JP2023063267A - 重合性化合物を含む液晶媒体 - Google Patents
重合性化合物を含む液晶媒体 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2023063267A JP2023063267A JP2022168774A JP2022168774A JP2023063267A JP 2023063267 A JP2023063267 A JP 2023063267A JP 2022168774 A JP2022168774 A JP 2022168774A JP 2022168774 A JP2022168774 A JP 2022168774A JP 2023063267 A JP2023063267 A JP 2023063267A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- atoms
- compounds
- group
- groups
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K19/00—Liquid crystal materials
- C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
- C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
- C09K19/34—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring
- C09K19/3491—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring having sulfur as hetero atom
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K19/00—Liquid crystal materials
- C09K19/02—Liquid crystal materials characterised by optical, electrical or physical properties of the components, in general
- C09K19/0208—Twisted Nematic (T.N.); Super Twisted Nematic (S.T.N.); Optical Mode Interference (O.M.I.)
-
- 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
- C09K19/063—Non-steroidal liquid crystal compounds containing one non-condensed saturated non-aromatic ring, e.g. cyclohexane ring
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K19/00—Liquid crystal materials
- C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
- C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
- C09K19/068—Non-steroidal liquid crystal compounds containing one heterocyclic ring having sulfur as heteroatom
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K19/00—Liquid crystal materials
- C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
- C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
- C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
- C09K19/30—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing saturated or unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexane rings
- C09K19/3001—Cyclohexane rings
- C09K19/3003—Compounds containing at least two rings in which the different rings are directly linked (covalent bond)
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K19/00—Liquid crystal materials
- C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
- C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
- C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
- C09K19/30—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing saturated or unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexane rings
- C09K19/3098—Unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexene rings
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K19/00—Liquid crystal materials
- C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
- C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
- C09K19/32—Non-steroidal liquid crystal compounds containing condensed ring systems, i.e. 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
- C09K19/3405—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring having oxygen as hetero atom the heterocyclic ring being a five-membered ring
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K19/00—Liquid crystal materials
- C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
- C09K19/42—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
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K19/00—Liquid crystal materials
- C09K19/52—Liquid crystal materials characterised by components which are not liquid crystals, e.g. additives with special physical aspect: solvents, solid particles
- C09K19/54—Additives having no specific mesophase characterised by their chemical composition
- C09K19/542—Macromolecular compounds
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/1303—Apparatus specially adapted to the manufacture of LCDs
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1343—Electrodes
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/137—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering
- G02F1/13712—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering the liquid crystal having negative dielectric anisotropy
-
- 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
- C09K2019/0444—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit characterized by a linking chain between rings or ring systems, a bridging chain between extensive mesogenic moieties or an end chain group
-
- 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
- C09K2019/0444—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit characterized by a linking chain between rings or ring systems, a bridging chain between extensive mesogenic moieties or an end chain group
- C09K2019/0448—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit characterized by a linking chain between rings or ring systems, a bridging chain between extensive mesogenic moieties or an end chain group the end chain group being a polymerizable end group, e.g. -Sp-P or acrylate
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K19/00—Liquid crystal materials
- C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
- C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
- C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
- C09K19/10—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings
- C09K19/12—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings at least two benzene rings directly linked, e.g. biphenyls
- C09K2019/121—Compounds containing phenylene-1,4-diyl (-Ph-)
- C09K2019/122—Ph-Ph
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K19/00—Liquid crystal materials
- C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
- C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
- C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
- C09K19/10—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings
- C09K19/12—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings at least two benzene rings directly linked, e.g. biphenyls
- C09K2019/121—Compounds containing phenylene-1,4-diyl (-Ph-)
- C09K2019/123—Ph-Ph-Ph
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K19/00—Liquid crystal materials
- C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
- C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
- C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
- C09K19/30—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing saturated or unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexane rings
- C09K19/3001—Cyclohexane rings
- C09K19/3003—Compounds containing at least two rings in which the different rings are directly linked (covalent bond)
- C09K2019/3004—Cy-Cy
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K19/00—Liquid crystal materials
- C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
- C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
- C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
- C09K19/30—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing saturated or unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexane rings
- C09K19/3001—Cyclohexane rings
- C09K19/3003—Compounds containing at least two rings in which the different rings are directly linked (covalent bond)
- C09K2019/3009—Cy-Ph
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K19/00—Liquid crystal materials
- C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
- C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
- C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
- C09K19/30—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing saturated or unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexane rings
- C09K19/3001—Cyclohexane rings
- C09K19/3003—Compounds containing at least two rings in which the different rings are directly linked (covalent bond)
- C09K2019/301—Cy-Cy-Ph
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K19/00—Liquid crystal materials
- C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
- C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
- C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
- C09K19/30—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing saturated or unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexane rings
- C09K19/3001—Cyclohexane rings
- C09K19/3003—Compounds containing at least two rings in which the different rings are directly linked (covalent bond)
- C09K2019/3016—Cy-Ph-Ph
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K19/00—Liquid crystal materials
- C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
- C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
- C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
- C09K19/30—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing saturated or unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexane rings
- C09K19/3001—Cyclohexane rings
- C09K19/3003—Compounds containing at least two rings in which the different rings are directly linked (covalent bond)
- C09K2019/3027—Compounds comprising 1,4-cyclohexylene and 2,3-difluoro-1,4-phenylene
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K19/00—Liquid crystal materials
- C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
- C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
- C09K19/34—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
- C09K19/3405—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring having oxygen as hetero atom the heterocyclic ring being a five-membered ring
- C09K2019/3408—Five-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
- C09K19/52—Liquid crystal materials characterised by components which are not liquid crystals, e.g. additives with special physical aspect: solvents, solid particles
- C09K19/54—Additives having no specific mesophase characterised by their chemical composition
- C09K19/542—Macromolecular compounds
- C09K2019/548—Macromolecular compounds stabilizing the alignment; Polymer stabilized alignment
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/137—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering
- G02F1/13775—Polymer-stabilized liquid crystal layers
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
- Liquid Crystal Substances (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
Abstract
