JP6306046B2 - 液晶媒体 - Google Patents
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Description
−拡大されたネマチック相範囲(特に、低い温度までの)、
−極度に低い温度でのスイッチ能力(屋外用途、自動車、航空電子工学)、
−紫外線照射に対する増大された抵抗(より長い寿命)、
−低い閾電圧。
R1は、ハロゲン化されているかまたは置換されていない1〜15個のC原子を有するアルキルまはたアルコキシ基を表し、ただし加えて、これらの基における1個以上のCH2基は、それぞれ互いに独立に、O原子が互いに直接結合しないようにして、−C≡C−、−CF2O−、−CH=CH−、
上および下の式において、X1は、好ましくは、F、Cl、1フッ素化または多フッ素化された1、2または3個のC原子を有するアルキルまたはアルコキシ基、1フッ素化または多フッ素化された2または3個のC原子を有するアルケニル基である。X1は、特に好ましくは、F、Cl、CF3、CHF2、OCF3、OCHF2、OCFHCF3、OCFHCHF2、OCFHCHF2、OCF2CH3、OCF2CHF2、OCF2CHF2、OCF2CF2CHF2、OCF2CF2CHF2、OCFHCF2CF3、OCFHCF2CHF2、OCF2CF2CF3、OCF2CF2CClF2、OCClFCF2CF3、OCH=CF2またはCH=CF2であり、非常に好ましくはFまたはOCF3であり、更には、CF3、OCF=CF2、OCHF2またはOCH=CF2である。
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、
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、
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す。
R0は、ハロゲン化されているかまたは置換されていない1〜15個のC原子を有するアルキルまはたアルコキシ基を表し、ただし加えて、これらの基における1個以上のCH2基は、それぞれ互いに独立に、O原子が互いに直接結合しないようにして、−C≡C−、−CF2O−、−CH=CH−、
X0は、F、Cl、CN、SF5、SCN、NCS、それぞれ6個までのC原子を有するハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アルケニル基、ハロゲン化アルコキシ基またはハロゲン化アルケニルオキシ基を表し、および
Y1〜6は、それぞれ互いに独立に、HまたはFを表し、
R0、X0およびY1〜4は上で示される意味を有し、および
Z0は、−C2H4−、−(CH2)4−、−CH=CH−、−CF=CF−、−C2F4−、−CH2CF2−、−CF2CH2−、−CH2O−、−OCH2−、−COO−、−CF2O−、または−OCF2−を表し、また、式VおよびVIにおいては単結合も表し、
rは、0または1を表し、および
sは、0または1を表す。
Lは、HまたはFを表し、
「alkyl」は、C1〜6−アルキルを表し、
R’は、C1〜6−アルキル、C1〜6−アルコキシまたはC2〜6−アルケニルを表し、および
「alkenyl」および「alkenyl*」は、それぞれ互いに独立に、C2〜6−アルケニルを表す。
alkylおよびalkyl*は、それぞれ互いに独立に、1〜6個のC原子を有する直鎖状のアルキル基、特に、エチル、プロピルおよびペンチルを表し、
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、特に、CH2=CHC2H4、CH3CH=CHC2H4、CH2=CHおよびCH3CH=CHを表す。
式中、R0およびX0は、それぞれ互いに独立に、上で示される意味の1つを有し、Y1〜4は、それぞれ互いに独立に、HまたはFを表す。X0は、好ましくは、F、Cl、CF3、OCF3またはOCHF2である。R0は、好ましくは、それぞれ6個までのC原子を有するアルキル、アルコキシ、オキサアルキル、フルオロアルキルまたはアルケニルを表す。
電圧保持率(HR:holding ratio)を測定[S.Matsumotoら、Liquid Crystals、1989年、第5巻、第1320頁;K.Niwaら、Proc.SID Conference、サンフランシスコ、1984年6月、第304頁、;G.Weberら、Liquid Crystals、1989年、第5巻、第1381頁]した結果、
Pは、それぞれの出現において同一または異なって、重合性基を表し、
Spは、それぞれの出現において同一または異なって、スペーサー基または単結合を表し、
A1およびA2は、それぞれ互いに独立に、芳香族、ヘテロ芳香族、脂環式またはヘテロ環式基(これらは、好ましくは、4〜25個の環原子、該基は、また、縮合環を含有してもよく、該基はLで単置換または多置換されていてもよい。)を表し、
Lは、P−Sp−、H、OH、CH2OH、ハロゲン、SF5、NO2、炭素基または炭化水素基を表し、
