JP6285652B2 - 重合性化合物および液晶ディスプレイにおけるそれらの使用 - Google Patents

重合性化合物および液晶ディスプレイにおけるそれらの使用 Download PDF

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Description

本発明は、重合性化合物と、それらを調製するための方法および中間体と、それらを含む液晶(LC:liquid crystal)媒体と、光学的、電気光学的および電子的目的のためで、特に、LCディスプレイ、とりわけ、PS(「ポリマー維持:polymer sustained」)またはPSA(「ポリマー維持配向:polymer sustained alignment」)タイプのLCディスプレイにおける重合性化合物およびLC媒体の使用とに関する。
現在使用されている液晶ディスプレイ(LCディスプレイ:liquid−crystal display)は、通常、TN(「twisted nematic:ツイストネマチック」)タイプのものである。しかしながら、これらは、コントラストの視野角依存性が強い不都合を有する。
加えて、より広い視野角を有する所謂VA(「vertical alignment:垂直配向」)ディスプレイが知られている。VAディスプレイのLCセルは2つの透明電極の間にLC媒体の層を含有しており、そこでは、通常、LC媒体は負の値の誘電(DC:dielectric)異方性を有する。スイッチオフ状態で、LC層の分子は電極表面に垂直に配向しているか(ホメオトロピック的)、または、チルトホメオトロピック配向を有している。2つの電極に電圧を印加すると、電極表面に平行なLC分子の再配向が起きる。
更に、複屈折効果に基づいており、所謂「ベンド(bend)」配向で通常は正の(DC)異方性のLC層を有しているOCB(「optically compensated bend:光学補償ベンド」)ディスプレイが知られている。電圧を印加すると、電極表面に垂直なLC分子の再配向が起きる。加えて、暗状態においてベンドセルの光に対する望ましくない透明性を防ぐために、通常、OCBディスプレイは1枚以上の複屈折光学的リターデーションフィルムを含む。OCBディスプレイは、TNディスプレイと比較して、より広い視野角および、より短い応答時間を有する。
また、2枚の基板の間にLC層を含有し、2つの電極が2枚の基板の一方のみの上に配置されており、好ましくは、相互に噛み合った櫛形の構造を有する所謂IPS(in−plane switching:面内スイッチング)ディスプレイも知られている。電極に電圧を印加すると、LC層に平行な有意な成分を有する電界が電極間に生成される。このため、層面内においてLC分子の再配向が生じる。
更に、所謂FFS(「fringe field switching:フリンジ場スイッチング」)ディスプレイが提案されており(とりわけ、S.H.Jungら、Jpn.J.Appl.Phys.、43巻、3号、2004年、1028頁を参照;非特許文献1)、同様に同一の基板上に2つの電極を含有するが、IPSディスプレイとは対照的に、2つの電極の一方のみが櫛形の態様に構造化された電極の形状であり、他方の電極は構造化されていない。それにより、強力な所謂「フリンジ場」、即ち、電極端の近傍における強力な電界およびセル全体にわたって強力な垂直成分および強力な水平成分の両者ともを有する電界が生成される。IPSディスプレイおよびFFSディスプレイの両者とも、コントラストの低い視野角依存性を有する。
より最近のタイプのVAディスプレイにおいて、LC分子の均一な配向は、LCセル内の複数の比較的小さなドメインに限定されている。チルトドメインとしても知られるこれらのドメイン間には、ディスクリネーションが存在する場合がある。従来のVAディスプレイと比較して、チルトドメインを有するVAディスプレイは、より大きなコントラストおよび中間調(灰色遮光)の視野角非依存性を有する。加えて、スイッチオン状態での分子の均一配向のための電極表面の追加処理、例えばラビングなどが、もはや必要ないため、このタイプのディスプレイの製造は、より簡便である。代わりに、チルトまたはプレチルト角の優先方向は、電極の特別な設計により制御される。
所謂MVA(「multidomain vertical alignment:マルチドメイン垂直配向」)ディスプレイにおいては、これは通常、局所的なプレチルトを生じる突起を有する電極によって達成される。結果として、電圧を印加すると、LC分子は電極表面に平行に、セルで異なって定義される領域中で異なる方向に配向する。それによって「制御された」スイッチングが達成され、干渉するディスクリネーション線の形成が予防される。この配向によってディスプレイの視野角が改良されるが、しかしながら、光に対する透明性が低下する結果となる。MVAの更なる開発のために片方の電極側のみの突起が使用され、一方で反対側の電極はスリットを有しており、光に対する透明性が改良されている。電圧を印加するとスリットが施された電極はLCセル内に不均質な電界を生じ、制御されたスイッチングがそれでも達成されることを意味する。光に対する透明性を更に改良するためにスリットと突起との間隔を大きくすることもできるが、これにより応答時間が長くなる結果となる。所謂PVA(patterned VA:パターン化VA)においては、突起は完全に不要なものとなり、両電極は対向する側のスリットによって構造化されており、コントラストの増加および光に対する透明性が改良される結果となるが、技術的に困難でありディスプレイが機械的影響(「タッピング」など)により敏感となる。しかしながら、例えばモニターおよび特にTVスクリーンなどの多くの用途においては、ディスプレイの応答時間を短縮し、コントラストおよび輝度(透過性)を改良することが要求されている。
更なる開発は、所謂PSまたはPSA(「polymer sustained:ポリマー維持」または「polymer sustained alignment:ポリマー維持配向」)ディスプレイであり、それらについては、用語「ポリマー安定化(polymer stabilised)」も使用されることがある。これらにおいては、少量(例えば、0.3重量%、典型的には1重量%未満)の1種類以上の重合性化合物(1種類または多種類)をLC媒体に添加し、LCセルに導入後、電極間に電圧を印加するか印加せずに、通常UV光重合により、その場で重合または架橋する。重合は、LC媒体が液晶相を示す温度、通常、室温において行われる。反応性メソゲンまたは「RM(reactive mesogen)」としても知られる重合性メソゲンまたは液晶化合物をLC混合物に添加することが、特に適切であることが証明されてきた。
他に示さない限り、下では、用語「PSA」を、PSディスプレイおよびPSAディスプレイを代表して使用する。
当面のところ、PS(A)の原理は、さまざまな古典的LCディスプレイ中で使用されている。よって、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。PSA−VAおよびPSA−OCBディスプレイの場合、好ましくは、電圧を印加しながら、PSA−IPSディスプレイの場合は、電圧を印加するか印加せず、好ましくは、印加せずに、重合性化合物(1種類または多種類)の重合を行う。試験用セルにおいて示される通り、PS(A)法は、結果としてセル中にプレチルトを生じる。例えば、PSA−OCBディスプレイの場合、ベンド構造を安定化することが可能であり、オフセット電圧が不必要となるか低減できる。PSA−VAディスプレイの場合、プレチルトは応答時間に対して正の効果を有する。PSA−VAディスプレイに対しては、標準的なMVAまたはPVAピクセルおよび電極レイアウトを使用できる。加えて、しかしながら、また、例えば、電極の一方側のみを構造化して突起を設けないで操作することも可能であり、製造が著しく簡略化され、同時に結果としてコントラストが非常に良好となり、同時に光に対する透明性が非常に良好となる。
更に、所謂、正−VA(「positive VA」)ディスプレイが、特に適切なモードであることが証明されてきた。古典的なVAディスプレイと同様に、電圧が印加されていない初期状態において、正−VAディスプレイ中のLC分子の初期配向はホメオトロピックであり、即ち、基板に対して実質的に垂直である。しかしながら、古典的なVAディスプレイとは対称的に、正−VAディスプレイにおいては、正の誘電異方性を有するLC媒体が使用される。通常使用されるIPSディスプレイと同様に、正−VAディスプレイにおける2つの電極は2枚の基板の一方のみに配置されており、好ましくは、相互に噛み合った櫛形の(インターデジタル)構造を示す。インターデジタル電極に電圧を印加することで、電極はLC媒体の層に実質的にに平行な電界を生成し、LC分子は基板に実質的に平行な配向に転換される。また、正−VAディスプレイにおいても、ポリマー安定化(PSA:polymer stabilisation)、即ち、セル内で重合されるRMをLC媒体に加えることで、スイッチ時間の著しい短縮を実現でき、有利であることが証明されてきた。
PSA−VAディスプレイは、例えば、特開平10−036847号公報(特許文献1)、欧州特許出願公開第1 170 626号公報(特許文献2)、米国特許第6,861,107号明細書(特許文献3)、米国特許第7,169,449号明細書(特許文献4)、米国特許出願公開第2004/0191428号公報(特許文献5)、米国特許出願公開第2006/0066793号公報(特許文献6)および米国特許出願公開第2006/0103804号公報(特許文献7)に記載されている。PSA−OCBディスプレイは、例えば、T.−J−Chenら、Jpn.J.Appl.Phys.45巻、2006年、2702〜2704頁(非特許文献2)およびS.H.Kim、L.−C−Chien、Jpn.J.Appl.Phys.43巻、2004年、7643〜7647頁(非特許文献3)に記載されている。PSA−IPSディスプレイは、例えば、米国特許第6,177,972号明細書(特許文献8)およびAppl.Phys.Lett.1999年、75巻(21号)、3264頁(非特許文献4)に記載されている。PSA−TNディスプレイは、例えば、Optics Express 2004年、12巻(7号)、1221頁(非特許文献5)に記載されている。
上記従来のLCディスプレイと同様に、PSAディスプレイは、アクティブマトリクスまたはパッシブマトリクスディスプレイとして動作できる。アクティブマトリクスディスプレイの場合、個々のピクセルは、通常、例えば、トランジスタ(例えば、薄膜トランジスタ(「TFT(thin−film transistor)」))などの集積非線形アクティブ素子によってアドレスされ、一方、先行技術より既知の通り、パッシブマトリクスディスプレイの場合、個々のピクセルは、通常、マルチプレックス法によってアドレスされる。
特に、モニターおよび特にはテレビ用途向けには、LCディスプレイの応答時間のみならずコントラストおよび輝度(よって、透過性)も最適化することが引き続き要求されている。ここで、PSA法は重要な利点を提供できる。特に、PSA−VA、PSA−IPS、PSA−FFSおよびPSA−正−VAディスプレイの場合、他のパラメータに著しい悪影響を及ぼすことなく、試験用セルにおける測定可能なプレチルトと相関して、応答時間の短縮を達成できる。
先行技術においては、例えば、米国特許第7,169,449号明細書(特許文献9)に記載される通り、例えば、以下の式の重合性化合物が使用される。
Figure 0006285652
式中、Pは、重合性基、通常、アクリレートまたはメタクリレート基を表す。
しかしながら、例えば、不適切なチルトが確立されるようになるか、全くチルトが確立されないようになるため、または、例えば、所謂「電圧保持率」(VHRまたはHR(voltage holding ratio))がTFTディスプレイ用途にとって不適切であるため、LC混合物(下では「LCホスト混合物」とも呼ぶ)+重合性成分(典型的には、RM)から成る全ての組み合わせがPSAディスプレイに適しているわけではないという問題が生じる。加えて、先行技術から既知のLC混合物およびRMは、PSAディスプレイにおいて使用する際に、幾つかの不都合を依然として有することが見出されてきた。よって、LC混合物に可溶性の全ての既知のRMが、PSAディスプレイにおける使用に適しているわけではない。加えて、PSAディスプレイにおけるプレチルトを直接測定することに加え、RMに関する適切な選択要件を見出すことは、しばしば困難である。光開始剤を添加することなくUV光を用いて重合することが望ましい場合、特定の用途に好都合のことがあるが、適切なRMの選択の余地は更に狭くなる。
加えて、LCホスト混合物/RMの選択された組み合わせは、可能な限り低い回転粘度および可能な限り良好な電気特性を有していなければならない。特に、組み合わせは、可能な限り高いVHRを有していなければならない。PSAディスプレイにおいては、UV曝露がディスプレイの製造工程において不可欠な部分であるばかりでなく、また、完成後のディスプレイを動作する際にも通常の曝露としてUV曝露が起こるため、UV光照射後の高いVHRが特に必要である。
特に、小さいプレチルト角を生成するPSAディスプレイ用の新規な材料が入手可能となれば、特に望ましい。ここで、好ましい材料は、同一の曝露時間での重合の際に、今日までに既知の材料よりも低いプレチルト角を生成するもの、および/または、それを使用して、既知の材料で達成できる(より高い)プレチルト角を、より短い曝露時間後に既に達成できるものである。よって、ディスプレイの製造時間(タクトタイム)を短縮でき、製造プロセスのコストを低減できる。
PSAディスプレイの製造における更なる問題は、特に、ディスプレイ内にプレチルト角を生成するための重合工程後における、残存量の未重合のRMの存在または除去である。例えば、ディスプレイの製造終了後の動作の際に、制御されていない態様で重合するために、例えば、このタイプの未反応のRMは、ディスプレイの特性に悪影響を及ぼすことがある。
よって、先行技術より既知のPSAディスプレイは、しばしば、望ましくない効果である所謂「画像の固着」または「画像の焦付き」を示し、即ち、個々のピクセルの一時的なアドレスによってLCディスプレイ内に生成された画像が、これらのピクセル内の電界のスイッチが切られた後、または、他のピクセルがアドレスされた後においてすら、依然として視ることができ、残存する。
一方で、低いVHRを有するLCホスト混合物を使用すると、この「画像の固着」を発生することがある。昼光またはバックライトのUV成分が混合物中のLC分子の望ましくない分解反応を引き起こすことがあり、よって、イオン性またはフリーラジカルの不純物の生成が開始されることがある。これらは、特に、電極または配向層において蓄積されることがあり、そこで、それらのために、有効印加電圧が低下することがある。また、この効果は、ポリマー成分を有さない従来のLCディスプレイにおいても観察されることがある。
加えて、PSAディスプレイにおいて、未重合のRMが存在することによって生じる追加の「画像の固着」の効果が、しばしば観察される。ここでは、残存するRMの制御されていない重合が、環境から、または、バックライトによるUV光によって開始される。このため、スイッチが入っているディスプレイ領域において、多数のアドレスサイクル後にチルト角が変化する。その結果、スイッチが入っている領域において、透過率の変化が生じることがあり、一方、スイッチが入っていない領域においては、透過率は不変のままである。
従って、PSAディスプレイを製造する際には、RMの重合が可能な限り完全に進むこと、および、ディスプレイにおける未重合のRMの存在が可能な限り排除されているか最小限まで低減されていることが望ましい。このためには、高効率で完全な重合を可能とする材料が要求される。加えて、これらの残存量のものの制御された反応が望ましいであろう。今日までに既知の材料よりも迅速で効果的にRMが重合するのであれば、この制御された反応は、より簡便であろう。
よって、上記の不都合を示さないか僅かな程度にのみ示し改良された特性を有する、特に、VAおよびOCBタイプのPSAディスプレイと、その様なディスプレイにおいて使用するための重合性化合物に対する強い要求が依然としてある。特に、高い比抵抗と同時に、広い動作温度範囲、低温においてすら短い応答時間、および、低い閾電圧、低いプレチルト角、複数の中間調(灰色遮光)、高いコントラストおよび広い視野角、および、UV曝露後の高い値の「電圧保持率(VHR:voltage holding ratio)」を可能とするPSAディスプレイと、PSAディスプレイにおいて使用するための材料に対する強い要求がある。
よって、本発明は、上に示される不都合を有していないか、または、低減された程度にのみ有しており、可能な限り迅速および完全に重合し、可能な限り迅速に低いプレチルト角の確立が可能となり、ディスプレイにおける「画像の固着」の発生を低減または防止し、好ましくは同時に、非常に高い比抵抗値、低い閾電圧および短い応答時間が可能となる、PSAディスプレイにおいて使用するための新規で適切な材料、特にRM、およびRMを含むLC媒体を提供する目的に基づく。
本発明の更なる目的は、特に、光学、電気光学および電子用途のため新規なRMと、それらの調製に適する方法および中間体を提供することである。
特に、本発明は、光重合後に、より大きな最大プレチルトを生成する重合性化合物を提供する目的に基づいており、そのため、所望のプレチルトが、より迅速に達成され、よって、LCディスプレイの製造時間が著しく短縮される。
この目的は、本出願において記載される通りの材料および方法により、本発明に従って達成された。特に、驚くべきことに、以下の構造の[1,1’:3’,1”]ターフェニル核を基礎とする本発明による多反応性重合性化合物またはそれらの誘導体(これらは、少なくとも3個の重合性基を含有する。)を、PSAディスプレイにおいて使用することで、特に低いプレチルト角および所望のチルト角を迅速に確立することが促進されることが見出された。
Figure 0006285652
このことは、LC媒体に関して、プレチルトを測定することで示された。特に、光開始剤を添加することなく、プレチルトが達成された。加えて、プレチルト角の曝露時間依存性を測定することで示された通り、本発明による化合物は、先行技術から既知の材料と比較して、プレチルト角を著しく、より迅速に生成する挙動を示す。加えて、本発明による重合性化合物は、著しく、より早い重合速度を示し、セル内に残留する未反応の残存量が、より少なくなる。よって、セルの電気光学的特性が向上し、加えて、これらの残存量を制御して反応することが、より簡便となる。従って、本発明の化合物は、PSAタイプのディスプレイにおいて、高いプレチルトを生成することに適している。先行技術の重合性化合物と比較して、本発明の化合物は、より迅速で完全な重合反応を示し、LC媒体中において、より高い溶解性を有しており、より高いVHR値が可能となる。
特開平10−036847号公報 欧州特許出願公開第1 170 626号公報 米国特許第6,861,107号明細書 米国特許第7,169,449号明細書 米国特許出願公開第2004/0191428号公報 米国特許出願公開第2006/0066793号公報 米国特許出願公開第2006/0103804号公報 米国特許第6,177,972号明細書 米国特許第7,169,449号明細書 国際特許出願公開第2008/112452号パンフレット
S.H.Jungら、Jpn.J.Appl.Phys.、43巻、3号、2004年、1028頁 T.−J−Chenら、Jpn.J.Appl.Phys.45巻、2006年、2702〜2704頁 S.H.Kim、L.−C−Chien、Jpn.J.Appl.Phys.43巻、2004年、7643〜7647頁 Appl.Phys.Lett.1999年、75巻(21号)、3264頁 Optics Express 2004年、12巻(7号)、1221頁
