液晶介质的制作方法

文档序号:28534284发布日期:2022-01-19 13:44阅读:121来源:国知局
液晶介质的制作方法

1.本发明涉及具有如本文所指明的负介电各向异性和高清亮点的液晶介质,并且涉及所述介质在窗元件,特别是层压窗元件中的可切换光学盒中的用途。


背景技术:

2.尽管在显示器应用中通常使用用于控制或调制光的透射的器件,但是它们也可以例如用于所谓的智能窗应用。r.baetens等人在“properties,requirements and possibilities of smart windows for dynamic daylight and solar energy control in buildings:a state-of-the-art review”,solar energy materials&solar cells,94(2010),第87-105页综述了不同的动态智能窗。如其中所述,智能窗可利用用于调制光的透射率的数种技术,诸如基于电致变色的器件、液晶器件和电泳或悬浮粒子器件。
3.遮光器和光强度调制器,特别是基于液晶的光调制器,可用于建筑,汽车,铁路,航空和航海应用的可切换窗中。
4.在这样的器件中,光的透射可以可逆地改变,其中入射光的强度可以被衰减、变暗或着色。因此,这些器件可以在亮状态和暗状态中运行并在它们之间切换,即在相对较高的光透射率的状态和相对较低的光透射率的状态之间。
5.虽然也可以热控制在基于液晶的器件中在不同光学状态之间的切换,但是在许多情况下是有利的并且适当地优选的是,所述器件采用使用电切换的不同的光学状态,其中电压的施加控制切换。这样的基于液晶的器件原则上通过施加电场来改变两个导电电极之间的液晶(lc)分子的取向,这导致透射率的改变。
6.原则上,可以采用几种模式或配置来提供这种可逆的透射率变化。对于扭曲向列(tn),超扭曲向列(stn)和垂直配向(va)液晶盒而言,偏振器通常用于控制光的透射。也可以使用基于掺杂有二色性染料分子的液晶主体的客体-主体液晶盒。这些客体-主体体系可以用于在没有任何偏振器的情况下来改变光透射率。然而,在一些实施方案和应用中,客体-主体液晶盒也与至少一个偏振器结合使用。
7.wo 2015/090506 a1和wo 2017/118464 a1描述了具有负介电各向异性的二色性染料掺杂的液晶介质在用于调节光通过的器件中的用途。
8.wo 2017/118465 a1描述了用于调节光进入房间的包括可切换层的器件,该可切换层包含二色性染料掺杂的液晶介质,并且在切换状态之一中具有扭曲的配置。
9.本领域中仍然需要用于调节光的通过的通用性和适应性强的器件,特别是可切换的窗,以及用于此类器件的生产和运行的液晶介质。


技术实现要素:

10.因此,本发明的一个目的是提供液晶介质,其在可切换器件的生产以及运行期间具有有利的性能,例如在稳定性和可靠性方面,并且其可以在可切换器件的电光特性方面带来进一步的益处。
11.本发明的另一个目的是提供可切换器件,特别是可切换窗元件,并且尤其是层压窗元件,其用通用性和适应性强,因为它们可以安装在不同的设置中,并且也可以在苛刻的工作条件下使用,同时提供所需的光电性能。另一个目的是提供制备这种器件的有效且简便的方法。通过以下详细描述,本发明的其他目的对本领域技术人员来说是立即显而易见的。
12.所述目的通过独立权利要求中限定的主题来解决,而优选实施方案在各个从属权利要求中提出并且在下面进一步描述。
13.本发明特别地提供包括主要方面,优选实施方案和特定特征的以下各项,它们分别单独地或组合地有助于解决上述目的并最终提供附加的优点。
14.本发明的第一方面提供了窗元件,其包括具有层结构的可切换光学盒,该层结构按该顺序包括
[0015]-第一透明基板,
[0016]-可切换层,和
[0017]-第二透明基板,
[0018]
其中可切换层包括具有负介电各向异性、115℃或更高的清亮点和0.10或更低的光学各向异性δn的液晶介质。
[0019]
可切换光学盒用于光的调制,并且优选地并且有利地配置为由被隔开并且设置有电极的两个壁,特别是两个透明基板形成的盒,并且其中所述盒包含光调制材料。
[0020]
在替代的实施方案中,代替两个基板均配备电极,可以一个基板配备有两个电极结构而另一个基板不配备电极。
[0021]
在本发明中,认识到可以期望提供可切换器件,特别是可切换窗元件,其可以在不同设置和不同环境条件下使用,同时提供安全可靠的性能。
[0022]
通过在可切换层中提供特定的液晶介质,可以获得有利的光学和电光性能,特别是甚至在高温下的亮态与暗态、这些状态之间可实现的对比度和视角依赖性方面。这种在较高温度下也稳定的功能行为可能是有益的,例如在窗元件暴露于阳光的直接和长时间照射的情况下。
[0023]
根据本发明,优选地,可切换光学盒被层压到第三基板上。
[0024]
目前认识到,将如本文所特定的可切换光学盒并入层压结构中可能是有益的。特别地,这样的复合结构可以有利地增强可切换器件的通用性和适用性,例如通过将薄基板与较厚基板和/或将由塑料制成的基板与玻璃基板组合。通过这种方式,可以实现例如重量、强度和合宜的形状和几何形状方面的益处。
[0025]
令人意外地发现,目前提供的材料,特别是液晶介质,可以有利地适应典型的层压条件,例如高温和高压。
[0026]
因此,在本发明的另一方面中,提供了制备窗元件的方法,包括以下步骤:提供包含设置在第一透明基板与第二透明基板之间的可切换层中的如本文所特定的液晶介质的可切换光学盒,以及将可切换光学盒层压到第三基板。
[0027]
另一方面涉及通过进行根据本发明的方法获得或相应地可获得的窗元件。
[0028]
本发明的另一方面提供液晶介质,其具有负介电各向异性、115℃或更高的清亮点和0.10或更低的光学各向异性δn,并且其包含一种或多种式iia的化合物
[0029][0030]
其中
[0031]r2a
表示h、具有至多15个碳原子的未被取代、被cn或cf3单取代或被卤素至少单取代的烷基或烯基,其中,此外,这些基团中的一个或多个ch2基团可以被-o-、-s-、、-c≡c-、-cf2o-、-ocf
2-、-oc-o-或-o-co-以使得o原子彼此不直接连接的方式替代,
[0032]
l1和l2各自彼此独立地表示f、cl、cf3或chf2,优选f,
[0033]
y表示h、f、cl、cf3、chf2或ch3,优选h或ch3,特别优选h,
[0034]
z2表示单键、-ch2ch
2-、-ch=ch-、-cf2o-、-ocf
2-、-ch2o-、-och
2-、-coo-、-oco-、-c2f
4-、-cf=cf-或-ch=chch2o-,优选单键,
[0035]
p表示0、1或2,
[0036]
(o)c
vh2v+1
表示oc
vh2v+1
或c
vh2v+1
,和
[0037]
v表示1至7。
[0038]
当前提供的包含本文特定的化合物的液晶介质有利地将负介电各向异性与如定义的适当高的清亮点,以及特定设定和限定的光学各向异性δn结合在一起。
[0039]
令人意外地发现,目前提供的液晶介质可以有利地有助于获得有利的电光性能,例如在可实现的对比度和视角依赖性方面,同时在高温和低温下也表现出功能性、可靠性和稳定性。除了在器件的长期运行中的这些益处之外,介质可以有利地进一步有利于器件的生产工艺,并且特别是它具有适合层压工艺的性能。
[0040]
根据本发明提供的液晶介质的有利的化学和物理性质因此可以在器件性能和特性以及器件的生产工艺中导致显著的益处。
[0041]
