液晶介质的制作方法

文档序号:25734626发布日期:2021-07-06 18:43阅读:118来源:国知局

本发明涉及一种液晶(lc)介质和lc介质用于光学、电光学和电子目的,特别是在lc显示器,尤其是在ips、ffs、va或ps-va显示器中的用途。

目前使用的液晶显示器(lcd)模式的一种是tn(“扭转向列”)模式。然而,tnlcd具有强烈的对比度视角依赖性的缺点。

另外,已知所谓的具有较宽视角的va(垂直配向)显示器。va显示器的lc盒在两个透明电极之间含有lc介质的层,其中lc介质通常具有负的介电各向异性。在关断状态下,lc层的分子垂直于电极表面(垂面地)配向或者具有倾斜的垂面配向。当将电压施加到两个电极上时,发生lc分子平行于电极表面的重配向。

另外,已知ocb(“光学补偿弯曲”)显示器,其基于双折射效应且具有lc层(其具有所谓的“弯曲”配向和通常正的介电各向异性)。施加电压时,发生lc分子垂直于电极表面的重配向。另外,ocb显示器通常含有一个或多个双折射光学延迟膜,以防止在黑暗状态下弯曲盒的不期望的光透过性。ocb显示器相对于tn显示器具有更宽的视角和更短的响应时间。

还已知的是所谓的ips(“面内切换”)显示器,其含有在两个基板之间的lc层,其中两个电极只是布置在两个基板中的一个上,和优选具有互相啮合的梳状结构。在施加电压到电极时,由此在它们之间产生具有平行于lc层的显著分量的电场。这样导致lc分子在层平面内重配向。

另外,已经报导了所谓的ffs(“边缘场切换”)显示器(尤其参见s.h.jung等人,jpn.j.appl.phys.,第43卷,第3期,2004,1028),其在同一基板上含有两个电极,其中的一个以梳状的方式结构化,且另一个是非结构化的。由此产生强的所谓的“边缘场”,即接近于电极边缘处的强电场,并且在整个盒中的这样的电场,其具有强的垂直分量以及强的水平分量两者。ffs显示器具有低的对比度视角依赖性。ffs显示器通常含有具有正介电各向异性的lc介质,和配向层,通常是聚酰亚胺的配向层,其提供对lc介质的分子的平面配向。

ffs显示器可以作为有源矩阵或无源矩阵显示器来操作。在有源矩阵显示器的情况下,单个像素通常通过集成的非线性有源元件如晶体管(例如薄膜晶体管或“tft”)来进行寻址,而在无源矩阵显示器的情况下,单个像素通常根据如现有技术中已知的多路传输方法来进行寻址。

此外,ffs显示器已经被公开(参照s.h.lee等人,appl.phys.lett.73(20),1998,2882-2883和s.h.lee等人,liquidcrystals39(9),2012,1141-1148),其具有与ffs显示器相似的电极设计和层厚度,但包括具有负介电各向异性的lc介质的层,而不是具有正介电各向异性的lc介质的层。与具有正介电各向异性的lc介质相比,具有负的介电各向异性的lc介质显示出更有利的指向矢取向,其具有更少倾斜和更多扭转的取向,其结果是这些显示器具有更高的透射率。显示器还包括配向层,优选提供在至少一个基板上的聚酰亚胺,其与lc介质接触并诱导lc介质的lc分子的平面配向。这些显示器也被称为“超亮度ffs(ub-ffs)”模式显示器。这些显示器需要具有高可靠性的lc介质。

下文中使用的术语“可靠性”意指在一定时间期间和在不同应力负载(stressload)(如光负载)、温度、湿度、电压下显示器的性能的品质,并且包括显示效果如图像粘滞(面和线图像粘滞)、斑(mura)、不均匀性(yogore)等,这些是lc显示器领域的技术人员已知的。作为用于对可靠性进行分类的标准参数,通常使用电压保持比(vhr)值,其是用于在测试显示器中维持恒定电压的量度。在其他因素中,高vhr是lc介质的高可靠性的先决条件。

在较新类型的va显示器中,lc分子的均一配向限于在lc盒之内的多个相对小的畴上。这些畴之间可以存在向错(disclination),也称为倾斜畴。具有倾斜畴的va显示器,相对于常规的va显示器,具有更大的对比度和灰阶的视角独立性。另外,这种类型的显示器更容易生产,因为不再需要用于在接通状态下使分子均一配向的额外的电极表面处理(例如通过摩擦)。取而代之,通过电极的特殊设计来控制倾角或预倾角的优先方向。

在所谓的mva(多畴垂直配向)显示器中,这通常通过具有导致局部预倾斜的突出物(protrusion)的电极来实现。由此,在施加电压时在不同的、限定的盒区域内以不同的方向使lc分子平行于电极表面配向。由此实现“受控的”切换,且防止干扰性的向错线的形成。虽然这种布置改进了显示器的视角,然而这导致其透光性的降低。mva的进一步改进使用了仅在一个电极侧上的突出物,而相对的电极具有狭缝(slit),这改进了透光性。该狭缝电极在施加电压时在lc盒中产生不均匀的电场,意味着仍然实现了受控切换。为进一步改进透光性,可以扩大狭缝与突出物之间的间隔,但是这转而导致响应时间的延长。在所谓的pva(“图案化va”)显示器中,使得突出物是完全多余的,因为两个电极在相对侧上通过狭缝来结构化,这导致增加的对比度和改进的透光性,但是这在技术上是困难的并且使显示器对机械影响(“轻拍(tapping)”等)更敏感。然而,对于许多应用,例如监视器且尤其是tv屏幕,要求缩短响应时间以及改进显示器的对比度和亮度(透射率)。

另一种发展是所谓的ps(“聚合物稳定”)或psa(“聚合物稳定配向”)型显示器,对其偶尔也采用术语“聚合物稳定化”。在这些中,将少量(例如0.3重量%、典型地<1重量%)的一种或多种可聚合化合物、优选可聚合单体化合物加到lc介质中,并在将lc介质充入显示器之后,使其原位聚合或交联(通常通过uv光聚合),任选地同时向显示器的电极施加电压。聚合在lc介质显示液晶相的温度下进行,通常在室温下进行。将可聚合介晶或液晶化合物(也称为反应性介晶或“rm”)添加到lc混合物中已证实是特别适宜的。

除非另有说明,当涉及一般的聚合物稳定配向类型的显示器时下文使用术语“psa”,和当涉及特定显示器模式(如ps-va、ps-tn等)时使用“ps”。

此外,除非另有说明,当涉及可聚合介晶或液晶化合物时,下文使用术语“rm”。

同时,ps(a)原理正用于各种常规的lc显示器模式。因此,例如已知ps-va、ps-ocb、ps-ips、ps-ffs、ps-ub-ffs和ps-tn显示器。rm的聚合,在ps-va和ps-ocb显示器的情况下,优选在施加的电压下发生,在ps-ips显示器的情况下在有或者没有、优选没有施加电压的情况下发生。如在测试盒中可以验证的那样,ps(a)方法导致在盒中预倾斜。在ps-ocb显示器的情况下,例如可以使得弯曲结构稳定化,从而使得偏置电压是不需要的或者可被降低。在ps-va显示器的情况下,预倾斜对响应时间有积极的作用。对于ps-va显示器,可使用标准的mva或pva像素和电极布局。然而,另外,还可以例如仅采用一个结构化的电极侧而没有突出物应对(manage),这显著简化了生产并同时产生了极好的对比度和极好的透光性。

此外,所谓的正性-va显示器(“正性va”)已经证明是特别有利的模式。与传统的va显示器类似,在正性-va显示器中在当无电压施加的初始状态下lc分子的初始取向是垂面的,即基本上垂直于基板。然而,与常规的va显示器相比,在正性-va显示器中使用具有正介电各向异性的lc介质。类似于在通常使用的ips显示器中,在正性-va-显示器中的两个电极仅布置在两个基板中的一个上,且优选显示出互相啮合和梳状(交叉指形)的结构。通过施加产生基本上平行于lc介质层的电场的电压到交叉指形电极上,将lc分子转变为基本上平行于基板的取向。在正性-va-显示器中也已经证明聚合物稳定化(通过将rm(其在显示器中聚合)加入到液晶介质中)是有利的,由此可实现响应时间的显著缩短。

ps-va显示器描述在例如ep1170626a2、us6,861,107、us7,169,449、us2004/0191428a1、us2006/0066793a1和us2006/0103804a1中。ps-ocb显示器例如描述在t.-j-chen等人,jpn.j.appl.phys.45,2006,2702-2704和s.h.kim,l.-c-chien,jpn.j.appl.phys.43,2004,7643-7647中。ps-ips-显示器描述在例如us6,177,972和appl.phys.lett.1999,75(21),3264中。ps-tn-显示器描述在例如opticsexpress2004,12(7),1221中。

在由相分离和聚合的rm(其诱导上述倾斜角)形成的层下方,psa显示器通常含有配向层,例如聚酰亚胺的配向层,其在聚合物稳定化步骤之前提供lc分子的初始配向。

摩擦的聚酰亚胺层作为配向层已经使用了很长时间。然而,摩擦过程引起许多问题,例如斑、污染、静电放电问题、碎屑等。因此,替代摩擦聚酰亚胺层,提议使用通过光配向,利用配向表面的光诱导性取向有序化制备的聚酰亚胺层。这可借助于偏振光,经由光分解、光二聚或光异构化来实现。

然而,仍然需要包含光反应性基团的适当衍生的聚酰亚胺层。通常,用于制备这种聚酰亚胺层,聚酰亚胺的处理以及用凸块或聚合物层进行改进的工作量和成本相对较高。

此外,观察到聚酰亚胺配向层与lc介质的某些化合物的不利相互作用经常导致显示器的电阻降低。因此,显著减少了合适和可用的lc化合物的数量,代价是显示器参数,例如视角依赖性、对比度和响应时间,这些意在通过使用这种lc化合物来改善。因此希望省略聚酰亚胺配向层。

对于一些显示模式,这通过向lc介质添加自配向剂或添加剂来实现,其通过自组装机制原位诱导所需的配向,例如垂面或平面配向。由此,可以在一个或两个基板上省略配向层。这些显示模式也称为“自配向的”或“自配向”(sa)模式。

在sa显示器中,将少量,通常0.1-2.5%的自配向添加剂添加到lc介质中。合适的自配向添加剂例如为具有有机核基团和连接至其上的一种或多种极性锚固基团的化合物,其能够与基板表面相互作用,引起添加剂在基板表面配向并且还诱导在lc分子中所需的配向。优选的自配向添加剂包含例如介晶基团和直链或支链烷基侧链,其用一个或多个极性锚固基团封端,所述极性锚固基团例如选自羟基、羰基、氨基或硫醇基。该自配向添加剂还可以含有一种或多种可聚合基团,其可以在如在psa方法中使用的rm类似的条件下聚合。

迄今已经公开了sa-va和sa-ffs显示器。诱导垂面配向,尤其是用于sa-va模式显示器的合适的自配向添加剂公开于例如us2013/0182202a1、us2014/0138581a1、us2015/0166890a1和us2015/0252265a1中。

sa模式也可以与psa模式结合使用。因此,用于这种组合模式显示器的lc介质含有一种或多种rm和一种或多种自配向添加剂二者。

类似于上述常规的lc显示器,psa显示器可作为有源矩阵或无源矩阵显示器来操作。在有源矩阵显示器的情况下,单个像素通常通过集成的非线性有源元件如晶体管(例如薄膜晶体管(“tft”))来进行寻址,而在无源矩阵显示器的情况下,单个像素通常通过多路传输方法来进行寻址,如现有技术中已知的。

psa显示器在形成显示器盒的基板之一或二者上还可以包含配向层。配向层通常被施加在电极上(其中存在这种电极),使得它与lc介质接触并诱导lc分子的初始配向。配向层可以包含例如聚酰亚胺或由其组成,该聚酰亚胺也可以被摩擦,或者可以通过光配向方法来制备。

特别是对于监测器以及尤其是tv应用,持续要求lc显示器的响应时间以及对比度和亮度(因此还有透射率)的优化。psa方法可在此提供显著的优势。特别是在ps-va、ps-ips、ps-ffs和ps-正性-va-显示器的情况下,可在对其他参数没有显著不利作用的情况下实现与在测试盒中可测量的预倾斜相关的响应时间的缩短。

本发明的目的是在lc介质中提供新颖的合适材料,该材料任选地包含反应性介晶(rm),用于显示器,该显示器不具有上述缺点或以减少程度具有这些缺点。特别地,在本领域中仍然需要具有高可靠性的液晶介质。

