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TW202028434A - 液晶混合物及液晶顯示器 - Google Patents

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TW202028434A
TW202028434A TW108136552A TW108136552A TW202028434A TW 202028434 A TW202028434 A TW 202028434A TW 108136552 A TW108136552 A TW 108136552A TW 108136552 A TW108136552 A TW 108136552A TW 202028434 A TW202028434 A TW 202028434A
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TW
Taiwan
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atoms
group
liquid crystal
groups
formula
Prior art date
Application number
TW108136552A
Other languages
English (en)
Inventor
拉斯 里耶佐
賽門 席密安諾史基
Original Assignee
德商馬克專利公司
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Filing date
Publication date
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Abstract

本發明係關於式I化合物,
Figure 108136552-A0101-11-0001-1
其中R11 、R21 、A11 、A、Z、X11 、X21 、Y11 、Y12 、Sp11 、Sp21 、o及p具有如技術方案1中所給定之含義中之一者。本發明進一步關於一種製備式I化合物之方法,該等化合物於LC介質中之用途及包含一種或多種式I化合物之LC介質。另外,本發明係關於一種製備此LC介質之方法,此介質於LC裝置中之用途,及包含根據本發明之LC介質之LC裝置。本發明進一步關於一種製造此液晶顯示器之方法及根據本發明之液晶混合物於製造此液晶顯示器之用途。

