铁电性液晶混合物的制作方法

文档序号:3522621阅读:207来源:国知局
专利名称:铁电性液晶混合物的制作方法
技术领域
本发明涉及新的铁电性液晶混合物。更特别地,涉及一种铁电性液晶混合物,其在低电压驱动时具有高切换速度,还涉及一种使用此液晶混合物的液晶显示装置。
现今液晶混合物已广泛应用于显示装置中,例如,钟表,电子计算机,小型电视等,其中最常应用的产品为使用液晶的向列相,而其显示系统则称为扭转向列(TN)型或超扭转向列(STN)型。但是TN型不适合大信息容量的显示器,因其会因为线路数增加而破坏对比。由于TFT驱动系统(其中各相素有一薄膜电晶体(TFT),TN型的显示特性愈来愈像阴极射线管(CRT),所以信息容量得以提高。但此种制备工艺十分复杂,低产率,所以制造成本高昂。再者,其几乎不适用于大萤幕。
虽然STN系统(其由简单基质所成)较TN型的显示特性优良,但与TFT-TN型相比仍较差。然而,STN系统只需低制造成本。Clark与Lagerwall于1980年发现表面安定化铁电性液晶(SSFLC)[N.A.Clark和S.T.Largerwall,应用物理通讯,36,899(1980)],这些液晶以作为下一代的显示材料而得到注意,且已有许多研究正在进行。其原因如下(1)铁电性液晶的响应速度快,(2)其记忆性质容许高信息容量显示器,且因为不需活化装置(薄膜电晶体等)所以制造成本较低,(3)宽广的视角。所以预期这种液晶可用在大萤幕与高显示容量的显示器中。
实际使用铁电性液晶时,达到高对比是限重要的,然而这是很难达到的。这是因为,例如,向列C相的锯齿形缺陷,因其山型结构而使有效锥角降低,记忆性不足等。已有人提出各种方法来到高对比,例子包括使用倾斜的蒸镀膜作为对齐层(alignment layer),使用高预倾角(pretilt)的对齐层的C1均匀方法,以AC电场处理或使用萘为架构的化合物而得到书架似的结构,以及使用负介电异向的材料。在上述方法中,使用了一种具有负介电异向性(Δε)材料的一种方法取决于这样一种现象,即当高频电场垂直加到电极基板时,具有负Δε的液晶分子会平行于电极基板地对齐排列。此一现象称为AC稳定化效应。
Surguy[P.W.H.Surguy等人,铁电学,122,63(1991)]另提出通过使用负介电异向液晶材料的方法,其已广为接受为可成功得到高对比的方法,如P.w.Ross,Procc.SID,217,(1992)所述。
具有负介电异向性的材料亦具有所谓T-V特性,即切换所需脉冲宽度(T)随电压(V)升高会显现最小值(T-Vmin)。Surguy等人报导了一种应用此特性的驱动系统,于此驱动系统中,于|Vs-Vd|电压进行驱动,而非|Vs+Vd|或|Vd|。
系统的驱动电压由材料的(T-Vmin)特性决定。根据Surguy等人,Vmin如下定义Vmin=Emin*d=Ps*d/√3*ε0*Δε*Sin2θ.
上式中,Emin指电场的最小强度,d表示液晶格间距,Ps表示自发极化;Δε表示介电异向性,θ表示液晶材料的倾角。
若再将双轴异向性(ε)列入考虑,Towler等人得到如下定义的Vmin与Tmin|Vmin|=Ps•Dϵ03(sin2θ-∂ϵ)]]>Tmin∞η(Δϵsin2θ-∂ϵ)Ps2]]>(η粘度)[M.J.Towel等人,液晶,11(1992)]但是Ross等人揭示的液晶材料仍只具有低的响应速度,且[Vs+Vd]超过55V,使其较不合于实用。所以仍需开发负介电异向性绝对值足够大的液晶材料,且其具有高自发极化与低粘度。适合应用在使用AC安定效应的驱动系统或使用T-Vmin特性的驱动系统的铁电性液晶材料揭示于例如JP-A-168792/1989,306493/1989,与4290/1992,JP-B-29990/1995以及JP-A-503444/1990。
然而,铁电性液晶材料的开发不可视为完成,显示器制造者仍对各种混合物极具兴趣。另一理由为,只有液晶混合物与显示器或液晶格各个元件(例如,对齐层)间的交互作用可以用来判断液晶混合物的性能。
所以本发明目的在于,提供一种可改良液晶显示器性质的液晶混合物,特别是铁电性液晶显示器,尤指反相模式(inverse mode)的铁电性液晶(FLC)显示器。
本发明的另一目的在于,提供一种铁电性液晶混合物,其具有负Δε值,并允许高响应速度与低驱动电压,并提出一种使用此液晶混合物的液晶显示装置。
本发明提出一种铁电性液晶混合物,其包括至少两种化合物,它们选自至少两种不同的下述化合物A.式(Ⅰ)(1,3,4)-噻二唑衍生物 (Ⅰ)其中的符号与标示具有下述定义R1与R2各为(a)氢原子,(b)C1-C16直链或支链烷基,其具有或不具有不对称碳原子,其中一个或两个-CH2-可被-O-,-S-,-CO-,-CO-O-,-O-CO-,-CH=CH-,-C≡C-,-Si(CH3)2-,1,4-亚环己基,1,4-亚苯基,环丙-1,2-二基或-O-CO-O-替代,其条件是,-O-及/或-S-不可直接互相键结;此烷基中的一个或多个氢原子可被F,Cl,CN及/或CF3所取代;或(c)下述手性基团中任一者
其中R3,R4,R5,R6与R7各为C1-C16直链或支链烷基(具有或不具有不对称碳原子),其中一个或多个-CH2-可被-O-或-CH=CH-替代,其条件是氧原子不可直接互相键结;此烷基中的一个或多个氢原子可被-F或-Cl取代;或R4与R5若键结至环氧乙烷,环氧乙烷或四氢呋喃系统上,则它们可合并为-(CH2)4-或-(CH2)5-;Q为-CH2-O-,-CO-O-或单键;Z1,Z2与Z3各为单键,-O-,-CO-O-或-O-CO-;其条件是,当R1为(c)时,则Z1不为单键,且当R2为(c)时,则Z2不为单键;A1与A2相同或互异地为1,4-亚苯基,其中一个或多个H原子可被F取代,为吡啶-2,5-二基,其中一个H原子可被F取代,为嘧啶-2,5-二基或反-1,4-亚环己基;a与b为0或1,且a+b为0或1;X1与X2各为-N-,-CF-或-CH-;B.式(Ⅱ)菲衍生物 (Ⅱ)其中的符号与标示具有下述定义E1,E2,E3,E4,E5与E6为-N-,-CF-或-CH-,其条件是若E1(E4)为-N-或-CF-,则E2与E3(E5与R6)必为-CH;若E2及/或E3(E5及/或E6)为-CF-,则E1(E4)必为-CH-;若E2(E5)为-N-,则E1(E4)必为-CH-,且E3(E6)可为-CH-或-CF-;以及E1至E6中至少一个必为-N-或-CF;G为-CH2CH2-或-CH=CH;R1与R2各为氢或C1-C20直链或支链烷基(具有或不具有不对称碳原子),其中一个或多个-CH2-可被-O-,-CO-O-,-O-CO-,-O-CO-O-,-CH=CH-,-CH≡CH-,环丙-1,2-二基,-Si(CH3)2-,1,4-亚苯基,反-1,4-亚环己基或反-1,3-亚环戊基替代,其条件是,氧原子及/或硫原子不可直接互相键结;该烷基中的一个或多个氢原子可被-F,-Cl,-Br,-CF3,-CN或-OR3取代,或R1与R2为下述手性基团中任一者 其中R3,R4,R5,R6与R7各为C1-C16直链或支链烷基(具有或不具有不对称碳原子),其中一个或多个-CH2-可被-O-或-CH=CH-替代,其条件是,氧原子不可直接互相键结;此烷基中的一个或多个氢原子可被-F或-Cl取代;或R4与R5若键结至环氧乙烷、环氧乙烷或四氢呋喃系统上,则它们可合并为-(CH2)4-或-(CH2)5-;Q为-CH2-O-,-CO-O-或单键;M1与M2各为-CO-O-,-O-CO-,-CH2-O-,-O-CH2-,-CH2-CH2,-C≡C-,A1与A2各为1,4-亚苯基,其中一个或多个氢原子可被F,Cl及/或CN取代,为呲嗪-2,5-二基,哒嗪-3,6-二基,吡啶-2,5-二基,其中一个或多个氢原子可被F取代,嘧啶-2,5-二基,反-1,4-亚环己基,其中一个或多个氢原子可被CN及/或CH3取代;n与m为0或1,且n+m总和为0或1;C.式(Ⅲ)2-氟吡啶衍生物, (Ⅲ)其中的标号与标示有下述定义R1与R2各为氢或C1-C16直链或支链烷基(具有或不具有不对称碳原子),其中一个或两个非相邻-CH2-可被-O-,-CO-,-CO-O-,-O-CO-,-O-CO-O-,-CH=CH-,-C≡C-,环丙-1,2-二基,-Si(CH3)2-替代;该烷基中的一个或多个氢原子可被F,Cl,CN及/或CF3取代;或R1与R2为下述手性基团中任一者 其中R3,R4,R5,R6与R7各为C1-C16直链或支链烷基(具有或不具有不对称碳原子),其中一个或多个-CH2-可被-O-或-CH=CH-替代,其条件是,氧原子不可直接互相键结;此烷基中的一个或多个氢原子可被-F或-Cl取代;或R4与R5若键结至环氧乙烷、环氧乙烷或四氢呋喃系统上,则它们可合并为-(CH2)4-或-(CH2)5-;Q为-CH2-O-,-CO-O-或单键;A1,A2,A3与A4各为1,4-亚苯基,其中1个或两个氢原子可被F取代,吡嗪-2,5-二基,哒嗪-3,6-二基,吡啶-2,5-二基或嘧啶-2,5-二基,反-1,4-亚环己基,其中一个或两个氢原子可被CN取代,或萘-2,6-二基;M1,M2,M3与M4各为-O-,-S-,-CO-,-CO-O-,-O-CO-,-O-CO-O-,-CH2-O-,-O-CH2-,-CH2-CH2-,-CH=CH-,-C≡C-,其条件是,M不可二者互相键结;k,l,m,n,o,p,q与r为0或1,其条件是,k+m+p+r总和大于1且小于4,较好小于3;D.