JP6285629B2 - 重合性化合物ならびに液晶媒体および液晶ディスプレイにおけるその使用 - Google Patents

重合性化合物ならびに液晶媒体および液晶ディスプレイにおけるその使用 Download PDF

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Description

本発明は、重合性化合物、その製造のための方法および中間体、光学的、電気光学的および電子工学的目的のための、特にポリマーで安定化されたブルー相を有する液晶(LC)媒体およびLCディスプレイ、ならびにPSまたはPSAタイプ(「ポリマーで保持された」または「ポリマーで保持された整列」)のLCディスプレイのためのLC媒体におけるその使用、ならびにこれらの化合物を含むLC媒体およびLCディスプレイに関する。
液晶ブルー相(略してブルー相)において動作するディスプレイ素子のための媒体は、従来技術から知られている。そのようなディスプレイは、例えばWO 2004/046805 A1およびWO 2008/061606 A1に記載されている。
ブルー相は、一般的にネマチック状態から光学的にアイソトロピックな状態への転移において観察される。液晶ブルー相における媒体は、名称が示唆するように青色、しかしまた無色であり得る。現在までの努力の目的は、ブルー相の温度範囲を1度未満から実際上有用である範囲まで拡張することにあった(H. Kikuchi et al., Nature Materials (2002), 1(1), 64-68;Kikuchi, H. et al., Polymeric Materials Science and Engineering, (2003), 89, 90-91を参照)。
この目的のために、従来技術において、重合性化合物をLC媒体に加え、次にこの化合物をin situでLC媒体中で重合させることが提案された。当該プロセスにおいて生成したポリマーまたはポリマーネットワークは、ブルー相を安定化すると断言されている。
従来技術において現在まで記載されているポリマー安定化ブルー相は、例えば、モノマーとして単反応性の非メソゲン性モノマーを二反応性のメソゲン性モノマーと一緒に使用する。
WO 2005/080529 A1には、例えば単反応性および多反応性モノマーを含むポリマー安定化ブルー相が記載されている。
本発明は、ブルー相の安定化のための好適なモノマーおよび対応するポリマーを見出す目的に基づいた。ポリマーは、特に安定化されたLC相の特性に対して以下の効果を有することを意図する:
・ブルー相の広い温度範囲、
・迅速な応答時間、
・重合の際の小さい透明点差異、
・低い動作電圧(Vop)、
・温度に伴う動作電圧の小さい変動、
・動作電圧を変化させて所定のグレーシェードを達成する場合の、セルの透過率の低いヒステリシス。
さらに、良好な「電圧保持比」(VHR)を有し、高い透明点を有し、光への露光および温度に対して安定であるモノマーが、要求されている。LC材料への良好な可溶性またはLC媒体との良好な混和性が、さらにLC媒体中での良好な分布を達成するために必要である。
したがって、本発明は、特にポリマー安定化ブルー相を有するLCディスプレイにおいて使用するための、改善された重合性化合物、およびそのような化合物を含むLC媒体を提供する目的に基づく。本発明の重合性化合物は、ブルー相を安定化することを意図する。本発明のLC媒体は、特に上記で述べた特性から選択された1または2以上の改善された特性を有することを意図する。特に、LC媒体は、広いブルー相を有し、迅速な切換を可能にし、良好な電圧保持比(VHR)を有し、切換プロセスのための低い電圧(Vop)を必要とし、低いヒステリシス(ΔV)を示し、低い記憶効果(ME)を有することを意図する。LC媒体は、光への露光および温度に対して安定であることを意図する。
さらに、用語「ポリマー安定化」もまた時々使用するいわゆるPSおよびPSA(それぞれ「ポリマー保持」および「ポリマー保持整列」)ディスプレイは、従来技術から知られている。これらのディスプレイにおいて、少量(例えば0.3重量%、典型的には<1重量%)の1種または2種以上の重合性化合物を、LC媒体に加え、LCセル中への導入の後に、通常UV光重合によって、電極間の印加された電圧を伴って、または伴わずに、in situで重合させるかまたは架橋させる。反応性メソゲンまたは「RM」としても知られている重合性のメソゲン性または液晶性化合物のLC混合物への添加は、特に好適であることが明らかになった。
用語「PSA」を、他に示さない限り、PSディスプレイおよびPSAディスプレイの典型として以下で使用する。
その一方で、PS(A)原理は、種々の古典的なLCディスプレイにおいて使用されている。したがって、例えば、PSA−VA、PSA−OCB、PSA−IPS、PSA−FFSおよびPSA−TNディスプレイが、知られている。重合性化合物(単数または複数)の重合を、好ましくは、PSA−VAおよびPSA−OCBディスプレイの場合においては印加された電圧を伴って、またPSA−IPSディスプレイの場合においては印加された電圧を伴って、または伴わずに行う。試験セルにおいて示すことができるように、PS(A)方法の結果、セル中のプレティルトがもたらされる。
PSA−OCBディスプレイの場合において、例えばベンド構造を安定化することができ、したがってオフセット電圧は不必要であるかまたは低減することができる。PSA−VAディスプレイの場合において、プレティルトは、応答時間に対して正の効果を有する。PSA−VAディスプレイについて、標準的なMVAまたはPVAピクセルおよび電極配置を、使用することができる。さらに、しかしながら、例えば構造化した電極側が1つのみであることおよび突起部が存在しないことが、また十分であり、それによって、生産が著しく単純化され、同時に極めて良好なコントラスト、それと同時に極めて良好な光透過がもたらされる。
PSA−VAディスプレイは、例えばJP 10-036847 A、EP 1 170 626 A2、US 6,861,107、US 7,169,449、US 2004/0191428 A1、US 2006/0066793 A1およびUS 2006/0103804 A1に記載されている。PSA−OCBディスプレイは、例えばT.-J- Chen et al., Jpn. J. Appl. Phys. 45, 2006, 2702-2704およびS. H. Kim, L.-C- Chien, Jpn. J. Appl. Phys. 43, 2004, 7643-7647に記載されている。PSA−IPSディスプレイは、例えばUS 6,177,972およびAppl. Phys. Lett. 1999, 75(21), 3264に記載されている。PSA−TNディスプレイは、例えばOptics Express 2004, 12(7), 1221に記載されている。
PSAディスプレイは、上記の慣用のLCディスプレイと同様に、アクティブマトリックスまたはパッシブマトリックスディスプレイとして動作することができる。アクティブマトリックスディスプレイの場合において、個々のピクセルを、通常集積された非線形の能動的素子、例えばトランジスタ(例えば薄膜トランジスタまたは「TFT」)によってアドレスし、一方パッシブマトリックスディスプレイの場合において、アドレッシングを、通常多重方式によって行い、両方の方法は、従来技術から知られている。
しかしながら、例えば不適切なティルトが確立されているか、もしくは確立されていないので、または例えばいわゆる「電圧保持比」(VHRもしくはHR)がTFTディスプレイ用途に不適切であるので、LC混合物および重合性成分からなるすべての組み合わせが、PSAディスプレイに適しているわけではない。さらに、従来技術から知られているLC混合物およびRMが、PSAディスプレイにおいて使用する際に尚いくつかの欠点を有することが見出された。したがって、LC混合物に可溶であるすべての既知のRMが、PSAディスプレイにおいて使用するのに適しているわけではない。
さらに、LCホスト混合物/RMの選択された組み合わせは、可能な限り最低の回転粘度および最良の可能な電気的特性を有しなければならない。特に、それは、可能な限り最高のVHRを有しなければならない。PSAディスプレイにおいて、UV光で照射した後の高いVHRは、UV露光がディスプレイ生産プロセスの所要の部分であり、しかしまた完成したディスプレイの動作の間に通常の露光として起こるので、特に必要とされる。
特に、特に低いプレティルト角を生じるPSAディスプレイのための入手可能な新規な材料を有することが、望ましい。好ましいのは、ここで、現在まで知られている材料よりも、同一の露光時間にわたる重合の間に低いプレティルト角を生じ、および/またはその使用によって、既知の材料で達成することができる(より高い)プレティルト角が、より短い露光時間の後に既に達成されていることが可能になる材料である。したがって、ディスプレイの生産時間(「タクトタイム」)を短縮し、生産プロセスのコストを低減することが可能であった。
PSAディスプレイの生産における他の問題は、特にディスプレイにおけるプレティルト角の生成のための重合ステップ後の、残留量の重合していないRMの存在または除去である。例えば、このタイプの未反応のRMは、例えばディスプレイの完成後の動作中に制御されていない方式で重合することにより、ディスプレイの特性に悪影響を及ぼし得る。
したがって、従来技術から知られているPSAディスプレイは、しばしばいわゆる焼き付きimage stickingまたはimage burnの所望されない効果を示し、すなわち個々のピクセルの一時的なアドレッシングによってLCディスプレイにおいて作成された画像が、これらのピクセルにおける電場がスイッチオフされた後に、または他のピクセルがアドレスされた後にさえも、尚依然として視覚可能である。
したがって、PSAディスプレイの生産の間のRMの重合が、可能な限り完全に進行し、ディスプレイ中での重合していないRMの存在が、可能な限り除外されるかまたは最小限に低減されるのが、望ましい。このために、可能である最も有効であり、完全な重合を可能にする材料が、要求されている。
したがって、上記で記載した欠点を示さないかまたは小さい程度に示すに過ぎず、改善された特性を有する、PSAディスプレイならびにそのようなディスプレイにおいて使用するためのLC媒体および重合性化合物についての多大な需要が尚ある。さらに、有利な特性を有し、特に、低温においてさえも高い比抵抗、それと同時に大きい動作温度範囲、短い応答時間、ならびに低いしきい値電圧、低いプレティルト角度、グレーシェードの多重度、高いコントラストおよび広い視野角、ならびにUV露光後の電圧保持比(VHR)の高い値および、またLTSとして知られている低温安定性、すなわち自発的に晶出する個々の構成成分に対するLC混合物の安定性を促進する、PSAディスプレイおよびPSAディスプレイにおいて使用するための材料についての多大な需要がある。
したがって、本発明は、上記で示した欠点を有しないかまたは低下した程度に有するに過ぎず、可能な限り迅速かつ完全に重合し、低いプレティルト角度を可能な限り迅速に確立するのを可能にし、ディスプレイにおける画像付着の発生を低減または防止し、好ましくは同時に極めて高い比抵抗値、低いしきい値電圧および短い応答時間を可能にする新規な好適な材料、特にPSAディスプレイにおいて使用するための、後者を含むRMおよびLC媒体を提供するさらなる目的に基づく。さらに、LC媒体は、好ましいLC相特性ならびに高いVHRおよびLTS値を有しなければならない。
上記で記載した目的は、本発明において、本出願において記載した材料、プロセスおよびLCディスプレイの提供によって達成された。特に、驚くべきことに、上記で記載した目的を、そのようなLCディスプレイの生産のための、上記で記載した本発明の1種もしくは2種以上の重合性化合物を含むLC媒体を使用することにより、または本発明の1種もしくは2種以上の化合物を重合した形態で含む、ブルー相を有するLCディスプレイもしくはPSAディスプレイを提供することにより、部分的に、または完全に達成することができることが見出された。
本発明の重合性化合物は、中央のメソゲン性基、およびメソゲン性基に直接またはスペーサー基を介して結合した少なくとも2つの重合性基を含み、ここで中央のメソゲン性基は、2つのエチレン架橋によって互いに結合した3つの環状ラジカルからなる。
本発明の重合性化合物の、本発明のLC媒体における、ポリマー安定化ブルー相を有するLCディスプレイのための使用の結果、ブルー相の著しい安定化がもたらされる。さらに、驚くべきことに、本発明の重合性化合物を、ポリマー安定化ブルー相を有するLC媒体において使用した際の、従来技術において記載されている重合性化合物およびLC媒体と比較しての、ヒステリシス(ΔV50)の著しい減少およびコントラストの増大が達成されることが見出された。
PSAディスプレイにおいて、本発明の重合性化合物を本発明のLC媒体において使用した結果、所望のプレティルトが特に迅速に達成され、ディスプレイの生産における著しく短縮された時間がもたらされる。
従来技術、例えばUS 7,440,160 (WO 2004/046805 A1)およびその中で引用されている文献には、液晶ブルー相(略してブルー相)において動作するLCディスプレイ素子のためのLC媒体が記載されている。WO 2005/080529 A1には、単反応性および多反応性モノマーを含むポリマー安定化ブルー相が記載されている。US 2009/0267025 A1 (WO 2006/063662 A1)、US 2009/051855 A1、US 2009/0059132 A1およびUS 2009/0059157 A1には、液晶性反応性成分(また反応性メソゲン、略して「RM」として知られている)を含むブルー相のポリマー安定化が記載されている。しかしながら、上記で述べた刊行物において、好ましいのは、直接的に、またはエステル基を介して結合したフェニルラジカルを含むRM、例えば以下の2種のRMの使用である:
式中、xは、3または6のいずれかを示す。
WO 2008/061606 A1には、直接結合したシクロヘキシル環からなるメソゲン性基を含むRM、およびブルー相のポリマー安定化のためのその使用が記載されている。これにはまた、とりわけエチル架橋を介して結合した3つのフェニルラジカルを含むRMについての式RM27を含むリストから選択することができる追加のコモノマーの任意の使用が、とりわけ述べられている。しかしながら、WO 2008/061606 A1には、このタイプのコモノマーを使用した具体的な例は何ら開示されていない。また、本明細書中に記載した化合物を本発明のLC媒体のために使用して驚くべきことに達成された利点は、当該文献中には示唆されていない。
特に、本発明において提示したモノマーは、WO 2008/061606 A1において提示されているLC媒体の初期状態を安定化するためのエステル架橋物質よりも好適であり、したがって極めて良好な黒色状態が、スイッチオフの後に達成される。さらに、本発明において提示したモノマーは、より簡単な合成ならびにおよび−離れた反応性基、−より大きい化学的安定性によって識別される。
WO 93/22397 A1には、PDLCフィルムを含む電気光学的システムが記載されている。これには、例えば、エチル架橋を介して結合した3つのフェニルラジカルを含む、以下の一般式で表される化合物が記載されている:
式中、
は、HC=CHCOO−、HC=CMeCOO−またはCH=CH−を示すことができ、
は、Oまたは単結合を示すことができ、
nは、2〜12の整数を示すことができ、および
は、任意にフッ素化された1,4−フェニレン単位を示すことができる。
さらに、以下の化合物の合成が、例1に明示的に記載されている。
しかしながら、LCディスプレイにおける使用の際のこの化合物の特性は、開示されていない。
さらに、これらかかる化合物の、ブルー相の安定化のための、またはPSAディスプレイにおける使用は、WO 93/22397 A1には記載も示唆もされていない。
PDLCディスプレイは、本発明のLCディスプレイとは基本的に完全に異なる。したがって、PDLCディスプレイは、相分離した系からなり、ここで低分子量LC媒体の小滴は、ポリマーマトリックス中に埋め込まれている。光散乱は、相境界で生じる。LC相およびポリマー相の屈折率を整合させることによって、また電場中の小滴中のLC分子を再整列させることによって、ディスプレイを、光散乱状態と透明な状態との間で切り換えることができる。