Description

液晶混合物及液晶顯示器
本發明係關於式I化合物,
Figure 02_image001
I 其中R11 、R21 、A11 、A、Z、X11 、X21 、Y11 、Y12 、Sp11 、Sp21 、o及p具有如技術方案1中所給定之含義中之一者。本發明進一步關於一種製備該等化合物之方法,該等化合物於LC介質中之用途及包含一種或多種式I化合物之LC介質。另外,本發明係關於一種製備此LC介質之方法,此介質於LC裝置中之用途,及包含根據本發明之LC介質之LC裝置。本發明進一步關於一種製造此液晶顯示器之方法及根據本發明之液晶混合物於製造此液晶顯示器之用途。
液晶介質已用於資訊顯示之電光顯示器中幾十年。目前所用之液晶顯示器通常為TN (「扭轉向列」)型之彼等。然而,此等具有強的對比度視角依賴性之缺點。
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單元含有在兩個透明電極之間之LC介質層,其中該LC介質通常具有負介電(DC)各向異性值。於關閉狀態下,LC層之分子垂直於電極表面(垂直(homeotropically))配向或具有傾斜之垂直配向。當施加電壓至兩個電極時,平行於電極表面之LC分子之重新配向發生。此外,已報導所謂之IPS (「平面內切換」)顯示器及後來FFS (「邊緣場切換」)顯示器(尤其參見,S.H. Jung等人,Jpn. J. Appl. Phys.,第43卷,第3期,2004, 1028),該等顯示器含有相同基板上之兩個電極,其中之一者以梳型方式結構化及另一者未經結構化。從而產生強的所謂之「邊緣場」,即,接近於電極邊緣之強電場,且遍及單元,具有強垂直分量及強水平分量二者之電場。FFS顯示器具有低的對比度視角依賴性。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,其提供與LC介質之分子平面配向。
此外,已揭示FFS顯示器(參見S.H. Lee等人,Appl. Phys. Lett. 73(20), 1998, 2882-2883及S.H. Lee等人,Liquid Crystals 39(9), 2012, 1141-1148),其具有與FFS顯示器相似之電極設計及層厚度,但是包含具有負介電各向異性之LC介質層而非具有正介電各向異性之LC介質層。具有負介電各向異性之LC介質顯示相較於具有正介電各向異性之LC介質更有利的指向矢定向,其具有更少傾斜及更扭轉定向,這是由於此等顯示器具有更高透射率。
進一步開發的是所謂之PS (聚合物持續)或PSA (聚合物持續配向)顯示器,針對其亦偶爾使用術語「聚合物穩定化」。藉由縮短回應時間而無對其他參數(特定言之,諸如有利對比度視角依賴性)之顯著不利影響來區分PSA顯示器。
於此等顯示器中,將少量(例如0.3重量%,通常<1重量%)一或多種可聚合化合物添加至LC介質中,及於引入LC單元後,通常藉由UV光聚合在電極之間在施加電壓或無施加電壓下聚合或原位交聯。已證實添加可聚合液晶原性或液晶化合物,亦稱作反應性液晶原或「RM」至LC混合物特別適宜。針對具有負介電各向異性之LC介質,迄今主要採用PSA技術。
除非另有指明,否則術語「PSA」在以下用作PS顯示器及PSA顯示器之代表。
同時,PSA原理係用於不同經典LC顯示器。因此,例如,PSA-VA、PSA-OCB、PSA-IPS、PSA-FFS及PSA-TN顯示器係已知。較佳地可聚合化合物之聚合於PSA-VA及PSA-OCB顯示器之情況下在施加電壓下發生,而於PSA-IPS顯示器之情況下在施加電壓或不施加電壓下發生。如可於測試單元中證實,PS(A)方法導致該單元中之「預傾斜」。於PSA-OCB顯示器之情況下,例如,可使彎曲結構穩定化使得偏移電壓不必要或可降低。於PSA-VA顯示器之情況下,預傾斜具有對回應時間之積極影響。標準MVA或PVA像素及電極佈局可用於PSA-VA顯示器。然而,此外例如僅用一個結構化電極側管理及無伸出亦係可能的,其顯著簡化生產且同時導致極佳對比度,同時極佳光透射率。
PSA-VA顯示器述於例如JP 10-036847 A、EP 1 170 626 A2、US 6,861,107、US 7,169,449、US 2004/0191428 A1、US 2006/0066793 A1及US 2006/0103804 A1中。PSA-OCB顯示器述於例如T.-J- Chen等人,Jpn. J. Appl. Phys. 45, 2006, 2702-2704及S. H. Kim、L.-C- Chien,Jpn. J. Appl. Phys. 43, 2004, 7643-7647中。PSA-IPS顯示器述於例如US 6,177,972及Appl. Phys. Lett. 1999, 75(21), 3264中。PSA-TN顯示器述於例如Optics Express 2004, 12(7), 1221中。PSA-VA-IPS顯示器揭示於例如WO 2010/089092 A1中。
如同上述習知LC顯示器,PSA顯示器可作為主動矩陣或被動矩陣顯示器操作。於主動矩陣顯示器之情況下,個別像素通常藉由積體非線性主動元件,諸如例如,電晶體(例如薄膜電晶體或「TFT」)定址,而於被動矩陣顯示器之情況下,個別像素通常藉由多路方法(兩種方法自先前技術已知)定址。
於先前技術中,下式之可聚合化合物(例如)係用於PSA-VA:
Figure 02_image005
其中P表示可聚合基團,通常為丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯基團,如述於例如US 7,169,449中。
在誘導上述預傾斜之聚合物層下,定向層(通常為聚醯亞胺)提供液晶之初始配向,不管生產製程之聚合物穩定化步驟。
對於產生聚醯亞胺層、處理該層及利用凸起或聚合物層改良作出之努力係相對大的。因此一方面降低生產成本及另一方面幫助最佳化圖像品質(視角依賴性、對比度、回應時間)之簡化技術將係所需的。已長期使用經摩擦之聚醯亞胺以使液晶配向。摩擦製程造成許多問題:亮度不均勻(mura)、污染、靜電放電問題、碎屑等。
光配向為達成液晶(LC)配向之技術,該技術藉由將其用配向表面之光誘導之定向排序替換來避免摩擦。此可通過光分解、光二聚及光異構化機理(N.A. Clark等人,Langmuir2010 ,26(22) , 17482-17488及其中引用的文獻)藉助偏振光達成。然而,仍需要適宜衍生化之聚醯亞胺層,該層包含光反應性基團。進一步改良將根本上避免使用聚醯亞胺。針對VA顯示器,此可藉由添加自配向劑至LC來達成,其藉由自組裝機理原位誘導垂直配向,如WO 2012/104008及WO 2012/038026中所揭示。
N.A. Clark等人,Langmuir2010 ,26(22) , 17482-17488已顯示,可自組裝以下結構之化合物
Figure 02_image007
至基板以得到單層,該單層能進行光配向以誘導液晶之平行配向。然而,需要在製造LC單元之前自組裝之單獨步驟且當暴露於光時,偶氮基團之性質造成配向之可逆性。
已知使能光配向之另一官能基為苯基乙烯基羰氧基(肉桂酸酯)。可光交聯肉桂酸酯自先前技術已知,例如,為下列結構
Figure 02_image009
如EP0763552中所揭示。可自此等化合物獲得聚合物,例如下列
Figure 02_image011
。 如WO 99/49360中所揭示,此物質係用於光配向方法以得到液晶之定向層。藉由此方法獲得之定向層之缺點為其提供較聚醯亞胺更低的電壓保持率(VHR)。
於WO 00/05189中,揭示可聚合雙反應性液晶原性肉桂酸酯,其於可聚合LC混合物中使用,例如為光延遲劑。
Figure 02_image013
包含兩個肉桂酸部分之下式之結構相關化合物
Figure 02_image015
揭示於GB 2 306 470 A中,其用作液晶聚合物膜之組分。尚未使用或提議此類型之化合物用作光配向劑。
極相似化合物公開於B.M.I. van der Zande等人,Liquid Crystals,第33卷,第6期,2006年6月,723-737中,於液晶聚合物領域中用於圖案化阻滯劑,且具有下列結構:
Figure 02_image017
WO 2017/102068 A1揭示出於無聚醯亞胺水平光配向方法之目的的相同結構。
另外,M.H. Lee等人於Liquid Crystals (https://doi.org/10.1080/02678292.2018.1441459)中公開藉由具有下式之含有肉桂酸酯部分之可聚合液晶誘導之無聚醯亞胺水平光配向方法:
Figure 02_image019
因此,存在對使液晶混合物能藉助線性偏振光原位(即,於組裝顯示器後)光配向之新穎光反應性液晶原之極大需求。
除了此需求外,對應光反應性液晶原應較佳地同時提供具有有利高暗態及有利高電壓保持率之液晶顯示器。此外,向列型LC介質中之光反應性液晶原之量應儘可能低且產生製程應可獲自與常見大量產生製程相容之製程,例如,就有利短處理時間而言。
本發明之其他目標自下列實施方式對熟習此項技術者立即明顯。
出人意料地,發明者已發現上述目標中之一或多者可藉由提供如技術方案1之化合物來達成。
術語及定義 根據本發明之光反應性基團為分子之官能基,其藉由鍵旋轉、骨架重排或原子-或基團-轉移或藉由用可由分子吸收之適宜波長之光照射後二聚引起分子之幾何形狀變化。
如本文中所用,術語「液晶原性基團」為熟習此項技術者已知且述於文獻中,及意指由於其吸引及排斥相互作用之各向異性,基本上有助於引起低分子量或聚合物質之液晶(LC)相之基團。含有液晶原性基團之化合物(液晶原性化合物)自身不必具有LC相。液晶原性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。典型液晶原性基團為例如剛性桿或圓盤形單元。與液晶原或LC化合物相關使用之術語及定義之概觀提供於Pure Appl. Chem. 2001, 73(5), 888及C. Tschierske、G. Pelzl、S. Diele,Angew. Chem. 2004 , 116, 6340-6368中。
根據本發明之光反應性液晶原為包含一或多個光反應性基團之液晶原性化合物。
光反應性基團之實例為-C=C-雙鍵及偶氮基團(-N=N-)
包含此等光反應性基團之分子結構及子結構之實例為芪、(1,2-二氟-2-苯基-乙烯基)-苯、肉桂酸酯、4-苯基丁-3-烯-2-酮、查耳酮、香豆素、色酮、戊烯酮及偶氮苯。
根據本申請案,術語「線性偏振光」意指至少經部分線性極化的光。較佳地,配向光經大於5:1之偏振度線性極化。取決於可光配向物質之光敏感性,選擇線性偏振光之波長、強度及能量。通常,波長係於UV-A、UV-B及/或UV-C範圍內或於可見範圍內。較佳地,該線性偏振光包括小於450 nm,更佳地小於420 nm之波長之光,同時該線性偏振光較佳地包括長於280 nm,較佳地大於320 nm,更佳地超過350 nm之波長之光。
術語「有機基團」表示碳或烴基。
術語「碳基」表示含有至少一個碳原子之單價或多價有機基團,其中此不含有另外原子(諸如,例如,-C≡C-)或視情況含有一或多個另外原子,諸如例如,N、O、S、P、Si、Se、As、Te或Ge (例如,羰基等)。術語「烴基」表示額外含有一或多個H原子及視情況一或多個雜原子,諸如例如,N、O、S、P、Si、Se、As、Te或Ge之碳基。
「鹵素」表示F、Cl、Br或I。
碳或烴基可為飽和或不飽和基團。不飽和基團為例如芳基、烯基或炔基。具有3個或更多個原子之碳或烴基可係直鏈、分支鏈及/或環狀且亦可含有螺連接或稠環。
術語「烷基」、「芳基」、「雜芳基」等亦涵蓋多價基團,例如,伸烷基、伸芳基、伸雜芳基等。
術語「芳基」表示芳族碳基或由此衍生之基團。術語「雜芳基」表示含有一或多個雜原子之如上所定義之「芳基」。
較佳碳及烴基為具有1至40,較佳地1至25,特別佳地1至18個C原子之視情況經取代之烷基、烯基、炔基、烷氧基、烷基羰基、烷氧羰基、烷基羰氧基及烷氧羰氧基,具有6至40個,較佳地6至25個C原子之視情況經取代之芳基或芳氧基,或具有6至40個,較佳地6至25個C原子之視情況經取代之烷基芳基、芳烷基、烷基芳氧基、芳烷基氧基、芳羰基、芳氧羰基、芳羰基氧基及芳氧羰氧基。
另外較佳碳及烴基為C1 -C40 烷基、C2 -C40 烯基、C2 -C40 炔基、C3 -C40 烯丙基、C4 -C40 烷基二烯基、C4 -C40 多烯基、C6 -C40 芳基、C6 -C40 烷基芳基、C6 -C40 芳烷基、C6 -C40 烷基芳氧基、C6 -C40 芳烷基氧基、C2 -C40 雜芳基、C4 -C40 環烷基、C4 -C40 環烯基等。特別佳為C1 -C22 烷基、C2 -C22 烯基、C2 -C22 炔基、C3 -C22 烯丙基、C4 -C22 烷基二烯基、C6 -C12 芳基、C6 -C20 芳烷基及C2 -C20 雜芳基。
另外較佳碳及烴基為具有1至40個,較佳地1至25個C原子之直鏈、分支鏈或環狀烷基,其未經取代或經F、Cl、Br、I或CN單取代或多取代且其中一或多個非相鄰CH2 基團可各彼此獨立地經-C(Rz )=C(Rz )-、-C≡C-、-N(Rz )-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-置換,置換方式為使得O及/或S原子彼此不直接相連。
Rz 較佳地表示H、鹵素、具有1至25個C原子之直鏈、分支鏈或環狀烷基鏈,此外,其中,一或多個非相鄰C原子可經-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-或-O-CO-O-置換且其中一或多個H原子可經氟、具有6至40個C原子之視情況經取代之芳基或芳氧基、或具有2至40個C原子之視情況經取代之雜芳基或雜芳氧基置換。
較佳烷基為例如甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、2-甲基丁基、正戊基、第二戊基、環戊基、正己基、環己基、2-乙基己基、正庚基、環庚基、正辛基、環辛基、正壬基、正癸基、正十一基、正十二基、三氟甲基、全氟正丁基、2,2,2-三氟乙基、全氟辛基及全氟己基。
較佳烯基為例如乙烯基、丙烯基、丁烯基、戊烯基、環戊烯基、己烯基、環己烯基、庚烯基、環庚烯基、辛烯基及環辛烯基。
較佳炔基為例如乙炔基、丙炔基、丁炔基、戊炔基、己炔基及辛炔基。
較佳烷氧基為例如甲氧基、乙氧基、2-甲氧乙氧基、正丙氧基、異丙氧基、正丁氧基、異丁氧基、第二丁氧基、第三丁氧基、2-甲基丁氧基、正戊氧基、正己氧基、正庚氧基、正辛氧基、正壬氧基、正癸氧基、正十一氧基及正十二氧基。
較佳胺基為例如二甲胺基、甲胺基、甲基苯基胺基及苯基胺基。
芳基及雜芳基可係單環或多環,即,其可含有一個環(諸如例如,苯基)或兩個或更多個環,其亦可經稠合(諸如例如,萘)或共價鍵結(諸如例如,聯苯),或含有稠合環及連接環之組合。雜芳基含有較佳地選自O、N、S及Se之一或多個雜原子。此類型之環體系亦可含有個別非共軛單元,如例如茀基礎結構之情況。
特別佳為具有6至25個C原子之單環、雙環或三環芳基及具有2至25個C原子之單環、二環或三環雜芳基,其視情況含有稠環及視情況經取代。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基團可經N、S或O置換,置換方式為使得O原子及/或S原子彼此不直接相連。
較佳芳基係例如衍生自母體結構苯、聯苯、聯三苯、[1,1':3',1'']聯三苯、萘、蒽、聯萘、菲、芘、二氫芘、䓛、苝、并四苯、并五苯、苯并芘、茀、茚、茚并茀、螺二茀等。
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、1,2,3,5-四嗪或稠合基團,諸如吲哚、異吲哚、吲嗪、吲唑、苯并咪唑、苯并三唑、嘌呤、萘咪唑、菲咪唑、吡啶咪唑、吡嗪吡唑、喹噁啉咪唑、苯并噁唑、萘噁唑、蒽噁唑、菲噁唑、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、氮雜哢唑、苯并哢啉、菲啶、菲啉、噻吩并[2,3b]噻吩、噻吩并[3,2b]噻吩、二噻吩并噻吩、二氫噻吩并[3,4-b]-1,4-二噁英、異苯并噻吩、二苯并噻吩、苯并噻二唑噻吩或此等基團之組合。該等雜芳基亦可經烷基、烷氧基、硫代烷基、氟、氟烷基或另外芳基或雜芳基取代。
(非芳族)脂環及雜環基涵蓋飽和環(即,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,十氫化萘或雙環辛烷)。特別佳為飽和基團。此外較佳為具有3至25個C原子之單環、雙環或三環基團,其視情況含有稠合環及視情況經取代。此外較佳為5-、6-、7-或8-員碳環基,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CH2 基團可經-O-及/或-S-置換。
較佳脂環及雜環基為例如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、1,3-二硫代環己烷、哌啶,7-員基團,諸如環庚烷,及稠合基團,諸如四氫化萘、十氫化萘、二氫茚、雙環并[1.1.1]戊-1,3-二基、雙環并[2.2.2]辛-1,4-二基、螺[3.3]庚-2,6-二基、八氫-4,7-甲醇二氫茚-2,5-二基。
芳基、雜芳基、碳及烴基視情況具有一或多個取代基,該等取代基較佳地選自包括以下之基團:甲矽烷基、磺基、磺醯基、甲醯基、胺、亞胺、腈、巰基、硝基、鹵素、C1-12 烷基、C6-12 芳基、C1-12 烷氧基、羥基或此等基團之組合。
較佳取代基為例如溶解度促進基(諸如烷基或烷氧基)及吸電子基(諸如氟、硝基或腈)。
除非另有指定,否則上文及下文亦稱作「L」之較佳取代基為F、Cl、Br、I、-CN、-NO2 、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、-C(=O)N(Rz )2 、-C(=O)Y1 、-C(=O)Rz 、-N(Rz )2 ,其中Rz 具有以上指示之含義,且Y1 表示鹵素、具有6至40個,較佳地6至20個C原子之視情況經取代之甲矽烷基或芳基,及具有1至25個C原子,較佳地2至12之直鏈或分支鏈烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧羰基、烷基羰氧基或烷氧羰基氧基,其中一或多個H原子可視情況經F或Cl置換。
「經取代之甲矽烷基或芳基」較佳地意指經鹵素、-CN、Ry1 、-ORy1 、-CO-Ry1 、-CO-O-Ry1 、-O-CO-Ry1 或-O-CO-O-Ry1 取代,其中Ry1 具有以上指示之含義。
特別佳取代基L為例如F、Cl、CN、CH3 、C2 H5 、-CH(CH3 )2 、OCH3 、OC2 H5 、CF3 、OCF3 、OCHF2 、OC2 F5 ,還有苯基。
上文及下文「鹵素」表示F、Cl、Br或I。
上文及下文,術語「烷基」、「芳基」、「雜芳基」等亦涵蓋多價基團,例如伸烷基、伸芳基、伸雜芳基等。
術語「指向矢」係先前技術中已知且意指液晶分子之長分子軸(於棒狀化合物之情況下)或短分子軸(於盤狀化合物之情況下)之較佳定向。於此等各向異性分子之單軸排序之情況下,該指向矢為各向異性之軸。
術語「配向」或「定向」係指諸如小分子或大分子片段之材料之各向異性單元在稱作「配向方向」之共同方向中的配向(定向排序)。於液晶材料之配向層中,液晶指向矢與配向方向一致使得配向方向對應於該材料之各向異性軸之方向。
例如於液晶材料之層中之術語「平面定向/配向」意指該等液晶分子之一部分之長分子軸(於棒狀化合物之情況下)或短分子軸(於盤狀化合物之情況下)基本上平行(約180°)於該層之平面定向。
例如於液晶材料之層中之術語「垂直定向/配向」意指該等液晶分子之一部分之長分子軸(於棒狀化合物之情況下)或短分子軸(於盤狀化合物之情況下)相對於該層之平面以約80°至90°之角度θ (「傾斜角度」)定向。
術語液晶材料例如於該材料之層中之「均勻定向」或「均勻配向」意指該等液晶分子之長分子軸(於棒狀化合物之情況下)或短分子軸(於盤狀化合物之情況下)基本上以相同方向定向。換言之,液晶指向矢之線係平行。
除非另有明確指定,否則本申請案中通常提及之光波長為550 nm。
本文中雙折射率Δn藉由下列方程式定義 Δn = ne - no 其中ne 為非尋常折射率且no 為尋常折射率及有效平均折射率nav. 由下列方程式提供: nav. = [(2 no 2 + ne 2 )/3]1/2
非尋常折射率ne 及尋常折射率no 可使用Abbe折射計量測。
於本申請案中,術語「介電正性」係用於具有Δε> 3.0之化合物或組分,「介電中性」具有-1.5 ≤ Δε ≤ 3.0及「介電負性」具有Δε < -1.5。在1 kHz之頻率及20℃下測定Δε。各自化合物之介電各向異性自10%含於向列型主體混合物中之各自個別化合物之溶液之結果測定。於各自化合物於主體介質中之溶解度係小於10%之情況下,將其濃度降低2倍直至所得介質足夠穩定至少允許測定其性質。然而,較佳地,將該濃度保持在至少5%以保持結果之顯著性儘可能高。於具有垂直配向及具有平行配向之單元中均測定測試混合物之電容。兩種類型之單元之單元間隙係約20 µm。施加之電壓為具有1 kHz之頻率及通常為0.5 V至1.0 V之均方根值之矩形波;然而,經常選擇其在各自測試化合物之電容臨限值以下。
將Δε定義為(ε½½ - ε
Figure 02_image021
),然而εav. 為(ε½½ + 2 ε
Figure 02_image021
) / 3。化合物之介電常數自添加所關注化合物後主體介質之各自值之變化測定。將該等值外推至100%之所關注化合物之濃度。典型主體介質為ZLI-4792或ZLI-2857,均可購自Merck, Darmstadt。
針對本發明,
Figure 02_image023
表示反式-1,4-伸環己基,
Figure 02_image025
表示1,4-伸苯基。
針對本發明,基團-CO-O-、-COO-、-C(=O)O-或-CO2 -表示式
Figure 02_image027
之酯基,及基團-O-CO-、-OCO-、-OC(=O)-、-O2 C-或-OOC-表示式
Figure 02_image029
之酯基。
此外,如C. Tschierske、G. Pelzl及S. Diele,Angew. Chem. 2004, 116, 6340-6368中所提供之定義應適用於與本申請案中之液晶材料相關之未定義術語。 詳細說明
詳細而言,本發明係關於式I之光反應性液晶原
Figure 02_image001
I 其中 A11 表示基團
Figure 02_image032
