TW202328403A - 液晶介質 - Google Patents
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Abstract
本發明係關於對掌性液晶(LC)介質,其包含如技術方案1中所定義之
a)一或多種式I化合物
b)一或多種選自式IIA、IIB、IIC及IID化合物之群之化合物
Description
本發明係關於對掌性液晶(LC)介質及關於該LC介質用於光學、電光及電子目的,特定言之於LC顯示器中,較佳地於戶外使用之LC顯示器中之用途。
目前使用之液晶顯示器(LCD)模式中之一者為TN (「扭轉向列」)模式。然而,TN LCD具有對比度之強視角依賴性之缺點。
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介質通常具有負介電各向異性。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。
亦已知為所謂之IPS (「平面內切換」)顯示器,其含有介於兩個基板之間之LC層,其中兩個電極在兩個基板之僅一者上配置及較佳地具有指叉式梳狀結構。在施加加壓至電極時,從而在其中產生具有平行於LC層之顯著分量之電場。此引起層平面內之LC分子之重新配向。
此外,已報導所謂之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結構化及另一者未經結構化。因此產生強的所謂之「邊緣場」,即,靠近電極邊緣及貫穿單元之強電場,具有強的垂直分量及亦強的水平分量二者之電場。FFS顯示器具有對比度之低視角依賴性。FFS顯示器通常含有具有正介電各向異性之LC介質,及通常為聚醯亞胺之配向層,其對LC介質之分子提供平面配向。
FFS顯示器可作為主動矩陣顯示器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(「TFT」))定址,而於被動矩陣顯示器之情況下,個別像素通常藉由如先前技術所知之多路方法定址。
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。該等顯示器進一步包含配向層,較佳地在基板之至少一者上提供之聚醯亞胺之配向層,其與LC介質接觸及誘導LC介質之LC分子之平面配向。此等顯示器亦稱作「超亮FFS (UB-FFS)」模式顯示器。此等顯示器需要具有高可靠性之LC介質。
於更新類型之VA顯示器中,LC分子之均勻配向受限於LC單元內之複數個相對小的域。在此等域(亦稱作傾斜域)之間可存在向錯。具有傾斜域之VA顯示器與習知VA顯示器相比具有對比度之更大視角獨立性及灰階。此外,此類型之顯示器更簡單生產,因為用於開啟狀態之分子之均勻配向之電極表面(諸如例如)藉由摩擦的另外處理不再必要。相反,傾斜角或預傾斜角之優先方向由電極之特定設計控制。
於所謂之MVA (「多域垂直配向」)顯示器中,此通常藉由具有突出物之電極達成,該等突出物引起局部預傾斜。結果,LC分子在施加電壓時於單元之不同限定區域中以不同方向平行於電極表面配向。從而達成「可控」切換,及防止干擾向錯線之形成。雖然此配置改善顯示器之視角,但是其導致顯示器透光度之下降。MVA之另一開發使用僅一個電極側上之突出物,而相對電極具有狹縫,其改善透光度。有狹縫電極在施加電壓時於LC單元中產生不均勻電場,意指仍達成可控切換。針對透光度之進一步改善,可增加狹縫與突出物之間之分隔,但是此繼而導致回應時間之延長。於所謂之PVA (「圖案化VA」)顯示器中,致使突出物完全多餘,因為兩個電極藉助對側之狹縫結構化,其導致增加之對比度及改善之透光度,但是係技術上困難且使顯示器對機械影響(「輕拍」等)更敏感。然而,針對許多應用,諸如,例如,監視器及尤其TV螢幕,要求回應時間縮短及顯示器之對比度及亮度(透射)改善。
另一開發為所謂之PS (「聚合物持續」)或PSA (「聚合物持續配向」)類型顯示器,針對其,亦偶爾使用術語「聚合物穩定之」。於此等中,將少量(例如,0.3重量%,通常<1重量%)一或多種可聚合化合物,較佳地可聚合單體化合物添加至LC介質中,及於將LC介質填充至顯示器後,通常藉由UV光聚合(視情況同時施加電壓至顯示器之電極)原位聚合或交聯。聚合係在LC介質展示液晶相之溫度下,通常在室溫下進行。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。
同時,PS(A)原理正在用於各種習知LC顯示器模式中。因此,例如,PS-VA、PS-OCB、PS-IPS、PS-FFS、PS-UB-FFS及PS-TN顯示器係已知。RM之聚合於PS-VA及PS-OCB顯示器之情況下較佳地利用施加之電壓發生,及於PS-IPS顯示器之情況下,利用或不利用(較佳地不利用)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PS-VA顯示器之情況下,預傾斜對回應時間具有積極影響。針對PS-VA顯示器,可使用標準MVA或PVA像素及電極佈局。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及極佳透光度。
PS-VA顯示器述於(例如) 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。PS-IPS顯示器述於(例如) US 6,177,972及Appl. Phys. Lett. 1999, 75(21), 3264中。PS-TN顯示器述於(例如) Optics Express 2004, 12(7), 1221中。
在由相分離及聚合之RM形成之層下,該等RM誘導以上提及之預傾斜角,PSA顯示器通常含有形成顯示器單元之基板之一者或二者上之配向層,其提供LC分子在聚合物穩定化步驟之前之初始配向。通常將配向層施覆在電極上(在存在此等電極之情況下)使得其與LC介質接觸並誘導LC分子之初始配向。該配向層可包含(例如)亦可經摩擦或可藉光配向法製備之聚醯亞胺或由之組成。
如同上述習知LC顯示器,PSA顯示器可作為主動矩陣顯示器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(「TFT」))定址,而於被動矩陣顯示器之情況下,個別像素通常藉由如先前技術所知之多路方法定址。
特定言之針對監視器及尤其TV應用,不但LC顯示器之回應時間,而且對比度及亮度(因此亦透射)之最佳化繼續要求。本文中PSA方法可提供顯著優點。特定言之於PS-VA、PS-IPS及PS-FFS顯示器之情況下,可達成與測試單元中之可量測之預傾斜相關之回應時間之縮短而對其他參數無顯著不利影響。
於先前技術中觀察到之另一問題為習知LC介質於LC顯示器(包括但不限於PSA類型顯示器)中之使用通常導致顯示器中之不均勻之發生,尤其當將LC介質填充於使用一滴填充(ODF)法製造之顯示器單元中時。此現象亦稱作「ODF不均勻」。因此,期望提供導致減少之ODF不均勻之LC介質。
於先前技術中觀察到之另一問題為用於PSA顯示器(包括但不限於PSA類型顯示器)之LC介質通常展示高黏度及因此高切換時間。為了降低LC介質之黏度及切換時間,已於先前技術中表明添加具有烯基之LC化合物。然而,觀察到含有烯基化合物之LC介質通常顯示可靠度及穩定性之減少,及VHR之減少,尤其於暴露於UV輻射後。尤其針對用於PSA顯示器中,此為相當大缺點,因為PSA顯示器中之RM之光聚合通常藉由暴露於UV輻射中進行,其可造成LC介質之VHR下降。
尤其考慮到行動設備,對具有高透射之顯示器存在極大需求,其使能使用較不強烈背光,及因此,導致更長電池壽命。或者,當然,可達成具有更高亮度之顯示器,其尤其在環境光下具有提高之對比度。
此外,對PSA顯示器,及用於此等PSA顯示器之LC介質及可聚合化合物存在極大需求,其使能高比電阻同時大的工作溫度範圍、短回應時間(甚至在低溫下),及低臨限電壓、低預傾斜角、灰階之多重性、高對比度及寬視角,於UV暴露後具有VHR之高值,及於可聚合化合物之情況下,具有低熔點及於LC主體混合物中之高溶解度。於用於行動應用之PSA顯示器中,尤其期望具有顯示低臨限電壓及高雙折射率之可用LC介質。
本發明係基於提供用於PSA顯示器之包含反應性液晶原(RM)之LC介質中之新穎適宜材料的目標,其不具有以上指示之缺點或具有降低之程度之該缺點。
特定言之,本發明係基於用於PSA顯示器之包含RM之LC介質之目標,其使顯示器能具有高透射率及同時極高比電阻值、高VHR值、高可靠度、低臨限電壓、短回應時間、高雙折射率、尤其在較長波長下顯示良好UV吸收、使RM能快速且完全聚合、允許低預傾斜角之產生(較佳地儘可能快)、甚至於較長時間後及/或於UV暴露後使能預傾斜之高穩定性、減少或預防顯示器之「影像殘留」及「ODF不均勻」之發生及於RM之情況下,聚合儘可能快速且完全及顯示於通常用作PSA顯示器中之主體混合物之LC介質中之高溶解度。
最近,亦已表明於戶外應用中使用VA或PSA顯示器,如PID (公共資訊顯示器)。PID為顯示器市場之上升範例中之一者。存在增加數目之PID用於在公共區域(諸如火車站、街道、機場、旅館及商場)顯示各種類型之資訊。
與用於TV或IT應用之習知LC顯示器相比,PID係特殊的,因為其通常在戶外安裝。因此,PID與習知LC顯示器相比應具有更高持久性以於各種環境條件下持續操作,及亦應具有更寬操作溫度範圍。因此,用於PID之LC介質應具有寬LC相及極高Tni (自向列狀態至各向同狀態之相轉變溫度,亦稱作「澄清溫度」或「澄清點」)值,其較佳地應為100℃或更高。
然而,迄今已建議用於VA或PSA顯示器之LC介質通常具有低於100℃之Tni值。
因此,仍對PSA顯示器,及用於VA或PSA顯示器,尤其用於戶外使用之視情況包含可聚合化合物之LC介質存在大的需求,該等LC介質不顯示如上所述之缺點,或僅顯示小程度之該缺點,且具有改善之性質。
此等目標已根據本發明藉由如本申請案中所述之材料及製程達成。特定言之,已出人意料地發現如下文中所述之液晶主體之使用允許達成如上提及之有利效應。此等主體藉由包含光學活性組分(亦稱作對掌性摻雜劑)表徵。
本發明係關於LC介質,其包含a)一或多種式I化合物
其中
Ar 表示具有4至40個C原子,較佳地6至30個C原子之芳族或雜芳族烴基;
Sp 表示間隔基團;
R
S表示H、具有1至12個C原子之烷基或具有2至12個C原子之烯基;
Z
S表示-O-、-C(O)O-、-(CH
2)
z-或-(CH
2)
zO-、或單鍵;
HA 表示
;
R
H表示H、O
●、CH
3、OH或OR
S,較佳地H或O
●;
R
S1、R
S2、R
S3及R
S4相同或不同地表示具有1至6個C原子,較佳地具有1至3個C原子之烷基,極佳地CH
3;
G 表示H或R
S或基團Z
S-HA;
z 為1至6之整數;且
q 為3或4;
及b)一或多種選自式IIA、IIB、IIC及IID化合物之群之化合物
其中
R
2A、R
2B、R
2C及R
2D各彼此獨立地表示H、具有至多15個C原子之烷基或烯基,其未經取代、經CN或CF
3單取代或至少經鹵素單取代,其中此等基團中之一或多個CH
2基團可以使得O原子彼此不直接連接之方式經-O-、-S-、
、-C≡C-、-CF
2O-、-OCF
2-、-OC-O-或-O-CO-置換;
L
1及L
2各彼此獨立地表示F、Cl、CF
3或CHF
2;
Y 表示H、F、Cl、CF
3、CHF
2或CH
3,較佳地H或甲基,極佳地H;
Z
2、Z
2B及Z
2D各彼此獨立地表示單鍵、-CH
2CH
2-、-CH=CH-、-CF
2O-、-OCF
2-、-CH
2O-、-OCH
2-、-COO-、-OCO-、-C
2F
4-、-CF=CF-或-CH=CHCH
2O-;
p 表示0、1或2;
q 表示0或1;且
v 表示1、2、3、4、5或6;
及c)一或多種對掌性摻雜劑;
及d)視情況一或多種式P之可聚合化合物
其中該等個別基團彼此獨立地且每次出現時相同或不同地具有下列含義:
P 可聚合基團,
Sp 間隔基團或單鍵,
A
1、A
2較佳地具有4至25個環原子之芳族、雜芳族、脂環族或雜環基團,其亦可含有稠合環,及其未經取代,或經L單取代或多取代,
Z
1-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-OCH
2-、-CH
2O-、-SCH
2-、-CH
2S-、-CF
2O-、-OCF
2-、-CF
2S-、-SCF
2-、-(CH
2)
n1-、-CF
2CH
2-、-CH
2CF
2-、-(CF
2)
n1-、-CH=CH-、-CF=CF-、-CH=CF-、-CF=CH-、-C≡C-、-CH=CH-CO-O-、-O-CO-CH=CH-、-CH
2-CH
2-CO-O-、-O-CO-CH
2-CH
2-、-CR
0R
00-或單鍵,
R
0、R
00H或具有1至12個C原子之烷基,
R H、L或P-Sp-,
L F、Cl、-CN、P-Sp-或具有1至25個C原子之直鏈、分支鏈或環烷基,其中一或多個非相鄰CH
2-基團以使得O-及/或S-原子彼此不直接連接之方式視情況經-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-置換,且其中一或多個H原子各視情況經P-Sp-、F或Cl置換,
z 0、1、2或3,
n1 1、2、3或4。
此外,本發明係關於包含上述LC介質之LC顯示器。
此外,本發明係關於如上所述之LC介質或LC顯示器,其中將式R化合物聚合。
此外,本發明係關於製備如上文及下文中所述之LC介質之方法,其包含將一或多種式IIA、IIB、IIC及/或IID化合物與一或多種對掌性摻雜劑及一或多種式I化合物及視情況與一或多種式R化合物,及視情況與另外LC化合物及/或添加劑混合之步驟。
此外,本發明係關於根據本發明之LC介質於PSA顯示器中之用途,特定言之關於含有LC介質之PSA顯示器之用途,其用於藉由PSA顯示器中之式R化合物之原位聚合(較佳地於電場或磁場中)產生LC介質之傾斜角。
此外,本發明係關於包含根據本發明之LC介質之LC顯示器,特定言之VA或PSA顯示器,特別佳地VA或PS-VA顯示器。
此外,本發明係關於根據本發明之LC介質於聚合物穩定之SA-VA顯示器中之用途,及關於包含根據本發明之LC介質之聚合物穩定之SA-VA顯示器。
