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液晶介質和包含其的液晶顯示器的制作方法

文檔序號:11108998閱讀:787來源:國知局

電控雙折射、ECB效應或DAP(配向相畸變)效應的原理首次描述于1971年(M.F.Schieckel和K.Fahrenschon,“Deformation of nematic liquid crystals with vertical orientation in electrical fields”,Appl.Phys.Lett.19(1971),3912)。隨后是J.F.Kahn(Appl.Phys.Lett.20(1972),1193)及G.Labrunie和J.Robert(J.Appl.Phys.44(1973),4869)的論文。

J.Robert和F.Clerc(SID 80Diges t Techn.Papers(1980),30)、J.Duchene(Displays 7(1986),3)以及H.Schad(SID 82Digest Techn.Papers(1982),244)的論文已經顯示出液晶相必須具有高數值的彈性常數K3/K1比、高數值的光學各向異性Δn和Δε≤-0.5的介電各向異性值以適用于基于ECB效應的高信息顯示元件?;贓CB效應的電光顯示元件具有垂面表面配向(VA技術=垂直配向)。介電負性液晶介質也可用于使用所謂的IPS(平面內切換型)效應的顯示器。

然而根據本申請,使用呈沿面配向的介電負性液晶的IPS或FFS效應是優選的。

此效應在電光顯示元件中的工業應用需要必須滿足多種多樣的要求的LC相。此處尤其重要的是對濕氣、空氣和物理影響(諸如熱、紅外、可見和紫外區域中的輻射以及直流(DC)電場和交流(AC)電場)的耐化學性。

此外,需要可工業使用的LC相具有在合適的溫度范圍中的液晶中間相和低粘度。

迄今已公開的具有液晶中間相的系列化合物均不包括滿足所有這些要求的單一化合物。因此,一般制備2至25、優選3至18種化合物的混合物,以便獲得可用作LC相的物質。

矩陣液晶顯示器(MLC顯示器)是已知的??捎糜趥€別像素的個別切換的非線性元件為例如有源元件(即,晶體管)。于是使用術語“有源矩陣”,其中一般而言,使用薄膜晶體管(TFT),其通常配置于作為基板的玻璃板上。

在兩種技術之間作出區別:包含化合物半導體(諸如CdSe)的TFT或基于多晶和尤其非晶硅的TFT。后一種技術當前在世界范圍內具有最大商業重要性。

TFT矩陣應用于顯示器一個玻璃板的內側,同時另一個玻璃板于其內側攜帶透明反電極。與像素電極的尺寸相比,TFT非常小并且幾乎對圖像無不利影響。該技術也可擴展至全色功能顯示器,其中紅、綠和藍色濾光器的鑲嵌塊(mosaic)以如此方式設置以致濾光器元件以相對于每個可切換像素設置。

迄今使用最多的TFT顯示器在透射方面通常用交叉偏振器操作且為背光型。對于TV應用,使用ECB(或VAN)盒或FFS盒,然而監視器通常使用IPS盒或TN(扭轉向列)盒,且筆記本電腦、膝上型計算機和移動應用通常使用TN、VA或FFS盒。

此處術語MLC顯示器涵蓋了具有整合式非線性元件的任意矩陣顯示器,即除了有源矩陣外,也包括帶有無源元件的顯示器,例如變阻器或二極管(MIM=金屬-絕緣體-金屬)。

此類型的MLC顯示器尤其適合于TV應用、監視器和筆記本,或適合于具有高信息密度的顯示器,例如,在汽車制造或航空器構造中。除了關于對比度的角度依賴性和響應時間的問題外,MLC顯示器也會出現因液晶混合物不夠高的比電阻而產生的問題[TOGASHI,S.,SEKIGUCHI,K.,TANABE,H.,YAMAMOTO,E.,SORIMACHI,K.,TAJIMA,E.,WATANABE,H.,SHIMIZU,H.,Proc.Eurodisplay 84,Sept.1984:A 210-288Matrix LCD Controlled by Double Stage Diode Rings,pp.141ff.,Paris;STROMER,M.,Proc.Eurodisplay 84,Sept.1984:Design of Thin Film Transistors for Matrix Addressing of Television Liquid Crystal Displays,第145頁及以下,Paris]。隨著電阻的降低,MLC顯示器的對比度變差。由于與顯示器內表面的相互作用,液晶混合物的比電阻通常隨著MLC顯示器的壽命下降,因而高(初始)電阻對于經長期操作后必須具有可接受電阻值的顯示器而言非常重要。

除IPS顯示器(例如:Yeo,S.D.,論文15.3:“An LC Display for the TV Application”,SID 2004International Symposium,Digest of Technical Papers,XXXV,第II冊,第758和759頁)和長久已知的TN顯示器之外,使用ECB效應的顯示器已作為所謂的VAN(垂直配向向列型)顯示器成為當前尤其對于電視應用最重要的三種最近類型的液晶顯示器中的一種。

此處可提及最重要的設計:MVA(多域垂直配向型,例如:Yoshide,H.等人,論文3.1:“MVA LCD for Notebook or Mobile PCs...”,SID 2004International Symposium,Digest of Technical Papers,XXXV,第I冊,第6至9頁,和Liu,C.T.等人,論文15.1:“A46-inch TFT-LCD HDTV Technology…”,SID 2004International Symposium,Digest of Technical Papers,XXXV,第II冊,第750至753頁)、PVA(圖案化垂直配向型),例如:Kim,Sang Soo,論文15.4:“Super PVA Sets New State-of-the-Art for LCD-TV”,SID 2004International Symposium,Digest of Technical Papers,XXXV,第II冊,第760至763頁)和ASV(先進超視圖,例如:Shigeta,Mitzuhiro和Fukuoka,Hirofumi,論文15.2:“Development of High Quality LCDTV”,SID 2004International Symposium,Digest of Technical Papers,XXXV,第II冊,第754至757頁)。VA效應的較現代版本為所謂的PAVA(光配向VA)和PSVA(經聚合物穩定的VA)。

一般形式下,該技術在例如Souk,Jun,SID Seminar 2004,Seminar M-6:“Recent Advances in LCD Technology”,Seminar Lecture Notes,M-6/1至M-6/26,和Miller,Ian,SID Seminar 2004,Seminar M-7:“LCD-Television”,Seminar Lecture Notes,M-7/1至M-7/32中比較。盡管現代ECB顯示器的響應時間已通過超速驅動(overdrive)的尋址方法顯著改良,例如:Kim,Hyeon Kyeong等人,論文9.1:“A 57-in.Wide UXGA TFT-LCD for HDTV Application”,SID 2004International Symposium,Digest of Technical Papers,XXXV,第I冊,第106至109頁,但視頻兼容性響應時間的實現,尤其在灰度切換中仍為尚未以滿意程度解決的問題。

如同ASV顯示器,ECB顯示器使用具有負介電各向異性(Δε)的液晶介質,然而TN和迄今所有常規的IPS顯示器使用具有正介電各向異性的液晶介質。然而,當前存在對利用介電負性液晶介質的IPS和FFS顯示器的增加需求。