これには、とりわけ、LC媒体およびポリマー材料を注意深く選択して屈折率が整合するのを確実にすること、ならびに大量のポリマー材料を使用してポリマーマトリックスを形成することが必要である。さらに、PDLCディスプレイは通常、より劣った電気光学的特性、例えば遅い応答時間およびコントラストの強度の視野角依存性、ならびに設計によって生じた欠点、例えば複雑な生産、低い長期間安定性および大きい層厚を有し、したがって、例えばテレビ受像機またはノートパソコンのためのフラットパネルスクリーンなどにおけるより現代的な用途には適していない。
PDLCディスプレイとは対照的に、ブルー相を有する本発明のLCディスプレイおよびPSAディスプレイにおける重合性化合物のタイプおよび量を、著しい光散乱を伴う肉眼的に明確な相境界がポリマーとLC媒体との間に生じないように選択する。したがって、本発明のLCディスプレイに好適なLC媒体および重合性化合物の選択を、PDLCディスプレイについてとは異なった基準に従って行う。
したがって、重合性成分は、例えばPSAディスプレイの場合においてLC媒体への可能な限り高い可溶性を有しなければならず、極めて少量のみで使用しなければならないに。PDLCディスプレイにおけるような屈折率の精密な整合は、対照的に、通常は必要でない。重合性成分の重合特性の顕著により大きい要求がまた、上記で記載したようになされている。さらに、LC媒体は、電気光学的特性に関して著しくより高い要件を満たさなければならず、例えば特に迅速な応答時間、高い抵抗値ならびに低い動作電圧およびしきい値電圧を有しなければならない。
EP 0 648 827 A1には、広範囲の一般式で表される反応性の液晶が記載されており、それは、とりわけ、以下の式:
式中、LおよびLは、CNまたはW−C2r+s−1を示し、Wは、単結合、O、SまたはCOを示し、rは、1または2を示し、sは、0、1、2、3、4または5を示す、
で表されるメソゲン性基を含み得る。さらに、このタイプの反応性液晶の、電気光学的散乱系における、または整列したLCポリマーの製造のための使用が、当該文献中に記載されている。しかしながら、このタイプのメソゲン性基を含む具体的な化合物は、具体的に開示されていない。さらに、これらの、または他の反応性液晶のブルー相のポリマー安定化のための使用は、記載も示唆もされていない。
US 7,070,838には、広範囲の一般式で表され、ここでメソゲン性基がフッ素化されたメチルによって置換されているフェニルラジカルを含む、特に光学的LCポリマーフィルムにおいて使用するための重合性化合物が記載されている。エチル架橋を介して結合した3つのフェニルラジカルを含む、式BRM−15で表される、および式BRM−b−5で表される重合性化合物もまた、このタイプの化合物を含む重合性液晶の混合物であるとして、当該文献に開示されている。さらに、重合性化合物、それと共にキラルな成分からなる混合物中でのそのような化合物の使用が、述べられている。しかしながら、低分子量LC媒体またはブルー相を有するLC媒体における使用は、開示も示唆もされていない。
US 2003/0203128 A1には、特に光学的LCポリマーフィルムにおいて使用するための、広範囲の一般式で表され、ここでメソゲン性基が中央のフルオレンラジカルを含む重合性化合物が記載されている。フルオレンラジカルが2つの隣接したフェニルラジカルにエチル架橋を介して結合した式67〜70で表される重合性化合物はまた、この化合物を含む重合性液晶の混合物であるとして、当該文献に開示されている。さらに、重合性化合物、それと共にキラルな成分からなる混合物中でのそのような化合物の使用が、述べられている。しかしながら、低分子量LC媒体またはブルー相を有するLC媒体における使用は、開示も示唆もされていない。
したがって、従来技術には、好ましくは本発明の重合性化合物からなる反応性成分を有するLC媒体のためのポリマー安定化ブルー相は、記載も示唆もされていない。
本発明は、式I
−(Sps1−A−CHCH−A−CHCH−A−(Sps2−P
式中、個々のラジカルは、以下の意味を有し、
、Pは、各々、互いに独立して重合性基を示し、
Sp、Spは、各出現において同一に、または異なってスペーサー基を示し、
s1、s2は、各々、互いに独立して0または1を示し、
、A、Aは、各々、互いに独立して、以下の群から選択されるラジカルを示し、
a)トランス−1,4−シクロヘキシレン、1,4−シクロヘキセニレンおよび4,4’−ビシクロヘキシレンからなる群、ここでさらに、1つまたは2つ以上の隣接していないCH基は、−O−および/または−S−によって置き換えられていてもよく、ここでさらに、1個または2個以上のH原子は、Fによって置き換えられていてもよい、
b)1,4−フェニレンおよび1,3−フェニレンからなる群、ここでさらに、1つまたは2つのCH基は、Nによって置き換えられていてもよく、またここでさらに、1個または2個以上のH原子は、Lによって置き換えられていてもよい、
c)テトラヒドロピラン−2,5−ジイル、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル、テトラヒドロフラン−2,5−ジイル、シクロブタ−1,3−ジイル、ピペリジン−1,4−ジイル、チオフェン−2,5−ジイルおよびセレノフェン−2,5−ジイルからなる群、その各々は、さらにLによって単置換または多置換されていてもよい、
d)5〜20個の環のC原子を有し、その1個または2個以上がまたヘテロ原子によって置き換えられていてもよく、好ましくはビシクロ[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、
からなる群から選択され、
ここでさらに、これらのラジカル中の1個もしくは2個以上のH原子がLによって置き換えられていてもよく、かつ/または1つもしくは2つ以上の二重結合が単結合によって置き換えられていてもよく、かつ/または1つもしくは2つ以上のCH基がNによって置き換えられていてもよい、
飽和の、部分的に不飽和の、または完全に不飽和の、および任意に置換された多環式ラジカルからなる群
Lは、各出現において同一に、または異なって、F、Cl、CN、SCN、SFまたは、1〜12個のC原子を有する直鎖状もしくは分枝状の、各場合において任意にフッ素化されたアルキル、アルコキシ、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニルオキシもしくはアルコキシカルボニルオキシを示し、
、R00は、各々、互いに独立してH、Fまたは1〜12個のC原子を有する直鎖状もしくは分枝状アルキルを示し、ここでさらに、1個または2個以上のH原子は、Fによって置き換えられていてもよく、
Mは、−O−、−S、−CH、−CHY−または−CY−を示し、
およびYは、各々、互いに独立してRについて上記で示した意味の1つを有するか、またはClもしくはCNを示し、好ましくはH、F、Cl、CN、OCFまたはCFを示す、
で表される化合物、
あるいは式Iで表される1種または2種以上の化合物の重合によって得られるポリマーの、ブルー相を有するLCディスプレイまたはPSもしくはPSAタイプのLCディスプレイにおける使用に関する。
本発明はさらに、1種または2種以上の式Iで表される化合物および任意にさらに1種または2種以上の重合性化合物を含むLC媒体に関する。
本発明はさらに、式Iで表される1種または2種以上の化合物ならびにまたメソゲン性、液晶性および/または重合性であり得る1種または2種以上の追加の化合物を含むLC媒体に関する。
本発明はさらに、式Iで表される1種または2種以上の化合物の重合によって得られるポリマー、ならびにメソゲン性、液晶性および/または重合性であり得る1種または2種以上の追加の化合物を任意に含むLC媒体に関する。
本発明はさらに、LC媒体であって、
・式Iで表される1種もしくは2種以上の重合性化合物を含む重合性成分、またはこの重合性成分の重合した形態、および
・本明細書中に記載した1種または2種以上、好ましくは2種または3種以上の低分子量(すなわちモノマーおよび非重合性)化合物を含み、好ましくはメソゲン性または液晶性である、以下で「LCホスト混合物」とも称される液晶性成分
を含む、前記LC媒体に関する。
本発明はさらに、式Iで表される1種または2種以上の化合物を含むLC媒体の、ブルー相を有するLCディスプレイまたはPSもしくはPSAタイプのLCディスプレイにおける使用に関する。
本発明はさらに、本明細書中に記載したLC媒体の製造方法であって、本明細書中に記載した1種または2種以上の低分子量液晶化合物、またはLCホスト混合物を、式Iで表される1種または2種以上の化合物と、ならびに任意にさらなる液晶化合物および/または添加剤とを混合する、前記方法に関する。
本発明はさらに、LCディスプレイにおける、式Iで表される化合物およびそれらを含む本発明のLC媒体の使用であって、特に可能な限り大きい温度範囲にわたるブルー相の安定化のための前記使用に関する。
本発明はさらに、PSおよびPSAディスプレイにおける、式Iで表される化合物およびそれらを含む本発明のLC媒体の使用であって、好ましくは電界または磁界の印加を伴ったPSAディスプレイにおける式Iで表される化合物(単数または複数)のin-situ重合によるLC媒体中のティルト角の生成のための前記使用に関する。
本発明はさらに、式Iで表される1種もしくは2種以上の化合物または本発明のLC媒体を含むLCディスプレイ、特にPSまたはPSAディスプレイ、特に好ましくはブルー相を有するディスプレイ、PSA−VA、PSA−OCB、PSA−IPS、PSA−FFSまたはPSA−TNディスプレイに関する。
本発明はさらに、PSまたはPSAタイプのLCディスプレイであって、少なくとも1つの基板が光に対して透明であり、少なくとも1つの基板が1つまたは2つの電極を有する、2つの基板および2つの電極ならびに基板間に位置する、重合した成分および低分子量成分を含むLC媒体の層を有する液晶セルを含み、ここで重合した成分が、LCセルの基板間のLC媒体において、1種または2種以上の重合性化合物の、好ましくは電極への電圧の印加を伴う重合によって得られ、重合性化合物の少なくとも1種が式Iから選択されることを特徴とする、前記LCディスプレイに関する。
本発明はさらに、本明細書中に記載したLCディスプレイの製造方法であって、本明細書中に記載した1種または2種以上の低分子量液晶化合物またはLCホスト混合物を含むLC媒体および少なくとも1種が式Iから選択される1種または2種以上の重合性化合物を、本明細書中に記載した2つの基板および2つの電極を有するLCセル中に導入し、重合性化合物を、好ましくは電圧の電極への印加と共に重合させる、前記方法に関する。
本発明のPSおよびPSAディスプレイは、好ましくは透明な層の形態での2つの電極を有し、それは、LCセルを形成する基板の一方または両方に適用されている。各場合のいずれにおいても、1つの電極が、例えば本発明のPSA−VA、PSA−OCBもしくはPSA−TNディスプレイにおけるように2つの基板の各々に適用されるか、または両方の電極が、2つの基板の一方のみに適用され、一方他方の基板は、例えば本発明のPSA−IPSまたはPSA−FFSディスプレイにおけるように電極を有しない。
本発明はさらに、式Iで表される新規な化合物、その製造方法、ならびにこれらの方法において使用するかまたはこれらの方法から得られる新規な中間体、特に本明細書中で定義した式Iおよびその従属式で表され、式中ラジカルA、AおよびAの1つまたは2つ以上は、式Iにおいて定義した群d)から選択され、それは、1個または2個以上がまたヘテロ原子によって置き換えられていてもよい5〜20個の環のC原子を有する、任意に置換された、飽和の、または部分的に、もしくは完全に不飽和の多環式ラジカルからなる化合物に関する。
特に好ましいのは、本明細書中に記載したLC媒体、LCディスプレイ、プロセスまたは使用であり、ここでその中に存在するLC媒体または重合性の、もしくは重合した成分は、以下の式:
式中、P、P、Sp、Sp、s1、s2および(L)は、本明細書中に示した意味を有し、rは、0、1、2、3または4を示し、ZおよびZは、各々、互いに独立して−COO−または−OCO−を示す、
で表されるいかなる化合物をも含まない。
以下の意味が、本明細書中で当てはまる:
用語「環のC原子」は、他のC原子および/またはヘテロ原子と炭素環式ラジカルまたは複素環式ラジカルを形成するC原子を示す。
用語「ティルト」および「ティルト角」は、LCディスプレイ(ここでは好ましくはPSまたはPSAディスプレイ)におけるセルの表面に相対するLC媒体のLC分子の傾斜配向に関する。ここでのティルト角は、LC分子の縦方向の分子軸(LCダイレクター)と、LCセルを形成する面平行な外板の表面との間の平均の角度(<90°)を示す。ティルト角についての低い値(すなわち90°の角度からの大きい偏差)は、ここでは大きいティルトに相当する。ティルト角の測定のための好適な方法を、例中に示す。他に示さない限り、本明細書中に開示したティルト角の値は、この測定法に関する。
用語「メソゲン性基」は、当業者に知られており、文献に記載されており、その引きつける相互作用および反発する相互作用の異方性により、本質的に低分子量物質またはポリマー物質中の液晶(LC)相を生じることに寄与する基を示す。メソゲン性基を含む化合物(メソゲン性化合物)は、必ずしもそれら自体LC相を有する必要はない。また、メソゲン性化合物が、他の化合物と混合した後に、および/または重合の後にのみLC相挙動を示すことが可能である。典型的なメソゲン性基は、例えば固定されたロッドまたはディスク形状の単位である。メソゲン性化合物またはLC化合物に関して使用する用語および定義の概観は、Pure Appl. Chem. 73(5), 888 (2001)およびC. Tschierske, G. Pelzl, S. Diele, Angew. Chem. 2004, 116, 6340-6368中に示されている。
本明細書中で「Sp」とも称する用語「スペーサー基」または「スペーサー」は、当業者に知られており、文献に記載されいる。例えば、Pure Appl. Chem. 73(5), 888 (2001)およびC. Tschierske, G. Pelzl, S. Diele, Angew. Chem. 2004, 116, 6340-6368を参照。他に示さない限り、本明細書中の用語「スペーサー基」または「スペーサー」は、メソゲン性基および重合性基(単数または複数)を重合性メソゲン性化合物中で互いに結合させる柔軟な基を示す。
用語「反応性メソゲン」または「RM」は、重合に適している1つのメソゲン性基および1つまたは2つ以上の官能基(また重合性基または基Pと称する)を含む化合物を示す。
用語「低分子量化合物」および「非重合性化合物」は、通常モノマーであり、当業者に知られている通常の条件、特にRMの重合のために使用する条件の下での重合に適している官能基を含まない化合物を示す。
「ハロゲン」はF、Cl、BrまたはIを示す。
定義、例えば「1〜12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、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」などは、カルボニル基(CO)ならびに不飽和ラジカル、例えばアルケニルおよびアルキニルを含むラジカルが少なくとも2個のC原子を有し、分枝状ラジカルが少なくとも3個のC原子を有することを意味する。
重合性基Pa、bは、重合反応、例えばフリーラジカルもしくはイオン性連鎖重合、重付加もしくは重縮合、またはポリマー類似反応、例えば主なポリマー鎖上への付加もしくは縮合に適している基である。特に好ましいのは、連鎖重合のための基、特にC=C二重結合または−C≡C−三重結合を含むもの、および開環を伴う重合に適している基、例えばオキセタンまたはエポキシド基である。
好ましい基Pa、bは、
からなる群から選択され、ここでWは、H、F、Cl、CN、CF、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CHを示し、WおよびWは、各々、互いに独立して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−プロピルを示し、W、WおよびWは、各々、互いに独立して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示し、WおよびWは、各々、互いに独立してH、Clまたは1〜5個のC原子を有するアルキルを示し、Pheは1,4−フェニレンを示し、それは任意に、P−Sp−以外である上記で定義した1つまたは2つ以上のラジカルLによって置換されており、k、kおよびkは、各々、互いに独立して0または1を示し、kは、好ましくは1を示し、kは、1〜10の整数を示す。