此外,本發明係關於VA或PSA類型之LC顯示器,其包含兩個基板,其中至少一者對光透明,在各基板上提供之一個電極或在基板之僅一者上提供之兩個電極,及位於該等基板之間之LC介質的層,該LC介質視情況包含如上文及下文中所述之一或多種可聚合化合物及LC組分,其中該等可聚合化合物在顯示器之基板之間聚合。
此外,本發明係關於製造如上文及下文中所述之LC顯示器之方法,其包含在顯示器之基板之間填充或以其他方式提供LC介質之步驟,該LC介質視情況包含如上文及下文中所述之一或多種可聚合化合物,及視情況將該等可聚合化合物聚合。
根據本發明之PSA顯示器具有兩個電極,較佳地以施覆至基板中之一者或二者上之透明層之形式。於一些顯示器中,例如,於PS-VA顯示器中,將一個電極應用於兩個基板各者上。
於較佳實施例中,將可聚合組分於LC顯示器中聚合,同時施加電壓至顯示器之電極。
可聚合組分之可聚合化合物較佳地藉由光聚合,極佳地藉由UV光聚合聚合。
於液晶領域中,基本上已知將對掌性摻雜劑(例如)添加至向列型液晶主體混合物中。在對掌性摻雜劑之低濃度下,獲得對掌性向列相,亦稱作膽固醇型相。於扭轉向列型液晶顯示器之領域中,期望添加摻雜劑以達成均勻扭轉方向及因此避免向錯線。為達成例如於超扭轉LCD (STN顯示器)中所需之更短節距,使用增加之濃度。
出人意料地發現,於VA或PS-VA顯示器中使用根據本發明之液晶主體及包含其之LC介質使顯示器能具有提高之透射,同時維持優異性能而不管製程相關參數如何,即,於PSA顯示器之情況下,特定言之在300至380 nm之範圍內及尤其大於320 nm之更長UV波長下,甚至在不添加光引發劑下,快速且完全UV-光聚合反應,大且穩定預傾斜角之快速產生,顯示器之減少之影像殘留及ODF不均勻,於UV光聚合後之高可靠性及高VHR值,尤其於含有具有烯基之LC化合物之LC主體混合物之情況下,及一般且快速響應時間,低臨限電壓及高雙折射率,以及當暴露於戶外使用之環境中時之高可靠性。
當用於VA顯示器中時,根據本發明之LC介質顯示下列有利性質:
-提高之顯示器透射,
-高澄清溫度,
-高電壓保持比,
-快速切換,
-良好傾斜穩定性,
-特定言之當戶外使用時,針對熱及/或UV之足夠穩定性。
當用於PSA顯示器中時,根據本發明之LC介質顯示下列有利性質:
-提高之顯示器透射,
-高澄清溫度,
-某個製程窗內部之適宜傾斜產生,
-於UV製程後導致RM之最小殘留之快速聚合,
-於UV製程後之高電壓保持比,
-良好傾斜穩定性,
-特定言之當戶外使用時,針對熱及/或UV之足夠穩定性,
-快速切換。
於式I中,芳基表示具有4至40個C原子之包含包含可直接或經由具有1至12個C原子之伸烷基連接基團連接之稠環之一個、兩個、三個或四個芳環的芳族或雜芳族烴基,其中一或多個H原子視情況經具有1至6個C原子之烷基或烷氧基或具有2至6個C原子之烯基,或經CN、CF
3或鹵素置換,且其中一或多個CH
2基團可各以使得O或S原子彼此不直接連接之方式彼此獨立地經-O-、-S-、-NH-、-N(C
1-C
4-alkyl)-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-CH=CH-或-C≡C-置換。
較佳芳基為苯、萘、蒽、聯苯、間三聯苯、對三聯苯、及(苯基烷基)苯,其中烷基為具有1至12個C原子之直鏈烷基。
式I化合物述於EP3354710 A1及EP3354709 A1中。
式I化合物較佳地選自式I-1、I-2及I-3化合物:
其中R
H及R
s具有以上給定之含義及較佳地表示H或O
●,且
n為0至12之整數,較佳地為5、6、7、8或9,極佳地為7,且
Sp表示間隔基團,較佳地具有1至12個C原子之伸烷基,其中一或多個非相鄰-CH
2-基團可經-O-置換。
較佳式I-1化合物選自式I-1-1化合物:
其中R
H具有以上給定之含義及較佳地表示H或O
●,且n為0至12之整數,較佳地為5、6、7、8或9,極佳地為7。
較佳式I-2化合物選自式I-2-1化合物:
其中R
H具有以上給定之含義及較佳地表示H或O
●,且n2每次出現時相同或不同地,較佳地相同地為1至12之整數,較佳地為2、3、4、5或6,極佳地為3,且R
S每次出現時相同或不同地,較佳地相同地表示具有1至6個C原子之烷基,較佳地正丁基。
較佳式I-3化合物選自式I-3-1化合物:
其中R
H具有以上給定之含義及較佳地表示H或O
●,且n為0至12之整數,較佳地為5、6、7、8或9,極佳地為7。
較佳地,根據本發明之介質包含選自式ST-1至ST-18化合物之群之化合物:
其中
R
ST表示H、具有1至15個C原子之烷基或烷氧基,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-、-O-CO-置換,且此外,其中一或多個H原子可經鹵素置換,
每次出現時相同或不同地表示
或
,
Z
ST各彼此獨立地表示-CO-O-、-O-CO-、-CF
2O-、-OCF
2-、-CH
2O-、-OCH
2-、-CH
2-、-CH
2CH
2-、-(CH
2)
4-、-CH=CH-、-CH
2O-、-C
2F
4-、-CH
2CF
2-、-CF
2CH
2-、-CF=CF-、-CH=CF-、-CF=CH-、-CH=CH-、-C≡C-或單鍵,
L
1及L
2各彼此獨立地表示F、Cl、CH
3、CF
3或CHF
2,
p 表示0、1或2,
q 表示1、2、3、4、5、6、7、8、9或10。
在式ST化合物中,特別佳為式ST-3化合物及特定言之:
其中n = 1、2、3、4、5、6或7,較佳地n = 3
其中n = 1、2、3、4、5、6或7,較佳地n = 3
其中n = 1、2、3、4、5、6或7,較佳地n = 1或7
於式ST-3a及ST-3b化合物中,n較佳地表示3。於式ST-2a化合物中,n較佳地表示7。
根據本發明之極特別佳混合物包含一或多種來自式ST-2a-1、ST-3a-1、ST-3b-1、ST-8-1、ST-9-1及ST-12化合物之群之穩定劑:
式ST-1至ST-18化合物較佳地各以基於混合物計0.005至0.5%之量存在於根據本發明之液晶混合物中。
若根據本發明之混合物包含兩種或更多種來自式ST-1至ST-18化合物之群之化合物,則於兩種化合物之情況下,濃度相應增加至基於混合物計0.01至1%。
然而,式ST-1至ST-18化合物之總比率基於根據本發明之混合物計不應超過2%。
對掌性摻雜劑於向列型液晶中之使用為熟習者已知。針對評論,參見例如A. Taugerbeck, Ch. Booth, 2013. Design and Synthesis of Chiral Nematic Liquid Crystals. Handbook of Liquid Crystals. 3:III:14:1-63。
根據本發明之介質包含一或多種對掌性摻雜劑。較佳地此等對掌性摻雜劑具有1 μm
-1至150 μm
-1之範圍內,較佳地10 μm
-1至100 μm
-1之範圍內之螺旋扭轉力(簡稱:HTP)之絕對值。假使該介質包含兩種或更多種對掌性摻雜劑,則此等可具有其HTP-值之異號。此情況針對一些特定實施例係較佳,因為其允許在一定程度上補償各自化合物之對掌性,及因此,可用於補償裝置中之所得介質之各種溫度依賴性。一般地,然而,較佳地存在於根據本發明之介質中之大多數,較佳地所有對掌性化合物具有其HTP-值之同號。較佳地,存在於根據本申請案之介質中之對掌性摻雜劑為液晶原基化合物及最佳地其自身展示中間相。
於本發明之較佳實施例中,對掌性組分D)由兩種或更多種對掌性化合物組成,該等化合物均具有HTP之代數同號。
個別化合物之HTP之溫度依賴性可係高或低的。介質之節距之溫度依賴性可藉由將具有HTP之不同溫度依賴性之化合物以對應比率混合補償。
針對光學活性組分,對掌性摻雜劑(其中一些係市售)之多樣性對熟習此項技術者可得,諸如,例如,壬酸膽甾醇酯、R-及S-811、R-及S-1011、R-及S-2011、R-及S-3011、R-及S-4011、B(OC)2C*H-C-3或CB15 (均來自Merck KGaA, Darmstadt)。
特別適宜摻雜劑為含有一或多個對掌性基團及一或多個液晶原基,或形成具有對掌性基團之液晶原基之一或多個芳族或脂環族基團之化合物。
適宜對掌性基團為(例如)對掌性分支鏈烴基、對掌性乙二醇、聯萘酚或二氧戊環,此外選自由糖衍生物、糖醇、糖酸、乳酸、對掌性經取代甘醇、類固醇衍生物、萜衍生物、胺基酸或幾個(較佳地1至5個)胺基酸之序列之組成之群之單價或多價對掌性基團。
較佳對掌性基團為糖衍生物,諸如葡萄糖、甘露糖、半乳糖、果糖、阿拉伯糖及右旋糖;糖醇,諸如例如,山梨醇、甘露醇、艾杜醇、半乳糖醇或其脫水衍生物,特定言之二脫水己糖醇,諸如二脫水山梨糖醇酐(1,4:3,6-二脫水-D-山梨糖醇酐,異山梨糖醇酐)、二脫水甘露醇(異山梨醇)或二脫水艾杜醇(異艾杜醇);糖酸,諸如,例如,葡糖酸、古洛糖酸及酮古洛糖酸;對掌性經取代之甘醇基團,諸如例如,單乙二醇或低乙二醇或丙二醇,其中一或多個CH
2基團經烷基或烷氧基取代;胺基酸,諸如例如,丙胺酸、纈胺酸、苯基甘胺酸或苯丙胺酸,或此等胺基酸中之1至5者之序列;類固醇衍生物,諸如例如,膽甾醇基或膽酸基;萜衍生物,諸如例如,薄荷基、新薄荷基、樟腦基、松木基、鬆油基、異長葉基、葑基、卡瑞基(carreyl)、桃金娘基、諾蔔醇基(nopyl)、香葉醇基、沉香醇基、橙花基、香茅基或二氫香茅基。
光學活性組分D)較佳地由選自已知對掌性摻雜劑之群之對掌性摻雜劑組成。適宜對掌性基團及液晶原基對掌性化合物述於(例如) DE 34 25 503、DE 35 34 777、DE 35 34 778、DE 35 34 779及DE 35 34 780、DE 43 42 280、EP 01 038 941及DE 195 41 820中。實例亦為下表B中所列之化合物。
根據本發明較佳使用之對掌性化合物選自由以下所示之式組成之群。
特別佳為選自由下式A-I至A-III及A-Ch化合物組成之群之對掌性摻雜劑:
其中
R
a11、R
a12及R
b12彼此獨立地表示具有1至15個C原子之烷基,此外,其中一或多個非相鄰CH
2基團可各以使得O及/或S原子彼此不直接連接之方式彼此獨立地經-C(R
z)=C(R
z)-、-C≡C-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-或-O-CO-O-置換,且此外,其中,一或多個H原子各可經F、Cl、Br、I或CN,較佳地烷基,更佳地正烷基置換,限制條件為R
a12與R
b12不同,
R
a21及R
a22彼此獨立地表示具有1至15個C原子之烷基,此外,其中一或多個非相鄰CH
2基團可各以使得O及/或S原子彼此不直接連接之方式彼此獨立地經-C(R
z)=C(R
z)-、-C≡C-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-或-O-CO-O-置換,且此外,其中,一或多個H原子可經F、Cl、Br、I或CN置換,較佳地均為烷基,更佳地正烷基,
R
a31、R
a32及R
b32彼此獨立地表示具有1至15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原子彼此不直接連接之方式彼此獨立地經-C(R
z)=C(R
z)-、-C≡C-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-或-O-CO-O-置換,且此外,其中,一或多個H原子可經F、Cl、Br、I或CN,較佳地烷基,更佳地正烷基置換,限制條件為R
a32與R
b32不同;
R
z表示H、CH
3、F、Cl或CN,較佳地H或F,
R
8具有以上給定之R
a11之含義中之一者,較佳地烷基,更佳地具有1至15個C原子之正烷基,
Z
8表示-C(O)O-、CH
2O、CF
2O或單鍵,較佳地-C(O)O-,
係如下A
12所定義,或或者表示
、
,
表示
,
較佳地
其中L
12每次出現時彼此獨立地表示鹵素、CN、或具有至多12個C原子之烷基、烯基、烷氧基或烯氧基且其中一或多個H原子視情況經鹵素,較佳地甲基、乙基、Cl或F,特別佳地F置換,
表示
具有針對
給定之含義,
具有針對
給定之含義,或或者表示
具有針對
給定之含義,
n2 每次出現時相同或不同地為0、1或2,
n3 為1、2或3,且
r 為0、1、2、3或4。
特別佳為選自由下列式之化合物組成之群之摻雜劑:
其中
m 每次出現時相同或不同地為1至9之整數,且
n 每次出現時相同或不同地為2至9之整數
特別佳式A化合物為式A-III化合物。另外較佳摻雜劑為下式A-IV之異山梨糖醇酐、異甘露醇或異艾杜醇之衍生物:
其中基團
為
(二脫水山梨醇),
(二脫水甘露醇),或
(二脫水艾杜醇),
較佳地二脫水山梨醇,
及對掌性乙二醇,諸如例如,二苯基乙二醇(氫化苯偶姻),特定言之下式A-V之液晶原基氫化苯偶姻衍生物:
包含(
S,S)對映異構體,其未顯示,
其中
及
各彼此獨立地為1,4-伸苯基,其亦可經L單取代、二取代或三取代,或為1,4-伸環己基,
L 為H、F、Cl、CN或視情況經鹵代之具有1至7個碳原子之烷基、烷氧基、烷羰基、烷氧羰基或烷氧羰氧基,
c 為0或1,
X 為CH
2或-C(O)-,
Z
0為-COO-、-OCO-、-CH
2CH
2-或單鍵,且
R
0為具有1至12個碳原子之烷基、烷氧基、烷羰基、烷氧羰基或烷羰氧基。
式IV化合物之實例為:
式A-IV化合物係述於WO 98/00428中。式A-V化合物係述於GB-A-2,328,207中。
極特別佳摻雜劑為如WO 02/94805中所述之對掌性聯萘衍生物、如WO 02/34739中所述之對掌性聯萘酚縮醛衍生物、如WO 02/06265中所述之對掌性TADDOL衍生物、及如WO 02/06196及WO 02/06195中所述之具有至少一個經氟化之橋接基團及末端或中心對掌性基團之對掌性摻雜劑。
特別佳為式A-VI之對掌性化合物
其中
X
1、X
2、Y
1及Y
2各彼此獨立地為F、Cl、Br、I、CN、SCN、SF
5、具有1至25個碳原子之直鏈或分支鏈烷基(其未經取代或經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原子彼此不直接連接之方式彼此獨立地經-O-、-S-、-NH-、NR