在此類型的液晶顯示器中,液晶用作電介質,其光學特性在施加電壓后可逆地改變。

由于通常在顯示器中,即,也在根據這些提到的效應的顯示器中,操作電壓應盡可能低,因此使用通常主要由都具有相同符號的介電各向異性且具有最高可能的介電各向異性值的液晶化合物構成的液晶介質。一般而言,使用至多相對較小比例的中性化合物,且(若可能)不使用具有與介質相反的介電各向異性符號的化合物。在用于ECB顯示器的具有負介電各向異性的液晶介質的情況下,因此主要采用具有負介電各向異性的化合物。所用液晶介質一般主要且通常甚至基本上由具有負介電各向異性的液晶化合物組成。

在根據本申請使用的介質中,通常使用至多顯著量的介電中性液晶化合物且通常使用一般僅非常小量的介電正性化合物或通常甚至一點不使用介電正性化合物,因為一般而言,液晶顯示器意圖是具有可能的最低的尋址電壓。

WO 2009/021671公開了介電負性液晶介質,其包含下式的化合物

WO 2012/076105公開了介電負性液晶介質,其可包含例如選自以下式的化合物

然而,對于液晶顯示器中的許多實際應用,已知的液晶介質不展示出足夠低的雙折射率色散,即ne和尤其Δn兩者的值對于所使用的光波長(尤其在波譜的可見范圍內)的小的依賴性。

已經對液晶的雙折射率色散和它們對某些電光效應的影響的實際和理論研究投入許多工作。一些說明性公開為例如

Wu,Sin-Tson:“Birefringence dispersions of liquid crystals”,Phys.Rev.A,第33卷,第(2)期,(1986),第1270-1274頁;

Breddels,P.A.,van Sprang,H.A.和Bruinink,J.:“Influence of dispersion on the transmission characteristics of supertwisted nematic effects in liquid-crystal displays”,J.Appl.Phys.,第62卷,第(5)期,(1987),第1964-1967頁;

Wu,Shin-Tson:“A semi-empirical model for liquid-crystal refractive index dispersions”,PACS#61.30.-V,78.20.Ci,78.40.-q;

Wu,Shin-Tson和Wu,Chiung-Seng:“A three-band model for liquid-crystal birefringence dispersion”,J.Appl.Phys.第66卷,第(11)期,(1989),第5297-5301頁;和

Abdulahim,I.:“Dispersion Relations for the Refractive Indices and the Effective Birefringence of Liquid Crystals”,Mol.Cryst.Liq.Cryst.,第197卷,(1991),第103-108頁。

具有相應低的尋址電壓的現有技術的液晶介質具有相對低的電阻值或低的VHR且經常使得在從傾斜視角觀看時顏色平衡的不期望的偏移。這例如導致當從傾斜角度觀看顯示器時所顯示的“白”色變成淡黃色色調。此問題部分歸因于常規的液晶的相對大的雙折射率值的波長色散。

最小化此問題的充分確立的方法為在設定成顯著小于如理論上優化的值(例如針對最大對比度優化的值)所獲得的值的光學延遲下操作電光切換元件。然而,此操作方式具有減小最大透射率的顯著缺點。然而,后一效應是幾乎所有類型的電光顯示器且尤其移動顯示器相當不期望的。

顯然,對于顯示器的預期應用,液晶混合物的相范圍必須足夠寬。

液晶介質在顯示器中的響應時間也必須改良,即減少。這對于用于電視或多媒體應用的顯示器尤其重要。為了改良響應時間,過去已反復提出優化液晶介質的旋轉粘度(γ1),即以實現具有可能的最低的旋轉粘度的介質。然而,此處實現的結果對于許多應用是不足夠的,且因此,使得顯得期望找到另外的優化方法。

介質對極端負荷(尤其對UV暴露和加熱)的充分穩定性是非常尤其重要的。特別地在移動設備(諸如移動電話)中的顯示器中的應用的情況下,這可以是重要的。

迄今所公開的MLC顯示器的缺點歸因于它們的比較低的對比度、相對高的視角依賴性和在這些顯示器中灰度再現的困難(尤其當從傾斜視角觀看時),以及它們的不足的VHR和它們的不足的壽命。

因此,持續大量需要如下MLC顯示器,其具有非常高的比電阻,同時具有大的工作溫度范圍、短的響應時間和低的閾值電壓,借助于其可產生各種灰度,且尤其具有良好且穩定的VHR。

本發明的目的為提供MLC顯示器,不僅用于監視器和TV應用,而且用于移動應用,諸如電話和導航系統,其基于ECB、IPS或FFS效應,不具有上文所指示的缺點,或僅以較小程度具有上述缺點,且同時具有非常高的比電阻值。特別地,對于移動電話和導航系統,必須確保它們在極高和極低的溫度下也工作。

出人意料地,已經發現若在這些顯示元件中使用如下向列液晶混合物,則可實現這樣的液晶顯示器,其尤其在ECB、IPS和FFS顯示器中具有在短響應時間的情況下的低閾值電壓和同時足夠寬的向列相、有利的、相對低的雙折射率(Δn)和同時低雙折射率色散(Δ(Δn))、對通過加熱和通過UV暴露引起的分解的良好穩定性和穩定的、高的VHR,該向列液晶混合物包含至少一種式I的化合物、優選兩種或更多種式I的化合物,和在每種情況下優選選自子式II-1和子式II-2、尤其優選子式II-1和/或子式II-2的化合物的至少一種式II的化合物、優選兩種或更多種式II的化合物,和優選另外選自式III-1和式III-2的化合物、優選式III-2的化合物的至少一種化合物、優選兩種或更多種化合物,和/或至少一種式IV和/或式V的化合物、優選兩種或更多種式IV和/或式V的化合物(所有式如下文所定義)。

此類介質尤其可用于具有基于ECB效應的有源矩陣尋址的電光顯示器和用于IPS(平面內切換型)顯示器或FFS(邊緣場切換型)顯示器。

本發明因此涉及基于極性化合物的混合物的液晶介質,其包含至少一種式I的化合物和一種或多種選自式II和式III的化合物的化合物,優選一種或多種式II的化合物,更優選此外一種或多種式III的化合物和最優選另外一種或多種選自式IV和式V的化合物的化合物。

根據本發明的混合物顯示出清亮點≥70℃的非常寬的向列相范圍、非常有利的電容閾值、相對較高的保持率的值和同時在-20℃和-30℃下的良好低溫穩定性、以及非常低的旋轉粘度。此外,根據本發明的混合物進一步特征為清亮點與旋轉粘度的良好比率和高的負介電各向異性。

出人意料地,現已發現可實現具有適合地高的Δε的絕對值|Δε|、適合相范圍和具有低雙折射率色散的Δn的液晶介質,其不具有現有技術材料的缺點,或至少僅以顯著減少的程度具有。

出人意料地,此處已經發現當使用時,如下文所定義的式I的化合物產生大量(在多數情況下充分的)的色散。這尤其在所使用的式I的化合物中的參數R11表示具有1至5個、優選1至3個C原子的烷基的大多數情況下是如此。尤其優選使用R11表示具有1至3個C原子的烷基和R12表示H或甲基的式I的化合物。

