介晶化合物、液晶介质和液晶显示器的制造方法_2

文档序号:9400814阅读:来源:国知局
、-s-、-co-、-coo-、-0C0-、-0C0-0-、-S-C0-、-CO-S-或-C=C-以使 0 和 /或S原子不直接彼此连接的方式任选地替代,其优选为具有1至9个C原子、优选2至5 个C原子的正烷基或正烷氧基、具有2至9个C原子、优选具有2至5个C原子的烯基、烯 基氧基或烷氧基烷基,最优选为具有优选至多9个C原子的正烷基、正烷氧基、烯基、烯基氧 基或烷氧基烷基,
[0136] L5为H或F,优选为F,
[0141] n和m彼此独立地为0或1,优选m为1。
[0142] 在本发明的优选实施方式中,介晶介质包含一种或多种式II的化合物,其优选选 自其子式II-I至11-8、优选式II-I至11-4、最优选式II-3的化合物,
[0143]

[0145] 其中R2具有上文针对式II给出的含义,且优选为正丁基或正戊基。
[0146] 在本发明的优选实施方式中,介晶介质包含一种或多种式IV的化合物,其优选选 自其子式IV-I至IV-4、优选式IV-3和/或IV-4的化合物,
[0148] 其中R4具有上文针对式IV给出的含义。
[0149] 在本发明的优选实施方式中,介晶介质包含一种或多种优选选自其子式V-I和 V-2化合物的式V化合物、优选一种或多种式V-I化合物和一种或多种式V-2的化合物,
[0150]
[0151] 其中R5和L5具有上文针对式V给出的含义。
[0152] 本申请中的烷基或烷氧基(即其中末端CH2基团经-0-替代的烷基)可为直链或 支链。其优选为直链,具有1、2、3、4、5、6、7或8个碳原子,且因此优选为例如甲基、乙基、 丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基、庚氧基或辛氧 基,以及壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、壬氧基、癸氧基、 十一烷氧基、十^?烷氧基、十二烷氧基或十四烷氧基。
[0153] 氧杂烷基(即其中一个非末端CH2基团经-0-替代的烷基)优选为例如直链2-氧 杂丙基(=甲氧基甲基)、2_氧杂丁基(=乙氧基甲基)或3-氧杂丁基( = 2-甲氧基乙 基)、2-、3-或4-氧杂戊基、2-、3-、4_或5-氧杂己基、2-、3-、4-、5-或6-氧杂庚基、2-、3-、 4-、5-、6_ 或 7-氧杂辛基、2-、3-、4-、5-、6-、7-或8-氧杂壬基或2-、3-、4-、5-、6-、7-、8-或 9_氧杂癸基。
[0154] 烯基(即其中一个或多个CH2基团经-CH=CH-替代的烷基)可为直链或支链。 其优选为直链,具有2至10个C原子,且因此优选为乙烯基、丙-1-烯基或丙-2-烯基、 丁 烯基、丁 -2_烯基或丁 _3_烯基、戊-1-烯基、戊_2_烯基、戊_3_烯基或戊_4_烯基、 己-1-烯基、己-2-烯基、己烯基、己烯基或己烯基、庚烯基、庚烯基、 庚-3_烯基、庚_4_烯基、庚_5_烯基或庚_6_烯基、辛-1-烯基、辛_2_烯基、辛_3_烯基、 辛 -4_烯基、辛_5_烯基、辛_6_烯基或辛_7_烯基、壬-1-烯基、壬_2_烯基、壬_3_烯基、 壬-4_烯基、壬_5_烯基、壬_6_烯基、壬_7_烯基或壬_8_烯基、癸-1-烯基、癸_2_烯基、 癸-3-烯基、癸-4-烯基、癸-5-烯基、癸-6-烯基、癸-7-烯基、癸-8-烯基或癸-9-烯基。
[0155] 尤其优选烯基为C2-C7-IE-烯基、C4-C厂3E-烯基、C5-C厂4-烯基、C6-C7-5-烯基和 C7-6-烯基,尤其为C2-C7-IE-烯基、C4-C7-3E-烯基和C5-C7-4-烯基。尤其优选烯基的实例 为乙烯基、IE-丙烯基、IE- 丁烯基、IE-戊烯基、IE-己烯基、IE-庚烯基、3- 丁烯基、3E-戊 烯基、3E-己烯基、3E-庚烯基、4-戊烯基、4Z-己烯基、4E-己烯基、4Z-庚烯基、5-己烯基、 6_庚烯基等。通常优选具有至多5个C原子的基团。
[0156] 在其中一个CH2基团经-0-替代且一个CH2基团经-CO-替代的烷基中,这些基团 优选相邻。因此,这些基团一起形成羰基氧基-C0-0-或氧基羰基-0-C0-。优选地,该烷基 为直链且具有2至6个C原子。