x-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCOO-、-S-CO-、-CO-S-、-CH=CH-或-C≡C-置換)、可聚合基團或具有至多20個碳原子之環烷基或芳基,其可視情況經鹵素,較佳地F或經可聚合基團單取代或多取代,
x
1及x
2各彼此獨立地為0、1或2,
y
1及y
2各彼此獨立地為0、1、2、3或4,
B
1及B
2各彼此獨立地為芳族或部分或完全飽和脂族六員環,其中一或多個CH基團各可經N置換且一或多個非相鄰CH
2基團各可經O或S置換,
W
1及W
2各彼此獨立地為-Z
1-A
1-(Z
2-A
2)
m-R,且兩者中之一者或者為R
1或A
3,但是二者不同時為H,或
為
或
U
1及U
2各彼此獨立地為CH
2、O、S、CO或CS,
V
1及V
2各彼此獨立地為(CH
2)
n,其中一個至四個非相鄰CH
2基團各可經O或S置換,且V
1及V
2中之一者及於其中
為
之情況下,均為單鍵,
n 為1、2或3
Z
1及Z
2各彼此獨立地為-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-O-COO-、-CO-NR
x-、-NR
x-CO-、-O-CH
2-、-CH
2-O-、-S-CH
2-、-CH
2-S-、-CF
2-O-、-O-CF
2-、-CF
2-S-、-S-CF
2-、-CH
2-CH
2-、-CF
2-CH
2-、-CH
2-CF
2-、-CF
2CF
2-、-CH=N-、-N=CH-、-N=N-、-CH=CH-、-CF=CH-、-CH=CF-、-CF=CF-或-C≡C-或此等基團中之兩者之組合,其中兩個O及/或S及/或N原子彼此不直接鍵結,較佳地為-CH=CH-COO-或-COO-CH=CH-或單鍵,
R
x表示具有1至6個C原子之烷基,
A
1、A
2及A
3各彼此獨立地為1,4-伸苯基(其中一個或兩個非相鄰CH基團各可經N, 1,4-伸環己基置換,其中一個或兩個非相鄰CH
2基團各可經O或S置換)、1,3-二氧戊環-4,5-二基、1,4-伸環己烯基、1,4-雙環[2.2.2]伸辛基、哌啶-1,4-二基、萘-2,6-二基、十氫萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基,其中此等基團各可經L單取代或多取代,且此外A
1可為單鍵,
L 為鹵素原子(較佳地F)、CN、NO
2、具有1至7個碳原子之烷基、烷氧基、烷羰基、烷氧羰基或烷氧羰氧基,其中一或多個H原子各可經F或Cl置換,
m 於各情況下獨立地為0、1、2或3,且
R及R
1各彼此獨立地為H、F、Cl、Br、I、CN、SCN、SF
5、各自具有1或3至25個碳原子之直鏈或分支鏈烷基(其可視情況經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基團各可經-O-、-S-、-NH-、-NR
x-、-CO-、-COO-、-OCO-、-O-COO-、-S-CO-、-CO-S-、-CH=CH-或-C≡C-置換,其中兩個O及/或S原子不彼此直接鍵結)、或可聚合基團。
特別佳為式A-VI-1之對掌性聯萘衍生物
其中環B及Z
0具有針對式A-IV及A-V定義之含義,R
0表示具有1至7個C原子之烷基且b為0、1或2,
特定言之選自下列式A-VI-1a至A-VI-1c之彼等:
其中R
0及Z
0具有針對式A-VI-1定義之含義及較佳地R
0表示H或具有2至5個碳原子之烷基,且
Z
0特定言之為-OC(O)-或單鍵。
該(等)一或多種對掌性摻雜劑於LC介質中之濃度較佳地於0.001%至20%,較佳地0.05%至5%,更佳地0.1%至2%,及最佳地0.5%至1.5%之範圍內。此等較佳濃度範圍特定言之適用於對掌性摻雜劑S-4011或R-4011 (均來自Merck KGaA)及具有相同或相似HTP之對掌性摻雜劑。針對與S-4011相比具有HTP之更高或更低絕對值之對掌性摻雜劑,必須根據其HTP值相對於S-4011之HTP值之比率成比例減少或增加此等較佳濃度。
根據本發明之LC介質或主體混合物之節距p較佳地於5至50 μμm,更佳地8至30 μm及特別佳地10至20 μm之範圍內。
根據本發明之顯示器之單元間隙d或LC層之厚度較佳地於2 µm至10 µm,更佳地3 µm至5 µm之範圍內。基於此,根據本發明,將單元間隙d與對掌性節距p之間之比率d/p之較佳範圍設置為0.04至2,較佳地0.1至1,極佳地0.2至0.3。
以下指示較佳式IIA、IIB、IIC及IID化合物:
其中參數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-。
極佳式IID化合物選自下列子式:
極佳式I化合物為化合物I-1至I-14。
於較佳實施例中,該介質包含一或多種式IID-10a化合物
其中出現基團及參數具有以上在式IID下給定之含義,且
R
2表示
,其中r為0、1、2、3、4、5或6且s為1、2或3。
較佳式IID-10a化合物為化合物IID-10a-1至IID-10a-14。
根據本發明之特別佳混合物包含一或多種式IIA-2、IIA-8、IIA-10、IIA-16、IIA‑18、IIA-40、IIA-41、IIA-42、IIA-43、IIB-2、IIB-10、IIB-16、IIC-1、IID-4及IID-10化合物。
根據本發明之較佳介質包含至少一種式IIC-1化合物,
其中alkyl及alkyl*具有以上指定之含義,較佳地以0.5重量%至5重量%,特定言之1重量%至3重量%之量。
特定言之,該介質包含一或多種選自下列子式之式IIA-2化合物:
或者,較佳地除了式IIA-2-1至IIA-2-5化合物外,該介質包含一或多種式IIA-2a-1至IIA-2a-5化合物:
特定言之,該介質包含一或多種選自下列子式之式IIA-10化合物:
或者,較佳地除了式IIA-10-1至IIA-10-5化合物外,該介質包含一或多種式IIA-10a-1至IIA-10a-5化合物:
特定言之,該介質包含一或多種選自下列子式之式IIB-10化合物:
或者,較佳地除了式IIB-10-1至IIB-10-5化合物外,該介質包含一或多種式IIB-10a-1至IIB-10a-5化合物:
根據本發明之介質視情況包含一或多種式III化合物
其中
R
11及R
12各彼此獨立地表示H、具有1至15個C原子之烷基或烷氧基,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,且其中一或多個H原子可經鹵素置換,
A
1每次出現時彼此獨立地表示
a) 1,4-伸環己烯基或1,4-伸環己基,其中一個或兩個非相鄰CH
2基團可經-O-或-S-置換,
b) 1,4-伸苯基,其中一個或兩個CH基團可經N置換,或
c) 來自基團螺[3.3]庚烷-2,6-二基、1,4-雙環[2.2.2]伸辛基、萘-2,6-二基、十氫萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基、菲-2,7-二基及茀-2,7-二基之基團,
其中基團a)、b)及c)可經鹵素原子單取代或多取代,
n表示0、1或2,較佳地0或1,
Z
1每次出現時,彼此獨立地表示-CO-O-、-O-CO-、-CF
2O-、-OCF
2-、-CH
2O-、-OCH
2-、-CH
2-、-CH
2CH
2-、-(CH
2)
4-、-CH=CH-CH
2O-、-C
2F
4-、-CH
2CF
2-、-CF
2CH
2-、-CF=CF-、-CH=CF-、-CF=CH-、-CH=CH-、-C≡C-或單鍵,且
L
11及L
12各彼此獨立地表示F、Cl、CF
3或CHF
2,較佳地H或F,最佳地F,且
W表示O或S。
式III化合物較佳地選自式III-1及/或III-2化合物
其中出現基團具有與在上式III下給定相同之含義及較佳地
R
11及R
12各彼此獨立地為具有至多15個C原子之烷基、烯基或烷氧基,更佳地其中之一者或兩者表示烷氧基且
L
11及L
12各較佳地表示F。
較佳地,式III-1化合物選自式III-1-1至III-1-11化合物之群,較佳地式III-1-6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,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,alkoxy及alkoxy*各彼此獨立地表示具有1至6個C原子之直鏈烷氧基,且L
11及L
12各彼此獨立地表示F或Cl,較佳地均為F。
較佳地,式III-2化合物選自式III-2-1至III-2-10化合物之群,較佳地式III-2-6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,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,alkoxy及alkoxy*各彼此獨立地表示具有1至6個C原子之直鏈烷氧基,且L
11及L
12各彼此獨立地表示F或Cl,較佳地均為F。
視情況,該介質包含一或多種式IIIA-1及/或IIIA-2化合物
其中L
11及L
12具有與在式III下給定相同之含義,(O)表示O或單鍵,
R
IIIA表示具有至多7個C原子之烷基或烯基或基團Cy-C
mH
2m+1-,
m及n 相同或不同地為0、1、2、3、4、5或6,較佳地1、2或3,極佳地1,
Cy 表示具有3、4或5個環原子之環脂族基團,其視情況經各具有至多3個C原子之烷基或烯基或經鹵素或CN取代,及較佳地表示環丙基、環丁基或環戊基。
或者或除了式III化合物外,較佳地另外式IIIA-1及/或IIIA-2化合物含於介質中。
極佳式IIIA-1及IIIA-2化合物為下列:
其中alkoxy表示具有1至6個C原子之直鏈烷氧基或或者-(CH
2)
nF,其中n為2、3、4或5,較佳地C
2H
4F。
於本發明之較佳實施例中,該介質包含一或多種式III-3化合物
其中
R
11、R
12相同或不同地表示表示H、具有1至15個C原子之烷基或烷氧基,其中此等基團中之一或多個CH
2基團視情況以使得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,且此外,其中一或多個H原子可經鹵素置換。
式III-3化合物較佳地選自式III-3-1至III-3-10化合物之群:
其中R
12表示具有1至7個C原子之烷基,較佳地乙基、正丙基或正丁基,或或者環丙基甲基、環丁基甲基或環戊基甲基或或者-(CH
2)
nF,其中n為2、3、4或5,較佳地C
2H
4F。
於本發明之較佳實施例中,該介質包含一或多種式III-4至III-6化合物,較佳地式III-5化合物,
其中該等參數具有以上給定之含義,R
11較佳地表示直鏈烷基且R
12較佳地表示烷氧基,各具有1至7個C原子。
於較佳實施例中,該介質包含一或多種選自式III-7至III-9化合物之群之式III化合物,較佳地式III-8化合物,
其中該等參數具有以上給定之含義,R
11較佳地表示直鏈烷基且R
12較佳地表示烷氧基,各具有1至7個C原子。
於較佳實施例中,該介質包含一或多種式IV化合物,
其中
R
41表示具有1至7個C原子之未經取代之烷基或具有2至7個C原子之未經取代之烯基,較佳地正烷基,特別佳地具有2、3、4或5個C原子,且
R
42表示具有1至7個C原子之未經取代之烷基或具有1至6個C原子之未經取代之烷氧基,均較佳地具有2至5個C原子,具有2至7個C原子之未經取代之烯基,較佳地具有2、3或4個C原子,更佳地乙烯基或1-丙烯基及特定言之乙烯基。
式IV化合物較佳地選自式IV-1至IV-4化合物之群
其中
alkyl及alkyl’ 彼此獨立地表示具有1至7個C原子,較佳地具有2至5個C原子之烷基,
alkenyl 表示具有2至5個C原子,較佳地具有2至4個C原子,特別佳地2個C原子之烯基,
alkenyl’ 表示具有2至5個C原子,較佳地具有2至4個C原子,特別佳地具有2至3個C原子之烯基,且
alkoxy 表示具有1至5個C原子,較佳地具有2至4個C原子之烷氧基。
較佳地,該介質包含一或多種選自式IV-1-1至IV-1-5化合物之化合物
極佳地,根據本發明之介質包含一或多種式IV-2-1及/或IV-2-2化合物
極佳地,根據本發明之介質包含式IV-3化合物,特定言之選自式IV-3-1至IV-3-5化合物
極佳地,根據本發明之介質包含式IV-4化合物,特定言之選自式IV-4-1及IV-4-2化合物
於一實施例中,根據本發明之介質包含一或多種選自式I-1至I-4化合物之式I化合物與一或多種選自式IA-1至IA-18化合物之群之化合物組合:
其中alkyl表示甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基或正戊基。
該液晶介質較佳地另外包含一或多種式IVa化合物,
其中
R
41及R
42各彼此獨立地表示具有至多12個C原子之直鏈烷基、烷氧基、烯基、烷氧基烷基或烷氧基,且
表示
Z
4表示單鍵、-CH
2CH
2-、-CH=CH-、-CF
2O-、-OCF
2-、-CH
2O-、-OCH
2-、-COO-、-OCO-、-C
2F
4-、-C
4H
8-、-CF=CF-。
以下指示較佳式IVa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。
根據本發明之介質較佳地包含至少一種式IVa-1及/或式IVa-2化合物。
式IVa化合物於作為整體之混合物中之比率較佳地小於5重量%,極佳地小於2重量%。
較佳地,該介質包含一或多種式IVb-1至IVb-3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。
式IV-1至IV-3之聯苯於作為整體之混合物中之比率較佳地小於3重量%,特定言之小於2重量%。
在式IVb-1至IVb-3化合物中,式IVb-2化合物係特別佳的。
特別佳聯苯為
其中alkyl*表示具有1至6個C原子之烷基及較佳地表示正丙基。根據本發明之介質特別佳地包含一或多種式IVb-1-1及/或IVb-2-3化合物。