国際特許出願公開第2008/112452号パンフレット(特許文献10)には、微細構造化された光学的フィルムにおいて使用するために、トリフェニルまたはターフェニル核およびそれに連結された1個以上の(メタ)アクリレート基を含む重合性化合物が開示されているが、本出願において開示され特許請求される反応性メソゲンや、LCディスプレイの能動、スイッチ可能なLC層のためのLC媒体において、当該化合物を使用することは、いずれも述べられていない。
本発明は、液晶(LC:liquid−crystal)媒体およびLCディスプレイ、特に、LCディスプレイの能動層またはスイッチ可能な層のLC媒体における式Iの化合物の使用に関する。
Figure 0006285652
式中、個々の基は以下の意味を有する:
およびAは、それぞれ互いに独立に、1,4−フェニレン、ナフタレン−1,4−ジイルまたはナフタレン−2,6−ジイルを表し、ただし、これらの全ての基において、1個以上のCH基はNで置き換えられていてもよく、
は、1,4−フェニレン、ナフタレン−1,4−ジイル、ナフタレン−2,6−ジイル(ただし、これらの全ての基において、1個以上のCH基はNで置き換えられていてもよい。)、シクロヘキサン−1,4−ジイル(ただし、1個以上の隣接していないCH基はOおよび/またはSで置き換えられていてもよい。)、1,4−シクロヘキセニレン、ビシクロ[1.1.1]ペンタン−1,3−ジイル、ビシクロ[2.2.2]オクタン−1,4−ジイル、スピロ[3.3]ヘプタン−2,6−ジイル、ピペリジン−1,4−ジイル、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル、インダン−2,5−ジイルまたはオクタヒドロ−4,7−メタノインダン−2,5−ジイルを表し、ただし、これらの全ての基は無置換であるか、Lで一置換または多置換されていてもよく、
Lは、P−、P−Sp−、OH、CHOH、F、Cl、Br、I、−CN、−NO、−NCO、−NCS、−OCN、−SCN、−C(=O)N(R、−C(=O)Y、−C(=O)R、−N(R、置換されていてもよいシリル、置換されていてもよく5〜20個の環原子を有するアリールまたはヘテロアリール、または、直鎖状または分岐状で、1〜25個、特に好ましくは、1〜10個のC原子を有するアルキル(ただし加えて、1個以上の隣接していないCH基は、それぞれ互いに独立に、Oおよび/またはS原子が互いに直接連結しないようにして、−C(R00)=C(R000)−、−C≡C−、−N(R00)−、−O−、−S−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−O−CO−O−で置き換えられていてもよく、ただし加えて、1個以上のH原子は、F、Cl、CN、P−またはP−Sp−で置き換えられていてもよい。)を表し、
00およびR000は、それぞれ互いに独立に、H、または、1〜12個のC原子を有するアルキルを表し、
、PおよびPは、それぞれ互いに独立に、重合性基を表し、
Pは、P、PおよびPに対して与えられる意味を表し、
Sp、SpおよびSpは、それぞれ互いに独立に、スペーサー基または単結合を表し、
Spは、Sp、SpおよびSpに対して与えられる意味を表し、
は、ハロゲンであり、
は、P−、P−Sp−、H、ハロゲン、直鎖状、分岐状または環状で1〜25個のC原子を有するアルキル(ただし、1個以上の隣接していないCH基は、Oおよび/またはS原子が互いに直接連結しないようにして、−O−、−S−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−O−CO−O−で置き換えられていてもよく、ただし、1個以上のH原子は、F、Cl、P−またはP−Sp−で置き換えられていてもよい。)、置換されていてもよく5〜20個の環原子を有するアリール、アリールオキシ、ヘテロアリールまたはヘテロアリールオキシを表し、
、XおよびXは、それぞれ互いに独立に、O、S、−C(O)−、−OC(O)−、−C(O)O−、−CFO−または単結合を表し、
nは、0、1または2であり、
mおよびoは、それぞれ互いに独立に、1または2を表し、
tは、0、1、2または3を表す。
好ましくは、式Iの化合物およびそれらを含有するLC媒体は、PS(ポリマー安定化:polymer stabilised)またはPSA(ポリマー維持配向:polymer sustained alignment)タイプのLCディスプレイにおいて使用する。
本発明は、更に、OおよびSとは異なる少なくとも1個の基X、XまたはXを含む式Iの新規な化合物に関する。
本発明は、更に、式Iの化合物を調製する新規な方法と、これらの方法において使用されるか得られる新規な中間体とに関する。
本発明は、更に、式Iの1種類以上の重合性化合物と、1種類以上の追加の化合物(該化合物は、また、メソゲン、液晶および/または重合性でもよい。)とを含むLC媒体に関する。
本発明は、更に、
・式Iの1種類以上の重合性化合物を含む重合性成分A)と、
・上および下に記載される通りで、1種類以上、好ましくは、2種類以上の低分子量(モノマーおよび非重合性)化合物を含み、下では、また「LCホスト混合物」とも呼ばれる液晶成分B)と
を含むLC媒体に関する。
本発明は、更に、式Iの1種類以上の重合性化合物を重合するか、上記の通りの重合性成分A)を重合して得られるポリマーを含み、更に、メソゲン、液晶および/または重合性でもよい1種類以上の追加の化合物または上記の通りの成分B)を含むLC媒体に関する。
本発明は、更に、式Iの重合性化合物または重合性成分A)が重合されており、上および下に記載される通りのLC媒体に関する。
本発明は、更に、上および下に記載される通りのLC媒体を調製する方法であって、上および下に記載される通りの1種類以上の低分子量液晶化合物、LCホスト混合物または液晶成分B)を、式Iの1種類以上の重合性化合物と、および、任意成分として更なる液晶化合物および/または添加剤と混合する工程を含む方法に関する。
本発明は、更に、好ましくは、電界または磁界中で、PSAディスプレイにおいて、式Iの化合物(1種類または多種類)をその場で重合することによって、LC媒体中にチルト角を生成するために、PSおよびPSAディスプレイにおいて式Iの重合性化合物および本発明によるLC媒体を使用すること、特に、LC媒体を含有するPSおよびPSAディスプレイにおいて使用することに関する。
本発明は、更に、式Iの1種類以上の重合性化合物または本発明によるLC媒体を含有する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、PSA−VA、PSA−OCB、PSA−IPS、PS−FFS、PSA−正−VAまたはPSA−TNディスプレイに関する。
本発明は、更に、式Iの1種類以上の重合性化合物を重合するか、上記の通りの重合性成分A)を重合して得られるポリマーを含むか、または、本発明による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、PSA−VA、PSA−OCB、PSA−IPS、PS−FFS、PSA−正−VAまたはPSA−TNディスプレイに関する。
本発明は、更に、2枚の基板および2つの電極(ただし、少なくとも一方の基板は光に対して透明であり、少なくとも一方の基板は1つまたは2つの電極を有する。)と、基板間に配置され、重合された成分および低分子量成分を含むLC媒体層(ただし、重合された成分は、1種類以上の重合性化合物を、LCセルの基板間においてLC媒体中で、好ましくは電極に電圧を印加しながら重合することで得ることができ、ただし、少なくとも1種類の重合性化合物は、上および下で記載される通りの式Iの重合性化合物より選択され、および/または、LC媒体は、上および下で記載される通りのLC媒体である。)とを有するLCセルを含有するPSまたはPSAタイプのLCディスプレイに関する。
本発明は、更に、上および下に記載される通りのLCディスプレイを製造する方法であって、上および下に記載される通りの1種類以上の低分子量液晶化合物、LCホスト混合物または液晶成分B)と、上および下に記載される通りの式Iの1種類以上の重合性化合物または重合性成分A)とを含むLC媒体を、上および下に記載される通りの2枚の基板および2つの電極を有するLCセル内に充填する工程と、好ましくは電極に電圧を印加しながら、重合性化合物を重合する工程とを含む方法に関する。
本発明によるPSおよびPSAディスプレイは、好ましくは、透明層の形態で、LCセルを形成する一方または両方の基板上に設けられた2つの電極を有する。それぞれの場合において、例えば、本発明によるPSA−VA、PSA−OCBまたはPSA−TNディスプレイのように、2枚の基板のそれぞれに1つの電極が設けられている形態か、または、本発明によるPSA−正−VA、PSA−IPSまたはPSA−FFSディスプレイにおいては、2枚の基板の一方のみに両方の電極が設けられ、他方の基板は電極を有していない形態かのいずれかである。
<用語の定義>
本明細書において使用する場合、用語「チルト」および「チルト角」は、LCディスプレイ(本明細書において、好ましくは、PSまたはPSAディスプレイ)においてLC媒体のLC分子がセル表面に対してチルトした配向を意味する。本明細書において、チルト角は、LC分子の分子長軸(LCダイレクタ)と、LCセルを形成する平坦で平行な外板の表面との間の平均角(90°未満)を表す。本明細書においては、低い値のチルト角(即ち、角度90°から大きく外れている)は、大きいチルトに対応する。チルト角を測定する適切な方法は、例において与えられている。他に示さない限り、上および下で開示される角度の値は、この測定方法に関する。
用語「メソゲン基」は、本明細書において使用する場合、当業者に既知で文献に記載されており、その引力および斥力的相互作用の異方性によって、低分子量または高分子物質中で液晶(LC:liquid−crystalline)相の発生に本質的に寄与する基を意味する。メソゲン基を含有する化合物(メソゲン化合物)は、それ自身では必ずしもLC相を有する必要はない。また、他の化合物と混合後および/または重合後のみに、メソゲン化合物がLC相挙動を示すことも可能である。典型的なメソゲン基は、例えば、剛直な棒状または円盤状の形状のユニットである。メソゲンまたはLC化合物に関して使用される用語および定義の概説は、Pure Appl.Chem.73巻(5号)、888頁(2001年)およびC.Tschierske、G.Pelzl、S.Diele、Angew.Chem.2004年、116巻、6340〜6368頁において与えられている。
用語「スペーサー基」は、以降「Sp」とも呼ばれ、当業者に既知で文献に記載されており、例えば、Pure Appl.Chem.73巻(5号)、888頁(2001年)およびC.Tschierske、G.Pelzl、S.Diele、Angew.Chem.2004年、116巻、6340〜6368頁を参照。本明細書において使用する場合、用語「スペーサー基」または「スペーサー」は、重合性メソゲン化合物中でメソゲン基および重合性基(1個または複数)を連結している屈曲性の基、例えば、アルキレン基を意味する。
本明細書において使用する場合、用語「反応性メソゲン」および「RM(reactive mesogen)」は、1個のメソゲン基および重合に適切な1個以上の官能基(後者を、明細書中において「重合性基」または「P」とも呼ぶことがある)を含有する化合物を意味する。
本明細書において使用する場合、用語「低分子量化合物」および「非重合性化合物」は、通常、モノマー性で、当業者に既知の通常の条件下、特にRMの重合のために使用される条件下において重合に適する官能基を含有しない化合物を意味する。
本明細書において使用する場合、用語「能動層」および「スイッチ可能な層」は、例えば、LC分子などの構造的および光学的異方性を有する1種類以上の分子を含み、電界または磁界などの外部刺激で分子の配向を変化し、結果として、偏光または非偏光に対する層の透過性を変化する電気光学的ディスプレイ、例えば、LCディスプレイにおける層を意味する。
<発明の詳細な記載>
上および下において、「有機基」は、炭素または炭化水素基を表す。
「炭素基」は、少なくとも1個の炭素原子を含有する一価または多価の有機基を表し、ただし、これは、更なる種類の原子を含有しない(例えば、−C≡C−など)か、または、例えば、N、O、S、P、Si、Se、As、TeまたはGeなどの1種類以上の更なる原子を含有していてもよい(例えば、カルボニルなど)かのいずれかである。用語「炭化水素基」は、1個以上のH原子を追加的に含有しており、例えば、N、O、S、P、Si、Se、As、TeまたはGeなどの1種類以上のヘテロ原子を含有していてもよい炭素基を表す。
「ハロゲン」は、F、Cl、BrまたはIを表す。
「共役基(conjugated radical)」または「共役基(conjugated group)」は、sp−混成(またはsp−混成でもよい)の炭素原子を主に含有する基(radicalまたはgroup)を表し、また、炭素原子は対応するヘテロ原子で置き換えられていてもよい。最も単純な場合、これは、二重および単結合が交互に存在することを意味する。この文意において、「主に」は、自然に(作為的に)生じる欠陥(その結果、共役が中断する。)のために、用語「共役」を過小に評価しないことを意味する。更に、例えば、アリールアミン単位または特定のヘテロ環(即ち、N、O、PまたはS原子を介する共役)が該基(radicalまたはgroup)内に位置している場合、本出願の文章において、用語「共役」を同様に使用する。
炭素または炭化水素基は、飽和または不飽和基のいずれでもよい。不飽和基は、例えば、アリール、アルケニルまたはアルキニル基である。3個より多いC原子を有する炭素または炭化水素基は、直鎖状、分岐状および/または環状のいずれでもよく、また、スピロ連結または縮合環を含有していてもよい。
また、用語「アルキル」、「アリール」、「ヘテロアリール」などは、多価の基、例えば、アルキレン、アリーレン、ヘテロアリーレンなども包含する。
用語「アリール」は、芳香族炭素基またはそれらより誘導される基を表す。用語「ヘテロアリール」は、1個以上のヘテロ原子を含有し、上で定義される通りの「アリール」を表す。
好ましい炭素および炭化水素基は、置換されていてもよく、1〜40個、好ましくは1〜25個、特に好ましくは1〜18個のC原子を有するアルキル、アルケニル、アルキニル、アルコキシ、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニルオキシおよびアルコキシカルボニルオキシ、置換されていてもよく、6〜40個、好ましくは6〜25個のC原子を有するアリールまたはアリールオキシ、または、置換されていてもよく、6〜40個、好ましくは6〜25個のC原子を有するアルキルアリール、アリールアルキル、アルキルアリールオキシ、アリールアルキルオキシ、アリールカルボニル、アリールオキシカルボニル、アリールカルボニルオキシおよびアリールオキシカルボニルオキシである。
更に好ましい炭素および炭化水素基は、C〜C40アルキル、C〜C40アルケニル、C〜C40アルキニル、C〜C40アリル、C〜C40アルキルジエニル、C〜C40ポリエニル、C〜C40アリール、C〜C40アルキルアリール、C〜C40アリールアルキル、C〜C40アルキルアリールオキシ、C〜C40アリールアルキルオキシ、C〜C40ヘテロアリール、C〜C40シクロアルキル、C〜C40シクロアルケニルなどである。C〜C22アルキル、C〜C22アルケニル、C〜C22アルキニル、C〜C22アリル、C〜C22アルキルジエニル、C〜C12アリール、C〜C20アリールアルキルおよびC〜C20ヘテロアリールが特に好ましい。
更に好ましい炭素および炭化水素基は、直鎖状、分岐状または環状で、1〜40個、好ましくは1〜25個のC原子を有するアルキル基であり、該基は無置換であるか、F、Cl、Br、IまたはCNで一置換または多置換されており、ただし、1個以上の隣接していないCH基は、Oおよび/またはS原子が互いに直接連結しないようにして、それぞれ互いに独立に、−C(R)=C(R)−、−C≡C−、−N(R)−、−O−、−S−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−O−CO−O−で置き換えられていてもよい。
は、好ましくは、H、ハロゲン、直鎖状、分岐状または環状で1〜25個のC原子を有するアルキル鎖(ただし加えて、1個以上の隣接していないC原子は、−O−、−S−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−O−CO−O−によって置き換えられていてもよく、ただし、1個以上のH原子はフッ素により置き換えられていてもよい。)、置換されていてもよく6〜40個のC原子を有するアリールまたはアリールオキシ基、または置換されていてもよく2〜40個のC原子を有するヘテロアリールまたはヘテロアリールオキシ基を表す。
好ましいアルコキシ基は、例えば、メトキシ、エトキシ、2−メトキシエトキシ、n−プロポキシ、i−プロポキシ、n−ブトキシ、i−ブトキシ、s−ブトキシ、t−ブトキシ、2−メチルブトキシ、n−ペントキシ、n−ヘキソキシ、n−ヘプトキシ、n−オクトキシ、n−ノノキシ、n−デコキシ、n−ウンデコキシ、n−ドデコキシなどである。
好ましいアルキル基は、例えば、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、イソブチル、s−ブチル、t−ブチル、2−メチルブチル、n−ペンチル、s−ペンチル、シクロペンチル、n−ヘキシル、シクロヘキシル、2−エチルヘキシル、n−ヘプチル、シクロヘプチル、n−オクチル、シクロオクチル、n−ノニル、n−デシル、n−ウンデシル、n−ドデシル、ドデカニル、トリフルオロメチル、ペルフルオロ−n−ブチル、2,2,2−トリフルオロエチル、ペルフルオロオクチル、ペルフルオロヘキシルなどである。
好ましいアルケニル基は、例えば、エテニル、プロペニル、ブテニル、ペンテニル、シクロペンテニル、ヘキセニル、シクロヘキセニル、ヘプテニル、シクロヘプテニル、オクテニル、シクロオクテニルなどである。
好ましいアルキニル基は、例えば、エチニル、プロピニル、ブチニル、ペンチニル、ヘキシニル、オクチニルなどである。
好ましいアルコキシ基は、例えば、メトキシ、エトキシ、2−メトキシエトキシ、n−プロポキシ、i−プロポキシ、n−ブトキシ、i−ブトキシ、s−ブトキシ、t−ブトキシ、2−メチルブトキシ、n−ペントキシ、n−ヘキソキシ、n−ヘプトキシ、n−オクトキシ、n−ノノキシ、n−デコキシ、n−ウンデコキシ、n−ドデコキシなどである。
好ましいアミノ基は、例えば、ジメチルアミノ、メチルアミノ、メチルフェニルアミノ、フェニルアミノなどである。
アリールおよびヘテロアリール基は単環でも多環でもよく、即ち、それらは1個の環(例えば、フェニルなど)または2個以上の環を含有してもよく、また、該基は縮合されていてもよく(例えば、ナフチルなど)または共有結合によって連結されていてもよく(例えば、ビフェニルなど)、または、縮合および連結された環の組み合わせを含有していてもよい。ヘテロアリール基は、好ましくは、O、N、SおよびSeより選択される1個以上のヘテロ原子を含有する。
6〜25個のC原子を有する単環式、二環式または三環式アリール基および5〜25個のC原子を有する単環式、二環式または三環式ヘテロアリール基が特に好ましく、これらの基は縮合された環を含有していてもよく、置換されていてもよい。更に、5員、6員または7員のアリールおよびヘテロアリール基が好ましく、ただし加えて、1個以上のCH基は、O原子および/またはS原子が互いに直接連結しないようにして、N、SまたはOで置き換えられていてもよい。