, 此外,其中,此等基團中之一或多個H原子可經L置換,及/或一或多個CH基團可經N置換, A每次出現時彼此獨立地表示 a)由1,4-伸苯基及1,3-伸苯基組成之群,此外,其中,一或兩個CH基團可經N置換且此外,其中,一或多個H原子可經L置換, b)由飽和、部分不飽和或完全不飽和及視情況經取代之具有5至20個環C原子之多環基團組成之群,此外,其中,該等環C原子中的一或多者可經雜原子置換,其較佳地選自由以下組成之群:
Figure 02_image034
Figure 02_image036
此外,其中,此等基團中之一或多個H原子可經L置換,及/或一或多個雙鍵可經單鍵置換,及/或一或多個CH基團可經N置換, c)由反式-1,4-伸環己基、1,4-伸環己烯基組成之群,此外,其中,一或多個非相鄰CH2 基團可經-O-及/或-S-置換且此外,其中,一或多個H原子可經F置換,或 d)由四氫哌喃-2,5-二基、1,3-二噁烷-2,5-二基、四氫呋喃-2,5-二基、環丁烷-1,3-二基、哌啶-1,4-二基、噻吩-2,5-二基及硒吩-2,5-二基組成之群,其各者亦可經L單取代或多取代, L每次出現時相同或不同地表示-OH、-F、-Cl、-Br、-I、-CN、-NO2 、SF5 、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、-C(=O)N(Rz )2 、-C(=O)Rz 、-N(Rz )2 、視情況經取代之甲矽烷基、具有6至20個C原子之視情況經取代之芳基、或具有1至25個C原子(較佳地1至12個C原子,更佳地1至6個C原子)之直鏈或分支鏈或環狀烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧羰基、烷基羰氧基或烷氧羰基氧基,此外,其中,一或多個H原子可經F或Cl或X21 -Sp21 -R21 置換, M表示-O-、-S-、-CH2 -、-CHRz -或-CRy Rz -,且 Ry 及Rz 各彼此獨立地表示H、CN、F或具有1至12個C原子之烷基,此外,其中,一或多個H原子可經F置換,較佳地H、甲基、乙基、丙基、丁基,更佳地H或甲基,特定言之H, Y11 及Y12 各彼此獨立地表示H、F、苯基或具有1至12個C原子之視情況經氟化之烷基,較佳地H、甲基、乙基、丙基、丁基,更佳地H或甲基,特定言之H, Z每次出現時彼此獨立地表示單鍵、-COO-、-OCO-、-O-CO-O-、-OCH2 -、-CH2 O-、-OCF2 -、-CF2 O-、-(CH2 )n -、-CF2 CF2 -、-CH=CH-、-CF=CF-、-CH=CH-COO-、-OCO-CH=CH-、-CO-S-、-S-CO-、-CS-S-、-S-CS-、-S-CSS-或-C≡C-,較佳地單鍵、-COO-、-OCO-、-OCF2 -、-CF2 O-或-(CH2 )n -,更佳地單鍵、-COO-或-OCO-, n表示介於2與8之間之整數,較佳地2, o及p各自且獨立地表示0、1或2,較佳地1, X11 及X21 每次出現時彼此獨立地表示單鍵、-CO-O-、-O-CO-、-O-COO-、-O-、-CH=CH-、-C≡C-、-CF2 -O-、-O-CF2 -、-CF2 -CF2 -、-CH2 -O-、-O-CH2 -、-CO-S-、-S-CO-、-CS-S-、-S-CS-、-S-CSS-或-S-,較佳地單鍵、-CO-O-、-O-CO-、-O-COO-或-O-,更佳地單鍵或-O-, Sp11 及Sp21 每次出現時各自且獨立地表示單鍵或包含1至20個C原子之間隔基,其中一或多個非相鄰及非末端CH2 基團亦可經以下置換:-O-、-S-、-NH-、-N(CH3 )-、-CO-、-O-CO-、-S-CO-、-O-COO-、-CO-S-、-CO-O-、-CF2 -、-CF2 O-、-OCF2 -、-C(OH)-、-CH(烷基)-、-CH(烯基)-、-CH(烷氧基)-、-CH(氧雜烷基)-、-CH=CH-或-C≡C-,然而置換方式為使得無兩個O原子彼此相鄰且無選自-O-CO-、-S-CO-、-O-COO-、-CO-S-、-CO-O-及-CH=CH-之兩個基團彼此相鄰,較佳地具有1至20個(較佳地1至12個) C原子之伸烷基,其視情況經F、Cl、Br、I或CN單取代或多取代,更佳地直鏈伸乙基、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, R11 表示P, R21 表示P或鹵素、CN、具有至多15個C原子之視情況經氟化之烷基或烯基,其中一或多個非相鄰CH2 -基團可經-O-、-S-、-CO-、-C(O)O-、-O-C(O)-、O-C(O)-O-置換,較佳地P, P每次出現時各自且彼此獨立地表示可聚合基團。
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)或適用於聚合物類似反應(例如主聚合物鏈上之加成或縮合)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,氧雜環丁烷或環氧化物基。
較佳基團P係選自由以下組成之群:CH2 =CW1 ‑CO-O-、CH2 =CW1 -CO-、
Figure 02_image038
Figure 02_image040
Figure 02_image042
Figure 02_image044
、CH2 =CW2 -(O)k3 -、CW1 =CH-CO-(O)k3 -、CW1 =CH-CO-NH-、CH2 =CW1 -CO-NH-、CH3 -CH=CH-O-、(CH2 =CH)2 CH-OCO-、(CH2 =CH-CH2 )2 CH-OCO-、(CH2 =CH)2 CH-O-、(CH2 =CH-CH2 )2 N-、(CH2 =CH-CH2 )2 N-CO-、HO-CW2 W3 -、HS-CW2 W3 -、HW2 N-、HO-CW2 W3 -NH-、CH2 =CW1 -CO-NH-、CH2 =CH-(COO)k1 -Phe-(O)k2 -、CH2 =CH-(CO)k1 -Phe-(O)k2 -、Phe-CH=CH-、HOOC-、OCN-及W4 W5 W6 Si-,其中W1 表示H、F、Cl、CN、CF3 、苯基或具有1至5個C原子之烷基,特定言之H、F、Cl或CH3 ,W2 及W3 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,W4 、W5 及W6 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,W7 及W8 各彼此獨立地表示H、Cl或具有1至5個C原子之烷基,Phe表示1,4-伸苯基,其視情況經如上所定義之一或多個基團L取代,該等L非P-Sp-,k1 、k2 及k3 各彼此獨立地表示0或1,k3 較佳地表示1,且k4 表示1至10之整數。
特別佳基團P及Pa,b 係選自由CH2 =CW1 -CO-O-,特定言之CH2 =CH-CO-O-、CH2 =C(CH3 )-CO-O-及CH2 =CF-CO-O-,此外CH2 =CH-O-、(CH2 =CH)2 CH-O-CO-、(CH2 =CH)2 CH-O-、
Figure 02_image046
Figure 02_image048
組成之群。
極佳基團P及Pa,b 係選自由丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、氟丙烯酸酯,此外乙烯氧基、氯丙烯酸酯、氧雜環丁烷及環氧化物基組成之群,及此等中較佳為丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯基。
於另一較佳實施例中,該可聚合基團P表示基團
Figure 02_image050
, 其中 Y表示H、F、苯基或具有1至12個C原子之視情況經氟化之烷基,較佳地H、甲基、乙基、丙基、丁基,更佳地H或甲基,特定言之H, q及r各自且獨立地表示0至8之整數,較佳地q+r ≥ 1且≤ 16,更佳地q及r各自且獨立地表示1至8之整數,且 P表示丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。
式I化合物較佳地選自子式I-1至I-9之化合物。
Figure 02_image052
Figure 02_image054
Figure 02_image056
其中R11 、R21 、A11 、X11 、X12 、Y11 、Y12 、Sp11 及Sp12 具有如上式I中所給定之含義中之一者,A12 至A23 具有針對A之含義中之一者,且Z11 至Z22 具有如上在式I下所給定之針對Z之含義中之一者。
另外較佳式I化合物係選自式I-1至I-3之化合物。
較佳式I-1至I-3之化合物係選自式I-1a至I-3a之化合物:
Figure 02_image058
其中R11 、R21 、X11 、X21 、Sp11 及Sp21 具有如上式I中所給定之含義中之一者,Z11 及Z21 具有如上在式I下所給定之針對Z之含義中之一者,且A12 、A21 及A22 具有針對A之含義中之一者,較佳地A12 、A21 及A22 各自且獨立地表示由1,4-伸苯基組成之基團,其中一或兩個CH基團可經N置換且此外,其中,一或多個H原子可經如上在式I下所給定之L、或由反式-1,4-伸環己基、1,4-伸環己烯基組成之群置換,此外,其中,一或多個非相鄰CH2 基團可經-O-及/或-S-置換且此外,其中,一或多個H原子可經F置換。
另外較佳式I化合物為下列子式之化合物:
Figure 02_image060
R11 、R21 、X11 、X21 、Sp11 及Sp21 具有如上式I中所給定之含義中之一者,Z11 及Z21 具有如上在式I下所給定之針對Z之含義中之一者。於以上給定之較佳子式中, 基團
Figure 02_image062
各自且獨立地為
Figure 02_image064
或 表示
Figure 02_image066
Figure 02_image068
Figure 02_image070
,此外
Figure 02_image072
Figure 02_image074
Figure 02_image076
Figure 02_image078
其中L較佳地為F、Cl、CH3 、OCH3 及COCH3 或具有1至6個C原子之烷基,諸如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、環丙基、環丁基、環戊基、環己基或X21 -Sp21 -R21
另外較佳式I-2a-1化合物為其中Z11 表示單鍵之彼等。
另外較佳式I-1a-1至I-3a-1之化合物為其中X11 及X21 各自且獨立地表示單鍵、-O-、-CO-O-或-O-CO-,更佳地-O-或單鍵之彼等。
另外較佳式I-1a-1至I-3a-1之化合物為其中Sp11 及Sp21 各自且獨立地表示單鍵或-(CH2 )n -,其中n為介於1與8之間,更佳地2與6之間之整數之彼等。
另外較佳式I-1a-1至I-3a-1之化合物為其中R11 及R21 各自且獨立地表示丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯或以下基團之彼等
Figure 02_image080
Figure 02_image082
其中 Y表示H、F、苯基或具有1至12個C原子之視情況經氟化之烷基,較佳地H、甲基、乙基、丙基、丁基,更佳地H或甲基,特定言之H, q及r各自且獨立地表示0至8之整數,較佳地q+r ≥ 1且≤ 16,更佳地q及r各自且獨立地表示1至8之整數。
另外較佳式I-1a-1至I-3a-1之化合物為其中R11 表示以下基團之彼等
Figure 02_image080
Figure 02_image082
其中 Y表示H或甲基,特定言之H, q及r各自且獨立地表示1至8之整數,較佳地1或2,且 其中R11 表示丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。
另外較佳式I-1a-1至I-3a-1之化合物為其中基團R11 及R21 均表示丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯之彼等。
較佳式I-3a-1化合物為下列子式之化合物:
Figure 02_image086
Figure 02_image088
R11 、R21 、X21 及Sp21 具有如上式I中所給定之含義中之一者,Z21 具有如上在式I下所給定之針對Z之含義中之一者,r、s、t及q各自且彼此獨立地表示1至8之整數,Y各自且彼此獨立地表示甲基或H,且 基團
Figure 02_image062
各自且獨立地為
Figure 02_image064
或 表示
Figure 02_image066
Figure 02_image068
Figure 02_image070
,此外
Figure 02_image072
Figure 02_image074
Figure 02_image076
Figure 02_image078
其中L較佳地為F、Cl、CH3 、OCH3 及COCH3 或具有1至6個C原子之烷基,諸如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、環丙基、環丁基、環戊基、環己基或X21 -Sp21 -R21
另外較佳式I-3a-1a化合物為下列子式之化合物:
Figure 02_image098
Figure 02_image100
Figure 02_image102
其中Sp21 具有如上式I中所給定之含義中之一者且L表示F、Cl、OCH3 及COCH3 或具有1至6個C原子之烷基,較佳地甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、環丙基、環丁基、環戊基或環己基。
另外較佳式I-3a-1b化合物為下列子式之化合物:
Figure 02_image104
Figure 02_image106
其中Sp21 具有如上式I中所給定之含義中之一者且L表示F、Cl、OCH3 及COCH3 或具有1至6個C原子之烷基,較佳地甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、環丙基、環丁基、環戊基或環己基且s表示1至8之整數。
另外較佳式I-3a-1c化合物為下列子式之化合物:
Figure 02_image108
Figure 02_image110
其中L表示F、Cl、OCH3 及COCH3 或具有1至6個C原子之烷基,較佳地甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、環丙基、環丁基、環戊基或環己基且 s及t各自且獨立地表示1至8之整數,較佳地s及t係相同。
另外較佳式I-3a-1d化合物為下列子式之化合物:
Figure 02_image112
其中L表示F、Cl、OCH3 及COCH3 或具有1至6個C原子之烷基,較佳地甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、環丙基、環丁基、環戊基或環己基且 s及t各自且獨立地表示1至8之整數,較佳地s及t係相同。
較佳地根據WO 2017/102068及JP 2006-6232809中所述之程序或類似於其中所述之程序合成式I及其子式之化合物。
較佳地合成式I化合物之較佳中間體化合物(5 )係根據下列反應圖中所述之程序或類似於其中所述之程序可獲得或獲得:
Figure 02_image114
可較佳地於包含一或多種液晶原性或液晶化合物之混合物中利用式I及其子式之化合物。
因此,本發明係關於式I及其子式之化合物於液晶混合物中之用途。
本發明進一步關於液晶混合物,其包含光配向組分A),其包含式I之一或多種光反應性液晶原,及液晶組分B),下文中亦稱作「LC主體混合物」,其包含一或多種液晶原性或液晶化合物。
根據本發明之介質較佳地包含0.01至10%,特別佳地0.05至5%及最佳地0.1至3%之組分A),該組分A)包含根據本發明之式I化合物。
該介質較佳地包含一種、兩種或三種,更佳地一或兩種及最佳地一種根據本發明之式I化合物。
於較佳實施例中,組分A)由式I化合物組成。
於較佳實施例中,根據本發明之LC主體混合物(組分B)包含一或多種,較佳地兩種或更多種低分子量(即,單體或未聚合)化合物。後者相對於在用於可聚合化合物之聚合或式I之光反應性液晶原之光配向之條件下的聚合反應或光配向係穩定或不反應的。
原則上,適宜主體混合物為適用於習知VA、IPS或FFS顯示器之任何介電負性或正性LC混合物。
適宜LC混合物為熟習此項技術者已知且述於文獻中。具有負介電各向異性之用於VA顯示器之LC介質述於例如EP 1 378 557 A1中。
適用於LCD及尤其適用於IPS顯示器之具有正介電各向異性之適宜LC混合物係例如自JP 07-181 439 (A)、EP 0 667 555、EP 0 673 986、DE 195 09 410、DE 195 28 106、DE 195 28 107、WO 96/23 851、WO 96/28 521及WO2012/079676已知。
藉助工作實例以下指示且更詳細解釋根據本發明之具有負或正介電各向異性之液晶介質之較佳實施例。
該LC主體混合物較佳地為向列型LC混合物,及較佳地不具有對掌性LC相。
於本發明之較佳實施例中,該LC介質含有具有負介電各向異性之LC主體混合物。特定言之,包含式I化合物及具有負介電各向異性之LC主體混合物之LC介質相較於類似式I化合物及具有負介電各向異性之LC主體混合物展示優異電壓保持率之值。此LC介質及對應LC主體混合物之較佳實施例為以下a)至z)部分之彼等: a)包含一或多種式CY及/或PY化合物之LC介質:
Figure 02_image116
其中 a表示1或2, b表示0或1,
Figure 02_image118
表示
Figure 02_image120
Figure 02_image122
, R1 及R2 各彼此獨立地表示具有1至12個C原子之烷基,此外,其中,一或兩個非相鄰CH2 基團可經-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-或-COO-置換,置換方式為使得O原子彼此不直接相連,較佳地具有1至6個C原子之烷基或烷氧基, Zx 及Zy 各彼此獨立地表示-CH2 CH2 -、-CH=CH-、-CF2 O-、-OCF2 -、-CH2 O-、-OCH2 -、-CO-O-、-O-CO-、-C2 F4 -、-CF=CF-、-CH=CH-CH2 O或單鍵,較佳地單鍵, L1-4 各彼此獨立地表示F、Cl、OCF3 、CF3 、CH3 、CH2 F、CHF2
較佳地,L1 及L2 均表示F或L1 及L2 中之一者表示F且另一者表示Cl,或L3 及L4 均表示F或L3 及L4 中之一者表示F且另一者表示Cl。
式CY化合物較佳地選自由下列子式組成之群:
Figure 02_image124
Figure 02_image126
Figure 02_image128
Figure 02_image130
Figure 02_image132
Figure 02_image134
其中a表示1或2,alkyl及alkyl*各彼此獨立地表示具有1至6個C原子之直鏈烷基,及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CH2 =CH-、CH2 =CHCH2 CH2 -、CH3 -CH=CH-、CH3 -CH2 -CH=CH-、CH3 -(CH2 )2 -CH=CH-、CH3 -(CH2 )3 -CH=CH-或CH3 -CH=CH-(CH2 )2 -。
式PY化合物較佳地選自由下列子式組成之群:
Figure 02_image136
Figure 02_image138
Figure 02_image140
Figure 02_image142
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,及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CH2 =CH-、CH2 =CHCH2 CH2 -、CH3 -CH=CH-、CH3 -CH2 -CH=CH-、CH3 -(CH2 )2 -CH=CH-、CH3 -(CH2 )3 -CH=CH-或CH3 -CH=CH-(CH2 )2 -。
b)額外包含一或多種下式化合物之LC介質:
Figure 02_image144
其中該等個別基團具有下列含義:
Figure 02_image146
表示
Figure 02_image148
Figure 02_image150
Figure 02_image152
Figure 02_image154
Figure 02_image156
Figure 02_image158
表示
Figure 02_image160
Figure 02_image162
, R3 及R4 各彼此獨立地表示具有1至12個C原子之烷基,此外,其中,一或兩個非相鄰CH2 基團可經-O-、-CH=CH-、-CO-、-O-CO-或-CO-O-置換,置換方式為使得O原子彼此不直接相連, Zy 表示-CH2 CH2 -、-CH=CH-、-CF2 O-、-OCF2 -、-CH2 O-、-OCH2 -、-CO-O-、-O-CO-、-C2 F4 -、-CF=CF-、-CH=CH-CH2 O-或單鍵,較佳地單鍵。
式ZK化合物較佳地選自由下列子式組成之群:
Figure 02_image164
Figure 02_image166
Figure 02_image168
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*表示具有2至6個C原子之直鏈烯基。alkenyl較佳地表示CH2 =CH-、CH2 =CHCH2 CH2 -、CH3 -CH=CH-、CH3 -CH2 -CH=CH-、CH3 -(CH2 )2 -CH=CH-、CH3 -(CH2 )3 -CH=CH-或CH3 -CH=CH-(CH2 )2 -。
尤其佳為式ZK1及ZK3化合物。
特別佳式ZK化合物係選自下列子式:
Figure 02_image170
Figure 02_image172
其中該等丙基、丁基及戊基基團為直鏈基團。
最佳為式ZK1a及ZK3a化合物。
c)額外包含一或多種下式化合物之LC介質:
Figure 02_image174
其中該等個別基團每次出現時相同或不同地具有下列含義: R5 及R6 各彼此獨立地表示具有1至12個C原子之烷基,此外,其中,一或兩個非相鄰CH2 基團可經-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-或-COO-置換,置換方式為使得O原子彼此不直接相連,較佳地具有1至6個C原子之烷基或烷氧基,