於較佳實施例中,根據本發明之介質包含一或多種式V化合物
其中
R
51、R
52表示具有1至7個C原子之烷基、具有1至7個C原子之烷氧基、或具有2至7個C原子之烷氧基烷基、烯基或烯氧基,
及
相同或不同地表示
Z
51、Z
52各彼此獨立地表示-CH
2-CH
2-、-CH
2-O-、-CH=CH-、-C≡C-、-COO-或單鍵,且
n 為1或2。
式V化合物較佳地選自式V-1至V-16化合物:
其中R
51及R
52具有針對上式V指定之含義。
R
51及R
52較佳地各彼此獨立地表示具有1至7個C原子之直鏈烷基或具有2至7個C原子之烯基。
較佳介質包含一或多種式V-1、V-3、V-4、V-6、V-7、V-10、V-11、V-12、V-14、V-15及/或V-16化合物,極佳地V-3化合物。
於本發明之較佳實施例中,該介質另外包含一或多種式VI-1至VI-21化合物,
其中R表示具有1至6個C原子之直鏈烷基或烷氧基,(O)表示-O-或單鍵,且m為0、1、2、3、4、5或6且n為0、1、2、3或4。
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、戊氧基。
於本發明之較佳實施例中,該介質另外包含一或多種式VII-1至VII-9化合物
其中
R
7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
w 為1至6之整數。
特別佳為包含至少一種式V-9化合物之混合物。
特別佳為式VI-1、VI-2、VI-4、VI-20及VI-21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。於式VI-20化合物中,R較佳地表示烷基或烯基,特定言之烷基。於式VI-21化合物中,R較佳地表示烷基。
以下列出另外較佳實施例:
a)包含至少一種式Z-1至Z-7化合物之液晶介質,
其中R及alkyl具有以上針對式III指定之含義。
b)根據本發明之較佳液晶介質包含一或多種含有四氫萘基或萘基單元之物質,諸如,例如,式N-1至N-5化合物,
其中R
1N及R
2N各彼此獨立地具有針對R
2A指定之含義,較佳地表示直鏈烷基、直鏈烷氧基或直鏈烯基,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=CHCH
2CH
2-、-CH
2CH
2CH=CH-、-CH
2O-、-OCH
2-、-COO-、-OCO-、-C
2F
4-、-CF=CF-、-CF=CH-、-CH=CF-、-CF
2O-、-OCF
2-、-CH
2-或單鍵。
c)較佳混合物包含一或多種選自式BC之二氟二苯并𠳭唍化合物、式CR之𠳭唍及式PH-1及PH-2之氟化菲之群之化合物,
其中R
B1、R
B2、R
CR1、R
CR2、R
1、R
2各彼此獨立地具有R
2A之含義。c為0、1或2。R
1及R
2較佳地彼此獨立地表示具有1至6個C原子之烷基或烷氧基。
特別佳式BC及CR化合物為化合物BC-1至BC-7及CR-1至CR-5,
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。
極特別佳為包含一種、兩種或三種式BC-2、BF-1及/或BF-2化合物之混合物。
d)較佳混合物包含一或多種式In之二氫茚化合物,
其中
R
11、R
12及R
13各彼此獨立地表示具有1至6個C原子之直鏈烷基、烷氧基、烷氧基烷基或烯基,
R
12及R
13或者表示鹵素,較佳地F,
表示
i 表示0、1或2。
較佳式In化合物為以下指定之式In-1至In-16化合物:
。
特別佳為式In-1、In-2、In-3及In-4化合物。
e)較佳混合物另外包含一或多種式L-1至L-11化合物,
,
其中
R、R
1及R
2各彼此獨立地具有以上式IIA中針對R
2A指定之含義,且alkyl表示具有1至6個C原子之烷基。參數s表示1或2。
式L‑1至L‑9化合物較佳地以5至15重量%,特定言之5至12重量%及極特別佳地8至10重量%之濃度採用。
f) 較佳混合物另外包含一或多種式IIA-Y化合物
其中R
11及R
12具有以上式IIA中針對R
2A所給定之含義中之一者,且L
1及L
2相同或不同地表示F或Cl。
較佳式IIA-Y化合物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-。
特別佳式IIA-Y化合物選自由下列子式組成之群:
其中Alkoxy及Alkoxy*具有以上所定義之含義及較佳地表示甲氧基、乙氧基、正丙氧基、正丁氧基或正戊氧基。
如本文中所用,術語「可靠性」意指顯示器在時間期間及隨著不同應力負載(諸如輕負載、溫度、濕度、電壓)之性能品質,及包含顯示器效應,諸如影像殘留(區域及線影像殘留)、不均勻、汙點(yogore)等,其為熟習LC顯示器領域者已知。作為用於將可靠性分類之標準參數,通常使用電壓保持比(VHR)值,其為維持測試顯示器之恆定電壓之量度。除了其他因素,高VHR為LC介質之高可靠性之前提。
除非另有指定,否則一般而言下文中當提及聚合物持續配向類型顯示器時使用術語「PSA」,及當提及特定顯示器模式,如PS-VA、PS-TN及類似者時,使用術語「PS」。
同樣,除非另有指定,否則下文中當提及可聚合液晶原基或液晶化合物時使用術語「RM」。
如本文中所用,術語「活性層」及「可切換層」意指包含一或多種具有結構及光學各向異性之分子,如例如LC分子之電光顯示器(例如LC顯示器)之層,該等分子在如電場或磁場之外部刺激後改變其方向,導致層對偏振光或非偏振光之透射改變。
如本文中所用,術語「傾斜」及「傾斜角」應理解為意指LC介質之LC分子相對於LC顯示器(本文中較佳地PSA顯示器)中之單元表面之傾斜配向。本文中傾斜角表示LC分子之縱向分子軸(LC指向矢)與形成LC單元之平面平行外板表面之間之平均角度(< 90°)。本文中傾斜角之低值(即,與90°角之大的偏差)對應於大的傾斜。實例中提供用於量測傾斜角之適宜方法。除非另有指定,否則上文及下文所揭示之傾斜角值係指此量測方法。
如本文中所用,術語「反應性液晶原」及「RM」應理解為意指含有液晶原基或液晶骨架,及其上連接之適用於聚合之一或多個官能基之化合物及亦稱作「可聚合基團」或「P」。
除非另有指定,否則如本文中所用,術語「可聚合化合物」應理解為意指可聚合單體化合物。
如本文中所用,術語「低分子量化合物」應理解為意指為單體及/或不藉由聚合反應製備之化合物,與「聚合物化合物」或「聚合物」相反。
如本文中所用,術語「不可聚合化合物」應理解為意指不含有適用於在通常適用於RM之聚合之條件下聚合之官能基的化合物。
如本文中所用,術語「液晶原基」為熟習此項技術者已知及述於文獻中,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)相的基團。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。
如本文中所用,術語「光學活性」及「對掌性」針對能誘導向列型主體材料之螺距之材料係同義,亦稱作「對掌性摻雜劑」。
如本文中所用,術語「間隔基團」,下文中亦稱作「Sp」為熟習此項技術者已知及述於文獻中,參見,例如,
Pure Appl. Chem.2001, 73(5), 888及C. Tschierske、G. Pelzl、S. Diele,
Angew. Chem. 2004, 116, 6340-6368。如本文中所用,術語「間隔基團」或「間隔子」意指連接液晶原基及可聚合液晶原基化合物中之該(等)可聚合基團之柔性基團,例如伸烷基。
上文及下文中,
表示反式-1,4-伸環己基環。
於基團
中,兩個環原子之間所示之單鍵可連接至苯環之任何自由位置。
上文及下文中,「有機基團」表示碳基或烴基。
「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、B、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、B、P、Si、Se、As、Te或Ge)之碳基。
「鹵素」表示F、Cl、Br或I,較佳地F或Cl。
-CO-、-C(=O)-及-C(O)-表示羰基,即,
。
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。具有超過3個C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連接或縮合環。
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」表示芳族碳基或自其衍生之基團。術語「雜芳基」表示含有一或多個較佳地選自N、O、S、Se、Te、Si及Ge之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20個,極佳地1至12個C原子之視情況經取代之直鏈、分支鏈或環狀烷基、烯基、炔基、烷氧基、烷羰基、烷氧羰基、烷羰氧基及烷氧羰氧基,具有5至30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5至30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、芳基羰氧基及芳氧羰氧基,其中一或多個C原子亦可經較佳地選自N、O、S、Se、Te、Si及Ge之雜原子置換。
另外較佳碳基及烴基為C
1-C
20烷基、C
2-C
20烯基、C
2-C
20炔基、C
3-C
20烯丙基、C
4-C
20烷基二烯基、C
4-C
20多烯基、C
6-C
20環烷基、C
4-C
15環烯基、C
6-C
30芳基、C
6-C
30烷基芳基、C
6-C
30芳基烷基、C
6-C
30烷基芳氧基、C
6-C
30芳基烷氧基、C
2-C
30雜芳基、C
2-C
30雜芳氧基。
特別佳為C
1-C
12烷基、C
2-C
12烯基、C
2-C
12炔基、C
6-C
25芳基及C
2-C
25雜芳基。
另外較佳碳基及烴基為具有1至20個,較佳地1至12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基團可各以使得O及/或S原子彼此不直接連接之方式彼此獨立地經-C(R
x)=C(R
x)-、-C≡-、-N(R
x)-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-置換。
R
x較佳地表示H、F、Cl、CN、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原子可經氟或氯置換,或表示具有6至30個C原子之視情況經取代之芳基或芳氧基,或具有2至30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、十二基、三氟甲基、五氟正丁基、2,2,2-三氟乙基、全氟辛基、全氟己基等。
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、環辛烯基等。
較佳炔基為(例如)乙炔基、丙炔基、丁炔基、戊炔基、己炔基、辛炔基等。
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、正十二氧基等。
較佳胺基為(例如)二甲胺基、甲胺基、甲基苯胺基、苯胺基等。
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。
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5至25個環原子之單環、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。
較佳芳基為(例如)苯基、聯苯、聯三苯、[1,1':3',1'']聯三苯-2'-基、萘基、蒽、聯萘、菲、9,10-二氫菲、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、異苯并噻吩、二苯并噻吩、苯并噻吩、苯并噻二唑噻吩或此等基團之組合。
上文及下文提及之芳基及雜芳基亦可經烷基、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5至25個環原子之單環、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、哌啶)、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。
較佳取代基為(例如)促進溶解度基團(諸如烷基或烷氧基)、吸電子基團(諸如氟、硝基或腈)或增加聚合物之玻璃轉變溫度(Tg)之取代基,特定言之大體積基團,諸如,例如,第三丁基及視情況經取代之芳基。
下文中亦稱作「L
S」之較佳取代基為(例如) F、Cl、Br、I、-CN、-NO
2、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、-C(=O)N(R
x)
2、-C(=O)Y
1、-C(=O)R
x、-N(R
x)
2、各具有1至25個C原子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置換)、具有1至20個Si原子之視情況經取代之矽基或具有6至25個,較佳地6至15個C原子之視情況經取代之芳基,
其中R
x表示H、F、Cl、CN、或具有1至25個C原子之直鏈、分支鏈或環狀烷基,其中一或多個非相鄰CH
2-基團以使得O-及/或S-原子彼此不直接連接之方式視情況經-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-置換,且其中一或多個H原子各視情況經F、Cl、P-或P-Sp-置換,且
Y
1表示鹵素。
「經取代之矽基或芳基」較佳地意指經鹵素、-CN、R
0、-OR
0、-CO-R
0、-CO-O-R
0、-O-CO-R
0或-O-CO-O-R
0取代,其中R
0表示H或具有1至20個C原子之烷基。
特別佳取代基L為(例如) F、Cl、CN、NO
2、CH
3、C
2H