本發明因此涉及式I的化合物,和涉及具有向列相和負介電各向異性的液晶介質,其包含

a)一種或多種式I的化合物,優選濃度在1%至60%范圍內、更優選在5%至40%范圍內、尤其優選在8%至35%范圍內,

其中

a、b和c彼此獨立地表示整數0或1,

c最優選表示1,

(a+b+c)為1、2或3,優選為1或2,最優選為1,

R11和R12彼此獨立地表示H或具有1至7個C原子的烷基,優選H或具有1至53個C原子的烷基,更優選H或具有1至3個C原子的烷基,且最優選地,

R11表示H、甲基或乙基,和

R12表示H、甲基、乙基或丙基,和

b)一種或多種選自式II和式III的化合物

其中

R21表示具有1至7個C原子的未被取代的烷基(優選直鏈烷基,更優選正烷基,最優選丙基或戊基)、具有2至7個C原子的未被取代的烯基(優選直鏈烯基,尤其優選具有2至5個C原子)、具有1至6個C原子的未被取代的烷氧基或具有2至6個C原子的未被取代的烯基氧基,

R22表示具有1至7個C原子的未被取代的烷基、具有1至6個C原子的未被取代的烷氧基或具有2至6個C原子的未被取代的烯基氧基,和

l表示0或1,

其中

R31表示具有1至7個C原子的未被取代的烷基(優選直鏈烷基,更優選正烷基,最優選丙基或戊基),或具有2至7個C原子的未被取代的烯基,優選直鏈烯基,尤其優選具有2至5個C原子,

R32表示具有1至7個C原子(優選具有2至5個C原子)的未被取代的烷基、具有1至6個C原子(優選具有1、2、3或4個C原子)的未被取代的烷氧基或具有2至6個C原子(優選具有2、3或4個C原子)的未被取代的烯基氧基,且

表示

c)任選地,優選強制性地,一種或多種式IV的化合物,

其中

R41表示具有1至7個C原子的未被取代的烷基或具有2至7個C原子的未被取代的烯基,兩者均優選具有2至5個C原子、優選具有2、3或4個C原子,更優選表示乙烯基或1-丙烯基和尤其是乙烯基,和

R42表示具有1至7個C原子的未被取代的烷基或具有1至6個C原子的未被取代的烷氧基,優選正烷基,尤其優選具有2、3、4或5個C原子,

d)任選地,優選強制性地,一種或多種式V的化合物,

其中

R51和R52彼此獨立地具有針對R21和R22給出的含義之一,且優選表示具有1至7個C原子的烷基(優選正烷基,尤其優選具有1至5個C原子的正烷基)、具有1至7個C原子的烷氧基(優選正烷氧基,尤其優選具有2至5個C原子的正烷氧基)、具有2至7個C原子(優選具有2至4個C原子)的烷氧基烷基、烯基或烯基氧基,優選烯基氧基,

若存在,各自彼此獨立地表示

優選

優選

表示

和,若存在

優選表示

Z51至Z53各自彼此獨立地表示-CH2-CH2-、-CH2-O-、-CH=CH-、-C≡C-、-COO-或單鍵,優選-CH2-CH2-,-CH2-O-或單鍵且尤其優選單鍵,

i和j各自彼此獨立地表示0或1,

(i+j)優選表示0或1。

在本申請中,元素都包括它們的各個同位素。特別地,化合物中的一個或多個H可經D替代,且這在一些實施方式中也是尤其優選的。相應化合物的相應高的氘化度使得例如化合物能夠探測和識別。這在一些情況下是非常有幫助的,尤其在式I的化合物的情況下。

在本申請中,

alkyl尤其優選表示直鏈烷基,尤其CH3-、C2H5-、n-C3H7-、n-C4H9-或n-C5H11-,和

alkenyl尤其優選表示CH2=CH-、E-CH3-CH=CH-、CH2=CH-CH2-CH2-、E-CH3-CH=CH-CH2-CH2-或E-(n-C3H7)-CH=CH-。

優選地,根據本發明的液晶介質包含一種或多種選自以下式I-1至式I-3的化合物、優選選自式I-1和式I-2的化合物、最優選為式I-1的化合物的式I的化合物

其中參數具有各個含義,包括上文在式I下給出的相同的優選含義,且

在式I-1中

R11優選表示甲基、乙基、丙基、丁基或戊基,更優選正丙基、正丁基或正戊基,

R12優選表示H、甲基或乙基,

在式I-2中

R11優選表示甲基、乙基、丙基、丁基或戊基,更優選正丙基、正丁基或正戊基,

R12優選表示H或甲基,

在式I-3中

R11優選表示H、甲基或乙基,更優選H或甲基,最優選H,和

R12優選表示H或甲基,更優選H。

優選地,根據本發明的液晶介質包含一種或多種選自以下式I-1a至式I-1的化合物、優選選自式I-1a和I-1b的化合物、最優選為式I-1b的化合物的式I-1的化合物

優選地,作為式I-1和/或式I-3的化合物的替代或另外,根據本發明的液晶介質包含一種或多種選自以下式I-2a至式I-2h的化合物、優選選自式I-2c和式I-2d的化合物、最優選為式I-2c的化合物的式I-2的化合物。

優選地,作為式I-1和/或式I-2的化合物的替代或另外,根據本發明的液晶介質包含一種或多種選自以下式I-3a至式I-3f的化合物、優選選自式I-3a、式I-3b、式I-3c和式I-3f的化合物、最優選為式I-3a、式I-3b和式Il-3c的化合物的式I的化合物。

在本發明的優選實施方式中,根據本發明的介質在每種情況下包含一種或多種選自式I-1至式I-3的化合物、優選選自式(I-1和I-2)或式(I-1和I-3)的化合物的式I的化合物。

在本發明的甚至更優選實施方式中,根據本發明的介質在每種情況下包含一種或多種選自以下式I-1a至式I-1d的化合物的式I的化合物。

在本發明的優選實施方式中,根據本發明的介質在每種情況下包含一種或多種選自以下式I-1b的化合物的式I的化合物。

在本發明的替代、優選的實施方式中,根據本發明的介質在每種情況下包含一種或多種選自以下式I-1f和式I-1g的化合物的式I的化合物。

在本發明的優選實施方式中,根據本發明的介質在每種情況下包含一種或多種選自式II-1和式II-2的化合物的式II的化合物,優選一種或多種各自為式II-1的化合物和一種或多種式II-2化合物,

其中參數具有上文在式II下給出的各個含義,且優選地

在式II-1中

R21和R22彼此獨立地表示甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基也或戊氧基,優選乙氧基、丁氧基或戊氧基,更優選乙氧基或丁氧基,且最優選丁氧基。

在式II-2中

R21優選表示乙烯基、l-E-丙烯基、丁-4-烯-1-基、戊-1-烯-1-基或戊-3-烯-1-基和正丙基或正戊基,和

R22表示具有1至7個C原子、優選具有2至5個C原子的未被取代的烷基,或優選具有1至6個C原子、尤其優選具有2或4個C原子的未被取代的烷氧基,且最優選乙氧基,且

在本發明的優選實施方式中,根據本發明的介質在每種情況下包含一種或多種選自式III-1和式III-2的化合物的式III的化合物,優選一種或多種各自為式III-1的化合物和一種或多種式III-2的化合物,

其中參數具有上文在式III下給出的各個含義,且優選地

R31表示乙烯基、l-E-丙烯基、丁-4-烯-1-基、戊-1-烯-1-基或戊-3-烯-1-基、正丙基或正戊基,和

R32表示具有1至7個C原子、優選具有2至5個C原子的未被取代的烷基,或優選具有1至6個C原子、尤其優選具有2或4個C原子的未被取代的烷氧基,且最優選乙氧基。

在本發明的優選實施方式中,根據本發明的介質在每種情況下包含選自以下化合物的一種或多種式II-1化合物:

在本發明的優選實施方式中,根據本發明的介質在每種情況下包含選自以下化合物的一種或多種式II-2化合物:

在本發明的優選實施方式中,根據本發明的介質在每種情況下包含選自以下化合物的一種或多種式III-1化合物:

在本發明的優選實施方式中,根據本發明的介質在每種情況下包含選自以下化合物的一種或多種式III-2化合物:

除式I或其優選子式的化合物外,根據本發明的介質優選包含一種或多種選自式II和式III的化合物的介電中性化合物,優選總濃度在5%或更大至90%或更小、優選10%或更大至80%或更小、尤其優選20%或更大至70%或更小的范圍內。

在另一優選實施方式中,介質包含一種或多種式IV的化合物

一種或多種式IV的化合物

其中

R41表示具有1至7個C原子的未被取代的烷基或具有2至7個C原子的未被取代的烯基,優選正烷基,尤其優選具有2、3、4或5個C原子,和

R42表示具有1至7個C原子的未被取代的烷基或具有1至6個C原子的未被取代的烷氧基(兩者均優選具有2至5個C原子)、具有2至7個C原子、優選具有2、3或4個C原子的未被取代的烯基,更優選乙烯基或1-丙烯基和尤其是乙烯基。

在尤其優選的實施方式中,介質包含一種或多種選自式IV-1至式IV-3、優選式IV-1的化合物的式IV的化合物,

其中

alkyl和alkyl’彼此獨立地表示具有1至7個C原子、優選具有2至5個C原子的烷基,

alkenyl表示具有2至5個C原子、優選具有2至4個C原子、尤其優選2個C原子的烯基,

alkenyl’表示具有2至5個C原子、優選具有2至4個C原子、尤其優選具有2至3個C原子的烯基,和

alkoxy表示具有1至5個C原子、優選具有2至4個C原子的烷氧基。

在尤其優選實施方式中,根據本發明的介質包含一種或多種式IV-1的化合物和/或一種或多種式IV-2的化合物。

在另一優選實施方式中,介質包含一種或多種式V的化合物

其中

R51和R52彼此獨立地具有針對R21和R22給出的含義之一,且優選表示具有1至7個C原子的烷基(優選正烷基,尤其優選具有1至5個C原子的正烷基)、具有1至7個C原子的烷氧基(優選正烷氧基,尤其優選具有2至5個C原子的正烷氧基)、具有2至7個C原子、優選具有2至4個C原子的烷氧基烷基、烯基或烯基氧基,優選烯基氧基,

若存在,各自彼此獨立地表示

優選地

優選地

表示

和,若存在

優選表示

Z51至Z53各自彼此獨立地表示-CH2-CH2-、-CH2-O-、-CH=CH-、-C≡C-、-COO-或單鍵,優選-CH2-CH2-、-CH2-O-或單鍵且尤其優選單鍵,

i和j各自彼此獨立地表示0或1,

(i+j)優選表示0、1或2,更優選0或1,且最優選1。

根據本發明的介質優選包含指定總濃度的以下化合物:

1-60重量%的一種或多種選自式I的化合物的化合物和

5-60重量%的一種或多種優選選自式II-1和式II-2的化合物的式II的化合物和/或

10-60重量%的一種或多種優選選自式III-1和式III-2的化合物的式III的化合物和/或

0-60重量%的一種或多種式IV和/或式V的化合物,

其中介質中所有化合物的總含量優選為95%或更大,且更優選為100%。

在另一優選實施方式中,根據本發明的介質除式I或其優選子式的化合物外,且除式II和/或式III的化合物外,優選包含一種或多種選自式IV和式V的化合物的介電中性化合物,優選總濃度在5%或更大至90%或更小、優選10%或更大至80%或更小、尤其優選20%或更大至70%或更小的范圍內。

根據本發明的介質在尤其優選的實施方式中包含

總濃度在5%或更大至50%或更小的范圍內、優選在10%或更大至40%或更小的范圍內的一種或多種式II的化合物,和/或

總濃度在5%或更大至30%或更小的范圍內的一種或多種式III-1的化合物,和/或

總濃度在3%或更大至30%或更小的范圍內的一種或多種式III-2的化合物。

優選地,式I的化合物在根據本發明的介質中的濃度在1%或更大至60%或更小、更優選5%或更大至40%或更小、最優選8%或更大至35%或更小的范圍內。

在本發明的優選實施方式中,式II的化合物在介質中的濃度在3%或更大至60%或更小,更優選5%或更大至55%或更小,更優選10%或更大至50%或更小且最優選15%或更大至45%或更小的范圍內。

在本發明的優選實施方式中,式III的化合物在介質中的濃度在2%或更大至50%或更小,更優選5%或更大至40%或更小,更優選10%或更大至35%或更小且最優選15%或更大至30%或更小的范圍內。

在本發明的優選實施方式中,式III-1的化合物在介質中的濃度在1%或更大至40%或更小,更優選2%或更大至35%或更小或,或者15%或更大至25%或更小的范圍內。

在本發明的優選實施方式中,式III-2的化合物(若存在)在介質中的濃度在1%或更大至40%或更小,更優選5%或更大至35%或更小且最優選10%或更大至30%或更小的范圍內。

本發明還涉及含有根據本發明的液晶介質的電光顯示器或電光組件。優選為基于VA、ECB、IPS或FFS效應、優選基于VA;IPS或FFS效應的電光顯示器,且尤其是通過有源矩陣尋址器件尋址的那些。

因此,本發明同樣涉及根據本發明的液晶介質在電光顯示器中或在電光組件中的用途,且涉及用于制備根據本發明的液晶介質的方法,其特征在于將一種或多種式I的化合物與一種或多種式II的化合物、優選與一種或多種子式II-1和/或子式II-2的化合物,和/或與一種或多種式III的化合物、優選與一種或多種子式III-1和/或子式III-2的化合物、尤其優選一種或多種來自兩種或更多種、優選來自三種或更多種其不同式且非常尤其優選來自這些式II-1、式II-2、式III-1和式III-2中的所有四種的化合物和一種或多種優選選自式IV和式V的化合物的另外化合物混合,更優選與一種或多種式IV和式V兩者的化合物混合。

在另一優選實施方式中,介質包含一種或多種選自式IV-2和式IV-3化合物的式IV的化合物,

其中

alkyl和alkyl’彼此獨立地表示具有1至7個C原子、優選具有2至5個C原子的烷基,

alkoxy表示具有1至5個C原子、優選具有2至4個C原子的烷氧基。

在另一優選實施方式中,介質包含一種或多種選自式V-1和式V-2、優選式V-1的化合物的式V的化合物,

其中參數具有上文在式V下給出的含義,且優選地

R51表示具有1至7個C原子的烷基或具有2至7個C原子的烯基,和

R52表示具有1至7個C原子的烷基、具有2至7個C原子的烯基或具有1至6個C原子的烷氧基,優選烷基或烯基,尤其優選烷基。

在另一優選實施方式中,介質包含一種或多種選自式V-1a和式V-1b化合物的式V-1的化合物,

其中

alkyl和alkyl’彼此獨立地表示具有1至7個C原子、優選具有2至5個C原子的烷基,和

alkenyl表示具有2至7個C原子、優選具有2至5個C原子的烯基。

另外,本發明涉及一種用于減少液晶介質的雙折射率波長色散的方法,該液晶介質包含一種或多種式II的化合物、任選地一種或多種選自式III-1和式III-2化合物的化合物和/或一種或多種式IV的化合物和/或一種或多種式V的化合物,其特征在于介質中使用一種或多種式I的化合物。