[0157]因此,其优选为乙酰氧基、丙酰氧基、丁酰氧基、戊酰氧基、己酰氧基、乙酰氧基甲 基、丙酰氧基甲基、丁酰氧基甲基、戊酰氧基甲基、2-乙酰氧基乙基、2-丙酰氧基乙基、2-丁 酰氧基乙基、3-乙酰氧基丙基、3-丙酰氧基丙基、4-乙酰氧基丁基、甲氧基羰基、乙氧基羰 基、丙氧基羰基、丁氧基羰基、戊氧基羰基、甲氧基羰基甲基、乙氧基羰基甲基、丙氧基羰基 甲基、丁氧基羰基甲基、2-(甲氧基羰基)乙基、2-(乙氧基羰基)乙基、2-(丙氧基羰基)乙 基、3-(甲氧基羰基)丙基、3-(乙氧基羰基)丙基、4-(甲氧基羰基)-丁基。
[0158] 其中两个或更多个CH2基团经-0-和/或-C00-替代的烷基可为直链或支链,其优 选为直链并具有3至12个C原子。因此,其优选为双-羧基-甲基、2, 2-双-羧基-乙基、 3, 3_双-駿基-丙基、4, 4_双-駿基-丁基、5, 5_双-駿基-戊基、6, 6_双-駿基-己基、 7, 7-双-羧基-庚基、8, 8-双-羧基-辛基、9, 9-双-羧基-壬基、10, 10-双-羧基-癸 基、双_(甲氧基羰基)_甲基、2,2_双-(甲氧基羰基)-乙基、3,3_双-(甲氧基羰基)-丙 基、4, 4-双-(甲氧基羰基)-丁基、5, 5-双-(甲氧基羰基)-戊基、6, 6-双-(甲氧基羰 基)-己基、7, 7-双-(甲氧基羰基)-庚基、8, 8-双-(甲氧基羰基)-辛基、双-(乙氧基羰 基)-甲基、2,2_双-(乙氧基羰基)-乙基、3,3_双-(乙氧基羰基)-丙基、4,4_双-(乙氧 基羰基)_ 丁基、5,5_双-(乙氧基羰基)-己基。
[0159] 经CN或CF3单取代的烷基或烯基优选为直链。经CN或CF3的取代可发生在任何 期望位置处。
[0160] 至少经卤素单取代的烷基或烯基优选为直链。卤素优选为F或C1,在多次取代的 情形下优选为F。所得基团还包括全氟化基团。在单取代的情形下,F或Cl取代基可处于 期望位置处,但优选处于Co-位置处。尤其优选的具有末端F取代基的直链基团的实例为 氟甲基、2-氟乙基、3-氟丙基、4-氟丁基、5-氟戊基、6-氟己基和7-氟庚基。然而,不排除 F的其他位置。
[0161] 卤素意指F、Cl、Br和I,且优选为F或C1,最优选为F。
[0162] R1至R5和R°中的每一个可为极性或非极性基团。在极性基团的情形下,其优选选 自CN、SF5、卤素、0CH3、SCN、COR5、COOR5或具有1至4个C原子的单氟化、寡氟化或多氟化 烷基或烷氧基。R5是具有1至4个、优选1至3个C原子的任选氟化的烷基。尤其优选的 极性基团选自F、Cl、CN、0CH3、C0CH3、C0C2H5、C00CH3、C00C2H5、cf3、chf2、ch2f、ocf3、ochf2、 0CH2F、C2F5和OC2F5,尤其F、Cl、CN、CF3、OCHFjPOCF3。在非极性基团的情形下,其优选是具 有至多15个C原子的烷基或具有2至15个C原子的烷氧基。
[0163] R1至R5和R°中之每一个可为非手性或手性基团。在手性基团的情形下,其优选具 有式I*:
[0164]
[0165] 其中
[0166] Q1是具有1至9个C原子的亚烷基或亚烷基-氧基或单键,
[0167] Q2是可未取代、经F、C1、Br或CN单取代或多取代的具有1至10个C原子的烷基 或烷氧基,在每一情形下一个或多个不相邻〇12基团还可彼此独立地经-C=C-、-〇-、-S-、-N H-、-N(CH3) -、-C0-、-C00-、-0C0-、-0C0-0-、-S-CO-或-CO-S-以使氧原子不直接彼此连接的 方式替代,
[0168] Q3为F、Cl、Br、CN或如针对Q2所定义但不同于Q2的烷基或烷氧基。
[0169] 在式I*中的Q1是亚烷基-氧基的情形下,0原子优选毗邻手性C原子。
[0170] 式I*的优选手性基团为2-烷基、2-烷氧基、2-甲基烷基、2-甲基烷氧基、2-氟 烷基、2_氣烷氧基、2_(2_乙块)-烷基、2_(2_乙块)-烷氧基、1,1,1_二氣_2_烷基和 1,1,1 _二氣_2_烷氧基。
