TW201934729A - 具有垂直配向的液晶介質 - Google Patents

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Abstract

本發明係關於液晶介質(LC介質),其包含低分子量非聚合物成分及用於垂面配向之自配向添加劑之組合,該等自配向添加劑選自指定種類(式IA至IM)中之兩種或更多種。兩種或更多種自配向添加劑之該組合影響該LC介質在表面或液晶顯示器(LC顯示器)之單元表面處的垂直(垂面)配向。

Description

具有垂直配向的液晶介質
本發明係關於液晶介質(LC介質),其包含低分子量非聚合物成分及用於垂面配向之自配向添加劑之組合,該等自配向添加劑選自指定種類(式IA至IM)中之兩種或更多種。兩種或更多種自配向添加劑之該組合影響該LC介質在表面或液晶顯示器(LC顯示器)之單元表面處的垂直(垂面)配向。
電控雙折射(electrically controlled birefringence,ECB)效應或亦對準相之變形(deformation of aligned phase,DAP)效應之原理首次描述於1971年(M.F. Schieckel及K. Fahrenschon, 「Deformation of nematic liquid crystals with vertical orientation in electrical fields」, Appl. Phys. Lett. 19 (1971), 3912)中。隨後為J.F. Kahn之論文(Appl. Phys. Lett. 20 (1972), 1193)以及G. Labrunie及J. Robert之論文(J. Appl. Phys. 44 (1973), 4869)。
J. Robert及F. Clerc之論文(SID 80 Digest Techn. Papers (1980), 30)、J. Duchene之論文(Displays 7 (1986), 3)及H. Schad之論文(SID 82 Digest Techn. Papers (1982), 244)展示液晶相必須具有彈性常數K3 /K1 之比之高值、光學各向異性Δn之高值及Δε ≤ -0.5之介電各向異性之值,以便適用於基於ECB效應之高資訊顯示元件。基於ECB效應之電光顯示元件具有垂直邊緣配向(VA技術=垂面配向(vertically aligned))。
除共平面切換型(in-plane switching,IPS)顯示器(例如:Yeo, S.D., 論文15.3: 「An LC Display for the TV Application」, SID 2004 International Symposium, Digest of Technical Papers, XXXV, 第II冊, 第758頁及第759頁)及早已眾所周知的扭轉向列型(twisted nematic,TN)顯示器以外,例如在多域垂面配向(multi-domain vertical alignment,MVA,例如:Yoshide, H.等人, 論文3.1: 「MVA LCD for Notebook or Mobile PCs ...」, SID 2004 International Symposium, Digest of Technical Papers, XXXV, 第I冊, 第6頁至第9頁, 及Liu, C.T.等人, 論文15.1: 「A 46-inch TFT-LCD HDTV Technology ...」, SID 2004 International Symposium, Digest of Technical Papers, XXXV, 第II冊, 第750頁至第753頁)、圖案化垂面配向型(patterned vertical alignment,PVA,例如: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, 第II冊, 第760頁至第763頁)以及高級超視角型(advanced super view,ASV,例如:Shigeta, Mitzuhiro及Fukuoka, Hirofumi, 論文15.2: 「Development of High Quality LCDTV」, SID 2004 International Symposium, Digest of Technical Papers, XXXV, 第II冊, 第754頁至第757頁)模式中使用ECB效應之顯示器,如所謂的垂面配向向列型(vertically aligned nematic,VAN)顯示器已將其本身確立為當前最重要的三種更新類型之液晶顯示器(尤其針對電視應用)中之一者。該等技術以一般形式例如在Souk, Jun, SID Seminar 2004, Seminar M-6: 「Recent Advances in LCD Technology」, Seminar Lecture Notes, M-6/1至M-6/26,及Miller, Ian, SID Seminar 2004, Seminar M-7: 「LCD-Television」, Seminar Lecture Notes, M-7/1至M-7/32中進行比較。儘管現代ECB顯示器之回應時間已藉由利用過速驅動之定址方法顯著改良,例如:Kim, Hyeon Kyeong等人,論文9.1: 「A 57-in. Wide UXGA TFT-LCD for HDTV Application」, SID 2004 International Symposium, Digest of Technical Papers, XXXV, 第I冊, 第106頁至第109頁,但視訊相容之回應時間之實現,尤其關於灰度之切換仍為尚未圓滿解決的問題。
製造具有不同優先方向之兩個或更多個域的VA顯示器頗為費勁。本發明之目標在於簡化製造方法及顯示器裝置本身而不放棄VA技術之優勢,諸如相對短之回應時間及良好的視角依賴性。
包含具有正介電各向異性之LC介質的VA顯示器描述於S.H. Lee等人,Appl. Phys. Lett. (1997), 71, 2851-2853中。此等顯示器使用配置於基板表面上之數位間電極(具有梳狀結構之共平面定址電極組態),如特定言之市售IPS (共平面切換型)顯示器(如例如DE 40 00 451及EP 0 588 568中所揭示)中所採用,且具有液晶介質之垂直配置,其在施加電場時變為平面配置。
上文所提及之顯示器之進一步研發可見於例如K.S. Hun等人,J. Appl. Phys. (2008), 104, 084515 (DSIPS:「double-side in-plane switching」 for improvements of driver voltage and transmission), M. Jiao等人,App. Phys. Lett (2008), 92, 111101 (DFFS: 「dual fringe field switching」 for improved response times)以及Y.T. Kim等人,Jap. J. App. Phys. (2009), 48, 110205 (VAS: 「viewing angle switchable」 LCD)中。另外,VA-IPS顯示器亦以名稱正VA及HT-VA而眾所周知。
在所有此類顯示器(下文通常稱作VA-IPS顯示器)中,兩個基板表面均塗覆配向層以用於LC介質之垂直配向;製造此層迄今為止頗為費勁。
本發明之目標在於簡化製造方法本身而不放棄VA-IPS技術之優勢,諸如相對短之回應時間、良好的視角依賴性及高對比度。
此等效應在電光顯示元件中之工業應用需要LC相,其必須滿足多種要求。在此尤為重要的係對濕氣、空氣、基板表面中之材料及物理影響(諸如熱量、紅外線、可見光及紫外輻射以及直流電場及交流電場)之化學抗性。
此外,工業可使用之LC相需要在適合溫度範圍內及低黏度下具有液晶中間相。
通常意欲VA及VA-IPS顯示器具有極高比電阻,同時具有大的工作溫度範圍、短回應時間及低臨限電壓,藉此可產生各種灰度。
在習知VA及VA-IPS顯示器中,基板表面上之聚醯亞胺層確保液晶之垂直配向。製造顯示器中之適合配向層需要頗為費力。另外,配向層與LC介質之相互作用可能削弱顯示器之電阻。由於此類型之可能的相互作用,因此適合液晶組件之數目大大減少。因而在無聚醯亞胺之情況下實現LC介質之垂直配向將為合乎需要的。
常使用之主動矩陣式TN顯示器之缺點係由於其相對較低之對比度、相對較高的視角依賴性及在此等顯示器中產生灰度之難度。
VA顯示器具有顯著較佳的視角依賴性且因此主要用於電視及監視器。
進一步發展為所謂的聚合物穩定化垂面配向(polymerstabilized vertical alignment,PS-VA)或聚合物持續性垂面配向(polymer sustained vertical alignment,PSA)顯示器,針對以上亦偶爾使用術語「聚合物穩定化」。PS-VA顯示器特徵在於回應時間之縮短,而對其他參數無顯著不利影響,諸如尤其對比度之有利視角依賴性。
在此等顯示器中,將少量(例如,0.3%重量%,通常< 1重量%)之一或多種可聚合化合物添加至LC介質,且在引入至LC單元中之後,通常藉由UV光聚合在施加或不施加電壓之情況下在電極之間原位聚合或交聯。已證實向LC混合物中添加可聚合液晶原基或液晶化合物(亦稱為反應性液晶原基或「RM」)尤為適合。PS-VA技術迄今主要用於具有負介電各向異性之LC介質。
除非另外指示,否則術語「PS-VA」在下文中用於表示PS-VA顯示器及PSA顯示器。
同時,PS-VA原理用於不同經典LC顯示器中。因此,已知例如PS-VA、PS-OCB、PS-IPS、PS-FFS及PS-TN顯示器。可聚合化合物之聚合較佳在PS-VA及PS-OCB顯示器之情況中伴隨所施加電壓進行,且在PS-IPS顯示器之情況中伴隨或不伴隨所施加電壓進行。如測試單元中可證明,PS-VA方法引起單元之「預傾斜」。舉例而言,在PS-OCB顯示器之情況中,彎曲結構有可能經穩定以使得偏移電壓係不必要的或可降低。在PS-VA顯示器之情況中,預傾斜對回應時間具有正效應。針對PS-VA顯示器,可使用標準MVA或PVA像素及電極佈局。然而,另外,亦有可能(例如)用僅一個結構化電極側且無突起來進行管理,其顯著簡化生產且同時產生極佳對比度,同時得到極佳透光度。
PS-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。PS-OCB顯示器描述於例如T.-J- Chen等人, Jpn. J. Appl. Phys. (2006), 45, 2702-2704及S. H. Kim, L.-C-Chien, Jpn. J. Appl. Phys. (2004), 43, 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-VA-IPS顯示器揭示於例如WO 2010/089092 A1中。
如同上文所描述之習知LC顯示器,PS-VA顯示器可作為主動矩陣式或被動矩陣式(passive-matrix,PM)顯示器操作。在主動矩陣式顯示器之情況中,通常由整合式非線性主動元件(諸如電晶體,例如薄膜電晶體或「TFT」)對個別像素定址,而在被動矩陣式顯示器之情況中,通常利用多任務方法對個別像素定址,兩種方法均已自先前技術獲知。
尤其對於監視器且特定言之TV應用,仍在尋求LC顯示器之回應時間以及對比度與亮度(亦即,透射率)之最佳化。聚合物穩定方法在此處可提供關鍵優勢。特定言之,在PS-VA顯示器之情況中,可實現回應時間之縮短(其與測試單元中可量測之預傾斜相關)而不對其他參數產生顯著不利影響。
在先前技術中,舉例而言,下式之可聚合化合物用於PS-VA:

其中P1/2 指代可聚合基團,通常丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯基團,如例如US 7,169,449中所描述。
聚醯亞胺層之製造、層之處理及對凸塊或聚合物層之改良的工作量相對較大。因此將需要在一方面降低製造成本且在另一方面有助於使影像品質(視角依賴性、對比度、回應時間)達到最佳的簡化技術。
文獻WO 2012/038026 A1、WO2013004372 A1或EP 2918658 A2描述含有羥基或位於包含兩個或更多個環之液晶原基基礎結構上之另一錨定基團的自對準液晶原基(自配向添加劑)。
然而,獲得無聚醯亞胺層之VA顯示器應用之現有方法引起進一步改良。
本發明係關於一種LC介質,其包含低分子量、非可聚合液晶組分及用於垂面配向之自配向添加劑之組合,該等自配向添加劑選自式IA、IB、IC、ID、IE、IF、IG、IH、IJ、IK、IL或IM中之兩種或更多種的:


其中
A1 、A2 、A3 各自彼此獨立地指代芳族、雜芳族、脂環族或雜環基,其亦可含有稠環,且其亦可經基團L單取代或多取代,
A4 、A5 、A6 各自彼此獨立地指代芳族、雜芳族、脂環族或雜環基,其亦可含有稠環,且其亦可經基團L或-Sp-P單取代或多取代,
A7 、A8 、A9 各自彼此獨立地指代芳族、雜芳族、脂環族或雜環基,其亦可含有稠環,且其亦可經基團L或-Sp-P單取代或多取代,
P 指代可聚合基團,
Sp 指代間隔基團(亦稱作間隔基)或單鍵,
其中式IE至IH各自獨立地包含一個可聚合基團P,且
其中式IJ至IM各自獨立地包含兩個或更多個可聚合基團P
L 在各種情況中,彼此獨立地指代H、F、Cl、Br、I、-CN、-NO2 、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、-C(=O)N(R0 )2 、-C(=O)R0 、視情況經取代之矽基、視情況經取代之具有3至20個C原子之芳基或環烷基或具有1至25個C原子之直鏈或分支鏈烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰氧基或烷氧基羰氧基,其中另外,一或多個H原子可各自經F或Cl置換,
Z2 、Z3 在各情況中,彼此獨立地指代單鍵、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-OCO-、-O-CO-O-、-OCH2 -、-CH2 O-、-SCH2 -、-CH2 S-、-CF2 O-、-OCF2 -、-CF2 S-、-SCF2 -、-(CH2 )n1 -、-CF2 CH2 -、-CH2 CF2 -、-(CF2 )n1 -、-CH=CH-、-CF=CF-、-C≡C-、-CH=CH-COO-、-OCO-CH=CH-、-(CR0 R00 )n1 -、-CH(-Sp-P)-、-CH2 CH(-Sp-P)-或-CH(-Sp-P)CH(-Sp-P)-,
較佳單鍵,
n1 指代1、2、3或4,
R0 在各情況中,彼此獨立地指代具有1至12個C原子之烷基,
R00 在各情況中,彼此獨立地指代H或具有1至12個C原子之烷基,
m 指代0、1、2、3、4、5或6,較佳0、1、2或3,
n 指代0或1,較佳1,
R1 指代H、鹵素、具有1至25個C原子之直鏈、分支鏈或環烷基,其中另外,一或多個不相鄰CH2 基團可以使得O及/或S原子不直接地鍵聯至彼此之方式各自經-O-、-S-、-CH=CH-、-C≡C-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-或-O-CO-O- 置換,且其中另外,一或多個H原子可各自經F或Cl置換,
或基團-Sp-P,
X1 彼此獨立地指代-OH、-SH、-NH2
R22 指代具有1至12個C原子之烷基,

Spa 、Spc 各自彼此獨立地指代間隔基團或單鍵。
LC介質較佳地包含額外聚合或可聚合組分,其中聚合組分可藉由聚合可聚合組分來獲得。此組分使得LC介質及尤其其配向能夠穩定且能夠視情況確立所需預傾斜。可聚合組分較佳地包含一或多種可聚合化合物。適合可聚合化合物稍後在下文揭示。使用較佳地藉由適合於PS-VA原理之彼等可聚合化合物進行。
本發明此外係關於一種液晶顯示器(LC顯示器),其包含具有兩個基板及至少兩個電極之LC單元,其中至少一個基板透光且至少一個基板具有一或兩個電極,且根據本發明之LC介質之層位於基板之間。LC顯示器較佳地為PS-VA類型中之一者。
本發明此外係關於一種用於影響LC介質相對於限定LC介質之表面之垂直配向的方法,其包含向該介質添加選自式(IA)至(IM)之兩種或更多種化合物之組合。
本發明之另一態樣為一種用於製備根據本發明之LC介質的方法,其特徵在於一或多種自配向添加劑(式I化合物)與低分子量液晶組分混合,且添加視情況選用之一或多種可聚合化合物及視情況選用之任何其他額外所需添加劑。
本發明另外係關於一種製造LC顯示器之方法,該LC顯示器包含具有兩個基板及至少兩個電極之LC單元,其中至少一個基板透光且至少一個基板具有一或兩個電極,該方法包含以下方法步驟:
-用根據本發明之LC介質填充單元,
-視情況加熱,且
-在一或多個方法步驟中,視情況在向單元施加電壓之情況下或在電場之作用下,聚合任何視情況選用之可聚合組分。
根據本發明之自配向添加劑作為LC介質之添加劑的用途並不限於特定LC介質。LC介質或存在於其中之非可聚合組分可具有正介電各向異性或負介電各向異性,較佳地,其具有負介電各向異性,其適用於VA類型顯示器。具有垂面配向之正介電介質亦適用於顯示器,但需要不同電極設定。LC介質較佳地為向列型,此係因為基於VA原理之大多數顯示器包含向列型LC介質。
將自配向添加劑之組合作為添加劑引入LC介質中。其影響液晶相對於基板表面(諸如例如較佳地,塗佈有ITO之表面或金屬表面)之垂直配向。添加劑與LC混合物之組合對高溫極穩定。不需要額外方法製程步驟來實現垂面配向。鑒於關於本發明之研究,錨定元素X1 似乎與基板表面相互作用。此使得配向添加劑與基板表面相互作用且對準並誘導液晶之垂直配向。連接至環元素A1 之分子片段,諸如以下片段
-Spa -X1
在此稱為錨定基團(亦縮寫為基團Ra )。
根據本發明之LC顯示器之LC單元較佳無用於LC介質之垂直配向的配向層,特定言之無聚醯亞胺層。LC介質之聚合組分就此而論不視為配向層。在LC單元儘管具有配向層或類似層之情況中,根據本發明,此層並不造成垂直配向。根據本發明,無需摩擦例如聚醯亞胺層來實現LC介質相對於基板表面之垂直配向。根據本發明之LC顯示器較佳地為VA顯示器,其包含具有負介電各向異性之LC介質及配置於相對基板上之電極。替代地,其為VA-IPS顯示器,該VA-IPS顯示器包含具有正介電各向異性之LC介質及至少配置於一個基板上之數位間電極。
根據本發明之自配向添加劑提供與ITO表面、金屬表面或玻璃之垂直配向。與單一自配向添加劑相比,包含根據本發明之自配向添加劑之組合的LC介質具有低溫下之有利穩定性(LTS),經改良之基板上之展布行為、減小之滴下式注入(one drop filling,ODF)斑紋、長期穩定性、可靠性、較高電壓保持率(voltage holding ratio,VHR)及經改善之下傾角之控制及穩定性。在此上下文中,可靠性包括在熱或UV壓力之後或在普通老化之後執行有利特性的能力。
式IA至IM之自配向添加劑較佳地以總和小於5重量%,尤佳≤ 3重量%及極佳≤ 1.5重量%之濃度採用。各添加劑較佳地以至少0.05重量%,較佳地至少0.5重量%之濃度採用。總而言之,使用較佳為至少0.1重量%之添加劑。在習知基板材料之情況下且在LC顯示器之製造方法之習知條件下,與常用單元厚度(3至4 μm)組合,使用總和0.1至1.5重量%之自配向添加劑通常已使LC層完全垂直配向。
在以下部分中揭示配向添加劑IA至IM之較佳結構。
錨定基團(Ra )含有一個、兩個或三個基團X1 ,其意欲充當與表面之鍵結元素。間隔基團Spa 及Spc 意欲在具有環(尤其環A1 )之液晶原基基團與基團X1 之間形成可撓性鍵。因而,間隔基團之結構係非常可變的且在式IA至IM之大多數通用情況中經開放地定義。熟習此項技術者將認識到鏈之可能變化形式之多重性及甚至與環組合在此成為問題。較佳地,間隔基團Spa 及Spc 由不具有環(諸如脂族烴)之分子結構組成,該等分子結構具有視情況選用之雜原子(O、N、Si、S等),該等分子結構為飽和或不飽和的(具有例如,C=C雙鍵)。
在上文所描繪之錨定基團中或在通式IA至IM中,較佳地存在基團Spa 及Spc 中之至少一者且不為單一基團。在彼含義中,較佳地不使用不具間隔基團之式Ra = -OH之錨定基團,分別較佳地自通式IA至IM排除。
尤佳地,選擇含有錨定基團(Ra )之OH基團。此外,錨定基團係選自以下部分式,其中基團Ra 經由帶虛線鍵鍵結至式I之基團A1
元素-Spa -X1 較佳地表示選自以下之結構中之任一者:
元素較佳地表示選自以下之結構中之任一者:

元素較佳地表示選自以下之結構中之任一者:

元素較佳地表示選自以下之結構中之任一者:
在本文中,一般由「Sp」(或Spa/c/d/1/2 )指代之術語「間隔基團」或「間隔基」為熟習此項技術者所已知且描述於文獻中,例如Pure Appl. Chem. 73(5), 888 (2001)及C. Tschierske, G. Pelzl, S. Diele, Angew. Chem. (2004), 116, 6340-6368中。在本發明中,術語「間隔基團」或「間隔基」指代連接基團,例如伸烷基,其將液晶原基基團連接至可聚合基團。儘管液晶原基基團通常含有環,但間隔基團通常不具有環系統,亦即呈鏈形式,其中鏈亦可經分支化。術語鏈係用於例如伸烷基。鏈上及鏈中通常包括例如由-O-或-COO-進行之取代。在官能基術語中,間隔基(間隔基團)為經鍵聯官能性結構部分之間的橋鍵,其有助於彼此之某一空間可撓性。
基團Spa 較佳指代選自下式之基團:-CH2 -、-CH2 CH2 -、-OCH2 CH2 -、-CH2 CH2 CH2 -、-OCH2 CH2 CH2 -、-CH2 CH2 CH2 CH2 -、-OCH2 CH2 CH2 CH2 -、-CH2 CH2 OCH2 CH2 -或-OCH2 CH2 OCH2 CH2 -。
基團Spc 較佳地指代選自下式之基團:-CH2-、-CH2 CH2 -、-CH2 CH2 CH2 -、-CH2 CH2 CH2 CH2 -或-CH2 CH2 OCH2 CH2 -。
環基團A1 至A9 各自獨立地較佳地指代1,4-伸苯基、萘-1,4-二基或萘-2,6-二基,其中另外,此等基團中之一或兩個CH基團可各自經N、環己烷-1,4-二基置換,其中另外,一或多個不相鄰CH2 基團可各自經O或S、3,3'-雙環亞丁基、1,4-伸環己烯基、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-2,6-二基、哌啶-1,4-二基、十氫萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基、茚滿-2,5-二基或八氫-4,7-甲橋茚滿-2,5-二基、全氫環戊并[a]菲-3,17-二基(特定言之性脂烷-3,17-二基(gonane-3,17-diyl))置換,其中所有此等基團可未經取代或經基團L單取代或多取代,且A4 至A6 可另外經基團-Sp-P取代,且A7 至A9 可另外經一個、兩個或三個基團-Sp-P取代。
尤佳地,基團A1 、A2 、A3 各自獨立地指代選自以下之基團:
a) 由1,4-伸苯基及1,3-伸苯基組成之群,其中另外,一或多個H原子可經L置換,
b) 由反-1,4-伸環己基、1,4-伸環己烯基及4,4'-二伸環己基組成之群,其中另外,一或多個不相鄰CH2 基團可各自經-O-或-S-置換,且其中另外,一或多個H原子可各自經F或L置換。基團A1 及A2 尤佳地指代來自上文子群a)之基團。基團A1 及A2 獨立地極佳地指代1,4-伸苯基或環己烷-1,4-二基,其可經基團L單取代或多取代。A1 較佳地指代選自定義a)之子群的基團,更佳地1,4-伸苯基。
尤佳地,基團A4 、A5 、A6 、A7 、A8 、A9 各自獨立地指代選自以下之基團:
a) 由1,4-伸苯基及1,3-伸苯基組成之群,其中另外,一或多個H原子可經L或-Sp-P置換,
b) 由反-1,4-伸環己基、1,4-伸環己烯基及4,4'-二伸環己基組成之群,其中另外,一或多個不相鄰CH2 基團可各自經-O-或-S-置換,且其中另外,一或多個H原子可各自經F、L或-Sp-P置換。基團A1 及A2 尤佳地指代來自上文子群a)之基團。基團A1 及A2 獨立地極佳地指代1,4-伸苯基或環己烷-1,4-二基,其可經基團L或-Sp-P單取代或多取代。A1 較佳地指代選自定義a)之子群的基團,更佳地1,4-伸苯基。
在式IA至IM之自配向添加劑中,環之數目較佳地為2、3或4,例如在式IA至IM中n為1且m為0、1或2時即為此情況。
在上文及下文式中,分子部分結構
R1 -[A3 -Z3 ]m -[A2 -Z2 ]n -A1 -*
較佳地選自以下部分結構:


其中可變基團如上文所定義,
L及A3 獨立地如針對式IA至ID所定義,
Z2 /Z3 獨立地如上文所定義,且其中Z2 及Z3 較佳地獨立地指代單鍵或-CH2 CH2 -且極尤其單鍵,
m1 為0或1,

r1、r2、r3 獨立地指代0、1、2或3,較佳地0、1或2。
在上文及下文式中,分子部分結構
R1 -[A6 -Z3 ]m -[A5 -Z2 ]n -A4 -*
較佳地選自以下部分結構:


其中可變基團如上文所定義,且結構各自含有一個可聚合基團,
L及A6 獨立地如針對式IE至IH所定義,
Z2 /Z3 獨立地如上文所定義,且其中Z2 及Z3 較佳地獨立地指代單鍵或-CH2 CH2 -且極尤其單鍵,
m1 為0或1,
p1、p2、p3 獨立地指代0、1或2,而p1 + p2 + p3為1,且
r1、r2、r3 獨立地指代0、1、2或3,較佳地0、1或2。
在上文及下文式中,分子部分結構
R1 -[A9 -Z3 ]m -[A8 -Z2 ]n -A7 -*
較佳地選自以下部分結構:


其中可變基團如上文所定義,且結構各自含有兩個或三個可聚合基團P,
L及A9 獨立地如針對式IJ至IM所定義,
Z2 /Z3 獨立地如上文所定義,且其中Z2 及Z3 較佳地獨立地指代單鍵或-CH2 CH2 -且極尤其單鍵,
m1 為0或1,
p1、p2、p3 獨立地指代0、1或2,而p1 + p2 + p3為2或3,且
r1、r2、r3 獨立地指代0、1、2或3,較佳地0、1或2,
及更佳地以下部分式之結構

其中
m1 為0或1,
p1 指代2,且
r1、r2、r3 獨立地指代0、1、2或3,較佳地0、1或2。
揭示兩種或更多種添加劑之以下較佳組合。
在一較佳實施例中,LC介質較佳地包含一或多種式IA及IB中之每一者之化合物,

從而該等式如上文所定義。
在本發明之另一實施例中,較佳的LC介質包含一或多種式IE及IJ之化合物
R1 -[A6 -Z3 ]m -[A5 -Z2 ]n -A4 -Spa -X1 (IE)
R1 -[A9 -Z3 ]m -[A8 -Z2 ]n -A7 -Spa -X1 (IJ)
其與選自式IF、IG、IK及IL之一或多種化合物組合:


從而該等式如上文所定義。根據此實施例,經組合之兩種或更多種添加劑在錨定基團之類型,特定言之基團X1 之數目及視情況選用之其他特徵中互不相同。更佳地,LC介質包含一或多種式IF化合物及一或多種來自式IE之化合物。
在一更佳實施例中,LC介質包含與選自式IK及IL之一或多種化合物組合的一或多種式IJ化合物,


從而該等式如上文所定義。根據此實施例,具有兩個可聚合基團之兩種或更多種添加劑在極性基團X1 之數目及視情況選用之其他特徵中互不相同。
更佳地,LC介質包含與來自式IK之一或多種化合物組合的一或多種式IJ化合物,

從而該等式如上文所定義。
LC介質更佳地包含一或多種式IJ-1及IK-1中之每一者之化合物:

其中獨立地在各情況中,變量如針對下文式IJ/IK所定義,
p1 指代2,且
r1、r2、r3 獨立地指代0、1、2或3,較佳地0、1或2。
在上文式中,數量r1 + r2 + r3較佳地為1、2、3或4,更佳為1、2或3。更佳地,數量r1 + r2為1、2或3。r較佳為0。
介質較佳地包含濃度為0.1或更多且小於0.4重量%之式IJ化合物。另外,介質較佳地包含濃度為0.2或更多且小於0.8重量%的一或多種式IK化合物。
在本發明之另一實施例中,較佳的LC介質包含與選自式IJ、IK及IL之一或多種化合物組合的一或多種式IE及IF之化合物:


從而該等式如上文所定義。根據此實施例,兩種或更多種添加劑在可聚合基團P之數目及視情況選用之其他特徵中互不相同。
更佳地,LC介質包含一或多種式IF化合物及一或多種來自式IK及IL之化合物,


LC介質包含一或多種式IE化合物及一或多種來自式IK及IL之化合物,
R1 -[A6 -Z3 ]m -[A5 -Z2 ]n -A4 -Spa -X1 (IE)
在本發明之另一實施例中,較佳的LC介質包含一或多種式IG及IL之化合物

其與選自該等式IE、IF、IJ及IK之一或多種化合物組合:
R1 -[A6 -Z3 ]m -[A5 -Z2 ]n -A4 -Spa -X1 (IE)


從而該等式如上文所定義。根據此實施例,兩種或更多種添加劑在具有或不具有基團R22 之錨定基團之種類及視情況選用之其他特徵中互不相同。
式IJ化合物較佳地為下式IJ1之化合物,

其中
R1 、A7 、A8 、A9 、Z2 、Z3 、m、n、L、Spa 、X1 、Sp及P獨立地如針對式IJ所定義,
p1 為2,且
r1、r2、r3 獨立地為0、1、2或3。
在本發明之另一實施例中,較佳的LC介質包含一或多種式IA化合物
R1 -[A3 -Z3 ]m -[A2 -Z2 ]n -A1 -Spa -X1 (IA)
其與選自式IK及IL之一或多種化合物組合:


從而該等式如上文所定義。根據此實施例,兩種或更多種添加劑在其聚合或不聚合之能力及及視情況選用之其他特徵中互不相同。
更佳地,式IJ化合物較佳地為選自式IJ-1至IJ-9之化合物:



其中R1 、Z2 、Z3 、L、Sp及P獨立地如針對式IJ所定義,且
x 為0或1,
n 為1、2、3、4、5、6、7或8,
p1 為2,且
r1、r2、r3、r3´ 獨立地指代0、1、2或3。
式IK化合物較佳地為下式IK1之化合物:

其中
R1 、A7 、A8 、A9 、Z2 、Z3 、m、n、L、Spa 、Spc 、X1 、Sp及P獨立地如技術方案1中所定義,
p1 為2,且
r1、r2、r3 獨立地為0、1、2或3。
更佳地,式IK化合物較佳地為選自式IK-1至IK-9之化合物:



其中R1 、Z2 、Z3 、L、Sp、Spc 及P獨立地如針對式IK所定義,且
x 為0或1,
n 為1、2、3、4、5、6、7或8,
p1 為2,且
r1、r2、r3、r3´ 獨立地指代0、1、2或3。
較佳為下式之第一及第二自配向添加劑之以下組合中之任一者:
IA及IB,
IA及IC,
IB及IC,
IE及IF,
IE及IG,
IF及IG,
IJ及IK,
IJ及IG,
IJ及IL,
IK及IL,
IE及IJ,
IE及IK,
IE及IL,
IF及IJ,
IF及IK,
IG及IK,
IG及IL,以及
IF及IL。
另外,在本發明之另一或同一實施例中,較佳具有配向添加劑,該等配向添加劑各自具有一個、兩個或更多個可聚合基團(P)。更佳地,LC介質包含第一及第二自配向添加劑,其中第一配向添加劑準確地具有一個可聚合基團P且第二配向添加劑準確地具有兩個可聚合基團P,或第一配向添加劑準確地具有兩個可聚合基團P且第二配向添加劑準確地具有一個可聚合基團P,或第一及第二自配向添加劑兩者準確地具有兩個可聚合基團。
尤佳的LC介質包含根據前述實施例中之任一者的化合物之組合,該等化合物係選自以下更緊密定義的式中之兩者或更多者,且該等式各自分別為通式IA至IM之較佳實施例:














































舉例而言,自配向添加劑之製備揭示於文獻WO 2012/038026 A1、EP 2918658、WO2016/015803、WO2017/041893及WO2017/045740中且可以經簡化通用方式藉由不包括如合成方案中所描述之所有不同取代圖案的以下合成路徑描述:
方案 1 . 合成配向添加劑,第1部分。定義:m = 0或1;n = 0或1;A =芳族、雜芳族、脂環族或雜環基,其亦可含有稠環,且其亦可經基團L單取代或多取代
方案 2 . 合成配向添加劑,第2部分。定義:R2 作為基團R22 描述於式I中;m = 0或1;n = 0或1;o = 0或1;p = 0或1;r = 0或1;A =芳族、雜芳族、脂環族或雜環基,其亦可含有稠環,且其亦可經基團L單取代或多取代。
術語「芳基」指代芳族碳基或自其衍生之基團。術語「雜芳基」指代含有一或多個雜原子之如上文所定義之「芳基」。
芳基及雜芳基可為單環或多環,亦即其可含有一個環(諸如例如,苯基)或兩個或更多個稠環。此處該等環中之至少一者具有芳族構型。雜芳基含有較佳地選自O、N、S及Se之一或多個雜原子。
尤佳為具有6至25個C原子之單環、雙環或三環芳基及具有2至25個C原子之單環、雙環或三環雜芳基,其視情況含有稠環。此外,較佳為5、6或7員芳基及雜芳基,其中另外,一或多個CH基團可以使得O原子及/或S原子不直接地鍵聯至彼此之方式各自經N、S或O置換。
較佳的芳基為例如苯基、萘基、蒽(anthracene)、菲(phenanthrene)、芘(pyrene)、二氫芘、屈(chrysene)、苝(perylene)、稠四苯、稠五苯、苯并芘(benzopyrene)、苯并茚(fluorene)、茚(indene)、茚并茀(indenofluorene)、螺二茀(spirobifluorene)等。
較佳的雜芳基為例如5員環,諸如吡咯、吡唑、咪唑、1,2,3-三唑、1,2,4-三唑、四唑、呋喃、噻吩、硒吩、噁唑、異噁唑、1,2-噻唑、1,3-噻唑、1,2,3-噁二唑、1,2,4-噁二唑、1,2,5-噁二唑、1,3,4-噁二唑、1,2,3-噻二唑、1,2,4-噻二唑、1,2,5-噻二唑、1,3,4-噻二唑;6員環,諸如吡啶、噠嗪、嘧啶、吡嗪、1,3,5-三嗪、1,2,4-三嗪、1,2,3-三嗪、1,2,4,5-四嗪、1,2,3,4-四嗪、1,2,3,5-四嗪;或縮合基團,諸如吲哚、異吲哚、吲哚嗪、吲唑、苯并咪唑、苯并三唑、嘌呤、萘咪唑、菲咪唑、吡啶咪唑、吡嗪咪唑、喹喏啉咪唑、苯并噁唑、萘并噁唑、蒽并噁唑、菲并噁唑、異噁唑、苯并噻唑、苯并呋喃、異苯并呋喃、二苯并呋喃、喹啉、異喹啉、喋啶(pteridine)、苯并-5,6-喹啉、苯并-6,7-喹啉、苯并-7,8-喹啉、苯并異喹啉、吖啶、啡噻嗪、啡噁嗪、苯并噠嗪、苯并嘧啶、喹喏啉、吩嗪、萘啶、氮雜咔唑、苯并咔啉、啡啶、啡啉、噻吩并[2,3b]噻吩、噻吩并[3,2b]噻吩、二噻吩并噻吩、異苯并噻吩、二苯并噻吩、苯并噻二唑并噻吩、香豆素,或此等基團之組合。
(非芳族)脂環族基及雜環基涵蓋以下兩者:飽和環,亦即,僅含有單鍵之彼等環;以及部分不飽和環,亦即,亦可含有多個鍵之彼等環。雜環含有較佳地選自Si、O、N、S及Se之一或多個雜原子。
(非芳族)脂環族基及雜環基可為單環,亦即僅含有一個環(諸如例如,環己烷);或為多環,亦即含有複數個環(諸如例如,十氫萘或二環辛烷)。尤佳為飽和基團。此外,較佳為具有3至25個C原子之單環、雙環或三環基團。此外,較佳為5、6、7或8員碳環基團,其中另外,一或多個C原子可各自經Si置換且/或一或多個CH基團可各自經N置換且/或一或多個不相鄰CH2 基團可各自經-O-或-S-置換。
較佳的脂環族基及雜環基為例如5員基團,諸如環戊烷、四氫呋喃、四氫硫代呋喃、吡咯啶;6員基團,諸如環己烷、環己烯、四氫哌喃、四氫硫代哌喃、1,3-二噁烷、1,3-二噻烷、哌啶;7員基團,諸如環庚烷;及稠合基團,諸如四氫萘、十氫萘、茚滿、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-2,6-二基、八氫-4,7-甲橋茚滿-2,5-二基。
結合本發明,術語「烷基」指代具有1至15 (亦即,1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14或15)個碳原子之直鏈或分支鏈、飽和或不飽和(較佳地飽和)脂族烴基團。
術語「環烷基」涵蓋具有至少一個碳環部分之烷基,此外,亦即例如環烷基烷基、烷基環烷基及烷基環烷基烷基。碳環基團涵蓋例如環丙基、環丁基、環戊基、環己基、環庚基、環辛基等。
結合本發明之「鹵素」表示氟、氯、溴或碘,較佳氟或氯。
LC介質之可聚合組分較佳地包含其他可聚合或(部分)經聚合化合物。此等較佳為習知可聚合化合物,較佳地為液晶原基化合物,特定言之適用於PS-VA技術之彼等化合物。對於此目的較佳的可聚合化合物為如下式M及其子式M1、M2等所指定之結構。自其形成之聚合物能夠穩定LC介質之配向,視情況形成鈍化層且視情況產生預傾斜。
因而,根據本發明之LC介質較佳地包含> 0至< 5重量%、尤佳0.05至1重量%且極佳地0.2至1重量%的可聚合化合物(不含錨定基團Ra 或Ra1 ),特定言之如下文所定義之式M及屬於其下之較佳式的化合物。
可聚合組分之聚合在不同聚合條件下一起或分步實行。聚合較佳地在UV光作用下實行。一般而言憑藉聚合引發劑及UV光引發聚合。具有經延伸芳族基之一些可聚合化合物可在無需引發劑之情況下聚合。在較佳的(甲基)丙烯酸酯之情況下,藉由UV光輻照來實現實際上完全聚合。在聚合期間,電壓可視情況施加至單元之電極,或可施加另一電場以便另外影響LC介質之配向。
LC介質之可聚合組分的視情況存在之其他單體較佳藉由下式M描述:
P1 -Sp1 -A2 -(Z1 -A1 )n -Sp2 -P2 M
其中個別基團具有以下含義:
P1 、P2 各自彼此獨立地指代可聚合基團,
Sp1 、Sp2 在每次出現時相同或不同地指代間隔基團或單鍵,
A1 、A2 各自彼此獨立地指代選自以下基團的基團:
a) 由反-1,4-伸環己基1,4-伸環己烯基及4,4´-二伸環己基組成之群,其中另外,一或多個不相鄰CH2 基團可各自經-O-或-S-置換,且其中另外,一或多個H原子可各自經基團L或下式之基團置換

