JP6240171B2 - メソゲン媒体および液晶ディスプレイ - Google Patents

メソゲン媒体および液晶ディスプレイ Download PDF

Info

Publication number
JP6240171B2
JP6240171B2 JP2015513038A JP2015513038A JP6240171B2 JP 6240171 B2 JP6240171 B2 JP 6240171B2 JP 2015513038 A JP2015513038 A JP 2015513038A JP 2015513038 A JP2015513038 A JP 2015513038A JP 6240171 B2 JP6240171 B2 JP 6240171B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
compounds
formula
independently
mixture
groups
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2015513038A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2015525251A (ja
Inventor
タフィン,レイチェル
スノウ,ベンジャミン
ライヤー パッリ,オウェイン
ライヤー パッリ,オウェイン
シエミアノフスキー,サイモン
プロクター,レベッカ
アドレム,ケヴィン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Merck Patent GmbH
Original Assignee
Merck Patent GmbH
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Merck Patent GmbH filed Critical Merck Patent GmbH
Publication of JP2015525251A publication Critical patent/JP2015525251A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6240171B2 publication Critical patent/JP6240171B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00Liquid crystal materials
    • C09K19/04Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/42Mixtures of liquid crystal compounds covered by two or more of the preceding groups C09K19/06 - C09K19/40
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00Liquid crystal materials
    • C09K19/04Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/30Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing saturated or unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexane rings
    • C09K19/3001Cyclohexane rings
    • C09K19/3066Cyclohexane rings in which the rings are linked by a chain containing carbon and oxygen atoms, e.g. esters or ethers
    • C09K19/3068Cyclohexane rings in which the rings are linked by a chain containing carbon and oxygen atoms, e.g. esters or ethers chain containing -COO- or -OCO- groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00Liquid crystal materials
    • C09K19/02Liquid crystal materials characterised by optical, electrical or physical properties of the components, in general
    • C09K19/0258Flexoelectric
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00Liquid crystal materials
    • C09K19/04Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00Liquid crystal materials
    • C09K19/04Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/10Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings
    • C09K19/12Non-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
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00Liquid crystal materials
    • C09K19/04Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/10Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings
    • C09K19/14Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings linked by a carbon chain
    • C09K19/18Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings linked by a carbon chain the chain containing carbon-to-carbon triple bonds, e.g. tolans
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00Liquid crystal materials
    • C09K19/04Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/30Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing saturated or unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexane rings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00Liquid crystal materials
    • C09K19/04Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/30Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing saturated or unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexane rings
    • C09K19/3001Cyclohexane rings
    • C09K19/3003Compounds containing at least two rings in which the different rings are directly linked (covalent bond)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00Liquid crystal materials
    • C09K19/04Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/42Mixtures of liquid crystal compounds covered by two or more of the preceding groups C09K19/06 - C09K19/40
    • C09K19/44Mixtures of liquid crystal compounds covered by two or more of the preceding groups C09K19/06 - C09K19/40 containing compounds with benzene rings directly linked
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00Liquid crystal materials
    • C09K19/52Liquid crystal materials characterised by components which are not liquid crystals, e.g. additives with special physical aspect: solvents, solid particles
    • C09K19/58Dopants or charge transfer agents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00Liquid crystal materials
    • C09K19/52Liquid crystal materials characterised by components which are not liquid crystals, e.g. additives with special physical aspect: solvents, solid particles
    • C09K19/58Dopants or charge transfer agents
    • C09K19/586Optically active dopants; chiral dopants
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00Liquid crystal materials
    • C09K19/52Liquid crystal materials characterised by components which are not liquid crystals, e.g. additives with special physical aspect: solvents, solid particles
    • C09K19/58Dopants or charge transfer agents
    • C09K19/586Optically active dopants; chiral dopants
    • C09K19/588Heterocyclic compounds
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL 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
    • G02F1/00Devices 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
    • G02F1/01Devices 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 
    • G02F1/13Devices 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
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343Electrodes
    • G02F1/134309Electrodes characterised by their geometrical arrangement
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00Liquid crystal materials
    • C09K19/04Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K2019/0444Liquid 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
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00Liquid crystal materials
    • C09K19/04Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/10Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings
    • C09K19/12Non-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
    • C09K2019/121Compounds containing phenylene-1,4-diyl (-Ph-)
    • C09K2019/122Ph-Ph
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00Liquid crystal materials
    • C09K19/04Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/10Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings
    • C09K19/12Non-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
    • C09K2019/121Compounds containing phenylene-1,4-diyl (-Ph-)
    • C09K2019/123Ph-Ph-Ph
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00Liquid crystal materials
    • C09K19/04Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/10Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings
    • C09K19/14Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings linked by a carbon chain
    • C09K19/18Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings linked by a carbon chain the chain containing carbon-to-carbon triple bonds, e.g. tolans
    • C09K2019/181Ph-C≡C-Ph
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00Liquid crystal materials
    • C09K19/04Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/10Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings
    • C09K19/14Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings linked by a carbon chain
    • C09K19/18Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings linked by a carbon chain the chain containing carbon-to-carbon triple bonds, e.g. tolans
    • C09K2019/183Ph-Ph-C≡C-Ph
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00Liquid crystal materials
    • C09K19/04Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/30Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing saturated or unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexane rings
    • C09K19/3001Cyclohexane rings
    • C09K19/3003Compounds containing at least two rings in which the different rings are directly linked (covalent bond)
    • C09K2019/3004Cy-Cy
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00Liquid crystal materials
    • C09K19/04Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/30Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing saturated or unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexane rings
    • C09K19/3001Cyclohexane rings
    • C09K19/3003Compounds containing at least two rings in which the different rings are directly linked (covalent bond)
    • C09K2019/3009Cy-Ph
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00Liquid crystal materials
    • C09K19/04Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/30Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing saturated or unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexane rings
    • C09K19/3001Cyclohexane rings
    • C09K19/3003Compounds containing at least two rings in which the different rings are directly linked (covalent bond)
    • C09K2019/301Cy-Cy-Ph
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00Liquid crystal materials
    • C09K19/04Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/30Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing saturated or unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexane rings
    • C09K19/3001Cyclohexane rings
    • C09K19/3003Compounds containing at least two rings in which the different rings are directly linked (covalent bond)
    • C09K2019/3016Cy-Ph-Ph
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00Liquid crystal materials
    • C09K19/04Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/30Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing saturated or unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexane rings
    • C09K19/3001Cyclohexane rings
    • C09K19/3003Compounds containing at least two rings in which the different rings are directly linked (covalent bond)
    • C09K2019/3021Cy-Ph-Ph-Cy

Description

本発明は、
式A−I〜A−IIIで表される化合物の群から選択されるビメソゲン化合物からなる第1の成分、成分A
式中、パラメーターは本明細書において与えられる意味を有する、
ネマトゲン(nematogenic)化合物からなる第2の成分、成分B、および
1種または2種以上のキラル分子からなる第3の成分、成分C
を含むメソゲン媒体に、液晶デバイスにおける、特にフレキソエレクトリック(flexoelectric)液晶デバイスにおけるこれらのメソゲン媒体の使用に、ならびに本発明による液晶媒体を含む液晶デバイスに関する。
ビメソゲン化合物はまた、「二量体液晶」とも呼ばれている。
本発明は特に、フレキソエレクトリック効果を利用する方式のために開発された液晶混合物の切替速度を改善するための、一般的方法に関する。
液晶ディスプレイ(LCD)は、情報を表示するために広汎に用いられている。LCDは直視ディスプレイに対し、ならびに投射型ディスプレイに対し用いられる。ほとんどのディスプレイに対して採用される電気光学方式は未だに、ねじれネマチック(TN)方式とそのさまざまな改変形である。この方式に加え、超ねじれネマチック(STN)方式および直近においては光学補償ベンド(OCB)方式および電気制御複屈折(ECB)方式が、さまざまなこれらの改変形、例えば垂直配向ネマチック(VAN)方式、パターン化ITO垂直配向ネマチック(PVA)方式、ポリマー安定化垂直配向ネマチック(PSVA)方式およびマルチドメイン垂直配向ネマチック(MVA)方式、ならびに他のものとともに、ますます使用されてきている。
全てのこれらの方式は、基板に対し実質的に垂直な電界を、それぞれの液晶相に対して使用する。これらの方式に加え、基板、それぞれの液晶層に対し実質的に平行な電界を採用する電気光学方式も、例えば平面内切替(短縮してIPS)方式(例えばDE 40 00 451およびEP 0 588 568において開示される)およびフリンジ電界切替(FFS)方式などもまた存在する。特に後者で述べられた電気光学方式は、良好な視野角特性および改善された応答時間を有し、近年のデスクトップモニターのLCDのため、およびTV用およびマルチメディア用途のディスプレイのためにまでも、ますます用いられており、それゆえTN−LCDと競合している。
これらのディスプレイに加え、相対的に短いコレステリックピッチを有するコレステリック液晶を使用する新規のディスプレイ方式が、いわゆる「フレキソエレクトリック」効果を利用するディスプレイにおける使用に対して提唱されてきている。用語「液晶(liquid crystal)」、「メソ形態化合物(mesomorphic compound)」、または「メソゲン化合物(mesogenic compound)」(短縮して「メソゲン」とも言及される)は、温度、圧力および濃度の好適な条件下でメソ相(mesophase)(ネマチック、スメクチック、など)として、または特にLC相として存在することができる化合物を意味する。非両親媒性のメソゲン化合物は、例えば、1種または2種以上の棒状(calamitic)、バナナ型のまたは円板状のメソゲン基を含む。
フレキソエレクトリック液晶材料は、従来技術において公知である。フレキソエレクトリック効果は、とりわけ、Chandrasekhar, "Liquid Crystals", 2nd edition, Cambridge University Press (1992)およびand P.G. deGennes et al., "The Physics of Liquid Crystals", 2nd edition, Oxford Science Publications (1995)により記載される。
これらのディスプレイにおいて、コレステリック液晶は「均質に位置するらせん」配置(uniform lying helix(ULH))で配向され、この表示方式もまたこの名前で称される。この目的のために、ネマチック材料と混合されたキラル物質はらせんねじれを誘発し、この材料を、コレステリック材料と等価であるキラルネマチック材料へと変形させる。用語「キラル」は一般的に、その鏡像に重ね合わせることができない対象を言い表すために用いられる。「アキラル」(非キラル)対象は、それらの鏡像と同一である対象である。用語キラルネマチックおよびコレステリックは本願において、他に明示的に示されない限り、同義に用いられる。キラル物質により誘発されるピッチ(P)は第1近似において、用いられるキラル物質の濃度(c)と反比例である。この関係の比例定数はキラル物質のらせんねじれ力(HTP)と呼ばれ、等式(1)により定義される。

HTP ≡ 1/(c・P) (1)

式中
cは、キラル化合物の濃度である。
均等に位置するらせんテクスチャは、典型的には0.2μm〜1μmの範囲の、好ましくは1.0μm以下の、特に0.5μm以下の、短いピッチのキラルネマチック液晶を用いていると解され、これはそのらせん軸を以って、液晶セルの、例えばガラス板などの基板に対して平行に、単向性に配向する。この構成において、キラルネマチック液晶のらせん軸は、複屈折板の光学軸に等価である。
電界がらせん軸に垂直にこの構成へと適用される場合、表面安定化強誘電性液晶ディスプレイにおけるように強誘電性液晶のディレクタが回転するのに類似して、光学軸はセル平面において回転する。フレキソエレクトリック効果は、典型的には6μs〜100μsの範囲である迅速な応答時間を特徴とする。それはさらに、優れたグレースケール能を特徴とする。
電界は、光学軸におけるチルトにより順応されるディレクタにおけるスプレイベンド構造を誘発する。軸の回転角は、第1近似において、電解強さに正比例および線形比例する。液晶セルが交差偏光板の間に、電力なしの状態における該偏光板の1つの吸収軸に対して22.5°の角度の光学軸を以って配置される場合、光学効果は最も良好に見ることができる。22.5°のこの角度はまた電界の回転の理想角でもあり、このため、電界の反転により、光学軸は45°回転し、らせん軸の優先方向の相対配向の適切な選択により、光学軸を1つの偏光板に平行から両方の偏光板の間の中心角へと切り替えることができる。そして最適のコントラストは、光学軸の切替の合計角度が45°であるときに達成される。その場合、光学遅延、すなわち液晶の有効複屈折およびセルギャップの積が波長の4分の1であるように選択されるならば、切替可能な4分の1波長板としての配置を用いることができる。他に明示的に述べられなければ、本文脈において波長は、550nm、ヒトの目の感度が最も高い波長に言及する。
光学軸の回転角度(Φ)は、式(2)により良好な近似で与えられる。
式中、
は、コレステリック液晶の不攪乱(undisturbed)ピッチであり、
Eは、電界強さであり、および
Kは、スプレイ弾性定数(k11)およびベンド弾性定数(K33)の平均[K=2/1(k11+k33)]であり、
およびここで
この回転角は、フレキソエレクトリック切替素子における半分の切替角度である。
この電気光学効果の応答時間(τ)は、式(3)により良好な近似で与えられる。

τ = [P/(2π)]・γ/K (3)

式中
γは、らせんの歪みに関連する有効粘性率である。
等式(4)から得ることができる、らせんを解く臨界磁場(E)が存在する。

= (π/P)・[k22/(ε・Δε)]1/2 (4)

式中
22は、ねじれ弾性定数であり、
εは、真空の誘電率であり、および
Δεは、液晶の誘電異方性である。
しかしこの方式において、とりわけ、必要とされる均等な配向を獲得する際の困難、一般の駆動電圧と互換性のない、アドレスに要する不利に高い電圧、コントラストを悪化させる、あまり暗くない「オフ状態」、および大事なことだが電気光学特性における顕著なヒステリシスという、いくつかの問題が未だに解決されずにいる。
相対的に新しい表示方式、いわゆる「均質起立(uniformly standing)らせん」(USH)方式は、広い視野角を提供する他の表示方式(例えば、IPS、VAなど)と比較さえしても、改善された黒色レベルを示すため、IPSに引き続く代替の方式として考えられ得る。
USH方式のために、例えばULH方式のためになどのように、ビメソゲン液晶材料を用いる、フレキソエレクトリック切替が提唱されてきている。ビメソゲン化合物は、従来技術から一般に公知である(Hori, K., Iimuro, M., Nakao, A., Toriumi, H., J. Mol. Struc. 2004, 699, 23-29もまた参照)。用語「ビメソゲン化合物」は、分子内に2つのメソゲン基を含む化合物に関する。ちょうど通常のメソゲンのように、これらは、その構造に依存して、多くのメソ相を形成する。特に、式A−IIで表される化合物は、ネマチック液晶媒体に添加されると、第2のネマチック相を誘発する。
用語「メソゲン基」は、本文脈において、液晶(LC)相挙動を誘発する能力を有する基を意味する。メソゲン基を含む化合物は、自体、必ずしもLC相を呈しなければならないわけではない。それらが他の化合物との混合物においてのみLC相挙動を示すこともまた可能である。単純化のため、用語「液晶」は本明細書において、メソゲン材料およびLC材料の両方に対して用いられる。
しかし、好ましくなく高い必要な駆動電圧のため、キラルネマチック材料の相対的に狭い相範囲のため、およびそれらの不可逆的な切替特性のため、従来技術からの材料は現行のLCD駆動スキームでの使用にふさわしくない。
USHおよびULH方式のディスプレイのために、改善された特性を有する新規の液晶媒体が必要である。特に、複屈折(Δn)は本光学方式のために最適化されるべきである。本明細書において複屈折Δnは、等式(5)において定義される。

Δn = n−n (5)

式中、nは異常屈折率でありおよびnは通常屈折率であり、および平均屈折率nav.は以下の等式(6)により与えられる。

av. = [(2n +n )/3]1/2 (6)
異常屈折率nおよび通常屈折率nは、Abbe屈折計を用いて測定することができる。Δnは、等式(5)から計算することができる。
さらに、USHおよびULH方式を利用するディスプレイのために、液晶媒体の光学遅延dΔn(有効)は好ましくは以下の等式

sin2(π・d・Δn/λ) = 1 (7)