[0171] 尤其优选的手性基团I*是例如2-丁基(=1-甲基丙基)、2-甲基丁基、2-甲基 戊基、3-甲基戊基、2-乙基己基、2-丙基戊基(特别是2-甲基丁基)、2_甲基丁氧基、2-甲 基戊氧基、3-甲基戊氧基、2-乙基己氧基、1-甲基己氧基、2-辛基氧基、2-氧杂-3-甲基丁 基、3_氧杂_4_甲基戊基、4_甲基己基、2_己基、2_辛基、2_壬基、2_癸基、2_十二烷基、 6_甲氧基辛氧基、6-甲基辛氧基、6-甲基辛酰基氧基、5-甲基庚氧基羰基、2-甲基丁酰基氧 基、3-甲基戊酰基氧基、4-甲基己酰基氧基、2-氯丙酰基氧基、2-氯-3-甲基丁酰基氧基、 2-氯-4-甲基戊酰基氧基、2-氯-3-甲基戊酰基氧基、2-甲基-3-氧杂戊基、2-甲基-3-氧 杂己基、1 _甲氧基丙基_2_氧基、1-乙氧基丙基_2_氧基、1-丙氧基丙基_2_氧基、1- 丁 氧基丙基-2-氧基、2-氣辛基氧基、2-氣癸基氧基、1,1,1-二氣_2_辛基氧基、1,1,1-二 氣 _2_辛基、2-氣甲基辛基氧基。非常优选的是2-己基、2-辛基、2-辛氧基、1,1,1-二 氣_2_己基、1,1,1_二氣_2_辛基和1,1,1_二氣_2_辛氧基。
[0172] 另外,由于例如结晶趋势降低,含有非手性支链烷基的化合物有时可能至关重要。 此类型的支链基团通常不含一条以上的支链。优选非手性支链基团为异丙基、异丁基(= 甲基丙基)、异戊基(=3-甲基丁基)、异丙氧基、2-甲基-丙氧基和3-甲基丁氧基。
[0173] 优选地,根据本发明的液晶介质包含一种或多种反应性化合物,分别为各自包含 一个、两个或更多个反应性基团(分别为可聚合基团)的可聚合化合物。介晶材料优选在 蓝相中通过形成聚合物而稳定,该聚合物可具有矩阵或网络形式。
[0174] 对于显示器中的应用,自身呈现纯蓝相(BP)的典型材料的温度范围通常不够宽。 这样的材料通常具有蓝相,其遍布仅若干度的小温度范围(例如约3°至4° )内。因此, 需要扩展蓝相的温度范围的其他稳定,以制造适用于实际应用(例如显示器)的这样的材 料。
[0175] 为通过形成聚合物来稳定蓝相,将经调配的蓝相主体混合物方便地与适当手性掺 杂剂(一种或多种适宜手性化合物)且与一种或多种反应性化合物(优选反应性介晶化合 物(RM))组合。将所得混合物分别填充至LC盒和显示器面板中。然后将LC盒/面板保持 于该混合物呈蓝相的特定温度下,例如,将其加热或冷却,直至可在特定温度下观察到蓝相 为止。在整个聚合过程期间维持此温度。通常通过典型中压汞蒸气灯的UV辐照控制聚合 过程。标准条件是例如在380nm的波长下持续180秒使用3mW/cm2。为避免损伤LC材料, 可另外使用适当滤光器。
[0176] 在下文,简要解释所获得经聚合物稳定的蓝相(BP)的稳定性的标准。
[0177] 确保聚合物稳定的优异品质对于在显示器应用中使用PS-BP是关键的。聚合物稳 定的品质是通过若干标准来判断。光学检查确保良好聚合。测试盒/面板中所观察到的任 何缺陷和/或浑浊度指示未达到最佳聚合物稳定。在各种负荷/应力条件下进行电光检查 以确保PS-BP的长期稳定性。典型显示器参数是所谓的记忆效应(ME)。记忆效应定义为对 于开启的对比率与对于关闭的对比率的比率,其作为在已执行一个或多个切换循环后残余 透射的正规化量度。此记忆效应的值为1.0指示优异的聚合物稳定。此记忆效应的值大于 1.1指示蓝相不够稳定。
[0178] 本发明进一步涉及LC介质,其包含式I-Z的化合物和一种或多种选自式I-M和/ 或I-U的化合物和任选地式I-A、I-E、I-T、I-N、II、III、IV和V的化合物、手性掺杂剂和一 种或多种式P的化合物
[0179] Pa-(Spa)sl-(A1-Z1)nl-A2-Q-A3-(Z4-A4)n2-(Spb)s2-PbP
[0180] 其中各个基团具有以下含义:
[0181] P'Pb各自彼此独立地为可聚合基团,
[0182] Spa、Spb各自彼此独立地表示间隔基团,
[0183] SI、S2各自彼此独立地表示0或1,
[0184] nl、n2各自彼此独立地表示0或1,优选为0,
[0185] Q表示-CF2O-、-OCF2-、-CH2O-、-OCH2-、- (CO) 0-、-0 (CO) -、- (CH2) 4-、-CH2CH2-、-CF2-CF2-、-CF2-CH2-、-CH2-CF2-、-CH=CH-、-CF=CF-、-CF=CH-、-(CH2)30-'-O(CH2)3-、-CH= CF'-CEC、-CH2、- (CH2) 3、-CF2-,优选-CF2O-,