5、OCH
3、OC
2H
5、COCH
3、COC
2H
5、COOCH
3、COOC
2H
5、CF
3、OCF
3、OCHF
2、OC
2F
5,此外苯基。
A
1及A
2極佳地表示
,其中L具有以上指定之含義中之一者且r表示0、1、2、3或4,特定言之
表示
。
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,其視情況經一或多個如上所定義之基團L取代,所述基團不為P‑Sp‑,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。
極佳基團P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-、CH
2=CW
2-、CW
1=CH-CO-(O)
k3-、CW
1=CH-CO-NH-、CH
2=CW
1-CO-NH-、(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-、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-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,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。
極特別佳基團P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
組成之群。
另外較佳可聚合基團P選自由乙烯基氧基、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、氟丙烯酸酯、氯丙烯酸酯、氧雜環丁烷及環氧乙烷,最佳地丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯組成之群。
若間隔基團Sp不同於單鍵,則其較佳地為式Sp"-X",使得各自基團P-Sp-符合式P-Sp"-X"-,其中
Sp" 表示具有1至20個,較佳地1至12個C原子之直鏈或分支鏈伸烷基,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
0R
00)-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-S-CO-、-CO-S-、-N(R
00)-CO-O-、-O-CO-N(R
0)-、-N(R
0)-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
0)-、-N(R
0)-CO-、-N(R
0)-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
2=CY
3-、-C≡C-、-CH=CH-CO-O-、-O-CO-CH=CH-或單鍵,
R
0及R
00各彼此獨立地表示H或具有1至20個C原子之烷基,且
Y
2及Y
3各彼此獨立地表示H、F、Cl或CN。
X"較佳地為-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-O-COO-、-CO-NR
0-、-NR
0-CO-、-NR
0-CO-NR
00-或單鍵。
典型間隔基團Sp及-Sp"-X"-為(例如) -(CH
2)
p1-、-(CH
2)
p1-O-、-(CH
2)
p1-O-CO-、-(CH
2)
p1-CO-O-、-(CH
2)
p1-O-CO-O-、-(CH
2CH
2O)
q1-CH
2CH
2-、-CH
2CH
2-S-CH
2CH
2-、-CH
2CH
2-NH-CH
2CH
2-或-(SiR
0R
00-O)
p1-,其中p1為1至12之整數,q1為1至3之整數,且R
0及R
00具有以上指定之含義。
特別佳基團Sp及-Sp"-X"-為-(CH
2)
p1-、-(CH
2)
p1-O-、-(CH
2)
p1-O-CO-、-(CH
2)
p1-CO-O-、(CH
2)
p1-O-CO-O-,其中p1具有以上指定之含義。
特別佳基團Sp"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。
於本發明之較佳實施例中,式P及其子式化合物含有經一或多個可聚合基團P取代之間隔基團Sp,使得基團Sp-P對應於Sp(P)
s,其中s係≥2 (分支鏈可聚合基團)。
根據此較佳實施例之較佳式P化合物為其中s為2之彼等,即,含有基團Sp(P)
2之化合物。根據此較佳實施例之極佳式P化合物含有選自下列式之基團:
其中P係如式P中所定義,
alkyl 表示單鍵或具有1至12個C原子之直鏈或分支鏈伸烷基,其未經取代或經F、Cl或CN單取代或多取代且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
0)-、-C≡C-、-N(R
0)-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-置換,其中R
0具有以上指定之含義,
aa及bb 各彼此獨立地表示0、1、2、3、4、5或6,
X具有針對X"指定之含義中之一者,且較佳地為O、CO、SO
2、O-CO-、CO-O或單鍵。
較佳間隔基團Sp(P)
2選自式S1、S2及S3。
極佳間隔基團Sp(P)
2選自下列子式:
於如上文及下文所述之式P及其子式化合物中,P較佳地選自由乙烯基氧基、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、氟丙烯酸酯、氯丙烯酸酯、氧雜環丁烷及環氧乙烷,最佳地丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯組成之群。
另外較佳為如上文及下文所述之式P及其子式化合物,其中存在於化合物中之所有可聚合基團P具有相同含義,及極佳地表示丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯,最佳地甲基丙烯酸酯。
於如上文及下文所述之式P及其子式化合物中,R較佳地表示P-Sp-。
另外較佳為如上文及下文所述之式P及其子式化合物,其中Sp表示單鍵或-(CH
2)
p1-、-O-(CH
2)
p1-、-O-CO-(CH
2)
p1或-CO-O-(CH
2)
p1,其中p1為2、3、4、5或6,且若Sp為-O-(CH
2)
p1-、-O-CO-(CH
2)
p1或-CO-O-(CH
2)
p1,則O-原子或CO-基團各自連接至苯環。
另外較佳為如上文及下文所述之式P及其子式化合物,其中至少一個基團Sp為單鍵。
另外較佳為如上文及下文所述之式P及其子式化合物,其中至少一個基團Sp不同於單鍵,及較佳地選自-(CH
2)
p1-、-O-(CH
2)
p1-、-O-CO-(CH
2)
p1或-CO-O-(CH
2)
p1,其中p1為2、3、4、5或6,且若Sp為-O-(CH
2)
p1-、-O-CO-(CH
2)
p1或-CO-O-(CH
2)
p1,則O-原子或CO-基團各自連接至苯環。
式P中之極佳基團-A
1-(Z-A
2)
z-選自下列式
其中至少一個苯環經至少一個基團L取代且苯環視情況進一步經一或多個基團L或P-Sp-取代。
較佳式P及其子式化合物選自下列較佳實施例,包含其任何組合:
-化合物中之所有基團P具有相同含義,
--A
1-(Z-A
2)
z-選自式A1、A2及A5,
-化合物確切地含有兩種可聚合基團(由基團P表示),
-化合物確切地含有三種可聚合基團(由基團P表示),
-P選自由丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯及氧雜環丁烷組成之群,極佳地為丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯,
-P為甲基丙烯酸酯,
-所有基團Sp為單鍵,
-基團Sp中之至少一者為單鍵且基團Sp中之至少一者不同於單鍵,
-當不同於單鍵時,Sp為-(CH
2)
p2-、-(CH
2)
p2-O-、-(CH
2)
p2-CO-O-、-(CH
2)
p2-O-CO-,其中p2為2、3、4、5或6,且O-原子或CO-基團各自連接至苯環,
-Sp為單鍵或表示-(CH
2)
p2-、-(CH
2)
p2-O-、-(CH
2)
p2-CO-O-、-(CH
2)
p2-O-CO-,其中p2為2、3、4、5或6,且O-原子或CO-基團各自連接至苯環,
-R表示P-Sp-,
-R不表示或不含有可聚合基團,
-R不表示或不含有可聚合基團且表示具有1至25個C原子之直鏈、分支鏈或環狀烷基,其中一或多個非相鄰CH
2-基團以使得O-及/或S-原子彼此不直接連接之方式視情況經-O-、-S-、-CO-、CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-置換,且其中一或多個H原子各視情況經F、Cl或L
a置換,
-L或L’表示F、Cl或CN,
-L為F。
適宜且較佳式P化合物選自下列式:
其中該等個別基團具有下列含義:
P
1、P
2及P
3各彼此獨立地表示丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯,
Sp
1、Sp
2及Sp
3各彼此獨立地表示單鍵或具有上文及下文針對Sp指定之含義中之一者之間隔基團,及特別佳地表示-(CH
2)
p1-、-(CH
2)
p1-O-、-(CH
2)
p1-CO-O-、-(CH
2)
p1-O-CO-或-(CH
2)
p1-O-CO-O-,其中p1為1至12之整數,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-中之至少一者不同於R
aa,
R
aa表示H、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、烷羰氧基或烷氧羰氧基(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各彼此獨立地及每次出現時相同或不同地表示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,
X
1、X
2及X
3各彼此獨立地表示-CO-O-、-O-CO-或單鍵,
Z
1表示-O-、-CO-、-C(R
yR
z)-或-CF
2CF
2-,
Z
2及Z
3各彼此獨立地表示-CO-O-、-O-CO-、-CH
2O-、-OCH
2-、-CF
2O-、-OCF
2-或-(CH
2)
n-,其中n為2、3或4,
L 每次出現時,相同或不同地表示F、Cl、CN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,
k 表示0或1,
r 表示0、1、2、3或4,
s 表示0、1、2或3,
t 表示0、1或2,
x 表示0或1。
尤其佳為式R2、R13、R17、R22、R23、R24、R30、R31及R32化合物。
另外較佳為三反應性化合物R15至R30,特定言之R17、R18、R19、R22、R23、R24、R25、R26、R30、R31及R32。
於式P1至P32化合物中,基團
較佳地為
其中L每次出現時相同或不同地具有上文及下文給定之含義中之一者,及較佳地為F、Cl、CN、NO
2、CH
3、C
2H
5、C(CH
3)
3、CH(CH
3)
2、CH
2CH(CH
3)C
2H
5、OCH
3、OC
2H
5、COCH
3、COC
2H
5、COOCH
3、COOC
2H
5、CF
3、OCF
3、OCHF
2、OC
2F
5或P-Sp-,極佳地F、Cl、CN、CH
3、C
2H
5、OCH
3、COCH
3、OCF
3或P-Sp-,更佳地F、Cl、CH
3、OCH
3、COCH
3或OCF
3,尤其F或CH
3。
用於製備PSA顯示器,含於LC介質中之可聚合化合物藉由於LC顯示器之基板之間之液晶介質中原位聚合來聚合或交聯(若一種化合物含有兩個或更多個可聚合基團),視情況同時施加電壓至電極。
根據本發明之PSA顯示器之結構對應於PSA顯示器之通常幾何體,如在開始引用之先前技術中所述。無突出之幾何體係較佳,特定言之其中,此外,濾色器側之電極未經結構化及僅TFT側之電極具有狹槽之彼等。PS-VA顯示器之特別適宜及較佳電極結構述於(例如) US 2006/0066793 A1中。
本發明之較佳PSA類型LC顯示器包含:
-第一基板,其包含定義像素區域之像素電極,該像素電極正在連接至於各像素區域中配置之切換元件,及視情況包含微狹縫圖案,及視情況在像素電極上配置之第一配向層,
-第二基板,其包含可在面向第一基板之第二基板之整個部分上配置之共同電極層,及視情況第二配向層,
-在第一基板及第二基板之間配置及包含LC介質之LC層,該LC介質包含包括一或多種式R化合物之可聚合組分及如上文及下文所述之對掌性向列型液晶主體,其中該可聚合組分亦可經聚合。
第一及/或第二配向層控制LC層之LC分子之配向方向。例如,於PS-VA顯示器中,選擇配向層使得其對LC分子賦予垂直(homeotropic/vertical)配向(即,垂直於表面)或傾斜配向。此配向層可(例如)包含聚醯亞胺,其亦可經摩擦,或可藉由光配向方法製備。
具有LC介質之LC層可藉由顯示器製造商慣用之方法(例如所謂之一滴填充(ODF)方法)在顯示器之基板之間配置。LC介質之可聚合組分然後(例如)藉由UV光聚合而聚合。可以一個步驟或以兩個或更多個步驟進行聚合。
該PSA顯示器可包含另外元件,如濾色器、黑色基質、鈍化層、光學延遲層、將個別像素定址之電晶體元件等,其所有為熟習此項技術者熟知及可在無本發明技能下採用。
電極結構可由熟習者取決於個別顯示器類型設計。例如,針對PS-VA顯示器,為創建兩個、四個或更多個不同傾斜配向方向,LC分子之多域定向可藉由提供具有狹縫及/或凸起或突出物之電極誘導。
在聚合後,可聚合化合物形成交聯聚合物,其引起LC介質中之LC分子之一定預傾斜。不希望侷限於特定理論,拒信藉由可聚合化合物形成之交聯聚合物之至少一部分將自LC介質相分離或沉澱及形成基板或電極上之聚合物層,或在其上提供之配向層。顯微鏡量測數據(如SEM及AFM)已證實所形成之聚合物之至少一部分在LC/基板介面處累積。