另外,本发明的目的是提供除了本领域技术人员已知的现有介质以外的替代介质,以拓宽允许更具体地优化特定显示器的可用材料的范围。

根据本发明,通过本申请中描述的材料和方法已经实现了这些目的。特别地,令人惊讶地发现,使用下文所述的液晶主体可以实现如上所述的有利效果。

本发明涉及一种液晶介质,包含一种或多种式i的化合物

其中

rl表示h、具有1-15个c原子的直链或支链烷基或烷氧基,其中在这些基团中一个或多个ch2基团可以各自彼此独立地被-c≡c-、-cf2o-、-ocf2-、-ch=ch-、-o-、-co-o-或-o-co-以o原子不彼此直接连接的方式替代,和其中,另外,一个或多个h原子可以被卤素替代,

xl表示f、cl、cn、chf2、cf3、ocf3或相同或不同地具有rl的含义之一,

yl表示h、f、cl或ch3,

和该介质进一步包含一种或多种选自式iia、iib、iic和iid的化合物组的化合物,

其中

r2a,r2b,r2c和r2d各自彼此独立地表示h、具有最多15个c原子的烷基或烯基,其是未取代的,被cn或cf3单取代或至少被卤素单取代,其中,另外,在这些基团中一个或多个ch2基团可以被-o-、-s-、-c≡c-、-cf2o-、-ocf2-、-oc-o-或-o-co-以o原子不直接彼此连接的方式替代,

l1至l4各自彼此独立地表示f、cl、cf3或chf2,

y表示h、f、cl、cf3、chf2或ch3、优选h或ch3,特别优选h,

z2,z2b和z2d各自彼此独立地表示单键、-ch2ch2-、-ch=ch-、-cf2o-、-ocf2-、-ch2o-、-och2-、-coo-、-oco-、-c2f4-、-cf=cf-或-ch=chch2o-,

p表示0、1或2,

q在每次出现时相同或不同地表示0或1,和

v为1-6的整数,

其中混合物x-1和x-2具有以下组成

混合物x-1:

混合物x-2:

被排除。

混合物x-1和x-2在欧洲专利申请no.19199422.7中示出,其中用于表示混合物组分的首字母缩略词在表1至表3和表a中进行了解释。该首字母缩略词与本文中使用的并且在以下表a、b、c和d中解释的相同。

与由现有技术已知的包含一种或多种式iia、iib、iic或iid的化合物但不包含式i的化合物的介质相比,根据本发明的介质的特征在于可靠性显著提高。特别地,紫外光负载后的保持率(vhr)得到改善。

式i的化合物优选选自式i-1、i-2和i-3的化合物组,优选i-1和i-2:

其中

rl1和rl2相同或不同地具有以上对于式i给出的含义并且优选表示分别具有1-7个c原子或2-7个c原子的烷基或烯基,其中ch2基团可以被环丙烷-1,2-二基替代。

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z2b可以具有相同或不同的含义。在式iid的化合物中,z2和z2d可以具有相同或不同的含义。

在式iia、iib、iic和iid的化合物中,r2a、r2b、r2c和r2d各自优选表示具有1-6个c原子的烷基,特别是ch3、c2h5、n-c3h7、n-c4h9、n-c5h11。

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,以及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z2b优选各自彼此独立地表示单键,以及-c2h4-桥。

如果在式iib中z2=-c2h4-或-ch2o-,则z2b优选为单键,或如果z2b=-c2h4-或-ch2o-,则z2优选为单键。

在式iid中,z2d优选为单键。

在式iia、iib和iid的化合物中,(o)cvh2v+1优选表示ocvh2v+1。在式iic的化合物中,(o)cvh2v+1优选表示cvh2v+1。

在式iic的化合物中,l3和l4优选各自表示f。

式iia、iib、iic和iid优选的化合物如下表示:

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,和alkenyl表示具有2-6个c原子的直链烯基,和(o)表示氧原子或单键。alkenyl优选表示ch2=ch-、ch2=chch2ch2-、ch3-ch=ch-、ch3-ch2-ch=ch-、ch3-(ch2)2-ch=ch-、ch3-(ch2)3-ch=ch-或ch3-ch=ch-(ch2)2-。

根据本发明特别优选的混合物包含式iia-2,iia-8,iia-10,iia-16,ii-18,iia-40,iia-41,iia-42,iia-43,iib-2,iib-10,iib-16,iic-1,iid-4和iid-10的一种或多种化合物。

式iia和/或iib的化合物在作为整体的混合物中的比例优选为至少20wt%。

根据本发明特别优选的介质包含至少一种式iic-1的化合物,

其中alkyl和alkyl*具有以上指出的含义,优选量为>3wt%,特别是>5wt%和特别优选5-25wt%。

在一种优选的实施方案中,根据本发明的介质包含一种或多种式iii的化合物

其中

r11和r12各自彼此独立地表示h,具有1-15个c原子的烷基或烷氧基,其中在这些基团中一个或多个ch2基团可以各自彼此独立地被-c≡c-、-cf2o-、-ocf2-、-ch=ch-、被-o-、-co-o-或-o-co-以o原子不直接彼此相连的方式替代,和其中,另外,一个或多个h原子可以被卤素替代,

a1在每次出现时,彼此独立地,表示

a)1,4-亚环己烯基或1,4-亚环己基,其中一个或两个不相邻的ch2基团可以被-o-或-s-替代,

b)1,4-亚苯基,其中一个或两个ch基团可以被n替代,或

c)来自螺[3.3]庚烷-2,6-二基、1,4-双环[2.2.2]亚辛基、萘-2,6-二基、十氢萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基、菲-2,7-二基和芴-2,7-二基的基团,

其中基团a)、b)和c)可以被卤素原子单或多取代,

n表示0、1或2,优选0或1,

z1在每次出现时彼此独立地表示-co-o-、-o-co-、-cf2o-、-ocf2-、-ch2o-、-och2-、-ch2-、-ch2ch2-、-(ch2)4-、-ch=ch-ch2o-、-c2f4-、-ch2cf2-、-cf2ch2-、-cf=cf-、-ch=cf-、-cf=ch-、-ch=ch-、-c≡c-或单键,和

l11和l12各自彼此独立地表示f、cl、cf3或chf2,优选h或f,最优选f,和

w表示o或s。

在本发明一种优选的实施方案中,该介质包含一种或多种式iii-1和/或iii-2的化合物

其中出现的基团具有在以上式iii下给出的相同的含义并且优选地

r11和r12各自彼此独立地为具有最多15个c原子的烷基、烯基或烷氧基,更优选它们之一或二者表示烷氧基,和

l11和l12各自优选表示f。

在一种优选的实施方案中,该介质包含一种或多种式iii-1的化合物,其选自式iii-1-1至iii-1-11的化合物组,优选式iii-1-6的化合物,

其中

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,alkenyl和alkenyl*各自彼此独立地表示具有2-6个c原子的直链烯基,alkoxy和alkoxy*各自彼此独立地表示具有1-6个c原子的直链烷氧基,和l11和l12各自彼此独立地表示f或cl,优选均为f。

在一种优选的实施方案中,该介质包含一种或多种式iii-2的化合物,其选自式iii-2-1至iii-2-11的化合物组,优选式iii-2-6的化合物,

其中

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,alkenyl和alkenyl*各自彼此独立地表示具有2-6个c原子的直链烯基,alkoxy和alkoxy*各自彼此独立地表示具有1-6个c原子的直链烷氧基,和l1和l2各自彼此独立地表示f或cl,优选均为f。

在本发明的一种优选的实施方案中,该介质包含一种或多种式iiia-1和/或iiia-2的化合物

其中l11和l12具有式iii下给出的相同的含义,(o)表示o或单键,

riiia表示具有最多7个c原子的烷基或烯基或基团-cmh2m+1cy,

m和n相同或不同地为0、1、2、3、4、5或6,优选1、2或3,非常优选1,

cy表示具有3、4或5个环原子的脂环族基团,其任选用各自具有最多3个c原子的烷基或烯基,或用卤素或cn取代,并且优选表示环丙基、环丁基或环戊基。

式iiia-1和/或iiia-2的化合物包含在介质中,作为式iii的化合物的替代或补充,优选作为其补充。

式iiia-1和iiia-2非常优选的化合物为以下:

其中alkoxy表示具有1-6个c原子的直链烷氧基。

在本发明一种优选的实施方案中,该介质包含一种或多种式iii-3的化合物

其中

r11、r12相同或不同地表示h,具有1-15个c原子的烷基或烷氧基,其中在这些基团中一个或多个ch2基团任选地彼此独立地被-c≡c-、-cf2o-、-ocf2-、-ch=ch、-o-、-co-o-或-o-co-以o原子不直接彼此连接的方式替代,和其中,另外一个或多个h原子可以被卤素替代。

式iii-3的化合物优选选自式iii-3-1至iii-3-10的化合物组:

其中r12表示具有1-7个c原子的烷基,优选乙基、正丙基或正丁基,或供选择地环丙基甲基、环丁基甲基或环戊基甲基。

在本发明一种优选的实施方案中,该介质包含一种或多种式iii-4至iii-6的化合物,优选式iii-5的化合物,

其中参数具有以上给出的含义,r11优选表示直链烷基和r12优选表示烷氧基,各自具有1-7个c原子。

在一种优选的实施方案中,该介质包含一种或多种式i的化合物,其选自式iii-7至iii-9的化合物组,优选式iii-8的化合物,

其中参数具有以上给出的含义,r11优选表示直链烷基和r12优选表示各自具有1-7个c原子的烷氧基。

在一种优选的实施方案中,该介质包含一种或多种式iv的化合物,

其中

r41表示具有1-7个c原子的未取代的烷基或具有2-7个c原子的未取代的烯基,优选正烷基,特别优选具有2、3、4或5个c原子,和

r42表示具有1-7个c原子的未取代的烷基或具有1-6个c原子的未取代的烷氧基,二者均优选具有2-5个c原子,具有2-7个c原子的未取代的烯基,优选具有2、3或4个c原子,更优选乙烯基或1-丙烯基和特别是乙烯基。

式iv的化合物优选选自式iv-1至iv-4的化合物组,

其中

alkyl和alkyl’彼此独立地表示具有1-7个c原子,优选具有2-5个c原子的烷基,

alkenyl表示具有2-5个c原子,优选具有2-4个c原子,特别优选2个c原子的烯基,

alkenyl’表示具有2-5个c原子,优选具有2-4个c原子,特别优选具有2-3个c原子的烯基,和

alkoxy表示具有1-5个c原子,优选具有2-4个c原子的烷氧基。

优选地,该介质包含一种或多种选自式iv-1-1至iv-1-4化合物组的化合物

非常优选地,根据本发明的介质包含一种或多种式iv-2-1和/或iv-2-2的化合物

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

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

该液晶介质优选额外地包含一种或多种式iva的化合物,

其中

r41和r42各自彼此独立地表示具有最多12个c原子的直链烷基、烷氧基、烯基、烷氧基烷基或烷氧基,和

表示

z4表示单键、-ch2ch2-、-ch=ch-、-cf2o-、-ocf2-、-ch2o-、-och2-、-coo-、-oco-、-c2f4-、-c4h8-、-cf=cf-。

优选的式iva的优选的化合物如下指出:

其中

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。

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。

在作为整体的混合物中式iva的化合物的比例优选为至少5wt%。

优选地,该介质包含一种或多种式ivb-1至ivb-3的化合物

其中

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,和

alkenyl和alkenyl*各自彼此独立地表示具有2-6个c原子的直链烯基。

在作为整体的混合物中式ivb-1至ivb-3的联苯的比例优选为至少3wt%,特别是≥5wt%。

式ivb-1至ivb-3的化合物中,式ivb-2的化合物是特别优选的。

特别优选的联苯为

其中alkyl*表示具有1-6个c原子的烷基并且优选表示正丙基。根据本发明的介质特别优选包含一种或多种式ivb-1-1和/或ivb-2-3的化合物。

在一种优选的实施方案中,该介质包含一种或多种式v的化合物

其中

r51和r52彼此独立地具有对于r41和r42给出的含义之一,并且优选表示具有1-7个c原子的烷基,优选正烷基,特别优选具有1-5个c原子的正烷基,具有1-7个c原子的烷氧基,优选正烷氧基,特别优选具有2-5个c原子的正烷氧基,具有2-7个c原子烷氧基烷基、烯基或烯基氧基,优选具有2-4个c原子,优选烯基氧基,

