JP6896614B2 - ホメオトロピック配向を有する液晶媒体 - Google Patents

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Description

本発明は、低分子量成分および重合性成分を含み、負または正の誘電異方性を有する液晶媒体(LC媒体:liquid crystal medium)に関する。重合性成分は、液晶ディスプレイ(LCディスプレイ:liquid crystal display)の表面またはセル壁においてLC媒体のホメオトロピック(垂直)配向に効果を有する自己配向性の重合性メソゲン(重合性自己配向添加剤)を含む。従って本発明は、また、ホメオトロピック配向のための配向層なしでLC媒体のホメオトロピック配向を有するLCディスプレイも包含する。本発明は、官能基の特定の位置を有する重合性自己配向添加剤について新規な構造を開示する。
電気的制御複屈折の原理、ECB(electrically controlled birefringence)効果またはDAP(deformation of aligned phases:配向層の変形)効果は、1971年に初めて記載された(M.F.SchieckelおよびK.Fahrenschon、「Deformation of nematic liquid crystals with vertical orientation in electrical fields」、Appl.Phys.Lett.19巻(1971年)、3912頁(非特許文献1))。その後、J.F.Kahn(Appl.Phys.Lett.20巻(1972年)、1193頁(非特許文献2))およびG.LabrunieおよびJ.Robert(J.Appl.Phys.44巻(1973年)、4869頁(非特許文献3))による報文が続いた。
J.RobertおよびF.Clerc(SID 80 Digest Techn.Papers(1980年)、30頁(非特許文献4))、J.Duchene(Displays 7巻(1986年)、3頁(非特許文献5))およびH.Schad(SID 82 Digest Techn.Papers(1982年)、244頁(非特許文献6))による報文において、ECB効果に基づく高度情報ディスプレイ素子中での使用に適するものとするためには、高い値の弾性定数の比K/K、高い値の光学異方性Δn、および−0.5以下の値の誘電異方性Δεを液晶相が有していなければならないことが示された。ECB効果に基づく電気光学的ディスプレイ素子はホメオトロピックなエッジ配向を有している(VA技術、即ち、垂直配向(vertically aligned))。
ECB効果を使用するディスプレイは、所謂VAN(vertically aligned nematic:垂直配向ネマチック)ディスプレイとして、例えば、MVA(multi−domain vertical alignment:マルチドメイン垂直配向、例えば:Yoshide、H.ら、論文3.1:「MVA LCD for Notebook or Mobile PCs(以下省略)」SID 2004 International Symposium、Digest of Technical Papers、XXXV、Book I、第6〜9頁(非特許文献7)およびLiu、C.T.ら、論文15.1:「A 46−inch TFT−LCD HDTV Technology(以下省略)」、SID 2004 International Symposium、Digest of Technical Papers、XXXV、Book II、第750〜753頁(非特許文献8))、PVA(patterned vertical alignment:パターン化垂直配向、例えば:Kim、Sang Soo、論文15.4:「Super PVA Sets New State−of−the−Art for LCD−TV」、SID 2004 International Symposium、Digest of Technical Papers、XXXV、Book II、第760〜763頁(非特許文献9))、ASV(advanced super view:先進スーパーヴュー、例えば:Shigeta、MitzuhiroおよびFukuoka、Hirofumi、論文15.2:「Development of High Quality LCDTV」、SID 2004 International Symposium、Digest of Technical Papers、XXXV、Book II、第754〜757頁(非特許文献10))モードにおいて、現在のところ最も重要な液晶ディスプレイの3種類のより最近のタイプの1つとして、特にテレビ用途向けとして、IPS(in−plane switching:面内スイッチング)ディスプレイ(例えば:Yeo、S.D.、論文15.3:「An LC Display for the TV Application」、SID 2004 International Symposium、Digest of Technical Papers、XXXV、Book II、第758および759頁(非特許文献11))および長く知られているTN(twisted nematic:ツイストネマチック)ディスプレイに加えて、確立されてきた。その技術は、一般的な形で、例えば、2004年6月のSoukにおけるSIDセミナーにおいて、セミナーM−6:「Recent Advances in LCD Technology」、セミナー講義ノート、M−6/1〜M−6/26(非特許文献12)およびMiller、Ian、SIDセミナー 2004、セミナーM−7:「LCD−Television」、セミナー講義ノート、M−7/1〜M−7/32(非特許文献13)において比較されている。オーバードライブによるアドレス方法、例えば:Kim、Hyeon Kyeongら、論文9.1:「A57−in.Wide UXGA TFT−LCD for HDTV Application」、SID 2004 International Symposium、Digest of Technical Papers、XXXV、Book I、第106〜109頁(非特許文献14)によって、近年のECBディスプレイの応答時間は既に著しく改良されてきたが、ビデオに対応できる応答時間を達成することは、特に中間階調のスイッチングにおいて、依然として未だに満足いくほどには解決されていない問題である。
異なる優先方向の2つ以上のドメインを有するVAディスプレイの製造には、多大の労力を伴う。比較的短い応答時間および良好な視野角依存性などのVA技術の利点を諦めることなく、製造プロセスおよびディスプレイ装置自体を簡略化することを本発明の目的とする。
S.H.Leeら、Appl.Phys.Lett.(1997年)、71巻、2851〜2853頁(非特許文献15)には、正の誘電異方性を有するLC媒体を含むVAディスプレイが記載されている。これらのディスプレイは、とりわけ、商業的に入手可能なIPS(in−plane switching:面内スイッチング)ディスプレイ(例えば、ドイツ国特許第40 00 451号明細書(特許文献1)およびドイツ国特許第0 588 568号明細書(特許文献2)において開示される通りである。)において用いられている通り、基板表面上に配置されたインターデジタル電極(櫛形構造を有する面内アドレス電極配置)を使用し、液晶媒体のホメオトロピック配向(これは、電界を印加すると平面配向に変化する。)を有する。
上述のディスプレイの更なる開発は、例えば、K.S.Hunら、J.Appl.Phys.(2008年)、104巻、084515頁(DSIPS:「double−side in−plane switching」for improvements of driver voltage and transmission)(非特許文献16)、M.JiaoらApp.Phys.Lett(2008年)、92巻、111101頁(DFFS:「dual fringe field switching」for improved response times)(非特許文献17)およびY.T.Kimら、Jap.J.App.Phys.(2009年)、48巻、110205(VAS:「viewing angle switchable」LCD)(非特許文献18)において見い出すことができる。
加えて、また、正−VAおよびHT−VAの名称で、VA−IPSディスプレイも知られている。
そのようなディスプレイ(下では、一般に、VA−IPSディスプレイと呼ぶ。)の全てにおいて、LC媒体のホメオトロピック配向のために、配向層が両方の基板の表面上に設けられており、これまで、この層の作製は著しい効果を伴ってきた。
比較的短い応答時間、良好な視野角依存性および高いコントラストなどのVA−IPS技術の利点を諦めることなく、製造方法自体を簡略化することが、本発明の目的である。
これらの効果を電気光学的ディスプレイ素子中で工業的に応用するには、多数の要求を満足するLC相が必要となる。ここで特に重要なものは、水分、空気、基板表面における材料および熱、赤外線、可視および紫外領域の放射、直流および交流電界などの物理的影響に対する化学的安定性である。
更に、工業的に使用できるLC相は、適切な温度範囲内での液晶中間相および低粘度を有することが要求される。
一般に、VAおよびVA−IPSディスプレイは、非常に高い比抵抗と同時に、広い動作温度範囲、短い応答時間および低い閾電圧を有するよう意図されており、これらのおかげで、多様な中間階調を生成できる。
従来のVAおよびVA−IPSディスプレイにおいては、基板表面上のポリイミド層によって、液晶のホメオトロピック配向を確実なものとする。ディスプレイ内に適切な配向層を設けるためには、多大な労力を要する。加えて、LC媒体と配向層との相互作用によって、ディスプレイの電気抵抗が損なわれることがある。このタイプの相互作用の可能性があるため、適切な液晶成分の数が著しく減少する。従って、ポリイミドなしで、LC媒体のホメオトロピック配向を達成することが望まれるであろう。
頻繁に使用されるアクティブマトリクスTNディスプレイの不具合は、ディスプレイの比較的低いコントラスト、比較的高い視野角依存性、および、これらのディスプレイにおいて中間階調を生じさせることが困難なことである。
VAディスプレイは、著しく、より良好な視野角依存性を有し、よって、主に、テレビおよびモニター用に使用されている。
更なる開発は、所謂PS(polymer sustained:ポリマー維持)またはPSA(polymer sustained alignment:ポリマー維持配向)ディスプレイであり、これらに対しては、しばしば、用語「ポリマー安定化」(polymer stabilised)も使用される。PSAディスプレイは、特に、コントラストの好ましい視野角依存性などの他のパラメータに著しい悪影響を及ぼすことなく応答時間を短縮することによって、際立っている。
これらのディスプレイにおいては、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。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いる。これまで、PSA技術は、主に、負の誘電異方性を有するLC媒体のために用いられてきた。
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するものとして使用する。
当面のところ、PSA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。好ましくは、PSA−VAおよびPSA−OCBディスプレイの場合、電圧を印加し、PSA−IPSディスプレイの場合、電圧を印加するか印加せずに、重合性化合物(1種類または多種類)の重合を行う。試験用セルで示される通り、PS(A)法は、結果としてセル中にプレチルトを生じる。PSA−OCBディスプレイの場合、例えば、オフセット電圧が不必要となるか低減できるように、ベンド構造を安定化することが可能である。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。標準的なMVAまたはPVAピクセルおよび電極配置を、PSA−VAディスプレイ用に使用できる。加えて、しかしながら、また、例えば、突起なしで、1つの構造化された電極(このため製造が著しく簡略化され、同時に、結果として、非常に良好なコントラストとなり、同時に、光の透過が非常に良好となる。)のみで扱うことも可能である。
PSA−VAディスプレイは、例えば、特開平10−036847号公報(特許文献3)、欧州特許出願公開第1 170 626号公報(特許文献4)、米国特許第6,861,107号明細書(特許文献5)、米国特許第7,169,449号明細書(特許文献6)、米国特許出願公開第2004/0191428号公報(特許文献7)、米国特許出願公開第2006/0066793号公報(特許文献8)および米国特許出願公開第2006/0103804号公報(特許文献9)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.(2006年)、45巻、2702〜2704頁(非特許文献19)およびS.H.Kim、L.−C−Chien、Jpn.J.Appl.Phys.(2004年)、43巻、7643〜7647頁(非特許文献20)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10)およびAppl.Phys.Lett.(1999年)、75巻(21号)、3264頁(非特許文献21)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22)に記載されている。PSA−VA−IPSディスプレイは、例えば、国際特許出願公開第2010/089092号公報(特許文献11)に開示されている。
上に記載される従来の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(PM:passive−matrix)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、薄膜トランジスタまたは「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、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、両方法とも先行技術より既知である。
特に、モニター、および、特にはテレビ用途において、LCディスプレイの応答時間、しかしながら、また、コントラストおよび輝度(即ち、透過)の最適化も、依然として、求められている。この場合、PSA法によって、重要な利点を提供できる。特に、PSA−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与えることなく、応答時間(これは、試験用セル内で測定できるプレチルトと相関している。)の短縮を達成できる。
先行技術においては、PSA−VA用に、例えば、以下の式の重合性化合物が使用されている。
Figure 0006896614
式中、例えば、米国特許第7,169,449号明細書(特許文献6)に記載される通り、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。
ポリイミド層の作製、層の処理および突起またはポリマー層による改良のための労力は、比較的大きい。従って、一方で製造コストを低減し、一方で画像品位(視野角の依存性、コントラスト、応答時間)の最適化を助ける技術の簡略化が望まれるであろう。
国際特許出願公開第2012/038026号公報(特許文献12)には、2個以上の環を含むメソゲン基礎構造上に位置するヒドロキシル基を含有する自己配向メソゲン(非重合性の従来の自己配向添加剤)が記載されている。そこで開示される構造は、本発明により構成される重合性基を含まない。
ドイツ国特許第40 00 451号明細書 ドイツ国特許第0 588 568号明細書 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 国際特許出願公開第2010/089092号公報 国際特許出願公開第2012/038026号公報