【課題】重合性化合物を含む液晶媒体を提供する。【解決手段】本発明は、重合性化合物を含む液晶(LC:liquid-crystal)媒体と、光学的、電気光学的および電子的目的のためで、特にLCディスプレイにおける、特にPSA(polymer sustained alignment:ポリマー維持配向)またはSA(self-aligning:自己配向)モードのLCディスプレイにおける該LC媒体の使用と、該LC媒体を含むPSAまたはSAモードのLCディスプレイと、該LCディスプレイの製造方法とに関する。【選択図】なし
Description
本発明は、重合性化合物を含む液晶(LC:liquid-crystal)媒体と、光学的、電気光学的および電子的目的のためで、特にLCディスプレイにおける、特にPSA(polymer sustained alignment:ポリマー維持配向)またはSA(self-aligning:自己配向)モードのLCディスプレイにおける該LC媒体の使用と、該LC媒体を含むPSAまたはSAモードのLCディスプレイと、該LCディスプレイの製造方法とに関する。
8Kモニターおよびゲームモニターの普及により、より高いリフレッシュレートを持つ液晶ディスプレイ(LCD:LC display)パネル、よって、より早い応答時間を持つLC媒体への要求が高まるに至っている。これらのLCDパネルの多くは、PS-VA((vertically aligned:垂直配向)、PS-IPS(in-plane switching:面内スイッチ)もしくはPS-FFS(fringe-field switching:フリンジ場スイッチ)モードなどのポリマー安定化(PS:polymer stabilized)あるいはポリマー維持配向(PSA:polymer sustained alignment)モードもしくはそれらから派生したモード、またはポリマー安定化されたSA-VAなどの自己配向(SA:self-aligned)モードを使用する。
PSまたはPSAモードにおいては少量、典型的には0.1~1%の1種類以上のRM(reactive mesogen:反応性メソゲン)としても既知の重合性メソゲン化合物がLC媒体に添加される。LC媒体をディスプレイに充填後、次いでディスプレイの電極に電圧を印加しながら、その場でUV光重合によりRMを重合する。それによりLC媒体のLC分子に小さいチルト角が生成され、それは重合されたRMで安定化される。「PSAプロセス」とも呼ばれるUV重合プロセスは通常2段階工程、チルト角を生成するための電圧を印加する第1UV曝露工程(「UV1工程」)と、RMの重合を完結するための電圧を印加しない第2UV曝露工程(「UV2工程」)とを含む2段階工程とで行われる。
SA-VAモードにおいて、ディスプレイ中の配向層は省略される。代わりに少量、典型的には0.1~2.5%の自己配向(SA:self alignment)添加剤がLC媒体に添加され、それは、その場で自己組織化機構により所望の配向、例えばホメオトロピック配向または平面配向を誘発する。SA添加剤は通常、有機メソゲン核基を含み、それに1個以上の極性アンカー基、例えばヒドロキシ基、カルボキシ基、アミノ基またはチオール基が連結されており、それらは基板表面と相互作用でき、基板表面上の添加剤を配向させ、またLC分子にも所望の配向を誘発する。またSA添加剤は、PSAプロセスで使用されるRMと同様の条件で重合可能な1個以上の重合性基も含んでよい。またSA添加剤に加えてLC媒体は、1種類以上のRMも含んでよい。
PSAモードのためのLC媒体の応答時間を短縮する方法の1つとして、例えばLCホスト混合物の成分としてアルケニル基を有する化合物を使用することがある。しかしながら、これによりRM添加剤の重合に必要なUV光に曝露した時に混合物の信頼性の低下に至ることがあり、それはアルケニル化合物が配向層のポリイミドと反応することが原因と考えられており、それは特に320nmより短いUV波長を使用した時に問題となる。従ってPSAプロセスでは、より長いUV波長を使用する傾向にある。
PSAモードのためのLC媒体の応答時間を短縮するもう一つの方法はセルギャップを、より高く/低いセルギャップに調整することである。このため、極性の高いLC化合物、特にディレクターに垂直な方向の誘電率(ε⊥)が高い化合物を使用する必要がある場合がある。しかしながら、これらの化合物は、LC媒体の信頼性に悪影響を及ぼす可能性がある。したがって、セルギャップを変化させ、それによって応答時間を短縮するためには、一方では液晶媒体の十分な極性と他方では液晶媒体の高い信頼性の間で正しいバランスを見つけることが重要である。
従ってPSAまたはSAディスプレイにおいて使用するためで、高い比抵抗と同時に広い動作温度範囲、低温においても短い応答時間、低い閾電圧、低いチルト角、高いチルト安定性、多数の中間階調、高いコントラストおよび広い視野角を可能とし、UV曝露後の高い信頼性および高い値のVHRを有し、重合性化合物の場合は低い融点およびLCホスト混合物中における高い溶解性を有し、より長いUV波長においても重合可能な重合性LC媒体が求められている。携帯用途のためのディスプレイにおいては、低い閾電圧および高い複屈折を示すLC媒体を入手できることが特に望まれている。
本発明はPSAまたはSAディスプレイにおいて使用するための上に示す不具合を有さないか、または低減された程度に有し、新規で適切な材料、特にRMおよびそれを含むLC媒体を提供する目的に基づいている。
特に本発明はPSAまたはSAディスプレイにおいて使用するためのRMを含み、非常に高い比抵抗値、高いVHR値、高い信頼性、低い閾電圧、短い応答時間、高い複屈折を可能とし、より長いUV波長、好ましくは340~380nmの範囲内においても良好なUV吸収を示し、RMの迅速かつ完全な重合を可能とし、好ましくは可能な限り迅速に低いチルト角を生成でき、長時間および/またはUV曝露後においてもチルト角の高い安定性が可能となり、ディスプレイにおける「画像固着」および「ODFムラ」の発生を低減または防止し、RMの場合は可能な限り迅速かつ完全に重合し、PSAまたはSAディスプレイにおいてホスト混合物として典型的に使用されるLC媒体中において高い溶解性を示すLC媒体の目的に基づいている。
本発明の更なる目的はRMが速い重合速度および高いVHRまたはチルト安定性などの良好な信頼性パラメータの両方を示し、PSAディスプレイにおいて使用するためのLC媒体を提供することである。
本発明の更なる目的は、特に光学的、電気光学的および電子的用途のためのRMを含む新規なLC媒体と、それを調製するための適切なプロセスおよび中間体とを提供することである。
これらの目的の1つ以上が、以降に開示および特許請求するLC媒体を提供することで達成できることが見出された。
よって本発明は、負の誘電異方性を有し、1種類以上の重合性化合物、1種類以上の式IAの化合物および1種類以上の式IBの化合物を含むLC媒体に関するものである。
式中、個々の基は、それぞれの出現で同一または異なって、それぞれ互いに独立に以下の意味を有する:
R1、R2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(ただし1個以上の隣接しないCH2基はO原子および/またはS原子が、それぞれ互いに直接連結しないようにして、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、CR0=CR00-、-C≡C-、
で置き換えられてよく、ただし1個以上のH原子は、それぞれFまたはClで置き換えられてよい。)、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であり、
R0、R00は、Hまたは1~12個のC原子を有するアルキルであり、
L1、L2は、FまたはCl、好ましくはFである。
R1、R2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(ただし1個以上の隣接しないCH2基はO原子および/またはS原子が、それぞれ互いに直接連結しないようにして、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、CR0=CR00-、-C≡C-、
R0、R00は、Hまたは1~12個のC原子を有するアルキルであり、
L1、L2は、FまたはCl、好ましくはFである。
本発明は更に、PSAまたはSAモードのLCディスプレイにおける上および下に記載する通りのLC媒体の使用に関する。
本発明は更に、1種類以上の重合性化合物を1種類以上の式IAおよびIBの化合物と、任意に更なるLC化合物および/または添加剤と混合する工程を含む、上および下に記載する通りのLC媒体を調製する方法に関する。
本発明は更に、上および下に記載する通りの本発明によるLC媒体を含むLCディスプレイに関し、それはPSAまたはSAディスプレイ、好ましくはPS-VA、PS-IPS、PS-FFSまたはSA-VAディスプレイである。
本発明は更に、重合性化合物が重合された態様で存在する上および下に記載する通りのLC媒体を含むLCディスプレイ、それは好ましくはPSAまたはSAディスプレイ、非常に好ましくはPS-VA、PS-IPS、PS-FFSまたはSA-VAディスプレイに関する。
本発明は更に、少なくとも一方が光に対して透明な2枚の基板と、各基板上に設けられた電極または一方の基板のみに設けられた2個の電極と、基板間に配置される上および下に記載する通りのLC媒体の層とを含み、重合性化合物はUV光重合によりディスプレイの基板間で重合されているPSAタイプのLCディスプレイに関する。
本発明は更に、ディスプレイの基板間に上および下に記載する通りのLC媒体を充填またはその他の方法で提供し、好ましくはディスプレイの電極に電圧を印加しながら重合性化合物を重合する工程を含む上および下に記載する通りのLCディスプレイを製造する方法に関する。
本発明は更に、重合性化合物の照射をUV-LEDランプを使用して行う上および下に記載する通りのLCディスプレイを製造する方法に関する。
本発明によるLC媒体はPSAディスプレイにおいて使用する場合、以下の1つ以上の有利な特性を示す:
・高い透過率、
・高いコントラスト比、
・低減された画像固着、
・低減されたODFムラ、
・低減された回転粘度、
・UV曝露および/または熱処理後の高い信頼性および高いVHR値、
・速い応答時間、
・スプレイ弾性定数に対する回転粘度の比γ1/K1が有利に小さく、特に低駆動電圧におけるスイッチ挙動の改善に寄与し、省エネルギーディスプレイを実現するのに有効であり、
・省エネルギーディスプレイの実現に有用である低い閾電圧、
・低放射強度のUV光源および/またはUVLEDランプまたはグリーンUVランプなどの長UV発光波長を使用する場合ですら良好なUV光重合性であって、製造コストの最小化および省エネルギーを可能にし、
・UVプロセス後のRMの残留を最小限にする高速重合、
・良好なチルト安定性。
・高い透過率、
・高いコントラスト比、
・低減された画像固着、
・低減されたODFムラ、
・低減された回転粘度、
・UV曝露および/または熱処理後の高い信頼性および高いVHR値、
・速い応答時間、
・スプレイ弾性定数に対する回転粘度の比γ1/K1が有利に小さく、特に低駆動電圧におけるスイッチ挙動の改善に寄与し、省エネルギーディスプレイを実現するのに有効であり、
・省エネルギーディスプレイの実現に有用である低い閾電圧、
・低放射強度のUV光源および/またはUVLEDランプまたはグリーンUVランプなどの長UV発光波長を使用する場合ですら良好なUV光重合性であって、製造コストの最小化および省エネルギーを可能にし、
・UVプロセス後のRMの残留を最小限にする高速重合、
・良好なチルト安定性。
下に開示する通りの式IA、IB、IIの化合物またはLC媒体の他の成分中のアルケニル基は本明細書において使用する場合、用語「重合性基」の意味内にあるとは考えない。LC媒体の重合性化合物の重合条件は好ましくは、アルケニル置換基が重合反応に関与しないように選択される。好ましくは本出願で開示および特許請求されるLC媒体は、アルケニル基の重合反応への関与を開始または促進する添加剤を含まない。
他に明記しない限り重合性化合物および式IIの化合物は、好ましくはアキラル化合物から選択される。
本明細書において使用する場合、所定の波長範囲(単位はnm)または所定の波長の下限もしくは上限(単位はnm)に続く表現「の波長を有するUV光」は、それぞれの放射源のUV発光スペクトルが、好ましくはそれぞれのスペクトルの中で所定の波長範囲内または所定の波長の下限より上もしくは所定の波長の上限より下において最も高いピークである発光ピークを有すること、および/または、それぞれの化学物質のUV吸収スペクトルが、所定の波長範囲内または所定の波長の下限より上もしくは所定の波長の上限より下に延びる長いまたは短い波長テールを有することを意味する。
本明細書において使用する場合、用語「実質的に透過する」は、フィルターが、所望の波長の入射光の、大部分、好ましくは少なくとも50%の強度で透過することを意味する。本明細書において使用する場合、用語「実質的に遮断する」は、フィルターが、所望でない波長の入射光の大部分、好ましくは少なくとも50%の強度で透過しないことを意味する。本明細書において使用する場合、用語「所望(所望でない)波長」は、例えば、バンドパスフィルターの場合は、与えられるλの範囲内(外)の波長を意味し、カットオフフィルターの場合は、与えられるλの値の上(下)の波長を意味する。
本明細書において使用する場合、用語「活性層」および「可スイッチ層」は、電界または磁界などの外部からの刺激で分子の配向が変化し、結果として偏光または非偏光に対する層の透過性が変化する、例えばLC分子などの構造的および光学的異方性を有する1種類以上の分子を含む電気光学的ディスプレイ、例えばLCディスプレイにおける層を意味する。
本明細書において使用する場合、用語「チルト」および「チルト角」は、LCディスプレイ(本明細書において、好ましくは、PSAディスプレイ)においてLC媒体のLC分子のセル表面に対してチルトした配向を意味すると解する。本明細書において、チルト角は、LC分子の分子長軸(LCダイレクタ)と、LCセルを形成する平坦で平行な外板の表面との間の平均角(90°未満)を意味する。本明細書においては、低い値のチルト角(即ち、角度90°から大きく外れている)は、大きいチルトに対応する。チルト角を測定する適切な方法は、例において与えられている。他に示さない限り、上および下で開示するチルト角度の値は、この測定方法に関する。
本明細書で使用する場合、用語「反応性メソゲン」および「RM(reactive mesogen)」は、メソゲンまたは液晶骨格と、その骨格に連結され重合に適切な1個以上の官能基とを含有する化合物を意味すると解し、また、その官能基を「重合性基」または「P」とも呼ぶ。
他に述べない限り本明細書において使用する場合、用語「重合性化合物」は重合性モノマー化合物を意味すると解する。
本発明によるSA-VAディスプレイは下記のものなどのRMを含むLC媒体を含むか、またはそれを使用して製造されるポリマー安定化モードとなる。結果として本明細書で使用する場合、本発明によるディスプレイを指す場合の用語「SA-VAディスプレイ」は、明示的に言及されていなくても、ポリマー安定化SA-VAディスプレイを指すものと解する。
本明細書において使用する場合、用語「低分子量化合物」は「ポリマー化合物」または「ポリマー」に対する用語で、モノマーであり、および/または重合反応で調製されない化合物を意味すると解する。
本明細書において使用する場合、用語「非重合性化合物」は、RMの重合のために通常適用する条件下において重合に適する官能基を含有しない化合物を意味すると解する。
本明細書において使用する場合、用語「メソゲン基」は当業者に既知で文献に記載されており、その引力および斥力的相互作用の異方性によって、低分子量または高分子物質中で液晶(LC:liquid-crystalline)相の発生に本質的に寄与する基を意味する。メソゲン基を含有する化合物(メソゲン化合物)は、それ自身では必ずしもLC相を有する必要はない。また、他の化合物と混合後および/または重合後のみに、メソゲン化合物がLC相挙動を示すことも可能である。典型的なメソゲン基は、例えば、剛直な棒状または円盤状の形状のユニットである。メソゲンまたはLC化合物に関して使用する用語および定義の概説は、Pure Appl.Chem.2001年、73巻(5号)、888頁およびC.Tschierske、G.Pelzl、S.Diele、Angew.Chem.2004年、116巻、6340~6368頁において与えられている。
本明細書において使用する場合、用語「スペーサー基」は、以降では「Sp」とも呼ばれ、当業者に既知で文献に記載されており、例えば、Pure Appl.Chem.2001年、73巻(5号)、888頁およびC.Tschierske、G.Pelzl、S.Diele、Angew.Chem.2004年、116巻、6340~6368頁を参照。本明細書で使用する場合、用語「スペーサー基」または「スペーサー」は、重合性メソゲン化合物中でメソゲン基および重合性基(1個または複数)を連結している屈曲性の基、例えばアルキレン基を意味する。
上および下に示す式において基R1~12、RQ、RまたはLがアルキル基および/またはアルコキシ基を表す場合、これは直鎖状または分岐状でよい。それは好ましくは直鎖状で、2個、3個、4個、5個、6個または7個のC原子を有し、従って好ましくは、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ、ペントキシ、ヘキシルオキシまたはヘプチルオキシ、更に、メチル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、トリデシル、テトラデシル、ペンタデシル、メトキシ、オクチルオキシ、ノニルオキシ、デシルオキシ、ウンデシルオキシ、ドデシルオキシ、トリデシルオキシまたはテトラデシルオキシを表す。
上および下に示す式において基R1~12、RQ、RまたはLが1個以上のCH2基がSに置き換えられたアルキル基を表す場合、これは直鎖状または分岐状でよい。それは好ましくは直鎖状で、2個、3個、4個、5個、6個または7個のC原子を有し、従って好ましくは、チオメチル、チオエチル、チオプロピル、チオブチル、チオペンチル、チオヘキシルまたはチオヘプチルを表す。
オキサアルキルは好ましくは、直鎖状の2-オキサプロピル(=メトキシメチル)、2-(=エトキシメチル)または3-オキサブチル(=2メトキシエチル)、2-、3-または4-オキサペンチル、2-、3-、4-または5-オキサヘキシル、2-、3-、4-、5-または6-オキサヘプチル、2-、3-、4-、5-、6-または7-オキサオクチル、2-、3-、4-、5-、6-、7-または8-オキサノニル、2-、3-、4-、5-、6-、7-、8-または9-オキサデシルを表す。
上および下に示す式において基R1~12、RQ、RまたはLがアルコキシまたはオキサアルキル基を表す場合、また、それは1個以上の追加の酸素原子も、酸素原子が互いに直接連結されないことを条件に含んでよい。
別の好ましい実施形態において1個以上のR1~12、RQ、RまたはLは、
-S1-F、-O-S1-F、-O-S1-O-S2(式中S1はC1~12-アルキレンまたはC2~12-アルケニレンであり、S2はH、C1~12-アルキルまたはC2~12-アルケニルである。)から成る群より選択され、非常に好ましくは、
-OCH2OCH3、-O(CH2)2OCH3、-O(CH2)3OCH3、-O(CH2)4OCH3、-O(CH2)2F、-O(CH2)3F、-O(CH2)4Fから成る群より選択される。
上および下に示す式において基R1~12、RQ、RまたはLが1個以上のCH2基が-CH=CH-に置き換えられたアルキル基を表す場合、これは直鎖状または分岐状でよい。それは好ましくは直鎖状で、2~10個のC原子を有する。従って、それは特に、ビニル、プロパ-1-または-2-エニル、ブタ-1-、-2-または-3-エニル、ペンタ-1-、-2-、-3-または-4-エニル、ヘキサ-1-、-2-、-3-、-4-または-5-エニル、ヘプタ-1-、-2-、-3-、-4-、-5-または-6-エニル、オクタ-1-、-2-、-3-、-4-、-5-、-6-または-7-エニル、ノナ-1-、-2-、-3-、-4-、-5-、-6-、-7-または-8-エニル、デカ-1-、-2-、-3-、-4-、-5-、-6-、-7-、-8-または-9-エニルを表す。
上および下に示す式において基R1~12、RQ、RまたはLがハロゲンで少なくとも一置換されているアルキルまたはアルケニル基を表す場合、この基は好ましくは直鎖状であり、ハロゲンは好ましくはFまたはClである。多置換の場合、ハロゲンは好ましくはFである。また結果として得られる基にはパーフルオロ基も含まれる。一置換の場合、フッ素または塩素置換基は任意所望の位置でよいが、好ましくはω位である。
ハロゲンは好ましくはFまたはCl、非常に好ましくはFである。
基-CR0=CR00-は好ましくは、-CH=CH-である。
好ましい置換基Lは例えば、F、Cl、Br、I、-CN、-NO2、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、-C(=O)N(Rx)2、-C(=O)Y1、-C(=O)Rx、-N(Rx)2、それぞれ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(ただし、1個以上のH原子はFまたはClで置き換えられていてもよい。)、1~20個のSi原子を有し置換されていてもよいシリル、または、6~25個、好ましくは6~15個のC原子を有し置換されていてもよいアリールであり、
式中、Rxは、H、F、Cl、CN、直鎖状、分岐状または環状で1~25個のC原子を有するアルキル鎖を表し、ただし、1個以上の隣接していないCH2基は、O-および/S-原子が互いに直接連結しないようにして、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-で置き換えられていてもよく、ただし、1個以上のH原子は、それぞれF、Cl、P-またはP-Sp-で置き換えられていてもよく、および
Y1はハロゲンを表す。
特に好ましい置換基Lは例えば、F、Cl、CN、NO2、CH3、C2H5、OCH3、OC2H5、COCH3、COC2H5、COOCH3、COOC2H5、CF3、OCF3、OCHF2、OC2F5、更にフェニルである。
重合性基Pは、例えば、フリーラジカルまたはイオン性連鎖重合、重付加または重縮合などの重合反応に適するか、または、例えば、ポリマー主鎖上への付加または縮合といったポリマー類似反応に適する基である。連鎖重合のための基、特に、C=C二重結合またはC≡C三重結合を含有するもの、および、例えば、オキセタンまたはエポキシド基などの開環重合に適する基が特に好ましい。
好ましい基Pは、CH2=CW1-CO-O-、CH2=CW1-CO-、