除式I至式V的化合物之外,其他成分也可例如以整體混合物的至多45%、但優選至多35%、尤其至多10%的量存在。

根據本發明的介質可任選地也包含介電正性組分,其總濃度以全部介質計優選為20%或更小,更優選為10%或更小。

在優選的實施方式中,根據本發明的液晶介質以整體混合物計,總計包含:

20%或更多至60%或更少、優選25%或更多至50%或更少、尤其優選30%或更多至45%或更少的式I的化合物,

20%或更多至60%或更少、優選25%或更多至50%或更少、尤其優選30%或更多至45%或更少的式II的化合物,和

50%或更多至70%或更少的式III-1和式III-2的化合物。

根據本發明的液晶介質可包含一種或多種手性化合物。

本發明的尤其優選實施方式滿足一種或多種以下條件,

其中首字母縮略詞(縮寫)解釋于表A至C中且由表D中的實例來說明。

優選地根據本發明的介質滿足一種或多種以下條件。

i.液晶介質具有0.060或更大、尤其優選0.070或更大的雙折射率。

ii.液晶介質具有0.130或更小、尤其優選0.120或更小的雙折射率。

iii.液晶介質具有在0.090或更大至0.120或更小的范圍內的雙折射率。

iv.液晶介質具有絕對值為2.0或更大、尤其優選為3.0或更大且最優選為3.5或更大的負介電各向異性。

v.液晶介質具有絕對值為5.5或更小、尤其優選為4.0或更小的負介電各向異性。

vi.液晶介質具有絕對值在2.5或更大至4.5或更小、優選在3.0或更大至4.0或更小的范圍內的負介電各向異性。

vii.液晶介質包含一種或多種選自下文給出的子式的尤其優選的式I-1的化合物:

其中alkyl具有上文給出的含義且優選在每種情況下彼此獨立地表示具有1至6個、優選具有2至5個C原子的烷基,且尤其優選表示正烷基。

viii.液晶介質包含一種或多種選自下文給出的子式的尤其優選的式I-2的化合物:

其中alkyl具有上文給出的含義且優選在每種情況下彼此獨立地表示具有1至6個、優選具有2至5個C原子的烷基,且尤其優選表示正烷基。

ix.液晶介質包含一種或多種選自下文給出的子式的尤其優選的式I-1的化合物:

x.液晶介質包含一種或多種選自下文給出的子式的尤其優選的式IV的化合物:

其中alkyl具有上文給出的含義且優選在每種情況下彼此獨立地表示具有1至6個、優選具有2至5個C原子的烷基,且尤其優選表示正烷基。

xi.式II的化合物在整體混合物中的總濃度為25%或更大,優選為30%或更大,且優選在25%或更大至49%或更小的范圍內,尤其優選在29%或更大至47%或更小的范圍內,且非常優選在37%或更大至44%或更小的范圍內。

xii.液晶介質包含一種或多種選自以下式的化合物的式II的化合物:CC-n-V和/或CC-n-Vm,尤其優選為CC-3-V,濃度優選至多50%或更小、尤其優選至多42%或更小,和任選地另外地CC-3-V1,濃度優選至多15%或更小,和/或CC-4-V,濃度優選至多20%或更小、尤其優選至多10%或更小。

xiii.選自式CC-3-VV、式CC-3-VV1、式CVC-3-V、式CC-V-V、式CC-V-V1、式CC-1V-V1和式CC-2V-V2的化合物在整體混合物中的總濃度為5%或更大,優選為10%或更大,優選為15%或更大,更優選為20%或更大且最優選為25%或更大。

xiv.介質包含一種或多種選自式CC-3-VV、式CC-3-VV1和式CVC-3-V的化合物的化合物。

xv.介質包含式CC-3-VV的化合物,濃度優選為5%或更大至60%或更小,濃度更優選為6%或更大至35%或更小。

xvi.介質包含式CVC-3-V的化合物,濃度優選為5%或更大至40%或更小,濃度更優選為6%或更大至30%或更小。

xvii.選自式CC-3-VV、CC-3-VV1、CVC-3-V、CC-V-V、CC-V-V1、CC-1V-V1和CC-2V-V2的化合物在整體混合物中的總濃度為10%或更大,優選為15%或更大,更優選為20%或更大且最優選為25%或更大。

xviii.介質包含式CC-V-V的化合物,優選呈5%或更大至60%或更小的濃度,更優選呈10%或更大至25%或更小的濃度。

xix.介質包含式CC-V-V1的化合物,優選呈5%或更大至60%或更小的濃度,更優選呈10%或更大至25%或更小的濃度。

xx.介質包含式CC-1V-V1的化合物,優選呈5%或更大至35%或更小的濃度,更優選呈10%或更大至25%或更小的濃度。

xxi.介質包含式CC-2V-V2的化合物,優選呈5%或更大至35%或更小的濃度,更優選呈5%或更大至15%或更小的濃度。

xxii.介質包含式CC-n-V、優選CC-3-V的化合物,優選呈1%或更大至60%或更小的濃度,更優選呈3%或更大至35%或更小的濃度。

xxiii.式CC-3-V的化合物在整體混合物中的總濃度優選為15%或更小,優選為10%或更小或20%或更大,優選為25%或更大。

xxiv.式Y-nO-Om的化合物在整體混合物中的總濃度為2%或更大至30%或更小,優選為5%或更大至15%或更小。

xxv.式CY-n-Om的化合物在整體混合物中的總濃度為5%或更大至60%或更小,優選為15%或更大至45%或更小。

xxvi.式CCY-n-Om和/或式CCY-n-m、優選式CCY-n-Om的化合物在整體混合物中的總濃度為5%或更大至40%或更小,優選為1%或更大至25%或更小。

xxvii.式CLY-n-Om的化合物在整體混合物中的總濃度為5%或更大至40%或更小,優選為10%或更大至30%或更小。

xxviii.液晶介質基本上由式I、式II-1、式II-2、式III-1、式III-2、式IV和式V的化合物組成,優選由式I、式II-1、式II-2、式III-1和式III-2的化合物組成。

xxix.液晶介質包含一種或多種式IV、優選式IV-1和/或式IV-2的化合物,優選呈1%或更大、尤其2%或更大和非常尤其優選3%或更大至50%或更小、優選35%或更小的總濃度。

xxx.液晶介質包含一種或多種式V、優選式V-1和/或式V-2的化合物,優選呈1%或更大、尤其2%或更大和非常尤其優選15%或更大至35%或更小、優選至30%或更小的總濃度。

xxxi.式CCP-V-n、優選式CCP-V-1的化合物在整體混合物中的總濃度優選為5%或更大至30%或更小,優選為15%或更大至25%或更小。

xxxii.式CCP-V2-n、優選式CCP-V2-1的化合物在整體混合物中的總濃度優選為1%或更大至15%或更小,優選為2%或更大至10%或更小。

此外,本發明涉及一種具有基于VA、ECB、IPS、FFS或UB-FFS效應的有源矩陣尋址的電光顯示器,其特征在于其含有根據本發明的液晶介質作為電介質。

液晶混合物優選具有寬度為至少70度的向列相范圍。

根據本發明的液晶混合物的Δε為-0.5至-8.0,尤其為-1.5至-6.0,且非常尤其優選為-2.0至-5.0,其中Δε表示介電各向異性。

旋轉粘度γ1優選為120mPa·s或更小,尤其為100mPa·s或更小。

根據本發明的混合物適用于所有VA-TFT應用,諸如VAN、MVA、(S)-PVA、ASV、PAVA和PSVA。此外,它們適用于具有負性Δε的IPS(平面內切換型)、FFS(邊緣場切換型)和PALC應用。