可以一個步驟進行聚合。亦可於第一步驟中首先進行聚合,視情況同時施加電壓以產生預傾斜角,及隨後於第二聚合步驟中不施加電壓,以將於第一步驟中未反應之化合物聚合或交聯(「終固化」)。
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誘導之光聚合,其可藉由將可聚合化合物暴露於UV發射來達成。
視情況將一或多種聚合引發劑添加至LC介質中。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。適宜用於自由基聚合為(例如)市售光引發劑Irgacure651®、Irgacure184®、Irgacure907®、Irgacure369®或Darocure1173® (Ciba AG)。若採用聚合引發劑,則其比率較佳地為0.001至5重量%,特別佳地0.001至1重量%。
根據本發明之可聚合化合物亦適用於無引發劑之聚合,其伴隨相當多優點,諸如,例如,更低材料成本及特定言之LC介質藉由可能殘留量之引發劑或其降解產物之更少污染。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介質不含有聚合引發劑。
該LC介質亦可包含一或多種穩定劑以防止RM (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(Ciba AG)之市售穩定劑,諸如,例如,Irganox® 1076。若採用穩定劑,則其比率基於RM或可聚合組分(組分P)之總量計較佳地為10至500,000 ppm,特別佳地50至50,000 ppm。
特定言之,式R之可聚合化合物的確顯示良好UV吸收,及因此尤其適用於製備PSA顯示器之方法,該方法包含下列特徵中之一或多者:
-於2步製程中將顯示器中之可聚合介質暴露於UV光中,該2步製程包含產生傾斜角之第一UV暴露步驟(「UV-1步驟」),及完成聚合之第二UV暴露步驟(「UV-2步驟」),
-將顯示器中之可聚合介質暴露於藉由節能UV燈(亦稱作「綠色UV燈」)產生之UV光中。此等燈藉由300至380 nm之其吸收光譜之相對低強度(習知UV1燈之1/100至1/10)表徵,及較佳地用於UV2步驟,但是當避免高強度對製程必要時,視情況亦用於UV1步驟。
-將顯示器中之可聚合介質暴露於藉由具有偏移至更長波長(較佳地340 nm或更多)之輻射光譜之UV燈產生之UV光,以避免PS-VA製程中之短UV光暴露。
使用更低強度及至更長波長之UV偏移二者保護有機層免於可由UV光造成之損傷。
本發明之較佳實施例係關於一種製備如上文及下文所述之PSA顯示器之方法,其包含下列特徵中之一或多者:
-於2步製程中將可聚合LC介質暴露於UV光中,該2步製程包含產生傾斜角之第一UV暴露步驟(「UV-1步驟」),及完成聚合之第二UV暴露步驟(「UV-2步驟」),
-將可聚合LC介質暴露於藉由具有0.5 mW/cm
2至10 mW/cm
2之強度之UV燈產生的UV光中,該燈在300至380 nm之波長範圍內,較佳地用於UV2步驟中,及視情況亦用於UV1步驟中,
-將可聚合LC介質暴露於具有340 nm或更多,及較佳地400 nm或更少之波長之UV光中。
此較佳方法可(例如)藉由使用所需UV燈或藉由使用對具有該(等)各自所需波長之UV光實質上透射及實質上阻斷具有各自非所需波長之光之帶通濾波器及/或截止濾波器進行。例如,當用300至400 nm之波長λ之UV光照射係所需時,可使用對波長300 nm < λ < 400 nm實質上透射之寬帶通濾波器進行UV暴露。當利用大於340 nm之波長λ之UV光照射係所需時,可使用對波長λ> 340 nm實質上透射之截止濾波器進行UV暴露。
「實質上透射」意指濾波器透射該(等)所需波長之入射光之強度之實質上部分,較佳地至少50%。「實質上阻斷」意指濾波器不透射非所需波長之入射光之強度之實質上部分,較佳地至少50%。「所需(非所需)波長」例如於帶通濾波器之情況下意指λ之給定範圍內部(外部)之波長,及於截止濾波器之情況下意指λ之給定值以上(以下)之波長。
此較佳製程使能藉由使用更長UV波長製造顯示器,從而減少或甚至避免危險及損害短UV光組件之效應。
UV輻射能量一般而言為6至100 J,取決於生產製程條件。
較佳地,根據本發明之LC介質基本上由包含一或多種式R之可聚合化合物之可聚合組分P),及LC主體混合物,及包含一或多種對掌性摻雜劑之光學活性組分組成,如上文及下文所述。然而,該LC介質可另外包含一或多種較佳地選自包括但不限於以下之列表之另外組分或添加劑:共聚單體、聚合引發劑、抑制劑、穩定劑、表面活性劑、潤濕劑、潤滑劑、分散劑、疏水劑、黏著劑、流動改進劑、消泡劑、脫氣劑、稀釋劑、反應性稀釋劑、助劑、著色劑、染料、顏料及奈米粒子。
根據本發明之LC介質包含一種、兩種或三種對掌性摻雜劑,極佳地一種對掌性摻雜劑。
特別佳為包含一種、兩種或三種式R之可聚合化合物之LC介質。
此外,較佳為具有對掌性向列型LC相之LC介質。
較佳地,LC介質中之式R化合物之比率為>0至< 5%,極佳地>0至< 1%,最佳地0.01至0.5%。
於較佳實施例中,單獨或與彼此組合,根據本發明之介質包含
- 25%至50%,更佳地30%至45%及極佳地32%至40%之範圍之總濃度之一或多種式IIA化合物;
- 5%至20%,更佳地8%至18%及極佳地10%至15%之範圍之總濃度之一或多種式IIA-2化合物;
- 17%至38%,更佳地19%至30%及極佳地20%至26%之範圍之總濃度之一或多種式IIA-10化合物;
- 5%至25%,更佳地9%至22%及極佳地12%至20%之範圍之總濃度之一或多種式IIB化合物,較佳地式IIB-10化合物;
- 50%或更大,更佳地55%或更大,及極佳地60%或更大之總濃度之一或多種式IIA化合物及一或多種式IIB化合物;
- 60%或更大,更佳地65%或更大,極佳地70%或更大及特定言之73%或74%或更大之總濃度之一或多種式IIA化合物及一或多種式IIB化合物及一或多種式V化合物;
-小於30%,較佳地小於29%,更佳地小於28%或27%或26%之總濃度之一或多種式IV化合物;
- 15%至45%,更佳地18%至38%,仍更佳地21%至30%及極佳地22%至28%或22%至26%之範圍之總濃度之一或多種式IV化合物;
- 1%至8%,更佳地2%至7%,仍更佳地3%至6%及極佳地4%至5%之範圍之總濃度之一或多種式IV-2化合物;
- 10%至35%,更佳地12%至32%,仍更佳地16%至28%及極佳地18%至22%之範圍之總濃度之一或多種式IV-3化合物,較佳地IV-3-4及IV-3-1化合物;
- 5%至25%,更佳地10%至22%及極佳地13%至17%之範圍之總濃度之一或多種式IV-3-4化合物;
- 1%至12%,更佳地2%至10%及極佳地3%至7%之範圍之總濃度之一或多種式IV-3-1化合物;
- 15%至40%,更佳地17%至38%,仍更佳地19%至30%及極佳地20%至26%之範圍之總濃度之一或多種式V化合物;
- 1%至12%,更佳地2%至10%,仍更佳地3%至9%及極佳地4%至8%之範圍之總濃度之一或多種式V-3化合物;
- 5%至30%,更佳地10%至25%及極佳地12%至18%之範圍之總濃度之一或多種式V-10化合物。
根據本發明之液晶介質較佳地具有≤ -20℃至≥ 100℃,特別佳地≤ -30℃至≥ 110℃,極特別佳地≤ -40℃至≥ 120℃之向列相係有利的。
根據本發明之介質具有90℃或更高,較佳地100℃或更高,更佳地105℃或更高及特定言之110℃或更高之澄清溫度。
本文中表述「具有向列相」意指一方面在低溫下在對應溫度下觀察到無近晶相且無結晶及另一方面在向列相外加熱時澄清(至各向同性相之相轉變)仍不出現。在低溫下之研究於流式黏度計中在對應溫度下進行及藉由於具有對應於電光用途之層厚度之測試單元中儲存至少100小時來核實。若在-20℃之溫度下於對應測試單元中之儲存穩定性為1000小時或更多,則將該介質稱作在此溫度下穩定。在-30℃及-40℃之溫度下,對應時間各自為500小時及250小時。在高溫下,澄清點藉由習知方法於毛細管中量測。
該液晶混合物較佳地具有至少60 K之向列相範圍及在20℃下至多30 mm
2⸳ s
‑1之流動黏度ν
20。
該混合物在-20℃或更低,較佳地-30℃或更低,極佳地-40℃或更低之溫度下係向列型。
於本發明之較佳實施例中,該介質具有0.085至0.110,較佳地0.090至0.105,特定言之0.095至0.100之範圍內之雙折射率。
根據本發明之液晶混合物具有-2.5至-5.0,較佳地-2.8至-4.0,特定言之-3.0至-3.5之介電各向異性∆ε。
在20℃下之旋轉黏度γ
1較佳地於150至250 mPas,更佳地170至210 mPa s之範圍內。
根據本發明之液晶介質具有臨限電壓(V
0)之相對低值。其較佳地於1.7 V至3.0 V,特別佳地≤2.8 V及極特別佳地≤2.6 V之範圍內。
針對本發明,除非另有明確指定,否則術語「臨限電壓」係指電容臨限值(V
0),亦稱作弗雷德里克茲(Freedericks)臨限值。
此外,根據本發明之液晶介質具有液晶單元之電壓保持比之高值。
一般而言,具有低定址電壓或臨限電壓之液晶介質展示較具有更高定址電壓或臨限電壓之彼等更低電壓保持比及反之亦然。
針對本發明,術語「介電正性化合物」表示具有∆ε> 1.5之化合物,術語「介電中性化合物」表示具有-1.5 ≤ ∆ε ≤ 1.5之彼等及術語「介電負性化合物」表示具有∆ε < -1.5之彼等。本文中化合物之介電各向異性藉由將10%化合物溶解於液晶主體中及測定所得混合物於各情況下於至少一個測試單元中之電容來測定,該測試單元在1 kHz下具有20 µm之層厚度與垂直及均勻表面配向。量測電壓通常為0.5 V至1.0 V,但是通常低於所研究之各自液晶混合物之電容臨限值。
針對本發明指定之所有溫度值單位為℃。
較佳地,根據本發明之液晶介質具有負介電各向異性(∆ε)。
根據本發明之混合物適用於所有VA-TFT應用,諸如,例如,VAN、MVA、(S)-PVA、ASV、PSA (聚合物持續之VA)及PS-VA (聚合物穩定之VA)。此外,其適用於具有負∆ε之IPS (
平面內切換)及FFS (
邊緣場切換)應用。
對熟習此項技術者不言可喻,根據本發明之VA、IPS或FFS混合物亦可包含其中(例如) H、N、O、Cl及F已經對應同位素置換之化合物。
根據本發明之化合物可藉由或類似於文獻中(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)所述之已知方法在已知且適用於該等反應之反應條件下合成。本文中亦可使用本身已知但是本文中未提及之變型。特定言之,其可如下列反應圖中所述或類似於下列反應圖製備。可自實例採用用於製備本發明化合物之另外方法。
以上未明確提及之其他液晶原基化合物可視情況及有利地亦用於根據本發明之介質中。此等化合物對熟習此項技術者已知。
針對本發明及於下列實例中,液晶化合物之結構藉助縮寫指定,其中至化學式之轉化根據下表A至C發生。所有基團C
mH
2m+1、C
nH
2n+1及C
lH
2l+1或C
mH
2m-1、C
nH
2n-1及C
lH
2l-1為直鏈烷基或烯基,於各情況下各自具有n、m及l個C原子。較佳地n、m及l彼此獨立地為1、2、3、4、5、6或7。表A顯示用於化合物之核之環元件的代碼,表B列出橋接單元,及表C列出分子之左手或右手端基之符號之含義。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 :橋接單元
表 C :端基
其中n及m各為整數,且三個點「…」為來自此表之其他縮寫之預留位置。
C | ||||||
D | DI | |||||
A | AI | |||||
P | ||||||
G | GI | |||||
U | UI | |||||
Y | ||||||
P(F, Cl)Y | P(Cl,F)Y | |||||
np | ||||||
n3f | nN3fI | |||||
th | thI | |||||
tH2f | tH2fI | |||||
o2f | o2fI | |||||
dh | ||||||
B | B(S) | |||||
O | S | |||||
K | KI | |||||
L | LI | |||||
F | FI | |||||
Bh | Bh(S) | |||||
Bf | Bf(S) | |||||
Bfi | Bfi(S) | |||||
E | -CH 2-CH 2- | ||
V | -CH=CH- | ||
T | -C≡C- | ||
W | -CF 2-CF 2- | ||
B | -CF=CF- | ||
Z | -CO-O- | ZI | -O-CO- |
X | -CF=CH- | XI | -CH=CF- |
O | -CH 2-O- | OI | -O-CH 2- |
Q | -CF 2-O- | QI | -O-CF 2- |
左手側個別或以組合 | 右手側單獨或以組合 | ||
-n- | C nH 2n+1- | -n | -C nH 2n+1 |
-nO- | C nH 2n+1-O- | -On | -O- C nH 2n+1 |
-V- | CH 2=CH- | -V | -CH=CH 2 |
-nV- | C nH 2n+1-CH=CH- | -nV | -C nH 2n-CH=CH 2 |
-Vn- | CH 2=CH- C nH 2n- | -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 |
-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 |
-(cn)- | -(cn) | ||
-(cn)m- | -m(cn) | ||
左手側僅以組合 | 右手側僅以組合 | ||
-…n…- | -C nH 2n- | -…n… | -C nH 2n- |
-…M…- | -CFH- | -…M… | -CFH- |
-…D…- | -CF 2- | -…D… | -CF 2- |