CH2=CW2-(O)k3-、CW1=CH-CO-(O)k3-、CW1=CH-CO-NH-、CH2=CW1-CO-NH-、CH3-CH=CH-O-、(CH2=CH)2CH-OCO-、(CH2=CH-CH2)2CH-OCO-、(CH2=CH)2CH-O-、(CH2=CH-CH2)2N-、(CH2=CH-CH2)2N-CO-、HO-CW2W3-、HS-CW2W3-、HW2N-、HO-CW2W3-NH-、CH2=CW1-CO-NH-、CH2=CH-(COO)k1-Phe-(O)k2-、CH2=CH-(CO)k1-Phe-(O)k2-、Phe-CH=CH-、HOOC-、OCN-およびW4W5W6Si-から成る群より選択され、式中、W1は、H、F、Cl、CN、CF3、フェニルまたは1~5個のC原子を有するアルキル、特に、H、F、ClまたはCH3を表し、W2およびW3は、それぞれ互いに独立に、Hまたは1~5個のC原子を有するアルキル、特に、H、メチル、エチルまたはn-プロピルを表し、W4、W5およびW6は、それぞれ互いに独立に、Cl、1~5個のC原子を有するオキサアルキルまたはオキサカルボニルアルキルを表し、W7およびW8は、それぞれ互いに独立に、H、Clまたは1~5個のC原子を有するアルキルを表し、Pheは、P-Sp-以外の上で定義される通りの1個以上の基Lで置換されていてもよい1,4-フェニレンを表し、k1、k2およびk3は、それぞれ互いに独立に、0または1を表し、k3は、好ましくは、1を表し、k4は1~10の整数を表す。
非常に好ましい基Pは、CH2=CW1-CO-O-、CH2=CW1-CO-、
CH2=CW2-O-、CH2=CW2-、CW1=CH-CO-(O)k3-、CW1=CH-CO-NH-、CH2=CW1-CO-NH-、(CH2=CH)2CH-OCO-、(CH2=CH-CH2)2CH-OCO-、(CH2=CH)2CH-O-、(CH2=CH-CH2)2N-、(CH2=CH-CH2)2N-CO-、CH2=CW1-CO-NH-、CH2=CH-(COO)k1-Phe-(O)k2-、CH2=CH-(CO)k1-Phe-(O)k2-、Phe-CH=CH-およびW4W5W6Si-から成る群より選択され、式中、W1は、H、F、Cl、CN、CF3、フェニルまたは1~5個のC原子を有するアルキル、特に、H、F、ClまたはCH3を表し、W2およびW3は、それぞれ互いに独立に、Hまたは1~5個のC原子を有するアルキル、特に、H、メチル、エチルまたはn-プロピルを表し、W4、W5およびW6は、それぞれ互いに独立に、Cl、1~5個のC原子を有するオキサアルキルまたはオキサカルボニルアルキルを表し、W7およびW8は、それぞれ互いに独立に、H、Clまたは1~5個のC原子を有するアルキルを表し、Pheは1,4-フェニレンを表し、k1、k2およびk3は、それぞれ互いに独立に、0または1を表し、k3は、好ましくは、1を表し、k4は1~10の整数を表す。
非常に特に好ましい基Pは、CH2=CW1-CO-O-、特に、CH2=CH-CO-O-、CH2=C(CH3)-CO-O-およびCH2=CF-CO-O-、更に、CH2=CH-O-、(CH2=CH)2CH-O-CO-、(CH2=CH)2CH-O-、
から成る群より選択される。
更に好ましい重合性基Pは、ビニルオキシ、アクリレート、メタクリレート、フルオロアクリレート、クロロアクリレート、オキセタンおよびエポキシド基から成る群より、最も好ましくはアクリレートおよびメタクリレートから選択される。
非常に好ましくは重合性化合物中の全ての重合性基は、同一の意味を有する。
スペーサー基Spが単結合と異なる場合、それは好ましくは、それぞれの基P-Sp-が式R-Sp”-X”-に一致するように式Sp”-X”であり、ただし、
Sp”は、1~20個、好ましくは1~12個のC原子を有する直鎖状または分岐状のアルキレンを表し、該基は、F、Cl、Br、IまたはCNで一置換または多置換されていてもよく、ただし加えて、1個以上の隣接していないCH2基は、Oおよび/またはS原子が互いに直接連結しないようにして、それぞれ互いに独立に、-O-、-S-、-NH-、-N(R0)-、-Si(R0R00)-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-S-CO-、-CO-S-、-N(R00)-CO-O-、-O-CO-N(R0)-、-N(R0)-CO-N(R00)-、-CH=CH-または-C≡C-で置き換えられていてもよく、
X”は、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-CO-N(R0)-、-N(R0)-CO-、-N(R0)-CO-N(R00)-、-OCH2-、-CH2O-、-SCH2-、-CH2S-、-CF2O-、-OCF2-、-CF2S-、-SCF2-、-CF2CH2-、-CH2CF2-、-CF2CF2-、-CH=N-、-N=CH-、-N=N-、-CH=CR0-、-CY2=CY3-、-C≡C-、-CH=CH-CO-O-、-O-CO-CH=CH-または単結合を表し、
R0およびR00は、それぞれ互いに独立に、Hまたは1~20個のC原子を有するアルキルを表し、
Y2およびY3は、それぞれ互いに独立に、H、F、ClまたはCNを表す。
X”は、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-CO-N(R0)-、-N(R0)-CO-、-N(R0)-CO-N(R00)-、-OCH2-、-CH2O-、-SCH2-、-CH2S-、-CF2O-、-OCF2-、-CF2S-、-SCF2-、-CF2CH2-、-CH2CF2-、-CF2CF2-、-CH=N-、-N=CH-、-N=N-、-CH=CR0-、-CY2=CY3-、-C≡C-、-CH=CH-CO-O-、-O-CO-CH=CH-または単結合を表し、
R0およびR00は、それぞれ互いに独立に、Hまたは1~20個のC原子を有するアルキルを表し、
Y2およびY3は、それぞれ互いに独立に、H、F、ClまたはCNを表す。
X”は、好ましくは、-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-O-COO-、-CO-NR0-、-NR0-CO-、-NR0-CO-NR00-または単結合である。
典型的なスペーサー基Spおよび-Sp”-X”-は、例えば、-(CH2)p1-、-(CH2)p1-O-、-(CH2)p1-O-CO-、-(CH2)p1-CO-O-、-(CH2)p1-O-CO-O-、-(CH2CH2O)q1-CH2CH2-、-CH2CH2-S-CH2CH2-、-CH2CH2-NH-CH2CH2-または-(SiR0R00-O)p1-で、式中、p1は1~12の整数であり、q1は1~3の整数であり、R0およびR00は上に示す意味を有する。
特に好ましいスペーサー基Spおよび-Sp”-X”-は、-(CH2)p1-、-(CH2)p1-O-、-(CH2)p1-O-CO-、-(CH2)p1-CO-O-、-(CH2)p1-O-CO-O-で、ただし、p1およびq1は上に示す意味を有する。
特に好ましい基Sp”は、それぞれの場合で直鎖状で、エチレン、プロピレン、ブチレン、ペンチレン、ヘキシレン、ヘプチレン、オクチレン、ノニレン、デシレン、ウンデシレン、ドデシレン、オクタデシレン、エチレンオキシエチレン、メチレンオキシブチレン、エチレンチオエチレン、エチレン-N-メチルイミノエチレン、1-メチルアルキレン、エテニレン、プロペニレンおよびブテニレンである。
本発明の好ましい実施形態において重合性化合物は、基Sp-PがSp(P)s(ただし、sは2以上である。)に対応するように1個以上の重合性基Pで置換されたスペーサー基Sp(分岐状の重合性基)を含有する。
この好ましい実施形態による好ましい重合性化合物はsが2のもの、即ち、基Sp(P)2を含有する化合物である。この好ましい実施形態による非常に好ましい重合性化合物は、以下の式から選択する基を含有する。
式中、Pは式Iで定義される通りであり、
alkylは、単結合または1~12個のC原子を有する直鎖状もしくは分岐状のアルキレンを表し、該基は無置換であるか、または、F、ClもしくはCNで一置換もしくは多置換されており、ただし、1個以上の隣接していないCH2基は、それぞれ互いに独立に、Oおよび/またはS原子が互いに直接連結しないようにして、-C(R0)=C(R0)-、-C≡C-、-N(R0)-、-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、ただし、R0は上に示す意味を有し、
aaおよびbbは、それぞれ互いに独立に、0、1、2、3、4、5または6を表し、
Xは、X”に示す意味の1つを有し、好ましくは、O、CO、SO2、O-CO-、CO-Oまたは単結合である。
alkylは、単結合または1~12個のC原子を有する直鎖状もしくは分岐状のアルキレンを表し、該基は無置換であるか、または、F、ClもしくはCNで一置換もしくは多置換されており、ただし、1個以上の隣接していないCH2基は、それぞれ互いに独立に、Oおよび/またはS原子が互いに直接連結しないようにして、-C(R0)=C(R0)-、-C≡C-、-N(R0)-、-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、ただし、R0は上に示す意味を有し、
aaおよびbbは、それぞれ互いに独立に、0、1、2、3、4、5または6を表し、
Xは、X”に示す意味の1つを有し、好ましくは、O、CO、SO2、O-CO-、CO-Oまたは単結合である。
好ましいスペーサー基Sp(P)2は、式S1、S2およびS3から選択される。
非常に好ましいスペーサー基Sp(P)2は、以下のサブ式から選択される。
上記および下記の通りの式Pおよびそれのサブ式の化合物において、Pは、好ましくはビニルオキシ、アクリレート、メタクリレート、フルオロアクリレート、クロロアクリレート、オキセタンおよびエポキシドから成る群、最も好ましくはアクリレートおよびメタクリレートから選択される。
更に好ましくは化合物中に存在する全ての重合性基Pは同一の意味を有し、非常に好ましくはアクリレートまたはメタクリレート、最も好ましくはメタクリレートを表す。
Spが単結合または-(CH2)p1-、-O-(CH2)p1-、-O-CO-(CH2)p1もしくは-CO-O-(CH2)p1を表し、ただしp1は2、3、4、5または6、好ましくは2または3であり、p2およびp3は、それぞれ互いに独立に0、1、2または3であり、Spが-O-(CH2)p1-、-O-CO-(CH2)p1または-CO-O-(CH2)p1の場合、O原子またはCO基がそれぞれベンゼン環に連結されている。
更に好ましくは、少なくとも1個の基Spが単結合である。
更に好ましくは、少なくとも1個の基Spが単結合と異なり、好ましくは-(CH2)p1-、-O-(CH2)p1-、-O-CO-(CH2)p1または-CO-O-(CH2)p1から選択され、ただしp1は2、3、4、5または6、好ましくは2または3であり、p2およびp3は、それぞれ互いに独立に0、1、2または3であり、Spが-O-(CH2)p1-、-O-CO-(CH2)p1または-CO-O-(CH2)p1の場合、O原子またはCO基がそれぞれベンゼン環に連結されている。
非常に好ましくはSpは単結合と異なり、(CH2)2-、-(CH2)3-、-(CH2)4-、-O-(CH2)2-、-O-(CH2)3-、-O-CO-(CH2)2および-CO-O-(CH)2-から選択され、ただしO原子またはCO基がベンゼン環に連結されている。
式IAの好ましい化合物は、式IA-1~IA-10から成る群より選択される。
式中、R12は1~7個のC原子を有するアルキル、好ましくはエチル、n-プロピルもしくはn-ブチル、または代替的にシクロプロピルメチル、シクロブチルメチルもしくはシクロペンチルメチルを表す。
式IAの好ましい化合物は、式IA-1、IA-2、IA-3、IA4およびIA5、非常に好ましくは式IA-2およびIA-3、最も好ましくは式IA-2から成る群から選択され、前述の全ての式において、R12は好ましくはエチル、n-プロピルまたはn-ブチル、非常に好ましくはn-ブチルである。
好ましくはLC媒体は、1種類、2種類もしくは3種類の式IAまたはそのサブ式の化合物を含む。
好ましくはLC媒体中の式IAおよびそのサブ式の化合物の合計割合は、2~20重量%、非常に好ましくは3~14重量%、最も好ましくは4~10重量%である。
式IBの好ましい化合物は、以下のサブ式から成る群より選択される。
式中、alkylおよびalkyl*は、それぞれ互いに独立に1~6個のC原子を有する直鎖状のアルキル基、好ましくはエチル、n-プロピルまたはn-ブチルを表し、(O)は酸素原子または単結合、好ましくは酸素原子を表す。
式IB-1およびIB-2の化合物が非常に好ましく、式IB-1の化合物、特にalkylがエチル、n-プロピルまたはn-ブチル、好ましくはn-プロピルを表し、(O)が酸素原子を表し、alkyl*がエチル、n-プロピルまたはn-ブチル、好ましくはエチルを表すものが最も好ましい。
好ましくはLC媒体は、1種類、2種類または3種類、非常に好ましくは1種類の式IBまたはそのサブ式の化合物を含む。
好ましくはLC媒体中の式IBおよびそのサブ式の化合物の合計割合は、0.5~5%、非常に好ましくは0.5~2重量%、最も好ましくは0.5~1.5重量%である。
本発明によるLC媒体の更に好ましい実施形態を、それらの任意の組み合わせを含み下に列記する。
LC媒体は、式IIの1種類以上の化合物を含む。
式中、個々の基は、それぞれ互いに独立に、それぞれの出現で同一または異なって以下の意味を有する:
R1およびR2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(ただし1個以上の隣接しないCH2基はO原子および/またはS原子が、それぞれ互いに直接連結しないようにして、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、CR0=CR00-、-C≡C-、
で置き換えられてよく、ただし1個以上のH原子はFまたはClで置き換えられてよい。)、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であり、
R0、R00は、Hまたは1~12個のC原子を有するアルキルであり、
A1およびA2は以下の式から、
好ましくは式A1、A2、A3、A4、A5、A6、A9およびA10から、非常に好ましくは式A1、A2、A3、A4、A5、A9およびA10から選択される基であり、
Z1およびZ2は、-CH2CH2-、-CH=CH-、-CF2O-、-OCF2-、-CH2O-、-OCH2-、-CO-O-、-O-CO-、-C2F4-、-CF=CF-、-CH=CH-CH2O-または単結合、好ましくは単結合であり、
L1、L2、L3およびL4は、F、Cl、OCF3、CF3、CH3、CH2FまたはCHF2、好ましくはFまたはCl、非常に好ましくはFであり、
Yは、H、F、Cl、CF3、CHF2またはCH3、好ましくはHまたはCH3、非常に好ましくはHであり、
LCは、CH3またはOCH3、好ましくはCH3であり、
a1は、1または2であり、
a2は、0または1である。
R1およびR2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(ただし1個以上の隣接しないCH2基はO原子および/またはS原子が、それぞれ互いに直接連結しないようにして、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、CR0=CR00-、-C≡C-、
R0、R00は、Hまたは1~12個のC原子を有するアルキルであり、
A1およびA2は以下の式から、
Z1およびZ2は、-CH2CH2-、-CH=CH-、-CF2O-、-OCF2-、-CH2O-、-OCH2-、-CO-O-、-O-CO-、-C2F4-、-CF=CF-、-CH=CH-CH2O-または単結合、好ましくは単結合であり、
L1、L2、L3およびL4は、F、Cl、OCF3、CF3、CH3、CH2FまたはCHF2、好ましくはFまたはCl、非常に好ましくはFであり、
Yは、H、F、Cl、CF3、CHF2またはCH3、好ましくはHまたはCH3、非常に好ましくはHであり、
LCは、CH3またはOCH3、好ましくはCH3であり、
a1は、1または2であり、
a2は、0または1である。
好ましくはLC媒体は、式IIA、IIB、IICおよびIIDの化合物から成る群より選択される式IIの1種類以上の化合物を含む。
式中
R2AおよびR2Bは、それぞれ互いに独立にH、15個までのC原子を有するアルキルまたはアルケニル基であり、該基は無置換であるか、CNまたはCF3で一置換されているか、ハロゲンで少なくとも一置換されており、ただし加えて、これらの基における1個以上のCH2基はO原子が互いに直接連結しないようにして、-O-、-S-、
-C≡C-、-CF2O-、-OCF2-、-CO-O-または-O-CO-で置き換えられてよく、
L1~L4は、それぞれ互いに独立にF、Cl、CF3またはCHF2を表し、
Yは、H、F、Cl、CF3、CHF2またはCH3、好ましくはHまたはCH3、特に好ましくはHを表し、
Z2、Z2BおよびZ2Dは、それぞれ互いに独立に単結合、-CH2CH2-、-CH=CH-、-CF2O-、-OCF2-、-CH2O-、-OCH2-、-COO-、-OCO-、-C2F4-、-CF=CF-、-CH=CHCH2O-を表し、
pは、0、1または2を表し、および
qは、それぞれの出現で同一または異なって0または1を表す。
R2AおよびR2Bは、それぞれ互いに独立にH、15個までのC原子を有するアルキルまたはアルケニル基であり、該基は無置換であるか、CNまたはCF3で一置換されているか、ハロゲンで少なくとも一置換されており、ただし加えて、これらの基における1個以上のCH2基はO原子が互いに直接連結しないようにして、-O-、-S-、
L1~L4は、それぞれ互いに独立にF、Cl、CF3またはCHF2を表し、
Yは、H、F、Cl、CF3、CHF2またはCH3、好ましくはHまたはCH3、特に好ましくはHを表し、
Z2、Z2BおよびZ2Dは、それぞれ互いに独立に単結合、-CH2CH2-、-CH=CH-、-CF2O-、-OCF2-、-CH2O-、-OCH2-、-COO-、-OCO-、-C2F4-、-CF=CF-、-CH=CHCH2O-を表し、
pは、0、1または2を表し、および
qは、それぞれの出現で同一または異なって0または1を表す。
式IIA、IIB、IICおよびIIDの好ましい化合物は、R2Bが1~15個のC原子を有するアルキルまたはアルコキシ基を表し、非常に好ましくは(O)CvH2v+1を表し、ただし(O)は酸素原子または単結合であり、vは1、2、3、4、5または6であるものである。
式IIA、IIB、IICおよびIIDの更に好ましい化合物は、R2AまたはR2Bが好ましくは
(式中S1はC1~5-アルキレンまたはC2~5-アルケニレンであり、S2はH、C1~7-アルキルまたはC2~7-アルケニルである。)から成る群より選択され、非常に好ましくは
から成る群より選択されるシクロアルキルまたはシクロアルコキシ基を表すか含むものである。
式IIA、IIB、IICおよびIIDの更に好ましい化合物が、下に示される。
式中、パラメータaは1または2を表し、alkylおよびalkyl*は、それぞれ互いに独立に1~6個のC原子を有する直鎖状のアルキル基を表し、alkenyl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。alkenylは好ましくは、CH2=CH-、CH2=CHCH2CH2-、CH3-CH=CH-、CH3-CH2-CH=CH-、CH3-(CH2)2-CH=CH-、CH3-(CH2)3-CH=CH-またはCH3-CH=CH-(CH2)2-を表す。
本発明による特に好ましいLC媒体は、式IIA-2、IIA-8、IIA-10、IIA-16、II-18、IIA-40、IIA-41、IIA-42、IIA-43、IIB-2、IIB-10、IIB-16、IIC-1およびIID-4の1種類以上の化合物を含む。
混合物全体中の式IIAおよび/またはIIBの化合物の割合は、好ましくは少なくとも20重量%である。
別の好ましい実施形態においてLC媒体は、式IAと異なる式IIIの1種類以上の化合物を含む。
別の好ましい実施形態においてLC媒体は、式IAと異なる式IIIの1種類以上の化合物を含む。
式中
R11およびR12は、それぞれ互いに独立にH、1~15個のC原子を有するアルキルまたはアルコキシ基を表し、ただし、これらの基における1個以上のCH2基はO原子が互いに直接連結しないようにして、
-C≡C-、-CF2O-、-OCF2-、-CH=CH-、-O-、-CO-O-または-O-CO-で、それぞれ互いに独立に置き換えられてよく、該基において加えて1個以上のH原子はハロゲンで置き換えられてよく、
A3は、それぞれの出現で互いに独立に、
a)1,4-シクロヘキセニレンまたは1,4-シクロヘキシレン基、該基において1個または2個の隣接しないCH2基は-O-または-S-で置き換えられてよく、
b)1,4-フェニレン基、該基において1個または2個のCH基はNで置き換えられてよく、または
c)スピロ[3.3]ヘプタン-2,6-ジイル、1,4-ビシクロ[2.2.2]オクチレン、ナフタレン-2,6-ジイル、デカヒドロナフタレン-2,6-ジイル、1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル、フェナントレン-2,7-ジイルおよびフルオレン-2,7-ジイルから成る群より選択される基
を表し、
ただし、基a)、b)およびc)はハロゲン原子で一置換または多置換されてよく、
nは0、1または2、好ましくは0または1を表し、
Z1は、それぞれの出現で互いに独立に-CO-O-、-O-CO-、-CF2O-、-OCF2-、-CH2O-、-OCH2-、-CH2-、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-CH=CH-CH2O-、-C2F4-、-CH2CF2-、-CF2CH2-、-CF=CF-、-CH=CF-、-CF=CH-、-CH=CH-、-C≡C-または単結合を表し、および
L11およびL12は、それぞれ互いに独立にF、Cl、CF3またはCHF2、好ましくはHまたはF、最も好ましくはFを表し、および
WはOまたはSを表す。
R11およびR12は、それぞれ互いに独立にH、1~15個のC原子を有するアルキルまたはアルコキシ基を表し、ただし、これらの基における1個以上のCH2基はO原子が互いに直接連結しないようにして、
A3は、それぞれの出現で互いに独立に、
a)1,4-シクロヘキセニレンまたは1,4-シクロヘキシレン基、該基において1個または2個の隣接しないCH2基は-O-または-S-で置き換えられてよく、
b)1,4-フェニレン基、該基において1個または2個のCH基はNで置き換えられてよく、または
c)スピロ[3.3]ヘプタン-2,6-ジイル、1,4-ビシクロ[2.2.2]オクチレン、ナフタレン-2,6-ジイル、デカヒドロナフタレン-2,6-ジイル、1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル、フェナントレン-2,7-ジイルおよびフルオレン-2,7-ジイルから成る群より選択される基
を表し、
ただし、基a)、b)およびc)はハロゲン原子で一置換または多置換されてよく、
nは0、1または2、好ましくは0または1を表し、