相同或不同地表示

其中

优选表示

z51、z52各自彼此独立地表示-ch2-ch2-、-ch2-o-、-ch=ch-、-c≡c-、-coo-或单键,优选-ch2-ch2-、-ch2-o-或单键,和特别优选单键,和

n为1或2。

式v的化合物优选选自式v-1至v-16的化合物:

其中r1和r2具有对于以上r2a给出的含义。r1和r2优选各自彼此独立地表示直链烷基或烯基。

优选的介质包含一种或多种式v-1、v-3、v-4、v-6、v-7、v-10、v-11、v-12、v-14、v-15和/或v-16的化合物。

根据本发明的混合物非常特别优选包含式v-10,v-12,v-16和/或iv-1的化合物,特别是以5-30%的量。

式v-10的优选的化合物如下所示:

根据本发明的介质特别优选包含式v-10a和/或式v-10c的化合物和一种或多种式iv-1的化合物。式v-10a和/或v-10b的化合物和一种或多种式iv-1的化合物的总比例为5-40%,非常特别优选15-35%。

非常特别优选的混合物包含化合物v-10a和iv-1-3和/或iv-1-4

化合物v-10a和iv-1-3和/或iv-1-4优选在混合物以基于作为整体的混合物15-35%,特别优选15-25%和尤其优选18-22%的浓度存在。

非常特别优选的混合物包含化合物v-10b和iv-1-3和/或iv-1-4:

化合物v-10b和iv-1-3和/或iv-1-4优选在混合物中以基于作为整体的混合物15-35%,特别优选15-25%和尤其优选18-22%的浓度存在。

非常特别优选的混合物包含以下三种化合物:

化合物v-10a、v-10b和iv-1-1优选在混合物中以基于作为整体的混合物15-35%,特别优选15-25%和尤其优选18-22%的浓度存在。

优选的混合物包含至少一种化合物,其选自化合物

其中r41和r42以及r51和r52具有以上所述的含义。优选地,在化合物v-6、v-7和iv-1中,r41和r51分别表示具有1-6或2-6个c原子的烷基或烯基,和r42和r52表示具有2-6个c原子的烯基。

优选的混合物包含至少一种式v-6a、v-6b、v-7a、v-7b、iv-4-1、iv-4-2、iv-3a和iv-3b的化合物:

其中alkyl表示具有1-6个c原子的烷基和alkenyl表示具有2-6个c原子的烯基。

式v-6a,v-6b,v-7a,v-7b,iv-4-1,iv-4-2,iv-3a和iv-3b的化合物优选在根据本发明的混合物中以1-40wt%,优选5-35wt%和非常优选10-30wt%的量存在。

在本发明的一种优选的实施方案中,该介质额外地包含一种或多种式vi-1至vi-9的化合物,

其中

r7各自彼此独立地具有权利要求5中对于r2a指出的含义之一,和

w和x各自彼此独立地表示1至6。

特别优选包含至少一种式v-9的化合物的混合物。

在本发明一种优选的实施方案中,该介质额外地包含一种或多种式vii-1至vii-21的化合物,

其中

r表示具有1-6个c原子的直链烷基或烷氧基,(o)表示-o-或单键,和m为0、1、2、3、4、5或6和n为0、1、2、3或4。

r优选表示甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基。

根据本发明的介质优选以2-30wt%,特别是5-20wt%的量包含式vii-1至vii-21的三联苯。

特别优选式vii-1、vii-2、vii-4、vii-20和vii-21的化合物。在这些化合物中,r优选表示烷基以及烷氧基,各自具有1-5个c原子。在式vii-20的化合物中,r优选表示烷基或烯基,特别是烷基。在式vii-21的化合物中,r优选表示烷基。

如果混合物的δn值≥0.1,则优选在根据本发明的混合物中采用三联苯。优选的混合物包含2-20wt%的一种或多种选自化合物vii-1至vii-21组的三联苯化合物。

以下列出了其它优选的实施方案:

a)包含至少一种式z-1至z-7化合物的液晶介质,

其中r和alkyl具有以上对于式iii指出的含义。

b)根据本发明优选的液晶介质包含一种或多种含有四氢萘基或萘基单元的物质,例如式n-1至n-5的化合物,

其中r1n和r2n各自彼此独立地具有对于r2a指出的含义,优选表示直链烷基、直链烷氧基或直链烯基,和

z1和z2各自彼此独立地表示-c2h4-、-ch=ch-、-(ch2)4-、-(ch2)3o-、-o(ch2)3-、-ch=chch2ch2-、-ch2ch2ch=ch-、-ch2o-、-och2-、-coo-、-oco-、-c2f4-、-cf=cf-、-cf=ch-、-ch=cf-、-cf2o-、-ocf2-、-ch2-或单键。

c)优选的混合物包含一种或多种选自以下的化合物:式bc的二氟二苯并色满化合物,式cr的色满和式ph-1和ph-2的氟化的菲,

其中

rb1、rb2、rcr1、rcr2、r1、r2各自彼此独立地具有r2a的含义。c为0、1或2。r1和r2优选彼此独立地表示具有1-6个c原子的烷基或烷氧基。

根据本发明的混合物优选包含式bc、cr、ph-1、ph-2的化合物,其量为3-20wt%,特别是量为3-15wt%。

式bc和cr特别优选的化合物为化合物bc-1至bc-7和cr-1至cr-5,

其中

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,和

alkenyl和alkenyl*各自彼此独立地表示具有2-6个c原子的直链烯基。

非常特别优选包含一种、两种或三种式bc-2、bf-1和/或bf-2的化合物的混合物。

d)优选的混合物包含一种或多种式in的茚满化合物,

其中

r11、r12、r13各自彼此独立地表示具有1-6个c原子的直链烷基、烷氧基、烷氧基烷基或烯基,

r12和r13额外地表示卤素,优选f,

表示

i表示0、1或2。

式in的优选的化合物为以下指出的式in-1至in-16的化合物:

特别优选式in-1、in-2、in-3和in-4的化合物。

式in和子式in-1至in-16的化合物优选在根据本发明的混合物中以≥5wt%,特别是5-30wt%和非常特别优选5-25wt%的浓度使用。

e)优选的混合物额外地包含一种或多种式l-1至l-5的化合物,

其中

r和r1各自彼此独立地具有以上式iia中对于r2a指出的含义,和alkyl表示具有1-6个c原子的烷基。参数s表示1或2。

式l-1至l-5的化合物优选以5-50wt%,特别是5-40wt%和非常特别优选10-40wt%的浓度使用。

f)优选的混合物额外地包含一种或多种式iia-y的化合物

其中r11和r12具有以上式iia中对于r2a给出的含义之一,和l1和l2相同或不同地表示f或cl。

优选的式iia-y的化合物选自以下子式

其中,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,alkoxy表示具有1-6个c原子的直链烷氧基,alkenyl和alkenyl*各自彼此独立地表示具有2-6个c原子的直链烯基,和o表示氧原子或单键。alkenyl和alkenyl*优选表示ch2=ch-、ch2=chch2ch2-、ch3-ch=ch-、ch3-ch2-ch=ch-、ch3-(ch2)2-ch=ch-、ch3-(ch2)3-ch=ch-或ch3-ch=ch-(ch2)2-。

特别优选的式iia-y的化合物选自以下子式:

其中alkoxy和alkoxy*具有以上限定的含义并且优选表示甲氧基、乙氧基、正丙氧基、正丁氧基或正戊氧基。

根据本发明的液晶介质(本文也被称为液晶主体混合物)适用于聚合物稳定的显示器。为此,根据本发明的介质任选地包含一种或多种式p的可聚合的化合物。

p-sp-a1-(z1-a2)z-rp

其中各个基团彼此独立地和在每次出现时相同或不同地具有以下含义:

p表示可聚合的基团,

sp表示间隔基团或单键,

a1、a2表示芳族、杂芳族、脂环族或杂环族基团,优选具有4-25个环原子,其还可以含有稠合环,其是未取代的,被l单或多取代,

z1表示-o-、-s-、-co-、-co-o-、-o-co-、-o-co-o-、-och2-、-ch2o-、-sch2-、-ch2s-、-cf2o-、-ocf2-、-cf2s-、-scf2-、-(ch2)n1-、-cf2ch2-、-ch2cf2-、-(cf2)n1-、-ch=ch-、-cf=cf-、-ch=cf-、-cf=ch-、-c≡c-、-ch=ch-co-o-、-o-co-ch=ch-、-ch2-ch2-co-o-、-o-co-ch2-ch2-、-cr0r00-或单键,

r0、r00表示h或具有1-12个c原子的烷基,

r表示h、l或p-sp-,

l表示f、cl、-cn、p-sp-或具有1-25个c原子的直链、支链或环状烷基,其中一个或多个不相邻的ch2-基团任选地被-o-、-s-、-co-、-co-o-、-o-co-、-o-co-o-以o-和/或s-原子不直接彼此相邻的方式替代,和其中一个或多个h原子各自任选地被p-sp-、f或cl替代,

z为0、1、2或3,

n1为1、2、3或4。

如本文中使用的,术语“活性层”和“可切换层”表示在电光显示器中,例如在lc显示器中,包含一种或多种具有结构和光学各向异性的分子(例如lc分子)的层,该分子在受到外部刺激例如电场或磁场时改变它们的取向,这导致层对于偏振光或非偏振光的透射率的改变。

如本文中使用的,术语“倾斜”和“倾斜角”应理解为表示lc介质的lc分子相对于lc显示器(这里优选为psa显示器)中的盒表面的倾斜配向。这里的倾斜角表示在lc分子的纵向分子轴(lc指向矢)和形成lc盒的平面平行的外板之间的平均角度(<90°)。这里低的的倾斜角值(即较大偏离于90°角)对应于大的倾斜。实施例中给出了合适的测量倾斜角的方法。除非另有说明,上下文中公开的倾斜角值与这种测量方法有关。

如本文中使用的,术语“反应性介晶”和“rm”应理解为表示包含介晶或液晶骨架、和连接于其上的一个或多个适合用于聚合的官能团的化合物,并且所述官能团还被称作“可聚合基团”或“p”。

除非另有说明,本文中使用的术语“可聚合化合物”应理解为可聚合的单体化合物。

如本文中使用的,术语“低分子量化合物”应理解为表示为单体的和/或不是通过聚合反应制备的化合物,其与“聚合化合物”或“聚合物”相对。

如本文中使用的,术语“不可聚合化合物”应理解为表示不包含在通常施加给rm聚合的条件下适合用于聚合的官能团的化合物。

如本文中使用的,术语“介晶基团”是本领域技术人员已知的并且在文献中进行了描述,且其表示由于其吸引和排斥相互作用的各向异性而实质上有助于产生低分子量或聚合型物质中的液晶(lc)相的基团。包含介晶基团的化合物(介晶化合物)本身并不是必须具有lc相。介晶化合物还可以仅在与其他化合物混合后和/或在聚合后表现出lc相行为。典型的介晶基团例如为刚性棒状或盘状单元。在pureappl.chem.2001,73(5),888和c.tschierske,g.pelzl,s.diele,angew.chem.2004,116,6340-6368中给出了与介晶或lc化合物相关使用的术语和定义的综述。

如本文所使用的,术语“光学活性的”和“手性的”是能够在向列主体材料中引起螺旋节距的材料的同义词,也称为“手性掺杂剂”。

如本文中使用的,术语“间隔基团”(下文中还被称作“sp”)是本领域技术人员已知的并且在文献中进行了描述,参见例如pureappl.chem.2001,73(5),888和c.tschierske,g.pelzl,s.diele,angew.chem.2004,116,6340-6368。如本文中使用的,术语“间隔基团”或“间隔基”表示柔性基团,例如亚烷基基团,其与可聚合介晶化合物中的介晶基团或可聚合基团(一个或多个)相连。

上下文中,表示反式-1,4-亚环己基环。

在基团中,在两个环原子之间显示的单键可以连接到苯环的任何自由位置。

在上下文中的“有机基团”表示碳或烃基基团。

“碳基团”表示包含至少一个碳原子的单或多价有机基团,其中该基团不包含其他原子(例如-c≡c-)或者任选包含一个或多个其他原子,例如n、o、s、b、p、si、se、as、te或ge(例如羰基等)。术语“烃基基团”表示碳基团,其额外包含一个或多个h原子和任选的一个或多个杂原子,例如n、o、s、b、p、si、se、as、te或ge。

“卤素”表示f、cl、br或i,优选f或cl。

-co-、-c(=o)-和-c(o)-表示羰基基团,即

碳或烃基基团可以是饱和或不饱和基团。不饱和基团例如为芳基、烯基或炔基基团。具有多于3个c原子的碳或烃基基团可以是直链、支链和/或环状的并且还可以包含螺连接或稠环。