Z1は、それぞれの出現において同一または異なって、−O−、−S−、−CO−、−CO−O−、−OCO−、−O−CO−O−、−OCH2−、−CH2O−、−SCH2−、−CH2S−、−CF2O−、−OCF2−、−CF2S−、−SCF2−、−(CH2)n1−、−CF2CH2−、−CH2CF2−、−(CF2)n1−、−CH=CH−、−CF=CF−、−C≡C−、−CH=CH−、−COO−、−OCO−CH=CH−、−CR0R00または単結合を表し、
R0およびR00は、それぞれ互いに独立に、H、または、1〜12個のC原子を有するアルキルを表し、
mは、0、1、2、3または4を表し、および
n1は、1、2、3または4を表す。
式中、RaおよびRbが、それぞれ互いに独立に、P、P−Sp−、H、F、Cl、Br、I、−CN、−NO2、−NCO、−NCS、−OCN、−SCN、SF5、または、1〜25個のC原子を有する直鎖状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CH2基は、Oおよび/またはS原子が互いに直接連結しないようにして、それぞれ互いに独立に、−C(R0)=C(R00)−、−C≡C−、−N(R00)−、−O−、−S−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−O−CO−O−で置き換えられていてもよく、ただし加えて、1個以上のH原子は、F、Cl、Br、I、CN、PまたはP−Sp−で置き換えられていてもよい。)を表し、ただし、基RaおよびRbの少なくとも一方は、基PまたはP−Sp−を表すか含み、
A1およびA2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、ナフタレン−2,6−ジイル、フェナントレン−2,7−ジイル、アントラセン−2,7−ジイル、フルオレン−2,7−ジイル、2−オキソ−2H−クロメン−3,6−ジイル、2−オキソ−2H−クロメン−3,7−ジイル、4−オキソ−4H−クロメン−3,6−ジイル、4−オキソ−4H−クロメン−3,7−ジイル(慣用名、クマリンまたはフラボン)(ただし加えて、これらの基における1個以上のCH基はNで置き換えられていてもよい。)、シクロヘキサン−1,4−ジイル(ただし加えて、1個以上の隣接していないCH2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も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、CH2OH、F、Cl、Br、I、−CN、−NO2、−NCO、−NCS、−OCN、−SCN、−C(=O)N(Rx)2、−C(=O)Y1、−C(=O)Rx、−N(Rx)2、置換されていてもよいシリル、6〜20個のC原子を有する置換されていてもよいアリール、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、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(ただし加えて、これらの基において1個以上のH原子は、F、Cl、PまたはP−Sp−で置き換えられていてもよい。)を表し、
Pは、重合性基を表し、
Y1は、ハロゲンを表し、
Rxは、P、P−Sp−、H、ハロゲン、1〜25個のC原子を有する直鎖状、分岐状または環状のアルキル(ただし加えて、1個以上の隣接していないCH2基は、Oおよび/またはS原子が互いに直接連結しないようにして、−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、PまたはP−Sp−で置き換えられていてもよい。)、6〜40個のC原子を有する置換されていてもよいアリールまたはアリールオキシ基、または、2〜40個のC原子を有する置換されていてもよいヘテロアリールまたはヘテロアリールオキシ基を表す
ものである。
−mは、2または3である、
−mは、2である、
−RaおよびRbが、同一または異なって、基P−Sp−を表す、
−RaおよびRbが、同一または異なって、基P−Sp−を表し、式中、1種類以上のSpは、単結合を表す、
−mは、2または3であり、RaおよびRbが、同一の基P−Sp−を表す、
−基RaおよびRbの一方が、P−Sp−を表し、他方が、非重合性基、好ましくは、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CH2基は、Oおよび/またはS原子が互いに直接連結しないようにして、それぞれ互いに独立に、−C(R00)=C(R000)−、−C≡C−、−N(R00)−、−O−、−S−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−または−O−CO−O−で置き換えられていてもよく、ただし加えて、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。)を表す、
−1種類以上の基Spは、単結合を表す、
