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JP2020079385A - 液晶媒体 - Google Patents

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JP2020079385A JP2019174909A JP2019174909A JP2020079385A JP 2020079385 A JP2020079385 A JP 2020079385A JP 2019174909 A JP2019174909 A JP 2019174909A JP 2019174909 A JP2019174909 A JP 2019174909A JP 2020079385 A JP2020079385 A JP 2020079385A
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Abstract

【課題】アクティブマトリクスディスプレイ、特にVA、IPS、U−IPS、FFS、UB−FFS、SA−VA、SA−FFS、PS−VA、PS−OCB、PS−IPS、PS−FFS、PS−UB−FFS、PS−posi−VA、PS−TN、ポリマー安定化SA−VA、またはポリマー安定化SA−FFSディスプレイに有用な液晶媒体の提供。【解決手段】式IAの1種以上の化合物を含む液晶媒体。(式中、R11、R12は、アルキル基などを示す。)【選択図】なし

Description

本発明は、液晶(LC)媒体、および特にLCディスプレイ、特にIPS、FFS、VAまたはPS−VAディスプレイにおける光学的、電気光学的および電子的目的のためのLC媒体の使用に関する。
現在使用されている液晶ディスプレイ(LCD)モードの1つは、TN(「ツイステッドネマティック」)モードである。しかしながら、TN LCDは、コントラストの視野角依存性が強いという欠点を有する。
加えて、より広い視野角を有する、いわゆるVA(「垂直配列」)ディスプレイが知られている。VAディスプレイのLCセルは、2つの透明電極の間にLC媒体の層を含んでおり、ここで、LC媒体は通常、負の誘電異方性を有している。スイッチオフ状態では、LC層の分子は、電極表面に垂直に(ホメオトロピックに)配列されるか、傾斜したホメオトロピック配列を有する。2つの電極に電圧を印加すると、電極表面に平行なLC分子の再配列が起こる。
いわゆるIPS(「インプレーンスイッチング」)ディスプレイも知られているが、これは、2つの基板の間にLC層を含み、ここで、2つの電極は2つの基板の一方にのみ配置され、好ましくは、互いにかみ合った櫛形の構造を有する。電極に電圧を印加すると、LC層に平行な有意な成分を有する電界が電極間に生成される。これは、層平面内のLC分子の再配列を引き起こす。
さらに、いわゆるFFS(「フリンジフィールドスイッチング」)ディスプレイが報告されており(とりわけ、S.H.Jung et al.,Jpn.J.Appl.Phys.,Volume 43,No.3,2004,1028を参照)、これは、同じ基板上に2つの電極を含み、一方は櫛形に構造化され、もう一方は構造化されていない。強い、いわゆる「フリンジフィールド」、すなわち電極の縁近くの強い電界が、それにより生成され、そして、セル全体にわたって、強い垂直成分と強い水平成分の両方を有する電界が生成される。FFSディスプレイは、コントラストの視野角依存性が低い。FFSディスプレイは通常、正の誘電異方性を備えたLC媒体と、LC媒体の分子に平面状の配列を与える通常はポリイミドの配列層を含む。
FFSディスプレイは、アクティブマトリクスまたはパッシブマトリクスディスプレイとして作動されうる。アクティブマトリクスディスプレイの場合、個々のピクセルは通常、たとえばトランジスタ(たとえば薄膜トランジスタ(「TFT」))などの統合された非線形アクティブ要素によってアドレスされるが、パッシブマトリクスディスプレイの場合は、個々のピクセルは通常、従来技術から知られている多重化方法によってアドレスされる。
さらに、FFSディスプレイが開示されており(S.H.Lee et al.,Appl.Phys.Lett.73(20),1998,2882−2883およびS.H.Lee et al.,Liquid Crystals 39(9),2012,1141−1148を参照)、これは、FFSディスプレイと同様な電極設計と層厚を有しているが、正の誘電異方性を持つLC媒体の代わりに、負の誘電異方性を持つLC媒体の層を含む。負の誘電異方性を持つLC媒体は、正の誘電異方性を持つLC媒体と比較して、傾きが少なく、ねじれ方向が大きい、より好ましいダイレクタ配向を示し、その結果として、これらのディスプレイは、より高い透過率を有する。ディスプレイは、LC媒体と接触し、LC媒体のLC分子の平面配列を誘導する基板の少なくとも1つに設けられた好ましくはポリイミドの配列層をさらに含む。これらのディスプレイは、「ウルトラブライトネスFFS(UB−FFS)」モードディスプレイとも呼ばれる。これらのディスプレイは、信頼性の高いLC媒体を必要とする。
S.H.Jung et al.,Jpn.J.Appl.Phys.,Volume 43,No.3,2004,1028 S.H.Lee et al.,Appl.Phys.Lett.73(20),1998,2882−2883 S.H.Lee et al.,Liquid Crystals 39(9),2012,1141−1148
本明細書において、用語「信頼性」とは、時間経過および光負荷、温度、湿度、電圧などの異なるストレス負荷に伴う、ディスプレイの性能の質を意味し、LCディスプレイの分野の当業者に知られている、焼き付け(面および線状の焼き付け)、ムラ、ヨゴレなどの表示効果を含む。信頼性を分類するための標準的なパラメータとして、通常は電圧保持率(VHR)値が使用されるが、これは、試験ディスプレイにおいて一定の電圧を維持するための尺度である。他の要因の中でも、高いVHRは、LC媒体の高い信頼性のための前提条件となる。
より最近のタイプのVAディスプレイでは、LC分子の均一な配列は、LCセル内の複数の比較的小さなドメインに制限される。これらのドメインの間には、チルトドメインとも呼ばれるディスクリネーションが存在しうる。チルトドメインを有するVAディスプレイは、従来のVAディスプレイと比較して、コントラストとグレーシェードの視野角非依存性が大きい。さらに、このタイプのディスプレイは、スイッチオン状態での分子の均一な配列のための電極表面の追加処理、例えばラビングによる処理がもはや必要ないため、製造がより簡単である。代わりに、チルト角またはプレチルト角の優先的な方向が、電極の特別な設計によって制御される。
いわゆるMVA(「マルチドメイン垂直配向」)ディスプレイでは、これは通常、ローカルプレチルトを引き起こす突起を有する電極によって実現される。その結果、LC分子は、電圧の印加時に、セルの異なる規定の領域において、異なる方向に電極表面に平行に配列される。これにより、「制御された」スイッチングが達成され、干渉ディスクリネーションラインの形成が防止される。この配列はディスプレイの視野角を改善するが、光の透過性の低下がもたらされる。MVAのさらなる進展では、一方の電極側にのみ突起が使用され、反対側の電極はスリットを有し、これが光の透過性を向上させる。スリット電極は、電圧の印加時にLCセル内に不均一な電界を生じさせ、これは、制御されたスイッチングが依然として実現されることを意味する。光の透過性のさらなる改善のために、スリットと突起の間隔が広げられうるが、これはその結果として、応答時間の延長をもたらす。いわゆるPVA(「パターン化VA」)ディスプレイでは、両方の電極が対向するスリットによって構成されているため、突起が完全に余分となり、これは、コントラストの増加と、光の透過性の向上をもたらすが、技術的に困難であり、機械的影響(「タッピング」など)にディスプレイをより敏感にする。しかしながら、たとえばモニター、特にテレビ画面などの多くのアプリケーションでは、応答時間の短縮とディスプレイのコントラストおよび輝度(透過)の改善が求められる。
さらなる進展は、いわゆるPS(「ポリマー保持」)またはPSA(「ポリマー保持配向」)タイプのディスプレイであり、「ポリマー安定化」という用語も時々使用される。これらでは、少量(例えば0.3重量%、通常<1重量%)の1種以上の重合性化合物、好ましくは重合性モノマー化合物がLC媒体に添加され、LC媒体をディスプレイに充填した後、任意でディスプレイの電極に電圧を印加しながら、通常はUV光重合により、その場で重合または架橋される。重合は、LC媒体が液晶相を示す温度、通常は室温で行われる。反応性メソゲンまたは「RM」としても知られる重合性メソゲンまたは液晶化合物のLC混合物への添加は、特に適していることが証明されている。
特に明記しない限り、用語「PSA」は以下、ポリマー保持配向タイプのディスプレイ全般を指す場合に使われ、用語「PS」はPS−VA、PS−TNなどの特定のディスプレイモードを指す場合に使用される。
また、別段の指示がない限り、「RM」という用語は、重合性メソゲンまたは液晶化合物を指す場合に使用される。
一方、PS(A)原理は、さまざまな従来的LCディスプレイモードで使用されている。よって、たとえば、PS−VA、PS−OCB、PS−IPS、PS−FFS、PS−UB−FFS、およびPS−TNディスプレイが知られている。RMの重合は、PS−VAおよびPS−OCBディスプレイの場合は印加電圧と共に、PS−IPSディスプレイの場合は印加電圧ありまたはなしで、好ましくは印加電圧なしで行われることが好ましい。試験セルにおいて実証されうるように、PS(A)法はセルにプレチルトをもたらす。PS−VAディスプレイの場合、プレチルトは応答時間にポジティブな影響を与える。PS−VAディスプレイの場合、標準的なMVAまたはPVAピクセルと電極レイアウトが使用されうる。しかしながら、さらに、たとえば、一方の構造化された電極側のみで突起なしで済ませることも可能であり、これは、生産を大幅に簡素化すると同時に、非常に良好なコントラストと非常に良好な光透過性をもたらす。
PS−VAディスプレイは、例えば、EP1170626A2、US6,861,107、US7,169,449、US2004/0191428A1、US2006/0066793A1およびUS2006/0103804A1に記載されている。PS−OCBディスプレイは、例えば、T.−J− Chen et al.,Jpn.J.Appl.Phys.45,2006,2702−2704およびS.H.Kim,L.−C− Chien,Jpn.J.Appl.Phys.43,2004,7643−7647に記載されている。PS−IPSディスプレイは、たとえば、US6,177,972およびAppl.Phys.Lett.1999,75(21),3264に記載されている。PS−TNディスプレイは、たとえばOptics Express 2004,12(7),1221に記載されている。
本発明による上記のタイプのディスプレイへの適用に適した液晶媒体も、EP17161352に開示されている。
先行技術において観察された別の問題は、PSAタイプのディスプレイを含むがこれに限定されないPSAディスプレイで使用されるLC媒体が、しばしば高い粘度を示し、その結果、長いスイッチング時間を示すことである。LC媒体の粘度およびスイッチング時間を低減するために、先行技術においては、アルケニル基を有するLC化合物を添加することが提案されていた。しかしながら、アルケニル化合物を含むLC媒体は、しばしば信頼性と安定性の低下を示し、特にUV照射後にVHRの低下を示すことが観察された。特にPSAディスプレイで使用する場合、PSAディスプレイにおけるRMの光重合は通常、UV放射線への暴露によって行われ、これはLC媒体にVHRの低下を引き起こす可能性があるため、これはかなりの不利益となる。
さらに、高い抵抗率と同時に、広い動作温度範囲、低温でも短い応答時間、低い閾値電圧、低いプレチルト角、グレーシェードの多重性、高いコントラストと広い視野角を可能とし、そしてUV暴露後にVHRの高い信頼性と高い値を有し、また、重合性化合物の場合は、融点が低く、LCホスト混合物への溶解度が高い、PSAディスプレイ、およびそのようなPSAディスプレイで使用するLC媒体と重合性化合物に対しては大きな需要がある。モバイルアプリケーション用のPSAディスプレイでは、低い閾値電圧と高い複屈折を示す利用可能なLC媒体を有することが特に望まれる。
したがって、上記のような欠点を示さないか、わずかな程度しか示さず、特性が改善された、そのようなディスプレイで使用するためのLC媒体に対する大きな需要が依然として存在する。液晶中間相を有するこれまでに開示された一連の化合物は、これらすべての要件を満たす化合物を1つも含んでいない。したがって、LC相として使用されうる物質を得るために、一般に2〜25、好ましくは3〜18の化合物の混合物が調製される。しかしながら、今まで有意に負の誘電異方性と適切な長期安定性を有する液晶材料が入手できなかったため、この方法で最適な相を容易に調製することはできなかった。
本発明は、PSAディスプレイで使用するための、任意で反応性メソゲン(RM)を含む、LC媒体における新規の適切な材料を提供するという目的に基づいている。
さらに、特定のディスプレイのより特異的な最適化を可能にする利用可能な材料の範囲を広げるために、当業者に知られている既存の媒体に加えて、代替的な媒体を提供することが本発明の目的である。
これらの目的は、本願に記載の材料および方法によって、本発明により達成された。特に、驚くべきことに、以下に記載される液晶ホストの使用が、上記の有利な効果を達成可能とすることが見出された。
本発明は、式IAの1種以上の化合物を含むLC媒体に関する。
Figure 2020079385
(式中、
11、R12は、同一または異なって、H、1〜15個のC原子を有するアルキルまたはアルコキシ基を示し、ここで、これらの基の1つまたは複数のCH基は、任意に互いに独立して、−C≡C−、−CFO−、−OCF−、−CH=CH−、
Figure 2020079385
−O−、−CO−O−または−O−CO−により、O原子が互いに直接結合しないようにして置換されており、そしてさらに、1つまたは複数のH原子が、ハロゲンにより置換されていてもよい。)
この種の媒体は、特に、ECB効果に基づくアクティブマトリクスアドレス指定を備えた電気光学ディスプレイ、およびIPS(インプレーンスイッチング)ディスプレイまたはFFS(フリンジフィールドスイッチング)ディスプレイに使用されうる。媒体は、驚くほど低い回転粘度と高い電圧保持率と組み合わせた高い透明化温度によって特徴付けられる。これと、−20℃および−30℃における媒体の幅広いネマチック相範囲と優れた低温安定性は、幅広い動作温度範囲、高速なスイッチング時間、および低温での保管下での優れた安定性を備えたディスプレイを可能とする。
本発明による混合物はさらに、回転粘度γの改善に加えて、応答時間を改善する弾性定数K33の比較的高い値が観察されうるという事実により特徴付けられる。好ましくは負の誘電異方性、回転粘度比γおよび弾性定数Kを有する、LC混合物における式IAの化合物の使用は、低減される。
本発明の好ましい実施形態は、従属項において定義され、以下に示される。
本明細書において液晶ホスト混合物とも呼ばれる本発明による液晶媒体は、ポリマー安定化ディスプレイでの使用に適している。この目的のために、本発明による媒体は、任意に、式Pの1種以上の重合性化合物を含む。