式(Ⅳ)亚苯基衍生物, (Ⅳ)其中R1与R2各为氢或C1-C16直链或支链烷基(具有或不具有不对称碳原子),其中一个或两个非相邻-CH2-可被-O-,-CO-,-CO-O-,-O-CO-,-O-CO-O-,-CH=CH-,-C≡C-,环丙-1,2-二基,1,4-亚苯基,1,4-亚环己基或-Si(CH3)2-替代;该烷基中的一个或多个氢原子可被F,Cl,CN及/或CF3取氏;或R1与R2为下述手性基团中任一者 其中R3,R4,R5,R6与R7各为C1-C16直链或支链烷基(具有或不具有不对称碳原子),其中一个或多个-CH2-可被-O-或-CH=CH-替代,其条件是,氧原子不可直接互相键结;此烷基中的一个或多个氢原子可被-F或-Cl取代;或R4与R5若键结至环氧乙烷、环氧乙烷或四氢呋喃系统上,则它们可合并为-(CH2)4-或-(CH2)5-;Q为-CH2-O-,-CO-O-或单键;A1,A2,A3与A4各为1,4-亚苯基,其中1个或两个氢原子可被F取代,吡啶-2.5-二基,嘧啶-2,5-二基,吡嗪-2,5-二基,哒嗪-3,6-二基,萘-2,6-二基,1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基或1,4-亚环己基,其中一个或二个氢原子可被CN及/或CH3取代;X1与X2选自氢,F,Cl,CF3与CN;其条件是,X1与X2不可同时为氢;Z1与Z2各为-CO-O-,-O-CO-,-CH2-CH2-,-O-CH2-,-CH2-O-,-C≡C-或单键;k,m与n各为0,1或2,且(k,m+n)为1或2;E.式(Ⅴ)间位取代的芳族化合物, 其中,X3为F,Cl,Br,CN,CF3或C1-C12烷基,其中一个或二个-CH2-可被-O-,-CO-O-或-O-CO-替代,且该烷基中一个或多个氢原子可被F,Cl或CN取代;R1为氢或C1-C16直链或支链烷基(具有或不具有不对称碳原子),其中一个或多个氢原子可被F,Cl,CN及/或CF3取代;A1,A2与A3各为1,4-亚苯基,其中1个或2个氢原子可被F取代,吡嗪-2,5-二基,哒嗪-3,6-二基,吡啶-2,5-二基或嘧啶-2,5-二基,反-1,4-亚环己基,其中1个或2个氢原子可被CN取代,1,3,4-噻二唑-2,5-二基,1,3-二噁烷2,5-二基,萘-2,6-二基,或1,3-噻唑-2,4(5)二基;M1,M2,M3与M4各为-O-,-S-,-CO-,-CO-O-,-O-CO-,-O-CO-O-,-CH2-O-,-O-CH2-,-CH2-CH2-,-CH=CH-或-C≡C-,其条件是,M不可二者互相键结;k,l,m,n,o,p与q为0或1,其条件是,1+n+p总和大于1且小于4,较好少于3。
A组中较佳化合物为式(Ⅰ)中,符号与标示具有下述定义R1与R2各为(a)氢原子,(b)C1-C16直链或支链烷基(具有或不具有不对称碳原子),其中一个或两个-CH2-可被-O-,-CO-O-,-O-CO-,-Si(CH3)2-,1,4-亚环己基或环丙-1,2-二基替代;该烷基中的一个或多个氢原子可被F取代;Z1,Z2与Z3各为单键,-CO-O-或-O-CO-;其条件是,当R1为(c)时则Z1不为单键,且当R2为(C)时则Z2不为单键;A1与A2相同或互异地为1,4-亚苯基,其中一个或多个H原子可被F取代,吡啶-2,5-二基,其中一个H原子可被F取代,嘧啶2,5-二基或反-1,4-亚环己基;a与b为0或1,且a+b为0或1;X1与X2各为-N-,-CF-或-CH-。
更佳的式(Ⅰ)化合物的例子包括 其中R与R′如式(2)中R1与R2的定义。
本发明中较好的式(Ⅰ)化合物本身具有层列C相。因此在式(Ⅰ)中,R与R′至少之一较好地为C8-C16烷基,更好为直链烷基。
较好的式(Ⅰ)化合物中,其R1与R2是C1-C16直链或支链烷基(具有或不具有不对称碳原子),其中一个或多个-CH2-可被-O-,环丙-1,2-二基或-Si(CH3)2-替代,其条件是,氧原子不可直接互相链结;该烷基中的一个或多个氢原子可被F取代;R或R′亦可为氢,但不可同时为氢。
较佳的B组化合物(即式(Ⅱ)中其R1与R2各为C1-C10直链或支链烷基,其中杂环中至少二个-CH2基-中之一亦可被-Si(CH3)2-替代。
另外,较佳的为式(Ⅱa)化合物,其E1及/或E4为-N-; (Ⅱa)且其中更好的为下列化合物,其R1与R2如式(Ⅲ)中定义(Ⅱa1) (Ⅱa2) (Ⅱa3) (Ⅱa4) (Ⅱa5) (Ⅱa6) 式(Ⅱa5)与(Ⅱa6)的氟取代化合物更好,因为其Δε具有很大的负值。
另外,较佳的为式(Ⅱb)化合物,其E2及/或E5为-N-; (Ⅱb)且其中更好为下列化合物(Ⅱb1) (Ⅱb2) (Ⅱb3) (Ⅱb4) (Ⅱb5) (Ⅱb6) (Ⅱb7) (Ⅱb8) (Ⅱb9) (Ⅱb10) (Ⅱb11) (Ⅱb12) (Ⅱb13) (Ⅱb14) (Ⅱb15) (Ⅱb16) 式(Ⅱb5)与(Ⅱb6)的氟取代化合物更好,因为其Δε具有很大的负值。
另外,较佳的为式(Ⅱc)化合物,其E1及/或E4为-CF-; (Ⅱc)且其中更好的为下列化合物(Ⅱc1) (Ⅱc2) (Ⅱc3) (Ⅱc4) (Ⅱc5) (Ⅱc6) 另外,较佳的为式(Ⅱd)化合物,其E1及/或E4为-CH-;E2,E3,E5与E6为-CH-或-CF-,且其中至少之一为-CF- (Ⅱd)且其中更好的为下列化合物 (Ⅱd2) (Ⅱd3) (Ⅱd4) (Ⅱd5) (Ⅱd6) (Ⅱd7) (Ⅱd8) (Ⅱd9) (Ⅱd10) (Ⅱd11) (Ⅱd12) (Ⅱd13) (Ⅱd14)
最好的式(2)化合物的例子包括1,8-二氟-2,7-二辛氧基菲、1,8-二氟-2,7-二丁氧基菲、1,8-二氟-2,7-二戊氧基菲、1,8-二氟-2,7-二己氧基菲、1,8-二氟-2,7-二庚氧基菲、1,8-二氟-2,7-二壬氧基菲、1,8-二氟-2,7-二癸氧基菲、1,8-二氟-2,7-二(十一烷)氧基菲、1,8-二氟-2,7-二(十二烷)氧基菲、1,8-二氟-2-丁氧基-7-戊氧基菲、1,8-二氟-2-丁氧基-7-己氧基菲、1,8-二氟-2-丁氧基-7-庚氧基菲、1,8-二氟-2-丁氧基-7-辛氧基菲、1,8-二氟-2-丁氧基-7-壬氧基菲、1,8-二氟-2-戊氧基-7-丙氧基菲、1,8-二氟-2-戊氧基-7-己氧基菲、1,8-二氟-2-戊氧基-7-庚氧基菲、1,8-二氟-2-戊氧基-7-辛氧基菲、1,8-二氟-2-戊氧基-7-壬氧基菲、1,8-二氟-2-己氧基-7-丙氧基菲、1,8-二氟-2-己氧基-7-庚氧基菲、1,8-二氟-2-己氧基-7-辛氧基菲、1,8-二氟-2-己氧基-7-壬氧基菲、1,8-二氟-2-己氧基-7-癸氧基菲、1,8-二氟-2-己氧基-7-十二烷氧基菲、1,8-二氟-2-庚氧基-7-丙氧基菲、1,8-二氟-2-庚氧基-7-辛氧基菲、1,8-二氟-2-庚氧基-7-壬氧基菲、1,8-二氟-2-辛氧基-7-乙氧基菲、1,8-二氟-2-辛氧基-7-丙氧基菲、1,8-二氟-2-辛氧基-7-壬氧基菲、1,8-二氟-2-辛氧基-7-癸氧基菲、1,8-二氟-2-壬氧基-7-乙氧基菲、1,8-二氟-2-壬氧基-7-丙氧基菲、1,8-二氟-2-壬氧基-7-癸氧基菲、1,8-二氟-2-癸氧基-7-甲氧基菲、1,8-二氟-2-癸氧基-7-乙氧基菲、1,8-二氟-2-癸氧基-7-丙氧基菲、1,8-二氟-2-癸氧基-7-丁氧基菲、1,8-二氟-2-癸氧基-7-戊氧基菲、1,8-二氟-2-癸氧基-7-庚氧基菲、1-氟-2,7-二丁氧基菲、1-氟-2,7-二戊氧基菲、1-氟-2,7-二己氧基菲、1-氟-2,7-二庚氧基菲、1-氟-2,7-二辛氧基菲、1-氟-2,7-二壬氧基菲、1-氟-2,7-二癸氧基菲、1-氟-2,7-二(十一烷)氧基菲、1-氟-2,7-二(十二烷)癸氧基菲、1-氟-2-丁氧基-7-戊氧基菲、1-氟-2-丁氧基-7-己氧基菲、1-氟-2-丁氧基-7-庚氧基菲、1-氟-2-丁氧基-7-辛氧基菲、1-氟-2-丁氧基-壬氧基菲、1-氟-2-丁氧基-7-癸氧基菲、1-氟-2-戊氧基-7-己氧基菲、1-氟-2-戊氧基-7-庚氧基菲、1-氟-2-戊氧基-7-辛氧基菲、1-氟-2-戊氧基-7-壬氧基菲、1-氟-2-己氧基-7-戊氧基菲、1-氟-2-己氧基-7-庚氧基菲、1-氟-2-己氧基-7-辛氧基菲、1-氟-2-己氧基-7-壬氧基菲、1-氟-2-己氧基-7-癸氧基菲、1-氟-2-庚氧基-7-丙氧基菲、1-氟-2-庚氧基-7-丁氧基菲、1-氟-2-庚氧基-7-戊氧基菲、1-氟-2-庚氧基-7-辛氧基菲、1-氟-2-庚氧基-7-壬氧基菲、1-氟-2-庚氧基-7-癸氧基菲、1-氟-2-辛氧基菲、1-氟-2