b) 由1,4-伸苯基及1,3-伸苯基組成之群,其中另外,一或兩個CH基團可各自經N置換,且其中另外,一或多個H原子可各自經基團L或-Sp3 -P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、環丁烷-1,3-二基、哌啶-1,4-二基、噻吩-2,5-二基及硒吩-2,5-二基組成之群,其中之每一者亦可經L單取代或多取代,
d) 由具有5至20個環狀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性基團組成之群,另外,其中之一或多者可經雜原子置換,較佳地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-2,6-二基,


其中另外,此等基團中之一或多個H原子可各自經基團L或-Sp3 -P置換,且/或一或多個雙鍵可各自經單鍵置換,且/或一或多個CH基團可各自經N置換,
P3 指代可聚合基團,
Sp3 指代間隔基團,
n 指代0、1、2或3,較佳地1或2,
Z1 在各情況中,彼此獨立地指代-CO-O-、-O-CO-、-CH2 O-、-OCH2 -、-CF2 O-、-OCF2 -、-(CH2 )n - (其中n為2、3或4)、-O-、-CO-、-C(Rc Rd )-、-CH2 CF2 -、-CF2 CF2 -或單鍵,
L 在每次出現時相同或不同地指代F、Cl、CN、SCN、SF5 或具有1至12個C原子之直鏈或分支鏈、在各情況中視情況氟化之烷基、烷氧基、烯基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰氧基、烷基烷氧基或烷氧基羰氧基,
M 指代-O-、-S-、-CH2 -、-CHY1 -或-CY1 Y2 -,且
Y1 及Y2 各自彼此獨立地指代H、F或具有1至12個C原子之直鏈或分支鏈烷基,其中另外,一或多個H原子可各自經F置換,或指代Cl或CN,且較佳地指代H、F、Cl、CN、OCF3 或CF3
W1 、W2 各自彼此獨立地指代-CH2 CH2 -、-CH=CH-、-CH2 -O-、-O-CH2 -、-C(Rc Rd )-或-O-,
Rc 及Rd 各自彼此獨立地指代H、F、CF3 或具有1至6個C原子之烷基,較佳地H、甲基或乙基,
其中該等基團P1 -Sp1 -、-Sp2 -P2 及-Sp3 -P3 中之一或多者可指代基團Raa ,其限制條件為存在的該等基團P1 -Sp1 -、-Sp2 -P2 及-Sp3 -P3 中之至少一者不指代Raa
Raa 指代H、F、Cl、CN或具有1至25個C原子之直鏈或分支鏈烷基,其中另外,一或多個不相鄰CH2 基團可以使得O及/或S原子不直接地鍵聯至彼此之方式各自彼此獨立地經C(R0 )=C(R00 )-、-C≡C-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-或-O-CO-O-置換,且其中另外,一或多個H原子可各自經F、Cl或CN置換,尤佳地指代具有1至12個C原子的直鏈或分支鏈、視情況單氟化或多氟化之烷基、烷氧基、烯基、炔基、烷基羰基、烷氧基羰基或烷基羰氧基(其中烯基及炔基含有至少兩個C原子且分支鏈基團含有至少三個C原子),及
R0 、R00 各自彼此獨立地指代H、F或具有1至12個C原子之直鏈或分支鏈烷基,其中另外,一或多個H原子可各自經F置換。
上文及下文式中之可聚合基團P、P1 、P2 或P3 獨立地為適合於諸如例如自由基或離子鏈聚合、加成聚合或聚縮合之聚合反應或適合於例如加成或縮合於主聚合物鏈上之類似聚合物反應的基團。尤佳為用於鏈聚合之基團,特定言之含有C=C雙鍵或-C≡C-參鍵之彼等基團,以及適合於開環聚合之基團,諸如氧雜環丁烷或環氧基。
較佳基團P/P1 /P2 /P3 獨立地選自由以下組成之群:CH2 =CW1 -CO-O-、CH2 =CW1 -CO-、、CH2 =CW2 -(O)k3 -、CW1 =CH-CO-(O)k3 -、CH3 -CH=CH-O-、(CH2 =CH)2 CH-OCO-、(CH2 =CH-CH2 )2 CH-OCO-、(CH2 =CH)2 CH-O-、(CH2 =CH-CH2 )2 N-、(CH2 =CH-CH2 )2 N-CO-、CH2 =CH-(COO)k1 -Phe-(O)k2 -、CH2 =CH-(CO)k1 -Phe-(O)k2 -、Phe-CH=CH-、HOOC-及W4 W5 W6 Si-,其中W1 指代H、F、Cl、CN、CF3 、具有1至5個C原子之苯基或烷基,特定言之指代H、F、Cl或CH3 ,W2 指代H或具有1至5個C原子的烷基,特定言之指代H、甲基、乙基或正丙基,W4 、W5 及W6 各自彼此獨立地指代Cl、具有1至5個C原子之氧雜烷基或氧雜羰基烷基,W7 及W8 各自彼此獨立地指代H、Cl或具有1至5個C原子之烷基,Phe指代1,4-伸苯基,其視情況經不同於P-Sp-之如上文所定義的一或多個基團L取代,k1 、k2 及k3 各自彼此獨立地指代0或1,k3 較佳地指代1,且k4 指代1至10之整數。
尤佳的基團P/P1 /P2 /P3 選自由以下組成之群:CH2 =CW1 -CO-O-、CH2 =CW1 -CO-、、CH2 =CW2 -O-、CW1 =CH-CO-(O)k3 -、(CH2 =CH)2 CH-OCO-、(CH2 =CH-CH2 )2 CH-OCO-、(CH2 =CH)2 CH-O-、(CH2 =CH-CH2 )2 N-、(CH2 =CH-CH2 )2 N-CO-、CH2 =CW1 -CO-NH-、CH2 =CH-(COO)k1 -Phe-(O)k2 -、CH2 =CH-(CO)k1 -Phe-(O)k2 -、Phe-CH=CH-及W4 W5 W6 Si-,其中W1 指代H、F、Cl、CN、CF3 、具有1至5個C原子之苯基或烷基,特定言之指代H、F、Cl或CH3 ,W2 指代H或具有1至5個C原子之烷基,特定言之指代H、甲基、乙基或正丙基,W4 、W5 及W6 各自彼此獨立地指代Cl、具有1至5個C原子之氧雜烷基或氧雜羰基烷基,W7 及W8 各自彼此獨立地指代H、Cl或具有1至5個C原子之烷基,Phe指代1,4-伸苯基,k1 、k2 及k3 各自彼此獨立地指代0或1,k3 較佳地指代1,且k4 指代1至10之整數。
極佳的基團P/P1 /P2 /P3 獨立地選自由以下組成之群:CH2 =CW1 -CO-O-,特定言之CH2 =CH-CO-O-、CH2 =C(CH3 )-CO-O-及CH2 =CF-CO-O-,此外CH2 =CH-O-、(CH2 =CH)2 CH-O-CO-、(CH2 =CH)2 CH-O-、
因而,極佳的基團P/P1 /P2 /P3 獨立地選自由以下組成之群:丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、氟丙烯酸酯基,此外乙烯氧基、氯丙烯酸酯基、氧雜環丁烷基及環氧基,且其中較佳又為丙烯酸酯基或甲基丙烯酸酯基。對於基團P,甲基丙烯酸酯基通常為最佳的。
較佳的間隔基團Sp、Sp1 或Sp2 為單鍵或選自式Sp"-X",使得基團P1/2 -Sp1/2 -符合式P1/2 -Sp"-X"-,其中
Sp" 指代具有1至20個、較佳1至12個C原子之伸烷基,其視情況經F、Cl、Br、I或CN單取代或多取代,且其中另外,一或多個不相鄰CH2 基團可以使得O及/或S原子不直接地鍵聯至彼此之方式各自彼此獨立地經-O-、-S-、-Si(R00 R000 )-、-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-或-C≡C-置換,
X" 指代-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-CO-N(R00 )-、-N(R00 )-CO-、-N(R00 )-CO-N(R00 )-、-OCH2 -、-CH2 O-、-SCH2 -、-CH2 S-、-CF2 O-、-OCF2 -、-CF2 S-、-SCF2 -、-CF2 CH2 -、-CH2 CF2 -、-CF2 CF2 -、-CH=N-、-N=CH-、-N=N-、-CH=CR0 -、-CY2 =CY3 -、-C≡C-、-CH=CH-CO-O-、-O-CO-CH=CH-或單鍵,
R0 在各情況中獨立地指代H、F、或具有1至12個C原子之直鏈或分支鏈烷基,其中另外,一或多個H原子可各自經F置換,
R00 在各情況中獨立地指代具有1至12個C原子之烷基,
R000 在各情況中獨立地指代H或具有1至12個C原子之烷基,且
Y2 及Y3 各自彼此獨立地指代H、F、Cl或CN。
X"較佳地為-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-O-COO-或單鍵。
典型的間隔基團Sp"為例如單鍵、-(CH2 )p1 -、-(CH2 CH2 O)q1 -CH2 CH2 -、-CH2 CH2 -S-CH2 CH2 -或-(SiR00 R000 -O)p1 -,其中p1為1至12之整數,q1為1至3之整數,且R00 及R000 具有上文指定之含義。
尤佳的基團-Sp"-X"-為-(CH2 )p1 -、-(CH2 )p1 -O-、-(CH2 )p1 -O-CO-、-(CH2 )p1 -O-CO-O-,其中p1及q1具有上文指定之含義。
在各情況中,尤佳的基團Sp"為例如直鏈伸乙基、伸丙基、伸丁基、伸戊基、伸己基、伸庚基、伸辛基、伸壬基、伸癸基、伸十一烷基、伸十二烷基、伸十八烷基、伸乙基氧基伸乙基、亞甲基氧基伸丁基、伸乙基硫基伸乙基、伸乙基-N-甲基亞胺基伸乙基、1-甲基伸烷基、伸乙烯基、伸丙烯基及伸丁烯基。
式M之物質較佳地不含-OH、-NH2 、-SH、-NHR11 、-C(O)OH及-CHO基團。
用於根據本發明之顯示器的適合及較佳的(共聚)單體選自例如下式:





其中個別基團具有以下含義:
P1 、P2 及P3 各自彼此獨立地指代可聚合基團,較佳地具有上文及下文針對P指定之含義中之一者,較佳地指代丙烯酸酯基、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 、Sp2 及Sp3 各自彼此獨立地指代單鍵或間隔基團,較佳地具有如上文及下文針對式M所指示之含義中之一者,且尤佳地指代-(CH2 )p1 -、-(CH2 )p1 -O-、-(CH2 )p1 -CO-O-或-(CH2 )p1 -O-CO-O-,其中p1為1至12的整數,並且其中基團-(CH2 )p1 -O-、-(CH2 )p1 -CO-O-及-(CH2 )p1 -O-CO-O-與相鄰環之間的鍵結經由O原子進行,
其中另外,基團P1 -Sp1 -、P2 -Sp2 -及P3 -Sp3 -中之一或多者可指代基團Raa ,其限制條件為存在的基團P1 -Sp1 -、P2 -Sp2 -及P3 -Sp3 -中之至少一者不指代Raa
Raa 指代H、F、Cl、CN或具有1至25個C原子之直鏈或分支鏈烷基,其中另外,一或多個不相鄰CH2 基團可以使得O及/或S原子不直接地鍵聯至彼此之方式各自彼此獨立地經C(R0 )=C(R00 )-、-C≡C-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-或-O-CO-O-置換,且其中另外,一或多個H原子可各自經F、Cl或CN置換,較佳地指代具有1至12個C原子之直鏈或分支鏈、視情況單氟化或多氟化之烷基、烷氧基、烯基、炔基、烷基羰基、烷氧基羰基或烷基羰氧基(其中烯基及炔基具有至少兩個C原子,且分支鏈基團具有至少三個C原子),
R0 、R00 各自彼此獨立地且在每次出現時相同或不同地指代H或具有1至12個C原子之烷基,
X1 、X2 及X3 各自彼此獨立地指代-CO-O-、O-CO-或單鍵,
Z1 指代-O-、-CO-、-C(Ry Rz )-或-CF2 CF2 -,
Z2 及Z3 各自彼此獨立地指代-CO-O-、-O-CO-、-CH2 O-、-OCH2- 、-CF2 O-、-OCF2 -或-(CH2 )n -,其中n為2、3或4,
Ry 及Rz 各自彼此獨立地指代H、F、CH3 或CF3
L 在每次出現時相同或不同地指代F、Cl、CN、SCN、SF5 或具有1至12個C原子之直鏈或分支鏈視情況單氟化或多氟化之烷基、烷氧基、烯基、炔基、烷基羰基、烷氧羰基、烷基羰氧基或烷氧基羰氧基,較佳地F,
L'及L" 各自彼此獨立地指代H、F或Cl,
r 指代0、1、2、3或4,
s 指代0、1、2或3,
t 指代0、1或2,
x 指代0或1。
在式M1至M37之化合物中,環基
較佳地指代
其中L在每次出現時相同地或不同地具有上文含義中之一者且較佳地指代F、Cl、CN、NO2 、CH3 、C2 H5 、C(CH3 )3 、CH(CH3 )2 、CH2 CH(CH3 )C2 H5 、OCH3 、OC2 H5 、COCH3 、COC2 H5 、COOCH3 、COOC2 H5 、CF3 、OCF3 、OCHF2 、OC2 F5 或P-Sp-,尤佳地指代F、Cl、CN、CH3 、C2 H5 、OCH3 、COCH3 、OCF3 或P-Sp-,極佳地F、Cl、CH3 、OCH3 、COCH3 或OCF3 ,特定言之F或CH3
LC介質或可聚合組分較佳地包含選自式M1-M28之群、尤佳式M2-M15之群、極佳式M2、M3、M9、M14及M15之群的一或多種化合物。LC介質或可聚合組分較佳地不包含式M10之化合物,其中Z2 及Z3 中之任一者指代-(CO)O-或-O(CO)-。
對於PS-VA顯示器之製造而言,可聚合化合物藉由原位聚合在LC顯示器之基板之間的LC介質中聚合或交聯(在可聚合化合物含有兩個或更多個可聚合基團時),視情況施加電壓。聚合可在一個步驟中實行。亦有可能首先在施加電壓之情況下在第一步驟中進行聚合以便產生預傾斜角,且隨後在第二聚合步驟中,在不施加電壓之情況下使在第一步驟中尚未完全反應之化合物聚合或交聯(「最終固化」)。
適合且較佳的聚合方法為例如熱聚合或光聚合,較佳地為光聚合,特定言之UV光聚合。在此亦可視情況添加一或多種引發劑。聚合之適合條件及引發劑之適合類型及量為熟習此項技術者已知且描述於文獻中。適合於自由基聚合的為例如市售光起始劑Irgacure651®、Irgacure184®、Irgacure907®、Irgacure369®或Darocure1173® (Ciba AG)。若採用引發劑,則其比例較佳地為0.001至5重量%,尤佳為0.001至1重量%。
可聚合組分或LC介質亦可包含一或多種穩定劑以例如在儲存或運輸期間防止RM之非所需自發聚合。穩定劑之適合類型及量為熟習此項技術者已知的且描述於文獻中。尤其適合的為諸如例如Irganox® 1076之Irganox®系列(Ciba AG)的市售穩定劑。若採用穩定劑,則按RM或可聚合組分之總量計,穩定劑之比例較佳地為10-10,000 ppm,尤佳為50-500 ppm。
除上文所描述之自配向添加劑及上文所描述之視情況選用之可聚合化合物(M)以外,用於根據本發明之LC顯示器的LC介質包含LC混合物(「主體混合物」),該LC混合物包含一或多種、較佳兩種或更多種低分子量(具有< 600之分子量)化合物。後者在用於可聚合化合物之聚合的情況下相對於聚合反應穩定或不具反應性。原則上,適用於習知VA顯示器之任何負介電性LC混合物適用作主體混合物。視需要,原則上亦可採用具有正介電各向異性之主體混合物。液晶顯示器之主體混合物的比例通常為95重量%或更多,較佳97重量%或更多。
適合LC混合物為熟習此項技術者已知且描述於文獻中。具有負介電各向異性之VA顯示器的LC介質描述於EP 1 378 557 A1或WO 2013/004372中。
下文指示根據本發明之具有負介電各向異性的液晶介質之較佳實施例:
a) 另外包含選自式IIA、IIB及IIC之化合物之群的一或多種化合物的液晶介質:

其中
R2A 、R2B 及R2C 各自彼此獨立地指代H、具有至多15個C原子的未經取代、經CN或CF3 單取代或經鹵素至少單取代之烷基或烯基,其中另外,此等基團中之一或多個CH2 基團可以使得O原子不直接地鍵聯至彼此之方式經-O-、-S-、、-C≡C-、-CF2 O-、-OCF2 -、-OC-O-或-O-CO-置換,
L1-4 各自彼此獨立地指代F、Cl、CF3 或CHF2
Z2 及Z2 ' 各自彼此獨立地指代單鍵、-CH2 CH2 -、-CH=CH-、-CF2 O-、-OCF2 -、-CH2 O-、-OCH2 -、-COO-、-OCO-、-C2 F4 -、-CF=CF-、-CH=CHCH2 O-,
p 指代0、1或2,
q 指代0或1,且
v 指代1至6,較佳地2或4。
在式IIA及IIB之化合物中,Z2 可具有相同或不同含義。在式IIB化合物中,Z2 及Z2' 可具有相同或不同含義。
在式IIA、IIB及IIC之化合物中,R2A 、R2B 及R2C 各自較佳地指代具有1至6個C原子的烷基,特定言之CH3 、C2 H5 、n-C3 H7 、n-C4 H9 、n-C5 H11
在式IIA及IIB之化合物中,L1 、L2 、L3 及L4 較佳地指代L1 = L2 = F,且L3 = L4 = F,此外L1 = F,且L2 = Cl,L1 = Cl,且L2 = F,L3 = F,且L4 = Cl,L3 = Cl,且L4 = F。式IIA及IIB中之Z2 及Z2 '較佳地各自彼此獨立地指代單鍵,此外-C2 H4 -或-CH2 O-橋鍵。
若在式IIB中,Z2 = -C2 H4 -或-CH2 O-,則Z2' 較佳為單鍵,或若Z2' = -C2 H4 -或-CH2 O-,則Z2 較佳為單鍵。在式IIA及IIB之化合物中,(O)Cv H2v+1 較佳地指代OCv H2v+1 ,此外Cv H2v+1 。在式IIC化合物中,(O)Cv H2v+1 較佳地指代Cv H2v+1 。在式IIC化合物中,L3 及L4 較佳地各自指代F。
下文指示式IIA、IIB及IIC之較佳的化合物:












其中烷基及烷基* 各自彼此獨立地指代具有1至6個C原子之直鏈烷基,且其中烯基及烯基* 各自彼此獨立地指代具有2至6個C原子之直鏈烯基。
根據本發明之尤佳混合物包含一或多種式IIA-2、IIA-8、IIA-14、IIA-29、IIA-35、IIA-74、IIB-2、IIB-11、IIB-16及IIC-1之化合物。
式IIA及/或IIB之化合物在作為整體之混合物中之比例較佳為至少10重量%。
根據本發明之尤佳介質包含式IIC-1之至少一種化合物,

其中烷基及烷基*具有上文指示之含義,較佳呈≥ 3重量%、尤其≥ 5重量%且尤佳5-25重量%之量。
b) 另外包含一或多種式III化合物的液晶介質,

其中
R31 及R32 各自彼此獨立地指代具有至多12個C原子之直鏈烷基、烷氧基烷基、烯基或烷氧基,且
指代
Z3 指代單鍵、-CH2 CH2 -、-CH=CH-、-CF2 O-、-OCF2 -、-CH2 O-、-OCH2 -、-COO-、-OCO-、-C2 F4 -、-C4 H8 -、-CF=CF-。
下文指示較佳的式III化合物:

其中
烷基及烷基* 各自彼此獨立地指代具有1至6個C原子之直鏈烷基,
烯基及烯基* 各自彼此獨立地指代具有2至6個C原子之直鏈烯基。
式III化合物在作為整體之混合物中之比例較佳為至少5重量%。
較佳為包含以下化合物中之一或多者的根據本發明之混合物

較佳呈≥ 5重量%,尤其≥ 10重量%之總量。
較佳為包含以下化合物的根據本發明之混合物

較佳呈> 5重量%,尤其> 20重量%之總量。
d) 另外包含一或多種下式之四環化合物的液晶介質


其中
R7-10 各自彼此獨立地具有上文式IIA中針對R2A 所指示之含義中之一者,且
w及x 各自彼此獨立地指代1至6。
尤佳為包含至少一種式V-8化合物之混合物。
e) 另外包含一或多種式Y-1至Y-6之化合物的液晶介質,


其中R14 -R19 各自彼此獨立地指代具有1至6個C原子之烷基或烷氧基;z及m各自彼此獨立地指代1至6。
根據本發明之介質尤佳地包含一或多種式Y-1至Y-6之化合物,較佳呈≥ 5重量%之量。
f) 另外包含一或多種式T-1至T-21之氟化聯三苯的液晶介質,




其中
R指代具有1至7個C原子之直鏈烷基或烷氧基,且m = 0、1、2、3、4、5或6且n指代0、1、2、3或4。
R較佳地指代甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基。
根據本發明之介質較佳地包含呈2-30重量%、尤其5-20重量%之量的式T-1至T-21之聯三苯。
尤佳為式T-1、T-2、T-20及T-21之化合物。在此等化合物中,R較佳地指代各自具有1至5個C原子之烷基(此外烷氧基)。在式T-20化合物中,R較佳地指代烷基或烯基,特定言之烷基。在式T-21化合物中,R較佳地指代烷基。
若混合物之Δn值≥ 0.1,則聯三苯較佳地用於根據本發明之混合物中。較佳混合物包含2-20重量%之選自T-1至T-21化合物之群的一或多種聯三苯化合物。
g) 另外包含一或多種式B-1至B-3之聯苯的液晶介質,


其中
烷基及烷基* 各自彼此獨立地指代具有1至6個C原子之直鏈烷基,且
烯基及烯基* 各自彼此獨立地指代具有2至6個C原子之直鏈烯基。
式B-1至B-3之聯苯在作為整體之混合物中之比例較佳為至少3重量%,尤其為≥ 5重量%。
在式B-1至B-3之化合物中,式B-2之化合物為尤佳的。
尤佳的聯苯為

其中烷基* 指代具有1至6個C原子之烷基。根據本發明之介質尤佳地包含一或多種式B-1a及/或B-2c之化合物。
h) 包含至少一種式Z-1至Z-7之化合物的液晶介質,

其中R及烷基具有上文指示之含義。
i) 包含至少一種式O-1至O-11之化合物的液晶介質,


其中R1 及R2 具有在上文式IIA中針對R2A 所指示之含義。R1 及R2 較佳地各自彼此獨立地指代具有至多6個碳原子之直鏈烷基或烯基。
j) 根據本發明之較佳的液晶介質包含含有四氫萘基或萘基單元之一或多種物質,諸如式N-1至N-5之化合物,


其中R1N 及R2N 各自彼此獨立地具有在上文式IIA中針對R2A 所指示之含義,較佳地指代直鏈烷基、直鏈烷氧基或直鏈烯基,且
Z1 及Z2 各自彼此獨立地指代-C2 H4 -、-CH=CH-、-(CH2 )4 -、-(CH2 )3 O-、-O(CH2 )3 -、-CH=CHCH2 CH2 -、-CH2 CH2 CH=CH-、-CH2 O-、-OCH2 -、-COO-、-OCO-、-C2 F4 -、-CF=CF-、-CF=CH-、-CH=CF-、-CF2 O-、-OCF2 -、-CH2 -或單鍵。
k) 較佳的混合物包含選自以下之群的一或多種化合物:式BC之二氟二苯并色原烷(difluorodibenzochromane)化合物、式CR之色原烷(chroman)、式PH-1及PH-2之氟化菲、式BF-1及BF-2之氟化二苯并呋喃以及式BS-1及BS-2之氟化二苯并噻吩化合物,


其中
RB1 、RB2 、RCR1 、RCR2 、R1 、R2 各自彼此獨立地具有上文式IIA中之R2A 之含義。c指代0、1或2,且d指代1或2。
根據本發明之混合物較佳地包含式BC、CR、PH-1、PH-2、BF-1、BF-2、BS-1及/或BS-2之化合物,其呈3至20重量%之量,尤其呈3至15重量%之量。
尤佳的式BC、CR、BF-1之化合物為化合物BC-1至BC-7及CR-1至CR-5,




烷基及烷基* 各自彼此獨立地指代具有1至6個C原子之直鏈烷基,且
烯基及烯基* 各自彼此獨立地指代具有2至6個C原子之直鏈烯基。
l) 較佳的混合物包含一或多種式In之茚滿化合物,

其中
R11 、R12
R13 各自彼此獨立地指代具有具有1至6個C原子之直鏈烷基、烷氧基、烷氧基烷基或烯基,
R12 及R13 另外指代H或鹵素,
指代

i 指代0、1或2。
在R12 及/或R13 指代鹵素之情況中,鹵素較佳為F。
較佳的式In化合物為如下指示之式In-1至In-16之化合物:



其中R11 如式In中所定義。
尤佳為式In-1、In-2、In-3及In-4之化合物。
在根據本發明之混合物中較佳採用濃度≥ 5重量%、尤其5-30重量%且極佳5-25重量%的式In及子式In-1至In-16之化合物。
m) 較佳的混合物另外包含一或多種式L-1至L-11之化合物,


其中
R、R1 及R2 各自彼此獨立地具有如技術方案10中針對R2A 所指示之含義,且烷基指代具有1至6個C原子之烷基。s指代1或2。
尤佳為式L-1及L-4,特定言之L-4之化合物。
較佳採用濃度為5-50重量%、尤其5-40重量%且極佳10-40重量%的式L-1至L-11之化合物。
n) 較佳的混合物另外包含一或多種式To-1及To-2之二苯乙炔化合物,

其中
R1 及R1* 各自彼此獨立地指代具有1至15個C原子之烷基或烷氧基,其中另外,此等基團中之一或多個CH2 基團可以O原子不直接地鍵聯至彼此之方式各自彼此獨立地經-C≡C-、-CF2 O-、-CH=CH-、、-O-、-CO-O-、-O-CO-置換,且其中另外,一或多個H原子可經鹵素置換,
a 0或1,
L1 及L2 各自彼此獨立地指代H、F、Cl、CF3 或CHF2 ,較佳H或F。
較佳的式To-1及To-2之化合物為下式之化合物

其中
烷基及烷基*各自彼此獨立地指代具有1至6個C原子之直鏈烷基,
烷氧基或O-烷基指代具有1至6個C原子之直鏈烷氧基,且
L1 及L2 各自彼此獨立地指代H、F、Cl、CF3 或CHF2 ,較佳H或F。
特定言之,下式To-1化合物為較佳的:


其中
烷基、烷基*及烷氧基具有上文所指示之含義。
o) 較佳的混合物含有至少一種式P化合物,

其中R1 具有上文針對式To-1所給出之含義。在一較佳實施例中,R1 指代烷基,特定言之n-C3 H7 。較佳以0.01-10重量%、尤其0.01-5重量%之量使用化合物P。
LC介質在20℃及1 kHz下較佳地具有-1.5至-8.0,尤其-2.5至-6.0之Δε。
在20℃下,液晶混合物中之雙折射Δn值通常在0.07與0.16之間,較佳在0.08與0.12之間。在聚合之前,在20℃下之旋轉黏度γ1 較佳≤ 165 mPa·s,尤其≤ 140 mPa·s。
下文指示具有負介電各向異性的根據本發明之液晶介質之較佳實施例:
另外包含一或多種式II及/或III'之化合物的LC介質:

其中
環A 指代1,4-伸苯基或反-1,4-伸環己基,
a 為0或1,
R3 在各情況中彼此獨立地指代具有1至9個C原子之烷基或具有2至9個C原子之烯基,較佳具有2至9個C原子之烯基,且
R4 在各情況中彼此獨立地指代具有1至12個C原子之未經取代或經鹵化烷基,其中另外,一或兩個不相鄰CH2 基團可以使得O原子不直接地鍵聯至彼此之方式各自經-O-、-CH=CH-、-CH=CF-、-(CO)-、-O(CO)-或-(CO)O-置換,且較佳地指代具有1至12個C原子之烷基或具有2至9個C原子之烯基。
式II化合物較佳地選自由下式組成之群:


其中R3a 及R4a 各自彼此獨立地指代H、CH3 、C2 H5 或C3 H7 ,且「烷基」指代具有1至8個、較佳1、2、3、4或5個C原子之直鏈烷基。尤佳為式IIa及IIf之化合物,特定言之其中R3a 指代H或CH3 ,較佳H之彼等化合物,及式IIc化合物,特定言之其中R3a 及R4a 指代H、CH3 或C2 H5 之彼等化合物。
根據本發明之LC介質之向列相較佳地具有範圍介於10℃或更低至60℃或更高,尤佳地介於0或更低至70℃或更高的溫度中之向列相。
出於本申請之目的,經取代苯環之兩個式
等效。1,4-經取代環己烷由表示,其較佳呈1,4-反式構型。
使用以下縮寫:
(n、m、z:在各情況中彼此獨立地為1、2、3、4、5或6)
A


















在本發明之一較佳實施例中,根據本發明之LC介質包含選自由來自表A的化合物組成之群的一或多種化合物。
B
表B展示可添加至根據本發明之LC介質的可能的對掌性摻雜劑。

LC介質較佳地包含0至10重量%,尤其0.01至5重量%,尤佳0.1至3重量%的摻雜劑。LC介質較佳地包含選自由來自表B之化合物組成之群的一或多種摻雜劑。
C
表C展示可添加至根據本發明之LC介質的可能的穩定劑。
(此處n指代1至12之整數,較佳1、2、3、4、5、6、7或8,未展示末端甲基)。

LC介質較佳地包含0至10重量%,尤其1 ppm至5重量%,尤佳1 ppm至1重量%的穩定劑。LC介質較佳地包含選自由來自表C之化合物組成之群的一或多種穩定劑。
D
表D展示可用於根據本發明之LC介質的說明性化合物,較佳地作為可聚合化合物。
在本發明之一較佳實施例中,液晶原基介質包含選自來自表D之化合物之群的一或多種化合物。
在本申請中,除非另外明確指示,否則術語「化合物(compounds)」(亦寫成「化合物(compound(s))」)指示一種以及複數種化合物兩者。相反,術語「化合物(compound)」在根據定義可能且未相反地指示時通常亦涵蓋複數種化合物。同樣情形亦適用於術語LC介質(LC media/LC medium)。在各情況中,術語「組分」涵蓋一或多種物質、化合物及/或粒子。
另外,使用以下縮寫及符號:
ne 在20℃及589 nm下之異常折射率,
no 在20℃及589 nm下之正常折射率,
Δn 在20℃及589 nm下之光學各向異性,
ε 在20℃及1 kHz下垂直於導向體之介電電容率,
ε11 在20℃及1 kHz下平行於導向體之介電電容率,
Δε 在20℃及1 kHz下之介電各向異性,
cl.p.,T(N,I) 澄清點[℃],
γ1 20℃下之旋轉黏度[mPa·s],
K1 彈性常數,20℃下之「傾斜」變形[pN],
K2 彈性常數,20℃下之「扭轉」變形[pN],
K3 彈性常數,20℃下之「彎曲」變形[pN]
V0 20℃下之電容臨限值(弗雷德里克臨限值(Freedericks threshold)) [V]。
除非另外明確指出,否則本申請中之所有濃度均以重量百分比引述,且與包含所有固體或液晶組分之相應混合物整體(無溶劑)相關。
除非在各情況下另外明確指示,否則所有物理特性均為且根據「Merck Liquid Crystals, Physical Properties of Liquid Crystals」, Status 1997年11月, Merck KGaA, Germany來測定,且適用於20℃之溫度,且Δn在589 nm下測定且Δε在1 kHz下測定。
藉由用經定義強度之UVA光輻照預定時間在顯示器或測試單元中聚合可聚合化合物,其中同時向顯示器施加電壓(電壓通常為5至30 V,交流電(200 Hz))。在實例中,除非另外指示,否則使用100 mW/cm2 經鐵摻雜之水銀蒸氣燈,且使用裝配有320 nm (視情況340 nm)帶通濾光器之標準UV計量儀(Ushio UNI計量儀)來量測強度(功率計量儀在365 nm處量測強度)。
LC介質應均勻地展布於表面上,從而產生均一配向及亮度。儘管少量添加劑為完全垂面配向所必需的,但展布效應之發生通常需要更高的量。此處,不均一性、「展布效應」視添加劑之濃度而定,且亦視將介質施加至單元中之模式而定。更多添加劑通常改善展布,然而,鑒於可靠性(VHR、LTS等),較高負荷量之添加劑並非所需的。在實例中,藉由檢測正交偏光器之間的整個單元區域(8 cm × 4 cm)上方的垂面配向來評定混合物之展布質量,其中經由間隙自一個末端填充單元。在配向添加劑之非所要展布效應之情況中,此處,藉由與單元之注入點相反的單元邊緣處之不完全配向偵測到此類缺陷。可偵測到不完全配向區域呈正交偏光器之間的較亮區域。黑暗區域之百分比(垂面定向)經量測且用作缺乏指示混合物之展布效應的標準。
以下實例闡釋本發明,但不欲以任何方式限制本發明。然而,物理特性使得熟習此項技術者明白可實現何種特性且其可在何種範圍內進行修改。特定言之,熟習此項技術者由此非常清楚可較佳實現的各種特性之組合。
根據說明書,亦由隨附申請專利範圍產生本發明之實施例及變化形式的其他組合。
合成實例
實例 1. 2-甲基-丙烯酸3-[4''-(3,3-雙-羥基甲基-庚氧基)-2'-乙基-5''-[3-(2-甲基-丙烯醯氧基)-丙基]-4-(4-戊基-環己基)-[1,1';4',1'']聯三苯-3''-基]-丙酯。
步驟 1.1. 合成4-溴-2-乙基-4'-(4-戊基-環己基)-聯二苯。

向碳酸鈉(13.9 g,131.3 mmol)於水(90 mL)中之攪拌溶液中添加4-溴-2-乙基-1-碘苯(27.2 g,87.5 mmol)及[4-(4-戊基環己基)-苯基]-酸(24.0 g,87.5 mmol)於甲苯(370 mL)中之溶液。在冷卻至室溫,用水及甲基第三丁基醚處理之前,所得混合物用雙(三苯膦)-氯化鈀(II) (0.3 g,0.44 mmol)處理且在85℃下攪拌4 h。分離有機相;用甲基第三丁基醚萃取水相。經合併有機相用飽和NaCl溶液洗滌,經Na2 SO4 脫水,過濾且在真空中濃縮。殘餘物藉由急驟層析(庚烷/乙酸乙酯)純化以得到呈白色晶體狀之所需產物(27.8 g)。
步驟 1.2. 合成2'-乙基-4-(4-戊基-環己基)-[1,1';4',1'']聯三苯-4''-醇。

向碳酸鉀(15.5 g,112.2 mmol)於水(80 mL)中之攪拌溶液中添加溴化物1.1 (27.7 g,67 mmol)於四氫呋喃(130 mL)中之溶液。將所得混合物加熱達至60℃且用丁基二-1-金剛烷基膦(二-(1-金剛烷基)-丁基膦) (0.5 g,1.3 mmol)及參(二亞苯甲基丙酮)-二鈀(0) (0.6 g,0.66 mmol)處理,隨後在65℃下添加4-羥苯基酸(10.0 g,72.6 mmol)於四氫呋喃(130 mL)中之溶液。在冷卻至室溫,用水及甲基第三丁基醚處理,且用2 N HCl溶液酸化(至pH 6)之前,將反應混合物在回流下攪拌隔夜。分離相,且用甲基第三丁基醚萃取水相。經合併有機相用飽和NaCl溶液洗滌,經Na2 SO4 脫水,過濾且在真空中濃縮。殘餘物藉由急驟層析(庚烷/乙酸乙酯)純化以得到呈黃色固體狀之酚(26.7 g)。
步驟 1.3. 合成3'',5''-二溴-2'-乙基-4-(4-戊基-環己基)-[1,1';4',1'']聯三苯-4''-醇。

在-5℃下向酚1.2 (21.4 g,50.2 mmol)及二異丙基胺(1.5 ml,10.3 mmol)於四氫呋喃 (500 mL)中之攪拌溶液中分部分添加N -溴代丁二醯亞胺(17.6 g,98.9 mmol)。在用亞硫酸氫鈉(250 mL,39%溶液)淬滅之前,使反應混合物升溫至室溫且攪拌隔夜。分離相,且用甲基第三丁基醚萃取水相。經合併有機相用飽和NaCl溶液洗滌,經Na2 SO4 脫水,過濾且在真空中濃縮,以得到呈橙色油狀之二溴化物(33.2 g)。
步驟 1.4. 合成4''-[3,3-雙-(第三丁基-二甲基-矽烷氧基甲基)-庚氧基]-3'',5''-二溴-2'-乙基-4-(4-戊基-環己基)-[1,1';4',1'']聯三苯。

向二溴化物1.3 (13.0 g,22.2 mmol)及3,3-雙-(第三 丁基-二甲基-矽烷氧基甲基)-庚-1-醇(11.5 g,28.3 mmol)於四氫呋喃(150 mL)中之攪拌溶液中添加三苯膦(7.1 g,27.1 mmol),隨後在室溫下添加偶氮二甲酸二異丙酯(5.3 mL,27.1 mmol)。在在減壓下濃縮,用庚烷(100 mL)處理且過濾之前,將反應混合物攪拌隔夜。母液在真空中濃縮,且殘餘物藉由急驟層析(庚烷/甲苯)純化以得到呈無色油狀物之所需產物(17.7 g)。
步驟 1.5. 合成3-[4''-[3,3-雙-(第三丁基-二甲基-矽烷氧基甲基)-庚氧基]-2'-乙基-5''-(3-羥基-丙基)-4-(4-戊基-環己基)-[1,1';4',1'']聯三苯-3''-基]-丙-1-醇。

向單水合磷酸鉀(30.7 g,126.8 mmol)於水(80 mL)中之攪拌溶液中添加二溴化物1.4 (25.7 g,25.4 mmol)及2-丁氧基-1,2-氧雜硼㖦 (13.7 g,96.4 mmol)於四氫呋喃(400 mL)中之溶液。所得混合物在室溫下用乙酸鈀(II) (0.1 g,0.5 mmol)及2-二環己基膦基-2',6'-二異丙氧基聯苯(0.5 g,1.0 mmol)處理。在冷卻至室溫且用水及甲基第三丁基醚處理之前,將反應混合物在65℃下攪拌隔夜。分離相,且用甲基第三丁基醚萃取水相。經合併有機相用飽和NaCl溶液洗滌,經Na2 SO4 脫水,過濾且在真空中濃縮。殘餘物藉由急驟層析(庚烷/乙酸乙酯)純化以得到呈淡黃色油狀之所需二醇(19.0 g)。
步驟 1.6. 合成2-甲基-丙烯酸3-[4''-[3,3-雙-(第三 丁基-二甲基-矽烷氧基甲基)-庚氧基]-2'-乙基-5''-[3-(2-甲基-丙烯醯氧基)-丙基]-4-(4-戊基-環己基)-[1,1';4',1'']聯三苯-3''-基]-丙酯。

二醇1.5 (19.0 g,20.32 mmol)於二氯甲烷(220 mL)中之溶液在室溫下用甲基丙烯酸(8.6 mL,101.6 mmol)及4-(二甲胺基)-吡啶(0.5 g,4.1 mmol)處理,隨後在3℃下用1-(3-二甲胺基丙基)-3-乙基碳化二亞胺(17.5 mL,101.6 mmol)於二氯甲烷(90 mL)中之溶液處理。在真空中濃縮之前,使反應混合物升溫至室溫且攪拌隔夜。殘餘物使用急驟層析(二氯甲烷/甲基第三丁基醚)純化以得到呈無色油狀物之所需產物(10.7 g)。
步驟 1.7. 合成2-甲基-丙烯酸3-[4''-(3,3-雙-羥基甲基-庚氧基)-2'-乙基-5''-[3-(2-甲基-丙烯醯氧基)-丙基]-4-(4-戊基-環己基)-[1,1';4',1'']聯三苯-3''-基]-丙酯。

在3℃下向化合物1.6 (10.6 g,12.7 mmol)於四氫呋喃(80 mL)中之攪拌溶液中逐滴添加四丁基氟化銨(1M於THF中,32 mL,32 mmol)之溶液。使反應混合物升溫至室溫,攪拌隔夜,冷卻至0℃,且用甲基第三丁基醚及NaHCO3 水溶液處理(至pH 9)。分離相,且用甲基第三丁基醚萃取水相。經合併有機相用飽和NaCl溶液洗滌,經Na2 SO4 脫水,過濾且在真空中濃縮。殘餘物藉由急驟層析(庚烷/乙酸乙酯)純化以得到呈無色油狀物之所需二醇(5.5 g)。1 H NMR (氯仿-d ): δ 7.47 (d,J = 1.9 Hz, 1H), 7.40 (dd,J = 7.9, 2.0 Hz, 1H), 7.33 (s, 2H), 7.29 (d,J = 4.7 Hz, 5H), 6.15 (t,J = 1.3 Hz, 2H), 5.59 (p,J = 1.6 Hz, 2H), 4.29 (t,J = 6.6 Hz, 4H), 3.97 (t,J = 6.4 Hz, 2H), 3.71 (d,J = 5.2 Hz, 4H), 2.87 - 2.76 (m, 6H), 2.71 (q,J = 7.5 Hz, 2H), 2.55 (tt,J = 12.0, 3.4 Hz, 1H), 2.16 - 2.07 (m, 4H), 2.04 - 1.88 (m, 12H), 1.53 (qd,J = 12.9, 3.3 Hz, 2H), 1.43 - 1.23 (m, 15H), 1.24 - 1.04 (m, 5H), 1.01 - 0.86 (m, 6H)。
實例 2. 2-甲基-丙烯酸3-[4-(3,3-雙-羥基甲基-庚氧基)-2'-環丙基-5-[3-(2-甲基-丙烯醯氧基)-丙基]-4''-(4-戊基-環己基)-[1,1';4',1'']聯三苯-3-基]-丙酯。
步驟 2.1. 合成4'-溴-2'-氯-聯二苯-4-醇。

向Na2 CO3 (32.1 g,302.6 mmol)於水(150 mL)中之攪拌溶液中添加4-溴-2-氯-碘苯(46.0 g,142.1 mmol)及4-羥苯基酸(20.2 g,142.1 mmol)於1,4-二噁烷(480 mL)中之溶液。在冷卻至室溫,用水及甲基第三丁基醚處理且用2 N HCl溶液酸化(至pH 7)之前,所得混合物用[1,1´-雙(二苯基膦基)二茂鐵]二氯化鈀(II) (3.1g,4.3 mmol)處理且在80℃下攪拌隔夜。懸浮液經由矽藻土墊過濾,分離相,且用甲基第三丁基醚萃取水相。經合併有機相用飽和NaCl溶液洗滌,經Na2 SO4 脫水,過濾且在真空中濃縮。殘餘物藉由急驟層析(庚烷/乙酸乙酯)純化以得到呈淺棕色固體狀之酚(23.4 g)。
步驟 2.2. 合成2'-氯-4''-(4-戊基-環己基)-[1,1';4',1'']聯三苯-4-醇。

向碳酸鉀(15.8 g,114.7 mmol)於水(60 mL)中之攪拌溶液中添加溴化物2.1 (21.4 g,67.5 mmol)於四氫呋喃(200 mL)中之溶液。將所得混合物加熱達至60℃且用丁基二-1-金剛烷基膦(二-(1-金剛烷基)-丁基膦) (0.51 g,1.4 mmol)及參(二亞苯甲基丙酮)-二鈀(0) (0.6 g,0.67 mmol)處理,隨後在65℃下添加[4-(4-戊基環己基)-苯基]-酸(18.6 g,67.5 mmol)於四氫呋喃(40 mL)中之溶液。在冷卻至室溫,用水及甲基第三丁基醚處理,且用2 N HCl溶液酸化(至pH 3)之前,將反應混合物在回流下攪拌隔夜。分離相,且用甲基第三丁基醚萃取水相。經合併有機相用飽和NaCl溶液洗滌,經Na2 SO4 脫水,過濾且在真空中濃縮。殘餘物藉由急驟層析(二氯甲烷/甲基第三丁基醚)純化以得到呈黃色固體狀之酚(29.8 g)。
步驟 2.3. 合成2'-環丙基-4''-(4-戊基-環己基)-[1,1';4',1'']聯三苯-4-醇。

向碳酸鉀(28.0 g,202.7 mmol)、酚2.2 (30.6 g,67.6 mmol)及環丙基酸(12.2 g,135.1 mmol)於水(80 mL)及甲苯(450 mL)中之攪拌溶液添加乙酸鈀(II) (0.46 g,2.0 mmol)及2-二環己基膦基-2',4',6'-三異丙基聯苯(1.9 g,4.1 mmol)。在冷卻至室溫,用水及甲基第三丁基醚處理,且用2 N HCl溶液酸化(至pH 3)之前,將反應混合物在回流下攪拌隔夜。分離相,且用甲基第三丁基醚萃取水相。經合併有機相用飽和NaCl溶液洗滌,經Na2 SO4 脫水,過濾且在真空中濃縮。殘餘物藉由急驟層析(庚烷/乙酸乙酯)純化且再結晶(1-氯丁烷)以得到呈淺棕色固體狀之所需酚(17.7 g)。
步驟 2.4. 合成3,5-二溴-2'-環丙基-4''-(4-戊基-環己基)-[1,1';4',1'']聯三苯-4-醇。

在-5℃下向酚2.3 (17.2 g,39.1 mmol)及二異丙胺(1.1 ml,8.2 mmol)於二氯甲烷(200 mL)中之攪拌溶液中逐滴添加N -溴代丁二醯亞胺(13.9 g,78.2 mmol)於二氯甲烷(100 mL)中之溶液。在用亞硫酸氫鈉(250 mL,39%溶液)淬滅之前,使反應混合物升溫至室溫且攪拌隔夜。分離相,且用二氯甲烷萃取水相。經合併有機相用飽和NaCl溶液洗滌,經Na2 SO4 脫水,過濾且在真空中濃縮,以得到呈褐色油狀之二溴化物(22.3 g)。
步驟 2.5. 合成4-[3,3-雙-(第三丁基-二甲基-矽烷氧基甲基)-庚氧基]-3,5-二溴-2'-環丙基-4''-(4-戊基-環己基)-[1,1';4',1'']聯三苯。

向二溴化物2.4 (22.3 g,37.4 mmol)及3,3-雙-(第三丁基-二甲基-矽烷氧基甲基)-庚-1-醇(19.3 g,47.6 mmol)於四氫呋喃(250 mL)中之攪拌溶液中添加三苯膦(12.0 g,45.7 mmol),隨後在室溫下添加偶氮二甲酸二異丙酯(9.0 mL,45.7 mmol)。在減壓下濃縮,用庚烷(400 mL)處理且過濾之前,將反應混合物攪拌隔夜。母液在真空中濃縮,且殘餘物藉由急驟層析(庚烷/甲苯)純化以得到呈無色油狀物之所需產物(19.1 g)。
步驟 2.6. 合成3-[4-[3,3-雙-(第三丁基-二甲基-矽烷氧基甲基)-庚氧基]-2'-環丙基-5-(3-羥基-丙基)-4''-(4-戊基-環己基)-[1,1';4',1'']聯三苯-3-基]-丙-1-醇。

向單水合磷酸鉀(23.9 g,98.4 mmol)於水(60 mL)中之攪拌溶液中添加二溴化物2.5 (19.4 g,19.7 mmol)及2-丁氧基-1,2-氧雜硼㖦( 10.6 g,74.8 mmol)於四氫呋喃(300 mL)中之溶液。所得混合物在室溫下用乙酸鈀(II) (0.09 g,0.39 mmol)及2-二環己基膦基-2',6'-二異丙氧基聯苯(0.39 g,0.79 mmol)處理。在冷卻至室溫且用水及甲基第三丁基醚處理之前,反應混合物在65℃下攪拌4.5 h。分離相,且用甲基第三丁基醚萃取水相。經合併有機相用飽和NaCl溶液洗滌,經Na2 SO4 脫水,過濾且在真空中濃縮。殘餘物藉由急驟層析(庚烷/乙酸乙酯)純化以得到呈淡黃色油狀之所需二醇(17.8 g)。
步驟 2.7. 合成2-甲基-丙烯酸3-[4-[3,3-雙-(第三丁基-二甲基-矽烷氧基甲基)-庚氧基]-2'-環丙基-5-[3-(2-甲基-丙烯醯氧基)-丙基]-4''-(4-戊基-環己基)-[1,1';4',1'']聯三苯-3-基]-丙酯。