好ましいアリール基は、例えば、フェニル、ビフェニル、ターフェニル、[1,1’:3’,1”]ターフェニル−2’−イル、ナフチル、アントラセン、ビナフチル、フェナントレン、ピレン、ジヒドロピレン、クリセン、ペリレン、テトラセン、ペンタセン、ベンゾピレン、フルオレン、インデン、インデノフルオレン、スピロビフルオレンなどである。
好ましいヘテロアリール基は、例えば、ピロール、ピラゾール、イミダゾール、1,2,3−トリアゾール、1,2,4−トリアゾール、テトラゾール、フラン、チオフェン、セレノフェン、オキサゾール、イソキサゾール、1,2−チアゾール、1,3−チアゾール、1,2,3−オキサジアゾール、1,2,4−オキサジアゾール、1,2,5−オキサジアゾール、1,3,4−オキサジアゾール、1,2,3−チアジアゾール、1,2,4−チアジアゾール、1,2,5−チアジアゾール、1,3,4−チアジアゾールなどの5員環;ピリジン、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、1,3,5−トリアジン、1,2,4−トリアジン、1,2,3−トリアジン、1,2,4,5−テトラジン、1,2,3,4−テトラジン、1,2,3,5−テトラジンなどの6員環;またはインドール、イソインドール、インドリジン、インダゾール、ベンゾイミダゾール、ベンゾトリアゾール、プリン、ナフタイミダゾール、フェナントロイミダゾール、ピリダイミダゾール、ピラジンイミダゾール、キノキサリンイミダゾール、ベンゾキサゾール、ナフトキサゾール、アントロキサゾール、フェナントロキサゾール、イソキサゾール、ベンゾチアゾール、ベンゾフラン、イソベンゾフラン、ジベンゾフラン、キノリン、イソキノリン、プテリジン、ベンゾ−5,6−キノリン、ベンゾ−6,7−キノリン、ベンゾ−7,8−キノリン、ベンゾイソキノリン、アクリジン、フェノチアジン、フェノキサジン、ベンゾピリダジン、ベンゾピリミジン、キノキサリン、フェナジン、ナフチリジン、アザカルバゾール、ベンゾカルボリン、フェナントリジン、フェナントロリン、チエノ[2,3b]チオフェン、チエノ[3,2b]チオフェン、ジチエノチオフェン、イソベンゾチオフェン、ジベンゾチオフェン、ベンゾチアジアゾチオフェンなどの縮合基;またはこれらの基の組み合わせである。
また、上および下で述べるアリールおよびヘテロアリール基は、アルキル、アルコキシ、チオアルキル、フッ素、フルオロアルキルまたは更なるアリールまたはヘテロアリール基で置換されてよい。
(非芳香族)脂環式およびヘテロ環式基は、飽和環、即ち、排他的に単結合を含有するものと、また、部分的に不飽和な環、即ち、多重結合も含有してよいものとの両者を包含する。ヘテロ環式環は、好ましくは、Si、O、N、SおよびSeより選択される1個以上のヘテロ原子を含有する。
(非芳香族)脂環式およびヘテロ環式基は、単環式、即ち、1個のみの環を含有(例えば、シクロヘキサンなど)してもよく、または、多環式、即ち、複数の環を含有(例えば、デカヒドロナフタレンまたはビシクロオクタンなど)していてもよい。飽和基が、特に好ましい。更に、単環式、二環式または三環式で、5〜25個の環原子を有する基が好ましく、該基は縮合環を含有していてもよく、置換されていてもよい。更に、5員、6員、7員または8員の炭素環式基が好ましく、ただし加えて、1個以上のC原子はSiで置き換えられていてもよく、および/または、1個以上のCH基はNで置き換えられていてもよく、および/または、1個以上の隣接していないCH基は−O−および/または−S−で置き換えられていてもよい。
好ましい脂環式およびヘテロ環式基は、例えば、シクロペンタン、テトラヒドロフラン、テトラヒドロチオフラン、ピロリジンなどの5員基、シクロヘキサン、シリナン、シクロヘキセン、テトラヒドロピラン、テトラヒドロチオピラン、1,3−ジオキサン、1,3−ジチアン、ピペリジンなどの6員基、シクロヘプタンなどの7員基、および、テトラヒドロナフタレン、デカヒドロナフタレン、インダン、ビシクロ[1.1.1]ペンタン−1,3−ジイル、ビシクロ[2.2.2]オクタン−1,4−ジイル、スピロ[3.3]ヘプタン−2,6−ジイル、オクタヒドロ−4,7−メタノインダン−2,5−ジイルなどの縮合基である。
好ましい置換基は、例えば、アルキルまたはアルコキシなどの溶解促進基、フッ素、ニトロまたはニトリルなどの電子吸引基、または、ポリマーにおいてガラス転移温度(Tg)を上昇させるための置換基、特に、例えば、t−ブチルまたは置換されていてもよいアリール基などの嵩高い基である。
上および下で「L」とも呼ばれる好ましい置換基は、例えば、F、Cl、Br、I、−CN、−NO、−NCO、−NCS、−OCN、−SCN、−C(=O)N(R、−C(=O)Y、−C(=O)R、−N(R(ただし、Rは上で示される意味を有し、Yはハロゲンを表す。)、置換されていてもよいシリルまたは置換されていてもよく、6〜40個、好ましくは6〜20個のC原子を有するアリール、および、直鎖状または分岐状で、1〜25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(ただし、1個以上のH原子はFまたはClで置き換えられていてもよい。)である。
「置換されたシリルまたはアリール」は、好ましくは、ハロゲン、−CN、R、−OR、−CO−R、−CO−O−R、−O−CO−Rまたは−O−CO−O−Rによる置換を意味し、ただし、Rは上で示される意味を有する。
特に好ましい置換基Lは、例えば、F、Cl、CN、NO、CH、C、OCH、OC、COCH、COC、COOCH、COOC、CF、OCF、OCHF、OC、更に、フェニルである。
Figure 0006285652
式中、Lは上で示される意味の1つを有する。
重合性基P、P、PおよびP(以下、基Pについても説明は、P、PおよびPについても当てはまる)は、例えば、フリーラジカルまたはイオン性連鎖重合、重付加または重縮合などの重合反応に適するか、または、例えば、ポリマー主鎖上への付加または縮合といったポリマー類似反応に適する基である。連鎖重合のための基、特に、C=C二重結合またはC≡C三重結合を含有するもの、および、例えば、オキセタンまたはエポキシド基などの開環重合に適する基が特に好ましい。
好ましい基Pは、CH=CW−CO−O−、CH=CW−CO−、
Figure 0006285652
CH=CW−(O)k3−、CW=CH−CO−(O)k3−、CW=CH−CO−NH−、CH=CW−CO−NH−、CH−CH=CH−O−、(CH=CH)CH−OCO−、(CH=CH−CHCH−OCO−、(CH=CH)CH−O−、(CH=CH−CHN−、(CH=CH−CHN−CO−、HO−CW−、HS−CW−、HWN−、HO−CW−NH−、CH=CW−CO−NH−、CH=CH−(COO)k1−Phe−(O)k2−、CH=CH−(CO)k1−Phe−(O)k2−、Phe−CH=CH−、HOOC−、OCN−およびWSi−から成る群より選択され、式中、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を表し、WおよびWは、それぞれ互いに独立に、Hまたは1〜5個のC原子を有するアルキル、特に、H、メチル、エチルまたはn−プロピルを表し、W、WおよびWは、それぞれ互いに独立に、Cl、1〜5個のC原子を有するオキサアルキルまたはオキサカルボニルアルキルを表し、WおよびWは、それぞれ互いに独立に、H、Clまたは1〜5個のC原子を有するアルキルを表し、Pheは、上で定義される通りであるがP−Spとは異なる1個以上の基Lで置換されていてもよい1,4−フェニレンを表し、k、kおよびkは、それぞれ互いに独立に、0または1を表し、kは、好ましくは、1を表し、kは1〜10の整数を表す。
特に好ましい基Pは、CH=CW−CO−O−、CH=CW−CO−、
Figure 0006285652
CH=CW−O−、CH=CW−、CW=CH−CO−(O)k3−、CW=CH−CO−NH−、CH=CW−CO−NH−、(CH=CH)CH−OCO−、(CH=CH−CHCH−OCO−、(CH=CH)CH−O−、(CH=CH−CHN−、(CH=CH−CHN−CO−、CH=CW−CO−NH−、CH=CH−(COO)k1−Phe−(O)k2−、CH=CH−(CO)k1−Phe−(O)k2−、Phe−CH=CH−およびWSi−から成る群より選択され、式中、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を表し、WおよびWは、それぞれ互いに独立に、Hまたは1〜5個のC原子を有するアルキル、特に、H、メチル、エチルまたはn−プロピルを表し、W、WおよびWは、それぞれ互いに独立に、Cl、1〜5個のC原子を有するオキサアルキルまたはオキサカルボニルアルキルを表し、WおよびWは、それぞれ互いに独立に、H、Clまたは1〜5個のC原子を有するアルキルを表し、Pheは1,4−フェニレンを表し、k、kおよびkは、それぞれ互いに独立に、0または1を表し、kは、好ましくは、1を表し、kは1〜10の整数を表す。
非常に特に好ましい基Pは、CH=CW−CO−O−、特に、CH=CH−CO−O−、CH=C(CH)−CO−O−およびCH=CF−CO−O−、更に、CH=CH−O−、(CH=CH)CH−O−CO−、(CH=CH)CH−O−、
Figure 0006285652
から成る群より選択される。
更に非常に特に好ましい基Pは、ビニル、ビニルオキシ、アクリレート、メタクリレート、フルオロアクリレート、クロロアクリレート、オキセタンおよびエポキシド基から成る群より選択され、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表す。
単結合以外の好ましいスペーサー基Sp、Sp、SpおよびSp(以下、基Spについての説明は、Sp、SpおよびSpについても当てはまる)は、基P−Sp−が式P−Sp”−X”−と合致するように式Sp”−X”より選択され、ただし、
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表し、該基は、F、Cl、Br、IまたはCNで一置換または多置換されていてもよく、ただし加えて、1個以上の隣接していないCH基は、Oおよび/またはS原子が互いに直接連結しないようにして、それぞれ互いに独立に、−O−、−S−、−NH−、−N(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−で置き換えられていてもよく、
X”は、−O−、−S−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−O−CO−O−、−CO−N(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−または単結合を表し、
00およびR000は、それぞれ互いに独立に、Hまたは1〜12個のC原子を有するアルキルを表し、および
およびYは、それぞれ互いに独立に、H、F、ClまたはCNを表す。
X’は、好ましくは、−O−、−S−、−CO−、−COO−、−OCO−、−O−COO−、−CO−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、式中、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は上で示される意味を有する。
特に好ましい基−Sp”−X”−は、−(CHp1−、−(CHp1−O−、−(CHp1−O−CO−、−(CHp1−O−CO−O−であり、式中、p1およびq1は上で示される意味を有する。
特に好ましい基Sp”は、例えば、それぞれの場合で直鎖状のエチレン、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。
本発明の更に好ましい実施形態において、式IにおけるRおよび/またはRは、2個以上の重合性基を含有する基(多官能重合性基)を表す。このタイプの適切な基およびそれらを含有する重合性化合物およびそれらの調製は、例えば、米国特許第7,060,200号明細書または米国特許出願公開第2006/0172090号公報に記載されている。以下の式より選択される多官能重合性基が特に好ましい。
Figure 0006285652
式中、
alkylは、単結合、または、直鎖状または分岐状で、1〜12個のC原子を有するアルキレンを表し、ただし、1個以上の隣接していないCH基は、それぞれ互いに独立に、Oおよび/またはS原子が互いに直接連結しないようにして、−C(R00)=C(R000)−、−C≡C−、−N(R00)−、−O−、−S−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−O−CO−O−で置き換えられていてもよく、ただし加えて、1個以上のH原子は、F、ClまたはCNで置き換えられていてもよく、ただし、R00およびR000は上で示される意味を有し、
aaおよびbbは、それぞれ互いに独立に、0、1、2、3、4、5または6を表し、
Xは、X’に示される意味の1つを有し、および
1〜5は、それぞれ互いに独立に、上でPに示される意味の1つを有する。
以下のサブ式より選択される式Iの化合物が、特に好ましい。
Figure 0006285652
式中、個々の基は式Iで定義される通りであり、n1は1または2である。
式I、I1およびI2の更に好ましい化合物は、以下のものである。
・nは0である。
・n1は1である。
・mは1である。
・oは1である。
・nは0であり、mは1であり、oは1である。
・nは1である。
・nは1であり、mは1であり、oは1である。
・tは0である。
・tは1である。
・P、PおよびPは、アクリレート、メタクリレートおよびオキセタンから成る群より選択される。
・基Sp、SpおよびSpの1個以上は、単結合を表す。
・基Sp(Sp、Sp、Sp)の1個以上は、−(CHp1−、−(CHp1−O−、−(CHp1−OCO−または−(CHp1−OCOO−を表し、式中、p1は1〜12の整数を表し、r1は1〜8の整数を表す。
・Spは単結合を表し、SpおよびSpは単結合と異なる。
・Spは単結合と異なり、SpおよびSpは単結合を表す。
・Sp、SpおよびSpは、単結合を表す。
・X、XおよびXは、それぞれ互いに独立に、O、OC(O)、C(O)Oまたは単結合を表す。
・少なくとも1個のX、XおよびXは、OC(O)、C(O)Oまたは単結合を表す。
・X、XおよびXは、それぞれ互いに独立に、OC(O)、C(O)Oまたは単結合を表す。
・AおよびAは、1,4−フェニレン、ナフタレン−1,4−ジイルおよびナフタレン−2,6−ジイルから成る群より選択され、非常に好ましくは、1,4−フェニレンであり、ただし、これらの環は、上および下で記載される通りのLで一置換または多置換されていてもよい。
・Z、ZおよびZは、−O−、−CO−O−、−OCO−、−OCH−、−CHO−、−CFO−、−OCF−、−CHCH−、−CH=CH−、−CF=CF−、−CH=CF−、−CF=CH−、−C≡C−および単結合から成る群より選択される。
・Z、ZおよびZは、単結合を表す。
・Lは重合性基を表さず、含有もしない。
・Lは非重合性基であり、好ましくは、F、Cl、−CN、直鎖状または分岐状で、1〜25個、特に好ましくは、1〜10個のC原子を有するアルキルより選択され、ただし加えて、1個以上の隣接していないCH基は、それぞれ互いに独立に、Oおよび/またはS原子が互いに直接連結しないようにして、−C(R00)=C(R000)−、−C≡C−、−N(R00)−、−O−、−S−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−O−CO−O−で置き換えられていてもよく、ただし加えて、1個以上のH原子は、F、Cl、Br、IまたはCNで置き換えられていてもよい。
・Lは、F、−CN、および、直鎖状または分岐状で、1〜10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から成る群より選択され、ただし、1個以上のH原子はFで置き換えられていてもよい。
式Iの特に好ましい化合物は、以下のサブ式から選択される。
Figure 0006285652
式中、個々の基は、上および下で定義される通りである。
本発明は、更に、式I、I1、I2およびそれらのサブ式(これらは、OおよびSとは異なる少なくとも1個の基X、Xおよび/またはXを含み、好ましくは、X、XおよびXは、それぞれ互いに独立に、OC(O)、C(O)Oまたは単結合を表す。)の新規な化合物に関する。
本発明は、更に、式Iの化合物を調製するためで、以下の式より選択される新規な中間体に関する。
Figure 0006285652
式中、Sp1、2、3、A1、2、3、Z1、2、3、X1、2、3、L、m、n、oおよびtは式Iまたは上および下で示される意味を有し、SgはHまたは保護基を表し、ただし、好ましくは、少なくとも1個の基X、Xおよび/またはXはOおよびSと異なり、好ましくは、X、XおよびXは、それぞれ互いに独立に、OC(O)、C(O)Oまたは単結合を表す。
適切な保護基Sgは当業者に既知である。好ましい保護基は、アルキル、アシル、アルキルシリルおよびアリールシリル基であり、特には、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IIの特に好ましい化合物は、以下のサブ式より選択される。
Figure 0006285652
式中、個々の基は式IIで定義される通りであり、n1は1または2である。
式IIの特に好ましい化合物は、以下のサブ式から成る群より選択される。
Figure 0006285652
式中、個々の基は式IIで定義される通りである。
式II、II1およびII2およびそれらのサブ式の特に好ましい化合物は、SgがHを表すものである。
式II、II1およびII2およびそれらのサブ式においてSgがHを表し、Sp、SpまたはSpが、それぞれ、単結合の場合、隣接する基X、XまたはXは、それぞれ、O、Sおよび*−C(O)O−(式中、「*」はA1〜3のベンゼン環への連結を表す。)と異なる。
式IおよびIIおよびそれらのサブ式の化合物および中間体は、当業者に既知で、例えば、Houben−Weyl、Methoden der organischen Chemie[Methods of Organic Chemistry]、Thieme−Verlag、Stuttgartなどの有機化学の標準的な著作に記載される方法に類似して調製できる。
式IおよびIIの化合物および中間体を調製する特に適切で好ましい方法が以下のスキームにおいて例示的に図示されており、好ましくは、下記の1つ以上の工程を含む。
例えば、重合性基Pを含有し対応する酸、酸誘導体またはハロゲン化された化合物を使用し、式IIの中間体をエステル化またはエーテル化することによって、式Iの化合物を合成できる。
スキーム1に例示する通り、ピリジンまたはトリエチルアミンおよび4−(N,N−ジメチルアミノ)ピリジン(DMAP:4−(N,N−dimethylamino)pyridine)などの塩基の存在下において、例えば、(メタ)アクリロイルクロリドまたは(メタ)アクリル酸無水物などの酸誘導体で、対応するアルコール(2)をエステル化することによって、アクリル酸または(メタ)アクリル酸エステル(3)(式中、RはHまたはCHである。)を調製できる。あるいは、例えば、ジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC:dicyclohexylcarbodiimide)または1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド(EDC:1−ethyl−3−(3−dimethylaminopropyl)carbodiimide)およびDMAPでシュテークリヒ法により、脱水試薬の存在下において、(メタ)アクリル酸で、アルコール(2)をエステル化することによって、エステル(3)を調製できる。
Figure 0006285652
