直鎖状のアルケニル基を表す、請求項8から12までのいずれか1項記載の液晶媒体。
  14. 外部空間から内部空間へのエネルギーの通過を調整するためのデバイスであって、前記デバイスは、請求項8から13までのいずれか1項記載の液晶媒体を含むスイッチング層を備えた、デバイス。
  15. 請求項14記載のデバイスを備えた、窓。
  16. 電気光学ディスプレイ、外部空間から内部空間へのエネルギーの通過を調整するためのデバイス、電気半導体、有機電界効果トランジスタ、プリント回路、無線周波数識別素子、有機発光ダイオード、照明素子、光起電力素子、光学センサ、エフェクト顔料、装飾素子におけるまたはポリマー着色用の色素としての、請求項1から7までのいずれか1項記載の組成物の使用。
  17. 建築用窓または自動車のサンルーフにおける、請求項8から13までのいずれか1項記載の液晶媒体の使用。
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