−1種類以上の基Spは、−(CH2)p1−、−(CH2)p1−O−、−(CH2)p1−OCO−または−(CH2)p1−OCOO−を表し、式中、p1は1〜12の整数であり、r1は1〜8の整数である、
−Lは、重合性基を表さないおよび/または含まない、
−A1およびA2は、それぞれ互いに独立して、1,4−フェニレンまたはナフタレン−2,6−ジイル(ただし加えて、これらの基中の1種類以上のCH基は、Nで置き換えられていてもよく、該基は一フッ素化または多フッ素化されていてもよい。)を表す、
−Z1は、−O−、−CO−O−、−OCO−、−OCH2−、−CH2O−、−CF2O−、−OCF2−、−CH2CH2−、−CH=CH−、−CF=CF−、−CH=CF−、−CF=CH−、−C≡C−および単結合からなる群から選択される、
−Lは、非重合性基であり、好ましくは、F、Cl、−CN、1〜25個のC原子を有する直鎖状および分岐状のアルキル(ただし加えて、1個以上の隣接していないCH2基は、Oおよび/またはS原子が互いに直接連結しないようにして、それぞれ互いに独立に、−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。)を表す。
P1、P2およびP3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、ビニルオキシまたはエポキシ基を表し、
Sp1、Sp2およびSp2は、それぞれ互いに独立に、単結合またはスペーサー基(好ましくは、Spa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、−(CH2)p1−、−(CH2)p1−O−、−(CH2)p1−CO−O−または−(CH2)p1−O−CO−O−を表し、式中、p1は1〜12の整数であり、ただし、最後に述べた基の隣接する環への連結はO原子を介して起こり、ただし、さらに、また、基P1−Sp1−、P2−Sp2−およびP3−Sp3−の1種以上は基Raaを表してもよく、ただし、存在する基P1−Sp1−、P2−Sp2−およびP3−Sp3−の少なくとも1つは、Raaを表さず、
Raa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CH2基は、Oおよび/またはS原子が互いに直接連結しないようにして、それぞれ互いに独立に、−C(R0)=C(R00)−、−C≡C−、−N(R0)−、−O−、−S−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−O−CO−O−で置き換えられていてもよく、ただし加えて、1個以上のH原子は、F、Cl、CNまたはP1−Sp1−で置き換えられていてもよい。)、特に好ましくは、1〜12個のC原子を有し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いアルキル、アルコキシ、アルケニル、アルキニル、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニルまたはアルキルカルボニルオキシ(ただし、アルケニルおよびアルキニル基は少なくとも2個のC原子を有し、分岐状の基は少なくとも3個のC原子を有する。)を表し、
R0および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、
RyおよびRzは、それぞれ互いに独立に、H、F、CH3またはCF3を表し、
X1、X2およびX3は、それぞれ互いに独立に、−CO−O−、−O−CO−または単結合を表し、
Z1は、−O−、−CO−、−C(RyRz)−または−CF2CF2−を表し、
Z2およびZ3は、それぞれ互いに独立に、−CO−O−、−O−CO−、−CH2O−、−OCH2−、−CF2O−、−OCF2−または−(CH2)n−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、SCN、SF5または、1〜12個のC原子を有し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いアルキル、アルコキシ、アルケニル、アルキニル、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニル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、および
xは、0または1を表す。
以下の式において、nおよびmは、それぞれ互いに独立に、0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11または12、特に、2、3、5、更に、0、4、6を表す。kは、0、1、2、3、4、5または6を表す。
表Cは、一般に本発明による混合物に添加される使用可能なドーパントを示す。混合物は、好ましくは0〜10重量%、特には0.01〜5重量%、特に好ましくは、0.01〜3重量%のドーパントを含む。