P−Sp−A−(Z−A−R P

(式中、個々のラジカルは、互いに独立して、また、それぞれの出現ごとに、同一または異なって、以下の意味を有する:
Pは、重合性基を示し、
Spは、スペーサー基または単結合を示し、
、Aは、好ましくは4〜25個の環原子を有する芳香族、ヘテロ芳香族、脂環式または複素環式基を示し、これらは、縮合環を含んでもよく、そして、非置換であるか、またはLにより一置換または多置換されており、
は、−O−、−S−,−CO−,−CO−O−,−O−CO−,−O−CO−O−,−OCH−,−CHO−,−SCH−、−CHS−、−CFO−、−OCF−、−CFS−、−SCF−、−(CHn1−、−CFCH−、−CHCF−、−(CFn1−、−CH=CH−、−CF=CF−、−CH=CF−、−CF=CH−、−C≡C−、−CH=CH−CO−O−、−O−CO−CH=CH−、−CH−CH−CO−O−、−O−CO−CH−CH−、−CR00−、または単結合を示し、
、R00は、Hまたは1〜12個のC原子を有するアルキルを示し、
Rは、H、L、またはP−Sp−を示し、
Lは、F、Cl、−CN、P−Sp−、または1〜25個のC原子を有する直鎖状、分岐状または環状のアルキルを示し、ここで、1つまたは複数の非隣接CH基は任意でOおよび/またはS原子が互いに直接連結されないようにして−O−、−S−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−O−CO−O−により置換されており、そして任意で1つまたは複数のH原子がそれぞれP−Sp−、FまたはClにより置換されており、
zは、0、1、2または3を示し、
n1は、1、2、3、または4を示す。)
本明細書において使用される「活性層」および「切り替え可能層」という用語は、例えばLC分子などの構造的および光学的異方性を有する1つまたは複数の分子を含む電気光学ディスプレイ、例えばLCディスプレイ内の層を意味し、これは、電界または磁界などの外部刺激により、その配向を変化させ、その結果、偏光または非偏光の光のために層の透過率の変化をもたらす。
本明細書において使用される「チルト」および「チルト角」という用語は、LCディスプレイ(ここでは好ましくはPSAディスプレイ)のセルの表面に対するLC媒体のLC分子の傾斜した配列を意味すると理解されよう。ここでチルト角とは、LC分子の縦分子軸(LCダイレクター)とLCセルを形成する平行平面外板の表面との間の平均角度(<90°)を表す。チルト角の低い値(つまり、90°角からの大きな偏差)は、ここでは大きな傾斜に対応する。チルト角の測定に適した方法は、実施例中に示されている。特に明記しない限り、上記および下記に開示されているチルト角の値は、この測定方法に関係する。
本明細書において使用される「反応性メソゲン」および「RM」という用語は、メソゲンまたは液晶骨格、および重合に適し、「重合性基」または「P」とも呼ばれる、それに結合した1つまたは複数の官能基を含む化合物を意味すると理解されよう。
特に明記しない限り、本明細書において使用される「重合性化合物」という用語は、重合性モノマー化合物を意味すると理解されよう。
本明細書において使用される「低分子量化合物」という用語は、「高分子化合物」または「ポリマー」とは対照的に、モノマーであり、および/または重合反応によって調製されない化合物を意味すると理解されよう。
本明細書において使用される「非重合性化合物」という用語は、RMの重合に通常適用される条件下での重合に適した官能基を含まない化合物を意味すると理解されよう。
本明細書において使用される「メソゲン基」という用語は、当業者に知られており、文献に記載されており、その誘引および反発相互作用の異方性により、低分子量または高分子物質において液晶(LC)相を引き起こすのに本質的に寄与する基を意味する。メソゲン基を含む化合物(メソゲン化合物)は、必ずしもそれ自身がLC相を持つ必要はない。メソゲン化合物が他の化合物との混合後および/または重合後にのみLC相挙動を示すことも可能である。典型的なメソゲン基は、例えば、剛性の棒状または円盤状のユニットである。メソゲンまたはLC化合物に関連して使用される用語および定義の概要は、Pure Appl. Chem. 2001, 73(5), 888およびC. Tschierske, G. Pelzl, S. Diele, Angew. Chem. 2004, 116, 6340−6368に記載されている。
本明細書において使用される「光学活性」および「キラル」という用語は、「キラルドーパント」とも呼ばれるネマチックホスト材料に螺旋ピッチを誘導できる材料の同義語である。
本明細書において使用される用語「スペーサー基」(以下「Sp」とも呼ばれる)は、当業者に知られており、文献に記載されており、例えば、Pure Appl. Chem. 2001, 73(5), 888およびC. Tschierske, G. Pelzl, S. Diele, Angew. Chem. 2004, 116, 6340−6368を参照されたい。本明細書において使用される「スペーサー基」または「スペーサー」という用語は、重合性メソゲン化合物中のメソゲン基と重合性基をつなぐ柔軟な基、例えば、アルキレン基を意味する。
Figure 2020079385
Figure 2020079385
上記および下記において、「有機基」は、炭素または炭化水素基を示す。
「炭素基」は、少なくとも1つの炭素原子を含む一価または多価の有機基を示し、これは、さらなる原子(例えば、−C≡C−など)を含まないか、または任意で、例えばN、O、S、B、P、Si、Se、As、Te、もしくはGe(例えば、カルボニルなど)といった1つもしくは複数のさらなる原子を含む。「炭化水素基」という用語は、1つまたは複数のH原子、および任意で、例えばN、O、S、B、P、Si、Se、As、Te、またはGeなどといった、1つまたは複数のヘテロ原子をさらに含む炭素基を示す。
「ハロゲン」は、F、Cl、BrまたはI、好ましくはFまたはClを示す。
−CO−、−C(=O)−および−C(O)−は、カルボニル基、すなわち、
Figure 2020079385
を示す。
炭素または炭化水素基は、飽和または不飽和基でありうる。不飽和基は、例えば、アリール、アルケニルまたはアルキニル基である。3個を超えるC原子を有する炭素または炭化水素基は、直鎖状、分岐状および/または環状であり得、スピロ結合または縮合環も含みうる。
「アルキル」、「アリール」、「ヘテロアリール」などの用語は、多価の基、例えばアルキレン、アリーレン、ヘテロアリーレンなども包含する。
「アリール」という用語は、芳香族炭素基またはそれに由来する基を示す。「ヘテロアリール」という用語は、好ましくはN、O、S、Se、Te、SiおよびGeから選択される1つまたは複数のヘテロ原子を含む、上で定義された「アリール」を示す。
好ましい炭素および炭化水素基は、任意で置換された直鎖状、分岐状または環状の1〜40個、好ましくは1〜20個、非常に好ましくは1〜12個のC原子を有するアルキル、アルケニル、アルキニル、アルコキシ、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニルオキシおよびアルコキシカルボニルオキシ、任意で置換された5〜30個、好ましくは6〜25個のC原子を有するアリールまたはアリールオキシ、または、任意で置換された5〜30、好ましくは6〜25のC原子を有するアルキルアリール、アリールアルキル、アルキルアリールオキシ、アリールアルキルオキシ、アリールカルボニル、アリールオキシカルボニル、アリールカルボニルオキシおよびアリールオキシカルボニルオキシであり、ここで、1つまたは複数のC原子は、好ましくはN、O、S、Se、Te、SiおよびGeから選択されるヘテロ原子によって置換されていてもよい。
さらに好ましい炭素および炭化水素基は、C−C20アルキル、C−C20アルケニル、C−C20アルキニル、C−C20アリル、C−C20アルキルジエニル、C−C20ポリエニル、C−C20シクロアルキル、C−C15シクロアルケニル、C−C30アリール、C−C30アルキルアリール、C−C30アリールアルキル、C−C30アルキルアリールオキシ、C−C30アリールアルキルオキシ、C−C30ヘテロアリール、C−C30ヘテロアリールオキシである。
−C12アルキル、C−C12アルケニル、C−C12アルキニル、C−C25アリールとC−C25ヘテロアリールは、特に好ましいとされる。
さらに好ましい炭素および炭化水素基は、1〜20個、好ましくは1〜12個のC原子を有する直鎖状、分岐状または環状のアルキルであり、これは、置換されていないか、F、Cl、Br、I、CNで一置換または多置換されており、そして、1つまたは複数の非隣接CH基は、それぞれ互いに独立して、Oおよび/またはS原子が互いに直接結合されないようにして、−C(R)=C(R)−、−C≡−、−N(R)−、−O−、−S−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−O−CO−O−により置換されていてもよい。
は、好ましくは、H、F、Cl、CN、1〜25個のC原子を有する直鎖状、分岐状または環状のアルキル鎖を示し、さらに、1つもしくは複数の非隣接C原子は、−O−、−S−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−O−CO−O−により置換されていてもよく、そして、1つもしくは複数のH原子は、FもしくはClで置換されていてもよく、または、任意で置換された6〜30個のC原子を有するアリールもしくはアリールオキシ基、または、任意で置換された2〜30個のC原子を有するヘテロアリールもしくはヘテロアリールオキシ基を示す。
好ましいアルキル基は、例えば、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、イソブチル、s−ブチル、t−ブチル、2−メチルブチル、n−ペンチル、s−ペンチル、シクロペンチル、n−ヘキシル、シクロヘキシル、2−エチルヘキシル、n−ヘプチル、シクロヘプチル、n−オクチル、シクロオクチル、n−ノニル、n−デシル、n−ウンデシル、n−ドデシル、ドデカニル、トリフルオロメチル、ペルフルオロ−n−ブチル、2,2,2−トリフルオロエチル、ペルフルオロオクチル、ペルフルオロヘキシルなどである。
好ましいアルケニル基は、例えば、エテニル、プロペニル、ブテニル、ペンテニル、シクロペンテニル、ヘキセニル、シクロヘキセニル、ヘプテニル、シクロヘプテニル、オクテニル、シクロオクテニルなどである。
好ましいアルキニル基は、例えば、エチニル、プロピニル、ブチニル、ペンチニル、ヘキシニル、オクチニルなどである。
好ましいアルコキシ基は、例えば、メトキシ、エトキシ、2−メトキシエトキシ、n−プロポキシ、i−プロポキシ、n−ブトキシ、i−ブトキシ、s−ブトキシ、t−ブトキシ、2−メチルブトキシ、n−ペントキシ、n−ヘキソキシ、n−ヘプトキシ、n−オクトキシ、n−ノノキシ、n−デコキシ、n−ウンデコキシ、n−ドデコキシなどである。
好ましいアミノ基は、例えば、ジメチルアミノ、メチルアミノ、メチルフェニルアミノ、フェニルアミノなどである。
アリールおよびヘテロアリール基は、単環式または多環式であり得、すなわち、それらは1つの環(例えば、フェニル)または2つ以上の環を含むことができ、また、縮合(例えば、ナフチルなど)または共有結合(例えば、ビフェニルなど)されていてもよく、または縮合環と結合環の組み合わせを含んでいてもよい。ヘテロアリール基は、好ましくはO、N、SおよびSeから選択される1つまたは複数のヘテロ原子を含む。
任意で縮合環を含み、任意で置換されている6〜25個のC原子を有する単環式、二環式または三環式アリール基、および5〜25個の環原子を有する単環式、二環式または三環式ヘテロアリール基が特に好ましいとされる。さらに、5員、6員または7員のアリールおよびヘテロアリール基が好ましいとされ、ここで、1つまたは複数のCH基が、O原子および/またはS原子が互いに直接結合しないようにして、N、SまたはOでさらに置換されていてもよい。
好ましいアリール基は、例えば、フェニル、ビフェニル、ターフェニル、[1,1’:3’,1”]テルフェニル−2’−イル、ナフチル、アントラセン、ビナフチル、フェナントレン、9,10−ジヒドロフェナントレン、ピレン、ジヒドロピレン、クリセン、ペリレン、テトラセン、ペンタセン、ベンゾピレン、フルオレン、インデン、インデノフルオレン、スピロビフルオレンなどである。
好ましいヘテロアリール基は、例えば、ピロール、ピラゾール、イミダゾール、1,2,3−トリアゾール、1,2,4−トリアゾール、テトラゾール、フラン、チオフェン、セレノフェン、オキサゾール、イソオキサゾール、1,2−チアゾール、1,3−チアゾール、1,2,3−オキサジアゾール、1,2,4−オキサジアゾール、1,2,5−オキサジアゾール、1,3,4−オキサジアゾール、1,2,3−チアジアゾール、1,2,4−チアジアゾール、1,2,5−チアジアゾール、1,3,4−チアジアゾールなどの5員環、ピリジン、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、1,3,5−トリアジン、1,2,4−トリアジン、1,2,3−トリアジン、1,2,4,5−テトラジン、1,2,3,4−テトラジン、1,2,3,5−テトラジンなどの6員環、または、インドール、イソインドール、インドリジン、インダゾール、ベンズイミダゾール、ベンゾトリアゾール、プリン、ナフトイミダゾール、フェナントリゾール、ピリジイミダゾール、ピラジンイミダゾール、キノキサリンイミダゾール、ベンゾオキサゾール、ナフトオキサゾール、アントロキサゾール、フェナントロキサゾール、イソオキサゾール、ベンゾチアゾール、ベンゾフラン、イソベンゾフラン、ジベンゾフラン、キノリン、イソキノリン、プテリジン、ベンゾ−5,6−キノリン、ベンゾ−6,7−キノリン、ベンゾ−7,8−キノリン、ベンゾイソキノリン、アクリジン、フェノチアジン、フェノキサジン、ベンゾピリダジン、ベンゾピリミジン、キノキサリン、フェナジン、ナフチリジン、アザカルバゾール、ベンゾカルボリン、フェナントリジン、フェナントロリン、チエノ[2,3b]チオフェン、チエノ[3,2b]チオフェン、ジチエノチオフェン、イソベンゾチオフェン、ジベンゾチオフェン、ベンゾチオフェン、ベンゾチアジアゾチオフェンなどの縮合環、またはこれらの基の組み合わせである。