M.F.SchieckelおよびK.Fahrenschon、「Deformation of nematic liquid crystals with vertical orientation in electrical fields」、Appl.Phys.Lett.19巻(1971年)、3912頁 J.F.Kahn、Appl.Phys.Lett.20巻(1972年)、1193頁 G.LabrunieおよびJ.Robert、J.Appl.Phys.44巻(1973年)、4869頁 J.RobertおよびF.Clerc、SID 80 Digest Techn.Papers(1980年)、30頁 J.Duchene、Displays 7巻(1986年)、3頁 H.Schad、SID 82 Digest Techn.Papers(1982年)、244頁 Yoshide、H.ら、論文3.1:「MVA LCD for Notebook or Mobile PCs(以下省略)」SID 2004 International Symposium、Digest of Technical Papers、XXXV、Book I、第6〜9頁 Liu、C.T.ら、論文15.1:「A 46−inch TFT−LCD HDTV Technology(以下省略)」、SID 2004 International Symposium、Digest of Technical Papers、XXXV、Book II、第750〜753頁 Kim、Sang Soo、論文15.4:「Super PVA Sets New State−of−the−Art for LCD−TV」、SID 2004 International Symposium、Digest of Technical Papers、XXXV、Book II、第760〜763頁 Shigeta、MitzuhiroおよびFukuoka、Hirofumi、論文15.2:「Development of High Quality LCDTV」、SID 2004 International Symposium、Digest of Technical Papers、XXXV、Book II、第754〜757頁 Yeo、S.D.、論文15.3:「An LC Display for the TV Application」、SID 2004 International Symposium、Digest of Technical Papers、XXXV、Book II、第758および759頁 セミナーM−6:「Recent Advances in LCD Technology」、セミナー講義ノート、M−6/1〜M−6/26 Miller、Ian、SIDセミナー 2004、セミナーM−7:「LCD−Television」、セミナー講義ノート、M−7/1〜M−7/32 Kim、Hyeon Kyeongら、論文9.1:「A57−in.Wide UXGA TFT−LCD for HDTV Application」、SID 2004 International Symposium、Digest of Technical Papers、XXXV、Book I、第106〜109頁 S.H.Leeら、Appl.Phys.Lett.(1997年)、71巻、2851〜2853頁 K.S.Hunら、J.Appl.Phys.(2008年)、104巻、084515頁(DSIPS:「double−side in−plane switching」for improvements of driver voltage and transmission) M.JiaoらApp.Phys.Lett(2008年)、92巻、111101頁(DFFS:「dual fringe field switching」for improved response times) Y.T.Kimら、Jap.J.App.Phys.(2009年)、48巻、110205(VAS:「viewing angle switchable」LCD) T.−J−Chenら、Jpn.J.Appl.Phys.(2006年)、45巻、2702〜2704頁 S.H.Kim、L.−C−Chien、Jpn.J.Appl.Phys.(2004年)、43巻、7643〜7647頁 Appl.Phys.Lett.(1999年)、75巻(21号)、3264頁 Optics Express(2004年)、12巻(7号)、1221頁
しかしながら、ポリイミド層のないVAディスプレイ用途を得るための既存の取組は、まだ完全に満足できるものではない。
本発明は、低分子量の非重合性液晶成分と、式Iの1種類以上の化合物を含む重合性または重合された成分とを含むLC媒体であって、
重合された成分は、重合性成分を重合して得ることができる媒体に関する。
Figure 0006896614
式中、
、A、A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を表し、また該基は縮合環を含有してもよく、また該基は基Lで一置換または多置換されていてもよく、
Lは、それぞれの場合で互いに独立に、H、F、Cl、Br、I、−CN、−NO、−NCO、−NCS、−OCN、−SCN、−C(=O)N(R、−C(=O)R、置換されていてもよいシリル、3〜20個のC原子を有し置換されていてもよいアリールもしくはシクロアルキル、または1〜25個のC原子を有する直鎖状もしくは分岐状のアルキル、アルコキシ、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニルオキシもしくはアルコキシカルボニルオキシを表し、ただし加えて、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く、
Pは、重合性基を表し、
Spは、スペーサー基(スペーサーとも呼ぶ。)または単結合を表し、
は、それぞれの場合で互いに独立に、−O−、−S−、−CO−、−CO−O−、−OCO−、−O−CO−O−、−OCH−、−CHO−、−SCH−、−CHS−、−CFO−、−OCF−、−CFS−、−SCF−、−(CHn1−、−CFCH−、−CHCF−、−(CFn1−、−CH=CH−、−CF=CF−、−C≡C−、−CH=CH−COO−、−OCO−CH=CH−、−(CR00n1−を表し、
は、それぞれの場合で互いに独立に、単結合、−O−、−S−、−CO−、−CO−O−、−OCO−、−O−CO−O−、−OCH−、−CHO−、−SCH−、−CHS−、−CFO−、−OCF−、−CFS−、−SCF−、−(CHn1−、−CFCH−、−CHCF−、−(CFn1−、−CH=CH−、−CF=CF−、−C≡C−、−CH=CH−COO−、−OCO−CH=CH−、−(CR00n1−を表し、
n1は、1、2、3または4を表し、
nは、0または1を表し、
mは、0、1、2、3、4、5または6、好ましくは、0、1、2または3を表し、
kは、0または1を表し、
は、それぞれの場合で互いに独立に、1〜12個のC原子を有するアルキルを表し、
00は、それぞれの場合で互いに独立に、Hまたは1〜12個のC原子を有するアルキルを表し、
は、下式のアンカー基を表し、
Figure 0006896614
pは、1または2を表し、
qは、2または3を表し、
Bは、置換もしくは無置換の環系または縮合環系、特にはベンゼン、ピリジン、シクロヘキサン、ジオキサン、テトラヒドロフランまたはテロラヒドロピランから選択される、好ましくは5員または6員環系を表し、
Yは、互いに独立に、−O−、−S−、−C(O)−、−C(O)O−、−OC(O)−、−NR11−または単結合を表し、
oは、0または1を表し、
は、互いに独立に、H、アルキル、フルオロアルキル、OH、NH、NHR11、NR11 、OR11、C(O)OH、−CHOを表し、ただし少なくとも1個の基Xは、−OH、−NH、NHR11、C(O)OHおよび−CHOから選択される基を表し、
11は、1〜12個のC原子を有するアルキルを表し、
Sp、Sp、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、3価または4価の基、好ましくは、CH、NまたはCを表す。
LC媒体の重合性または重合された成分は、更なる重合性化合物を含んでよい。好ましくは、PSAの原理に適するものを使用する。
本発明は更に、2枚の基板および2個の電極(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個または2個の電極を有する。)と、本発明によるLC媒体の基板間に配置される層とを有するLCセルを含むLCディスプレイに関する。LCディスプレイは、好ましくはPSAタイプの1つである。
本発明は更に、2個以上の環を有することを特徴とする上および下に開示される式Iの新規な化合物、即ちk=1である式Iの化合物に関する。
本発明は更に、LC媒体を区切る表面に対してホメオトロピック配向に効果を及ぼすLC媒体用の添加剤としての式Iの化合物の使用に関する。
本発明の更なる態様は本発明によるLC媒体を調製する方法であって、
1種類以上の重合性自己配向添加剤(式Iの化合物)を低分子量の液晶成分と、任意成分として1種類以上の重合性化合物と、任意成分として更なる非重合性自己配向添加剤(例えば、式I’)と混合し、および/または任意所望の添加剤を加えることを特徴とする方法に関する。
本発明は更に、
2枚の基板および少なくとも2個の電極(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個または2個の電極を有する。)を有するLCセルを含むLCディスプレイを製造する方法であって、
・本発明によるLC媒体をセルに充填する工程(ただし、基板表面に対するLC媒体のホメオトロピック(垂直)配向が確立されている。)と、
・任意にセルに電圧を印加するまたは電界の作用下において、一段または多段のプロセスで重合性成分(1種類または多種類)を重合する工程と
を含む方法に関する。
LC媒体の添加剤としての自己配向添加剤の本発明による使用は、特定のLC媒体に限定されない。LC媒体またはその中に存在する非重合性成分は、正または負のいずれの誘電率異方性も有することができる。VAの原理に基づく大部分のディスプレイはネマチックLC媒体を含むので、LC媒体は好ましくはネマチックである。
重合性自己配向添加剤は、添加剤としてLC媒体に導入される。これは、基板表面(例えば、ガラス製またはITOもしくはポリイミドでコートされている表面など)に対する液晶のホメオトロピック配向に効果を及ぼす。本発明に関する検討を考慮すると、極性のアンカー基が基板表面と相互作用していると考えられる。この結果として基板表面上の自己配向添加剤が配向し、液晶のホメオトロピック配向が誘発される。この考え方によればアンカー基は立体的に接触可能でなければならず、即ち、オルト位のtert−ブチル基で囲まれたフェノール(フェニル置換)のOH基の場合ではなく、例えば2,6−ジ−tert−ブチルフェノールの場合で、即ち、下式の頭部基(Rまたは−A−Rに対応する。)を含む化合物は式Iおよびサブ式には好ましくは包含されない。
Figure 0006896614
より一般的には、フェノール頭部基−Ph−OH(式中、Phは1〜4個の基Lで置換されているフェニレンを表す。)は好ましくは包含されない。
本発明によるLCディスプレイのLCセルは、好ましくは、LC媒体のホメオトロピック配向のための配向層、特にポリイミド層を有さない。ここで、配向層は、セルが充填される前に既に存在する層を意味する。これに関連して、LC媒体の重合された成分は配向層とは見なされない。それにも関わらず、LCセルが配向層または同等の層を有する場合、この層は、本発明によれば、ホメオトロピック配向の原因ではない。本発明によれば、例えばポリイミド層のラビングは、基板表面に対するLC媒体のホメオトロピック配向を達成するために必要ではない。本発明によるLCディスプレイは、好ましくは、負の誘電異方性を有するLC媒体と、対向する基板上に配置された電極とを含むVAディスプレイである。あるいは、それは、正の誘電異方性を有するLC媒体と、少なくとも一方の基板上に配置されたインターデジタル電極とを含むVA−IPSディスプレイである。
式Iの重合性自己配向添加剤は、好ましくは10重量%未満、特に好ましくは5重量%以下、非常に特に3重量%以下の濃度で用いられる。それは好ましくは少なくとも0.05重量%、好ましくは少なくとも0.2重量%の濃度で用いられる。0.1〜2.5重量%の自己配向添加剤を使用すれば結果として、従来の基板材料で通常のセル厚(3〜4μm)の場合でLCディスプレイの従来の製造プロセスの条件下において既に一般的に、LC層の完全なホメオトロピック配向がもたらされる。重合可能な性質のために重合性物質が再び重合によって結合されるので、長期間に亘ってLC媒体に影響を及ぼすことなく高濃度の自己配向添加剤も可能である。
式Iの重合性自己配向添加剤に加えて、本発明によるLC媒体は、重合性でないかまたは異なる構造を有する更なる自己配向添加剤も含んでもよい。従って好ましい実施形態において、LC媒体は、重合性基を有さない1種以上の自己配向添加剤(従来の自己配向添加剤)を含む。重合性自己配向添加剤および従来の自己配向添加剤の濃度は、好ましくは上で示した値、即ち、例えば0.1〜2.5重量%である。重合性基を有する自己配向添加剤と有さないものとを組み合わせることで、LC媒体の自己配向がストレスの影響に対してより安定になる(加工性が向上する)との追加の利点が達成される。
更なる非重合性自己配向添加剤は、式I’の構造を有してよい。
Figure 0006896614
式中、m、k、nおよび基Rは、上の式Iで定義される通りであり、
、A、A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を表し、また該基は縮合環を含有してもよく、また該基は基Lで一置換または多置換されていてもよく、
は、それぞれの場合で互いに独立に、−O−、−S−、−CO−、−CO−O−、−OCO−、−O−CO−O−、−OCH−、−CHO−、−SCH−、−CHS−、−CFO−、−OCF−、−CFS−、−SCF−、−(CHn1−、−CFCH−、−CHCF−、−(CFn1−、−CH=CH−、−CF=CF−、−C≡C−、−CH=CH−COO−、−OCO−CH=CH−、−(CR00n1−を表し、
は、それぞれの場合で互いに独立に、単結合、−O−、−S−、−CO−、−CO−O−、−OCO−、−O−CO−O−、−OCH−、−CHO−、−SCH−、−CHS−、−CFO−、−OCF−、−CFS−、−SCF−、−(CHn1−、−CFCH−、−CHCF−、−(CFn1−、−CH=CH−、−CF=CF−、−C≡C−、−CH=CH−COO−、−OCO−CH=CH−、−(CR00n1−を表し、
n1は、1、2、3または4を表し、
Lは、それぞれの場合で互いに独立に、H、F、Cl、Br、I、−CN、−NO、−NCO、−NCS、−OCN、−SCN、−C(=O)N(R、−C(=O)R、置換されていてもよいシリル、3〜20個のC原子を有し置換されていてもよいアリールもしくはシクロアルキル、または1〜25個のC原子を有する直鎖状もしくは分岐状のアルキル、アルコキシ、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニルオキシもしくはアルコキシカルボニルオキシを表し、ただし加えて、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く、
は、それぞれの場合で互いに独立に、1〜12個のC原子を有するアルキルを表し、
00は、それぞれの場合で互いに独立に、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
は、互いに独立に、H、ハロゲン、1〜25個のC原子を有し直鎖状、分岐状または環状のアルキルを表し、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、−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またはClで置き換えられていてもよい。
式Iとは対照的に、式I’は重合可能な基−SpPまたはPを含有しない。
自己配向添加剤、特に重合性自己配向添加剤の好ましい例示的な構造を下に開示する。
定義によればアンカー基Rは1個、2個または3個の基Xを含有し、基Xは表面への結合要素として働くことを意図する。スペーサー基は、環を有するメソゲン基と基(1個または複数個)Xとの間に柔軟な結合を形成することを意図する。従って、スペーサー基の構造は非常に可変的であり、式Iの最も一般的な場合においては断定的には定義されていない。当業者であれば、鎖の多様な可能性のあるバリエーションがここで問題になることを認識するであろう。
上および下で定義される通りの下式のアンカー基は、
Figure 0006896614
好ましくは、以下の式(式中、それぞれの場合で独立に、基は上および下で定義される通りである。)から選択されるアンカー基
Figure 0006896614
特に好ましくは下式(式中、それぞれの場合で独立に、基は上および下で定義される通りである。)の基
Figure 0006896614
を表す。
式Rの特に好ましいアンカー基は以下の部分式から選択され、ただし、基Rは式IまたはI’の基Aに破線の結合を介して結合している。
Figure 0006896614
上式IおよびI’ならびにそれらのサブ式中のアンカー基Rは、特に好ましくは1個、2個または3個のOH基を含有する。
本明細書において用語「スペーサー基」または「スペーサー」は一般に「Sp」(またはSpa/c/d/1/2/3)と表され、当業者に既知であり、文献、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頁に記載されている。本開示において、用語「スペーサー基」または「スペーサー」は連結基、例えばアルキレン基を表し、該基はメソゲン基を重合性基に連結する。一般にメソゲン基は環を含有する一方で、一般にスペーサー基は環系を有さず、即ち鎖状で、ただし鎖は分岐していてもよい。鎖との用語は、例えばアルキレン基に適用する。例えば−O−または−COO−による鎖上および鎖中の置換が、一般に含まれる。機能的用語ではスペーサー(スペーサー基)は連結された機能構造部分間の架橋で、互いに一定で特定の柔軟性を可能とする。
式Iの指数kは好ましくは1を表し、mは好ましくは1または2、特に好ましくは1を表し、nは好ましくは0を表す。