优选地,如本文所述的液晶介质布置于且用于切换层中。因此,切换层包括介质,优选地由介质组成。切换层布置在两个基板之间,以提供可电切换并可在光亮态和暗态下运行的切换元件。优选地,电极作为导电层布置在每个基板的内表面上或分别位于每个基板的内表面上方。
[0042]
本发明的另一方面涉及根据本发明的窗元件在建筑物或车辆的窗户,例如天窗或侧窗,或在汽车镜子中的用途。
[0043]
根据本发明,提供了有利的切换元件,其可用于汽车应用(例如轿车和商用车辆)和其他运输应用(例如火车、飞机、轮船和船只)的可切换窗中,以及建筑应用(例如外立面的窗户,以及房间内部,例如房间之间的分隔墙和用于分隔房间或空间的各个隔间的元件)中。
[0044]
通过施加电压可以使器件方便地在状态之间切换。此外,切换可以是快速的,特别是在几秒的量级甚至低至一秒或甚至更短。
[0045]
根据本发明的切换元件,特别是窗元件,可用于调节或调制光的通过,特别是太阳
光以及来自人造光源例如灯和灯具的光的通过。
[0046]
不以此来限制本发明,以下通过对方面、实施方案和特定特征的详细描述来说明本发明,并且更详细地描述特定实施方案。
[0047]
在本文中,卤素表示f、cl、br或i,优选f或cl,并且更优选f。
[0048]
在本文中,烷基和/或烷氧基是指直链或支链烷基。它优选是直链的,具有2、3、4、5、6或7个c原子,因此优选地表示乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基或庚氧基,进一步优选甲基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、甲氧基、辛氧基、壬氧基、癸氧基、十一烷氧基、十二烷氧基、十三烷氧基或十四烷氧基。
[0049]
在本文中,氧杂烷基优选地表示直链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-氧杂戊基、3-氧杂戊基或4-氧杂戊基、2-氧杂己基、3-氧杂己基、4-氧杂己基或5-氧杂己基,或2-氧杂庚基、3-氧杂庚基、4-氧杂庚基、5-氧杂庚基或6-氧杂庚基,或2-氧杂辛基、3-氧杂辛基,4-氧杂辛基,5-氧杂辛基,6-氧杂辛基或7-氧杂辛基,2-氧杂壬基、3-氧杂壬基、4-氧杂壬基、5-氧杂壬基、6-氧杂壬基、7-氧杂壬基或8-氧杂壬基,2-氧杂癸基、3-氧杂癸基、4-氧杂癸基、5-氧杂癸基、6-氧杂癸基、7-氧杂癸基、8-氧杂癸基或9-氧杂癸基。
[0050]
在本文中,烯基,即其中一个ch2基团已被-ch=ch-替代的烷基,可以是直链或支链的。优选为直链的并具有2至10个c原子。因此,它尤其表示乙烯基、丙-1-烯基或丙-2-烯基、丁-1-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-3-烯基、己-4-烯基或己-5-烯基,庚-1-烯基、庚-2-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。
[0051]
在本文中,被卤素至少单取代的烷基或烯基,优选为直链,卤素优选为f或cl。在多取代的情况下,卤素优选为f。所得的基团还包括全氟代基团。在单取代的情况下,氟或氯取代基可以在任何所需位置,但优选在ω位置。
[0052]
在本文中,具有1、2或3个c原子的单氟代或多氟代烷基或烷氧基,或具有2或3个c原子的单氟代或多氟代烯基,特别优选为f、cl、cf3、chf2、ocf3、ochf2、ocfhcf3、ocfhchf2、ocfhchf2、ocf2ch3、ocf2chf2、ocf2chf2、ocf2cf2chf2、ocf2cf2chf2、ocfhcf2cf3、ocfhcf2chf2、ocf2cf2cf3、ocf2cf2cclf2、occlfcf2cf3、och=cf2或ch=cf2,非常特别优选为f或ocf3,以及cf3、ocf=cf2、ochf2或och=cf2。
[0053]
在本文中,1,4-亚环己基环和1,4-亚苯基环描述如下:
[0054]
[0055]
亚环己基环是反式-1,4-亚环己基环。
[0056]
具有负介电各向异性的液晶介质,特别是所谓的液晶主体,广泛用于显示器中,例如垂直配向(va)模式(song,j.(2014).vertical alignment liquid crystal mode.in handbook of liquid crystals(eds j.w.goodby,c.tschierske,p.raynes,h.gleeson,t.kato and p.j.collings).doi:10.1002/9783527671403.hlc126)。合适的介质在文献中有详细描述,例如在us 20030071244 a1或us 20100134751 a1中。
[0057]
根据本发明,提供了方法,其中如本文所述的可切换光学盒被层压到第三基板。在其他实施方案中,还可以将可切换光学盒层压到第三基板和第四基板。
[0058]
在该层压过程中,组装包括多个层的复合体。可以组合相同的材料,例如玻璃,但也可以使用不同的材料,例如塑料膜和玻璃片。层压产品表现出有利的特性,例如在改进的强度、稳定性或外观方面。
[0059]
特别地,为了保护可切换光学器件和机械刚性,可切换光学盒通常被层压到基板上,优选地为载体玻璃片。在该层压过程中,基板,优选玻璃片,借助于热塑性中间层粘合到可切换光学盒的基板上。在层压过程中,中间层布置在可切换光学盒的第一或第二基板与第三基板之间,优选为载体玻璃片。在通常涉及施加热和/或高压的后续处理中,第三基板、中间层和可切换光学盒被粘合。
[0060]
在本方法的一个实施方案中,在层压期间进行加热至110℃或更高的温度。
[0061]
典型的工艺条件可以涉及高达12bar的压力,甚至可以使用120℃至140℃左右的温度。施加高温和高压的时间跨度可以不同,但通常可以是约20分钟。
[0062]
优选地,层压涉及使用热塑性或弹性体中间层。合适的层压中间层或层压片包括例如离子塑料、乙烯醋酸乙烯酯(eva)、聚乙烯醇缩丁醛(pvb)或热塑性聚氨酯(tpu)。合适的离子塑料可以商品名sentryglas获得。在优选实施方案中,层压片,特别是pvb层,另外地提供uv保护。
[0063]
层压可以为产品带来益处,例如在重量、强度和合宜的形状和几何形状方面,例如通过将薄基板与较厚基板组合和/或通过将由塑料制成的基板与玻璃基板组合。
[0064]
在优选实施方案中,制造和提供窗元件,其中可切换光学盒层压到第三基板上,并且其中特别地第一透明基板和第二透明基板由塑料制成并且第三基板由玻璃制成。特别优选第三基板是弯曲的,尤其优选整个窗元件至少在一个方向上,更优选在两个方向上是弯曲的。
[0065]
根据本发明,在方法和窗元件中提供并使用液晶介质,该液晶介质表现出负介电各向异性、115℃或更高的清亮点以及0.10或更低的光学各向异性δn。
[0066]
根据本发明的液晶介质具有负的介电各向异性δε,即垂直于电场。
[0067]
在上下文中,δε表示介电各向异性,其中δε=ε
||-ε

。介电各向异性δε优选在20℃和1khz下确定。液晶介质的介电各向异性δε优选在-0.5至-20,优选-1.0至-10。
[0068]
特别优选的是,液晶介质表现出-1.0至-5.0,甚至更优选-1.5至-4.5范围内的介电各向异性δε。如此提供的液晶介质作为有效、稳定和可靠的调制介质可以是特别有用的。
[0069]