-辛氧基-7-丙氧基菲、1-氟-2-辛氧基-7-丁氧基菲、1-氟-2-辛氧基-7-戊氧基菲、1-氟-2-辛氧基-7-己氧基菲、1-氟-2-辛氧基-7-辛氧基菲、1-氟-2-辛氧基-7-壬氧基菲、1-氟-2-辛氧基-7-癸氧基菲、1-氟-2-辛氧基-7-(十一烷)氧基菲、1-氟-2-壬氧基-7-丙氧基菲、1-氟-2-壬氧基-7-丁氧基菲、1-氟-2-壬氧基-7-戊氧基菲、1-氟-2-壬氧基-7-己氧基菲、1-氟-2-壬氧基-7-庚氧基菲、1-氟-2-壬氧基-7-辛氧基菲、1-氟-2-壬氧基-7-癸氧基菲、2,7-二(己氧基)-1,8-二氮杂菲、2,7-二(戊氧基)-1,8-二氮杂菲、2,7-二(庚氧基)-1,8-二氮杂菲、2,7-二(辛氧基)-1,8-二氮杂菲、2,7-二(壬氧基)-1,8-二氮杂菲、2,7-二(癸氧基)-1,8-二氮杂菲、2,7-二(十一烷氧基)-1,8-二氮杂菲、2,7-二(十二烷氧基)-1,8-二氮杂菲、2-丁氧基-7-戊氧基-1,8-二氮杂菲、2-丁氧基-7-己氧基-1,8-二氮杂菲、2-丁氧基-7-庚氧基-1,8-二氮杂菲、2-丁氧基-7-辛氧基-1,8-二氮杂菲、2-丁氧基-7-壬氧基-1,8-二氮杂菲、2-丁氧基-7-癸氧基-1,8-二氮杂菲、2-戊氧基-7-己氧基-1,8-二氮杂菲、2-戊氧基-7-庚氧基-1,8-二氮杂菲、2-戊氧基-7-辛氧基-1,8-二氮杂菲、2-戊氧基-7-壬氧基-1,8-二氮杂菲、2-戊氧基-7-癸氧基-1,8-二氮杂菲、2-己氧基-7-庚氧基-1,8-二氮杂菲、2-己氧基-7-辛氧基-1,8-二氮杂菲、2-己氧基-7-壬氧基-1,8-二氮杂菲、2-己氧基-7-癸氧基-1,8-二氮杂菲、2-己氧基-7-(4-丁二甲矽烷基)丁氧基-1,8-二氮杂菲、2-己氧基-1,8-二氮杂菲、2-己氧基-7-甲基-1,8-二氮杂菲、2-庚氧基-7-辛氧基-1,8-二氮杂菲、2-庚氧基-7-壬氧基-1,8-二氮杂菲、2-庚氧基-7-癸氧基-1,8-二氮杂菲、2-庚氧基-7-(6-甲基)辛氧基-1,8-二氮杂菲、2-辛氧基-7-壬氧基-1,8-二氮杂菲、2-辛氧基-7-癸氧基-1,8-二氮杂菲、2-辛氧基-7-十一烷氧基-1,8-二氮杂菲、2-辛氧基-7-十二烷氧基-1,8-二氮杂菲、2-辛氧基-7-(5-氧基)壬氧基-1,8-二氮杂菲、2-壬氧基-7-癸氧基-1,8-二氮杂菲、2-壬氧基-7-十一烷氧基-1,8-二氮杂菲、2-壬氧基-7-十二烷氧基-1,8-二氮杂菲、2-氧基-7-十一烷氧基-1,8-二氮杂菲、2-癸氧基-7-十二烷氧基-1,8-二氮杂菲、2-丁氧基-7-戊氧基-1-氮杂菲、2-丁氧基-7-己氧基-1-氮杂菲、2-丁氧基-7-庚氧基-1-氮杂菲、2-丁氧基-7-辛氧基-1-氮杂菲、2-丁氧基-7-壬氧基-1-氮杂菲、2-丁氧基-7-癸氧基-1-氮杂菲、2-戊氧基-7-辛氧基-1-氮杂菲、2-戊氧基-7-壬氧基-1-氮杂菲、2-戊氧基-7-癸氧基-1-氮杂菲、2-己氧基-7-己氧基-1-氮杂菲、2-己氧基-7-庚氧基-1-氮杂菲、2-己氧基-7-辛氧基-1-氮杂菲、2-己氧基-7-壬氧基-1-氮杂菲、2-己氧基-7-(4-丁二甲矽烷基)丁氧基-1-氮杂菲、2-庚氧基-7-辛氧基-1-氮杂菲、2-庚氧基-7-壬氧基-1-氮杂菲、2-庚氧基-7-癸氧基-1-氮杂菲、2-庚氧基-7-(6-甲基)辛氧基-1-氮杂菲、2-辛氧基-7-壬氧基-1-氮杂菲、2-辛氧基-7-癸氧基-1-氮杂菲、2-辛氧基-7-十一烷氧基-1-氮杂菲、2-辛氧基-7-十二烷氧基-1-氮杂菲、2-辛氧基-7-(5-氧基)壬氧基-1-氮杂菲、2-壬氧基-7-癸氧基-1-氮杂菲、2-壬氧基-7-十一烷氧基-1-氮杂菲、2-壬氧基-7-十二烷氧基-1-氮杂菲、2-癸氧基-7-十一烷氧基-1-氮杂菲、2-癸氧基-7-十二烷氧基-1-氮杂菲、2-己氧基-7-戊氧基-1-氮杂菲、2-庚氧基-7-己氧基-1-氮杂菲、2-庚氧基-7-戊氧基-1-氮杂菲、2-辛氧基-7-丁氧基-1-氮杂菲、2-辛氧基-7-戊氧基-1-氮杂菲、2-辛氧基-7-己氧基-1-氮杂菲、2-辛氧基-7-庚氧基-1-氮杂菲、2-壬氧基-7-戊氧基-1-氮杂菲、2-壬氧基-7-己氧基-1-氮杂菲、2-壬氧基-7-庚氧基-1-氮杂菲、2-壬氧基-7-辛氧基-1-氮杂菲、2-丁氧基-7-戊氧基-8-氟-1-氮杂菲、2-丁氧基-7-己氧基-8-氟-1-氮杂菲、2-丁氧基-7-庚氧基-8-氟-1-氮杂菲、2-丁氧基-7-辛氧基-8-氟-1-氮杂菲、2-丁氧基-7-壬氧基-8-氟-1-氮杂菲、2-丁氧基-7-壬氧基-8-氟-1-氮杂菲、2-丁氧基-7-癸氧基-8-氟-1-氮杂菲、2-戊氧基-7-己氧基-8-氟-1-氮杂菲、2-戊氧基-7-己氧基-8-氟-1-氮杂菲、2-戊氧基-7-庚氧基-8-氟-1-氮杂菲、戊氧基-7-辛氧基-8-氟-1-氮杂菲、2-戊氧基-7-壬氧基-8-氟-1-氮杂菲、2-戊氧基-7-癸氧基-8-氟-1-氮杂菲、2-己氧基-7-庚氧基-8-氟-1-氮杂菲、2,7-二(己氧基)-8-氟-1-氮杂菲、2-己氧基-7-辛氧基-8-氟-1-氮杂菲、2-己氧基-7-壬氧基-8-氟-1-氮杂菲、2-己氧基-7-癸氧基-8-氟-1-氮杂菲、2-己氧基-7-(4-丁二甲矽烷基)丁氧基-8-氟-1-氮杂菲、2-庚氧基-7-辛氧基-8-氟-1-氮杂菲、2-庚氧基-7-壬氧基-8-氟-1-氮杂菲、2-庚氧基-7-癸氧基-8-氟-1-氮杂菲、2-庚氧基-7-(6-甲基)辛氧基-8-氟-1-氮杂菲、2-辛氧基-7-壬氧基-8-氟-1-氮杂菲、2-辛氧基-7-癸氧基-8-氟-1-氮杂菲、2-辛氧基-7-十一烷氧基-8-氟-1-氮杂菲、2-辛氧基-7-十二烷氧基-8-氟-1-氮杂菲、2-辛氧基-7-(5-氧基)壬氧基-8-氟-1-氮杂菲、2-壬氧基-7-十一烷氧基-8-氟-1-氮杂菲、2-壬氧基-7-十二烷氧基-8-氟-1-氮杂菲、2-癸氧基-7-十二烷氧基-8-氟-1-氮杂菲、2-己氧基-7-戊氧基-8-氟-1-氮杂菲、2-庚氧基-7-己氧基-8-氟-1-氮杂菲、2-庚氧基-7-戊氧基-8-氟-1-氮杂菲、2-辛氧基-7-丁氧基-8-氟-1-氮杂菲、2-辛氧基-7-戊氧基-8-氟-1-氮杂菲、2-辛氧基-7-己氧基-8-氟-1-氮杂菲、2-辛氧基-7-庚氧基-8-氟-1-氮杂菲、2-壬氧基-7-戊氧基-8-氟-1-氮杂菲、2-壬氧基-7-己氧基-8-氟-1-氮杂菲、2-壬氧基-7-庚氧基-8-氟-1-氮杂菲、2-壬氧基-7-辛氧基-8-氟-1-氮杂菲、2-己氧基-8-氟-1-氮杂菲、1,8-二氟-2,7-二辛氧基-9,10-二氢菲、1,8-二氟-2,7-二丁氧基-9,10-二氢菲、1,8-二氟-2,7-二戊氧基-9,10-二氢菲、1,8-二氟-2,7-二己氧基-9,10-二氢菲、1,8-二氟-2,7-二庚氧基-9,10-二氢菲、1,8-二氟-2,7-二壬氧基-9,10-二氢菲、1,8-二氟-2,7-二癸氧基-9,10-二氢菲、1,8-二氟-2,7-二(十一烷)氧基-9,10-二氢菲、1,8-二氟-2,7-二(十二烷)氧基-9,10-二氢菲、1,8-二氟-2-丁氧基-7-戊氧基-9,10-二氢菲、1,8-二氟-2-丁氧基-7-己氧基-9,10-二氢菲、1,8-二氟-2-丁氧基-7-庚氧基-9,10-二氢菲、1,8-二氟-2-丁氧基-7-辛氧基-9,10-二氢菲、1,8-二氟-2-丁氧基-7-壬氧基-9,10-二氢菲、1,8-二氟-2-戊氧基-7-丙氧基-9,10-二氢菲、1,8-二氟-2-戊氧基-7-己氧基-9,10-二氢菲、1,8-二氟-2-戊氧基-7-庚氧基-9,10-二氢菲、1,8-二氟-2-戊氧基-7-辛氧基-9,10-二氢菲、1,8-二氟-2-戊氧基-7-壬氧基-9,10-二氢菲、1,8-二氟-2-己氧基-7-丙氧基-9,10-二氢菲、1,8-二氟-2-己氧基-7-庚氧基-9,10-二氢菲、1,8-二氟-2-己氧基-7-辛氧基-9,10-二氢菲、1,8-二氟-2-己氧基-7-壬氧基-9,10-二氢菲、1,8-二氟-2-己氧基-7-癸氧基-9,10-二氢菲、1,8-二氟-2-己氧基-7-十二烷氧基-9,10-二氢菲、1,8-二氟-2-庚氧基-7-丙氧基-9,10-二氢菲、1,8-二氟-2-庚氧基-7-辛氧基-9,10-二氢菲、1,8-二氟-2-庚氧基-7-壬氧基-9,10-二氢菲、1,8-二氟-2-辛氧基-7-乙氧基-9,10-二氢菲、1,8-二氟-2-辛氧基-7-丙氧基-9,10-二氢菲、1,8-二氟-2-辛氧基-7-壬氧基-9,10-二氢菲、1,8-二氟-2-辛氧基-7-癸氧基-9,10-二氢菲、1,8-二氟-2-壬氧基-7-乙氧基-9,10-二氢菲、1,8-二氟-2-壬氧基-7-丙氧基-9,10-二氢菲、1,8-二氟-2-壬氧基-7-癸氧基-9,10-二氢菲、1,8-二氟-2-癸氧基-7-甲氧基-9,10-二氢菲、1,8-二氟-2-癸氧基-7-乙氧基-9,10-二氢菲、1,8-二氟-2-癸氧基-7-丙氧基-9,10-二氢菲、1,8-二