中間体2の合成に適切で商業的に入手可能な出発材料は、例えば、3,5−ジブロモフェノールまたは3,5−ジブロモアニソールであり、これらは、スキーム2に示す通り、遷移金属触媒の存在下において、例えば、鈴木、熊田または根岸カップリングなどのカップリング反応において反応でき、ターフェニル誘導体とする。これによって、フェノール基を、例えば、エーテル、エステル、または、反応してトリフレートとした後に、別の交差カップリング反応によって、更に、アルキルまたはアリール化合物へと、制御して改変できる。
1,3,5−トリハロゲンベンゼンとしては、異なるハロゲンで置換されているもの、例えば、1−ブロモ−3,5−ジクロロベンゼンまたは1−ヨード−3,5−ジブロモベンゼンなどが、それらの高い選択性のために好ましい。
Figure 0006285652
例えば、L.H.Heitmanら、J.Med.Chem.2009年、52巻(7号)、2036〜2042頁に、4,4”−ジメトキシ−[1,1’:3’,1”]−ターフェニル]−5’−オール(8)が記載されており、これを、スキーム3に例示する通り、エーテルを開裂後、氷酢酸中においてHBrと反応するか、または、三臭化ホウ素と反応して、トリアクリレートとできる。
Figure 0006285652
これに類似して、スキーム4に示す通り、対応して置換されているボロン酸またはボロン酸エステルを使用することで、スペーサー基を有する化合物の入手が可能となる。
Figure 0006285652
文献より既知の適切で好ましいボロン酸およびボロン酸エステルの例を、表1に列記する。
Figure 0006285652
置換3,5−ジアリールフェノールの入手は、例えば、Alan R.Katritzkyら、J.Org.Chem.1997年、62巻、8215〜8217頁に記載されており、スキーム5も参照。同様の反応が、K.Eichinger、Synthesis 1987年、1061〜1064頁においても開示されている。
Figure 0006285652
PSAディスプレイを製造するために、電圧を印加しながら、LCディスプレイの基板間でLC媒体中において、その場での重合により、重合性化合物を重合または架橋(1つの化合物が2個以上の重合性基を含有する場合)する。重合は単一の工程で行うことができる。また、最初に、プレチルト角を生成するために第1工程において電圧を印加して重合を行い、続いて、第2重合工程において電圧を印加せずに、第1工程において反応しなかった化合物を重合または架橋する(「最終硬化」)ことも可能である。
適切で好ましい重合方法は、例えば、熱または光重合で、好ましくは光重合であり、特にはUV光重合である。また、任意成分として、ここに1種類以上の開始剤を加えることもできる。重合に適切な条件および開始剤の適切なタイプおよび量は当業者に既知であり、文献に記載されている。例えば、商業的に入手可能な光重合開始剤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社)がフリーラジカル重合に適する。開始剤を用いる場合、開始剤の割合は、好ましくは、0.001〜5重量%、特に好ましくは、0.001〜1重量%である。
また、本発明による重合性化合物は開始剤を伴わない重合にも適しており、このことは、例えば、材料費がより低く、特に、開始剤またはその劣化生成物の残存し得る量によるLC媒体の汚染がより少ないなどの特筆すべき利点を伴う。このように、開始剤を加えることなく、重合を行うこともできる。よって、好ましい実施形態において、LC媒体は重合開始剤を含まない。
また、例えば、保存または輸送中におけるRMの好ましくない自発的な重合を防止するために、重合性成分A)またはLC媒体は1種類以上の安定剤を含んでもよい。安定剤の適切なタイプおよび量は当業者に既知であり、文献に記載されている。例えば、Irganox(登録商標)シリーズ(Ciba社)からの商業的に入手可能な安定剤、例えば、Irganox(登録商標)1076などが特に適切である。安定剤を用いる場合、安定剤の割合は、RMまたは重合性成分A)の総量を基礎として、好ましくは、10〜500,000ppm、特に好ましくは、50〜50,000ppmである。
PSAディスプレイにおいて使用するための本発明によるLC媒体は、好ましくは、0重量%より多く5重量%未満、特に好ましくは、0重量%より多く1重量%未満、非常に特に好ましくは、0.01重量%〜0.5重量%の重合性化合物、特には、上で示した式の重合性化合物を含む。
1種類、2種類または3種類の本発明による重合性化合物を含むLC媒体が特に好ましい。
更に、重合性成分(成分A)が本発明による重合性化合物を排他的に含むLC媒体が好ましい。
更に、成分B)が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LC媒体が好ましい。
更に、本発明によるアキラルな重合性化合物と、成分A)および/またはB)の化合物がアキラルな化合物から成る群より排他的に選択されるLC媒体とが好ましい。
更に、重合性成分または成分A)が、1個の重合性基を含有する本発明による1種類以上の重合性化合物(一反応性)と、2個以上、好ましくは2個の重合性基を含有する本発明による1種類以上の重合性化合物(二反応性または多反応性)とを含むLC媒体が好ましい。
更に、重合性成分または成分A)が、2個の重合性基を含有する本発明による重合性化合物(二反応性)を排他的に含むPSAディスプレイおよびLC媒体が好ましい。
本発明によるLC媒体における重合性成分または成分A)の割合は、好ましくは、0%より多く5%未満、特に好ましくは、0%より多く1%未満、非常に特に好ましくは、0.01%〜0.5%である。
本発明によるLC媒体における液晶成分または成分B)の割合は、好ましくは、95%〜100%未満、特に好ましくは、99%〜100%未満である。
本発明による重合性化合物は個別に重合できるが、また、本発明による2種類以上の重合性化合物を含む混合物、または、本発明による1種類以上の重合性化合物と、好ましくは、メソゲンまたは液晶である1種類以上の更なる重合性化合物(コモノマー)とを含む混合物を重合することも可能である。そのような混合物を重合する場合、コポリマーが形成される。本発明は、更に、上および下で述べる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、メソゲンまたは非メソゲン、好ましくは、メソゲンまたは液晶である。
特に、PSAディスプレイにおける使用に適切で好ましいメソゲンコモノマーは、例えば、以下の式より選択される。
Figure 0006285652
Figure 0006285652
Figure 0006285652
Figure 0006285652
Figure 0006285652
Figure 0006285652
式中、個々の基は以下の意味を有する:
、PおよびPは、それぞれ互いに独立に、重合性基(好ましくは、Pに対して、上および下で示される意味の1つを有する。)、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、ビニルオキシまたはエポキシド基を表し、
Sp、SpおよびSpは、それぞれ互いに独立に、単結合またはスペーサー(好ましくは、Spに対して、上および下で示される意味の1つを有する。)を表し、特に好ましくは、−(CHp1−、−(CHp1−O−、−(CHp1−CO−O−または−(CHp1−O−CO−O−を表し、式中、p1は1〜12の整数であり、ただし、最後に述べた基において隣接する環への連結はO原子を介して起こり、
ただし加えて、存在する基P−Sp−、P−Sp−およびP−Sp−の少なくとも1つがRaaを表さないことを条件として、1個以上の基P−Sp−、P−Sp−およびP−Sp−はRaaを表してもよく、
aaは、H、F、Cl、CN、または、1〜25個のC原子を有する直鎖状または分岐状のアルキル(ただし加えて、1個以上の隣接していないCH基は、Oおよび/またはS原子が互いに直接連結しないようにして、それぞれ互いに独立に、C(R)=C(R00)−、−C≡C−、−N(R)−、−O−、−S−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−O−CO−O−で置き換えられていてもよく、ただし加えて、1個以上のH原子は、F、Cl、CNまたはP−Sp−で置き換えられていてもよい。)、特に好ましくは、直鎖状または分岐状で一フッ素化または多フッ素化されていてもよく1〜12個のC原子を有するアルキル、アルコキシ、アルケニル、アルキニル、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニルオキシまたはアルコキシカルボニルオキシ(ただし、アルケニルおよびアルキニル基は少なくとも2個のC原子を有し、分岐状の基は少なくとも3個のC原子を有する。)を表し、
、R00は、それぞれ互いに独立に、それぞれの出現において同一または異なって、Hまたは1〜12個のC原子を有するアルキルを表し、
およびRは、それぞれ互いに独立に、H、F、CHまたはCFを表し、
、XおよびXは、それぞれ互いに独立に、−CO−O−、−O−CO−または単結合を表し、
は、−O−、−CO−、−C(R)−または−CFCF−を表し、
およびZは、それぞれ互いに独立に、−CO−O−、−O−CO−、−CHO−、−OCH−、−CFO−、−OCF−または−(CH−を表し、ただし、nは、2、3または4であり、
Lは、それぞれの出現において同一または異なって、F、Cl、CN、または、直鎖状または分岐状で一フッ素化または多フッ素化されていてもよく1〜12個のC原子を有するアルキル、アルコキシ、アルケニル、アルキニル、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニルオキシまたはアルコキシカルボニルオキシ、好ましくは、Fを表し、
L’およびL”は、それぞれ互いに独立に、H、FまたはClを表し、
rは、0、1、2、3または4を表し、
sは、0、1、2または3を表し、
tは、0、1または2を表し、
xは、0または1を表す。
式M1〜M28の化合物が特に好ましい。
式M1〜M42の化合物において、
Figure 0006285652
ただし、Lは、それぞれの出現において同一または異なって、上および下で与えられる意味の1つを有し、好ましくは、F、Cl、CN、NO、CH、C、C(CH、CH(CH、CHCH(CH)C、OCH、OC、COCH、COC、COOCH、COOC、CF、OCF、OCHF、OCまたはP−Sp−、非常に好ましくは、F、Cl、CN、CH、C、OCH、COCH、OCFまたはP−Sp−、より好ましくは、F、Cl、CH、OCH、COCHまたはOCF、特に、FまたはCHである。
上記の重合性化合物に加え、本発明によるLCディスプレイにおいて使用するためのLC媒体は、1種類以上、好ましくは2種類以上の低分子量(即ち、モノマーまたは未重合の)化合物を含むLC混合物(「ホスト混合物」)を含む。低分子量化合物は、重合性化合物の重合のために使用される条件下において重合反応に対して安定または非反応性である。原理的には、従来のVAおよびOCBディスプレイにおける使用に適する任意のLC混合物がホスト混合物として適する。適切なLC混合物は当業者に既知で文献に記載されており、例えば、欧州特許出願公開第1 378 557号公報におけるVAディスプレイ中の混合物、および、欧州特許出願公開第1 306 418号公報およびドイツ国特許出願公開第102 24 046号公報におけるOCBディスプレイ中の混合物である。
式Iの重合性化合物は、末端アルケニル基を有する1種類以上の化合物を含むLCホスト混合物における使用に特に適しており、先行技術より既知の反応性メソゲンと比較して、式Iの重合性化合物は、溶解性、反応性またはチルト角を生成する能力などの改良された特性を示す。
第1の好ましい実施形態において、LC媒体は、負の誘電異方性を有する化合物を基礎とするLCホスト混合物を含有する。その様なLC媒体は、特に、PSA−VAディスプレイにおける使用に適する。そのようなLC媒体の特に好ましい実施形態は、下の項目a)〜x)のものである。
a)式CYおよび/またはPYの1種類以上の化合物を含むLC媒体。
Figure 0006285652
式中、
aは、1または2を表し、
bは、0または1を表し、
Figure 0006285652
およびRは、それぞれ互いに独立に、1〜12個のC原子を有するアルキル(ただし加えて、1個または2個の隣接していないCH基は、O原子が互いに直接連結しないようにして、−O−、−CH=CH−、−CO−、−OCO−または−COO−で置き換えられていてもよい。)、好ましくは、1〜6個のC原子を有するアルキルまたはアルコキシを表し、
およびZは、それぞれ互いに独立に、−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、単結合を表し、
1〜4は、それぞれ互いに独立に、F、Cl、OCF、CF、CH、CHF、CHFを表す。
好ましくは、LおよびLの両方がFを表すか、または、LおよびLの一方がFを表し、他方がClを表すか、または、LおよびLの両方がFを表すか、または、LおよびLの一方がFを表し、他方がClを表す。
式CYの化合物は、好ましくは、以下のサブ式から成る群より選択される。
Figure 0006285652
Figure 0006285652
Figure 0006285652
Figure 0006285652
Figure 0006285652
式中、aは1または2を表し、alkylおよびalkylは、それぞれ互いに独立に、1〜6個のC原子を有する直鎖状のアルキル基を表し、alkenylは2〜6個のC原子を有する直鎖状のアルケニル基を表し、(O)は酸素原子または単結合を表す。alkenylは、好ましくは、CH=CH−、CH=CHCHCH−、CH−CH=CH−、CH−CH−CH=CH−、CH−(CH−CH=CH−、CH−(CH−CH=CH−またはCH−CH=CH−(CH−を表す。
式PYの化合物は、好ましくは、以下のサブ式から成る群より選択される。
Figure 0006285652
Figure 0006285652
Figure 0006285652
式中、alkylおよびalkylは、それぞれ互いに独立に、1〜6個のC原子を有する直鎖状のアルキル基を表し、alkenylは2〜6個のC原子を有する直鎖状のアルケニル基を表し、(O)は酸素原子または単結合を表す。alkenylは、好ましくは、CH=CH−、CH=CHCHCH−、CH−CH=CH−、CH−CH−CH=CH−、CH−(CH−CH=CH−、CH−(CH−CH=CH−またはCH−CH=CH−(CH−を表す。
b)以下の式の1種類以上の化合物を追加的に含むLC媒体。
Figure 0006285652
式中、個々の基は、以下の意味を有する:
Figure 0006285652
Figure 0006285652
およびRは、それぞれ互いに独立に、1〜12個のC原子を有するアルキルを表し、ただし加えて、1個または2個の隣接していないCH基は、O原子が互いに直接連結しないようにして、−O−、−CH=CH−、−CO−、−O−CO−または−CO−O−で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=CHCHO−または単結合、好ましくは、単結合を表す。
式ZKの化合物は、好ましくは、以下のサブ式から成る群より選択される。
Figure 0006285652
式中、alkylおよびalkylは、それぞれ互いに独立に、1〜6個のC原子を有する直鎖状のアルキル基を表し、alkenylは、2〜6個のC原子を有する直鎖状のアルケニル基を表す。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−を表す。
c)以下の式の1種類以上の化合物を追加的に含むLC媒体。
Figure 0006285652
式中、個々の基は、それぞれの出現において同一または異なって、以下の意味を有する:
およびRは、それぞれ互いに独立に、上でRに示される意味の1つを有し、
Figure 0006285652
Figure 0006285652
および、
eは、1または2を表す。
式DKの化合物は、好ましくは、以下のサブ式から成る群より選択される。
Figure 0006285652
Figure 0006285652
式中、alkylおよびalkylは、それぞれ互いに独立に、1〜6個のC原子を有する直鎖状のアルキル基を表し、alkenylおよびalkenylは、それぞれ互いに独立に、2〜6個のC原子を有する直鎖状のアルケニル基を表す。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−を表す。
d)以下の式の1種類以上の化合物を追加的に含むLC媒体。
Figure 0006285652
式中、個々の基は以下の意味を有する:
Figure 0006285652
fは、0または1を表し、
およびRは、それぞれ互いに独立に、1〜12個のC原子を有するアルキルを表し、ただし加えて、1個または2個の隣接していないCH基は、O原子が互いに直接連結しないようにして、−O−、−CH=CH−、−CO−、−OCO−または−COO−で置き換えられていてもよく、
およびZは、それぞれ互いに独立に、−CHCH−、−CH=CH−、−CFO−、−OCF−、−CHO−、−OCH−、−CO−O−、−O−CO−、−C−、−CF=CF−、−CH=CHCHO−または単結合、好ましくは、単結合を表し、
およびLは、それぞれ互いに独立に、F、Cl、OCF、CF、CH、CHF、CHFを表す。
好ましくは、基LおよびLの両方がFを表すか、または、基LおよびLの一方がFを表し、他方がClを表す。
式LYの化合物は、好ましくは、以下のサブ式から成る群より選択される。
Figure 0006285652
Figure 0006285652
Figure 0006285652
式中、Rは上で示される意味を有し、alkylは1〜6個のC原子を有する直鎖状のアルキル基を表し、(O)は酸素原子または単結合を表し、vは1〜6の整数を表す。Rは、好ましくは、1〜6個のC原子を有する直鎖状のアルキル、または、2〜6個のC原子を有する直鎖状のアルケニル、特に、CH、C、n−C、n−C、n−C11、CH=CH−、CH=CHCHCH−、CH−CH=CH−、CH−CH−CH=CH−、CH−(CH−CH=CH−、CH−(CH−CH=CH−またはCH−CH=CH−(CH−を表す。
e)以下の式から成る群より選択される1種類以上の化合物を追加的に含むLC媒体。
Figure 0006285652
式中、alkylはC1〜6−アルキルを表し、LはHまたはFを表し、Xは、F、Cl、OCF、OCHFまたはOCH=CFを表す。XがFを表す式G1の化合物が特に好ましい。
f)以下の式から成る群より選択される1種類以上の化合物を追加的に含むLC媒体。
Figure 0006285652
Figure 0006285652
式中、RはRに上で示される意味の1つを有し、alkylはC1〜6−アルキルを表し、dは0または1を表し、zおよびmは、それぞれ互いに独立に、1〜6の整数を表す。これらの化合物におけるRは、特に好ましくは、C1〜6−アルキルまたは−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。本発明によるLC媒体は、好ましくは、上述の式の1種類以上の化合物を、5重量%以上の量で含む。
g)以下の式から成る群より選択される1種類以上のビフェニル化合物を追加的に含むLC媒体。
Figure 0006285652
式中、alkylおよびalkylは、それぞれ互いに独立に、1〜6個のC原子を有する直鎖状のアルキル基を表し、alkenylおよびalkenylは、それぞれ互いに独立に、2〜6個のC原子を有する直鎖状のアルケニル基を表す。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−を表す。