术语“烷基”、“芳基”、“杂芳基”等还包括多价基团,例如亚烷基、亚芳基、亚杂芳基等。

术语“芳基”表示芳族碳基团或由其衍生的基团。术语“杂芳基”表示如上定义的包含一个或多个杂原子(优选选自n、o、s、se、te、si和ge)的“芳基”。

优选的碳和烃基基团是任选取代的,直链、支链或环状的具有1至40、优选1至20、非常优选1至12个c原子的烷基、烯基、炔基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰氧基和烷氧基羰氧基,任选取代的具有5至30个、优选6至25个c原子的芳基或芳氧基,或任选取代的具有5至30个、优选6至25个c原子的烷基芳基、芳烷基、烷基芳氧基、芳基烷基氧基、芳基羰基、芳氧基羰基、芳基羰氧基和芳氧基羰氧基,其中一个或多个c原子还可以被杂原子(优选选自n、o、s、se、te、si和ge)替代。

进一步优选的碳和烃基基团是c1-c20烷基、c2-c20烯基、c2-c20炔基、c3-c20烯丙基、c4-c20烷基二烯基、c4-c20多烯基、c6-c20环烷基、c4-c15环烯基、c6-c30芳基、c6-c30烷基芳基、c6-c30芳烷基、c6-c30烷基芳氧基、c6-c30芳基烷氧基、c2-c30杂芳基、c2-c30杂芳氧基。

特别优选的是c1-c12烷基、c2-c12烯基、c2-c12炔基、c6-c25芳基和c2-c25杂芳基。

进一步优选的碳基和烃基是具有1-20、优选1-12个c原子的直链、支链或环状烷基,其是未取代的或者被f、cl、br、i或cn单-或多-取代,且其中一个或多个不相邻的ch2基团可以各自彼此独立地被-c(rx)=c(rx)-、-c≡c-、-n(rx)-、-o-、-s-、-co-、-co-o-、-o-co-、-o-co-o-以使得o和/或s原子不彼此直接连接的方式替代。

rx优选表示h、f、cl、cn,具有1至25个c原子的直链、支链或环状烷基链,其中此外,一个或多个不相邻的c原子可以被-o-、-s-、-co-、-co-o-、-o-co-、-o-co-o-替代,并且其中一个或多个h原子可以被f或cl替代,或者表示任选取代的具有6至30个c原子的芳基或芳氧基基团,或者任选取代的具有2至30个c原子的杂芳基或杂芳氧基基团。

优选的烷基基团例如为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、2-甲基丁基、正戊基、仲戊基、环戊基、正己基、环己基、2-乙基己基、正庚基、环庚基、正辛基、环辛基、正壬基、正癸基、正十一烷基、正十二烷基、十二烷基、三氟甲基、全氟正丁基、2,2,2-三氟乙基、全氟辛基、全氟己基等。

优选的烯基基团为例如乙烯基、丙烯基、丁烯基、戊烯基、环戊烯基、己烯基、环己烯基、庚烯基、环庚烯基、辛烯基、环辛烯基等。

优选的炔基基团为例如乙炔基、丙炔基、丁炔基、戊炔基、己炔基、辛炔基等。

优选的烷氧基基团为例如甲氧基、乙氧基、2-甲氧基乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基、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、正十一烷氧基、正十二烷氧基等。

优选的氨基基团为例如二甲基氨基、甲基氨基、甲基苯基氨基、苯基氨基等。

芳基和杂芳基基团可为单环的或多环的,即它们可以含有一个环(例如苯基)或两个或更多个环,其也可以是稠合的(例如萘基)或共价键合的(例如联苯基),或包含稠合和连接环的组合。杂芳基含有一个或多个杂原子,优选选自o、n、s和se。

特别优选的是具有6-25个c原子的单-、双-或三-环芳基以及具有5-25个环原子的单-、双-或三-环杂芳基,其任选含有稠合环并且为任选取代的。进一步优选的是5-、6-或7-元芳基和杂芳基,其中此外,一个或多个ch基团可被n、s或o以o原子和/或s原子不彼此直接相连的方式替代。

优选的芳基基团例如为苯基、联苯基、三联苯基、[1,1':3',1″]-三联苯-2'-基、萘基、蒽基、联萘基、菲基、9,10-二氢-菲基、芘、二氢芘、苝、并四苯、并五苯、苯并芘、芴、茚、茚并芴、螺双芴等。

优选的杂芳基基团例如为5-元环,例如吡咯、吡唑、咪唑、1,2,3-三唑、1,2,4-三唑、四唑、呋喃、噻吩、硒吩、唑、异唑、1,2-噻唑、1,3-噻唑、1,2,3-二唑、1,2,4-二唑、1,2,5-二唑、1,3,4-二唑、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-元环,例如吡啶、哒嗪、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团,例如吲哚、异吲哚、吲哚嗪、吲唑、苯并咪唑、苯并三唑、嘌呤、萘并咪唑、菲并咪唑、吡啶并咪唑、吡嗪并咪唑、喹喔啉并咪唑、苯并唑、萘并唑、蒽并唑、菲并唑、异唑、苯并噻唑、苯并呋喃、异苯并呋喃、二苯并呋喃、喹啉、异喹啉、蝶啶、苯并-5,6-喹啉、苯并-6,7-喹啉、苯并-7,8-喹啉、苯并异喹啉、吖啶、吩噻嗪、吩嗪、苯并哒嗪、苯并嘧啶、喹喔啉、吩嗪、萘啶、氮杂咔唑、苯并咔啉、菲啶、菲咯啉、噻吩并[2,3b]噻吩、噻吩并[3,2b]噻吩、二噻吩并噻吩、异苯并噻吩、二苯并噻吩、苯并噻吩、苯并噻二唑噻吩,或者这些基团的组合。

上下文中提及的芳基和杂芳基基团还可以被烷基、烷氧基、硫代烷基、氟、氟代烷基或其他芳基或杂芳基基团取代。

(非芳族)脂环基团和杂环基既包含饱和的环,即仅含有单键的环,还包含部分不饱和的环,即也可以包含多重键的那些。杂环含有一个或多个杂原子,优选选自si、o、n、s和se。

(非芳族)脂环基团和杂环基团可为单环的,即仅含一个环(例如环己烷),或者是多环的,即含有多个环(例如十氢化萘或者双环辛烷)。特别优选饱和的基团。此外优选具有5-25个环原子的单-、双-或三-环基团,其任选含有稠合环且为任选取代的。进一步优选的是5-、6-、7-或8-元碳环基团,其中此外,一个或多个c原子可被si替代和/或一个或多个ch基团可被n替代和/或一个或多个不相邻的ch2基团可被-o-和/或-s-替代。

优选的脂环基团和杂环基团例如为5-元基团,例如环戊烷、四氢呋喃、四氢硫代呋喃、吡咯烷;6-元基团,例如环己烷、硅杂环己烷(silinane)、环己烯、四氢吡喃、四氢噻喃、1,3-二烷、1,3-二噻烷、哌啶;7-元基团,例如环庚烷;和稠合基团,例如四氢化萘、十氢化萘、茚满、双环[1.1.1]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、八氢-4,7-桥亚甲基茚满-2,5-二基。

优选的取代基为例如溶解性促进基团,例如烷基或烷氧基;吸电子基团,例如氟、硝基或腈;或者是用于提高聚合物玻璃化转变温度(tg)的取代基,特别是大体积基团,例如叔丁基或任选取代的芳基。

优选的取代基,下文中也称作“ls”,是例如f、cl、br、i、-cn、-no2、-nco、-ncs、-ocn、-scn、-c(=o)n(rx)2、-c(=o)y1、-c(=o)rx、-n(rx)2,各自具有1-25个c原子的直链或支链的烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰基氧基或烷氧基羰基氧基,其中一个或多个h原子可以任选地被f或cl替代,具有1至20个si原子的任选取代的甲硅烷基,或具有6至25个、优选6至15个c原子的任选取代的芳基。

其中rx表示h、f、cl、cn,或者具有1至25个c原子的直链、支链或环状烷基,其中一个或多个不相邻的ch2-基团任选被-o-、-s-、-co-、-co-o-、-o-co-、-o-co-o-以o-和/或s-原子不直接彼此相连的方式替代,并且其中一个或多个h原子各自任选被f、cl、p-或p-sp-替代,并且

y1表示卤素。

“取代的甲硅烷基或芳基”优选表示被卤素、-cn、r0、-or0、-co-r0、-co-o-r0、-o-co-r0或-o-co-o-r0取代,其中r0表示h或具有1至20个c原子的烷基。

特别优选的取代基l例如是f、cl、cn、no2、ch3、c2h5、och3、oc2h5、coch3、coc2h5、cooch3、cooc2h5、cf3、ocf3、ochf2、oc2f5,此外还有苯基。

a1和a2非常优选表示其中l具有以上指出的含义之一并且r表示0、1、2、3或4,特别是

可聚合基团p是适合用于聚合反应(例如自由基或离子链式聚合,加聚或缩聚)的基团,或者适用于聚合物相似(polymer-analogous)反应(例如在聚合物主链上的加成或缩合)的基团。特别优选用于链式聚合的基团,特别是包含c=c双键或-c≡c-三键的那些,和适用于开环聚合的基团,例如氧杂环丁烷基或环氧基。

优选的基团p选自以下:ch2=cw1-co-o-、ch2=cw1-co-、ch2=cw2-(o)k3-、cw1=ch-co-(o)k3-、cw1=ch-co-nh-、ch2=cw1-co-nh-、ch3-ch=ch-o-、(ch2=ch)2ch-oco-、(ch2=ch-ch2)2ch-oco-、(ch2=ch)2ch-o-、(ch2=ch-ch2)2n-、(ch2=ch-ch2)2n-co-、ho-cw2w3-、hs-cw2w3-、hw2n-、ho-cw2w3-nh-、ch2=cw1-co-nh-、ch2=ch-(coo)k1-phe-(o)k2-、ch2=ch-(co)k1-phe-(o)k2-、phe-ch=ch-、hooc-、ocn-和w4w5w6si-,其中w1表示h、f、cl、cn、cf3、苯基或具有1至5个c原子的烷基,特别是h、f、cl或ch3,w2和w3各自彼此独立地代表h或具有1至5个c原子的烷基,特别是h、甲基、乙基或正丙基,w4、w5和w6各自彼此独立地表示cl、具有1至5个c原子的氧杂烷基或氧杂羰基烷基,w7和w8各自彼此独立地表示h、cl或具有1至5个c原子的烷基,phe表示1,4-亚苯基,其任选地被如上定义的一个或更多个不同于p-sp-的基团l取代,k1、k2和k3各自彼此独立地表示0或1,k3优选表示1,以及k4表示1到10的整数。

非常优选的基团p选自以下:ch2=cw1-co-o-、ch2=cw1-co-、ch2=cw2-o-、ch2=cw2-、cw1=ch-co-(o)k3-、cw1=ch-co-nh-、ch2=cw1-co-nh-、(ch2=ch)2ch-oco-、(ch2=ch-ch2)2ch-oco-、(ch2=ch)2ch-o-、(ch2=ch-ch2)2n-、(ch2=ch-ch2)2n-co-、ch2=cw1-co-nh-、ch2=ch-(coo)k1-phe-(o)k2-、ch2=ch-(co)k1-phe-(o)k2-、phe-ch=ch-和w4w5w6si-,其中w1表示h、f、cl、cn、cf3、苯基或具有1至5个c原子的烷基,特别是h、f、cl或ch3,w2和w3各自彼此独立地表示h或具有1至5个c原子的烷基,特别是h、甲基、乙基或正丙基,w4、w5和w6各自彼此独立地表示cl,具有1至5个c原子的氧杂烷基或氧杂羰基烷基,w7和w8各自彼此独立地表示h、cl或具有1至5个c原子的烷基,phe表示1,4-亚苯基,k1、k2和k3各自彼此独立地表示0或1,k3优选表示1,并且k4表示1至10的整数。

非常特别优选的基团p选自以下:ch2=cw1-co-o-,特别是ch2=ch-co-o-,ch2=c(ch3)-co-o-和ch2=cf-co-o-,以及ch2=ch-o-,(ch2=ch)2ch-o-co-,(ch2=ch)2ch-o-,

其他优选的可聚合基团p选自乙烯基氧基、丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、氟代丙烯酸酯基、氯代丙烯酸酯基、氧杂环丁烷基和环氧基,最优选选自丙烯酸酯基和甲基丙烯酸酯基。