Figure 02_image176
表示
Figure 02_image178
Figure 02_image180
Figure 02_image182
表示
Figure 02_image184
Figure 02_image186
Figure 02_image188
,且 e表示1或2。
式DK化合物較佳地選自由下列子式組成之群:
Figure 02_image190
Figure 02_image192
Figure 02_image194
Figure 02_image196
其中alkyl及alkyl*各彼此獨立地表示具有1至6個C原子之直鏈烷基,且alkenyl表示具有2至6個C原子之直鏈烯基。alkenyl較佳地表示CH2 =CH-、CH2 =CHCH2 CH2 -、CH3 -CH=CH-、CH3 -CH2 -CH=CH-、CH3 -(CH2 )2 -CH=CH-、CH3 -(CH2 )3 -CH=CH-或CH3 -CH=CH-(CH2 )2 -。
d)額外包含一或多種下式化合物之LC介質:
Figure 02_image198
其中該等個別基團具有下列含義:
Figure 02_image200
表示
Figure 02_image202
Figure 02_image204
Figure 02_image206
Figure 02_image208
Figure 02_image210
, 其中至少一個環F不同於伸環己基, f表示1或2, R1 及R2 各彼此獨立地表示具有1至12個C原子之烷基,此外,其中,一或兩個非相鄰CH2 基團可經-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-或-COO-置換,置換方式為使得O原子彼此不直接相連, Zx 表示-CH2 CH2 -、-CH=CH-、-CF2 O-、-OCF2 -、-CH2 O-、-OCH2 -、-CO-O-、-O-CO-、-C2 F4 -、-CF=CF-、-CH=CH-CH2 O-或單鍵,較佳地單鍵, L1 及L2 各彼此獨立地表示F、Cl、OCF3 、CF3 、CH3 、CH2 F、CHF2
較佳地,基團L1 及L2 均表示F或基團L1 及L2 中之一者表示F且另一者表示Cl。
式LY化合物較佳地選自由下列子式組成之群:
Figure 02_image212
Figure 02_image214
Figure 02_image216
Figure 02_image218
Figure 02_image220
其中R1 具有以上所指示之含義,alkyl表示具有1至6個C原子之直鏈烷基,(O)表示氧原子或單鍵,且v表示1至6之整數。R1 較佳地表示具有1至6個C原子之直鏈烷基或具有2至6個C原子之直鏈烯基,特定言之CH3 、C2 H5 、n-C3 H7 、n-C4 H9 、n-C5 H11 、CH2 =CH-、CH2 =CHCH2 CH2 -、CH3 -CH=CH-、CH3 -CH2 -CH=CH-、CH3 -(CH2 )2 -CH=CH-、CH3 -(CH2 )3 -CH=CH-或CH3 -CH=CH-(CH2 )2 -。
e)額外包含選自由下式組成之群之一或多種化合物之LC介質:
Figure 02_image222
Figure 02_image224
其中alkyl表示C1-6 -烷基,Lx 表示H或F,且X表示F、Cl、OCF3 、OCHF2 或OCH=CF2 。特別佳為式G1化合物,其中X表示F。
f)額外包含選自由下式組成之群之一或多種化合物之LC介質:
Figure 02_image226
Figure 02_image228
Figure 02_image230
Figure 02_image232
其中R5 具有以上針對R1 所指示之含義中之一者,alkyl表示C1-6 -烷基,d表示0或1,且z及m各彼此獨立地表示1至6之整數。此等化合物中之R5 特別佳為C1-6 -烷基或-烷氧基或C2-6 -烯基,d較佳地為1。根據本發明之LC介質較佳地包含≥5重量%之量之一或多種上述式之化合物。
g)額外包含選自由下式組成之群之一或多種聯苯化合物之LC介質:
Figure 02_image234
Figure 02_image236
其中alkyl及alkyl*各彼此獨立地表示具有1至6個C原子之直鏈烷基,且alkenyl及alkenyl*各彼此獨立地表示具有2至6個C原子之直鏈烯基。alkenyl及alkenyl*較佳地表示CH2 =CH-、CH2 =CHCH2 CH2 -、CH3 -CH=CH-、CH3 -CH2 -CH=CH-、CH3 -(CH2 )2 -CH=CH-、CH3 -(CH2 )3 -CH=CH-或CH3 -CH=CH-(CH2 )2 -。
LC混合物中之式B1至B3之聯苯之比例較佳地為至少3重量%,特定言之≥5重量%。
式B2化合物係特別佳。
式B1至B3化合物較佳地選自由下列子式組成之群:
Figure 02_image238
Figure 02_image240
Figure 02_image242
其中alkyl*表示具有1至6個C原子之烷基。根據本發明之介質特別佳地包含一或多種式B1a及/或B2e化合物。
h)額外包含下式之一或多種聯三苯化合物之LC介質:
Figure 02_image244
其中R5 及R6 各彼此獨立地具有以上所指示之含義中之一者,且
Figure 02_image246
Figure 02_image248
Figure 02_image250
各彼此獨立地表示
Figure 02_image252
其中L5 表示F或Cl,較佳地F,且L6 表示F、Cl、OCF3 、CF3 、CH3 、CH2 F或CHF2 ,較佳地F。
式T化合物較佳地選自由下列子式組成之群:
Figure 02_image254
Figure 02_image256
Figure 02_image258
Figure 02_image260
Figure 02_image262
Figure 02_image264
Figure 02_image266
其中R表示具有1至7個C原子之直鏈烷基或烷氧基,R*表示具有2至7個C原子之直鏈烯基,(O)表示氧原子或單鍵,且m表示1至6之整數。R*較佳地表示CH2 =CH-、CH2 =CHCH2 CH2 -、CH3 -CH=CH-、CH3 -CH2 -CH=CH-、CH3 -(CH2 )2 -CH=CH-、CH3 -(CH2 )3 -CH=CH-或CH3 -CH=CH-(CH2 )2 -。
R較佳地表示甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基或戊氧基。
根據本發明之LC介質較佳地包含0.5至30重量%,特定言之1至20重量%之量之式T及其較佳子式之聯三苯。
特別佳為式T1、T2、T3及T21化合物。於此等化合物中,R較佳地表示烷基,此外烷氧基,其各具有1至5個C原子。
若根據本發明之混合物之Δn值≥ 0.1,則於該等混合物中較佳地採用聯三苯。較佳混合物包含2至20重量%之一或多種式T聯三苯化合物,較佳地選自化合物T1至T22之群。
i)額外包含選自由下式組成之群之一或多種化合物之LC介質:
Figure 02_image268
Figure 02_image270
其中R1 及R2 具有以上所指示之含義且較佳地各彼此獨立地表示具有1至6個C原子之直鏈烷基或具有2至6個C原子之直鏈烯基。
較佳介質包含選自式O1、O3及O4之一或多種化合物。
k)額外包含下式之一或多種化合物之LC介質:
Figure 02_image272
其中
Figure 02_image274
表示
Figure 02_image276
R9 表示H、CH3 、C2 H5 或n-C3 H7 ,(F)表示視情況可選的氟取代基,且q表示1、2或3,且R7 具有針對R1 所指示之含義中之一者,較佳地以>3重量%,特定言之≥5重量%及極特別佳5至30重量%之量。
特別佳式FI化合物係選自由下列子式組成之群:
Figure 02_image278
Figure 02_image280
Figure 02_image282
其中R7 較佳地表示直鏈烷基,且R9 表示CH3 、C2 H5 或n-C3 H7 。特別佳為式FI1、FI2及FI3化合物。
l)額外包含選自由下式組成之群之一或多種化合物之LC介質:
Figure 02_image284
其中R8 具有針對R1 所指示之含義,且alkyl表示具有1至6個C原子之直鏈烷基。
m)額外包含一或多種含有四氫萘基或萘基單元之化合物,諸如例如,選自由下式組成之群之化合物之LC介質:
Figure 02_image286
Figure 02_image288
其中 R10 及R11 各彼此獨立地表示具有1至12個C原子之烷基,此外,其中,一或兩個非相鄰CH2 基團可經-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-或-COO-置換,置換方式為使得O原子彼此不直接相連,較佳地具有1至6個C原子之烷基或烷氧基, 且R10 及R11 較佳地表示具有1至6個C原子之直鏈烷基或烷氧基或具有2至6個C原子之直鏈烯基,且 Z1 及Z2 各彼此獨立地表示-C2 H4 -、-CH=CH-、-(CH2 )4 -、-(CH2 )3 O-、-O(CH2 )3 -、-CH=CH-CH2 CH2 -、-CH2 CH2 CH=CH-、-CH2 O-、-OCH2 -、-CO-O-、-O-CO-、-C2 F4 -、-CF=CF-、-CF=CH-、-CH=CF-、-CH2 -或單鍵。
n)額外包含一或多個二氟二苯并𠳭唍及/或下式之𠳭唍之LC介質:
Figure 02_image290
其中 R11 及R12 各彼此獨立地具有以上在式N1下針對R11 所指示之含義中之一者, 環M為反式-1,4-伸環己基或1,4-伸苯基, Zm 為-C2 H4 -、-CH2 O-、-OCH2 -、-CO-O-或-O-CO-, c為0、1或2, 較佳地以3至20重量%之量,特定言之以3至15重量%之量。
特別佳式BC、CR及RC化合物係選自由下列子式組成之群:
Figure 02_image292
Figure 02_image294
Figure 02_image296
Figure 02_image298
其中alkyl及alkyl*各彼此獨立地表示具有1至6個C原子之直鏈烷基,(O)表示氧原子或單鍵,c為1或2,且alkenyl及alkenyl*各彼此獨立地表示具有2至6個C原子之直鏈烯基。alkenyl及alkenyl*較佳地表示CH2 =CH-、CH2 =CHCH2 CH2 -、CH3 -CH=CH-、CH3 -CH2 -CH=CH-、CH3 -(CH2 )2 -CH=CH-、CH3 -(CH2 )3 -CH=CH-或CH3 -CH=CH-(CH2 )2 -。
極特別佳為包含一種、兩種或三種式BC-2化合物之混合物。
o)額外包含下式之一或多種氟化菲及/或二苯并呋喃之LC介質:
Figure 02_image300
其中R11 及R12 各彼此獨立地具有以上在式N1下針對R11 所指示之含義中之一者,b表示0或1,L表示F,且r表示1、2或3。
特別佳的式PH、BF及BS化合物係選自由下列子式組成之群:
Figure 02_image302
Figure 02_image304
其中R及R'各彼此獨立地表示具有1至7個C原子之直鏈烷基或烷氧基。
p)額外包含下式之一或多種單環化合物之LC介質:
Figure 02_image306
其中 R1 及R2 各彼此獨立地表示具有1至12個C原子之烷基,此外,其中,一或兩個非相鄰CH2 基團可經-O-、-CH=CH-、-CO-、-OCO-或-COO-置換,置換方式為使得O原子彼此不直接相連,較佳地具有1至6個C原子之烷基或烷氧基, L1 及L2 各彼此獨立地表示F、Cl、OCF3 、CF3 、CH3 、CH2 F、CHF2
較佳地,L1 及L2 均表示F或L1 及L2 中之一者表示F且另一者表示Cl。
式Y化合物較佳地選自由下列子式組成之群:
Figure 02_image308
Figure 02_image310
Figure 02_image312
, 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CH2 =CH-、CH2 =CHCH2 CH2 -、CH3 -CH=CH-、CH3 -H2 -CH=CH-、CH3 -(CH2 )2 -CH=CH-、CH3 -(CH2 )3 -CH=CH-或CH3 -CH=CH-(CH2 )2 -。
特別佳式Y化合物係選自由下列子式組成之群:
Figure 02_image314
其中Alkoxy較佳地表示具有3、4或5個C原子之直鏈烷氧基。
q)除根據本發明之穩定劑,特定言之式I或其子式之穩定劑及共聚單體以外,不包含含有末端乙烯氧基(-O-CH=CH2 )之化合物的LC介質。
r)包含1至5種,較佳地1、2或3種穩定劑,較佳地選自根據本發明之穩定劑,特定言之式I或其子式之穩定劑的LC介質。
s) LC介質,其中穩定劑,特定言之式I或其子式之穩定劑作為整體於混合物中之比例為1至1500 ppm,較佳地100至1000 ppm。
t) LC介質,其包含1至8種,較佳地1至5種式CY1、CY2、PY1及/或PY2化合物。此等化合物作為整體於混合物中之比例較佳地為5至60%,特別佳地為10至35%。於各情況下此等個別化合物之含量較佳地為2至20%。
u) LC介質,其包含1至8種,較佳地1至5種式CY9、CY10、PY9及/或PY10化合物。此等化合物作為整體於混合物中之比例較佳地為5至60%,特別佳地為10至35%。於各情況下此等個別化合物之含量較佳地為2至20%。
v) LC介質,其包含1至10種,較佳地1至8種式ZK化合物,特定言之式ZK1、ZK2及/或ZK6化合物。此等化合物作為整體於混合物中之比例較佳地為3至25%,特別佳地為5至45%。於各情況下此等個別化合物之含量較佳地為2至20%。
w) LC介質,其中式CY、PY及ZK化合物作為整體於混合物中之比例大於70%,較佳地大於80%。
x) LC介質,其中該LC主體混合物包含一或多種含有烯基之化合物,該一或多種化合物較佳地選自由式CY、PY及LY (其中R1 及R2 中之一者或二者表示具有2至6個C原子之直鏈烯基),式ZK及DK (其中R3 及R4 中之一者或二者或R5 及R6 中之一者或二者表示具有2至6個C原子之直鏈烯基),及式B2及B3組成之群,極佳地選自式CY15、CY16、CY24、CY32、PY15、PY16、ZK3、ZK4、DK3、DK6、B2及B3,最佳地選自式ZK3、ZK4、B2及B3。此等化合物於LC主體混合物中之濃度較佳地為2至70%,極佳地為3至55%。
y) LC介質,其含有一或多種,較佳地1至5種選自式PY1至PY8,極佳地式PY2化合物。此等化合物作為整體於混合物中之比例較佳地為1至30%,特別佳為2至20%。於各情況下此等個別化合物之含量較佳地為1至20%。
z) LC介質,其含有一或多種,較佳地1、2或3種式T2化合物。此等化合物作為整體於混合物中之含量較佳地為1至20%。
於本發明之另一較佳實施例中,該LC介質含有具有正介電各向異性之LC主體混合物。此LC介質及對應LC主體混合物之較佳實施例為以下aa)至mmm)部分之彼等:
aa) LC介質,其特徵在於其包含選自式II及III化合物之群之一或多種化合物
Figure 02_image316
其中 R20 各相同或不同地表示經鹵化或未經取代之具有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CH2 基團可各彼此獨立地經-C≡C-、-CF2 O-、-CH=CH-、
Figure 02_image318
Figure 02_image320
、-O-、-CO-O-或-O-CO-置換,置換方式為使得O原子彼此不直接相連, X20 各相同或不同地表示F、Cl、CN、SF5 、SCN、NCS、經鹵化之烷基、經鹵化之烯基、經鹵化之烷氧基或經鹵化之烯氧基,其各具有至多6個C原子,且 Y20-24 各相同或不同地表示H或F, W表示H或甲基,
Figure 02_image322
Figure 02_image324
各彼此獨立地表示
Figure 02_image326
Figure 02_image328
Figure 02_image330
式II化合物較佳地選自下式:
Figure 02_image332
Figure 02_image334
其中R20 及X20 具有以上所指示之含義。
R20 較佳地表示具有1至6個C原子之烷基。X20 較佳地表示F。特別佳為式IIa及IIb化合物,特定言之式IIa及IIb化合物,其中X表示F。
式III化合物較佳地選自下式:
Figure 02_image336
其中R20 及X20 具有以上所指示之含義。
R20 較佳地表示具有1至6個C原子之烷基。X20 較佳地表示F。特別佳為式IIIa及IIIe化合物,特定言之式IIIa化合物;
bb) LC介質,其額外包含選自下式之一或多種化合物:
Figure 02_image338
其中 R20 、X20 、W及Y20-23 具有以上在式II下所指示之含義,且 Z20 表示-C2 H4 -、-(CH2 )4 -、-CH=CH-、-CF=CF、-C2 F4 -、-CH2 CF2 -、-CF2 CH2 -、-CH2 O-、-OCH2 -、-COO-或-OCF2 -,於式V及VI中亦表示單鍵,於式V及VIII中亦表示-CF2 O-, r表示0或1,且 s表示0或1;
-式IV化合物較佳地選自下式:
Figure 02_image340
其中R20 及X20 具有以上所指示之含義。
R20 較佳地表示具有1至6個C原子之烷基。X20 較佳地表示F或OCF3 ,此外OCF=CF2 或Cl;
-式V化合物較佳地選自下式:
Figure 02_image342
Figure 02_image344
其中R20 及X20 具有以上所指示之含義。
R20 較佳地表示具有1至6個C原子之烷基。X20 較佳地表示F及OCF3 ,此外OCHF2 、CF3 、OCF=CF2 及OCH=CF2
-式VI化合物較佳地選自下式:
Figure 02_image346
Figure 02_image348
其中R20 及X20 具有以上所指示之含義。
R20 較佳地表示具有1至6個C原子之烷基。X20 較佳地表示F,此外OCF3 、CF3 、CF=CF2 、OCHF2 及OCH=CF2
-式VII化合物較佳地選自下式:
Figure 02_image350
其中R20 及X20 具有以上所指示之含義。
R20 較佳地表示具有1至6個C原子之烷基。X20 較佳地表示F,此外OCF3 、OCHF2 及OCH=CF2
cc)該介質額外包含選自以上給定之一或多種式ZK1至ZK10之化合物。尤其佳為式ZK1及ZK3化合物。特別佳式ZK化合物係選自子式ZK1a、ZK1b、ZK1c、ZK3a、ZK3b、ZK3c及ZK3d。
dd)該介質額外包含選自以上給定之式DK1至DK12之一或多種化合物。尤其佳化合物為DK3。
ee)該介質額外包含選自下式之一或多種化合物:
Figure 02_image352
其中X20 具有以上所指示之含義,且 L表示H或F, 「alkenyl」表示C2-6 -烯基。
ff)式DK-3a及IX化合物較佳地選自下式:
Figure 02_image354
Figure 02_image356
其中「alkyl」表示C1-6 -烷基,較佳地n-C3 H7 、n-C4 H9 或n-C5 H11 ,特定言之n-C3 H7
gg)該介質額外包含選自以上給定之式B1、B2及B3,較佳地選自式B2之一或多種化合物。式B1至B3化合物特別佳地選自式B1a、B2a、B2b及B2c。
hh)該介質額外包含選自下式之一或多種化合物:
Figure 02_image358
其中L20 表示H或F,且R21 及R22 各相同或不同地表示各具有至多6個C原子之正烷基、烷氧基、氧雜烷基、氟烷基或烯基,且較佳地各相同或不同地表示具有1至6個C原子之烷基。
ii)該介質包含一或多種下式化合物:
Figure 02_image360
其中W、R20 、X20 及Y20-23 具有式III中所指示之含義,且
Figure 02_image362
Figure 02_image364
各彼此獨立地表示
Figure 02_image366
Figure 02_image368
Figure 02_image370
Figure 02_image372
表示
Figure 02_image374
Figure 02_image376
Figure 02_image378
Figure 02_image380
Figure 02_image382
式XI及XII化合物較佳地選自下式:
Figure 02_image384
Figure 02_image386
Figure 02_image388
Figure 02_image390
其中R20 及X20 具有以上所指示之含義且較佳地R20 表示具有1至6個C原子之烷基且X20 表示F。
根據本發明之混合物特別佳地包含至少一種式XIIa及/或XIIe化合物。
jj)該介質包含一或多種以上給定之式T化合物,較佳地選自式T21至T23及T25至T27化合物之群。
特別佳為式T21至T23化合物。極佳為下式化合物:
Figure 02_image392
Figure 02_image394
Figure 02_image396
kk)該介質包含選自以上給定之式DK9、DK10及DK11之群之一或多種化合物。
ll)該介質額外包含選自下式之一或多種化合物:
Figure 02_image398
Figure 02_image400
其中R20 及X20 各彼此獨立地具有以上所指示之含義中之一者,且Y20-23 各彼此獨立地表示H或F。X20 較佳地為F、Cl、CF3 、OCF3 或OCHF2 。R20 較佳地表示各具有至多6個C原子之烷基、烷氧基、氧雜烷基、氟烷基或烯基。
根據本發明之混合物特別佳地包含一或多種式XVIII-a化合物,
Figure 02_image402
其中R20 具有以上所指示之含義。R20 較佳地表示直鏈烷基,特定言之乙基、正丙基、正丁基及正戊基及極特別佳正丙基。較佳地於根據本發明之混合物中以0.5至20重量%,特別佳地1至15重量%之量採用式XVIII化合物,特定言之式XVIII-a化合物。 mm)該介質額外包含一或多種式XIX化合物,
Figure 02_image404
其中R20 、X20 及Y20-25 具有式I中所指示之含義,s表示0或1,且
Figure 02_image406
表示
Figure 02_image408
Figure 02_image410
Figure 02_image412