特に好ましい基Pa、bは、
からなる群から選択され、ここでWは、H、F、Cl、CN、CF、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CHを示し、WおよびWは、各々、互いに独立して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−プロピルを示し、W、WおよびWは、各々、互いに独立して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示し、WおよびWは、各々、互いに独立してH、Clまたは1〜5個のC原子を有するアルキルを示し、Pheは1,4−フェニレンを示し、k、kおよびkは、各々、互いに独立して0または1を示し、kは、好ましくは1を示し、kは、1〜10の整数を示す。
極めて特に好ましい基Pa、bは、CH=CW−CO−O−、特にCH=CH−CO−O−、CH=C(CH)−CO−O−およびCH=CF−CO−O−、さらに
からなる群から選択される。
他の極めて特に好ましい基Pa、b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なる群から選択され、特に好ましくはアクリレートまたはメタクリレート基を示す。
好ましいスペーサー基Spa、bは、式Sp’’−X’’から選択され、したがってラジカルPa/b−Spa/b−は、式Pa/b−Sp’’−X’’−に適合し、ここで
Sp’’は、1〜20個、好ましくは1〜12個のC原子を有するアルキレンを示し、それは、任意にF、Cl、Br、IまたはCNによって単置換または多置換されており、またここでさらに、1つまたは2つ以上の隣接していないCH基は、各々、互いに独立して−O−、−S−、−NH−、−N(R)−、−Si(R00000)−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−O−CO−O−、−S−CO−、−CO−S−、−N(R00)−CO−O−、−O−CO−N(R00)−、−N(R00)−CO−N(R00)−、−CH=CH−または−C≡C−によって、Oおよび/またはS原子が互いに直接結合しないように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(R00)−、−N(R00)−CO−、−N(R00)−CO−N(R00)−、−OCH−、−CHO−、−SCH−、−CHS−、−CFO−、−OCF−、−CFS−、−SCF−、−CFCH−、−CHCF−、−CFCF−、−CH=N−、−N=CH−、−N=N−、−CH=CR−、−CY=CY−、−C≡C−、−CH=CH−CO−O−、−O−CO−CH=CH−または単結合を示し、
00およびR000は、各々、互いに独立してHまたは1〜12個のC原子を有するアルキルを示し、
およびYは、各々、互いに独立してH、F、ClまたはCNを示す。
X’は、好ましくは−O−、−S−、−CO−、−COO−、−OCO−、−O−COO−、−CO−NR−、−NR−CO−、−NR−CO−NR−または単結合である。
典型的なスペーサー基Sp’’は、例えば−(CHp1−、−(CHCHO)q1−CHCH−、−CHCH−S−CHCH−、−CHCH−NH−CHCH−または−(SiR00000−O)p1−であり、ここで、p1は1〜12の整数であり、q1は1〜3の整数であり、R00およびR000は上記で示した意味を有する。
特に好ましい基−Sp’’−X’’−は、−(CHp1−、−(CHp1−O−、−(CHp1−O−CO−、−(CHp1−O−CO−O−であり、ここでp1およびq1は、上記で示した意味を有する。
特に好ましい基Sp’’は、例えば各場合において直鎖状エチレン、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。
本発明の他の好ましい態様において、式I中のPおよび/またはPは、2つまたは3つ以上の重合性基を含むラジカル(多官能性重合性ラジカル)を示す。このタイプの好適なラジカルおよびそれらを含む重合性化合物およびその製造は、例えばUS 7,060,200 B1またはUS 2006/0172090 A1に記載されている。特に好ましいのは、以下の式から選択された多官能性重合性ラジカルである:
式中、
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枝状アルキレンを示し、ここで1つまたは2つ以上の隣接していないCH基は、各々、互いに独立して−C(R00)=C(R000)−、−C≡C−、−N(R00)−、−O−、−S−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−O−CO−O−によって、Oおよび/またはS原子が互いに直接結合しないように置き換えられていてもよく、またここで、さらに、1個または2個以上のH原子は、F、ClまたはCNによって置き換えられていてもよく、ここでR00およびR000は、上記で示した意味を有し、
aaおよびbbは、各々、互いに独立して0、1、2、3、4、5または6を示し、
Xは、X’について示した意味の1つを有し、
1〜5は、各々、互いに独立してPについて示した意味の1つを有する。
式I中の好ましいラジカルAは、以下の式からなる群から選択される:
式中、個々の環はまた、本明細書中に記載したようにLによってさらに単置換または多置換されていてもよい。
は、極めて特に好ましくは以下の式からなる群から選択されたラジカルを示す:
式I中の好ましいラジカルAおよびAは、以下の式からなる群から選択される:
式中、個々の環はまた、本明細書中に記載したようにLによってさらに単置換または多置換されていてもよい。
特に好ましいラジカルAおよびAは、以下の式:
極めて特に好ましくは
からなる群から選択される。
他の特に好ましいラジカルAおよびAは、以下の式からなる群から選択される:
本明細書中に示した式Iおよびその従属式で表される他の特に好ましい化合物は、
・s1およびs2が各々0を示すもの、
・s1およびs2が各々1を示すもの、
・s1が1を示し、s2が0を示し、またはs1が0を示し、s2が1を示すもの
である。
式Iで表される極めて特に好ましい化合物は、以下の式からなる群から選択される:
式中、Lは、各出現において、同一にまたは異なって、本明細書中に示した意味の1つを有し、rは、0、1、2、3または4を示し、nは、1〜24、好ましくは1〜12、極めて特に好ましくは2〜8の整数を示し、またここでラジカルを単結合または二重結合の末端において述べない場合には、それは、末端のCHまたはCH基である。
式I1〜I80において、
は、好ましくは以下の式:
からなる群から選択された基を示す。
式Iおよびその従属式で表される化合物中のPおよびPは、好ましくはアクリレートまたはメタクリレート、さらにフルオロアクリレートを示す。
式Iおよびその従属式で表される化合物中のSPおよびSpは、好ましくは−(CHp1−、−(CHp1−O−、−(CHp1−O−CO−または−(CHp1−O−CO−O−およびその鏡像からなる群から選択されたラジカルを示し、ここでp1は、1〜12、好ましくは1〜6、特に好ましくは1、2または3の整数を示し、ここでこれらの基は、O原子が直接隣接しないようにPまたはPに結合している。
本発明はさらに、式I
−(Sps1−A−CHCH−A−CHCH−A−(Sps2−P
式中、P、P、Sp、Sp、s1、s2、A、AおよびAは、本明細書中に示した意味を有し、
式中、ラジカルA、AおよびAの1つまたは2つ以上は、5〜20個の環のC原子を有し、その1個または2個以上がまたヘテロ原子によって置き換えられていてもよい、飽和、部分的に飽和または完全に不飽和であり、任意に置換された多環式ラジカルからなる群d)から選択され、
好ましくは式中、ラジカルA、AおよびAの1つまたは2つ以上は、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、
からなる群から選択され、
ここでさらに、これらのラジカル中の1個もしくは2個以上のH原子は、Lによって置き換えられていてもよく、かつ/または1つもしくは2つ以上の二重結合は、単結合によって置き換えられていてもよく、かつ/または1つもしくは2つ以上のCH基は、Nによって置き換えられていてもよく、ここでL、R、R00、M、YおよびYは、式Iにおいて示した意味を有する、
で表される新規な化合物に関する。
本発明はさらに、LC媒体およびLCディスプレイ、特に改良および好ましい態様に従うもの、ならびに式Iで表される1種または2種以上の新規な化合物を含む本明細書中に記載したそのすべての組み合わせに関する。
これらの新規な化合物の中で、特に好ましいのは、以下のものである。
・群d)からのラジカルが、以下のもの
式中、さらに、これらのラジカル中の1個または2個以上のH原子は、式Iにおいて定義したLによって置き換えられていてもよく、ここでLは、特に好ましくはF、CN、SCN、SF、CHF、CHF、CF、OCHF、OCHFまたはOCFを示す、
からなる群d1)から選択されるもの、
・群d)からのラジカルが、以下のもの
式中、さらに、これらのラジカル中の1個または2個以上のH原子は、式Iにおいて定義したLによって置き換えられていてもよく、ここでLは、特に好ましくはF、CN、SCN、SF、CHF、CHF、CF、OCHF、OCHFまたはOCFを示す、
からなる群d2)から選択されるもの、
・ラジカルPおよびPが、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、特に好ましくはアクリレートまたはメタクリレート基からなる群から選択されるもの、
・ラジカルSpおよびSpが−(CHp1−、−(CHp1−O−、−(CHp1−O−CO−および−(CHp1−O−CO−O−ならびにその鏡像からなる群から選択され、ここでp1が1〜12、好ましくは1〜6、特に好ましくは1、2または3の整数を示し、またここでこれらのラジカルが、O原子が直接隣接しないようにPまたはPに結合しているもの、
・s1およびs2が各々0を示すもの、
・s1およびs2が各々1を示すもの、
・s1が1を示し、s2が0を示し、またはs1が0を示し、s2が1を示すもの。
これらの新規な化合物の中で、極めて特に好ましいのは、以下の群:
式I9〜I16からなる群、
式I23〜I28からなる群、
式I37〜I44からなる群、
式I49〜I54からなる群、
式I63〜I70からなる群および
式I75〜I80からなる群、
の1種または2種以上から選択されたものであり、ここでLは、本明細書中で示した意味の1つを有し、nは、1〜24、好ましくは1〜12、極めて特に好ましくは2〜8の整数である。
本発明はさらに、式Iで表される化合物の製造のための新規な中間体であって、式IA
G−O−(Sps1−A−CHCH−A−CHCH−A−(Sps2−O−G’ IA
式中、A、A、A、Sp、Sp、s1およびs2は、式Iもしくはその従属式において示した意味または本明細書中で示した好ましい意味の1つを有し、GおよびG’は、各々、互いに独立してH原子または保護基を示す、
から選択される前記中間体に関する。
好適な保護基Gは、当業者に知られている。好ましい保護基は、アルキル、アシルおよびアルキルシリルまたはアリールシリル基、2−テトラヒドロピラニルまたはメトキシメチルである。
式IおよびIAならびにその従属式で表される化合物および中間体を、当業者に知られており、有機化学の標準的学術書、例えばHouben-Weyl, Methoden der organischen Chemie [Methods of Organic Chemistry], Thieme-Verlag, Stuttgartに記載されているプロセスと同様にして製造することができる。
式IおよびIAならびにその従属式で表される化合物および中間体の製造のための特に好適であり、好ましいプロセスを、例によって以下のスキーム中に示し、好ましくは以下に記載するステップの1つまたは2つ以上を含む。
式Iで表される化合物を、好ましくは対応するジアルデヒド1から製造する。これらを、好適なトリフェニルホスホニウム塩と、ウィッティヒ反応において反応させる。スキーム1は、これを、パラ−ブロモベンジルトリフェニルホスホニウム塩2との反応についての例によって記載する。後者は、その後好ましいスペーサー基Sp=(CHp1を含む化合物を得るための反応体としてさらに特に好適である。
先ず、化合物3を、ウィッティヒ反応においてジアルデヒド1およびベンジルトリフェニルホスホニウム塩2から得る。これらの化合物3を、次に薗頭反応において例えばアルキノール4と直接反応させて、化合物5を得る。その後の水素化において、エチレン架橋およびアルキルスペーサーを、同時に得る。化合物6を、次に例えばアクリル酸誘導体を使用してエステル化することができる。このようにして、アクリレートまたはメタクリレートタイプの特に好ましい重合性化合物I(例えば化合物7)を得る。
スキーム1:ジアルデヒド1から出発する化合物I(特に7)の合成。p−ブロモベンジルトリフェニルホスホニウム塩2の使用の合成例
当業者は、合成を好適な方式で修正し、したがってタイプIの他の化合物を得ることができる。アルコキシスペーサーを含むかまたは環に直接結合したアクリレートを含む特に好ましい化合物が、例えばp−メトキシベンジルトリフェニルホスホニウム塩8を使用して得られる(スキーム2を参照)。ウィッティヒ反応の後に、化合物9が得られる。これらを水素化して化合物10とする。メトキシ基の切断を、氷酢酸中での臭化水素酸との、またはBBrとの反応によって行うことができる。ビスフェノール11を、次に重合性化合物I(例えば化合物12)に直接変換することができる。
スキーム2:ジアルデヒド1から出発する化合物I(特に12)の合成。p−メトキシベンジルトリフェニルホスホニウム塩8の使用の合成例
アルコキシスペーサーを含む特に好ましい化合物は、化合物11から、例えばブロモアルカノール13との反応によって得られる(スキーム3を参照)。得られた化合物13を、次に、例えばアクリル酸誘導体を使用してエステル化する。
スキーム3:アルコキシスペーサーを含む化合物I(特に15)の合成
本発明のPSAディスプレイの製造のために、重合性化合物を、電圧の印加を伴うLCディスプレイの基板間のLC媒体中でのin-situ重合によって重合するかまたは架橋させる(1種の化合物が2つまたは3つ以上の重合性基を含む場合)。重合を、1段階で行うことができる。また、第1のステップにおいて電圧の印加を伴う重合を先ず行ってプレティルト角を生成し、その後印加電圧を伴わない第2の重合ステップにおいて、第1のステップにおいて反応していない化合物を重合するかまたは架橋させる(「最終硬化」)ことが、可能である。
好適であり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光重合である。1種または2種以上の開始剤を、任意にまたここで加えることができる。重合のための好適な条件ならびに開始剤の好適なタイプおよび量は、当業者に知られており、文献に記載されている。フリーラジカル重合に適しているのは、例えば商業的に入手できる光開始剤Irgacure651(登録商標)、Irgacure184(登録商標)、Irgacure907(登録商標)、Irgacure369(登録商標)またはDarocure1173(登録商標)(Ciba AG)である。開始剤を使用する場合には、その比率は、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。
本発明の重合性化合物はまた、開始剤を伴わない重合に好適であり、それは、相当な利点、例えばより低い材料費および特に可能な残留量の開始剤またはその分解生成物によるLC媒体のより少ない汚染を伴う。したがって、重合をまた、開始剤の添加を伴わずに行うことができる。好ましい態様において、LC媒体は、このように重合開始剤を含まない。