如果间隔基团sp不同于单键,则其优选为式sp"-x",以使得各个基团p-sp-符合式r-sp"-x"-,其中

sp"表示具有1至20个、优选1至12个c原子的直链或支链的亚烷基,其任选被f、cl、br、i或cn单或多取代,并且其中此外,一个或多个不相邻的ch2基团各自彼此独立地被-o-、-s-、-nh-、-n(r0)-、-si(r0r00)-、-co-、-co-o-、-o-co-、-o-co-o-、-s-co-、-co-s-、-n(r00)-co-o-、-o-co-n(r0)-、-n(r0)-co-n(r00)-、-ch=ch-或-c≡c-以o和/或s原子不直接彼此相连的方式替代,

x"表示-o-、-s-、-co-、-co-o-、-o-co-、-o-co-o-、-co-n(r0)-、-n(r0)-co-、-n(r0)-co-n(r00)-、-och2-、-ch2o-、-sch2-、-ch2s-、-cf2o-、-ocf2-、-cf2s-、-scf2-、-cf2ch2-、-ch2cf2-、-cf2cf2-、-ch=n-、-n=ch-、-n=n-、-ch=cr0-、-cy2=cy3-、-c≡c-、-ch=ch-co-o-、-o-co-ch=ch-或单键,

r0和r00各自彼此独立地表示h或具有1-20个c原子的烷基,和

y2和y3各自彼此独立地表示h、f、cl或cn。

x"优选为-o-、-s-、-co-、-coo-、-oco-、-o-coo-、-co-nr0-、-nr0-co-、-nr0-co-nr00-或单键。

典型的间隔基团sp和-sp"-x"-例如为-(ch2)p1-,-(ch2)p1-o-,-(ch2)p1-o-co-,-(ch2)p1-co-o-,-(ch2)p1-o-co-o-,-(ch2ch2o)q1-ch2ch2-,-ch2ch2-s-ch2ch2-,-ch2ch2-nh-ch2ch2-或-(sir0r00-o)p1-,其中p1为1-12的整数,q1为1-3的整数,和r0和r00具有以上指出的含义。

特别优选的基团sp和-sp"-x"-为-(ch2)p1-、-(ch2)p1-o-、-(ch2)p1-o-co-、-(ch2)p1-co-o-、-(ch2)p1-o-co-o-,其中p1和q1具有以上指出的含义。

特别优选的基团sp"在每种情况下是直链的亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚戊基、亚己基、亚庚基、亚辛基、亚壬基、亚癸基、亚十一烷基、亚十二烷基、亚十八烷基、亚乙基氧基亚乙基、亚甲基氧基亚丁基、亚乙基硫代亚乙基、亚乙基-n-甲基亚氨基亚乙基、1-甲基亚烷基、亚乙烯基、亚丙烯基和亚丁烯基。

在本发明的一种优选的实施方案中,式p和其子式的化合物含有间隔基团sp,其被一个或多个可聚合的基团p取代,使得基团sp-p对应于sp(p)s,,其中s≥2(支化的可聚合的基团)。

根据该优选的实施方案的式p的优选的化合物为其中s为2的那些,即含有基团sp(p)2的化合物。根据该优选的实施方案的式p的非常优选的化合物含有选自以下式的基团:

-x-alkyl-chpps1

-x-alkyl-ch((ch2)aap)((ch2)bbp)s2

-x-n((ch2)aap)((ch2)bbp)s3

-x-alkyl-chp-ch2-ch2ps4

-x-alkyl-c(ch2p)(ch2p)-caah2aa+1s5

-x-alkyl-chp-ch2ps6

-x-alkyl-cpp-caah2aa+1s7

-x-alkyl-chpchp-caah2aa+1s8

其中p如式p中所定义,

alkyl表示单键或具有1-12个c原子的直链或支链的亚烷基,其是未取代的或被f、cl或cn单或多取代,其中一个或多个不相邻的ch2基团可以各自彼此独立地被-c(r0)=c(r0)-、-c≡c-、-n(r0)-、-o-、-s-、-co-、-co-o-、-o-co-、-o-co-o-以使得o和/或s原子不彼此直接连接的方式替代,其中r0具有以上指出的含义。

aa和bb各自彼此独立地表示0、1、2、3、4、5或6,

x具有对于x"指出的含义之一,并且优选为o、co、so2、o-co-、co-o或单键。

优选的间隔基团sp(p)2选自式s1、s2和s3。

非常优选的间隔基团sp(p)2选自以下子式:

-chpps1a

-o-chpps1b

-ch2-chpps1c

-och2-chpps1d

-ch(ch2-p)(ch2-p)s2a

-och(ch2-p)(ch2-p)s2b

-ch2-ch(ch2-p)(ch2-p)s2c

-och2-ch(ch2-p)(ch2-p)s2d

-co-nh((ch2)2p)((ch2)2p)s3a

在如上下文所述的式p及其子式的化合物中,p优选选自乙烯基氧基、丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、氟代丙烯酸酯基、氯代丙烯酸酯基、氧杂环丁烷基和环氧基,最优选丙烯酸酯基和甲基丙烯酸酯基。

进一步优选的是如上下文所述的式p和其子式的化合物,其中在化合物中存在的所有可聚合基团p具有相同的含义,和非常优选表示丙烯酸酯基或甲基丙烯酸酯基,最优选甲基丙烯酸酯基。

在如上下文所述的式p和其子式的化合物中,r优选表示p-sp-。

进一步优选的是上下文所述的式p和其子式的化合物,其中sp表示单键或-(ch2)p1-、-o-(ch2)p1-、-o-co-(ch2)p1或-co-o-(ch2)p1,其中p1为2、3、4、5或6,和如果sp为-o-(ch2)p1-、-o-co-(ch2)p1或-co-o-(ch2)p1,则o-原子或co-基团分别连接到苯环上。

进一步优选的是上下文所述的式p和其子式的化合物,其中至少一个基团sp为单键。

进一步优选的是上下文所述的式p和其子式的化合物,其中至少一个基团sp与单键不同,并且优选选自-(ch2)p1-、-o-(ch2)p1-、-o-co-(ch2)p1或-co-o-(ch2)p1,其中p1为2、3、4、5或6,和如果sp为-o-(ch2)p1-、-o-co-(ch2)p1或-co-o-(ch2)p1,则o-原子或co-基团分别连接到苯环上。

式p中非常优选的基团-a1-(z-a2)z-选自下式

其中至少一个苯环被至少一个基团l取代和该苯环任选进一步被一个或多个基团l或p-sp-取代。

式p和其子式的优选的化合物选自以下优选的实施方案,包括其任何组合:

-在化合物中所有基团p具有相同的含义,

--a1-(z-a2)z-选自式a1、a2和a5,

-该化合物含有正好两种可聚合的基团(由基团p表示),

-该化合物含有正好三种可聚合的基团(由基团p表示),

-p选自丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基和氧杂环丁烷基,非常优选地为丙烯酸酯基或甲基丙烯酸酯基,

-p为甲基丙烯酸酯基,

-所有基团sp为单键,

-基团sp中至少一个为单键和基团sp中至少一个与单键不同,

-sp,当与单键不同时,为-(ch2)p2-、-(ch2)p2-o-、-(ch2)p2-co-o-、-(ch2)p2-o-co-,其中p2为2、3、4、5或6,和o-原子和co-基团分别与苯环相连,

-sp为单键或表示-(ch2)p2-、-(ch2)p2-o-、-(ch2)p2-co-o-、-(ch2)p2-o-co-,其中p2为2、3、4、5或6,和o-原子和co-基团分别与苯环相连,

-r表示p-sp-,

-r不表示或含有可聚合的基团,

-r不表示或含有可聚合的基团并且表示具有1-25个c原子的直链、支链或环状烷基,其中一个或多个不相邻的ch2-基团任选地被-o-、-s-、-co-、-co-o-、-o-co-、-o-co-o-以o-和/或s-原子不彼此连接的方式替代,和其中一个或多个h原子各自任选地被f、cl或la替代,

-l或l’表示f、cl或cn,

-l为f。

合适和优选的式p的化合物选自下式:

其中各个基团具有以下含义:

p1、p2和p3各自彼此独立地表示丙烯酸酯基或甲基丙烯酸酯基,

sp1、sp2和sp3各自彼此独立地表示单键或具有以上对于sp指出的含义之一的间隔基团,和特别优选表示-(ch2)p1-,-(ch2)p1-o-,-(ch2)p1-co-o-,-(ch2)p1-o-co-或-(ch2)p1-o-co-o-,其中p1为1-12的整数,其中,另外,基团p1-sp1-、p2-sp2-和p3-sp3-中一个或多个可以表示raa,条件是存在的基团p1-sp1-、p2-sp2-和p3-sp3-中至少一个与raa不同,

raa表示h、f、cl、cn或具有1-25个c原子的直链或支链烷基,其中,另外,一个或多个不相邻的ch2基团可以各自彼此独立地被c(r0)=c(r00)-、-c≡c-、-n(r0)-、-o-、-s-、-co-、-co-o-、-o-co-、-o-co-o-以o和/或s原子不直接彼此连接的方式替代,和其中,另外,一个或多个h原子可以被f、cl、cn或p1-sp1-替代,特别优选具有1-12个c原子的直链或支链,任选单或多氟化的烷基、烷氧基、烯基、炔基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰基氧基或烷氧基羰基氧基(其中烯基和炔基具有至少两个c原子和支化的基团具有至少三个c原子),

r0、r00各自彼此独立和相同或不同地在每次出现时表示h或具有1-12个c原子的烷基,

ry和rz各自彼此独立地表示h、f、ch3或cf3,

x1、x2和x3各自彼此独立地表示-co-o-、-o-co-或单键,

z1表示-o-、-co-、-c(ryrz)-或-cf2cf2-,

z2和z3各自彼此独立地表示-co-o-、-o-co-、-ch2o-、-och2-、-cf2o-、-ocf2-或-(ch2)n-,其中n为2、3或4,

l在每次出现时相同或不同地表示f、cl、cn或有1-12个c原子的直链或支链,任选单或多氟化的烷基、烷氧基、烯基、炔基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰基氧基或烷氧基羰基氧基,优选f,

l'和l"各自彼此独立地表示h、f或cl,

k表示0或1,

r表示0、1、2、3或4,

s表示0、1、2或3,

t表示0、1或2,

x表示0或1。

尤其优选的是式p2、p13、p17、p22、p23、p24、p30、p31和p32的化合物。

进一步优选的是三反应性化合物p15至p30,特别是p17、p18、p19、p22、p23、p24、p25、p26、p30、p31和p32。

在式p1至p32的化合物中,基团

优选为

其中l在每次出现时相同或不同地具有上下文给出的含义之一,并且优选f、cl、cn、no2、ch3、c2h5、c(ch3)3、ch(ch3)2、ch2ch(ch3)c2h5、och3、oc2h5、coch3、coc2h5、cooch3、cooc2h5、cf3、ocf3、ochf2、oc2f5或p-sp-,非常优选f、cl、cn、ch3、c2h5、och3、coch3、ocf3或p-sp-,更优选f、cl、ch3、och3、coch3或ocf3,尤其是f或ch3。

根据本发明的介质包含一种或多种手性掺杂剂。优选地,这些手性掺杂剂的螺旋扭转力(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。对于某些特定的实施方案,该条件是优选的,因为它允许在某种程度上补偿各个化合物的手性,因此可以用于补偿装置中所得介质的各种温度依赖性。然而,一般而言,优选存在于根据本发明的介质中的大多数手性化合物,优选所有手性化合物,具有相同的符号的htp值。

优选地,在根据本申请的介质中存在的手性掺杂剂为介晶化合物和最优选它们自身显示出介晶相。

在本发明的一种优选的实施方案中,该介质包含两种或更多种手性化合物,其均具有与htp相同的代数符号。

各个化合物的htp的温度依赖性可以高或低。可以通过以相应的比例混合具有不同的htp温度依赖性的化合物来补偿介质的节距的温度依赖性。

对于光学活性组分,本领域技术人员可以得到许多手性掺杂剂,其中一些是可商购的,例如胆甾醇壬酸酯,r-和s-811,r-和s-1011,r-和s-2011,r-和s-3011,r-和s-4011或cb15(均为merckkgaa,darmstadt)。

特别合适的掺杂剂是这样的化合物,其含有一个或多个手性基团和一个或多个介晶基团,或一个或多个芳族或脂环族基团,其与手性基团形成介晶基团。

合适的手性基团例如为手性支链烃基、手性乙烷二醇、联萘酚或二氧戊环、以及单价或多价手性基团,其选自糖衍生物、糖醇、糖酸、乳酸、手性取代的二醇、甾族衍生物、萜烯衍生物、氨基酸或少数氨基酸,优选1-5个氨基酸的序列。