根据本发明的液晶介质具有0.10或更低的光学各向异性δn。
[0070]
在上下文中,δn表示光学各向异性,其中δn=n
e-no,并且其中优选在20℃和
589.3nm的波长处确定光学各向异性δn。液晶介质的光学各向异性δn优选为0.095或更低,更优选0.090或更低,甚至更优选在0.065至0.095的范围内或特别地为0.070至0.090。
[0071]
发现即使具有相对小的光学各向异性,也可以获得可以例如在视角依赖性方面提供进一步的益处的有效的调制介质。
[0072]
根据本发明的液晶介质具有115℃或更高的清亮点。
[0073]
清亮点标志着发生从向列液晶态到各向同性态的相变的温度。清亮点,特别是向列相与各向同性相之间的相变温度,可以通过公知的方法,例如使用梅特勒(mett ler)烘箱或热台在偏振显微镜下测量和确定,并且本文优选使用梅特勒烘箱测定。
[0074]
液晶介质优选具有高于116.5℃,更优选高于118.0℃,特别优选高于120.0℃,非常特别优选高于121.5℃,并且最优选高于123.0℃的清亮点,优选从向列液晶态到各向同性态的相变。在一个实施方案中,本发明中使用的液晶介质优选具有在115℃至170℃并且特别是120℃至140℃的温度范围内的清亮点。
[0075]
当前提供的介质的高清亮点可以有助于可切换器件的生产和运行过程中的有利性能,例如在稳定性、可靠性和电光特性方面。
[0076]
当前提供和使用的液晶介质优选还具有良好的低温稳定性,例如在-40℃的温度下。这意味着窗元件也可以在更极端寒冷的环境条件下可靠地使用,这可能在例如汽车应用中有用。
[0077]
在根据本发明的窗元件中,包含液晶介质的可切换层的厚度优选为1μm至100μm,更优选2μm至50μm,甚至更优选3μm至25μm并且特别是4μm至10μm。
[0078]
窗元件的基板可以包括,优选地由玻璃或聚合物组成,特别是玻璃、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚萘二甲酸乙二醇酯(pen)、聚乙烯醇缩丁醛(pvb)、聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)、聚碳酸酯(pc)、聚酰亚胺(pi)、cop(环烯烃聚合物)或tac(三乙酰纤维素)。
[0079]
第一和/或第二和/或第三基板优选地是光学各向同性的和透明的。
[0080]
在一个实施方案中,仅使用玻璃基板。在替代实施方案中,仅使用塑料基板。在替代和优选实施方案中,第一透明基板和第二透明基板由塑料制成并且第三基板由玻璃制成。
[0081]
优选地,第三基板的厚度在0.7mm至25mm,更优选2mm至10mm的范围内,其中甚至更优选2mm至6mm的范围。
[0082]
合适玻璃的实例包括例如碱土硼铝硅酸盐玻璃、化学钢化玻璃、铝硅酸盐玻璃、硼硅酸盐玻璃和钠钙玻璃。
[0083]
在一个实施方案中,可切换光学器件还可包括一个或多个偏振器。特别地,在一个实施方案中,在光学器件中提供至少一个偏振层和任选的至少一个延迟层。在这种情况下,偏振器优选是线性偏振器。吸收偏振器和反射偏振器都可以任选地使用。优选使用光学薄膜形式的偏振器。因此,优选地提供窗元件,其中可切换光学盒还包括一个或多个偏振层和任选的一个或多个光学延迟层。特别优选地使用具有两个偏振器的液晶盒来控制光透射。
[0084]
光学态之间的电切换可以通过为基板(例如玻璃基板或塑料基板)提供电极来实现。优选地,在基板上提供导电层,其中导电层包括透明导电材料或由其形成,该透明导电材料例如透明导电氧化物,优选铟锡氧化物(ito),sno2:f或掺杂的氧化锌,特别是ito,或导电聚合物,例如聚(3,4-亚乙基二氧噻吩)(pedot),聚(3,4-亚乙基二氧噻吩)聚苯乙烯磺
酸盐(pedot:pss)或聚(4,4-二辛基环戊并二噻吩)(poly(4,4-dioctyl cyclopentadithiophene)),或薄的透明金属和/或金属氧化物的层,例如银。透明导电材料优选是透明导电氧化物,更优选是铟锡氧化物。优选通过涂覆工艺将透明电极施加到基板上。例如,可以溅射ito,以典型地获得在5nm至250nm范围内的层厚度或在5ω/

至500ω/

范围内的表面电阻。可包括驱动信号发生器和电缆的电源装置可用于向电极提供电压。
[0085]
优选地,如本发明中生产和使用的可切换光学器件基于使用垂面配向的液晶盒,其也被称为垂直配向(va),特别是与电切换相结合。因此,优选地,在可切换光学盒中提供第一配向层和第二配向层,使得可切换层夹在第一配向层和第二配向层之间并与第一配向层和第二配向层直接接触。优选地,第一配向层和第二配向层是基于聚酰亚胺的层。因此,在优选实施方案中,配向层包含聚酰亚胺,更优选地由聚酰亚胺组成。
[0086]
在优选实施方案中,包括可切换光学盒的窗元件具有层结构,该层结构以该顺序包括
[0087]-第一基板,
[0088]-第一电极层,
[0089]-第一配向层,
[0090]-可切换层,
[0091]-第二配向层,
[0092]-第二电极层,和
[0093]-第二基板,
[0094]
其中可切换层是垂面配向的液晶层,其包含如本文所述的液晶介质,并且其中优选地将可切换光学盒层压到第三基板。
[0095]
在一个实施方案中,可切换光学器件配置为垂直配向(va)盒。
[0096]
在另一个实施方案中,窗元件中的可切换光学盒是可电切换的,其中在电场的存在下,可切换层具有扭曲配置或超扭曲配置。此外,在该实施方案中,盒优选地在未通电状态下具有垂面配向的液晶层。这种配置可以在可实现的对比度方面提供益处,并在亮态下提供适当高的透射率。对于扭曲或超扭曲配置而言,可以相应地设置盒和盒配向,其中优选地,液晶介质包含手性掺杂剂。
[0097]
优选地,窗元件精确地包含一个可切换光学盒。然而,在另一实施方案中,窗元件也可能包括两个可切换光学盒,其中更优选地,两个可切换光学盒都如本文所述配置。
[0098]
当前提供和使用的液晶介质优选不含任何二色性染料。
[0099]
然而,在替代实施方案中,液晶介质可能包含一种或多种二色性染料,优选两种或更多种二色性染料,并且更优选三种或更多种二色性染料。
[0100]
二色性染料是技术人员已知的并且在文献中有详细描述,例如在liquid crystals:applications and uses,volumes 1-3,edited by birenda bahadur,world scientific,1992.chapter 11:dichroic liquid crystal displays and in cowling,stephen j.,liquid crystal dyes,in:handbook of liquid crystals,wiley-vch verlag gmbh&co.kgaa(2014)中。
[0101]
优选的染料是偶氮染料、苝染料、蒽醌染料、苯并噻唑染料、噻二唑并喹喔啉染料和苯并噻二唑染料,特别优选的是偶氮染料。
[0102]
通常,液晶介质中任选地包含的二色性染料的总浓度在0重量%至10重量%,更优选0.1重量%至5重量%,甚至更优选0.3重量%至3重量%,最优选0.5重量%至2重量%的范围内。
[0103]
在一个实施方案中,任选地包含在介质或可切换层中的二色性染料的吸收光谱优选地以使得眼睛出现黑色的印象的方式彼此互补。优选地两种或更多种,更优选三种或更多种二色性染料用于液晶介质中以优选地覆盖大部分可见光谱。可制备对眼睛呈现黑色或灰色的染料的混合物的精确方式为本领域技术人员已知的,且描述于例如m.richter,einf