根據本發明的顯示器中的向列液晶混合物通常包含兩種組分A和B,其本身由一種或多種各個化合物組成。

根據本發明的液晶介質優選包含4至15種、尤其5至12種且尤其優選10種或更少的化合物。這些優選選自式I、式II-1、式II-2、式III-1和式III-2和/或式IV和/或式V的化合物。

根據本發明的液晶介質可任選地也包含多于18種的化合物。在此情況下,它們優選包含18至25種化合物。

在優選實施方式中,根據本發明的液晶介質包含選自式I、式II、式III、式IV和式V的化合物、優選選自式I、式II、式III-1和式III-2的化合物的化合物;它們優選主要、尤其優選基本上和非常尤其優選幾乎完全由所述式的化合物組成。

根據本發明的液晶介質優選具有在每種情況下至少-20℃或更低至70℃或更高、尤其優選-30℃或更低至80℃或更高、非常尤其優選-40℃或更低至85℃或更高且最優選-40℃或更低至90℃或更高的向列相。

此處表述“具有向列相”在一方面是指在低溫在相應的溫度下未觀察到近晶相和結晶,和另一方面一旦向列相受熱不發生清亮。在低溫下的研究在相應的溫度下在流動粘度計中進行并且通過儲存在具有對應于至少100小時的電光應用的盒厚度的測試盒中檢查。如果在相應的測試盒中在-20℃的溫度下的儲存穩定性為1000小時或更長,該介質被視為在該溫度下穩定。在-30℃和-40℃的溫度下,相應的時間分別為500小時和250小時。在高溫下,通過常規方法在毛細管中測量清亮點。

在優選的實施方式中,根據本發明的液晶介質的特征在于在適中至低范圍的光學各向異性。雙折射率值優選在0.065或更大至0.130或更小的范圍內,尤其優選在0.080或更大至0.120或更小的范圍內,且非常尤其優選在0.085或更大至0.110或更小的范圍內。

在此實施方式中,根據本發明的液晶介質具有負介電各向異性和相對高的介電各向異性絕對值(|Δs|),其優選在2.7或更大至5.3或更小、優選至4.5或更小、優選2.9或更大至4.5或更小、尤其優選3.0或更大至4.0或更小且非常尤其優選3.5或更大至3.9或更小的范圍內。

根據本發明的液晶介質具有相對低的閾值電壓(V0)值,其在1.7V或更大至2.5V或更小、優選1.8V或更大至2.4V或更小、尤其優選1.9V或更大至2.35V或更小的范圍內。

在另一優選實施方式中,根據本發明的液晶介質優選具有相對低的平均介電各向異性(εav.≡(ε||+2ε)/3)值,其優選在5.0或更大至7.2或更小、優選5.5或更大至6.9或更小、仍更優選6.0或更大至6.7或更小、尤其優選5.6或更大至6.1或更小且非常尤其優選6.1或更大至6.5或更小的范圍內。

此外,根據本發明的液晶介質在液晶盒中具有高的VHR值。

在盒中,在20℃下新鮮填充的盒中,這些大于或等于95%,優選大于或等于97%,特別優選大于或等于98%和非常特別優選大于或等于99%,和在100℃下爐中5分鐘之后,在盒中,這些大于或等于90%,優選大于或等于93%,特別優選大于或等于96%和非常特別優選大于或等于98%。

通常,此處具有低尋址電壓或閾值電壓的液晶介質相比具有更高尋址電壓或閾值電壓的那些具有更低的VHR,并且反之亦然。

這些各個物理性能優選的值在每種情況下也優選通過根據本發明的介質彼此結合來保持。

在本申請中,除非另有明確指出,術語“化合物”也寫作“(一種或多種)化合物”是指一種和多種化合物二者。

在優選的實施方式中,根據本發明的液晶介質包含

一種或多種式I的化合物,

一種或多種式II的化合物,優選式Y-nO-Om和/或CY-n-Om,選自式Y-4O-O4,CY-3-O2,CY-3-O4,CY-5-O2和CY-5-O4的化合物,

任選地(優選強制性)一種或多種式III-1的化合物,優選選自式CCY-n-m和CCY-n-Om的化合物,優選式CCY-n-Om,優選選自式CCY-3-O2、CCY-2-O2、CCY-3-O1、CCY-3-O3、CCY-4-O2、CCY-3-O2和CCY-5-O2的化合物,

任選地(優選強制性)一種或多種式III-2的化合物,優選式CLY-n-Om,優選選自式CLY-2-O4、CLY-3-O2、CLY-3-O3的化合物,

任選地(優選強制性)一種或多種式IV的化合物,優選選自式CC-n-V和式CC-n-Vm、優選式CC-3-V、式CC-3-V1、式CC-4-V和式CC-5-V的化合物、尤其優選選自化合物CC-3-V、CC-3-V1和CC-4-V、非常尤其優選化合物CC-3-V且任選地另外化合物CC-4-V和/或CC-3-V1,和

任選地(優選強制性)一種或多種式V、優選式CCP-V-1和/或式CCP-V2-1的化合物。

在本發明的特定優選實施方式中,根據本發明的介質包含一種或多種式VI的化合物,

其中

R61和R62彼此獨立地具有對于上文R32給出的含義,

R61優選表示具有2至5個C原子、優選具有3至5個C原子的烷基,

R62優選表示具有2至5個C原子的烷基或烷氧基,更優選表示具有2至4個C原子的烷氧基,或具有2至4個C原子的烯基氧基。

表示

p和q彼此獨立地表示0或1,和

(p+q)優選表示0或1。

這些化合物高度適合作為液晶混合物中的穩定劑,尤其在p=q=1和環A6=1,4-亞苯基的情況下。特別地,它們使混合物抵抗UV暴露的VHR穩定化。

在優選實施方式中,根據本發明的介質包含一種或多種式VI的化合物,該式VI的化合物選自一種或多種式VI-1至式VI-4、非常尤其優選式VI-1至式VI-3的化合物的式,

其中參數具有在式VI下給出的含義。

在另一優選實施方式中,介質包含一種或多種式VI-3、優選式VI-3-a的化合物,

其中

alkyl和alkyl'彼此獨立地表示具有1至7個C原子、優選具有2至5個C原子的烷基。

在根據本申請的液晶介質中使用式VI的化合物的情況下,它們優選以20%或更小、更優選10%或更小且最優選5%或更小的濃度存在,且對于各個即(同源)化合物,優選以10%或更小且更優選5%或更小的濃度存在。

對于本發明,在各個情況下,除非另有說明,以下定義適用于組合物成分的規格:

-“包含”:組合物中的討論中的成分的濃度優選5%或更高,特別優選10%或更高,非常特別優選20%或更高,

-“主要由…組成”:組合物中的討論中的成分的濃度優選50%或更高,特別優選55%或更高和非常特別優選60%或更高,

-“基本上由…組成”:組合物中的討論中的成分的濃度優選80%或更高,特別優選90%或更高和非常特別優選95%或更高,和

-“幾乎完全由…組成”:組合物中的討論中的成分的濃度優選98%或更高,特別優選99%或更高和非常特別優選100.0%。

這適用于作為具有其成分(其可以是組分和化合物)的組合物的介質,并且也適用于具有其成分(化合物)的組分。只有當涉及相對于整個介質的各個化合物的濃度時,術語“包含”才表示討論中的化合物的濃度優選1%或更高,特別優選2%或更高,非常特別優選4%或更高。

對于本發明,“≤”是指小于或等于,優選小于,和“≥”是指大于或等于,優選大于。

對于本發明,

表示反式-1,4-亞環己基,和

表示1,4-亞苯基。

對于本發明,表述“介電正性化合物”是指具有>1.5的Δε的化合物,表述“介電中性化合物”是指其中-1.5≤Δε≤1.5的那些和表述“介電負性化合物”是指其中Δε<-1.5的那些。此處化合物的介電各向異性通過將10%的化合物溶解在液晶主體中并且在1kHz下在至少一個具有垂面表面配向和具有沿面表面配向的具有20μm盒厚度的測試盒中測量所得混合物在每種情況下的電容而測定。測量電壓通常是0.5V至1.0V,但總是低于所研究的各自液晶混合物的電容閾值。

用于介電正性和介電中性化合物的主體混合物是ZLI-4792并且用于介電負性化合物的主體混合物為ZLI-2857,二者均來自Merck KGaA,德國。待研究的各自化合物的值由在添加待研究的化合物之后主體混合物的介電常數的變化而獲得并且外推至100%所采用的化合物。以10%的量將待研究的化合物溶解在主體混合物中。如果物質的溶解度對于該目的太低,則逐步將濃度減半直到研究可以在期望的溫度下進行。

如果必要,根據本發明的液晶介質也可以通常的量包含其它添加劑,例如穩定劑和/或多色性,例如二色性染料和/或手性添加劑。所采用的這些添加劑的量總共優選0%或更高至10%或更低,基于整個混合物的量,特別優選0.1%或更高至6%或更低。所采用的各個化合物的濃度優選0.1%或更高至3%或更低。當指定在液晶介質中液晶化合物的濃度和濃度范圍時,通常不考慮這些和類似添加劑的濃度。

在優選的實施方式中,根據本發明的液晶介質包含聚合物前體,所述聚合物前體包含一種或多種反應性化合物,優選反應性介晶,和如果需要,以通常量包含其它的添加劑,例如聚合引發劑和/或聚合緩和劑。基于整個混合物的量,所采用的這些添加劑的量總共為0%或更高至10%或更低,優選0.1%或更高至2%或更低。當指定液晶介質中液晶化合物的濃度和濃度范圍時,不考慮這些和類似添加劑的濃度。

所述組合物由多種化合物組成,優選3或更多至30或更少,特別優選6或更多至20或更少和非常特別優選10或更多至16或更少種類的化合物,其以常規的方式混合。通常,以較少量使用的所期望量的組分溶解在組成混合物主要成分的組分中。這有利地在升高的溫度下進行。如果所選擇的溫度高于主要成分的清亮點,則特別容易觀察到溶解操作完成。然而,也可以其它常規的方式制備液晶混合物,例如使用預混合或由所謂的“多瓶體系”制備。

根據本發明的混合物展現出清亮點在65℃或更高的非常寬的向列相范圍,非常有利的電容閾值,相對高的保持率值以及同時在-30℃和-40℃下非常良好的低溫穩定性。此外,根據本發明的混合物的特征在于低的旋轉粘度γ1。

對本領域技術人員不言而喻,用于VA、IPS、FFS或PALC顯示器的根據本發明的介質還可以包含其中例如H、N、O、Cl、F已經被相應的同位素代替的化合物。

根據本發明的液晶顯示器的結構對應于一般的幾何結構,如例如描述于EP-A0240379中的。

根據本發明的液晶相可通過適合添加劑以它們可在迄今所公開的任何類型的例如ECB、VAN、IPS、GH(客體-主體)或ASM(軸對稱微域)-VA LCD顯示器中使用的方式修改。

以下表E表明了可以添加到根據本發明的混合物中的可能的摻雜劑。如果混合物包含一種或多種摻雜劑,則其(它們)以0.01%至4%,優選0.1%至1.0%的量采用。

例如可以優選以0.01%至6%,特別是0.1%至3%的量添加至根據本發明的混合物中的穩定劑以下示于表F中。

為了本發明的目的,除非另有明確規定,否則所有濃度均按重量百分比指示,且除非另有明確的指示,否則涉及相應混合物或混合物組分。

除非另有明確指出,在本申請中指出的所有溫度的值,如熔點T(C,N),從近晶(S)相到向列(N)相的轉變T(S,N)以及清亮點T(N,I),都以攝氏溫度(℃)表示,并且所有的溫度差異相應地以差異度(°或度)表示。

對于本發明,術語“閾值電壓”指的是電容性閾值(V0),也稱為Freedericks-閾值,除非另外明確指出。

所有物理性能是并且已經依據“Merck Liquid Crystals,Physical Properties of Liquid Crystals”,Status 1997年11月,Merck KGaA(德國)測定的并且適用溫度20℃,且Δn在436nm、589nm和633nm下測定和Δε在1kHz下測定,除非每種情形下另外明確指出。

電光性能,例如閾值電壓(V0)(電容性測量),以及切換行為是在Merck Japan制備的測試盒中測量的。所述測量盒具有鈉鈣玻璃基板并且在具有聚酰亞胺配向層的ECB或VA配置中構造(使用稀釋劑**26的SE-1211(混合比1:1),均來自Nissan Chemicals,日本),其已經彼此垂直摩擦并且影響液晶的垂面配向。透明幾乎正方形ITO電極的表面積為1cm2

除非另有說明,不將手性摻雜劑添加至所使用的液晶混合物中,但后者也特別適用于其中這種類型摻雜是必須的應用中。

旋轉粘度使用旋轉永久磁體方法測量并且流動粘度在改進的烏氏粘度計中測量。對于液晶混合物ZLI-2293、ZLI-4792和MLC-6608,所有來自MerckKGaA,Darmstadt,德國的產物,在20℃下測定的旋轉粘度值分別為161mPa·s、133mPa·s和186mPa·s,和流動粘度值(ν)分別為21mm2·s-1、14mm2·s-1和27mm2·s-1。

材料的分散對于實際目的可以方便地以以下方式表征,除非另有說明其在整個申請中使用。雙折射率值在20℃的溫度下在幾個固定波長下使用改進的阿貝折射計測定,伴隨著垂面配向的表面在棱鏡的側面上與該材料接觸。雙折射率值在436nm(低壓汞燈的各所選光譜線)、589nm(鈉“D”線)和633nm(HE-Ne激光器的波長,該激光器與衰減器/擴散器組合使用以防止對觀察者的眼睛造成傷害)的特定波長值下測定。在下表中,Δn在589nm給出和Δ(Δn)作為Δ(Δn)=Δn(436nm)-Δn(633nm)給出。