式中
dは、セルギャップであり、および
λは、光の波長である
を充足するようにあるべきである。等式(7)の右手側に関する偏差の許容は、+/−3%である。
本願において通常言及される光の波長は、他に明示的に特定されない限り550nmである。
セルのセルギャップは、好ましくは1μm〜20μmの範囲であり、特に2.0μm〜10μmの範囲内である。
ULH/USH方式に対し、誘電異方性(Δε)は、アドレス電圧の印加の際にらせんが解けるのを防ぐために、できるだけ小さくあるべきである。好ましくは、0よりわずかに大きく、極めて好ましくは0.1以上であり、しかし好ましくは10以下、より好ましくは7以下、最も好ましくは5以下である。本願において用語「誘電的に正」は、Δε>3.0を有する化合物または成分に対して用いられ、「誘電的にニュートラル」は−1.5≦Δε≦3.0を有するもの、および「誘電的に負」はΔε<−1.5を有するものである。Δεは、1kHzの周波数においておよび20℃において決定される。それぞれの化合物の誘電異方性は、ネマチックホスト混合物におけるそれぞれの個々の化合物の10%の濃度の結果から決定される。
ホスト媒体におけるそれぞれの化合物の溶解度が10%未満である場合、その濃度を2の倍数で、得られる媒体が安定して、その特性を決定できるようになるまで、低減させる。しかし、好ましくは、結果の有意性をできるだけ高く保つために、濃度は少なくとも5%に保たれる。試験混合物の容量は、ホメオトロピック配向を有するおよびホモジニアス配向を有するセルの両方で決定される。両方のタイプのセルのセルギャップは、約20μmである。印加電圧は1kHzの周波数を有する矩形波で、二乗平均平方根値は0.5V〜1.0Vであるが、常にそれぞれの試験混合物の容量しきい値の下となるように選択される。
Δεは(ε││−ε)で定義され、一方でεavは(ε││+2ε)/3で定義される。化合物の誘電体誘電率は、対象の化合物を添加した際のホスト混合物のそれぞれの値の変化から決定される。値は、100%の対象の化合物の濃度へと外挿される。ホスト混合物はH.J. Coles et al., J. Appl. Phys. 2006, 99, 034104に開示され、表1に示される組成を有する。
上述のパラメーターに加えて、媒体は好適に広汎な範囲のネマチック相、かなり小さな回転粘度および少なくとも適度に高度な比抵抗を呈する。
フレキソエレクトリックデバイスのための短いコレステリックピッチを有する類似の液晶組成物は、EP 0 971 016、GB 2 356 629およびColes, H.J., Musgrave, B., Coles, M.J., and Willmott, J., J. Mater. Chem., 11, p. 2709-2716 (2001)から知られている。EP 0 971 016は、自体高度なフレキソエレクトリック係数を有する、メソゲン性エストラジオールを報告する。GB 2 356 629は、フレキソエレクトリックデバイスにおけるビメソゲン化合物の使用を提唱する。フレキソエレクトリック効果は、本明細書中において、純粋なコレステリック液晶化合物中で、およびある程度まで同族の化合物の混合物中で調査されてきた。これらの化合物のほとんどは、キラル添加物ならびに単純な従来のモノメソゲン性材料であるかまたはビメソゲンのもののいずれかであるネマチック液晶材料からなる二元混合物中で用いられた。これらの材料は、不十分に広い温度範囲のキラルネマチックまたはコレステリック相、小さすぎるフレキソエレクトリック比、小さな回転角度など、実用的用途のためのいくつかの欠点を有している。
本発明の1つの目的は、高度なスイッチ角および迅速な応答時間を呈する改善されたフレキソエレクトリックデバイスを提供することにあった。もう1つの目的は、特に機械的せん断工程を用いずにディスプレイセルの全領域にわたって良好な均質な配向を実現するフレキソエレクトリックディスプレイにおいて使用するための、有利な特性、良好なコントラスト、高度なスイッチ角および迅速な応答時間を低温においてでさえも有する、液晶材料を提供することにあった。液晶材料は、低い融点、広汎なキラルネマチック相範囲、短い温度非依存性ピッチ長および高いフレキソエレクトリック係数を呈するべきである。
フレキソエレクトリック光学効果を液晶ディスプレイのための方式として用いることができることは、周知である。かかる効果の最も一般的な例は、ULHおよびUSH効果である。ULH方式は、最初は、MeyerおよびPatelにより、1987年に記載され(J. S. Patel, R. B. Meyer, Phys. Rev. Lett., 1987, 58, 1538)、この分野におけるさらなる研究が、Rudquistらにより1997年に記載された(P. Rudquist and S.T. Largerwall, Liquid Crystal 1997, 23, 503)。この方式のために用いることができる材料は、例えばGB 23 56 629に開示されている。主としてビメソゲン類で構成されるフレキソ混合物の特性を概説する論文が、Colesらにより出版され(H. J. Coles,a M. J. Clarke, S. M. Morris,b B. J. Broughton, and A. E. Blatch, J. of Applied Physics 2006, 99, 034104)、ここにおいてULH混合物の切替速度が多少詳しく議論されている。
アルキレンスペーサー基を有するビメソゲン類および類似のビメソゲン類の使用により、ネマチック相の下のより低温相を呈することが知られている。この相には、ねじれベンドネマチック相(twist bend nematic phase)を割り当てられ、例えばLuckhurst et al., 2011 Physical Review E 2011, 84, 031704を参照されたい。ビメソゲン類の混合物のフレキソエレクトリック特性を利用しようとするとき、ねじれベンドネマチック相は混合物の低い作動温度を制限し得る。未公開特許出願EP 11 00 54 89.7に記載されるように、少量の低モル質量液晶を添加することを用いることにより、切替速度を増加させることに加えて、ねじれベンド相への温度を低下させることができ、一方で同時にこの相を、それぞれのその転移前効果を使用できるようにでき、これらの混合物の所望の特性を増加させる。
ULH方式で液晶を配向させることが困難であることもまた見出されており、代替のフレキソエレクトリック光学方式、USH方式が、ColesらによりWO2006/003441において、およびSID2009(F. Castles, S. M. Morris, and H. J. Coles, SID 09 DIGEST, 2009, 582)においてならびにColes et al 2011(D. J. Gardiner, S. M. Morris, F. Castles, M. M. Qasim, W. S. Kim, S S. Choi, H. J. Park, I. J. Chung, H. J. Coles, Applied Physics Letter, 2011, 98, 263508)において提唱された。ULHおよびUSH両方に対する材料的要件は類似している。近年、Colesグループは、二量体液晶に対する構造特性関連性に関する論文を出版した。Coles et al., 2012 (Physical Review E 2012, 85, 012701)。
フレキソエレクトリック液晶デバイスの1つの欠点は、それらの不十分な応答時間である。いくつかの論文および特許は、1msより短い切替時間を有する混合物を記載するが、しかし、ほとんどの場合において、切替置換は周囲温度のはるか上の温度で引用されるか、またはこの切替速度を達成するために必要な電圧は相対的に高い。これらの混合物において用いられる材料は、ビメソゲン類である傾向にある。これらの化合物の使用の欠点の1つは、いくつかの場合において切り替え速度が、特には周囲に近い温度において、遅いことである。これに関する理由は、周囲温度における混合物の高い粘度に関連すると考えられている。のちに議論するように、粘度がキラルフレキソ方式、例えば均質に位置するらせん(Uniform Lying Helix)方式および均質起立らせん(Uniform Standing Helix)方式などの切替速度を記載する等式における重要な変数であるであることが、理論により示されている。これがどの粘度であるのかは文献からは自明ではないが、それは回転粘度(γ)であると考えられている。
本発明の1つの目的は、主としてビメソゲン類からなり、より慣用的なビメソゲン類と組み合わせて低い回転粘度を呈する液晶を用いることにより達成された、または達成可能な、改善された切替速度を示す、フレキソエレクトリック効果を利用する方式のために設計されたディスプレイのための混合物を提供することである。
本発明のもう1つの目的は、特別に選択されたビメソゲン類を用いることにより、顕著に改善された特性を示す、かかるディスプレイのための混合物を提供することである。
図1は「2Θ方式」の概略的説明を示す図である。 図2は「Θ方式」の概略的説明を示す図である。
フレキソエレクトリック方式を利用する液晶ディスプレイにおいて、チルト角(Θ)はセルのx−y平面における光学軸の回転を言い表す。この効果を用いて白色および暗状態を作り出す2つの基本方法が存在する。これらの2つの方法の間の最大の違いは、必要とされるチルト角におよびゼロ電界状態におけるULHについての光学軸に対する偏光板の透過軸の配向にある。2つの異なる方法を、図1および図2を参照して以下に簡単に記載する。
「Θ方式」(図2において説明する)と「2Θ方式」(図1において示す)との間の主な違いは、ゼロ電界にある状態における液晶の光学軸が偏光板軸の1つに平行であるか(2Θ方式の場合において)、または偏向板の1つの軸に対して22.5℃の角度にあるか(Θ方式の場合)のいずれかである。Θ方式に対する2Θ方式の利点は、セルに電界が適用されていないときに液晶ディスプレイが黒色に見えることである。しかし、Θ方式の利点は、この方式に対しては2Θ方式と比較して半分の切替角度のみが必要とされているため、e/Kがより低くてもよいことである。
ULH混合物の切替速度を比較すると、それぞれの効果に関連する切替角度を知ることもまた重要である。
他の混合物変数もまた、考慮すべきである。温度が高くなると、通常は混合物の粘度が低減するため、より迅速な切替時間がもたらされる。用いられる電界もまた、重要である。ULHフレキソエレクトリック方式においては、より高い電界を用いると、より迅速な切替速度を通常は達成することができる。
考慮しなければならないさらにもう1つの因子は、切替方式の詳細である。最も商業的なLC方式に反して、ULH Toff時間は駆動(driven)させることができ、それゆえ少なくとも2つの可能な切替レジームが存在する。
− 切替時間=Ton+Toff(駆動)
− 切替時間=Ton+Toff(非駆動)
スイッチオンおよびスイッチオフの両方が駆動するなら、応答時間は、5msと比較して典型的には2msの範囲において、より短い。
本発明は、低い回転粘度を有する添加物を加えることにより、これらのレジームの両方において切替時間を低減させることを可能とする。
上で既に言及したように、本発明は、キラルフレキソ混合物の切替速度の改善方法を開示する。文献において、かかる混合物の緩和切替時間は、以下の等式により記載することができることが報告された。
式中、γは「らせんの歪みに関連する実効粘度」である(Coles et al 2006)。さらには、Coles et al.からの論文(B Musgrave, P. Lehmann, H. J. Coles, Liquid Crystals, (1999), 28 (8), 1235)において、粘度項はγとして言及されている。
例えばJ. Appl. Phys. 99, 034104 (2006)において、ビメソゲン類混合物の混合物の切替速度は、温度が低下するにつれて顕著に増加することが示されている。これは、印加される電界を増加させることにより、ある程度までは対抗させることができるが、切替速度は、高温に比較して、低温においてはなおも長い。
粘度調整剤の添加により、二量体を含有する混合物の切替速度を改善することができることが、本発明により示される。驚くべきことに、少量の粘度調整剤でさえ、切替の速度にとても大きな効果を有することができる。加えて、これらの化合物を使用することにより、第2のネマチック(ツイストベンド)相または他の相へのネマチックの温度を低くし、かつ融点を低下させ、混合物の透明点を上昇させるためにもまた用いられ得る。
ビメソゲンおよびネマトゲンの両方を含む液晶媒体が、GB 2 387 603において開示されている。しかしこれらの媒体は、相対的に低い値のフレキソエレクトリック比e/Kを有する。
本発明の他の目的は、以下の詳細な説明から当業者には直ちに自明である。
本発明者らは、上記の目的は、驚くべきことに、本発明によるビメソゲン化合物を提供することにより達成できることを見出した。これらの化合物は、キラルネマチック液晶混合物において用いられるとき、低い融点、広汎なキラルネマチック相を誘導する。特に、これらは、相対的に高い値の弾性定数k11、低い値のベンド弾性定数k33および高い値のフレキソエレクトリック係数を呈する。
本発明は、以下を含むメソゲン材料に関する、
式A−I〜A−IIIで表される化合物の群から選択されるビメソゲン化合物からなる第1の成分、成分A
式中
11およびR12、R21およびR22ならびにR31およびR32はそれぞれ独立して、H、F、Cl、CN、NCSまたは1〜25個のC原子を有し、非置換であるか、ハロゲンもしくはCNによって単置換もしくは多置換されていてもよいアルキル基であって、1つまたは2つ以上の非隣接のCHが、それぞれの場合において互いに独立して、−O−、−S−、−NH−、−N(CH)−、−CO−、−COO−、−OCO−、−O−CO−O−、−S−CO−、−CO−S−、−CH=CH−、−CH=CF−、−CF=CF−または−C≡C−により、酸素原子が互いに直接的に結合しないように、置き換えられていることもまた可能である、該アルキル基であり、
MG11およびMG12、MG21およびMG22ならびにMG31およびMG32はそれぞれ独立して、メソゲン性基であり、
Sp、SpおよびSpは互いに独立して、5〜40個のC原子を含むスペーサー基であり、ここで1つまたは2つ以上の非隣接のCH基はまた、O−MG11および/またはO−MG12に結合するSpの、MG21および/またはMG22に結合するSpのならびにX31およびX32に結合するSpのCH基を除いて、−O−、−S−、−NH−、−N(CH)−、−CO−、−O−CO−、−S−CO−、−O−COO−、−CO−S−、−CO−O−、−CH(ハロゲン)−、−CH(CN)−、−CH=CH−または−C≡C−により置き換えられていてもよいが、(分子内において?)2つのO原子が互いに隣接せず、2つの−CH=CH−基が互いに隣接せず、かつ−O−CO−、−S−CO−、−O−COO−、−CO−S−、−CO−O−および−CH=CH−から選択される2つの基が互いに隣接しないようにであり、ならびに
31およびX32は、互いに独立して、−CO−O−、−O−CO−、−CH=CH−、−C≡C−または−S−から選択される結合基であり、および、代わりに、それらの1つはまた−O−または単結合のいずれかであってもよく、およびさらに代わりに、それらの1つは−O−でかつ他の1つが単結合であってもよい、
好ましくは式B−I〜B−IIIで表される化合物の群から選択される、ネマトゲン化合物からなる第2の成分、成分B
式中
B1、RB21およびRB22ならびにRB31およびRB32は互いに独立して、H、F、Cl、CN、NCSまたは非置換であるか、ハロゲンもしくはCNによって単置換もしくは多置換されていてもよい、1〜25個のC原子を有する直鎖もしくは分枝のアルキル基であって、1つまたは2つ以上の非隣接のCH基がそれぞれの場合において互いに独立して、−O−、−S−、−NH−、−N(CH)−、−CO−、−COO−、−OCO−、−O−CO−O−、−S−CO−、−CO−S−、−CH=CH−、−CH=CF−、−CF=CF−または−C≡C−により酸素原子が互いにへと直接的に結合しないように置き換えられていることもまた可能である、該アルキルであり、
B1は、F、Cl、CN、NCS、好ましくはCNであり、
B1、ZB2およびZB3はそれぞれの場合において独立して、−CH−CH−、−CO−O−、−O−CO−、−CF−O−、−O−CF−、−CH=CH−または単結合、好ましくは−CH−CH−、−CO−O−、−CH=CH−または単結合、より好ましくは−CH−CH−または単結合、なおより好ましくは1分子内に存在する基の1つは−CH−CH−でありかつ他のものは単結合、最も好ましくは全てが単結合であり、
nは、1、2または3、好ましくは1または2である、
ならびに
1種または2種以上のキラル分子からなる第3の成分、成分C。
成分Cのキラル成分は好ましくは、式C−1〜C−IIIで表される化合物の群から選択される。
式C−1〜C−III
後者のものはそれぞれの(S,S)光学異性体を含み、
式中、EおよびFはそれぞれ独立して1,4−フェニレンまたはトランス−1,4−シクロヘキシレンであり、vは0または1であり、Zは−COO−、−OCO−、−CHCH−または単結合であり、およびRは1〜12個のC原子を有するアルキル、アルコキシまたはアルカノイルである
から選択される、キラルドーパントとも称される、キラル化合物が、成分Cに対し特に好ましい。
式A−1〜A−IIIで表される化合物であって、式中
Sp、SpおよびSpがそれぞれ独立して、−(CH−であり、ここで
nが、1〜15からの整数、最も好ましくは奇数であり、ここで1つまたは2つ以上の−CH−基は−CO−により置き換えられていてもよい、該化合物が、好ましく用いられる。
式A−IIIで表される化合物であって、式中
−X31−Sp−X32−が、−Sp−O−、−Sp−CO−O−、−Sp−O−CO−、−O−Sp−、−O−Sp−CO−O−、−O−Sp−O−CO−、−O−CO−Sp−O−、−O−CO−Sp−O−CO−、−CO−O−Sp−O−または−CO−O−Sp−CO−O−であるが、−X31−Sp−X32−において2つのO原子が互いに隣接しない、2つの−CH=CH−基が互いに隣接しないならびに−O−CO−、−S−CO−、−O−COO−、−CO−S−、−CO−O−および−CH=CH−から選択される2つの基が互いに隣接しない条件下においてである、該化合物が、特に好ましく用いられる。
式A−1で表される化合物であって、式中
MG11およびMG12が互いに独立して、−A11−(Z−A12−であり、
ここで
が、−COO−、−OCO−、−O−CO−O−、−OCH−、−CHO−、−CHCH−、−(CH−、−CFCF−、−CH=CH−、−CF=CF−、−CH=CH−COO−、−OCO−CH=CH−、−C≡C−または単結合であり、
11およびA12がそれぞれの出現においてそれぞれ独立して、1,4−フェニレン、ここで加えて1つまたは2つ以上のCH基がNにより置き換えられていてもよい、トランス−1,4−シクロ−ヘキシレン、ここにおいて、加えて、1つまたは2つの非隣接のCH基がOおよび/またはSにより置き換えられていてもよい、1,4−シクロヘキセニレン、1,4−ビシクロ−(2,2,2)−オクチレン、ピペリジン−1,4−ジイル、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、シクロブタン−1,3−ジイル、スピロ[3.3]ヘプタン−2,6−ジイルまたはジスピロ[3.1.3.1]デカン−2,8−ジイルであり、全てのこれらの基が非置換であるか、F、Cl、CNまたは1〜7個のC原子を有するアルキル、アルコキシ、アルキルカルボニルもしくはアルコキシカルボニル基で単置換、二置換、三置換または四置換されていることが可能であり、ここで1つまたは2つ以上のH原子がFまたはClにより置換されていてもよい、および
mが、0、1、2または3である、該化合物が、好ましく用いられる。
式A−IIで表される化合物であって、式中
MG21およびMG22が互いに独立して、−A21−(Z−A22−であり、
ここで
が、−COO−、−OCO−、−O−CO−O−、−OCH−、−CHO−、−CHCH−、−(CH−、−CFCF−、−CH=CH−、−CF=CF−、−CH=CH−COO−、−OCO−CH=CH−、−C≡C−または単結合であり、