ü
hrung in die farbmetrik[introduction to colorimetry],第2版,1981,isbn 3-11-008209-8,walter de gruyter&co中。
[0104]
在另一个实施方案中,例如,执行不同颜色的设置,例如红色、绿色或蓝色。
[0105]
染料混合物的颜色位置的设定描述于比色区(area of colorimetry)中。为此目的,根据朗伯-比尔定律(lambert-beer law)计算各个染料的光谱而得到总光谱,且在相关照射,例如日光光源d65下根据比色法规则转化成对应颜色位置和亮度值。白点的位置是通过各个光源(例如,d65)固定且在表中,例如在上文参考中给出。可通过改变不同染料的比例来设定不同颜色位置。
[0106]
根据本发明提供和使用的液晶介质优选包含一种或多种选自式iia-1至iia-53的化合物
[0107]
[0108]
[0109]
[0110]
[0111]
[0112]
[0113][0114]
其中参数a表示1或2,alkyl和alkyl
*
各自彼此独立地表示具有1-7个c原子的直链烷基,并且alkenyl表示具有2-7个c原子的直链烯基,并且(o)表示氧原子或单键。alkenyl
优选表示ch2=ch-、ch2=chch2ch
2-、ch
3-ch=ch-、ch
3-ch
2-ch=ch-、ch
3-(ch2)
2-ch=ch-、ch
3-(ch2)
3-ch=ch-或ch
3-ch=ch-(ch2)
2-。
[0115]
特别优选地,液晶介质包含一种或多种选自式iia-1和iia-2化合物的化合物,其中优选alkyl和alkyl
*
各自彼此独立地表示具有1-7个c原子的直链烷基。
[0116]
介质优选包含一种或多种选自式iia-1和iia-2化合物的化合物,总量为至少10重量%,更优选至少20重量%,甚至更优选至少25重量%,并且特别是至少30重量%。
[0117]
介质优选包含一种或多种式iia-4的化合物,优选总量为至少5重量%,更优选至少10重量%。
[0118]
在一个实施方案中,液晶介质包含化合物ii-a-1
[0119][0120]
液晶介质优选包含一种或多种式v的化合物
[0121][0122]
其中
[0123]r51
和r
52
各自彼此独立地具有对r
2a
所示的含义之一,并且优选表示具有1至7个c原子的烷基,优选正烷基,特别优选具有1至5个c原子的正烷基,具有1至7个c原子的烷氧基,优选正烷氧基,特别优选具有2至5个c原子的正烷氧基,具有2至7个c原子的烷氧基烷基、烯基或烯氧基,优选具有2至4个c原子,优选烯氧基,
[0124]
相同或不同地表示相同或不同地表示
[0125]
优选
[0126][0127]z51
、z
52
各自彼此独立地表示-ch
2-ch
2-、-ch
2-o-、-ch=ch-、-c≡c-、-coo-或单键,优选-ch
2-ch
2-、-ch
2-o-或单键并且特别优选单键,和
[0128]
n为1或2。
[0129]
式v化合物优选选自式v-1至v-18的化合物:
[0130]
[0131][0132]
其中r1和r2具有上文对r
2a
所示的含义。r1和r2优选各自彼此独立地表示直链烷基或烯基。
[0133]
特别优选地,液晶介质包含一种或多种式v-1的化合物
[0134][0135]
其中r1和r2各自彼此独立地具有对r
2a
所示的含义。
[0136]
介质优选包含一种或多种式v-1的化合物,总量为8重量%或更多,更优选10重量%或更多,甚至更优选12重量%或更多,并且特别是15重量%或更多。
[0137]
介质优选包含一种或多种式v-2的化合物,优选总量至少为5重量%,更优选在5重量%至7重量%的范围内。
[0138]
介质优选包含一种或多种式v-10的化合物,优选总量至少为5重量%,更优选在8重量%至15重量%的范围内。
[0139]
介质优选包含一种或多种式v-18的化合物,优选总量至少为5重量%,更优选在7重量%至13重量%的范围内。
[0140]
在一个优选的实施方案中,液晶介质不含下式化合物
[0141]
其中
[0142]
n和m各自彼此独立地表示1至7。
[0143]
特别优选地,液晶介质不包含任何包含具有轴向氰基取代基的亚环己基的化合物。
[0144]
在一个优选的实施方案中,液晶介质包含一种或多种选自式iib、iic和iid化合物的化合物
[0145][0146]
其中
[0147]r2b
、r
2c
和r
2d
各自独立地表示h、具有至多15个c原子的未被取代的、被cn或cf3单取代或被卤素至少单取代的烷基或烯基,其中此外,这些基团中的一个或多个ch2基团可以被-o-、-s-、、-c≡c-、-cf2o-、-ocf
2-、-oc-o-或-o-co-以使得o原子彼此不直接连接的方式替代,
[0148]
l3和l4各自彼此独立地表示f、cl、cf3或chf2,优选f,
[0149]
y表示h、f、cl、cf3、chf2或ch3,优选h或ch3,特别优选h,
[0150]
z2、z
2b
和z
2d
各自彼此独立地表示单键、-ch2ch
2-、-ch=ch-、-cf2o-、-ocf
2-、-ch2o-、-och
2-、-coo-、-oco-、-c2f
4-、-cf=cf-或-ch=chch2o-,
[0151]
(o)为o或单键,
[0152]
q表示0或1,和
[0153]
v表示1至7。
[0154]
在式iia、iib和iid的化合物中,z2可以具有相同或不同的含义。在式iib的化合物中,z2和z
2b
可以具有相同或不同的含义。在式iid的化合物中,z2和z
2d
可以具有相同或不同的含义。
[0155]
在式iia、iib、iic和iid的化合物中,r
2a
、r
2b
、r
2c
和r
2d
各自优选表示具有1至6个c原子的烷基,特别是ch3、c2h5、n-c3h7、n-c4h9、n-c5h
11

[0156]
在式iia、iib和iid的化合物中,l1、l2、l3和l4优选表示l1=l2=f和l3=l4=f,还有l1=f和l2=cl,l1=cl和l2=f,l3=f和l4=cl,l3=cl和l4=f,在式iia和iib中,z2和z
2b
优选各自彼此独立地表示单键,此外可替代地表示-c2h
4-基团。
[0157]
如果,在式iib中,z2=-c2h
4-或-ch2o-,z
2b
优选为单键,或者,如果z
2b
=-c2h
4-或-ch2o-,z2优选为单键。
[0158]
在式iid中,z
2d
优选为单键。
[0159]
在式iia、iib和iid的化合物中,(o)c
vh2v+1
优选表示oc
vh2v+1
。在式iic的化合物中,(o)c
vh2v+1
优选表示c
vh2v+1

[0160]
在式iic的化合物中,l3和l4优选各自表示f。
[0161]
式iib、iic和iid的优选化合物如下指示:
[0162]
[0163]
[0164]
[0165]
[0166][0167]
其中参数a表示1或2,alkyl和alkyl
*
各自彼此独立地表示具有1-6个c原子的直链烷基,并且alkenyl表示具有2-6个c原子的直链烯基,并且(o)表示氧原子或单键。alkenyl优选表示ch2=ch-、ch2=chch2ch
2-、ch
3-ch=ch-、ch
3-ch
2-ch=ch-、ch
3-(ch2)
2-ch=ch-、ch