基Lは、好ましくは、H、F、Cl、CH、エチル、プロピル、シクロプロピルまたはイソプロピルを表す。
基Spは、好ましくは、CH、C(Me)、C(CHCH)もしくはNから選択される式の3価基、または4価基C(4価の炭素原子)を示す。
基Spは、好ましくは単結合を表さず、特に好ましくは式−CH−、−CHCH−、−OCHCH−、−CHCHCH−、−OCHCHCH−、−CHCHCHCH−、−OCHCHCHCH−、−CHCHOCHCH−、−OCHCHOCHCH−から選択される基を表す。
基SpまたはSpは、好ましくは、式−CH−、−CHCH−、−CHCHCH−、−CHCHCHCH−、−CHCHOCHCH−から選択される基を表す。
下式の上で定義されるアンカー基は
Figure 0006896614
は、好ましくは、
Figure 0006896614
を表し、式中、Y、SpおよびXは式Iで定義される通りである。
上式IおよびI’ならびにそれらのサブ式中の環基A、A、Aは、好ましくはそれぞれ独立に、1,4−または1,3−フェニレン、ナフタレン−1,4−ジイルまたはナフタレン−2,6−ジイル(ただし加えて、これらの基において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で置き換えられていてもよい。)、3,3’−ビシクロブチリデン、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、パーヒドロシクロペンタ[a]フェナントレン−3,17−ジイル(特に、ゴナン−3,17−ジイル)表し、
ただし、これらの全ての基は無置換であっても、基Lで一置換または多置換されていてもよい。
存在するのであれば好ましくは、基A、AおよびAの少なくとも1個は少なくとも1個の基Lで置換されており、この場合LはHを表さない。
特に好ましくは、基A、AおよびAは、互いに独立に、
a)1,4−フェニレンおよび1,3−フェニレンから成る群であって、ただし加えて1個以上のH原子はLで置き換えられていてもよく、
b)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成る群であって、ただし加えて1個以上の隣接していないCHは−O−および/または−S−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またはLで置き換えられていてもよい
から選択される基を表す。基AおよびAは、特に好ましくは上サブ群a)からの基を示す。AおよびAは独立して非常に特に好ましくは1,4−フェニレンまたはシクロヘキサン−1,4−ジイルを表し、それぞれ該基は基Lで一置換または他置換されていてもよい。
式Iの化合物は、好ましくは式I1の、
Figure 0006896614
より好ましくは式IA、IB、IC、ID、IEまたはIFの
Figure 0006896614
1種類以上の化合物を包含し、式中それぞれの場合で独立に、R、A、A、A、Z、Z、L、Sp、P、m、kおよびnは式Iで定義される通りであり、
r1、r2、r3は、独立に0、1、2または3を表す。
更に本発明の特定の実施形態では、式I1およびIA、IBおよびICにおいてr1+r2+r3>0であり、対応して式ID、IEおよびIFに関してr1+r2>0であり、LはHを示さない、即ち、基A、A、AまたはA、A内に少なくとも1個の側方の置換基Lが存在することが好ましい。そのような基Lを含有する本発明による化合物は、とりわけ改善された溶解性を有する。
上および下の式IおよびI’ならびに好ましいサブ式において、指数nは好ましくは、それぞれの場合で独立に0を表す。
特に好ましい式Iの化合物は、以下の式で例示される。
Figure 0006896614
Figure 0006896614
式中、R、Sp、P、LおよびRは独立に式Iで定義される通りである。
式I’の化合物(従来の自己配向添加剤)は、好ましくはIA’、IB‘、IC’、ID’またはIE’の化合物を包含する。
Figure 0006896614
式中、R、R、Z、Z、Lおよびnは独立に上式I’で定義される通りであり、
r1、r2、r3は、独立に0、1、2、3または4、好ましくは0、1または2を表す。
従来の自己配向添加剤の調製は、例えば国際特許出願公開第2012/038026号公報の明細書に開示されている。
用語「アリール」は、芳香族炭素基またはそれ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する上で定義される通りの「アリール」を表す。
アリールおよびヘテロアリール基は単環または多環のいずれでもよく、即ち、それらは、1個の環(例えば、フェニルなど)または2個以上の縮合環を含有することができる。ここで少なくとも1個の環は、芳香族性のコンフィギュレーションを有する。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、二環または三環アリール基および2〜25個のC原子を有する単環、二環または三環ヘテロアリール基が特に好ましく、該基は縮合された環を含有してよい。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、ナフチル、アントラセン、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、フェナントライミダゾール、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、クマリンなどの縮合基;またはこれらの基の組み合わせである。
(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個のみの環を含有する(例えば、シクロヘキサンなど)か、または、多環式、即ち、複数の環を含有する(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)かのいずれでもよい。飽和基が、特に好ましい。更に、3〜25個のC原子を有する単環式、二環式または三環式基が好ましい。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、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。
本発明において、用語「アルキル」は、1〜15個(即ち、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14または15個)の炭素原子を有し、直鎖状または分岐状で、飽和または不飽和、好ましくは飽和の炭化水素基を表す。
用語「環式アルキル」は、少なくとも1個の炭素環式部分を有するアルキル基、即ち、例えば、また、シクロアルキルアルキル、アルキルシクロアルキルおよびアルキルシクロアルキルアルキルも包含する。炭素環式基は、例えば、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチルなどを包含する。
本発明において、「ハロゲン」は、フッ素、塩素、臭素またはヨウ素、好ましくは、フッ素または塩素を表す。
式Iの上の好ましい化合物は原理的に、以下の例示的な合成経路(スキーム1a〜3b)で調製できる。
Figure 0006896614
Figure 0006896614
Figure 0006896614
Figure 0006896614
Figure 0006896614
Figure 0006896614
式Iの化合物に加え、本発明によるLC媒体の重合性成分は、好ましくは、更なる重合性または(部分的に)重合された化合物を含む。これらは、好ましくはアンカー基を含まない従来の重合性化合物、好ましくはメソゲン化合物、特にはPSA技術に適するものである。この目的に好ましい重合性化合物は、式Mおよびそのサブ式で以下に示す構造である。それから形成されるポリマーはLC媒体の配向を安定化させることができ、パッシベーション層を形成してもよく、プレチルトを生成してもよい。
従って本発明によるLC媒体は、好ましくは0より多く〜5重量%未満、特に好ましくは0.05〜1重量%、非常に特に好ましくは0.2〜1重量%のアンカー基Rを含まない重合性化合物、特に下に定義される式Mおよびそれに該当する好ましい式の化合物を含む。
重合性成分(1種類または多種類)の重合は、異なる重合条件下で一緒にまたは部分的に段階を追って実施される。重合は、好ましくはUV光の作用下で行われる。一般に重合は、重合開始剤およびUV光を用いて開始される。好ましいアクリレートの場合、このやり方で実質的に完全な重合が達成される。LC媒体の配向に加えて影響を与えさせるために重合の際に電圧をセルの電極に印加でき、他の電界を印加することができる。
式Iの化合物に加え、(アンカー基を有さない)更なる重合性または(部分的に)重合された化合物および重合性ではない更なる自己配向添加剤を含む本発明のLC媒体が特に好ましい。これらの更なる非重合性自己配向添加剤は好ましくは上記のもので、式I’、IA’、IB’、IC’、ID’、IE’を参照。
LC媒体の重合性成分の存在してもよい更なるモノマーは、好ましくは以下の式Mによって記載される。
Figure 0006896614
式中、個々の基は以下の意味を有する:
、Pは、それぞれ互いに独立に、重合性基を表し、
Sp、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、
、Aは、それぞれ互いに独立に、以下の群より選択される基を表し:
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成る群(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−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原子は基Lで置き換えられていてもよい。)または下式の基、
Figure 0006896614
b)1,4−フェニレンおよび1,3−フェニレンから成る群(ただし加えて、1個または2個のCH基はN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原子は基Lまたは−Sp−Pで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、シクロブタン−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−ジイルから成る群(また、それぞれの基は、Lで一置換または多置換されていてもよい。)、
d)飽和、部分的に不飽和または完全に不飽和で、置換されていてもよく、5〜20個の環C原子を有する多環式基(加えて、1個以上の該基は、ヘテロ原子で置き換えられていてもよい。)から成る群であって、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、
Figure 0006896614
からなる群(ただし加えて、これらの基における1個以上のH原子は基Lもしくは−Sp−Pで置き換えられていてもよく、および/または、1個以上の二重結合は単結合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い。)より選択され、
は、重合性基を表し、
Spは、スペーサー基を表し、
nは、0、1、2または3、好ましくは1または2を表し、
は、それぞれの場合で互いに独立に、−CO−O−、−O−CO−、−CHO−、−OCH−、−CFO−、−OCF−または−(CH−(式中、nは、2、3または4である。)、−O−、−CO−、−C(R)−、−CHCF−、−CFCF−または単結合を表し、
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、SF、または、直鎖状または分岐状で、それぞれの場合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を表し、
、R00は、それぞれ互いに独立に、H、F、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ルを表し、ただし加えて、1個以上のH原子はFで置き換えられていても良く、
Mは、−O−、−S−、−CH−、−CHY−または−CY−を表し、および
およびYは、それぞれ互いに独立に、Rに対して上で示される意味の1つを有するか、または、ClまたはCN、および好ましくは、H、F、Cl、CN、OCFまたはCFを表し、
、Wは、それぞれ互いに独立に、−CHCH−、−CH=CH−、−CH−O−、−O−CH−、−C(R)−または−O−を表し、
およびRは、それぞれ互いに独立に、Hまたは1〜6個のC原子を有するアルキル、好ましくは、H、メチルまたはエチルを表し、
ただし存在する少なくとも1個の基P−Sp−、−Sp−Pおよび−Sp−Pが基Raaを表さないことを条件として、1個以上の基P−Sp−、−Sp−Pおよび−Sp−Pは基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もしくは分岐状のアルキル(ただし加えて、1個以上の隣接していない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、C(R)=C(R00)−、−C≡C−、−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もしくは分岐状で一フッ素化もしくは多フッ素化されていてもよい1〜12個のC原子を有するアルキル、アルコキシ、アルケニル、アルキニル、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル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原子を含有し、分岐状の基は少なくとも3個のC原子を含有する。)を表し、ただし、基−OH、−NH、−SH、−NHR、−C(O)OHおよび−CHOはRaa内に存在しない。
上および下の式において重合性基P、P、PまたはPは、例えば、フリーラジカルまたはイオン連鎖重合、重付加または重縮合などの重合反応、または、高分子類似反応、例えば、主鎖上への付加または縮合に適切な基である。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切な基が特に好ましい。
好ましい基P/P/P/Pは、CH=CW−CO−O−、CH=CW−CO−、
Figure 0006896614
CH=CW−(O)k3−、CW=CH−CO−(O)k3−、CH−CH=CH−O−、(CH=CH)CH−OCO−、(CH=CH−CHCH−OCO−、(CH=CH)CH−O−、(CH=CH−CHN−、(CH=CH−CHN−CO−、CH=CH−(COO)k1−Phe−(O)k2−、CH=CH−(CO)k1−Phe−(O)k2−、Phe−CH=CH−、HOOC−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、1〜5個のC原子を有するアルキルを表し、Pheは、上に定義される通りでP−Sp−以外の1個以上の基Lで置換されていてもよい1,4−フェニレンを表し、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/P/P/Pは、CH=CW−CO−O−、CH=CW−CO−、
Figure 0006896614
CH=CW−O−、CW=CH−CO−(O)k3−、(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、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/P/P/Pは、CH=CW−CO−O−、特には、CH=CH−CO−O−、CH=C(CH)−CO−O−およびCH=CF−CO−O−、更には、CH=CH−O−、(CH=CH)CH−O−CO−、(CH=CH)CH−O−、
Figure 0006896614
から成る群より選択される。
従って、非常に特に好ましい基P/P/P/Pは、アクリレート、メタクリレート、フルオロアクリレート、更に、ビニルオキシ、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、これらの中でも順番に好ましくは、アクリレートまたはメタクリレート基より選択される。
好ましいスペーサー基Sp、SpまたはSpは単結合であるか、基P1/2−Sp1/2−が式P1/2−Sp”−X”−と一致するように式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、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、−O−、−S−、−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、
000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−または単結合である。
典型的なスペーサー基Sp”は、例えば、単結合、−(CHp1−、−(CHCHO)q1−CHCH−、−CHCH−S−CHCH−または−(SiR00000−O)p1−であり、式中、p1は1〜12の整数、q1は1〜3の整数、および、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。