上記および下記のアリールおよびヘテロアリール基は、アルキル、アルコキシ、チオアルキル、フッ素、フルオロアルキル、または、さらなるアリールもしくはヘテロアリール基で置換されていてもよい。
(非芳香族)脂環式および複素環式基は、飽和環、すなわち、単結合のみを含むもの、および部分不飽和環、すなわち、多重結合も含むものの両方を包含する。複素環は、好ましくはSi、O、N、SおよびSeから選択される1つまたは複数のヘテロ原子を含む。
(非芳香族)脂環式および複素環式基は、単環式、すなわち1つの環のみを含む(例えば、シクロヘキサンなど)、または多環式、すなわち複数の環を含む(例えば、デカヒドロナフタレンまたはビシクロオクタンなど)でありうる。飽和基が特に好ましいとされる。任意で縮合環を含み、任意で置換されている、5〜25個の環原子を有する単環式、二環式または三環式の基がさらに好ましいとされる。さらに、1つまたは複数C原子がSiにより置換されていてもよく、および/または、1つまたは複数のCH基がNにより置換されてもよく、および/または1つまたは複数の非隣接CH基が−O−および/または−S−で置換されていてもよい、5員、6員、7員または8員の炭素環式基がさらに好ましいとされる。
好ましい脂環式および複素環式基は、例えば、シクロペンタン、テトラヒドロフラン、テトラヒドロフラン、ピロリジンなどの5員基、シクロヘキサン、シリナン、シクロヘキセン、テトラヒドロピラン、テトラヒドロチオピラン、1,3−ジオキサン、1,3−ジチアン、ピペリジンなどの6員基、シクロヘプタンなどの7員基、テトラヒドロナフタレン、デカヒドロナフタレン、インダン、ビシクロ[1.1.1]ペンタン−1,3−ジイル、ビシクロ[2.2.2]オクタン−1,4−ジイル、スピロ[3.3]ヘプタン−2,6−ジイル、オクタヒドロ−4,7−メタノインダン−2,5−ジイルなどの縮合基である。
好ましい置換基は、例えば、アルキルまたはアルコキシなどの溶解性促進基、フッ素、ニトロまたはニトリルなどの電子吸引基、または、ポリマーのガラス転移温度(Tg)を高めるための置換基、特に、たとえば、t−ブチルもしくは任意で置換されたアリール基などの嵩高い基である。
以下「L」とも呼ばれる好ましい置換基は、たとえば、F、Cl、Br、I、−CN、−NO、−NCO、−NCS、−OCN、−SCN、−C(=O)N(R、−C(=O)Y、−C(=O)R、−N(R、それぞれ1〜25個のC原子を有する直鎖状または分岐状のアルキル、アルコキシ、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニルオキシまたはアルコキシカルボニルオキシであり、ここで、1つまたは複数のH原子は、FまたはCl、1〜20個のSi原子を有する任意に置換されたシリル、または6〜25個、好ましくは6〜15個のC原子を有する任意で置換されたアリールにより任意で置換されていてもよく、
ここで、Rは、H、F、Cl、CN、または1〜25個のC原子を有する直鎖状、分岐状または環状のアルキルを示し、1つまたは複数の非隣接CH基は、Oおよび/またはS原子が互いに直接連結されないようにして、任意で−O−、−S−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−O−CO−O−により置換されており、そして、1つまたは複数のH原子が、それぞれ任意にF、Cl、P−またはP−Sp−で置換されており、そして
はハロゲンを示す。
「置換シリルまたはアリール」は、好ましくは、ハロゲン−CN、R、−OR、−CO−R、−CO−OR、−O−CO−Rまたは−O−CO−ORにより置換されていることを意味し、ここで、Rは、Hまたは1〜20個のC原子を持つアルキルを示す。
特に好ましい置換基Lは、例えば、F、Cl、CN、NO、CH、C、OCH、OC、COCH、COC、COOCH、COOC、CF、OCF、OCHF、OC、さらにフェニルである。
およびAは、非常に好ましくは、
Figure 2020079385
を示し、式中、Lは上記の意味の1つを有し、rは0、1、2、3、または4を示し、特に
Figure 2020079385
重合性基Pは、例えば、フリーラジカルまたはイオン鎖重合、重付加または重縮合などの重合反応に適した基、または、ポリマー類似反応、例えばポリマー主鎖への付加または縮合に適した基である。鎖重合のための基、特にC=C二重結合、または−C≡C−三重結合を含む基、および例えばオキセタンまたはエポキシド基などの開環を伴う重合に適した基が、特に好ましいとされる。
好ましい基Pは、CH=CW−CO−O−、CH=CW−CO−、
Figure 2020079385
CH=CW−(O)k3−、CW=CH−CO−(O)k3−、CW=CH−CO−NH−、CH=CW−CO−NH−、CH−CH=CH−O−、(CH=CH)CH−OCO−、(CH=CH−CHCH−OCO−、(CH=CH)CH−O−、(CH=CH−CHN−、(CH=CH−CHN−CO−、HO−CW−、HS−CW−、HWN−、HO−CW−NH−、CH=CW−CO−NH−、CH=CH−(COO)k1−Phe−(O)k2−、CH=CH−(CO)k1−Phe−(O)k2−、Phe−CH=CH−、HOOC−、OCN−、およびWSi−からなる群より選択され、ここで、Wは、H、F、Cl、CN、CF、フェニルまたは1〜5個のC原子を有するアルキル、特にH、F、ClまたはCHを示し、WおよびWは、それぞれ互いに独立して、Hまたは1〜5個のC原子を有するアルキル、特にH、メチル、エチルまたはn−プロピルを示し、W、WおよびWは、それぞれ互いに独立して、Cl、1〜5個のC原子を有するオキサアルキルまたはオキサカルボニルアルキルを示し、WおよびWは、それぞれ互いに独立して、H、Cl、または1〜5個のC原子を有するアルキルを示し、Pheは、1,4−フェニレンを示し、これは、P−Sp−以外の上記で定義された1つまたは複数の基Lにより任意で置換されており、k、kおよびkは、それぞれ互いに独立して、0または1を示し、kは好ましくは1を示し、kは1〜10の整数を示す。
非常に好ましい基Pは、CH=CW−CO−O−、CH=CW−CO−、
Figure 2020079385
CH=CW−O−、CH=CW−、CW=CH−CO−(O)k3−、CW=CH−CO−NH−、CH=CW−CO−NH−、(CH=CH)CH−OCO−、(CH=CH−CHCH−OCO−、(CH=CH)CH−O−、(CH=CH−CHN−、(CH=CH−CHN−CO−、CH=CW−CO−NH−、CH=CH−(COO)k1−Phe−(O)k2−、CH=CH−(CO)k1−Phe−(O)k2−、Phe−CH=CH−およびWSi−からなる群より選択され、ここで、WはH、F、Cl、CN、CF、フェニルまたは1〜5個のC原子を有するアルキル、特にH、F、ClまたはCHを示し、WおよびWは、それぞれ互いに独立して、Hまたは1〜5個のC原子を有するアルキル、特にH、メチル、エチルまたはn−プロピルを示し、W、WおよびWは、それぞれ互いに独立して、Cl、1〜5個のC原子を有するオキサアルキルまたはオキサカルボニルアルキルを示し、WおよびWは、それぞれ互いに独立して、H、Cl、または1〜5個のC原子を有するアルキルを示し、Pheは1,4−フェニレンを示し、k1、k2、およびk3は、それぞれ互いに独立して、0または1を示し、k3は好ましくは1を示し、k4は1〜10の整数を示す。
非常に特に好ましい基Pは、CH=CW−CO−O−、特にCH=CH−CO−O−、CH=C(CH)−CO−O−およびCH=CF−CO−O−、さらにCH=CH−O−、(CH=CH)CH−O−CO−、(CH=CH)CH−O−、
Figure 2020079385
からなる群より選択される。
さらに好ましい重合性基Pは、ビニルオキシ、アクリレート、メタクリレート、フルオロアクリレート、クロロアクリレート、オキセタンおよびエポキシドからなる群より選択され、最も好ましくはアクリレートおよびメタクリレートから選択される。
スペーサー基Spが単結合と異なる場合、式Sp”−X”であることが好ましく、これにより、それぞれの基P−Sp−は、式R−Sp”−X”−に従い、ここで、
Sp”は、1〜20個、好ましくは1〜12個のC原子を有する直鎖状または分岐状アルキレンを示し、これは任意にF、Cl、Br、IまたはCNにより一置換または多置換され、そして、さらに、1つまたは複数の非隣接CH基は、それぞれ互いに独立して、Oおよび/またはS原子が互いに直接結合しないようにして、−O−、−S−、−NH−、−N(R)−、−Si(R00)−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−O−CO−O−、−S−CO−、−CO−S−、−N(R00)−CO−O−、−O−CO−N(R)−、−N(R)−CO−N(R00)−、−CH=CH−または−C≡C−により置換されていてもよく、
X”は、−O−、−S−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−O−CO−O−、−CO−N(R)−,−N(R)−CO−、−N(R)−CO−N(R00)−、−OCH−、−CHO−、−SCH−、−CHS−、−CFO−、−OCF−、−CFS−、−SCF−、−CFCH−、−CHCF−、−CFCF−、−CH=N−、−N=CH−、−N=N−、−CH=CR−、−CY=CY−、−C≡C−、−CH=CH−CO−O−、−O−CO−CH=CH−または単結合を示し、
およびR00は、それぞれ互いに独立して、Hまたは1〜20個のC原子を有するアルキルを示し、そして
およびYは、それぞれ互いに独立して、H、F、Cl、またはCNを示し、
X”は、好ましくは、−O−、−S−、−CO−、−COO−、−OCO−、−O−COO−、−CO−NR−、−NR−CO−、−NR−CO−NR00−または単結合である。
典型的なスペーサー基Spおよび−Sp”−X”−は、たとえば−(CHp1−、−(CHp1−O−、−(CHp1−O−CO−、−(CHp1−CO−O−、−(CHp1−O−CO−O−、−(CHCHO)q1−CHCH−、−CHCH−S−CHCH−、−CHCH−NH−CHCH−または−(SiR00−O)p1−であり、ここで、p1は1〜12の整数、q1は1〜3の整数であり、そして、RおよびR00は、上記の意味を有する。
特に好ましい基Spおよび−Sp”−X”−は、−(CHp1−、−(CHp1−O−、−(CHp1−O−CO−、−(CHp1−CO−O−、−(CHp1−O−CO−O−であり、ここで、p1およびq1は上記の意味を有する。
特に好ましい基Sp”は、それぞれの場合において直鎖の、エチレン、プロピレン、ブチレン、ペンチレン、ヘキシレン、ヘプチレン、オクチレン、ノニレン、デシレン、ウンデシレン、ドデシレン、オクタデシレン、エチレンオキシエチレン、メチレンオキシブチレン、エチレンチオエチレン、エチレン−N−メチルイミノエチレン、1−メチルアルキレン、エテニレン、プロペニレンおよびブテニレンである。
本発明の好ましい実施形態では、式Pおよびその下位式の化合物は、1つまたは複数の重合性基Pにより置換されるスペーサー基Spを含み、これにより、基Sp−PはSp(P)に対応し、sは2以上である(分岐した重合性基)。
この好ましい実施形態による式Pの好ましい化合物は、sが2であるもの、すなわち、基Sp(P)を含む化合物である。この好ましい実施形態による式Pの非常に好ましい化合物は、以下の式から選択される基を含む。
−X−アルキル−CHPP S1
−X−アルキル−CH((CHaaP)((CHbbP) S2
−XN((CHaaP)((CHbbP) S3
−X−アルキル−CHP−CH−CHP S4
−X−アルキル−C(CHP)(CHP)−Caa2aa+1 S5
−X−アルキル−CHP−CHP S6
−X−アルキル−CPP−Caa2aa+1 S7
−X−アルキル−CHPCHP−Caa2aa+1 S8
(式中、Pは、式Pにおいて定義されているとおりであり、
アルキルは、単結合、または非置換であるか、またはF、Cl、またはCNで一置換もしくは多置換された、1〜12個のC原子を有する直鎖状または分岐状アルキレンを示し、ここで、1つまたは複数の非隣接CH基は、それぞれ互いに独立して、Oおよび/またはS原子が互いに直接結合しないようにして、−C(R)=C(R)−、−C≡C−、−N(R)−、−O−、−S−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−O−CO−O−により置換されていてもよく、ここで、Rは、上記の意味を有し、
aaおよびbbは、それぞれ互いに独立して、0、1、2、3、4、5、または6を示し、
Xは、X”について示された意味の1つを有し、好ましくはO、CO、SO、O−CO−、CO−O、または単結合である。)
好ましいスペーサー基Sp(P)は、式S1、S2、およびS3から選択される。
非常に好ましいスペーサー基Sp(P)は、次の下位式から選択される:
−CHPP S1a
−O−CHPP S1b
−CH−CHPP S1c
−OCH−CHPP S1d
−CH(CH−P)(CH−P) S2a
−OCH(CH−P)(CH−P) S2b
−CH−CH(CH−P)(CH−P) S2c
−OCH−CH(CH−P)(CH−P) S2d
−CO−NH((CHP)((CHP) S3a