Z1は、それぞれの出現で互いに独立に-CO-O-、-O-CO-、-CF2O-、-OCF2-、-CH2O-、-OCH2-、-CH2-、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-CH=CH-CH2O-、-C2F4-、-CH2CF2-、-CF2CH2-、-CF=CF-、-CH=CF-、-CF=CH-、-CH=CH-、-C≡C-または単結合を表し、および
L11およびL12は、それぞれ互いに独立にF、Cl、CF3またはCHF2、好ましくはHまたはF、最も好ましくはFを表し、および
WはOまたはSを表す。
本発明の好ましい実施形態においてLC媒体は、式III-1および/またはIII-2の1種類以上の化合物を含む。
式中、出現する基は上で式IIIにおいて与えられるのと同じ意味を有し、このましくは、
R11およびR12は、それぞれ互いに独立に15個までのC原子を有するアルキル、アルケニルまたはアルコキシ基であって、より好ましくは、それらの一方または両方はアルコキシ基を表し、
L11およびL12は、それぞれ好ましくはFを表す。
R11およびR12は、それぞれ互いに独立に15個までのC原子を有するアルキル、アルケニルまたはアルコキシ基であって、より好ましくは、それらの一方または両方はアルコキシ基を表し、
L11およびL12は、それぞれ好ましくはFを表す。
別の好ましい実施形態においてLC媒体は、式III-1-1~III-1-10、好ましくは式III-1-6の化合物の群から選択される式III-1の1種類以上の化合物を含む。
式中、alkylおよびalkyl*は、それぞれ互いに独立に1~6個のC原子を有する直鎖状のアルキル基を表し、alkenylおよびalkenyl*は、それぞれ互いに独立に2~6個のC原子を有する直鎖状のアルケニル基を表し、alkoxyおよびalkoxy*は、それぞれ互いに独立に1~6個のC原子を有する直鎖状のアルコキル基を表し、ならびにL11およびL12は、それぞれ互いに独立にFまたはCl、好ましくは両者ともFを表す。
別の好ましい実施形態においてLC媒体は、式III-2-1~III-2-10、好ましくは式III-2-6の化合物の群から選択される式III-2の1種類以上の化合物を含む。
式中、alkylおよびalkyl*は、それぞれ互いに独立に1~6個のC原子を有する直鎖状のアルキル基を表し、alkenylおよびalkenyl*は、それぞれ互いに独立に2~6個のC原子を有する直鎖状のアルケニル基を表し、alkoxyおよびalkoxy*は、それぞれ互いに独立に1~6個のC原子を有する直鎖状のアルコキル基を表し、ならびにL11およびL12は、それぞれ互いに独立にFまたはCl、好ましくは両者ともFを表す。
本発明の別の好ましい実施形態においてLC媒体は、式III-3-1および/またはIII-3-2の1種類以上の化合物を含む。
式中、L11およびL12は式IIIにおいて与えられるのと同じ意味を有し、(O)はOまたは単結合を表し、
RIIIAは、7個までのC原子を有するアルキルもしくはアルケニルまたは基Cy-CmH2m+1-を表し、
mおよびnは同一または異なって0、1、2、3、4、5または6、好ましくは1、2または3、非常に好ましくは1であり、
Cyは、それぞれ3個までのC原子を有するアルキルまたはアルケニルまたはハロゲンもしくはCNで置換されてもよい、3個、4個または5個の環原子を有する脂環式基を表し、好ましくはシクロプロピル、シクロブチルまたはシクロペンチルを表す。
RIIIAは、7個までのC原子を有するアルキルもしくはアルケニルまたは基Cy-CmH2m+1-を表し、
mおよびnは同一または異なって0、1、2、3、4、5または6、好ましくは1、2または3、非常に好ましくは1であり、
Cyは、それぞれ3個までのC原子を有するアルキルまたはアルケニルまたはハロゲンもしくはCNで置換されてもよい、3個、4個または5個の環原子を有する脂環式基を表し、好ましくはシクロプロピル、シクロブチルまたはシクロペンチルを表す。
式III3-1および/またはIII3-2の化合物は、式IIIの化合物と代替的または追加的に、好ましくは追加的にLC媒体に含まれる。
式III3-1およびIII3-2の非常に好ましい化合物は、以下である。
式中、alkoxyは1~6個のC原子を有する直鎖状のアルコキシ基である。
本発明の別の好ましい実施形態においてLC媒体は、式III-4~III-6の、好ましくは式III-5の1種類以上の化合物を含む。
式中パラメータは上で与えられる意味を有し、R11は好ましくは直鎖状のアルキルを表し、R12は好ましくはアルコキシを表し、それぞれ1~7個のC原子を有する。
別の好ましい実施形態においてLC媒体は、式III-7~III-9の化合物の群から選択される式Iの、好ましくは式III-8の1種類以上の化合物を含む。
式中パラメータは上で与えられる意味を有し、R11は好ましくは直鎖状のアルキルを表し、R12は好ましくはアルコキシを表し、それぞれ1~7個のC原子を有する。
好ましい実施形態において媒体は、式IVの1種類以上の化合物を含む。
式中、
R41は1~7個のC原子を有する無置換のアルキル基または2~7個のC原子を有する無置換のアルケニル基、好ましくはn-アルキル基を表し、特に好ましくは2個、3個、4個または5個のC原子を有し、
R42は1~7個のC原子を有する無置換のアルキル基または1~6個のC原子を有する無置換のアルコキシ基(両者とも好ましくは2~5個のC原子を有する。)、2~7個のC原子を有し、好ましくは2個、3個または4個のC原子を有する無置換のアルケニル基、より好ましくはビニル基または1-プロペニル基、特にビニル基を表す。
R41は1~7個のC原子を有する無置換のアルキル基または2~7個のC原子を有する無置換のアルケニル基、好ましくはn-アルキル基を表し、特に好ましくは2個、3個、4個または5個のC原子を有し、
R42は1~7個のC原子を有する無置換のアルキル基または1~6個のC原子を有する無置換のアルコキシ基(両者とも好ましくは2~5個のC原子を有する。)、2~7個のC原子を有し、好ましくは2個、3個または4個のC原子を有する無置換のアルケニル基、より好ましくはビニル基または1-プロペニル基、特にビニル基を表す。
式IVの化合物は好ましくは、式IV-1~IV-4の化合物の群から選択される。
式中、
alkylおよびalkyl’は互いに独立に1~7個のC原子を有し、好ましくは2~5個のC原子を有するアルキルを表し、
alkenylは2~5個のC原子を有し、好ましくは2~4個のC原子、特に好ましくは2個のC原子を有するアルケニル基を表し、
alkenyl’は2~5個のC原子を有し、好ましくは2~4個のC原子を有し、特に好ましくは2~3個のC原子を有するアルケニル基を表し、
alkoxyは1~5個のC原子を有し、好ましくは2~4個のC原子を有するアルコキシを表す。
alkylおよびalkyl’は互いに独立に1~7個のC原子を有し、好ましくは2~5個のC原子を有するアルキルを表し、
alkenylは2~5個のC原子を有し、好ましくは2~4個のC原子、特に好ましくは2個のC原子を有するアルケニル基を表し、
alkenyl’は2~5個のC原子を有し、好ましくは2~4個のC原子を有し、特に好ましくは2~3個のC原子を有するアルケニル基を表し、
alkoxyは1~5個のC原子を有し、好ましくは2~4個のC原子を有するアルコキシを表す。
好ましくはLC媒体は、式IV-1-1~IV-1-4の化合物から選択される1種類以上の化合物を含む。
非常に好ましくは本発明によるLC媒体は、式IV-2-1および/またはIV-2-2の1種類以上の化合物を含む。
非常に好ましくは本発明によるLC媒体は、特に式IV-3-1~IV-3-4の化合物から選択される式IV-3の化合物を含む。
非常に好ましくは本発明によるLC媒体は、特に式IV-4-1およびIV-4-2の化合物から選択される式IV-4の化合物を含む。
LC媒体は好ましくは追加して、式IVaの1種類以上の化合物を含む。
式中、
R41およびR42は、それぞれ互いに独立に12個までのC原子を有する直鎖状のアルキル、アルコキシ、アルケニル、アルコキシアルキルまたはアルコキシ基を表し、および
Z4は、単結合、-CH2CH2-、-CH=CH-、-CF2O-、-OCF2-、-CH2O-、-OCH2-、-COO-、-OCO-、-C2F4-、-C4H8-、-CF=CF-を表す。
R41およびR42は、それぞれ互いに独立に12個までのC原子を有する直鎖状のアルキル、アルコキシ、アルケニル、アルコキシアルキルまたはアルコキシ基を表し、および
式IVaの好ましい化合物を下に示す。
式中、alkylおよびalkyl*は、それぞれ互いに独立に1~6個のC原子を有する直鎖状のアルキル基を表す。
本発明によるLC媒体は好ましくは、式IVa-1および/または式IVa-2の少なくとも1種類の化合物を含む。
混合物全体における式IVaの化合物の割合は好ましくは、少なくとも5重量%である。
好ましくはLC媒体は、式IVb-1~IVb-3の1種類以上の化合物を含む。
式中、
alkylおよびalkyl*は、それぞれ互いに独立に1~6個のC原子を有する直鎖状のアルキル基を表し、および
alkenylおよびalkenyl*は、それぞれ互いに独立に2~6個のC原子を有する直鎖状のアルケニル基を表す。
alkylおよびalkyl*は、それぞれ互いに独立に1~6個のC原子を有する直鎖状のアルキル基を表し、および
alkenylおよびalkenyl*は、それぞれ互いに独立に2~6個のC原子を有する直鎖状のアルケニル基を表す。
混合物全体における式IV-1~IV-3のビフェニル類の割合は、好ましくは少なくとも3重量%、特に5重量%以上である。
式IVb-1~IVb-3の化合物のうち、式IVb-2の化合物が特に好ましい。
特に好ましいビフェニル類である。
式中、alkyl*は1~6個のC原子を有するアルキル基を表し、好ましくはn-プロピルを表す。
本発明によるLC媒体は特に好ましくは、式IVb-1-1および/またはIVb-2-3の1種類以上の化合物を含む。
特に好ましい実施形態においてLC媒体は、式Vの1種類以上の化合物を含む。
式中、
R51およびR52は互いに独立にR41およびR42に与えられる意味の1つを有し好ましくは、1~7個のC原子を有するアルキル、好ましくはn-アルキル、特に好ましくは1~5個のC原子を有するn-アルキル、1~7個のC原子を有するアルコキシ、好ましくはn-アルコキシ、特に好ましくは2~5個のC原子を有するn-アルコキシ、2~7個のC原子を有し、好ましくは2~4個のC原子を有するアルコキシアルキル、アルケニルまたはアルケニルオキシ、好ましくはアルケニルオキシを表し、
式中、
Z51、Z52は、それぞれ互いに独立に-CH2-CH2-、-CH2-O-、-CH=CH-、-C≡C-、-COO-または単結合、好ましくは-CH2-CH2-、-CH2-O-または単結合、特に好ましくは単結合を表し、
nは、1または2である。
R51およびR52は互いに独立にR41およびR42に与えられる意味の1つを有し好ましくは、1~7個のC原子を有するアルキル、好ましくはn-アルキル、特に好ましくは1~5個のC原子を有するn-アルキル、1~7個のC原子を有するアルコキシ、好ましくはn-アルコキシ、特に好ましくは2~5個のC原子を有するn-アルコキシ、2~7個のC原子を有し、好ましくは2~4個のC原子を有するアルコキシアルキル、アルケニルまたはアルケニルオキシ、好ましくはアルケニルオキシを表し、
nは、1または2である。
式Vの化合物は好ましくは、式V1~V16の化合物から選択される。
式中、R1およびR2は上でR2Aに示される意味を有する。R1およびR2は好ましくは、それぞれ互いに独立に直鎖状のアルキルまたはアルケニルを表す。
好ましいLC媒体は、式V-1、V-3、V-4、V-6、V-7、V-10、V-11、V-12、V-14、V-15および/またはV-16の1種類以上の化合物を含む。
本発明によるLC媒体は非常に特に好ましくは、式V-10、V-12、V-16および/またはIV-1の化合物を特に5~30%の量で含む。
式V-10の好ましい化合物を下に示す。
本発明によるLC媒体は特に好ましくは式IV-1の1種類以上のビシクロヘキシル化合物と組み合わせて、式V-10aおよび/または式V-10bの三環式化合物を含む。式IV-1のビシクロヘキシル化合物から選択される1種類以上の化合物と組み合わせて式V-10aおよび/またはV-10bの化合物の合計割合は、5~40%、非常に特に好ましくは15~35%である。
非常に特に好ましいLC媒体は、化合物V-10aおよびIV-1-1を含む。
化合物V-10aおよびIV-1-1は好ましくは混合物中に混合物全体を基準にして15~35%、特に好ましくは15~25%、特に好ましくは18~22%の濃度で存在する。
非常に特に好ましいLC媒体は、化合物V-10bおよびIV-1-1を含む。
化合物V-10bおよびIV-1-1は好ましくは混合物中に混合物全体を基準にして15~35%、特に好ましくは15~25%、特に好ましくは18~22%の濃度で存在する。
非常に特に好ましいLC媒体は、以下の3種類の化合物を含む。
化合物V-10a、V-10bおよびIV-1-1は好ましくは混合物中に混合物全体を基準にして15~35%、特に好ましくは15~25%、特に好ましくは18~22%の濃度で存在する。
好ましいLC媒体は、下の化合物の群から選択される少なくとも1種類の化合物を含む。
式中、R41およびR42ならびにR51およびR52は、上で示される意味を有する。好ましくは化合物V-6、V-7およびIV-1においてR41およびR51は、それぞれ1~6個または2~6個のC原子を有するアルキルまたはアルケニルを表し、R42およびR52は2~6個のC原子を有するアルケニルを表す。
好ましいLC媒体は、式V-6a、V-6b、V-7a、V-7b、IV-4-1、IV-4-2、IV-3aおよびIV-3bの少なくとも1種類の化合物を含む。
式中alkylは1~6個のC原子を有するアルキル基を表し、alkenylは2~6個のC原子を有するアルケニル基を表す。
式V-6a、V-6b、V-7a、V-7b、IV-4-1、IV-4-2、IV-3aおよびIV-3bの化合物は好ましくは本発明による混合物中に1~40重量%、好ましくは5~35重量%、非常に特に好ましくは10~30重量%の量で存在する。
本発明の好ましい実施形態においてLC媒体は、式VI-1~VI-9の1種類以上の化合物を追加して含む。
式中、
R7は、それぞれ互いに独立に式IIAにおいてR2Aに示される意味の1つを有し、
wおよびxは、それぞれ互いに独立に1~6を表す。
R7は、それぞれ互いに独立に式IIAにおいてR2Aに示される意味の1つを有し、
wおよびxは、それぞれ互いに独立に1~6を表す。
式V-9の少なくとも1種類の化合物を含むLC媒体が特に好ましい。
本発明の好ましい実施形態においてLC媒体は追加して、式VII-1~VII-25の1種類以上の化合物を含む。
式中、
Rは1~6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、(O)は-O-または単結合を表し、XはF、Cl、OCF3またはOCHF2を表し、LxはHまたはFを表し、mは0、1、2、3、4、5または6であり、nは1、2、3または4である。
Rは1~6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、(O)は-O-または単結合を表し、XはF、Cl、OCF3またはOCHF2を表し、LxはHまたはFを表し、mは0、1、2、3、4、5または6であり、nは1、2、3または4である。
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、ペントキシを表す。
Xは好ましくはFまたはOCH3、非常に好ましくはFを表す。
本発明によるLC媒体は好ましくは式VII-1~VII-25のターフェニル類を2~30重量%、特に5~20重量%の量で含む。
XがFを表す式VII-1、VII-2、VII-4、VII-20、VII-21およびVII-22の化合物が特に好ましい。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、更にアルコキシを表す。式VII-20の化合物においてRは好ましくはアルキルまたはアルケニル、特にアルキルを表す。式VII-21の化合物においてRは好ましくは、アルキルを表す。式VII-22~VII-25の化合物においてXは、好ましくはFを表す。
混合物のΔnの値を0.1以上とする場合、ターフェニル類は好ましくは本発明によるLC媒体において採用される。好ましいLC媒体は、化合物VII-1~VII-25の群から選択される1種類以上のターフェニル化合物を2~20重量%含む。
更に好ましい実施形態を下に列記する。
a)式Z-1~Z-7の少なくとも1種類の化合物を含むLC媒体。
式中、R、(O)およびalkylは上で式IIIに示される意味を有する。
b)本発明による好ましいLC媒体は例えば、式N-1~N-5の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種類以上の物質を含む。
式中R1NおよびR2Nは、それぞれ互いに独立にR2Aに示される意味を有し、好ましくは直鎖状のアルキル、直鎖状のアルコキシまたは直鎖状のアルケニルを表し、
Z1およびZ2は、それぞれ互いに独立に-C2H4-、-CH=CH-、-(CH2)4-、-(CH2)3O-、-O(CH2)3-、-CH=CHCH2CH2-、-CH2CH2CH=CH-、-CH2O-、-OCH2-、-COO-、-OCO-、-C2F4-、-CF=CF-、-CF=CH-、-CH=CF-、-CF2O-、-OCF2-、-CH2-または単結合を表す。
Z1およびZ2は、それぞれ互いに独立に-C2H4-、-CH=CH-、-(CH2)4-、-(CH2)3O-、-O(CH2)3-、-CH=CHCH2CH2-、-CH2CH2CH=CH-、-CH2O-、-OCH2-、-COO-、-OCO-、-C2F4-、-CF=CF-、-CF=CH-、-CH=CF-、-CF2O-、-OCF2-、-CH2-または単結合を表す。
c)好ましいLC媒体は、式BCのジフルオロジベンゾクロマン化合物、式CRのクロマン類、式PH-1およびPH-2のフッ素化フェナントレン類の群から選択される1種類以上の化合物を含む。
式中、
RB1、RB2、RCR1、RCR2、R1、R2は、それぞれ互いに独立にR2Aの意味を有する。cは0、1または2である。R1およびR2は好ましくは互いに独立に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す。
RB1、RB2、RCR1、RCR2、R1、R2は、それぞれ互いに独立にR2Aの意味を有する。cは0、1または2である。R1およびR2は好ましくは互いに独立に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す。
本発明によるLC媒体は好ましくは、式BC、CR、PH-1、PH-2の化合物を3~20重量%の量で、特に3~15重量%の量で含む。
式BCおよびCRの特に好ましい化合物は、化合物BC-1~BC-7およびCR-1~CR-5である。
式中、
alkylおよびalkyl*は、それぞれ互いに独立に1~6個のC原子を有する直鎖状のアルキル基を表し、
alkenylおよびalkenyl*は、それぞれ互いに独立に2~6個のC原子を有する直鎖状のアルケニル基を表す。
alkylおよびalkyl*は、それぞれ互いに独立に1~6個のC原子を有する直鎖状のアルキル基を表し、
alkenylおよびalkenyl*は、それぞれ互いに独立に2~6個のC原子を有する直鎖状のアルケニル基を表す。
式BC-2、BF-1および/またはBF-2の1種類、2種類または3種類の化合物を含むLC媒体が非常に特に好ましい。
d)好ましいLC媒体は、式Inの1種類以上のインダン化合物を含む。
式中、
R11、R12、R13は、それぞれ互いに独立に1~6個のC原子を有する直鎖状のアルキル、アルコキシ、アルコキシアルキルまたはアルケニル基を表し、
R12およびR13はハロゲン、好ましくはFを追加して表し、
を表し、
iは0、1または2を表す。
R11、R12、R13は、それぞれ互いに独立に1~6個のC原子を有する直鎖状のアルキル、アルコキシ、アルコキシアルキルまたはアルケニル基を表し、
R12およびR13はハロゲン、好ましくはFを追加して表し、
iは0、1または2を表す。
式Inの好ましい化合物は、下に示す式In-1~In-16の化合物である。
式In-1、In-2、In-3およびIn-4の化合物が特に好ましい。
式Inおよびサブ式In-1~In-16の化合物は好ましくは本発明によるLC媒体において、5重量%以上、特に5~30重量%、非常に特に好ましくは5~25重量%の濃度で採用される。
e)好ましいLC媒体は、式L-1~L-5の1種類以上の化合物を追加して含む。
式中、
RおよびR1は、それぞれ互いに独立に上式IIAにおいてR2Aに示す意味を有し、alkylは1~6個のC原子を有するアルキル基を表す。パラメータsは1または2を表す。
RおよびR1は、それぞれ互いに独立に上式IIAにおいてR2Aに示す意味を有し、alkylは1~6個のC原子を有するアルキル基を表す。パラメータsは1または2を表す。
式L1~L5の化合物は好ましくは、5~50重量%、特に5~40重量%、非常に特に好ましくは10~40重量%の濃度で使用される。
f)好ましいLC媒体は、式IIA-Yの1種類以上の化合物を追加して含む。
式中R11およびR12は上式IIAにおいてR2Aに与えられる意味の1つを有し、L1およびL2は同一または異なってFまたはClを表す。
式IIA-Yの好ましい化合物は、以下のサブ式から成る群より選択される。
式中AlkylおよびAlkyl*は、それぞれ互いに独立に1~6個のC原子を有する直鎖状のアルキル基を表し、Alkoxy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、AlkenylおよびAlkenyl*は、それぞれ互いに独立に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。AlkenylおよびAlkenyl*は好ましくは、CH2=CH-、CH2=CHCH2CH2-、CH3-CH=CH-、CH3-CH2-CH=CH-、CH3-(CH2)2-CH=CH-、CH3-(CH2)3-CH=CH-またはCH3-CH=CH-(CH2)2-を表す。
式IIA-Yの特に好ましい化合物は、以下のサブ式から成る群より選択される。
式中AlkoxyおよびAlkoxy*は上で定義される意味を有し、好ましくはメトキシ、エトキシ、n-プロピルオキシ、n-ブチルオキシまたはn-ペンチルオキシを表す。
g)以下の式から選択される1種類以上のクォーターフェニル化合物を追加して含むLC媒体。
式中、
RQは、1~9個のC原子を有するアルキル、アルコキシ、オキサアルキルもしくはアルコキシアルキルまたは2~9個のC原子を有するアルケニルまたはアルケニルオキシであって、該基の全てはフッ素化されてよく、
XQは、F、Cl、1~6個のC原子を有するハロゲン化アルキルもしくはアルコキシまたは2~6個のC原子を有するハロゲン化アルケニルまたはアルケニルオキシであって、
LQ1~LQ6は、それぞれ互いに独立にHまたはFであって、ただしLQ1~LQ6の少なくとも1つはFである。