式Mの物質はアンカー基を含有しない、即ち、基−OH、−NH、−SH、−NHR11、−C(O)OHまたはCHOを含有しない。
本発明によるディスプレイにおける使用に適切で好ましい(コ)モノマーは、例えば以下の式から選択される。
Figure 0006896614
Figure 0006896614
Figure 0006896614
Figure 0006896614
Figure 0006896614
Figure 0006896614
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、好ましくはPに上および下で示される意味の1つを有する重合性基、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、好ましくは、上および下でMに示される意味の1つを有するスペーサー基を表し、特に好ましくは、−(CHp1−、−(CHp1−O−、−(CHp1−CO−O−または−(CHp1−O−CO−O−(式中、p1は、1〜12の整数である。)を表し、ただし、最後に述べた基において隣接する環への結合はO原子を介しており、
ただし加えて、存在する基P−Sp−、P−Sp−およびP−Sp−の少なくとも一方がRaaを表さないことを条件として、1つ以上の基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、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(R)=C(R00)−、−C≡C−、−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。)、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、
ただし、−OH、−NH、−SH、−NHR、−C(O)OHおよび−CHOは基Raaには存在せず、
、R00は、それぞれ互いに独立に、それぞれの出現で同一または異なって、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、SCN、SF、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〜M42の化合物において、
Figure 0006896614
式中、Lは、それぞれの出現において同一または異なって、上の意味の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−、特に好ましくは、F、Cl、CN、CH、C、OCH、COCH、OCFまたはP−Sp−、特に非常に好ましくは、F、Cl、CH、OCH、COCHまたはOCF、特には、FまたはCHを表す。
LC媒体または重合性成分は、好ましくは、式M1〜M28の群より、特に好ましくは、式M2〜M15の群より、非常に特に好ましくは、M2、M3、M9、M14およびM15の群より選択される1種類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、ZおよびZが−(CO)O−または−O(CO)−を表す式M10の化合物を含まない。
PSAディスプレイを製造するために、任意に電圧を印加して、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(重合性化合物が2個以上の重合性基を含有しているのであれば)架橋する。重合は一段階で行える。また、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最初に重合を行い、引き続いて、第1工程において完全には反応しなかった化合物を重合または架橋するために、第2の重合工程において電圧を印加せずに重合(最終硬化)を行うことも可能である。
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、本明細書においては、1種類以上の開始剤を加えることもできる。重合のため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、例えば、保存または輸送中におけるRMの望ましくない自発的な重合を防止するために、重合性成分またはLC媒体は1種類以上の安定剤も含んでよい。安定剤の適切なタイプおよび量は当業者に既知であり、文献に記載されている。例えば、Irganox(登録商標)1076などのIrganox(登録商標)シリーズ(Ciba社)から商業的に入手可能な安定剤が、例えば、特に適切である。安定剤を用いる場合、RMまたは重合性成分の総量に基づく安定剤の割合は、好ましくは10〜10,000ppm、特に好ましくは50〜500ppmである。
上記の自己配向添加剤および任意成分である上記の重合性化合物(M)に加え、本発明によるLCディスプレイにおける使用のための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、モノマー性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。重合していない化合物は、重合性化合物の重合のために使用される条件下における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VA−IPSディスプレイにおける使用に適する任意の誘電的に負または正なLC混合物がホスト混合物として適切である。液晶ディスプレイ用のホスト混合物の割合は、一般に95重量%以上、好ましくは97重量%以上である。
適切なLC混合物は、当業者に既知であるか文献に記載されている。負の誘電異方性を有するVAディスプレイ用のLC媒体は、例えば欧州特許出願公開第1 378 557号公報または国際特許出願公開第2013/004372号公報に記載されている。
LCD、特に、IPSディスプレイに適切で、正の誘電異方性を有する適切なLC混合物は、例えば、特開平07−181439号公報、欧州特許第0 667 555号明細書、欧州特許第0 673 986号明細書、ドイツ国特許第195 09 410号明細書、ドイツ国特許第195 28 106号明細書、ドイツ国特許第195 28 107号明細書、国際特許出願公開第96/23 851号公報および国際特許出願公開第96/28 521号公報より既知である。
本発明による負の誘電異方性を有する液晶媒体の好ましい実施形態を下に示す。
式A、BおよびCの化合物群より選択される1種類以上の化合物を追加的に含むLC媒体:
Figure 0006896614
式中、
2A、R2BおよびR2Cは、それぞれ互いに独立に、Hまたは15個までのC原子を有するアルキル基を表し、該基は無置換であるか、CNまたはCFで一置換されているか、ハロゲンで少なくとも一置換されており、ただし加えて、これらの基における1個以上のCH基は、O原子が互いに直接連結しないようにして、−O−、−S−、
Figure 0006896614
−C≡C−、−CFO−、−OCF−、−OC−O−または−O−CO−で置き換えられていてもよく、
1〜4は、それぞれ互いに独立に、F、Cl、CFまたはCHFを表し、
およびZ2’は、それぞれ互いに独立に、単結合、−CHCH−、−CH=CH−、−CFO−、−OCF−、−CHO−、−OCH−、−COO−、−OCO−、−C−、−CF=CF−、−CH=CHCHO−を表し、
pは、1または2、好ましくは1を表し、
qは、0または1を表し、および
vは、1〜6を表す。
式AおよびBの化合物において、Zは、同一または異なる意味を有してよい。式Bの化合物において、ZおよびZ2’は、同一または異なる意味を有してよい。式A、BおよびCの化合物において、R2A、R2BおよびR2Cは、それぞれ好ましくは、1〜6個のC原子を有するアルキル、特には、CH、C、n−C、n−C、n−C11を表す。
式AおよびBの化合物において、L、L、LおよびLは、好ましくは、L=L=FおよびL=L=F、更には、L=FおよびL=Cl、L=ClおよびL=F、L=FおよびL=Cl、L=ClおよびL=Fを表す。式AおよびBにおけるZおよびZ2’は、好ましくは、それぞれ互いに独立に、単結合、更には、−C−架橋を表す。
式BにおいてZ=−C−の場合、Z2’は、好ましくは、単結合であり、または、Z2’=−C−の場合、Zは、好ましくは、単結合である。式AおよびBの化合物において、(O)C2v+1は、好ましくは、OC2v+1、更には、C2v+1を表す。式Cの化合物において、(O)C2v+1は、好ましくは、C2v+1を表す。式Cの化合物において、LおよびLは、好ましくは、それぞれ、Fを表す。
式A、BおよびCの好ましい化合物は、例えば以下である。
Figure 0006896614
式中、alkylおよびalkylは、それぞれ互いに独立に、1〜6個のC原子を有する直鎖状のアルキル基を表す。
LC媒体は、好ましくは−1.5〜−8.0、特には−2.5〜−6.0のΔεを有する。
液晶混合物中における複屈折率Δnの値は、一般的には0.07および0.16の間、好ましくは0.08および0.12の間である。重合前の20℃における回転粘度γは、好ましくは165mPa・s以下、特には140mPa・s以下である。
負または正の誘電異方性を有する本発明による液晶媒体の好ましい実施形態を下に示す。
式IIおよび/またはIIIの1種類以上の化合物を追加的に含むLC媒体。
Figure 0006896614
式中、
環Aは、1,4−フェニレンまたはトランス−1,4−シクロヘキシレンを表し、
aは、0または1であり、
は、それぞれの場合で互いに独立に、1〜9個のC原子を有するアルキル、2〜9個のC原子を有するアルケニル、好ましくは、2〜9個のC原子を有するアルケニルを表し、および
は、それぞれの場合で互いに独立に、1〜12個のC原子を有する無置換またはハロゲン化されたアルキル基(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−、−CH=CF−、−(CO)−、−O(CO)−または−(CO)O−で置き換えられていてもよい。)を表し、好ましくは、1〜12個のC原子を有するアルキルまたは2〜9個のC原子を有するアルケニルを表す。
式II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 0006896614
式中、R3aおよびR4aは、それぞれ互いに独立に、H、CH、CまたはCを表し、および「alkyl」は、1〜8個、好ましくは、1個、2個、3個、4個または5個のC原子を有する直鎖状のアルキル基を表す。式IIaおよびIIf(特に式中、R3aは、HまたはCH、好ましくは、Hを表す。)の化合物、および、式IIc(特に式中、R3aおよびR4aは、H、CHまたはCを表す。)の化合物が特に好ましい。
正の誘電異方性を有する本発明による液晶媒体の好ましい実施形態を下に与える。
LC媒体は好ましくは、式IVおよびVの1種類以上の化合物を含む。
Figure 0006896614
式中、
は、1〜15個のC原子を有するアルキルまたはアルコキシ基を表し、ただし加えて、これらの基における1個以上のCH基は互いに独立に、O原子が互いに直接連結しないようにして、−C≡C−、−CFO−、−CH=CH−、
Figure 0006896614
−O−、−(CO)O−または−O(CO)−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原子はハロゲンによって置き換えられていてもよく、
環Aは、
Figure 0006896614
を表し、
環Bは、互いに独立に、1個または2個のFまたはClで置換されていてもよい1,4−フェニレン、
Figure 0006896614
を表し、
は、F、Cl、CN、SF、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、
1〜4は、それぞれ互いに独立に、HまたはFを表し、
は、−CFO−、−(CO)O−または単結合を表し、および
cは、0、1または2、好ましくは1または2を表し、
Figure 0006896614
を表し、
は好ましくは、2〜7個のC原子を有する直鎖状のアルキルまたはアルケニルを表し、
は好ましくは、F、OCF、ClまたはCF、特にFを表す。
本発明による誘電的に負または正のLC媒体のネマチック相は、好ましくは、10℃以下〜60℃以上、特に好ましくは、0以下〜70℃以上の温度範囲においてネマチック相を有する。
本出願の目的のために、置換されたベンゼン環のための2つの式
Figure 0006896614
は同一であり、1,4−置換シクロヘキサンは、
Figure 0006896614
で表され、好ましくは1,4−トランス配置である。
基Lで置換されている式の
Figure 0006896614
のフェニレン環は、所望の一箇所のみで基Lによって置換されている。
本出願および下の例において、液晶化合物の構造は頭字語を用いて示されており、化学式への変換は下の表AおよびBに従って行われる。全ての基C2n+1およびC2m+1は、nおよびm個のC原子をそれぞれ有する直鎖状のアルキル基であり;n、m、zおよびkは整数であり、好ましくは、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11または12を表す。表Bにおけるコードは、それ自体で明らかである。表Aにおいては、親構造に関する頭字語のみが示されている。個々の場合において、親構造に関する頭字語の後に、ダッシュにより分離されて、置換基R1*、R2*、L1*およびL2*に関するコードが続く。
Figure 0006896614
好ましい混合物の構成成分は、表AおよびBにおいて見出される。
Figure 0006896614
Figure 0006896614
Figure 0006896614
Figure 0006896614
Figure 0006896614
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Figure 0006896614
Figure 0006896614
Figure 0006896614
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およびBからの化合物より成る群より選択される1種類以上の化合物を含む。
表Cは、本発明によるLC媒体に添加できる可能なキラルドーパントを示す。
Figure 0006896614
Figure 0006896614
LC媒体は、任意成分として、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(好ましくは、表Cからの化合物より成る群より選択される。)を含む。
表D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、ここでは、1〜12の整数、好ましくは、1、2、3、4、5、6、7または8を表し、末端のメチル基は示していない。)
Figure 0006896614
Figure 0006896614
Figure 0006896614
Figure 0006896614
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D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Eに、好ましくは、重合性化合物として、本発明によるLC媒体において使用できる例示化合物を示す。
Figure 0006896614
Figure 0006896614
Figure 0006896614
Figure 0006896614
Figure 0006896614
Figure 0006896614
Figure 0006896614
Figure 0006896614
Figure 0006896614
Figure 0006896614
本発明の好ましい実施形態において、メソゲン媒体は、表E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Fに、好ましくは非重合性の自己配向添加剤として本発明によるLC媒体で用いることができる例示化合物を示す。
Figure 0006896614
本出願において、他に明らかに示さない限り、用語「化合物(compounds)」(また、「化合物(1種類または多種類)(compound(s))」とも書く。)は、1種類および多種類の両方の化合物を表す。反対に、定義により、これが可能であり、他に示されていない場合、用語「化合物(compound)」は、一般に、多種類の化合物も包含する。LC媒体(LC media)およびLC媒体(LC medium)との用語も同様である。用語「成分」は、それぞれの場合において、1種類または多種類の物質、化合物および/または粒子を包含する。
加えて、以下の略称および記号を使用する:
は20℃および589nmにおける異常光屈折率であり、
は20℃および589nmにおける常光屈折率であり、
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)であり、
は20℃における容量閾値(フレデリックス閾値)(V)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ており、全ての固形分または液晶成分を含み、溶媒を含まない対応する混合物の全体に関する。