氟-2-癸氧基-7-丁氧基-9,10-二氢菲、1,8-二氟-2-癸氧基-7-戊氧基-9,10-二氢菲、1,8-二氟-2-癸氧基-7-庚氧基-9,10-二氢菲、1-氟-2,7-二丁氧基-9,10-二氢菲、1-氟-2,7-二戊氧基-9,10-二氢菲、1-氟-2,7-二己氧基-9,10-二氢菲、1-氟-2,7-二庚氧基-9,10-二氢菲、1-氟-2,7-二辛氧基-9,10-二氢菲、1-氟-2,7-二壬氧基-9,10-二氢菲、1-氟-2,7-二癸氧基-9,10-二氢菲、1-氟-2,7-二(十一烷)氧基-9,10-二氢菲、1-氟-2,7-二(十二烷)癸氧基-9,10-二氢菲、1-氟-2-丁氧基-7-戊氧基-9,10-二氢菲、1-氟-2-丁氧基-7-己氧基-9,10-二氢菲、1-氟-2-丁氧基-7-庚氧基-9,10-二氢菲、1-氟-2-丁氧基-7-辛氧基-9,10-二氢菲、1-氟-2-丁氧基-7-壬氧基-9,10-二氢菲、1-氟-2-丁氧基-7-癸氧基-9,10-二氢菲、1-氟-2-戊氧基-7-己氧基-9,10-二氢菲、1-氟-2-戊氧基-7-庚氧基-9,10-二氢菲、1-氟-2-戊氧基-7-辛氧基-9,10-二氢菲、1-氟-2-戊氧基-7-壬氧基-9,10-二氢菲、1-氟-2-己氧基-7-戊氧基-9,10-二氢菲、1-氟-2-己氧基-7-庚氧基-9,10-二氢菲、1-氟-2-己氧基-7-辛氧基-9,10-二氢菲、1-氟-2-己氧基-7-壬氧基-9,10-二氢菲、1-氟-2-己氧基-7-癸氧基-9,10-二氢菲、1-氟-2-庚氧基-7-丙氧基-9,10-二氢菲、1-氟-2-庚氧基-7-丁氧基-9,10-二氢菲、1-氟-2-庚氧基-7-戊氧基-9,10-二氢菲、1-氟-2-庚氧基-7-辛氧基-9,10-二氢菲、1-氟-2-庚氧基-7-壬氧基-9,10-二氢菲、1-氟-2-庚氧基-7-癸氧基-9,10-二氢菲、1-氟-2-辛氧基-9,10-二氢菲、1-氟-2-辛氧基-7-丙氧基-9,10-二氢菲、1-氟-2-辛氧基-7-丁氧基-9,10-二氢菲、1-氟-2-辛氧基-7-戊氧基-9,10-二氢菲、1-氟-2-辛氧基-7-己氧基-9,10-二氢菲、1-氟-2-辛氧基-7-辛氧基-9,10-二氢菲、1-氟-2-辛氧基-7-壬氧基-9,10-二氢菲、1-氟-2-辛氧基-7-癸氧基-9,10-二氢菲、1-氟-2-辛氧基-7-(十一烷)氧基-9,10-二氢菲、1-氟-2-壬氧基-7-丙氧基-9,10-二氢菲、1-氟-2-壬氧基-7-丁氧基-9,10-二氢菲、1-氟-2-壬氧基-7-戊氧基-9,10-二氢菲、1-氟-2-壬氧基-7-己氧基-9,10-二氢菲、1-氟-2-壬氧基-7-庚氧基-9,10-二氢菲、1-氟-2-壬氧基-7-辛氧基-9,10-二氢菲、1-氟-2-壬氧基-7-癸氧基-9,10-二氢菲、2,7-二(己氧基)-1,8-二氮杂-9,10-二氢菲、2,7-二(戊氧基)-1,8-二氮杂-9,10-二氢菲、2,7-二(庚氧基)-1,8-二氮杂-9,10-二氢菲、2,7-二(辛氧基)-1,8-二氮杂-9,10-二氢菲、2,7-二(壬氧基)-1,8-二氮杂-9,10-二氢菲、2,7-二(癸氧基)-1,8-二氮杂-9,10-二氢菲、2,7-二(十一烷氧基)-1,8-二氮杂-9,10-二氢菲、2,7-二(十二烷氧基)-1,8-二氮杂-9,10-二氢菲、2-丁氧基-7-戊氧基-1,8-二氮杂-9,10-二氢菲、2-丁氧基-7-己氧基-1,8-二氮杂-9,10-二氢菲、2-丁氧基-7-庚氧基-1,8-二氮杂-9,10-二氢菲、2-丁氧基-7-辛氧基-1,8-二氮杂-9,10-二氢菲、2-丁氧基-7-壬氧基-1,8-二氮杂-9,10-二氢菲、2-丁氧基-7-癸氧基-1,8-二氮杂-9,10-二氢菲、2-戊氧基-7-己氧基-1,8-二氮杂-9,10-二氢菲、2-戊氧基-7-庚氧基-1,8-二氮杂-9,10-二氢菲、2-戊氧基-7-辛氧基-1,8-二氮杂-9,10-二氢菲、2-戊氧基-7-壬氧基-1,8-二氮杂-9,10-二氢菲、2-戊氧基-7-癸氧基-1,8-二氮杂-9,10-二氢菲、2-己氧基-7-庚氧基-1,8-二氮杂-9,10-二氢菲、2-己氧基-7-辛氧基-1,8-二氮杂-9,10-二氢菲、2-己氧基-7-壬氧基-1,8-二氮杂-9,10-二氢菲、2-己氧基-7-癸氧基-1,8-二氮杂-9,10-二氢菲、2-己氧基-7-(4-丁二甲矽烷基)丁氧基-1,8-二氮杂-9,10-二氢菲、2-己氧基-1,8-二氮杂-9,10-二氢菲、2-己氧基-7-甲基-1,8-二氮杂-9,10-二氢菲、2-庚氧基-7-辛氧基-1,8-二氮杂-9,10-二氢菲、2-庚氧基-7-壬氧基-1,8-二氮杂-9,10-二氢菲、2-庚氧基-7-癸氧基-1,8-二氮杂-9,10-二氢菲、2-庚氧基-7-(6-甲基)辛氧基-1,8-二氮杂-9,10-二氢菲、2-辛氧基-7-壬氧基-1,8-二氮杂-9,10-二氢菲、2-辛氧基-7-癸氧基-1,8-二氮杂-9,10-二氢菲、2-辛氧基-7-十一烷氧基-1,8-二氮杂-9,10-二氢菲、2-辛氧基-7-十二烷氧基-1,8-二氮杂-9,10-二氢菲、2-辛氧基-7-(5-氧基)壬氧基-1,8-二氮杂-9,10-二氢菲、2-壬氧基-7-癸氧基-1,8-二氮杂-9,10-二氢菲、2-壬氧基-7-十一烷氧基-1,8-二氮杂-9,10-二氢菲、2-壬氧基-7-十二烷氧基-1,8-二氮杂-9,10-二氢菲、2-癸氧基-7-十一烷氧基-1,8-二氮杂-9,10-二氢菲、2-癸氧基-7-十二烷氧基-1,8-二氮杂-9,10-二氢菲、2-丁氧基-7-戊氧基-1-氮杂-9,10-二氢菲、2-丁氧基-7-己氧基-1-氮杂-9,10-二氢菲、2-丁氧基-7-庚氧基-1-氮杂-9,10-二氢菲、2-丁氧基-7-辛氧基-1-氮杂-9,10-二氢菲、2-丁氧基-7-壬氧基-1-氮杂-9,10-二氢菲、2-丁氧基-7-癸氧基-1-氮杂-9,10-二氢菲、2-戊氧基-7-辛氧基-1-氮杂-9,10-二氢菲、2-戊氧基-7-壬氧基-1-氮杂-9,10-二氢菲、2-戊氧基-7-癸氧基-1-氮杂-9,10-二氢菲、2-己氧基-7-己氧基-1-氮杂-9,10-二氢菲、2-己氧基-7-庚氧基-1-氮杂-9,10-二氢菲、2-己氧基-7-辛氧基-1-氮杂-9,10-二氢菲、2-己氧基-7-壬氧基-1-氮杂-9,10-二氢菲、2-己氧基-7-(4-丁二甲矽烷基)丁氧基-1-氮杂-9,10-二氢菲、2-庚氧基-7-辛氧基-1-氮杂-9,10-二氢菲、2-庚氧基-7-壬氧基-1-氮杂-9,10-二氢菲、2-庚氧基-7-癸氧基-1-氮杂-9,10-二氢菲、2-庚氧基-7-(6-甲基)辛氧基-1-氮杂-9,10-二氢菲、2-辛氧基-7-壬氧基-1-氮杂-9,10-二氢菲、2-辛氧基-7-癸氧基-1-氮杂-9,10-二氢菲、2-辛氧基-7-十一烷氧基-1-氮杂-9,10-二氢菲、2-辛氧基-7-十二氧基-1-氮杂-9,10-二氢菲、2-辛氧基-7-(5-氧基)壬氧基-1-氮杂-9,10-二氢菲、2-壬氧基-7-癸氧基-1-氮杂-9,10-二氢菲、2-壬氧基-7-十-烷氧基-1-氮杂-9,10-二氢菲、2-壬氧基-7-十二烷氧基-1-氮杂-9,10-二氢菲、2-癸氧基-7-十-烷氧基-1-氮杂-9,10-二氢菲、2-癸氧基-7-十二烷氧基-1-氮杂-9,10-二氢菲、2-己氧基-7-戊氧基-1-氮杂-9,10-二氢菲、2-庚氧基-7-己氧基-1-氮杂-9,10-二氢菲、2-庚氧基-7-戊氧基-1-氮杂-9,10-二氢菲、2-辛氧基-7-丁氧基-1-氮杂-9,10-二氢菲、2-辛氧基-7-戊氧基-1-氮杂-9,10-二氢菲、2-辛氧基-7-己氧基-1-氮杂-9,10-二氢菲、2-辛氧基-7-庚氧基-1-氮杂-9,10-二氢菲、2-壬氧基-7-戊氧基-1-氮杂-9,10-二氢菲、2-壬氧基-7-己氧基-1-氮杂-9,10-二氢菲、2-壬氧基-7-庚氧基-1-氮杂-9,10-二氢菲、2-壬氧基-7-辛氧基-1-氮杂-9,10-二氢菲、2-丁氧基-7-戊氧基-8-氟-1-氮杂-9,10-二氢菲、2-丁氧基-7-己氧基-8-氟-1-氮杂-9,10-二氢菲、2-丁氧基-7-庚氧基-8-氟-1-氮杂-9,10-二氢菲、2-丁氧基-7-辛氧基-8-氟-1-氮杂-9,10-二氢菲、2-丁氧基-7-壬氧基-8-氟-1-氮杂-9,10-二氢菲、2-丁氧基-7-癸氧基-8-氟-1-氮杂-9,10-二氢菲、2-戊氧基-7-己氧基-8-氟-1-氮杂-9,10-二氢菲、2-戊氧基-7-庚氧基-8-氟-1-氮杂-9,10-二氢菲、2-戊氧基-7-辛氧基-8-氟-1-氮杂-9,10-二氢菲、2-戊氧基-7-壬氧基-8-氟-1-氮杂-9,10-二氢菲、2-戊氧基-7-癸氧基-8-氟-1-氮杂-9,10-二氢菲、2-己氧基-7-庚氧基-8-氟-1-氮杂-9,10-二氢菲、2,7-二(己氧基)-8-氟-1-氮杂-9,10-二氢菲、2-己氧基-7-辛氧基-8-氟-1-氮杂-9,10-二氢菲、2-己氧基-7-壬氧基-8-氟-