上記および下記の式Pおよびその下位式の化合物において、Pは、好ましくは、ビニルオキシ、アクリレート、メタクリレート、フルオロアクリレート、クロロアクリレート、オキセタンおよびエポキシドからなる群より選択され、最も好ましくはアクリレートおよびメタクリレートから選択される。
さらに好ましいのは、上記および下記の式Pおよびその下位式の化合物であり、ここで、化合物中に存在するすべての重合性基Pは同じ意味を有し、非常に好ましくはアクリレートまたはメタクリレート、最も好ましくはメタクリレートを示す。
上記および下記の式Pおよびその下位式の化合物において、Rは好ましくはP−Sp−を示す。
さらに好ましいのは、上記および下記の式Pおよびその下位式の化合物であり、ここで、Spは、単結合または−(CHp1−、−O−(CHp1−、−O−CO−(CHp1または−CO−O−(CHp1を示し、ここで、p1は2、3、4、5または6であり、もしSpが−O−(CHp1−、−O−CO−(CHp1または−CO−O−(CHp1である場合は、O原子またはCO基は、それぞれベンゼン環に連結されている。
さらに好ましいのは、少なくとも1個のSp基が単結合である上記および下記の式Pおよびその下位式の化合物である。
さらに好ましいのは、上記および下記の式Pおよびその下位式の化合物であり、ここで、少なくとも1つのSp基が単結合とは異なり、好ましくは−(CHp1−、−O−(CHp1−、−O−CO−(CHp1、または−CO−O−(CHp1から選択され、ここで、p1は2、3、4、5または6であり、もしSpが−O−(CHp1−、−O−CO−(CHp1または−CO−O−(CHp1である場合は、O原子またはCO基は、それぞれベンゼン環に連結されている。
式Pにおいて非常に好ましい基−A−(ZA−は、次の式から選択される。
Figure 2020079385
(式中、少なくとも1つのベンゼン環は、少なくとも1つの基Lで置換され、ベンゼン環は任意で1つまたは複数の基LまたはP−Sp−によりさらに置換される。)
式Pおよびそれらの下位式の好ましい化合物は、それらの任意の組み合わせを含む、以下の好ましい実施形態から選択される:
− 化合物中のすべてのP基が同じ意味を有する、
− −A−(ZA−が、式A1、A2、およびA5から選択される、
− 化合物が、2つの重合性基(基Pで表される)を含む、
− 化合物が、厳密に3つの重合性基(基Pで表される)を含む、
− Pがアクリレート、メタクリレートおよびオキセタンからなる群、非常に好ましくはアクリレートまたはメタクリレートから選択される、
− Pがメタクリレートである、
− すべてのSp基が単結合である、
− Sp基の少なくとも1つが単結合であり、Sp基の少なくとも1つが単結合とは異なる、
− Spが、単結合とは異なる場合、−(CHp2−、−(CHp2−O−、−(CHp2−CO−O−、−(CHp2−O−CO−であり、ここで、p2は2、3、4、5または6であり、O原子またはCO基が、それぞれベンゼン環に連結されている、
− Spが、単結合であるか、または−(CHp2−、−(CHp2−O−、−(CHp2−CO−O−、−(CHp2−O−CO−を示し、ここで、p2は2、3、4、5または6であり、O原子またはCO基が、それぞれベンゼン環に連結されている、
− Rが、P−Sp−を示す、
− Rが、重合性基を示さない、または含んでいない、
− Rが、重合性基を示さない、または含まず、1〜25個のC原子を有する直鎖状、分岐状または環状アルキルを示し、ここで、1つまたは複数の非隣接CH基が任意で−O−、−S−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−O−CO−O−により、Oおよび/またはS原子が互いに直接連結されないようにして置換されており、そして、1つまたは複数のH原子が、それぞれ任意でF、ClまたはLにより置換されている、
− LまたはL’が、F、ClまたはCNを示す、
− Lが、Fである。
式IAにおいて、R11およびR12は、好ましくは、1〜7個のC原子を有するアルキルまたはアルケニルまたはアルコキシを示し、R12は特に好ましくは、1〜7個のC原子を有するアルコキシを示す。
式IAの化合物は、好ましくは、式IA−1〜IA−10の化合物群から選択される。
Figure 2020079385
Figure 2020079385
(式中、R12は、1〜7個のC原子を有するアルキル、好ましくはエチル、n−プロピルまたはn−ブチルを示す。)
好ましくは、本発明による媒体は、式IIA、IIB、IICおよびIIDの化合物群から選択される1種以上の化合物を含む。
Figure 2020079385
(式中、
2A、R2B、R2CおよびR2は、それぞれ互いに独立して、H、非置換、CNまたはCFで一置換された、またはハロゲンにより少なくとも一置換された最大15個のC原子を有するアルキルまたはアルケニル基を示し、さらに、これらの基における1つまたは複数のCH基は、−O−、−S−、
Figure 2020079385
−C≡C−、−CFO−、−OCF−、−OC−O−または−O−CO−により、O原子が互いに直接結合しないようにして置換されていてもよく、
〜Lは、それぞれ互いに独立して、F、Cl、CFまたはCHFを示し、
、Z2B、およびZ2Dは、それぞれ互いに独立して、単結合、−CHCH−,−CH=CH−、−CFO−、−OCF−、−CHO−、−OCH−、−COO−、−OCO−、−C−、−CF=CF−、−CH=CHCHO−を示し、
pは、0、1または2を示し、
qは、0または1を示し、そして
vは1〜6を示す。)
本発明の好ましい実施形態において、媒体は、式IBの1種以上の化合物を含む。
Figure 2020079385
(式中、
11およびR12は、それぞれ互いに独立して、H、1〜15個のC原子を有するアルキルまたはアルコキシラジカルを示し、さらに、これらの基における1つまたは複数のCH基は、それぞれ互いに独立して、−C≡C−、−CFO−、−OCF−、−CH=CH−、
Figure 2020079385
−O−、−CO−O−または−O−CO−により、O原子が互いに直接結合しないようにして置換されていてもよく、さらに、1つまたは複数のH原子が、ハロゲンにより置換されていてもよく、
は、それぞれの出現ごとに互いに独立して、
a)1,4−シクロヘキセニレンまたは1,4−シクロヘキシレン基、ここで、1つまたは2つの非隣接CH基は−O−または−S−で置換されていてもよい、
b)1,4−フェニレン基、ここで、1つまたは2つのCH基がNにより置換されていてもよい、
c)ピペリジン−1,4−ジイル、1,4−ビシクロ[2.2.2]オクチレン、ナフタレン−2,6−ジイル、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル、フェナントレン−2,7−ジイルおよびフルオレン−2,7−ジイル基からの基
を示し、
ここで、基a)、b)およびc)は、ハロゲン原子で一置換または多置換されていてもよく、
aは0、1または2、好ましくは0または1、特に好ましくは0を示し、
は、それぞれの出現ごとに互いに独立して、−CO−O−、−O−CO−、−CFO−、−OCF−、−CHO−、−OCH−、−CH−、−CHCH−、−(CH−、−CH=CH−CHO−、−C−、−CHCF−、−CFCH−、−CF=CF−、−CH=CF−、−CF=CH−、−CH=CH−、−C≡C−または単結合を示し、
は、SまたはOを示し、そして
11およびL12は、それぞれ互いに独立して、F、Cl、CFまたはCHF、好ましくはHまたはF、最も好ましくはFを示し、
ただし、式IAの化合物は除外される。)
式IA、IBおよびICの化合物において、R11およびR12は、好ましくは、それぞれ互いに独立して、直鎖状アルキル、特にCH、n−C、n−C、n−C、n−C11、n−C13−またはn−C15、直鎖状アルコキシ、特にCH−O、n−C−O、n−C−O、n−C−O、n−C11−Oまたはn−C13−O、さらにアルケニル、特にCH=CH、CHCH=CH、CHCH=CHCHまたはCHCHCH=CH、分岐状アルコキシ、特に(CHCH(CHO、およびアルケニルオキシ、特にCH=CHO、CH=CHCHO、CHCH=CHCHOまたはCHCHCH=CHCHOを示す。
11は、特に好ましくは、1〜7個のC原子を有する直鎖状アルキルを示し、そして、R12は、特に好ましくは、1〜6個のC原子を有する直鎖状アルコキシ、特にメトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ、ペントキシまたはヘキソキシを示す。
式IBにおいて、L11およびL12は、好ましくはどちらもFを示す。
式IBのパラメータ「a」は、好ましくは1を示す。
媒体中に存在する式IBの好ましい化合物は、式IB−1からIB−3の化合物、好ましくは式IB−2の化合物である。
Figure 2020079385
(式中、
出現する基は、上記の意味を有し、そして好ましくは、
11は、直鎖状アルキルを示し、
12は、アルコキシを示し、そして
11およびL12は、どちらもFを示す。)
好ましい実施形態において、媒体は、式IB〜O−1からIB−O−3の化合物群、好ましくは式IB−O−2の化合物から選択される式IBの1種以上の化合物を含む。
Figure 2020079385
(式中、出現する基は、上記の意味を有する。)
別の好ましい実施形態において、媒体は、式IBーS−1からIB−S−3の化合物群、好ましくは式IB−S−2の化合物から選択される式IBの1種以上の化合物を含む。
Figure 2020079385
(式中、パラメータは、上に与えられた意味を有する。)
本発明の好ましい実施形態において、媒体は、式IB−O−1からIB−O−3の化合物群から選択される1種以上の化合物、および式IB−S−1からIB−S−3の化合物群から選択される1種以上の化合物を含む。
好ましい実施形態において、媒体は、式ICの1種以上の化合物を含む。
Figure 2020079385
(式中、出現する基は、上記の式IBで与えられるのと同じ意味を有し、好ましくは、
は、Sを示し、
11およびR12は、それぞれ互いに独立して、15個までのC原子を有するアルキル、アルケニルまたはアルコキシ基、より好ましくは、それらの一方または両方がアルコキシ基を示し、
11およびL12は、それぞれ好ましくはFを示す。)
好ましい実施形態において、媒体は、式IC−O−1からIC−O−10の化合物群、好ましくは式IC−O−6の化合物から選択される式ICの1種以上の化合物を含む。
Figure 2020079385
Figure 2020079385
(式中、
アルキルおよびアルキルは、それぞれ互いに独立して、1〜6個のC原子を有する直鎖状アルキル基を示し、アルケニルおよびアルケニルは、それぞれ互いに独立して、2〜6個のC原子を有する直鎖状アルケニル基を示し、アルコキシおよびアルコキシは、それぞれ互いに独立して、1〜6個のC原子を有する直鎖状アルコキシ基を示し、そして、LおよびLは、それぞれ互いに独立して、FまたはClを示す。
さらに好ましい実施形態において、媒体は、式IC−O−1からIC−O−10の化合物群から選択される1種以上の化合物の代わりに、またはそれに加えて、XがSである式ICの1種以上の化合物、好ましくは式IC−S−1からIC−S−10の化合物群、好ましくは式IC−S−6から選択される化合物を含み、これは、架橋原子(すなわちX)がO原子の代わりにS原子である点を除いて、同じ番号を有する式IC−O−1からIC−O−10の対応する化合物と同一の構造を有する。
式IA、IBおよびICの化合物は、例えば、US2005/0258399またはWO02/055463A1に記載されているようにして調製されうる。式IAの化合物は、DE102015004271A1に開示されている。
本発明による液晶媒体の好ましい実施形態が以下に示される:
a)式IIA、IIB、IICおよびIIDの化合物群から選択される1種以上の化合物をさらに含む液晶媒体。
式IIA、IIBおよびIIDの化合物において、Zは、同一または異なる意味を有しうる。式IIBの化合物において、ZおよびZ2Bは、同一または異なる意味を有しうる。式IIDの化合物において、ZおよびZ2Dは、同一または異なる意味を有しうる。
式IIA、IIB、IICおよびIIDの化合物において、R2A、R2B、R2CおよびR2Dはそれぞれ、好ましくは1〜6個のC原子を有するアルキル、特にCH、C、n−C、n−C、n−C11を示す。
式IIA、IIBおよびIIDの化合物において、L、L、LおよびLは、好ましくは、L=L=FおよびL=L=F、さらにL=FおよびL=Cl、L=ClおよびL=F、L=FおよびL=Cl、L=ClおよびL=Fを示す。式IIAおよびIIBにおいて、ZおよびZ2’は、好ましくはそれぞれ互いに独立して、単結合を示し、さらに−C−架橋を示す。
もし、式IIBにおいて、Z=−C−もしくは−CHO−である場合は、Z2Bは好ましくは単結合であり、または、Z2B=−C−もしくは−CHO−である場合は、Zは、好ましくは単結合である。
式IIDにおいて、Z2Dは好ましくは単結合である。
式IIA、IIBおよびIIDの化合物において、(O)C2v+1は好ましくはOC2v+1を示す。式IICの化合物において、(O)C2v+1は好ましくはC2v+1を示す。
式IICの化合物において、LおよびLは、好ましくは、それぞれFを示す。
式IIA、IIBおよびIICの好ましい化合物が以下に示される:
Figure 2020079385
Figure 2020079385
Figure 2020079385
Figure 2020079385
Figure 2020079385
Figure 2020079385
Figure 2020079385
Figure 2020079385
Figure 2020079385
Figure 2020079385
Figure 2020079385