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らかに示さない限り、温度は20℃が適用され、Δnは589nmで決定され、Δεは1kHzで決定される。
所与の時間で所定の強度のUVA光(通常、365nm)を照射し、同時に電圧をディスプレイに印加(通常、10V〜30Vの交流、1kHz)して、ディスプレイまたは試験用セル中で、重合性化合物を重合する。例において他に示さない限り、100mW/cmの水銀蒸気ランプを使用し、320nm(340nmでもよい。)帯域通過フィルターが装着された標準的なUVメーター(Ushio UNIメーター)を使用して強度を測定する。
以下の例は、本発明を一切制限することを意図せず、本発明を説明する。しかしながら、物理的特性は、当業者に対して、どのような特性を達成でき、それらを、どの範囲まで改変できるかを明らかにする。よって、特に、好ましく達成できる種々の特性の組み合わせが、当業者に対して十分に規定される。
本発明の実施形態および可変部の更なる組み合わせは、記載に従って、特許請求の範囲からも分かる。
用いられる化合物は、商業的に入手できない場合、標準的な実験室的手法によって合成する。LC媒体は、ドイツ国メルク社より得る。
<A)合成例>
<例1>
2−メタクリル酸2’−フルオロ−4”−(3−ヒドロキシプロピル)−[1,1’;4’,1”]ターフェニル−4−イル
Figure 0006896614
2’−フルオロ−4”−(3−ヒドロキシプロピル)−[1,1’;4’,1”]ターフェニル−4−オール(CAS番号1299463−47−0)6.50g(20.1mmol)をジクロロメタン(DCM)100mlおよびTHF10ml中に懸濁し、メタクリル酸1.75ml(20.6mmol)およびDMAP245mg(2.0mmol)を加え、ジクロロメタン50ml中の1−(3−ジメチルアミノプロピル)−3−エチルカルボジイミド(EDC)3.44g(22.2ミリモル)の溶液を氷冷しながら滴下で加える。1時間後に冷却を除去し、バッチを室温(RT)で一晩撹拌する。溶媒を真空中で除去し、残渣をヘプタン/酢酸エチル(10%〜70%)でシリカゲルクロマトグラフィーに付し、得られる生成物(R=0.3、ヘプタン/酢酸エチル(1:1))をアセトニトリルから再結晶し、無色の結晶として2−メタクリル酸2’−フルオロ−4”−(3−ヒドロキシプロピル)−[1,1’;4’,1”]ターフェニル−4−イルを得る。
Figure 0006896614
<例2>
2−メタクリル酸4’−(4−ヒドロキシ−3−ヒドロキシメチルブチル)ビフェニル−4−イル
Figure 0006896614
1)5−[2−(4’−ベンジルオキシビフェニル−4−イル)エチル]−2,2−ジ−tert−ブチル−1,3,2−ジオキサシリナン
Figure 0006896614
THF60ml、4−ベンジルオキシベンゼンボロン酸5.00g(22mmol)、5−[2−(4−ブロモフェニル)エチル]−2,2−ジ−tert−ブチル−1,3,2−ジオキサシリナンおよび塩化ビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(II)0.28gおよび抱水ヒドラジン0.02mlを水12ml中のメタホウ酸ナトリウム四水和物4.14g(30mmol)に加え、バッチを還流下で一晩加熱する。メチルtert−ブチルエーテル(MTBエーテル)100mlおよび水100mlを引き続き加え、混合物を2M塩酸を使用して酸性にする。水相を分離し、MTBエーテルで3回抽出する。足し合わせた有機相を飽和塩化ナトリウム溶液で洗浄し、硫酸ナトリウム上で乾燥する。溶媒を真空中で除去し、残渣をヘプタン/酢酸エチル(7:3〜1:1)でシリカゲルに通して濾過し、粗生成物をアセトニトリルから再結晶し、5−[2−(4’−ベンジルオキシ−ビフェニル−4−イル)エチル]−2,2−ジ−tert−ブチル−1,3,2−ジオキサシリナンを無色の固体として得る。
2)4’−[2−(2,2−ジ−tert−ブチル−1,3,2−ジオキサシリナン−5−イル)エチル]ビフェニル−4−オール
Figure 0006896614
5−[2−(4’−ベンジルオキシビフェニル−4−イル)エチル]−2,2−ジ−tert−ブチル−1,3,2−ジオキサシリナンをTHF中パラジウム/活性炭触媒上で完全に水素化する。触媒を濾別し、濾液を蒸発させ、残渣をヘプタンから再結晶して、4’−[2−(2,2−ジ−tert−ブチル−1,3,2−ジオキサシリナン−5−イル)エチル]ビフェニル−4−オールを無色で小塊様の針状晶として得る。
Figure 0006896614
3)2−メタクリル酸4’−[2−(2,2−ジ−tert−ブチル−1,3,2−ジオキサシリナン−5−イル)エチル]ビフェニル−4−イル
Figure 0006896614
例1に類似して4’−[2−(2,2−ジ−tert−ブチル−1,3,2−ジオキサシリナン−5−イル)エチル]ビフェニル−4−オールをメタクリル酸と反応し、2−メタクリル酸4’−[2−(2,2−ジ−tert−ブチル−1,3,2−ジオキサシリナン−5−イル)エチル]ビフェニル−4−イルを無色の結晶として得る。
Figure 0006896614
4)2−メタクリル酸4’−(4−ヒドロキシ−3−ヒドロキシメチルブチル)ビフェニル−4−イル
Figure 0006896614
2−メタクリル酸4’−[2−(2,2−ジ−tert−ブチル−1,3,2−ジオキサシリナン−5−イル)エチル]ビフェニル−4−イル300mg(0.624mmol)をジクロロメタン10ml中に溶解し、トリエチルアミントリスフッ化水素酸塩1.2g(7.4mmol)を氷冷しながら添加する。冷却を取り除き、バッチを室温で一晩撹拌したまま放置する。続いて溶液をシリカゲル100gで濾過し、続いてジクロロメタン/メタノール(9:1)で溶出し、濾液を蒸発させる。残渣をヘプタンで砕き濾過して、2−メタクリル酸4’−(4−ヒドロキシ−3−ヒドロキシメチルブチル)ビフェニル−4−イルを無色固体として得る。
Figure 0006896614
<例3>
2−メタクリル酸4−{2−[2’−エチル−2−フルオロ−4’−(3−ヒドロキシプロピル)ビフェニル−4−イル]エチル}フェニルの合成
Figure 0006896614
1)Aの4’−ブロモ−2’−エチルビフェニル−4−オールの合成
Figure 0006896614
1−ベンジルオキシ−4−ブロモベンゼン100.0g(380mmol)およびエチニルトリメチルシラン55.99g(570mmol)をジイソプロピルアミン1.07lに溶解し、混合物をアルゴン気流を使用して60分間脱気する。次いで、酢酸パラジウム(II)2.56g(11.40mmol)、四フッ化ホウ酸トリ−tert−ブチルホスホニウム6.62g(22.8mmol)およびヨウ化銅(I)724mg(3.80mmol)を加え、混合物を60℃で18時間攪拌する。反応が完了した時点で、反応混合物を氷およびメチルtert−ブチルエーテル(MTBエーテル)の混合物に注意深く加え、pHを7〜8に調整する。有機相を分離し、水相をMTBエーテルで2回洗浄する。次いで、足し合わせた有機相を水で1回、飽和NaCl溶液で1回洗浄し、硫酸ナトリウム上で乾燥し、濾過し、真空中で蒸発させる。得られる粗生成物をヘプタンでシリカゲル3lに通して濾過し、88.8gの生成物を褐色のオイルとして得る。
Figure 0006896614
2)1−ベンジルオキシ−4−エチニルベンゼンBの合成
Figure 0006896614
KOH17.7g(317mmol)を、撹拌しながら窒素雰囲気下でメタノール577mlに注意深く溶解する。次いでアルキンAを添加し、反応混合物を室温(RT)で18時間撹拌する。反応混合物に水を注意深く加え、後者を希HClを使用して中和し、水相をMTBエーテルで2回抽出し、足し合わせた有機相を水で洗浄し、硫酸ナトリウム上で乾燥し、濾過し、蒸発させて、粗生成物70gを褐色の液体として得て、これをヘプタン/クロロブタン(3:1)でシリカゲルクロマトグラフィーに付し、99.9%の純度(GC)を有する生成物54gを得る。
3)4−(4−ベンジルオキシフェニルエチニル)−1−ブロモ−2−フルオロベンゼンCの合成
Figure 0006896614
撹拌しながら、アルキンB50.0g(240.1mmol)および1−ブロモ−2−フルオロ−4−ヨードベンゼン73.7g(240mmol)をトリエチルアミン166mlおよびテトラヒドロフラン(THF)389mlの混合物に溶解し、混合物を脱気する。続いて、塩化ビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(II)3.37g(5.0mmol)およびヨウ化銅(I)0.91g(4.82mmol)を加える。触媒を添加後、反応混合物は60℃に温め、約10分後に反応を完了する。次いで冷却した反応混合物を氷水および酢酸エチル(EA)の混合物に導入し、希塩酸を使用して注意深く酸性にする。有機相を分離し、水相をEAで2回抽出する。足し合わせた有機相を水および飽和NaCl溶液で洗浄し、硫酸ナトリウム上で乾燥させ、濾過し、蒸発させる。得られる粗生成物を温トルエンに溶解し、シリカゲル4lに通して濾過する。続いて、得られる生成物をヘプタン3lおよびトルエン300mlの混合物から5℃で結晶化させ、生成物80gを金色の結晶として得る。
4−(4−ベンジルオキシフェニルエチニル)−2−フルオロフェニルボロン酸Dの合成
Figure 0006896614
臭化物C86.4g(227mmol)をTHF1380mlに溶解し、−78℃に冷却する。この温度で出発物質は再び沈殿するが、n−ブチルリチウム155.8ml(249mmol)の添加後に再溶解する。添加後、混合物を−78℃で更に60分間撹拌し、続いてホウ酸トリメチル28.3ml(249mmol)を注意深く添加し、混合物を−78℃で20分間撹拌する。次いで反応混合物をゆっくりと0℃に加温し、冷却しながら2N塩酸を使用して酸性にし、続いて短時間撹拌し、相を分離する。水相をMTBエーテルで撹拌することで抽出し、足し合わせた有機相を飽和NaCl溶液で洗浄し、硫酸ナトリウム上で乾燥させ、濾過し、蒸発させる。得られる粗生成物(暗褐色の結晶)を熱トルエン(1:20)で撹拌して洗浄し、室温に一晩冷却し、吸引濾過し、真空乾燥室中で乾燥させ、生成物54gをベージュ色の結晶として得る。
4)4−(4−ベンジルオキシフェニルエチニル)−4’−ブロモ−2’−エチル−2−フルオロビフェニルEの合成
Figure 0006896614
ボロン酸D25.0g(72.0mmol)、4−ブロモ−2−エチル−1−ヨードベンゼン22.4g(72.0mmol)および炭酸ナトリウム18.3g(173mmol)を、エタノール337ml、トルエン230mlのおよび水68mlの混合物中で懸濁し、アルゴン下で脱気する。続いてテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)1.67g(1.44mmol)を加え、混合物を80℃に加熱する。続いてベージュ色の懸濁液を3時間還流し、転換が完了(薄層で確認)したら室温に冷却する。次いで十分な量の水および酢酸エチル(EA)を反応混合物に加え、有機相を分離する。水相をEAで2回抽出し、足し合わせた有機相を飽和NaCl溶液で洗浄する。有機相は懸濁液のままであり、完全に溶解するまで加温し、硫酸ナトリウムを乾燥温度で加え、混合物を温かい間に濾過し、結晶化のために放置して冷却する(5℃)。結晶性生成物を吸引濾過し、冷トルエンで濯ぎ、生成物(22.2g)を白色の結晶として得る。
Figure 0006896614
5){3−[4’−(4−ベンジルオキシフェニルエチニル)−2−エチル−2’−フルオロビフェニル−4−イル]プロパ−2−イニルオキシ}−tert−ブチルジメチルシランFの合成
Figure 0006896614
臭化物E19.2g(40.0mmol)およびtert−ブチルジメチルプロパ−2−イニルオキシシラン24.06ml(118.7mmol)をジイソプロピルアミン403mlに溶解し、アルゴンを流入させながら(30分)脱気する。次に、酢酸パラジウム(II)444mg(1.98mmol)、四フッ化ホウ酸トリ−tert−ブチルホスホニウム573.8mg(1.978mmol)およびヨウ化銅(I)301.3mg(1.582mmol)を反応混合物に添加し、混合物を還流下で3時間撹拌する。反応混合物を放置して室温に冷却し、水を加え、混合物をMTBエーテルで抽出する。相を分離し、水相をMTBエーテルで抽出し、足し合わせた有機相を飽和NaCl溶液で洗浄し、硫酸ナトリウム上で乾燥させ、濾過し、真空中で蒸発させる。粗生成物をクロロブタン/ヘプタン(1:1)でシリカゲルに通して濾過し、イソプロパノール(1:20)から結晶化して生成物17.4gを得る。
Figure 0006896614
6)4−(2−{4’−[3−(tert−ブチルジメチルシラニルオキシ)プロピル]−2’−エチル−2−フルオロビフェニル−4−イル}エチル)フェノールGの合成
Figure 0006896614
アルキンF16.7g(28.0mmol)をTHF170mlに溶解し、スポンジニッケル触媒(水湿潤)5.7gおよび水素4.2lで室温(RT)および大気圧で58時間水素添加する。反応が完了したら反応溶液を濾過し、蒸発させ、ジクロロメタン(DCM)でシリカゲルに通して濾過し、生成物13.5gを得る。
Figure 0006896614
7)2−メタクリル酸4−(2−{4’−[3−(tert−ブチルジメチルシラニルオキシ)プロピル]−2’−エチル−2−フルオロビフェニル−4−イル}エチル)フェニルHの合成
Figure 0006896614
アルコールG3.00g(6.09mmol)、4−(ジメチルアミノ)ピリジン37.2mg(0.30mmol)およびメタクリル酸0.72ml(8.52mmol)を最初にジクロロメタン45mlに導入し、0℃に冷却する。次いでジクロロメタン20ml中1−(3−ジメチルアミノプロピル)−3−エチルカルボジイミド1.5ml(8.52mmol)の溶液を滴下で加え、混合物を放置して室温に温める。室温で更に2日間撹拌した後、反応が完了したら反応混合物をジクロロメタンでシリカゲル上において直接クロマトグラフィーに付し、99%の純度(HPLC)を有する生成物2.6gを得る。
Figure 0006896614
8)2−メタクリル酸4−{2−[2’−エチル−2−フルオロ−4’−(3−ヒドロキシプロピル)ビフェニル−4−イル]エチル}フェニルの合成
Figure 0006896614
シリルエーテルH2.60g(4.63mmol)をテトラヒドロフラン(THF)56mlに溶解し、溶液を0℃に冷却し、HCl2.66ml(2mol/l、5.33mmol)を滴下で加える。反応溶液を放置して室温まで温め、3時間後に炭酸水素ナトリウム溶液を使用して注意深く中和する。MTBエーテルを加え、混合物を抽出し、相を分離する。有機相を水で洗浄し、硫酸ナトリウム上で乾燥させ、濾過し、蒸発させる。粗生成物をヘプタン/酢酸エチルでシリカゲルクロマトグラフィーに付し、生成物の画分を蒸発させ、生成物1.3g(67%)が99.9%の純度(HPLC)を有する結晶質固体として得られる。
Figure 0006896614
<例4>
2−メタクリル酸2−(4−{2−[2’−エチル−2−フルオロ−4’−(3−ヒドロキシプロピル)ビフェニル−4−イル]エチル}フェノキシ)エチル
Figure 0006896614
1)2−メタクリル酸4−{2−[2’−エチル−2−フルオロ−4’−(3−ヒドロキシプロピル)ビフェニル−4−イル]エチル}フェニルHの合成
Figure 0006896614
アルコールG8.20g(16.5mmol)(上記の例を参照)をエチルメチルケトン119mlに溶解し、炭酸カリウム5.69g(41mmol)を加える。続いて2−ブロモエトキシメチルベンゼン13.14g(61.1mmol)を数回に分けて加え、混合物を48時間還流する。続いて反応混合物を放置して室温(RT)に冷却し、濾過し、アセトンで濯ぐ。有機相を蒸発させ、トルエンでシリカゲル上のクロマトグラフィーにより精製し、所望の生成物7.3gを得る。
Figure 0006896614
2)2−[4−(2−{4’−[3−(tert−ブチルジメチルシラニルオキシ)プロピル]−2’−エチル−2−フルオロビフェニル−4−イル}エチル)フェノキシ]エタノールIの合成
Figure 0006896614
ベンジルエステルK6.4g(10.0mmol)をテトラヒドロフラン70mlに溶解し、NEt0.39g(3.87mmol)および5%Pd/C(水54%)12.0gを添加する。続いて混合物を50℃および5barの水素圧で82時間撹拌する。反応混合物を濾過し、粗生成物をジクロロメタンおよびMTBエーテルでシリカゲルに通して濾過し、所望の生成物5.5gを得る。
Figure 0006896614
3)2−メタクリル酸2−[4−(2−{4’−[3−(tert−ブチルジメチルシラニルオキシ)プロピル]−2’−エチル−2−フルオロビフェニル−4−イル}エチル)フェノキシ]エチルJの合成
Figure 0006896614
アルコールM5.60g(10.4mmol)、メタクリル酸5.19ml(61.5mmol)および4−(ジメチルアミノ)ピリジン62.6mg(0.512mmol)をジクロロメタン(DCM)45mlに溶解し、0℃に冷却する。次いでEDC(DCM30mlに溶解)10.87ml(61.5mmol)を加え、混合物をRTで48時間撹拌する。反応混合物をDCMでシリカゲル250g上においてクロマトグラフィーに直接かけ、生成物の画分を真空中で蒸発させて、所望の生成物5.6gを得る。