除非另有明確說明,使用了以下符號:

V0表示閾值電壓,電容性[V],在20℃下,

ne表示在20℃和589nm下測量的非尋常折射率,

no表示在20℃和589nm下測量的尋常折射率,

Δn表示在20℃和589nm下測量的光學各向異性,

λ表示波長λ[nm],

Δn(λ)表示在20℃和波長λ下測量的光學各向異性,

Δ(Δn)表示光學各向異性的變化,定義為:

Δn(20℃,436nm)-Δn(20℃,633nm),

Δ(Δn*)表示“光學各向異性的相對變化”,定義為:

Δ(Δn)/Δn(20℃,589nm),

ε表示在20℃和1kHz下垂直于指向矢的電介質極化率,

ε||表示在20℃和1kHz下平行于于指向矢的電介質極化率,

Δε表示在20℃和1kHz下的介電各向異性,

T(N,I)或cl.p.表示清亮點[℃],

ν表示在20℃下測量的流動粘度[mm2·s-1],

γ1表示在20℃下測量的旋轉粘度[mPa·s],

k11表示彈性常數,在20℃下的“斜展”變形[pN],

k22表示彈性常數,在20℃下的“扭曲”變形[pN],

k33表示彈性常數,在20℃下的“彎曲”變形[pN],

LTS表示在測試盒中測量的,相的低溫穩定性,

VHR表示電壓保持率,

ΔVHR表示電壓保持率的降低,和

Srel表示VHR的相對穩定性,

以下實施例解釋了本發明,而不是限制它。然而,它們向本領域技術人員顯示了使用優選待采用的化合物和其各自濃度以及其彼此組合的優選的混合物概念。此外,實施例闡明了可獲得的性能和性能組合。

對于本發明和在以下實施例中,通過首字母縮寫詞表示了液晶化合物的結構,根據以下表A至C轉成化學式。所有基團CnH2n+1、CmH2m+1和ClH2l+1或CnH2n、CmH2m和ClH2l為直鏈烷基或亞烷基基團,在每種情況下,各自具有n、m和l個C原子。優選地,n、m和l彼此獨立地為1、2、3、4、5、6或7。表A顯示了化合物核的環要素的代碼,表B列舉了橋接單元,和表C列舉了分子左手和右手端基的符號含義。首字母縮寫詞由具有任選連接基團的環要素的代碼,之后是第一連字符以及左手端基代碼,和第二連字符以及右手端基代碼組成。表D顯示了化合物的示例性結構和它們各自的縮寫。

表A:環要素

表B:橋接單元

表C:端基

其中n和m各自為整數,和三個點“...”為來自該表的其它縮寫的占位符。

除了式I的化合物之外,根據本發明的混合物優選還包含一種或多種以下提及的化合物的化合物。

使用了以下縮寫:

(n、m和l各自彼此獨立地為整數,優選1-6,l也可能是0并且優選0或2)

表D

表E顯示了優選在根據本發明的混合物中采用的手性摻雜劑。

表E

在本發明的優選的實施方式中,根據本發明的介質包含一種或多種選自表E化合物的化合物。

表F顯示了除了式I的化合物之外,還可以優選在根據本發明的混合物中采用的穩定劑。此處參數n表示1-12范圍的整數。特別地,所顯示的酚類衍生物可以作為額外的穩定劑采用,因為它們充當抗氧劑。

表F

在本發明的優選的實施方式中,根據本發明的介質包含一種或多種選自表F化合物的化合物,特別是一種或多種選自以下四個式的化合物的化合物。

實施例

以下實施例解釋了本發明而不以任何方式對其進行限制。然而,物理性能使得對于本領域技術人員可以實現何種性能以及在哪些范圍它們可以修改是清楚的。特別地,因此對于本領域技術人員來說可以優選實現的多種性能的組合是良好限定的。

比較實施例1

制備并研究以下混合物(C-1)。

混合物C-1的特征在于相對大的雙折射率波長色散,其為Δ(Δn)=Δn(20℃,436nm)-Δn(20℃,633nm)=0.0112,和因此相當高。此處Δ(Δn)值的精確性必須視為約+/-0.0004,即各個Δn-值的值的兩倍。

實施例1

制備并研究以下混合物(M-1)。

混合物M-1的特征在于比較小的雙折射率波長色散,其僅為Δ(Δn)=Δn(20℃,436nm)-Δn(20℃,633nm)=0.0092。

實施例2

制備并研究以下混合物(M-2)。

混合物M-2的特征在于相當小的雙折射率波長色散,其僅為Δ(Δn)=0.0086。

實施例3

制備并研究以下混合物(M-3)。

混合物M-3的特征在于非常小的雙折射率波長色散,其甚至僅為Δ(Δn)=0.0082。

實施例4

制備并研究以下混合物(M-4)。

混合物M-4的特征在于相當小的雙折射率波長色散,其僅為Δ(Δn)=0.0087。

實施例5

制備并研究以下混合物(M-5)。

混合物M-5的特征在于相對小的雙折射率波長色散,其僅為Δ(Δn)=0.0094。

實施例6

制備并研究以下混合物(M-6)。

混合物M-6的特征在于非常小的雙折射率波長色散,其僅為Δ(Δn)=0.0083。

實施例7

制備并研究以下混合物(M-7)。

混合物M-7的特征在于相當小的雙折射率波長色散,其僅為Δ(Δn)=0.0090。

實施例8

制備并研究以下混合物(M-8)。

混合物M-8的特征在于相當小的雙折射率波長色散,其僅為Δ(Δn)=0.0089。

實施例9

制備并研究以下混合物(M-9)。

混合物M-9的特征在于相當小的雙折射率波長色散,其僅為Δ(Δn)=0.0089。

實施例10

制備并研究以下混合物(M-10)。

混合物M-10的特征在于相當小的雙折射率波長色散,其僅為Δ(Δn)=0.0085。

實施例11

制備并研究以下混合物(M-11)。

混合物M-11的特征在于相當小的雙折射率波長色散,其僅為Δ(Δn)=0.0085。

實施例12

制備并研究以下混合物(M-12)。

混合物M-12的特征在于相對小的雙折射率波長色散,其為Δ(Δn)=0.0106。

實施例13

制備并研究以下混合物(M-13)。

混合物M-13的特征在于相對小的雙折射率波長色散,其為Δ(Δn)=0.0103。

實施例14

制備并研究以下混合物(M-14)。

混合物M-14的特征在于比較小的雙折射率波長色散,其僅為Δ(Δn)=0.0097。

實施例15

制備并研究以下混合物(M-15)。

混合物M-15的特征在于比較小的雙折射率波長色散,其僅為Δ(Δn)=0.0098。

實施例16

制備并研究以下混合物(M-16)。

混合物M-16的特征在于相對小的雙折射率波長色散,其為Δ(Δn)=0.0105。

實施例17

制備并研究以下混合物(M-17)。

實施例18

制備并研究以下混合物(M-18)。

實施例19

制備并研究以下混合物(M-19)。

實施例20

制備并研究以下混合物(M-20)。

注釋:t.b.d.:待測定。

實施例21

制備并研究以下混合物(M-21)。

注釋:t.b.d.:待測定。

混合物M-17至M-21的特征在于比較小的或至少相對小的雙折射率波長色散,類似于前述實施例所觀察到的那些。

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