Figure 2020079385
Figure 2020079385
(式中、
アルキルおよびアルキルは、それぞれ互いに独立して、1〜6個のC原子を有する直鎖状アルキル基を示し、
アルケニルおよびアルケニルは、それぞれ互いに独立して、2〜6個のC原子を有する直鎖状アルケニル基を示し、
(O)は、−O−または単結合を示す。)
本発明による特に好ましい混合物は、式IIA−2、IIA−8、IIA−14、IIA−26、II−28、IIA−33、IIA−39、IIA−45、IIA−46、IIA−47、IIA−50、IIB−2、IIB−11、IIB−16、IIC−1、およびIID−4の1種以上の1種以上の化合物を含む。
混合物全体における式IIAおよび/またはIIBの化合物の割合は、好ましくは少なくとも20重量%である。
本発明による特に好ましい媒体は、式IIC−1の少なくとも1種の化合物を含み、
Figure 2020079385
(式中、アルキルおよびアルキルは、上記の意味を有し、好ましくは>3重量%、特に>5重量%、特に好ましくは5〜25重量%の量である。)
b)式IIIの1種以上の化合物をさらに含む液晶媒体。
Figure 2020079385
(式中、
31およびR32は、それぞれ互いに独立して、12個までのC原子を有する直鎖状アルキル、アルコキシ、アルケニル、アルコキシアルキルまたはアルコキシ基を示し、
Figure 2020079385
は、単結合、−CHCH−、−CH=CH−、−CFO−、−OCF−、−CHO−、−OCH−、−COO−、−OCO−、−C−、−C−、−CF=CF−示す。)
式IIIの好ましい化合物が以下に示される:
Figure 2020079385
(式中、
アルキルおよびアルキルは、それぞれ互いに独立して、1〜6個のC原子を有する直鎖状アルキル基を示す。)
本発明による媒体は、好ましくは、式IIIaおよび/または式IIIbの少なくとも1種の化合物を含む。
混合物全体における式IIIの化合物の割合は、好ましくは少なくとも5重量%である。
c)好ましくは総量において5重量%以上、特に10重量%以上で、以下の式の化合物をさらに含む液晶媒体。
Figure 2020079385
好ましくは2〜15重量%の量で、化合物(頭字語:CC−3−V1)を含む、本発明による混合物がさらに好ましいとされる。
Figure 2020079385
好ましい混合物は、5〜60重量%、好ましくは10〜55重量%、特に20〜50重量%の式(頭字語:CC−3−V)の化合物を含む。
Figure 2020079385
さらに、式(頭字語:CC−3−V)の化合物
Figure 2020079385
および、式の化合物(頭字語:CC−3−V1)
Figure 2020079385
を含む混合物が好ましいとされ、好ましくは10〜60重量%の範囲の総量である。
d)以下式の1種以上の四環式化合物をさらに含む液晶媒体。
Figure 2020079385
Figure 2020079385
(式中、
7〜10は、それぞれ互いに独立して、請求項5のR2Aについて示された意味の1つを有し、そして、
wおよびxは、それぞれ互いに独立して、1〜6を示す。)
式V−9の少なくとも1種の化合物を含む混合物が、特に好ましいとされる。
e)式Y−1からY−6の1種以上の化合物をさらに含む液晶媒体。
Figure 2020079385
(式中、R14〜R19は、それぞれ互いに独立して、1〜6個のC原子を有するアルキルまたはアルコキシ基を示す;zおよびmは、それぞれ互いに独立して、1〜6を示す;xは、0、1、2、または3を示す。)
本発明による媒体は、特に好ましくは、式Y−1〜Y−6の1種以上の化合物を、好ましくは5重量%以上の量で含む。
f)式T−1からT−21の1種以上のフッ素化ターフェニルをさらに含む液晶媒体。
Figure 2020079385
Figure 2020079385
Figure 2020079385
(式中、
Rは、1〜6個のC原子を有する直鎖状のアルキルまたはアルコキシ基を示し、(O)は、−O−または単結合を示し、m=0、1、2、3、4、5または6であり、nは、0、1、2、3、または4を示す。)
Rは、好ましくは、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ、ペントキシを示す。
本発明による媒体は、好ましくは、式T−1からT−21のターフェニルを2〜30重量%、特に5〜20重量%の量で含む。
式T−1、T−2、T−4、T−20およびT−21の化合物が特に好ましいとされる。これらの化合物において、Rは好ましくは、それぞれ1〜5個のC原子を有するアルキル、さらにアルコキシを示す。式T−20の化合物において、Rは好ましくは、アルキルまたはアルケニル、特にアルキルを示す。式T−21の化合物において、Rは好ましくは、アルキルを示す。
ターフェニルは好ましくは、もし混合物のΔn値が0.1以上となる場合、本発明による混合物において使用される。好ましい混合物は、化合物T−1からT−21の群から選択される1種以上のターフェニル化合物を2〜20重量%含む。
g)式B−1からB−3の1種以上のビフェニルをさらに含む液晶媒体。
Figure 2020079385
(式中、
アルキルおよびアルキルは、それぞれ互いに独立して、1〜6個のC原子を有する直鎖状アルキル基を示し、そして
アルケニルおよびアルケニルは、それぞれ互いに独立して、2〜6個のC原子を有する直鎖状アルケニル基を示す。)
混合物全体における式B−1からB−3のビフェニルの割合は、好ましくは、少なくとも3重量%、特に5重量%以上である。
式B−1からB−3の化合物のうち、式B−2の化合物が特に好ましい。
特に好ましいビフェニルは、
Figure 2020079385
である。
(式中、アルキルは、1〜6個のC原子を有するアルキル基を示す。)
本発明による媒体は、特に好ましくは、式B−1aおよび/またはB−2cの1種以上の化合物を含む。
h)式Z−1からZ−7の少なくとも1種の化合物を含む液晶媒体。
Figure 2020079385
(式中、Rおよびアルキルは、上に示した意味を有する。)
i)式O−1からO−18の少なくとも1種の化合物をさらに含む液晶媒体。
Figure 2020079385
Figure 2020079385
Figure 2020079385
(式中、RおよびRは、R2Aについて示された意味を有する。)
およびRは、好ましくは、それぞれ互いに独立して、直鎖状のアルキルまたはアルケニルを示す。
好ましい媒体は、式O−1、O−3、O−4、O−6、O−7、O−10、O−11、O−12、O−14、O−15、O−16および/またはO−17の1種以上の化合物を含む。
特に好ましいものは、式O−17の化合物群から選択される1種以上の化合物を含む。
本発明による混合物は、非常に特に好ましくは、式O−10、O−12、O−16および/またはO−17の化合物を、特に5〜30%の量で含む。
式O−10およびO−17の好ましい化合物が以下に示される。
Figure 2020079385
本発明による媒体は、特に好ましくは、式O−17a〜O−17dの1種以上の二環式化合物と組み合わせて、式O−10aおよび/または式O−10bの三環式化合物を含む。式O−17a〜O−17dの二環式化合物から選択される1種以上の化合物と組み合わせた、式O−10aおよび/またはO−10bの化合物の合計の割合は、5〜40%、非常に特に好ましくは15〜35%である。
非常に特に好ましい混合物は、化合物O−10aおよびO−17aを含む。
Figure 2020079385
化合物O−10aおよびO−17aは、混合物全体に基づいて、混合物中に15〜35%、特に好ましくは15〜25%、特に好ましくは18〜22%の濃度で存在することが好ましい。
非常に特に好ましい混合物は、化合物O−10bおよびO−17aを含む。
Figure 2020079385
化合物O−10bおよびO−17aは、混合物全体に基づいて、混合物中に15〜35%、特に好ましくは15〜25%、特に好ましくは18〜22%の濃度で存在することが好ましい。
非常に特に好ましい混合物は、以下の3種の化合物を含む。
Figure 2020079385
化合物O−10a、O−10bおよびO−17aは、混合物全体に基づいて、混合物中に15〜35%、特に好ましくは15〜25%、特に好ましくは18〜22%の濃度で存在することが好ましい。
好ましい混合物は、以下の化合物群から選択される少なくとも1種の化合物を含む。
Figure 2020079385
(式中、RおよびRは上に示された意味を有する。)
好ましくは、化合物O−6、O−7およびO−17において、Rはそれぞれ1〜6または2〜6個のC原子を有するアルキルまたはアルケニルを示し、Rは2〜6個のC原子を有するアルケニルを示す。
好ましい混合物は、式O−6a、O−6b、O−7a、O−7b、O−17e、O−17f、O−17gおよびO−17hの少なくとも1種の化合物を含む:
Figure 2020079385
(式中、アルキルは、1〜6個のC原子を有するアルキル基を示す。)
式O−6、O−7およびO−17e〜hの化合物は、本発明の混合物中に1〜40重量%、好ましくは2〜35重量%、非常に特に好ましくは2〜30重量%の量で存在することが好ましい。
j)本発明による好ましい液晶媒体は、テトラヒドロナフチルまたはナフチル単位を含む1種以上の物質、例えば式N−1〜N−5の化合物などを含む。
Figure 2020079385
(式中、R1NおよびR2Nは、それぞれ互いに独立して、R2Aについて示された意味を有し、好ましくは、直鎖状アルキル、直鎖状アルコキシまたは直鎖状アルケニルを示し、
およびZは、それぞれ互いに独立して、−C−、−CH=CH−、−(CH−、−(CHO−、−O(CH−、−CH=CHCHCH−、−CHCHCH=CH−、−CHO−、−OCH−、−COO−、−OCO−、−C−、−CF=CF−、−CF=CH−、−CH=CF−、−CFO−、−OCF−、−CH−または単結合を示す。)
k)好ましい混合物は、式BCのジフルオロジベンゾクロマン化合物、式CRのクロマン、式PH−1およびPH−2のフッ素化フェナントレン、式BF−1およびBF−2のフッ素化ジベンゾフランの群から選択される1種以上の化合物を含む。
Figure 2020079385
(式中、
B1、RB2、RCR1、RCR2、R、Rは、それぞれ互いに独立して、R2Aの意味を有する。cは0、1または2であり、dは1または2を示す。RおよびRは、好ましくは、互いに独立して、1〜6個のC原子を有するアルキルまたはアルコキシを示す。式BF−1およびBF−2の化合物は、式Iの1種以上の化合物と同一であるべきではない。
本発明による混合物は、好ましくは式BC、CR、PH−1、PH−2および/またはBFの化合物を3〜20重量%の量、特に3〜15重量%の量で含む。
式BCおよびCRの特に好ましい化合物は、化合物BC−1〜BC−7およびCR−1〜CR−5である。)
Figure 2020079385
Figure 2020079385
(式中、
アルキルおよびアルキルは、それぞれ互いに独立して、1〜6個のC原子を有する直鎖状アルキル基を示し、そして
アルケニルおよびアルケニルは、それぞれ互いに独立して、2〜6個のC原子を有する直鎖状アルケニル基を示す。)
式BC−2、BF−1および/またはBF−2の1種、2種または3種の化合物を含む混合物が非常に特に好ましいとされる。
l)好ましい混合物は、式Inの1種以上のインダン化合物を含む。
Figure 2020079385
(式中、
11、R12、R13は、それぞれ互いに独立して、1〜6個のC原子を有する直鎖状アルキル、アルコキシ、アルコキシアルキルまたはアルケニル基を示し、
12およびR13は、さらにハロゲン、好ましくはFを示し、
Figure 2020079385
iは、0、1または2を示す。)
式Inの好ましい化合物は、以下に示す式In−1〜In−16の化合物である。
Figure 2020079385
Figure 2020079385
Figure 2020079385
式In−1、In−2、In−3およびIn−4の化合物が特に好ましいとされる。
式Inおよび下位式In−1〜In−16の化合物は、好ましくは、本発明による混合物において、5重量%以上、特に5〜30重量%、非常に特に好ましくは5〜25重量%の濃度で使用される。
m)好ましい混合物は、式L−1〜L−11の1種以上の化合物をさらに含む。
Figure 2020079385
(式中、
RおよびRは、それぞれ互いに独立して、上記式IIAにおいてR2Aについて示された意味を有し、アルキルは、1〜6個のC原子を有するアルキル基を示す。パラメータsは、1または2を示す。)
式L−1〜L−5の化合物は、好ましくは5〜50重量%、特に5〜40重量%、非常に特に好ましくは10〜40重量%の濃度で使用される。
好ましくは、本発明による媒体は、式ST−1〜ST−18の化合物群から選択される安定剤を含む。
Figure 2020079385