表Eは、例えば、PSV,PS−VA、PS−IPSまたはPS−FFS混合物の調製に重合性化合物(反応性メソゲン化合物)として、本発明による混合物に好ましくは用いることができる例示化合物を示す。
<例>
上および下において、パーセンテージのデータは重量パーセントを表す。全ての温度は摂氏度で示される。m.p.は融点を表わし、cl.p.は透明点である。更に、Cは結晶状態、Nはネマチック相、Sはスメクティック相、および、Iは等方相である。これらの記号間のデータは相転移温度を表す。更に、
−Δnは、589nmおよび20℃における光学異方性を表わし、
−γ1は、20℃における回転粘度(mPa・s)を表わし、
−Δεは、20℃および1kHzにおける誘電異方性(Δε=ε‖−ε⊥、ただし、ε‖は分子の長軸に平行な誘電率を表し、ε⊥はそれに垂直な誘電率を表す。)を表わし、
−V10は、TNセル(90度ツイスト)において、第1極小(即ち、dΔnの値が0.5μm)において、20℃で決定される、透過(基板表面に垂直な視角)が10%である電圧(V)を表し(閾電圧)、
−V0は、逆平行にラビングされたセルにおいて20℃で容量的に決定されるフレデリック閾電圧を表す。
<ステップ2>
<ステップ3>
<ステップ4>
C108SA173I;Δn=0.238;Δε=30.5;γ1=83
以下の式の化合物を類似して調製する。
Claims (18)
- 式Iの1種類以上の化合物を含むことを特徴とする液晶媒体。
R1は、ハロゲン化されているかまたは置換されていない1〜15個のC原子を有するアルキルまはたアルコキシ基を表し、ただし加えて、これらの基における1個以上のCH2基は、それぞれ互いに独立に、O原子が互いに直接結合しないようにして、−C≡C−、−CF2O−、−CH=CH−、
X1は、F、Cl、CN、SF5、SCN、NCS、それぞれ6個までのC原子を有するハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アルケニル基、ハロゲン化アルコキシ基またはハロゲン化アルケニルオキシ基を表し、
Xは、C−HまたはNであり、および
Y1およびY2は、それぞれ互いに独立に、HまたはFを表す。) - 式IIおよび/またはIIIより選択される1種類以上の化合物を追加的に含むことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の液晶媒体。
R0は、ハロゲン化されているかまたは置換されていない1〜15個のC原子を有するアルキルまはたアルコキシ基を表し、ただし加えて、これらの基における1個以上のCH2基は、それぞれ互いに独立に、O原子が互いに直接結合しないようにして、−C≡C−、−CF2O−、−CH=CH−、
X0は、F、Cl、CN、SF5、SCN、NCS、それぞれ6個までのC原子を有するハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アルケニル基、ハロゲン化アルコキシ基またはハロゲン化アルケニルオキシ基を表し、および
Y1〜6は、それぞれ互いに独立に、HまたはFを表し、
- UV安定剤、ドーパントおよび酸化防止剤の群より選択される1種類以上の添加剤(1種類または多種類)を追加的に含むことを特徴とする請求項1〜11のいずれか1項に記載の液晶媒体。
- 1種類以上の重合性化合物を追加的に含むことを特徴とする請求項1〜12のいずれか1項に記載の液晶媒体。
- 請求項1〜13のいずれか1項に記載の液晶媒体を調製する方法であって、
請求項1で定義される通りの1種類以上の式Iの化合物を、請求項4〜11のいずれか1項に記載の1種類以上の化合物または更なる液晶化合物と、また、任意成分として、1種類以上の添加剤および/または少なくとも1種類の重合性化合物と混合することを特徴とする方法。 - 電気光学的目的のための請求項1〜13のいずれか1項に記載の液晶媒体の使用。
- 3D用途のためのシャッターメガネ、TN、PS−TN、STN、TN−TFT、OCB、IPS、PS−IPS、FFS、PS−FFSおよびPS−VA−IPSディスプレイにおける請求項15に記載の液晶媒体の使用。
- 請求項1〜13のいずれか1項に記載の液晶媒体を含有する電気光学的液晶ディスプレイ。
- 式Iの化合物。
R1は、ハロゲン化されているかまたは置換されていない1〜15個のC原子を有するアルキルまはたアルコキシ基を表し、ただし加えて、これらの基における1個以上のCH2基は、それぞれ互いに独立に、O原子が互いに直接結合しないようにして、−C≡C−、−CF2O−、−CH=CH−、
X1は、F、Cl、CN、SF5、SCN、NCS、それぞれ6個までのC原子を有するハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アルケニル基、ハロゲン化アルコキシ基またはハロゲン化アルケニルオキシ基を表し、
Xは、C−HまたはNであり、および
Y1およびY2は、それぞれ互いに独立に、HまたはFを表す。)
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