Figure 0006896614
4)2−メタクリル酸2−(4−{2−[2’−エチル−2−フルオロ−4’−(3−ヒドロキシプロピル)ビフェニル−4−イル]エチル}フェノキシ)エチルの合成
Figure 0006896614
メタクリル酸エステルM5.60g(9.30mmol)をテトラヒドロフラン(THF)112mlに溶解し、0℃に冷却し、塩酸(10.5mmol/2N)5.27mlを滴下で加える。反応溶液を放置して室温まで温め、3時間撹拌する。反応が完了した時点で混合物をNaHCO溶液を使用して注意深く中和し、生成物をMTBエーテルで何度も抽出する。足し合わせた有機相を硫酸ナトリウム上で乾燥させ、濾過し、蒸発させる。反応生成物をヘプタン/酢酸エチルでシリカゲルクロマトグラフィーに付し、生成物の画分を真空中で蒸発させる。続いて溶媒残留物を除去するために生成物を40℃および1.6×10−4barで3時間乾燥し、所望の生成物3.6gを得る。
Figure 0006896614
上の例に類似して、以下の化合物例を調製する。
Figure 0006896614
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Figure 0006896614
<B)混合物例>
下に示す重量パーセンテージ割合の低分子量成分から成る以下の液晶混合物を使用して、本発明によるLC媒体を調製する。
Figure 0006896614
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Figure 0006896614
Figure 0006896614
Figure 0006896614
Figure 0006896614
以下の重合性自己配向添加剤(PSAA:polymerisable self−alignment additive)を使用する。
Figure 0006896614
以下の重合性化合物を使用する。
Figure 0006896614
以下の非重合性自己配向添加剤を使用する。
Figure 0006896614
<混合物例1>
重合性自己配向添加剤1(1.0重量%)をVAタイプ(Δε<0)のネマチックLC媒体H1に添加し、混合物を均質化する。
プレ配向層を有さない試験用セルにおける使用:
形成した混合物を、試験用セル(ポリイミド配向層なし、層厚dは約4.0μm、両側にITOコーティング、パッシベーション層なし)に導入する。LC媒体は、基板表面に対して自発的なホメオトロピック(垂直)配向を有する。この配向は透明点まで安定に保たれ、形成したVAセルは電圧を印加することで、可逆的にスイッチできる。
重合性自己配向添加剤1などの添加剤を使用することで、PM−VA、PVA、MVAおよび類似の技術のために使用するVA配向層は、もはや必要ない。
<混合物例2>
重合性自己配向添加剤1(1.0重量%)をVA−IPSタイプ(Δε>0)のネマチックLC媒体H15に添加し、混合物を均質化する。
プレ配向層を有さない試験用セルにおける使用:
形成した混合物を、試験用セル(基板表面上にITOインターデジタル電極を配置、反対側の基板表面上はガラス、パッシベーション層なし)に導入する。LC媒体は、基板表面に対して自発的なホメオトロピック(垂直)配向を有する。この配向は透明点まで安定に保たれ、形成したVA−IPSセルは電圧を印加することで、可逆的にスイッチできる。
重合性自己配向添加剤1などの添加剤を使用することで、VA−IPS、HT−VAおよび類似の技術のために使用するVA配向層は、もはや必要ない。
<混合物例3および4>
混合物例1に類似して重合性自己配向添加剤2(1.5重量%)および3(2.0重量%)を、ネマチックLC媒体H1(Δε<0)に添加し、混合物を均質化する。形成した混合物を、プレ配向層を有さない試験用セルに導入する。LC媒体は、基板表面に対して自発的なホメオトロピック(垂直)配向を有する。この配向は透明点まで安定に保たれ、形成したVAセルは電圧を印加することで、可逆的にスイッチできる。
<混合物例5および6>
混合物例2に類似して重合性自己配向添加剤2(1.5重量%)および3(2.0重量%)を、ネマチックLC媒体H15(Δε>0)に添加し、混合物を均質化する。形成した混合物を、プレ配向層を有さない試験用セルに導入する。LC媒体は、基板表面に対して自発的なホメオトロピック(垂直)配向を有する。この配向は透明点まで安定に保たれ、形成したVA−IPSセルは電圧を印加することで、可逆的にスイッチできる。
<混合物例7〜20>
混合物例1に類似して重合性自己配向添加剤1(1.0重量%)を、ネマチックLC媒体H2〜H14(Δε<0)に添加し、混合物を均質化する。形成した混合物を、プレ配向層を有さない試験用セル(混合物例1を参照)に導入する。LC媒体は、基板表面に対して自発的なホメオトロピック(垂直)配向を有する。この配向は透明点まで安定に保たれ、形成したVAセルは電圧を印加することで、可逆的にスイッチできる。
<混合物例21〜26>
混合物例2に類似して重合性自己配向添加剤1(1.0重量%)を、ネマチックLC媒体H16〜H20(Δε>0)に添加し、混合物を均質化する。形成した混合物を、プレ配向層を有さない試験用セル(混合物例2を参照)に導入する。LC媒体は、基板表面に対して自発的なホメオトロピック(垂直)配向を有する。この配向は透明点まで安定に保たれ、形成したVA−IPSセルは電圧を印加することで、可逆的にスイッチできる。
<混合物例27〜28>
重合性自己配向添加剤1(0.3重量%)およびそれぞれの場合で非重合性自己配向添加剤A−1(1.5重量%)またはA−2(0.3重量%)をVAタイプ(Δε<0)のネマチックLC媒体H1に添加し、混合物を均質化する。
プレ配向層を有さない試験用セルにおける使用:
形成した混合物を、試験用セル(ポリイミド配向層なし、層厚dは約4.0μm、両側にITOコーティング、パッシベーション層なし)に導入する。LC媒体は、基板表面に対して自発的なホメオトロピック(垂直)配向を有する。この配向は透明点まで安定に保たれ、形成したVAセルは電圧を印加することで、可逆的にスイッチできる。
重合性自己配向添加剤1などの添加剤をA−1またはA−2と組み合わせて使用することで、PM−VA、PVA、MVAおよび類似の技術のために使用するVA配向層は、もはや必要ない。
<混合物例1aおよび3a(混合物例1および3の重合)>
それぞれの場合で重合性自己配向添加剤1(1.0重量%)または2(1.5重量%)をネマチックLC媒体H1(Δε<0)に添加し、混合物を均質化する。
プレ配向層を有さない試験用セルにおける使用:
形成した混合物を、試験用セル(ポリイミド配向層なし、層厚dは約4.0μm、両側にITOコーティング、パッシベーション層なし)に導入する。LC媒体は、基板表面に対して自発的なホメオトロピック(垂直)配向を有する。この配向は透明点まで安定に保たれ、形成したVAセルは電圧を印加することで、可逆的にスイッチできる。
光学的閾電圧より大きい電圧(例えば、14Vpp)を印加しながら、100mW/cmの強度を有するUV光を20℃または40℃において340nmバンドパスフィルターでVAセルを照射する。これにより、重合性化合物の重合を起こす。よって、ホメオトロピック配向が追加して安定化され、「プレチルト」が確立され、ポリマー層が形成される。得られるPSA−VAセルは、電圧を印加すると透明点まで可逆的にスイッチできる。重合されていないセルと比較して、応答時間は短縮されている。閾電圧(V10)が変化する(表1)。
また、電圧を印加せずに重合を行うこともできる。よって、ホメオトロピック配向が追加して安定化され、「プレチルト」が確立されずにポリマー層が形成される。ポリマー層は保護層として機能し、PSA−VAセルの長期安定性を向上する。
重合性自己配向添加剤1および2などの添加剤を使用することで、PSA、PS−VAおよび類似の技術のために使用するVA配向層は、もはや必要ない。
<混合物例1b(混合物例1aのポリマー安定化)>
重合性化合物RM−41(0.3重量%)および重合性自己配向添加剤1(1.0重量%)をネマチックLC媒体H1(Δε<0)に添加し、混合物を均質化する。
配向層を有さない試験用セルにおける使用:
形成した混合物を、試験用セル(ポリイミド配向層なし、層厚dは約4.0μm、両側にITOコーティング、パッシベーション層なし)に導入する。LC媒体は、基板表面に対して自発的なホメオトロピック(垂直)配向を有する。この配向は透明点まで安定に保たれ、形成したVAセルは電圧を印加することで、可逆的にスイッチできる。
光学的閾電圧より大きい電圧(例えば、14Vpp)を印加しながら、100mW/cmの強度を有するUV光を20℃または40℃において340nmバンドパスフィルターでVAセルを照射する。これにより、重合性化合物の重合を起こす。よって、ホメオトロピック配向が追加して安定化され、プレチルトが確立され、ポリマー層が形成される。得られるPSA−VAセルは、電圧を印加することで透明点まで可逆的にスイッチできる。重合されていないセルと比較して、応答時間は短縮されている。閾電圧(V10)が変化する(表1)。
また、電圧を印加せずに重合を行うこともできる。よって、ホメオトロピック配向が追加して安定化され、「プレチルト」が確立されずにポリマー層が形成される。ポリマー層は保護層として機能し、PSA−VAセルの長期安定性を向上する。
RM−41と組み合わせて重合性自己配向添加剤1などの添加剤を使用することで、PSA、PS−VAおよび類似の技術のために使用するVA配向層は、もはや必要ない。
<混合物例28a(混合物例28の重合)>
重合性自己配向添加剤1(0.3重量%)および非重合性自己配向添加剤A−2(0.3重量%)をVAタイプ(Δε<0)のネマチックLC媒体H1に添加し、混合物を均質化する。
プレ配向層を有さない試験用セルにおける使用:
形成した混合物を、試験用セル(ポリイミド配向層なし、層厚dは約4.0μm、両側にITOコーティング、パッシベーション層なし)に導入する。LC媒体は、基板表面に対して自発的なホメオトロピック(垂直)配向を有する。この配向は透明点まで安定に保たれ、形成したVAセルは電圧を印加することで、可逆的にスイッチできる。
光学的閾電圧より大きい電圧(例えば、14Vpp)を印加しながら、100mW/cmの強度を有するUV光を20℃または40℃において340nmバンドパスフィルターでVAセルを照射する。これにより、重合性化合物の重合を起こす。よって、ホメオトロピック配向が追加して安定化され、「プレチルト」が確立され、ポリマー層が形成される。得られるPSA−VAセルは、電圧を印加すると透明点まで可逆的にスイッチできる。重合されていないセルと比較して、応答時間は短縮されている。閾電圧(V10)が変化する(表1)。
また、電圧を印加せずに重合を行うこともできる。よって、ホメオトロピック配向が追加して安定化され、「プレチルト」が確立されずにポリマー層が形成される。ポリマー層は保護層として機能し、PSA−VAセルの長期安定性を向上する。
A−2と組み合わせて重合性自己配向添加剤1などの添加剤を使用することで、PSA、PS−VAおよび類似の技術のために使用するVA配向層は、もはや必要ない。
<混合物例27b(混合物例27aの重合)>
重合性化合物RM−41(0.3重量%)、重合性自己配向添加剤1(0.3重量%)および非重合性自己配向添加剤A−1(1.5重量%)をVAタイプ(Δε<0)のネマチックLC媒体H1に添加し、混合物を均質化する。
プレ配向層を有さない試験用セルにおける使用:
形成した混合物を、試験用セル(ポリイミド配向層なし、層厚dは約4.0μm、両側にITOコーティング、パッシベーション層なし)に導入する。LC媒体は、基板表面に対して自発的なホメオトロピック(垂直)配向を有する。この配向は透明点まで安定に保たれ、形成したVAセルは電圧を印加することで、可逆的にスイッチできる。
光学的閾電圧より大きい電圧(例えば、14Vpp)を印加しながら、100mW/cmの強度を有するUV光を20℃または40℃において340nmバンドパスフィルターでVAセルを照射する。これにより、重合性化合物の重合を起こす。よって、ホメオトロピック配向が追加して安定化され、「プレチルト」が確立され、ポリマー層が形成される。得られるPSA−VAセルは、電圧を印加すると透明点まで可逆的にスイッチできる。重合されていないセルと比較して、応答時間は短縮されている。閾電圧(V10)が変化する(表1)。
また、電圧を印加せずに重合を行うこともできる。よって、ホメオトロピック配向が追加して安定化され、「プレチルト」が確立されずにポリマー層が形成される。ポリマー層は保護層として機能し、PSA−VAセルの長期安定性を向上する。
RM−41およびA−2と組み合わせて重合性自己配向添加剤1などの添加剤を使用することで、PSA、PS−VAおよび類似の技術のために使用するVA配向層は、もはや必要ない。
<表1>VAおよびPSAセルの閾電圧V10
重合性自己配向添加剤(PSOA:polymerisable self−alignment additive)をホストH1と組み合わせる。重合条件:340nmバンドパスフィルター、20℃、0Vpp、10分、100mW/cm
Figure 0006896614

Claims (14)

  1. 2枚の基板および少なくとも2個の電極(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個または2個の電極を有する。)を有し、基板間に配置されたLC媒体の層を有するLCセルを含むPS(polymer sustained:ポリマー維持)またはPSA(polymer sustained alignment:ポリマー維持配向)ディスプレイであって、
    ただしLC媒体は、基板表面に対するLC媒体のホメオトロピック配向を誘発する1種類以上の重合性化合物を含んでおり、
    ただし基板は、ホメオトロピック配向のための配向層を有しておらず、
    ただしLC媒体は、低分子量の非重合性液晶成分と、式IA、IB、IC、ID、IEまたはIFの化合物から選択される1種類以上の重合性化合物を含む重合性または重合された成分とを含み、重合された成分は、重合性成分を重合して得ることができ、
    ただしLC媒体は、式IA、IB、IC、ID、IEまたはIFの化合物から選択される重合性化合物を5重量%以下の濃度で含み、
    ただしLC媒体が式IA、IB、IC、ID、IEまたはIFの化合物から選択されるもの以外の重合性化合物を含む場合、その重合性化合物の濃度は5重量%以下である、
    PSまたはPSAディスプレイ。
    Figure 0006896614
    (式中、
    Lは、それぞれの場合で互いに独立に、H、F、Cl、Br、I、−CN、−NO、−NCO、−NCS、−OCN、−SCN、−C(=O)N(R、−C(=O)R、置換されていてもよいシリル、3〜20個のC原子を有し置換されていてもよいアリールもしくはシクロアルキル、または1〜25個のC原子を有する直鎖状もしくは分岐状のアルキル、アルコキシ、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニルオキシもしくはアルコキシカルボニルオキシを表し、ただし加えて、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く、
    は、それぞれの場合で互いに独立に、1〜12個のC原子を有するアルキルを表し、
    Pは、重合性基を表し、
    Spは、スペーサー基または単結合を表し、
    は、それぞれの場合で互いに独立に、単結合または−(CHn1−を表し、
    n1は、1、2、3または4を表し、
    nは、0を表し、
    は、下式のアンカー基を表し、
    Figure 0006896614
    または
    Figure 0006896614
    pは、1または2を表し、
    Yは、互いに独立に、−O−、−S−、−C(O)−、−C(O)O−、−OC(O)−、−NR11−または単結合を表し、
    oは、0または1を表し、
    は、互いに独立に、H、アルキル、フルオロアルキル、OH、NH、NHR11、NR11 、OR11、C(O)OH、−CHOを表し、ただし少なくとも1個の基Xは、−OH、−NH、NHR11、C(O)OHおよび−CHOから選択される基を表し、
    11は、1〜12個のC原子を有するアルキルを表し、
    Sp、Sp、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、3価または4価の基を表し、
    r1、r2、r3は、独立に、0、1、2または3を表す。)
  2. LC媒体は、以下の式から選択される1種類以上の非重合性化合物を含むことを特徴とする請求項1に記載のPSまたはPSAディスプレイ。
    Figure 0006896614
    (式中、
    は、それぞれの場合で互いに独立に、−O−、−S−、−CO−、−CO−O−、−OCO−、−O−CO−O−、−OCH−、−CHO−、−SCH−、−CHS−、−CFO−、−OCF−、−CFS−、−SCF−、−(CHn1−、−CFCH−、−CHCF−、−(CFn1−、−CH=CH−、−CF=CF−、−C≡C−、−CH=CH−COO−、−OCO−CH=CH−、−(CR00n1−を表し、