3-(ch2)
3-ch=ch-或ch
3-ch=ch-(ch2)
2-。
[0168]
在优选的实施方案中,液晶介质还包含一种或多种添加剂,优选稳定剂和/或手性掺杂剂。
[0169]
在本发明的一个特别优选的实施方案中,液晶介质包含一种或多种稳定剂,优选选自式st-1至st-18的化合物
[0170]
[0171]
[0172]
[0173][0174]
其中
[0175]rst
表示h、具有1至15个c原子的烷基或烷氧基,其中此外,这些基团中的一个或多个ch2基团可各自彼此独立地被-c≡c-、-cf2o-、-ocf
2-、-ch=ch-、-o-、-co-o-或o-co-以使得o原子彼此不直接连接的方式替代,并且其中一个或多个h原子可以各自被卤素替代,
[0176]
表示表示
[0177][0178]zst
各自彼此独立地表示-co-o-、-o-co-、-cf2o-、-ocf
2-、-ch2o-、-och
2-、-ch
2-、-ch2ch
2-、-(ch2)
4-、-ch=ch-ch2o-、-c2f
4-、-ch2cf
2-、-cf2ch
2-、-cf=cf-、-ch=cf-、-cf=ch-、-ch=ch-、-c≡c-或单键,
[0179]
l1和l2各自彼此独立地表示f、cl、cf3或chf2,
[0180]
p表示1或2,
[0181]
q表示1,2,3,4,5,6,7,8,9或10。
[0182]
式st-1至st-18的化合物特别优选下式化合物
[0183][0184]
其中n=1,2,3,4,5,6或7,
[0185]
优选n=1或7
[0186][0187]
其中n=1,2,3,4,5,6或7,
[0188]
优选n=3
[0189][0190]
其中n=1,2,3,4,5,6或7,
[0191]
优选n=3
[0192]
[0193][0194]
在式st-3a和st-3b的化合物中,n优选表示3。在式st-2a的化合物中,n优选表示7。
[0195]
根据本发明的非常特别优选的液晶混合物包含一种或多种选自式st-2a-1,st-3a-1,st-3b-1,st-8-1,st-9-1和st-12的化合物的稳定剂。
[0196]
[0197][0198]
一种或多种稳定剂,优选一种或多种选自式st-1至st-18化合物的化合物,优选各自以基于混合物的0.005重量%至0.5重量%的量存在于根据本发明的液晶介质中。
[0199]
如果根据本发明的混合物包含两种或更多种选自式st-1至st-18化合物的化合物,则这些化合物的总浓度优选在基于混合物的0.01重量%至2.5重量%的范围内,更优选在0.05重量%至1.0重量%的范围内。
[0200]
然而,基于根据本发明的混合物,式st-1至st-18的化合物的总比例应优选不超过3重量%。
[0201]
在优选的实施方案中,根据本发明提供和使用的液晶介质包含一种或多种手性掺杂剂。
[0202]
优选地,这些手性掺杂剂的螺旋扭曲力(htp)的绝对值在1μm-1
至150μm-1
的范围内,优选在10μm-1
至100μm-1
的范围内。如果介质包含两种或更多种手性掺杂剂,则它们的htp值可能具有相反的符号。该条件对于一些特定实施方案是优选的,因为它允许在一定程度上补偿相应化合物的手性,并且因此可用于补偿所得介质在器件中的各种温度相关特性。然而,通常优选大多数,优选所有任选存在于根据本发明的介质中的手性化合物具有相同的htp值符号。
[0203]
优选地,存在于根据本发明的介质中的手性掺杂剂是介晶化合物并且最优选地它们自身呈现中间相。
[0204]
单个化合物的htp的温度依赖性可能高或低。可以通过以相应的比例混合具有不同htp温度依赖性的化合物来补偿介质节距的温度依赖性。
[0205]
对于光学活性组分而言,可以使用本领域已知的多种手性掺杂剂,例如壬酸胆甾醇酯、r-和s-811、r-和s-1011、r-和s-2011、r和s-3011、r-和s-4011、r-和s-5011、b(oc)2c
*
h-c-3或cb15(均为merck kgaa,darmastadt)。
[0206]
特别合适的掺杂剂是包含一个或多个手性基团和一个或多个介晶基团、或一个或多个与手性基团形成介晶基团的芳族或脂环族基团的化合物。
[0207]
合适的手性基团是例如手性支化烃基、手性乙二醇、联萘酚或二氧戊环,此外选自由糖衍生物、糖醇、糖酸、乳酸、手性取代的二醇、类固醇衍生物、萜烯衍生物、氨基酸或少数,优选1-5个氨基酸的序列组成的组的一价或多价手性基团。
[0208]
优选的手性基团是糖衍生物,例如葡萄糖、甘露糖、半乳糖、果糖、阿拉伯糖和右旋糖;糖醇,例如山梨糖醇、甘露糖醇、艾杜糖醇、半乳糖醇或其脱水衍生物,特别是双脱水己糖醇,例如双脱水山梨糖醇(1,4:3,6-双脱水-d-山梨醇、异山梨醇)、双脱水甘露糖醇(异山梨糖醇)或双脱水艾杜糖醇(异艾杜糖醇);糖酸,例如葡糖酸、古洛糖酸和酮古洛糖酸;手性取代的二醇基团,例如单或低聚的乙二醇或丙二醇,其中一个或多个ch2基团被烷基或烷氧基取代;氨基酸,例如丙氨酸、缬氨酸、苯基甘氨酸或苯丙氨酸,或这些氨基酸中的1至5个的序列;类固醇衍生物,例如胆固醇或胆酸基团;萜烯衍生物,例如薄荷基、新薄荷基、樟脑基、蒎基(pineyl)、松油基、异长叶油基、葑基、carreyl,桃金娘烯基,诺卜基,香叶基,芳樟基,橙花基,香茅基或二氢香茅基。
[0209]
合适的手性基团和介晶手性化合物描述于例如de 34 25 503,de 35 34 777,de 35 34 778,de 35 34 779和de 35 34 780,de 43 42 280,ep 01 038 941和de 195 41 820。实例还为列于下表b中的化合物。
[0210]
特别优选选自下式a-i至a-iii和a-ch的化合物的手性掺杂剂:
[0211][0212][0213]
其中
[0214]ra11
、r
a12
和r
b12
彼此独立地表示具有1至15个c原子的烷基,其中此外,一个或多个不相邻的ch2基团可以各自彼此独立地被-c(rz)=c(rz)-,-c≡c-,-o-,-s-,-co-,-co-o-,-o-co-或-o-co-o-以使得o和/或s原子彼此不直接连接的方式替代,并且其中此外,一个或多个h原子可以各自被f、cl、br、i或cn替代,
[0215]
优选烷基,更优选正烷基,
[0216]
条件是r
a12
不同于r
b12

[0217]ra21
和r
a22
彼此独立地表示具有1至15个c原子的烷基,其中此外,一个或多个不相邻的ch2基团可以各自彼此独立地被-c(rz)=c(rz)-,-c≡c-,-o-,-s-,-co-,-co-o-,-o-co-或-o-co-o-以使得o和/或s原子彼此不直接相连的方式替代,并且其中此外,一个或多个h原子可以各自被被f、cl、br、i或cn替代,
[0218]
优选两者都是烷基,更优选正烷基,
[0219]ra31
、r
a32
和r
b32
彼此独立地表示具有1至15个碳原子的直链或支链烷基,其中此外一个或多个不相邻的ch2基团可以各自彼此独立地被-c(rz)=c(rz)-,-c≡c-,-o-,-s-,-co-,-co-o-,-o-co-或-o-co-o-以使得o和/或s原子彼此不直接相连的方式替代,并且其中此外,一个或多个h原子可以各自被f、cl、br、i或cn替代,
[0220]
优选两者都是烷基,更优选正烷基,
[0221]
条件是r
a32
不同于r
b32

[0222]rz
表示h,ch3,f,cl或cn,,优选h或f,