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,例如山梨醇、甘露醇、艾杜醇、半乳糖醇或其脱水衍生物,特别是二脱水己糖醇,例如二脱水山梨醇(1,4:3,6-二脱水-d-山梨醇,异山梨醇)、二脱水甘露醇(异山梨醇)或二脱水艾杜醇(异艾杜醇);糖酸,例如葡萄糖酸、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、苯甘氨酸或苯丙氨酸,或1-5个这些氨基酸的序列;类固醇衍生物,例如胆固醇基或胆酸基;萜烯衍生物,例如薄荷基、新薄荷基、莰基、蒎烯基(pineyl)、萜烯基(terpineyl)、异长叶烯基(isolongifolyl)、葑基、carreyl、myrthenyl、诺卜基、香叶基、沉香基、橙花基、香茅基或二氢香茅基。

根据本发明的介质优选包含手性掺杂剂,其选自已知的手性掺杂剂。合适的手性基团和介晶手性化合物例如描述于de3425503、de3534777、de3534778、de3534779和de3534780、de4342280、ep01038941和de19541820中。实例还为列于以下表f中的化合物。

根据本发明优选使用的手性化合物选自以下所示的式。

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:

其中

ra11、ra12和rb12彼此独立地表示具有1-15个c原子的烷基,其中,另外,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o和/或s原子不直接彼此连接的方式替代,和其中,另外,一个或多个h原子可以各自被f、cl、br、i或cn替代,优选烷基,更优选正烷基,条件是ra12与rb12不同

ra21和ra22彼此独立地表示具有1-15个c原子的烷基,其中,另外,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o和/或s原子不直接彼此连接的方式替代,和其中,另外,一个或多个h原子可以各自被f、cl、br、i或cn替代,优选均为烷基,更优选正烷基,

ra31、ra32和rb32彼此独立地表示具有1-15个c原子的直链或支链烷基,其中,另外,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o和/或s原子不直接彼此连接的方式替代,和其中,另外,一个或多个h原子可以被f、cl、br、i或cn替代,优选烷基,更优选正烷基,条件是ra32与rb32不同;

rz表示h、ch3、f、cl或cn,优选h或f,

r8具有以上给出的ra11的含义之一,优选具有1-15个c原子的烷基,更优选正烷基,

z8表示-c(o)o-、ch2o、cf2o或单键,优选-c(o)o-,

a11如以下a12所定义,或供选择地表示

a12表示

优选

其中

l12在每次出现时彼此独立地表示卤素、cn或具有最多12个c原子的烷基、烯基、烷氧基或烯基氧基,和其中一个或多个h原子任选地被卤素替代,优选甲基、乙基、cl或f,特别优选f,

a21表示

a22具有对于a12给出的含义,

a31具有对于a11给出的含义,

或供选择地表示

a32具有对于a12给出的含义。

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,和

r为0、1、2、3或4。

特别优选选自下式化合物的掺杂剂:

其中

m在每次出现时,相同或不同地为1-9的整数,和

n在每次出现时,相同或不同地为2-9的整数。

特别优选的式a的化合物为式a-iii的化合物。

进一步优选的掺杂剂为下式a-iv的异山梨醇、异甘露醇或异艾杜醇的衍生物:

其中基团(二脱水山梨醇),

(二脱水甘露醇),或

(二脱水艾杜醇),

优选二脱水山梨醇,

和手性乙二醇,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:

包括(s,s)对映体,其未示出,

其中

各自彼此独立地为1,4-亚苯基,其还可以被l单、二或三取代,或1,4-亚环己基,

l为h、f、cl、cn或具有1-7碳原子的任选卤化的烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基或烷氧基羰基氧基,

c为0或1,

x为ch2或-c(o)-,

z0为-coo-、-oco-、-ch2ch2-或单键,和

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。

式iv化合物的实例为:

式a-iv的化合物描述于wo98/00428中。式a-v的化合物描述于gb-a-2,328,207中。

非常特别优选的掺杂剂为如在wo02/94805中所述的手性联萘衍生物,如wo02/34739中所述的手性联萘酚缩醛衍生物,如wo02/06265中所述的手性taddol衍生物和如wo02/06196和wo02/06195中所述的具有至少一个氟化桥联基团和末端或中心手性基团的手性掺杂剂。

特别优选式a-vi的手性化合物

其中

x1、x2、y1和y2各自彼此独立地f、cl、br、i、cn、scn、sf5、具有1-25个c原子的直链或支链烷基,其是未取代的或被f、cl、br、i或cn单取代或多取代,和其中,另外,一个或多个不相邻的ch2基团可以各自彼此独立地被-o-、-s-、-nh-、nrx-、-co-、-coo-、-oco-、-ocoo-、-s-co-、-co-s-、-ch=ch-或-c≡c-以o和/或s原子不直接彼此连接的方式替代,可聚合基团或环烷基或芳基,其具有最多20个碳原子,其可以任选地被卤素,优选f或被可聚合的基团单取代或多取代,

x1和x2各自彼此独立地为0、1或2,

y1和y2各自彼此独立地为0、1、2、3或4,

b1和b2各自彼此独立地为芳族或部分或完全饱和的脂肪族六元环,其中一个或多个ch基团可以各自被n替代和一个或多个不相邻的ch2基团可以各自被o或s替代,

w1和w2各自彼此独立地为-z1-a1-(z2-a2)m-r,和两个之一供选择地为r1或a3,但两者不同时是h,或

u1和u2各自彼此独立地为ch2、o、s、co或cs,

v1和v2各自彼此独立地为(ch2)n,其中1-4个不相邻的ch2基团可以各自被o或s替代,和v1和v2之一,在

的情况下,

均为单键,

n为1、2或3

z1和z2各自彼此独立地为-o-、-s-、-co-、-coo-、-oco-、-o-coo-、-co-nrx-、-nrx-co-、-o-ch2-、-ch2-o-、-s-ch2-、-ch2-s-、-cf2-o-、-o-cf2-、-cf2-s-、-s-cf2-、-ch2-ch2-、-cf2-ch2-、-ch2-cf2-、-cf2-cf2-、-ch=n-、-n=ch-、-n=n-、-ch=ch-、-cf=ch-、-ch=cf-、-cf=cf-、-c≡c-、这些基团中两个的组合,其中没有两个o和/或s和/或n原子直接彼此连接,优选-ch=ch-coo、或-coo-ch=ch-、或单键,

rx表示具有1-6个c原子的烷基,

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]亚辛基、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,其中这些基团中的每一个可以被l单取代或多取代,和另外a1可以是单键,

l为卤素原子,优选f、cn、no2、具有1-7个碳原子烷基、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,

m在每种情况下独立地为0、1、2或3,和

r和r1各自彼此独立地为h、f、cl、br、i、cn、scn、sf5,分别具有1或3至25个碳原子的直链或支链烷基,其任选可以被f、cl、br、i或cn单取代或多取代,和一个或多个不相邻的ch2基团可以各自被-o-、-s-、-nh-、-nr0-、-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原子直接彼此连接,或可聚合的基团。

特别优选式a-vi-1的手性联萘衍生物

其中环b、r0和z0如对于式a-iv和a-v所定义,和b为0、1或2,

特别是选自以下式a-vi-1a至a-vi-1c的那些:

其中环b、r0和z0如对于式a-vi-1所定义,和

r0如对于式a-iv所定义或为h或具有1-4个碳原子的烷基,和

b为0、1或2,

和z0特别是-oc(o)-或单键。

lc介质中一种或多种手性掺杂剂的浓度优选在0.001%至20%的范围内,优选在0.05%至5%的范围内,更优选在0.1%至2%的范围内,以及最优选在0.5%至1.5%的范围内。这些优选的浓度范围特别适用于手性掺杂剂s-4011或r-4011(均来自merckkgaa)以及适用于具有相同或相似htp的手性掺杂剂。对于htp绝对值高于或低于s-4011的手性掺杂剂,必须根据它们相对于s-4011的htp值的比按比例降低或提高这些优选浓度。

根据本发明的lc介质或主体混合物的节距p优选在5至50μm的范围内,更优选在8至30μm的范围内,和特别优选在10至20μm的范围内。

优选地,根据本发明的介质包含选自式st-1至st-19化合物组的稳定剂。

其中

rst表示h、具有1-15个c原子的烷基或烷氧基,其中,另外,在这些基团中一个或多个ch2基团可以各自彼此独立地被-c≡c-、-cf2o-、-ocf2-、-ch=ch-、-o-、-co-o-、-o-co-以o原子不直接彼此连接的方式替代,和其中,另外,一个或多个h原子可以被卤素替代,

表示

zst各自彼此独立地表示-co-o-、-o-co-、-cf2o-、-ocf2-、-ch2o-、-och2-、-ch2-、-ch2ch2-、-(ch2)4-、-ch=ch-ch2o-、-c2f4-、-ch2cf2-、-cf2ch2-、-cf=cf-、-ch=cf-、-cf=ch-、-ch=ch-、-c≡c-或单键,

l1和l2各自彼此独立地表示f、cl、cf3或chf2,

p表示1或2,

q表示1、2、3、4、5、6、7、8、9或10。

式st的化合物中,特别优选下式的化合物

其中n=1、2、3、4、5、6或7,优选n=1或7

其中n=1、2、3、4、5、6或7,优选n=3

其中n=1、2、3、4、5、6或7,优选n=3

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,n优选表示7。

根据本发明的非常特别优选的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的化合物组的稳定剂:

式st-1至st-19的化合物优选各自在根据本发明的液晶混合物中以基于混合物0.005-0.5%的量存在。

如果根据本发明的混合物包含选自式st-1至st-18的化合物的两种或更多种化合物,则在两种化合物的情况下浓度相应地增加至0.01–1%,基于混合物。

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当不超过2%。

根据本发明的混合物优选包含

-一种或多种式i的化合物,优选选自式i-1、i-2和i-3的化合物,优选总浓度为0.1-10%,更优选0.5-8%或1-5%,特别优选2-4%,

和/或

-一种或多种式iia的化合物,优选总浓度为5-30%,更优选7-25%,特别优选10-20%;

和/或

-一种或多种式iia和iib的化合物,优选总浓度为30-45%;

和/或

-一种或多种式i和式iv的化合物,优选总浓度为35-60%,更优选40-55%,特别优选45-50%;

和/或

-一种或多种式i和式iv和ivb的化合物,优选总浓度为35-70%,更优选40-65%,特别优选45-60%;

和/或

-一种或多种式iia和iib和iii-2的化合物,优选总浓度为30-65%,更优选35-60%,特别优选40-55%。

特别地,该介质包含

-一种或多种化合物cy-n-om,特别是cy-3-o4、cy-5-o4和/或cy-3-o2,优选总浓度为5-30%,优选10-20%;

和/或

-cpy-n-om,特别是cpy-2-o2、cpy-3-o2和/或cpy-5-o2,优选浓度>5%,特别是7%至20%,基于作为整体的混合物,和/或

-一种或多种化合物ccy-n-om,优选ccy-4-o2、ccy-3-o2、ccy-3-o3、ccy-3-o1和/或ccy-5-o2,优选浓度>3%,特别是5至15%,基于作为整体的混合物;

和/或

-cly-n-om,优选cly-2-o4、cly-3-o2和/或cly-3-o3,优选浓度>5%,特别是10至30%,非常优选地15至20%,基于作为整体的混合物;

和/或

-cpy-n-om和cy-n-om,优选浓度为10至80%,基于作为整体的混合物,

和/或

-cpy-n-om和py-n-om,优选cpy-2-o2和/或cpy-3-o2和py-3-o2或py-1-o2,优选浓度为5至20%,更优选10至15%,基于作为整体的混合物,

和/或

-ccvc-n-v,优选ccvc-3-v,优选浓度为2至10%,基于作为整体的混合物,

和/或

-cc-v-v,优选浓度为5-50%,基于作为整体的混合物。

和/或

-式cc-3-v1和/或cc-4-v1的化合物(一种或多种),总浓度为5-40%,更优选15-35%,特别优选20-30%,

和/或

-一种或多种式b-no-om和/或b(s)-no-om的化合物,特别是化合物b(s)-2o-o5,优选浓度为2-10%,和化合物cc-3-v1和/或化合物cc-4-v1,总浓度为10-30%,优选15-20%。

和/或

-0.1%-3%的化合物ppgu-3-f,

和/或

-化合物b(s)-(c5)1o-o2:

此外,本发明涉及一种具有有源矩阵寻址的电光显示器,其特征在于,其含有根据权利要求1的液晶介质作为电介质,并且其中所述显示器是va、sa-va、ips、u-ips、ffs、ub-ffs、sa-ffs、ps-va、ps-ocb、ps-ips、ps-ffs、ps-ub-ffs、ps-正性-va、ps-tn、聚合物稳定的sa-va或聚合物稳定的sa-ffs显示器。

有利的是根据本发明的液晶介质优选具有≤-20℃至≥70℃的向列相,特别优选≤-30℃至≥80℃,非常特别优选≤-40℃至≥90℃。

根据本发明的介质具有70℃或更高,优选74℃或更高的清亮点。

术语“具有向列相”在这里是指一方面在相应温度下在低温下未观察到近晶相和结晶,和另一方面从向列相加热时仍未出现清亮。在流动粘度计中在相应的温度下进行低温研究,并通过将其存储在具有与电光用途相对应的层厚度的测试盒中至少100小时来检查。如果相应测试盒在-20℃的温度下的存储稳定性为1000小时或更高,则将介质称为在此温度下稳定。在-30℃和-40℃的温度下,相应的时间分别为500小时和250小时。在高温下,通过常规方法在毛细管中测量清亮点。

液晶混合物优选具有至少60k的向列相范围,和在20℃下的最高为30mm2·s-1的流动粘度ν20。

该混合物在-20℃或更低,优选-30℃或更低,非常优选-40℃或更低的温度下为向列型。

在液晶混合物中双折射率δn的值通常为0.07-0.16,优选为0.08-0.15,非常优选0.09-0.14。

在本发明的一种优选的实施方案中,该介质具有0.090-0.110,优选0.095-0.105,特别是0.100-0.105的双折射率。

在另一种优选的实施方案中,根据本发明的介质具有0.120或更高,优选0.125-0.145,更优选0.130-0.140的双折射率。

根据本发明的液晶混合物具有-1.5至-8.0的介电各向异性δε,优选-2.0至-4.0,特别是-2.5至-3.5。

在20℃下旋转粘度γ1优选≤120mpa·s,特别是≤100mpa·s。

在一种优选的实施方案中,在20℃下旋转粘度γ1为≤100mpa·s,特别是≤95mpa·s。

根据本发明的液晶介质具有相对低的阈值电压(v0)值。它们优选在1.7-3.0v的范围内,特别优选≤2.7v和非常特别优选≤2.5v。

对于本发明,术语“阈值电压”指的是电容性阈值(v0),也称为freedericks阈值,除非另外明确指出。

另外,根据本发明的液晶介质在液晶盒中具有高的电压保持比值。

通常,具有低寻址电压或阈值电压的液晶介质相比于具有更高寻址电压或阈值电压的那些显示更低的电压保持比,反之亦然。

对于本发明,术语“介电正性化合物”意指具有δε>1.5的化合物,术语“介电中性化合物”意指具有-1.5≤δε≤1.5的那些和术语“介电负性化合物”意指具有δε<-1.5的那些。此处化合物的介电各向异性如下测定:将10%的化合物溶解于液晶主体中并且在1khz下在每种情况下以垂面表面配向和以沿面表面配向在具有20μm盒厚度的至少一个测试盒中测量所得混合物的电容。测量电压通常为0.5v至1.0v,但总是低于所研究的各液晶混合物的电容阈值。

本发明指出的所有温度值以℃计。

根据本发明的混合物适用于所有va-tft应用,例如van、mva、(s)-pva、asv、psa(聚合物维持的va)和ps-va(聚合物稳定的va)。此外,它们还适合于具有负的δε的ips(面内切换)和ffs(边缘场切换)应用。

在根据本发明的显示器中向列液晶混合物通常包含两种组分a和b,其自身由一种或多种单个化合物组成。

组分a具有显著地负性介电各向异性并且得到向列相,介电各向异性≤-0.5。除了一种或多种式i的化合物,其优选包含式iia、iib和/或iic的化合物,以及一种或多种式iv-1的化合物。

组分a的比例优选为45-100%,特别是60-85%。

对于组分a,优选选择具有δε≤-0.8值的一种(或多种)单个化合物。在作为整体的混合物中比例a越小,则该值必须越负。

组分b具有显著的向列性(nematogeneity)和在20℃下不大于30mm2·s-1,优选不大于25mm2·s-1的流动粘度。

众多合适的材料对于本领域技术人员来说从文献中已知。特别优选式o-17的化合物。

在组分b中特别优选的单个化合物是在20℃下具有不大于18mm2·s-1,优选不大于12mm2·s-1的流动粘度的极低粘度的向列型液晶。

组分b是单变性或互变性的向列型,没有近晶相,并且能够防止在液晶混合物低至非常低的温度下近晶相的出现。例如,如果将各种高向列性的材料添加到近晶液晶混合物中,则可以通过所达到的近晶相的抑制程度来比较这些材料的向列性。

该混合物还可以任选地包含组分c,其包含具有δε≥1.5的介电各向异性的化合物。这些所谓的正性化合物在负性介电各向异性的混合物中通常以≤20wt%的量存在,基于作为整体的混合物。

除了一种或多种式i的化合物,该介质优选包含4-15,特别是5-12和特别优选<10种式iia、iib和/或iic的化合物和任选地一种或多种式iv-1的化合物。

除了式ib的化合物和式iia、iib和/或iic的化合物以及任选地iv-1,也可以存在其他成分,例如量最高至作为整体的混合物的45%,但优选最高至35%,特别是最高至10%。

其他成分优选选自向列或向列性物质,特别是已知的物质,选自以下的种类:氧化偶氮苯、苄叉苯胺、联苯、三联苯、苯基或环己基苯甲酸酯、苯基或环己基环己烷羧酸酯、苯基环己烷、环己基联苯、环己基环己烷、环己基萘、1,4-双环己基联苯或环己基嘧啶、苯基-或环己基二氧六环,任选卤代的茋、苄基苯基醚、二苯乙炔和取代的肉桂酸酯。

适于作为这种类型液晶相的成分的最重要的化合物可由式iv表征

r20-l-g-e-r21iv

其中l和e各自表示选自1,4-二取代的苯和环己烷环、4,4'-二取代的联苯、苯基环己烷和环己基环己烷体系、2,5-二取代的嘧啶和1,3-二氧六环、2,6-二取代萘,二-和四氢萘、喹唑啉和四氢喹唑啉的碳环-或杂环体系,

g表示-ch=ch--n(o)=n-

-ch=cq--ch=n(o)-

-c≡c--ch2-ch2-

-co-o--ch2-o-

-co-s--ch2-s-

-ch=n--coo-phe-coo-

-cf2o--cf=cf-

-ocf2--och2-

-(ch2)4--(ch2)3o-

或c-c单键,q表示卤素,优选氯,或-cn,和r20和r21各自表示具有最多18,优选最多8个碳原子的烷基、烯基、烷氧基、烷氧基烷基或烷氧基羰基氧基,或这些基团之一供选择地表示cn、nc、no2、ncs、cf3、sf5、ocf3、f、cl或br。

在大多数这些化合物中,r20和r21彼此不同,这些基团之一通常为烷基或烷氧基。所提出的取代基的其他变体也是常见的。许多这样的物质或者它们的混合物是可商购获得的。所有这些物质可以通过文献中已知的方法来制备。

对于本领域技术人员不言而喻的是,根据本发明的va、ips或ffs混合物也可以包含例如h、n、o、cl和f已被相应同位素替代的化合物。

任选将式p的化合物以基于所述混合物的优选0.01至5重量%,特别优选0.2至2重量%的浓度添加至根据本发明的混合物中。这些混合物还可任选地包含引发剂,例如在u.s.6,781,665中所述。引发剂,例如来自basf的irganox-1076,优选以0至1%的量加入到包含可聚合的化合物的混合物中。这种类型的混合物可用于所谓的聚合物稳定的va模式(ps-va)或psa(聚合物维持的va),其中反应性介晶的聚合旨在填充显示面板后在液晶混合物中发生。这样做的先决条件是lc主体的液晶化合物在反应性介晶的聚合条件下,即通常在暴露于波长范围为320至360nm的uv下不会发生反应。含有烯基侧链的液晶化合物(例如cc-3-v)在rm的聚合条件下(uv聚合)不显示反应,因此,本文不将这样的化合物视为rm。

可以通过或类似于文献中描述的已知方法(例如,在houben-weyl,methodenderorganischenchemie[methodsoforganicchemistry],georg-thieme-verlag,stuttgart的标准著作中)在已知并适合于所述反应的反应条件下合成根据本发明的化合物。在此也可以使用本身已知但在此未提及的变型。特别地,它们可以如以下反应方案中所述或类似地制备。可以从实施例中获得制备本发明化合物的其他方法。

上文未明确提及的其他介晶化合物也可以任选地和有利地用于根据本发明的介质中。这样的化合物是本领域技术人员已知的。

以下实施例解释本发明,但并非对其进行限制。然而,它们为本领域技术人员显示了具有优选使用的化合物和其各自浓度以及彼此组合的优选混合物构思。另外,这些实施例阐述了可获得的性能和性能组合。

对于本发明和在以下实施例中,液晶化合物的结构用首字母缩写词表示,并根据下表a至c进行化学式的转换。所有基团cnh2n+1、cmh2m+1和clh2l+1或cnh2、cmh2m和clh2l为直链烷基或亚烷基,在每种情况下分别具有n、m和l个c原子。优选地,n,m和l彼此独立地为1、2、3、4、5、6或7。表a示出了化合物核的环元素的代码,表b列出了桥联单元,并且表c列出了分子左手和右手端基的符号含义。首字母缩略词由带有任选连接基团的环元素代码组成,后跟第一连字符和左手端基的代码,和第二连字符和右手端基的代码。表d显示了化合物的说明性结构及其各自的缩写。

表a:环元素

表b:桥联单元

表c:端基

其中n和m各为整数和三个点“...”为此表中其他缩写的占位符。

除了式i、iia、iib、iic和/或iid的化合物以外,根据本发明的化合物优选包含一种或多种下述化合物的化合物。

使用了以下缩写:

(n、m、k和l各自彼此独立地为整数,优选1-9,优选1-7,k和l也可以为0并且优选0-4,更优选0或2和最优选2,n优选为1、2、3、4或5,在组合“-no-”中,其优选为1、2、3或4,优选2或4,m优选为1、2、3、4或5,在组合“-om”中,其优选为1、2、3或4,更优选2或4。组合“-lvm”优选为“2v1”。)

表d

表e

表e显示了可以加入到根据本发明的lc介质中的手性掺杂剂。

表f

表f显示了可以用于根据本发明的lc介质中的说明性的反应性介晶化合物(rm)。

在一种优选的实施方案中,根据本发明的混合物包含一种或多种可聚合的化合物,优选选自式rm-1至rm-144的可聚合的化合物。在这些中,化合物rm-1、rm-4、rm-8、rm-17、rm-19、rm-35、rm-37、rm-39、rm-40、rm-41、rm-48、rm-52、rm-54、rm-57、rm-64、rm-74、rm-76、rm-88、rm-102、rm-103、rm-109、rm-117、rm-120、rm-121、rm-122和rm-145至rm-153是特别优选的。

在另一种优选的实施方案中,根据本发明的混合物包含一种或多种选自式rm-145至rm-152的可聚合的化合物,非常优选式rm-147至rm-152。

表g

表g显示了用于垂直配向的自配向添加剂,其可以与式p的可聚合的化合物一起用于根据本发明的sa-va和sa-ffs显示器的lc介质中:

在一种优选的实施方案中,根据本发明的lc介质、sa-va和sa-ffs包含一种或多种选自式sa-1至sa-48,优选选自式sa-14至sa-48,非常优选选自式sa-20至sa-34和sa-44的sa添加剂,连同一种或多种式p的rm。

工作实施例:

以下实施例旨在解释本发明而不是限制它。在实施例中,m.p.表示熔点和t(n,i)表示以摄氏度计的液晶物质的清亮点;此外:c表示结晶固态,s表示近晶相(指数表示相类型),n表示向列态,ch表示胆甾相,i表示各向同性相,tg表示玻璃化温度。两个符号之间的数值表示以摄氏度为单位的转换温度。

用于确定单个化合物的光学各向异性δ的主体混合物是市售的混合物zli-4792(merckkgaa)。介电各向异性δε使用市售的混合物zli-2857测定。可通过在添加待研究的化合物之后主体混合物的介电常数的变化并外推至100%所用化合物获得待研究的化合物的物理数据。通常,取决于溶解度,将10%待研究的化合物溶解在主体混合物中。

