TW201139365A - Polymerisable compounds and the use thereof in liquid-crystal media and liquid-crystal displays - Google Patents

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Description

201139365 六、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於可聚合性化合物,用於製備該等可聚合性 化合物之方法及中間物,其用於光學、光電及電子學目的 之用途,尤其在具有聚合物穩定藍相之液晶(LC)介質及LC 顯示器中以及在用於PS或PSA(「聚合物安定(polymer sustained)」或「聚合物安定配向(polymer sustained alignment)」)型LC顯示器之LC介質中的用途,以及包含 該等化合物之LC介質及LC顯示器。 【先前技術】 自先前技術得知用於以液晶藍相(簡稱藍相)操作之顯示 器元件之介質。該等顯示器描述於例如WO 2004/046805 A1 及 WO 2008/061606 A1 中。 一般在自向列狀態轉變為光學各向同性狀態時觀測到藍 相。液晶藍相中之介質就如其名,可為藍色,但亦可為無 色。迄今所作努力之目的為使藍相之溫度範圍自小於1 °C 擴展至適用於實踐之範圍(參考H. Kikuchi等人,iVaiwre MaierzWs (2002),1(1),64-68 ; Kikuchi,Η.等人,尸 Materials Science and Engineering, (2003), 89, 90-91) ° 為達成此目的,先前技術中已提出向LC介質中添加可 聚合性化合物,且接著在LC介質中使該化合物原位聚合。 據稱,該過程中形成之聚合物或聚合物網狀結構使藍相穩 定。 先前技術中迄今描述之聚合物穩定藍相使用例如單反應 153640.doc 201139365 性非液晶原基單體連同雙反應性液晶原基單體一起作為單 體。 WO 2005/080529 A1描述例如包含單反應性單體及多反 應性單體之聚合物穩定藍相。 【發明内容】 本發明係基於發現適用於穩定藍相之單體及相應聚合物 之目標。詳言之,聚合物意欲對穩定LC相之性質具有以下 效應: -使藍相之溫度範圍變寬, -使反應時間快速, -聚合時澄清點(clearing-point)差異較小, -操作電壓(V#)變低, -操作電壓隨溫度變化較小, -當改變操作電壓以達成所定義灰度時,單元(cell)之傳 輸滯後現象較小。 此外,需要具有優良「電壓保持率(VHR)」、具有高澄 >月點且對暴路於光及溫度穩定之单體。此外必需在L c材料 中有優良溶解度或與LC介質之混溶性優良,以便實現在 LC介質中有優良分佈。 因此,本發明係基於以下目標:提供改良之可聚合性化 合物及包含該等化合物之LC介質,其特定而言用於具有聚 合物穩定藍相之LC顯示器中。本發明之可聚合性化合物意 欲使藍相穩定。本發明之LC介質意欲具有—或多種改良之 性質,尤其選自以上提及之性質。詳言之,Lc介質意欲具 153640.doc 201139365 有寬藍相,能夠實現快速切換,具有優良電壓保持率 (VHR),需要低電壓(Vop)用於切換過程且展現低滯後現象 (△V)及具有低記憶效應(ME)。LC介質意欲對暴露於光及 溫度穩定。 此外,自先前技術得知所謂PS及PSA(分別為「聚合物 安定」及「聚合物安定配向」,有時亦對其使用術語「聚 合物穩定」)顯示器。在該等顯示器中,將少量(例如0.3重 量%,通常<1重量%)的一或多種可聚合性化合物添加至LC 介質中且通常藉由UV光聚合作用使其在引入LC單元中後 在電極之間施加有或不施加有電壓下原位聚合或交聯。已 證明向LC混合物中添加可聚合性液晶原基或液晶化合物 (亦稱為反應性液晶原或「RM」)為尤其適當的。 除非另有說明,否則下文中術語「PSA」用於表示PS顯 示器及PSA顯示器。 同時,在多種經典的LC顯示器中正使用PS(A)原理。因 此,例如已知 PSA-VA、PSA-OCB、PSA-IPS、PSA-FFS及 PSA-TN顯示器。可聚合性化合物之聚合較佳在PSA-VA及 PSA-OCB顯示器情況下在施加有電壓下進行,且在PSA-IPS顯示器情況下在施加有或不施加有電壓下進行。如可 在測試單元中所示,PS(A)方法在單元中引起預傾斜 (pretilt)。舉例而言,在PSA-OCB顯示器情況下,可使彎 曲結構穩定,以至於無需偏移電壓或可降低偏移電壓。在 PSA-VA顯示器情況下,預傾斜對反應時間具有積極作 用。對於PSA-VA顯示器,可使用標準MVA或PVA像素及 153640.doc 201139365 電極佈局。此外,然而,例如僅一個結構化電極側面且無 突起物亦為足夠的,其顯著簡化製造,同時產生極佳的對 比度及極佳的光傳輸》 PSA-VA顯示器描述於例如 JP 10-036847 A、EP 1 170 626 A2 ' US 6,861,107、US 7,169,449 ' US 2004/0191428 A1、US 2006/0066793 A1 及 US 2006/0103804 A1 中 ° PSA-OCB顯示器描述於例如T.-J-Chen等人,Jpn. J. Appl. Phys. 45, 2006, 2702-2704AS. H. Kim, L.-C-Chien, Jpn. J. Appl. Phys. 43,2004,7643-7647 中。PSA-IPS顯示器描述於例如 US 6,177,972及 Appl. Phys. Lett. 1999,75(21),3264 中。 PSA-TN 顯示器描述於例如 Optics Express 2004,12(7), 1221 中。 PS A顯示器,如同上述習知LC顯示器,可如主動矩陣式 或被動矩陣式顯示器般加以操作。在主動矩陣式顯示器情 況下,通常藉由經整合之非線性主動元件(例如電晶體’ 例如薄膜電晶體或「TFT」)對個別像素進行定址,而在被 動矩陣式顯示器情況下,通常藉由多工方法(multiplex method)進行定址,兩種方法均可自先前技術得知。 然而,並非所有由LC混合物及可聚合性組份組成之組 合均適用於PSA顯示器,因為例如未產生充分的傾斜或根 本未產生傾斜’或因為例如所謂「電壓保持率」(VHR或 HR)不足以用於TFT顯示器應用。此外,已發現自先前技 術得知的LC混合物及RM在用於PSA顯示器時仍然具有一 些缺點。因此,並非所有可溶於LC混合物中之已知RM均 153640.doc 201139365 適用於PSA顯示器》 此外,所選的LC主體混合物/RM之組合應具有最低的可 能旋轉黏度及最佳的可能電學性質。特定言之,其應具有 最高的可能VHR。在PSA顯示$中,尤其必需在經…光照 射後有高VHR,因為UV暴露不僅為顯示器製造過程之必 需部分,而且作為顯示器成品操作期間之正常曝光存在。 詳言之,將需要具有可產生特別小的預傾斜角之可用於 PSA顯示器之新穎材料。此處優先選擇在相同曝露時間之 聚合期間產生之預傾斜角小於迄今已知的材料及/或在較 短曝露時間後即可獲得用已知#料可獲得之(較高)預傾斜 角的材料。因此有可能縮短顯示器製造時間(「節拍時間 (tact time)」)且降低製造過程之成本。 PSA顯不窃製造令之另一問題為存在或移除殘餘量之未 聚合RM,尤其繼在顯示器中產生預傾斜角之聚合步驟之 後。舉例而言,該類型之未反應RM可能藉由以不受控的 方式聚合來不利地影響顯示器性f,例如在完成顯示器後 之操作期間。 因此,自先前技術得知的PSA顯示器常常展現所謂「殘 影(image sticking)」或「殘像(image ^印)」之不良效應, 亦即LC顯示器中藉由對個別像素進行暫時定址而產生之影 像即使在該等像素中之電場被切斷後或在已對其他像素進 行定址後仍然保持可見。 因此需要在PSA顯示器製造期間儘可能完全地進行RMi 聚合及需要儘可能排除顯示器中未聚合2RM的存在或使 153640.doc 201139365 其減至最少。為此’需要可實現最有效及完全的聚合之材 料。 因此,仍然非常需要不展現上述缺點或僅在較小程度上 展現上述缺點且具有改良之性質的PSA顯示器以及適用於 該等顯示器之LC介質及可聚合性化合物。此外,非常需要 具有有利性質之PSA顯示器及用於psa顯示器之材料,其 尤其有助於高比電阻以及大工作溫度範圍、短反應時間 (即使在低溫下),及低臨限電壓、低預傾斜角、灰度多重 性、高對比度及寬視角,以及υν·光後之高電壓保持率 (VHR)值及低溫穩定性(亦稱為LTS,亦即LC混合物對自然 結晶析出(crystallising out)之個別組份之穩定性)。 因此,本發明係基於以下另一目標:提供適用於pSA顯 不器之新穎的適當材料,尤其為尺以及包含RM2LC介質, 該等新穎的適當材料不具有上述缺點或僅在較小程度上具 有上述缺點,可儘可能快速及完全地聚合,可儘可能快速 地建立低預傾斜角,減少或防止顯示器中存在殘影,且較 佳同時旎夠貫現極尚的比電阻值、低臨限電壓及短反應時 間》此外,LC介質應具有有利的相性質以及高VHR及 LTS 值。 已根據本發明藉由提供本申請案中描述之材料、方法及 LC顯示器來達成上述目的。詳言之,已意外發現可部分或 7C全地藉由使用如上所述包含一或多種本發明之可聚合性 化合物用於製造該等LC顯示器之^介質或藉由提供具有 藍相之LC顯示器或含有呈聚合形式之—或多種本發明化合 153640.doc 201139365 物之PSA顯示器來達成上述目的。 本發明之可聚合性化合物含有中央液晶原基基團及至少 兩個直接或經由間隔基團連接至液晶原基基團之可聚合基 團’其中中央液晶原基基團由3個環狀基團組成,該3個基 團藉由兩個伸乙基橋彼此連接。 在用於具有聚合物穩定藍相之LC顯示器的本發明之LC 介質中使用本發明之可聚合性化合物可顯著地穩定藍相。 此外’已意外發現與先前技術中描述之可聚合性化合物及 LC介質相比,在具有聚合物穩定藍相之LC介質中使用本 發明之可聚合性化合物可顯著地減小滯後現象(ΔΥ^)及增 加對比度。 在PS Α顯示器中,在本發明之LC介質中使用本發明之可 聚合性化合物可特別快速地達成所需預傾斜及顯著縮短顯 示器製造時間。 在先前技術中,例如US 7,440,160(WO 2004/046805 A1) 及其中所引用之文獻描述了用於以液晶藍相(簡稱藍相)操 作之LC顯示器元件之LC介質,WO 2005/080529 A1描述了 包含單反應性及多反應性單體之聚合物穩定藍相。US 2009/0267025 Al(WO 2006/063662 Al) ' US 2009/051855 A1、US 2009/0059132 A1 及US 2009/0059157 A1描述了包 含液晶反應性組份(亦稱為反應性液晶原,簡稱「RM」)之 藍相的聚合物穩定化。然而,在上述公開文獻中,優先使 用含有直接或經由酯基連接之苯基的RM,諸如以下兩種 RM : 153640.doc 201139365 ο
〇-(ch2)x-o ο 其中x表示3或6 WO 2008/061606 Α1描述含有由直接連接之環己基環組 成之液晶原基基團的RM及其用於藍相之聚合物穩定化之 用途。其亦尤其提及視情況使戶其他共聚單體,該等共聚 單體可尤其選自亦含有式RM27(含有經由乙基橋連接之3 個苯基之RM)之列表。然而,w〇 2008/061606 A1未揭示 任何使用該類共聚單體之特定實例。其中亦未提出使用該 等化合物意外獲得之優點,如上文及下文關於本發明之LC 介質所描述。 詳言之,本發明中呈現之單體比WO 2008/061606 A1中 呈現之酯橋聯物質更適合於穩定LC介質之初始狀態,以至 於在切斷後達成極優良的黑色狀態。此外,本發明中呈現 之單體的特點在於合成較簡單及(除反應性基團外)化學穩 定性較高》 WO 93/22W7 A1描述包含PDLC薄膜之電光系統。其描 述例如含有經由乙基橋連接之3個苯基的以下通式之化合 物. (p) (F) (F)
其中 Υ2可表示 H2C=CHCOO-、H2C=CMeCOO-或 CH2=CH-,且 153640.doc •10- 201139365 v2可表示〇或單鍵,且 I可表示2與12之間的整數,且 (F) 可表示視情況經氟化之1,4-伸苯基單元。 此外,實例1中明確描述以下化合物之合成: H 〇-(CH2)e-〇 ch2ch2-^ ^ch2ch2-^ /-〇-(ch2)6-o .h
然而,未揭示關於該化合物用於LC顯示器中之性質。 此外,WO 93/22397 A1中既未描述,亦未提出該等化合 物用於藍相穩定或PSA顯示器中之用途。 PDLC顯示器與本發明之LC顯示器基本上完全不同。因 此,PDLC顯示器由相分離系統組成,其中低分子量lc介 質之小液滴嵌埋於聚合物基質中。相界處發生光散射。藉 由使LC相之折射率與聚合物相之折射率匹配及藉由使電場 中小液滴中之LC分子重新對準,顯示器可在光散射狀態與 透射狀態之間切換。此尤其需要小心選擇LC介質及聚合物 材料以便確保折射率匹配且使用大量聚合物材料以形成聚 合物基質。此外,PDLC顯示器通常具有較差的電光性 質,諸如反應時間慢及對比度對視角的依賴性強,以及由 設計引起之缺點,諸如製造過程複雜、長期穩定性低及層 厚度較南,且因此不適用於更加現代化的應用,諸如τν 機或筆記型電腦之平板螢幕。 與PDL C顯不益不同’以草籍太壁埋本於 μ呆種方式選擇本發明之具有藍 153640.doc 201139365 相之LC顯示器及pSA顯示器中可聚合性化合物之類型及 量,以至於聚合物與LC介質之間不存在肉眼可見的相界以 及顯著的光散射。相應地,根據不同於PDlC顯示器之準 則來選擇適用於本發明之LC顯示器的LC介質及可聚合性 化合物。因此,可聚合性組份應MLC介質中具有最高的可 能溶解度且應僅以極少量使用,例如在pSA顯示器情況 下。相比之下’通常無需如同PDLC顯示器中折射率需精 確匹配。如上所述,亦對可聚合性組份之聚合性質有明顯 較高的要求。此外,LC介質必須滿足顯著較高的與電光性 質相關之要求且必須具有例如極其快速的反應時間、高電 阻值以及低操作及臨限電壓。 EP 0 648 827 A1描述具有通用通式之反應性液晶,其可 尤其含有具有下式之液晶原基基團:
其中L1及L2表示CN或,W2表示單鍵、〇、s 或CO,r表示1或2,且S表示〇、1、2、3、4或5。此外,其 中描述該類反應性液晶在電光散射系統中或在經對準1(:聚 合物之製備中的用途。然而,未特定揭示含有該類液晶原 基基團之特定化合物。此外,既未描述,亦未提出該等或 其他反應性液晶在藍相之聚合物穩定中的用途。 US 7,070,838描述具有通用通式之可聚合性化合物,其 中液晶原基基團含有經氟化甲基取代之苯基,其尤其適用 153640.doc 12 201139365 於光學LC聚合物薄膜。其中亦揭示含有經由乙基橋連接之 3個苯基的式BRM-15及式BRM-b-5之可聚合性化合物,以 及包含該類化合物之可聚合性液晶之混合物。此外,提出 該等化合物在由可聚合性化合物及對掌性組份組成之混合 物中之用途。然而,既未揭示’亦未提出在低分子量LC介 質或具有藍相之LC介質中之用途。 US 2003/0203128 A1描述具有通用通式之可聚合性化合 物,其中液晶原基基團含有中央第基團,其尤其適用於光 學LC聚合物薄膜。其中亦揭示苐基團經由乙基橋連接至兩 個相鄰苯基之式67-70之可聚合性化合物,以及包含該化 合物之可聚合性液晶之混合物。此外,提出該等化合物在 由可聚合性化合物連同對掌性組份組成之混合物中之用 途。然而,既未揭示,亦未提出在低分子量介質或具有 藍相之LC介質中之用途。 因此’先前技術既未描述’亦未提出用於具有較佳由本 發明之可聚合性化合物組成之反應性組份iLC介質的聚合 物穩定藍相。 本發明係關於以下式I之化合物或可藉由一或多種該等 式I化合物之聚合獲得之聚合物的用途,其係用於具有藍 相之LC顯示器或PS型或PSA型LC顯示器中,
Pa-(SPa)sl-A2-CH2CH2-ALCH2CH2-A3-(Spb)s2_pb j 其中個別基團具有以下含義: p、p 各彼此獨立地表示可聚合性基團,
Spa'Spb 在每次出現時相同或不同地表示間隔基團, 153640.doc •13· 201139365 s 1、s2 各彼此獨立地表示〇或J, α^αΆ3各彼此獨立地表示選自以下群之基團: a) 由反-1,4-伸環己基、丨,4_伸環己烯基及 4,4 伸環己基組成之群,此外其中一或 夕個非相鄰CH2基團可由_〇_及/或_s_置 換,且此外其中一或多個H原子可由F置 換, b) 由M-伸笨基及^·伸笨基組成之群,此 外其中一個或兩個CH基團可由N置換,且 此外其中一或多個Η原子可由l置換, c) 由四氫哌喃_2,5-二基、1,3_二噁烷_2,5_二 基、四氫呋喃-2,5-二基、環丁-13·二基、 派°定-1,4-二基、噻吩_2,5_二基及砸吩_ 2,5 - 一基組成之群’此外其中各者均可經 L皁取代或多取代, d) 由具有5至20個環C原子之飽和、部分不 飽和或完全不飽和且視情況經取代之多環 基團組成之群,其中一或多個環C原子亦 可由雜原子置換,較佳為選自由以下組成 之群:雙環[1.1.1]戊烷-1,3-二基、雙環 [2.2.2]辛烷-1,4-二基、螺[3.3]庚烷-2,6-二