RQは、1~9個のC原子を有するアルキル、アルコキシ、オキサアルキルもしくはアルコキシアルキルまたは2~9個のC原子を有するアルケニルまたはアルケニルオキシであって、該基の全てはフッ素化されてよく、
XQは、F、Cl、1~6個のC原子を有するハロゲン化アルキルもしくはアルコキシまたは2~6個のC原子を有するハロゲン化アルケニルまたはアルケニルオキシであって、
LQ1~LQ6は、それぞれ互いに独立にHまたはFであって、ただしLQ1~LQ6の少なくとも1つはFである。
式Qの好ましい化合物は、RQが2~6個のC原子を持つ直鎖状のアルキルであり、非常に好ましくはエチル、n-プロピルまたはn-ブチルであるものである。
式Qの好ましい化合物は、LQ3およびLQ4がFであるものである。
式Qの更に好ましい化合物は、LQ3、LQ4ならびにLQ1およびLQ2の1個または2個がFであるものである。
式Qの好ましい化合物は、XQがFまたはOCF3、非常に好ましくはFを表すものである。
式Qの化合物は好ましくは、以下のサブ式から選択される。
式中、RQは式Qの意味の1つまたは上および下で与えられる、その好ましい意味の1つを有し、好ましくはエチル、n-プロピルまたはn-ブチルである。
特にRQがn-プロピルであるものである式Q1の化合物が特に好ましい。
好ましくはLCホスト混合物中の式Qの化合物の割合は、0より多く~5重量%以下、非常に好ましくは0.05~2重量%、より好ましくは0.1~1重量%、最も好ましくは0.1~0.8重量%である。
好ましくはLC媒体は、1~5種類、好ましくは1種類または2種類の式Qの化合物を含む。
LCホスト混合物に式Qのクォーターフェニル化合物を加えることで、ODFムラを低減することができる一方、高いUV吸収率を維持し、迅速および完全な重合を可能にし、強力および迅速なチルト角生成を可能にし、LC媒体のUV安定性を高める。
その他に正の誘電率異方性を有する式Qの化合物を負の誘電率異方性を持つLC媒体に添加することで誘電定数ε∥およびε⊥の値をより良好に制御でき、特に誘電率異方性Δεを一定に保ちながら、誘電定数ε∥の高い値を達成することが可能となり、それによりキックバック電圧を低減し、画像固着を低減する。
本発明によるLC媒体は好ましくは、
・式IAまたはそのサブ式の、好ましくは式IA1またはIA2の1種類以上の化合物を、好ましくは2~20%、非常に好ましくは3~14重量%、最も好ましくは4~10%の範囲内の濃度で;
・式IBまたはそのサブ式の、好ましくは式IB1またはIB2の1種類以上の化合物を、好ましくは0.5~5%、非常に好ましくは0.5~2%の範囲内の濃度で;
および/または
・式IIAおよびIIBの1種類以上の化合物を、好ましくは30%~45%の範囲内の合計濃度で;
・式IIAおよびIIBの1種類以上の化合物を、好ましくは30%~45%の範囲内の合計濃度で;
および/または
・式IVの1種類以上の化合物を、好ましくは35~60%、より好ましくは40%~55%、特に好ましくは45%~50%の範囲内の合計濃度で;
・式IVの1種類以上の化合物を、好ましくは35~60%、より好ましくは40%~55%、特に好ましくは45%~50%の範囲内の合計濃度で;
および/または
・式IIAおよびIIBおよびIII-2の1種類以上の化合物を、好ましくは30~65%、より好ましくは35%~60%、特に好ましくは40%~55%の範囲内の合計濃度で
を含む。
・式IIAおよびIIBおよびIII-2の1種類以上の化合物を、好ましくは30~65%、より好ましくは35%~60%、特に好ましくは40%~55%の範囲内の合計濃度で
を含む。
特に媒体は、
・1種類以上の化合物CY-n-Om、特にCY-3-O4、CY-5-O4および/またはCY-3-O2を、好ましくは5%~30%、好ましくは10%~20%の範囲内の合計濃度で;
・1種類以上の化合物PY-n-Om、特にPY-1-O2、PY-2-O2および/またはPY-3-O2を、好ましくは5%~40%、好ましくは10%~30%の範囲内の合計濃度で;
および/または
・CPY-n-Om、特にCPY-2-O2、CPY-3-O2および/またはCPY-5-O2を、混合物全体に基づき好ましくは5%を超え、特に7%~20%の濃度で;
・CPY-n-Om、特にCPY-2-O2、CPY-3-O2および/またはCPY-5-O2を、混合物全体に基づき好ましくは5%を超え、特に7%~20%の濃度で;
および/または
・1種類以上の化合物CCY-n-Om、好ましくはCCY-4-O2、CCY-3-O2、CCY-3-O3、CCY-3-O1および/またはCCY-5-O2を、混合物全体に基づき好ましくは3%を超え、特に5~15%の濃度で;
・1種類以上の化合物CCY-n-Om、好ましくはCCY-4-O2、CCY-3-O2、CCY-3-O3、CCY-3-O1および/またはCCY-5-O2を、混合物全体に基づき好ましくは3%を超え、特に5~15%の濃度で;
および/または
・CPY-n-OmおよびCY-n-Omを、混合物全体に基づき好ましくは10~80%の濃度で;
・CPY-n-OmおよびCY-n-Omを、混合物全体に基づき好ましくは10~80%の濃度で;
および/または
・CPY-n-OmおよびPY-n-Om、好ましくはCPY-2-O2および/またはCPY-3-O2およびPY-3-O2またはPY-1-O2を、混合物全体に基づき好ましくは5~20%、より好ましくは10~15%の濃度で、
・CPY-n-OmおよびPY-n-Om、好ましくはCPY-2-O2および/またはCPY-3-O2およびPY-3-O2またはPY-1-O2を、混合物全体に基づき好ましくは5~20%、より好ましくは10~15%の濃度で、
および/または
・CC-3-V1および/またはCC-4-V1の化合物(1種類または多種類)を、5~40%、より好ましくは15%~35%、特に好ましくは20%~30%の範囲内の合計濃度で、
・CC-3-V1および/またはCC-4-V1の化合物(1種類または多種類)を、5~40%、より好ましくは15%~35%、特に好ましくは20%~30%の範囲内の合計濃度で、
および/または
・式B-nO-Omおよび/またはB(S)-nO-Omの1種類以上の化合物、特に化合物B(S)-2O-O5を好ましくは2~10%の範囲内の濃度で、および化合物CC-3-V1を10~30%、好ましくは15~20%の範囲内の合計濃度で、
・式B-nO-Omおよび/またはB(S)-nO-Omの1種類以上の化合物、特に化合物B(S)-2O-O5を好ましくは2~10%の範囲内の濃度で、および化合物CC-3-V1を10~30%、好ましくは15~20%の範囲内の合計濃度で、
および/または
・0.1%~3%の化合PPGU-3-F
を含む。
・0.1%~3%の化合PPGU-3-F
を含む。
本発明による液晶媒体は、好ましくは-20℃以下~70℃以上、特に好ましくは-30℃以下~80℃以上、非常に特に好ましくは-40℃以下~90℃以上においてネマチック相を有することが有利である。
本発明による媒体は、70℃以上、好ましくは74℃以上の透明化温度を有する。
本明細書において「ネマチック相を有する」という表現は、一方では、スメクチック相も結晶化も、対応する温度の低温において観察されないこと、他方では、ネマチック相からの加熱では、透明化がまだ起こらないことを意味する。低温での検討は、対応する温度の流動粘度計で行われ、電気光学的用途に対応する層厚を有する試験セルにおいて少なくとも100時間保管することにより確認される。対応する試験セルの-20℃の温度での保存安定性が1000時間以上である場合、媒体は、この温度で安定していると見なされる。-30℃および-40℃の温度において、対応する時間はそれぞれ500時間および250時間である。高温では、透明点はキャピラリー中で慣用の方法により測定される。
液晶混合物は好ましくは、少なくとも60Kのネマチック相範囲と、20℃における最大30mm2・s-1の流動粘度ν20を有する。
混合物は-20℃以下、好ましくは-30℃以下、非常に好ましくは-40℃以下の温度においてネマチックである。
液晶混合物の複屈折の値Δnは、一般に0.07および0.16の間、好ましくは0.08および0.15の間、非常に好ましくは0.09および0.14の間である。
本発明の好ましい実施形態において媒体は、0.090~0.110、好ましくは0.095~0.108、特に0.102~0.107の範囲内の複屈折を有する。
別の好ましい実施形態において本発明による媒体は0.120以上、好ましくは0.125~0.145、より好ましくは0.130~0.140の範囲内の複屈折を有する。
本発明による液晶混合物は、-1.5~-8.0の、好ましくは-2.0~-4.0の、特に-2.5~-3.6の誘電異方性Δεを有する。
20℃における回転粘度γ1は、好ましくは120mPa・s以下、特に105mPa・s以下である。
好ましい実施形態において20℃における回転粘度γ1は、100mPa・s以下、特に95mPa・s以下である。
本発明による液晶媒体は、比較的低い閾電圧(V0)の値を有する。それらは、好ましくは1.7V~3.0Vの範囲、特に好ましくは2.7V以下、非常に特に好ましくは2.5V以下である。
本発明の場合、「閾電圧」という用語は、特に明記されていない限り、フレデリクス閾値とも呼ばれる、容量閾値(V0)に関する。
加えて本発明による液晶媒体は、液晶セルにおける電圧保持率について高い値を有する。
一般に低いアドレス電圧または閾電圧を有する液晶媒体は、高いアドレス電圧または閾電圧を有するものよりも低い電圧保持率を示し、逆もまた同様である。
本発明では、「誘電的に正の化合物」という用語はΔε>1.5の化合物を表し、「誘電的に中性の化合物」という用語は-1.5≦Δε≦1.5のものを表し、「誘電的に負の化合物」という用語はΔε<-1.5のものを表す。化合物の誘電異方性は本明細書においては10%の化合物を液晶ホストに溶解させ、結果として生じる混合物の静電容量を各場合において20μmの層厚を有し、1kHzにおいてホメオトロピックおよびホモジニアス表面配向を持つ少なくとも1個の試験セルにおいて決定される。測定電圧は典型的には0.5V~1.0Vであるが、検討される各液晶混合物の容量閾値よりも常に低い。
本発明について示される温度値は全て℃である。
本発明によるLC媒体は例えば、VAN(vertically aligned nematic:垂直配向ネマチック)、MVA(multidomain VA:マルチドメインVA)、(S)-PVA(super patterned VA:超パターン化VA)、ASV(advanced super view:先進スーパーヴューまたはaxially symmetric VA:軸対称性VA)、PSA(polymer sustained VA:ポリマー維持VA)およびPS-VA(polymer stabilized VA:ポリマー安定化VA)などの全てのVA-TFT(vertical alignment-thin film transistor:垂直配向薄膜トランジスタ)用途に適している。それらは更に負のΔεを有するIPS(in-plane switching:面内スイッチ)およびFFS(fringe field switching:フリンジ場スイッチ)用途に適している。
本発明によるディスプレイにおけるネマチックLC媒体は一般に、それら自体が1種以上の個々の化合物から成る2つの成分AおよびBを含む。
成分Aは著しく負の誘電異方性を有し、ネマチック相に-0.5以下の誘電異方性を与える。それは好ましくは式IAおよびIBの1種以上の化合物の他に、式IIA、IIBおよび/またはIICの化合物、更に式IV-1の1種以上の化合物を含む。
成分Aの割合は、好ましくは45および100%の間、特に60および85%の間である。
成分Aについては、-0.8以下のΔε値を有する1種類(またははそれ以上)の個々の化合物が好ましくは選択される。この値は、混合物全体における成分Aの割合が小さいほど、より負でなければならない。
成分Bは顕著なネマトゲン性、および20℃における30mm2・s-1以下、好ましくは25mm2・s-1以下の流動粘度を有する。
多数の適切な材料が、文献から当業者に知られている。式O-17の化合物が特に好ましい。
成分Bにおける特に好ましい個々の化合物は、20℃において18mm2・s-1以下、好ましくは12mm2・s-1以下の流動粘度を有する極低粘度ネマチック液晶である。
成分Bは、単向性または鏡像異性的にネマチックであり、スメクチック相を持たず、LC媒体において非常に低温までスメクチック相の発生を防ぐことができる。例えばスメクチック液晶混合物に高いネマトゲン性のさまざまな材料を添加した場合、これらの材料のネマトゲン性は達成されるスメクチック相の抑制の程度を通して比較できる。
また混合物は、Δε≧1.5の誘電異方性を有する化合物を含む成分Cも含んでよい。これらのいわゆる正の化合物は一般に混合物全体に基づき、20重量%以下の量で、負の誘電異方性の混合物中に存在する。
式IAおよびIBの1種以上の化合物の他に媒体は好ましくは、4~15種類、特に5~12種類、特に好ましくは10種類未満の式IIA、IIBおよび/またはIICの化合物、ならびに任意で式IV-1の1種以上の化合物を含む。
式IAおよびIBの化合物ならびに式IIA、IIBおよび/またはIICおよび任意にIV-1の化合物の他に、また他の成分も例えば、混合物全体の45%まで、好ましくは35%まで、特に10%までの量で存在してもよい。
他の成分は好ましくは、アゾキシベンゼン、ベンジリデンアニリン、ビフェニル、ターフェニル、フェニルまたはシクロヘキシルベンゾエート、フェニルまたはシクロヘキシルシクロヘキサンカルボキシレート、フェニルシクロヘキサン、シクロヘキシルビフェニル、シクロヘキシルシクロヘキサン、シクロヘキシルナフタレン、1,4-ビスシクロヘキシルビフェニルまたはシクロヘキシルピリミジン、フェニルまたはシクロヘキシルジオキサン、任意にハロゲン化されたスチルベン、ベンジルフェニルエーテル、トランおよび置換ケイ皮酸エステルの部類からのネマチックまたはネマトゲン性物質、特に既知の物質から選択される。
この種の液晶相の成分として適している最も重要な化合物は、式IVによって特徴付けることができる。
式中、LおよびEはそれぞれ、1,4-二置換ベンゼンおよびシクロヘキサン環、4,4’-二置換ビフェニル、フェニルシクロヘキサンおよびシクロヘキシルシクロヘキサン系、2,5-二置換ピリミジンおよび1,3-ジオキサン環、2,6-二置換ナフタレン、ジおよびテトラヒドロナフタレン、キナゾリンおよびテトラヒドロキナゾリンにより形成される群からの炭素環系または複素環系を表し、
Gは、-CH=CH-、-N(O)=N-、-CH=CQ-、-CH=N(O)-、-C≡C-、-CH2-CH2-、-CO-O-、-CH2-O-、-CO-S-、-CH2-S-、-CH=N-、-COO-Phe-COO-、-CF2O-、-CF=CF-、-OCF2-、-OCH2-、-(CH2)4-、-(CH2)3O-を表し、
または、C-C単結合を示し、Qは、ハロゲン、好ましくは塩素を示し、または-CNを示し、そして、R20およびR21は、それぞれ、最大18個、好ましくは8個までの炭素原子を有するアルキル、アルケニル、アルコキシ、アルコキシアルキルもしくはアルコキシカルボニルオキシを示し、または、これらの基の1つはCN、NC、NO2、NCS、CF3、SF5、OCF3、F、Cl、またはBrを表す。
Gは、-CH=CH-、-N(O)=N-、-CH=CQ-、-CH=N(O)-、-C≡C-、-CH2-CH2-、-CO-O-、-CH2-O-、-CO-S-、-CH2-S-、-CH=N-、-COO-Phe-COO-、-CF2O-、-CF=CF-、-OCF2-、-OCH2-、-(CH2)4-、-(CH2)3O-を表し、
または、C-C単結合を示し、Qは、ハロゲン、好ましくは塩素を示し、または-CNを示し、そして、R20およびR21は、それぞれ、最大18個、好ましくは8個までの炭素原子を有するアルキル、アルケニル、アルコキシ、アルコキシアルキルもしくはアルコキシカルボニルオキシを示し、または、これらの基の1つはCN、NC、NO2、NCS、CF3、SF5、OCF3、F、Cl、またはBrを表す。
これらの化合物のほとんどにおいて、R20とR21は互いに異なり、これらの基のうちの1つは通常、アルキルまたはアルコキシ基である。提案される置換基の他の変種も一般的である。多くのそのような物質またはその混合物が市販されている。これらの物質はすべて、文献から知られる方法によって調製されうる。
また本発明によるVA、IPSまたはFFS混合物が例えば、H、N、O、ClおよびFが対応するアイソトープで置き換えられた化合物も含み得ることは、当業者にとり言うまでもない。
LC媒体は好ましくは、ネマチックLC相を有する。
好ましくはLC媒体は、式Mから選択される1種類以上の重合性化合物を含む。
式中、個々の基は、それぞれの出現で同一または異なって、それぞれ互いに独立に以下の意味を有する:
RaおよびRbは、P、P-Sp-、H、F、Cl、Br、I、-CN、-NO2、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、SF5または1~25個のC原子を有する直鎖状もしくは分岐状のアルキルであり、ただし加えて1個以上の隣接しないCH2基はOおよび/またはS原子原子が互いに直接連結しないようにして、それぞれ互いに独立に-C(R0)=C(R00)-、-C≡C-、-N(R00)-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-で置き換えられてよく、ただし加えて1個以上のH原子はF、Cl、Br、I、CN、PまたはP-Sp-で置き換えられてよく、ただしB1および/またはB2が飽和C原子を含有する場合、またRaおよび/またはRbは、この飽和C原子にスピロ結合を介して連結可能な基も表してよく、
ただし基RaおよびRbの少なくとも一方は、基PまたはP-Sp-を表すか含有し、
Pは、重合性基であり、
Spは、スペーサー基または単結合であり、
B1およびB2は、好ましくは4~25個の環原子を有する芳香族、ヘテロ芳香族、脂環式またはヘテロ環式基であり、また該基は縮合環を含んでよく、該基はLで一置換または多置換されてよく、
Zbは、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-OCO-、-O-CO-O-、-OCH2-、-CH2O-、-SCH2-、-CH2S-、-CF2O-、-OCF2-、-CF2S-、-SCF2-、-(CH2)n1-、-CF2CH2-、-CH2CF2-、-(CF2)n1-、-CH=CH-、-CF=CF-、-C≡C-、-CH=CH-COO-、-OCO-CH=CH-、CR0R00または単結合であり、
R0およびR00は、それぞれ互いに独立にHまたは1~12個のC原子を有するアルキルであり、
mは、0、1、2、3または4を表し、
n1は、1、2、3または4を表し、
Lは、P、P-Sp-、OH、CH2OH、F、Cl、Br、I、-CN、-NO2、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、-C(=O)N(Rx)2、-C(=O)Y1、-C(=O)Rx、-N(Rx)2、置換されてよいシリル、6~20個のC原子を有する置換されてよいアリール、または1~25個のC原子を有する直鎖状もしく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もしくはアルコキシカルボニルオキシであり、ただし加えて1個以上のH原子はF、Cl、PまたはP-Sp-で置き換えられてよく、
PおよびSpは、上で示される意味を有し、
Y1は、ハロゲンを表し、
Rxは、P、P-Sp-、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(ただし加えて1個以上の隣接しないCH2基はOおよび/またはS原子が互いに直接連結しないようにして-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-で置き換えられてよく、ただし加えて1個以上のH原子はF、Cl、PまたはP-Sp-で置き換えられてよい。)、6~40個のC原子を有する置換されてよいアリールまた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よいヘテロアリールまたはヘテロアリールオキシ基である。
RaおよびRbは、P、P-Sp-、H、F、Cl、Br、I、-CN、-NO2、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、SF5または1~25個のC原子を有する直鎖状もしくは分岐状のアルキルであり、ただし加えて1個以上の隣接しないCH2基はOおよび/またはS原子原子が互いに直接連結しないようにして、それぞれ互いに独立に-C(R0)=C(R00)-、-C≡C-、-N(R00)-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-で置き換えられてよく、ただし加えて1個以上のH原子はF、Cl、Br、I、CN、PまたはP-Sp-で置き換えられてよく、ただしB1および/またはB2が飽和C原子を含有する場合、またRaおよび/またはRbは、この飽和C原子にスピロ結合を介して連結可能な基も表してよく、
ただし基RaおよびRbの少なくとも一方は、基PまたはP-Sp-を表すか含有し、
Pは、重合性基であり、
Spは、スペーサー基または単結合であり、
B1およびB2は、好ましくは4~25個の環原子を有する芳香族、ヘテロ芳香族、脂環式またはヘテロ環式基であり、また該基は縮合環を含んでよく、該基はLで一置換または多置換されてよく、
Zbは、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-OCO-、-O-CO-O-、-OCH2-、-CH2O-、-SCH2-、-CH2S-、-CF2O-、-OCF2-、-CF2S-、-SCF2-、-(CH2)n1-、-CF2CH2-、-CH2CF2-、-(CF2)n1-、-CH=CH-、-CF=CF-、-C≡C-、-CH=CH-COO-、-OCO-CH=CH-、CR0R00または単結合であり、
R0およびR00は、それぞれ互いに独立にHまたは1~12個のC原子を有するアルキルであり、
mは、0、1、2、3または4を表し、
n1は、1、2、3または4を表し、
Lは、P、P-Sp-、OH、CH2OH、F、Cl、Br、I、-CN、-NO2、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、-C(=O)N(Rx)2、-C(=O)Y1、-C(=O)Rx、-N(Rx)2、置換されてよいシリル、6~20個のC原子を有する置換されてよいアリール、または1~25個のC原子を有する直鎖状もしく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もしくはアルコキシカルボニルオキシであり、ただし加えて1個以上のH原子はF、Cl、PまたはP-Sp-で置き換えられてよく、
PおよびSpは、上で示される意味を有し、
Y1は、ハロゲンを表し、