1-氮杂-9,10-二氢菲、2-己氧基-7-癸氧基-8-氟-1-氮杂-9,10-二氢菲、2-己氧基-7-(4-丁二甲矽烷基)丁氧基-8-氟-1-氮杂-9,10-二氢菲、2-庚氧基-7-辛氧基-8-氟-1-氮杂-9,10-二氢菲、2-庚氧基-7-壬氧基-8-氟-1-氮杂-9,10-二氢菲、2-庚氧基-7-癸氧基-8-氟-1-氮杂-9,10-二氢菲、2-庚氧基-7-(6-甲基)辛氧基-8-氟-1-氮杂-9,10-二氢菲、2-辛氧基-7-壬氧基-8-氟-1-氮杂-9,10-二氢菲、2-辛氧基-7-癸氧基-8-氟-1-氮杂-9,10-二氢菲、2-辛氧基-7-十一烷氧基-8-氟-1-氮杂-9,10-二氢菲、2-辛氧基-7-十二烷氧基-8-氟-1-氮杂-9,10-二氢菲、2-辛氧基-7-(5-氧基)壬氧基-8-氟-1-氮杂-9,10-二氢菲、2-壬氧基-7-十一烷氧基-8-氟-1-氮杂-9,10-二氢菲、2-壬氧基-7-十二烷氧基-8-氟-1-氮杂-9,10-二氢菲、2-癸氧基-7-十二烷氧基-8-氟-1-氮杂-9,10-二氢菲、2-己氧基-7-戊氧基-8-氟-1-氮杂-9,10-二氢菲、2-庚氧基-7-己氧基-8-氟-1-氮杂-9,10-二氢菲、2-庚氧基-7-戊氧基-8-氟-1-氮杂-9,10-二氢菲、2-辛氧基-7-丁氧基-8-氟-1-氮杂-9,10-二氢菲、2-辛氧基-7-戊氧基-8-氟-1-氮杂-9,10-二氢菲、2-辛氧基-7-己氧基-8-氟-1-氮杂-9,10-二氢菲、2-辛氧基-7-庚氧基-8-氟-1-氮杂-9,10-二氢菲、2-壬氧基-7-戊氧基-8-氟-1-氮杂-9,10-二氢菲、2-壬氧基-7-己氧基-8-氟-1-氮杂-9,10-二氢菲、2-壬氧基-7-庚氧基-8-氟-1-氮杂-9,10-二氢菲、以及2-壬氧基-7-辛氧基-8-氟-1-氮杂-9,10-二氢菲。
较佳的成分C化合物即式(Ⅲ)二氟吡啶衍生物中的符号与标示具有下列定义R1与R2各为氢或C1-C16直链或支链烷基(具有或不具有不对称碳原子),其中一个或多个不相邻-CH2-可被-O-,-CO-O-,-O-CO-或-Si(CH3)2-替代;该烷基中的一个或两个氢原子可被F取代;A1,A2,A3与A4各为1,4-亚苯基,其中一个或两个氢原子可被F取代,反-1,4-亚环己基或萘-2,6-二基;M1,M2,M3与M4各为-CO-O-,-O-CO-,-CH2-O-或-O-CH2-;k,l,m,n,o,p,q与r为0或1,其条件是k+m+p+r总和大于0且小于4,较好小于3。
最佳的式(Ⅲ)化合物包括 (Ⅲ-1) (Ⅲ-2) (Ⅲ-3) (Ⅲ-4) (Ⅲ-5) (Ⅲ-6) (Ⅲ-7) (Ⅲ-8) (Ⅲ-9) (Ⅲ-10) (Ⅲ-11) (Ⅲ-12) (Ⅲ-13) (Ⅲ-14) (Ⅲ-15) (Ⅲ-16) (Ⅲ-17) (Ⅲ-18) (Ⅲ-19) (Ⅲ-20) (Ⅲ-21) (Ⅲ-22) (Ⅲ-23) (Ⅲ-24) (Ⅲ-25) (Ⅲ-26) (Ⅲ-27) (Ⅲ-28) (Ⅲ-29) (Ⅲ-30) (Ⅲ-31) (Ⅲ-32) (Ⅲ-33) (Ⅲ-34) (Ⅲ-35) (Ⅲ-36) (Ⅲ-37) (Ⅲ-38) (Ⅲ-39) (Ⅲ-40) (Ⅲ-41) (Ⅲ-42) (Ⅲ-43) (Ⅲ-44) (Ⅲ-45) (Ⅲ-46) (Ⅲ-47) (Ⅲ-48) (Ⅲ-49) (Ⅲ-50) (Ⅲ-51) (Ⅲ-52) (Ⅲ-53) (Ⅲ-54) (Ⅲ-55)其中R与R′如式(Ⅲ)中R1与R2的定义。
较佳的D组化合物、即具有式(Ⅳ)的化合物中,各符号与标示具有下列定义R1与R2各为氢或C1-C16直链或支链烷基(具有对称或不对称碳原子),其中一个或二个不相邻-CH2-可被-O-,-CO-O-,-O-CO-或-Si(CH3)2-替代,该烷基中一个或多个氢原子可被F取代;A1,A2与A3各为1,4-亚苯基,其中一个或二个氢原子可被F取代,吡啶-2,5-二基,嘧啶-2,5-二基,萘-2,6-二基或1,4-亚环己基;X1与X2系选自氢与F;其条件是,X1与X2不可同时为氢,较好X1与X2均为F;Z1与Z2各为-CO-O-,-O-CO-,-O-CH2-,-CH2-O-,-C≡C-或单键;k,m与n各为0,1或2,且(k+m+n)为1或2。
最佳的式(Ⅳ)化合物的例子包括 (Ⅳ-28) (Ⅳ-29) (Ⅳ-30) (Ⅳ-31) (Ⅳ-32) (Ⅳ-21) (Ⅳ-22) (Ⅳ-23) (Ⅳ-24) (Ⅳ-25) (Ⅳ-26) (Ⅳ-27) (Ⅳ-13) (Ⅳ-14) (Ⅳ-15) (Ⅳ-16) (Ⅳ-17) (Ⅳ-18) (Ⅳ-19) (Ⅳ-20) (Ⅳ-7) (Ⅳ-8) (Ⅳ-9) (Ⅳ-10) (Ⅳ-11) (Ⅳ-12) (Ⅳ-1) (Ⅳ-2) (Ⅳ-3) (Ⅳ-4) (Ⅳ-5) (Ⅳ-6) (Ⅳ-33) (Ⅳ-34) (Ⅳ-35) (Ⅳ-36) (Ⅳ-37) (Ⅳ-38) (Ⅳ-39) (Ⅳ-40) (Ⅳ-41) (Ⅳ-42) (Ⅳ-43) (Ⅳ-44) (Ⅳ-45) (Ⅳ-46) (Ⅳ-47) (Ⅳ-48) (Ⅳ-49) (Ⅳ-50) (Ⅳ-51) (Ⅳ-52) (Ⅳ-53) (Ⅳ-54) (Ⅳ-55) (Ⅳ-56) (Ⅳ-57) (Ⅳ-58) (Ⅳ-59) (Ⅳ-60) (Ⅳ-61) (Ⅳ-62) (Ⅳ-63)其中R与R′如式(Ⅳ)中R1与R2的定义。
较佳的E组化合物、即式(Ⅴ)化合物中,各符号与标示具有下列定义X3为F,CF3或C1-C12直链或支链烷基,其中一个-CH2-可被-O-,-CO-O-或-O-CO-替代,且其中一个或多个氢原子可被F取代;R1为氢或C1-C16直链或支链烷基,具有或不具有不对称碳原子,其中一个-CH2-可被-O-,-CO-O-,或-O-CO-替代,且其中一个或多个氢原子可被F取代;A1,A2与A3各为1,4-亚苯基,其中一个或两个氢原子可被F取代,吡啶-2,5-二基或嘧啶-2,5-二基,反-1,4-亚环己基,其中一个或两个氢原子可被CN取代或1,3,4-噻二唑-2,5-二基;M1,M2,M3与M4各为-CO-O-或-O-CO-。 (Ⅴ-1) (Ⅴ-2) (Ⅴ-3) (Ⅴ-4) (Ⅴ-5) (Ⅴ-6) (Ⅴ-7) (Ⅴ-8) (Ⅴ-9) (Ⅴ-10) (Ⅴ-11) (Ⅴ-12) (Ⅴ-13) (Ⅴ-14) (Ⅴ-15) (Ⅴ-16) (Ⅴ-17) (Ⅴ-18) (Ⅴ-19) (Ⅴ-20) (Ⅴ-21) (Ⅴ-22) (Ⅴ-23) (Ⅴ-24)其中R′如式(Ⅴ)中R1的定义。
A至E组中的化合物为已知或是可由已知的类似制备法制成。这些化合物及其合成述于例EP-A 0 309 514与DE-A 37 03 651(成分A);DE-A 195 00 768(成分B);US 5,389 291与WO-A 92/11 241(成分C);EP-A 0332 024(成分D);以及EP-A 0 578 054;在此提及且并入本文参考。
本发明液晶混合物以本领域熟知的方式制成。通常将一种成分溶在另一成分中,较好是在升温下。
较好地,本发明铁电性液晶混合物包括2至30种A组至E组的化合物,更好为为2至25种,最好为2至20种。
较好地,A至E组化合物的混合物的含量为5wt%以上,更好为10%以上,最好为15%以上。
较佳的例子中,本发明混合物包括选自2,3或4种A至E组中的不同化合物。
较佳的例子中,本发明混合物包括至少一种选自下列一组中的化合物a)A b)Bc)Cd)D e)E
更佳的例子中,本发明混合物包括二种或更多选自下列组中的化合物a)A+B b)A+C c)A+Dd)A+E e)B+C f)B+Dg)B+E h)C+D i)C+Ej)D+E更佳的例子中,本发明混合物包括三种或更多选自下列组中的化合物a)A+B+C b)A+B+D c)A+B+Ed)A+C+D e)A+C+E f)A+D+Eg)B+C+D h)B+C+E i)B+D+Ej)C+D+E在一特别的例子中,本发明混合物包括一种或多种A组中的化合物以及一种或多种选自B组至E组的化合物。
另一特佳的例子中,本发明混合物包括一种或多种B组化合物以及一种或多种选自A,C,D,E组的化合物。
另一特佳的例子中,本发明混合物包括一种或多种A组中的化合物以及一种或多种B组中的化合物。
另一特佳的例子中,本发明混合物包括一种或多种A组中的化合物,一种或多种B组中的化合物以及一种或多种C,D,E组中的化合物。
本发明的液晶混合物通常包含2至35种化合物,较好2至30种,更好为2至25种。
本发明液晶混合物中的其它适宜成分包括,例如,-苯基嘧啶衍生物,例如WO 86/06401与US-A 4874542所述。-6员环的间位取代的芳族化合物,例如EP-A 0578054所述,-硅化合物,例如EP-A 0355008所述,-只含一个侧链的液晶基元(mesogenic)化合物,例如,EP-A 0541081所述,-氢醌衍生物,如EP-A 0603786所述,-吡啶基嘧啶,例如WO 92/12974所述,-苯基苯甲酸酯,例如P.Keller,铁电学58(1984),3,及J.W.Good-by等人,液晶和有序排列的液体,卷4纽约,1984所述,-噻唑,例如,EP-A 0430170所述,-氟化合物,特别是联三苯类,例如,EP-A 0132377所述,-4-氰基-环己基衍生物,例如,EP-A 0233267所述,-2-氢吡嗪,例如,EP-A 0532916所述,-萘化合物,如DE-A 4240041所述,以及-噻吩化合物,例如,EP-A 0400072所述。