153640.doc •14· 201139365
此外,其中該等基團中之一或多個H原子 可由L置換’及/或一或多個雙鍵可由單鍵 置換,及/或一或多個CH基團可由n置 換,
L 在每次出現時相同或不同地表示F、C1、 CN、SCN、SF5或具有1至12個C原子之直鏈 或分支鏈、在各種情況下視情況經氟化之烷 基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基 羰氧基或烷氧基羰氧基, R〇、R00 各彼此獨立地表示Η、F或具有1至12個C原 子之直鏈或分支鏈烷基,此外其中一或多個 Η原子可由F置換,
M 表示-Ο-、-S-、-CH2-、-CHY1-或-CY丨Υ2-, 153640.doc 15· 201139365 γ1 及 γ2 各彼此獨立地具有上文關於RQ所指示之含義 之一或表示C1或CN,且較佳表示H、F、 C卜 CN、OCF3 或 CF3。 此外’本發明係關於包含一或多種式I化合物及另外視 情況選用之一或多種可聚合性化合物的LC介質。 此外,本發明係關於包含一或多種式I化合物及一或多 種其他化合物(其亦可為液晶原基、液晶及/或可聚合性化 合物)之LC介質。 此外’本發明係關於包含可藉由一或多種式I化合物之 聚&獲得之聚合物且視情況包含一或多種其他化合物(其 亦可為液晶原基、液晶及/或可聚合性化合物)的介質。 此外’本發明係關於一種LC介質,其包含: -包含一或多種可聚合性式;[化合物之可聚合性組份或該 可聚合性組份之聚合形式,及 -液晶組份’下文中亦稱為「LC主體混合物」,其包含一 或多種、較佳為兩種或兩種以上如上文及下文描述之低 分子量(亦即單體及不可聚合)化合物,較佳為液晶原基 或液晶化合物。 此外,本發明係關於包含一或多種式合物之介質 在具有藍相之LC顯示器或PS型或PSa型LC顯示器中的用 途。 此外,本發明係關於一種製備如上文及下文中描述之 LC介質之方法,其中使如上文及下文所描述之一或多種低 分子量液晶化合物或LC主體混合物與一或多種式丨化合物 153640.doc • 16- 201139365 及視情況選用之其他液晶化合物及/或添加劑混合。 此外,本發明係關於本發明之式〗化合物及包含該等式工 化合物之LC介質在LC顯示器中的用途,其係用於穩定藍 相’尤其在最大的可能溫度範圍内。 此外’本發明係關於本發明之式I化合物及包含該等式I 化合物之LC介質在PS及PS Α顯示器中的用途,其係用於藉 由在PSA顯示器中使式I化合物原位聚合(較佳在施加電場 或磁場下)而在LC介質中產生傾斜角。 此外,本發明係關於一種含有本發明之一或多種式以匕 合物或LC介質之LC顯示器’尤其為PS4pSA顯示器,尤 其較佳為具有藍相之顯示器、PSA_VA顯示器、psa_〇cb 顯不器、PSA-IPS顯示器、PSA-FFS顯示器或PSA-TN顯示 器。 此外,本發明係關於含有LC單元之PS或PSA型LC顯示 器,該LC單元具有兩個基板及兩個電極(其中至少一個基 板可透光且至少一個基板具有一個或兩個電極)及位於該 等基板之間的包含聚合組份及低分子量組份之Lc介質層, 其中該聚合組份可藉由使該LC介質中在該LC單元之該等 基板之間的一或多種可聚合性化合物聚合而獲得(較佳在 向電極施加電壓的情況下),其特徵為至少一種可聚合性 化合物係選自式j。 此外’本發明係關於一種製造如上文及下文所描述之 LC顯不器之方法,其中將包含如上文及下文所描述之一或 多種低分子量液晶化合物或LC主體混合物及一或多種可聚
S 153640.doc 201139365 合性化合物(其中至少一者係選自式I)的LC介質引入如上 文及下文所描述之具有兩個基板及兩個電極之LC單元中, 且使可聚合性化合物聚合(較佳在向電極施加電壓的情況 下)。 本發明之PS及PSA顯示器具有兩個電極,較佳呈透明層 形式’其施加於基板中之一者或兩者上,此形成Lc單元。 在各種情況下一個電極施加於兩個基板中之每一者上,例 如本發明之PSA-VA、PSA-OCB或PSA-TN顯示器中,或兩 個電極僅施加於兩個基板中之一者上,而另一個基板不具 有電極’例如本發明之PSA-IPS或PSA-FFS顯示器中。 此外,本發明係關於新穎化合物、其製備方法及用 於該等方法或由該等方法獲得之新穎中間物,尤其為如上 文及下文所定義之式I及其子式之化合物,其中如式i中定 義,基團A1、A2及A3中之-或多者係選自群句,其由具有 5至2 0個環狀C原子之視情況經取代之飽和或部分或完全不 飽和多環基團(其中一 一或多個環C原子亦可由雜原子置換)
組份不包含任何具有下式之化合物:
Pa-(Spa),
(Spb)s2-Pb 其中 Pa 、 Pb 、 Spa 、 Spb 、 之含義,r表示〇、i、2、 、s2及L具有上文及下文所指示 3或4,且Za及妒各彼此獨立地表 153640.doc 201139365 不-COO-或-〇C〇- 〇 下述含義適用於上文及下文。 術語「環C原子」表示與其他C原子及/或雜原子形成碳 環或雜環基團之c原子。 術語「傾斜」及「傾斜角」係關於LC介質之LC分子相 對於LC顯示器(此處較佳為pS或PSA顯示器)中之單元之表 面的傾斜對準。此處’傾斜角表示LC分子之縱向分子軸 (LC指向矢)與形成LC單元的平面平行外部板之表面之間的 平均角度(<90。)^此處,低傾斜角值(亦即自9〇。角偏差大) 對應於大傾斜。在實例中給出用於量測傾斜角之適當方 法。除非另有指示’否則上文及下文所揭示之傾斜角值與 該量測方法有關。 術語「液晶原基基團」為熟習此項技術者所知且描述於 文獻中,且表示歸因於吸引及排斥的相互作用之各向異性 而基本上在低分子量或聚合物質中促使產生液晶(LC)相之 基團。含有液晶原基基團之化合物(液晶原基化合物)未必 必須自身具有LC相。對於液晶原基化合物,亦有可能僅在 與其他化合物混合後及/或在聚合後展示出LC相特性。典 型液晶原基基團為(例如)硬質棒形或碟形單元。結合液晶 原基或LC化合物所使用之術語及定義之概述在pure Appi.
Chem. 73(5),888 (2001)及 c. Tschierske,G. Pelzl,S. Diele,
Angew. Chem. 2004, 116, 6340-6368 中給出。 術語「間隔基團」或「間隔基」,上下文中亦稱為 「Sp」,為熟習此項技術者所知且描述於文獻中,參考例 153640.doc •19· 201139365 如 Pure Appl. Chem. 73(5),888 (2001)及 C. Tschierske,G. Pelzl,S. Diele,Angew. Chem. 2004,116,6340-6368。除非 另有說明,否則上文及下文中之術語「間隔基團」或「間 隔基」表示在可聚合性液晶原基化合物中使液晶原基基團 與可聚合性基團彼此連接之可撓性基團。 術s吾「反應性液晶原」或「RM」表示含有一個液晶原 基基團及一或多個適於聚合之官能基(亦稱為可聚合性基 團或基團P)之化合物。 術語「低分子量化合物」及「不可聚合化合物」表示通 常為單體之化合物’其不含有適於在熟習此項技術者已知 之通常條件下(尤其在用於RM之聚合之條件下)發生聚合的 官能基。 「鹵素」表示F、Cl、Br或I。 諸如「具有1至12個C原子之烷基、烷氧基、烷基数基、 烷氧基羰基、烷基羰氧基或烷氧基羰氧基」等之定義意謂 含有羰基(CO)之基團及不飽和基團(諸如烯基及炔基)具有 至少兩個C原子,且分支鏈基團具有至少3個^原子。 可聚合基團Pa’b為適合於發生聚合反應(諸如自由基或離 子鏈聚合反應、加成聚合反應或聚縮合反應)或聚合物類 似反應(例如於聚合物主鏈上加成或縮合)之基團。尤其較 佳為適合於鏈聚合之基團,尤其為含有c=c雙鍵或—esc— 參鍵之基團;及適合於開環聚合之基團,諸如氧雜環丁烷 基或環氧基。 較佳的基團Pa’b係選自由以下組成之群:CH2=Cwi_c〇_ 153640.doc •20- 201139365 ο Ο-、CH2=CW1-CO- 、W2HC — CH-、 ο
W2
Vv y^W3 i >-(CH2)kT- 0 、、CH2=CW2-(0)k3- ' CW^CH- CO-(0)k3- ' CW^CH-CO-NH- ' CH2=CW1-CO-NH- ' CH3- CH=CH-0-、(CH2=CH)2CH-OCO-、(CH2=CH-CH2)2CH- oco-、(ch2=ch)2ch-o-、(ch2=ch-ch2)2n-、(ch2=ch- CH2)2N-CO- ' HO-CW2W3- ' HS-CW2W3- ' HW2N- ' HO-CW2W3-NH- ' CH2=CWi-CO-NH- ' CH2=CH-(COO)kl-Phe-(〇)k2_、CH2=CH-(C0)kl-Phe-(0)k2-、Phe-CH=CH-、HOOC-、 OCN-及 W4W5W6Si-,其中 W1表示H、F、CM、CN ' CF3、 笨基或具有1至5個C原子之烧基,尤其為H、F、Cl或 CH3,W2及W3各彼此獨立地表示η或具有1至5個C原子之 烧基,尤其為Η、甲基、乙基或正丙基,w4、w5及W6各 彼此獨立地表示C1、具有1至5個(:原子之氧雜烷基或氧雜 碳基烷基,W7及W8各彼此獨立地表示Η、C1或具有1至5個 C原子之烷基,Phe表示1,4·伸苯基,其視情況經一或多個 如上文所定義之基ISL取代㈣·〜外),匕、匕及匕各彼此 獨立地表示0或1,h較佳表示!,且匕表示整數丨至丨❹。 尤其較佳的基團P-b係選自由以下組成之群:ch产Μ· 0 Ο
CO-O- . CH2=CW1-CO-,W2HC —CH- , w2^(CH2)k1-0- ^ ,w7 、 S-0、
_(chAt· ch2=cw2-〇. . CW^CH-CO- 153640.doc •21- 201139365 (〇)k3- ' CW1=CH-CO-NH- ' CH2=CW1-CO-NH- ' (CH2=CH)2CH-OCO-、(CH2=CH-CH2)2CH-OCO-、(CH2=CH)2CH-0-、 (CH2=CH-CH2)2N- ' (CH2=CH-CH2)2N-CO- ' CH2=CW1-CO- NH-、CH2=CH-(C00)kl-Phe-(0)k2-、CH2=CH-(CO)kl-Phe-(〇)k2-、Phe-CH=CH-及 W4W5W6Si-,其中 W1表示 H、F、
Cl、CN、CF3、苯基或具有1至5個C原子之烷基,尤其為 Η、F、C1或CH3,W2及W3各彼此獨立地表示η或具有][至5 個C原子之烷基,尤其為η、甲基、乙基或正丙基,w4、 W5及W6各彼此獨立地表示C卜具有1至5個C原子之氧雜烷 基或氧雜羰基烧基,W7及W8各彼此獨立地表示η、C1或具 有1至5個C原子之烷基’ Phe表示丨,4_伸苯基,ki、匕及、 各彼此獨立地表示〇或1,h較佳表示1,且匕表示整數1至 10 ° 極其較佳的基團選自由以下組成之群:CHfCW1· CO-O-,尤其為 CH2=CH-C0-0-、CH2=C(CH3)-C0-0-及 CH2=CF-C0-0-,此外有 CH2=CH-0-、(CH2=CH)2CH-0- 八 <°> CO-、(CH2=CH)2CH-0-、W2HC^^CH-&w2^^(CH2)krO-。 更極其較佳的基團pa,b係選自由乙烯氧基、丙烯酸酯 基'甲基丙烯酸酯基、氟丙烯酸酯基、氯丙烯酸酯基、氧 雜環丁烷基及環氧基組成之群,且尤其較佳表示丙烯酸酯 基或曱基丙烯酸酯基。 較佳的間隔基團Spa,b係選自式Sp"-x",以至於基團pa/b· sPa/b-與式 Pa/b-Sp"-X"-—致,其中 153640.doc -22- 201139365
Sp" 表示具有1至20個,較佳為⑴之㈣原子之伸统基, 其視情況經F、α、Βι·、I或CN單取代或多取代,且此 外其中一或多個非相鄰CH2基團可彼此獨立地各自由 -0- ' -S- > -NH- ^ -N(R°). > -Si(R00R000)- . _c〇_ x _c〇 〇- ' -O-CO- . -0-C0-0- . .S-C〇- . -c〇.S-CO-〇- . -〇-CO-N(R00)- . -N(R00)-CO-N(R00)-. 或-C^C-以使得〇及/或3原子不直接連接於彼 置換, 、-N(R00)· -CH=CH-此之方式 X"表示-0·、-s-、-CO-、-C〇_0_、_〇_c〇_、_〇_c〇 〇_ -CO-N(R00)- . -N(R00)-CO- > -N(R00)-CO-N(R00).. -och2·、-ch2o-、-sch2-、-CH2S-、-cf2o-、-〇Cf2_ 、-CF2S-、-SCF2-、-CF2CH2-、-CH2CF2-、-CF2CF2-、-CH=N_、-N=CH_、-N=N-、-CH=CR0-、-CY2=CY3-、-CsC-、-CH=CH-C0-0-、-〇-CO-CH=CH-或單鍵, R及R_各彼此獨立地表示H或具有1至12個c原子之烷 基,及 Y2及Y3各彼此獨立地表示η、F ' c 1或CN。 X'較佳為 s_、-C0-、-C00-、-0C0-、-O-COO-、 -CO-NR0-、_NR0-CO_、_NR0-CO-NR0-或單鍵。 典型間隔基團Sp"為例如-(CH2)pl-、-(CHzCI^O^-CH2CH2-、-CH2CH2-S-CH2CH2-、-ch2ch2-nh-ch2ch2-或-(SiR00R_-〇)pl-,其中pi為整數1至12,ql為整數1至 3,且RQG及RGGG具有上文指示之含義。 尤其較佳的基團-Sp"-X"-為-(CH2)pl-、-(CH2)pl-0-、 153640.doc ·23· 201139365 (2)p丨〇 Co-、_(CH2)pl-0-C0-0-,其中…及…具有上述 含義。 尤其較佳的基團Sp"在各種情況下為例如直鍵伸乙基、 伸丙基、伸丁基、伸戊基、伸己基、伸庚基、伸辛基、伸 壬基、伸癸基、伸十-烧基、伸十二燒基、伸十八烧基、 伸乙基氧基伸乙基、亞甲基氧基伸丁基Μ申乙基硫基伸乙 基、伸乙基-Ν-甲基亞胺基伸乙基、丨_曱基伸烷基、伸乙 烯基、伸丙烯基及伸丁烯基。 在本發明之另一較佳實施例中,式J中之?3及/或pb表示 含有兩個或兩個以上可聚合性基團之基團(多官能可聚合 性基團)。此類型之適當基團及含有該等基團之可聚合性 化合物及其製備已描述於例如US 7,060,200 B1或US 2006/0172090 A1中。尤其較佳為選自下式之多官能可聚 合性基團: -X-烷基-CHP^CHrCKbP2 -X-烧基-(^(CHaP^CI^Pb-CHzP3 I*b -X-烷基-CHPkHP^CHJ3 Pc -X-烷基-CXC^PkC^PYCaaHhaq I*d -X-烷基-CHP^CHzP2 pe -X-烷基-CHpip2 I*f -X-烷基-CPAlCaaHhw I*g -X-烷基-(:(01/)(0^2)-0120012-(:(01:^)(0^4)0^5 Ph -X-烷基-CHUCHAJ^UCHdbbP2) I*i -X-烷基I*k 153640.doc • 24· 201139365 X'-烷基-CXCHaCH/XCHJ2) 其中 烷基表示單鍵或具有1至12個C原子之直鏈或分支鍵伸烧 基’其中一或多個非相鄰CH2基團可彼此獨立地各 l*_C(R00)=C(R000)_、_CSC-、_N(R00)-、-〇_、-S_ 、-CO-、-CO-0-、-O-CO-、-0-C0-0-以使得 〇及 / 或S原子不直接連接於彼此之方式置換,且此外其 中一或多個Η原子可由F、C1或CN置換,其中R00及 尺_具有上文指示之含義。 aa及bb各彼此獨立地表示〇、1、2、3、4、5或6, x 具有關於X'所指示之含義之一,且 p1'5 各彼此獨立地具有關於Pa所指示之含義之一。 較佳的式I中之基團A1係選自由下式組成之群:
個別環亦可另外經如上文及下文中所述之匕單取代或 153640.doc -25- 201139365 多取代。 A極其較佳表不選自由下式組成之群的基團 CH,
較佳的幻中之基圏…係選自由下式組成之群 分ϋ <谷 、 F 、 F 、
F F
CH,
CHXH, CF,
其中個別環亦可另外經如上文及 多取代。 下文中所述之L·單取代或 下式組成之群: 尤其較佳的基團A2及A3係選自由 極其較佳為 下式組成之群: 更尤其較佳的基團A2及A3係選自由 153640.doc -26 - 201139365
更尤其較佳的如上文及下文中所指示之式i及其子式之 化合物為滿足以下條件之化合物,其中: si及s2各表示0, s 1及s2各表示1, si表示1且s2表示0或si表示0且s2表示1。 極其較佳的式I化合物係選自由下式組成之群: L)r
(L)r (1).