Figure 2020079385


Figure 2020079385



Figure 2020079385
(式中、
STは、H、1〜15個のC原子を有するアルキルまたはアルコキシ基を示し、さらに、これらの基中の1つまたは複数のCH基は、互いに独立して、−C≡C−、−CFO−、−OCF−、−CH=CH−、
Figure 2020079385
−O−,−CO−O−,−O−CO−により、O原子が互いに直接連結されないようにして置換されていてもよく、さらに、1つまたは複数のH原子は、ハロゲンにより置換されていてもよく、
Figure 2020079385
Figure 2020079385
STは、それぞれ互いに独立して、−CO−O−、−O−CO−、−CFO−,−OCF−、−CHO−、−OCH−、−CH−、−CHCH−、−(CH−、−CH=CH−CHO−、−C−、−CHCF−、−CFCH−、−CF=CF−、−CH=CF−、−CF=CH−、−CH=CH−、−C≡C−または単結合を示し、
およびLは、それぞれ互いに独立して、F、Cl、CFまたはCHFを示し、
pは、1または2を示し、
qは、1、2、3、4、5、6、7、8、9、または10を示す。)
式STの化合物のうち、以下の式の化合物が特に好ましいとされる。
Figure 2020079385
Figure 2020079385
Figure 2020079385
式ST−3aおよびST−3bの化合物において、nは好ましくは3を示す。式ST−2aの化合物において、nは好ましくは7を示す。
本発明による非常に特に好ましい混合物は、式ST−2a−1、ST−3a−1、ST−3b−1、ST−8−1、ST−9−1およびST−12の化合物群からの1種以上の安定剤を含む。
Figure 2020079385
Figure 2020079385
式ST−1〜ST−18の化合物は、好ましくは、それぞれ、本発明による液晶混合物中に、混合物に基づいて0.005〜0.5%の量で存在する。
本発明による混合物が式ST−1〜ST−18の化合物群からの2種以上の化合物を含む場合は、2つの化合物の場合、混合物に基づく濃度は対応して0.01〜1%に増加する。
しかしながら、本発明による混合物に基づく式ST−1〜ST−18の化合物の合計割合は、2%を超えるべきではない。
特に好ましい混合物の概念が以下に示される:(使用される頭字語は表Aに説明されている。nおよびmは、それぞれ互いに独立して1〜15、好ましくは1〜6を示す)。
本発明による混合物は、好ましくは、以下を含む。
− 好ましくは1%〜25%、より好ましくは5%〜15%、特に好ましくは7%〜10%の範囲の総濃度で、COB(S)−2−O2、COB(S)−2−O4およびCOB(S)−4−O4から選択される式IAの1種以上の化合物;
および/または
− 好ましくは25%〜65%、より好ましくは30%〜55%、特に好ましくは40%〜50%の範囲の総濃度で、式IAおよびIIAおよびIICの1種以上の化合物;
および/または
− 好ましくは40%〜85%、より好ましくは50%〜70%、特に好ましくは55%〜65%の範囲の総濃度で、式IAおよびIIAおよびIID−4およびIICの1種以上の化合物;
および/または
− 好ましくは15%〜45%、より好ましくは20%〜40%、特に好ましくは25%〜35%の範囲の総濃度で、式IAおよびIIBおよびIICの1種以上の化合物;
および/または
− 好ましくは30%〜60%、より好ましくは35%〜55%、特に好ましくは40%〜50%の範囲の総濃度で、式IAおよびIIBおよびIICおよびIID−4の1種以上の化合物;
および/または
− 好ましくは10%〜20%、特に好ましくは12%〜18%の範囲の総濃度で、式IAおよび式ICの1種以上の化合物;
および/または
− 好ましくは20%〜60%、好ましくは40%〜50%の範囲の総濃度で、式IAおよびICおよびIIAの1種以上の化合物;
および/または
− 好ましくは5%〜20%、好ましくは10%〜17%の範囲の総濃度で、1種以上の化合物CY−n−Om、特にCY−3−O4、CY−5−O4および/またはCY−3−O2;
および/または
− 混合物全体に基づいて、好ましくは5%以上、特に10〜30%の濃度で、CPY−n−Om、特にCPY−2−O2、CPY−3−O2および/またはCPY−5−O2、
および/または
− 混合物全体に基づいて、好ましくは5%以上、特に10〜30%の濃度で、1種以上の化合物CCY−n−Om、好ましくはCCY−4−O2、CCY−3−O2、CCY−3−O3、CCY−3−O1および/またはCCY−5−O2;
および/または
− 混合物全体に基づいて、好ましくは5%以上、特に10〜30%、非常に好ましくは15〜20%の濃度で、CLY−n−Om、好ましくはCLY−2−O4、CLY−3−O2、および/またはCLY−3−O3。
さらに、以下を含む本発明の混合物が好ましいとされる:
(nおよびmは、それぞれ互いに独立して、1〜6を示す。)
− L11=L12=F、R=アルキル、そしてR1*=アルコキシである式IBの1種以上の化合物;
− 1〜20重量%、より好ましくは2〜15重量%、特に好ましくは3〜12重量%、非常に特に好ましくは4〜11重量%の範囲の濃度で、式IBの化合物、好ましくは式IB−1〜IB−3、すなわち式IB−O−1〜IB−O−3および/またはIB−S−1〜IB−S−3、特にLB−3−O4および/またはLB(S)−4−O3の化合物、
− 混合物全体に基づいて、好ましくは10〜80%の濃度で、CPY−n−OmおよびCY−n−Om、
および/または
− 混合物全体に基づいて、好ましくは10〜45%の濃度で、CPY−n−OmおよびPY−n−Om、好ましくはCPY−2−O2および/またはCPY−3−O2およびPY−3−O2、
および/または
− 混合物全体に基づいて、好ましくは10〜80%の濃度で、CPY−n−OmおよびCLY−n−Om、
および/または
− 混合物全体に基づいて、好ましくは2〜10%の濃度で、CCVC−n−V、好ましくはCCVC−3−V、
および/または
− 混合物全体に基づいて、好ましくは、5〜50%の濃度で、CC−V−V。
本発明の特に好ましい実施形態において、媒体は、好ましくは2〜8%の範囲の濃度で、式B−nO−Omおよび/またはB(S)−nO−Omの1種以上の化合物、特に化合物B(S)−2O−O5、および、25〜40V%の範囲の濃度で化合物CC−3−V、および任意で、1〜10%、好ましくは2〜5%の範囲の濃度で化合物CC−3−V1を含む。
本発明はさらに、請求項1に記載の液晶媒体を誘電体として含み、ディスプレイがVA、SA−VA、IPS、U−IPS、FFS、UB−FFS、SA−FFS、PS−VA、PS−OCB、PS−IPS、PS−FFS、PS−UB−FFS、PS−posi−VA、PS−TN、ポリマー安定化SA−VAまたはポリマー安定化SA−FFSディスプレイであることを特徴とする、アクティブマトリクスアドレス指定を有する電気光学ディスプレイに関する。
本発明による液晶媒体は、好ましくは−20℃以下〜70℃以上、特に好ましくは−30℃以下〜80℃以上、非常に特に好ましくは−40℃以下〜90℃以上においてネマチック相を有することが有利である。
本発明による媒体は、80℃以上、好ましくは85℃以上の透明化温度を有する。
本明細書において、「ネマチック相を有する」という表現は、一方では、スメクチック相も結晶化も、対応する温度の低温において観察されないこと、他方では、ネマチック相からの加熱では、透明化がまだ起こらないことを意味する。低温での調査は、対応する温度のフロー粘度計で行われ、電気光学的用途に対応する層厚を有する試験セルにおいて少なくとも100時間保管することにより確認される。対応する試験セルの−20℃の温度での保存安定性が1000時間以上である場合、媒体は、この温度で安定していると見なされる。−30℃および−40℃の温度において、対応する時間はそれぞれ500時間および250時間である。高温では、透明点はキャピラリーでの慣用方法により測定される。
液晶混合物は、好ましくは、少なくとも60Kのネマチック相範囲と、20℃における最大30mm・s−1の流動粘度ν20を有する。
液晶混合物における複屈折の値Δnは、一般に0.07〜0.16、好ましくは0.08〜0.13、非常に好ましくは0.09〜0.12である。
本発明の好ましい実施形態において、媒体は、0.100〜0.115、好ましくは0.105〜0.112の範囲の複屈折を有する。
別の好ましい実施形態において、本発明による媒体は、0.100以下、0.070〜0.098、好ましくは0.085〜0.095の範囲の複屈折を有する。
本発明による液晶混合物は、−0.5〜−8.0、特に−2.5〜−6.0のΔεを有し、ここで、Δεは誘電異方性を示す。20℃における回転粘度γは、好ましくは、150mPa・s以下、特に120mPa・s以下である。
好ましい実施形態において、20℃における回転粘度γは100mPa・s以下、特に95mPa・s以下である。
本発明による液晶媒体は、比較的低い閾値電圧(V)の値を有する。それらは、好ましくは1.7V〜3.0Vの範囲、特に好ましくは2.5V以下であり、非常に特に好ましくは2.3V以下である。
本発明の場合、「閾値電圧」という用語は、特に明記されていない限り、フレデリクス閾値とも呼ばれる、容量閾値(V)に関する。
加えて、本発明による液晶媒体は、液晶セルにおける電圧保持率について高い値を有する。
一般に、低いアドレス電圧または閾値電圧を有する液晶媒体は、高いアドレス電圧または閾値電圧を有するものよりも、低い電圧保持率を示し、逆もまた同様である。
本発明では、「誘電的に正の化合物」という用語は、>1.5の化合物、「誘電的に中性の化合物」という用語は、−1.5≦Δε≦1.5の化合物、そして「誘電的に負の化合物」という用語は、<−1.5の化合物を示す。化合物の誘電異方性は、ここで、10%の化合物を液晶ホストに溶解させ、結果として生じる混合物の静電容量を各場合において20μmの層厚を有し、1kHzのホメオトロピックおよびホモジニアス表面配向を持つ少なくとも1つの試験セルにおいて決定することにより決定される。測定電圧は通常0.5V〜1.0Vであるが、調査される各液晶混合物の容量閾値よりも常に低くなる。
本発明について示される温度値はすべて℃である。
本発明による混合物は、例えば、VAN、MVA、(S)−PVA、ASV、PSA(ポリマー持続性VA)およびPS−VA(ポリマー安定化VA)などの、あらゆるVA−TFTへの適用に適している。さらに、それらは負のΔεを有するIPS(n−lane witching)およびFFS(ringe ield witching)への適用にも適している。
本発明によるディスプレイにおけるネマチック液晶混合物は、一般に、それ自体が1種以上の個々の化合物からなる2つの成分AおよびBを含む。
成分Aは、著しく負の誘電異方性を有し、ネマチック相に−0.5以下の誘電異方性を与える。それは、式Iの1種以上の化合物に加えて、式IIA、IIBおよび/またはIICの化合物、さらに式O−17の1種以上の化合物を含むことが好ましい。
成分Aの割合は、好ましくは45〜100%、特に60〜100%である。
成分Aについては、−0.8以下のΔε値を有する1種(またははそれ以上)の個々の化合物が選択される。この値は、混合物全体におけるAの割合が小さいほど、より負でなければならない。
成分Bは、顕著なネマトゲン性(nematogeneity)と20℃における30mm・s−1以下、好ましくは25mm・s−1以下の流動粘度を有する。
多数の適切な材料が、文献から当業者に知られている。式O−17の化合物が特に好ましいとされる。
成分Bの特に好ましい個々の化合物は、20℃において18mm・s−1以下、好ましくは12mm・s−1以下の流動粘度を有する極低粘度ネマチック液晶である。
成分Bは、単向性または鏡像異性的にネマチックであり、スメクチック相を持たず、液晶混合物において非常に低い温度までスメクチック相の発生を防ぐことができる。たとえば、スメクチック液晶混合物に高いネマトゲン性のさまざまな材料を追加した場合、これらの材料のネマトゲン性は、達成されるスメクチック相の抑制の程度を通して比較されうる。
混合物は任意で、Δε≧1.5の誘電異方性を有する化合物を含む成分Cを含んでもよい。これらのいわゆる正の化合物は一般に、混合物全体に基づき、≦20重量%の量で、負の誘電異方性の混合物中に存在する。
式Iの1種以上の化合物に加えて、相は好ましくは、4〜15、特に5〜12、特に好ましくは<10の式IIA、IIBおよび/またはIICの化合物、および任意で式O−17の1種以上の化合物を含む。
式IBの化合物および式IIA、IIBおよび/またはIICの化合物、ならびに任意にO−17に加えて、他の成分も、例えば混合物全体の45%までの量で存在してもよいが、好ましくは35%まで、特に10%までの量である。
他の成分は、好ましくは、アゾキシベンゼン、ベンジリデンアニリン、ビフェニル、ターフェニル、フェニルまたはシクロヘキシルベンゾエート、フェニルまたはシクロヘキシルシクロヘキサンカルボキシレート、フェニルシクロヘキサン、シクロヘキシルビフェニル、シクロヘキシルシクロヘキサン、シクロヘキシルナフタレン、1,4−ビスシクロヘキシルビフェニルまたはシクロヘキシルピリミジン、フェニルまたはシクロヘキシルジオキサン、任意にハロゲン化されたスチルベン、ベンジルフェニルエーテル、トランおよび置換ケイ皮酸エステルの部類からのネマチックまたはネマトゲン性物質、特に既知の物質から選択される。
この種の液晶相の成分として適している最も重要な化合物は、式IVにより特徴付けられうる。