LC混合物における式B1〜B3のビフェニルの割合は、好ましくは、少なくとも3重量%、特に5重量%以上である。
式B2の化合物が特に好ましい。
式B1〜B3の化合物は、好ましくは、以下のサブ式から成る群より選択される。
Figure 0006285652
式中、alkylは、1〜6個のC原子を有するアルキル基を表す。本発明による媒体は、特に好ましくは、式B1aおよび/またはB2cの1種類以上の化合物を含む。
h)以下の式の1種類以上のターフェニル化合物を追加的に含むLC媒体。
Figure 0006285652
式中、RおよびRは、それぞれ互いに独立に、上でRに示される意味の1つを有し、および
Figure 0006285652
式中、Lは、FまたはCl、好ましくは、Fを表し、Lは、F、Cl、OCF、CF、CH、CHFまたはCHF、好ましくは、Fを表す。
式Tの化合物は、好ましくは、以下のサブ式から成る群より選択される。
Figure 0006285652
Figure 0006285652
Figure 0006285652
式中、Rは1〜7個のC原子を有する直鎖状のアルキルまたはアルコキシ基を表し、Rは2〜7個のC原子を有する直鎖状のアルケニル基を表し、(O)は酸素原子または単結合を表し、mは1〜6の整数を表す。Rは、好ましくは、CH=CH−、CH=CHCHCH−、CH−CH=CH−、CH−CH−CH=CH−、CH−(CH−CH=CH−、CH−(CH−CH=CH−またはCH−CH=CH−(CH−を表す。
Rは、好ましくは、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシまたはペントキシを表す。
本発明によるLC媒体は、好ましくは、式Tおよびその好ましいサブ式のターフェニルを、0.5〜30重量%、特に、1〜20重量%の量で含む。
式T1、T2、T3およびT21の化合物が特に好ましい。これらの化合物において、Rは、好ましくは、それぞれ1〜5個のC原子を有するアルキル、更に、アルコキシを表す。
混合物のΔnの値が0.1以上となる場合、好ましくは、本発明による混合物中においてターフェニルを用いる。好ましい混合物は、好ましくは、化合物T1〜T22の群より選択され、2〜20重量%の1種類以上の式Tのターフェニル化合物を含む。
i)以下の式から成る群より選択される1種類以上の化合物を追加的に含むLC媒体。
Figure 0006285652
式中、RおよびRは上で示される意味を有し、好ましくは、それぞれ互いに独立に、1〜6個のC原子を有する直鎖状のアルキルまたは2〜6個のC原子を有する直鎖状のアルケニルを表す。
好ましい媒体は、式O1、O3およびO4より選択される1種類以上の化合物を含む。
k)以下の式の1種類以上の化合物を追加的に、好ましくは3重量%より多く、特には5重量%以上、非常に特に好ましくは5〜30重量%の量で含むLC媒体。
Figure 0006285652
式中、
Figure 0006285652
は、H、CH、Cまたはn−Cを表し、(F)は任意のフッ素置換基を表し、qは、1、2または3を表し、RはRに示される意味の1つを有する。
式FIの特に好ましい化合物は、以下のサブ式から成る群より選択される。
Figure 0006285652
式中、Rは、好ましくは、直鎖状のアルキルを表し、Rは、CH、Cまたはn−Cを表す。式FI1、FI2およびFI3の化合物が特に好ましい。
m)以下の式から成る群より選択される1種類以上の化合物を追加的に含むLC媒体。
Figure 0006285652
式中、RはRに示される意味を有し、alkylは1〜6個のC原子を有する直鎖状のアルキル基を表す。
n)例えば、以下の式から成る群より選択される化合物などのテトラヒドロナフチルまたはナフチル単位を含有する1種類以上化合物を追加的に含むLC媒体。
Figure 0006285652
Figure 0006285652
式中、R10およびR11は、それぞれ互いに独立に、Rに示される意味の1つを有し、好ましくは、1〜6個のC原子を有する直鎖状のアルキルまたはアルコキシまたは2〜6個のC原子を有する直鎖状のアルケニルを表し、ZおよびZは、それぞれ互いに独立に、−C−、−CH=CH−、−(CH−、−(CHO−、−O(CH−、−CH=CH−CHCH−、−CHCHCH=CH−、−CHO−、−OCH−、−CO−O−、−O−CO−、−C−、−CF=CF−、−CF=CH−、−CH=CF−、−CH−または単結合を表す。
o)以下の式の1種類以上のジフルオロジベンゾクロマンおよび/またはクロマンを追加的に、好ましくは3〜20重量%の量、特に3〜15重量%の量で含むLC媒体。
Figure 0006285652
式中、
11およびR12は、それぞれ互いに独立に、上で示される意味を有し、
環Mは、トランス−1,4−シクロヘキシレンまたは1,4−フェニレンであり、
は、−C−、−CHO−、−OCH−、−CO−O−または−O−CO−であり、
cは、0または1である。
式BC、CRおよびRCの特に好ましい化合物は、以下のサブ式から成る群より選択される。
Figure 0006285652
Figure 0006285652
Figure 0006285652
式中、alkylおよびalkylは、それぞれ互いに独立に、1〜6個のC原子を有する直鎖状のアルキル基を表し、(O)は酸素原子または単結合を表し、cは1または2であり、alkenylおよびalkenylは、それぞれ互いに独立に、2〜6個のC原子を有する直鎖状のアルケニル基を表す。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−を表す。
1種類、2種類または3種類の式BC−2の化合物を含む混合物が、非常に特に好ましい。
p)以下の式の1種類以上のフッ素化されたフェナントレンおよび/またはジベンゾフランを追加的に含むLC媒体。
Figure 0006285652
式中、R11およびR12は、それぞれ互いに独立に、上で示される意味を有し、bは0または1を表し、LはFを表し、rは1、2または3を表す。
式PHおよびBFの特に好ましい化合物は、以下のサブ式から成る群より選択される。
Figure 0006285652
式中、RおよびR’は、それぞれ互いに独立に、1〜7個のC原子を有する直鎖状のアルキルまたはアルコキシ基を表す。
q)以下の式の1種類以上の単環化合物を追加的に含むLC媒体。
Figure 0006285652
式中、
およびRは、それぞれ互いに独立に、1〜12個のC原子を有するアルキル(ただし加えて、1個または2個の隣接していないCH基は、O原子が互いに直接連結しないようにして、−O−、−CH=CH−、−CO−、−OCO−または−COO−で置き換えられていてもよい。)、好ましくは、1〜6個のC原子を有するアルキルまたはアルコキシを表し、
およびLは、それぞれ互いに独立に、F、Cl、OCF、CF、CH、CHFまたはCHFを表す。
好ましくは、LおよびLの両方がFを表すか、LおよびLの1つがFで他方がClを表す。
式Yの化合物は、好ましくは、以下のサブ式から成る群より選択される。
Figure 0006285652
式中、alkylおよびalkylは、それぞれ互いに独立に、1〜6個のC原子を有する直鎖状のアルキル基を表し、alkoxyは、1〜6個のC原子を有する直鎖状のアルコキシ基を表し、alkenylおよびalkenylは、それぞれ互いに独立に、2〜6個のC原子を有する直鎖状のアルケニル基を表し、Oは酸素原子または単結合を表す。alkenylおよびalkenylは、好ましくは、CH=CH−、CH=CHCHCH−、CH−CH=CH−、CH−CH−CH=CH−、CH−(CH−CH=CH−、CH−(CH−CH=CH−またはCH−CH=CH−(CH−を表す。
特に好ましい式Yの化合物は、以下のサブ式から成る群より選択される。
Figure 0006285652
式中、alkoxyは、好ましくは、3個、4個または5個のC原子を有する直鎖状のアルコキシを表す。
r)特に、式Iまたはそのサブ式の本発明による重合性化合物およびコモノマーは別として、末端ビニルオキシ基(−O−CH=CH)を含有する化合物を含まないLC媒体。
s)好ましくは、特に、式Iまたはそのサブ式の本発明による重合性化合物より選択され、1〜5種類、好ましくは、1、2または3種類の重合性化合物を含むLC媒体。
t)特に、式Iまたはそのサブ式の重合性化合物の割合は、混合物全体において、0.05〜5%、好ましくは、0.1〜1%であるLC媒体。
u)1〜8種類、好ましくは1〜5種類の式CY1、CY2、PY1および/またはPY2の化合物を含むLC媒体。これらの化合物の混合物全体における割合は、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有量は、好ましくは、それぞれの場合で2〜20%である。
v)1〜8種類、好ましくは1〜5種類の式CY9、CY10、PY9および/またはPY10の化合物を含むLC媒体。これらの化合物の混合物全体における割合は、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有量は、好ましくは、それぞれの場合で2〜20%である。
w)1〜10種類、好ましくは1〜8種類の式ZKの化合物、特に、式ZK1、ZK2および/またはZK6の化合物を含むLC媒体。これらの化合物の混合物全体における割合は、好ましくは3〜45%、より好ましくは3〜25%、または5〜45%、さらに好ましくは5〜25%である。これらの個々の化合物の含有量は、好ましくは、それぞれの場合で2〜20%である。
x)混合物全体における式CY、PYおよびZKの化合物の割合は70%を超え、好ましくは、80%を超えるLC媒体。
y)LCホスト混合物が、アルケニル基を含有する1種類以上の化合物、好ましくは、RおよびRの一方または両方が2〜6個のC原子を有する直鎖状のアルケニルを表す式CY、PYおよびLY;RおよびRの一方または両方が2〜6個のC原子を有する直鎖状のアルケニルを表す式ZKおよびDK;および式B2およびB3から成る群より選択される化合物、非常に好ましくは、式CY15、CY16、CY34、CY32、PY15、PY16、ZK3、ZK4、DK3、DK6、B2およびB3より選択される化合物、最も好ましくは、式ZK3、ZK4、B2およびB3より選択される化合物を含有するLC媒体。これらの化合物のLCホスト混合物中における濃度は、好ましくは、2〜70%、非常に好ましくは、3〜55%である。
z)プレチルト角が、好ましくは、85°以下、特に好ましくは、80°以下であるPSA−VAディスプレイ。
第2の好ましい実施形態において、LC媒体は、正の誘電異方性を有する化合物を基礎とするLCホスト混合物を含有する。そのようなLC媒体は、特に、PSA−OCB、PSA−TN、PSA−正−VA、PSA−IPSまたはPSA−FFSディスプレイにおける使用に適している。
式AAおよびBBの化合物から成る群より選択される1種類以上の化合物を含有し、任意成分として、式AAおよび/またはBBの化合物に加え、式CCの1種類以上の化合物を含有する、この第2の好ましい実施形態のLC媒体が特に好ましい。
Figure 0006285652
Figure 0006285652
式中、個々の基は以下の意味を有する:
Figure 0006285652
Figure 0006285652
21、R31、R41、R42は、それぞれ互いに独立に、1〜9個のC原子を有するアルキル、アルコキシ、オキサアルキルまたはフルオロアルキル、または、2〜9個のC原子を有するアルケニルを表し、
は、F、Cl、1〜6個のC原子を有するハロゲン化アルキルまたはアルコキシ、または、2〜6個のC原子を有するハロゲン化アルケニルまたはアルケニルオキシを表し、
31は、−CHCH−、−CFCF−、−COO−、トランス−CH=CH−、トランス−CF=CF−、−CHO−または単結合、好ましくは、−CHCH−、−COO−、トランス−CH=CH−または単結合、特に好ましくは、−COO−、トランス−CH=CH−または単結合を表し、
41、Z42は、−CHCH−、−COO−、トランス−CH=CH−、トランス−CF=CF−、−CHO−、−CFO−、−C≡C−または単結合、好ましくは、単結合を表し、
21、L22、L31、L32は、HまたはFを表し、
gは、1、2または3を表し、
hは、0、1、2または3を表し、
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、非常に好ましくは、FまたはOCFである。
式AAの化合物は、好ましくは、以下の式から成る群より選択される。
Figure 0006285652
式中、A21、R21、X、L21およびL22は、式AAにおいて与えられる意味を有し、L23およびL24は、それぞれ互いに独立に、HまたはFであり、Xは、好ましくは、Fである。式AA1およびAA2の化合物が特に好ましい。
式AA1の特に好ましい化合物は、以下のサブ式から成る群より選択される。
Figure 0006285652
式中、Rは式AA1においてR21に与えられる意味を有し、X、L21およびL22は、式AA1において与えられる意味を有し、L23、L24、L25およびL26は、それぞれ互いに独立に、HまたはFであり、Xは、好ましくは、Fである。。
式AA1の非常に特に好ましい化合物は、以下のサブ式から成る群より選択される。
Figure 0006285652
式中、Rは式AA1においてR21に与えられる意味を有する。
式AA2の非常に好ましい化合物は、以下のサブ式から成る群より選択される。
Figure 0006285652
Figure 0006285652
式中、Rは式AA1においてR21に与えられる意味を有し、X、L21およびL22は、式AAにおいて与えられる意味を有し、L23、L24、L25およびL26は、それぞれ互いに独立に、HまたはFであり、Xは、好ましくは、Fである。
式AA2の非常に特に好ましい化合物は、以下のサブ式から成る群より選択される。
Figure 0006285652
Figure 0006285652
式中、Rは式AA1においてR21に与えられる意味を有する。
式AA3の特に好ましい化合物は、以下のサブ式から成る群より選択される。
Figure 0006285652
式中、Rは式AA1においてR21に与えられる意味を有し、X、L21およびL22は、式AA3において与えられる意味を有し、Xは、好ましくは、Fである。
式AA4の特に好ましい化合物は、以下のサブ式から成る群より選択される。
Figure 0006285652
式中、Rは式AA1においてR21に与えられる意味を有する。
式BBの化合物は、好ましくは、以下のサブ式から成る群より選択される。
Figure 0006285652
式中、A31、A32、R31、X、L31およびL32は、式BBにおいて与えられる意味を有し、Xは、好ましくは、Fである。式BB1およびBB2の化合物が特に好ましい。
式BB1の特に好ましい化合物は、以下のサブ式から成る群より選択される。
Figure 0006285652
式中、Rは式BB1においてR31に与えられる意味を有し、X、L31およびL32は、式BB1において与えられる意味を有し、Xは、好ましくは、Fをである。
式BB1aの非常に特に好ましい化合物は、以下のサブ式から成る群より選択される。
Figure 0006285652
式中、Rは式BB1においてR31に与えられる意味を有する。
式BB1bの非常に特に好ましい化合物は、以下のサブ式から成る群より選択される。
Figure 0006285652
式中、Rは式BB1においてR31に与えられる意味を有する。
式BB2の特に好ましい化合物は、以下のサブ式から成る群より選択される。
Figure 0006285652
Figure 0006285652
式中、Rは式BB2においてR21に与えられる意味を有し、X、L31およびL32は、式BB2において与えられる意味を有し、L33、L34、L35およびL36は、それぞれ互いに独立に、HまたはFであり、Xは、好ましくは、Fである。
式BB2の非常に特に好ましい化合物は、以下のサブ式から成る群より選択される。
Figure 0006285652
式中、Rは式BB2においてR31に与えられる意味を有する。
式BB2bの非常に特に好ましい化合物は、以下のサブ式から成る群より選択される。
Figure 0006285652
式中、Rは式BB2においてR31に与えられる意味を有する。
式BB2cの非常に特に好ましい化合物は、以下のサブ式から成る群より選択される。
Figure 0006285652
式中、Rは式BB2においてR31に与えられる意味を有する。
式BB2dおよびBB2eの非常に特に好ましい化合物は、以下のサブ式から成る群より選択される。
Figure 0006285652
式中、Rは式BB2においてR31に与えられる意味を有する。
式BB2fの非常に特に好ましい化合物は、以下のサブ式から成る群より選択される。
Figure 0006285652
式中、Rは式BB2においてR31に与えられる意味を有する。
式BB2gの非常に特に好ましい化合物は、以下のサブ式から成る群より選択される。
Figure 0006285652
式中、Rは式BB2においてR31に与えられる意味を有する。
式BB2hの非常に特に好ましい化合物は、以下のサブ式から成る群より選択される。
Figure 0006285652
式中、Rは式BB2においてR31に与えられる意味を有する。
式BB2iの非常に特に好ましい化合物は、以下のサブ式から成る群より選択される。
Figure 0006285652
式中、Rは式BB2においてR31に与えられる意味を有する。
式BB2kの非常に特に好ましい化合物は、以下のサブ式から成る群より選択される。
Figure 0006285652
式中、Rは式BB2においてR31に与えられる意味を有する。
式BB1および/またはBB2の化合物に代えるか加えて、LC媒体は、また、上で定義される通りの式BB3の1種類以上の化合物を含んでもよい。
式BB3の特に好ましい化合物は、以下のサブ式から成る群より選択される。
Figure 0006285652
式中、Rは式BB3においてR31に与えられる意味を有する。
好ましくは、この第2の好ましい実施形態によるLC媒体は、式AAおよび/またはBBの化合物に加えて、−1.5〜+3の範囲内の誘電異方性を有し、好ましくは、上で定義される通りの式CCの化合物群より選択される1種類以上の誘電的に中性の化合物を含む。
式CCの特に好ましい化合物は、以下のサブ式から成る群より選択される。
Figure 0006285652
Figure 0006285652
式中、R41およびR42は式CCにおいて与えられる意味を有し、好ましくは、それぞれ互いに独立に、1〜7個のC原子を有するアルキル、アルコキシ、フッ素化アルキルまたはフッ素化アルコキシ、または、2〜7個のC原子を有するアルケニル、アルケニルオキシ、アルコキシアルキルまたはフッ素化アルケニルを表し、LはHまたはFである。
好ましくは、この第2の好ましい実施形態によるLC媒体は、式CCの誘電的に中性の化合物に加えるか代えて、−1.5〜+3の範囲内の誘電異方性を有し、式DDの化合物群より選択される1種類以上の誘電的に中性の化合物を含む。
Figure 0006285652
式中、A41、A42、Z41、Z42、R41、R42およびhは、式CCにおいて与えられる意味を有する。
式DDの特に好ましい化合物は、以下のサブ式から成る群より選択される。
Figure 0006285652
式中、R41およびR42は式DDにおいて与えられる意味を有し、R41は、好ましくは、アルキルを表し、式DD1において、R42は、好ましくは、アルケニル、特に好ましくは、−(CH−CH=CH−CHを表し、式DD2において、R42は、好ましくは、アルキル、−(CH−CH=CHまたは−(CH−CH=CH−CHを表す。