除非另有指明,份数或百分数数据表示重量份或重量百分数。

上下文中:

vo表示阈值电压,电容性[v],20℃下

ne表示20℃和589nm下非寻常折射率,

no表示20℃和589nm下寻常折射率,

δn表示20℃和589nm下光学各向异性,

ε⊥表示20℃和1khz下垂直于指向矢的介电常数,

ε||表示20℃和1khz下平行于指向矢的介电常数,

δε表示20℃和1khz下的介电各向异性,

cl.p.,t(n,i)表示清亮点[℃],

γ1表示20℃下测量的旋转粘度[mpa·s],

k1表示弹性常数,20℃下的“展曲”变形[pn],

k2表示弹性常数,20℃下的“扭转”变形[pn],

k3表示弹性常数,20℃下的“弯曲”变形[pn],和

lts表示低温稳定性(向列相),在测试盒或在块体(bulk)中测定,如规定的。

除非另有明确说明,在本申请中指明的所有温度值,如熔点t(c,n),从近晶(s)相到向列(n)相的转变t(s,n)以及清亮点t(n,i)或cl.p.,都以摄氏度(℃)表示。

对于本发明,术语“阈值电压”指的是电容性阈值(v0),也称为freedericks阈值,除非另外明确指出。在实施例中,如通常情况下那样,也可以对于10%相对对比度指明光学阈值(v10)。

用于测量电容性阈值电压的显示器由间隔为20μm的两个平面平行的玻璃外板组成,所述外板的每个具有在内侧上的电极层以及在顶部的未经摩擦的聚酰亚胺配向层,其导致液晶分子的垂面边缘配向。

用于测量倾斜角的显示器或测试盒由间隔为4μm的两个平面平行的玻璃外板组成,所述外板的每个具有在内侧上的电极层以及在顶部的聚酰亚胺配向层,其中所述两个聚酰亚胺层彼此反平行地经摩擦并导致液晶分子的垂面边缘配向。

通过用限定强度的uv光辐照预定时间,同时向显示器施加电压(通常为10v-30v交流电,1khz),使可聚合化合物在显示器或测试盒中聚合。在实施例中,除非另有说明,采用金属卤化物灯和100mw/cm2的强度来聚合。使用标准仪表(具有uv传感器的hoenleuv-meterhighend)测量强度。

使用axometrics的muellermatrixpolarimeter“axoscan”测定倾斜角。小的值(即相对于90°角大的偏离)在此对应于大的倾斜。

除非另有说明,术语“倾斜角”表示lc指向矢和基板之间的角度,“lc指向矢”表示在具有均匀取向的lc分子层中lc分子的光学主轴的优选取向方向,其在棒状单轴正双折射lc分子情况下对应于其分子长轴。

除非另有说明,否则vhr是在20℃(vhr20)下并在100℃的烘箱中5分钟后(vhr100)在可商购获得的toyocorporation(日本)的仪器型号lcm-1(o0004)中测定。除非更精确地指出,否则所用的电压具有在1hz至60hz范围内的频率。

vhr测量值的准确性取决于vhr的相应值。精度随着值的降低而降低。下表列出了在各种大小范围内的值时通常观察到的偏差,按其数量级进行了汇总。下表中以其大小顺序汇总了在各种大小范围内的值的情况下通常观察到的偏差。

在“suntestcps+”中(来自德国heraeus的市售仪器)使用氙气灯nxe1500b研究了uv辐射的稳定性。除非明确指出,否则将密封的测试盒辐照2.0小时,而无需另外加热。在从300nm到800nm的波长范围内的照射功率为765w/m2v。为了模拟所谓的窗户玻璃模式,使用了具有310nm的边缘波长的uv“截止”滤光片。在每个系列的实验中,针对每种条件研究至少四个测试盒,并将相应结果表示为相应单个测量值的平均值。

通常由曝光(例如,通过uv辐照或lcd背光照明)引起的电压保持比(δvhr)的降低根据以下公式(1)确定:

δvhr(t)=vhr(t)-vhr(t=0)(1)。

为了研究低温稳定性,也称为“lts”,即,块体中的lc抵抗单个组分在低温下自发结晶或出现近晶相的稳定性,视情况而定,将几个密封的瓶子(每个包含大约1g的材料)存储在一个或多个给定的温度下,通常为-10℃,-20℃,-30℃和/或-40℃,并以规则的间隔目测检查是否观察到相变。一旦在给定温度下的第一个样品显示变化,记录时间。直到最后一次检查(未发现任何变化)的时间记为相应的lts。

使用可商购获得的toyocorporation(日本)的lc材料特性测量系统(lcmaterialcharacteristicsmeasurementsystem)型号6254,使用具有al16301聚酰亚胺(日本jsrcorp.)的vhr测试盒(具有3.2μm盒间隙)测量离子密度,由其计算电阻率。在60℃或100℃的烘箱中存储5分钟后进行测量。

所谓的“htp”表示光学活性或手性物质在lc介质中的螺旋扭转力(以μm为单位)。除非另有说明,否则htp是在可商购获得的向列型lc主体混合物mld-6260(merckkgaa)中在20℃的温度下测量的。

清亮点使用mettlerthermosystemfp900测量。光学各向异性(δn)使用abbe-refraktometerh005(钠光谱灯na10在589nm下,20℃)测量。使用lcr-metere4980a/agilent(g005)在20℃(具有jals2096-r1的ε-平行盒)测量介电各向异性(δε)。接通电压(v0)使用lcr-metere4980a/agilent(g005)在20℃(具有jals2096-r1的ε-平行盒)测量。使用toyolcm-2(0002)在20℃(带有jals-2096-r1的γ1负性盒)中测量旋转粘度(γ1)。弹性常数(k1,展曲)使用lcr-metere4980a/agilent(g005)在20℃(具有jals2096-r1的ε-平行盒)测量。k3:弹性常数(k3,弯曲)使用lcr-metere4980a/agilent(g005)在20℃(具有jals2096-r1的ε-平行盒)测量。

除非另外明确指出,否则本申请中的所有浓度均以重量百分比表示,并且相对于作为整体的相应的混合物,其包含所有固体或液晶组分而不含溶剂。除非另外明确指出,所有物理性质根据"merckliquidcrystals,physicalpropertiesofliquidcrystals",status1997年11月,merckkgaa(德国)确定,并且适用于20℃的温度。

以下具有负介电各向异性的混合物实施例特别适用于具有至少一个平面配向层的液晶显示器,例如ips和ffs显示器,特别是ub-ffs(=超亮ffs)和va显示器。

混合物实施例和对比实施例

如下表中给出的,制备并且研究了对比混合物c1至c4和混合物实施例m1至m95。

对比混合物c1

对比混合物c2

对比混合物c3

对比混合物c4

混合物实施例m1

混合物m2

混合物m3

混合物m4

混合物m5

实施例混合物m1至m5与介质c1的比较显示了根据本发明的液晶介质的显著改进的vhr。

混合物m6

混合物m7

混合物m8

混合物m9

混合物m10

混合物m11

混合物m12

混合物m13

混合物m14

混合物m15

混合物m16

混合物m17

尽管式i的化合物在根据本发明的介质中具有令人惊讶的稳定作用,但通过使用稳定剂可以进一步改善介质的稳定性,特别是抵抗热和光负载的组合的稳定性。

以下混合物m18至m54额外地含有以上指出的稳定剂。在表中给出的主体混合物的量和稳定剂的量加在一起为100wt%。

表1:包含稳定剂的混合物

手性向列混合物m55由99.20%的混合物m18和0.80%的手性掺杂剂s-2011组成:

混合物m55的特征在于在uv负载下具有很高的稳定性,并显示出改善的切换时间。

混合物m56

混合物m57

混合物m58

混合物m59

混合物m60

混合物m61

混合物m62

混合物m63

混合物m64

混合物m65

混合物m66

混合物m67

混合物m68

混合物m69

混合物m70

混合物m71

混合物m72

混合物m73

混合物m74

混合物m75

混合物m76

混合物m77

混合物m78

混合物m79

混合物m80

混合物m81

混合物m82

混合物m83

混合物m84

混合物m85

混合物m86

混合物m87

混合物m88

混合物m89

混合物m90

混合物m91

混合物m92

混合物m93

混合物m94

混合物m95

如在以下用途实施例中证明的,根据本发明的介质特别适用于ps-va显示器中的应用。

可聚合混合物实施例

对比混合物实施例cp1

对比混合物实施例cp1由99.595%的对比混合物c2、0.40%的化合物rm-1

和0.005%的化合物st-3a-1组成

对比混合物实施例cp2

对比混合物实施例cp2由99.595%的对比混合物c3、0.40%的化合物rm-1

和0.005%的化合物st-3a-1组成

对比混合物实施例cp3

对比混合物实施例cp3由99.595%的对比混合物c4、0.40%的化合物rm-1

和0.005%的化合物st-3a-1组成

混合物实施例p1

混合物实施例p1由99.595%的混合物m-10、0.40%的化合物rm-1

和0.005%的化合物st-3a-1组成

混合物实施例p2

混合物实施例p2由99.595%的混合物m-11、0.40%的化合物rm-1和0.005%的化合物st-3a-1组成。

混合物实施例p3

混合物实施例p3由99.595%的混合物m-12、0.40%的化合物rm-1和0.005%的化合物st-3a-1组成。

混合物实施例p4

混合物实施例p4由99.595%的混合物m-13、0.40%的化合物rm-1和0.005%的化合物st-3a-1组成。

混合物实施例p5

混合物实施例p5由99.595%的混合物m-14、0.40%的化合物rm-1和0.005%的化合物st-3a-1组成。

混合物实施例p6

混合物实施例p6由99.595%的混合物m-14、0.40%的化合物rm-19和0.005%的化合物st-3a-1组成。

混合物实施例p7

混合物实施例p7由99.595%的混合物m-14、0.40%的化合物rm-19

和0.005%的化合物st-3b-1组成

混合物实施例p8

混合物实施例p8由99.595%的混合物m-14、0.40%的化合物rm-35

和0.005%的化合物st-3a-1组成

用途实施例a

研究了该介质在va型聚合物稳定显示器(ps-va)中的适用性。

将上面显示的可聚合混合物填充到psa测试盒中,在施加电压的情况下使rm聚合,并测量若干性能,例如残余rm含量,应力后的vhr和倾斜角产生。

vhr测量

在室温下uv暴露80分钟之前和之后,在va-vhr测试盒中于60℃测量可聚合混合物cp1、cp2和p5的vhr值,使用c型荧光uv灯(305nm-355nm),随后用ccfl背光(bl)负载长达12天。结果示于表2。

表2–vhr值

介质cp1、cp2和p5的组合物在物理参数和混合物组分方面非常相似,仅在化合物clp-3-t存在方面不同。从表2中可以看出,可聚合混合物cp1、cp2和p5的初始vhr值大致处于同一水平。uv暴露后,混合物cp1和cp2的vhr显著下降,而介质p5即使在12天的背光负载后仍保持较高的vhr。

因此,uv暴露后具有较高vhr的混合物p5尤其适用于具有高可靠性和uv稳定性的psa显示器。

预倾斜

在ps-va工艺过程中,通过反应性介晶的uv引发的聚合产生倾斜角。将可聚合混合物cp3和p5中的每一种插入vae/o测试盒中。测试盒包含反平行摩擦的va聚酰亚胺配向层(jals-2096-r1)。lc层的厚度d约为4微米。

通过晶体旋转实验(autronic-melcherstba-105)在用50mw/cm2的uv照射长达120s(能量剂量6j)后测定预倾角。结果示于表3。

表3–在uv负载后的倾斜角

可以看出,由介质p5产生的倾斜角与现有技术的对比介质cp3所观察到的值相当。

聚合速率

聚合速率在以给定强度和灯光谱进行uv暴露给定的uv暴露时间后,通过测定混合物中残余的未聚合rm(以重量%计)的残余含量测量。在给定的时间间隔后残余的rm含量越小,聚合越快。为此目的,将可聚合混合物填充到由钠钙玻璃制成的电光测试盒中,该玻璃涂有大约200nm厚的ito层和30nm的varitronix的va-聚酰亚胺层,其盒间隙为6-7μm。将测试盒用c型荧光uv灯(305nm至355nm)照射,引起rm聚合。下表给出了照射时间。

聚合后打开测试盒,并且用2ml乙基甲基酮将混合物溶解并从测试盒中冲洗出,并通过高效液相色谱(hplc)进行分析。结果示于表4。

表4–残余rm

由表4可以看出根据本发明的介质p5的聚合速率有利地高并且适用于工业应用。

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