153640.doc -27- 201139365
153640.doc •28- 116201139365
117 118 119
I20 121
I22
I23
I24 153640.doc -29- 125201139365
126 127 128
129 130
131
I32 153640.doc -30- 133201139365
134
135 136 137
138 139 140
153640.doc -31 - 141 201139365
153640.doc -32- 201139365
153640.doc -33- 201139365
153640.doc 34- 168201139365
169 170 171 I72 I73 I74 I75 I76 153640.doc -35- 201139365
其中L在每次出現時相同或不同地具有上下文中所指示之 a義之’1>表不〇、1、2、3或4,且11表示1與24之間,較 佳介於!與12之間,極其較佳介於2與8之間的整數,且其 中若未提及某-基團位於單鍵或雙鍵之末端,則其為末端 CH3或CH2基團。 在式11-180中 基團:
較佳表示選自由下式組成 之群的
153640.doc • 36 - 201139365 式I及其子式之化合物中之pa及pb較佳表示丙烯酸酯基或 曱基丙烯酸酯基,此外有氟丙烯酸酯基。 式Ϊ及其子式之化合物中之Spa& 佳表示選自由 -(CH2)pl-、-(CH2)pl-〇_、-(CH2)pl-0-C0_ 或-(CH2)pl-0-C0- 〇-及其鏡像組成之群的基團,其中pi表示整數1至12,較 佳為1至6,尤其較佳為1、2或3,其中該等基團以使得〇原 子不直接相鄰之方式連接至pa或pb。 此外,本發明係關於新穎式Ht*合物,
pa-(Spa)sl-A2-CH2CH2-A1-CH2CH2-A3-(Spb)s2-Pb I 、A2及A3具有上下
其中 Pa、Pb、Spa、Spb、si、s2、A 文中所指示之含義,且 其中基團A〗、A2及A3中之一或多者係選自由具有5至2〇 個環C原子之飽和、部分飽和或完全不飽和且視情況經取 代之夕%基團(其中一或多個環c原子亦可由雜原子置換) 組成之群d),
1’4-二基、螺[3 3]庚烷·26二基、
153640.doc -37· 201139365
此外其中該等基團中之一或多個Η原子可由L置換,及/ 或一或多個雙鍵可由單鍵置換,及/或一或多個CH基團可 由N置換,其中L、R0、R00、Μ、Y1及Y2具有如式艸所指 示之含義。 此外,本發明係關於包含一或多種新穎式j化合物之如 上下文所描述之LC介質及LC顯示器,尤其為根據改進及 較佳實施例之LC介質及LC顯示器,及其所有組合。 在該等新穎化合物t,尤其較佳為滿足以下條件之化合 物,其中: -來自群d)之基團係選自由以下組成之群dl):
此外其中該等基團中之一 或多個H原子可由如式I中定義 153640.doc •38· 201139365 之L置換’其中L尤其較佳表示ρ、CN、SCN、SF5、 CH2F、CHF2、CF3、OCH2F、〇CHF2 或 OCF3, -來自群d)之基團係選自由以下組成之群d2):
及 此外其中該等基團中之一或多個H原子可由如式r中定義 之L·置換’其中l尤其較佳表示f、CN、SCN、SF5、 ch2f、chf2、cf3、〇ch2f、〇CHF2或 ocf3, -基團Pa及Pb係選自由乙烯氧基 '丙賴s旨基、甲基丙稀酸 酯基、氟丙烯酸酯基、氯丙烯酸酿基、氧雜環丁烷基及環 氧基、、且成之群,尤其較佳為丙烯酸酯基或甲基丙烯酸酯 基, -基團 Spa及 Spb係選自由 _(CH2)”_、_(cH2)M_〇、_(cH2)pi o CO及(CH2)pl_〇_c〇-〇·及其鏡像組成之群,其中卩^表 示整數1至12,較佳為1至6,尤其較佳為1、2或3,且其中 該等基團以使得〇原子不直接相鄰之方式連接至卩&或pb, -si及s2各表示〇, -si及s2各表示1, -si表示1且s2表示〇或31表示〇且32表示ι。 或多個以下群 在該等新穎化合物中,極其較佳為選自 之化合物: 由式19-116組成之群, 由式123-128組成之群, 153640.doc -39- 201139365 由式137-144組成之群, 由式149-154組成之群, 由式163-170組成之群,及 由式175-180組成之群, 其中L具有上下文中所指示之含義之一,^為】與μ之 間,較佳為1與12之間,極其較佳為2與8之間的整數。 此外,本發明係關於用於製備式I化合物之新穎中間 物,其係選自式IA, G-〇-(Spa)sl-A2-CH2CH2-A1-CH2CH2-A3-(Spb)s2-〇-G' ιΑ 其中A1、A2、A3、Spa、Spb、si及S2具有式I或其子式中所 才曰示之3義或上下文中所指示之較佳含義之一,且G及 G'各彼此獨立地表示η原子或保護基。 適當保護基G為熟習此項技術者所知。較佳保護基為烷 基、酿基及炫基石夕烧基或芳基石夕烧基、2_四氫娘味基或曱 氧基曱基。 【實施方式】 可與熟習此項技術者已知及有機化學權威著作中所描述 之方法類似地製備式I及其子式之化合物以及式丨Α及其子 式之中間物’諸如Houben-Weyl,Methoden der organischen Chemie [Methods of Organic Chemistry], Thieme-Verlag, Stuttgart中描述之方法。 作為實例,用於製備式I及其子式之化合物以及式IA及 其子式之中間物的尤其適當及較佳之方法描繪於以下流程 中且較佳含有一或多個下文描述之步驟。 153640.doc • 40- 201139365 較佳由相應二醛1製備式I化合物。使該等二醛在維蒂希 反應(Wittig reaction)中與適當三苯基鱗鹽反應。作為實 例,流程1描述與對-溴笨曱基三苯基鱗鹽2之反應。此 外’對溴苯曱基三苯基鱗鹽2尤其適用作用於後續產生含 有較佳間隔基團Sp=(CH2)pl之化合物的反應物。 首先’由二醛1及苯曱基三苯基鐫鹽2在維蒂希反應中獲 得化合物3。接著該等化合物3直接與例如炔醇4在菌頭反 應(Sonogashira reaction)中反應而得到化合物5。在後續氫 化中’同時獲得伸乙基橋及烷基間隔基。接著可例如使用 丙烯酸衍生物使化合物6酯化。藉此,獲得尤其較佳的丙 烯酸醋或甲基丙烯酸酯型可聚合性化合物j(例如化合物 7)。 流程1 :以二酿1為起始物質合成化合物1(尤其為化合物 7)。使用對-溴苯甲基三苯基鱗鹽2之合成實例
__菌頭偶合 从 ^—(CH2)pTr〇H =\ T 4 h〇-(ch2w
(CH2)pi^0H 153640.doc -41 - 201139365
熟習此項技術者將能夠以適當方式修改該合成且因而獲 得其他I型化合物。舉例而言,使用對曱氧基苯甲基三苯 基鱗鹽8獲得含有烷氧基間隔基或含有直接結合至環之丙 烯酸醋的尤其較佳之化合物(參考流程2)。在維蒂希反應後 獲得化合物9。使該等化合物9氫化為化合物1〇β可藉由與 氫漠酸在冰乙酸中或與ΒΒι*3反應來使甲氧基裂解。接著可 使雙盼11直接轉化為可聚合性化合物〗(例如化合物12)。 流程2:以二醛1為起始物質合成化合物1(尤其為化合物 12)»使用對甲氧基苯甲基三苯基鎮鹽8之合成實例
153640.doc •42· 201139365 (L)r
ΒΒγ3 HO
Μθ/Η DCC, DMAP 由化合物11藉由與例如溴烷醇13反應而獲得含有烷氧基 間隔基之尤其較佳之化合物(參考流程3)。接著例如使用丙 稀酸衍生物使所獲得之化合物13醋化。 流程3 :含有烷氧基間隔基之化合物1(尤其為化合物is)之 合成
在LC顯示器之基板之間於LC介質中發生原位聚合來使玎 153640.doc •43- 201139365 聚合性化合物聚合或交聯(若一種化合物含有兩個或兩個 以上可聚合性基團)。可在-個步驟中進行聚合1有可 能首先在第一步驟中在施加電壓下進行聚合以產生預傾斜 角,且隨後在未施加電壓之第二聚合步驟中使第一步驟中 未反應之化合物聚合或交聯(「最終固化」)。 適當及較佳的聚合方法為例如熱聚合或光聚合,較佳為 光聚合,尤其為uv光聚合。此處亦可視情;兄添加一或多 種引發劑。適當聚合條件以及適當引發劑類型及量為熟習 此項技術者所知且描述於文獻中。適用於自由基聚合之引 發劑為例如市售光引發劑Irgacure651⑧、Ii>gaeui>el84⑧、
Irgacure907® > Irgacure369® ^ Darocurel 173®(Ciba AG) ° 若使用引發劑’則其比例較佳為0 〇〇 1至5重量%,尤其較 佳為0.001至1重量%。 本發明之可聚合性化合物亦適合於無引發劑之聚合,此 伴隨有顯著優點,例如較低材料成本及尤其為可能殘餘量 的引發劑或其降解產物對LC介質之污染較少》因此亦可在 不添加引發劑的情況下進行聚合。在較佳實施例中,LC介 質因而不包含聚合引發劑。 可聚合性組份或LC介質亦可包含一或多種穩定劑以防 止例如在儲存或運輸期間RM發生不當的自發聚合。穩定 劑之適當類型及量為熟習此項技術者所知且描述於文獻 中°尤其適當為例如來自Irganox®系列(Ciba AG)之市售穩 定劑’例如Irganox® 1076。若使用穩定劑,則其比例以 RM或可聚合性組份之總量計較佳為丨〇_ i 〇 〇〇〇 ppm,尤其 153640.doc -44 - 201139365 較佳為 50-500 ppm。 可個別地使本發明之可平人Λ ^合性化合物聚合,但亦有可能 使包含兩種或兩種以上本發明之可聚合性化合物之混合物 或包含-或多種本發明之可聚合性化合物及—或多種其他 可聚合性化合物(共聚單體,其較佳為液晶原基或液晶)之 混α物聚σ。在使該等混合物聚合的情況下,形成共聚 物。此外,本發明係關於如上下文十提及之可聚合性混合 物。可聚合性化合物及共聚單體為液晶原基或非液晶原基 化合物’較佳為液晶原基或液晶化合物。 適用於本發明之顯示器的適當及較佳之共聚單體係選自 例如下式:
153640.doc • 45· 201139365
M5 M6
M7 M8 M9 M10 P1-Sp1—/oVz^r^zMf〇V Sp2-P2
M11 M12 153640.doc -46- 201139365
O…O R' M13 P1-Sp
M14 M15 M16
Sp2-P2 M17 P1-Sp1-H^>~~丨
M18 M19 P1-Sp
Sp2-P2 M20
M21 153640.doc -47· 201139365 P2-Sp
SpV Sp1-P2 M22
M23 M24
〇、々o-spV M25 M26
P'-Sp'-O' 丫 0-Sp-P P1-Sp1-0: M27 0、/O-SpV 0-Sp1-P1
M28 P-Sp-0 P’-Sp1-。:
O-Sp-P1 M29 其中個別基團具有以下含義 P1及P2 各彼此獨立地表示可聚合性基團,其較佳具有上 153640.doc -48- 201139365 下文關於p所指示之含義之一’尤其較佳為丙烯 酸酯基、甲基丙烯酸酯基、氟丙烯酸酯基、氧雜 環丁烷基、乙烯氧基或環氧基,
Sp1及Sp2各彼此獨立地表示單鍵或間隔基團,其較佳具有 上下文關於Sp所指示之含義之一,尤其較佳為 -(CH2)pl-、-(CH2)pl-〇_、_(CH2)pi_c〇_〇_ 或 -(CH2)pl-o-c〇-〇·,其中pl為整數m,且其中 與最後提及之基團中之相鄰環的連接經由〇原子 發生, 此外其中基團pi-Spi-及P2_Sp2_中之一或多者可表示基團
Raa ’其限制條件為所存在之基團pi_Spi及p2_ Sp2-中之至少一者不表示Raa,
Raa 表示H、F、Cl、CN或具有1至25個c原子之直鏈 或分支鏈烧基’此外其中一或多個非相鄰CH2基 團可各自彼此獨立由C(R0)=C(R00)-、_〇(:_、 -N(R°)-、-〇-、_S_、-co…_c〇_〇_、〇 c〇、_〇 CO-O·以使得〇及/或8原子不直接連接於彼此之 方式置換,且此外其中一或多個11原子可由F、 C卜CN或P^Sp1-置換,尤其較佳為具有1至12個 C原子之直鏈或分支鏈、視情況經單氟化或多氟 化之烷基、烧氧基、烯基、炔基、烷基羰基、烷 氧基羰基或烷基羰氧基(其中烯基及炔基具有至 少2個C原子且分支鏈基團具有至少3個c原子), R R 在母次出現時各自彼此獨立地且相同或不同地表 153640.doc -49- 201139365 示Η或具有1至12個c原子之烷基’
Ry&Rz 各自彼此獨立地表示Η、F、CH3或CF3, Z1 表示-Ο-、-CO-、-C(RyRz)-或-CF2CF2-, Z2及Z3 各自彼此獨立地表示-CO-O-、-O-CO-、-CH20-、 -OCH2-、_CF20_、-〇CF2-或-((:Η2)η-,其中 n為 2、3 或4, L 在每次出現時相同或不同地表示F、Cl、CN、 SCN、SFs或具有1至12個C原子之直鏈或分支 鏈、視情況經單氟化或多氟化之烷基、烷氧基、 烯基、炔基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰氧 基或烷氧基羰氧基,較佳為F, 及L" 各彼此獨立地表示Η、F或C1, r 表示〇、1、2、3或 4, s 表示0、1、2或3, t 表示0、1或2, X 表示0或1。 除式I或式IA之化合物以外,LC介質或可聚合性組份較 佳包含一或多種選自由式Ml 6-M29組成,尤其較佳由Ml 6-M21組成,極其較佳由式M16、M17及M18組成之群的化 合物。 LC介質或可聚合性組份較佳不包含z2及Z3表示-COO-或 -OCO-之式M10化合物。 除上述可聚合性化合物外,適用於本發明之Lc顯示器 的LC介質包含LC混合物(「主體混合物」),該lc混合物 153640.doc -50- 201139365 包含一或多種,較佳為兩種或兩種以上低分子量(亦即單 體或未聚合)化合物。後者在用於可聚合性化合物之聚2 的條件下對聚合反應穩定或不起反應。原則上,任何適用 於習知VA及0CB顯示器iLC混合物均適用作主體混合 物。 。 適當LC混合物為熟習此項技術者所知且描述於文獻 中。用於VA顯示器之LC介質描述於EP i 378 557幻中。 用於OCB顯示器之LC介質描述於Epi 3〇6418 ai&de 24 046 Αβ。詩具有藍相顯示器介質描述於 WO 2006/063662 Α1及其中引用之文獻中。 用於具有藍相之LC顯示器的尤其較佳之LC介質描述於 下: 具有藍相之本發明之LC介質較佳包含: _可聚合性組份A,其濃度較佳為1至25%,尤其較佳為2 至20%,極其較佳為3至15%,其包含一或多種式〗化合 物及視情況選用之一或多種其他可聚合性化合物,較佳 主要由一或多種式I化合物及視情況選用之一或多種其 他可聚合性化合物組成,極其較佳僅由一或多種式“匕 合物及視情況選用之一或多種其他可聚合性化合物組 成,及 包含一或多種,較佳為兩種或兩種以上低分子量(亦即 單體及不可聚合)化合物之液晶組份B ’其濃度較佳為 20-100%,較佳具有正介電各向異性,較佳主要由一或 多種式II化合物組成,極其較佳僅由一或多種式π化合 153640.doc -51 - 201139365 物組成,