本発明によるLC媒体において、式AAおよびBBの化合物は、好ましくは、混合物全体中の2%〜60%、より好ましくは、3%〜35%、非常に特に好ましくは、4%〜30%の濃度において使用する。
本発明によるLC媒体において、式CCおよびDDの化合物は、好ましくは、混合物全体中の2%〜70%、より好ましくは、5%〜65%、更により好ましくは、10%〜60%、非常に特に好ましくは、10%〜、好ましくは、15%〜55%の濃度において使用する。
上述の好ましい実施形態の化合物を、上記の重合された化合物と組み合わせることにより、本発明によるLC媒体において、低い閾電圧、低い回転粘度および非常に良好な低温安定性と、同時に、常に高い透明点および高いHR値とが生じ、PSAディスプレイにおいて特に低いプレチルト角を迅速に確立できる。特に、先行技術からの媒体と比較し、PSAディスプレイにおいて、LC媒体は、著しく短縮された応答時間、また、特に、短縮された中間調(灰色遮光)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℃において、250mPa・s以下、好ましくは、200mPa・s以下の回転粘度を有する。
本発明によるVAタイプのディスプレイにおいては、スイッチオフ状態で、LC媒体層における分子は電極表面に垂直に配向しているか(ホメオトロピック的)、または、チルトホメオトロピック配向を有している。電極に電圧を印加すると、分子長軸が電極表面に平行なLC分子の再配向が起きる。
特に、PSA−VAタイプのディスプレイにおいて使用するためで、第1の好ましい実施形態による負の誘電異方性を有する化合物を基礎とする本発明によるLC媒体は、20℃および1kHzにおいて、好ましくは、−0.5〜−10、特に、−2.5〜−7.5の負の誘電異方性Δε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で、本発明によるLC媒体における複屈折率Δnは、好ましくは、0.16未満、特に好ましくは、0.06〜0.14、非常に特に好ましくは、0.07〜0.12である。
本発明によるOCBタイプのディスプレイにおいては、LC媒体層における分子は「ベンド(bend)」配向を有している。電圧を印加すると、分子長軸が電極表面に垂直なLC分子の再配向が起きる。
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によるLC媒体は、好ましくは、第2の好ましい実施形態による正の誘電異方性を有する化合物を基礎とするものであり、20℃および1kHzにおいて、好ましくは、+4〜+17の正の誘電異方性Δεを有するのものである。
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によるLC媒体における複屈折率Δnは、好ましくは、0.14〜0.22、特に好ましくは、0.16〜0.22である。
PSA−TN、PSA−正−VA、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で、第2の好ましい実施形態による正の誘電異方性を有する化合物を基礎とする本発明によるLC媒体は、20℃および1kHzにおいて、好ましくは、+2〜+30、特に好ましくは、+3〜+20の正の誘電異方性を有する。
PSA−TN、PSA−正−VA、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によるLC媒体における複屈折率Δnは、好ましくは、0.07〜0.15、特に好ましくは、0.08〜0.13である。
また、本発明によるLC媒体は、当業者に既知で文献に記載されている、例えば、重合開始剤、禁止剤、安定剤、表面活性化物質またはキラルドーパントなどの更なる添加剤を含んでもよい。これらは重合性でも非重合性でもよい。従って、重合性の添加剤は重合性成分または成分A)に属すると見なす。従って、非重合性の添加剤は非重合性成分または成分B)に属すると見なす。
好ましい実施形態において、LC媒体は、例えば、1種類以上のキラルドーパントを、好ましくは、0.01〜1%、非常に好ましくは、0.05〜0.5%の濃度において含有する。キラルドーパントは、好ましくは、下の表Bからの化合物から成る群より選択され、非常に好ましくは、R−またはS−1011、R−またはS−2011、R−またはS−3011、R−またはS−4011およびR−またはS−5011から成る群より選択される。
もう一つの好ましい実施形態において、LC媒体は、1種類以上のキラルドーパントのラセミ体を含有し、キラルドーパントは、好ましくは、先の段落で述べたキラルドーパントより選択される。
更に、例えば、0〜15重量%の多色性色素、更に、導電性を向上するために、ナノ粒子、導電性塩、好ましくは、エチルジメチルドデシルアンモニウム4−ヘキソキシベンゾエート、テトラブチルアンモニウムテトラフェニルボレートまたはクラウンエーテルの錯塩(例えば、Hallerら、Mol.Cryst.Liq.Cryst.24巻、249〜258頁(1973年)参照)、または、ネマチック相の誘電異方性、粘度および/または配向を改変するための物質をLC媒体に加えることも可能である。このタイプの物質は、例えば、独国特許出願公開第22 09 127号公報、独国特許出願公開第22 40 864号公報、独国特許出願公開第23 21 632号公報、独国特許出願公開第23 38 281号公報、独国特許出願公開第24 50 088号公報、独国特許出願公開第26 37 430号公報および独国特許出願公開第28 53 728号公報に記載されている。
本発明によるLC媒体の好ましい実施形態a)〜z)の個々の成分は既知であるか、それらを調製する方法は文献に記載されている標準的な方法に基づいているため、それらを調製する方法は当業者によって先行技術より容易に導くことができるかの何れかである。式CYの対応する化合物は、例えば、欧州特許出願公開第0 364 538号公報に記載されている。式ZKの対応する化合物は、例えば、独国特許出願公開第26 36 684号公報および独国特許出願公開第33 21 373号公報に記載されている。
本発明に従って使用できるLC媒体は、例えば、1種類以上の上述の化合物を、上で定義される通りの1種類以上の重合性化合物と、および、任意成分として、更なる液晶化合物および/または添加剤と混合することで、それ自身は従来の様式によって調製される。一般に、より少量で使用される成分の所望量を、主要な構成成分を構成する成分に、有利には昇温して、溶解する。また、有機溶媒中、例えば、アセトン、クロロホルムまたはメタノール中における成分の溶液を混合し、完全に混合後、例えば蒸留により、溶媒を再び除去することも可能である。本発明は、更に、本発明によるLC媒体を調製する方法に関する。
また、本発明によるLC媒体が、例えば、H、N、O、Cl、Fが対応する同位体に置き換えられた化合物も含んでもよいことは、当業者に言うまでもない。
本発明によるLCディスプレイの構造は、冒頭で引用した先行技術に記載される通りのPSAディスプレイにおける通常の構成に対応している。突起のない構成が好ましく、特に加えて、カラーフィルター側の電極が構造化されておらず、TFT側の電極のみがスロットを有するものが好ましい。PSA−VAディスプレイ用に特に適切で好ましい電極構造は、例えば、米国特許出願公開第2006/0066793号公報に記載されている。
以下の例は、本発明を限定することなく本発明を説明する。しかしながら、それらは、当業者に対して、好ましく用いられる化合物、それらのそれぞれの濃度およびそれらの互いの組み合わせと共に、好ましい混合の考え方を示す。加えて、例は、どのような特性および特性の組み合わせが入手可能であるかを例示する。
以下の略称を使用する:
(n、m、z:それぞれの場合において互いに独立に、1、2、3、4、5または6。)
Figure 0006285652
Figure 0006285652
Figure 0006285652
Figure 0006285652
Figure 0006285652
本発明の好ましい実施形態において、本発明によるLC媒体は、表Aからの化合物から成る群より選択される1種類以上の化合物を含む。
表Bに、本発明によるLC媒体に添加できる可能なキラルドーパントを示す。
Figure 0006285652
LC媒体は、好ましくは0〜10重量%、特には0.01〜5重量%、特に好ましくは0.1〜3重量%のドーパントを含む。LC媒体は、好ましくは、表Bからの化合物から成る群より選択される1種類以上のドーパントを含む。
表Cに、本発明によるLC媒体に添加できる可能な安定剤を示す(nは、ここで、1〜12の整数、好ましくは、1、2、3、4、5、6、7または8を表し、末端のメチル基は示していない)。
Figure 0006285652
Figure 0006285652
Figure 0006285652
Figure 0006285652
LC媒体は、好ましくは0〜10重量%、特には1ppm〜5重量%、特に好ましくは1ppm〜1重量%の安定剤を含む。LC媒体は、好ましくは、表Cからの化合物から成る群より選択される1種類以上の安定剤を含む。
表Dに、本発明によるLC媒体において、好ましくは、反応性メソゲン化合物として使用できる例示的な化合物を示す。
Figure 0006285652
Figure 0006285652
Figure 0006285652
Figure 0006285652
Figure 0006285652
Figure 0006285652
Figure 0006285652
Figure 0006285652
Figure 0006285652
Figure 0006285652
本発明の好ましい実施形態において、メソゲン媒体は、表Dからの化合物群より選択される1種類以上の化合物を含む。
加えて、以下の略称および記号を使用する:
は20℃における容量閾電圧[V]であり、
は20℃および589nmにおける異常屈折率であり、
は20℃および589nmにおける通常屈折率であり、
Δnは20℃および589nmにおける光学的異方性であり、
εは20℃および1kHzにおけるダイレクターに垂直な誘電率であり、
εは20℃および1kHzにおけるダイレクターに平行な誘電率であり、
Δεは20℃および1kHzにおける誘電異方性であり、
cl.p.、T(N,I)は透明点[℃]であり、
γは20℃における回転粘度[mPa・s]であり、
は20℃における「スプレイ(splay)」変形に対する弾性定数[pN]であり、
は20℃における「ツイスト(twist)」変形に対する弾性定数[pN]であり、
は20℃における「ベンド(bend)」変形に対する弾性定数[pN]である。
他に明記しない限り、本出願において全ての濃度は重量パーセントで示され、対応する混合物全体に関し、全ての固体または液晶成分を含み、溶媒を含まない。
他に明記しない限り、例えば、融点T(C,N)、スメクチック(S)からネマチック(N)相への転移T(S,N)および透明点T(N,I)などの本出願において示される全ての温度の値は摂氏度(℃)で示される。m.p.は融点を表し、cl.p.は透明点である。更に、Cは結晶状態であり、Nはネマチック相であり、Sはスメクチック相であり、Iは等方相である。これらの記号の間のデータは、転移温度を表す。
全ての物理的特性は「メルク液晶、液晶の物理的特性」1997年11月、ドイツ国メルク社に従って決定されるか決定されたものであり、それぞれの場合で他に明示しない限り、20℃の温度が適用され、Δnは589nmで決定され、Δεは1kHzで決定される。
本発明については、用語「閾電圧」は、他に明示しない限り、フレデリックス閾値としても既知の容量閾値(V)に関する。また、例において、一般的に通常であるが、10%相対コントラスト(V10)に対する光学的閾値も示す場合がある。
他に明記しない限り、上および下に記載される通り、PSAディスプレイ内で重合性化合物を重合するプロセスは、LC媒体が液晶相、好ましくは、ネマチック相を示す温度において行われ、最も好ましくは、室温において行われる。
他に明記しない限り、試験用セルの調製および試験用セルの電気光学的特性および他の特性を測定する方法は、これより以降に記載される通りの方法によるか、それに類似して行われる。
容量閾電圧の測定用に使用されるディスプレイは25μmの間隔で離れている2枚の平坦で平行なガラス製外板から成り、それぞれの外板は内側に電極層および最上部にラビングされていないポリイミド配向層を有しており、液晶分子のホメオトロピックエッジ配向を生じる。
チルト角の測定用に使用されるディスプレイまたは試験用セルは4μmの間隔で離れている2枚の平坦で平行なガラス製外板から成り、それぞれの外板は内側に電極層および最上部にポリイミド配向層を有しており、ただし、2つのポリイミド層は互いに逆平行にラビングされており、液晶分子のホメオトロピックエッジ配向を生じる。
重合性化合物は、同時に電圧をディスプレイに印加(通常、10V〜30Vの交流、1kHz)しながら、所定の時間で規定の強度のUVA光での照射によって、ディスプレイまたは試験用セル内で重合する。例においては、他に示さない限り、重合のために、強度100mW/cmのメタルハライドランプを使用する。強度は、標準的なUVAメーター(UVAセンサーを備える高域Hoenle UVメーター)を使用して強度を測定する。
チルト角は、結晶回転実験(Autronic−Melchers TBA−105)によって決定される。ここで、低い値(即ち、角度90°からの大きな外れ)が大きなチルトに対応する。
VHR値を以下の通り測定する: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VA−VHR試験用セル(ラビングせず、VA−ポリイミド配向層、LC層厚dは、およそ6μm)中に導入する。1V、60Hz、64μ秒パルスにおいてUV曝露の前後における、100℃での5分後のHR値を決定する(測定装置:Autronic−Melchers VHRM−105)。
<例1>
<2−メチルアクリル酸−4,4”−ビス−[2−(2−メチル−アクリロイルオキシ)−エトキシ]−[1,1’;3’,1”]ターフェニル−5’−イル エステル>
<1.1 4,4”−ビス−(2−ヒドロキシ−エトキシ)−[1,1’;3’,1”]ターフェニル−5’−オール>
Figure 0006285652
11.0g(41.6mmol)の2−[4−(4,4,5,5−テトラメチル−[1,3,2]ジオキサボロラン−2−イル)−フェノキシ]−エタノール、5.25g(20.8mmol)の3,5−ジブロモフェノールおよび34.4g(125mmol)のメタホウ酸ナトリウム四水和物を60mlのTHF中で懸濁し、60mlの水および1.36g(2mmol)のビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセンパラジウムを添加する。混合物を還流で一晩加熱する。100mlの水および100mlのMTBエーテルを添加後、混合物を2M塩酸で酸性とする。有機層を分離し、水層をMTBエーテルで3回抽出する。合わされた有機層を硫酸ナトリウム上で乾燥し、真空中で溶媒を除去する。粗生成物をトルエン/酢酸エチル(1:1から0:1)でシリカゲルに通し濾過して、黄色のオイルを得て、これをジクロロメタンより結晶化する。
Figure 0006285652
<1.2 2−メチルアクリル酸−4,4”−ビス−[2−(2−メチル−アクリロイルオキシ)−エトキシ]−[1,1’;3’,1”]ターフェニル−5’−イル エステル>
Figure 0006285652
4.00g(10.9mmol)の4,4”−ビス−(2−ヒドロキシ−エトキシ)−[1,1’;3’,1”]ターフェニル−5’−オールを、3.48g(40.4mmol)のメタクリル酸および130mgのDMAPと共に140mlのジクロロメタン中に懸濁し、10mlのジクロロメタン中の6.27g(40.4mmol)のEDCの溶液を氷冷下において滴下で添加する。1時間後、冷却を取り外し、混合物を室温で一晩攪拌する。真空中で溶媒を除去し、残渣をシリカゲルに通して濾過する。アセトニトリルより結晶化し、融点99℃の無色の固体として、2−メチルアクリル酸−4,4”−ビス−[2−(2−メチル−アクリロイルオキシ)−エトキシ]−[1,1’;3’,1”]ターフェニル−5’−イル エステルを得る。
<例2>
<2−メチルアクリル酸−4,4”−ビス−[3−(2−メチル−アクリロイルオキシ)−プロポキシ]−[1,1’;3’,1”]ターフェニル−5’−イル エステル>
<2.1 3,3’−[5’−(2−メトキシ−エトキシメトキシ)−[1,1’;3’,1”]ターフェニル−4,4”−ジイルビス(オキシ−3,1−プロパンジイルオキシ)]ビス(テトラヒドロ−2H−ピラン)>
Figure 0006285652
12.2g(32.9mmol)の2−{3−[4−(4,4,5,5−テトラメチル−[1,3,2]ジオキサボロラン−2−イル)−フェノキシ]−プロポキシ}−テトラヒドロ−2H−ピラン、5.66g(16.5mmol)の1,3−ジブロモ−5−(2−メトキシ−エトキシメトキシ)−ベンゼンおよび27.2g(98.7mmol)のメタホウ酸ナトリウム四水和物を60mlのTHF中で懸濁し、60mlの水および1.07g(1mmol)のビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセンパラジウムを添加する。混合物を還流で一晩加熱する。100mlの水および100mlのMTBエーテルを添加後、混合物を2M塩酸で酸性とする。有機層を分離し、水層をMTBエーテルで3回抽出する。合わされた有機層を硫酸ナトリウム上で乾燥し、真空中で溶媒を除去する。粗生成物をトルエン/酢酸エチル(7:3)でシリカゲルに通して濾過し、黄色のオイルとして、3,3’−[5’−(2−メトキシ−エトキシメトキシ)−[1,1’;3’,1”]ターフェニル−4,4”−ジイルビス(オキシ−3,1−プロパンジイルオキシ)]ビス(テトラヒドロ−2H−ピラン)を得て、これを更に精製することなく、次の工程で使用する。
<2.2 4,4”−ビス−(3−ヒドロキシ−プロポキシ)−[1,1’;3’,1”]ターフェニル−5’−オール>
Figure 0006285652
7.90g(12.1mmol)の3,3’−[5’−(2−メトキシ−エトキシメトキシ)−[1,1’;3’,1”]ターフェニル−4,4”−ジイルビス(オキシ−3,1−プロパンジイルオキシ)]ビス(テトラヒドロ−2H−ピラン)を60mlのメタノール中に溶解し、9mlの濃塩酸を添加後、室温で一晩攪拌する。混合物を水で希釈し、MTBエーテルで3回抽出する。合わされた有機層を飽和塩化ナトリウム水溶液で洗浄し、硫酸ナトリウム上で乾燥する。4,4”−ビス−(3−ヒドロキシ−プロポキシ)−[1,1’;3’,1”]ターフェニル−5’−オールを、黄色のオイルとして得る。
<2.3 2−メチルアクリル酸−4,4”−ビス−[3−(2−メチル−アクリロイルオキシ)−プロポキシ]−[1,1’;3’,1”]ターフェニル−5’−イル エステル>
Figure 0006285652
2.00g(5.07mmol)の4,4”−ビス−(3−ヒドロキシ−プロポキシ)−[1,1’;3’,1”]ターフェニル−5’−オールを、2.18ml(25.4mmol)のメタクリル酸および60mgのDMAPと共に100mlのジクロロメタン中に溶解し、30mlのジクロロメタン中の3.94g(25.4mmol)のEDCの溶液を氷冷下において滴下で添加する。1時間後、冷却を取り外し、混合物を室温で一晩攪拌する。真空中で溶媒を除去し、残渣をクロマトグラフィーで精製した。エタノールより結晶化し、融点49℃の無色の結晶として、2−メチルアクリル酸−4,4”−ビス−[3−(2−メチル−アクリロイルオキシ)−プロポキシ]−[1,1’;3’,1”]ターフェニル−5’−イル エステルを得る。
例3、4、5および6の化合物を、例1および2に類似して調製した。
<例3>