-…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- |
除了式I、IIA、IIB、IIC及/或IID、IVa、IVb及V化合物外,根據本發明之混合物視情況包含以下提及之化合物中之一或多種化合物。
使用下列縮寫:
(n、m、k及l各彼此獨立地為整數,較佳地1至9,較佳地1至7,k及l亦可為0及較佳地為0至4,更佳地0或2及最佳地2,n較佳地為1、2、3、4或5,於組合「-nO-」中,其較佳地為1、2、3或4,較佳地2或4,m較佳地為1、2、3、4或5,於組合「-Om」中,其較佳地為1、2、3或4,較佳地2或4。組合「-lVm」較佳地為「2V1」。)
表 D
實例本發明藉由下列非限制性工作實例來詳細說明。
使用下列縮寫及符號:
V
o在20℃下之臨限電壓,電容[V],
n
e在20℃及589 nm下之非尋常折射率,
n
o在20℃及589 nm下之尋常折射率,
∆n 20℃及589 nm下之光學各向異性,
ε
⊥在20℃及1 kHz下垂直於指向矢之介電常數,
ε
||在20℃及1 kHz下平行於指向矢之介電常數,
∆ε 在20℃及1 kHz下之介電各向異性,
cl.p.,T(N,I)澄清點[℃],
γ
1在20℃下之旋轉黏度[mPa·s],
K
1彈性常數,在20℃下之「展開」變形[pN],
K
2彈性常數,在20℃下之「扭轉」變形[pN],
K
3彈性常數,在20℃下之「彎曲」變形[pN]。
除非另有明確指定,否則本申請案中之所有濃度以重量百分比引述及相對於作為整體之對應混合物,該混合物包含所有固體或液晶組分,不包含溶劑。
除非另有明確指定,否則本申請案中指定之所有溫度值,諸如,例如,熔點T(C,N)、自層列(S)至向列(N)相之過渡T(S,N)及澄清點T(N,I)以攝氏度(℃)引述。M.p.表示熔點,cl.p. =澄清點。此外,C =結晶狀態,N =向列相,S =層列相及I =各向同相。此等符號之間之數據表示轉變溫度。
於各情況下,除非另有明確指定,否則所有物理性質係根據及已根據「Merck Liquid Crystals, Physical Properties of Liquid Crystals」,Status Nov. 1997, Merck KGaA, Germany測定,及適用於20℃之溫度,及∆n係在589 nm下測定及∆ε係在1 kHz下測定。
除非另有明確指定,否則用於本發明之術語「臨限電壓」係指電容臨限值(V
0),亦稱作弗雷德里克茲臨限值。於實例中,光學臨限值亦可如往常一樣以10%相對對比度(V
10)引述。
除非另有指定,否則將如上文及下文所述之PSA顯示器中之可聚合物化合物聚合之製程係在LC介質展示液晶相,較佳地向列相之溫度下進行,及最佳地在室溫下進行。
除非另有指定,否則製備測試單元及量測其電光及其他性質之方法係藉由如下文中所述之方法或與之類似進行。
用於量測電容臨限電壓之顯示器由間隔25 µm之兩個平面平行玻璃外板組成,其各者具有內部電極層及上方之未經摩擦之聚醯亞胺配向層,其造成液晶分子之垂直配向。
用於量測傾斜角之顯示器或測試單元由間隔4 µm之兩個平面平行玻璃外板組成,其各者具有內部電極層及上方之聚醯亞胺配向層,其中兩個聚醯亞胺層彼此反平行摩擦並造成液晶分子之垂直邊緣配向。
可聚合化合物於顯示器或測試單元中藉由利用限定強度之UV光照射預先確定時間聚合,其中同時將電壓施加至顯示器(通常10 V至30 V交流電,1 kHz)。於實例中,除非另有指定,否則螢光燈及0至20 mW/cm²之強度係用於聚合。使用標準計量器(具有313 nm之中心波長之Ushio Accumulate UV計)量測強度。
透射量測係於測試單元中利用魚骨形電極佈局(來自日本Merck Ltd.;1像素魚骨形電極(ITO,10 x 10 mm,具有3 µm線/3 µm空間之47.7°角魚骨),3.2 µm單元間隙,AF-玻璃,傾斜角1°)進行。
實例向列型LC主體混合物H1至H9係如下調配:
混合物 H1
混合物 H2
混合物 H3
混合物 H4
混合物 H5
混合物 H6
混合物 H7
混合物 H8
混合物 H9
CY-3-O4 | 13.0 % | |||
CCY-3-O1 | 5.0 % | |||
CCY-3-O2 | 5.0 % | |||
CCY-3-O3 | 5.0 % | |||
CCY-4-O2 | 5.0 % | |||
CCY-5-O2 | 3.0 % | |||
CPY-2-O2 | 8.5 % | |||
CPY-3-O2 | 10.0 % | |||
CCP-V-1 | 14.0 % | |||
CCP-V2-1 | 2.0 % | |||
CC-3-V1 | 5.0 % | |||
CC-4-V | 14.5 % | |||
CC-3-O1 | 4.0 % | |||
CCZC-3-5 | 3.0 % | |||
CCZC-4-5 | 3.0 % |
CY-3-O4 | 13.0 % | |||
CCY-3-O1 | 5.0 % | |||
CCY-3-O2 | 5.0 % | |||
CCY-3-O3 | 5.0 % | |||
CCY-4-O2 | 5.0 % | |||
CCY-5-O2 | 3.0 % | |||
CPY-2-O2 | 8.5 % | |||
CPY-3-O2 | 10.0 % | |||
CCP-V-1 | 14.0 % | |||
CCP-V2-1 | 2.0 % | |||
CC-3-V1 | 3.0 % | |||
CC-4-V | 12.5 % | |||
CC-4-V1 | 4.0 % | |||
CC-3-O1 | 4.0 % | |||
CCZC-3-5 | 3.0 % | |||
CCZC-4-5 | 3.0 % |
CY-3-O4 | 13.0 % | |||
CCY-3-O1 | 5.0 % | |||
CCY-3-O2 | 5.0 % | |||
CCY-3-O3 | 5.0 % | |||
CCY-4-O2 | 5.0 % | |||
CCY-5-O2 | 3.0 % | |||
CPY-2-O2 | 8.5 % | |||
CPY-3-O2 | 10.0 % | |||
CCP-V-1 | 12.0 % | |||
CCP-V2-1 | 2.0 % | |||
CC-3-V1 | 5.0 % | |||
CC-4-V | 14.5 % | |||
CC-3-O1 | 4.0 % | |||
CCZC-3-5 | 3.0 % | |||
CCZC-4-5 | 2.0 % | |||
CCC-3-V | 3.0 % |
CY-3-O4 | 13.0 % | |||
CCY-3-O1 | 5.0 % | |||
CCY-3-O2 | 4.0 % | |||
CCY-3-O3 | 5.0 % | |||
CCY-4-O2 | 4.0 % | |||
CCY-5-O2 | 3.0 % | |||
CLOY-3-O2 | 4.0 % | |||
CPY-2-O2 | 8.5 % | |||
CPY-3-O2 | 8.0 % | |||
CCP-V-1 | 14.0 % | |||
CCP-V2-1 | 2.0 % | |||
CC-3-V1 | 5.0 % | |||
CC-4-V | 14.5 % | |||
CC-3-O1 | 4.0 % | |||
CCZC-3-5 | 3.0 % | |||
CCZC-4-5 | 3.0 % |
CY-3-O4 | 13.0 % | |||
CCY-3-O1 | 5.0 % | |||
CCY-3-O2 | 5.0 % | |||
CCY-3-O3 | 5.0 % | |||
CCY-4-O2 | 5.0 % | |||
CCY-5-O2 | 3.0 % | |||
CPY-2-O2 | 8.5 % | |||
CPY-3-O2 | 10.0 % | |||
CLP-3-1 | 5.0 % | |||
CCP-V-1 | 9.0 % | |||
CCP-V2-1 | 2.0 % | |||
CC-3-V1 | 5.0 % | |||
CC-4-V | 14.5 % | |||
CC-3-O1 | 4.0 % | |||
CCZC-3-5 | 3.0 % | |||
CCZC-4-5 | 3.0 % |
CY-3-O4 | 13.0 % | |||
CCY-3-O1 | 5.0 % | |||
CCY-3-O2 | 5.0 % | |||
CCY-3-O3 | 5.0 % | |||
CCY-4-O2 | 5.0 % | |||
CCY-5-O2 | 3.0 % | |||
CPY-2-O2 | 8.5 % | |||
CPY-3-O2 | 10.0 % | |||
CCP-V-1 | 14.0 % | |||
CCP-V2-1 | 2.0 % | |||
CC-3-2V1 | 4.0 % | |||
CC-4-V | 14.5 % | |||
CC-2-3 | 5.0 % | |||
CCZC-3-5 | 3.0 % | |||
CCZC-4-5 | 3.0 % |
CY-3-O4 | 13.0 % | |||
CCY-3-O1 | 5.0 % | |||
CCY-3-O2 | 5.0 % | |||
CCY-3-O1(c3) | 5.0 % | |||
CCY-4-O2 | 5.0 % | |||
CCY-5-O2 | 3.0 % | |||
CPY-2-O2 | 8.5 % | |||
CPY-3-O2 | 10.0 % | |||
CCP-V-1 | 14.0 % | |||
CCP-V2-1 | 2.0 % | |||
CC-3-V1 | 5.0 % | |||
CC-4-V | 14.5 % | |||
CC-3-O1 | 4.0 % | |||
CCZC-3-5 | 3.0 % | |||
CCZC-4-5 | 3.0 % |
CY-3-O4 | 13.0 % | |||
CCY-3-O1 | 5.0 % | |||
CCY-3-O2 | 5.0 % | |||
CCY-3-O3 | 5.0 % | |||
CCY-4-O2 | 5.0 % | |||
CCY-5-O2 | 3.0 % | |||
CPY-2-O2 | 6.5 % | |||
CPY-3-O2 | 10.0 % | |||
COB(S)-2-O4 | 2.0 % | |||
CCP-V-1 | 14.0 % | |||
CCP-V2-1 | 2.0 % | |||
CC-3-V1 | 5.0 % | |||
CC-4-V | 14.5 % | |||
CC-3-O1 | 4.0 % | |||
CCZC-3-5 | 3.0 % | |||
CCZC-4-5 | 3.0 % |
CY-3-O4 | 13.0 % | |||
CCY-3-O1 | 5.0 % | |||
CCY-3-O2 | 5.0 % | |||
CCY-3-O3 | 5.0 % | |||
CCY-4-O2 | 5.0 % | |||
CCY-5-O2 | 3.0 % | |||
CPY-2-O2 | 6.5 % | |||
CPY-3-O2 | 10.0 % | |||
B(S)-(c5)1O-O2 | 2.0 % | |||
CCP-V-1 | 14.0 % | |||
CCP-V2-1 | 2.0 % | |||
CC-3-V1 | 5.0 % | |||
CC-4-V | 14.5 % | |||
CC-3-O1 | 4.0 % | |||
CCZC-3-5 | 3.0 % | |||
CCZC-4-5 | 3.0 % |
對掌性向列型混合物對掌性向列型混合物係自以上向列型主體混合物N1藉由各自添加對掌性摻雜劑S-811、S-2011或S-4011來製備。
使用下列式I之穩定劑:
除了式I化合物外,使用下列穩定劑:
混合物實例使用主體混合物H1至H9,獲得具有下表中顯示之物理性質之根據本發明之下列LC混合物Ch-1至Ch-10。
混合物 Ch-1
混合物 Ch-2
混合物 Ch-3
混合物 Ch-4
混合物 Ch-5
混合物 Ch-6
混合物 Ch-7
混合物 Ch-8
混合物 Ch-9
混合物 Ch-10
H1 | 98.915 % | T (N,I). [℃]: | 110.5 | |
ST-3a-1 | 0.03 % | ∆n (589 nm,20℃): | 0.0981 | |
1-2-1a | 0.005 % | n e(20℃,589.3 nm]: | 1.5827 | |
S-4011 | 1.05 % | n o(20℃,589.3 nm]: | 1.4846 | |
∆ε (1 kHz,20℃): | -3.2 | |||
ε ||(1 kHz,20℃): | 3.3 | |||
ε ⊥(1 kHz,20℃): | 6.5 | |||
K 1[pN],(20℃): | 16.7 | |||
K 3[pN],(20℃): | 18.2 | |||
γ 1[mPa·s],(20℃): | 189 | |||
V 0[V],(20℃): | 2.51 |
H1 | 98.82 % | T (N,I). [℃]: | 110.5 | |
ST-3a-1 | 0.03 % | ∆n (589 nm,20℃): | 0.0981 | |
1-1-1a | 0.10 % | n e(20℃,589.3 nm]: | 1.5827 | |
S-4011 | 1.05 % | n o(20℃,589.3 nm]: | 1.4846 | |
∆ε (1 kHz,20℃): | -3.2 | |||
ε ||(1 kHz,20℃): | 3.3 | |||
ε ⊥(1 kHz,20℃): | 6.5 | |||
K 1[pN],(20℃): | 16.7 | |||
K 3[pN],(20℃): | 18.2 | |||
γ 1[mPa·s],(20℃): | 189 | |||
V 0[V],(20℃): | 2.51 |
H2 | 98.920 % | T (N,I). [℃]: | 111.7 | |
ST-3b-1 | 0.025 % | ∆n (589 nm,20℃): | 0.0987 | |
1-2-1a | 0.005 % | n e(20℃,589.3 nm]: | 1.5833 | |