其中個別基團具有以下含義: R22 表示H、F、c卜 CN、NCS、SF5、S02CF3或具有 1至20個C原子且未經取代或經F、(:1或(:1^單取代 或多取代之直鏈或分支鏈烷基,且此外其中一或 多個非相鄰CH2基團亦可各自彼此獨立地由_〇_、 -S-、-NH-、-NR01·、_siR0丨r02_、_c〇_、_c〇〇_、 -OCO-、-0C0-0-、-S-CO-、-CO-S-、-CY01=CY01- 或-oc-以使得〇及/或S原子不直接連接於彼此之 方式置換, Y01、Y02各自彼此獨立地表示F、C1或CN,基團γ〇ι及 Y°2亦表示Η, R01、RQ2各自彼此獨立地表示Η或具有1至12個(:原子之 貌基, A 、A2、A23各自彼此獨立地且在每次出現時相同或不 同地表示
Z21、Z22各自彼此獨立地且在每次出現時相同或不同地 153640.doc •52· 201139365 表示單鍵、-(CH2)4-、-CH2CH2-、-cf2-cf2-、 -CF2-CH2- ' -CH2-CF2- ' -CH=CH- ' -CF=CF- ' -CF=CH-、-(ch2)3〇_、_〇(CH2)3-、_CH=CF_、 -C=C- ' -CH2O- - -〇CH2- ' -CF2〇- ' -OCF2- ' -CO-O-或-O-CO-, X22 表示 F、Cl、-CN、-NCS、-SF5、-S〇2CF3 或具有 1至3個C原子且經F、單取代或多取代之 烧基 '烯基、烯氧基、烷基烷氧基或烷氧基, L21、L22各自彼此獨立地表示η或ρ, m 表示0、1或2, η 表示〇、1、2或3, 〇 表示0、1或2,其中 m+n+o表示0、1、2或3,較佳為ο、】*〗, 視情況選用之包含一或多種,較佳為兩種或兩種以上 低分子量(亦即單體及不可聚合)化合物之液晶組份
各彼此獨立地表示0、1或2,其中 153640.doc •53- 201139365 a+b + c + d 為〇、l、2、3或 4’ A31、A32、A33、A34各自彼此獨立地且在每次出現時相 同或不同地表示
F
Z31、Z32、Z33、Z34各自彼此獨立地且在每次出現時相同 或不同地表示單鍵、-(CH2)4_、-ch2ch2-、-cf2-CF2- 、 -CF2-CH2-、-CH2-CF2-、-CH=CH-、 -CF=CF-、-CF=CH_、-(CH2)30_、-0(CH2)3-、 -CH=CF- ' -C=C- ' -CH20- ' -OCH2- ' -CF20- > -OCF2-、-CO-O-或-〇_c〇-, R33 表示具有1至15個C原子之烷基或烷氧基,其未經 取代或經F、C1或CN單取代或多取代,且此外其 中一或多個非相鄰CH2基團亦可彼此獨立地各自 由〇_、_S_、-SiRxRy-、_CH=CH_、-C^C-、-CO-O-及/或-O-CO-以使得0及/或s原子不直接連接於 彼此之方式置換’較佳為未經取代或經F或C1單 取代或多取代的具有至多10個C原子之直鏈烷 基、烧氧基 '烯基、烯氧基或_〇_伸烷基_〇_基 團,
L31、L32、L33、L34各自彼此獨立地表示η、ρ、Cl、CN 或具有1至15個C原子且未經取代或經F、C1或CN 153640.doc •54- 201139365 單取代或多取代之烷基或烷氧基,且此外其中一 或多個非相鄰CH2基團亦可彼此獨立地各自由_〇_ 、-S·、_SlRXRy_、-CH=CH-、《-、-CO-O-及 / 或-0-C0-以使得〇及/或s原子不直接連接於彼此 之方式置換,其限制條件為基團L3!、L32、L33及 L34中之至少一者不為Η, V7- 3 3 主 — 示 F、Cl、CF3、〇CF3、CN、NCS、-SF5 或 -S〇2.rz ,
Rx及π各自彼此獨立地表示H、具有1至7個C原子之烷 基或烷氧基,較佳為甲基、乙基、丙基或丁 基,且 RZ 表示具有1至7個c原子之烷基,其未經取代或經 F或C1單取代或多取代,較佳為CF3、C2f5或η· c4f9, -組份D,其濃度較佳為丨_2()%,其包含—或多種光活性 及/或對掌性化合物,該化合物之HTP較佳為wo μιη, 較佳為24〇 μηι,極其較佳為μηι。 對掌性組份D較佳包含一或多種具有液晶原基結構之對 掌性化合物且較佳具有一或多種中間相,尤其較佳為至少 -種膽固醇相。組份D之較佳對掌性化合物為例如自先前 技術得知的及/或市售的對掌性摻雜劑,諸如壬酸膽固醇 酯(CN)、r/S_8u、R/s_1〇11、R/S 2〇li、R/s_3川、· 4011、R/S-5011 或 CB.l5(Merck KGaA,如刪邮。尤其 較佳為含有—或多個對掌性基團及一或多個液晶原基基團 153640.doc -55- 201139365 之對掌性摻雜劑,如例如DE 34 25 503、DE 35 34 777、 DE 35 34 778、DE 35 34 779、DE 35 34 780、DE 43 42 280、EP 01 038 941 及 DE 195 41 820 中所揭示。此外,較 佳為山梨糖醇(如例如WO 98/00428 A1中所描述)、氫化苯 偶姻(hydrobenzoins,如例如GB 2 328 207 A中所描述)、 對掌性聯萘酚(如例如WO 02/94805 A1中所描述)、對掌性 聯萘酚縮醛(如例如WO 02/34739 A1中所描述)、對掌性 TADDOL(如例如WO 02/06265 A1中所描述)或含有氟化橋 基之對掌性化合物(如例如WO 02/06196 A1或WO 02/06195 A1中所描述)。 具有藍相之本發明之LC介質的澄清點較佳在-30°C至 l〇〇°C範圍内。 LC介質較佳包含一種、兩種、三種、四種或四種以上 對掌性化合物。LC介質較佳包含對掌性化合物,其總濃度 為0.01至25%,較佳為0.1至20%,尤其較佳為0.5至20%, 極尤其為3至15%。 LC介質中所有可聚合性化合物之總含量中式I化合物之 比例或可聚合性組份A)中式I化合物之比例較佳為20至 80%,尤其較佳為40至60%» 在另一較佳實施例中,LC介質中所有可聚合性化合物 之總含量中式I化合物之比例或可聚合性組份A)中式I化合 物之比例為至少50%且尤其較佳為60%至100%。 其他尤其較佳的實施例描述如下: -LC介質包含一種、兩種或三種式I化合物; 153640.doc -56- 201139365 種式Z之酯化合 10至30%,極其 -除式II化合物外,組份b亦包含一戈多 物,其濃度較佳為5至35%,尤其較隹為 較佳為10至20%,
、 F , Χζ表示 F、Cl、CN、NCS、〇CF^、rp 、CF3 或 SF5,且(F)表示 F或H。 -除式II化合物夕卜,組份B亦包含一或多種式N化合物:
其中rn具*關於式π中之π所指示的含義之一且較佳表 示烷基或烷基-c=c,「烷基」表示具有1至7個c原子之 烷基,其較佳為直鏈’(F)表示F4H,且n表示〇或1。 -除式II化合物外,組份Β亦包含一或多種式£化合物,其 濃度較佳為10-30% ’尤其較佳為ι5_25〇/〇,
153640.doc •57- 201139365 其中RE具有關於式π中之R22所指示的含義之一且較佳表 示C1-C7燒基,且
表示
_ LC介質另外包含一或多種式Q1及/或Q2之化合物:
F
有關於式E中之χΕ所指示的含義之一,且n&m各彼此獨 立地表示0或1。 LC介質另外包含一或多種式〇χ1及/或Dx2之化合物:
Dx1
F
F Dx2
F 其中RD具有關於式π中之R22所指示的含義之一。 153640.doc -58 - 201139365 尤其較佳為除一或多種式I化合物外亦包含一或多種式Η 化合物(尤其為其中Χ22表示F、C1、CN、NCS、CF3或 〇CF3)之LC介質。 式I、II、III、z ' N ' E、Ql、Q2、Dxl 及 Dx2 之化合物 為無色、穩定且可容易地與彼此混溶或與其他液晶物質混 溶。 本發明之LC介質的個別組份及式I、II、III、z、N、 E、Q1、Q2 ' Dxl&Dx2之化合物為已知的,或其製備方 法可容易地由熟習相關技術者自先前技術派生出來,因為 該等方法係基於文獻中描述之標準方法。 以本身習知的方式製備本發明之LC介質,例如使一或 多種上述化合物與—或多種如上文所定義之可聚合性化合 :及視情況選用之其他液晶化合物及/或添加劑混合。通 常’適宜在高溫下使以較少量使用之所需量的組份溶解於 構成主要成份之組份中。亦有可能在有機溶劑中(例如在 丙_、氣仿或甲醇中)混合組份之溶液且在充分混合後再 移除(例如藉由蒸镏)溶劑。此外,本發明係關於製備本發 明之LC介質之方法。 用於具有藍相之IX顯示器的本發明之^介質亦可包含 熟習此項技術者已知及如文獻中所描述之其他添加劑,例 如聚合引發劑、抑制劑、穩定劑或表面活性物質1等添 Γ可為可聚合或不可聚合的。可聚合性添加劑相應㈣ d聚合性組份。不可聚合添加劑相應地歸於液晶組份。 具有藍相之本發明之IX顯示器的結構(具有偏振器、電 153640.doc •59· 201139365 極基板及經表面處理之電極層)對應於熟習此項技術者已 知且如先前技術中所描述之此類顯示器之習知結構,例如 DE 102 17 273 A1、DE 102 41 301、DE 102 17 273 A1、 DE 102 41 301、DE 102 536 06、DE 103 13 979 中所描 述。 本發明之LC顯示器較佳包含以下組件: -一個或兩個基板, 在兩個基板中之僅一者上具有兩個電極或在兩個基板中 之每一者上各具有一個電極之電極配置, -一個或兩個偏振器,及 _位於兩個基板之間的本發明之LC介質層,其中在未切 換狀態下之LC介質具有光學各向同性相,較佳為藍相 之溫度下操作顯示器。 LC介質變為藍相之相轉變通常自在低於藍相之溫度下 存在之膽固醇相開始而發生。本發明之L(^示器之操作溫 度(亦即在聚合物穩定後)較佳高於^介冑變為藍相之相轉 變(亦即通常為膽固醇相藍相轉變)之溫度,尤其較佳 該相轉變溫度高0.1至50。,極其較佳為高〇至4〇。。此外, LC顯不器之操作溫度較佳低於^介質自藍相相轉變為各 向同性相之溫度(亦稱為澄清點)。然而,亦可以各向同性 相方式(亦即高於澄清點)操作顯示器。 除上述式π及m之化合物外且除上述式z、n、e、qi、 Q2、DX1及DX2之化合物外或替代該等化合物,具有藍相 之本發明之LC介質亦可包含其他液晶化合物以便例如修改 153640.doc 201139365 物理性質。該等化合物為熟習此項技術者所知。其在介 質中之濃度較佳為0至30%,尤其較佳為〇至2〇%,極其較 佳為5至15%。 本發月之LC ;丨質之液晶組份(亦即在聚合物穩定前)較佳 具有藍相之溫度範圍,或在存在複數個連續藍相情況下, 所有藍相之組合溫度範圍,其總寬為2。〇或2。〇以上,較佳 為5°C或5°C以上’尤其較佳為⑺它或⑺它以上,極其較佳 為20°C或20°C以上。 本發明之LC介質之液晶組份(亦即在聚合物穩定前)較佳 展現至少在HTC至3〇。(:,尤其較佳為⑺它至糾它,極其較 佳為0 C至50°C範圍内的藍相之溫度範圍。 过及下述的至少」意謂藍相亦可擴展至低於在各種 情況下所指示之下限值及/或高於在各種情況下所指示之 上限值。 在另一較佳實施例中,本發明之1^(:介質之液晶組份(亦 即在聚合物穩定前)展現至少在2〇〇c至4(rc,尤其較佳至少 在30°C至80°C,極其較佳至少在3〇〇c至9(rc範圍内的藍相 之溫度範圍。此外,較佳為具有至少_2〇{>(:至5〇。(::之藍相之 溫度範圍的LC介質。 包含聚合組份之本發明之LC介質(亦即在聚合物穩定後) 較佳展現至少在3CTC至70°C,較佳為20t至7〇t ,尤其較 佳為〇°C至80°C,極其較佳為_2〇t至8〇χ:範圍内的藍相之 溫度範圍。 包含可聚合性組份之本發明之L c介質的相轉變溫度(尤 153640.doc -61 - 201139365 其澄清點)及/或自膽固醇相轉變為藍相之溫度(T(Ch,BP), 亦稱為T(N*,BP))及/或自藍相轉變為各向同性相之溫度 (T(BP,I))較佳未因可聚合性組份之聚合而降低。此意謂較 佳以使得上述一或多個相轉變溫度(T(Ch,BP),T(BP,I))不 變為較低溫度,亦即藍相較佳至少拓寬至較低溫度且尤其 較佳拓宽至較低溫度及較高溫度之方式進行藍相之聚合物 穩定化。 用於PSA顯示器、尤其為PSA-VA、PSA-OCB、PSA-IPS、PSA-FFS或PSA-TN顯示器之尤其較佳的LC介質描述 如下。 用於本發明之 PSA-VA、PSA-OCB、PSA-IPS、PSA-FFS 或PSA-TN顯示器的本發明之LC介質較佳包含: -<5%,尤其較佳<1%,極其較佳<〇.5%之可聚合性組 份, ->95%,尤其較佳>99%之液晶組份, -<5重量%,尤其較佳<1重量%,極其較佳<0.5重量%之 可聚合性化合物,尤其為上述式I或其子式之可聚合性 化合物, -一種、兩種或三種本發明之式I或其子式之可聚合性化 合物, -僅包含本發明之式I或其子式之可聚合性化合物的可聚 合性組份, -液晶組份,其為具有向列型液晶相之LC化合物或LC混 合物, 153640.doc -62- 201139365 -僅包含非對掌性化合物之可聚合及/或液晶組份, -可聚合性組份’其包含一或多種含有一個可聚合性基團 (單反應性)之可聚合性化合物及一或多種含有兩個或兩 個以上’較佳為兩個可聚合性基團(雙反應性或多反應 性)之本發明之可聚合性化合物(較佳選自式I或其子式之 化合物且視情況選自上述選自包含式Μ1 _M29之列表之 共聚單體), -可聚合性組份’其僅包含含有兩個可聚合性基團(雙反 應性)之本發明之可聚合性化合物,該等化合物較佳選 自式I或其子式之化合物且另外視情況選自上述來自包 含式M1-M29之列表之共聚單體, -除本發明之可聚合性化合物(尤其為式〗或其子式之化合 物)及共聚單體外,不存在含有末端乙烯氧基 CH=CH2)之化合物, -1至5種,較佳為丨種、2種或3種可聚合性化合物,較佳 選自本發明之可聚合性化合物,尤其或其子式之化 合物。 用於PSA-VA顯示器之尤其較佳的LC介質說明如下: a)包含一或多種式CY&/或ργ之化合物之ί(::介質:
201139365 其中個別基團具有以下含義: a表示1或2, b表示0或1,
表示 R1及R2各彼此獨立地表示具有1至12個〇:原子之烷基,此 外其中一個或兩個非相鄰CH2基團可由-0-、 -CH=CH_、_CO_、-OCO-或 _COO_以使得 Ο原子不 直接連接於彼此之方式置換,較佳為具有丨至6個 C原子之烷基或烷氧基, Z及zy各彼此獨立地表示_CH2CH2_、_CH=CH_、_CF2〇_ 、-0CF2-、-CH20_、-0CH2-、-C0-0_、_0_C0-、-C2F4-、-CF=CF-、-CH=CH-CH20-或單鍵,較 佳為單鍵, L 各彼此獨立地表示F、Cl、OCF3,CF3、CH3、 CH2F、CHF2。 較佳的是,兩個基團L1及L2均表示F,或基團^及口中 之一者表示F且另一者表示C1,或兩個基團L3&L4均表 不F,或基團L3及L4中之一者表示F且另一者表示ci〇 式CY之化合物較佳選自由以下子式組成之群: 153640.doc -64- 201139365
CY1
CY2 烧基
院基 CY3 烷基
〇-烧基 CY4 烧基
CY5
CY6 153640.doc -65- 201139365 稀基
CY7 烯基
CY8 烷基
CY9 院基
CY10 烧基
烷基* CY11 烧基
〇-燒基 CY12 烷基
烷基 CY13 燒基
0-烧基 CY14 153640.doc •66· 201139365
F F
CY15 CY16 CY17 烧基
CY18 烧基 烧基 烧基
CY19 CY20 CY21 烧基
0-燒基* CY22 153640.doc -67- 201139365 烧基
cf2o
0-烷基CY23
F F 烧基 (〇)烷基 * CY25
F F 烷基一<^)—OCF2~烷基* CY25
F F
烧基
CY28 其中a表示1或2,烷基及烷基*各彼此獨立地表示具有Ιό個C原子之直鏈烷基 ,且烯基表 示具有 2-6個C原子之直 鏈稀基,且(0)表示氧原子或單鍵。烯基較佳表示 153640.doc • 68 - 201139365 CH2=CH- ' CH2=CHCH2CH2- ' CH3-CH=CH- ' CH3-CH2-CH=CH-、CH3-(CH2)2-CH=CH-、CH3-(CH2)3-CH=CH-或 CH3-CH=CH-(CH2)2-。 式PY之化合物較佳選自由以下子式組成之群:
烷基
烧基
PY1 PY2 PY3 烧基
PY4
PY5 烧基
0-烷基* PY6 153640.doc -69- 201139365
F F
PY7 PY8 PY9 F F 院基 烧基 烧基
PY10 PY11 PY12
PY13 PY14 153640.doc -70- 201139365
F F PV15
PY16 PY17
F F 烧基 一一—CF2Q—^~0~^—¢0)烷基* PY20 其中烷基及烷基*各彼此獨立地表示具有1-6個C原子之 直鏈烷基,且烯基表示具有2-6個C原子之直鏈烯基,且 (〇)表示氧原子或單鍵。烯基較佳表示CH2=CH-、 CH2=CHCH2CH2-、ch3-ch=ch-、CH3-CH2-CH=CH-、 CH3-(CH2)2-CH=CH- > CH3-(CH2)3-CH=CH- a ch3- CH=CH-(CH2)2-。 b)另外包含一或多種下式之化合物之LC介質: 153640.doc _71 · 201139365
其中個別基團具有以下含義:
R3及R4各彼此獨立地表示具有1至12個C原子之烷基,此 外,其中一個或兩個非相鄰CH2基團可由-Ο-、 -CH=CH-、-CO-、-OCO-或-COO-以使得 Ο 原子不 直接連接於彼此之方式置換, V 表示-0:112(:112-、-(:11=(:11-、-0卩20-、-0€?2-、-(:1120-' -OCH2- ' -CO-0- * -0-C0- ' -〇2?4- ' -CF=CF- ' -ch=ch-ch2o-或單鍵,較佳為單鍵。 式ZK之化合物較佳選自由以下子式組成之群: 院基
烷基* ZK1
ZK2 ZK3 ZK4 153640.doc -72- 201139365
烧基
烧基> 烧基
烷基# 烧基
ZK5 ZK6 2K7 ZK8 ZK9
ZK10 其中烧基及烧基*各彼此獨立地表示具有1-6個C原子之 直鏈烷基,且烯基表示具有2-6個C原子之直鏈浠基。烯 基較佳表示 CH2=CH…CH2=CHCH2CH2-、ch3-ch=ch-、 ch3-ch2-ch=ch-、ch3-(ch2)2-ch=ch-、ch3-(ch2)3- CH=CH-或 CH3-CH=CH-(CH2)2-。 C)另外包含一或多種下式之化合物之LC介質: r5^^v^vv~r6 dk 其中個別基團在每次出現時,相同或不同地具有以下含 義: R5及R6各彼此獨立地具有以上關於R1所指示之含義之 153640.doc -73- 201139365
表示
F
E 表示1或2。 式DK之化合物較佳選自由以下子式組成之群: 院基
烷基* DK1 烧基
〇-烷基* DK2
DK3 DK4 DK5 DK6 DK7 153640.doc •74- 201139365
DK8
DK9
直鏈烷基’且烯基及烯基*各彼此獨立地表示具有2_6個 C原子之直鏈烯基。烯基及烯基*較佳表示ch2=ch-、 CH2=CHCH2CH2-、CH3-CH=CH-、CH3-CH2-CH=CH-、 CH3-(CH2)2-CH=CH-、CH3-(CH2)3-CH=CH-或 ch3-ch=ch-(ch2)2-。 d)另外包含一或多種下式之化合物之LC介質: L1 I2
其中個別基團具有以下含義:
153640.doc -75· 201139365 R及R2各彼此獨立地表示具有1至12個(:原子之烷基,此 外’其中一個或兩個非相鄰CH2基團可由-〇-、 •CH=CH-、-CO-、-oco-或-COO-以使得 Ο 原子不 直接連接於彼此之方式置換, z及Zy各彼此獨立地表示·CH2CH2、_CH=CH、 、-0CF2-、-CH20-、-0CH2-、-C0-0-、-0-C0- 、_C2FV、-CF=CF-、-CH=CH-CH20-或單鍵,較 佳為單鍵, L及L各彼此獨立地表示F、ci、、cf3、CH3、 CH2F、chf2 〇 較佳的是,基團L1及L2均表示F,或基^LjL2中之— 者表示F且另一者表示ci。 式LY之化合物較佳選自由以下子式組成之群:
F F
〇 卜(o)cvh2, V+1
LY1 LY2 LY3 LY4 153640.doc -76- 201139365 F Cl
LY5 LY6
F F
LY7 LY8 LY9
F F
LY10 LY11 LY12
LY13 153640.doc -77· 201139365
LY14
F F
LY15 LY16 LY17
其中R1具有上文指示之含義,烷基表示具有1-6個C原子 之直鍵院基,(0)表示氧原子或單鍵,且V表示整數1至 6。R1較佳表示具有1至6個C原子之直鏈烷基或具有2至6 個C原子之直鏈烯基,尤其為〇:}13、(:2115、11-(:3117、11- C4H9、n-C5Hn、CH2=CH-、CH2=CHCH2CH2-、CH3-CH=CH-、CH3-CH2,CH=CH_、CH3-(CH2)2-CH=CH-、 CH3-(CH2)3-CH=CH-或 CH3-CH=CH-(CH2)2-。 e)另外包含一或多種選自由下式組成之群的化合物之lc 介質: 153640.doc •78· 201139365 G1 F F 炫•基一 Λ^. \1 (F y / 烧基— <1 F F f 烧基一 € y- F ,__/ / F f 烧基一 / 〇 )—c〇S-^ (〇 V-x G2 G3 G4 其中烷基表示C〗-6烷基,Lx表示H或F,且X表示F、CM、 OCF3、OCHF2或OCH=CF2。尤其較佳為X表示F之式G1 之化合物。 f)另外包含一或多種選自由下式組成之群的化合物之LC 介質:
F
F CF2°^〇~^一 (〇)d-從基 Y1
(〇)d-烷基 Y2
Y3 153640.doc -79- 201139365
F F
H、—( H X-OCF^—( 〇 )—(0)d-炫基 Y4 F FFT—( Η H 〇 >~CF,0 (〇)d-烷基
Y5
F F
(〇)d-炫基 Y6
och2ch=ch2 Y7
F F R5~^Try~COO (〇)d-烷基 Y8
F F F F
(〇)d-烷基 Y9
(〇)d-烷基 Y10
F F F
(〇v烷基 Y11
Y12 153640.doc -80 - 201139365
Y14 Y15 F F R(0)4 基 Y16 其中R具有上文關於Rl指示之含義之一,烷基表示CN6 烷基d表不0或1,且z&m各彼此獨立地表示整數1至 6、。該等化合物中之尺5尤其較佳為k烧基或Cl_6烧氧基 ,2 6締基d較佳為1。本發明之介質較佳包含重 量%之量的—或多種上述式之化合物。
g)另外包含選—5¾ ^ 'R& A _L . 次多種&自由下列式組成之群之聯苯化合 物的L C介質:
B1 B2 B3 153640.doc •81· 201139365 其中院基及烧基*各彼此獨立地表示具有1_6個c原子之 直鍵烧基,且稀基及稀基*各彼此獨立地表示具有個 c原子之直鍵稀基。稀基及稀基*較佳表示ch2=ch-、 CH2—CHCH2CH2- ' CH3-CH=CH- ' CH3-CH2-CH=CH- ' CH3-(CH2)2-CH=CH-、CH3-(CH2)3-CH=CH-或 CH3- ch=ch-(ch2)2-。 LC混合物中的式B1至B3之聯苯之比例較佳為至少3重量 %,尤其25重量%。 尤其較佳為式B2之化合物。 式B1至B3之化合物較佳選自由以下子式組成之群:
B1a B2a B2b B2c 其中烧基*表示具有個C原子之烷基。本發明之介質 尤其較佳包含一或多種式Bla及/或B2c之化合物。 h)另外包含一或多種下式之聯三苯化合物之lC介質:
153640.doc •82- 201139365 其中R5及R6各彼此獨立地具有上文關於r1所指 之一,且 示之含義 各彼此獨立地表示
、OCF3、 CF3、CH3、CH2F 或 CHF2,較佳為 F。
式T之化合物較佳選自由以下子式組成之群: F F
153640.doc • 83 - 201139365
F F F
(〇)CmH2m+1 (〇)CmH2m+1 T6 17
R
(〇)CmH2m+1 T8
R
(〇)CmH T9 m 2m+1
T10
2m+l T11
F F F CF
2m+1 T12 F CF,
T13 T14 153640.doc • 84- 201139365
F F F
(〇)CmH2m+1 T15 T16 (〇)CmH2m+1
T17
F F F F
(〇)CmH2m+1 (〇)CmH2m+1 T18 T19
T20
T21
F
T22 T23 153640.doc -85- 201139365
F F F F
(〇)CmH2m+1 T24 其中R表示具有1-7個C原子之直鏈烷基或烷氧基,R*表 示具有2-7個C原子之直鏈烯基,(0)表示氧原子或單 鍵’且m表示整數1至6。R*較佳表示CH2=CH-、 CH2=CHCH2CH2- ' CH3-CH=CH- ' CH3-CH2-CH=CH- ' CH3-(CH2)2-CH=CH- 、 ch3-(ch2)3-ch=ch-或 ch3- ch=ch-(ch2)2-。 R較佳表示曱基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、甲 氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基或戊氧基。 本發明之LC介質較佳包含〇.5-30重量%,尤其丨_2〇重量 %之量的式T及其較佳子式之聯三苯。 尤其較佳為式ΤΙ、T2、T3及T21之化合物◦在該等化合 物中’ R較佳表示各具有1-5個C原子之烷基及烷氧基。 若混合物之Δη值將20.1 ’則本發明之混合物中較佳使用 三聯苯。較佳混合物包含2-20重量%之一或多種式τ之 聯三苯化合物,較佳選自化合物τ丨至Τ22之群。 i)另外包含一或多種選自由下列式組成之群的化合物之 LC介質: 153640.doc -86 - 201139365
其中R1及R2具有以上指示之含義,且較佳各彼此獨立地 表示具有1至6個C原子之直鏈烷基或具有2至6個C原子 a 153640.doc -87- 201139365 之直鏈烯基。 較佳介質包含一或多種選自式01、〇3及〇4之化合物。 k)另外包含一或多種下式之化合物(較佳其量為>3重量%, 尤其25重量。/〇且極其較佳為5_3〇重量%)的[(:介質:
R表示H、CH3、C^H5或n-C3H7,(F)表示視情況選用之 氟取代基,且q表示1、2或3,且R7具有關於Ri所指示之 含義之一。 式FI之尤其較佳的化合物係選自由以下子式組成之群:
153640.doc -88 - 201139365
FI2 FI3 FI4 FI5 FI6 FI7 FI8 C2H5 或 η- 其中R7較佳表示直鏈烷基,且R9表示CH3、 C3H7。尤其較佳為式FI1、FI2及FI3之化合物 153640.doc •89- 201139365 m)另外包含一或多種選自 LC介質: 由下列式組成之群之化合物的
VK1 VK2 VK3
其中R具有關於r 1所指示 個C原子之直鏈烷基。 η)另外包含一或多種含有 (例如選自由下列式組成
F F
VK4 之含義,且烷基表示具有1-6 129氣蔡基或蔡基單元之化合物 之群的化合物)之LC介質: Ν1 Ν2 153640.doc 201139365
153640.doc •91- 201139365 其中R1Q及R"各彼此獨立地具有關於R1指示之含義之 一’較佳表示具有1至6個C原子之直鏈烷基或烷氧基或 具有2至6個c原子之直鏈烯基,且Z1及Z2各彼此獨立地 表不-C2H4-、_CH=CH-、-(CH2)4-、-(CH2)3〇-、-0(CH2)3-、 -CH=CH-CH2CH2-、-CH2CH2CH=CH-、-CH20-、-0CH2- ' -CO-O- > -O-CO- . -C2F4- ' -CF=CF- ' -CF=CH- ' -CH=CF-' -CH2-或單鍵e 〇)另外包含一或多種下式之二氟二苯并色滿及/或色滿(較 佳其量為3至20重量%,尤其為3至15重量%)的介質:
BC
CR 其中R11及R12各彼此獨立蚰 也具有上文所指示之含義,且c 表示0或1。 式BC及CR之尤其較佔6,, 的化a物係選自由以下子式組成 之群:
BC1 153640.doc -92 201139365
BC2
BC3 BC4
BC5 BC6
BC7
F F
CR1 CR2 153640.doc •93- 201139365
F F
CR3 CR4 烯基
CR5 其中烷基及烷基*各彼此獨立地表示具有1-6個C原子之 直鏈烷基,且烯基及烯基*各彼此獨立地表示具有2-6個 C原子之直鏈烯基。烯基及烯基*較佳表示CH2=CH-、 CH2=CHCH2CH2-、CH3-CH=CH-、CH3-CH2-CH=CH-、 CH3-(CH2)2-CH=CH- 、 CH3-(CH2)3-CH=CH-或 ch3- ch=ch-(ch2)2-。 極其較佳為包含一種、兩種或三種式BC2之化合物之混 合物。 P)另外包含一或多種下式之氟化菲及/或二苯弁°夫°南之LC 介質:
PH
R
BF 153640.doc -94- 201139365 其中R"及π各彼此獨立地具有上文所指示之含義 示0或1,L表示F’且r表示1、2或3。 自由以下子式組成 式PH及BF之尤其較佳的化合物係選 之群:
PH1
F 〇 F
R-Voy~~BF1 F 〇 F ~bf2 其中R及R,各彼此獨立地表示具有1-7個c原子之直鍵烧 基或烷氧基》 q) 包含1至8種,較佳為種式CY1、εγ2、ργι及/或 PY2之化合物之LC介質。該等化合物在整個混合物中之 比例較佳為5%至60%,尤其較佳為1〇。/。至35%。在各種 情況下该等個別化合物之含量較佳為2%至2〇%。 r) 包含1至8種,較佳為15種式CY9、CYl〇、ργ9Α/或 ΡΥΗ)之化合物之LC介質。該等化合物在整個混合物中 153640.doc -95- 201139365 之比例較佳為5%至60%,尤其較佳為10%至35% ^在各 種情況下該等個別化合物之含量較佳為2%至20%。 s) 包含1至10種,較佳為1至8種式ZK之化合物(尤其為式 ZK1、ZK2及/或ZK6之化合物)之LC介質》該等化合物在 整個混合物中之比例較佳為3%至25%,尤其較佳為5〇/〇 至4 5 % *在各種情況下該等個別化合物之含量較佳為2 % 至 20%。 t) 式CY、PY及ZK之化合物在整個混合物中之比例大於 70%、較佳為大於80%之LC介質。 u) 預傾斜角較佳£86°之PSA-VA顯示器。 用於 PSA-OCB、PSA-TN、PSA-IPS 或 PSA-FFS顯示器之 尤其較佳的LC介質說明如下: a)包含一或多種選自由下式組成之群之化合物的[匸介 質:
201139365 其中 R° 在每次出現時相同或不同地表示正烷基、烷氧基、 氧雜烷基、氟烷基或烯基,其各具有至多9個C原 子, X0 表示F、C1或在各種情況下的鹵化烷基、烯基、烯 氧基或烷氧基,其各具有至多6個C原子, Z0 表示-CF20-或單鍵, Y1'6各彼此獨立地表示Η或F。 X0 較佳為 F、C1、CF3、CHF2、OCF3、OCHF2、 OCFHCF3 ' OCFHCHF2 ' OCFHCHF2 ' OCF2CH3 ' ocf2chf2 、 ocf2chf2 、 ocf2cf2chf2 、 OCF2CF2CHF2、OCFHCF2CF3、OCFHCF2CHF2、 OCF2CF2CF3、OCF2CF2CCIF2、0CC1FCF2CF3 或 CH=CF2,尤其較佳為F或OCF3。 式AA之化合物較佳選自由下列式組成之群:
153640.doc -97- 201139365
F F
F F
F F AA3 AA4 AA5 AA6 AA7 AA8
F 其中RG及XG具有上文指示之含義,且XG較佳表示F。尤 其較佳為式AA2及AA6之化合物。 式BB之化合物較佳選自由以下子式組成之群: 153640.doc •98- 201139365
其較佳為式BBl、BB2及BB5之化合物。 式CC之化合物較佳選自以下子式··
153640.doc -99· 201139365 其中R°在每次出現時相同或不同地具有上文所指示之含 義且較佳表示具有1至6個c原子之烷基。 上文提及之較佳實施例如)之化合物與上述聚合化合物 的組合使得本發明之LC^f有低臨限電壓、低旋轉黏度及 極佳低溫穩H同時保持高澄清點及高HR值,且允許 在PSA顯示器中快速建立特別低的預傾斜角。詳言之,與 來自先前技術之介質相比,在PSA顯示器中該^介質展現 顯著縮短之反應時間,尤其亦有灰度反應時間。
液晶混合物較佳具有至少8〇 κ、尤其較佳為至少i〇〇 K 之向列相範圍,及在2(rc下不Aw5GmPa.s、較佳為不大 於200 mPa_s之旋轉黏度。 用於PSA-VA型顯示器之本發明之£(:介質具有負介電各 向異性釭,在2〇°C及1 ^下較佳為約-〇.5至_10,尤其為 約-2.5至-7.5。 在本發明之VA型顯示器t,切斷狀態下的£(:介質層中 之分子與電極表面正交對準(垂直對準),或具有傾斜的垂 直對準(homeotropic alignment)。在向電極施加電壓下, 發生LC分子之重新對準,其中縱向分子抽與電極表面平 行。 在本發明之0CB型顯示器十,Lc介質層中之分子具 「弯曲」對ρ在施加電壓τ ’發生Lc分子之重新對準, 其中縱向分子軸與電極表面垂直。 用於PSA-OCB型顯示器之本發日月之[Μ質較佳具有正 介電各向異性Δε,較佳在贼及!他下為約+4至+17。 I53640.doc -100- 201139365 用於VA型顯示器之本發明之乙(:介質的雙折射率如較佳 小於0.16,尤其較佳介於〇〇6與〇14之間,尤其介於與 0.12之間。 、 用於OCB型顯示器之本發明之LC介質的雙折射率較 佳介於0.14與0.22之間,尤其介於〇.16與〇22之間。 用於PS A-TN、PS A-IPS或PSA-FFS型顯示器之本發明之 LC介質的雙折射率Δη較佳介於〇 〇7與〇 15之間尤其介於 〇.〇8與(M3之間。該等介質之介電各向異性較佳介於+2與 + 17之間’尤其介於+3與+ 15之間。 本發明之LC介質亦可包含熟習此項技術者已知且已描 述於文獻中之其他添加劑,例如聚合引發劑、抑制劑、穩 定劑、表面活性物質或對掌性掺雜劑。該等添加劑可為 聚合或不可聚合的。可聚合性添加劑相應地歸於可聚合性 組份。不可聚合添加劑相應地歸於液晶組份。 LC介質可例如包含一或多種對掌性摻雜劑較佳為選 自由來自下表Β之化合物組成之群的對掌性摻雜劑。 此外,有可能向LC介質申添加例如〇至15重量。/。之多色 染料’此外有奈米粒子、用以改良傳導性之導電鹽(較佳 為4-己氧基苯曱酸乙基二曱基十二院基錄、四笨基棚酸四 丁基銨或冠醚之錯鹽,參考例如HaUer等人,m〇1 Crm
Uq· CrySt,24, 249_258 (1973)) ’或用於改良向列相之介電 各向異性、黏度及/或對準之物質。該類物質例如描述於 DE-A 22 09 127 ^ 22 40 864 ^ 23 21 632 ^ 23 38 281 ^24 50 088、26 37 430及 28 53 728 中。 153640.doc • 101 - 201139365 本發明之LC介質的較佳實施例a)-z)之個別組份為已知 的’或其製備方法可容易地由熟習相關技術者自先前技術 派生出來’因為該等方法係基於文獻中描述之標準方法。
相應式CY化合物描述於例如ΕΡ-Α-0 364 538中。相應式ZK 化合物描述於例如DE-A-26 36 684及DE-A-33 21 373中。 可根據本發明使用之LC介質以本身習知之方式,例如 藉由使一或多種以上提及之化合物與如上文所定義之—或 多種可聚合性化合物及視情況選用之其他液晶化合物及/ 或添加劑混合來製備。通常,適宜在高溫下使以較少量使 用之所需量的組份溶解於構成主要成份之組份中。亦有可 能在有機溶劑中(例如在丙酮、氣仿或甲醇中)混合組份之 溶液且在充分混合後再移除(例如藉由蒸餾)溶劑。此外, 本發明係關於製備本發明之LC介質之方法。 對於熟習此項技術者不言而喻,本發明之LC介質亦可 包含例如Η、N、〇、Cl、F已由相應同位素置換之化合 物。 本發明之PSA顯示器之結構對應於如開頭引證之先前技 術中所描述之PSA顯示器的常見幾何形狀。較佳為不具有 突起之幾何形狀,尤其為另外在濾色器側上之電極未經建 構且僅TFT側上之電極具有狹縫的幾何形狀。psA_vA顯示 器之尤其適當及較佳的電極結構描述於例如us 2006/0066793 A1中。 以下實例解釋本發明,但不限制本發明。然而,其向熟 習此項技術者展示較佳混合物概念及較佳使用之化合物以 153640.doc •102· 201139365 及其各別濃度及其與彼此之組合。此外,該等實例說明可 獲得那些特性及特性組合。 使用以下縮寫: (n、m、z :在各種情況下彼此獨立地為1、2、3、4、5或 6)
表A
H )-C Η CCH-nm
CnH2nvf\ H
2m+1
CC-n-mV CCH-nOm
CnH2·^ O
2m+1 PP-n-Om
cnHf^r\ 〇 )~~/-cmH2m+1 PP-n-m
C„H: CY-nV-(0)m 153640.doc -103- 201139365
CEY-V-m
PY-n-(0)m^cnH^(^y-(^y-(〇y-cmH2n CCP-Vn-m
F F
CCY-n-OmV H,CH20' H 尸。汎„ CCY-V-Om CCY~n_zOm CCOC-n-m
F F
CPY-n-(0)m 〇nH,CnH,^〇CP24°V^ CQY-n-(0)m CQIY-n-(0)m 104- 153640.doc 201139365
F F F F c„h2mH^~Q-cf2o— CCQY-n-(0)m CCQIY-n-(0)m
F F F F 队,—(^y~(^)-CF2〇—^-(〇>、Η2πη, CnHa.r-<Vy-(7^-〇CFJ—^- CPQY-n-(0)m CPQIY-n-Om
Cn^i-^ H (〇V-(〇)CmH2mt1 ^Η^,γΥηΛ—( O )-^ )-C„H, CLY-n-(0)m
CYLI-n-m
F F
CmH2m+1 CnH2n+1-^Q>-^0^-(0)-CmH2„ LY-n-(0)m
εηΗ2η+ΓΛ 0 / \_f \_/ PGIGI-n-F PGP-n-m
F F F F
CnH2n*l~^~~O~(°)-CmH2m+l CnH2n*l"~( 0 )~(°}~^ 〇 }~CmH2^
PYP-n-(0)m PYP-n-mV
F F F F f. F F F w十 0 H0 卜mtvCH=CH2
YPY-n-m YPY-n-mV
CnH2m1—\ H Γ~\ 0 r~\ 〇 /_CmH2m*1 °ηΗ2η.ΓΛ H 〇 /—{ 〇 /-CmH2m*
F
BCH-nm BCH-nmF
CnHH 八 Ο 0 H 0 以 0 ;-Cn)H咖, CPYP-n-(0)m CPGP-n-m
F F F F F F
H H >-CmH2mM 0 ^ 0 ^ H OPY C-π-γπ C W C~n-m -105- 153640.doc 201139365
F F F F F F F
C„H^ H >-( H y-< 〇 >-( O )-(〇)-CmHJm<1 C„H CCYY-n-m CPYG-n-(0)m
CnH2n.,—( H >-( O ( 〇 )—{ H )-CmH2mt, C„H2„41 Η )-\ O H F F F
CBC-nm CBC-nmF
^n^2n+
CK-n-F F\^°WF F.A f
CnH2n+,'^~^^〇^_(〇)'CmH2m+, DFDBC-n(0)-(0)m C-DFDBF-n-(0)m
CnH: 2n+1
AUUQU-n-T
AUUQU-n-F
CF20 $ ^π^2〇41
AUUQU-rvOT
AUUQU-n-N 153640.doc -106· 201139365 Μ糾
F F
F
AUUQGU-n-F C.H^,
F
PUZU-n-F
PUQU-n-F
在本發明之一個較佳實施例中,本發明之LC介質包人 一或多種選自由來自表A之化合物組成之群的化合物。3 表B 表B展示可添加至本發明之LC介質中的可能對掌性摻雜 劑0 c2h5-ch-ch2o ch3 C15
c6H13t州分抓⑽州 0-CH-CsH„ CH,
CeH170 CM 21 R/S-811 ch2-ch-c2hs ch3 CM 44 CM 45 _ laC. c2h5 '人 ,ch3 :h3 CM 47 153640.doc -107- 201139365
R/S-1011 LC介質較佳包含0至10重量%,尤其為0.01至5重量%且 尤其較佳為0.1至3重量%的摻雜劑。LC介質較佳包含一或 多種選自由來自表B之化合物組成之群的摻雜劑。
表C 表C展示可添加至本發明之LC介質中的可能穩定劑。 (此處η表示整數1至12,較佳為1、2、3、4、5、6、7或 8,未展示末端甲基)。
153640.doc -108 * 201139365 F CnH2n+
CN OH
OH
153640.doc -109· 201139365
153640.doc - 110- 201139365
OH
153640.doc -Ill - 201139365
LC介質較佳包含〇至1〇重量%’尤其為i卯…重量 %,尤其較佳為1卯111至1重量%的穩定劑。LC介質較佳包 含一或多種選自由來自表C之化合物組成之群的穩定劑。
表D 表D展示可用於本發明之LC介質中的例7^性化合物(較 佳為反應性液晶原基化合物)。
RM-2
RM-3 153640.doc •112- 201139365
RM-6
RM-7
RM-9 153640.doc -113- 201139365
Ο •Ο
RM-10
RM-14
RM-15 153640.doc •114· 201139365
RM-16 ο—
RM-17 ο—
RM-18
RM-19 153640.doc -115- 201139365
RM-20
RM-24 153640.doc •116· 201139365
RM-27
在本發明之較佳實施例中,液晶原基介質包含一或多種 選自由來自表D之化合物組成之群的化合物。 153640.doc -117· 201139365 此外,使用以下縮寫及符號: γ〇 20°C下的臨限電壓,電容性[V], ne 2(TC及589 nm下的非常折射率 (extraordinary refractive index), n。 20°C及589 nm下的普通折射率, Δη 20°C及589 nm下的光學各向異性, ε丄 20°C及1 kHz下垂直於指向矢之介質電容 率 ειι 20°C及1 kHz下與指向矢平行之介質電容 率, Δε cl.p.,Τ(Ν,Ι) Ί\ Κ, Κ2 Κ3 20°C及1 kHz下的介電各向異性, 澄清點[°C], 20°C下的旋轉黏度[mPaiSj, 20°C下的彈性常數,「張開」變形[pN], 20°C下的彈性常數,「扭曲」變形[pN], 20°C下的彈性常數,「彎曲」變形[ρΝ]β 除非另外明確指示,否則本申請案中之所有濃度均以重 量百分比提供,且係關於包含所有固體或液晶組份但無溶 劑之整個相應混合物。 除非另外明確指#,否則本申請案中指示之所有溫度值 (諸如熔點T(C,N)、自近晶相(s)至向列相之轉變T(S,N) 及澄清點TW))以攝氏度rc)提供。M.p表示熔點,ci p = 澄清點。此外’ C'结晶狀態,N=向列相,s=近晶相且1= 各向同性相。該等符號之間的數據表示轉變溫度。 153640.doc •118· 201139365 在各種情況下’除非另外明確指示,否則所有物理性質 係根據「Merck Liquid Crystals,Physical Properties of Liquid Crystals」,Status 1997 年 11 月,Merck KGaA,
Germany測定且在2(rc之溫度下適用,且在589 nm下測定 △η ’及在1 kHz下測定Δε。 除非另外明確指示,否則本發明所用之術語「臨限電 壓」係關於電容性臨限值(ν。),亦稱為弗雷德里克臨限值 (Freedericks threshold)。在實例中,光學臨限值亦可(如一 般慣例)指10%相對對比率下之臨限值(Vi〇)。 用於量測電容性臨限電壓之顯示器由兩個間隔20 ^爪之 平面平行的玻璃外板組成,其各在内側上具有電極層且在 頂部具有未經摩擦之聚醯亞胺對準層,其實現液晶分子之 垂直邊緣對準。 、用於量測傾斜角之顯示器或測試單元由兩個間隔4 pm之 平面平订的玻璃外板組成,其各在内側上具有電極層且在 頂邛八有聚醯亞胺對準層,其中兩個聚醯亞胺層反向平行 於彼此而經摩擦且實現液晶分子之垂直邊緣對準。 1由用確疋強度之UVA光(通常為365 nm)照射預定時 間,同時向顯示器施加電壓(通常為1〇 V至3〇 V交流電,t kHz)來使可聚合性化合物在顯示器或測試單元中聚合。在 實例中’除非另有指示,否則使用50 rnW/cm2汞蒸汽燈, 且使用配備有365 nm帶通遽波器之標準UV計(模型Ushio UNI計)量測強度。 藉由日日體旋轉實驗(Autronic-Melchers TBA-105)測定傾 153640.doc -119- 201139365 斜角。此處,低值(亦即自90。角偏差大)對應於大傾斜。 VHR值量測如下:向LC主體混合物中添加0.3%可聚合 性單體化合物,且將所得混合物引入TN-VHR測試單元中 (在90下摩擦,TN-聚醯亞胺對準層,層厚度扣6 μηι)。在 1 V、60 Hz、64 ps脈衝下,在2小時2UV曝露(太陽測試) 前及曝露後在100°C下5分鐘後測定HR值(量測儀器:
Autronic-Melchers VHRM-105)。 為了研究低溫穩定性(亦稱為「LTS」,亦即LC混合物在 低溫下對自然結晶析出之個別組份之穩定性),在_丨〇〇c下 將含有1 g LC/RM混合物之瓶子置放於儲存器中且定期檢 驗混合物是否結晶析出。 所 δ月 ΗΤΡ」(「螺旋扭轉力;helical twisting power」) 表示LC介質中光活性或對掌性物質之螺旋扭轉力(單位: μπι)。除非另外指示’否則在2〇。〇之溫度下在市售向列型 LC 主體混合物 MLD-6260(Merck KGaA)中量測 HTP。 實例1 2-甲基丙烯酸6-(4-{2-[3-甲基·4-(2-{4-[6-(2-甲基丙烯醯基 氧基)己基】苯基}乙基)苯基】乙基)苯基)己輯(1) 按以下描述合成本發明之化合物(〗),即2_甲基丙烯酸6_ (4-{2-[3_甲基_4-(2-{4-[6-(2_甲基丙烯醯基氧基)己基]苯 基}乙基)本基]乙基}苯基)己醋。
153640.doc •120· 201139365 1·1 1,4-雙[2_(4-溴苯基)乙稀基】-2-甲基苯(E/z混合物)之製 備:
κοΗ. 18-冠-6 CH2CIj Br
最初將6.30 g(42.5 mmol)2-甲基苯二甲醛與50 0 g(97 6 mmol)溴化4_溴苯曱基三苯基鱗及2 5〇 g(9 47 mm〇1)18_冠· 6—起引入150 ml二氣曱烷中。在_7(rc下逐份添加u 〇 g(0.20 m〇i)粉末狀!^!^ s_7〇°c下攪拌混合物2小時且 使批料溫至室溫。在此温度下1小時後,添加水且分離有 機相。 用二氣甲烷萃取水相,且用氯化銨飽和溶液洗滌經合併 之有機相。以吸收方式(Si〇2,Cj^C!2)過濾溶液,且濃縮 濾液至乾燥。藉由管柱層析(Si〇2,甲苯:正庚烷=1:1)純化 粗產物。獲得呈黃色油狀溴苯基)乙烯 基]曱基苯。 1·2 6-{4·[(2-(4-{2-【4-(6-羥基己-1-炔基)苯基】乙烯基卜3_甲 基苯基)乙烯基]苯基}己_5_炔-1-醇(Ε/Ζ混合物)之製備:
(CH2)4OH 153640.doc •121 201139365 使 18.0 g(39.6 mmol)E/Z-l,4-雙-[2-(4-溴苯基)乙烯基]_2_ 曱基苯、2.78 g(3.96 mmol)氣化雙(三苯基膦)鈀⑴)、755 mg(3.96 mmol)碘化銅(I)及 28.0 ml(0.20 mol)三乙胺於 15〇 ml DMF中之混合物溫至60C。定量添加溶解於50 ml DMF 中之15.3 ml 5 -己炔-1-醇。在添加完成時,在75 下搜拌 批料18小時。冷卻後,用THF/MTBE稀釋混合物且用稀鹽 酸中和。分離有機相且用MTBE萃取水相。用氯化鈉溶液 洗務經合併之有機相且使用硫酸鈉乾燥》濃縮溶液至乾 燥,且藉由管柱層析(Si〇2,甲苯:乙酸乙酯=1:1)純化殘餘 物0 1.3 6-{4-[2-(4-{2-[4·(6-羥基己基)苯基】乙基卜2-甲基-苯基) 乙基]苯基}己-1-醇之製備:
g(19.4 mm〇l)6-{4-[(2-(4-{2-[4-(6-羥基己-1-炔基)苯基]乙 烯基}-3-甲基本基)乙稀基]苯基}己_5_快-1_醇(£/2混合物) 氫化19小時。過濾溶液且濃縮至乾燥。使殘餘物自正庚烷 /MTBE(1:1)中再結晶,得到呈無色固體狀之6_{4_[2_(4_丨2_ [4-(6-羥基己基)苯基]乙基}_2_甲基苯基)乙基]笨基丨己^ 醇。 153640.doc •122· 201139365 1.4 2-甲基丙烯酸6-(4-{2-[3-甲基-4-(2-{4-[6-(2-甲基丙烯 醯基氧基)己基】苯基丨6基)苯基】乙基}苯基)己酯之製備:
最初將600 mg (6-{4-[2-(4-{2-[4-(6-羥基己基)苯基]乙 基}-2_曱基苯基)-乙基]苯基}己-1-醇與0.30 ml(3.54 mol)曱 基丙烯酸及10 mg(0.08 mmol)DMAP —起引入15 ml二氣甲 烷中。定量添加3.5 ml(3.5 mmol,於CH2C12中之1 Μ溶 液)DCC,且授拌批料3小時。添力口 1 〇〇 mg(0.79 mmol)二水 合草酸且過濾混合物。濃縮濾液至乾燥,且藉由管柱層析 (Si02,戊烧:MTBE=9:1)純化殘餘物,得到呈無色固體 狀、溶點為38°C之2-曱基丙烯酸6-(4-{2-[3-曱基-4-(2-{4-[6-(2-甲基丙烯醯基氧基)己基]苯基}乙基)苯基]乙基}苯 基)己酯(1)。
相序:C 38 I 'H-NMR (400 MHz, CHC13): 6=7.15-7.07 (m, 9H, H^.), 7.01-6.47 (m, 2H, H芳基.),6.10-6.08 (m, 2H, CMe=CH2), 5.55-5.53 (m, 2H, CMe=CH2), 4.14 (t, 4H, J=6.7 Hz, 2x- CH2-0C(0)CMe=CH2), 2.89-2.79 (m,8H,H笨甲基·),2.61-2.56 (m,4H,H笨甲基.),2.28 (s,3H,Me), 1.95 (bs,6H,Me"a& ), 153640.doc -123· 201139365 1.71-1.59 (m, 8H, -CH2-)5 1.46-1.34 (m, 8H, -CH2-) 〇 MS (El): m/e (%)=636 (62, M+),69 (100)。 實例2 2-甲基丙烯酸6-(4-{2-【4·(2-{4-[6-(2-甲基丙烯醯基氧基)己 基】苯基}乙基)苯基】乙基}苯基)己酯(2) 與實例1之化合物(1)類似地合成本發明之化合物(2),即 2-甲基丙烯酸6-(4-{2-[4-(2-{4-[6-(2-曱基丙烯醯基氧基)己 基]苯基}乙基)苯基]乙基}苯基)己酯。
獲得呈無色固體狀、熔點為80°C之2-甲基丙烯酸6-(4-{2-[4-(2-{4-[6-(2-曱基丙烯醯基氧基)己基]苯基}乙基)苯基]乙 基}苯基)己醋(2)。
相序:C 80 SB (60) I *H-NMR (400 MHz, CHC13): 5=7.13-7.06 (m, 12H, H^.), 6.09-6.08 (m, 2H, CMe=CH2), 5.55-5.52 (m, 2H, CMe=CH2), 4.13 (t, 4H, J=6.7 Hz, 2x-CH2-0C(0)CMe=CH2), 2.87 (s, 8H, H笨甲基·),2.61-2.56 (m, 4H,H苯甲基·),1.95 (bs, 6H,Me丙嫌姐基·), 1.72-1.57 (m,8H,-CH2-),1.46-1.34 (m,8H,-CH2-)。 MS (El): m/e (%)=622 (11,M+),104 (100)。 實例3 2-甲基丙烯酸6-(4-{2-【4-(2-{4-【6-(2-子基丙烯醯基氧基)己 153640.doc •124· 201139365 基】苯基}乙基)萘_1_基】乙基}苯基)己輯(3) 按以下描述合成本發明之化合物(3),即2-甲基丙烯酸6-(4-{2-[4-(2-{4-[6-(2-甲基丙烯醯基氧基)己基]苯基}乙基) 萘-1-基]乙基}苯基)己酯。
3.1萘-1,4-二甲醛之製備
最初在-70°C 下將 80.0 g(〇.28 mol)l,4-二溴萘引入800 ml THF中,且添加200 ml(0.32 mmol,己烷中之15%溶液)n-BuLi。1小時後’逐滴緩慢添加μ ml(〇 31 moQDMF,且 授拌混合物30分鐘。接著定量添加5〇〇 ml(〇 8〇 mmol,己 烧中15%溶液)n-BuLi ’且使混合物保持在-70°CT2小時。 添加110 ml(1.4 mol)DMF。30分鐘後,緩慢溫熱批料且用 稀鹽酸進行水解。用MTBE萃取混合物多次,且用氯化鈉 飽和溶液洗滌經合併之有機相。使用硫酸鈉乾燥溶液且濃 縮至乾燥。在MTBE中蒸煮殘餘物且藉由抽吸濾出。 3.2 1,4-雙-【(E,Z)-2-(4-漠苯基)己稀基]萘之製備 153640.doc -125- 201139365
最初將20.0 g(0.11 mol)萘-1,4-二甲醛與 125.0 g(0.24 mol)溴化4-溴苯甲基三苯基鐫及6.50 g(24.6 mmol)18-冠-6 一起引入500 ml二氯曱烷中。在_70°C下逐份添加30.0 g(〇.53 mol)粉末狀KOH。在-70°C下攪拌混合物2小時,且 使批料溫至室溫《在此溫度下1小時後,添加水且分離有 機相。 用二氣甲烷萃取水相,且用氯化銨飽和溶液洗滌經合併 之有機相。以吸收方式(Si〇2,CH/h)過濾溶液,且濃縮 遽液至乾燥β藉由管柱層析(si〇2,曱苯:正庚烷=1:1)純化 粗產物,得到呈半晶質固體狀之1,4-雙-[(E,Z)-2-(4-溴-苯 基)乙烯基]萘。 3·3 6-{4-[(£,乙)-2-(4-{(£,乙)-2_[4-(6-經基己-1_块基)苯基】乙 稀基}萘-1·基)乙烯基]苯基丨己^-炔^·醇之製備
153640.doc -126- 201139365 使 50·0 g(0.1 111〇1)1,4_雙_[(艮2)_2_(4_溴苯基)乙烯基]_ 萘、7·3 g(10 mmol)氯化雙(三苯基膦)鈀(11)、2 〇 mg(u mmol)碘化銅(I)及 75 ml(0.54 mol)三乙胺於300 ml DMF 中 之混合物溫至60°C。定量添加溶解於4〇〇 ml DMF中之4〇 〇 g(0.41 mol)5_己炔-1-醇。在添加完成時,在75艺下攪拌批 料19小時。冷卻後,用二氯甲烷稀釋混合物且用稀鹽酸中 和。分離有機相且用二氯甲烷萃取水相。用氣化鈉溶液洗 滌經合併之有機相且用硫酸鈉乾燥。濃縮溶液至乾燥,且 藉由管柱層析(Si〇2,二氣曱ι:1)純化殘餘 物。 3·4 6-{4-[2-(4-{2-[4-(6·幾基己基)苯基】乙基}萘小基)乙基】 苯基}己-1-醇之製備
在室溫下,在Pd/C(5% Pd)存在下,在THF中,使25 〇 g(47.7 mm〇l)6-{4-[(2-(4-{2-[4-(6-羥基己-1·炔基)苯基]乙 烯基}萘-1-基)乙烯基]苯基}己_5_炔_丨_醇(E/z混合物)氫化 17小時。過濾溶液且濃縮至乾燥。使殘餘物自正庚院/ ΜΤΒΕ(1··1)中再結晶,得到呈無色固體狀之6_丨4_[2(4气2_ [4-(6-羥基己基)苯基]乙基丨萘“—基)乙基]苯基丨己丨醇。 153640.doc •127- 201139365 3.5 2-甲基丙烯酸6-(4-{2-[4-(2-{4-[6-(2-甲基丙烯酿基氧 基)己基】苯基}乙基)萘-1-基】乙基}苯基)己酯之製備:
〇-(ch2)6-
(CH2)6-q (3) ο
最初將 10.0 g(18.6 mmol)6-{4-[2-(4-{2-[4-(6-羥基己基) 本基]乙基}蔡-1-基)乙基]苯基}己-1_醇與5〇 ml(0.62 mol)D比 啶及 200 mg(1.64 mmol)DMAP—起引入1〇〇 ml 二氯曱烷 中。定量添加含8.0 g(51.6 mmol)甲基丙稀酸酐之1〇〇 mi DCM(用冰冷卻),且攪拌批料19小時。用稀鹽酸及氣化鈉 飽和溶液洗滌批料’且用硫酸鈉乾燥有機相。濃縮溶液至 乾燥’且藉由管柱層析(Si02,戊烷:DCM=1:1—DCM)純化 殘餘物’得到呈無色固體狀、炼點為47。〇之2-甲基丙稀酸 6-(4·{2-[4-(2-{4-[6-(2_甲基丙烯醯基氧基)己基]苯基}乙 基)萘-1-基]乙基}苯基)己酯(3)。
相序:Tg -45 C 47 I !H-NMR (300 MHz, CHC13): 8=8.16-8.11 (m, 2Η, 7.56-7.50 (m,2Η,Hu.),7.24-7.09 (m,10Η,Hu.),6.11-6.08 (m, 2H, CMe=CH2), 5.54-5.52 (m, 2H, CMe=CH2), 4.14 (t, 4H, J=6.7 Hz, 2x-CH2-0C(0)CMe=CH2), 3.38-3.31 (m, 4H, H„ ), 153640.doc •128· 201139365 3.05-2.98 (m,4H,Η墙旗.),2.64-2.56 (m,4H,Η®族·),1.95 (bs, 6H,Mes»a基·),1.73-1.57 (m,8H,-CH2-), 1.47-1.33 (m,8H, CH〗·) 0 MS (El): m/e (%)=673 (100, M+)。 實例4 丙烯酸6-{4-〖2-(4-{2-[4-(6-丙烯醮基氧基己基)笨基]己基} 萘-1-基)乙基】苯基}己酯(4) 自6-{4-[2-(4-{2-[4-(6-羥基己基)苯基]乙基}萘-1_基)乙 基]苯基}己-1 -醇與實例1及實例3類似地合成本發明之化合 物(4) ’即丙稀酸6-{4-[2-(4-{2-[4-(6 -丙稀醯基氧基己基)苯 基]乙基}萘-1-基)乙基]苯基}己S旨(參見實例3,步驟3.4)。
相序:Tg -47 C 55 I MS (El): m/e (%)=644 (83, M+),105 (100)。 使用實例1 使用以下單體:
〇-(ch2)(
(CH2)-- 實例1之單體(1)
153640.doc • 129· 201139365
RM-CC RM257具有相序 C 66 N 127 I。 RM-CC具有相序 C 14 SmB 33 I。 使用以下添加劑: (Dp :對掌性摻雜劑,In :聚合引發劑)
H 〇 〇、