适宜的手性非消旋掺杂物的例子包括-光学活性苯基苯甲酸酯,例如P.Keller,铁电学58(1984)3,及J.W.Goodby等人,液晶和有序排列的液体,卷4纽约,1984所述-光学活性环氧乙烷醚,例如,EP-A 0263437与WO-A 93/13093所述,-光学活性环氧乙烷酯,例如,EP-A 0351746所述,-光学活性环氧乙烷酯,例如,EP-A 0361272所述,-光学活性四氢呋喃-2-羧酸酯,例如,EP-A 0355561所述,-光学活性2-氟烷醚,例如,EP-A 0237007与US-A 5051506所述,-光学活性4-氰基-环己基化合物,例如,EP-A 0428720所述。
较佳的其它化合物为式(Ⅵ)4-氰基-环己基化合物 (Ⅵ)其中R1与R2各为氢或C2-C16直链或支链烷基(具有或不具有不对称碳原子),其中一个或两个非相邻-CH2-可被-O-,-CO-,-CO-O-,-O-CO-,-CH=CH-,-C≡C-,-Si(CH3)-替代;该烷基中的一个或多个氢原子可被F,Cl,CN及/或CF3取代;或R1与R2为下述手性基团中任一者 其中R3,R4,R5,R6与R7各为C1-C16直链或支链烷基(具有或不具有不对称碳原子),其中一个或多个-CH2-可被-O-或-CH=CH-替代,其条件是氧原子不可直接互相键结;此烷基中的一个或多个氢原子可被-F或-Cl取代;或R4与R5若键结至环氧乙烷、环氧乙烷或四氢呋喃系统上,则它们可合并为-(CH2)4-或-(CH2)5-;Q为-CH2-O-,-CO-O-或单键;A1,A2相同或互异地为1,4-亚苯基,其中1个或两个氢原子可被F取代,吡嗪-2,5-二基,哒嗪-3,6-二基,吡啶-2,5-二基或嘧啶-2,5-二基,反-1,4-亚环己基,其中一个或二个氢原子可被CN取代,1,3,4-噻二唑-2,5-二基,1,3-二噁烷-2,5-二基,萘-1,6-二基;M1与M2各为-CO-O-,-O-CO-,-O-CO-O-,-CH2-O-,-O-CH2-,-CH2-CH2-,-CH=CH-或-CH≡C-;l,m,n与o为0或1,其条件是l+n总和大于0且小于4。
特佳的式(Ⅵ)化合物的例子包括 (Ⅵ-1) (Ⅵ-2) (Ⅵ-3) (Ⅵ-4) (Ⅵ-5) (Ⅵ-6) (Ⅵ-7)其中R与R′具有式(Ⅵ)中R1与R2的定义。
另外的较佳化合物为一种或多种式(Ⅶ)苯基嘧啶化合物, (Ⅶ)其中R1与R2如式(Ⅰ)中定义;A环与B环各为苯基或环己基;o与p为0,1或2,其条件是,o+p≤2;若o或p为2,A或B环可为不同。
较佳的式(Ⅶ)化合物的例子包括 其中R与R′各为C1-C12烷基。
本发明液晶混合物优选具有负值的Δε,优选其绝对值大于2,最好是大于4。
较好地,本发明液晶混合物用于铁电性液晶显示装置中时,其相序为I-N*-Sa-Sc*(温度渐减),且其N*相足够宽的以及有宽的Sa相,在N*与Sc*相中其螺旋距离足够长,因为如此方能获得良好的排列性质。(I表各向同性相,N*表示手性向列相,Sa表层列A相,Sc*表示手性层列C相)。特别地,层列A相的温度范围应大于5℃。
依本发明,使用A至E组化合物,任选地与式(Ⅵ)与(Ⅶ)化合物一起使用,可提高此铁电性液晶的负Δε值的绝对值。常规方法为选用低自发极化值的液晶,以得到低驱动电压。但本发明可通过提高自发极化值,在不会提高驱动电压的情况下而改进响应速度。本发明的自发极化值较好为1到30Nc/cm2,更好为5至20Nc/cm2。
当自发极化值增高时,有时会因为粘连(sticking)或记忆性不足而使对比不足。所以较好地要使本发明铁电性液晶混合物含有至少一种如EP-A 0502964,EP-A 0385688或WO-A 93/04142所述的化合物。
这些化合物的例子包括,特别是,乙二醇二乙醚与三甘醇二甲醚,与冠状醚(例如,12-冠-4,15-冠-5,18-冠-6等)及其衍生物。
本发明液晶混合物较好地含0.01至5wt%上述化合物,更好为0.1至2%。
使液晶分子在液晶与对齐层(alignment 1ayer)间界面的预倾角为10°以下,较好为0.1°至8°时也是优选的。
在一较佳的实施方案中,本发明混合物的比值(-)(5V)/(-)(OV)为1.4以上,更好为1.8以上,最好为2.0以上。
本发明混合物可用于光电元件或全光学元件中,例如显示元件,切换元件,调光器,影像处理元件及/或讯号处理元件或普通地应用于非线性学光领域中。
本发明液晶混合物特别适用于光电切换与显示装置中。这些显示器的结构一般如下所示令液晶层的两侧为下述层所密封,该层通常依秩为(由LC层起算)至少一个排列层,电极与限制板(例如,玻璃)。此外,并含有间隔物,粘着框,偏振器与,若用于彩色显示器,薄滤色层。其他可能的元件有抗反射元件,被动元件,补偿元件与障碍层与非线性电学元件,如薄膜电晶体(TFT)与金属-绝缘体-金属(MIM)元件。液晶显示器的结构已详述于相关论文(参考,例如,E.Kaneko,“液晶TV显示器液晶显示器的原理和应用”,KTK科学出版社1987)。
它们特别适用于以反相(reverse)或T-V(min)模式来应用。
本发明的混合物因具有优良的特性(如A.J.Staney等,铁电学1996,178,65-74中所定义),所以特别适合应用于显示器中。
本发明另外并提出铁电性液晶(FLC)显示装置,其在一对基板中含有本发明上述液晶混合物,前述基板各含形成于其上的电极与对齐层。
在较佳的具体例中,此FLC显示器以反相模式操作。
复合FLC装置可以两种不同方式操作所谓的“正相模式”与“反相模式”,后者有时亦称为“T-Vmin模式”或“负介电模式”。二者的差别在于定址流程与对FLC材料介电向量的要求不同。其综合论述可参考例如,“快速高对比铁电液晶显示器和介电双轴性的作用”,J.C.Jones,M.J.Toeler,J.R.Hughes,显示器,卷14,第2期(1993),下文简称为Jones,M.Koden,铁电学,179,121(1996)以及其中引述的参考资料。
通常,FLC的切换特性可用横轴为驱动电压(V)与纵轴为驱动脉冲宽度(T·时间)的圆形(即,如Jones第8、10或11图)来讨论。
切换曲线系实验地定出,并将V,T区域分成切换与非切换部分。通常电压愈高则切换脉冲宽度愈小。此行为通常可于所谓的“正相模式”FLC装置、在所施驱动电压范围内中见到。
但对一适合材料,其V,T曲线会先达到一极小值(即于Vmin)时,例如Jones第8、10或11图所示,然后上升至一较高电压,这是由于介电矩与铁电力矩重叠所致。FLC以反相模式运作,若在操作温度范围内,行与列驱动电压的总和会高于V,T曲线中的极小电压,V行+V列>Vmin。
本申请中引述了许多文献用来讨论例如现有技术、本发明所用化合物的合成、或本发明混合物的应用。所有文献均并入本案参考。
本申请要求日本专利申请案180339/95与343288/95的优先权,其二者的内容均并入本案参考。
本发明以下述实例来举例说明,但非用于限制的目的。
所有的百分比均以重量百分量计。液晶池的制造将LQT 120(Hitachi Kasei)溶液旋转涂覆(2500 rpm)在带有ITO的玻璃基板上。然后令此基板于200℃加热1小时而形成膜。以尼龙布单向摩擦此涂覆膜,于基板间插入厚2.0μm厚的间隔物,且令摩擦方向互相平行,而组合成液晶池。以所形成的液晶池测量液晶混合物性质。Vmin电压——在一种铁电液晶装置的T-V特性中它给出脉冲宽度(T)的最小脉冲宽度(Tmin)——是用该液晶混合物装入各相同性相的池中、然后在25℃下向该池施以一种单极脉冲而测得的。
介电各相异性(Δε)如下测得将该液晶混合物装入一个均相定向的池和一个平面定向池(EHC,池距为10μm),并在25℃下向这些池施加一个1V,20KHz的电场。均相排列(homotropic alignment)的值对于倾斜再进行校正。自发极化Psdiamant桥(或Sawver-塔)方法(H.Diamant,K.Prenck和R.Pepinsky,科学仪器综述,28,30(1957))用于测定Ps。试验池厚度为5μm并薄薄地涂以ITO。
在施加一个高频方形脉冲时,通过光学检查两个记忆状态来测量2(-)(5V)值。方形脉冲的峰-峰电压值为10V。实施例1FELIX-M4851/000和FELIX-M4851/100(Hoechst AG)按本发明与下面所示化合物按指定比例混合,以制备一种液晶混合物A。该液晶混合物A的相变温度、自发极化(Ps)、介电各相异性(Δε)、在最小脉冲宽度(Vmin)时的电压值、最小脉冲宽度(Tmin)和在施加一个高频方形脉冲(2θ)时的有效锥角示于下面。