21およびA22が、それぞれの出現においてそれぞれ独立して、1,4−フェニレン、ここで加えて1つまたは2つ以上のCH基がNにより置き換えられていてもよい、トランス−1,4−シクロ−ヘキシレン、ここにおいて、加えて、1つまたは2つの非隣接のCH基がOおよび/またはSにより置き換えられていてもよい、1,4−シクロヘキセニレン、1,4−ビシクロ−(2,2,2)−オクチレン、ピペリジン−1,4−ジイル、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、シクロブタン−1,3−ジイル、スピロ[3.3]ヘプタン−2,6−ジイルまたはジスピロ[3.1.3.1]デカン−2,8−ジイルであり、全てのこれらの基が非置換であるか、F、Cl、CNまたは1〜7個のC原子を有するアルキル、アルコキシ、アルキルカルボニルまたはアルコキシカルボニル基で単置換、二置換、三置換もしくは四置換されていることが可能であり、ここで1つまたは2つ以上のH原子がFまたはClにより置換されていてもよい、および
mが、0、1、2または3である該化合物が、好ましく用いられる。
式A−IIIで表される化合物であって、式中
MG31およびMG32が互いに独立して、−A31−(Z−A32−であり、
ここで
が、−COO−、−OCO−、−O−CO−O−、−OCH−、−CHO−、−CHCH−、−(CH−、−CFCF−、−CH=CH−、−CF=CF−、−CH=CH−COO−、−OCO−CH=CH−、−C≡C−または単結合であり、
31およびA32が、それぞれの出現においてそれぞれ独立して、1,4−フェニレン、ここで加えて1つまたは2つ以上のCH基がNにより置き換えられていてもよい、トランス−1,4−シクロ−ヘキシレン、ここにおいて、加えて、1つまたは2つの非隣接のCH基がOおよび/またはSにより置き換えられていてもよい、1,4−シクロヘキセニレン、1,4−ビシクロ−(2,2,2)−オクチレン、ピペリジン−1,4−ジイル、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、シクロブタン−1,3−ジイル、スピロ[3.3]ヘプタン−2,6−ジイルまたはジスピロ[3.1.3.1]デカン−2,8−ジイルであり、全てのこれらの基が非置換であるか、F、Cl、CNまたは1〜7個のC原子を有するアルキル、アルコキシ、アルキルカルボニルもしくはアルコキシカルボニル基で単置換、二置換、三置換または四置換されていることが可能であり、ここで1つまたは2つ以上のH原子がFまたはClにより置換されていてもよい、および
mが、0、1、2または3である該化合物が、最も好ましく用いられる。
好ましくは、式A−IIIで表される化合物は非対称化合物であり、好ましくは異なるメソゲン性基MG31およびMG32を有する。
式A−I〜A−IIIで表される化合物であって、式中、メソゲン性基に存在するエステル基の双極子が全て同じ方向に配向している、つまり全て−CO−O−または全て−O−CO−である該化合物が、一般的に好ましい。
式A−1および/−またはA−IIおよび/またはA−IIIで表される化合物であって、式中、メソゲン性基のそれぞれのペア(MG11およびMG12)および(MG21およびMG22)および(MG31およびMG32)がそれぞれの出現において互いに独立して、1つ、2つまたは3つの6原子環、好ましくは2つまたは3つの6原子環を含む該化合物が、特に好ましい。
式IIで表される下位概念の好ましいメソゲン性基を以下に一覧する。簡略化の理由のため、これらの基におけるPheは1,4−フェニレンであり、PheLは、1〜4つの基Lにより置換されており、ここでLは好ましくはF、Cl、CN、OH、NOまたは1〜7個のC原子を有する任意にフッ素化されたアルキル、アルコキシもしくはアルカノイル基、とても好ましくはF、Cl、CN、OH、NO、CH、C、OCH、OC、COCH、COC、COOCH、COOC、CF、OCF、OCHF、OC、特にはF、Cl、CN、CH、C、OCH、COCHおよびOCF、最も好ましくはF、Cl、CH、OCHおよびCOCHである1,4−フェニレン基であり、ならびにCycは1,4−シクロヘキシレンである。この一覧は、以下に示す従属式ならびにそれらの鏡像を含む。
従属式II−1、II−4、II−6、II−7、II−13、II−14、II−15、II−16、II−17およびII−18が、特に好ましい。
これらの好ましい基において、Zはそれぞれの場合において独立して、式IIにおいて与えられたZの意味の1つを有する。好ましくはZは、−COO−、−OCO−、−CHCH−、−C≡C−または単結合であり、単結合が特に好ましい。
とても好ましくは、メソゲン性基MG11およびMG12、MG21およびMG22ならびにMG31およびMG32は、それぞれかつ独立して、以下の式およびそれらの鏡像から選択される。
とても好ましくは、メソゲン性基MG11およびMG12、MG21およびMG22ならびにMG31およびMG32のそれぞれのペアの少なくとも1つは、ならびに好ましくはそれらの両方は、それぞれかつ独立して、以下の式IIa〜IIn(2つの参照番号「IIi」および「IIl」は混同を避けるために意図的に除かれている)およびそれらの鏡像から選択される、
式中
Lはそれぞれの出現において互いに独立して、FまたはCl、好ましくはFであり、および
rはそれぞれの出現において互いに独立して、0、1、2または3、好ましくは0、1または2である。
従属式IIa、IId、IIg、IIh、IIi、IIkおよびIIo、特に従属式IIaおよびIIgが、特に好ましい。
非極性基を有する化合物の場合、R11およびR12、R21およびR22ならびにR31およびR32は好ましくは、15個までのC原子を有するアルキルまたは2〜15個のC原子を有するアルコキシである。
11およびR12、R21およびR22ならびにR31およびR32がアルキルまたはアルコキシラジカル、つまり、末端CH基が−O−により置き換えられている場合、これは直鎖または分枝であってもよい。好ましくは直鎖であり、2、3、4、5、6、7または8個の炭素原子を有し、よって好ましくは、例えば、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ、ペントキシ、ヘキソキシ、ヘプトキシ、または、オクトキシ、さらにメチル、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、ノノキシ、デコキシ、ウンデコキシ、ドデコキシ、トリデコキシまたはテトラデコキシである。
オキサアルキル、つまり1つのCH基が−O−により置き換えられているものは、好ましくは、例えば、直鎖の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−オキサノニルまたは2−、3−、4−、5−、6−、7−、8−または9−オキサデシルである。
末端極性基を有する化合物の場合、R11およびR12、R21およびR22ならびにR31およびR32は、CN、NO、ハロゲン、OCH、OCN、SCN、COR、COORまたは1〜4個のC原子を有する単フッ素化、オリゴフッ素化または多フッ素化アルキルまたはアルコキシ基から選択される。Rは、1〜4個、好ましくは1〜3個のC原子を有する任意にフッ素化されたアルキルである。ハロゲンは好ましくは、FまたはClである。
式A−1、A−II、それぞれA−IIIにおける特に好ましいR11およびR12、R21およびR22ならびにR31およびR32は、H、F、Cl、CN、NO、OCH、COCH、COC、COOCH、COOC、CF、C、OCF、OCHF、およびOC、特にH、F、Cl、CN、OCHおよびOCF、殊にH、F、CNおよびOCFから選択される。
加えて、アキラル分枝基R11および/またはR21および/またはR31を含有する式A−1、A−II、それぞれA−IIIで表される化合物は、例えば、結晶化に対する傾向の低減のために、時に重要であり得る。この種の分枝基は一般的に、1つより多い鎖分枝を含有しない。好ましいアキラル分枝基は、イソプロピル、イソブチル(=メチルプロピル)、イソペンチル(=3−メチルブチル)、イソプロポキシ、2−メチル−プロポキシおよび3−メチルブトキシである。
スペーサー基Sp、SpおよびSpは好ましくは、5〜40個のC原子、特に5〜25個のC原子、とても好ましくは5〜15個のC原子を有する線状または分枝アルキレン基であり、ここで、加えて、1個または2個以上の非隣接かつ非末端CH基は、−O−、−S−、−NH−、−N(CH)−、−CO−、−O−CO−、−S−CO−、−O−COO−、−CO−S−、−CO−O−、−CH(ハロゲン)−、−CH(CN)−、−CH=CH−または−C≡C−により置き換えられていてもよく、
「末端」CH基は、メソゲン基へと直接的に結合するものである。よって、「非末端」CH基は、メソゲン基R11およびR12、R21およびR22ならびにR31およびR32へと直接的には結合しない。
典型的なスペーサー基は例えば、−(CH−、−(CHCHO)−CHCH−であり、ここでoは5〜40の、特に5〜25の、極めて好ましくは5〜15の整数であり、およびpは1〜8の整数、特に1、2、3または4である。
好ましいスペーサー基は、例えば、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、ジエチレンオキシエチレン、ジメチレンオキシブチレン、ペンテニレン、ヘプテニレン、ノネニレンおよびウンデセニレンである。
式A−I、A−IIおよびA−IIIで表される化合物であって、式中、Sp、Sp、それぞれSpが5〜15個のC原子を有するアルキレンである該化合物が特に好ましい。直鎖アルキレン基が特に好ましい。
6、8、10、12および14個のC原子を有する偶数の直鎖のアルキレンを有するスペーサー基が好ましい。
本発明のもう1つの態様は、5、7、9、11、13および15個のC原子を有する奇数の直鎖のアルキレンを有するスペーサー基である。5、7、9、および11個のC原子を有する直鎖のアルキレンスペーサーがとても好ましい。
式A−I、A−IIおよびA−IIIで表される化合物であって、式中Sp、Sp、それぞれSpが5〜15個のC原子を有する完全に重水素化されたアルキレンである該化合物が、特に好ましい。重水素化された直鎖のアルキレン基が、とても好ましい。部分的に重水素化された直鎖アルキレン基が、最も好ましい。
式A−Iで表される化合物であって、式中、メソゲン性基R11−MG11−およびR12−MG−が異なる該化合物が好ましい。式A−Iで表される化合物であって、式中、式A−IにおけるR11−MG11−およびR12−MG12−が同一である該化合物が特に好ましい。
式A−Iで表される好ましい化合物は、式A−I−1〜A−I−3
式中、パラメーターnは上で与えられる意味を有し、および好ましくは3、5、7または9、より好ましくは5、7または9である、
で表される化合物の群から選択される。
式A−IIで表される好ましい化合物は、式A−II−1〜A−II−4
式中、パラメーターnは上で与えられる意味を有し、および好ましくは3,5,7または9、より好ましくは5,7または9である、
で表される化合物の群から選択される。
式A−IIIで表される好ましい化合物は、式A−III−1〜A−III−11
式中、パラメーターnは上で与えられる意味を有し、および好ましくは3、5、7または9、より好ましくは5、7または9である、
で表される化合物の群から選択される。
式A−1で表される特に好ましい例示的な化合物は、以下の化合物である:
対称的なもの:
および非対称的なもの:
式A−IIで表される特に好ましい例示的な化合物は、以下の化合物である:
対称的なもの:
および非対称的なもの:
式A−IIIで表される特に好ましい例示的な化合物は、以下の化合物である:
対称的なもの:
および非対称的なもの:
式B−I〜B−IIIで表される化合物は、専門家に公知であるか、ならびに自体公知であるおよび有機化学の標準的著作物、例えばHouben-Weyl, Methoden der organischen Chemie, Thieme-Verlag, Stuttgartなどに記載される方法に従ってまたは類似させて合成することができるかのいずれかである。
式A−I〜A−IIIで表される化合物は、自体公知のおよび有機化学の標準的著作物、例えばHouben-Weyl, Methoden der organischen Chemie, Thieme-Verlag, Stuttgartなどに記載される方法に従ってまたは同様に合成することができる。好ましい製造方法は、以下の合成スキームから獲得することができる。
式A−I〜A−IIIで表されるビメソゲン化合物は、専門家に公知であるか、公知化合物に類似して公知の方法により製造することができるか、または以下の一般反応スキームに従って製造されるかのいずれかである。
反応スキームI(式A−II)
ここで、Rはそれぞれの出現において独立して、R11およびR12に対して与えられた、これらの基の好ましい意味を含む意味を有し、最も好ましくはFまたはCNであり、および連続反応の条件は以下のとおりである:
a) CuI、Pd(PPhCl、トリエチルアミン、30℃;
b) [H]、Pd/C;
c) n−BuLi、CO、−70℃;
d) DCC、DMAP、DCM、25℃;および
e) Pd(PPhCl、NaCO3、THF、還流下。
このスキームおよび以下のスキームにおいて示す全てのフェニレン部分は、互いに独立して、1つ、2つもしくは3つの、好ましくは1つもしくは2つのF原子、または1つのClまたは1つのClおよび1つのF原子を任意に担持してもよい。
かかるフッ素化化合物の製造のための例示的な反応スキームを、以下のスキームに示す。
反応スキームII(式A−II)
ここで、Rはそれぞれの出現において独立して、スキームIのもので与えられた意味を有し、および連続反応の条件もまたスキームIのもとで与えられたとおりである。
反応スキームIII(式A−II)
ここで、Rはそれぞれの出現において独立して、R11およびR12に対して与えられた、これらの基の好ましい意味を含む意味を有し、最も好ましくはFまたはCNであり、および連続反応の条件は以下のとおりである:
a) 臭化ベンジル、KCO、ブタノン、80℃;
b) CuI、Pd(PPhCl、トリエチルアミン、30℃;
c) [H]、Pd/C;および
d) KCO、ブタノン、80℃。
反応スキームIV(式A−II)
ここで、連続反応の条件は、スキームIIIのもとで与えられたとおりである。ステップd)およびe)は、同じ条件下で実行される。
反応スキームV(式A−II)
ここで、Rはそれぞれの出現において独立して、R11およびR12に対して与えられた、これらの基の好ましい意味を含む意味を有し、最も好ましくはFまたはCNであり、および連続反応の条件は以下のとおりである:
a) CuI、Pd(PPhCl、トリエチルアミン、30℃;
b) [H]、Pd/C;
c) n−BuLi、THF、−70 0℃、CO
d) HSCSH、CFSOH、130℃;および
e) N(C、3HF.N(C、−70℃。
反応スキームVI(式A−I)
ここで、連続反応の条件は以下のとおりである:
a) (i)HBr、0℃;(ii)H、0℃;
b) DCC、DMAP、DCM;
c1) AlCl、S(CH、DCM、0℃;
c2) KCO、ブタノン、80℃;および
d) KCO、ブタノン、80℃。
式A−IIで表される化合物は、好ましくは以下の合成スキーム、反応スキームVIIに示される方法により合成することができる。
反応スキームVII(式A−II)
a) KCO、THF、HO、Pd触媒、80℃、24時間
b) THF、EtN、CuI、Pd触媒、40℃、24時間
c) THF、Pd/C、H、60℃、95バール
d) n−BuLi、THF、I。−70℃
e) NaCO、THF、HO、Pd触媒、80℃、24時間
ここで、Rはそれぞれの場合において独立して、R11およびR12の意味を有し、o、Lおよびrはそれぞれの出現において互いに独立して上に定義されたとおり、ならびにこれらの基の好ましい意味である。
反応スキームVIII(式A−II)
化合物および合成例
合成例1
N−PGIZIGI−9−GZGP−Nの製造
ステップ1.1
55.1g(183mmol)のヨードブロモフルオロベンゼンおよび60mlテトラヒドロフランを反応フラスコに添加し、これを3回排気し、次いで窒素で充填し、そして10min間、超音波浴で反応混合物をガス抜きし、この手順を本願において簡略的に「超音波処理(ultasonication)」と称し、追加的に排気/窒素でのパージをする。触媒としてのPd(PPhCl(1.8g、2.6mmol)およびCuI(0.4g、2.1mmol)ならびにジイソプロピルアミン(60ml)を添加し、反応容器を再びパージし、そして10分間「超音波処理」し、そして大きな水浴中に配置して反応温度を制御する。
1,8−ノナジイン(10g、83mmol)を15分間の時間をかけてゆっくりと添加し、微細な沈殿が形成する。反応混合物を周囲温度でオーバーナイトで攪拌する。
そして反応混合物を吸引下でろ過し、ろ過パッドをジクロロメタンで洗浄する。ろ液を半固体にまで濃縮し、これをジクロロメタンに再溶解させ、そしてシリカカラムを通過させて精製する。目標生成物が付加的なジクロロメタンとともに溶出し、そして石油エーテルからの再結晶化により最終的単離をする。
ステップ1.2
水素化反応を、「H−Cube」水素化装置中で実行する。反応のパラメーターは以下のとおりである: 流速:7ml/min、方式:100% H、触媒:Pt/C、温度:50℃および圧力:30バール。
ステップ1.3
無水テトラヒドロフランを9.4g(19.8mmol)の二臭化物とともに飽和スペーサーとともに三つ首フラスコに詰める。フラスコを排気し、窒素で充填する。反応混合物を攪拌し、固体COで冷却したアセトン浴中で−75℃の温度へと冷却した。
31ml 1.6M(49.5mmol)n−ブチルリチウムを滴下で30分の時間をかけて、−75℃の温度を保ちながら添加する。3時間のさらなる撹拌後、8.7g(200mmol)の砕いた、固体COを注意しながら反応混合物へと添加する。濃厚な白色スラッジが発生し、これをさらに30分間攪拌し、そして希釈HClの添加により加水分解する。混合物をジエチルエーテルで3回抽出し、混ぜ合わせた有機材料を水で中性になるまで洗浄した。そしてトルエンを添加し、全体の溶媒は溶液であり蒸発させる。固体である生成物を単離し、以下においてさらなる精製をせずに用いる。
ステップ1.4
4.9g(24mmol)の酸性中間体を50mlジクロロメタンで満たしたフラスコへと添加する。この混合物を徹底的に攪拌し、そして6.5g(31mmol)のトリフルオロ酢酸無水物を5分間の時間をかけて滴下で添加する。そして反応混合物をさらに5分間攪拌する。
そして4.6g(24.4mmol)の固体4−ヒドロキシ−3−フルオロブロモベンゼンを添加し、反応混合物を35℃の温度で攪拌する。完全な反応後、水を添加する。有機層と水層とを分離し、水性溶液をジクロロメタンで3回抽出する。組み合わせた有機溶液を炭酸ナトリウムの溶液で洗浄し、そして硫酸マグネシウム上で乾燥させ、ろ過し、濃縮する。粗製生成物をシリカプラグを通過させることにより精製し、石油とジクロロメタン(1:2)の混合物で抽出する。最終精製をMeCNからの再結晶化により実行する。
ステップ1.5
1.0g(1.33mmol)の臭化物中間体、0.61g(2.67mmol)のシアノフェニルボロン酸エステル、0.63g(2.66mmol)のメタホウ酸ナトリウム8水和物、9.0ml(499mmol)の水および37.5ml(463mmol)のテトラヒドロフランを、丸底フラスコ中に充填する。この混合物を攪拌し、フラスコを排気し、窒素で充填し、そして30分間「超音波処理」する。そして0.075g(0.107mmol)のパラジウムジクロリド(ビストリフェニルホスフィン)を添加し、容器を排気し、そして窒素で充填する。反応混合物を還流下で72時間、80℃の温度へと加熱する。そして反応混合物を冷却し、続いて水およびジエチルエーテルを添加する。そして、生じた相を分離する。水相をジエチルエーテルで2回抽出し、混ぜ合わせた有機相を水で2回およびNaClの水性溶液で1回洗浄する。有機溶液を硫酸ナトリウム上で乾燥させ、ろ過し、溶媒を蒸発させる。粗製生成物をショートシリカカラム上で精製させ、まず石油でそして石油/ジクロロメタン(2:1)の混合物で溶出させる。精製物をアセトニトリルからの反復の再結晶化後に、単離する。
この化合物は、相順序:K 130 Sm 255 N 271 Iを有する。
合成例2に関するスキーム − N−PO1GI−9−GO1P−Nの製造
合成例2
ステップ2.1
4−ブロモフルオロフェノール(33.9g、0.178モル)、臭化ベンジル(21.1ml、0.178モル)、炭酸カリウム(34.4g、0.25モル)およびブタン−2−オン(300ml)をともに、85℃の温度で還流下でオーバーナイトで加熱する。混合物を冷却し、ろ過し、ブタノンおよびジエチルエーテルで洗浄し、溶媒をin vacuoで除去する。材料をヘプタンから−20℃で再結晶化する。