[0223]
r8具有上文给出的r
a11
的含义之一,优选烷基,更优选具有1至15个c原子的正烷
基,
[0224]
z8表示-c(o)o-,ch2o,cf2o或单键,优选-c(o)o-,
[0225]a11
如以下a
12
所定义,或者替代地表示
[0226][0227]a12
表示
[0228][0229]
优选
[0230][0231]
其中
[0232]
r为0、1、2、3或4,
[0233]
l和l
11
在每次出现时彼此独立地表示具有至多12个c原子的烷基、烯基或烷氧基,其中一个或多个h原子任选地被卤素、卤素、sf5或cn替代,
[0234]
优选me(甲基)、et(乙基)、cl或f,特别优选f。
[0235]a21
表示
[0236][0237]a22
具有对于a
12
给出的含义,
[0238]a31
具有对于a
11
给出的含义,或替代地表示a
32
具有对于a
12
给出的含义,
[0239]
n2在每次出现时相同或不同地为0、1或2,和n3为1、2或3。
[0240]
特别优选选自下式化合物的手性掺杂剂:
[0241]
[0242][0243]
其中
[0244]
m在每次出现时相同或不同地为1至9的整数,和
[0245]
n在每次出现时相同或不同地为2至9的整数。
[0246]
特别优选的式a化合物是式a-iii的化合物。
[0247]
进一步优选的掺杂剂是下式a-iv的异山梨醇、异甘露醇或异艾杜糖醇的衍生物:
[0248][0249]
其中基团为
[0250]
(双脱水山梨醇),
[0251]
(双脱水甘露醇),或
[0252]
(双脱水艾杜糖醇),
[0253]
优选双脱水山梨醇。
[0254]
进一步优选的掺杂剂是手性乙二醇,例如二苯基乙二醇(氢化安息香),特别是下式a-v的介晶氢化安息香衍生物:
[0255][0256]
包括未显示的(r,s)、(s,r)、(r,r)和(s,s)对映体,其中
[0257]
各自彼此独立地为1,4-亚苯基,其也可以被l单、二或三取代,或1,4-亚环己烷基,
[0258]
l为h、f、cl、cn或任选卤代的具有1-7个碳原子的烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基或烷氧基羰基氧基,
[0259]
c为0或1,
[0260]
x为ch2或-c(o)-,
[0261]
z0为-coo-,-oco-,-ch2ch
2-或单键,和
[0262]
r0为具有1-12个碳原子的烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基或烷基羰基氧基。
[0263]
根据本发明优选使用的手性化合物选自下式。
[0264]
式a-iv化合物的实例是:
[0265]
ocoo-、-s-co-、-co-s-、-ch=ch-或-c≡c-以使得o和/或s原子不直接相互键合的方式替代,可聚合基团或具有至多20个碳原子的环烷基或芳基,其可以任选地被卤素,优选f,或被可聚合基团单取代或多取代,
[0273]
r0是h或具有1至12个c原子的烷基,
[0274]
x1和x2各自彼此独立地为0、1或2,
[0275]
y1和y2各自彼此独立地为0、1、2、3或4,
[0276]
b1和b2各自彼此独立地为芳族或部分或完全饱和的脂族六元环,其中一个或多个ch基团可以各自被n替代且一个或多个不相邻的ch2基团可以各自被o或s替代,
[0277]
w1和w2各自彼此独立地为-z
1-a
1-(z
2-a2)
m-r,并且两者之一可替代地为r1或a3,但两者不同时为h,或
[0278]
为为
[0279]
u1和u2各自彼此独立地为ch2,o,s,co或cs,
[0280]v1
和v2各自彼此独立地为(ch2)n,其中1至4个不相邻的ch2基团可以各自被o或s替代,并且v1和v2中的一个为单键,并且在其中为的情况下,v1和v2均为单键,
[0281]
n为0,1,2或3,
[0282]
z1和z2各自彼此独立地为-o-、-s-、-co-、-coo-、-oco-、-o-coo-、-co-nr
0-、-nr
0-co-、-o-ch
2-、-ch
2-o-、-s-ch
2-、-ch
2-s-、-cf
2-o-、-o-cf
2-、-cf
2-s-、-s-cf
2-、-ch
2-ch
2-、-cf
2-ch
2-、-ch
2-cf
2-、-cf
2-cf
2-、-ch=n-、-n=ch-、-n=n-、-ch=ch-、-cf=ch-、-ch=cf-、-cf=cf-、-c≡c-,这些基团中的两个的组合,其中没有两个o和/或s和/或n原子直接相互键合(优选-ch=ch-coo-或-coo-ch=ch-),或单键,
[0283]
a1、a2和a3各自彼此独立地为1,4-亚苯基,其中一个或两个不相邻的ch基团可以各自被n替代,1,4-亚环己基,其中一个或两个不相邻的ch2基团可以各自被o或s替代、1,3-二氧戊环-4,5-二基、1,4-亚环己烯基、1,4-双环[2.2.2]辛基、哌啶-1,4-二基、萘-2,6-二基、十氢萘-2,6-二基或1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基,其中这些基团各自为未被取代的或被l单取代或多取代的,并且此外a1可以是单键,
[0284]
l是卤素原子(优选f)、cn、no2、具有1-7个碳原子的烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基或烷氧基羰基氧基,其中一个或多个h原子可以各自被f或cl替代,
[0285]
m在每种情况下独立地为0、1、2或3,并且
[0286]
r和r1各自彼此独立地为h、f、cl、br、i、cn、scn、sf5、分别具有1至25或3至25个碳原子的直链或支链烷基,其可以任选地被f、cl、br、i或cn单取代或多取代,并且其中一个或多个不相邻的ch2基团可以各自被-o-、-s-、-nh-、-nr
0-、-co-、-coo-、-oco-、-o-coo-、-s-co-、-co-s-、-ch=ch-或-c≡c替代,其中没有两个o和/或s原子直接相互键合,或者可聚合基团。
[0287]
特别优选式a-vi-1的手性联萘衍生物
[0288][0289]
其中环b、r0和z0如对于式a-iv和a-v所定义,并且
[0290]
b是0、1或2,
[0291]
特别是选自下式a-vi-1a至a-vi-1c的那些:
[0292][0293][0294]
其中环b、r0和z0如对于式a-vi-1所定义,和
[0295]
r0如对于式a-iv所定义或h或具有1至4个碳原子的烷基,和b是0、1或2,
[0296]
并且z0特别是-oco-或单键。
[0297]
此外特别优选式a-vi-2的手性联萘衍生物
[0298][0299]
特别是选自下式a-vi-2a至a-vi-2f的那些:
5011或r-5011(均来自merck kgaa)以及具有相同或相似htp的手性掺杂剂。
[0304]
优选地,液晶介质另外包含一种或多种式iv化合物
[0305][0306]
其中
[0307]r41
表示具有1至7个c原子的未取代的烷基或具有2至7个c原子的未取代烯基,优选正烷基,特别优选具有2、3、4或5个c原子的,并且
[0308]r42
表示具有1至7个c原子的未取代的烷基或具有1至6个c原子的未取代的烷氧基,均优选具有2至5个碳原子,具有2至7个c原子的未取代的烯基,优选具有2、3或4个c原子的,更优选乙烯基或1-丙烯基,并且特别是乙烯基。