比例FELIX-M 4851/000 51FELIX-M 4851/100 29化合物a 10化合物b 10a b 液晶化合物A相变温度Sc64.3 Sa77.2 N81.41Ps:-8.2nC/cm2Δε:-2.7Tmin:12μsVmin:23V/μm2θ 5V:27.4°比较例1FELIX-M4851/000与FELIX-M4851/100(Hoechst AG)以下示比例(wt%)与下示本发明化合物混合物,制成液晶混合物B与C,其中手性掺杂剂的浓度几乎与实施例1液晶混合物A的一样。液晶混合物B与C的相变温度,自发极化(Ps),介电异向性(Δε),最小脉冲宽度的电压(Vmin),最小脉冲宽度(Tmin),施以高频方形脉冲时的有效锥角(2θ)如下所示。
比例B CFELIX-M 4851/0007664FELIX-M 4851/1002426化合物10液晶混合物B相变温度Sc62.7 Sa68.7 N72.7-74.41Ps:-8.5nC/cm2Δε:-0.8Tmin:7μsVmin:65V/μm2θ(5V):17.3°液晶混合物C相变温度Sc55.5 Sa68.7 N72.9-75.01Ps:-7.5nC/cm2Δε:-1.1Tmin:9μsVmin:45V/μm2θ(5V):23°实施例1的液晶混合物A的Vmin低于液晶混合物B与C的,所以可在较低电压时驱动,此外其Δε亦较低。实施例2FELIX-M4851/000与FELIX-M4851/100(Hoechst AG)以下示比例(wt%)与本发明第d,e,f组化合物混合物,制成液晶混合物D,E与F。d 10 10e 10 10f 10 10各液晶混合物的相变温度,自发极化(Ps),施以高频方形脉冲时的有效锥角(2θ),最小脉冲宽度的电压(Vmin),最小脉冲宽度(Tmin)如下所示。表2有转移温度Sc Sa N 1D 62.871.875.3-77.0E 62.266.069.5-71.2F 59.273.977.2-80.0Ps TminVmin2θ(5V)(nC。cm2) (μs)(V/μm)(°)D-8.6 9.2 35 20.2E-8.6 10.0 45 24.8F-8.4 8.8 30 19.8实施例3FELIX-M4851/000与FELIX-M4851/100(Hoechst AG)以下示比例(wt%)与下示本发明化合物混合物,制成液晶混合物G,其中手性掺杂剂的浓度几乎与实施例1液晶混合物A的-样。液晶混合物G的相转移温度,自发极化(Ps),施以高频方形脉冲时的有效锥角(2θ)最小脉冲宽度的电压(Vmin),最小脉冲宽度(Tmin)如下所示。
比例FELIX-M 4851/000 39FELIX-M 4851/100 31化合物组g各为109 10 10 10液晶混合物G相变温度Sc62.9 Sa67.1 N70.3-71.81Ps:-8.7nC/cm2Tmin:16.0μsVmin:35V/μm2θ(5V):24.6°实施例4下示化合物以所示比例(wt%)混合制成液晶混合物H。此液晶混合物H的相变温度,自发极化(Ps),介电异向性(Δε),最小相转移温度的电压(Vmin),最小脉冲宽度(Tmin)如下所示。 10 5 5 5 10 3.5 8 3 6 5.5 5.5 5.5 8 10 10液晶混合物H相变温度Sc71.8 Sa73.3 N87.0-89.71Ps:8.0 nC/cm2Δε:-4.0Tmin:13μsVmin:33V/μm实施例5FELIX-M4851/000与FELIX-M4851/100(Hoechst Ag)以下示比例(wt%)与下示本发明化合物混合物,制成液晶混合物J。
液晶混合物J的相变温度,自发极化(Ps),介电异向性(Δε),最小脉冲宽度的电压(Vmin),最小脉冲宽度(Tmin)如下所示。
比例FELIX-M 4851/000 65FELIX-M 4851/100 15化合物J 各为 10(如下示2个化合物) 液晶混合J相变温度Sc60.0 Sa66.3 N68.31-70.11Ps:-3.8nC/cm2Δε:-2.5Tmin:25μsVmin:20V/μm比较例2FELIX-M 4851/000-其手性掺杂剂的浓度类似液晶混合物J-的相变温度,自发极化(Ps),介电异向性(Δε),最小脉冲宽度的电压(Vmin),最小/脉冲宽度(Tmin)如下所示。相变温度Sc64 Sa70 N741Ps:-4.0 nC/cm2Δε:-0.5Tmin:17μsVmin:40V/μm实施例5的液晶混合物J的Vmin低于FELIX-M 4851/000,所以可在较低电压时驱动,此外,其Δε亦较低。实施例6液晶混合物K具有下列成分 19% 7% 15% 13% 13% 13% 20%
将下列化合物加至液晶混合物K中,以制成液晶混合物L。 10% 10% 1% 10%液晶混合物E的相变温度,自发极化(Ps),最小脉冲宽度的电压(Vmin),最小脉冲宽度(Tmin)示于表1。表1相转移温度X-5 Sc*62.5 Sa79.4 N*83.3-85.01Ps:3.3nC/cm2Δε:-1.5Tmin:20μsVmin:33V实施例7将下列化合物加至液晶混合物K中,以制成液晶混合物M。 1% 9% 9% 9%液晶混合物M的相变温度,自发极化(Ps),最小脉冲宽度的电压(Vmin),最小脉冲宽度(Tmin)示于表2。表2相变温度X6 Sc*65.5 Sa69.4 N*74.5-75.01Ps3.3nC/cm2Δε-1.2Tmin24μsVmin51V实施例8液晶混合物N含有下列成分 实施例9至12制得4个液晶混合物,它们含下列化合物以及分别含10%的一种下表所示化合物混合物N58% 10% 10% 10% 2%此液晶混合物的相变温度(Tc/A,T),自发极化(Ps),最小脉冲宽度的电压(Vmin),最小脉冲宽度(Tmin),施以高频方形脉冲时的有效锥角(VPK-PK=10V∶2θ(5V),VPK-PK=20V∶2θ(10V))如下表所示。实例9至12 实施例13至31制得含下列化合物和10%的一种下表中所示化合物的液晶混合物混合物N:68% 10% 10% 2%此液晶混合物的相变温度(Tc/A,T),自发极化(Ps),最小脉冲宽度的电压(Vmin),最小脉冲宽度(Tmin),施以高频方形脉冲时的有效锥角(VPK-PK=10V∶2θ(5V),VPK-PK=20V∶2θ(10V))如下表所示。实施例13至3权利要求
1.一种铁电性液晶混合物,其中包括至少两种化合物,系选自下述化合物组中至少两个不同者A.式(Ⅰ)(1,3,4)-噻二唑衍生物 (Ⅰ)其中的符号与标示具有下述定义R1与R2各为(a)氢原子,(b)C1-C16直链或支链烷基,它具有或不具有不对称碳原子,其中一个或两个-CH2-可被-O-,-S-,-CO-,-CO-O-,-O-CO-,-CH=CH-,-C≡C-,-Si(CH3)2-,1,4-亚环己基,1,4-亚苯基,环丙-1,2-二基或-O-CO-O-替代,其条件是,-O-及/或-S-不可直接互相键结;此烷基中的一个或多个氢原子可被F,Cl,CN及/或CF3所取代;或(c)下述手性基团中任一者 其中R3,R4,R5,R6与R7各为C1-C16直链或支链烷基(具有或不具有不对称碳原子),其中一个或多个-CH2-可被-O-或-CH=CH-替代,其条件是,氧原子不可直接互相键结;此烷基中的一个或多个氢原子可被-F或-Cl取代;或R4与R5若键结至环氧乙烷、环氧乙烷或四氢呋喃系统上,则它们可合并为-(CH2)4-或-(CH2)5-;Q为-CH2-O-,-CO-O-或单键;Z1,Z2与Z3各为单键,-O-,-CO-O-或-O-CO-;其条件是,当R1为(C)时则Z1不为单键,且当R2为(C)时则Z2不为单键;A1与A2相同或互异地为1,4-亚苯基,其中一个或多个H原子可被F取代,吡啶-2,5-二基,其中一个H原子可被F取代,嘧啶-2,5-二基或反-1,4-亚环己基;a与b为0或1,且a+b为0或1;X1与X2各为-N-,-CF-或-CH;B.式(Ⅱ)菲衍生物 (Ⅱ)其中的符号与标示具有下述定义E1,E2,E3,E4,E5与E6为-N-,-CF-或-CH-,其条件是若E1(E4)为-N-或-CF-,则E2与E3(E5与E6)必为-CH;若E2及/或E3(E5及/或E6)为-CF-,则E1(E4)必为-CH-;若E2(E5)为-N-,则E1(E4)必为-CH-,且E3(E6)可为-CH-或-CF-;以及至少E1至E6中之一必为-N-或-CF;G为-CH2CH2-或-CH=CH;R1与R2各为氢或C1-C20直链或支链烷基(具有或不具有不对称碳原子),其中一个或多个-CH2-可被-O-,-CO-O-,-O-CO-,-O-CO-O-,-CH=CH-,-C≡C-,环丙-1,2-二基,-Si(CH3)2-,1,4-亚苯基,反-1,4-亚环己基或反-1,3-亚环戊基替代,其条件是,氧原子及/或硫原子不可直接互相键结;该烷基中的一个或多个氢原子可被-F,-Cl,-Br,-CF3,-CN或-OR3取代,或R1与R2为下述手性基团中任一者 其中R3,R4,R5,R6与R7各为C1-C16直链或支链烷基(具有或不具有不对称碳原子),其中-个或多个-CH2-可被-O-或-CH=CH-替代,其条件是,氧原子不可直接互相键结;此烷基中的一个或多个氢原子可被-F或-Cl取代;或R4与R5若键结至环氧乙烷、环氧乙烷或四氢呋喃系统上,则它们可合并为-(CH2)4-或-(CH2)5-;Q为-CH2-O-,-CO-O-或单键;M1与M2各为-CO-O-,-O-CO-,-CH2-O-,-O-CH2-,-CH2-CH2,-C≡C-,或单键;A1与A2各为1,4-亚苯基,其中一个或多个氢原子可被F,Cl及/或CN取代,吡嗪-2,5-二基,哒嗪-3,6-二基,吡啶-2,5-二基,其中一个或多个氢原子可被F取代,嘧啶-2,5-二基,反-1,4-亚环己基,其中一个或多个氢原子可被CN及/或CH3取代;n与m为0或1,且n+m总和为0或1;C.