[0186] Z1、Z4表示单键、-CF20_、-OCF2-、-CH20-、-0CH2-、-(CO) 0_、-O(CO) _、_( CH2)4-、-CH2CH2-、-CF2-CF2-、-CF2-CH2-、-CH2-CF2-、-CH=CH-、-CF=CF-、-CF= CH-、- (CH2) 3〇-、-〇 (CH2)3-、-CH=CF-、-CEC-、-〇-、-CH2-、_ (CH2) 3-、-CF2-,其中Z1与Q或 Z4与Q不同时表示选自-CF20-和-OCF2-的基团,
[0187] A1、A2、A3、A4各自彼此独立地表示选自以下基团的双基:
[0188] a)反式-1,4-亚环己基、1,4-亚环己烯基及1,4' -双亚环己基,其中另外一个或 多个不相邻的〇12基团可经-0-和/或-S-替代,且其中另外一个或多个H原子可经F替 代,
[0189] b) 1,4-亚苯基和1,3-亚苯基,其中另外一或两个CH基团可经N替代,且其中另外 一个或多个H原子可经L替代,
[0190] c)四氛吡喃-2,5- 二基、1,3- 二噁烧-2,5- 二基、四氛咲喃_2,5- 二基、环丁 烷-1,3-二基、哌啶-1,4-二基、噻吩-2, 5-二基和硒吩-2, 5-二基,其中的每一者还可经 L单取代或多取代,
[0191] d)具有5至20个环C原子的饱和、部分不饱和或完全不饱和且任选地经取代的多 环基团,其中之一或多者另外可经杂原子替代,其优选选自双环[I.I. 1]戊烷-1,3-二基、 双环[2. 2. 2]辛烷-1,4-二基、螺[3. 3]庚烷-2, 6-二基、
[0192]
[0193] 其中另外,这些基团中之一个或多个H原子可经L替代,和/或一个或多个双键可 经单键替代,和/或一个或多个CH基团可经N替代,
[0194] L在每次出现时相同或不同地表示F、Cl、CN、SCN、SF5或具有1至12个C原子的 直链或支链、在每一情形下任选地经氟化的烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰基 氧基或烷氧基幾基氧基,
[0195] R°3、R°4各自彼此独立地表示H、F或具有1至12个C原子的直链或支链烷基,其中 另外一个或多个H原子可经F替代,
[0196] M表示-0_、-S-、-CH2_、-CHY1-或-CY1Y2-,且
[0197] Y1和Y2各自彼此独立地具有上文针对R°指示的含义之一,或表示Cl或CN,且另 一选择为基团Y1和Y2中之一表示-OCF3,优选表示H、F、Cl、CN或CF3,
[0198] 以及涉及可通过一种或多种式P的化合物单独聚合或与一种或多种来自各个混 合物的其他可聚合化合物组合聚合获得的经聚合物稳定的系统,并涉及该经稳定系统在具 有蓝相的电光学显示器中的用途。
[0199] 根据本发明所优选使用的式P的化合物选自下式:
[0200]


[0203] 其中L在每次出现时相同或不同地具有上下文所指示的含义之一,r表示0、1、2、 3或4,s表示0、1、2或3,且n表示1至24、优选1至12、非常由其优选2至8的整数,且其 中若在单键或双键的末端处未指示基团,则其是末端〇13或CH2基团。

[0210] 其中环中至少之一经至少一个基团L=F取代。在此处在每一情形下,r独立地 优选为〇、1或2。
[0211] 式P及其子式化合物中的PlPPb优选表示丙烯酸酯基或甲基丙烯酸基,以及氟丙 烯酸酯基。
[0212] 式I及其子式化合物中的PlPPb优选表示选自-(CH2)pl_、-(CH2)pl-0_、-(CH2) pl-0-C0-和-(CH2)pl-O-CO-O-及其镜像的基团,其中pi表示1至12、优选1至6、尤其优选 1、2或3的整数,其中这些基团是以使0原子不直接毗邻的方式连接至Pa或Pb。
[0213] 在式P的化合物中,尤其优选的是以下的那些,其中
[0214] -基团PlPPb选自乙烯基氧基
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