[0309]
式iv化合物优选选自式iv-1至iv-4化合物,
[0310][0311]
其中
[0312]
alkyl和alkyl’彼此独立地表示具有1至7个c原子,优选具有2至5个c原子的烷基,
[0313]
alkenyl表示具有2至5个c原子,优选具有2至4个c原子,特别优选具有2个c原子的烯基,
[0314]
alkenyl’表示具有2至5个c原子,优选具有2至4个c原子,特别优选具有2至3个c原子的烯基,并且
[0315]
alkoxy表示具有1至5个c原子,优选具有2至4个c原子的烷氧基。
[0316]
介质优选包含一种或多种式iv-1和/或iv-2和/或iv-3的化合物。
[0317]
介质优选包含一种或多种选自式iv-1和iv-2的化合物,优选总量为至少5重量%,更优选在10重量%至25重量%的范围内,甚至更优选在15重量%至20重量%的范围内。
[0318]
优选地,介质包含一种或多种选自式iv-1-1至iv-1-5化合物的化合物
[0319][0320]
特别优选地,根据本发明的介质包含一种或多种选自式iv-2-1、iv-2-2和iv-2-3化合物的化合物
[0321][0322]
非常优选地,根据本发明的介质包含式iv-3的化合物,特别是选自式iv-3-1至iv-3-5的化合物
[0323]
[0324][0325]
介质优选包含一种或多种式iv-3的化合物,特别是式iv-3-3的化合物,优选以至少5重量%的量,更优选以至少9重量%的量并且甚至更优选以至少11重量%的量。
[0326]
非常优选地,根据本发明的介质包含式iv-4的化合物,特别是选自式iv-4-1和iv-4-2的化合物
[0327][0328]
在一个实施方案中,液晶介质优选包含一种或多种式iva的化合物
[0329][0330]
其中
[0331]r41
和r
42
各自彼此独立地表示具有至多12个c原子的直链烷基、烷氧基、烯基、烷氧基烷基或烷氧基,并且
[0332]
表示表示
[0333]
z4表示单键、-ch2ch
2-、-ch=ch-、-cf2o-、-ocf
2-、-ch2o-、-och
2-、-coo-、-oco-、-c2f
4-、-c4h
8-或-cf=cf-。
[0334]
优选的式iva的化合物如下所示
[0335][0336]
其中
[0337]
alkyl和alkyl
*
各自彼此独立地表示具有1至6个c原子的直链烷基。
[0338]
根据本发明的介质优选包含至少一种式iva-1和/或式iva-2的化合物。
[0339]
式iva化合物在整个混合物中的比例优选为至少5重量%。
[0340]
介质优选包含一种或多种式iva-2的化合物,优选总量为5重量%或更多,优选8重量%或更多,甚至更优选10重量%或更多,特别是15重量%或更多。
[0341]
优选地,液晶介质包含一种或多种式y-1至y-6的化合物
[0342][0343][0344]
其中r
14-r
19
各自彼此独立地表示具有1-6个c原子的烷基或烷氧基,并且z和m各自
彼此独立地表示1-6。
[0345]
根据本发明的介质特别优选地以5重量%或更多的量包含一种或多种式y-1至y-6的化合物。
[0346]
式i ia化合物在整个介质中的比例优选为至少20重量%,更优选至少25重量%,甚至更优选至少30重量%,并且特别是至少35重量%。
[0347]
根据本发明提供和使用的液晶介质特别优选包含
[0348]-一种或多种选自式iia-1和iia-2化合物的化合物,总量为至少10重量%,更优选至少20重量%,甚至更优选至少25重量%,并且特别是至少30重量%,
[0349]
和/或
[0350]-一种或多种式iia-4化合物,优选总量为至少5重量%,更优选至少10重量%,
[0351]
和/或
[0352]-一种或多种选自式iv-1和iv-2的化合物,优选总量为至少5重量%,更优选在10重量%至25重量%的范围内,并且甚至更优选在15重量%至20重量%的范围内,
[0353]
和/或
[0354]-一种或多种式iv-3的化合物,特别是式iv-3-3的化合物,优选以至少5重量%的量,更优选以至少9重量%的量,并且甚至更优选以至少11重量%的量,
[0355]
和/或
[0356]-一种或多种式iva-2化合物,优选总量为5重量%或更多,更优选8重量%或更多,甚至更优选10重量%或更多,特别是15重量%或更多,
[0357]
和/或
[0358]-一种或多种式v-1的化合物,优选总量为8重量%或更多,更优选10重量%或更多,甚至更优选12重量%或更多,特别是15重量%或更多,
[0359]
和/或
[0360]-一种或多种式v-2的化合物,优选总量为至少5重量%,更优选在5重量%至7重量%的范围内,
[0361]
和/或
[0362]-一种或多种式v-10的化合物,优选总量为至少5重量%,更优选在8重量%至15重量%的范围内,
[0363]
和/或
[0364]-一种或多种式v-18的化合物,优选总量为至少5重量%,更优选在7重量%至13重量%的范围内。
[0365]
介质优选包含至少3种式iia化合物,更优选至少4种式iia化合物,尤其是至少5种式iia化合物。
[0366]
可聚合化合物,无论是非介晶还是介晶,后者称为反应性介晶(rm),可进一步添加到根据本发明的混合物中,优选以0.1重量%至20重量%的浓度。
[0367]
根据本发明的混合物还可另外包含常规添加剂,例如稳定剂、抗氧化剂、uv吸收剂、纳米颗粒、微粒等。
[0368]
根据本发明的液晶介质或向列型主体优选表现出非常宽的向列相范围。特别地,切换器件中使用的液晶介质优选在切换器件的工作温度下具有向列相。它特别优选是在高
于和低于切换器件的工作温度的+/-20℃范围内、非常特别优选在+/-30℃范围内的向列型液晶。优选地,液晶介质具有有利的电容阈值、相对高的电压保持率值以及同时在-20℃、-30℃和-40℃下非常好的低温稳定性,以及低旋转粘度和短响应时间,此外优选地在旋转粘度γ1方面表现出改进。
[0369]
特别地,根据本发明的液晶介质优选在液晶盒中具有高的电压保持率值。
[0370]
所有物理性质和物理化学或电光参数均通过一般已知的方法测定,特别是根据"merck liquid crystals,physical properties of liquid crystals",status nov.1997,merck kgaa,germany确定,并且是对于20℃的温度给出的,除非另有明确说明。
[0371]
在本文中,除非另有明确说明,否则所有浓度均以重量百分比给出,即百分比数据表示重量百分比,并且涉及各自的完整混合物,并且所有温度值以℃指出。
[0372]
光的透射和散射优选是指在380nm至780nm的光谱范围内的电磁辐射的透射和散射。
[0373]
对于本发明,术语“阈值电压”涉及电容性阈值(v0),也称为freedericks阈值,除非另外明确指出。
[0374]
在本文以及工作实施例中,液晶化合物的结构是借助缩写来指示。除非另有说明,向化学式的转化根据表1-3进行。所有基团c
nh2n+1
、c
mh2m+1
及c
m’h
2m’+1
或c
nh2n
或c
mh2m
均表示直链烷基或亚烷基,其各自分别具有n个、m个、m’或z个c原子。n、m、m’和z各自彼此独立地表示1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11或12,优选1、2、3、4、5或6。在表1中对各个化合物的环要素进行了编码,在表2中列出了桥接成员,在表3中指出了化合物左侧或右侧链的符号含义。