20−L−G−E−R21 IV

(式中、LおよびEはそれぞれ、1,4−二置換ベンゼンおよびシクロヘキサン環、4,4’−二置換ビフェニル、フェニルシクロヘキサンおよびシクロヘキシルシクロヘキサン系、2,5−二置換ピリミジンおよび1,3−ジオキサン環、2,6−二置換ナフタレン、ジおよびテトラヒドロナフタレン、キナゾリンおよびテトラヒドロキナゾリンにより形成される群からの炭素環系または複素環系を示し、
Gは、−CH=CH−、−N(O)=N−、−CH=CQ−、−CH=N(O)−、−C≡C−、−CH−CH−、−CO−O−、−CH−O−、−CO−S−、−CH−S−、−CH=N−、−COO−Phe−COO−、−CFO−、−CF=CF−、−OCF−、−OCH−、−(CH−、−(CHO−を示し、または、C−C単結合を示し、Qは、ハロゲン、好ましくは塩素を示し、または−CNを示し、そして、R20およびR21は、それぞれ、最大18個、好ましくは8個までの炭素原子を有するアルキル、アルケニル、アルコキシ、アルコキシアルキルもしくはアルコキシカルボニルオキシを示し、または、これらの基の1つはCN、NC、NO、NCS、CF、SF、OCF、F、Cl、またはBrを示す。)
これらの化合物のほとんどにおいて、R20とR21は互いに異なり、これらの基のうちの1つは通常、アルキルまたはアルコキシ基である。提案される置換基の他の変種も一般的である。多くのそのような物質またはその混合物が市販されている。これらの物質はすべて、文献から知られる方法によって調製されうる。
本発明のVA、IPSまたはFFS混合物が、例えば、H、N、O、ClおよびFが対応するアイソトープで置換された化合物をも含み得ることは、当業者にとり言うまでもない。
式Pの化合物は任意で、混合物に基づき、好ましくは0.01〜5重量%、特に好ましくは0.2〜2重量%の濃度で本発明による混合物に添加される。これらの混合物は、例えば米国特許第6,781,665号に記載されているように、任意で開始剤も含みうる。開始剤、例えばBASF製のIrganox−1076は、好ましくは、重合性化合物を含む混合物に0〜1%の量で添加される。この種の混合物は、いわゆるポリマー安定化VAモード(PS−VA)またはPSA(ポリマー持続VA)に使用されうるが、ここで、反応性メソゲンの重合は、ディスプレイパネルの充填後の液晶混合物中で行われることが意図される。これの前提条件は、LCホストの液晶化合物が、反応性メソゲンの重合条件下で、すなわち一般に320〜360nmの波長範囲のUVへの暴露で反応しないことである。例えば、CC−3−Vなどのアルケニル側鎖を含む液晶化合物は、RMの重合条件下(UV重合)において反応を示さないため、本明細書では、このような化合物はRMとはみなされない。
式Pの好ましい化合物は、以下の式から選択される。
Figure 2020079385
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(式中、個々の基は以下の意味を有する:
、PおよびPは、それぞれ互いに独立して、アクリレートまたはメタクリレート基を示し、
Sp、SpおよびSpは、それぞれ互いに独立して、単結合または、Spについて上記および下記に示される意味の1つを有するスペーサー基を示し、特に好ましくは−(CHp1−、−(CHp1−O−、−(CHp1−CO−O−、−(CHp1−O−CO−または−(CHp1−O−CO−O−を示し、ここで、p1は1〜12の整数であり、さらに、1つまたは複数の基P−Sp−、P−Sp−およびP−Sp−がRaaを示してもよく、ただし、存在する基P−Sp−、P−SpおよびP−Sp−の少なくとも1つがRaaとは異なり、
aaは、H、F、Cl、CN、または1〜25個のC原子を有する直鎖状または分岐状アルキルを示し、さらに、1つまたは複数の非隣接CH基は、それぞれ互いに独立して、C(R)=C(R00)−、−C≡C−、−N(R)−、−O−、−S−、−CO−、CO−OO−COO−CO−O−により、Oおよび/またはS原子が互いに直接結合しないようにして置換されていてもよく、そして、さらに、1つまたは複数のH原子が、F、Cl、CNまたはP−Sp−、特に好ましくは、直鎖状または分岐状の、任意でモノまたはポリフッ素化された1〜12個のC原子を有するアルキル、アルコキシ、アルケニル、アルキニル、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニルオキシまたはアルコキシカルボニルオキシ(ここで、アルケニルおよびアルキニル基は、少なくとも2個のC原子を有し、分枝状の基は少なくとも3個のC原子を有する)で置換されていてもよく、
、R00は、それぞれ互いに独立して、出現ごとに同一または異なって、Hまたは1〜12個のC原子を有するアルキルを示し、
およびRは、それぞれ互いに独立して、H、F、CHまたはCFを示し、
、XおよびXは、それぞれ互いに独立して、−CO−O−、−O−CO−、または単結合を示し、
は、−O−、−CO−、−C(R)−または−CFCF−を示し、
およびZは、それぞれ互いに独立して、−CO−O、O−CO、CHO、OCH、CFO、OCFまたは(CHを示し、ここで、nは2、3または4であり、
Lは、出現ごとに同一または異なって、F、Cl、CNまたは直鎖状または分岐状、任意でモノまたはポリフッ素化された1〜12個のC原子を有するアルキル、アルコキシ、アルケニル、アルキニル、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニルオキシまたはアルコキシカルボニルオキシ、好ましくは、Fを示し、
L’およびL”は、それぞれ互いに独立して、H、FまたはClを示し、
rは、0、1、2、3、または4を示し、
sは、0、1、2または3を示し、
tは、0、1または2を示し、
xは、0または1を示す。)
式Pの特に好ましい化合物は、式P−2、P−13、P−17、P−22、P−23、P−24およびP−30の化合物である。
さらに好ましいものは、三反応性の化合物P−17〜P−31、特にP−17、P−18、P−19、P−22、P−23、P−24、P−25、P−26、P−30およびP−31である。
式P−1〜P−31の化合物において、
Figure 2020079385
式中、Lは、出現ごとに同一または異なって、上記または下記に与えられる意味の1つを有し、好ましくは、F、Cl、CN、NO、CH、C、C(CH、CH(CH、CHCH(CH)C、OCH、OC、COCH、COC、COOCH、COOC、CF、OCF、OCHF、OCまたはP−Sp−、非常に好ましくはF、Cl、CN、CH、C、OCH、COCH、OCFまたはP−Sp−、より好ましくはF、Cl、CH、OCH、COCHまたはOCF、特にFまたはCHである。
本発明による混合物は、例えば、安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、ナノ粒子、微粒子などの慣用的な添加剤をさらに含んでいてもよい。
本発明による液晶ディスプレイの構造は、例えばEP−0240379に記載されているような、通常の形状に対応する。
以下の実施例は、本発明を限定することなく説明することが意図されている。上記および下記において、パーセントデータは、重量パーセントを示す;温度は全て、摂氏で示されている。
本願全体を通して、1,4−シクロヘキシレン環および1,4−フェニレン環は次のように描かれる:
Figure 2020079385
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特に明記しない限り、シクロヘキシレン環はトランス−1,4−シクロヘキシレン環である。
本願全体および実施例において、液晶化合物の構造は、頭字語によって指し示される。別段の指示がない限り、化学式への変換は、表1〜3に従って行われる。すべての基C2n+1、C2m+1およびCm’H2m’+1またはC2nおよびC2mはそれぞれ、直鎖状アルキル基またはアルキレン基であり、各場合において、n、m、m’またはz個のC原子をそれぞれ有する。n、m、m’、zは、それぞれ互いに独立して、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11または12、好ましくは1、2、3、4、5または6を示す。表1には、各化合物の環要素がコード化されており、表2には、架橋要素がリストされており、表3には、化合物の左手側または右手側の側鎖の記号の意味が示されている。
表1:環要素
Figure 2020079385
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表2:架橋要素
Figure 2020079385
表3:側鎖
Figure 2020079385
式Iの1種以上の化合物に加えて、本発明による混合物は、好ましくは、以下の表Aに言及される化合物のうち1種以上の化合物を含む。
表A
以下の略語が使用される:
(n、m、m’、z:それぞれ互いに独立して、1、2、3、4、5、または6;(O)C2m+1は、OC2m+1またはC2m+1を意味する。)
Figure 2020079385



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本発明に従って使用されうる液晶混合物は、それ自体慣用的な方法で調製される。一般的には、より少ない量で使用される成分の望ましい量が、有利には高温において、主成分を構成する成分中に溶解される。また、成分の溶液を有機溶媒、例えばアセトン、クロロホルムまたはメタノールに混合し、完全に混合した後、例えば蒸留により、溶媒を再び除去することも可能である。
適切な添加剤により、本発明による液晶相は、例えば、これまでに開示されたECB、VAN、IPS、GH、またはASM−VA LCDディスプレイのいずれかのタイプで使用されうるように修正されうる。
また、誘電体は、例えばUV吸収剤、酸化防止剤、ナノ粒子およびフリーラジカルスカベンジャーなどの、当業者に既知、および文献に記載されている、さらなる添加剤も含みうる。たとえば、0〜15%の多色性色素、たとえばフェノール、HALS(indered mine ight tabilisers)などの安定剤、またはキラルドーパントが添加されうる。本発明による混合物に適した安定剤は、特に、表Cに記載されているものである。
例えば、0〜15%の多色性色素が添加されてもよく、さらに、導電性の塩、好ましくはエチルジメチルドデシルアンモニウム4−ヘキソキシベンゾエート、テトラブチルアンモニウムテトラフェニルボラネート、またはクラウンエーテルの錯塩(例えば、Haller et al.,Mol.Cryst.Liq.Cryst.,Volume 24,249−258頁(1973)参照)が、導電率を改善するために添加されてもよく、または、誘電異方性、粘度および/またはネマチック相の配向を修正するために物が添加されてもよい。この種の物質は、たとえばDE−A2209127、2240864、2321632、2338281、2450088、2637430、2853728に記載されている。
表B
表Bは、本発明による混合物に加えられうる可能なドーパントを示している。混合物がドーパントを含む場合、それは0.01〜4重量%、好ましくは0.01〜3重量%の量で添加される。
Figure 2020079385
Figure 2020079385
本発明による混合物は、以下に与えられる表Cからの少なくとも1種の安定剤を含む。
表C
例えば、本発明による混合物に0〜10重量%、好ましくは0.001〜5重量%、特に0.001〜1重量%の量で添加されうる安定剤が以下に示される。
Figure 2020079385