ステップ2.2
前のステップからの臭化物(44.5g、115.8mmol)、トリエチルアミン(89ml)、テトラヒドロフラン(45ml)、ヨウ化銅(I)(0.694g、3.6mmol)およびビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(II)2塩化物(3.5g、4.91mmol)をフラスコへと添加し、そしてテトラヒドロフラン(45ml)中の1,8−ノナジイン(9.14g(76.0mmol)を30分間の時間にわたりゆっくりと添加する。反応混合物をオーバーナイトで40℃へと温める。そして混合物を冷却し、ろ過し、ろ過パッドをジエチルエーテルで洗浄する。ろ液を希塩酸で酸性化し、そして水酸化ナトリウムで中和し、そして硫酸ナトリウム上で乾燥させる。これをろ過し、ろ液から溶媒をin vacuoで除去し、固体生成物を得る。固体をジクロロメタン溶液から50gのシリカ上へと前吸収させ、石油中の10%DCMを溶離剤として用いてショートシリカカラムにカラム詰めした。生成物を含有する分画を収集し、まず石油からそしてアセトニトリルから再結晶化し、クリーンな生成物を提供する。
ステップ2.3
水素化反応を再び、「H−Cube」水素化装置中で実行する。
パラメーター: 流量:10ml/min、方式:100%H 触媒:Pd/C 温度:50℃、圧力:30バール 反応終期に80℃および80バールへと上昇する。
ステップ2.4
ステージ3からのフェノール(2.80g、8.04mmol)、4−ブロモメチルベンゾニトリル(3.94g、20.09mmol)および炭酸カリウム(1.66g、12mmol)をジメチルホルムアミド(5.87g)およびエチルメチルケトン(50ml)とともにフラスコへと添加する。混合物を85℃でオーバーナイトで加熱する。混合物を冷却し、ろ過し、ろ過パッドをジエチルエーテルで洗浄し、ろ液から溶媒をin vacuoで除去し、固体生成物を得る。この固体粗製生成物を、溶離剤として石油中の33%DCMを用いるショートシリカカラム上で精製する。生成物を含有する分画を収集し、アセトニトリルから再結晶化し、クリーンな生成物を提供する。
合成例3に関するスキーム − N−PO1GI−9−GO1P−Fの製造
合成例3
ステップ3.1〜3.3は、合成例2のものと同一である。
ステップ3.4
合成例2、ステップ2.3からの生成物(2.50g、7.18mmol)、4−ブロモメチル−ベンゾニトリル(2.81g、14.4mmol)および炭酸カリウム(1.79g、19.9mmol)をともに、エチルメチルケトン(50ml)中で混合する。反応混合物を、還流下、80℃で12時間加熱する。そして反応混合物を冷却し、形成した固体沈殿物を吸引下でろ別し、ろ過パッドをエーテルで洗浄し、そして溶液を減圧下で濃縮する。粗製生成物をシリカを通してクロマトグラフィにより精製し、石油エーテル中の30%DCMで溶出する(40〜60)。そして材料をアセトニトリルから再結晶化し、所望の非対称中間体アルコールを産出する。
ステップ3.5
前のステップ、ステップ3.4からの生成物(2.15g、4.64mmol)、1−ブロモメチル−4−フルオロベンゼン(1.05g、5.56mmol)および炭酸カリウム(1.92g、14.9mmol)をエチルメチルケトン(50ml)中でともに混合する。反応混合物を、還流下で80℃で18時間加熱する。そして反応混合物を冷却し、吸引下で固体をろ別し、ろ過パッドをジエチルエーテルで洗浄し、そして減圧下で濃縮する。粗製生成物をシリカを通してカラムクロマトグラフィにより精製し、石油エーテル中の30%DCMで溶出する(40〜60)。そして材料をアセトニトリルから2回再結晶化し、生成物を提供する。
合成例4に関するスキーム − N−PQIP−9−PQP−Nの製造
ステップ4.1
25.0g(88.4mmol)のヨードブロモベンゼンおよび80mlテトラヒドロフランを反応フラスコへと添加し、これを3回排気し、次いでそれぞれの回に窒素で充填し、そして10分間「超音波処理」し、追加の排気/窒素でのパージをする。触媒としてのPd(PPhCl(0.9g、1.3mmol)およびCuI(0.2g、1.1mmol)ならびにジイソプロピルアミン(14ml)を添加し、反応容器を再びパージし、そして超音波浴に戻して10分間配置し、そして大きな水浴中に配置し、反応温度を制御する。
1,8−ノナジイン(5.0g、41.6mmol)をテトラヒドロフラン(20ml)とともに混合し、15分間の時間をかけてゆっくりと添加する。微細な沈殿が形成する。反応混合物をオーバーナイトで周囲温度で攪拌する。
そして反応混合物を吸引下でろ過し、ろ過パッドをテトラヒドロフランで洗浄する。ろ液を半固体へと濃縮し、これをジクロロメタンに再溶解させて、そして精製のためにシリカカラムを通過させる。目標生成物を付加的なジクロロメタンとともに溶出し、黄色結晶性固体を提供する。
ステップ4.2
水素化反応を、「H−Cube」水素化装置中で実行する。反応のパラメーターは以下のとおりである: 流速:7ml/min、方式:100%H、触媒:Pt/C、温度:50℃、および圧力:30バール。
ステップ4.3
無水テトラヒドロフランを、三つ首フラスコ中に前ステージからの9.4g(19.8mmol)の二臭化物とともに詰める。フラスコを排気し、窒素で充填する。反応混合物を攪拌し、固体COにより冷却したアセトンの浴槽中で−75℃の温度へと冷却する。
そして、n−ブチルリチウム(1.6M、31ml、49.5mmol)を、−75℃で温度を保ちながら、30分間の時間をかけて滴下で添加する。3時間のさらなる撹拌後、8.7g(200mml)の砕いた、固体COを注意しながら反応混合物へと添加する。濃厚な白色スラッジが発生し、これをさらに30分間攪拌し、そしてそれを希HClの添加により加水分解する。混合物をジエチルエーテルで3回抽出し、混ぜ合わせた有機材料を水で中性になるまで洗浄する。そしてトルエンを添加し、全体の溶媒は溶液であり、蒸発させる。固体である生成物を単離し、さらに精製せずに以下で用いる。
ステップ4.4
前ステージからの中間体生成物(5.5g、15mmol)およびプロパンジオール(3.6g、33mmol)をフラスコへと添加し、そしてトリフルオロメタンスルホン酸(6.8g、45mmol)を添加し混合物を攪拌し始める。混合物を120℃へと加熱し、そして今はクリアな橙色混合物をアンビエントへと冷却し、そしてジエチルエーテル(300ml)で処置する。得られた溶液を、予め−70℃へと冷却した激しく攪拌したジエチルエーテル(700ml)のフラスコへと添加する。30分以内に微細な結晶が、攪拌混合物中に出現する。固体を吸引下のろ過により単離し、エーテルで洗浄し、淡黄色粉体を得、これを直ちに使用する。
ステップ4.5
前のステージからの中間体(10.1g 12mmol)をジクロロメタン(50ml)とともにフラスコに添加し、そして−70℃へと冷却する。4−シアノフェノール(3.5g、30mmol)、ジクロロメタン(40ml)およびトリエチルアミン(3.5g、34mmol)の混合物を、滴下で添加する。90分のさらなる撹拌後、トリエチルアミン水素フッ化物(20g、125mmol)を滴下で添加する。さらなる1時間の撹拌後、ジクロロメタン(100ml)中の臭素(19.9g、125mmol)を滴下で添加する。反応混合物を30分間攪拌し、−30℃へと温まるようにし、そしてモルホリン(10.9g、125mmol)を添加し、最終的に0℃へと温め、ここで1時間のさらなる時間の間攪拌する。混合物を氷、水および水酸化カリウムの混合物上へと注意深く注ぎ、層を分離する。有機材料を水で洗浄し、硫酸ナトリウム上で乾燥させ、in vacuoで濃縮する。粗製材料をフラッシュクロマトグラフィにより精製し、石油エーテル中の30%DCMの溶液で溶出する。最終精製をアセトニトリルからの反復の再結晶化により実行し、所望の生成物を提供する。
合成例5に関するスキーム − N−PQIG−9−GQP−Nの製造
ステップ5.1〜5.3は、合成例1のそれぞれのステップと同一である。
ステップ5.4
合成例1、ステップ1.3の中間体生成物(5.5g、15mmol)およびプロパンジオール(3.6g、33mmol)をフラスコに添加し、そしてトリフルオロメタンスルホン酸(6.8g、45mmol)を添加し、混合物を攪拌し始める。混合物を120℃へと加熱し、そしてクリアな橙色混合物をアンビエントへと冷却し、そしてジエチルエーテル(300ml)で処置する。得られた溶液を、−70℃へと予め冷却した、激しく攪拌したジエチルエーテル(700ml)のフラスコへと添加する。30分以内に、攪拌混合物中に微細な結晶が出現する。固体を吸引下のろ過により単離し、エーテルで洗浄し、淡黄色粉体を得、これを直ちに用いる。
ステップ5.5
前ステップからの中間体(10.1g 12mmol)をジクロロメタン(50ml)とともにフラスコへと添加し、そして−70℃へと冷却する。4−シアノフェノール(3.5g、30mmol)、ジクロロメタン(40ml)およびトリエチルアミン(3.5g、34mmol)の混合物を、滴下で添加する。90分のさらなる撹拌後、トリエチルアミン水素フッ化物(20g、125mmol)を滴下で添加する。さらなる1時間の撹拌後、ジクロロメタン(100ml)中の臭素(19.9g、125mmol)を滴下で添加する。反応混合物を30分間攪拌し、−30℃へと温まるようにし、そしてモルホリン(10.9g、125mmol)を添加し、最終的に0℃へと温め、ここでそれを1時間のさらなる時間の間攪拌する。混合物を氷、水および水酸化カリウムの混合物上へと注意深く注ぎ、層を分離する。有機材料を水で洗浄し、硫酸ナトリウム上で乾燥させ、in vacuoで濃縮する。粗製材料をフラッシュクロマトグラフィにより精製し、石油エーテル中の30%DCMの溶液で溶出する。アセトニトリルからの反復の再結晶化により最終精製を実行し、所望の生成物を提供する。
合成例6に関するスキーム − キラルC2H5CH(CH3)CH2−PPZIP−O9O−PP−Nの製造
ステップ6.1
メチルブチルビフェニル(44.8g、0.2mol)、ジクロロメタン(250ml)、臭化テトラエチルアンモニウム(2.1g、10mmol)および臭化水素(51.6g、0.3mo)を反応フラスコへと導入し、0℃へと冷却する。過酸化水素(48.6g、0.5mol)を、0.1ml/minの用量で添加する。
反応が完了したことを示したあと(TLC分析による)、反応物を0〜10℃へと冷却し、水性溶液としての硫酸ナトリウム(17.8g、0.14mol)を脱色が生じるまで添加する。それにより、温度は10℃に維持する。溶液は緑色となる。そして反応混合物を、2時間攪拌する。次いで10%の炭酸ナトリウム溶液を調製し、添加する。得られた2つの相を、分離する。水相を100mlのジクロロメタンで抽出し、有機相へと添加する。
材料を炭酸ナトリウム溶液およびそして水で洗浄し、そしてin vacuoで濃縮する。
そして残渣を150mlエタノールに溶解させ、還流下で3時間加熱する。
溶液を排出し、氷浴中で冷却する。得られた結晶をろ別し、周囲環境下で乾燥させる。
ステップ6.2
アセトン(625ml)中のシアノビフェノール(25.0g、128mmol)の撹拌溶液に、炭酸カリウム(37.5g、271mmol)を添加し、還流下で1時間、窒素雰囲気下で加熱し、そして周囲温度へと冷却する。そしてジブロモノナン(200ml、961mmol)を、一部分で添加する。反応混合物を再び加熱し、還流する。オーバーナイトでの還流下での加熱後、反応物を冷却し、吸引下でろ過し、ろ過パッドをdcmで洗浄し、ろ液を減圧下で蒸発させ、粗製材料を提供する。これをKugelrohr装置上で吸引蒸留し、過剰のジブロモノナンを除去し、固体淡黄色生成物を提供する。
ステップ6.3
4−メトキシ安息香酸(10g、65.7mmol)、ステップ6.1からの中間体(15.7g、65.3mmol)、ジシクロヘキシルカルボジイミド(13.5g、65.4mmol)、ジメチルアミノピリジン(0.5g)およびジクロロメタン(250ml)を窒素雰囲気下でフラスコへと添加し、30℃でオーバーナイトで攪拌する。反応手順の進捗を、TLCにより観察する。反応が完了を呈するとき、シュウ酸(5.9g、65.7mmol)を添加し、そして反応混合物を吸引を用いてろ過し、in vacuoでろ液を蒸発させて乾燥させる。生成物を白色固体として単離する。
ステップ6.4
ステップ6.3からのエステル(20g、64.4mmol)をジクロロメタン(80ml)に溶解させ、ジクロロメタン(80ml)中の塩化アルミニウム(35g、262mmol)の懸濁液に0℃〜−5℃の範囲の温度で添加する。そして硫化ジメチル(21ml、284mmol)を温度を0℃より下に維持しながら滴下で添加し、得られた混合物(茶色溶液)をオーバーナイトで攪拌する。
反応を、得られる混合物が酸性となるまで、(飽和)塩化アンモニウム溶液の添加(発熱的である)により停止させ、白色固体沈殿が誘導され、ジクロロメタンで希釈し、吸引下でろ別し、沈殿を収集する。
ステップ6.5
ステップ6.4からの中間体(3.5g、9.71mmol)、ステップ5.2からの中間体(4.0g、9.9mmol)、ヨウ化カリウム(1.8g、10.9mmol)、炭酸カリウム(0.9g、6.5mmol)およびジメチルホルムアミド(100ml)をフラスコへと添加し、100℃で還流下で48時間加熱する。
反応物を冷却し、反応混合物をジクロロメタンと水の混合物へと注ぎ、層を分離し、有機溶液を水で洗浄し、有機物を硫酸ナトリウム上で乾燥させ、ろ過し、in vacuoで濃縮し、黄色固体を産生する。
材料をカラムクロマトグラフィにより精製し、DCMとともに増量しながらの工業用変性アルコールで溶出する。生成物をアセトンから再結晶化し、最終材料を得る。
化合物例7〜24
式Iで表される以下の化合物を、類似して製造する。
上の表の化合物は一般的にスクリーニング混合物において、公知の、むしろ慣用のビソゲン化合物と比較して、増大した性能を示す。
例25:式A−IIで表される化合物であって、式A−IIにおけるR 21 −MG 21 −およびR 22 −MG 22 −が互いに同一である該化合物に関する一般的合成スキーム
ステップ25.1:(1)の合成
1−ブロモ−3−フルオロヨードベンゼン(53.3g、0.177mol)を、3,5−ジフルオロベンゼンボン酸(29.0g、0.184mol)とともに丸底フラスコへと添加する。テトラヒドロフラン(500ml)を添加し、混合物を窒素下で溶解するまで攪拌する。水(100ml)中の炭酸カリウム(36.7g、0.265mol)の溶液を、反応物へと添加する、溶媒、ビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(II)2塩化物(1.98g、2.83mmol)を添加し、反応物を加熱して18時間還流する。反応物を冷却し、水で希釈し、そして希塩酸で酸性化する。層を分離し、有機相を水で洗浄し、そして濃縮し、生成物を茶色固体として獲得する。
粗製固体をジクロロメタンに溶解させ、シリカゲル(100g)上へと濃縮して吸収させる。材料をカラムクロマトグラフィにより精製し、石油スピリット(40〜60℃)およびジクロロメタンの混合物で溶出し、精製生成物を黄色固体として獲得する。
ステップ25.2:(2)の合成
2,−3’−5’−トリフルオロ−4−ブロモビフェニル(26.1g、0.091mmol)を、丸底フラスコへと添加する。トリエチルアミン(25.0ml)およびテトラヒドロフラン(50.0ml)を添加し、全体を蒸発させ、窒素で置き換える。ヨウ化銅(I)(0.404g、2.12mmol)およびビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(II)2塩化物(0.71g、1.01mmol)を添加し、反応物を蒸発させ、窒素で置き換える。反応混合物を40℃へと加熱し、1,8−ノナジイン(5.25g、0.044mol)を30分間にわたってゆっくりと添加する。混合物をさらに24時間40℃で、次いで48時間80℃で加熱する。
反応混合物を冷却し、吸引下でろ過し、沈殿を除去する。ろ液を希塩酸で酸性化し、ジエチルエーテルで抽出する。有機材料を水で洗浄し、そして濃縮し、黒色固体として生成物(26.0g)を提供する。粗製固体をジクロロメタンに溶解し、50.0gシリカゲル上へと吸収させる。材料をカラムクロマトグラフィにより精製し、石油中のジクロロメタンの混合物を用いて生成物を溶出する。
ステップ25.3:(3)の合成
材料(2)(21.5g、0.040mol)をテトラヒドロフラン(600ml)に溶解させ、Thalesナノヒドロゲネーターに通過させる。材料は、70バール圧力および60℃を要して、薄く着色した固体として生成物を産生した。
ステップ25.4:(4)の合成
材料(3)(21.5g、0.04mol)を、テトラヒドロフラン(150ml)とともに丸底フラスコへと添加する。反応物を窒素下で攪拌し、−70℃へと冷却する。n−ブチルリチウム溶液(ヘキサン中1.6M、55.0ml、0.087mol)を45分間にわたってゆっくりと添加し、反応物をさらに1時間−70℃で攪拌する。テトラヒドロフラン(125ml)中のヨウ素(45.8g、00.179mol)の溶液を、−60〜−70℃の温度を保ちながら、ゆっくりと添加する。反応物をオーバーナイトで攪拌し、室温へと温まるようにする。ゆっくりと湿THFを添加することにより反応を停止し、そして水、次いで酢酸エチルを添加する。層を分離し、水性のものを酢酸エチルで3回抽出する。有機物をチオ硫酸ナトリウム溶液(100ml、水中2M)で2回洗浄し、そして水で洗浄する。濃縮により茶色固体を提供する。材料を工業用変性アルコール、アセトンおよびアセトニトリル/アセトンからの連続再結晶化により精製する。
ステップ25.5:(5)の合成
4−ブロモ−2−フルオロベンゾニトリル(42.4g、212mmol)をビス(ピナコラト)ジボラン(59.8g、235mmol)とともに、丸底フラスコに添加する。酢酸カリウム(31.1g、317mmol)、トリシクロヘキシルホスフィン(3.57g、12.7mmol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0)(3.66g、6.36mmol)および1,4−ジオキサン(600mol)を全て反応フラスコへと添加し、混合物を窒素下で80℃で72時間攪拌する。冷却後、反応混合物、水およびジエチルエーテルを添加し、層を分離する。有機材料をブラインおよび水で洗浄し、そして茶色固体へと濃縮する。生成物を石油/ジクロロメタンからの再結晶化により精製し、茶色結晶固体を得る。
ステップ25.6:(6)の合成
材料(4)(10.17g、12.8mmol)および材料(5)(7.70g、31.2mmol)を丸底フラスコへと添加し、テトラヒドロフラン(250ml)に溶解させる。ビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(II)2塩化物(456.2mg、0.642mmol)を炭酸ナトリウムの溶液(水中1M、77.0ml、77.0mmol)とともに添加する。反応物を85℃で24時間加熱し、その後それを冷却し、水で希釈し、そして希塩酸で酸性化する。層を分離し、有機相を水で洗浄し、そして濃縮して茶色固体で生成物を産生する。材料をカラムクロマトグラフィにより精製し、石油中の40%酢酸エチルで生成物を溶出する。生成物をさらに、まず、アセトン/メタノール、そしてアセトン、最後にIPA/石油からの再結晶化により精製する。
例26〜42
式A−IIで表される以下の化合物を、類似して製造する。
例43:式A−IIで表される化合物であって、式A−IIにおけるR 21 −MG 21 −およびR 22 −MG 22 −が互いに異なる該化合物の一般的合成
例43.1:(1)の合成
1−ブロモ−3−フルオロベンゼン(27.5g、92mmol)をテトラヒドロフラン(30ml)とともに丸底フラスコに添加し、混合物を窒素下で溶解するまで攪拌する。ジイソプロピルアミン(30ml)を添加し、反応物を超音波浴中に10分間配置する。触媒、ビス(トリフェニル−ホスフィン)パラジウム(II)2塩化物(0.9g、1.28mmol)およびヨウ化銅(I)(0.2g、1.05mmol)を添加し、反応物を水浴中で20℃へと冷却する。1,8−ノナジイン(5.0g、41mmol)をゆっくりと反応物に添加し、さらに20時間攪拌する。反応物を冷却し、吸引下でろ過し、沈殿を除去する。ろ液を希塩酸で酸性化し、ジエチルエーテルで抽出する。有機材料を水で洗浄し、濃縮して生成物を黒色固体(19g)で提供する。材料をカラムクロマトグラフィにより精製し、石油中のジクロロメタンの混合物を用いて生成物を溶出する。これにより、所望の生成物が作り出される。