<2−メチルアクリル酸−2−{3,3”−ジフルオロ−5’−(2−メチル−アクリロイルオキシ)−4”−[2−(2−エチル−アクリロイルオキシ)−エトキシ]−[1,1’;3’,1”]ターフェニル−4−イルオキシ}−エチル エステル>
Figure 0006285652
融点74℃の無色の結晶。
<例4>
<2−メチルアクリル酸−3,3”−ジフルオロ−4,4”−ビス−[3−(2−メチル−アクリロイルオキシ)−プロポキシ]−[1,1’;3’,1”]ターフェニル−5’−イル エステル>
Figure 0006285652
融点66℃の無色の結晶。
<例5>
<2−メチルアクリル酸−2−{3,3”−ジエチル−5’−(2−メチル−アクリロイルオキシ)−4−[2−(2−メチル−アクリロイルオキシ)−エトキシ]−[1,1’;3’,1”]ターフェニル−4”−イルオキシ}−エチル エステル>
Figure 0006285652
融点77℃の無色の結晶。
<例6>
<2−メチルアクリル酸−3−{3,3”−ジエチル−5’−(2−メチル−アクリロイルオキシ)−4−[3−(2−エチル−アクリロイルオキシ)−プロポキシ]−[1,1’;3’,1”]ターフェニル−4”−イルオキシ}−プロピル エステル>
Figure 0006285652
融点144℃(分解)の無色の結晶。
<例7>
<2−メチルアクリル酸−3−{3”−フルオロ−5’−(2−メチル−アクリロイルオキシ)−4−[2−(2−メチル−アクリロイルオキシ)−エトキシ]−[1,1’;3’,1”]ターフェニル−4”−イルオキシ}−プロピル エステル>
<7.1 4−(3−ベンジルオキシ−プロポキシ)−3’−ブロモ−3−フルオロ−5’−(2−メトキシ−エトキシメトキシ)−ビフェニル>
Figure 0006285652
17.0g(50.0mmol)の1,3−ジブロモ−5−(2−メトキシ−エトキシメトキシ)−ベンゼン、19.3g(50.0mmol)の2−[4−(3−ベンジルオキシ−プロポキシ)−3−フルオロフェニル]−4,4,5,5−テトラメチル−[1,3,2]ジオキサボロランおよび41.3g(150mmol)のメタホウ酸ナトリウム四水和物を200mlのTHF中で懸濁し、200mlの水および1.6g(2mmol)のビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセンパラジウムを添加する。混合物を還流で一晩加熱する。溶媒を部分的に除去し、100mlのMTBエーテルを添加後、混合物を2M塩酸で酸性とする。有機層を分離し、水層をMTBエーテルで3回抽出する。合わされた有機層を飽和塩化ナトリウム水溶液で洗浄し、硫酸ナトリウム上で乾燥し、真空中で溶媒を除去する。粗生成物をトルエン/酢酸エチル(7:3から1:1)でシリカゲルに通して濾過し、黄色のオイルとして、4−(3−ベンジルオキシ−プロポキシ)−3’−ブロモ−3−フルオロ−5’−(2−メトキシ−エトキシメトキシ)−ビフェニルを得る。
Figure 0006285652
<7.2 4”−(3−ベンジルオキシ−プロポキシ)−3”−フルオロ−5’−(2−メトキシ−エトキシメトキシ)−4−(2−エトキシメトキシ−エトキシ)−[1,1’;3’,1”]ターフェニル>
Figure 0006285652
工程1に類似して、2−[4−(2−メトキシメトキシ−エトキシ)−フェニル]−4,4,5,5−テトラメチル−[1,3,2]ジオキサボロランおよび4−(3−ベンジルオキシ−プロポキシ)−3’−ブロモ−3−フルオロ−5’−(2−メトキシ−エトキシメトキシ)−ビフェニルを反応し、黄色のオイルとして、4”−(3−ベンジルオキシ−プロポキシ)−3”−フルオロ−5’−(2−メトキシ−エトキシメトキシ)−4−(2−エトキシメトキシ−エトキシ)−[1,1’;3’,1”]ターフェニルを得る。
<7.3 3−{3”−フルオロ−5’−(2−メトキシ−エトキシメトキシ)−4−[2−(2−メトキシ−エトキシメトキシ)−エトキシ]−[1,1’;3’,1”]ターフェニル−4”−イルオキシ}−プロパン−1−オール>
Figure 0006285652
1.0gのPd/活性炭上で50mlのTHF中において、反応が完結するまで、2.60g(4.20mmol)の4”−(3−ベンジルオキシ−プロポキシ)−3”−フルオロ−5’−(2−メトキシ−エトキシメトキシ)−4−(2−エトキシメトキシ−エトキシ)−[1,1’;3’,1”]ターフェニルを水素化する。触媒を濾別し、真空中で溶媒を除去する。無色のオイルとして、3−{3”−フルオロ−5’−(2−メトキシ−エトキシメトキシ)−4−[2−(2−メトキシ−エトキシメトキシ)−エトキシ]−[1,1’;3’,1”]ターフェニル−4”−イルオキシ}−プロパン−1−オールを得て、これを更に精製することなく、次の工程で使用する。
<7.4 3”−フルオロ−4−(2−ヒドロキシ−エトキシ)−4”−(3−ヒドロキシ−プロポキシ)−[1,1’;3’,1”]ターフェニル−5’−オール>
Figure 0006285652
2.20g(4.15mmol)の3−{3”−フルオロ−5’−(2−メトキシ−エトキシメトキシ)−4−[2−(2−メトキシ−エトキシメトキシ)−エトキシ]−[1,1’;3’,1”]ターフェニル−4”−イルオキシ}−プロパン−1−オールを25mlのメタノール中に溶解し、3mlの濃塩酸を添加後、50℃で一晩加熱する。真空中で溶媒を除去し、粗生成物をMTBエーテル中に溶解し、水および飽和塩化ナトリウム水溶液で洗浄し、硫酸ナトリウム上で乾燥する。真空中で溶媒を除去し、ジクロロメタンより粗生成物を結晶化する。無色の結晶として、3”−フルオロ−4−(2−ヒドロキシ−エトキシ)−4”−(3−ヒドロキシ−プロポキシ)−[1,1’;3’,1”]ターフェニル−5’−オールを得る。
Figure 0006285652
<7.5 2−メチルアクリル酸−3−{3”−フルオロ−5’−(2−メチル−アクリロイルオキシ)−4−[2−(2−メチル−アクリロイルオキシ)−エトキシ]−[1,1’;3’,1”]ターフェニル−4”−イルオキシ}−プロピル エステル>
Figure 0006285652
例1の工程2に類似して、3”−フルオロ−4−(2−ヒドロキシ−エトキシ)−4”−(3−ヒドロキシ−プロポキシ)−[1,1’;3’,1”]ターフェニル−5’−オールおよびメタクリル酸を反応し、融点70℃の無色の結晶として、2−メチルアクリル酸−3−{3”−フルオロ−5’−(2−メチル−アクリロイルオキシ)−4−[2−(2−メチル−アクリロイルオキシ)−エトキシ]−[1,1’;3’,1”]ターフェニル−4”−イルオキシ}−プロピル エステルを得る。
<例8>
<2−メチルアクリル酸−4,4”−ビス−[3−(2−メチル−アクリロイルオキシ)−プロピル]−[1,1’;3’,1”]ターフェニル−5’−イル エステル>
<8.1 4,4”−ビス−(3−ヒドロキシ−プロピル)−[1,1’;3’,1”]ターフェニル−5’−オール>
Figure 0006285652
2.63g(10.0mmol)の3−[4−(4,4,5,5−テトラメチル−[1,3,2]ジオキサボロラン−2−イル)−フェニル]−プロパン−1−オール、1.26g(5.00mmol)の3,5−ジブロモフェノールおよび3.49g(60.0mmol)のフッ化カリウムを、アルゴン雰囲気下において、30mlのTHF中に溶解し、92mg(0.100mmol)のトリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0)および58mg(0.20mmol)のトリ−tert−ブチルホスホニウムテトラフルオロボレートを添加後、室温において一晩攪拌する。混合物をMTBエーテルで希釈し、水洗し、硫酸ナトリウム上で乾燥する。真空中で溶媒を除去し、粗生成物をMTBエーテルでシリカゲルに通して濾過し、生成したオイルをジクロロメタンより結晶化する。無色の結晶として、4,4”−ビス−(3−ヒドロキシ−プロピル)−[1,1’;3’,1”]ターフェニル−5’−オールを得る。
Figure 0006285652
<8.2 2−メチルアクリル酸−4,4”−ビス−[3−(2−メチル−アクリロイルオキシ)−プロピル]−[1,1’;3’,1”]ターフェニル−5’−イル エステル>
Figure 0006285652
例1の工程2に類似して、4,4”−ビス−(3−ヒドロキシ−プロピル)−[1,1’;3’,1”]ターフェニル−5’−オールおよびメタクリル酸を反応し、無色のオイルとして、2−メチルアクリル酸−4,4”−ビス−[3−(2−メチル−アクリロイルオキシ)−プロピル]−[1,1’;3’,1”]ターフェニル−5’−イル エステルを得る。
DSC:T−26I。
<例9>
<5’−(4−(2−メチルアクリロイル)オキシフェニル)−[1,1’;3’,1”]ターフェニル−4,4”−ジイル−ビス(メタクリレート)>
Figure 0006285652
例1の工程2に類似して、5’−(4−ヒドロキシフェニル)−[1,1’;3’,1”]ターフェニル−4,4”−ジオール(CAS 15797−52−1)およびメタクリル酸を反応し、粘稠な無色のオイルとして、5’−(4−(2−メチルアクリロイル)オキシフェニル)−[1,1’;3’,1”]ターフェニル−4,4”−ジイル−ビス(メタクリレート)を得る。
DSC:T38I。
<例10>
<2−メチルアクリル酸3−[4,4”−ビス−(2−メチル−アクリロイルオキシ)−[1,1’;3’,1”]ターフェニル−5’−イル]−プロピル エステル>
<10.1 (E)−3−(4,4”−ビス−ベンジルオキシ−[1,1’;3’,1”]ターフェニル−5’−イル)アクリル酸メチルエステル>
Figure 0006285652
4.00g(14.4mmol)のメタホウ酸ナトリウム八水和物および250mg(0.349mmol)のビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(II)クロリドを50mlのTHFおよび50mlの水中で15分間攪拌し、5.00g(21.3mmol)の4−ベンジルオキシベンゼンボロン酸および3.00g(9.37mmol)の3,5−ジブロモケイ皮酸メチルエステルを添加し、混合物を還流で一晩攪拌する。2M塩酸で混合物を酸性とし、沈殿した生成物を濾別し、熱エタノール中に懸濁し、濾別して、更に精製することなく次の工程で使用する。
<10.2 3−(4,4”−ジヒドロキシ−[1,1’;3’,1”]ターフェニル−5’−イル)プロピオン酸メチルエステル>
Figure 0006285652
工程1からの粗生成物をTHF中に溶解し、Pd/活性炭上でTHF中において、反応が完結するまで水素化する。触媒を濾別し、真空中で溶媒を除去し、更に精製することなく次の工程において、粗生成物を使用する。
<10.3 5’−(3−ヒドロキシ−プロピル)−[1,1’;3’,1”]ターフェニル−4,4”−ジオール>
Figure 0006285652
2.90g(8.32mmol)の3−(4,4”−ジヒドロキシ−[1,1’;3’,1”]ターフェニル−5’−イル)プロピオン酸メチルエステルをTHF中に溶解し、55ml(55mmol)のトルエン中1Mの水素化ジイソブチルアルミニウム溶液を冷却しながら滴下で添加する。冷却を取り外し、混合物を室温で一晩攪拌する。3mlのイソプロパノールを添加後、混合物を氷/水中に注ぎ、2M塩酸で酸性として、MTBエーテルで3回抽出する。合わされた有機層を飽和塩化ナトリウム水溶液で洗浄し、硫酸ナトリウム上で乾燥する。真空中で溶媒を除去し、トルエン/酢酸エチル(2:1)でシリカゲルに通して残渣を濾過する。無色の固体として、5’−(3−ヒドロキシ−プロピル)−[1,1’;3’,1”]ターフェニル−4,4”−ジオールを得る。
Figure 0006285652
<10.4 2−メチルアクリル酸3−[4,4”−ビス−(2−メチル−アクリロイルオキシ)−[1,1’;3’,1”]ターフェニル−5’−イル]−プロピル エステル>
Figure 0006285652
例1の工程2に類似して、5’−(3−ヒドロキシ−プロピル)−[1,1’;3’,1”]ターフェニル−4,4”−ジオールおよびメタクリル酸を反応し、粘稠な無色のオイルとして、2−メチルアクリル酸3−[4,4”−ビス−(2−メチル−アクリロイルオキシ)−[1,1’;3’,1”]ターフェニル−5’−イル]−プロピル エステルを得る。
DSC:T−11I。
<例11>
<2−メチルアクリル酸−4,4”−ビス−[3−(4−(2−メチル−アクリロイルオキシフェニル))−プロピル]−[1,1’;3’,1”]ターフェニル−5’−イル エステル>
<11.1 4,4”−ビス−[3−(2−メトキシ−エトキシメトキシ)−プロピル]−5’−ヒドロキシ−[1,1’;3’,1”]ターフェニル>
Figure 0006285652
8.1に記載した合成に類似して、2−{4−[3−(2−メトキシ−エトキシメトキシ)−プロピル]−フェニル}−4,4,5,5−テトラメチル−[1,3,2]ジオキサボロランおよび3,5−ジブロモフェノールを反応し、無色のオイルとして、4,4”−ビス−[3−(2−メトキシ−エトキシメトキシ)−プロピル]−5’−ヒドロキシ−[1,1’;3’,1”]ターフェニルを得る。
Figure 0006285652
<11.2 トリフルオロメタンスルホン酸−4,4”−ビス−[3−(2−メトキシ−エトキシメトキシ)−プロピル]−[1,1’;3’,1”]ターフェニル−5’−イル エステル>
Figure 0006285652
3.40g(6.31mmol)の4,4”−ビス−[3−(2−メトキシ−エトキシメトキシ)−プロピル]−5’−ヒドロキシ−[1,1’;3’,1”]ターフェニルを30mlのジクロロメタン中に溶解し、16mgのDMAP、1.1ml(8.0mmol)のトリエチルアミンおよび1.4ml(8.0mmol)のトリフルオロメタンスルホン酸無水物を氷冷下において添加する。冷却を取り外し、混合物を室温で4時間攪拌する。混合物を氷/水中に注ぎ、水層を分離し、ジクロロメタンで3回抽出する。合わされた有機層を水洗し、硫酸ナトリウム上で乾燥し、真空中で溶媒を除去する。粗生成物をヘプタン/酢酸エチル(7:3から1:1)でシリカゲルに通して濾過し、無色のオイルとして、トリフルオロメタンスルホン酸−4,4”−ビス−[3−(2−メトキシ−エトキシメトキシ)−プロピル]−[1,1’;3’,1”]ターフェニル−5’−イル エステルを得る。
<11.3 4,4”−ビス−[3−(2−メトキシ−エトキシメトキシ)−プロピル]−5’−(4−ベンジルオキシフェニル)−[1,1’;3’,1”]ターフェニル>
Figure 0006285652
3.30g(4.29mmol)のトリフルオロメタンスルホン酸−4,4”−ビス−[3−(2−メトキシ−エトキシメトキシ)−プロピル]−[1,1’;3’,1”]ターフェニル−5’−イル エステル、1.16g(5.10mmol)の4−ベンジルオキシベンゼンボロン酸、2.1g(7mmol)のメタホウ酸ナトリウム八水和物、70mg(0.098mmol)のビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(II)クロリドおよび5μlの水酸化ヒドラジニウムを15mlのTHFおよび6mlの水中に溶解し、還流で6時間加熱する。混合物をMTBエーテルで希釈し、有機層を分離し、水層をMTBエーテルで3回抽出する。合わされた有機層を飽和塩化ナトリウム水溶液で洗浄し、硫酸ナトリウム上で乾燥する。真空中で溶媒を除去し、残渣をジクロロメタン/MTBエーテル(0から10%)でシリカゲルに通して濾過し、無色のオイルとして、4,4”−ビス−[3−(2−メトキシ−エトキシメトキシ)−プロピル]−5’−(4−ベンジルオキシフェニル)−[1,1’;3’,1”]ターフェニルを得る。
<11.4 3−[4”−(3−ヒドロキシ−プロピル)−5’−(4−ヒドロキシフェニル)−[1,1’;3’,1”]ターフェニル−4−イル]−プロパン−1−オール>
Figure 0006285652
2.50g(3.55mmol)の4,4”−ビス−[3−(2−メトキシ−エトキシメトキシ)−プロピル]−5’−(4−ベンジルオキシフェニル)−[1,1’;3’,1”]ターフェニルを、70mlのTHF中、Pd/活性炭上で、反応が完結するまで水素化する。触媒を濾別し、真空中で溶媒を除去し、残渣を20mlのTHF中に溶解し、5mlの25%塩酸を冷却下において滴下で添加し、混合物を室温で一晩攪拌する。100mlのMTBエーテルを添加後、溶液を水および飽和塩化ナトリウム水溶液で洗浄し、硫酸ナトリウム上で乾燥する。真空中で溶媒を除去し、残渣をジクロロメタン/MTBエーテル(9:1)でシリカゲルに通して濾過し、無色のオイルとして、3−[4”−(3−ヒドロキシ−プロピル)−5’−(4−ヒドロキシフェニル)−[1,1’;3’,1”]ターフェニル−4−イル]−プロパン−1−オールを得る。
<11.5 2−メチルアクリル酸−4,4”−ビス−[3−(4−(2−メチル−アクリロイルオキシフェニル))−プロピル]−[1,1’;3’,1”]ターフェニル−5’−イル エステル>
Figure 0006285652
例1の工程2に類似して、3−[4”−(3−ヒドロキシ−プロピル)−5’−(4−ヒドロキシフェニル)−[1,1’;3’,1”]ターフェニル−4−イル]−プロパン−1−オールおよびメタクリル酸を反応し、粘稠な無色のオイルとして、2−メチルアクリル酸−4,4”−ビス−[3−(4−(2−メチル−アクリロイルオキシフェニル))−プロピル]−[1,1’;3’,1”]ターフェニル−5’−イル エステルを得る。
DSC:T−10I。
<例12>
<2−メチルアクリル酸−2−{3,3”−ジエチル−5’−(4−(2−メチルアクリロイルオキシ)フェニル)−4”−[2−(2−メチル−アクリロイルオキシ)−エトキシ]−[1,1’;3’,1”]ターフェニル−4−イルオキシ}−エチル エステル>
Figure 0006285652
上記の合成に類似し、融点158℃(分解)の無色の固体として、2−メチルアクリル酸−2−{3,3”−ジエチル−5’−(4−(2−メチルアクリロイルオキシ)フェニル)−4”−[2−(2−メチル−アクリロイルオキシ)−エトキシ]−[1,1’;3’,1”]ターフェニル−4−イルオキシ}−エチル エステルを得る。
<例13>
<13.1 4,4”−ビス−ベンジルオキシ−[1,1’;3’,1”]ターフェニル−5’−オール>
Figure 0006285652
8.85g(64mmol)のメタホウ酸ナトリウム四水和物を100mlの水中に溶解し、570mg(0.794mmol)のビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(II)クロリド、0.2mlの水酸化ヒドラジニウムおよび100mlのTHF中の10.0g(39.7mmol)の3,5−ジブロモフェノールを添加し、5分後、200mlのTHF中の24.0g(105mmol)の4−ベンジルオキシベンゼンボロン酸の溶液を添加する。混合物を還流で一晩加熱し、MTBエーテルを添加し、水層を分離して、MTBエーテルで3回抽出する。合わされた有機層を飽和塩化ナトリウム水溶液で洗浄し、硫酸ナトリウム上で乾燥する。真空中で溶媒を除去し、残渣をヘプタン/トルエン(8:2)でシリカゲルに通して濾過し、無色の結晶として、4,4”−ビス−ベンジルオキシ−[1,1’;3’,1”]ターフェニル−5’−オールを得る。
Figure 0006285652
<13.2 トリフルオロメタンスルホン酸−4,4”−ビス−ベンジルオキシ−[1,1’;3’,1”]ターフェニル−5’−イル エステル>
Figure 0006285652