[0375]
表1:环要素
[0376]
[0377]
[0378][0379]
表2:桥接成员
[0380][0381][0382]
表3:侧链
[0383][0384]
在式iia化合物中和/或除式iia化合物之外,根据本发明的混合物优选包含一种或多种来自下表a的化合物。
[0385]
表a
[0386]
使用以下缩写:
[0387]
n、m、m’、z各自彼此独立地表示1、2、3、4、5、6、7、8或9,优选1、2、3、4、5或6;
[0388]
(o)c
mh2m+1
表示oc
mh2m+1
或c
mh2m+1
[0389][0390]
[0391]
[0392]
[0393]
[0394]
[0395]
[0396]
[0397]
[0398]
[0399]
[0400]
[0401]
[0402]
[0403]
[0404]
[0405]
[0406]
[0407][0408]
可根据本发明使用的液晶混合物以本身常规的方式制备。通常,以较少量使用的所需量的组分溶解在构成主要成分的组分中,有利地是在升高的温度下。也可以将组分在有机溶剂中,例如在丙酮、氯仿或甲醇中的溶液混合,并在充分混合后再次除去溶剂,例如通过蒸馏。
[0409]
混合物还可包含本领域技术人员已知的和文献中描述的其他添加剂,例如uv吸收剂、抗氧化剂、纳米颗粒和自由基清除剂。例如,可以添加稳定剂或手性掺杂剂。适用于根据本发明的混合物的稳定剂特别是表c中所列的那些。
[0410]
表b
[0411]
表b显示了可以任选地添加到根据本发明的混合物中的可能的手性掺杂剂。混合物优选包含0-10重量%,特别是0.01-5重量%,特别优选0.1-3重量%的手性掺杂剂。如果混合物仅包含一种手性掺杂剂,则优选以0.01-4重量%,更优选0.1-1.0重量%的量使用。
[0412]
[0413][0414]
表c
[0415]
可以优选以0-10重量%,优选0.01-3重量%的量添加到根据本发明的混合物中的稳定剂如下所示。
[0416]
[0417]
[0418]
[0419]
[0420][0421]
根据本发明的介质特别优选包含770(双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯),优选以基于液晶介质的0.001-5重量%的量。
[0422]
可任选地添加到根据本发明的液晶介质中的优选的二色性染料的实例列于表d中。
[0423]
表d
[0424]
[0425]
[0426]
[0427]
[0428]
[0429][0430]
以下实施例仅是本发明的说明,且其不应视为以任何方式限制本发明的范围。鉴于本公开内容,实施例及其修改或其他等效形式对于本领域技术人员将变得显而易见。
[0431]
然而,以下展示的物理特性及组成说明可实现何种特性且其可在何种范围内进行修改。因此,充分界定可优选实现的尤其不同特性的组合。
具体实施方式
[0432]
工作实施例
[0433]
除非另有说明,份数或百分比数据表示基于整个混合物的重量份数或重量百分比。
[0434]
符号和缩写的含义如下:
[0435]vo
表示在20℃下的阈值电压,电容性[v],
[0436]
δn表示在20℃和589nm下测量的光学各向异性,
[0437]
δε表示在20℃和1khz下的介电各向异性,
[0438]
cl.p.表示清亮点[℃],
[0439]
k1表示弹性常数,在20℃下“展曲”变形[pn],
[0440]
k3表示弹性常数,在20℃下“弯曲”变形[pn],
[0441]
γ1表示在磁场中通过旋转方法测定的,在20℃下测量的旋转粘度[mpa
·
s],
[0442]
lts表示在测试盒中测定的低温稳定性(向列相),
[0443]
除非另外明确指出,否则本发明的术语“阈值电压”涉及电容性阈值(v0)。在实施例中,如通常的那样,光学阈值也可以针对10%相对对比度(v
10
)指出。
[0444]
混合物实施例
[0445]
如下制备液晶介质m1至m10。
[0446]
混合物m1
[0447][0448][0449]
混合物m2
[0450][0451]
混合物m3
[0452]
[0453][0454]
混合物m4
[0455]
[0456][0457]
混合物m5
[0458]
制备以下混合物,其中化合物ii-a-1在上文描述中指明和显示。
[0459][0460]
混合物m6
[0461][0462]
混合物m7
[0463]
[0464][0465]
混合物m8
[0466]
[0467][0468]
混合物m9
[0469]
[0470][0471]
混合物m10
[0472][0473][0474]
混合物m11和m12
[0475]
混合物m11和m12分别通过将99.90%的混合物m1或相应的混合物m4各自与0.10%的式的化合物(以下记为st-a)混合来制备。
[0476]
混合物m13
[0477]
混合物m13通过将99.80%的混合物m9与0.10%的上述混合物m11和m12所示的化合物st-a和0.10%的下式化合物混合来制备
[0478][0479]
混合物m14
[0480]
混合物m14通过将99.80%的混合物m3与0.20%的可从merck kgaa,darmstadt,germany获得并在上表b中显示的手性掺杂剂r-5011混合来制备。
[0481]
混合物m15
[0482]
混合物m15通过将99.504%的混合物m2与0.030%的化合物st-a和0.466%的可从merck kgaa,darmstadt,germany获得并在上表b中显示的手性掺杂剂s-811混合来制备。
[0483]
混合物m16
[0484]
混合物m16通过将99.035%的混合物m2与0.030%的化合物st-a和0.935%的手性掺杂剂s-811混合来制备。
[0485]
混合物m17
[0486]
混合物m17通过将99.915%的混合物m4与0.030%的化合物st-a和0.055%的手性掺杂剂r-5011混合来制备。
[0487]
混合物m18
[0488]
混合物m18通过将99.915%的混合物m5与0.030%的化合物st-a和0.055%的手性掺杂剂r-5011混合来制备。
[0489]
混合物m19
[0490]
混合物m19通过将98.86%的混合物m10与0.03%的化合物st-a和1.11%的手性掺杂剂s-811混合来制备。
[0491]
混合物m20
[0492]
混合物m20通过将99.658%的混合物m2与0.030%的化合物st-a和0.312%的手性掺杂剂s-811混合来制备。
[0493]
混合物m21
[0494]
混合物m21通过将99.532%的混合物m4与0.030%的化合物st-a和0.438%的手性掺杂剂s-811混合来制备。
[0495]
应用例
[0496]
应用例1
[0497]
包含夹在两个涂覆有ito的具有垂直配向的透明pet基板之间的混合物m1的电光盒使用pvb中间层在117.5℃的温度下层压到玻璃基板。层压产品具有合适的电光特性。
[0498]
应用例2
[0499]
包含夹在两个涂覆有ito的具有垂直配向的透明玻璃基板之间的混合物m15的电光盒使用eva中间层在117.5℃的温度下层压到玻璃基板。层压产品具有合适的电光特性。
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