ステップ43.2:(2)の合成
材料(1)(21.5g、40mmol)をテトラヒドロフラン(600ml)に溶解させて、Thalesナノイドロゲネターに通過させる。材料は、70バール圧力および60℃を要し、生成物を薄く着色した固体で作り出した。
ステップ43.3:(3)の合成
材料(2)(14.35g、30.3mmol)、4−シアノフェニルボロン酸(4.45g、30.3mmol)、リン酸カリウム(25.4g、120mmol)、ジオキサン(57.4ml)および水(28.7ml)を、窒素雰囲気下で30分間、超音波浴中でソニケーションする。混合物を室温で攪拌し、Pd(DPPF)Cl−DCM複合体(215mg)を添加する。混合物を2時間、90℃へと加熱する。混合物を冷却する。2層を分離し、有機相からの溶媒をin vacuoで除去し、黒色油を得る。これを最少のDCMに溶解し、シリカのカラムに適用し、石油:DCM、1:1で溶出し、所望の生成物を得る。
ステップ43.3:(4)の合成
材料(3)(3.5g、7.05mmol)、3,4−ジフルオロベンゼンボロン酸(1.7g、8mmol) リン酸カリウム(1.7g、8mmol)、ジオキサン(10.6ml)および水(5.3ml)を、窒素雰囲気下で30分間、超音波浴中でソニケーションする。混合物を室温で攪拌し、Pd(DPPF)Cl−DCM複合体(59mg)を添加する。混合物を5時間、90℃へと加熱する。2層を分離し、有機相から溶媒をin vacuoで除去する。これを最少DCMに溶解させ、シリカのカラムに適用し、石油:DCM、2:1で溶出する。粗製生成物を2回、DCM/アセトニトリルから結晶化し(ドライアイス/アセトン浴で冷却)、生成物を最少量のDCMに溶解させ、シリカのカラムに適用し、石油:DCM、2:1で溶出する。粗製生成物をアセトニトリルから結晶化し(乾燥氷/アセトン浴で冷却)、所望の生成物を得る。
本発明のもう1つの目的は、液晶媒体における式A−Iおよび/またはA−IIおよび/またはA−IIIで表されるビメソゲン化合物の使用である。
式A−IIで表される化合物は、ネマチック液晶混合物へと添加されるとき、ネマチックの下の相を作り出す。本文脈において、ネマチック液晶混合物に対するビメソゲン化合物の影響の最初の示唆は、Barnes, P.J., Douglas, A.G., Heeks, S.K., Luckhurst, G.R., Liquid Crystals, 1993, Vol.13, No.4, 603- 613により報告された。この参考文献は、高度に極性なアルキルスペーサー性二量体を例示し、ネマチックの下の相を認識し、これをスメクチックの1タイプであると結論付けている。
ネマチック相の下に存在するメソ相の写真証拠は、Henderson, P.A., Niemeyer, O., Imrie, C.T. in Liquid Crystals, 2001, Vol. 28, No.3, 463-472により刊行されたが、さらには調査されなかった。
Liquid Crystals, 2005, Vol. 32, No. 11-12, 1499-1513 Henderson, P.A., Seddon, J.M. and Imrie, C.T.において、ネマチックの下の新しい相が、いくつかの特別な例において、スメクチックC相に属することが報告された。第1のネマチックの下の追加のネマチック相が、Panov, V.P., Ngaraj, M., Vij, J.K., Panarin, Y.P., Kohlmeier, A., Tamba, M.G., Lewis, R.A. and Mehl, G.H. in Phys.Rev.Lett. 2010, 105, 1678011 -1678014により報告された。
本文脈において、式A−Iおよび/またはA−IIおよび/またはA−IIIで表される新しい、本発明のビメソゲン化合物がまた、第2のネマチック相として割り当てられている新規のメソ相を示す。このメソ相は、元来のネマチック液晶相よりも下の温度において存在し、本願により提供される独自の混合物概念において観察されてきている。
従って、本発明による式A−IIで表されるビメソゲン化合物は、第2のネマチック相を、通常はこの相を有しないネマチック混合物において誘発せしめることを許容する。さらに、式A−IIで表される化合物の量を変化させることにより、第2のネマチックの相挙動を必要な温度へと合わすことを許容する。
本発明による混合物のいくつかの好ましい態様を、以下に示す。
式A−Iおよび/またはA−IIおよび/またはA−IIIで表される化合物であって、式中メソゲン性基MG11およびMG12、MG21およびMG22ならびにMG31およびMG32は、それぞれの出現において互いに独立して、1つ、2つまたは3つの6原子環、好ましくは2つまたは3つの六原子環を含む。
従属式II−1、II−4、II−6、II−7、II−13、II−14、II−15、II−16、II−17およびII−18が、特に好ましい。
従属式IIa、IId、IIg、IIh、IIi、IIkおよびIIo、特に従属式IIaおよびIIgであって、式中Lがそれぞれの出現において互いに独立して好ましくはF、Cl、CN、OH、NOまたは1〜7個のC原子を有する任意にフッ素化されたアルキル、アルコキシまたはアルカノイル基、極めて好ましくはF、Cl、CN、OH、NO、CH、C、OCH、OC、COCH、COC、COOCH、COOC、CF、OCF、OCHF、OC、特にF、Cl、CN、CH、C、OCH、COCH、およびOCF、最も好ましくはF、Cl、CH、OCHおよびCOCHのものが、特に好ましい。
好ましくは、式IにおけるR11およびR12、R21およびR22ならびにR31およびR32は、H、F、Cl、CN、NO、OCH、COCH、COC、COOCH、COOC、CF、C、OCF、OCHF2、およびOCから、特にH、F、Cl、CN、OCHおよびOCFから、殊にH、F、CNおよびOCFから選択される。
典型的なスペーサー基(Sp)は例えば、−(CH−、−(CHCHO)−CHCH−であり、ここでoは5〜40の、特に5〜25の、極めて好ましくは5〜15の整数であり、およびpは1〜8の整数、特に1、2、3または4である。
特に、媒体は、式A−Iで表される1種または2種以上の化合物であって、式中R11−MG11−およびR12−MG12−が互いに同一である該化合物を含む。
本発明のもう1つの好ましい態様において、媒体は、式A−Iで表される1種または2種以上の化合物であって、式中R11−MG11−およびR12−MG12−が互いに異なる該化合物を含む。
特に、媒体は、式A−IIで表される1種または2種以上の化合物であって、式中R21−MG21−およびR22−MG22−が互いに同一である該化合物を含む。
本発明のもう1つの好ましい態様において、媒体は、式A−IIで表される1種または2種以上の化合物であって、式中R21−MG21−およびR22−MG22−が互いに異なる該化合物を含む。
特に、媒体は、式A−IIIで表される1種または2種以上の化合物であって、式中R31−MG31−およびR32−MG32−が互いに同一である該化合物を含む。
本発明のもう1つの好ましい態様において、媒体は、式A−IIIで表される1種または2種以上の化合物であって、式中R31−MG31−およびR32−MG32−が互いに異なる該化合物を含む。
式A−IIIで表される化合物であって、式中メソゲン性基MG31およびMG32が1つ、2つまたは3つの6原子環を含む該化合物が特に好ましく、以下に一覧される式IIから選択されるメソゲン性基である該化合物がとても好ましい。
式A−IIIにおけるMG31およびMG32に対し、従属式II−1、II−4、II−6、II−7、II−13、II−14、II−15、II−16、II−17およびII−18が特に好ましい。これらの好ましい基において、Zはそれぞれの場合において独立して、式IIにおいて与えられるZの意味の1つを有する。好ましくはZは、−COO−、−OCO−、−CHCH−、−C≡C−または単結合である。
とても好ましくは、メソゲン性基MG31およびMG32は、式IIa〜IIoおよびそれらの鏡像から選択される。
MG31およびMG23に対して特に好ましいのは、従属式IId、IIg、IIh、IIi、IIkおよびIIo、特に好ましくは従属式IIdおよびIIkである。
非極性基を有する化合物の場合、R11、R12、R21、R22、R31およびR32は好ましくは、15個までのC原子を有するアルキルまたは2〜15個のC原子を有するアルコキシである。
非極性基を有する化合物の場合において、R11、R12、R21、R22、R31またはR32がアルキルまたはアルコキシラジカルである、つまり末端CH基が−O−で置き換えられている場合、これは直鎖または分枝であってもよい。好ましい直鎖は、2、3、4、5、6、7または8個の炭素原子を有し、よって好ましくは、例えば、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ、ペントキシ、ヘキソキシ、ヘプトキシ、またはオクトキシ、さらにメチル、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、ノノキシ、デコキシ、ウンデコキシ、ドデコキシ、トリデコキシまたはテトラデコキシである。
オキサアルキル、つまり1つのCH基が−O−により置き換えられているものは、好ましくは、例えば、直鎖の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−オキサノニルまたは2−、3−、4−、5−、6−、7−、8−または9−オキサデシルである。
好ましいスペーサー基は、例えば、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、ジエチレンオキシエチレン、ジメチレンオキシブチレン、ペンテニレン、ヘプテニレン、ノネニレンおよびウンデセニレンである。
特に好ましいのは、式A−IおよびA−IIおよびA−IIIで表される本発明の化合物であって、式中SpそれぞれSp、それぞれSpが5〜15個のC原子を有するアルキレンを示すものである。直鎖のアルキレン基が特に好ましい。
本発明による特に好ましい媒体は、自体は液晶相を必ずしも示し、自体に良好な均質な配向を与える必要がない、少なくとも1種または2種以上のキラルドーパントを含む。
式C−IIで表される化合物およびこれらの合成は、WO 98/00428に記載される。特に好ましいのは、以下の表Dに示される、化合物CD−1である。式C−IIIで表される化合物およびこれらの合成は、GB 2 328 207に記載される。
特に好ましいのは、高度ならせんねじれ力(HTP)を有するキラルドーパント、特にWO 98/00428に開示されるものである。
さらに典型的に用いられるキラルドーパントは、例えば、商業的に利用可能なR/S−5011、CD−1、R/S−811およびCB−15である(Merck KGaA, Darmstadt, Germanyから)。
上述のキラル化合物R/S−5011およびCD−1ならびに式C−I、C−IIおよびC−IIIで表される(他の)化合物は、極めて高度ならせんねじれ力(HTP)を呈し、それゆえ本発明の目的のために特に有用である。
液晶媒体は好ましくは、好ましくは上の式C−II、特にCD−1、および/または式C−IIIおよび/またはR−5011またはS−5011から選択される、1〜5個の、特に1〜3個の、極めて好ましくは1個または2個のキラルドーパントを含み、極めて好ましくはキラル化合物はR−5011、S−5011またはCD−1である。
液晶媒体におけるキラル化合物の量は、全体の混合物の好ましくは1〜20%、特に1〜15%、極めて好ましくは1〜10重量%である。
成分Bにおいて、式B−I−1〜B−I−の、好ましくは式B−I−2および/またはB−I−4の、最も好ましくはB−I−4の群から選択される、式B−Iで表される1種または2種以上のネマトゲンを含む液晶媒体が、さらに好ましい
式中、パラメーターは上で与えられる意味を有し、および好ましくは
B1は、12個までのC原子を有するアルキル、アルコキシ、アルケニルまたはアルケニルオキシであり、および
B1およびLB2は独立して、HまたはFである、好ましくは1つがHでありかつ他がHまたはFである、および最も好ましくは両方がHである。
成分Bにおいて、式B−II−1およびB−II−2の、好ましくは式B−II−2および/またはB−II−4の、最も好ましくは式B−II−1の群から選択される、式B−IIで表される1種または2種以上のネマトゲンを含む液晶媒体がさらに好ましい
式中、パラメーターは上で与えられる意味を有し、および好ましくは
B21およびRB22は独立して、12個までのC原子を有するアルキル、アルコキシ、アルケニルまたはアルケニルオキシであり、より好ましくはRB21はアルキルでありかつRB22はアルキル、アルコキシまたはアルケニルであり、および式B−II−1において、最も好ましくはアルケニル、特にビニルまたは1−プロペニル、および式B−II−2において最も好ましくはアルキルである。
成分Bにおいて、式B−IIIで表される、好ましくは式B−III−1で表される1種または2種以上のネマトゲンを含む液晶媒体がさらに好ましい
式中、パラメーターは上で与えられる意味を有し、および好ましくは
B31およびRB32は独立して、12個までのC原子を有するアルキル、アルコキシ、アルケニルまたはアルケニルオキシ、より好ましくはRB31はアルキルでありかつRB32はアルキルまたはアルコキシ、および最も好ましくはアルコキシであり、ならびに
B31およびLB32は独立して、HまたはFであり、好ましくは1つがFでありかつ他がHまたはFであり、および最も好ましくは両方がFである。
本発明による液晶媒体は、さらなる添加剤を通常の濃度で含有してもよい。これらのさらなる成分の合計濃度は、全体の混合物に基づき、0.1%〜10%の、好ましくは0.1%〜6%の範囲である。それぞれ用いられる個々の化合物の濃度は、好ましくは0.1%〜3%の範囲である。これらのおよび類似の添加剤の濃度は、本願における液晶媒体の液晶成分および化合物の濃度の値および範囲に対し考慮に入れない。これはまた、ホスト媒体の成分のそれぞれの化合物の濃度が特定される場合にカウントされない、混合物において用いられる二色性色素の濃度にもあてはまる。それぞれの添加剤の濃度は常に、最終的にドープされた混合物に対して与えられる。
本発明による液晶媒体は、数種の化合物、好ましくは3〜30の、より好ましくは4〜20のおよび最も好ましくは4〜16の化合物からなる。これらの化合物は、慣用の方式で混合される。原則として、より少量で用いられる化合物の必要量を、より大量で用いられる化合物へと溶解させる。温度がより高い濃度で用いられる化合物の透明点よりも上である場合、溶解のプロセスの完了を観察することは、特に容易である。しかし、例えば、例えば化合物の均質なまたは共融混合物であることができる、いわゆる前混合を用いる、またはその成分が混合物自体を用いるようになっている、いわゆるマルチボトルシステムを用いる、他の慣用の方法により、媒体を調製することもまた可能である。
特に好ましい混合物概念を、以下に示す:(用いられる略号は、表Aにおいて説明する)。
本発明による混合物は、好ましくは以下を含む
− 成分Aとして、式A−I〜A−IIIの群から選択される1種または2種以上の
化合物、好ましくは
− 式A−Iで表される1種または2種以上の化合物、および式A−IIで表さ
れる1種または2種以上の化合物、または
− 式A−Iで表される1種または2種以上の化合物、および式A−IIIで表
される1種または2種以上の化合物、または
− 式A−IIで表される1種または2種以上の化合物、および式A−IIIで
表される1種または2種以上の化合物、または、
− 最も好ましくは、式A−Iで表される1種または2種以上の化合物、および
式A−IIで表される1種または2種以上の化合物、および式A−IIIで
表される1種または2種以上の化合物、
− 好ましくは、全体の混合物の90重量%未満の、より好ましくは60〜90重
量%の範囲の、より好ましくは70〜90重量%の範囲の、および最も好ましく
は70〜85重量%の範囲の合計濃度で、好ましくはこれらの混合物が以下から
選択される
− 式A−I(つまり、エーテル結合二量体)で表される1種または2種以
上の化合物を、成分Aに基づき、好ましくは40%未満の、より好まし
くは30%未満の濃度で、特に好ましくは式A−I−1〜A−I−3で
表される1種または2種以上の化合物、および特に好ましくは式N−G
IGIGI−O−n−O−GGG−Nの群から選択される、特にN−G
IGIGI−9−GGG−Nであり、存在するなら、成分Aに基づき、
好ましくは濃度>5%で、特に10〜30%、
および/または
式A−II(つまり、メチレン結合二量体)で表される1種または2種
以上の化合物を、成分Aに基づき、好ましくは60%未満の、より好ま
しくは40%未満の、例外的な場合においてはまた80〜100%の、
およびこれらの場合において好ましくは90〜100%の濃度で、特に
好ましくは式A−II−1〜A−II−4で表される1種または2種以
上の化合物、および特に好ましくは式F−UIZIP−n−PZU−F
の群から選択される、特にFUIZIP−7−PZU−Fおよび/また
はF−UIZP−9−PZU−Fであり、成分Aに基づき、好ましくは
5%以上の、特に10〜20%の濃度、
および/または
− 式A−III(つまり、エステル結合二量体)で表される1種または2
種以上の化合物を、成分Aに基づき、好ましくは80%未満の、より好
ましくは70%未満の濃度で、特に好ましくは式A−III−1〜A−
III−11で表される1種または2種以上の化合物、および特に好ま
しくは式F−PGI−ZI−n−Z−GP−FおよびF−PGI−ZI
−n−Z−GP−Fの群から選択される、好ましくはF−PGI−7−
GP−Fおよび/またはF−PGI−9−GP−Fおよび/またはN−
PGI−7−GP−Nおよび/またはN−PGI−9−GP−Nであり
、成分Aに基づき、好ましくは5%以上の、特に15〜30%の濃度、
および/または
− 成分Bとして、式B−I〜B−IIIの群から選択される1種または2種以上の
化合物、好ましくは
− 式B−Iで表される1種または2種以上の化合物および式B−IIで表され
る1種または2種以上の化合物、または
− 式B−Iで表される1種または2種以上の化合物および式B−IIIで表さ
れる1種または2種以上の化合物、または
− 式B−IIで表される1種または2種以上の化合物および式B−IIIで表
される1種または2種以上の化合物、または
− 式B−Iで表される1種または2種以上の化合物および式B−IIで表され
る1種または2種以上の化合物および式B−IIIで表される1種または2
種以上の化合物、
− 好ましくは、全体の混合物の40%以下、好ましくは5〜40%の、より好まし
くは10〜30%の、および最も好ましくは10〜20重量%の範囲の合計濃度
で、好ましくはこれらの化合物は式B−Iおよび/またはB−IIおよび/また
はB−IIIから選択され、ならびに特に好ましくは以下の式PP−n−N、P
PP−n−N、CC−n−V、CC−n−V1、CEPGI−n−m、PY−n
−Om、CCY−n−Om、CPY−n−OmおよびPYP−n−(O)m、好
ましくはPP−5−Nおよび/またはPPP−3−Nおよび/またはCC−3−
Vおよび/またはCC−4−Vおよび/またはCC−5−Vおよび/またはCC
−3−V1および/またはCC−4−V1および/またはCEPGI−3−2お
よび/またはCEPGI−5−2および/またはPY−3−O4の群から選択さ
れ、全体としての混合物に基づき、化合物あたり、好ましくは1%以下の、特に
は2〜10%の範囲の濃度で、
および/または
− 成分Cとして、1種または2種以上のキラル化合物、合計濃度で、全体の混合物の、
好ましくは1〜20重量%の、特に1〜15重量%の、とても好ましくは1〜10重
量%の範囲で、好ましくは、これらの化合物は式C−I、C−II、およびC−II
I、特にはR−5011またはS−5011またはCD−1から選択され、特に好ま
しくは以下を含む
− R−5011、S−5011またはCD−1を、全体としての混合物に基づき、好ま
しくは1%以上の、特には1〜20%の濃度で、特に好ましくは
− ULH方式でのディスプレイに対し1〜3%の、特には2%のR−5011またはS
−5011、USH方式でのディスプレイに対し特には4.5%のR−5011また
はS−5011、または言及される好ましい濃度での、R−5011またはS−50
11と同じコレステリックピッチを誘導する濃度でのもう1つのキラル材料。