Rxは、P、P-Sp-、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(ただし加えて1個以上の隣接しないCH2基はOおよび/またはS原子が互いに直接連結しないようにして-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-で置き換えられてよく、ただし加えて1個以上のH原子はF、Cl、PまたはP-Sp-で置き換えられてよい。)、6~40個のC原子を有する置換されてよいアリールまた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よいヘテロアリールまたはヘテロアリールオキシ基である。
式Mの好ましい化合物は、B1およびB2が、それぞれの場合で互いに独立に1,4-フェニレン、ナフタレン-1,4-ジイル、ナフタレン-2,6-ジイル、フェナントレン-2,7-ジイル、アントラセン-2,7-ジイル、フルオレン-2,7-ジイル、クマリン、フラボン(ただし加えて、これらの基における1個以上のCH基はNで置き換えられてよい。)、シクロヘキサン-1,4-ジイル(ただし加えて1個以上の隣接しないCH2基はOおよび/またはSで置き換えられてよい。)、1,4-シクロヘキセニレン、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、ピペリジン-1,4-ジイル、デカヒドロナフタレン-2,6-ジイル、1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル、インダン-2,5-ジイルまたはオクタヒドロ-4,7-メタノインダン-2,5-ジイルから成る群より選択されるものであり、ただしこれら全ての基は無置換であるか上で定義する通りのLで一置換または多置換されてよい。
式Mの特に好ましい化合物は、B1およびB2が、それぞれの場合で互いに独立に1,4-フェニレン、1,3-フェニレン、ナフタレン-1,4-ジイルまたはナフタレン-2,6-ジイルを表すものである。
式Mの非常に好ましい化合物は、以下の式から選択される。
式中、個々の基は、それぞれの出現で同一または異なって、それぞれ互いに独立に以下の意味を有する。
P1、P2、P3は重合性基であり、好ましくはビニルオキシ、アクリレート、メタクリレート、フルオロアクリレート、クロルアクリレート、オキセタンおよびエポキシから選択され、
Sp1、Sp2、Sp3は単結合またはスペーサー基であり、ただし加えて1つ以上の基P1-Sp1-、P2-Sp2-およびP3-Sp3-はRaaを表してよく、ただし存在する基P1-Sp1-、P2-Sp2-およびP3-Sp3-の少なくともは1つはRaaと異なることを条件とし、好ましくは-(CH2)p1-、-(CH2)p1-O-、-(CH2)p1-CO-O-または-(CH2)p1-O-CO-O-を意味し、式中p1は1~12の整数であり、
Raaは、H、F、Cl、CNまたは1~25個のC原子を有する直鎖状もしくは分岐状のアルキル(ただし加えて1個以上の隣接しないCH2基は、それぞれの場合で互いに独立にOおよび/またはS原子が互いに直接連結しないようにして-C(R0)=C(R00)-、-C≡C-、-N(R0)-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-で置き換えられてよく、ただし加えて1個以上のH原子はF、Cl、CNまたはP1-Sp1-で置き換えられてよい。)、特に好ましくは1~12個のC原子を有すし直鎖状もしくは分岐状で一フッ素化もしくは多フッ素化されてもよいアルキル、アルコキシ、アルケニル、アルキニル、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またはアルキルカルボニルオキシ(ただしアルケニルおよびアルキニル基は少なくとも2個のC原子を有し、分岐状の基は少なくとも3個のC原子を有する。)であり、ただしRaaは基P1、P2またはP3を意味しないか含まず、
R0、R00は、Hまたは1~12個のC原子を有するアルキルであり、
RyおよびRzは、H、F、CH3またはCF3であり、
X1、X2、X3は、-CO-O-、-O-CO-または単結合であり、
ZM1は、-O-、-CO-、-C(RyRz)-または-CF2CF2-であり、
ZM2、ZM3は、-CO-O-、-O-CO-、-CH2O-、-OCH2-、-CF2O-、-OCF2-または-(CH2)n-であり、ただしnは、2、3または4であり、
Lは、F、Cl、CNまたは直鎖状もしくは分岐状の一フッ素化もしくは多フッ素化されてもよい1~12個のC原子を有するアルキル、アルコキシ、チオアルキル、アルケニル、アルキニル、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り、
L’、L”は、H、FまたはClであり、
kは、0または1であり、
rは、0、1、2、3または4であり、
sは、0、1、2または3であり、
tは、0、1または2であり、
xは、0または1である。
P1、P2、P3は重合性基であり、好ましくはビニルオキシ、アクリレート、メタクリレート、フルオロアクリレート、クロルアクリレート、オキセタンおよびエポキシから選択され、
Sp1、Sp2、Sp3は単結合またはスペーサー基であり、ただし加えて1つ以上の基P1-Sp1-、P2-Sp2-およびP3-Sp3-はRaaを表してよく、ただし存在する基P1-Sp1-、P2-Sp2-およびP3-Sp3-の少なくともは1つはRaaと異なることを条件とし、好ましくは-(CH2)p1-、-(CH2)p1-O-、-(CH2)p1-CO-O-または-(CH2)p1-O-CO-O-を意味し、式中p1は1~12の整数であり、
Raaは、H、F、Cl、CNまたは1~25個のC原子を有する直鎖状もしくは分岐状のアルキル(ただし加えて1個以上の隣接しないCH2基は、それぞれの場合で互いに独立にOおよび/またはS原子が互いに直接連結しないようにして-C(R0)=C(R00)-、-C≡C-、-N(R0)-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-で置き換えられてよく、ただし加えて1個以上のH原子はF、Cl、CNまたはP1-Sp1-で置き換えられてよい。)、特に好ましくは1~12個のC原子を有すし直鎖状もしくは分岐状で一フッ素化もしくは多フッ素化されてもよいアルキル、アルコキシ、アルケニル、アルキニル、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またはアルキルカルボニルオキシ(ただしアルケニルおよびアルキニル基は少なくとも2個のC原子を有し、分岐状の基は少なくとも3個のC原子を有する。)であり、ただしRaaは基P1、P2またはP3を意味しないか含まず、
R0、R00は、Hまたは1~12個のC原子を有するアルキルであり、
RyおよびRzは、H、F、CH3またはCF3であり、
X1、X2、X3は、-CO-O-、-O-CO-または単結合であり、
ZM1は、-O-、-CO-、-C(RyRz)-または-CF2CF2-であり、
ZM2、ZM3は、-CO-O-、-O-CO-、-CH2O-、-OCH2-、-CF2O-、-OCF2-または-(CH2)n-であり、ただしnは、2、3または4であり、
Lは、F、Cl、CNまたは直鎖状もしくは分岐状の一フッ素化もしくは多フッ素化されてもよい1~12個のC原子を有するアルキル、アルコキシ、チオアルキル、アルケニル、アルキニル、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り、
L’、L”は、H、FまたはClであり、
kは、0または1であり、
rは、0、1、2、3または4であり、
sは、0、1、2または3であり、
tは、0、1または2であり、
xは、0または1である。
式M2、M13およびM33の化合物、特に2個のみの重合性基P1およびP2を含む二反応性化合物が非常に好ましい。
式M17~M32、特に式M20、M22、M24、M27、M30およびM32から選択される化合物、特に3個のみの重合性基P1、P2およびP3を含む三反応性化合物が更に好ましい。
式中Lは、それぞれの出現で同一または異なって上および下に示される意味の1つを有し、好ましくはF、Cl、CN、NO2、CH3、C2H5、C(CH3)3、CH(CH3)2、CH2CH(CH3)C2H5、CH=CH2、C(CH3)=CH2、SCH3、OCH3、OC2H5、COCH3、COC2H5、COOCH3、COOC2H5、CF3、OCF3、OCHF2、OC2F5またはP-Sp-、非常に好ましくはF、Cl、CN、CH3、C2H5、CH=CH2、C(CH3)=CH2、SCH3、OCH3、COCH3、OCF3またはP-Sp-、より好ましくはF、Cl、CH3、CH=CH2、C(CH3)=CH2、SCH3、OCH3、COCH3またはOCF3、最も好ましくはF、SCH3またはOCH3である。
式M1~M33の好ましい化合物は、P1、P2およびP3がアクリレート、メタクリレート、オキセタンまたはエポキシ基、非常に好ましくはアクリレートまたはメタクリレート基、最も好ましくはメタクリレート基を表すものである。
式M1~M33の更に好ましい化合物は、Sp1、Sp2およびSp3が単結合であるものである。
式M1~M33の更に好ましい化合物は、Sp1、Sp2およびSp3の1つが単結合を表し、Sp1、Sp2およびSp3の他の1つが単結合と異なるものである。
式M1~M33の更に好ましい化合物は、単結合と異なる基Sp1、Sp2およびSp3が-(CH2)s1-X”-を表すものであり、式中s1は1~6の整数、好ましくは2、3、4または5であり、X”は隣接するベンゼン環への連結であり、-O-、-O-CO-、-CO-O-、-O-CO-O-または単結合である。
式Mの更に好ましい化合物は表Dから選択され、特に式RM-1、RM-4、RM-8、RM-17、RM-19、RM-35、RM-37、RM-39、RM-40、RM-41、RM-48、RM-52、RM-54、RM-57、RM-64、RM-74、RM-76、RM-88、RM-92、RM-102、RM-103、RM-109、RM-116、RM-117、RM-120、RM-121、RM-122、RM-139、RM-142、RM-153、RM-155、RM-158、RM-159、RM-162、RM-163およびRM-164~RM-176から成る群より選択される。
1種類、2種類または3種類の式Mの重合性化合物を含むLC媒体が特に好ましい。
好ましくは式M1~M16およびM33から選択され、非常に好ましくは式M2、M13およびM33から選択される2種類以上の式Mの二反応性重合性化合物を含むLC媒体が更に好ましい。
好ましくは式M1~M16およびM33から、非常に好ましくは式M2、M13およびM33から選択される式Mの1種類以上の二反応性重合性化合物と、好ましくは式M17~M32から、非常に好ましくは式M20、M22、M24、M27、M30およびM32から選択される式Mの1種類以上の三反応性重合性化合物とを含むLC媒体が更に好ましい。
少なくとも1つのrが0でないか、sおよびtの少なくとも1つが0でない式Mの、非常に好ましくは、Lが上で示した好ましい基から、最も好ましくはF、OCH3およびSCH3から選択される式M2、M13、M22、M24、M27、M30、M32およびM33から選択される1種類以上の重合性化合物を含むLC媒体が更に好ましい。
好ましくは式Mから、非常に好ましくは式M1~M33から選択され、320~380nmの波長範囲で吸収を示す1種類以上の重合性化合物を含むLC媒体が更に好ましい。
表Dから選択される1種以上の重合性化合物を含むLC媒体が更に好ましい。これらの中でも化合物RM-1、RM-4、RM-8、RM-17、RM-19、RM-35、RM-37、RM-39、RM-40、RM-41、RM-48、RM-52、RM-54、RM-57、RM-64、RM-74、RM-76、RM-88、RM-102、RM-103、RM-109、RM-117、RM-120、RM-121、RM-122およびRM-145~RM-152、RM-162、RM-163およびRM-164~RM-176が特に好ましい。
式M1~M33の更に好ましい化合物は下表Dから選択されるもの、特に式RM-1、RM-4、RM-8、RM-17、RM-19、RM-35、RM-37、RM-39、RM-40、RM-41、RM-48、RM-52、RM-54、RM-57、RM-64、RM-74、RM-76、RM-88、RM-92、RM-102、RM-103、RM-109、RM-116、RM-117、RM-120、RM-121、RM-122、RM-139、RM-140、RM-142、RM-143、RM-150、RM-152、RM-153、RM155およびRM-156、RM-162、RM-163およびRM-164~RM-176から成る群から選択させるものである。
式Mまたは式M1~M33から選択される1種類、2種類または3種類の重合性化合物を含むLC媒体が特に好ましい。
上述する好ましい実施形態の化合物を上および下に記載する重合化合物との組み合わせることで、常に高い透明点および高いHR値と同時に、本発明によるLC媒体において低い閾電圧、低い回転粘度および非常に優れた低温安定性をもたらし、PSAディスプレイにおいて特に低いチルト角(即ち、大きなチルト)を迅速に確立することが可能になる。特にLC媒体は、先行技術によるLC媒体と比較して、PSAディスプレイにおいて著しく短縮された応答時間、特に中間階調応答時間も示す。
PSAディスプレイでの使用のために、LC媒体中の式MまたはM1~M33のものなどの重合性化合物の合計割合は、好ましくは0.01~2.0%、非常に好ましくは0.1~1.0%、最も好ましくは0.2~0.8%である。
SA-VAディスプレイでの使用のために、LC媒体中の式MまたはM1~M33のものなどの重合性化合物の合計割合は、好ましくは0超~3%未満、非常に好ましくは0超~2%未満、より好ましくは0.05~2.0、最も好ましくは0.05~1.0%である。
式Mおよびそのサブ式の化合物は、当業者に知られており、例えば、Houben-Weyl、Methoden der organischen Chemie[Methods of Organic Chemistry]、Thieme-Verlag、Stuttgartなどの有機化学の標準書中に記載されているプロセスに類似して調製することが可能である。
例えば、アクリル酸エステルまたはメタクリル酸エステルは、ピリジンまたはトリエチルアミン、4-(N,N-ジメチルアミノ)ピリジン(DMAP)などの塩基の存在下で、対応するアルコールを例えば塩化(メタ)アクリロイルまたは無水(メタ)アクリル酸などの酸誘導体でエステル化することで調製できる。あるいは、エステルは、脱水試薬の存在下、例えばシュテークリヒに従って、ジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC)、N-(3-ジメチルアミノプロピル)-N’-エチルカルボジイミド(EDC)またはN-(3-ジメチルアミノプロピル)-N’-エチルカルボジイミド塩酸塩とDMAPを用いてアルコール類を(メタ)アクリル酸でエステル化することによっても調製される。
本発明は更に、式Mおよびそのサブ式などの重合性化合物が重合された形態で存在する上記の通りのLC媒体またはLCディスプレイに関する。
1種類以上の開始剤をLC媒体に添加してよい。重合のための適切な条件ならびに適切なタイプおよび量の開始剤は当業者に既知であり、文献に記載されている。例えば、商業的に入手可能な光開始剤Irgacure 651(登録商標)、Irgacure 184(登録商標)、Irgacure 907(登録商標)、Irgacure 369(登録商標)またはDarocure 1173(登録商標)(チバ社)がフリーラジカル重合に適する。開始剤を用いる場合、混合物全体におけるその割合は、好ましくは0.001~5重量%、特に好ましくは0.001~1重量%である。
また本発明による重合性化合物は開始剤なしでの重合にも適しており、該重合には例えば、より低い材料コスト、特に開始剤またはその分解産物の見込まれる残留量によるLC媒体の汚染の減少などの相当の利点が伴う。このようにして重合は、開始剤を添加せずに実施できる。よって、好ましい実施形態においてLC媒体は重合開始剤を含まない。
また例えば、保存または輸送中におけるRMの好ましくない自発的な重合を防止するために、コレステリック液晶媒体の重合性成分は1種類以上の安定剤も含んでよい。安定剤の適切なタイプおよび量は当業者に既知であり、文献に記載されている。例えばIrganox(登録商標)シリーズ(Ciba社)の商業的に入手可能な安定剤、例えばIrganox(登録商標)1076などが特に適切である。安定剤を用いる場合、RMまたは重合性成分(成分A)を基礎とする安定剤の割合は、好ましくは10~50,000ppm、特に好ましくは50~5,000ppmである。
好ましい実施形態においてLC媒体は1種類以上のキラルドーパントを、好ましくは0.01~1重量%、非常に好ましくは0.05~0.5重量%の濃度で含む。キラルドーパントは、好ましくは、下表Bからの化合物から成る群より、非常に好ましくはR-またはS-1011、R-またはS-2011、R-またはS-3011、R-またはS-4011、およびR-またはS-5011から成る群より選択される。
別の好ましい実施形態においてLC媒体は、1種類以上のキラルドーパントのラセミ体を含み、これらのキラルドーパントは、好ましくは、前段落で述べたキラルドーパントから選択される。
本発明の別の好ましい実施形態においてLC媒体は1種類以上の更なる安定剤を含み、好ましくは以下の式から成る群より選択される。
式中、個々の基は、それぞれ互いに独立に、それぞれの出現において同一または異なって以下の意味を有する:
Ra~dは、1~10個、好ましくは1~6個、非常に好ましくは1~4個のC原子を有する直鎖状または分岐状のアルキル、最も好ましくはメチルであり、
XSは、H、CH3、OHまたはO●であり、
ASは、1~20個のC原子を有する直鎖状、分岐状または環状のアルキレンであって、置換されていてもよく、
nは、1~6の整数、好ましくは3である。
Ra~dは、1~10個、好ましくは1~6個、非常に好ましくは1~4個のC原子を有する直鎖状または分岐状のアルキル、最も好ましくはメチルであり、
XSは、H、CH3、OHまたはO●であり、
ASは、1~20個のC原子を有する直鎖状、分岐状または環状のアルキレンであって、置換されていてもよく、
nは、1~6の整数、好ましくは3である。
式S3の好ましい安定剤は、式S3Aから選択される。
式中、n2は1~12の整数であって、ただし基(CH2)n2における1個以上のH原子は任意にメチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチルまたはヘキシルで置き換えられてよい。
非常に好ましい安定剤は、以下の式から成る群より選択される。
好ましい実施形態において液晶媒体は、式S1-1、S2-1、S3-1、S3-1およびS3-3から成る群より選択される1種類以上の安定化剤を含む。
好ましい実施形態において液晶媒体は、下表Cから選択される1種類以上の安定化剤を含む。
式S1~S3のものなどの安定化剤の液晶媒体中の割合は、好ましくは10~500ppm、非常に好ましくは20~100ppmである。
別の好ましい実施形態において本発明によるLC媒体は、自己配向(SA、self alignment)添加剤を好ましくは0.1~2.5%の濃度で含む。
別の好ましい実施形態において本発明によるLC媒体は、自己配向(SA、self alignment)添加剤を好ましくは0.1~2.5%の濃度で含む。
好ましい実施形態において本発明によるSA-VAディスプレイは、ポリイミド配向層を含まない。他の好ましい実施形態において好ましい実施形態によるSA-VAディスプレイは、ポリイミド配向層を含む。
この好ましい実施形態で使用するための好ましいSA添加剤は、メソゲン基と、ヒドロキシ、カルボキシ、アミノまたはチオール基から選択される1個以上の極性アンカー基が末端である直鎖状または分岐状のアルキル側鎖とを含む化合物から選択される。
更に好ましいSA添加剤は、メソゲン基に任意にスペーサー基を介して連結された1個以上の重合性基を含む。これらの重合性SA添加剤は、PSA工程においてRMに適用されるのと同様の条件下でLC媒体中において重合できる。
特にSA-VAモードディスプレイにおける使用においてホメオトロピック配向を誘発するための適切なSA添加剤は例えば、米国特許出願公開第2013/0182202号明細書、米国特許出願公開第2014/0838581号明細書、米国特許出願公開第2015/0166890号明細書および米国特許出願公開第2015/0252265号明細書に開示されている。
別の好ましい実施形態において本発明によるLC媒体またはポリマー安定化SA-VAディスプレイは、下表Eから選択される1種類以上の自己配向添加剤を含む。
別の好ましい実施形態において本発明によるLC媒体は、好ましくは表Eから選択される1種類以上のSA添加剤を、0.1~5%、非常に好ましくは0.2~3%、最も好ましくは0.2~1.5%の濃度で含む。
本発明は更に、上および下に記載の通りの本発明によるLC媒体を含むLCディスプレイに関し、好ましくはPSAまたはSAディスプレイ、非常に好ましくはPS-VA、PS-IPS、PS-FFSまたはSA-VAディスプレイである。
本発明は更に、重合性化合物が重合された形態で存在する上および下に記載の通りのLC媒体を含むLCディスプレイに関し、好ましくはPSAまたはSAディスプレイ、非常に好ましくはPS-VA、PS-IPS、PS-FFSまたはSA-VAディスプレイである。
PSAまたはポリマー安定化SAディスプレイの製造のために、LC媒体中に含まれる重合性化合物は、好ましくは電極に電圧を印加しながらLCディスプレイの基板間のLC媒体中で、その場重合により重合される。
本発明によるディスプレイの構造は、冒頭で引用した先行技術に記載されているように、PSAディスプレイの通常の幾何学的形状に対応するものである。突起のないジオメトリが好ましく、特に、加えて、カラーフィルター側の電極が構造化されておらず、TFT側の電極のみがスロットを有しているジオメトリが好ましい。PS-VAディスプレイのための特に好適で好ましい電極構造は、例えば米国特許出願公開第2006/0066793号明細書に記載されている。
本発明の好ましいPSA型液晶ディスプレイは:
・ピクセル領域を定義するピクセル電極を含み、ピクセル電極は各ピクセル領域に配置されたスイッチ素子に接続され、任意にマイクロスリットパターンを含む第1基板と、任意にピクセル電極上に配置された第1配向層と、
・第1基板に面する第2基板の部分全体に配置されてもよい共通電極層と、任意に第2配向層とを含む第2基板と、
・第1基板および第2基板の間に配置され、上および下に記載される通りのLC媒体を含むLC層であって、重合性化合物は重合形態で存在してもよいLC層と
を含む。
・ピクセル領域を定義するピクセル電極を含み、ピクセル電極は各ピクセル領域に配置されたスイッチ素子に接続され、任意にマイクロスリットパターンを含む第1基板と、任意にピクセル電極上に配置された第1配向層と、
・第1基板に面する第2基板の部分全体に配置されてもよい共通電極層と、任意に第2配向層とを含む第2基板と、