式(Ⅲ)2-氟吡啶衍生物, (Ⅲ)其中的标号与标示有下述定义R1与R2各为氢或C1-C16直链或支链烷基(具有或不具有不对称碳原子),其中一个或两个非相邻-CH2-可被-O-,-CO-,-CO-O-,-O-CO-,-O-CO-O-,-CH=CH-,-C≡C-,环丙1,2-二基,-Si(CH3)2-替代;该烷基中的一个或多个氢原子可被F,Cl,CN及/或CF3取代或R1与R2为下述手性基团中任一者 其中R3,R4,R5,R6与R7各为C1-C16直链或支链烷基(具有或不具有不对称碳原子),其中一个或多个-CH2-可被-O-或-CH=CH-替代,其条件是,氧原子不可直接互相键结;此烷基中的一个或多个氢原子可被-F或-Cl取代;或R4与R5若键结至环氧乙烷、环氧乙烷或四氢呋喃系统上,则它们可合并为-(CH2)4-或-(CH2)5-;Q为-CH2-O-,-CO-O-或单键;A1,A2,A3与A4各为1,4-亚苯基,其中一个或两个氢原子可被F取代,吡嗪-2,5-二基,哒嗪-3,6-二基,吡啶-2,5-二基或嘧啶-2,5-二基,反-1,4-亚环己基,其中一个或两个氢原子可被CN取代,或萘-2,6-二基;M1,M2,M3与M4各为-O-,-S-,-CO-,-CO-O-,-O-CO-,-O-CO-O-,-CH2-O-,-O-CH2-,-CH2-CH2-,-CH=CH,-C≡C-,其条件是,M不可二者互相键结;k,l,m,n,o,p,q与r为0或1,其条件是,k+m+p+r总和大于1,且小于4;D.式(Ⅳ)亚苯基衍生物, (Ⅳ)其中R1与R2各为氢或C1-C16直链或支链烷基(具有或不具有不对称碳原子),其中一个或两个非相邻-CH2-可被-O-,-CO-O-,-O-CO-,-O-CO-O-,-CH=CH-,-C≡C-,环丙-1,2-二基,1,4-亚苯基,1,4-亚环己基或-Si(CH3)2-替代;该烷基中的一个或多个氢原子可被F,Cl,CN及/或CF3取代;或R1与R2为下述手性基团中任一者 其中R3,R4,R5,R6与R7各为C1-C16直链或支链烷基(具有或不具有不对称碳原子),其中一个或多个-CH2-可被-O-或-CH=CH-替代,其条件是,氧原子不可直接互相键结;此烷基中的一个或多个氢原子可被-F或-Cl取代;或R4与R5若键结至环氧乙烷、环氧乙烷或四氢呋喃系统上,则它们可合并为-(CH2)4-或-(CH2)5-;Q为-CH2-O-,-CO-O-或单键;A1,A2,A3与A4各为1,4-亚苯基,其中1个或两个氢原子可被F取代,吡啶-2,5-二基,嘧啶-2,5-二基,吡嗪-2,5-二基,哒嗪-3,6-二基,萘-2,6-二基,1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基或1,4-亚环己基,其中一个或二个氢原子可被CN及/或CH3取代;X1与X2选自氢,F,Cl,CF3与CN;其条件是,X1与X2不可同时为氢;Z1与Z2各为-CO-O-,-O-CO-,-CH2-CH2-,-O-CH2-,-CH2-O-,-C≡C-或单键;k,m与n各为0,1或2,且(k,m+n)为1或2;E.式(Ⅴ)间位取代的芳族化合物, 其中,X3为F,Cl,Br,CN,CF3或C1-C12烷基,其中一个或二个-CH2-可被-O-,-CO-O-或-O-CO-替代,且该烷基中的一个或多个氢原子可被F,Cl或CN取代;R1为氢或C1-C16直链或支链烷基(具有或不具有不对称碳原子),其中一个或多个氢原子可被F,Cl,CN及/或CF3取代;A1,A2与A3各为1,4-亚苯基,其中1个或2个氢原子可被F取代,吡嗪-2,5-二基,哒嗪-3,6-二基,吡啶-2,5-二基或嘧啶-2,5-二基,反-1,4-亚环己基,其中1个或2个氢原子可被CN取代,1,3,4-噻二唑-2,5-二基,1,3-二恶烷-2,5-二基,萘-2,6-二基,或1,3-噻唑-2,4(5)二基;M1,M2,M3与M4各为-O-,-S-,-CO-,-CO-O-,-O-CO-,-O-CO-O-,-CH2-O-,-O-CH2-,-CH2-CH2-,-CH=CH-或-C≡C-,其条件是,M不可二者互相键结;k,l,m,n,o,p与q为0或1,其条件是,l+n+p+r总和大于1,且小于4。
2.如权利要求1的铁电性液晶混合物,包括一种或多种A组化合物以及一种或多种B至E组化合物。
3.如权利要求1的铁电性液晶混合物,包括一种或多种B组化合物以及一种或多种A和C至E组化合物。
4.如权利要求1-3中任一项的铁电性液晶混合物,包括2至35种A至E组化合物。
5.如前述权利要求中一项或多项的铁电性液晶混合物,包括至少5wt%的A至E组化合物。
6.如前述权利要求中一项或多项的铁电性液晶混合物,包括一种或多种式(Ⅵ)4-氰基-环己基化合物 (Ⅵ)其中R1与R2各为氢或C2-C16直链或支链烷基(具有或不具有不对称碳原子),其中一个或两个非相邻-CH2-可被-O-,-CO-,-CO-O-,-O-CO-,-CH=CH-,-C≡C-或-Si(CH3)2-替代;该烷基中的一个或多个氢原子可被F,Cl,CN及/或CF3取代;或R1与R2为下述手性基团中任一者 其中R3,R4,R5,R6与R7各为C1-C16直链或支链烷基(具有或不具有不对称碳原子),其中一个或多个-CH2-可被-O-或-CH=CH-替代,其条件是,氧原子不可直接互相键结;此烷基中的一个或多个氢原子可被-F或-Cl取代;或R4与R5若键结至环氧乙烷、环氧乙烷或四氢呋喃系统上,则它们可合并为-(CH2)4-或-(CH2)5-;Q为-CH2-O-,-CO-O-或单键;A1,A2相同或互异地为1,4-亚苯基,其中1个或两个氢原子可被F取代,吡嗪-2,5-二基,哒嗪-3,6-二基,吡啶-2,5-二基或嘧啶-2,5-二基,反-1,4-亚环己基,其中一个或二个氢原子可被CN取代,2,3,4-噻二唑-2,5-二基,1,3-二恶烷-2,5-二基,萘-1,6-二基;M1与M2各为-CO-O-,-O-CO-,-O-CO-O-,-CH2-O-,-O-CH2-,-CH2CH2-,-CH=CH-或-C≡C-;l,m,n与o为0或1,其条件是,l+n总和大于0,且小于4。
7.如前述权利要求中一项或多项的铁电性液晶混合物,包括一种或多种式(Ⅶ)苯基嘧啶化合物 (Ⅶ)其中R1与R2各为(a)氢原子,(b)C1-C16直链或支链烷基,其具有或不具有不对称碳原子,其中一个或两个-CH2-可被-O-,-S-,-CO-,-CO-O-,-O-CO-,-CH=CH-,-C≡C-,-Si(CH3)2-,1,4-亚环己基,1,4-亚苯基,环丙-1,2-二基或-O-CO-O-替代,其条件是,-O-及/或-S-不可直接互相键结;此烷基中的一个或多个氢原子可被F,Cl,CN及/或CF3所取代;且末端甲基可被环丙基或环己基取代;或(c)下述手性基团中任一者 其中R3,R4,R5,R6与R7各为C1-C16直链或支链烷基(具有或不具有不对称碳原子),其中一个或多个-CH2-可被-O-或-CH=CH-替代,其条件是,氧原子不可直接互相键结;此烷基中的一个或多个氢原子可被-F或-Cl取代;或R4与R5若键结至环氧乙烷、环氧乙烷或四氢呋喃系统上,则它们可合并为-(CH2)4-或-(CH2)5-;Q为-CH2-O-,-CO-O-或单键;A环与B环各为苯基或环己基;o与p为0,1或2,其条件是,o+p≤2;若o或p为2,A或B环可为不同。
8.如权利要求1-7中一项或多项的铁电性液晶混合物的应用,用于铁电性液晶显示器中。
9.一种铁电性液晶显示器,其包括如权利要求1-7中一项或多项所要求的铁电性液晶混合物。
10.如权利要求9的铁电性液晶显示器,其以反相模式(inversemode)操作。
全文摘要
本发明的目的在于提供一种铁电性液晶混合物,其具有负的△
文档编号C07D405/14GK1214073SQ96196560
公开日1999年4月14日 申请日期1996年7月17日 优先权日1995年7月17日
发明者野中敏章, 武市彩子, 李继, 长尾一矢, R·温根, J·马尼洛, B·宏纳格, W·史密特 申请人:德国赫彻斯特研究技术两合公司
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