メソゲン媒体に対するさらに好ましい条件は、以下のとおりである。それらは互いにおよび上に言及される条件から独立して充足される。しかし、好ましくは、これらの条件のおよび上に言及される条件の2つ、3つ、4つまたは5つ以上が、同時に充足される。
媒体は好ましくは、成分Bに基づき、40%以上の、好ましくは60%以上の、メソゲン基のそれぞれにおいてちょうど2つの環を含むビメソゲンを含む。
媒体は好ましくは、それぞれのメソゲン性基においてちょうど3つの環を含む1種または2種以上のビメソゲン、および/またはメソゲン基の1つにおいてちょうど2つの環を含み、かつ他のメソゲン基においてちょうど3つの環を含む1種または2種以上のビメソゲンを含む。
媒体は好ましくは、1種または2種以上の非対称のビメソゲンを、成分Aに基づき、好ましくは全体としての混合物に基づき、好ましくは50%以上の合計濃度で含む。
さらに、特に好ましい条件は、混合物が低い絶対値のΔεを有すること、しかし好ましくは、特にT(N,I)〜0.8T(N,I)の温度において、誘電的に正であることである。好ましくは、Δεは好ましくは、T(N,I)〜ULHテクスチャがなお安定である温度、少なくとも40℃までへの下方の温度の温度において、誘電的に正である。好ましくは、これらの温度におけるΔεの値は、3より小さく、より好ましくは0より大きく〜2より小さい範囲である。この点において、Δεの値がより低い温度において負になると、そのとき好ましくは−1より大きく〜0より小さい範囲であるということは、あまり重要ではない。
式A−I、A−IIおよびA−IIIで表されるビメソゲン化合物およびこれらを含む液晶媒体は、液晶ディスプレイ、例えばSTN、TN、AMD−TN、温度補償、ゲスト−ホスト、相変化または表面安定化またはポリマー安定化コレステリックテクスチャ(SSCT、PSCT)ディスプレイなどにおいて、特にフレキソエレクトリックデバイスにおいて、能動および受動光学素子、例えば偏光板、補償板、反射板、配向層、カラーフィルターまたはホログラフィック素子において、接着剤、異方性機械特性を有する合成樹脂、コスメティクス、診断薬、液晶顔料において、装飾および保安用途のために、非線形光学、光学式情報ストレージにおいて、またはキラルドーパントとして用いることができる。
式A−I、A−IIおよびA−IIIで表される化合物およびその得ることができる混合物は、フレキソエレクトリック液晶ディスプレイに対し特に有用である。それゆえ、本発明のもう1つの目的は、式A−I、A−IIおよびA−IIIで表される1種または2種以上の化合物を含む、または式A−I、A−IIおよびA−IIIで表される1種または2種以上の化合物を含む液晶媒体を含む、フレキソエレクトリックディスプレイである。
式A−Iおよび/またはA−IIおよび/またはA−IIIで表される化合物を含む本発明のメソゲン性混合物は、それらのコレステリック相において、専門家に公知の方法、例えば表面処理または電解により、異なる配向へと整列する。例えば、これらはプラナー(グラジャン)状態へと、フォーカルコニック状態へと、またはホメオトロピック状態へと配向させることができる。強力な双極子モーメントを有する極性基を含む式Iで表される本発明の化合物はさらに、フレキソエレクトリック切り替えを施すことができ、それゆえ電気光学スイッチまたは液晶ディスプレイにおいて用いることができる。
本発明の好ましい態様による異なる配向状態の間の切り替えは、以下において詳細に、式A−Iおよび/またはA−IIおよび/またはA−IIIで表される化合物を含む本発明の混合物の例に対して、例示的に記載される。
本発明による媒体における全ての化合物の合計濃度は、100%である。
この好ましい態様によると、試料は電極層、例えばITO層で被覆された2つの平面平行ガラス板を含むセルへと配置され、コレステリックらせんの軸がセル壁に垂直に配向されるプラナー状態へとそのコレステリック相中に整列される。この状態はグラジャン状態としてもまた、そして例えば偏光顕微鏡で観察される試料のテクスチャはグラジャンテクスチャとして知られている。プラナー配向は、例えばセル壁の表面処理により、例えばポリイミドなどの配向層でのラビングおよび/または被覆により達成することができる。
高品質な配向およびわずかな欠陥のみを有するグラジャン状態はさらに、試料を等方相へと加熱し、次いでキラルネマチック−等方相転移近傍の温度でキラルネマチック相へと冷却し、そしてセルをラビングすることにより達成することができる。
プラナー状態において、材料のらせんピッチおよび平均屈折率に依存して、試料は、反射の中心波長で、入射光の選択的反射を示す。
電界が、例えば10Hz〜1kHzの周波数、および12Vrms/μmの振幅で電極へと適用されるとき、試料は、らせんが解かれ、分子が電界と平行に、つまり電極の平面と垂直に配向されるホメオトロピック状態へと切り替えられる。ホメオトロピック状態において、試料は通常の日光中で見るときは透過性であり、交差した偏光板の間に配置されるときは黒色に見える。
ホメオトロピック状態において電界が低減または除去されると、試料は、らせん軸が電界と垂直に、つまり電極の平面と平行に配向する、らせん状にねじれた構造を呈する、フォーカルコニックテクスチャを採る。フォーカルコニック状態はまた、そのプラナー状態において試料に弱い電界のみを適用することにより達成することができる。フォーカルコニック状態において、通常の日光中で見る際に試料は散乱し、交差偏光板中で明るく見える。
異なる配向状態における本発明の化合物の試料は、異なる光の透過を呈する。それゆえ、それぞれの配向状態、ならびにその配向の質は、適用する電界強さに依存して、試料の光透過を測定することにより、制御することができる。このようにして、特定の配向状態およびこれらの異なる状態の間の転移を達成するために要する電界強さもまた、決定することができる。
式Iで表される本発明の化合物の試料において、上述のフォーカルコニック状態は多くの無秩序な複屈折小ドメインからなる。好ましくはセルの追加のせん断を有する、フォーカルコニックテクスチャの核生成のための電界よりも大きな電界を適用することにより、広大な、良好に配向された領域において、らせん軸が電極の平面に平行である、均質に配向されたテクスチャが達成される。最先端のキラルネマチック材料の文献、例えばP. Rudquist et al., Liq. Cryst. 23 (4), 503 (1997)などによると、このテクスチャはまた均質に位置するらせん(ULH)テクスチャとも呼ばれる。このテクスチャは、本発明の化合物のフレキソエレクトリック特性を特徴付けるために必要である。
電界を増加または低減させる際のラビングしたポリイミド基板上の式Iで表される本発明の化合物の試料において典型的に観察されるテクスチャの順序を、以下に示す:
ULHテクスチャから開始して、本発明のフレキソエレクトリック化合物および混合物は、電界の適用によりフレキソエレクトリック切り替えに施すことができる。これにより、セル基板の平面における材料の光学軸の回転が引き起こされ、交差偏光板の間に材料を配置させる際に透過の変化を導き出す。本発明の材料のフレキソエレクトリック切り替えはさらに、上記の導入部および実施例において詳細に記載される。
フォーカルコニックテクスチャから開始して、例えば10kHzの、高周波数の電界を試料に適用し、一方でアイソトロピック相からコレステリック相へとゆっくりと冷却し、セルをせん断することにより、ULHテクスチャを獲得することもまた可能である。電界周波数は、異なる化合物に対し異なり得る。
式Iで表されるビメソゲン化合物は、顕微鏡的に均質な配向で容易に整列させ、高値の弾性定数k11および高いフレキソエレクトリック係数eを液晶媒体中に導くことができるので、フレキソエレクトリック液晶ディスプレイにおいて特に有用である。
液晶媒体は、好ましくは、
11<1×10−10N、好ましくは<2×10−11Nおよびフレキソエレクトリック係数
e>1×10−11C/m、好ましくは>1×10−10C/m
を呈する。
フレキソエレクトリックデバイスにおける使用とは別に、本発明のビメソゲン化合物ならびにその混合物はまた、他のタイプのディスプレイならびに他の光学および電気光学用途、例えば光学補償膜または偏向膜、カラーフィルター、反射コレステリック液晶(reflective cholesterics)、旋光パワー(optical rotatory power)および光学式情報ストレージなどに好適である。
本発明のさらなる側面は、セル壁がハイブリッド配向(hybrid alignment)条件を呈するディスプレイセルに関する。用語「ハイブリッド配向」またはディスプレイセルにおけるもしくは2つの基板の間の液晶またはメソゲン材料の配向(orientation)は、第1のセル壁に隣接するまたは第1の基板上のメソゲン基がホメオトロピック配向を呈し、第2のセル壁に隣接するまたは第2の基板状のメソゲン基がプラナー配向を呈することを意味する。
用語「ホメオトロピック配向」またはディスプレイセルにおけるもしくは基板上における液晶またはメソゲン材料の配向は、液晶またはメソゲン材料におけるメソゲン基がそれぞれ、セルまたは基板の平面に対して実質的に垂直に配向することを意味する。
用語「プラナー配向」またはディスプレイにおけるもしくは基板上の液晶もしくはメソゲン材料の配向は、液晶またはメソゲン材料におけるメソゲン基がそれぞれ、セルまたは基板の平面に対し実質的に平行に配向することを意味する。
本発明の好ましい態様によるフレキソエレクトリックディスプレイは、2つの平行基板、好ましくは内側表面にインジウムスズ酸化物(ITO)などの透明導電層で被覆されたガラス基板、および該基板の間に設けられてなるフレキソエレクトリック液晶を含み、液晶媒体に関し、内側基板表面の1つがホメオトロピック配向状態を呈し、反対側の内側基板表面がプラナー配向状態を呈することを特徴とする。
プラナー配向は、例えば、基板の最上部(top)に適用される、例えばラビングしたポリイミドまたはスパッタリングしたSiOなどの配向層により、達成することができる。
代替的に、つまり追加の配向層を適用することなく、基板を直接的にラビングすることもまた可能である。例えば、ラビングは、ラビング布、例えばベルベット布により、またはラビング布で被覆した平棒で達成することが可能である。本発明の好ましい態様において、ラビングは少なくとも1つのラビングローラー、例えば基板にわたってブラシングする高速回転ローラーなどにより、または少なくとも2つのローラーの間に基板を置くことにより達成され、それぞれの場合においてローラーの少なくとも1つは任意にラビング布で被覆されている。本発明のもう1つの好ましい態様において、ラビングは、好ましくはラビング布で覆われているローラーの周りに、規定された角度で少なくとも部分的に基板を包むことにより達成される。
ホメオトロピック配向は、例えば、基板の最上部に被覆された配向層により達成することができる。ガラス基板上に用いられる好適な配向層は、例えば、アルキルトリクロロシランまたはレクチンであり、一方プラスチック基板に対しては配向手段としてレクチンの薄膜、シリカまたは高チルトポリイミド配向膜が使用され得る。本発明の好ましい態様において、シリカ被覆プラスチック膜が基板として用いられる。
プラナーまたはホメオトロピック配向を達成するためのさらなる好適な方法は、例えばJ. Cognard, Mol.Cryst.Liq.Cryst. 78, Supplement 1, 1-77 (1981)に記載される。
ハイブリッド配向状態を有するディスプレイセルを用いることにより、極めて高いフレキソエレクトリック切り替えスイッチ角、迅速な応答時間および良好なコントラストが達成される。
本発明によるフレキソエレクトリックディスプレイはまた、ガラス基板の代わりにプラスチック基板を含み得る。プラスチック膜基板は、上述のラビングローラーによるラビング処理に対し特に好適である。
本発明のもう1つの目的は、式Iで表される化合物が、ネマチック液晶混合物へと添加されるときに、ネマチックの下の相を作り出すことである。
したがって、本発明による式Iで表されるビメソゲン化合物は、第2のネマチック相を通常はこの相の兆候を示さないネマチック混合物において誘発させることを許容する。さらに、式Iで表される化合物の量を変化させることにより、第2のネマチック相の相挙動を要求される温度へと合わせることを許容する。
これに対する例が与えられ、その得られることができる混合物はフレキソエレクトリック液晶ディスプレイに対し特に好適である。それゆえ、本発明のもう1つの目的は、第2のネマチック相を呈する式Iで表される1種または2種以上の化合物を含む液晶媒体である。
さらなる労力なしに、当業者は、前述の記載を利用し、本発明をその最大限の程度にまで利用することができる。それゆえ以下の例は、単なる説明として考えられるべきであり、本開示の残りの部分を、全くいかようにも限定するものではない。
文脈が他に明確に示さなければ、本明細書で用いられる複数形の用語は本明細書中では単数形も含むものと解され、逆もまたあてはまる。
本明細書および本明細書の特許請求の範囲にわたって、用語「含む(comprise)」および「含有する(contain)」ならびにこれらの用語の変形、例えば「含んでいる(comprising)」および「含む(comprises)」は、「含むがそこへと限定しない(including but not limited to)」ことを意味し、他の成分を除外することを意図しない(および除外しない)。
本願をとおして、これらの角度が、例えば3芳香族環、5芳香族環または5芳香族環など、小さい環の一部分であるなど、他に制限されなければ、いくつかの場合においていくつかの構造式においてこれらの角度は正確には表されてはいないが、3つの隣接する原子に結合するC原子における結合の、例えばC=CもしくはC=O二重結合の、または例えばベンゼン環における角度は120°であること、ならびに2つの隣接する原子に結合するC原子における結合の、例えばC≡CにおけるもしくはC≡N三重結合における、もしくはアリル位C=C=Cにおける角度が180°であることが、当業者に理解されるべきである。
本発明の前述の態様に対する変化形もまたなされることができ、一方でなお本発明の範囲内にあると考えられるべきであろう。本明細書において開示されるそれぞれの特徴は、他に述べられない限り、同じ、均等のまたは類似の目的の役割をする代替の特徴により置き換えられてもよい。それゆえ、他に述べない限り、開示されるそれぞれの特徴は、一般的な一連の均等なまたは類似の特徴の一例にすぎない。
本明細書に開示される特徴の全ては、かかる構成および/またはステップの少なくともいくつかが互いに排他的である組み合わせを除き、任意の組合せで組み合わせてもよい。特に、本発明の好ましい組み合わせが本発明の全ての側面へと適用可能であり、任意の組合せで用いてもよい。同様に、必須でない組み合わせに記載される特徴は、(組み合わせにおいてではなく)別異に用いてもよい。
前述のおよび以下の例において、他に示されない限り、全ての温度は未修整でセルシウス度で設定され、全ての部およびパーセントは重量によってである。
以下の略号は、液晶化合物の液晶相挙動を説明するために用いられる:K=結晶;N=ネマチック;N2=第2のネマチック;S=スメクチック;Ch=コレステリック;I=アイソトロピック;Tg=ガラス転移。記号の間の数字は、℃での相転移温度を示す。
本願においておよび特に以下の例において、液晶化合物の構造は、「頭文字(acronym)」とも称される、略号により表される。略号の対応する構造への変換は、以下の3つの表A〜Cにより単純明快である。
全ての基C2n+1、C2m+1およびC2l+1は、好ましくはそれぞれn、mおよびl個のC原子を有する直鎖アルキル基であり、全ての基C2n、C2mおよびC2lは、好ましくはそれぞれ(CH、(CHおよび(CHであり、ならびに−CH=CH−は好ましくは、トランス−それぞれEビニレンである。
表Aは、環要素に関して用いられる符号を、表Bは結合基に関するもの、および表Cは分子の左手側および右手側末端基に関する符号に関するものを羅列する。
表Dは、例示的な分子構造をそれらのそれぞれのコードとともに一覧する。
表A:環要素
表B:結合基
表C:末端基
ここで、nおよびmは整数であり、および3点ドット「...」はこの表の他の符号に対するスペースを示す。
好ましくは、本発明による液晶は、式Iで表される化合物に加え、以下の表の式で表される化合物の群から選択される1種または2種以上の化合物を含む。
表D
混合物例
混合物例1:混合物M1
この混合物は、ULH方式に対して特に良好に好適である。これを、典型的には5.4μmの、好適なセルギャップのポリイミド配向層(例えばAL3046)での逆平行(anti-parallel)ラビングセルにおいて調査する。
これは、20℃〜90℃の(キラル)ネマチック相の範囲を有する。コレステリックピッチ(P)は300nmであり、フレキソエレクトリック比(e/K)は3.6V−1であり、両方とも35℃の温度で決定する。電界を0V/μm)から約3.0Vμm)へと変化させ、電界の範囲にわたって0°から約27.5°に増加するチルト角(Θ)を誘導した。
それは、スイッチオン(τオン)に対し3.0V/μmの電界において約1msのおよび3.5V/μmの電界において約0.5msの二重の応答時間を有し、つまり、応答時間の合計(τオン、駆動+τオフ、駆動)は3.0V/μm以上の電界において1msの下である。緩和のみによりスイッチオフに対する応答時間の合計(τオン、駆動+τオフ、非駆動)は、3.0V/μm以上の電界において5msより下である。ここで、スイッチオンに対する二重の応答時間(τオン)は、混合物を能動的(actively)にスイッチオンにならびにオフにすることができるため、いくつかの適用に関し決定的な特徴である。
空のセル(100%の参照のため)に対するこの混合物の交差偏光板下の透過は、3.0V/μmの電界において切替して、60%の最大値を有する。3.5V/μmの電界において、この混合物の相対透過は約58%である。おそらくは、最大では、透過は、らせんの不十分な配向により限定される:ULHのいくつかは、要求される方向に対し所望でない角度である。
混合物例2および比較混合物例2
比較混合物例2: 混合物C2
比較混合物を、混合物例1のもとで記載したように調査する。
それは、20℃より下〜97℃の(キラル)ネマチック相の範囲を有する。コレステリックピッチ(P)は310nmであり、フレキソエレクトリック比(e/K)は4.41V−1であり、両方とも35℃の温度で決定される。オンおよびオフの両方のスイッチ駆動に対する合計応答時間(τオン、駆動+τオフ、駆動)は、3.33V/μmの電界において3.9msである。
混合物例2:混合物M2
10%の以下の混合物(混合物N1)、
これは以下の物性を有する:
N,I=103.6C;
Δn=0.124@25C;
Δε=−2.8@25C;および
γ=114mPa.s、
を、それぞれの比較例の90%の混合物C2に添加する。
得られた混合物(M2)を、混合物例1のものとで記載したように調査する。これは、2℃〜102℃の(キラル)ネマチック相の範囲を有する。コレステリックピッチ(P)は363nmであり、フレキソエレクトリック比(e/K)は3.21V−1であり、両方とも35℃の温度で決定する。合計の応答時間(τオン、駆動+τオフ、非駆動)は6ms(τオン、駆動=1msおよびτオフ、非駆動=5.2ms)であり、全て3.33V/μmの電界においてである。
混合物例3および比較混合物例3
比較混合物例3:混合物C3
この比較混合物を、混合物例1および2のもとで記載したように調査する。
これは、(キラル)ネマチック相からの64℃の透明点を有する。コレステリックピッチ(P)は348nmであり、フレキソエレクトリック比(e/K)は5.2V−1であり、両方とも35℃の温度で決定した。合計の応答時間(τオン、駆動+τオフ、非駆動)は、3.33V/μmの電界において8.4msである。
混合物例3:混合物M3
10%の以下の二元混合物(混合物N2)、
を、それぞれの比較例の90%の混合物C3に添加する。
得られた混合物(M3)を、混合物例1および2のもとで記載したように調査する。これは、(キラル)ネマチック相からの70℃の透明点を有する。コレステリックピッチ(P)は283nmであり、フレキソエレクトリック比(e/K)は3.7V−1であり、両方とも35℃の温度で決定した。合計の応答時間(τオン、駆動+τオフ、非駆動)は、3.33V/μmの電荷において5.5m satである。
混合物例4
混合物M4
この混合物を、混合物例1のもとで記載したように調査する。
混合物例5
混合物M5
この混合物を、混合物例1のもとで記載したように調査する。
混合物例6
混合物M6
この混合物を、混合物例1のもとで記載したように調査する。