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表D
表Dは、本発明によるLC媒体において使用されうる式Pの例示的な反応性メソゲン化合物を示している。
Figure 2020079385
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好ましい実施形態において、本発明による混合物は、好ましくは式RM−1〜RM−131の重合性化合物から選択される1種以上の重合性化合物を含む。これらのうち、化合物RM−1、RM−4、RM−8、RM−17、RM−19、RM−35、RM−37、RM−43、RM−47、RM−49、RM−51、RM−59、RM−69、RM−71、RM−83、RM−97、RM−98、RM−104、RM−112、RM−115、RM−116、およびRM−128が特に好ましい。
実施例:
以下の実施例は、本発明を限定することなく説明することが意図されている。例中、m.p.は融点を示し、Cは液晶物質の透明点を摂氏で示す;沸点はm.p.により示される。さらに:Cは結晶性固体状態を示し、Sはスメクチック相を示し(添え字は相のタイプを示す)、Nはネマチック状態を示し、Chはコレステリック相を示し、Iは等方相を示し、Tgはガラス転移温度を示す。2つの記号の間の数字は、変換温度を摂氏で指し示す。
式IBの化合物の光学異方性Δnの決定に使用されるホスト混合物は、市販の混合物ZLI−4792(Merck KGaA)である。誘電異方性Δεは、市販の混合物ZLI−2857を使用して決定される。調査される化合物の物理データは、調査される化合物の添加および使用される化合物の100%への外挿後のホスト混合物の誘電率の変化から得られる。一般に、溶解度に応じて、調査される化合物の10%がホスト混合物中に溶解される。
別段の指示がない限り、部またはパーセントのデータは、重量部または重量パーセントを示す。
上記および下記において:
は、20℃での閾値電圧、容量[V]を示し、
は、20℃および589nmにおける異常屈折率を示し、
は、20℃および589nmにおける通常屈折率を示し、
Δnは、20℃および589nmにおける光学異方性を示し、
εは、20℃および1kHzにおけるダイレクタに垂直な誘電率を示し、
ε||は、20℃および1kHzにおけるダイレクタに平行な誘電率を示し、
Δεは、20℃および1kHzにおける誘電異方性を示し、
cl.p.、T(N、I)は、透明点[℃]を示し、
γは、20℃で測定され、磁場中での回転方法によって決定される回転粘度[mPa・s]を示し、
は、20℃における弾性定数、「スプレイ」変形[pN]を示し、
は、20℃における弾性定数、「ツイスト」変形[pN]を示し、
は、20℃における弾性定数、「ベンド」変形[pN]を示し、そして
LTSは、低温安定性(ネマチック相)を示し、特定されるとおり、試験セルまたはバルクにおいて決定される。
特に明記しない限り、温度に関して本願で示されるすべての値、たとえば、融点T(C、N)、スメクチック(S)相からネマチック(N)相への転移T(S、N)、および透明点T(N、I)またはcl.p.は、摂氏温度(℃)で示される。M.p.は、融点を示す。さらに、Tg=ガラス状態、C=結晶状態、N=ネマチック相、S=スメクチック相、およびI=等方相。これらの記号の間の数字は、転移温度を表す。
本発明についての「閾値電圧」という用語は、特に明記しない限り、フレデリクス閾値とも呼ばれる容量閾値(V)に関する。実施例においては、一般的に通常であるように、光学閾値は10%の相対コントラスト(V10)についても示されうる。
容量閾値電圧の測定に使用されるディスプレイは、それぞれ内側に電極層と、液晶分子のホメオトロピックエッジ配向をもたらすラビングされていないポリイミドアライメント層を有する、20μm間隔の2つの平行平面ガラス外板から成る。
チルト角の測定に使用されるディスプレイまたは試験セルは、それぞれ内側に電極層とポリイミド配向層を有する4μm間隔の2つの平行平面ガラス外板から成り、ここで、2つのポリイミド層は互いに反平行にラビングされ、液晶分子のホメオトロピックエッジ配向をもたらす。
特に明記しない限り、VHRは20℃(VHR20)においてと、100℃(VHR100)のオーブンにおいて5分後に、東陽テクニカ(日本)製の市販の機器Model 6254により決定される。使用される電圧の周波数は、より厳密に示されない限り、1Hz〜60Hzの範囲である。
VHR測定値の精度は、VHRのそれぞれの値に依存する。値が小さくなると、精度は低下する。さまざまな大きさの範囲における値の場合に一般的に観察される偏差は、以下の表において、大きさの順にまとめられている。
Figure 2020079385
UV照射に対する安定性は、ドイツのヘレウスから市販されている「Suntest CPS」において調査される。密閉された試験セルは、明示的に示されない限り、追加の加熱なしで30分から2.0時間、照射される。300nm〜800nmの波長範囲における照射力は765W/mVである。いわゆる窓ガラスモードをシミュレートするために、310nmのエッジ波長を有するUV「カットオフ」フィルターが使用される。各一連の実験において、各条件について少なくとも4つの試験セルが調査され、それぞれの結果は、対応する個々の測定値の平均として示される。
電圧保持率(ΔVHR)の低下は、通常、たとえばUV照射またはLCDバックライトによる露光によって引き起こされ、以下の式(1)に従って決定される:
Figure 2020079385
低温安定性(LTS)、すなわち、低温での個々の成分の自発的結晶化またはスメクチック相の発生に対するバルク中のLC混合物の安定性を調査するために、それぞれ約1gの材料を含む数個の密閉ボトルが、典型的には−10℃、−20℃、−30℃、および/または−40℃のうちの1つまたは複数の所定の温度で保管され、相転移が観察されるかどうかが定期的な間隔で視覚的に検査される。所定の温度で試料の最初のものが変化を示すとすぐに、変化時間が記録される。変化が観察されていない最後の検査までの時間が、それぞれのLTSとして記録される。
比抵抗が計算されるイオン密度は、日本の東洋テクニカから市販されているLC材料特性測定システムModel 6254を使用して、3.2μmのセルギャップを有するAL16301ポリイミド(JSR株式会社、日本)を伴うVHR試験セルを使用して測定される。60℃または100℃のオーブンに5分間保管した後、測定が行われる。
いわゆる「HTP」は、LC媒体中の光学活性物質またはキラル物質のらせんねじれ力(μm)を示す。特に指定のない限り、HTPは市販のネマチックLCホスト混合物MLD−6260(Merck KGaA)のいて20℃の温度で測定される。
特に明記しない限り、本願におけるすべての濃度は重量パーセントで示され、溶媒を含まず、すべての固体または液晶成分を含む、対応する混合物全体に関する。物理特性は全て、「Merck Liquid Crystals、Physical Properties of Liquid Crystals」、1997年11月、Merck KGaA、ドイツに従って決定され、特に明記しない限り、20℃の温度に適用される。
負の誘電異方性を有する以下の混合例は、特に、例えば、IPSおよびFFSディスプレイ、特にUB−FFS(=超高輝度FFS)などの少なくとも1つの平面配向層を有する液晶ディスプレイ、およびVAディスプレイに適している。
混合物例および比較例
比較混合物C1は、以下のようにして調製される:
Figure 2020079385
混合物M1は、以下のようにして調製される:
Figure 2020079385
混合物M2は、以下のようにして調製される:
Figure 2020079385
混合物M3は、以下のようにして調製される:
Figure 2020079385
混合物M4は、以下のようにして調製される:
Figure 2020079385
混合物M5は、以下のようにして調製される:
Figure 2020079385
混合物M6は、以下のようにして調製される:
Figure 2020079385
混合物M7は、以下のようにして調製される:
Figure 2020079385
以下の表に示されるように、混合物C1およびM1〜M6のVHRが測定されている(平面配向のためのUV−PIを伴うVHR試験セル、セルギャップ4.0μm1V、1Hz、60℃)。値は、試験セルの充填後、直ちに測定された。
Figure 2020079385
驚くべきことに、本発明による媒体における式IAの化合物の使用は、参照混合物C1と少なくとも同じ高さのVHRを有する液晶混合物をもたらす。同時に、C1と比較して、本発明による媒体は、より低い回転粘度を示す。したがって、信頼性に悪影響を与えることなく、応答時間を改善した媒体を実現することが可能である。
混合物M8は、以下のようにして調製される:
Figure 2020079385
媒体M8は、驚くほど短いスイッチング時間を有するLCディスプレイを可能にする特に低い回転粘度によって際立っている。
混合物M9
Figure 2020079385
混合物M10
混合物M10は、99.96%の混合物M9と0.04%の上に示される化合物ST−3a−1から成る。
混合物M11
Figure 2020079385
混合物M12
混合物M12は、99.965%の混合物M11と0.035%の上に示される化合物ST−3a−1から成る。
混合物M13
Figure 2020079385
混合物M14
混合物M14は、99.965%の混合物M13と0.035%の上に示される化合物ST−3a−1から成る。
混合物M15
Figure 2020079385
混合物M16
混合物M16は、99.965%の混合物M15と0.035%の上に示される化合物ST−3a−1から成る。
混合物M17
Figure 2020079385
混合物M18
Figure 2020079385
混合物M19
Figure 2020079385
混合物M20
Figure 2020079385
混合物M21
Figure 2020079385
混合物M22
Figure 2020079385
混合物M23
Figure 2020079385
混合物M24
Figure 2020079385
混合物M25
Figure 2020079385
混合物M26
Figure 2020079385
混合物M27
Figure 2020079385
混合物M28
Figure 2020079385
混合物M29
混合物M29は、99.975%の混合物M28と0.025%の上に示される化合物ST−3a−1から成る。
混合物M30
Figure 2020079385
混合物M31
Figure 2020079385
混合物M32
Figure 2020079385
混合物M33
Figure 2020079385
混合物M34
Figure 2020079385
混合物M35
Figure 2020079385
混合物M36
Figure 2020079385
混合物M37
Figure 2020079385
混合物M38
Figure 2020079385
混合物M39
Figure 2020079385
混合物M40
Figure 2020079385
混合物M41
Figure 2020079385
混合物M42
Figure 2020079385
混合物M43
Figure 2020079385
混合物M44
Figure 2020079385
混合物M45
Figure 2020079385
混合物M46
Figure 2020079385
混合物M47
Figure 2020079385
混合物M48
Figure 2020079385
混合物M49
Figure 2020079385
混合物M50
Figure 2020079385
混合物M51
Figure 2020079385
混合物M52
Figure 2020079385
混合物M53
Figure 2020079385
混合物M54
Figure 2020079385
混合物M55
Figure 2020079385
混合物M56
Figure 2020079385
混合物M57
Figure 2020079385
混合物M58
Figure 2020079385
混合物M59
Figure 2020079385
混合物M60
Figure 2020079385
混合物M61
Figure 2020079385
混合物M62
Figure 2020079385
混合物M63
Figure 2020079385
混合物M64
Figure 2020079385
混合物M65
Figure 2020079385
混合物M66
Figure 2020079385
混合物M67
Figure 2020079385
混合物M68
Figure 2020079385
混合物M69
Figure 2020079385
混合物M70
Figure 2020079385
混合物M71
Figure 2020079385
混合物M72
Figure 2020079385
混合物M73
Figure 2020079385
混合物M74
Figure 2020079385
混合物M75
Figure 2020079385
混合物M76
Figure 2020079385
混合物M77
Figure 2020079385
混合物M78
Figure 2020079385
混合物M79
Figure 2020079385
混合物M80
Figure 2020079385
混合物M81
Figure 2020079385
混合物M82
Figure 2020079385
混合物M83
Figure 2020079385
混合物M84
Figure 2020079385

Claims (17)

  1. 式IAの1種以上の化合物を含むことを特徴とし、
    Figure 2020079385
    式中、
    11、R12は、同一または異なって、H、1〜15個のC原子を有するアルキルまたはアルコキシ基を示し、ここで、これらの基の1つまたは複数のCH基は、それぞれ互いに独立して、−C≡C−、−CFO−、−OCF−、−CH=CH−、
    Figure 2020079385
    −O−、−CO−O−または−O−CO−により、O原子が互いに直接結合しないようにして置換されていてもよく、さらに、1つまたは複数のH原子がハロゲンにより置換されていてもよい、
    液晶媒体。
  2. 式IA中のR11およびR12基が、同一または異なって、1〜7個のC原子を有するアルキル、アルケニルまたはアルコキシを示す、請求項1に記載の媒体。
  3. 式IA中のR12基が、1〜7個のC原子を有するアルコキシを示す、請求項1または2に記載の媒体。
  4. 式IAの1種以上の化合物の総濃度が、1重量%から25重量%の範囲にある、請求項1〜3のいずれか1項に記載の媒体。
  5. 媒体が式IIA、IIB、IICおよびIIDの化合物群から選択される1種以上の化合物を含み、
    Figure 2020079385
    式中、
    2A、R2B、R2CおよびR2Dは、それぞれ互いに独立して、H、非置換、CNまたはCFで一置換された、またはハロゲンにより少なくとも一置換された最大15個のC原子を有するアルキルまたはアルケニル基を示し、さらに、これらの基における1つまたは複数のCH基は、−O−、−S−、
    Figure 2020079385
    −C≡C−、−CFO−、−OCF−、−OC−O−または−O−CO−により、O原子が互いに直接結合しないようにして置換されていてもよく、
    からLは、それぞれ互いに独立して、FまたはClを示し、
    、Z2B、およびZ2Dは、それぞれ互いに独立して、単結合、−CHCH−、−CH=CH−、−CFO−、−OCF−、−CHO−、−OCH−、−COO−、−OCO−、−C−、−CF=CF−、または−CH=CHCHO−を示し、
    pは、0、1または2を示し、
    qは、0または1を示し、そして
    vは1〜6を示す、
    請求項1〜4のいずれか1項に記載の媒体。
  6. 媒体が式ICの1種以上の化合物を含み、
    Figure 2020079385
    式中、
    11およびR12は、それぞれ互いに独立して、H、1〜15個のC原子を有するアルキルまたはアルコキシ基を示し、さらに、これらの基の1つまたは複数のCH基は、それぞれ互いに独立して、−C≡C−,−CFO−、−OCF−、−CH=CH−,
    Figure 2020079385
    −O−、−CO−O−または−O−CO−により、O原子が互いに直接結合しないようにして置換されていてもよく、そして、さらに、1つまたは複数のH原子がハロゲンにより置換されていてもよく、
    は、SまたはOを示し、そして
    11およびL12は、それぞれ互いに独立して、F、Cl、CFまたはCHFを示す、
    請求項1〜5のいずれか1項に記載の媒体。
  7. 式ICにおいて、
    は、Sを示し、
    11およびR12は、それぞれ互いに独立して、最大15個のCの原子を有するアルキル、アルケニルまたはアルコキシ基を示し、そして
    11およびL12は、どちらもFを示す、請求項6に記載の媒体。
  8. 媒体が、式O−1からO−18の化合物群から選択される1種以上の化合物をさらに含み、
    Figure 2020079385


    Figure 2020079385
    式中、
    およびRは、それぞれ互いに独立して、請求項5のR2Aについて示される意味を有する、
    請求項1〜7のいずれか1項に記載の液晶媒体。
  9. 媒体が、式T−1からT−21の化合物群から選択される1種以上の化合物をさらに含むことを特徴とし、
    Figure 2020079385
    Figure 2020079385
    Figure 2020079385
    Figure 2020079385
    式中、
    Rは、1〜6個のC原子を有する直鎖状のアルキルまたはアルコキシ基を示し、(O)は、−O−または単結合を示し、mは、0、1、2、3、4、5または6であり、nは、0、1、2、3、または4である、
    請求項1〜8のいずれか1項に記載の液晶媒体。
  10. 媒体が式Pの1種以上の重合性化合物を含み、
    P−Sp−A−(Z−A−R P
    式中、
    Pは、重合性基を示し、
    Spは、スペーサー基または単結合を示し、
    、Aは、芳香族、ヘテロ芳香族、脂環式またはヘテロ脂肪族基を示し、縮合環を含んでもよく、そして、非置換であるか、またはLにより一置換または多置換されており、
    は、−O−、−S−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−O−CO−O−、−OCH−、−CHO−、−SCH−、−CHS−、−CFO−、−OCF−、−CFS−、−SCF−、−(CHn1−、−CFCH−、−CHCF−、−(CFn1−、−CH=CH−、−CF=CF−、−CH=CF−、−CF=CH−、−C≡C−、−CH=CH−CO−O−、−O−CO−CH=CH−、−CH−CH−CO−O−、−O−CO−CH−CH−、−CR00−または単結合を示し、
    、R00は、同一または異なって、Hまたは1〜12個のC原子を有するアルキルを示し、
    Rは、H、L、またはP−Sp−を示し、
    Lは、F、Cl、−CN、P−Sp−、または1〜25個のC原子を有する直鎖状、分岐状または環状のアルキルを示し、ここで、1つまたは複数の非隣接CH基は任意でO−および/またはS原子が互いに直接連結されないようにして−O−、−S−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−O−CO−O−により置換されており、そして任意で1つまたは複数のH原子がそれぞれP−Sp−、FまたはClにより置換されており、
    zは、0、1、2または3を示し、
    n1は、1、2、3、または4を示す、
    請求項1〜9のいずれか1項に記載の液晶媒体。
  11. 式Pの重合性化合物が重合される、請求項10に記載のLC媒体。
  12. 請求項1の式IAの1種以上の化合物を、1種以上のメソゲン化合物または液晶化合物、および任意で請求項10に記載の重合性化合物、および任意で1種以上の添加物と混合するステップを含む、請求項1〜9のいずれか1項に記載のLC媒体の調製方法。
  13. 請求項1〜11のいずれか1項に記載の媒体を含む、LCディスプレイ。
  14. 前記ディスプレイがPSAディスプレイである、請求項13に記載のLCディスプレイ。
  15. ディスプレイが、PS−VA、PS−OCB、PS−IPS、PS−FFS、PS−UB−FFS、PS−posi−VA、PS−TN、ポリマー安定化SA−VA、またはポリマー安定化SA−FFSディスプレイである、請求項14に記載のLCディスプレイ。
  16. 前記ディスプレイが、VA、IPS、U−IPS、FFS、UB−FFS、SA−FFS、またはSA−VAディスプレイである、請求項13に記載のLCディスプレイ。
  17. 電気光学ディスプレイにおける請求項1〜11のいずれか1項に記載の液晶媒体の使用。
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