於式XIX中,X20 亦可表示具有1至6個C原子之烷基或具有1至6個C原子之烷氧基。該烷基或烷氧基較佳地係直鏈。
R20 較佳地表示具有1至6個C原子之烷基。X20 較佳地表示F;
式XIX化合物較佳地選自下式:
Figure 02_image414
Figure 02_image416
Figure 02_image418
Figure 02_image420
其中R20 、X20 及Y20 具有以上所指示之含義。R20 較佳地表示具有1至6個C原子之烷基。X20 較佳地表示F,且Y20 較佳地為F; -
Figure 02_image422
較佳地為
Figure 02_image424
Figure 02_image426
Figure 02_image428
-R20 為具有2至6個C原子之直鏈烷基或烯基;
nn)該介質包含一或多種以上給定之式G1至G4,較佳地選自G1及G2之化合物,其中烷基表示C1-6 -烷基,Lx 表示H且X表示F或Cl。於G2中,X特別佳地表示Cl。
oo)該介質包含一或多種下式化合物:
Figure 02_image430
其中R20 及X20 具有以上所指示之含義。R20 較佳地表示具有1至6個C原子之烷基。X20 較佳地表示F。根據本發明之介質特別佳地包含一或多種式XXII化合物,其中X20 較佳地表示F。較佳地於根據本發明之混合物中以1至20重量%,特別佳地1至15重量%之量採用式XX至XXII化合物。特別佳混合物包含至少一種式XXII化合物。
pp)該介質包含下式之嘧啶或吡啶化合物之一或多種化合物
Figure 02_image432
其中R20 及X20 具有以上所指示之含義。R20 較佳地表示具有1至6個C原子之烷基。X20 較佳地表示F。根據本發明之介質特別佳地包含一或多種式M-1化合物,其中X20 較佳地表示F。較佳地於根據本發明之混合物中以1至20重量%,特別佳地1至15重量%之量採用式M-1至M-3化合物。
以下指示另外較佳實施例:
qq)該介質包含兩種或更多種式XII化合物,特定言之式XIIe化合物;
rr)該介質包含2至30重量%,較佳地3至20重量%,特別佳地3至15重量%之式XII化合物;
ss)除了式XII化合物外,該介質另外包含選自式II、III、IX至XIII、XVII及XVIII化合物之群之化合物;
tt)式II、III、IX至XI、XIII、XVII及XVIII化合物作為整體於混合物中之比例為40至95重量%;
uu)該介質包含10至50重量%,特別佳地12至40重量%之式II及/或III化合物;
vv)該介質包含20至70重量%,特別佳地25至65重量%之式IX至XIII化合物;
ww)該介質包含4至30重量%,特別佳地5至20重量%之式XVII化合物;
xx)該介質包含1至20重量%,特別佳地2至15重量%之式XVIII化合物;
yy)該介質包含至少兩種下式化合物
Figure 02_image434
Figure 02_image436
zz)該介質包含至少兩種下式化合物
Figure 02_image438
aaa)該介質包含至少兩種式XIIa化合物及至少兩種式XIIe化合物。
bbb)該介質包含至少一種式XIIa化合物及至少一種式XIIe化合物及至少一種式IIIa化合物。
ccc)該介質包含至少兩種式XIIa化合物及至少兩種式XIIe化合物及至少一種式IIIa化合物。
ddd)該介質包含總計≥25重量%,較佳地≥30重量%之一或多種式XII化合物。
eee)該介質包含≥20重量%,較佳地≥24重量%,較佳地25至60重量%之式ZK3化合物,特定言之式ZK3a化合物,
Figure 02_image440
fff)該介質包含至少一種選自化合物ZK3a、ZK3b及ZK3c之群之化合物,較佳地ZK3a與化合物ZK3d組合
Figure 02_image442
ggg)該介質包含至少一種式DPGU-n-F化合物。
hhh)該介質包含至少一種式CDUQU-n-F化合物。
iii)該介質包含至少一種式CPU-n-OXF化合物。
jjj)該介質包含至少一種式CPGU-3-OT化合物。
kkk)該介質包含至少一種式PPGU-n-F化合物。
lll)該介質包含至少一種式PGP-n-m化合物,較佳地兩種或三種化合物。
mmm)該介質包含至少一種具有以下結構之式PGP-2-2V化合物:
Figure 02_image444
於較佳實施例中,根據本發明之液晶混合物另外包含包括一或多種可聚合化合物之可聚合組分C)。
該等可聚合化合物可選自熟習此項技術者已知之各向同性或液晶原性可聚合化合物。
較佳地,該可聚合組分C)包括一或多種式P之可聚合化合物,
Figure 02_image446
其中該等個別基團具有下列含義: Pa 、Pb 各彼此獨立地表示可聚合基團, Spa 、Spb 每次出現時相同或不同地表示間隔基, s1、s2各彼此獨立地表示0或1, A1 、A2 各彼此獨立地表示選自下列群之基團: a)由反式-1,4-伸環己基、1,4-伸環己烯基及4,4´-伸二環己基組成之群,此外,其中,一或多個非相鄰CH2 基團可經-O-及/或-S-置換且此外,其中,一或多個H原子可經F置換, b)由1,4-伸苯基及1,3-伸苯基組成之群,此外,其中,一或兩個CH基團可經N置換且此外,其中,一或多個H原子可經F置換, c)由四氫哌喃-2,5-二基、1,3-二噁烷-2,5-二基、四氫呋喃-2,5-二基、環丁烷-1,3-二基、哌啶-1,4-二基、噻吩-2,5-二基及硒吩-2,5-二基組成之群,其各者亦可經L單取代或多取代, d)由飽和、部分不飽和或完全不飽和及視情況經取代之具有5至20個環C原子之多環基團組成之群,此外,其中,該等環C原子中的一或多者可經雜原子置換,其較佳地選自由以下組成之群:
Figure 02_image448
此外,其中,此等基團中之一或多個H原子可經L置換,及/或一或多個雙鍵可經單鍵置換,及/或一或多個CH基團可經N置換, n2表示0、1、2或3, Za 於各情況下彼此獨立地表示-CO-O-、-O-CO-、-CH2 O-、-OCH2 -、-CF2 O-、-OCF2 -或-(CH2 )n - (其中n為2、3或4)、-O-、-CO-、-C(Ry Rz )-、-CH2 CF2 -、-CF2 CF2 -或單鍵, L每次出現時相同或不同地表示F、Cl、CN、SCN、SF5 或直鏈或分支鏈之於各情況下視情況經氟化之具有1至12個C原子之烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧羰基、烷基羰氧基或烷氧羰基氧基, Ry 、Rz 各彼此獨立地表示H、F或具有1至12個C原子之直鏈或分支鏈烷基,此外,其中,一或多個H原子可經F置換, M表示-O-、-S-、-CH2 -、-CHY1 -或-CY1 Y2 -,且 Y1 及Y2 各彼此獨立地具有以上針對Ry 所指示之含義中之一者或表示Cl或CN。
較佳間隔基Spa,b 係選自式Sp"-X",使得基團P-Sp-及Pa/b -Spa/b -各自符合式P-Sp"-X"-及Pa/b -Sp"-X"-,其中 Sp"表示具有1至20,較佳地1至12個C原子之伸烷基,其視情況經F、Cl、Br、I或CN單取代或多取代且此外,其中,一或多個非相鄰CH2 基團可各彼此獨立地經-O-、-S-、-NH-、-N(R0 )-、-Si(R00 R000 )-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-S-CO-、-CO-S-、-N(R00 )-CO-O-、-O-CO-N(R00 )-、-N(R00 )-CO-N(R00 )-、-CH=CH-或-C≡C-置換,置換方式為使得O及/或S原子彼此不直接相連, X"表示-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-CO-N(R00 )-、-N(R00 )-CO-、-N(R00 )-CO-N(R00 )-、-OCH2 -、-CH2 O-、-SCH2 -、-CH2 S-、-CF2 O-、-OCF2 -、-CF2 S-、-SCF2 -、-CF2 CH2 -、-CH2 CF2 -、-CF2 CF2 -、-CH=N-、-N=CH-、-N=N-、-CH=CR0 -、-CY3 =CY4 -、-C≡C-、-CH=CH-CO-O-、-O-CO-CH=CH-或單鍵, R0 、R00 及R000 各彼此獨立地表示H或具有1至12個C原子之烷基,且 Y3 及Y4 各相同或不同地表示H、F、Cl或CN。
X”較佳地為-O-、-S-、-CO-、-C(O)O-、-OC(O)-、-O-C(O)O-、-CO-NR0 -、-NR0 -CO-、-NR0 -CO-NR0 -或單鍵。
典型間隔基Sp”為例如,-(CH2 )p1 -、-(CH2 CH2 O)q1 -CH2 CH2 -、-CH2 CH2 -S-CH2 CH2 -、-CH2 CH2 -NH-CH2 CH2 -或-(SiR00 R000 -O)p1 -,其中p1為1至12之整數,q1為1至3之整數,且R00 及R000 具有以上所指示之含義。
特別佳基團-Sp”-X”-為-(CH2 )p1 -、-(CH2 )p1 -O-、-(CH2 )p1 -O-CO-、-(CH2 )p1 -O-CO-O-,其中p1及q1具有以上所指示之含義。
特別佳基團Sp”於各情況下為例如直鏈伸乙基、伸丙基、伸丁基、伸戊基、伸己基、伸庚基、伸辛基、伸壬基、伸癸基、伸十一基、伸十二基、伸十八基、伸乙氧基伸乙基、伸甲氧基伸丁基、伸乙硫基伸乙基、伸乙基-N-甲基亞胺基伸乙基、1-甲基伸烷基、伸乙烯基、伸丙烯基及伸丁烯基。
特別佳式P單體為下列:
Figure 02_image450
Figure 02_image452
Figure 02_image454
Figure 02_image456
Figure 02_image458
Figure 02_image460
Figure 02_image462
其中該等個別基團具有下列含義: P1 至P3 各彼此獨立地表示如針對式P所定義之可聚合基團,較佳地丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、氟丙烯酸酯、氧雜環丁烷、乙烯基氧基或環氧化物基團, Sp1 至Sp3 各彼此獨立地表示單鍵或間隔基,該間隔基較佳地具有上文及下文針對Spa 所指示之含義中之一者,及特別佳地-(CH2 )p1 -、-(CH2 )p1 -O-、-(CH2 )p1 -CO-O-或-(CH2 )p1 -O-CO-O-,其中p1為1至12之整數,且其中連接至最後提及基團中之相鄰環經由O原子發生, 此外,其中,基團P1 -Sp1 -、P2 -Sp2 -及P3 -Sp3 -中之一或多者可表示基團Raa ,限制條件為存在之基團P1 -Sp1 -、P2 -Sp2 -及P3 -Sp3 -中之至少一者不表示Raa , Raa 表示H、F、Cl、CN或具有1至25個C原子之直鏈或分支鏈烷基,此外,其中,一或多個非相鄰CH2 基團可各彼此獨立地經C(R0 )=C(R00 )-、-C≡C-、-N(R0 )-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-置換,置換方式為使得O及/或S原子彼此不直接相連,且此外,其中,一或多個H原子可經F、Cl、CN或P1 -Sp1 -置換,特別佳地具有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、烷基羰基、烷氧羰基或烷基羰氧基(其中該等烯基及炔基具有至少兩個C原子及該等分支鏈基具有至少三個C原子), R0 、R00 各彼此獨立地表示H或具有1至12個C原子之烷基, Ry 及Rz 各彼此獨立地表示H、F、CH3 或CF3 , Zp1 表示-O-、-CO-、-C(Ry Rz )-或-CF2 CF2 -, Zp2 及Zp3 各彼此獨立地表示-CO-O-、-O-CO-、-CH2 O-、-OCH2 -、-CF2 O-、-OCF2 -或-(CH2 )n3 -,其中n3為2、3或4, L每次出現時相同或不同地表示F、Cl、CN、SCN、SF5 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、烷基羰基、烷氧羰基、烷基羰氧基或烷氧羰基氧基,較佳地F, L'及L"各彼此獨立地表示H、F或Cl, r表示0、1、2、3或4, s表示0、1、2或3, t表示0、1或2,且 x表示0或1。
於本發明之特別佳實施例中,該LC混合物或組分C)包含一或多種式P10-1化合物。
Figure 02_image464
其中該等參數如上所述定義且P1 及P2 較佳地表示丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。
特別佳式P10-1化合物係選自下列子式之群:
Figure 02_image466
其中各n4彼此獨立地表示2與10之間之整數,較佳地3、4、5或6。
式I及P之可聚合化合物亦適用於無引發劑之聚合,其與相當大優勢相關,諸如例如,較低材料成本及特定言之,降低之LC介質因可能殘餘量之引發劑或其降解產物之污染。因此亦可在不添加引發劑下進行聚合。因此,於較佳實施例中,該LC介質不包含聚合引發劑。
該可聚合組分C)或該LC介質作為整體亦可包含一或多種穩定劑以防止例如在儲存或運輸期間RM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且述於文獻中。特別適宜為例如可自Irganox®系列(BASF SE)之市售穩定劑,諸如例如,Irganox® 1076。若採用穩定劑,則其比例以RM或可聚合組分之總量計較佳地為10至10,000 ppm,特別佳地50至1000 ppm。
根據本發明之介質較佳地包含0.01至10%,特別佳地0.05至7.5%及最佳地0.1至5%之組分C)化合物,該等組分C)化合物包括根據本發明之式P化合物。該介質較佳地包含一種、兩種或三種,更佳地一種或兩種及最佳地一種根據本發明之式P化合物。
藉助適宜添加劑,本發明之液晶相可以使得其可用於迄今已揭示之所有類型之液晶顯示器元件中之方式修飾。此類型之添加劑為熟習此項技術者已知且詳細述於文獻(H. Kelker/ R. Hatz, Handbook of Liquid Crystals, Verlag Chemie, Weinheim, 1980)中。例如,可添加多色染料用於產生彩色主客體系或可添加物質以修改介電各向異性、黏度及/或向列相之配向。
根據本發明之介質以本身習知之方式製備。一般而言,將該等組分彼此溶解,較佳地在升高之溫度下。
因此,本發明進一步關於產生根據本發明之LC介質之方法,其包括將一或多種式I化合物與液晶組分B)混合之步驟,該組分B)包括如上所述之一或多種液晶原性或液晶化合物。
本發明進一步關於一種製造液晶顯示器之方法,其包括至少下列步驟: •提供第一基板,該基板包含像素電極及用於於像素區中產生實質上平行第一基板表面之電場的公共電極; •提供第二基板,將該第二基板與該第一基板相對放置; •在該第一基板與該第二基板之間插入液晶混合物,該液晶混合物包含一或多種式I化合物、組分B)及視情況可選的組分C); •用引起該液晶之光配向之線性偏振光照射該液晶混合物; •藉由用具有450 nm或以下之波長之紫外光或可見光照射使該液晶混合物之該等可聚合化合物固化。
本發明進一步關於根據本發明之液晶混合物之用途,其用於製造液晶顯示器。
本發明進一步關於藉由上述方法製造之液晶顯示器。
於下文中,更詳細描述根據本發明之生產方法。
該第一基板包含像素電極及用於於像素區中產生實質上平行第一基板表面之電場的公共電極。在一個基板上具有至少兩個電極之各種類型之顯示器為熟習者已知,其中最顯著差異為將像素電極及公共電極二者結構化,因為對於IPS顯示器係典型的,或僅將像素電極結構化且公共電極未經結構化,其為針對FFS顯示器之情況。
應瞭解,本發明係關於適用於於上述像素區(即,IPS以及FFS顯示器)中產生實質上平行於第一基板表面之電場之任何類型的電極配置。
根據本發明之方法與在此方法期間及之後與根據本發明之液晶混合物接觸之基板類型或表面材料無關。用於基板或表面之材料之實例為有機聚合物,包括聚醯亞胺、氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)、氮化矽(SiNx )及二氧化矽(SiO2 )。該方法尤其適用於含有基板之顯示器,該等基板在與液晶接觸之一或多個表面上不具有聚醯亞胺層。
於一或多個基板含有聚醯亞胺層之情況下,該聚醯亞胺可經摩擦或不經摩擦,較佳地不經摩擦。
因此,本發明係關於藉由根據本發明之方法製備之顯示器,其中該等基板含有經摩擦或未經摩擦之聚醯亞胺層,較佳地未經摩擦之聚醯亞胺層。
本發明進一步關於藉由根據本發明之方法製備之顯示器,其中頂部基板及底部基板中無一者或僅一者含有聚醯亞胺層。
於本發明之一實施例中,在該第一基板與第二基板之間注射該液晶組合物或於組合該第一基板及該第二基板後藉由毛細管力將其填充入單元中。於替代實施例中,可於裝載該液晶組合物在該第一基板上後藉由組合該第二基板至該第一基板在該第一基板與第二基板之間插入該液晶組合物。較佳地,以稱作「滴下式填充」 (ODF)方法(如例如JPS63-179323及JPH10-239694中所揭示)之方法將液晶逐滴分配至第一基板或使用噴墨印刷(IJP)方法分配。
於較佳實施例中,根據本發明之方法含有製程步驟,其中允許顯示器面板內之液晶靜置一段時間以使該面板內之液晶介質均勻再分佈(本文中稱作「退火」)。
然而,同樣較佳的是將該退火步驟與先前步驟(諸如邊緣密封件預固化)組合。於某種情況下,「分開」退火步驟可根本不必要的。
爲了產生根據本發明之顯示器,較佳地允許式I之光反應性液晶原於面板中再分佈。於填充及組裝後,將該顯示器面板退火1分鐘與3小時之間,較佳地2分鐘與1小時之間及最佳地5分鐘與30分鐘之間之時間。較佳地在室溫下進行退火。
於替代實施例中,在升高之溫度下,較佳地在20℃以上及140℃以下,更佳地40℃以上及100℃以下及最佳地50℃以上及80℃以下進行退火。
於較佳實施例中,在液晶主體混合物之澄清點以上之溫度下進行填充顯示器、退火、光配向及可聚合化合物之固化之製程步驟中之一或多者。
在液晶面板內之液晶之光配向期間,藉由將顯示器或液晶層暴露於線性偏振光來誘導各向異性。
於本發明之較佳實施例中,將包含一或多種式I化合物之光反應性組分A)於第一步驟中使用線性偏振光光配向及於第二步驟中進一步使用線性偏振或非偏振UV光來固化。於第二步驟中,亦將視情況可選的組分C)進一步固化。
於另一較佳實施例中,根據本發明方法施加之線性偏振光為紫外光,其使包含一或多種式I化合物之光反應性組分A)能同時光配向及光固化,及若存在,則使可聚合組分C)光固化。
可同時或逐步進行式I之光反應性化合物之光配向及式I化合物之可聚合基團之固化及視情況可選的可聚合式P化合物之固化。於將該方法分成不同步驟之情況下,可在相同溫度下或在不同溫度下進行個別步驟。
於光配向及固化步驟後,可視情況藉由在降低之溫度下用UV光及/或可見光(線性或非偏振二者)照射進行所謂之「後固化」步驟以移除未反應可聚合化合物。較佳地在0℃以上及所利用之LC混合物之澄清點以下,較佳地20℃及60℃以下,及最佳地20℃以上及40℃以下進行後固化。
可聚合化合物視情況在施加電場下聚合或交聯(若可聚合化合物含有兩個或更多個可聚合基團)。可於一或多個步驟中進行聚合。
組分C)之適宜及較佳聚合方法為例如,熱聚合或光聚合,較佳地光聚合,特定言之UV光聚合。此處亦可視情況添加一或多種引發劑。聚合之適宜條件及引發劑之適宜類型及量為熟習此項技術者已知且述於文獻中。適用於自由基聚合為例如可自市面上購得之光引發劑Irgacure651®、Irgacure184®、Irgacure907®、Irgacure369®或Darocure1173® (BASF SE)。若採用引發劑,則其比例較佳地為0.001至5重量%,特別佳地0.001至1重量%。
本發明亦關於含有根據本發明之液晶介質之電光液晶顯示器元件,該液晶介質較佳地經平行配向。於較佳實施例中,該液晶顯示器為IPS或FFS模式之顯示器。
根據描述之本發明之實施例及變型之另外組合產生於申請專利範圍。
以下參考工作實例更詳細解釋本發明,但是不意欲由此限制。熟習此項技術者將能自該等實例收集於一般描述中未詳細提供之工作細節,根據一般專門知識推廣其及將其應用於特定問題。
除了通常及熟知縮略語外,使用下列縮略語: C:結晶相;N:向列相;Sm:層列相;I:各向同相。此等符號之間之數字顯示有關物質之轉變溫度。
除非另有指示,否則溫度數據單位為℃。
物理、物理化學或電光參數藉由如尤其述於手冊「Merck Liquid Crystals - Licristal® - Physical Properties of Liquid Crystals - Description of the Measurement Methods」, 1998, Merck KGaA, Darmstadt中之一般已知方法測定。
上文及下文中,Δn表示光學各向異性(589 nm,20℃)且Δε表示介電各向異性(1 kHz,20℃)。在20℃及1 kHz下測定介電各向異性Δε。在20℃及589.3 nm之波長下測定光學各向異性Δn。
根據本發明之化合物之Δε及Δn值及旋轉黏度(γ1 )藉由自液晶混合物線性外推獲得,該等液晶混合物由5至10%之根據本發明之各自化合物及90至95%之可自市面上購得之液晶混合物ZLI-2857 (針對Δε)或ZLI-4792 (針對Δn,γ1 ) (混合物,Merck KGaA, Darmstadt)組成。
本發明中使用之化合物藉由本身已知之方法製備,如述於文獻中(例如於標準著作,諸如Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie [有機化學之方法(Methods of Organic Chemistry)], Georg-Thieme-Verlag, Stuttgart中)以在已知及適用於該等反應之反應條件下係精確。本文中亦可使用本身已知之變型,其於本文中未更詳細提及。
於本發明中及尤其於下列實例中,液晶原性化合物之結構藉助縮略語,亦稱作首字母縮略詞指示。於此等首字母縮略詞中,使用下表A至C將化學式如下縮寫。所有基團Cn H2n+1 、Cm H2m+1 及Cl H2l+1 或Cn H2n-1 、Cm H2m-1 及Cl H2l-1 表示直鏈烷基或烯基,較佳地1E-烯基,其各自各具有n、m及l個C原子。表A列出用於化合物之核結構之環元素的代碼,而表B顯示連接基團。表C提供左手或右手端基之代碼之含義。該等首字母縮略詞由用於環元素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略語。 A :環元素
  C
Figure 02_image468
     