Claims (14)

  1. 式A−I〜A−IIIで表される化合物の群から選択されるビメソゲン化合物からなる第1の成分、成分A
    式中
    11およびR12、R21およびR22ならびにR31およびR32はそれぞれ独立して、H、F、Cl、CN、NCSまたは1〜25個のC原子を有し、非置換であるか、ハロゲンもしくはCNによって単置換もしくは多置換されていてもよいアルキル基であって、1つまたは2つ以上の非隣接のCHが、それぞれの場合において互いに独立して、−O−、−S−、−NH−、−N(CH)−、−CO−、−COO−、−OCO−、−O−CO−O−、−S−CO−、−CO−S−、−CH=CH−、−CH=CF−、−CF=CF−または−C≡C−により、酸素原子が互いにへと直接的に結合しないように、置き換えられていることもまた可能である該アルキル基であり、
    MG11およびMG12、MG21およびMG22ならびにMG31およびMG32はそれぞれ独立して、メソゲン基であり、
    Sp、SpおよびSpは互いに独立して、5〜40個のC原子を含むスペーサー基であり、ここで1つまたは2つ以上の非隣接のCH基はまた、O−MG11および/またはO−MG12に結合するSpの、MG21および/またはMG22に結合するSpのならびにX31およびX32に結合するSpのCH基を除いて、−O−、−S−、−NH−、−N(CH)−、−CO−、−O−CO−、−S−CO−、−O−COO−、−CO−S−、CO−O−、−CH(ハロゲン)−、−CH(CN)−、−CH=CH−または−C≡C−により置き換えられていてもよいが、(分子内において)2つのO原子が互いに隣接せず、2つの−CH=CH−基が互いに隣接せず、かつ−O−CO−、−S−CO−、−O−COO−、−CO−S−、−CO−O−および−CH=CH−から選択される2つの基が互いに隣接しないようにであり、ならびに
    31およびX32は、互いに独立して、−CO−O−、−O−CO−、−CH=CH−、−C≡C−または−S−から選択される結合基であり、および、代わりに、それらの1つはまた−O−または単結合のいずれかであってもよく、およびさらに代わりに、それらの1つは−O−でかつ他の1つが単結合であってもよい、
    B−I〜B−IIIで表される化合物の群から選択される、ネマトゲン化合物からなる第2の成分、成分B
    式中
    B1、RB21およびRB22ならびにRB31およびRB32は互いに独立して、H、F、Cl、CN、NCSまたは非置換であるか、ハロゲンもしくはCNによって単置換もしくは多置換されていてもよい、1〜25個のC原子を有する直鎖または分枝のアルキル基であって、1つまたは2つ以上の非隣接のCH基がそれぞれの出現において互いに独立して、−O−、−S−、−NH−、−N(CH)−、−CO−、−COO−、−OCO−、−O−CO−O−、−S−CO−、−CO−S−、−CH=CH−、−CH=CF−、−CF=CF−または−C≡C−により酸素原子が互いにへと直接的に結合しないように置き換えられていることもまた可能である該アルキルであり、
    B11、LB12、LB22およびLB31は互いに独立してHまたはFであり、
    B1は、F、Cl、CN、NCS、好ましくはCNであり、
    B1、ZB2およびZB3はそれぞれの出現において独立して、−CH−CH−、−CO−O−、−O−CO−、−CF−O−、−O−CF−、−CH=CH−または単結合であり、
    nは、1、2または3である、
    ならびに
    1種または2種以上のキラル分子からなる第3の成分、成分C
    を含む、メソゲン媒体であって、
    式A−IIで表される1種または2種以上の化合物を含む、前記メソゲン媒体。
  2. 式A−I〜A−IIIから選択される1種または2種以上の化合物を含む請求項1に記載のメソゲン媒体であって、MG11およびMG12、MG21およびMG22ならびにMG31およびMG32が互いに独立して、式II