・第1基板および第2基板の間に配置され、上および下に記載される通りのLC媒体を含むLC層であって、重合性化合物は重合形態で存在してもよいLC層と
を含む。
第1および/または第2配向層は、LC層のLC分子の配向方向を制御する。例えば、PS-VAディスプレイでは、配向層は、LC分子にホメオトロピック(または垂直)配向(即ち、表面に対して垂直)またはチルト配向を付与するように選択される。このような配向層は、例えば、ポリイミドを含んでよく、また、ラビングされてもよく、あるいは光配向法によって調製されてよい。
LC媒体を有するLC層は、ディスプレイの基板間に、ディスプレイ製造業者が従来から用いている方法、例えば、所謂ワンドロップフィリング(ODF:one-drop-filling)法により成膜することができる。次いで、LC媒体の重合性成分を、例えばUV光重合によって重合させる。重合は、1段階で行うことも、2段階以上で行うこともできる。
PSAディスプレイは、カラーフィルタ、ブラックマトリクス、パッシベーション層、光学遅延層、個々のピクセルをアドレスするためのトランジスタ素子などの更なる要素を含んでよく、これらはすべて当業者にはよく知られており、発明的技能なしで採用できる。
電極構造は、個々のディスプレイの種類に応じて当業者が設計することができる。例えば、PS-VAディスプレイの場合、2つまたは4つ以上の異なるチルト配向方向を作り出すために、スリットおよび/またはバンプまたは突起を有する電極を提供することによって、LC分子のマルチドメイン配向を誘発できる。
重合時に重合性化合物は共重合体を形成し、これによりLC媒体中のLC分子があるチルト角を持つようになる。特定の理論に束縛されることを望まないが、重合性化合物によって形成される架橋ポリマーの少なくとも一部は、LC媒体から相分離または析出し、基板または電極、あるいはその上に設けられた配向層上にポリマー層を形成すると考えられている。形成されたポリマーの少なくとも一部は、LC/基板界面に集積することが顕微鏡測定データ(SEMおよびAFMなど)により確認されている。
重合は一段階で行うことができる。また、まず、チルト角を生じさせるために、第1段階で、任意に電圧を印加しながら重合を行い、その後、電圧を印加しない第2重合段階で、第1段階で反応しなかった化合物を重合または架橋する(「最終硬化」)ことが可能である。
好適かつ好ましい重合方法は、例えば、熱重合または光重合、好ましくは光重合、特にUV誘発光重合であり、これは重合性化合物をUV放射に曝露することによって達成することが可能である。
式Mおよびそのサブ式の重合性化合物は、特に、以下の特徴の1つ以上またはそれらの任意の組み合わせを含むPSAディスプレイの調製プロセスにおいて良好なUV吸収を示し、したがって、特に好適である:
・重合性媒体は、ディスプレイ内でUV光に曝露され、電圧印加による第1UV曝露工程(「UV1工程」)でチルト角を生成し、電圧印加なしの第2UV曝露工程(「UV2工程」)で完全に重合する2ステップの工程を含む、
・重合性媒体は、UV-LEDランプによって生成されたディスプレイにおいて、好ましくは少なくともUV2工程において、より好ましくはUV1およびUV2工程の両方において、UV光に曝露される、
・重合性媒体は、省エネルギーUVランプ(「グリーンUVランプ」としても知られている)によって生成されたディスプレイ内のUV光に曝露される。これらのランプは、300~380nmの吸収スペクトルにおいて相対的に低い強度(従来のUV1ランプの1/100~1/10)を特徴とし、好ましくはUV2工程で使用されるが、工程上高い強度を避ける必要がある場合には任意にUV1工程にも使用される、
・重合性媒体は、PS-VAプロセスにおける短いUV光曝露を避けるために、より長い波長、好ましくは340nm以上、より好ましくは350~370nm未満、非常に好ましくは355~368nmにシフトされた放射スペクトルを有するUVランプによって生成されたディスプレイ内のUV光に曝露される。
より低い強度およびより長い波長へのUVシフトによって、UV光によって生じることがあるダメージから有機層を保護する。
本発明の好ましい実施形態は、上および下に記載する通りのPSAディスプレイを調製するためで、1つ以上の以下の特徴またはそれらの所望の組み合わせを含む方法に関する:
・重合性LC媒体を、チルト角を生成するための電圧を印加する第1UV曝露工程(「UV-1工程」)と、重合を完結するための電圧を印加しない第2UV曝露工程(「UV-2工程」)とを含む2段階においてUV光で照射し、
・重合性LC媒体を好ましくはUV2工程において、任意にUV1工程においても、300~380nmの波長範囲内で0.5mW/cm2~10mW/cm2の強度を有するUVランプで生成したUV光で照射し、
・重合性LC媒体を、340nm以上で、好ましくは420nm以下、非常に好ましくは340~380nmの範囲内の、より好ましくは350~370未満nmの範囲内の、最も好ましくは355~368nmの範囲内の波長を有するUV光で照射し、
・ディスプレイの電極に電圧を印加しながら、重合性LC媒体をUV光で照射し、
・UV-LEDランプを使用して、UV光による照射を行う。
・重合性LC媒体を、チルト角を生成するための電圧を印加する第1UV曝露工程(「UV-1工程」)と、重合を完結するための電圧を印加しない第2UV曝露工程(「UV-2工程」)とを含む2段階においてUV光で照射し、
・重合性LC媒体を好ましくはUV2工程において、任意にUV1工程においても、300~380nmの波長範囲内で0.5mW/cm2~10mW/cm2の強度を有するUVランプで生成したUV光で照射し、
・重合性LC媒体を、340nm以上で、好ましくは420nm以下、非常に好ましくは340~380nmの範囲内の、より好ましくは350~370未満nmの範囲内の、最も好ましくは355~368nmの範囲内の波長を有するUV光で照射し、
・ディスプレイの電極に電圧を印加しながら、重合性LC媒体をUV光で照射し、
・UV-LEDランプを使用して、UV光による照射を行う。
この好ましい方法は、例えば、所望のUVランプを使用するか、それぞれ所望の波長を有するUV光を実質的に透過し、それぞれ所望でない波長を有する光を実質的に遮断するバンドパスフィルターおよび/またはカットオフフィルターを使用することで実施可能である。例えば、300~400nmの波長λのUV光で照射が望ましい場合、λが300nm超400nm未満の波長を実質的に透過するワイドバンドパスフィルターを使用して、UV照射を実施可能である。340nm超の波長λのUV光で照射することが望ましい場合、340nm超の波長λを実質的に透過するカットオフフィルターを用いて、UV照射を実施可能である。
好ましくはUV照射は、UV-LEDランプを使用して行われる。
狭い発光ピークを1つのみ持つUV-LEDランプをPSA工程で使用することは例えば、LEDランプの発光波長に吸収を示す適切な重合性化合物を選択することに応じて、LC媒体中の重合性化合物への、より効果的に光エネルギー伝達などの幾つかのの利点がある。これによりUV強度および/またはUV照射時間を低減でき、よってタクトタイムの短縮、エネルギーおよび製造コストの節約が可能になる。別の利点はランプの発光スペクトルが狭いため、光重合に適した波長の選択が、より容易になることである。
非常に好ましくはUV光源は、340~400nmの範囲内、より好ましくは340~380nmの範囲内の波長を発するUV-LEDランプである。365nmの波長のUV光を発するUV-LEDランプが特に好ましい。
この好ましい方法は、より長い波長のUVを用いてのディスプレイの製造を可能にし、これにより、UV光の短波長成分の有害作用および損傷作用を低減または回避できる。
UV放射エネルギーは、一般的に6~100Jであり、製造工程の条件による。
本発明によるLC媒体は、コモノマー、キラルドーパント、重合開始剤、禁止剤、安定剤、界面活性剤、湿潤剤、潤滑剤、分散剤、疎水化剤、接着剤、流動性向上剤、消泡剤、脱気剤、希釈剤、反応性希釈剤、助剤、着色剤、色素、顔料およびナノ粒子が挙げられるリストより限定することなく好ましくは選ばれる1種類以上の更なる成分または添加剤を追加的に含んでよい。
更にLC媒体に、例えば0~15重量%の多色性色素、更にナノ粒子、導電性塩、好ましくはエチルジメチルドデシルアンモニウム4-ヘキソキシベンゾエート、テトラブチルアンモニウムテトラフェニルボレートまたはクラウンエーテルの錯塩(例えば、Hallerら、Mol.Cryst.Liq.Cryst.第24巻、第249~258頁(1973年))の導電性を向上させる物質や、誘電率異方性、粘度、ネマチック相の配向を変更する物質を添加することが可能である。このタイプの物質は、例えば、独国特許出願公開第22 09 127号明細書、22 40 864号明細書、23 21 632号明細書、23 38 281号明細書、24 50 088号明細書、26 37 430号明細書および28 53 728号明細書に記載されている。
本発明によるLC媒体の上に列記する好ましい実施形態の個々の成分は既知であるか、それらを調製する方法は文献に記載されている標準的な方法に基づいているため、それらを調製する方法は当業者によって先行技術より容易に導くことができるかの何れかである。式CYの対応する化合物は、例えば、欧州特許出願公開第0 364 538号明細書に記載されている。式ZKの対応する化合物は、例えば、独国特許出願公開第26 36 684号明細書および独国特許出願公開第33 21 373号明細書に記載されている。
本発明に従って使用できるLC媒体は、例えば、1種類以上の上述の化合物を、上で定義される通りの1種類以上の重合性化合物と、および、任意成分として、更なる液晶化合物および/または添加剤と混合することで、それ自身は従来の様式によって調製される。一般に、より少量で使用される成分の所望量を、主要な構成成分を構成する成分に、有利には昇温して、溶解する。また、有機溶媒中、例えば、アセトン、クロロホルムまたはメタノール中における成分の溶液を混合し、完全に混合後、例えば蒸留により、溶媒を再び除去することも可能である。本発明は、更に、本発明によるLC媒体を調製する方法に関する。
また、本発明によるLC媒体が、例えば、H、N、O、Cl、Fが対応する重水素などの同位体に置き換えられた化合物も含んでもよいことは、当業者に言うまでもない。
以下の例は、本発明を限定することなく本発明を説明する。しかしながら、それらは、当業者に対して、好ましく用いられる化合物、それらのそれぞれの濃度およびそれらの互いの組み合わせと共に、好ましい混合の考え方を示す。加えて、例は、どのような特性および特性の組み合わせが入手可能であるかを例示する。
好ましい混合物成分を下表Aに示す。
<表A>
表Aにおいてmおよびnは、それぞれ互いに独立に1~12の整数、好ましくは1、2、3、4、5または6であり、kは0、1、2、3、4、5または6であり、(O)CmH2m+1はCmH2m+1またはOCmH2m+1を意味する。
表Aにおいてmおよびnは、それぞれ互いに独立に1~12の整数、好ましくは1、2、3、4、5または6であり、kは0、1、2、3、4、5または6であり、(O)CmH2m+1はCmH2m+1またはOCmH2m+1を意味する。
表Aにおいてmおよびnは、それぞれ互いに独立に1~12の整数、好ましくは1、2、3、4、5または6であり、kは0、1、2、3、4、5または6であり、(O)CmH2m+1はCmH2m+1またはOCmH2m+1を意味する。
表Aにおいてmおよびnは、それぞれ互いに独立に1~12の整数、好ましくは1、2、3、4、5または6であり、kは0、1、2、3、4、5または6であり、(O)CmH2m+1はCmH2m+1またはOCmH2m+1を意味する。
本発明の好ましい実施形態において、本発明によるLC媒体は、表Aからの化合物から成る群より選択される1種類以上の化合物を含む。
本発明の第1の好ましい実施形態において、本発明によるLC媒体、特に正の誘電異方性を有するものは、表A1からの化合物から成る群より選択される1種類以上の化合物を含む。
本発明の第2の好ましい実施形態において、本発明によるLC媒体、特に負の誘電異方性を有するものは、表A2からの化合物から成る群より選択される1種類以上の化合物を含む。
<表B>
表Bは、本発明によるLC媒体に添加できる可能なキラルドーパントを示す。
表Bは、本発明によるLC媒体に添加できる可能なキラルドーパントを示す。
LC媒体は、好ましくは0~10重量%、特に0.01~5重量%、特に好ましくは0.1~3重量%のドーパントを含む。LC媒体は好ましくは、表Bからの化合物から成る群より選択される1種類以上のドーパントを含む。
<表C>
表Cは、本発明によるLC媒体に添加できる可能な安定剤を示す。そこにおいてnは1~12の整数、好ましくは1、2、3、4、5、6、7または8を表し、末端のメチル基は示していない。
表Cは、本発明によるLC媒体に添加できる可能な安定剤を示す。そこにおいてnは1~12の整数、好ましくは1、2、3、4、5、6、7または8を表し、末端のメチル基は示していない。
LC媒体は、好ましくは0~10重量%、特に1ppm~5重量%、特に好ましくは1ppm~1重量%の安定剤を含む。LC媒体は好ましくは、表Cからの化合物から成る群より選択される1種類以上の安定剤を含む。
<表D>
表Dは、本発明によるLC媒体で使用できる例示的な反応性メソゲン化合物を示す。
表Dは、本発明によるLC媒体で使用できる例示的な反応性メソゲン化合物を示す。
好ましい実施形態において本発明による混合物は、好ましくは式RM-1~RM-176の重合性化合物から選択される1種類以上の重合性化合物を含む。これらのうち、化合物RM-1、RM-4、RM-8、RM-17、RM-19、RM-35、RM-37、RM-39、RM-40、RM-41、RM-48、RM-52、RM-54、RM-57、RM-64、RM-74、RM-76、RM-88、RM-102、RM-103、RM-109、RM-117、RM-120、RM-121、RM-122、R-139、RM-142、RM-143、RM-148~RM-156、RM-162、RM-163およびRM-164~RM-176が特に好ましい。
<表E>
表Eは、式Mの重合性化合物と共に本発明によるSA-VAおよびSA-FFSディスプレイのためのLC媒体で使用できる垂直配向のための自己配向添加剤を示す。
表Eは、式Mの重合性化合物と共に本発明によるSA-VAおよびSA-FFSディスプレイのためのLC媒体で使用できる垂直配向のための自己配向添加剤を示す。
好ましい実施形態において本発明によるLC媒体、SA-VAおよびSA-FFSディスプレイは式Mの1種類以上のRMと組み合わせて、式SA-1~SA-48から、好ましくは式SA-14~SA-48から、非常に好ましくは式SA-20~SA-34およびSA-44から選択される1種類以上のSA添加剤を含む。
以下の例は、本発明を限定することなく本発明を説明する。しかしながら、それらは、当業者に対して、好ましく用いられる化合物、それらのそれぞれの濃度およびそれらの互いの組み合わせと共に、好ましい混合の考え方を示す。加えて、例は、どのような特性および特性の組み合わせが入手可能であるかを例示する。
加えて、以下の略称および記号を使用する:
V0は20℃における容量閾電圧[V]であり、
neは20℃および589nmにおける異常屈折率であり、
n0は20℃および589nmにおける通常屈折率であり、
Δnは20℃および589nmにおける光学的異方性であり、
ε⊥は20℃および1kHzにおけるダイレクターに垂直な誘電率であり、
ε∥は20℃および1kHzにおけるダイレクターに平行な誘電率であり、
Δεは20℃および1kHzにおける誘電異方性であり、
cl.p.、T(N,I)は透明点[℃]であり、
γ1は20℃における回転粘度[mPa・s]であり、
K1は20℃における「スプレイ(splay)」変形に対する弾性定数[pN]であり、
K2は20℃における「ツイスト(twist)」変形に対する弾性定数[pN]であり、
K3は20℃における「ベンド(bend)」変形に対する弾性定数[pN]である。
V0は20℃における容量閾電圧[V]であり、
neは20℃および589nmにおける異常屈折率であり、
n0は20℃および589nmにおける通常屈折率であり、
Δnは20℃および589nmにおける光学的異方性であり、
ε⊥は20℃および1kHzにおけるダイレクターに垂直な誘電率であり、
ε∥は20℃および1kHzにおけるダイレクターに平行な誘電率であり、
Δεは20℃および1kHzにおける誘電異方性であり、
cl.p.、T(N,I)は透明点[℃]であり、
γ1は20℃における回転粘度[mPa・s]であり、
K1は20℃における「スプレイ(splay)」変形に対する弾性定数[pN]であり、
K2は20℃における「ツイスト(twist)」変形に対する弾性定数[pN]であり、
K3は20℃における「ベンド(bend)」変形に対する弾性定数[pN]である。
他に明記しない限り、本出願において全ての濃度は重量パーセントで示され、対応する混合物全体に関し、全ての固体または液晶成分を含み、溶媒を含まない。
他に明記しない限り、例えば、融点T(C,N)、スメクチック(S)からネマチック(N)相への転移T(S,N)および透明点T(N,I)などの本出願において示される全ての温度の値は摂氏度(℃)で示される。m.p.は融点を表し、cl.p.は透明点である。更に、Cは結晶状態であり、Nはネマチック相であり、Sはスメクチック相であり、Iは等方相である。これらの記号の間のデータは、転移温度を表す。
全ての物理的特性は「メルク液晶、液晶の物理的特性」1997年11月、ドイツ国メルク社に従って決定されるか決定されたものであり、それぞれの場合で他に明示しない限り、20℃の温度が適用され、Δnは589nmで決定され、Δεは1kHzで決定される。
本発明については、用語「閾電圧」は、他に明示しない限り、フレデリックス閾値としても既知の容量閾値(V0)に関する。また、例において、一般的に通常であるが、10%相対コントラスト(V10)に対する光学的閾値も示す場合がある。
他に明記しない限り、上および下に記載される通り、PSAディスプレイ内で重合性化合物を重合するプロセスは、LC媒体が液晶相、好ましくは、ネマチック相を示す温度において行われ、最も好ましくは、室温において行われる。
他に明記しない限り、試験用セルを調製し、それらの電気光学的および他の特性を測定する方法は、以降に記載する通りの方法またはそれらに類似して行う。
容量閾電圧の測定用に使用されるディスプレイは25μmの間隔で離れている2枚の平坦で平行なガラス製外板から成り、それぞれの外板は内側に電極層および最上部にラビングされていないポリイミド配向層を有しており、液晶分子のホメオトロピックエッジ配向を生じる。
他に明記しない限り、チルト角の測定用に使用されるPSVAディスプレイまたはPSVA試験用セルは4μmの間隔で離れている2枚の平坦で平行なガラス製外板から成り、それぞれの外板は内側に電極層および最上部にポリイミド配向層を有しており、ただし、2つのポリイミド層は互いに逆平行にラビングされており、液晶分子のホメオトロピックエッジ配向を生じる。PSVAディスプレイまたは試験用セルは同一の構造を有するが、一方または両方のポリイミド層が省略されている。
重合性化合物は、同時に電圧をディスプレイに印加(通常、10V~30Vの交流、1kHz)しながら、所定の時間で規定の強度のUV光での照射によって、ディスプレイまたは試験用セル内で重合する。例においては、他に示さない限り、重合のために、メタルハライドランプおよび強度100mW/cm2を使用する。強度は、標準メーター(UVセンサーを備える高域Hoenle UVメーター)を使用して測定する。
チルト角は、Axometrics社製ミューラーマトリックス偏光計「AxoScan」を使用して決定する。本明細書において、低い値(即ち、角度90°からの大きな外れ)が大きなチルトに対応する。
他に明言しない限り、用語「チルト角」はLCダイレクタおよび基板の間の角度を意味し、「LCダイレクタ」は均一に配向するLC分子の層におけるLC分子の光学的主軸の優先配向方向を意味し、カラミチック、即ち、単軸的で正の複屈折性LC分子の場合、「LCダイレクタ」はLC分子の分子長軸に対応する。
他に明言しない限り、用語「チルト角」はLCダイレクタおよび基板の間の角度を意味し、「LCダイレクタ」は均一に配向するLC分子の層におけるLC分子の光学的主軸の優先配向方向を意味し、カラミチック、即ち、単軸的で正の複屈折性LC分子の場合、「LCダイレクタ」はLC分子の分子長軸に対応する。
<比較例1>
ネマチックLCホスト混合物C1を、以下の通り配合する。
ネマチックLCホスト混合物C1を、以下の通り配合する。
混合物は式IBの化合物CLY-3-O2を1%含むが、式IAの化合物を含まない。
<比較例2>
ネマチックLCホスト混合物C2を、以下の通り配合する。
ネマチックLCホスト混合物C2を、以下の通り配合する。
混合物は式IAの化合物COB(S)-2-O4を9%含むが、式IBの化合物を含まない。
<例1>
ネマチックLCホスト混合物N1を、以下の通り配合する。
ネマチックLCホスト混合物N1を、以下の通り配合する。
混合物は式IAの化合物COB(S)-2-O4を5%および式IBの化合物CLY-3-O2を1%含む。
<例2>
ネマチックLCホスト混合物N2を、以下の通り配合する。
ネマチックLCホスト混合物N2を、以下の通り配合する。
混合物は式IAの化合物COB(S)-2-O4を5%および式IBの化合物CLY-3-O2を1%含む。
<例3>
ネマチックLCホスト混合物N3を、以下の通り配合する。
ネマチックLCホスト混合物N3を、以下の通り配合する。
混合物は式IAの化合物COB(S)-2-O4を5%および式IBの化合物CLY-3-O2を1%含む。
<例4>
ネマチックLCホスト混合物N4を、以下の通り配合する。
ネマチックLCホスト混合物N4を、以下の通り配合する。
混合物は式IAの化合物COB(S)-2-O4を9%および式IBの化合物CLY-3-O2を1%含む。
<重合性混合物>
重合性比較混合物PC1およびPC2は、ネマチックLCホスト混合物C1またはC2に、それぞれ0.3%の重合性化合物M1および0.015%の安定剤S1を添加することによって調製される。
重合性比較混合物PC1およびPC2は、ネマチックLCホスト混合物C1またはC2に、それぞれ0.3%の重合性化合物M1および0.015%の安定剤S1を添加することによって調製される。
本発明による重合性混合物P1~P4は、ネマチックLCホスト混合物N1~N4に、それぞれ0.3%の重合性化合物M1および0.015%の安定剤S1を添加することによって調製される。
<VHR>
重合性混合物のVHRは、蛍光UVランプC型を使用し室温で40分、80分および120分のUV曝露前後において、VA-VHR試験用セル内60℃においてTOYO製6254装置で測定された。測定用セルは、およそ3μmの厚さおよびラビングされていないポリイミド層JSR製AL64101を備える2枚の基板を有していた。
重合性混合物のVHRは、蛍光UVランプC型を使用し室温で40分、80分および120分のUV曝露前後において、VA-VHR試験用セル内60℃においてTOYO製6254装置で測定された。測定用セルは、およそ3μmの厚さおよびラビングされていないポリイミド層JSR製AL64101を備える2枚の基板を有していた。