    は、それぞれの場合で互いに独立に、単結合、−O−、−S−、−CO−、−CO−O−、−OCO−、−O−CO−O−、−OCH−、−CHO−、−SCH−、−CHS−、−CFO−、−OCF−、−CFS−、−SCF−、−(CHn1−、−CFCH−、−CHCF−、−(CFn1−、−CH=CH−、−CF=CF−、−C≡C−、−CH=CH−COO−、−OCO−CH=CH−、−(CR00n1−を表し、
    n1は、1、2、3または4を表し、
    nは、0または1を表し、
    Lは、それぞれの場合で互いに独立に、H、F、Cl、Br、I、−CN、−NO、−NCO、−NCS、−OCN、−SCN、−C(=O)N(R、−C(=O)R、置換されていてもよいシリル、3〜20個のC原子を有し置換されていてもよいアリールもしくはシクロアルキル、または1〜25個のC原子を有する直鎖状もしくは分岐状のアルキル、アルコキシ、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニルオキシもしくはアルコキシカルボニルオキシを表し、ただし加えて、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く、
    は、それぞれの場合で互いに独立に、1〜12個のC原子を有するアルキルを表し、
    00 は、それぞれの場合で互いに独立に、Hまたは1〜12個のC原子を有するアルキルを表し、
    は、互いに独立に、H、ハロゲン、1〜25個のC原子を有し直鎖状、分岐状または環状のアルキルを表し、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、−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またはClで置き換えられていてもく、
    は、下式のアンカー基を表し、
    Figure 0006896614
    または
    Figure 0006896614
    pは、1または2を表し、
    Yは、互いに独立に、−O−、−S−、−C(O)−、−C(O)O−、−OC(O)−、−NR11−または単結合を表し、
    oは、0または1を表し、
    は、互いに独立に、H、アルキル、フルオロアルキル、OH、NH、NHR11、NR11 、OR11、C(O)OH、−CHOを表し、ただし少なくとも1個の基Xは、−OH、−NH、NHR11、C(O)OHおよび−CHOから選択される基を表し、
    11は、1〜12個のC原子を有するアルキルを表し、
    Sp、Sp、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、3価または4価の基を表し、
    r1、r2、r3は、独立に、0、1、2または3を表す。)
  3. 2枚の基板および少なくとも2個の電極(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個または2個の電極を有する。)を有し、基板間に配置されたLC媒体の層を有するLCセルを含むPS(polymer sustained:ポリマー維持)またはPSA(polymer sustained alignment:ポリマー維持配向)ディスプレイであって、
    ただしLC媒体は、基板表面に対するLC媒体のホメオトロピック配向を誘発する1種類以上の重合性化合物を含んでおり、
    ただし基板は、ホメオトロピック配向のための配向層を有しておらず、
    ただしLC媒体は、低分子量の非重合性液晶成分と、以下の式から選択される1種類以上の重合性化合物を含む重合性または重合された成分とを含み、重合された成分は、重合性成分を重合して得ることができ、
    ただしLC媒体は、以下の式から選択される重合性化合物を5重量%以下の濃度で含み、
    ただしLC媒体が以下の式から選択されるもの以外の重合性化合物を含む場合、その重合性化合物の濃度は5重量%以下である、
    PSまたはPSAディスプレイ。
    Figure 0006896614
    Figure 0006896614
    (式中、
    Lは、それぞれの場合で互いに独立に、H、F、Cl、Br、I、−CN、−NO、−NCO、−NCS、−OCN、−SCN、−C(=O)N(R、−C(=O)R、置換されていてもよいシリル、3〜20個のC原子を有し置換されていてもよいアリールもしくはシクロアルキル、または1〜25個のC原子を有する直鎖状もしくは分岐状のアルキル、アルコキシ、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニルオキシもしくはアルコキシカルボニルオキシを表し、ただし加えて、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く、
    は、それぞれの場合で互いに独立に、1〜12個のC原子を有するアルキルを表し、
    Pは、重合性基を表し、
    Spは、スペーサー基または単結合を表し、
    は、下式のアンカー基を表し、
    Figure 0006896614
    または
    Figure 0006896614
    pは、1または2を表し、
    Yは、互いに独立に、−O−、−S−、−C(O)−、−C(O)O−、−OC(O)−、−NR11−または単結合を表し、
    oは、0または1を表し、
    は、互いに独立に、H、アルキル、フルオロアルキル、OH、NH、NHR11、NR11 、OR11、C(O)OH、−CHOを表し、ただし少なくとも1個の基Xは、−OH、−NH、NHR11、C(O)OHおよび−CHOから選択される基を表し、
    11は、1〜12個のC原子を有するアルキルを表し、
    Sp、Sp、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、3価または4価の基を表す。)
  4. 2枚の基板および少なくとも2個の電極(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個または2個の電極を有する。)を有し、基板間に配置されたLC媒体の層を有するLCセルを含むPS(polymer sustained:ポリマー維持)またはPSA(polymer sustained alignment:ポリマー維持配向)ディスプレイであって、
    ただしLC媒体は、基板表面に対するLC媒体のホメオトロピック配向を誘発する1種類以上の重合性化合物を含んでおり、
    ただし基板は、ホメオトロピック配向のための配向層を有しておらず、
    ただしLC媒体は、低分子量の非重合性液晶成分と、以下の式から選択される1種類以上の重合性化合物を含む重合性または重合された成分とを含み、重合された成分は、重合性成分を重合して得ることができ、
    ただしLC媒体は、以下の式から選択される重合性化合物を5重量%以下の濃度で含み、
    ただしLC媒体が以下の式から選択されるもの以外の重合性化合物を含む場合、その重合性化合物の濃度は5重量%以下である、
    PSまたはPSAディスプレイ。
    Figure 0006896614
    Figure 0006896614
    Figure 0006896614
    Figure 0006896614
    Figure 0006896614
    Figure 0006896614
    Figure 0006896614
    Figure 0006896614
    Figure 0006896614
    Figure 0006896614
    Figure 0006896614
    Figure 0006896614
    Figure 0006896614
    Figure 0006896614
    Figure 0006896614
  5. 基Rは、1個、2個または3個のOH基を含有す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PSまたはPSAディスプレイ。
  6. 基Rは、下から選択される基を表すことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のPSまたはPSAディスプレイ。
    Figure 0006896614
    (式中、Sp、Sp、Sp、pおよびXは、請求項1の通りの意味を有する。)
  7. 基Rは、下の部分式から選択される基を表すことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のPSまたはPSAディスプレイ。
    Figure 0006896614
  8. 基Pは、ビニルオキシ、アクリレート、メタクリレート、フルオロアクリレート、クロロアクリレート、オキセタンおよびエポキシドから選択されることを特徴とする請求項1または3に記載のPSまたはPSAディスプレイ。
  9. LC媒体は、式Mの1種類以上の重合性化合物または式Mの化合物を含む(コ)ポリマーを含むことを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載のPSまたはPSAディスプレ
    Figure 0006896614
    (式中、個々の基は以下の意味を有する:
    、Pは、それぞれ独立に、重合性基を表し、
    Sp、Spは、それぞれ独立に、スペーサー基を表し、
    、Aは、それぞれ互いに独立に、以下の群より選択される基を表し:
    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成る群(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−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原子は基Lで置き換えられていてもよい。)、または下より選択される基、
    Figure 0006896614
    b)1,4−フェニレンおよび1,3−フェニレンから成る群(ただし加えて、1個または2個のCH基はN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原子は基Lまたは−Sp で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、シクロブタン−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−ジイルから成る群(また、それぞれの基は、基Lで一置換または多置換されていてもよい。)、
    d)飽和、部分的に不飽和または完全に不飽和で、置換されていてもよく、5〜20個の環C原子を有する多環式基(加えて、1個以上の該基は、ヘテロ原子で置き換えられていてもよい。)から成る群であって、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、
    Figure 0006896614
    からなる群(ただし加えて、これらの基における1個以上のH原子は基Lもしくは−Sp で置き換えられていてもよく、および/または、1個以上の二重結合は単結合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い。)より選択され、
    は、重合性基を表し、
    Spは、スペーサー基を表し、
    nは、0、1、2または3を表し、
    は、それぞれの場合で互いに独立に、−CO−O−、−O−CO−、−CHO−、−OCH−、−CFO−、−OCF−または−(CH−(式中、nは、2、3または4である。)、−O−、−CO−、−C(R)−、−CHCF−、−CFCF−または単結合を表し、
    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、SF、または、直鎖状または分岐状で、それぞれの場合で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を表し、
    、R00は、それぞれ互いに独立に、H、F、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ルを表し、ただし加えて、1個以上のH原子はFで置き換えられていても良く、
    Mは、−O−、−S−、−CH−、−CHY−または−CY−を表し、
    およびYは、それぞれ互いに独立に、Rに対して上で示される意味の1つを有するか、または、ClまたはCNを表し、
    、Wは、それぞれ互いに独立に、−CHCH−、−CH=CH−、−CH−O−、−O−CH−、−C(R)−または−O−を表し、および
    およびRは、それぞれ互いに独立に、Hまたは1〜6個のC原子を有するアルキル、好ましくは、H、メチルまたはエチルを表し、
    ただし存在する少なくとも1個の基P−Sp−、−Sp−Pおよび−Sp−Pが基Raaを表さないことを条件として、1個以上の基P−Sp−、−Sp−Pおよび−Sp−Pは基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もしくは分岐状のアルキルを表し、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、C(R)=C(R00)−、−C≡C−、−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く、ただし、基−OH、−NH、−SH、−NHR、−C(O)OHおよび−CHOはRaa内に存在しない。)
  10. 重合性または重合された成分は、0.01〜5重量%の請求項9に記載の式Mの1種類以上の化合物を含むことを特徴とする請求項9に記載のPSまたはPSAディスプレイ。
  11. 重合性または重合された成分は、以下の式の化合物から選択される1種類以上の化合物を含むことを特徴とする請求項1〜10のいずれか1項に記載のPSまたはPSAディスプレイ。
    Figure 0006896614
    Figure 0006896614
    Figure 0006896614
    Figure 0006896614
    Figure 0006896614
    Figure 0006896614
    (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基を表し、
    ただし加えて、存在する基P−Sp−、P−Sp−およびP−Sp−の少なくとも一方がRaaを表さないことを条件として、1つ以上の基P−Sp−、P−Sp−およびP−Sp−はRaaを表してもよく、
    aaは、H、F、Cl、CNまたは直鎖状もしくは分岐状で1〜25個のC原子を有するアルキルを表し、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(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く、ただし、基−OH、−NH、−SH、−NHR、−C(O)OHおよび−CHOはRaa内に存在せず、
    、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、SCN、SF、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。)
  12. 負の誘電異方性を有するLC媒体と、反対側の基板上に配置された電極とを含有するVAディスプレイであることを特徴とする請求項1〜11のいずれか1項に記載のPSまたはPSAディスプレイ。
  13. 正の誘電異方性を有するLC媒体と、少なくとも一方の基板上に配置されたインターデジタル電極とを含有するVA−IPSディスプレイであることを特徴とする請求項1〜11のいずれか1項に記載のPSまたはPSAディスプレイ。
  14. 2枚の基板および少なくとも2個の電極(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個または2個の電極を有する。)を有するLCセルを含む請求項1〜13のいずれか1項に記載のPSまたはPSAディスプレイを製造する方法であって、
    ・請求項1〜11のいずれか1項において定義されるLC媒体をセルに充填する工程(ただし、基板表面に対するLC媒体のホメオトロピック配向が確立されている。)と、
    ・任意にセルに電圧を印加するまたは電界の作用下において、一段または多段のプロセスで重合性成分(1種類または多種類)を重合する工程と
    を含む方法。
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Families Citing this family (44)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MX2015011445A (es) 2013-03-15 2016-04-20 Global Blood Therapeutics Inc Compuestos y usos de estos para la modulacion de la hemoglobina.