           
  P
Figure 02_image470
     
           
  D
Figure 02_image472
  DI
Figure 02_image474
           
  A
Figure 02_image476
  AI
Figure 02_image478
           
  G
Figure 02_image480
  GI
Figure 02_image482
           
  U
Figure 02_image484
  UI
Figure 02_image486
           
  Y
Figure 02_image488
     
           
  M
Figure 02_image490
  MI
Figure 02_image492
           
  N
Figure 02_image494
  NI
Figure 02_image496
           
  Np
Figure 02_image498
  dH
Figure 02_image500
           
  N3f
Figure 02_image502
  N3fI
Figure 02_image504
           
  tH
Figure 02_image506
  tHI
Figure 02_image508
           
  tH2f
Figure 02_image510
  tH2fI
Figure 02_image512
           
  K
Figure 02_image514
  KI
Figure 02_image516
           
  L
Figure 02_image518
  LI
Figure 02_image520
           
  F
Figure 02_image522
  FI
Figure 02_image524
           
   Nf
Figure 02_image526
   NfI
Figure 02_image528
B :連接基團
E -CH2 CH2 - Z -CO-O-
V -CH=CH- ZI -O-CO-
X -CF=CH- O -CH2 -O-
XI -CH=CF- OI -O-CH2 -
B -CF=CF- Q -CF2 -O-
T -C≡C- QI -O-CF2 -
W -CF2 CF2 - T -C≡C-
C :端基
左手側 右手側
單獨使用
-n- Cn H2n+1 - -n --Cn H2n+1
-nO- Cn H2n+1 -O- -nO -O-Cn H2n+1
-V- CH2 =CH- -V -CH=CH2
-nV- Cn H2n+1 -CH=CH- -nV -CnH2n-CH=CH2
-Vn- CH2 =CH- Cn H2n+1 - -Vn -CH=CH-Cn H2n+1
-nVm- Cn H2n+1 -CH=CH-Cm H2m - -nVm -Cn H2n -CH=CH-Cm H2m+1
-N- N≡C- -N -C≡N
-S- S=C=N- -S -N=C=S
-F- F- -F -F
-CL- Cl- -CL -Cl
-M- CFH2 - -M -CFH2
-D- CF2 H- -D -CF2 H
-T- CF3 - -T -CF3
-MO- CFH2 O - -OM -OCFH2
-DO- CF2 HO - -OD -OCF2 H
-TO- CF3 O - -OT -OCF3
-FXO- CF2 =CH-O- -OXF -O-CH=CF2
-A- H-C≡C- -A -C≡C-H
-nA- Cn H2n+1 -C≡C- -An -C≡C-Cn H2n+1
-NA- N≡C-C≡C- -AN -C≡C-C≡N
     