In(Ciba Irgacure ® 651) -130- 153640.doc 201139365 表1 :在添加聚合組份之前的基礎混合物(主體)H1之組 成: 組成 性質 組份 比例 T(N, I) : 66.6〇C △n(20°C,589 nm) : 0.148 縮寫 重量百分比 PUQU-3-F 5.00 AGUQU-3-F 13.00 AUUQU-2-F 6.00 AUUQU-3-F 10.00 AUUQU-4-F 6.00 AUUQU-5-F 9.00 AUUQU-7-F 6.00 AUUQU-3-T 8.00 AUUQU-3-OT 12.00 PUZU-2-F 6.00 PUZU-3-F 10.00 PUZU-5-F 9.00 Σ 100.00 關於聚合之說明 在使樣品聚合之前,在厚度為約10微米且面積為2x2.5 cm2之測試單元中建立介質之相性質。在75°C之溫度下藉 由毛細作用進行填充。在l°C/min之溫度變化下在具有加 熱台之偏光顯微鏡下進行量測。 藉由用具有約3.0 mW/cm2之有效功率之UV燈(Dymax, Bluewave 200,3 65 nm干擾濾光器)照射180秒來使介質聚 合。直接在電光測試單元中進行聚合。 最初在介質處於藍相I(BP-I)之溫度下進行聚合。以逐漸 產生完全聚合之複數個分步驟進行聚合。藍相之溫度範圍 153640.doc • 131 · 201139365 通常在聚σ期間變化。因此在各分步驟之間調試溫度以使 得介質仍然處於藍相。在實踐中’此可藉由在約5秒或5秒 以上之各照射刼作後在偏光顯微鏡下觀測樣品來進行。若 樣品變暗,則此指示轉變為各向同性相。相應降低下 步驟之溫度。 在所指照射功率下產生最大穩定仙之總照射時間通常 為1_。可根據最佳照射/溫度程式進行進—步聚合。 或者’亦可以單一照射步驟進行聚合,若在聚合前已存 在藍相則尤其廣泛。 電光表徵 在如上所述使藍相聚合及穩定《,測定藍相之相寬度。 隨後,在此範圍内且視需要在此範圍外的各種溫度下進行 電光表徵。所用測試單元在單元表面上之—側上配備有叉 指式電極(interdigital electr〇de)。單元間隙、電極間距及 電極寬度通常各為10微米。下文中將此均勾尺寸稱為間隙 寬度。由電極覆蓋之面積為約〇 4 cm2。測試單元不具有對 準層。 在電光表徵中,單元定位於交叉偏振濾光器之間,其中 電極之縱向與偏振滤光器之軸成45。角。使用DMS3〇i (AUtr〇niC-Meichers)與單元平面成直角進行量測或借助於 偏光顯微鏡上之高敏感攝影機進行量測。在無電壓狀態 下,所述配置提供基本上黑暗的影像(清晰度:〇%傳輸)。 首先,在測試單元上量測特徵操作電壓且接著量測反應 時間。如下文所述,以具有交變符號(頻率1〇〇 Hz)及可變 153640.doc -132- 201139365 振幅之矩形電壓形式向單元電極施加操作電壓β 在增加操作電壓時量測傳輸。達到最大傳輸值界定操作 電壓之特徵量。同樣,在10%最大傳輸下確定特徵電 壓v10。在籃相範圍内之各種溫度下量測該等值。 在藍相溫度範圍之上端及下端觀測到相對較高的特徵操 ' 作電壓VlG()。在最小操作電壓之區域内,通常僅隨溫 度緩慢增加。該溫度範圍(由几及丁2界定)被稱為可用的平 坦溫度範圍(FR)。該「平坦範圍」(FR)之寬度為(Τ2·Τ丨)且 被稱為平坦範圍寬度(WFR) » Τι及丁2之精確值由ν100/溫度圖中平坦曲線部分fr及相鄰 陡曲線部分上切線之交點確定。 在量測之第二部分中,測定接通及切斷期間之反應時間 (τ〇η,Toff)。反應時間由在選定溫度下施加Vi⑽位準之電 壓後達成90%亮度之時間確定。反應時間%打由在電壓降低 至〇 V後自V⑽下最大亮度開始直至降低90%經歷之時間確 定。亦在藍相範圍内之各種溫度下測定反應時間。 作為進一步的表徵,在FRr之溫度下量測〇 V與乂_之 間連續增加及下降之操作電壓下之傳輸。兩曲線之間的差 異被稱為滯後現象。0.5 ¥_下傳輸之差異及5〇%傳輸下電 壓之差異為例如特徵滯後值且分別被稱為么了^及。此 外,根據各別最大傳輸與最小傳輸之比率辨別第一次接通 期間與後續斷開期間之對比度。 使用實例Ml至Μ 使用實例混合物Ml及比較實例ci及C2
153640.doc -133· S 201139365
Ml Cl C2 组份 比例ΙΪ重百分比1 H1 85.0 85.0 __ 3.8 3.8 9 S In 0.2 0.2 n ? il)__ 6.0 RM257 - 5.0 ^ Λ RM-CC 5.0 6.0 6.0 在聚合前如所描述對介質進行表徵。接著藉由藍相中單 次照射(180秒)使rm成份聚合且對所得介質進行再表徵。 量測值 Ml Cl C2 聚合前轉變點 44.1 49 5 藍相溫度範圍 - _ Vio(20°C) 34.9 V 25.7 V 22.2 V V,〇〇(20°C) 78.0 V 64.0 V 55.0 V △V50(2(TC) 4.2 V 6.2 V 4.2 V 對比度,接通 569 503 45.0 對比度,切斷 543 32 50.1 間隙寬度 10 um 10 μιη 10 um 與使用來自先前技術之單體RM257製備之聚合物穩定介 質C1相比’使用本發明之單體(1)製備之聚合物穩定介質 Μ1在接通及切斷期間展現滞後現象減小及對比度顯 著增加。此外’顯然’在聚合物穩定介質C1情況下切斷期 間之對比度比接通期間之對比度低得多。在混合物C2(其 與混合物C1類似但包含較少對掌性摻雜劑)情況下,接通 期間之對比度與切斷期間之對比度極類似。因此,與M1 及Cl相比之較低對比度係歸因於C2情況下存在可見藍相 之事實。此意謂本發明中呈現之單體混合物尤其適用於在 高濃度對掌性摻雜劑下藍相之穩定。 153640.doc •134-

Claims (1)

  1. 201139365 七、申請專利範圍: ι_ 一種以下式I之化合物或可藉由一或多種該等式j化合物 之聚合獲得之聚合物的用途,其係用於具有藍相之液晶 顯示器或PS型或PSA型之LC顯示器中, p '(SPa)si-A2-CH2CH2-A1-CH2CH2-A3-(Spb)s2-Pb j 其中個別基團具有以下含義: p p 各彼此獨立地表示可聚合性基團, P Sp在每次出現時相同或不同地表示間隔基團, sl、s2 各彼此獨立地表示〇或1, A、A各彼此獨立地表示選自以下之群之基團: a) 由反-1,4-伸環己基、M_伸環己烯基及 4,4’-二伸環己基組成之群,此外其中一或 多個非相鄰CH2基團可由·〇_及/或_s_置 換,且此外其中一或多個H原子可由F置 換, b) 由1,4-伸笨基及ι,3_伸苯基組成之群此 外其中一個或兩個CH基團可由n置換,且 此外其中一或多個Η原子可由l置換, C)由四氫哌喃_2,5-二基、1,3-二噁烷-2,5·二 基、四氫呋喃-2,5-二基、環丁_i,3_二基、 哌啶-1,4-二基、噻吩_2,5_二基及硒吩_2,5_ 一基組成之群,此外其中各者均可經L單 取代或多取代, d)由具有5至20個環C原子之飽和、部分不飽 153640.doc 201139365 和或完全不飽和且視产.戈錄敌抑夕史 圈組成之群,代之多環基 ”尹一或多個環C原子亦可 由雜原子置換,較佳為選自由以下組成之 群·雙環[1·1·1]戊烷_13二基、雙環 [2.2·2]辛烧-1,4-二基、螺[3.3]庚燒 _2,6_二 基、
    此外,其中該等基團中之一或多個Η原子可 由L置換,及/或一或多個雙鍵可由單鍵置 換’及/或一或多個CH基團可由Ν置換, L 在母次出現時相同或不同地表示F、C1、 CN、SCN、SF5或具有1至12個C原子之直鏈 153640.doc 201139365 或分支鍵、在各種情況下視情況經氟化之院 基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基 羰氧基或烷氧基羰氧基, R0 ' R00 各彼此獨立地表示Η、F或具有1至12個(:原 子之直鏈或分支鏈烷基,此外其中一或多個 Η原子可由F置換, Μ Υ1 及 Υ2 表不-Ο-、-S-、-CH2-、-CHY-或 _cγ1 γ2_, 各彼此獨立地具有上文關於所指示之含義 中之一或表示C1或CN’且較佳表示h、f、 CM、CN、〇CF3 或 CF3。 2. —種液晶(LC)介質’其包含一或多種如請求項1之化合 物及另外視情況選用之一或多種可聚合性化合物及/或一 或多種液晶化合物’或包含可藉由一或多種如請求項1 之化合物的聚合獲得之聚合物。 3 ·如請求項2之LC介質,其特徵在於其包含以下組份· 包含一或多種如請求項丨之化合物之可聚合性組份A ;及 包含一或多種以下式Π之化合物之液晶組份b, L21
    R'a21-Z\-^^(a'z'_CF2〇_(a23 其中個別基團具有以下含義: 22 R 表示 Η、F、C卜 CN、NCS、SF5、S02CF3 或具 有1至20個C原子之直鏈或分支鏈烷基,該烷基 153640.doc 201139365 係未經取代或經F、Cl或CN單取代或多取代, 且此外其中一或多個非相鄰CH2基團亦可各自 彼此獨立地由s_、_NH_、、 SiR。丨R。2-、-C0_、_c〇〇_、_〇c〇、_〇c〇 〇- 、-s_co_、-co-s·、_CY〇uCY(H^_CsC_ 以使 得o及/或s原子不直接連接於彼此之方式置 換, Y Y各自彼此獨立地表示F、C1或CN,該等基圑Y01 及YQ2亦表示Η, R R各自彼此獨立地表示Η或具有1至12個c原子之 烷基, A 、A 、A23各自彼此獨立地且在每次出現時相同或不 同地表示
    Z 、Z 各自彼此獨立地且在每次出現時相同或不同地 表示單鍵、-(CH2)4-、_CH2CH2-、·CFfCFr、 -CF2-CH2- ' -CH2-CF2- ' -CH=CH- χ -CF=CF-、-cf=ch-、-(ch2)3o-、-o(ch2)”、_ch=cf- ' ' -CH20- ' -OCH2- ' -cf2〇. . -〇cf2- 、-CO-O-或-O-CO-, 表示 F、Cl、-CN、-NCS、-SF5、_s〇2CF3 或具 153640.doc -4 - 201139365 有1至3個C原子且經F、C1*CN單取代或多取 代之烷基、烯基、烯氧基、烷基烷氧基或烷氧 基, 視情況選用之包含一或多種以下式川之化合物的液晶 份C,
    L21、L22 各自彼此獨立地表示H或F, m 表示0、1或2, η 表示0、1、2或3, 0 表示0、1或2,其中 m+n+o 表示0、1、2或3,較佳為〇、1或2; a、b、c、d各彼此獨立地表示〇、1或2,其中 a+b+c+d 為〇、1、2、3或 4, A31、A32、A33、A34各彼此獨立地且在每次出現時相5 门 或不同地表示
    Z32
    、Z33、Z34各彼此獨立地且在每次出現時相同戈 不同地表示單鍵、-(CH2)-、-CH2CH2-、 153640.doc 201139365 U2-、-CF2-CH2-、-CH2-CF2-、-CH=CH-、 -CF=CF-、-CF=CH-、_(CH2)30-、-〇(CH2)3-、 -CH=CF-、-〇C-、-CH20-、-〇CH2- ' -CF20-、 -0CF2_ ' -C0-0-或-〇_c〇-, 表示具有1至15個c原子之烷基或烷氧基,其未 經取代或經F、C1或CN單取代或多取代,且此 外其中一或多個非相鄰CIi2基團亦可彼此獨立 地各自由-0-、-s-、-SiRxRy-、-CH=CH-、 -OC-、-C0-0-及/或_〇_co_以使得〇及/或8原 子不直接連接於彼此之方式置換,較佳為未經 取代或經F或C1單取代或多取代的具有至多1〇 個C原子之直鍵烧基、烧氧基、烯基、婦氧基 或-〇-伸焼基-0·基團, L31、L32 、L 、L各彼此獨立地表示h、f、C1、CN或 具有1至15個C原子且未經取代或經ρ、(:1或(:1^ 單取代或多取代之烷基或烷氧基,且此外其中 一或多個非相鄰CH2基團亦可彼此獨立地各自 由-〇-、-S-、-SiRxRy-、_CH=CH-、-C=C-、 -C0-0-及/或-O-CO-以使得0及/或S原子不直接 連接於彼此之方式置換,其限制條件為該等基 團L·31、L·32、L·33及L·34中之至少一者不為H, X33 Rx 及 Ry 表示 F、Cl、CF3、〇CF3、CN、NCS、-SF5 或 -S02-Rz, 各彼此獨立地表不Η、具有1至7個C原子之院基 153640.doc 201139365 或烧氧基,較佳為甲基、乙基、丙基或丁 基,且 RZ 表示具有1至7個C原子之烷基,其未經取代或 經F或C1單取代或多取代,較佳為cf3、C2F5或 I1-C4F9 9 及包含一或多種光活性及/或對掌性化合物之組份D。 4.如請求項3之LC介質,其特徵為其另外包含一或多種選 自以下式Z、式Q1及式Q2之化合物, 153640.doc
    F
    其中RZ具有關於式Η中之R22所指示的含義之
    Xz表示F、 Cl、CN、NCS、OCF3 ' CF4SF5, 201139365 RQ具有關於式II中之R22所指示的含義之一, XQ具有關於式E中之又£所指示的含義之_, (F)表示F或Η,且 η及m各彼此獨立地表示〇或1。 5. 6.
    一種製備如請求項2至4中任一項之質之㈣,其中 使一或多種液晶化合物與-或多種如請求们之化人物 及視情況選用之其他液晶化合物及/或添加劑混合。 一種LC顯示器,其含有-或多種如請求項1之化合物或 含有如請求項2至4中任一項之lC介質。 如請求項6之LC顯示器, 器'具有藍相之顯示器 示器、PSA-IPS顯示器、 器。 其特徵在於其為PS或PSA顯示 、PSA-VA顯示器、PSA-OCB 顯 PSA-FFS顯示器或PSA_TN顯示 8.如請求項6或kLC顯示器,其包單元該“單元 具有兩個基板及兩個電極’其,至少一個基板可透光且 至少·個基板具有-個或兩個電極;以及位於該等基板 之間包含聚合組份及低分子量組份之⑺介質層,其中該 聚合組份可藉由使該LC介質中該…單元之該等基板: 間的-或多種可聚合性化合物聚合而獲得,該聚合較佳 在向該等電極施加電M的情況下進行,其特徵在於該等 可聚合性化合物中之至少―者為如請求項i之化合物。 9. -種製造如請求項rlc顯示器之方法,其中將如請求 項2至4中任一項之LC介質引入如請求項8中所描述之具 有兩個基板及兩個電極之LC單元中,且視情況在向該等 153640.doc 201139365 電極施加電壓的情況下使該等可聚合性化合物聚合β ίο. 一種以下式I之化合物, pa-(Spa)si-A2-CH2CH2-A1-CH2CH2-A3-(Spb)S2-Pb I 其中 Pa、Pb、Spa、Spb、si、s2、A1、A2及 A3具有如請 求項1中所指示之含義,且其中該等基團A1、A2及A3中 之一或多者係選自由具有5至20個環C原子之飽和、部分 不飽和或完全不飽和且視情況經取代之多環基團組成之 群d) ’其中一或多個環c原子亦可由雜原子置換,較佳 為其中該等基團A1、A2及A3中之一或多者係選自由以下 組成之群:雙環[M.1]戊烷-1,3-二基、雙環[2.2.2]-辛烷_ !,4-二基、螺[3.3]庚烷 _2,6 二基、
    或一或多個雙鍵可由單鍵置換,及/或一或多個CH基團 可由N置換,且l、R〇、R〇〇、Μ、γι及Υ2具有如請求項i 153640.doc ·9· 201139365 中所指示之含義。 11. 一種以下式IA之化合物, G-〇-(Spa)si-A2-CH2CH2-A1-CH2CH2-A3-(Spb)s2.〇.G, χΑ 其中Spa、Spb、a1、A2、A3、si及s2具有如請求項1或請 求項10中所指示之含義,且G及G,各彼此獨立地表示 子或保護基。 12. —種LC介質或Lc顯示器,其包含一或多種如請求項ι〇 之化合物。 153640.doc 10- 201139365 四、指定代表圖: (一) 本案指定代表圖為:(無) (二) 本代表圖之元件符號簡單說明: 五、本案若有化學式時,請揭示最能顯示發明特徵的化學式: Pa-(Spa)si-A2-CH2CH2-A1-CH2CH2-A3-(Spb)S2-Pb I 153640.doc
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