EA202092627A1 (ru) 2013-11-18 2021-09-30 Глобал Блад Терапьютикс, Инк. Соединения и их применения для модуляции гемоглобина
EP3730590A1 (de) * 2014-03-10 2020-10-28 Merck Patent GmbH Flüssigkristalline medien mit homöotroper ausrichtung
WO2017013981A1 (ja) 2015-07-23 2017-01-26 Jnc株式会社 液晶組成物および液晶表示素子
KR20180090257A (ko) * 2015-12-08 2018-08-10 제이엔씨 주식회사 액정 조성물 및 액정 표시 소자
JPWO2017145611A1 (ja) * 2016-02-25 2018-12-20 Jnc株式会社 液晶組成物および液晶表示素子
KR102596355B1 (ko) * 2016-03-09 2023-10-31 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치
CN105936830A (zh) * 2016-04-22 2016-09-14 深圳市华星光电技术有限公司 液晶材料、液晶显示面板的制作方法及液晶显示面板
CN106281363B (zh) * 2016-07-18 2019-01-22 深圳市华星光电技术有限公司 自取向液晶介质组合物、液晶显示面板及其制作方法
JP2019527381A (ja) * 2016-07-20 2019-09-26 メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングMerck Patent Gesellschaft mit beschraenkter Haftung 光学スイッチ素子において使用するためのスイッチ層
CN106281364B (zh) * 2016-07-21 2019-01-22 深圳市华星光电技术有限公司 自取向液晶介质组合物、液晶显示面板及其制作方法
WO2018025974A1 (ja) * 2016-08-03 2018-02-08 Jnc株式会社 液晶表示素子、表示装置
JPWO2018043144A1 (ja) * 2016-09-01 2018-08-30 Dic株式会社 液晶表示素子
TWI710623B (zh) * 2016-09-09 2020-11-21 日商捷恩智股份有限公司 液晶組成物及其用途、液晶顯示元件
TWI737834B (zh) * 2016-10-26 2021-09-01 日商迪愛生股份有限公司 液晶組成物用自發配向助劑
JP2018077465A (ja) * 2016-11-01 2018-05-17 住友化学株式会社 化合物、液晶組成物、光学フィルム、偏光板および光学ディスプレイ
DE102017010159A1 (de) * 2016-11-21 2018-05-24 Merck Patent Gmbh Verbindungen zur homöotropen Ausrichtung von flüssigkristallinen Medien
US20200183203A1 (en) 2016-12-08 2020-06-11 Jnc Corporation Reverse mode liquid crystal device
CN108239545B (zh) * 2016-12-23 2022-02-25 江苏和成显示科技有限公司 具有负介电各向异性的液晶组合物及其显示器件
JP6624305B2 (ja) * 2017-06-01 2019-12-25 Dic株式会社 重合性モノマー、それを用いた液晶組成物及び液晶表示素子
CN110651022A (zh) * 2017-06-01 2020-01-03 Dic株式会社 聚合性单体、使用其的液晶组合物及液晶显示元件
CN110621761A (zh) * 2017-06-29 2019-12-27 Dic株式会社 液晶组合物及液晶显示元件
KR102360774B1 (ko) * 2017-08-04 2022-02-09 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치 및 그 제조 방법
JP6690782B2 (ja) * 2017-09-08 2020-04-28 Dic株式会社 配向助剤、液晶組成物及び液晶表示素子
KR20190047153A (ko) 2017-10-25 2019-05-08 삼성디스플레이 주식회사 액정 조성물, 이를 이용한 액정 표시 장치 및 액정 표시 장치의 제조 방법
KR102349230B1 (ko) * 2017-12-13 2022-01-10 주식회사 이엔에프테크놀로지 수직 배향 안정성이 높은 액정 조성물
EP3502209B1 (en) 2017-12-20 2020-10-14 Merck Patent GmbH Liquid-crystalline media having homeotropic alignment
EP3502210B1 (en) 2017-12-20 2020-09-09 Merck Patent GmbH Liquid-crystal medium
TWI774891B (zh) 2017-12-22 2022-08-21 日商迪愛生股份有限公司 液晶組成物及液晶顯示元件
CN108003897A (zh) * 2017-12-25 2018-05-08 深圳市华星光电技术有限公司 垂直取向剂、自取向液晶混合物及其应用
CN108048114A (zh) * 2017-12-28 2018-05-18 深圳市华星光电技术有限公司 自取向液晶辅助剂、自取向液晶混合物及其应用
DE102019000286A1 (de) 2018-02-05 2019-08-08 Merck Patent Gmbh Verbindungen zur homöotropen Ausrichtung von flüssigkristallinen Medien
US11739270B2 (en) * 2018-03-01 2023-08-29 Dic Corporation Polymerizable compound as well as liquid crystal composition and liquid crystal display device each including polymerizable compound
CN108410475A (zh) 2018-03-01 2018-08-17 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 一种液晶材料及液晶显示面板
CN110872520B (zh) * 2018-08-31 2022-12-09 石家庄诚志永华显示材料有限公司 液晶显示器件
CN111040779B (zh) * 2018-10-15 2022-06-10 北京八亿时空液晶科技股份有限公司 一种液晶垂直自配向添加剂及其制备方法与应用
CN111073663A (zh) * 2018-10-22 2020-04-28 北京八亿时空液晶科技股份有限公司 一种新型自配向添加剂及其制备方法与应用
TW202033752A (zh) * 2018-11-30 2020-09-16 日商Dic股份有限公司 配向助劑、液晶組成物及液晶顯示元件
JP2020105238A (ja) * 2018-12-26 2020-07-09 Dic株式会社 液晶組成物及び液晶表示素子
TWI719394B (zh) * 2019-01-25 2021-02-21 達興材料股份有限公司 添加劑及其應用
CN110746985A (zh) * 2019-10-29 2020-02-04 武汉华星光电技术有限公司 自取向液晶介质混合物、液晶显示面板及其制作方法
CN111040780A (zh) * 2019-12-27 2020-04-21 Tcl华星光电技术有限公司 自取向液晶、显示装置及其制备方法
TW202136871A (zh) 2020-02-13 2021-10-01 德商馬克專利公司 液晶裝置
CN113214083B (zh) * 2021-04-06 2022-04-22 北京八亿时空液晶科技股份有限公司 一种自配向可聚合化合物及其应用

Family Cites Families (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2761909B2 (ja) * 1989-02-10 1998-06-04 チッソ株式会社 フツ素置換フエニルピリミジンのアルケニルエステル誘導体
DE4000451B4 (de) 1990-01-09 2004-12-09 Merck Patent Gmbh Elektrooptisches Flüssigkristallschaltelement
EP0588568B1 (en) 1992-09-18 2002-12-18 Hitachi, Ltd. A liquid crystal display device
DE4320633A1 (de) 1993-06-22 1995-01-05 Bayer Ag Mischung aus Fluorkautschuk und Silicon/Acrylat-Kern/Mantel-Kautschuk
JP3543351B2 (ja) 1994-02-14 2004-07-14 株式会社日立製作所 アクティブマトリクス型液晶表示装置
TW262553B (ja) 1994-03-17 1995-11-11 Hitachi Seisakusyo Kk
DE19528106A1 (de) 1995-02-03 1996-08-08 Merck Patent Gmbh Elektrooptische Flüssigkristallanzeige
US5993691A (en) 1995-02-03 1999-11-30 Merck Patent Gesellschaft Mit Electro-optical liquid crystal display
DE19528107B4 (de) 1995-03-17 2010-01-21 Merck Patent Gmbh Flüssigkristallines Medium und seine Verwendung in einer elektrooptischen Flüssigkristallanzeige
DE19509410A1 (de) 1995-03-15 1996-09-19 Merck Patent Gmbh Elektrooptische Flüssigkristallanzeige
JPH1036847A (ja) 1996-07-25 1998-02-10 Seiko Epson Corp 液晶表示素子およびその製造方法
US6177972B1 (en) 1999-02-04 2001-01-23 International Business Machines Corporation Polymer stabilized in-plane switched LCD
JP4136193B2 (ja) * 1999-05-25 2008-08-20 日東電工株式会社 液晶ポリマー組成物、位相差板および楕円偏光板
JP2002023199A (ja) 2000-07-07 2002-01-23 Fujitsu Ltd 液晶表示装置およびその製造方法
JP3937835B2 (ja) * 2000-12-27 2007-06-27 キヤノン株式会社 液晶素子
JP4175826B2 (ja) 2002-04-16 2008-11-05 シャープ株式会社 液晶表示装置
ATE354623T1 (de) 2002-07-06 2007-03-15 Merck Patent Gmbh Flüssigkristallines medium
JP2004294605A (ja) 2003-03-26 2004-10-21 Fujitsu Display Technologies Corp 液晶パネル
JP4387276B2 (ja) 2004-09-24 2009-12-16 シャープ株式会社 液晶表示装置
JP2006139047A (ja) 2004-11-12 2006-06-01 Sharp Corp 液晶表示装置およびその製造方法
JP5076414B2 (ja) * 2005-11-29 2012-11-21 Jnc株式会社 重合性の光学活性化合物およびその組成物
JP5186116B2 (ja) 2006-06-12 2013-04-17 富士フイルム株式会社 化合物、それを含有する液晶組成物、異方性材料、偏光板保護フィルム、光学補償フィルムならびに液晶表示装置
JP2008164925A (ja) * 2006-12-28 2008-07-17 Hayashi Telempu Co Ltd 位相差フィルムおよびその製造方法
WO2009086911A1 (en) 2008-01-11 2009-07-16 Merck Patent Gmbh Reactive mesogenic compounds and mixtures
WO2009153168A1 (de) * 2008-06-17 2009-12-23 Basf Se Polymerisierbare chirale verbindungen, enthaltend 2,6-naphthyl- und isomannit-einheiten, und deren verwendung als chirale dotierstoffe
US7910020B2 (en) 2008-06-27 2011-03-22 Transitions Optical, Inc. Liquid crystal compositions comprising mesogen containing compounds
DE102010006691A1 (de) 2009-02-06 2010-10-28 Merck Patent Gmbh Flüssigkristallines Medium und Flüssigkristallanzeige
JP5556069B2 (ja) * 2009-07-03 2014-07-23 Jnc株式会社 重合性液晶化合物、組成物および重合体
JP5545519B2 (ja) * 2009-10-27 2014-07-09 Dic株式会社 重合性化合物
CN102093220B (zh) * 2009-12-11 2014-12-10 Dic株式会社 羧酸的制备方法、羧酸烯丙酯
JP5593890B2 (ja) * 2010-07-06 2014-09-24 Dic株式会社 液晶組成物および液晶デバイス
DE102011108708A1 (de) 2010-09-25 2012-03-29 Merck Patent Gmbh Flüssigkristallanzeigen und flüssigkristalline Medien mit homöotroper Ausrichtung
KR101926207B1 (ko) * 2011-02-05 2018-12-06 메르크 파텐트 게엠베하 호메오트로픽 정렬을 갖는 액정 디스플레이
TWI622598B (zh) * 2011-03-29 2018-05-01 Dainippon Ink & Chemicals 聚合性化合物、聚合性組成物及光學各向異性體
CN107083243A (zh) 2011-07-07 2017-08-22 默克专利股份有限公司 液晶介质
JP5962945B2 (ja) * 2011-10-21 2016-08-03 Dic株式会社 重合性キラル化合物
JP6136932B2 (ja) * 2011-11-24 2017-05-31 Jnc株式会社 重合性化合物
JP5816232B2 (ja) * 2012-09-25 2015-11-18 富士フイルム株式会社 液晶組成物およびその製造方法ならびにフィルム
KR102092942B1 (ko) 2013-09-02 2020-03-25 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치 및 그 제조 방법
EP3730590A1 (de) * 2014-03-10 2020-10-28 Merck Patent GmbH Flüssigkristalline medien mit homöotroper ausrichtung

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