彼此及與其他一起使用
-…A…- -C≡- -…A… -C≡-
-…V…- CH=CH- -…V… -CH=CH-
-…Z…- -CO-O- -…Z… -CO-O-
-…ZI…- -O-CO- -…ZI… -O-CO-
-…K…- -CO- -…K… -CO-
-…W…- -CF=CF- -…W… -CF=CF-
其中n及m各表示整數,且三個點「…」為來自此表之其他縮略語之預留位置。
下表顯示說明性結構連同其各自縮略語。顯示此等以說明縮略語規則之含義。此外,其表示較佳使用之化合物。 D :說明性結構
Figure 02_image530
Figure 02_image532
Figure 02_image534
Figure 02_image536
Figure 02_image538
Figure 02_image540
Figure 02_image542
Figure 02_image544
Figure 02_image546
Figure 02_image548
Figure 02_image550
Figure 02_image552
Figure 02_image554
Figure 02_image556
Figure 02_image558
Figure 02_image560
Figure 02_image562
Figure 02_image564
Figure 02_image566
Figure 02_image568
Figure 02_image570
其中n、m及l較佳地彼此獨立地表示1至7。
下表表E顯示說明性化合物,該等化合物可用作根據本發明之液晶原性介質中之額外穩定劑。 E
表E顯示可添加至根據本發明之LC介質之可能穩定劑。 (此處n表示1至12之整數,較佳地1、2、3、4、5、6、7或8,不顯示末端甲基)。
Figure 02_image572
Figure 02_image574
Figure 02_image576
Figure 02_image578
Figure 02_image580
Figure 02_image582
Figure 02_image584
該LC介質較佳地包含0至10重量%,特定言之1 ppm至5重量%,特別佳地1 ppm至1重量%之穩定劑。
下表F顯示說明性化合物,該等化合物較佳地可用作根據本發明之液晶原性介質中之對掌性摻雜劑。 F
Figure 02_image586
Figure 02_image588
Figure 02_image590
Figure 02_image592
於本發明之較佳實施例中,該液晶原性介質包含一或多種選自來自表F之化合物之群之化合物。
根據本申請案之液晶原性介質較佳地包含兩種或更多種,較佳地四種或更多種選自由來自上表之化合物組成之群之化合物。
根據本發明之液晶介質較佳地包含 -    七種或更多種,較佳地八種或更多種選自來自表D之化合物之群之個別化合物,較佳地三種或更多種,特別佳地四種或更多種選自來自表D之化合物之群之不同式化合物。
下文中,更詳細及尤其參考實例描述本發明,然而該等實例不意欲限制本發明。
實例 化合物實例 1.1.合成經TIPS保護之(E)-3-[4-(6-羥基己氧基)-1-萘基]丙-2-烯酸5
Figure 02_image594
將25 g (97%,109 mmol) 4-溴萘-1-醇1 、41 g (91%,109 mmol)經TIPS保護之6-溴己-1-醇2 溶解於200 ml DMF中。添加19 g (130 mmol)碳酸鉀及將混合物在80℃下攪拌16小時。過濾經冷卻之混合物。將濾液倒入0℃冷水中及用MTB-醚稀釋。將有機層經硫酸鈉乾燥及蒸發溶劑。將殘餘物藉由矽膠層析法(正庚烷/甲苯9/1)純化。產率:43 g (99%)及得到呈無色固體之對應經TIPS保護之1-溴-4-庚氧基-萘3
將5 g (10 mmol)經TIPS保護之1-溴-4-庚氧基-萘3 、1.2 ml (11 mmol)丙烯酸乙酯及3 ml (21 mmol)三乙胺溶解於40 ml乙腈中,用70 mg (0.3 mmol)乙酸鈀(II)及160 mg (0.5 mmol)三(鄰甲苯基)-膦處理及加熱至回流15。將經冷卻之混合物用水稀釋及添加MTB-醚。將有機層經硫酸鈉乾燥及蒸發溶劑。將殘餘物藉由矽膠層析法(正庚烷/甲苯1/1 ->甲苯;氯丁烷)純化及得到呈微黃色油之經TIPS保護之(E)-3-[4-(6-羥基己氧基)-1-萘基]丙-2-烯酸乙酯4
將3.1 g (6 mmol)酯經TIPS保護之(E)-3-[4-(6-羥基己氧基)-1-萘基]丙-2-烯酸乙酯4 溶解於3 ml MeOH及20 ml THF中,用7 ml 2N苛性鹼處理及在40℃下攪拌15小時。將混合物倒入300 ml飽和氯化胺中,用MTB-醚稀釋及使用1N鹽酸調整pH 3。將有機層經硫酸鈉乾燥及蒸發溶劑。將殘餘物用沸騰乙腈處理。分離固體及得到經TIPS保護之(E)-3-[4-(6-羥基己氧基)-1-萘基]丙-2-烯酸5
1.2.合成經THP保護之(E)-3-[4-(6-羥基己氧基)-1-萘基]丙-2-烯酸8
Figure 02_image596
將15 g (95%,64 mmol)1 及2.4 g甲苯-4-硫酸吡啶鎓(10 mmol)懸浮於40 ml DCM中,用溶解於20 ml DCM中之11 ml (128 mmol) THP處理及在室溫下攪拌過夜。將混合物用水稀釋,將水層用DCM萃取。將合併之有機層經硫酸鈉乾燥及通過矽膠(DCM)過濾得到呈微黃色油之6
將18.8 g (90%,55 mmol)溴化物6 、7.8 ml (55 mmol)丙烯酸丁酯、11 ml (79 mmol)三乙胺及190 ml乙腈之混合物用350 mg (1.6 mmol)乙酸鈀(II)及800 mg (2.6 mmol)三(鄰甲苯基)-膦處理及加熱至回流4小時。將冷卻混合物用水及MTB-醚稀釋。將有機層經硫酸鈉乾燥及蒸發溶劑。將殘餘物藉由矽膠層析法(氯丁烷)純化及得到呈黃色固體之7
將16.4 g (92%,43 mmol)酯7 溶解於20 ml MeOH及130 ml THF中,用43 ml 2N苛性鹼處理及在30℃下攪拌5小時。將混合物倒入1000 ml飽和氯化銨中,用MTB-醚稀釋及使用1N鹽酸調整pH 4.5。將有機層經硫酸鈉乾燥及蒸發溶劑。將殘餘物用DCM處理兩次,蒸發DCM。將殘餘物用乙腈處理,冷卻至6℃。分離固體及得到8
1.3.合成1-[4-(苄氧基)-3-甲基苯基]乙-1-酮9
Figure 02_image598
將12.7 g (85.0 mmol) 1-(4-羥基-3-甲基-苯基)-乙酮、12.7 mL (107 mmol)苄基溴及7.62 g (55.0 mmol)碳酸鉀溶解/懸浮於甲基(乙基)酮中及在回流下攪拌18小時。將反應混合物冷卻至室溫(RT)及過濾沉澱固體及用甲基第三丁基醚(MTB-E)洗滌。將產物在5℃下自庚烷進一步結晶及直接用於下個合成步驟。
1.4合成乙酸4-(苄氧基)-3-甲基苯酯10
Figure 02_image600
將39.1 mL (0.165 mmol)間氯過苯甲酸懸浮於102 mL二氯甲烷中及將含於72 mL二氯甲烷中之19.3 g (80.0 mmol)酮9 之溶液逐滴添加至反應混合物中。然後將黃色反應混合物逐步加熱至回流及攪拌16小時。將反應混合物冷卻至室溫(RT)及倒入冰水中。自沉澱之3-氯苯甲酸過濾掉有機層,用碳酸氫鈉洗滌,測試過氧化物殘餘(用氨硫酸鐵(II)溶液),經硫酸鈉乾燥,過濾及在真空下蒸發。將粗產物通過900 g矽膠利用甲苯及乙酸乙酯(95:5)過濾以得到呈黃色油之產物。
1.5.合成4-(苄氧基)-3-甲基苯酚11
Figure 02_image602
將23.4 g (91.0 mmol)乙酸酯 10 溶解於181.0 mL乙醇中及將5.84 mL (197.0 mmol)氫氧化鈉溶液(32%)逐滴添加至該溶液(反應溶液變成紅色)。將反應混合物在環境溫度下攪拌2小時及然後倒入冰水中及用HCl溶液處理直至達成pH值為1。將反應混合物用甲基第三丁基醚(MTB-E)萃取,將有機層經硫酸鈉乾燥,過濾及在真空下蒸發。將黑色油經矽膠用二氯甲烷過濾及然後將獲得之固體在-25℃下自庚烷結晶出以得到淡棕色晶體。1 H NMR (500 MHz, DMSO-d6) δ = 2.13 ppm (s, 3 H, CH3 ), 4.99 (s, 2 H, CH2 -O), 6.51 (dd,J = 2.86, 8.62 Hz, 1 H), 6.58 (d,J = 2.49 Hz, 1 H), 6.81 (d,J = 8.70 Hz, 1 H), 7.32 (d,J = 7.23 Hz, 1 H), 7.39 (t,J = 7.71 Hz, 2 H), 7.44 (d,J = 8.70 Hz, 2 H)。
1.6.合成4-三異丙基甲矽烷基氧基苯甲酸(4-苄氧基-3-甲基-苯酯) (12 )
Figure 02_image604
將含於900 ml二氯甲烷中之21.1 g (98 mmol)11 及29 g (98 mmol) 4-三異丙基甲矽烷基氧基苯甲酸之溶液用600 mg DMAP及22.6 g (118 mmol) N-(3-二甲胺基丙基)-N`-乙基碳二亞胺鹽酸鹽處理及在室溫下攪拌過夜。將混合物通過矽膠(二氯甲烷)過濾。蒸發含有產物之溶離份之溶劑以得到12
1.8.合成4-三異丙基甲矽烷基氧基苯甲酸(4-羥基-3-甲基-苯酯) (13 )
Figure 02_image606
在室溫下,將含於350 ml THF中之35 g (71 mmol)12 之溶液用Pd-C-5% (51.4%水)氫化。蒸發溶劑以得到13
1.9.合成4-[(6-羥己基)氧基]苯甲酸甲酯14
Figure 02_image608
將40.0 g (263 mmol) 4-羥基苯甲酸甲酯及43.6 g (315 mmol)溶解於150 mL甲基(乙基)酮中及添加49.9 g (276 mmol) 6-溴己-1-醇及將反應混合物加熱至回流並攪拌16小時。然後將反應混合物冷卻至室溫(RT)及過濾掉沉澱殘餘物,用丙酮洗滌及在真空下乾燥。將粗產物在5℃下自甲苯結晶出及該產物可用於下個步驟無需進一步純化。
1.10.合成4-[(6-{[參(丙-2-基)甲矽烷基]氧基}己基)氧基]苯甲酸甲酯15
Figure 02_image610
將18.8 g (74.51 mmol)酯14 及0.45 g (3.73 mmol) 4-二甲胺基吡啶溶解於90 mL N,N-二甲基甲醯胺(DMF)中。在室溫下,將15.8 g (81.96 mmol)氯-三異丙基矽烷(溶解於30 mL DMF中)逐滴添加至反應混合物中並攪拌16小時。將反應混合物用甲基第三丁基醚(MTB-E)稀釋及倒入冰水中。將有機層經硫酸鈉乾燥,過濾及在真空下蒸發以得到呈油之產物,將其進一步藉由管柱層析法利用矽膠及氯丁烷作為溶劑純化。產物為淡黃色油。
1.11.合成4-[(6-{[參(丙-2-基)甲矽烷基]氧基}己基)氧基]苯甲酸16
Figure 02_image612
將27.0 g (66.0 mmol)酯15 溶解於160 mL甲醇及80 mL四氫呋喃及90 mL NaOH (2N)之混合物中。將反應混合物在40℃下攪拌2小時。將反應混合物冷卻至室溫(RT),小心地倒入冰水中,用HCl (2N)中和及用乙酸乙酯萃取。將有機層用鹽水洗滌,經硫酸鈉乾燥,過濾及在真空下蒸發以得到呈白色固體之產物,將其藉由在3℃下自乙酸乙酯結晶出純化,以得到白色結晶固體。1 H NMR (500 MHz, DMSO-d6 ) δ = 1.02 ppm (mc , 21 H, Si-(C3 H7 )3 ), 1.34 -1.47 (m, 4H, CH2 ), 1.51 (quint,J = 6.57 Hz, 2 H, CH2 ), 1.73 (quint,J = 6.01 Hz, 2 H, CH2 ), 3.69 (t,J = 6.33 Hz, 2 H, CH2 ), 4.02 (t,J = 6.45 Hz, 2 H, CH2 ), 6.98 (d,J = 8.91 Hz, 2 H), 7.87 (J = 8.89 Hz, 2 H)。
1.12.合成4-[(6-{[參(丙-2-基)甲矽烷基]氧基}己基)氧基]苯甲酸4-(苄氧基)-3-甲基苯酯17
Figure 02_image614
將28.0 g (70.7 mmol)酸16 、15.5 g (72.18 mmol)苯酚11 及1.72 g (14.15 mmol) 4-二甲胺基吡啶溶解於280 mL二氯甲烷中。將反應混合物用16.2 g (84.89 mmol) N-(3-二甲胺基丙基)-N` -乙基碳二亞胺鹽酸鹽連續處理及在室溫(RT)下攪拌16小時。將反應混合物用水稀釋及用二氯甲烷萃取。將合併之有機層用鹽水洗滌,經硫酸鈉乾燥,過濾及在真空下蒸發以得到黃色固體。將粗產物經由管柱層析法利用矽膠及庚烷/乙酸乙酯(8:2)純化以得到無色固體。
1.13.合成4-[(6-{[參(丙-2-基)甲矽烷基]氧基}己基)氧基]苯甲酸4-羥基-3-甲基苯酯1 8
Figure 02_image616
將39.0 g (65.8 mmol)化合物17 溶解於390 mL四氫呋喃中及添加15.0 g (140.9 mmol) Pd-C (5%鹼性)及將反應混合物在正常壓力及室溫下用氫氣氛圍處理45分鐘。過濾掉觸媒及將反應混合物在真空下蒸發。將粗產物(會結晶之油)經由管柱層析法利用1-氯丁烷及乙酸乙酯(8:2)純化。將所得產物用乙腈結晶。1 H NMR (500 MHz, CDCl3 ) δ = 1.06 (mc , 21 H, Si-(C3 H7 )3 ), 1.40 - 1.53 (m, 2 H, CH2 ), 1.56 (quint,J = 7.73 Hz, 2 H, CH2 ), 1.83 (7.82 Hz, 2 H, CH2 ), 2.25 (s, 3 H, CH3 ), 3.70 (t,J = 6.46 Hz, 2H, CH2 ), 4.04 (t,J = 6.53 Hz, 2H , CH2 ), 4.78 (s, 1 H, OH), 6.76 (d,J = 8.58 Hz, 1 H), 6.88 (dd,J = 2.76, 8.56 Hz, 1 H), 6.95 (mc , 3 H), 8.12 (d,J = 8.91 Hz)。
1.14.合成19
Figure 02_image618
將含於60 ml二氯甲烷中之5.4 g (11.3 mmol)5 及5.5 g (10.3 mmol)18 之溶液用60 mg DMAP及2.3 g (12 mmol) N-(3-二甲胺基丙基)-N`-乙基碳二亞胺鹽酸鹽處理及在室溫下攪拌過夜。將混合物通過矽膠(二氯甲烷)過濾。蒸發含有產物之溶離份之溶劑以得到19
1.15.合成20
Figure 02_image620
在低於5℃之溫度下,將含於80 ml THF中之4.0 g (4.2 mmol)19 之溶液用10 ml 2N鹽酸處理。將反應混合物在室溫下攪拌過夜及用MTB醚稀釋。將有機層經硫酸鈉乾燥,蒸發溶劑。合併含有產物之溶離份及蒸發溶劑。將殘餘物懸浮液20 ml乙腈中及在室溫下攪拌。將混合物冷卻至6℃。單離沉澱以得到20
1.16.合成21
Figure 02_image622
將2.6 g (4 mmol)20 及50 ml二氯甲烷之混合物用1.0 ml (12 mmol)甲基丙烯酸及100 mg DMAP處理。在5℃下,添加溶解於25 ml DCM中之2.8 ml (16 mmol) N-(3-二甲胺基丙基)-N`-乙基。在此溫度下攪拌1小時後,繼續在室溫下攪拌過夜。將反應混合物藉由矽膠層析法(二氯甲烷/乙腈1:9)純化。藉由用活性碳處理DCM溶液進一步純化及隨後蒸發溶劑,得到21
1.17.合成22
Figure 02_image624
將含於70 ml二氯甲烷中之3.5 g (11.7 mmol)8 及6 g (11.9 mmol)18 之溶液用73 mg DMAP及2.8 g (14.6 mmol) N-(3-二甲胺基丙基)-N`-乙基碳二亞胺鹽酸鹽處理及在室溫下攪拌過夜。將混合物藉由矽膠層析法(二氯甲烷)純化。蒸發含有產物之溶離份之溶劑,及得到22
1.18.合成23
Figure 02_image626
在低於25℃之溫度下,將含於80 ml THF中之5.1 g (6.5 mmol)22 之溶液用8.5 ml 2N鹽酸處理。將反應混合物在室溫下攪拌4小時及用MTB醚稀釋。將有機層經硫酸鈉乾燥,蒸發溶劑。合併含有產物之溶離份及蒸發溶劑。將殘餘物混合物藉由矽膠層析法(二氯甲烷/乙酸乙酯,梯度0至30%)純化,得到23
1.19.合成24 (RM-1)
Figure 02_image628
將0.8 g (90%,1.3 mmol)23 及5 ml二氯甲烷之混合物用0.6 ml (7 mmol)甲基丙烯酸及100 mg DMAP處理。在5℃下,添加溶解於5 ml DCM中之2.8 ml (16 mmol) 1-(3-二甲胺基丙基)-N`-乙基碳二亞胺。在此溫度下攪拌1小時後,繼續在室溫下攪拌過夜。將反應混合物藉由矽膠層析法(二氯甲烷/乙酸乙酯,梯度0至0.3%)純化,得到24
1.20.合成25
Figure 02_image630
將含於40 ml二氯甲烷中之3.4 g (98%,7.1 mmol)5 及2.6 g (6.5 mmol)13 之溶液用35 mg DMAP及1.5 g (7.8 mmol) N-(3-二甲胺基丙基)-N`-乙基碳二亞胺鹽酸鹽處理並在室溫下攪拌過夜。將混合物通過矽膠(二氯甲烷)過濾。蒸發含有產物之溶離份之溶劑及得到黃色油25
1.21.合成26
Figure 02_image632
在低於5℃之溫度下,將含於50 ml THF中之5.3 g (98%,6.1 mmol)25 之溶液用含5 ml氟化氫之三乙胺處理。將反應混合物在室溫下攪拌過夜及藉由矽膠層析法(DCM/THF梯度10%至20%)純化,以得到26
1.22.合成27 (RM-2)
Figure 02_image634
將3.3 g (95%,5.8 mmol)26 及20 ml二氯甲烷之混合物用2.7 ml (32 mmol)甲基丙烯酸及70 mg DMAP處理。在5℃下,添加溶解於10 ml DCM中之2.8 ml (16 mmol) N-(3-二甲胺基丙基)-N`-乙基。在此溫度下攪拌1小時後,繼續在室溫下攪拌過夜。將反應混合物藉由矽膠層析法(DCM)純化。藉由用活性碳處理含於丙酮中之溶液進一步純化。自丙酮結晶,得到27 ( RM-2)。
根據或類似於上述程序或類似於WO 2017/102068及JP 2006-6232809中所述之程序,獲得下列化合物:
編號 結構
RM-3
Figure 02_image636
   Tg  -14  K  97  N  (86.3)  I ,分解溫度> 105
RM-4   
Figure 02_image638
   Tg  15  K  68  I,分解溫度> 120
向列相主體混合物 如下表中所指示製備下列向列相LC主體混合物:
混合物N-1:
組成[%-w/w] 物理性質
CC-3-V 36.00          
CC-3-V1 5.00    澄清點[℃]: 78  
CCP-V-1 8.00    ne [589 nm,20℃]: 1.5907  
PGP-2-2V 3.00    Δn [589 nm,20℃]: 0.1095  
CCQU-3-F 9.5    ε   [1 kHz,20℃]:   16.6  
PUQU-3-F 8.5    ε
Figure 02_image021
 [1 kHz,20℃]:
   3.7  
APUQU-2-F 5.00    Δε [1 kHz,20℃]:   12.9  
APUQU-3-F 8.00    K1 [pN,20℃]:  12.1  
PGUQU-3-F 4.00    K3 [pN,20℃]:  13.4  
PGUQU-4-F 8.00    K3 /K1 [pN,20℃]:  1.11  
PGUQU-5-F 5.00    V0 [V,20℃]:   1.01  
Σ 100.0    LTS容積[h,-20℃]: 1000  
混合物N-2:
組成[%-w/w] 物理性質
CY-3-O2 15.00    澄清點[℃]: 79.1  
CY-5-O2 9.50    ne [589 nm,20℃]: 1.5744  
CCY-3-O1 4.00    Δn [589 nm,20℃]: 0.0944  
CCY-3-O2 6.00    ε   [1 kHz,20℃]: 3.7  
CCY-3-O3 4.50    ε
Figure 02_image021
 [1 kHz,20℃]:
7.7  
CCY-4-O2 6.00    Δε [1 kHz,20℃]: -4.0  
CCY-5-O2 4.00    K1 [pN,20℃]:  13.4  
CPY-2-O2 8.00    K3 [pN,20℃]:  15.4  
CPY-3-O2 9.00    LTS容積[h,-20℃]: 1000  
PYP-2-4 2.00           
CC-3-V 32.00           
Σ 100.0           
製造顯示器單元 除非另有明確指定,否則使用6.4 µm間隔珠及XN-1500T密封劑,利用0.7 mm厚度之Corning AF玻璃製造顯示器單元。
爲了量測電光器件,3 µm厚無PI之IPS單元由可自SD-tech購得之基板製備並使用具有5 µm電極間距及3 µm電極寬度之ITO電極構建至單元。
將該等單元用手組裝及然後使用具有35 mW/cm2 之Omnicure 2000汞燈固化,從而藉由Opsytec UV pad-e分光輻射計量測照射功率。
混合物實例 自以上所列之向列型主體混合物N-1至N-9及式I之光配向添加劑,根據下表中給定之組成製備根據本發明之向列型LC混合物M-1至M-24。
混合物實例 主體混合物 主體混合物之 c [%] 光配向添加劑
化合物 c [%]
M-1 N-1 99.70 RM-1 0.50
M-2 N-1 99.50 RM-2 0.50
M-3 N-1 99.00 RM-3 0.30
M-4 N-2 99.50 RM-2 0.50
M-5 N-2 99.70 RM-4 0.30
M-6 N-1 99.70 RM-4 0.30
單元填充及固化 除非另有明確指定,否則將選定LC混合物在室溫下利用毛細管作用毛細管填充,在100℃下退火1小時及然後在相同溫度下用線性偏振UV光(35 mW/cm2 )照射給定時間。然後將單元冷卻至室溫。接下來,在燈箱上之交叉偏振器之間研究配向品質。
實例 主體混合物 化合物 固化時間 配向
[%] [%] [s]
M-1 N-1 99.50 RM-1 0.50 120 ++
M-1 N-1 99.50 RM-1 0.50 180 ++
M-2 N-1 99.50 RM-2 0.50 180 ++
M-3 N-1 99.70 RM-3 0.30 180 +
M-4 N-2 99.50 RM-2 0.30 180 ++
M-5 N-2 99.70 RM-4 0.30 180 ++
M-6 N-1 99.70 RM-4 0.30 180 ++
配向品質:(++)優異,(+)良好,(o)可接受,(-)差
利用所有混合物達成至少良好均勻平面配向。
VHR 量測 除非另有明確指定,否則將選定LC混合物在室溫下利用毛細管作用毛細管填充,在100℃下退火1小時及然後在相同溫度下用線性偏振UV光(35 mW/cm2 )照射,該線性偏振UV光來自具有內置320至500 nm濾波器利用額外360 nm長通濾波器(截止320至360 nm之更短波長)之Omnicure S2000汞燈。
然後將單元冷卻至室溫及然後用線性偏振UV光(35 mW/cm2 )照射10分鐘,該UV光來自具有內置320至500 nm濾波器利用額外360 nm長通濾波器(截止320至360 nm之更短波長)之Omnicure S2000汞燈。
接下來,使用Toyo LCM-1 LC材料特徵量測系統研究VHR。除非另有所述,否則如T. Jacob、U. Finkenzeller於「Merck Liquid Crystals - Physical Properties of Liquid Crystals」, 1997中所述進行VHR之量測。 於利用360 nm截止濾波器固化後在60℃,1 Hz及1 V下量測之VHR
實例 主體混合物 光配向化合物 VHR
      [%]     [%] [%]
M-4 N-2 99.50 RM-2 0.50 89.7
M-5 N-2 99.70 RM-4 0.30 90.5
於利用360 nm截止濾波器固化後在60℃,3 Hz及1 V下量測之VHR
實例 主體混合物 光配向化合物 VHR
      [%]     [%] [%]
M-2 N-1 99.50 RM-2 0.50 94.5
M-6 N-1 99.70 RM-4 0.30 95.1
於利用360 nm截止濾波器固化後在60℃,60 Hz及1 V下量測之VHR
實例 主體混合物 光配向化合物 VHR
      [%]    [%] [%]
M-1 N-1 99.50 RM-1 0.50 85.9
M-2 N-1 99.50 RM-2 0.50 97.9
M-4 N-2 99.50 RM-2 0.50 92.8
M-5 N-1 99.70 RM-4 0.30 99.2
M-6 N-1 99.70 RM-4 0.30 98.9
自以上給定之表可見,根據本發明之測試單元之VHR顯示優異值。特定言之,RM-2及RM-4與具有負介電各向異性之LC主體混合物N-2之組合顯示非預期有利的VHR值。
Figure 108136552-A0101-11-0001-1