3.80g(8.29mmol)の4,4”−ビス−ベンジルオキシ−[1,1’;3’,1”]ターフェニル−5’−オールを50mlのジクロロメタン中に溶解し、16mgのDMAP、1.5ml(11mmol)のトリエチルアミンおよび1.8ml(11mmol)のトリフルオロメタンスルホン酸無水物を氷冷下において添加する。冷却を取り外し、混合物を室温で4時間攪拌する。混合物を氷/水中に注ぎ、水層を分離し、ジクロロメタンで3回抽出する。合わされた有機層を水洗し、硫酸ナトリウム上で乾燥し、真空中で溶媒を除去する。粗生成物をヘプタン/酢酸エチル(7:3から1:1)でシリカゲルに通して濾過し、無色の結晶として、トリフルオロメタンスルホン酸−4,4”−ビス−ベンジルオキシ−[1,1’;3’,1”]ターフェニル−5’−イル エステルを得る。
<13.3 4,4”−ビス−ベンジルオキシ−5’−(4−[3−(2−メトキシ−エトキシメトキシ)−プロピル]−フェニル)−[1,1’;3’,1”]ターフェニル>
Figure 0006285652
4.00g(6.78mmol)のトリフルオロメタンスルホン酸−4,4”−ビス−ベンジルオキシ−[1,1’;3’,1”]ターフェニル−5’−イル エステル、2.37g(6.78mmol)の2−{4−[3−(2−メトキシ−エトキシメトキシ)−プロピル]−フェニル}−4,4,5,5−テトラメチル−[1,3,2]ジオキサボロランおよび2.85g(20mmol)のメタホウ酸ナトリウム四水和物を8mlの水および20mlのTHF中に溶解する。97mg(0.135mmol)のビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(II)クロリドおよび0.01mlの水酸化ヒドラジニウムを添加し、混合物を還流で5時間加熱する。MTBエーテルを添加し、水層を分離し、MTBエーテルで3回抽出する。合わされた有機層を飽和塩化ナトリウム水溶液で洗浄し、硫酸ナトリウム上で乾燥する。真空中で溶媒を除去し、残渣をジクロロメタン/MTBエーテル(95:5)でシリカゲルに通して濾過し、茶色のオイルとして、4,4”−ビス−ベンジルオキシ−5’−(4−[3−(2−メトキシ−エトキシメトキシ)−プロピル]−フェニル)−[1,1’;3’,1”]ターフェニルを与え、これを、更に精製することなく次の工程で反応させる。
<13.4 5’−(4−[3−ヒドロキシプロピル]−フェニル)−[1,1’;3’,1”]ターフェニル−4,4”−ジオール>
Figure 0006285652
例11の工程4に類似して、工程3からの粗生成物を水素化し、加水分解し、無色の固体として、5’−(4−[3−ヒドロキシプロピル]−フェニル)−[1,1’;3’,1”]ターフェニル−4,4”−ジオールを得る。
<13.5 2−メチルアクリル酸−3−(4−[4,4”−ビス−(2−メチル−アクリロイルオキシ)−[1,1’;3’,1”]ターフェニル−5’−イル]−フェニル)プロピル エステル>
Figure 0006285652
例1の工程2に類似して、5’−(4−[3−ヒドロキシプロピル]−フェニル)−[1,1’;3’,1”]ターフェニル−4,4”−ジオールを反応し、無色の結晶(加熱中に分解するため、融点不明)として、2−メチルアクリル酸−3−(4−[4,4”−ビス−(2−メチル−アクリロイルオキシ)−[1,1’;3’,1”]ターフェニル−5’−イル]−フェニル)プロピル エステルを得る。
<例14>
<2−メチルアクリル酸−4,4”−ビス−[3−(2−メチル−アクリロイルオキシ)−プロピオニルオキシ]−[1,1’;3’,1”]ターフェニル−5’−イル エステル>
<14.1 3−ベンジルオキシ−プロピオン酸−4”−(3−ベンジルオキシ−プロピオニルオキシ)−5’−(2−メトキシ−エトキシメトキシ)−[1,1’;3’,1”]ターフェニル−4−イル エステル>
Figure 0006285652
4.00g(10.9mmol)の5’−(2−メトキシ−エトキシメトキシ)−[1,1’;3’,1”]ターフェニル−4,4”−ジオール(例2.1に類似して、1,3−ジブロモ−5−(2−メトキシ−エトキシメトキシ)−ベンゼンおよび4−ヒドロキシベンゼンボロン酸より調製)を100mlのジクロロメタン中に溶解し、5.11g(28.4mmol)の3−ベンジルオキシプロピオン酸および267mgのDMAPを添加し、5.86g(30.6mmol)のEDC塩酸塩を数回に分けて添加する。混合物を室温で一晩攪拌し、水を添加して、有機層を分離する。ジクロロメタンで水層を3回抽出し、合わされた有機層を硫酸ナトリウム上で乾燥し、真空中で溶媒を除去する。ヘプタン/酢酸エチル(1:1)で粗生成物をシリカゲルに通して濾過し、無色のオイルとして、3−ベンジルオキシ−プロピオン酸−4”−(3−ベンジルオキシ−プロピオニルオキシ)−5’−(2−メトキシ−エトキシメトキシ)−[1,1’;3’,1”]ターフェニル−4−イル エステルを得る。
Figure 0006285652
<14.2 3−ヒドロキシ−プロピオン酸−5’−ヒドロキシ−4”−(3−ヒドロキシ−プロピオニルオキシ)−[1,1’;3’,1”]ターフェニル−4−イル エステル>
Figure 0006285652
5.40g(7.82mmol)の3−ベンジルオキシ−プロピオン酸−4”−(3−ベンジルオキシ−プロピオニルオキシ)−5’−(2−メトキシ−エトキシメトキシ)−[1,1’;3’,1”]ターフェニル−4−イル エステルを40mlのイソプロパノールおよび10mlのTHF中に溶解し、1.97g(7.82mmol)のピリジニウムトシレートを添加後、70℃で60時間攪拌する。室温まで冷却後、混合物をMTBエーテルで希釈し、飽和塩化ナトリウム水溶液で洗浄し、硫酸ナトリウム上で乾燥する。真空中で溶媒を除去し、Pd/活性炭上で40mlのTHF中において、反応が完結するまで、残渣を水素化する。真空中で溶媒を除去し、ジクロロメタンより粗生成物を再結晶し、無色の結晶として、3−ヒドロキシ−プロピオン酸−5’−ヒドロキシ−4”−(3−ヒドロキシ−プロピオニルオキシ)−[1,1’;3’,1”]ターフェニル−4−イル エステルを得る。
Figure 0006285652
<14.3 2−メチルアクリル酸−4,4”−ビス−[3−(2−メチル−アクリロイルオキシ)−プロピオニルオキシ]−[1,1’;3’,1”]ターフェニル−5’−イル エステル>
Figure 0006285652
例1の工程2に類似して、3−ヒドロキシ−プロピオン酸−5’−ヒドロキシ−4”−(3−ヒドロキシ−プロピオニルオキシ)−[1,1’;3’,1”]ターフェニル−4−イル エステルおよびメタクリル酸を反応し、融点88℃の無色の結晶として、2−メチルアクリル酸−4,4”−ビス−[3−(2−メチル−アクリロイルオキシ)−プロピオニルオキシ]−[1,1’;3’,1”]ターフェニル−5’−イル エステルを得る。
<混合物例A>
以下の通り、ネマチックLC混合物N1を配合する。
Figure 0006285652
それぞれの測定されるサンプルについて、例4、2または14からの重合性モノマー化合物を、それぞれ、0.3重量%の濃度でLC混合物N1に添加し、重合性混合物M1、M2およびM3を、それぞれ調製する。それぞれの得られた重合性混合物を、VAe/o試験用セル(逆平行にラビング、VA−ポリイミド配向層、LC層厚dは、およそ4μm)に挿入する。比較の目的のために、LC混合物N1および0.3%の先行技術の重合性化合物Aを含む比較混合物C1で、VAe/o試験用セルを調製する。
Figure 0006285652
24V(交流)の電圧を印加しながら、表記の時間で、100mW/cmの強度を有するUV光によってセルを照射し、モノマー化合物の重合を起こす。
UV照射の前後において、結晶回転実験(Autronic−Melchers TBA−105)によりチルト角を決定する。
重合速度を決定するために、種々の曝露時間後においてHPLCにより、試験用セル内における未重合RMの残存含有量(重量%)を測定する。この目的のために、表記の条件下で試験用セル内において、それぞれの混合物を重合する。次いで、MEK(メチルエチルケトン)を使用して試験用セルより混合物を濯ぎ流し、測定する。
加えて、上記の通り、UV曝露の前後において、重合性LC混合物M1〜M3およびC1のVHR値を測定する。
チルト角の結果を表1に示す。異なる曝露時間後のそれぞれの混合物における、それぞれのモノマーの残存濃度を表2に示す。混合物のVHR値を表3に示す。
Figure 0006285652
Figure 0006285652
Figure 0006285652
表1より見て取れる通り、本発明による混合物M1〜M3を含有するPSAディスプレイにおいて、重合後の小さなチルト角が、従来技術からの混合物C1を含有するPSAディスプレイと比較して、より迅速に達成されている。
表2より見て取れる通り、従来技術からの混合物C1を含有するPSAディスプレイと比較して、本発明による混合物M1〜M3を含有するPSAディスプレイにおいて、著しく、より迅速で完全な重合が達成されている。
表3より見て取れる通り、本発明による混合物M1〜M3のVHR値は、UV曝露後において、混合物C1のVHR値よりも、著しく、より高い。

Claims (21)

  1. 液晶(LC:liquid−crystal)媒体およびLCディスプレイにおける式Iの化合物の使用。
    Figure 0006285652
    (式中、個々の基は以下の意味を有する:
    およびAは、それぞれ互いに独立に、1,4−フェニレン、ナフタレン−1,4−ジイルまたはナフタレン−2,6−ジイルを表し、ただし、これらの全ての基において、1個以上のCH基はNで置き換えられていてもよく、
    は、1,4−フェニレン、ナフタレン−1,4−ジイル、ナフタレン−2,6−ジイル(ただし、これらの全ての基において、1個以上のCH基はNで置き換えられていてもよい。)、シクロヘキサン−1,4−ジイル(ただし、1個以上の隣接していないCH基はOおよび/またはSで置き換えられていてもよい。)、1,4−シクロヘキセニレン、ビシクロ[1.1.1]ペンタン−1,3−ジイル、ビシクロ[2.2.2]オクタン−1,4−ジイル、スピロ[3.3]ヘプタン−2,6−ジイル、ピペリジン−1,4−ジイル、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル、インダン−2,5−ジイルまたはオクタヒドロ−4,7−メタノインダン−2,5−ジイルを表し、ただし、これらの全ての基は無置換であるか、Lで一置換または多置換されていてもよく、
    、Z およびZ は、それぞれ互いに独立に、−O−、−CO−O−、−OCO−、−OCH −、−CH O−、−CF O−、−OCF −、−CH CH −、−CH=CH−、−CF=CF−、−CH=CF−、−CF=CH−、−C≡C−および単結合から成る群より選択され、
    Lは、P−、P−Sp−、OH、CHOH、F、Cl、Br、I、−CN、−NO、−NCO、−NCS、−OCN、−SCN、−C(=O)N(R、−C(=O)Y、−C(=O)R、−N(R、置換されていてもよいシリル、置換されていてもよく5〜20個の環原子を有するアリールまたはヘテロアリール、または、直鎖状または分岐状で、1〜25個のC原子を有するアルキル(ただし加えて、1個以上の隣接していないCH基は、それぞれ互いに独立に、Oおよび/またはS原子が互いに直接連結しないようにして、−C(R00)=C(R000)−、−C≡C−、−N(R00)−、−O−、−S−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−O−CO−O−で置き換えられていてもよく、ただし加えて、1個以上のH原子は、F、Cl、CN、P−またはP−Sp−で置き換えられていてもよい。)を表し、
    00およびR000は、それぞれ互いに独立に、H、または、1〜12個のC原子を有するアルキルを表し、
    、PおよびPは、それぞれ互いに独立に、重合性基を表し、
    Pは、P、PおよびPに対して与えられる意味を表し、
    Sp、SpおよびSpは、それぞれ互いに独立に、スペーサー基または単結合を表し、
    Spは、Sp、SpおよびSpに対して与えられる意味を表し、
    は、ハロゲンであり、
    は、P−、P−Sp−、H、ハロゲン、直鎖状、分岐状または環状で1〜25個のC原子を有するアルキル(ただし、1個以上の隣接していないCH基は、Oおよび/またはS原子が互いに直接連結しないようにして、−O−、−S−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−O−CO−O−で置き換えられていてもよく、ただし、1個以上のH原子は、F、Cl、P−またはP−Sp−で置き換えられていてもよい。)、置換されていてもよく5〜20個の環原子を有するアリール、アリールオキシ、ヘテロアリールまたはヘテロアリールオキシを表し、
    、XおよびXは、それぞれ互いに独立に、O、S、−C(O)−、−OC(O)−、−C(O)O−、−CFO−または単結合を表し、
    nは、0、1または2であり、
    mおよびoは、それぞれ互いに独立に、1または2を表し、
    tは、0、1、2または3を表す。)
  2. 式Iの化合物が、以下のサブ式から成る群より選択されることを特徴とする請求項1に記載の使用。
    Figure 0006285652
    (式中、
    個々の基は、請求項1において定義される通りであり、
    n1は、1または2である。)
  3. 式Iの化合物が、以下のサブ式から成る群より選択されることを特徴とする請求項1または2に記載の使用。
    Figure 0006285652
    (式中、個々の基は、請求項1において定義される通りである。)
  4. LCディスプレイが、ポリマー安定化(PS:polymer stabilised)またはポリマー維持配向(PSA:polymer sustained alignment)タイプのディスプレイであることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の使用。
  5. LC媒体が、式Iの化合物に加えて、式CYおよび/またはPYの1種類以上の化合物を含むことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の使用。
    Figure 0006285652
    (式中、個々の基は以下の意味を有する:
    aは、1または2を表し、
    bは、0または1を表し、
    Figure 0006285652
    およびRは、それぞれ互いに独立に、1〜12個のC原子を有するアルキルを表し、ただし加えて、1個または2個の隣接していないCH基は、O原子が互いに直接連結しないようにして、−O−、−CH=CH−、−CO−、−O−CO−または−CO−O−で置き換えられていてもよく、
    は、−CH=CH−、−CHO−、−OCH−、−CFO−、−OCF−、−O−、−CH−、−CHCH−または単結合を表し、
    1〜4は、それぞれ互いに独立に、F、Cl、OCF、CF、CH、CHF、CHFを表す。)
  6. LC媒体が、式Iの化合物に加えて、以下の式の1種類以上の化合物を含むことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の使用。
    Figure 0006285652
    (式中、個々の基は、以下の意味を有する:
    Figure 0006285652
    Figure 0006285652
    およびRは、それぞれ互いに独立に、1〜12個のC原子を有するアルキルを表し、ただし加えて、1個または2個の隣接していないCH基は、O原子が互いに直接連結しないようにして、−O−、−CH=CH−、−CO−、−O−CO−または−CO−O−で置き換えられていてもよく、
    は、−CHCH−、−CH=CH−、−CFO−、−OCF−、−CHO−、−OCH−、−COO−、−OCO−、−C−、−CF=CF−または単結合を表す。)
  7. 請求項1〜3のいずれか1項で定義される式Iの1種類以上の化合物を含むLC媒体。
  8. ・請求項1〜3のいずれか1項で定義される式Iの1種類以上の重合性化合物を含む重合性成分A)と、および
    ・1種類以上の低分子量化合物を含む液晶成分B)と
    を含む請求項7に記載のLC媒体。
  9. 成分B)が、請求項5または6で定義される式CY、PYおよびZKより選択される1種類以上の化合物を含むことを特徴とする請求項8に記載のLC媒体。
  10. 式Iの化合物または成分A)が重合されていることを特徴とする請求項7〜9のいずれか1項に記載のLC媒体。
  11. 請求項1〜3のいずれか1項で定義される式Iの1種類以上の化合物、または、請求項7〜10のいずれか1項で定義されるLC媒体を含むLCディスプレイ。
  12. PSまたはPSAタイプのディスプレイであることを特徴とする請求項11に記載のLCディスプレイ。
  13. PSA−VA、PSA−OCB、PSA−IPS、PS−FFS、PSA−正−VAまたはPSA−TNディスプレイであることを特徴とする請求項12に記載のLCディスプレイ。
  14. 請求項11〜13のいずれか1項に記載のLCディスプレイであって、
    2枚の基板および2つの電極(ただし、少なくとも一方の基板は光に対して透明であり、少なくとも一方の基板は1つまたは2つの電極を有する。)と、
    基板間に配置され、重合された成分および低分子量成分を含むLC媒体層(ただし、重合された成分は、1種類以上の重合性化合物を、LCセルの基板間においてLC媒体中で、電極に電圧を印加しながら重合することで得ることができ、ただし、少なくとも1種類の重合性化合物は、請求項1〜3のいずれか1項で定義される式Iの重合性化合物より選択され、および/または、LC媒体は、請求項7〜10のいずれか1項で定義されるLC媒体である。)と
    を有するLCセルを備えることを特徴とするLCディスプレイ。
  15. 請求項11〜14のいずれか1項に記載のLCディスプレイを製造する方法であって、
    請求項14に記載の2枚の基板および2つの電極を有するLCセル中に請求項7〜10のいずれか1項に記載のLC媒体を充填する工程と、
    重合性化合物を、電極に電圧を印加しながら、重合する工程と
    を含む方法。
  16. OおよびSとは異なる少なくとも1個の基X、XおよびXを含むことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の式Iの化合物。
  17. 式IIの化合物。
    Figure 0006285652
    (式中、
    Sp1,2,3、A1,2,3、Z1,2,3、X1,2,3、L、m、n、oおよびtは、請求項1で示される意味を有し、
    Sgは、Hまたは保護基を表し、
    ただし、基X、Xおよび/またはXの少なくとも1つはOおよびSとは異なる。)
  18. 以下のサブ式より選択されることを特徴とする請求項17に記載の化合物。
    Figure 0006285652
    (式中、
    個々の基は請求項17で定義される通りであり、
    n1は、1または2である。)
  19. 以下のサブ式から成る群より選択されることを特徴とする請求項17または18に記載の化合物。
    Figure 0006285652
    (式中、個々の基は、請求項17で定義される通りである。)
  20. 請求項1、2、3または16に記載の化合物を調製する方法であって、
    脱水試薬の存在下において、基Pを含有し対応する酸、酸誘導体またはハロゲン化された化合物を使用して、請求項17〜19のいずれか1項に記載の化合物をエステル化またはエーテル化する方法。
  21. 請求項7〜10のいずれか1項に記載のLC媒体を調製する方法であって、
    1種類以上の低分子量液晶化合物または請求項8で定義される液晶成分B)を、請求項1〜3のいずれか1項で定義される式Iの1種類以上の重合性化合物と、任意成分として、更なる液晶化合物および/または添加剤と混合する工程を含む方法。
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