S-4011 | 1.05 % | n o(20℃,589.3 nm]: | 1.4846 | |
∆ε (1 kHz,20℃): | -3.2 | |||
ε ||(1 kHz,20℃): | 3.3 | |||
ε ⊥(1 kHz,20℃): | 6.5 | |||
K 1[pN],(20℃): | 17.1 | |||
K 3[pN],(20℃): | 18.4 | |||
γ 1[mPa·s],(20℃): | 196 | |||
V 0[V],(20℃): | 2.52 |
H3 | 98.960 % | T (N,I). [℃]: | 112.8 | |
ST-3a-1 | 0.035 % | ∆n (589 nm,20℃): | 0.0979 | |
1-2-1a | 0.005 % | n e(20℃,589.3 nm]: | 1.5821 | |
S-2011 | 1.00 % | n o(20℃,589.3 nm]: | 1.4841 | |
∆ε (1 kHz,20℃): | -3.2 | |||
ε ||(1 kHz,20℃): | 3.3 | |||
ε ⊥(1 kHz,20℃): | 6.5 | |||
γ 1[mPa·s],(20℃): | 188 | |||
V 0[V],(20℃): | 2.39 |
H4 | 99.13 % | T (N,I). [℃]: | 108 | |
ST-3a-1 | 0.02 % | ∆n (589 nm,20℃): | 0.0960 | |
1-1-1a | 0.05 % | n e(20℃,589.3 nm]: | 1.5805 | |
S-4011 | 0.80 % | n o(20℃,589.3 nm]: | 1.4846 | |
∆ε (1 kHz,20℃): | -3.4 | |||
ε ||(1 kHz,20℃): | 3.3 | |||
ε ⊥(1 kHz,20℃): | 6.7 | |||
K 1[pN],(20℃): | 16.6 | |||
K 3[pN],(20℃): | 18.2 | |||
γ 1[mPa·s],(20℃): | 193 | |||
V 0[V],(20℃): | 2.46 |
H5 | 98.82 % | T (N,I). [℃]: | 112.5 | |
ST-3b-1 | 0.03 % | ∆n (589 nm,20℃): | 0.0969 | |
1-1-1a | 0.10 % | n e(20℃,589.3 nm]: | 1.5845 | |
S-4011 | 1.05 % | n o(20℃,589.3 nm]: | 1.4850 | |
∆ε (1 kHz,20℃): | -3.1 | |||
ε ||(1 kHz,20℃): | 3.4 | |||
ε ⊥(1 kHz,20℃): | 6.5 | |||
γ 1[mPa·s],(20℃): | 198 | |||
V 0[V],(20℃): | 2.29 |
H6 | 98.960 % | T (N,I). [℃]: | 111.0 | |
ST-3b-1 | 0.035 % | ∆n (589 nm,20℃): | 0.0978 | |
1-2-1a | 0.005 % | n e(20℃,589.3 nm]: | 1.5822 | |
S-811 | 1.0 % | n o(20℃,589.3 nm]: | 1.4845 | |
∆ε (1 kHz,20℃): | -3.1 | |||
ε ||(1 kHz,20℃): | 3.3 | |||
ε ⊥(1 kHz,20℃): | 6.4 | |||
K 1[pN],(20℃): | 17.2 | |||
K 3[pN],(20℃): | 18.2 | |||
γ 1[mPa·s],(20℃): | 188 | |||
V 0[V],(20℃): | 2.53 |
H7 | 98.915 % | T (N,I). [℃]: | 111 | |
ST-3a-1 | 0.03 % | ∆n (589 nm,20℃): | 0.0979 | |
1-2-1a | 0.005 % | n e(20℃,589.3 nm]: | 1.5824 | |
S-4011 | 1.05 % | n o(20℃,589.3 nm]: | 1.4845 | |
∆ε (1 kHz,20℃): | -3.2 | |||
ε ||(1 kHz,20℃): | 3.2 | |||
ε ⊥(1 kHz,20℃): | 6.4 | |||
K 1[pN],(20℃): | 16.6 | |||
K 3[pN],(20℃): | 18.4 | |||
γ 1[mPa·s],(20℃): | 192 | |||
V 0[V],(20℃): | 2.55 |
H8 | 98.915 % | T (N,I). [℃]: | 111 | |
ST-3a-1 | 0.03 % | ∆n (589 nm,20℃): | 0.0985 | |
1-2-1a | 0.005 % | n e(20℃,589.3 nm]: | 1.5833 | |
S-4011 | 1.05 % | n o(20℃,589.3 nm]: | 1.4848 | |
∆ε (1 kHz,20℃): | -3.3 | |||
ε ||(1 kHz,20℃): | 3.3 | |||
ε ⊥(1 kHz,20℃): | 6.6 | |||
K 1[pN],(20℃): | 16.7 | |||
K 3[pN],(20℃): | 18.5 | |||
γ 1[mPa·s],(20℃): | 193 | |||
V 0[V],(20℃): | 2.47 |
H9 | 98.915 % | T (N,I). [℃]: | 110 | |
ST-3a-1 | 0.03 % | ∆n (589 nm,20℃): | 0.0982 | |
1-2-1a | 0.005 % | n e(20℃,589.3 nm]: | 1.5833 | |
S-4011 | 1.05 % | n o(20℃,589.3 nm]: | 1.4851 | |
∆ε (1 kHz,20℃): | -3.3 | |||
ε ||(1 kHz,20℃): | 3.3 | |||
ε ⊥(1 kHz,20℃): | 6.6 | |||
γ 1[mPa·s],(20℃): | 185 | |||
V 0[V],(20℃): | 2.49 |
可聚合對掌性向列型混合物下列可聚合對掌性向列型混合物係自表1中給定之對掌性向列型混合物藉由添加表4中給定之量(% RM)之選自式RM1、RM2、RM3及RM4化合物之群之反應性液晶原(RM)來製備。
表4:可聚合對掌性向列型混合物
混合物 | LC主體 | RM | % RM |
PCh1 | Ch1 | RM1 | 0.3 |
PCh2 | Ch1 | RM2 | 0.3 |
PCh3 | Ch1 | RM3 | 0.4 |
PCh4 | Ch1 | RM4 | 0.3 |
PCh5 | Ch2 | RM1 | 0.2 |
PCh6 | Ch2 | RM2 | 0.25 |
PCh7 | Ch2 | RM3 | 0.25 |
PCh8 | Ch2 | RM4 | 0.25 |
Claims (15)
- 一種液晶介質,其包含 a)一或多種式I化合物 其中 Ar 表示具有4至40個C原子之芳族或雜芳族烴基; Sp 表示間隔基團; R S表示H、具有1至12個C原子之烷基或具有2至12個C原子之烯基; Z S表示-O-、-C(O)O-、-(CH 2) z-或-(CH 2) zO-、或單鍵; HA 表示 ; R H表示H、O ●、CH 3、OH或OR S; R S1、R S2、R S3及R S4相同或不同地表示具有1至6個C原子之烷基; G 表示H或R S或基團Z S-HA; z 為1至6之整數;且 q 為3或4; b)一或多種選自式IIA、IIB、IIC及IID化合物之群之化合物 其中 R 2A、R 2B、R 2C及R 2D各彼此獨立地表示H、具有至多15個C原子之烷基或烯基,其未經取代、經CN或CF 3單取代或至少經鹵素單取代,其中此等基團中之一或多個CH 2基團可以使得O原子彼此不直接連接之方式經-O-、-S-、 、-C≡C-、-CF 2O-、-OCF 2-、-OC-O-或-O-CO-置換; L 1及L 2各彼此獨立地表示F、Cl、CF 3或CHF 2; Y 表示H、F、Cl、CF 3、CHF 2或CH 3; Z 2、Z 2B及Z 2D各彼此獨立地表示單鍵、-CH 2CH 2-、-CH=CH-、-CF 2O-、-OCF 2-、-CH 2O-、-OCH 2-、-COO-、-OCO-、-C 2F 4-、-CF=CF-或-CH=CHCH 2O-; p 表示0、1或2; q 表示0或1;且 v 表示1、2、3、4、5或6; 及 c)一或多種對掌性摻雜劑。
- 如請求項1之液晶介質,其中該一或多種式I化合物選自式I-1、I-2及I-3化合物: 其中R H及R s具有請求項1中給定之含義,n為0至12之整數,且Sp表示間隔基團。
- 如請求項1之液晶介質,其中該基團R H表示H或O ●。
- 如請求項1至3中任一項之液晶介質,其中該介質包含一或多種式ST-3化合物 其中 R ST表示H、具有1至15個C原子之烷基或烷氧基,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經-C≡C-、-CF 2O-、-OCF 2-、-CH=CH-、 、-O-、-CO-O-或-O-CO-置換,且其中一或多個H原子可經鹵素置換, 每次出現時相同或不同地表示 或 , Z ST表示-CO-O-、-O-CO-、-CF 2O-、-OCF 2-、-CH 2O-、-OCH 2-、-CH 2-、-CH 2CH 2-、-(CH 2) 4-、-CH=CH-、-CH 2O-、-C 2F 4-、-CH 2CF 2-、-CF 2CH 2-、-CF=CF-、-CH=CF-、-CF=CH-、-CH=CH-、-C≡C-或單鍵,且 p 表示0、1或2。
- 如請求項1至3中任一項之液晶介質,其中該介質包含一或多種式V化合物 其中 R 51及R 52相同或不同地表示具有1至7個C原子之烷基、具有1至7個C原子之烷氧基、或具有2至7個C原子之烷氧基烷基、烯基或烯氧基, 、 相同或不同地表示 Z 51、Z 52各彼此獨立地表示-CH 2CH 2-、-CH 2O-、-CH=CH-、-C≡C-、-COO-或單鍵,且 n 為1或2。
- 如請求項1至3中任一項之液晶介質,其中該介質包含一或多種式V-1至V-16之化合物: 其中R 51及R 52表示具有1至7個C原子之直鏈烷基或具有2至7個C原子之烯基。
- 如請求項1至3中任一項之液晶介質,其中該介質包含一或多種選自式A-I至A-III及A-Ch化合物之群之對掌性摻雜劑: 其中 R a11、R a12及R b12彼此獨立地表示具有1至15個C原子之烷基,其中一或多個非相鄰CH 2基團可各彼此獨立地以使得O及/或S原子彼此不直接連接之方式經-C(R z)=C(R z)-、-C≡C-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-或-O-CO-O-置換,且此外,其中,一或多個H原子各可經F、Cl、Br、I或CN置換,限制條件為R a12與R b12不同, R a21及R a22彼此獨立地表示具有1至15個C原子之烷基,其中一或多個非相鄰CH 2基團可各彼此獨立地以使得O及/或S原子彼此不直接連接之方式經-C(R z)=C(R z)-、-C≡C-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-或-O-CO-O-置換,且此外,其中,一或多個H原子可經F、Cl、Br、I或CN置換, R a31、R a32及R b32彼此獨立地表示具有1至15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基團可各彼此獨立地以使得O及/或S原子彼此不直接連接之方式經-C(R z)=C(R z)-、-C≡C-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-或-O-CO-O-置換,且此外,其中,一或多個H原子可經F、Cl、Br、I或CN置換,限制條件為R a32與R b32不同; R z表示H、CH 3、F、Cl或CN, R 8具有以上給定之R a11之含義中之一者, Z 8表示-C(O)O-、CH 2O、CF 2O或單鍵, 係如下A 12所定義,或或者表示 、 , 表示 , 其中L 12每次出現時彼此獨立地表示鹵素、CN、或具有至多12個C原子之烷基、烯基、烷氧基或烯氧基且其中一或多個H原子視情況經鹵素置換, 表示 具有針對 給定之含義, 具有針對 給定之含義,或或者表示 具有針對 給定之含義, n2 每次出現時相同或不同地為0、1或2, n3 為1、2或3,且 r 為0、1、2、3或4。
- 如請求項5之液晶介質,其中該介質包含60%或更多之總濃度之一或多種式IIA化合物及一或多種式IIB化合物及一或多種式V化合物。
- 如請求項1至3中任一項之液晶介質,其中該介質具有5 μm至50 μm之範圍內之螺距。
- 如請求項1至3中任一項之液晶介質,其中該介質具有100℃或更高之澄清溫度。
- 如請求項1至3中任一項之液晶介質,其中該介質進一步包含可聚合化合物。
- 一種液晶顯示器,其包含如請求項1至11中任一項中所定義之液晶介質。
- 如請求項12之液晶顯示器,其中該顯示器為VA、IPS或FFS型顯示器。
- 一種如請求項1至11中任一項之液晶介質於VA、IPS、FFS、PS-VA、PS-IPS或PS-FFS顯示器中之用途。
- 一種製備如請求項1至11中任一項之液晶介質之方法,其包括將如請求項1中所定義之一或多種式I化合物與一或多種選自式IIA、IIB、IIC及IID化合物之群之化合物,及與一或多種對掌性摻雜劑及視情況與可聚合化合物或另外液晶化合物或添加劑混合之步驟。
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