Claims (29)

  1. 一種式I化合物,
    Figure 03_image001
    I 其中 A11 表示基團
    Figure 03_image032
    , 此外,其中,此等基團中之一或多個H原子可經L置換,及/或一或多個CH基團可經N置換, A每次出現時彼此獨立地表示 a)由1,4-伸苯基及1,3-伸苯基組成之群,此外,其中,一或兩個CH基團可經N置換且此外,其中,一或多個H原子可經L置換, b)由飽和、部分不飽和或完全不飽和及視情況經取代之具有5至20個環C原子之多環基團組成之群,此外,該等環C原子之一或多者可經雜原子置換,其選自由以下組成之群:
    Figure 03_image642
    此外,其中,此等基團中之一或多個H原子可經L置換,及/或一或多個雙鍵可經單鍵置換,及/或一或多個CH基團可經N置換, c)由反式-1,4-伸環己基、1,4-伸環己烯基組成之群,此外,其中,一或多個非相鄰CH2 基團可經-O-及/或-S-置換且此外,其中,一或多個H原子可經F置換,或 d)由四氫哌喃-2,5-二基、1,3-二噁烷-2,5-二基、四氫呋喃-2,5-二基、環丁烷-1,3-二基、哌啶-1,4-二基、噻吩-2,5-二基及硒吩-2,5-二基組成之群,其各者亦可經L單取代或多取代, L每次出現時相同或不同地表示-OH、-F、-Cl、-Br、-I、-CN、-NO2 、SF5 、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、-C(=O)N(Rz )2 、-C(=O)Rz 、-N(Rz )2 、視情況經取代之甲矽烷基、具有6至20個C原子之視情況經取代之芳基、或具有1至25個C原子(較佳地1至12個C原子,更佳地1至6個C原子)之直鏈或分支鏈或環狀烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧羰基、烷基羰氧基或烷氧羰基氧基,此外,其中,一或多個H原子可經F或Cl置換,或X21 -Sp21 -R21 , M表示-O-、-S-、-CH2 -、-CHRz -或-CRy Rz -,且 Ry 及Rz 各彼此獨立地表示H、CN、F或具有1至12個C原子之烷基,此外,其中,一或多個H原子可經F置換, Y11 及Y12 各彼此獨立地表示H、F、苯基或具有1至12個C原子之視情況經氟化之烷基, Z每次出現時彼此獨立地表示單鍵、-COO-、-OCO-、-O-CO-O-、-OCH2 -、-CH2 O-、-OCF2 -、-CF2 O-、-(CH2 )n -、-CF2 CF2 -、-CH=CH-、-CF=CF-、-CH=CH-COO-、-OCO-CH=CH-、-CO-S-、-S-CO-、-CS-S-、-S-CS-、-S-CSS-或-C≡C-, n表示介於2與8之間之整數, o及p各自且獨立地表示0、1或2, X11 及X21 每次出現時彼此獨立地表示單鍵、-CO-O-、-O-CO-、-O-COO-、-O-、-CH=CH-、-C≡C-、-CF2 -O-、-O-CF2 -、-CF2 -CF2 -、-CH2 -O-、-O-CH2 -、-CO-S-、-S-CO-、-CS-S-、-S-CS-、-S-CSS-或-S-, Sp11 及Sp21 每次出現時各自且獨立地表示單鍵或包含1至20個C原子之間隔基,其中一或多個非相鄰及非末端CH2 基團亦可經以下置換:-O-、-S-、-NH-、-N(CH3 )-、-CO-、-O-CO-、-S-CO-、-O-COO-、-CO-S-、-CO-O-、-CF2 -、-CF2 O-、-OCF2 -、-C(OH)-、-CH(烷基)-、-CH(烯基)-、-CH(烷氧基)-、-CH(氧雜烷基)-、-CH=CH-或-C≡C-,然而置換方式為使得無兩個O原子彼此相鄰且無兩個選自-O-CO-、-S-CO-、-O-COO-、-CO-S-、-CO-O-及-CH=CH-之基團彼此相鄰, R11 表示P, R21 表示P或鹵素、CN、具有至多15個C原子之視情況經氟化之烷基或烯基,其中一或多個非相鄰CH2 -基團可經-O-、-S-、-CO-、-C(O)O-、-O-C(O)-、O-C(O)-O-置換, P每次出現時各自且彼此獨立地表示可聚合基團。
  2. 如請求項1之化合物,其中該化合物係選自子式I-1至I-9之化合物。
    Figure 03_image644
    Figure 03_image646
    其中 R11 、R21 、A11 、X11 、X12 、Y11 、Y12 、Sp11 及Sp12 具有如以上請求項1中所給定之含義中之一者,A12 至A23 具有如請求項1中所給定之針對A之含義中之一者,且Z11 至Z22 具有如以上請求項1中所給定之針對Z之含義中之一者。
  3. 如請求項1或2之化合物,其中該化合物係選自下列子式之化合物:
    Figure 03_image648
    Figure 03_image650
    其中 R11 、R21 、X11 、X21 、Sp11 及Sp21 具有如以上請求項1中所給定之含義中之一者,Z11 及Z21 具有如以上請求項1中所給定之針對Z之含義中之一者且 該基團
    Figure 03_image652
    各自且獨立地為
    Figure 03_image654
    或表示
    Figure 03_image656
    Figure 03_image658
    Figure 03_image660
    ,還有
    Figure 03_image662
    Figure 03_image664
    Figure 03_image666
    Figure 03_image668
    , 其中L為F、Cl、CH3 、OCH3 及COCH3 或具有1至6個C原子之烷基或X21 -Sp21 -R21
  4. 如請求項1至3中任一項之化合物,其中其係選自下列子式之化合物:
    Figure 03_image670
    Figure 03_image672
    R11 、R21 、X21 及Sp21 具有如以上請求項1中所給定之含義中之一者,Z21 具有如以上請求項1下所給定之針對Z之含義中之一者,r、s、t及q各自且彼此獨立地表示1至8之整數,Y各自且彼此獨立地表示甲基或H,且 該基團
    Figure 03_image652
    各自且獨立地為
    Figure 03_image654
    或表示
    Figure 03_image656
    Figure 03_image658
    Figure 03_image660
    ,還有
    Figure 03_image662
    Figure 03_image664
    Figure 03_image666
    Figure 03_image668
    , 其中L為F、Cl、CH3 、OCH3 及COCH3 或具有1至6個C原子之烷基或X21 -Sp21 -R21
  5. 如請求項1至4中任一項之化合物,其中其係選自下列子式之化合物:
    Figure 03_image680
    Figure 03_image682
    I-3a-1a-8 其中Sp21 具有如以上式I中所給定之含義中之一者且L表示F、Cl、OCH3 及COCH3 或具有1至6個C原子之烷基且s表示1至8之整數。
  6. 如請求項1至4中任一項之化合物,其中其係選自下列子式之化合物:
    Figure 03_image684
    Figure 03_image686
    其中Sp21 具有如以上式I中所給定之含義中之一者且L表示F、Cl、OCH3 及COCH3 或具有1至6個C原子之烷基且s表示1至8之整數。
  7. 如請求項1至4中任一項之化合物,其中其係選自下列子式之化合物:
    Figure 03_image688
    其中L表示F、Cl、OCH3 及COCH3 或具有1至6個C原子之烷基且s及t各自且彼此獨立地表示1至8之整數。
  8. 如請求項1至4中任一項之化合物,其中其係選自下列子式之化合物:
    Figure 03_image690
    其中L表示F、Cl、OCH3 及COCH3 或具有1至6個C原子之烷基且t表示1至8之整數。
  9. 一種如請求項1至8中任一項之式I化合物於液晶混合物中之用途。
  10. 一種液晶混合物,其特徵在於其包含組分A)及液晶組分B),該組分A)包含一或多種如請求項1至8中任一項之式I化合物,該液晶組分B)包含一或多種液晶原性或液晶化合物。
  11. 如請求項10之液晶混合物,其中該混合物中之式I化合物之總濃度係於0.01至10重量%之範圍內。
  12. 如請求項10或11中任一項之液晶混合物,其中其額外包含可聚合組分C),其包含一或多種可聚合液晶原性或可聚合各向同性化合物。
  13. 如請求項12之液晶混合物,其中該可聚合液晶原性或可聚合各向同性化合物之濃度係於0.01至10重量%之範圍內。
  14. 如請求項12或13之液晶混合物,其中其包含一或多種式P化合物: Pa -(Spa )s1 -A2 -(Z1 -A1 )n2 -(Spb )s2 -Pb P 其中 Pa 、Pb 各彼此獨立地表示可聚合基團, Spa 、Spb 每次出現時相同或不同地表示間隔基, s1、s2各彼此獨立地為0或1, A1 、A2 各彼此獨立地表示選自下列群之基團: a)由反式-1,4-伸環己基、1,4-伸環己烯基及4,4´-伸雙環己基組成之群,此外,其中,一或多個非相鄰CH2 基團可經-O-及/或-S-置換且此外,其中,一或多個H原子可經F置換, b)由1,4-伸苯基及1,3-伸苯基組成之群,此外,其中,一或兩個CH基團可經N置換且此外,其中,一或多個H原子可經L置換, c)由四氫哌喃-2,5-二基、1,3-二噁烷-2,5-二基、四氫呋喃-2,5-二基、環丁烷-1,3-二基、哌啶-1,4-二基、噻吩-2,5-二基及硒吩-2,5-二基組成之群,其各者亦可經L單取代或多取代, d)由飽和、部分不飽和或完全不飽和及視情況經取代之具有5至20個環C原子之多環基團組成之群,此外,該環C原子之一或多者可經雜原子置換,其係選自:
    Figure 03_image692
    Figure 03_image694
    此外,其中,此等基團中之一或多個H原子可經L置換,及/或一或多個雙鍵可經單鍵置換,及/或一或多個CH基團可經N置換, n2為0、1、2或3, Z1 於各情況下彼此獨立地表示-CO-O-、-O-CO-、-CH2 O-、-OCH2 -、-CF2 O-、-OCF2 -或-(CH2 )n -(其中n為2、3或4)、-O-、-CO-、-C(R0 R00 )-、-CH2 CF2 -、-CF2 CF2 -或單鍵, L每次出現時相同或不同地表示F、Cl、CN、SCN、SF5 或於各情況下視情況經氟化之具有至多12個C原子之直鏈或分支鏈烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧羰基、烷基羰氧基或烷氧羰基氧基, R0 、R00 各彼此獨立地表示H、F或具有1至12個C原子之直鏈或分支鏈烷基,此外,其中,一或多個H原子可經F置換, M表示-O-、-S-、-CH2 -、-CHY1 -或-CY1 Y2 -,且 Y1 及Y2 各彼此獨立地具有以上針對R0 所指示之含義中之一者或表示Cl或CN。
  15. 如請求項10至14中任一項之液晶混合物,其中該LC主體混合物具有負介電各向異性。
  16. 如請求項15之液晶混合物,其中該LC主體混合物包含一或多種選自下列式之化合物:
    Figure 03_image696
    其中 a為1或2, b為0或1,
    Figure 03_image698
    表示
    Figure 03_image700
    Figure 03_image702
    R1 及R2 各彼此獨立地表示具有1至12個C原子之烷基,此外,其中,一或兩個非相鄰CH2 基團可經-O-、-CH=CH-、-CO-、-O-CO-或-CO-O-置換,置換方式為使得O原子彼此不直接相連, Zx 表示-CH=CH-、-CH2 O-、-OCH2 -、-CF2 O-、-OCF2 -、-O-、-CH2 -、-CH2 CH2 -或單鍵, L1-4 各彼此獨立地表示F、Cl、OCF3 、CF3 、CH3 、CH2 F、CHF2
  17. 如請求項10至14中任一項之液晶混合物,其中該LC主體混合物具有正介電各向異性。
  18. 如請求項17之液晶混合物,其中該LC主體混合物包含一或多種選自由式II及III化合物組成之群之化合物,
    Figure 03_image704
    Figure 03_image706
    其中 R20 各相同或不同地表示經鹵化或未經取代之具有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CH2 基團可各彼此獨立地經-C≡C-、-CF2 O-、-CH=CH-、
    Figure 03_image318
    Figure 03_image320
    、-O-、-CO-O-或-O-CO-置換,置換方式為使得O原子彼此不直接相連, X20 各相同或不同地表示F、Cl、CN、SF5 、SCN、NCS、經鹵化之烷基、經鹵化之烯基、經鹵化之烷氧基或經鹵化之烯氧基,其各具有至多6個C原子,且 Y20-24 各相同或不同地表示H或F, W表示H或甲基,
    Figure 03_image322
    Figure 03_image324
    各相同或不同地表示
    Figure 03_image326
    Figure 03_image328
    Figure 03_image330
  19. 如請求項17或18之液晶混合物,其中其包含一或多種選自由式XI及XII化合物組成之群之化合物
    Figure 03_image712
    其中R20 、X20 、W及Y20-23 具有如請求項18中之式III中所指示之含義,且
    Figure 03_image322
    Figure 03_image324
    各彼此獨立地表示
    Figure 03_image326
    Figure 03_image328
    Figure 03_image330
    Figure 03_image714
    表示
    Figure 03_image716
    Figure 03_image718
    Figure 03_image720
    Figure 03_image722
    Figure 03_image724
  20. 如請求項10至19中任一項之液晶混合物,其中該LC主體混合物包含一或多種下式化合物:
    Figure 03_image726
    其中該等個別基團具有下列含義:
    Figure 03_image728
    表示
    Figure 03_image730
    Figure 03_image732
    Figure 03_image734
    Figure 03_image736
    Figure 03_image738
    Figure 03_image740
    表示
    Figure 03_image742
    Figure 03_image744
    , R3 及R4 各彼此獨立地表示具有1至12個C原子之烷基,此外,其中,一或兩個非相鄰CH2 基團可經-O-、-CH=CH-、-CO-、-O-CO-或-CO-O-置換,置換方式為使得O原子彼此不直接相連, Zy 表示-CH2 CH2 -、-CH=CH-、-CF2 O-、-OCF2 -、-CH2 O-、-OCH2 -、-CO-O-、-O-CO-、-C2 F4 -、-CF=CF-、-CH=CH-CH2 O-或單鍵。
  21. 如請求項10至20中任一項之液晶混合物,其中該LC主體混合物包含一或多種下列式之化合物
    Figure 03_image746
    Figure 03_image748
    其中該丙基、丁基及戊基為直鏈基團。
  22. 如請求項10至21中任一項之液晶混合物,其中該LC主體混合物包含一或多種選自下列式之化合物:
    Figure 03_image750
    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。
  23. 如請求項10至22中任一項之液晶混合物,其中該LC主體混合物包含一或多種選自下列式之化合物:
    Figure 03_image752
    其中alkyl*表示具有1至6個C原子之烷基。
  24. 一種如請求項10至23中任一項之液晶混合物之用途,其用於製造液晶顯示器。
  25. 一種製造液晶顯示器之方法,其包括至少下列步驟: 提供第一基板,該基板包含像素電極及用於產生實質上平行於像素區中之第一基板表面之電場的公共電極; 提供第二基板,該第二基板係與該第一基板相對放置; 插入如請求項10至23中任一項之液晶混合物; 用引起該液晶之光配向之線性偏振光照射該液晶混合物; 藉由用紫外光或具有450 nm或以下之波長之可見光照射使該液晶混合物之該等可聚合化合物固化。
  26. 如請求項25之方法,其中該線性偏振光為紫外光或具有450 nm或以下之波長之可見光。
  27. 一種顯示器,其可藉由如請求項25或26之方法獲得。
  28. 如請求項27之顯示器,其中該LC主體混合物係在不施加電場下平行配向。
  29. 如請求項27或28之顯示器,其中該顯示器為IPS或FFS顯示器。
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