重合性成分またはLC媒体はまた、1種または2種以上の安定剤を含んで、例えば貯蔵または輸送中のRMの所望されない自発的な重合を防止してもよい。安定剤の好適なタイプおよび量は、当業者に知られており、文献に記載されている。特に好適なのは、例えばIrganox(登録商標)シリーズ(Ciba AG)からの商業的に入手できる安定剤、例えばIrganox(登録商標)1076である。安定剤を使用する場合には、RMまたは重合性成分の合計量を基準としたそれらの比率は、好ましくは10〜10,000ppm、特に好ましくは50〜500ppmである。
本発明の重合性化合物を、個々に重合することができるが、本発明の2種もしくは3種以上の重合性化合物を含む混合物または本発明の1種もしくは2種以上の重合性化合物および好ましくはメソゲン性であるかもしくは液晶性である1種もしくは2種以上の他の重合性化合物(コモノマー)を含む混合物を重合させることもまた、可能である。そのような混合物の重合の場合においては、コポリマーが生成する。本発明はさらに、本明細書中で述べた重合性混合物に関する。重合性化合物およびコモノマーは、メソゲン性または非メソゲン性、好ましくはメソゲン性または液晶性である。
本発明のディスプレイにおいて使用するための好適であり、好ましいコモノマーは、例えば以下の式から選択される:
式中、個々のラジカルは、以下の意味を有する:
およびPは、各々、互いに独立して、好ましくはPについて本明細書中に示した意味の1つを有する重合性基、特に好ましくはアクリレート、メタクリレート、フルオロアクリレート、オキセタン、ビニルオキシまたはエポキシド基を示し、
SpおよびSpは、各々、互いに独立して、単結合または好ましくはSpについて本明細書中に示した意味の1つを有するスペーサー基、特に好ましくは−(CHp1−、−(CHp1−O−、−(CHp1−CO−O−または−(CHp1−O−CO−O−を示し、ここでp1は、1〜12の整数であり、ここで最後に述べた基中の隣接する環への結合は、O原子を介して起こり、
ここでさらに、ラジカルP−Sp−およびP−Sp−の1つまたは2つ以上は、ラジカルRaaを示してもよく、ただし存在するラジカルP−Sp−およびP−Sp−の少なくとも1つは、Raaを示さず、
aa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枝状アルキルを示し、ここでさらに、1つまたは2つ以上の隣接していないCH基は、各々、互いに独立してC(R)=C(R00)−、−C≡C−、−N(R)−、−O−、−S−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−O−CO−O−によって、Oおよび/またはS原子が互いに直接結合しないように置き換えられていてもよく、またここで、さらに、1個または2個以上のH原子は、F、Cl、CNまたはP−Sp−によって置き換えられていてもよく、特に好ましくは直鎖状または分枝状であり、任意に1〜12個のC原子を有する一または多フッ素化されたアルキル、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またはアルキルカルボニルオキシであり(ここでアルケニルおよびアルキニルラジカルは、少なくとも2個のC原子を有し、分枝状ラジカルは、少なくとも3個のC原子を有する)、
、R00は、各々、互いに独立して、および同一にまたは異なって、各出現においてHまたは1〜12個のC原子を有するアルキルを示し、
およびRは、各々、互いに独立してH、F、CHまたはCFを示し、
は、−O−、−CO−、−C(R)−または−CFCF−を示し、
およびZは、各々、互いに独立して−CO−O−、−O−CO−、−CHO−、−OCH−、−CFO−、−OCF−または−(CH−を示し、ここでnは2、3または4であり、
Lは、各出現において、同一に、または異なってF、Cl、CN、SCN、SFまたは1〜12個のC原子を有する直鎖状もしくは分枝状の任意に一または多フッ素化されたアルキル、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、好ましくはFを示し、
L’およびL’’は、各々、互いに独立してH、FまたはClを示し、
rは、0、1、2、3または4を示し、
sは、0、1、2または3を示し、
tは、0、1または2を示し、
xは、0または1を示す。
式IまたはIAで表される化合物に加えて、LC媒体または重合性成分は、好ましくは式M16〜M29からなる、特に好ましくは式M16〜M21からなる、極めて特に好ましくは式M16、M17およびM18からなる群から選択された1種または2種以上の化合物を含む。
LC媒体または重合性成分は、好ましくは式M10で表され、式中ZおよびZが−COO−または−OCO−を示す化合物を含まない。
上記で記載した重合性化合物に加えて、本発明のLCディスプレイにおいて使用するためのLC媒体は、1種または2種以上、好ましくは2種または3種以上の低分子量(すなわちモノマーまたは重合していない)化合物を含むLC混合物(「ホスト混合物」)を含む。後者は、重合性化合物の重合のために使用する条件下で重合反応に対して安定であるかまたは非反応性である。原則として、慣用のVAおよびOCBディスプレイにおける使用に適しているあらゆるLC混合物が、ホスト混合物として好適である。
好適なLC混合物は、当業者に知られており、文献に記載されている。VAディスプレイのためのLC媒体は、EP 1 378 557 A1に記載されている。OCBディスプレイのためのLC媒体は、EP 1 306 418 A1およびDE 102 24 046 A1に記載されている。ブルー相を有するLCディスプレイのためのLC媒体は、WO 2006/063662 A1および当該文献中で引用された文献に記載されている。
ブルー相を有するLCディスプレイにおいて使用するための特に好ましいLC媒体を、以下に記載する:
ブルー相を有する本発明のLC媒体は、好ましくは以下のものを含む。
・式Iで表される1種または2種以上の化合物および任意に1種または2種以上の追加の重合性化合物を含み、好ましくは主にそれからなり、極めて特に好ましくは専らそれからなる、好ましくは1〜25%、特に好ましくは2〜20%、極めて特に好ましくは3〜15%の濃度での重合性成分A、ならびに
・好ましくは正の誘電異方性を有し、好ましくは式IIで表される1種または2種以上の化合物から主になり、極めて特に好ましくは専らそれからなる1種または2種以上、好ましくは2種または3種以上の低分子量(すなわちモノマーおよび非重合性)化合物を、好ましくは20〜100%の濃度で含む液晶性成分B
式中、個々のラジカルは、以下の意味を有する
22は、H、F、Cl、CN、NCS、SF、SOCFまたは1〜20個のC原子を有する直鎖状もしくは分枝状アルキルを示し、それは、非置換であるかまたはF、ClもしくはCNによって単置換もしくは多置換されており、またここで、さらに、1つまたは2つ以上の隣接していないCH基はまた、各々、互いに独立して−O−、−S−、−NH−、−NR01−、−SiR0102−、−CO−、−COO−、−OCO−、−OCO−O−、−S−CO−、−CO−S−、−CY01=CY01−または−C≡C−によって、Oおよび/またはS原子が互いに直接結合しないように置き換えられていてもよく、
01、Y02は、各々、互いに独立してF、ClまたはCNを示し、ラジカルY01およびY02はまた、Hを示し、
01、R02は、各々、互いに独立してHまたは1〜12個のC原子を有するアルキルを示し、
21、A22、A23は、各々、互いに独立して、および各出現において同一に、または異なって、
を示し、
21、Z22は、各々、互いに独立して、および各出現において同一に、または異なって単結合、−(CH−、−CHCH−、−CF−CF−、−CF−CH−、−CH−CF−、−CH=CH−、−CF=CF−、−CF=CH−、−(CHO−、−O(CH−、−CH=CF−、−C≡C−、−CHO−、−OCH−、−CFO−、−OCF−、−CO−O−または−O−CO−を示し、
22は、F、Cl、−CN、−NCS、−SF、−SOCF、または1〜3個のC原子を有するアルキル、アルケニル、アルケニルオキシ、アルキルアルコキシもしくはアルコキシを示し、それはF、ClまたはCNによって単置換または多置換されており、
21、L22は、各々、互いに独立してHまたはFを示し、
mは、0、1または2を示し、
nは、0、1、2または3を示し、
oは、0、1または2を示し、ここで
m+n+oは、0、1、2または3、好ましくは0、1または2を示す、
・1種または2種以上の、好ましくは2種以上の低分子量(すなわちモノマーおよび非重合性)化合物を、好ましくは1〜25%の濃度で含み、好ましくは主として、極めて特に好ましくはもっぱら1種または2種以上の式IIIで表される化合物からなる、任意の液晶性成分C、
式中、
a、b、c、dは、各々、互いに独立して0、1または2を示し、ここで
a+b+c+dは、0、1、2、3または4であり、
31、A32、A33、A34は、各々、互いに独立して、および各出現において同一に、または異なって
を示し、
31、Z32、Z33、Z34は、各々、互いに独立して、および各出現において同一に、または異なって単結合、−(CH)−、−CHCH−、−CF−CF−、−CF−CH−、−CH−CF−、−CH=CH−、−CF=CF−、−CF=CH−、−(CHO−、−O(CH−、−CH=CF−、−C≡C−、−CHO−、−OCH−、−CFO−、−OCF−、−CO−O−または−O−CO−を示し、
33は、1〜15個のC原子を有するアルキルまたはアルコキシを示し、それは非置換であるかまたはF、ClもしくはCNによって単置換もしくは多置換されており、またここで、さらに、1つまたは2つ以上の隣接していないCH基はまた、各々、互いに独立して−O−、−S−、−SiR−、−CH=CH−、−C≡C−、−CO−O−および/または−O−CO−によって、Oおよび/またはS原子が互いに直接結合しないように置き換えられていてもよく、好ましくは10個までのC原子を有する直鎖状アルキル、アルコキシ、アルケニル、アルケニルオキシまたは−O−アルキレン−O−ラジカルであり、それは、非置換であるかまたはFもしくはClによって単置換もしくは多置換されており、
31、L32、L33、L34は、各々、互いに独立してH、F、Cl、CNまたは1〜15個のC原子を有するアルキルもしくはアルコキシを示し、それは、非置換であるかまたはF、ClもしくはCNによって単置換もしくは多置換されており、またここで、さらに、1つまたは2つ以上の隣接していないCH基はまた、各々、互いに独立して−O−、−S−、−SiR−、−CH=CH−、−C≡C−、−CO−O−および/または−O−CO−によって、Oおよび/またはS原子が互いに直接結合しないように置き換えられていてもよく、ただしラジカルL31、L32、L33およびL34の少なくとも1つは、H以外であり、
33は、F、Cl、CF、OCF、CN、NCS、−SFまたは−SO−Rを示し、
およびRは、各々、互いに独立してH、1〜7個のC原子を有するアルキルまたはアルコキシ、好ましくはメチル、エチル、プロピルまたはブチルを示し、
は、1〜7個のC原子を有するアルキルを示し、それは、非置換であるかまたはFもしくはClによって単置換もしくは多置換されており、好ましくはCF、Cまたはn−Cを示す、
・1種または2種以上の光学的に活性であり、かつ/またはキラルな化合物を含み、≧20μm、好ましくは≧40μm、極めて特に好ましくは≧60μmのHTPを好ましくは有する、好ましくは1〜20%の濃度の構成要素D。
キラルな成分Dは、好ましくはメソゲン性構造を有する1種または2種以上のキラルな化合物を含み、好ましくは1つまたは2つ以上の中間相、特に好ましくは少なくともコレステリック相を有する。成分Dの好ましいキラルな化合物は、例えば、従来技術から知られており、かつ/または商業的に入手可能なキラルなドーパント、例えばコレステリルノナノエート(CN)、R/S−811、R/S−1011、R/S−2011、R/S−3011、R/S−4011、R/S 5011またはCB−15(Merck KGaA, Darmstadt)である。
特に好ましいのは、例えばDE 34 25 503、DE 35 34 777、DE 35 34 778、DE 35 34 779、DE 35 34 780、DE 43 42 280、EP 01 038 941およびDE 195 41 820に開示されている、1つまたは2つ以上のキラルな基および1つまたは2つ以上のメソゲン性基を含むキラルなドーパントである。
好ましいのは、さらに、例えば、WO 98/00428 A1に記載されているソルビトール、例えばGB 2 328 207 Aに記載されているヒドロベンゾイン、例えばWO 02/94805 A1に記載されているキラルなビナフトール、例えばWO 02/34739 A1に記載されているキラルなビナフトールアセタール、例えばWO 02/06265 A1に記載されているキラルなTADDOL、または例えばWO 02/06196 A1もしくはWO 02/06195 A1に記載されている、フッ素化架橋基を含むキラルな化合物である。
ブルー相を有する本発明のLC媒体の透明点は、好ましくは−30℃〜100℃の範囲内である。
LC媒体は、好ましくは1種、2種、3種、4種または4種より多いキラルな化合物を含む。LC媒体は、好ましくはキラルな化合物を0.01〜25%、好ましくは0.1〜20%、特に好ましくは0.5〜20%、極めて特に3〜15%の合計濃度において含む。
LC媒体中のすべての重合性化合物の全容量中の式Iで表される化合物の比率、または重合性成分A)中の式Iで表される化合物の比率は、好ましくは20〜80%、特に好ましくは40〜60%である。
他の好ましい態様において、LC媒体中のすべての重合性化合物の全容量中の式Iで表される化合物の比率、または重合性成分A)中の式Iで表される化合物の比率は、少なくとも50%および特に好ましくは60%〜100%である。
他の特に好ましい態様を、以下に記載する:
・LC媒体は、式Iで表される1種、2種または3種の化合物を含む;
・成分Bは、式IIで表される化合物に加えて、式Z:
式中、Rは、式II中のR22について示した意味の1つを有し、
は、
を示し、
は、F、Cl、CN、NCS、OCF、CFまたはSFを示し、(F)は、FまたはHを示す、
で表される1種または2種以上のエステル化合物を、
好ましくは5〜35%、特に好ましくは10〜30%、極めて特に好ましくは10〜20%の濃度で含む。
・成分Bは、式IIで表される化合物に加えて、式Nで表される1種または2種以上の化合物を含む:
式中、Rは、式II中のR22について示した意味の1つを有し、好ましくはアルキルまたはアルキル−C≡Cを示し、「アルキル」は1〜7個のC原子を有し、好ましくは直鎖状であるアルキルを示し、(F)は、FまたはHを示し、nは、0または1を示す。
・成分Bは、式IIで表される化合物に加えて、式E:
式中、Rは、式II中のR22について示した意味の1つを有し、好ましくはC1〜C7アルキルを示し、
は、
を示す、
で表される1種または2種以上の化合物を、好ましくは10〜30%、特に好ましくは15〜25%の濃度で含む。
・LC媒体はさらに、式Q1および/またはQ2で表される1種または2種以上の化合物を含む:
式中、Rは、式II中のR22について示した意味の1つを有し、Xは、式E中のXについて示した意味の1つを有し、nおよびmは、各々、互いに独立して0または1を示す。
・LC媒体はさらに、式Dx1および/またはDx2で表される1種または2種以上の化合物を含む:
式中、Rは、式II中のR22について示した意味の1つを有する。
特に好ましいのは、式Iで表される1種または2種以上の化合物に加えて、式IIで表され、特に式中X22がF、Cl、CN、NCS、CFまたはOCFを示す1種または2種以上の化合物を含むLC媒体である。式I、II、III、Z、N、E、Q1、Q2、Dx1およびDx2で表される化合物は、無色であり、安定であり、互いに、または他の液晶物質と容易に混和性である。
本発明のLC媒体の式I、II、III、Z、N、E、Q1、Q2、Dx1およびDx2で表される個々の成分および化合物は、知られているか、またはその製造方法は、関連する分野における当業者によって従来技術から容易に導き出され得、その理由は、それらが文献に記載されている標準的な方法に基づくからである。
本発明のLC媒体を、自体慣用の方式で、例えば前述の化合物の1種または2種以上を上記で定義した1種または2種以上の重合性化合物と、ならびに任意に他の液晶化合物および/または添加剤とを混合することにより製造する。一般的に、少ないほうの量で使用する成分の所望の量を、主成分を構成する成分に、有利には高められた温度で溶解する。また、成分を有機溶媒、例えばアセトン、クロロホルムまたはメタノールに溶解した溶液を混合し、溶媒を再び、十分に混合した後に例えば蒸留によって除去することが可能である。本発明はさらに、本発明のLC媒体の製造方法に関する。