    −A−(Z−A− II

    式中
    は、−COO−、−OCO−、−O−CO−O−、−OCH−、−CHO−、−CHCH−、−(CH−、−CFCF−、−CH=CH−、−CF=CF−、−CH=CH−COO−、−OCO−CH=CH−、−C≡C−または単結合であり、
    およびAはそれぞれの出現において互いに独立して、1,4−フェニレン、ここで加えて1つまたは2つ以上のCH基はNにより置き換えられていてもよい、トランス−1,4−シクロヘキシレン、ここで、加えて、1つまたは2つの非連接のCH基はOおよび/またはSにより置き換えられていてもよい、1,4−シクロヘキセニレン、1,4−ビシクロ−(2,2,2)−オクチレン、ピペリジン−1,4−ジイル、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、シクロブタン−1,3−ジイル、スピロ[3.3]ヘプタン−2,6−ジイルまたはジスピロ[3.1.3.1]デカン−2,8−ジイルであり、全てのこれらの基は非置換であるか、F、Cl、CN、または1〜7個のC原子を有するアルキル、アルコキシ、アルキルカルボニルまたはアルコキシカルボニル基、ここで1つまたは2つ以上のH原子はFまたはClにより置換されていてもよい、で単置換、二置換、三置換または四置換されていることが可能である、
    mは、0、1、2または3である
    から選択されることを特徴とする、前記メソゲン媒体。
  3. 式A−I〜A−IIIから選択される1種または2種以上の化合物を含む請求項1または2に記載のメソゲン媒体であって、MG11およびMG12、MG21およびMG22ならびにMG31およびMG32がそれぞれおよび独立して以下の式
    式中、Lはそれぞれの出現において互いに独立して、F、Cl、CN、OH、NOまたは1〜7個のC原子を有する任意にフッ素化されたアルキル、アルコキシまたはアルカノイル基であり、およびrはそれぞれの出現において互いに独立して、0、1、2、3または4である
    およびその鏡像から選択されることを特徴とする、前記メソゲン媒体。
  4. 式A−Iで表される1種または2種以上の化合物を含むことを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一項に記載のメソゲン媒体。
  5. 式A−IIIで表される1種または2種以上の化合物を含むことを特徴とする、請求項1〜のいずれか一項に記載のメソゲン媒体。
  6. 式B−Iで表される1種または2種以上の化合物を含むことを特徴とする、請求項1〜のいずれか一項に記載のメソゲン媒体。
  7. 式B−IIで表される1種または2種以上の化合物を含むことを特徴とする、請求項1〜のいずれか一項に記載のメソゲン媒体。
  8. 式B−IIIで表される1種または2種以上の化合物を含むことを特徴とする、請求項1〜のいずれか一項に記載のメソゲン媒体。
  9. 式B−I〜B−IIIからなる群から選択される化合物からなる、成分Bを、全体としての媒体に基づき40%以下の濃度で含むことを特徴とする、請求項1〜のいずれか一項に記載のメソゲン媒体。
  10. 第2のネマチック相を呈することを特徴とする、請求項1〜のいずれか一項に記載のメソゲン媒体。
  11. 請求項1〜10のいずれか一項に記載のメソゲン媒体の、液晶デバイスにおける使用。
  12. 請求項1〜10のいずれか一項に記載のメソゲン媒体を含む、液晶デバイス。
  13. フレキソエレクトリックデバイスであることを特徴とする、請求項12に記載の液晶デバイス。
  14. 2つの平面平行電極であって、それらの内側表面がプラナー、逆平行配向状態を呈する、該電極を含むことを特徴とする、請求項12または13に記載の液晶デバイス。
JP2015513038A 2012-05-25 2013-05-10 メソゲン媒体および液晶ディスプレイ Expired - Fee Related JP6240171B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP12004080.3 2012-05-25
EP12004080 2012-05-25
PCT/EP2013/001390 WO2013174481A1 (en) 2012-05-25 2013-05-10 Mesogenic media and liquid crystal display

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015525251A JP2015525251A (ja) 2015-09-03
JP6240171B2 true JP6240171B2 (ja) 2017-11-29

Family

ID=48520886

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015513038A Expired - Fee Related JP6240171B2 (ja) 2012-05-25 2013-05-10 メソゲン媒体および液晶ディスプレイ

Country Status (7)

Country Link
US (1) US10087370B2 (ja)
EP (1) EP2855631B1 (ja)
JP (1) JP6240171B2 (ja)
KR (1) KR20150021954A (ja)
CN (1) CN104321410B (ja)
TW (1) TWI613276B (ja)
WO (1) WO2013174481A1 (ja)

Families Citing this family (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2729549B1 (en) * 2011-07-05 2016-12-07 Merck Patent GmbH Bimesogenic compounds
KR20150036407A (ko) * 2012-07-06 2015-04-07 메르크 파텐트 게엠베하 바이메소제닉 화합물 및 메소제닉 매질
EP2870218B1 (en) * 2012-07-06 2018-05-02 Merck Patent GmbH Bimesogenic compounds and mesogenic media
JP6523953B2 (ja) * 2012-07-06 2019-06-05 メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングMerck Patent Gesellschaft mit beschraenkter Haftung ビメソゲン化合物およびメソゲン媒体
CN104583366B (zh) * 2012-08-29 2017-06-23 默克专利股份有限公司 双介晶化合物和介晶介质
US9752075B2 (en) * 2013-11-22 2017-09-05 Merck Patent Gmbh Mesogenic media and liquid crystal display
US20160289561A1 (en) * 2013-11-22 2016-10-06 Merck Patent Gmbh Bimesogenic compounds and mesogenic media
WO2016005021A1 (en) * 2014-07-11 2016-01-14 Merck Patent Gmbh Mesogenic media and liquid crystal display
JP2017524046A (ja) * 2014-07-18 2017-08-24 メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングMerck Patent Gesellschaft mit beschraenkter Haftung 液晶媒体およびそれを含む高周波コンポーネント
CN105487157A (zh) * 2014-08-13 2016-04-13 南京晶多新材料科技有限公司 一种兼作散射偏光片的电控调光膜的构造和应用
EP3212734B1 (en) * 2014-10-31 2019-05-15 Merck Patent GmbH Liquid-crystalline medium and high-frequency components comprising same
US20170343847A1 (en) * 2014-11-06 2017-11-30 Merck Patent Gmbh Light modulation element
JP2018502113A (ja) * 2014-12-30 2018-01-25 メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングMerck Patent Gesellschaft mit beschraenkter Haftung ビメソゲン化合物およびメソゲン性媒体
KR20170104614A (ko) * 2015-01-23 2017-09-15 메르크 파텐트 게엠베하 광 변조 소자
JP2018504638A (ja) * 2015-01-23 2018-02-15 メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングMerck Patent Gesellschaft mit beschraenkter Haftung 光変調素子
JP2018508817A (ja) * 2015-01-23 2018-03-29 メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングMerck Patent Gesellschaft mit beschraenkter Haftung 光変調素子
KR20170126869A (ko) * 2015-03-12 2017-11-20 제이엔씨 주식회사 액정성 화합물, 액정 조성물, 액정 내포 복합 재료 및 이들을 사용한 액정 표시 소자
CN106281359B (zh) * 2015-06-04 2019-02-15 江苏和成显示科技有限公司 液晶组合物及其显示器件
CN106281355B (zh) * 2015-06-04 2019-02-15 江苏和成显示科技有限公司 液晶介质及其应用
CN106281360B (zh) * 2015-06-04 2019-02-15 江苏和成显示科技有限公司 液晶组合物及其应用
JP2018537706A (ja) * 2015-10-23 2018-12-20 メルク・パテント・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツングMerck Patent GmbH 光変調素子
KR20180088705A (ko) * 2015-12-02 2018-08-06 메르크 파텐트 게엠베하 액정 매질 및 액정 장치
CN105549290B (zh) * 2016-02-01 2019-07-23 京东方科技集团股份有限公司 显示面板和显示装置
US20200181492A1 (en) 2016-09-14 2020-06-11 Merck Patent Gmbh Liquid crystal medium and liquid crystal device
WO2018073160A1 (en) * 2016-10-19 2018-04-26 Merck Patent Gmbh Liquid-crystalline medium
US11434426B2 (en) 2017-03-13 2022-09-06 Kent State University Fast flexoelectro-optic switching based on bimesogen-doped and polymer-stabilized vertical standing helix mode
CN111263800A (zh) * 2017-10-25 2020-06-09 默克专利股份有限公司 液晶介质及液晶装置
CN109825309B (zh) * 2017-11-23 2022-03-11 江苏集萃智能液晶科技有限公司 一种液晶组合物及其调光器件
CN111983867A (zh) * 2019-05-24 2020-11-24 江苏集萃智能液晶科技有限公司 一种双稳态调光器件
CN112442380B (zh) 2019-09-04 2022-04-01 江苏集萃智能液晶科技有限公司 液晶组合物及其调光器件
CN113736474A (zh) * 2020-05-29 2021-12-03 江苏集萃智能液晶科技有限公司 液晶组合物及其调光器件
CN113234454B (zh) * 2021-05-27 2023-04-25 重庆汉朗精工科技有限公司 一种液晶组合物及其应用
CN113429982A (zh) * 2021-06-10 2021-09-24 江苏集萃智能液晶科技有限公司 一种温度自适应液晶组合物及应用其的液晶调光器件
CN113185985B (zh) * 2021-06-30 2021-11-05 江苏集萃智能液晶科技有限公司 一种液晶组合物及应用其的双稳态液晶调光器件

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4000451B4 (de) 1990-01-09 2004-12-09 Merck Patent Gmbh Elektrooptisches Flüssigkristallschaltelement
DE69332575T2 (de) 1992-09-18 2003-11-20 Hitachi Ltd Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung
WO1998000428A1 (en) 1996-07-01 1998-01-08 Merck Patent Gmbh Chiral dopants
DE19834162A1 (de) 1997-08-13 1999-02-18 Merck Patent Gmbh Chirale Verbindungen
EP0971016B1 (en) 1998-07-08 2003-05-21 MERCK PATENT GmbH Mesogenic estradiols
GB2356629B (en) 1999-10-04 2004-09-22 Merck Patent Gmbh Bimesogenic Compounds and Flexoelectric Devices
GB0225662D0 (en) 2001-11-16 2002-12-11 Merck Patent Gmbh Liquid crystalline medium and liquid crystal display
GB0402006D0 (en) * 2004-01-30 2004-03-03 Dow Corning Ltd Liquid crystal materials
GB0414882D0 (en) 2004-07-02 2004-08-04 Univ Cambridge Tech Liquid crystal device
DE602005006845D1 (de) * 2004-12-23 2008-06-26 Merck Patent Gmbh Bimesogene verbindungen und flexoelektrische vorrichtungen
US8377519B2 (en) * 2006-06-09 2013-02-19 Merck Patent Gmbh Liquid crystalline medium and liquid crystal display
US9127200B2 (en) * 2010-05-06 2015-09-08 Merck Patent Gmbh Liquid crystalline medium and liquid crystal display
EP2729549B1 (en) 2011-07-05 2016-12-07 Merck Patent GmbH Bimesogenic compounds
US20150090935A1 (en) * 2012-05-25 2015-04-02 Merck Patent Gmbh Bimesogenic compounds and mesogenic media
US9752075B2 (en) * 2013-11-22 2017-09-05 Merck Patent Gmbh Mesogenic media and liquid crystal display

Also Published As

Publication number Publication date
JP2015525251A (ja) 2015-09-03
US20150175886A1 (en) 2015-06-25
TW201400595A (zh) 2014-01-01
CN104321410B (zh) 2017-06-16
TWI613276B (zh) 2018-02-01
US10087370B2 (en) 2018-10-02
WO2013174481A1 (en) 2013-11-28
EP2855631B1 (en) 2017-09-20
KR20150021954A (ko) 2015-03-03
CN104321410A (zh) 2015-01-28
EP2855631A1 (en) 2015-04-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6240171B2 (ja) メソゲン媒体および液晶ディスプレイ
JP6600255B2 (ja) ビメソゲン化合物およびメソゲン媒体
JP6657088B2 (ja) メソゲン媒体および液晶ディスプレイ
JP6134314B2 (ja) ビメソゲン化合物
JP6523953B2 (ja) ビメソゲン化合物およびメソゲン媒体
JP6523951B2 (ja) ビメソゲン化合物およびメソゲン媒体
JP6523952B2 (ja) ビメソゲン化合物およびメソゲン媒体
JP6360057B2 (ja) ビメソゲン化合物およびメソゲン媒体
JP6419713B2 (ja) ビメソゲン化合物およびメソゲン媒体
EP3169749B1 (en) Bimesogenic compounds and mesogenic media
JP2018501249A (ja) ビメソゲン化合物およびメソゲン性媒体
JP6441323B2 (ja) 化合物およびメソゲン媒体
JP2018501248A (ja) ビメソゲン化合物およびメソゲン性媒体
JP2018505143A (ja) ビメソゲン化合物およびメソゲン性媒体

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160510

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170322

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170621

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170703

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170913

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20171024

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20171102

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6240171

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees