TW202231848A - 液晶混合物及液晶顯示器 - Google Patents
液晶混合物及液晶顯示器 Download PDFInfo
- Publication number
- TW202231848A TW202231848A TW110146209A TW110146209A TW202231848A TW 202231848 A TW202231848 A TW 202231848A TW 110146209 A TW110146209 A TW 110146209A TW 110146209 A TW110146209 A TW 110146209A TW 202231848 A TW202231848 A TW 202231848A
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- group
- atoms
- compounds
- formula
- liquid crystal
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K19/00—Liquid crystal materials
- C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
- C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
- C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
- C09K19/10—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings
- C09K19/20—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings linked by a chain containing carbon and oxygen atoms as chain links, e.g. esters or ethers
- C09K19/2007—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings linked by a chain containing carbon and oxygen atoms as chain links, e.g. esters or ethers the chain containing -COO- or -OCO- groups
- C09K19/2014—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings linked by a chain containing carbon and oxygen atoms as chain links, e.g. esters or ethers the chain containing -COO- or -OCO- groups containing additionally a linking group other than -COO- or -OCO-, e.g. -CH2-CH2-, -CH=CH-, -C=C-; containing at least one additional carbon atom in the chain containing -COO- or -OCO- groups, e.g. -(CH2)m-COO-(CH2)n-
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K19/00—Liquid crystal materials
- C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
- C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
- C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
- C09K19/10—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings
- C09K19/14—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings linked by a carbon chain
- C09K19/16—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings linked by a carbon chain the chain containing carbon-to-carbon double bonds, e.g. stilbenes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K19/00—Liquid crystal materials
- C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
- C09K2019/0444—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit characterized by a linking chain between rings or ring systems, a bridging chain between extensive mesogenic moieties or an end chain group
- C09K2019/0448—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit characterized by a linking chain between rings or ring systems, a bridging chain between extensive mesogenic moieties or an end chain group the end chain group being a polymerizable end group, e.g. -Sp-P or acrylate
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K19/00—Liquid crystal materials
- C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
- C09K2019/0444—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit characterized by a linking chain between rings or ring systems, a bridging chain between extensive mesogenic moieties or an end chain group
- C09K2019/0466—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit characterized by a linking chain between rings or ring systems, a bridging chain between extensive mesogenic moieties or an end chain group the linking chain being a -CF2O- chain
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K19/00—Liquid crystal materials
- C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
- C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
- C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
- C09K19/10—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings
- C09K19/12—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings at least two benzene rings directly linked, e.g. biphenyls
- C09K2019/121—Compounds containing phenylene-1,4-diyl (-Ph-)
- C09K2019/123—Ph-Ph-Ph
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K19/00—Liquid crystal materials
- C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
- C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
- C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
- C09K19/30—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing saturated or unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexane rings
- C09K19/3001—Cyclohexane rings
- C09K19/3003—Compounds containing at least two rings in which the different rings are directly linked (covalent bond)
- C09K2019/3004—Cy-Cy
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K19/00—Liquid crystal materials
- C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
- C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
- C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
- C09K19/30—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing saturated or unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexane rings
- C09K19/3001—Cyclohexane rings
- C09K19/3003—Compounds containing at least two rings in which the different rings are directly linked (covalent bond)
- C09K2019/301—Cy-Cy-Ph
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Liquid Crystal Substances (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
Abstract
Description
本發明係關於可用於液晶混合物之化合物、液晶混合物及液晶顯示器。
幾十年來已於電光顯示器中使用液晶介質用於資訊顯示。目前所用之液晶顯示器通常為TN (「扭轉向列」)型之彼等。然而,此等具有對比度之強烈視角依賴性之缺點。
此外,所謂之VA (「垂直配向」)顯示器係已知,其具有更寬視角。VA顯示器之LC單元含有介於兩個透明電極之間之LC介質之層,其中該LC介質通常具有介電(DC)各向異性之負值。於關閉狀態下,LC層之分子垂直於電極表面配向(垂直)或具有傾斜之垂直配向。在施加電壓至兩個電極時,平行於電極表面之LC分子之重新配向發生。此外,已報導所謂之IPS (「平面內切換」)顯示器及後來FFS (「邊緣場切換」)顯示器(尤其參見,S.H. Jung等人,Jpn. J. Appl. Phys.,第43卷,第3期,2004, 1028),其在相同基板上含有兩個電極,其中之一者以梳狀方式經結構化及另一者未經結構化。從而產生強的所謂之「邊緣場」,即,接近電極邊緣之強的電場,並貫穿該單元,具有強的垂直分量及強的水平分量二者之電場。FFS顯示器具有低的對比度之視角依賴性。FFS顯示器通常含有具有正介電各向異性之LC介質及配向層,通常為聚醯亞胺,其提供LC介質之分子之平面配向。
此外,已揭示FFS顯示器(參見S.H. Lee等人,Appl. Phys. Lett. 73(20), 1998, 2882-2883及S.H. Lee等人,Liquid Crystals 39(9), 2012, 1141-1148),其具有與FFS顯示器相似電極設計及層厚度,但是包含具有負介電各向異性之LC介質代替具有正介電各向異性之LC介質之層。具有負介電各向異性之LC介質顯示更有利指向矢定向,其與具有正介電各向異性之LC介質相比具有更少傾斜及更扭轉定向,作為其之結果,此等顯示器具有更高透射率。
另一開發為所謂之PS (聚合物持續)或PSA (聚合物持續配向)顯示器,針對其,亦偶爾使用術語「聚合物穩定」。PSA顯示器藉由縮短回應時間而對其他參數(諸如,特定言之,對比度之有利視角依賴性)無顯著不良影響來區分。
於此等顯示器中,將少量(例如,0.3重量%,通常<1重量%)一或多種可聚合化合物添加至LC介質中,及於引入LC單元後,通常藉由UV光聚合在電極之間在施加或不施加電壓下原位聚合或交聯。已證明可聚合液晶原基或液晶化合物,亦稱作反應性液晶原或「RM」至LC混合物之添加特別適宜。迄今為止針對具有負介電各向異性之LC介質主要採用PSA技術。
除非另有指定,否則以下術語「PSA」代表PS顯示器及PSA顯示器使用。
同時,PSA原理正在用於不同類別LC顯示器。因此,例如,PSA-VA、PSA-OCB、PSA-IPS、PSA-FFS及PSA-TN顯示器係已知。該(等)可聚合化合物之聚合於PSA-VA及PSA-OCB顯示器之情況下較佳地利用施加之電壓發生,及於PSA-IPS顯示器之情況下,利用或不利用施加之電壓發生。如於測試單元中可證實,PS(A)方法導致單元中之「預傾斜」。於PSA-OCB顯示器之情況下,例如,可使彎曲結構穩定使得補償電壓係不必要或可降低。於PSA-VA顯示器之情況下,預傾斜對回應時間具有積極影響。標準MVA或PVA像素及電極佈局可用於PSA-VA顯示器。此外,然而,亦可(例如)管理僅一個經結構化電極側且無突出,其顯著簡化生產及同時導致極佳對比度同時極佳光透射率。
PSA-VA顯示器述於(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顯示器述於(例如) T.-J- Chen等人,Jpn. J. Appl. Phys. 45, 2006, 2702-2704及S. H. Kim、L.-C- Chien,Jpn. J. Appl. Phys. 43, 2004, 7643-7647中。PSA-IPS顯示器述於(例如) US 6,177,972及Appl. Phys. Lett. 1999, 75(21), 3264中。PSA-TN顯示器述於(例如) Optics Express 2004, 12(7), 1221中。PSA-VA-IPS顯示器揭示於(例如) WO 2010/089092 A1中。
如同上述習知LC顯示器,PSA顯示器可作為主動矩陣或被動矩陣顯示器操作。於主動矩陣顯示器之情況下,個別像素通常藉由積體非線性主動元件,諸如,例如,電晶體(例如,薄膜電晶體或「TFT」)定址,而於被動矩陣顯示器之情況下,個別像素通常藉由多路方法定址,兩種方法均自先前技術已知。
在誘導以上提及之預傾斜之聚合物層下面,定向層(通常聚醯亞胺)提供液晶之初始配向,而不管生產製程之聚合物穩定步驟。
針對製備聚醯亞胺層、處理層及利用凸起或聚合物層改善之努力係相對較大。因此,一方面降低生產成本及另一方面幫助最佳化圖像品質(視角依賴性、對比度、回應時間)之簡化技術將係所需。已長時間使用經摩擦之聚醯亞胺來配向液晶。摩擦過程造成許多問題:不均勻、污染、靜電放電之問題、碎屑等。
光配向為用於達成液晶(LC)配向之技術,其藉由將其用配向表面之光誘導之定向有序替換來避免摩擦。此可通過光分解、光二聚及光異構化之機制(N.A. Clark等人,Langmuir
2010,
26(22), 17482-17488及其中引用之文獻)藉助偏振光達成。然而,仍需要包含光反應性基團之適宜衍化聚醯亞胺層。另外改善為根本上避免使用聚醯亞胺。針對VA顯示器,此藉由添加自配向劑至LC中達成,其藉由如WO 2012/104008及WO 2012/038026中所揭示之自組裝機制誘導原位垂直配向。
N.A. Clark等人,Langmuir
2010,
26(22), 17482-17488顯示可將以下結構之化合物自組裝:
至基板上以得到能經光配向以誘導液晶之均勻配向之單層。然而,需要在製造LC單元之前自組裝之單獨步驟及當暴露於光時,偶氮基團之性質造成配向之可逆性。
此材料係用於如WO 99/49360中所揭示之光配向方法中,以得到液晶之定向層。藉由此方法獲得之定向層之缺點為其較聚醯亞胺提供更低電壓保持比(VHR)。
極其類似化合物公開於B.M.I. van der Zande等人,Liquid Crystals,第33卷,第6期,2006年6月,723-737中,於用於圖案化阻滯劑之液晶聚合物領域中,且具有下列結構:
。
出於無聚醯亞胺均勻光配向方法之目的,WO 2017/102068 A1揭示相同結構。
另外,M.H. Lee等人於Liquid Crystals (https://doi.org/10.1080/02678292.2018.1441459)中公開一種藉由含有下式之肉桂酸酯部分之可聚合液晶誘導之無聚醯亞胺均勻光配向方法:
。
WO 2018/008581 A1提供配備有以下之液晶顯示器裝置:含有液晶材料之液晶層;密封材料,為了當自平面視角觀看時圍繞液晶層而放置;一對基板,其夾有液晶層及藉由密封材料彼此連接;及配向控制層,為了當自平面視角觀看時接觸由密封材料圍繞之區域中之液晶層而放置。其中,配向控制層以相對於基板表面之水平方向配向液晶材料,且含有聚合物,該聚合物含有自至少特定下式之第一單體衍生之單元:
。
兩種類型之以上建議之單體於現代液晶混合物中溶解度有限及尤其鑑於大量生產之現代方法可加工性有限。
因此,對使液晶混合物能原位(即,於顯示器之組裝後)藉助線性偏振光光配向之新穎光反應性液晶原存在極大需求。
除了此要求外,對應光反應性液晶原應較佳地同時提供具有有利高暗狀態及有利高電壓保持比之液晶顯示器。此外,向列型LC介質中之光反應性液晶原之量應儘可能低及生產方法應可獲自與常見大量生產方法相容之方法,例如,就有利短加工時間而言。
本發明之其他目標為自下列實施方式對熟習此項技術者當即明顯。
出人意料地,本發明者已發現以上提及之目標中之一或多者可藉由提供如技術方案1之化合物達成。
術語及定義根據本發明之光反應性基團為分子的官能基,其藉由鍵旋轉、骨架重排或原子或基團轉移,或藉由在用可由分子吸收之適宜波長之光照射後二聚造成分子之幾何變化。
如本文中所用,術語「液晶原基」為熟習此項技術者已知且述於文獻中,及意指由於其吸引及排斥相互作用之各向異性,基本上有助於引起低分子量或聚合物質之液晶(LC)相之基團。含有液晶原基之化合物(液晶原基化合物)不一定必須自身具有LC相。液晶原基化合物亦可僅於與其他化合物混合後及/或於聚合後展示LC相行為。典型液晶原基為(例如)剛性棒狀或盤狀單元。結合液晶原基或LC化合物使用之術語及定義之概述於
Pure Appl. Chem.2001, 73(5), 888及C. Tschierske、G. Pelzl, S. Diele,
Angew. Chem. 2004, 116, 6340-6368中提供。
根據本發明之光反應性液晶原為包含一或多個光反應性基團之液晶原基化合物。
光反應性基團之實例為-C=C-雙鍵及偶氮基團(-N=N-)。
包含此等光反應性基團之分子結構及子結構之實例為二苯乙烯、(1,2-二氟-2-苯基-乙烯基)-苯、肉桂酸酯、4-苯基丁-3-烯-2-酮、查耳酮、香豆素、色酮、并環戊二烯酮及偶氮苯。
根據本申請案,術語「線性偏振光」意指至少部分線性偏振之光。較佳地,配向光利用大於5:1之偏振角度線性偏振。取決於可光配向材料之光敏性選擇線性偏振光之波長、強度及能量。通常,波長係於UV-A、UV-B及/或UV-C範圍或可見範圍。較佳地,線性偏振光包含波長小於450 nm,更佳地小於420 nm之光,同時線性偏振光較佳地包含波長長於280 nm,較佳地大於320 nm,更佳地大於350 nm之光。
術語「有機基團」表示碳基或烴基。
術語「碳基」表示含有至少一個碳原子之單價或多價有機基團,其中此不含有另外原子(諸如,例如,-C≡C-)或視情況含有一或多個另外原子,諸如,例如,N、O、S、P、Si、Se、As、Te或Ge (例如,羰基等)。術語「烴基」表示另外含有一或多個H原子及視情況一或多個雜原子,諸如,例如,N、O、S、P、Si、Se、As、Te或Ge之碳基。
「鹵素」表示F、Cl、Br或I。
碳基或烴基可為飽和或不飽和基團。不飽和基團為(例如)芳基、烯基或炔基。具有3個或更多個原子之碳基或烴基可係直鏈、分支鏈及/或環狀且亦可含有螺鍵聯或縮合環。
術語「烷基」、「芳基」、「雜芳基」等亦包含多價基團,例如,伸烷基、伸芳基、伸雜芳基等。
術語「芳基」表示芳族碳基或由此衍生之基團。術語「雜芳基」表示含有一或多個雜原子之如上所定義之「芳基」。
較佳碳基及烴基為具有1至40個,較佳地1至25個,特別佳地1至18個C原子之視情況經取代之烷基、烯基、炔基、烷氧基、烷羰基、烷氧羰基、烷基羰氧基及烷氧羰氧基,具有6至40個,較佳地6至25個C原子之視情況經取代之芳基或芳氧基,或具有6至40個,較佳地6至25個C原子之視情況經取代之烷基芳基、芳基烷基、烷基芳氧基、芳基烷氧基、芳羰基、芳氧羰基、芳羰氧基及芳氧羰氧基。
另外較佳碳基及烴基為C
1-C
40烷基、C
2-C
40烯基、C
2-C
40炔基、C
3-C
40烯丙基、C
4-C
40烷基二烯基、C
4-C
40丙烯基、C
6-C
40芳基、C
6-C
40烷基芳基、C
6-C
40芳基烷基、C
6-C
40烷基芳氧基、C
6-C
40芳基烷氧基、C
2-C
40雜芳基、C
4-C
40環烷基、C
4-C
40環烯基等。特別佳為C
1-C
22烷基、C
2-C
22烯基、C
2-C
22炔基、C
3-C
22烯丙基、C
4-C
22烷基二烯基、C
6-C
12芳基、C
6-C
20芳基烷基及C
2-C
20雜芳基。
另外較佳碳基及烴基為具有1至40個,較佳地1至25個C原子之直鏈、分支鏈或環狀烷基,其未經取代或經F、Cl、Br、I或CN單取代或多取代且其中一或多個非相鄰CH
2基團各可以使得O及/或S原子不直接連接至彼此之方式彼此獨立地經-C(R
z)=C(R
z)-、-C≡C-、-N(R
z)-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-置換。
R
z較佳地表示H、鹵素、具有1至25個C原子之直鏈、分支鏈或環狀烷基鏈,此外,其中一或多個非相鄰C原子可經-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-或-O-CO-O-置換且其中一或多個H原子可經氟置換,具有6至40個C原子之視情況經取代之芳基或芳氧基,或具有2至40個C原子之視情況經取代之雜芳基或雜芳氧基。
較佳烷基為(例如)甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、2-甲基丁基、正戊基、第二戊基、環戊基、正己基、環己基、2-乙基己基、正庚基、環庚基、正辛基、環辛基、正壬基、正癸基、正十一基、正十二基、三氟甲基、五氟正丁基、2,2,2-三氟乙基、全氟辛基及全氟己基。
較佳烯基為(例如)乙烯基、丙烯基、丁烯基、戊烯基、環戊烯基、己烯基、環己烯基、庚烯基、環庚烯基、辛烯基及環辛烯基。
較佳炔基為(例如)乙炔基、丙炔基、丁炔基、戊炔基、己炔基及辛炔基。
較佳烷氧基為(例如)甲氧基、乙氧基、2-甲氧乙氧基、正丙氧基、異丙氧基、正丁氧基、異丁氧基、第二丁氧基、第三丁氧基、2-甲基丁氧基、正戊氧基、正己氧基、正庚氧基、正辛氧基、正壬氧基、正癸氧基、正十一氧基及正十二氧基。
較佳胺基為(例如)二甲胺基、甲胺基、甲基苯胺基及苯胺基。
芳基及雜芳基可係單環或多環,即,其可含有一個環(諸如,例如,苯基)或兩個或更多個環,其亦可經稠合(諸如,例如,萘基)或共價鍵結(諸如,例如,聯苯),或含有稠合及連接之環之組合。雜芳基含有較佳地選自O、N、S及Se之一或多個雜原子。此類型之環體系亦可含有個別非共軛單元,如例如於茀基本結構之情況。
特別佳為具有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,其視情況含有稠合環及視情況經取代。此外,較佳為5-、6-或7-員芳基及雜芳基,此外,其中一或多個CH基團可以使得O原子及/或S原子不直接連接至彼此之方式經N、S或O置換。
較佳芳基衍生自(例如)母體結構苯、聯苯、聯三苯、[1,1':3',1'']聯三苯、萘、蒽、聯萘、菲、芘、二氫芘、䓛、苝、并四苯、并五苯、苯并芘、茀、茚、茚并茀、螺雙茀等。
較佳雜芳基為(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、嗒嗪、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、萘并咪唑、菲并咪唑、吡啶并咪唑、嗒嗪并咪唑、喹噁啉并咪唑、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、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、吩噻嗪、吩噁嗪、苯并嗒嗪、苯并嘧啶、喹噁啉、吩嗪、萘啶、氮雜咔唑、苯并咔啉、菲啶、菲咯啉、噻吩并[2,3b]噻吩、噻吩并[3,2b]噻吩、二噻吩并噻吩、二氫噻吩并[3,4-b]-1,4-二噁𠯤、異苯并噻吩、二苯并噻吩、苯并噻二唑噻吩或此等基團之組合。雜芳基亦可經烷基、烷氧基、硫烷基、氟、氟烷基或另外芳基或雜芳基取代。
(非芳族)脂環及雜環基團包含飽和環,即,僅僅含有單鍵之彼等,及亦部分不飽和環,即,亦可含有多鍵之彼等二者。雜環狀環含有較佳地選自Si、O、N、S及Se之一或多個雜原子。
(非芳族)脂環及雜環基團可係單環,即,僅含有一個環(諸如,例如,環己烷)或多環,即,含有複數個環(諸如,例如,十氫萘或雙環辛烷)。特別佳為飽和基團。此外,較佳為具有3至25個C原子之單環、雙環或三環基團,其視情況含有稠合環及視情況經取代。此外,較佳為5‑、6‑、7‑或8‑員碳環基團,此外,其中一或多個C原子可經Si置換及/或一或多個CH基團可經N置換及/或一或多個非相鄰CH
2基團可經‑O-及/或‑S-置換。
較佳脂環及雜環基團為(例如) 5‑員基團(諸如環戊烷、四氫呋喃、四氫噻吩、吡咯啶)、6‑員基團(諸如環己烷、矽雜環己烷、環己烯、四氫哌喃、四氫噻喃、1,3-二噁烷、1,3-二噻烷)、7‑員基團(諸如環庚烷)及稠合基團(諸如四氫萘、十氫萘、二氫茚、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-甲基二氫茚-2,5-二基。
芳基、雜芳基、碳及烴基團視情況具有一或多個取代基,該等取代基較佳地選自包括矽基、磺基、磺醯基、甲醯基、胺、亞胺、腈、巰基、硝基、鹵素、C
1-12烷基、C
6-12芳基、C
1-12烷氧基、羥基或此等基團之組合之群。
較佳取代基為(例如)促進溶解度基團,諸如烷基或烷氧基,及吸電子基團,諸如氟、硝基或腈。
除非另有指定,否則上文及下文中亦稱作「L」之較佳取代基為F、Cl、Br、I、-CN、-NO
2、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、-C(=O)N(R
z)
2、-C(=O)Y
1、-C(=O)R
z、-N(R
z)
2,其中R
z具有以上指定之含義,且Y
1表示鹵素、具有6至40個,較佳地6至20個C原子之視情況經取代之矽基或芳基,及具有1至25個C原子,較佳地2至12個之直鏈或分支鏈烷基、烷氧基、烷羰基、烷氧羰基、烷羰氧基或烷氧羰氧基,其中一或多個H原子可視情況經F或Cl取代。
「經取代之矽基或芳基」較佳地意指經鹵素、-CN、R
y1、-OR
y1、-CO-R
y1、-CO-O-R
y1、-O-CO-R
y1或-O-CO-O-R
y1取代,其中R
y1具有以上指定之含義。
特別佳取代基L為(例如) F、Cl、CN、CH
3、C
2H
5、-CH(CH
3)
2、OCH
3、OC
2H
5、CF
3、OCF
3、OCHF
2、OC
2F
5,此外苯基。
上文及下文中「鹵素」表示F、Cl、Br或I。
上文及下文中,術語「烷基」、「芳基」、「雜芳基」等亦包含多價基團,例如,伸烷基、伸芳基、伸雜芳基等。
術語「指向失」係先前技術中已知及意指液晶分子之長分子軸(於棒狀化合物之情況下)或短分子軸(於盤狀化合物之情況下)之較佳定向方向。於此等各向異性分子之單軸有序之情況下,指向失為各向異性之軸。
術語「配向」或「定向」係指材料(諸如小分子或大分子之片段)之各向異性單元以稱作「配向方向」之共同方向之配向(定向有序)。於液晶材料之配向層中,液晶指向失與配向方向一致使得配向方向對應於材料之各向異性軸之方向。
例如,於液晶材料之層中,術語「平面定向/配向」意指液晶分子之一部分之長分子軸(於棒狀化合物之情況下)或短分子軸(於盤狀化合物之情況下)實質上平行(約180°)於層之平面定向。
例如,於液晶材料之層中,術語「垂直定向/配向」意指液晶分子之一部分之長分子軸(於棒狀化合物之情況下)或短分子軸(於盤狀化合物之情況下)以相對於層之平面約80°至90°之間之角度θ (「傾斜角」)定向。
例如,於材料之層中,液晶材料之術語「均勻定向」或「均勻配向」意指液晶分子之長分子軸(於棒狀化合物之情況下)或短分子軸(於盤狀化合物之情況下)實質上以相同方向定向。換言之,液晶指向失之線係平行。
除非另有明確指定,否則於本申請案中一般提及之光之波長為550 nm。
本文中雙折射率Δn藉由下列方程式定義
Δn = n
e- n
o其中n
e為非尋常折射率且n
o為尋常折射率及有效平均折射率n
av.藉由下列方程式提供
n
av.= [(2 n
o 2+ n
e 2)/3]
1/2
非尋常折射率n
e及尋常折射率n
o可使用阿貝(Abbe)折射儀量測。
於本申請案中,術語「介電正性」係用於具有Δε > 3.0之化合物或組分,「介電中性」具有-1.5 ≤ Δε ≤ 3.0及「介電負性」具有Δε < -1.5。Δε係在1 kHz之頻率下及在20℃下測定。各自化合物之介電各向異性係自含於向列型主體混合物中之各自個別化合物之10%之溶液的結果測定。假使各自化合物於主體介質中之溶解度小於10%,將其濃度減少2之因子直至所得介質足夠穩定至少允許測定其性質。然而,較佳地,將濃度至少保持在5%,以保持結果之顯著性儘可能高。於具有垂直配向及具有均勻配向之單元中均測定測試混合物之電容。兩種類型之單元之單元間隙為約20 µm。施加之電壓為具有1 kHz之頻率及通常0.5 V至1.0 V之均方根值之矩形波;然而,通常選擇其低於各自測試混合物之電容臨限值。
Δε經定義為(ε
½½- ε
^),然而ε
av.為(ε
½½+ 2 ε
^) / 3。化合物之介電常數自在添加所關注化合物後主體介質之各自值之變化測定。將該等值外推至100%之所關注化合物之濃度。典型主體介質為ZLI-4792或ZLI-2857,均購自Merck, Darmstadt。
此外,如C. Tschierske、G. Pelzl及S. Diele, Angew. Chem. 2004, 116, 6340-6368中所給定之定義應適用於與本申請案之液晶材料相關之未經定義之術語。
詳細而言,本發明係關於式I化合物或光反應性液晶原,
其中
A
11表示選自下列群之基團:
a)由1,4-伸苯基及1,3-伸苯基組成之群,此外,其中一個或兩個CH基團視情況經N置換且此外,其中一或多個H原子視情況經L置換,
b)選自由下列組成之群之基團
此外,其中此等基團中之一或多個H原子視情況經L置換,及/或一或多個雙鍵視情況經單鍵置換,及/或一或多個CH基團視情況經N置換,
A 每次出現時,各彼此獨立地具有針對A
11之含義中之一者或
a)由反式-1,4-伸環己基、1,4-伸環己烯基組成之群,此外,其中一或多個不相鄰CH
2基團視情況經-O-及/或-S-置換且此外,其中一或多個H原子視情況經F置換,或
b)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,其各者亦可經L單取代或多取代,
L 每次出現時,相同或不同地表示-OH、-F、-Cl、-Br、-I、-CN、-NO
2、SF
5、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、-C(=O)N(R
z)
2、-C(=O)R
z、-N(R
z)
2、視情況經取代之矽基、具有6至20個C原子之視情況經取代之芳基、或具有1至25個C原子之直鏈或分支鏈或環狀烷基、烷氧基、烷羰基、烷氧羰基、烷羰氧基或烷氧羰氧基,或X
21-Sp
21-R
21,
M 表示-O-、-S-、-CH
2-、-CHR
z-或-CR
yR
z-,
R
y及R
z各彼此獨立地表示H、CN、F或具有1至12個C原子之烷基,其中一或多個H原子視情況經F置換,
Y
11及Y
12各彼此獨立地表示H、F、苯基或具有1至12個C原子之視情況經氟化之烷基,
Z
每次出現時,彼此獨立地表示單鍵、-COO-、-OCO-、-O-CO-O-、-OCH
2-、-CH
2O-、-OCF
2-、-CF
2O-、-(CH
2)
n-、-CF
2CF
2-、-CH=CH-、-CF=CF-、-CH=CH-COO-、-OCO-CH=CH-、-CO-S-、-S-CO-、-CS-S-、-S-CS-、-S-CSS-或-C≡C-,
n 表示介於2與8之間之整數,
o及p 各者且獨立地表示0、1或2,
x及y 各者且獨立地表示0或1,然而條件為若x表示0,則y不可表示1。
Sp
11及Sp
21各者且獨立地表示包含2至20個C原子之間隔基團,其中一或多個CH
2基團視情況經-O-、-S-、-NH-、-N(CH
3)-、-CO-、-O-CO-、-S-CO-、-O-COO-、-CO-S-、-CO-O-、-CF
2-、-CF
2O-、-OCF
2-、-CH(OH)-、-CH(烷基)-、-CH(烯基)-、-CH(烷氧基)-、-CH(氧雜烷基)-、-CH=CH-或-C≡C-置換,然而置換方式為使得沒有兩個O原子彼此相鄰且沒有選自-O-CO-、-S-CO-、-O-COO-、-CO-S-、-CO-O-及-CH=CH-之兩個基團彼此相鄰,且
Sp
11及Sp
21之該等基團中之至少一者表示-S
1-A
Sp-S
2-、-S
1-X
Sp-A
Sp-X
Sp-S
2-、-S
1-A
Sp-X
Sp-S
2或-S
1-X
Sp-A
Sp-S
2,其中S
1為C
3-12-伸烷基且S
2為單鍵或C
3-12-伸烷基,其中於S
1或S
2中,一或多個CH
2基團視情況經-O-、-S-、-NH-、-N(CH
3)-、-CO-、-O-CO-、-S-CO-、-O-COO-、-CO-S-、-CO-O-、-CF
2-、-CF
2O-、-OCF
2-、-CH(OH)-、-CH(烷基)-、-CH(烯基)-、-CH(烷氧基)-、-CH(氧雜烷基)-、-CH=CH-或-C≡C-置換,然而置換方式為使得沒有兩個O原子彼此相鄰且沒有選自-O-CO-、-S-CO-、-O-COO-、-CO-S-、-CO-O-及-CH=CH-之兩個基團彼此相鄰,且
A
Sp表示
L 各彼此獨立地表示烷基、烷氧基、鹵素、OCF
3、CF
3、CH
2F、CHF
2,
r 表示0、1、2或3,
M 表示CH
2、CHF、CF
2、S或O,
X
Sp、X
11及X
21-CO-O-、-O-CO-、-O-COO-、-O-、-CH=CH-、-C≡C-、-CF
2-O-、-O-CF
2-、-CF
2-CF
2-、-CH
2-O-、-O-CH
2-、-CO-S-、-S-CO-、-CS-S-、-S-CS-、-S-CSS-或-S-,
R
11及R
21表示P、鹵素、CN或具有至多15個C原子之視情況經氟化之烷基或烯基,其中在R
11或R
21中之至少一者表示P,較佳地R
11或R
21均表示P之情況下,一或多個非相鄰CH
2-基團可經-O-、-S-、-CO-、-C(O)O-、-O-C(O)-、O-C(O)-O-置換,
P 表示可聚合基團。
另外較佳為式I化合物,其中
Sp
11表示包含1至20個C原子,較佳地2至20個C原子之間隔基團,其中一或多個非相鄰CH
2基團亦可經-O-、-S-、-NH-、-N(CH
3)-、-CO-、-O-CO-、-S-CO-、-O-COO-、-CO-S-、-CO-O-、-CF
2-、-CF
2O-、-OCF
2-、-CH(OH)-、-CH(烷基)-、-CH(烯基)-、-CH(烷氧基)-、-CH(氧雜烷基)-、-CH=CH-或-C≡C-置換,然而置換方式為使得沒有兩個O原子彼此相鄰且沒有選自-O-CO-、-S-CO-、-O-COO-、-CO-S-、-CO-O-及-CH=CH-之兩個基團彼此相鄰。
另外較佳為式I化合物,其中
Sp
21表示-S
1-A
Sp-S
2-、-S
1-X
Sp-A
Sp-X
Sp-S
2-、-S
1-A
Sp-X
Sp-S
2或-S
1-X
Sp-A
Sp-S
2,其中S
1為C
3-12-伸烷基且S
2為單鍵或C
3-12-伸烷基,其中於S
1或S
2中,一或多個CH
2基團視情況經-O-、-S-、-NH-、-N(CH
3)-、-CO-、-O-CO-、-S-CO-、-O-COO-、-CO-S-、-CO-O-、-CF
2-、-CF
2O-、-OCF
2-、-CH(OH)-、-CH(烷基)-、-CH(烯基)-、-CH(烷氧基)-、-CH(氧雜烷基)-、-CH=CH-或-C≡C-置換,然而置換方式為使得沒有兩個O原子彼此相鄰且沒有選自-O-CO-、-S-CO-、-O-COO-、-CO-S-、-CO-O-及-CH=CH-之兩個基團彼此相鄰,且
A
Sp表示
L 各彼此獨立地表示F、Cl、OCF
3、CF
3、CH
3、CH
2-CH
3、CH
2F、CHF
2,且
r 表示0、1、2或3,
於本申請案中,可聚合基團(P)為適用於聚合反應,諸如,例如,自由基或離子鏈聚合、加聚或縮聚、或聚合物類似反應(例如至主要聚合物鏈之加成或縮合)之基團。特別佳為用於鏈聚合之基團,特定言之含有C=C雙鍵或-C≡C-三鍵之彼等,及適用於開環聚合之基團,諸如,例如,氧雜環丁烷或環氧基團。
較佳基團P係選自由以下組成之群:CH
2=CW
1-CO-O-、CH
2=CW
1-CO-、
、
、
、
、CH
2=CW
2-(O)
k3-、CW
1=CH-CO-(O)
k3-、CW
1=CH-CO-NH-、CH
2=CW
1-CO-NH-、CH
3-CH=CH-O-、(CH
2=CH)
2CH-OCO-、(CH
2=CH-CH
2)
2CH-OCO-、(CH
2=CH)
2CH-O-、(CH
2=CH-CH
2)
2N-、(CH
2=CH-CH
2)
2N-CO-、HO-CW
2W
3-、HS-CW
2W
3-、HW
2N-、HO-CW
2W
3-NH-、CH
2=CW
1-CO-NH-、CH
2=CH-(COO)
k1-Phe-(O)
k2-、CH
2=CH-(CO)
k1-Phe-(O)
k2-、Phe-CH=CH-、HOOC-、OCN-及W
4W
5W
6Si-,其中W
1表示H、F、Cl、CN、CF
3、苯基或具有1至5個C原子之烷基,特定言之H、F、Cl或CH
3,W
2及W
3各彼此獨立地表示H或具有1至5個C原子之烷基,特定言之H、甲基、乙基或正丙基,W
4、W
5及W
6各彼此獨立地表示Cl、具有1至5個C原子之氧雜烷基或氧雜羰基烷基,W
7及W
8各彼此獨立地表示H、Cl或具有1至5個C原子之烷基,Phe表示1,4-伸苯基,其視情況經如上所定義之一或多個基團L取代,k
1、k
2及k
3各彼此獨立地表示0或1,k
3較佳地表示1,且k
4表示1至10之整數。
另外較佳P表示基團
,
較佳地基團
或
Y 表示H、F、苯基或具有1至12個C原子之視情況經氟化之烷基,較佳地H、甲基、乙基、丙基、丁基,
更佳地H或甲基,特定言之H,
q及r 較佳地表示介於0與8之間之整數。
特別佳基團P係選自由CH
2=CW
1-CO-O-,特定言之CH
2=CH-CO-O-、CH
2=C(CH
3)-CO-O-及CH
2=CF-CO-O-,此外CH
2=CH-O-、(CH
2=CH)
2CH-O-CO-、(CH
2=CH)
2CH-O-、
及
或基團
或
組成之群,
Y 表示H或甲基,特定言之H。
極特別佳基團P係選自由丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、氟丙烯酸酯,此外,乙烯基氧基、氯丙烯酸酯、氧雜環丁烷、環氧基團及基團
或
組成之群,
Y表示H或甲基,特定言之H,q及r較佳地表示介於0與8之間之整數,且此等中較佳為丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯基團或基團
或
其中Y表示H或甲基且q及r表示1或2。
式I化合物較佳地選自下列子式之化合物,
其中
R
11及R
12較佳地表示P,
A
11較佳地表示1,4-伸苯基及1,3-伸苯基,此外,其中一個或兩個CH基團視情況經N置換且此外,其中一或多個H原子視情況經如下給定之L置換。
A
12至A
23各者且獨立地具有式I中針對A之含義中之一者及較佳地表示1,4-伸苯基及1,3-伸苯基,此外,其中一個或兩個CH基團視情況經N置換且此外,其中一或多個H原子視情況經如下給定之L置換,或由反式-1,4-伸環己基、1,4-伸環己烯基組成之群,此外,其中一或多個非相鄰CH
2基團可經-O-及/或-S-置換且此外,其中一或多個H原子可經F置換,
L較佳地每次出現時相同或不同地表示-OH、-F、-Cl、-Br、-I、-CN、-NO
2、SF
5、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、-C(=O)N(R
z)
2、-C(=O)R
z、-N(R
z)
2或具有1至25個C原子之直鏈或分支鏈或環狀烷基、烷氧基、烷羰基、烷氧羰基、烷羰氧基或烷氧羰氧基,更佳地-OH、-F、-CN、-NCS、-OCN、-SCN或具有1至12個C原子之直鏈或分支鏈或環狀烷基、烷氧基、烷羰基、烷氧羰基、烷羰氧基或烷氧羰氧基。
更佳地,A
11至A
23較佳地每次出現時相同或不同地表示
基團
,其各者且獨立地為
或
、
或
,此外
、
、
或
,
其中L較佳地為F、Cl、CH
3或具有1至6個C原子之伸烷基或伸烷氧基,
Y
11及Y
12各彼此獨立地較佳地表示H或F,更佳地H,
Z
11至Z
22較佳地每次出現時彼此獨立地表示單鍵、-COO-、-OCO-、-O-CO-O-、-OCH
2-、-CH
2O-、-OCF
2-、-CF
2O-、-(CH
2)
n-、-CF
2CF
2-、-CH=CH-、-CF=CF-、-CH=CH-COO-、-OCO-CH=CH-或-C≡C-,更佳地-COO-、-OCO-、-O-CO-O-、-OCF
2-、-CF
2O-、-CF
2CF
2-,
X
11及X
21每次出現時彼此獨立地表示單鍵、或-CO-O-、-O-CO-、-O-,特定言之O,
R
21較佳地選自由以下組成之群:CH
2=CW
1-CO-O-、CH
2=CW
1-CO-、
、
、
、
、CH
2=CW
2-(O)
k3-、CW
1=CH-CO-(O)
k3-、CW
1=CH-CO-NH-、CH
2=CW
1-CO-NH-、CH
3-CH=CH-O-、(CH
2=CH)
2CH-OCO-、(CH
2=CH-CH
2)
2CH-OCO-、(CH
2=CH)
2CH-O-、(CH
2=CH-CH
2)
2N-、(CH
2=CH-CH
2)
2N-CO-、HO-CW
2W
3-、HS-CW
2W
3-、HW
2N-、HO-CW
2W
3-NH-、CH
2=CW
1-CO-NH-、CH
2=CH-(COO)
k1-Phe-(O)
k2-、CH
2=CH-(CO)
k1-Phe-(O)
k2-、Phe-CH=CH-、HOOC-、OCN-及W
4W
5W
6Si-,其中W
1表示H、F、Cl、CN、CF
3、苯基或具有1至5個C原子之烷基,特定言之H、F、Cl或CH
3,W
2及W
3各彼此獨立地表示H或具有1至5個C原子之烷基,特定言之H、甲基、乙基或正丙基,W
4、W
5及W
6各彼此獨立地表示Cl、具有1至5個C原子之氧雜烷基或氧雜羰基烷基,W
7及W
8各彼此獨立地表示H、Cl或具有1至5個C原子之烷基,Phe表示1,4-伸苯基,其視情況經如上所定義之一或多個基團L取代,k
1、k
2及k
3各彼此獨立地表示0或1,k
3較佳地表示1,且k
4表示1至10之整數,
較佳地,R
21表示選自由CH
2=CW
1-CO-O-,特定言之CH
2=CH-CO-O-、CH
2=C(CH
3)-CO-O-及CH
2=CF-CO-O-,此外CH
2=CH-O-、(CH
2=CH)
2CH-O-CO-組成之群之較佳基團P。
另外較佳式I化合物係選自式I-2至I-5化合物。
較佳式I-2化合物係選自下列子式:
其中Y、R
21、X
21及Sp
21具有如上給定之含義中之一者,且Z
11具有如上給定之針對Z之含義中之一者,r及q表示1、2或3且s表示1至6之整數,A
12、A
21具有針對A之含義中之一者,較佳地,A
12、A
21各者且獨立地表示由1,4-伸苯基組成之群,此外,其中一個或兩個CH基團可經N置換且此外,其中一或多個H原子可經如上在式I下給定之L置換,或由反式-1,4-伸環己基、1,4-伸環己烯基組成之群,此外,其中一或多個非相鄰CH
2基團可經-O-及/或-S-置換且此外,其中一或多個H原子可經F置換。
較佳式I-3化合物係選自下列子式:
其中Y、R
21、X
21及Sp
21具有如上給定之含義中之一者,Z
21具有如上給定之針對Z之含義中之一者,r及q表示1、2或3,s表示1至6之整數且A
21及A
22具有如上在式I下給定之針對A之含義中之一者。較佳地,A
21及A
22各者且獨立地表示由1,4-伸苯基組成之群,此外,其中一個或兩個CH基團可經N置換且此外,其中一或多個H原子可經如上在式I下給定之L置換,或由反式-1,4-伸環己基、1,4-伸環己烯基組成之群,此外,其中一或多個非相鄰CH
2基團可經-O-及/或-S-置換且此外,其中一或多個H原子可經F置換。
較佳式I-4化合物係選自下列子式:
其中Y、R
21、X
21及Sp
21具有如上給定之含義中之一者,A
12、A
21及A
22具有如上在式I下給定之針對A之含義中之一者,Z
11及Z
21具有如上在式I下給定之針對Z之含義中之一者,r及q表示1、2或3,s表示1至6之整數。較佳地,A
12、A
21及A
22各者且獨立地表示由1,4-伸苯基組成之群,其中一個或兩個CH基團可經N置換且此外,其中一或多個H原子可經如上在式I下給定之L置換,或由反式-1,4-伸環己基、1,4-伸環己烯基組成之群,此外,其中一或多個非相鄰CH
2基團可經-O-及/或-S-置換且此外,其中一或多個H原子可經F置換。
較佳式I-5化合物係選自下列子式:
其中Y、R
21、X
21及Sp
21具有如上給定之含義中之一者,Z
11、Z
12及Z
21具有如上在式I下給定之針對Z之含義中之一者,r及q表示1、2或3,s表示1至6之整數,且A
12、A
13、A
21及A
21具有如上在式I下給定之針對A之含義中之一者。較佳地,A
12、A
13、A
21及A
22各者且獨立地表示由1,4-伸苯基組成之群,其中一個或兩個CH基團可經N置換且此外,其中一或多個H原子可經如上在式I下給定之L置換,或由反式-1,4-伸環己基、1,4-伸環己烯基組成之群,此外,其中一或多個非相鄰CH
2基團可經-O-及/或-S-置換且此外,其中一或多個H原子可經F置換。
較佳式I-2-1化合物為下列子式之化合物,
其中Y、R
21、X
21及Sp
21具有如上於式I中給定之含義中之一者,Z
11具有如上在式I下給定之針對Z之含義中之一者,r及q表示1、2或3,s表示1至6之整數,且
基團
各者且獨立地為
或表示
、
或
,此外
、
、
或
,
其中L具有如上於式I中給定之含義中之一者,及較佳地為F、Cl、OCH
3、具有1至6個C原子之烷氧基或烷基或X
21-Sp
21-R
21。
較佳式I-3-1至I-3-3化合物為下列子式之化合物:
其中Y、R
21、X
21及Sp
21具有如上於式I中給定之含義中之一者,Z
21具有如上在式I下給定之針對Z之含義中之一者,r及q表示1、2或3且s表示1至6之整數,且
基團
各者且獨立地為
或表示
、
或
,此外
、
、
或
,
其中L具有如上於式I中給定之含義中之一者,及較佳地為F、Cl、OCH
3、具有1至6個C原子之烷氧基或烷基或X
21-Sp
21-R
21。
較佳式I-4-1化合物為下列子式之化合物:
其中Y、R
21、X
21及Sp
21具有如上於式I中給定之含義中之一者,Z
11及Z
21具有如上在式I下給定之針對Z之含義中之一者,r及q表示1、2或3且s表示1至6之整數,且
基團
各者且獨立地為
或表示
、
或
,此外
、
、
或
,
其中L具有如上於式I中給定之含義中之一者,及較佳地為F、Cl、OCH
3、具有1至6個C原子之烷氧基或烷基或X
21-Sp
21-R
21。
較佳式I-5-1化合物為下列子式之化合物:
其中Y、R
21、X
21及Sp
21具有如上於式I中給定之含義中之一者,Z
11、Z
12及Z
21各者且獨立地具有如上在式I下給定之針對Z之含義中之一者,r及q表示1、2或3且s表示1至6之整數,且
基團
各者且獨立地為
或表示
、
或
,此外
、
、
或
,
其中L具有如上於式I中給定之含義中之一者,及較佳地為F、Cl、OCH
3、具有1至6個C原子之烷氧基或烷基或X
21-Sp
21-R
21。
另外較佳式I-2-1化合物為下列子式之化合物:
其中Sp
21具有如上於式I中給定之含義中之一者且L各者且獨立地表示F、Cl、均具有1至6個C原子之烷氧基或烷基,較佳地,甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、環丙基、環丁基、環戊基或環己基或X
21-Sp
21-R
21及較佳地Sp
21表示-S
1-O-A
Sp或-S
1-O-A
Sp-O-S
2-,其中S
1為伸丙基、伸丁基、伸戊基、伸己基、伸庚基、伸辛基、伸壬基、伸癸基、伸十一基、伸十二基,S
2為伸丙基、伸丁基、伸戊基、伸己基、伸庚基、伸辛基、伸壬基、伸癸基、伸十一基、伸十二基,
A
Sp表示
、
、
L 各彼此獨立地表示CH
3或CH
2-CH
3,且
r 表示0或1。
另外較佳式I-3-1至I-3-3化合物為下列子式之化合物:
其中Sp
21具有如上於式I中給定之含義中之一者且L各者且獨立地表示F、Cl、均具有1至6個C原子之烷氧基或烷基,較佳地,甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、環丙基、環丁基、環戊基或環己基或X
21-Sp
21-R
21及較佳地Sp
21表示-S
1-O-A
Sp或-S
1-O-A
Sp-O-S
2-,其中S
1為伸丙基、伸丁基、伸戊基、伸己基、伸庚基、伸辛基、伸壬基、伸癸基、伸十一基、伸十二基,S
2為伸丙基、伸丁基、伸戊基、伸己基、伸庚基、伸辛基、伸壬基、伸癸基、伸十一基、伸十二基,
A
Sp表示
、
、
r 表示0或1。
另外較佳式I-4-1化合物為下列子式之化合物:
其中Sp
21具有如上於式I中給定之含義中之一者且L各者且獨立地表示F、Cl、均具有1至6個C原子之烷氧基或烷基,較佳地,甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、環丙基、環丁基、環戊基或環己基或X
21-Sp
21-R
21及較佳地Sp
21表示-S
1-O-A
Sp或-S
1-O-A
Sp-O-S
2-,其中S
1為伸丙基、伸丁基、伸戊基、伸己基、伸庚基、伸辛基、伸壬基、伸癸基、伸十一基、伸十二基,S
2為伸丙基、伸丁基、伸戊基、伸己基、伸庚基、伸辛基、伸壬基、伸癸基、伸十一基、伸十二基,
A
Sp表示
、
、
r 表示0或1。
另外較佳式I-5-1化合物為下列子式之化合物:
其中Sp
21具有如上於式I中給定之含義中之一者且L各者且獨立地表示F、Cl、均具有1至6個C原子之烷氧基或烷基,較佳地,甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、環丙基、環丁基、環戊基或環己基或X
21-Sp
21-R
21及較佳地Sp
21表示-S
1-O-A
Sp或-S
1-O-A
Sp-O-S
2-,其中S
1為伸丙基、伸丁基、伸戊基、伸己基、伸庚基、伸辛基、伸壬基、伸癸基、伸十一基、伸十二基,S
2為伸丙基、伸丁基、伸戊基、伸己基、伸庚基、伸辛基、伸壬基、伸癸基、伸十一基、伸十二基,
A
Sp表示
、
、
r 表示0或1。
另外較佳式I化合物係選自式I-4-1a-1至I-4-1b-11化合物,其中Sp
21表示S
1-O-A
Sp-O-S
2-,其中S
1及S
2表示伸己基,且A
Sp表示基團
其中r表示0或1且L表示甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、環丙基、環丁基、環戊基或環己基。
式I及其子式化合物較佳地根據或以類似於WO 2017/102068及JP 2006-6232809中所述之程序合成。
式I及其子式化合物可較佳地於包含一或多種液晶原基或液晶化合物之混合物中利用。
因此,本發明係關於式I及其子式化合物於液晶混合物中之用途。
此外,本發明係關於包含以下之液晶混合物:包含式I之一或多種光反應性液晶原之光配向組分A),及下文中亦稱作「LC主體混合物」之包含一或多種液晶原基或液晶化合物之液晶組分B)。
根據本發明之介質較佳地包含0.01至10%,特別佳地0.05至5%及最佳地0.1至3%之包含根據本發明之式I化合物之組分A)。
該介質較佳地包含一種、兩種或三種,更佳地一種或兩種及最佳地一種根據本發明之式I化合物。
於較佳實施例中,組分A)由式I化合物組成。
於較佳實施例中,根據本發明之LC主體混合物(組分B)包含一或多種,較佳地兩種或更多種低分子量(即,單體或未聚合)化合物。後者在用於可聚合化合物之聚合或式I之光反應性液晶原之光配向之條件下相對於聚合反應或光配向穩定或不具反應性。
原則上,適宜主體混合物為適用於習知VA、IPS或FFS顯示器之任何介電負性或正性LC混合物。
適宜LC混合物為熟習此項技術者已知及述於文獻中。用於VA顯示器之具有負介電各向異性之LC介質述於(例如) EP 1 378 557 A1中。
適用於LCD及尤其用於IPS顯示器之具有正介電各向異性之適宜LC混合物(例如)自JP 07-181 439 (A)、EP 0 667 555、EP 0 673 986、DE 195 09 410、DE 195 28 106、DE 195 28 107、WO 96/23 851、WO 96/28 521及WO2012/079676已知。
以下指示及藉助工作實例更詳細解釋根據本發明具有負或正介電各向異性之液晶介質之較佳實施例。
LC主體混合物較佳地為向列型LC混合物,及較佳地不具有對掌性LC相。
於本發明之較佳實施例中,LC介質含有具有負介電各向異性之LC主體混合物。此LC介質之較佳實施例為以下a)至z)小節之彼等:
a) LC介質,其包含一或多種式CY及/或PY化合物:
其中
a 表示1或2,
b 表示0或1,
表示
或
R
1及R
2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CH
2基團可以使得O原子彼此不直接連接之方式經-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-或-COO-置換,一或多個CH
2-基團可經
、
、
、
或
置換,且一或多個H原子可經F或Cl置換,較佳地具有1至6個C原子之烷基或烷氧基,
Z
x及Z
y各彼此獨立地表示-CH
2CH
2-、-CH=CH-、-CF
2O-、-OCF
2-、-CH
2O-、-OCH
2-、-CO-O-、-O-CO-、-C
2F
4-、-CF=CF-、-CH=CH-CH
2O-或單鍵,較佳地單鍵,
X 表示H或CH
3,
L
1 至 4各彼此獨立地表示F、Cl、OCF
3、CF
3、CH
3、CH
2F、CHF
2。
較佳地,L
1及L
2均表示F或L
1及L
2中之一者表示F及另一者表示Cl,,或L
3及L
4均表示F或L
3及L
4中之一者表示F及另一者表示Cl。
式CY化合物較佳地選自由下列子式組成之群:
其中a表示1或2,alkyl及alkyl*各彼此獨立地表示具有1至6個C原子之直鏈烷基,且alkenyl表示具有2至6個C原子之直鏈烯基,且(O)表示氧原子或單鍵。Alkenyl較佳地表示CH
2=CH-、CH
2=CHCH
2CH
2-、CH
3-CH=CH-、CH
3-CH
2-CH=CH-、CH
3-(CH
2)
2-CH=CH-、CH
3-(CH
2)
3-CH=CH-或CH
3-CH=CH-(CH
2)
2-。
式PY化合物較佳地選自由下列子式組成之群:
其中alkyl及alkyl*各彼此獨立地表示具有1至6個C原子之直鏈烷基,且alkenyl表示具有2至6個C原子之直鏈烯基,且(O)表示氧原子或單鍵。Alkenyl較佳地表示CH
2=CH-、CH
2=CHCH
2CH
2-、CH
3-CH=CH-、CH
3-CH
2-CH=CH-、CH
3-(CH
2)
2-CH=CH-、CH
3-(CH
2)
3-CH=CH-或CH
3-CH=CH-(CH
2)
2-。
b) LC介質,其另外包含一或多種下式化合物:
其中該等個別基團具有下列含義:
表示
表示
或
,
R
3及R
4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CH
2基團可以使得O原子彼此不直接連接之方式經-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-或-COO-置換,且一或多個CH
2-基團可經
、
、
、
或
置換,
Z
y表示-CH
2CH
2-、-CH=CH-、-CF
2O-、-OCF
2-、-CH
2O-、-OCH
2-、-CO-O-、-O-CO-、-C
2F
4-、-CF=CF-、-CH=CH-CH
2O-或單鍵,較佳地單鍵。
式ZK化合物較佳地選自由下列子式組成之群:
其中alkyl及alkyl*各彼此獨立地表示具有1至6個C原子之直鏈烷基,且alkenyl表示具有2至6個C原子之直鏈烯基。Alkenyl較佳地表示CH
2=CH-、CH
2=CHCH
2CH
2-、CH
3-CH=CH-、CH
3-CH
2-CH=CH-、CH
3-(CH
2)
2-CH=CH-、CH
3-(CH
2)
3-CH=CH-或CH
3-CH=CH-(CH
2)
2-。
尤佳為式ZK1及ZK3化合物。
最佳為式ZK1a及ZK3a化合物。
c) LC介質,其另外包含一或多種下式化合物:
其中該等個別基團每次出現時相同或不同地具有下列含義:
R
5及R
6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CH
2基團可以使得O原子彼此不直接連接之方式經-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-或-COO-置換,且一或多個CH
2-基團可經
、
、
、
或
置換,較佳地具有1至6個C原子之烷基或烷氧基,
表示
或
,
表示
、
或
,且
e 表示1或2。
式DK化合物較佳地選自由下列子式組成之群:
其中alkyl及alkyl*各彼此獨立地表示具有1至6個C原子之直鏈烷基,且alkenyl表示具有2至6個C原子之直鏈烯基。Alkenyl較佳地表示CH
2=CH-、CH
2=CHCH
2CH
2-、CH
3-CH=CH-、CH
3-CH
2-CH=CH-、CH
3-(CH
2)
2-CH=CH-、CH
3-(CH
2)
3-CH=CH-或CH
3-CH=CH-(CH
2)
2-。
d) LC介質,其另外包含一或多種下式化合物:
其中該等個別基團具有下列含義:
表示
其中至少一個環F不同於伸環己基,
f 表示1或2,
R
1及R
2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CH
2基團可以使得O原子彼此不直接連接之方式經-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-或-COO-置換,且一或多個CH
2-基團可經
、
、
、
或
置換,
Z
x表示-CH
2CH
2-、-CH=CH-、-CF
2O-、-OCF
2-、-CH
2O-、-OCH
2-、-CO-O-、-O-CO-、-C
2F
4-、-CF=CF-、-CH=CH-CH
2O-或單鍵,較佳地單鍵,
X 表示H或CH
3,
L
1及L
2各彼此獨立地表示F、Cl、OCF
3、CF
3、CH
3、CH
2F、CHF
2。
較佳地,基團L
1及L
2均表示F或基團L
1及L
2中之一者表示F及另一者表示Cl。
式LY化合物較佳地選自由下列子式組成之群:
其中R
1具有以上指定之含義,alkyl表示具有1至6個C原子之直鏈烷基,(O)表示氧原子或單鍵,且v表示1至6之整數。R
1較佳地表示具有1至6個C原子之直鏈烷基或具有2至6個C原子之直鏈烯基,特定言之CH
3、C
2H
5、n-C
3H
7、n-C
4H
9、n-C
5H
11、CH
2=CH-、CH
2=CHCH
2CH
2-、CH
3-CH=CH-、CH
3-CH
2-CH=CH-、CH
3-(CH
2)
2-CH=CH-、CH
3-(CH
2)
3-CH=CH-或CH
3-CH=CH-(CH
2)
2-。
e) LC介質,其另外包含一或多種選自由下式組成之群之化合物:
其中alkyl表示C
1-6-烷基,L
x表示H或F,且X表示F、Cl、OCF
3、OCHF
2或OCH=CF
2。特別佳為式G1化合物,其中X表示F。
f) LC介質,其另外包含一或多種選自由下式組成之群之化合物:
其中R
5具有以上針對R
1指定之含義中之一者,alkyl表示C
1-6-烷基,d表示0或1,且z及m各彼此獨立地表示1至6之整數。於此等化合物中之R
5特別佳地為C
1-6-烷基或-烷氧基或C
2-6-烯基,d較佳地為1。根據本發明之LC介質較佳地包含≥ 5重量%之量之一或多種以上提及式化合物。
g) LC介質,其另外包一或多種含選自由下式組成之群之聯苯化合物:
其中alkyl及alkyl*各彼此獨立地表示具有1至6個C原子之直鏈烷基,且alkenyl及alkenyl*各彼此獨立地表示具有2至6個C原子之直鏈烯基。Alkenyl及alkenyl*較佳地表示CH
2=CH-、CH
2=CHCH
2CH
2-、CH
3-CH=CH-、CH
3-CH
2-CH=CH-、CH
3-(CH
2)
2-CH=CH-、CH
3-(CH
2)
3-CH=CH-或CH
3-CH=CH-(CH
2)
2-。
式B1至B3之聯苯於LC混合物中之比例較佳地為至少3重量%,特定言之≥ 5重量%。
式B2化合物係特別佳。
h) LC介質,其另外包含一或多種下式之聯三苯化合物:
其中R
5及R
6各彼此獨立地具有以上指定之含義中之一者,且
、
及
各彼此獨立地表示
其中X表示H或CH
3,L
5表示F或Cl,較佳地F,且L
6表示F、Cl、OCF
3、CF
3、CH
3、CH
2F或CHF
2,較佳地F。
式T化合物較佳地選自由下列子式組成之群:
其中R表示具有1至7個C原子之直鏈烷基或烷氧基,R*表示具有2至7個C原子之直鏈烯基,(O)表示氧原子或單鍵,且m表示1至6之整數。R*較佳地表示CH
2=CH-、CH
2=CHCH
2CH
2-、CH
3-CH=CH-、CH
3-CH
2-CH=CH-、CH
3-(CH
2)
2-CH=CH-、CH
3-(CH
2)
3-CH=CH-或CH
3-CH=CH-(CH
2)
2-。
R較佳地表示甲基、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。
根據本發明之LC介質較佳地包含0.5至30重量%,特定言之1至20重量%之量之式T及其較佳子式之聯三苯。
特別佳為式T1、T2、T3及T21化合物。於此等化合物中,R較佳地表示烷基,此外烷氧基,各具有1至5個C原子。
若根據本發明之混合物之Δn值≥ 0.1,則於該等混合物中較佳地採用聯三苯。較佳混合物包含2至20重量%之較佳地選自化合物T1至T22之群之一或多種式T聯三苯化合物。
較佳介質包含選自式O1、O3及O4之一或多種化合物。
k) LC介質,其另外包含一或多種下式化合物:
其中
表示
R
9表示H、CH
3、C
2H
5或n-C
3H
7,(F)表示視情況可選的氟取代基,且q表示1、2或3,且R
7具有針對R
1指定之含義中之一者,較佳地以> 3重量%,特定言之≥ 5重量%及極佳地5至30重量%之量。
m) LC介質,其另外包含一或多種含有四氫萘基或萘基單元之化合物,諸如例如,選自由下式組成之群之化合物:
其中
R
10及R
11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CH
2基團可以使得O原子彼此不直接連接之方式經-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-或-COO-置換,較佳地具有1至6個C原子之烷基或烷氧基,
且R
10及R
11較佳地表示具有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
Z
1及Z
2各彼此獨立地表示-C
2H
4-、-CH=CH-、-(CH
2)
4-、-(CH
2)
3O-、-O(CH
2)
3-、-CH=CH-CH
2CH
2-、-CH
2CH
2CH=CH-、-CH
2O-、-OCH
2-、-CO-O-、-O-CO-、-C
2F
4-、-CF=CF-、-CF=CH-、-CH=CF-、-CH
2-或單鍵。
n) LC介質,其另外包含一或多種下列式二氟二苯并𠳭唍及/或𠳭唍:
其中
R
11及R
12各彼此獨立地具有以上在式N1下針對R
11指定之含義中之一者
環M 為反式-1,4-伸環己基或1,4-伸苯基,
Z
m-C
2H
4-、-CH
2O-、-OCH
2-、-CO-O-或-O-CO-,
c 為0、1或2,
較佳地以3至20重量%之量,特定言之以3至15重量%之量。
特別佳式BC、CR及RC化合物係選自由下列子式組成之群:
其中alkyl及alkyl*各彼此獨立地表示具有1至6個C原子之直鏈烷基,(O)表示氧原子或單鍵,且alkenyl及alkenyl*各彼此獨立地表示具有2至6個C原子之直鏈烯基。Alkenyl及alkenyl*較佳地表示CH
2=CH-、CH
2=CHCH
2CH
2-、CH
3-CH=CH-、CH
3-CH
2-CH=CH-、CH
3-(CH
2)
2-CH=CH-、CH
3-(CH
2)
3-CH=CH-或CH
3-CH=CH-(CH
2)
2-。
極佳為包含一種、兩種或三種式BC-2化合物之混合物。
p) LC介質,其另外包含一或多種下式之單環化合物
其中
R
1及R
2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CH
2基團可以使得O原子彼此不直接連接之方式經-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-或-COO-置換,且一或多個CH
2-基團可經
、
、
、
或
置換,較佳地具有1至6個C原子之烷基或烷氧基,
L
1及L
2各彼此獨立地表示F、Cl、OCF
3、CF
3、CH
3、CH
2F、CHF
2。
較佳地,L
1及L
2均表示F或L
1及L
2中之一者表示F及另一者表示Cl。
式Y化合物較佳地選自由下列子式組成之群:
,
其中Alkyl及Alkyl*各彼此獨立地表示具有1至6個C原子之直鏈烷基,Alkoxy表示具有1至6個C原子之直鏈烷氧基,Alkenyl及Alkenyl*各彼此獨立地表示具有2至6個C原子之直鏈烯基,且O表示氧原子或單鍵。Alkenyl及alkenyl*較佳地表示CH
2=CH-、CH
2=CHCH
2CH
2-、CH
3-CH=CH-、CH
3-CH
2-CH=CH-、CH
3-(CH
2)
2-CH=CH-、CH
3-(CH
2)
3-CH=CH-或CH
3-CH=CH-(CH
2)
2-。
q) LC介質,除了根據本發明之穩定劑,特定言之式I或其子式及共聚單體外,不包含含有端基乙烯基氧基(-O-CH=CH
2)之化合物。
r) LC介質,其包含1至5種,較佳地1、2或3種較佳地選自根據本發明之穩定劑,特定言之式I或其子式之穩定劑。
s) LC介質,其中穩定劑,特定言之式I或其子式於作為整體之混合物中之比例為1至1500 ppm,較佳地100至1000 ppm。
t) LC介質,包含1至8種,較佳地1至5種式CY1、CY2、PY1及/或PY2化合物。此等化合物於作為整體之混合物中之比例較佳地為5至60%,特別佳地10至35%。此等個別化合物之含量於各情況下較佳地為2至20%。
u) LC介質,包含1至8種,較佳地1至5種式CY9、CY10、PY9及/或PY10化合物。此等化合物於作為整體之混合物中之比例較佳地為5至60%,特別佳地10至35%。此等個別化合物之含量於各情況下較佳地為2至20%。
v) LC介質,包含1至10種,較佳地1至8種式ZK化合物,特定言之式ZK1、ZK2及/或ZK6化合物。此等化合物於作為整體之混合物中之比例較佳地為3至25%,特別佳地5至45%。此等個別化合物之含量於各情況下較佳地為2至20%。
w) LC介質,其中式CY、PY及ZK化合物於作為整體之混合物中之比例大於70%,較佳地大於80%。
x) LC介質,其中LC主體混合物含有一或多種較佳地選自由式CY、PY及LY (其中R
1及R
2中之一者或二者表示具有2至6個C原子之直鏈烯基)、ZK及DK (其中R
3及R
4中之一者或二者或R
5及R
6中之一者或二者表示具有2至6個C原子之直鏈烯基)、及式B2及B3組成之群,極佳地選自式CY15、CY16、CY24、CY32、PY15、PY16、ZK3、ZK4、DK3、DK6、B2及B3,最佳地選自式ZK3、ZK4、B2及B3之含烯基之化合物。此等化合物於LC主體混合物中之濃度較佳地為2至70%,極佳地為3至55%。
y) LC介質,其含有一或多種,較佳地1至5種選自式PY1至PY8,極佳地式PY2之化合物。此等化合物於作為整體之混合物中之比例較佳地為1至30%,特別佳地2至20%。此等個別化合物之含量於各情況下較佳地為1至20%。
z) LC介質,其含有一或多種,較佳地1、2或3種式T2化合物。此等化合物於作為整體之混合物中之含量較佳地為1至20%。
於本發明之另一較佳實施例中,該LC介質含有具有正介電各向異性之一或多種液晶原基化合物。此LC介質之較佳實施例為以下aa)至mmm)小節之彼等:
aa) LC介質,其特徵在於其包含一或多種選自式II及III化合物之群之化合物
其中
R
20各相同或不同地表示具有1至15個C原子之鹵化或未經取代之烷基或烷氧基,此外,其中此等基團中之一或多個CH
2基團可各以使得O原子不直接連接至彼此之方式彼此獨立地經-C≡C-、-CF
2O-、-CH=CH-、-O-、-CO-O-或-O-CO-置換,且一或多個CH
2-基團可經
、
、
、
或
置換,
X
20各相同或不同地表示F、Cl、CN、SF
5、SCN、NCS、鹵代烷基、鹵代烯基、鹵代烷氧基或鹵代烯氧基,各具有至多6個C原子,且
Y
20 至 24各相同或不同地表示H或F;
W 表示H或甲基,
及
各彼此獨立地表示
、
或
。
R
20較佳地表示具有1至6個C原子之烷基。X
20較佳地表示F。特別佳為式IIa及IIb化合物,特定言之式IIa及IIb化合物,其中X表示F。
R
20較佳地表示具有1至6個C原子之烷基。X
20較佳地表示F。特別佳為式IIIa及IIIe化合物,特定言之式IIIa化合物;
bb) LC介質,其另外包含一或多種選自下式化合物:
其中
R
20、X
20、W及Y
20 至 23具有以上在式II下指定之含義,且
Z
20表示-C
2H
4-、-(CH
2)
4-、-CH=CH-、-CF=CF、-C
2F
4、-CH
2CF
2-、CF
2CH
2-、-CH
2O-、-OCH
2-、-COO-或-OCF
2-,於式V及VI中亦為單鍵,於式V及VIII中亦為-CF
2O-,
r 表示0或1,且
s 表示0或1;
R
20較佳地表示具有1至6個C原子之烷基。X
20較佳地表示F或OCF
3,此外OCF=CF
2或Cl;
R
20較佳地表示具有1至6個C原子之烷基。X
20較佳地表示F及OCF
3,此外OCHF
2、CF
3、OCF=CF
2及OCH=CF
2;
R
20較佳地表示具有1至6個C原子之烷基。X
20較佳地表示F,此外OCF
3、CF
3、CF=CF
2、OCHF
2及OCH=CF
2;
R
20較佳地表示具有1至6個C原子之烷基。X
20較佳地表示F,此外OCF
3、OCHF
2及OCH=CF
2。
cc)該介質另外包含一或多種選自以上給定之式ZK1至ZK10之化合物。尤佳為式ZK1及ZK3化合物。特別佳式ZK化合物係選自子式ZK1a、ZK1b、ZK1c、ZK3a、ZK3b、ZK3c及ZK3d。
dd)該介質另外包含一或多種選自以上給定之式DK1至DK12之化合物。尤佳化合物為DK3。
gg)該介質另外包含一或多種選自以上給定之式B1、B2及B3,較佳地式B2之化合物。式B1至B3化合物特別佳地選自式B1a、B2a、B2b及B2c。
hh)該介質另外包含一或多種選自下式化合物:
其中L
20表示H或F,且R
21及R
22各相同或不同地表示正烷基、烷氧基、氧雜烷基、氟烷基或烯基,各具有至多6個C原子,及較佳地各相同或不同地表示具有1至6個C原子之烷基。
根據本發明之混合物特別佳地包含至少一種式XIIa及/或XIIe化合物。
jj)該介質包含一或多種以上給定之式T化合物,較佳地選自式T21至T23及T25至T27化合物之群。
kk)該介質包含一或多種選自以上給定之式DK9、DK10及DK11之群之化合物。
ll)該介質另外包含一或多種選自下式之化合物:
其中R
20及X
20各彼此獨立地具有以上指定之含義中之一者,且Y
20 至 23各彼此獨立地表示H或F。X
20較佳地為F、Cl、CF
3、OCF
3或OCHF
2。R
20較佳地表示烷基、烷氧基、氧雜烷基、氟烷基或烯基,各具有至多6個C原子。
根據本發明之混合物特別佳地包含一或多種式XVIII-a化合物,
其中R
20具有以上指定之含義。R
20較佳地表示直鏈烷基,特定言之乙基、正丙基、正丁基及正戊基及極佳地正丙基。該(等)式XVIII化合物,特定言之式XVIII-a化合物較佳地於根據本發明之混合物中以0.5至20重量%,特別佳地1至15重量%之量採用。
於式XIX中,X
20亦可表示具有1至6個C原子之烷基或具有1至6個C原子之烷氧基。烷基或烷氧基較佳地係直鏈。
R
20較佳地表示具有1至6個C原子之烷基。X
20較佳地表示F;
- R
20為具有2至6個C原子之直鏈烷基或烯基。
nn)該介質包含一或多種以上給定之式G1至G4之化合物,較佳地選自G1及G2,其中alkyl表示C
1-6-烷基,L
x表示H且X表示F或Cl。於G2中,X特別佳地表示Cl。
oo)該介質包含一或多種下式化合物:
其中R
20及X
20具有以上指定之含義。R
20較佳地表示具有1至6個C原子之烷基。X
20較佳地表示F。根據本發明之介質特別佳地包含一或多種式XXII化合物,其中X
20較佳地表示F。該(等)式XX至XXII化合物較佳地於根據本發明之混合物中以1至20重量%,特別佳地1至15重量%之量採用。特別佳混合物包含至少一種式XXII化合物。
pp)該介質包含一或多種下式嘧啶或吡啶化合物之化合物
其中R
20及X
20具有以上指定之含義。R
20較佳地表示具有1至6個C原子之烷基。X
20較佳地表示F。根據本發明之介質特別佳地包含一或多種式M-1化合物,其中X
20較佳地表示F。該(等)式M-1至M-3化合物較佳地於根據本發明之混合物中以1至20重量%,特別佳地1至15重量%之量採用。
qq)該介質包含一或多種下式二苯乙炔化合物之化合物
其中
R
11及R
12相同或不同地表示H、具有1至12個C原子之烷基或烷氧基、或具有2至12個C原子之烯基、烯氧基或烷氧基烷基,其中一或多個CH
2-基團可經
、
、
、
或
置換,且其中一或多個H原子可經氟置換,
L
11、L
12、L
13彼此獨立地表示H、甲基、Cl或F,
表示
表示
Z
1表示單鍵、-CH
2CH
2-、-CH=CH-、-CF
2O、-OCF
2-、-CH
2O-、-OCH
2-、-COO-、-OCO-、-C
2F
4-、-CF=CF-、-CH=CHCH
2O-,
n 為0或1。
式TO化合物較佳地選自式TO-1至TO-3化合物之群,特別佳地選自式TO-3,
其中出現之基團具有以上在式TO下給定之各自含義,及於式TO-1及TO-2中,較佳地
R
11為具有至多7個C原子之正烷基或烯基,最佳地具有1至5個C原子之正烷基,且
R
12為具有1至6個C原子之正烷氧基或烯氧基,最佳地具有1至4個C原子之正烷氧基,
及於式TO-3中,較佳地
R
11為具有至多7個C原子之正烷基或烯基,最佳地具有1至5個C原子之正烷基,且
R
12為具有至多7個C原子之正烷基或烯基,最佳地具有至多5個C原子之正烷基。
根據本發明之液晶介質較佳地包含一或多種式TO-1化合物,較佳地選自式TO-1a至TO-1d化合物之群,較佳地式TO-1a及/或TO-1d化合物,最佳地式TO-1a化合物,
其中出現之基團具有以上針對TO給定之含義。
根據本發明之液晶介質較佳地包含一或多種式TO-2化合物,較佳地選自式TO-2a至TO-2f化合物之群,較佳地式TO-2a及/或TO-2d化合物,最佳地式TO-2d化合物,
其中出現之基團具有以上針對TO給定之各自含義。
根據本發明之液晶介質較佳地包含一或多種式TO-3化合物,較佳地選自式TO-3a至TO-3d化合物之群,較佳地式TO-3c及/或TO-3c及/或TO-3d化合物,最佳地式TO-3d化合物,
其中出現之基團具有以上針對TO給定之各自含義。
極佳地,該介質包含一或多種式TO-3d化合物。
以下指定另外較佳實施例:
rr)該介質包含兩種或更多種式XII化合物,特定言之式XIIe化合物;
ss)該介質包含2至30重量%,較佳地3至20重量%,特別佳地3至15重量%之式XII化合物;
tt)除了式XII化合物外,該介質包含選自式II、III、IX-XIII、XVII及XVIII化合物之群之另外化合物;
uu)式II、III、IX-XI、XIII、XVII及XVIII化合物於作為整體之混合物中之比例為40至95重量%;
vv)該介質包含10至50重量%,特別佳地12至40重量%之式II及/或III化合物;
ww)該介質包含20至70重量%,特別佳地25至65重量%之式 IX至XIII化合物;
xx)該介質包含4至30重量%,特別佳地5至20重量%之式XVII化合物;
yy)該介質包含1至20重量%,特別佳地2至15重量%之式XVIII化合物;
Bbb)該介質包含至少兩種式XIIa化合物及至少兩種式XIIe化合物。
ccc)該介質包含至少一種式XIIa化合物及至少一種式XIIe化合物及至少一種式IIIa化合物。
Ddd)該介質包含至少兩種式XIIa化合物及至少兩種式XIIe化合物及至少一種式IIIa化合物。
Eee)該介質包含總計≥ 25重量%,較佳地≥ 30重量%之一或多種式XII化合物。
hhh)該介質包含至少一種式DPGU-n-F化合物。
iii)該介質包含至少一種式CDUQU-n-F化合物。
jjj)該介質包含至少一種式CPU-n-OXF化合物。
kkk)該介質包含至少一種式CPGU-3-OT化合物。
lll)該介質包含至少一種式PPGU-n-F化合物。
mmm)該介質包含至少一種式PGP-n-m化合物,較佳地兩種或三種化合物。
作為整體之LC介質亦可包含一或多種穩定劑以防止可聚合化合物(例如)在儲存或運輸期間之非所需自發聚合。穩定劑之適宜類型及量為熟習此項技術者已知及述於文獻中。特別適宜為(例如)來自Irganox®系列(BASF SE)之市售穩定劑,諸如,例如,Irganox® 1076。若採用穩定劑,則基於作為整體之可聚合化合物之總量其比例較佳地為10至10,000 ppm,特別佳地50至1000 ppm。
於本發明之另一較佳實施例中,該LC介質含有一或多種選自由下式組成之群之穩定劑
其中該等個別基團彼此獨立地及每次出現時相同或不同地具有下列含義
R
a 至 d具有1至10個,較佳地1至6個,極佳地1至4個C原子之直鏈或分支鏈烷基,最佳地甲基,
X
SH、CH
3、OH或O
●,
A
S具有1至20個C原子之直鏈、分支鏈或環狀伸烷基,其視情況經取代,
n 1至6之整數,較佳地3。
於較佳實施例中,該液晶介質包含一或多種選自由式S1-1、S2-1、S3-1、S3-1及S3-3組成之群之穩定劑。
該介質以本身習知方式製備。一般而言,將組分彼此溶解,較佳地在升高之溫度下。
於較佳實施例中,根據本發明之液晶混合物另外包含包括一或多種可聚合化合物之可聚合組分C)。
可聚合化合物可選自熟習此項技術者已知之各向同性或液晶原基可聚合化合物。
較佳地,可聚合組分C)包括一或多種式P可聚合化合物,
其中該等個別基團具有下列含義:
P
a、P
b各彼此獨立地表示可聚合基團,
Sp
a、Sp
b每次出現時,相同或不同地表示間隔基團,
s1、s2 各彼此獨立地表示0或1,
A
1、A
2各彼此獨立地表示選自下列群之基團:
a)由反式-1,4-伸環己基、1,4-伸環己烯基及4,4´-雙伸環己基組成之群,此外,其中一或多個非相鄰CH
2基團可經-O-及/或-S-置換且此外,其中一或多個H原子可經F置換,
b)由1,4-伸苯基及1,3-伸苯基組成之群,此外,其中一個或兩個CH基團可經N置換且此外,其中一或多個H原子可經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,其各者亦可經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,此外,其中之一或多者可經雜原子取代,較佳地選自由以下組成之群
此外,其中此等基團中之一或多個H原子可經L置換,及/或一或多個雙鍵可經單鍵置換,及/或一或多個CH基團可經N置換,
n2 表示0、1、2或3,
Z
a於各情況下,彼此獨立地表示-CO-O-、-O-CO-、-CH
2O-、-OCH
2-、-CF
2O-、-OCF
2-或-(CH
2)
n- (其中n為2、3或4)、-O-、 -CO-、-C(R
yR
z)-、-CH
2CF
2-、-CF
2CF
2-或單鍵,
L 每次出現時,相同或不同地表示F、Cl、CN、SCN、SF
5或具有1至12個C原子之直鏈或分支鏈,於各情況下視情況經氟化之烷基、烷氧基、烷羰基、烷氧羰基、烷羰氧基或烷氧羰氧基,
R
y、R
z各彼此獨立地表示H、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H原子可經F置換,
M 表示-O-、-S-、-CH
2-、-CHY
1-或-CY
1Y
2-,且
Y
1及Y
2各彼此獨立地具有以上針對R
y指定之含義中之一者或表示Cl或CN。
較佳間隔基團Sp
a,b係選自式Sp"-X",使得基團P-Sp-及P
a/b-Sp
a/b-各自符合式P-Sp"-X"-及P
a/b-Sp"-X"-,其中
Sp" 表示具有1至20個,較佳地1至12個C原子之伸烷基,其視情況經F、Cl、Br、I或CN單取代或多取代且此外,其中一或多個非相鄰CH
2基團可各以使得O及/或S原子不直接連接至彼此之方式彼此獨立地經-O-、-S-、-NH-、-N(R
0)-、-Si(R
00R
000)-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-S-CO-、-CO-S-、-N(R
00)-CO-O-、-O-CO-N(R
00)-、-N(R
00)-CO-N(R
00)-、-CH=CH-或-C≡C-置換,
X" 表示-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-CO-N(R
00)-、-N(R
00)-CO-、-N(R
00)-CO-N(R
00)-、-OCH
2-、-CH
2O-、-SCH
2-、-CH
2S-、-CF
2O-、-OCF
2-、-CF
2S-、-SCF
2-、-CF
2CH
2-、-CH
2CF
2-、-CF
2CF
2-、-CH=N-、-N=CH-、-N=N-、-CH=CR
0-、-CY
3=CY
4-、-C≡C-、-CH=CH-CO-O-、-O-CO-CH=CH-或單鍵,
R
0、R
00及R
000各彼此獨立地表示H或具有1至12個C原子之烷基,且
Y
3及Y
4各相同或不同地表示H、F、Cl或CN。
X"較佳地為-O-、-S-、-CO-、-C(O)O-、-OC(O)-、-O-C(O)O-、-CO-NR
0-、-NR
0-CO-、-NR
0-CO-NR
0-或單鍵。
典型間隔基團Sp"為(例如) -(CH
2)
p1-、-(CH
2CH
2O)
q1-CH
2CH
2-、-CH
2CH
2-S-CH
2CH
2-、-CH
2CH
2-NH-CH
2CH
2-或-(SiR
00R
000-O)
p1-,其中p1為1至12之整數,q1為1至3之整數,且R
00及R
000具有以上指定之含義。
特別佳基團-Sp"-X"-為-(CH
2)
p1-、-(CH
2)
p1-O-、-(CH
2)
p1-O-CO-、(CH
2)
p1-O-CO-O-,其中p1及q1具有以上指定之含義。
特別佳基團Sp"例如於各情況下為直鏈伸乙基、伸丙基、伸丁基、伸戊基、伸己基、伸庚基、伸辛基、伸壬基、伸癸基、伸十一基、伸十二基、伸十八基、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。
特別佳式P單體為下列:
其中該等個別基團具有下列含義:
P
1至P
3各彼此獨立地表示如針對式P定義之可聚合基團,較佳地丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、氟丙烯酸酯、氧雜環丁烷、乙烯基氧基或環氧基,
Sp
1至Sp
3各彼此獨立地表示單鍵或間隔基團,較佳地具有上文及下文針對Sp
a指定之含義中之一者,及特別佳地為-(CH
2)
p1-、-(CH
2)
p1-O-、-(CH
2)
p1-CO-O-或-(CH
2)
p1-O-CO-O-,其中p1為1至12之整數,且其中與最後提及基團中之相鄰環之連接經由O原子發生,此外,其中基團P
1-Sp
1-、P
2-Sp
2-及P
3-Sp
3-中之一或多者可表示基團R
aa,限制條件為存在之基團P
1-Sp
1-、P
2-Sp
2-及P
3-Sp
3-中之至少一者不表示R
aa,
R
aaH、F、Cl、CN或具有1至25個C原子之直鏈或分支鏈烷基,此外,其中一或多個非相鄰CH
2基團可各以使得O及/或S原子不直接連接至彼此之方式彼此獨立地經-C(R
0)=C(R
00)-、-C≡C-、-N(R
0)-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-置換,且此外,其中一或多個H原子可經F、Cl、CN或P
1-Sp
1-置換,特別佳地為具有1至12個C原子之直鏈或分支鏈之視情況經單氟化或多氟化之烷基、烷氧基、烯基、炔基、烷羰基、烷氧羰基或烷羰氧基(其中該等烯基及炔基具有至少兩個C原子及分支鏈基團具有至少三個C原子),
R
0、R
00各彼此獨立地表示H或具有1至12個C原子之烷基,
R
y及R
z各彼此獨立地表示H、F、CH
3或CF
3,
Z
p1表示-O-、-CO-、-C(R
yR
z)-或-CF
2CF
2-,
Z
p2及Z
p3各彼此獨立地表示-CO-O-、-O-CO-、-CH
2O-、-OCH
2-、-CF
2O-、-OCF
2-或-(CH
2)
n3-,其中n3為2、3或4,
L 每次出現時,相同或不同地表示F、Cl、CN、SCN、SF
5或具有1至12個C原子之直鏈或分支鏈之視情況經單氟化或多氟化之烷基、烷氧基、烯基、炔基、烷羰基、烷氧羰基、烷羰氧基或烷氧羰氧基,較佳地F,
L'及L" 各彼此獨立地表示H、F或Cl,
r 0、1、2、3或4,
s 0、1、2或3,
t 0、1或2,且
x 0或1。
於另一較佳實施例中,可聚合組分C)包括一或多種式CC可聚合化合物,
其中該等個別基團具有下列含義:
P
a、P
b各彼此獨立地表示可聚合基團,較佳地各者且獨立地選自由丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、乙基丙烯酸酯、氟丙烯酸酯、乙烯基氧基、氯丙烯酸酯、氧雜環丁烷、或環氧基組成之群,
Sp
a、Sp
b每次出現時,相同或不同地表示間隔基團或單鍵,
A
p每次出現時,各者且彼此獨立地為選自5、6或7-員脂環基之基團,此外,其中一或多個非相鄰CH
2基團可經-NH-、-O-及/或-S-置換,其中一或多個非相鄰-CH
2-CH
2-基團可經-CH=CH-取代,且其中一或多個H原子可經F置換,較佳地5-員基團,諸如環戊烷、四氫呋喃、四氫噻吩、吡咯啶,或6-員基團,諸如環己烷、矽烷、環己烯、四氫哌喃、四氫噻喃、1,3-二噁烷、1,3-二噻烷、哌啶,或7-員基團,諸如環庚烷、反式-1,4-伸環己基,更佳地1,4-伸環己基或1,4-伸環己烯基,
n2 表示0、1、2或3,較佳地1或2。
較佳間隔基團Sp
a,b係選自式Sp"-X",使得基團P-Sp-及P
a/b-Sp
a/b-各自符合式P-Sp"-X"-及P
a/b-Sp"-X"-,其中
Sp" 表示具有1至20個,較佳地1至12個C原子之伸烷基,其視情況經F、Cl、Br、I或CN單取代或多取代且此外,其中一或多個非相鄰CH
2基團可各以使得O及/或S原子不直接連接至彼此之方式彼此獨立地經-O-、-S-、-NH-、-N(R
0)-、-Si(R
00R
000)-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-S-CO-、-CO-S-、-N(R
00)-CO-O-、-O-CO-N(R
00)-、-N(R
00)-CO-N(R
00)-、-CH=CH-或-C≡C-置換,
X" 表示-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-CO-N(R
00)-、-N(R
00)-CO-、-N(R
00)-CO-N(R
00)-、-OCH
2-、-CH
2O-、-SCH
2-、-CH
2S-、-CF
2O-、-OCF
2-、-CF
2S-、-SCF
2-、-CF
2CH
2-、-CH
2CF
2-、-CF
2CF
2-、-CH=N-、-N=CH-、-N=N-、-CH=CR
0-、-CY
3=CY
4-、-C≡C-、-CH=CH-CO-O-、-O-CO-CH=CH-或單鍵,較佳地單鍵
R
0、R
00及R
000各彼此獨立地表示H或具有1至12個C原子之烷基,且
Y
3及Y
4各相同或不同地表示H、F、Cl或CN。
X"較佳地為-O-、-S-、-CO-、-C(O)O-、-OC(O)-、-O-C(O)O-、-CO-NR
0-、-NR
0-CO-、-NR
0-CO-NR
0-或單鍵。
典型間隔基團Sp"為(例如)單鍵、-(CH
2)
p1-、-(CH
2CH
2O)
q1-CH
2CH
2-、-CH
2CH
2-S-CH
2CH
2-、-CH
2CH
2-NH-CH
2CH
2-或-(SiR
00R
000-O)
p1-,其中p1為1至12之整數,q1為1至3之整數,且R
00及R
000具有以上指定之含義。
特別佳基團-Sp"-X"-為單鍵、-(CH
2)
p1-、-(CH
2)
p1-O-、-(CH
2)
p1-O-CO-、(CH
2)
p1-O-CO-O-,其中p1及q1具有以上指定之含義。
特別佳基團Sp"例如於各情況下為直鏈亞甲基、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、伸十一基、伸十二基、伸十八基、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。
於另一較佳實施例中,根據本發明之可聚合組分C)可包含一或多種式Palk化合物,較佳地由其組成,
其中該等個別基團具有含義:
P’’、P
’’各彼此獨立地表示如式CC中給定之可聚合基團,
Sp
’表示間隔基團。
較佳間隔基團Sp’係選自式-X’’-Sp"-X”-
Sp" 表示具有1至25個,較佳地1至20個C原子之伸烷基,其視情況經F、Cl、Br、I或CN單取代或多取代且此外,其中一或多個非相鄰CH
2基團可各以使得O及/或S原子不直接連接至彼此之方式彼此獨立地經-O-、-S-、-NH-、-N(R
0)-、-Si(R
00R
000)-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-S-CO-、-CO-S-、-N(R
00)-CO-O-、-O-CO-N(R
00)-、-N(R
00)-CO-N(R
00)-、-CH=CH-或-C≡C-置換,
X" 各者且獨立地表示-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-CO-N(R
00)-、-N(R
00)-CO-、-N(R
00)-CO-N(R
00)-、-OCH
2-、-CH
2O-、-SCH
2-、-CH
2S-、-CF
2O-、-OCF
2-、-CF
2S-、-SCF
2-、-CF
2CH
2-、-CH
2CF
2-、-CF
2CF
2-、-CH=N-、-N=CH-、-N=N-、-CH=CR
0-、-CY
3=CY
4-、-C≡C-、-CH=CH-CO-O-、-O-CO-CH=CH-或單鍵,
R
0、R
00及R
000各彼此獨立地表示H或具有1至12個C原子之烷基,且
Y
3及Y
4各相同或不同地表示H、F、Cl或CN。
X"較佳地為-O-、-S-、-CO-、-C(O)O-、-OC(O)-、-O-C(O)O-、-CO-NR
0-、-NR
0-CO-、-NR
0-CO-NR
0-或單鍵。
典型間隔基團Sp"為(例如) -(CH
2)
p1-、-(CH
2CH
2O)
q1-CH
2CH
2-、-CH
2CH
2-S-CH
2CH
2-、-CH
2CH
2-NH-CH
2CH
2-或-(SiR
00R
000-O)
p1-,其中p1及q1為1至20之整數,且R
00及R
000具有以上指定之含義。
特別佳基團X"-Sp"-X"-為-(CH
2)
p1-、-(CH
2CH
2O)
q1-CH
2CH
2-、-(CH
2)
p1-O-、-(CH
2)
p1-O-CO-、-(CH
2)
p1-O-CO-O-、-O-(CH
2)
p1-O-、-O-CO-(CH
2)
p1-O-CO-、-O-CO-O-(CH
2)
p1-O-CO-O-、-O-(CH
2)
p1-、-O-CO-(CH
2)
p1-、-O-CO-O-(CH
2)
p1-,其中p1及q1具有以上指定之含義。
特別佳基團Sp"例如於各情況下為直鏈伸乙基、伸丙基、伸丁基、伸戊基、伸己基、伸庚基、伸辛基、伸壬基、伸癸基、伸十一基、伸十二基、伸十八基、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,此外,-(CH
2CH
2O)
q1-(CH
2CH
2)
p1-、-(CH
2CH
2)
p1-(OCH
2CH
2)
q1-或-(CH
2CH
2)
p1-(CH
2CH
2O)
q1-(CH
2CH
2)r
1,其中p1、q1及r1各自且獨立地表示1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11或12。
式I、P、CC及Palk之可聚合化合物亦適用於無引發劑之聚合,其與相當大優點相關聯,諸如,例如,更低材料成本及特定言之,LC介質因可能殘留量之引發劑或其降解產物引起之污染減少。因此,聚合亦可在不添加引發劑下進行。因此,於較佳實施例中,LC介質不包含聚合引發劑。
根據本發明之介質較佳地包含0.01至10%,特別佳地0.05至7.5%及最佳地0.1至5%之組分C)之化合物,其包含根據本發明之式P化合物。該介質較佳地包含一種、兩種或三種,更佳地一種或兩種及最佳地一種根據本發明之式P化合物。
該LC介質亦可包含熟習此項技術者已知及述於文獻中之另外添加劑,諸如例如,聚合引發劑、抑制劑、表面活性物質、光穩定劑、抗氧化劑(例如,BHT)、TEMPOL、微粒、自由基清除劑、奈米粒子等。例如,可添加0至15%之多色染料或對掌性摻雜劑或引發劑,如Irgacure651®或Irgacure907®。適宜穩定劑及摻雜劑於下表C及D中提及。選擇可用於根據本發明之LC介質中之較佳穩定劑,例如,2,6-二-第三丁基-4-(4-丙基環己基)苯酚、2,6-二-第三丁基-4-(5-丙基-1,3-二噁烷-2-基)苯酚、雙(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、及/或4-[3-[3-[7-[3,5-雙[3-[(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)氧基]丙氧基]苯基]庚基]-5-[3-[(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)氧基]丙氧基]苯氧基]丙氧基]-2,2,6,6-四甲基-哌啶。
藉助適宜添加劑,本發明之液晶相可以使得其可用於迄今揭示之所有類型之液晶顯示器元件中之方式經改性。此類型之添加劑為熟習此項技術者已知及詳細述於文獻(H. Kelker/ R. Hatz, Handbook of Liquid Crystals, Verlag Chemie, Weinheim, 1980)中。例如,可添加多色染料用於製備彩色客體-主體系統或可添加物質以改性向列相之介電各向異性、黏度及/或配向。
根據本發明之介質以本身習知方式製備。一般而言,將組分彼此溶解,較佳地在升高之溫度下。
因此,本發明進一步關於製備根據本發明之LC介質之方法,其包括將一或多種式I化合物與包括如上所述之一或多種液晶原基或液晶化合物之液晶組分B)混合之步驟。
本發明進一步關於一種製造液晶顯示器之方法,其包含至少以下步驟:
提供第一基板,該第一基板包含像素電極及用於於該像素區域中生成實質上平行於該第一基板表面之電場之共同電極;
提供第二基板,該第二基板與該第一基板相對配置;
在該第一基板與該第二基板之間插置液晶混合物,該液晶混合物包含一或多種式I化合物、組分B)及視情況可選的組分C);
將該液晶混合物用造成該液晶之光配向之線性偏振光照射;
藉由用具有450 nm或以下之波長之紫外光或可見光照射使該液晶混合物之該等可聚合化合物固化。
本發明進一步關於根據本發明之液晶混合物之用途,其用於製造液晶顯示器。
本發明進一步關於藉由上述方法製造之液晶顯示器。
於下文中,更詳細描述根據本發明之製造方法。
該第一基板包含像素電極及用於於像素區域中生成實質上平行於該第一基板表面之電場之共同電極。在一個基板上具有至少兩個電極之各種類型之顯示器為熟習此項技術者已知,其中最顯著差異為當其針對IPS顯示器典型時,像素電極及共同電極均經結構化,或僅像素電極經結構化及共同電極未經結構化,其為針對FFS顯示器之情況。
應瞭解,本發明係指適用於於像素區域生成實質上平行於第一基板表面之電場之任何類型之電極配置;以上提及,即,IPS以及FFS顯示器。
根據本發明之方法獨立於在此方法期間及之後與根據本發明之液晶混合物接觸之基板或表面材料之類型。用於基板或表面之材料之實例為有機聚合物,包括聚醯亞胺、氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)、氮化矽(SiN
x)及二氧化矽(SiO
2)。該方法尤其適用於含有基板之顯示器,該等基板在與液晶接觸之表面中之一或多者上不具有聚醯亞胺層。
假使一或多個基板含有聚醯亞胺層,聚醯亞胺可經摩擦或未經摩擦,較佳地未經摩擦。
因此,本發明係關於藉由根據本發明之方法製備之顯示器,其中該等基板含有經摩擦或未經摩擦之聚醯亞胺層,較佳地未經摩擦之聚醯亞胺層。
本發明進一步關於藉由根據本發明之方法製備之顯示器,其中頂部及底部基板中無一者或僅一者含有聚醯亞胺層。
於本發明之一個實施例中,於將第一基板及第二基板組合後,將液晶組合物在第一基板與第二基板之間注射或藉由毛細管力填充至單元。於替代實施例中,可藉由於在第一基板上負載液晶組合物後將第二基板與第一基板組合來在第一基板與第二基板之間插置液晶組合物。較佳地,於如揭示於例如JPS63-179323及JPH10-239694中之稱作「一滴填充」(ODF)方法之方法中或使用噴墨印刷(IJP)方法將液晶逐滴分配至第一基板上。
於較佳實施例中,根據本發明之方法含有製程步驟,其中允許顯示器面板內部之液晶靜置一段時間以將面板內部之液晶介質均勻重新分配(本文中稱作「退火」)。
然而,將退火步驟與先前步驟(諸如邊緣密封預固化)組合同樣係較佳。於該情況下,「單獨」退火步驟可根本沒必要。
用於製備根據本發明之顯示器,較佳地允許將式I之光反應性液晶原於面板中重新分配。於填充及組裝後,將顯示器面板退火1分鐘與3小時之間,較佳地2分鐘與1小時之間及最佳地5分鐘與30分鐘之間之時間。退火較佳地在室溫下進行。
於替代實施例中,退火係在升高之溫度下,較佳地在高於20℃且低於140℃,更佳地高於40℃且低於100℃及最佳地高於50℃且低於80℃下進行。
較佳地,退火係在升高之溫度,較佳地高於所用主體混合物之澄清點30℃,更佳地高於所用主體混合物之澄清點20℃,及最佳地高於所用主體混合物之澄清點5至15℃下進行。
於較佳實施例中,填充顯示器、退火、光配向及可聚合化合物之固化之製程步驟中之一或多者係在高於液晶主體混合物之澄清點之溫度下進行。
在液晶面板內部之液晶之光配向期間,各向異性藉由將顯示器或液晶層暴露於線性偏振光而誘導。
於本發明之較佳實施例中,包含一或多種式I化合物之光反應性組分A)於第一步驟中使用線性偏振光光配向及於第二步驟中使用線性偏振或非偏振UV光進一步固化。於第二步驟中,視情況可選的組分C)亦經進一步固化。
於另一較佳實施例中,根據本發明方法應用之線性偏振光為紫外光,其使包含一或多種式I化合物之光反應性組分A)能同時光配向及光固化,及若存在,則使可聚合組分C)光固化。
式I之光反應性化合物之光配向及式I化合物之可聚合基團之固化及視情況可選的式P之可聚合化合物之固化可同時或逐步進行。假使將方法分成不同步驟,則個別步驟可在相同溫度下或在不同溫度下進行。
於該(等)光配向及固化步驟後,所謂之「後固化」步驟可視情況藉由用UV光及/或可見光(均為線性或非偏振)在降低之溫度下照射來進行以移除未反應之可聚合化合物。後固化較佳地在高於0℃且低於所用LC混合物之澄清點,較佳地高於20℃且低於60℃,及最佳地高於20℃且低於40℃下進行。
可聚合化合物視情況利用施加電場聚合或交聯(若可聚合化合物含有兩個或更多個可聚合基團)。聚合可以一或多個步驟進行。
組分C)之適宜且較佳聚合方法為(例如)熱或光聚合,較佳地光聚合,特定言之UV光聚合。此處亦可視情況添加一或多種引發劑。適宜聚合條件及引發劑之適宜類型及量為熟習此項技術者已知及述於文獻中。適用於自由基聚合為(例如)市售光引發劑Irgacure651®、Irgacure184®、Irgacure907®、Irgacure369®或Darocure1173® (BASF SE)。若採用引發劑,則其比例較佳地為0.001至5重量%,特別佳地0.001至1重量%。
本發明亦關於含有根據本發明之液晶介質之電光液晶顯示器元件,其較佳地經均勻配向。於較佳實施例中,該液晶顯示器為IPS或FFS模式。
根據描述之本發明之實施例及變型之另外組合自申請專利範圍產生。
以下參考工作實例更詳細解釋本發明,但是不意欲因此受限制。熟習此項技術者將能自實例收集於一般描述中未詳細提供之工作細節,將其根據一般專家知識概括及將其應用於特定問題。
除了通常及熟知縮寫,使用下列縮寫:
C:結晶相;N:向列相;Sm:層列相;I:各相同相。此等符號之間之數字顯示相關物質之轉變溫度。
除非另有指定,否則溫度數據單位為℃。
物理、物理化學或電光參數藉由如尤其述於手冊「Merck Liquid Crystals ‑ Licristal® ‑ Physical Properties of Liquid Crystals – Description of the Measurement Methods」,1998, Merck KGaA, Darmstadt中之一般已知方法測定。
上文及下文中,Δn表示光學各向異性(589 nm,20℃)及Δε表示介電各向異性(1 kHz,20℃)。介電各向異性Δε係在20℃及1 kHz下測定。光學各向異性Δn係在20℃及589.3 nm之波長下測定。
根據本發明之化合物之Δε及Δn值及旋轉黏度(γ
1)藉由自由5至10%之根據本發明之各自化合物及90至95%之市售液晶混合物ZLI-2857 (針對Δε)或ZLI-4792 (針對Δn,γ
1) (混合物,Merck KgaA,Darmstadt)組成之液晶混合物線性外推獲得。
用於本發明之化合物藉由本身已知方法,如文獻(例如,標準著作,諸如Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie [有機化學方法], Georg-Thieme-Verlag, Stuttgart)中所述製備,以在已知且適用於該等反應之反應條件下精確。本文中亦可使用本身已知變型,其在本文中未更詳細提及。
於本發明中及尤其於下列實例中,液晶原基化合物之結構藉助縮寫,亦稱作首字母縮略詞指定。於此等首字母縮略詞中,化學式係如下使用下表A至C縮寫。所有基團C
nH
2n+1、C
mH
2m+1及C
lH
2l+1或C
nH
2n-1、C
mH
2m-1及C
lH
2l-1表示直鏈烷基或烯基,較佳地1E-烯基,各各自具有n、m及l 個C原子。表A列出用於化合物之核結構之環元件的代碼,而表B顯示連接基團。表C提供左手或右手端基之代碼之含義。該等首字母縮略詞由用於環元件之代碼與視情況可選的連接基團,接著第一連字元與用於左手端基之代碼,及第二連字號與用於右手端基之代碼組成。表D顯示說明性化合物結構連同其各自縮寫。
表 A :環元件
表 B :連接基團
表 C :端基
其中n及m各表示整數,且三個點「…」為來自此表之其他縮寫之預留位置。
C | |||
P | |||
D | DI | ||
A | AI | ||
G | GI | ||
U | UI | ||
Y | |||
M | MI | ||
N | NI | ||
Np | dH | ||
N3f | N3fI | ||
tH | tHI | ||
tH2f | tH2fI | ||
K | KI | ||
L | LI | ||
F | FI | ||
Nf | NfI |
E | -CH 2CH 2- | Z | -CO-O- |
V | -CH=CH- | ZI | -O-CO- |
X | -CF=CH- | O | -CH 2-O- |
XI | -CH=CF- | OI | -O-CH 2- |
B | -CF=CF- | Q | -CF 2-O- |
T | -C≡C- | QI | -O-CF 2- |
W | -CF 2CF 2- | T | -C≡C- |
左手側 | 右手側 | ||
單獨使用 | |||
-n- | C nH 2n+1- | -n | --C nH 2n+1 |
-nO- | C nH 2n+1-O- | -nO | -O-C nH 2n+1 |
-V- | CH 2=CH- | -V | -CH=CH 2 |
-nV- | C nH 2n+1-CH=CH- | -nV | -CnH2n-CH=CH 2 |
-Vn- | CH 2=CH- C nH 2n+1- | -Vn | -CH=CH-C nH 2n+1 |
-nVm- | C nH 2n+1-CH=CH-C mH 2m- | -nVm | -C nH 2n-CH=CH-C mH 2m+1 |
-N- | N≡C- | -N | -C≡N |
-S- | S=C=N- | -S | -N=C=S |
-F- | F- | -F | -F |
-CL- | Cl- | -CL | -Cl |
-M- | CFH 2- | -M | -CFH 2 |
-D- | CF 2H- | -D | -CF 2H |
-T- | CF 3- | -T | -CF 3 |
-MO- | CFH 2O - | -OM | -OCFH 2 |
-DO- | CF 2HO - | -OD | -OCF 2H |
-TO- | CF 3O - | -OT | -OCF 3 |
-FXO- | CF 2=CH-O- | -OXF | -O-CH=CF 2 |
-A- | H-C≡C- | -A | -C≡C-H |
-nA- | C nH 2n+1-C≡C- | -An | -C≡C-C nH 2n+1 |
-NA- | N≡C-C≡C- | -AN | -C≡C-C≡N |
與彼此及與其他一起使用 | |||
-…A…- | -C≡- | -…A… | -C≡- |
-…V…- | CH=CH- | -…V… | -CH=CH- |
-…Z…- | -CO-O- | -…Z… | -CO-O- |
-…ZI…- | -O-CO- | -…ZI… | -O-CO- |
-…K…- | -CO- | -…K… | -CO- |
-…W…- | -CF=CF- | -…W… | -CF=CF- |
下表表E顯示可用作根據本發明之液晶原基介質中之另外穩定劑之說明性化合物。
該LC介質較佳地包含0至10重量%,特定言之1 ppm至5重量%,特別佳地1 ppm至1重量%之穩定劑。
於本發明之較佳實施例中,液晶原基介質包含一或多種選自表F之化合物之群之化合物。
根據本申請案之液晶原基介質較佳地包含兩種或更多種,較佳地四種或更多種選自由上表之化合物組成之群之化合物。
根據本發明之液晶介質較佳地包含
- 選自表D之化合物之群之七種或更多種,較佳地八種或更多種個別化合物,較佳地三種或更多種,特別佳地四種或更多種不同式。
下文中,參考實例更詳細且具體描述本發明,然而其不意欲限制本發明。
實例 合成實例 在-70℃下,將含於500 ml THF中之94 g (300 mmol)
1之溶液用200 ml含於正己烷中之15%丁基鋰溶液處理。於攪拌1小時後,將含於180 ml THF中之40 ml (350 mmol)硼酸三甲酯之溶液添加至反應混合物中。於另外2小時後,允許將溫度升至0℃。將混合物用水稀釋及添加25%鹽酸以達到pH 1。於相分離後,將混合物用MTB醚萃取。將有機層經硫酸鈉乾燥及過濾。蒸發溶劑。將殘留物自熱正庚烷結晶。產率:31g
2。
將15.8 ml乙酸及31 ml水之混合物添加至含於150 ml THF中之31.3 g (96%;131 mmol)
2之溶液中。在介於30℃與40℃之間之溫度下,將此混合物用27 ml (30%;264 mmol)過氧化氫處理及在室溫下攪拌過夜。將溶液用水及MTB醚稀釋。將有機層用10%硫酸氨鐵(II)溶液洗滌,經硫酸鈉乾燥及過濾。蒸發溶劑。將殘留物經由矽膠層析法純化。產率:30g (92%)
3
將含於190 ml THF中之22.4 g (92%;100 mmol)
3、37.5 g (103 mmol)
4及36 g (137 mmol)三苯基膦之溶液用28 ml (142 mmol)
5處理及在室溫下攪拌過夜。蒸發溶劑。將殘留物藉由矽膠層析法(正庚烷/丁醯氯1:1)純化及kugelrohr蒸餾。產率:12.8 g (98%)
6
將11.8 g (20 mol)
6、5g (20 mmol)
7、12.4 g碳酸鈉十水合物及475 mg Pd-dppf之混合物加熱至回流過夜。將經冷卻之反應混合物通過矽藻土過濾。將濾液倒入冰水中及用MTB醚稀釋。將有機層用水洗滌,經硫酸鈉乾燥及過濾。蒸發溶劑。將殘留物經由矽膠層析法(丁醯氯;正庚烷/丁醯氯1:4)純化。產率:3.4 g
8
將含於17 ml THF中之3.4 g (10 mmol)
8之溶液用2.5 ml甲醇及5 ml 2N苛性鈉處理及在室溫下攪拌過夜。將混合物用250 ml水稀釋及添加2N鹽酸以達到pH 4。分離沉澱,用水洗滌及在減壓下乾燥。產率:2.9 g
9
在低於35℃之溫度下,將含於280 ml THF中之13.5 g (97%;60 mmol)
10、12.1 g (96%;60 mmol)
11及17.6 g (67 mmol)三苯基膦之溶液用13.7 ml (67 mmol)
5處理及在室溫下攪拌過夜。蒸發溶劑。將殘留物藉由矽膠層析法(正庚烷/丁醯氯1:1)純化。產率:20.9 g (93%)
12
將含於80 ml DMF中之8.9 g (50 mmol) 4-溴-苯酚、20.7 g (50 mmol)
12及9.1 g碳酸鉀之混合物在80℃下攪拌過夜。將經冷卻之混合物過濾。將濾液倒入冰水中及用MTB醚萃取。將有機層用水洗滌,經硫酸鈉乾燥及過濾。蒸發溶劑。將殘留物經由矽膠層析法(丁醯氯/乙酸乙酯9:1)純化。產率:15 g (90%)
13
將含於200 ml甲基乙基酮中之31.9 g (142 mmol)
3、25.4 ml (210 mmol)苄基溴(
14)及27.6 g碳酸鉀之混合物加熱至回流2小時。將經冷卻之混合物過濾。蒸發溶劑。將殘留物經由矽膠層析法(丁醯氯/正庚烷3:7)純化。將所獲得之產物蒸餾(kugelrohr)產率:40 g
15
將40.9 g (140 mmol)
15、38.8 g (150 mmol)雙(頻哪醇根基)二硼、30 g (310 mmol)乙酸鉀及330 ml二噁烷之混合物用3 g雙(三環己基膦)-氯化鈀(II)及4.8 ml三乙胺處理及加熱至回流過夜。將經冷卻之混合物通過矽藻土過濾。將濾液用MTB醚稀釋。將有機層用水洗滌,經硫酸鈉乾燥及過濾。蒸發溶劑。將殘留物經由矽膠層析法(丁醯氯;丁醯氯/乙酸乙酯85:15)純化。產率:45 g
16
在氮氣下,將12.5 g (93%;20 mmol)
13、5.2 g碳酸鉀及35 ml THF之混合物加熱至回流及用131 mg CataCXium A及112 mg參(二伸苯基丙酮)二鈀(0)處理。之後添加含於55 ml THF中之8.3 g (20 mmol)
15之溶液。繼續回流直至消耗所有起始物質。將經冷卻之混合物用水及MTB醚稀釋及用2N鹽酸酸化。將有機層用水洗滌,經硫酸鈉乾燥及過濾。蒸發溶劑。將殘留物經由矽膠層析法(丁醯氯)純化及自乙腈結晶。產率:10.8 g (93%)
17
在室溫下,將含於THF中之2.4 g (93%,3.8 mmol)
17之溶液用1 g Pd-C (5%鹼性)及氫氣處理18小時。蒸發溶劑。將殘留物經由矽膠層析法(DCM)純化。產率:2 g
18
將含於8 ml DCM中之1.4 g (2.2 mmol)
9及1.3 g (2.5 mmol)
18之溶液用57 mg 4-(二甲胺基)-吡啶處理。之後分部分添加535 mg N-(3-二甲胺基丙基)-N-乙基碳二亞胺鹽酸鹽。將混合物在室溫下攪拌過夜。將混合物通過矽膠(DCM)過濾。產率:2.4 g
19
在5℃之溫度下,將含於15 ml DCM中之2.4 g (98%,2.1 mmol)
19之溶液用2.5 ml三乙胺三氟化氫處理。將混合物攪拌直至完成。蒸發溶劑。將殘留物經由矽膠層析法(DCM+THF(20至30%))純化。產率:1.5 g (84%)
20
將含於5 ml DCM中之1.5 g (84%;1.6 mmol)
20、0.7 ml (8.1 mmol)甲基丙烯酸及24 mg 4-(二甲胺基)-吡啶之混合物用1.4 ml (8.1 mmol) N-(3-二甲胺基丙基)-N-乙基碳二亞胺之溶液處理。將混合物在低溫下攪拌1小時及在室溫下過夜。之後將混合物通過矽膠(DCM)過濾。將所獲得之產物經由逆相層析法(乙腈)純化及用熱乙腈洗滌。產率:950 mg
21 (RM-1)
所用之向列型主體混合物
向列型LC主體混合物N-1係如下表中所指定製備: | |||||
CC-3-V | 36.00 | cl.p. [℃]: | 78 | ||
CC-3-V1 | 5.00 | n e[589 nm,20℃]: | 1.5907 | ||
CCP-V-1 | 8.00 | Δn [589 nm, 20°C]: | 0.1095 | ||
PGP-2-2V | 3.00 | ε ||[1 kHz,20℃]: | 16.6 | ||
CCQU-3-F | 9.5 | ε ⊥[1 kHz,20℃]: | 3.7 | ||
PUQU-3-F | 8.5 | Δε [1 kHz,20℃]: | 12.9 | ||
APUQU-2-F | 5.00 | K 1[pN,20℃]: | 12.1 | ||
APUQU-3-F | 8.00 | K 3[pN,20℃]: | 13.4 | ||
PGUQU-3-F | 4.00 | K 3/K 1[pN,20℃]: | 1.11 | ||
PGUQU-4-F | 8.00 | V 0[V,20℃]: | 1.01 | ||
PGUQU-5-F | 5.00 | LTS主體[h,-20℃]: | 1000 | ||
100.0 |
製造顯示器單元除非另有明確指定,否則顯示器單元係利用0.7 mm厚度之Corning AF玻璃使用6.4 µm間隔珠及XN-1500T密封劑製備。
用於量測電光學,3 µm厚不含PI之IPS單元係由購自SD-tech之基板製得及使用具有5 µm電極間距及3 µm電極寬度之ITO電極構造成單元。
將該等單元手工組裝及然後使用具有35 mW/cm
2之Omnicure 2000汞燈固化,從而藉由Opsytec UV pad-e分光輻射度計量測照射功率。
混合物 實例根據本發明之下列向列型LC混合物自以上所列之向列型主體混合物及式I之光配向添加劑,根據下表中提供之組成製備。
混合物實例 | 主體混合物 | 主體混合物之 c [%] | 光配向添加劑 | |
化合物 | c [%] | |||
M-1 | N-1 | 99.7 | RM-1 | 0.3 |
M-2 | N-1 | 99.5 | RM-1 | 0.5 |
M-3 | N-1 | 99.0 | RM-1 | 1.0 |
M-4 | N-1 | 99.7 | RM-2 | 0.3 |
M-5 | N-1 | 99.5 | RM-2 | 0.5 |
M-6 | N-1 | 99.7 | RM-3 | 0.3 |
M-7 | N-1 | 99.5 | RM-3 | 0.5 |
M-8 | N-1 | 99.0 | RM-3 | 1.0 |
M-9 | N-1 | 99.7 | RM-4 | 0.3 |
M-10 | N-1 | 99.5 | RM-4 | 0.5 |
M-11 | N-1 | 99.0 | RM-4 | 1.0 |
單元填充及固化除非另有明確指定,否則所選LC混合物在室溫下使用毛細管作用毛細管填充,在100℃下退火1小時及然後在相同溫度下利用線性偏振UV光(35 mW/cm
2,Omnicure S2000汞燈,360 nm截止濾波器)照射給定時間及隨後在室溫下用UV光(35 mW/cm
2,Omnicure S2000汞燈,360 nm截止濾波器)固化。接下來,在燈箱上之交叉偏振器之間研究配向品質。結果概述於下表中。
配向品質:(++)優異,(+)良好,(o)可接受,(-)差
實例 | 固化 時間 [s] | 配向 品質 |
M-1 | 30 | + |
M-1 | 60 | + |
M-1 | 120 | + |
M-1 | 180 | ++ |
M-2 | 30 | + |
M-2 | 60 | + |
M-2 | 120 | ++ |
M-2 | 180 | ++ |
M-3 | 30 | + |
M-3 | 60 | + |
M-4 | 60 | + |
M-4 | 120 | ++ |
M-4 | 180 | ++ |
M-5 | 30 | + |
M-5 | 60 | ++ |
M-5 | 120 | ++ |
M-5 | 180 | ++ |
M-6 | 30 | + |
M-6 | 60 | + |
M-6 | 120 | + |
M-6 | 180 | ++ |
M-7 | 30 | + |
實例 | 固化 時間 [s] | 配向 品質 |
M-7 | 60 | + |
M-7 | 120 | ++ |
M-7 | 180 | ++ |
M-8 | 30 | + |
M-8 | 60 | ++ |
M-9 | 60 | + |
M-9 | 120 | + |
M-9 | 180 | + |
M-10 | 30 | + |
M-10 | 60 | + |
M-10 | 120 | + |
M-10 | 180 | + |
M-11 | 30 | + |
M-11 | 60 | ++ |
M-11 | 120 | ++ |
M-11 | 180 | + |
利用根據本發明之所有混合物達成至少可接受的均勻平面配向且在所有偏振器組態下,觀察到均勻透射狀態。
Claims (21)
- 一種式I化合物, 其中 A 11表示選自下列群之基團: a)由1,4-伸苯基及1,3-伸苯基組成之群,此外,其中一個或兩個CH基團視情況經N置換且此外,其中一或多個H原子視情況經L置換, b)選自由下列組成之群之基團 此外,其中此等基團中之一或多個H原子視情況經L置換,及/或一或多個雙鍵視情況經單鍵置換,及/或一或多個CH基團視情況經N置換, A 每次出現時,各彼此獨立地具有針對A 11之含義中之一者或 a)由反式-1,4-伸環己基、1,4-伸環己烯基組成之群,此外,其中一或多個不相鄰CH 2基團視情況經-O-及/或-S-置換且此外,其中一或多個H原子視情況經F置換,或 b)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,其各者亦可經L單取代或多取代, L 每次出現時,相同或不同地表示-OH、-F、-Cl、-Br、-I、-CN、-NO 2、SF 5、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、-C(=O)N(R z) 2、-C(=O)R z、-N(R z) 2、視情況經取代之矽基、具有6至20個C原子之視情況經取代之芳基、或具有1至25個C原子之直鏈或分支鏈或環狀烷基、烷氧基、烷羰基、烷氧羰基、烷羰氧基或烷氧羰氧基,或X 21-Sp 21-R 21, M 表示-O-、-S-、-CH 2-、-CHR z-或-CR yR z-, R y及R z各彼此獨立地表示H、CN、F或具有1至12個C原子之烷基,其中一或多個H原子視情況經F置換, Y 11及Y 12各彼此獨立地表示H、F、苯基或具有1至12個C原子之視情況經氟化之烷基, Z 每次出現時,彼此獨立地表示單鍵、-COO-、-OCO-、-O-CO-O-、-OCH 2-、-CH 2O-、-OCF 2-、-CF 2O-、-(CH 2) n-、-CF 2CF 2-、-CH=CH-、-CF=CF-、-CH=CH-COO-、-OCO-CH=CH-、-CO-S-、-S-CO-、-CS-S-、-S-CS-、-S-CSS-或-C≡C-, n 表示介於2與8之間之整數, o及p 各者且獨立地表示0、1或2, x及y 各者且獨立地表示0或1,然而條件為若x表示0,則y不可表示1, Sp 11及Sp 21各者且獨立地表示包含2至20個C原子之間隔基團,其中一或多個CH 2基團視情況經-O-、-S-、-NH-、-N(CH 3)-、-CO-、-O-CO-、-S-CO-、-O-COO-、-CO-S-、-CO-O-、-CF 2-、-CF 2O-、-OCF 2-、-CH(OH)-、-CH(烷基)-、-CH(烯基)-、-CH(烷氧基)-、-CH(氧雜烷基)-、-CH=CH-或-C≡C-置換,然而置換方式為使得沒有兩個O原子彼此相鄰且沒有選自-O-CO-、-S-CO-、-O-COO-、-CO-S-、-CO-O-及-CH=CH-之兩個基團彼此相鄰,且 Sp 11及Sp 21之該等基團中之至少一者表示-S 1-A Sp-S 2-、-S 1-X Sp-A Sp-X Sp-S 2-、-S 1-A Sp-X Sp-S 2或-S 1-X Sp-A Sp-S 2,其中S 1為C 3-12-伸烷基且S 2為單鍵或C 3-12-伸烷基,其中於S 1或S 2中,一或多個CH 2基團視情況經-O-、-S-、-NH-、-N(CH 3)-、-CO-、-O-CO-、-S-CO-、-O-COO-、-CO-S-、-CO-O-、-CF 2-、-CF 2O-、-OCF 2-、-CH(OH)-、-CH(烷基)-、-CH(烯基)-、-CH(烷氧基)-、-CH(氧雜烷基)-、-CH=CH-或-C≡C-置換,然而置換方式為使得沒有兩個O原子彼此相鄰且沒有選自-O-CO-、-S-CO-、-O-COO-、-CO-S-、-CO-O-及-CH=CH-之兩個基團彼此相鄰,且 A Sp表示 L 各彼此獨立地表示烷基、烷氧基、鹵素、OCF 3、CF 3、CH 2F、CHF 2, r 表示0、1、2或3, M 表示CH 2、CHF、CF 2、S或O, X Sp、X 11及X 21-CO-O-、-O-CO-、-O-COO-、-O-、-CH=CH-、-C≡C-、-CF 2-O-、-O-CF 2-、-CF 2-CF 2-、-CH 2-O-、-O-CH 2-、-CO-S-、-S-CO-、-CS-S-、-S-CS-、-S-CSS-或-S-, R 11及R 21表示P、鹵素、CN或具有至多15個C原子之視情況經氟化之烷基或烯基,其中在R 11或R 21中之至少一者表示P之情況下,一或多個非相鄰CH 2-基團可經-O-、-S-、-CO-、-C(O)O-、-O-C(O)-、O-C(O)-O-置換, P 表示可聚合基團。
- 一種如請求項1至4中任一項之式I化合物於液晶混合物中之用途。
- 一種液晶混合物,其特徵在於其包含組分A)及液晶組分B),該組分A)包含一或多種如請求項1至4中任一項之式I化合物,該液晶組分B)包含一或多種液晶原基或液晶化合物。
- 如請求項6之液晶混合物,其中式I化合物於該混合物中之總濃度係於0.01至10重量%之範圍內。
- 如請求項6或7之液晶混合物,其中其另外包含可聚合組分C),該可聚合組分C)包含一或多種可聚合液晶原基或可聚合非液晶原基化合物。
- 如請求項6至8中任一項之液晶混合物,其中該LC主體混合物具有負介電各向異性。
- 如請求項9之液晶混合物,其中該LC主體混合物包含一或多種選自下列式之化合物: 其中 a 為1或2, b 為0或1, 表示 或 R 1及R 2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CH 2基團可以使得O原子彼此不直接連接之方式彼此獨立地經 -C≡C-、-CF 2O-、-OCF 2-、-CH=CH-、-O-、-CO-O-或-O-CO-置換, Z x表示-CH=CH-、-CH 2O-、-OCH 2-、-CF 2O-、-OCF 2-、-O-、-CH 2-、-CH 2CH 2-或單鍵, L 1 至 4各彼此獨立地表示F、Cl、OCF 3、CF 3、CH 3、CH 2F、CHF 2。
- 如請求項6至8中任一項之液晶混合物,其中該LC主體混合物具有正介電各向異性。
- 如請求項11之液晶混合物,其中該LC主體混合物包含一或多種選自由式II及III化合物組成之群之化合物, 其中 R 20各相同或不同地表示具有1至15個C原子之鹵化或未經取代之烷基或烷氧基,此外,其中此等基團中之一或多個CH 2基團可各以使得O原子彼此不直接連接之方式彼此獨立地經 -C≡C-、-CF 2O-、-OCF 2-、-CH=CH-、-O-、-CO-O-或-O-CO-置換, X 20各相同或不同地表示F、Cl、CN、SF 5、SCN、NCS、各具有至多6個C原子之鹵化烷基、鹵化烯基、鹵化烷氧基或鹵化烯氧基,且 Y 20 至 24各相同或不同地表示H或F, W 表示H、甲基、乙基、甲氧基或乙氧基, 及 各相同或不同地表示
- 一種如請求項6至17中任一項之液晶混合物之用途,其用於製造液晶顯示器。
- 一種製造液晶顯示器之方法,其包含至少下列步驟: 提供第一基板,該第一基板包含像素電極及用於在該像素區域中產生實質上平行於該第一基板表面之電場之共同電極; 提供第二基板,該第二基板係與該第一基板相對配置; 插置如請求項6至17中任一項之液晶混合物; 將該液晶混合物用造成該液晶之光配向之線性偏振光照射; 藉由用具有450 nm或以下之波長之紫外光或可見光照射來使該液晶混合物之該等可聚合化合物固化。
- 如請求項19之方法,其中該線性偏振光為具有450 nm或以下之波長之紫外光或可見光。
- 一種顯示器,其可藉由如請求項19或20之方法獲得。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP20213542 | 2020-12-11 | ||
EP20213542.2 | 2020-12-11 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TW202231848A true TW202231848A (zh) | 2022-08-16 |
Family
ID=73834362
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TW110146209A TW202231848A (zh) | 2020-12-11 | 2021-12-10 | 液晶混合物及液晶顯示器 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP4259748A1 (zh) |
CN (1) | CN116568777A (zh) |
TW (1) | TW202231848A (zh) |
WO (1) | WO2022122780A1 (zh) |
Family Cites Families (29)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07181439A (ja) | 1993-12-24 | 1995-07-21 | Hitachi Ltd | アクティブマトリクス型液晶表示装置 |
JP3543351B2 (ja) | 1994-02-14 | 2004-07-14 | 株式会社日立製作所 | アクティブマトリクス型液晶表示装置 |
TW262553B (zh) | 1994-03-17 | 1995-11-11 | Hitachi Seisakusyo Kk | |
DE19528106A1 (de) | 1995-02-03 | 1996-08-08 | Merck Patent Gmbh | Elektrooptische Flüssigkristallanzeige |
DE19528107B4 (de) | 1995-03-17 | 2010-01-21 | Merck Patent Gmbh | Flüssigkristallines Medium und seine Verwendung in einer elektrooptischen Flüssigkristallanzeige |
US5993691A (en) | 1995-02-03 | 1999-11-30 | Merck Patent Gesellschaft Mit | Electro-optical liquid crystal display |
DE19509410A1 (de) | 1995-03-15 | 1996-09-19 | Merck Patent Gmbh | Elektrooptische Flüssigkristallanzeige |
US6107427A (en) | 1995-09-15 | 2000-08-22 | Rolic Ag | Cross-linkable, photoactive polymer materials |
GB2306470B (en) | 1995-10-05 | 1999-11-03 | Merck Patent Gmbh | Reactive liquid crystalline compound |
JPH1036847A (ja) | 1996-07-25 | 1998-02-10 | Seiko Epson Corp | 液晶表示素子およびその製造方法 |
CN1167973C (zh) | 1998-03-20 | 2004-09-22 | 罗利克有限公司 | 液晶取向层 |
JP2002521354A (ja) | 1998-07-24 | 2002-07-16 | ロリク アーゲー | 架橋性液晶化合物 |
US6177972B1 (en) | 1999-02-04 | 2001-01-23 | International Business Machines Corporation | Polymer stabilized in-plane switched LCD |
JP2002023199A (ja) | 2000-07-07 | 2002-01-23 | Fujitsu Ltd | 液晶表示装置およびその製造方法 |
JP4175826B2 (ja) | 2002-04-16 | 2008-11-05 | シャープ株式会社 | 液晶表示装置 |
ATE354623T1 (de) | 2002-07-06 | 2007-03-15 | Merck Patent Gmbh | Flüssigkristallines medium |
JP2004294605A (ja) | 2003-03-26 | 2004-10-21 | Fujitsu Display Technologies Corp | 液晶パネル |
JP4387276B2 (ja) | 2004-09-24 | 2009-12-16 | シャープ株式会社 | 液晶表示装置 |
JP2006139047A (ja) | 2004-11-12 | 2006-06-01 | Sharp Corp | 液晶表示装置およびその製造方法 |
DE102010006691A1 (de) | 2009-02-06 | 2010-10-28 | Merck Patent Gmbh | Flüssigkristallines Medium und Flüssigkristallanzeige |
DE102011108708A1 (de) | 2010-09-25 | 2012-03-29 | Merck Patent Gmbh | Flüssigkristallanzeigen und flüssigkristalline Medien mit homöotroper Ausrichtung |
DE102011118786A1 (de) | 2010-12-17 | 2012-06-21 | Merck Patent Gmbh | Flüssigkristallines Medium |
US9249355B2 (en) | 2011-02-05 | 2016-02-02 | Merck Patent Gmbh | Liquid-crystal displays having homeotropic alignment |
JP6232809B2 (ja) | 2013-07-31 | 2017-11-22 | アイシン精機株式会社 | アクチュエータ装置 |
CN108368425B (zh) | 2015-12-17 | 2023-01-13 | 默克专利股份有限公司 | 液晶混合物及液晶显示器 |
US20190144753A1 (en) | 2016-07-04 | 2019-05-16 | Sharp Kabushiki Kaisha | Liquid crystal display device, and method for producing liquid crystal display device |
TW201827575A (zh) | 2017-01-26 | 2018-08-01 | 日商捷恩智股份有限公司 | 液晶顯示元件、液晶組成物、及其用途及化合物及其用途 |
WO2019206791A1 (en) * | 2018-04-23 | 2019-10-31 | Merck Patent Gmbh | Liquid crystal mixture and liquid crystal display |
US20220251448A1 (en) * | 2019-06-04 | 2022-08-11 | Merck Patent Gmbh | Liquid Crystal Mixture and Liquid Crystal Display |
-
2021
- 2021-12-08 EP EP21820275.2A patent/EP4259748A1/en active Pending
- 2021-12-08 CN CN202180082989.3A patent/CN116568777A/zh active Pending
- 2021-12-08 WO PCT/EP2021/084684 patent/WO2022122780A1/en active Application Filing
- 2021-12-10 TW TW110146209A patent/TW202231848A/zh unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN116568777A (zh) | 2023-08-08 |
WO2022122780A1 (en) | 2022-06-16 |
EP4259748A1 (en) | 2023-10-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3390570B1 (en) | Liquid crystal mixture and liquid crystal display | |
EP3784750B1 (en) | Liquid crystal mixture and liquid crystal display | |
US11312907B2 (en) | Liquid crystal mixture and liquid crystal display | |
JP5844357B2 (ja) | 重合性化合物および液晶ディスプレイにおけるそれらの使用 | |
EP3784752B1 (en) | Liquid crystal mixture and liquid crystal display | |
EP3784755B1 (en) | Liquid crystal mixture and liquid crystal display | |
EP3980510A1 (en) | Liquid crystal mixture and liquid crystal display | |
TW202028434A (zh) | 液晶混合物及液晶顯示器 | |
TW202020122A (zh) | 液晶混合物及液晶顯示器 | |
TW202018067A (zh) | 液晶混合物及液晶顯示器 | |
TW202231848A (zh) | 液晶混合物及液晶顯示器 | |
TW202031873A (zh) | 液晶混合物及液晶顯示器 |