ブルー相を有するLCディスプレイのための本発明のLC媒体はまた、当業者に知られており、文献に記載されている他の添加剤、例えば重合開始剤、阻害剤、安定剤または界面活性物質を含んでもよい。これらは重合性または非重合性であり得る。重合性添加剤は、重合性成分に相応に属するものと見なされる。非重合性添加剤は、液晶性成分に相応に属するものと見なされる。
ブルー相を有し、偏光子、電極基板および表面処理した電極層を備えた本発明のLCディスプレイの構造は、当業者に知られているこのタイプのディスプレイについての慣用の構造に相当し、それは、従来技術、例えばDE 102 17 273 A1、DE 102 41 301、DE 102 17 273 A1、DE 102 41 301、DE 102 536 06、DE 103 13 979に記載されている通りである。
本発明のLCディスプレイは、好ましくは以下の成分
・1つまたは2つの基板、
・2つの基板の1つのみの上に2つの電極を有するか、または2つの基板の各々の上に1つの電極を有する電極配置、
・1つまたは2つの偏光子および、
・2つの基板間に位置する本発明のLC媒体の層
を含み、ここでディスプレイは、切り換えられていない状態におけるLC媒体が光学的にアイソトロピックな相、好ましくはブルー相を有する温度で動作する。
LC媒体のブルー相への相転移は、通常ブルー相より低い温度で存在するコレステリック相から開始して起こる。本発明のLCディスプレイの動作温度(すなわちポリマー安定化の後)は、好ましくはLC媒体のブルー相への相転移(すなわち通常コレステリック相−ブルー相転移)の温度より高く、特に好ましくはこの相転移温度より0.1〜50°、極めて特に好ましくは0〜40°高い。さらに、LCディスプレイの動作温度は、好ましくはLC媒体のブルー相からアイソトロピック相への相転移の温度(また透明点として知られている)より低い。しかしながら、当該ディスプレイをまた、アイソトロピック相において、すなわち透明点より高温にて動作させることができる。
ブルー相を有する本発明のLC媒体は、式IIおよびIIIで表される上述の化合物に加えて、また、式Z、N、E、Q1、Q2、Dx1およびDx2で表される上述の化合物に加えて、またはそれとは代替的に、また他の液晶性化合物を含んで、例えば物理的特性を適合させてもよい。そのような化合物は、当業者に知られている。LC媒体中のそれらの濃度は、好ましくは0〜30%、特に好ましくは0〜20%、極めて特に好ましくは5〜15%である。
本発明のLC媒体の液晶性成分(すなわちポリマー安定化前)は、好ましくはブルー相の温度範囲を有し、または複数の連続的なブルー相が生じる場合には、すべてのブルー相の組み合わせた温度範囲を有し、その合計幅は、2℃またはそれ以上、好ましくは5℃またはそれ以上、特に好ましくは10℃またはそれ以上、極めて特に好ましくは20℃またはそれ以上である。
本発明のLC媒体の液晶性成分(すなわちポリマー安定化前)は、少なくとも10℃〜30℃、特に好ましくは10℃〜40℃、極めて特に好ましくは0℃〜50℃の範囲内のブルー相(単数または複数)の温度範囲を好ましくは示す。
本明細書中の「少なくとも」は、ブルー相(単数または複数)がまた、各場合において示した下限値の下および/または各場合において示した上限値の上に及び得ることを意味する。
他の好ましい態様において、本発明のLC媒体の液晶性成分(すなわちポリマー安定化前)は、少なくとも20℃〜40℃、特に好ましくは少なくとも30℃〜80℃、極めて特に好ましくは少なくとも30℃〜90℃の範囲内のブルー相(単数または複数)の温度範囲を示す。好ましいのは、さらに少なくとも−20℃〜50℃のブルー相(単数または複数)の温度範囲を有するLC媒体である。
重合した成分を含む本発明のLC媒体(すなわちポリマー安定化後)は、少なくとも30℃〜70℃、好ましくは20℃〜70℃、特に好ましくは0℃〜80℃、極めて特に好ましくは−20℃〜80℃の範囲内のブルー相(単数または複数)の温度範囲を好ましくは示す。
重合性成分を含む本発明のLC媒体の相転移温度、特に透明点および/またはT(N*,BP)としても知られている、コレステリック相からブルー相への転移の温度(T(Ch,BP)、および/またはブルー相からアイソトロピック相への転移の温度(T(BP,I))は、好ましくは重合性成分の重合によって低下しない。これは、ポリマー安定化、ブルー相(単数または複数)を、好ましくは、上記で示した相転移温度(T(Ch,BP)、T(BP,I))の1または2以上がより低い温度に移動しないように行う、すなわちブルー相(単数または複数)を、好ましくは少なくともより低い温度に、特に好ましくはより低い、およびより高い温度の両方に拡張することを意味する。
PSAディスプレイ、特にPSA−VA、PSA−OCB、PSA−IPS、PSA−FFSまたはPSA−TNディスプレイにおいて使用するための特に好ましいLC媒体を、以下に記載する。
PSA−VA、PSA−OCB、PSA−IPS、PSA−FFSまたはPSA−TNディスプレイにおいて本発明に従って使用するための本発明のLC媒体は、好ましくは以下のものを含む:
・<5%、特に好ましくは<1%、極めて特に好ましくは<0.5%の重合性成分、
・>95%、特に好ましくは>99%の液晶性成分、
・<5重量%、特に好ましくは<1重量%、極めて特に好ましくは<0.5重量%の重合性化合物、特に上記で述べた式Iまたはその従属式で表される重合性化合物、
・本発明の式Iまたはその従属式で表される1種、2種または3種の重合性化合物、
・本発明の式Iまたはその従属式で表される重合性化合物を専ら含む重合性成分、
・ネマチック液晶相を有するLC化合物またはLC混合物である、液晶性成分、
・アキラルな化合物を専ら含む重合性および/または液晶性成分、
・好ましくは式Iまたはその従属式で表される化合物から、および任意に式M1〜M29を含むリストから選択された上述のコモノマーから選択された、1つの重合性基を含む(単反応性の)1種または2種以上の重合性化合物および2つまたは3つ以上、好ましくは2つの重合性基を含む(二反応性または多反応性の)1種または2種以上の本発明の重合性化合物を含む、重合性成分、
・好ましくは式Iまたはその従属式で表される化合物から、および任意にさらに式M1〜M29を含むリストからの上述のコモノマーから選択された、2つの重合性基を含む(二反応性の)本発明の重合性化合物を専ら含む、重合性成分、
・特に式Iまたはその従属式で表される本発明の重合性化合物およびコモノマー以外に、末端のビニルオキシ基(−O−CH=CH)を含む化合物を含まない、
・好ましくは特に式Iまたはその従属式で表される本発明の重合性化合物から選択された、1〜5種、好ましくは1、2または3種の重合性化合物。
PSA−VAディスプレイにおいて使用するための特に好ましいLC媒体を、以下に示す:
a)式CYおよび/またはPYで表される1種または2種以上の化合物を含むLC媒体:
式中、個々のラジカルは、以下の意味を有する:
aは、1または2を示し、
bは、0または1を示し、
は、
を示し、
およびRは、各々、互いに独立して1〜12個のC原子を有するアルキルを示し、ここでさらに、1つまたは2つの隣接していないCH基は、−O−、−CH=CH−、−CO−、−OCO−または−COO−によって、O原子が互いに直接結合しないように置き換えられていてもよく、好ましくは、1〜6個のC原子を有するアルキルまたはアルコキシを示し、
およびZは、各々、互いに独立して−CHCH−、−CH=CH−、−CFO−、−OCF−、−CHO−、−OCH−、−CO−O−、−O−CO−、−C−、−CF=CF−、−CH=CH−CHO−または単結合、好ましくは単結合を示し、
1〜4は、各々、互いに独立してF、Cl、OCF、CF、CH、CHF、CHFを示す。
好ましくは、ラジカルLおよびLの両方はFを示すか、またはラジカルLおよびLの一方はFを示し、他方はClを示し、またはラジカルLおよびLの両方はFを示すか、またはラジカルLおよびLの一方はFを示し、他方はClを示す。
式CYで表される化合物は、好ましくは以下の従属式からなる群から選択される。
式中、aは、1または2を示し、AlkylおよびAlkyl*は、各々、互いに独立して1〜6個のC原子を有する直鎖状アルキルラジカルを示し、Alkenylは、2〜6個のC原子を有する直鎖状アルケニルラジカルを示し、(O)は、酸素原子または単結合を示す。Alkenylは、好ましくはCH=CH−、CH=CHCHCH−、CH−CH=CH−、CH−CH−CH=CH−、CH−(CH−CH=CH−、CH−(CH−CH=CH−またはCH−CH=CH−(CH−を示す。
式PYで表される化合物は、好ましくは以下の従属式からなる群から選択される:
式中、AlkylおよびAlkyl*は、各々、互いに独立して1〜6個のC原子を有する直鎖状アルキルラジカルを示し、Alkenylは、2〜6個のC原子を有する直鎖状アルケニルラジカルを示し、(O)は、酸素原子または単結合を示す。Alkenylは、好ましくはCH=CH−、CH=CHCHCH−、CH−CH=CH−、CH−CH−CH=CH−、CH−(CH−CH=CH−、CH−(CH−CH=CH−またはCH−CH=CH−(CH−を示す。
b)さらに、以下の式で表される1種または2種以上の化合物を含むLC媒体:
式中、個々のラジカルは、以下の意味を有する。
は、
を示し、
は、
を示し、
およびRは、各々、互いに独立して1〜12個のC原子を有するアルキルを示し、ここでさらに、1つまたは2つの隣接していないCH基は、−O−、−CH=CH−、−CO−、−O−CO−または−CO−O−によって、O原子が互いに直接結合しないように置き換えられていてもよく、
は、−CHCH−、−CH=CH−、−CFO−、−OCF−、−CHO−、−OCH−、−CO−O−、−O−CO−、−C−、−CF=CF−、−CH=CH−CHO−または単結合、好ましくは単結合を示す。
式ZKで表される化合物は、好ましくは以下の従属式からなる群から選択される:
式中、AlkylおよびAlkyl*は、各々、互いに独立して1〜6個のC原子を有する直鎖状アルキルラジカルを示し、Alkenylは、2〜6個のC原子を有する直鎖状アルケニルラジカルを示す。Alkenylは、好ましくはCH=CH−、CH=CHCHCH−、CH−CH=CH−、CH−CH−CH=CH−、CH−(CH−CH=CH−、CH−(CH−CH=CH−またはCH−CH=CH−(CH−を示す。
c)さらに以下の式で表される1種または2種以上の化合物を含むLC媒体:
式中、各出現における個々のラジカルは、同一にまたは異なって以下の意味を有する:
およびRは、各々、互いに独立してRについて上記で示した意味の1つを有し、
は、
を示し、
は、
を示し、
eは、1または2を示す。
式DKで表される化合物は、好ましくは以下の従属式からなる群から選択される:
式中、AlkylおよびAlkyl*は、各々、互いに独立して1〜6個のC原子を有する直鎖状アルキルラジカルを示し、AlkenylおよびAlkenyl*は、各々、互いに独立して2〜6個のC原子を有する直鎖状アルケニルラジカルを示す。AlkenylおよびAlkenyl*は、好ましくはCH=CH−、CH=CHCHCH−、CH−CH=CH−、CH−CH−CH=CH−、CH−(CH−CH=CH−、CH−(CH−CH=CH−またはCH−CH=CH−(CH−を示す。
d)さらに以下の式で表される1種または2種以上の化合物を含むLC媒体:
式中、個々のラジカルは、以下の意味を有する。
は、
を示し、
fは、0または1を示し、
およびRは、各々、互いに独立して1〜12個のC原子を有するアルキルを示し、ここでさらに、1つまたは2つの隣接していないCH基は、−O−、−CH=CH−、−CO−、−OCO−または−COO−によって、O原子が互いに直接結合しないように置き換えられていてもよく、
およびZは、各々、互いに独立して−CHCH−、−CH=CH?−、−CFO−、−OCF−、−CHO−、−OCH−、−CO−O−、−O−CO−、−C−、−CF=CF−、−CH=CH−CHO−または単結合、好ましくは単結合を示し、
およびLは、各々、互いに独立してF、Cl、OCF、CF、CH、CHF、CHFを示す。
好ましくは、ラジカルLおよびLの両方はFを示し、またはラジカルLおよびLの一方はFを示し、他方はClを示す。
式LYで表される化合物は、好ましくは以下の従属式からなる群から選択される。
式中、Rは、上記で示した意味を有し、Alkylは、1〜6個のC原子を有する直鎖状アルキルラジカルを示し、(O)は、酸素原子または単結合を示し、vは、1〜6の整数を示す。Rは、好ましくは1〜6個のC原子を有する直鎖状アルキルまたは2〜6個のC原子を有する直鎖状アルケニル、特にCH、C、n−C、n−C、n−C11、CH=CH−、CH=CHCHCH−、CH−CH=CH−、CH−CH−CH=CH−、CH−(CH−CH=CH−、CH−(CH−CH=CH−またはCH−CH=CH−(CH−を示す。
e)さらに以下の式からなる群から選択された1種または2種以上の化合物を含むLC媒体:
式中、Alkylは、C1〜6アルキルを示し、Lは、HまたはFを示し、Xは、F、Cl、OCF、OCHFまたはOCH=CFを示す。特に好ましいのは、XがFを示す式G1で表される化合物である。
f)さらに以下の式からなる群から選択された1種または2種以上の化合物を含むLC媒体:
式中、Rは、Rについて上記で示した意味の1つを有し、Alkylは、C1〜6アルキルを示し、dは、0または1を示し、zおよびmは、各々、互いに独立して1〜6の整数を示す。これらの化合物中のRは、特に好ましくはC1〜6アルキルもしくはアルコキシまたはC2〜6アルケニルであり、dは好ましくは1である。本発明のLC媒体は、好ましくは上述の式で表される1種または2種以上の化合物を、≧5重量%の量において含む。
g)さらに以下の式からなる群から選択された1種または2種以上のビフェニル化合物を含むLC媒体:
式中、AlkylおよびAlkyl*は、各々、互いに独立して1〜6個のC原子を有する直鎖状アルキルラジカルを示し、AlkenylおよびAlkenyl*は、各々、互いに独立して2〜6個のC原子を有する直鎖状アルケニルラジカルを示す。AlkenylおよびAlkenyl*は、好ましくはCH=CH−、CH=CHCHCH−、CH−CH=CH−、CH−CH−CH=CH−、CH−(CH−CH=CH−、CH−(CH−CH=CH−またはCH−CH=CH−(CH−を示す。
LC混合物中の式B1〜B3で表されるビフェニルの比率は、好ましくは少なくとも3重量%、特に≧5重量%である。
式B2で表される化合物が、特に好ましい。
式B1〜B3で表される化合物は、好ましくは以下の従属式からなる群から選択される:
式中、Alkyl*は、1〜6個のC原子を有するアルキルラジカルを示す。本発明の媒体は、特に好ましくは式B1aおよび/またはB2cで表される1種または2種以上の化合物を含む。
h)さらに以下の式で表される1種または2種以上のテルフェニル化合物を含むLC媒体:
式中、RおよびRは、各々、互いに独立してRについて上記で示した意味の1つを有し、
は、各々、互いに独立して
を示し、
ここで、Lは、FまたはCl、好ましくはFを示し、Lは、F、Cl、OCF、CF、CH、CHFまたはCHF、好ましくはFを示す。
式Tで表される化合物は、好ましくは以下の従属式からなる群から選択される。
式中、Rは、1〜7個のC原子を有する直鎖状アルキルまたはアルコキシラジカルを示し、R*は、2〜7個のC原子を有する直鎖状アルケニルラジカルを示し、(O)は、酸素原子または単結合を示し、mは、1〜6の整数を示す。R*は、好ましくはCH=CH−、CH=CHCHCH−、CH−CH=CH−、CH−CH−CH=CH−、CH−(CH−CH=CH−、CH−(CH−CH=CH−またはCH−CH=CH−(CH−を示す。
Rは、好ましくはメチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシまたはペントキシを示す。
本発明のLC媒体は、好ましくは式Tおよびその好ましい従属式で表されるテルフェニルを、0.5〜30重量%、特に1〜20重量%の量において含む。
特に好ましいのは、式T1、T2、T3およびT21で表される化合物である。これらの化合物において、Rは、好ましくは、各々1〜5個のC原子を有するアルキル、さらにアルコキシを示す。
テルフェニルを、好ましくは、混合物のΔn値が≧0.1であるべきである場合に、本発明の混合物において使用する。好ましい混合物は、好ましくは化合物T1〜T22の群から選択された式Tで表される1種または2種以上のテルフェニル化合物を2〜20重量%含む。
i)さらに以下の式からなる群から選択された1種または2種以上の化合物を含むLC媒体:
式中、RおよびRは、上記で示した意味を有し、好ましくは各々、互いに独立して1〜6個のC原子を有する直鎖状アルキルまたは2〜6個のC原子を有する直鎖状アルケニルを示す。
好ましい媒体は、式O1、O3およびO4から選択された1種または2種以上の化合物を含む。
k)さらに以下の式:
式中、
は、
を示し、
は、H、CH、Cまたはn−Cを示し、(F)は、任意のフッ素置換基を示し、qは、1、2または3を示し、またRは、Rについて示した意味の1つを有する、
で表される1種または2種以上の化合物を、好ましくは>3重量%、特に≧5重量%および極めて特に好ましくは5〜30重量%の量において含むLC媒体。
式FIで表される特に好ましい化合物は、以下の従属式からなる群から選択される:
式中、Rは、好ましくは直鎖状アルキルを示し、Rは、CH、Cまたはn−Cを示す。特に好ましいのは、式FI1、FI2およびFI3で表される化合物である。
m)さらに以下の式からなる群から選択された1種または2種以上の化合物を含むLC媒体:
式中、Rは、Rについて示した意味を有し、Alkylは、1〜6個のC原子を有する直鎖状アルキルラジカルを示す。
n)さらにテトラヒドロナフチルまたはナフチル単位を含む1種または2種以上の化合物、例えば以下の式からなる群から選択された化合物を含むLC媒体:
式中、R10およびR11は、各々、互いに独立してRについて示した意味の1つを有し、好ましくは1〜6個のC原子を有する直鎖状アルキルもしくはアルコキシ、または2〜6個のC原子を有する直鎖状アルケニルを示し、ZおよびZは、各々、互いに独立して−C−、−CH=CH−、−(CH−、−(CHO−、−O(CH−、−CH=CH−CHCH−、−CHCHCH=CH−、−CHO−、−OCH−、−CO−O−、−O−CO−、−C−、−CF=CF−、−CF=CH−、−CH=CF−、−CH−または単結合を示す。
o)さらに以下の式:
式中、R11およびR12は、各々、互いに独立して上記で示した意味を有し、cは、0または1を示す、
で表される1種または2種以上のジフルオロジベンゾクロマンおよび/またはクロマンを、好ましくは3〜20重量%の量において、特に3〜15重量%の量において含む、LC媒体。
式BCおよびCRで表される特に好ましい化合物は、以下の従属式からなる群から選択される:
式中、AlkylおよびAlkyl*は、各々、互いに独立して1〜6個のC原子を有する直鎖状アルキルラジカルを示し、AlkenylおよびAlkenyl*は、各々、互いに独立して2〜6個のC原子を有する直鎖状アルケニルラジカルを示す。AlkenylおよびAlkenyl*は、好ましくはCH=CH−、CH=CHCHCH−、CH−CH=CH−、CH−CH−CH=CH−、CH−(CH−CH=CH−、CH−(CH−CH=CH−またはCH−CH=CH−(CH−を示す。
極めて特に好ましいのは、式BC−2で表される1種、2種または3種の化合物を含む混合物である。
p)さらに以下の式で表される1種または2種以上のフッ素化フェナントレンおよび/またはジベンゾフランを含むLC媒体:
式中、R11およびR12は、各々、互いに独立して上記で示した意味を有し、bは0または1を示し、LはFを示し、rは1、2または3を示す。
式PHおよびBFで表される特に好ましい化合物は、以下の従属式からなる群から選択される:
式中、RおよびR’は、各々、互いに独立して1〜7個のC原子を有する直鎖状アルキルまたはアルコキシラジカルを示す。
q)1〜8種、好ましくは1〜5種の式CY1、CY2、PY1および/またはPY2で表される化合物を含むLC媒体。これらの化合物の全体としての混合物中での比率は、好ましくは5〜60%、特に好ましくは10〜35%である。これらの個々の化合物の含量は、好ましくは各場合において2〜20%である。
r)1〜8種、好ましくは1〜5種の式CY9、CY10、PY9および/またはPY10で表される化合物を含むLC媒体。これらの化合物の全体としての混合物中での比率は、好ましくは5〜60%、特に好ましくは10〜35%である。これらの個々の化合物の含量は、好ましくは各場合において2〜20%である。
s)1〜10種、好ましくは1〜8種の式ZKで表される化合物、特に式ZK1、ZK2および/またはZK6で表される化合物を含むLC媒体。これらの化合物の全体としての混合物中での比率は、好ましくは3〜25%、特に好ましくは5〜45%である。これらの個々の化合物の含量は、好ましくは各場合において2〜20%である。
t)式CY、PYおよびZKで表される化合物の全体としての混合物中での比率が、70%より大きく、好ましくは80%より大きいLC媒体。
u)プレティルト角が好ましくは≦86°である、PSA−VAディスプレイ。
PSA−OCB、PSA−TN、PSA−IPSまたはPSA−FFSディスプレイにおいて使用するための特に好ましいLC媒体を、以下に示す:
a)以下の式からなる群から選択された1種または2種以上の化合物を含むLC媒体:
式中、
は、各出現において、同一に、または異なって、各々9個までのC原子を有するn−アルキル、アルコキシ、オキサアルキル、フルオロアルキルまたはアルケニルを示し、Xは、F、Cl、または各場合において、各々6個までのC原子を有するハロゲン化アルキル、アルケニル、アルケニルオキシもしくはアルコキシを示し、
は、−CFO−または単結合を示し、
1〜6は、各々、互いに独立してHまたはFを示す。
は、好ましくはF、Cl、CF、CHF、OCF、OCHF、OCFHCF、OCFHCHF、OCFHCHF、OCFCH、OCFCHF、OCFCHF、OCFCFCHF、OCFCFCHF、OCFHCFCF、OCFHCFCHF、OCFCFCF、OCFCFCClF、OCClFCFCFまたはCH=CF、特に好ましくはFまたはOCFである。
式AAで表される化合物は、好ましくは以下の式からなる群から選択される:
式中、RおよびXは、上記で示した意味を有し、Xは、好ましくはFを示す。特に好ましいのは、式AA2およびAA6で表される化合物である。
式BBで表される化合物は、好ましくは以下の式からなる群から選択される:
式中、RおよびXは、上記で示した意味を有し、Xは、好ましくはFを示す。特に好ましいのは、式BB1、BB2およびBB5で表される化合物である。
式CCで表される化合物は、好ましくは以下の式から選択される:
式中、Rは、各出現において、同一に、または異なって上記で示した意味を有し、好ましくは1〜6個のC原子を有するアルキルを示す。
上述した好ましい態様a)〜y)の化合物の上記で記載した重合した化合物との組み合わせによって、本発明のLC媒体における低いしきい値電圧、低い回転粘度および極めて良好な低温安定性、これと同時に常に高い透明点および高いHR値が生じ、PSAディスプレイにおける特に低いプレティルト角の迅速な確立が可能になる。特に、LC媒体は、PSAディスプレイにおいて従来技術からの媒体と比較して著しく短縮された応答時間、特にまたグレーシェード応答時間を示す。
液晶混合物は、好ましくは少なくとも80K、特に好ましくは少なくとも100Kのネマチック相範囲、および20℃で250mPa・sより大きくない、好ましくは200mPa・sより大きくない回転粘度を有する。
PSA−VAタイプのディスプレイにおいて使用するための本発明のLC媒体は、20℃および1kHzにおいて好ましくは約−0.5〜−10、特に約−2.5〜−7.5の負の誘電異方性Δεを有する。
本発明のVAタイプのディスプレイにおいて、スイッチオフ状態におけるLC媒体の層中の分子は、電極表面に対して垂直に(ホメオトロピックに)整列しているか、またはティルトしたホメオトロピック配向を有する。電極への電圧の印加の際に、LC分子の再整列が、電極表面に平行な縦方向の分子軸を有して起こる。
本発明のOCBタイプのディスプレイにおいて、LC媒体の層中の分子は、「ベンド」整列にある。電圧の印加の際に、LC分子の再整列が、電極表面に垂直な縦方向の分子軸を有して起こる。
PSA−OCBタイプのディスプレイにおいて使用するための本発明のLC媒体は、好ましくは20℃および1kHzで約+4〜+17の正の誘電異方性Δεを好ましくは有する。
VAタイプのディスプレイにおいて使用するための本発明のLC媒体における複屈折Δnは、好ましくは0.16より小さく、特に好ましくは0.06〜0.14であり、特に0.07〜0.12である。
OCBタイプのディスプレイにおいて使用するための本発明のLC媒体における複屈折Δnは、好ましくは0.14〜0.22、特に0.16〜0.22である。
PSA−TN、PSA−IPSまたはPSA−FFSタイプのディスプレイにおいて使用するための本発明のLC媒体における複屈折Δnは、好ましくは0.07〜0.15、特に0.08〜0.13である。これらの媒体の誘電異方性は、好ましくは+2〜+17、特に+3〜+15である。
本発明のLC媒体はまた、当業者に知られており、文献に記載されている他の添加剤、例えば重合開始剤、阻害剤、安定剤、界面活性物質またはキラルなドーパントを含んでもよい。これらは、重合性であるかまたは非重合性であり得る。重合性添加剤は、重合性成分に相応して属するものと見なされる。非重合性添加剤は、液晶性成分に相応して属するものと見なされる。
LC媒体は、例えば1種または2種以上のキラルなドーパント、好ましくは以下の表Bからの化合物からなる群から選択されたものを含んでもよい。
さらに、LC媒体に、例えば0〜15重量%の多色性染料、さらにナノ粒子、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もしくはクラウンエーテルの錯塩(例えばHaller et al., Mol. Cryst. Liq. Cryst. 24, 249-258 (1973)を参照)を、導電性を改善するために、または誘電異方性、粘度および/もしくはネマチック相の整列を修正するための物質を加えることが、可能である。このタイプの物質は、例えばDE-A 22 09 127、22 40 864、23 21 632、23 38 281、24 50 088、26 37 430および28 53 728に記載されている。
本発明のLC媒体の好ましい態様a)〜z)の個々の成分は、知られているか、またはその製造方法は、関連する当業者によって従来技術から容易に誘導され得る。その理由は、それらが文献に記載されている標準的な方法に基づくからである。式CYで表される対応する化合物は、例えばEP-A-0 364 538に記載されている。式ZKで表される対応する化合物は、例えばDE-A-26 36 684およびDE-A-33 21 373に記載されている。
本発明において使用することができるLC媒体を、自体慣用の方式で、例えば上述の化合物の1種または2種以上を上記で定義した1種または2種以上の重合性化合物と、ならびに任意に他の液晶性化合物および/または添加剤とを混合することにより製造する。一般的に、少ない方の量で使用する所望の量の成分を、主成分を構成する成分に、有利には高められた温度で溶解する。また、当該成分を有機溶媒、例えばアセトン、クロロホルムまたはメタノールに溶解した溶液を混合し、溶媒を、十分な混合の後に例えば蒸留によって再び除去することが可能である。本発明はさらに、本発明のLC媒体の製造方法に関する。
当業者には、本発明のLC媒体がまた、例えばH、N、O、Cl、Fが対応する同位体によって置き換えられている化合物を含んでもよいことは、言うまでもない。
本発明のPSAディスプレイの構造は、冒頭で引用した従来技術に記載されているように、PSAディスプレイについての通常の形状に相当する。突起部を有しない形状、特に、さらにカラーフィルター側上の電極が構築されておらず、TFT側上の電極のみが溝を有するものが、好ましい。PSA−VAディスプレイに特に好適であり、好ましい電極構造は、例えばUS 2006/0066793 A1に記載されている。
以下の例は、本発明を、それを限定せずに説明する。しかしながら、それらは、好ましく使用するべき化合物およびそれらのそれぞれの濃度についての好ましい混合物概念ならびにその互いとの組み合わせを当業者に示す。さらに、当該例は、いずれの特性および特性の組み合わせが到達可能であるかを例示する。
以下の略語を使用する:
(n、m、z:各場合において互いに独立して1、2、3、4、5または6)
表A
本発明の好ましい態様において、本発明のLC媒体は、表Aからの化合物からなる群から選択された1種または2種以上の化合物を含む。
表B
表Bは、本発明のLC媒体に加えることができる可能なキラルなドーパントを示す。
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からの化合物からなる群から選択された1種または2種以上のドーパントを含む。
表C
表Cは、本発明のLC媒体に加えることができる可能な安定剤を示す。
(nはここで、1〜12、好ましくは1、2、3、4、5、6、7または8の整数を示し、末端のメチル基を示さない)。
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からの化合物からなる群から選択された1種または2種以上の安定剤を含む。
表D
表Eは、好ましくは反応性のメソゲン性化合物として本発明のLC媒体において使用することができる例示的な化合物を示す。
本発明の好ましい態様において、メソゲン性媒体は、表Dからの化合物の群から選択された1種または2種以上の化合物を含む。
さらに、以下の略語および記号を使用する:
20℃における容量性[V]のしきい値電圧、
20℃および589nmにおける異常な屈折率、
20℃および589nmにおける正常な屈折率、
Δn 20℃および589nmにおける光学異方性、
ε 20℃および1kHzにおけるダイレクターに垂直な誘電体の誘電率、
ε 20℃および1kHzにおけるダイレクターに平行な誘電体の誘電率、
Δε 20℃および1kHzにおける誘電異方性、
cl.p.、T(N,I) 透明点[℃]、
γ 20℃における回転粘度[mPa・s]、
弾性定数、20℃における「スプレイ」変形[pN]、
弾性定数、20℃における「ツイスト」変形[pN]、
弾性定数、20℃における「ベンド」変形[pN]。
他に明確に注記しない限り、本出願中のすべての濃度を、重量パーセントにおいて引用し、すべての固体または液晶性成分を含み、溶媒を含まない全体としての対応する混合物に関する。
他に明確に注記しない限り、例えば融点T(C,N)、スメクチック相(S)からネマチック相(N)への転移T(S,N)および透明点T(N,I)についての本出願中で示したすべての温度値を、摂氏度(℃)において引用する。m.p.は、融点を示し、cl.p.=透明点である。さらに、C=結晶状態、N=ネマチック相、S=スメクチック相およびI=アイソトロピック相である。これらの記号間のデータは、転移温度を表す。
すべての物理的特性を、"Merck Liquid Crystals、Physical Properties of Liquid Crystals"、ステータス1997年11月、Merck KGaA 、ドイツ国に従って決定し、決定しており、20℃の温度について適用され、各場合において他に明確に注記しない限り、Δnを589nmで決定し、Δεを1kHzで決定する。
本発明についての用語「しきい値電圧」は、他に明確に示さない限り、フレデリクスしきい値としても知られている容量性しきい値(V)に関する。例中で、光学的しきい値をまた、一般的に通常であるように10%相対的コントラスト(V10)について引用してもよい。
容量性しきい値電圧の測定のために使用するディスプレイは、20μmの距離における2つの面平行なガラス外板からなり、その各々は、内側上に電極層および最上部上にラビングしていないポリイミド整列層を有し、それは、液晶分子のホメオトロピック端部整列をもたらす。
ティルト角の測定のために使用するディスプレイまたは試験セルは、4μmの距離における2つの面平行なガラス外板からなり、その各々は、内側上に電極層および最上部上にポリイミド整列層を有し、ここで2つのポリイミド膜は、互いに逆平行にラビングされ、液晶分子のホメオトロピック端部整列をもたらす。
重合性化合物を、あらかじめ特定した時間にわたる定義された強度のUVA光(通常365nm)での照射によってディスプレイまたは試験セル中で重合させ、電圧を、同時にディスプレイに印加する(通常10V〜30Vの交流、1kHz)。例において、他に示さない限り、50mW/cmの水銀蒸気ランプを使用し、強度を、365nmのバンドパスフィルターを取り付けた標準的なUVメーター(モデルUshio UNIメーター)を使用して測定する。
ティルト角を、結晶回転実験によって決定する(Autronic-Melchers TBA-105)。低い値(すなわち90°の角度からの大きい偏差)は、ここでは大きいティルトに相当する。
VHR値を、以下のようにして測定する:0.3%の重合性モノマー化合物を、LCホスト混合物に加え、得られた混合物を、TN−VHR試験セル(90°でラビングした、TN−ポリイミド整列層、層の厚さd?6μm)中に導入する。HR値を、5分後に100℃で、UV露光の前および後に、2時間(太陽光試験)1V、60Hz、64μsのパルスで決定する(測定機器:Autronic-Melchers VHRM-105)。
「LTS」とも称される低温安定性、すなわち低温で自発的に晶出する個々の成分に対するLC混合物の安定性を調査するために、1gのLC/RM混合物を含むビンを、−10℃での貯蔵において配置し、混合物が晶出したか否かを、定期的にチェックする。
いわゆる「HTP」(「らせんねじれ力」)は、LC媒体における光学的に活性な、またはキラルな物質のらせんねじれ力を示す(単位μm)。他に示さない限り、HTPを、商業的に入手できるネマチックLCホスト混合物MLD−6260(Merck KGaA)中で、20℃の温度で測定する。
例1
6−(4−{2−[3−メチル−4−(2−{4−[6−(2−メチルアクリロイルオキシ)ヘキシル]フェニル}エチル)−フェニル]エチル}フェニル)ヘキシル2−メタクリレート(1)
本発明の化合物(1)である6−(4−{2−[3−メチル−4−(2−{4−[6−(2−メチルアクリロイルオキシ)ヘキシル]フェニル}エチル)フェニル]エチル}フェニル)ヘキシル2−メタクリレート(1)を、以下に記載するように合成する。
1.1 1,4−ビス[2−(4−ブロモフェニル)ビニル]−2−メチルベンゼン(E/Z混合物)の製造:
6.30g(42.5mmol)の2−メチルベンゼンジカルバルデヒドを、最初に150mlのジクロロメタン中に、50.0g(97.6mmol)の4−ブロモベンジルトリフェニルホスホニウムブロミドおよび2.50g(9.47mmol)の18−クラウン−6と共に導入する。11.0g(0.20mol)の粉末状KOHを、−70℃で分割して加える。混合物を、−70℃で2時間撹拌し、バッチを室温に加温する。この温度で1時間後、水を加え、有機相を分離する。
水相をジクロロメタンで抽出し、合わせた有機相を飽和塩化アンモニウム溶液で洗浄する。溶液を吸収的に濾過し(SiO、CHCl)、濾液を濃縮して乾燥させる。粗生成物を、カラムクロマトグラフィー(SiO、トルエン:n−ヘプタン=1:1)によって精製する。E/Z−1,4−ビス−[2−(4−ブロモフェニル)ビニル]−2−メチルベンゼンが、黄色油として得られる。
1.2 6−{4−[(2−(4−{2−[4−(6−ヒドロキシヘキサ−1−イニル)フェニル]ビニル}−3−メチルフェニル)ビニル]フェニル}ヘキサ−5−イン−1−オール(E/Z混合物)の製造:
18.0g(39.6mmol)のE/Z−1,4−ビス−[2−(4−ブロモフェニル)ビニル]−2−メチルベンゼン、2.78g(3.96mmol)のビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(II)クロリド、755mg(3.96mmol)のヨウ化銅(I)および28.0ml(0.20mol)のトリエチルアミンの150mlのDMF中の混合物を、60℃に加温する。50mlのDMFに溶解した15.3mlの5−ヘキシン−1−オールを、計量して加える。添加が完了した際に、バッチを75℃で18時間撹拌する。冷却後、混合物をTHF/MTBEで希釈し、希塩酸を使用して中和する。有機相を分離し、水相をMTBEで抽出する。合わせた有機相を塩化ナトリウム溶液で洗浄し、硫酸ナトリウムを使用して乾燥する。溶液を濃縮して乾燥させ、残留物をカラムクロマトグラフィー(SiO、トルエン:酢酸エチル=1:1)によって精製する。
1.3 6−{4−[2−(4−{2−[4−(6−ヒドロキシヘキシル)フェニル]エチル}−2−メチル−フェニル)エチル]フェニル}ヘキサン−1−オールの製造:
9.5g(19.4mmol)の6−{4−[(2−(4−{2−[4−(6−ヒドロキシヘキサ−1−イニル)フェニル]ビニル}−3−メチルフェニル)ビニル]フェニル}ヘキサ−5−イン−1−オール(E/Z混合物)を、室温で19時間、THF中のPd/C(5%のPd)の存在下で水素化する。溶液を濾過し、濃縮して乾燥する。残留物を、n−ヘプタン/MTBE(1:1)から再結晶させ、6−{4−[2−(4−{2−[4−(6−ヒドロキシヘキシル)フェニル]エチル}−2−メチルフェニル)エチル]フェニル}ヘキサン−1−オールを無色固体として得る。
1.4 6−(4−{2−[3−メチル−4−(2−{4−[6−(2−メチルアクリロイルオキシ)ヘキシル]−フェニル}エチル)フェニル]エチル}フェニル)ヘキシル2−メタクリレートの製造:
600mgの(6−{4−[2−(4−{2−[4−(6−ヒドロキシヘキシル)フェニル]エチル}−2−メチルフェニル)エチル]フェニル}ヘキサン−1−オールを、最初に15mlのジクロロメタン中に、0.30ml(3.54mol)のメタクリル酸および10mg(0.08mmol)のDMAPと共に導入する。3.5ml(3.5mmol、CHClに溶解した1M溶液)のDCCを、計量して加え、バッチを3時間撹拌する。100mg(0.79mmol)のシュウ酸二水和物を加え、混合物を濾過する。濾液を濃縮して乾燥させ、残留物を、カラムクロマトグラフィー(SiO、ペンタン:MTBE=9:1)によって精製し、6−(4−{2−[3−メチル−4−(2−{4−[6−(2−メチルアクリロイルオキシ)ヘキシル]フェニル}エチル)フェニル]エチル}フェニル)ヘキシル2−メタクリレート(1)を、38℃の融点を有する無色固体として得る。
相配列:C 38 I
例2
6−(4−{2−[4−(2−{4−[6−(2−メチルアクリロイルオキシ)ヘキシル]フェニル}エチル)フェニル]エチル}−フェニル)ヘキシル2−メタクリレート(2)
本発明の化合物(2)である6−(4−{2−[4−(2−{4−[6−(2−メチル−アクリロイルオキシ)ヘキシル]フェニル}エチル)フェニル]エチル}フェニル)ヘキシル2−メタクリレートを、例1からの化合物(1)と同様にして合成する。
6−(4−{2−[4−(2−{4−[6−(2−メチルアクリロイルオキシ)ヘキシル]フェニル}エチル)フェニル]エチル}−フェニル)ヘキシル2−メタクリレート(2)を、80℃のm.p.を有する無色固体として得る。
相配列:C 80 S (60) I
例3
6−(4−{2−[4−(2−{4−[6−(2−メチルアクリロイルオキシ)ヘキシル]フェニル}エチル)ナフタレン−1−イル]エチル}フェニル)ヘキシル2−メタクリレート(3)
本発明の化合物(3)である6−(4−{2−[4−(2−{4−[6−(2−メチル−アクリロイルオキシ)ヘキシル]フェニル}エチル)ナフタレン−1−イル]エチル}フェニル)ヘキシル2−メタクリレートを、以下に記載するように合成する。
3.1 ナフタレン1,4−ジカルバルデヒドの製造
80.0g(0.28mol)の1,4−ジブロモナフタレンを、最初に800mlのTHF中に−70℃で導入し、200ml(0.32mmol、ヘキサンに溶解した15%溶液)のn−BuLiを加える。1時間後、24ml(0.31mol)のDMFをゆっくりと滴加し、混合物を30分間撹拌する。500ml(0.80mmol、ヘキサンに溶解した15%溶液)のn−BuLiを、その後計量して加え、混合物を−70℃で2時間放置する。110ml(1.4mol)のDMFを加える。30分後、バッチをゆっくりと加温し、希塩酸を使用して加水分解する。混合物をMTBEで多数回抽出し、合わせた有機相を飽和塩化ナトリウム溶液で洗浄する。溶液を、硫酸ナトリウムを使用して乾燥し、濃縮して乾燥する。残留物をMTBE中で消化し、吸引により濾別する。
3.2 1,4−ビス−[(E,Z)−2−(4−ブロモフェニル)ビニル]ナフタレンの製造
20.0g(0.11mol)のナフタレン−1,4−ジカルバルデヒドを、最初に500mlのジクロロメタン中に、125.0g(0.24mol)の4−ブロモベンジルトリフェニルホスホニウムブロミドおよび6.50g(24.6mmol)の18−クラウン−6と共に導入する。30.0g(0.53mol)の粉末状KOHを、−70℃で分割して加える。混合物を−70℃で2時間撹拌し、バッチを室温に加温する。この温度で1時間後、水を加え、有機相を分離する。
水相をジクロロメタンで抽出し、合わせた有機相を飽和塩化アンモニウム溶液で洗浄する。溶液を吸収的に濾過し(SiO、CHCl)、濾液を濃縮して乾燥する。粗生成物を、カラムクロマトグラフィー(SiO、トルエン:n−ヘプタン=1:1)によって精製し、1,4−ビス−[(E,Z)−2−(4−ブロモフェニル)ビニル]ナフタレンを半結晶固体として得る。
3.3 6−{4−[(E,Z)−2−(4−{(E,Z)−2−[4−(6−ヒドロキシヘキサ−1−イニル)−フェニル]ビニル}ナフタレン−1−イル)ビニル]フェニル}ヘキサ−5−イン−1−オールの製造
50.0g(0.1mol)の1,4−ビス−[(E,Z)−2−(4−ブロモフェニル)ビニル]−ナフタレン、7.3g(10mmol)のビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(II)クロリド、2.0mg(11mmol)のヨウ化銅(I)および75ml(0.54mol)のトリエチルアミンの300mlのDMF中の混合物を、60℃に加温する。400mlのDMFに溶解した40.0g(0.41mol)の5−ヘキシン−1−オールを、計量して加える。添加が完了した際に、バッチを75℃で19時間撹拌する。冷却後、混合物をジクロロメタンで希釈し、希塩酸を使用して中和する。有機相を分離し、水相をジクロロメタンで抽出する。合わせた有機相を塩化ナトリウム溶液で洗浄し、硫酸ナトリウムを使用して乾燥する。溶液を濃縮して乾燥し、残留物を、カラムクロマトグラフィー(SiO、ジクロロメタン:MTBE=8:2→1:1)によって精製する。
3.4 6−{4−[2−(4−{2−[4−(6−ヒドロキシヘキシル)フェニル]エチル}ナフタレン−1−イル)エチル]フェニル}ヘキサン−1−オールの製造
25.0g(47.7mmol)の6−{4−[2−(4−{2−[4−(6−ヒドロキシヘキサ−1−イニル)フェニル]ビニル}−ナフタレン−1−イル)ビニル]フェニル}ヘキサ−5−イン−1−オール(E/Z混合物)を、室温で17時間、THF中のPd/C(5%のPd)の存在下で水素化する。溶液を濾過し、濃縮して乾燥する。残留物を、n−ヘプタン/MTBE(1:1)から再結晶し、6−{4−[2−(4−{2−[4−(6−ヒドロキシヘキシル)フェニル]エチル}ナフタレン−1−イル)エチル]フェニル}ヘキサン−1−オールを無色固体として得る。
3.5 6−(4−{2−[4−(2−{4−[6−(2−メチルアクリロイルオキシ)ヘキシル]フェニル}−エチル)ナフタレン−1−イル]エチル}フェニル)ヘキシル2−メタクリレートの製造:
10.0g(18.6mmol)の6−{4−[2−(4−{2−[4−(6−ヒドロキシヘキシル)フェニル]エチル}ナフタレン−1−イル)エチル]フェニル}ヘキサン−1−オールを、最初に100mlのジクロロメタン中に、50ml(0.62mol)のピリジンおよび200mg(1.64mmol)のDMAPと共に導入する。100mlのDCM中の8.0g(51.6mmol)の無水メタクリル酸を、計量して加え(氷冷)、バッチを19時間撹拌する。バッチを、希塩酸および飽和塩化ナトリウム溶液で洗浄し、有機相を、硫酸ナトリウムを使用して乾燥する。溶液を濃縮して乾燥し、残留物を、カラムクロマトグラフィー(SiO、ペンタン:DCM=1:1→DCM)によって精製し、6−(4−{2−[4−(2−{4−[6−(2−メチルアクリロイルオキシ)ヘキシル]フェニル}エチル)ナフタレン−1−イル]−エチル}フェニル)ヘキシル2−メタクリレート(3)を、47℃の融点を有する無色固体として得る。
相配列:T −45 C 47 I
例4
6−{4−[2−(4−{2−[4−(6−アクリロイルオキシヘキシル)フェニル]エチル}ナフタレン−1−イル)エチル]−フェニル}ヘキシルアクリレート(4)
本発明の化合物(4)である6−{4−[2−(4−{2−[4−(6−アクリロイルオキシ−ヘキシル)フェニル]エチル}ナフタレン−1−イル)エチル]フェニル}ヘキシルアクリレートを、例1および3と同様にして、6−{4−[2−(4−{2−[4−(6−ヒドロキシヘキシル)フェニル]エチル}ナフタレン−1−イル)エチル]フェニル}ヘキサン−1−オールから合成する(例3、ステップ3.4を参照)。
相配列:T −47 C 55 I
MS(EI):m/e(%)=644(83,M)、105(100)。
使用例1
以下のモノマーを使用する:
RM257は、相配列C 66 N 127 Iを有する。
RM−CCは、相配列C 14 SmB 33 Iを有する。
以下の添加剤を使用する:
(Dp:キラルなドーパント、In:重合開始剤)
表1:重合成分の添加前の塩基性混合物(ホスト)H1の組成:
重合の記載
試料の重合の前に、媒体の相特性を、約10ミクロンの厚さおよび2×2.5 cmの面積を有する試験セル中で確立する。充填を、毛管作用によって75℃の温度で行う。測定を、偏光顕微鏡の下で1℃/分の温度変化を有する加熱ステージを伴って行う。
媒体の重合を、約3.0mW/cmの有効電力を有するUVランプ(Dymax, Bluewave 200、365nm干渉フィルター)での照射によって180秒間行う。重合を、電気光学的試験セル中で直接行う。
重合を、最初に媒体がブルー相I(BP−I)にある温度で行う。重合を、複数の部分ステップにおいて行い、それによって、次第に完全な重合がもたらされる。ブルー相の温度範囲は、一般的に重合中に変化する。したがって、温度を各部分ステップの間に、媒体が尚ブルー相にあるように適合させる。実際に、これを、偏光顕微鏡の下で試料を観察することにより、約5秒またはそれより長い各照射操作の後に行うことができる。試料がより暗くなる場合には、これは、アイソトロピック相への転移を示す。次の部分ステップのための温度を、相応して低下させる。
最大の安定化をもたらす全照射時間は、典型的には示した照射電力において180秒である。さらなる重合を、最適化した照射/温度プログラムに従って行うことができる。
あるいはまた、ブルー相が重合前に既に存在する場合には、重合をまた、特に広い単一の照射ステップにおいて行うことができる。
電気光学的特徴づけ
ブルー相の上記の重合および安定化の後に、ブルー相の相の幅を決定する。電気光学的特徴づけを、その後この範囲内の、および所望によりまたこの範囲外の様々な温度で行う。使用した試験セルに、一方の側においてセル表面上にインターデジタル電極を取り付ける。セルギャップ、電極距離および電極幅は、典型的には各々10ミクロンである。この均一な寸法を、以下でギャップ幅と称する。電極によって覆われた面積は、約0.4cmである。試験セルは、整列層を有しない。
電気光学的特徴づけのために、セルを、交差した偏光フィルター間に配置し、ここで電極の縦方向は、偏光フィルターの軸に対して45°の角度を採る。測定を、DMS301(Autronic-Melchers)を使用してセル平面に対して直角で、または偏光顕微鏡上で高感度カメラによって行う。電圧を印加しない状態において、記載した配置は、本質的に暗い画像(定義0%透過率)を付与する。
先ず、特性動作電圧、および次に応答時間を、試験セル上で測定する。動作電圧を、以下に記載するように、交互の符号(周波数100Hz)および変動振幅を有する矩形の電圧の形態において、セル電極に印加する。
動作電圧を増大させる一方、透過率を測定する。透過率の極大値の到達は、動作電圧V100の特徴的な量を定義する。同等に、特性電圧V10を、最大透過率の10%で決定する。これらの値を、ブルー相の範囲内の様々な温度で測定する。
比較的高い特性動作電圧V100は、ブルー相の温度範囲の上端および下端で観察される。最小の動作電圧の周辺においては、V100は、一般的に温度と共にゆっくり上昇するに過ぎない。TおよびTによって限定されるこの温度範囲を、使用可能であり平坦な温度範囲(FR)と称する。この「平坦な範囲」(FR)の幅は(T−T)であり、平坦な範囲の幅(WFR)として知られている。
およびTの正確な値を、V100/温度図式における平坦な曲線部FRおよび隣接する急峻な曲線部上の接線の交差点によって決定する。
測定の第2の部において、スイッチオンおよびオフの間の応答時間(τon、τoff)を決定する。応答時間τonを、選択した温度におけるV100のレベルにおける電圧の印加の後の90%強度の達成までの時間によって定義する。応答時間τoffを、電圧の0Vへの低下の後のV100における極大の強度から開始して90%低下するまでの時間によって定義する。応答時間をまた、ブルー相の範囲内の様々な温度で決定する。
さらなる特徴づけとして、0VとV100との間の連続的に上昇し、降下する動作電圧における透過率を、FR内の温度で測定する。2つの曲線間の差異は、ヒステリシスとして知られている。0.5・V100における透過率の差異および50%透過率における電圧の差異は、例えば特性ヒステリシス値であり、それぞれΔT50およびΔV50として知られている。さらに、最初のスイッチオン中の、およびその後のスイッチオフ中のコントラストを、それぞれの極大および極小透過率の比率として識別する。
使用例M1〜M
使用例混合物M1ならびに比較例C1およびC2
媒体を、記載したように重合前に特徴づけする。RM成分を、次にブルー相における単一の照射(180秒)によって重合させ、得られた媒体を、再度特徴づけする。
本発明に従ってモノマー(1)を使用して製造したポリマー安定化媒体M1は、従来技術からのモノマーRM257を使用して製造したポリマー安定化媒体C1と比較して、ヒステリシスの低下(ΔV50)ならびにスイッチオンおよびオフの間のコントラストの著しい増大を示す。さらに、ポリマー安定化媒体C1の場合におけるスイッチオフの間のコントラストが、スイッチオンの間のコントラストよりもはるかに低いことが、明らかである。混合物C1と類似しているが、より少量のキラルなドーパントを含む混合物C2の場合において、スイッチオンおよびオフの間のコントラストは、極めて類似している。したがって、M1およびC1と比較して低いコントラストは、可視のブルー相がC2の場合において存在するという事実による。これは、本発明において提示したモノマー混合物が、高い濃度のキラルなドーパントでのブルー相の安定化に特に適していることを意味する。

Claims (13)

  1. 式I
    −(Sps1−A−CHCH−A−CHCH−A−(Sps2−P
    式中、個々のラジカルは、以下の意味を有し、
    、Pは、各々、互いに独立して、アクリレートまたはメタクリレートを示し、
    Sp、Spは、各出現において同一に、または異なって−(CHp1−を示し、
    p1は、1〜12の整数であり、
    s1、s2は、1を示し、
    は、以下の群
    b)1,4−フェニレン、ここでさらに、1個または2個以上のH原子は、Lによって置き換えられていてもよい、
    d)
    ここでさらに、このラジカル中の1個もしくは2個以上のH原子がLによって置き換えられていてもよい、
    から選択されたラジカルを示し、
    、Aは、各々、互いに独立して、以下の群
    b)1,4−フェニレンおよび1,3−フェニレンからなる群、ここでさらに、1個または2個以上のH原子は、Lによって置き換えられていてもよい、
    から選択されたラジカルを示し、
    Lは、各出現において同一に、または異なって、1〜12個のC原子を有するアルキルを示す、
    で表される1種または2種以上の化合物、および、
    以下の式
    で表される化合物
    を含む重合性成分の重合によって得られるポリマーの、ブルー相を有する液晶ディスプレイにおける使用。
  2. 式Iで表される化合物が、式中、Aが、以下の群
    b)1,4−フェニレン、ここで1個のH原子はメチルによって置き換えられていてもよい、
    d)
    から選択されたラジカルを示し、および、
    、Aが、1,4−フェニレンを示す、
    該化合物である、請求項1に記載の使用。
  3. 液晶媒体であって、式I
    −(Sps1−A−CHCH−A−CHCH−A−(Sps2−P
    式中、個々のラジカルは、以下の意味を有し、
    、Pは、各々、互いに独立して、CH=CW−CO−O−であり、
    は、H、F、Cl、CN、CFまたは1〜5個のC原子を有するアルキルを示し、
    Sp、Spは、各出現において同一に、または異なって、式Sp’’−X’’から選択され、したがってラジカルP−Sp−およびP−Sp−はそれぞれ、式P−Sp’’−X’’−およびP−Sp’’−X’’−に適合し、ここで
    Sp’’は、1〜20個のC原子を有するアルキレンを示し、
    X’’は、単結合を示し、
    s1、s2は、1を示し、
    は、以下の群
    b)1,4−フェニレン、ここでさらに、1個または2個以上のH原子は、Lによって置き換えられていてもよい、
    d)
    ここで、このラジカル中の1個もしくは2個以上のH原子がLによって置き換えられていてもよい、
    から選択されたラジカルを示し、
    、Aは、各々、互いに独立して、以下の群
    b)1,4−フェニレンおよび1,3−フェニレンからなる群、ここでさらに、1個または2個以上のH原子は、Lによって置き換えられていてもよい、
    から選択されたラジカルを示し、
    Lは、各出現において同一に、または異なって、1〜12個のC原子を有するアルキルを示す、で表される1種または2種以上の化合物、
    以下の式
    で表される化合物および任意に1種もしくは2種以上の液晶化合物を含み、ブルー相を有する、前記液晶媒体。
  4. 以下の成分
    ・請求項3に示される式Iで表される1種または2種以上の化合物を含む重合性成分A、ならびに
    ・式IIで表される1種または2種以上の化合物を含む液晶性成分B
    式中、個々のラジカルは、以下の意味を有する
    22は、H、F、Cl、CN、NCS、SF、SOCFまたは1〜20個のC原子を有する直鎖状もしくは分枝状アルキルを示し、それは、非置換であるかまたはF、ClもしくはCNによって単置換もしくは多置換されており、またここで、さらに、1つまたは2つ以上の隣接していないCH基はまた、各々、互いに独立して−O−、−S−、−NH−、−NR01−、−SiR0102−、−CO−、−COO−、−OCO−、−OCO−O−、−S−CO−、−CO−S−、−CY01=CY01−または−C≡C−によって、Oおよび/またはS原子が互いに直接結合しないように置き換えられていてもよく、
    01は、各々、互いに独立してF、ClまたはCNを示し、ラジカルY01はまた、Hを示し、
    01、R02は、各々、互いに独立してHまたは1〜12個のC原子を有するアルキルを示し、
    21、A22、A23は、各々、互いに独立して、および各出現において同一に、または異なって、
    を示し、
    21、Z22は、各々、互いに独立して、および各出現において同一に、または異なって単結合、−(CH−、−CHCH−、−CF−CF−、−CF−CH−、−CH−CF−、−CH=CH−、−CF=CF−、−CF=CH−、−(CHO−、−O(CH−、−CH=CF−、−C≡C−、−CHO−、−OCH−、−CFO−、−OCF−、−CO−O−または−O−CO−を示し、
    22は、F、Cl、−CN、−NCS、−SF、−SOCF、または1〜3個のC原子を有するアルキル、アルケニル、アルケニルオキシ、アルキルアルコキシもしくはアルコキシを示し、それはF、ClまたはCNによって単置換または多置換されており、
    21、L22は、各々、互いに独立してHまたはFを示し、
    mは、0、1または2を示し、
    nは、0、1、2または3を示し、
    oは、0、1または2を示し、ここで
    m+n+oは、0、1、2または3を示す、
    ・式IIIで表される1種または2種以上の化合物を含む任意の液晶性成分C、
    式中、
    a、b、c、dは、各々、互いに独立して0、1または2を示し、ここで
    a+b+c+dは、0、1、2、3または4であり、
    31、A32、A33、A34は、各々、互いに独立して、および各出現において同一に、または異なって
    を示し、
    31、Z32、Z33、Z34は、各々、互いに独立して、および各出現において同一に、または異なって単結合、−(CH)−、−CHCH−、−CF−CF−、−CF−CH−、−CH−CF−、−CH=CH−、−CF=CF−、−CF=CH−、−(CHO−、−O(CH−、−CH=CF−、−C≡C−、−CHO−、−OCH−、−CFO−、−OCF−、−CO−O−または−O−CO−を示し、
    33は、1〜15個のC原子を有するアルキルまたはアルコキシを示し、それは非置換であるかまたはF、ClもしくはCNによって単置換もしくは多置換されており、またここで、さらに、1つまたは2つ以上の隣接していないCH基はまた、各々、互いに独立して−O−、−S−、−SiR−、−CH=CH−、−C≡C−、−CO−O−および/または−O−CO−によって、Oおよび/またはS原子が互いに直接結合しないように置き換えられていてもよい、
    31、L32、L33、L34は、各々、互いに独立してH、F、Cl、CNまたは1〜15個のC原子を有するアルキルもしくはアルコキシを示し、それは、非置換であるかまたはF、ClもしくはCNによって単置換もしくは多置換されており、またここで、さらに、1つまたは2つ以上の隣接していないCH基はまた、各々、互いに独立して−O−、−S−、−SiR−、−CH=CH−、−C≡C−、−CO−O−および/または−O−CO−によって、Oおよび/またはS原子が互いに直接結合しないように置き換えられていてもよく、ただしラジカルL31、L32、L33およびL34の少なくとも1つは、H以外であり、
    33は、F、Cl、CF、OCF、CN、NCS、−SFまたは−SO−Rを示し、
    およびRは、各々、互いに独立してH、1〜7個のC原子を有するアルキルまたはアルコキシを示し、
    は、1〜7個のC原子を有するアルキルを示し、それは、非置換であるかまたはFもしくはClによって単置換もしくは多置換されている、
    ・ならびに1種または2種以上の光学的に活性であり、かつ/またはキラルな化合物を含む構成要素D
    を含むことを特徴とする、請求項3に記載の液晶媒体。
  5. さらに式Z、Q1およびQ2
    式中、Rは、式IIにおけるR22について示した意味の1つを有し、
    は、
    を示し、
    は、F、Cl、CN、NCS、OCF、CFまたはSFを示し、
    は、式IIにおけるR22について示した意味の1つを有し、
    は、式EにおけるXについて示した意味の1つを有し、
    (F)は、FまたはHを示し、
    nおよびmは、各々、互いに独立して0または1を示す、
    から選択された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4に記載の液晶媒体。
  6. 請求項3〜5のいずれか一項に記載の液晶媒体の製造方法であって、1種または2種以上の液晶化合物を、請求項3に示される式Iで表される1種または2種以上の化合物と、
    以下の式
    で表される化合物と、
    任意にさらなる液晶化合物および/または添加剤と混合する、前記方法。
  7. 液晶媒体であって、式I
    −(Sps1−A−CHCH−A−CHCH−A−(Sps2−P
    式中、個々のラジカルは、以下の意味を有し、
    、Pは、各々、互いに独立して、アクリレートまたはメタクリレートを示し、
    Sp、Spは、各出現において同一に、または異なって、式Sp’’−X’’から選択され、したがってラジカルP−Sp−およびP−Sp−はそれぞれ、式P−Sp’’−X’’−およびP−Sp’’−X’’−に適合し、ここで
    Sp’’は、1〜20個のC原子を有するアルキレンを示し、
    X’’は、単結合を示し、
    s1、s2は、1を示し、
    は、以下の群
    b)1,4−フェニレン、ここでさらに、1個または2個以上のH原子は、Lによって置き換えられていてもよい、
    d)
    ここで、このラジカル中の1個もしくは2個以上のH原子がLによって置き換えられていてもよい、
    から選択されたラジカルを示し、
    、Aは、各々、互いに独立して、以下の群
    b)1,4−フェニレンおよび1,3−フェニレンからなる群、ここでさらに、1個または2個以上のH原子は、Lによって置き換えられていてもよい、
    から選択されたラジカルを示し、
    Lは、各出現において同一に、または異なって、1〜12個のC原子を有するアルキルを示す、
    で表される1種または2種以上の化合物、および、
    以下の式
    で表される化合物
    を含む重合性成分の重合によって得られるポリマーを含み、ブルー相を有する、液晶媒体。
  8. 請求項7に記載の液晶媒体を含む、ブルー相を有する液晶ディスプレイ。
  9. 少なくとも1つの基板が光に対して透明であり、少なくとも1つの基板が1つまたは2つの電極を有する、2つの基板および2つの電極、ならびに基板間に位置する、重合した成分および低分子量成分を含む液晶媒体の層を有する液晶セルを含み、ここで重合した成分が、液晶セルの基板間の液晶媒体において、1種または2種以上の重合性化合物を含む重合性成分の重合によって得られ、該重合性成分が請求項3〜5に示される式Iで表される化合物の少なくとも1種および
    以下の式
    で表される化合物
    を含むことを特徴とする、ブルー相を有する液晶ディスプレイ。
  10. 請求項に記載の液晶ディスプレイの製造方法であって、請求項3〜5のいずれか一項に記載の液晶媒体を、請求項に記載したように2つの基板および2つの電極を有する液晶セル中に導入し、任意に電圧の電極への印加を伴って重合性化合物を重合させる、前記方法。
  11. 式IA
    G−O−(Sps1−A−CHCH−A−CHCH−A−(Sps2−O−G’ IA
    式中、
    、A、A、s1およびs2は、請求項1に示した意味を有し、
    Sp、Spは、各出現において同一に、または異なって、式Sp’’−X’’から選択され、したがってラジカルP−Sp−およびP−Sp−はそれぞれ、式P−Sp’’−X’’−およびP−Sp’’−X’’−に適合し、ここで
    Sp’’は、1〜20個のC原子を有するアルキレンを示し、および
    X’’は、−C≡C−を示し、
    および
    GおよびG’は、各々、互いに独立してH原子または保護基を示す、
    で表される化合物。
  12. 式I
    −(Sp s1 −A −CH CH −A −CH CH −A −(Sp s2 −P
    式中、
    、P 、s1、s2、A およびA は、請求項1に示した意味を有し、
    Sp 、Sp は、請求項3に示した意味を有し、および
    は、
    ここでさらに、このラジカル中の1個もしくは2個以上のH原子は、Lによって置き換えられていてもよい、を示し、ここでLは、請求項1に示した意味を有する、
    で表される1種または2種以上の化合物、および、
    以下の式
    で表される化合物を含み、ブルー相を有する、液晶媒体。
  13. 式I
    −(Sp s1 −A −CH CH −A −CH CH −A −(Sp s2 −P
    式中、
    、P 、s1、s2、A およびA は、請求項1に示した意味を有し、
    Sp 、Sp は、請求項3に示した意味を有し、および
    は、
    ここでさらに、このラジカル中の1個もしくは2個以上のH原子は、Lによって置き換えられていてもよい、を示し、ここでLは、請求項1に示した意味を有する、
    で表される1種または2種以上の化合物、および、
    以下の式
    で表される化合物含む重合性成分を重合してなるポリマーを含み、ブルー相を有する、液晶ディスプレイ。
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