二醇2.6 (17.8 g,18.8 mmol)於二氯甲烷(140 mL)中之溶液在室溫下用甲基丙烯酸(8.0 mL,94.0 mmol)及4-(二甲胺基)-吡啶(0.46 g,3.8 mmol)處理,隨後在3℃下用1-(3-二甲胺基丙基)-3-乙基碳化二亞胺(16.0 mL,94.0 mmol)於二氯甲烷(50 mL)中之溶液處理。在真空中濃縮之前,使反應混合物升溫至室溫且攪拌隔夜。殘餘物使用急驟層析(二氯甲烷)純化以得到呈無色油狀物的所需產物(13.7 g)。
步驟 2.8. 合成2-甲基-丙烯酸3-[4-(3,3-雙-羥基甲基-庚氧基)-2'-環丙基-5-[3-(2-甲基-丙烯醯氧基)-丙基]-4''-(4-戊基-環己基)-[1,1';4',1'']聯三苯-3-基]-丙酯。

在2℃下向化合物2.7 (13.7 g,12.7 mmol)於四氫呋喃(100 mL)中之攪拌溶液中逐滴添加四丁基氟化銨(1M於THF中,40 mL,40 mmol)之溶液。反應混合物升溫至室溫,攪拌隔夜,冷卻至0℃,且用甲基第三丁基醚及NaHCO3 水溶液處理(至pH 8)。分離相,且用甲基第三丁基醚萃取水相。經合併有機相用飽和NaCl溶液洗滌,經Na2 SO4 脫水,過濾且在真空中濃縮。殘餘物藉由急驟層析(庚烷/乙酸乙酯)純化以得到呈無色油狀物之所需二醇(6.1 g)。1 H NMR (氯仿-d ): δ 7.56 - 7.51 (m, 2H), 7.42 (dd,J = 7.9, 1.9 Hz, 1H), 7.34 - 7.30 (m, 2H), 7.28 (d,J = 7.9 Hz, 1H), 7.21 (s, 2H), 7.14 (d,J = 1.8 Hz, 1H), 6.13 (t,J = 1.3 Hz, 2H), 5.58 (p,J = 1.6 Hz, 2H), 4.27 (t,J = 6.6 Hz, 4H), 4.00 (t,J = 6.4 Hz, 2H), 3.71 (d,J = 5.3 Hz, 4H), 2.89 - 2.74 (m, 6H), 2.54 (tt,J = 12.1, 3.3 Hz, 1H), 2.13 - 2.05 (m, 4H), 2.04 - 1.88 (m, 13H), 1.52 (qd,J = 12.7, 3.0 Hz, 2H), 1.41 - 1.22 (m, 15H), 1.10 (qd,J = 12.8, 3.1 Hz, 2H), 0.97 - 0.87 (m, 8H), 0.82 - 0.76 (m, 2H)。
根據針對實例描述於文獻WO 2012/038026 A1、EP 2918658、WO 2016/015803、WO 2017/041893、WO 2017/045740及上文所展示之合成路徑中的合成程序,合成以下化合物。
實例 3

白色晶體。熔點:58℃ (K 58 I)。
1 H NMR (氯仿-d ): δ 7.59 - 7.55 (m, 2H), 7.49 - 7.42 (m, 2H), 7.38 (dd,J = 12.1, 1.5 Hz, 1H), 7.35 - 7.32 (m, 2H), 7.30 (d,J = 1.4 Hz, 2H), 6.13 (t,J = 1.3 Hz, 2H), 5.59 (p,J = 1.6 Hz, 2H), 4.28 (t,J = 6.5 Hz, 4H), 3.98 (t,J = 6.4 Hz, 2H), 3.70 (s, 4H), 2.87 - 2.70 (m, 6H), 2.55 (tt,J = 12.1, 3.3 Hz, 1H), 2.15 - 2.04 (m, 4H), 2.05 - 1.88 (m, 12H), 1.52 (qd,J = 12.8, 3.0 Hz, 2H), 1.41 - 1.22 (m, 15H), 1.10 (qd,J = 13.1, 12.7, 2.8 Hz, 2H), 0.94 (q,J = 6.9 Hz, 6H)。
實例 4

白色晶體。熔點:76℃ (K 76 SmA 91 I)。
1 H NMR (500 MHz, 氯仿-d ): δ 7.60 - 7.54 (m, 2H), 7.49 - 7.43 (m, 2H), 7.38 (dd,J = 12.0, 1.6 Hz, 1H), 7.35 - 7.32 (m, 2H), 7.30 (d,J = 1.4 Hz, 2H), 6.13 (t,J = 1.4 Hz, 2H), 5.59 (p,J = 1.6 Hz, 2H), 4.28 (t,J = 6.6 Hz, 4H), 4.01 - 3.89 (m, 4H), 3.82 (dd,J = 10.8, 6.7 Hz, 2H), 2.84 - 2.75 (m, 4H), 2.70 (br.s., 2H), 2.55 (tt,J = 12.2, 3.4 Hz, 1H), 2.18 - 2.03 (m, 5H), 2.02 - 1.85 (m, 12H), 1.52 (qd,J = 12.8, 3.0 Hz, 2H), 1.43 - 1.23 (m, 9H), 1.10 (qd,J = 13.1, 12.7, 2.8 Hz, 2H), 0.93 (t,J = 7.1 Hz, 3H)。
實例 5

白色晶體。熔點:58℃ (K 58 I)。
1 H NMR (氯仿-d ): δ 7.61 - 7.56 (m, 2H), 7.53 (d,J = 1.9 Hz, 1H), 7.45 (dd,J = 7.9, 2.0 Hz, 1H), 7.34 - 7.31 (m, 2H), 7.24 (d,J = 7.9 Hz, 1H), 7.07 (s, 2H), 6.13 (t,J = 1.3 Hz, 2H), 5.58 (p,J = 1.6 Hz, 2H), 4.26 (t,J = 6.6 Hz, 4H), 4.00 (t,J = 6.3 Hz, 2H), 3.71 (s, 4H), 2.89 - 2.76 (m, 6H), 2.67 (q,J = 7.5 Hz, 2H), 2.55 (tt,J = 12.1, 3.4 Hz, 1H), 2.11 - 2.04 (m, 4H), 2.04 - 1.86 (m, 12H), 1.53 (qd,J = 12.9, 3.2 Hz, 2H), 1.44 - 1.23 (m, 11H), 1.18 (t,J = 7.5 Hz, 3H), 1.11 (qd,J = 12.8, 3.2 Hz, 2H), 0.95 (td,J = 7.1, 3.0 Hz, 6H)。
實例 6

白色晶體。熔點:40℃ (K 40 I)。
1 H NMR (氯仿-d ): δ 7.61 - 7.55 (m, 2H), 7.53 (d,J = 1.9 Hz, 1H), 7.45 (dd,J = 7.9, 2.0 Hz, 1H), 7.35 - 7.30 (m, 2H), 7.24 (d,J = 7.9 Hz, 1H), 7.06 (s, 2H), 6.13 (t,J = 1.3 Hz, 2H), 5.58 (p,J = 1.6 Hz, 2H), 4.26 (t,J = 6.6 Hz, 4H), 3.99 (t,J = 6.3 Hz, 2H), 3.76 - 3.64 (m, 4H), 2.86 - 2.74 (m, 6H), 2.66 (q,J = 7.6 Hz, 2H), 2.59 - 2.48 (m, 1H), 2.11 - 2.04 (m, 4H), 2.04 - 1.88 (m, 12H), 1.53 (qd,J = 12.8, 3.1 Hz, 2H), 1.41 - 1.23 (m, 17H), 1.18 (t,J = 7.5 Hz, 3H), 1.10 (qd,J = 12.9, 3.1 Hz, 2H), 0.93 (td,J = 7.0, 5.4 Hz, 6H)。
實例 7

白色晶體:Tg -18℃,熔點:52℃。
1 H NMR (400 MHz, 氯仿-d ) δ 7.49 - 7.34 (m, 2H), 7.10 - 6.97 (m, 2H), 6.10 (t,J = 1.4 Hz, 1H), 5.55 (p,J = 1.6 Hz, 1H), 4.24 (t,J = 6.6 Hz, 2H), 3.97 (t,J = 6.4 Hz, 1H), 3.68 (d,J = 5.6 Hz, 2H), 2.83 - 2.72 (m, 3H), 2.63 (q,J = 7.5 Hz, 1H), 2.10 - 1.91 (m, 8H), 1.89 (t,J = 6.5 Hz, 1H), 1.60 (s, 2H), 1.55 - 1.40 (m, 1H), 1.36 - 1.28 (m, 5H), 1.28 - 1.18 (m, 2H), 1.18 - 0.99 (m, 3H), 0.97 - 0.86 (m, 3H)。
實例 8

白色晶體:Tg -28℃,熔點:54℃。
1 H NMR (400 MHz, 氯仿-d ) δ 7.49 - 7.34 (m, 1H), 7.03 (s, 1H), 6.10 (t,J = 1.3 Hz, 1H), 5.56 (p,J = 1.6 Hz, 1H), 4.24 (t,J = 6.6 Hz, 2H), 3.97 - 3.86 (m, 2H), 3.80 (ddd,J = 10.9, 6.7, 5.4 Hz, 1H), 2.79 - 2.70 (m, 2H), 2.68 - 2.58 (m, 2H), 2.15 - 2.01 (m, 2H), 2.01 - 1.90 (m, 4H), 1.87 (q,J = 6.2 Hz, 1H), 1.58 (s, 1H), 1.56 - 1.40 (m, 1H), 1.38 - 1.18 (m, 4H), 1.18 - 0.99 (m, 2H), 0.90 (t,J = 6.9 Hz, 1H)。
實例 9

白色晶體:Tg -17℃,熔點:74℃。
1H NMR (400 MHz, 氯仿-d) δ 7.49 - 7.34 (m, 1H), 7.03 (s, 1H), 6.10 (t, J = 1.3 Hz, 1H), 5.56 (p, J = 1.6 Hz, 1H), 4.24 (t, J = 6.6 Hz, 2H), 3.97 - 3.86 (m, 2H), 3.80 (ddd, J = 10.9, 6.7, 5.4 Hz, 1H), 2.79 - 2.70 (m, 2H), 2.68 - 2.58 (m, 2H), 2.15 - 2.01 (m, 2H), 2.01 - 1.90 (m, 4H), 1.87 (q, J = 6.2 Hz, 1H), 1.58 (s, 1H), 1.56 - 1.40 (m, 1H), 1.38 - 1.18 (m, 4H), 1.18 - 0.99 (m, 2H), 0.90 (t, J = 6.9 Hz, 1H)。
實例 10

白色晶體:Tg -18℃,熔點:45℃。
1 H NMR (500 MHz, 氯仿-d ) δ 7.45 - 7.38 (m, 1H), 7.13 - 7.01 (m, 2H), 6.13 (t,J = 1.3 Hz, 1H), 5.58 (p,J = 1.6 Hz, 1H), 4.26 (t,J = 6.5 Hz, 2H), 3.99 (t,J = 6.4 Hz, 1H), 3.73 - 3.69 (m, 2H), 2.83 - 2.73 (m, 3H), 2.66 (q,J = 7.6 Hz, 1H), 2.12 - 2.04 (m, 2H), 2.04 - 1.95 (m, 5H), 1.92 (dd,J = 13.3, 3.2 Hz, 1H), 1.55 - 1.33 (m, 4H), 1.33 - 1.22 (m, 3H), 1.20 - 1.02 (m, 3H), 0.96 - 0.89 (m, 3H)。
實例 11

白色晶體:Tg -26℃,熔點:85℃。
1 H NMR (500 MHz, 氯仿-d ) δ 7.61 - 7.56 (m, 2H), 7.53 (d,J = 1.9 Hz, 1H), 7.45 (dd,J = 7.8, 2.0 Hz, 1H), 7.32 (d,J = 8.2 Hz, 2H), 7.21 - 7.14 (m, 2H), 6.91 (d,J = 8.3 Hz, 1H), 6.11 (p,J = 1.1 Hz, 1H), 5.58 (p,J = 1.6 Hz, 1H), 4.24 (t,J = 6.9 Hz, 2H), 4.13 (t,J = 6.0 Hz, 2H), 3.95 (dd,J = 10.8, 4.0 Hz, 2H), 3.81 (dd,J = 10.8, 7.0 Hz, 2H), 2.78 (dd,J = 8.5, 6.6 Hz, 2H), 2.69 (q,J = 7.5 Hz, 2H), 2.55 (tt,J = 12.0, 3.4 Hz, 2H), 2.15 (ddp,J = 10.9, 7.1, 3.9, 3.4 Hz, 1H), 2.10 - 2.02 (m, 2H), 2.02 - 1.87 (m, 9H), 1.59 - 1.45 (m, 2H), 1.42 - 1.22 (m, 9H), 1.21 - 1.03 (m, 5H), 0.93 (t,J = 7.1 Hz, 3H)。
實例 12

白色晶體:Tg -15℃。
1 H NMR (500 MHz, 氯仿-d ) δ 7.58 (d,J = 8.2 Hz, 2H), 7.45 (dd,J = 7.9, 2.0 Hz, 1H), 7.32 (d,J = 8.3 Hz, 2H), 7.26 (d,J = 7.9 Hz, 1H), 7.22 - 7.14 (m, 2H), 6.95 (d,J = 8.3 Hz, 1H), 4.24 (t,J = 6.6 Hz, 2H), 4.17 (t,J = 6.3 Hz, 2H), 3.77 - 3.67 (m, 4H), 2.78 (dd,J = 8.5, 6.6 Hz, 2H), 2.68 (q,J = 7.5 Hz, 2H), 2.59 - 2.50 (m, 3H), 2.05 (dq,J = 8.8, 6.7 Hz, 2H), 2.01 - 1.88 (m, 9H), 1.59 - 1.42 (m, 7H), 1.40 - 1.22 (m, 9H), 1.21 - 1.04 (m, 5H), 0.98 - 0.90 (m, 6H)。
實例 13

白色晶體Tg -30℃ TM = 52℃。
H NMR (500 MHz, 氯仿-d ) δ 7.60 - 7.52 (m, 2H), 7.50 (d,J = 1.9 Hz, 1H), 7.42 (dd,J = 7.9, 1.9 Hz, 1H), 7.30 (d,J = 1.8 Hz, 2H), 7.22 (d,J = 7.9 Hz, 1H), 7.03 (s, 2H), 6.11 (t,J = 1.3 Hz, 2H), 5.55 (p,J = 1.6 Hz, 2H), 4.24 (t,J = 6.5 Hz, 4H), 4.00 (t,J = 5.9 Hz, 2H), 3.95 (t,J = 5.8 Hz, 2H), 2.84 - 2.73 (m, 4H), 2.64 (q,J = 7.6 Hz, 2H), 2.52 (tt,J = 12.1, 3.4 Hz, 1H), 2.06 (ddq,J = 12.7, 9.7, 6.2 Hz, 6H), 1.99 - 1.84 (m, 11H), 1.50 (qd,J = 12.8, 3.1 Hz, 2H), 1.40 - 1.20 (m, 9H), 1.18 - 1.02 (m, 5H), 0.91 (t,J = 7.0 Hz, 3H)。
實例 14

白色晶體Tg -24℃ Tm = 51℃。
1 H NMR (500 MHz, 氯仿-d ) δ 7.61 - 7.56 (m, 2H), 7.53 (d,J = 1.9 Hz, 1H), 7.46 (dd,J = 7.9, 2.0 Hz, 1H), 7.34 - 7.27 (m, 2H), 7.25 (d,J = 7.9 Hz, 1H), 7.23 - 7.17 (m, 2H), 6.93 (d,J = 8.3 Hz, 1H), 6.15 (d,J = 1.3 Hz, 1H), 5.54 (t,J = 1.6 Hz, 1H), 4.45 (t,J = 7.3 Hz, 2H), 4.15 (t,J = 5.9 Hz, 2H), 3.94 (dd,J = 10.7, 4.1 Hz, 2H), 3.82 (dd,J = 10.8, 6.8 Hz, 2H), 3.08 (t,J = 7.3 Hz, 2H), 2.72 - 2.63 (m, 4H), 2.33 (tdd,J = 8.8, 6.9, 1.4 Hz, 2H), 2.18 (ddp,J = 11.0, 7.0, 4.0, 3.5 Hz, 1H), 1.91 (q,J = 6.2 Hz, 2H), 1.75 - 1.61 (m, 2H), 1.39 (dq,J = 7.2, 4.0, 3.3 Hz, 4H), 1.17 (t,J = 7.5 Hz, 3H), 1.08 (t,J = 7.4 Hz, 3H), 0.98 - 0.88 (m, 3H)。
實例 15

白色晶體Tg -17℃ Tm = 50℃。
1 H NMR (500 MHz, 氯仿-d ) δ 7.60 - 7.52 (m, 2H), 7.50 (d,J = 1.9 Hz, 1H), 7.42 (dd,J = 7.8, 2.0 Hz, 1H), 7.31 (s, 2H), 7.22 (d,J = 7.9 Hz, 1H), 7.04 (s, 2H), 6.10 (s, 2H), 5.56 (t,J = 1.8 Hz, 2H), 4.24 (t,J = 6.5 Hz, 4H), 3.97 (t,J = 6.3 Hz, 2H), 3.69 (s, 4H), 2.91 - 2.69 (m, 5H), 2.64 (q,J = 7.6 Hz, 2H), 2.52 (tt,J = 12.2, 3.4 Hz, 1H), 2.15 - 1.76 (m, 16H), 1.50 (qd,J = 12.7, 3.1 Hz, 2H), 1.39 - 1.19 (m, 13H), 1.15 (t,J = 7.5 Hz, 3H), 1.08 (qd,J = 12.8, 3.1 Hz, 2H), 0.92 (dt,J = 14.2, 6.4 Hz, 6H)。
實例 16

白色晶體Tg -18℃ Tm = 52℃。
1 H NMR (500 MHz, 氯仿-d ) δ 7.61 - 7.53 (m, 2H), 7.50 (d,J = 1.9 Hz, 1H), 7.42 (dd,J = 7.9, 1.9 Hz, 1H), 7.30 (d,J = 8.3 Hz, 2H), 7.22 (d,J = 7.9 Hz, 1H), 7.04 (s, 2H), 6.10 (t,J = 1.3 Hz, 2H), 5.56 (p,J = 1.6 Hz, 2H), 4.24 (t,J = 6.5 Hz, 4H), 4.00 (t,J = 6.3 Hz, 2H), 3.66 (s, 4H), 2.80 - 2.73 (m, 4H), 2.64 (q,J = 7.5 Hz, 2H), 2.52 (tt,J = 12.1, 3.4 Hz, 1H), 2.04 (ddt,J = 18.1, 8.3, 6.4 Hz, 6H), 1.98 - 1.83 (m, 10H), 1.50 (qd,J = 12.8, 3.1 Hz, 4H), 1.39 - 1.18 (m, 10H), 1.15 (t,J = 7.5 Hz, 3H), 1.08 (qd,J = 12.8, 3.1 Hz, 2H), 0.95 - 0.86 (m, 6H)。
實例 17

白色晶體Tg -28℃ Tm = 37℃。
1 H NMR (500 MHz, 氯仿-d ) δ 7.58 - 7.53 (m, 2H), 7.50 (d,J = 1.9 Hz, 1H), 7.43 (dd,J = 7.9, 2.0 Hz, 1H), 7.30 (d,J = 8.2 Hz, 2H), 7.22 (d,J = 7.9 Hz, 1H), 7.04 (s, 2H), 6.11 (t,J = 1.3 Hz, 2H), 5.56 (p,J = 1.6 Hz, 2H), 4.24 (t,J = 6.5 Hz, 4H), 3.97 (t,J = 6.4 Hz, 2H), 3.68 (d,J = 4.6 Hz, 4H), 2.85 - 2.70 (m, 6H), 2.64 (q,J = 7.5 Hz, 2H), 2.52 (tt,J = 12.1, 3.4 Hz, 1H), 2.10 - 2.01 (m, 4H), 2.00 - 1.86 (m, 12H), 1.50 (qd,J = 12.8, 3.1 Hz, 2H), 1.40 (q,J = 7.6 Hz, 2H), 1.37 - 1.18 (m, 10H), 1.15 (t,J = 7.5 Hz, 3H), 1.08 (qd,J = 13.0, 3.1 Hz, 2H), 0.94 - 0.83 (m, 6H)。
實例 18

白色晶體Tg -18℃ Tm = 40℃。
1 H NMR (500 MHz, 氯仿-d ) δ 7.46 (d,J = 1.6 Hz, 1H), 7.43 - 7.34 (m, 2H), 7.22 (d,J = 7.9 Hz, 1H), 7.07 (dd,J = 8.0, 1.7 Hz, 1H), 7.02 (d,J = 17.6 Hz, 3H), 6.10 (t,J = 1.3 Hz, 2H), 5.56 (p,J = 1.6 Hz, 2H), 4.24 (t,J = 6.5 Hz, 4H), 3.97 (t,J = 6.3 Hz, 2H), 3.68 (s, 4H), 2.82 - 2.71 (m, 6H), 2.63 (q,J = 7.5 Hz, 2H), 2.51 (tt,J = 12.3, 3.5 Hz, 1H), 2.09 - 2.01 (m, 4H), 2.01 - 1.84 (m, 12H), 1.53 - 1.40 (m, 2H), 1.38 - 1.17 (m, 15H), 1.14 (t,J = 7.5 Hz, 3H), 1.07 (qd,J = 13.0, 3.2 Hz, 2H), 0.96 - 0.78 (m, 6H)。
實例 19

白色晶體Tg -24℃ Tm = 67℃。
1 H NMR (500 MHz, 氯仿-d ) δ 7.59 - 7.53 (m, 2H), 7.50 (d,J = 1.9 Hz, 1H), 7.42 (dd,J = 7.9, 1.9 Hz, 1H), 7.30 (d,J = 8.2 Hz, 2H), 7.22 (d,J = 7.8 Hz, 1H), 7.03 (s, 2H), 6.15 - 6.04 (m, 2H), 5.56 (p,J = 1.6 Hz, 2H), 4.24 (t,J = 6.6 Hz, 4H), 3.92 (dt,J = 8.8, 5.2 Hz, 4H), 3.80 (dd,J = 10.8, 6.7 Hz, 2H), 2.81 - 2.70 (m, 4H), 2.64 (q,J = 7.5 Hz, 3H), 2.52 (tt,J = 12.2, 3.4 Hz, 2H), 2.12 (tt,J = 6.5, 4.1 Hz, 1H), 2.08 - 2.00 (m, 4H), 1.98 - 1.82 (m, 12H), 1.50 (qd,J = 12.8, 3.1 Hz, 2H), 1.38 - 1.19 (m, 7H), 1.15 (t,J = 7.5 Hz, 3H), 1.08 (qd,J = 12.9, 3.2 Hz, 2H), 0.97 - 0.84 (m, 3H)。
實例 20

白色晶體Tg -26℃ Tm = 72℃。
1 H NMR (500 MHz, 氯仿-d ) δ 7.59 - 7.52 (m, 2H), 7.50 (d,J = 1.9 Hz, 1H), 7.42 (dd,J = 7.9, 2.0 Hz, 1H), 7.30 (d,J = 8.3 Hz, 2H), 7.22 (d,J = 7.9 Hz, 1H), 7.03 (s, 2H), 6.10 (t,J = 1.4 Hz, 2H), 5.56 (p,J = 1.6 Hz, 2H), 4.24 (t,J = 6.6 Hz, 4H), 3.92 (dt,J = 8.9, 5.2 Hz, 4H), 3.80 (dd,J = 10.8, 6.7 Hz, 2H), 2.80 - 2.70 (m, 4H), 2.64 (q,J = 7.5 Hz, 3H), 2.52 (tt,J = 12.2, 3.4 Hz, 2H), 2.12 (tt,J = 6.6, 4.2 Hz, 1H), 2.08 - 1.99 (m, 4H), 1.98 - 1.77 (m, 12H), 1.50 (qd,J = 12.8, 3.1 Hz, 2H), 1.39 - 1.18 (m, 11H), 1.15 (t,J = 7.6 Hz, 3H), 1.08 (qd,J = 12.8, 3.1 Hz, 2H), 0.90 (t,J = 6.9 Hz, 3H)。
實例 21

白色晶體Tg -18℃ Tm = 67℃。
1 H NMR (500 MHz, 氯仿-d ) δ 7.60 - 7.51 (m, 2H), 7.50 (d,J = 1.9 Hz, 1H), 7.43 (dd,J = 7.9, 1.9 Hz, 1H), 7.30 (d,J = 8.2 Hz, 2H), 7.22 (d,J = 7.9 Hz, 1H), 7.04 (s, 2H), 6.11 (t,J = 1.3 Hz, 2H), 5.56 (p,J = 1.6 Hz, 2H), 4.24 (t,J = 6.6 Hz, 4H), 3.97 (t,J = 6.3 Hz, 2H), 3.69 (s, 4H), 2.91 - 2.68 (m, 6H), 2.64 (q,J = 7.5 Hz, 2H), 2.52 (tt,J = 12.2, 3.4 Hz, 1H), 2.10 - 2.01 (m, 4H), 2.01 - 1.84 (m, 12H), 1.50 (qd,J = 12.8, 3.1 Hz, 2H), 1.40 - 1.19 (m, 13H), 1.15 (t,J = 7.5 Hz, 3H), 1.08 (qd,J = 12.9, 3.2 Hz, 2H), 0.92 (h,J = 3.7 Hz, 6H)。
實例 23

Tg -24℃。
H NMR (500 MHz, 氯仿-d ) δ 7.60 - 7.52 (m, 2H), 7.50 (d,J = 1.8 Hz, 1H), 7.42 (dd,J = 7.9, 1.9 Hz, 1H), 7.30 (d,J = 8.3 Hz, 2H), 7.22 (d,J = 7.9 Hz, 1H), 7.04 (s, 2H), 6.10 (d,J = 1.6 Hz, 2H), 5.56 (p,J = 1.6 Hz, 2H), 4.24 (t,J = 6.6 Hz, 4H), 3.97 (t,J = 6.3 Hz, 2H), 3.69 (s, 4H), 2.83 - 2.71 (m, 6H), 2.64 (q,J = 7.5 Hz, 2H), 2.52 (tt,J = 12.1, 3.4 Hz, 1H), 2.09 - 2.01 (m, 4H), 2.01 - 1.83 (m, 12H), 1.50 (qd,J = 12.8, 3.1 Hz, 2H), 1.39 - 1.21 (m, 17H), 1.15 (t,J = 7.5 Hz, 3H), 1.08 (qd,J = 12.9, 3.2 Hz, 2H), 0.91 (dt,J = 10.3, 6.9 Hz, 6H)。
實例
所用化合物若非市售則藉由標準實驗室程序合成。LC介質來源於Merck KGaA, Germany。
A) 混合物實例
使用由所指示重量百分比例之低分子量組分組成的以下液晶混合物來製備根據本發明之LC介質。
H1 向列型主體混合物 ( Δε 0)
H2 向列型主體混合物 (Δε 0)
H3 向列型主體混合物 (Δε 0)
H4 向列型主體混合物 (Δε 0)
H5 向列型主體混合物 (Δε 0)
H6 向列型主體混合物 (Δε 0)
H7 向列型主體混合物 (Δε 0)
H8 向列型主體混合物 (Δε 0)
H9 向列型主體混合物 (Δε 0)
H10 向列型主體混合物 (Δε 0)
H11 向列型主體混合物 (Δε 0)
H12 向列型主體混合物 (Δε 0)
H13 向列型主體混合物 (Δε 0)
H14 向列型主體混合物 (Δε 0)
H15 向列型主體混合物 (Δε 0)
H16 向列型主體混合物 (Δε 0)
H17 向列型主體混合物 (Δε 0)
H18 向列型主體混合物 (Δε 0)
H19 向列型主體混合物 (Δε 0)
H20 向列型主體混合物 (Δε 0)
H21 向列型主體混合物 (Δε 0)
H22 向列型主體混合物 (Δε 0)
尤其使用以下自配向添加劑。該等自配向添加劑如上文實例中或其類似物中或根據包括WO 2012/038026 A1、WO 2014/094959 A1、WO 2013/004372 A1或EP 2918658 A2之先前公開案所提供來合成。在混合物實例內使用以下編號:








使用以下可聚合化合物:
混合物實例 1
將自配向添加劑1 (2重量%)及2 (0.03重量%)添加至VA型之向列型LC介質H1 (Δε < 0),且使混合物均質化。
無預配向層之測試單元中之用途:
將所形成之混合物引入測試單元(無聚醯亞胺配向層,層厚度d ≈ 4.0 µm,在兩側上之中心塗佈ITO,無鈍化層)中。LC介質自發地實現穩定的垂面配向(在正交偏光器之間的黑暗區域)。所形成之VA單元可藉由施加電壓可逆地切換。
自配向添加劑1 +2 之總量與僅含有添加劑1 之混合物相比可顯著減小(參見比較混合物實例1a/b),同時保持相同配向水準。
比較混合物實例 1a
將自配向添加劑1 (3重量%)添加至VA型之向列型LC介質H1 (Δε < 0),且使混合物均質化。
如針對混合物實例1所描述實現測試單元中之用途。
比較混合物實例 1b
將自配向添加劑1 (2重量%)添加至VA型之向列型LC介質H1 (Δε < 0),且使混合物均質化。
如針對混合物實例1所描述實現測試單元中之用途。
混合物實例1及比較之熱穩定性:
作為應力測試,施加120℃之熱負荷1小時。
表1. 熱負荷之後的垂面配向穩定性。
電壓保持率(VHR):
用於VHR量測之UV製程:在完全經ITO覆蓋之測試單元中40℃下之金屬鹵化物燈,(100 mW/cm3 ,使用320 nm截止濾光器60 min)。
使用Toyo VHR儀器進行VHR量測:在以下條件之情況中,在測試單元之UV製程之後一小時量測單元之VHR:頻率:0.6 Hz,60℃。
表2:UV負荷之後的VHR測試結果(0.6 Hz,60℃)。
鑒於VHR將均具有充分熱穩定性的混合物1及1a進行比較。混合物1具有比該比較更高的VHR值。
混合物實例 2
將自配向添加劑4 (0.2重量%)、自配向添加劑5 (0.6重量%)及RM-1 (0.3重量%)添加至VA型之向列型LC介質H2 (Δε < 0),且使混合物均質化。
無預配向層之測試單元中之用途:
將所形成之混合物引入測試單元(無聚醯亞胺配向層,層厚度d ≈ 4.0 µm,在兩側上之中心塗佈ITO,無鈍化層)中。LC介質自發地實現穩定的垂面配向(在正交偏光器之間的黑暗區域)。所形成之VA單元可藉由施加電壓可逆地切換。
聚合物穩定:
藉由在40℃下應用來自金屬鹵化物燈(100 mW/cm3 ,使用320 nm截止濾光器60 min)同時在200 Hz下施加20 Vpp之方波交流電壓來執行UV固化製程。垂面配向之質量不受UV步驟影響。
比較混合物實例 2
將自配向添加劑5 (0.6重量%)及RM-1 (0.3重量%)添加至VA型之向列型LC介質H2 (Δε < 0),且使混合物均質化。
如同混合物實例2進一步使用及測試LC介質。
混合物實例2及比較混合物2之結果:
添加劑展布:
展布量測之方法:測試單元(8 cm ×4 cm)用LC介質填充。注射洞附近之單元的下半部分展示良好垂面配向。與填充入口相對的單元之上半部分展示並非完美對準的單元區域之可變部分,其特徵在於正交偏光器之間的較高透射率。通常為較小條帶的區域之大小視添加劑之類型及濃度而定。經由正交偏光器評定配向。具有良好配向的區域之百分比為添加劑之有利展布行為的準則。結果提供於下表中。
表3:展布量測中之配向的結果。
相對於LTS (低溫穩定性)、VHR (電壓保持率)及傾斜穩定性來測試聚合測試單元之可靠性(下表)。
電壓保持率(VHR):
用於VHR量測之UV製程:在完全經ITO覆蓋之測試單元中40℃下之金屬鹵化物燈,(100 mW/cm3 ,使用320 nm截止濾光器60 min)。
使用Toyo VHR儀器進行VHR量測:在以下條件之情況中,在測試單元之UV製程之後一小時量測單元之VHR:頻率:0.6 Hz,60℃。
表4:UV負荷之後的VHR測試結果(0.6 Hz,60℃)。
低溫穩定性(LTS):
儘管混合物實例1之添加劑總含量更高,但其低溫穩定性與比較混合物實例1一樣好。
傾斜穩定性:
聚合物穩定之後的測試單元在室溫下用60 Vpp加壓60小時。此加壓之前及之後的預傾斜之差值用於評定預傾斜之穩定性。加壓之後預傾斜之愈高變化指示愈不穩定的預傾斜。
對於混合物實例1,加壓測試之後的下傾角之變化為0.2度。傾斜穩定性高於單獨使用添加劑4 ,且類似於單獨使用添加劑5
混合物實例 3
將自配向添加劑3 (0.27重量%)、9 (0.41重量%)及RM-1 (0.3重量%)添加至VA型之向列型LC介質H3 (Δε < 0),且使混合物均質化。
如同混合物實例2執行無預配向層之測試單元中之用途及聚合物穩定。
比較混合物實例 3
將自配向添加劑3 (0.55重量%)及RM-1 (0.3重量%)添加至VA型之向列型LC介質H3 (Δε < 0),且使混合物均質化。
混合物實例3及比較混合物3之結果:
表5:UV負荷之後的VHR測試結果(0.6 Hz,60℃)。
按兩種添加劑39 之莫耳計1:1混合物的VHR值顯著地高於單一添加劑之值的中間點。
傾斜產生:
傾斜產生及傾斜穩定性之行為類似於比較混合物。
綜上所述,具有混合添加劑之混合物3與單一添加劑相比具有經改善VHR,同時傾斜及展布不受影響。
混合物實例 4
將自配向添加劑4 (0.2重量%)、5 (0.6重量%)及RM-1 (0.3重量%)添加至VA型之向列型LC介質H4 (Δε < 0),且使混合物均質化。
如同混合物實例2執行無預配向層之測試單元中之用途及聚合物穩定。
展示垂面定向之單元區域:97%
低溫穩定性(LTS):120 h (-20℃)
混合物展示0.2°之優良傾斜穩定性。
混合物實例 5
將自配向添加劑4 (0.2重量%)、8 (0.6重量%)及RM-1 (0.3重量%)添加至VA型之向列型LC介質H4 (Δε < 0),且使混合物均質化。
如同混合物實例2執行無預配向層之測試單元中之用途及聚合物穩定。
展示垂面定向之單元區域:98%
低溫穩定性(LTS):380 h (-20℃)
混合物展示0.4°之優良傾斜穩定性。
混合物實例 6
將自配向添加劑7 (0.2重量%)、8 (0.6重量%)及RM-1 (0.3重量%)添加至VA型之向列型LC介質H4 (Δε < 0),且使混合物均質化。
如同混合物實例2執行無預配向層之測試單元中之用途及聚合物穩定。
展示垂面定向之單元區域:99%
低溫穩定性(LTS):380 h (-20℃)
混合物展示0.4°之優良傾斜穩定性。
混合物實例 7
將自配向添加劑7 (0.2重量%)、5 (0.6重量%)及RM-1 (0.3重量%)添加至VA型之向列型LC介質H4 (Δε < 0),且使混合物均質化。
如同混合物實例2執行無預配向層之測試單元中之用途及聚合物穩定。
展示垂面定向之單元區域:99%
低溫穩定性(LTS):120 h (-20℃)
混合物展示0.5°之優良傾斜穩定性。
混合物實例 8
將自配向添加劑3 (0.15重量%)、4 (0.75重量%)及RM-1 (0.3重量%)添加至VA型之向列型LC介質H4 (Δε < 0),且使混合物均質化。
如同混合物實例2執行無預配向層之測試單元中之用途及聚合物穩定。
展示垂面定向之單元區域:99%
低溫穩定性(LTS):700 h (-20℃)
混合物展示0.4°之優良傾斜穩定性。
混合物實例 9
將自配向添加劑5 (0.6重量%)、10 (0.2重量%)及RM-1 (0.3重量%)添加至VA型之向列型LC介質H4 (Δε < 0),且使混合物均質化。
如同混合物實例2執行無預配向層之測試單元中之用途及聚合物穩定。
展示垂面定向之單元區域:99%
低溫穩定性(LTS):1000 h (-20℃)
混合物展示0.5°之優良傾斜穩定性。
混合物實例 10
將自配向添加劑9 (0.35重量%)、4 (0.75重量%)及RM-1 (0.3重量%)添加至VA型之向列型LC介質H4 (Δε < 0),且使混合物均質化。
如同混合物實例2執行無預配向層之測試單元中之用途及聚合物穩定。
展示垂面定向之單元區域:94%
低溫穩定性(LTS):1000 h (-20℃)
混合物展示0.2°之優良傾斜穩定性。
混合物實例 11
將自配向添加劑3 (0.15重量%)、9 (0.35重量%)及RM-1 (0.3重量%)添加至VA型之向列型LC介質H4 (Δε < 0),且使混合物均質化。
如同混合物實例2執行無預配向層之測試單元中之用途及聚合物穩定。
展示垂面定向之單元區域:94%
低溫穩定性(LTS):1000 h (-20℃)
混合物實例 12
將自配向添加劑5 (0.15重量%)、9 (0.35重量%)及RM-1 (0.3重量%)添加至VA型之向列型LC介質H4 (Δε < 0),且使混合物均質化。
如同混合物實例2執行無預配向層之測試單元中之用途及聚合物穩定。
展示垂面定向之單元區域:93%
低溫穩定性(LTS):1000 h (-20℃)
混合物實例 13
將自配向添加劑6 (0.15重量%)、8 (0.35重量%)及RM-1 (0.3重量%)添加至VA型之向列型LC介質H4 (Δε < 0),且使混合物均質化。
如同混合物實例2執行無預配向層之測試單元中之用途及聚合物穩定。
展示垂面定向之單元區域:92%
低溫穩定性(LTS):800 h (-20℃)

Claims (28)

  1. 一種液晶(LC)介質,其包含低分子量非可聚合液晶組分及用於垂面配向之自配向添加劑之組合,該等自配向添加劑選自式IA、IB、IC、ID、IE、IF、IG、IH、IJ、IK、IL及IM中之兩種或更多種: 其中 A1 、A2 、A3 各自彼此獨立地指代芳族、雜芳族、脂環族或雜環基,其亦可含有稠環,且其亦可經基團L單取代或多取代, A4 、A5 、A6 各自彼此獨立地指代芳族、雜芳族、脂環族或雜環基,其亦可含有稠環,且其亦可經基團L或-Sp-P單取代或多取代, A7 、A8 、A9 各自彼此獨立地指代芳族、雜芳族、脂環族或雜環基,其亦可含有稠環,且其亦可經基團L或-Sp-P單取代或多取代, P 指代可聚合基團, Sp 指代間隔基團或單鍵, 其中式IE至IH各自獨立地包含一個可聚合基團P,且 其中式IJ至IM各自獨立地包含兩個或更多個可聚合基團P L 在各種情況中,彼此獨立地指代H、F、Cl、Br、I、-CN、-NO2 、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、-C(=O)N(R0 )2 、-C(=O)R0 、視情況經取代之矽基、視情況經取代之具有3至20個C原子之芳基或環烷基或具有1至25個C原子之直鏈或分支鏈烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰氧基或烷氧基羰氧基,其中另外,一或多個H原子可各自經F或Cl置換, Z2 、Z3 在各情況中,彼此獨立地指代單鍵、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-OCO-、-O-CO-O-、-OCH2 -、-CH2 O-、-SCH2 -、-CH2 S-、-CF2 O-、-OCF2 -、-CF2 S-、-SCF2 -、-(CH2 )n1 -、-CF2 CH2 -、-CH2 CF2 -、-(CF2 )n1 -、-CH=CH-、-CF=CF-、-C≡C-、-CH=CH-COO-、-OCO-CH=CH-、-(CR0 R00 )n1 -、-CH(-Sp-P)-、-CH2 CH(-Sp-P)-或-CH(-Sp-P)CH(-Sp-P)-, n1 指代1、2、3或4, m 指代0、1、2、3、4、5或6, n 指代0或1, R0 在各情況中,彼此獨立地指代具有1至12個C原子之烷基, R00 在各情況中,彼此獨立地指代H或具有1至12個C原子之烷基, R1 指代H、鹵素、具有1至25個C原子之直鏈、分支鏈或環烷基,其中另外,一或多個不相鄰CH2 基團可以使得O及/或S原子不直接地鍵聯至彼此之方式各自經-O-、-S-、-CO-、-CH=CH-、-C≡C-、-CO-O-、-O-CO-或-O-CO-O-置換,且其中另外,一或多個H原子可各自經F或Cl置換, 或基團-Sp-P, X1 彼此獨立地指代-OH、-SH、-NH2 , R22 指代具有1至12個C原子之烷基, 且 Spa 、Spc 各自彼此獨立地指代間隔基團或單鍵。
  2. 如請求項1之液晶(LC)介質,其包含以下式之第一及第二自配向添加劑之以下組合中之任一者: IA及IB, IA及IC, IB及IC, IE及IF, IE及IG, IF及IG, IJ及IK, IJ及IG, IJ及IL, IK及IL, IE及IJ, IE及IK, IE及IL, IF及IJ, IF及IK, IG及IK, IG及IL,以及 IF及IL, 其中該等式如請求項1中所定義。
  3. 如請求項1或2之液晶(LC)介質,其包含該等兩種或更多種配向添加劑,該兩種或更多種配向添加劑之特徵在於各自包含一個、兩個或更多個可聚合基團。
  4. 如請求項1或2之液晶(LC)介質,其包含式IA及IB中之每一者之一或多種自配向添加劑 R1 -[A3 -Z3 ]m -[A2 -Z2 ]n -A1 -Spa -X1 (IA) 其中該等式如請求項1中所定義。
  5. 如請求項1之液晶(LC)介質,其包含選自式IE及IJ之一或多種自配向添加劑 R1 -[A6 -Z3 ]m -[A5 -Z2 ]n -A4 -Spa -X1 (IE) R1 -[A9 -Z3 ]m -[A8 -Z2 ]n -A7 -Spa -X1 (IJ) 及選自式IF、IG、IK及IL之一或多種自配向添加劑 其中該等式如請求項1中所定義。
  6. 如請求項1之液晶(LC)介質,其包含式IJ之一或多種自配向添加劑及選自式IK及IL之一或多種化合物 R7 -[A9 -Z3 ]m -[A8 -Z2 ]n -A7 -Spa -X7 (IJ) 其中該等式如請求項1中所定義。
  7. 如請求項1之LC介質,其包含選自式IG及IL之一或多種自配向添加劑 其與選自該等式IE、IF、IJ及IK之一或多種化合物組合: 其中該等式如請求項1中所定義。
  8. 如請求項1或2之LC介質,其中其另外包含不同於化合物IE至IM之可聚合或經聚合化合物,其中經聚合組分可藉由聚合可聚合組分獲得。
  9. 如請求項1或2之介質,其中在式IA至IM中之任一者中, A1 、A2 、A3 、A4 、A5 、A6 、A7 、A8 、A9 , 各自彼此獨立地指代1,4-伸苯基、萘-1,4-二基或萘-2,6-二基,其中另外,此等基團中之一或多個CH基團可各自經N、環己烷-1,4-二基置換,其中另外,一或多個不相鄰CH2 基團可各自經O或S、3,3'-雙環亞丁基、1,4-伸環己烯基、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-2,6-二基、哌啶-1,4-二基、十氫萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基、茚滿-2,5-二基或八氫-4,7-甲橋茚滿-2,5-二基、全氫環戊并[a]菲-3,17-二基置換, 其中所有此等基團可未經取代或經基團L單取代或多取代, 且A4 至A6 可另外經基團-Sp-P取代, 且A7 至A9 可另外經一個、兩個或三個基團-Sp-P取代。
  10. 如請求項5或6之介質,其中該式IJ化合物為式IJ1化合物, 其中 R1 、A7 、A8 、A9 、Z2 、Z3 、m、n、L、Spa 、X1 、Sp及P獨立地如請求項1中所定義, p1 為2,且 r1、r2、r3 獨立地為0、1、2或3。
  11. 如請求項10之介質,其中該式IK化合物為式IK1化合物, 其中 R1 、A7 、A8 、A9 、Z2 、Z3 、m、n、L、Spa 、Spc 、X1 、Sp及P獨立地如請求項1中所定義, p1 為2,且 r1、r2、r3 獨立地為0、1、2或3。
  12. 如請求項10之介質,其中該式IJ或IJ1之一或多種化合物係選自式IJ1-1至IJ1-9之化合物: 其中R1 、Z2 、Z3 、L、Sp及P獨立地如式IJ中所定義,且 x 為0或1, n 為1、2、3、4、5、6、7或8, p1 為2 r1、r2、r3、r3´ 獨立地指代0、1、2或3。
  13. 如請求項11之介質,其中該式IK或IK1之一或多種化合物係選自式IK1-1至IK1-9之化合物: 其中R1 、Z2 、Z3 、L、Sp、Spc 及P獨立地如請求項11中所定義,且 x 為0或1, n 為1、2、3、4、5、6、7或8, p1 為2,且 r1、r2、r3、r3´ 獨立地指代0、1、2或3。
  14. 如請求項11之介質,其中在式IJ1或其子式中或在式IK1或其子式中 r2 為1。
  15. 如請求項1或2之介質,其中該介質包含 如請求項12之選自式IJ1-3或IJ1-7的一或多種配向添加劑, 及如請求項13之選自式IK1-1或IK1-5的一或多種添加劑。
  16. 如請求項1或2之介質,其中對於該式IA至IM及其子式之化合物,該等基團Z2 為單鍵。
  17. 如請求項1或2之介質,其中該介質包含濃度為0.1或更多且小於0.4重量%的式IJ化合物。
  18. 如請求項1或2之介質,其中該介質包含總濃度為0.2或更多且小於0.8重量%的一或多種式IK化合物。
  19. 如請求項1或2之介質,其中該介質包含選自該等式IIA、IIB及IIC之化合物之群的一或多種化合物: 其中 R2A 、R2B 及R2C 各自彼此獨立地指代H、具有至多15個C原子的未經取代、經CN或CF3 單取代或至少經鹵素單取代之烷基或烯基,其中另外,此等基團中之一或多個CH2 基團可以使得O原子不直接地鍵聯至彼此之方式經-O-、-S-、、-C≡C-、-CF2 O-、-OCF2 -、-OC-O-或-O-CO-置換, L1-4 各自彼此獨立地指代F、Cl、CF3 或CHF2 , Z2 及Z2 ' 各自彼此獨立地指代單鍵、-CH2 CH2 -、-CH=CH-、-CF2 O-、-OCF2 -、-CH2 O-、-OCH2 -、-COO-、-OCO-、-C2 F4 -、-CF=CF-、-CH=CHCH2 O-, p 指代0、1或2, q 指代0或1,且 v 指代1至6。
  20. 如請求項1或2之介質,其中該介質另外包含式M之一或多種可聚合化合物或包含式M化合物的(共)聚合物: P1 -Sp1 -A2 -(Z1 -A1 )n -Sp2 -P2 M 其中個別基團具有以下含義: P1 、P2 各自獨立地指代可聚合基團, Sp1 、Sp2 各自獨立地指代間隔基團, A1 、A2 各自彼此獨立地指代選自以下基團的基團: a) 由反-1,4-伸環己基、1,4-伸環己烯基及4,4´-二伸環己基組成之群,其中另外,一或多個不相鄰CH2 基團可各自經-O-或-S-置換,且其中另外,一或多個H原子可各自經基團L置換,或選自 b) 由1,4-伸苯基及1,3-伸苯基組成之群,其中另外,一或兩個CH基團可各自經N置換,且其中另外,一或多個H原子可各自經基團L或-Sp3 -P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、環丁烷-1,3-二基、哌啶-1,4-二基、噻吩-2,5-二基及硒吩-2,5-二基組成之群,其中之每一者亦可經基團L單取代或多取代, d) 由飽和、部分不飽和或完全不飽和且視情況經取代之具有5至20個環C原子之多環基團組成之群,另外,其中之一或多者可經雜原子置換, P3 指代可聚合基團, Sp3 指代間隔基團, n 指代0、1、2或3, Z1 在各情況中,彼此獨立地指代-CO-O-、-O-CO-、-CH2 O-、-OCH2 -、-CF2 O-、-OCF2 -、-(CH2 )n - (其中n為2、3或4)、-O-、-CO-、-C(Rc Rd )-、-CH2 CF2 -、-CF2 CF2 -或單鍵, L 在每次出現時,相同或不同地指代F、Cl、CN、SCN、SF5 或在各情況中視情況經氟化之具有1至12個C原子的直鏈或分支鏈烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰氧基或烷氧基羰氧基, Rc 及Rd 各自彼此獨立地指代H、F、CF3 或具有1至6個C原子之烷基,較佳地指代H、甲基或乙基, 其中該等基團P1 -Sp1 -、-Sp2 -P2 及-Sp3 -P3 中之一或多者可指代基團Raa ,其限制條件為存在的該等基團P1 -Sp1 -、-Sp2 -P2 及-Sp3 -P3 中之至少一者不指代Raa , Raa 指代H、F、Cl、CN或具有1至25個C原子之直鏈或分支鏈烷基,其中另外,一或多個不相鄰CH2 基團可以使得O及/或S原子不直接地鍵聯至彼此之方式各自彼此獨立地經C(R0 )=C(R00 )-、-C≡C-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-或-O-CO-O-置換,且其中另外,一或多個H原子可各自經F、Cl或CN置換,且 R0 、R00 各自彼此獨立地指代H、F或具有1至12個C原子之直鏈或分支鏈烷基,其中另外,一或多個H原子可各自經F置換。
  21. 如請求項20之介質,其中該可聚合或經聚合組分包含0.01至1.5重量%的該式M之一或多種化合物。
  22. 一種之液晶(LC)顯示器,其包含具有兩個基板及至少兩個電極之LC單元,其中至少一個基板透光且至少一個基板具有一或兩個電極,且具有位於該等基板之間的如請求項1至21中任一項之LC介質之層, 其中選自式IA、IB、IC、ID、IE、IF、IG、IH、IJ、IK、IL及IM中之兩者或更多者的用於垂面配向之自配向添加劑之組合適用於影響該LC介質相對於該等基板表面之垂直配向。
  23. 如請求項22之顯示器,其中該等基板中之至少一者不具有配向層。
  24. 如請求項22或23之顯示器,其中該等基板中之一或兩者塗佈有氧化銦錫。
  25. 如請求項22或23中之一項之顯示器,其中該顯示器為VA顯示器,其含有具有負介電各向異性之LC介質及配置於相對基板上之電極。
  26. 一種用於製備液晶介質之方法,該方法包含使如請求項1之選自式IA、IB、IC、ID、IE、IF、IG、IH、IJ、IK、IL及IM中之兩者或更多者的用於垂面配向之自配向添加劑之組合與低分子量液晶組分混合,及 視情況添加一或多種可聚合化合物及/或其他添加劑。
  27. 一種用於影響液晶介質相對於限定該液晶介質之表面之垂直配向的方法,該方法包含向該介質添加如請求項1之選自式IA、IB、IC、ID、IE、IF、IG、IH、IJ、IK、IL及IM中之兩者或更多者的用於垂面配向之自配向添加劑之組合且使其聚合或不聚合。
  28. 一種用於製造LC顯示器之方法,該LC顯示器包含LC單元,該LC單元具有兩個基板及至少兩個電極,其中至少一個基板透光且至少一個基板具有一或兩個電極,該方法包含以下步驟: 用如請求項1至21中任一項之液晶介質填充該單元,其中已確立該液晶介質相對於該等基板表面之垂直配向, 視情況加熱該介質,以及 在一或多個方法步驟中,視情況在向該單元施加電壓之情況下或在電場之作用下,視情況聚合該(等)可聚合組分。
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