光ストレスは通常、LC混合物のVHRの低下を引き起こすため、よってストレス後のVHR値の絶対値の低下が小さいほど、ディスプレイ用途として良好な性能を示す。結果を表1に示す。
<表1-VHR>
表1から式IAおよび式IBの化合物の一方のみを含む重合性参照混合物PC1およびPC2と比較して、本発明による重合性混合物P1~P4のVHR値は著しく高いことが分かる。
<チルト角>
UV光重合は、およそ4μmのセル厚および逆平行にラビングされたポリイミド層(JALS-2096-R1)を備える2枚の基板を有するVAチルト試験用セル内において、高圧Hgランプを使用し室温において50mW/cm2で6JのUV曝露により室温で行われた。
UV光重合は、およそ4μmのセル厚および逆平行にラビングされたポリイミド層(JALS-2096-R1)を備える2枚の基板を有するVAチルト試験用セル内において、高圧Hgランプを使用し室温において50mW/cm2で6JのUV曝露により室温で行われた。
試験用セルは少なくとも12時間弛緩後、最終的なチルト角をAxometrics社AxoScan(登録商標)で測定および算出した。結果を表2に示す。
<表2-チルト角>
本発明による重合性混合物P1~P4において生成されるチルト角は、重合性参照混合物PC1およびPC2と同様に良好であることが分かる。
<残留RM>
UV光重合後に,混合物中の重合していないRMの残留含有量(重量%)を測定した。所定時間経過後の残留RM含有量が少ないほど,重合速度が速い。この目的のため重合性混合物を試験用セルに充填し、蛍光UVランプC型を使用して室温で80分間UV曝露して重合させた。光重合後に試験用セルを開け、混合物をメチルエチルケトンで溶解して試験用セルから洗い出し、超高速液体クロマトグラフィー(UPLC)により分析した。
UV光重合後に,混合物中の重合していないRMの残留含有量(重量%)を測定した。所定時間経過後の残留RM含有量が少ないほど,重合速度が速い。この目的のため重合性混合物を試験用セルに充填し、蛍光UVランプC型を使用して室温で80分間UV曝露して重合させた。光重合後に試験用セルを開け、混合物をメチルエチルケトンで溶解して試験用セルから洗い出し、超高速液体クロマトグラフィー(UPLC)により分析した。
結果を表3に示す。
<表3-残留RM>
本発明による重合性混合物P1~P4における重合後の残留RM含有量は、重合性参照混合物PC1およびPC2と同様に良好であることが分かる。
結論として、式IAおよびIBの化合物を含む本発明による重合性混合物P1~P4は、チルトの生成または重合の完全性などの他の特性に悪影響を示すことなく、UV曝露後のVHRおよび信頼性を著しく増加させることを可能にする。これは、式IBの化合物を1%という少量でのみ使用する場合であっても達成できる。従って、これらの混合物はPS-VA-ディスプレイにおける使用に特に適している。
Claims (19)
- 負の誘電異方性を有し、1種類以上の重合性化合物、1種類以上の式IAの化合物および1種類以上の式IBの化合物を含むLC媒体。
R1、R2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(ただし1個以上の隣接しないCH2基はO原子および/またはS原子が、それぞれ互いに直接連結しないようにして、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、CR0=CR00-、-C≡C-、
R0、R00は、Hまたは1~12個のC原子を有するアルキルであり、
L1、L2は、FまたはCl、好ましくはFである。) - LC媒体における式IBの化合物の合計割合は0.5~5重量%であることを特徴とする、請求項1~3のいずれか1項に記載のLC媒体。
- 式IIの1種類以上の化合物を追加して含むことを特徴とする、請求項1~4のいずれか1項に記載のLC媒体。
R1およびR2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(ただし1個以上の隣接しないCH2基はO原子および/またはS原子が、それぞれ互いに直接連結しないようにして、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、CR0=CR00-、-C≡C-、
R0、R00は、Hまたは1~12個のC原子を有するアルキルであり、
A1およびA2は以下の式から、
Z1およびZ2は、-CH2CH2-、-CH=CH-、-CF2O-、-OCF2-、-CH2O-、-OCH2-、-CO-O-、-O-CO-、-C2F4-、-CF=CF-、-CH=CH-CH2O-または単結合、好ましくは単結合であり、
L1、L2、L3およびL4は、F、Cl、OCF3、CF3、CH3、CH2FまたはCHF2、好ましくはFまたはCl、非常に好ましくはFであり、
Yは、H、F、Cl、CF3、CHF2またはCH3、好ましくはHまたはCH3、非常に好ましくはHであり、
LCは、CH3またはOCH3、好ましくはCH3であり、
a1は、1または2であり、
a2は、0または1である。) - 式IIA、IIB、IICおよびIIDの化合物から成る群より選択される式IIの1種類以上の化合物を含むことを特徴とする、請求項1~5のいずれか1項に記載のLC媒体。
R2AおよびR2Bは、それぞれ互いに独立にH、15個までのC原子を有するアルキルまたはアルケニル基であり、該基は無置換であるか、CNまたはCF3で一置換されているか、ハロゲンで少なくとも一置換されており、ただし加えて、これらの基における1個以上のCH2基はO原子が互いに直接連結しないようにして、-O-、-S-、
L1~L4は、それぞれ互いに独立にF、Cl、CF3またはCHF2を表し、
Yは、H、F、Cl、CF3、CHF2またはCH3、好ましくはHまたはCH3、特に好ましくはHを表し、
Z2、Z2B、Z2Dは、それぞれ互いに独立に単結合、-CH2CH2-、-CH=CH-、-CF2O-、-OCF2-、-CH2O-、-OCH2-、-COO-、-OCO-、-C2F4-、-CF=CF-、-CH=CHCH2O-を表し、
pは、0、1または2を表し、および
qは、それぞれの出現で同一または異なって0または1を表す。) - 式IIIの1種類以上の化合物を追加して含むことを特徴とする、請求項1~6のいずれか1項に記載のLC媒体。
R11およびR12は、それぞれ互いに独立にH、1~15個のC原子を有するアルキルまたはアルコキシ基を表し、ただし、これらの基における1個以上のCH2基はO原子が互いに直接連結しないようにして、
A3は、それぞれの出現で互いに独立に、
a)1,4-シクロヘキセニレンまたは1,4-シクロヘキシレン基、該基において1個または2個の隣接しないCH2基は-O-または-S-で置き換えられてよく、
b)1,4-フェニレン基、該基において1個または2個のCH基はNで置き換えられてよく、または
c)スピロ[3.3]ヘプタン-2,6-ジイル、1,4-ビシクロ[2.2.2]オクチレン、ナフタレン-2,6-ジイル、デカヒドロナフタレン-2,6-ジイル、1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル、フェナントレン-2,7-ジイルおよびフルオレン-2,7-ジイルから成る群より選択される基
を表し、
ただし、基a)、b)およびc)はハロゲン原子で一置換または多置換されてよく、
nは0、1または2、好ましくは0または1を表し、
Z1は、それぞれの出現で互いに独立に-CO-O-、-O-CO-、-CF2O-、-OCF2-、-CH2O-、-OCH2-、-CH2-、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-CH=CH-CH2O-、-C2F4-、-CH2CF2-、-CF2CH2-、-CF=CF-、-CH=CF-、-CF=CH-、-CH=CH-、-C≡C-または単結合を表し、
L11およびL12は、それぞれ互いに独立にF、Cl、CF3またはCHF2、好ましくはHまたはF、最も好ましくはFを表し、および
WはOまたはSを表す。) - 式IVの1種類以上の化合物を追加して含むことを特徴とする、請求項1~7のいずれか1項に記載のLC媒体。
R41は1~7個のC原子を有する無置換のアルキル基または2~7個のC原子を有する無置換のアルケニル基、好ましくはn-アルキル基を表し、特に好ましくは2個、3個、4個または5個のC原子を有し、
R42は1~7個のC原子を有する無置換のアルキル基または1~6個のC原子を有する無置換のアルコキシ基(両者とも好ましくは2~5個のC原子を有する。)、2~7個のC原子を有し、好ましくは2個、3個または4個のC原子を有する無置換のアルケニル基、より好ましくはビニル基または1-プロペニル基、特にビニル基を表す。) - 式Vの1種類以上の化合物を追加して含むことを特徴とする、請求項1~8のいずれか1項に記載のLC媒体。
R51およびR52は互いに独立にR41およびR42に与えられる意味の1つを有し好ましくは、1~7個のC原子を有するアルキル、好ましくはn-アルキル、特に好ましくは1~5個のC原子を有するn-アルキル、1~7個のC原子を有するアルコキシ、好ましくはn-アルコキシ、特に好ましくは2~5個のC原子を有するn-アルコキシ、2~7個のC原子を有し、好ましくは2~4個のC原子を有するアルコキシアルキル、アルケニルまたはアルケニルオキシ、好ましくはアルケニルオキシを表し、
nは、1または2である。) - 安定剤、キラルドーパント、重合開始剤および自己配向性添加剤から成る群から選択される1種類以上の添加剤を追加して含むことを特徴とする、請求項1~9のいずれか1項に記載のLC媒体。
- 式Mから選択される1種類以上の重合性化合物を含むことを特徴とする、請求項1~10のいずれか1項に記載のLC媒体。
RaおよびRbは、P、P-Sp-、H、F、Cl、Br、I、-CN、-NO2、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、SF5または1~25個のC原子を有する直鎖状もしくは分岐状のアルキルであり、ただし加えて1個以上の隣接しないCH2基はOおよび/またはS原子原子が互いに直接連結しないようにして、それぞれ互いに独立に-C(R0)=C(R00)-、-C≡C-、-N(R00)-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-で置き換えられてよく、ただし加えて1個以上のH原子はF、Cl、Br、I、CN、PまたはP-Sp-で置き換えられてよく、ただしB1および/またはB2が飽和C原子を含有する場合、またRaおよび/またはRbは、この飽和C原子にスピロ結合を介して連結可能な基も表してよく、
ただし基RaおよびRbの少なくとも一方は、基PまたはP-Sp-を表すか含有し、
Pは、重合性基であり、
Spは、スペーサー基または単結合であり、
B1およびB2は、好ましくは4~25個の環原子を有する芳香族、ヘテロ芳香族、脂環式またはヘテロ環式基であり、また該基は縮合環を含んでよく、該基はLで一置換または多置換されてよく、
Zbは、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-OCO-、-O-CO-O-、-OCH2-、-CH2O-、-SCH2-、-CH2S-、-CF2O-、-OCF2-、-CF2S-、-SCF2-、-(CH2)n1-、-CF2CH2-、-CH2CF2-、-(CF2)n1-、-CH=CH-、-CF=CF-、-C≡C-、-CH=CH-COO-、-OCO-CH=CH-、CR0R00または単結合であり、
R0およびR00は、Hまたは1~12個のC原子を有するアルキルであり、
mは、0、1、2、3または4であり、
n1は、1、2、3または4であり、
Lは、P、P-Sp-、OH、CH2OH、F、Cl、Br、I、-CN、-NO2、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、-C(=O)N(Rx)2、-C(=O)Y1、-C(=O)Rx、-N(Rx)2、置換されてよいシリル、6~20個のC原子を有する置換されてよいアリール、または1~25個のC原子を有する直鎖状もしく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もしくはアルコキシカルボニルオキシであり、ただし加えて1個以上のH原子はF、Cl、PまたはP-Sp-で置き換えられてよく、
Y1は、ハロゲンであり、
Rxは、P、P-Sp-、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(ただし加えて1個以上の隣接しないCH2基はOおよび/またはS原子が互いに直接連結しないようにして-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-で置き換えられてよく、ただし加えて1個以上のH原子はF、Cl、PまたはP-Sp-で置き換えられてよい。)、6~40個のC原子を有する置換されてよいアリールまた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よいヘテロアリールまたはヘテロアリールオキシ基である。) - 以下の式から選択される1種類以上の重合性化合物を含むことを特徴とする、請求項1~11のいずれか1項に記載のLC媒体。
P1、P2、P3は、ビニルオキシ、アクリレート、メタクリレート、フルオロアクリレート、クロロアクリレート、オキセタンまたはエポキシ基であり、
Sp1、Sp2、Sp3は単結合またはスペーサー基であり、ただし加えて1つ以上の基P1-Sp1-、P2-Sp2-およびP3-Sp3-はRaaも表してよく、ただし存在する基P1-Sp1-、P2-Sp2-およびP3-Sp3-の少なくともは1つはRaaと異なることを条件とし、
Raaは、H、F、Cl、CNまたは1~25個のC原子を有する直鎖状もしくは分岐状のアルキルであり、ただし加えて1個以上の隣接しないCH2基は、それぞれ互いに独立にOおよび/またはS原子が互いに直接連結しないようにして-C(R0)=C(R00)-、-C≡C-、-N(R0)-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-で置き換えられてよく、ただし加えて1個以上のH原子はF、Cl、CNまたはP1-Sp1-で置き換えられてよく、特に好ましくは、直鎖状もしくは分岐状で、モノもしくはポリフッ素化化されてよく、1~12個のC原子を有するアルキル、アルコキシ、アルケニル、アルキニル、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り、ただしアルケニルおよびアルキニル基は少なくとも2個のC原子を有し、分岐状の基は少なくとも3個のC原子を有し、
R0、R00は、Hまたは1~12個のC原子を有するアルキルであり、
RyおよびRzは、H、F、CH3またはCF3であり、
X1、X2、X3は、-CO-O-、-O-CO-または単結合であり、
Z1は、-O-、-CO-、-C(RyRz)-または-CF2CF2-であり、
Z2、Z3は、-CO-O-、-O-CO-、-CH2O-、-OCH2-、-CF2O-、-OCF2-または-(CH2)n-であり、ただしnは、2、3または4であり、
Lは、F、Cl、CNまたは直鎖状もしくは分岐状の一フッ素化もしくは多フッ素化されてもよい1~12個のC原子を有するアルキル、アルコキシ、アルケニル、アルキニル、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り、
L’、L”は、H、FまたはClであり、
rは、0、1、2、3または4であり、
sは、0、1、2または3であり、
tは、0、1または2であり、
xは、0または1である。) - 重合性化合物は重合された状態で存在することを特徴とする、請求項1~12のいずれか1項に記載のLC媒体。
- 請求項1~13のいずれか1項に記載のLC媒体を調製する方法であって、請求項1~9のいずれか1項で定義される通りの式IA、IB、II、III、IVおよび/またはVの1種類以上の化合物を、請求項11または12で定義される通りの1種類以上の重合性化合物と、任意に請求項10で定義される通りの1種類以上の添加剤と、任意に1種類以上の更なる液晶化合物および/または添加剤と混合する工程と、任意に重合性化合物を重合する工程とを含む方法。
- 請求項1~13のいずれか1項で定義される通りのLC媒体を含む、LCディスプレイ。
- PS-VA、PS-IPS、PS-FFSまたはSA-VAディスプレイであることを特徴とする、請求項15のLCディスプレイ。
- 少なくとも一方が光に対して透明な2枚の基板と、それぞれ基板上に設けられた電極または一方の基板のみに設けられた2個の電極と、基板間に配置される請求項1~12のいずれか1項に記載のLC媒体の層とを含み、ただし重合性化合物はUV光重合によりディスプレイの基板間で重合されていることを特徴とする請求項15または16のLCディスプレイ。
- 請求項17に記載のLCディスプレイを製造する方法であって、ディスプレイの基板間に請求項1~12のいずれか1項に記載のLC媒体を提供する工程と、好ましくはディスプレイの電極に電圧を印加しながらUV光を照射して重合性化合物を重合する工程とを含む方法。
- 省エネルギーLCディスプレイにおける、またはとしての請求項1~12のいずれか1項に記載のLC媒体の、または請求項15~17のいずれか1項に記載のLCディスプレイの使用。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP21204105.7 | 2021-10-22 | ||
EP21204105 | 2021-10-22 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2023063267A true JP2023063267A (ja) | 2023-05-09 |
Family
ID=78371903
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022168774A Pending JP2023063267A (ja) | 2021-10-22 | 2022-10-21 | 重合性化合物を含む液晶媒体 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11905448B2 (ja) |
JP (1) | JP2023063267A (ja) |
KR (1) | KR20230058290A (ja) |
CN (1) | CN116004249A (ja) |
TW (1) | TW202328404A (ja) |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101940596B1 (ko) * | 2015-12-17 | 2019-01-21 | 제이엔씨 주식회사 | 액정 조성물 및 액정 표시 소자 |
CN110577832A (zh) * | 2018-06-11 | 2019-12-17 | 石家庄诚志永华显示材料有限公司 | 负介电各向异性液晶组合物、液晶显示元件及液晶显示器 |
EP4209568A1 (en) * | 2018-09-27 | 2023-07-12 | Merck Patent GmbH | Liquid-crystal medium |
US20220251448A1 (en) | 2019-06-04 | 2022-08-11 | Merck Patent Gmbh | Liquid Crystal Mixture and Liquid Crystal Display |
CN114437736A (zh) | 2020-11-02 | 2022-05-06 | 北京八亿时空液晶科技股份有限公司 | 一种含三联苯的液晶组合物及其应用 |
-
2022
- 2022-10-20 US US17/970,015 patent/US11905448B2/en active Active
- 2022-10-21 TW TW111140059A patent/TW202328404A/zh unknown
- 2022-10-21 JP JP2022168774A patent/JP2023063267A/ja active Pending
- 2022-10-21 KR KR1020220136429A patent/KR20230058290A/ko unknown
- 2022-10-24 CN CN202211302419.3A patent/CN116004249A/zh active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US11905448B2 (en) | 2024-02-20 |
KR20230058290A (ko) | 2023-05-03 |
US20230159825A1 (en) | 2023-05-25 |
CN116004249A (zh) | 2023-04-25 |
TW202328404A (zh) | 2023-07-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2023086708A (ja) | 重合性化合物を含む液晶媒体 | |
JP2023111883A (ja) | 重合性化合物を含む液晶媒体 | |
EP4056667B1 (en) | Liquid-crystal medium comprising polymerizable compounds | |
JP2023548518A (ja) | 重合性化合物を含む液晶媒体 | |
JP2023063267A (ja) | 重合性化合物を含む液晶媒体 | |
EP4086325B1 (en) | Dye-doped liquid-crystal medium comprising polymerizable compounds | |
JP2023178256A (ja) | 液晶媒体 | |
KR20220067520A (ko) | 액정 매질 | |
WO2023209049A1 (en) | Liquid-crystal medium | |
WO2022101151A1 (en) | Liquid-crystal medium comprising polymerizable compounds | |
WO2023203043A1 (en) | Liquid-crystal medium | |
EP4357438A1 (en) | Liquid-crystal medium comprising polymerizable compounds | |
WO2023066953A1 (en) | Liquid-crystal medium comprising polymerizable compounds | |
TW202411407A (zh) | 液晶介質 | |
WO2022184604A1 (en) | Liquid-crystal medium | |
TW202235594A (zh) | 可聚合化合物及其在液晶顯示器中之用途 |